JPH11138903A - Image forming system - Google Patents

Image forming system

Info

Publication number
JPH11138903A
JPH11138903A JP9329580A JP32958097A JPH11138903A JP H11138903 A JPH11138903 A JP H11138903A JP 9329580 A JP9329580 A JP 9329580A JP 32958097 A JP32958097 A JP 32958097A JP H11138903 A JPH11138903 A JP H11138903A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
toner
density
light irradiation
developing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9329580A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukihiro Ozeki
行弘 大関
Katsuhiro Sakaizawa
勝弘 境澤
Makoto Nonomura
真 野々村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP9329580A priority Critical patent/JPH11138903A/en
Publication of JPH11138903A publication Critical patent/JPH11138903A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming system in which an image having good gradation and color reproducibility can be obtained stably using contact DC developing method or noncontact AC+DC developing method. SOLUTION: An image forming system comprises a developer of contact DC developing method. A controller 12 in the image forming system comprises an LD current control circuit 3a, i.e., means for controlling the quantity of irradiating light of a light irradiating means 3, and a laser power control means 3b for determining irradiation of light of the light irradiating means 3 at the time of image formation. A toner image for detecting density is formed on a photosensitive drum prior to image formation and when the density of image is detected by a density sensor, the laser power control means 3b compares the detected density with a preset reference level and determines the quantity of irradiating light of the light irradiating means 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法を用い
た画像形成装置に関し、特に画像形成時の現像電圧の決
定法に特徴を有する画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method, and more particularly to an image forming apparatus characterized by a method of determining a developing voltage during image formation.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真法を用いた従来の画像形成装置
を図15に示す。図15において、符号100は像担持
体である感光ドラムで、感光ドラム100の表面を帯電
ローラ101により所定の電位に均一に帯電した後、レ
ーザ等の光照射手段108により画像情報に応じた光照
射による露光を行って、感光ドラム100の表面に画像
情報に対応した静電潜像が形成される。静電潜像は、現
像装置102によりトナーTを用いて現像され、トナー
像として可視化される。
2. Description of the Related Art FIG. 15 shows a conventional image forming apparatus using an electrophotographic method. In FIG. 15, reference numeral 100 denotes a photosensitive drum serving as an image carrier. After a surface of the photosensitive drum 100 is uniformly charged to a predetermined potential by a charging roller 101, light corresponding to image information is emitted by a light irradiation unit 108 such as a laser. By performing exposure by irradiation, an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on the surface of the photosensitive drum 100. The electrostatic latent image is developed by the developing device 102 using the toner T, and is visualized as a toner image.

【0003】感光ドラム100上に形成されたトナー像
は、感光ドラム100の回転方向の現像装置102の下
流側に設置された転写ローラ106により、感光ドラム
100に供給された転写材Pに静電転写される。トナー
像を転写された転写材Pは、感光ドラム100から図示
しない定着器に送られ、そこで加熱および加圧されて、
永久像として定着される。転写が終了した感光ドラム1
00は、転写ローラ106の下流側に設置されたクリー
ニング装置107により、表面に残留した転写残りのト
ナーを除去される。
[0003] A toner image formed on the photosensitive drum 100 is electrostatically transferred onto a transfer material P supplied to the photosensitive drum 100 by a transfer roller 106 provided on the downstream side of the developing device 102 in the rotation direction of the photosensitive drum 100. Transcribed. The transfer material P on which the toner image has been transferred is sent from the photosensitive drum 100 to a fixing device (not shown), where it is heated and pressurized.
It is fixed as a permanent image. Photosensitive drum 1 after transfer
At 00, the transfer residual toner remaining on the surface is removed by the cleaning device 107 installed on the downstream side of the transfer roller 106.

【0004】上記の帯電ローラ101、現像ローラ10
4および転写ローラ106には、図示しない電源により
所定の電圧が印加されている。
The charging roller 101 and the developing roller 10
A predetermined voltage is applied to the transfer roller 4 and the transfer roller 106 from a power supply (not shown).

【0005】現像装置102は、トナー担持体(一般に
現像剤担持体)である現像ローラ104と、その現像ロ
ーラ104の表面にトナーTを供給するトナー供給ロー
ラ105と、現像ローラ104表面上のトナー量を規制
する現像ブレード103を備えてなっている。
The developing device 102 includes a developing roller 104 which is a toner carrier (generally a developer carrier), a toner supply roller 105 for supplying toner T to the surface of the developing roller 104, and a toner on the surface of the developing roller 104. A developing blade 103 for regulating the amount is provided.

【0006】近年、現像装置102には、感光ドラム1
00の表面に現像ローラ104を弾性当接させ、この現
像ローラ104に直流電圧を印加した接触DC現像法が
多く採用されてきている。
In recent years, the developing device 102 has a photosensitive drum 1
A contact DC developing method in which a developing roller 104 is elastically brought into contact with the surface of the developing roller 00 and a DC voltage is applied to the developing roller 104 has been adopted in many cases.

【0007】接触DC現像法の利点は、装置の構成が簡
単であり、現像ローラ104にAC電圧を印加すること
がないため、その点からも構成がさらに簡単になり、ま
た感光ドラム100表面の非画像領域へのトナーの付着
(いわゆるかぶり)が少なく、さらに現像効率も高いこ
とである。
The advantage of the contact DC developing method is that the structure of the apparatus is simple, and no AC voltage is applied to the developing roller 104. That is, adhesion of toner (so-called fog) to a non-image area is small, and development efficiency is high.

【0008】ここで、現像効率とは、現像ブレード10
3による規制後の現像ローラ104の表面上に初めに存
在していたトナー量(トナーコート量)と、その現像ロ
ーラ104表面から現像により感光ドラム100の表面
の画像領域に転移した、画像領域におけるトナーの付着
量との比率である。
Here, the developing efficiency is defined as the developing blade 10
3, the amount of toner (toner coat amount) initially present on the surface of the developing roller 104 after the regulation, and the amount of toner transferred from the surface of the developing roller 104 to the image area on the surface of the photosensitive drum 100 by development. This is the ratio with the amount of toner attached.

【0009】接触DC現像法の現像効率は著しく高く、
従来の非接触AC+DC重畳タイプの現像法(非接触A
C+DC現像法)の現像効率が約50〜60%であるの
に対し、ほぼ100%の現像効率が得られる。
The development efficiency of the contact DC development method is extremely high.
Conventional non-contact AC + DC superposition type developing method (non-contact A
While the development efficiency of the (C + DC development method) is about 50 to 60%, almost 100% of the development efficiency is obtained.

【0010】現像効率が高いことは、画像領域に対する
現像に寄与しなかった現像残りのトナーが現像ローラ1
04の表面に存在する機会が少なくなるので、現像残り
のトナーへのストレスの蓄積防止、劣化防止、チャージ
アップ防止が図られ、画像劣化が起こりづらくなるメリ
ットにつながる。さらに接触DC現像法は、非磁性1成
分トナーを使用することが可能で、カラー化対応が容易
である。
[0010] The high developing efficiency means that the residual toner that has not contributed to the development of the image area is removed from the developing roller 1.
Since the number of chances of being present on the surface of the toner 04 is reduced, accumulation of stress in the toner remaining after development, prevention of deterioration, and prevention of charge-up are achieved, leading to an advantage that image deterioration hardly occurs. Further, the contact DC development method can use a non-magnetic one-component toner, and can easily cope with colorization.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記接
触DC現像法を用いた従来の画像形成装置は、以下に示
すような問題点があった。
However, the conventional image forming apparatus using the contact DC developing method has the following problems.

【0012】図16に、現像電圧と感光ドラム100表
面の静電潜像の電位とのコントラストである現像電界と
画像濃度の関係(V−D特性)を示す。
FIG. 16 shows the relationship (VD characteristic) between the developing electric field, which is the contrast between the developing voltage and the potential of the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 100, and the image density.

【0013】図16に示すように、接触DC現像法で
は、非接触AC+DC現像法よりも、低コントラストで
現像が可能である反面、低現像電界側での画像濃度の立
ち上がりが急峻である。つまり、非接触AC+DC現像
法と比べて、潜像電位の浅いハイライト領域で静電潜像
が現像されにくく、その結果、画像が可視化されにくい
傾向がみられる。
As shown in FIG. 16, in the contact DC developing method, development can be performed with a lower contrast than in the non-contact AC + DC developing method, but the rise of the image density on the low developing electric field side is sharper. That is, compared to the non-contact AC + DC developing method, the electrostatic latent image is less likely to be developed in a highlight region where the latent image potential is shallower, and as a result, the image tends to be less visible.

【0014】これは、非接触AC+DC現像法に見られ
ない特性である。その理由は、接触DC現像法は所定量
以上の現像コントラストがあれば現像が可能であるが、
それ以下のコントラストでは現像が不可能になり、その
結果、低現像電界側で急峻な画像濃度の立ち上がりとな
るのである。
This is a characteristic not found in the non-contact AC + DC developing method. The reason is that the contact DC development method can be developed if there is a development contrast of a predetermined amount or more,
If the contrast is lower than this, development becomes impossible, and as a result, a sharp rise in image density occurs on the low developing electric field side.

【0015】つまり、接触DC現像法は、潜像電位が十
分に深く、所定量のコントラストが容易に得られるよう
な静電潜像、たとえば文字画像等の2値的な静電潜像に
よる画像形成には、非常によい画質を提供できるが、静
電潜像が浅く、所定量のコントラストが得られない静電
潜像を有する、たとえばグラフィックや写真等の階調を
有する多値的な静電潜像のハイライト領域の画像形成
や、2値的でも、光量が不足した微小なスポット等の静
電潜像による画像形成には、不向きであることを示して
いる。このようなことから、接触DC現像法ではつぎの
ような問題が生じる。
That is, in the contact DC developing method, the latent image potential is sufficiently deep so that a predetermined amount of contrast can be easily obtained, for example, an image based on a binary electrostatic latent image such as a character image. For the formation, a very good image quality can be provided, but the electrostatic latent image is shallow, and a multi-valued static image having a gradation such as a graphic or a photograph having an electrostatic latent image for which a predetermined amount of contrast cannot be obtained. This indicates that the image forming apparatus is not suitable for forming an image in a highlight area of an electrostatic latent image or forming an image using an electrostatic latent image such as a minute spot having an insufficient light amount, even if it is binary. For these reasons, the contact DC developing method has the following problems.

【0016】たとえば、画像濃度を常に所定値に保つた
めに、それに見合った現像電圧を設定しても、現像ロー
ラ104上のトナーの帯電量が、環境変動もしくはトナ
ー劣化等の要因で変動すると、V−D特性が図16の矢
印X方向に変化し、画像のハイライト領域が再現不可能
になったり、画像濃度が出すぎたりして、非常に不安定
な画像となってしまう。その結果、上記のグラフィック
や写真等の階調を有する多値的な静電潜像による画像形
成や、浅い潜像電位を有する微小なスポット等の2値的
な画像形成を安定して良好に行うことが困難になる。
For example, even if a developing voltage corresponding to the predetermined value is set in order to always maintain the image density at a predetermined value, if the charge amount of the toner on the developing roller 104 fluctuates due to environmental fluctuation or toner deterioration, The VD characteristic changes in the direction indicated by the arrow X in FIG. 16, and the highlight region of the image becomes unreproducible or the image density becomes too high, resulting in a very unstable image. As a result, it is possible to stably and favorably perform image formation using a multi-valued electrostatic latent image having gradations such as the above-mentioned graphics and photographs, and binary image formation such as minute spots having a shallow latent image potential. It will be difficult to do.

【0017】なお、非接触AC+DC現像法では、浅い
潜像電位対しては、既に知られているように選択現像が
行われるため、接触DC現像法に比較して有利な傾向が
あり、接触DC現像法ほどは顕著ではないが、非AC+
DC現像法においても、環境変動等に起因する現像ロー
ラ104上のトナーの帯電量の変動が大きいと、実際に
現像に寄与するトナーの帯電量の変動が接触DC現像法
に比べて少ないとはいえ、上記のような多値的あるいは
2値的な静電潜像による画像形成の安定性困難の問題が
少なからず生じる。
In the non-contact AC + DC developing method, selective development is performed for a shallow latent image potential as already known, and therefore, it tends to be more advantageous than the contact DC developing method. Non-AC +
Also in the DC development method, if the variation in the charge amount of the toner on the developing roller 104 due to environmental fluctuations is large, the variation in the charge amount of the toner actually contributing to development is less than that in the contact DC development method. However, the problem of difficulty in image formation stability due to a multi-valued or binary electrostatic latent image as described above occurs.

【0018】カラー画像形成に接触DC現像法を適用す
ると、高濃度領域での色再現性が不安定になる問題もあ
る。その理由はつぎのとおりである。
When the contact DC developing method is applied to the formation of a color image, there is a problem that the color reproducibility in a high density region becomes unstable. The reason is as follows.

【0019】上記したように、トナーの帯電量が環境変
動等で変動すると、図16に示すように、V−D特性は
矢印X方向に変化する。すると、所定値(最大値)の画
像濃度が十分に得られるように現像電圧を設定しても、
感光ドラム100表面の潜像を現像したトナー量(感光
ドラム表面単位面積あたりのトナー重量,M/S)は、
図17に1点鎖線で示すように、画像濃度の最大値の平
衡点で飽和に達せず、現像電界の増加にともない増加す
る傾向があり、感光ドラム100表面のトナー量(M/
S)は、画像濃度の変動が少なくても変動してしまう。
As described above, when the charge amount of the toner fluctuates due to environmental fluctuations or the like, the VD characteristic changes in the direction of arrow X as shown in FIG. Then, even if the developing voltage is set so that a predetermined value (maximum value) of image density is sufficiently obtained,
The toner amount (toner weight per unit area of the photosensitive drum surface, M / S) obtained by developing the latent image on the surface of the photosensitive drum 100 is as follows.
As shown by the one-dot chain line in FIG. 17, saturation does not reach at the equilibrium point of the maximum value of the image density, and tends to increase as the developing electric field increases, and the toner amount (M / M
S) fluctuates even if the fluctuation of the image density is small.

【0020】その結果、カラー画像を出力したとき、定
着器での各色のトナーの混色の度合いが変化し、色再現
性が不安定になる。この問題はカラーの画像ほど顕著で
はないが、白黒の画像出力でも、画像の光沢度の差(つ
まり黒画像領域の光沢度合いの差)となって現れる。
As a result, when a color image is output, the degree of color mixing of the toners of each color in the fixing device changes, and the color reproducibility becomes unstable. Although this problem is not so noticeable as in a color image, it appears as a difference in glossiness of an image (that is, a difference in glossiness in a black image area) even in black and white image output.

【0021】以上のように、従来の特に接触DC現像法
を用いて文字出力以外の画像出力を安定して行うには、
未だ解決しなければならない問題が存在している。
As described above, in order to perform stable image output other than character output using the conventional contact DC developing method in particular,
There are still issues that need to be resolved.

【0022】またカラー画像形成装置、あるいはグラフ
ィックや写真等の画像出力を行う白黒画像形成装置など
では、画像形成に先立ち、階調性を所定の特性に調節す
るために階調制御を行っているが、従来、この階調制御
で使用したトナーは、画像出力に寄与させることなく、
無駄に廃棄していた。
In a color image forming apparatus or a black-and-white image forming apparatus for outputting images such as graphics and photographs, gradation control is performed prior to image formation in order to adjust gradation characteristics to predetermined characteristics. However, conventionally, the toner used in this gradation control does not contribute to the image output,
Was discarded uselessly.

【0023】従って、本発明の目的は、画像の現像に接
触DC現像法や非接触AC+DC現像法を用い、階調性
および色再現性が良好な画像を安定して得ることを可能
とした画像形成装置を提供することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image which uses a contact DC developing method or a non-contact AC + DC developing method to develop an image, and which can stably obtain an image having good gradation and color reproducibility. It is to provide a forming device.

【0024】本発明の他の目的は、階調制御で使用した
トナーの無駄な消費をなくすことを可能とした画像形成
装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of eliminating wasteful consumption of toner used for gradation control.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体と、この像担持体の表面を所定電位に帯電する
帯電手段と、所定電位に帯電された像担持体の表面に画
像情報に応じた光照射を行って、像担持体の表面に静電
潜像を形成する光照射手段と、像担持体と接触または近
接した現像剤担持体に担持したトナーからなる現像剤ま
たはトナーを含む現像剤によって静電潜像を現像して、
像担持体上にトナー像を形成する現像手段とを有する画
像形成装置において、前記光照射手段の光照射量を制御
する光照射量制御手段と、像担持体上に形成された濃度
検知用のトナー像の画像濃度を検知する濃度検知手段
と、画像形成時の光照射手段の光照射量を決定する光照
射量決定手段とをさらに有し、該光照射量決定手段は、
濃度検知手段による濃度検知用トナー像の検知濃度と、
予め設定された基準濃度とを比較することによって、前
記画像形成時の光照射手段の光照射量を決定することを
特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides:
An image carrier, a charging unit for charging the surface of the image carrier to a predetermined potential, and irradiating the surface of the image carrier charged to the predetermined potential with light in accordance with image information, thereby forming a surface on the image carrier. Light irradiating means for forming an electrostatic latent image, and developing the electrostatic latent image with a developer or a developer containing a toner carried on a developer carrier in contact with or in proximity to the image carrier,
In an image forming apparatus having a developing unit for forming a toner image on an image carrier, a light irradiation amount control unit for controlling a light irradiation amount of the light irradiation unit, and a density detecting unit for detecting a density formed on the image carrier. Density detecting means for detecting the image density of the toner image, and light irradiation amount determining means for determining the light irradiation amount of the light irradiation means at the time of image formation, the light irradiation amount determining means,
The density of the toner image for density detection by the density detection means;
The image forming apparatus is characterized in that the amount of light irradiation of the light irradiation unit at the time of image formation is determined by comparing with a preset reference density.

【0026】本発明によれば、前記光照射量制御手段
は、前記決定された光照射量を、所定値から徐々に増加
するように制御する。前記光照射手段はレーザ露光手段
であり、前記光照射量制御手段は、前記レーザ露光手段
におけるレーザの駆動電流を制御することによって、レ
ーザの発光量を制御するレーザ駆動電流制御手段であ
り、前記光照射量決定手段は、画像形成時のレーザ駆動
電流を決定するレーザ駆動電流決定手段である。前記レ
ーザ駆動電流制御手段は、予め設定された複数のレーザ
駆動電流値により、デジタル的にレーザ駆動電流値を制
御することによって、レーザの発光量をデジタル的に制
御する。さらに、前記レーザ駆動電流決定手段は、前記
レーザ駆動電流制御手段により制御されたレーザ光で形
成される現像コントラストに対応した濃度検知用トナー
像の画像濃度と、前記基準濃度とを比較することによ
り、前記画像形成時の光照射量を、予め設定された複数
のレーザ駆動電流値から選択決定することができる。
According to the present invention, the light irradiation amount control means controls the determined light irradiation amount so as to gradually increase from a predetermined value. The light irradiation unit is a laser exposure unit, and the light irradiation amount control unit is a laser drive current control unit that controls a laser emission amount by controlling a laser drive current in the laser exposure unit. The light irradiation amount determination unit is a laser drive current determination unit that determines a laser drive current during image formation. The laser drive current control means digitally controls the laser emission amount by digitally controlling the laser drive current value using a plurality of laser drive current values set in advance. Further, the laser drive current determining means compares the image density of the toner image for density detection corresponding to the development contrast formed by the laser light controlled by the laser drive current control means with the reference density. The amount of light irradiation during the image formation can be selected and determined from a plurality of laser drive current values set in advance.

【0027】また、前記像担持体上の濃度検知用トナー
像を別部材に転写して、前記濃度検知手段による濃度検
知用トナー像の画像濃度の検知を、前記像担持体上の濃
度検知用トナー像の代わりに、前記別部材に転写された
濃度検知用トナー像に対して行うことができる。前記濃
度検知手段による濃度検知用トナー像の画像濃度の検知
後、該濃度検知用トナー像のトナーを前記現像手段の現
像剤担持体によって回収することができる。前記濃度検
知用トナー像の形成は、前記現像手段の現像剤担持体へ
の現像電圧の印加開始時の像担持体の位置が、つぎの画
像形成行程の光照射位置に達するまでに行う。さらに、
前記光照射量決定手段による光照射量決定中であって、
かつ像担持体上の濃度検知用トナー像が別部材への転写
位置に存在するとき、前記像担持体上の濃度検知用トナ
ー像を別部材に転写する転写手段に、トナーの帯電極性
と同極性の転写電圧を印加することができる。好ましく
は、前記トナーの形状係数SF−1が100〜140、
SF−2が100〜120である。
The density detecting toner image on the image carrier is transferred to another member, and the density detecting means detects the image density of the density detecting toner image on the image carrier. This can be performed on the toner image for density detection transferred to the separate member instead of the toner image. After detecting the image density of the toner image for density detection by the density detecting means, the toner of the toner image for density detection can be collected by the developer carrier of the developing means. The formation of the density detecting toner image is performed until the position of the image carrier at the start of application of the developing voltage to the developer carrier of the developing unit reaches the light irradiation position in the next image forming process. further,
While the light irradiation amount is being determined by the light irradiation amount determining means,
When the toner image for density detection on the image carrier is present at the transfer position to another member, the transfer means for transferring the toner image for density detection on the image carrier to another member has the same polarity as the charge polarity of the toner. Polar transfer voltage can be applied. Preferably, the shape factor SF-1 of the toner is 100 to 140,
SF-2 is 100 to 120.

【発明の詳細な説明 【0028】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0029】実施例1 図1は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic structural view showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0030】図1において、符号1は図中矢印A方向に
回転する像担持体としての感光ドラムで、感光ドラム1
の表面を矢印D方向に回転する帯電ローラ2により所定
の電位に均一に帯電した後、レーザ等の光照射手段3に
より光照射(露光)を行って画像情報を書き込み、感光
ドラム1の表面に画像情報に対応した静電潜像が形成さ
れる。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum as an image carrier which rotates in the direction of arrow A in the figure.
Is uniformly charged to a predetermined potential by a charging roller 2 rotating in the direction of arrow D, and then light irradiation (exposure) is performed by light irradiation means 3 such as a laser to write image information, and the surface of the photosensitive drum 1 is written. An electrostatic latent image corresponding to the image information is formed.

【0031】本実施例では、光照射手段3として、図2
に示したようなレーザ光学系を用いた。光照射手段3
は、半導体レーザ20、フォトダイオード21、コリメ
ータレンズ22、ポリゴンミラー23、スキャナモータ
24、シリンダレンズ25、トロイダルレンズ26(シ
リンダレンズ25とトロイダルレンズ26でfθレンズ
を構成)、反射ミラー27、BDミラー28、光ファイ
バー29、スキャナ駆動回路30から構成される。
In this embodiment, the light irradiating means 3 is used as shown in FIG.
The laser optical system shown in FIG. Light irradiation means 3
Are a semiconductor laser 20, a photodiode 21, a collimator lens 22, a polygon mirror 23, a scanner motor 24, a cylinder lens 25, a toroidal lens 26 (the fθ lens is constituted by the cylinder lens 25 and the toroidal lens 26), a reflection mirror 27, and a BD mirror. 28, an optical fiber 29, and a scanner drive circuit 30.

【0032】スキャナ回路30には、水平同期回路およ
びスキャナ駆動回路が含まれる。水平同期回路は、BD
ミラー28から光ファイバー29を経由して入力された
光信号を基に、感光ドラム1の表面に画像信号に対応す
るレーザ露光を行うときの水平同期をとるためのもので
ある。スキャナ駆動回路は、ポリゴンミラー23を所定
回転数で駆動させるスキャナモータ24を駆動させるた
めのものである。
The scanner circuit 30 includes a horizontal synchronizing circuit and a scanner driving circuit. The horizontal synchronization circuit is BD
Based on the optical signal input from the mirror 28 via the optical fiber 29, the horizontal synchronization is performed when the surface of the photosensitive drum 1 is subjected to laser exposure corresponding to the image signal. The scanner drive circuit drives a scanner motor 24 that drives the polygon mirror 23 at a predetermined rotation speed.

【0033】レーザ駆動は、公知の手法であるAPC
(Auto Power Control)制御によって、その出力値
を所定値に制御される。APC制御について簡単に説明
すると、半導体レーザ20は、図3に示すように、コン
トローラ12中に配置されたLD電流駆動回路31によ
って定電流制御される。
Laser driving is a well-known method, APC.
The output value is controlled to a predetermined value by (Auto Power Control) control. The APC control will be briefly described. As shown in FIG. 3, the semiconductor laser 20 is controlled at a constant current by an LD current drive circuit 31 arranged in the controller 12.

【0034】まず、光照射手段3内の半導体レーザ(L
D)20のモニタービームをフォトダイオード(PD)
21で検知し、ついで、フォトダイオード21の出力電
圧Vpをコントローラ12内に配置してあるA/D変換
器32によって、アナログ信号からデジタル信号に変換
し、このデジタル信号を基準電圧発生回路33の基準電
圧Vb とCPU14によって比較する。そしてCPU1
4が、Vp がVb になるように、LD電流駆動回路31
の定電流値Icc を制御する。
First, the semiconductor laser (L
D) Photodiode (PD) with 20 monitor beams
At 21, the output voltage Vp of the photodiode 21 is converted from an analog signal to a digital signal by an A / D converter 32 arranged in the controller 12, and this digital signal is output to a reference voltage generation circuit 33. The comparison is made by the CPU 14 with the reference voltage Vb. And CPU1
4 is an LD current drive circuit 31 so that Vp becomes Vb.
Is controlled.

【0035】光照射手段3は、LD電流制御回路3aお
よびレーザパワー制御手段3b(図4)によって制御さ
れる。LD電流制御回路3aは、本発明の特徴の1つで
ある光照射量決定行程中に、上記のLD電流駆動回路3
1によって駆動される定電流値Icc を多段階に制御する
光照射量制御手段であり、レーザパワー制御手段3b
は、同じく、光照射量決定行程中に、濃度センサー8か
らの出力とLD電流制御回路3aの制御電流を基に、画
像形成時の光照射手段3で照射される光量を決定する光
照射量決定手段である。光照射手段3の制御の詳細は後
述する。
The light irradiation means 3 is controlled by an LD current control circuit 3a and a laser power control means 3b (FIG. 4). The LD current control circuit 3a performs the above-described LD current driving circuit 3 during the light irradiation amount determination process which is one of the features of the present invention.
1 is a light irradiation amount control means for controlling the constant current value Icc driven by 1 in multiple stages, and a laser power control means 3b
Similarly, during the light irradiation amount determination process, the light irradiation amount for determining the light amount irradiated by the light irradiation unit 3 during image formation based on the output from the density sensor 8 and the control current of the LD current control circuit 3a. It is a determining means. Details of the control of the light irradiation means 3 will be described later.

【0036】図1において、符号4は感光ドラム1の表
面の静電潜像を現像する現像装置である。現像装置4
は、感光ドラム1の表面に所定の当接圧で当接して、図
中矢印B方向に回転する弾性を有する現像ローラ5(感
光ドラム1の周速に対し120%の周速とした)と、現
像ローラ5の表面に対しトナーの剥離および供給を行
う、図中矢印C方向に回転するトナー供給ローラ7( 感
光ドラム1の周速に対し60%の周速とした)と、現像
ローラ5の表面に供給されたトナーの量を所定値に規制
する現像ブレード6とから構成されている。現像ローラ
5には、感光ドラム1との間で現像電界を形成するため
に、電源11によって直流電圧(DC電圧)が印加され
る。
In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a developing device for developing an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1. Developing device 4
Are in contact with the surface of the photosensitive drum 1 at a predetermined contact pressure and rotate in the direction of arrow B in the figure, and have elasticity (the peripheral speed is set to 120% of the peripheral speed of the photosensitive drum 1). A toner supply roller 7 (which has a peripheral speed of 60% with respect to the peripheral speed of the photosensitive drum 1) rotating in the direction of arrow C in the figure to separate and supply toner to the surface of the developing roller 5; And a developing blade 6 for regulating the amount of toner supplied to the surface of the developing blade to a predetermined value. A direct current voltage (DC voltage) is applied to the developing roller 5 by a power supply 11 in order to form a developing electric field with the photosensitive drum 1.

【0037】現像により感光ドラム1の表面に形成され
たトナー像は、電源11から所定の転写電圧を印加した
図中矢印E方向に回転する転写ローラ9により、感光ド
ラム1に供給された転写材Pに静電転写される。転写に
より感光ドラム1の表面に残留した転写残りのトナー
は、クリーニング装置10により除去される。図1にお
いて、符号8は、画像形成に先立って、感光ドラム1の
表面に形成された濃度検知用のトナー像(濃度検知画
像)の画像濃度を検知する濃度検知センサーである。
The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1 by development is transferred to a transfer material supplied to the photosensitive drum 1 by a transfer roller 9 rotating in a direction indicated by an arrow E in FIG. It is electrostatically transferred to P. The transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 due to the transfer is removed by the cleaning device 10. In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a density detection sensor for detecting the image density of a density detection toner image (density detection image) formed on the surface of the photosensitive drum 1 prior to image formation.

【0038】本実施例では、画像形成装置のプロセスス
ピードを100mm/秒とし、感光ドラム1に、直径3
0mmの負帯電極性のOPC感光ドラムを用いた。潜像
条件としては、光照射手段3によりイメージ露光を行う
ものとし、感光ドラム1の帯電電位は非画像領域を−7
00Vとした。光照射手段3は、半導体レーザ20の最
大出力が5mW、波長が770〜800nmで、感光ド
ラム1表面のスポット径が、主走査方向で約60μm、
副走査方向で約80μmとなるように調整した。帯電ロ
ーラ2は、体積抵抗率が106 Ωcmとなるように導電
処理したシリコーンゴムのローラを用いた。帯電ローラ
2には、感光ドラム1の表面電位を上記の−700Vに
確保するために、−700VのDC電圧に、1800V
pp、400Hz のAC電圧を重畳した電圧を印加してい
る。
In this embodiment, the process speed of the image forming apparatus is set to 100 mm / sec.
An OPC photosensitive drum having a negative charging polarity of 0 mm was used. As for the latent image condition, the image exposure is performed by the light irradiating means 3, and the charged potential of the photosensitive drum 1 is set to -7 in the non-image area.
00V. The light irradiation means 3 has a maximum output of the semiconductor laser 20 of 5 mW, a wavelength of 770 to 800 nm, and a spot diameter on the surface of the photosensitive drum 1 of about 60 μm in the main scanning direction.
It was adjusted to be about 80 μm in the sub-scanning direction. As the charging roller 2, a roller made of silicone rubber which has been subjected to a conductive treatment so as to have a volume resistivity of 10 6 Ωcm was used. In order to secure the surface potential of the photosensitive drum 1 to the above-mentioned −700 V, the charging roller 2 is applied with a DC voltage of −700 V and 1800 V
A voltage obtained by superimposing an AC voltage of pp, 400 Hz is applied.

【0039】現像装置4に収容したトナーTは、負帯電
極性の非磁性1成分トナーを用いた。非磁性トナーであ
るために、現像ローラ5へのトナー供給を行う供給ロー
ラ7は、絶縁性の発砲ウレタンゴムを用いたゴムローラ
とし、本例では、その直径を16mmとした。現像ロー
ラ5におけるトナーの担持は、トナーTの帯電量に基づ
く鏡映力によっており、その帯電量は、主として、供給
ローラ7と現像ローラ5との当接領域におけるトナーT
の摩擦に負っている。
The toner T contained in the developing device 4 was a non-magnetic one-component toner having a negatively charged polarity. Since the toner is a non-magnetic toner, the supply roller 7 for supplying the toner to the developing roller 5 is a rubber roller using insulating foamed urethane rubber, and has a diameter of 16 mm in this example. The toner is carried on the developing roller 5 by a mirror force based on the charge amount of the toner T, and the charge amount is mainly determined by the toner T in a contact area between the supply roller 7 and the developing roller 5.
Owes to the friction.

【0040】本実施例では、現像ローラ5は、体積抵抗
率105 Ωcm程度の導電性シリコーンゴムからなる弾
性ローラとし、その直径を16mmとした。現像ローラ
5の表面粗さRzは約7〜8μmに調整した。現像ブレ
ード6はステンレス製の金属ブレードとし、先端のエッ
ジをL字状に折り曲げ、その角部を現像ローラ5にエッ
ジ当接させている。
In this embodiment, the developing roller 5 is an elastic roller made of conductive silicone rubber having a volume resistivity of about 10 5 Ωcm, and has a diameter of 16 mm. The surface roughness Rz of the developing roller 5 was adjusted to about 7 to 8 μm. The developing blade 6 is a metal blade made of stainless steel, the edge of the tip is bent in an L shape, and the corner is brought into edge contact with the developing roller 5.

【0041】本実施例によれば、現像ローラ5と現像ブ
レード6とトナー供給ローラ7とは、同電位となるよう
に電気的に接続している。また現像ローラ5には、本発
明の光照射量決定行程中、電源11により現像電圧とし
て直流電圧−350Vが、所定のタイミングで印加され
る。これについては後述する。
According to this embodiment, the developing roller 5, the developing blade 6, and the toner supply roller 7 are electrically connected so that they have the same potential. Further, a DC voltage of −350 V is applied to the developing roller 5 at a predetermined timing as a developing voltage by the power supply 11 during the light irradiation amount determination process of the present invention. This will be described later.

【0042】一方、転写ローラ9は、半導電性のEPD
M発砲ゴムからなり、カーボンブラックおよび金属複酸
化物を適量配合して、その抵抗を調整した。この転写ロ
ーラ9にも、コントローラ12の制御に基づき電源11
により、転写電圧として所定の電圧が所定のタイミング
で印加される。この転写電圧については、本発明と直接
関係がないので、説明の詳細は省略する。
On the other hand, the transfer roller 9 is a semiconductive EPD.
Made of M foamed rubber, carbon black and metal double oxide were mixed in appropriate amounts to adjust the resistance. The transfer roller 9 also has a power supply 11 based on the control of the controller 12.
As a result, a predetermined voltage is applied as a transfer voltage at a predetermined timing. Since the transfer voltage has no direct relation to the present invention, detailed description thereof will be omitted.

【0043】クリーニング装置10は、図1に示すよう
に、ウレタンブレード10aを備え、これを感光ドラム
1の表面にカウンター当接して、感光ドラム1表面の転
写残りのトナーを除去するようにしている。
As shown in FIG. 1, the cleaning device 10 has a urethane blade 10a, which is brought into counter contact with the surface of the photosensitive drum 1 so as to remove transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 1. .

【0044】つぎに、コントローラ12について図4に
より説明する。
Next, the controller 12 will be described with reference to FIG.

【0045】コントローラ12には、画像形成装置全体
の動作を制御する前記のCPU14、その他の動作シー
ケンスを記憶しているROM17〜19、外部からの画
像情報や動作シーケンスを実行するための一時的作業領
域として用いるRAM15を有する。さらにコントロー
ラ12には、LD電流制御回路3a、レーザパワー制御
手段3b、LD電流駆動回路31、基準電圧発生回路3
3、A/D変換器32、A/D変換器34を有し、それ
ぞれCPU14に接続されている。またCPU14は、
LD電流制御回路3aとLD電流駆動回路31を介して
光照射手段3に接続され、他方、電源11にも接続さ
れ、これらの動作も制御している。本発明と特には関係
ない転写、定着装置等は、その説明を省略する。
The controller 12 includes a CPU 14 for controlling the operation of the entire image forming apparatus, ROMs 17 to 19 for storing other operation sequences, and temporary work for executing image information and operation sequences from outside. It has a RAM 15 used as an area. Further, the controller 12 includes an LD current control circuit 3a, a laser power control means 3b, an LD current drive circuit 31, a reference voltage generation circuit 3
3, an A / D converter 32 and an A / D converter 34, each of which is connected to the CPU 14. Also, the CPU 14
It is connected to the light irradiation means 3 via the LD current control circuit 3a and the LD current drive circuit 31, and is also connected to the power supply 11 to control these operations. Descriptions of transfer and fixing devices not particularly related to the present invention are omitted.

【0046】コントローラ12における動作シーケンス
について説明する。
The operation sequence in the controller 12 will be described.

【0047】ROM17には、本画像形成装置全体の駆
動動作を制御するシーケンス(1)が記憶されており、
画像形成装置に電源が投入されると、CPU14は即、
ROM17に内容を読み込み、実行する。ROM18に
は、光照射量決定行程のためのレーザパワー制御シーケ
ンスが記憶されている。ROM19には、入力された画
像データの画像処理に関するシーケンスが記憶されてい
る。
The ROM 17 stores a sequence (1) for controlling the driving operation of the entire image forming apparatus.
When the power is turned on to the image forming apparatus, the CPU 14 immediately
The contents are read into the ROM 17 and executed. The ROM 18 stores a laser power control sequence for the light irradiation amount determination step. The sequence relating to the image processing of the input image data is stored in the ROM 19.

【0048】上記のレーザパワー制御シーケンスは、シ
ーケンス(1)の制御に基づき読み込まれ、LD電流制
御回路3a、レーザパワー制御手段3b、LD電流駆動
回路31、基準電圧発生回路33、濃度センサー8、A
/D変換器32、A/D変換器34、および光照射手段
3に配置されているスキャナ駆動回路30等の動作制御
を、図5に示す内容で行う。
The above laser power control sequence is read based on the control of the sequence (1), and the LD current control circuit 3a, the laser power control means 3b, the LD current drive circuit 31, the reference voltage generation circuit 33, the density sensor 8, A
The operation control of the / D converter 32, the A / D converter 34, the scanner drive circuit 30 disposed in the light irradiation means 3, and the like is performed as shown in FIG.

【0049】図5を用いて本発明における制御を説明す
る。
The control according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0050】画像形成装置に電源が投入されると、CP
U14は、ROM17等の内容を読み込み、コントロー
ラ12を立ち上げ、ROM17に記憶されているシーケ
ンス(1)に基づき、画像形成装置を立ち上げる。CP
U14は、まず、図示しないメインモータを駆動させ、
感光ドラム1、帯電ローラ2、現像ローラ5、トナー供
給ローラ7および転写ローラ9等の回転駆動を開始す
る。つぎに、帯電ローラ2に上記した電圧を印加し、感
光ドラム1の表面に帯電電位ー700Vを得る。さらに
CPU14は、ROM18に記憶されていた光照射量決
定のためのレーザパワー制御シーケンスを実行し、以下
に示すように、光照射量の決定行程を行う。
When the power is turned on to the image forming apparatus, the CP
U14 reads the contents of the ROM 17 and the like, starts up the controller 12, and starts up the image forming apparatus based on the sequence (1) stored in the ROM 17. CP
U14 first drives a main motor (not shown),
The rotation drive of the photosensitive drum 1, the charging roller 2, the developing roller 5, the toner supply roller 7, the transfer roller 9, and the like is started. Next, the above-described voltage is applied to the charging roller 2 to obtain a charging potential of −700 V on the surface of the photosensitive drum 1. Further, the CPU 14 executes a laser power control sequence for determining the light irradiation amount stored in the ROM 18, and performs a light irradiation amount determining process as described below.

【0051】CPU14は、レーザパワー制御シーケン
スに基づき、LD電流制御回路3aを制御し、LD電流
駆動回路31を制御して、図6に示すように、半導体レ
ーザ20の駆動定電流値(LD電流)Iccを、I1 、I
2 、I3 、I4 、・・・と所定時間ごとに変化させてい
く。
The CPU 14 controls the LD current control circuit 3a based on the laser power control sequence, controls the LD current drive circuit 31, and as shown in FIG. ) Icc, I1, I
2, I3, I4,... At predetermined time intervals.

【0052】画像形成装置のプロセススピードが100
mm/秒であり、感光ドラム1の直径が30mmである
ので、上記の所定時間を0.1秒とし、感光ドラム1の
表面を回転方向に対して、各駆動定電流値あたり10m
mの幅の露光を行う。駆動定電流値は5種類あるので、
合計50mmの幅の露光を行い、感光ドラム1の表面に
50mm幅の5段階の潜像電位を形成する。感光ドラム
1の周長は94.2mmであるので、およそ半周分、静
電潜像を形成することになる。上記の所定時間は0.1
秒に限るものではなく、任意に設定可能であり、つまり
増減させても、駆動電流値の種類を増減させても、むろ
ん構わない。
The process speed of the image forming apparatus is 100
mm / sec, and the diameter of the photosensitive drum 1 is 30 mm. Therefore, the above-mentioned predetermined time is set to 0.1 second, and the surface of the photosensitive drum 1 is moved by 10 m per each driving constant current value in the rotation direction.
An exposure with a width of m is performed. Since there are five types of driving constant current values,
Exposure is performed with a total width of 50 mm to form five stages of latent image potentials having a width of 50 mm on the surface of the photosensitive drum 1. Since the circumferential length of the photosensitive drum 1 is 94.2 mm, an electrostatic latent image is formed for about a half circumference. The predetermined time is 0.1
It is not limited to seconds, but can be set arbitrarily. That is, it does not matter if the number is increased or decreased or the type of the drive current value is increased or decreased.

【0053】本実施例1では、駆動定電流値をI1 =5
0mA、I2 =60mA、I3 =70mA、I4 =80
mA、I5 =90mAとした。その結果、本実施で用い
た半導体レーザ20によると、図6に示すように、レー
ザ出力をI1 のとき1mW、I2 のとき2mW、I3 の
とき3mW、I4 のとき4mW、I5 のとき5mWと制
御することができる。
In the first embodiment, the driving constant current value is set to I1 = 5.
0 mA, I2 = 60 mA, I3 = 70 mA, I4 = 80
mA, I5 = 90 mA. As a result, according to the semiconductor laser 20 used in this embodiment, as shown in FIG. 6, the laser output is controlled to 1 mW at I1, 2 mW at I2, 3 mW at I3, 4 mW at I4, and 5 mW at I5. can do.

【0054】なお、レーザ駆動電流をレーザ発光のしき
い値以上にすることは、図6からも明かであり、つま
り、光照射量決定行程中のレーザ駆動制御は、レーザ発
光しきい値以上の駆動電流値で、かつ最大レーザ出力に
対応する駆動電流値以下の駆動電流値で行われる。
It is clear from FIG. 6 that the laser drive current is set to be equal to or higher than the threshold value of the laser emission, that is, the laser drive control during the light irradiation amount determination process is performed at the laser emission threshold or higher. This is performed with a drive current value that is equal to or less than the drive current value corresponding to the maximum laser output.

【0055】上記のように、レーザ駆動電流を制御する
ことによって、感光ドラム1の表面の照射量(図7に示
す第3象限)を図7に示すように制御することができ
る。本実施例では、光照射手段3のコリメータ効率を3
5%、走査系光学効率を90%とした。コリメータ効率
等の数値はこれに限られず、感光ドラム1の感度に合わ
せて設定すればよい。
As described above, by controlling the laser drive current, the irradiation amount (the third quadrant shown in FIG. 7) on the surface of the photosensitive drum 1 can be controlled as shown in FIG. In this embodiment, the collimator efficiency of the light irradiation means 3 is set to 3
5%, and the optical efficiency of the scanning system was 90%. Numerical values such as the collimator efficiency are not limited to these, and may be set according to the sensitivity of the photosensitive drum 1.

【0056】上記の駆動定電流値によって、図7から、
感光ドラム1の表面のレーザ照射量は、I1 =50mA
のとき約0.8μJ/cm2 、I2 =60mAのとき約
1.6μJ/cm2 、I3 =70mAのとき約2.4μ
J/cm2 、I4 =80mAのとき約3.2μJ/cm
2 、I5 =90mAのとき約4μJ/cm2 となる。
According to the above driving constant current value, FIG.
The laser irradiation amount on the surface of the photosensitive drum 1 is I1 = 50 mA
0.8 μJ / cm 2 when I 2 = 60 mA, approximately 1.6 μJ / cm 2 when I 2 = 60 mA, and approximately 2.4 μJ when I 3 = 70 mA.
J / cm 2 , about 3.2 μJ / cm when I 4 = 80 mA
2, is about 4μJ / cm 2 when I5 = 90 mA.

【0057】さらに図8に示すように、本実施例におけ
る感光ドラム1の表面レーザ照射量(μJ/cm2 )と
潜像電位(非レーザ照射時電位:−700V)の関係か
ら、半導体レーザ20の各駆動定電流値に対する感光ド
ラム1の潜像電位は、I1 のとき−640V、I2 のと
き−300V、I3 のとき−170V、I4 のとき−1
00V 、I5 のとき−50Vとなり、現像コントラス
トは、現像DC電圧が−350Vであるので、各々、I
1 のとき−340V、I2 のとき+50V、I3 のとき
+180V、I4 のとき+250V 、I5 のとき+3
00Vとなる。
Further, as shown in FIG. 8, from the relationship between the surface laser irradiation amount (μJ / cm 2 ) of the photosensitive drum 1 and the latent image potential (non-laser irradiation potential: −700 V) in this embodiment, the semiconductor laser 20 The latent image potential of the photosensitive drum 1 with respect to each drive constant current value of I is -640 V at I1, -300V at I2, -170V at I3, and -1 at I4.
00V and 55 at I5, and the developing contrast is I50 since the developing DC voltage is -350V.
1, 340V, I2 + 50V, I3 + 180V, I4 + 250V, I5 +3
00V.

【0058】上記のようにして、CPU14は、レーザ
パワー制御シーケンスに基づき、レーザ光量を段階的に
増加させ、感光ドラム1の表面電位を−700Vから−
50Vに変化させる。さらにCPU14は、光照射手段
3を制御して得られた−700Vから−50Vへ変化す
る潜像電位を、現像ローラ5に現像電圧−350Vを印
加することによって、現像ローラ5から感光ドラム1に
向かって−340Vから+300Vに段階的に変動する
現像コントラストを形成し、感光ドラム1の表面の静電
潜像を徐々に現像していく。
As described above, the CPU 14 increases the amount of laser light in a stepwise manner based on the laser power control sequence and raises the surface potential of the photosensitive drum 1 from -700 V to-
Change to 50V. Further, the CPU 14 applies a developing voltage of −350 V to the developing roller 5 from the developing roller 5 to the photosensitive drum 1 by applying a latent image potential that changes from −700 V to −50 V obtained by controlling the light irradiation unit 3. A developing contrast that gradually changes from −340 V to +300 V is formed, and the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 is gradually developed.

【0059】つまり、光照射手段3によるレーザ光量を
変化させることにより、感光ドラム1の表面電位を変化
させ、その結果、現像コントラストが変化し、これに応
じて感光ドラム1の表面を現像していく。このレーザ光
量の制御方法は、上記のごとくデジタル的に所定幅(本
実施例では1mW)づつ増加させてもよいし、アナログ
的に連続的に増加させてもよい。
That is, the surface potential of the photosensitive drum 1 is changed by changing the amount of laser light by the light irradiating means 3, and as a result, the development contrast is changed, and the surface of the photosensitive drum 1 is developed accordingly. Go. In this method of controlling the laser light amount, the laser light amount may be increased digitally by a predetermined width (1 mW in this embodiment) as described above, or may be increased continuously in an analog manner.

【0060】つぎに、この増加する現像コントラストに
よって現像された濃度検知用トナー像の画像濃度を濃度
センサー8により検知する。CPU14は、濃度センサ
ー8で検知されたアナログ画像濃度Dを、A/D変換器
34によってデジタル信号に変換させ、さらにレーザパ
ワー制御手段3bを制御して、この検知値を予め設定さ
れた設定値bと比較する。そして、その結果に基づきC
PU14は、D=bの結果を得る最小のLD駆動電流値
を演算処理して算出し、画像形成時のLD駆動電流を決
定する。
Next, the density sensor 8 detects the image density of the density detection toner image developed by the increasing development contrast. The CPU 14 converts the analog image density D detected by the density sensor 8 into a digital signal by the A / D converter 34, and further controls the laser power control means 3b to change the detected value to a preset set value. b. Then, based on the result, C
The PU 14 computes and calculates the minimum LD drive current value that obtains the result of D = b, and determines the LD drive current during image formation.

【0061】ここで、LD駆動電流値の決定方法は、D
>bになるLD駆動電流値を、LD駆動電流値と検知濃
度Dとの関係から演算処理して、決定すればよい。また
LD駆動電流値をアナログ的に変化させた場合は、D>
bを満たしたLD駆動電流値を画像形成時のLD駆動電
流値として決定するようにすればよい。
Here, the method of determining the LD drive current value is as follows.
The LD drive current value that satisfies> b may be determined by performing arithmetic processing from the relationship between the LD drive current value and the detected density D. When the LD drive current value is changed in an analog manner, D>
The LD drive current value satisfying b may be determined as the LD drive current value during image formation.

【0062】このようにしてLD駆動電流値が決定され
ると、CPU14は、光照射手段3、現像電圧、帯電ロ
ーラ2、メインモータを順次OFFし、レーザパワー制
御シーケンスを終了させる。CPU14は、シーケンス
(1)が全て終了していれば、画像形成を待機状態にす
る。
When the LD drive current value is determined in this way, the CPU 14 turns off the light irradiating means 3, the developing voltage, the charging roller 2, and the main motor sequentially, and ends the laser power control sequence. If the sequence (1) has been completely completed, the CPU 14 sets the image formation to a standby state.

【0063】上記の設定値bは、もちろん任意に設定し
てもよいが、本発明によるレーザパワー制御シーケンス
によれば、設定値bを最大画像濃度に定めた場合、感光
ドラム1の表面の現像トナー量を、現像可能な最大現像
量(現像電圧を増加させても、感光ドラム1の表面の現
像トナー量が平衡状態になったときの現像量)の70〜
80%に設定することが可能となる。ただし、この数値
は、現像ローラ5 の表面のトナーの帯電量によって、従
って環境変動によって変動する。
The set value b may be set arbitrarily. However, according to the laser power control sequence according to the present invention, when the set value b is set to the maximum image density, the development of the surface of the photosensitive drum 1 is performed. The toner amount is set to 70 to 70% of the maximum developable amount (the amount of development when the amount of developed toner on the surface of the photosensitive drum 1 is in an equilibrium state even when the developing voltage is increased).
It can be set to 80%. However, this value fluctuates depending on the amount of charge of the toner on the surface of the developing roller 5, and therefore, due to environmental fluctuation.

【0064】つぎに、本発明の効果について具体例を用
いて説明する。
Next, the effects of the present invention will be described with reference to specific examples.

【0065】図9は、本実施例におけるLD駆動電流値
Iと濃度センサー8の検知出力との関係を示す。低温低
湿L/L(15℃、10%Rh)環境、常温常湿N/N
(25℃、60%Rh)環境、高温高湿H/H(30
℃、80%Rh)環境下におけるデータである。図9の
横軸には、LD駆動電流値Iに対応する現像コントラス
ト(V)も同時に示した。検知出力は、従来例と同じよ
うに、検知出力に対応した画像濃度を代用して、図9の
検知出力(縦軸)に示した。
FIG. 9 shows the relationship between the LD drive current value I and the detection output of the density sensor 8 in this embodiment. Low temperature and low humidity L / L (15 ° C, 10% Rh) environment, normal temperature and normal humidity N / N
(25 ° C., 60% Rh) environment, high temperature and high humidity H / H (30
(° C., 80% Rh) environment. The horizontal axis in FIG. 9 also shows the development contrast (V) corresponding to the LD drive current value I. The detection output is shown in the detection output (vertical axis) in FIG. 9 in the same manner as in the conventional example, using the image density corresponding to the detection output instead.

【0066】接触DC現像法においては、図9に示され
るように、H/H、N/Nの環境下では、現像コントラ
ストがマイナス側、つまり負極性のトナーの現像を抑制
する側になっても、トナーが現像する電界領域が存在す
る。これは、現像ローラ5 の表面のトナーTが帯電して
いるため、現像を抑制する電界が小さいと、トナーTが
感光ドラム1の表面に接触しただけで、現像してしまう
ためである。
In the contact DC developing method, as shown in FIG. 9, in an environment of H / H and N / N, the development contrast becomes a negative side, that is, a side on which the development of the negative polarity toner is suppressed. Also, there is an electric field region where the toner develops. This is because, since the toner T on the surface of the developing roller 5 is charged, if the electric field for suppressing the development is small, the toner T only contacts the surface of the photosensitive drum 1 and develops.

【0067】一方、L/L環境では、トナーTの帯電量
が低湿のため他の環境よりも上昇し、トナーTの現像ロ
ーラ5への鏡映力が増加し、トナーの現像ローラ5への
付着力が他環境より増加する。その結果、現像効率が低
下し、低現像コントラスト領域での現像性が低下する。
On the other hand, in the L / L environment, the charge amount of the toner T rises more than in other environments due to low humidity, and the mirroring power of the toner T on the developing roller 5 increases, so that the toner T Adhesion increases compared to other environments. As a result, development efficiency is reduced, and developability in a low development contrast region is reduced.

【0068】つまり、接触DC現像法においては、画像
形成装置の設置された環境によって、すなわちトナーT
の帯電量によって、図9に示した特性が、従来例で説明
したように、横軸方向にシフトして変動する可能性があ
る。
That is, in the contact DC development method, the toner T depends on the environment in which the image forming apparatus is installed.
Depending on the charge amount, there is a possibility that the characteristics shown in FIG. 9 are shifted and fluctuated in the horizontal axis direction as described in the conventional example.

【0069】従来例においては、画像濃度が十分に安定
して平衡状態になっているところで現像電圧を設定すれ
ば、最大画像濃度の値自体の変動は、問題ない程度に抑
えられるが、既述したように、ハイライト領域の画像濃
度が大きく変動してしまう。多数ドット形成時には、各
ドットに対応する光学的なスポットの重ね合わせがある
ことにより、光学的なスポットの重ね合わせ領域におけ
る光強度が強くなり、その結果、静電潜像が深くなり、
十分な現像コントラストを得ることが可能となるが、1
ドットあたりの潜像電位は、多数ドットを形成した場合
の潜像電位より、上記スポット間の重ね合わせがなくな
るため、その絶対値が高くなり、十分な現像コントラス
トを得られなくなる。
In the conventional example, if the developing voltage is set in a state where the image density is sufficiently stable and in an equilibrium state, the fluctuation of the maximum image density value itself can be suppressed to an acceptable level. As described above, the image density in the highlight area greatly varies. At the time of forming a large number of dots, since there is superposition of optical spots corresponding to each dot, the light intensity in the superposed area of the optical spots is increased, and as a result, the electrostatic latent image is deepened,
It is possible to obtain a sufficient development contrast.
The latent image potential per dot is higher than the latent image potential when a large number of dots are formed, since the overlapping between the spots is eliminated, the absolute value thereof becomes higher, and a sufficient development contrast cannot be obtained.

【0070】すなわち、現像電界が少なくなることに起
因して、L/L環境では、ハイライト領域で現像不可能
となり、また逆に現像電圧の設定値によっては、図9か
ら明らかなように、H/H、N/Nの環境で、ハイライ
ト領域の画像濃度が上昇する。つまり、従来の画像形成
装置では、環境変動によって、ハイライト領域での画像
濃度が大きく変動してしまう。この傾向は感光ドラム表
面のレーザ露光領域の解像度、すなわちDPIを高くす
るほど顕著になり、現在一般に用いられている半導体レ
ーザ等の光学系においては、600dpi以上の解像度
にすると、1ドットあたりの光量がスポット径の微小化
にともない減少してしまうので、特に著しい。すなわ
ち、従来の画像形成装置では、接触DC現像法を用いる
場合、画質的に階調性等に関して不十分であった。
That is, in the L / L environment, development becomes impossible in the highlight region due to the decrease in the development electric field, and depending on the set value of the development voltage, as shown in FIG. Under the environment of H / H and N / N, the image density of the highlight area increases. That is, in the conventional image forming apparatus, the image density in the highlight area greatly changes due to the environmental change. This tendency becomes more conspicuous as the resolution of the laser exposure area on the surface of the photosensitive drum, that is, the DPI, is increased. In an optical system such as a semiconductor laser generally used at present, when the resolution is set to 600 dpi or more, the amount of light per dot is increased. Is particularly remarkable because the diameter decreases with the miniaturization of the spot diameter. That is, in the conventional image forming apparatus, when the contact DC developing method is used, the image quality is insufficient with respect to the gradation.

【0071】これに対し、本発明においては、上述し
た、トナーTの帯電量変化による図9の特性変化を抑制
することが可能となる。本実施例では、L/L環境での
LD駆動電流値を90mA(I5 )に、H/H、N/N
の環境においては、LD駆動電流値を70mA(I3 )
に制御することにより、各環境下に対応した最適な現像
コントラストを得ることが可能となり、最大画像濃度を
安定して得るとともに、トナーTの帯電量変化によるハ
イライト領域の現像性の変化が安定する。つまり、階調
性が安定する。
On the other hand, in the present invention, it is possible to suppress the above-described change in the characteristic shown in FIG. 9 due to the change in the charge amount of the toner T. In this embodiment, the LD drive current value in the L / L environment is set to 90 mA (I5), and the H / H and N / N
In the environment of (1), the LD drive current value is 70 mA (I3).
, It is possible to obtain an optimum development contrast corresponding to each environment, obtain a stable maximum image density, and stably change the developability of a highlight area due to a change in the charge amount of the toner T. I do. That is, the gradation is stabilized.

【0072】さらに、本発明のもう1つのメリットは、
感光ドラム1の表面のトナー量(図10の右側のY軸に
示した現像量:ドラム上M/S)も所定値に安定化させ
ることが可能となる。従来例においては、本発明が解決
しようとする課題の項において説明したごとく、図10
からも理解できるように、最大画像濃度が安定しても、
感光ドラム上のトナーの現像量が変動する可能性があっ
た。現像効率が100%となる領域で、現像電圧を設定
すればよいとの考えもあるが、濃度的には十分であるの
で、無駄なトナー消費を生むことになる。またハイライ
ト領域で階調性が不足する問題も生じる。
Further, another advantage of the present invention is that
It is also possible to stabilize the toner amount on the surface of the photosensitive drum 1 (developing amount indicated on the Y axis on the right side of FIG. 10: M / S on the drum) to a predetermined value. In the conventional example, as described in the section of the problem to be solved by the present invention, FIG.
As can be understood from the figure, even if the maximum image density is stable,
There is a possibility that the development amount of the toner on the photosensitive drum fluctuates. It is considered that the developing voltage should be set in a region where the developing efficiency is 100%. However, since the density is sufficient, wasteful toner consumption is generated. In addition, there is a problem that the gradation is insufficient in the highlight region.

【0073】これに対し、本発明においては、上記説明
から明らかなように、最大画像濃度を安定化させると同
時に、従来例で説明したように、現像コントラストに対
する画像コントラストに対する画像濃度の特性が変動し
ても、常に感光ドラム表面の静電潜像に対しほぼ一定の
現像量を確保することが可能となる。
On the other hand, in the present invention, as is apparent from the above description, the maximum image density is stabilized, and at the same time, as described in the conventional example, the characteristic of the image density with respect to the development contrast varies with the development contrast. However, it is possible to always ensure a substantially constant development amount for the electrostatic latent image on the photosensitive drum surface.

【0074】本実施例では、図10に示したように、L
/L、N/Nの環境で約0.5mg/cm2 の現像量、
H/Hで約0.53mg/cm2 の現像量を得ることが
可能となる。つまり、従来例で示したような、画像濃度
が一定でも現像量が変動することに起因する問題の発生
を防ぐことが可能となる。
In this embodiment, as shown in FIG.
/ L, development amount of about 0.5 mg / cm 2 in N / N environment,
With H / H, a development amount of about 0.53 mg / cm 2 can be obtained. That is, it is possible to prevent the problem caused by the fluctuation in the development amount even when the image density is constant as shown in the conventional example.

【0075】本発明は、トナーの帯電量変動に対して、
画像特性を安定化させることができるわけであるが、こ
れは、すなわち環境変動に強い画像形成装置を提供でき
ることを意味する。
According to the present invention, the variation in the charge amount of the toner is
Although image characteristics can be stabilized, this means that an image forming apparatus that is resistant to environmental changes can be provided.

【0076】以上説明したように、本発明によれば、従
来の問題点を解決し、中間調の再現性の安定化が図ら
れ、写真画像、グラフィック画像、さらにはカラー画像
の安定した出力が可能な画像形成装置を提供することが
可能となった。
As described above, according to the present invention, the conventional problems can be solved, the reproducibility of halftones can be stabilized, and a stable output of a photographic image, a graphic image, and a color image can be achieved. It has become possible to provide a possible image forming apparatus.

【0077】以上では、レーザパワー制御シーケンスを
実行中の転写ローラ9への印加電圧については特に記載
しなかったが、転写ローラ9には、トナー汚れを防止す
るために、トナーの帯電極性と同極性の負電圧を印加す
ることが望ましい。
Although the voltage applied to the transfer roller 9 during the execution of the laser power control sequence is not particularly described above, the transfer roller 9 has the same polarity as the charged polarity of the toner in order to prevent toner contamination. It is desirable to apply a negative polarity voltage.

【0078】実施例2 実施例1では、画像濃度検知を感光ドラム1の表面で行
ったが、本実施例2では、レーザパワー制御シーケンス
実行により、感光ドラム上に現像した濃度検知用トナー
像を中間転写体、転写ベルトまたは転写材等に転写後、
この中間転写体、転写ベルトまたは転写材等等の別部材
上の濃度検知用トナー像に対して、画像濃度検知を行っ
た。
Second Embodiment In the first embodiment, the image density detection is performed on the surface of the photosensitive drum 1. In the second embodiment, however, the density detection toner image developed on the photosensitive drum is executed by executing the laser power control sequence. After transferring to an intermediate transfer body, transfer belt or transfer material, etc.
Image density detection was performed on the toner image for density detection on another member such as the intermediate transfer member, the transfer belt or the transfer material.

【0079】図11に、本発明を中間転写体上で実施し
た場合を示す。図11において、図1と同一箇所は同一
符号を付してその説明を省略する。
FIG. 11 shows a case where the present invention is carried out on an intermediate transfer member. 11, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0080】図11は、感光ドラム1の表面に現像され
たトナー像を、一旦、図中矢印F方向に回転する中間転
写体40の表面に1次転写し、続いて図中矢印G方向に
回転する転写ローラ41により転写材Pの表面に2次転
写する。これは、現像器42をマゼンタ、シアン、イエ
ロー、ブラックの各4色分備えたカラー画像形成装置
で、一般的に用いられる構成である。中間転写体40、
転写ローラ41には、各々、電源11により所定タイミ
ングで、1次転写電圧、2次転写電圧が印加される。
FIG. 11 shows that the toner image developed on the surface of the photosensitive drum 1 is once primarily transferred onto the surface of the intermediate transfer member 40 rotating in the direction of arrow F in the figure, and then in the direction of arrow G in the figure. Secondary transfer is performed on the surface of the transfer material P by the rotating transfer roller 41. This is a configuration generally used in a color image forming apparatus provided with developing devices 42 for four colors of magenta, cyan, yellow, and black. Intermediate transfer member 40,
A primary transfer voltage and a secondary transfer voltage are applied to the transfer rollers 41 at predetermined timing by the power supply 11, respectively.

【0081】本実施例では、レーザパワー制御シーケン
スを、中間転写体40の近傍に配設された濃度センサー
8からの出力を基に実行する。本実施例におけるレーザ
パワー制御シーケンスの実行内容は、実施例1と同様で
あるので、説明を省略するが、濃度センサー8は、中間
転写体40の表面近傍で、1次転写領域から2次転写領
域までの間に配置される。
In the present embodiment, the laser power control sequence is executed based on the output from the density sensor 8 disposed near the intermediate transfer member 40. The execution contents of the laser power control sequence in the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and therefore the description is omitted. However, the density sensor 8 is located near the surface of the intermediate transfer member 40 from the primary transfer region to the secondary transfer region. It is arranged between the areas.

【0082】このようにすることにより、カラー画像形
成装置のように、高度な色再現性を求められる画像形成
装置においては、転写後のトナー像の画像濃度を検知す
ることにより、転写材上でのトナー像の量をほぼ所定値
に制御可能となり、転写時に生じる転写効率等の変動要
因による、転写材表面のトナー量の変動を除去でき、本
発明の目的をより確実に達成可能となる。
In this manner, in an image forming apparatus requiring high color reproducibility, such as a color image forming apparatus, by detecting the image density of the transferred toner image, Can be controlled to a substantially predetermined value, and fluctuations in the amount of toner on the surface of the transfer material due to fluctuation factors such as transfer efficiency that occur at the time of transfer can be removed, and the object of the present invention can be more reliably achieved.

【0083】本実施例では、中間転写体40の表面のト
ナー像の画像濃度を検知したが、もちろん、2次転写後
の転写材Pの表面のトナー像の画像濃度を検知してもよ
い。ただし、本出願人らの検討によると、転写材Pの表
面のトナー像濃度は、濃度センサー8と転写材Pとの間
の距離が、転写材Pの搬送上の振動等により変動してし
まうので、濃度センサー8による検知精度が、濃度セン
サー8の配置場所によって低下する傾向にある。つま
り、感光ドラム1からの転写後に本発明を実施する場合
は、中間転写体や転写ベルト等の表面で行うことが好ま
しい。
In the present embodiment, the image density of the toner image on the surface of the intermediate transfer body 40 is detected. However, the image density of the toner image on the surface of the transfer material P after the secondary transfer may be detected. However, according to the examination by the present applicants, the toner image density on the surface of the transfer material P varies with the distance between the density sensor 8 and the transfer material P due to vibrations during the transfer of the transfer material P or the like. Therefore, the detection accuracy of the density sensor 8 tends to decrease depending on the location of the density sensor 8. That is, when the present invention is carried out after the transfer from the photosensitive drum 1, it is preferable to carry out the transfer on the surface of the intermediate transfer member or the transfer belt.

【0084】実施例3 実施例1では、レーザパワー制御シーケンスの実行で使
用したトナーTをクリーニング装置10で除去したが、
本実施例3では、クリーニング装置10で除去するので
はなく、現像装置4によって除去して、現像装置4に回
収するようにした。従って、本実施例の画像形成装置
は、クリーニング装置10を除去した、いわゆるクリー
ナレスの画像形成装置である。これにより、従来例のよ
うなトナーの無駄な消費を防止することが可能となる。
Third Embodiment In the first embodiment, the toner T used in the execution of the laser power control sequence is removed by the cleaning device 10.
In the third embodiment, instead of being removed by the cleaning device 10, the toner is removed by the developing device 4 and collected by the developing device 4. Therefore, the image forming apparatus according to the present embodiment is a so-called cleaner-less image forming apparatus in which the cleaning device 10 is removed. This makes it possible to prevent wasteful consumption of toner as in the conventional example.

【0085】本実施例では、クリーナレスであることか
ら、トナーTに球形トナーを用いた。この球形トナー
は、公知の重合法等を用いて作成することができる。
In this embodiment, a spherical toner is used as the toner T because it is cleanerless. This spherical toner can be prepared by using a known polymerization method or the like.

【0086】本実施例で用いる球形トナーの球形度合い
としては、形状係数SF−1が100〜140、SF−
2が100〜120であるものが好適である。さらに好
ましくは、SF−1が100〜130、SF−2が10
0〜115である。
The degree of sphericity of the spherical toner used in the present embodiment is as follows.
Those in which 2 is 100 to 120 are preferable. More preferably, SF-1 is 100 to 130, SF-2 is 10
0 to 115.

【0087】本発明において、上記の形状係数SF−
1、SF−2は、日立製作所製FE−SEM(S−80
0)を用いて、トナーの粒子像を無作為に100個サン
プリングし、その画像情報をインターフェースを介して
ニコレ社製の画像解析装置(Luzex3)に導入して
解析し、下記式より算出される値として定義した。
In the present invention, the shape factor SF−
1. SF-2 is FE-SEM (S-80) manufactured by Hitachi, Ltd.
0), 100 toner particle images are sampled at random, and the image information is introduced into an image analyzer (Luzex3) manufactured by Nicole via an interface and analyzed, and is calculated by the following equation. Defined as a value.

【0088】SF−1={(MXLNG)2 /ARE
A}×π/4×100 SF−2={(PERI)2 /AREA}×π/4×1
00 ただし、AREA:トナー投影面積、MXLNG:絶対
最大長、 PERI:周長
SF-1 = {(MXLNG) 2 / ARE
A} × π / 4 × 100 SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × π / 4 × 1
00 where AREA: toner projection area, MXLNG: absolute maximum length, PERI: circumference

【0089】トナーの形状係数SF−1は球形の度合い
を示し、140より大きいと、球形から徐々に不定形に
なる。SF−2は凸凹の度合いを示し、120より大き
いとトナー表面の凸凹が顕著になる。この形状係数SF
−1、SF−2が上記範囲内であれば、転写効率、すな
わち、(転写後の転写材上トナー量)/(転写前の感光
ドラム上トナー量)×100を95%以上に確保するこ
とが可能となり、実施例1で必要であったクリーニング
装置10を除去することが可能になる。
The shape factor SF-1 of the toner indicates the degree of spherical shape. If the shape factor SF-1 is larger than 140, the shape gradually changes from spherical to irregular. SF-2 indicates the degree of unevenness. If it is larger than 120, the unevenness on the toner surface becomes remarkable. This shape factor SF
As long as -1, SF-2 is within the above range, transfer efficiency, that is, (amount of toner on transfer material after transfer) / (amount of toner on photosensitive drum before transfer) × 100 is ensured to be 95% or more. Thus, the cleaning device 10 required in the first embodiment can be removed.

【0090】本実施例において、上記球形トナーを図1
の画像形成装置からクリーニング装置10を取り除いた
装置に用い、図12に示すようなシーケンスによって、
レーザパワー制御シーケンス実行時に用いられるトナー
を現像装置に回収した。このシーケンスは、実施例1の
シーケンスと比べて以下の点が異なる。
In this embodiment, the spherical toner is used as shown in FIG.
The image forming apparatus of FIG. 12 is obtained by removing the cleaning device 10 from the image forming apparatus.
The toner used during the execution of the laser power control sequence was collected in the developing device. This sequence differs from the sequence of the first embodiment in the following points.

【0091】(1)レーザパワー制御シーケンス実行開
始後、現像電圧V1 をONした後、転写ローラ9にトナ
ーの帯電極性と同極性の転写逆電圧を印加する(ステッ
プb)。本実施例の場合、転写逆電圧は負電圧である。
この転写逆電圧の印加の目的は、トナーTの転写ローラ
9への付着防止である。転写逆電圧の印加タイミング
は、上記に限られず、トナーTが転写ローラ9まで感光
ドラム1の表面を搬送され来たときに少なくとも印加さ
れればよい。
(1) After the execution of the laser power control sequence, the developing voltage V1 is turned on, and then a transfer reverse voltage having the same polarity as the toner charging polarity is applied to the transfer roller 9 (step b). In the case of the present embodiment, the transfer reverse voltage is a negative voltage.
The purpose of the application of the transfer reverse voltage is to prevent the toner T from adhering to the transfer roller 9. The application timing of the transfer reverse voltage is not limited to the above, and may be at least applied when the toner T is conveyed on the surface of the photosensitive drum 1 to the transfer roller 9.

【0092】(2)本実施例では、光照射量決定後、現
像ローラ5で現像トナーを回収することから、光照射量
決定行程を、感光ドラム1の現像ローラ5との当接領域
が、図1中矢印A方向に回転して、光照射手段3の位置
に達するまで行うことが好ましい。この条件は、実施例
1で用いたLD駆動電流値の制御時間を用いれば十分に
満たす。
(2) In this embodiment, since the developing toner is collected by the developing roller 5 after the light irradiation amount is determined, the light irradiation amount determining process is performed in a manner that the contact area of the photosensitive drum 1 with the developing roller 5 is reduced. The rotation is preferably performed in the direction of arrow A in FIG. This condition is sufficiently satisfied by using the control time of the LD drive current value used in the first embodiment.

【0093】上記条件を満たさない場合は、レーザパワ
ー制御シーケンス、つまり、実施例1で示したLD駆動
電流I1 〜I5 の制御が、感光ドラム1の1回転分以上
にわたって行われることになり、レーザパワー制御シー
ケンス中のおよそ前半のLD駆動電流制御時(I1 〜I
3 程度)の現像トナーが、クリーニングされずに露光位
置までくる。このため、レーザパワー制御シーケンス中
のおよそ後半のLD駆動電流制御時(I4 、I5 )に、
レーザ露光を遮断しなければならず、目的の潜像電位を
得ることができず、現像コントラストが不安定(現象と
しては現像コントラストの減少)になる可能性があり、
レーザパワー制御シーケンス後半の検知濃度が低下して
しまう可能性があるからである。
If the above conditions are not satisfied, the laser power control sequence, that is, the control of the LD drive currents I1 to I5 shown in the first embodiment is performed over one rotation of the photosensitive drum 1, and the laser power is controlled. During the first half of the LD drive current control during the power control sequence (I1 to I
About 3) of the developing toner reaches the exposure position without being cleaned. For this reason, in the latter half of the LD drive current control (I4, I5) in the laser power control sequence,
The laser exposure must be cut off, the desired latent image potential cannot be obtained, and the development contrast may be unstable (as a phenomenon, the development contrast may decrease).
This is because the detection density in the latter half of the laser power control sequence may decrease.

【0094】そこで、クリーナレス方式をとる本実施例
では、図12のレーザパワー制御シーケンスのプロセス
中、ステップaからステップcまでを、感光ドラム1の
現像ローラ5との当接領域が、図1中矢印A方向に回転
して光照射手段3の位置に達するまでに行い、その後、
上記当接領域が光照射手段3の位置に達するまでに光照
射手段3の露光をOFFし、レーザパワー制御シーケン
スを終了することとした。これにより、レーザパワー制
御シーケンスの制御精度の低下を防止できる。
Therefore, in the present embodiment employing the cleanerless system, in the process of the laser power control sequence shown in FIG. 12, steps a to c are performed in such a manner that the contact area of the photosensitive drum 1 with the developing roller 5 corresponds to FIG. The rotation is performed in the direction of the middle arrow A until the position of the light irradiation means 3 is reached.
By the time the contact area reaches the position of the light irradiation means 3, the exposure of the light irradiation means 3 is turned off, and the laser power control sequence is terminated. As a result, it is possible to prevent a decrease in control accuracy of the laser power control sequence.

【0095】(3)現像トナー回収電圧のON行程があ
ること。現像トナー回収電圧は、具体的には、トナーの
帯電極性と逆極性の正極性の現像電圧V2 とした。この
行程では、感光ドラム1の表面のトナー像は負極性に帯
電されているので、現像電界は、感光ドラム1の表面の
トナーを現像ローラ5へ回収する側に形成され、感光ド
ラム表面のトナーは現像ローラ5へ回収される。
(3) There is an ON step of the developing toner collection voltage. Specifically, the developing toner collection voltage was a positive developing voltage V2 having a polarity opposite to the charging polarity of the toner. In this process, since the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is negatively charged, a developing electric field is formed on the side of the surface of the photosensitive drum 1 that collects the toner on the developing roller 5, and the toner on the surface of the photosensitive drum 1 Is collected by the developing roller 5.

【0096】以上、上記した球形トナーと図12に示す
シーケンスを用いることにより、本発明の第2の目的が
達成され、階調制御で使用したトナーの無駄な消費をな
くすことができる。
As described above, by using the above-described spherical toner and the sequence shown in FIG. 12, the second object of the present invention is achieved, and wasteful consumption of toner used for gradation control can be eliminated.

【0097】実施例4 以上の実施例1〜3までは、本発明を接触DC現像法を
用いた画像形成装置に適用した場合について説明した。
本発明は、接触DC現像法において大きな効果を有する
が、非接触AC+DC現像法(非接触AC+DC重畳タ
イプ現像法)に適用しても効果を奏し、従来装置に比べ
て、トナーの帯電量変動に対し画像濃度をより安定化す
る効果を有する。
Embodiment 4 Embodiments 1 to 3 described above have dealt with the cases where the present invention is applied to an image forming apparatus using a contact DC developing method.
Although the present invention has a great effect in the contact DC developing method, the present invention is also effective when applied to the non-contact AC + DC developing method (non-contact AC + DC superimposing type developing method). On the other hand, it has the effect of further stabilizing the image density.

【0098】図13に、本実施例4を示す。本実施例に
おいては、非接触AC+DC現像法を用いるため、現像
ローラ5に代えて、アルミニウムからなる現像スリーブ
50を用い、図示しない規制手段により感光ドラム1と
現像スリーブ50間を、150μm程度から500μm
程度の範囲内で所定の距離、本例では、約300μm程
度になるようにした。
FIG. 13 shows the fourth embodiment. In this embodiment, since the non-contact AC + DC developing method is used, a developing sleeve 50 made of aluminum is used in place of the developing roller 5, and a regulating means (not shown) makes the distance between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 50 from about 150 μm to 500 μm.
The distance is set to a predetermined distance within the range of about 300 μm in this example.

【0099】またこれに合わせて、トナー規制部材も、
板状のウレタンゴム51を先端に有する現像ブレード5
2に変更した。さらに電源11は、現像スリーブ50に
160VPP、2000Hz のAC電圧にー350VのD
C電圧を重畳した電圧を印加する。
In accordance with this, the toner regulating member also
Developing blade 5 having plate-shaped urethane rubber 51 at its tip
Changed to 2. Further, the power supply 11 applies a 160 VPP, 2000 Hz AC voltage to the developing sleeve 50 to a -350 V D voltage.
A voltage on which the C voltage is superimposed is applied.

【0100】非接触A+DC現像法においても、現像コ
ントラストは、感光ドラム1の表面の画像領域の静電潜
像電位と現像電圧DC成分の差で決定されるので、本発
明を現像コントラストのDC成分に対して実行すればよ
い。一般に、非接触AC+DC現像法におけるV−D特
性は、図14のように、L/L(低温低湿環境)、N/
N(常温常湿環境)、H/H(高温高湿環境)の各環境
で変動する。
Even in the non-contact A + DC developing method, the developing contrast is determined by the difference between the electrostatic latent image potential of the image area on the surface of the photosensitive drum 1 and the developing voltage DC component. Should be executed for In general, the VD characteristics in the non-contact AC + DC developing method are L / L (low temperature and low humidity environment), N /
It fluctuates in each environment of N (normal temperature and normal humidity environment) and H / H (high temperature and high humidity environment).

【0101】従来は、現像コントラストのDC成分を図
14中のVN のように、所定値に固定していたため、図
14から明らかなように、環境変動に対して現像特性が
大きく変動してしまい、H/H環境で高濃度領域濃度が
大きくなることによる画像のつぶれ、L/L環境での濃
度薄等の問題が生じていたが、本発明では、実施例1〜
3で示したような、レーザーパワー制御シーケンスを現
像コントラストDC成分に対して実行するので、各環境
で最適なLD駆動電流値を得ることができる。
Conventionally, the DC component of the development contrast is fixed to a predetermined value, such as VN in FIG. 14, so that the development characteristics greatly fluctuate due to environmental fluctuations, as is apparent from FIG. In the present invention, problems such as image collapse due to an increase in high-density area density in an H / H environment and low density in an L / L environment occurred.
Since the laser power control sequence as shown in 3 is performed on the development contrast DC component, an optimum LD drive current value can be obtained in each environment.

【0102】図14に示す例では、H/HおよびN/N
環境で70mA(現像コントラスト180V相当)、L
/Lで90mA(現像コントラスト300V相当)のよ
うに、LD駆動電流値が決定され、所定の画像濃度を得
ることが可能となる。
In the example shown in FIG. 14, H / H and N / N
70mA (equivalent to 180V development contrast) in environment, L
The LD drive current value is determined such that / mA is 90 mA (equivalent to a development contrast of 300 V), and a predetermined image density can be obtained.

【0103】以上のように、本発明は、接触DC現像法
のみならず、非接触AC+DC現像法に対しても有効で
ある。また、現像剤としてトナーとキャリアを混合した
2成分現像剤を用いる2成分現像法に対しても、本発明
が有効であることは言うまでもない。
As described above, the present invention is effective not only for the contact DC developing method but also for the non-contact AC + DC developing method. Further, it goes without saying that the present invention is also effective for a two-component developing method using a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed as a developer.

【0104】以上の実施例1〜3では、光照射手段3を
レーザ光学系としたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、LED光学系、さらには液晶シャッターを用
いた蛍光灯などの光学系にも適用可能である。LED光
学系の場合は、上記実施例と同様、LEDの発光量を制
御すればよく、液晶シャッターの光学系の場合は、液晶
シャッターの動作を制御して、感光ドラム表面に照射さ
れる露光量を制御すればよい。
In the first to third embodiments, the light irradiating means 3 is a laser optical system. However, the present invention is not limited to this. For example, an LED optical system, a fluorescent lamp using a liquid crystal shutter, etc. Can be applied to the optical system. In the case of the LED optical system, the amount of light emitted from the LED may be controlled in the same manner as in the above embodiment. In the case of the optical system of the liquid crystal shutter, the operation of the liquid crystal shutter is controlled so that the amount of light emitted to the photosensitive drum surface May be controlled.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像の現像に接触DC現像法や非接触AC+DC現像法
を用い、階調性および色再現性が良好な画像を安定して
得ることが可能な画像形成装置を提供することができ
る。また、階調制御で使用したトナーの無駄な消費をな
くすことができる。
As described above, according to the present invention,
By using a contact DC developing method or a non-contact AC + DC developing method for developing an image, an image forming apparatus capable of stably obtaining an image with good gradation and color reproducibility can be provided. Further, wasteful consumption of the toner used in the gradation control can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】図1 の画像形成装置のレーザ光学系を示す斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a laser optical system of the image forming apparatus of FIG.

【図3】レーザ光学系のレーザ駆動におけるAPC制御
の機構を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a mechanism of APC control in laser driving of the laser optical system.

【図4】図1の画像形成装置におけるコントローラを示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a controller in the image forming apparatus of FIG. 1;

【図5】図1 の画像形成装置におけるレーザパワー制御
等の制御法を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a control method such as laser power control in the image forming apparatus of FIG. 1;

【図6】半導体レーザの駆動電流値とレーザ出力の関係
を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a drive current value of a semiconductor laser and a laser output.

【図7】感光ドラムの感度、レーザチップ面光量、コリ
メータ後光量および感光ドラム面光量の関係を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship among the sensitivity of the photosensitive drum, the laser chip surface light amount, the light amount after the collimator, and the photosensitive drum surface light amount.

【図8】感光ドラムへのレーザ照射量とそのときの感光
ドラム表面の潜像電位の関係を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a laser irradiation amount on the photosensitive drum and a latent image potential on the photosensitive drum surface at that time.

【図9】図6の制御におけるLD駆動電流値Iと濃度セ
ンサーの検知出力との関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between an LD drive current value I and a detection output of a density sensor in the control of FIG. 6;

【図10】図9のグラフに現像量の変化を加えた図であ
る。
FIG. 10 is a graph obtained by adding a change in a development amount to the graph of FIG. 9;

【図11】本発明の画像形成装置の他の実施例を示す概
略構成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図12】本発明の画像形成装置のさらに他の実施例に
おけるレザーパワー制御およびトナー回収制御を示すフ
ローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating laser power control and toner collection control in still another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図13】本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を
示す概略構成図である。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図14】図13の画像形成装置の現像装置におけるL
D駆動電流値Iと濃度センサーの検知出力との関係を示
す図である。
FIG. 14 illustrates an example of a configuration of the image forming apparatus illustrated in FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a D drive current value I and a detection output of a density sensor.

【図15】従来の画像形成装置を示す概略構成図であ
る。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram illustrating a conventional image forming apparatus.

【図16】図15の画像形成装置における現像電界と画
像濃度との関係を示す図である。
16 is a diagram illustrating a relationship between a developing electric field and an image density in the image forming apparatus of FIG.

【図17】現像電界と画像濃度および現像量との関係を
示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a relationship between a developing electric field, an image density, and a development amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光ドラム 2 帯電ローラ 3 光照射手段 3a LD駆動電流回路 3b レーザパワー制御回路 4 現像装置 8 濃度検知センサー 12 コントローラ 14 CPU 20 半導体レーザ 30 スキャナ駆動回路 31 LD電流駆動回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 3 Light irradiation means 3a LD drive current circuit 3b Laser power control circuit 4 Developing device 8 Density detection sensor 12 Controller 14 CPU 20 Semiconductor laser 30 Scanner drive circuit 31 LD current drive circuit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体と、この像担持体の表面を所定
電位に帯電する帯電手段と、所定電位に帯電された像担
持体の表面に画像情報に応じた光照射を行って、像担持
体の表面に静電潜像を形成する光照射手段と、像担持体
と接触または近接した現像剤担持体に担持したトナーか
らなる現像剤またはトナーを含む現像剤によって静電潜
像を現像して、像担持体上にトナー像を形成する現像手
段とを有する画像形成装置において、前記光照射手段の
光照射量を制御する光照射量制御手段と、像担持体上に
形成された濃度検知用のトナー像の画像濃度を検知する
濃度検知手段と、画像形成時の光照射手段の光照射量を
決定する光照射量決定手段とをさらに有し、該光照射量
決定手段は、濃度検知手段による濃度検知用トナー像の
検知濃度と、予め設定された基準濃度とを比較すること
によって、前記画像形成時の光照射手段の光照射量を決
定することを特徴とする画像形成装置。
An image bearing member, a charging means for charging the surface of the image bearing member to a predetermined potential, and irradiating the surface of the image bearing member charged to the predetermined potential with light in accordance with image information to form an image. Developing the electrostatic latent image with a light irradiating unit for forming an electrostatic latent image on the surface of the carrier, and a developer or a developer containing toner carried on a developer carrier in contact with or in proximity to the image carrier An image forming apparatus having a developing unit for forming a toner image on the image carrier; a light irradiation amount controlling unit for controlling a light irradiation amount of the light irradiating unit; and a density formed on the image carrier. Density detecting means for detecting the image density of the toner image for detection, and light irradiating amount determining means for determining the light irradiating amount of the light irradiating means at the time of image formation; The detection density of the toner image for density detection by the detection means is set in advance. An image forming apparatus, wherein a light irradiation amount of a light irradiation unit at the time of the image formation is determined by comparing with a predetermined reference density.
【請求項2】 前記光照射量制御手段は、前記決定され
た光照射量を、所定値から徐々に増加するように制御す
る請求項1の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light irradiation amount control unit controls the determined light irradiation amount so as to gradually increase from a predetermined value.
【請求項3】 前記光照射手段はレーザ露光手段であ
り、前記光照射量制御手段は、前記レーザ露光手段にお
けるレーザの駆動電流を制御することによって、レーザ
の発光量を制御するレーザ駆動電流制御手段であり、前
記光照射量決定手段は、画像形成時のレーザ駆動電流を
決定するレーザ駆動電流決定手段である請求項1または
2の画像形成装置。
3. The laser irradiation means, wherein the light irradiation means is a laser exposure means, and the light irradiation amount control means controls a laser driving current in the laser exposure means, thereby controlling a laser light emission amount. 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said light irradiation amount determining means is a laser driving current determining means for determining a laser driving current at the time of image formation.
【請求項4】 前記レーザ駆動電流制御手段は、予め設
定された複数のレーザ駆動電流値により、デジタル的に
レーザ駆動電流値を制御することによって、レーザの発
光量をデジタル的に制御する請求項3の画像形成装置。
4. The laser drive current control means digitally controls the laser emission amount by digitally controlling the laser drive current value using a plurality of laser drive current values set in advance. 3 is an image forming apparatus.
【請求項5】 前記レーザ駆動電流決定手段は、前記レ
ーザ駆動電流制御手段により制御されたレーザ光で形成
される現像コントラストに対応した濃度検知用トナー像
の画像濃度と、前記基準濃度とを比較することにより、
前記画像形成時の光照射量を、予め設定された複数のレ
ーザ駆動電流値から選択決定する請求項3の画像形成装
置。
5. The laser drive current determining means compares the image density of a toner image for density detection corresponding to a development contrast formed by a laser beam controlled by the laser drive current control means with the reference density. By doing
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the light irradiation amount at the time of image formation is selected and determined from a plurality of laser drive current values set in advance.
【請求項6】 前記像担持体上の濃度検知用トナー像を
別部材に転写して、前記濃度検知手段による濃度検知用
トナー像の画像濃度の検知を、前記像担持体上の濃度検
知用トナー像の代わりに、前記別部材に転写された濃度
検知用トナー像に対して行う請求項1〜5のいずれかの
項に記載の画像形成装置。
6. A density detecting toner image on the image carrier is transferred to another member, and the density detecting means detects the image density of the density detecting toner image on the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image formation is performed on the toner image for density detection transferred to the separate member instead of the toner image.
【請求項7】 前記濃度検知手段による濃度検知用トナ
ー像の画像濃度の検知後、該濃度検知用トナー像のトナ
ーを前記現像手段の現像剤担持体によって回収する請求
項1〜6のいずれかの項に記載の画像形成装置。
7. The method according to claim 1, wherein after detecting the image density of the density detecting toner image by the density detecting means, the toner of the density detecting toner image is collected by a developer carrier of the developing means. The image forming apparatus according to the item.
【請求項8】 前記濃度検知用トナー像の形成を、前記
現像手段の現像剤担持体への現像電圧の印加開始時の像
担持体の位置が、つぎの画像形成行程の光照射位置に達
するまでに行う請求項7の画像形成装置。
8. When the application of the developing voltage to the developer carrier of the developing means is started, the position of the image carrier reaches the light irradiation position in the next image forming process. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the processing is performed up to the time.
【請求項9】 前記光照射量決定手段による光照射量決
定中であって、かつ像担持体上の濃度検知用トナー像が
別部材への転写位置に存在するとき、前記像担持体上の
濃度検知用トナー像を別部材に転写する転写手段に、ト
ナーの帯電極性と同極性の転写電圧を印加する請求項1
〜5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
9. When the light irradiation amount is being determined by the light irradiation amount determining means and the toner image for density detection on the image carrier is present at a transfer position to another member, the light irradiation amount is determined. 2. A transfer voltage having the same polarity as the charged polarity of the toner is applied to a transfer unit that transfers the toner image for density detection to another member.
The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 5,
【請求項10】 前記トナーの形状係数SF−1が10
0〜140、SF−2が100〜120である請求項1
〜9のいずれかの項に記載の画像形成装置。
10. A toner having a shape factor SF-1 of 10
0-140, SF-2 is 100-120.
10. The image forming apparatus according to any one of Items 9 to 9, wherein
JP9329580A 1997-11-13 1997-11-13 Image forming system Pending JPH11138903A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9329580A JPH11138903A (en) 1997-11-13 1997-11-13 Image forming system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9329580A JPH11138903A (en) 1997-11-13 1997-11-13 Image forming system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11138903A true JPH11138903A (en) 1999-05-25

Family

ID=18222946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9329580A Pending JPH11138903A (en) 1997-11-13 1997-11-13 Image forming system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11138903A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100472474B1 (en) * 2002-08-30 2005-03-10 삼성전자주식회사 Method for reducing consumption of developer of electrophotographic processor and electrophotographic processor using the same
JP2006017883A (en) * 2004-06-30 2006-01-19 Ricoh Co Ltd Optical writing unit and image forming apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100472474B1 (en) * 2002-08-30 2005-03-10 삼성전자주식회사 Method for reducing consumption of developer of electrophotographic processor and electrophotographic processor using the same
JP2006017883A (en) * 2004-06-30 2006-01-19 Ricoh Co Ltd Optical writing unit and image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001305812A (en) Picture-forming device
JP3279152B2 (en) Control method of image forming apparatus
EP0860750A2 (en) Image forming apparatus
US6061534A (en) Two-color image forming apparatus that prevents fringe development
JPH08289108A (en) Image forming device
JPH08194355A (en) Image forming device
JPH0950155A (en) Image forming device
JPH09101657A (en) Controlling method for image forming device
JPH11138903A (en) Image forming system
JP2001092201A (en) Device and method for forming image, and storage medium
US20110058833A1 (en) Image forming apparatus
JP6834346B2 (en) Image forming device and image stabilization method
JP4908774B2 (en) Image forming apparatus
US6219499B1 (en) Developing apparatus and method of applying developing bias therefor
JP4235399B2 (en) Image forming apparatus
JP3018446B2 (en) Image forming device
JPH08297384A (en) Image forming device
US6067102A (en) Electrophotographic recording device and exposure controlling device therefor
JPH07219312A (en) Image forming device
JP2000347471A (en) Image forming method and image forming device
JPH0950170A (en) Charging device
JP2000066464A (en) Image forming method and image forming device
JPH06202446A (en) Image forming device
US7155135B2 (en) Image forming apparatus with mode having prolonged rotation time of image bearing member at non-image forming time
JPH1090960A (en) Image forming device