JPH11160930A - Image forming device - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置、特
に、感光体の周囲に少なくとも帯電手段、露光手段、現
像手段及び転写手段を配設した電子写真方式の画像形成
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an electrophotographic image forming apparatus in which at least a charging unit, an exposing unit, a developing unit, and a transferring unit are provided around a photosensitive member.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、電子写真方式による複写機、プ
リンタにおいては、感光体上に形成される画像の背景部
に余分なトナーが付着すること(以下、”かぶり”と称
する)を防止するため、感光体表面電位をかぶりマージ
ンがとれるように設定する必要がある。かぶりマージン
をとるとは、例えば、感光体表面電位が400Vでかぶ
りが発生するのであれば、+100Vのマージンを上乗
せして500Vの表面電位が確保できるように帯電チャ
ージャの能力を制御することを意味する。特に、画像の
階調性を良好なものとする必要のあるカラー作像機では
かぶりマージンを考慮した表面電位の制御が重要な課題
となっている。2. Description of the Related Art Generally, in an electrophotographic copying machine or printer, extra toner is prevented from adhering to a background portion of an image formed on a photoreceptor (hereinafter, referred to as "fog"). It is necessary to set the surface potential of the photoconductor so that a fogging margin can be obtained. Taking a fog margin means, for example, if fog occurs at a photoconductor surface potential of 400 V, a margin of +100 V is added to control the capability of the charger so that a surface potential of 500 V can be secured. I do. In particular, in a color image forming machine in which it is necessary to improve the gradation of an image, control of a surface potential in consideration of a fog margin is an important issue.
【0003】ところで、感光体の帯電効率は温度、湿度
等の環境条件や、作像枚数等の耐久条件で変化するた
め、従来では、感光体に近接して電位センサを設け、そ
の計測結果から帯電効率を演算して所定のかぶりマージ
ンがとれるように帯電チャージャの能力(具体的には、
グリッド電圧)を設定していた。しかし、電位センサは
高価であり、カラー作像機のコストアップの一要因であ
った。Since the charging efficiency of the photoconductor changes depending on environmental conditions such as temperature and humidity and durability conditions such as the number of formed images, conventionally, a potential sensor is provided in proximity to the photoconductor, and the measurement result is used. Calculate the charging efficiency and calculate the charging efficiency (specifically,
Grid voltage). However, the potential sensor is expensive, which has been one factor in increasing the cost of the color image forming machine.
【0004】そこで、本発明者は、電位センサを使用す
ることなく、従来一般に行われているAIDC(auto i
mage density control)で、基準トナーパターンのトナ
ー付着量を検出するための反射型の光学センサを使用
し、適正なかぶりマージンをとってグリッド電圧を設定
することに着目した。しかし、この場合、光学センサで
の検出領域(テストパターン形成領域)の周辺部、特に
感光体幅方向の領域において表面電位及び現像バイアス
電圧が一律であると、バイアス現象が発生して感光体の
端部にまでトナーが付着して汚れ、画像ノイズや感光体
の回転むら(ピッチむら)という副作用が発生してしま
う。Therefore, the present inventor has proposed a conventional AIDC (auto i.p.) without using a potential sensor.
Focusing on setting a grid voltage with an appropriate fog margin by using a reflection type optical sensor for detecting the amount of toner adhered to the reference toner pattern in the mage density control). However, in this case, if the surface potential and the developing bias voltage are uniform in the periphery of the detection area (test pattern formation area) of the optical sensor, particularly in the area in the width direction of the photoconductor, a bias phenomenon occurs, and The toner adheres to the end portion and becomes dirty, causing side effects such as image noise and uneven rotation of the photoconductor (pitch unevenness).
【0005】[0005]
【発明の目的、要旨及び効果】そこで、本発明の目的
は、高価な電位センサを使用することなく、既設のAI
DC用の光学センサを使用して、かつ、副作用のおそれ
なく適正なかぶりマージンをとることができ、画像再現
性の良好な画像形成装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an existing AI without using an expensive potential sensor.
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which can use a DC optical sensor and can secure an appropriate fogging margin without fear of side effects, and has good image reproducibility.
【0006】以上の目的を達成するため、本発明に係る
画像形成装置は、かぶりマージンをとるためのグリッド
電圧設定モードにあっては、光学センサでトナー付着量
を検出する対象となるテストパターン形成領域に対して
は露光光量をそれ以外の領域よりも微少量増加させるよ
うにした。好ましくは、テストパターン形成領域に対す
る露光光量は画像形成時のバイアス光量に略等しく、そ
れ以外の領域に対しては露光手段の駆動をオフする。In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention, when in a grid voltage setting mode for obtaining a fog margin, forms a test pattern in which an optical sensor detects a toner adhesion amount. The exposure light amount is slightly increased in the region compared to the other regions. Preferably, the exposure light amount for the test pattern formation region is substantially equal to the bias light amount at the time of image formation, and the drive of the exposure unit is turned off for the other regions.
【0007】グリッド電圧設定モードにあっては、ま
ず、帯電チャージャのグリッド電圧及び現像バイアス電
圧を、目標とするかぶりマージンがとれると思われる所
定の値に設定する。そして、テストパターン形成領域の
み微少光量で露光し、その露光部分のトナー付着量をセ
ンサで検出する。さらに、グリッド電圧を所定量ずつ変
化させて(現像バイアス電圧は一定)、微少光量で露光
し、その露光部分のトナー付着量をセンサで検出する。
それらの検出結果に基づいて画像形成時におけるグリッ
ド電圧を設定する。例えば、トナー付着が検出された
(かぶりが発生した)グリッド電圧値と初期グリッド電
圧値、現像バイアス電圧値及び目標とするかぶりマージ
ン値等から必要な演算を行って帯電効率を求める。そし
て、この帯電効率から画像形成時のグリッド電圧を算出
する。In the grid voltage setting mode, first, the grid voltage of the charger and the developing bias voltage are set to predetermined values at which a target fogging margin can be obtained. Then, only the test pattern forming area is exposed with a very small amount of light, and the amount of toner attached to the exposed portion is detected by a sensor. Further, the grid voltage is changed by a predetermined amount (development bias voltage is constant), exposure is performed with a very small amount of light, and the amount of toner adhering to the exposed portion is detected by a sensor.
A grid voltage at the time of image formation is set based on the detection results. For example, the charging efficiency is obtained by performing necessary calculations from a grid voltage value at which toner adhesion is detected (fogging has occurred), an initial grid voltage value, a developing bias voltage value, a target fogging margin value, and the like. Then, a grid voltage at the time of image formation is calculated from the charging efficiency.
【0008】本発明によれば、テストパターン形成領域
のみが微少光量で露光され、それ以外の周辺領域よりも
若干電位差を有している。従って、テストパターン形成
領域にトナーがかぶって付着したとしても、周辺領域に
は殆どトナーがかぶることはなく、感光体の端部をトナ
ーで汚す等の副作用を極力回避することができる。According to the present invention, only the test pattern forming region is exposed with a very small amount of light, and has a slightly different potential than the other peripheral regions. Therefore, even if the toner is deposited on the test pattern forming area, the toner hardly covers the peripheral area, and side effects such as smearing the end of the photoconductor with the toner can be avoided as much as possible.
【0009】さらに、本発明においては、前記グリッド
電圧を算出するに際して、設定モード実行時の環境条件
(例えば、温度や湿度)及び/又は耐久条件(例えば、
累積プリント枚数)をパラメータとして用いることが好
ましい。環境条件や耐久条件によって現像剤中のトナー
帯電量が変化し、かぶりが発生する状況が変化する。そ
こで、グリッド電圧設定モードで帯電効率を演算する
際、検出された環境条件や耐久条件を補正値として取り
扱うことで、より正確で誤差の小さい帯電効率を算出で
き、画像形成のため適正なグリッド電圧を設定すること
ができる。Further, in the present invention, when calculating the grid voltage, environmental conditions (for example, temperature and humidity) and / or endurance conditions (for example, for example) at the time of execution of the setting mode are set.
It is preferable to use (accumulated print number) as a parameter. The amount of toner charge in the developer changes depending on environmental conditions and durability conditions, and the situation where fogging occurs changes. Therefore, when calculating the charging efficiency in the grid voltage setting mode, the detected environmental conditions and endurance conditions are treated as correction values, so that the charging efficiency can be calculated more accurately and with less error. Can be set.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施形態について添付図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0011】図1は本発明を適用したデジタル方式のフ
ルカラー複写機を示す。その概略構成は、上段部にイメ
ージリーダユニット1を配置し、中段部にレーザ露光ユ
ニット10を含むフルカラー作像部20を配置し、下段
部に給紙部40を配置したものである。また、複写機の
左側にはデュープレックスソータ70が付設されてい
る。FIG. 1 shows a digital full-color copying machine to which the present invention is applied. The schematic configuration is such that an image reader unit 1 is arranged in an upper section, a full-color image forming section 20 including a laser exposure unit 10 is arranged in a middle section, and a paper feed section 40 is arranged in a lower section. A duplex sorter 70 is provided on the left side of the copying machine.
【0012】イメージリーダユニット1はプラテンガラ
ス9上にセットされた原稿の画像を読み取るためのもの
で、ランプ2、ミラー3a,3b,3c、レンズ4、カ
ラーCCD5等からなり、その構成は周知である。CC
D5は原稿画像をR(レッド)、G(グリーン)、B
(ブルー)の3原色のアナログ電気信号として読み取
る。このアナログ電気信号は画像信号処理部6でC(シ
アン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラッ
ク)の4色に対応するデジタル印字データに変換され、
かつ、必要な編集的処理を施され、レーザ露光ユニット
10に転送される。The image reader unit 1 is for reading an image of a document set on a platen glass 9, and includes a lamp 2, mirrors 3a, 3b, 3c, a lens 4, a color CCD 5, and the like. is there. CC
D5 represents the original image as R (red), G (green), B
It is read as analog electric signals of three primary colors (blue). The analog electric signal is converted into digital print data corresponding to four colors of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) by the image signal processing unit 6,
In addition, necessary editing processing is performed, and the data is transferred to the laser exposure unit 10.
【0013】レーザ露光ユニット10は印字データに基
づいて図示しないレーザダイオードを変調し、感光体ド
ラム21上に静電潜像を形成する周知のものである。The laser exposure unit 10 modulates a laser diode (not shown) based on print data to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 21.
【0014】フルカラー作像部20は、感光体ドラム2
1と転写ドラム31を中心として構成されている。感光
体ドラム21の周囲には、その回転方向(矢印a)に沿
って、スコロトロン方式の帯電チャージャ22、フルカ
ラー現像ユニット23、残留トナーのクリーナ24、残
留電荷のイレーサ25が設置されている。さらに、感光
体ドラム21表面へのトナー付着量を検出するための反
射型光学センサ26が設置されている。The full-color image forming section 20 includes the photosensitive drum 2
1 and the transfer drum 31. Around the photosensitive drum 21, a scorotron-type charging charger 22, a full-color developing unit 23, a residual toner cleaner 24, and a residual charge eraser 25 are provided along the rotation direction (arrow a). Further, a reflection type optical sensor 26 for detecting the amount of toner attached to the surface of the photosensitive drum 21 is provided.
【0015】現像ユニット23は、それぞれシアン、マ
ゼンタ、イエロー、ブラックのトナーを含む現像剤を収
容した現像器23C,23M,23Y,23Kからな
り、感光体ドラム21上に各色の潜像が形成されるごと
に対応する現像器が駆動される。さらに、現像ユニット
23の近傍に温度センサ51、湿度センサ52が設定さ
れている。The developing unit 23 includes developing units 23C, 23M, 23Y, and 23K each containing a developer containing cyan, magenta, yellow, and black toners. A latent image of each color is formed on the photosensitive drum 21. Each time the corresponding developing device is driven. Further, a temperature sensor 51 and a humidity sensor 52 are set near the developing unit 23.
【0016】転写ドラム31は、感光体ドラム21と同
じ周速度で矢印b方向に回転駆動可能に設置され、その
表面に巻き付けた記録紙上にトナー画像を転写させる。
この転写ドラム31は記録紙の先端を保持するためのチ
ャッキング爪(図示せず)、記録紙を分離するための分
離爪32、記録紙を吸着するためのチャージャ33、転
写チャージャ34、記録紙を分離するためのチャージャ
35a,35b等を備えている。The transfer drum 31 is rotatably driven in the direction of arrow b at the same peripheral speed as the photosensitive drum 21 and transfers a toner image onto a recording paper wound around its surface.
The transfer drum 31 includes a chucking claw (not shown) for holding the leading end of the recording paper, a separation claw 32 for separating the recording paper, a charger 33 for adsorbing the recording paper, a transfer charger 34, and a recording paper. Is provided with chargers 35a, 35b and the like for separating the two.
【0017】給紙部40は三段の給紙カセット41,4
2,43を備え、記録紙はいずれかのカセット41,4
2,43から1枚ずつ給紙され、搬送路44を通じて、
かつ、タイミングローラ45で所定のタイミングをとっ
て転写ドラム31へ送り出される。The paper supply unit 40 includes three paper supply cassettes 41 and 4.
2 and 43, and the recording paper is stored in one of the cassettes 41 and 4.
The sheets are fed one by one from 2, 43,
At the same time, the toner is fed to the transfer drum 31 by the timing roller 45 at a predetermined timing.
【0018】フルカラー作像に際しては、感光体ドラム
21上にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの画像
が順次形成され、それぞれのトナー画像は転写チャージ
ャ34からの放電によって転写ドラム31の外周面にチ
ャッキングされている記録紙上に転写/合成される。4
色の画像を転写/合成された記録紙は転写ドラム31か
ら分離され、定着器46へ送り込まれてトナーの加熱定
着を施され、排出ローラ47からソータ70へ送り込ま
れる。At the time of full-color image formation, cyan, magenta, yellow, and black images are sequentially formed on the photosensitive drum 21, and the respective toner images are chucked on the outer peripheral surface of the transfer drum 31 by discharge from the transfer charger 34. Is transferred / combined on the recording paper. 4
The recording paper on which the color image has been transferred / combined is separated from the transfer drum 31, sent to a fixing device 46, where the toner is heated and fixed, and sent to a sorter 70 from a discharge roller 47.
【0019】ソータ70は記録紙を所定のビン72へ収
容する機能及び第2面に画像を形成するために記録紙を
反転させて再度搬送路44へ送り出す機能を有してい
る。The sorter 70 has a function of accommodating the recording paper in a predetermined bin 72 and a function of inverting the recording paper to form an image on the second surface and sending it out to the transport path 44 again.
【0020】ここで、前記感光体ドラム21上での作像
メカニズムを図2、図3を参照して説明する。帯電チャ
ージャ22のワイヤ22aには電圧Vcの電源61が接
続されており、グリッド22bにはVg発生ユニット6
2から負極性のグリッド電圧Vgが印加される。この帯
電チャージャ22によって帯電された直後の感光体表面
電位Voは、若干の暗減衰を生じるが、グリッド電圧V
gと同等であるとみなせる。表面電位Voはグリッド電
圧Vgの値を変更することで制御可能である。レーザ露
光ユニット10によって画像が露光されると、図3に示
すように、画像部の電位はViまで大きく減衰し、潜像
が形成される。なお、背景部の電位はバイアス光量が存
在するために僅かに減衰してVi’となる。Here, an image forming mechanism on the photosensitive drum 21 will be described with reference to FIGS. A power source 61 of a voltage Vc is connected to the wire 22a of the charging charger 22, and a Vg generating unit 6 is connected to the grid 22b.
2, a negative grid voltage Vg is applied. The photoconductor surface potential Vo immediately after being charged by the charging charger 22 slightly darkens, but the grid voltage V
can be considered equivalent to g. The surface potential Vo can be controlled by changing the value of the grid voltage Vg. When an image is exposed by the laser exposure unit 10, as shown in FIG. 3, the potential of the image portion is greatly attenuated to Vi, and a latent image is formed. Note that the potential of the background portion slightly attenuates to Vi 'due to the presence of the bias light amount.
【0021】現像ユニット23においては、各現像スリ
ーブ23aにVb発生ユニット63から負極性の現像バ
イアス電圧Vbが印加される。トナーは負極性に帯電さ
れており、このトナーが低電位Viに減衰した画像部に
付着することになる。トナーが付着するのは、基本的に
は、|Vi|≦|Vb|の条件下である。In the developing unit 23, a negative developing bias voltage Vb is applied from the Vb generating unit 63 to each developing sleeve 23a. The toner is charged to a negative polarity, and this toner adheres to the image portion attenuated to the low potential Vi. The toner adheres basically under the condition of | Vi | ≦ | Vb |.
【0022】画像形成時において、表面電位Voと現像
バイアス電圧Vbとの電位差は、所定の範囲を維持する
ことが必要である。また、トナー付着量は現像電圧ΔV
(ΔV=|Vb|−|Vi|)に比例して多くなる。画
像部電位Viは同じ露光光量であれば表面電位Voに伴
って変化する。通常、露光光量は電位Viがほぼ0Vと
なるように大き目に設定される。従って、表面電位Vo
と現像バイアス電圧Vbとの電位差を略一定に維持しつ
つ、表面電位Vo(グリッド電圧Vg)と現像バイアス
電圧Vbを変化させると、現像電圧ΔVが変化し、トナ
ー付着量を変化させることができる。即ち、画像再現濃
度を制御して画像の安定化を図ることができるのであ
る。During image formation, the potential difference between the surface potential Vo and the developing bias voltage Vb needs to be maintained within a predetermined range. Also, the toner adhesion amount is the developing voltage ΔV
(ΔV = | Vb | − | Vi |). The image portion potential Vi changes with the surface potential Vo if the exposure light quantity is the same. Normally, the exposure light amount is set to be large so that the potential Vi becomes almost 0V. Therefore, the surface potential Vo
When the surface potential Vo (grid voltage Vg) and the developing bias voltage Vb are changed while maintaining a substantially constant potential difference between the developing bias voltage Vb and the developing bias voltage Vb, the developing voltage ΔV changes, and the toner adhesion amount can be changed. . That is, the image reproduction density can be controlled to stabilize the image.
【0023】AIDCは前述の作像メカニズムを前提と
して処理される。具体的には、各色ごとに、所定のグリ
ッド電圧Vg、現像バイアス電圧Vb及び露光光量の下
で、濃度制御の基準となる基準トナーパターンを形成
し、光学センサ26によって基準トナーパターンからの
反射光量を検出する。検出信号は制御部65へ入力さ
れ、ここで感光体地肌部と基準トナーパターンとの検出
信号の差からトナー付着量(画像濃度)が演算される。
トナー付着量とセンサ検出値との関係は図4に示すとお
りであり、制御部65はこのデータを予め保持してい
る。AIDC is processed on the premise of the above-described image forming mechanism. Specifically, for each color, a reference toner pattern serving as a reference for density control is formed under a predetermined grid voltage Vg, a developing bias voltage Vb, and an exposure light amount, and the optical sensor 26 reflects the reflected light amount from the reference toner pattern. Is detected. The detection signal is input to the control unit 65, where the toner adhesion amount (image density) is calculated from the difference between the detection signal of the background portion of the photoconductor and the detection signal of the reference toner pattern.
The relationship between the toner adhesion amount and the sensor detection value is as shown in FIG. 4, and the control unit 65 holds this data in advance.
【0024】演算されたトナー付着量に対応してグリッ
ド電圧Vgと現像バイアス電圧Vbとを変化させれば、
最大濃度レベルへのトナー付着量を一定に保つことを目
的とするAIDCを処理できる。現像バイアス電圧Vb
とグリッド電圧Vgとは以下の表1、表2に示すテーブ
ルとして制御部65に格納されている。制御部65は前
記トナー付着量から最適なテーブルNoを選択し、それ
ぞれの出力値で電源ユニット62,63を制御する。If the grid voltage Vg and the developing bias voltage Vb are changed according to the calculated toner adhesion amount,
AIDC can be processed for the purpose of keeping the amount of toner attached to the maximum density level constant. Development bias voltage Vb
And the grid voltage Vg are stored in the controller 65 as tables shown in Tables 1 and 2 below. The control unit 65 selects an optimum table number from the toner adhesion amount, and controls the power supply units 62 and 63 with respective output values.
【0025】[0025]
【表1】 [Table 1]
【0026】[0026]
【表2】 [Table 2]
【0027】次に、かぶりマージンをとるためにグリッ
ド電圧Vgを設定するモードについて説明する。かぶり
マージンは画像再現時にトナーが画像背景部に付着しな
いための電位差△Vm=|Vg|−|Vb|であり、本
実施形態では−100V(±30V)を目標としてい
る。そこで、まず、グリッド電圧Vg及び現像バイアス
電圧Vbを目標マージン(−100V)がとれると思わ
れる所定の値(Vg:−460V、Vb:−360V)
に設定する。そして、レーザ露光ユニット10を微少光
量で発光させ(図5参照)、テストパターン(潜像)を
形成し、現像後にセンサ26でトナー付着量を検出す
る。さらに、グリッド電圧Vgを所定量ずつ変化させて
(現像バイアス電圧Vbは一定)、それぞれ微少光量で
露光してテストパターンを形成し、それぞれのトナー付
着量を検出する。例えば、グリッド電圧Vgを−460
Vから−445V,−430V,−415Vと変化させ
たとする。センサ26による検出でトナーのかぶりが確
認されたグリッド電圧Vgが−415Vであったとする
と、このグリッド電圧−415Vと基準としている所定
の現像バイアス電圧−360Vから、Next, a mode for setting the grid voltage Vg in order to obtain a fog margin will be described. The fog margin is a potential difference ΔVm = | Vg | − | Vb | for preventing the toner from adhering to the image background during image reproduction. In the present embodiment, the target is −100 V (± 30 V). Therefore, first, the grid voltage Vg and the developing bias voltage Vb are set to predetermined values (Vg: -460 V, Vb: -360 V) at which a target margin (-100 V) can be obtained.
Set to. Then, the laser exposure unit 10 emits light with a very small amount of light (see FIG. 5) to form a test pattern (latent image). After the development, the sensor 26 detects the toner adhesion amount. Further, the grid voltage Vg is changed by a predetermined amount (development bias voltage Vb is constant), each is exposed with a very small amount of light to form a test pattern, and the amount of toner adhesion is detected. For example, if the grid voltage Vg is -460
It is assumed that the voltage is changed from V to -445 V, -430 V, and -415 V. Assuming that the grid voltage Vg at which toner fogging is detected by the sensor 26 is -415 V, the grid voltage -415 V and a predetermined developing bias voltage -360 V as a reference are calculated as follows.
【0028】 T1=基準としている所定のVb値/かぶりが発生したVg値 ……(1) に基づいて帯電効率T1を求める。具体的には、 T1=(−360)/(−415)=0.867 である。前記式(1)の計算で帯電効率が求められるの
は、Vg値−415Vでかぶりが発生したということ
は、Vg値が−415Vのときの感光体表面電位Vo
が、基準としていた所定のVb値と同じ電位に帯電した
ということを意味している。通常、帯電効率T’は、The charging efficiency T 1 is calculated based on T 1 = predetermined reference Vb value / fogged Vg value (1). Specifically, T 1 = (− 360) / (− 415) = 0.767. The reason why the charging efficiency is obtained by the calculation of the above equation (1) is that fog occurs at a Vg value of -415 V, which means that the photoconductor surface potential Vo when the Vg value is -415 V is obtained.
Means that the battery has been charged to the same potential as the predetermined reference Vb value. Usually, the charging efficiency T ′ is
【0029】 T’=所定Vg値時感光体表面電位Vo/所定Vg値 ……(1’) で求められる。即ち、感光体表面電位Voを直接測定し
なくても、Vg値を下げていき、トナーがかぶり出した
ときに、Vo=Vbと判断できるため、通常の帯電効率
計算式(1’)は前記式(1)で代用可能となるわけで
ある。この帯電効率T1から画像形成時におけるグリッ
ド電圧Vgと現像バイアス電圧Vbの組み合わせを演算
する。T ′ = predetermined Vg value, photoconductor surface potential Vo / predetermined Vg value (1 ′) That is, without directly measuring the photoconductor surface potential Vo, the Vg value is lowered, and when the toner fogs out, it can be determined that Vo = Vb. Therefore, the normal charging efficiency calculation formula (1 ′) is as described above. Equation (1) can be used instead. From the charging efficiency T 1 and the grid voltage Vg at the time of image forming and calculates the combination of the developing bias voltage Vb.
【0030】演算式は以下のとおりである。 (Vb−100)/T1=Vg ……(2) 前記式(2)によって、かぶりマージン100Vを得る
ために必要なVg値を算出することが可能である。The operation formula is as follows. (Vb−100) / T 1 = Vg (2) It is possible to calculate a Vg value required to obtain a fogging margin of 100 V by the above equation (2).
【0031】まず、現像バイアス電圧Vbを前記表1か
ら選択し、前記演算式(2)にVbを代入してVgを求
め、前記表2から対応する(最も近い)テーブルNoを
選択する。First, the developing bias voltage Vb is selected from Table 1 above, Vb is substituted into the above equation (2) to obtain Vg, and the corresponding (closest) table No. is selected from Table 2.
【0032】グリッド電圧設定モードとAIDCモード
との関係は、まず、グリッド電圧設定モードを実行して
かぶりマージンを考慮したグリッド電圧Vg及び現像バ
イアス電圧Vbの組み合わせを決定する。次に、決定さ
れたVg,VbでAIDCモードを実行し、基準トナー
パターンのトナー付着量に基づいて実際の画像再現で使
用するグリッド電圧Vg及び現像バイアス電圧を決定す
る。The relationship between the grid voltage setting mode and the AIDC mode is as follows. First, the grid voltage setting mode is executed to determine the combination of the grid voltage Vg and the developing bias voltage Vb in consideration of the fog margin. Next, the AIDC mode is executed with the determined Vg and Vb, and the grid voltage Vg and the developing bias voltage used in the actual image reproduction are determined based on the toner adhesion amount of the reference toner pattern.
【0033】ところで、前述したように、温度や湿度と
いう環境条件、累積プリント枚数という耐久条件によっ
て現像剤中のトナー帯電量が変化し、トナーのかぶりが
発生する感光体表面電位Voが変化する。前記帯電効率
T1の計算式(1)はかぶり始めたときのVg値が実際
の電位Voであって電圧Vbに等しいことを前提として
いる。しかし、トナー帯電量が通常の状態よりも低下し
ていたり、上昇している場合には、トナーのかぶり状態
が変化するため、Vb値を前式(1’)のVo値として
代用することは、厳密には好ましくはない。かぶりマー
ジンは−100±30Vの範囲で設定することが望まし
く、帯電効率の算出誤差を極力抑える必要がある。その
ため、環境条件や耐久条件をパラメータとする補正値を
設定し、前記式(1)のVb値に補正を加えて帯電効率
を算出することが好ましい。As described above, the amount of toner charge in the developer changes depending on the environmental conditions such as temperature and humidity and the durability condition such as the cumulative number of prints, and the photoconductor surface potential Vo at which toner fogging occurs changes. It is assumed that the equation charging efficiency T 1 (1) is equal to the voltage Vb a Vg value the actual potential Vo when began wearing. However, when the toner charge amount is lower or higher than the normal state, the fogging state of the toner changes. Therefore, it is not possible to substitute the Vb value as the Vo value in the above equation (1 ′). Is not strictly preferred. The fog margin is desirably set in the range of −100 ± 30 V, and it is necessary to minimize the calculation error of the charging efficiency. Therefore, it is preferable to set a correction value using the environmental condition and the durability condition as parameters, and calculate the charging efficiency by correcting the Vb value in the equation (1).
【0034】従って,前式(1)を次式(3)に置き換
えれば、装置の実際の使用環境や使用条件に適合した誤
差のない帯電効率を算出でき、より適正なグリッド電圧
を設定することが可能となる。 T2=(基準としている所定のVb値+補正値)/かぶりが発生したVb値 ……(3)Therefore, if the above equation (1) is replaced by the following equation (3), it is possible to calculate the charging efficiency without error suitable for the actual use environment and use conditions of the apparatus, and to set a more appropriate grid voltage. Becomes possible. T 2 = (predetermined reference Vb value + correction value) / Vb value at which fogging has occurred (3)
【0035】また、Vg値の演算式(2)も以下の式
(4)に置き換えられる。 (Vb−100)/T2=Vg ……(4)The equation (2) for calculating the Vg value is also replaced by the following equation (4). (Vb-100) / T 2 = Vg (4)
【0036】ここで、絶対湿度に対するトナー帯電量の
変化を図6に示し、プリント枚数に対するトナー帯電量
の変化(絶対湿度10g/m3のとき)を図7に示す。
トナー帯電量が高いと、キャリアとの静電吸着力が強く
なるため、かぶりは発生しにくい。一方、トナー帯電量
が低下すると、キャリアとの静電吸着力が弱くなるた
め、かぶりが発生しやすくなる。FIG. 6 shows the change in the toner charge amount with respect to the absolute humidity, and FIG. 7 shows the change in the toner charge amount with respect to the number of prints (when the absolute humidity is 10 g / m 3 ).
If the toner charge amount is high, fogging is unlikely to occur because the electrostatic attraction force with the carrier is increased. On the other hand, when the toner charge amount is reduced, fogging is likely to occur because the electrostatic attraction force with the carrier is weakened.
【0037】絶対湿度及びプリント枚数に応じた補正値
は、以下の表3に示すテーブルとして制御部65に格納
されている。絶対湿度は温度センサ51、湿度センサ5
2の検出値に基づいて以下の表4に示すテーブルを参照
して制御部65で決定する。また、プリント枚数は積算
カウンタ53のカウント値に基づいて取得する。例え
ば、プリント枚数が4500枚で絶対湿度が10g/m
3のとき、補正値としては+10Vを選択する。The correction values corresponding to the absolute humidity and the number of prints are stored in the control unit 65 as a table shown in Table 3 below. Absolute humidity is temperature sensor 51, humidity sensor 5
Based on the detected value of No. 2, the control unit 65 refers to the table shown in Table 4 below. The number of prints is obtained based on the count value of the integration counter 53. For example, the number of prints is 4500 and the absolute humidity is 10 g / m
In the case of 3 , +10 V is selected as the correction value.
【0038】[0038]
【表3】 [Table 3]
【0039】[0039]
【表4】 [Table 4]
【0040】図8は、グリッド電圧設定モードとAID
Cモードの制御手順の概略を示す。ステップS1〜S7
がグリッド電圧設定モードであり、ステップS8〜S1
0がAIDCモードである。なお、ステップS7はAI
DCモードに含まれると考えることもできる。FIG. 8 shows the grid voltage setting mode and the AID.
The outline of the control procedure in the C mode is shown. Steps S1 to S7
Is a grid voltage setting mode, and steps S8 to S1
0 is the AIDC mode. Note that step S7 is performed by AI
It can be considered to be included in the DC mode.
【0041】まず、ステップS1で複写機に内蔵されて
いる温度、湿度センサ51,52から温度湿度情報を取
得する。次に、ステップS2で温度湿度情報に基づいて
目標かぶりマージンに対応する所定のVg,Vbを決定
し、ステップS3でその条件下で微少光量での露光を行
ってテストパターンを作成し、トナー付着量を検出す
る。さらに、ステップS4でVbを固定した状態でVg
を通常は4種類の異なった値に切り換え、ステップS5
でそれぞれのテストパターンを作成してトナー付着量を
検出する。次に、ステップS6でかぶりが発生したグリ
ッド電圧Vgから帯電効率を算出し、ステップS7で帯
電効率から画像形成用のグリッド電圧Vgと現像バイア
ス電圧Vbの組み合わせを決定する。帯電効率は前記式
(1)で算出してもよいが、補正値を導入した前記式
(3)で算出した方がより正確である。First, in step S1, temperature and humidity information is acquired from temperature and humidity sensors 51 and 52 built in the copying machine. Next, in step S2, predetermined Vg and Vb corresponding to the target fogging margin are determined based on the temperature and humidity information, and in step S3, exposure is performed under a small amount of light under the conditions to form a test pattern, and toner adhesion is performed. Detect the amount. Further, Vg is fixed in a state where Vb is
Is normally switched to four different values, and step S5
Then, each test pattern is created to detect the amount of toner adhesion. Next, in step S6, the charging efficiency is calculated from the grid voltage Vg at which fogging has occurred, and in step S7, a combination of the grid voltage Vg for image formation and the developing bias voltage Vb is determined from the charging efficiency. Although the charging efficiency may be calculated by the above equation (1), it is more accurate to calculate the charging efficiency by the above equation (3) in which a correction value is introduced.
【0042】次に、AIDCモードは、前記ステップS
7で決定されたVg,Vb及び所定の露光光量の下で、
ステップS8で基準トナーパターンを作成し、ステップ
S9で、そのトナー付着量を検出する。次に、ステップ
S10で最適な画像濃度が得られるグリッド電圧Vgと
現像バイアス電圧Vbの組み合わせを決定する。Next, in the AIDC mode, step S is performed.
Under Vg, Vb determined in step 7 and a predetermined exposure light amount,
In step S8, a reference toner pattern is created, and in step S9, the toner adhesion amount is detected. Next, in step S10, a combination of the grid voltage Vg and the developing bias voltage Vb that provides an optimum image density is determined.
【0043】以上の説明の如く、本実施形態におけるか
ぶりマージンをとるためのグリッド電圧設定モードにお
いては、図5に示したように、微少光量の露光を行って
テストパターンを形成し、その形成領域以外の領域に対
してはレーザ露光ユニット10の駆動をオフして露光光
量を零に設定している。従って、トナーがかぶって付着
するのは微少光量のパターン形成領域であり、他の領域
にはトナーが殆ど付着することはない。従って、感光体
ドラム21の端部をトナーで汚す等の副作用を生じるこ
とはない。As described above, in the grid voltage setting mode for obtaining a fog margin in the present embodiment, as shown in FIG. 5, a test pattern is formed by exposing a very small amount of light, and the formation area is formed. For the other areas, the driving of the laser exposure unit 10 is turned off to set the exposure light amount to zero. Therefore, the toner foggs and adheres to the pattern forming area with a very small amount of light, and the toner hardly adheres to other areas. Therefore, there is no side effect such as soiling the end of the photosensitive drum 21 with toner.
【0044】テストパターン作成時の微少光量は、パタ
ーン形成領域が他の領域よりも電位差Vo−Vi’(図
3参照)となるような光量であることが好ましい。It is preferable that the minute light amount at the time of test pattern creation is such that the pattern forming area has a potential difference Vo-Vi '(see FIG. 3) more than other areas.
【0045】なお、本発明に係る画像形成装置は前記実
施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種
々に変更できることは勿論である。It should be noted that the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the invention.
【図1】本発明の一実施形態であるフルカラー複写機を
示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a full-color copying machine according to an embodiment of the present invention.
【図2】前記複写機の制御系統を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the copying machine.
【図3】グリッド電圧設定モードにおける感光体表面電
位を示すチャート図。FIG. 3 is a chart showing a photoconductor surface potential in a grid voltage setting mode.
【図4】トナー付着量とセンサ検出値との関係を示すグ
ラフ。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a toner adhesion amount and a sensor detection value.
【図5】グリッド電圧設定モードにおけるグリッド電
圧、現像バイアス電圧及び露光光量を示すチャート図。FIG. 5 is a chart showing a grid voltage, a developing bias voltage, and an exposure light amount in a grid voltage setting mode.
【図6】絶対湿度に対するトナー帯電量を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing a toner charge amount with respect to an absolute humidity.
【図7】プリント枚数に対するトナー帯電量を示すグラ
フ。FIG. 7 is a graph showing the amount of toner charge with respect to the number of prints.
【図8】グリッド電圧設定モード及びAIDCモードの
制御手順を示すフローチャート図。FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure in a grid voltage setting mode and an AIDC mode.
【符号の説明】 10…レーザ露光ユニット 21…感光体ドラム 22…帯電チャージャ 23…現像ユニット 26…トナー付着量検出センサ 34…転写チャージャ 51…温度センサ 52…湿度センサ 53…プリント枚数積算カウンタ 62…Vg発生ユニット 63…Vb発生ユニット 65…制御部[Description of Signs] 10 ... Laser exposure unit 21 ... Photoreceptor drum 22 ... Charging charger 23 ... Developing unit 26 ... Toner adhesion amount detection sensor 34 ... Transfer charger 51 ... Temperature sensor 52 ... Humidity sensor 53 ... Printed sheet count counter 62 ... Vg generation unit 63 Vb generation unit 65 control unit
Claims (3)
光手段、現像手段及び転写手段を配設した電子写真方式
の画像形成装置において、 帯電チャージャのグリッド電圧及び現像バイアス電圧を
予め所定の値に設定し、グリッド電圧を所定量ずつ変化
させて感光体上に形成したテストパターンをトナーで現
像し、そのトナー付着量を光学的に検出し、その検出結
果に基づいて画像形成時におけるグリッド電圧を設定す
るに際して、露光光量をテストパターン形成領域に対し
てはそれ以外の領域よりも微少量増加させること、 を特徴とする画像形成装置。1. An electrophotographic image forming apparatus having at least a charging unit, an exposing unit, a developing unit, and a transferring unit disposed around a photoreceptor, wherein a grid voltage of a charging charger and a developing bias voltage are set to predetermined values in advance. The test pattern formed on the photoreceptor is developed with toner by changing the grid voltage by a predetermined amount, the amount of toner adhesion is optically detected, and the grid voltage at the time of image formation is determined based on the detection result. An image forming apparatus, wherein, when setting, an exposure light amount is slightly increased in a test pattern formation region than in other regions.
光光量は画像形成時のバイアス光量に略等しく、それ以
外の領域に対しては露光手段の駆動をオフすることを特
徴とする請求項1記載の画像形成装置。2. The image according to claim 1, wherein the amount of exposure light for the test pattern formation area is substantially equal to the amount of bias light for image formation, and the driving of the exposure unit is turned off for other areas. Forming equipment.
時におけるグリッド電圧を設定するに際して、その設定
モード実行時の環境条件及び/又は耐久条件をパラメー
タとして用いることを特徴とする請求項1又は請求項2
記載の画像形成装置。3. The method according to claim 1, wherein, when the test pattern is formed and a grid voltage is set at the time of image formation, environmental conditions and / or endurance conditions at the time of executing the setting mode are used as parameters. Item 2
The image forming apparatus as described in the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10142751A JPH11160930A (en) | 1997-09-26 | 1998-05-25 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-262306 | 1997-09-26 | ||
| JP26230697 | 1997-09-26 | ||
| JP10142751A JPH11160930A (en) | 1997-09-26 | 1998-05-25 | Image forming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11160930A true JPH11160930A (en) | 1999-06-18 |
Family
ID=26474657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10142751A Pending JPH11160930A (en) | 1997-09-26 | 1998-05-25 | Image forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11160930A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006071802A (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus and application voltage setting method thereof |
| JP2008261935A (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Sharp Corp | Image forming apparatus |
| JP2008309848A (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Detecting method of fog in image forming apparatus and image forming apparatus |
| JP2014240922A (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus and image forming method |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP10142751A patent/JPH11160930A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006071802A (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus and application voltage setting method thereof |
| JP2008261935A (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Sharp Corp | Image forming apparatus |
| US7773892B2 (en) | 2007-04-10 | 2010-08-10 | Sharp Kabushiki Kaishi | Image forming apparatus with variable photoconductor charging and variable developing bias voltage |
| JP2008309848A (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Detecting method of fog in image forming apparatus and image forming apparatus |
| JP2014240922A (en) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus and image forming method |
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