JP2017097032A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017097032A JP2017097032A JP2015226178A JP2015226178A JP2017097032A JP 2017097032 A JP2017097032 A JP 2017097032A JP 2015226178 A JP2015226178 A JP 2015226178A JP 2015226178 A JP2015226178 A JP 2015226178A JP 2017097032 A JP2017097032 A JP 2017097032A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging bias
- unit
- photosensitive drum
- potential
- image
- 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
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 86
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 claims description 28
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 5
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 28
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005513 bias potential Methods 0.000 description 2
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a sheet.
従来、電子写真方式が採用されたプリンターや複写機等の画像形成装置として、感光体ドラムと、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、転写装置とを備えたものが知られている。帯電装置は、感光体ドラムの周面を均一に帯電させる。露光装置は、画像情報に応じて感光体ドラムに露光光を照射し、静電潜像を形成する。現像装置は、感光体ドラムにトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。転写装置は、感光体ドラムからトナー像をシートまたは中間転写ベルトに転写する。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus such as a printer or a copying machine adopting an electrophotographic system, an apparatus including a photosensitive drum, a charging device, an exposure device, a developing device, and a transfer device is known. The charging device uniformly charges the peripheral surface of the photosensitive drum. The exposure apparatus irradiates the photosensitive drum with exposure light according to image information to form an electrostatic latent image. The developing device supplies toner to the photosensitive drum and develops the electrostatic latent image into a toner image. The transfer device transfers the toner image from the photosensitive drum to a sheet or an intermediate transfer belt.
このような画像形成装置では、良好な画像を得るために、感光体ドラムの表面電位が所望の電位に設定される必要がある。特に、帯電装置が、感光体ドラムの表面に接触しながら回転する帯電ローラーを備える場合、帯電ローラーに印加される電圧が同じであっても環境変動などによって感光体ドラムの表面電位が変動しやすい。イオン導電剤が配合された帯電ローラーにおいては、ローラーの抵抗値が環境などによって変動しやすいため、感光体ドラムの電位変動が特に顕著となりやすい。 In such an image forming apparatus, in order to obtain a good image, the surface potential of the photosensitive drum needs to be set to a desired potential. In particular, when the charging device includes a charging roller that rotates while being in contact with the surface of the photosensitive drum, the surface potential of the photosensitive drum is likely to fluctuate due to environmental fluctuations even when the voltage applied to the charging roller is the same. . In a charging roller in which an ionic conductive agent is blended, the resistance value of the roller is likely to fluctuate depending on the environment or the like.
特許文献1には、感光体ドラムの周面に対向して、表面電位計が備えられた画像形成装置が開示されている。表面電位計の電位測定結果が帯電装置の印加電圧にフィードバックされることで、感光体ドラムの表面電位が所望の電位に設定される。 Patent Document 1 discloses an image forming apparatus provided with a surface potentiometer facing a peripheral surface of a photosensitive drum. The surface potential of the photosensitive drum is set to a desired potential by feeding back the potential measurement result of the surface potential meter to the applied voltage of the charging device.
特許文献1に記載された技術では、画像形成装置が感光体ドラム用の表面電位計を備えるため、画像形成装置内に電位計を配置するスペースが必要となるとともに、画像形成装置のコストが増大するという課題があった。 In the technique described in Patent Document 1, since the image forming apparatus includes a surface electrometer for the photosensitive drum, a space for arranging the electrometer in the image forming apparatus is required, and the cost of the image forming apparatus increases. There was a problem to do.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、複数の感光体ドラムの表面電位を目標の電位に設定することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of setting the surface potentials of a plurality of photosensitive drums to target potentials with a simple configuration. .
本発明の一局面に係る画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体に配置され、カラートナー画像を形成する複数のカラー用ユニットと、黒トナー画像を形成するブラック用ユニットと、を含む画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットから、前記カラートナー像および前記黒トナー画像をシートに転写する転写装置と、を有し、前記画像形成ユニットの前記複数のカラー用ユニットおよび前記ブラック用ユニットは、それぞれ、背景部と画像部とを含む静電潜像が形成される周面を備え、所定の回転方向に回転される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの前記周面に接触または近接して配置され、前記周面を所定の電位に帯電する帯電装置と、前記感光体ドラムに対向して配置される現像ローラーを備え、前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、を備え、前記複数の感光体ドラムの前記静電潜像のうち前記背景部の電位をそれぞれ所定の目標電位に調整する帯電バイアス調整動作を実行するバイアス調整部と、前記トナー像の濃度を測定する濃度測定部と、を更に有し、前記バイアス調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、前記画像形成ユニットの前記複数のユニットの前記感光体ドラムのうち特定の感光体ドラムの周面に複数のトナー像を形成し、前記濃度測定部によって測定された前記複数のトナー像の濃度測定結果から、前記特定の感光体ドラムの前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、前記決定された前記帯電バイアスの値に基づいて、前記特定の感光体ドラム以外の他の感光体ドラムにおける前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を導出することを特徴とする。 An image forming apparatus according to one aspect of the present invention includes an apparatus main body, a plurality of color units that are disposed in the apparatus main body and that form a color toner image, and a black unit that forms a black toner image. A transfer unit that transfers the color toner image and the black toner image from the image forming unit to a sheet, and the plurality of color units and the black unit of the image forming unit include: Each has a peripheral surface on which an electrostatic latent image including a background portion and an image portion is formed, and is in contact with or close to the photosensitive drum rotated in a predetermined rotation direction and the peripheral surface of the photosensitive drum. And a charging device that charges the peripheral surface to a predetermined potential, and a developing roller that faces the photosensitive drum, and supplies toner to the photosensitive drum. A developing device that develops the electrostatic latent image into a toner image, and charging the background portion of the electrostatic latent images of the plurality of photosensitive drums to a predetermined target potential. A bias adjustment unit that executes a bias adjustment operation; and a density measurement unit that measures the density of the toner image. The bias adjustment unit includes the plurality of image forming units in the charge bias adjustment operation. A plurality of toner images are formed on a peripheral surface of a specific photoconductor drum among the photoconductor drums of the unit, and the specific photoconductor drum is obtained from the density measurement results of the plurality of toner images measured by the density measurement unit. The charging bias value corresponding to the target potential is determined, and a photosensitive drum other than the specific photosensitive drum is applied to the photosensitive drum based on the determined charging bias value. Kicking characterized by deriving the value of the charging bias corresponding to the target potential.
本構成によれば、簡易な構成かつ短時間で、複数の感光体ドラムの表面電位を目標電位に設定することが可能となる。 According to this configuration, the surface potential of the plurality of photosensitive drums can be set to the target potential with a simple configuration and in a short time.
上記の構成において、前記画像形成ユニットの前記複数のユニットの前記感光体ドラムが交換された情報をそれぞれ記憶する記憶部と、前記トナー像が転写される前記シートの印字枚数を前記複数の感光体ドラム毎にカウントするカウント部と、を備え、前記バイアス調整部は、前記帯電バイアス調整動作に際して、前記複数の感光体ドラムの何れかが交換されている場合には、印字枚数が最大の前記感光体ドラムおよび印字枚数が最小の前記感光体ドラムを前記特定の感光体ドラムとして、前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、前記決定された前記帯電バイアスの値に基づいて、前記特定の感光体ドラム以外の他の感光体ドラムにおける前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を導出することが望ましい。 In the above configuration, a storage unit that stores information on replacement of the photosensitive drums of the plurality of units of the image forming unit, and a number of printed sheets of the sheet onto which the toner image is transferred are set to the plurality of photosensitive units. A count unit that counts for each drum, and the bias adjustment unit has a maximum number of printed sheets when any of the plurality of photosensitive drums is replaced during the charging bias adjustment operation. The charging drum value corresponding to the target potential is determined using the photosensitive drum having the smallest number of printed drums and the photosensitive drum as the specific photosensitive drum, and the charging bias value is determined based on the determined charging bias value. It is desirable to derive a value of the charging bias corresponding to the target potential in a photosensitive drum other than the specific photosensitive drum.
本構成によれば、一部の感光体ドラムが交換されている場合には、印字枚数が最大および最小の感光体ドラムに対して、帯電バイアス調整動作を実行することで、複数の感光体ドラムの表面電位を目標電位に設定することが可能となる。 According to this configuration, when some of the photosensitive drums have been replaced, a plurality of photosensitive drums can be obtained by performing the charging bias adjustment operation on the photosensitive drums with the maximum and minimum number of printed sheets. It becomes possible to set the surface potential of the target potential.
上記の構成において、前記バイアス調整部は、前記帯電バイアス調整動作に際して、前記複数の感光体ドラムの何れもが交換されていない場合には、前記複数のユニットの一の感光体ドラムを前記特定の感光体ドラムとして、前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、前記決定された前記帯電バイアスの値を、前記複数のユニットの他の前記感光体ドラムにおける前記目標電位に対応する前記帯電バイアスとすることが望ましい。 In the above configuration, the bias adjustment unit may be configured to select one of the plurality of units of the photosensitive drum when the charging bias adjustment operation has not been replaced. As the photosensitive drum, a value of the charging bias corresponding to the target potential is determined, and the determined charging bias value is determined to correspond to the target potential in the other photosensitive drums of the plurality of units. It is desirable to use a charging bias.
本構成によれば、いずれの感光体ドラムも交換されていない場合には、一の感光体ドラムに対して帯電バイアス調整動作を実行するだけで、複数の感光体ドラムの表面電位を目標電位に設定することが可能となる。 According to this configuration, when none of the photoconductor drums has been replaced, the surface potential of the plurality of photoconductor drums is set to the target potential only by performing the charging bias adjustment operation on one photoconductor drum. It becomes possible to set.
上記の構成において、前記転写装置は、前記複数の感光体ドラムから前記カラートナー画像および前記黒トナー画像が重畳して転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを挟んで、前記複数の感光体ドラムにそれぞれ当接する複数の一次転写ローラーと、前記複数の一次転写ローラーのうち前記カラー用ユニットに対応する前記一次転写ローラーを一括して前記感光体ドラムに対して接離させる接離機構と、を備え、前記バイアス調整部は、前記帯電バイアス調整動作に際して、前記複数の感光体ドラムの何れもが交換されていない場合には、前記ブラック用ユニットの前記感光体ドラムおよび前記複数のカラー用ユニットのうちの一のユニットの前記感光体ドラムを前記特定の感光体ドラムとして、それぞれ前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、前記一のユニットにおいて決定された前記帯電バイアスを、前記複数のカラー用ユニットの他の前記感光体ドラムにおける前記目標電位に対応する前記帯電バイアスとすることが望ましい。 In the above-described configuration, the transfer device includes the intermediate transfer belt on which the color toner image and the black toner image are superimposed and transferred from the plurality of photosensitive drums, and the plurality of photosensitive members sandwiching the intermediate transfer belt. A plurality of primary transfer rollers that respectively contact the body drum; and a contact / separation mechanism that collectively contacts and separates the primary transfer roller corresponding to the color unit among the plurality of primary transfer rollers with respect to the photosensitive drum. And the bias adjusting unit, when none of the plurality of photosensitive drums has been replaced during the charging bias adjustment operation, the photosensitive drum of the black unit and the plurality of colors The photosensitive drum of one unit of the units is set as the specific photosensitive drum, and each unit corresponds to the target potential. It is desirable to determine a value of the charging bias and use the charging bias determined in the one unit as the charging bias corresponding to the target potential in the other photosensitive drums of the plurality of color units. .
本構成によれば、いずれの感光体ドラムも交換されていない場合には、ブラック用ユニットの感光体ドラムおよびカラー用ユニットの一の感光体ドラムに対して帯電バイアス調整動作を実行するだけで、複数の感光体ドラムの表面電位を目標電位に設定することが可能となる。 According to this configuration, when any of the photosensitive drums is not replaced, the charging bias adjustment operation is performed only on the photosensitive drum of the black unit and the photosensitive drum of the color unit. It becomes possible to set the surface potential of the plurality of photosensitive drums to the target potential.
上記の構成において、前記帯電装置に所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加部と、前記現像ローラーに所定の現像バイアスを印加する現像バイアス印加部と、を更に有し、前記バイアス調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、前記帯電バイアス印加部を制御して前記感光体ドラムの前記周面上に前記回転方向に沿って電位の大きさが異なる複数の電位領域を形成するとともに、前記現像バイアス印加部を制御して前記現像ローラーに前記目標電位に対応する所定の前記現像バイアスを印加することで、前記現像バイアスと前記複数の電位領域との電位差によって複数のトナー像を形成し、前記複数のトナー像の濃度測定結果と前記複数の電位領域に対応する複数の前記帯電バイアスとの関係から、前記トナー像の濃度がゼロとなる帯電バイアスの値を導出し、当該導出された帯電バイアスを前記目標電位に対応する前記帯電バイアスとして決定することが望ましい。 In the above configuration, the image forming apparatus further includes: a charging bias applying unit that applies a predetermined charging bias to the charging device; and a developing bias applying unit that applies a predetermined developing bias to the developing roller. In the charging bias adjustment operation, the charging bias applying unit is controlled to form a plurality of potential regions having different potential magnitudes along the rotation direction on the peripheral surface of the photosensitive drum, and the developing bias By applying the predetermined developing bias corresponding to the target potential to the developing roller by controlling the applying unit, a plurality of toner images are formed by a potential difference between the developing bias and the plurality of potential regions, and the plurality of toner images are formed. From the relationship between the density measurement result of the toner image and the plurality of charging biases corresponding to the plurality of potential regions, the density of the toner image is zero. Deriving a value of the charging bias to be, it is desirable to determine the derived charging bias as the charging bias corresponding to the target potential.
本構成によれば、実際の出力電圧の把握が容易な現像バイアスを基準として、当該現像バイアスと感光体ドラムの表面電位とが一致した場合に、トナー像の濃度がゼロとなることが利用されている。このため、簡易な構成であって、誤差範囲の小さな表面電位設定が実現可能とされる。 According to this configuration, it is utilized that the density of the toner image becomes zero when the development bias and the surface potential of the photosensitive drum coincide with each other with reference to the development bias for which the actual output voltage can be easily grasped. ing. For this reason, it is possible to realize surface potential setting with a simple configuration and a small error range.
本発明によれば、簡易な構成で、複数の感光体ドラムの表面電位を目標の電位に設定することが可能な画像形成装置が提供される。 According to the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of setting the surface potential of a plurality of photosensitive drums to a target potential with a simple configuration.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置10について、図面に基づき詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。
Hereinafter, an
図1は、画像形成装置10の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置10は、箱形の筐体構造を備える装置本体11を備える。この装置本体11内には、シートPを給紙する給紙部12、給紙部12から給紙されたシートPに転写するトナー像を形成する画像形成部13、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット14、二次転写ローラー145、画像形成部13にトナーを補給するトナー補給部15、及び、シートP上に形成された未定着トナー像をシートPに定着する処理を施す定着部16が内装されている。さらに、装置本体11の上部には、定着部16で定着処理の施されたシートPが排紙される排紙部17が備えられている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of the
装置本体11の上面の適所には、シートPに対する出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するためのタッチパネルや各種の操作キーが設けられている。装置本体11内には、さらに、画像形成部13より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路111が形成されている。シート搬送路111には、適所にシートを搬送する搬送ローラー対112が設けられている。また、シートのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートを送り込むレジストローラー対113も、シート搬送路111における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路111は、シートPを給紙部12から排紙部17まで、画像形成部13(二次転写ニップ部)及び定着部16を経由して搬送させる搬送路である。
At an appropriate position on the upper surface of the apparatus
給紙部12は、給紙トレイ121、ピックアップローラー122、及び給紙ローラー対123を備える。給紙トレイ121は、装置本体11の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートPが積層されたシート束P1を貯留する。ピックアップローラー122は、給紙トレイ121に貯留されたシート束P1の最上面のシートPを1枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対123は、ピックアップローラー122によって繰り出されたシートPをシート搬送路111に送り出す。給紙部12は、装置本体11の、図1に示す左側側面に取り付けられる手差し給紙部を備える。手差し給紙部は、手差しトレイ124、ピックアップローラー125、及び給紙ローラー対126を備える。手差しトレイ124は、手差しされるシートPが載置されるトレイであり、手差しでシートPを給紙する際、図1に示すように、装置本体11の側面から開放される。ピックアップローラー125は、手差しトレイ124に載置されたシートPを繰り出す。給紙ローラー対126は、ピックアップローラー125によって繰り出されたシートPをシート搬送路111に送り出す。
The
画像形成部13は、シートPに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、中間転写ベルト141の回転方向上流側から下流側へ(図1に示す左側から右側へ)向けて順次配設された、マゼンタ(M)色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット13M(カラー用ユニット)、シアン(C)色の現像剤を用いるシアン用ユニット13C(カラー用ユニット)、イエロー(Y)色の現像剤を用いるイエロー用ユニット13Y(カラー用ユニット)、及びブラック(Bk)色の現像剤を用いるブラック用ユニット13Bkが備えられている。マゼンタ用ユニット13M、シアン用ユニット13Cおよびイエロー用ユニット13Yは、異なる色のカラートナー画像を形成する。ブラック用ユニット13Bkは、黒トナー画像を形成する。各ユニット13M、13C、13Y、13Bkは、それぞれ感光体ドラム20(像担持体)と、感光体ドラム20の周囲に配置された帯電装置21、現像装置23及びクリーニング装置25とを備える。また、各ユニット13M、13C、13Y、13Bk共通の露光装置22が、画像形成ユニットの下方に配置されている。
The
感光体ドラム20は、その軸回りに図1の矢印の方向(所定の回転方向)に回転駆動され、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム20上に形成される静電潜像は、画像情報に応じて背景部と画像部とを含む。なお、感光体ドラム20の回転軸は、前後方向(図1の紙面と直交する方向)に延びている。この感光体ドラム20としては、有機光導電体(OPC)系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。また、図1に示すように、各色に対応した複数の感光体ドラム20は、左右方向(水平方向)に所定の間隔をおいて配置されている。
The
帯電装置21は、感光体ドラム20の周面を所定の電位に均一に帯電する。帯電装置21としては、接触帯電方式による帯電装置を採用することができる。帯電装置21は、感光体ドラム20の周面に接触して配置され回転される帯電ローラー21Aと、前記帯電ローラー21Aに付着したトナーを除去するための帯電クリーニングブラシ21Bとを備える。なお、他の実施形態において、帯電ローラー21Aは、感光体ドラム20の周面に近接して配置されるものでもよい。露光装置22は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、均一に帯電された感光体ドラム20の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、前述の静電潜像を形成する。また、クリーニング装置25は、トナー像転写後の感光体ドラム20の周面を清掃する。
The charging
現像装置23は、感光体ドラム20上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム20の周面にトナーを供給する。現像装置23は、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤用のものである。現像装置23のトナーは、感光体ドラム20の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。現像装置23は、感光体ドラム20に対向して配置される現像ローラー23Cと、磁気ローラー23Bと、一対のスクリュー23Aと、を備える。なお、現像装置23として、現像ローラー23Cを備える他の構成が適用されてもよい。本実施形態では、前記トナーはプラスの極性に帯電する特性を備える。
The developing
中間転写ユニット14は、画像形成部13とトナー補給部15との間に設けられた空間に配置される。中間転写ユニット14は、中間転写ベルト141と、駆動ローラー142と、従動ローラー143と、複数の一次転写ローラー24(転写ローラー)と、ベルトクリーニング装置144と、を備える。
The
中間転写ベルト141は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム20の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー142及び従動ローラー143に架け渡されている。中間転写ベルト141は、第2方向に沿った一の方向に周回駆動され、複数の感光体ドラム20から重畳して転写されたカラートナー像および黒トナー像を表面に担持する。中間転写ベルト141は、基層、弾性層、及びコート層から成る積層構造を有する導電性の軟質ベルトである。
The
駆動ローラー142は、中間転写ユニット14の右端側で中間転写ベルト141を張架し、中間転写ベルト141を周回駆動させる。駆動ローラー142は金属ローラーからなる。従動ローラー143は、中間転写ユニット14の左端側で従動回転する。従動ローラー143は、中間転写ベルト141を張架する。従動ローラー143は、中間転写ベルト141に張力を付与する。従動ローラー143の近傍には、中間転写ベルト141の周面上に残存したトナーを除去するベルトクリーニング装置144(図1)が配置されている。
The
一次転写ローラー24は、中間転写ベルト141を挟んで感光体ドラム20に対向して配置される。この結果、一次転写ローラー24は、感光体ドラム20に当接することで、感光体ドラム20との間で一次転写ニップ部を形成し、感光体ドラム20上のトナー像を中間転写ベルト141上に一次転写する。図1に示されるように、各色の感光体ドラム20に対向して、それぞれ、一次転写ローラー24が配置される。一次転写ローラー24は、前後方向に延びるローラーであって、中間転写ベルト141とともに回転される。
The
二次転写ローラー145は、中間転写ベルト141を挟んで駆動ローラー142に対向して配置されている。二次転写ローラー145は、中間転写ベルト141の周面に圧接されて二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト141上に一次転写されたトナー像は、給紙部12から供給されるシートPに、前記二次転写ニップ部において二次転写される。なお、本実施形態では、中間転写ユニット14および二次転写ローラー145が転写装置を構成する。転写装置は、感光体ドラム20からシートPに前述のカラートナー像および黒トナー像を転写する。
The
トナー補給部15は、画像形成に用いられるトナーを貯留するものであり、本実施形態ではマゼンタ用トナーコンテナ15M、シアン用トナーコンテナ15C、イエロー用トナーコンテナ15Y及びブラック用トナーコンテナ15Bkを備える。これらトナーコンテナ15M、15C、15Y、15Bkは、それぞれMCYBk各色の補給用トナーを貯留するものであり、コンテナ底面に形成されたトナー排出口15Hから、MCYBk各色に対応する画像形成ユニット13M、13C、13Y、13Bkの現像装置23に、不図示のトナー搬送部を通して各色のトナーを補給する。
The
定着部16は、内部に加熱源を備えた加熱ローラー161と、加熱ローラー161と配向配置された定着ローラー162と、定着ローラー162と加熱ローラー161とに張架された定着ベルト163と、定着ベルト163を介して定着ローラー162と対向配置され定着ニップ部を形成する加圧ローラー164とを備えている。定着部16へ供給されたシートPは、前記定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートPに転写されたトナー像は、シートPに定着される。
The fixing
排紙部17は、装置本体11の頂部が凹没されることによって形成され、この凹部の底部に排紙されたシートPを受ける排紙トレイ171が形成されている。定着処理が施されたシートPは、定着部16の上部から延設されたシート搬送路111を経由して、排紙トレイ151へ向けて排紙される。
The
図2は、本実施形態に係る画像形成装置10の制御部50の電気的なブロック図である。画像形成装置10は、当該画像形成装置10の各部の動作を統括的に制御する制御部50を備える。制御部50は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。また、制御部50には、前述の画像形成部13の感光体ドラム20、帯電装置21、露光装置22、現像装置23および一次転写ローラー24などに加え、駆動部61、帯電バイアス印加部62、現像バイアス印加部63、環境センサー64(環境検知部)および濃度センサー65(濃度測定部)などが電気的に接続されている。
FIG. 2 is an electrical block diagram of the
駆動部61は、モーター及びそのトルクを伝達するギア機構からなり、後記の駆動制御部51からの制御信号に応じて、画像形成部13および中間転写ユニット145などの各部材を回転させる。
The
帯電バイアス印加部62は、直流電源から構成され、後記のバイアス制御部52からの制御信号に基づき、帯電装置21の帯電ローラー21Aに所定の帯電バイアスを印加する。
The charging
現像バイアス印加部63は、直流電源と交流電源とから構成され、バイアス制御部52からの制御信号に基づき、現像装置23の現像ローラー23Cおよび磁気ローラー23Bに所定の現像バイアスを印加する。
The developing
環境センサー64(図1)は、装置本体11に備えられている。環境センサー64は、装置本体11の内部の温湿度を検出する。なお、他の実施形態において、環境センサー64は、装置本体11の周囲の温湿度を検出してもよい。
The environmental sensor 64 (FIG. 1) is provided in the apparatus
濃度センサー65(図1)は、中間転写ベルト141上に転写されたトナー像の画像濃度を検知し、電気信号に変換する。濃度センサー65は、回転駆動された中間転写ベルト141のベルト表面に光を発光する発光部と、該ベルト表面からの反射光を受光する受光部とを備える(不図示)。濃度センサー65から出力された画像濃度に関する情報は、後記の画像条件調整部53によって参照され、後述の帯電バイアス調整動作やキャリブレーション動作に反映される。
The density sensor 65 (FIG. 1) detects the image density of the toner image transferred onto the
制御部50は、前記CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部51、バイアス制御部52、画像条件調整部53、記憶部54およびカウント部55を備えるように機能する。
The
駆動制御部51は、画像形成装置10の画像形成動作および後述の帯電バイアス調整動作やキャリブレーション動作に応じて、駆動部61を制御する。なお、駆動制御部51は、駆動部61以外に不図示の駆動機構を制御し、画像形成装置10内のその他の駆動部材を駆動させる。
The
同様に、バイアス制御部52は、画像形成装置10の画像形成動作および帯電バイアス調整動作やキャリブレーション動作に応じて、帯電バイアス印加部62および現像バイアス印加部63を制御する。なお、バイアス制御部52は、帯電バイアス印加部62および現像バイアス印加部63以外に、不図示のバイアス印加部を制御し、画像形成装置10内のその他の部材に所定のバイアスを印加する。一例として、バイアス制御部52は、一次転写ローラー24および二次転写ローラー145に、それぞれ一次転写バイアスおよび二次転写バイアスを印加する。
Similarly, the
画像条件調整部53は、画像形成装置10において各種の画像条件調整動作を実行する。当該画像条件調整動作は、帯電バイアス調整動作やキャリブレーション動作を含む。帯電バイアス調整動作では、画像条件調整部53は、感光体ドラム20の静電潜像のうち背景部の電位を所定の目標電位に調整する。
The image
記憶部54は、駆動制御部51、バイアス制御部52および画像条件調整部53によって参照される各種の参照情報を格納している。一例として、記憶部54には、帯電バイアス調整動作において参照される電位情報が格納されている。更に、記憶部54は、画像形成部13の複数のユニットの感光体ドラム20がメンテナンス作業者やユーザーによって交換された情報をそれぞれ記憶する。詳しくは、感光体ドラム20を含むユニットには、不図示のICチップが装着されている。当該ICチップは、装置本体11に備えられた不図示のアンテナと送受信可能とされる。ICチップに格納された新品情報が参照されることで、感光体ドラム20が未交換状態であることが認識される。感光体ドラム20が装置本体11から取り外される際に、新品情報は使用済情報に更新される。なお、画像形成装置10のメンテナンス作業者が、不図示の操作部から記憶部54に感光体ドラム20の交換情報を入力してもよい。
The
カウント部55は、画像形成装置10の画像形成動作や画像条件調整動作において、各種の累積情報をカウントする。一例として、カウント部55は、トナー像が転写されるシートの印字枚数、シートの印字間隔時間(画像形成装置10の放置時間)や、感光体ドラム20の累積回転数、および帯電装置21による帯電バイアスの累積印加時間をカウントする。更に、カウント部55は、シートPの印字枚数を画像形成部13の複数の感光体ドラム20毎にカウントする。複数の感光体ドラム20のうち、一の感光体ドラム20のみが交換された場合、当該交換されたユニットの感光体ドラム20に対応する印字枚数カウント値だけがリセットされる。カウント部55のカウント結果は、随時記憶部54に記憶される。
The
<帯電バイアス調整動作について>
次に、本発明の第1の実施形態に係る帯電バイアス調整動作について説明する。図3は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作における感光体ドラム20および現像ローラー23Cの電位関係を示した模式図である。図4は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作のフローチャートである。図5は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作におけるトナー像の濃度と帯電バイアスとの関係を示したグラフである。前述のように、本実施形態では、感光体ドラム20の周面に接触し回転する帯電ローラー21Aが備えられている。特に、本実施形態では、帯電ローラー21Aには、イオン導電剤が配合されている。このようなイオン導電タイプの帯電ローラー21Aは、その抵抗値が温度や湿度等の環境条件によって変化しやすい特性を有しているため、感光体ドラム20の表面電位を一定に保つことが困難となる。このような場合、公知の表面電位計が感光体ドラム20の周面に対向して配置されることで、表面電位計の測定結果に基づいて、帯電ローラー21Aに印加される帯電バイアスをフィードバック制御することが可能となる。しかしながら、この場合、画像形成装置10のコストが増大するという問題が生じる。このような課題を解決するために、本実施形態では、感光体ドラム20の表面電位を測定する電位計を備えることなく、画像条件調整部53が実行する帯電バイアス調整動作によって、感光体ドラム20の表面電位が精度良く目標電位に設定される。なお、本実施形態では、後記のとおり、特定の感光体ドラム20に対して帯電バイアス調整動作が実行された後、当該調整動作の結果が他の感光体ドラム20に適用される。
<Charging bias adjustment operation>
Next, the charging bias adjustment operation according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing a potential relationship between the
図3および図4を参照して、マゼンタ用ユニット13M、シアン用ユニット13C、イエロー用ユニット13Yおよびブラック用ユニット13Bkのうちの所定の感光体ドラム20に対して実行される帯電バイアス調整動作について説明する。図4を参照して、帯電バイアス調整動作は、帯潜像の形成(ステップS1)、潜像の現像(ステップS2)、帯トナー像の濃度測定(ステップS3)、帯電バイアスの決定(ステップS4)の4つのステップから構成される。なお、帯電バイアス調整動作が実行されるタイミングについては、後記で詳述する。
With reference to FIGS. 3 and 4, the charging bias adjustment operation executed for a predetermined
帯電バイアス調整動作が実行されると、画像条件調整部53は、図4の帯潜像の形成(ステップS1)を実行する。画像形成装置10において良好な画像が形成されるために、予め設定された感光体ドラム20の背景部の目標電位がV0(V)と定義される。前述のように、本実施形態では、感光体ドラム20の表面電位が電位計などによって直接測定されない。一方、バイアス制御部52から帯電バイアス印加部62に入力される入力信号が制御されることで、帯電バイアス印加部62が帯電ローラー21Aに印加する帯電バイアスの値は、所定の誤差範囲内で制御することが可能である。このため、帯電バイアス調整動作では、感光体ドラム20の表面電位がV0(V)となるような、帯電バイアスの値が導出される。
When the charging bias adjustment operation is executed, the image
ステップS1では、画像条件調整部53は、予め記憶部54(図2)に格納された帯電バイアスVrefを参照する。帯電バイアスVrefは、感光体ドラム20の表面電位がV0(V)となるように予め実験的に導出された値である。図2では、帯電バイアスVrefに対応した感光体ドラム20上の背景部の暫定的な電位がV0(I)と表記されている。そして、画像条件調整部53は、当該帯電バイアスVrefを基準として、帯電バイアスを複数水準変化させ、所定の潜像(複数の電位領域)を形成する。本実施形態では、図3に示すように、4つの潜像が形成される。特に、画像条件調整部53は、帯電バイアスVrefからb(V)だけ低下させた電位を第1の帯電バイアスとしている。更に、第1の帯電バイアスからb(V)ずつ等間隔で低下させることで、計4つの潜像が形成される。それぞれの潜像は、時間t1だけ印加される。なお、本実施形態では、各潜像間において帯電バイアスVrefが印加される時間t2を設けている。
In step S1, the image
本実施形態では、b=50(V)に設定され、t1=30msecに設定され、t2=60msecに設定されている。これらの値は、予め記憶部54(図2)に格納されており、画像条件調整部53によって参照される。なお、本実施形態における感光体ドラム20の周速度(システム速度)は、166mm/secに設定されている。また、好ましいbの範囲は10〜100Vであり、20〜50Vが更に好ましい。潜像の水準の数は2つ以上であれば制御が可能であるが、最終的に導出される帯電バイアスの精度を向上させるためには、3つ以上の水準が設けられることが好ましい。
In this embodiment, b is set to 50 (V), t1 is set to 30 msec, and t2 is set to 60 msec. These values are stored in advance in the storage unit 54 (FIG. 2) and are referred to by the image
ステップS2では、画像条件調整部53は、現像ローラー23Cに印加する現像バイアスVdcを前述の目標電位V0の値に設定した上で、ステップS1で形成した帯潜像を現像する。換言すれば、図3では、通常の画像形成動作時(現像時)に現像ローラー23Cに印加される現像バイアスをVdc(0)とした場合、Vdc=V0=Vdc(0)+a(V)の値が、現像バイアスVdcとして印加されている。なお、本実施形態では、a=100Vに設定されており、当該aの値も予め記憶部54に格納されている。なお、好ましいaの値の範囲は50〜300Vであり、100〜200Vが更に好ましい。また、本実施形態では、画像形成動作中における感光体ドラム20の背景部の電位V0と現像バイアスVdc(0)との電位差(V0−Vdc(0))が一定となるように制御される。他の実施形態において、画像形成動作中における感光体ドラム20の背景部の電位V0が一定となるように制御される場合には、aの値が一定ではないため、ステップS2においてV0の値をそのままVdc=V0と設定してもよい。図3に示すように、複数の潜像電位と現像バイアスVdcとの電位差によって、感光体ドラム20の周面上に回転方向に沿って複数のトナー像(帯トナー像)が形成される。
In step S2, the image
ステップS3では、ステップS2で形成された帯トナー像の濃度測定が実行される。感光体ドラム20上のトナー像は、一次転写ローラー24に印加される所定の一次転写バイアスによって中間転写ベルト141に転写される。中間転写ベルト141に担持されたトナー像は、図1の濃度センサー65の直上を通過する。この際、濃度センサー65によってトナー像の濃度が測定される。濃度センサー65によって測定された各トナー像の濃度結果は、記憶部54(図2)に格納される。
In step S3, density measurement of the belt toner image formed in step S2 is executed. The toner image on the
ステップS4では、目標電位V0に応じた帯電バイアスが決定される。画像条件調整部53は、ステップS1において複数の潜像を形成した際に帯電バイアス印加部62に印加させた複数の帯電バイアスと、ステップS3において測定された複数のトナー像の濃度測定結果(ID)から、目標電位V0に応じた帯電バイアスを決定する。図5を参照して、帯電バイアス印加部62が帯電ローラー21Aに印加する帯電バイアスが低下すると、現像バイアスVdc(図3)と感光体ドラム20の表面電位との電位差が増大するため、トナー像の濃度が上昇する。本実施形態では、画像条件調整部53が実行するプログラムによって、以下の演算が実行される。すなわち、画像条件調整部53は、図5の複数のデータのうち、領域Pに位置する2つのデータを除外した上で、残りのデータを直線回帰する。この領域Pに位置する濃度データではトナー像の濃度が低いことから、濃度センサー65の検出精度が相対的に低いため、演算時に除外されている。なお、濃度センサー65が精度良くトナー像の濃度を検出できる領域は、センサーの性能により異なるが、ID=0.1〜1.0の範囲が好ましく、ID=0.2〜0.8の範囲がさらに好ましい。画像条件調整部53によって、上記の回帰直線(図5)の横軸の切片、すなわち、仮想的にトナー像の濃度がゼロとなる帯電バイアスの値(図5のR)が導出される。そして、画像条件調整部53は、当該導出された帯電バイアスを目標電位V0に対応する帯電バイアスとして決定する。
In step S4, a charging bias according to the target potential V0 is determined. The image
なお、ステップS4における帯電バイアスの導出は、上記に限定されるものではない。図5のグラフにおける複数のデータのうち、直線性の高いデータ部分を抽出し、当該データに基づいて回帰直線が導出されてもよい。また、図5のグラフにおける複数のデータのうち、予め設定された濃度(濃度閾値)以上であって、帯電バイアスが高い方から2つのデータが選択された上で、当該データに基づいて回帰直線が導出されてもよい。このように、直線回帰するための濃度範囲が限定されることによって、濃度センサー65の検出精度が高い領域のデータを採用することが可能となる。
Note that the derivation of the charging bias in step S4 is not limited to the above. Of the plurality of data in the graph of FIG. 5, a highly linear data portion may be extracted, and a regression line may be derived based on the data. Moreover, after selecting two pieces of data that are equal to or higher than a preset density (density threshold value) and have a higher charging bias among the plurality of data in the graph of FIG. 5, a regression line is selected based on the data. May be derived. Thus, by limiting the density range for performing linear regression, it is possible to employ data in a region where the detection accuracy of the
以上のように本実施形態では、帯電バイアス調整動作において、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して感光体ドラム20の周面上に回転方向に沿って電位の大きさが異なる複数の電位領域を形成する。更に、画像条件調整部53は、現像バイアス印加部63を制御して現像ローラー23Cに感光体ドラム20の目標電位V0に対応する所定の現像バイアスを印加する。この結果、現像バイアスと感光体ドラム20上の複数の電位領域との電位差によって複数のトナー像が形成される。そして、濃度センサー65によって測定された複数のトナー像の濃度測定結果から、目標電位V0に対応する帯電バイアスの値が決定される。このため、感光体ドラム20に対向して表面電位計が備えられることなく、簡易な構成で感光体ドラム20の表面電位を目標の電位V0に設定することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, in the charging bias adjusting operation, the image
特に、画像条件調整部53は、現像バイアス印加部63を制御して感光体ドラム20の目標電位V0と同じ値の現像バイアスVdc(=V0=Vdc(0)+a)を現像ローラー23Cに印加する。そして、複数のトナー像の濃度測定結果と複数の電位領域に対応する複数の帯電バイアスとの関係から、トナー像の濃度がゼロとなる帯電バイアスの値を導出し、導出された帯電バイアスを目標電位V0に対応する帯電バイアスとして決定する。すなわち、本実施形態では、実際の出力電圧の把握が容易な現像バイアスVdcを基準として、当該現像バイアスVdcと感光体ドラム20の表面電位V0(I)とが一致した場合に、トナー像の濃度がゼロとなることを利用している。このため、簡易な構成であって、誤差範囲の小さな表面電位設定が実現可能とされる。
In particular, the image
更に、画像条件調整部53は、感光体ドラム20の目標電位に対応して予め設定された帯電バイアスVrefを帯電バイアス印加部62に印加させ、帯電バイアスVrefから絶対値が順に小さくなるように複数の帯電バイアスを印加することで、複数の潜像(電位領域)を形成する(図3)。この結果、帯電バイアスが徐々に低下されることで、感光体ドラム20の表面電位が安定し、帯電バイアスと感光体ドラム20の表面電位との相関が高くなる。したがって、より精度の高い表面電位設定が可能になる。
Further, the image
なお、図4のステップS1おいて、感光体ドラム20の周面に形成される潜像パターンは、図3の形態に限定されるものではなく、感光体ドラム20の回転方向に沿って電位の大きさが異なる複数の電位領域が形成されればよい。図6(A)〜(C)は、本発明の変形実施形態に係る帯電バイアス調整動作における複数の電位領域(潜像)のパターンを示す模式図である。いずれの場合においても、高い電位側から低い電位側に向かって、複数の潜像電位が形成されることで、感光体ドラム20の表面電位が安定しやすく、帯電バイアスと感光体ドラム20の表面電位との相関が高くなる。この結果、より精度の高い表面電位設定が可能となる。
4, the latent image pattern formed on the peripheral surface of the
図6(A)では、感光体ドラム20上の背景部の電位がV0(I)と表記されている。そして、画像条件調整部53は、前述の帯電バイアスVrefを基準として、帯電バイアスを複数水準変化させ、所定の潜像を形成する。図6(A)では、3つの潜像が形成されている。特に、画像条件調整部53は、目標電位V0に対応する帯電バイアスVrefからb1(V)だけ低下させた電位を第1の帯電バイアスA1としている。更に、画像条件調整部53は、第1の帯電バイアスA1からb2(V)ずつ等間隔で低下させることで、第2の帯電バイアスA2、第3の帯電バイアスA3を印加し、計3つの潜像が形成される。そして、図6(A)では、b1>b2の関係が満たされている。換言すれば、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、Vref(第1暫定帯電バイアス)よりも絶対値が小さな第1の帯電バイアスA1を印加した後、第1の帯電バイアスA1よりも絶対値が小さな第2の帯電バイアスA2を印加することで、複数の電位領域を形成している。そして、Vrefと第1の帯電バイアスA1との電位差は、第1の帯電バイアスA1と第2の帯電バイアスA2との電位差よりも大きい。このように、最初の潜像が形成される際にVrefから大きく帯電バイアスを低下させることで、濃度センサー65が精度良く濃度を検出できない低濃度のトナー帯画像が形成されることを抑止することができる。この結果、効率よく帯電バイアス調整制御を実行することが可能となる。
In FIG. 6A, the potential of the background portion on the
一方、図6(B)では、第1の帯電バイアスB1、第2の帯電バイアスB2および第3の帯電バイアスB3にかけて、各帯電バイアス同士の間隔が徐々に縮小するように設定されている。図6(A)のように、各帯電バイアスの間が等間隔に設定された場合、図4のステップS4における回帰直線の算出が簡易になるという利点がある。しかし、等間隔の場合、第3の帯電バイアスA3におけるトナー帯の濃度が濃くなるため、濃度センサー65による濃度の検知精度が僅かに低下することがある。一方、図6(B)に示すように、帯電バイアス同士の間隔が徐々に縮小されることで、第3の帯電バイアスB3に対応するトナー帯の濃度が過剰に濃くなることが抑止される。
On the other hand, in FIG. 6B, the interval between the charging biases is set to gradually decrease from the first charging bias B1, the second charging bias B2, and the third charging bias B3. When the intervals between the charging biases are set at equal intervals as shown in FIG. 6A, there is an advantage that the calculation of the regression line in step S4 in FIG. 4 is simplified. However, in the case of an equal interval, the density of the toner band in the third charging bias A3 becomes high, and the density detection accuracy by the
また、図6(C)では、第1の帯電バイアスC1、第2の帯電バイアスC2、第3の帯電バイアスC3および第4の帯電バイアスC4が連続的に印加されている。このように、各帯電バイアス間において、Vrefが印加されることなく、潜像が連続的に形成されることも可能である。この場合、図3のt2の時間を削減することができるため、帯電バイアス調整動作の制御時間を大幅に削減することが可能となる。一方、図6(A)、図6(B)のように、各帯電バイアス間においてVrefが印加される場合、帯潜像のエッジが鮮明となるため、濃度センサー65による濃度の検出精度が向上する。
In FIG. 6C, the first charging bias C1, the second charging bias C2, the third charging bias C3, and the fourth charging bias C4 are continuously applied. In this way, latent images can be continuously formed without applying Vref between the charging biases. In this case, since the time t2 in FIG. 3 can be reduced, the control time of the charging bias adjustment operation can be greatly reduced. On the other hand, as shown in FIGS. 6A and 6B, when Vref is applied between the charging biases, the edge of the band latent image becomes clear, so that the density detection accuracy by the
<帯電バイアス調整動作のユニット間補正について>
上記のような帯電バイアス調整動作が実行されることで、感光体ドラム20の表面電位を安定して目標電位V0に設定することができる。一方、このような帯電バイアス調整動作が、マゼンタ用ユニット13M、シアン用ユニット13C、イエロー用ユニット13Yおよびブラック用ユニット13Bkのすべての感光体ドラム20に対して実行されると、画像形成装置10の停止時間(画像形成が不可な時間)が増大してしまう。このため、本実施形態では、所定の感光体ドラム20に対して帯電バイアス調整動作が実行され、当該帯電バイアス調整動作の実行結果が、他の感光体ドラム20の帯電バイアスの導出に利用される。
<Inter-unit correction for charging bias adjustment operation>
By performing the charging bias adjustment operation as described above, the surface potential of the
図7は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作のユニット間補正のフローチャートである。画像条件調整部53は、前述の帯電バイアス調整動作を実行するにあたって、まず記憶部54を参照し、画像形成部13の複数のユニット(感光体ドラム20)の何れかが交換されたか否かを判定する(図7のステップS11)。ここで、いずれかのユニットが交換されている場合(ステップS11でYES)、画像条件調整部53は、複数のユニットのうち、印字枚数が最大のユニット(以下、最大ユニットという)と、印字枚数が最小のユニット(以下、最小ユニットという)との両方において、それぞれ、図4の帯電バイアス調整動作を実行する(A)(ステップS12)。この結果、最大ユニットおよび最小ユニットにおいて、感光体ドラム20の目標電位V0に対応する帯電バイアスの値が決定される。
FIG. 7 is a flowchart of inter-unit correction in the charging bias adjustment operation according to this embodiment. The image
次に、画像条件調整部53は、ステップS12の結果から、その他のユニットにおける感光体ドラム20の目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を算出する。個々の感光体ドラム20に対応する印字枚数は、感光体ドラム20の累積回転時間に比例する。そして、感光体ドラム20の累積回転時間は、感光体ドラム20の表面層の摩耗量と相関がある。すなわち、累積回転時間が大きい感光体ドラム20は、より摩耗していることとなる。感光体ドラム20の表面層の摩耗量によって、同じ露光光量が照射されても、帯電電位が変化する。したがって、印字枚数が最大および最小の感光体ドラム20において、帯電バイアス調整動作が実行されることで、他の感光体ドラム20の最適な帯電バイアスを算出することができる。
Next, the image
式1は、最大ユニットおよび最小ユニットの帯電バイアスから、他の感光体ドラム20の帯電バイアスを導出するための算出式である。当該式1は、予め記憶部54に記憶されている。
Formula 1 is a calculation formula for deriving the charging bias of the other
式1において、Vxは、導出される他の感光体ドラム20の帯電バイアスの値であり、Vmaxは、印字枚数最大ユニットにおいて帯電バイアス調整動作を経て決定された帯電バイアスの値であり、Vminは、印字枚数最小ユニットにおいて帯電バイアス調整動作を経て決定された帯電バイアスの値である。また、Pmaxは、印字枚数最大ユニットの印字枚数であり、Pminは、印字枚数最小ユニットの印字枚数であり、Pxは、導出される他の感光体ドラム20の印字枚数である。このように、印字枚数が最大および最小の感光体ドラム20において帯電バイアス調整動作が実行されると、式1から、他の感光体ドラム20(残りの2つの感光体ドラム20)の最適な帯電バイアスを算出することができる。この結果、帯電バイアス調整動作が、マゼンタ用ユニット13M、シアン用ユニット13C、イエロー用ユニット13Yおよびブラック用ユニット13Bkのすべての感光体ドラム20に対して実行される場合と比較して、帯電バイアス調整動作を凡そ半分の時間で完了することができる。
In Equation 1, Vx is the derived charging bias value of the other
一方、図7のステップS11において、いずれのユニットも交換されていない場合(ステップS11でNO)、画像条件調整部53は、ブラック用ユニット13Bkの感光体ドラム20に対して帯電バイアス調整動作を実行する(ステップS14)。その後、画像条件調整部53は、ブラック用ユニット13Bkで決定された帯電バイアスの値を、マゼンタ用ユニット13M、シアン用ユニット13C、イエロー用ユニット13Yの目標電位V0に対応する帯電バイアスとして、そのまま適用する(ステップS15)。この場合、すべての感光体ドラム20の印字枚数(累積回転時間)がほぼ同じであるため、式1を用いることなく、同じ帯電バイアスの値を適用することが可能となる。なお、ステップS14において帯電バイアス調整動作が実行されるユニットは、ブラック色ユニットBk以外でもよい。
On the other hand, if none of the units has been replaced in step S11 of FIG. 7 (NO in step S11), the image
以上のように、本実施形態では、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、画像形成部13の複数のユニットの感光体ドラム20のうち特定の感光体ドラム20の周面に複数のトナー像を形成し、濃度センサー65によって測定された複数のトナー像の濃度測定結果から、特定の感光体ドラム20の目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を決定する。その後、画像条件調整部53は、決定された帯電バイアスの値に基づいて、特定の感光体ドラム20以外の他の感光体ドラム20における目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を導出する。この結果、簡易な構成かつ短時間で、複数の感光体ドラム20の表面電位を目標電位V0に設定することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the image
更に、画像条件調整部53は、複数の感光体ドラム20の何れかが交換されている場合には、印字枚数が最大の感光体ドラム20および印字枚数が最小の感光体ドラム20を特定の感光体ドラムとして、帯電バイアス調整動作を実行し、目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を決定する。そして、画像条件調整部53は、決定された帯電バイアスの値に基づいて、特定の感光体ドラム20以外の他の感光体ドラム20における目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を導出する。このため、一部の感光体ドラム20が交換されている場合には、印字枚数が最大および最小の感光体ドラム20に対して、帯電バイアス調整動作を実行することで、複数の感光体ドラム20の表面電位を目標電位V0に設定することが可能となる。
Further, when any of the plurality of
また、画像条件調整部53は、複数の感光体ドラム20の何れもが交換されていない場合には、複数のユニットの一の感光体ドラム20を特定の感光体ドラムとして、帯電バイアス調整動作を実行し、目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を決定する。そして、画像条件調整部53は、決定された帯電バイアスの値を、他の感光体ドラム20における目標電位V0に対応する帯電バイアスの値とする。このため、いずれの感光体ドラム20も交換されていない場合には、一の感光体ドラム20に対して帯電バイアス調整動作を実行するだけで、複数の感光体ドラム20の表面電位を目標電位V0に設定することが可能となる。
In addition, when none of the plurality of
次に、本発明の第2の実施形態に係る帯電バイアス調整動作について説明する。本実施形態では、先の第1の実施形態と比較して、帯電バイアス調整動作のユニット間補正において相違するため、当該相違点のみ説明し、その他の共通する特徴の説明を省略する。図8は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作のユニット間補正のフローチャートである。 Next, the charging bias adjustment operation according to the second embodiment of the present invention will be described. Since the present embodiment differs from the first embodiment in the correction between units in the charging bias adjustment operation, only the difference will be described, and the description of other common features will be omitted. FIG. 8 is a flowchart of inter-unit correction in the charging bias adjustment operation according to this embodiment.
本実施形態では、前述の駆動部61(図2)は、中間転写ユニット14内に備えられた不図示の接離機構を備える。当該接離機構は、複数の一次転写ローラー24のうちカラー用ユニットに対応する一次転写ローラー24を一括して感光体ドラム20に対して接離させる。画像形成装置10において、フルカラー画像が形成される際は、接離機構は、ブラック用ユニットの一次転写ローラー24を感光体ドラム20に当接させるとともに、カラー用ユニットの一次転写ローラー24を一括して感光体ドラム20に当接させる。一方、画像形成装置10において、モノクロ画像が形成される際は、接離機構は、カラー用ユニットの一次転写ローラー24を一括して感光体ドラム20から離間させる。この結果、ブラック用ユニットの一次転写ローラー24のみが感光体ドラム20に当接した状態とされる。そして、感光体ドラム20から一次転写ローラー24が離間したカラー用ユニットでは、モノクロ画像の印字中に、感光体ドラム20の回転を停止することができる。
In the present embodiment, the drive unit 61 (FIG. 2) includes a contact / separation mechanism (not shown) provided in the
本実施形態においても、所定の感光体ドラム20に対して帯電バイアス調整動作が実行され、当該帯電バイアス調整動作の実行結果が、他の感光体ドラム20の帯電バイアスの導出に利用される。画像条件調整部53は、前述の帯電バイアス調整動作を実行するにあたって、まず記憶部54を参照し、画像形成部13の複数のユニットの何れかが交換されたか否かを判定する(図8のステップS21)。ここで、いずれかのユニットが交換されている場合(ステップS21でYES)、画像条件調整部53は、複数のユニットのうち、印字枚数が最大のユニットと、印字枚数が最小のユニットとの両方において、それぞれ、図4の帯電バイアス調整動作を実行する(B)(ステップS22)。この結果、最大ユニットおよび最小ユニットにおいて、感光体ドラム20の目標電位V0に対応する帯電バイアスの値が決定される。次に、画像条件調整部53は、ステップS22の結果から、その他のユニットにおける感光体ドラム20の目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を算出する(ステップS23)。当該その他のユニットの帯電バイアスの算出方法は、第1の実施形態と同様に式1を用いて実行される。
Also in the present embodiment, the charging bias adjustment operation is performed on a
一方、図8のステップS21において、いずれのユニットも交換されていない場合(ステップS21でNO)、画像条件調整部53は、イエロー用ユニット13Yおよびブラック用ユニット13Bkの感光体ドラム20に対して帯電バイアス調整動作を実行する(ステップS24)。その後、画像条件調整部53は、イエロー用ユニット13Yで決定された帯電バイアスの値を、マゼンタ用ユニット13Mおよびシアン用ユニット13Cの目標電位V0に対応する帯電バイアスとして、そのまま適用する(ステップS25)。この場合、カラー用ユニットの感光体ドラム20の印字枚数(累積回転時間)がほぼ同じであるため、式1を用いることなく、同じ帯電バイアスの値を適用することが可能となる。なお、ステップS24において帯電バイアス調整動作が実行されるユニットは、カラー用ユニットのうちイエロー色ユニットY以外のものでもよい。
On the other hand, if no unit has been replaced in step S21 of FIG. 8 (NO in step S21), the image
このように、本実施形態では、画像条件調整部53は、複数の感光体ドラム20の何れもが交換されていない場合には、ブラック用ユニット13Bkの感光体ドラム20および複数のカラー用ユニットのうちの一のユニットの感光体ドラム20を特定の感光体ドラム20として、それぞれ目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を決定する。その後、画像条件調整部53はし、カラー用ユニットの一のユニットにおいて決定された帯電バイアスを、複数のカラー用ユニットの他の感光体ドラム20における目標電位V0に対応する帯電バイアスとする。このため、ブラック用ユニット13Bkの感光体ドラム20およびカラー用ユニットの一の感光体ドラム20に対して帯電バイアス調整動作を実行するだけで、複数の感光体ドラム20の表面電位を目標電位に設定することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the image
次に、本発明の第3の実施形態に係る帯電バイアス調整動作について説明する。本実施形態では、先の第1および第2の実施形態と比較して、帯電バイアス調整動作のフローにおいて相違するため、当該相違点のみ説明し、その他の共通する特徴の説明を省略する。なお、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作のフローは、第1の実施形態の図7および第2の実施形態の図8の何れのユニット間補正にも適用が可能である。図9は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作における感光体ドラム20および現像ローラー23Cの電位関係を示した模式図である。
Next, the charging bias adjustment operation according to the third embodiment of the present invention will be described. Since the present embodiment is different from the first and second embodiments in the flow of the charging bias adjustment operation, only the difference will be described and description of other common features will be omitted. Note that the flow of the charging bias adjustment operation according to the present embodiment can be applied to any inter-unit correction in FIG. 7 of the first embodiment and FIG. 8 of the second embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram showing a potential relationship between the
図9を参照して、本実施形態は、帯電バイアス調整動作時の感光体ドラム20の表面電位V0(I)および現像バイアスVdcの値に特徴を有する。図9では、比較のために、先の第1の実施形態における帯電バイアス調整動作時の感光体ドラム20の表面電位がV0(I)’として示されている。一方、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作時の感光体ドラム20の表面電位はV0(I)として示されている。ここで、V0(I)’−V0(I)=a(V)の関係が満たされている。すなわち、画像条件調整部53は、第1の実施形態で説明されたように予め設定された帯電バイアスVrefからa(V)だけ引いた値を、本実施形態における帯電バイアスVrefとして帯電バイアス印加部62に印加させる(図4のステップS1)。すなわち、本実施形態における帯電バイアスVrefは、本来の目標電位V0からa(V)だけ小さな表面電位を感光体ドラム20上に形成することを目的としている。その上で、図9に示すように、帯電バイアスが順次縮小され、複数の潜像が形成される。
Referring to FIG. 9, the present embodiment is characterized by the values of the surface potential V0 (I) and developing bias Vdc of the
更に、画像条件調整部53は、ステップS2(図4)において、現像ローラー23Cに現像バイアスVdcを印加する。この時、本実施形態では、Vdc=V0−a(V)に設定される。帯電バイアス調整動作において、現像ローラー23Cに印加される現像バイアスVdcが、先の第1の実施形態のように、感光体ドラム20の目標電位V0の値に設定されれば、簡易かつ精度の高い制御が可能である。一方、通常の画像形成動作では、感光体ドラム20の目標表面電位V0ほど、現像時の現像バイアスVdcが高く設定されることが少ない。したがって、目標電位V0が通常の画像形成動作時の現像バイアスVdcの制御範囲を超えている場合がある。また、使用環境によっては、感光体ドラム20の目標電位V0は通常よりも高い値に設定される必要性があるため、現像バイアスVdcをV0と同じ値に設定しにくいことがある。そして、このような場合に、現像バイアスVdcの制御範囲を広げようとすると、現像バイアス印加部63の高圧基板のコストアップに繋がってしまう。一方、本実施形態では、現像バイアスVdcが、感光体ドラムの目標電位V0よりもa(V)だけ低く設定された上で、潜像の現像が実行される。したがって、現像バイアス印加部63のコストアップが抑止される。
Further, the image
現像バイアスVdcと帯電バイアスVrefによる感光体ドラム20の表面電位V0(I)との間に大きな電位差があると、現像装置23に2成分現像剤が使用されている場合には、帯電バイアス調整動作中にキャリアが感光体ドラム20側に移動しやすい。この場合、調整動作後の画像形成時に、画像欠陥が生じることがある。このため、現像バイアスVdcの値に応じて、基準となる帯電バイアスVrefも低く設定されることが好ましい。本実施形態では、上記のように、第1の実施形態の帯電バイアスVrefよりもa(V)だけ低いバイアスが、新たなVrefとして設定される。
If there is a large potential difference between the developing bias Vdc and the surface potential V0 (I) of the
なお、本実施形態では、第1の実施形態と比較して帯電バイアスVrefが縮小される際の差分電位a(V)(V0(I)’−V0(I))と、現像バイアスVdcが感光体ドラム20の目標の表面電位V0から縮小される際の差分電位p(V)とが同じ値に設定される態様(p=a)にて説明したが、他の実施形態において、両者の一定値は異なる値であってもよい。なお、本実施形態のように、両者の一定値が同じ値に設定された場合、帯電バイアス調整動作時の現像バイアスVdcと感光体ドラム20の表面電位V0との関係が、通常の現像時(画像形成時)と同じ相対関係となるため、キャリア現像やトナーカブリ、更には階調再現性の観点からも好ましい。
In the present embodiment, the difference potential a (V) (V0 (I) ′ − V0 (I)) when the charging bias Vref is reduced and the developing bias Vdc are photosensitive as compared with the first embodiment. In the embodiment (p = a), the difference potential p (V) at the time of reduction from the target surface potential V0 of the
画像条件調整部53は、第1の実施形態と同様のステップS3(図4)を経た後、ステップS4において、帯電バイアスを決定する。この際、画像条件調整部53は、第1の実施形態と同様に、図5の複数のデータのうち、領域Pに位置する2つのデータを除外した上で、残りのデータを直線回帰する。そして、画像条件調整部53によって、上記の回帰直線(図5)の横軸の切片、すなわち、仮想的にトナー像の濃度がゼロとなる帯電バイアスの値(図5のR)が導出される。ここで、前述のように、本実施形態では、現像バイアスVdc=V0−a(V)に設定されている。したがって、帯電バイアス調整動作時の現像バイアスVdcと同じ値の帯電バイアスは、目標電位V0よりもa(V)だけ低い値となる。このため、本実施形態では、画像条件調整部53は、トナー像の濃度がゼロとなる帯電バイアスの値にa(V)を加えた値を、目標電位V0に対応する帯電バイアスの値として決定する。この結果、現像バイアス印加部63のコストアップを抑止するために帯電バイアス制御動作時の現像バイアスVdcが低く設定されても、精度良く感光体ドラム20の目標電位V0に応じた帯電バイアスを導出することができる。
The image
以上のように、本実施形態では、画像条件調整部53は、現像バイアス印加部63を制御して感光体ドラム20の目標電位V0から予め設定されたa(V)だけ小さな値の現像バイアスVdc(V0−a)を現像ローラー23Cに印加する。更に、画像条件調整部53は、複数のトナー像の濃度測定結果と複数の電位領域に対応する複数の帯電バイアスとの関係から、トナー像の濃度がゼロとなる帯電バイアスの値を導出し、当該導出された帯電バイアスにa(V)を加えた値を感光体ドラム20の目標電位V0に対応する帯電バイアスとして決定する。
As described above, in the present embodiment, the image
次に、本発明の第4の実施形態に係る帯電バイアス調整動作について説明する。本実施形態では、先の第1および第2の実施形態と比較して、帯電バイアス調整動作のフローにおいて相違するため、当該相違点のみ説明し、その他の共通する特徴の説明を省略する。なお、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作のフローは、第1の実施形態の図7および第2の実施形態の図8の何れのユニット間補正にも適用が可能である。図10は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作のフローチャートである。図11は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作における感光体ドラム20および現像ローラー23Cの電位関係を示した模式図である。図11では、感光体ドラム20の表面電位がVdrとされ、現像ローラー23Cの直流バイアスの電位がVdcとされている。
Next, the charging bias adjustment operation according to the fourth embodiment of the present invention will be described. Since the present embodiment is different from the first and second embodiments in the flow of the charging bias adjustment operation, only the difference will be described and description of other common features will be omitted. Note that the flow of the charging bias adjustment operation according to the present embodiment can be applied to any inter-unit correction in FIG. 7 of the first embodiment and FIG. 8 of the second embodiment. FIG. 10 is a flowchart of the charging bias adjustment operation according to the present embodiment. FIG. 11 is a schematic diagram showing a potential relationship between the
図10を参照して、帯電バイアス調整動作は、帯潜像1の形成(ステップS31)、帯潜像1の現像(ステップS32)、帯トナー像1の濃度測定(ステップS33)、帯潜像2の形成(ステップS34)、帯潜像2の現像(ステップS35)、帯トナー像2の濃度測定(ステップS36)、帯電バイアスの決定(ステップS37)の7つのステップから構成される。大別すると、帯電バイアス調整動作は、帯トナー像1の濃度測定(ステップS33)までの第1段階と、帯トナー像2の濃度測定(ステップS36)までの第2段階と、帯電バイアスの決定(ステップS37)の第3段階に分類される。 Referring to FIG. 10, the charging bias adjustment operation includes formation of band latent image 1 (step S31), development of band latent image 1 (step S32), density measurement of band toner image 1 (step S33), and band latent image. 2 (step S34), development of the latent band image 2 (step S35), density measurement of the band toner image 2 (step S36), and determination of the charging bias (step S37). Broadly speaking, the charging bias adjustment operation includes a first stage until the density measurement of the belt toner image 1 (step S33), a second stage until the density measurement of the band toner image 2 (step S36), and determination of the charging bias. It is classified into the third stage of (Step S37).
帯電バイアス調整動作が実行されると、画像条件調整部53は、図10の帯潜像1の形成(ステップS31)を実行する。本実施形態においても、帯電バイアス調整動作では、感光体ドラム20の表面電位がV0(V)となるような、帯電バイアスの値が導出される。
When the charging bias adjustment operation is executed, the image
ステップS31では、画像条件調整部53は、予め記憶部54(図2)に格納された中間帯電バイアスVmを参照し、帯電バイアス印加部62を制御して、当該中間帯電バイアスVmを印加させる。中間帯電バイアスVmは、帯電バイアスVrefよりも絶対値が小さなバイアス値である。この結果、感光体ドラム20の表面が中間電位(Vm)に帯電される。この中間電位はある程度の自由度をもって設定することができる。なお、現像方式として2成分現像方式が使用されている場合には、中間電位が高すぎると、感光体ドラム20の表面電位Vdrと現像ローラー23Cの電位Vdcとの電位差によって、キャリア現像が発生しやすい。このため、感光体ドラム20の中間電位は、目標電位V0の50%前後の値であることが望ましい。また、現像方式として、2成分現像方式が使用されていない場合には、後記のステップS34と同様に、帯電バイアスVrefをもって感光体ドラム20を帯電させてもよい。
In step S31, the image
また、感光体ドラム20の背景部の表面電位Vdrが、現像バイアスVdcよりも低くなってしまうと、背景部かぶりが発生してしまい、後記のステップS3の濃度測定に誤差が生じやすくなる。このため、ステップS31における感光体ドラム20の背景部の表面電位Vdrは、現像バイアスVdcよりも高いことが望ましい。次に、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して、帯電バイアス0V(帯電バイアスOFF)の領域を所定時間だけ形成する。この結果、図11に示すように、感光体ドラム20の周面上には、表面電位が略0Vの非帯電領域が形成される。
Further, if the surface potential Vdr of the background portion of the
ステップS32では、帯潜像1の現像が行われる。画像条件調整部53は、現像ローラー23Cに印加する現像バイアスVdcを予め設定された電位b(V)に設定した上で、ステップS1で形成した潜像(帯潜像1、非帯電領域)を現像する。この結果、b(V)の現像バイアスVdcが印加された現像ローラー23Cと非帯電領域との電位差によって、感光体ドラム20の周面上に、帯トナー像1(図11のI1)が形成される。なお、本実施形態では、b=100Vに設定されており、当該bの値も予め記憶部54に格納されている。なお、好ましいbの値の範囲は50〜200Vであり、100〜150Vが更に好ましい。
In step S32, the belt latent image 1 is developed. The image
ステップS33では、ステップS32で形成された帯トナー像1の濃度測定が実行される。この際も、濃度センサー65によってトナー像の濃度が測定される。濃度センサー65によって測定されたトナー像の濃度結果は、記憶部54(図2)に格納される。
In step S33, density measurement of the belt toner image 1 formed in step S32 is executed. Also at this time, the density of the toner image is measured by the
ステップS34では、帯潜像2の形成が行われる。ここでは、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して、帯電バイアスVrefを帯電ローラー21Aに印加する。この段階では、感光体ドラム20の表面電位は、目標電位V0からずれた値に設定されている可能性がある。更に、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して、帯電バイアスVrefから前述のb(V)を引いた値を帯電バイアス印加部62に所定時間印加させる。この結果、図11に示すように、感光体ドラム20の周面上には、帯潜像2(電位領域)が形成される。
In step S34, the latent band image 2 is formed. Here, the image
ステップS35では、帯潜像2の現像が行われる。画像条件調整部53は、現像ローラー23Cに印加する現像バイアスVdcを感光体ドラム20の目標電位V0(V)に設定した上で、ステップS34で形成した潜像(帯潜像2)を現像する。この結果、V0(V)の現像バイアスVdcが印加された現像ローラー23Cと、帯潜像2との電位差によって、感光体ドラム20の周面上に、帯トナー像2(図11のI2)が形成される。
In step S35, the belt latent image 2 is developed. The image
ステップS36では、画像条件調整部53は、濃度センサー65を制御して、ステップS35で形成された帯トナー像2の濃度測定を実行する。
In step S36, the image
ステップS37では、ステップS33で測定した帯トナー像1の濃度D1とステップS6で測定した帯トナー像2の濃度D2とを比較し、必要に応じて帯電バイアスVrefを補正する。前述のように、ステップS1で形成された非帯電領域の電位が0(V)の場合、帯トナー像1の濃度D1は、感光体ドラム20と現像ローラー23Cとの間の電位差b(V)に対するトナーの移動によって形成されたこととなる。ステップS34において、帯電バイアスVrefが印加された際、感光体ドラム20の表面電位Vdrが目標電位V0(V)に設定されたと仮定すると、感光体ドラム20の背景部の表面電位Vdrと現像ローラー23Cの電位が同電位となる。このため、帯トナー像2の濃度D2は、電位差b(V)に対するトナーの移動によって形成されるため、濃度D1=濃度D2となる。
In step S37, the density D1 of the band toner image 1 measured in step S33 is compared with the density D2 of the band toner image 2 measured in step S6, and the charging bias Vref is corrected as necessary. As described above, when the potential of the non-charged region formed in step S1 is 0 (V), the density D1 of the belt toner image 1 is the potential difference b (V) between the
一方、ステップS36で測定された濃度D2が濃度D1よりも大きい場合、ステップS34における感光体ドラム20の背景部の表面電位Vdrは、目標電位V0よりも小さいこととなる。したがって、この場合、画像条件調整部53は、帯電バイアスVrefよりも大きな値を目標電位V0(V)に対する帯電バイアスとして決定する。詳しくは、帯電バイアスVrefに予め設定されたきざみ値m(V)を加えた帯電バイアスを感光体ドラム20に印加することで、再びステップS34からS36を実行する。このように、画像条件調整部53は、帯電ローラー21Aに印加される帯電バイアスの値を補正しながら、濃度D1=濃度D2となるような帯電バイアスを抽出する。なお、ステップS36で測定された濃度D2が濃度D1よりも小さい場合、画像条件調整部53は、帯電バイアスVrefよりも小さな値を目標電位V0(V)に対する帯電バイアスとして決定する。この結果、感光体ドラム20の目標電位V0に対応する帯電バイアスの値が決定される。
On the other hand, when the density D2 measured in step S36 is larger than the density D1, the surface potential Vdr of the background portion of the
以上のように、本実施形態では、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、帯電バイアス印加部62を制御して感光体ドラム20の周面上に、帯電バイアスが印加されない非帯電領域を形成する。また、画像条件調整部53は、現像バイアス印加部63を制御して現像ローラー23Cにb(V)からなる現像バイアスVdcを印加することで、非帯電領域と現像ローラー23Cとの電位差によって帯トナー像1を形成する。更に、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して感光体ドラム20の周面上に、予め目標電位V0(V)に対応して設定された帯電バイアスVrefからb(V)を引いた帯電バイアスを印加することで、帯潜像2を形成する。また、画像条件調整部53は、現像バイアス印加部63を制御して現像ローラー23Cに目標電位V0(V)を印加することで、帯潜像2と現像ローラー23Cとの電位差によって帯トナー像2を形成する。そして、画像条件調整部53は、濃度センサー65によって測定された帯トナー像1および帯トナー像2の濃度測定結果(D1、D2)から、目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を決定する。このため、帯トナー像1における帯電バイアスとトナー像の濃度との関係に基づいて、帯電バイアスVrefの目標電位V0に対する乖離分を判定することができる。この結果、感光体ドラム20に対向して表面電位計が備えられることなく、簡易な構成で感光体ドラム20の表面電位を目標の電位に設定することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the image
特に、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、帯トナー像1の濃度が帯トナー像2の濃度よりも高い場合には、帯電バイアスVrefよりも小さな値を目標電位V0に対応する帯電バイアスとして決定する。また、画像条件調整部53は、帯トナー像1の濃度が帯トナー像2の濃度よりも低い場合には、帯電バイアスVrefよりも大きな値を目標電位V0に対応する帯電バイアスとして決定する。このため、帯トナー像1と帯トナー像2との濃度比較結果から、目標電位V0に対応する帯電バイアスを容易に決定することができる。
In particular, when the density of the band toner image 1 is higher than the density of the band toner image 2 in the charging bias adjustment operation, the image
また、本実施形態では、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、帯電バイアス印加部62を制御して所定の中間帯電バイアスVmを印加することで、非帯電領域(0V)の回転方向の前後に背景部電位を設定する。そして、中間帯電バイアスVmは、目標電位V0よりも小さく設定される。このため、現像装置に2成分現像剤が使用されている場合であっても、帯電バイアス調整動作時に、現像ローラー23Cから多量のキャリアが感光体ドラム20側に移動することが抑止される。
In the present embodiment, the image
なお、当該第4の実施形態は、以下のような変形実施形態とすることも可能である。図12は、本変形実施形態に係る帯電バイアス調整動作における感光体ドラム20および現像ローラー23Cの電位関係を示した模式図である。なお、本変形実施形態では、先の第4の実施形態と比較して、図10のステップS34の帯潜像2の形成およびステップS35の帯潜像2の現像において部分的に相違するため、当該相違点のみを説明し、その他共通する制御態様については説明を省略する。
Note that the fourth embodiment may be modified as follows. FIG. 12 is a schematic diagram showing a potential relationship between the
図12を参照して、本変形実施形態は、帯電バイアス調整動作のうち、帯潜像2を形成する際の感光体ドラム20の表面電位Vdrおよび帯潜像2の現像における現像バイアスVdcの値に特徴を有する。なお、帯潜像1を形成、現像する際の感光体ドラム20の表面電位Vdrおよび現像バイアスVdcの値は、第4の実施形態と同様である。
Referring to FIG. 12, in this variation, in the charging bias adjustment operation, the surface potential Vdr of the
図10のステップS34において、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して、予め設定された帯電バイアスVrefからa(V)だけ引いた値(Vref−a)を帯電ローラー21Aに印加することで、背景部電位を設定する。更に、画像条件調整部53は、帯潜像2を形成するにあたって、予め設定された帯電バイアスVrefからa(V)および前述のb(V)を引いた値(Vref−a−b)を帯電ローラー21Aに印加する。この結果、感光体ドラム20上に帯潜像2が形成される。なお、a(V)は、予め記憶部54に格納されている。更に、画像条件調整部53は、図10のステップS35において、現像バイアス印加部63を制御して、感光体ドラム20の目標電位V0からa(V)だけ引いた値を現像ローラー23Cに印加する。この結果、現像ローラー23Cと帯潜像2との間の電位差(V0−Vref−b)によって、帯トナー像2が形成される(図12のI2)。したがって、画像条件調整部53は、第4の実施形態と同様に、濃度D1および濃度D2を比較した上で、目標電位V0に対応する帯電バイアスを決定することができる。
In step S34 of FIG. 10, the image
更に、本変形実施形態では、第4の実施形態と比較して、帯電バイアス調整時に、現像バイアス印加部63が印加する現像バイアスがa(V)分だけ縮小される。このため、高圧電源からなる現像バイアス印加部63のコストが増大することが抑制される。
Furthermore, in this modified embodiment, the developing bias applied by the developing
次に、本発明の第5の実施形態に係る帯電バイアス調整動作について説明する。本実施形態では、先の第1および第2の実施形態と比較して、帯電バイアス調整動作のフローにおいて相違するため、当該相違点のみ説明し、その他の共通する特徴の説明を省略する。なお、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作のフローは、第1の実施形態の図7および第2の実施形態の図8の何れのユニット間補正にも適用が可能である。図13は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作のフローチャートである。図14は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作における感光体ドラム20および現像ローラー23Cの電位関係を示した模式図である。図14では、感光体ドラム20の表面電位がVdrとされ、現像ローラー23Cの直流バイアスの電位がVdcとされている。
Next, the charging bias adjustment operation according to the fifth embodiment of the present invention will be described. Since the present embodiment is different from the first and second embodiments in the flow of the charging bias adjustment operation, only the difference will be described and description of other common features will be omitted. Note that the flow of the charging bias adjustment operation according to the present embodiment can be applied to any inter-unit correction in FIG. 7 of the first embodiment and FIG. 8 of the second embodiment. FIG. 13 is a flowchart of the charging bias adjustment operation according to the present embodiment. FIG. 14 is a schematic diagram showing a potential relationship between the
図13を参照して、帯電バイアス調整動作は、パッチ潜像の形成(ステップS41)、パッチ潜像の現像(ステップS42)、パッチトナー像の濃度測定(ステップS43)、帯潜像の形成(ステップS44)、帯潜像の現像(ステップS45)、帯トナー像の濃度測定(ステップS46)、帯電バイアスの決定(ステップS47)の7つのステップから構成される。大別すると、帯電バイアス調整動作は、パッチトナー像の濃度測定(ステップS43)までの第1段階と、帯トナー像の濃度測定(ステップS46)までの第2段階と、帯電バイアスの決定(ステップS47)の第3段階に分類される。 Referring to FIG. 13, the charging bias adjustment operation includes patch latent image formation (step S41), patch latent image development (step S42), patch toner image density measurement (step S43), and band latent image formation (step S43). Step S44), development of the band latent image (Step S45), density measurement of the band toner image (Step S46), and determination of the charging bias (Step S47). Generally, the charging bias adjustment operation includes a first stage up to a patch toner image density measurement (step S43), a second stage up to a belt toner image density measurement (step S46), and a charging bias determination (steps). It is classified into the third stage of S47).
帯電バイアス調整動作が実行されると、画像条件調整部53は、図13のパッチ潜像の形成(ステップS41)を実行する。本実施形態においても、帯電バイアス調整動作では、感光体ドラム20の表面電位がV0(V)となるような、帯電バイアスの値が導出される。
When the charging bias adjusting operation is executed, the image
ステップS41では、画像条件調整部53は、予め記憶部54(図2)に格納された中間帯電バイアスVmを参照し、帯電バイアス印加部62を制御して、当該中間帯電バイアスVmを印加させる。中間帯電バイアスVmは、帯電バイアスVrefよりも絶対値が小さなバイアス値である。この結果、感光体ドラム20の表面が中間電位(Vm)に帯電される(図14)。なお、現像方式として、2成分現像方式が使用されていない場合には、後記のステップS44と同様に、帯電バイアスVrefをもって感光体ドラム20を帯電させてもよい。
In step S41, the image
次に、画像条件調整部53は、露光装置22を制御して、感光体ドラム20の周面に露光光を照射する。この際、露光装置22は、100%ベタ画像に対応した露光光を照射する。この結果、感光体ドラム20の周面上には、画像部電位VLからなるパッチ潜像が形成される。
Next, the image
ステップS42では、パッチ潜像の現像が行われる。画像条件調整部53は、現像バイアス印加部63を制御して現像ローラー23Cに対して、画像部電位VL(V)に予め設定された電位b(V)を付加した現像バイアスVdc(VL+b)を印加することで、ステップS41で形成したパッチ潜像を現像する。この結果、VL+b(V)の現像バイアスVdcが印加された現像ローラー23Cとパッチ潜像との電位差によって、感光体ドラム20の周面上に、パッチトナー像(図14のI1)が形成される。なお、本実施形態では、b=100Vに設定されており、当該bの値も予め記憶部54に格納されている。なお、好ましいbの値の範囲は50〜200Vであり、100〜150Vが更に好ましい。また、bの値が変化されながら複数水準のパッチトナー像が形成されてもよい。
In step S42, the patch latent image is developed. The image
ステップS43では、ステップS42で形成されたパッチトナー像の濃度測定が実行される。中間転写ベルト141に転写されたトナー像は、図1の濃度センサー65の直上を通過する。この際、濃度センサー65によってトナー像の濃度が測定される。濃度センサー65によって測定された各トナー像の濃度結果は、記憶部54(図2)に格納される。
In step S43, the density measurement of the patch toner image formed in step S42 is executed. The toner image transferred to the
ステップS44では、帯潜像の形成が行われる。ここでは、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して、帯電バイアスVrefを帯電ローラー21Aに印加する。更に、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して、帯電バイアスVrefから前述のb(V)を引いた値(Vref−b)を帯電バイアス印加部62に所定時間印加させる。この結果、図14に示すように、感光体ドラム20の周面上には、帯潜像が形成される。
In step S44, a latent band image is formed. Here, the image
ステップS45では、帯潜像の現像が行われる。画像条件調整部53は、現像ローラー23Cに印加する現像バイアスVdcを感光体ドラム20の目標電位V0(V)に設定した上で、ステップS44で形成した帯潜像を現像する。この結果、V0(V)の現像バイアスVdcが印加された現像ローラー23Cと、帯潜像との電位差によって、感光体ドラム20の周面上に、帯トナー像(図14のI2)が形成される。
In step S45, the belt latent image is developed. The image
ステップS46では、画像条件調整部53は、濃度センサー65を制御して、ステップS45で形成された帯トナー像の濃度測定を実行する。
In step S46, the image
ステップS47では、ステップS43で測定したパッチトナー像の濃度D1とステップS46で測定した帯トナー像の濃度D2とを比較し、必要に応じて帯電バイアスVrefを補正する。前述のように、ステップS41では、画像部電位VLと現像バイアスVdcとの電位差はb(V)である。このため、パッチトナー像の濃度D1は、感光体ドラム20と現像ローラー23Cとの間の電位差b(V)に対するトナーの移動によって形成されたこととなる。ステップS44において、帯電バイアスVrefが印加された際、感光体ドラム20の表面電位Vdrが目標電位V0(V)に設定されたと仮定すると、感光体ドラム20の背景部の表面電位Vdrと現像ローラー23Cの電位が同電位となる。このため、帯トナー像の濃度D2は、電位差b(v)に対するトナーの移動によって形成されるため、濃度D1=濃度D2となる。
In step S47, the density D1 of the patch toner image measured in step S43 is compared with the density D2 of the belt toner image measured in step S46, and the charging bias Vref is corrected as necessary. As described above, in step S41, the potential difference between the image portion potential VL and the developing bias Vdc is b (V). Therefore, the density D1 of the patch toner image is formed by the movement of the toner with respect to the potential difference b (V) between the
一方、ステップS46で測定された濃度D2が濃度D1よりも大きい場合、ステップS4における感光体ドラム20の背景部の表面電位Vdrは、目標電位V0よりも小さいこととなる。したがって、この場合、画像条件調整部53は、帯電バイアスVrefよりも大きな値を目標電位V0(V)に対する帯電バイアスとして決定する。詳しくは、帯電バイアスVrefに予め設定されたきざみ値m(V)を加えた帯電バイアスを感光体ドラム20に印加することで、再びステップS44からS46を実行する。このように、画像条件調整部53は、帯電ローラー21Aに印加される帯電バイアスの値を補正しながら、濃度D1=濃度D2となるような帯電バイアスを抽出する。なお、ステップS46で測定された濃度D2が濃度D1よりも小さい場合、画像条件調整部53は、帯電バイアスVrefよりも小さな値を目標電位V0(V)に対する帯電バイアスとして決定する。この結果、感光体ドラム20の目標電位V0に対応する帯電バイアスの値が決定される。また、ステップS44からS46において、b(V)の値が変化されながら複数水準の帯トナー像が形成されてもよい。この場合、複数の帯トナー像の濃度D2とそれぞれのbの値との関係が直線回帰されることで、D1=D2を満たすような帯電バイアスの値が導出されてもよい。
On the other hand, when the density D2 measured in step S46 is larger than the density D1, the surface potential Vdr of the background portion of the
以上のように、本実施形態では、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して感光体ドラム20の周面を第1の背景部電位(Vm)に帯電させた後、露光装置22を制御して感光体ドラム20の周面上に露光光を照射することで第1の電位(VL)からなる第1電位領域を形成する。そして、画像条件調整部53は、現像バイアス印加部63を制御して現像ローラー23Cに対して、予め設定された第1の差分電位(b)を上記の第1の電位に付加した現像バイアスを印加することで、第1電位領域と現像ローラー23Cとの電位差によって第1のトナー像(I1)を形成する。更に、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して感光体ドラム20の周面上に、予め目標電位V0に対応して設定された第1暫定帯電バイアス(Vref)から上記の第1の差分電位を引いた帯電バイアス(Vref−b)を印加することで第2電位領域を形成する。更に、画像条件調整部53は、現像バイアス印加部63を制御して現像ローラー23Cに目標電位V0(V)を印加することで、第2電位領域と現像ローラー23Cとの電位差によって第2のトナー像(I2)を形成する。その後、画像条件調整部53は、濃度センサー65によって測定されたパッチトナー像および帯トナー像の濃度測定結果(D1、D2)から、目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を決定する。このため、パッチトナー像における帯電バイアスとトナー像の濃度との関係に基づいて、帯電バイアスVrefの目標電位V0に対する乖離分を判定することができる。この結果、感光体ドラム20に対向して表面電位計が備えられることなく、簡易な構成で感光体ドラム20の表面電位を目標の電位に設定することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the image
特に、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、パッチトナー像の濃度が帯トナー像の濃度よりも高い場合には、帯電バイアスVrefよりも小さな値を目標電位V0に対応する帯電バイアスとして決定する。また、画像条件調整部53は、パッチトナー像の濃度が帯トナー像の濃度よりも低い場合には、帯電バイアスVrefよりも大きな値を目標電位V0に対応する帯電バイアスとして決定する。このため、パッチトナー像と帯トナー像との濃度比較結果から、目標電位V0に対応する帯電バイアスを容易に決定することができる。
In particular, when the density of the patch toner image is higher than the density of the band toner image in the charging bias adjustment operation, the image
また、本実施形態では、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、帯電バイアス印加部62を制御して所定の中間帯電バイアスVmを印加することで、画像部電位VLの回転方向の前後に背景部電位を設定する。そして、中間帯電バイアスVmは、目標電位V0よりも小さく設定される。このため、現像装置に2成分現像剤が使用されている場合であっても、帯電バイアス調整動作時に、現像ローラー23Cから多量のキャリアが感光体ドラム20側に移動することが抑止される。
In the present embodiment, the image
更に、本実施形態では、露光装置22は、中間電位Vmに対して100%ベタ画像に対応した露光光を照射することで画像部電位VLを形成する。このため、画像部電位VLが、中間電位Vmの影響を受けることが抑止される。
Furthermore, in this embodiment, the
なお、当該第5の実施形態は、以下のような変形実施形態とすることも可能である。図15は、本変形実施形態に係る帯電バイアス調整動作における感光体ドラム20および現像ローラー23Cの電位関係を示した模式図である。なお、本変形実施形態では、先の第5の実施形態と比較して、図13のステップS44の帯潜像からステップS47の帯電バイアスの決定までにおいて部分的に相違するため、当該相違点のみを説明し、その他共通する制御態様については説明を省略する。
Note that the fifth embodiment may be modified as follows. FIG. 15 is a schematic diagram showing a potential relationship between the
図15を参照して、本実施形態は、特に帯電バイアス調整動作のうち、帯潜像を形成する際の感光体ドラム20の表面電位Vdrおよび帯潜像の現像における現像バイアスVdcの値に特徴を有する。なお、パッチ潜像を形成、現像する際の感光体ドラム20の表面電位Vdr(Vm、VL)および現像バイアスVdcの値(VL+b)は、第5の実施形態と同様である。
Referring to FIG. 15, this embodiment is particularly characterized by the surface potential Vdr of the
図13のステップS44において、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して、予め設定された帯電バイアスVrefからa(V)だけ引いた値(Vref−a)を帯電ローラー21Aに印加することで、背景部電位を設定する。更に、画像条件調整部53は、帯潜像を形成するにあたって、帯電バイアスVrefから上記のa(V)およびb(V)を引いた値(Vref−a−b)を帯電ローラー21Aに印加する。この結果、感光体ドラム20上に帯潜像が形成される。なお、a(V)の値は、予め設定され記憶部54に格納されている。更に、画像条件調整部53は、図13のステップS45において、現像バイアス印加部63を制御して、感光体ドラム20の目標電位V0からa(V)だけ引いた値(V0−a)を現像ローラー23Cに印加する。この結果、現像ローラー23Cと帯潜像との間の電位差(V0−Vref+b)によって、帯トナー像が形成される(図15のI2)。したがって、画像条件調整部53は、第5の実施形態と同様に、濃度D1および濃度D2を比較した上で、目標電位V0に対応する帯電バイアスを決定することができる。
In step S44 of FIG. 13, the image
なお、本変形実施形態では、第5の実施形態と比較して、帯電バイアス調整時に、現像バイアス印加部63が印加する現像バイアスがa(V)分だけ縮小されている。したがって、環境条件や高圧電源の制御範囲の制約などにより、現像バイアスVdcを感光体ドラム20の目標電位V0に設定できない場合にも、感光体ドラム20の目標電位V0を精度良く設定することができる。このため、高圧電源からなる現像バイアス印加部63のコストが増大することが抑制される。
In the present modified embodiment, the developing bias applied by the developing
<帯電バイアス調整動作の実行タイミングについて>
次に、上記の第1から第5の実施形態(以下、本実施形態という)に係る帯電バイアス調整動作の実行タイミングについて説明する。画像形成装置10において、感光体ドラム20の表面電位が変動すると、濃度変動などの画像欠陥が発生する。このため、感光体ドラム20の表面電位が目標電位V0から変動しやすい条件において、帯電バイアス調整動作が実行されることが望ましい。以下に、好ましい条件について説明する。
<Performance timing of charging bias adjustment operation>
Next, the execution timing of the charging bias adjustment operation according to the first to fifth embodiments (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described. In the
第1に、画像形成装置10が、前回の画像形成動作終了時から長時間放置された場合に、帯電バイアス調整動作が実行されることが望ましい。この場合、画像形成装置10の内外の温湿度環境などが変動している場合や、帯電装置21の帯電ローラー21Aの特性が変化していることがある。本実施形態では、画像形成装置10がカウント部55を備えている(図2)。カウント部55は、前回の画像形成動作終了時刻と、次の画像形成動作要求時刻との差分を演算する。換言すれば、カウント部55は、シート同士の印字間隔時間をカウントする。そして、カウント部55の印字間隔時間が、予め設定され記憶部54に記憶された閾値を超えた場合に、画像条件調整部53は、次の画像形成動作に先だって帯電バイアス調整動作を実行すればよい。この結果、画像形成装置10が未使用状態で長期間放置された場合であっても、感光体ドラム20の表面電位の変動に伴う画像欠陥の発生が防止される。
First, it is desirable that the charging bias adjustment operation is executed when the
第2に、画像形成装置10の機内外の温湿度が大きく変化した場合に、帯電バイアス調整動作が実行されることが望ましい。この場合、温湿度環境の変動によって、帯電装置21の帯電ローラー21Aの特性が変化していることがある。本実施形態では、画像形成装置10が環境センサー64を備えている(図2)。したがって、環境センサー64によって検出された温度または湿度が、予め設定され記憶部54に記憶された閾値を超えた場合に、画像条件調整部53は、次の画像形成動作に先だって帯電バイアス調整動作を実行すればよい。この結果、画像形成装置10の機内外の温湿度が大きく変化した場合であっても、感光体ドラム20の表面電位の変動に伴う画像欠陥の発生が防止される。なお、環境センサー64による温湿度の検出タイミングは、一定の時間間隔で実行されてもよい。また、前回帯電バイアス調整動作が実行された際の温湿度が記憶部54に記憶され、当該記憶された温湿度からの変動量が大きい場合に、帯電バイアス調整動作の実行が判断されてもよい。
Second, it is desirable that the charging bias adjustment operation is executed when the temperature and humidity inside and outside the
第3に、画像条件調整部53は、所定の期間内に印字される印字枚数が、予め設定され記憶部54に記憶された閾値を超えた場合に、帯電バイアス調整動作を実行してもよい。連続的に長時間の画像形成動作が行われた場合、感光体ドラム20の温度上昇や帯電ローラー21Aの特性変化などによって、感光体ドラム20の表面電位が変動しやすい。したがって、所定時間内の印字枚数が多い場合に、感光体ドラム20の表面電位V0が精度良く調整されることで、画像欠陥の発生が防止される。
Third, the image
なお、上記のような帯電バイアス調整動作の実行タイミングは、画像形成装置10において実行されるキャリブレーション動作(現像性や露光量、色ずれの調整)のタイミングとほぼ同じである。このため、画像条件調整部53は、キャリブレーション動作の実行と同時に、帯電バイアス調整動作を行ってもよい。図16は、本実施形態に係るキャリブレーション動作のフローチャートである。一例として、前日の夜から画像形成装置10が未使用状態で放置され、次の日の朝に画像形成装置10の電源がオンされると、画像条件調整部53が図16のキャリブレーション動作を実行する。画像条件調整部53は、現像バイアスキャリブレーションを実行する(ステップS51)。当該キャリブレーションでは、環境センサー64の温湿度検出結果に応じて、現像バイアスの直流バイアスの値や、交流バイアスの波形などが調整される。次に、画像条件調整部53は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作(帯電バイアスの補正)(ステップS52)を実行する。その後、画像条件調整部53は、露光装置22の光量キャリブレーションを実行する(ステップS53)。ここでは、ハーフトーン画像の濃度が適正となるよう、露光装置22のレーザー光量が調整される。その後、画像条件調整部53は、階調テーブル補正(濃度階調調整キャリブレーション)(ステップS54)を実行する。ここでは、低濃度域から高濃度域まで連続的な階調濃度が調整される。その後、画像条件調整部53は、レジストレーション補正(ステップS55)を実行する。ここでは、フルカラー画像の色ずれなどが調整される。
Note that the execution timing of the charging bias adjustment operation as described above is substantially the same as the timing of the calibration operation (adjustment of developability, exposure amount, and color misregistration) executed in the
このように、本実施形態では、画像条件調整部53によって帯電バイアス調整動作(ステップS52)が実行された後に、トナー像の濃度階調を調整するキャリブレーション動作(ステップS54)が実行される。したがって、感光体ドラム20の表面電位V0が安定して維持された状態で、トナー像の濃度階調が調整される。この結果、以後の画像形成動作において、安定した画質を得ることができる。
Thus, in this embodiment, after the charging bias adjustment operation (step S52) is executed by the image
<帯電バイアスVrefの補正について>
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、先の各実施形態と比較して、帯電バイアス調整動作に先だって、予め帯電バイアスVrefが予測制御される点で相違するため、当該相違点のみを説明しその他共通する制御態様については説明を省略する。帯電バイアス調整動作で使用されるVrefは、感光体ドラム20の目標の表面電位V0を精度良く再現可能な値であることが望ましい。しかしながら、同じ目標電位V0を再現するために必要な帯電バイアスVrefは、環境(温湿度)や感光体ドラム20の使用時間(感光体ドラム20の表面層の劣化度合)などによって大きく変化しやすい。このため、本実施形態では、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作に先だって、所定の補正条件に応じて、帯電バイアスVrefの値を補正する。
<Regarding Correction of Charging Bias Vref>
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Note that this embodiment is different from the previous embodiments in that the charging bias Vref is predicted and controlled in advance prior to the charging bias adjustment operation. Therefore, only the difference will be described and other common controls will be described. Description of the aspect is omitted. Vref used in the charging bias adjustment operation is desirably a value that can accurately reproduce the target surface potential V0 of the
表1は、環境センサー64によって検出される温度および湿度が変化した場合に、画像条件調整部53によって補正される帯電バイアスVrefの補正量について示したものである。当該補正量は、予め記憶部54に格納されている。一例として、検出された温湿度が18度、30%RHの場合には、所定の基準値に76Vが加算された値が、帯電バイアスVrefとされた上で、帯電バイアス調整動作が開始される。このような補正によれば、温湿度に応じて感光体ドラム20や帯電装置21の特性が変化した場合であっても、実際の目標電位V0に近い電位領域で調整動作が実行されるため、帯電バイアス調整動作が速やかかつ精度良く実現される。
Table 1 shows the correction amount of the charging bias Vref corrected by the image
また、表2は、カウント部55によって検出される感光体ドラム20の駆動時間に応じて、画像条件調整部53によって補正される帯電バイアスVrefの補正量について示したものである。当該補正量は、予め記憶部54に格納されている。一例として、検出された感光体ドラム20の駆動時間が50時間の場合には、所定の基準値に50Vが加算された値が、帯電バイアスVrefとされた上で、帯電バイアス調整動作が開始される。この場合、感光体ドラム20の駆動時間に応じて、感光体ドラム20の帯電特性が変化した場合であっても、帯電バイアス調整動作が速やかかつ精度良く実現される。なお、他の変形実施形態において、カウント部55が帯電装置21による帯電バイアスの累積印加時間をカウントしてもよい。そして、予め帯電バイアスの累積印加時間に応じて、表2のような補正値が記憶部54に格納されていればよい。この場合も、帯電バイアスの累積印加時間に応じて、帯電ローラー21Aの帯電特性が変化した場合であっても、帯電バイアス調整動作が速やかかつ精度良く実現される。なお、上記の各補正量は、互いに組み合わされた上で、画像形成装置10の機内や機外の温湿度、感光体ドラム20の駆動時間などによって、帯電バイアスVrefが調整されてもよい。また、その他の補正条件に応じて、帯電バイアスVrefが調整されてもよい。また、上記の各補正値は、テーブル(表)ではなく、所定の補正式として格納されてもよい。そして、上記の帯電バイアスVrefが補正された上で、先の各実施形態と同様の帯電バイアス調整動作が実行される。
Table 2 shows the correction amount of the charging bias Vref corrected by the image
以上、本発明の実施形態に係る画像形成装置10について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。
The
上記の各実施形態では、トナーがプラスの極性に帯電する態様を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。トナーがマイナスの極性に帯電する場合には、上記の各バイアスの極性が反転された状態で、同様の帯電バイアス調整制御が実行可能とされる。
In each of the above-described embodiments, the toner is charged with a positive polarity. However, the present invention is not limited to this. When the toner is charged to a negative polarity, the same charging bias adjustment control can be executed with the polarity of each bias reversed.
10 画像形成装置
13 画像形成部
14 中間転写ユニット
141 中間転写ベルト
145 二次転写ローラー
20 感光体ドラム
21 帯電装置
21A 帯電ローラー
22 露光装置
23 現像装置
23C 現像ローラー
24 一次転写ローラー
50 制御部
51 駆動制御部
52 バイアス制御部
53 画像条件調整部(バイアス調整部)
54 記憶部
55 カウント部
61 駆動部
62 帯電バイアス印加部
63 現像バイアス印加部
64 環境センサー(環境検知部)
65 濃度センサー(濃度測定部)
DESCRIPTION OF
54
65 Concentration sensor (concentration measurement unit)
Claims (5)
前記装置本体に配置され、カラートナー画像を形成する複数のカラー用ユニットと、黒トナー画像を形成するブラック用ユニットと、を含む画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットから、前記カラートナー像および前記黒トナー画像をシートに転写する転写装置と、
を有し、
前記画像形成ユニットの前記複数のカラー用ユニットおよび前記ブラック用ユニットは、それぞれ、
背景部と画像部とを含む静電潜像が形成される周面を備え、所定の回転方向に回転される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの前記周面に接触または近接して配置され、前記周面を所定の電位に帯電する帯電装置と、
前記感光体ドラムに対向して配置される現像ローラーを備え、前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、を備え、
前記複数の感光体ドラムの前記静電潜像のうち前記背景部の電位をそれぞれ所定の目標電位に調整する帯電バイアス調整動作を実行するバイアス調整部と、
前記トナー像の濃度を測定する濃度測定部と、を更に有し、
前記バイアス調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、前記画像形成ユニットの前記複数のユニットの前記感光体ドラムのうち特定の感光体ドラムの周面に複数のトナー像を形成し、前記濃度測定部によって測定された前記複数のトナー像の濃度測定結果から、前記特定の感光体ドラムの前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、前記決定された前記帯電バイアスの値に基づいて、前記特定の感光体ドラム以外の他の感光体ドラムにおける前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を導出することを特徴とする画像形成装置。 The device body;
An image forming unit disposed in the apparatus main body and including a plurality of color units for forming a color toner image and a black unit for forming a black toner image;
A transfer device for transferring the color toner image and the black toner image from the image forming unit to a sheet;
Have
The plurality of color units and the black unit of the image forming unit are respectively
A photosensitive drum having a peripheral surface on which an electrostatic latent image including a background portion and an image portion is formed, and rotated in a predetermined rotation direction;
A charging device disposed in contact with or in proximity to the peripheral surface of the photosensitive drum, and charging the peripheral surface to a predetermined potential;
A developing roller disposed opposite to the photosensitive drum, and a developing device that develops the electrostatic latent image into a toner image by supplying toner to the photosensitive drum;
A bias adjusting unit for performing a charging bias adjusting operation for adjusting the potential of the background portion to a predetermined target potential among the electrostatic latent images of the plurality of photosensitive drums;
A density measuring unit for measuring the density of the toner image;
In the charging bias adjustment operation, the bias adjustment unit forms a plurality of toner images on a peripheral surface of a specific photosensitive drum among the photosensitive drums of the plurality of units of the image forming unit, and the density measurement unit The charging bias value corresponding to the target potential of the specific photosensitive drum is determined from the density measurement results of the plurality of toner images measured by the step, and based on the determined charging bias value, An image forming apparatus, wherein a value of the charging bias corresponding to the target potential in a photosensitive drum other than the specific photosensitive drum is derived.
前記トナー像が転写される前記シートの印字枚数を前記複数の感光体ドラム毎にカウントするカウント部と、
を備え、
前記バイアス調整部は、前記帯電バイアス調整動作に際して、前記複数の感光体ドラムの何れかが交換されている場合には、印字枚数が最大の前記感光体ドラムおよび印字枚数が最小の前記感光体ドラムを前記特定の感光体ドラムとして、前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、前記決定された前記帯電バイアスの値に基づいて、前記特定の感光体ドラム以外の他の感光体ドラムにおける前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を導出することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A storage unit for storing information on replacement of the photosensitive drums of the plurality of units of the image forming unit;
A counting unit that counts the number of printed sheets of the sheet onto which the toner image is transferred for each of the plurality of photosensitive drums;
With
In the charging bias adjustment operation, the bias adjusting unit is configured to output the photosensitive drum having the maximum number of printed sheets and the photosensitive drum having the minimum number of printed sheets when any of the plurality of photosensitive drums is replaced. , The charging bias value corresponding to the target potential is determined, and other photosensitive drums other than the specific photosensitive drum are determined based on the determined charging bias value. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a value of the charging bias corresponding to the target potential is derived.
前記複数の感光体ドラムから前記カラートナー画像および前記黒トナー画像が重畳して転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを挟んで、前記複数の感光体ドラムにそれぞれ当接する複数の一次転写ローラーと、
前記複数の一次転写ローラーのうち前記カラー用ユニットに対応する前記一次転写ローラーを一括して前記感光体ドラムに対して接離させる接離機構と、を備え、
前記バイアス調整部は、前記帯電バイアス調整動作に際して、前記複数の感光体ドラムの何れもが交換されていない場合には、前記ブラック用ユニットの前記感光体ドラムおよび前記複数のカラー用ユニットのうちの一のユニットの前記感光体ドラムを前記特定の感光体ドラムとして、それぞれ前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、前記一のユニットにおいて決定された前記帯電バイアスを、前記複数のカラー用ユニットの他の前記感光体ドラムにおける前記目標電位に対応する前記帯電バイアスとすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The transfer device includes:
An intermediate transfer belt on which the color toner image and the black toner image are superimposed and transferred from the plurality of photosensitive drums;
A plurality of primary transfer rollers that respectively contact the plurality of photosensitive drums with the intermediate transfer belt interposed therebetween,
A contact / separation mechanism that collectively contacts and separates the primary transfer roller corresponding to the color unit among the plurality of primary transfer rollers with respect to the photosensitive drum,
In the charging bias adjustment operation, the bias adjustment unit, when none of the plurality of photosensitive drums has been replaced, of the photosensitive drum of the black unit and the plurality of color units. The photosensitive drum of one unit is used as the specific photosensitive drum, the value of the charging bias corresponding to the target potential is determined, and the charging bias determined in the one unit is used as the plurality of colors. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the charging bias corresponding to the target potential in the photosensitive drum of the other unit is used.
前記現像ローラーに所定の現像バイアスを印加する現像バイアス印加部と、
を更に有し、
前記バイアス調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、前記帯電バイアス印加部を制御して前記感光体ドラムの前記周面上に前記回転方向に沿って電位の大きさが異なる複数の電位領域を形成するとともに、前記現像バイアス印加部を制御して前記現像ローラーに前記目標電位に対応する所定の前記現像バイアスを印加することで、前記現像バイアスと前記複数の電位領域との電位差によって複数のトナー像を形成し、前記複数のトナー像の濃度測定結果と前記複数の電位領域に対応する複数の前記帯電バイアスとの関係から、前記トナー像の濃度がゼロとなる帯電バイアスの値を導出し、当該導出された帯電バイアスを前記目標電位に対応する前記帯電バイアスとして決定することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。 A charging bias applying unit that applies a predetermined charging bias to the charging device;
A developing bias applying unit for applying a predetermined developing bias to the developing roller;
Further comprising
In the charging bias adjusting operation, the bias adjusting unit controls the charging bias applying unit to form a plurality of potential regions having different potential magnitudes along the rotation direction on the peripheral surface of the photosensitive drum. In addition, by controlling the developing bias application unit and applying the predetermined developing bias corresponding to the target potential to the developing roller, a plurality of toner images are generated according to a potential difference between the developing bias and the plurality of potential regions. A charging bias value at which the density of the toner image becomes zero is derived from the relationship between the density measurement results of the plurality of toner images and the plurality of charging biases corresponding to the plurality of potential regions, 5. The derived charging bias is determined as the charging bias corresponding to the target potential. 6. Image forming apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015226178A JP2017097032A (en) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015226178A JP2017097032A (en) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | Image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017097032A true JP2017097032A (en) | 2017-06-01 |
Family
ID=58804875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015226178A Pending JP2017097032A (en) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017097032A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12235603B2 (en) | 2022-09-09 | 2025-02-25 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Replacing photoconductor drums associated with image forming apparatuses |
-
2015
- 2015-11-19 JP JP2015226178A patent/JP2017097032A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12235603B2 (en) | 2022-09-09 | 2025-02-25 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Replacing photoconductor drums associated with image forming apparatuses |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10788771B2 (en) | Image forming apparatus with charging amount acquisition unit | |
JP7383458B2 (en) | image forming device | |
US20170153564A1 (en) | Image forming apparatus and image forming system | |
JP2023181514A (en) | Image forming device | |
US9568851B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2016157060A (en) | Image forming apparatus | |
JP6414531B2 (en) | Image forming apparatus | |
US9665030B2 (en) | Image forming apparatus with a proximity charger | |
US9740134B2 (en) | Image forming apparatus that sets surface potential of photoreceptor drum to target electric potential with simple configuration | |
JP2017097032A (en) | Image forming apparatus | |
JP2016018074A (en) | Image forming apparatus and toner scattering amount estimation method | |
US10775712B2 (en) | Image forming apparatus with a charging amount acquisition unit that performs a charging amount acquisition operation for forming a measurement toner image on an image carrier | |
US9885972B2 (en) | Image forming apparatus that ensures setting surface potential of photoreceptor drum with simple constitution | |
JP2017097033A (en) | Image forming apparatus | |
JP2010008904A (en) | Image forming apparatus | |
JP6155434B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2016061898A (en) | Image forming apparatus | |
JP6021390B2 (en) | Image forming apparatus | |
US8995853B2 (en) | Transfer device and image forming apparatus including transfer device | |
JP7423283B2 (en) | Image forming device | |
JP5948269B2 (en) | Cleaning device, transfer device including the same, and image forming apparatus | |
JP2017097035A (en) | Image formation device | |
JP2017097034A (en) | Image forming apparatus | |
JP7250469B2 (en) | image forming device | |
JP6724555B2 (en) | Image forming device |