JP2018045085A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a light source device.
画像のコントラストは、レーザ光を照射した後の感光ドラムの表面電位(VL)と現像電圧(Vdc)との電位差で決定される。しかし、画像のコントラストは、環境(温度、湿度)、感光ドラムの膜厚により変動するため、補正を行う必要がある。従来の制御では、感光ドラムの使用状況や感度情報を用いてレーザ光を照射した後の感光ドラムの表面電位の推定により補正を行っているが、補正が十分でない場合もある。そのため、実際の感光ドラムの表面電位を検出し精度よく補正を行うシステムとして、例えば、感光ドラムの正極性と負極性の夫々の放電開始電圧に基づき、感光ドラムの表面電位を求める構成がある(例えば、特許文献1参照)。また、放電開始電圧に基づき求めた感光ドラムの表面電位を補正する構成も開示されている(例えば、特許文献2参照)。このようにして求められた感光ドラムの表面電位を用いることで、必要に応じてレーザ光の光量を調整してコントラストを調整することができる。 The contrast of the image is determined by the potential difference between the surface potential (VL) of the photosensitive drum after being irradiated with the laser light and the developing voltage (Vdc). However, since the contrast of the image varies depending on the environment (temperature, humidity) and the film thickness of the photosensitive drum, correction is necessary. In the conventional control, correction is performed by estimating the surface potential of the photosensitive drum after irradiation with laser light using the photosensitive drum usage status and sensitivity information. However, the correction may not be sufficient. Therefore, as a system for detecting the surface potential of the actual photosensitive drum and correcting it with high accuracy, for example, there is a configuration in which the surface potential of the photosensitive drum is obtained based on the positive and negative discharge start voltages of the photosensitive drum ( For example, see Patent Document 1). A configuration for correcting the surface potential of the photosensitive drum obtained based on the discharge start voltage is also disclosed (see, for example, Patent Document 2). By using the surface potential of the photosensitive drum thus obtained, the contrast can be adjusted by adjusting the amount of laser light as necessary.
しかし、従来の構成において、光量を変化させることによってコントラストを調整する場合、感光ドラムの表面電位の検出と光量の変化を交互に行う必要がある。感光ドラムの表面電位の検出と光量の変化を交互に行う理由は、光量を変化させると感光ドラムの表面電位も変化するため、光量を変化させた後の感光ドラムの表面電位を精度よく知るためには、再び感光ドラムの表面電位を検出する必要があるためである。そのため、コントラスト調整には時間を要する。また、光量を変化させる量を感光ドラムの表面電位の検出結果に基づき推定して決定すると誤差が生じる。 However, in the conventional configuration, when the contrast is adjusted by changing the light amount, it is necessary to alternately detect the surface potential of the photosensitive drum and change the light amount. The reason for alternately detecting the surface potential of the photosensitive drum and changing the amount of light is that the surface potential of the photosensitive drum also changes when the amount of light is changed, so that the surface potential of the photosensitive drum after changing the amount of light is accurately known. This is because it is necessary to detect the surface potential of the photosensitive drum again. Therefore, it takes time to adjust the contrast. In addition, an error occurs when the amount of change in the amount of light is estimated and determined based on the detection result of the surface potential of the photosensitive drum.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、精度よく感光ドラムの表面電位を求め、画質の向上とコントラスト調整に要する時間を低減することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to obtain the surface potential of a photosensitive drum with high accuracy and to reduce the time required for improving image quality and adjusting contrast.
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1)感光体と、光源を有し、前記光源から照射した光ビームにより前記感光体上に潜像を形成する露光手段と、前記感光体に作用する部材と、前記部材に電圧を印加する第1の印加手段と、前記第1の印加手段により前記部材に電圧が印加された際に、前記感光体と前記部材に流れる電流を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された電流値に基づいて前記感光体と前記部材との間で放電が開始される放電開始電圧を求め、前記放電開始電圧に基づいて前記感光体の表面電位を求める制御手段と、前記検知手段に流れる電流の値が、前記感光体の所定の表面電位に対応する所定の電流値となるように、前記光源の光量を調整する調整手段と、を備え、前記制御手段は、前記放電開始電圧に基づき求めた前記感光体の表面電位と前記所定の表面電位との電位差と、前記第1の印加手段により2以上の異なる電圧を印加したときに前記検知手段によりそれぞれ検知された電流の値と、に基づいて、前記所定の電流値を設定することを特徴とする画像形成装置。 (1) A photosensitive member, a light source, an exposure unit that forms a latent image on the photosensitive member by a light beam emitted from the light source, a member that acts on the photosensitive member, and a voltage is applied to the member. A first applying unit; a detecting unit configured to detect a current flowing through the photosensitive member and the member when a voltage is applied to the member by the first applying unit; and a current value detected by the detecting unit. A discharge start voltage for starting discharge between the photosensitive member and the member based on the discharge start voltage, a control unit for determining a surface potential of the photosensitive member based on the discharge start voltage, and a current flowing through the detection unit. Adjusting means for adjusting the light amount of the light source so that the value becomes a predetermined current value corresponding to a predetermined surface potential of the photoconductor, and the control means is obtained based on the discharge start voltage. The surface potential of the photoreceptor and the The predetermined current value is set based on a potential difference from a constant surface potential and a current value detected by the detecting means when two or more different voltages are applied by the first applying means. An image forming apparatus.
本発明によれば、精度よく感光ドラムの表面電位を求め、画質の向上とコントラスト調整に要する時間を低減することができる。 According to the present invention, the surface potential of the photosensitive drum can be obtained with high accuracy, and the time required for improving the image quality and adjusting the contrast can be reduced.
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[画像形成装置]
画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタを例にあげて説明する。図1(a)に電子写真方式のプリンタの一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す。画像形成装置300は、静電潜像が形成される感光体としての感光ドラム201、感光ドラム201を一様に帯電する帯電ローラ202(帯電手段)を備えている。また、画像形成装置300は、感光ドラム201上(感光体上)に静電潜像を形成する露光装置2071(露光手段)、形成された静電潜像をトナーで現像する現像スリーブ203(現像手段)を備えている。そして、感光ドラム201に現像されたトナー像をカセット316から供給された被転写体としてのシート(不図示)に転写ローラ204(転写手段)によって転写して、シートに転写したトナー像を定着器314で定着してトレイ315に排出する。この感光ドラム201、帯電ローラ202、現像スリーブ203、転写ローラ204が画像形成部である。なお、画像形成装置300は、図1(a)に例示したものに限定されず、例えば複数の画像形成部を備える画像形成装置であってもよい。更に、感光ドラム201上のトナー像を被転写体としての中間転写ベルトに転写する一次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像をシートに転写する二次転写部を備える画像形成装置であってもよい。
[Image forming apparatus]
A laser beam printer will be described as an example of the image forming apparatus. FIG. 1A shows a schematic configuration of a laser beam printer which is an example of an electrophotographic printer. The
図1(b)に実施例1の画像形成装置の要部を示す。画像形成装置は、感光ドラム201、帯電ローラ202、現像スリーブ203、転写ローラ204、帯電電圧印加回路205、転写電圧印加回路206、レーザ光源207を備えている。帯電ローラ202及び転写ローラ204は、感光体である感光ドラム201に作用する部材である。これらを用いた感光ドラム201の帯電、レーザ光源207による露光等のいわゆる画像形成プロセスは、画像形成装置を制御する制御部208により制御される。制御部208は、CPUやASIC等を有し、ROM2081に記憶された各種プログラムに従って画像形成装置300を制御する。RAM2082は、制御部208の作業領域として用いられる。
FIG. 1B shows a main part of the image forming apparatus according to the first embodiment. The image forming apparatus includes a
[レーザ光源]
図2(a)にレーザ光源207の概略図を示す。レーザドライバ404は、光源であるレーザダイオード(以下、LDという)405の光量をフォトダイオード(以下、PDとする)406でモニタしながら、LD405のレーザ光(光ビーム)の光量を一定にするよう制御を行っている。制御回路部401とレーザドライバ404の間には、光量可変信号403を伝送する信号線が接続されている。レーザドライバ404は、光量可変信号403に応じてレーザ光源207の光量を変化させるような構成となっている。光量可変信号403は、PWM信号である。LD405は、光量可変信号403のオン幅が大きいほど、光量が大きくなる。
[Laser light source]
FIG. 2A shows a schematic diagram of the
この構成においては、光量可変信号403のオン幅を変化させることにより、レーザ光源207から感光ドラム201に照射するレーザ光の光量を変化させることができる。高電圧制御を用いて、レーザ光を照射した後の感光ドラムの表面電位(VL)を検出する。その後、感光ドラムの表面電位(VL)の値が所定の値と異なっていた場合には、レーザ光の光量を変化させて、感光ドラムの表面電位(VL)の値を補正することができる。また、制御回路部401は、画像形成を行う際、レーザドライバ404に、画像データに応じたVDO信号402を出力する。
In this configuration, by changing the ON width of the light amount
図2(b)に実施例1の転写電圧印加回路206の概略構成を示す。検知手段である電流検知回路301は、フィードバック回路(以下、FB回路とする)303に流れる電流I2と負荷304に流れる電流I3を加算した電流I1を検知する回路である。電流I1は、以下の式(1)で表される。
I1=I2+I3…(1)
FIG. 2B shows a schematic configuration of the transfer
I1 = I2 + I3 (1)
第1の印加手段である高電圧電源302は、転写正電圧、転写負電圧を生成する電源である。FB回路303は、出力電圧が定められた電圧値になるように設けられた回路である。負荷304は、出力回路(転写電圧印加回路206)から転写ローラ204を通って、感光ドラム201のアースまでの負荷を合計したものである。
A high
実施例1は、転写ローラ204に直流電圧である転写電圧を印加する転写電圧印加回路206を備えている。転写電圧印加回路206は、正極性の直流電圧と負極性の直流電圧を生成することができ、正極性の直流電圧と負極性の直流電圧を切り替えることが可能な定電圧電源である。検知手段である電流検知回路301は、高電圧電源302から転写ローラ204に直流電圧が印加されると、転写ローラ204を介して感光ドラム201に流れる電流値(I1)を検知する。
The first embodiment includes a transfer
制御手段である制御部208は、画像形成前や紙間、画像形成後等の画像形成を行っていない期間(以下、非画像領域という)において、次の動作を行う。制御部208は、高電圧電源302により転写ローラ204に異なる直流電圧を各々印加し、電流検知回路301より異なる直流電圧が印加された際の各々の電流I1を検知する。制御部208は、電流検知回路301によって検知された各々の電流I1に基づいて、感光ドラム201と転写ローラ204の間で放電が開始される電圧(以下、放電開始電圧という)を判断する。なお、放電開始電圧の判断方法は、公知の方法を用いる。すなわち、制御部208は、高電圧電源302により正の電圧を印加して電流検知回路301により検知した電流の値と、高電圧電源302により負の電圧を印加したときに電流検知回路301により検知した電流の値と、に基づいて各々放電開始電圧を判断する。制御部208は、判断した放電開始電圧に基づいて感光ドラム201の表面電位を算出し、算出結果に生じた誤差を補正する。放電開始電圧に基づく感光ドラム201の表面電位の算出結果に生じた誤差の補正方法は、公知の方法を用いる。制御部208は、誤差を補正した感光ドラム201の表面電位に応じて、コントラスト調整で電流検知回路301により検知される電流I1の値の目標値を設定する。制御部208は、電流検知回路301に流れる電流I1の値が設定した目標値になるように、制御回路部401を介してレーザ光の光量を変化させる。なお、画像のコントラストは、レーザ光を照射した後の感光ドラム201の表面電位(VL)と、第2の印加手段である現像電圧電源(不図示)により現像スリーブ203に印加された現像電圧(Vdc)との電位差で決定される。
The
[コントラスト調整における電流の目標値の設定方法]
次にコントラスト調整での電流値の目標値を設定する方法を説明する。なお、実施例1では転写ローラ204に印加する直流電圧は正極性を例に説明するが、負極性であってもよい。転写電圧印加回路206により転写ローラ204に正極性の電圧(以下、正の電圧という)、例えば500[V]を印加する。この状態で、感光ドラム201の表面電位を変化させると、電流検知回路301が検知する電流I1は、図3(a)に示すような線形特性を示す。図3(a)は、横軸に感光ドラム201の表面電位(−V)、縦軸に電流検知回路301により検知された電流I1(μA)の値(検知電流値)を示す。例えば、転写ローラ204に500Vの正の転写電圧を印加した状態で、感光ドラム201の表面電位が−100Vのとき、電流検知回路301により検知される電流I1の値は4μAとなる。
[Setting method of target value of current in contrast adjustment]
Next, a method for setting the target value of the current value in contrast adjustment will be described. In the first embodiment, the DC voltage applied to the
一方、感光ドラム201の表面電位を−100[V]にした状態で、転写電圧印加回路206により転写ローラ204に印加する電圧を変化させると、電流検知回路301が検知する電流I1の値は、図3(b)に示すような線形特性を示す。図3(b)は、横軸に転写電圧印加回路206により印加される印加電圧(転写電圧)(V)、縦軸に電流検知回路301により検知された電流I1(μA)の値(検知電流値)を示す。例えば、感光ドラム201の表面電位を−100Vにした状態で、転写ローラ204に500Vの転写電圧を印加したとき、電流検知回路301により検知される電流I1は4μAとなる。
On the other hand, when the voltage applied to the
また、図3(a)、図3(b)において、電流検知回路301が検知する電流I1の値が等しいならば、感光ドラム201と転写ローラ204の間の電位差は等しくなる。例えば、電流検知回路301により検知された電流I1の値が4μAである場合、感光ドラム201と転写ローラ204の間の電位差は600Vとなる。これは、感光ドラム201と転写ローラ204の間の電位差が等しければ、電流検知回路301が検知する電流I1の値は等しくなることを示している。
3A and 3B, if the value of the current I1 detected by the
図4は、横軸に感光ドラム201の表面電位(V)、縦軸に電流検知回路301により検知された電流I1の値(検知電流値)(μA)を示す。制御部208は、図3(a)又は図3(b)の関係を示す特性式(線形特性)と、誤差を補正した感光ドラム201の表面電位の検出結果と所定の表面電位間の電位差を求める。特性式と電位差が分かれば、制御部208は、検知電流値が目標電流値に等しくなる場合の表面電位としての所定の表面電位になった際に電流検知回路301が検知する電流I1の値を算出することができる。
FIG. 4 shows the surface potential (V) of the
例えば、感光ドラムの表面電位と電流検知回路301により検知される電流I1の値との関係が、図4のような直線で示されるような特性(以下、特性式という)であることが決定される。ここで、誤差を補正した感光ドラム201の表面電位の検出結果を−100V、画像のコントラストを所定のコントラストにしたいときの所定の表面電位を−150Vとする。検出結果の誤差を補正した感光ドラム201の表面電位と所定の表面電位間の電位差は、50V(=−100−(−150))である。感光ドラム201の所定の表面電位を電流値の目標値(以下、目標電流値(所定の電流値)という)に対応する電位とすれば、制御部208は、特性式と電位差(50V)から、目標電流値を算出することができる。特性式は、感光ドラム201の表面電位の検出中、又はコントラスト調整前に、2点以上の所定の転写電圧を転写ローラ204に印加した際に電流検知回路301によりそれぞれ検知される電流I1の値に基づき、求められる。なお、特性式は図4において感光ドラムの表面電位が0[V]の場合の検知電流値をα[μA]、特性式の傾きをβ、表面電位をX[V]とすると以下の式(2)で表すことができる。
I1=βX+α …(2)
For example, it is determined that the relationship between the surface potential of the photosensitive drum and the value of the current I1 detected by the
I1 = βX + α (2)
制御部208は、電流検知回路301が検知する電流I1の値をこの特性式と電位差に基づき求めることでモニタリングし、電流I1の値が目標電流値となるように、光量可変信号403のオン幅を変化させることによりレーザ光の光量を変化させる。これにより、感光ドラム201の所定の表面電位を得ることができる。また、目標電流値となるようにレーザ光の光量を変化させるため、コントラスト調整に要する時間を低減することもできる。
The
[目標電流値の設定]
図5は、実施例1の感光ドラム201の表面電位の検出とコントラスト調整を実施する処理を説明するフローチャートである。図6は、図5のステップ(以下、Sとする)304からS305までの処理のタイミングチャートを示す図である。S300で制御部208は、公知の方法により放電開始電圧に基づき感光ドラム201の表面電位を検出する。検出した感光ドラム201の表面電位は、公知の方法により誤差が補正される。S301で制御部208は、得たいコントラストに応じた感光ドラム201の所定の表面電位(VL)と、S300で検出した感光ドラム201の表面電位との電位差を求める。得たいコントラストに応じた感光ドラム201の所定の表面電位(VL)は目標とする表面電位であり、目標とする表面電位に対応する電流値は、目標電流値となる。
[Target current setting]
FIG. 5 is a flowchart illustrating processing for detecting the surface potential of the
S302で制御部208は、図4で示した通り、感光ドラム201の表面電位と検知電流値との関係を示す特性式を導出する。制御部208は、S300の感光ドラム201の表面電位の検出中、又はS302において、2以上の検知電流値を得る。例えば、制御部208は、所定の転写電圧を印加したときに電流検知回路301により検知電流値を検知し、所定の転写電圧とは異なる転写電圧を印加したときに電流検知回路301により検知電流値を検知する。制御部208は、これら2点の値に基づき特性式を導出する。なお、2点のうち1点をS301で感光ドラム201の表面電位を検出したときの値(例えば、−100V、4μA)を用いてもよい。S303で制御部208は、S302で導出した特性式(例えば図4の直線のグラフ)とS301で求めた電位差(例えば50V)から目標電流値を算出する。
In step S <b> 302, the
目標電流値が算出されると、制御部208はS304以降でコントラスト調整を実施する。制御部208は、コントラスト調整における光量を調整する調整手段としても機能する。S304で制御部208は、S303で算出した目標電流値と、電流検知回路301により検知した電流I1の値(以下、検知電流値という)とを比較し、公差内に入っているか否かを判断する。公差は、例えば0.01μAとする。S304で制御部208は、目標電流値と検知電流値とを比較した結果、公差内に入っていると判断した場合、コントラスト調整制御を終了する。S304で制御部208は、公差内に入っていないと判断した場合、処理をS305に進める。S305で制御部208は、目標電流値より検知電流値が大きいか否かを判断し、目標電流値より検知電流値が大きいと判断した場合、S306でレーザ光の光量値(PWM値)をステップアップし、処理をS304に戻す。ステップアップとは、レーザ光の光量を増加させることである。レーザ光の光量を大きくすると、検知電流値は下がる。なお、負の転写電圧を印加している場合、レーザ光の光量を大きくすると、検知電流値は上がる。
When the target current value is calculated, the
S305で制御部208は、検知電流値が検知電流値以下であると判断した場合、S307でレーザ光の光量値(PWM値)をステップダウンし、処理をS304に戻す。ステップダウンとは、レーザ光の光量を減少させることである。レーザ光の光量を小さくすると、検知電流値は上がる。なお、負の転写電圧を印加している場合、レーザ光の光量を小さくすると、検知電流値は下がる。S306及びS307で光量を変化させる量(ステップ幅)は、感光ドラム201の特性に応じて決定される。
If the
検知電流値が公差内に入ったとき、感光ドラム201の表面電位は、得たいコントラストに対応した表面電位の公差内となる。制御部208は、このときのレーザ光の光量、すなわち、光量可変信号403のオン幅をRAM2082に記憶しておく。制御部208は、RAM2082に記憶した光量可変信号403のオン幅を用いて画像形成を行うことにより、所定のコントラストを得ることができる。
When the detected current value falls within the tolerance, the surface potential of the
図6(a)は、横軸に時間、縦軸に検知電流値(μA)を示すグラフである。図6(a)には、S303で算出した目標電流値を二点鎖線で示している。図6(b)は、横軸に時間、縦軸にレーザ光の光量を示すグラフである。〔1〕、〔2〕では、検知電流値が目標電流値以下であるため、レーザ光の光量がステップダウンされている。〔3〕では、検知電流値が目標電流値よりも大きくなったため、レーザ光の光量がステップアップされている。〔4〕で検知電流値が目標電流値の公差内に入っている。 FIG. 6A is a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the detected current value (μA). In FIG. 6A, the target current value calculated in S303 is indicated by a two-dot chain line. FIG. 6B is a graph showing time on the horizontal axis and the amount of laser light on the vertical axis. In [1] and [2], since the detected current value is equal to or less than the target current value, the amount of laser light is stepped down. In [3], since the detected current value is larger than the target current value, the amount of laser light is stepped up. In [4], the detected current value is within the tolerance of the target current value.
このような制御を行うことで、環境や感光ドラム201の膜厚、転写ローラ204の表面状態に左右されない一定の感光ドラム201の表面電位が得られ、高品質な画質を形成することが可能となる。また、電流検知回路301によって検知される電流I1の値によりレーザ光の光量を変化させるため、コントラスト調整に要する時間を低減できる。なお、実施例1では、転写電圧を用いている。しかし、転写電圧の代わりに帯電電圧を用い、帯電電圧を印加した際に流れる電流値を検知することで同様の効果を得ることができる。この場合、帯電電圧印加回路205が電流検知回路を有し、帯電ローラ202と感光ドラム201に流れる電流を検知した結果に応じて、レーザ光の光量を変化させて感光ドラム201の表面電位を調整する。以上、実施例1によれば、精度よく感光ドラムの表面電位を求め、画質の向上とコントラスト調整に要する時間を低減することができる。
By performing such control, a constant surface potential of the
実施例2は、転写ローラ204に直流電圧である転写電圧を印加する転写電圧印加回路206を備えている。転写電圧印加回路206は、正極性又は負極性の直流電圧を生成することが可能な定電圧電源である。電流検知回路301は、転写電圧印加回路206により転写ローラ204に直流電圧を印加した際に転写ローラ204を介して感光ドラム201に流れる電流I1の値を検知する。電流検知回路301は、非画像領域において、異なる直流電圧を転写ローラ204に印加する。制御部208は、電流検知回路301により検知した各々の電流値に基づいて、感光ドラム201と転写ローラ204の間の放電開始電圧を判断する。制御部208は、判断した放電開始電圧を用いて感光ドラム201の表面電位を算出し、算出結果に生じた誤差を補正する。制御部208は、誤差を補正した感光ドラム201の表面電位に応じて、コントラスト調整で電流検知回路301が検知する電流目標値を設定し、電流検知回路301に流れる検知電流値が目標電流値になるように、レーザ光の光量を調整する。また、実施例2では、コントラスト調整の際に生じる誤差を補正する。
The second exemplary embodiment includes a transfer
[コントラスト調整時の誤差]
コントラスト調整の際に生じる誤差について説明する。コントラスト調整は、電流検知回路301が検知する検知電流値をモニタリングし、検知電流値が目標電流値となるように、レーザ光の光量を調整することで所定の表面電位を得るよう制御される。しかし、レーザ光の光量を変化させている最中にも、感光ドラム201と転写ローラ204間の近傍の環境(例えば温度、湿度)や感光ドラム201、転写ローラ204自体の負荷特性が変化するおそれがある。これらの変化により、電流検知回路301の検知電流値が変わるおそれがある。そのため、感光ドラム201と転写ローラ204の間の電位差が同じでも、目標電流値を算出した際の特性と異なるため、コントラスト調整により決定されるレーザ光の光量値に誤差が生じる場合がある。
[Error in contrast adjustment]
An error that occurs during contrast adjustment will be described. The contrast adjustment is controlled so as to obtain a predetermined surface potential by monitoring the detection current value detected by the
図7(a)は、横軸にレーザ光の光量、縦軸に電流検知回路301の検知電流値(μA)を示す。目標電流値を求めた時点では、光量と電流の特性が破線で示すグラフであり、目標電流値に対して必要とされる光量値が所定の光量値となっている。ところが、環境の変化により、光量と電流の特性が実線で示すグラフに変化する。このとき、実線のグラフで目標電流値となるように光量値を調整すると、星印で示すように、得られる光量値は所定の光量値からズレた値となってしまう。
FIG. 7A shows the amount of laser light on the horizontal axis and the detection current value (μA) of the
[コントラスト調整時の誤差の補正]
次にコントラスト調整の際に生じる誤差の補正方法について説明する。制御部208は、レーザ光の光量を1回変化させるために要する時間に対し増加又は減少した電流値を算出し、算出した電流値を目標電流値に反映させることで、誤差の補正を行う。なお、1回あたりのレーザ光の光量の変化量(所定の量)は、感光ドラム201の特性に応じて決定される。また、光量を所定の量(1回あたりの変化量)変化させるときに要する所定の時間は、予め実験等で求められる。
[Error correction during contrast adjustment]
Next, a method for correcting errors that occur during contrast adjustment will be described. The
具体的には、制御部208は、感光ドラム201と転写ローラ204の間の電位差を一定とした状態で、電流検知回路301により電流I1の値を測定する。制御部208は、レーザ光の光量を1回変化させるために要する時間が経過した後で、再度、電流検知回路301により電流I1の値を測定する。制御部208は、レーザ光の光量を1回変化させるために必要な時間が経過する前と経過した後の両者の電流値の差を求め、求めた差を目標電流値の補正量とする。目標電流値の補正量を求める際には、光量は変化させず、上述した所定の時間だけ待機する。
Specifically, the
目標電流値の補正量を求めた後、制御部208は、コントラスト調整のためにレーザ光の光量を所定の量変化させた回数分、目標電流値を補正することで、コントラスト調整の際に生じる誤差を補正することができる。補正後の目標電流値は、次の式(3)で表される。
After obtaining the correction amount of the target current value, the
補正後の目標電流値=目標電流値−(補正量×(変化させた回数+1))…(3)
図7(b)は、横軸に時間(s)、縦軸に電流検知回路301の検知電流値(μA)を示す。黒丸は電流検知回路301により電流値を検知したポイントを示す。2点の間が、光量を1回変化させるために要する時間である。光量変化1回に要する時間内に、例えば電流が増加した場合(電流増加量)、目標電流値を求めた時点から環境等が変化したことになる。実施例2では、コントラスト調整の際に生じる誤差を補正することにより、より精度よくコントラスト調整を行うことができる。実施例2の画像形成装置の概略構成、転写電圧印加回路206の概略構成は、実施例1と同様であり、同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
Target current value after correction = target current value− (correction amount × (number of times of change + 1)) (3)
FIG. 7B shows time (s) on the horizontal axis and the detected current value (μA) of the
[コントラスト調整時の誤差の補正処理]
図8は、実施例2のコントラスト調整時の誤差も補正する処理を説明するフローチャートである。また、図8のS404〜S408のタイミングチャートを図9に示す。図8のフローチャートを用いて実施例2の制御について説明する。図5のフローチャートで説明した処理と同じ処理には同じステップ番号を付し、説明を省略する。なお、実施例2では、制御部208は、S306又はS307の処理の後、処理をS404に進める。
[Error correction processing during contrast adjustment]
FIG. 8 is a flowchart for explaining processing for correcting an error during contrast adjustment according to the second embodiment. FIG. 9 shows a timing chart of S404 to S408 in FIG. The control of the second embodiment will be described using the flowchart of FIG. The same steps as those described in the flowchart of FIG. In the second embodiment, the
制御部208は、S303で目標電流値を算出すると、コントラスト調整の際に生じる誤差を補正するシーケンスに移行する。S401で制御部208は、感光ドラム201と転写ローラ204の間の電位差を一定に維持した状態で、電流検知回路301により電流I1の値を測定する。制御部208は、タイマ(不図示)をリセットしてスタートさせる。S402で制御部208は、レーザ光の光量を変化させずに、タイマを参照することにより、レーザ光の光量を1回変化させるために要する時間(所定の時間)が経過したか否かを判断する。S402で制御部208は、所定の時間が経過していないと判断した場合は処理をS402に戻し、経過したと判断した場合は処理をS403に進める。制御部208は、S402の処理において、所定の時間内の環境等の変化を監視する。S403で制御部208は、再度、電流検知回路301により電流I1の値を測定する。制御部208は、S401で測定した検知電流値とS403で再度測定した検知電流値との差を求め、その差を補正量とする。また、制御部208は、光量を変化させた回数をカウントするための変数を初期化(0)する。制御部208は、式(3)から補正後の目標電流値を求める。すなわち、制御部208は、S303で求めた目標電流値と、S403で求めた補正量と、光量を変化させた回数と、に基づいて、補正後の目標電流値を求める。
When the
制御部208は、S304以降のコントラスト調整を実施する。制御部208は、S304からS307の処理で、補正前の目標電流値と検知電流値の比較を行い、レーザ光の光量を調整し(S306、S307)、処理をS404に進める。制御部208は、検知電流値が補正前の目標電流値の公差内に入っていると判断した場合は(S304 YES)、コントラスト調整制御を終了する。
The
S404で制御部208は、S403で求めた補正後の目標電流値と検知電流値を比較し、検知電流値が補正後の目標電流値の公差内に入っているか否かを判断する。S404で制御部208は、検知電流値が補正後の目標電流値の公差内に入っていると判断した場合、コントラスト調整制御を終了する。S404で制御部208は、検知電流値が補正後の目標電流値の公差内に入っていないと判断した場合は、処理をS405に進める。S405で制御部208は、検知電流値が補正後の目標電流値より大きいか否かを判断する。S405で制御部208は、検知電流値が補正後の目標電流値よりも大きいと判断した場合、S406でレーザ光の光量値(PWM値)をステップアップし、処理をS408に進める。S405で制御部208は、検知電流値が補正後の目標電流値以下であると判断した場合、S407でレーザ光の光量値(PWM値)をステップダウンし、処理をS408に進める。なお、負の転写電圧を印加している場合は、実施例1と同様である。S408で制御部208は、光量を変化させた回数をカウントするための変数に1を加算し、式(3)から補正後の目標電流値を再計算し、処理をS404に戻す。
In S404, the
図9(a)は、横軸に時間、縦軸に検知電流値(μA)を示すグラフである。図9(a9には、S403又はS408で算出した補正後の目標電流値を二点鎖線で示している。図9(b)は、横軸に時間、縦軸にレーザ光の光量を示すグラフである。〔1〕、〔2〕では、検知電流値が補正後の目標電流値以下であるため、レーザ光の光量がステップダウンされるとともに、補正後の目標電流値が再計算されている。〔3〕では、検知電流値が目標電流値よりも大きくなったため、レーザ光の光量がステップアップされるとともに、補正後の目標電流値が再計算されている。〔4〕で検知電流値が補正後の目標電流値の公差内に入っている。 FIG. 9A is a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the detected current value (μA). FIG. 9 (a9 shows the corrected target current value calculated in S403 or S408 by a two-dot chain line. FIG. 9B is a graph showing time on the horizontal axis and the amount of laser light on the vertical axis. In [1] and [2], since the detected current value is equal to or smaller than the corrected target current value, the light amount of the laser beam is stepped down and the corrected target current value is recalculated. In [3], since the detected current value is larger than the target current value, the light amount of the laser beam is stepped up and the corrected target current value is recalculated. Is within the tolerance of the corrected target current value.
このようなシーケンスを行うことでコントラスト調整の際に生じる誤差が補正され、環境や感光ドラム201の膜厚、転写ローラ204の表面状態等に左右されない一定の感光ドラム201の表面電位が得られ、高品質な画質を実現することが可能となる。なお、実施例2は、転写電圧を用いているが、実施例1と同様、転写電圧の代わりに帯電電圧を用い、帯電電圧を印加した際に流れる電流値を検知することで同様の効果を得ることができる。以上、実施例2によれば、精度よく感光ドラムの表面電位を求め、画質の向上とコントラスト調整に要する時間を低減することができる。
By performing such a sequence, errors that occur during contrast adjustment are corrected, and a constant surface potential of the
201 感光ドラム
204 転写ローラ
207 レーザ光源
208 制御部
301 電流検知回路
302 高電圧電源
201
Claims (8)
光源を有し、前記光源から照射した光ビームにより前記感光体上に潜像を形成する露光手段と、
前記感光体に作用する部材と、
前記部材に電圧を印加する第1の印加手段と、
前記第1の印加手段により前記部材に電圧が印加された際に、前記感光体と前記部材に流れる電流を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された電流値に基づいて前記感光体と前記部材との間で放電が開始される放電開始電圧を求め、前記放電開始電圧に基づいて前記感光体の表面電位を求める制御手段と、
前記検知手段に流れる電流の値が、前記感光体の所定の表面電位に対応する所定の電流値となるように、前記光源の光量を調整する調整手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記放電開始電圧に基づき求めた前記感光体の表面電位と前記所定の表面電位との電位差と、前記第1の印加手段により2以上の異なる電圧を印加したときに前記検知手段によりそれぞれ検知された電流の値と、に基づいて、前記所定の電流値を設定することを特徴とする画像形成装置。 A photoreceptor,
An exposure unit that has a light source and forms a latent image on the photosensitive member by a light beam emitted from the light source;
A member acting on the photosensitive member;
First application means for applying a voltage to the member;
Detecting means for detecting a current flowing through the photosensitive member and the member when a voltage is applied to the member by the first applying unit;
Control means for obtaining a discharge start voltage at which discharge is started between the photoconductor and the member based on the current value detected by the detection means, and for obtaining a surface potential of the photoconductor based on the discharge start voltage. When,
Adjusting means for adjusting the light amount of the light source so that the value of the current flowing through the detection means becomes a predetermined current value corresponding to a predetermined surface potential of the photoconductor;
With
The control means detects the potential difference between the surface potential of the photoreceptor and the predetermined surface potential obtained based on the discharge start voltage, and the detection means when two or more different voltages are applied by the first application means. The predetermined current value is set based on the current value detected by each of the image forming apparatuses.
前記現像手段に電圧を印加する第2の印加手段と、
を備え、
前記感光体の前記所定の表面電位は、前記感光体の表面電位と前記第2の印加手段により前記現像手段に印加される電圧との電位差であるコントラストが所定のコントラストとなるときの前記感光体の表面電位であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Developing means for developing a latent image formed on the photoreceptor with toner to form a toner image;
Second application means for applying a voltage to the developing means;
With
The predetermined surface potential of the photoconductor is a photoconductor when a contrast, which is a potential difference between the surface potential of the photoconductor and a voltage applied to the developing unit by the second applying unit, becomes a predetermined contrast. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the surface potential of the image forming apparatus is any one of the following.
前記部材は、前記転写手段であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A transfer means for transferring the toner image formed on the photoreceptor to a transfer target;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the member is the transfer unit.
前記部材は、前記帯電手段であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Charging means for charging the surface of the photoreceptor before forming a latent image by the exposure means;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the member is the charging unit.
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