JP2017102192A - Image forming apparatus and image forming system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置、並びに、管理装置及びこれと通信可能な複数の画像形成装置とを備える画像形成システムに関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus, an image forming system including a management apparatus and a plurality of image forming apparatuses that can communicate with the management apparatus.
従来より、潜像担持体の表面に形成した地汚れパターンのトナー付着量を検知した結果に基づいて、帯電電源からの帯電バイアスの出力値を所定の上限調整量の範囲内で調整する帯電バイアス調整制御を実施する画像形成装置が知られている。 Conventionally, a charging bias that adjusts the output value of the charging bias from the charging power source within a predetermined upper limit adjustment amount based on the result of detecting the toner adhesion amount of the background pattern formed on the surface of the latent image carrier Image forming apparatuses that perform adjustment control are known.
例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、次のような帯電バイアス調整処理を実施するようになっている。即ち、潜像担持体たる感光体を回転させ且つ静電潜像の書き込みを行わない状態で、感光体を帯電させる帯電装置に供給する帯電バイアスを段階的に変化させる。そして、感光体におけるそれぞれの帯電バイアスの条件で帯電させた領域を現像装置との対向位置に順に通していくことで、感光体表面に地汚れパターンを形成する。次いで、その地汚れパターンにおけるそれぞれの領域のトナー付着量をトナー付着量検知センサーによって検知した結果に基づいて、帯電バイアスの値と地汚れ量との関係を特定し、特定結果に基づいて、地汚れを生じない値に帯電バイアスを調整する。
For example, the image forming apparatus described in
この画像形成装置によれば、帯電バイアス調整処理を定期的に実施することで、環境の変化、帯電部材の電気抵抗の経時変化、及び感光体表面層の厚み変化にかかわらず、感光体の地肌部の電位を適切な値に維持して地汚れの発生を抑えることができる。 According to this image forming apparatus, by periodically performing the charging bias adjustment process, the background of the photosensitive member can be obtained regardless of changes in the environment, changes in the electrical resistance of the charging member over time, and changes in the thickness of the photosensitive member surface layer. Occurrence of soiling can be suppressed by maintaining the potential of the section at an appropriate value.
しかしながら、帯電バイアス調整処理において帯電バイアスの調整量を大きくし過ぎると、調整前後で細線の太さを大きく変化させたり、中間調部の画像濃度を大きく変化させたり、二次色や三次色の色味を大きく変化させたりしてしまうことがわかった。 However, if the adjustment amount of the charging bias is excessively increased in the charging bias adjustment process, the thickness of the fine line is greatly changed before and after the adjustment, the image density of the halftone portion is greatly changed, the secondary color or the tertiary color is changed. It was found that the color changes greatly.
上述した課題を解決するために、本発明は、潜像担持体と、前記潜像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段に供給する帯電バイアスを出力する帯電電源と、帯電後の前記表面に静電潜像を書き込む潜像書込手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、トナー像を前記表面から転写体に転写する転写手段と、前記潜像担持体又は前記転写体の表面におけるトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、地肌ポテンシャルを段階的に変化させながら前記潜像担持体の表面に地汚れパターンを形成し、前記地汚れパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を所定の上限調整量の範囲内で調整する帯電バイアス調整制御を実施する制御手段とを備える画像形成装置であって、前記上限調整量が、面積階調によってベタ部よりも画像濃度を低減された面積階調部の色差△Ｅを所定値以下にする値に設定されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a latent image carrier, a charging unit that charges the surface of the latent image carrier, a charging power source that outputs a charging bias to be supplied to the charging unit, and a post-charging unit. Latent image writing means for writing an electrostatic latent image on the surface, developing means for developing the electrostatic latent image to obtain a toner image, transfer means for transferring the toner image from the surface to a transfer member, and A toner adhesion amount detecting means for detecting a toner adhesion amount on the surface of the latent image carrier or the transfer body; and a ground pattern is formed on the surface of the latent image carrier while gradually changing the ground potential. Based on the detection result of the toner adhesion amount of the dirt pattern by the toner adhesion amount detection means, the charging bias adjustment control is performed to adjust the output value of the charging bias from the charging power source within the range of the predetermined upper limit adjustment amount. The upper limit adjustment amount is set to a value that makes the color difference ΔE of the area gradation portion, in which the image density is reduced by the area gradation more than the solid portion, to be equal to or less than a predetermined value. It is characterized by being.
本発明によれば、帯電バイアス調整処理による帯電バイアスの調整前後における細線の太さの変化、中間調部の画像濃度の変化、及び色味の変化を何れも目立たないレベルまで低減することができるという優れた効果がある。 According to the present invention, it is possible to reduce the change in the thickness of the fine line before and after the adjustment of the charging bias by the charging bias adjustment process, the change in the image density of the halftone portion, and the change in the color tone to an inconspicuous level. There is an excellent effect.
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタについて説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの構成を示す概略構成図である。図１に示されるように、このプリンタは、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示す。Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの色順は、図１に示される順に限られるものでなく、他の並び順であっても構わない。
Hereinafter, an electrophotographic printer will be described as an example of an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. First, the basic configuration of the printer will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the printer. As shown in FIG. 1, this printer includes four
図２は、本プリンタの画像形成ユニットの構成を示す構成図である。図２に示されるように、画像形成ユニット１Ｙに備えられた潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｙの周囲には、帯電手段たる帯電ローラ３Ｙ、現像手段たる現像装置４Ｙ、クリーニング装置５Ｙなどが配設されている。ゴムローラからなる帯電ローラ３Ｙは、感光体２Ｙの表面に接触しながら回転するようになっている。本プリンタでは、かかる帯電ローラ３Ｙに対して、帯電バイアスとして、ＡＣ成分を含まないＤＣバイアスを印加する接触ＤＣ帯電方式を採用している。なお、帯電ローラ３Ｙには、接触ＡＣ帯電ローラ方式や非接触帯電ローラ方式などの他の方式を採用することもできる。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the image forming unit of the printer. As shown in FIG. 2, there are a
現像装置４Ｙ内には、イエロートナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は、平均粒径４．９〜５．５μｍのトナーと、ブリッジ抵抗が１２．１［ＬｏｇΩ・ｃｍ］以下である小粒径・低抵抗キャリアとを含有するものである。現像装置４Ｙは、感光体２に対向した現像部材たる現像ローラ４ａＹ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、トナー濃度センサー等から構成される。現像ローラ４ａＹは、中空で回転自在なスリーブと、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラとから構成されている。
In the developing
画像形成ユニット１Ｙでは、感光体２Ｙと、その周囲に配設される帯電ローラ３Ｙ、現像装置４Ｙ、クリーニング装置５Ｙとが１つのユニットとして共通の支持体に支持されるプロセスカートリッジとして構成されている。これにより、画像形成ユニット１Ｙは、プリンタ本体に対して着脱可能になっており、その寿命到達持に一度に消耗部品を交換できるようになっている。他の画像形成ユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、トナーとしてシアントナー、マゼンタトナー、黒トナーを用いるが、それ以外の構成は、Ｙ用の画像形成ユニットと同様である。
In the
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの下方には、潜像書込手段たる光書込ユニット６が配置されている。光書込ユニット６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各色の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面に対してレーザー光Ｌの光走査を行う。この光走査により、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上に、複数のドットからなるデジタル画像又はドットパターンの前駆体となるイエロー，シアン，マゼンタ，黒用の静電潜像が形成される。
Below the
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの上方には、各色のトナー像を各色の感光体（２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ）から中間転写ベルト７を介して記録シートＳに転写する中間転写ユニット８が配置されている。中間転写ベルト７は、複数のローラに張架されながら、少なくともいずれか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。中間転写ユニット８は、中間転写ベルト７の他、一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋ、ブラシローラやクリーニングブレードなどから構成されるクリーニング装置１０、二次転写バックアップローラ１１、光学センサーユニット２０などを備えている。
Above the
一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋは、中間転写ベルト７を各色の感光体との間に挟み込んでいる。これにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、中間転写ベルト７のおもて面とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。中間転写ユニット８は、画像形成ユニット１Ｋよりもベルト移動方向下流側で、二次転写バックアップローラ１１の近傍にてベルトループ外側に位置する二次転写ローラ１２を備えている。二次転写ローラ１２は、二次転写バックアップローラ１１との間に中間転写ベルト７挟み込んで二次転写ニップを形成している。
The
二次転写ローラ１２の上方には、定着ユニット１３が配設されている。定着ユニット１３は、互いに回転しながら当接して定着ニップを形成する定着ローラと加圧ローラとを備えている。定着ローラは、ハロゲンヒータを内蔵し、定着ローラ表面が所定の温度となるように、電源からのヒータへ電力が供給され、加圧ローラとの間に定着ニップを形成している。
A fixing
プリンタ本体の下部には、出力画像が記録される記録媒体たる記録シートＳを複数枚重ねて収容する給紙カセット１４ａ、１４ｂ、給紙ローラ、レジストローラ対１５などが配設されている。また、プリンタ本体の側面には、側面から手差しで給紙を行うための手差しトレイ１４ｃが備えられている。また、中間転写ユニット８や定着ユニット１３の図中右側には、両面印刷時に記録シートＳを再び二次転写ニップへ搬送するための両面ユニット１６が設けられている。
At the bottom of the printer main body, paper feed cassettes 14a and 14b, a paper feed roller, a resist
プリンタ本体の上部には、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像装置へトナーを補給するトナー補給容器１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋが配設されている。また、プリンタ本体には、制御手段たる制御部３０、廃トナーボトル、電源ユニットなども設けられている。
At the upper part of the printer main body,
次に、プリンタの動作について説明する。まず、帯電ローラ３Ｙの帯電ローラに電源より所定の電圧が印加されて、対向する感光体２Ｙ表面が帯電せしめられる。所定の電位に帯電した感光体２Ｙの表面には、光書込ユニット６によって画像データに基づくレーザー光Ｌの走査がなされ、これによって感光体２Ｙに静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した感光体２Ｙの表面が感光体２Ｙの回転に伴って現像装置４Ｙに到達すると、感光体２Ｙと対向配置される現像ローラ４ａＹにより、感光体２Ｙの表面の静電潜像にＹトナーが供給される。これにより、感光体２Ｙの表面にＹトナー像が形成される。現像装置３Ｙ内には、トナー濃度センサーの出力に応じて、トナー補給容器１７Ｙから適量のＹトナーが補給される。
Next, the operation of the printer will be described. First, a predetermined voltage is applied from the power source to the charging roller of the charging
同様の動作が画像形成ユニット１Ｃ，Ｍ，Ｋにおいても所定のタイミングで行われる。これにより、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が形成される。これらＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップで中間転写ベルト７のおもて面に順に重ね合わせて一次転写されていく。この一次転写は、一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋに、一次転写電源から出力されるトナーと逆極性の一次転写バイアスが印加されることで行われる。
Similar operations are performed at predetermined timings in the
実施形態に係るプリンタでは、一次転写ローラ９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋや一次転写電源が、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を潜像担持体たる感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面から転写体たる中間転写ベルト７に転写する転写手段として機能している。中間転写ベルト方式に代えて、次のような搬送ベルト方式を採用した場合であっても、一次転写ローラや一次転写電源が転写手段として機能する。即ち、無端状の搬送ベルトを感光体と一次転写ローラとの間に挟み込んで形成した一次転写ニップに、搬送ベルトの表面に保持した記録シートＳを進入させて、感光体上のトナー像を記録シートＳに直接転写する方式である。かかる構成においては、感光体上に形成したテストトナー像を記録シートＳではなく、転写体たる搬送ベルトの表面に転写した後、ベルト表面上のテストトナー像のトナー付着量を検知することが可能である。
In the printer according to the embodiment, the
記録シートＳは、給紙カセット１４ａ、１４ｂ、もしくは手差しトレイ１４ｃのいずれかから搬送され、レジストローラ対１５に到達したところで一旦停止する。そして、所定のタイミングに合わせてレジストローラ対１５が回転して記録シートＳを二次転写ニップへ向けて送り出す。
The recording sheet S is conveyed from one of the paper feed cassettes 14 a and 14 b or the manual feed tray 14 c and stops once when it reaches the
中間転写ベルト７上に重ね合わされたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト７とが当接する二次転写ニップで記録シートＳに二次転写される。この二次転写は、二次転写電源によって二次転写ローラ１２にトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。
The Y, C, M, and K toner images superimposed on the
記録シートＳは、二次転写ニップを出た後に定着ユニット１３に向けて搬送されて定着ニップに挟み込まれる。記録シートＳ上のトナー像は、定着ニップにて定着ローラからの熱により加熱定着される。トナー像が定着せしめられた記録シートＳは、片面印刷の場合には、各搬送ローラによって機外に排出される。また、両面印刷の場合、記録シートＳは、各搬送ローラによって両面ユニット１６へ搬送されて反転され、先に画像が形成された面とは反対側の面に、上述したように画像が形成された後に機外に排出される。
After leaving the secondary transfer nip, the recording sheet S is conveyed toward the fixing
本プリンタにおいては、環境変動や経時における画像品質の安定化を図るために、所定のタイミングでプロセスコントロールと呼ばれる制御を実施する。プロセスコントロール処理では、感光体２Ｙに複数のパッチ状Ｙトナー像からなるＹパッチパターン像を現像し、それを中間転写ベルト７に転写する。また、感光体２Ｃ，２Ｍ，２Ｋにも、同様にしてＣ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を形成する。そして、それらのパッチパターン像における各トナー像のトナー付着量を、トナー付着量検知手段たる光学センサーユニット２０で検出し、その検出結果に基づいて現像バイアスＶｂなどの作像条件を調整する。
In this printer, control called process control is performed at a predetermined timing in order to stabilize image quality over time and environmental fluctuations. In the process control process, a Y patch pattern image composed of a plurality of patch-like Y toner images is developed on the
図３は、本プリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。また、図４は、プロセスコントロールにおける演算処理の流れを示すフローチャートである。図３に示されるように、制御部３０には、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、光書込ユニット６、給紙モータ８１、レジストモータ８２、中間転写ユニット８、光学センサーユニット２０、入力装置５３などが電気的に接続されている。この制御部３０は、演算処理や各種プログラムを実行するＣＰＵ３０ａと、データを記憶するＲＡＭ３０ｂとを備えている。なお、給紙モータ８１は、各給紙カセットや給紙トレイの給紙ローラの駆動源になっている。また、レジストモータ８２は、レジストローラの駆動源になっている。
FIG. 3 is a block diagram showing the main part of the electric circuit of the printer. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of arithmetic processing in process control. As shown in FIG. 3, the
光学センサーユニット２０は、中間転写ベルト７のベルト幅方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の反射型フォトセンサーを有している。それぞれの反射型フォトセンサーは、中間転写ベルト７や中間転写ベルト７上の後述するパッチ状トナー像の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。この反射型フォトセンサーは、４つ設けられている。そのうちの３つは、Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像やＹ，Ｃ，Ｍ付着トナーに応じた出力を行えるように、ベルト表面上における正反射光及び拡散反射光の両方をとらえて、それぞれの光量に応じた出力を行う。残りの１つは、Ｋトナー像やＫ付着トナーに応じた出力を行うように、ベルト表面上における正反射光だけをとらえてその光量に応じた出力を行う。
The
制御部３０は、主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、プロセスコントロール処理を実施する。具体的には、この所定のタイミングが到来すると、まず、図４に示されるように、通紙枚数、印字率、温度、湿度などの環境情報を取得する（ステップＳ１）。次に、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおけるそれぞれの現像特性を把握する。具体的には、それぞれの色について、現像ガンマγと現像開始電圧を算出する（ステップＳ２）。具体的には、次のように行う。即ち、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋを回転させながらそれぞれを一様に帯電せしめる。この帯電については、帯電バイアスＶｃとして通常のプリント時における一様な値（例えば−７００Ｖ）とは異なり、その絶対値を段階的に大きくしていく。光書込ユニット６によるレーザー光Ｌの走査によって感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに、パッチ状Ｙトナー像，パッチ状Ｃトナー像、パッチ状Ｍトナー像、パッチ状Ｋトナー像用の静電潜像を形成する。このときのレーザー光量は露光による感光体電位の減衰量を飽和させるのに十分な光量に設定されている。それらの静電潜像を現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋによって現像することで、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を形成する。なお、現像の際に、制御部３０は、各色の現像ローラ（４ａ）に印加する現像バイアスＶｂの絶対値も前述した帯電電位に合わせて段階的に徐々に大きくしていく。これらの異なる現像バイアスＶｂに応じて感光体上には異なる付着量のトナーパターンが現像される。現像バイアスＶｂ、帯電バイアスＶｃは、何れも負極性のＤＣバイアスからなる。
The
Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像は、図５に示されるように、中間転写ベルト７上に重なり合わずに、ベルト幅方向に並ぶように転写される。具体的には、Ｙパッチパターン像ＹＰＰは、中間転写ベルト７の幅方向における一端部に転写される。また、Ｃパッチパターン像ＣＰＰは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。また、Ｍパッチパターン像ＭＰＰは、中間転写ベルト７の幅方向における他端部に転写される。また、Ｋパッチパターン像ＫＰＰは、ベルト幅方向において、Ｋパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。
As shown in FIG. 5, the Y, C, M, and K patch pattern images are transferred so as to be aligned in the belt width direction without overlapping on the
光学センサーユニット２０は、互いにベルト幅方向の異なる位置でベルトの光反射特性を検知する第１反射型フォトセンサー２０ａ、第２反射型フォトセンサー２０ｂ、第３反射型フォトセンサー２０ｃ、及び第４反射型フォトセンサー２０ｄを有している。これら４つの反射型フォトセンサーのうち、第３反射型フォトセンサー２０ｃは、黒トナーの付着に起因するベルト表面の光反射特性の変化を検知するように、正反射光だけを検知するものを採用している。これに対し、その他の反射型フォトセンサーは、Ｙ，Ｃ又はＭトナーの付着に起因するベルト表面の光反射特性の変化を検知するように、正反射光と拡散反射光との両方を検知するタイプのものである。
The
第１反射型フォトセンサー２０ａは、中間転写ベルト７の幅方向の一端部に形成されたＹパッチパターン像ＹＰＰのパッチ状Ｙトナー像のＹトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第２反射型フォトセンサー２０ｂは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像ＹＰＰの近くに位置するＣパッチパターン像ＣＰＰのパッチ状Ｃトナー像のＣトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第４反射型フォトセンサー２０ｄは、中間転写ベルト７の幅方向の他端部に形成されたＭパッチパターン像ＭＰＰのパッチ状Ｍトナー像のＭトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第３反射型フォトセンサー２０ｃは、ベルト幅方向において、Ｍパッチパターン像ＭＰＰの近くに位置するＫパッチパターン像ＫＰＰのパッチ状Ｋトナー像のＫトナー付着量を検知する位置に配設されている。なお、第１反射型フォトセンサー２０ａ、第２反射フォトセンサー２０ｂ、及び第４反射型フォトセンサー２０ｄの３つは、それぞれトナー像の色が黒以外の３色（Ｙ，Ｃ，Ｍ）であれば、そのトナー付着量を検知することができる。
The first
制御部３０は、光学センサーユニット２０の４つの反射型フォトセンサーから順次送られてくる出力信号に基づいて、各色のパッチ状トナー像の光反射率を演算し、演算結果に基づいてトナー付着量を求めてＲＡＭ３０ａに格納していく。なお、中間転写ベルト７の走行に伴って光学センサーユニット２０との対向位置を通過した各色のパッチパターン像は、クリーニング装置１０によってベルトおもて面からクリーニングされる。
The
次に、ＲＡＭ３０ａに格納した画像濃度データ（トナー付着量）と、別途ＲＡＭ１５０ｂに格納されている露光部電位（潜像電位）とパターン作像に用いた現像バイアスとの差分である現像ポテンシャルのデータとから、直線近似式を算出する。図６に示される直線近似式（Ｙ＝ａ×（Ｖｌ−Ｖｂ）＋ｂ）である。同図の２次元座標において、ｘ軸は、露光部電位Ｖｌから、そのときに印加した現像バイアスＶｂを減じた値、即ち、現像ポテンシャル（Ｖｌ−Ｖｂ）を示している。Ｙ軸は、単位面積当たりのトナー付着量（ｙ）を示す。図６には、パッチ状トナー像の数に対応した数だけ、Ｘ−Ｙ平面上にデータがプロットされる。そのプロットされた複数のデータに基づいて、直線近似をおこなうＸ−Ｙ平面上の区間を決定する。その後、その区間内で、最小自乗法をおこなって直線近似式（ｙ＝ａ×Ｖｂ＋ｂ）を得る。このとき直線近似式に基づいて、現像ガンマγと現像開始電圧Ｖｋとが算出される。現像ガンマγは直線近似式の傾きとして算出され（γ＝ａ）、現像開始電圧Ｖｋは直線近似式とＸ軸との交点として算出される（Ｖｋ＝−ｂ／ａ）。こうして、各色の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像特性が算出される（ステップＳ２）。
Next, image density data (toner adhesion amount) stored in the
次に、求めた現像特性に基づいて、帯電電位（地肌部電位）Ｖｄの目標値（目標帯電電位）と、露光部電位Ｖｌと、現像バイアスＶｂとが求められる（ステップ３）。具体的には、現像バイアスＶｂは、次のようにして求められる。即ち、現像ガンマγと現像開始電圧Ｖｋとの組み合わせによって最大トナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求める。そして、その現像ポテンシャルを得ることができる現像バイアスＶｂを前回のプロセスコントロール実施時の露光部電位Ｖｌに基づいて求める。次に、その現像バイアスＶｂと予め設定された地肌ポテンシャルとに基づいて、目標帯電電位を求める。 Next, based on the obtained development characteristics, a target value (target charge potential) of the charging potential (background portion potential) Vd, an exposure portion potential Vl, and a development bias Vb are obtained (step 3). Specifically, the development bias Vb is obtained as follows. That is, the development potential for obtaining the maximum toner adhesion amount is obtained by the combination of the development gamma γ and the development start voltage Vk. Then, the developing bias Vb capable of obtaining the developing potential is obtained based on the exposed portion potential Vl at the time of the previous process control. Next, a target charging potential is obtained based on the developing bias Vb and a preset background potential.
このようにして目標帯電電位が求められると、予めの実験結果に基づいて構築されてＲＡＭ中にルックアップテーブルを利用して、目標帯電電位に対応する露光部電位Ｖｌが特定される。露光部電位は帯電電位が大きく変化しても、あまり変化しない。前回のプロセスコントロール実施時に求められた露光部電位Ｖｌと今回新たに求められた露光部電位Ｖｌとの差が所定値以内であれば、帯電電位Ｖｄ、露光部電位Ｖｌ、現像バイアスＶｂの決定が終了される。 When the target charging potential is obtained in this way, the exposure portion potential Vl corresponding to the target charging potential is specified by using a look-up table in the RAM that is constructed based on the results of previous experiments. The exposed portion potential does not change much even if the charging potential changes greatly. If the difference between the exposure part potential Vl obtained during the previous process control and the newly obtained exposure part potential Vl is within a predetermined value, the charging potential Vd, the exposure part potential Vl, and the development bias Vb are determined. Is terminated.
露光部電位Ｖｌの変化が所定値以上であれば、現像バイアスＶｂを新たな露光部電位Ｖｌに基づいて再計算され、帯電電位Ｖｄも再計算される。そして、帯電電位Ｖｄ、露光部電位Ｖｌ、現像バイアスＶｂの決定が終了される。現像ローラの現像スリーブの表面は、現像バイアスＶｂとほぼ同じ値になることから、感光体の表面が目標帯電電位に帯電し、適切に露光していれば、狙いの現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを得ることができる。 If the change in the exposed portion potential Vl is equal to or greater than a predetermined value, the developing bias Vb is recalculated based on the new exposed portion potential Vl, and the charging potential Vd is also recalculated. Then, the determination of the charging potential Vd, the exposure portion potential Vl, and the developing bias Vb is completed. Since the surface of the developing sleeve of the developing roller has substantially the same value as the developing bias Vb, if the surface of the photosensitive member is charged to the target charging potential and appropriately exposed, the target developing potential and background potential are obtained. be able to.
制御部３０は、次に、帯電バイアスＶｃを決定する。具体的には、目標帯電電位が得られる帯電バイアスＶｃは、感光体表面層の摩耗量や、環境に影響される帯電ローラの電気抵抗などに応じて変化する。そこで、制御部３０は、環境（温湿度）及び感光体走行距離、その走行距離における平均印字率の組み合わせから、目標帯電電位を得ることが可能な帯電バイアスＶｃを求めるためのアルゴリズムを記憶している。このアルゴリズムは、予めの実験に基づいて構築されたものである。そして、環境センサー５２による温湿度の検知結果、及びＲＡＭに記憶している感光体走行距離、平均印字率の組み合わせにより、目標帯電電位を得ることが可能な帯電バイアスＶｃを、アルゴリズムを用いて求める。
Next, the
現像剤の性質として、地汚れは初期に比べて経時の方が悪く、逆にキャリア付着（エッジキャリア付着）は経時に比べて初期の方が悪い状態である。そのため、現像剤の使用に伴って、最適な地肌ポテンシャルは大きな値の方にシフトする。また一般的に、高温高湿環境では、トナーの帯電量が低いために地汚れが悪化し、逆に低温低湿環境では、キャリア付着が不利になる。このため、本実施形態に係る画像濃度制御においては、地肌ポテンシャルを初期／経時＋環境で最適な値にシフトさせる。 As a property of the developer, the background stain is worse with respect to the initial stage, and conversely, the carrier adhesion (edge carrier adhesion) is worse in the initial stage than with the passage of time. For this reason, the optimum background potential shifts to a larger value with the use of the developer. In general, in a high-temperature and high-humidity environment, the background charge is deteriorated due to a low charge amount of the toner. For this reason, in the image density control according to the present embodiment, the background potential is shifted to an optimal value in the initial / time-lapse + environment.
既に実験によって地肌汚れとキャリア付着を目標以下にするのに最適な地肌ポテンシャルは各条件において求められている。このため、帯電ローラやキャリアの劣化及び温湿度の変化などの環境情報があれば、ある程度の補正は可能である。しかし、実験時との誤差や予想外の因子により最適な地肌ポテンシャルが変動する可能性がある。一方、現像開始電圧Ｖｋは感光体２上への現像が開始される電圧として考えることができるので、現像開始電圧Ｖｋの絶対値と同等以上の地肌ポテンシャルがないと地汚れが悪くなると考えられる。
Already through experiments, the optimum background potential to bring the background dirt and carrier adhesion below the target has been determined under each condition. For this reason, if there is environmental information such as deterioration of the charging roller or carrier and changes in temperature and humidity, a certain degree of correction is possible. However, there is a possibility that the optimum background potential may fluctuate due to errors from the experiment and unexpected factors. On the other hand, since the development start voltage Vk can be considered as a voltage at which development on the
そこで、制御部３０は、図４に示されるように、ステップＳ３の工程後に、狙いの現像開始電圧Ｖｋ'を決定する（ステップＳ４）。狙いの現像開始電圧Ｖｋ'はあらかじめ実験により環境情報と紐付けされテーブル化されており、最初に取得した環境情報からテーブルを参照して狙いの現像開始電圧Ｖｋ'を決定する。そして、現像開始電圧Ｖｋと狙いの現像開始電圧Ｖｋ'との差分の量で区分を決定する（ステップＳ５）。例えば、現像開始電圧Ｖｋが狙いの現像開始電圧Ｖｋ'に対して＋４０Ｖ以上離れていれば区分１、＋４０Ｖ未満＋２０Ｖ以上で区分２、＋２０Ｖ未満０Ｖ以上で区分３というように区分分けする。そして、現像開始電圧Ｖｋがどの区分にあるか特定し、区分毎に補正量を決定する（ステップＳ６）。次に、ステップＳ３で求めた帯電電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとから算出される地肌ポテンシャルに対して、ステップＳ５で決定された補正量を加算して目標地肌ポテンシャルを算出する。そして、この目標地肌ポテンシャルが得られるように帯電バイアスＶｃを決定する（ステップＳ７）。
Therefore, as shown in FIG. 4, the
図７は、現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを説明するためのグラフである。図７に示されるように、地肌ポテンシャルは、帯電電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとの差分であり、画像の非画像部（地肌部分）において作用するものである。地肌ポテンシャルが小さいと地汚れが発生し易くなる一方で、地肌ポテンシャルが大きいとキャリア付着が発生し易くなることから、地肌ポテンシャルを適切な値に設定する必要がある。 FIG. 7 is a graph for explaining the development potential and the background potential. As shown in FIG. 7, the background potential is a difference between the charging potential Vd and the development bias Vb, and acts on a non-image portion (background portion) of the image. When the background potential is low, background contamination is likely to occur. On the other hand, when the background potential is large, carrier adhesion is likely to occur. Therefore, it is necessary to set the background potential to an appropriate value.
図８は、地肌ポテンシャルと、地汚れやキャリア付着の度合いとの関係の一例を示すグラフである。この例では、プロセスコントロールの実施により、地肌ポテンシャルの理論値が１４０［Ｖ］に設定された例を示している。理論値と表現したのは、次に説明する理由による。即ち、プロセスコントロールにより、適切な帯電電圧Ｖｄと現像バイアスＶｂとの関係に基づいて地肌ポテンシャルが決定され、それに基づいて帯電バイアスＶｃが決定されることは既に述べた通りである。しかし、その帯電バイアスＶｃにより、帯電電位Ｖｄが目標帯電電位になっているとは限らない。これは、帯電ローラと感光体との間の放電開始電圧が、様々な要因によって変化し、それによって同じ帯電電位Ｖｄを得るための帯電バイアスＶｃが変化するからである。プロセスコントロールでは、帯電バイアスＶｃを決定するにあたり、環境や感光体走行距離を考慮しているが、あくまでも理論的なアルゴリズムによるものであるので、その通りになるとは限らない。また、同じ帯電電位Ｖｄを得るための帯電バイアスＶｃの値は、環境や感光体走行距離とは異なる他のパラメータによって変化する。 FIG. 8 is a graph showing an example of the relationship between the background potential and the degree of background contamination and carrier adhesion. This example shows an example in which the theoretical value of the background potential is set to 140 [V] by performing process control. The reason why it is expressed as a theoretical value is as follows. That is, as described above, the background potential is determined based on the relationship between the appropriate charging voltage Vd and the developing bias Vb by the process control, and the charging bias Vc is determined based on the background potential. However, the charging potential Vd is not always the target charging potential due to the charging bias Vc. This is because the discharge start voltage between the charging roller and the photosensitive member changes due to various factors, and the charging bias Vc for obtaining the same charging potential Vd changes accordingly. In the process control, the environment and the photosensitive body travel distance are taken into consideration when determining the charging bias Vc. However, since it is based on a theoretical algorithm, it is not always the case. In addition, the value of the charging bias Vc for obtaining the same charging potential Vd varies depending on other parameters different from the environment and the photosensitive body travel distance.
同図に示される例では、地肌ポテンシャルが１４０［Ｖ］になっていれば、地汚れ及びキャリア付着の両方を抑えることができる。そこで、制御部３０は、プロセスコントロールの際に、たとえば１４０［Ｖ］の地肌ポテンシャルと、所望の現像ポテンシャルとが得られるように、目標帯電電位を決定している。ところが、帯電電位Ｖｄを得るための帯電バイアスＶｃの値が様々な要因によって変化してしまうことから、プロセスコントロールによって決定した帯電バイアスＶｃによってその目標帯電電位が得られているとは限らない。場合によっては、実際の帯電電位Ｖｄが目標帯電電位（図示の例では１４０Ｖ）から大きくずれることもある。すると、同図において、実際の地肌ポテンシャルが１７０Ｖを超えてキャリア付着が発生したり、実際の地肌ポテンシャルが１１０Ｖを下回って地汚れが発生したりする。
In the example shown in the figure, if the background potential is 140 [V], both background contamination and carrier adhesion can be suppressed. Therefore, the
既に述べたように、ゴムローラからなる帯電ローラ（例えば３Ｙ）には、帯電バイアスＶｃが印加される。感光体（例えば２Ｙ）の帯電電位Ｖｄは、図９に示されるように、「Ｖｄ＝ａ×Ｖｃ＋ｂ」という式で表される特性を示す。ａは図９に示されるグラフの傾きであり、ｂはグラフにおけるＶｄ軸切片であり、マイナスの値になる。グラフにおけるＶｃ軸切片は、帯電ローラと感光体との間における放電開始電圧とほぼ同じ値になる。また、傾きａは、ほぼ１になる。 As described above, the charging bias Vc is applied to the charging roller (for example, 3Y) made of a rubber roller. As shown in FIG. 9, the charging potential Vd of the photoconductor (for example, 2Y) exhibits a characteristic represented by the expression “Vd = a × Vc + b”. a is the slope of the graph shown in FIG. 9, and b is the Vd axis intercept in the graph, which is a negative value. The Vc axis intercept in the graph is almost the same value as the discharge start voltage between the charging roller and the photosensitive member. Further, the inclination a is approximately 1.
本プリンタにおいては、既に述べたように、感光体に接触させた帯電ローラに対して直流成分だけからなる帯電バイアスを印加する接触ＤＣ帯電方式を採用している。接触ＤＣ帯電方式では、帯電バイアスとしてＡＣ／ＤＣ重畳バイアスを用いる方式とは異なり、ＡＣ電源を必要としないことから、低コスト化を図ることができる。その一方で、帯電ローラと感光体との間に交番電界を形成しないことから、帯電バイアスＶｃの値を同図のグラフに示される放電開始電圧よりも大きくしないと、帯電ローラと感光体との間で放電を生じせしめることができず、感光体を全く帯電させることができない。また、帯電させることができたとしても、放電開始電圧が環境、感光体表面層の摩耗量、帯電ローラの電気抵抗や汚れ量などに応じて変動することから、同じ帯電バイアスＶｃの条件下では帯電電位Ｖｄが変動してしまう。このため、ＡＣ帯電方式に比べて、所望の帯電電位Ｖｄを安定して得ることが難しくなる。 As described above, the printer employs a contact DC charging method in which a charging bias consisting of only a DC component is applied to the charging roller brought into contact with the photosensitive member. Unlike the method using an AC / DC superimposed bias as a charging bias, the contact DC charging method does not require an AC power source, and thus can reduce the cost. On the other hand, since an alternating electric field is not formed between the charging roller and the photoconductor, the value of the charging bias Vc must be greater than the discharge start voltage shown in the graph of FIG. It is not possible to generate a discharge between them, and the photoreceptor cannot be charged at all. Even if it can be charged, the discharge start voltage varies depending on the environment, the amount of wear on the surface layer of the photoreceptor, the electrical resistance of the charging roller, the amount of dirt, and the like. The charging potential Vd varies. For this reason, it is difficult to stably obtain a desired charging potential Vd as compared with the AC charging method.
図１０は、帯電電位Ｖｄと感光体走行距離ｘとの関係を示すグラフである。感光体走行距離ｘは、感光体の回転に伴う感光体表面の移動距離の累積値である。図示のように、帯電電位Ｖｄは、「Ｖｄ＝ｅｘ＋ｆ」という式で表される特性を示す。ｅは同グラフの傾きである。ｆは、グラフのＶｄ軸切片である。傾きｅや切片ｆの値は一定ではなく、経時的にランダムに変化する。これは次に説明する理由による。即ち、感光体の表面には、クリーニングブレードや現像剤などが摺擦することから、感光体表面層は経時的に摩耗していく。この摩耗に伴って、感光体の静電容量は経時的に大きくなっていき、それに伴って放電開始電圧が低下して、帯電電位Ｖｄが上昇していく。また、画像面積、画像の形状（例えば縦帯のように主走査方向に一部分だけ画像が存在する形状：この場合には画像に接触する感光体箇所の摩耗が進む）、環境、キャリア付着量など、多様な因子によって磨耗量が変化する。加えて、帯電ローラの表面のトナーやトナー添加剤による汚れの状況はランダムに変化して、それに応じて放電開始電圧も変化する。これらのことから、傾きｅや切片ｆは経時的にランダムに変化するのである。このような変化があったり、感光体表面層の磨耗量を直接計測することができなかったりすることから、算術的な手法によって帯電
電位Ｖｄを求めることは非常に困難である。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the charging potential Vd and the photosensitive member travel distance x. The photosensitive member travel distance x is a cumulative value of the moving distance of the photosensitive member surface accompanying the rotation of the photosensitive member. As shown in the figure, the charging potential Vd exhibits a characteristic represented by an expression “Vd = ex + f”. e is the slope of the graph. f is the Vd-axis intercept of the graph. The values of the slope e and the intercept f are not constant and change randomly with time. This is for the reason explained below. That is, since the cleaning blade, developer, and the like rub against the surface of the photoconductor, the surface layer of the photoconductor wears with time. Along with this wear, the electrostatic capacity of the photoconductor increases with time, and accordingly, the discharge start voltage decreases and the charging potential Vd increases. Also, the image area, the shape of the image (for example, a shape in which the image exists only in the main scanning direction, such as a vertical band: in this case, wear of the photosensitive member contacting the image proceeds), environment, carrier adhesion amount, etc. The amount of wear varies depending on various factors. In addition, the state of contamination by the toner or toner additive on the surface of the charging roller changes randomly, and the discharge start voltage also changes accordingly. From these facts, the slope e and the intercept f change randomly with time. Since there is such a change and the amount of wear of the photoreceptor surface layer cannot be directly measured, it is very difficult to obtain the charging potential Vd by an arithmetic method.
一方、電子写真プロセスにおいて、安定した画像濃度を得るためには、露光量（潜像の書込光量）を適切に制御する必要がある。露光量が適正値よりも多くなると、ドット径やライン幅が大きくなって、中間調部において画像形状が潰れたようになる。また、適正値よりも少なくなると、ハイライト部が白抜けになることもある。 On the other hand, in the electrophotographic process, in order to obtain a stable image density, it is necessary to appropriately control the exposure amount (the light intensity of the latent image). When the exposure amount is larger than the appropriate value, the dot diameter and the line width are increased, and the image shape is crushed in the halftone portion. In addition, when the value is less than the appropriate value, the highlight portion may be blank.
図１１は、帯電電位Ｖｄと露光量適正値との関係を示すグラフである。感光体の状態が初期状態である場合には、帯電電位Ｖｄは、「Ｖｄ＝ｃＫ＋ｄ」という式で表される特性を示す。ｃはグラフの傾きであり、ｄはグラフのＶｄ軸切片である。露光量を一定にした場合、所望の画像濃度を得るためには帯電電位Ｖｄを安定化させる必要がある。また、感光体の状態が古くなっていくと、帯電電位Ｖｄと露光量適正値との関係式は、「Ｖｄ＝ｃ'Ｋ＋ｄ'」というように変化していく。このため、露光量を一定にしただけでは、所望の画像濃度を維持することはできない。 FIG. 11 is a graph showing the relationship between the charging potential Vd and the appropriate exposure amount. When the state of the photoconductor is the initial state, the charging potential Vd exhibits a characteristic represented by the expression “Vd = cK + d”. c is the slope of the graph, and d is the Vd axis intercept of the graph. When the exposure amount is constant, it is necessary to stabilize the charging potential Vd in order to obtain a desired image density. Further, as the state of the photoconductor becomes older, the relational expression between the charging potential Vd and the appropriate exposure amount changes as “Vd = c′K + d ′”. For this reason, a desired image density cannot be maintained only by keeping the exposure amount constant.
図１２は、地汚れＩＤと、地肌ポテンシャルと、エッジキャリア付着（感光体に対するキャリア付着量）との関係を示すグラフである。地汚れＩＤは、感光体の地肌部のトナーを粘着テープに転写して画像濃度を測定した値である。また、エッジキャリア付着は、エッジ部を強調した領域を多く含む特定の画像を出力した際に、感光体における画像のエッジ付近に付着した磁性キャリアをカウントした値である。図示のように、地肌ポテンシャルが下がると地肌汚れＩＤが上昇し、この逆に地肌ポテンシャルが上がるとエッジキャリア付着が上昇する。図示の例では、地肌ポテンシャルの適正値が１８０Ｖ程度になっており、地肌ポテンシャルについては適正値の±３０Ｖ内に留めないと、地肌汚れやキャリア付着が発生してしまう。この適正値は、機種毎によって異なるが、同じ機種であれば、それほど大きく変動しない。 FIG. 12 is a graph showing the relationship between the background dirt ID, the background potential, and the edge carrier adhesion (the amount of carrier adhesion to the photoconductor). The background ID is a value obtained by measuring the image density by transferring the toner on the background portion of the photoreceptor to the adhesive tape. Further, the edge carrier adhesion is a value obtained by counting magnetic carriers adhering to the vicinity of the edge of the image on the photosensitive member when a specific image including many regions with emphasized edge portions is output. As shown in the figure, when the background potential decreases, the background dirt ID increases, and conversely, when the background potential increases, the edge carrier adhesion increases. In the illustrated example, the appropriate value of the background potential is about 180 V. If the background potential is not kept within ± 30 V of the appropriate value, background contamination and carrier adhesion will occur. The appropriate value varies depending on the model, but does not vary so much as long as the model is the same.
そこで、制御部３０は、プロセスコントロールを実施した後、必要に応じて、目標帯電電位が得られるように帯電バイアスＶｃを調整するための帯電バイアス調整制御を実施するようになっている。
Therefore, after performing the process control, the
図１３は、制御部３０によって実施される定期ルーチン処理の流れを示すフローチャートである。この定期ルーチン処理において、制御部３０は、まず、プロセスコントロールの実行タイミングについて、到来したか否かを判定する（Ｓ１）。そして、到来していない場合には（Ｓ１でＮ）、定期ルーチン処理を直ちに終了する。一方、到来した場合には（Ｓ１でＹ）、Ｓ２以降のフローを実行する。
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of a regular routine process performed by the
Ｓ２においては、上述したプロセスコントロールを実施する。なお、プロセスコントロール処理の開始の前に、連続プリント動作を行っている場合には、連続プリント動作を一時中止してから、プロセスコントロールを開始する。 In S2, the process control described above is performed. If the continuous print operation is performed before the process control process is started, the process control is started after the continuous print operation is temporarily stopped.
制御部３０は、プロセスコントロールを終えると、次に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色の現像装置にそれぞれ収容されている現像剤のトナー濃度を調整するトナー濃度調整処理を実施する（Ｓ３）。プロセスコントロールにおいては、トナー濃度の目標値を変更することもあることから、プロセスコントロールの後に、トナー濃度を調整するのである。現状のトナー濃度が目標値よりも低い場合には現像剤にトナーを補給し、現状のトナー濃度が目標値よりも高い場合には、必要に応じてトナー消費量のトナー像を現像してトナーを強制消費させる。
After completing the process control, the
トナー濃度調整処理を終えると、次に、帯電バイアス調整制御の必要性について判断する。具体的には、感光体走行距離がある閾値まで長くなると、プロセスコントロールにおいて求めた目標帯電電位と、実際の帯電電位Ｖｄとのずれが生じ始めることが経験的に解っている。これに対し、感光体走行距離が閾値まで到達していない場合には、前述のずれはそれほど生じないことが経験的に解っている。そこで、制御部３０は、感光体走行距離が１０ｋｍ（閾値）未満である場合には（Ｓ４でＮ）、判定用のフラグをＯＦＦにした後に（Ｓ８）、Ｓ９に進む。そして、フラグセット中でない（＝帯電バイアス調整処理の必要なし）と判定して、定期ルーチン処理を終了する。
When the toner density adjustment processing is completed, it is next determined whether or not charging bias adjustment control is necessary. Specifically, it has been empirically understood that when the photosensitive member travel distance is increased to a certain threshold value, a deviation between the target charging potential obtained in the process control and the actual charging potential Vd starts to occur. On the other hand, it has been empirically understood that the above-described deviation does not occur so much when the photosensitive body travel distance does not reach the threshold value. Therefore, when the photosensitive member traveling distance is less than 10 km (threshold value) (N in S4), the
感光体走行距離が閾値に達していても、環境によっては、目標帯電電位と実際の帯電電位Ｖｄとのずれ量が比較的小さい値になることも経験的に解っている。具体的には、温度がある閾値以下の場合には、ずれ量が大きくなるので帯電バイアス調整処理の実施が必要になる。また、温度が閾値を超えていても、絶対湿度が低すぎたり高すぎたりする場合には、ずれ量が大きくなるので帯電バイアス調整処理の実施が必要になる。それら以外のケースでは、ずれ量が比較的小さくなるので、帯電バイアス調整処理の必要性は低い。 It has been empirically understood that even when the photosensitive member travel distance reaches the threshold value, the deviation amount between the target charging potential and the actual charging potential Vd becomes a relatively small value depending on the environment. Specifically, when the temperature is equal to or lower than a certain threshold value, the amount of deviation becomes large, and it is necessary to perform a charging bias adjustment process. Even if the temperature exceeds the threshold value, if the absolute humidity is too low or too high, the amount of deviation becomes large, and it is necessary to perform a charging bias adjustment process. In other cases, the deviation amount is relatively small, so that the necessity for the charging bias adjustment processing is low.
そこで、制御部３０は、感光体走行距離が１０ｋｍを超える場合には（Ｓ４でＹ）、次に、１０℃（閾値）以下であるか否かを判定する（Ｓ５）。そして、１０℃以下である場合には（Ｓ５でＹ）、フラグをセットした後に（Ｓ７）、上述したＳ９を経て、帯電バイアス調整制御（Ｓ１０）を実行する。また、１０℃以下でない場合には（Ｓ４でＮ）、絶対湿度について適正範囲内であるか否かを判定する（Ｓ６）。例えば、５ｍｇ／ｍ３よりも高く且つ１８ｍｇ／ｍ３よりも低い（適正範囲内）か否かを判定する。そして、そうでない場合には（Ｓ６でＮ）、先に述べたＳ７、Ｓ９を経て帯電バイアス調整制御（Ｓ１０）を実施する。これに対し、絶対湿度が適正範囲内にある場合には（Ｓ６でＹ）、先に述べたＳ８、Ｓ９を経て、帯電バイアス調整制御を実施することなく定期ルーチン処理を終了する。
Therefore, when the photosensitive member traveling distance exceeds 10 km (Y in S4), the
このように、感光体走行距離と、環境センサー５２による検知結果（温湿度）とに基づいて、帯電バイアス調整制御の実施タイミングを決定することで、不必要な帯電バイアス調整制御の実施を抑えて装置のダウンタイムを低減することができる。なお、帯電バイアス調整制御を実施した場合には、再びトナー濃度調整処理を実施してから、定期ルーチン処理を終えるようにしてもよい。
In this manner, by determining the execution timing of the charging bias adjustment control based on the photosensitive body travel distance and the detection result (temperature / humidity) by the
帯電バイアス調整制御において、制御部３０は、各色についてそれぞれ次のような処理を行って、各色の地汚れパターンを中間転写ベルト７上に形成する。即ち、まず、光書込ユニット６を停止させた状態で感光体を回転駆動させながら、帯電バイアスＶｃを段階的に変化させて、感光体表面の周方向において帯電電位Ｖｄの異なる複数の区画を形成する。そして、それら区画を感光体の回転に伴って現像位置に通すことで、互いに地汚れ量の異なる複数の区画（互いに異なる地肌ポテンシャルが作用している）からなる地汚れパターンを感光体表面に形成する。そして、この地汚れパターンを中間転写ベルト７に一次転写する。なお、各色の地汚れパターンは、ベルト移動方向において互いに重ならないようにベルトおもて面に一次転写される。
In the charging bias adjustment control, the
図１４は、Ｙ用の画像形成ユニット１Ｙにおける地汚れパターン形成時の各電位の経時変化を示すグラフである。制御部３０は、Ｙ地汚れパターンを形成する際に、図示のように、現像バイアスＶｂを一定の値に維持したまま、帯電バイアスＶｃを段階的に変化させて、異なる帯電電位Ｖｄのパターンを作っていく。本プリンタでは、現像バイアスＶｂ、帯電バイアスＶｃともに、マイナス極性のものを用いていることから、同図に示されるグラフの位置が下になるほど、バイアスの絶対値が大きいことを示している。帯電バイアスＶｃについては、９段階に変化させているが、例えば初めの１段階目では、帯電バイアスＶｃとして１３５０［−Ｖ］の直流バイアスを出力する。その後、感光体表面移動距離で１０ｍｍに相当する時間が経過する毎に、帯電バイアスＶｃの絶対値を２０Ｖずつ小さくしていく。つまり、２段目は１３３０[−Ｖ]、３段目は１３１０［−Ｖ］・・・である。
FIG. 14 is a graph showing the change with time of each potential when the background pattern is formed in the Y
このようにしてＹ用の感光体２Ｙの表面に形成したＹ地汚れパターンをＹ用の一次転写ニップで中間転写ベルト７のおもて面に転写する。他色の地汚れパターンについても同様にして形成して中間転写ベルト７のおもて面に転写する。
The Y background dirt pattern formed on the surface of the
制御部３０は、地汚れパターンを形成しながら、中間転写ベルト７の地汚れパターンが光学センサーユニット２０との対向位置（検知位置）に進入するタイミングで、反射型フォトセンサーからの出力を取得、記憶する。そして、各区画についてそれぞれ、出力値の平均に基づいてトナー付着量（地汚れトナー量）を取得する。その後、それらの地汚れトナー量や、それぞれの地汚れトナー量に対応する区画の帯電バイアスＶｃに基づいて、地汚れＩＤを許容範囲にする帯電バイアスＶｃを特定し、その結果に基づいて、帯電バイアス補正量を求める。そして、通常のプリント時に採用する帯電バイアスＶｃの設定値を、帯電バイアス補正量の分だけシフトさせて更新する。これにより、感光体の表面をほぼ目標帯電電位で帯電させて所望の地肌ポテンシャルを確保することで、地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる。
The
通常のプリント動作時において、制御手段としての制御部３０は、帯電電源ユニット５０に対して帯電バイアスＶｃの出力命令信号を送るが、このときに、帯電バイアスＶｃの設定値に応じた信号を送る。これにより、帯電電源ユニット５０から設定値と同じ帯電バイアスＶｃを出力させる。なお、帯電電源ユニット５０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電ローラに対してそれぞれ独立した値の帯電バイアスＶｃを出力することが可能である。
During a normal printing operation, the
図１５は、中間転写ベルト７上に転写されたＹ地汚れパターンＹＪＰを示す模式平面図である。同図では、便宜上、Ｙ地汚れパターンＹＪＰの各区画の境界に一点鎖線を描いている。なお、本発明において、地汚れパターンをベルト幅方向の全域に渡って存在させる必要は必ずしもない。ベルト幅方向の全域のうち、反射型フォトセンサーによって検知される領域だけに地汚れパターンを存在させればよく、反射型フォトセンサーによって検知されない領域については、地肌部のままにしておかないでトナー像を形成してもよい。図１５では、実際には、地汚れトナーをベルト幅方向の全域に渡って付着させており、中間転写ベルト７上にトナー像を形成していない。但し、地汚れパターンの存在領域を明確にするために、あえてベルト幅方向の一部領域だけに点線を付し、その点線の領域だけをＹ地汚れパターンＹＪＰとしている。具体的には、本プリンタでは、４つの反射型フォトセンサーのうち、第１反射型フォトセンサー２０ａによってＹ地汚れパターンＹＪＰの地汚れトナー量を検知する。このため、図中点線で示されるように、第１反射型フォトセンサー２０ａの直下を通る領域だけをＹ地汚れパターンＹＪＰとしている。仮に、Ｙ地汚れパターンの地汚れトナー量を第４反射型フォトセンサー２０ｄによって検知する場合には、Ｙ地汚れパターンは同図の点線の領域ではなく、２点鎖線で示される領域になる。
FIG. 15 is a schematic plan view showing the Y background stain pattern YJP transferred onto the
同図に示されるように、本プリンタでは、Ｙ地汚れパターンＹＪＰの直後に、位置特定用のＹトナー像ＹＳＴを形成する。これは、図１４に示されるように、９段階目の帯電バイアスＶｃが出力された後、帯電バイアスＶｃの絶対値を１段階目の値よりも大きくした感光体領域に対して光書込が行われることで静電潜像が形成されたものである。 As shown in the figure, in this printer, a Y toner image YST for position identification is formed immediately after the Y background stain pattern YJP. As shown in FIG. 14, after the charging bias Vc at the 9th stage is output, optical writing is performed on the photosensitive region where the absolute value of the charging bias Vc is larger than the value at the 1st stage. As a result, an electrostatic latent image is formed.
制御部３０は、図１５のＹ地汚れパターンＹＪＰが第１反射型フォトセンサー２０ａの直下（検知位置）に進入する理論上のタイミング（所定の計時値）よりも少し早いタイミングで、サンプリング処理を開始する。このサンプリング処理は、第１反射型フォトセンサー２０ａの出力値を高速の時間間隔でサンプリングして記憶していく処理である。そして、第１反射型フォトセンサー２０ａの出力値が大きく変化したタイミングを、位置特定用のＹトナー像ＹＳＴが第１反射型フォトセンサー２０ａの直下に進入したタイミングとして記憶するとともに、サンプリング処理を終了する。そして、サンプリングデータを時系列で区分けして、Ｙ地汚れパターンＹＪＰの各区画に対応するサンプリングデータ群をそれぞれ構築する。このようにしてサンプリングデータ群を構築することは、各区画についてそれぞれ検知位置への進入タイミングを特定することと同意である。
The
各区画についてそれぞれサンプリングデータ群を構築したら、それぞれのサンプリングデータを平均した結果に基づいて、各区画のトナー付着量を求める。 When the sampling data group is constructed for each section, the toner adhesion amount of each section is obtained based on the result of averaging the respective sampling data.
Ｙ地汚れパターンＹＪＰについてだけ説明したが、Ｃ，Ｍ，Ｋ地汚れパターンについても、それぞれ同様にしてパターンの直後に形成した位置特定用のトナー像を形成し、その検知タイミングに基づいて、各区画のサンプリングデータ群を構築する。なお、Ｙ，Ｃ，Ｍの３色についてはそれぞれ、第１反射型フォトセンサー２０ａ、第２反射型フォトセンサー２０ｂ、又は第４反射型フォトセンサー２０ｄの何れかに検知される位置であれば、地汚れパターンをベルト幅方向のどの位置に形成してもかまわない。但し、本プリンタでは、後述する理由により、第１反射型フォトセンサー２０ａ又は第４反射型フォトセンサー２０ｄに検知される位置に形成している。
Although only the Y background pattern YJP has been described, a position specifying toner image formed immediately after the pattern is similarly formed for each of the C, M, and K background patterns. Build the sampling data group for the partition. The three colors Y, C, and M are positions that are detected by any of the first
また、Ｋについては、４つの反射型フォトセンサーの何れかに検知される位置であれば、Ｋ地汚れパターンをベルト幅方向のどの位置に形成してもかまわない。第１反射型フォトセンサー２０ａ、第２反射型フォトセンサー２０ｂ、又は第４反射型フォトセンサー２０ｄであっても、正反射光の出力値だけを用いれば、Ｋトナー付着量を正確に求めることができるからである。但し、本プリンタでは、後述する理由により、Ｋ地汚れパターンも、第１反射型フォトセンサー２０ａ又は第４反射型フォトセンサー２０ｄに検知される位置に形成している。
As for K, as long as it is a position detected by any of the four reflective photosensors, the K background dirt pattern may be formed at any position in the belt width direction. Even in the case of the first
本プリンタにおいては、現像ポテンシャルによって静電潜像へのトナーの転移を積極的に促した位置特定用のトナー像が反射型フォトセンサーによる検知位置に進入すると、センサーの出力値が大きく変化する。このため、反射型フォトセンサーの出力変化に基づいて、位置特定用のトナー像が検知位置に進入したタイミングを正確に測定することが可能である。そのタイミングと、地汚れパターンにおける各区画がそれぞれ検知位置に進入するタイミングとの時差は、次のようになる。即ち、地汚れパターンを形成するために帯電バイアスＶｃを段階的に変化させ始めたタイミングと、地汚れパターンの各区画がそれぞれ検知位置に進入するタイミングとの時差よりも大幅に小さくなる。このように時差が小さくなることで、帯電バイアスＶｃを段階的に変化させ始めたタイミングを基準にして各区画の検知位置への進入タイミングを特定する場合とは異なり、進入タイミングを正確に特定することが可能になる。これにより、地汚れパターンの各区画の検知位置への進入タイミングを精度良く特定することができないことに起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる。 In this printer, when a position-determining toner image that has actively promoted transfer of toner to an electrostatic latent image by a developing potential enters a detection position by a reflective photosensor, the output value of the sensor changes greatly. Therefore, it is possible to accurately measure the timing at which the position specifying toner image enters the detection position based on the output change of the reflection type photosensor. The time difference between the timing and the timing at which each section in the background pattern enters the detection position is as follows. That is, the time difference between the timing at which the charging bias Vc starts to be changed stepwise to form the background dirt pattern and the timing at which each section of the background dirt pattern enters the detection position is significantly smaller. Unlike the case where the entry timing to the detection position of each section is specified on the basis of the timing at which the charging bias Vc starts to be changed stepwise, the entry timing is accurately specified by reducing the time difference in this way. It becomes possible. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of dirt and carrier adhesion due to the fact that the timing of entering the detection position of each section of the dirt pattern cannot be specified with high accuracy.
本プリンタにおいて、ステーション間距離は１００ｍｍに設定されている。ステーション間距離は、互いに隣り合う画像形成ユニットのベルト移動方向の配設ピッチであり、これは、互いに隣り合う一次転写ニップの距離と同じである。そして、ベルト移動方向において、地汚れパターンの先端から、位置特定用のトナー像の後端に至るまでの長さを、ステーション間距離（１００ｍｍ）よりも短くしている。これにより、全ての色の地汚れパターンをベルト幅方向の同じ位置に形成しているにもかかわらず、それらの重なり合いを回避することができている。しかも、それぞれの地汚れパターンの形成をほぼ同時に開始して、帯電バイアス調整制御の実行時間の短縮化を図ることができている。 In this printer, the distance between stations is set to 100 mm. The inter-station distance is an arrangement pitch of adjacent image forming units in the belt moving direction, which is the same as the distance between adjacent primary transfer nips. In the belt moving direction, the length from the leading edge of the background dirt pattern to the trailing edge of the position specifying toner image is shorter than the inter-station distance (100 mm). As a result, even though the background soil patterns of all colors are formed at the same position in the belt width direction, they can be prevented from overlapping. In addition, it is possible to shorten the execution time of the charging bias adjustment control by starting the formation of the respective background stain patterns almost simultaneously.
図１６は、地汚れパターンの各区画における地汚れトナー量と、地肌ポテンシャルとの関係を示すグラフである。同図では、互いに異なる形状のプロット点で結ばれる複数のグラフが描かれているが、それらは、互いに異なる感光体走行距離の画像形成ユニットで実験した結果に基づく特性を示している。図示のように、画像形成ユニットによって、グラフの特性が大きく異なっている。図中で一番上側のグラフ（▲のプロット点で結ばれたグラフ）の特性を示した画像形成ユニットでは、比較的小さな地肌ポテンシャルで比較的多くの地汚れトナー量を発生させている。このことから、その画像形成ユニットは、現像剤の劣化によってトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）が比較的低くなったり、放電開始電圧が比較的高くなって帯電電位ＶＤが目標帯電電位よりも低くなったりして、地汚れが発生し易くなっていると考えられる。このような画像形成ユニットでは、帯電バイアスＶｃをより大きな値（負極性のバイアスなので絶対値をより大きな値）に調整して、実際の帯電電位Ｖｄを引き上げることで、地汚れの発生を抑える必要がある。 FIG. 16 is a graph showing the relationship between the amount of background toner in each section of the background pattern and the background potential. In the figure, a plurality of graphs connected by plot points having different shapes are drawn, and these show characteristics based on the results of experiments performed on image forming units having different photoreceptor travel distances. As shown in the figure, the characteristics of the graph are greatly different depending on the image forming unit. In the image forming unit showing the characteristics of the uppermost graph (the graph connected by the plot points of ▲) in the figure, a relatively large amount of background toner is generated with a relatively small background potential. Therefore, in the image forming unit, the toner charge amount (Q / M) becomes relatively low due to the deterioration of the developer, the discharge start voltage becomes relatively high, and the charge potential VD becomes lower than the target charge potential. In other words, it is considered that background contamination is likely to occur. In such an image forming unit, it is necessary to suppress the occurrence of soiling by adjusting the charging bias Vc to a larger value (the absolute value is larger because it is a negative polarity bias) and raising the actual charging potential Vd. There is.
一方、図中で「□」のプロット点で結ばれたグラフの特性を示した画像形成ユニットでは、比較的大きな地肌ポテンシャルでも比較的少ない地汚れトナー量になっている。このことから、その画像形成ユニットは、放電開始電圧が比較的低くなって帯電電位ＶＤが目標帯電電位よりも高くなって、キャリア付着が発生し易くなっていると考えられる。このような画像形成ユニットでは、帯電バイアスＶｃをより小さな値（負極性のバイアスなので絶対値をより小さな値）に調整して、実際の帯電電位Ｖｄを引き下げることで、キャリア付着の発生を抑える必要がある。 On the other hand, in the image forming unit showing the characteristics of the graph connected by the plot points of “□” in the drawing, the amount of toner on the background is relatively small even with a relatively large background potential. From this, it is considered that the image forming unit has a relatively low discharge start voltage and the charging potential VD becomes higher than the target charging potential, and carrier adhesion is likely to occur. In such an image forming unit, it is necessary to suppress the occurrence of carrier adhesion by adjusting the charging bias Vc to a smaller value (the absolute value is smaller because it is a negative polarity bias) and lowering the actual charging potential Vd. There is.
図１７は、地汚れトナー量−地肌ポテンシャルの特性曲線と、その近似直線の傾きとの関係を説明するためのグラフである。同図において、地汚れトナー量−地肌ポテンシャルの特性曲線は、２つ存在する。それぞれ、実験データを取得した画像形成ユニットについて全てのプロット点を結んだものである。帯電バイアス補正量を求める際には、このような特性曲線を用いるのではなく、その近似直線を求める。そして、後述するように、近似直線のうち、地汚れトナー量が中程度になる領域だけを使用する。このため、中程度の地汚れトナー量の領域（以下、中程度付着領域という）で適切な傾きになる近似直線を得る必要がある。ところが、図中における上側の特性曲線のように、特性曲線が全体的に比較的多い地汚れトナー量の領域（以下、高付着領域という）に存在していると、特性曲線の高付着量側が立ち上がった形状になる。これにより、中程度付着領域で適正値よりも大きな傾きの近似直線になってしまう。また、図中における下側の特性曲線のように、特性曲線が全体的に比較的少ない地汚れトナー量の領域（以下、低付着領域という）に存在していると、特性曲線の低付着量側が横に寝た形状になる。これにより、中程度付着領域で適正値よりも小さな傾きの近似直線になってしまう。 FIG. 17 is a graph for explaining the relationship between the characteristic curve of background toner amount-background potential and the slope of the approximate line. In the figure, there are two characteristic curves of the amount of background toner and the background potential. Each plot is obtained by connecting all plot points for the image forming unit from which the experimental data was acquired. When obtaining the charging bias correction amount, an approximate straight line is obtained instead of using such a characteristic curve. Then, as will be described later, only the region where the background toner amount is medium is used in the approximate line. For this reason, it is necessary to obtain an approximate straight line that has an appropriate slope in a medium-stained toner amount region (hereinafter referred to as a medium adhesion region). However, as shown in the upper characteristic curve in the figure, when the characteristic curve is present in a relatively large amount of background toner amount area (hereinafter referred to as a high adhesion area), the high adhesion amount side of the characteristic curve is It becomes a standing shape. This results in an approximate straight line with a slope greater than the appropriate value in the medium adhesion region. In addition, as shown in the lower characteristic curve in the figure, if the characteristic curve exists in a relatively small amount of background toner amount area (hereinafter referred to as a low adhesion area), the low adhesion quantity of the characteristic curve. It becomes the shape that the side lie down sideways. This results in an approximate straight line with a slope smaller than the appropriate value in the medium adhesion region.
そこで、制御部３０は、地汚れパターンの各区画にそれぞれ対向するサンプリングデータ群について、地汚れトナー量が所定の下限値から上限値までの範囲内にあるサンプリングデータだけを抽出する。そして、抽出したサンプリングデータだけからなる抽出データ群に基づいて、近似直線を求める。なお、サンプリング数の抽出数が２つ以下であった場合には、直線近似ができないことから、帯電バイアス調整処理を終了する。
Therefore, the
図１８は、近似直線と抽出データ群との関係を説明するためのグラフである。同図では、４つの抽出データ群に基づいて、４つの近似直線が求められている。何れの抽出データ群（同じ形状のプロット点の集合）も、サンプリングデータの地汚れトナー付着量が、下限値から上限値までの範囲内に収まっていることがわかる。なお、本プリンタでは、下限値として０．００５［ｍｇ／ｃｍ２］を採用している。また、上限値として０．０５［ｍｇ／ｃｍ２］を採用している。 FIG. 18 is a graph for explaining the relationship between the approximate line and the extracted data group. In the figure, four approximate straight lines are obtained based on four extracted data groups. It can be seen that in any of the extracted data groups (a set of plot points having the same shape), the amount of smudge toner adhesion of the sampling data is within the range from the lower limit value to the upper limit value. In this printer, 0.005 [mg / cm 2 ] is adopted as the lower limit value. Moreover, 0.05 [mg / cm 2 ] is adopted as the upper limit value.
制御部３０は、このようにして近似直線を求めたら、次に、その近似直線に基づいて、限界超え付着量となる地肌ポテンシャルを限界超え地肌ポテンシャルとして特定する。限界超え付着量は、地汚れＩＤを許容範囲のギリギリに留める地汚れトナー量よりも僅かに多い値であり、予めの実験によって定められた定数である。そして、下限値と上限値との間の値になっている。換言すると、限界超え付着量を下限値と上限値との間にするように、下限値や上限値が定められている。本プリンタでは、限界超え付着量として０．００７［ｍｇ／ｃｍ２］を採用している。
After obtaining the approximate straight line in this way, the
次に、制御部３０は、限界超え付着量となる限界超え地肌ポテンシャルＰ１を特定したら、帯電バイアス補正量βを次の式に基づいて求める。即ち、「β＝Ｐ１−（Ｐ２−Ｓ１）」という式である。この式において、Ｐ２は、前段のプロセスコントロールで決定された帯電電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとから求められた地肌ポテンシャル理論値である。また、Ｓ１は、所定のマージン量である。このマージン量Ｓ１は、予めの実験によって定められた定数である。これを地肌ポテンシャル理論値Ｐ２から減じることで、地肌ポテンシャル理論値Ｐ２を採用している条件における限界超え付着量が得られる地肌ポテンシャルである理論限界超えポテンシャルが求められる。換言すると、限界超え地肌ポテンシャルＰ１からマージンＳ１を減じることで、現状で地汚れトナー量を確実に許容範囲にする地肌ポテンシャルが求められる。先に示される式では、理論限界超えポテンシャルを限界超え地肌ポテンシャルＰ１から減じることで、帯電バイアスＶｃについて、帯電電位Ｖｄをほぼ目標帯電電位にするための適切な補正量である帯電バイアス補正量βを求めている。
Next, the
なお、この説明では帯電バイアスＶｃと帯電電位Ｖｄとの関係である図９に示されるグラフの傾きが１であること想定している。この傾きが１であれば、地肌ポテンシャルの変更量はそのまま帯電バイアスの補正値となる。帯電バイアスＶｃと帯電電位Ｖｄとの関係が異なる場合、例えば図９のグラフの傾きが２である場合には、上述した式は、β＝２×｛Ｐ１−（Ｐ２−Ｓ１）｝となる。 In this description, it is assumed that the slope of the graph shown in FIG. 9 which is the relationship between the charging bias Vc and the charging potential Vd is 1. If the slope is 1, the change amount of the background potential is directly used as a correction value for the charging bias. When the relationship between the charging bias Vc and the charging potential Vd is different, for example, when the slope of the graph of FIG. 9 is 2, the above formula is β = 2 × {P 1 − (P 2 −S 1 )}. It becomes.
本プリンタでは、マージン量Ｓ１として９０［Ｖ］を採用している。このため、例えば、地肌ポテンシャル理論値Ｐ２が１６０［Ｖ］であり、且つマージン量Ｓ１が９０［Ｖ］であり、限界超え地肌ポテンシャルＰ１が１３９［Ｖ］である場合には、帯電バイアス補正量βは、次のようにして求められる。即ち、「β＝１３９−（１６０−９０）＝６９［Ｖ］」と求められる。 In this printer, it employs a as a margin amount S 1 90 [V]. Thus, for example, a background potential theory P 2 is 160 [V], and a margin amount S1 is 90 [V], if the background potential P 1 exceeds the limit is 139 [V] is a charging bias The correction amount β is obtained as follows. That is, “β = 139− (160−90) = 69 [V]” is obtained.
制御部３０は、帯電バイアス補正量βを求めたら、プロセスコントロールで決定した帯電バイアスＶｃから帯電バイアス補正量βを減じることで、帯電電位Ｖｄをほぼ目標帯電電位にすることが可能な値に帯電バイアスＶｃを補正する。なお、帯電バイアス補正量βがプラスの値である場合、帯電バイアスＶｃはよりマイナス側に大きな値に補正されることから、実際の地肌ポテンシャルがより大きくなって地汚れの発生が抑えられるようになる。これに対し、帯電バイアス補正量βがマイナスの値である場合、制御部３０は、帯電バイアスＶｃを帯電バイアス補正量βの絶対値の分だけプラス側にシフトさせた値（絶対値を小さくした値）に補正する。これにより、実際の地肌ポテンシャルがより小さくなってキャリア付着の発生が抑えられるようになる。
After obtaining the charging bias correction amount β, the
本プリンタでは、既に説明したように、次のようにして帯電バイアス補正量βを決定している。即ち、近似直線を下限値と上限値との間のサンプリングデータだけに基づいて算出し、限界超え付着量を下限値と上限値との間に設定し、且つ、限界超え地肌ポテンシャルＰ１、地肌ポテンシャル理論値Ｐ２及びマージン量Ｓ１に基づいて決定している。かかる構成では、サンプリングデータの地汚れトナー量の座標が全て地汚れＩＤの許容範囲を超える値であったとしても、地汚れＩＤを許容範囲に留め得る帯電バイアス補正量βを求めることが可能である。このため、キャリア付着を生じてしまうほど地肌ポテンシャルを大きくすることなく地汚れパターンを形成することができるので、地汚れパターン形成時のキャリア付着の発生を回避することができる。 In this printer, as already described, the charging bias correction amount β is determined as follows. That is, the approximate straight line is calculated based only on the sampling data between the lower limit value and the upper limit value, the amount of adhesion exceeding the limit is set between the lower limit value and the upper limit value, and the background potential P 1 exceeding the limit is exceeded. It is determined based on the potential theory P 2 and margin amount S 1. In such a configuration, even if the coordinates of the soil toner amount of the sampling data are all values exceeding the allowable range of the soil ID, it is possible to obtain the charging bias correction amount β that can keep the soil ID within the allowable range. is there. For this reason, since the background dirt pattern can be formed without increasing the background potential to the extent that carrier adhesion occurs, it is possible to avoid the occurrence of carrier adhesion when the background dirt pattern is formed.
図１９は、感光体走行距離がある程度まで大きくなった感光体における帯電電位Ｖｄと、感光体の軸線方向における位置との関係を示すグラフである。Ａ３サイズの画像幅＝３００ｍｍに対して、作像幅を３２０ｍｍとし、１０ｍｍ位置と、１６０ｍｍ位置と、３１０ｍｍ位置とに反射型フォトセンサーを設けて帯電電位Ｖｄを測定した結果に基づいて作成されたものである。感光体の軸線方向においては、端部箇所のほうが中央箇所に比べて帯電電位Ｖｄが低下しており、地汚れを発生させ易くなることがわかる。 FIG. 19 is a graph showing the relationship between the charging potential Vd of the photoconductor with the photoconductor running distance increased to a certain extent and the position of the photoconductor in the axial direction. It was created based on the result of measuring the charged potential Vd by providing a reflective photosensor at 10 mm position, 160 mm position, and 310 mm position with an image forming width of 320 mm for an A3 size image width = 300 mm. Is. It can be seen that in the axial direction of the photoreceptor, the charging potential Vd is lower at the end portion than at the central portion, and it is easy to cause scumming.
図２０は、感光体走行距離がある程度まで大きくなった画像形成ユニットの帯電ローラの電気抵抗と、帯電ローラの軸線方向における位置との関係を示すグラフである。感光体走行距離がある程度大きくなると、帯電ローラの軸線方向の端部がシリカ（トナー添加剤）で汚れることで、端部の電気抵抗が中央部よりも上がる。これにより感光体の１０ｍｍ位置と、１６０ｍｍ位置と、３１０ｍｍ位置とで帯電電位Ｖｄの偏差が生ずる。 FIG. 20 is a graph showing the relationship between the electrical resistance of the charging roller of the image forming unit in which the photosensitive member travel distance has increased to a certain extent and the position of the charging roller in the axial direction. When the photosensitive member travel distance is increased to some extent, the end of the charging roller in the axial direction is contaminated with silica (toner additive), so that the electrical resistance of the end increases from the center. As a result, deviations in the charging potential Vd occur between the 10 mm position, the 160 mm position, and the 310 mm position of the photoconductor.
そこで、本プリンタにおいては、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色の地汚れパターン及び位置特定用のトナー像の組み合わせを、感光体や帯電ローラの端部に対応するベルト幅方向端部に形成する。より詳しくは、各色についてそれぞれ、前述の組み合わせを、第１反射型フォトセンサー２０ａに対応するベルト幅方向一端部、又は第４反射型フォトセンサー２０ｄに対応するベルト幅方向他端部に形成する。これにより、地汚れの発生を敏感に検知することができる。
Therefore, in this printer, a combination of the background stain pattern of each color of Y, C, M, and K and a toner image for position identification is formed at the end in the belt width direction corresponding to the end of the photoconductor or the charging roller. . More specifically, for each color, the above-described combination is formed at one end in the belt width direction corresponding to the first
なお、望ましくは、各色についてそれぞれ、前述の組み合わせをベルト幅方向一端部、ベルト幅方向他端部の両方に形成し、地汚れパターンの各区画のトナー付着量をそれぞれ一端部と他端部とで検知し、それらの平均値を求めることが望ましい。これにより、より適切な帯電バイアス補正量βを求めることができるようになる。 Desirably, for each color, the above-mentioned combination is formed on both the one end in the belt width direction and the other end in the belt width direction, and the toner adhesion amount in each section of the background stain pattern is set to one end and the other end, respectively It is desirable to detect the average value of them. As a result, a more appropriate charging bias correction amount β can be obtained.
図１４に示されるように、本プリンタでは、地汚れパターンを形成する際に、帯電バイアスＶｃを段階的に上昇させている。これは、帯電バイアスを絶対値の大きな値から小さな値に段階的に変化させることを意味しており（帯電バイアスＶｃがマイナス極性であることから下降するほど絶対値が大きくなる）、地肌ポテンシャルを段階的に小さくしていくことになる。つまり、各区画を地汚れトナー量の小さなものから順に帯電バイアスＶｃの設定によって感光体に形成していく。地汚れが発生するということは、僅かではあるものの、現像剤のトナーが消費されてトナー濃度を低下させていることになる。地汚れトナー量の小さな区画から順に感光体に形成していくことで、地汚れパターンの先端から後端までを形成する過程でトナー濃度を少しずつ低下させていくようにしている。これにより、トナー濃度の低下に起因する区画に対する地汚れトナー量の不適切化を抑えて、地汚れ性能をより高精度に検出することができる。そして、トナーを多く消費する位置特定用のトナー像を地汚れパターンよりもベルト移動方向の後側に形成することで、その現像タイミングを地汚れパターン後端部の現像タイミングよりも後にしている。これにより、位置特定用のトナー像の現像によるトナー濃度の低下による地汚れ性能検出精度の低下を回避することができる。 As shown in FIG. 14, in the present printer, the charging bias Vc is increased stepwise when forming the background stain pattern. This means that the charging bias is changed stepwise from a large absolute value to a small value (the absolute value increases as the charging bias Vc decreases because the charging bias Vc has a negative polarity). It will be made smaller step by step. That is, each section is formed on the photoconductor by setting the charging bias Vc in order from the one with the smallest amount of ground toner. The occurrence of scumming is a small amount, but the toner of the developer is consumed and the toner density is lowered. The toner density is gradually decreased in the process of forming the background pattern from the front end to the rear end by forming the photosensitive body in order from the section having the small background toner amount. As a result, it is possible to detect the scumming performance with higher accuracy by suppressing improper scumming toner amount for the section due to the decrease in toner density. Further, by forming a toner image for position identification that consumes a lot of toner on the rear side in the belt moving direction from the background pattern, the development timing is set behind the development timing at the rear end portion of the background pattern. . As a result, it is possible to avoid a decrease in the soiling performance detection accuracy due to a decrease in toner density due to the development of the position specifying toner image.
また、位置特定用のトナー像については、必ずしも、地汚れパターンよりもベルト移動方向の前側や後側に形成する必要はない。例えば、図２１に示されるように、位置特定用のＹトナー像を、Ｙ地汚れパターンＹＪＰに対してベルト幅方向に並べて形成してもよい。図示の例では、第１反射型フォトセンサー２０ａによる検知位置を通るようにベルト幅方向の一端部に形成されたＹ地汚れパターンＹＪＰの横に位置特定用のＹトナー像ＹＳＴを形成している。そして、そのＹトナー像ＹＳＴが第２反射型フォトセンサー２０ｂによる検知位置に進入したタイミングに基づいて、一端部のＹ地汚れパターンＹＪＰの各区画が第１反射型フォトセンサー２０ａによる検知位置に進入するタイミングを特定する。他端部のＹ地汚れパターンＹＪＰの各区画が第４反射型フォトセンサー２０ｄによる検知位置に進入するタイミングも特定する。かかる構成では、各区画の進入タイミングをより精度良く特定することができる。
Further, the toner image for position identification does not necessarily have to be formed on the front side or the rear side in the belt movement direction with respect to the background pattern. For example, as shown in FIG. 21, Y toner images for position identification may be formed side by side in the belt width direction with respect to the Y background dirt pattern YJP. In the illustrated example, a position-determining Y toner image YST is formed beside the Y background stain pattern YJP formed at one end in the belt width direction so as to pass the detection position by the first
次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
本発明者らは、実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を用いてプリントテストを行ったところ、上述した帯電バイアス調整制御を実施した直後に、画像濃度が大きく変化したり、細線の太さが大きく変化したりすることがあった。同時に、色味も大きく変化した。そこで、本発明者らは、面積階調法による１６階調パターン像を形成してその色差△Ｅを測定する実験を行った。
Next, a characteristic configuration of the printer according to the embodiment will be described.
The present inventors conducted a print test using a printer testing machine having the same configuration as the printer according to the embodiment. As a result, the image density changed greatly or the fine line In some cases, the thickness of the material changed significantly. At the same time, the color changed greatly. Therefore, the present inventors conducted an experiment in which a 16 gradation pattern image was formed by the area gradation method and the color difference ΔE was measured.
色差△Ｅについては、次のようにして測定した。即ち、プリンタ試験機によってＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）の１６階調パターン像を白色紙にプリントした。その後、帯電バイアスＶｃをそれまでの設定よりも５０［Ｖ］だけ変化させてから、Ｃ、Ｍの１６階調パターン像をもう一度プリントした。それらの１６階調パターン像は、１６階調目の階調部が矩形状外郭の内部の全てをトナーで覆った画像面積率１００［％］のベタ画像部になっている。また、１５階調目，１４階調目，１３階調目，１２階調目，１１階調目，１０階調目の階調部の画像面積率が９３．７５［％］，８７．５０［％］，８１．２５［％］，７５．００［％］，６８．７５［％］，６２．５０［％］になっている。また、９階調目，８階調目，７階調目，６階調目，５階調目，４階調目の階調部の画像面積率が５６．２５［％］，５０．００［％］，４３．７５［％］，３７．５０［％］，３１．２５［％］，２５．００［％］になっている。また、３階調目，２階調目，１階調目の階調部の画像面積率が１８．７５［％］，１２．５０［％］，６．２５［％］になっている。１５階調から１階調までは、階調数の減少につれて画像面積率を６．２５［％］ずつ減じた画像面積率になっているのである。 The color difference ΔE was measured as follows. That is, a 16-tone pattern image of C (cyan) and M (magenta) was printed on white paper by a printer tester. Thereafter, the charging bias Vc was changed by 50 [V] from the previous setting, and then a 16-tone pattern image of C and M was printed once again. These 16 gradation pattern images are solid image portions with an image area ratio of 100%, in which the gradation portion of the 16th gradation covers all the inside of the rectangular outline with toner. Further, the image area ratios of the gradation portions of the 15th gradation, the 14th gradation, the 13th gradation, the 12th gradation, the 11th gradation, and the 10th gradation are 93.75 [%] and 87.50. [%], 81.25 [%], 75.00 [%], 68.75 [%], and 62.50 [%]. Further, the image area ratio of the gradation part of the ninth gradation, the eighth gradation, the seventh gradation, the sixth gradation, the fifth gradation, and the fourth gradation is 56.25 [%], 50.00. [%], 43.75 [%], 37.50 [%], 31.25 [%], and 25.00 [%]. Further, the image area ratios of the gradation parts of the third gradation, the second gradation, and the first gradation are 18.75 [%], 12.50 [%], and 6.25 [%]. From the 15th gradation to the 1st gradation, as the number of gradations decreases, the image area ratio decreases by 6.25 [%].
測定器として、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製のＸ−Ｒｉｔｅ９３８またはＸ−Ｒｉｔｅ９３９を用いて、帯電バイアスＶｃを変化させる前後の１６階調パターン像間でのＬ＊ａ＊ｂ＊系での色差△Ｅを測定した。なお、測定器については、前述した二つの測定器と同等の性能のものであれば、他の測色器を用いてもよい。 Using X-Rite 938 or X-Rite 939 manufactured by X-Rite as a measuring instrument, the color difference ΔE in the L * a * b * system between the 16 gradation pattern images before and after changing the charging bias Vc. It was measured. As for the measuring device, other color measuring devices may be used as long as they have the same performance as the two measuring devices described above.
図２２は、この実験における色差△Ｅと１６階調パターン像の階調数との関係を示すグラフである。図示のように、Ｃ、Ｍのそれぞれにおいて、１階調目、２階調目、３階調目、１６階調目では、帯電バイアスＶｃを変化させる前後における色差△Ｅが比較的小さくなっている。色差△Ｅの比較的大きな階調に着目すると、Ｃでは、４階調目から１０階調目までにおいて大きな変化が認められる。また、Ｍでは、９階調目から１２階調目までにおいて大きな変化が認められる。それらの範囲では、帯電バイアスＶｃを変化させる前後で、画像濃度の大きな変化も認められた。また、それらの階調について、帯電バイアスＶｃ変化前、変化後のそれぞれで細線画像を形成して、両者を比較したところ、太さの大きな変化も認められた。 FIG. 22 is a graph showing the relationship between the color difference ΔE and the number of gradations of the 16 gradation pattern image in this experiment. As shown in the figure, in each of C and M, the color difference ΔE before and after changing the charging bias Vc is relatively small at the first gradation, the second gradation, the third gradation, and the sixteenth gradation. Yes. Focusing on the relatively large gradation of the color difference ΔE, a large change is recognized in C from the fourth gradation to the tenth gradation. In M, a large change is recognized from the 9th gradation to the 12th gradation. In those ranges, a large change in image density was also observed before and after changing the charging bias Vc. Further, for those gradations, a thin line image was formed before and after the change of the charging bias Vc, and when both were compared, a large change in thickness was recognized.
このような色差△Ｅの変化、細線の太さ変化、及び画像濃度変化が発生するのは、次のような理由によるものと考えられる。即ち、感光体に１ドットを書き込む光ビームは、図２３（ａ）に示されるように、ビームスポットの半径方向の位置ｘにおけるスポット中心でエネルギーが最も強くなり、中心から外に向かうにつれてエネルギーが徐々に弱くなっていく。このような光ビームが、帯電電位Ｖｄ＝Ｖ１［Ｖ］に帯電した感光体に照射されると、照射された部分は、光ビームエネルギー分布と感光体の感度特性との作用により、図２３（ｂ）に示されるような電位分布になる。電子写真プロセスでは、感光体表面のうち、電位の絶対値が現像バイアスＶｂの絶対値よりも小さくなっている部分にトナーが付着する。このため、１ドットに着目すると、図２３（ｂ）の例ではドット径がＸ１になる。一方、帯電電位ＶｄをＶ２［Ｖ］まで上げたとする（｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜）。すると、図２３（ｃ）に示されるように、ビームスポットにおいて、現像バイアスＶｂよりも低電位になる領域がより小さくなる。この結果、ドット径がＸ１よりも小さいＸ２になる。 Such a change in color difference ΔE, a change in the thickness of a thin line, and a change in image density are considered to be due to the following reason. That is, as shown in FIG. 23A, the light beam for writing one dot on the photosensitive member has the strongest energy at the spot center at the position x in the radial direction of the beam spot, and the energy increases from the center toward the outside. It gradually weakens. When such a light beam is applied to the photosensitive member charged to the charged potential Vd = V 1 [V], the irradiated portion is affected by the effect of the light beam energy distribution and the sensitivity characteristic of the photosensitive member as shown in FIG. The potential distribution is as shown in (b). In the electrophotographic process, toner adheres to a portion of the photoreceptor surface where the absolute value of the potential is smaller than the absolute value of the developing bias Vb. Therefore, paying attention to one dot, the dot diameter becomes X 1 in the example of FIG. 23 (b). On the other hand, it is assumed that the charging potential Vd is increased to V 2 [V] (| V 1 | <| V 2 |). Then, as shown in FIG. 23 (c), the region where the potential is lower than the developing bias Vb becomes smaller in the beam spot. As a result, the dot diameter becomes X2 smaller than X1.
帯電バイアス調整処理において、帯電バイアスＶｃの調整量を大きくし過ぎると、それに伴って帯電電位Ｖｄを大きく変化させることから、調整前後でドット径を大きく変化させる。これにより、画像の面積階調部では、ドット数が同じであっても、ドットの占める面積率が異なってくることから、画像濃度が変動してしまう。また、細線では、調整前後で太さが大きく変化してしまう。また、互いに異なる一次色（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を二つ重ね合わせた二次色の画像部や、一次色を三つ重ね合わせた三次色の画像部では、調整前後で一次色の色差△Ｅが大きく変化することで、色味が大きく変化してしまう。 In the charging bias adjustment process, if the adjustment amount of the charging bias Vc is excessively increased, the charging potential Vd is greatly changed accordingly, so that the dot diameter is largely changed before and after the adjustment. As a result, in the area gradation portion of the image, even if the number of dots is the same, the area ratio occupied by the dots differs, so that the image density varies. In addition, the thickness of the thin line changes greatly before and after the adjustment. In addition, in a secondary color image portion in which two different primary colors (Y, C, M, K) are overlaid, and in a tertiary color image portion in which three primary colors are overlaid, the primary color is changed before and after adjustment. When the color difference ΔE changes greatly, the color changes greatly.
このような不具合を抑えるためには、帯電電位Ｖｄの増減に伴って現像バイアスＶｂも増減させればよいのであるが、そうすると、地肌ポテンシャルを変化させることができずに、地汚れやキャリア付着を引き起こしてしまう。このため、帯電電位Ｖｄの増減に伴って現像バイアスＶｂを増減させることはできない。 In order to suppress such a problem, the development bias Vb may be increased / decreased as the charging potential Vd is increased / decreased. However, the background potential cannot be changed, and background contamination and carrier adhesion are prevented. It will cause. For this reason, the development bias Vb cannot be increased or decreased as the charging potential Vd increases or decreases.
本発明者らは、プリンタ試験機を用いて、第二プリントテストを実施した。この第二プリントテストでは、Ｍの一色について、帯電バイアスＶｃを変化させる前後において、１６階調における１０階調目のハーフトーンパッチトナー像を形成して両者の色差△Ｅを測定した。色差△Ｅを最も大きくした１０階調目に着目したのである。帯電バイアスＶｃの変化後については、変化直後の初期、及び変化後に所定枚数のハーフトーンパッチトナー像を出力した時点の経時、の二つのタイミングでそれぞれ色を測定し、それぞれについて調整前との色差△Ｅを算出した。帯電バイアスＶｃの変化量については、−５０［Ｖ］、−３０［Ｖ］、０［Ｖ］、３０［Ｖ］、５０［Ｖ］の５通りを採用した。 The inventors conducted a second print test using a printer tester. In this second print test, for one color of M, before and after changing the charging bias Vc, a halftone patch toner image of the 10th gradation in 16 gradations was formed and the color difference ΔE between them was measured. The focus was on the 10th gradation with the largest color difference ΔE. After the change of the charging bias Vc, the color is measured at two timings, the initial immediately after the change and the time when the predetermined number of halftone patch toner images are output after the change, and the color difference from before the adjustment. ΔE was calculated. Regarding the amount of change in the charging bias Vc, five types of −50 [V], −30 [V], 0 [V], 30 [V], and 50 [V] were employed.
この第二テストプリントにおける色差△Ｅと帯電バイアス変更量との関係を図２４に示す。図示のように、第二テストプリントにおける色差△Ｅの最大値は１０より少し大きな値であり、この最大値は、帯電バイアス変更量＝５０［Ｖ］の変更をしてから連続プリント後（経時）に発生したものである。本発明者らは、別の実験により、色差△Ｅを１０以下に留めれば、帯電バイアス調整制御を実施することによる色味変化量、細線太さ変化量、画像濃度変化量をそれぞれぎりぎり許容範囲内に留め得ることを見出した。同図より、その条件を満足させるためには、帯電バイアス調整制御における帯電バイアス変更量の上限値（以下、上限調整量という）を３０［Ｖ］にすればよいことがわかる。 FIG. 24 shows the relationship between the color difference ΔE and the charging bias change amount in the second test print. As shown in the drawing, the maximum value of the color difference ΔE in the second test print is a value slightly larger than 10, and this maximum value is changed after the continuous printing after changing the charging bias change amount = 50 [V]. ). As a result of another experiment, the inventors of the present invention allowed the color change ΔE, the fine line thickness change amount, and the image density change amount to be barely allowed by performing the charging bias adjustment control if the color difference ΔE is kept to 10 or less. We found that it could stay within the range. From the figure, it can be seen that in order to satisfy the condition, the upper limit value of the charging bias change amount in charging bias adjustment control (hereinafter referred to as the upper limit adjustment amount) should be set to 30 [V].
このようにして求めた上限調整量を限度として帯電バイアス調整制御で帯電バイアスＶｃを調整するように制御部３０を構成すれば、色味変化量、細線太さ変化量、及び画像濃度変化量を何れも許容範囲内に収めることができる。具体的には、１６階調パターン像のテストプリントを実施して帯電バイアス変更後の初期及び経時のそれぞれについて、変更前との色差△Ｅを測定し、４階調から１２階調までの色差△のそれぞれを許容限界以下にする上限調整量を求める。そして、その範囲内で帯電バイアスＶｃを調整させるように制御部３０を構成するのである。もちろん、１６階調すべてについて色差ΔＥを測定し、全てを許容範囲内に収めるようにしてもよい。なお、Ｃ，Ｍの二色だけの実験結果を示したが、Ｙも同様の実験結果になった。また、Ｋも、細線の太さや画像濃度については、Ｙ，Ｃ，Ｍと同様の実験結果になった。
If the
そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、帯電バイアス調整制御において、上限調整量＝３０［Ｖ］（これは絶対値でありプラス側、マイナス側のいずれも３０Ｖ）の範囲内で帯電バイアスＶｃを補正するように、制御部３０を構成している。
Therefore, in the printer according to the embodiment, in the charging bias adjustment control, the charging bias Vc is corrected within the range of the upper limit adjustment amount = 30 [V] (this is an absolute value and both the positive side and the negative side are 30 V). Thus, the
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
［第一実施例］
実施形態に係るプリンタでは、帯電バイアスＶｃの上限調整量を、色差ΔＥを１０以下に留め得る３０［Ｖ］に設定した。しかしながら、近年のプロダクションプリンティングマシンにおいては、従来のオフセット印刷機との代替を図るために、色差ΔＥを５以下、好ましくは３以下にすることが望まれるようになってきている。そのようなニーズに対応すべく、第一実施例に係るプリンタに特徴的な構成を設けている。以下、この特徴的な構成について説明する。
Next, printers according to the respective examples in which a more characteristic configuration is added to the printer according to the embodiment will be described. Note that the configuration of the printer according to each example is the same as that of the embodiment unless otherwise specified.
[First embodiment]
In the printer according to the embodiment, the upper limit adjustment amount of the charging bias Vc is set to 30 [V] that can keep the color difference ΔE to 10 or less. However, in recent production printing machines, it has been desired that the color difference ΔE be 5 or less, preferably 3 or less, in order to replace the conventional offset printing machine. In order to meet such needs, a configuration characteristic of the printer according to the first embodiment is provided. Hereinafter, this characteristic configuration will be described.
第一実施例に係るプリンタでは、階調再現時に用いる変換テーブルを必要に応じて補正するようになっている。この補正については、帯電バイアス調整制御を実施した直後に、必要に応じて実施する。実施する場合には、まず、所定の面積階調パターン像を形成して、その面積階調パターン像における各階調部の画像濃度（トナー付着量）を検知する。そして、各階調部について狙いの画像濃度からのずれ量を把握した結果に基づいて、各階調部で狙いの画像濃度が得られるように、階調再現条件たる変換テーブルを補正する。この変換テーブルは、各一次色の各画素の階調値（一次色毎の画素値）を入力データとし、その入力データを狙いの画像濃度が得られる階調値に変換して出力データとするためのものである。この変換テーブルに基づいて、画像データの各画素の階調値を変換し、変換後の階調値に基づいて画像を形成することで、狙いの画像濃度を得ることができる。各画素の各一次色の階調値のそれぞれは、０から２５５までの２５６階調で表現されている。 In the printer according to the first embodiment, the conversion table used for tone reproduction is corrected as necessary. This correction is performed as necessary immediately after the charging bias adjustment control is performed. In the implementation, first, a predetermined area gradation pattern image is formed, and the image density (toner adhesion amount) of each gradation portion in the area gradation pattern image is detected. Then, based on the result of grasping the deviation amount from the target image density for each gradation part, the conversion table as the gradation reproduction condition is corrected so that the target image density is obtained in each gradation part. This conversion table uses the gradation value (pixel value for each primary color) of each pixel of each primary color as input data, converts the input data into a gradation value that can obtain a target image density, and uses it as output data. Is for. A target image density can be obtained by converting the gradation value of each pixel of the image data based on the conversion table and forming an image based on the converted gradation value. Each gradation value of each primary color of each pixel is expressed by 256 gradations from 0 to 255.
一般に、作像性能が経時変化すると、０から２５５までのデータ上の階調変化に対し、実際の画像濃度はリニアに変化せずに、例えば図２５の帯電バイアス調整前のように、曲線状のグラフ特性になってくる。そこで、図２５における帯電バイアス調整前のような曲線状のグラフを、直線状のグラフに変化させるように、変換テーブルを補正するのである。この補正を、図示のように、帯電バイアス調整制御の直後に実施することで、色差△Ｅを、１０以下よりも優れた５以下や３以下にすることが可能になる。 In general, when the image forming performance changes with time, the actual image density does not change linearly with respect to the gradation change on the data from 0 to 255. For example, as shown in FIG. It becomes the graph characteristic. Therefore, the conversion table is corrected so that the curved graph before the charging bias adjustment in FIG. 25 is changed to a linear graph. By performing this correction immediately after the charging bias adjustment control as shown in the figure, the color difference ΔE can be made 5 or less or 3 or less, which is better than 10 or less.
図２６は、第一実施例に係るプリンタの制御部３０によって実施される制御フローを示すフローチャートである。この制御フローは、帯電バイアス調整制御の開始条件（トリガー）を満足したことに基づいて開始される。制御部３０は、帯電バイアス調整制御を実施した後（Ｓ１）、直前の帯電バイアス調整処理における帯電バイアスＶｃの調整量について所定の閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ２）。この閾値は、予めの実験結果に基づいて設定されているもので、色差△Ｅを高品質用狙いの５以下、あるいは３以下に留め得る値になっている。このため、直前の帯電バイアス調整制御における調整量が閾値を超えている場合には、色差△Ｅを高品質用狙い以下にすることができない状態になっている。そこで、調整量が閾値を超えている場合（Ｓ２でＹ）には、変換テーブルを補正するために、後述するＳ３からＳ６のフローを実施する。これに対し、調整量が閾値を超えていない場合（Ｓ２でＮ）には、一連の処理フローを終える。
FIG. 26 is a flowchart illustrating a control flow executed by the
変換テーブルを補正する場合には、まず、１６階調の面積階調パターン像を形成し（Ｓ３）、そのパターンにおける各階調部のそれぞれの画像濃度（トナー付着量）を光学センサーユニット２０で検知する（Ｓ４）。そして、図２６における帯電バイアス調整後のグラフのように、各画像濃度値と各階調値との関係について線形特性になる直線近似式を求めた後（Ｓ５）、この直線近似式に基づいて、変換テーブルを補正する（Ｓ６）。以上の処理を、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色のそれぞれで個別に実施する。このような変換テーブルの補正により、例えば図２６に示されるように、ある画像濃度値について、帯電バイアス調整前に階調値Ｘ１で処理していたものを、階調値Ｘ２で処理するようになる。これにより、色差△Ｅを高品質用狙い（例えば３や５）以下にすることが可能になる。
When correcting the conversion table, first, an area gradation pattern image of 16 gradations is formed (S3), and the image density (toner adhesion amount) of each gradation part in the pattern is detected by the
図２７は、変換テーブルの補正の有無と、テストプリントにおける色差△Ｅの最大値と、帯電バイアス調整制御における上限調整量との関係を示すグラフである。図示のように、変換テーブルの補正を実施しない場合には、色差△Ｅの最大値が帯電バイアスＶｃの上限補正量に対応した値（標準の狙い）になる。これに対し、変換テーブルの補正を実施する場合には、色差△Ｅの最大値を高品質用の狙いにすることが可能になる。 FIG. 27 is a graph showing the relationship between the presence / absence of correction of the conversion table, the maximum value of the color difference ΔE in the test print, and the upper limit adjustment amount in the charging bias adjustment control. As shown in the figure, when correction of the conversion table is not performed, the maximum value of the color difference ΔE becomes a value (standard aim) corresponding to the upper limit correction amount of the charging bias Vc. On the other hand, when correcting the conversion table, the maximum value of the color difference ΔE can be aimed for high quality.
第一実施例では、変換テーブルを補正するために形成する面積階調パターン像として１６階調のものを採用したが、階調数はこれに限られるものではない。１６階調よりも増やしてもよいし、上述したように色差△Ｅが特に大きくなる４階調目から１２階調目の階調部だけを形成してもよい。また、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのうち、何れか一色でも帯電バイアスＶｃの調整量が閾値を超えた場合には、全ての色について変換テーブルを補正するようにしてもよい。 In the first embodiment, the area gradation pattern image formed in order to correct the conversion table is 16 gradations, but the number of gradations is not limited to this. The number of gradations may be increased from 16 gradations, or only the gradation parts of the 4th to 12th gradations where the color difference ΔE is particularly large as described above may be formed. Further, when the adjustment amount of the charging bias Vc exceeds a threshold value for any one of Y, C, M, and K, the conversion table may be corrected for all colors.
なお、変換テーフルの補正によって細線の太さの変化を抑えることはできないが、これについては、階調値の変更量に応じてライン幅を補正するライン幅補正処理を実施ことで対応できる。例えば、図２６に示されるように階調値をＸ１からＸ２に変更した場合に、その差である「Ｘ２−Ｘ１」に応じてライン幅を変更する処理である。ライン幅の変更については、オリジナルの画像データにおいて１ドット幅のラインを出力すべきところを、「Ｘ２−Ｘ１」の値に応じたドット数の幅のラインに変更すればよい。このようにすれば、細線の太さの変化量についても、高品質用狙い以下に留めることが可能になる。階調値の変更量に対してどの程度のドット数で幅を変えるかについては、機種仕様によって異なってくる。よって、帯電バイアスＶｃの調整量と、階調値の変更量と、ライン幅の変化量とを実験によって測定した結果に基づいて、階調値の変更量からライン幅の変更量を求めるためのアルゴリズムを構築する。 Although the change in the thickness of the thin line cannot be suppressed by correcting the conversion table, this can be dealt with by performing a line width correction process for correcting the line width according to the change amount of the gradation value. For example, when the gradation value is changed from X1 to X2 as shown in FIG. 26, the line width is changed according to “X2−X1” which is the difference. As for the change of the line width, the place where the line of 1 dot width should be output in the original image data may be changed to the line having the number of dots corresponding to the value of “X2−X1”. In this way, it is possible to keep the amount of change in the thickness of the thin line below the high quality target. The number of dots to change the width with respect to the change amount of the gradation value differs depending on the model specification. Therefore, the line width change amount is obtained from the gradation value change amount based on the experimentally measured amounts of adjustment of the charging bias Vc, gradation value change amount, and line width change amount. Build the algorithm.
［第二実施例］
帯電バイアス調整制御では、帯電バイアスＶｃを段階的に変化させながら地汚れパターンを形成する都合上、ユーザーの命令に基づく画像を形成することができない。このため、実施に伴って装置のダウンタイムを増加させてしまう。実施形態に係るプリンタでは、感光体走行距離が１０［ｋｍ］以上になり、且つ温度が１０［℃］以下になるか、あるいは絶対湿度が適正でなくなるかした場合には、必ず帯電バイアス調整制御が実施されることになる。しかしながら、温度が例えば６［℃］などと比較的低かったり、絶対湿度が適正でなかったり（低すぎたり高すぎたり）しても、前回においてその温度や湿度の条件、あるいはそれに近い条件で帯電バイアス調整制御を実施していれば、今回の実施の必要性は低い。
[Second Example]
In the charging bias adjustment control, an image based on a user's command cannot be formed for the purpose of forming a ground stain pattern while changing the charging bias Vc stepwise. For this reason, the downtime of an apparatus is increased with implementation. In the printer according to the embodiment, the charging bias adjustment control is always performed when the travel distance of the photosensitive member is 10 [km] or more and the temperature is 10 [° C.] or less or the absolute humidity is not appropriate. Will be implemented. However, even if the temperature is relatively low, for example, 6 [° C], or the absolute humidity is not appropriate (too low or too high), the battery was charged at or near that temperature and humidity conditions in the previous time. If the bias adjustment control is implemented, the necessity for this implementation is low.
そこで、第二実施例に係るプリンタの制御部３０は、帯電バイアス調整制御を実施したときに環境センサー５２による環境の検知結果をＲＡＭに記憶しておく。そして、帯電バイアス調整制御の実施の必要性を判定するときに、温度が比較的低かったり、絶対湿度が適正でなかったりした場合であっても、次のような場合には、帯電バイアス調整制御を実施しないことにする。即ち、前回の帯電バイアス調整制御実施時からの温度変化量が比較的小さかったり、絶対湿度変化量が比較的小さかったりした場合である。このようにすることで、帯電バイアス調整制御を不要に実施することによる装置のダウンタイムの発生を回避することができる。
Therefore, the
帯電バイアス調整制御では、パッチ状トナー像を検知するプロセスコントロール処理とは異なり、地肌部というトナー付着量の極めて少ない感光体領域のトナー付着量を検知する。このため、例えばトナー飛散によるトナー付着など、地肌ポテンシャルとは直接的に関連しない突発的な要因によって地肌部に付着したトナーを敏感に検知したことにより、帯電バイアスＶｃを不要に大きな調整量で調整してキャリア付着を引き起こすことがある。 In the charging bias adjustment control, unlike the process control process for detecting the patch-like toner image, the toner adhesion amount of the photosensitive region having a very small amount of toner adhesion such as a background portion is detected. For this reason, the charging bias Vc is adjusted with an unnecessarily large adjustment amount by sensitively detecting the toner adhering to the background due to a sudden factor that is not directly related to the background potential, such as toner adhesion due to toner scattering, for example. May cause carrier adhesion.
そこで、制御部３０は、帯電バイアス調整処理を実施したときに、そのときの帯電バイアスＶｃの調整量をＲＡＭに記憶しておく。そして、次回のプロセスコントロール処理を実施した後に、帯電バイアス調整制御の必要性を判定する際に、前回の帯電バイアス調整制御における調整量が比較的大きい場合には、環境によらず帯電バイアス調整制御を実施するようになっている。
Therefore, when performing the charging bias adjustment process, the
図２８は、第二実施例に係るプリンタの制御部３０によって実施される定期ルーチン処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートにおける主な流れは、図１３の定期ルーチン処理と同様であるので、図１３の定期ルーチン処理と異なる点だけを説明する。図２８において、Ｓ１〜Ｓ３までの流れは図１３のフローチャートと同じである。制御部３０は、前回の帯電バイアス調整制御を実施してからの感光体走行距離が１０［ｋｍ］以上になったか否かを判定するＳ４の工程を実施する前に、調整量についての判定を行う。具体的には、前回の帯電バイアス調整制御における帯電バイアスＶｃの調整量について１５［Ｖ］を超えているか否かを判定する（Ｓ１１）。一般に、帯電電位Ｖｄが狙いからずれていく現象は徐々に起こるため、帯電バイアス調整制御で帯電バイアスＶｃが大きく調整されることは少ない。このため、大きく調整された場合には、感光体地肌部に対して突発的な要因によって付着したトナーが検知されたことにより、調整量が不要に大きくなってしまっている可能性がある（以下、このケースを「不要調整」という）。そこで、制御部３０は、調整量が１５［Ｖ］を超えている場合には（Ｓ１１でＮ）、環境にかかわらず帯電バイアス調整制御を実施するために、処理フローをＳ７に進める。これにより、前回の帯電バイアス調整制御で「不要調整」が発生して帯電電位Ｖｄが不要に高くなっている場合に、帯電電位Ｖｄを迅速に適切な値まで下げて、感光体の不要な劣化を抑えることができる。
FIG. 28 is a flowchart illustrating a flow of a regular routine process performed by the
なお、第二実施例では、大きく調整されたか否かの判断基準として、１５［Ｖ］を採用しているが、その理由は、予めの実験によって１５［Ｖ］の場合に「不要調整」の発生率が１０［％］になることが判明したからである。発生率がより高くなる値や、より低くなる値を基準にしてもよい。 In the second embodiment, 15 [V] is adopted as a criterion for determining whether or not a large adjustment has been made. The reason for this is that, in the case of 15 [V] by a prior experiment, “unnecessary adjustment” is performed. This is because it has been found that the occurrence rate is 10%. A value at which the occurrence rate becomes higher or a value at which the occurrence rate becomes lower may be used as a reference.
制御部３０は、Ｓ５の工程で１０［℃］以下であると判定した場合には（Ｓ５でＹ）、そのままフラグをセットしないで、前回の帯電バイアス調整制御を実施してから現時点に至るまでの温度変化量について比較的大きいか否かを判定する（Ｓ１２）。例えば、温度変化量が２［℃］以上である場合に比較的大きいと判定する。そして、比較的大きい場合には（Ｓ１２でＹ）、フラグをセットした後に帯電バイアス調整制御を実施する（Ｓ７→Ｓ９→Ｓ１０）。一方、温度変化量が比較的大きくない場合には（Ｓ１２でＮ）、帯電バイス調整制御を実施せず、それまでと同じ値の帯電バイアスＶｃを採用することにして、帯電バイアスＶｃを調整しないままにする（Ｓ１４）。これにより、帯電バイアス調整制御を不要に実施することによるダウンタイムの増加を回避することができる。
When it is determined that the temperature is 10 [° C.] or lower in step S5 (Y in S5), the
また、制御部３０は、絶対湿度について適正でないと判定した場合には（Ｓ６でＮ）、そのままフラグをセットしないで、前回の帯電バイアス調整制御を実施してから現時点に至るまでの絶対湿度変化量について比較的大きいか否かを判定する（Ｓ１３）。例えば、絶対湿度変化量が２［ｍｇ／ｍ３］以上である場合に比較的大きいと判定する。そして、比較的大きい場合には（Ｓ１３でＹ）、フラグをセットした後に帯電バイアス調整制御を実施する（Ｓ７→Ｓ９→Ｓ１０）。一方、絶対湿度変化量が比較的大きくない場合には（Ｓ１３でＮ）、帯電バイス調整制御を実施せず、それまでと同じ値の帯電バイアスＶｃを採用することにして、帯電バイアスＶｃを調整しないままにする（Ｓ１４）。これにより、帯電バイアス調整制御を不要に実施することによるダウンタイムの増加を回避することができる。
If the
［第三実施例］
第二実施例では、前回の帯電バイアス調整制御実施時からの環境変化量が大きくない場合には帯電バイアス調整制御を実施しないようにしたが、逆に環境が急変しているような場合には、帯電バイアス調整制御を頻繁に実施することが望ましいケースがある。稀ではあるが、寒冷地の朝など、マシンが冷え切った状帯でメインスイッチが入れられ、プロセスコントロールなどが完了した後、暖房が効きだすようなケースである。このようなケースでは、マシンの起動とともに急速に帯電装置や感光体の温度が上昇することから、帯電バイアス調整制御を細かい時間間隔で定期的に実施することが望ましい。
[Third embodiment]
In the second embodiment, the charging bias adjustment control is not performed when the environmental change amount from the previous charging bias adjustment control is not large, but conversely when the environment is suddenly changing. In some cases, it is desirable to frequently perform charging bias adjustment control. In rare cases, such as in a cold morning, the main switch is turned on when the machine is cold, and after the process control is completed, heating is effective. In such a case, since the temperature of the charging device and the photosensitive member rapidly rises with the start of the machine, it is desirable to periodically perform the charging bias adjustment control at fine time intervals.
そこで、第三実施例に係るプリンタの制御部３０は、環境センサー５２による温度の検知結果や、絶対湿度の算出結果を、所定時間経過後毎、所定枚数プリント毎などの定期的なタイミングでＲＡＭに記憶する。そして、前回記憶時からの温度変化量や絶対湿度変化量が所定値以上である場合には、帯電バイアス調整制御を実施する。このとき、プリントジョブ中である場合には、プリントジョブ終了後に帯電バイアス調整制御を実施する。これにより、環境が急変している場合に、適切なタイミングで帯電バイアス調整制御を実施して環境の急変に起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる。
Therefore, the
［第四実施例］
上述したように、通常の電子写真式の画像形成装置では、色差△Ｅを１０以下にする値に帯電バイアスＶｃの上限調整量を設定すれば、帯電バイアスＶｃを調整することによる色味変化量、細線の太さ変化量、画像濃度変化量を許容範囲に留めることができる。しかし、プロダクションプリンティングの分野では、さらに厳しい要求が出てきている。かかる要求に対しては、色差△Ｅを経時的に大きくしていかないように、帯電バイアス調整制御を実施することが望ましい。
[Fourth embodiment]
As described above, in an ordinary electrophotographic image forming apparatus, if the upper limit adjustment amount of the charging bias Vc is set to a value that makes the
そこで、第四実施例に係るプリンタでは、図３に示されるように、制御部３０にデータを入力するための入力装置５３を接続している。そして、情報入力手段たる入力装置５３により、上限調整量を補正するための補正情報として、係数情報を入力するようになっている。制御部３０は、ユーザーによって係数情報が入力されると、それをＲＡＭに記憶する。そして、帯電バイアス調整制御において、ＲＡＭに記憶している上限調整量をそのまま採用するのではなく、前述した係数情報の係数の乗算によって補正した上限調整量を採用する。
Therefore, in the printer according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 3, an
かかる構成では、帯電バイアスＶｃを調整することによる色味変化量、細線の太さ変化量、画像濃度変化量の上限を、ユーザーの好みに合わせて変更することができる。なお、ここでいう入力装置５３は、一般的な複写機やプリンタにある操作パネルであってもよいし、パソコンなどからのデータを受けるものであってもよい。
In such a configuration, the upper limit of the color change amount, the fine line thickness change amount, and the image density change amount by adjusting the charging bias Vc can be changed according to the user's preference. Here, the
［第五実施例］
第五実施例に係るプリンタは、他の同じ構成のプリンタとともに、管理装置に通紙可能に接続されている。それらプリンタと管理装置との組み合わせにより、画像形成システムが構成されている。近年、故障予測や課金管理を行うために、複数の画像形成装置を回線によって通信可能な状態にし、管理装置に情報を集めて故障予測や課金情報を管理するシステムが実用化されている。複数の画像形成装置の稼働情報を所定のタイミングでインターネット回線などを通じて管理装置に送り、管理装置でマシン稼働情報を解析して故障予測を行ったり、課金を行ったりするものである。前述の画像形成システムも、そのような用途で、第五実施例に係る複数のプリンタと、管理装置とを通信可能にしている。
[Fifth Example]
The printer according to the fifth embodiment is connected to the management apparatus together with other printers having the same configuration so as to pass paper. An image forming system is configured by a combination of the printer and the management apparatus. In recent years, in order to perform failure prediction and charge management, a system has been put into practical use in which a plurality of image forming apparatuses are made communicable via a line and information is collected in the management apparatus to manage failure prediction and charge information. Operation information of a plurality of image forming apparatuses is sent to a management apparatus via an Internet line or the like at a predetermined timing, and the management apparatus analyzes machine operation information to perform failure prediction or charge. The image forming system described above also enables communication between a plurality of printers according to the fifth embodiment and the management apparatus for such applications.
この画像形成システムは、図２９に示されるように、複数の第五実施例に係るプリンタ１８００が回線によって管理装置２００とつながっている。管理装置２００は、それらプリンタ１００のうち、一括納品などにより、ほぼ同じ環境下に置かれるであろうと推測されるもの同士を、同一群に属するものとして紐付けしたデータベースを記憶している。プリンタ１００は、感光体走行距離や環境などに基づいて帯電バイアス調整制御の実施について必要であると判定した場合、環境センサー５２による検知結果を管理装置２００に送信する。管理装置２００は、何れかのプリンタ１００から環境の検知結果が送信されてくると、検索処理を行う。具体的には、そのプリンタ１００と同一の群に属するものとして紐付けされた他のプリンタ１００のうち、過去に前述の検知結果に近い環境下で帯電バイアス調整制御を実施したものがないか否かを、既に記憶している過去実績データの中から検索する。そして、該当するプリンタ１００が存在した場合には、そのプリンタ１００が前記環境下で帯電バイアス調整制御を実施した後に送信してきた帯電バイアスＶｃの調整量を過去実績データから読み込む。更に、前述の検知結果を送信してきたプリンタ１００に読み込み結果を送信する。これに対し、該当するプリンタ１００が存在しない場合には、前述の検知結果を送信してきたプリンタ１００に帯電バイアス調整制御の実施命令信号を送信する。
In this image forming system, as shown in FIG. 29, a plurality of printers 1800 according to the fifth embodiment are connected to the
環境センサー５２による検知結果を管理装置２００に送信したプリンタ１００は、その後、帯電バイアスＶｃの調整量の情報が管理装置２００から送信されてきた場合には、次のような処理を行う。即ち、帯電バイアス調整制御を実施する代わりに、その調整量と同じ分だけ帯電バイアスＶｃを調整する。これに対し、実施命令信号が管理装置２００から送信されてきた場合には、帯電バイアス調整制御を実施する。
The
かかる構成において、同一群に属する複数のプリンタ１００のうち、ある環境のもとで何れか一つのプリンタ１００が帯電バイアス調整制御を行ったとする。この場合、同様の環境で他のプリンタに対して帯電バイアス調整制御を実施させることなく帯電バイアスＶｃを適切に調整させて、そのプリンタのダウンタイムの発生を抑えることができる。
In such a configuration, it is assumed that any one of the plurality of
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、潜像担持体（例えば感光体２）と、前記潜像担持体の表面を帯電させる帯電手段（例えば帯電ローラ３）と、前記帯電手段に供給する帯電バイアスを出力する帯電電源（例えば帯電電源ユニット５０）と、帯電後の前記表面に静電潜像を書き込む潜像書込手段（例えば光書込ユニット６）と、前記静電潜像を現像してトナー像を得る現像手段（例えば現像装置４）と、トナー像を前記表面から転写体に転写する転写手段（例えば一次転写ローラ９や一次転写電源）と、前記潜像担持体又は前記転写体の表面におけるトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段（例えば光学センサーユニット２０）と、地肌ポテンシャルを段階的に変化させながら前記潜像担持体の表面に地汚れパターンを形成し、前記地汚れパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を所定の上限調整量の範囲内で調整する帯電バイアス調整制御を実施する制御手段（例えば制御部３０）とを備える画像形成装置であって、前記上限調整量が、面積階調によってベタ部よりも画像濃度を低減された面積階調部の色差△Ｅを所定値以下にする値に設定されていることを特徴とするものである。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
[Aspect A]
In the aspect A, the latent image carrier (for example, the photosensitive member 2), the charging unit (for example, the charging roller 3) for charging the surface of the latent image carrier, and the charging power source (for charging the charging unit) are output. For example, a charging power supply unit 50), a latent image writing unit (for example, an optical writing unit 6) that writes an electrostatic latent image on the charged surface, and a developing unit that develops the electrostatic latent image to obtain a toner image. (For example, the developing device 4), transfer means (for example, a
かかる構成では、上限調整量を色差△Ｅが所定値以下となる値に設定しているので、帯電バイアス調整処理による調整前後における細線の太さの変化、中間調部の画像濃度の変化、及び色味の変化を何れも目立たないレベルまで低減することができる。 In such a configuration, since the upper limit adjustment amount is set to a value at which the color difference ΔE is equal to or less than a predetermined value, the change in the thickness of the thin line before and after the adjustment by the charging bias adjustment process, the change in the image density of the halftone portion, and Any change in color can be reduced to an inconspicuous level.
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａであって、前記潜像担持体が感光体であり、前記潜像書込手段が光照射によって潜像を書き込む露光装置（例えば光書込ユニット）であり、前記トナー付着量検知手段が前記潜像担持体又は前記転写体の光反射率を検知する反射型光学センサー（例えば光学センサーユニット２０）であることを特徴とするものである。
[Aspect B]
Aspect B is Aspect A, wherein the latent image carrier is a photosensitive member, and the latent image writing means is an exposure device (for example, an optical writing unit) that writes a latent image by light irradiation, and the toner adhesion The quantity detection means is a reflective optical sensor (for example, optical sensor unit 20) that detects the light reflectance of the latent image carrier or the transfer body.
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａ又はＢであって、前記所定値が１０であることを特徴とするものである。かかる構成においては、帯電バイアス調整制御の実施前後のドット小径化を一般的な画像形成装置の性能レベルにする。これにより、帯電バイアス調整処理による調整前後における細線の太さの変化、中間調部の画像濃度の変化、及び色味の変化を一般的なユーザーが許容できるレベルに抑えることができる。
[Aspect C]
Aspect C is Aspect B or A, wherein the predetermined value is 10. In such a configuration, the dot diameter reduction before and after the charging bias adjustment control is performed is set to a performance level of a general image forming apparatus. As a result, the change in the thickness of the thin line before and after the adjustment by the charging bias adjustment process, the change in the image density of the halftone portion, and the change in the color can be suppressed to a level acceptable to a general user.
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａ〜Ｃの何れかであって、前記面積階調部が、１６階調目を画像面積率１００［％］の階調とし、１５階調目から１階調目までのそれぞれを階調数の減少につれて画像面積率を６．２５［％］ずつ減じた階調とする１６階調のうち、４階調から１２階調までの各面積階調部であることを特徴とするものである。かかる構成においては、帯電バイアスの変化に伴って色差△を変化させ易い４階調から１２階調の面積階調部で色差△Ｅを所定値以下にすることで、次のような効果を奏することができる。即ち、帯電バイアス調整前後における細線の太さの変化、中間調部の画像濃度の変化、及び色味の変化を確実に抑えることができる。
[Aspect D]
Aspect D is any one of Aspects A to C, in which the area gradation portion sets the 16th gradation to a gradation with an image area ratio of 100 [%], from the 15th gradation to the 1st gradation. Of the 16 gradations, each of which is a gradation obtained by reducing the image area ratio by 6.25 [%] as the number of gradations decreases, each area gradation part from 4 gradations to 12 gradations It is what. In such a configuration, the following effects can be obtained by setting the color difference ΔE to be equal to or less than a predetermined value in the area gradation portion of 4 to 12 gradations in which the color difference Δ is easily changed with the change of the charging bias. be able to. That is, it is possible to reliably suppress the change in the thickness of the fine line before and after the charging bias adjustment, the change in the image density of the halftone portion, and the change in the color.
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ａ〜Ｄ４の何れかにおいて、所定の面積階調パターン像を形成し、この面積階調パターン像の各階調部のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、面積階調再現条件（例えば変換テーブル）を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、第一実施例で説明したように、変換テーブルを補正することで、色差△Ｅを高品質用の狙いまで低減することができる。
[Aspect E]
Aspect E is the result of forming a predetermined area gradation pattern image in any one of aspects A to D4 and detecting the toner adhesion amount of each gradation part of the area gradation pattern image by the toner adhesion amount detection means. On the basis of this, the control means is configured to correct the area gradation reproduction condition (for example, the conversion table). In such a configuration, as described in the first embodiment, the color difference ΔE can be reduced to a high quality target by correcting the conversion table.
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ａ〜Ｅの何れかにおいて、環境を検知する環境検知手段（例えば環境センサー５２）を設け、前記帯電バイアス調整制御を実施するか否かを決定する際に、前回の帯電バイアス調整制御における帯電バイアスの調整量が所定の閾値以上又は閾値を超えていた場合には、前記環境検知手段による検知結果にかかわらず前記帯電バイアス調整制御の実施を決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、第二実施例で説明したように、前回の帯電バイアス調整制御にて、潜像担持体の地肌部に対する突発的なトナー付着などに起因して、潜像担持体の帯電電位を不要に高くしてしまった場合に、帯電電位を迅速に適正値に引き下げる。これにより、潜像担持体の不要な劣化を抑えることができる。
[Aspect F]
Aspect F provides an environmental detection means (for example, environmental sensor 52) for detecting the environment in any of aspects A to E, and determines whether or not to execute the charging bias adjustment control. When the adjustment amount of the charging bias in the adjustment control is equal to or more than a predetermined threshold value or exceeds the threshold value, the control unit is configured to determine the execution of the charging bias adjustment control regardless of the detection result by the environment detection unit. It is characterized by comprising. In such a configuration, as described in the second embodiment, the charging potential of the latent image carrier is caused by sudden toner adhesion to the background of the latent image carrier in the previous charging bias adjustment control. If it is unnecessarily high, the charged potential is quickly lowered to an appropriate value. Thereby, unnecessary deterioration of the latent image carrier can be suppressed.
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｆにおいて、前記帯電バイアス調整制御を実施するか否かを決定する際に、前回の帯電バイアス調整制御における帯電バイアスの調整量が所定の閾値以上又は閾値を超えていない場合であっても、環境が適切でなく且つ前回の帯電バイアス調整制御を実施してから現時点までにおける環境変化量が比較的大きい場合には前記帯電バイアス調整制御を実施する一方で、環境が適切でなく且つ前回の帯電バイアス調整制御を実施してから現時点までにおける環境変化量が比較的小さい場合には、前記帯電バイアス調整制御を実施しない制御を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、第三実施例で説明したように、環境が急変している場合に、適切なタイミングで帯電バイアス調整制御を実施して環境の急変に起因する地汚れやキャリア付着の発生を抑えることができる。また、帯電バイアス調整制御を不要に実施することによるダウンタイムの発生を回避することもできる。
[Aspect G]
Aspect G is a case where, in aspect F, when determining whether or not to perform the charging bias adjustment control, the amount of adjustment of the charging bias in the previous charging bias adjustment control is not less than a predetermined threshold value or does not exceed the threshold value. Even if the environment is not appropriate and the amount of change in the environment from the previous charging bias adjustment control to the present is relatively large, the charging bias adjustment control is performed, but the environment is not appropriate. In addition, when the amount of change in the environment from the previous charging bias adjustment control to the present time is relatively small, the control means is configured to perform control that does not perform the charging bias adjustment control. It is what. In this configuration, as described in the third embodiment, when the environment is suddenly changed, the charging bias adjustment control is performed at an appropriate timing to suppress the occurrence of soiling and carrier adhesion caused by the sudden change in the environment. be able to. Further, it is possible to avoid the occurrence of downtime due to unnecessary implementation of the charging bias adjustment control.
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ａ〜Ｇの何れかにおいて、前記上限調整量を補正するための補正情報を入力する情報入力手段を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、第四実施例で説明したように、帯電バイアスを調整することによる色味変化量、細線の太さ変化量、画像濃度変化量の上限を、ユーザーの好みに合わせて変更することができる。
[Aspect H]
Aspect H is characterized in that in any of Aspects A to G, information input means for inputting correction information for correcting the upper limit adjustment amount is provided. In such a configuration, as described in the fourth embodiment, the upper limit of the color change amount, the fine line thickness change amount, and the image density change amount by adjusting the charging bias can be changed according to the user's preference. Can do.
［態様Ｉ］
態様Ｉは、複数の画像形成装置（例えばプリンタ１００）と、それら画像形成装置と通信可能な管理装置（例えば管理装置２００）とを備える画像形成システムにおいて、複数の画像形成装置のそれぞれが態様Ａ〜Ｈの何れかの画像形成装置であることを特徴とするものである。
[Aspect I]
Aspect I is an image forming system including a plurality of image forming apparatuses (for example, the printer 100) and a management apparatus (for example, the management apparatus 200) that can communicate with the image forming apparatuses. The image forming apparatus is any one of -H.
［態様Ｊ］
態様Ｊは、複数の画像形成装置と、それら画像形成装置と通信可能な管理装置とを備え、それら画像形成装置が、潜像担持体と、前記潜像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段に供給する帯電バイアスを出力する帯電電源と、帯電後の前記表面に静電潜像を書き込む潜像書込手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、トナー像を前記表面から転写体に転写する転写手段と、前記潜像担持体又は前記転写体の表面におけるトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、地肌ポテンシャルを段階的に変化させながら前記潜像担持体の表面に地汚れパターンを形成し、前記地汚れパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を所定の上限調整量の範囲内で調整する帯電バイアス調整制御を実施する制御手段とを有するものである画像形成システムにおいて、複数の画像形成装置のそれぞれに環境を検知する環境検知手段を設け、前記帯電バイアス調整制御にて、環境検知手段による環境の検知結果を前記管理装置に送信した後、前記管理装置から調整用データが送信されてきた場合には、その調整用データに基づいて帯電バイアスを調整する一方で、前記調整用データが送信されてこない場合には、前記地汚れパターンのトナー付着量に基づいて帯電バイアスを調整して調整情報を前記管理装置に送信するように前記制御手段を構成し、且つ、複数の画像形成装置の何れかから前記検知結果が送信されてきた場合に、別の画像形成装置の中から、過去の比較的近い期間内で同様の検知結果の条件で前記調整実施情報を送信してきた画像形成装置の存否を確認し、存在する場合にはその画像形成装置から送られてきた前記調整情報を前記調整用データとして、前記検知結果を送信してきた画像形成装置に送信するように前記管理装置を構成したことを特徴とするものである。
[Aspect J]
Aspect J includes a plurality of image forming apparatuses and a management apparatus capable of communicating with the image forming apparatuses, and the image forming apparatuses include a latent image carrier and charging means for charging the surface of the latent image carrier. A charging power source that outputs a charging bias to be supplied to the charging unit, a latent image writing unit that writes an electrostatic latent image on the charged surface, and a developing unit that develops the electrostatic latent image to obtain a toner image And a transfer means for transferring the toner image from the surface to the transfer body, a toner adhesion amount detection means for detecting the toner adhesion amount on the surface of the latent image carrier or the transfer body, and a background potential being changed stepwise. On the basis of the result of forming a background stain pattern on the surface of the latent image carrier and detecting the toner adhesion amount of the background dirt pattern by the toner adhesion amount detection means, the charging bias output from the charging power source In the image forming system having a charging bias adjustment control for adjusting the charging bias within a predetermined upper limit adjustment amount, an environment detecting unit for detecting the environment is provided in each of the plurality of image forming apparatuses. In the charging bias adjustment control, when the adjustment data is transmitted from the management device after the environment detection result by the environment detection means is transmitted to the management device, the charging bias is based on the adjustment data. When the adjustment data is not transmitted, the control means adjusts the charging bias based on the toner adhesion amount of the background dirt pattern and transmits the adjustment information to the management device. And when the detection result is transmitted from any one of the plurality of image forming apparatuses, the image is relatively close to the past from another image forming apparatus. The presence / absence of an image forming apparatus that has transmitted the adjustment execution information under the same detection result condition within a period is confirmed. If there is, the adjustment information sent from the image forming apparatus is used as the adjustment data. The management apparatus is configured to transmit the detection result to the image forming apparatus that has transmitted the detection result.
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ：感光体（潜像担持体）
３Ｙ：帯電ローラ（帯電手段）
４Ｙ：現像装置（現像手段）
６：光書込ユニット（潜像書込手段）
８：中間転写ユニット（転写手段）
９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋ（転写手段の一部）
２０：光学センサーユニット（トナー付着量検知手段）
３０：制御部（制御手段）
５０：帯電電源ユニット（帯電電源）
５２：環境センサー（環境検知手段）
１００：プリンタ（画像形成装置）
２００：管理装置
ＹＪＰ：Ｙ地汚れパターン
ＹＳＴ：位置特定用のトナー像
2Y, 2C, 2M, 2K: photoconductor (latent image carrier)
3Y: charging roller (charging means)
4Y: developing device (developing means)
6: Optical writing unit (latent image writing means)
8: Intermediate transfer unit (transfer means)
9Y, 9C, 9M, 9K (part of transfer means)
20: Optical sensor unit (toner adhesion amount detection means)
30: Control unit (control means)
50: Charging power supply unit (charging power supply)
52: Environmental sensor (environment detection means)
100: Printer (image forming apparatus)
200: management device YJP: Y background dirt pattern YST: toner image for position identification
Claims (10)
前記上限調整量が、面積階調によってベタ部よりも画像濃度を低減された面積階調部の色差△Ｅを所定値以下にする値に設定されていることを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier, a charging unit for charging the surface of the latent image carrier, a charging power source for outputting a charging bias to be supplied to the charging unit, and a latent image book for writing an electrostatic latent image on the charged surface A developing unit that develops the electrostatic latent image to obtain a toner image, a transfer unit that transfers the toner image from the surface to the transfer body, and a toner adhesion on the surface of the latent image carrier or the transfer body. A toner adhesion amount detecting means for detecting the amount, a ground pattern is formed on the surface of the latent image carrier while gradually changing the background potential, and the toner adhesion amount of the background pattern is detected by the toner adhesion amount detecting means. And a control unit that performs charging bias adjustment control that adjusts an output value of the charging bias from the charging power source within a range of a predetermined upper limit adjustment amount based on a result detected by the charging power source. Te,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the upper limit adjustment amount is set to a value that makes the color difference ΔE of the area gradation portion in which the image density is reduced from the solid portion by area gradation less than or equal to a predetermined value.
前記潜像担持体が感光体であり、
前記潜像書込手段が光照射によって潜像を書き込む露光装置であり、
前記トナー付着量検知手段が前記潜像担持体又は前記転写体の光反射率を検知する反射型光学センサーであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The latent image carrier is a photoreceptor;
The latent image writing means is an exposure device that writes a latent image by light irradiation,
The image forming apparatus, wherein the toner adhesion amount detecting means is a reflection type optical sensor that detects a light reflectance of the latent image carrier or the transfer body.
前記所定値が１０であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The image forming apparatus, wherein the predetermined value is 10.
前記面積階調部が、１６階調目を画像面積率１００［％］の階調とし、１５階調目から１階調目までのそれぞれを階調数の減少につれて画像面積率を６．２５［％］ずつ減じた階調とする１６階調のうち、４階調から１２階調までの各面積階調部であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The area gradation part sets the 16th gradation to a gradation with an image area ratio of 100 [%], and sets the image area ratio to 6.25 as the number of gradations decreases from the 15th gradation to the first gradation. An image forming apparatus characterized by being an area gradation portion from 4 gradations to 12 gradations out of 16 gradations which are gradations reduced by [%].
所定の面積階調パターン像を形成し、この面積階調パターン像の各階調部のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、面積階調再現条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A predetermined area gradation pattern image is formed, and the area gradation reproduction condition is corrected based on the result of detecting the toner adhesion amount of each gradation portion of the area gradation pattern image by the toner adhesion amount detection means. An image forming apparatus comprising the control means.
環境を検知する環境検知手段を設け、
前記帯電バイアス調整制御を実施するか否かを決定する際に、前回の帯電バイアス調整制御における帯電バイアスの調整量が所定の閾値以上又は閾値を超えていた場合には、前記環境検知手段による検知結果にかかわらず前記帯電バイアス調整制御の実施を決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An environment detection means is provided to detect the environment.
When determining whether or not to perform the charging bias adjustment control, if the adjustment amount of the charging bias in the previous charging bias adjustment control is equal to or more than a predetermined threshold or exceeds the threshold, the detection by the environment detection unit An image forming apparatus characterized in that the control means is configured to determine the execution of the charging bias adjustment control regardless of the result.
前記帯電バイアス調整制御を実施するか否かを決定する際に、
前回の帯電バイアス調整制御における帯電バイアスの調整量が所定の閾値以上又は閾値を超えていない場合であっても、環境が適切でなく且つ前回の帯電バイアス調整制御を実施してから現時点までにおける環境変化量が比較的大きい場合には前記帯電バイアス調整制御を実施する一方で、環境が適切でなく、且つ前回の帯電バイアス調整制御を実施してから現時点までにおける環境変化量が比較的小さい場合には、前記帯電バイアス調整制御を実施しない制御を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6.
When determining whether to perform the charging bias adjustment control,
Even if the adjustment amount of the charging bias in the previous charging bias adjustment control is not less than the predetermined threshold value or exceeds the threshold value, the environment is not appropriate and the environment from the previous charging bias adjustment control to the current time When the amount of change is relatively large, the charging bias adjustment control is performed. On the other hand, the environment is not appropriate, and the amount of environmental change from the previous charging bias adjustment control to the present is relatively small. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit is configured to perform control that does not perform the charging bias adjustment control.
前記上限調整量を補正するための補正情報を入力する情報入力手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus comprising information input means for inputting correction information for correcting the upper limit adjustment amount.
複数の画像形成装置のそれぞれが請求項１乃至８の何れかの画像形成装置であることを特徴とする画像形成システム。 In an image forming system comprising a plurality of image forming apparatuses and a management apparatus capable of communicating with the image forming apparatuses,
An image forming system, wherein each of the plurality of image forming apparatuses is the image forming apparatus according to claim 1.
それら画像形成装置が、潜像担持体と、前記潜像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段に供給する帯電バイアスを出力する帯電電源と、帯電後の前記表面に静電潜像を書き込む潜像書込手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、トナー像を前記表面から転写体に転写する転写手段と、前記潜像担持体又は前記転写体の表面におけるトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、地肌ポテンシャルを段階的に変化させながら前記潜像担持体の表面に地汚れパターンを形成し、前記地汚れパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記帯電電源からの帯電バイアスの出力値を所定の上限調整量の範囲内で調整する帯電バイアス調整制御を実施する制御手段とを有するものである画像形成システムにおいて、
複数の画像形成装置のそれぞれに環境を検知する環境検知手段を設け、
前記帯電バイアス調整制御にて、環境検知手段による環境の検知結果を前記管理装置に送信した後、前記管理装置から調整用データが送信されてきた場合には、その調整用データに基づいて帯電バイアスを調整する一方で、前記調整用データが送信されてこない場合には、前記地汚れパターンのトナー付着量に基づいて帯電バイアスを調整して調整情報を前記管理装置に送信するように前記制御手段を構成し、
且つ、複数の画像形成装置の何れかから前記検知結果が送信されてきた場合に、別の画像形成装置の中から、過去の比較的近い期間内で同様の検知結果の条件で前記調整実施情報を送信してきた画像形成装置の存否を確認し、存在する場合にはその画像形成装置から送られてきた前記調整情報を前記調整用データとして、前記検知結果を送信してきた画像形成装置に送信するように前記管理装置を構成したことを特徴とする画像形成システム。 A plurality of image forming apparatuses and a management apparatus capable of communicating with the image forming apparatuses;
The image forming apparatus includes a latent image carrier, a charging unit that charges the surface of the latent image carrier, a charging power source that outputs a charging bias to be supplied to the charging unit, and an electrostatic latent image on the charged surface. A latent image writing means for writing an image; a developing means for developing the electrostatic latent image to obtain a toner image; a transfer means for transferring the toner image from the surface to the transfer body; and the latent image carrier or the transfer A toner adhesion amount detecting means for detecting the toner adhesion amount on the surface of the body, and a ground pattern is formed on the surface of the latent image carrier while gradually changing the background potential. Control means for performing charging bias adjustment control for adjusting the output value of the charging bias from the charging power source within a range of a predetermined upper limit adjustment amount based on the result detected by the toner adhesion amount detecting means; In the image forming system is for,
An environment detection means for detecting the environment is provided for each of the plurality of image forming apparatuses,
In the charging bias adjustment control, when the adjustment data is transmitted from the management device after the environment detection result by the environment detection means is transmitted to the management device, the charging bias is based on the adjustment data. When the adjustment data is not transmitted, the control means adjusts the charging bias based on the toner adhesion amount of the background dirt pattern and transmits the adjustment information to the management device. Configure
In addition, when the detection result is transmitted from any one of the plurality of image forming apparatuses, the adjustment execution information is set under the condition of the same detection result in a relatively close period in the past from another image forming apparatus. The presence of the image forming apparatus that has transmitted the image information is confirmed, and if it exists, the adjustment information transmitted from the image forming apparatus is transmitted as the adjustment data to the image forming apparatus that has transmitted the detection result. An image forming system comprising the management apparatus as described above.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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