JP3793653B2

JP3793653B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3793653B2
Application number: JP26240498A
Authority: JP
Inventors: 敏弘杉山; 洋斉藤; 宏石井; 一郎小室
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: JP2000075574A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体の非画像部の地肌汚れを低減する地肌汚れ低減手段の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンターなどの画像形成装置においては、画像形成粒子としてのトナーの帯電量の変化により、濃度過多の画像を形成したり、潜像担持体である感光体ドラムの非画像部に地肌汚れを発生させたり、逆に画像濃度を不足させたり、といった不具合を生ずる場合があった。例えば、画像形成装置に新たなトナーをセットした直後には、帯電不足のトナーが過剰となって、濃度過多の画像を形成したり、地肌汚れを生じたりする場合があった（以下、画像形成装置に新たなトナーがセットされた直後のことを、トナーセット後と称する）。
【０００３】
そこで、本出願人は特開平８−２６２８６５号において、光学濃度基準値（Ｖsg）と光学濃度検出値（Ｖsgp）とを粒子付着量検知手段としての光学的センサ（以下、Ｐセンサと称する）に検出させ、この検出結果に基づいて、トナーセット後におけるトナー攪拌時間を決定させる画像形成装置を提案した。ここで、Ｖsgは、現像装置内のトナーが十分に帯電されている状態における、潜像担持体上の非画像部の反射光量検出値であり、Ｖsgpは、トナーセット後における該非画像部の反射光量検出値である。この画像形成装置によれば、トナーセット後の現像装置内のトナーを、ＶsgとＶsgpとに基づいて充分帯電させるまで攪拌することができるので、トナーセット後のトナー帯電不足による濃度過多の画像形成や上記地肌汚れを回避することができる。
【０００４】
また、本出願人は特開平４−１５８３８２号において、トナーセット後の初回の画像形成に先立って、二成分現像装置に対してその内部の二成分現像剤のトナーを強制消費させたり、トナーを補給したりして、トナー濃度を調整するトナー収支制御を実行する画像形成装置を提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者は鋭意研究により、トナーセット後の他にも濃度過多の画像形成や地肌汚れを生ずるときがあることを見出した。
【０００６】
例えば、主電源を切った状態、即ち、不使用の状態、で画像形成装置を長期間放置すると、現像装置内のトナーを無攪拌の状態で長期間放置することになり、主電源の再投入後においてトナー帯電不足による上記地肌汚れ等を生ずることが判明した。上記特開平８−２６２８６５号の画像形成装置は、トナーセット後にトナーの摩擦帯電量の不足を補充するものであり、トナーセット後でないときには該不足を補充しないので、転写紙等に地肌汚れを等を生じさせるおそれがあった。
【０００７】
また、二成分現像装置を用いる画像形成装置の場合には、二成分現像装置内のトナー濃度を一定に保っても、湿度や温度等の環境の変化により画像濃度が変化してしまう。このため、従来、感光体ドラム上に形成した基準画像のトナー付着量に応じて二成分現像装置へのトナー補給量を調整するなどして、画像濃度の安定化を図っていた。しかし、このようにして画像濃度の安定化が図られても、湿度や温度等の環境が通常よりも大きく変化している場合には、トナーの帯電性が悪く、攪拌動作などトナー帯電を助長する動作が通常よりも頻繁に行われないと上記地汚れ等を生ずることが判明した。
【０００８】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、濃度過多の画像形成や上記地肌汚れをより確実に低減することができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面に潜像を形成する潜像担持体と、画像形成粒子及びキャリアを含有する二成分現像剤を用いて該潜像を現像する二成分現像装置と、二成分現像剤に画像形成粒子を補給するための粒子補給手段と、これらを制御する制御手段とを備える画像形成装置であって、該表面の所定位置における画像形成粒子付着量を検知する粒子付着量検知手段と、該二成分現像剤の画像形成粒子濃度を検知する粒子濃度検知手段とを備え、主電源がＯＮされた場合、又は、該主電源がＯＮされており且つ画像形成を行わない時間が所定時間を超えた場合、には該所定位置を非画像部とするような作動条件下で該画像形成粒子付着量を検知し、この検知結果に応じて、二成分現像剤の画像形成粒子濃度を調整する濃度調整制御を実行して該潜像担持体の非画像部の画像形成粒子付着量を低減し、且つ、該濃度調整制御を実行した後の二成分現像剤を用いて該粒子濃度検知手段を校正することを特徴とするものである。
【００１２】
この画像形成装置においては、主電源がＯＮされた場合、又は、該主電源がＯＮされており且つ画像形成を行わない時間が所定時間を超えた場合、には粒子付着量検知手段により潜像担持体上の非画像部における画像形成粒子付着量を検知する。即ち、画像形成粒子の帯電量を不足させている可能性が高い場合には、潜像担持体上の非画像部における画像形成粒子付着量を検知する。そして、検知結果に応じて、二成分現像剤の画像形成粒子濃度を調整する濃度調整制御を実行する。この濃度調整制御において、非画像部の画像形成粒子付着量が許容範囲を超えると判断された場合には、例えば、二成分現像剤の画像形成粒子濃度が低減され、これにより該画像形成粒子付着量が低減される。
また、この画像形成装置においては、上記濃度調整制御後に生ずる粒子濃度検知手段の検知誤差の増大を回避する。例えば、上記濃度調整制御により二成分現像剤の画像形成粒子濃度を粒子濃度検知手段の適正検知域から外してしまった場合には、該粒子濃度検知手段の検知誤差を増大させてしまう。そして、この増大により、上記濃度調整制御後の二成分現像剤に対する画像形成粒子濃度の調整能力を低下させてしまう。そこで、この画像形成装置においては、上記校正により、上記適正検知域を上記濃度調整制御後の二成分現像剤の画像形成粒子濃度に合わせることで、該濃度調整制御後に生ずる粒子濃度検知手段の検知誤差の増大を回避する。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置であって、上記濃度調整制御時に上記画像形成粒子濃度を低減する場合には、上記潜像担持体の表面に所定形状のパターン画像を形成することで該画像形成粒子濃度を低減することを特徴とするものである。
【００１６】
この画像形成装置においては、潜像担持体の表面に所定形状のパターン画像を形成することで、単位時間あたりにおける画像形成粒子濃度の低減量を均一化する。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、少なくとも、上記主電源をＯＮしてから最初の上記帯電量調整制御又は上記濃度調整制御を実行させるまでの間に、地肌汚れのない状態の上記所定位置を上記粒子付着量検知手段に検知させて、該粒子付着量検知手段を校正させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１８】
この画像形成装置においては、主電源をＯＮした後の最初の上記帯電量調整制御又は上記濃度調整制御から、地肌れ状態の誤認を回避することができる。例えば、地肌汚れしている状態の上記所定位置を上記粒子付着量検知手段で検知しながら、該粒子付着量検知手段を校正すると、以降の制御において、地肌汚れしている状態の該所定位置を地肌汚れしていないものと誤認してしまう。そこで、この画像形成装置においては、最初の上記帯電量調整制御又は上記濃度調整制御に先立ち、地肌汚れのない状態の上記所定位置を上記粒子付着量検知手段で検知しながら、該粒子付着量検知手段を校正する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した第１実施形態について説明する。
【００２０】
まず、この複写機の基本的な構成について説明する。
図１は本第１実施形態に係る複写機の作像部分の概略構成を示す断面図である。この複写機には、静電潜像が形成される潜像担持体としての感光体ドラム１が回転可能に取り付けられており、図示しない駆動系により図中時計回りに駆動される。この感光体ドラム１の周囲には帯電装置２、現像装置３、転写装置４（図示せず）、クリーニング手段としての機能を兼ね備えるクリーニング装置５、除電装置としての除電ランプ６、粒子付着量検知手段としてのＰセンサ８、等が配設されている。そして、現像装置３には、現像装置３にトナーを補給するための粒子補給手段としてのトナー補給装置７が取付けられている。なお、この複写機全体の動作については、周知の電子写真プロセスであるので説明を省略する。
【００２１】
現像装置３はトナーと磁性キャリアからなるいわゆる２成分現像剤を用いる二成分現像装置であり、この現像装置３の内部には、現像ローラ対３ａ、攪拌パドル３ｂ、アジテータ３ｃ、粒子濃度検知手段としてＴセンサ３ｄ、等が設けられている。現像ローラ対３ａはそれぞれ、現像装置３の開口部においてその周面を感光体ドラム１の周面と対向させるように設けられ、トナーを付着させた磁性キャリアを担持すべく、内部に磁石が設けられている。アジテータ３ｃは、上記トナー補給装置７から補給されたトナーを現像装置３内の二成分現像剤と混合撹拌しながら、攪拌パドル３ｂ側に搬送する。攪拌パドル３ｂは、ローラ部の周面に設けられた複数のパドル状部材により、アジテータ３ｃから搬送されてくる二成分現像剤や、既にその周辺に存在する二成分現像剤を攪拌しながら、これらの二成分現像剤を現像ローラ対３ａに供給する。この攪拌の際、二成分現像剤中のトナーは、磁性キャリア等との摩擦により帯電が助長される。即ち、攪拌パドル３ｂは粒子帯電手段としての機能を備えている。なお、アジテータ３ｃも、上記混合攪拌の際にトナーの摩擦帯電を助長するので、粒子帯電手段としての機能を備えている。Ｔセンサ３ｄは、アジテータ３ｃの下方の現像ケーシング底壁部に設けられ、アジテータ３ｃ近傍における二成分現像剤のトナー濃度（以下、単にトナー濃度と称する）を検知すべく、該二成分現像剤の透磁率を検知する。
【００２２】
現像装置３においては、現像ローラ対３ａ、攪拌パドル３ｂ、アジテータ３ｃ、などが図示を省略した駆動装置によって駆動され、現像ローラ対３ａ及び攪拌パドル３ｂがそれぞれ反時計回りに、アジテータ３ｃが時計回りに回転する。これらの回転により、アジテータ３ｃ近傍の二成分現像剤は攪拌されながら攪拌パドル３ｂに送られ、攪拌パドル３ｂから現像ローラ対３ａに供給される。そして、現像ローラ３ａ周面に担持されて感光体ドラム１周面との対向部に搬送され、感光体ドラム１周面に形成された静電潜像を現像する。
【００２３】
トナー補給装置７は、内部に現像装置３への補給用のトナーを収容している。そして、このトナーを撹拌しながら現像装置３内との連通口側へ送るための撹拌部材７ａが設けられている。更に、この連通口には、撹拌部材から送られてくるトナーを現像装置３に補給するためのトナー補給ローラ７ｂが設けられている。
【００２４】
次に、本複写機の制御手段について説明する。
図２は本複写機の制御手段としての制御部１０における回路構成の一部を示すブロック図である。制御部１０は、演算機能を備えるＭＰＵ１０ａ、シーケンスプログラムを格納するＲＯＭ１０ｂ、演算データを一時的に格納するＲＡＭ１０ｃ、等から構成されている。ＭＰＵ１０ａと、ＲＯＭ１０ｂ及びＲＡＭ１０ｃとは、有線接続されており、これらの間でデータ交換が行われるようになっている。更に、ＭＰＵ１０ａには、操作表示部１１、Ｔセンサ３ｄ、Ｐセンサ８、等も接続されている。この操作表示部１１は、例えばタッチパネル式ディスプレイ等から構成され、操作者に対して所定情報を表示したり、操作者からのキー入力を受け付けたりするためのものである。また、Ｔセンサ３ｄ及びＰセンサ８の検出信号は、ＭＰＵ１０ａに適宜読み込まれるようになっている。
【００２５】
ＭＰＵ１０ａは、ＣＰＵやＰＷＭコントローラ等を備えており、ＰＷＭコントローラからは直流電圧が出力されて、Ｔセンサ３ｄとＰセンサ８とにそれぞれ印加される。ＣＰＵは、このＰＷＭコントローラへの制御信号の大きさ（以下、ＰＷＭ値と称する）を変化させることにより、Ｔセンサ３ｄやＰセンサ８に供給すする直流電圧（以下、コントロール電圧と称する）の値を変化させることができる。これにより、Ｐセンサ８及びＴセンサ３ｄの出力レベルを調整している。本第１実施形態の複写機においては、感光体ドラム１上の非画像部検出時に、Ｐセンサ８からの出力電圧が４．０±０．１［Ｖ］となるように、Ｐセンサ８へのコントロール電圧の値を調整すべく、ＣＰＵからのＰＷＭ値を調整している。
【００２６】
次に、本複写機のトナー補給制御について説明する。
Ｐセンサ８は、発光ダイオード等からなる発光部と、フォトトランジスタなどのフォトセンサ等からなる受光部とで構成されている。この発光部からの照射光は、感光体ドラム１上に所定位置に照射され、その反射光量が受光部によって検出される。この検出結果は、Ｐセンサ８から直流電圧として出力され、ＭＰＵ１０ａに入力される。ここで、上記反射光量は感光体ドラム１上の所定位置におけるトナー付着量によって変化する。即ち、Ｐセンサ８からの出力電圧値は、感光体ドラム１上の所定位置におけるトナー付着量によって変化する。これにより、ＭＰＵ１０ａは、この所定位置におけるトナー付着量を知得する。なお、本第１実施形態の複写機においては、トナー付着量が増加するとＰセンサ８からの出力電圧値が減少する。
【００２７】
Ｔセンサ３ｄは、トナー濃度を検出するものであり、例えば、トナ−量の増減で変化する透磁率を検知する透磁率センサなどで構成されている。そして、トナー濃度に応じた値の直流電圧をＭＰＵ１０ａに出力する。
【００２８】
ＲＡＭ１０には、Ｔセンサの出力電圧についての目標値（以下、Ｔ目標値と称する）が格納されている。ＭＰＵ１０ａは、このＴ目標値と、Ｔセンサ３ｄからの実際の出力電圧の値とに基づいて、トナー補給装置７の駆動を制御し、現像装置３へのトナー補給をＯＮ／ＯＦＦする。これにより、トナー濃度を一定に保つことができる。但し、画像濃度は、トナー濃度の他、トナー帯電量、温度や湿度などの環境、等によっても影響される。このため、本第１実施形態の複写機では、予め所定形状の基準画像（以下、Ｐパターンと称する）を検知するＰセンサ８からの出力目標値（以下、Ｐ目標値と称する）をＲＡＭ１０ｃに格納している。そして、感光体ドラム１上のＰパターンに対してのＰセンサ出力値と、Ｐ目標値との比較に基づいて、画像濃度の濃淡を判断してＴ目標値を適宜補正する。これにより、安定した濃度の画像を形成することができる。
【００２９】
次に、本複写機の特徴的な構成について説明する。
図３はＣＰＵにおける制御の一部を示すフローチャートである。本複写機の制御部１０のＣＰＵは、複写機の主電源がＯＮされた直後、及び、該主電源がＯＮされており且つ画像形成動作を行わない時間（以下、待機時間と称する）が所定時間としての１４４０分を超えた直後、に帯電量調整制御としてのサブルーチンｓｂ１の処理を実行する。即ち、トナー帯電量を不足させている可能性が高い場合には、サブルーチンｓｂ１の処理を実行する。具体的には、ＣＰＵは、主電源のＯＮを検知すると（ステップＳ１）、まず、待機時間ｔの値をゼロにリセットする（ステップＳ２）。この待機時間ｔは複写機の待機時間を分で示すものである。なお、サブルーチンｓｂ１の処理については、後に詳述する。
【００３０】
ＣＰＵは、次に、ＣＰＵは、感光体ドラム１のプレ回転を開始させた後（ステップＳ２）、感光体ドラム１上のトナー付着のない地肌部を検知するＰセンサ８からの出力電圧が４．０±０．１［Ｖ］となるように、ＰＷＭコントローラへのＰＷＭ値の調整処理を実行する（ステップＳ３）。
【００３１】
ここで、Ｐセンサ８に地肌汚れ部を検知させながらＰセンサ８についてのＰＷＭ値を調整させると、以降の制御において、ＣＰＵに対して感光体ドラム１上の地肌汚れ部もトナー付着のない地肌部として誤認させてしまう。そこで、本第１実施形態の複写機においては、Ｐセンサ８に地肌汚れのない非画像部を検知させながらＰセンサ８についてのＰＷＭ値を調整すべく、感光体ドラム１のプレ回転開始後、所定時間内にＰセンサ８についてのＰＷＭ値の調整を終了するように構成されている。この所定時間は、プレ回転開始後、現像装置３からのトナー付着により上記所定位置に地肌汚れが生じ、且つ、この地肌汚れがＰセンサに検知されるまでの時間よりも短く設定されており、この時間は予めの試験により求められたものである。
【００３２】
このように、感光体ドラム１のプレ回転開始の直後に、地肌汚れのない上記所定位置をＰセンサ８に検知させながら、Ｐセンサ８についてのＰＷＭ値の調整処理を実行することにより、主電源をＯＮした直後から上記誤認を回避することができる。
【００３３】
なお、画像形成装置の構成によっては、プレ回転開始直後から感光体ドラム１に地肌汚れが生ずる場合がある。このような場合には、例えば、上記プレ回転の開始前において現像装置３との対向位置にあった感光体ドラム１の周面領域（図１において点Ｐ〜Ｑ）を、感光体ドラム１の回転によってＰセンサ８の検知可能領域まで移動させる前にＰセンサ８についてのＰＷＭ値の調整処理を終了させればよい。また、現像装置３内の現像ローラ３ａに担持されるトナーをブレードの当接や現像ローラ３の逆回転などによって除去させるいわゆる穂切り動作を実施させて、現像ローラ対３ａのケーシングから露出している領域上に現像剤を存在させないような状態にしてもよい。
【００３４】
ＣＰＵは、上記ステップＳ３でＰＷＭ値の調整処理を実行した後に、非画像部であるべき上記所定位置のトナー付着量を検知するＰセンサ８からの出力電圧値（以下、Ｖsgと称する）を参照する（ステップＳ４）。そして、Ｖsg＞４．１であると判断した場合には（ステップＳ４でＹ）、Ｐセンサ８についてのＰＷＭ値の調整不良エラー処理を実行する（ステップＳ５）。
【００３５】
この調整不良エラー処理では、例えば、感光体ドラム１やＰセンサ８を清掃した後、主電源をリセットするような操作を促す表示が操作表示部に表示される。なお、現像ローラ３ａ上のトナーを除去させる機能を設けている場合には、現像ローラ３ａ上のトナーを除去させた状態で、Ｐセンサ８についてのＰＷＭ値を再度調整させた後、制御のシーケンスを図中のステップＳ５にループさせるように構成してもよい。
【００３６】
ＣＰＵは上記ステップＳ４においてＶsg≦４．１であると判断した場合には、次に、サブルーチンｓｂ１の処理を実行した後（ステップＳ６）、待機時間ｔのカウントを開始する（ステップＳ７）。そして、操作者からの作像命令の有無を判断し（ステップＳ８）、「作像命令有り」と判断した場合には（ステップＳ８でＹ）、所定の作像処理を実行する（ステップＳ９）。そして更に、待機時間ｔの値をゼロにリセットした後に（ステップＳ１０）、制御のシーケンスを上記ステップＳ７にループさせる。また、「作像命令無し」と判断した場合には（ステップＳ８でＮ）、次に、待機時間ｔ＞１４４０［分］であるか否かを判断し（ステップＳ１１）、待機時間ｔ＞１４４０［分］である場合には（ステップＳ１１でＹ）、サブルーチンｓｂ１の処理を実行する（ステップＳ１２）。そして、待機時間ｔの値をゼロにリセットした後に（ステップＳ１３）、制御のシーケンスをステップＳ１４に進める。
【００３７】
このステップＳ１４において、ＣＰＵは主電源をＯＦＦされたか否かを判断し、「ＯＦＦされた」と判断した場合には一連のシーケンスを終了し、「ＯＦＦされていない」と判断した場合にはシーケンスを上記ステップＳ８にループさせる。
【００３８】
次に、サブルーチンｓｂ１の処理について詳述する。
図４はＣＰＵのサブルーチンｓｂ１の処理を示すフローチャートである。このサブルーチンｓｂ１において、ＣＰＵはまず、感光体ドラム１の回転を開始させた後（サブステップｓｂ１ー１）、３０秒間の剤攪拌処理を実行する（サブステップｓｂ１−２）。この剤攪拌処理においては、攪拌パドル３ｂ及びアジテータ３ｃが３０秒間回転し、現像装置３内の二成分現像剤を攪拌する。この攪拌により現像装置３内における二成分現像剤のトナーの摩擦帯電が助長され、感光体ドラム１の非画像部における地肌汚れが低減される。
【００３９】
次に、ＣＰＵはＶsgを再度参照する（サブステップｓｂ１−３）。そして、Ｖsg＜３．９であると判断した場合には（サブステップｓｂ１−３でＹ）、感光体ドラム１上に許容範囲を超える地肌汚れが生じているとみなして、現像装置３内の二成分現像剤を更に攪拌すべく、制御のシーケンスを上記サブステップｓｂ１−２にループさせる。このループはＣＰＵがサブステップｓｂ１−３においてＶsg≧３．９であると判断するまで実行される。即ち、感光体ドラム１の非画像部における地肌汚れの度合いが許容範囲内になるまで、トナーの帯電が助長される。なお、ＣＰＵは、サブステップｓｂ１−３においてＶsg≧３．９であると判断した場合には（サブステップｓｂ１−３でＮ）、感光体ドラム１の回転を終了させた後に（サブステップｓｂ１−４）、サブルーチンｓｂ１の処理を終了する。
【００４０】
以上、本第１実施形態の複写機によれば、トナー帯電量を不足させている可能性が高い場合には、サブルーチンｓｂ１の処理を実行し、感光体ドラム１の非画像部における地肌汚れの度合いを許容範囲内に抑えるまでトナーの帯電を助長するので、該地肌汚れ、濃度過多の画像形成をより確実に低減することができる。
【００４１】
なお、本第１実施形態において、トナーの帯電を助長することにより地肌汚れを低減する構成について説明したが、本発明に係る「帯電量調整制御」は画像形成粒子の帯電を助長する制御に限定されるものではない。例えば、逆帯電トナーの増加により地肌汚れを生じている場合には、トナーの帯電を助長しないことにより、地肌汚れを低減し得る場合があり、本発明に係る「帯電量調整制御」にはこのような場合も含まれる。
【００４２】
次に、本発明の他の特徴的な構成を複写機に適用した第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の複写機の基本的な構成については上記第１実施形態のものと同様であるので、その説明を省略する。
【００４３】
本第２実施形態の複写機のＣＰＵは、複写機の主電源がＯＮされた直後、及び、該主電源がＯＮされており且つ画像形成動作を行わない時間（以下、待機時間と称する）が所定時間としての１４４０分を超えた直後、に濃度調整制御としてのサブルーチンｓｂ２の処理を実行する。即ち、トナー帯電量を不足させている可能性が高い場合には、サブルーチンｓｂ２の処理を実行する。なお、このサブルーチンｓｂ２を実行する前におけるシーケンスのフローについては、図３の「サブルーチンｓｂ１」の処理を、単に「サブルーチンｓｂ２」に置き換えたものであるので、その図示を省略する。
【００４４】
図５は本複写機におけるＣＰＵのサブルーチンｓｂ２の処理を示すフローチャートである。このサブルーチンｓｂ２において、ＣＰＵはまず、感光体ドラム１の回転を開始させた後（サブステップｓｂ２−１）、Ｖsgを再度参照する（サブステップｓｂ２−２）。そして、Ｖsg＜３．９であると判断した場合には（サブステップｓｂ２−２でＹ）、感光体ドラム１上に許容範囲を超える地肌汚れが生じているとみなして、現像装置３内のトナー濃度を低下すべく、トナー消費処理を実行する（サブステップｓｂ２−３）。
【００４５】
このトナー消費処理においては、３３０［ｍｍ／ｓｅｃ］の表面線速で回転される感光体ドラム１上の全幅方向に対して、太さ３．３［ｍｍ］のライン状のトナー消費用画像パターン（以下、消費パターンと称する）が６．６［ｍｍ］間隔で複数形成される。この消費パターンの形成時間は６秒間であるので、２００の消費パターンが形成されることになる。なお、トナー濃度を低下させ過ぎないように、現像装置３内の二成分現像剤の収容量に応じて消費パターンの大きさを適正に設定することが望ましい。本第１実施形態の現像装置３における二成分現像剤の収容量は約１［ｋｇ］であり、トナー濃度は概ね２．５［ｗｔ％］に調整される。また、感光体ドラム１上に形成された消費パターンのトナーは、クリーニングによりクリーニング装置５内に回収されるので、無駄に廃棄されることはない。
【００４６】
ここで、本第２実施形態の複写機においては、トナー帯電量が不足しているときや、環境が大きく変化しているときには、このようなトナー消費処理により画像濃度が低下する場合が多い。即ち、帯電量が不足しているときや、環境が大きく変化しているときには、通常のときよりもトナー濃度を低減するので、形成画像の濃度を低下させる。
【００４７】
一方、上述のように、ＣＰＵは通常、Ｐパターンを検知するＰセンサからの出力値をＰ目標値に近づけるようなトナー濃度制御（以下、単にトナー濃度制御と称する）を実行する。このため、トナー消費処理においてトナー濃度を適切に低減していても、以降のトナー濃度制御により、再びトナー濃度を増加させてしまい、上記地肌汚れ等を再発させてしまうおそれがある。このような再発を回避する方法としては、トナー消費処理後の所定時間内、例えば、トナーを十分に帯電させるまでの時間内、において該トナー消費処理直後のＴセンサ３ｄからの出力値をＴ目標値として定め、該所定時間の経過後にトナー濃度制御を開始する方法がある。しかしながら、トナー消費処理後においては、トナー濃度がＴセンサの適正検知域から外れている場合があり、このような場合にはトナー濃度の検知誤差が増大してしまい、正確なトナー濃度の調整が困難になる。
【００４８】
そこで、ＣＰＵは、上記サブステップｓｂ２においてＶsg≧３．９であると判断した後、即ち、感光体ドラム１の地肌汚れの度合いが許容範囲内にあると判断した後、に現像装置３内の二成分現像剤を用いてＴセンサ３ｄの校正処理を行う（サブステップｓｂ２−４）。
【００４９】
この校正処理において、ＣＰＵは、Ｔセンサ３ｄのトナー濃度の適正検知域の中心を、上記ステップＳ１３の制御の直後における二成分現像剤のトナー濃度に合わせるべく、該トナー濃度に対するＴセンサ３ｄの出力値が、例えば上記中心である２．５［Ｖ］になるように、ＴセンサについてのＰＷＭ値を調整する。このようなＴセンサ３ｄの校正により、Ｔセンサ３ｄのトナー濃度の適正検知域をトナー消費処理後のトナー濃度に合わせて、トナー消費処理後に生ずるトナー濃度の検知誤差の増大を回避する。
【００５０】
そして、Ｔセンサ３ｄの校正処理を実行した後には、感光体ドラム１の回転を終了させてサブルーチンｓｂ２の処理を終了する（サブステップｓｂ２ー５。
【００５１】
なお、トナー濃度制御開始後のトナー濃度が、トナー消費処理直後のトナー濃度よりも高くなる場合には、現像装置３内のトナーを用いてＴセンサ３ｄを再度校正させるようにするとより効果的である。具体的には、ＣＰＵに対して、トナー濃度制御開始後のＴ目標値とトナー消費処理直後のＴ目標値とを比較させ、前者の値＜後者の値、となるような場合にはＴセンサ３ｄの校正処理を実行させるように構成する。
【００５２】
以上、本第２実施形態の複写機によれば、トナー帯電量を不足させている可能性が高い場合には、サブルーチンｓｂ２の処理を実行し、感光体ドラム１の非画像部における地肌汚れの度合いを許容範囲内に抑えるまでトナー濃度を低減するので、該地肌汚れ、濃度過多の画像形成をより確実に低減することができる。
【００５３】
なお、本第２実施形態において、トナー濃度を低減することにより地肌汚れを低減する構成について説明したが、本発明に係る「濃度調整制御」は画像形成粒子濃度を低減する制御に限定されるものではない。例えば、逆帯電トナーの増加により地肌汚れを生じている場合には、新たなトナーの補給によって二成分現像剤中における逆帯電トナーの相対濃度を低下させることにより、地肌汚れを低減し得る場合がある、即ち、トナー濃度を増加することにより地肌汚れを低減する場合もあり、本発明に係る「濃度調整制御」にはこのような態様も含まれる。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、画像形成粒子の帯電量を不足させている可能性が高い場合には、潜像担持体上の非画像部における画像形成粒子付着量の検知結果に応じて該画像形成粒子付着量を適宜低減するので、潜像担持体の地肌汚れや、濃度過多の画像形成をより確実に低減することができるという優れた効果がある。更には、上記濃度調整制御後に生ずる粒子濃度検知手段の検知誤差の増大を回避するので、該濃度調整制御後の二成分現像剤に対する画像形成粒子濃度の調整能力の低下を回避することができるという優れた効果がある。
【００５６】
請求項２の発明によれば、単位時間あたりにおける二成分現像剤の画像形成粒子濃度の低減量を均一化するので、該画像形成粒子濃度を正確に調整することができるという優れた効果がある。
【００５７】
請求項３の発明によれば、主電源をＯＮした後の最初の上記帯電量調整制御又は上記濃度調整制御から地肌れ状態の誤認を回避することができるので、濃度過多の画像形成や潜像担持体の地肌汚れを更に確実に低減することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る複写機の作像部分の概略構成を示す断面図。
【図２】同複写機の制御部１０における回路構成の一部を示すブロック図。
【図３】同制御部１０のＣＰＵにおける制御の一部を示すフローチャート。
【図４】同ＣＰＵにおけるサブルーチンｓｂ１の処理を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態に係る複写機のＣＰＵにおけるサブルーチンｓｂ２の処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２帯電装置
３現像装置
３ａ現像ローラ対
３ｂ攪拌パドル
３ｃアジテータ
３ｄＴセンサ
４転写装置
５クリーニング装置
６除電ランプ
７トナー補給装置
７ａ攪拌部材
７ｂトナー補給ローラ
８Ｐセンサ
１０制御部
１０ａＭＰＵ
１０ｂＲＯＭ
１０ｃＲＡＭ
１１操作表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and the like. More particularly, the present invention relates to an improvement in background stain reducing means for reducing background stain on a non-image portion of a latent image carrier.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an image with excessive density is formed by changing a charge amount of toner as image forming particles, or a non-image portion of a photosensitive drum as a latent image carrier In some cases, there are problems such as generation of background stains and conversely insufficient image density. For example, immediately after a new toner is set in the image forming apparatus, the insufficiently charged toner may become excessive, and an image with excessive density may be formed or background stains may occur (hereinafter referred to as image formation). Immediately after a new toner is set in the apparatus, it is referred to as after toner setting).
[0003]
In view of this, the present applicant disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-262865 as an optical sensor (hereinafter referred to as a P sensor) as a particle adhesion amount detection means using an optical density reference value (Vsg) and an optical density detection value (Vsgp). An image forming apparatus is proposed in which the toner agitation time after toner setting is determined based on the detection result. Here, Vsg is a reflected light amount detection value of the non-image portion on the latent image carrier in a state where the toner in the developing device is sufficiently charged, and Vsgp is a reflection of the non-image portion after the toner setting. This is the light intensity detection value. According to this image forming apparatus, the toner in the developing device after toner setting can be agitated until it is sufficiently charged based on Vsg and Vsgp. Therefore, excessive density image formation due to insufficient toner charging after toner setting is achieved. And the above-mentioned background dirt can be avoided.
[0004]
In addition, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-158382, the present applicant forcibly consumes the toner of the two-component developer inside the two-component developing device before the first image formation after the toner setting, or removes the toner. An image forming apparatus that executes toner balance control for adjusting the toner density by replenishing the toner has been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the present inventor has found that, in addition to the toner setting, image formation and background stains may occur in excess of the density after toner setting.
[0006]
For example, if the image forming apparatus is left for a long time with the main power turned off, that is, not in use, the toner in the developing device is left untreated for a long time, and the main power is turned on again. Later, it was found that the above-mentioned background stains and the like were caused by insufficient toner charging. The image forming apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-262865 replenishes the shortage of toner triboelectric charge after toner setting, and does not replenish the shortage when not after toner setting. There was a risk of causing.
[0007]
In the case of an image forming apparatus using a two-component developing device, even if the toner concentration in the two-component developing device is kept constant, the image density changes due to environmental changes such as humidity and temperature. Therefore, conventionally, the image density is stabilized by adjusting the toner replenishment amount to the two-component developing device according to the toner adhesion amount of the reference image formed on the photosensitive drum. However, even if the image density is stabilized in this way, if the environment such as humidity or temperature changes more than usual, the chargeability of the toner is poor, and toner charging such as a stirring operation is promoted. It has been found that if the operation to be performed is not performed more frequently than usual, the above-mentioned soiling or the like occurs.
[0008]
The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of more reliably reducing image formation with excessive density and the above-mentioned background stain.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objective,The invention according to claim 1 is a latent image carrier for forming a latent image on the surface, a two-component developing device for developing the latent image using a two-component developer containing image forming particles and a carrier, and two-component development. An image forming apparatus comprising particle replenishing means for replenishing image forming particles to the agent and control means for controlling them, and a particle adhesion amount detecting means for detecting the amount of image forming particle adhesion at a predetermined position on the surface WhenA particle concentration detecting means for detecting the image forming particle concentration of the two-component developer;When the main power source is turned on, or when the main power source is on and the time during which image formation is not performed exceeds a predetermined time, the predetermined position is set as a non-image portion. The image forming particle adhesion amount is detected under conditions, and density adjustment control is performed to adjust the image forming particle concentration of the two-component developer according to the detection result, thereby performing an image of the non-image portion of the latent image carrier. Reduce the amount of particles formedAnd calibrating the particle concentration detection means using the two-component developer after the density adjustment control is executed.It is characterized by doing.
[0012]
  In this image forming apparatus, when the main power source is turned on, or when the main power source is on and the time during which image formation is not performed exceeds a predetermined time, the latent image is detected by the particle adhesion amount detection means. An image forming particle adhesion amount in a non-image portion on the support is detected. That is, when there is a high possibility that the charge amount of the image forming particles is insufficient, the image forming particle adhesion amount in the non-image portion on the latent image carrier is detected. Then, density adjustment control for adjusting the image forming particle density of the two-component developer is executed according to the detection result. In this density adjustment control, when it is determined that the image forming particle adhesion amount in the non-image area exceeds the allowable range, for example, the image forming particle concentration of the two-component developer is reduced, and thereby the image forming particle adhesion The amount is reduced.
Further, in this image forming apparatus, an increase in detection error of the particle concentration detection means that occurs after the density adjustment control is avoided. For example, when the density adjustment control causes the image forming particle concentration of the two-component developer to be excluded from the appropriate detection range of the particle concentration detection means, the detection error of the particle concentration detection means is increased. As a result of this increase, the ability to adjust the density of image-forming particles for the two-component developer after the density adjustment control is reduced. Therefore, in this image forming apparatus, by the calibration, the appropriate detection area is matched with the image forming particle concentration of the two-component developer after the density adjustment control, thereby detecting the particle density detection means generated after the density adjustment control. Avoid increasing errors.
[0015]
  Claim2The invention of claim1In the image forming apparatus, when the density of the image forming particles is reduced during the density adjustment control, the image forming particle density is reduced by forming a pattern image having a predetermined shape on the surface of the latent image carrier. It is characterized by doing.
[0016]
In this image forming apparatus, a pattern image having a predetermined shape is formed on the surface of the latent image carrier, so that the reduction amount of the image forming particle density per unit time is made uniform.
[0017]
  Claim3The invention of claim 1Or 2In the image forming apparatus, at least a predetermined amount of the particle adhering amount between the main power source and the first charge amount adjustment control or the density adjustment control before the execution of the charge amount adjustment control or the density adjustment control is determined. The detection means is made to detect and the particle adhesion amount detection means is calibrated.
[0018]
In this image forming apparatus, it is possible to avoid erroneous recognition of the background state from the initial charge amount adjustment control or the density adjustment control after the main power is turned on. For example, when the particle adhesion amount detection unit is calibrated while detecting the predetermined position in the state where the background is soiled, the predetermined position in the state where the background is soiled is determined in the subsequent control. Misunderstanding that it is not soiled. Therefore, in this image forming apparatus, prior to the first charge amount adjustment control or the density adjustment control, the particle adhesion amount detection is performed while the predetermined position in a state free of background dirt is detected by the particle adhesion amount detection means. Calibrate the means.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter referred to as a copying machine) as an image forming apparatus will be described below.
[0020]
First, the basic configuration of this copier will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming portion of the copying machine according to the first embodiment. In this copying machine, a photosensitive drum 1 as a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed is rotatably mounted and is driven clockwise in the drawing by a driving system (not shown). Around the photosensitive drum 1, there are a charging device 2, a developing device 3, a transfer device 4 (not shown), a cleaning device 5 having a function as a cleaning means, a static elimination lamp 6 as a static elimination device, and a particle adhesion amount detection means. P sensor 8, etc. are arranged. The developing device 3 is provided with a toner replenishing device 7 as a particle replenishing unit for replenishing the developing device 3 with toner. Since the operation of the entire copying machine is a well-known electrophotographic process, description thereof is omitted.
[0021]
The developing device 3 is a two-component developing device using a so-called two-component developer composed of toner and a magnetic carrier. Inside the developing device 3, a developing roller pair 3a, a stirring paddle 3b, an agitator 3c, and a particle concentration detecting means are provided. A T sensor 3d and the like are provided. Each of the developing roller pair 3a is provided so that the peripheral surface thereof faces the peripheral surface of the photosensitive drum 1 at the opening of the developing device 3, and a magnet is provided inside to support the magnetic carrier to which the toner is attached. It has been. The agitator 3c conveys the toner replenished from the toner replenishing device 7 to the stirring paddle 3b side while mixing and stirring with the two-component developer in the developing device 3. The agitation paddle 3b is formed by stirring a two-component developer conveyed from the agitator 3c or a two-component developer already present in the vicinity thereof by a plurality of paddle-shaped members provided on the peripheral surface of the roller portion. The two-component developer is supplied to the developing roller pair 3a. During the stirring, charging of the toner in the two-component developer is promoted by friction with a magnetic carrier or the like. That is, the stirring paddle 3b has a function as a particle charging means. The agitator 3c also has a function as a particle charging means because it facilitates frictional charging of the toner during the mixing and stirring. The T sensor 3d is provided on the bottom wall of the developing casing below the agitator 3c, and detects the toner concentration of the two-component developer in the vicinity of the agitator 3c (hereinafter simply referred to as toner concentration). Detect magnetic permeability.
[0022]
In the developing device 3, the developing roller pair 3a, the stirring paddle 3b, the agitator 3c, and the like are driven by a driving device (not shown), and the developing roller pair 3a and the stirring paddle 3b are rotated counterclockwise and the agitator 3c is rotated clockwise. Rotate to. By these rotations, the two-component developer in the vicinity of the agitator 3c is sent to the stirring paddle 3b while being stirred, and is supplied from the stirring paddle 3b to the developing roller pair 3a. Then, the electrostatic latent image formed on the circumferential surface of the photosensitive drum 1 is developed by being carried on the circumferential surface of the developing roller 3a and transported to a portion facing the circumferential surface of the photosensitive drum 1.
[0023]
The toner replenishing device 7 accommodates toner for replenishing the developing device 3 therein. A stirring member 7a is provided for sending the toner to the communicating port side with the developing device 3 while stirring the toner. Further, a toner supply roller 7b for supplying toner sent from the stirring member to the developing device 3 is provided at the communication port.
[0024]
Next, control means of the copying machine will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing a part of the circuit configuration of the control unit 10 as control means of the copying machine. The control unit 10 includes an MPU 10a having a calculation function, a ROM 10b that stores a sequence program, a RAM 10c that temporarily stores calculation data, and the like. The MPU 10a, the ROM 10b, and the RAM 10c are connected by wire, and data exchange is performed between them. Further, an operation display unit 11, a T sensor 3d, a P sensor 8, and the like are connected to the MPU 10a. The operation display unit 11 includes, for example, a touch panel display, and is used for displaying predetermined information to the operator and receiving key inputs from the operator. Further, detection signals from the T sensor 3d and the P sensor 8 are appropriately read into the MPU 10a.
[0025]
The MPU 10a includes a CPU, a PWM controller, etc., and a DC voltage is output from the PWM controller and applied to the T sensor 3d and the P sensor 8, respectively. The CPU changes the magnitude of the control signal to the PWM controller (hereinafter referred to as PWM value), thereby changing the value of the DC voltage (hereinafter referred to as control voltage) supplied to the T sensor 3d and P sensor 8. Can be changed. Thereby, the output levels of the P sensor 8 and the T sensor 3d are adjusted. In the copying machine according to the first embodiment, when the non-image area on the photosensitive drum 1 is detected, the output voltage from the P sensor 8 is 4.0 ± 0.1 [V]. In order to adjust the value of the control voltage, the PWM value from the CPU is adjusted.
[0026]
Next, toner supply control of the copying machine will be described.
The P sensor 8 is composed of a light emitting unit made of a light emitting diode or the like and a light receiving unit made of a photo sensor such as a phototransistor. Irradiation light from the light emitting unit is irradiated onto the photosensitive drum 1 at a predetermined position, and the amount of reflected light is detected by the light receiving unit. The detection result is output as a DC voltage from the P sensor 8 and input to the MPU 10a. Here, the amount of reflected light varies depending on the toner adhesion amount at a predetermined position on the photosensitive drum 1. That is, the output voltage value from the P sensor 8 varies depending on the toner adhesion amount at a predetermined position on the photosensitive drum 1. Thereby, the MPU 10a knows the toner adhesion amount at the predetermined position. In the copying machine of the first embodiment, the output voltage value from the P sensor 8 decreases as the toner adhesion amount increases.
[0027]
The T sensor 3d detects the toner density, and includes, for example, a magnetic permeability sensor that detects the magnetic permeability that changes as the toner amount increases or decreases. Then, a DC voltage having a value corresponding to the toner density is output to the MPU 10a.
[0028]
The RAM 10 stores a target value (hereinafter referred to as a T target value) for the output voltage of the T sensor. The MPU 10a controls the driving of the toner replenishing device 7 based on the T target value and the actual output voltage value from the T sensor 3d, and turns on / off the toner replenishment to the developing device 3. Thereby, the toner density can be kept constant. However, the image density is influenced not only by the toner density but also by the toner charge amount, the environment such as temperature and humidity, and the like. For this reason, in the copying machine of the first embodiment, an output target value (hereinafter referred to as P target value) from the P sensor 8 that detects a reference image (hereinafter referred to as P pattern) having a predetermined shape in advance is stored in the RAM 10c. Storing. Then, based on the comparison between the P sensor output value for the P pattern on the photosensitive drum 1 and the P target value, the density of the image density is determined and the T target value is corrected as appropriate. As a result, an image having a stable density can be formed.
[0029]
Next, a characteristic configuration of the copying machine will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing a part of the control in the CPU. The CPU of the control unit 10 of the present copying machine has a predetermined time immediately after the main power of the copying machine is turned on and a time during which the main power is on and no image forming operation is performed (hereinafter referred to as a standby time). Immediately after the time exceeds 1440 minutes, the processing of subroutine sb1 as charge amount adjustment control is executed. That is, when there is a high possibility that the toner charge amount is insufficient, the process of subroutine sb1 is executed. Specifically, when the CPU detects that the main power supply is turned on (step S1), the CPU first resets the value of the standby time t to zero (step S2). This standby time t indicates the standby time of the copying machine in minutes. The processing of the subroutine sb1 will be described in detail later.
[0030]
Next, after the CPU starts the pre-rotation of the photosensitive drum 1 (step S2), the CPU outputs an output voltage of 4 from the P sensor 8 that detects a background portion on the photosensitive drum 1 where no toner adheres. The adjustment process of the PWM value to the PWM controller is executed so as to be 0 ± 0.1 [V] (step S3).
[0031]
Here, if the PWM value of the P sensor 8 is adjusted while causing the P sensor 8 to detect the background soiled portion, the background soiled portion on the photosensitive drum 1 is not adhered to the CPU by the CPU in the subsequent control. I misunderstand it as a part. Therefore, in the copying machine of the first embodiment, after the pre-rotation of the photosensitive drum 1 is started, in order to adjust the PWM value for the P sensor 8 while allowing the P sensor 8 to detect a non-image portion free of background stains, The PWM value adjustment for the P sensor 8 is completed within a predetermined time. This predetermined time is set to be shorter than the time until the background dirt is generated at the predetermined position due to toner adhesion from the developing device 3 after the start of pre-rotation and this background dirt is detected by the P sensor, This time is obtained by a preliminary test.
[0032]
In this way, immediately after the pre-rotation of the photosensitive drum 1 is performed, the adjustment of the PWM value for the P sensor 8 is executed while causing the P sensor 8 to detect the above-described predetermined position without background contamination, thereby allowing the main power The above-mentioned misunderstanding can be avoided immediately after turning on.
[0033]
Depending on the configuration of the image forming apparatus, there may be a background stain on the photosensitive drum 1 immediately after the start of pre-rotation. In such a case, for example, the peripheral area (points P to Q in FIG. 1) of the photosensitive drum 1 that was at the position facing the developing device 3 before the start of the pre-rotation is changed to the photosensitive drum 1. The adjustment process of the PWM value for the P sensor 8 may be terminated before moving to the detectable region of the P sensor 8 by rotation. Further, the toner carried on the developing roller 3a in the developing device 3 is removed from the casing of the developing roller pair 3a by performing a so-called ear cutting operation in which the toner is removed by contact of the blade or reverse rotation of the developing roller 3. The developer may not be present on the existing area.
[0034]
After executing the PWM value adjustment process in step S3, the CPU refers to an output voltage value (hereinafter referred to as Vsg) from the P sensor 8 that detects the toner adhesion amount at the predetermined position, which should be a non-image portion. (Step S4). If it is determined that Vsg> 4.1 (Y in step S4), PWM value adjustment failure error processing for the P sensor 8 is executed (step S5).
[0035]
In this adjustment failure error process, for example, after cleaning the photosensitive drum 1 and the P sensor 8, a display prompting an operation to reset the main power supply is displayed on the operation display unit. If a function for removing the toner on the developing roller 3a is provided, the PWM value for the P sensor 8 is adjusted again in a state where the toner on the developing roller 3a is removed, and then a control sequence is performed. May be configured to loop to step S5 in the figure.
[0036]
If the CPU determines that Vsg ≦ 4.1 in step S4, the CPU next executes the process of subroutine sb1 (step S6), and then starts to count the standby time t (step S7). Then, the presence / absence of an image forming command from the operator is determined (step S8). If it is determined that “image forming command exists” (Y in step S8), a predetermined image forming process is executed (step S9). . Further, after the value of the standby time t is reset to zero (step S10), the control sequence is looped to step S7. If it is determined that there is no image forming command (N in step S8), it is then determined whether or not standby time t> 1440 [minutes] (step S11), and standby time t> 1440. If it is [minute] (Y in step S11), the process of subroutine sb1 is executed (step S12). Then, after the value of the standby time t is reset to zero (step S13), the control sequence is advanced to step S14.
[0037]
In this step S14, the CPU determines whether or not the main power supply has been turned off. When it is determined that the power has been turned off, the sequence ends. When it is determined that the power has not been turned off, the sequence is terminated. Is looped to step S8.
[0038]
Next, the processing of the subroutine sb1 will be described in detail.
FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the subroutine sb1 of the CPU. In this subroutine sb1, the CPU first starts the rotation of the photosensitive drum 1 (sub step sb1-1), and then executes the agent stirring process for 30 seconds (sub step sb1-2). In this agent stirring process, the stirring paddle 3b and the agitator 3c rotate for 30 seconds to stir the two-component developer in the developing device 3. By this stirring, frictional charging of the toner of the two-component developer in the developing device 3 is promoted, and background contamination on the non-image portion of the photosensitive drum 1 is reduced.
[0039]
Next, the CPU refers to Vsg again (substep sb1-3). If it is determined that Vsg <3.9 (Y in sub-step sb1-3), it is considered that background stains exceeding an allowable range have occurred on the photosensitive drum 1, and the inside of the developing device 3 is determined. In order to further stir the two-component developer, the control sequence is looped to the sub-step sb1-2. This loop is executed until the CPU determines that Vsg ≧ 3.9 in sub-step sb1-3. That is, charging of the toner is promoted until the degree of background contamination in the non-image portion of the photosensitive drum 1 falls within an allowable range. If the CPU determines that Vsg ≧ 3.9 in sub-step sb1-3 (N in sub-step sb1-3), the CPU ends the rotation of the photosensitive drum 1 (sub-step sb1- 4) The subroutine sb1 is terminated.
[0040]
As described above, according to the copying machine of the first embodiment, when there is a high possibility that the toner charge amount is insufficient, the processing of the subroutine sb1 is executed, and the background stain on the non-image portion of the photosensitive drum 1 is detected. Since the charging of the toner is promoted until the degree is kept within an allowable range, the background contamination and the excessive density image formation can be more reliably reduced.
[0041]
In the first embodiment, the configuration for reducing the background stain by promoting the charging of the toner has been described. However, the “charge amount adjustment control” according to the present invention is limited to the control for promoting the charging of the image forming particles. Is not to be done. For example, in the case where the background stain is caused by an increase in the reversely charged toner, the background stain may be reduced by not promoting the charging of the toner. Such cases are also included.
[0042]
Next, a second embodiment in which another characteristic configuration of the present invention is applied to a copying machine will be described. The basic configuration of the copying machine of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0043]
The CPU of the copier of the second embodiment has a time immediately after the main power of the copier is turned on and a time during which the main power is on and no image forming operation is performed (hereinafter referred to as a standby time). Immediately after exceeding 1440 minutes as the predetermined time, the processing of the subroutine sb2 as density adjustment control is executed. That is, when there is a high possibility that the toner charge amount is insufficient, the processing of subroutine sb2 is executed. Note that the sequence flow before the execution of the subroutine sb2 is simply replaced with the “subroutine sb2” in FIG.
[0044]
FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the subroutine sb2 of the CPU in this copying machine. In this subroutine sb2, the CPU first starts rotating the photosensitive drum 1 (substep sb2-1), and then refers to Vsg again (substep sb2-2). If it is determined that Vsg <3.9 (Y in sub-step sb2-2), it is considered that background stains exceeding the allowable range have occurred on the photosensitive drum 1, and the inside of the developing device 3 is determined. To reduce the toner density, toner consumption processing is executed (substep sb2-3).
[0045]
In this toner consumption process, a linear toner consumption image pattern having a thickness of 3.3 [mm] with respect to the entire width direction on the photosensitive drum 1 rotated at a surface linear velocity of 330 [mm / sec]. (Hereinafter referred to as a consumption pattern) are formed at intervals of 6.6 [mm]. Since the consumption pattern is formed for 6 seconds, 200 consumption patterns are formed. It should be noted that it is desirable to appropriately set the size of the consumption pattern according to the amount of the two-component developer contained in the developing device 3 so as not to reduce the toner density excessively. The accommodation amount of the two-component developer in the developing device 3 of the first embodiment is about 1 [kg], and the toner concentration is adjusted to about 2.5 [wt%]. Further, the toner of the consumption pattern formed on the photosensitive drum 1 is collected in the cleaning device 5 by cleaning, and thus is not wasted.
[0046]
Here, in the copying machine according to the second embodiment, when the toner charge amount is insufficient or when the environment is greatly changed, the image density is often lowered by such toner consumption processing. That is, when the charge amount is insufficient or when the environment changes greatly, the toner density is reduced as compared with the normal case, so the density of the formed image is lowered.
[0047]
On the other hand, as described above, the CPU usually executes toner density control (hereinafter simply referred to as toner density control) such that the output value from the P sensor that detects the P pattern approaches the P target value. For this reason, even if the toner concentration is appropriately reduced in the toner consumption process, the toner concentration is increased again by the subsequent toner concentration control, and the background stains may be reoccurred. As a method for avoiding such recurrence, an output value from the T sensor 3d immediately after the toner consumption process is set to a T target within a predetermined time after the toner consumption process, for example, within a time until the toner is sufficiently charged. There is a method in which the toner density control is started after the predetermined time has elapsed. However, after the toner consumption process, the toner density may be out of the proper detection range of the T sensor. In such a case, the toner density detection error increases, and the toner density is accurately adjusted. It becomes difficult.
[0048]
Therefore, the CPU determines in the sub-step sb2 that Vsg ≧ 3.9, that is, after determining that the degree of background contamination of the photosensitive drum 1 is within the allowable range, and then in the developing device 3. Calibration of the T sensor 3d is performed using the two-component developer (substep sb2-4).
[0049]
In this calibration process, the CPU outputs the output of the T sensor 3d with respect to the toner concentration so that the center of the proper detection range of the toner concentration of the T sensor 3d matches the toner concentration of the two-component developer immediately after the control in step S13. The PWM value for the T sensor is adjusted so that the value is, for example, 2.5 [V], which is the center. By such calibration of the T sensor 3d, an appropriate detection area of the toner density of the T sensor 3d is matched with the toner density after the toner consumption process, and an increase in detection error of the toner density that occurs after the toner consumption process is avoided.
[0050]
After executing the calibration process of the T sensor 3d, the rotation of the photosensitive drum 1 is terminated and the process of the subroutine sb2 is terminated (sub step sb2-5).
[0051]
When the toner density after the start of toner density control becomes higher than the toner density immediately after the toner consumption process, it is more effective to calibrate the T sensor 3d again using the toner in the developing device 3. is there. Specifically, the CPU compares the T target value after the start of toner density control with the T target value immediately after the toner consumption process, and if the former value <the latter value, the T sensor The 3d calibration process is configured to be executed.
[0052]
As described above, according to the copying machine of the second embodiment, when there is a high possibility that the toner charge amount is insufficient, the processing of the subroutine sb2 is executed, and background stains on the non-image portion of the photosensitive drum 1 are detected. Since the toner density is reduced until the degree is kept within an allowable range, the background contamination and excessive density image formation can be more reliably reduced.
[0053]
In the second embodiment, the configuration for reducing the background contamination by reducing the toner concentration has been described. However, the “density adjustment control” according to the present invention is limited to the control for reducing the image forming particle concentration. is not. For example, if the background stain is caused by an increase in the reversely charged toner, the background stain may be reduced by lowering the relative density of the reversely charged toner in the two-component developer by replenishing a new toner. There is a case where the background stain is reduced by increasing the toner density, and such a mode is also included in the “density adjustment control” according to the present invention.
[0054]
【The invention's effect】
  Claim1'sAccording to the invention, when there is a high possibility that the charge amount of the image forming particles is insufficient, the image forming particle adhesion is determined according to the detection result of the image forming particle adhesion amount in the non-image portion on the latent image carrier. Since the amount is appropriately reduced, there is an excellent effect that the background stain of the latent image carrier and the image formation with excessive density can be more reliably reduced.Furthermore, since an increase in the detection error of the particle density detecting means that occurs after the density adjustment control is avoided, it is possible to avoid a decrease in the ability to adjust the image forming particle density for the two-component developer after the density adjustment control. Has an excellent effect.
[0056]
  Claim2According to the invention, since the reduction amount of the image forming particle concentration of the two-component developer per unit time is made uniform, there is an excellent effect that the image forming particle concentration can be accurately adjusted.
[0057]
  Claim3According to the invention, it is possible to avoid misunderstanding of the background state from the initial charge amount adjustment control or the density adjustment control after the main power is turned on. There is an excellent effect that the background dirt can be further reliably reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming portion of a copying machine according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a part of a circuit configuration in the control unit 10 of the copier.
FIG. 3 is a flowchart showing a part of control in the CPU of the control unit 10;
FIG. 4 is a flowchart showing processing of a subroutine sb1 in the CPU.
FIG. 5 is a flowchart showing processing of a subroutine sb2 in the CPU of the copying machine according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum
2 Charging device
3 Development device
3a Development roller pair
3b Stir paddle
3c Agitator
3d T sensor
4 Transfer device
5 Cleaning device
6 Static elimination lamp
7 Toner supply device
7a Stirring member
7b Toner supply roller
8 P sensor
10 Control unit
10a MPU
10b ROM
10c RAM
11 Operation display

Claims

表面に潜像を形成する潜像担持体と、画像形成粒子及びキャリアを含有する二成分現像剤を用いて該潜像を現像する二成分現像装置と、二成分現像剤に画像形成粒子を補給するための粒子補給手段と、これらを制御する制御手段とを備える画像形成装置であって、
該表面の所定位置における画像形成粒子付着量を検知する粒子付着量検知手段と、該二成分現像剤の画像形成粒子濃度を検知する粒子濃度検知手段とを備え、
主電源がＯＮされた場合、又は、該主電源がＯＮされており且つ画像形成を行わない時間が所定時間を超えた場合、には該所定位置を非画像部とするような作動条件下で該画像形成粒子付着量を検知し、この検知結果に応じて、二成分現像剤の画像形成粒子濃度を調整する濃度調整制御を実行して該潜像担持体の非画像部の画像形成粒子付着量を低減し、
且つ、該濃度調整制御を実行した後の二成分現像剤を用いて該粒子濃度検知手段を校正することを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier that forms a latent image on the surface, a two-component developing device that develops the latent image using a two-component developer containing image-forming particles and a carrier, and replenishing image-forming particles to the two-component developer An image forming apparatus comprising a particle replenishing unit for controlling and a control unit for controlling these,
A particle adhesion amount detection means for detecting the image formation particle adhesion amount at a predetermined position on the surface ; and a particle concentration detection means for detecting the image formation particle concentration of the two-component developer ,
When the main power source is turned on, or when the main power source is turned on and the time during which image formation is not performed exceeds a predetermined time, the operating position is such that the predetermined position is set as a non-image portion. The image forming particle adhesion amount is detected, and density adjustment control for adjusting the image forming particle concentration of the two-component developer is executed in accordance with the detection result, thereby causing the image forming particle adhesion on the non-image portion of the latent image carrier. Reduce the amount ,
An image forming apparatus characterized by calibrating the particle concentration detecting means using the two-component developer after executing the density adjustment control .

請求項１の画像形成装置であって、
上記濃度調整制御時に上記画像形成粒子濃度を低減する場合には、上記潜像担持体の表面に所定形状のパターン画像を形成することで該画像形成粒子濃度を低減することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 ,
When the density of the image forming particles is reduced during the density adjustment control, the image forming particle density is reduced by forming a pattern image having a predetermined shape on the surface of the latent image carrier. apparatus.

請求項１又は２の画像形成装置において、
少なくとも、上記主電源をＯＮしてから最初の上記帯電量調整制御又は上記濃度調整制御を実行させるまでの間に、地肌汚れのない状態の上記所定位置を上記粒子付着量検知手段に検知させて、該粒子付着量検知手段を校正させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
At least between the time when the main power supply is turned on and the time when the charge amount adjustment control or the density adjustment control is executed for the first time, the particle adhesion amount detection means detects the predetermined position in the absence of background contamination. An image forming apparatus characterized in that the particle adhesion amount detecting means is calibrated.