JP4058214B2

JP4058214B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4058214B2
Application number: JP2000021133A
Authority: JP
Inventors: 治司水石; 勝田中; 則之碓井; 謙三巽; 俊隆山口; 浩水沢; 賢雨宮; 英樹善波; 真由美大堀
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP2001215761A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体上の可視像を接触方式によって記録部材上に転写する接触式転写手段を備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に用いられる転写手段として、感光ドラム等の像担持体に対して接触可能に配設された転写ローラ等の接触部材を有し、これら像担持体と接触部材との間に挟み込んだ転写紙等の記録部材に像担持体上の可視像を転写する接触方式のものが広く知られている。この種の接触式転写手段においては、上記接触部材の電気抵抗が温度変化や湿度変化等の環境変化に伴って変化すると、該接触部材から上記記録部材へと供給される転写用電流が変化する。そして、この転写用電流の変化によって転写性が不安定にしてしまう。
【０００３】
そこで、接触式転写手段の上記接触部材に供給する転写用電流については、定電流制御を実施するのが一般的である。この定電流制御によれば、上記接触部材の電気抵抗が環境変化に伴って変化しても、転写用電圧を変化させることによって上記記録部材に一定の転写用電流を供給することができる。そして、このことにより、安定した転写性を維持することができる。
【０００４】
一方、従来、画像形成装置に用いられる帯電手段として、帯電ローラ等の接触帯電部材と、この接触帯電部材に帯電用電圧を供給する電源とを備える接触方式のものが広く知られている。かかる接触式帯電手段では、コロナ放電等を利用する非接触式帯電手段よりも低い帯電用電圧で像担持体を帯電させるため、消費電力を低減することができるとともに、上記電源の簡略化や装置の小型化などを図ることができる。しかしながら、上記接触帯電部材の電気抵抗が環境変動に伴って変動すると、像担持体の帯電電位を変化させてしまう。そして、この帯電電位の変化によって画像濃度を変動させてしまうという不具合があった。
【０００５】
そこで、本出願人は先に、特開平１０−９７１０８号公報において、定電流制御された転写用電流を用いる接触式転写手段によって帯電せしめた像担持体上に形成した基準画像の濃度と、接触式帯電手段によって帯電せしめた像担持体上に形成した基準画像の濃度との比較結果に応じて、この接触式帯電手段に供給する帯電用電圧の値を補正する画像形成装置を提案した。かかる画像形成装置において、像担持体を接触式帯電手段によって帯電せしめた場合には、像担持体の帯電電位が環境変動に伴って変動するため、上記基準画像の濃度（単位面積あたりの現像剤付着量）も変動する。例えば、冬季などに環境が比較的低温低湿になると、常温常湿の環境下に比べて上記接触帯電部材の電気抵抗が高くなるため、この接触帯電部材から像担持体に帯電用電流が流れ難くなる。このような場合には、像担持体の帯電電位が常温常湿の環境下に比べて低くなり、上記基準画像の濃度が常温常湿の場合よりも高くなるか（反転現像の場合）、あるいは低くなるか（正転現像の場合）する。一方、接触式転写手段によって像担持体を帯電せしめた場合には、この像担持体を環境変動によらず所定の値に帯電させることができるため、上記基準画像の濃度が所定の値になる。従って、両基準画像の濃度の比較結果に基づいて上記帯電用電圧の値を補正することで、環境変動に伴って接触帯電部材の電気抵抗を変動させても、像担持体を所定の値に帯電させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、上記転写用電流を定電流制御する場合、冬季などに環境が著しく低温低湿化すると画像が部分的に転写されずに抜けてしまういわゆる版画という現像を生ずる場合があった。この版画の発生は、転写用電流を定電流制御する上記特開平１０−９７１０８号公報の画像形成装置でも例外なく生ずるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明者は、このような版画を発生させる原因について鋭意研究したところ、次のようなことを見出した。即ち、理論的には、定電流電源から接触式転写手段の上記接触部材へと流れる転写用電流の値が一定であれば、この接触部材から上記記録部材への電流値（以下、転写用電流の実効値という）も一定になるはずである。しかしながら、定電流電源からの電流値が一定であっても、転写用電流の実効値が一定にならない場合があることがわかった。具体的には、環境が高温高湿化するほど、上記接触部材に供給された転写用電流が該接触部材の周辺部材にリークし易くなり、転写用電流の実効値がこのリークによって少なくなることがわかった。逆に、環境が低温低湿化すれば、上記リークが起こり難くなって転写用電流の実効値は増加する。このように増加すると、上記記録部材に転写された画像を構成する現像剤にこれとは逆極性の電荷を注入する転写用電流が流れ、これによって現像剤が逆帯電する場合がある。かかる逆帯電が生ずると、像担持体上から上記記録部材へと一旦転写された画像の一部が再び像担持体へと逆転写され、この逆転写によって上記版画が生ずるのである。
【０００８】
このような版画の発生を低減する方法としては、仮に環境の低温低湿化によって転写用電流の実効値を増加させても、この実効値が上記逆帯電を生じさせないような値に留まるように、定電流電源の電流制御値を従来よりも小さく設定しておくことが考えられる。しかしながら、このように電流制御値を小さく設定してしまうと、夏季などに環境が高温高湿化した際に、転写用電流の実効値の減少によって有効な電流を上記記録部材に供給することができず、転写不良を引き起こすおそれがある。
【０００９】
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、接触式転写手段を備える画像形成装置において、環境変動に起因する版画や転写不良を軽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。
【００１０】
【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、像を担持する像担持体と、該像担持体を帯電させる帯電手段と、該帯電手段によって帯電せしめられた該像担持体上に可視像であるトナー像を形成する可視像形成手段と、該像担持体上の該可視像を記録部材上に転写する接触式転写手段と、該接触式転写手段に定電流制御された転写用電流を供給する定電流供給手段と、該可視像形成手段及び接触式転写手段を制御する制御手段と、該像担持体上に形成された所定のトナー像である基準画像に対するトナー付着量を検知する付着量検知手段とを備え、該可視像形成手段が、帯電した該潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、キャリア及びトナーを含有する現像剤を用いて該静電潜像を現像する現像部と、該現像部にトナーを補給するトナー補給手段と、該現像部内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサとを有するものであり、且つ該制御手段が、該トナー濃度センサからの出力値と、該トナー濃度センサの出力目標値との比較結果に基づいて該トナー補給手段の補給動作を制御して該現像剤のトナー濃度を調整する制御と、該像担持体上に形成した出力目標値補正用の基準画像に対するトナー付着量に基づいて該出力目標値を補正する制御とを実施するものである画像形成装置において、所定のタイミングで、該接触式転写手段を用いて該帯電手段による帯電極性と同極性に該像担持体を帯電させ、帯電後の該像担持体に転写電流補正用の基準画像を形成し、この転写電流補正用の基準画像に対するトナー付着量を該付着量検知手段に検知させた結果に基づいて該転写用電流の制御値を補正する補正制御を実施し、且つ、出力目標値補正用の基準画像の静電潜像よりも、転写電流補正用の基準画像の静電潜像の現像ポテンシャルを小さくする条件で、転写電流補正用の基準画像の静電潜像を形成する制御を実施するように、該制御手段を構成したことを特徴するものである。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記像担持体に接触可能な接触部材にイオン導電材を含有するものを用いたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項１又は２の画像形成装置においては、定電流供給手段から出力される転写用電流の制御値を補正するための補正制御を実施する。具体的には、この転写用電流を供給した接触式転写手段によって像担持体を所定のタイミングで帯電せしめる。そして、帯電後の潜像担持体に転写電流補正用の基準画像を形成し、その基準画像に対するトナー付着量を付着量検知手段に検知させた検知結果に基づいて上記制御値を補正する。このような構成においては、上記補正制御を次のように実施することで、環境が変動しても、転写用電流の実効値を一定に維持することが可能になる。即ち、環境の低温低湿化によって転写用電流の実効値が常温常湿のときよりも増加した場合には、付着量検知手段によって検知されるトナー付着量が、像担持体について常温常湿のときよりも高い電位状態であることを示す値になる。そこで、このような場合には、上記制御値を常温常湿のときよりも小さくするように補正すればよい。また、環境の高温高湿化によって転写用電流の実効値が常温常湿のときよりも減少した場合には、付着量検知手段によって検知されるトナー付着量が、像担持体について常温常湿のときよりも低い電位状態であることを示す値になる。そこで、このような場合には、上記制御値を常温常湿のときよりも大きくするように補正すればよい。
【００１６】
なお、基準画像に対するトナー付着量は静電潜像の電位と相関関係にあり、更に、この電位は該静電潜像の形成に先立って帯電せしめられた像担持体の電位と相関関係にある。このような関係においては、基準画像に対するトナー付着量と、接触式帯電手段によって帯電せしめられた像担持体の電位とに相関関係が成立し、環境変動に伴って該電位が変動した場合にはこれに伴って該トナー付着量が変動する。従って、基準画像に対するトナー付着量は、潜像担持体の電位情報として機能することになる。
【００１７】
また、請求項１又は２の画像形成装置においては、出力目標値補正用に形成する基準画像の静電潜像よりも、転写電流補正用に形成する基準画像の静電潜像の現像ポテンシャルを小さくすることで、現像剤のトナー濃度やトナー帯電量の変動に起因する転写用電流の実効値の不安定化を軽減する。具体的には、本画像形成装置のように、キャリアとトナーとを含有する現像剤を用いる場合には、現像に伴って該現像剤中のトナーが消費されると、該現像剤のトナー濃度が低下する。このようにトナー濃度が低下すると、現像剤が現像能力を低下させてトナー像の濃度を低下させてしまう。そこで、現像剤のトナー濃度の低下をトナー濃度センサによって検知し、検知結果に応じて現像剤にトナーを適宜補給してトナー濃度の復旧を図っている。かかる画像形成装置では、一般に、トナー濃度の変動を出力目標値補正用の基準画像に対するトナー付着量の変動に敏感に応答させるべく、基準画像に対するトナーの標準付着量を、トナー濃度の変動に対する付着量勾配ができるだけ大きくなるような領域（以下、濃度−付着量勾配最大領域という）に設定している。像担持体上のトナー像に対するトナー付着量は、上記濃度−付着量勾配最大領域では現像剤のトナー濃度の変動に伴って大きく変動するが、この濃度−付着量勾配最大領域を外れると該トナー濃度の変動に対して応答し難くなるからである。ところが、転写電流補正用に形成する基準画像に係る標準付着量も上記濃度−付着量勾配最大領域に設定してしまうと、該基準画像に対する実際のトナー付着量を現像剤のトナー濃度の変動に伴って大きく変動させてしまう。そして、この変動に起因して転写用電流の制御値を適正に補正することが困難になり、該転写用電流の実効値を不安定にするおそれがある。このため、転写電流補正用に形成する基準画像に対する標準トナー付着量については、上記濃度−付着量勾配最大領域から外れるように、これよりも多く又は少く設定することが望ましい。このように設定すると、トナー濃度の変化に伴うトナー付着量の変化率よりも、環境変動に伴うトナー付着量の変化率を高くして、トナー付着量に及ぼすトナー濃度の影響を低減することができるからである。ところが、本発明者らの研究によれば、トナー付着量が上記濃度−付着量勾配最大領域を超えると、そのトナー付着量におけるトナー帯電量の変動に対するトナー付着量の勾配が急激に大きくなってくることがわかった。このため、転写電流補正用に形成する基準画像に対する標準トナー付着量を上記濃度−付着量勾配最大領域よりも多く設定してしまうと、該基準画像に対する実際のトナー付着量をトナー帯電量の変動に伴って大きく変動させてしまうことになる。一方、本発明者らの研究によれば、トナー付着量が上記濃度−付着量勾配最大領域を下回っても、そのトナー付着量におけるトナー帯電量の変動に対するトナー付着量の勾配は該濃度−付着量勾配最大領域のときとそれほど変わらないことがわかった。そこで、本画像形成装置は、出力目標値補正用の基準画像の静電潜像よりも、転写電流補正用の基準画像の静電潜像における現像ポテンシャルを小さくするように構成されている。かかる構成においては、後者の基準画像に対するトナー付着量を、前者の基準画像に対するものよりも少なくして上記濃度−付着量勾配最大領域から外すことが可能になる。このようにしてトナー付着量を上記濃度−付着量最大勾配領域から外すと、トナー濃度やトナー帯電量の変動に伴うトナー付着量の変化率を低減して、該変動に起因する転写用電流の実効値の不安定化を軽減することが可能になる。また、基準画像に過剰なトナーを付着させることに起因する像担持体のクリーニング性の悪化、トナー飛散、これに伴う装置内の汚染などを回避することができる。
【００１８】
特に、請求項２の画像形成装置においては、接触式転写手段の接触部材にイオン系導電材を含有するものを用いることで、カーボン系導電材を含有するものを用いる場合よりも該接触式転写手段の製造コストが安価になる。電気抵抗調整材としてイオン系導電材を含有する部材は、カーボン系導電材を含有する部材よりも環境変動に伴う電気抵抗の変化率が大きくなるというデメリットがある反面、品質管理が容易なため製造コストが安価になるという利点があるからである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電子写真複写機（以下、単に複写機という）に適用した一実施形態について説明する。
まず、この複写機の基本的な構成について説明する。図１は本実施形態に係る複写機の概略構成図である。図示のように、本複写機は、原稿の画像情報を読み取るスキャナ部１００と、記録部材である転写紙Ｐに画像を形成する画像形成部２００と、この画像形成部２００に転写紙Ｐを供給する給紙部３００とを備えている。また、複写機内の各装置の動作を制御する図示しない制御部も備えている。
【００２１】
上記スキャナ部１００は、図示しないコンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報を受光装置１０１で読み取り、読み取った画像情報をこの制御部に送る。
【００２２】
上記制御部は、スキャナ部１００から受け取った上記画像情報に基づき、画像形成部２００のレーザー書込みユニット２００Ａ内にある図示しないレーザダイオードやポリゴンミラー等を制御してプロセスカートリッジ２００Ｂの感光ドラム２０６に向けてレーザー書込み光Ｌを照射させる。この照射により、像担持体としての感光ドラム２０６の表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。
【００２３】
可視像形成手段であり且つ基準画像形成手段でもある上記画像形成部２００は、これらレーザー書込みユニット２００Ａ、プロセスカートリッジ２００Ｂの他、定着装置２００Ｄ、排紙装置２００Ｅ、図示しない現像物質供給手段であるトナー供給装置、トナーボトル２１５、接触式転写手段としての転写装置２００Ｃ等も備えている。なお、上記レーザー書込みユニット２００Ａは、静電潜像形成手段として機能している。
【００２４】
上記給紙部３００は、４つの給紙カセット３０１ａ、ｂ、ｃ、ｄ、４つの給紙ローラ３０２ａ、ｂ、ｃ、ｄ、４つの紙搬送ローラ対３０３ａ、ｂ、ｃ、ｄなどを備えている。なお、紙搬送ローラ対３０３ａは、レジストローラ対としての役割も果たしている。
【００２５】
上記給紙カセット３０１ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ記録部材としての転写紙Ｐを載置収容するものである。
【００２６】
上記給紙ローラ３０２ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ上記給紙カセット３０１ａ、ｂ、ｃ、ｄに収容されている転写紙Ｐを１枚だけ排出させ、上記搬送ローラ対３０３ａ、ｂ、ｃ、ｄ等で構成される紙搬送経路に送る。
【００２７】
上記制御部は、上記スキャナ部１００から上記画像情報を受け取ると、上述のようなレーザー書込みや現像プロセスを実施させて感光ドラム２０６上にトナー像を形成させるとともに、この画像情報に応じたサイズの転写紙Ｐを画像形成部２００に給紙させるべく、４つの給紙ローラ３０２ａ、ｂ、ｃ、ｄのうちの１つを作動させる。これにより、上記給紙カセット３０１ａ、ｂ、ｃ、ｄのうちの１つから転写紙Ｐが１枚排出され、上記紙搬送ローラ対３０３ａまで搬送される。そして、この紙搬送ローラ対３０３ａにより、タイミングを見計らって上記プロセスカートリッジ２００Ｂと上記転写装置２００Ｃとの間の転写位置に送られる。この転写位置には、接触式転写手段である転写装置２００Ｃが配設されており、接触部材としての転写ローラ２２０を感光ドラム２０６に当接させて転写ニップを形成している。この転写ローラ２２０には、図示しない定電流供給手段である定電流電源によって定電流制御された転写用バイアスが印加されており、これによって上記転写ニップに転写用電界が形成される。なお、上記転写装置２００Ｃは、上記転写ローラ２２０の他、転写紙Ｐを除電するための除電針等を備えている。
【００２８】
上記感光ドラム２０６上で現像された上記トナー像は、上記転写ニップにおいて、タイミングを見計らって送られてくる転写紙Ｐと重ね合わされる。そして、上記転写用電界から受ける静電力や、上記感光ドラム２０６と上記転写ローラ２２０との間の押圧力などの影響を受けて転写紙Ｐ上に転写される。
【００２９】
このようにしてトナー像が転写された転写紙Ｐは、上記定着装置２００Ｄ内に送られ、この内部で加圧ローラ２２２と加熱ローラ２２３との間に挟まれる。そして、加圧力と加熱力との相乗作用によってトナー像が定着せしめられて転写装置２００Ｄから排出された後、排紙装置２００Ｅの排紙ローラ対の間を経由して機外へと排出される。
【００３０】
次に、本複写機における現像プロセスについて詳述する。
図２は本複写機のプロセスカートリッジを示す概略構成図である。図において、このプロセスカートリッジ２００Ｂは、潜像形成部２０１と、クリーニング部２０２と、現像部２０３とを備えている。
【００３１】
上記潜像形成部２０１は、図示しない駆動系によって図中反時計回りに回転駆動される上記感光ドラム２０６の周囲りに、除電ランプ２０８や、図示しない電圧供給手段である帯電バイアス電源から帯電バイアスが印加される接触式帯電手段としての帯電ローラ２０７などを備えている。上記感光ドラム２０６の表面はその回転に伴い、まず、上記除電ランプ２０８から除電光が照射されて除電される。そして、図示しない駆動系によって図中反時計回りに回転駆動される上記帯電ローラ２０７と摺擦して−７００[Ｖ]の電位に一様に帯電せしめられる。次いで、レーザー書込みユニット２００Ａから上述のレーザー書込み光Ｌが照射される。そして、この照射によって−１００[Ｖ]の静電潜像を担持する。担持されたこの静電潜像は、上記感光ドラム２０６の回転に伴って後述の剤担持部との対向位置（現像位置）を通過する際に、現像物質としてのトナーが付着せしめられてトナー像に現像される。
【００３２】
なお、本実施形態の複写機では、上記感光ドラム２０６の潜像形成対象部分に対してレーザー光を照射する反転現像方式を採用しているが、潜像形成対象部分ではない部分にレーザー光を照射する正転現像方式を採用してもよい。
【００３３】
上記現像部２０３は、剤担持部２０４と、剤収容部２０５とを備えている。この剤収容部２０５は、第１搬送スクリュー２０９、第２搬送スクリュー２１０、収容部ケーシング２１１、トナー濃度センサ２１２等から構成されている。これら第１搬送スクリュー２０９、第２搬送スクリュー２１０は、互いに平行な位置関係を維持するように配設され、図示しない駆動系によって図中時計回りあるいは反時計回りに回転駆動されるようになっている。両搬送スクリューの間には収容部ケーシング２１１と一体に構成された仕切り壁２１１ａが設けられ、これによってトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤（以下、現像剤という）を収容する現像剤収容スペースが両スクリューの周りに個別に確保されるようになっている。但し、両搬送スクリューの両端近傍に対応する領域には、上記仕切り壁２１１ａが設けられておらず、２つの現像剤収容スペースはここで連通するようになっている。
【００３４】
上記第１搬送スクリュー２０９が収容されている方の上記現像剤収容スペースには、図示しないトナー受入口が設けられており、図示しないトナー供給装置から搬送されてくるトナーをここで受け入れるようになっている。上記第１搬送スクリュー２０９の周りにある現像剤は、このようにして受け入れられたトナーを取り込んだ後、この第１搬送スクリュー２０９の回転によって磁性キャリアと混合せしめられながら図中手前側から奥側へと搬送される。この際、トナーと磁性キャリアとが摺擦せしめられ、トナーがマイナス極性に帯電する。
【００３５】
上記第１搬送スクリュー２０９によって図中奥端まで搬送された現像剤は、この奥端にある図示しない連通空間を経由して上記第２搬送スクリュー２１０側の現像剤収容スペースに受け渡される。そして、上記第２搬送スクリュー２１０の回転によって今度は図中奥側から手前側へと搬送されてくる。この搬送の際、現像剤中のトナーは更に帯電が助長される。
【００３６】
上記第２搬送スクリュー２１０側の現像剤収容スペースは、上記剤担持部２０４の現像スリーブ２１３に向けて開口している。この現像スリーブ２１３は、例えば図中奥行き方向に延在する５つの磁極を有する図示しないマグネットローラと、これを覆う筒状の非磁性パイプとで構成され、図示しない駆動系によって該非磁性パイプのみが図中時計回りに回転駆動されるようになっている。この非磁性パイプは、上記第２搬送スクリュー２１０によって搬送されてくる現像剤を上記マグネットローラの発する磁力によって吸着させて担持する。このように担持された現像剤は、上記非磁性パイプの回転に伴って剤担持部２０４内に取り込まれる。
【００３７】
上記剤担持部２０４は、上記現像スリーブ２１３の他、これ当接する可撓性のドクターブレード２１４、上記感光ドラム２０６に向けて開口する開口部などを備えており、この開口部から現像スリーブ２１３の一部を露出させている。上記剤担持部２０４内に取り込まれた現像剤は、このドクターブレード２１４との対向位置を通過する際に、上記現像スリーブ２１３上における層厚が規制される。そして、上記開口部を経由して感光ドラム２０６との対向位置である現像位置まで搬送される。
【００３８】
上記現像スリーブ２１３には、図示しない電源によって−４００［Ｖ］の現像バイアスが印加されており、上記感光ドラム２０６上で−１００[Ｖ]の電荷を帯びている静電潜像と、−４００[Ｖ]の電界を帯びている現像スリーブ２１３表面との間には、マイナスの電荷を帯びているトナーに対して＋３００[Ｖ]の現像ポテンシャルを発揮する現像電界が形成される。これに対し、上記感光ドラム２０６上で−７００[Ｖ]の電荷を帯びている地肌部と、−４００[Ｖ]の電界を帯びている現像スリーブ２１３表面との間には、マイナスの電荷を帯びているトナーに対して−３００[Ｖ]の現像ポテンシャルを発揮する現像電界が形成される。
【００３９】
ここで、現像ポテンシャルの極性は、現像電界がトナーに対して付与する静電力の向きを示しており、プラスの場合にはこの向きが上記感光ドラム２０６方向になり、マイナスの場合には上記現像スリーブ２１３方向になる。従って、上記現像スリーブ２１３の回転によって現像位置まで搬送されてきた現像剤は、磁性キャリアに付着させていたトナーをプラスの現像ポテンシャルの影響によって上記感光ドラム２０６上の静電潜像に付着させる。また、マイナスの現像ポテンシャルの影響によって上記感光ドラム２０６上の地肌部には付着させない。このようにして静電潜像のみにトナーを付着させることで、該静電潜像を現像するのである。
【００４０】
上記現像位置を通過した後の現像スリーブ２１３表面に残留しているトナーは、現像スリーブの回転に伴って再び上記剤担持部２０４内に取り込まれる。このようにして取り込まれた現像剤は、上記現像スリーブ２１３に担持されなかった現像剤に取り込まれ、上記第２搬送スクリュー２１０によって図中手前端まで搬送される。そして、手前端にある図示しない連通空間を経由して上記第１搬送スクリュー２０９側の現像剤収容スペースに戻される。このようにして戻される現像剤は、現像によってトナーを消費した現像剤を含んでいるので、トナー濃度が通常よりも低下している。このため、図示しないトナー補給装置は、トナーを上記トナー受入口に供給してこの現像剤のトナー濃度を回復させるのである。
【００４１】
上記剤収容部２０５のトナー濃度センサ２１２は、例えば透磁率を検知する透磁率センサ等からなり、上記第１搬送スクリュー２０９側の現像剤収容スペースに収容されている現像剤のトナー濃度に応じて出力電圧の値を変化させるように構成されている。
【００４２】
上記制御部は、このトナー濃度センサ２１２からの出力電圧値に基づいて、上記第１搬送スクリュー２０９側の現像剤収容スペースに収容されている現像剤のトナー濃度を取得する。そして、取得結果に基づいて図１に示したトナーボトル２１５の回転駆動数（回転駆動時間）を決定した後に、これを回転駆動させる。このトナーボトル２１５内に収容されているトナーは、この回転駆動によって図示しない排出口から排出され、図示しない供給経路を経て上記剤収容部２０５内に供給される。このようにして、剤収容部２０５内に必要量のトナーが供給されることで、剤収容部２０５内の現像剤のトナー濃度はほぼ一定に維持される。
【００４３】
上記感光ドラム２０６上で現像されたトナー像は、上記感光ドラム２０１の回転に伴って上記転写ニップに搬送されて転写紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは、分離爪２１６によって感光ドラム２０６から分離された後、上記定着装置２００Ｄまで搬送される。
【００４４】
上記転写ニップを通過した後の感光ドラム２０６表面に残留している残留トナーは、上記クリーニング部２０２との対向位置まで搬送された際に、クリーニングブレード２１７によって掻き落とされる。そして、上記クリーニング部２０２のケーシング内に回収されて回収トナーとなった後、回収スクリュー２１８等によって再び上記剤収容部２０５まで搬送されて再利用される。
【００４５】
なお、上記クリーニング部２０２には、上記感光ドラム２０６を覆うための感光体シャッタ２１９が設けられている。この感光体シャッタ２１９は、プロセスカートリッジ２００Ｂが装置本体から取り外された際に図中矢印Ｆ方向に回転することで、感光ドラム２０６を覆って保護するようになっている。
【００４６】
図３は上記プロセスカートリッジ２００Ｂをその周辺装置とともに示す構成図である。図において、２２１は付着量検知手段としてのフォトセンサ（以下、Ｐセンサという）を示すものである。このＰセンサ２２１は、上記感光ドラム２０６に光を照射する発光素子と反射光を受光する受光素子とを備えており、この感光ドラム２０６上のトナー像の光反射量に応じて出力電圧を変化させる。この反射光量はトナー像における単位面積あたりのトナー付着量Ｍ／Ａによって変化するので、上記Ｐセンサ２２１はこのトナー付着量Ｍ／Ａに応じて出力電圧を変化させることになる。この出力電圧は、図示しないＡ／Ｄコンバータを経由してデジタル信号として上記制御部に出力される。なお、本実施形態に係る複写機では、上記トナー付着量Ｍ／Ａの増加に伴って出力値Ｖｓｐを減少させる上記Ｐセンサ２２１を用いている。
【００４７】
なお、本実施形態に係る複写機では、付着量検知手段として、トナー付着量に応じて出力電圧値を変化させるものを設けているが、出力電流値を変化させるものや、トナー付着量を例えば「○○μg／ｃｍ^２」などと数値化したデジタル信号を出力するものを設けてもよい。
【００４８】
上記制御部は、ＲＡＭ等で構成される図示しないデータ記憶手段を備えており、このデータ記憶手段に上記トナー濃度センサ２１２の出力電圧の目標値である基準値ＶＴｒｅｆや、上記Ｐセンサ２２１の出力電圧の目標値であるＰ目標値などを記憶している。
【００４９】
上記現像部２０３の現像能力は、現像剤のトナー濃度の他、トナーの性状によっても左右されるため、トナー濃度が一定に維持されていてもトナー像の濃度が変化する場合がある。そこで、上記制御部は、例えば図示しない複写機のメインスイッチがＯＮされた直後など、所定のタイミングで上記感光ドラム２０６の所定領域に基準画像である基準パターンを形成させ、この基準パターンに対するトナー付着量Ｍ／Ａに基づいて上記基準値ＶＴｒｅｆを補正するように構成されている。そして、このように上記基準値ＶＴｒｅｆを補正することで、上記現像部２０３の現像能力の安定化を図るのである。具体的には、まず、上記Ｐ目標値と、上記基準パターンを検知したときの上記Ｐセンサ２１２からの出力電圧値とを比較する。この比較により、上記基準パターンに対するトナー付着量Ｍ／Ａの多少が間接的に判定される。次に、上記制御部は、比較した結果と、上記現像部２０３内の現像剤のトナー濃度を検知する上記トナー濃度センサ２１２からの出力ＶＴの値とに基づいて、それまで使用していた基準値ＶＴｒｅｆに対する補正量ΔＶＴｒｅｆを決定する。そして、この補正量ΔＶＴｒｅｆの加算により基準値ＶＴｒｅｆを補正する。上記制御部は、このような補正によって上記現像部２０３の現像能力の安定化を図っている。
【００５０】
なお、本実施形態に係る複写機では、一般の静電潜像と、上記基準パターンの静電潜像部とを一つの現像部２０３で現像させるように構成しているが、それぞれ別の現像部で現像させるようにしてもよい。
【００５１】
次に、本実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
上記帯電ローラ２０７、転写ローラ２２０は、それぞれ電気抵抗調整材としてイオン系導電材を含有しており、所定の電気抵抗を発揮するようになっている。このような構成のローラは、電気抵抗調整材としてカーボン系導電材を含有するものよりも、環境変動に伴う電気抵抗の変化率が大きくなるというデメリットがある反面、品質管理が容易なため製造コストが安価になるという利点がある。
【００５２】
図４は、上記帯電ローラ２０７や転写ローラ２２０の電気抵抗値と、温湿度環境との関係を示すグラフであり、ＬＬは低温低湿を、ＭＭは常温常湿を、ＨＨは高温高湿をそれぞれ示している。図示のように、上記帯電ローラ２０７、転写ローラ２２０は、それぞれ環境の低温低湿化に伴ってその電気抵抗値を高める特性を有している。なお、本実施形態の複写機では、それぞれ同様の電気抵抗を発揮する帯電ローラ２０７、転写ローラ２２０を設けているが、異なる電気抵抗を発揮するものを設けてもよい。
【００５３】
上記帯電ローラ２０７は、環境の低温低湿化に伴ってその電気抵抗を高めると、上記感光ドラム２０６に供給する電流を減少させて感光ドラム２０６の帯電電位を低めてしまう。逆に、環境の高温高湿化に伴ってその電気抵抗を低めると、上記感光ドラム２０６に供給する電流を増加させて感光ドラム２０６の帯電電位を高めてしまう。このように感光ドラム２０６の帯電電位が変動してしまうと、上記基準値ＶＴｒｅｆの補正によって上記現像部２０３の現像能力の安定化を図っていても、トナー像の濃度が不安定になるおそれがある。
【００５４】
また、本複写機では、冬季などに環境が著しく低温低湿化して、上記転写ローラ２２０の周辺部材への電流リーク量が著しく少なくなると、上記定電流電源からこの転写ローラ２２０あるいは転写紙Ｐへと供給された転写用電流が他の場所にリークほとんどリークしなくなる場合がある。このような場合には、転写紙Ｐに過剰な転写用電流が流れ込むことにより、トナー像を構成するトナーに正極性の電荷が過剰に注入され、これによってトナーが逆帯電して版画を生ずるおそれがある。
【００５５】
そこで、上記制御部は、図５に示すような補正制御を実施することで、上述のようなトナー像の濃度不安定化や、版画の発生を軽減するように構成されている。図５において、上記制御部は、まず、所定のタイミングで上記帯電ローラ２０７への上記帯電バイアスの印加を中止させ（ｓ１）、上記転写バイアスが印加される上記転写ローラ２２０によって上記感光ドラム２０６を帯電させる（ｓ２）。即ち、上記帯電ローラ２０７ではなく、上記転写ローラ２２０によって上記感光ドラム２０６を一様に帯電させるのである。そして、上記感光ドラム２０６上に基準パターンを形成させ（ｓ３）、この基準パターンに対するトナー付着量Ｍ／Ａを上記Ｐセンサ２１２からの出力電圧値Ｖｓｄｐによって取得する（ｓ４）。このとき、環境が常温常湿（ＭＭ）の状態である場合には、上記感光ドラム２０６がほぼ所定の値に帯電し、上記出力電圧値Ｖｓｄｐが３．６[Ｖ]以上、３．８[Ｖ]以下の範囲になる。そこで、上記制御部は、上記出力電圧値Ｖｓｄｐについてこの範囲内にあるか否かを判定し（ｓ５）、「ある」と判定した場合には（ｓ５でＹ）、補正制御を終了する。また、「ない」と判定した場合には（ｓ５でＮ）、次に「Ｖｓｄｐ<３．６[Ｖ]」という条件を具備するか否かについて判定する（ｓ６）。そして、「具備する」と判定した場合には（ｓ６でＹ）、後述のｓ７及びｓ８のステップを実施して上記帯電バイアスの値と、上記転写用電流の制御値とを補正する。また、「具備しない」と判定した場合には（ｓ６でＮ）、後述のｓ９及びｓ１０のステップを実施してこれら値を補正する。
【００５６】
環境が図４のＬＬ（低温低湿）であるときに、上記感光ドラム２０６を上記転写ローラ２２０によって帯電させると、転写用電流の実効値がＭＭのときよりも高くなって上記感光ドラム２０６がマイナス側に高く帯電する。反転現像方式では、上記感光ドラム２０６の地肌部の電位がトナーの帯電極性側に高くなると、現像ポテンシャルが小さくなる（マイナス側に）。そして、上記基準パターンに対するトナー付着量Ｍ／ＡがＭＭのときよりも少なくなって上記出力電圧値Ｖｓｄｐが３．８[Ｖ]を上回る。従って、上記ｓ６のステップでは、「具備しない（Ｎ）」と判定される。
【００５７】
また、環境が図４のＬＬであるときに、上記感光ドラム２０６を上記帯電ローラ２０７によって帯電させると、帯電用電流がＭＭのときよりも減少して上記感光ドラム２０６がマイナス側に低く帯電する。そして、反転現像方式では、現像ポテンシャルが大きくなって、上記基準パターンに対するトナー付着量Ｍ／ＡがＭＭのときよりも多くなる。
【００５８】
つまり、反転現像方式において、環境がＬＬであるときに上記感光ドラム２０６を上記転写ローラ２２０によって帯電させると、上記トナー付着量がＭＭのときよりも少なくなり、上記帯電ローラ２０７によって帯電させると上記トナー付着量がＭＭのときよりも多くなる。なお、正転現像方式ではこの逆になる。
【００５９】
一方、環境が図４のＨＨ（高温高湿）であるときに、上記感光ドラム２０６を上記転写ローラ２２０によって帯電させると、転写用電流の実効値がＭＭのときよりも低くなって上記感光ドラム２０６がマイナス側に低く帯電する。そして、反転現像方式では、現像ポテンシャルが小さくなるため、上記トナー付着量Ｍ／ＡがＭＭのときよりも多くなって上記出力電圧値Ｖｓｄｐが３．６[Ｖ]を下回る。従って、上記ｓ６のステップでは、「具備する（Ｙ）」と判定される。
【００６０】
また、環境が図４のＨＨであるときに、上記感光ドラム２０６を上記帯電ローラ２０７によって帯電させると、帯電用電流がＭＭのときよりも増加して上記感光ドラム２０６がマイナス側に高く帯電する。そして、反転現像方式では、現像ポテンシャルが大きくなって、上記基準パターンに対するトナー付着量Ｍ／ＡがＭＭのときよりも少なくなる。
【００６１】
つまり、反転現像方式において、環境がＨＨであるときに上記感光ドラム２０６を上記転写ローラ２２０によって帯電させると、上記トナー付着量がＭＭのときよりも多くなり、上記帯電ローラ２０７によって帯電させると上記トナー付着量がＭＭのときよりも少なくなる。
【００６２】
上記制御部は、上記ｓ６のステップで「具備しない（Ｎ）」と判定した場合（環境＝ＬＬ）には、まず、上記帯電バイアスをＭＭのときよりも５０[Ｖ]高く設定することで（ｓ９）、上記帯電ローラ２０７から上記感光ドラムへと流れる帯電用電流がＭＭのときと同等になるようにする。具体的には、以降の制御において、上記帯電バイアスを印加させる際に、上記帯電バイアス電源に電圧上昇命令信号を出力してこの帯電用バイアスの値をＭＭのときよりも５０[Ｖ]高くする。これにより、上記帯電ローラ２０７による上記感光ドラム２０６の帯電電位をＭＭと同等にして、トナー像の濃度を安定化させることができる。次に上記制御部は、上記定電流電源による定電流の制御値ＣＡをＭＭのときよりも２[μＡ]低く設定することで（ｓ１０）、転写用電流の実効値がＭＭのときと同等になるようにする。具体的には、上記定電流電源に制御値ＣＡの低下補正命令信号を出力して、この定電流電源による転写用電流のＣＡ制御値をＭＭのときよりも２[μＡ]低める。
【００６３】
また、上記ｓ６のステップで「具備する（Ｙ）」と判定した場合には（環境＝ＨＨ）、まず、上記帯電バイアスをＭＭのときよりも５０[Ｖ]低く設定することで（ｓ７）、上記帯電ローラ２０７から上記感光ドラムへと流れる帯電用電流がＭＭのときと同等になるようにする。具体的には、以降の制御において、上記帯電バイアス電源に電圧上昇命令信号を出力する。これにより、上記帯電ローラ２０７による上記感光ドラム２０６の帯電電位をＭＭと同等にして、トナー像の濃度を安定化させることができる。次に上記制御部は、上記定電流電源による定電流の制御値ＣＡをＭＭのときよりも２[μＡ]低く設定することで（ｓ１０）、転写用電流の実効値がＭＭのときと同等になるようにする。具体的には、上記定電流電源に制御値ＣＡの低下補正命令信号を出力する。
【００６４】
以上のような補正制御においては、環境が変動しても、上記感光ドラム２０６に安定した値の上記帯電用電流を供給して、この感光ドラム２０６の帯電電位を安定化させることができる。そして、このことにより、安定した濃度のトナー像を上記感光ドラム２０６上に形成することができる。また、環境が変動しても上記感光ドラム２０６に安定した値の上記転写用電流を供給して、転写用電流の実効値の変動に起因する版画や転写不良を軽減することができる。
【００６５】
上記基準パターンを現像剤のトナー濃度の調整用に形成させる場合（ＶＴｒｅｆの補正用）には、現像剤のトナー濃度の変動を上記基準パターンのトナー付着量Ｍ／Ａの変動に敏感に応答させるべく、この基準パターンに対するトナーの標準付着量を、トナー濃度の変動に対する付着量勾配ができるだけ大きくなるような領域（勾配最大領域という）に設定することが望ましい。
【００６６】
一方、上記基準パターンを上記補正制御用に形成させる場合には、現像剤のトナー濃度の変動に起因する転写用電流の実効値の不安定化を軽減すべく、この基準パターンに対するトナーの標準付着量を上記勾配最大領域から外して設定することが望ましい。更に望ましくは、現像剤のトナー帯電量の変動に起因する転写用電流の実効値の不安定化を軽減すべく、上記勾配最大領域を下回るように上記標準付着量を設定とよい。具体的には、トナー濃度調整用の基準パターンの静電潜像よりも、上記補正制御用の基準パターンの静電潜像における現像ポテンシャルが小さくなるように、それぞれの静電潜像を帯電させるとよい。例えば、本実施形態の複写機では、ドラム地肌部電位＝−７００[Ｖ]、潜像電位−１００[Ｖ]、現像バイアス＝−４００[Ｖ]、現像ポテンシャル＝＋３００[Ｖ]という条件で前者の静電潜像を形成させるのに対し、後者の静電潜像の現像ポテンシャルが＋３００[Ｖ]よりもマイナス側に小さくなるような条件に各パラメータを設定するのである。
【００６７】
なお、後者の静電潜像の現像ポテンシャルをマイナス側に小さくする際、これの極性を必ずしもプラスに維持する必要はなく、マイナスにしていわゆる地汚れ的にトナーを付着させてもよい。本発明者らの実験によれば、後者の静電潜像については、潜像電位＝−７００[Ｖ]、現像バイアス＝−６００[Ｖ]、現像ポテンシャル＝−１００[Ｖ]という条件で、最も良好な結果を得ることができた。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１又は２の発明によれば、環境が変動しても、転写用電流の実効値を一定に維持することが可能になるので、接触式転写手段と像担持体との間で可視像を構成する現像物質への電荷注入量を安定化させて環境変動に起因する版画や転写不良を軽減することができるという優れた効果がある。
【００７０】
また、トナー濃度やトナー帯電量の変動に起因する転写用電流の実効値の不安定化を軽減することができるので、該変動に起因する版画や転写不良を軽減することができるという優れた効果がある。また、基準画像に過剰なトナーを付着させることに起因する像担持体のクリーニング性の悪化、トナー飛散、これに伴う装置内の汚染などを回避することができるという優れた効果がある。
【００７１】
特に、請求項２の発明によれば、接触式転写手段として接触部材にカーボン系導電材を含有するものを用いる場合よりも、該接触式転写手段の製造コストを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】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】同本複写機のプロセスカートリッジを示す概略構成図。
【図３】同プロセスカートリッジをその周辺装置とともに示す構成図。
【図４】同複写機の帯電ローラ又は転写ローラの電気抵抗値と、温湿度環境との関係を示すグラフ。
【図５】同複写機の制御部の補正制御を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１００スキャナ部
１０１受光装置
２００画像形成部
２００Ａレーザ書込みユニット
２００Ｂプロセスカートリッジ
２００Ｃ転写装置
２００Ｄ定着装置
２００Ｅ排紙装置
２０１潜像形成部
２０２クリーニング部
２０３現像部
２０４剤担持部
２０５剤収容部
２０６感光ドラム
２０７帯電ローラ
２０８除電ランプ
２０９第１搬送スクリュー
２１０第２搬送スクリュー
２１１収容部ケーシング
２１２トナー濃度センサ
２１３現像スリーブ
２１４ドクターブレード
２１５トナーボトル
２１６分離爪
２１７クリーニングブレード
２１８回収スクリュー
２１９感光体シャッタ
２２０転写ローラ
２２１Ｐセンサ
２２２加圧ローラ
２２３加熱ローラ
３００給紙部
３０１給紙カセット
３０２給紙ローラ
３０３紙搬送ローラ対[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a facsimile, a copying machine, and a printer, and more particularly to an image forming apparatus including a contact-type transfer unit that transfers a visible image on an image carrier onto a recording member by a contact method. It is.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a transfer member used in an image forming apparatus has a contact member such as a transfer roller disposed so as to be in contact with an image carrier such as a photosensitive drum, and between the image carrier and the contact member. A contact type that transfers a visible image on an image carrier to a recording member such as transfer paper sandwiched between them is widely known. In this type of contact-type transfer means, when the electrical resistance of the contact member changes with an environmental change such as a temperature change or humidity change, the transfer current supplied from the contact member to the recording member changes. . The transfer property becomes unstable due to the change in the transfer current.
[0003]
Therefore, constant current control is generally performed on the transfer current supplied to the contact member of the contact transfer unit. According to this constant current control, even if the electrical resistance of the contact member changes with environmental changes, a constant transfer current can be supplied to the recording member by changing the transfer voltage. As a result, stable transferability can be maintained.
[0004]
On the other hand, conventionally, as a charging unit used in an image forming apparatus, a contact type including a contact charging member such as a charging roller and a power source for supplying a charging voltage to the contact charging member is widely known. In such contact-type charging means, the image carrier is charged with a charging voltage lower than that of non-contact-type charging means using corona discharge or the like, so that power consumption can be reduced, and the power supply can be simplified and apparatus Can be reduced in size. However, if the electrical resistance of the contact charging member fluctuates with environmental changes, the charging potential of the image carrier is changed. In addition, there is a problem that the image density is changed by the change of the charging potential.
[0005]
Therefore, the applicant previously disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-97108 the density of the reference image formed on the image carrier charged by the contact-type transfer means using the transfer current under constant current control, and the contact An image forming apparatus that corrects the value of the charging voltage supplied to the contact-type charging unit according to the result of comparison with the density of the reference image formed on the image carrier charged by the type charging unit has been proposed. In such an image forming apparatus, when the image carrier is charged by the contact-type charging means, the charged potential of the image carrier varies with environmental fluctuations, so the density of the reference image (developer per unit area) The amount of adhesion also varies. For example, when the environment becomes relatively low temperature and low humidity in winter, the electrical resistance of the contact charging member is higher than that in an environment of normal temperature and humidity, so that it is difficult for a charging current to flow from the contact charging member to the image carrier. Become. In such a case, the charged potential of the image carrier is lower than that in an environment of normal temperature and humidity, and the density of the reference image is higher than that in the case of normal temperature and humidity (in the case of reversal development), or Lower (in the case of forward development). On the other hand, when the image carrier is charged by the contact-type transfer unit, the image carrier can be charged to a predetermined value regardless of environmental fluctuations, so that the density of the reference image becomes a predetermined value. . Therefore, by correcting the value of the charging voltage based on the comparison result of the densities of both reference images, the image carrier can be set to a predetermined value even if the electrical resistance of the contact charging member is changed due to environmental changes. Can be charged.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, when the above-described transfer current is controlled at a constant current, there has been a case where a so-called printing image in which an image is lost without being partially transferred when the environment is remarkably reduced in temperature and humidity in winter or the like may occur. The generation of the print may occur without exception even in the image forming apparatus disclosed in JP-A-10-97108 in which the transfer current is controlled at a constant current.
[0007]
Therefore, the present inventor conducted intensive research on the cause of such prints, and found the following. That is, theoretically, if the value of the transfer current flowing from the constant current power source to the contact member of the contact type transfer means is constant, the current value from the contact member to the recording member (hereinafter referred to as transfer current). (Referred to as effective value) should be constant. However, it has been found that the effective value of the transfer current may not be constant even when the current value from the constant current power source is constant. Specifically, the higher the temperature and humidity of the environment, the more easily the transfer current supplied to the contact member leaks to the peripheral members of the contact member, and the effective value of the transfer current decreases due to this leak. I understood. On the other hand, if the environment is reduced in temperature and humidity, the leakage hardly occurs and the effective value of the transfer current increases. If increased in this way, a transfer current for injecting a charge having the opposite polarity to the developer constituting the image transferred to the recording member flows, which may cause the developer to be reversely charged. When such reverse charging occurs, a part of the image once transferred from the image carrier to the recording member is reversely transferred again to the image carrier, and the print is produced by this reverse transfer.
[0008]
As a method for reducing the occurrence of such prints, even if the effective value of the transfer current is increased by reducing the temperature and humidity of the environment, the effective value remains at a value that does not cause the reverse charging. It is conceivable to set the current control value of the constant current power supply smaller than the conventional one. However, if the current control value is set to be small in this way, an effective current can be supplied to the recording member by reducing the effective value of the transfer current when the environment becomes hot and humid in summer or the like. This is not possible and may cause a transfer failure.
[0009]
The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to form an image that can reduce printing and transfer defects caused by environmental fluctuations in an image forming apparatus including a contact-type transfer unit. Is to provide a device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an image carrier that carries an image, a charging unit that charges the image carrier, and an image carrier that is charged by the charging unit. Visual imageToner image that isAnd a visible image forming means for forming the visible image on the image carrier.WriteContact-type transfer means for transferring onto a recording member, constant-current supply means for supplying a constant-current-controlled transfer current to the contact-type transfer means, and control for controlling the visible image forming means and the contact-type transfer means Means,An adhesion amount detection means for detecting an amount of toner adhesion to a reference image which is a predetermined toner image formed on the image carrier;WithThe visible image forming means develops the electrostatic latent image using an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged latent image carrier and a developer containing a carrier and a toner. A developing unit; a toner replenishing unit that replenishes toner to the developing unit; and a toner concentration sensor that detects a toner concentration of the developer in the developing unit; and the control unit includes: And a control for adjusting the toner density of the developer by controlling the replenishment operation of the toner replenishing means based on the comparison result between the output value of the toner and the output target value of the toner density sensor, and forming on the image carrier And a control for correcting the output target value based on the toner adhesion amount with respect to the reference image for correcting the output target value.Image forming apparatusIn placeThe contact-type transfer means at a fixed timingThe image carrier is charged to the same polarity as the charging polarity by the charging means usingThe image carrierA transfer current correction reference image is formed on the transfer current correction toner image, and the toner adhesion amount with respect to the transfer current correction reference image is detected by the adhesion amount detection means.Based on the result, correction control is performed to correct the control value of the transfer current.In addition, the electrostatic potential of the reference image for correcting the transfer current is set so that the development potential of the electrostatic latent image of the reference image for correcting the transfer current is smaller than the electrostatic latent image of the reference image for correcting the output target value. To implement the control to form the latent image,This control means is constituted.
[0013]
  Claims2The invention of claim1'sIn the image forming apparatus, the contact member that can contact the image carrier is one that contains an ion conductive material.
[0015]
  Claim 1Or 2In the image forming apparatus, correction control for correcting the control value of the transfer current output from the constant current supply unit is performed. Specifically, the image carrier is charged at a predetermined timing by the contact-type transfer means supplied with the transfer current.Then, a reference image for correcting the transfer current is formed on the charged latent image carrier, and the amount of toner attached to the reference image is detected by the attached amount detecting means.The control value is corrected based on the result. In such a configuration, by performing the correction control as follows, the effective value of the transfer current can be kept constant even when the environment fluctuates. In other words, when the effective value of the current for transfer increases due to the low temperature and low humidity of the environment, compared with the normal temperature and humidity,The toner adhesion amount detected by the adhesion amount detection means isImage carrier with higher potential than normal temperature and humidityBeIndicateBecome value. So, like thisNabaIn this case, the control value may be corrected to be smaller than that at normal temperature and humidity. In addition, when the effective value of the current for transfer is lower than that at normal temperature and humidity due to high temperature and high humidity in the environment,The toner adhesion amount detected by the adhesion amount detection means isThe potential state of the image carrier is lower than that at normal temperature and humidity.BeIndicateBecome value. So, like thisNabaIn this case, the control value may be corrected to be larger than that at normal temperature and humidity.
[0016]
  In addition,For the reference imagetonerAmount of adhesionIs quietThere is a correlation with the potential of the electrostatic latent image, and this potential has a correlation with the potential of the image carrier charged prior to the formation of the electrostatic latent image. In such a relationship, with respect to the reference imagetonerA correlation is established between the amount of adhesion and the potential of the image carrier charged by the contact-type charging means, and when the potential varies with environmental changes,tonerThe amount of adhesion varies. Therefore, for the reference imagetonerThe amount of adhesion isLatent image carrierWill function as potential information.
[0017]
  MaTheClaim1 or 2In the image forming apparatus ofFor output target value correctionThan the electrostatic latent image of the reference image to be formedTransfer current correctionBy reducing the development potential of the electrostatic latent image of the reference image formed fortonerConcentration andtonerThe destabilization of the effective value of the transfer current due to the fluctuation of the charge amount is reduced. Specifically, as in this image forming apparatus, the carrier and tonerー andIn the case of using a developer containingtonerIs consumed, the developertonerThe concentration decreases. in this waytonerWhen the density decreases, the developer decreases the developing ability.tonerThe density of the image is lowered. So, the developertonerDecrease in concentrationToner density sensor, And the developertonerReplenish appropriatelytonerWe are trying to restore the concentration. In such an image forming apparatus, generally,tonerConcentration variationToner for reference image for output target value correctionIn order to respond sensitively to fluctuations in adhesion amount,tonerStandard adhesion amount oftonerArea where the adhesion amount gradient with respect to concentration fluctuations is as large as possible (hereinafter referred to asConcentration-amount of adhesionIt is set to the maximum gradient area. On image carriertonerAgainst the statuetonerThe amount of adhesion is the aboveConcentration-amount of adhesionIn the maximum gradient area,tonerIt varies greatly as the concentration changes.Concentration-amount of adhesionWhen it is outside the maximum gradient region,tonerThis is because it becomes difficult to respond to changes in concentration. However,Transfer current correctionThe standard adhesion amount related to the reference image formed forConcentration-amount of adhesionIf it is set to the maximum gradient area, the actualtonerAdhesion amount of developertonerIt will fluctuate greatly as the concentration fluctuates. Due to this variation, it becomes difficult to properly correct the control value of the transfer current, and the effective value of the transfer current may become unstable. For this reason,Transfer current correctionReference image to be formedAgainststandardtonerAbout the amount of adhesionConcentration-amount of adhesionIt is desirable to set more or less than this so as to deviate from the gradient maximum region. With this setting,tonerAccompanying changes in concentrationtonerAlong with the environmental change rather than the rate of changetonerIncreasing the rate of change of the adhesion amount,tonerInfluence on adhesion amounttonerThis is because the influence of concentration can be reduced. However, according to our study,tonerAdhesion amount aboveConcentration-amount of adhesionBeyond the gradient maximum region,Toner in the toner adhesion amountAgainst fluctuation of charge amounttonerAmount of adhesionofIt was found that the gradient suddenly increased. For this reason,Transfer current correctionReference image to be formedAgainststandardtonerAdhesion amount aboveConcentration-amount of adhesionIf you set more than the maximum gradient area, the actual image for the reference imagetonerAdhesion amounttonerIt will be greatly fluctuated with the fluctuation of the charge amount. On the other hand, according to our research,tonerAdhesion amount aboveConcentration-amount of adhesionEven if it falls below the maximum gradient area,Toner in the toner adhesion amountAgainst fluctuation of charge amounttonerAmount of adhesionofThe gradient isConcentration-amount of adhesionIt turned out that it is not so different from the gradient maximum region. Therefore, this image forming apparatusOutput target value correctionThan the electrostatic latent image of the reference image forTransfer current correctionThe development potential in the electrostatic latent image of the reference image for use is reduced. In such a configuration, the latter reference imagetonerThe amount of adhesion is less than that for the former reference image andConcentration-amount of adhesionIt becomes possible to remove from the gradient maximum region. In this waytonerAdhesion amount aboveConcentration-amount of adhesionIf you remove it from the maximum gradient region,tonerConcentration andtonerAccompanying fluctuation of charge amounttonerIt is possible to reduce the rate of change in the amount of adhesion and reduce the instability of the effective value of the transfer current due to the fluctuation. Also, the reference image is excessivetonerDeterioration of image carrier cleaning performance due to adhesion oftonerIt is possible to avoid scattering and contamination in the apparatus accompanying this.
[0018]
SpecialAnd claims2In the image forming apparatus, the contact member of the contact type transfer unit contains an ionic conductive material, so that the manufacturing cost of the contact type transfer unit is lower than when the carbon type conductive material is used. It will be cheaper. A member containing an ionic conductive material as an electrical resistance adjusting material has a demerit that the rate of change in electrical resistance due to environmental changes is larger than a member containing a carbon conductive material, but is manufactured because quality control is easy. This is because the cost is low.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter simply referred to as a copying machine) will be described.
First, the basic configuration of this copier will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to the present embodiment. As shown in the figure, this copying machine supplies a scanner unit 100 that reads image information of an original, an image forming unit 200 that forms an image on a transfer sheet P that is a recording member, and supplies the transfer sheet P to the image forming unit 200. And a sheet feeding unit 300 for performing the above. A control unit (not shown) for controlling the operation of each device in the copying machine is also provided.
[0021]
The scanner unit 100 reads image information of a document placed on a contact glass (not shown) by the light receiving device 101 and sends the read image information to the control unit.
[0022]
Based on the image information received from the scanner unit 100, the control unit controls a laser diode (not shown), a polygon mirror, and the like in the laser writing unit 200A of the image forming unit 200 to be directed to the photosensitive drum 206 of the process cartridge 200B. Then, the laser writing light L is irradiated. By this irradiation, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 206 as an image carrier, and this latent image is developed into a toner image via a predetermined development process.
[0023]
The image forming unit 200, which is a visible image forming unit and a reference image forming unit, is a fixing device 200D, a paper discharge device 200E, and a developing substance supply unit (not shown) in addition to the laser writing unit 200A and the process cartridge 200B. A toner supply device, a toner bottle 215, a transfer device 200C as a contact transfer unit, and the like are also provided. The laser writing unit 200A functions as an electrostatic latent image forming unit.
[0024]
The paper feed unit 300 includes four paper feed cassettes 301a, b, c, d, four paper feed rollers 302a, b, c, d, four paper transport roller pairs 303a, b, c, d, and the like. Yes. The paper transport roller pair 303a also serves as a registration roller pair.
[0025]
Each of the paper feed cassettes 301a, 301b, 301c, and 301d is for receiving and storing a transfer paper P as a recording member.
[0026]
The paper feed rollers 302a, b, c, d respectively eject only one transfer paper P stored in the paper feed cassettes 301a, b, c, d, and the transport roller pairs 303a, b, c, It is sent to the paper conveyance path constituted by d and the like.
[0027]
When the control unit receives the image information from the scanner unit 100, the control unit performs the laser writing and development process as described above to form a toner image on the photosensitive drum 206, and has a size corresponding to the image information. In order to feed the transfer paper P to the image forming unit 200, one of the four paper feed rollers 302a, b, c, d is operated. As a result, one sheet of transfer paper P is discharged from one of the paper feed cassettes 301a, b, c, and d, and conveyed to the paper conveyance roller pair 303a. Then, the paper transport roller pair 303a is fed to the transfer position between the process cartridge 200B and the transfer device 200C at an appropriate timing. At this transfer position, a transfer device 200C, which is a contact-type transfer means, is disposed, and a transfer roller 220 as a contact member is brought into contact with the photosensitive drum 206 to form a transfer nip. The transfer roller 220 is applied with a transfer bias controlled at a constant current by a constant current power source which is a constant current supply unit (not shown), thereby forming a transfer electric field in the transfer nip. The transfer device 200 </ b> C includes, in addition to the transfer roller 220, a static elimination needle for neutralizing the transfer paper P.
[0028]
The toner image developed on the photosensitive drum 206 is superposed on the transfer paper P sent at the timing in the transfer nip. Then, the toner image is transferred onto the transfer paper P under the influence of an electrostatic force received from the transfer electric field or a pressing force between the photosensitive drum 206 and the transfer roller 220.
[0029]
The transfer paper P onto which the toner image has been transferred in this manner is sent into the fixing device 200D, and is sandwiched between the pressure roller 222 and the heating roller 223 therein. The toner image is fixed by the synergistic action of the applied pressure and the heating force, and is discharged from the transfer device 200D. Then, the toner image is discharged to the outside through the pair of discharge rollers of the discharge device 200E. .
[0030]
Next, the development process in this copying machine will be described in detail.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a process cartridge of the copying machine. In the figure, the process cartridge 200B includes a latent image forming unit 201, a cleaning unit 202, and a developing unit 203.
[0031]
The latent image forming unit 201 is charged around the photosensitive drum 206 rotated counterclockwise in the drawing by a driving system (not shown) from a charge eliminating lamp 208 or a charging bias power source (not shown) as a voltage supply unit. And a charging roller 207 as a contact-type charging unit to which is applied. As the surface of the photosensitive drum 206 rotates, the surface of the photosensitive drum 206 is first neutralized by being irradiated with the neutralizing light from the neutralizing lamp 208. Then, it is rubbed against the charging roller 207 that is driven to rotate counterclockwise in the drawing by a drive system (not shown) and is uniformly charged to a potential of −700 [V]. Next, the laser writing light L described above is emitted from the laser writing unit 200A. Then, an electrostatic latent image of −100 [V] is carried by this irradiation. When the electrostatic latent image thus carried passes through a position (development position) opposite to a later-described agent carrying portion with the rotation of the photosensitive drum 206, toner as a developing substance is adhered to the toner image. Developed.
[0032]
In the copying machine of the present embodiment, a reversal development method is employed in which the latent image formation target portion of the photosensitive drum 206 is irradiated with laser light, but laser light is applied to a portion that is not the latent image formation target portion. Irradiating forward developing method may be adopted.
[0033]
The developing unit 203 includes an agent carrying unit 204 and an agent storage unit 205. The agent storage unit 205 includes a first transport screw 209, a second transport screw 210, a storage unit casing 211, a toner concentration sensor 212, and the like. The first conveying screw 209 and the second conveying screw 210 are arranged so as to maintain a positional relationship parallel to each other, and are driven to rotate clockwise or counterclockwise in the drawing by a driving system (not shown). Yes. A partition wall 211a configured integrally with the housing casing 211 is provided between the two conveying screws, and thereby a developer housing for housing a two-component developer (hereinafter referred to as a developer) composed of toner and a magnetic carrier. Space is reserved separately around both screws. However, the partition wall 211a is not provided in a region corresponding to the vicinity of both ends of the two conveying screws, and the two developer accommodating spaces communicate with each other here.
[0034]
The developer accommodating space in which the first conveying screw 209 is accommodated is provided with a toner receiving port (not shown) to receive toner conveyed from a toner supply device (not shown). ing. The developer around the first conveying screw 209 takes in the toner thus received and then is mixed with the magnetic carrier by the rotation of the first conveying screw 209 while being mixed with the magnetic carrier from the front side to the rear side in the figure. It is conveyed to. At this time, the toner and the magnetic carrier are rubbed against each other, and the toner is negatively charged.
[0035]
The developer transported to the far end in the figure by the first transport screw 209 is transferred to the developer storage space on the second transport screw 210 side via a communication space (not shown) at the far end. Then, due to the rotation of the second conveying screw 210, it is conveyed from the back side to the near side in the figure. During this conveyance, charging of the toner in the developer is further promoted.
[0036]
The developer accommodating space on the second conveying screw 210 side opens toward the developing sleeve 213 of the agent carrying part 204. The developing sleeve 213 includes, for example, a magnet roller (not shown) having five magnetic poles extending in the depth direction in the drawing and a cylindrical nonmagnetic pipe covering the magnetic roller, and only the nonmagnetic pipe is driven by a driving system (not shown). In the figure, it is driven to rotate clockwise. This non-magnetic pipe carries the developer conveyed by the second conveying screw 210 by adsorbing it with the magnetic force generated by the magnet roller. The developer carried in this way is taken into the agent carrying part 204 as the nonmagnetic pipe rotates.
[0037]
In addition to the developing sleeve 213, the agent carrier 204 includes a flexible doctor blade 214 that abuts the developing sleeve 213, an opening that opens toward the photosensitive drum 206, and the like. Some are exposed. When the developer taken in the agent carrying part 204 passes through a position facing the doctor blade 214, the layer thickness on the developing sleeve 213 is regulated. Then, the toner is conveyed through the opening to a developing position that is a position facing the photosensitive drum 206.
[0038]
A developing bias of −400 [V] is applied to the developing sleeve 213 by a power source (not shown), an electrostatic latent image having a charge of −100 [V] on the photosensitive drum 206, and −400 A developing electric field that exhibits a developing potential of +300 [V] is formed between the surface of the developing sleeve 213 having an electric field of [V] and a negatively charged toner. On the other hand, a negative charge is charged between the background portion having a charge of −700 [V] on the photosensitive drum 206 and the surface of the developing sleeve 213 having an electric field of −400 [V]. A developing electric field that develops a developing potential of −300 [V] is formed with respect to the charged toner.
[0039]
Here, the polarity of the developing potential indicates the direction of the electrostatic force applied to the toner by the developing electric field. When the developing potential is positive, the direction is the direction of the photosensitive drum 206. It becomes the sleeve 213 direction. Accordingly, the developer conveyed to the developing position by the rotation of the developing sleeve 213 causes the toner adhering to the magnetic carrier to adhere to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 206 due to the positive development potential. Further, it does not adhere to the background portion on the photosensitive drum 206 due to the negative development potential. In this way, the electrostatic latent image is developed by attaching the toner only to the electrostatic latent image.
[0040]
The toner remaining on the surface of the developing sleeve 213 after passing through the developing position is taken into the agent carrier 204 again as the developing sleeve rotates. The developer thus taken in is taken in by the developer not carried on the developing sleeve 213 and conveyed to the front end in the figure by the second conveying screw 210. Then, the developer is returned to the developer storage space on the first conveying screw 209 side via a communication space (not shown) at the front end. Since the developer returned in this manner contains a developer that has consumed toner by development, the toner concentration is lower than usual. For this reason, a toner replenishing device (not shown) supplies toner to the toner receiving port to recover the toner density of the developer.
[0041]
The toner concentration sensor 212 of the agent storage unit 205 includes, for example, a magnetic permeability sensor that detects a magnetic permeability, and corresponds to the toner concentration of the developer stored in the developer storage space on the first conveying screw 209 side. The output voltage value is changed.
[0042]
Based on the output voltage value from the toner concentration sensor 212, the control unit acquires the toner concentration of the developer stored in the developer storage space on the first conveying screw 209 side. Then, after determining the rotational drive number (rotational drive time) of the toner bottle 215 shown in FIG. 1 based on the acquisition result, the toner bottle 215 is rotationally driven. The toner stored in the toner bottle 215 is discharged from a discharge port (not shown) by this rotational drive, and is supplied into the agent storage unit 205 via a supply path (not shown). In this way, by supplying a necessary amount of toner into the agent container 205, the toner concentration of the developer in the agent container 205 is maintained almost constant.
[0043]
The toner image developed on the photosensitive drum 206 is transported to the transfer nip and transferred onto the transfer paper P as the photosensitive drum 201 rotates. The transfer paper P onto which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 206 by the separation claw 216 and then conveyed to the fixing device 200D.
[0044]
The residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 206 after passing through the transfer nip is scraped off by the cleaning blade 217 when conveyed to a position facing the cleaning unit 202. Then, after being collected in the casing of the cleaning unit 202 to be collected toner, the toner is again transported to the agent storage unit 205 by the recovery screw 218 and reused.
[0045]
The cleaning unit 202 is provided with a photosensitive shutter 219 for covering the photosensitive drum 206. The photosensitive shutter 219 covers and protects the photosensitive drum 206 by rotating in the direction of arrow F in the figure when the process cartridge 200B is removed from the apparatus main body.
[0046]
FIG. 3 is a block diagram showing the process cartridge 200B together with its peripheral devices. In the figure, reference numeral 221 denotes a photosensor (hereinafter referred to as a P sensor) as an adhesion amount detection means. The P sensor 221 includes a light emitting element that irradiates light to the photosensitive drum 206 and a light receiving element that receives reflected light, and the output voltage changes according to the light reflection amount of the toner image on the photosensitive drum 206. Let Since the amount of reflected light varies depending on the toner adhesion amount M / A per unit area in the toner image, the P sensor 221 changes the output voltage in accordance with the toner adhesion amount M / A. This output voltage is output as a digital signal to the control unit via an A / D converter (not shown). Note that the copier according to the present embodiment uses the P sensor 221 that decreases the output value Vsp as the toner adhesion amount M / A increases.
[0047]
In the copying machine according to the present embodiment, as the adhesion amount detection means, a device that changes the output voltage value according to the toner adhesion amount is provided. “○ μμg / cm²It is also possible to provide a device that outputs a digital signal that has been digitized.
[0048]
The control unit includes data storage means (not shown) configured by a RAM or the like. In the data storage means, a reference value VTref that is a target value of the output voltage of the toner density sensor 212 and an output of the P sensor 221 are stored. A P target value, which is a voltage target value, is stored.
[0049]
The developing ability of the developing unit 203 depends not only on the toner concentration of the developer but also on the properties of the toner. Therefore, the toner image density may change even if the toner concentration is kept constant. Therefore, the control unit forms a reference pattern, which is a reference image, in a predetermined area of the photosensitive drum 206 at a predetermined timing, for example, immediately after a main switch of a copying machine (not shown) is turned on, and the toner adheres to the reference pattern. The reference value VTref is corrected based on the amount M / A. Then, by correcting the reference value VTref in this way, the developing ability of the developing unit 203 is stabilized. Specifically, first, the P target value is compared with the output voltage value from the P sensor 212 when the reference pattern is detected. By this comparison, the amount of toner adhesion M / A with respect to the reference pattern is indirectly determined. Next, based on the comparison result and the value of the output VT from the toner concentration sensor 212 for detecting the toner concentration of the developer in the developing unit 203, the control unit uses the reference used so far. A correction amount ΔVTref for the value VTref is determined. Then, the reference value VTref is corrected by adding the correction amount ΔVTref. The control unit stabilizes the developing ability of the developing unit 203 by such correction.
[0050]
In the copying machine according to the present embodiment, the general electrostatic latent image and the electrostatic latent image portion of the reference pattern are configured to be developed by one developing unit 203. You may make it develop in a part.
[0051]
Next, a characteristic configuration of the copying machine according to the present embodiment will be described.
The charging roller 207 and the transfer roller 220 each contain an ionic conductive material as an electric resistance adjusting material, and exhibit a predetermined electric resistance. Rollers with such a configuration have the disadvantage that the rate of change in electrical resistance due to environmental fluctuations is greater than those containing carbon-based conductive materials as electrical resistance adjusting materials, but at the same time manufacturing costs are easy because of quality control. Has the advantage of being inexpensive.
[0052]
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the electrical resistance values of the charging roller 207 and the transfer roller 220 and the temperature and humidity environment, where LL is low temperature and low humidity, MM is normal temperature and normal humidity, and HH is high temperature and high humidity. Show. As shown in the figure, the charging roller 207 and the transfer roller 220 each have a characteristic of increasing the electric resistance value as the environment is reduced in temperature and humidity. In the copying machine of this embodiment, the charging roller 207 and the transfer roller 220 that exhibit the same electrical resistance are provided, but those that exhibit different electrical resistances may be provided.
[0053]
When the electrical resistance of the charging roller 207 is increased in accordance with the low temperature and humidity of the environment, the current supplied to the photosensitive drum 206 is decreased to lower the charging potential of the photosensitive drum 206. On the other hand, when the electrical resistance is lowered as the environment becomes hot and humid, the current supplied to the photosensitive drum 206 is increased to increase the charging potential of the photosensitive drum 206. If the charging potential of the photosensitive drum 206 fluctuates in this way, the density of the toner image may become unstable even if the developing ability of the developing unit 203 is stabilized by correcting the reference value VTref. is there.
[0054]
Further, in this copying machine, when the environment is extremely low in temperature and humidity in winter and the amount of current leakage to the peripheral members of the transfer roller 220 is remarkably reduced, the constant current power source is transferred to the transfer roller 220 or the transfer paper P. In some cases, the supplied transfer current leaks almost nowhere else. In such a case, an excessive transfer current flows into the transfer paper P, so that a positive charge is excessively injected into the toner constituting the toner image, and thus the toner may be reversely charged to generate a print. There is.
[0055]
Therefore, the control unit is configured to reduce the density instability of the toner image and the generation of the print as described above by performing correction control as shown in FIG. In FIG. 5, the control unit first stops the application of the charging bias to the charging roller 207 at a predetermined timing (s1), and the photosensitive drum 206 is moved by the transfer roller 220 to which the transfer bias is applied. Charge (s2). That is, the photosensitive drum 206 is uniformly charged by the transfer roller 220 instead of the charging roller 207. Then, a reference pattern is formed on the photosensitive drum 206 (s3), and the toner adhesion amount M / A with respect to the reference pattern is obtained from the output voltage value Vsdp from the P sensor 212 (s4). At this time, if the environment is normal temperature and humidity (MM), the photosensitive drum 206 is charged to a predetermined value, and the output voltage value Vsdp is 3.6 [V] or more and 3.8 [ V] is in the following range. Therefore, the control unit determines whether or not the output voltage value Vsdp is within this range (s5). If it is determined to be “present” (Y in s5), the correction control ends. If it is determined that there is no (N in s5), it is next determined whether or not the condition of “Vsdp <3.6 [V]” is satisfied (s6). If it is determined to be “equipped” (Y in s6), steps s7 and s8 described later are performed to correct the charging bias value and the transfer current control value. On the other hand, if it is determined that “does not exist” (N in s6), steps s9 and s10 described later are performed to correct these values.
[0056]
When the photosensitive drum 206 is charged by the transfer roller 220 when the environment is LL (low temperature and low humidity) in FIG. 4, the effective value of the transfer current is higher than that in the case of MM, and the photosensitive drum 206 is negative. Highly charged on the side. In the reversal development method, when the potential of the background portion of the photosensitive drum 206 increases toward the charging polarity side of the toner, the developing potential decreases (to the minus side). Then, the toner adhesion amount M / A with respect to the reference pattern is smaller than when MM, and the output voltage value Vsdp exceeds 3.8 [V]. Therefore, in the step s6, it is determined that “not provided (N)”.
[0057]
Also, when the photosensitive drum 206 is charged by the charging roller 207 when the environment is LL in FIG. 4, the charging current is reduced to a minus side and the charging drum 206 is charged to the minus side when the charging current is MM. . In the reversal development method, the development potential increases, and the toner adhesion amount M / A with respect to the reference pattern becomes larger than when MM.
[0058]
That is, in the reversal development method, when the photosensitive drum 206 is charged by the transfer roller 220 when the environment is LL, the toner adhesion amount is smaller than that in the case of MM, and when charged by the charging roller 207, The toner adhesion amount becomes larger than when MM is used. The reverse is true for the forward developing method.
[0059]
On the other hand, when the photosensitive drum 206 is charged by the transfer roller 220 when the environment is HH (high temperature and high humidity) in FIG. 4, the effective value of the transfer current becomes lower than that in the case of MM, and the photosensitive drum. 206 is charged low on the minus side. In the reversal development method, since the development potential is small, the toner adhesion amount M / A is larger than that when MM, and the output voltage value Vsdp is less than 3.6 [V]. Therefore, in the step of s6, it is determined that “comprises (Y)”.
[0060]
In addition, when the photosensitive drum 206 is charged by the charging roller 207 when the environment is HH in FIG. 4, the charging current increases more than when the charging current is MM, and the photosensitive drum 206 is charged to the minus side higher. . In the reversal development method, the development potential increases, and the toner adhesion amount M / A with respect to the reference pattern becomes smaller than when MM.
[0061]
That is, in the reversal development method, when the photosensitive drum 206 is charged by the transfer roller 220 when the environment is HH, the toner adhesion amount becomes larger than that when the toner is MM. The toner adhesion amount is smaller than when MM is used.
[0062]
When it is determined that “not provided (N)” in step s6 (environment = LL), the control unit first sets the charging bias to be 50 [V] higher than that of MM ( s9) The charging current flowing from the charging roller 207 to the photosensitive drum is set to be equal to that in MM. Specifically, in the subsequent control, when the charging bias is applied, a voltage increase command signal is output to the charging bias power source so that the value of the charging bias is 50 [V] higher than that of MM. . Thereby, the charging potential of the photosensitive drum 206 by the charging roller 207 can be made equal to that of MM, and the density of the toner image can be stabilized. Next, the control unit sets the constant current control value CA by the constant current power source to 2 [μA] lower than that of MM (s10), so that the effective value of the transfer current is equal to that of MM. To be. Specifically, a control value CA lowering correction command signal is output to the constant current power source, and the CA control value of the transfer current by the constant current power source is lowered by 2 [μA] compared to MM.
[0063]
Further, when it is determined in the step of s6 that “comprises (Y)” (environment = HH), first, the charging bias is set lower by 50 [V] than that of MM (s7), The charging current flowing from the charging roller 207 to the photosensitive drum is set to be equal to that when MM. Specifically, in the subsequent control, a voltage increase command signal is output to the charging bias power source. Thereby, the charging potential of the photosensitive drum 206 by the charging roller 207 can be made equal to that of MM, and the density of the toner image can be stabilized. Next, the control unit sets the constant current control value CA by the constant current power source to 2 [μA] lower than that of MM (s10), so that the effective value of the transfer current is equal to that of MM. To be. Specifically, a control signal CA lowering correction command signal is output to the constant current power source.
[0064]
In the correction control as described above, even if the environment fluctuates, the charging current having a stable value can be supplied to the photosensitive drum 206 to stabilize the charging potential of the photosensitive drum 206. As a result, a stable density toner image can be formed on the photosensitive drum 206. Further, even if the environment fluctuates, the transfer current having a stable value can be supplied to the photosensitive drum 206 to reduce printing and transfer defects caused by fluctuations in the effective value of the transfer current.
[0065]
When the reference pattern is formed for adjusting the toner density of the developer (for correcting VTref), the change in the toner density of the developer is made to respond sensitively to the change in the toner adhesion amount M / A of the reference pattern. Therefore, it is desirable to set the standard adhesion amount of toner with respect to this reference pattern to a region (referred to as a gradient maximum region) where the adhesion amount gradient with respect to the change in toner density is as large as possible.
[0066]
On the other hand, when the reference pattern is formed for the correction control, the standard adhesion of toner to the reference pattern is reduced in order to reduce the destabilization of the effective value of the transfer current due to the change in the toner density of the developer. It is desirable to set the amount outside the gradient maximum region. More preferably, the standard adhesion amount may be set so as to be less than the maximum gradient region in order to reduce instability of the effective value of the transfer current due to a change in the toner charge amount of the developer. Specifically, each electrostatic latent image is charged so that the development potential in the electrostatic latent image of the reference pattern for correction control is smaller than the electrostatic latent image of the reference pattern for toner density adjustment. Good. For example, in the copying machine of the present embodiment, the former under the conditions of drum background potential = −700 [V], latent image potential −100 [V], development bias = −400 [V], development potential = + 300 [V]. Each of the parameters is set so that the developing potential of the latter electrostatic latent image becomes smaller than +300 [V].
[0067]
Note that when the development potential of the latter electrostatic latent image is reduced to the minus side, it is not always necessary to maintain the polarity positive, and the toner may be attached in a so-called scumming manner. According to the experiments by the present inventors, for the latter electrostatic latent image, the latent image potential = −700 [V], the developing bias = −600 [V], and the developing potential = −100 [V]. The best results could be obtained.
[0068]
【The invention's effect】
  Claim 1Or 2According to the invention, the effective value of the transfer current can be kept constant even when the environment fluctuates. Therefore, development that forms a visible image between the contact-type transfer unit and the image carrier is possible. There is an excellent effect that the amount of charge injection into the substance can be stabilized to reduce printing and transfer defects caused by environmental fluctuations.
[0070]
Also tonerConcentration andtonerSince the destabilization of the effective value of the transfer current due to the fluctuation of the charge amount can be reduced, there is an excellent effect that the printing and the transfer defect due to the fluctuation can be reduced. Also, the reference image is excessivetonerDeterioration of image carrier cleaning performance due to adhesion oftonerThere is an excellent effect that it is possible to avoid scattering and contamination in the apparatus accompanying this.
[0071]
SpecialAnd claims2According to this invention, there is an excellent effect that the manufacturing cost of the contact-type transfer unit can be reduced as compared with the case where a contact member containing a carbon-based conductive material is used as the contact-type transfer unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copier according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a process cartridge of the copier.
FIG. 3 is a configuration diagram showing the process cartridge together with its peripheral devices.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an electrical resistance value of a charging roller or a transfer roller of the copier and a temperature and humidity environment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating correction control of a control unit of the copier.
[Explanation of symbols]
100 Scanner section
101 Photodetector
200 Image forming unit
200A Laser writing unit
200B process cartridge
200C transfer device
200D fixing device
200E paper discharge device
201 Latent image forming unit
202 Cleaning section
203 Development Unit
204 Agent carrying part
205 Agent container
206 Photosensitive drum
207 Charging roller
208 Static elimination lamp
209 First conveying screw
210 Second conveying screw
211 Housing casing
212 Toner density sensor
213 Development sleeve
214 Doctor Blade
215 Toner bottle
216 Separating nails
217 Cleaning blade
218 Recovery screw
219 photoconductor shutter
220 Transfer roller
221 P sensor
222 Pressure roller
223 Heating roller
300 Paper feeder
301 Paper cassette
302 Paper feed roller
303 Paper transport roller pair

Claims

像を担持する像担持体と、該像担持体を帯電させる帯電手段と、該帯電手段によって帯電せしめられた該像担持体上に可視像であるトナー像を形成する可視像形成手段と、該像担持体上の該可視像を記録部材上に転写する接触式転写手段と、該接触式転写手段に定電流制御された転写用電流を供給する定電流供給手段と、該可視像形成手段及び接触式転写手段を制御する制御手段と、該像担持体上に形成された所定のトナー像である基準画像に対するトナー付着量を検知する付着量検知手段とを備え、該可視像形成手段が、帯電した該潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、キャリア及びトナーを含有する現像剤を用いて該静電潜像を現像する現像部と、該現像部にトナーを補給するトナー補給手段と、該現像部内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサとを有するものであり、且つ該制御手段が、該トナー濃度センサからの出力値と、該トナー濃度センサの出力目標値との比較結果に基づいて該トナー補給手段の補給動作を制御して該現像剤のトナー濃度を調整する制御と、該像担持体上に形成した出力目標値補正用の基準画像に対するトナー付着量に基づいて該出力目標値を補正する制御とを実施するものである画像形成装置において、
所定のタイミングで、該接触式転写手段を用いて該帯電手段による帯電極性と同極性に該像担持体を帯電させ、帯電後の該像担持体に転写電流補正用の基準画像を形成し、この転写電流補正用の基準画像に対するトナー付着量を該付着量検知手段に検知させた結果に基づいて該転写用電流の制御値を補正する補正制御を実施し、且つ、出力目標値補正用の基準画像の静電潜像よりも、転写電流補正用の基準画像の静電潜像の現像ポテンシャルを小さくする条件で、転写電流補正用の基準画像の静電潜像を形成する制御を実施するように、該制御手段を構成したことを特徴する画像形成装置。An image carrier that carries an image, a charging unit that charges the image carrier, and a visible image forming unit that forms a toner image that is a visible image on the image carrier charged by the charging unit. a contact type transfer means for transferring the visible image on the image bearing member to a record member, a constant current supply means for supplying a constant current controlled transfer current to the contact-type transfer means, movable and a control means for controlling the view forming means and contact transfer means, and a deposition amount detection means for detecting a toner adhesion amount with respect to the reference image is a predetermined toner image formed on the image bearing member, movable An electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the charged latent image carrier, and a developing unit that develops the electrostatic latent image using a developer containing a carrier and a toner. Toner replenishing means for replenishing toner to the developing section, and developer in the developing section. A toner density sensor for detecting the toner density, and the control means is configured to supply the toner based on a comparison result between an output value from the toner density sensor and an output target value of the toner density sensor. For adjusting the toner density of the developer by controlling the replenishment operation of the toner and the control for correcting the output target value based on the toner adhesion amount with respect to the reference image for correcting the output target value formed on the image carrier in the image forming apparatus is to implement the door,
In Jo Tokoro timing, it charges the image bearing member to the same polarity as the charging polarity by the charging unit using the contact type transfer means, to form a reference image for transfer current correction image bearing member after charging Then, correction control for correcting the control value of the transfer current is performed based on the result of detecting the toner adhesion amount with respect to the reference image for correcting the transfer current by the adhesion amount detection means , and for correcting the output target value The control for forming the electrostatic latent image of the reference image for correcting the transfer current is performed under the condition that the development potential of the electrostatic latent image of the reference image for correcting the transfer current is smaller than the electrostatic latent image of the reference image of An image forming apparatus comprising the control unit as described above .

請求項１の画像形成装置において、
上記像担持体に接触可能な接触部材にイオン導電材を含有するものを用い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 using an ionic conductive material as a contact member capable of contacting the image carrier .