JP2010128174A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
【課題】表面電位計の応答速度が変化した場合であっても、表面電位を高精度に検出することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】感光体1の表面電位を測定する電位センサ13を有する画像形成装置において、電位センサ13が測定を開始してから設定時間経過した後の電位センサ13の出力を用いて感光体1の表面電位が目標電位となるように制御する制御手段100と、累積画像形成回数に応じて設定時間を設定する設定手段とを備えてなる。
【選択図】図5An image forming apparatus capable of detecting a surface potential with high accuracy even when the response speed of a surface potential meter is changed.
In an image forming apparatus having a potential sensor 13 for measuring a surface potential of a photoreceptor 1, the photoreceptor 1 is output using an output of the potential sensor 13 after a set time has elapsed since the potential sensor 13 started measurement. Control means 100 for controlling the surface potential to be a target potential, and setting means for setting a set time according to the cumulative number of image formations.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、静電記録方式又は電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、感光体ドラムの表面電位を精度良く制御する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrostatic recording type or electrophotographic type copying machine or printer, and more particularly to an image forming apparatus that controls the surface potential of a photosensitive drum with high accuracy.
従来、電子写真方式による複写機、プリンタ等の電子写真を用いた画像形成装置は、感光体ドラム、帯電手段、露光装置、現像装置及び転写装置等が備えられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus using electrophotography such as an electrophotographic copying machine or a printer includes a photosensitive drum, a charging unit, an exposure device, a developing device, and a transfer device.
かかる画像形成装置では、回転する感光体ドラムが帯電装置によって一様に帯電される。次いで、帯電後の感光体ドラムの表面を画像パターンに応じて選択的に露光し、感光体ドラム上の静電潜像を現像装置により現像して可視像化しトナー画像を形成する。 In such an image forming apparatus, the rotating photosensitive drum is uniformly charged by the charging device. Next, the surface of the charged photosensitive drum is selectively exposed according to the image pattern, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed by a developing device to be visualized to form a toner image.
その後、転写前帯電手段を用いてトナー画像の帯電状態を調整し、トナー画像を転写手段によって中間転写体に1次転写した後、記録材に2次転写する。しかる後、記録材は搬送経路を経由して定着装置に搬送され、加圧及び所定の温度が与えられることでトナー画像が定着される。 Thereafter, the charged state of the toner image is adjusted using the pre-transfer charging unit, and the toner image is primarily transferred to the intermediate transfer member by the transfer unit, and then secondarily transferred to the recording material. Thereafter, the recording material is conveyed to the fixing device via the conveyance path, and the toner image is fixed by applying pressure and a predetermined temperature.
また、画像形成装置では、感光体ドラムの表面電位ムラを均一化する場合や画像形成装置固有の濃度変動を低減する為、表面電位が制御される。この場合、VL電位の変更や形状変化に対応する為、感光体ドラムの回転動作により移動している表面電位を高精度に測定する必要があり、表面電位は表面電位計により測定される。表面電位計は環境変動や使用条件などによって変化する画像濃度の変動を補正する手段、即ち作像条件の調整手段として用いられる。 Further, in the image forming apparatus, the surface potential is controlled in order to make the surface potential unevenness of the photosensitive drum uniform or to reduce density fluctuation inherent in the image forming apparatus. In this case, in order to cope with the change of the VL potential and the change of the shape, it is necessary to measure the surface potential that is moved by the rotation operation of the photosensitive drum with high accuracy, and the surface potential is measured by a surface potential meter. The surface electrometer is used as means for correcting fluctuations in image density that change due to environmental fluctuations, usage conditions, and the like, that is, as means for adjusting imaging conditions.
表面電位計は、連続画像形成中のイメ−ジ間(紙間)で電位波形を検出する。即ち、紙間40mm、ドラム回転速度250mm/sの条件において、常に画像後端10msecと電位測定開始タイミングを固定し、画像先端10msecまでの期間の電位波形を測定する。連続出力中にドラム1周分の露光部電位を測定し、予め測定したドラム1周分の平均電位と比較し、画像形成中にVL電位を補正する(特許文献1参照)。
The surface electrometer detects a potential waveform between images (between sheets) during continuous image formation. That is, under the conditions of a paper interval of 40 mm and a drum rotation speed of 250 mm / s, the
しかしながら、従来の表面電位計は、予め決められた所定期間内の電位波形をサンプリングしているため、表面電位計の使用環境や耐久などで応答速度が変化した場合、応答速度の変化に追従した測定ができない。これにより、感光体ドラムの表面電位を精度良く検出できないという事情がある。 However, since the conventional surface electrometer samples the potential waveform within a predetermined period, if the response speed changes due to the usage environment or durability of the surface electrometer, the change in the response speed is followed. Measurement is not possible. As a result, the surface potential of the photosensitive drum cannot be detected with high accuracy.
本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、表面電位計の応答速度が変化した場合であっても、表面電位を高精度に検出することができる画像形成装置を提供するものである。 The technical problem of the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is capable of detecting the surface potential with high accuracy even when the response speed of the surface electrometer changes. A device is provided.
前記目的を達成するため、本発明に係る代表的な構成は、感光体と、前記感光体に静電像を形成するべく前記感光体を帯電する帯電器と、前記感光体の表面電位を測定する電位センサとを有する画像形成装置において、前記電位センサが測定を開始してから設定時間経過した後の前記電位センサの出力を用いて前記感光体の表面電位が目標電位となるように制御する制御手段と、累積画像形成回数に応じて設定時間を設定する設定手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a typical configuration according to the present invention includes a photoconductor, a charger for charging the photoconductor to form an electrostatic image on the photoconductor, and a surface potential of the photoconductor. And controlling the surface potential of the photoconductor to be a target potential using an output of the potential sensor after a set time has elapsed since the potential sensor started measurement. It is characterized by comprising control means and setting means for setting a set time according to the cumulative number of image formation times.
また、感光体と、前記感光体に静電像を形成するべく前記感光体を帯電する帯電器と、前記感光体の表面電位を測定する電位センサとを有する画像形成装置において、前記電位センサが測定を開始してから設定時間経過した後の前記電位センサの出力を用いて前記感光体の表面電位が目標電位となるように制御する制御手段と、前記感光体を所定の電位差が生じるように帯電するともに、前記電位センサにより所定の電位差に対応する部分の表面電位を測定するテストモードを実行させる実行手段と、前記テストモードでの測定結果に応じて設定時間を設定する設定手段とを備えたことを特徴とする。 In the image forming apparatus, further comprising: a photoconductor; a charger that charges the photoconductor to form an electrostatic image on the photoconductor; and a potential sensor that measures a surface potential of the photoconductor. Control means for controlling the surface potential of the photosensitive member to be a target potential using the output of the potential sensor after a set time has elapsed since the start of measurement, and a predetermined potential difference between the photosensitive member and the photosensitive member. The charging unit includes an execution unit that executes a test mode for measuring a surface potential of a portion corresponding to a predetermined potential difference by the potential sensor, and a setting unit that sets a set time according to a measurement result in the test mode. It is characterized by that.
本発明によれば、表面電位計の使用環境の変化や耐久劣化により応答速度が変化しても、像担持体表面の電位波形が高精度に読み取られ、像担持体の表面電位の制御を精度よく行うことができる。 According to the present invention, the potential waveform on the surface of the image carrier is read with high accuracy even when the response speed changes due to changes in the usage environment or durability deterioration of the surface electrometer, and the surface potential of the image carrier is accurately controlled. Can be done well.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る電子写真方式の画像形成装置の構成図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an electrophotographic image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示す画像形成装置において、像担持体である回転ドラム型の感光体ドラム1の対向部にはコロナ帯電装置2が設けられている。このコロナ帯電装置2には、タングステンなどからなる線径60μm程度の2本の放電ワイヤー2aが張設されている。そして、放電ワイヤー2aの周囲にはステンレス材などの板金をコ字型に形成したシールド電極2cが設けられ、感光体ドラム1と対向する面には所定の開口部が形成されている。
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, a
この開口部には、所定の開口面積率に設定されたグリッド電極2bと呼ばれる電極部材を備えている。感光体ドラム1は、例えば円筒状に形成され、表面に感光層を有する場合には、放電ワイヤー2aが感光体ドラム1の表面の母線に沿って左右方向に長く配置されている。また、放電ワイヤー2aは、感光体ドラム1の表面の母線にほぼ平行に配設され、感光体ドラム1からの距離が所定距離(本装置では、1.25mm)に維持されている。
This opening is provided with an electrode member called a
2本の放電ワイヤー2aには、1600μAの定電流が印加される。また、グリッド電極2bとシールド電極2cは同電位になるように接続され、グリッド電極2b及びシールド電極2cには500V〜900Vの高圧が印加され、帯電電位を目標値に調整できるようになっている。
A constant current of 1600 μA is applied to the two
感光体ドラム1はアモルファスシリコン感光体が使用され、電子写真画像形成に必要な機能が分離された、図2に示すような5層型の積層構造をしている。
The
図2において、101は導電支持体であり、主にアルミニニウムなどの金属導電材からなる。この導電支持体101上には、導電支持体101からの電荷注入を阻止する阻止層105、光の照射による電荷対の発生が行われる感光層104が順次積層されている。さらに、感光層104上には発生した電荷が移動可能な電荷輸送層102、最表層に電荷を保持する為の電荷保持層103が順次積層されている。
In FIG. 2,
感光体ドラム1は、矢印方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動され、その表面にて後述の通常画像形成の画像形成プロセスが繰り返し行われる。なお、画像形成装置のプロセス速度は、665mm/sに設定されている。
The
感光体ドラム1は、矢印方向の回転過程においてコロナ帯電装置2により、所定の極性、所定の表面電位に帯電処理される。その後、露光部11による画像露光を照射し、目的の画像に対応した静電潜像(静電像、潜像)が形成される。なお、露光部11は原稿画像に基づく結像露光光学系や画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャナによる走査露光光学系により構成されている。
The
図中、3は、感光体ドラム1に隣接する現像装置である。この現像装置3について、図3(a)、(b)を用いて説明する。なお、図3(a)は、現像装置3の平面図であり、図3(b)は、断面図を示す。
In the figure,
即ち、現像装置3では、現像領域において現像スリーブ31と感光体ドラム1との間に、現像バイアス印加装置37より現像バイアスとして、直流に交流を重畳した交互電圧を印加する。これにより、現像スリーブ31上に担持されたトナー35が感光体ドラム1上の静電潜像に対向して転移、付着し、静電潜像を現像剤像(トナー像)として可視化、現像する。
That is, in the developing
次いで、感光体ドラム1の回転方向において現像装置3の下流側に配置されている転写前帯電器15によりトナー像に対しコロナ放電を行い、トナー像が1次転写手段4にて中間転写ベルト12に転写される。
Next, corona discharge is performed on the toner image by the
ここで、転写前帯電器15は、コロトロン方式のコロナ放電器であり、AC高圧とDC高圧が重畳されている。AC高圧としては、周波数1KHz、Vpp=5〜8KVが印化加され、DC高圧を重畳した条件で、差電流が、−100〜-500μAのとなる範囲の高圧が印加される。
Here, the
前記差電流は、画像形成装置内に備えられた、図示しない温度、湿度を検知する環境センサの測定値に基づいて制御される。 The difference current is controlled based on the measurement value of an environmental sensor (not shown) that detects temperature and humidity provided in the image forming apparatus.
放電ワイヤーは、コロナ帯電装置2と同じく、60μmのタングステン線を用いており、シールド電極は、0Vであり装置本体に接地され、GND状態となっている。
As with the
転写前帯電器15は、差電流を環境条件によって可変制御することにより、1次転写手段4において適正な転写が行えるように、感光体ドラム1のトナー像の帯電量を調整している。
The
その後、図示しない給送カセット部から転写材を2次転写部に搬送させ、転写材は2次転写手段に所定のタイミングで給送される。なお、2次転写手段は中間転写ベルト12のトナー像担持面側に圧接配置される2次転写ローラ8と、中間転写ベルト12の裏面側に配置されて2次転写ローラ8の対向電極をなすバックアップロール7とを備えている。
Thereafter, the transfer material is conveyed from a feed cassette unit (not shown) to the secondary transfer unit, and the transfer material is fed to the secondary transfer unit at a predetermined timing. The secondary transfer means is a
2次転写手段では、所定のタイミングで給送されてきた転写材上にトナー像を転写する際、トナー帯電極性(本例ではマイナス)と逆極性(プラス)の転写バイアスがバイアス電源により印加される。 In the secondary transfer unit, when transferring a toner image onto a transfer material fed at a predetermined timing, a transfer bias having a toner charging polarity (minus in this example) and a reverse polarity (plus) is applied by a bias power source. The
上述の一連の画像形成プロセスを繰り返すことにより、トナー像は2次転写手段に次々と送られてくる後続の転写材に転写されていく。 By repeating the series of image forming processes described above, the toner image is transferred to subsequent transfer materials that are successively sent to the secondary transfer means.
感光体ドラム1上のトナー像が転写された転写材は、図示しない搬送ガイド等を経て、図示しない定着装置に導入される。そして、所定値に加熱温調された図示しない定着ローラと加圧ローラにより加熱、加圧されることによりトナー像の定着処理を受け、最終的なカラー画像形成物として出力される。
The transfer material onto which the toner image on the
トナー像転写後の感光体ドラム1は、クリーニング装置5によって清掃された後、光除電器6で除電されることで静電潜像の画像履歴が消去される。
After the toner image has been transferred, the
本画像形成装置では、デジタル処理された画像信号をバックグランドイメージ露光によって画像露光する方式を採用している。この方式は、アナログ方式と同じく、非画像部を露光して潜像を形成し、正規現像方式を用いてトナー像が形成される方式である。 This image forming apparatus employs a method in which a digitally processed image signal is exposed by background image exposure. Similar to the analog method, this method is a method in which a non-image portion is exposed to form a latent image, and a toner image is formed using a regular development method.
感光体ドラム1の回転方向において露光部11より下流側に感光体ドラム1の表面電位を検出する表面電位計13が設けられている。コロナ帯電装置2のグリッド電圧を目標とするVd=500Vに調整する。VL電圧は、露光部11のレーザーパワーを調整することで調整される。
A surface
表面電位計13は、電子写真用に用いられる小型の電位センサである。光除電器6の発光部は、電子写真装置に一般的に用いられるLEDアレイ光源を用いている。LEDの波長は、適時、感光体の分光感度特性に応じて、その波長を選択すればよい。
The
本画像形成装置では、660nmの波長のLEDを採用しており、露光部11と同じ波長となっている。また、二次転写後の中間転写ベルト12上の残留物を除去するベルトクリーナ(図示略す)が設けられている。
In this image forming apparatus, an LED having a wavelength of 660 nm is employed, and the wavelength is the same as that of the
中間転写ベルト12は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂または各種ゴムにカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものである。そして、体積抵抗率が5〜110logΩcmに形成され、その厚みは0.1mmに設定される。
The
次に、表面電位計13について具体的に説明する。表面電位計13は、露光部11と現像装置3の間に配置され、感光体ドラム1と対向する位置に設けられている。
Next, the surface
感光体ドラム1と表面電位計13のギャップは、2.0mmに設定されている。表面電位計(センサ)13は、図4に示すように、センサ制御基板13aに接続され、検出された電位信号をアンプ13bで増幅後、A/D変換器13cでA/D変換してCPU100に送信する。また、CPU100には、図5に示すように、記憶手段111、送信されてきた電位信号値を補正する補正手段112及び露光装置制御部21が接続されている。
The gap between the
表面電位計13の内部には、検知電極13e、静電気容量を所定周期で変化させる開閉部13g及び信号処理回路13fが備えられている。なお、表面電位計13では、開閉部13gのような開閉式による面積変調方式を用いているが、距離変更型の静電容量調整を用いてもよい。開閉部13gは、500Hzの周期で動作し、検知電極に誘起される電荷を利用して感光体ドラム1の表面電位の測定が行なわれる。
Inside the
ここで、表面電位計13の原理について説明する。即ち、検知電極13eが感光体ドラム1の表面電位に対向し、検知電極13eと感光体ドラム1の表面電位部との間で発生する電界により検知電極13eとの間の静電容量を微小に振動させる。これにより、測定対象の表面電位に比例した振幅を有する電流信号を得る。
Here, the principle of the
検知電極13eには、測定対象の表面電位に比例した電荷量Qの電荷が誘起される。QとVの関係は、次式(1)で表される。
The
Q=CV・・・・(1)
ここで、Cは、検知電極13eと感光体ドラム1との間の静電容量であり、上式(1)より検知電極13eに誘起される電荷量Qを測定することで、感光体ドラム1の表面電位が得られる。
Q = CV (1)
Here, C is the electrostatic capacitance between the
ところが、検知電極13eに誘起される電気量Qを高速かつ正確に直接測定することは実際には困難である。実用的な方法として、検知電極13eと感光体ドラム1間の静電容量の大きさを周期的に変化させる事で、検知電極13eで発生する交流電流信号を測定する。これにより、感光体ドラム1の表面電位を測定している。
However, it is actually difficult to directly measure the quantity of electricity Q induced in the
また、静電容量が時間tで変化する場合、電位検出信号の電流Iは、検知電極13eに誘起される電荷量の時間微分値である。さらには、感光体ドラム1の表面電位Vの変化速度が、静電容量Cの変化速度に対して十分に遅い場合、Vは微小時間dtにおいて、一定であるとみなし、次式(2)で表す。
Further, when the capacitance changes at time t, the current I of the potential detection signal is a time differential value of the amount of charge induced in the
I(t)=dQ(t)/dt=V・dC(t)/d(t)・・・(2)
上式(2)より、検出電流Iは、対象となる表面電位Vの1次関数であることから、交流信号の振幅を測定することにより、測定対象の表面電位を得ることが可能である。
I (t) = dQ (t) / dt = V · dC (t) / d (t) (2)
From the above equation (2), the detection current I is a linear function of the target surface potential V. Therefore, the surface potential of the measurement target can be obtained by measuring the amplitude of the AC signal.
また、上式(2)より、静電容量(C)の変化速度が同じであれば、感光体ドラム1の表面電位に対する交流電流信号の大きさ、即ち電位測定の装置の感度は容量の変化量に比例する。
Further, from the above equation (2), if the change rate of the capacitance (C) is the same, the magnitude of the alternating current signal with respect to the surface potential of the
また、表面電位計13の測定は、正静電容量の変化により検出される電流の変化を見ている為、開閉部13gの動作の変化が使用環境や耐久の変化の影響を受ける。
Further, since the measurement of the surface
また、開口面積で決まる一定の視野を持っているため、対象とする表面電位を測定する場合には、検知電極13eが検出する表面電位計13の視野の大きさなども考慮して電位の測定を行うことが必要である。
In addition, since it has a fixed field of view determined by the aperture area, when measuring the target surface potential, measure the potential in consideration of the size of the field of the
さらに、表面電位計13の電位信号をCPU100で読み取る場合には、微小信号値を増幅し、A/D変換器13cを通して表面電位として検出する為、アンプ13bやセンサ制御基板13aなども含めた応答速度を考慮する必要がある。
Further, when the potential signal of the surface
また、このような応答速度は、表面電位計13、センサ制御基板13a、アンプ13bなどのシステム全体で決まる時定数により一定の応答速度が発生する。そして、画像形成装置固有の応答速度として存在し、環境変動や耐久劣化などにより応答速度が変化する為、常に同じ応答速度で表面電位を読み取ることが難しい。
Further, such a response speed is generated by a time constant determined by the entire system such as the
[実施形態1]
表面電位計13の応答速度補正について説明する。表面電位計13の応答速度及び表面電位の潜像コントラスト電位差に応じた測定精度を予め実験的に測定し、環境変化や耐久変動等に応じた補正量を測定する。
[Embodiment 1]
The response speed correction of the
その補正データを記憶手段111に記憶した後、表面電位測定の際に表面電位計13及びCPU100で検知するまでの応答速度を考慮して電位測定を行う。また、表面電位のコントラスト電位差に応じた表面電位測定値に補正制御を行う。
After the correction data is stored in the storage means 111, the potential is measured in consideration of the response speed until the surface potential is detected by the surface
最初に、応答速度を測定する測定装置及び測定方法について説明する。図6(a)、(b)にセンサ応答速度測定器の説明図を示す。 First, a measuring apparatus and a measuring method for measuring the response speed will be described. 6A and 6B are explanatory diagrams of the sensor response speed measuring device.
図6において、感光体ドラム1の表面に異なるバイアスV1、V2を印加した基準面を感光体ドラム1の回転速度で駆動し、その矩形バイアスに対する応答速度を測定する。この場合、潜像電位が表面電位計13の直下を通過するときの応答速度を測定する。
In FIG. 6, a reference surface in which different biases V1 and V2 are applied to the surface of the
また、感光体ドラム1には、長手方向全域にV1、V2が印加される電極が備えられており、長手方向に延長された電極構成となっている。その端部には、表面電位計13の中心位置に接触端子51が取り付けられ、電極面がセンサ中央位置の電圧をモニタしている。また、レコーダー52に接続されている制御部には、V1、V2の設定電圧、応答速度、測定誤差を測定する対象の電圧を選択できるようになっている。
Further, the
測定対象の電圧値を検知したタイミングを基準時間として、表面電位計13の測定値を画像形成装置が読み取った電位データに対する応答時間と測定誤差を送信するようになっている。
Using the timing at which the voltage value of the measurement object is detected as a reference time, the response time and the measurement error with respect to the potential data read by the image forming apparatus from the measurement value of the
図7は、感光体ドラム1に直流バイアスをV1、V2電圧を印加することにより、擬似的に矩形の電圧波形を作り出した様子を示している。また、図8は、V1に画像形成装置のVD電位相当の500Vを印加し、V2として、露光部電位100v、250v、300v相当の条件の場合の電圧波形を示している。
FIG. 7 shows a state in which a pseudo rectangular voltage waveform is created by applying the DC bias voltages V1 and V2 to the
次に、応答速度の求め方及び誤差について説明する。図6(a)、(b)に示すような測定器の構成を用いて、応答時間及び測定誤差を実験的に求めている。基準VD電位(V1=500V)に対し、露光部電位(V2=200V)の基準矩形バイアス波形の電圧信号の条件に対して、測定した事例を用いて説明する。 Next, how to obtain the response speed and the error will be described. The response time and measurement error are obtained experimentally using the configuration of the measuring instrument as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). The voltage signal conditions of the reference rectangular bias waveform of the exposure portion potential (V2 = 200V) with respect to the reference VD potential (V1 = 500V) will be described using measured cases.
最初に、図6(b)に示すように、レコーダー52に接続された制御部53にV1の値及びV2の値を入力する。その後、図6(a)に示す測定器の回転駆動を開始し、画像形成装置から表面電位計13が測定した電位をレコーダー52で測定開始する。
First, as shown in FIG. 6B, the values of V1 and V2 are input to the
その後、レコーダー52の制御部53から、高圧電源54、55のV1及びV2電圧が印加される。また、レコーダー52は、V2電圧を印加後、接触端子51の電圧を検知開始し、検知したタイミングをt=0として接触端子51からの電圧を測定する。
Thereafter, the V1 and V2 voltages of the high-
このとき、接触端子51の電圧は、連続波形としてレコーダー52に記録される。また、画像形成装置の電圧データも、t=0msを基準時間として、レコーダー52に接触電圧の波形と共に、レコーダー52に取り込まれる。
At this time, the voltage at the
制御部53は、画像形成装置から送信されてきた約2ms間隔の表面電位計13の表面電位測定で得たデータと接触電圧の電圧信号を記録し、データを保存する。
The
次に、表面電位計13の測定デ−タ及び検知電極の電圧デ−タをもとに、応答速度及び測定誤差のデ−タの算出方法について説明する。図9に応答速度及び測定誤差の計算フロ−を示す。図10は、V1=0V、V2=500Vの条件をレコーダー52で測定した場合の測定データのモデル図である。
Next, a method of calculating response speed and measurement error data based on the measurement data of the surface
図8は、V2の電圧500Vを入力波形とし、これに対し電位計測定データを応答波形として示した図であり、表面電位計13の波形が収束した時に得られる電位データと基準電圧V2との電位差を測定誤差としている。
FIG. 8 is a diagram showing the V2 voltage of 500 V as an input waveform and the electrometer measurement data as a response waveform. The potential data obtained when the waveform of the
また、基準時間t=0msとし、表面電位計13の収束値に対し、±5Vの範囲に入ったタイミングにおいて、t1時刻を整定時間とし、これを表面電位計13の応答速度として取り扱っている。
Further, the reference time t = 0 ms, and the timing t1 is set as the settling time at the timing within the range of ± 5 V with respect to the convergence value of the
図9において、先ず、応答速度計算制御を開始する。ステップS1では、表面電位計13の測定デ−タ及び検知電極の電位デ−タを測定する。次に、ステップS2において、時間tが100〜120msの電位データを抽出する。
In FIG. 9, first, response speed calculation control is started. In step S1, the measurement data of the
ステップS3において、電位データの平均値を計算し、結果をVsとする。ステップS4において、時間t、N=0とし、計算式に用いる変数をリセットする。その後、ステップS5において、各時間のVL電位応答デ−タ、V(t)と、平均VL電位Vsの差分を計算し、ステップS6において、その電位差が絶対値で5V以下となっているか否かを判断する。 In step S3, the average value of the potential data is calculated, and the result is Vs. In step S4, time t and N = 0 are set, and variables used in the calculation formula are reset. Thereafter, in step S5, the difference between the VL potential response data for each time, V (t), and the average VL potential Vs is calculated. In step S6, whether or not the potential difference is 5 V or less in absolute value. Judging.
5V以上の場合は、VL応答デ−タがVL電位の平均値まで追従できてないとみなし、ステップS7に移動して、t=2(ms)を加算し、2ms後のデ−タを用いて、ステップS5、S6を繰り返し計算し判断する。 In the case of 5V or more, it is considered that the VL response data cannot follow the average value of the VL potential, the process moves to step S7, t = 2 (ms) is added, and the data after 2 ms is used. Steps S5 and S6 are repeatedly calculated and judged.
ステップS6において、差分が5V以下の条件が得られた場合は、ステップS8に移動し、変数N=N+1とし、ステップS10に移行し、次の2ms後の電位差分を確認する為に、ステップS5に戻る。次に、ステップS9において、応答速度の計測に誤差要因を省く為、N=4、即ち4デ−タ分の応答速度デ−タと平均電位Vsの差分が5V以下になるまで繰り返す制御を行なっている。本実施例では、N=4に設定しているが、適時、調整してもかまわず、N=1で応答速度デ−タとして取り扱ってもかまわない。 In step S6, when the condition that the difference is 5V or less is obtained, the process moves to step S8, the variable N = N + 1, and the process proceeds to step S10 to confirm the potential difference after the next 2 ms. Return to step S5. Next, in step S9, in order to omit an error factor in the response speed measurement, N = 4, that is, control is repeated until the difference between the response speed data for 4 data and the average potential Vs becomes 5V or less. ing. In this embodiment, N = 4 is set, but it may be adjusted as appropriate, or may be handled as response speed data when N = 1.
ステップS9において、N=4に到達したタイミングで、ステップS11に移行し、そのデ−タのtを応答速度時間Tsとして記憶する。 In step S9, when N = 4 is reached, the process proceeds to step S11, and t of the data is stored as a response speed time Ts.
次に、測定誤差及び応答速度を求める方法について、図11、12を用いて説明する。図11は、図12に示す表面電位計13のデータ及びV1=0V、V2=500Vの検知電極設定条件で得られたデータの内容を示している。
Next, a method for obtaining the measurement error and the response speed will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows the data of the
表面電位計13の測定データの波形が安定した収束値を求める為、図12に示すように、ta=100ms、Tb=120ms区間の電位データの平均値Vsを用いている。ここで、平均計算の区間、ta、tbは、適時調整してもかまわず、十分に収束した期間のデータを用いればよい。
In order to obtain a convergence value in which the waveform of the measurement data of the
次に、応答速度の算出方法について説明する。表面電位計13の波形は、急激に検知電極が切り替わると、図12や図8に示す波形になる。その応答速度を決定する方法として、収束電位Vsに対し、±5Vの範囲に入った時刻を応答時間としている。
Next, a method for calculating the response speed will be described. The waveform of the
図11を用いて、応答時間を求める方法を説明する。図11は、レコ――ダに記録された基準時間に対し、2ms間隔で測定された電位データを示している。応答速度データ1として、t=0msを基準として6msまでの電位の4データをVsと比較し、ΔV=V(t=0)-Vs、ΔV=V(t=2)-Vsの形態で、4つ電位データと収束電位Vsとの差分を計算している。応答速度2は、2ms〜8msの電位データを用いて、収束電位Vsとの差分を計算している。
A method for obtaining the response time will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows potential data measured at intervals of 2 ms with respect to the reference time recorded in the recorder. As
以上に説明した電位差を、それぞれ応答速度1、応答速度2・・・・として「計算していき、4ポイントの電位データ全ての点で、収束電位Vsとの差分ΔV<±5となる時刻を、応答時間と定義している。
The potential differences described above are calculated as
以上のような計算を行なうことにより、図11、12で示す電位測定結果では、応答速度 Δts=30msとなる。また、このデータは、V1とV2の電位差の情報と関連付けて、図10、13に示す形態で、レコーダー52より、図6(b)に示すような通信経路で画像形成装置に送信される。
By performing the above calculations, the response speed Δts = 30 ms is obtained in the potential measurement results shown in FIGS. Further, this data is transmitted from the
次に、記憶手段に記憶している応答速度及び電位補正量の形態ついて説明する。基準電圧に対する応答速度及び測定誤差は、図10、13に示すような形態で画像形成装置内の記憶部に記憶している。 Next, the response speed and the potential correction amount stored in the storage means will be described. The response speed and the measurement error with respect to the reference voltage are stored in the storage unit in the image forming apparatus in the form shown in FIGS.
また、詳細な説明は省略するが、応答速度時間の補正値は、図10で示される形態と同じく方法で、感光体が0V、又は、基準とする露光部電位(VL)に対し、所定電位差に対応させた場合の補正TBLも備えている。 Although the detailed explanation is omitted, the correction value of the response speed time is the same as the embodiment shown in FIG. 10, and the photosensitive member is at 0 V or a predetermined potential difference with respect to the reference exposure portion potential (VL). A correction TBL in the case of corresponding to is also provided.
また、同様に電位誤差補正値についても「VL電位⇒VD電位への変化」として、記憶部に記憶している。電位差に対する応答速度及び測定誤差の関係が明確に出来るのであれば、基準とデータのみを記憶しておき、線形補間やその他の演算手法を用いるなどの方法を用いてもかまわない
次に、応答速度補正の効果について説明する。図14は、感光体ドラム1に矩形電圧を印加した場合に、表面電位計13が読み取った電位波形の一例を示し、0V、600Vの電圧を切り替えた場合の結果である。
Similarly, the potential error correction value is also stored in the storage unit as “change from VL potential to VD potential”. If the relationship between the response speed and the measurement error with respect to the potential difference can be clarified, it is possible to store only the reference and data and use a method such as linear interpolation or other calculation methods. The effect of correction will be described. FIG. 14 shows an example of the potential waveform read by the
矩形波のバイアス電圧を与えると、表面電位計13の読み取り波形が送れて応答している様子がわかる。また、表面電位計13の電位が増加する場合の応答速度は、13msであり、降下する場合の応答特性9msであり、両者が異なっていることがわかる。
When a rectangular bias voltage is applied, it can be seen that the read waveform of the
上記のような応答速度は、電位差の違いによっても異なり、電位差が大きくなるほど、その応答速度が大きくなる場合や検知電極信号から電流信号のフレや制御回路、増幅回路のフレにより図15のように、オーバーシュートやアンダーシュートする場合などもある。 The response speed as described above varies depending on the difference in potential difference, and the greater the potential difference, the greater the response speed, or the fluctuation of the current signal from the detection electrode signal and the fluctuation of the control circuit and amplification circuit as shown in FIG. In some cases, overshoot or undershoot.
図16は、トレック社製のTrek344の表面電位計で測定した表面電位波形と、表面電位計13で測定した表面電位の感光体ドラム1の1周期分の電位波形を示している。この場合、表面電位波形は、表面電位VD=500V、露光部電位VL=200Vの場合を示す。
FIG. 16 shows a surface potential waveform measured with a Trek 344 surface potential meter manufactured by Trek and a potential waveform for one cycle of the
このとき、測定した電位波形は、図17のモデル図に示すように、VD電位からVL電位が継続される条件で測定している。十分に表面電位計13が応答してないタイミングで電位を測定した場合、図16での0msから80msあたりの区間での露光部電位は、精度良く測定できないことがわかる。
At this time, the measured potential waveform is measured under the condition that the VL potential is continued from the VD potential as shown in the model diagram of FIG. It can be seen that when the potential is measured at a timing when the
また、図18は、VD=350Vと小さくした条件で、図16と同様に、露光電位VL=200Vの電位を測定した結果である。VD電位が小さい分、0〜80ms部分の電位の測定精度は向上しているが、まだ不十分であることがわかる。なお、本発明の画像形成装置は、VD電位側が黒ベタ画像部であり、白紙部分が露光部電位である。 FIG. 18 shows the result of measuring the potential of the exposure potential VL = 200 V, similarly to FIG. 16, under the condition of VD = 350V. It can be seen that although the VD potential is small, the measurement accuracy of the potential of 0 to 80 ms is improved, but it is still insufficient. In the image forming apparatus of the present invention, the VD potential side is a black solid image portion, and the blank paper portion is an exposure portion potential.
次に、応答速度の補正を行わず、黒ベタ画像を連続出力した場合、例えばA4サイズの画像を連続出力した場合に紙間の電位を測定した場合の結果を示す。 Next, a result when the potential between papers is measured when a black solid image is continuously output without correcting the response speed, for example, when an A4 size image is continuously output is shown.
図19は、A4サイズの画像を連速出力した場合に、感光体ドラム1の回転位置と、紙間の電位測定ポイントを示した図である。図19は、横軸に出力枚数をとり、縦軸は、感光体ドラム1の回転基準位置検知手段(図示略す)で検知した基準位置に対し、連続画像形成した場合に、図20で示される紙間電位の開始点Qを感光体ドラム1の回転角度に対し、紙間のVL電位測定を行った位置をプロットした図である。
FIG. 19 is a diagram showing the rotational position of the
図19のプロット点の位置で開始される紙間VL電位を測定は、A4サイズの場合、約150枚程度の連続出力で、感光体全域のドラム電位の測定が可能なことがわかる。出力サイズの大きさで、検知する位置は変化するが、何れのサイズでも、数百枚程度の出力枚数で、感光体の全域を測定することが可能である。 The measurement of the inter-paper VL potential starting at the position of the plot point in FIG. 19 shows that in the case of A4 size, it is possible to measure the drum potential across the entire photosensitive body with about 150 continuous outputs. Although the detection position varies depending on the size of the output size, it is possible to measure the entire area of the photoreceptor with the output number of about several hundreds at any size.
図19の紙間VL電位条件での測定結果を図21に示す。ここで、本画像形成措置の紙間VLの時間は、紙サイズによらず、110msであり、約2ms間隔で電位測定を行っている。 FIG. 21 shows the measurement results under the paper-to-paper VL potential condition of FIG. Here, the time VL between the papers in this image forming measure is 110 ms regardless of the paper size, and the potential is measured at intervals of about 2 ms.
図16、18のように、「VD⇒VL電位」への変化する黒ベタ連続条件で測定したVL電位は、図21に示すように、感光体ドラム1のVL電位の全体が増加変動したような電位波形を測定していることがわかる。この場合、表面電位計13の応答速度を十分に考慮せず、電位を測定している。このように、応答速度の遅れが発生した条件では、大きな電位測定誤差が発生することがわかる。
As shown in FIGS. 16 and 18, the VL potential measured under the continuous black solid condition where “VD → VL potential” changes, as shown in FIG. 21, the overall VL potential of the
次に、表面電位計13の応答速度及び測定誤差を用いた電位測定について説明する。応答速度及び測定誤差を適用する前段階として目標VD電位及び目標VL電位へ調整する為、最初に電位制御構成について説明する。
Next, potential measurement using the response speed and measurement error of the
図22は、感光体ドラム1のVD電位を測定し、VD電位、VL電位を目標値に調整する為に実行する電位制御の電位波形モデルを示した図である。VD、VLを目標電位に調整するため、コロナ帯電装置2のグリッド電圧に対するVD電位の関係及び露光量に対するVL電位の関係を求めている。
FIG. 22 is a diagram showing a potential waveform model of potential control executed to measure the VD potential of the
この電位制御を実行は、感光体ドラム1の周期分の平均電位を目標とする電位に調整することを目的として実施され、電位ムラのプロファイル形状の詳細測定は実施してない。
This potential control is performed for the purpose of adjusting the average potential for the period of the
また、目標電位への調整は、画像形成装置のメインSW-ON後などのタイミングで動作させる。この為、電位制御時の目標電位への調整等は、時間的に余裕がある。よって、表面電位計13の応答速度を応答速度に対しては、十分な時間を考慮して表面電位の平均値を測定し調整することが可能である。
The adjustment to the target potential is performed at a timing such as after the main SW-ON of the image forming apparatus. For this reason, adjustment to the target potential at the time of potential control has a time margin. Therefore, with respect to the response speed of the surface
図22に示される電位制御について説明する。感光体ドラム1を駆動開始し、同時に、光除電器6を点灯し、コロナ帯電装置2のグリッド電極に500Vを印加する。その後、感光体ドラム1が定常回転に到達した後、コロナ帯電装置2の放電電極2aに高圧を印加し、帯電電位形成を開始する。
The potential control shown in FIG. 22 will be described. Driving of the
最初に、グリッド電圧(Vgrid)500Vでの電位を測定し、感光体ドラム1の1周分を測定し、その平均電位VD1を得る。その後、グリッド電圧を、750V、900Vと、切り替えながら、各グリッド条件での表面電位、VD2、VD3を測定し、目標電位Vd=500Vとなるグリッド高圧を算出し、VD電位を形成する。
First, the potential at a grid voltage (Vgrid) of 500 V is measured, and one revolution of the
その後、目標Vd電位の状態から、図22に示すように、光量を変更し、VD電位の時と同様に、露光部電位を、感光体ドラム1の1周期分を測定し、各露光量条件にて平均電位を計算する。その後、目標とするVL電位=200Vを得ている。
Thereafter, as shown in FIG. 22, the amount of light is changed from the state of the target Vd potential, and the exposure portion potential is measured for one cycle of the
また、このとき、グリッド高圧とVD電位の関係及び露光量と、VL電位の関係は、画像形成装置の記憶部に記録され、次回からは、その関係を用いて電位の補正ができる構成となっている。 At this time, the relationship between the grid high voltage and the VD potential and the relationship between the exposure amount and the VL potential are recorded in the storage unit of the image forming apparatus, and the potential can be corrected using the relationship from the next time. ing.
次に、表面電位計13の応答速度補正及び電位測定誤差補正を用いた表面電位測定について説明する。図23は、感光体ドラム1上に表面電位VDが形成されている状態から像露光を点灯した場合の電位の形状を像露光位置及び表面電位計13の位置に対して示したモデル図であり、t=0において、像露光が開始され、VL電位形成が開始される。その後、連続して像露光が点灯され、時刻t=t1のタイミングで電位センサの視野に露光部電位VLが到達する。
Next, surface potential measurement using response speed correction and potential measurement error correction of the surface
その後、時刻t=2の時刻になると、表面電位計13の視野全域にVL電位が到達する。表面電位計は、時刻t2で視野全域か対向電位がVLの条件に対して応答を開始する。その後、時刻t2から時刻t3の時間までが電位計の応答速度である。
Thereafter, at time t = 2, the VL potential reaches the entire visual field of the
次に、応答速度補正及び電位測定誤差補正を、図24に示すフローチャートを用いて説明する。電位形成開始時の基本的な動作は、電位制御の項で記載したので、説明を省略する。図24は、図23で示す帯電電位VD形成を行った状態から、像露光を開始してVL電位の測定を行い、電位センサの応答速度および測定誤差を求める制御動作をフロ−チャ−トにて説明したものである。以下に、図24で示す制御内容について、詳細に説明する。 Next, response speed correction and potential measurement error correction will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Since the basic operation at the start of potential formation is described in the section of potential control, description thereof is omitted. FIG. 24 is a flowchart of the control operation for measuring the response speed and measurement error of the potential sensor by starting image exposure and measuring the VL potential from the state where the charged potential VD is formed as shown in FIG. It is explained. The details of the control shown in FIG. 24 will be described below in detail.
先ず、ステップS1において、VL電位ムラの測定を開始する。次に、装置内に備えている図示しない環境センサより温度、湿度を読み取り、空気中に含まれている水分量を計算する(ステップS2)。 First, in step S1, measurement of VL potential unevenness is started. Next, temperature and humidity are read from an environmental sensor (not shown) provided in the apparatus, and the amount of water contained in the air is calculated (step S2).
そして、装置内の図示しない出力枚数記憶部よりカウンター情報を読み取る(ステップS3)。その後、装置内の制御部は、記憶手段111より、環境情報、出力枚数情報、今回形成したVD=500V、VL=200Vの電位形成条件の応答速度Δts及び電位測定誤差情報ΔVを読み取る(ステップS4、S5)。 Then, counter information is read from an output number storage unit (not shown) in the apparatus (step S3). Thereafter, the control unit in the apparatus reads the environment information, the output number information, the response speed Δts of the potential formation condition of VD = 500 V and VL = 200 V and the potential measurement error information ΔV formed this time from the storage unit 111 (step S4 , S5).
その後、像露光を開始する(ステップS6)、応答速度計算制御を開始する。この時刻は、図23の時刻t=0に相当する。像露光開始後、記憶手段111より読み取った応答速度情報ΔtsのタイミングからVL電位の測定を開始する(ステップS7)。電位測定の間隔は4ms間隔(ステップS8)であり、感光体ドラム1の周期に対し128ポイントの電位データを取得する(ステップS9)。 Thereafter, image exposure is started (step S6), and response speed calculation control is started. This time corresponds to time t = 0 in FIG. After the image exposure is started, the measurement of the VL potential is started from the timing of the response speed information Δts read from the storage unit 111 (step S7). The potential measurement interval is 4 ms (step S8), and 128-point potential data is acquired for the period of the photosensitive drum 1 (step S9).
その後、記憶手段111から読み取った電位測定誤差ΔVを用いて(ステップS10)、測定した電位データを補正し(ステップS11、S12)、これを記憶し(ステップS13)、電位プロファイルの測定を終了する(ステップS14)。画像形成装置では、露光部電位の電位ムラプロファイルを記憶しておき、画像形成中の画像間の紙間VL電位を測定し、比較検討を行いながら電位変動を監視している。 Thereafter, using the potential measurement error ΔV read from the storage unit 111 (step S10), the measured potential data is corrected (steps S11 and S12), stored (step S13), and the measurement of the potential profile is completed. (Step S14). In the image forming apparatus, the potential unevenness profile of the exposure portion potential is stored, the VL potential between the papers during image formation is measured, and the potential fluctuation is monitored while performing comparative examination.
紙間のVL電位は、電位ムラプロファイル形状測定時と同じ方法及び紙間で、露光点灯したタイミング及び応答速度補正量Δts後のタイミングより紙間の電位を測定している。 As for the VL potential between papers, the potential between papers is measured from the timing when the exposure is turned on and the timing after the response speed correction amount Δts in the same method and between the papers when measuring the potential unevenness profile shape.
図25は、紙間の電位を測定している様子をモデル的に示した図である。画像形成装置では、電位測定可能領域の電位のみを測定することで、信頼性が高い電位データを数多く測定することが可能となった。 FIG. 25 is a diagram schematically showing how the potential between papers is measured. The image forming apparatus can measure a large number of highly reliable potential data by measuring only the potential in the potential measurable region.
本実施形態では、表面電位計13が測定を開始してから設定時間経過した後の表面電位計13の出力を用いて感光体ドラム1の表面電位が目標電位となるように制御され、累積画像形成回数に応じて設定時間が設定される。
In the present embodiment, the surface potential of the
そして、表面電位計13の応答速度補正及び電位誤差補正を用いた電位計による電位ムラプロファイルを用いる。これにより、図26に示す最も電位差が大きくなる条件である黒ベタ(VD電位)と、紙間電位(VL)を連続形成時においても感光体ドラム1の表面電位のプロファイル形状に沿った電位形状を雰囲気環境に応じて精度良く測定できる。
Then, a potential unevenness profile by an electrometer using the response speed correction and the potential error correction of the
また、連続画像形成中に、感光体ドラム1の1周期分のVL電位のプロファイル形状に対し、紙間電位を測定した結果と比較監視することで、VL電位の変動を精度良く捕らえることができる。さらに、感光体ドラム1の周囲位置において部分的な電位変動が発生した場合でも変動量を確認し、電位制御中に測定した光量とVL電位の関係データを元に感光体ドラム1の位置に対しても部分的な補正制御が可能となる。
Further, during continuous image formation, the VL potential fluctuation can be accurately captured by comparing and monitoring the profile shape of the VL potential for one cycle of the
表面電位計13の応答速度が環境や耐久などで変化した場合に対しても、応答速度の変化に追従して精度良く表面電位を可変制御することで、電位制御に用いるデ−タを初期から耐久まで精度よく測定することができる。これにより、感光体ドラム1の画像濃度の高精度な制御が可能となる。
Even when the response speed of the surface
[実施形態2]
実施形態2の発明においては、画像形成装置の構成及び表面電位計13の測定構成は、実施形態1と同じである為、実施形態1と異なる部分についてのみ説明する。
[Embodiment 2]
In the invention of the second embodiment, the configuration of the image forming apparatus and the measurement configuration of the
実施形態1の表面電位計測方法では、予め表面電位計13の応答速度及び表面電位の誤差測定を、図6に示す測定器を用いて、応答速度の補正量を実験的に求めていた。
In the surface potential measurement method of the first embodiment, the response speed and surface potential error measurement of the
実施形態2では、実験的に求めた補正情報に対し、画像形成装置を想定以上長期間使用した場合や保証外の環境条件で使用した場合において、応答速度が実験値と異なるときに備え、応答速度を補正する点が実施形態1と異なる。
In the second embodiment, in response to experimentally obtained correction information, when the image forming apparatus is used for a longer period of time than expected or when it is used in an environmental condition that is not guaranteed, the response speed is different from the experimental value. The point which correct | amends a speed differs from
即ち、図27において、VD電位に対し、像露光した場合のVL電位を測定し、像露光タイミングからの表面電位計13の電位波形を測定した結果より、表面電位計13の応答速度を測定している。
That is, in FIG. 27, the VL potential in the case of image exposure is measured with respect to the VD potential, and the response speed of the
即ち、最初に、表面電位(VD)を形成し、感光体ドラム1の1周期以上の電位を形成した後、感光体ドラム1の2周目(A位置)からのVD電位を測定し、その平均値を記憶する。
That is, first, a surface potential (VD) is formed, a potential of one or more cycles of the
次に、像露光を開始し、感光体ドラム1の2周分のVL電位を形成し、2周目(B位置)よりVL電位を2ms間隔で行ない、感光体ドラム1の1周期分のデータを測定し、プロファイルデータとして、図28の配列形態と同じく、2ms間隔のデータを記憶する。
Next, image exposure is started, a VL potential for two revolutions of the
その後、感光体ドラム1のHP基準を検知(C位置)タイミングで、像露光をOFFし、次のHP検知のタイミング(D位置)を、t=0msとして電位測定を開始し、感光体ドラム1の2周分のVLデータを測定し、図28の配列形態で記憶する。また、VD電位及びVL電位の感光体ドラム1の1周期分の平均電位も計算し、記憶手段111に記憶する。
Thereafter, the image exposure is turned OFF at the HP reference of the
このように、テストモードとして、矩形形状の電位波形を時間別に測定することで、B位置とD位置のタイミングから測定した電位波形より、表面電位計13が潜像電位に対する応答性能を比較測定することが可能となる。
Thus, as a test mode, the surface
この制御において、応答速度測定の基準となるVD電位及びVL電位は、VD電位、VL電位の感光体ドラム1の1周期分の平均電位としている。表面電位計13の応答速度は、VL応答データとを比較して、応答速度を計算する。
In this control, the VD potential and VL potential, which are the reference for measuring the response speed, are the average potential for one cycle of the
表面電位計13の応答速度は、感光体ドラム1のHPを基準として測定したVD、VLの各周期データと、HP基準で像露光を開始したt=0msを基準として測定したVL応答データとを比較して計算する。なお、感光体ドラム1のHP基準は、VD、VL電位の平均値を用いる。
The response speed of the
以上に説明した測定方法を用いることにより、像露光タイミングとHP基準とする感光体ドラム1の位置に対応させた電位データとが測定される。これにより、図29に示すように、基準となるVL周期データとVL電位に対するVL応答データとが比較される。よって、表面電位計13の応答速度を求めることができ、記憶手段111に記憶している応答速度データを補正することも可能となる。
By using the measurement method described above, the image exposure timing and the potential data corresponding to the position of the
応答速度測定の電位測定、応答速度の計算及び応答速度の補正に関しては、図30、31に示すフローチャートに従って補正量の算出が行なわれる。 Regarding the potential measurement of response speed measurement, response speed calculation, and response speed correction, the correction amount is calculated according to the flowcharts shown in FIGS.
図30において、先ず、感光体ドラム1上に電位形成を開始する(ステップS1)。ステップS2において、ドラム駆動を開始し、駆動に同期し、表面電位計13を起動し、光除電器6を点灯する。
In FIG. 30, first, potential formation is started on the photosensitive drum 1 (step S1). In step S2, drum driving is started, the
ステップS3において、放電ワイヤー2a、グリッド電極2bに高圧を印加して、帯電電位(VD)を形成する。ステップS4において、検知センサ(HP)を用いて、ドラム回転周期の位相検知を開始する。ステップS5において、HP検知が、図27に示すAのタイミングから、VD電位を2ms間隔で測定し、VD周期デ−タとして、図28の配列形態で記憶手段111に記憶する。また、ステップS6において、ドラム1周分の平均電位を計算する。
In step S3, a high voltage is applied to the
その後、VD電位測定を終了したHP検知(ステップS7)のタイミングで、ステップS8において、像露光をONし、VL電位を形成する。露光開始から図27のBのタイミングよりVL電位の測定を開始し、図28に示すVL周期デ−タとして記憶手段111に記憶する(ステップS9、S10)。
Thereafter, at the timing of HP detection (step S7) when the VD potential measurement is completed, in step S8, image exposure is turned on to form a VL potential. Measurement of the VL potential is started at the timing of B in FIG. 27 from the start of exposure, and is stored in the
また、ステップS11にて、その平均VL電位を計算し、記憶手段111に記憶する。ステップS12において、図27のCのタイミングで、像露光をOFFし、VD電位をドラム1周形成する。ステップS13にて、像露光をONし、これに同期して、ステップS14でタイマーをスタート(t=0)とする。
In step S11, the average VL potential is calculated and stored in the
t=0のタイミングより、VL電位の測定を開始し、その測定結果を、図28に示す「VL応答デ−タ」として記憶手段111に記録し(ステップS15)、ステップS16にて動作を終了する。 Measurement of the VL potential is started at the timing of t = 0, and the measurement result is recorded in the storage means 111 as “VL response data” shown in FIG. 28 (step S15), and the operation is terminated in step S16. To do.
次に、図28で示す電位デ−タを用いて、表面電位計13の応答速度を計算するフロ−について、図31を用いて説明する。本制御を実施することで、装置内に記憶している応答速度デ−タを補正できる仕組みとなっており、本体出荷時に、図10に示す形態として、環境変動、耐久枚数に応じた応答速度を初期条件として記憶しているデ−タの補正制御を実施する。
Next, a flow for calculating the response speed of the
即ち、ステップS1において、応答速度計算制御を開始する。ステップS2において、現在の環境情報(温度、湿度)を測定し、その結果より、空気中に含まれる水分量を計算する。次に、ステップS3において、現在の出力枚数を記憶手段111より読み取る。 That is, in step S1, response speed calculation control is started. In step S2, the current environmental information (temperature, humidity) is measured, and the amount of water contained in the air is calculated from the result. Next, in step S3, the current number of output sheets is read from the storage means 111.
ステップS4において、t=0を基準とした2ms間隔の時間デ−タを読み取る。ステップS5-aにおいて、VL電位の周期デ−タをドラム1周期分読み取り、その平均値を計算し、結果をVsとする。ステップS5-bにおいて、ステップS4で読み取った時間tsに応じた、VL応答デ−タを読み取り、時間毎にV(t)として記憶する。 In step S4, time data is read at intervals of 2 ms with reference to t = 0. In step S5-a, the cycle data of the VL potential is read for one cycle of the drum, the average value is calculated, and the result is Vs. In step S5-b, the VL response data corresponding to the time ts read in step S4 is read and stored as V (t) for each time.
その後、ステップS6において、時間t、N=0とし、計算式に用いる変数をリセットする。そして、ステップS7において、各時間のVL電位応答デ−タ、V(t)と、平均VL電位Vsの差分を計算し、ステップS8において、その電位差が絶対値で5V以下となっているか否かを判断する。 Thereafter, in step S6, time t and N = 0 are set, and variables used in the calculation formula are reset. In step S7, the difference between the VL potential response data for each time, V (t), and the average VL potential Vs is calculated. In step S8, whether or not the potential difference is 5 V or less in absolute value. Judging.
5V以上の場合は、VL応答デ−タがVL電位の平均値まで追従できてないとみなし、ステップS9に移動して、t=2(ms)を加算し、2ms後のデ−タを用いて、ステップS7、S8を繰り返し計算し判断する。 In the case of 5V or more, it is considered that the VL response data cannot follow the average value of the VL potential, the process moves to step S9, t = 2 (ms) is added, and the data after 2 ms is used. Steps S7 and S8 are repeatedly calculated and judged.
ステップS8において、差分が5V以下の条件が得られた場合は、ステップS10に移動し、変数N=N+1とし、ステップS12に移行し、次の2ms後の電位差分を確認する為に、ステップS7に戻る。本実施例では、ステップS11において、応答速度の計測に誤差要因を省く為、N=4、即ち4デ−タ分の応答速度デ−タと平均電位Vsの差分が5V以下になるまで繰り返す制御を行なっている。本実施例では、N=4に設定しているが、適時、調整してもかまわず、N=1で応答速度デ−タとして取り扱ってもかまわない。 In step S8, when the condition that the difference is 5V or less is obtained, the process moves to step S10, variable N = N + 1, and the process proceeds to step S12 to confirm the potential difference after the next 2ms. Return to step S7. In the present embodiment, in step S11, in order to omit an error factor in the response speed measurement, N = 4, that is, the control is repeated until the difference between the response speed data for 4 data and the average potential Vs becomes 5V or less. Is doing. In this embodiment, N = 4 is set, but it may be adjusted as appropriate, or may be handled as response speed data when N = 1.
ステップS11において、N=4に到達したタイミングで、ステップS13に移行し、そのデ−タのtを応答速度時間tsoとして記憶する。その後、ステップS14において、ステップS2、S3の環境条件、耐久枚数の条件に応じて記憶手段111に記憶している応答速度デ−タΔtsを読み取り、今回測定した応答速度デ−タとの時間差分Δtを計算する。 In step S11, when N = 4 is reached, the process proceeds to step S13, and t of the data is stored as a response speed time tso. Thereafter, in step S14, the response speed data Δts stored in the storage means 111 is read in accordance with the environmental conditions in steps S2 and S3 and the conditions of the durable number, and the time difference from the response speed data measured this time Δt is calculated.
ステップS15において、ステップS14で得られた応答速度の補正計算値Δtを、図10に示す形態で記憶しているデ−タに対し、Δtを加算して現在の耐久枚数以降の応答速度データを書き換え、制御を終了する(ステップS16)。 In step S15, the response speed correction calculation value Δt obtained in step S14 is added to the data stored in the form shown in FIG. The rewriting and control are finished (step S16).
以上の制御フロを実施する事で、表面電位計13の応答速度を測定する基準電位及び表面電位計13の応答速度を測定することが可能となる。
By performing the above control flow, the reference potential for measuring the response speed of the
次に、補正後の応答速度を制御に用いる電位サンプリング方法について説明する。図29は、VD電位からVL電位へと切り替えた電位波形を場合の感光体ドラム1の位相に応じたVL周期デ−タと表面電位計13の応答デ−タを示している。
Next, a potential sampling method using the corrected response speed for control will be described. FIG. 29 shows the VL period data corresponding to the phase of the
表面電位計13の応答速度を考慮し、応答時間25ms経過タイミングから電位測定することで、精度よくVL電位の測定が可能となる。ここで、電位データのサンプリング期間としては、時間t=0msから電位のサンプリングを行い、25ms以降のタイミングの補正デ−タを電位制御に用いる方法でもかまわない。
Considering the response speed of the
以上の応答速度の補正制御は、画像形成装置に備えられた操作部(図示せず)より、サービスマンにより、適時実行することが可能な仕組みなっている。本体装置の操作パネルよりサービスモードとして、任意のタイミングで実施する事が可能であると共に、本体装置の起動時に実施される。 The response speed correction control described above can be executed in a timely manner by a serviceman from an operation unit (not shown) provided in the image forming apparatus. As a service mode from the operation panel of the main unit, it can be performed at an arbitrary timing and is performed when the main unit is activated.
本装置では、長期間の放置後の起動時に動作するように設定されており、メインスイッチをONし、定着装置の温度が50℃未満の条件を長期放置と判断して、応答速度の測定、及び計算制御を実施する形態となっている。また、画像形成装置のメインSWが投入された後、図22に示す電位制御が実行された後に、自動的に動作させる等して実行させることも可能な構成となっている。 In this device, it is set to operate at startup after being left for a long period of time, the main switch is turned on, the condition that the temperature of the fixing device is less than 50 ° C. is determined to be left for a long time, the response speed is measured, And the calculation control is implemented. In addition, after the main SW of the image forming apparatus is turned on, the potential control shown in FIG. 22 is executed, and then it can be executed automatically.
以上、説明した補正制御を実行することで、装置内に記憶している応答速度デ−タを、適時確認と補正制御が実行できるようにすることで、電位測定精度を維持することができる。 As described above, by executing the correction control described above, it is possible to perform timely confirmation and correction control on the response speed data stored in the apparatus, thereby maintaining the potential measurement accuracy.
1 感光体ドラム
2 コロナ帯電器
2a 放電ワイヤー
2b グリッド電極
2c シールド電極
3 現像装置
4 1次転写手段
5 クリーニング装置
6 光除電器
11 露光部
13 表面電位計
15 転写前帯電器
111 記憶手段
DESCRIPTION OF
11 Exposure section
13 Surface electrometer
15 Pre-transfer charger
111 Storage means
Claims (3)
前記電位センサが測定を開始してから設定時間経過した後の前記電位センサの出力を用いて前記感光体の表面電位が目標電位となるように制御する制御手段と、累積画像形成回数に応じて設定時間を設定する設定手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: a photoconductor; a charger that charges the photoconductor to form an electrostatic image on the photoconductor; and a potential sensor that measures a surface potential of the photoconductor.
Control means for controlling the surface potential of the photosensitive member to be a target potential using the output of the potential sensor after a set time has elapsed since the potential sensor started measurement, and according to the cumulative number of image formation times An image forming apparatus comprising: a setting unit that sets a set time.
前記電位センサが測定を開始してから設定時間経過した後の前記電位センサの出力を用いて前記感光体の表面電位が目標電位となるように制御する制御手段と、前記感光体を所定の電位差が生じるように帯電するともに、前記電位センサにより所定の電位差に対応する部分の表面電位を測定するテストモードを実行させる実行手段と、前記テストモードでの測定結果に応じて設定時間を設定する設定手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: a photoconductor; a charger that charges the photoconductor to form an electrostatic image on the photoconductor; and a potential sensor that measures a surface potential of the photoconductor.
Control means for controlling the surface potential of the photosensitive member to be a target potential using the output of the potential sensor after a set time has elapsed since the potential sensor started measurement; and a predetermined potential difference between the photosensitive member and the photosensitive member. And executing means for executing a test mode for measuring a surface potential of a portion corresponding to a predetermined potential difference by the potential sensor, and setting for setting a set time according to the measurement result in the test mode. And an image forming apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008302651A JP2010128174A (en) | 2008-11-27 | 2008-11-27 | Image forming device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016080724A (en) * | 2014-10-09 | 2016-05-16 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
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2008
- 2008-11-27 JP JP2008302651A patent/JP2010128174A/en active Pending
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