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JP2017097035A - Image formation device - Google Patents

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JP2017097035A
JP2017097035A JP2015226183A JP2015226183A JP2017097035A JP 2017097035 A JP2017097035 A JP 2017097035A JP 2015226183 A JP2015226183 A JP 2015226183A JP 2015226183 A JP2015226183 A JP 2015226183A JP 2017097035 A JP2017097035 A JP 2017097035A
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Japan
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potential
charging bias
image
photosensitive drum
bias
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015226183A
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Japanese (ja)
Inventor
和田 実
Minoru Wada
実 和田
太 波多野
Futoshi Hatano
太 波多野
雅樹 門田
Masaki Kadota
雅樹 門田
正人 石野
Masato Ishino
正人 石野
桂輔 礒田
Keisuke Isoda
桂輔 礒田
厚史 石▲崎▼
Atsushi Ishizaki
厚史 石▲崎▼
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Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image formation device capable of setting surface potential of a photoreceptor drum to target potential with a simple configuration.SOLUTION: An image condition adjustment section 53 executes charging bias adjustment operation to adjust potential of a photoreceptor drum 20 to a target potential V0, forms a predetermined potential region on a periphery of the photoreceptor drum 20 in the charging bias adjustment operation, by applying certain charging bias to a charging bias application section 62, forms a toner image on the periphery of the photoreceptor drum 20 by controlling a developing bias application section 63 to change the developing bias in a manner to intersect with the potential region, and decides a value of the charging bias corresponding to the target potential V0 on the basis of a density measurement result of the toner image by a density sensor 65.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a sheet.

従来、電子写真方式が採用されたプリンターや複写機等の画像形成装置として、感光体ドラムと、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、転写装置とを備えたものが知られている。帯電装置は、感光体ドラムの周面を均一に帯電させる。露光装置は、画像情報に応じて感光体ドラムに露光光を照射し、静電潜像を形成する。現像装置は、感光体ドラムにトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。転写装置は、感光体ドラムからトナー像をシートまたは中間転写ベルトに転写する。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus such as a printer or a copying machine adopting an electrophotographic system, an apparatus including a photosensitive drum, a charging device, an exposure device, a developing device, and a transfer device is known. The charging device uniformly charges the peripheral surface of the photosensitive drum. The exposure apparatus irradiates the photosensitive drum with exposure light according to image information to form an electrostatic latent image. The developing device supplies toner to the photosensitive drum and develops the electrostatic latent image into a toner image. The transfer device transfers the toner image from the photosensitive drum to a sheet or an intermediate transfer belt.

このような画像形成装置では、良好な画像を得るために、感光体ドラムの表面電位が所望の電位に設定される必要がある。特に、帯電装置が、感光体ドラムの表面に接触しながら回転する帯電ローラーを備える場合、帯電ローラーに印加される電圧が同じであっても環境変動などによって感光体ドラムの表面電位が変動しやすい。イオン導電剤が配合された帯電ローラーにおいては、ローラーの抵抗値が環境などによって変動しやすいため、感光体ドラムの電位変動が特に顕著となりやすい。   In such an image forming apparatus, in order to obtain a good image, the surface potential of the photosensitive drum needs to be set to a desired potential. In particular, when the charging device includes a charging roller that rotates while being in contact with the surface of the photosensitive drum, the surface potential of the photosensitive drum is likely to fluctuate due to environmental fluctuations even when the voltage applied to the charging roller is the same. . In a charging roller in which an ionic conductive agent is blended, the resistance value of the roller is likely to fluctuate depending on the environment or the like.

特許文献1には、感光体ドラムの周面に対向して、表面電位計が備えられた画像形成装置が開示されている。表面電位計の電位測定結果が帯電装置の印加電圧にフィードバックされることで、感光体ドラムの表面電位が所望の電位に設定される。   Patent Document 1 discloses an image forming apparatus provided with a surface potentiometer facing a peripheral surface of a photosensitive drum. The surface potential of the photosensitive drum is set to a desired potential by feeding back the potential measurement result of the surface potential meter to the applied voltage of the charging device.

特開平09−106142号公報JP 09-106142 A

特許文献1に記載された技術では、画像形成装置が感光体ドラム用の表面電位計を備えるため、画像形成装置内に電位計を配置するスペースが必要となるとともに、画像形成装置のコストが増大するという課題があった。   In the technique described in Patent Document 1, since the image forming apparatus includes a surface electrometer for the photosensitive drum, a space for arranging the electrometer in the image forming apparatus is required, and the cost of the image forming apparatus increases. There was a problem to do.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、感光体ドラムの表面電位を目標の電位に設定することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of setting a surface potential of a photosensitive drum to a target potential with a simple configuration.

本発明の一局面に係る画像形成装置は、装置本体と、背景部と画像部とを含む静電潜像が形成される周面を備え、所定の回転方向に回転される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの前記周面に接触または近接して配置され、前記周面を所定の電位に帯電する帯電装置と、前記所定の電位に帯電された前記感光体ドラムの周面に露光光を照射することで、前記静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体ドラムに対向して配置される現像ローラーを備え、前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、前記帯電装置に所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加部と、前記現像ローラーに所定の現像バイアスを印加する現像バイアス印加部と、前記感光体ドラムの前記静電潜像のうち前記背景部の電位を所定の目標電位に調整する帯電バイアス調整動作を実行する画像条件調整部と、前記トナー像の濃度を測定する濃度測定部と、を有し、前記画像条件調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、前記感光体ドラムの表面電位を変化させるとともに、前記現像バイアス印加部を制御して前記表面電位と交差するように前記現像バイアスを変化させることで、前記感光体ドラムの前記周面上にトナー像を形成し、前記濃度測定部による前記トナー像の濃度測定結果に基づいて、前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、前記帯電バイアス調整動作の前記トナー像の形成において、前記感光体ドラムの前記表面電位および前記現像バイアスのいずれもが、前記感光体ドラムと前記現像ローラーとの電位差が拡大するように変化されることを特徴とする。   An image forming apparatus according to one aspect of the present invention includes a photosensitive drum that includes an apparatus main body, a peripheral surface on which an electrostatic latent image including a background portion and an image portion is formed, and is rotated in a predetermined rotation direction. A charging device that is disposed in contact with or close to the peripheral surface of the photosensitive drum and charges the peripheral surface to a predetermined potential; and exposure light is applied to the peripheral surface of the photosensitive drum charged to the predetermined potential. An exposure device that forms the electrostatic latent image by irradiating and a developing roller disposed to face the photoconductive drum, and supplying the toner to the photoconductive drum allows the electrostatic latent image to be formed. A developing device that develops a toner image; a charging bias applying unit that applies a predetermined charging bias to the charging device; a developing bias applying unit that applies a predetermined developing bias to the developing roller; and the static of the photosensitive drum. The background of the electric latent image An image condition adjusting unit that performs a charging bias adjusting operation for adjusting the potential of the toner image to a predetermined target potential, and a density measuring unit that measures the density of the toner image, and the image condition adjusting unit includes the charging bias In the adjusting operation, the peripheral surface of the photosensitive drum is changed by changing the surface potential of the photosensitive drum and changing the developing bias so as to intersect the surface potential by controlling the developing bias applying unit. Forming a toner image thereon, determining a value of the charging bias corresponding to the target potential based on a density measurement result of the toner image by the density measuring unit, and forming the toner image in the charging bias adjustment operation; In this case, both the surface potential of the photosensitive drum and the developing bias increase the potential difference between the photosensitive drum and the developing roller. Characterized in that it is changed to.

本構成によれば、感光体ドラムの周面上にトナー像を形成し、濃度測定部によるトナー像の濃度測定結果に基づいて、感光体ドラムの表面電位を目標の電位に設定することが可能とされる。また、トナー像の形成にあたって、感光体ドラムの表面電位および現像バイアスのいずれもが、感光体ドラムと現像ローラーとの電位差が拡大するように変化される。このため、感光体ドラムの表面電位および現像バイアスの一方だけが変化される場合と比較して、電位(バイアス)の立ち上がり、立下り時間が低減され、トナー像が速やかに形成される。この結果、帯電バイアス調整動作の所要時間を短縮することができる。   According to this configuration, it is possible to form a toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum and set the surface potential of the photosensitive drum to a target potential based on the result of density measurement of the toner image by the density measuring unit. It is said. In forming the toner image, both the surface potential of the photosensitive drum and the developing bias are changed so that the potential difference between the photosensitive drum and the developing roller is enlarged. For this reason, as compared with the case where only one of the surface potential of the photosensitive drum and the developing bias is changed, the rise time and fall time of the potential (bias) are reduced, and the toner image is rapidly formed. As a result, the time required for the charging bias adjustment operation can be shortened.

上記の構成において、前記画像条件調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、前記帯電バイアス印加部を制御して前記感光体ドラムの前記周面を第1の背景部電位に帯電させた後、前記露光装置を制御して前記周面上に前記露光光を照射することで第1の電位からなる第1電位領域を形成するとともに、前記現像バイアス印加部を制御して前記現像ローラーに対して、予め設定された第1の差分電位を前記第1の電位に付加した前記現像バイアスを印加することで、前記第1電位領域と前記現像ローラーとの電位差によって第1のトナー像を形成し、前記帯電バイアス印加部を制御して予め前記目標電位に対応して設定された第1暫定帯電バイアスを印加した後、前記第1暫定帯電バイアスから予め設定された第2の差分電位を差し引いた値を印加することで前記感光体ドラムの前記周面上に第2電位領域を形成するとともに、前記現像バイアス印加部を制御して前記現像ローラーに印加される前記現像バイアスを、前記目標電位から予め設定された第3の差分電位を引いた値から、前記目標電位に予め設定された第4の差分電位を付加した値まで変化させることで、前記第2電位領域と変化された前記現像バイアスとの電位差によって第2のトナー像を形成し、前記濃度測定部によって測定された前記第1のトナー像および前記第2のトナー像の濃度測定結果から、前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、前記第1の差分電位a、前記第2の差分電位b1および前記第4の差分電位b2が以下の関係を満たすことが望ましい。b1=n×a,b2=(n−1)×a,(0<n<1)。   In the above configuration, the image condition adjustment unit controls the charging bias application unit to charge the peripheral surface of the photosensitive drum to a first background portion potential in the charging bias adjustment operation, and then The exposure apparatus is controlled to irradiate the exposure light on the peripheral surface to form a first potential region consisting of a first potential, and the developing bias application unit is controlled to the developing roller. By applying the developing bias obtained by adding a preset first differential potential to the first potential, a first toner image is formed by a potential difference between the first potential region and the developing roller, and A charging bias application unit is controlled to apply a first provisional charging bias set in advance corresponding to the target potential, and then a second differential potential set in advance is subtracted from the first provisional charging bias. Is applied to form a second potential region on the peripheral surface of the photosensitive drum, and the developing bias applied to the developing roller by controlling the developing bias applying unit is set to the target potential. By changing from a value obtained by subtracting a preset third differential potential from the value to a value obtained by adding a preset fourth differential potential to the target potential, the development changed with the second potential region The charging bias corresponding to the target potential is formed from a density measurement result of the first toner image and the second toner image measured by the density measuring unit by forming a second toner image based on a potential difference from the bias. It is desirable that the first difference potential a, the second difference potential b1, and the fourth difference potential b2 satisfy the following relationship. b1 = n × a, b2 = (n−1) × a, (0 <n <1).

本構成によれば、感光体ドラム上の第1電位領域と現像ローラーとの電位差によって、第1のトナー像が作成される。この際の電位差は、所定の誤差範囲内で第1の差分電位分とされる。一方、感光体ドラム上の第2電位領域と現像ローラーとの電位差によって、第2のトナー像が形成される。この結果、第1のトナー像における帯電バイアスとトナー像の濃度との関係に基づいて、第1暫定帯電バイアスの目標電位に対する乖離分を判定することができる。このため、簡易な構成によって、感光体ドラムの表面電位を目標の電位に設定することが可能となる。   According to this configuration, the first toner image is created by the potential difference between the first potential region on the photosensitive drum and the developing roller. The potential difference at this time is the first difference potential within a predetermined error range. On the other hand, a second toner image is formed by the potential difference between the second potential region on the photosensitive drum and the developing roller. As a result, it is possible to determine the deviation of the first temporary charging bias from the target potential based on the relationship between the charging bias in the first toner image and the density of the toner image. For this reason, the surface potential of the photosensitive drum can be set to a target potential with a simple configuration.

上記の構成において、0.3≦n≦0.7の範囲にnが設定されていることが望ましい。   In the above configuration, it is desirable that n is set in a range of 0.3 ≦ n ≦ 0.7.

本構成によれば、トナー像の形成のための電位の立ち上がり、立下り時間を感光体ドラムの表面電位側と現像バイアス側とに大きな偏りなく分配することができる。このため、帯電バイアス調整動作の所要時間を短縮することができる。   According to this configuration, the rising and falling times of the potential for forming the toner image can be distributed to the surface potential side and the developing bias side of the photosensitive drum without a large deviation. For this reason, the time required for the charging bias adjustment operation can be shortened.

上記の構成において、n=0.5に設定されていることが望ましい。   In the above configuration, it is desirable that n = 0.5.

本構成によれば、トナー像の形成のための電位の立ち上がり、立下り時間を感光体ドラムの表面電位側と現像バイアス側とに略均等に分配することができる。このため、帯電バイアス調整動作の所要時間を短縮することができる。   According to this configuration, the rising and falling times of the potential for forming the toner image can be distributed substantially evenly between the surface potential side and the developing bias side of the photosensitive drum. For this reason, the time required for the charging bias adjustment operation can be shortened.

上記の構成において、前記画像条件調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、前記第1のトナー像の濃度が前記第2のトナー像の濃度よりも高い場合には、前記第1暫定帯電バイアスよりも小さな値を前記目標電位に対応する前記帯電バイアスとして決定し、前記第1のトナー像の濃度が前記第2のトナー像の濃度よりも低い場合には、前記第1暫定帯電バイアスよりも大きな値を前記目標電位に対応する前記帯電バイアスとして決定することが望ましい。   In the above-described configuration, the image condition adjustment unit may use the first provisional charging bias when the density of the first toner image is higher than the density of the second toner image in the charging bias adjustment operation. If the density of the first toner image is lower than the density of the second toner image, a smaller value is determined as the charging bias corresponding to the target potential. It is desirable to determine a value as the charging bias corresponding to the target potential.

本構成によれば、第1のトナー像と第2のトナー像との濃度比較結果から、目標電位に対応する帯電バイアスを容易に決定することができる。   According to this configuration, the charging bias corresponding to the target potential can be easily determined from the density comparison result between the first toner image and the second toner image.

上記の構成において、前記露光装置は、前記第1の背景部電位に対して、100%ベタ画像に対応した前記露光光を照射することで前記第1電位領域を形成することが望ましい。   In the above-described configuration, it is desirable that the exposure apparatus forms the first potential region by irradiating the first background portion potential with the exposure light corresponding to a 100% solid image.

本構成によれば、第1電位領域の第1の電位が、第1の背景部電位の影響を受けることが抑止される。   According to this configuration, the first potential in the first potential region is suppressed from being affected by the first background portion potential.

上記の構成において、前記第1の電位は、0Vであることが望ましい。   In the above structure, the first potential is preferably 0V.

本構成によれば、第1のトナー像が第1の差分電位に応じて安定して形成される。   According to this configuration, the first toner image is stably formed according to the first differential potential.

上記の構成において、前記第1の背景部電位は、前記目標電位よりも小さく設定されることが望ましい。   In the above configuration, it is preferable that the first background portion potential is set smaller than the target potential.

本構成によれば、現像装置に2成分現像剤が使用されている場合であっても、帯電バイアス調整動作時に、多量のキャリアが感光体ドラム側に移動することが抑止される。   According to this configuration, even when a two-component developer is used in the developing device, a large amount of carrier is prevented from moving toward the photosensitive drum during the charging bias adjustment operation.

本発明によれば、簡易な構成で、感光体ドラムの表面電位を目標の電位に設定することが可能な画像形成装置が提供される。   According to the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of setting the surface potential of the photosensitive drum to a target potential with a simple configuration.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御部の電気的なブロック図である。2 is an electrical block diagram of a control unit of the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. FIG. 本発明の一実施形態に係る帯電バイアス調整動作のフローチャートである。3 is a flowchart of a charging bias adjustment operation according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る帯電バイアス調整動作における電位関係を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the electric potential relationship in the charging bias adjustment operation | movement which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るキャリブレーション動作のフローチャートである。It is a flowchart of the calibration operation | movement which concerns on embodiment of this invention.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置10について、図面に基づき詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。   Hereinafter, an image forming apparatus 10 according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a tandem color printer is illustrated as an example of an image forming apparatus. The image forming apparatus may be, for example, a copying machine, a facsimile machine, and a complex machine of these.

図1は、画像形成装置10の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置10は、箱形の筐体構造を備える装置本体11を備える。この装置本体11内には、シートPを給紙する給紙部12、給紙部12から給紙されたシートPに転写するトナー像を形成する画像形成部13、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット14、二次転写ローラー145、画像形成部13にトナーを補給するトナー補給部15、及び、シートP上に形成された未定着トナー像をシートPに定着する処理を施す定着部16が内装されている。さらに、装置本体11の上部には、定着部16で定着処理の施されたシートPが排紙される排紙部17が備えられている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of the image forming apparatus 10. The image forming apparatus 10 includes an apparatus main body 11 having a box-shaped housing structure. In the apparatus main body 11, a sheet feeding unit 12 that feeds the sheet P, an image forming unit 13 that forms a toner image to be transferred to the sheet P fed from the sheet feeding unit 12, and the toner image are primarily transferred. Intermediate transfer unit 14, secondary transfer roller 145, toner replenishing unit 15 for replenishing toner to the image forming unit 13, and fixing unit for performing a process of fixing an unfixed toner image formed on the sheet P to the sheet P 16 are decorated. Further, a discharge unit 17 that discharges the sheet P that has been subjected to the fixing process by the fixing unit 16 is provided on the upper portion of the apparatus main body 11.

装置本体11の上面の適所には、シートPに対する出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するためのタッチパネルや各種の操作キーが設けられている。装置本体11内には、さらに、画像形成部13より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路111が形成されている。シート搬送路111には、適所にシートを搬送する搬送ローラー対112が設けられている。また、シートのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートを送り込むレジストローラー対113も、シート搬送路111における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路111は、シートPを給紙部12から排紙部17まで、画像形成部13(二次転写ニップ部)及び定着部16を経由して搬送させる搬送路である。   At an appropriate position on the upper surface of the apparatus main body 11, an unillustrated operation panel for inputting an output condition for the sheet P and the like is provided. This operation panel is provided with a power key, a touch panel for inputting output conditions, and various operation keys. In the apparatus main body 11, a sheet conveying path 111 extending in the vertical direction is further formed on the right side of the image forming unit 13. The sheet conveyance path 111 is provided with a conveyance roller pair 112 that conveys a sheet to an appropriate position. A registration roller pair 113 that corrects the skew of the sheet and feeds the sheet to a nip portion of secondary transfer described later at a predetermined timing is also provided on the upstream side of the nip portion in the sheet conveyance path 111. The sheet conveyance path 111 is a conveyance path that conveys the sheet P from the paper feeding unit 12 to the paper discharge unit 17 via the image forming unit 13 (secondary transfer nip unit) and the fixing unit 16.

給紙部12は、給紙トレイ121、ピックアップローラー122、及び給紙ローラー対123を備える。給紙トレイ121は、装置本体11の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートPが積層されたシート束P1を貯留する。ピックアップローラー122は、給紙トレイ121に貯留されたシート束P1の最上面のシートPを1枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対123は、ピックアップローラー122によって繰り出されたシートPをシート搬送路111に送り出す。給紙部12は、装置本体11の、図1に示す左側側面に取り付けられる手差し給紙部を備える。手差し給紙部は、手差しトレイ124、ピックアップローラー125、及び給紙ローラー対126を備える。手差しトレイ124は、手差しされるシートPが載置されるトレイであり、手差しでシートPを給紙する際、図1に示すように、装置本体11の側面から開放される。ピックアップローラー125は、手差しトレイ124に載置されたシートPを繰り出す。給紙ローラー対126は、ピックアップローラー125によって繰り出されたシートPをシート搬送路111に送り出す。   The paper feed unit 12 includes a paper feed tray 121, a pickup roller 122, and a paper feed roller pair 123. The sheet feeding tray 121 is detachably mounted at a lower position of the apparatus main body 11 and stores a sheet bundle P1 in which a plurality of sheets P are stacked. The pickup roller 122 feeds the uppermost sheet P of the sheet bundle P1 stored in the sheet feeding tray 121 one by one. The pair of paper feed rollers 123 sends out the sheet P fed out by the pickup roller 122 to the sheet conveyance path 111. The paper feeding unit 12 includes a manual paper feeding unit attached to the left side surface of the apparatus main body 11 shown in FIG. The manual paper feed unit includes a manual feed tray 124, a pickup roller 125, and a paper feed roller pair 126. The manual feed tray 124 is a tray on which the manually fed sheet P is placed, and is opened from the side surface of the apparatus main body 11 as shown in FIG. 1 when the sheet P is manually fed. The pickup roller 125 feeds out the sheet P placed on the manual feed tray 124. The pair of paper feed rollers 126 sends out the sheet P fed out by the pickup roller 125 to the sheet conveyance path 111.

画像形成部13は、シートPに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、中間転写ベルト141の回転方向上流側から下流側へ(図1に示す左側から右側へ)向けて順次配設された、マゼンタ(M)色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット13M、シアン(C)色の現像剤を用いるシアン用ユニット13C、イエロー(Y)色の現像剤を用いるイエロー用ユニット13Y、及びブラック(Bk)色の現像剤を用いるブラック用ユニット13Bkが備えられている。各ユニット13M、13C、13Y、13Bkは、それぞれ感光体ドラム20(像担持体)と、感光体ドラム20の周囲に配置された帯電装置21、現像装置23及びクリーニング装置25とを備える。また、各ユニット13M、13C、13Y、13Bk共通の露光装置22が、画像形成ユニットの下方に配置されている。   The image forming unit 13 forms a toner image to be transferred to the sheet P, and includes a plurality of image forming units that form toner images of different colors. As this image forming unit, in the present embodiment, a developer of magenta (M) color sequentially disposed from the upstream side to the downstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 141 (from the left side to the right side in FIG. 1). 13M for magenta, 13C for cyan using cyan (C) developer, 13Y for yellow using yellow (Y) developer, and black using black (Bk) developer A unit 13Bk is provided. Each of the units 13M, 13C, 13Y, and 13Bk includes a photosensitive drum 20 (image carrier), a charging device 21, a developing device 23, and a cleaning device 25 disposed around the photosensitive drum 20. An exposure device 22 common to the units 13M, 13C, 13Y, and 13Bk is disposed below the image forming unit.

感光体ドラム20は、その軸回りに図1の矢印の方向(所定の回転方向)に回転駆動され、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム20上に形成される静電潜像は、画像情報に応じて背景部と画像部とを含む。なお、感光体ドラム20の回転軸は、前後方向(図1の紙面と直交する方向)に延びている。この感光体ドラム20としては、有機光導電体(OPC)系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。また、図1に示すように、各色に対応した複数の感光体ドラム20は、左右方向(水平方向)に所定の間隔をおいて配置されている。   The photosensitive drum 20 is rotationally driven around its axis in the direction of the arrow in FIG. 1 (predetermined rotational direction), and an electrostatic latent image and a toner image are formed on the peripheral surface thereof. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 20 includes a background portion and an image portion according to image information. The rotating shaft of the photoconductor drum 20 extends in the front-rear direction (a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 1). As the photosensitive drum 20, a photosensitive drum using an organic photoconductor (OPC) -based material can be used. Also, as shown in FIG. 1, the plurality of photosensitive drums 20 corresponding to the respective colors are arranged at predetermined intervals in the left-right direction (horizontal direction).

帯電装置21は、感光体ドラム20の周面を所定の電位に均一に帯電する。帯電装置21としては、接触帯電方式による帯電装置を採用することができる。帯電装置21は、感光体ドラム20の周面に接触して配置され回転される帯電ローラー21Aと、前記帯電ローラー21Aに付着したトナーを除去するための帯電クリーニングブラシ21Bとを備える。なお、他の実施形態において、帯電ローラー21Aは、感光体ドラム20の周面に近接して配置されるものでもよい。露光装置22は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、均一に帯電された感光体ドラム20の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、前述の静電潜像を形成する。また、クリーニング装置25は、トナー像転写後の感光体ドラム20の周面を清掃する。   The charging device 21 uniformly charges the peripheral surface of the photosensitive drum 20 to a predetermined potential. As the charging device 21, a charging device using a contact charging method can be adopted. The charging device 21 includes a charging roller 21A that is disposed and rotated in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 20, and a charging cleaning brush 21B for removing toner attached to the charging roller 21A. In other embodiments, the charging roller 21 </ b> A may be disposed close to the peripheral surface of the photosensitive drum 20. The exposure device 22 has various optical system devices such as a light source, a polygon mirror, a reflection mirror, and a deflection mirror, and irradiates light that has been modulated based on image data onto the circumferential surface of the uniformly charged photoreceptor drum 20. Thus, the aforementioned electrostatic latent image is formed. The cleaning device 25 cleans the peripheral surface of the photosensitive drum 20 after the toner image is transferred.

現像装置23は、感光体ドラム20上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム20の周面にトナーを供給する。現像装置23は、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤用のものである。現像装置23のトナーは、感光体ドラム20の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。現像装置23は、感光体ドラム20に対向して配置される現像ローラー23Cと、磁気ローラー23Bと、一対のスクリュー23Aと、を備える。なお、現像装置23として、現像ローラー23Cを備える他の構成が適用されてもよい。本実施形態では、前記トナーはプラスの極性に帯電する特性を備える。   The developing device 23 supplies toner to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 in order to develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 20. The developing device 23 is for a two-component developer composed of toner and carrier. The toner of the developing device 23 is supplied to the peripheral surface of the photosensitive drum 20, and the electrostatic latent image is developed. The developing device 23 includes a developing roller 23C that is disposed to face the photosensitive drum 20, a magnetic roller 23B, and a pair of screws 23A. As the developing device 23, another configuration including the developing roller 23C may be applied. In this embodiment, the toner has a characteristic of being charged to a positive polarity.

中間転写ユニット14は、画像形成部13とトナー補給部15との間に設けられた空間に配置される。中間転写ユニット14は、中間転写ベルト141と、駆動ローラー142と、テンションローラー143と、複数の一次転写ローラー24と、ベルトクリーニング装置144と、を備える。   The intermediate transfer unit 14 is disposed in a space provided between the image forming unit 13 and the toner supply unit 15. The intermediate transfer unit 14 includes an intermediate transfer belt 141, a driving roller 142, a tension roller 143, a plurality of primary transfer rollers 24, and a belt cleaning device 144.

中間転写ベルト141は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム20の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー142及びテンションローラー143に架け渡されている。中間転写ベルト141は、左右方向に沿った一の方向に周回駆動され、複数の感光体ドラム20から転写されたトナー像を表面に担持する。中間転写ベルト141は、基層、弾性層、及びコート層から成る積層構造を有する導電性の軟質ベルトである。   The intermediate transfer belt 141 is an endless belt-like rotator, and is stretched around the drive roller 142 and the tension roller 143 so that the circumferential surface side thereof is in contact with the circumferential surface of each photosensitive drum 20. The intermediate transfer belt 141 is driven to rotate in one direction along the left-right direction, and carries the toner images transferred from the plurality of photosensitive drums 20 on the surface. The intermediate transfer belt 141 is a conductive soft belt having a laminated structure including a base layer, an elastic layer, and a coat layer.

駆動ローラー142は、中間転写ユニット14の右端側で中間転写ベルト141を張架し、中間転写ベルト141を周回駆動させる。駆動ローラー142は金属ローラーからなる。テンションローラー143は、中間転写ユニット14の左端側で従動回転する。テンションローラー143は、中間転写ベルト141を張架する。テンションローラー143は、中間転写ベルト141に張力を付与する。テンションローラー143の近傍には、中間転写ベルト141の周面上に残存したトナーを除去するベルトクリーニング装置144(図1)が配置されている。   The drive roller 142 stretches the intermediate transfer belt 141 on the right end side of the intermediate transfer unit 14 and drives the intermediate transfer belt 141 to rotate. The driving roller 142 is a metal roller. The tension roller 143 is driven to rotate on the left end side of the intermediate transfer unit 14. The tension roller 143 stretches the intermediate transfer belt 141. The tension roller 143 applies tension to the intermediate transfer belt 141. In the vicinity of the tension roller 143, a belt cleaning device 144 (FIG. 1) that removes toner remaining on the peripheral surface of the intermediate transfer belt 141 is disposed.

一次転写ローラー24は、中間転写ベルト141を挟んで感光体ドラム20に対向して配置される。この結果、一次転写ローラー24は、感光体ドラム20との間で一次転写ニップ部を形成し、感光体ドラム20上のトナー像を中間転写ベルト141上に一次転写する。図1に示されるように、各色の感光体ドラム20に対向して、それぞれ、一次転写ローラー24が配置される。一次転写ローラー24は、前後方向に延びるローラーであって、中間転写ベルト141とともに回転される。   The primary transfer roller 24 is disposed to face the photosensitive drum 20 with the intermediate transfer belt 141 interposed therebetween. As a result, the primary transfer roller 24 forms a primary transfer nip portion with the photosensitive drum 20, and primarily transfers the toner image on the photosensitive drum 20 onto the intermediate transfer belt 141. As shown in FIG. 1, a primary transfer roller 24 is disposed to face the photosensitive drum 20 of each color. The primary transfer roller 24 is a roller extending in the front-rear direction and is rotated together with the intermediate transfer belt 141.

二次転写ローラー145は、中間転写ベルト141を挟んで駆動ローラー142に対向して配置されている。二次転写ローラー145は、中間転写ベルト141の周面に圧接されて二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト141上に一次転写されたトナー像は、給紙部12から供給されるシートPに、前記二次転写ニップ部において二次転写される。なお、本実施形態では、中間転写ユニット14および二次転写ローラー145が転写装置を構成する。   The secondary transfer roller 145 is disposed to face the driving roller 142 with the intermediate transfer belt 141 interposed therebetween. The secondary transfer roller 145 is pressed against the peripheral surface of the intermediate transfer belt 141 to form a secondary transfer nip portion. The toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 141 is secondarily transferred to the sheet P supplied from the paper feeding unit 12 at the secondary transfer nip portion. In the present embodiment, the intermediate transfer unit 14 and the secondary transfer roller 145 constitute a transfer device.

トナー補給部15は、画像形成に用いられるトナーを貯留するものであり、本実施形態ではマゼンタ用トナーコンテナ15M、シアン用トナーコンテナ15C、イエロー用トナーコンテナ15Y及びブラック用トナーコンテナ15Bkを備える。これらトナーコンテナ15M、15C、15Y、15Bkは、それぞれMCYBk各色の補給用トナーを貯留するものであり、コンテナ底面に形成されたトナー排出口15Hから、MCYBk各色に対応する画像形成ユニット13M、13C、13Y、13Bkの現像装置23に、不図示のトナー搬送部を通して各色のトナーを補給する。   The toner replenishing unit 15 stores toner used for image formation, and includes a magenta toner container 15M, a cyan toner container 15C, a yellow toner container 15Y, and a black toner container 15Bk in this embodiment. These toner containers 15M, 15C, 15Y, and 15Bk store replenishment toners for each color of MCYBk, respectively, and image forming units 13M, 13C, and 13C corresponding to each color of MCYBk from a toner discharge port 15H formed on the bottom surface of the container. The 13Y and 13Bk developing devices 23 are supplied with toner of each color through a toner transport unit (not shown).

定着部16は、内部に加熱源を備えた加熱ローラー161と、加熱ローラー161と配向配置された定着ローラー162と、定着ローラー162と加熱ローラー161とに張架された定着ベルト163と、定着ベルト163を介して定着ローラー162と対向配置され定着ニップ部を形成する加圧ローラー164とを備えている。定着部16へ供給されたシートPは、前記定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートPに転写されたトナー像は、シートPに定着される。   The fixing unit 16 includes a heating roller 161 having a heating source therein, a fixing roller 162 oriented with the heating roller 161, a fixing belt 163 stretched between the fixing roller 162 and the heating roller 161, and a fixing belt A pressure roller 164 which is disposed to face the fixing roller 162 via the H.163 and forms a fixing nip portion. The sheet P supplied to the fixing unit 16 is heated and pressurized by passing through the fixing nip portion. As a result, the toner image transferred to the sheet P at the secondary transfer nip is fixed to the sheet P.

排紙部17は、装置本体11の頂部が凹没されることによって形成され、この凹部の底部に排紙されたシートPを受ける排紙トレイ171が形成されている。定着処理が施されたシートPは、定着部16の上部から延設されたシート搬送路111を経由して、排紙トレイ151へ向けて排紙される。   The paper discharge unit 17 is formed by recessing the top of the apparatus main body 11, and a paper discharge tray 171 for receiving the discharged sheet P is formed at the bottom of the concave portion. The sheet P on which the fixing process has been performed is discharged toward the discharge tray 151 via the sheet conveyance path 111 extending from the upper part of the fixing unit 16.

図2は、本実施形態に係る画像形成装置10の制御部50の電気的なブロック図である。画像形成装置10は、当該画像形成装置10の各部の動作を統括的に制御する制御部50を備える。制御部50は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。また、制御部50には、前述の画像形成部13の感光体ドラム20、帯電装置21、露光装置22、現像装置23および一次転写ローラー24などに加え、駆動部61、帯電バイアス印加部62、現像バイアス印加部63、環境センサー64(環境検知部)および濃度センサー65(濃度測定部)などが電気的に接続されている。   FIG. 2 is an electrical block diagram of the control unit 50 of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment. The image forming apparatus 10 includes a control unit 50 that comprehensively controls the operation of each unit of the image forming apparatus 10. The controller 50 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) that stores a control program, a RAM (Random Access Memory) that is used as a work area of the CPU, and the like. In addition to the photosensitive drum 20, the charging device 21, the exposure device 22, the developing device 23, the primary transfer roller 24, and the like of the image forming unit 13, the control unit 50 includes a driving unit 61, a charging bias applying unit 62, A development bias applying unit 63, an environment sensor 64 (environment detection unit), a density sensor 65 (density measurement unit), and the like are electrically connected.

駆動部61は、モーター及びそのトルクを伝達するギア機構からなり、後記の駆動制御部51からの制御信号に応じて、画像形成部13および中間転写ユニット145などの各部材を回転させる。   The drive unit 61 includes a motor and a gear mechanism that transmits torque thereof, and rotates each member such as the image forming unit 13 and the intermediate transfer unit 145 according to a control signal from the drive control unit 51 described later.

帯電バイアス印加部62は、直流電源から構成され、後記のバイアス制御部52からの制御信号に基づき、帯電装置21の帯電ローラー21Aに所定の帯電バイアスを印加する。   The charging bias application unit 62 includes a DC power source, and applies a predetermined charging bias to the charging roller 21 </ b> A of the charging device 21 based on a control signal from the bias control unit 52 described later.

現像バイアス印加部63は、直流電源と交流電源とから構成され、バイアス制御部52からの制御信号に基づき、現像装置23の現像ローラー23Cおよび磁気ローラー23Bに所定の現像バイアスを印加する。   The developing bias applying unit 63 includes a DC power source and an AC power source, and applies a predetermined developing bias to the developing roller 23C and the magnetic roller 23B of the developing device 23 based on a control signal from the bias control unit 52.

環境センサー64(図1)は、装置本体11に備えられている。環境センサー64は、装置本体11の内部の温湿度を検出する。なお、他の実施形態において、環境センサー64は、装置本体11の周囲の温湿度を検出してもよい。   The environmental sensor 64 (FIG. 1) is provided in the apparatus main body 11. The environment sensor 64 detects the temperature and humidity inside the apparatus main body 11. In other embodiments, the environment sensor 64 may detect the temperature and humidity around the apparatus main body 11.

濃度センサー65(図1)は、中間転写ベルト141上に形成されたトナー像の画像濃度を検知し、電気信号に変換する。濃度センサー65は、回転駆動された中間転写ベルト141のベルト表面に光を発光する発光部と、該ベルト表面からの反射光を受光する受光部とを備える(不図示)。濃度センサー65から出力された画像濃度に関する情報は、後記の画像条件調整部53によって参照され、後述の帯電バイアス調整動作に反映される。   The density sensor 65 (FIG. 1) detects the image density of the toner image formed on the intermediate transfer belt 141 and converts it into an electrical signal. The density sensor 65 includes a light emitting unit that emits light to the belt surface of the rotationally driven intermediate transfer belt 141 and a light receiving unit that receives reflected light from the belt surface (not shown). Information on the image density output from the density sensor 65 is referred to by an image condition adjusting unit 53 described later, and is reflected in a charging bias adjusting operation described later.

制御部50は、前記CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部51、バイアス制御部52、画像条件調整部53、記憶部54およびカウント部55を備えるように機能する。   The control unit 50 functions to include a drive control unit 51, a bias control unit 52, an image condition adjustment unit 53, a storage unit 54, and a count unit 55 by the CPU executing a control program stored in the ROM. .

駆動制御部51は、画像形成装置10の画像形成動作および後述の帯電バイアス調整動作に応じて、駆動部61を制御する。なお、駆動制御部51は、駆動部61以外に不図示の駆動機構を制御し、画像形成装置10内のその他の駆動部材を駆動させる。   The drive control unit 51 controls the drive unit 61 according to an image forming operation of the image forming apparatus 10 and a charging bias adjusting operation described later. The drive control unit 51 controls a drive mechanism (not shown) in addition to the drive unit 61 to drive other drive members in the image forming apparatus 10.

同様に、バイアス制御部52は、画像形成装置10の画像形成動作および帯電バイアス調整動作やキャリブレーション動作に応じて、帯電バイアス印加部62および現像バイアス印加部63を制御する。なお、バイアス制御部52は、帯電バイアス印加部62および現像バイアス印加部63以外に、不図示のバイアス印加部を制御し、画像形成装置10内のその他の部材に所定のバイアスを印加する。一例として、バイアス制御部52は、一次転写ローラー24および二次転写ローラー145に、それぞれ一次転写バイアスおよび二次転写バイアスを印加する。   Similarly, the bias control unit 52 controls the charging bias application unit 62 and the development bias application unit 63 according to the image forming operation, the charging bias adjustment operation, and the calibration operation of the image forming apparatus 10. The bias control unit 52 controls a bias application unit (not shown) in addition to the charging bias application unit 62 and the development bias application unit 63 and applies a predetermined bias to other members in the image forming apparatus 10. As an example, the bias controller 52 applies a primary transfer bias and a secondary transfer bias to the primary transfer roller 24 and the secondary transfer roller 145, respectively.

画像条件調整部53は、画像形成装置10において各種の画像条件調整動作を実行する。当該画像条件調整動作は、帯電バイアス調整動作を含む。帯電バイアス調整動作では、画像条件調整部53は、感光体ドラム20の静電潜像のうち背景部の電位を所定の目標電位V0に調整する。   The image condition adjustment unit 53 executes various image condition adjustment operations in the image forming apparatus 10. The image condition adjustment operation includes a charging bias adjustment operation. In the charging bias adjustment operation, the image condition adjustment unit 53 adjusts the potential of the background portion of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 20 to a predetermined target potential V0.

記憶部54は、駆動制御部51、バイアス制御部52および画像条件調整部53によって参照される各種の参照情報を格納している。一例として、記憶部54には、帯電バイアス調整動作において参照される電位情報が格納されている。   The storage unit 54 stores various types of reference information referred to by the drive control unit 51, the bias control unit 52, and the image condition adjustment unit 53. As an example, the storage unit 54 stores potential information referred to in the charging bias adjustment operation.

カウント部55は、画像形成装置10の画像形成動作や画像条件調整動作において、各種の累積情報をカウントする。一例として、カウント部55は、トナー像が転写されるシートの印字枚数、シートの印字間隔時間(画像形成装置10の放置時間)や、感光体ドラム20の累積回転数、および帯電装置21による帯電バイアスの累積印加時間をカウントする。   The count unit 55 counts various pieces of accumulated information in the image forming operation and the image condition adjusting operation of the image forming apparatus 10. As an example, the count unit 55 may print the number of sheets to which a toner image is transferred, the sheet printing interval time (the time for which the image forming apparatus 10 is left), the cumulative number of rotations of the photosensitive drum 20, and the charging by the charging device 21. Count the cumulative application time of the bias.

<帯電バイアス調整動作について>
次に、本発明の一実施形態に係る帯電バイアス調整動作について説明する。図3は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作のフローチャートである。図4は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作における感光体ドラム20および現像ローラー23Cの電位関係を示した模式図である。図4では、感光体ドラム20の表面電位がVdrとされ、現像ローラー23Cの直流バイアスの電位がVdcとされている。前述のように、本実施形態では、感光体ドラム20の周面に接触し回転する帯電ローラー21Aが備えられている。特に、本実施形態では、帯電ローラー21Aには、イオン導電剤が配合されている。このようなイオン導電タイプの帯電ローラー21Aは、その抵抗値が温度や湿度等の環境条件によって変化しやすい特性を有しているため、感光体ドラム20の表面電位を一定に保つことが困難となる。このような場合、公知の表面電位計が感光体ドラム20の周面に対向して配置されることで、表面電位計の測定結果に基づいて、帯電ローラー21Aに印加される帯電バイアスをフィードバック制御することが可能となる。しかしながら、この場合、画像形成装置10のコストが増大するという問題が生じる。このような課題を解決するために、本実施形態では、感光体ドラム20の表面電位を測定する電位計を備えることなく、画像条件調整部53が実行する帯電バイアス調整動作によって、感光体ドラム20の表面電位が精度良く目標電位に設定される。なお、本実施形態では、各色の感光体ドラム20に対して順番に帯電バイアス調整動作が実行される。他の実施形態において、複数色の感光体ドラム20における帯電バイアス調整動作が平行して実行されてもよい。
<Charging bias adjustment operation>
Next, the charging bias adjustment operation according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a flowchart of the charging bias adjustment operation according to the present embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram showing a potential relationship between the photosensitive drum 20 and the developing roller 23C in the charging bias adjustment operation according to the present embodiment. In FIG. 4, the surface potential of the photosensitive drum 20 is Vdr, and the DC bias potential of the developing roller 23C is Vdc. As described above, in the present embodiment, the charging roller 21 </ b> A that rotates in contact with the circumferential surface of the photosensitive drum 20 is provided. In particular, in the present embodiment, an ionic conductive agent is blended in the charging roller 21A. Such an ion conductive type charging roller 21A has a characteristic that its resistance value is likely to change depending on environmental conditions such as temperature and humidity. Therefore, it is difficult to keep the surface potential of the photosensitive drum 20 constant. Become. In such a case, a known surface potentiometer is disposed opposite to the peripheral surface of the photosensitive drum 20, so that the charging bias applied to the charging roller 21A is feedback-controlled based on the measurement result of the surface potentiometer. It becomes possible to do. However, in this case, there arises a problem that the cost of the image forming apparatus 10 increases. In order to solve such a problem, in this embodiment, the photosensitive drum 20 is not provided with an electrometer for measuring the surface potential of the photosensitive drum 20, but is charged by a charging bias adjustment operation executed by the image condition adjusting unit 53. Is set to the target potential with high accuracy. In the present embodiment, the charging bias adjustment operation is sequentially performed on the photosensitive drums 20 of the respective colors. In other embodiments, the charging bias adjustment operations on the photosensitive drums 20 of a plurality of colors may be executed in parallel.

帯電バイアス調整動作では、画像条件調整部53は、感光体ドラム20の表面電位Vdrを変化させるとともに、現像バイアス印加部63を制御して感光体ドラム20の表面電位Vdrと交差するように現像バイアスVdcを変化させることで、感光体ドラム20の周面上にトナー像を形成する。そして、画像条件調整部53は、濃度センサー65によるトナー像の濃度測定結果に基づいて、目標電位に対応する帯電バイアスの値を決定する。特に、本実施形態では、帯電バイアス調整動作のトナー像の形成において、感光体ドラム20の表面電位Vdrおよび現像バイアスVdcのいずれもが、感光体ドラム20と現像ローラー23Cとの電位差が拡大するように変化される。以下に、帯電バイアス調整動作のステップについて、更に詳述する。   In the charging bias adjusting operation, the image condition adjusting unit 53 changes the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 and controls the developing bias applying unit 63 so as to cross the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20. By changing Vdc, a toner image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20. Then, the image condition adjusting unit 53 determines a charging bias value corresponding to the target potential based on the density measurement result of the toner image by the density sensor 65. In particular, in this embodiment, in the formation of a toner image for the charging bias adjustment operation, the surface potential Vdr and the developing bias Vdc of the photosensitive drum 20 both increase the potential difference between the photosensitive drum 20 and the developing roller 23C. To be changed. Hereinafter, the steps of the charging bias adjustment operation will be described in more detail.

図3を参照して、帯電バイアス調整動作は、帯潜像1の形成(ステップS1)、帯潜像1の現像(ステップS2)、帯トナー像1の濃度測定(ステップS3)、帯潜像2の形成(ステップS4)、帯潜像2の現像(ステップS5)、帯トナー像2の濃度測定(ステップS6)、帯電バイアスの決定(ステップS7)の7つのステップから構成される。大別すると、帯電バイアス調整動作は、帯トナー像1の濃度測定(ステップS3)までの第1段階と、帯トナー像2の濃度測定(ステップS6)までの第2段階と、帯電バイアスの決定(ステップS7)の第3段階に分類される。なお、帯電バイアス調整動作が実行されるタイミングについては、後記で詳述する。   Referring to FIG. 3, the charging bias adjustment operation includes formation of band latent image 1 (step S1), development of band latent image 1 (step S2), density measurement of band toner image 1 (step S3), and band latent image. 2 (step S4), development of the latent band image 2 (step S5), density measurement of the band toner image 2 (step S6), and determination of the charging bias (step S7). Broadly speaking, the charging bias adjustment operation includes a first stage until the density measurement of the band toner image 1 (step S3), a second stage until the density measurement of the band toner image 2 (step S6), and determination of the charging bias. It is classified into the third stage of (Step S7). The timing at which the charging bias adjustment operation is executed will be described in detail later.

帯電バイアス調整動作が実行されると、画像条件調整部53は、図3の帯潜像1の形成(ステップS1)を実行する。画像形成装置10において良好な画像が形成されるために、予め設定された感光体ドラム20の背景部の目標電位がV0(V)と定義される。前述のように、本実施形態では、感光体ドラム20の表面電位が電位計などによって直接測定されない。一方、バイアス制御部52から帯電バイアス印加部62に入力される入力信号が制御されることで、帯電バイアス印加部62が帯電ローラー21Aに印加する帯電バイアスの値は、所定の誤差範囲内で制御することが可能である。このため、帯電バイアス調整動作では、感光体ドラム20の表面電位がV0(V)となるような、帯電バイアスの値が導出される。なお、記憶部54(図2)には、予め帯電バイアスVrefの値が格納されている。帯電バイアスVrefは、感光体ドラム20の表面電位がV0(V)となるように予め実験的に導出された値である。当該帯電バイアスVrefが帯電装置21の帯電ローラー21Aに印加されたとしても、必ずしも感光体ドラム20の表面電位がV0(V)に設定されるとは限らない。このため、上記の帯電バイアス調整動作が必要とされる。   When the charging bias adjustment operation is executed, the image condition adjustment unit 53 executes the formation of the band latent image 1 in FIG. 3 (step S1). In order to form a good image in the image forming apparatus 10, a preset target potential of the background portion of the photosensitive drum 20 is defined as V0 (V). As described above, in this embodiment, the surface potential of the photosensitive drum 20 is not directly measured by an electrometer or the like. On the other hand, by controlling the input signal input from the bias control unit 52 to the charging bias application unit 62, the value of the charging bias applied to the charging roller 21A by the charging bias application unit 62 is controlled within a predetermined error range. Is possible. Therefore, in the charging bias adjustment operation, a charging bias value is derived such that the surface potential of the photosensitive drum 20 is V0 (V). The storage unit 54 (FIG. 2) stores a value of the charging bias Vref in advance. The charging bias Vref is a value experimentally derived in advance so that the surface potential of the photosensitive drum 20 becomes V0 (V). Even if the charging bias Vref is applied to the charging roller 21A of the charging device 21, the surface potential of the photosensitive drum 20 is not necessarily set to V0 (V). For this reason, the above-described charging bias adjustment operation is required.

ステップS1では、画像条件調整部53は、予め記憶部54(図2)に格納された中間帯電バイアスVmを参照し、帯電バイアス印加部62を制御して、当該中間帯電バイアスVmを印加させる。中間帯電バイアスVmは、帯電バイアスVrefよりも絶対値が小さなバイアス値である。この結果、感光体ドラム20の表面が中間電位(Vm)(第1の背景部電位)に帯電される(図4)。この中間電位はある程度の自由度をもって設定することができる。なお、現像方式として2成分現像方式が使用されている場合には、中間電位が高すぎると、感光体ドラム20の表面電位Vdrと現像ローラー23Cの電位Vdcとの電位差によって、キャリア現像が発生しやすい。このため、感光体ドラム20の中間電位は、目標電位V0の50%前後の値であることが望ましい。なお、現像方式として、2成分現像方式が使用されていない場合には、後記のステップS4と同様に、帯電バイアスVrefをもって感光体ドラム20を帯電させてもよい。   In step S1, the image condition adjusting unit 53 refers to the intermediate charging bias Vm stored in advance in the storage unit 54 (FIG. 2), controls the charging bias applying unit 62, and applies the intermediate charging bias Vm. The intermediate charging bias Vm has a smaller absolute value than the charging bias Vref. As a result, the surface of the photosensitive drum 20 is charged to the intermediate potential (Vm) (first background portion potential) (FIG. 4). This intermediate potential can be set with a certain degree of freedom. When the two-component development method is used as the development method, if the intermediate potential is too high, carrier development occurs due to the potential difference between the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 and the potential Vdc of the developing roller 23C. Cheap. For this reason, it is desirable that the intermediate potential of the photosensitive drum 20 is a value around 50% of the target potential V0. If the two-component development method is not used as the development method, the photosensitive drum 20 may be charged with the charging bias Vref as in step S4 described later.

また、感光体ドラム20の背景部の表面電位Vdrが、現像バイアスVdcよりも低くなってしまうと、背景部かぶりが発生してしまい、後記のステップS3の濃度測定に誤差が生じやすくなる。このため、ステップS1における感光体ドラム20の背景部の表面電位Vdr(Vm)は、現像バイアスVdcよりも高いことが望ましい。次に、画像条件調整部53は、露光装置22を制御して、感光体ドラム20の周面に露光光を照射する。この際、露光装置22は、100%ベタ画像に対応した露光光を照射する。この結果、感光体ドラム20の周面上には、画像部電位V1(第1の電位)からなる帯潜像1(第1電位領域)が形成される。   Further, if the surface potential Vdr of the background portion of the photosensitive drum 20 becomes lower than the developing bias Vdc, background portion fogging occurs, and an error is likely to occur in the density measurement in step S3 described later. Therefore, it is desirable that the surface potential Vdr (Vm) of the background portion of the photosensitive drum 20 in step S1 is higher than the developing bias Vdc. Next, the image condition adjustment unit 53 controls the exposure device 22 to irradiate the peripheral surface of the photosensitive drum 20 with exposure light. At this time, the exposure device 22 irradiates exposure light corresponding to a 100% solid image. As a result, a band latent image 1 (first potential region) composed of the image portion potential V1 (first potential) is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20.

ステップS2では、帯潜像1の現像が行われる。画像条件調整部53は、現像バイアス印加部63を制御して現像ローラー23Cに対して、画像部電位V1(V)に予め設定された電位a(V)(第1の差分電位)を付加した現像バイアスVdc(V1+a)を印加することで、ステップS1で形成した帯潜像1を現像する。この結果、V1+a(V)の現像バイアスVdcが印加された現像ローラー23Cと帯潜像1との電位差a(V)によって、感光体ドラム20の周面上に、帯トナー像1(図4のI1)(第1のトナー像)が形成される。なお、本実施形態では、a=100Vに設定されており、当該aの値も予め記憶部54に格納されている。なお、好ましいaの値の範囲は50〜200Vであり、100〜150Vが更に好ましい。また、aの値が変化されながら複数水準のパッチトナー像が形成されてもよい。   In step S2, the belt latent image 1 is developed. The image condition adjusting unit 53 controls the developing bias applying unit 63 to add a preset potential a (V) (first differential potential) to the developing roller 23C to the image unit potential V1 (V). By applying the developing bias Vdc (V1 + a), the band latent image 1 formed in step S1 is developed. As a result, due to the potential difference a (V) between the developing roller 23C to which the developing bias Vdc of V1 + a (V) is applied and the band latent image 1, the band toner image 1 (see FIG. 4) is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20. I1) (first toner image) is formed. In this embodiment, a = 100V is set, and the value of a is also stored in the storage unit 54 in advance. In addition, the range of the value of preferable a is 50-200V, and 100-150V is still more preferable. Further, a plurality of levels of patch toner images may be formed while the value of a is changed.

ステップS3では、ステップS2で形成された帯トナー像1の濃度測定が実行される。感光体ドラム20上のトナー像は、一次転写ローラー24に印加される所定の一次転写バイアスによって中間転写ベルト141に転写される。中間転写ベルト141に担持されたトナー像は、図1の濃度センサー65の直上を通過する。この際、濃度センサー65によってトナー像の濃度が測定される。濃度センサー65によって測定された各トナー像の濃度結果は、記憶部54(図2)に格納される。   In step S3, density measurement of the belt toner image 1 formed in step S2 is executed. The toner image on the photosensitive drum 20 is transferred to the intermediate transfer belt 141 by a predetermined primary transfer bias applied to the primary transfer roller 24. The toner image carried on the intermediate transfer belt 141 passes immediately above the density sensor 65 in FIG. At this time, the density of the toner image is measured by the density sensor 65. The density result of each toner image measured by the density sensor 65 is stored in the storage unit 54 (FIG. 2).

ステップS4では、帯潜像2の形成が行われる。ここでは、画像条件調整部53は、帯電バイアス印加部62を制御して、帯電バイアスVref(第1暫定帯電バイアス)を帯電ローラー21Aに印加する。この段階では、感光体ドラム20の表面電位Vdrは、目標電位V0からずれた値に設定されている可能性がある。その後、画像条件調整部53は、帯電バイアスVrefから予め設定された電位b1(V)(第2の差分電位)を差し引いた値(Vref−b1)を印加することで第2電位領域を形成する。なお、図4では、b1=a/2として、第2電位領域における帯電バイアスが示されている。このように、ステップS4では、第2電位領域を形成するために、帯電バイアスがVrefから一時的に低下される。   In step S4, the latent band image 2 is formed. Here, the image condition adjusting unit 53 controls the charging bias applying unit 62 to apply the charging bias Vref (first provisional charging bias) to the charging roller 21A. At this stage, the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 may be set to a value that deviates from the target potential V0. Thereafter, the image condition adjusting unit 53 forms a second potential region by applying a value (Vref−b1) obtained by subtracting a preset potential b1 (V) (second differential potential) from the charging bias Vref. . In FIG. 4, the charging bias in the second potential region is shown as b1 = a / 2. Thus, in step S4, the charging bias is temporarily reduced from Vref in order to form the second potential region.

ステップS5では、帯潜像2の現像が行われる。画像条件調整部53は、まず、現像バイアス印加部63を制御して現像ローラー23Cに印加される現像バイアスVdcを、目標電位V0から予め設定された電位c(V)(第3の差分電位)を引いた値(V0−c)に設定する。なお、電位c(V)は、帯電バイアスVrefが印加された際の感光体ドラム20の表面電位Vdrよりも現像バイアスVdcが低くなるように設定された電位差である。本実施形態では、c=25Vに設定されており、当該cの値も予め記憶部54に格納されている。なお、好ましいcの値の範囲は10〜50Vであり、25〜35Vが更に好ましい。   In step S5, the belt latent image 2 is developed. First, the image condition adjusting unit 53 controls the developing bias applying unit 63 to set the developing bias Vdc applied to the developing roller 23C to a potential c (V) (third differential potential) preset from the target potential V0. Is set to a value obtained by subtracting (V0-c). The potential c (V) is a potential difference set so that the developing bias Vdc is lower than the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 when the charging bias Vref is applied. In the present embodiment, c = 25V is set, and the value of c is also stored in the storage unit 54 in advance. In addition, the range of the value of preferable c is 10-50V, and 25-35V is still more preferable.

その後、画像条件調整部53は、現像バイアスVdcを目標電位V0に予め設定された電位b2(V)(第4の差分電位)を付加した値(V0+b2)まで変化させる。なお、図4では、b2=a/2として、変化後の現像バイアスVdcが示されている。このように、ステップS5では、現像バイアスVdcが一時的に増大される。この結果、感光体ドラム20上の第2電位領域と、変化された現像バイアスVdcとの電位差によって帯トナー像2(図4のI2)(第2のトナー像)が形成される。   Thereafter, the image condition adjusting unit 53 changes the developing bias Vdc to a value (V0 + b2) obtained by adding a preset potential b2 (V) (fourth differential potential) to the target potential V0. In FIG. 4, the development bias Vdc after the change is shown as b2 = a / 2. Thus, in step S5, the development bias Vdc is temporarily increased. As a result, a belt toner image 2 (I2 in FIG. 4) (second toner image) is formed by the potential difference between the second potential region on the photosensitive drum 20 and the changed developing bias Vdc.

なお、感光体ドラム20の回転方向において、帯電装置21と現像装置23との間には所定の距離がある。このため、画像条件調整部53は、図4の第2電位領域の形成のタイミングと現像バイアスVdcを増大するタイミングとの間に所定の位相差(時間差)を設けている。具体的には、画像条件調整部53は、感光体ドラム20の周速度(システム速度)166mm/secと帯電装置21から現像装置23までの距離15mmとから、帯電バイアスを変化させてから現像バイアスVdcを変化させるまでの時間をずらしている。   Note that there is a predetermined distance between the charging device 21 and the developing device 23 in the rotation direction of the photosensitive drum 20. For this reason, the image condition adjusting unit 53 provides a predetermined phase difference (time difference) between the timing of forming the second potential region in FIG. 4 and the timing of increasing the developing bias Vdc. Specifically, the image condition adjusting unit 53 changes the charging bias from the peripheral speed (system speed) 166 mm / sec of the photosensitive drum 20 and the distance 15 mm from the charging device 21 to the developing device 23 and then the developing bias. The time until Vdc is changed is shifted.

ここで、予め設定された電位a(V)(第1の差分電位)、電位b1(V)(第2の差分電位)および電位b2(V)(第4の差分電位)は、以下の関係を満たしている。
b1=n×a,b2=(n−1)×a,(0<n<1)・・・(式1)
係数nは、帯トナー像2を形成するにあたって、帯電バイアスおよび現像バイアスVdcの変化量の割合を決定する値である。係数nも予め記憶部54に格納されており、画像形成装置10が使用される環境条件などに応じて、変更可能である。本実施形態では、n=0.5に設定されているため、前述のように、図4ではb1=a/2、b2=a/2とされている。nの値は、0.3≦n≦0.7の範囲にnが設定されていることが好ましい。この場合、帯トナー像2の形成のための電位の立ち上がり、立下り時間を感光体ドラム20の表面電位Vdr側と現像バイアスVdc側とに大きな偏りなく分配することができる。このため、帯電バイアス調整動作の所要時間を短縮することができる。また、本実施形態の一例のように、n=0.5に設定された場合、帯トナー像2の形成のための電位の立ち上がり、立下り時間を感光体ドラム20の表面電位Vdr側と現像バイアスVdc側とに略均等に分配することができる。このため、帯電バイアス調整動作の所要時間を更に短縮することができる。
Here, the preset potential a (V) (first differential potential), potential b1 (V) (second differential potential), and potential b2 (V) (fourth differential potential) have the following relationship: Meet.
b1 = n × a, b2 = (n−1) × a, (0 <n <1) (Equation 1)
The coefficient n is a value that determines the rate of change in the charging bias and the developing bias Vdc when the band toner image 2 is formed. The coefficient n is also stored in the storage unit 54 in advance, and can be changed according to environmental conditions in which the image forming apparatus 10 is used. In this embodiment, since n = 0.5 is set, as described above, b1 = a / 2 and b2 = a / 2 in FIG. The value of n is preferably set in the range of 0.3 ≦ n ≦ 0.7. In this case, the rising and falling times of the potential for forming the belt toner image 2 can be distributed to the surface potential Vdr side and the developing bias Vdc side of the photosensitive drum 20 without a large deviation. For this reason, the time required for the charging bias adjustment operation can be shortened. Further, as in the example of the present embodiment, when n = 0.5, the rise and fall times of the potential for forming the belt toner image 2 are set to the surface potential Vdr side of the photosensitive drum 20 and the development. Almost evenly distributed to the bias Vdc side. For this reason, the time required for the charging bias adjustment operation can be further shortened.

ステップS6では、画像条件調整部53は、濃度センサー65を制御して、ステップS5で形成された帯トナー像2の濃度測定を実行する。   In step S6, the image condition adjustment unit 53 controls the density sensor 65 to measure the density of the belt toner image 2 formed in step S5.

更に、ステップS7では、画像条件調整部53は、ステップS3で測定した帯トナー像1の濃度D1とステップS6で測定した帯トナー像2の濃度D2とを比較し、必要に応じて帯電バイアスVrefを補正する。前述のように、ステップS1では、画像部電位V1と現像バイアスVdcとの電位差はa(V)である。このため、帯トナー像1の濃度D1は、感光体ドラム20と現像ローラー23Cとの間の電位差a(V)に対するトナーの移動によって形成されたこととなる。一方、ステップS4およびS5において、帯トナー像2が形成された際の感光体ドラム20の表面電位Vdrと現像ローラー23Cとの間の電位差は、
ΔV=(V0+a/2)−(Vref−a/2)=V0−Vref+a(V)・・・(式2)
で表される。したがって、ステップS4において、帯電バイアスVrefが印加された際、感光体ドラム20の表面電位Vdrが目標電位V0(V)に等しく設定されたと仮定すると、式2においてV0−Vref=0となる。このため、感光体ドラム20の表面電位Vdrと現像ローラー23Cとの電位差ΔV=a(V)となる。この結果、帯トナー像2の濃度D2は、電位差a(v)に対するトナーの移動によって形成されるため、濃度D1=濃度D2となる。
In step S7, the image condition adjusting unit 53 compares the density D1 of the band toner image 1 measured in step S3 with the density D2 of the band toner image 2 measured in step S6, and if necessary, the charging bias Vref. Correct. As described above, in step S1, the potential difference between the image portion potential V1 and the developing bias Vdc is a (V). Therefore, the density D1 of the belt toner image 1 is formed by the movement of the toner with respect to the potential difference a (V) between the photosensitive drum 20 and the developing roller 23C. On the other hand, in steps S4 and S5, the potential difference between the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 and the developing roller 23C when the belt toner image 2 is formed is
ΔV = (V0 + a / 2) − (Vref−a / 2) = V0−Vref + a (V) (Expression 2)
It is represented by Accordingly, assuming that the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 is set equal to the target potential V0 (V) when the charging bias Vref is applied in step S4, V0−Vref = 0 in the equation 2. Therefore, the potential difference ΔV = a (V) between the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 and the developing roller 23C. As a result, the density D2 of the belt toner image 2 is formed by the movement of the toner with respect to the potential difference a (v), so that density D1 = density D2.

一方、ステップS6で測定された濃度D2が濃度D1よりも大きい場合、ステップS4における感光体ドラム20の背景部の表面電位Vdrは、目標電位V0よりも小さいこととなる。この場合、画像条件調整部53は、帯電バイアスVrefよりも大きな値を目標電位V0(V)に対する帯電バイアスとして決定する。詳しくは、画像条件調整部53は、帯電バイアスVrefに予め設定されたきざみ値m(V)を加えた帯電バイアスを感光体ドラム20に印加することで、再びステップS4からS7を実行する。このように、画像条件調整部53は、帯電ローラー21Aに印加される帯電バイアスの値を補正しながら、濃度D1=濃度D2となるような帯電バイアスを抽出する。なお、ステップS6で測定された濃度D2が濃度D1よりも小さい場合、画像条件調整部53は、上記と同様のステップを繰り返しながら、帯電バイアスVrefよりも小さな値を目標電位V0(V)に対する帯電バイアスとして決定する。この結果、感光体ドラム20の目標電位V0に対応する帯電バイアスの値が決定される。なお、ステップS4からS7において、a(V)の値が変化されながら複数水準の帯トナー像が形成されてもよい。この場合、複数の帯トナー像の濃度D2とそれぞれのaの値との関係が直線回帰されることで、D1=D2を満たすような帯電バイアスの値が導出されてもよい。   On the other hand, when the density D2 measured in step S6 is larger than the density D1, the surface potential Vdr of the background portion of the photosensitive drum 20 in step S4 is smaller than the target potential V0. In this case, the image condition adjustment unit 53 determines a value larger than the charging bias Vref as the charging bias for the target potential V0 (V). Specifically, the image condition adjusting unit 53 applies steps B4 to S7 again by applying a charging bias obtained by adding a preset step value m (V) to the charging bias Vref to the photosensitive drum 20. As described above, the image condition adjusting unit 53 extracts the charging bias such that the density D1 = the density D2 while correcting the value of the charging bias applied to the charging roller 21A. If the density D2 measured in step S6 is smaller than the density D1, the image condition adjustment unit 53 repeats the same steps as described above, and charges a value smaller than the charging bias Vref to the target potential V0 (V). Determine as bias. As a result, the charging bias value corresponding to the target potential V0 of the photosensitive drum 20 is determined. In steps S4 to S7, a plurality of levels of belt toner images may be formed while the value of a (V) is changed. In this case, a charging bias value satisfying D1 = D2 may be derived by linear regression of the relationship between the density D2 of the plurality of belt toner images and the value of each a.

なお、式1において、nの値が0.5以外とされても同様である。この場合も、式2は、
ΔV=(V0+n×a)−(Vref−(n−1)×a)
=V0−Vref+a(V)・・・(式2)
となり、上記と同様のステップで目標電位V0に対応した帯電バイアスの値が導出される。したがって、帯電バイアス印加部62および現像バイアス印加部63の互いのバイアスの立ち上がり、立下り特性の大小関係に応じて、nの値が設定されればよい。
It should be noted that the same is true even if the value of n is set to a value other than 0.5 in Equation 1. Again, Equation 2 is
ΔV = (V0 + n × a) − (Vref− (n−1) × a)
= V0−Vref + a (V) (Formula 2)
Thus, the charging bias value corresponding to the target potential V0 is derived in the same steps as described above. Therefore, the value of n may be set according to the magnitude relationship between the rising and falling characteristics of the charging bias applying unit 62 and the developing bias applying unit 63.

以上のように、本実施形態では、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、感光体ドラム20の表面電位Vdrを変化させるとともに、現像バイアス印加部63を制御して表面電位Vdrと交差するように現像バイアスVdcを変化させることで、感光体ドラム20の周面上にトナー像(帯トナー像2)を形成する。そして、画像条件調整部53は、濃度センサー65によるトナー像の濃度測定結果に基づいて、目標電位V0に対応する帯電バイアスの値を決定する。このため、感光体ドラム20に対向して表面電位計が備えられることなく、簡易な構成で、感光体ドラム20の表面電位Vdrを目標電位V0に設定することが可能な画像形成装置10が提供される。   As described above, in the present embodiment, the image condition adjustment unit 53 changes the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 and controls the developing bias application unit 63 to cross the surface potential Vdr in the charging bias adjustment operation. By changing the developing bias Vdc as described above, a toner image (band toner image 2) is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20. Then, the image condition adjustment unit 53 determines a charging bias value corresponding to the target potential V 0 based on the density measurement result of the toner image by the density sensor 65. Therefore, the image forming apparatus 10 that can set the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 to the target potential V0 with a simple configuration without providing the surface potential meter facing the photosensitive drum 20 is provided. Is done.

特に、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作の帯トナー像2の形成において、感光体ドラム20の表面電位Vdrおよび現像バイアスVdcの両方を、感光体ドラム20と現像ローラー23Cとの電位差が拡大するように変化させる。このため、感光体ドラム20の表面電位Vdrおよび現像バイアスVdcの一方だけが変化される場合と比較して、電位(バイアス)の立ち上がり、立下り時間が低減され、帯トナー像2が速やかに形成される。この結果、帯電バイアス調整動作の所要時間を短縮することができる。   In particular, the image condition adjusting unit 53 determines both the surface potential Vdr and the developing bias Vdc of the photosensitive drum 20 and the potential difference between the photosensitive drum 20 and the developing roller 23C in forming the band toner image 2 in the charging bias adjusting operation. Change to enlarge. For this reason, compared with the case where only one of the surface potential Vdr and the developing bias Vdc of the photosensitive drum 20 is changed, the rising time and the falling time of the potential (bias) are reduced, and the belt toner image 2 is rapidly formed. Is done. As a result, the time required for the charging bias adjustment operation can be shortened.

また、本実施形態では、感光体ドラム20上の帯潜像1と現像ローラー23Cとの電位差によって、帯トナー像1が形成される。この際の電位差は、所定の誤差範囲内で第1の差分電位(a)分とされる。この結果、帯トナー像1における帯電バイアスとトナー像の濃度との関係に基づいて、第1暫定帯電バイアス(Vref)の目標電位V0に対する乖離分を判定することができる。このため、簡易な構成によって、感光体ドラム20の表面電位を目標電位V0に設定することが可能となる。   In the present embodiment, the belt toner image 1 is formed by the potential difference between the belt latent image 1 on the photosensitive drum 20 and the developing roller 23C. The potential difference at this time is set to the first difference potential (a) within a predetermined error range. As a result, based on the relationship between the charging bias of the belt toner image 1 and the density of the toner image, it is possible to determine the deviation of the first temporary charging bias (Vref) from the target potential V0. For this reason, the surface potential of the photosensitive drum 20 can be set to the target potential V0 with a simple configuration.

また、前述のn=0.5に設定された場合には、帯電バイアスおよび現像バイアスVdcの双方が適切なタイミングで変化されることで、バイアスの変化量を半分に減らすことができる。帯電バイアスや現像バイアスの変化には立ち上がり、立下りの特性が存在するため、短時間でバイアスを大きく変化させようとすると、入力信号に対して実際のバイアス出力が充分追随しない場合がある。本実施形態では、このような場合にでも、帯トナー像2を形成するために感光体ドラム20と現像ローラー23Cとの間に安定して電位差ΔVを形成することが可能となる。   When n = 0.5 is set, both the charging bias and the developing bias Vdc are changed at appropriate timing, so that the amount of change in bias can be reduced to half. Since changes in the charging bias and the developing bias have rising and falling characteristics, if an attempt is made to change the bias greatly in a short time, the actual bias output may not sufficiently follow the input signal. In this embodiment, even in such a case, it is possible to stably form a potential difference ΔV between the photosensitive drum 20 and the developing roller 23C in order to form the belt toner image 2.

更に、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、帯トナー像1の濃度が帯トナー像2の濃度よりも高い場合には、帯電バイアスVrefよりも小さな値を目標電位V0に対応する帯電バイアスとして決定する。また、画像条件調整部53は、帯トナー像1の濃度が帯トナー像2の濃度よりも低い場合には、帯電バイアスVrefよりも大きな値を目標電位V0に対応する帯電バイアスとして決定する。このため、帯トナー像1と帯トナー像2との濃度比較結果から、目標電位V0に対応する帯電バイアスを容易に決定することができる。   Further, in the charging bias adjustment operation, when the density of the band toner image 1 is higher than the density of the band toner image 2, the image condition adjustment unit 53 sets a value smaller than the charging bias Vref to the charging corresponding to the target potential V0. Determine as bias. Further, when the density of the band toner image 1 is lower than the density of the band toner image 2, the image condition adjusting unit 53 determines a value larger than the charging bias Vref as the charging bias corresponding to the target potential V0. Therefore, the charging bias corresponding to the target potential V0 can be easily determined from the density comparison result between the band toner image 1 and the band toner image 2.

また、本実施形態では、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作において、帯電バイアス印加部62を制御して所定の中間帯電バイアスVmを印加することで、画像部電位VLの回転方向の前後に背景部電位を設定する。そして、中間帯電バイアスVmは、目標電位V0よりも小さく設定される。このため、現像装置に2成分現像剤が使用されている場合であっても、帯電バイアス調整動作時に、現像ローラー23Cから多量のキャリアが感光体ドラム20側に移動することが抑止される。   In the present embodiment, the image condition adjustment unit 53 controls the charging bias application unit 62 to apply a predetermined intermediate charging bias Vm in the charging bias adjustment operation, so that the image portion potential VL is rotated before and after in the rotation direction. Set the background potential. The intermediate charging bias Vm is set smaller than the target potential V0. For this reason, even when a two-component developer is used in the developing device, a large amount of carrier from the developing roller 23C is prevented from moving toward the photosensitive drum 20 during the charging bias adjustment operation.

更に、本実施形態では、露光装置22は、中間電位Vmに対して100%ベタ画像に対応した露光光を照射することで画像部電位V1を形成する。このため、画像部電位V1が、中間電位Vmの影響を受けることが抑止される。なお、他の変形実施形態において、露光装置22は、50%〜100%ハーフトーン画像に対応する露光光によって画像部電位V1を形成してもよい。また、画像部電位V1は、0Vに設定されてもよい。この場合、現像バイアスVdcは、a(V)に設定される。したがって、帯トナー像1がa(V)(第1の差分電位)に応じて安定して形成される。   Further, in the present embodiment, the exposure device 22 forms the image portion potential V1 by irradiating exposure light corresponding to a 100% solid image with respect to the intermediate potential Vm. For this reason, the image portion potential V1 is suppressed from being affected by the intermediate potential Vm. In another modified embodiment, the exposure device 22 may form the image portion potential V1 with exposure light corresponding to a 50% to 100% halftone image. Further, the image portion potential V1 may be set to 0V. In this case, the developing bias Vdc is set to a (V). Therefore, the belt toner image 1 is stably formed according to a (V) (first differential potential).

<帯電バイアス調整動作の実行タイミングについて>
次に、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作の実行タイミングについて説明する。画像形成装置10において、感光体ドラム20の表面電位が変動すると、濃度変動などの画像欠陥が発生する。このため、感光体ドラム20の表面電位が目標電位V0から変動しやすい条件において、帯電バイアス調整動作が実行されることが望ましい。以下に、好ましい条件について説明する。
<Performance timing of charging bias adjustment operation>
Next, the execution timing of the charging bias adjustment operation according to this embodiment will be described. In the image forming apparatus 10, when the surface potential of the photosensitive drum 20 varies, image defects such as density variations occur. For this reason, it is desirable that the charging bias adjustment operation be executed under conditions where the surface potential of the photosensitive drum 20 is likely to vary from the target potential V0. Hereinafter, preferable conditions will be described.

第1に、画像形成装置10が、前回の画像形成動作終了時から長時間放置された場合に、帯電バイアス調整動作が実行されることが望ましい。この場合、画像形成装置10の内外の温湿度環境などが変動している場合や、帯電装置21の帯電ローラー21Aの特性が変化していることがある。本実施形態では、画像形成装置10がカウント部55を備えている(図2)。カウント部55は、前回の画像形成動作終了時刻と、次の画像形成動作要求時刻との差分を演算する。換言すれば、カウント部55は、シート同士の印字間隔時間をカウントする。そして、カウント部55の印字間隔時間が、予め設定され記憶部54に記憶された閾値を超えた場合に、画像条件調整部53は、次の画像形成動作に先だって帯電バイアス調整動作を実行すればよい。この結果、画像形成装置10が未使用状態で長期間放置された場合であっても、感光体ドラム20の表面電位の変動に伴う画像欠陥の発生が防止される。   First, it is desirable that the charging bias adjustment operation is executed when the image forming apparatus 10 is left for a long time since the end of the previous image forming operation. In this case, the temperature and humidity environment inside and outside the image forming apparatus 10 may fluctuate, or the characteristics of the charging roller 21A of the charging device 21 may change. In the present embodiment, the image forming apparatus 10 includes a counting unit 55 (FIG. 2). The count unit 55 calculates the difference between the previous image forming operation end time and the next image forming operation request time. In other words, the counting unit 55 counts the printing interval time between sheets. Then, when the printing interval time of the count unit 55 exceeds a preset threshold value stored in the storage unit 54, the image condition adjustment unit 53 performs the charging bias adjustment operation prior to the next image forming operation. Good. As a result, even when the image forming apparatus 10 is left unused for a long period of time, the occurrence of image defects due to fluctuations in the surface potential of the photosensitive drum 20 is prevented.

第2に、画像形成装置10の機内外の温湿度が大きく変化した場合に、帯電バイアス調整動作が実行されることが望ましい。この場合、温湿度環境の変動によって、帯電装置21の帯電ローラー21Aの特性が変化していることがある。本実施形態では、画像形成装置10が環境センサー64を備えている(図2)。したがって、環境センサー64によって検出された温度または湿度が、予め設定され記憶部54に記憶された閾値を超えた場合に、画像条件調整部53は、次の画像形成動作に先だって帯電バイアス調整動作を実行すればよい。この結果、画像形成装置10の機内外の温湿度が大きく変化した場合であっても、感光体ドラム20の表面電位の変動に伴う画像欠陥の発生が防止される。なお、環境センサー64による温湿度の検出タイミングは、一定の時間間隔で実行されてもよい。また、前回帯電バイアス調整動作が実行された際の温湿度が記憶部54に記憶され、当該記憶された温湿度からの変動量が大きい場合に、帯電バイアス調整動作の実行が判断されてもよい。   Second, it is desirable that the charging bias adjustment operation is executed when the temperature and humidity inside and outside the image forming apparatus 10 change greatly. In this case, the characteristics of the charging roller 21A of the charging device 21 may change due to fluctuations in the temperature and humidity environment. In the present embodiment, the image forming apparatus 10 includes an environment sensor 64 (FIG. 2). Therefore, when the temperature or humidity detected by the environment sensor 64 exceeds a preset threshold value stored in the storage unit 54, the image condition adjustment unit 53 performs the charging bias adjustment operation prior to the next image forming operation. Just do it. As a result, even when the temperature and humidity inside and outside the image forming apparatus 10 change greatly, the occurrence of image defects due to the fluctuation of the surface potential of the photosensitive drum 20 is prevented. The temperature / humidity detection timing by the environment sensor 64 may be executed at regular time intervals. In addition, the temperature and humidity at the time when the previous charging bias adjustment operation was performed are stored in the storage unit 54, and the execution of the charging bias adjustment operation may be determined when the amount of variation from the stored temperature and humidity is large. .

第3に、画像条件調整部53は、所定の期間内に印字される印字枚数が、予め設定され記憶部54に記憶された閾値を超えた場合に、帯電バイアス調整動作を実行してもよい。連続的に長時間の画像形成動作が行われた場合、感光体ドラム20の温度上昇や帯電ローラー21Aの特性変化などによって、感光体ドラム20の表面電位が変動しやすい。したがって、所定時間内の印字枚数が多い場合に、感光体ドラム20の表面電位Vdrが目標電位V0に精度良く調整されることで、画像欠陥の発生が防止される。   Third, the image condition adjustment unit 53 may execute the charging bias adjustment operation when the number of prints printed within a predetermined period exceeds a threshold value set in advance and stored in the storage unit 54. . When a long-time image forming operation is continuously performed, the surface potential of the photosensitive drum 20 is likely to fluctuate due to a temperature rise of the photosensitive drum 20 or a change in characteristics of the charging roller 21A. Therefore, when the number of printed sheets within a predetermined time is large, the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 is accurately adjusted to the target potential V0, thereby preventing the occurrence of image defects.

なお、上記のような帯電バイアス調整動作の実行タイミングは、画像形成装置10において実行されるキャリブレーション動作(現像性や露光量、色ずれの調整)のタイミングとほぼ同じである。このため、画像条件調整部53は、キャリブレーション動作の実行と同時に、帯電バイアス調整動作を行ってもよい。図5は、本実施形態に係るキャリブレーション動作のフローチャートである。一例として、前日の夜から画像形成装置10が未使用状態で放置され、次の日の朝に画像形成装置10の電源がオンされると、画像条件調整部53が図5のキャリブレーション動作を実行する。画像条件調整部53は、まず現像バイアスキャリブレーションを実行する(ステップS21)。当該キャリブレーションでは、環境センサー64の温湿度検出結果に応じて、現像バイアスの直流バイアスの値や、交流バイアスの波形などが調整される。次に、画像条件調整部53は、本実施形態に係る帯電バイアス調整動作(帯電バイアスの補正)(ステップS22)を実行する。その後、画像条件調整部53は、露光装置22の光量キャリブレーションを実行する(ステップS23)。ここでは、ハーフトーン画像の濃度が適正となるよう、露光装置22のレーザー光量が調整される。その後、画像条件調整部53は、階調テーブル補正(濃度階調調整キャリブレーション)(ステップS24)を実行する。ここでは、低濃度域から高濃度域まで連続的な階調濃度が調整される。その後、画像条件調整部53は、レジストレーション補正(ステップS25)を実行する。ここでは、フルカラー画像の色ずれなどが調整される。   Note that the execution timing of the charging bias adjustment operation as described above is substantially the same as the timing of the calibration operation (adjustment of developability, exposure amount, and color misregistration) executed in the image forming apparatus 10. For this reason, the image condition adjustment unit 53 may perform the charging bias adjustment operation simultaneously with the execution of the calibration operation. FIG. 5 is a flowchart of the calibration operation according to the present embodiment. As an example, when the image forming apparatus 10 is left unused from the night before and the power of the image forming apparatus 10 is turned on the next morning, the image condition adjusting unit 53 performs the calibration operation of FIG. Run. The image condition adjustment unit 53 first executes development bias calibration (step S21). In the calibration, the DC bias value of the developing bias, the AC bias waveform, and the like are adjusted according to the temperature / humidity detection result of the environment sensor 64. Next, the image condition adjustment unit 53 executes a charging bias adjustment operation (charging bias correction) (step S22) according to the present embodiment. Thereafter, the image condition adjustment unit 53 performs light amount calibration of the exposure device 22 (step S23). Here, the laser light amount of the exposure device 22 is adjusted so that the density of the halftone image is appropriate. Thereafter, the image condition adjustment unit 53 executes gradation table correction (density gradation adjustment calibration) (step S24). Here, continuous gradation density is adjusted from a low density area to a high density area. Thereafter, the image condition adjustment unit 53 performs registration correction (step S25). Here, a color shift or the like of the full color image is adjusted.

このように、本実施形態では、画像条件調整部53によって帯電バイアス調整動作(ステップS22)が実行された後に、トナー像の濃度階調を調整するキャリブレーション動作(ステップS24)が実行される。したがって、感光体ドラム20の表面電位V0が安定して維持された状態で、トナー像の濃度階調が調整される。この結果、以後の画像形成動作において、安定した画質を得ることができる。   As described above, in this embodiment, after the charging bias adjustment operation (step S22) is executed by the image condition adjustment unit 53, the calibration operation (step S24) for adjusting the density gradation of the toner image is executed. Therefore, the density gradation of the toner image is adjusted while the surface potential V0 of the photosensitive drum 20 is stably maintained. As a result, stable image quality can be obtained in subsequent image forming operations.

<帯電バイアスVrefの補正について>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、先の第1の実施形態と比較して、予め帯電バイアスVrefが予測制御される点で相違するため、当該相違点のみを説明しその他共通する制御態様については説明を省略する。帯電バイアス調整動作で使用される帯電バイアスVrefは、感光体ドラム20の目標の表面電位V0を精度良く再現可能な値であることが望ましい。しかしながら、同じ目標電位V0を再現するために必要な帯電バイアスVrefは、環境(温湿度)や感光体ドラム20の使用時間(感光体ドラム20の表面層の劣化度合)などによって大きく変化しやすい。このため、本実施形態では、画像条件調整部53は、帯電バイアス調整動作に先だって、所定の補正条件に応じて、帯電バイアスVrefの値を補正する。
<Regarding Correction of Charging Bias Vref>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Note that this embodiment is different from the previous first embodiment in that the charging bias Vref is predicted and controlled in advance, so only the difference will be described and the other common control modes will be described. Omitted. The charging bias Vref used in the charging bias adjustment operation is desirably a value that can accurately reproduce the target surface potential V0 of the photosensitive drum 20. However, the charging bias Vref necessary to reproduce the same target potential V0 is likely to change greatly depending on the environment (temperature and humidity), the usage time of the photosensitive drum 20 (the degree of deterioration of the surface layer of the photosensitive drum 20), and the like. Therefore, in the present embodiment, the image condition adjustment unit 53 corrects the value of the charging bias Vref according to a predetermined correction condition prior to the charging bias adjustment operation.

表1は、環境センサー64によって検出される温度および湿度が変化した場合に、画像条件調整部53によって補正される帯電バイアスVrefの補正量について示したものである。当該補正量は、予め記憶部54に格納されている。一例として、検出された温湿度が18度、30%RHの場合には、所定の基準値に76Vが加算された値が、帯電バイアスVrefとされた上で、帯電バイアス調整動作が開始される。このような補正によれば、温湿度に応じて感光体ドラム20や帯電装置21の特性が変化した場合であっても、実際の目標電位V0に近い電位領域で調整動作が実行されるため、帯電バイアス調整動作が速やかかつ精度良く実現される。   Table 1 shows the correction amount of the charging bias Vref corrected by the image condition adjustment unit 53 when the temperature and humidity detected by the environment sensor 64 change. The correction amount is stored in the storage unit 54 in advance. As an example, when the detected temperature and humidity is 18 degrees and 30% RH, a value obtained by adding 76 V to a predetermined reference value is set as the charging bias Vref, and the charging bias adjustment operation is started. . According to such correction, the adjustment operation is performed in a potential region close to the actual target potential V0 even when the characteristics of the photosensitive drum 20 and the charging device 21 change according to temperature and humidity. The charging bias adjustment operation is realized quickly and accurately.

Figure 2017097035
Figure 2017097035

また、表2は、カウント部55によって検出される感光体ドラム20の駆動時間に応じて、画像条件調整部53によって補正される帯電バイアスVrefの補正量について示したものである。当該補正量は、予め記憶部54に格納されている。一例として、検出された感光体ドラム20の駆動時間が50時間の場合には、所定の基準値に50Vが加算された値が帯電バイアスVrefとされた上で、帯電バイアス調整動作が開始される。この場合、感光体ドラム20の駆動時間に応じて感光体ドラム20の帯電特性が変化した場合であっても、帯電バイアス調整動作が速やかかつ精度良く実現される。なお、他の変形実施形態において、カウント部55が帯電装置21による帯電バイアスの累積印加時間をカウントしてもよい。そして、予め帯電バイアスの累積印加時間に応じて、表2のような補正値が記憶部54に格納されていればよい。この場合も、帯電バイアスの累積印加時間に応じて帯電ローラー21Aの帯電特性が変化した場合であっても、帯電バイアス調整動作が速やかかつ精度良く実現される。なお、上記の各補正量は互いに組み合わされた上で、画像形成装置10の機内や機外の温湿度、感光体ドラム20の駆動時間などによって帯電バイアスVrefが調整されてもよい。また、その他の補正条件に応じて、帯電バイアスVrefが調整されてもよい。また、上記の各補正値は、テーブル(表)ではなく、所定の補正式として格納されてもよい。そして、上記の帯電バイアスVrefが補正された上で、先の各実施形態と同様の帯電バイアス調整動作が実行される。   Table 2 shows the correction amount of the charging bias Vref corrected by the image condition adjusting unit 53 in accordance with the driving time of the photosensitive drum 20 detected by the counting unit 55. The correction amount is stored in the storage unit 54 in advance. As an example, when the detected driving time of the photosensitive drum 20 is 50 hours, the charging bias adjustment operation is started after a value obtained by adding 50 V to a predetermined reference value is set as the charging bias Vref. . In this case, even when the charging characteristics of the photosensitive drum 20 change according to the driving time of the photosensitive drum 20, the charging bias adjustment operation is realized quickly and accurately. In another modified embodiment, the counting unit 55 may count the cumulative application time of the charging bias by the charging device 21. Then, the correction values as shown in Table 2 may be stored in the storage unit 54 in advance according to the cumulative application time of the charging bias. Also in this case, even when the charging characteristics of the charging roller 21A change according to the cumulative application time of the charging bias, the charging bias adjustment operation is realized quickly and accurately. Note that the above-described correction amounts may be combined with each other, and the charging bias Vref may be adjusted according to the temperature / humidity inside and outside the image forming apparatus 10 and the driving time of the photosensitive drum 20. Further, the charging bias Vref may be adjusted according to other correction conditions. Each correction value may be stored as a predetermined correction expression instead of a table. Then, after the charging bias Vref is corrected, the same charging bias adjustment operation as in the previous embodiments is executed.

Figure 2017097035
Figure 2017097035

以上、本発明の実施形態に係る画像形成装置10について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。   The image forming apparatus 10 according to the embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to this. The present invention can take, for example, the following modified embodiments.

(1)上記の各実施形態では、トナーがプラスの極性に帯電する態様を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。トナーがマイナスの極性に帯電する場合には、上記の各バイアスの極性が反転された状態で、同様の帯電バイアス調整制御が実行可能とされる。   (1) In each of the above embodiments, the toner has been described as being charged with a positive polarity, but the present invention is not limited to this. When the toner is charged to a negative polarity, the same charging bias adjustment control can be executed with the polarity of each bias reversed.

(2)上記の各実施形態では、画像形成装置10がフルカラー画像形成装置である態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像形成装置10は、モノクロプリンターなど、単色の画像を形成するものでもよい。   (2) In each of the above embodiments, the image forming apparatus 10 is described as a full-color image forming apparatus, but the present invention is not limited to this. The image forming apparatus 10 may form a single color image such as a monochrome printer.

(3)上記の第1の実施形態では、図4の帯トナー像2(I2)の形成にあたって、帯電バイアスがVrefから低下される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の変形実施形態において、帯電バイアスVrefによって帯電された感光体ドラム20の表面電位Vdrに対して予め設定された露光光が照射されることで、表面電位がVref−b2の電位に低下されてもよい。   (3) In the first embodiment, the charging bias is decreased from Vref when forming the belt toner image 2 (I2) in FIG. 4. However, the present invention is not limited to this. is not. In the modified embodiment of the present invention, the surface potential is lowered to the potential of Vref−b2 by irradiating the preset exposure light to the surface potential Vdr of the photosensitive drum 20 charged by the charging bias Vref. May be.

(4)また、上記の第1の実施形態では、図4の帯トナー像2の形成において、現像バイアスVdcがV0+a/2まで増大され、帯電バイアスがVref−a/2まで縮小される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。帯トナー像2を形成するための現像バイアスVdcの値が目標電位V0に設定されるように式1が準備されてもよく、また、印加される帯電バイアスの値が目標電位V0と同じ値に設定されるように式1が準備されてもよい。前者の場合、帯電バイアスは、Vref−a(V)に設定され、後者の場合、現像バイアスVdcは、V0+a(V)に設定されればよい。   (4) In the first embodiment, in the formation of the belt toner image 2 in FIG. 4, the developing bias Vdc is increased to V0 + a / 2, and the charging bias is reduced to Vref−a / 2. However, the present invention is not limited to this. Formula 1 may be prepared so that the value of the developing bias Vdc for forming the belt toner image 2 is set to the target potential V0, and the value of the applied charging bias is set to the same value as the target potential V0. Equation 1 may be prepared to be set. In the former case, the charging bias is set to Vref−a (V), and in the latter case, the developing bias Vdc may be set to V0 + a (V).

以下に、実施例を挙げて本発明の実施形態につき更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>上記の第1の実施形態において、a=100(V)、式1のn=0.5として実験を行った。図3のステップS1で帯潜像1の第1の電位V1=50(V)、ステップS2の現像バイアスVdc=V1+a=50+100=150(V)にて現像したところ、ステップS3の帯トナー像1の濃度D1=0.52となった。   <Example 1> In the first embodiment described above, the experiment was performed with a = 100 (V) and n = 0.5 in Formula 1. When the belt latent image 1 is developed at the first potential V1 = 50 (V) in step S1 in FIG. 3 and the development bias Vdc = V1 + a = 50 + 100 = 150 (V) in step S2, the band toner image 1 in step S3 is obtained. Concentration D1 = 0.52.

更に、図3のステップS4において、目標電位V0(450(V))を得るために予め設定された帯電バイアスVref=1350(V)を印加するとともに、Vref−a/2(V)=1300Vを印加することで、帯潜像2を形成した。その後、ステップS5において、c=25(V)にて、現像バイアスVdcをV0−c=450−25=425(V)から、V0+a/2=450+50=500(V)まで増大させることで帯潜像2を現像したところ、ステップS6において帯トナー像2の濃度D2=0.42となった。   Further, in step S4 of FIG. 3, a preset charging bias Vref = 1350 (V) is applied to obtain the target potential V0 (450 (V)), and Vref−a / 2 (V) = 1300 V is applied. By applying, the band latent image 2 was formed. Thereafter, in step S5, the development bias Vdc is increased from V0-c = 450-25 = 425 (V) to V0 + a / 2 = 450 + 50 = 500 (V) at c = 25 (V). When the image 2 was developed, the density D2 of the belt toner image 2 was 0.42 in step S6.

この結果、濃度D1>濃度D2の関係から、先の帯電バイアスVrefから10(V)差し引いた値1340(V)を、補正後の帯電バイアスVrefとした。画像条件調整部53が帯電バイアス印加部62を制御して、帯電バイアスVref=1340(V)を印加した状態で、感光体ドラム20の表面電位を実験用の電位計で実際に測定したとろ、V0=460(V)という目標電位V0に近い値を得ることができた。   As a result, from the relationship of density D1> density D2, a value 1340 (V) obtained by subtracting 10 (V) from the previous charging bias Vref was set as the corrected charging bias Vref. When the image condition adjusting unit 53 controls the charging bias applying unit 62 to apply the charging bias Vref = 1340 (V), the surface potential of the photosensitive drum 20 is actually measured with an experimental electrometer. A value close to the target potential V0 of V0 = 460 (V) could be obtained.

なお、実施例1において、帯潜像2の形成にあたって、帯電バイアスVrefからVref−a/2までの低下に必要な立下り時間は、15msecであり、帯潜像2の現像にあたって、現像バイアスVdcがV0−cからV0+a/2まで増大される際の立ち上がり時間は、15secであった。これらの立ち上がり時間および立下り時間は、位相を合わせることで更に縮小することができる。一方、比較例として、帯電バイアスのみをa=100(V)縮小するために必要な立下り時間は、30msecであった。このように、実施例1では、帯電バイアス調整動作において帯トナー像2を速やかに形成することができる。   In Example 1, the fall time necessary for the decrease from the charging bias Vref to Vref−a / 2 in forming the band latent image 2 is 15 msec. In developing the band latent image 2, the developing bias Vdc is developed. The rise time when V is increased from V0-c to V0 + a / 2 was 15 sec. These rise time and fall time can be further reduced by matching the phases. On the other hand, as a comparative example, the fall time required for reducing only the charging bias by a = 100 (V) was 30 msec. As described above, in the first exemplary embodiment, the belt toner image 2 can be quickly formed in the charging bias adjustment operation.

<実施例2>上記の第1の実施形態において、a=100(V)、式1のn=0.7として実験を行った。図3のステップS1で帯潜像1の第1の電位V1=50(V)、ステップS2の現像バイアスVdc=V1+a=50+100=150(V)にて現像したところ、ステップS3の帯トナー像1の濃度D1=0.52となった。   <Example 2> In the first embodiment described above, the experiment was performed with a = 100 (V) and n = 0.7 in Formula 1. When the belt latent image 1 is developed at the first potential V1 = 50 (V) in step S1 in FIG. 3 and the development bias Vdc = V1 + a = 50 + 100 = 150 (V) in step S2, the band toner image 1 in step S3 is obtained. Concentration D1 = 0.52.

更に、図3のステップS4において、目標電位V0(450(V))を得るために予め設定された帯電バイアスVref=1350(V)を印加するとともに、Vref−0.3×a(V)=1320Vを印加することで、帯潜像2を形成した。その後、ステップS5において、c=25(V)にて、現像バイアスVdcをV0−c=450−25=425(V)から、V0+0.7×a=450+70=520(V)まで増大させることで帯潜像2を現像したところ、ステップS6において帯トナー像2の濃度D2=0.42となった。   Further, in step S4 of FIG. 3, a preset charging bias Vref = 1350 (V) is applied to obtain the target potential V0 (450 (V)), and Vref−0.3 × a (V) = The band latent image 2 was formed by applying 1320V. Thereafter, in step S5, at c = 25 (V), the developing bias Vdc is increased from V0−c = 450−25 = 425 (V) to V0 + 0.7 × a = 450 + 70 = 520 (V). When the band latent image 2 was developed, the density D2 of the band toner image 2 became 0.42 in step S6.

この結果、濃度D1>濃度D2の関係から、先の帯電バイアスVrefから10(V)差し引いた値1340(V)を、補正後の帯電バイアスVrefとした。画像条件調整部53が帯電バイアス印加部62を制御して、帯電バイアスVref=1340(V)を印加した状態で、感光体ドラム20の表面電位を実験用の電位計で実際に測定したとろ、V0=460(V)という目標電位V0に近い値を得ることができた。   As a result, from the relationship of density D1> density D2, a value 1340 (V) obtained by subtracting 10 (V) from the previous charging bias Vref was set as the corrected charging bias Vref. When the image condition adjusting unit 53 controls the charging bias applying unit 62 to apply the charging bias Vref = 1340 (V), the surface potential of the photosensitive drum 20 is actually measured with an experimental electrometer. A value close to the target potential V0 of V0 = 460 (V) could be obtained.

なお、実施例2において、帯潜像2の形成にあたって、帯電バイアスVrefからVref−a/2までの低下に必要な立下り時間は、15msecであり、帯潜像2の現像にあたって、現像バイアスVdcがV0−cからV0+a/2まで増大される際の立ち上がり時間は、15secであった。これらの立ち上がり時間および立下り時間は、位相を合わせることで更に縮小することができる。一方、比較例として、帯電バイアスのみをa=100(V)縮小するために必要な立下り時間は、30msecであった。このように、実施例2においても、帯電バイアス調整動作において帯トナー像2を速やかに形成することができる。   In Example 2, the fall time necessary for the reduction from the charging bias Vref to Vref−a / 2 in forming the band latent image 2 is 15 msec. In developing the band latent image 2, the development bias Vdc is developed. The rise time when V is increased from V0-c to V0 + a / 2 was 15 sec. These rise time and fall time can be further reduced by matching the phases. On the other hand, as a comparative example, the fall time required for reducing only the charging bias by a = 100 (V) was 30 msec. Thus, also in Example 2, the belt toner image 2 can be quickly formed in the charging bias adjustment operation.

10 画像形成装置
13 画像形成部
14 中間転写ユニット(転写装置)
141 中間転写ベルト
145 二次転写ローラー(転写装置)
20 感光体ドラム
21 帯電装置
21A 帯電ローラー
22 露光装置
23 現像装置
23C 現像ローラー
24 一次転写ローラー
50 制御部
51 駆動制御部
52 バイアス制御部
53 画像条件調整部
54 記憶部
55 カウント部
61 駆動部
62 帯電バイアス印加部
63 現像バイアス印加部
64 環境センサー
65 濃度センサー(濃度測定部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 13 Image forming part 14 Intermediate transfer unit (transfer apparatus)
141 Intermediate transfer belt 145 Secondary transfer roller (transfer device)
20 Photosensitive drum 21 Charging device 21A Charging roller 22 Exposure device 23 Developing device 23C Developing roller 24 Primary transfer roller 50 Control unit 51 Drive control unit 52 Bias control unit 53 Image condition adjustment unit 54 Storage unit 55 Count unit 61 Drive unit 62 Charging Bias application unit 63 Development bias application unit 64 Environmental sensor 65 Density sensor (density measurement unit)

Claims (8)

装置本体と、
背景部と画像部とを含む静電潜像が形成される周面を備え、所定の回転方向に回転される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの前記周面に接触または近接して配置され、前記周面を所定の電位に帯電する帯電装置と、
前記所定の電位に帯電された前記感光体ドラムの周面に露光光を照射することで、前記静電潜像を形成する露光装置と、
前記感光体ドラムに対向して配置される現像ローラーを備え、前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
前記帯電装置に所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加部と、
前記現像ローラーに所定の現像バイアスを印加する現像バイアス印加部と、
前記感光体ドラムの前記静電潜像のうち前記背景部の電位を所定の目標電位に調整する帯電バイアス調整動作を実行する画像条件調整部と、
前記トナー像の濃度を測定する濃度測定部と、
を有し、
前記画像条件調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、前記感光体ドラムの表面電位を変化させるとともに、前記現像バイアス印加部を制御して前記表面電位と交差するように前記現像バイアスを変化させることで、前記感光体ドラムの前記周面上にトナー像を形成し、前記濃度測定部による前記トナー像の濃度測定結果に基づいて、前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、
前記帯電バイアス調整動作の前記トナー像の形成において、前記感光体ドラムの前記表面電位および前記現像バイアスのいずれもが、前記感光体ドラムと前記現像ローラーとの電位差が拡大するように変化されることを特徴とする画像形成装置。
The device body;
A photosensitive drum having a peripheral surface on which an electrostatic latent image including a background portion and an image portion is formed, and rotated in a predetermined rotation direction;
A charging device disposed in contact with or in proximity to the peripheral surface of the photosensitive drum, and charging the peripheral surface to a predetermined potential;
An exposure apparatus that forms the electrostatic latent image by irradiating exposure light onto a peripheral surface of the photosensitive drum charged to the predetermined potential;
A developing device provided with a developing roller disposed to face the photosensitive drum, and developing the electrostatic latent image into a toner image by supplying toner to the photosensitive drum;
A charging bias applying unit that applies a predetermined charging bias to the charging device;
A developing bias applying unit for applying a predetermined developing bias to the developing roller;
An image condition adjustment unit that performs a charging bias adjustment operation for adjusting the potential of the background portion of the electrostatic latent image on the photosensitive drum to a predetermined target potential;
A density measuring unit for measuring the density of the toner image;
Have
In the charging bias adjustment operation, the image condition adjustment unit changes the surface potential of the photosensitive drum, and controls the development bias application unit to change the development bias so as to intersect the surface potential. Then, a toner image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum, and based on the density measurement result of the toner image by the density measuring unit, the value of the charging bias corresponding to the target potential is determined,
In the formation of the toner image in the charging bias adjustment operation, both the surface potential of the photosensitive drum and the developing bias are changed so that the potential difference between the photosensitive drum and the developing roller is enlarged. An image forming apparatus.
前記画像条件調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、
前記帯電バイアス印加部を制御して前記感光体ドラムの前記周面を第1の背景部電位に帯電させた後、前記露光装置を制御して前記周面上に前記露光光を照射することで第1の電位からなる第1電位領域を形成するとともに、前記現像バイアス印加部を制御して前記現像ローラーに対して、予め設定された第1の差分電位を前記第1の電位に付加した前記現像バイアスを印加することで、前記第1電位領域と前記現像ローラーとの電位差によって第1のトナー像を形成し、
前記帯電バイアス印加部を制御して前記感光体ドラムの前記周面上に、予め前記目標電位に対応して設定された第1暫定帯電バイアスを印加した後、前記第1暫定帯電バイアスから予め設定された第2の差分電位を差し引いた値を印加することで第2電位領域を形成するとともに、前記現像バイアス印加部を制御して前記現像ローラーに印加される前記現像バイアスを、前記目標電位から予め設定された第3の差分電位を引いた値から、前記目標電位に予め設定された第4の差分電位を付加した値まで変化させることで、前記第2電位領域と変化された前記現像バイアスとの電位差によって第2のトナー像を形成し、
前記濃度測定部によって測定された前記第1のトナー像および前記第2のトナー像の濃度測定結果から、前記目標電位に対応する前記帯電バイアスの値を決定し、
前記第1の差分電位a、前記第2の差分電位b1および前記第4の差分電位b2が以下の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
b1=n×a,b2=(n−1)×a,(0<n<1)
The image condition adjustment unit, in the charging bias adjustment operation,
By controlling the charging bias application unit to charge the peripheral surface of the photosensitive drum to a first background portion potential, the exposure device is controlled to irradiate the peripheral surface with the exposure light. The first potential region including the first potential is formed, and the developing bias application unit is controlled to add a preset first difference potential to the first potential with respect to the developing roller. By applying a developing bias, a first toner image is formed by a potential difference between the first potential region and the developing roller,
After controlling the charging bias application unit to apply a first provisional charging bias set in advance corresponding to the target potential onto the peripheral surface of the photosensitive drum, the charging bias application unit is set in advance from the first provisional charging bias. The second potential region is formed by applying a value obtained by subtracting the second differential potential, and the developing bias applied to the developing roller by controlling the developing bias applying unit is changed from the target potential. By changing from a value obtained by subtracting a preset third differential potential to a value obtained by adding a preset fourth differential potential to the target potential, the development bias changed from the second potential region is changed. A second toner image is formed by the potential difference between
From the density measurement results of the first toner image and the second toner image measured by the density measuring unit, the charging bias value corresponding to the target potential is determined,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first difference potential a, the second difference potential b1, and the fourth difference potential b2 satisfy the following relationship.
b1 = n × a, b2 = (n−1) × a, (0 <n <1)
0.3≦n≦0.7の範囲にnが設定されていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein n is set in a range of 0.3 ≦ n ≦ 0.7. n=0.5に設定されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein n = 0.5 is set. 前記画像条件調整部は、前記帯電バイアス調整動作において、前記第1のトナー像の濃度が前記第2のトナー像の濃度よりも高い場合には、前記第1暫定帯電バイアスよりも小さな値を前記目標電位に対応する前記帯電バイアスとして決定し、前記第1のトナー像の濃度が前記第2のトナー像の濃度よりも低い場合には、前記第1暫定帯電バイアスよりも大きな値を前記目標電位に対応する前記帯電バイアスとして決定することを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。   In the charging bias adjustment operation, the image condition adjusting unit sets a value smaller than the first provisional charging bias when the density of the first toner image is higher than the density of the second toner image. When the charging bias corresponding to the target potential is determined and the density of the first toner image is lower than the density of the second toner image, a value larger than the first temporary charging bias is set to the target potential. 5. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the charging bias is determined as the charging bias corresponding to the charging bias. 前記露光装置は、前記第1の背景部電位に対して、100%ベタ画像に対応した前記露光光を照射することで前記第1電位領域を形成することを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の画像形成装置。   6. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the exposure device forms the first potential region by irradiating the first background portion potential with the exposure light corresponding to a 100% solid image. The image forming apparatus according to claim 1. 前記第1の電位は、0Vであることを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the first potential is 0V. 前記第1の背景部電位は、前記目標電位よりも小さく設定されることを特徴とする請求項2乃至7の何れか1項に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the first background portion potential is set to be smaller than the target potential.
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