JP2005092156A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005092156A JP2005092156A JP2003329199A JP2003329199A JP2005092156A JP 2005092156 A JP2005092156 A JP 2005092156A JP 2003329199 A JP2003329199 A JP 2003329199A JP 2003329199 A JP2003329199 A JP 2003329199A JP 2005092156 A JP2005092156 A JP 2005092156A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- consumption
- image
- toner end
- forming apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】 トナーの強制消費を多めにすること、1枚ごとの強制消費によるプリント効率の低下、現像バイアスの変更によるトナー強制消費の効果の変化、トナーエンドまでの検知の不備をそれぞれ防止するようにした。
【解決手段】 トナーエンドまでのプリント枚数をデータとして保存する手段と、このトナーエンドまでのプリント枚数により画素量に対する強制消費量の補正を行う手段、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する手段とを有し、トナーエンドリセット後、所定枚数経過まではトナーエンドが検知され、トナーエンドリカバリが行われても、プリント枚数のデータリセットを行わないこと。
【選択図】 図3
【解決手段】 トナーエンドまでのプリント枚数をデータとして保存する手段と、このトナーエンドまでのプリント枚数により画素量に対する強制消費量の補正を行う手段、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する手段とを有し、トナーエンドリセット後、所定枚数経過まではトナーエンドが検知され、トナーエンドリカバリが行われても、プリント枚数のデータリセットを行わないこと。
【選択図】 図3
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び該画像形成装置に用いる現像装置に係り、詳しくは現像バイアスを印加して一成分現像剤によって潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置を用いた画像形成装置に関するものである。
従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置にあっては、原稿の露光により静電潜像を感光体上に形成し、この静電潜像をトナー(現像剤)によって可視化してトナー像を形成し、このトナー像を記録紙に転写するトナー像形成部が存在する。このトナー像形成部の感光体の周りには帯電装置、露光装置、現像装置等が存在し、このうち現像装置としては、現像に使用する現像剤としてキャリアとを含む二成分現像剤を用いるもの(二成分現像方式)と、キャリアを含まない一成分現像剤を用いるもの(一成分現像方式)とが使用される。
一成分現像方式は、一般的に小型、機構の簡略性、保守性等の点で二成分現像方式に比べて有利である。しかも、いわゆる非接触現像方式が、感光体や現像ローラの寿命の点、重ね合わせ現像が可能である等の理由から有利である。
しかし、上記一成分現像方式においては、現像ローラ上の消費されなかったトナーが現像ローラ上に残留し、薄層化ブレードや現像剤供給ローラとの摩擦によって、あるいは、現像ユニット内のトナー搬送、撹拌部材による撹拌作用によって、トナーの帯電特性が劣化し、トナー補給時に現像ユニット内の残留トナーと補給トナーが摩擦しあい残留トナーが逆極性に帯電する結果、残留トナーと補給トナーが結合して静電潜像地肌部に現像され、地肌汚れという現象が発生する。また、非接触現像方式においては、上記トナーの劣化によって、感光体への飛翔性が低下し画像濃度が低下するという問題も発生する。
ここで、上記トナー劣化の原因は、流動性を向上させる目的で現像剤中に添加されているSiO2等の微粉物質が、現像ユニット内の各可動部材における現像剤撹拌、搬送動作によりトナーに埋没することで、トナーの帯電特性が変化し補給トナーとの間で逆極性に帯電するというものであり、流動性が低下することで感光体への飛翔性が低下するというものであると考えられている。そして、このトナー劣化の進行度は、トナーが撹拌、搬送動作を受けた時間すなわち現像ユニットの稼働時間に概ね比例する。
トナー劣化による経時での画像濃度低下の解決方法として、特許文献1には、一枚毎に印字率を算出し、その印字率が所定の大きさよりも小さい場合に、次の画像形成を行う前に、前記印字率の割合に応じた量の市松模様の現像剤パターンを形成し、現像剤の強制消費を行う手段が示されている。
特許第3029648号公報
一成分現像方式は、一般的に小型、機構の簡略性、保守性等の点で二成分現像方式に比べて有利である。しかも、いわゆる非接触現像方式が、感光体や現像ローラの寿命の点、重ね合わせ現像が可能である等の理由から有利である。
しかし、上記一成分現像方式においては、現像ローラ上の消費されなかったトナーが現像ローラ上に残留し、薄層化ブレードや現像剤供給ローラとの摩擦によって、あるいは、現像ユニット内のトナー搬送、撹拌部材による撹拌作用によって、トナーの帯電特性が劣化し、トナー補給時に現像ユニット内の残留トナーと補給トナーが摩擦しあい残留トナーが逆極性に帯電する結果、残留トナーと補給トナーが結合して静電潜像地肌部に現像され、地肌汚れという現象が発生する。また、非接触現像方式においては、上記トナーの劣化によって、感光体への飛翔性が低下し画像濃度が低下するという問題も発生する。
ここで、上記トナー劣化の原因は、流動性を向上させる目的で現像剤中に添加されているSiO2等の微粉物質が、現像ユニット内の各可動部材における現像剤撹拌、搬送動作によりトナーに埋没することで、トナーの帯電特性が変化し補給トナーとの間で逆極性に帯電するというものであり、流動性が低下することで感光体への飛翔性が低下するというものであると考えられている。そして、このトナー劣化の進行度は、トナーが撹拌、搬送動作を受けた時間すなわち現像ユニットの稼働時間に概ね比例する。
トナー劣化による経時での画像濃度低下の解決方法として、特許文献1には、一枚毎に印字率を算出し、その印字率が所定の大きさよりも小さい場合に、次の画像形成を行う前に、前記印字率の割合に応じた量の市松模様の現像剤パターンを形成し、現像剤の強制消費を行う手段が示されている。
しかしながら、画像量とトナーの消費量の関係は、現像ギャップ、帯電装置、露光装置等の機械バラツキや、温湿度、感光体の経時変化等により変化する為、一定ではない。そのため、画像量を固定値とした場合のトナー強制消費を行うに当たっては、トナーエンドまでの枚数、現像器の駆動累積時間が一定とならず、トナー劣化の進行度が変化し、この影響を避けるために強制消費量を多めに設定するとトナーイールドが低下するという問題がある。
また、特許文献1に示されるように一枚毎に強制消費動作を行うと、その動作分だけ時間あたりのプリント枚数が少なくなり、プリント効率が低下する。
また、別の観点から、感光体の経時変化により帯電電位の低下とか露光後の電位の上昇が発生した時の対策として、現像バイアスを変更することがよく行われているが、これにより現像特性が変化し、トナー強制消費の効果が変化することになる。
また、トナーエンド時にトナーカートリッジを交換せず、トナーエンドのリセットを行うユーザーが存在し、この場合にはトナーエンドまでの枚数、駆動時間が正しく検知できないという問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トナーの強制消費を多めにすること、1枚ごとの強制消費によるプリント効率の低下、現像バイアスの変更によるトナー強制消費の効果の変化、トナーエンドまでの検知の不備をそれぞれ防止するようにした画像形成装置の提供を目的とする。
また、特許文献1に示されるように一枚毎に強制消費動作を行うと、その動作分だけ時間あたりのプリント枚数が少なくなり、プリント効率が低下する。
また、別の観点から、感光体の経時変化により帯電電位の低下とか露光後の電位の上昇が発生した時の対策として、現像バイアスを変更することがよく行われているが、これにより現像特性が変化し、トナー強制消費の効果が変化することになる。
また、トナーエンド時にトナーカートリッジを交換せず、トナーエンドのリセットを行うユーザーが存在し、この場合にはトナーエンドまでの枚数、駆動時間が正しく検知できないという問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トナーの強制消費を多めにすること、1枚ごとの強制消費によるプリント効率の低下、現像バイアスの変更によるトナー強制消費の効果の変化、トナーエンドまでの検知の不備をそれぞれ防止するようにした画像形成装置の提供を目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像する現像装置により、トナーの強制消費を行う画像形成装置において、トナーエンドまでのプリント枚数をデータとして保存する手段と、このトナーエンドまでのプリント枚数により画素量に対する強制消費量の補正を行う手段、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する手段とを有し、トナーエンドリセット後、所定枚数経過まではトナーエンドが検知され、トナーエンドリカバリが行われても、プリント枚数のデータリセットを行わないことを特徴とする。
また、請求項2にかかる発明は、現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像する現像装置により、トナーの強制消費を行う画像形成装置において、トナーエンドまでの現像駆動時間をデータとして保存する手段と、トナーエンドまでの現像駆動時間により画素量に対する強制消費量の補正を行う手段と、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する手段とを有し、トナーエンドリセット後、所定現像駆動時間経過まではトナーエンドが検知され、トナーエンドリカバリが行われても、現像駆動時間のデータリセットを行わないことを特徴とする。
また、請求項3にかかる発明は、現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像してトナーの強制消費を行い、トナーエンドまでのプリント枚数により、画素量に対する強制消費量の補正を行い、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する画像形成装置において、現像バイアスを変更する手段を備え、現像バイアス変更時に前記強制消費量の補正を行うことを特徴とする。
また、請求項4にかかる発明は、現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像してトナーの強制消費を行い、トナーエンドまでの現像駆動時間により、画素量に対する強制消費量の補正を行い、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する画像形成装置において、現像バイアスを変更する手段を備え、現像バイアス変更時に前記強制消費量の補正を行うことを特徴とする。
また、請求項2にかかる発明は、現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像する現像装置により、トナーの強制消費を行う画像形成装置において、トナーエンドまでの現像駆動時間をデータとして保存する手段と、トナーエンドまでの現像駆動時間により画素量に対する強制消費量の補正を行う手段と、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する手段とを有し、トナーエンドリセット後、所定現像駆動時間経過まではトナーエンドが検知され、トナーエンドリカバリが行われても、現像駆動時間のデータリセットを行わないことを特徴とする。
また、請求項3にかかる発明は、現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像してトナーの強制消費を行い、トナーエンドまでのプリント枚数により、画素量に対する強制消費量の補正を行い、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する画像形成装置において、現像バイアスを変更する手段を備え、現像バイアス変更時に前記強制消費量の補正を行うことを特徴とする。
また、請求項4にかかる発明は、現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像してトナーの強制消費を行い、トナーエンドまでの現像駆動時間により、画素量に対する強制消費量の補正を行い、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する画像形成装置において、現像バイアスを変更する手段を備え、現像バイアス変更時に前記強制消費量の補正を行うことを特徴とする。
請求項1にかかる発明によれば、トナー強制消費機能を搭載し、トナーエンド間のプリント枚数を基に画素量に対するトナー強制消費量の補正を行うことで、使用状況に合わせたトナー消費量を設定し、適正なタイミングでトナーエンドを迎え、トナー劣化を低減することで経時によるトナー濃度の低下およびトナー補給後の地肌汚れの発生を、ユーザーによる強制的なトナーエンドリセットによる誤制御の影響を回避して、防止することができる。
また、請求項2にかかる発明によれば、トナー強制消費機能を搭載し、トナーエンド間の現像器の駆動時間を基に画素量に対するトナー強制消費量の補正を行うともに、ユーザーによる強制的なトナーエンドリセットの影響を回避することで、使用状況に合わせたトナー消費量を設定し、リピートプリント数の影響を排除し、さらに適正なタイミングでトナーエンドを迎え、より確実にトナー劣化を防止し、トナー補給後の地肌汚れ等の異常画像の発生を防止することができる。
また、請求項3にかかる発明によれば、トナー強制消費機能を搭載し、トナーエンド間のプリント枚数を基に画素量に対するトナー強制消費量の補正を行い、さらに現像バイアスを変更した場合にトナー強制消費量の補正を行うことで、使用状況に合わせたトナー消費量を設定し、適正なタイミングでトナーエンドを迎え、トナー劣化を低減することで経時によるトナー濃度の低下およびトナー補給後の地肌汚れの発生を防止することができる。
また、請求項4にかかる発明によれば、トナー強制消費機能を搭載し、トナーエンド間の現像器の駆動時間を基に画素量に対するトナー強制消費量の補正を行い、さらに現像バイアスを変更した場合にトナー強制消費量の補正を行うことで、使用状況に合わせたトナー消費量を設定し、リピートプリント数の影響を排除し、さらに適正なタイミングでトナーエンドを迎え、トナー劣化を低減することで経時によるトナー濃度の低下およびトナー補給後の地肌汚れの発生を防止することができる。
また、請求項2にかかる発明によれば、トナー強制消費機能を搭載し、トナーエンド間の現像器の駆動時間を基に画素量に対するトナー強制消費量の補正を行うともに、ユーザーによる強制的なトナーエンドリセットの影響を回避することで、使用状況に合わせたトナー消費量を設定し、リピートプリント数の影響を排除し、さらに適正なタイミングでトナーエンドを迎え、より確実にトナー劣化を防止し、トナー補給後の地肌汚れ等の異常画像の発生を防止することができる。
また、請求項3にかかる発明によれば、トナー強制消費機能を搭載し、トナーエンド間のプリント枚数を基に画素量に対するトナー強制消費量の補正を行い、さらに現像バイアスを変更した場合にトナー強制消費量の補正を行うことで、使用状況に合わせたトナー消費量を設定し、適正なタイミングでトナーエンドを迎え、トナー劣化を低減することで経時によるトナー濃度の低下およびトナー補給後の地肌汚れの発生を防止することができる。
また、請求項4にかかる発明によれば、トナー強制消費機能を搭載し、トナーエンド間の現像器の駆動時間を基に画素量に対するトナー強制消費量の補正を行い、さらに現像バイアスを変更した場合にトナー強制消費量の補正を行うことで、使用状況に合わせたトナー消費量を設定し、リピートプリント数の影響を排除し、さらに適正なタイミングでトナーエンドを迎え、トナー劣化を低減することで経時によるトナー濃度の低下およびトナー補給後の地肌汚れの発生を防止することができる。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明の画像形成装置において第1の実施形態であるトナー像形成部を示す概略構成図であり、図2は図1に示すトナー像形成部の現像ユニットを示す概略断面図である。この画像形成装置のトナー像形成部は、反転現像により2色ディジタル画像を形成するもので、表面に静電潜像が形成される感光体1の周囲に、第1の現像において第1のトナー像を形成するため、感光体表面を一様に帯電する第1帯電装置2、原稿を露光し感光体表面上に静電潜像を形成する第1露光装置3、静電潜像を第1のトナーにより現像しトナー像を形成する第1現像装置4、第1の現像同様に第2のトナー像を形成するため、第2帯電装置5、第2露光装置6、第2現像装置7、感光体上に形成されたトナー像を転写するための記録紙を供給するための給紙部8、記録紙の裏側からトナー電荷と逆極性の電荷を与え、感光体上のトナー像を記録紙に転写する転写装置9、トナー像転写後に感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置10及び次の画像形成に備えて感光体表面の電荷を除去するための除電光露光装置11が順次配設されている。
上記感光体1は、ドラム状の導電性基体の周面に下地層、電荷発生層、電荷輸送層等が順次積層された構造を有し、回転可能に支持され、図示しない駆動手段により、例えば200mm/secで一定方向に回転するように駆動される。
上記第1現像装置4には、磁性キャリアを含む二成分現像剤が用いられ、第1現像ローラ上に形成された磁気ブラシ状現像剤が感光体1と接触しており、第2現像装置7にはカラー顔料を用いた非磁性一成分現像剤が用いられ、第2現像ローラ上に形成されたトナー層が感光体1の周面と所定の間隔を保持するように支持されている。
上記第2現像装置7は、図2に示すように感光体1と対向する位置に設けられた開口部位に第2現像ローラ12を有し、この第2現像ローラ12は感光体1と同方向に回転するように支持されている。第2現像ローラ12は、表面にビーズブラスト処理がされた導電体や、表面に誘電体部と導電部が微小面積で配置された物であり、感光体1と非接触の状態を保つために、端部にスペーサコロ13が配置されている。また、第2現像ローラの上流側には、第2現像ローラ12上のトナー層を所定の均等な厚さにするための薄層化ブレード16が現像ローラ12の周面と接している。第2現像装置7内の第2現像ローラ12の後方には、供給ローラ14及びアジテータ15が設けられており、それぞれ矢印の方向に回転するように支持されている。図示しないトナー補給部から補給されたトナーは、アジテータ15により搬送され、さらにトナー供給ローラ14により現像ローラ12に供給される。第2現像ローラ12上のトナーは、現像ローラ12に印加された現像バイアスによって飛翔し、感光体1表面の静電潜像に選択的に付着する。
図1は本発明の画像形成装置において第1の実施形態であるトナー像形成部を示す概略構成図であり、図2は図1に示すトナー像形成部の現像ユニットを示す概略断面図である。この画像形成装置のトナー像形成部は、反転現像により2色ディジタル画像を形成するもので、表面に静電潜像が形成される感光体1の周囲に、第1の現像において第1のトナー像を形成するため、感光体表面を一様に帯電する第1帯電装置2、原稿を露光し感光体表面上に静電潜像を形成する第1露光装置3、静電潜像を第1のトナーにより現像しトナー像を形成する第1現像装置4、第1の現像同様に第2のトナー像を形成するため、第2帯電装置5、第2露光装置6、第2現像装置7、感光体上に形成されたトナー像を転写するための記録紙を供給するための給紙部8、記録紙の裏側からトナー電荷と逆極性の電荷を与え、感光体上のトナー像を記録紙に転写する転写装置9、トナー像転写後に感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置10及び次の画像形成に備えて感光体表面の電荷を除去するための除電光露光装置11が順次配設されている。
上記感光体1は、ドラム状の導電性基体の周面に下地層、電荷発生層、電荷輸送層等が順次積層された構造を有し、回転可能に支持され、図示しない駆動手段により、例えば200mm/secで一定方向に回転するように駆動される。
上記第1現像装置4には、磁性キャリアを含む二成分現像剤が用いられ、第1現像ローラ上に形成された磁気ブラシ状現像剤が感光体1と接触しており、第2現像装置7にはカラー顔料を用いた非磁性一成分現像剤が用いられ、第2現像ローラ上に形成されたトナー層が感光体1の周面と所定の間隔を保持するように支持されている。
上記第2現像装置7は、図2に示すように感光体1と対向する位置に設けられた開口部位に第2現像ローラ12を有し、この第2現像ローラ12は感光体1と同方向に回転するように支持されている。第2現像ローラ12は、表面にビーズブラスト処理がされた導電体や、表面に誘電体部と導電部が微小面積で配置された物であり、感光体1と非接触の状態を保つために、端部にスペーサコロ13が配置されている。また、第2現像ローラの上流側には、第2現像ローラ12上のトナー層を所定の均等な厚さにするための薄層化ブレード16が現像ローラ12の周面と接している。第2現像装置7内の第2現像ローラ12の後方には、供給ローラ14及びアジテータ15が設けられており、それぞれ矢印の方向に回転するように支持されている。図示しないトナー補給部から補給されたトナーは、アジテータ15により搬送され、さらにトナー供給ローラ14により現像ローラ12に供給される。第2現像ローラ12上のトナーは、現像ローラ12に印加された現像バイアスによって飛翔し、感光体1表面の静電潜像に選択的に付着する。
次に、このようなトナー像形成部を対象とした制御装置(図示省略)による第1制御例を述べる。
プリントする際にカラー画像の画素量を制御装置内のカウンタBにメモリし、その画素量が規定の画素量の値以下の場合にはこの差分に相当する量の画素量をプリント作業後の非画像領域で感光体に露光、現像し、強制消費を実施する。消費のための画素パターンとしては、ドット、ベタ、ライン等を用いることができる。
ここで、画像量Piで用紙長Lのプリントを行ったとすると、カウンタBにPiの値がメモリされる。そして規定の単位用紙長相当の画素量をPとした時、画素量の差分PcとしてPc=P×L−Piの画素量分をプリント画像が第2現像部7を通過した直後に第2露光装置6により感光体表面に光書き込みを行った後、第2現像器7により現像され、クリーニング装置10により感光体上トナーを回収することでトナー強制消費がなされる。
一方、第2現像のトナーエンドはトナーエンドセンサ17によって検知される。トナーエンドセンサ17としては、例えば圧電振動方式等が使用できるが、トナーエンドセンサ17の作動後にも可能なプリント枚数は規定のサイズ(例えばA4サイズ)に用紙長さで換算されてカウンタAに積算メモリし、次にトナーカートリッジの交換等トナー補給動作後にこのカウンタAをリセットするようにし、次にトナーエンドになった時すなわちトナー補給からトナーエンドまでのプリント枚数をカウンタAから読み出し、この値をNとする。そして、トナー補給からトナーエンドまでに用いていた規定画素量PにN/Nstdの値を乗算した値を新たな規定画素量Pとし、プリント動作を再開する。ここで、Nstdとは実験により求められたトナーエンドまでの規定枚数の値である。画素量を変化させることでトナーエンドまでのプリント枚数を変えて実験したところ、トナーエンドまでのプリント枚数とトナー補給後の粒状地汚れとの関係は図9に示すようになった。この図9に示す実験例では、ランク4以上を良好な画像とすると2500枚でトナーエンドとなるように例えばNstdを設定すればよいことになる。
ここで、トナーエンド時にトナーカートリッジが交換されなかった場合は、トナーエンド検知が再度動作し、規定の枚数経過後に再度トナーエンドを表示し機械が停止することになる。そのため枚数とトナー補給量との関係が変化してしまう。そこで、トナーエンドリセット後、所定の枚数(トナーエンドセンサ近くに滞留するトナーがならされて検知が正確にできる枚数以上)が経過するまで、トナーエンド検知されても枚数カウンタAのリセットを行わないことで、上記の影響を回避することができる。
プリントする際にカラー画像の画素量を制御装置内のカウンタBにメモリし、その画素量が規定の画素量の値以下の場合にはこの差分に相当する量の画素量をプリント作業後の非画像領域で感光体に露光、現像し、強制消費を実施する。消費のための画素パターンとしては、ドット、ベタ、ライン等を用いることができる。
ここで、画像量Piで用紙長Lのプリントを行ったとすると、カウンタBにPiの値がメモリされる。そして規定の単位用紙長相当の画素量をPとした時、画素量の差分PcとしてPc=P×L−Piの画素量分をプリント画像が第2現像部7を通過した直後に第2露光装置6により感光体表面に光書き込みを行った後、第2現像器7により現像され、クリーニング装置10により感光体上トナーを回収することでトナー強制消費がなされる。
一方、第2現像のトナーエンドはトナーエンドセンサ17によって検知される。トナーエンドセンサ17としては、例えば圧電振動方式等が使用できるが、トナーエンドセンサ17の作動後にも可能なプリント枚数は規定のサイズ(例えばA4サイズ)に用紙長さで換算されてカウンタAに積算メモリし、次にトナーカートリッジの交換等トナー補給動作後にこのカウンタAをリセットするようにし、次にトナーエンドになった時すなわちトナー補給からトナーエンドまでのプリント枚数をカウンタAから読み出し、この値をNとする。そして、トナー補給からトナーエンドまでに用いていた規定画素量PにN/Nstdの値を乗算した値を新たな規定画素量Pとし、プリント動作を再開する。ここで、Nstdとは実験により求められたトナーエンドまでの規定枚数の値である。画素量を変化させることでトナーエンドまでのプリント枚数を変えて実験したところ、トナーエンドまでのプリント枚数とトナー補給後の粒状地汚れとの関係は図9に示すようになった。この図9に示す実験例では、ランク4以上を良好な画像とすると2500枚でトナーエンドとなるように例えばNstdを設定すればよいことになる。
ここで、トナーエンド時にトナーカートリッジが交換されなかった場合は、トナーエンド検知が再度動作し、規定の枚数経過後に再度トナーエンドを表示し機械が停止することになる。そのため枚数とトナー補給量との関係が変化してしまう。そこで、トナーエンドリセット後、所定の枚数(トナーエンドセンサ近くに滞留するトナーがならされて検知が正確にできる枚数以上)が経過するまで、トナーエンド検知されても枚数カウンタAのリセットを行わないことで、上記の影響を回避することができる。
図3は、上述の制御フローチャートを示している。図3において、例えば用紙長などのデータをクリアし(ステップ30)、プリントをスタートし(ステップ31)、枚数カウンタAを加算し(ステップ32)、画素量カウントBを得る(ステップ33)。この後消費量を計算し差分Pc=P×L−Piを得る(ステップ34)。ついで、差分が0以上の時(ステップ35)、強制消費パターンを作成する(ステップ36)。この後、トナーエンドかを判断し(ステップ37)、トナーエンドの時カウンタAの枚数Nを得て(ステップ38)、画素量の補正P=P×(N/Nstd)を行う(ステップ39)。ついで、最初のトナーエンド検知時の枚数N1をα(所定枚数)だけ加えた値とを比較し(ステップ3X)、枚数が満たない場合は、トナーエンドリセット(ステップ3Y)、多い場合はトナーエンドリセットとカウンタAリセット(ステップ3Z)を行う。
ついで、制御装置により駆動時間を対象とした第2の制御例を述べる。
現像装置の駆動時間のカウンタを制御装置に搭載し、現像装置が駆動された時間tを積算メモリするようにする。そして、トナーエンドになった時に、トナー補給後トナーエンドまでの現像装置の駆動時間をカウンタCから読み出し、この値をTとする。そして実験より求めたトナーエンドまでの規定駆動時間Tstd、トナーエンドまでに用いていた規定画像量Pに対して、T/Tstdの値を乗算した値を新たな規定画像量Pとし、トナー補給後にリセットし、プリント動作を再開する。現像装置の駆動時間を用いることは転写紙の給紙段や、書き込み信号の遅れ等による影響を補正することができるためより正確な制御が可能となる。
ここでも、第1の実施例と同様にトナーエンドリセット後、所定の駆動時間(トナーエンドセンサ近くに滞留するトナーがならされて検知が正確にできる時間以上)が経過するまで、トナーエンド検知されても駆動時間カウンタCのリセットを行わないこととする。
ついで、制御装置により駆動時間を対象とした第2の制御例を述べる。
現像装置の駆動時間のカウンタを制御装置に搭載し、現像装置が駆動された時間tを積算メモリするようにする。そして、トナーエンドになった時に、トナー補給後トナーエンドまでの現像装置の駆動時間をカウンタCから読み出し、この値をTとする。そして実験より求めたトナーエンドまでの規定駆動時間Tstd、トナーエンドまでに用いていた規定画像量Pに対して、T/Tstdの値を乗算した値を新たな規定画像量Pとし、トナー補給後にリセットし、プリント動作を再開する。現像装置の駆動時間を用いることは転写紙の給紙段や、書き込み信号の遅れ等による影響を補正することができるためより正確な制御が可能となる。
ここでも、第1の実施例と同様にトナーエンドリセット後、所定の駆動時間(トナーエンドセンサ近くに滞留するトナーがならされて検知が正確にできる時間以上)が経過するまで、トナーエンド検知されても駆動時間カウンタCのリセットを行わないこととする。
図4は、上述の制御フローチャートを示している。図4において、例えば用紙長や時間などのデータをクリアし(ステップ40)、プリントをスタートし(ステップ41)、画素量カウントBを得る(ステップ42)。この後消費量を計算し差分Pc=P×L−Piを得る(ステップ43)。ついで、差分が0以上の時(ステップ44)、強制消費パターンを作成する(ステップ45)。この後、トナーエンドかを判断し(ステップ46)、トナーエンドの時カウンタCの値Tを得る(ステップ47)。この場合、ステップ48からカウンタCの駆動時間の積算値が入力される。この後、画素量の補正P=P×(T/Tstd)を行う(ステップ49)。ついで、最初のトナーエンド検知時の時間T1をα(所定時間)だけ加えた値とを比較し(ステップ4X)、時間が満たない場合は、トナーエンドリセット(ステップ4Y)、多い場合はトナーエンドリセットとカウンタCリセット(ステップ4Z)を行う。
上述のトナー消費動作は、1枚毎に実施することもできるが、プリントスピードの低下を最小限に抑えたい場合には複数枚毎に実施してもよい。例えばm枚毎に実施する場合、m枚プリント終了後に P×L−Pim の画素量Pcを消費パターンとして作成することになる。この場合、Lはこのプリント間の用紙長の合計値とする。
図5はこの複数枚数の制御フローチャートを示す。ここでは図4との差異のみ異なる符号にて示す。すなわち、例えば用紙長や枚数などのデータをクリアし(ステップ50)、プリントをスタートし(ステップ51)、用紙枚数カウントを加え(ステップ52)。この後画素量カウントBを得る(ステップ53)。用紙枚数画素量を積算し(ステップ54)、枚数の比較を行う(ステップ55)。この後差分Pc=P×L−Pimを得る(ステップ56)。この場合、複数枚の用紙長のカウント(ステップ57)、及び積算を行う(ステップ58)。ついで、この後の処理は図4と同じである。
なお、これまでの説明において、最初にこれらの装置を使用する時には、上記枚数カウンタまたは現像駆動カウンタは0、規定画素量Pは実験的に求められた平均的な値を入力しておく。
また、図6のフローチャートにて示すように、画素量を求めて消費パターンを作成するまでの工程を行い(ステップ30からステップ36まで)、その後カウンタBをリセットする(ステップ3A)。この図6の処理のようにトナーエンドまでの枚数による補正を行わず、消費画像量を一定にする制御を用いて、環境を10゜C15%RH、23゜C60%RH、30゜C90%RHでトナーエンドまでのプリント枚数を調べたところ、図10のようになっている。従って、本実施形態では、図6、図7と異なり上記補正を行っているため、トナーエンドまでの枚数を一定に保つことができる。なお、図10にてRHは湿度を表す。
上述のトナー消費動作は、1枚毎に実施することもできるが、プリントスピードの低下を最小限に抑えたい場合には複数枚毎に実施してもよい。例えばm枚毎に実施する場合、m枚プリント終了後に P×L−Pim の画素量Pcを消費パターンとして作成することになる。この場合、Lはこのプリント間の用紙長の合計値とする。
図5はこの複数枚数の制御フローチャートを示す。ここでは図4との差異のみ異なる符号にて示す。すなわち、例えば用紙長や枚数などのデータをクリアし(ステップ50)、プリントをスタートし(ステップ51)、用紙枚数カウントを加え(ステップ52)。この後画素量カウントBを得る(ステップ53)。用紙枚数画素量を積算し(ステップ54)、枚数の比較を行う(ステップ55)。この後差分Pc=P×L−Pimを得る(ステップ56)。この場合、複数枚の用紙長のカウント(ステップ57)、及び積算を行う(ステップ58)。ついで、この後の処理は図4と同じである。
なお、これまでの説明において、最初にこれらの装置を使用する時には、上記枚数カウンタまたは現像駆動カウンタは0、規定画素量Pは実験的に求められた平均的な値を入力しておく。
また、図6のフローチャートにて示すように、画素量を求めて消費パターンを作成するまでの工程を行い(ステップ30からステップ36まで)、その後カウンタBをリセットする(ステップ3A)。この図6の処理のようにトナーエンドまでの枚数による補正を行わず、消費画像量を一定にする制御を用いて、環境を10゜C15%RH、23゜C60%RH、30゜C90%RHでトナーエンドまでのプリント枚数を調べたところ、図10のようになっている。従って、本実施形態では、図6、図7と異なり上記補正を行っているため、トナーエンドまでの枚数を一定に保つことができる。なお、図10にてRHは湿度を表す。
(第2の実施形態)
ここで補正について更に第2の実施形態を述べる。
例えば温度や湿度が変化するときいわゆる現像バイアスを変更することが行われる。ここで、トナーエンドまでの間に地肌汚れが発生し、現像バイアスをそれまでの値よりも低くする場合、その分だけ現像バイアスVbと露光部電位VLの差である現像ポテンシャルVpが小さくなるためトナー消費量が少なくなる。そこで、トナー補給後トナーエンドまでのプリント枚数をあまり変更しないようにするためには、強制消費量を補正することで適正な枚数でトナーエンドを迎えるようにするのがよい。また、感光体交換や帯電器の清掃等で地肌汚れの余裕が大きくなり画像濃度を高くしたい場合には、現像バイアスを大きくすることもできるが、その場合はトナー消費量が多くなるため、同様に強制消費量を補正する必要がある。
一例として、現像バイアスVbと現像後の感光体上の単位面積あたりのトナー付着量m/a(ここでmは量、aは面積)の関係を実験により求めた例を図11に示す。この図11では、温湿度に対するトナーエンドまでのプリント枚数を示しており、この状態で現像バイアスも変更され温湿度の上昇により現像バイアスも高くなる。トナー付着量と現像バイアスとの関係は、実用的な範囲では m/a=α×Vb+β の形式で表すことができ、ここでは
α=0.0012、β=0.019となっている。
ここで、現像バイアスをVb1からVb2に変更したとすると、画素量に対する消費量が (αVb2+β)/(αVb1+β)=γ 変化することになる。従って、画像部でのトナー消費はγ倍に変化し、同時に強制消費量を1/γ倍にすることで、現像バイアス変更前と同じトナー消費量にすることができる。
トナーエンド時に、現像バイアスの変更がなかった時と同様、消費量の補正を行い、カウンタAをa=0に、γ=1に、トナーエンドがリセットされる。
ここで補正について更に第2の実施形態を述べる。
例えば温度や湿度が変化するときいわゆる現像バイアスを変更することが行われる。ここで、トナーエンドまでの間に地肌汚れが発生し、現像バイアスをそれまでの値よりも低くする場合、その分だけ現像バイアスVbと露光部電位VLの差である現像ポテンシャルVpが小さくなるためトナー消費量が少なくなる。そこで、トナー補給後トナーエンドまでのプリント枚数をあまり変更しないようにするためには、強制消費量を補正することで適正な枚数でトナーエンドを迎えるようにするのがよい。また、感光体交換や帯電器の清掃等で地肌汚れの余裕が大きくなり画像濃度を高くしたい場合には、現像バイアスを大きくすることもできるが、その場合はトナー消費量が多くなるため、同様に強制消費量を補正する必要がある。
一例として、現像バイアスVbと現像後の感光体上の単位面積あたりのトナー付着量m/a(ここでmは量、aは面積)の関係を実験により求めた例を図11に示す。この図11では、温湿度に対するトナーエンドまでのプリント枚数を示しており、この状態で現像バイアスも変更され温湿度の上昇により現像バイアスも高くなる。トナー付着量と現像バイアスとの関係は、実用的な範囲では m/a=α×Vb+β の形式で表すことができ、ここでは
α=0.0012、β=0.019となっている。
ここで、現像バイアスをVb1からVb2に変更したとすると、画素量に対する消費量が (αVb2+β)/(αVb1+β)=γ 変化することになる。従って、画像部でのトナー消費はγ倍に変化し、同時に強制消費量を1/γ倍にすることで、現像バイアス変更前と同じトナー消費量にすることができる。
トナーエンド時に、現像バイアスの変更がなかった時と同様、消費量の補正を行い、カウンタAをa=0に、γ=1に、トナーエンドがリセットされる。
図7は、このγの値を用いて補正をする場合を述べる。ここでは図4の駆動時間をも加味する。図7において、例えば用紙長、時間などのデータをクリアし(ステップ70)、プリントをスタートし(ステップ71)、画素量カウントBを得る(ステップ72)。この後ステップ7Yにおける現像バイアス補正値γを加味して、消費量を計算し差分Pc=(P/γ)×L−Pi×γを得る(ステップ73)。ついで、差分が0以上の時(ステップ74)、強制消費パターンを作成する(ステップ75)。この後、トナーエンドかを判断し(ステップ76)、トナーエンドの時カウンタCの値Tを得る(ステップ77)。この場合、ステップ78からカウンタCの駆動時間の積算値が入力される。この後、画素量の補正P=P×(T/Tstd)を行う(ステップ79)。ついで、最初のトナーエンド検知時の時間T1をα(所定時間)だけ加えた値とを比較し(ステップ4X)、トナーエンドリセットとカウンタCリセット(ステップ7X)を行う。
図8は、図5に示す複数枚数の制御フローチャートに対応する。図8において、図5と同様ステップ50からステップ55までは同じであり、用紙枚数のカウントと画素量の積算を行い、この後画素量の差分を現像バイアス補正値γ(ステップ81)を加味して、演算する(ステップ80)。その後は、図4に示す消費パターンの作成、トナーエンドの検出、駆動時間を加味する(ステップ44からステップ4Z)。ここでも前述の実施形態と同様、現像バイアス変更が行われた時は、γの計算を行い、消費量計算に反映することで、トナー消費の適正化ができる。なお、図3に示す枚数のケースについて図示省略しているが、同様に現像バイアスの状況を加味することができる。
図8は、図5に示す複数枚数の制御フローチャートに対応する。図8において、図5と同様ステップ50からステップ55までは同じであり、用紙枚数のカウントと画素量の積算を行い、この後画素量の差分を現像バイアス補正値γ(ステップ81)を加味して、演算する(ステップ80)。その後は、図4に示す消費パターンの作成、トナーエンドの検出、駆動時間を加味する(ステップ44からステップ4Z)。ここでも前述の実施形態と同様、現像バイアス変更が行われた時は、γの計算を行い、消費量計算に反映することで、トナー消費の適正化ができる。なお、図3に示す枚数のケースについて図示省略しているが、同様に現像バイアスの状況を加味することができる。
以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、トナー劣化、トナー補給後の地肌汚れ等の異常画像の発生の防止に有用である。
1 感光体、6 第2露光、7 第2現像器
Claims (4)
- 現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像する現像装置により、トナーの強制消費を行う画像形成装置において、トナーエンドまでのプリント枚数をデータとして保存する手段と、このトナーエンドまでのプリント枚数により画素量に対する強制消費量の補正を行う手段、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する手段とを有し、トナーエンドリセット後、所定枚数経過まではトナーエンドが検知され、トナーエンドリカバリが行われても、プリント枚数のデータリセットを行わないことを特徴とする画像形成装置。
- 現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像する現像装置により、トナーの強制消費を行う画像形成装置において、トナーエンドまでの現像駆動時間をデータとして保存する手段と、トナーエンドまでの現像駆動時間により画素量に対する強制消費量の補正を行う手段と、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する手段とを有し、トナーエンドリセット後、所定現像駆動時間経過まではトナーエンドが検知され、トナーエンドリカバリが行われても、現像駆動時間のデータリセットを行わないことを特徴とする画像形成装置。
- 現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像してトナーの強制消費を行い、トナーエンドまでのプリント枚数により、画素量に対する強制消費量の補正を行い、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する画像形成装置において、現像バイアスを変更する手段を備え、現像バイアス変更時に前記強制消費量の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
- 現像ローラに担持したトナーにより感光体の静電潜像を現像してトナーの強制消費を行い、トナーエンドまでの現像駆動時間により、画素量に対する強制消費量の補正を行い、補正された強制消費量を基に非画像領域にトナー消費パターンを作成する画像形成装置において、現像バイアスを変更する手段を備え、現像バイアス変更時に前記強制消費量の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003329199A JP2005092156A (ja) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003329199A JP2005092156A (ja) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005092156A true JP2005092156A (ja) | 2005-04-07 |
Family
ID=34458506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003329199A Pending JP2005092156A (ja) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005092156A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7672602B2 (en) | 2005-11-10 | 2010-03-02 | Ricoh Company, Limited | Developing unit and image forming apparatus which forces consumption of toner |
JP2010072120A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、画像形成制御方法、画像形成制御プログラム及び記録媒体 |
JP2014006287A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Kyocera Document Solutions Inc | 画像形成装置 |
-
2003
- 2003-09-19 JP JP2003329199A patent/JP2005092156A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7672602B2 (en) | 2005-11-10 | 2010-03-02 | Ricoh Company, Limited | Developing unit and image forming apparatus which forces consumption of toner |
JP2010072120A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、画像形成制御方法、画像形成制御プログラム及び記録媒体 |
JP2014006287A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Kyocera Document Solutions Inc | 画像形成装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007133122A (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JP2012068390A (ja) | 画像形成装置 | |
JP3285784B2 (ja) | 電子写真画像形成装置 | |
JP5444977B2 (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP4897278B2 (ja) | 現像装置、作像カートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2008170562A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5091572B2 (ja) | 画像形成方法及び画像形成装置 | |
JP5103843B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4133066B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4822822B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005092156A (ja) | 画像形成装置 | |
US10895829B1 (en) | Image forming apparatus | |
JP4077224B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP6475149B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2978591B2 (ja) | 画像濃度制御装置 | |
JP2009294584A (ja) | 現像における画像濃度制御方法及び画像形成装置 | |
JP2007249012A (ja) | 画像形成装置 | |
JP4589066B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010014992A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5001059B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005250373A (ja) | 電子写真用現像剤、画像形成方法、および放電生成物除去方法 | |
JP2021131504A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2014092558A (ja) | 現像装置、画像形成装置および現像方法 | |
JP2009122215A (ja) | 現像剤担持体、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2006253231A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法、並びにコンピュータ・プログラム |