JP2005316170A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置にかかり、特に、二成分現像方式の現像装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an electrophotographic image forming apparatus provided with a two-component developing type developing apparatus.
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の小型化が進み、装置内の現像器も小型化されている。現像器が小型化すると現像器内の現像ロールも小型化し、磁気力で現像ロール表面に吸着している現像剤も従来より強い遠心力を受けるため飛びやすくなる。キャリアとトナーからなる二成分現像剤を使用した場合には、感光体に飛翔した現像剤中のキャリアは色抜け等の画質欠陥や、感光体や定着器へのダメージを引き起こす(以下、BCOという)。そのため現像器内のトナー濃度を下げすぎない、現像コントラストを大きくし過ぎない等の配慮が必要となっている。 In recent years, image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles have been downsized, and the developing devices in the apparatus have also been downsized. When the developing unit is downsized, the developing roll in the developing unit is also downsized, and the developer adsorbed on the surface of the developing roll by the magnetic force also receives a stronger centrifugal force than before, so that it becomes easy to fly. When a two-component developer composed of a carrier and a toner is used, the carrier in the developer flying to the photoreceptor causes image quality defects such as color loss and damage to the photoreceptor and the fixing device (hereinafter referred to as BCO). ). Therefore, it is necessary to consider that the toner density in the developing device is not lowered too much and the development contrast is not increased too much.
また、現像器の小型化は供給トナー量の低下をもたらし、高密度画像の連続プリントでは供給に対する消費量の過剰で現像器内のトナー濃度の低下を引き起こす。 Further, the downsizing of the developing device causes a decrease in the amount of supplied toner, and in continuous printing of high-density images, an excessive amount of consumption with respect to the supply causes a decrease in toner density in the developing device.
一方、トナー不足やトナー切れによる不具合を回避するようにした技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載の技術では、トナーの残量を検出するセンサを設けて、トナー残量が所定値以下になったときに、現像幅を縮小して画像濃度を低下させるようにしている。これによって、トナー不足やトナー切れによる不具合を回避している。
On the other hand, there has been proposed a technique that avoids problems due to lack of toner or out of toner. For example, in the technique described in
また、近年の低コスト化によってセンサの数も減少傾向にあり、現像器内のトナー濃度センサ(以下、TCセンサという)やトナー・カートリッジ内のトナーの空検知センサさえも省略した装置が提案されている。この場合、パッチ画像を形成し、該形成のパッチ画像の反射濃度を読取ることにより現像器内のトナー濃度及びトナー・カートリッジの空検知を行っている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、トナー残量を検出するセンサが現像器内に必要となり、カラー画像形成装置では、各色の現像器毎にセンサが必要となり、コスト高となってしまう、という問題がある。
However, in the technique described in
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、現像器毎に複数のセンサを設けることなく、現像剤供給不足等による画質欠陥を抑制することができると共に、感光体や定着器へのダメージを回避することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above facts, and can suppress image quality defects due to insufficient supply of developer and the like without providing a plurality of sensors for each developing device, and also to a photoreceptor and a fixing device. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of avoiding the damage.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、感光体に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像装置と、予め定められた濃度のパッチ画像の潜像を感光体上に形成して、前記現像装置によって現像したパッチ画像の濃度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記パッチ画像の濃度が予め定められた濃度を下回った時に、画像形成時の現像コントラストを予め定められたコントラスト以下に調整するコントラスト調整手段と、を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、現像装置では、感光体に形成された潜像が現像剤で現像される。例えば、二成分現像剤等を用いて潜像を現像する。また、検出手段では、予め定められた濃度のパッチ画像の潜像を感光体上に形成して、現像装置によって現像されたパッチ画像の濃度が検出される。 According to the first aspect of the present invention, in the developing device, the latent image formed on the photoreceptor is developed with the developer. For example, the latent image is developed using a two-component developer or the like. Further, the detection means forms a latent image of a patch image having a predetermined density on the photosensitive member, and detects the density of the patch image developed by the developing device.
そして、コントラスト調整手段では、検出手段によって検出されたパッチ画像の濃度が予め定められた濃度を下回った時に、画像形成時の現像コントラストが予め定められたコントラスト以下となるように調整が行われる。すなわち、複数のセンサを必要とせずに単一の検出手段で検出した濃度に応じてコントラストを調整する。これによって、現像剤不足等によって画像濃度が低下してもコントラストを低下させて画像形成することで、濃度が低い画像となるものの、画質欠陥を抑制した画像形成を行うことができる。 Then, the contrast adjustment unit performs adjustment so that the development contrast at the time of image formation is equal to or less than the predetermined contrast when the density of the patch image detected by the detection unit falls below a predetermined density. That is, the contrast is adjusted according to the density detected by a single detection means without requiring a plurality of sensors. As a result, even if the image density is lowered due to a shortage of developer or the like, the image is formed by reducing the contrast, so that an image having a low density can be formed, but image quality defects can be suppressed.
また、コントラストを低下させて画像形成するので、二成分現像剤を用いてもキャリアの飛翔による感光体や定着器等へのダメージも回避することができる。 Further, since the image is formed with the contrast lowered, damage to the photosensitive member and the fixing device due to the flying of the carrier can be avoided even if a two-component developer is used.
従って、現像器毎に複数のセンサを設けることなく、現像剤不足等による画質欠陥を抑制することができると共に、感光体や定着器へのダメージを回避することができる。 Therefore, it is possible to suppress image quality defects due to a shortage of developer or the like without providing a plurality of sensors for each developing device, and it is possible to avoid damage to the photoreceptor and the fixing device.
請求項2に記載の発明は、感光体に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像装置と、前記現像装置の現像剤濃度を予測する予測手段と、前記予測手段によって予測された予測値が予め定められた現像剤濃度を下回った時に、画像形成時の現像コントラストを予め定められたコントラスト以下に調整するコントラスト調整手段と、を備えることを特徴としている。
The invention according to
請求項2に記載の発明によれば、現像装置では、感光体に形成された潜像が現像剤で現像される。例えば、二成分現像等を用いて潜像を現像する。また、予測手段では、現像装置の現像剤濃度が予測される。例えば、予測手段は、潜像を形成する露光装置から射出される光の検出することで画像密度情報を得ることが可能であり、当該画像密度情報の積算値から現像剤濃度を予測することが可能となる。あるいは、画像形成するための画像データを解析することによって画像密度情報を得ることが可能であり、該画像密度情報の積算値から現像剤濃度を予測することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, in the developing device, the latent image formed on the photoconductor is developed with the developer. For example, the latent image is developed using two-component development or the like. Further, the predicting means predicts the developer concentration of the developing device. For example, the predicting unit can obtain image density information by detecting light emitted from an exposure apparatus that forms a latent image, and can predict the developer concentration from the integrated value of the image density information. It becomes possible. Alternatively, image density information can be obtained by analyzing image data for image formation, and the developer concentration can be predicted from the integrated value of the image density information.
そして、コントラスト調整手段では、予測手段によって予測された予測値が予め定めら他現像剤濃度を下回った時に、画像形成時の現像コントラストが予め定められたコントラスト以下となるように調整が行われる。すなわち、センサを全く必要とせずに、予測手段で予測した予測値に応じてコントラストを調整する。これによって、現像剤不足等によって画像濃度が低下してもコントラストを低下させて画像形成することで、濃度が低い画像となるものの、画質欠陥を抑制した画像形成を行うことができる。 Then, the contrast adjustment unit performs adjustment so that the development contrast at the time of image formation is equal to or less than the predetermined contrast when the predicted value predicted by the prediction unit is lower than the other developer concentration. That is, the contrast is adjusted according to the predicted value predicted by the prediction means without requiring any sensor. As a result, even if the image density is lowered due to a shortage of developer or the like, the image is formed by reducing the contrast, so that an image having a low density can be formed, but image quality defects can be suppressed.
また、コントラストを低下させて画像形成するので、二成分現像剤を用いてもキャリアの飛翔による感光体や定着器等へのダメージも回避することができる。 Further, since the image is formed with the contrast lowered, damage to the photosensitive member and the fixing device due to the flying of the carrier can be avoided even if the two-component developer is used.
従って、現像器毎に複数のセンサを設けることなく、現像剤不足等によ画質欠陥を抑制することができると共に、感光体や定着器へのダメージを回避することができる。 Accordingly, without providing a plurality of sensors for each developing device, it is possible to suppress image quality defects due to lack of developer or the like, and it is possible to avoid damage to the photoreceptor and the fixing device.
なお、請求項1及び請求項2のコントラスト調整手段としては、例えば、請求項3に記載の発明のように、感光体に光を照射して潜像を形成する露光装置の露光量を調整する露光量調整手段、及び前記現像装置における現像バイアスを調整する現像バイアス調整手段の少なくとも一方を適用するようにしてもよいし、請求項4に記載の発明のように、目標画像濃度を調整する画像濃度調整手段を適用するようにしてもよい。
The contrast adjusting means of
以上説明したように本発明によれば、現像器毎に複数のセンサを設けることなく、現像剤不足等による画質欠陥を抑制することができると共に、感光体や定着器へのダメージを回避することができる、という効果がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress image quality defects due to lack of developer or the like without providing a plurality of sensors for each developing device, and to avoid damage to the photoreceptor and the fixing device. There is an effect that can be.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施形態は、4サイクル方式のフルカラープリンタに本発明を適用したものである。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a four-cycle full-color printer.
図1は、本発明の実施の形態に係わる画像形成装置としての4サイクル方式のフルカラープリンタの概略構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a four-cycle full-color printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1において、フルカラープリンタ本体1の内部には、中央よりもやや右上部に、感光体ドラム2が回転可能に配設されている。この感光体ドラム2としては、例えば、表面にOPC等よりなる感光体層が被覆された直径が約47mmの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って約150mm/secのプロセススピードで回転駆動される。上記感光体ドラム2の表面は、当該感光体ドラム2の略真下に配置された帯電ロール3によって所定の電位に帯電された後、これ又感光体ドラム2真下の離れた位置に配置されたROS4(Raster Output Scanner)によって、レーザービーム(LB)による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。上記感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器5Y、5M、5C、5Kを周方向に沿って配置した回転式の現像装置5によって現像され、所定の色のトナー像となる。
In FIG. 1, a
その際、上記感光体ドラム2の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。上記回転式の現像装置5は、対応する色の現像器5Y、5M、5C、5Kが、感光体ドラム2と対向する現像位置に移動する。例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム2の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応して4回繰り返され、当該感光体ドラム2の表面には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が順次形成される。上記トナー像が形成されるにあたって感光体ドラム2が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、A4サイズであれば、感光体ドラム2が3回転することによって、1つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム2の表面には、感光体ドラム2が3回転するごとに、イエロー(Y)、マゼンタ(N/1)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が形成される。なお、以下では、この1つ(例えば1ページ分)の画像を形成するサイクルを画像形成サイクルという。
At this time, charging, exposure and development processes are repeated a predetermined number of times on the surface of the
上記感光体ドラム2上に順次形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、感光体ドラム2の外周に中間転写体としての中間転写ベルト6が巻き付けられた一次転写位置において、当該中間転写ベルト6上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール7によって一次転写される。この中間転写ベルト6上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像は、所定のタイミングで給紙される記録用紙9上に、二次転写ロール8によって一括して二次転写される。記録用紙9は、フルカラープリンタ本体1の下部に配置された給紙カセット10から、ピックアップロール11によって送り出されるとともに、フィードロール12及びリタードロール13によって1枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストロール14によって中間転写ベルト6上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト6の二次転写位置へと搬送される。
The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images sequentially formed on the
上記中間転写ベルト6は、複数のロールによって張架されており、所定のプロセススピード(約150mm/sec)で循環移動するように、例えば、感光体ドラム2の回転に伴って従動される。この中間転写ベルト6は、感光体ドラム2における回動方向の上流側にて中間転写ベルト6のラップ位置を特定するラップインロール15と、感光体ドラム2上に形成されたトナー像を中間転写ベルト6上に転写する一次転写ロール7と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト6のラップ位置を特定するラップアウトロール16と、二次転写ロール8に中間転写ベルト6を介して当接するバックアップロール17と、中間転写ベルト6のクリーニング装置18に対向する第1のクリーニングバックアップロール19と、第2のクリーニングバックアップロール20とによって、所定の張力で張架されている。
The
本発明の実施の形態に係わるフルカラープリンタは、フルカラープリンタの全体が可能な限り小型化されているが、フルカラープリンタ本体1の大きなスペースを回転式の現像装置5が占めている。そのため、上記フルカラープリンタ本体1は、装置の小型化を達成しつつ、中間転写ベルト6や回転式の現像装置5などのメンテナンス性を向上させるように設計されている。具体的に、上記中間転写ベルト6は、感光体ドラム2や帯電ロール3などを含めて、一体的に像形成ユニット21を構成しており、フルカラープリンタ本体1の交換用カバーとしての上部カバー22を開くことによって、像形成ユニット21の全体がフルカラープリンタ本体1に着脱自在となるように構成されている。なお、上記中間転写ベルト6の上部には、当該中間転写ベルト6上に形成されたトナーのパッチを検出する反射型フォトセンサからなる位置センサ23が配設され、感光体ドラム2の上記中間転写ベルト6の搬送方向下流側には、中間転写ベルト6上に形成されたパッチのトナー濃度を検出する濃度センサ64が設けられている。
The full-color printer according to the embodiment of the present invention is miniaturized as much as possible as a whole, but the
更に説明すると、上記像形成ユニット21には、感光体ドラム2と、帯電ロール3と、中間転写ベルト6と、当該中間転写ベルト6を張架する複数のロール7、15〜17、19、20と、中間転写ベルト6用のクリーニング装置18と、感光体ドラム2のクリーニング装置34とが一体的に装着されている。そして、この像形成ユニット21は、当該像形成ユニッ卜21の上部に設けられた図示しない把手を手で持って持ち上げることにより、プリンタ本体1から取り出すことが可能となっている。
More specifically, the
一方、上記中間転写ベルト6からトナー像が転写された記録用紙9は、定着器27へと搬送され、この定着器27によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙9上に定着され、片面プリントの場合には、排出ロール28によってプリンタ本体1の上部に設けられた排出トレイ29上にそのまま排出される。
On the other hand, the
本実施の形態に係わるフルカラープリンタの回転式現像装置5は、図2に示すように、反時計回り方向い沿って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の5つの現像器5Y、5M、5C、5Kが、周方向に沿って実装されていると共に、これらの現像器5Y、5M、5C、5Kに対応してイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の5つの現像剤カートリッジ45Y、45M、45C、45Kが周方向に沿って実装されている。
As shown in FIG. 2, the
各現像器5Y、5M、5C、5Kの内部には、現像器5Y、5M、5C、5Kの外周に面して設けられた開口部に一部が露出するように配置され、紙面に垂直な方向に長尺な現像ロール48Y、48M、48C、48Kと、この現像ロール48Y、48M、48C、48Kと平行に延びる2本のスパイラル状のオーガ49、50が配設されている。現像器5Y、5M、5C、5Kでは、現像ロール48Y、48M、48C、48Kが回転すると、一方のオーガ49が、現像器5Y、5M、5C、5K内に収容されている現像剤を紙面と垂直な一方向に攪拌しながら搬送する。一方、他方のオーガ50は、オーガ50の搬送方向とは逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送して、現像剤を現像ロール48Y、48M、48C、48Kに均等に供給するようになっている。
Inside each of the developing
さらに詳細には、各現像剤カートリッジ45Y、45M、45C、45K内には、回転自在に配設されたスパイラル状のアジテータ51(図2参照)が設けられており、アジテータ51の回転によって、現像剤カートリッジ45Y、45M、45C、45K内の現像剤を攪拌しつつオーガ49に搬送することにより、オーガ49に現像剤が供給される。そして、オーガ49、50によって、攪拌しながら搬送して、現像ロール48Y、48M、48C、48Kに均等に現像剤を供給するようになっている。
[第1実施形態]
続いて、本発明の第1実施形態に係わるフルカラープリンタの制御系の構成について説明する。
More specifically, each
[First Embodiment]
Next, the configuration of the control system of the full color printer according to the first embodiment of the present invention will be described.
図3は、本発明の第1実施形態に係わるフルカラープリンタの制御系の構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the full-color printer according to the first embodiment of the present invention.
本実施形態に係わるフルカラープリンタの制御部60は、予め定められた間隔の画像形成毎に予め定められた濃度のパッチ画像を形成して、該パッチ画像の濃度を検出し、検出濃度が予め設定された濃度(Th_level)より低い場合に、現像装置5の対応する現像器5Y、5M、5C、5Kの現像剤の供給を行い、上記パッチ画像を再度形成して、再びパッチ画像の濃度を検出し、検出濃度が予め定められた濃度(Th_level)より低い場合には、画像形成時のコントラストを低く設定して画像形成を行うよう各機能を制御するようになっている。
The
すなわち、制御部60には、ROS4、現像装置(各現像器5Y、5M、5C、5K)5、感光体ドラム2、中間転写ベルト駆動系68、記録用紙を搬送するための記録用紙搬送系66、及び濃度センサ64が接続されており、制御部60に接続された各機構が制御部60によって制御される。
That is, the
また、制御部60には、画像形成毎に形成する予め定められたパッチ画像を形成するためのパッチデータ(所定濃度のパッチデータ)が記憶されている。制御部60からパッチデータがROS4に出力されるとこによって、パッチデータに基づくレーザ光が感光体ドラム2に照射されるようになっている。
Further, the
制御部60に画像形成すべき画像データが入力され、画像形成指示がなされた場合には、制御部60は、予め定められたパッチデータをROS4に出力すると共に、現像装置5、感光体ドラム2、中間転写ベルト駆動系68を制御することによって、パッチデータに基づくパッチ画像形成を行うように各機構を制御することによって、中間転写ベルト6上にパッチ画像を形成する。ここで、中間転写ベルト6上に形成されたパッチ画像は、濃度センサ64によってパッチ画像の濃度が検出され、該検出結果が制御部60に入力される。
When image data to be image-formed is input to the
そして、制御部60は、検出結果に基づいて、現像装置5の各現像器5Y、5M、5C、5Kに対する現像剤の供給や、画像形成時のコントラスト調整等の制御を行う。現像剤の供給を行う場合には、各現像器5Y、5M、5C、5Kの駆動モータ62を制御してアジテータ51及びオーガ49、50を回転駆動することにより現像剤の供給を行う。また、制御部60によるコントラストの調整は、ROS4を制御して露光量を調整してコントラストを制御するようにしてもよいし、現像装置5の現像バイアスを調整してコントラストを制御するようにしてもよいし、この他に目標画像濃度が所定の濃度以下となるようにする手段を適用するようにしてもよいし、これらを組み合わせるようにしてもよい。
Based on the detection result, the
続いて、現像剤の供給またはコントラスト制御が行われた後に、制御部60は、画像形成動作を行うべく各機構を制御する。すなわち、制御部60に入力された画像データに基づいてROS4が制御されると共に、感光体ドラム2の駆動や帯電が制御され、感光体ドラム2上への潜像形成が行われると共に、感光体ドラム2上の潜像が現像されてトナー像が形成された後に、中間転写ベルト駆動系68や記録用紙搬送系66等が制御されることで、中間転写ベルト6上にトナー像が形成されて記録用紙に転写される。詳細には、感光体ドラム2上に形成された潜像は、各現像器5Y、5M、5C、5Kによって現像され、4色トナー像(フルカラートナー像)が感光体ドラム2上に形成された後に、中間転写ベルト6にフルカラートナー像が形成され記録用紙に転写される。
Subsequently, after the developer supply or contrast control is performed, the
ここで、本発明の第1実施形態に係わるフルカラープリンタの制御部60で行われる処理の一例について説明する。
Here, an example of processing performed by the
図4は、本発明の第1実施形態に係わるフルカラープリンタの制御部60で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図4のフローチャートは各画像形成サイクル毎に行われる処理として説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the flow of processing performed by the
画像形成指示が行われると、まず制御部60は、ステップ100で、パッチ画像形成及びパッチ濃度読取りの処理が行われる(第1のパッチ画像)。すなわち、制御部60に記憶された所定濃度のパッチデータがROS4に出力されると共に、現像装置5、感光体ドラム2、中間転写ベルト駆動系68が制御され、パッチデータに基づくパッチ画像が中間転写ベルト6上に形成され、濃度センサ64によってパッチ画像が読み取られて制御部60に入力される。
When an image formation instruction is given, first, in
次にステップ102では、制御部60に入力されたパッチ画像が予め定められたパッチ濃度(Th_level)より低いか否か判定され、該判定が否定された場合には、当該処理を終了して画像形成動作へ移行する。
Next, in
また、ステップ102の判定が肯定された場合には、ステップ104へ移行して、現像剤供給の処理が行われる。すなわち、制御部60によって現像器5Y、5M、5C、5Kの駆動モータ62が制御され、アジテータ51及びオーガ49、50が回転駆動されることによって現像剤の供給が行われる。なお、各色毎にパッチ画像を形成して濃度を検出し、何れかの色において濃度が低下している場合に、対応する現像器の現像剤供給を行うようにしてもよいし、何れかの色において濃度が低下している場合に、全ての現像器について現像剤供給を行うようにしてもよい。
If the determination in
そして、ステップ106では、パッチ画像形成及びパッチ濃度読取りの処理が再び行われる(第2のパッチ画像)。すなわち、制御部60に記憶された所定濃度のパッチデータがROS4に出力されると共に、現像装置5、感光体ドラム2、中間転写ベルト駆動系68が制御され、パッチデータに基づくパッチ画像が中間転写ベルト6上に形成され、濃度センサ64によって第2のパッチ画像が読み取られて制御部60に入力される。
In
続いて、ステップ108では、制御部60に入力されたパッチ画像が予め定められたパッチ濃度(Th_level)より低いか再び判定され、該判定が否定された場合には、当該処理を終了して画像形成動作へ移行する。
Subsequently, in
また、ステップ108の判定肯定された場合には、ステップ110へ移行して、コントラスト低下処理が行われる。すなわち、画像形成時のROS4の露光量を調整することによってコントラストを低下するように(例えば、所定のコントラスト以下となるように)制御される。これによって、コントラストは低下するものの画質欠陥を抑制した画像形成を行うことが可能となる。なお、このときのコントラストの調整としては、上述したように、ROS4の露光量を制御(例えば、露光量が所定値以下となるように制御)するようにしてもよいし、現像装置5の現像バイアスを制御(例えば、現像バイアスが所定値以下となるように制御)してコントラスト調整を行うようにしてもよいし、この他に目標画像濃度が所定の濃度以下となるようにする手段を適用するようにしてもよいし、これらを組み合わせるようにしてもよい。
If the determination at
次に、ステップ112では、現像剤濃度低下警告が行われて、一連の処理を終了して画像形成動作へ移行する。当該処理は、例えば、ユーザに現像剤濃度が低下していることを表すメッセージを表示手段等や、現像剤濃度が低下していることを表す音声等を発生するスピーカ等の報知手段を適用することができる。 Next, in step 112, a warning for lowering the developer concentration is given, and a series of processing is terminated and the process proceeds to an image forming operation. The processing applies, for example, notification means such as a display means for displaying a message indicating that the developer concentration is reduced to the user, or a speaker for generating a sound or the like indicating that the developer concentration is decreasing. be able to.
このように、本実施形態では、第1のパッチ画像が所定値より濃度が低くなった場合に現像剤供給を行って、現像剤供給後の第2のパッチ画像が所定値より濃度より低くなった場合に、コントラストを下げて画像形成することで、濃度が低い画像となるものの、現像剤の消費を抑えて画像形成することで、画質欠陥を抑制しながら、画像形成を継続することができる。 As described above, in the present embodiment, the developer is supplied when the density of the first patch image is lower than the predetermined value, and the second patch image after the supply of the developer is lower than the predetermined value. In this case, the image is formed at a low density by lowering the contrast, but the image formation can be continued while suppressing the image quality defect by forming the image while suppressing the consumption of the developer. .
また、コントラストを低下させて画像形成することで、キャリアの飛翔による感光体ドラム2や定着器27へのダメージを回避することができる。
Further, by forming an image with a reduced contrast, damage to the
すなわち、本実施形態では、センサは単一の濃度センサ64のみを備えることで実施可能であるため、各現像器5Y、5M、C、K毎に現像剤残量を検出する複数のセンサ等を備えることなく、単一のセンサを備えるだけで、画質欠陥を抑制することができると共に、感光体や定着器へのダメージを回避することができる。
[第2実施形態]
続いて、本発明の第2実施形態に係わるフルカラープリンタの制御系の構成について説明する。
That is, in the present embodiment, since the sensor can be implemented by including only the
[Second Embodiment]
Subsequently, the configuration of the control system of the full-color printer according to the second embodiment of the present invention will be described.
図5は、本発明の第2実施形態に係わるフルカラープリンタの制御系の構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system of the full-color printer according to the second embodiment of the present invention.
第1実施形態では、予め定められた間隔の画像形成毎にパッチ画像を形成してパッチ濃度を検出することで、現像剤の濃度制御を行う例を説明したが、本実施形態に係わるフルカラープリンタの制御部61では、パッチ濃度を検出する代わりに現像剤濃度の予測値として画像密度情報の積算値を用いて、コントラストを制御するようになっている。 In the first embodiment, the example in which the density control of the developer is controlled by forming the patch image and detecting the patch density at every predetermined image formation is described. However, the full color printer according to the present embodiment is described. The control unit 61 controls the contrast using the integrated value of the image density information as a predicted value of the developer density instead of detecting the patch density.
すなわち、制御部61には、第1実施形態と同様に、ROS4、現像装置(各現像器5Y、5M、5C、5K)5、感光体ドラム2、及び中間転写ベルト駆動系68が接続されており、濃度センサ64の代わりに画像形成時にROS4から感光体ドラム2に照射されるレーザ光の光量をモニタするフォトダイオード等で構成される光量モニタ70が接続されている。
That is, as in the first embodiment, the controller 61 is connected to the
本実施形態では、画像密度情報としてROS4の発光を光量モニタ70でモニタし、光量を累積することで画像密度情報を取得するが、制御部61に入力される画像データから画像密度情報を算出するようにしてもよい。
In this embodiment, the light emission of the
詳細には、制御部61が、各画像形成サイクルの光量を光量モニタ70で検出して積算することで光量の積算値を画像密度情報として取得して、現像剤濃度の予測値とする。
Specifically, the control unit 61 detects the light quantity of each image forming cycle with the
また、制御部61には、コントラスト制御を行うための画像密度の閾値(光量積算値)が記憶されており、光量モニタ70によって検出された光量の積算値が閾値に達した場合に、現在の画像形成サイクルが終了した時点で、画像形成動作を停止し、強制的に現像剤の供給を行うか、コントラストを下げて画像形成動作を継続するかを行うようになっている。なお、強制的に現像剤供給を行うかコントラストを下げて画像形成動作を継続するかは、制御部61に接続されたユーザインタフェース72等で行うことが可能とされている。 Further, the control unit 61 stores an image density threshold value (light amount integrated value) for performing contrast control. When the integrated value of the light amount detected by the light amount monitor 70 reaches the threshold value, At the end of the image forming cycle, the image forming operation is stopped and the developer is forcibly supplied or the image forming operation is continued with the contrast lowered. Note that whether to supply the developer forcibly or continue the image forming operation with the contrast lowered can be performed by the user interface 72 or the like connected to the control unit 61.
なお、制御部61によるコントラストの調整は、第1実施形態と同様に、ROS4を制御して露光量を調整してコントラストを制御するようにしてもよいし、現像装置5の現像バイアスを調整してコントラストを制御するようにしてもよいし、この他に目標画像濃度が所定の濃度以下となるようにする手段を適用するようにしてもよいし、これらを組み合わせるようにしてもよい。
As in the first embodiment, the contrast adjustment by the control unit 61 may be performed by controlling the
次に、本発明の第2実施形態に係わるフルカラープリンタの制御部61で行われる処理の一例について説明する。 Next, an example of processing performed by the control unit 61 of the full-color printer according to the second embodiment of the present invention will be described.
図6は、本発明の第2実施形態にフルカラープリンタの制御部61で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a flow of processing performed by the control unit 61 of the full-color printer according to the second embodiment of the present invention.
画像形成指示が行われると、まず制御部61がROS4に画像データを入力することによって、画像データに基づく感光体ドラム2へのレーザ光の照射がROS4によって行われ、このとき、ステップ200では、1ページ(画像形成サイクル)内の画像密度情報が光量モニタ70によって検出されることによって制御部61に画像密度情報が入力される。
When an image formation instruction is performed, first, the control unit 61 inputs image data to the
ステップ202では、画像密度情報が積算され(Total画像=各ページ画像密度情報の積算値)、ステップ204へ移行する。
In
ステップ204では、後述するコントラスト低下処理フラグが設定されているか否か判定され、該判定が肯定された場合には、コントラストを低下した画像形成を継続し、再びステップ200に戻って上述の処理が繰り返される。なお、この時、第1実施形態のように、さらにパッチ画像を形成して該パッチ画像の濃度を検出して、所定濃度に満たない場合には、強制的に現像剤補給を行うようにしてもよい。
In
また、ステップ204の判定が否定された場合には、ステップ206へ移行して、画像密度情報の積算値(Total画像)が制御部61に記憶された閾値(Th_level)を越えたか否か判定される。すなわち、現像剤濃度が予め定められた濃度を下回ったか否かを予測値(画像密度情報の積算値)に基づいて判定し、該判定が否定された場合には、ステップ200に戻って上述の処理が繰り返される。
If the determination in
ステップ206の判定が肯定された場合、すなわち現像剤濃度が予め定められた濃度を下回った場合には、ステップ208へ移行して、強制現像剤補給設定がなされているか否か判定される。該判定は、ユーザによってユーザインタフェース72で強制現像剤補給設定が予めなされているか否かを判定することによってなされ、該判定が否定された場合には、ステップ210へ移行して、コントラスト低下処理が行われ、ステップ212へ移行して、コントラスト低下処理を行うフラグが設定されて、ステップ200に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、画像形成時のROS4の露光量を調整することによってコントラストを低下するように制御されて、残りのジョブの画像形成サイクルが継続される。これによって、コントラストは低下するものの画質欠陥を抑制した画像形成を行うことが可能となる。なお、このときのコントラストの調整としては、この他に、上述したように、現像装置5の転写バイアスを制御してコントラスト調整を行うようにしてもよいし、目標画像濃度が所定の濃度以下となるようにする手段を適用するようにしてもよいし、これらを組み合わせるようにしてもよい。
If the determination in
一方、ステップ208の判定が肯定された場合には、ステップ214へ移行して、現在の画像形成サイクルが終了した時点で画像形成動作が中断される。
On the other hand, if the determination in
そして、ステップ216では、強制現像剤補給が行われる。すなわち、制御部61によって各現像器5Y、5M、C、5Kの駆動モータ62が駆動制御されることによって、アジテータ51及びオーガ49、50を回転駆動して現像剤の補給が行われ、ステップ218へ移行する。
In
ステップ218では、画像密度の積算値(Total画像)がリセットされて一連の処理を終了する。この時、第1実施形態のように、さらにパッチ画像を形成して該パッチ画像の濃度を検出して、所定濃度に満たない場合には、更に現像剤補給を行うようにしてもよい。
In
このように、本実施形態では、画像密度情報の積算値(Total画像)が予め設定された閾値(Th_level)を超えた場合、すなわち、現像剤濃度の予測値が予め定められた濃度を下回った場合に、連続画像形成を中断して強制的に現像剤補給を行うか、または連続画像形成を現像コントラストを下げて継続するかを設定可能とされており、現像コントラストを下げて連続画像形成を継続する場合には、第1実施形態と同様に、画像形成する濃度が低くなるものの、現像剤の消費を抑えて画像形成することで、画質欠陥を抑制しながら、画像形成を継続することができると共に、感光体ドラム2や定着器27へのダメージを回避することができる。また、強制的に現像剤補給を行う場合には、通常の画像形成動作同様の画質を維持することが可能となると共に、当然のことながら、感光体ドラム2や定着器27へのダメージを回避することができる。
As described above, in the present embodiment, when the integrated value (Total image) of the image density information exceeds a preset threshold value (Th_level), that is, the predicted value of the developer density falls below a predetermined density. In this case, it is possible to set whether to interrupt the continuous image formation and forcibly replenish the developer, or to continue the continuous image formation with a lower development contrast. In the case of continuing, as in the first embodiment, although the density for image formation is low, the image formation can be continued while suppressing image quality defects by suppressing the consumption of the developer to form an image. In addition, damage to the
また、本実施形態では、パッチ画像を形成しなくても、画像形成コントラストを下げる等の処理が可能なので、高画像密度画像を連続してプリントする場合でも画質欠陥や装置ダメージの回避が可能となる。 In addition, in this embodiment, since it is possible to reduce the image formation contrast without forming a patch image, it is possible to avoid image quality defects and device damage even when continuously printing high image density images. Become.
なお、第2実施形態では、コントラストを下げて連続画像形成を継続する場合に、単一の閾値を用いて、単一のコントラストの下げ幅で画像形成動作を継続するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、複数の閾値と、これに対応する複数のコントラストの下げ幅を制御部61に予め記憶させておき、閾値に対応するコントラストの下げ幅で段階的にコントラストを下げるようにしてもよい。 In the second embodiment, when the continuous image formation is continued with the contrast lowered, the image forming operation is continued with the single threshold reduction width using the single threshold value. For example, a plurality of threshold values and a plurality of contrast reduction widths corresponding to the threshold values are stored in the control unit 61 in advance, and the contrast is gradually decreased by the contrast reduction width corresponding to the threshold values. May be.
また、第2実施形態において、画像密度情報の積算値(Total画像)が閾値(Th_level)を大幅に上回った場合には、強制現像剤補給を行うかコントラスト低下処理を行うかの設定に拘らず、強制的に現像剤補給を行うようにするようにしてもよい。 In the second embodiment, when the integrated value of the image density information (Total image) greatly exceeds the threshold (Th_level), regardless of the setting of whether to perform forced developer replenishment or contrast reduction processing. The developer may be forcibly replenished.
さらに、第2実施形態では、全体の画像密度情報を積算するようにしたが、これに限るものではなく、各色に対応する画像密度情報をそれぞれ個別に積算して、強制的に現像剤を補給する際には、対応する現像器のみについて現像剤を補給するようにしてもよい。 Further, in the second embodiment, the total image density information is integrated. However, the present invention is not limited to this, and the image density information corresponding to each color is individually integrated to forcibly supply the developer. When doing so, the developer may be replenished only to the corresponding developing device.
2 感光体ドラム
4 ROS
5 現像装置
27 中間転写ベルト
60、61 制御部
64 濃度センサ
70 光量モニタ
2
5 Developing
Claims (4)
予め定められた濃度のパッチ画像の潜像を感光体上に形成して、前記現像装置によって現像したパッチ画像の濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記パッチ画像の濃度が予め定められた濃度を下回った時に、画像形成時の現像コントラストを予め定められたコントラスト以下に調整するコントラスト調整手段と、
を備えた画像形成装置。 A developing device for developing the latent image formed on the photoreceptor using a developer;
Detecting means for forming a latent image of a patch image having a predetermined density on a photoreceptor and detecting the density of the patch image developed by the developing device;
Contrast adjustment means for adjusting the development contrast at the time of image formation to a predetermined contrast or less when the density of the patch image detected by the detection means falls below a predetermined density;
An image forming apparatus.
前記現像装置の現像剤濃度を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された予測値が予め定められた現像剤濃度を下回った時に、画像形成時の現像コントラストを予め定められたコントラスト以下に調整するコントラスト調整手段と、
を備えた画像形成装置。 A developing device for developing the latent image formed on the photoreceptor using a developer;
Predicting means for predicting the developer concentration of the developing device;
Contrast adjustment means for adjusting the development contrast at the time of image formation to be equal to or lower than a predetermined contrast when the predicted value predicted by the prediction means falls below a predetermined developer concentration;
An image forming apparatus.
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2004
- 2004-04-28 JP JP2004134456A patent/JP2005316170A/en active Pending
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