JP2006267815A - Image forming apparatus, and mixing ratio measuring method - Google Patents

Image forming apparatus, and mixing ratio measuring method Download PDF

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Mitsuru Obara
満 小原
Masahiro Mitsusaki
雅弘 光崎
So Hirota
創 廣田
Kazutomi Sakatani
一臣 坂谷
Masaki Tanaka
雅樹 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that measures a mixing ratio of a mixed developer with high precision. <P>SOLUTION: The image forming apparatus 2 of the present invention is equipped with: a mixed developer storage container 14 which contains a developer obtained by mixing two kinds of toner having nearly the same hues, and different reflection densities and different degrees of sphericity; a vibrating electric field generating means 50 for generating a vibrating electric field between a developer carrier 16 and an image carrier 4; a development quantity measuring means for measuring a development quantity; and a mixing ratio measuring means 74 for measuring the mixing ratio of the two kinds of toner in the mixed developer storage container on the basis of the measured development quantity. The vibrating electric field generating means 50 generates the designated vibrating electric field when the mixing ratio is measured. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリやそれらの複合機など電子写真方式による画像形成装置に関する。本発明は特に、色相がほぼ同一で反射濃度の異なる複数種類のトナーを有する混合現像剤を用いた画像形成装置に関する。また、混合現像剤の混合比の計測方法に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof. The present invention particularly relates to an image forming apparatus using a mixed developer having a plurality of types of toners having substantially the same hue and different reflection densities. The present invention also relates to a method for measuring the mixing ratio of the mixed developer.

ハイライト部を含む画像の画質を高めつつ現像剤の消費量を抑制するために、色相が同一で反射濃度が異なる2種類のトナーからなる混合現像剤を利用した画像形成装置が、例えば特許文献1に開示されている。   An image forming apparatus using a mixed developer composed of two kinds of toners having the same hue and different reflection densities in order to suppress the consumption of the developer while enhancing the image quality of the image including the highlight portion is disclosed in, for example, Patent Document 1 is disclosed.

この装置では、低反射濃度のトナーの帯電量を高反射濃度のトナーの帯電量よりも小さくし、これにより低反射濃度トナーを高反射濃度トナーに比べて現像ローラから感光体ドラムに供給し易くしてある。したがって、感光体ドラム上の(露光量が少なくしたがって電位減衰レベルの小さな)低濃度の潜像領域を現像する場合、低反射濃度トナーが主に用いられることになる。これにより、反射濃度の高いトナーのみを用いた場合に生じうる濃度ムラを抑制し、粒状性のないきめ細やかな画像を得ることができる。   In this apparatus, the charge amount of the low reflection density toner is made smaller than the charge amount of the high reflection density toner, so that the low reflection density toner can be supplied from the developing roller to the photosensitive drum more easily than the high reflection density toner. It is. Therefore, when developing a low density latent image area on the photosensitive drum (low exposure amount and therefore low potential attenuation level), low reflection density toner is mainly used. As a result, it is possible to suppress density unevenness that can occur when only toner having a high reflection density is used, and to obtain a fine image without graininess.

また、現像装置内の高反射濃度トナーの量を低反射濃度トナーよりも多く設定している。したがって、感光体ドラム上の(露光量が多くしたがって電位減衰レベルの大きな)高濃度の潜像領域を現像する場合、高反射濃度トナーが主に用いられることになる。これにより、反射濃度の低いトナーのみを用いて感光体ドラム上の高濃度の潜像領域を現像する場合に比べて現像剤の消費量を抑制できる。   Further, the amount of high reflection density toner in the developing device is set larger than that of low reflection density toner. Therefore, when developing a high density latent image region (a large amount of exposure and therefore a large potential attenuation level) on the photosensitive drum, a high reflection density toner is mainly used. As a result, the consumption of the developer can be suppressed as compared with the case where the high density latent image area on the photosensitive drum is developed using only the toner having a low reflection density.

上記画像形成装置において、印字枚数が増えても安定して良好な画質を得るためには、現像剤の2種類のトナーの混合比を予め決められた範囲内に制御する必要がある。   In the image forming apparatus, in order to stably obtain a good image quality even when the number of printed sheets is increased, it is necessary to control the mixing ratio of the two types of toner in the developer within a predetermined range.

特許文献2には、テストパッチ画像を感光体ドラム上に形成して該画像の反射濃度を検出し、テストパッチ画像の検出反射濃度が減少すると低反射濃度トナーをトナーホッパから補給する画像形成装置が記載されている。
特開2000−98712公報 特開2000−293009公報
Patent Document 2 discloses an image forming apparatus that forms a test patch image on a photosensitive drum, detects the reflection density of the image, and supplies low-reflection density toner from a toner hopper when the detected reflection density of the test patch image decreases. Are listed.
JP 2000-98712 A JP 2000-293003 A

しかしながら、現像剤の混合比(トナーの混合比)を感光体ドラム上のテストパッチ画像から高精度に求めることは困難である。   However, it is difficult to obtain the developer mixing ratio (toner mixing ratio) from the test patch image on the photosensitive drum with high accuracy.

そこで、本発明は、高精度で容易に行える混合現像剤の混合比計測方法と、該混合比計測方法を用いて混合現像剤の混合比を計測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。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a mixed developer mixing ratio measurement method that can be easily performed with high accuracy, and an image forming apparatus that can measure the mixed developer mixing ratio using the mixing ratio measurement method. Objective.

上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
色相がほぼ同一で反射濃度および球形度が異なる2種類のトナーを混合してなる現像剤を収容する混合現像剤収容器と、
現像剤担持体と像担持体の間に振動電界を発生させる振動電界発生手段と、
現像量を測定する現像量測定手段と、
測定された現像量に基づいて混合現像剤収容器内の2種類のトナーの混合比を計測する混合比計測手段とを有し、
振動電界発生手段は、混合比を計測する際、所定の振動電界を発生させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes:
A mixed developer container for containing a developer obtained by mixing two types of toners having substantially the same hue and different reflection density and sphericity;
An oscillating electric field generating means for generating an oscillating electric field between the developer carrier and the image carrier;
A developing amount measuring means for measuring the developing amount;
Mixing ratio measuring means for measuring a mixing ratio of two types of toner in the mixed developer container based on the measured development amount;
The vibrating electric field generating means generates a predetermined vibrating electric field when measuring the mixing ratio.

また、上記目的を達成するために、本発明に係る混合比計測方法は、
色相がほぼ同一で反射濃度および球形度が異なる2種類のトナーを混合してなる現像剤の混合比を画像形成装置において計測する混合比計測方法であって、
所定の振動電界で現像を行う工程と、
現像量を測定する工程と、
測定された現像量に基づいて混合現像剤収容器内の2種類のトナーの混合比を計測する工程とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the mixing ratio measuring method according to the present invention is:
A mixing ratio measurement method for measuring a mixing ratio of a developer formed by mixing two kinds of toners having substantially the same hue and different reflection density and sphericity in an image forming apparatus,
Developing with a predetermined oscillating electric field;
Measuring the development amount;
And a step of measuring a mixing ratio of the two types of toner in the mixed developer container based on the measured development amount.

本発明に係る画像形成装置と混合比計測方法によれば、色相がほぼ同一で反射濃度が異なる2種類のトナーは球形度が異なるようにしているため、トナーの球形度の影響を受ける振動電界で現像されて検出された現像量に基づいて、該収容器内のトナーの混合比を高精度で容易に計測できる。   According to the image forming apparatus and the mixing ratio measuring method according to the present invention, since two types of toners having substantially the same hue and different reflection densities have different sphericity, the oscillating electric field affected by the sphericity of the toner is used. The toner mixing ratio in the container can be easily measured with high accuracy on the basis of the development amount detected by the development.

図1は、本発明に係る第1の実施形態であるカラープリンタを示す。プリンタ2は、像担持体として図面時計回り方向に回転駆動可能な感光体ドラム4を備える。感光体ドラム4の周囲には、該ドラムの回転方向に沿って帯電装置6、露光装置8、4つの現像装置10C,10M,10Y,10K、および中間転写ユニット12が順に配置されている。   FIG. 1 shows a color printer according to a first embodiment of the present invention. The printer 2 includes a photosensitive drum 4 that can be driven to rotate in the clockwise direction of the drawing as an image carrier. Around the photosensitive drum 4, a charging device 6, an exposure device 8, four developing devices 10C, 10M, 10Y, and 10K, and an intermediate transfer unit 12 are sequentially arranged along the rotation direction of the drum.

帯電装置6は、感光体ドラム4の表面を一様に帯電する(表面電位V)ためのものである。露光装置8は、画像データに応じてレーザ光8aを感光体ドラム4上に選択的に照射し、これにより感光体ドラム上に潜像を形成するためのものである。 The charging device 6 is for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 4 (surface potential V 0 ). The exposure device 8 selectively irradiates the photosensitive drum 4 with laser light 8a in accordance with image data, thereby forming a latent image on the photosensitive drum.

各現像装置10C〜10Kは、感光体ドラム4に対応するトナーを供給して潜像を顕像化するためのものである。詳しくは、現像装置10C,10M,10Y,10Kはそれぞれ、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(Y)の現像剤をそれぞれ収容する現像剤収容器14C,14M,14Y,14Kと、図面反時計回り方向に回転可能に不図示のモータに駆動連結された現像ローラ(現像剤担持体)16C,16M,16Y,16Kとを備える。各現像ローラ16C〜16Kが回転することで、現像ローラ表面に付着した現像剤が現像ローラと感光体ドラム4との対向領域に搬送され、そこで現像剤が感光体ドラムの潜像領域に供給されることになる。各現像ローラ16C〜16Kには、バイアス電圧Vが印加されている。 Each of the developing devices 10 </ b> C to 10 </ b> K supplies toner corresponding to the photosensitive drum 4 to visualize the latent image. Specifically, the developing devices 10C, 10M, 10Y, and 10K respectively include developer containers 14C, 14M, and 14Y that respectively store cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (Y) developers. , 14K, and developing rollers (developer carrying members) 16C, 16M, 16Y, 16K that are drivingly connected to a motor (not shown) so as to be rotatable counterclockwise in the drawing. As the developing rollers 16C to 16K rotate, the developer adhering to the surface of the developing roller is conveyed to a region where the developing roller and the photosensitive drum 4 are opposed to each other, where the developer is supplied to the latent image region of the photosensitive drum. Will be. Each developing roller 16C~16K, bias voltage V B is applied.

バイアス電圧Vは、直流電圧と交流電圧を重畳した振動電圧であって、図2に示すように矩形波形である。現像量(現像ローラから感光体ドラムへのトナーの供給量)は、感光体ドラムの潜像電位Vと現像ローラの平均電位Vaveの差(現像ギャップΔV)によって決まる。現像ギャップΔVは、潜像電位Vが一定である場合、バイアス電圧Vのピークトゥピーク値Vpp、直流電圧VDC、またはDuty比を変化させることによって変化される。各現像ローラ16C〜16Kへのバイアス電圧Vの印加は、各個に設けられたバイアス電圧印加装置(振動電界発生手段)によって行われる。バイアス電圧印加装置の詳細については後述する。 The bias voltage V B is an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage, and has a rectangular waveform as shown in FIG. Development amount (supply amount of the toner from the developing roller to the photosensitive drum) is determined by the difference between the average potential V ave of the developing roller and the latent image potential V i of the photosensitive drum (development gap [Delta] V). The development gap ΔV is changed by changing the peak-to-peak value V pp , the DC voltage V DC , or the Duty ratio of the bias voltage V B when the latent image potential V i is constant. Application of the bias voltage V B to the developing roller 16C~16K is performed by a bias voltage applying device provided in each individual (oscillating electric field generating means). Details of the bias voltage applying device will be described later.

現像剤収容器(混合現像剤収容器)14C内のシアン現像剤は、色相がほぼ同一な低反射濃度および高反射濃度の2種類のトナーからなる(キャリアを含まない意味で)「一成分」の混合現像剤である。同様に、現像剤収容器(混合現像剤収容器)14M内のマゼンタ現像剤は、色相がほぼ同一な低反射濃度および高反射濃度の2種類のトナーからなる一成分混合現像剤である。現像剤収容器14Y内のイエロー現像剤は、1種類のイエロートナーからなる。同様に、現像剤収容器14K内のブラック現像剤は、1種類のブラックトナーからなる。混合現像剤であるシアン現像剤およびマゼンタ現像剤については後でさらに詳しく述べる。   The cyan developer in the developer container (mixed developer container) 14C is composed of two types of toners having a low reflection density and a high reflection density having substantially the same hue (in the sense of not including a carrier). The mixed developer. Similarly, the magenta developer in the developer container (mixed developer container) 14M is a one-component mixed developer composed of two types of toners having a low reflection density and a high reflection density having substantially the same hue. The yellow developer in the developer container 14Y is made of one type of yellow toner. Similarly, the black developer in the developer container 14K is made of one type of black toner. The cyan developer and magenta developer, which are mixed developers, will be described in more detail later.

中間転写ユニット12は中間転写ベルト18を備える。中間転写ベルト18は、ポリカーボネートなどの樹脂シートからなり、中間転写ベルトの表面電気抵抗値が10〜1012Ω/cm程度となるよう樹脂シートにはカーボンブラックが分散されている。中間転写ベルト18は、5つのローラ20,22,24,26,28の外周で支持されている。ローラ22は、中間転写ベルト18にテンションを与えるテンションローラである。ローラ20は不図示のモータに駆動連結されている。ローラ20が回転することで、ローラ22,24,26,28が回転し、中間転写ベルト18が図面反時計回り方向に回転することになる。ローラ26、28間の中間転写ベルト18部分は、感光体ドラム4の外周と接触して、感光体ドラム上のトナー画像(シアントナー画像、マゼンタトナー画像、イエロートナー画像、またはブラックトナー画像)が中間転写ベルトに転写される一次転写領域30を形成している。 The intermediate transfer unit 12 includes an intermediate transfer belt 18. The intermediate transfer belt 18 is made of a resin sheet such as polycarbonate, and carbon black is dispersed in the resin sheet so that the surface electrical resistance value of the intermediate transfer belt is about 10 5 to 10 12 Ω / cm 2 . The intermediate transfer belt 18 is supported on the outer periphery of five rollers 20, 22, 24, 26 and 28. The roller 22 is a tension roller that applies tension to the intermediate transfer belt 18. The roller 20 is drivingly connected to a motor (not shown). As the roller 20 rotates, the rollers 22, 24, 26, and 28 rotate, and the intermediate transfer belt 18 rotates counterclockwise in the drawing. The intermediate transfer belt 18 between the rollers 26 and 28 is in contact with the outer periphery of the photosensitive drum 4 so that a toner image (cyan toner image, magenta toner image, yellow toner image, or black toner image) on the photosensitive drum is formed. A primary transfer region 30 to be transferred to the intermediate transfer belt is formed.

中間転写ベルト18の回転方向に関してローラ24の直ぐ上流側のベルト部分34に対向して、図面時計回り方向に回転する二次転写ローラ32が設けてある。二次転写ローラ32は、シリコーンやウレタンなどの発泡ゴム材からなり、二次転写ローラの表面電気抵抗値が10〜1012Ω/cm程度となるよう発泡ゴム材にはカーボンブラックが分散されている。ベルト部分34と二次転写ローラ32は、矢印方向に沿ってシート(記録媒体)Sが通過しこれにより中間転写ベルト18上の重ね合わせトナー画像(後述)がシート上に転写される二次転写領域36を形成している。二次転写領域36を通過した中間転写ベルト18部分上のトナー(未転写トナー)を除去するために、ローラ24と26との間のベルト18部分にクリーニングユニット38が設けられている。 A secondary transfer roller 32 that rotates in the clockwise direction of the drawing is provided facing the belt portion 34 immediately upstream of the roller 24 with respect to the rotation direction of the intermediate transfer belt 18. The secondary transfer roller 32 is made of a foam rubber material such as silicone or urethane, and carbon black is dispersed in the foam rubber material so that the surface transfer resistance of the secondary transfer roller is about 10 5 to 10 12 Ω / cm 2. Has been. The belt portion 34 and the secondary transfer roller 32 pass through the sheet (recording medium) S along the direction of the arrow, and thereby the secondary toner image (described later) on the intermediate transfer belt 18 is transferred onto the sheet. Region 36 is formed. In order to remove the toner (untransferred toner) on the intermediate transfer belt 18 portion that has passed through the secondary transfer region 36, a cleaning unit 38 is provided in the belt 18 portion between the rollers 24 and 26.

クリーニングユニット38は、硬度67°のポリウレタンゴム製のブレード39を食い込み量1mmで中間転写ベルト18に対して15°の角度で当接させて(このときの当接力は、20N/m)、中間転写ベルト18上の未転写トナーを除去するように構成されている。 The cleaning unit 38 causes a polyurethane rubber blade 39 having a hardness of 67 ° to come into contact with the intermediate transfer belt 18 at a biting amount of 1 mm at an angle of 15 ° (the contact force at this time is 20 N / m 2 ). The untransferred toner on the intermediate transfer belt 18 is removed.

かかる構成を備えたプリンタ2において、コントローラ(後述)は帯電装置6を駆動して感光体ドラム4表面を一様に帯電させる。コントローラは、画像メモリ(図示せず)に記憶されたカラー画像データに基づいて制御信号を生成し、露光装置8に送出する。露光装置8は、感光体ドラム4上にレーザ光8aを選択的に照射する。その結果、レーザ光8aが照射された表面部分の電位は減衰し、感光体ドラム4上にシアン用の潜像が形成される。感光体ドラム4上のシアン用潜像は、該潜像に現像装置10Cにより混合シアン現像剤が供給されることにより顕像化されて、シアントナー画像が形成される。シアントナー画像は、感光体ドラム4の回転により一次転写領域30に搬送され、中間転写ベルト18上に転写される。   In the printer 2 having such a configuration, a controller (described later) drives the charging device 6 to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 4. The controller generates a control signal based on the color image data stored in the image memory (not shown) and sends it to the exposure device 8. The exposure device 8 selectively irradiates the photosensitive drum 4 with laser light 8a. As a result, the potential of the surface portion irradiated with the laser beam 8a is attenuated, and a cyan latent image is formed on the photosensitive drum 4. The cyan latent image on the photosensitive drum 4 is visualized by supplying a mixed cyan developer to the latent image by the developing device 10C, and a cyan toner image is formed. The cyan toner image is conveyed to the primary transfer region 30 by the rotation of the photosensitive drum 4 and transferred onto the intermediate transfer belt 18.

次に、混合マゼンタ現像剤を用い同様にして感光体ドラム4上に形成されたマゼンタトナー画像は、シアントナー画像と重ね合わさるように中間転写ベルト18上に転写される。続いて、単一のイエロー現像剤を用い同様にして感光体ドラム4上に形成されたイエロートナー画像は、シアンおよびマゼンタトナー画像と重ね合わさるように中間転写ベルト18上に転写される。その後、単一のブラック現像剤を用い同様にして感光体ドラム4上に形成されたブラックトナー画像は、シアン、マゼンタ、およびイエロートナー画像と重ね合わさるように中間転写ベルト18上に転写される。   Next, the magenta toner image formed on the photosensitive drum 4 in the same manner using the mixed magenta developer is transferred onto the intermediate transfer belt 18 so as to overlap the cyan toner image. Subsequently, the yellow toner image formed on the photosensitive drum 4 in the same manner using a single yellow developer is transferred onto the intermediate transfer belt 18 so as to be superimposed on the cyan and magenta toner images. Thereafter, the black toner image formed on the photosensitive drum 4 in the same manner using a single black developer is transferred onto the intermediate transfer belt 18 so as to be superimposed on the cyan, magenta, and yellow toner images.

重ね合わせ画像は、中間転写ベルト18の移動により二次転写領域36に搬送される。他方、シートSは、不図示のシート供給カセットから二次転写領域36に供給される。重ね合わせ画像は、二次転写ローラ32の作用により二次転写領域36を通過するシートSに転写される。   The superimposed image is conveyed to the secondary transfer region 36 by the movement of the intermediate transfer belt 18. On the other hand, the sheet S is supplied from a sheet supply cassette (not shown) to the secondary transfer region 36. The superimposed image is transferred to the sheet S that passes through the secondary transfer region 36 by the action of the secondary transfer roller 32.

カラートナー画像が形成されたシートSは不図示の定着装置に供給され、カラートナー画像がシートSに定着される。   The sheet S on which the color toner image is formed is supplied to a fixing device (not shown), and the color toner image is fixed on the sheet S.

シートSに転写されなかったトナーはクリーニングユニット38によって除去される。   The toner that has not been transferred to the sheet S is removed by the cleaning unit 38.

次に、感光体ドラム4に形成される潜像および混合現像剤について詳しく説明する。プリンタ2は、階調を表現するためにレーザビーム8aのパルス幅変調制御を行う。したがって、潜像は、電位減衰レベルの小さな「低濃度」領域と電位減衰レベルの大きな「高濃度」領域とを含む。レーザ照射時間が比較的短ければ、感光体ドラム表面の電位減衰は小さく(電位は飽和せず)、したがって低濃度領域が形成される。他方、レーザ照射時間が十分長ければ、感光体ドラム表面の電位減衰は大きく(電位は飽和)、したがって高濃度領域が形成される。本願において、「低濃度」の潜像領域および「高濃度」の潜像領域はそれぞれ現像剤が供給されてハイライト部およびシャドウ部が形成される領域を表す。   Next, the latent image formed on the photosensitive drum 4 and the mixed developer will be described in detail. The printer 2 performs pulse width modulation control of the laser beam 8a in order to express gradation. Therefore, the latent image includes a “low density” region having a small potential decay level and a “high density” region having a large potential decay level. If the laser irradiation time is relatively short, the potential attenuation on the surface of the photosensitive drum is small (the potential does not saturate), and thus a low density region is formed. On the other hand, if the laser irradiation time is sufficiently long, the potential attenuation on the surface of the photosensitive drum is large (the potential is saturated), and thus a high density region is formed. In the present application, a “low density” latent image area and a “high density” latent image area represent areas where a developer is supplied to form a highlight portion and a shadow portion, respectively.

上述したように、シアン現像剤は、色相がほぼ同一で反射濃度が異なる2種類のトナーからなる混合現像剤である。現像剤収容器14C内の現像剤の混合比は、R以上となるように調整される。本実施形態では、混合比を低反射濃度トナーの高反射濃度トナーに対する重量比と定義するが、別の定義を用いてもよい。上述の定義に従えば、Rは0より大きく1より小さな値である。すなわち、現像剤収容器14C内には、高反射濃度シアントナーが低反射濃度シアントナーよりも多く混合されている。 As described above, the cyan developer is a mixed developer composed of two types of toners having substantially the same hue and different reflection densities. The mixing ratio of the developer in the developer container 14C is adjusted to be RL or more. In the present embodiment, the mixing ratio is defined as the weight ratio of the low reflection density toner to the high reflection density toner, but another definition may be used. According to the above definition, R L is a value greater than 0 and less than 1. That is, the developer container 14C contains a higher amount of high reflection density cyan toner than the low reflection density cyan toner.

図3(a),(b)は、低反射濃度シアントナーと高反射濃度シアントナーの例を示す。図3(a)の例では、高反射濃度トナー40Hは、樹脂42に着色剤44Hおよび帯電制御剤46を分散してなる。外添処理剤48を添加してもよい。低反射濃度トナー40Lは、着色剤44Lが着色剤44Hより反射濃度が低い点を除いて高反射濃度トナー40Hとほぼ同一である。図3(b)の例では、着色剤44H,44Lの反射濃度を同一にし、樹脂42に対する着色剤44Hの重量比を着色剤44Lの場合よりも大きくしている。後者の例では、一例として、混合比の適正な範囲を0.45以上とし、上記重量比を低反射濃度シアントナーでは4%、高反射濃度シアントナーでは10%とする。   3A and 3B show examples of a low reflection density cyan toner and a high reflection density cyan toner. In the example of FIG. 3A, the high reflection density toner 40H is obtained by dispersing a colorant 44H and a charge control agent 46 in a resin 42. An external additive 48 may be added. The low reflection density toner 40L is substantially the same as the high reflection density toner 40H except that the colorant 44L has a lower reflection density than the colorant 44H. In the example of FIG. 3B, the reflection densities of the colorants 44H and 44L are the same, and the weight ratio of the colorant 44H to the resin 42 is larger than that of the colorant 44L. In the latter example, as an example, an appropriate range of the mixing ratio is 0.45 or more, and the weight ratio is 4% for the low reflection density cyan toner and 10% for the high reflection density cyan toner.

現像装置10Cの現像ローラ16Cに対する低反射濃度シアントナーの付着力を高反射濃度トナーに比べて小さくし、これにより低反射濃度シアントナーが感光体ドラム4により容易に付着できるようにするために、低反射濃度シアントナーの帯電量を高反射濃度シアントナーに比べて小さくしている。これを実現するために、各シアントナーに添加する電荷制御剤などの後処理剤の量を異ならせている。   In order to make the adhesion of the low reflection density cyan toner to the developing roller 16C of the developing device 10C smaller than that of the high reflection density toner so that the low reflection density cyan toner can be easily attached to the photosensitive drum 4. The charge amount of the low reflection density cyan toner is smaller than that of the high reflection density cyan toner. In order to realize this, the amount of post-treatment agent such as a charge control agent added to each cyan toner is varied.

図4を参照して、低反射濃度および高反射濃度シアントナーからなる混合シアン現像剤の特性について説明する。図4は、バイアス電圧Vが印加された現像ローラと感光体ドラム上の潜像領域との間の電位差の関数として、感光体ドラム上に付着する低反射濃度シアントナーおよび高反射濃度シアントナーの各量を示す。 With reference to FIG. 4, the characteristics of the mixed cyan developer composed of the low reflection density and high reflection density cyan toner will be described. FIG. 4 shows a low reflection density cyan toner and a high reflection density cyan toner deposited on the photosensitive drum as a function of the potential difference between the developing roller to which the bias voltage V B is applied and the latent image area on the photosensitive drum. Each amount is shown.

図4に示すように、現像ローラと感光体ドラム上の潜像領域との間の電位差が比較的小さければ、低反射濃度シアントナーと現像ローラとの間の付着力は高反射濃度シアントナーの場合に比べて小さいので、低反射濃度シアントナーが主として潜像領域に供給される。現像ローラと感光体ドラム上の潜像領域との間の電位差がある値ΔV1よりも小さい場合、電位差が大きいほど、感光体ドラムの潜像領域に供給される低反射濃度シアントナーの量は多い。電位差がΔV1よりも大きい場合、感光体ドラムに供給される低反射濃度シアントナーの量は実質的に一定である(すなわち低反射濃度トナーの供給量は飽和する。)。これは、電位差がある程度大きければ、潜像領域に対向する混合シアン現像剤中の大部分の低反射濃度シアントナーが潜像領域に供給されることを意味する。   As shown in FIG. 4, if the potential difference between the developing roller and the latent image area on the photosensitive drum is relatively small, the adhesion force between the low reflection density cyan toner and the development roller is the high reflection density cyan toner. As a result, the low reflection density cyan toner is mainly supplied to the latent image area. When the potential difference between the developing roller and the latent image area on the photosensitive drum is smaller than a certain value ΔV1, the amount of the low reflection density cyan toner supplied to the latent image area of the photosensitive drum increases as the potential difference increases. . When the potential difference is larger than ΔV1, the amount of low reflection density cyan toner supplied to the photosensitive drum is substantially constant (ie, the supply amount of low reflection density toner is saturated). This means that if the potential difference is large to some extent, most of the low reflection density cyan toner in the mixed cyan developer facing the latent image area is supplied to the latent image area.

他方、現像ローラと感光体ドラム上の潜像領域との間の電位差が比較的小さければ、該潜像領域に供給される高反射濃度シアントナーの量は少ない。しかしながら、現像ローラと感光体ドラム上の潜像領域との間の電位差が大きいほど、電位差がある値ΔV2よりも小さければ、感光体ドラムの潜像領域に供給される高反射濃度シアントナーの量は多い。電位差がΔV2よりも大きい場合、感光体ドラムに供給される高反射濃度シアントナーの量は実質的に一定である(すなわち高反射濃度トナーの供給量は飽和する。)。これは、電位差が十分大きければ、潜像領域に対向する混合シアン現像剤中の大部分の高反射濃度シアントナー(したがって潜像領域に対向する大部分の混合シアン現像剤)が潜像領域に供給されることを意味する。電位差がΔV2より大きい場合の感光体ドラムに供給される2種類のシアントナーの重量比は、現像剤収容器内の2種類のシアントナーの混合比とほぼ同一である。   On the other hand, if the potential difference between the developing roller and the latent image area on the photosensitive drum is relatively small, the amount of high reflection density cyan toner supplied to the latent image area is small. However, the larger the potential difference between the developing roller and the latent image area on the photosensitive drum, the greater the amount of high reflection density cyan toner supplied to the latent image area of the photosensitive drum as long as the potential difference is smaller than a certain value ΔV2. There are many. When the potential difference is larger than ΔV2, the amount of high reflection density cyan toner supplied to the photosensitive drum is substantially constant (ie, the supply amount of high reflection density toner is saturated). This is because, if the potential difference is sufficiently large, most of the high reflection density cyan toner in the mixed cyan developer facing the latent image area (and thus the majority of the mixed cyan developer facing the latent image area) will enter the latent image area. It means that it is supplied. The weight ratio of the two types of cyan toner supplied to the photosensitive drum when the potential difference is larger than ΔV2 is substantially the same as the mixing ratio of the two types of cyan toner in the developer container.

上記説明から明らかなように、高濃度の潜像領域(シャドウ部に対応)を現像する際においても低反射濃度シアントナーが供給されることは避けられない。したがって、高濃度の潜像領域を現像する場合に、1種類のシアントナーのみを利用する従来の画像形成装置と同一の付着量で同一の画像濃度を得るためには、本実施形態に係るプリンタ2に用いられる高反射濃度シアントナーは、従来の画像形成装置で用いられるシアントナーよりも反射濃度を大きくする必要がある。一例として、従来の単一のシアントナーの樹脂に対する着色剤の重量比が8%の場合、高反射濃度シアントナーの上記重量比を10%とする。   As is clear from the above description, it is inevitable that the low reflection density cyan toner is supplied even when developing a high density latent image area (corresponding to a shadow portion). Therefore, when developing a high-density latent image region, in order to obtain the same image density with the same adhesion amount as that of a conventional image forming apparatus that uses only one type of cyan toner, the printer according to this embodiment is used. The high reflection density cyan toner used in No. 2 needs to have a higher reflection density than the cyan toner used in the conventional image forming apparatus. As an example, when the weight ratio of the colorant to the resin of the conventional single cyan toner is 8%, the weight ratio of the high reflection density cyan toner is set to 10%.

以上のように、低濃度の潜像領域(ハイライト部に対応)を現像するのに低反射濃度シアントナーが主として用いられる。このことはマゼンタ現像剤に関しても成り立つ。したがって、プリンタ2は、低濃度の潜像領域を主に低反射濃度トナーで現像することで粒状性のないきめ細やかな画像を可能にする。   As described above, the low reflection density cyan toner is mainly used to develop the low density latent image area (corresponding to the highlight portion). This is also true for magenta developers. Therefore, the printer 2 enables a fine image without graininess by developing a low density latent image area mainly with a low reflection density toner.

シアンおよびマゼンタ現像剤に関し、写真画像など比較的多くのハイライト部を含む画像をプリンタ2を用いて連続印刷する場合、多量の低反射濃度トナーが消費される。その結果、現像剤中の単位体積当たりの低反射濃度トナー量は減少する。このため、現像ローラから低濃度潜像領域に供給される高反射濃度トナー量が増加し、画像の粒状性が増加する。低反射濃度トナー量が減少するほど現像剤の上記混合比は小さくなる。そこで、プリンタ2は、シアンおよびマゼンタ現像剤の各混合比を制御して予め決められた適正な値R以上となるように構成してある。 When cyan and magenta developers are used to continuously print an image including a relatively large number of highlights such as a photographic image using the printer 2, a large amount of low reflection density toner is consumed. As a result, the amount of low reflection density toner per unit volume in the developer decreases. For this reason, the amount of high reflection density toner supplied from the developing roller to the low density latent image region increases, and the graininess of the image increases. As the amount of low reflection density toner decreases, the mixing ratio of the developer decreases. Therefore, the printer 2 is configured to control each mixing ratio of cyan and magenta developer so as to be equal to or more than a predetermined appropriate value RL .

このトナー混合比を計測する目的のため、シアンおよびマゼンタ現像剤に関して、低反射濃度トナーと高反射濃度トナーの球形度を異ならせている。本実施形態において、球形度は、トナー粒子の投影像の面積と等しい面積の円の周囲長さを該投影像の周囲長さで除算して求めている。球形度は複数のトナー粒子の平均から求められる。「トナー粒子の投影像の面積と等しい面積の円の周囲長さ」と「トナー粒子の投影像の周囲長さ」は、例えば、粒子像解析装置(例えば、ホソカワミクロン株式会社製FPIA−2100)を利用して求められる。球形度の値は、1に近いほどトナー粒子は真円に近く、トナー粒子表面の凹凸状態の程度を正確に示す指標となる。   For the purpose of measuring the toner mixing ratio, the sphericity of the low reflection density toner and the high reflection density toner are different for cyan and magenta developers. In this embodiment, the sphericity is obtained by dividing the circumference of a circle having an area equal to the area of the projected image of toner particles by the circumference of the projected image. The sphericity is obtained from the average of a plurality of toner particles. The “peripheral length of a circle having an area equal to the area of the projected image of the toner particles” and “peripheral length of the projected image of the toner particles” are, for example, a particle image analyzer (for example, FPIA-2100 manufactured by Hosokawa Micron Corporation). Required to use. The closer the sphericity value is to 1, the closer the toner particles are to a perfect circle, which is an index that accurately indicates the degree of unevenness on the toner particle surface.

本実施形態では、図5に示す低反射濃度及び高反射濃度シアントナーの球形度のように、低反射濃度トナーの球形度を高反射濃度トナーの球形度より大きくしてある。これにより、球形度の違いによって感光体ドラム4に対する付着力が異なることを利用して、付着する量、いわゆる現像量から混合比を計測することができる。   In this embodiment, like the sphericity of the low reflection density and high reflection density cyan toner shown in FIG. 5, the sphericity of the low reflection density toner is larger than the sphericity of the high reflection density toner. Thereby, the mixing ratio can be measured from the amount of adhesion, so-called development amount, utilizing the fact that the adhesion force to the photosensitive drum 4 varies depending on the difference in sphericity.

なお、確認のために、上述においても付着力について説明されているが、上述の「付着力」は現像ローラに対する付着力であり、それはトナー帯電量に起因する力である。それに対するここでの「付着力」は、感光体ドラム4に対する付着力であり、それは球形度、すなわち形状(上述したように、トナー粒子表面の凹凸状態の程度)に起因する力である。   For the sake of confirmation, the adhesion force is also described in the above, but the above-mentioned “adhesion force” is the adhesion force to the developing roller, which is a force resulting from the toner charge amount. The “adhesion force” here is an adhesion force to the photosensitive drum 4, which is a force due to the sphericity, that is, the shape (the degree of unevenness of the toner particle surface as described above).

以下、混合比の計測について詳細に説明する。   Hereinafter, the measurement of the mixing ratio will be described in detail.

混合比を計測するために現像量を測定する。現像量を測定する手段は、上述した、シアンとマゼンタに関するバイアス電圧印加装置に含まれている。以下、上述では詳細に説明しなかったバイアス電圧印加装置を説明する。   The development amount is measured to measure the mixing ratio. The means for measuring the development amount is included in the above-described bias voltage applying device for cyan and magenta. In the following, a bias voltage applying device that has not been described in detail above will be described.

図6は、現像ローラ16Cにバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加装置の構成を示す図である。バイアス電圧印加装置50Cは、現像ローラ16Cに直流電圧と交流電圧が重畳されてなる振動電圧を印加するための直列に接続された交流電源51と直流電源52とを有する。また、直流電源52は接地された抵抗53に接続されており、交流電源51と直流電源52の間には接地されたコンデンサ54が接続されている。これにより、現像ローラ16Cから感光体ドラム4にトナー55を供給する振動電界を発生させる。振動電界により、トナー55は、現像ローラ16Cと感光体ドラム4の間の間隙(例えば、150μmの間隙)56を飛翔する。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a bias voltage applying device that applies a bias voltage to the developing roller 16C. The bias voltage applying device 50C includes an AC power source 51 and a DC power source 52 connected in series for applying an oscillating voltage in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developing roller 16C. The DC power source 52 is connected to a grounded resistor 53, and a grounded capacitor 54 is connected between the AC power source 51 and the DC power source 52. Thereby, an oscillating electric field for supplying the toner 55 from the developing roller 16C to the photosensitive drum 4 is generated. Due to the oscillating electric field, the toner 55 flies through a gap 56 (for example, a gap of 150 μm) 56 between the developing roller 16 </ b> C and the photosensitive drum 4.

現像ローラ16Cによって帯電されて電荷量を有するトナー55が振動電界によって現像ローラ16Cから感光体ドラム4へ供給されると、抵抗53の両端の電位差Vが変化する。言い換えると、電位差Vの変化量は現像ローラ16Cから移動した電荷量に対応しており、対応する電位差Vを測定すれば電荷量が算出できる。 When the toner 55 having a charge amount is charged by the developing roller 16C is supplied from the developing roller 16C to the photosensitive drum 4 by the oscillating electric field, the potential difference V R across the resistor 53 is changed. In other words, the variation of the potential difference V R corresponds to the amount of charge transferred from the developing roller 16C, the amount of charge by measuring the corresponding voltage difference V R can be calculated.

また1つのトナーあたりの電荷量は略一定であることから、現像ローラ16Cから移動した電荷量は現像量に対応している(図7参照。)。そのため、算出した電荷量から現像量を算出することができる。   Further, since the charge amount per toner is substantially constant, the charge amount moved from the developing roller 16C corresponds to the development amount (see FIG. 7). Therefore, the development amount can be calculated from the calculated charge amount.

以上により、現像量を測定するには、電位差Vを測定すればよいことがわかる。電位差Vは、増幅回路57で増幅されてA/D変換回路58でデジタル信号に変換されて後述のコントローラに送出される。この電位差信号に基づいて現像量が測定される。このように、抵抗53、増幅回路57、A/D変換回路58を有するバイアス電圧印加装置50Cが現像量を測定する手段として機能している。 Thus, in measuring the amount of development it is seen to be by measuring the potential difference V R. Potential V R is amplified by the amplifier circuit 57 is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 58 is sent to the controller described later. The development amount is measured based on the potential difference signal. Thus, the bias voltage application device 50C having the resistor 53, the amplifier circuit 57, and the A / D conversion circuit 58 functions as a means for measuring the development amount.

混合比を計測する際、バイアス電圧印加装置50Cは、所定の範囲の現像ギャップ(上述したように、感光体ドラムの潜像電位と現像ローラの平均電位の差)の振動電界(所定の振動電界)になるようなバイアス電圧を現像ローラに印加するように構成されている。それとともに、プリンタ2は、所定の範囲の現像ギャップで現像するように構成されている。   When measuring the mixing ratio, the bias voltage applying device 50C is configured to generate an oscillating electric field (predetermined oscillating electric field) of a developing gap in a predetermined range (as described above, the difference between the latent image potential of the photosensitive drum and the average potential of the developing roller). ) Is applied to the developing roller. At the same time, the printer 2 is configured to develop with a development gap within a predetermined range.

「所定の範囲の現像ギャップ」での範囲とは、感光体ドラム4へ供給されるトナー(現像されるトナー)において、低反射濃度トナーの比率が高反射濃度トナーの比率より高い範囲、好ましくは、ほとんどが低反射濃度トナーでその量が飽和量または飽和量に近い量であるような範囲である。   The range in the “development gap of a predetermined range” is a range where the ratio of the low reflection density toner is higher than the ratio of the high reflection density toner in the toner supplied to the photosensitive drum 4 (toner to be developed), preferably The range is such that most of the toner has a low reflection density and the amount thereof is a saturation amount or an amount close to the saturation amount.

図8を用いて所定の範囲を説明する。図8は、球形度の違いによって影響を受ける低反射濃度および高反射濃度トナーの現像量と現像ギャップΔVとの関係を示している。図において、(I)の一点鎖線は適正な混合比R以上である時の球形度が小さい高反射濃度トナーを示し、(II)の実線は適正な混合比R以上である時の球形度が大きい低反射濃度トナーを示している。図に示すように、球形度が大きいトナーの方が、小さい現像ギャップΔVで現像されることがわかる。 The predetermined range will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows the relationship between the development amounts of the low reflection density and high reflection density toners affected by the difference in sphericity and the development gap ΔV. In the figure, the alternate long and short dash line (I) indicates a high reflection density toner having a small sphericity when the mixing ratio RL is equal to or higher, and the solid line (II) indicates a spherical shape when the mixing ratio RL is equal to or higher. A low reflection density toner having a large degree is shown. As shown in the figure, it can be seen that toner having a larger sphericity is developed with a smaller development gap ΔV.

図において、所定の範囲に該当する範囲は、ΔVとΔVとの間の範囲である。この所定の範囲において混合比が適正な混合比R以上である場合、球形度が大きいトナーの現像量はGで、球形度が小さいトナーの現像量はGである。現像量Gの方がGより大きい。また、所定の範囲において、感光体ドラム4に付着する総トナー量、いわゆる総現像量GはG+Gである。そのため、所定の範囲において、総現像量が混合比R以上である場合の総現像量Gから少し減少すると、その減少したトナーのほとんどは球形度が大きいトナーであることがわかる。したがって、所定の範囲において、総現像量の減少は球形度が大きいトナーの減少と略対応しており、また、球形度の大きいトナーの減少、すなわち低反射濃度トナーの減少は混合比の低下に対応していることから、総現像量の減少は混合比の低下に略対応していることがわかる。 In the figure, the range corresponding to the predetermined range is a range between ΔV a and ΔV b . When the mixing ratio in the predetermined range is proper mixing ratio R L or more, the amount of development sphericity is large toner in G L, the amount of development sphericity is less toner is G S. It is greater than G S towards the developing amount G L. Further, in a predetermined range, the total amount of toner attached to the photosensitive drum 4, a so-called total development amount G T is G L + G S. Therefore, in a predetermined range, the total amount of development is slightly reduced from the total amount of development G T if it is the mixture ratio R L or more, most of the reduced toner understood that sphericity is large toner. Therefore, in a predetermined range, a decrease in the total development amount substantially corresponds to a decrease in toner having a large sphericity, and a decrease in toner having a large sphericity, that is, a decrease in low reflection density toner results in a decrease in the mixing ratio. From the correspondence, it can be seen that the decrease in the total development amount substantially corresponds to the decrease in the mixing ratio.

したがって、所定の範囲の現像ギャップで現像を行って得られる電位差信号と混合比は対応していることになる。その対応関係を図9に示す。混合比が高くなるほど、所定の範囲の現像ギャップで現像を行って得られる電位差信号が示す抵抗の両端の電位差(電圧)が高くなる。図中、電圧Vは、混合比が適正な値Rに対応する値である。 Therefore, the potential difference signal obtained by performing development with a development gap within a predetermined range corresponds to the mixing ratio. The correspondence is shown in FIG. The higher the mixing ratio, the higher the potential difference (voltage) across the resistor indicated by the potential difference signal obtained by performing development with a development gap within a predetermined range. In the figure, the voltage V R, the mixing ratio is a value corresponding to a proper value R L.

まとめると、プリンタ2は、所定の範囲の現像ギャップで現像を行い、該現像によって変化したバイアス電圧印加装置50Cの抵抗53の両端の電位差を示す電位差信号と予め調べられた図9に示すような電位差信号と混合比との関係に基づいて、混合現像剤の混合比を計測し、混合比が適正な値R以上になるように混合比を調整する。 In summary, the printer 2 performs development with a development gap within a predetermined range, and the potential difference signal indicating the potential difference between both ends of the resistor 53 of the bias voltage applying device 50C changed by the development and the potential difference signal as shown in FIG. Based on the relationship between the potential difference signal and the mixing ratio, the mixing ratio of the mixed developer is measured, and the mixing ratio is adjusted so that the mixing ratio is equal to or more than an appropriate value RL .

また、1トナーあたりの電荷量は、湿度などの環境によって大きく変化する。したがって、プリンタは、環境毎の1トナーあたりの電荷量を予め調べておき、環境毎の電荷量とバイアス電圧印加装置の抵抗の両端の電位差を示す電位差信号に基づいて現像量を測定するようにするのが好ましい。その場合、例えば温度や湿度を測定する手段を有する必要がある。   In addition, the amount of charge per toner varies greatly depending on the environment such as humidity. Therefore, the printer checks the charge amount per toner for each environment in advance, and measures the development amount based on the potential difference signal indicating the charge amount for each environment and the potential difference between both ends of the resistance of the bias voltage application device. It is preferable to do this. In that case, for example, it is necessary to have means for measuring temperature and humidity.

図1に戻って、現像装置10C,10M,10Y,10Kはそれぞれ、画質を保証するある程度の量の現像剤が収容器14C,14M,14Y,14Kに残っているか否か(言い換えれば、現像装置(の現像剤収容器)がニアエンプティであるか否か)を検出するエンプティセンサ62C,62M,62Y,62Kを収容器側壁部に備える。エンプティセンサは、例えば、発光素子および受光素子を備えた光学式センサである。発光素子から出射した光が現像剤により遮光されて受光素子に入射しない場合、エンプティセンサは信号を出力しない。この場合、収容器には十分な量の現像剤が残っている。発光素子から出射した光が受光素子に入射する場合、エンプティセンサは信号を出力する。この場合、収容器には現像剤が僅かしか残っておらず画質が保証できなくなる。   Returning to FIG. 1, each of the developing devices 10C, 10M, 10Y, and 10K determines whether or not a certain amount of developer that guarantees the image quality remains in the containers 14C, 14M, 14Y, and 14K (in other words, the developing device). Empty sensors 62C, 62M, 62Y, 62K for detecting (whether or not the developer container is near empty) are provided on the container side wall. The empty sensor is, for example, an optical sensor including a light emitting element and a light receiving element. When the light emitted from the light emitting element is blocked by the developer and does not enter the light receiving element, the empty sensor does not output a signal. In this case, a sufficient amount of developer remains in the container. When light emitted from the light emitting element enters the light receiving element, the empty sensor outputs a signal. In this case, only a small amount of developer remains in the container, and image quality cannot be guaranteed.

現像装置10C,10M,10Y,10Kにはそれぞれ、現像装置に各現像剤を補給するための補給装置64C,64M,64Y,64Kが連結されている。より詳しくは、図10に示すように、補給装置64Cは、低反射濃度シアントナーTおよび高反射濃度シアントナーTをそれぞれ収容する2つの収容器66L,66Hと搬送スクリュ68L,68Hとを備える。搬送スクリュ68L,68Hは、低反射濃度シアントナーTおよび高反射濃度シアントナーTを搬送路69L,69Hを介して補給口70L,70Hまで搬送して現像剤収容器14Cに落下させるためのものである。現像剤収容器14Cは、低反射濃度および高反射濃度シアントナーを撹拌して混合するためのアジテータ(図示せず)を備える。スクリュ68L,68Hは、駆動回路72に電気的に接続されたモータ71L,71Hにそれぞれ駆動連結されている。駆動回路72は、プリンタ2の印字動作を制御するコントローラ74からの信号に応じてモータ71L,71Hを駆動するようになっている。 Replenishing devices 64C, 64M, 64Y, and 64K for replenishing the developing device with each developer are connected to the developing devices 10C, 10M, 10Y, and 10K, respectively. More specifically, as shown in FIG. 10, supply device 64C includes two container 66L to accommodate low reflection density cyan toner T L and the high reflection density cyan toner T H, respectively, 66H and conveying screws 68L, and 68H Prepare. Conveying screws 68L, 68H are low reflection density cyan toner T L and conveying path 69L highly reflective density cyan toner T H, replenishing port 70L through 69H, for dropping the developer container 14C and conveyed to 70H Is. The developer container 14C includes an agitator (not shown) for stirring and mixing the low reflection density and high reflection density cyan toner. The screws 68L and 68H are drivingly coupled to motors 71L and 71H electrically connected to the driving circuit 72, respectively. The drive circuit 72 drives the motors 71L and 71H according to a signal from the controller 74 that controls the printing operation of the printer 2.

補給装置64Mは、2つのトナー収容器にそれぞれ低反射濃度マゼンタトナーおよび高反射濃度マゼンタトナーが収容されることを除いて、補給装置64Cと同様の構成を備える。   The replenishing device 64M has the same configuration as the replenishing device 64C except that the low reflection density magenta toner and the high reflection density magenta toner are accommodated in the two toner containers, respectively.

補給装置64Y,64Kはそれぞれ、1つのトナー収容器に1種類のトナーが収容される従来のもので、本明細書では説明を省略する。   Each of the replenishing devices 64Y and 64K is a conventional one in which one type of toner is stored in one toner container, and description thereof is omitted in this specification.

バイアス電圧印加装置(現像量測定手段)50のA/D変換回路58からの信号(電位差信号)は、コントローラ74に出力されるようになっている。以下に示すように、コントローラ74は、現像装置の一つに関する検出信号に応じて対応する補給装置を制御して、現像剤収容器に制御された量のトナーを補給する。   A signal (potential difference signal) from the A / D conversion circuit 58 of the bias voltage application device (development amount measuring means) 50 is output to the controller 74. As will be described below, the controller 74 controls a corresponding replenishing device in response to a detection signal relating to one of the developing devices to replenish a controlled amount of toner to the developer container.

次に、図10とともに図11に示すフローチャートを参照して、シアン現像剤の補給シーケンスを説明する。このシーケンスは、例えば、プリンタ2を起動した場合や現像装置10Cを予め決められた期間使用する毎に行われる。まず、ステップS1で、コントローラ74は、検出信号がエンプティセンサ62Cから出力されているか否かを判断する。検出信号が出力されていない場合、すなわち、十分な量のシアン現像剤が収容器14Cに残っている場合、ステップS2に進み、収容器14Cのシアン混合現像剤の混合比を計測するために、シアンの面積率が100%のベタトナーバッチ画像を所定の現像ギャップ(図8におけるΔVa〜ΔVb)で感光体ドラム4に形成する(現像する)。形成する画像に対応する図9に示すような電位差信号と混合比は予め調べており、それを参照するならば、形成する画像はベタトナーパッチ画像でなくてもよい。感光体ドラム4に形成された混合比を測定するための画像は一次転写をおこなわず、感光体ドラム4用のクリーニングユニット(図示せず)によってクリーニング除去される。   Next, the cyan developer replenishment sequence will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 11 together with FIG. This sequence is performed, for example, when the printer 2 is activated or whenever the developing device 10C is used for a predetermined period. First, in step S1, the controller 74 determines whether or not a detection signal is output from the empty sensor 62C. When the detection signal is not output, that is, when a sufficient amount of cyan developer remains in the container 14C, the process proceeds to step S2 in order to measure the mixing ratio of the cyan mixed developer in the container 14C. A solid toner batch image having a cyan area ratio of 100% is formed (developed) on the photosensitive drum 4 with a predetermined development gap (ΔVa to ΔVb in FIG. 8). The potential difference signal and the mixing ratio as shown in FIG. 9 corresponding to the image to be formed are checked in advance, and if it is referred to, the image to be formed need not be a solid toner patch image. The image for measuring the mixing ratio formed on the photosensitive drum 4 is not subjected to primary transfer but is removed by cleaning by a cleaning unit (not shown) for the photosensitive drum 4.

次に、ステップS3に進み、所定の現像ギャップで現像した際に送出されたバイアス電圧印加装置50のA/D変換回路58からの信号の電圧(電位差)がV以上(混合比がR以上)であるか否かを判断する(このように、コントローラ74はA/D変換回路58からの電圧に基づいて二種類のトナーの混合比を計測する手段として機能する。)。電圧がV以上である場合、補給は行わず、現像装置10Cはシアン現像剤を感光体ドラム4に供給できる状態となる(ステップS5)。その後、フローは終了する。 Next, the process proceeds to step S3, and the voltage (potential difference) of the signal from the A / D conversion circuit 58 of the bias voltage applying device 50 sent when developing at a predetermined development gap is equal to or higher than V L (mixing ratio is R L (As described above, the controller 74 functions as a means for measuring the mixing ratio of the two types of toners based on the voltage from the A / D conversion circuit 58). When the voltage is equal to or higher than V L , replenishment is not performed, and the developing device 10C can supply the cyan developer to the photosensitive drum 4 (step S5). Thereafter, the flow ends.

ステップ3で、電圧がVより小さい場合(現像剤収容器14C内の低反射濃度シアントナー量が不足している場合)、ステップS4に進み、電圧がV以上(混合比がR以上)となるようにトナー収容器66Lから現像剤収容器14Cに低反射濃度シアントナーを補給する。その後、フローは、ステップS5に進む。 If the voltage is lower than VL in step 3 (when the amount of low reflection density cyan toner in the developer container 14C is insufficient), the process proceeds to step S4, where the voltage is VL or higher (mixing ratio is RL or higher). ), The low-concentration density cyan toner is supplied from the toner container 66L to the developer container 14C. Thereafter, the flow proceeds to step S5.

ステップS1で、エンプティセンサ62Cから信号が出力されている場合、すなわち、十分な量のシアン現像剤が収容器14Cに残っていない場合、ステップS6に進み、低反射濃度および高反射濃度シアントナーを適当な量(エンプティでなくなる)だけトナー収容器60L、60Hから現像剤収容器14Cに補給する。その後、ステップS1に戻る。   If a signal is output from the empty sensor 62C in step S1, that is, if a sufficient amount of cyan developer does not remain in the container 14C, the process proceeds to step S6, where low reflection density and high reflection density cyan toner is added. The developer container 14C is replenished from the toner containers 60L and 60H by an appropriate amount (not empty). Then, it returns to step S1.

本補給シーケンスでは、プリンタ2を起動した場合や現像装置10Cを予め決められた期間使用する毎に行われるようにしたが、これに加えて、コントローラ74がエンプティセンサ62Cから現像装置10Cがニアエンプティであることを示す信号を受けた場合に自動的に開始されるようにしてもよい。この場合、ステップS2〜S5が行われる。   This replenishment sequence is performed when the printer 2 is started up or whenever the developing device 10C is used for a predetermined period. In addition, the controller 74 causes the emptying sensor 62C to change the developing device 10C to near empty. It may be automatically started when a signal indicating that is received. In this case, steps S2 to S5 are performed.

マゼンタ現像剤の補給動作はシアン現像剤の場合と同一である。   The magenta developer supply operation is the same as that for the cyan developer.

イエローおよびブラック現像剤の補給動作は従来と同じである。すなわち、コントローラ74は、エンプティセンサ62Yまたは62Kから信号を受けると、補給装置64Yまたは64Kを制御して、対応するトナーをトナー収容器から現像剤収容器14Yまたは14Kに補給する。   The replenishment operation of the yellow and black developers is the same as the conventional one. That is, when receiving a signal from the empty sensor 62Y or 62K, the controller 74 controls the replenishing device 64Y or 64K to replenish the corresponding toner from the toner container to the developer container 14Y or 14K.

全ての現像装置10C〜10Kが感光体ドラム4に現像剤を供給可能な状態となれば、プリンタ2はプリント可能状態となる。   If all of the developing devices 10C to 10K can supply the developer to the photosensitive drum 4, the printer 2 is ready for printing.

最後に、トナーは、重合トナーであってもよいし、粉砕トナーであってもよい。   Finally, the toner may be a polymerized toner or a pulverized toner.

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す構成図。1 is a configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. バイアス電圧を説明するための波形図。The wave form diagram for demonstrating a bias voltage. (a)異なる反射濃度の着色剤を用いた低反射濃度シアントナーと高反射濃度シアントナーの例を示す図。(b)異なる量の着色剤を用いた低反射濃度シアントナーと高反射濃度シアントナーの例を示す図。FIG. 5A is a diagram illustrating an example of a low reflection density cyan toner and a high reflection density cyan toner using colorants having different reflection densities. FIG. 6B is a diagram illustrating an example of a low reflection density cyan toner and a high reflection density cyan toner using different amounts of colorant. 感光体ドラムと現像ローラの電位差と、感光体ドラムに供給される低反射濃度シアントナーおよび高反射濃度シアントナーの量との関係を示すグラフ。6 is a graph showing a relationship between a potential difference between a photosensitive drum and a developing roller and amounts of low reflection density cyan toner and high reflection density cyan toner supplied to the photosensitive drum. 低反射濃度シアントナーおよび高反射濃度シアントナーの球形度を示すグラフ。The graph which shows the sphericity of a low reflection density cyan toner and a high reflection density cyan toner. 現像量測定手段として機能するバイアス電圧印加装置の構成図。The block diagram of the bias voltage application apparatus which functions as a developing amount measurement means. 電荷量と現像量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between an electric charge amount and development amount. 球形度が異なるトナーと現像ギャップとの関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the toner from which sphericity differs, and a development gap. トナー混合比とバイアス電圧印加装置からの信号が示す電圧との関係を示すグラフ。6 is a graph showing a relationship between a toner mixing ratio and a voltage indicated by a signal from a bias voltage applying device. 図1のシアン用現像装置および該装置に現像剤を補給する補給装置を示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the cyan developing device of FIG. 1 and a replenishing device that replenishes developer to the device. シアン現像剤の補給処理を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a cyan developer supply process.

符号の説明Explanation of symbols

2 画像形成装置
4 感光体ドラム(像担持体)
14 混合現像剤収容器
16 現像ローラ(現像剤担持体)
50 バイアス電圧印加装置(振動電界発生手段)
74 コントローラ(混合比計測手段)
2 Image forming apparatus 4 Photosensitive drum (image carrier)
14 Mixed developer container 16 Developing roller (developer carrier)
50 Bias voltage application device (vibrating electric field generating means)
74 controller (mixing ratio measuring means)

Claims (2)

色相がほぼ同一で反射濃度および球形度が異なる2種類のトナーを混合してなる現像剤を収容する混合現像剤収容器と、
現像剤担持体と像担持体の間に振動電界を発生させる振動電界発生手段と、
現像量を測定する現像量測定手段と、
測定された現像量に基づいて混合現像剤収容器内の2種類のトナーの混合比を計測する混合比計測手段とを有し、
振動電界発生手段は、混合比を計測する際、所定の振動電界を発生させることを特徴とする画像形成装置。
A mixed developer container for containing a developer obtained by mixing two types of toners having substantially the same hue and different reflection density and sphericity;
An oscillating electric field generating means for generating an oscillating electric field between the developer carrier and the image carrier;
A developing amount measuring means for measuring the developing amount;
Mixing ratio measuring means for measuring a mixing ratio of two types of toner in the mixed developer container based on the measured development amount;
The oscillating electric field generating means generates a predetermined oscillating electric field when measuring the mixing ratio.
色相がほぼ同一で反射濃度および球形度が異なる2種類のトナーを混合してなる現像剤の混合比を画像形成装置において計測する混合比計測方法であって、
所定の振動電界で現像を行う工程と、
現像量を測定する工程と、
測定された現像量に基づいて混合現像剤収容器内の2種類のトナーの混合比を計測する工程とを有することを特徴とする現像剤の混合比計測方法。
A mixing ratio measurement method for measuring a mixing ratio of a developer formed by mixing two kinds of toners having substantially the same hue and different reflection density and sphericity in an image forming apparatus,
Developing with a predetermined oscillating electric field;
Measuring the development amount;
And a step of measuring a mixing ratio of two types of toner in the mixed developer container based on the measured development amount.
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JP2011085687A (en) * 2009-10-14 2011-04-28 Konica Minolta Business Technologies Inc Electrophotographic toner and image forming method

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