JP2008076576A - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents

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JP2008076576A JP2006253548A JP2006253548A JP2008076576A JP 2008076576 A JP2008076576 A JP 2008076576A JP 2006253548 A JP2006253548 A JP 2006253548A JP 2006253548 A JP2006253548 A JP 2006253548A JP 2008076576 A JP2008076576 A JP 2008076576A
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Koji Amauchi
康二 天内
Seiichi Shigeta
誠一 繁田
Yasuhisa Ebara
康久 荏原
Yuzuru Ebara
譲 江原
Yuji Matsuda
雄二 松田
Kazuhiko Kobayashi
和彦 小林
Toshiyuki Uchida
俊之 内田
Kensho Funamoto
憲昭 船本
Keisuke Sugiyama
恵介 杉山
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus configured to have proper image density with respect to density variations caused by the shaking of components and developing gap variations, a process cartridge, and a replacement kit. <P>SOLUTION: The image forming apparatus comprises an image forming apparatus 1 main body; the process cartridge which has an image carrier capable of carrying an electrostatic latent image, a developing roller 24 which supplies toner to the electrostatic latent image forming on the image carrier to form a toner image, and is configured to be attachable to and detachable from the image forming apparatus 1 body; a driving source 61 which drives the developing roller 24; a transfer device which transfers the toner image to a transfer material; and a fixing device which fixes the transferred toner image on the transfer material. The image forming apparatus 1 is further equipped with a density variation control means 62 for issuing a rotation pulse command with respect to the driving source 61, based on the density variation information on the developed toner image to perform control so that density variation of one rotation of the developing roller is held constant. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、像担持体上に形成される潜像をトナーにより現像する現像装置を備えるプロセスカートリッジ、それを備えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a process cartridge including a developing device that develops a latent image formed on an image carrier with toner, and an image forming apparatus including the process cartridge.

従来、現像装置の一例として、複数の固定磁極を有するマグネットとこのマグネットを囲む円筒状の現像スリーブとを有する現像ローラを備え、現像スリーブの外周面を、感光体の外周面と一定の現像ギャップをもって対向させ、現像ローラを中心線回りに回転させるようにした現像装置が知られている。
このような現像装置では、マグネットが形成する磁界の磁力線に沿った現像剤(但し、磁性キャリアとトナーとを有する2成分現像剤)の穂立ちが現像スリーブの外周面に発生する。穂立ちした現像剤においては、穂立ちに係る磁性キャリアに対し帯電したトナーが付着している。
そして、穂立ちした現像剤中のトナーが感光体と対向する位置で感光体の表面に転移することにより、感光体の表面に形成されている静電潜像にトナーが付着してトナー画像が形成される。
マグネットは複数の磁極を備え、それぞれの磁極を形成する磁石が棒状などに形成されていて、とくに現像スリーブ表面の現像領域部分では現像剤を立ち上げる現像主磁極を備えている。現像スリーブとマグネットとの少なくとも一方が回転することで、現像スリーブ表面に穂立ちを起こしている現像剤が移動するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of a developing device, a developing roller having a magnet having a plurality of fixed magnetic poles and a cylindrical developing sleeve surrounding the magnet is provided, and the outer peripheral surface of the developing sleeve is connected to the outer peripheral surface of the photoreceptor and a constant developing gap. And a developing device in which a developing roller is rotated around a center line is known.
In such a developing device, the rising of the developer (however, a two-component developer having a magnetic carrier and toner) along the magnetic field lines of the magnetic field generated by the magnet occurs on the outer peripheral surface of the developing sleeve. In the spiked developer, charged toner adheres to the magnetic carrier related to the spike.
Then, the toner in the spiked developer is transferred to the surface of the photoreceptor at a position facing the photoreceptor, so that the toner adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor and the toner image is formed. It is formed.
The magnet includes a plurality of magnetic poles, and the magnets forming the respective magnetic poles are formed in a bar shape or the like. In particular, the developing main surface has a developing main magnetic pole for raising the developer in the developing region portion of the developing sleeve surface. By rotating at least one of the developing sleeve and the magnet, the developer that is raised on the surface of the developing sleeve moves.

図10は従来の現像ローラを示す概略図である。図11はこの現像ローラを備えた現像装置の概略図である。従来の現像ローラ及び現像装置の構成の一例を示す図10及び図11において、現像ローラ100は、円筒状の現像スリーブ102と、その両端部にそれぞれ固定されたフランジ103とを備えている。
現像スリーブ102の内部には磁場発生手段としてマグネット101が設けられ、現像ローラ100は中心線回りに回転可能に支持されている。この現像ローラ100は、現像剤規制ブレード104、感光体105(図10)に近接して配置されている。
このように、現像ローラ100は、現像剤規制ブレード104、感光体105に近接して配置されているため、現像スリーブ102に振れがあると、現像剤規制ブレード104もしくは感光体105との間のギャップが現像スリーブ102の回転周期で変動することになる。
FIG. 10 is a schematic view showing a conventional developing roller. FIG. 11 is a schematic view of a developing device provided with this developing roller. 10 and 11 showing an example of the configuration of the conventional developing roller and developing device, the developing roller 100 includes a cylindrical developing sleeve 102 and flanges 103 fixed to both ends thereof.
Inside the developing sleeve 102, a magnet 101 is provided as a magnetic field generating means, and the developing roller 100 is supported so as to be rotatable around a center line. The developing roller 100 is disposed in the vicinity of the developer regulating blade 104 and the photoreceptor 105 (FIG. 10).
As described above, since the developing roller 100 is disposed in the vicinity of the developer regulating blade 104 and the photosensitive member 105, if the developing sleeve 102 is shaken, the developing roller 100 is located between the developer regulating blade 104 or the photosensitive member 105. The gap varies with the rotation period of the developing sleeve 102.

これにより、現像ローラ100が担持する現像剤量のムラや現像能力のムラが生じてしまい、結果として、感光体105上に形成されたトナー画像が現像スリーブ102の振れに応じたピッチで濃度ムラが生じてしまう。従って、高画質を得るためには現像スリーブ102の振れ精度を高くする必要がある。
上記の濃度ムラは、現像スリーブ102と感光体105との間のギャップ(現像ギャップ)の変動や速度変動によって発生する。具体的には、現像工程では、現像スリーブ102上の2成分現像剤中のトナーが、磁性キャリアから離脱して感光体105の静電潜像上に転移する。
この際、現像スリーブ102が感光体105と一定の現像ギャップを保ちながら等速回転することが望ましいが、現像スリーブ102の振れの影響で、現像ギャップが微妙に変動してしまう。そして、この変動が、感光体105上に形成された静電潜像へのトナー付着量を変化させ、濃度ムラを出現させてしまう。
As a result, unevenness in the amount of developer carried on the developing roller 100 and unevenness in developing ability occur, and as a result, the toner image formed on the photoconductor 105 has uneven density at a pitch corresponding to the shake of the developing sleeve 102. Will occur. Therefore, in order to obtain high image quality, it is necessary to increase the deflection accuracy of the developing sleeve 102.
The density unevenness is caused by a change in the gap (development gap) between the developing sleeve 102 and the photosensitive member 105 or a speed change. Specifically, in the developing process, the toner in the two-component developer on the developing sleeve 102 is detached from the magnetic carrier and transferred onto the electrostatic latent image on the photoreceptor 105.
At this time, it is desirable for the developing sleeve 102 to rotate at a constant speed while maintaining a constant developing gap with the photosensitive member 105, but the developing gap slightly fluctuates due to the influence of the shaking of the developing sleeve 102. This variation changes the amount of toner adhering to the electrostatic latent image formed on the photosensitive member 105 and causes density unevenness to appear.

とくに近年では、画像の高画質化に伴って現像ギャップが狭小化される傾向にある。そして、現像ギャップの狭小化が進むにつれて、現像ギャップの変動又は速度変動による濃度ムラが顕著に現れるようになってきているため、現像ギャップの変動又は速度変動は無視できないものとなっている。かかる不都合に対する対策として種々の技術が提案されている(例えば、特許文献1乃至4参照)。
特許文献1には、画像パッチ濃度を検出して現像ローラの速度を制御する技術が開示されている。また、特許文献2には、画像パッチ濃度を検出して現像ローラの速度を制御するカラー画像形成装置が開示されている。さらに、特許文献3には、現像装置の駆動にステッピングモータを使用する技術が、そして特許文献4には、位置ずれと濃度調整用マーク検知に同じセンサを用いる技術が開示されている。
特開2002−062727公報 特開2002−116586公報 特開平06−076960号公報 特開2001−166553公報
Particularly in recent years, the development gap tends to be narrowed as the image quality is improved. As the development gap becomes narrower, density unevenness due to fluctuations in the development gap or speed fluctuations becomes more prominent. Therefore, fluctuations in the development gap or speed fluctuations cannot be ignored. Various techniques have been proposed as countermeasures against such inconvenience (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
Patent Document 1 discloses a technique for detecting the image patch density and controlling the speed of the developing roller. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 discloses a color image forming apparatus that detects the image patch density and controls the speed of the developing roller. Further, Patent Document 3 discloses a technique that uses a stepping motor for driving the developing device, and Patent Document 4 discloses a technique that uses the same sensor for detecting a positional deviation and a density adjustment mark.
JP 2002-062727 A JP 2002-116586 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-076960 JP 2001-166553 A

しかしながら、高画質を得るためには無視できない、現像ギャップの変動又は速度変動を抑える現像スリーブの振れ精度を高くするための部品精度向上も限界があり、かつ精度向上にあたり部品価格の上昇は避けることができず、画像形成装置全体のコストアップにつながっている。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、部品の振れや現像ギャップ変動によって発生する濃度変動に対して、現像スリーブの1回転周期の濃度変動成分を抽出し、さらに位相及び振幅を算出し、前記濃度変動に対して現像スリーブを回転させる現像駆動モータに対して、濃度変動が一定に保たれるような現像スリーブ回転を得られる補正パルスにて前記現像駆動モータがフィードバック制御され、適正な画像濃度が得られる構成を有する画像形成装置を提供することにある。
However, there is a limit to improving the accuracy of parts to increase the runout accuracy of the developing sleeve, which can not be ignored in order to obtain high image quality, and to suppress fluctuations in development gaps or speed fluctuations. This leads to an increase in the cost of the entire image forming apparatus.
Accordingly, an object of the present invention is to extract the density fluctuation component of one rotation cycle of the developing sleeve with respect to the density fluctuation caused by the component shake and the development gap fluctuation in consideration of the above situation, and further, the phase and amplitude. The development drive motor is feedback-controlled with a correction pulse that obtains rotation of the development sleeve so that the density fluctuation is kept constant with respect to the development drive motor that rotates the development sleeve with respect to the density fluctuation. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a configuration capable of obtaining an appropriate image density.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、画像形成装置本体と、静電潜像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給し、トナー像を現像する現像ローラと、前記現像ローラを駆動する駆動源と、を備えた画像形成装置において、現像された前記トナー像の濃度変動情報を基に前記駆動源に対して回転パルス指令を与え、前記現像ローラの1回転の濃度変動を一定に保つように制御する濃度変動制御手段を備えた画像形成装置を特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記濃度変動制御手段は、前記像担持体上に形成後に転写材担持体に転写されたテストトナーパターンの濃度を検出するパターン検出手段と、連続した複数個の前記テストトナーパターンの濃度から前記現像ローラの周期で発生している濃度変動成分を抽出して前記濃度変動周期の位相値及び振幅値を求める演算手段と、該演算手段の演算結果に基づき前記現像ローラの回転数を、濃度変動周期を相殺する回転数へと変位させるための変位目標設定パルスを算出する算出手段と、から構成され、前記現像ローラの前記駆動源を前記変位目標設定パルスによってフィードバック制御する請求項1記載の画像形成装置を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is directed to an image forming apparatus main body, an image carrier capable of carrying an electrostatic latent image, and an electrostatic latent image formed on the image carrier. In the image forming apparatus comprising a developing roller for supplying toner to the toner image and developing the toner image, and a driving source for driving the developing roller, the driving source is controlled based on density fluctuation information of the developed toner image. The image forming apparatus includes a density fluctuation control unit that gives a rotation pulse command to the developer roller so as to keep the density fluctuation of one rotation of the developing roller constant.
According to a second aspect of the present invention, the density variation control means includes a pattern detection means for detecting the density of the test toner pattern transferred to the transfer material carrier after being formed on the image carrier, and a plurality of continuous detections. Based on the calculation results of the calculation means for extracting the density fluctuation component generated in the cycle of the developing roller from the density of the test toner patterns and obtaining the phase value and amplitude value of the density fluctuation period. Calculating means for calculating a displacement target setting pulse for displacing the rotation speed of the developing roller to a rotation speed that cancels the density fluctuation period, and the driving source of the developing roller is used as the displacement target setting pulse. The image forming apparatus according to claim 1, wherein feedback control is performed according to the above.

また、請求項3に記載の発明は、前記駆動源の駆動を前記現像ローラに伝達する回転体と、該回転体の回転位置の基準となる基準マークと、該基準マークを検出する基準マーク検出手段と、を備えた請求項1又は2記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、前記変位目標設定パルスを算出するタイミングは、前記現像ローラを含むユニットが交換されたタイミングである請求項1乃至3の何れか一項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、前記装置本体側に前記基準マーク及び基準マーク検出手段を備え、前記変位目標設定パルスを算出するタイミングは、前記装置本体に備えたカバーの開閉動作時のタイミングである請求項1乃至3の何れか一項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、静電潜像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給し、トナー像を現像する現像ローラと、を有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジであって、少なくとも前記画像形成装置本体に設けた駆動源の駆動を前記現像ローラに伝達する回転体を備えるプロセスカートリッジを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotating body that transmits driving of the driving source to the developing roller, a reference mark that serves as a reference for the rotational position of the rotating body, and a reference mark detection that detects the reference mark. And an image forming apparatus according to claim 1 or 2.
According to a fourth aspect of the present invention, the timing for calculating the displacement target setting pulse is a timing at which a unit including the developing roller is replaced. It is characterized by.
According to a fifth aspect of the present invention, the apparatus main body includes the reference mark and the reference mark detection means, and the timing for calculating the displacement target setting pulse is determined when the cover provided in the apparatus main body is opened or closed. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the timing is timing.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image carrier that can carry an electrostatic latent image, and a developing roller that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the image carrier and develops the toner image. And a process cartridge that is configured to be detachable from the image forming apparatus main body, and includes a rotating body that transmits at least driving of a driving source provided in the image forming apparatus main body to the developing roller. Features a cartridge.

また、請求項7に記載の発明は、前記回転体の周方向の位相及び前記振幅値を保存する記録媒体を有する請求項6記載のプロセスカートリッジを特徴とする。
また、請求項8に記載の発明は、前記記録媒体を前記画像形成装置本体側に設けた記憶媒体読み取り装置によって読み取る請求項7記載のプロセスカートリッジを特徴とする。
また、請求項9に記載の発明は、請求項6乃至8の何れか一項記載のプロセスカートリッジを複数個搭載した画像形成装置を特徴とする。
また、請求項10に記載の発明は、各トナーカートリッジにおける前記現像ローラは、各々独立して駆動可能である請求項9記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項11に記載の発明は、前記パターン検出手段は、前記テストトナーパターンの濃度を検出するとともに、カラー画像の位置合わせのための位置検出を行う請求項9又は10記載の画像形成装置を特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the process cartridge according to the sixth aspect, further comprising a recording medium that stores the circumferential phase and the amplitude value of the rotating body.
According to an eighth aspect of the invention, there is provided a process cartridge according to the seventh aspect, wherein the recording medium is read by a storage medium reading device provided on the image forming apparatus main body side.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including a plurality of process cartridges according to any one of the sixth to eighth aspects.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the developing roller in each toner cartridge can be driven independently.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth or tenth aspect, the pattern detecting unit detects a density of the test toner pattern and detects a position for aligning a color image. It is characterized by.

本発明によれば、実施の形態でも述べているように、現像スリーブの部品精度によらず濃度変動を安定化することが可能で、部品の高精度化を必要とせず、部品のコストアップなく、全体コストを低く抑え、良好な画質を得る画像形成装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, as described in the embodiment, it is possible to stabilize the concentration fluctuation irrespective of the component accuracy of the developing sleeve, and it is not necessary to increase the accuracy of the component, and the cost of the component is not increased. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus which can reduce the overall cost and obtain a good image quality.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は画像形成装置の一例であるカラープリンタを示す概略図である。図1を参照して、カラープリンタの動作を説明する。
画像形成装置(カラープリンタ)1本体内には、ドラム状の感光体として構成された4つの像担持体2Y、2M、2C、2BKが、後述する転写材の搬送方向A1に沿って配列されている。
図示の実施の形態において、転写材の搬送方向A1の最上流側の像担持体2Yの表面にはイエロートナー像が、次の像担持体2Mの表面にはマゼンタトナー像が形成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a color printer which is an example of an image forming apparatus. The operation of the color printer will be described with reference to FIG.
In the main body of the image forming apparatus (color printer) 1, four image carriers 2Y, 2M, 2C and 2BK configured as drum-shaped photoconductors are arranged along a transfer material conveyance direction A1 to be described later. Yes.
In the illustrated embodiment, a yellow toner image is formed on the surface of the image carrier 2Y on the most upstream side in the transfer material transport direction A1, and a magenta toner image is formed on the surface of the next image carrier 2M.

また、次の像担持体2Cの表面にはシアントナー像が、さらに、次の像担持体2BKの表面にはブラックトナー像がそれぞれ形成されるように構成され、これらの像担持体2Y、2M、2C、2BKはそれぞれ矢印B1方向に回転駆動される。
像担持体2Y、2M、2C、2BKに対向して転写材搬送装置3が配置され、この転写材搬送装置3は、支持ローラ4、5、6、7と、その支持ローラ4、5、6、7に巻き掛けられた無端ベルトよりなる転写ベルト8とを有し、この転写ベルト8は転写材の搬送方向A1に回転駆動される。
かかる転写ベルト8の表面に各像担持体2Y、2M、2C、2BKが当接しており、しかも転写ベルト8を挟んで、各像担持体2Y、2M、2C、2BKに対向した位置には、転写装置の一例である転写ブラシ9Y、9M、9C、9BKがそれぞれ配置されている。
Further, a cyan toner image is formed on the surface of the next image carrier 2C, and a black toner image is formed on the surface of the next image carrier 2BK. These image carriers 2Y, 2M 2C and 2BK are each driven to rotate in the direction of arrow B1.
A transfer material transport device 3 is disposed opposite to the image carriers 2Y, 2M, 2C, and 2BK. The transfer material transport device 3 includes support rollers 4, 5, 6, and 7 and support rollers 4, 5, and 6 thereof. , 7 and a transfer belt 8 comprising an endless belt wound around the transfer belt 7. The transfer belt 8 is rotationally driven in the transfer material conveying direction A1.
Each image carrier 2Y, 2M, 2C, 2BK is in contact with the surface of the transfer belt 8, and at a position facing each image carrier 2Y, 2M, 2C, 2BK across the transfer belt 8, Transfer brushes 9Y, 9M, 9C, and 9BK, which are examples of the transfer device, are respectively disposed.

一方、画像形成装置1本体内の下部には、シート給送装置10の給紙カセット11が配置され、この給紙カセット11内に配置された底板12上に、例えば、転写紙より成る転写材Sが積載されている。
最上位の転写材Sの上面に当接した給送ローラ13が反時計方向に回転駆動されることにより、その最上位の転写材Sが矢印C方向に給送され、その給送された転写材Sはレジストローラ対14の回転によって所定のタイミングで各像担持体2Y、2M、2C、2BKと転写ベルト8との間の転写部に向けて給送される。
ここで、前述のようにイエロー用の像担持体2Yの表面にはイエロートナー像が形成されており、かかる像担持体2Yと転写ベルト8の間の転写部を転写材Sが通過する時、転写ブラシ9Yの作用により、像担持体2Yの表面に形成されたイエロートナー像が転写材Sの表面に転写される。
On the other hand, a sheet feeding cassette 11 of the sheet feeding apparatus 10 is disposed in the lower part of the main body of the image forming apparatus 1, and a transfer material made of transfer paper, for example, is placed on a bottom plate 12 disposed in the sheet feeding cassette 11. S is loaded.
When the feeding roller 13 in contact with the upper surface of the uppermost transfer material S is rotationally driven counterclockwise, the uppermost transfer material S is fed in the direction of arrow C, and the fed transfer. The material S is fed toward the transfer portion between the image carriers 2Y, 2M, 2C, and 2BK and the transfer belt 8 at a predetermined timing by the rotation of the registration roller pair 14.
Here, as described above, a yellow toner image is formed on the surface of the image carrier 2Y for yellow, and when the transfer material S passes through the transfer portion between the image carrier 2Y and the transfer belt 8, The yellow toner image formed on the surface of the image carrier 2Y is transferred onto the surface of the transfer material S by the action of the transfer brush 9Y.

この転写材Sは引き続きマゼンタ用の像担持体2M、シアン用の像担持体2C及びブラック用の像担持体2BKと転写ベルト8との間の各転写部を順次通過し、各転写ブラシ9M、9C、9BKの作用により、各像担持体2M、2C、2BK上の各色のトナー像が、すでに転写材S上に転写されたイエロートナー像上に重ね合せて順次転写される。
上述のようにして表面に4色の重ね合せトナー像が転写された転写材Sは、定着ローラ15と加圧ローラ16の間を通り、この時、熱と圧力の作用によって、そのトナー像が転写材Sの表面に定着される。次いで、この転写材Sは矢印Eで示すように排紙トレイ17上にスタックされる。
各像担持体2Y、2M、2C、2BKと、その表面にトナー像を形成するのに必要な各要素は、それぞれ一体的なプロセスカートリッジ18Y、18M、18C、18BKとして構成されている。
これらの各プロセスカートリッジ18Y、18M、18C、18BKの構成は実質的に同一であるため、そのうちの1つのイエロー用の像担持体2Yを有するプロセスカートリッジ18Yの構成と作用だけを図2を参照して説明する。
The transfer material S successively passes through the transfer portions between the magenta image carrier 2M, the cyan image carrier 2C, the black image carrier 2BK, and the transfer belt 8, and each transfer brush 9M, By the action of 9C and 9BK, the toner images of the respective colors on the image carriers 2M, 2C, and 2BK are sequentially transferred while being superimposed on the yellow toner image that has already been transferred onto the transfer material S.
The transfer material S on which the four-color superimposed toner image is transferred onto the surface as described above passes between the fixing roller 15 and the pressure roller 16, and at this time, the toner image is formed by the action of heat and pressure. It is fixed on the surface of the transfer material S. Next, the transfer material S is stacked on the paper discharge tray 17 as indicated by an arrow E.
Each image carrier 2Y, 2M, 2C, 2BK and each element necessary for forming a toner image on the surface thereof are configured as an integral process cartridge 18Y, 18M, 18C, 18BK, respectively.
Since the configuration of each of these process cartridges 18Y, 18M, 18C, and 18BK is substantially the same, only the configuration and operation of the process cartridge 18Y having one yellow image carrier 2Y will be described with reference to FIG. I will explain.

図2はイエロー用の像担持体を有するプロセスカートリッジの構成を示す断面図である。図2に示すように、このプロセスカートリッジ18Yの像担持体2Yは、ユニットケース19に回転自在に組み付けられて矢印B1方向に回転駆動される。
像担持体2Yの表面には、ユニットケース19に回転自在に支持された帯電ローラ20が回転しながら当接し、この帯電ローラ20により像担持体2Yの表面が所定の極性に帯電される。
一方、画像形成装置1本体内には、図1に示すように、プロセスカートリッジ18Yとは別にレーザ書き込みユニット21が配置され、このレーザ書き込みユニット21から出射する光変調されたレーザビームLによって、図2に示すように帯電後の像担持体2Yの表面が露光され、これによって像担持体2Y表面にイエロー画像用の静電潜像が形成される。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a process cartridge having a yellow image carrier. As shown in FIG. 2, the image carrier 2Y of the process cartridge 18Y is rotatably attached to the unit case 19 and is driven to rotate in the direction of arrow B1.
A charging roller 20 rotatably supported on the unit case 19 is in contact with the surface of the image carrier 2Y while rotating, and the surface of the image carrier 2Y is charged to a predetermined polarity by the charging roller 20.
On the other hand, in the main body of the image forming apparatus 1, as shown in FIG. 1, a laser writing unit 21 is arranged separately from the process cartridge 18Y, and the light modulated laser beam L emitted from the laser writing unit 21 As shown in FIG. 2, the surface of the charged image carrier 2Y is exposed, whereby an electrostatic latent image for a yellow image is formed on the surface of the image carrier 2Y.

像担持体2Y表面上に形成された静電潜像は、現像装置22によってイエロートナー像として可視像化される。この現像装置22は、ユニットケース19の一部により構成された現像ケース23と、この現像ケース23に回転自在に支持されて反時計方向に回転駆動される現像ローラ24とを有し、現像ケース23には、イエロー色のトナーとキャリアを有する粉体状の2成分系現像剤DYが収容されている。
この現像剤DYは現像ローラ24上に担持されて搬送され、規制ブレード26により量を規制されて現像ローラ24と像担持体2Yとの間の現像領域に運ばれる。現像剤DY中のトナーは像担持体2Y表面に形成された静電潜像に静電的に移行して静電潜像がイエロートナー像として可視像化される。
The electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier 2Y is visualized as a yellow toner image by the developing device 22. The developing device 22 includes a developing case 23 constituted by a part of the unit case 19 and a developing roller 24 that is rotatably supported by the developing case 23 and is driven to rotate counterclockwise. 23 stores a powdery two-component developer DY having a yellow toner and a carrier.
The developer DY is carried on the developing roller 24 and conveyed, and the amount of the developer DY is regulated by the regulating blade 26 and is carried to the developing region between the developing roller 24 and the image carrier 2Y. The toner in the developer DY is electrostatically transferred to an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier 2Y, and the electrostatic latent image is visualized as a yellow toner image.

上記イエロートナー像は、前述のようにして、転写材Sの表面に転写され、その転写後に像担持体2Y表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置27によって除去される。
このクリーニング装置27は、ユニットケース19の一部により構成されたクリーニングケース28と、このクリーニングケース28に回転自在に支持されて回転駆動されるクリーニングブラシ29と、基端部がクリーニングケース28に固定されたクリーニングブレード30とを有している。クリーニングブラシ29とクリーニングブレード30が像担持体2Yの表面に当接してその表面の転写残トナーを掻き取って除去する。
The yellow toner image is transferred onto the surface of the transfer material S as described above, and the transfer residual toner adhering to the surface of the image carrier 2Y after the transfer is removed by the cleaning device 27.
The cleaning device 27 includes a cleaning case 28 constituted by a part of the unit case 19, a cleaning brush 29 rotatably supported by the cleaning case 28, and a base end portion fixed to the cleaning case 28. The cleaning blade 30 is provided. The cleaning brush 29 and the cleaning blade 30 come into contact with the surface of the image carrier 2Y and scrape off the transfer residual toner on the surface.

図3はプロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された時の様子を示す断面図である。像担持体(感光体ドラム)2Yを含むプロセスカートリッジ18Yは、画像形成装置1本体に対して着脱可能に装着されている。図3はこのプロセスカートリッジ18Yが画像形成装置1本体に装着された時の様子を示している。
図3に示すように、ドラム状の像担持体2Yは、円筒状の像担持体本体39と、その長手方向各端部に固定されたフランジ部材40、41を含み、手前側(図面の下側)のフランジ部材40は軸受42を介してユニットケース19に回転自在に支持され、奥側(図面の上側)のフランジ部材41は画像形成装置1本体に回転自在に支持された軸43に着脱可能に連結されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state when the process cartridge is mounted on the image forming apparatus main body. The process cartridge 18Y including the image carrier (photosensitive drum) 2Y is detachably attached to the main body of the image forming apparatus 1. FIG. 3 shows a state when the process cartridge 18Y is mounted on the main body of the image forming apparatus 1.
As shown in FIG. 3, the drum-shaped image carrier 2Y includes a cylindrical image carrier body 39 and flange members 40 and 41 fixed to respective longitudinal ends thereof. The side flange member 40 is rotatably supported by the unit case 19 via a bearing 42, and the back side (upper side in the drawing) flange member 41 is attached to and detached from a shaft 43 that is rotatably supported by the main body of the image forming apparatus 1. Connected as possible.

軸43は、画像形成装置1本体の奥側の側板31と、この側板31に不動に固定された支持板32とからなる位置決めホルダー44に、軸受47、48を介して回転自在に支持されている。
また、奥側のフランジ部材41の回転中心部に形成された中心孔49に軸43の先端部に固定されたジョイント50が係合する。このジョイント50の先端部に突起(図示せず)が形成され、中心孔49の内周面にも穴(図示せず)が形成される。
かかるジョイント50と中心孔49が互いに嵌合し、これらが互いに噛み合い、軸43の回転が像担持体2Yに伝えられるように構成されている。この状態で、プロセスカートリッジ18Yのユニットケース19が、画像形成装置1本体に対して位置決めされて保持される。
The shaft 43 is rotatably supported via bearings 47 and 48 on a positioning holder 44 including a side plate 31 on the back side of the main body of the image forming apparatus 1 and a support plate 32 fixed to the side plate 31. Yes.
Further, the joint 50 fixed to the distal end portion of the shaft 43 is engaged with the center hole 49 formed in the rotation center portion of the flange member 41 on the back side. A protrusion (not shown) is formed at the tip of the joint 50, and a hole (not shown) is also formed on the inner peripheral surface of the center hole 49.
The joint 50 and the center hole 49 are fitted to each other, and are engaged with each other, and the rotation of the shaft 43 is transmitted to the image carrier 2Y. In this state, the unit case 19 of the process cartridge 18Y is positioned and held with respect to the main body of the image forming apparatus 1.

プロセスカートリッジ18Yを、画像形成装置1本体の手前側、すなわち、図3に矢印Fで示した方向に引くと、ジョイント50と像担持体2Yの中心孔49が外れ、像担持体2Yを含めたプロセスカートリッジ18Yを画像形成装置1本体の手前側に引き出すことができる。
逆に、プロセスカートリッジ18Yを、画像形成装置1本体の奥側、すなわち、矢印Fと反対方向に押し込むと、図3に示したように像担持体2Yの中心孔49とジョイント50が嵌合し、その両者の突起及び穴(図示せず)が互いに噛み合い、ドラム状の像担持体2Yと軸43が同心状に位置決めされる。
上記軸43の、ジョイント50が固定された側の端部と反対側の端部に、ギヤとして構成された回転体51が、モータ52の軸に固定されたギヤ53を介して固定連結されている。
When the process cartridge 18Y is pulled toward the front side of the main body of the image forming apparatus 1, that is, in the direction indicated by the arrow F in FIG. 3, the joint 50 and the center hole 49 of the image carrier 2Y are detached, and the image carrier 2Y is included. The process cartridge 18Y can be pulled out to the front side of the main body of the image forming apparatus 1.
On the contrary, when the process cartridge 18Y is pushed into the back side of the main body of the image forming apparatus 1, that is, in the direction opposite to the arrow F, the center hole 49 of the image carrier 2Y and the joint 50 are fitted as shown in FIG. Both projections and holes (not shown) mesh with each other, and the drum-shaped image carrier 2Y and the shaft 43 are positioned concentrically.
A rotating body 51 configured as a gear is fixedly connected to an end portion of the shaft 43 opposite to the end portion to which the joint 50 is fixed via a gear 53 fixed to the shaft of the motor 52. Yes.

図4は本発明による濃度変動制御手段を説明する概略ブロック図である。本発明による画像形成装置においては、現像装置22(図2)で現像されたトナー画像の現像濃度変動情報を基に、現像ローラ24を駆動する現像ローラ駆動源61に対し現像ローラ24の1回転の濃度変動を一定に保つことが可能なように回転パルス指令を与える濃度変動制御手段62を備えている。
図5は図4の濃度変動制御手段の詳細を説明する概略ブロック図である。本発明による画像形成装置においては、現像装置22(図2)により像担持体2Y上に形成されたトナー像を転写材担持体である転写ベルト8に担持された転写材に転写し、出力画像を得る構成になっている。
FIG. 4 is a schematic block diagram for explaining density variation control means according to the present invention. In the image forming apparatus according to the present invention, one rotation of the developing roller 24 with respect to the developing roller driving source 61 for driving the developing roller 24 based on the development density fluctuation information of the toner image developed by the developing device 22 (FIG. 2). The density fluctuation control means 62 for giving a rotation pulse command is provided so that the density fluctuation can be kept constant.
FIG. 5 is a schematic block diagram for explaining the details of the density fluctuation control means of FIG. In the image forming apparatus according to the present invention, the toner image formed on the image carrier 2Y by the developing device 22 (FIG. 2) is transferred to the transfer material carried on the transfer belt 8 as the transfer material carrier, and the output image is transferred. It is the composition which obtains.

上述した濃度変動制御手段62は、濃度変動成分検出用の、像担持体2Y上に形成されかつ転写材担持体(転写ベルト)8に転写されたテストトナーパターンの濃度を検出するパターン検出手段63を含んでいる。
また、濃度変動制御手段62は、連続した複数個のテストトナーパターンの濃度検出データから現像ローラ24(図4)の周期で発生している濃度変動成分を抽出しかつ濃度変動周期の位相値及び振幅値を求める演算手段64、及び演算結果に基づき、現像ローラ24の回転数を濃度変動周期が相殺されるように設定された現像ローラ24の回転数へ可変させる変位目標パルスを算出する算出手段65を含んでいる。
現像駆動モータ(現像ローラ駆動源)61(図4)はこの変位目標設定パルスによって駆動されるように制御され、この現像駆動モータ61を、濃度変動制御手段62によってフィードバック制御することで、現像ローラ24の回転数を変更させ、現像ローラ24の周期の濃度変動を低減するように構成されている。
The density fluctuation control means 62 described above detects the density of the test toner pattern formed on the image carrier 2Y and transferred to the transfer material carrier (transfer belt) 8 for detecting density fluctuation components. Is included.
Further, the density fluctuation control means 62 extracts density fluctuation components generated in the cycle of the developing roller 24 (FIG. 4) from the density detection data of a plurality of continuous test toner patterns, and the phase value of the density fluctuation period and Calculation means 64 for obtaining the amplitude value, and calculation means for calculating a displacement target pulse for changing the rotation speed of the developing roller 24 to the rotation speed of the developing roller 24 set so as to cancel out the density fluctuation period based on the calculation result. 65 is included.
The development drive motor (development roller drive source) 61 (FIG. 4) is controlled to be driven by the displacement target setting pulse, and the development roller 61 is feedback-controlled by the density variation control means 62 to thereby develop the development roller. The rotational speed of the developing roller 24 is changed to reduce the density fluctuation in the cycle of the developing roller 24.

図6は画像形成ユニットによって形成された転写ベルト上の濃度変動成分検出用のパターン像を検出するパターン検出手段を示す概略図である。図6には、画像形成ユニットによって形成された転写ベルト8上の濃度変動成分検出用のパターン像54を検出するパターン検出手段を示している。
この濃度変動成分検出用のパターン検出手段は、転写ベルト8の画像領域においてその幅方向の両端に各々1組ずつ配置された照明用光源のLED素子55と反射光を受光する受光素子56、及び1対の集光レンズ57とを備えている。LED素子55は、転写ベルト8上の濃度変動成分検出用のパターン54を検出するために必要な反射光を作り出すための光量を有するLEDである。
また、受光素子56は、転写ベルト8上の濃度変動成分検出用のパターン像54から反射した光が集光レンズ57を通過して入射するように配置されている。受光素子56の出力は、濃度により変動し、検出濃度が濃ければ出力値が高く、濃度が低下するに従って出力値が下がっていく構成である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing pattern detecting means for detecting a pattern image for detecting density fluctuation components on the transfer belt formed by the image forming unit. FIG. 6 shows pattern detection means for detecting a pattern image 54 for detecting density fluctuation components on the transfer belt 8 formed by the image forming unit.
The pattern detecting means for detecting the density fluctuation component includes an LED element 55 of a light source for illumination and a light receiving element 56 for receiving reflected light, which are disposed at both ends in the width direction in the image area of the transfer belt 8, and And a pair of condensing lenses 57. The LED element 55 is an LED having a light quantity for producing reflected light necessary for detecting the density fluctuation component detection pattern 54 on the transfer belt 8.
The light receiving element 56 is arranged so that light reflected from the density fluctuation component detection pattern image 54 on the transfer belt 8 passes through the condenser lens 57 and enters. The output of the light receiving element 56 varies depending on the density. The output value is high when the detected density is high, and the output value decreases as the density decreases.

図7は濃度検出センサの出力値と演算結果をグラフで示す図である。図7には、濃度検出センサの出力値を示している。図中の(1)は、測定パターンが進行した時の出力を示しており、周期性を持った濃度変動が現れている。
この周期変動は、現像スリーブ24bの振れにより発生する濃度変動であり、現像スリーブ24bの1回転に1回の周期で発生している。そこで、センサ生出力に対してフーリエ変換を実施し、現像スリーブ24bの1回転周期の変動のみを抽出した結果を図中の(2)に示している。
また、抽出された結果の位相及び振幅を算出し、算出された値は、濃度変動データとして、装置内記憶装置内にデータとして収納されている。さらに、計測処理と同時に図中(3)のホームポジションセンサ(後述)の結果もデータとして収納される。
FIG. 7 is a graph showing the output value of the concentration detection sensor and the calculation result. FIG. 7 shows the output value of the density detection sensor. (1) in the figure indicates the output when the measurement pattern progresses, and density fluctuations with periodicity appear.
This period variation is a density variation that occurs due to the shake of the developing sleeve 24b, and occurs once per rotation of the developing sleeve 24b. Therefore, the result of performing Fourier transform on the sensor raw output and extracting only the fluctuation of one rotation cycle of the developing sleeve 24b is shown in (2) in the figure.
Further, the phase and amplitude of the extracted result are calculated, and the calculated values are stored as data in the in-device storage device as density variation data. Further, simultaneously with the measurement process, the result of the home position sensor (described later) (3) in the figure is also stored as data.

図8は現像装置の駆動伝達機構を示す概略図である。ホームポジションセンサ58は、図8に示す構成で、現像軸上には、ユニット側に駆動カップリング59が装着されており、駆動カップリング59には本体側駆動カップリングから駆動を伝達される爪59−1が一体で成型されている。
装置本体側の構成としては、現像部へ駆動を伝達する最終段の現像駆動ギヤ60が図示しない本体側板内に回転自在に保持されており、現像駆動ギヤ60には図示しない駆動モータと連結し、駆動を伝達する構成である。
本体側の現像駆動ギヤ60にも現像ユニット(現像装置)22側に駆動を伝達する爪60−1が一体で成型されており、図中の矢印方向に現像ユニット22が着脱される構成である。現像ユニットが装置本体内に装着された状態においては、各々のギヤに設けられた爪が互いに係合して駆動が伝達される構造になっている。
また、本体側の現像駆動ギヤ60の円周上に設けられた突起60−2は、現像駆動ギヤ60の位置検出を行う突起であり、現像ローラ24と同期した回転を行う。この突起60−2を、ホームポジションセンサ58では現像ローラ24の回転位置の基準マークとし、この基準マークに対して検出された濃度変動の位相を特定することが可能となる。
FIG. 8 is a schematic view showing a drive transmission mechanism of the developing device. The home position sensor 58 is configured as shown in FIG. 8, and a drive coupling 59 is mounted on the unit side on the developing shaft, and the drive coupling 59 is a claw that transmits drive from the main body side drive coupling. 59-1 is integrally molded.
As a configuration on the apparatus main body side, a final stage development drive gear 60 that transmits driving to the developing unit is rotatably held in a main body side plate (not shown), and the development drive gear 60 is connected to a drive motor (not shown). In this configuration, the drive is transmitted.
A claw 60-1 for transmitting driving to the developing unit (developing device) 22 side is also integrally formed on the developing drive gear 60 on the main body side, and the developing unit 22 is attached and detached in the direction of the arrow in the figure. . In the state where the developing unit is mounted in the apparatus main body, the claw provided on each gear is engaged with each other to transmit the drive.
Further, a protrusion 60-2 provided on the circumference of the developing drive gear 60 on the main body side is a protrusion for detecting the position of the developing drive gear 60, and rotates in synchronization with the developing roller 24. The projection 60-2 is used as a reference mark for the rotational position of the developing roller 24 in the home position sensor 58, and the phase of density fluctuation detected with respect to this reference mark can be specified.

上記一連の動作において、濃度変動と現像ローラ24のホームポジションからの位置との関係が明確になり、ホームポジションから濃度が最も濃い位置との位相が明確になる。濃度が濃い部分は、現像ローラ24と感光体2Y(図2)間のギャップが少ない状態で、トナー供給が多いことを示している。
そこで、濃度が濃くなる現像ローラ24の位置では、現像ローラ24の回転数を遅くすることで、トナー供給量を少なくすることが可能である。この場合に、現像ローラ24の回転が濃度変動振幅に応じて変動し、かつ濃度変動が一定になる補正テーブルを事前の検証で備えてあるものとする。
In the above series of operations, the relationship between the density fluctuation and the position of the developing roller 24 from the home position is clarified, and the phase from the home position to the position where the density is the highest is clarified. A portion having a high density indicates that a large amount of toner is supplied with a small gap between the developing roller 24 and the photoreceptor 2Y (FIG. 2).
Therefore, at the position of the developing roller 24 where the density is high, the toner supply amount can be reduced by slowing the rotation speed of the developing roller 24. In this case, it is assumed that a correction table in which the rotation of the developing roller 24 fluctuates according to the density fluctuation amplitude and the density fluctuation becomes constant is provided in advance verification.

図9は濃度補正可能なモータ駆動信号を入力した際のモータ回転数と現像スリーブの回転数をグラフで示す図である。次に、図7において、上記一連の動作にて算出された濃度補正可能なモータ駆動信号を入力した際のモータ回転数と現像スリーブの回転数を示す。
モータ駆動に与られる目標回転数は、本体駆動ギヤとの減速比を考慮し周波数が決定される。入力された目標回転数によって、現像ローラ24(図2)上の回転数は、濃度が濃いところが回転数として遅く制御される構成となっており、回転制御を行うことで、図中(3)に示すように濃度変動が一定となる。
また、本発明を実施する画像形成装置において、一般的に現像ローラを含む現像ユニット(現像装置)22(図2)は装置本体寿命より短い寿命設定がされており、交換可能な構成となっている。そこで、現像ユニット22が交換された際には、いままで装着されていた現像ローラ24(図2)の振れも変化する。
そこで、再度、上記の位相制御を行う必要が出てくる。この場合に、上記位相調整制御を行うタイミングが現像ローラ24を含む現像ユニット22が交換された際にのみ実施することで、装置自体の調整時間を短縮することができ、かつ、現像ユニット交換時の濃度変動を抑えることが可能となる。
FIG. 9 is a graph showing the motor speed and the developing sleeve speed when a motor drive signal capable of density correction is input. Next, FIG. 7 shows the motor rotation speed and the rotation speed of the developing sleeve when the density-correctable motor drive signal calculated by the series of operations is input.
The target rotational speed given to the motor drive is determined in consideration of the reduction ratio with the main body drive gear. Depending on the input target rotational speed, the rotational speed on the developing roller 24 (FIG. 2) is controlled to be slow as the rotational speed when the density is high, and (3) in the figure by performing rotational control. As shown in FIG. 4, the density fluctuation is constant.
In the image forming apparatus embodying the present invention, the developing unit (developing device) 22 (FIG. 2) generally including a developing roller is set to have a life shorter than the life of the main body of the apparatus and can be replaced. Yes. Therefore, when the developing unit 22 is replaced, the deflection of the developing roller 24 (FIG. 2) that has been mounted changes.
Therefore, it becomes necessary to perform the phase control again. In this case, the timing for performing the phase adjustment control is performed only when the developing unit 22 including the developing roller 24 is replaced, so that the adjustment time of the apparatus itself can be shortened, and when the developing unit is replaced. It is possible to suppress the fluctuation of the concentration.

また、本発明を実施する画像形成装置において、メンテナンス等にて作像ユニットを交換することが可能なカバー(図示せず)を開閉した際に、上記位相調整制御を実施することを特徴としている。サービスマン等によるメンテナンスで現像駆動ローラを含む現像ユニット(現像装置)22(図2)が脱着された際に本体駆動ギヤとユニットギヤとの係合関係が変化する可能性がある。
係合関係が変化すると言うことは、ホームポジションセンサ58(図8)と現像スリーブの振れの位置が変化してしまうことになり、的確なフィードバック制御ができない可能性がある。
そこで、装置自体の調整時間は、増えてしまうが的確なフィードバック制御を実施するために、メンテナンス可能なカバー開閉に応じて、上述した一連の調整作業を実施することによって、より安定した濃度変動を抑えることが可能となる。
The image forming apparatus embodying the present invention is characterized in that the phase adjustment control is performed when a cover (not shown) capable of exchanging the image forming unit for maintenance or the like is opened and closed. . When the developing unit (developing device) 22 (FIG. 2) including the developing driving roller is removed by maintenance by a service person or the like, the engagement relationship between the main body driving gear and the unit gear may change.
If the engagement relationship changes, the position of the shake between the home position sensor 58 (FIG. 8) and the developing sleeve changes, and there is a possibility that accurate feedback control cannot be performed.
Therefore, the adjustment time of the device itself increases, but in order to perform accurate feedback control, the above-described series of adjustment operations are performed in accordance with the opening and closing of the cover that can be maintained, thereby achieving more stable concentration fluctuations. It becomes possible to suppress.

また、本発明による画像形成装置においては、プロセスカートリッジを使用する。このプロセスカートリッジ18Y(図1)は、少なくとも現像装置を備え、上述した回転駆動装置にて駆動される回転体(現像駆動ギヤ)60(図1)を含み、かつ、画像形成装置に対して着脱可能に構成されている。
上述した画像形成装置において、前述の駆動制御により駆動される回転体60、もしくは回転体を構成に有するプロセスカートリッジには、交換キットとして使用するために、回転体60の周方向の回転角変位データが保存された記録媒体(図示せず)が同梱されている。
交換部品としての回転体、又は、プロセスカートリッジを画像形成装置内の該当部品、又は、プロセスカートリッジと交換する際、添付された記録媒体から読み取り装置(図示せず)によって回転角変位データを取り出す。
In the image forming apparatus according to the present invention, a process cartridge is used. The process cartridge 18Y (FIG. 1) includes at least a developing device, includes a rotating body (developing driving gear) 60 (FIG. 1) driven by the above-described rotating driving device, and is attached to and detached from the image forming apparatus. It is configured to be possible.
In the image forming apparatus described above, the rotation body 60 driven by the drive control described above, or the process cartridge having the rotation body in its configuration, the rotation angle displacement data in the circumferential direction of the rotation body 60 for use as a replacement kit. A recording medium (not shown) in which is stored is included.
When the rotating body or the process cartridge as the replacement part is replaced with the corresponding part or the process cartridge in the image forming apparatus, rotation angle displacement data is taken out from the attached recording medium by a reading device (not shown).

そして、例えば、パーソナルコンピュータ等により、位相及び振幅データを算出し、そのデータを画像形成装置に入力することで、交換部品としての回転体60、又は、プロセスカートリッジ18Yを交換した際にも、安定した駆動を行うことができ、かつ、装置の調整時間も発生せず、良好な画像品質が得られることとなる。
プロセスカートリッジは、前述した駆動制御により駆動される、回転体60、もしくは回転体60を構成に有しており、また、回転体60の周方向の位相及び振幅データが保存された記録媒体を構成に含み、さらに、本体側に記憶媒体読み取り装置(図示せず)を備えている。記録媒体には、IDチップレベルの安価な記録媒体を使用する。
記録媒体は、プロセスカートリッジ18Yに設置されており、プロセスカートリッジ18Y内の構成である回転体60の位相及び振幅データが予め格納されている。画像形成装置にプロセスカートリッジ18Yがセットされ、セットが認識された際、本体記録媒体読み取り装置により本体の回転体駆動装置内の各定数が読み込まれてセットされる。
For example, the phase and amplitude data is calculated by a personal computer or the like, and the data is input to the image forming apparatus, so that the rotation body 60 or the process cartridge 18Y as a replacement part can be stably replaced. Thus, it is possible to perform the above-described driving, and no adjustment time of the apparatus is generated, so that good image quality can be obtained.
The process cartridge includes the rotating body 60 or the rotating body 60 that is driven by the drive control described above, and forms a recording medium in which the circumferential phase and amplitude data of the rotating body 60 are stored. And a storage medium reading device (not shown) on the main body side. An inexpensive recording medium at the ID chip level is used as the recording medium.
The recording medium is installed in the process cartridge 18Y, and the phase and amplitude data of the rotating body 60, which is the configuration in the process cartridge 18Y, is stored in advance. When the process cartridge 18Y is set in the image forming apparatus and the set is recognized, each constant in the rotating body driving device of the main body is read and set by the main body recording medium reading device.

画像形成装置が動作する際には、取り込まれた定数を用いた回転体駆動装置によって回転体が駆動される。従って、交換部品としての回転体60、又は、プロセスカートリッジ18Yを交換した際にも、安定した駆動を行うことができ、かつ、装置の調整時間も発生せず、良好な画像品質が得られることになる。
プロセスカートリッジ18Yは、回転体60の周方向の位相及び振幅データを印字したデカルを貼り付ける構成にすることができる。本発明による駆動制御により駆動される、回転体60、もしくは回転体60を構成に有するプロセスカートリッジ18Yは、回転体60の周方向の回転角変位データを印字したデカルを貼り付けてある。
回転体60の位相及び振幅データは、測定治具等により予め計測され、計算される。それぞれは定数として求められ、その値をデカルに印字し、部品またはプロセスカートリッジ18Yに貼り付けてある。
本発明による駆動制御により駆動される回転体60、もしくは回転体60を有するプロセスカートリッジ18Yを交換する際には、そのデカルを剥がし、部品もしくはプロセスカートリッジ18Yを交換し、画像形成装置操作部画面(図示せず)から、それぞれの値を入力する。
When the image forming apparatus operates, the rotating body is driven by the rotating body driving device using the taken-in constants. Therefore, even when the rotating body 60 or the process cartridge 18Y as a replacement part is replaced, stable driving can be performed, and no adjustment time for the apparatus is generated, and good image quality can be obtained. become.
The process cartridge 18Y can be configured to affix a decal on which the circumferential phase and amplitude data of the rotating body 60 are printed. The rotating body 60 driven by the drive control according to the present invention or the process cartridge 18Y having the rotating body 60 has a decal on which rotation angle displacement data in the circumferential direction of the rotating body 60 is printed.
The phase and amplitude data of the rotating body 60 are measured and calculated in advance by a measuring jig or the like. Each is obtained as a constant, and the value is printed on a decal and attached to a part or process cartridge 18Y.
When the rotating body 60 driven by the drive control according to the present invention or the process cartridge 18Y having the rotating body 60 is replaced, the decal is removed, the part or the process cartridge 18Y is replaced, and the image forming apparatus operation unit screen ( Each value is input from (not shown).

このように、デカルのような安価な記録手段に記録された情報から、容易に画像形成手段に位相及び振幅データを入力することで、安定した駆動を行うことができ、かつ、装置の調整時間も発生せず、良好な画像品質が得られることとなる。
また、本発明による駆動制御により駆動される、回転体60、もしくは回転体60を構成に有するプロセスカートリッジ18Yにおいては回転体60の周方向の位相及び振幅データを直接印字することも可能である。
この直接印字は、上述したデカルの場合に類似しているが、部品もしくはプロセスカートリッジ18Yに直接位相及び振幅データを記載する構成になっている。部品測定時に印字治具を用いて直接印字するため、デカル用紙等が不要であり、安価に記録できる。
また、本発明による画像形成装置において、作像手段がカラー画像である構成においては、単色での濃度ムラもさることながら、重ね合わせによって得られる画像においては、さらに効果を発揮することができ、カラー画像形成装置のさらなる高画質化が可能となる。
In this way, stable driving can be performed by easily inputting phase and amplitude data to the image forming means from information recorded on an inexpensive recording means such as a decal, and the adjustment time of the apparatus Therefore, good image quality can be obtained.
Further, the rotating body 60 or the process cartridge 18Y having the rotating body 60 that is driven by the drive control according to the present invention can directly print the phase and amplitude data in the circumferential direction of the rotating body 60.
This direct printing is similar to the case of the decal described above, but has a configuration in which phase and amplitude data are directly written on the part or the process cartridge 18Y. Since printing is performed directly using a printing jig during component measurement, decal paper or the like is not required and recording can be performed at low cost.
Further, in the image forming apparatus according to the present invention, in the configuration in which the image forming means is a color image, the effect obtained can be further exerted in an image obtained by superimposition, as well as density unevenness in a single color. It is possible to further improve the image quality of the color image forming apparatus.

また、本発明による画像形成装置において、上述した駆動制御を実施するにあたり、1色の作像ユニットに付き現像スリーブを駆動する駆動モータが独立して構成されていなければ、各色を単独でフィードバック制御することができない。従って、カラー画像形成装置においては、各色現像を独立で構成することによって、上述した駆動制御を達成することが可能となり、カラー画像形成装置のさらなる高画質化が可能となる。
さらに、本発明による画像形成装置において、使用するテストトナーパターンの濃度検出センサとカラー画像形成装置における位置変動制御の情報源である位置センサとを共用にすることができる。これによって、装置内の検出手段の簡素化が可能となり、装置コストの低減が可能となる。
In the image forming apparatus according to the present invention, when the above-described drive control is performed, if the drive motor for driving the developing sleeve attached to the image forming unit of one color is not independently configured, feedback control of each color is performed independently. Can not do it. Therefore, in the color image forming apparatus, by configuring each color development independently, it is possible to achieve the drive control described above, and it is possible to further improve the image quality of the color image forming apparatus.
Further, in the image forming apparatus according to the present invention, the density detection sensor of the test toner pattern to be used and the position sensor which is an information source of position variation control in the color image forming apparatus can be shared. As a result, the detection means in the apparatus can be simplified, and the apparatus cost can be reduced.

画像形成装置の一例であるカラープリンタを示す概略図。1 is a schematic diagram illustrating a color printer that is an example of an image forming apparatus. イエロー用の像担持体を有するプロセスカートリッジの構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a process cartridge having a yellow image carrier. プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された時の様子を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state when a process cartridge is mounted on the image forming apparatus main body. 本発明による濃度変動制御手段を説明する概略ブロック図。The schematic block diagram explaining the density | concentration fluctuation | variation control means by this invention. 図4の濃度変動制御手段の詳細を説明する概略ブロック図。The schematic block diagram explaining the detail of the density | concentration fluctuation | variation control means of FIG. 画像形成ユニットによって形成された転写ベルト上の濃度変動成分検出用のパターン像を検出するパターン検出手段を示す概略図。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a pattern detection unit that detects a pattern image for detecting a density variation component on a transfer belt formed by an image forming unit. 濃度検出センサの出力値と演算結果をグラフで示す図。The figure which shows the output value of a density | concentration detection sensor, and a calculation result with a graph. 現像装置の駆動伝達機構を示す概略図。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a drive transmission mechanism of a developing device. 濃度補正可能なモータ駆動信号を入力した際のモータ回転数と現像スリーブの回転数をグラフで示す図。The figure which shows the motor rotation speed at the time of inputting the motor drive signal which can carry out density correction, and the rotation speed of a developing sleeve with a graph. 従来の現像ローラを示す概略図。Schematic which shows the conventional developing roller. この現像ローラを備えた現像装置の概略図。FIG. 3 is a schematic view of a developing device provided with the developing roller.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置(レーザプリンタ)
2Y 像担持体(感光体ドラム)
3 転写材搬送装置
8 転写ベルト(転写材担持体、回転体)
9Y 転写装置(転写ブラシ)
15 定着ローラ
16 加圧ローラ
18Y プロセスカートリッジ
22 現像装置
24 現像ローラ
54 濃度変動成分検出用のパターン像
55 LED素子
56 受光素子
57 集光レンズ
58 基準マーク検出手段(ホームポジションセンサ)
60 回転体(最終段駆動ギヤ、本体側の現像駆動ギヤ)
60−2 突起
61 現像ローラ駆動源(現像駆動モータ)
62 濃度変動制御手段
63 パターン検出手段
64 演算手段
65 算出手段
DY 2成分系現像剤
S 転写材
1 Image forming device (laser printer)
2Y image carrier (photosensitive drum)
3 Transfer material transport device 8 Transfer belt (transfer material carrier, rotating body)
9Y transfer device (transfer brush)
15 fixing roller 16 pressure roller 18Y process cartridge 22 developing device 24 developing roller 54 pattern image 55 for detecting density fluctuation component LED element 56 light receiving element 57 condensing lens 58 reference mark detecting means (home position sensor)
60 Rotating body (final stage drive gear, main body development drive gear)
60-2 Protrusion 61 Development roller drive source (development drive motor)
62 density variation control means 63 pattern detection means 64 calculation means 65 calculation means DY two-component developer S transfer material

Claims (11)

画像形成装置本体と、静電潜像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給し、トナー像を現像する現像ローラと、前記現像ローラを駆動する駆動源と、を備えた画像形成装置において、現像された前記トナー像の濃度変動情報を基に前記駆動源に対して回転パルス指令を与え、前記現像ローラの1回転の濃度変動を一定に保つように制御する濃度変動制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus main body, an image carrier capable of carrying an electrostatic latent image, a developing roller for supplying toner to the electrostatic latent image formed on the image carrier and developing the toner image, and the development roller And a driving source for driving the image forming apparatus, a rotation pulse command is given to the driving source based on density fluctuation information of the developed toner image, and density fluctuation of one rotation of the developing roller is controlled. An image forming apparatus comprising density variation control means for controlling to keep constant. 前記濃度変動制御手段は、前記像担持体上に形成後に転写材担持体に転写されたテストトナーパターンの濃度を検出するパターン検出手段と、連続した複数個の前記テストトナーパターンの濃度から前記現像ローラの周期で発生している濃度変動成分を抽出して前記濃度変動周期の位相値及び振幅値を求める演算手段と、該演算手段の演算結果に基づき前記現像ローラの回転数を、濃度変動周期を相殺する回転数へと変位させるための変位目標設定パルスを算出する算出手段と、から構成され、前記現像ローラの前記駆動源を前記変位目標設定パルスによってフィードバック制御することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The density variation control means includes a pattern detection means for detecting the density of a test toner pattern formed on the image carrier and then transferred to the transfer material carrier, and the development from the density of a plurality of consecutive test toner patterns. Calculating means for extracting a density fluctuation component generated in the roller period and obtaining a phase value and an amplitude value of the density fluctuation period; and, based on a calculation result of the calculating means, calculating the rotation speed of the developing roller to determine the density fluctuation period. And a calculation means for calculating a displacement target setting pulse for displacing to a rotational speed that cancels out the rotation, and the drive source of the developing roller is feedback-controlled by the displacement target setting pulse. The image forming apparatus according to 1. 前記駆動源の駆動を前記現像ローラに伝達する回転体と、該回転体の回転位置の基準となる基準マークと、該基準マークを検出する基準マーク検出手段と、を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。   A rotating body that transmits driving of the driving source to the developing roller, a reference mark that serves as a reference for the rotational position of the rotating body, and a reference mark detection unit that detects the reference mark. The image forming apparatus according to claim 1. 前記変位目標設定パルスを算出するタイミングは、前記現像ローラを含むユニットが交換されたタイミングであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the timing for calculating the displacement target setting pulse is a timing at which a unit including the developing roller is replaced. 5. 前記装置本体側に前記基準マーク及び基準マーク検出手段を備え、前記変位目標設定パルスを算出するタイミングは、前記装置本体に備えたカバーの開閉動作時のタイミングであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の画像形成装置。   2. The apparatus according to claim 1, wherein the apparatus main body side includes the reference mark and reference mark detection means, and the timing for calculating the displacement target setting pulse is a timing at the time of opening / closing operation of a cover provided in the apparatus main body. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3. 静電潜像を担持可能な像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給し、トナー像を現像する現像ローラと、を有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジであって、少なくとも前記画像形成装置本体に設けた駆動源の駆動を前記現像ローラに伝達する回転体を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。   An image carrier that can carry an electrostatic latent image; and a developing roller that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the image carrier and develops the toner image. A process cartridge configured to be attachable to and detachable from the image forming apparatus main body, comprising a rotating body that transmits at least a driving source provided in the main body of the image forming apparatus to the developing roller. 前記回転体の周方向の位相及び前記振幅値を保存する記録媒体を有することを特徴とする請求項6記載のプロセスカートリッジ。   The process cartridge according to claim 6, further comprising a recording medium that stores a phase in the circumferential direction of the rotating body and the amplitude value. 前記記録媒体を前記画像形成装置本体側に設けた記憶媒体読み取り装置によって読み取ることを特徴とする請求項7記載のプロセスカートリッジ。   8. The process cartridge according to claim 7, wherein the recording medium is read by a storage medium reading device provided on the image forming apparatus main body side. 請求項6乃至8の何れか一項記載のプロセスカートリッジを複数個搭載したことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising a plurality of process cartridges according to claim 6. 各プロセスカートリッジを構成する前記現像ローラは、各々独立して駆動可能であることを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 9, wherein the developing roller constituting each process cartridge can be driven independently. 前記パターン検出手段は、前記テストトナーパターンの濃度を検出すると共に、カラー画像の位置合わせのための位置検出を行うことを特徴とする請求項9又は10記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 9, wherein the pattern detection unit detects a density of the test toner pattern and detects a position for alignment of a color image.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011170156A (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
US8301047B2 (en) 2009-02-20 2012-10-30 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and method of controlling development electric field strength therein
US20190020780A1 (en) * 2017-07-12 2019-01-17 Mitsutaka Iwasaki Image forming apparatus and image forming method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8301047B2 (en) 2009-02-20 2012-10-30 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and method of controlling development electric field strength therein
JP2011170156A (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
US8620170B2 (en) 2010-02-19 2013-12-31 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus
US20190020780A1 (en) * 2017-07-12 2019-01-17 Mitsutaka Iwasaki Image forming apparatus and image forming method
US10686959B2 (en) * 2017-07-12 2020-06-16 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and image forming method

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