JP2015045828A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ装置(以下「FAX」という。)等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a printer or a facsimile machine (hereinafter referred to as “FAX”).
従来、例えば、特許文献1に記載された画像形成装置では、画像形成ユニット内の現像剤の残量に応じて、現像剤像生成用の現像部材に印加する現像バイアス電圧(以下、「バイアス電圧」を単に「バイアス」という。)と、その現像部材に対する現像剤供給用の供給部材に印加する供給バイアスと、を同時に高く、あるいは低く設定している。これにより、画像形成ユニット内の現像剤帯電量や画像濃度を均一に調整し、画像品質を保っている。
Conventionally, for example, in the image forming apparatus described in
しかしながら、従来の画像形成装置では、現像剤供給用の現像剤カートリッジ交換前の印刷履歴によっては、現像剤カートリッジ交換後の画像品質が悪くなることがあった。 However, in the conventional image forming apparatus, the image quality after replacing the developer cartridge may be deteriorated depending on the printing history before replacing the developer cartridge for supplying the developer.
本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、前記静電潜像に現像剤を付着させることにより前記静電潜像を現像して前記像担持体上に現像剤像を生成させる現像部材と、前記現像部材に前記現像剤を供給する供給部材と、を有する画像形成ユニットを備えている。 An image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier that carries an electrostatic latent image, and a developer that is attached to the electrostatic latent image to develop the electrostatic latent image, and the developer on the image carrier. An image forming unit having a developing member that generates an image and a supply member that supplies the developer to the developing member is provided.
更に、本発明の画像形成装置は、前記現像剤が収容されて前記画像形成ユニットに対して交換可能に装着され、収容された前記現像剤を前記画像形成ユニットに補給する現像剤カートリッジと、前記現像部材に現像バイアスを印加する現像部材用電源と、前記供給部材に供給バイアスを印加する供給部材用電源と、前記画像形成ユニット内の現像剤残量を検知する現像剤残量検知部と、印刷密度を計測する印刷密度計測部と、計測された前記印刷密度によって前記現像バイアスと前記供給バイアスとの第1電圧差を決定するバイアス決定部と、を備えている。 Furthermore, the image forming apparatus of the present invention includes a developer cartridge that contains the developer and is replaceably attached to the image forming unit, and replenishes the stored developer to the image forming unit; A developing member power source for applying a developing bias to the developing member, a supplying member power source for applying a supplying bias to the supplying member, a developer remaining amount detecting unit for detecting a developer remaining amount in the image forming unit, A printing density measuring unit that measures printing density; and a bias determining unit that determines a first voltage difference between the developing bias and the supply bias based on the measured printing density.
そして、前記バイアス決定部は、検知された前記現像剤残量が所定値になってから前記現像剤カートリッジが交換されるまでの間の前記計測された印刷密度に応じて、前記現像剤カートリッジの交換後の前記第1電圧差を変更することを特徴とする。 Then, the bias determination unit determines whether the developer cartridge is in accordance with the measured print density from when the detected remaining amount of developer reaches a predetermined value until the developer cartridge is replaced. The first voltage difference after replacement is changed.
本発明の画像形成装置によれば、画像形成ユニット内の現像剤残量が減少して所定値になってから現像剤カートリッジが交換されるまでの間の印刷密度に応じて、現像剤カートリッジ交換後の現像バイアスと供給バイアスとの電圧差を変更するようにしている。これにより、現像剤カートリッジ交換後の紙面かぶりを良化させることができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the developer cartridge is replaced in accordance with the printing density from when the remaining amount of developer in the image forming unit decreases to a predetermined value until the developer cartridge is replaced. The voltage difference between the later developing bias and the supply bias is changed. Thereby, it is possible to improve the fogging on the paper after the developer cartridge is replaced.
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。 Modes for carrying out the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments when read in light of the accompanying drawings. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.
(実施例1の構成)
図2は、本発明の実施例1における画像形成装置を示す概略の構成図である。
(Configuration of Example 1)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
この画像形成装置1は、例えば、タンデム方式のカラー電子写真プリンタである。画像形成装置1は、印刷媒体としての印刷用紙2の矢印の搬送方向に、カラー4色分の現像装置である画像形成ユニット10(例えば、ブラック画像形成ユニット10K、イエロー画像形成ユニット10Y、マゼンタ画像形成ユニット10M、及びシアン画像生成ユニット10C)が配設されている。各画像形成ユニット10の上部には、カラー4色分の現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ20(例えば、ブラックトナーカートリッジ20K、イエロートナーカートリッジ20Y、マゼンタトナーカートリッジ20M、及びシアントナーカートリッジ20C)が、それぞれ着脱自在に装着されている。各画像形成ユニット10の近傍には、カラー4色分の画像形成ユニット10に対応した露光装置としての発光ダイオード(以下「LED」という。)ヘッド22(例えば、ブラックLEDヘッド22K、イエローLEDヘッド22Y、マゼンタLEDヘッド22M、及びシアンLEDヘッド22C)が、それぞれ設けられている。
The
カラー4色分の画像形成ユニット10の下方には、印刷用紙2を矢印の搬送方向に搬送するための転写ベルト30が配設されている。転写ベルト30は、印刷用紙2の搬送方向における下流側に配置された駆動ローラ31と、この駆動ローラ31に対向してその搬送方向の上流側に配置された従動ローラ32と、により張設されて、矢印の搬送方向に印刷用紙2を搬送するようになっている。転写ベルト30の内側には、各色の画像形成ユニット10に対向して各色の転写部材としての転写ローラ33(例えば、ブラック転写ローラ33K、イエロー転写ローラ33Y、マゼンタ転写ローラ33M、及びシアン転写ローラ33C)が、それぞれ配設されている。各転写ローラ33は、各画像形成ユニット10と共に、印刷用紙2及び転写ベルト30を挟持し、その各画像形成ユニット10にて形成された現像剤像としてのトナー像を印刷用紙2に転写するものである。
Below the
駆動ローラ31の下流側には、定着装置34が配設されている。定着装置34は、印刷用紙2に転写されたトナー像を加熱及び加圧して定着する装置であり、例えば、印刷用紙2を加熱する加熱ローラ34aと、この加熱ローラ34aに対して印刷用紙2を圧接する加圧ローラ34bと、を有している。定着装置34にて定着された印刷用紙2は、矢印方向に排出される。
A
図1は、図2中の1つの画像形成ユニット10付近を示す拡大断面図である。
各色の画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)、トナーカートリッジ20(=20K,20Y,20M,20C)、及びLEDヘッド22(=22K,22Y,22M,22C)は、それぞれ同一構造であるため、以下、1つの画像形成ユニット10付近の構造を説明する。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of one
Each color image forming unit 10 (= 10K, 10Y, 10M, 10C), toner cartridge 20 (= 20K, 20Y, 20M, 20C), and LED head 22 (= 22K, 22Y, 22M, 22C) have the same structure. Therefore, the structure near one
画像形成ユニット10の上部には、現像剤としてのトナー21が充填されたトナーカートリッジ20が交換可能(即ち、着脱自在)に装着されている。トナーカートリッジ20の下部には、トナー排出口20aが形成されている。このトナーカートリッジ20を画像形成ユニット10に装着することで、トナー排出口20aからその画像形成ユニット10内へ、トナー21を補給するようになっている。トナー21は、例えば、非磁性一成分トナーであり、平均粒径が6μm、外添剤としてシリカ等が使用されている。
A
画像形成ユニット10において、トナーカートリッジ20におけるトナー排出口20aの下方には、この画像形成ユニット10内の現像剤残量としてのトナー残量を検知するトナー残量検知部11が設けられている。トナー残量検知部11は、例えば、直径2mm程度の金属棒で構成され、矢印の反時計方向に、ある一定の速度で回転駆動している。トナー残量検知部11の下方には、トナー21を供給するための供給部材としての供給ローラ12が設けられている。供給ローラ12は、トナー排出口20aから排出されるトナー21を受け入れて、現像部材としての現像ローラ13へ供給するものである。供給ローラ12は、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の発泡弾性体によって形成され、外周面に、凹部からなる複数のセルが形成されている。この供給ローラ12の外周面に、現像ローラ13が接触している。
In the
現像ローラ13の外周面には、規制部材としての現像ブレート14と、像担持体としての感光体ドラム15と、が接触して配置されている。現像ローラ13は、供給ローラ12から供給されたトナー21を感光体ドラム15へ供給し、その感光体ドラム15上の静電潜像を現像してトナー像を生成させるものである。現像ローラ13は、例えば、金属シャフトと、この金属シャフトの表面に設けられた半導電性ウレタンゴム材等の適度な弾性を有する半導電体物質と、により構成されている。
A developing
現像ローラ13に接触している現像ブレート14は、現像ローラ13上の現像剤層としてのトナー層を一定の厚さに規制するものである。現像ブレード14は、例えば、厚さ0.08mmで、長手方向の長さが現像ローラ13の半導電体物質の幅にほぼ一致するステンレス製薄板であり、長手方向の一端がフレームに固定され、他端の先端に曲げ部分が形成され、この曲げ部分の頂点から僅かに手前の面が、現像ローラ13の外周面に当接するように設置されている。
The developing
現像ローラ13に接触している感光体ドラム15は、LEDヘッド22から照射される光線により形成される静電潜像を担持するものである。LEDヘッド22は、例えば、LEDアレイとセルフォック(登録商標)レンズアレイとが組み合わされて構成されている。感光体ドラム15は、例えば、導電性支持体と、この導電性支持体の表面に設けられた光導電層と、により構成されている。導電性支持体としては、例えば、アルミニウムの金属パイフが使用されている。光導電層は、例えば、電荷発生層と電荷輸送層とが順次積層された有機系感光体により形成されている。
The
感光体ドラム15には、帯電部材としての帯電ローラ16と、クリーニング部材17と、が接触して配置されている。帯電ローラ16は、感光体ドラム15を帯電するものであり、例えば、金属シャフトと、この金属シャフトの表面に設けられた半導電性ゴム層と、により構成されている。クリーニング部材17は、感光体ドラム15上の転写後の残トナーを除去するものである。
A charging
図3は、実施例1の図1及び図2の画像形成装置1における制御系の回路構成を示す概略のブロック図である。
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a circuit configuration of a control system in the
画像形成装置1は、パーソナルコンピュータ等の上位装置25からの画像データを含む印刷命令により、この画像形成装置全体をプログラム制御する制御部41を有している。制御部41は、例えば、中央処理装置(CPU)等により構成されている。この制御部41には、記憶部42と、印刷密度としての印刷デューティ(Duty)を計測する印刷デューティ計測部43と、高圧電源制御部44と、トナー残量検知部11と、4色のLEDヘッド22(=22K,22Y,22M,22C)と、が接続されている。高圧電源制御部44は、現像ローラ13に現像バイアス(例えば、−200V)を印加する現像ローラ用電源45と、供給ローラ12に供給バイアス(例えば、−300V)を印加する供給ローラ用電源46と、を制御するものである。
The
この画像形成装置1には、更に、帯電ローラ16に帯電バイアス(例えば、−1000V)を印加する帯電ローラ用電源47と、現像ブレード14に規制バイアスとしてのブレードバイアス(例えば、−300V)を印加する現像ブレート用電源48と、各色の転写ローラ33(=33K,33Y,33M,33C)に転写バイアスを印加する転写ローラ用電源49と、が設けられている。
The
制御部41は、バイアス決定部41aを有している。バイアス決定部41aは、印刷デューティ計測部43により計測された印刷密度としての印刷デューティによって、現像バイアスと供給バイアスとの第1電圧差(例えば、現像バイアスと供給バイアスとの絶対値の差)を補整するための印加バイアスを決定する。記憶部42は、電圧補整テーブル42aを有し、印刷デューティの計測結果を記憶するものであり、随時読み書き可能なメモリ(RAM)等で構成されている。
The
印刷デューティ計測部43により計測される印刷デューティは、印刷用紙1枚当たりに使用するトナー消費量の割合、即ち、印刷した印刷用紙2の枚数と、使用したトナー消費量の比率である。印刷用紙1枚内でのトナー消費量が少ない場合には、低デューティ印刷となる。ここで、印刷枚数は、感光体ドラム15の回転数等としても良いし、トナー消費量は、消費ドットカウントと置き換えても良い。
The print duty measured by the print
印刷デューティは、例えば、次式で表される。
印刷デューティ=[Cm(i)/(Cd×C0)]×100
但し、
Cm(i):感光体ドラム15がCd回転したときに実際に印刷で用いられたドット
の数(即ち、露光されたドット数)。
C0 :感光体ドラム1回転当たりのドット数、即ち、露光の有無に限らず、感
光体ドラム1回転当たりで(印刷でドットが潜在的に)可能なドットで
あり、仮に、べた画像(ソリッド画像)の場合に用いられるドット数。
Cd×C0:感光体ドラム15がCd回転したときの(印刷でドットが潜在的に)可
能なドット数。
The print duty is expressed by the following equation, for example.
Print duty = [Cm (i) / (Cd × C0)] × 100
However,
Cm (i): dots actually used for printing when the
(Ie, the number of dots exposed).
C0: The number of dots per rotation of the photosensitive drum, that is, not only the presence or absence of exposure,
Dots that are possible per revolution of the light drum (potentially dots are printed)
Yes, the number of dots used for a solid image.
Cd × C0: Possible when the
Effective number of dots.
前記バイアス決定部41aは、トナー残量検知部11で検知された画像形成ユニット10内のトナー残量が減少して所定値になってからトナーカートリッジ20が交換されるまでの間の計測された印刷デューティに応じて、トナーカートリッジ20の交換後の、現像バイアスと供給バイアスとの差である第1電圧差を変更する機能を有している。
The
前記トナー残量の所定値は、例えば、次のようにして設定される。当初、トナー21は、トナーカートリッジ20から画像形成ユニット10内に供給されて行くが、次第にトナー21が消費されて、トナーカートリッジ20内のトナー21が無くなる。そうなると、次に、画像形成ユニット10内のトナー量が少なくなっていき、最終的には、トナー空(EMPTY)となる。このようなプロセスを前提として、画像形成ユニット10内のトナー量の充填率を100%(但し、トナーカートリッジ20内のトナー残量がゼロ)とした場合に、画像形成ユニット10内のトナー残量が所定値(例えば50%)でトナー21が少ない、トナーロウ(LOW)と判断する。
The predetermined value of the remaining amount of toner is set as follows, for example. Initially, the
印刷デューティ計測部43は、トナー残量検知部11が、トナー残量のトナーLOW(即ち、画像形成ユニット10内のトナー残量が50%)を検知してから、トナーカートリッジ20を交換するまでの間の印刷デューティを計測する。すると、バイアス決定部41aは、計測された印刷デューティに応じて、トナーカートリッジ20の交換後の、第1電圧差を変更する機能を有している。
The print
前記トナーカートリッジ20の交換は、例えば、次の(a)、(b)のような場合に行われる。
The replacement of the
(a) トナーカートリッジ20内のトナー残量がゼロになった場合に、新トナーが充填された新品のトナーカートリッジに交換する。
(A) When the remaining amount of toner in the
(b) トナーカートリッジ交換の際に、新品のトナーカートリッジではなく、トナーカートリッジ内にトナーが残っている使用済みのトナーカートリッジでも交換することが可能である。つまり、使用可能なトナーが残存しているトナーカートリッジに交換することが可能である。例えば、トナーカートリッジ内のトナーをすべて使い切らない内に、画像形成ユニット10の寿命・交換時期が来た場合には、新しい画像形成ユニットに交換することになる。この場合、前記のトナーカートリッジを再利用することが可能となる。
(B) When replacing the toner cartridge, it is possible to replace not only a new toner cartridge but also a used toner cartridge in which toner remains in the toner cartridge. That is, it is possible to replace the toner cartridge with usable toner remaining. For example, when the life / replacement time of the
(実施例1の動作)
本実施例1の画像形成装置1について、(1)図1〜図3の画像形成装置1の全体の動作、(2)紙面かぶりの問題、及び、(3)バイアス制御、について説明する。
(Operation of Example 1)
Regarding the
(1) 図1〜図3の画像形成装置1の全体の動作
画像形成装置1の画像形成プロセスにおいて、図1の画像形成ユニット10中の帯電ローラ16は、図3中の帯電ローラ用電源47から帯電バイアス(例えば、−1000V)が印加され、感光体ドラム15の表面を一様且つ均一に帯電させる。そして、感光体ドラム15が回転し、帯電した表面が、LEDヘッド22に対向する位置に到達すると、上位装置25からの画像データは、制御部41を介して画像信号にパターン化され、LEDヘッド22によってその画像信号に対応した光線が照射される。これにより、感光体ドラム15の表面に静電潜像が形成される。
(1) Overall Operation of
続いて、感光体ドラム15が回転し、静電潜像が形成された表面が、現像ローラ13に対向する位置に到達すると、その現像ローラ13からトナー21が供給される。現像ローラ13には、現像ローラ用電源45から現像バイアス(例えば、−200V)が印加され、感光体ドラム15との間で電位差が設けられる。そのため、クーロン力や摩擦力により、現像ローラ13上のトナー21が感光体ドラム15の表面に付着して、トナー像が形成される。
Subsequently, when the
供給ローラ12には、供給ローラ用電源46から供給バイアス(例えば、−300V)が印加され、現像ローラ13と互いに一定の周速比をもって回転駆動することで、トナー21が帯電する。又、供給ローラ12と現像ローラ13との間で電位差を設けることで、画像形成ユニット10内のトナー21を、供給ローラ12から現像ローラ13へ供給している。
A supply bias (for example, −300 V) is applied to the
現像ブレード14は、現像ローラ13上に当接しており、現像ローラ13上のトナー層の厚さを均一にする。又、現像ブレード14には、現像ブレード用電源48からブレードバイアス(例えば、−300V)が印加されている。そのため、現像ローラ13上のトナーは、現像ローラ13と現像ブレード14との摩擦と、電荷注入と、によって帯電する。
The developing
本実施例1において、トナー21の帯電量は、平均して−25μC/g程度あり、画像形成プロセスの過程においては、通常マイナスに帯電する。これに対応して、供給ローラ12、現像ローラ13、帯電ローラ16、及び現像ブレード14には、マイナスのバイアスが印加されている。
In the first exemplary embodiment, the
次に、図2の画像形成装置1において、印刷用紙2は、転写ベルト30によって4色の画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)下へ搬送される。印刷用紙2が4色の転写ローラ33(=33K,33Y,33M,33C)を通過する際、各転写ローラ33には、転写ローラ用電源49から転写バイアスが印加され、各感光体ドラム15の表面のトナー像は、印刷用紙2に転写される。続いて、印刷用紙2は、定着装置34へ搬送され、回転する加熱ローラ34a及び加圧ローラ34bによって、両面から挟み込まれて、加熱されながら加圧される。加熱ローラ34aの熱によってトナー像を構成するトナーが融解し、融解したトナーが加圧されて印刷用紙2の繊維間に浸透して、トナー像の定着が行われる。その後、印刷用紙2は、画像形成装置1の外へ排出される。転写工程後に感光体ドラム15上に残留したトナーは、クリーニング部材17によって掻き取られ、回収される。
Next, in the
(2) 紙面かぶりの問題
近年、画像形成装置の高速化が進み、画像形成ユニット内の現像ローラや供給ローラ等の要素部材間の摩擦が増えたことが原因で、トナーが劣化しやすくなっている。特に、画像形成ユニット内のトナー残量が少なく、且つ印刷デューティが低い印刷が続いた場合には、特定のトナー間での摩擦が起こる頻度が高くなるために、著しくトナーが劣化する。トナーの劣化とは、外部からの摩擦により、帯電能力が悪化することや、トナー構成が変化することであり、トナー表面にトナー帯電量を上げる目的で外添されているシリカ等の外添剤の剥離や埋没、トナーの凝集、ワックスの染み出し等が原因で起こっている。
(2) The problem of fogging on paper In recent years, the speed of image forming apparatuses has progressed, and the toner tends to deteriorate due to increased friction between element members such as a developing roller and a supply roller in the image forming unit. Yes. In particular, when the amount of toner remaining in the image forming unit is small and printing with a low print duty is continued, the frequency of friction between specific toners increases, so the toner deteriorates significantly. Toner deterioration refers to deterioration in charging ability or change in toner configuration due to external friction, and external additives such as silica that are externally added to increase the toner charge amount on the toner surface. This is caused by peeling and embedding of toner, toner aggregation, wax exudation, and the like.
図4は、実施例1及び比較例における紙面かぶりの色差Δの推移を示す図である。
図4において、横軸は印刷枚数(単位k(=1000))、縦軸は紙面かぶりの色差ΔEであり、印刷デューティ0.5%の低デューティ印刷が続いた場合の紙面かぶりの色差ΔEの推移(変化)が示されている。太線の折線60は実施例1の特性、細線の折線61は実施例1に対する比較例の特性である。太線の水平直線62は色差Δの許容レベル、破線の縦線63,64はトナーカートリッジ交換箇所である。Yは、現像バイアスDBとブレードバイアスBBとの差(即ち、第2電圧差)である。
FIG. 4 is a graph showing the transition of the color difference Δ of the paper fog in Example 1 and the comparative example.
In FIG. 4, the horizontal axis represents the number of printed sheets (unit k (= 1000)), the vertical axis represents the color difference ΔE of the paper cover, and the color difference ΔE of the paper cover when low duty printing with a print duty of 0.5% continues. Transition (change) is shown. The thick
ここで、紙面かぶりとは、一般的にはプラスに帯電したトナー21等が感光体ドラム15の高負帯電部分に付着することで発生する印刷上の不具合である。正常に帯電した卜ナーに対して、低い帯電量のトナーや逆極性に帯電した卜ナーにより画像の背景部(即ち、非画像部)に卜ナーが付着することをかぶりという。このかぶりを引き起こす低い帯電量のトナーや逆極性に帯電したトナーを、かぶり卜ナーという。
Here, the fogging on the paper is a printing defect that generally occurs when the positively charged
紙面かぶりの測定条件及び計測方法は、例えば、次の通りである。
印刷に使用する印刷用紙2には、沖電気製エクセレントグロス紙(秤量128g/m2)を用いる。印刷パターンは、静電潜像を形成しない白紙印刷を行う。紙面かぶりの色差ΔEを測定する測定器には、アメリカX−Rite社製(分光濃度計500シリーズ)を用い、光源D50、視野角2°の設定で、印刷前のエクセレントグロス紙を基準として印刷前後での色差ΔEを測定する。
The measurement conditions and measurement method for the paper surface fog are as follows, for example.
As
即ち、画像形成装置1の使用環境としては、N/N環境(温度23°C/湿度55%)である。印刷に使用する印刷用紙2には、エクセレントグロス紙(128g/m2)を用いた。紙面かぶりの色差ΔEを測定する測定器には、X−Rite(500シリーズ)を用い、光源D50、視野角2°であり、印刷前のエクセレントグロス紙を基準として印刷前後での色差ΔEを測定した。又、印刷枚数15k(=15000)枚と25k(=25000)枚で、トナーカートリッジ20の交換63,64を行っている。
That is, the usage environment of the
図4から、比較例(61)の画像形成装置では、トナーカートリッジ交換63,64後のかぶりの色差ΔEの値が増えていることが分かる。ここで、色差ΔEは、値が小さい程、紙面かぶりが少ない、つまり品質が良いことを意味し、許容レベル(spec.)62として、ΔE≦2.0としている。従って、トナーカートリッジ交換63,64後に紙面かぶりが悪化し、印刷枚数25k(=25000)のトナーカートリッジ交換64後では、許容レベル62ぎりぎりとなっていることが分かる。又、トナーカートリッジ交換63,64後から印刷枚数に従って、色差ΔEはトナーカートリッジ交換63,64前のレベルまで回復することも分かる。
FIG. 4 shows that in the image forming apparatus of the comparative example (61), the value of the color difference ΔE of the fog after the
トナーカートリッジ交換後に色差ΔEが悪化する原因として、低デューティ印刷が続き、帯電性能が低下している劣化した劣化トナーに新品カートリッジの新品(フレッシュ)トナーが混ざり合わされる過程で、劣化トナーと新品トナーとが摩擦を繰り返す。この時、電荷の移動が起こり、かぶりの原因である逆帯電トナーが生成されること、あるいは相対的にトナー帯電量が低下するからである。又、トナーカートリッジ交換63,64後に画像形成ユニット10内では、印刷毎に劣化トナーの量が減って行き、同時にトナーが摩擦帯電され、徐々にトナー帯電量が高くなるために、かぶりレベルが徐々に回復して行く。
The cause of the deterioration of the color difference ΔE after the replacement of the toner cartridge is a process in which low-duty printing continues and the deteriorated toner with deteriorated charging performance is mixed with the new (fresh) toner of the new cartridge. Repeats friction. This is because, at this time, charge movement occurs and reversely charged toner that causes fogging is generated, or the toner charge amount is relatively reduced. In the
図4の比較例(61)で、かぶりの色差ΔEの推移を示したが、この時のバイアス設定を図5に示す。 In the comparative example (61) of FIG. 4, the transition of the color difference ΔE of the fog is shown. FIG. 5 shows the bias setting at this time.
図5は、実施例1におけるバイアス設定の概略を示す図である。
この図5では、縦軸に、現像ローラ13に印加される現像バイアスDB、及び供給ローラ12に印加される供給バイアスSBの設定値が示され、横軸に、印刷枚数が示されている。Zは、印刷枚数の規定値である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an outline of bias setting in the first embodiment.
In FIG. 5, the vertical axis indicates the setting values of the developing bias DB applied to the developing
初期の現像バイアスDB0は−200V、初期の供給バイアスSB0は−300Vに設定されている。現像バイアスDBは、濃度値を決定するパラメータであり、画像形成ユニット10の初期は濃度が出にくく、印刷枚数に従って濃度が高くなるので、一般的には初期の現像バイアスDB0を高く設定し、印刷枚数に従って現像バイアスDBを低く設定している。
The initial development bias DB 0 is set to −200V, and the initial supply bias SB 0 is set to −300V. The development bias DB is a parameter for determining a density value, and since the density is difficult to obtain at the initial stage of the
実際には、現像バイアスDBは、濃度補整等の制御で値が変化する場合もあるが、印刷枚数に従って現像バイアスDBが低い値に推移して行くという傾向は変わらない。又、X(=DB−SB)は、現像ローラ13と供給ローラ12の印加バイアスの差(即ち、第1電圧差)であるが、前述の通り、現像ローラ13の現像バイアスDBよりも供給ローラ12の供給バイアスSBをマイナス側に高く設定している。そのため、印加バイアスの差X(=DB−SB)の値としては、プラスの値となる。又、印加バイアスの差X(=DB−SB)は、現像ローラ13上のトナー層厚を制御するパラメータであり、比較例(61)では、DB−SB=Xに設定している。更に、現像ブレード14に印加されるブレードバイアスBBは、現像ローラ13に印加される現像バイアスDBよりもマイナス側に高く設定しているので、第2電圧差としての、現像バイアスDBとブレードバイアスBBとの差Y(=DB−BB)の値としては、プラスの値となる。実施例1(60)では、DB−BB=Y=100とし、常に一定の値に設定している。
In practice, the value of the development bias DB may change due to control such as density correction, but the tendency that the development bias DB changes to a lower value according to the number of printed sheets does not change. X (= DB−SB) is a difference between applied biases of the developing
図5に示す通り、実施例1(60)では、トナーカートリッジ交換64後のDB−SB=X+α(補整量α≧0)に設定する。図4の結果に示すように、実施例1(60)では、トナーカートリッジ交換63,64後のDB−SB=X+αに設定し、比較例(61)と同様の条件下で紙面かぶりの色差ΔEを比較すると、トナーカートリッジ交換63,64後の色差ΔEが0.3〜0.5良化した。これは、印加バイアス差X(=DB−SB)を比較例(61)よりも補整量αだけ大きくするように補整することで、現像ローラ13と供給ローラ12との間の電位差が大きくなり、かぶりの原因である逆帯電トナーが現像ローラ13に移動しづらくなることと考えられる。
As shown in FIG. 5, in Example 1 (60), DB-SB after
ここで、
α=α0−α0×トナー交換後の印刷枚数/Z (Zは補整量αを解除する印刷枚数)
但し、α≧0、α0≧0
と定義する。
here,
α = α 0 −α 0 × Number of printed sheets after toner replacement / Z (Z is the number of printed sheets whose compensation amount α is canceled)
However, α ≧ 0, α 0 ≧ 0
It is defined as
図6は、実施例1の印刷デューティと補整量及びトナー層電位の関係を示す図である。更に、図7は、実施例1の印刷デューティと補整バイアス及びトナー層電位の関係を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the print duty, the correction amount, and the toner layer potential in the first embodiment. Furthermore, FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the printing duty, the correction bias, and the toner layer potential in the first embodiment.
図7において、横軸は、印刷デューティ(%)、縦軸は、補整バイアス=α0(V)及びトナー層電位(V)である。曲線65は、トナーカートリッジ交換直後のDB−SB差補整量=α0(V)、曲線66は、トナーカートリッジ交換直後の現像ローラ13上のトナー層電位(V)である。
In FIG. 7, the horizontal axis represents the print duty (%), and the vertical axis represents the correction bias = α 0 (V) and the toner layer potential (V). A
これらの図6及び図7には、トナーカートリッジ交換直後のDB−SB差補整量=α0及び比較例(61)でのトナーカートリッジ交換直後の現像ローラ13上のトナー層電位と、トナーLOWからトナーカートリッジ交換までの平均印刷デューティの関係が示されている。この図6と図7で示される関係式が、図3の記憶部42内の電圧補整テーブル42aに格納されている。
These FIG. 6 and FIG. 7 show the DB-SB difference correction amount immediately after the toner cartridge replacement = α 0 , the toner layer potential on the developing
ここで、平均印刷デューティが低い程、補整量α0を大きくし、平均印刷デューティが高い程、補整量α0を小さくしている。 Here, the lower the average print duty, to increase the compensation amount alpha 0, as the average print duty is high, and decrease the compensation amount alpha 0.
前述したように、トナー21が劣化しやすいのは、トナー残量が少なくなるトナーLOWからトナーカートリッジ交換までの間である。この間のトナー劣化の度合いは、印刷デューティによって決定され、印刷デューティが低い印刷で生成された劣化トナーに新品トナーを加えることで、かぶりレベルが悪化することから、印刷デューティが低い程、補整量α0を大きくした。又、トナーカートリッジ交換直後の現像ローラ13上のトナー層電位は、トナーカートリッジ交換前に低デューティ印刷であった程、値が低くなっている。このことからも、トナーカートリッジ交換前の平均印刷デューティが低デューティ印刷である程、帯電量が低く、逆帯電トナーが多いため、かぶりが悪化することが分かる。
As described above, the
印刷デューティが0%の場合の補整量α0を60Vに最適化した理由は、値をこれ以上大きくすると、現像ローラ13上のトナー層電位が高くなりすぎて、汚れマージンがなくなり、汚れやすくなるためである。又、印刷デューティが50%以上の高デューティ領域では、トナー21がほぼ劣化しないことから、補整量α0をゼロとしている。
The reason for optimizing the correction amount α 0 when the printing duty is 0% to 60 V is that if the value is further increased, the toner layer potential on the developing
(3) バイアス制御
図8は、実施例1のトナーLOWからトナーカートリッジ交換後のバイアス制御を示すフローチャートである。
(3) Bias Control FIG. 8 is a flowchart illustrating the bias control after the toner cartridge replacement from the toner LOW according to the first exemplary embodiment.
図8を参照しつつ、図3の制御系で行われるバイアス制御の動作を説明する。
制御部41によってバイアス制御の処理が開始されると、ステップS1において、トナー残量検知部11は、画像形成ユニット10内のトナー残量を検知し、トナー残量がトナーLOW(例えば、画像形成ユニット10内のトナー残量が50%)でない場合(No)は、トナー残量の検知を繰り返し、トナー残量がトナーLOWの場合(Yes)には、ステップS2へ進む。ステップS2において、印刷デューティ計測部43は、印刷デューティを計測し、この印刷デューティの平均値が、制御部41の制御によって記憶部42に記憶され、ステップS3へ進む。ステップS3において、トナー残量検知部11は、トナーカートリッジ20の交換が行われたか否かを判断し、交換が行われていない場合(No)は、処理を繰り返し、トナーカートリッジ20の交換が行われた場合(Yes)は、ステップS4へ進む。
The operation of bias control performed in the control system of FIG. 3 will be described with reference to FIG.
When the bias control process is started by the
ステップS4において、制御部41のバイアス決定部41aは、ステップS2で記憶部42が記憶した平均印刷デューティを読み出し、図6と図7で示す関係式が格納されている電圧補整テーブル42aと比較し、平均印刷デューティに対応した現像バイアスDBと供給バイアスSBとの差X(=DB−SB)の補整量α0を決定し、ステップS5へ進む。ステップS5において、制御部41内のバイアス決定部41aは、ステップS4で決定されたDB−SB差補整量α0から、印刷時のDB−SB設定値X+αを決定し、ステップS6へ進む。
In step S4, the
ステップS6において、制御部41は、ステップS5で決定されたバイアス設定値X+αに基づき、画像形成動作を制御し、ステップS7へ進む。ステップS7において、制御部41は、トナーカートリッジ交換後の印刷枚数が規定値Z(例えば、1000枚)に達したか否かを判断し、規定値Zに達していない場合(No)は、ステップS5に戻り、規定値Zに達している場合(Yes)は、ステップS8へ進む。ステップS8において、制御部41内のバイアス決定部41aは、印刷時のDB−SB設定値をXに戻す。制御部41は、そのDB−SB設定値Xに基づき、画像形成動作を制御し、処理を終了する。
In step S6, the
(実施例1の変形例)
紙面かぶりにおける印加バイアスの補正量α,α0や、印刷枚数の規定値Zの値は、一例であり、画像形成装置1の特性に合わせて任意に決定できる。
(Modification of Example 1)
The correction values α and α 0 of the applied bias in the sheet fog and the specified value Z of the number of printed sheets are examples, and can be arbitrarily determined according to the characteristics of the
(実施例1の効果)
従来の画像形成装置では、トナーカートリッジ交換前の印刷履歴によっては、トナーカートリッジ交換後にトナー帯電量が変化し、紙面かぶりが悪化するという問題があった。
(Effect of Example 1)
In the conventional image forming apparatus, depending on the printing history before the toner cartridge replacement, there is a problem that the toner charge amount changes after the toner cartridge replacement and the fogging on paper becomes worse.
そこで、本実施例1では、トナーカートリッジ交換後の紙面かぶりを良化させるために、印刷デューティ計測部43により、トナーLOWからトナーカートリッジ交換までの間の印刷デューティを計測し、トナーカートリッジ交換後に、バイアス決定部41aにより、計測された印刷デューティに基づき、現像バイアスDBと供給バイアスSBとの差Xのみを変更(即ち、補整量αで補整)するようにしている。
Therefore, in the first embodiment, in order to improve the paper fog after the toner cartridge replacement, the print
本実施例1によれば、このような構成を採用したことにより、トナーカートリッジ交換前に低デューティ印刷が続いた場合に、画像形成ユニット10内で形成される劣化トナーと、トナーカートリッジ交換後に追加される新品トナーと、が混ざり合い、トナー帯電量が低下することで悪化する紙面かぶりを、良化させることができる。
According to the first embodiment, by adopting such a configuration, when low-duty printing continues before the toner cartridge replacement, the deteriorated toner formed in the
(実施例2の構成)
本発明の実施例2における画像形成装置1Aは、全体の構成及び画像形成ユニットの構成が、実施例1の図2及び図1と同様であり、制御系の構成のみが、実施例1の図3と異なっている。
(Configuration of Example 2)
In the
図9は、本発明の実施例2の画像形成装置1Aにおける制御系の回路構成を示す概略のブロック図であり、実施例1を示す図3中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
FIG. 9 is a schematic block diagram showing a circuit configuration of a control system in the
本実施例2の画像形成装置1Aにおける制御系では、実施例1の画像形成装置1における高圧電源制御部44に代えて、これとは機能の異なる高圧電源制御部44Aが設けられている。高圧電源制御部44Aは、実施例1と同様の現像ローラ用電源45及び供給ローラ用電源46を制御すると共に、現像ブレード用電源48Aも制御する機能を有している。他の帯電ローラ用電源47及び転写ローラ用電源49は、実施例1と同様に、高圧電源制御部44Aにより制御されない固定電源である。その他の構成は、実施例1と同様である。
In the control system of the
(実施例2の動作)
本実施例2の画像形成装置1Aについて、(1)画像形成装置1Aの全体の動作、(2)紙面かぶりの問題、及び、(3)バイアス制御、について説明する。
(Operation of Example 2)
Regarding the
(1) 画像形成装置1Aの全体の動作
本実施例2の画像形成装置1Aにおける全体の動作は、実施例1の画像形成装置1における全体の動作とほぼ同様である。
(1) Overall Operation of
(2) 紙面かぶりの問題
図10は、実施例2及び比較例における紙面かぶりの色差Δの推移を示す図であり、実施例1を示す図4中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(2) Problem of paper fog FIG. 10 is a diagram showing the transition of the color difference Δ of the paper fog in Example 2 and the comparative example. Elements common to the elements in FIG. Is attached.
図10において、実施例1の図4とほぼ同様に、横軸は印刷枚数(単位k(=1000))、縦軸は紙面かぶりの色差ΔEであり、印刷デューティ0.5%の低デューティ印刷が続いた場合の紙面かぶりの色差ΔEの推移(変化)が示されている。太線の折線67は実施例2の特性、細線の折線61は実施例2に対する比較例の特性である。太線の水平直線62は色差ΔEの許容レベル、破線の縦線63,64はトナーカートリッジ交換箇所である。Yは、現像バイアスDBとブレードバイアスBBとの差(即ち、第2電圧差)である。
In FIG. 10, substantially the same as FIG. 4 of the first embodiment, the horizontal axis represents the number of printed sheets (unit k (= 1000)), the vertical axis represents the color difference ΔE of the paper cover, and low duty printing with a printing duty of 0.5%. The transition (change) of the color difference ΔE of the paper fog when the is continued is shown. The thick
紙面かぶりの定義は、実施例1と同様である。又、紙面かぶりの測定条件及び計測方法も、実施例1と同様である。 The definition of the paper fog is the same as that in the first embodiment. Further, the measurement conditions and measurement method for the paper surface fog are the same as those in the first embodiment.
図10から、比較例(61)の画像形成装置では、トナーカートリッジ交換63,64後のかぶりの色差ΔEの値が増えていることが分かる。ここで、色差ΔEは、値が小さい程、紙面かぶりが少ない、つまり品質が良いことを意味し、許容レベル(spec.)62として、ΔE≦2.0としている。従って、トナーカートリッジ交換63,64後に紙面かぶりが悪化し、印刷枚数25k(=25000)のトナーカートリッジ交換64後では、許容レベル62ぎりぎりとなっていることが分かる。又、トナーカートリッジ交換63,64後から印刷枚数に従って、色差ΔEはトナーカートリッジ交換63,64前のレベルまで回復することも分かる。
From FIG. 10, it can be seen that in the image forming apparatus of the comparative example (61), the value of the fog color difference ΔE after the
実施例1と同様に、トナーカートリッジ交換後に色差ΔEが悪化する原因として、低デューティ印刷が続き、帯電性能が低下している劣化した劣化トナーに新品カートリッジの新品(フレッシュ)トナーが混ざり合わされる過程で、劣化トナーと新品トナーとが摩擦を繰り返すが、この時、電荷の移動が起こり、かぶりの原因である逆帯電トナーが生成されること、あるいは相対的にトナー帯電量が低下するからである。又、トナーカートリッジ交換63,64後に画像形成ユニット10内では、印刷毎に劣化トナーの量が減って行き、同時にトナーが摩擦帯電され、徐々にトナー帯電量が高くなるために、かぶりレベルが徐々に回復して行く。
As in the first embodiment, the reason why the color difference ΔE deteriorates after replacement of the toner cartridge is a process in which the low-duty printing continues and the new (fresh) toner of the new cartridge is mixed with the deteriorated deteriorated toner whose charging performance is reduced. This is because the deteriorated toner and the new toner are repeatedly rubbed, and at this time, the movement of the charge occurs, and the reversely charged toner that causes the fogging is generated or the toner charge amount is relatively decreased. . In the
図10の比較例(61)で、かぶりの色差ΔEの推移を示したが、この時の現像バイアスDBと供給バイアスSBとのDB−SB差の電圧設定は、実施例1と同様に、図5に示した通りである。 In the comparative example (61) of FIG. 10, the transition of the fog color difference ΔE is shown. The voltage setting of the DB-SB difference between the developing bias DB and the supply bias SB at this time is the same as in the first embodiment. As shown in FIG.
又、実施例1では、
α=α0−α0×トナー交換後の印刷枚数/Z (Zは補整量αを解除する印刷枚数)
但し、α≧0、α0≧0
と定義している。これに対し、本実施例2では、その補整量αの定義に加えて、補整量βを次のように定義している。
β=β0−β0×トナー交換後の印刷枚数/Z (Zは補整量βを解除する印刷枚数)
但し、β≧0、β0≧0
In Example 1,
α = α 0 −α 0 × Number of printed sheets after toner replacement / Z (Z is the number of printed sheets whose compensation amount α is canceled)
However, α ≧ 0, α 0 ≧ 0
It is defined as On the other hand, in the second embodiment, in addition to the definition of the compensation amount α, the compensation amount β is defined as follows.
β = β 0 −β 0 × Number of printed sheets after toner replacement / Z (Z is the number of printed sheets whose compensation amount β is canceled)
However, β ≧ 0, β 0 ≧ 0
ここで、補整量βは、トナーカートリッジ交換63,64後から、規定値Z枚印刷するまでに、現像ブレード14に印加されるブレードバイアスBBと、現像ローラ13に印加される現像バイアスDBと、の差(即ち、第2電圧差)Y=DB−BBである。補整量β0は、トナーカートリッジ交換63,64直後の現像ブレード14に印加されるブレードバイアスBBと、現像ローラ13に印加される現像バイアスDBと、の差Y=DB−BBである。比較例(61)のバイアス設定でDB−BB=Yとすると、トナーカートリッジ交換後のDB−BB=Y+βとなる。
Here, the correction amount β is determined by the blade bias BB applied to the developing
前述したように、現像ローラ13に印加される現像バイアスDBよりも、現像ブレード14に印加されるブレードバイアスBBは、絶対値で高い値に設定される。又、現像ブレード14に印加されるブレードバイアスBBと、現像ローラ13に印加される現像バイアスDBと、の絶対値の差DB−BBが大きい程、現像ブレード14から現像ローラ13上のトナー層に電荷が移動しやすく、トナー層電位が高くなる。
As described above, the absolute value of the blade bias BB applied to the developing
図11は、実施例2の印刷デューティと補整量の関係を示す図であり、実施例1の図6に対応している。更に、図12は、実施例2の印刷デューティと補整バイアス及びトナー層電位の関係を示す図であり、実施例1の図7に対応している。 FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the printing duty and the compensation amount in the second embodiment, and corresponds to FIG. 6 in the first embodiment. Further, FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the printing duty, the correction bias, and the toner layer potential in the second embodiment, and corresponds to FIG. 7 in the first embodiment.
図12において、横軸は、印刷デューティ(%)、縦軸は、補整量β0,α0(V)及びトナー層電位(V)である。曲線65は、トナーカートリッジ交換直後のDB−SB差補整量=α0(V)、曲線66は、トナーカートリッジ交換直後の現像ローラ13上のトナー層電位(V)、曲線67は、トナーカートリッジ交換直後のブレードバイアスBB補整量=β0(V)である。
In FIG. 12, the horizontal axis represents the print duty (%), and the vertical axis represents the correction amounts β 0 and α 0 (V) and the toner layer potential (V).
これらの図11及び図12には、トナーカートリッジ交換直後のDB−SB差補整量=α0、トナーカートリッジ交換後のブレードバイアスBBの補正量=β0、及び比較例(61)でのトナーカートリッジ交換直後の現像ローラ13上のトナー層電位と、トナーLOWからトナーカートリッジ交換までの平均印刷デューティの関係が示されている。この図11と図12で示される関係式が、図9の記憶部42内の電圧補整テーブル42aに格納されている。ここで、平均印刷デューティが低い程、補整量α0及びβ0を大きくし、平均印刷デューティが高い程、補整量α0及びβ0を小さくしている。
11 and 12 show that the DB-SB difference correction amount immediately after replacement of the toner cartridge = α 0 , the correction amount of the blade bias BB after replacement of the toner cartridge = β 0 , and the toner cartridge in the comparative example (61). The relationship between the toner layer potential on the developing
前述したように、トナー21が劣化しやすいのは、トナー残量が少なくなるトナーLOWからトナーカートリッジ交換までの間である。この間のトナー劣化の度合いは、印刷デューティによって決定され、印刷デューティが低い印刷で生成された劣化トナーに、新品トナーを加えることで、かぶりレベルが悪化することから、印刷デューティが低い程、補整量α0及びβ0を大きくしている。又、トナーカートリッジ交換直後の現像ローラ13上のトナー層電位は、トナーカートリッジ交換前に低デューティ印刷であった程、値が低くなっている。このことからも、トナーカートリッジ交換前の平均印刷デューティが低デューティ印刷である程、帯電量が低く、逆帯電トナーが多いため、かぶりが悪化することが分かる。
As described above, the
印刷デューティが0%の場合の補整量α0を40Vに、補正量β0を30Vに最適化した理由は、値をこれ以上大きくすると、現像ローラ13上のトナー層電位が高くなりすぎて、汚れマージンがなくなり、汚れやすくなるためである。又、印刷デューティが50%以上の高デューティ領域では、トナー21がほぼ劣化しないことから、補整量α0及びβ0をゼロとしている。このことも、高デューティ印刷が続いた後、トナーカートリッジ交換を行った際、補整量α0とβ0を大きくすると、現像ローラ13上のトナー層電位が高くなりすぎて画像汚れが発生するためである。従って、印刷デューティが50%以上の高デューティの場合の補整量α0とβ0を±0Vに最適化している。
The reason for optimizing the correction amount α 0 to 40 V and the correction amount β 0 to 30 V when the printing duty is 0% is that if the value is increased further, the toner layer potential on the developing
実施例2では、上記のように、トナーカートリッジ交換後に印加バイアスの差DB−SBと印加バイアスの差DB−BBの値を補整することで、図10のような色差ΔEの推移となっている。図10の結果に示すように、実施例2では、トナーカートリッジ交換前後で色差ΔEの値が一定である結果が得られたことで、トナーカートリッジ交換によるかぶり悪化を防げた。
In
これは、現像ローラ13と供給ローラ12との間の電位差が大きくなり、かぶりの原因である逆帯電トナーが現像ローラ13に移動しづらくなること、又、現像ブレード14から現像ローラ13上のトナーに電荷注入されたことにより、結果的に現像ローラ13上のトナー層電位が高くなるためである。
This is because the potential difference between the developing
(3) バイアス制御
図13は、実施例2のトナーLOWからトナーカートリッジ交換後のバイアス制御を示すフローチャートであり、実施例1を示す図8中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(3) Bias Control FIG. 13 is a flowchart showing bias control after toner cartridge replacement from the toner LOW in the second embodiment. Elements common to those in FIG. Has been.
図13のフローチャートでは、実施例1の図8中のステップS4,S5,S8に代えて、これらとは処理内容の異なるステップS14,S15,S18が設けられている。 In the flowchart of FIG. 13, instead of steps S4, S5, and S8 in FIG. 8 of the first embodiment, steps S14, S15, and S18 having different processing contents are provided.
図13を参照しつつ、図9の制御系で行われるバイアス制御の動作を説明する。
制御部41によってバイアス制御の処理が開始されると、ステップS1において、実施例1と同様に、トナー残量検知部11は、画像形成ユニット10内のトナー残量を検知し、トナー残量がトナーLOW(例えば、画像形成ユニット10内のトナー残量が50%)でない場合(No)は、トナー残量の検知を繰り返し、トナー残量がトナーLOWの場合(Yes)には、ステップS2へ進む。ステップS2において、実施例1と同様に、印刷デューティ計測部43は、印刷デューティを計測し、この印刷デューティの平均値が、制御部41の制御によって記憶部42に記憶され、ステップS3へ進む。ステップS3において、実施例1と同様に、トナー残量検知部11は、トナーカートリッジ20の交換が行われたか否かを判断し、交換が行われていない場合(No)は、処理を繰り返し、トナーカートリッジ20の交換が行われた場合(Yes)は、ステップS14へ進む。
The bias control operation performed in the control system of FIG. 9 will be described with reference to FIG.
When the bias control process is started by the
ステップS14において、実施例1とは異なり、制御部41のバイアス決定部41aは、ステップS2で記憶部42に記憶された平均印刷デューティを読み出し、図11と図12で示す関係式が格納されている電圧補整テーブル42aと比較し、平均印刷デューティに対応した現像バイアスDBと供給バイアスSBとの差X(=DB−SB)の補整量α0と、現像バイアスDBとブレードバイアスBBとの差Y(=DB−BB)の補整量β0と、を決定し、ステップS15へ進む。ステップS15において、実施例1とは異なり、制御部41内のバイアス決定部41aは、ステップS14で決定されたDB−SB差補整量α0、及びDB−BB差補整量β0から、印刷時のDB−SB設定値X+αと、DB−BB設定値Y+βとを決定し、ステップS6へ進む。
In step S14, unlike the first embodiment, the
ステップS6において、制御部41は、ステップS15で決定されたバイアス設定値X+α及びY+βに基づき、画像形成動作を制御し、ステップS7へ進む。ステップS7において、実施例1と同様に、制御部41は、トナーカートリッジ交換後の印刷枚数が規定値Z(例えば、1000枚)に達したか否かを判断し、規定値Zに達していない場合(No)は、ステップS15に戻り、規定値Zに達している場合(Yes)は、ステップS18へ進む。ステップS18において、実施例1と異なり、制御部41内のバイアス決定部41aは、印刷時のDB−SB設定値をXに戻すと共に、DB−BB設定値をYに戻す。制御部41は、そのDB−SB設定値X及びDB−BB設定値Yに基づき、画像形成動作を制御し、処理を終了する。
In step S6, the
(実施例2の変形例)
紙面かぶりにおける印加バイアスの補正量α,α0,β,β0、及び印刷枚数の規定値Zの値は、一例であり、画像形成装置1Aの特性に合わせて任意に決定できる。
(Modification of Example 2)
The correction values α, α 0 , β, β 0 of the applied bias in the paper surface fog and the value of the specified value Z of the number of printed sheets are examples, and can be arbitrarily determined according to the characteristics of the
(実施例2の効果)
本実施例2によれば、印刷デューティ計測部43により、トナーLOWからトナーカートリッジ交換までの間の印刷デューティを計測し、トナーカートリッジ交換後に、バイアス決定部41aにより、計測された印刷デューティに基づき、現像バイアスDBと供給バイアスSBとの差Xと、現像バイアスDBとブレードバイアスBBとの差Yと、を変更(即ち、補整量α,βで補整)するようにしている。これにより、トナーカートリッジ交換後の紙面かぶりの悪化を防ぎ、紙面かぶりの色差ΔEを一定に保つことができる。
(Effect of Example 2)
According to the second embodiment, the print
(実施例1、2の他の変形例)
本発明は、上記実施例1、2に限定されず、その他の種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)、(b)のようなものがある。
(Other variations of Examples 1 and 2)
The present invention is not limited to the first and second embodiments, and various other forms of use and modifications are possible. For example, the following forms (a) and (b) are used as the usage form and the modified examples.
(a) 画像形成装置1,1Aの全体の構造や制御系の構成、あるいは、画像形成ユニット10及びトナーカートリッジ20の構成は、図示以外の構成に変更しても良い。
(A) The overall structure of the
(b) 本発明の画像形成装置1,1Aは、実施例1、2で説明したカラー電子写真プリンタに限定されず、デジタル複合機(MFP)、FAX、複写装置等にも適用できる。
(B) The
1,1A 画像形成装置
2 印刷用紙
10,10K,10Y,10M,10C 画像形成ユニット
11 トナー残量検知部
12 供給ローラ
13 現像ローラ
14 現像ブレード
15 感光体ドラム
16 帯電ローラ
20,20K,20Y,20M,20C トナーカートリッジ
21 トナー
22,22K,22Y,22M,22C LEDヘッド
33 転写ローラ
34 定着装置
41 制御部
41a バイアス決定部
42 記憶部
43 印刷デューティ計測部
44,44A 高圧電源制御部
45 現像ローラ用電源
46 供給ローラ用電源
48,48A 現像ブレード用電源
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記現像剤が収容されて前記画像形成ユニットに対して交換可能に装着され、収容された前記現像剤を前記画像形成ユニットに補給する現像剤カートリッジと、
前記現像部材に現像バイアス電圧を印加する現像部材用電源と、
前記供給部材に供給バイアス電圧を印加する供給部材用電源と、
前記画像形成ユニット内の現像剤残量を検知する現像剤残量検知部と、
印刷密度を計測する印刷密度計測部と、
計測された前記印刷密度によって前記現像バイアス電圧と前記供給バイアス電圧との第1電圧差を決定するバイアス決定部と、
を備え、
前記バイアス決定部は、
検知された前記現像剤残量が所定値になってから前記現像剤カートリッジが交換されるまでの間の前記計測された印刷密度に応じて、前記現像剤カートリッジの交換後の前記第1電圧差を変更することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries an electrostatic latent image; a developing member that develops the electrostatic latent image by causing a developer to adhere to the electrostatic latent image to generate a developer image on the image carrier; An image forming unit having a supply member that supplies the developer to the developing member;
A developer cartridge in which the developer is accommodated and removably attached to the image forming unit, and the accommodated developer is supplied to the image forming unit;
A developing member power source for applying a developing bias voltage to the developing member;
A power supply for a supply member for applying a supply bias voltage to the supply member;
A developer remaining amount detecting unit for detecting the remaining amount of developer in the image forming unit;
A print density measuring unit for measuring the print density;
A bias determining unit that determines a first voltage difference between the developing bias voltage and the supply bias voltage according to the measured printing density;
With
The bias determination unit
The first voltage difference after replacement of the developer cartridge according to the measured printing density after the detected remaining amount of developer reaches a predetermined value and before the developer cartridge is replaced. An image forming apparatus characterized by changing the above.
前記バイアス決定部は、前記計測された印刷密度に応じて、前記現像剤カートリッジの交換後の前記第1電圧差を変更することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The printing density measuring unit measures the printing density from when the developer remaining amount detecting unit detects the predetermined value of the developer remaining amount until the developer cartridge is replaced,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the bias determination unit changes the first voltage difference after replacement of the developer cartridge according to the measured print density.
前記印刷密度の計測結果を記憶する記憶部を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
An image forming apparatus comprising: a storage unit that stores a measurement result of the print density.
前記現像バイアス電圧と前記供給バイアス電圧との絶対値の差であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The first voltage difference is
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an absolute value difference between the developing bias voltage and the supply bias voltage.
前記現像部材上の現像剤層を規制する規制部材と、
前記規制部材に規制バイアス電圧を印加する規制部材用電源と、
を備え、
前記バイアス決定部は、
前記検知された現像剤残量が前記所定値になってから前記現像剤カートリッジが交換されるまでの間の前記計測された印刷密度に応じて、前記現像剤カートリッジの交換後における、前記第1電圧差と、前記現像バイアス電圧と前記規制バイアス電圧との第2電圧差と、を変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
A regulating member that regulates the developer layer on the developing member;
A power supply for a regulating member that applies a regulating bias voltage to the regulating member;
With
The bias determination unit
In accordance with the measured printing density from when the detected remaining developer amount reaches the predetermined value until the developer cartridge is replaced, the first after the replacement of the developer cartridge. An image forming apparatus, wherein a voltage difference and a second voltage difference between the developing bias voltage and the regulating bias voltage are changed.
前記バイアス決定部は、前記計測された印刷密度に応じて、前記現像剤カートリッジの交換後における前記第1電圧差と前記第2電圧差とを変更することを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。 The printing density measuring unit measures the printing density from when the developer remaining amount detecting unit detects the predetermined value of the developer remaining amount until the developer cartridge is replaced,
The image according to claim 7, wherein the bias determination unit changes the first voltage difference and the second voltage difference after replacement of the developer cartridge according to the measured print density. Forming equipment.
前記印刷密度の計測結果を記憶する記憶部を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7 or 8, further comprising:
An image forming apparatus comprising: a storage unit that stores a measurement result of the print density.
前記第2電圧差は、前記現像バイアス電圧と前記規制バイアス電圧との絶対値の差である、
ことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The first voltage difference is a difference in absolute value between the development bias voltage and the supply bias voltage;
The second voltage difference is a difference in absolute value between the development bias voltage and the regulation bias voltage.
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記現像部材は、現像ローラであり、
前記供給部材は、供給ローラである、
ことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image carrier is a photosensitive drum,
The developing member is a developing roller;
The supply member is a supply roller;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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JP2013178343A JP2015045828A (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | Image forming apparatus |
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