JP2019133087A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乾式二成分現像方式を用いた電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus using a dry two-component developing system.
従来、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤を用いた乾式現像方式を採用する電子写真方式の画像形成装置が知られている。この装置においては、低印字率の画像を多く形成した場合、トナーの消費と補給が行われない現像器が長時間駆動し続けることにより、トナーが過剰にチャージアップされてしまう。すると、感光体に対する単位面積当たりの現像剤の載り量が減少してしまうという課題がある。また、キャリアとの摺擦などにより、トナーに付着している外添剤がはがれてしまい、印刷品位低下につながってしまうという課題がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus that employs a dry development method using a two-component developer composed of a toner and a carrier is known. In this apparatus, when a large number of images with a low printing rate are formed, the toner is excessively charged up by continuing to drive the developing device that does not consume and replenish the toner for a long time. As a result, there is a problem in that the amount of developer applied per unit area on the photoreceptor is reduced. Further, there is a problem that the external additive attached to the toner is peeled off due to rubbing with the carrier and the like, leading to a decrease in print quality.
そこで、画像情報の画素数を積算し、所定枚数以上印字したときに、積算値から求められた値が閾値を超えると、パターン画像を形成することによって現像器内のトナーを消費する画像形成装置が提案されている(特許文献1)。この装置では、感光上に形成したパターン画像(以下、吐出パターンと称する)を、記録媒体に転写するのではなく、感光体上のトナーを除去するための除去手段(クリーニング部)によって回収する。そのために、この装置は、感光体から中間転写体にトナー像が転写されないように、一次転写の高圧を記録媒体に画像を形成する場合のバイアス(正バイアス)とは逆極性のバイアス(逆バイアス)となるよう制御している。 Therefore, when the number of pixels of the image information is integrated and a predetermined number of sheets or more are printed, if the value obtained from the integrated value exceeds a threshold value, an image forming apparatus that consumes toner in the developing device by forming a pattern image Has been proposed (Patent Document 1). In this apparatus, a pattern image (hereinafter referred to as a discharge pattern) formed on the photosensitive member is not transferred to a recording medium but is collected by a removing unit (cleaning unit) for removing toner on the photosensitive member. For this purpose, this apparatus has a bias (reverse bias) opposite to the bias (positive bias) for forming an image on the recording medium with a high pressure of primary transfer so that the toner image is not transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member. ).
特許文献1は、前述の吐出パターンの形成後、各ステーションにおいて順次、一次転写バイアスにつき、通常の画像形成を行う状態(正バイアス)から逆バイアスへの切り替えを実施する。バイアスの切り替えの際、中間転写体へ作用する力が変化し、一時的に中間転写体の搬送方向に対して直交する方向(幅方向)における挙動が不安定となる。例えば4色のステーションを持つ画像形成装置において、4色のうち、3、4色目のステーションにおいて先行画像の一次転写中もしくはこれから転写開始する際に、1色目のステーションにおいて上記逆バイアスへの切り替えが開始されたとする。すると、ステーション間で主走査方向(幅方向)に転写位置がずれることによる色ずれが生じるおそれがある。また、各ステーションで、吐出パターンの形成後、通常の画像形成への復帰のために一次転写バイアスが逆バイアスから正バイアスに順次戻される際にも、正バイアス復帰後の所定時間、中間転写体の挙動が不安定な状態となる。そのため、不安定な状態で後続画像を一次転写すると、色ずれが生じるおそれがある。
In
上記色ずれの対策として、吐出パターンを形成する際には、吐出パターンの形成前における先行画像の全ステーションでの転写完了まで待機する必要がある(図5(a)の2001)。また、吐出パターンの形成後における後続画像を形成する際には、各ステーションの一次転写バイアスが正バイアスに復帰し、さらに中間転写体の挙動が安定するまで待機する必要がある(図5(a)の2003、2004)。しかし、これらの対策を実施することで、待機時間が大幅に増加し、画像形成の生産性は低下する。 As a countermeasure against the color misregistration, when forming the ejection pattern, it is necessary to wait until the transfer of the preceding image at all stations before the ejection pattern is formed (2001 in FIG. 5A). Further, when the subsequent image is formed after the ejection pattern is formed, it is necessary to wait until the primary transfer bias of each station returns to the positive bias and the behavior of the intermediate transfer member is stabilized (FIG. 5A). ) 2003, 2004). However, by implementing these measures, the standby time is significantly increased, and the productivity of image formation is reduced.
一方、中間転写体から記録媒体にトナー像が転写される転写部において、中間転写体上のトナーをクリーニングするための除去手段を有する画像形成装置が提案されている(特許文献2)。この装置では、クリーナファー、バイアスローラ、クリーナファーブラシ、クリーナブレードを有する除去手段で、中間転写体上のトナーが除去される。 On the other hand, an image forming apparatus having a removing unit for cleaning the toner on the intermediate transfer member at a transfer portion where the toner image is transferred from the intermediate transfer member to the recording medium has been proposed (Patent Document 2). In this apparatus, the toner on the intermediate transfer member is removed by a removing unit having a cleaner fur, a bias roller, a cleaner fur brush, and a cleaner blade.
特許文献2の吐出パターンを中間転写体に転写してから除去手段で除去する手法を用いてトナーの消費を実施する場合、一次転写バイアスを切り替える必要がないので、一次転写バイアス切り替えに起因する色ずれの問題は生じない。しかし、除去手段によるクリーニング能力には限界があるため、複数のステーションで重畳された吐出パターンを除去手段にてクリーニングする場合、吐出パターンを構成するトナー量が多すぎるとクリーニングしきれない場合がある。中間転写体にトナーが残ると、残ったトナーが、転写部に搬送された用紙の裏に付着し、いわゆる用紙裏汚れ等が発生するおそれがある。
In the case where toner is consumed by using the method of transferring the ejection pattern of
このように、特許文献1のように、感光体上の除去手段によってトナーを除去する手法と、特許文献2のように、中間転写体上の除去手段によってトナーを除去する手法とには、一長一短がある。トナーの消費に用いるステーションの数に拘わらず一律に、上記いずれかの手法を採用したとすると、生産性の低下または画質の低下という問題が生じ得る。
As described above, the method of removing toner by the removing unit on the photosensitive member as in
本発明は、吐出制御するステーションの数に応じて画質維持と効率向上の選択を切り替えることを目的とする。 It is an object of the present invention to switch between selection of image quality maintenance and efficiency improvement according to the number of stations to be controlled for ejection.
上記目的を達成するために本発明は、感光体と、現像剤を用いて前記感光体上にトナー像を形成する形成手段と、前記感光体上の現像剤を除去する第1除去手段と、を各々備える複数のステーションと、前記感光体上のトナー像を中間転写体に転写する転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を除去する第2除去手段と、劣化した現像剤を排出する吐出制御時には印刷ジョブに基づく画像形成を中断して吐出制御用のパターン画像を前記感光体上に形成することで前記形成手段から現像剤を吐出させる制御手段と、吐出制御の実施にあたって、吐出制御するステーションの数を取得する取得手段と、を有し、前記制御手段は、前記取得手段により取得された数に基づいて、前記転写手段に印加するバイアスを制御すると共に、印刷ジョブに基づく画像形成直後の吐出制御時における静電像の形成開始タイミングを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a photoconductor, a forming unit for forming a toner image on the photoconductor using a developer, a first removing unit for removing the developer on the photoconductor, A plurality of stations, a transfer unit that transfers the toner image on the photosensitive member to an intermediate transfer member, a second removal unit that removes the toner image on the intermediate transfer member, and a deteriorated developer. During discharge control, image formation based on a print job is interrupted and a pattern image for discharge control is formed on the photoconductor to discharge developer from the forming unit. Acquisition means for acquiring the number of stations to be performed, and the control means controls the bias applied to the transfer means based on the number acquired by the acquisition means, and performs a print job. And controlling the formation start timing of the electrostatic image at the time of ejection control just after the image formation brute.
本発明によれば、吐出制御するステーションの数に応じて画質維持と効率向上の選択を切り替えることができる。 According to the present invention, selection between image quality maintenance and efficiency improvement can be switched according to the number of stations to be controlled for ejection.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置100は、筐体101と操作表示装置180とを備える。筐体101には、エンジン部を構成するための各機構が収納されている。画像形成装置100は、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤を用いた乾式現像方式を採用する電子写真方式のカラー画像形成装置である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The
以下で用いるY、M、C、Kはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの略称である。エンジン部には、YMCKに対応した4つのステーション120、121、122、123が設けられている。ステーション120、121、122、123は、トナーを記録紙110に転写して画像を形成する画像形成部である。各ステーションは、ほぼ共通の部品により構成されているので、代表してステーション120の構成を説明する。
Y, M, C, and K used in the following are abbreviations of yellow, magenta, cyan, and black, respectively. The engine unit is provided with four
感光体としての感光ドラム105は、一次帯電器111により一様の表面電位に帯電される。レーザ108及び現像器112は本発明における形成手段に該当する。感光ドラム105には、レーザ108が出力するレーザ光によって、潜像(静電像)が形成される。現像器112は、色材(トナー)を用いて静電像を現像して感光ドラム105上(感光体上)にトナー像を形成する。このトナー像(可視像)は、転写手段としての一次転写ローラ107により、中間転写体としての中間転写ベルト106上に転写される。中間転写ベルト106上に形成された可視像は、収納庫113から搬送されてきた記録紙110に対して、二次転写ベルト114により転写される。
A
定着処理機構は、第一定着器150および第二定着器160を有し、記録紙110に転写されたトナー像を加熱・加圧して記録紙110に定着させる。第一定着器150は、記録紙110に熱を加えるための定着ローラ151、記録紙110を定着ローラ151に圧接させるための加圧ベルト152、定着完了を検知する第一定着後センサ153を含む。定着ローラ151は中空ローラであり、内部にヒータを有している。第二定着器160は、第一定着器150よりも記録紙110の搬送方向下流に配置されている。第二定着器160は、第一定着器150により定着された記録紙110上のトナー像に対してグロス(光沢)を付与したり、定着性を確保したりする。第二定着器160も第一定着器150と同様に、定着ローラ161、加圧ローラ162、第二定着後センサ163を有している。記録紙110の種類によっては第二定着器160を通す必要がない。この場合、画像形成装置100は、エネルギー消費量低減の目的で、記録紙110を、第二定着器160を経由させずに搬送経路130を通過させる。
The fixing processing mechanism includes a
例えば、記録紙110にグロスを多く付加する設定がされた場合や、記録紙110が厚紙のように定着に多くの熱量を必要とする場合は、第一定着器150を通過した記録紙110は第二定着器160にも搬送される。一方、記録紙110が普通紙や薄紙の場合であって、グロスを多く付加する設定がされていない場合は、記録紙110は、第二定着器160を迂回する搬送経路130を搬送される。第二定着器160に記録紙110を搬送するか、第二定着器160を迂回して記録紙110を搬送するかは、後述するモータ制御部312(図2)によって制御されるフラッパ131の切り替えにより制御される。
For example, when setting is made to add a lot of gloss to the
フラッパ132、133、134はいずれも、モータ制御部312によって制御される搬送経路切り替え用の誘導部材である。フラッパ132は、記録紙110を排出経路135へと誘導するか、または外部への排出経路139に誘導する。排出経路135へと導かれた記録紙110の先端は、反転センサ137を通過し、反転部136へ搬送される。反転センサ137が記録紙110の後端を検出すると、記録紙110の搬送方向が切り替えられる。フラッパ133は、記録紙110を両面画像形成用の搬送経路138へと誘導するか、または排出経路135に誘導する。フラッパ134は、記録紙110を外部への排出経路139に誘導する。排出経路139を搬送された記録紙110は、画像形成装置100の外部へと排出される。
All of the
次に、画像形成装置100全体の制御を司るコントローラの構成について、図2を併せて参照しつつ説明する。図2は、コントローラのブロック図である。図2に示すように、コントローラはCPU回路部900を有し、CPU回路部900は、CPU901、ROM902、RAM903を内蔵する。CPU901は、ROM902に格納されている制御プログラムにより、画像制御部922、プリンタ制御部931、表示制御部941を総括的に制御する。RAM903は、制御データを一時的に保持し、CPU901による制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。
Next, the configuration of the controller that controls the entire
画像制御部922は、コンピュータ905から外部I/F904を介して入力されたデジタル画像信号に各種処理を施し、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部931に出力する。画像制御部922による処理動作は、CPU回路部900により制御される。CPU回路部900はプリンタ制御部931を介して、画像形成、及び、後述する各種調整を実行する。
The
プリンタ制御部931には、各種高圧を制御するための高圧制御部311、各種モータを駆動するためのモータ制御部312、各種センサ等のI/O(入出力)を制御するためのI/O制御部313が接続される。高圧制御部311は、画像形成装置100内で使用される各ステーションの一次転写ローラ107や、二次転写ベルト114内の二次転写ローラ1061およびバイアスローラ1142等(図3で後述)にそれぞれバイアスを印加する制御を行う。モータ制御部312は、画像形成装置100内で使用される複数のモータやフラッパ等の制御を行う。各モータにはそれぞれ搬送ローラ等が接続されている。I/O制御部313には搬送センサをはじめとするセンサが接続されており、センサ信号の変化はI/O制御部313、プリンタ制御部931を介して、CPU901へ通知される。
The
ステーション120〜123の各々に設けられている一次転写ローラ107(図1)には、高圧制御部311により所定のバイアスが印加される。感光ドラム105上に形成したトナー像を中間転写ベルト106に転写するための転写電流を流す場合には、高圧制御部311は、一次転写ローラ107に正バイアス(例えば、+2000V程度)を印加する。この転写電流による静電気力により、感光ドラム105上に形成されたトナー像が中間転写ベルト106へと転写される。正バイアスが、画像形成用の第1のバイアスである。
A predetermined bias is applied to the primary transfer roller 107 (FIG. 1) provided in each of the
本実施の形態では、劣化した現像剤を排出することで現像剤を消費するための「吐出制御」が実施される。吐出制御には、第1の吐出制御と第2の吐出制御とがある。第1、第2の吐出制御時には、CPU回路部900は、感光ドラム105上に、トナー像として、吐出制御用のパターン画像である吐出パターンを形成する。そして、第1の吐出制御では、CPU回路部900は、感光ドラム105上の吐出パターンを中間転写ベルト106へ転写させず、ドラムクリーナ109(第1除去手段)で吐出パターンを回収除去するよう制御する。吐出パターンは中間転写ベルト106へ転写されずに感光ドラム105上に残り、残った吐出パターンがドラムクリーナ109にて除去される。そのために、高圧制御部311は、一次転写ローラ107に逆バイアス(例えば、−500V程度)を印加する。この逆バイアスは、画像形成用の第1のバイアスとは逆極性の第2のバイアスである。
In the present embodiment, “ejection control” for consuming the developer by discharging the deteriorated developer is performed. The discharge control includes first discharge control and second discharge control. During the first and second ejection control, the
第2の吐出制御時には、CPU回路部900は、一次転写ローラ107に第1のバイアスを印加して、感光ドラム105上の吐出パターンを中間転写ベルト106へ転写させる。そしてCPU回路部900は、図3で後述するクリーニング機構によって二次転写ベルト114をクリーニング処理することで、二次転写ベルト114上の(中間転写体上の)吐出パターンを除去するよう制御する。
During the second discharge control, the
ところで、図3で後述するクリーニング機構によってクリーニングできる二次転写ベルト114のトナー像の濃度には限度があり、除去しきれなかったトナーで二次転写ベルト114が汚染されると、用紙裏汚れ等が発生しやすい状態になる。これを予防するために、第1の吐出制御が設けられている。一方、第1の吐出制御において、ドラムクリーナ109を一度通過しただけでは吐出パターンを除去しきれない場合があるため、CPU回路部900は、感光ドラム105をさらに1周回転させるまで、次ページの画像形成を開始しないように制御する。
By the way, there is a limit to the density of the toner image on the
図3は、二次転写部付近の拡大図である。二次転写部において、中間転写ベルト106には二次転写ローラ1061が内接する。二次転写ローラ1061には所定のバイアス(例えば、−3000V程度)が印加されている。また、二次転写ベルト114には、外ローラ1143a、テンションローラ1143b、1143c、1143dが内接する。外ローラ1143aは電気的にアース(接地)されている。外ローラ1143aは、中間転写ベルト106を挟んで、二次転写ローラ1061と対向して配置される。外ローラ1143aから二次転写ローラ1061に所定の転写電流が流れることにより、静電気力で、中間転写ベルト106上(転写体上)のトナー像が記録媒体である記録紙110に転写される。
FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the secondary transfer portion. In the secondary transfer portion, the
二次転写ベルト114の外周側にはクリーナファー1141が設けられている。クリーナファー1141に接してバイアスローラ1142が設けられ、さらにバイアスローラ1142に接してクリーナブレード1145が設けられている。バイアスローラ1142には、所定のバイアス(例えば、+1000V程度)が印加されている。クリーナファー1141、バイアスローラ1142及びクリーナブレード1145は、中間転写ベルト106上のトナーが二次転写ベルト114に転写された場合に、それらを回収除去するためのクリーニング機構である。ここでいう中間転写ベルト106上のトナーには、感光ドラム105から転写された吐出パターンのほか、オートレジスト制御に用いる測定用画像や、画像形成時に記録紙110に転写しきれずに中間転写ベルト106上に残留した転写残トナーが含まれる。オートレジスト制御は、各ステーションの画像書き出しタイミングのずれや画像の傾きを調整するための制御である。なお、CPU回路部900は、第2の吐出制御時には、二次転写部に記録紙110を供給しない。
A
図4は、操作表示装置180の構成を示す図である。操作表示装置180には、画像形成動作を開始するためのスタートキー602、画像形成動作を中断するためのストップキー603が配置される。さらに、操作表示装置180には、置数設定等を行うテンキー604〜612、614、IDキー613、クリアキー615、リセットキー616等が配置される。また、操作表示装置180は表示部620を有し、表示部620の上部にはタッチパネルが形成され、画面上にソフトキーを作成可能となっている。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the
画像形成装置100は、所定枚数の画像形成におけるトナー消費量が低い(低印字率である)場合に、画像形成を一旦停止して、現像剤を消費してリフレッシュするために吐出制御を実施してトナーを吐出する。例えば、イエローの印字率が2.0%、マゼンタの印字率が1.0%、シアンの印字率が1.5%、ブラックの印字率が6.0%の、低印字率パターンの画像を連続して画像形成を行ったとする。画像形成装置100は、色ごとに、平均印字率が「2.0%」未満のときに、平均印字率が2.0%になるように現像剤(トナー)を吐出する吐出制御を行う。例えば上記の例であれば、マゼンタの印字率が1.0%、シアンが1.5%であるので、画像形成装置100は、マゼンタについては1.0%、シアンについては0.5%分のトナー吐出を行う。つまり、画像形成装置100は、所定枚数×1.0%に対応する量のトナーがマゼンタの現像器から排出されると共に、所定枚数×0.5%に対応する量のトナーがシアンの現像器から排出されるように吐出パターンを形成する。画像形成装置100は、吐出制御のシーケンスとしては、画像形成を一旦停止し、第1の吐出制御または第2の吐出制御のいずれかで、吐出パターンを形成することで劣化トナーを吐出する。上述のように、一次転写ローラ107へ印加するバイアスは、実施する吐出制御が第1の吐出制御の場合は逆バイアス(第2のバイアス)、第2の吐出制御の場合は正バイアス(第1のバイアス)とされる。
The
次に、CPU901による吐出制御(トナー吐出シーケンス)の詳細について、図6〜図10のフローチャート、及び図5を参照しつつ説明する。
Next, details of ejection control (toner ejection sequence) by the
図5(a)、(b)、(c)は、吐出シーケンスのタイムチャートである。特に、図5(a)は第1の吐出制御時の吐出シーケンスを示す。図5(b)は、従来の吐出シーケンスを示す。図5(c)は、第2の吐出制御時の吐出シーケンスを示す。なお、図5(b)、(c)において、吐出パターンを形成しないステーションの露光動作に関しては、図面において露光(ダミー)と記載されている。 5A, 5B, and 5C are time charts of the discharge sequence. In particular, FIG. 5A shows a discharge sequence during the first discharge control. FIG. 5B shows a conventional discharge sequence. FIG. 5C shows a discharge sequence during the second discharge control. In FIGS. 5B and 5C, the exposure operation of the station that does not form the discharge pattern is described as exposure (dummy) in the drawings.
図6は、プリント処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、ROM902に格納されたプログラムをCPU901がRAM903に読み出して実行することにより実現される。吐出処理を実行するか否かは、ページ印字とページ印字との間において切り替わる。図6の処理において、CPU901は、本願発明における制御手段、取得手段としての役割を果たす。
FIG. 6 is a flowchart of the printing process. The processing of this flowchart is realized by the
まず、CPU901は、ステップS101で、プリントジョブ(印刷ジョブ)に基づくページ印字の要求、すなわち、プリント要求があるまで待機し、プリント要求があるとステップS102で、後述する吐出実施判定処理(図7)を実行する。なお、CPU901には、外部装置(コンピュータ、サーバ、スキャナ)から、プリントジョブ(印刷ジョブ)と共に画像データが転送される。画像データは、例えば、PDL(ページ記述言語)にて作成されたデータが含まれる。吐出実施判定処理(図7)においては、吐出制御の実施が必要かどうかを示す変数FLAGに、実施必要であることを示すTRUE、または実施不要であることを示すFALSEが設定される。変数FLAGはRAM903に保管される。
First, in step S101, the
ステップS103では、CPU901は、変数FLAGの値がTRUEであるか否かを判別する。そしてCPU901は、変数FLAGの値がTRUEでない場合は、吐出制御の実施が必要でないので、処理をステップS106に進める。一方、FLAGの値がTRUEである場合は、吐出制御の実施が必要であるので、CPU901は処理をステップS104に進める。ステップS104では、CPU901は、後述する吐出シーケンス処理(図8)を実行する。吐出実施判定処理(図7)においては、必要な吐出量を示す変数である吐出量積算値が色ごとに算出され、RAM903に保管される。CPU901は、ステップS104で吐出制御を実施したので、ステップS105では、RAM903に保管されている全ステーションの吐出積算値を0にクリアする。CPU901は、ステップS106で、ページ印字処理を実行し、ステップS107で、プリントジョブの処理が終了したか否かを判別する。そしてCPU901は、プリントジョブの処理が終了していない場合は、処理をステップS101に戻し、プリントジョブの処理が終了した場合は、図6の処理を終了させる。
In step S103, the
図7は、図6のステップS102で実行される吐出実施判定処理のフローチャートである。CPU901は、ステップS201で、変数FLAGの値をFALSEに初期化し、ステップS202で、吐出制御を実施する色のインデックスを示す変数colorの値を1に初期化する。変数colorはRAM903に配置される。ここで、colorと色とは、1:Y、2:M、3:C、4:Kのような対応関係を有するとする。例えば変数colorの初期値「1」はイエローを示す。
FIG. 7 is a flowchart of the discharge execution determination process executed in step S102 of FIG. In step S201, the
次に、ステップS203で、CPU901は、吐出処理が必要な色(ステーション)の数を示す変数colorCntを0に初期化する。変数colorCntはRAM903に保管される。次に、ステップS204で、CPU901は、今回印字する1ページ分の画像に関する情報を取得する。具体的には、CPU901は、画像データの解析結果に基づいて、今回印字する1ページ分の画像の総画素数、及び、各ステーションで印字するドット数(オンドット)の情報を決定し、ページ情報(画像データ)として取得する。各ステーションで印字するドット数は、RAM903上に配置された配列型の変数videoCnt[color]に格納されているものとする。次に、CPU901は、ステップS205で、変数colorで指定される色の画像濃度を算出する。CPU901は、下記の式1により画像濃度を算出し、算出した結果をRAM903に格納する。この濃度[%]は、今回印字する1ページ分の画像の印字率に相当する。
In step S <b> 203, the
濃度[%]=(videoCnt[color]×100)/総画素数…(式1)
ステップS206で、CPU901は、閾値Th1が、ステップS205で算出した濃度(印字率)以上である(閾値Th1≧濃度)か否かを判別する。ここで、閾値Th1は、目標値として狙いの印字率「2.0%」という固定値とする。ただし、閾値Th1は、メンテナンス担当者により変更されたり、設置環境に応じて変更されたりしてもよい。ステップS206での判別の結果、閾値Th1≧濃度が成立しない場合は、今回、濃度を算出した色のステーションに関し、吐出量積算値の更新が不要と判断されるので、CPU901は処理をステップS211に進める。一方、閾値Th1≧濃度が成立する場合は、今回、濃度を算出した色のステーションに関し、吐出量積算値の更新が必要と判断されるので、CPU901は処理をステップS207に処理を進める。
Density [%] = (videoCnt [color] × 100) / total number of pixels (Expression 1)
In step S206, the
ステップS207では、CPU901は、印字する1ページ分の画像の濃度(印字率)に基づいて下記の式2により吐出量積算値[color]を更新し、更新後の吐出量積算値[color]をRAM903に格納する。
In step S207, the
吐出量積算値[color]=吐出量積算値[color]+{(閾値Th1−濃度)×総画素数}/100…(式2)
吐出量積算値[color]は、狙いの印字率に対して不足する画素数の合計に相当する。言い換えると、吐出量積算値[color]は、ページあたりの静電像を形成する画素数と目標値との差分を積算した値に相当する。ここで、「総画素数」は、今回の対象となるページの総画素数を指す。
Discharge amount integrated value [color] = Discharge amount integrated value [color] + {(threshold Th1−density) × total number of pixels} / 100 (Expression 2)
The discharge amount integrated value [color] corresponds to the total number of pixels that are insufficient with respect to the target printing rate. In other words, the discharge amount integrated value [color] corresponds to a value obtained by integrating the difference between the number of pixels forming the electrostatic image per page and the target value. Here, “total number of pixels” refers to the total number of pixels of the current page.
次に、ステップS208では、CPU901は、吐出量積算値[color]が閾値Th2以上である(閾値Th2≦吐出量積算値[color])か否かを判別する。ここで、閾値Th2は、吐出パターンの総画素数に相当する値であり、固定値である。閾値Th2についても、メンテナンス担当者が変更したり、設置環境に応じて変更されたりしてもよい。なお、前回の吐出からの吐出量積算値が閾値Th2に達したとき、現像剤が劣化したと判断される。そしてCPU901は、閾値Th2≦吐出量積算値[color]が成立しない場合は、処理をステップS211に進める。一方、CPU901は、閾値Th2≦吐出量積算値[color]が成立する場合は、現像剤が劣化したと判断できるので、ステップS209に進める。ステップS209では、CPU901は、変数FLAGの値をTRUEに設定する。従って、吐出量積算値[color]に基づいて、吐出制御を実行するか否かが決定される。
Next, in step S208, the
次に、ステップS210では、CPU901は、RAM903に保管されている変数colorCntに1を加算して更新する。次に、ステップS211で、CPU901は、変数colorを次色の値にするために変数colorに1を加算する。次に、ステップS212で、CPU901は、変数colorがステーション数を超えたか否かを判別する。そして変数colorがステーション数を超えていない場合は、今回印字するページに関し未処理のステーションがあるので、CPU901は処理をステップS205に戻す。一方、変数colorがステーション数を超えた場合は、今回印字するページに関し全てのステーションに対する処理が終了したので、CPU901は図7の処理を終了させる。
Next, in step S210, the
図8は、図6のステップS104で実行される吐出シーケンス処理のフローチャートである。以下、ある吐出制御の直前に画像形成されるページを先行ページN、当該吐出制御の直後に画像形成されるページを後続ページN+1と記す。従って、先行ページNと後続ページN+1との間に吐出制御が実施される。以下、図5も適宜参照する。 FIG. 8 is a flowchart of the ejection sequence process executed in step S104 of FIG. Hereinafter, a page on which an image is formed immediately before a certain discharge control is referred to as a preceding page N, and a page on which an image is formed immediately after the discharge control is referred to as a subsequent page N + 1. Accordingly, ejection control is performed between the preceding page N and the succeeding page N + 1. Hereinafter, FIG. 5 is also referred to as appropriate.
まずステップS301で、CPU901は、変数colorCntが、クリーニング可能色数(所定数)よりも大きいか否かを判別する。ここで、クリーニング可能色数は、二次転写部におけるクリーニング機構(図3)でクリーニング可能(除去可能)な吐出パターンの色の数である。クリーニング可能色数は一例として1とするが、クリーニング機構のクリーニング能力によっては、2以上の値であってもよい。クリーニング可能色数が1であることは、1回のクリーニングにて、1色分の吐出パターンを除去できるが2色分以上の吐出パターンを除去できない可能性があることを示す。
First, in step S301, the
ステップS301での判別の結果、CPU901は、変数colorCntがクリーニング可能色数よりも大きい場合は、処理をステップS302に進める。一方、変数colorCntがクリーニング可能色数よりも大きくない場合は、CPU901は処理をステップS306に進める。ステップS302〜S305では、第1の吐出制御による吐出シーケンス(図5(a))が実行される。図5(a)では吐出制御の色数が4色である場合を例示しているが、変数colorCntが所定数より大きい(2色、3色)の場合も、シーケンスは図5(a)に示すのと同様となる。一方、ステップS306、S307では、第2の吐出制御による吐出シーケンス(図5(c))が実行される。なお、ブランク(待機期間)の挿入に限れば、図5(a)に示す吐出シーケンスは、従来のシーケンス(図5(b))と共通する。
As a result of the determination in step S301, if the variable colorCnt is larger than the number of colors that can be cleaned, the
ステップS302では、CPU901は、先行ページNが全ステーション(本実施の形態では露光動作順が最後であるブラックのステーション123)でのレーザ108による露光が完了するまで待つ。これにより、図5(a)に例示するように、吐出パターンの形成前に、ブランクとして先行画像完了待ち2001が挿入される。そしてCPU901は、全ステーションでのレーザ108による露光が完了すると、後述する吐出パターン形成処理(図9)を実行して(ステップS303)、処理をステップS304に進める。
In step S <b> 302, the
ステップS304、S305は、吐出パターンの形成から後続ページN+1の画像形成の間に、ブランクを設けるための処理ステップである。具体的には、CPU901は、ブランクとして図5(a)に示す転写切替待ち2003及びベルト安定待ち2004を入れるよう制御する。すなわちCPU901は、ステップS304においては、ブラックのステーション123での後述する吐出パターンステーション処理の完了(図9のステップS407での図10のステップS507の完了)まで待機する。これにより、図5(a)に例示するように、ブランクとしてクリーニング待ち2002及び転写切替待ち2003が挿入される。そしてCPU901は、ブラックのステーション123での吐出パターンステーション処理が完了すると、予め決められた安定待ち時間T(例えば、2秒)だけ待機する(ステップS305)。これにより、図5(a)に例示するように、ブランクとしてベルト安定待ち2004が挿入される。安定待ち時間Tが経過すると、図8の処理は終了する。
Steps S304 and S305 are processing steps for providing a blank between the formation of the ejection pattern and the image formation of the subsequent page N + 1. Specifically, the
ステップS301からステップS306に移行した場合は、ステップS302が実行されないため、先行画像完了待ち2001が挿入されない。ステップS306では、CPU901は、後述する吐出パターン形成処理(図9)を実行して、処理をステップS307に進める。ステップS307では、CPU901は、動作順が最初であるイエローのステーション120における吐出パターンの形成処理(図9のステップS401における図10のステップS508)が完了するのを待つ。イエローのステーション120における吐出パターンの形成処理が完了すると、CPU901は図8の処理を終了させる。これにより、図5(c)に示すように、転写切替待ち2003及び転写ベルト安定待ち2004というブランクが挿入されず、直ちに後続ページN+1の画像形成が開始される。
When the process proceeds from step S301 to step S306, since step S302 is not executed, the preceding
図9は、各ステーションによる吐出パターン形成処理のフローチャートである。この処理は、図8のステップS303またはS306で実行される。まず、ステップS401で、CPU901は、イエローのステーション120での吐出パターンステーション処理(図10)を開始する。次に、ステップS402で、CPU901は、ステーション間通過時間が経過するまで待つ。すなわち、CPU901は、マゼンタのステーション121での吐出パターンステーション処理の開始タイミングまで待機する。ここで、ステーション間通過時間は、隣接するステーション間の距離/プロセス速度時間により算出される。例えば、YとMとの間のステーション間通過時間は、YとMとのステーション間距離/プロセス速度時間により算出される。
FIG. 9 is a flowchart of the ejection pattern forming process by each station. This process is executed in step S303 or S306 in FIG. First, in step S401, the
そして、YとMとの間のステーション間通過時間が経過すると、CPU901は、ステップS403で、マゼンタのステーション121での吐出パターンステーション処理(図10)を開始する。次に、ステップS404で、CPU901は、MとCとの間のステーション間通過時間が経過するまで待つ。そしてCPU901は、MとCとの間のステーション間通過時間が経過すると、ステップS405で、シアンのステーション122での吐出パターンステーション処理(図10)を開始する。次に、ステップS406で、CPU901は、CとKとの間のステーション間通過時間が経過するまで待つ。そしてCPU901は、CとKとの間のステーション間通過時間が経過すると、ステップS407で、ブラックのステーション123での吐出パターンステーション処理(図10)を開始し、図9の処理を終了させる。
When the inter-station passage time between Y and M has elapsed, the
図10は、1つのステーションにおける吐出パターンステーション処理のフローチャートであり、1ステーションにおける吐出パターン露光、一次転写、クリーニングの処理を実行するステップからなる。この処理は、図9のステップS401、S403、S405、S407のそれぞれで開始され、4つのステーションで並行して実行され得る。 FIG. 10 is a flowchart of discharge pattern station processing in one station, and includes steps for executing discharge pattern exposure, primary transfer, and cleaning processing in one station. This process is started in each of steps S401, S403, S405, and S407 of FIG. 9, and can be executed in parallel at four stations.
図10の説明において、吐出パターンを形成するステーションを処理対象のステーションと称する。なお、図10の処理において、処理対象とならないステーションにおける動作は「ダミー露光」となる。その場合、具体的には、CPU901は白紙に相当する画像データに基づいて露光動作を行う。
In the description of FIG. 10, a station that forms a discharge pattern is referred to as a processing target station. In the process of FIG. 10, the operation at a station that is not a process target is “dummy exposure”. In that case, specifically, the
まず、ステップS501で、CPU901は、感光ドラム105へ吐出パターンを形成するための露光を開始する。次に、ステップS502で、CPU901は、感光ドラム105上の吐出パターンの先端が一次転写位置(感光ドラム105と一次転写ローラ107とが対向する位置)に到達するまで待機する。そして、吐出パターンの先端が一次転写位置まで到達すると、CPU901は、ステップS503で、変数colorCntがクリーニング可能色数よりも大きいか否かを判別する。そして、変数colorCntがクリーニング可能色数よりも大きい場合は、今回の吐出パターンの形成は第1の吐出制御によるものであるので、処理をステップS504に進める。一方、変数colorCntがクリーニング可能色数よりも大きくない場合は、今回の吐出パターンの形成は第2の吐出制御によるものであるので、処理をステップS508に進める。
First, in step S <b> 501, the
ステップS504では、CPU901は、高圧制御部311を制御して、一次転写ローラ107へ逆バイアスを印加する。これにより、吐出パターン(感光ドラム105上のトナー像)が中間転写ベルト106に転写されずに感光ドラム105に残る。次に、ステップS505で、CPU901は、感光ドラム105上の吐出パターンの後端が一次転写位置を通過するまで待機し、吐出パターンの後端が一次転写位置を通過すると処理をステップS506に進める。ステップS506では、CPU901は、吐出パターンとして感光ドラム105に残留したトナーをドラムクリーナ109で除去してクリーニングするために、感光ドラム105が1周回転するまで待機する。CPU901は、感光ドラム105が1周する時間だけ経過したことを検知すると、残留トナーが除去されたと判断できるので、処理をステップS507へ進める。これにより、ブランクとしてクリーニング待ち2002が挿入される。なお、図8のステップS304においては、ブラックステーションにおけるステップS506の処理が完了したことをCPU901が検知して、次のステップへ進むよう制御される。
In step S <b> 504, the
ステップS507では、CPU901は、一次転写ローラ107を吐出パターン形成前の元の状態へ復帰させるために、高圧制御部311を制御して、一次転写ローラ107へ所定のバイアス、すなわち第1のバイアス(正バイアス)を印加する。その後、CPU901は図10の処理を終了させる。
In step S507, the
ステップS508では、CPU901は、高圧制御部311を制御して、一次転写ローラ107へ所定のバイアス(正バイアス)を印加し、図10の処理を終了させる。ステップS508を実行した場合、ステップS504〜S507がスキップされるため、一次転写ローラ107のバイアス切り替え処理がスキップされる。従って、図5(c)に示すように、クリーニング待ち2002が挿入されない。
In step S508, the
なお、図5(c)は、クリーニング可能色数が1である場合を例示している。クリーニング可能色数が2である場合は、図5(c)において、2色のステーションにて吐出パターンの形成が並行してなされる。 FIG. 5C illustrates a case where the number of colors that can be cleaned is one. When the number of colors that can be cleaned is two, in FIG. 5C, the ejection pattern is formed in parallel at the two-color station.
これまで説明した図6〜図10のフローチャートによる制御を、吐出制御及び画像形成のタイミングという観点で、図5(a)、(b)、(c)を参照して改めて説明する。 6 to 10 described so far will be described again with reference to FIGS. 5A, 5B, and 5C in terms of ejection control and image formation timing.
まず、CPU901は、吐出処理を要する色の数を知るために、変数colorCntを取得する。そしてCPU901は、取得した変数colorCntに基づいて、一次転写ローラ107に印加するバイアスを制御すると共に、印刷ジョブに基づく画像形成直後の吐出制御時における静電像の形成開始タイミングを制御する。
First, the
具体的には、CPU901は、変数colorCnt>所定数である場合は、画像形成用の正バイアス(第1のバイアス)とは逆極性の第2のバイアスを印加する。それと共にCPU901は、吐出制御直前の画像形成時における静電像の形成が全てのステーションにおいて終了するのを待って、吐出制御を開始する(図5(a))。
Specifically, if the variable colorCnt> the predetermined number, the
一方、CPU901は、変数colorCnt≦所定数である場合は、第1のバイアスを印加すると共に、吐出制御直前の画像形成時における静電像の形成が全てのステーションにおいて終了するのを待たずに、吐出制御を開始する。すなわち、吐出制御直前の画像形成時における静電像の形成が最初のステーションにおいて終了した時を、吐出制御の開始タイミングとする(図5(c))。これにより、先行画像完了待ち2001が省略され、生産性が高まる。
On the other hand, when the variable colorCnt ≦ the predetermined number, the
先行画像完了待ち2001に関し、吐出パターンと画像との間隔という観点で考察すると次のようになる。CPU901は、吐出制御の実施にあたって、変数colorCnt≦所定数である場合は、変数colorCnt>所定数である場合に比し、印刷ジョブに基づき形成される画像と後続の吐出パターンとの間隔を小さくするよう制御する(図5(c))。なお、先行画像完了待ち2001を設けない場合であっても、先行ページNにおける静電像の形成が最初のステーション120において終了した時から、最初のステーション120での吐出制御の開始タイミングまで、タイムラグがあってもよい。
Considering the preceding image completion waiting 2001 from the viewpoint of the interval between the ejection pattern and the image, it is as follows. In the discharge control, the
また、CPU901は、取得した変数colorCntに基づいて、一次転写ローラ107に印加するバイアスを制御すると共に、吐出制御直後の印刷ジョブに基づく画像形成時における静電像の形成開始タイミングを制御する。
The
具体的には、CPU901は、変数colorCnt>所定数である場合は、第2のバイアスを印加する。それと共にCPU901は、吐出制御直後、印加バイアスの第2のバイアスから第1のバイアスへの切り替えが最初のステーションにおいて終了するのを待って、吐出制御直後の画像形成時における静電像の形成を開始する(図5(a))。また、CPU901は、バイアスの切り替え後、さらに所定時間(安定待ち時間T)が経過するのを待って、吐出制御直後の後続ページN+1における静電像の形成を開始する(図5(a))。これにより、吐出制御と後続ページN+1との間に転写切替待ち2003及びベルト安定待ち2004が設けられ、良好な画質が維持される。
Specifically, the
一方、CPU901は、変数colorCnt≦所定数である場合は、第1のバイアスを印加すると共に、吐出制御における静電像の形成が最初のステーションにおいて終了した時に、吐出制御後の画像形成時における静電像の形成を開始する(図5(c))。これにより、クリーニング待ち2002、転写切替待ち2003及びベルト安定待ち2004が省略され、生産性が高まる。
On the other hand, when the variable colorCnt ≦ the predetermined number, the
ブランクである待ち2002〜2004に関し、吐出パターンと画像との間隔という観点で考察すると次のようになる。CPU901は、変数colorCnt≦所定数である場合は、変数colorCnt>所定数である場合に比し、吐出パターンと、印刷ジョブに基づき形成される後続の画像との間隔を小さくするよう制御する(図5(c))。なお、この場合、感光ドラム105上の現像剤の除去が最初のステーション120において終了した時から、後続ページN+1における静電像の形成開始タイミングまでの間に、タイムラグがあってもよい。
Considering the
本実施の形態によれば、CPU901は、変数colorCntに基づいて、一次転写ローラ107に印加するバイアスを制御すると共に、印刷ジョブに基づく画像形成直後の吐出制御時における静電像の形成開始タイミングを制御する。またCPU901は、変数colorCntに基づいて、一次転写ローラ107に印加するバイアスを制御すると共に、吐出制御直後の印刷ジョブに基づく画像形成時における静電像の形成開始タイミングを制御する。これらにより、吐出制御するステーションの数に応じて画質維持と効率向上の選択を切り替えることができる。
According to the present embodiment, the
なお、本発明による制御において、吐出パターンと、印刷ジョブに基づき形成される画像との間隔は距離としての間隔であるが、時間的な間隔と把握して制御してもよい。 In the control according to the present invention, the interval between the ejection pattern and the image formed based on the print job is an interval as a distance, but may be controlled by grasping it as a time interval.
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。 Although the present invention has been described in detail based on preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. included.
106 中間転写ベルト
107 一次転写ローラ
108 レーザ
109 ドラムクリーナ
112 現像器
120〜123 ステーション
901 CPU
1061 二次転写ローラ
106
1061 Secondary transfer roller
Claims (14)
前記感光体上のトナー像を中間転写体に転写する転写手段と、
前記中間転写体上のトナー像を除去する第2除去手段と、
劣化した現像剤を排出する吐出制御時には印刷ジョブに基づく画像形成を中断して吐出制御用のパターン画像を前記感光体上に形成することで前記形成手段から現像剤を吐出させる制御手段と、
吐出制御の実施にあたって、吐出制御するステーションの数を取得する取得手段と、を有し、
前記制御手段は、前記取得手段により取得された数に基づいて、前記転写手段に印加するバイアスを制御すると共に、印刷ジョブに基づく画像形成直後の吐出制御時における静電像の形成開始タイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of stations each including a photoconductor, a forming unit that forms a toner image on the photoconductor using a developer, and a first removing unit that removes the developer on the photoconductor;
Transfer means for transferring the toner image on the photosensitive member to an intermediate transfer member;
A second removing means for removing the toner image on the intermediate transfer member;
Control means for discharging developer from the forming means by interrupting image formation based on a print job and forming a pattern image for discharge control on the photosensitive member at the time of discharge control for discharging the deteriorated developer;
An acquisition means for acquiring the number of stations for discharge control in performing discharge control;
The control unit controls a bias applied to the transfer unit based on the number acquired by the acquisition unit, and controls an electrostatic image formation start timing at the time of ejection control immediately after image formation based on a print job. An image forming apparatus.
前記感光体上のトナー像を中間転写体に転写する転写手段と、
前記中間転写体上のトナー像を除去する第2除去手段と、
劣化した現像剤を排出する吐出制御時には印刷ジョブに基づく画像形成を中断して吐出制御用のパターン画像を前記感光体上に形成することで前記形成手段から現像剤を吐出させる制御手段と、
吐出制御の実施にあたって、吐出制御するステーションの数を取得する取得手段と、
前記制御手段は、前記取得手段により取得された数に基づいて、前記転写手段に印加するバイアスを制御すると共に、前記吐出制御直後の印刷ジョブに基づく画像形成時における静電像の形成開始タイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of stations each including a photoconductor, a forming unit that forms a toner image on the photoconductor using a developer, and a first removing unit that removes the developer on the photoconductor;
Transfer means for transferring the toner image on the photosensitive member to an intermediate transfer member;
A second removing means for removing the toner image on the intermediate transfer member;
Control means for discharging developer from the forming means by interrupting image formation based on a print job and forming a pattern image for discharge control on the photosensitive member at the time of discharge control for discharging the deteriorated developer;
In performing the discharge control, an acquisition means for acquiring the number of stations for discharge control;
The control unit controls a bias applied to the transfer unit based on the number acquired by the acquisition unit, and sets an electrostatic image formation start timing at the time of image formation based on a print job immediately after the ejection control. An image forming apparatus that controls the image forming apparatus.
前記制御手段は、吐出制御するステーションの数が前記所定数より大きくない場合の吐出制御時には、前記形成手段に、前記感光体上に前記パターン画像を形成させ、前記転写手段に、前記感光体上の前記パターン画像を前記中間転写体に転写させ、前記中間転写体上の前記パターン画像が前記第2除去手段により除去されるようにすることを特徴とする請求項1または7に記載の画像形成装置。 The control unit causes the forming unit to form the pattern image on the photoconductor, and causes the transfer unit to form the pattern image on the photoconductor during discharge control when the number of stations to be controlled is greater than a predetermined number. Without transferring the pattern image to the intermediate transfer member, the pattern image on the photosensitive member is removed by the first removing means,
The control unit causes the forming unit to form the pattern image on the photoconductor, and causes the transfer unit to form the pattern on the photoconductor during discharge control when the number of stations to be controlled to discharge is not greater than the predetermined number. The image formation according to claim 1, wherein the pattern image is transferred to the intermediate transfer member, and the pattern image on the intermediate transfer member is removed by the second removing unit. apparatus.
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