JP2020144334A - Image forming apparatus - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
特許文献1に記載された画像形成装置は、現像部と、制御部と、帯電量検知手段とを有する。現像部は、感光体ドラム上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。帯電量検知手段は、トナーの帯電量を検知する。制御部は、帯電量検知手段の検知結果に基づいて、劣化したトナーを現像部から強制排出する。 The image forming apparatus described in Patent Document 1 includes a developing unit, a control unit, and a charge amount detecting means. The developing unit develops an electrostatic latent image on the photoconductor drum to form a toner image. The charge amount detecting means detects the charge amount of the toner. The control unit forcibly discharges the deteriorated toner from the developing unit based on the detection result of the charge amount detecting means.
一般的に、トナーの帯電量は、トナーが現像部内を通過する状態に影響を受ける。少量のトナーが現像部内を通過するときには、トナーの帯電量が高い。一方、多量のトナーが現像部内を通過するときには、トナーの帯電量が低い。 Generally, the amount of charge of the toner is affected by the state in which the toner passes through the developing unit. When a small amount of toner passes through the developing unit, the amount of charge in the toner is high. On the other hand, when a large amount of toner passes through the developing unit, the amount of charge of the toner is low.
しかし、特許文献1に記載された画像形成装置では、トナーの帯電量が高くならない劣化したトナーを現像部内から強制排出するが、シートに画像を形成するときのトナーの帯電量と、帯電量検知手段で直前に検知されたトナーの帯電量とが異なることがあった。よって、特許文献1に記載された画像形成装置では、高精度の画像濃度で画像をシートに形成できなかった。 However, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, deteriorated toner that does not increase the charge amount of the toner is forcibly discharged from the developing unit, but the charge amount of the toner when forming an image on the sheet and the charge amount detection. The amount of charge of the toner detected immediately before by the means may be different. Therefore, the image forming apparatus described in Patent Document 1 could not form an image on a sheet with a high-precision image density.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高精度の画像濃度で画像をシートに形成できる画像形成装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming an image on a sheet with a high-precision image density.
本発明の一局面によれば、画像形成装置は、画像形成部と、制御部とを備える。前記画像形成部は、シートに画像を形成する。前記制御部は、前記画像形成部を制御する。前記画像形成部は、感光体ドラムと、現像部とを含む。前記感光体ドラムには、前記画像に対応する静電潜像が形成される。前記現像部は、トナーによって前記静電潜像を現像する。前記制御部は、第1算出部と、トナー制御部とを含む。前記第1算出部は、前記画像の印字率に基づいて、前記現像部から前記感光体ドラムに供給する前記トナーの量を算出する。前記トナー制御部は、前記シートに前記画像を形成する前の慣らし運転として、前記第1算出部で算出された前記量の前記トナーを前記現像部から前記感光体ドラムに供給するように前記画像形成部を制御する。 According to one aspect of the present invention, the image forming apparatus includes an image forming unit and a control unit. The image forming unit forms an image on the sheet. The control unit controls the image forming unit. The image forming unit includes a photoconductor drum and a developing unit. An electrostatic latent image corresponding to the image is formed on the photoconductor drum. The developing unit develops the electrostatic latent image with toner. The control unit includes a first calculation unit and a toner control unit. The first calculation unit calculates the amount of the toner supplied from the developing unit to the photoconductor drum based on the printing rate of the image. The toner control unit performs the image as a break-in operation before forming the image on the sheet so as to supply the toner in the amount calculated by the first calculation unit from the developing unit to the photoconductor drum. Control the forming part.
本発明の画像形成装置によれば、高精度の画像濃度で画像をシートに形成できる。 According to the image forming apparatus of the present invention, an image can be formed on a sheet with a high-precision image density.
[実施形態1]
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。実施形態において、X軸及びY軸は水平方向に沿っており、Z軸は鉛直方向に沿っており、X軸、Y軸、及びZ軸は互いに直交する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description is not repeated. In the embodiment, the X-axis and the Y-axis are along the horizontal direction, the Z-axis is along the vertical direction, and the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are orthogonal to each other.
まず、図1を参照して、実施形態1に係る画像形成装置100の構成について説明する。図1は、画像形成装置100の構成を示す図である。画像形成装置100は、例えば、カラー複合機である。
First, the configuration of the
図1に示すように、画像形成装置100は、画像形成ユニット10、給送部30、搬送部40、定着部50、排出部60、制御部20、記憶部80、操作部120、原稿給送部90、スキャナー部91及び濃度センサー104を備える。
As shown in FIG. 1, the
原稿給送部90は、原稿載置部90aを備える。原稿給送部90は、原稿載置部90aにセットされた原稿Gをスキャナー部91の読み取り位置に搬送する。
The
スキャナー部91は、露光ランプにより原稿Gを照射し、反射光をCCD(Charge Coupled Device)で受光することにより、原稿Gから画像を読み取って、画像を示す画像データを生成する。画像データは、例えば、複数の階調値をそれぞれ示す複数の画素データを含む。そして、スキャナー部91は、画像データを制御部20に出力する。
The
給送部30は、シートPを搬送部40へ供給する。搬送部40は、シートPを画像形成ユニット10、及び定着部50を経由して排出部60まで搬送する。シートPは、例えば、普通紙、コピー紙、再生紙、薄紙、厚紙、光沢紙、又はOHP(Overhead Projector)である。
The
画像形成ユニット10は、画像データに基づいてシートPに画像を形成する。定着部50は、シートPを加熱、及び加圧し、シートPに転写されたトナー像をシートPに定着する。排出部60は、シートPを画像形成装置100の外部へ排出する。
The
制御部20は、画像形成ユニット10、給送部30、搬送部40、定着部50、排出部60、原稿給送部90、スキャナー部91及び濃度センサー104を制御する。具体的には、制御部20は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサーを含む。
The
記憶部80は、記憶装置を含み、コンピュータープログラムを記憶する。具体的には、記憶部80は、半導体メモリーのような主記憶装置、並びに、半導体メモリー及び/又はハードディスクドライブのような補助記憶装置を含む。
The
操作部120は、表示部と操作キー部とを備える。表示部は、例えば、液晶ディスプレーである。表示部は、画像情報を表示する。また、表示部は、入力用のタッチパネルとしても機能する。
The
次に、画像形成ユニット10の構成について説明する。画像形成ユニット10は、複数の画像形成部11、露光部13、及び転写部12を備える。すなわち、画像形成部11は、複数である。
Next, the configuration of the
複数の画像形成部11には、それぞれ、互いに異なる複数色のトナーが供給される。トナーは多数のトナー粒子を含む。複数の画像形成部11の各々は感光体ドラム101を含む。例えば、複数の画像形成部11は、シアン色のトナーが供給される画像形成部11c、マゼンタ色のトナーが供給される画像形成部11m、イエロー色のトナーが供給される画像形成部11y、及び、ブラック色のトナーが供給される画像形成部11kを含む。画像形成部11c、画像形成部11m、画像形成部11y及び画像形成部11kの構成は、互いに略同一である。
Toners of a plurality of colors different from each other are supplied to the plurality of
露光部13は、複数の感光体ドラム101の各々にレーザー光を照射する。その結果、複数の感光体ドラム101の各々に静電潜像が形成される。そして、複数の画像形成部11は、それぞれ、複数の静電潜像を現像する。複数の静電潜像は、それぞれ、互いに異なる複数色のトナーによって現像される。その結果、複数の感光体ドラム101に、それぞれ、互いに異なる複数色のトナー像が形成される。
The
転写部12は、中間転写ベルト12aと駆動ローラー12bと従動ローラー12cとを備える。中間転写ベルト12aは、駆動ローラー12b、及び従動ローラー12cに張架される。中間転写ベルト12aは、駆動ローラー12bによって回転方向RAに回転駆動される。複数の画像形成部11が、中間転写ベルト12a上に、互いに異なる複数色のトナー像を転写する。複数色のトナー像が中間転写ベルト12a上で重畳されることで、中間転写ベルト12a上にトナー像(具体的にはカラー画像)が形成される。転写部12は、中間転写ベルト12a上に形成されたトナー像をシートP上に転写する。
The
濃度センサー104は、複数の感光体ドラム101よりも下流側に配置される。濃度センサー104は、中間転写ベルト12a上に形成されたトナー像の濃度を検知する。トナー像は、例えば、トナーの帯電量のキャリブレーション時にトナーの帯電量を算出するためのパッチ画像である。そして、トナー像の濃度は、単位面積当たりのトナー像を形成するトナーの質量を示す。よって、トナー像の濃度は、トナー像の厚みに基づいて算出される。実施形態1では、濃度センサー104は、トナー像の厚みHTを検知する。詳細には、濃度センサー104は、トナー像との間の距離LTを測定して、トナー像の厚みHTを検知する。更に詳細には、濃度センサー104は、下記式(1)を用いてトナー像の厚みHTを検知する。
(厚みHT)=(基準距離LTA)−(距離LT) (1)
なお、基準距離LTAは、濃度センサー104と中間転写ベルト12aの表面との間の距離を示す。
The
(Thickness HT) = (Reference distance LTA)-(Distance LT) (1)
The reference distance LTA indicates the distance between the
濃度センサー104は、例えば、レーザー変位センサーである。レーザー変位センサーは、半導体レーザーとリニアイメージセンサー(Linear Image Sensor)とを備え、三角測距を用いて距離LTを測定する。そして、濃度センサー104は、トナー像の濃度を示す検知信号SG1を制御部20に出力する。
The
次に、図2を参照して、実施形態1に係る画像形成部11の構成について説明する。図2は、画像形成部11の構成の一例を示す断面図である。
Next, the configuration of the
図2に示すように、画像形成部11は、感光体ドラム101に加えて、現像部110、帯電部102、クリーニング部103、及びトナーコンテナ116を更に備える。感光体ドラム101は、略円柱形状又は略円筒形状を有する。感光体ドラム101は、感光体ドラム101の回転軸線AXを中心として回転方向RBに回転する。感光体ドラム101は、例えばアモルファスシリコン(α−Si)感光体ドラム又は有機感光体(OPC:Organic PhotoConductor)ドラムである。
As shown in FIG. 2, the
帯電部102は、感光体ドラム101の表面の全面を所定電位に帯電させる。帯電部102は、例えば、帯電ローラーを含む。そして、図1に示すように、露光部13は、感光体ドラム101の表面の所定領域を露光する。その結果、感光体ドラム101の表面の所定領域に静電潜像が形成される。
The charging
更に、現像部110は、複数のトナー粒子によって感光体ドラム101の表面の所定領域に形成された静電潜像を現像して、感光体ドラム101の表面の所定領域にトナー像を形成する。複数のトナー粒子は2成分現像剤に含まれている。
Further, the developing
具体的には、2成分現像剤は、複数のトナー粒子(具体的には多数のトナー粒子)に加えて、複数のキャリア粒子(具体的には多数のキャリア粒子)を含む。複数のトナー粒子は粉体であり、複数のキャリア粒子は粉体である。トナー粒子は、例えば正帯電性トナー粒子である。正帯電性トナー粒子は、キャリア粒子との摩擦により正に帯電する。 Specifically, the two-component developer contains a plurality of carrier particles (specifically, a large number of carrier particles) in addition to the plurality of toner particles (specifically, a large number of toner particles). The plurality of toner particles are powders, and the plurality of carrier particles are powders. The toner particles are, for example, positively charged toner particles. The positively charged toner particles are positively charged by friction with the carrier particles.
トナー粒子の粒径は、例えば、体積基準のメディアン径(D50)で5.0μm以上8.0μm以下であり、好ましくは5.2μm以上6.7μm以下である。 The particle size of the toner particles is, for example, 5.0 μm or more and 8.0 μm or less, preferably 5.2 μm or more and 6.7 μm or less in terms of volume-based median diameter (D50).
キャリア粒子は、磁性を有する。キャリア粒子は、例えば、樹脂被覆型のキャリア粒子である。樹脂被覆型のキャリア粒子のコア粒子は、例えば、フェライト又はマグネタイトである。キャリア粒子の粒径は、例えば、体積平均粒径で20μm以上100μm以下であり、好ましくは25μm以上80μm以下である。 The carrier particles are magnetic. The carrier particles are, for example, resin-coated carrier particles. The core particles of the resin-coated carrier particles are, for example, ferrite or magnetite. The particle size of the carrier particles is, for example, 20 μm or more and 100 μm or less, preferably 25 μm or more and 80 μm or less in terms of volume average particle size.
ここで、現像ローラー112と感光体ドラム101との間には、現像ニップ部が形成されている。そして、現像ローラー112に現像バイアスが印加されると、現像ニップ部に電界が形成される。従って、電界の作用によって、トナー粒子が現像部110から感光体ドラム101に移動する。その結果、トナー粒子によって静電潜像が顕像化されてトナー像が形成される。トナー像は、図1に示す中間転写ベルト12aに転写される。
Here, a developing nip portion is formed between the developing
現像部110は、現像ハウジング111と、現像ローラー112と、第1スクリューフィーダー113と、第2スクリューフィーダー114と、規制ブレード115とを備える。
The developing
現像ローラー112は、略円柱形状又は略円筒形状を有する。そして、現像ローラー112は、感光体ドラム101に対向して配置される。現像ローラー112は、スリーブ112Sと磁石112Mとを備える。磁石112Mは、スリーブ112Sの内部に配置されている。磁石112Mは、S1極、N1極、S2極、N2極及びS3極を備える。N1極は主極とし機能し、S1極及びN2極は搬送極として機能し、S2極は剥離極として機能する。また、S3極は、汲上極及び規制極として機能する。
The developing
スリーブ112Sは、非磁性の筒体(例えば、アルミニウムパイプ)である。スリーブ112Sは、例えばモーターによって駆動されて、磁石112Mの周りを回転方向RCに回転する。
The
従って、スリーブ112Sは回転方向RCに回転しながら、キャリア粒子を磁石112Mの磁力により引き付ける。その結果、キャリア粒子による磁気ブラシが現像ローラー112の表面に形成される。具体的には、複数の磁気ブラシが現像ローラー112の表面に形成される。複数の磁気ブラシの各々は複数のキャリア粒子からなる。つまり、複数の磁気ブラシの各々は、現像ローラー112の表面に穂立ちしたキャリア粒子クラスターである。トナー粒子はキャリア粒子の表面に担持される。すなわち、トナー粒子は磁気ブラシに担持された状態で現像ローラー112の表面に担持される。
Therefore, the
規制ブレード115は、現像ローラー112に対して所定間隔をおいて配置される。規制ブレード115は、現像ローラー112の表面に形成された磁気ブラシの長さを規制する。
The
現像ハウジング111は、2成分現像剤を収容する搬送部を含む。例えば、搬送部は、第1搬送部131と第2搬送部132とを有する。第1搬送部131では、2成分現像剤が現像ローラー112の軸方向の一端側から他端側に向かう第1搬送方向に搬送される。第2搬送部132は、現像ローラー112の軸方向の両端部において第1搬送部131と連通する。第2搬送部132では、第1搬送方向とは逆の第2搬送方向に2成分現像剤が搬送される。
The developing
具体的には、第2搬送部132は第2スクリューフィーダー114を含む。第2スクリューフィーダー114は、回転方向REに回転され、2成分現像剤を第2搬送方向に搬送する。第1搬送部131は第1スクリューフィーダー113を含む。第1スクリューフィーダー113は、回転方向RDに回転され、2成分現像剤を第1搬送方向に搬送する。第1スクリューフィーダー113は、2成分現像剤を第1搬送方向に搬送しながら、現像ローラー112に2成分現像剤を供給する。
Specifically, the
2成分現像剤に含まれるトナー粒子は、例えば、第1搬送方向及び第2搬送方向に循環搬送される間に、2成分現像剤に含まれるキャリア粒子との間で摩擦帯電する。 The toner particles contained in the two-component developer are triboelectrically charged with the carrier particles contained in the two-component developer, for example, while being circulated and transported in the first transport direction and the second transport direction.
トナーコンテナ116は、補給用のトナー粒子を収容している収容部R1を有する。補給用のトナー粒子は、トナーコンテナ116の収容部R1から現像部110の第2搬送部132へ補給される。トナーコンテナ116は、補給量調整部材116aを備える。補給量調整部材116aは、トナーの補給量を調整する。トナーの補給量は、トナーコンテナ116から第2搬送部132へ補給されるトナーの量である。補給量調整部材116aは、例えば、制御部20により回転動作を制御されるスクリューシャフトから構成される。
The
画像形成部11は、駆動部23、電圧印加部21及び電流検知部22を更に備える。
The
駆動部23は、感光体ドラム101、現像ローラー112、第1スクリューフィーダー113、第2スクリューフィーダー114及び補給量調整部材116aを回転駆動させる。駆動部23は、例えば、モーターとギア機構とを有する。
The
電圧印加部21は、現像バイアスを現像ローラー112に印加する。現像バイアスとは、直流電圧に交流電圧が重畳されている電圧のことである。交流電圧は、例えばデューティー比が50%となる矩形波である。具体的には、電圧印加部21は、直流電源と交流電源とを有する。その結果、現像ローラー112の表面の現像バイアス電位は、電位Vdcである。
The
帯電部102は、感光体ドラム101の表面を所定電位V0(V)に帯電させる。電位VLと電位Vdcとの電位差が、帯電したトナー粒子を現像ローラー112から静電潜像に移動させる電位差となる。具体的には、現像ローラー112に担持されたトナー粒子は、電気的に引き付けられて、感光体ドラム101の静電潜像に向かって飛翔する。その結果、感光体ドラム101の静電潜像にトナー像が形成される。
The charging
電流検知部22は、感光体ドラム101と現像ローラー112との間に流れる電流の電流値を検知する。そして、電流検知部22は、感光体ドラム101と現像ローラー112との間に流れる電流の電流値を示す検知信号SG2を制御部20に出力する。
The
次に、図3を参照して、静電潜像GAが形成された感光体ドラム101の構成について説明する。図3は、静電潜像GAが形成された感光体ドラム101の構成の一例を示す平面図である。図3では、感光体ドラム101を、感光体ドラム101の回転軸線AXに直交する方向から見ている。以下、感光体ドラム101を、回転軸線AXに直交する方向から見ることを「平面視」と記載する場合がある。
Next, the configuration of the
図3に示すように、感光体ドラム101の表面の軸方向の長さは、第1長さLAである。
As shown in FIG. 3, the axial length of the surface of the
感光体ドラム101の表面は、第1領域EAと複数の第2領域EBとを有する。複数の第2領域EBは、第2領域EBAと、第2領域EBBとを有する。
The surface of the
第2領域EBAは、感光体ドラム101の周方向において第1領域EAよりも感光体ドラム101の回転方向RBの上流に位置する。また、第2領域EBBは、感光体ドラム101の周方向において第1領域EAよりも感光体ドラム101の回転方向RBの下流に位置する。
The second region EBA is located upstream of the first region EA in the rotational direction RB of the
第1領域EAは、静電潜像GAと、部分白紙部EAAと、部分白紙部EABとを有する。静電潜像GAは、感光体ドラム101の軸方向において第2長さLBを有する。静電潜像GAは、感光体ドラム101の周方向において第3長さLCを有する。
The first region EA has an electrostatic latent image GA, a partially blank paper portion EAA, and a partially blank paper portion EAB. The electrostatic latent image GA has a second length LB in the axial direction of the
静電潜像GAは、第1領域EA内の所定領域に形成されている。図1に示す露光部13は、例えば、光源、ポリゴンミラー、反射ミラー及び偏向ミラーを有する。詳細には、帯電部102によって所定電位V0(V)に帯電された後、露光部13によって所定強度又は所定光量を有するレーザー光が所定領域に照射されると、感光体ドラム101の表面に静電潜像GAが形成され、静電潜像GAの電位が電位V0から電位VL(V)に変化する。
The electrostatic latent image GA is formed in a predetermined region in the first region EA. The
図4を参照して、実施形態1に係る画像形成装置100の構成について説明する。図4は、画像形成装置100の構成を示すブロック図である。図4に示すように、制御部20は、取得部20a、第1算出部20b、トナー制御部20c及び駆動制御部20dを含む。そして、制御部20のプロセッサーは、記憶部80の記憶装置に記憶されたコンピュータープログラムを実行することによって、取得部20a、第1算出部20b、トナー制御部20c及び駆動制御部20dとして機能する。
The configuration of the
取得部20aは、画像データを取得する。例えば、取得部20aは、印刷ジョブを操作部120から受け付けたときに、画像データをスキャナー部91から受信する。印刷ジョブは、画像をシートPに形成する指示を示す。なお、取得部20aは、画像データを外部装置から受信してもよい。
The
第1算出部20bは、画像の印字率に基づいて、現像部110から感光体ドラム101に供給するトナーの量を算出する。詳細には、第1算出部20bは、画像データに基づいて、画像の印字率を算出し、トナーの量を算出する。従って、画像の印字率を精度よく算出できる。その結果、トナーの量を精度よく算出できる。
The
また、画像データが、複数色の画像が重畳されたカラー画像を示す情報を含む場合には、第1算出部20bは、シアン色のトナーの量CSc、マゼンタ色のトナーの量CSm、イエロー色のトナーの量CSy、及びブラック色のトナーの量CSkを算出する。
Further, when the image data includes information indicating a color image in which images of a plurality of colors are superimposed, the
詳細には、第1算出部20bは、画像データに含まれる複数の画素データ毎に、CMYK値を算出する。第1算出部20bは、全画素データにおける複数の色毎に階調値の合計を算出する。具体的には、全画素データにおけるシアン色の階調値の合計値SMcを算出する。全画素におけるマゼンタ色の階調値の合計値SMmを算出する。全画素におけるイエロー色の階調値の合計値SMyを算出する。全画素におけるブラック色の階調値の合計値SMkを算出する。
Specifically, the
そして、第1算出部20bは、合計値SMcとシアン色のトナーの量CScとの関係を示すテーブル又は式に基づいて、合計値SMcからシアン色のトナーの量CScを算出する。同様に、第1算出部20bは、合計値SMmからマゼンタ色のトナーの量CSmを算出し、合計値SMyからイエロー色のトナーの量CSyを算出し、合計値SMkからブラック色のトナーの量CSkを算出する。
Then, the
トナー制御部20cは、印刷ジョブを受け付けたときに、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給するように、画像形成部11を制御する。詳細には、トナー制御部20cは、シートPに画像を形成するときに、シートPを搬送しつつ、画像に対応する静電潜像を感光体ドラム101に形成する。
When the print job is received, the
具体的には、トナー制御部20cは、シアン色の画像に対応する静電潜像を、画像形成部11cの感光体ドラム101に形成する。その結果、量CScのシアン色のトナーが現像部110内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部110から感光体ドラム101に供給される。トナー制御部20cは、マゼンタ色の画像に対応する静電潜像を、画像形成部11mの感光体ドラム101に形成する。その結果、量CSmのマゼンタ色のトナーが現像部110内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部110から感光体ドラム101に供給される。トナー制御部20cは、イエロー色の画像に対応する静電潜像を、画像形成部11yの感光体ドラム101に形成する。その結果、量CSyのイエロー色のトナーが現像部110内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部110から感光体ドラム101に供給される。トナー制御部20cは、ブラック色の画像に対応する静電潜像を、画像形成部11kの感光体ドラム101に形成する。その結果、量CSkのブラック色のトナーが現像部110内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部110から感光体ドラム101に供給される。
Specifically, the
また、トナー制御部20cは、シートPに画像を形成する前の慣らし運転として、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給するように画像形成部11を制御する。すなわち、印刷ジョブを受け付けた後、まずシートPを搬送せず、慣らし運転を実行する。慣らし運転とは、シートPに画像を形成するときのトナーの状態と、シートPに画像を形成する前のトナーの状態とを等しくする慣らし運転(エージング)のことである。
Further, the
従って、実施形態1によれば、慣らし運転として、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給する。その結果、シートPに画像を形成するときのトナーが現像部110内を通過する状態と、シートPに画像を形成する直近のトナーが現像部110内を通過する状態とが等しくなる。特に、シートPに画像を形成するときのトナーの帯電量と、シートPに画像を形成する直近のトナーの帯電量とが等しくなる。従って、高精度の画像濃度で画像をシートPに形成できる。
Therefore, according to the first embodiment, as a break-in operation, the amount of toner calculated by the
具体的には、トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出されたトナーの量に対応する大きさを有する静電潜像を感光体ドラム101に形成して、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給する。従って、実施形態1によれば、静電潜像の大きさを調整して、第1算出部20bで算出されたトナーの量を容易に供給できる。
Specifically, the
詳細には、トナー制御部20cは、感光体ドラム101の軸方向において第2長さLBを有する静電潜像を感光体ドラム101に形成して、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給する。第2長さLBは、第1算出部20bで算出されたトナーの量に対応する。
Specifically, the
また、トナー制御部20cは、感光体ドラム101の周方向において第3長さLCを有する静電潜像を感光体ドラム101に形成して、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給することを、所定時間実行する。第3長さLCは、第1算出部20bで算出された量のトナーを供給する所定時間に対応する。所定時間は、30秒以上3分以下であることが好ましい。
Further, the
具体的には、トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出されたシアン色のトナーの量CScに対応する大きさを有する静電潜像を、画像形成部11cの感光体ドラム101に形成する。その結果、量CScのシアン色のトナーが現像部110内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部110から感光体ドラム101に供給されることを、所定時間実行する。トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出されたマゼンタ色のトナーの量CSmに対応する大きさを有する静電潜像を、画像形成部11mの感光体ドラム101に形成する。その結果、量CSmのマゼンタ色のトナーが現像部110内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部110から感光体ドラム101に供給されることを、所定時間実行する。トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出されたマゼンタ色のトナーの量CSmに対応する大きさを有する静電潜像を、画像形成部11yの感光体ドラム101に形成する。その結果、量CSyのイエロー色のトナーが現像部110内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部110から感光体ドラム101に供給されることを、所定時間実行する。トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出されたマゼンタ色のトナーの量CSmに対応する大きさを有する静電潜像を、画像形成部11kの感光体ドラム101に形成する。その結果、量CSkのブラック色のトナーが現像部110内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部110から感光体ドラム101に供給されることを、所定時間実行する。
Specifically, the
従って、実施形態1によれば、複数色のトナーの量CSc、CSm、CSy、CSkを算出するため、高精度の画像濃度でカラー画像をシートPに形成できる。 Therefore, according to the first embodiment, since the amounts of toners of a plurality of colors CSc, CSm, CSy, and CSk are calculated, a color image can be formed on the sheet P with a high-precision image density.
駆動制御部20dは、駆動部23を制御して、感光体ドラム101、現像ローラー112、第1スクリューフィーダー113、第2スクリューフィーダー114及び補給量調整部材115aを回転駆動させる。例えば、駆動制御部20dは、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給したときに、第1算出部20bで算出された量のトナーをトナーコンテナ116から現像部110に補給する。
The
次に、図5を参照して、実施形態1に係る制御部20の処理の一例について説明する。図5は、制御部20の処理の一例を示すフローチャートである。実施形態1に係る制御部20の処理は、ステップS101〜ステップS108を含む。
Next, an example of the processing of the
まず、ステップS101において、取得部20aは、印刷ジョブを受け付けたときに、画像データを取得する。そして、処理はステップS102に進む。
First, in step S101, the
次に、ステップS102において、第1算出部20bは、画像の印字率に基づいて、現像部110から感光体ドラム101に供給するトナーの量を算出する。そして、処理はステップS103に進む。
Next, in step S102, the
次に、ステップS103において、トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出されたトナーの量に対応する大きさを有する静電潜像GAを形成するように、露光部13を制御する。そして、処理はステップS104に進む。
Next, in step S103, the
次に、ステップS104において、トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給するように、画像形成部11を制御して、トナー像を形成する。そして、処理はステップS105に進む。
Next, in step S104, the
次に、ステップS105において、トナー制御部20cは、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していないとトナー制御部20cが判定した場合(ステップS105でNO)には、処理がステップS103に戻る。一方、所定時間が経過したとトナー制御部20cが判定した場合(ステップS105でYES)には、処理がステップS106に進む。
Next, in step S105, the
ステップS105でYESである場合に、ステップS106において、トナー制御部20cは、画像に対応する静電潜像GAを形成するように、露光部13を制御する。そして、処理はステップS107に進む。
If YES in step S105, in step S106, the
次に、ステップS107において、トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給するように、画像形成部11を制御して、トナー像を形成する。そして、処理はステップS108に進む。
Next, in step S107, the
次に、ステップS108において、制御部20は、画像形成ユニット10を制御して、シートPに画像を形成して、処理が終了する。
Next, in step S108, the
[実施形態2]
次に、図4を参照して、実施形態2に係る画像形成装置100について説明する。実施形態2では、枚数が所定枚数以上であるか否かを判定する点で実施形態1と相違する。
[Embodiment 2]
Next, the
図4に示すように、制御部20は、判定部20eを更に含む。
As shown in FIG. 4, the
取得部20aは、複数枚のシート毎に形成される画像を示す複数の画像データを取得する。例えば、取得部20aは、複数の画像データをスキャナー部91から受信する。
The
判定部20eは、複数の画像データに基づいて、複数枚が所定枚数以上であるか否かを判定する。所定枚数は、30枚であることが好ましい。
The
第1算出部20bは、複数の画像データに基づいて、画像の印字率の平均値を算出して、画像の印字率の平均値に基づいて、トナーの量を算出する。
The
トナー制御部20cは、判定部20eの判定結果に基づいて、慣らし運転として、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給するように画像形成部11を制御する。具体的には、枚数が所定枚数以上であるときには、シートPに画像を形成する前に、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給する。一方、枚数が所定枚数未満であるときには、シートPに画像を形成する前に、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給しない。
Based on the determination result of the
従って、実施形態2によれば、複数枚が所定枚数以上であるか否かを判定するので、少ない枚数のシートPに画像を形成するために、慣らし運転を実行することを防止できる。また、画像の印字率の平均値に基づいて、トナーの量を算出するため、所定枚数のシートPに、画像濃度の変化が抑制された画像を形成できる。 Therefore, according to the second embodiment, since it is determined whether or not the plurality of sheets is a predetermined number or more, it is possible to prevent the break-in operation from being executed in order to form an image on a small number of sheets P. Further, since the amount of toner is calculated based on the average value of the print rate of the image, it is possible to form an image in which the change in image density is suppressed on a predetermined number of sheets P.
[実施形態3]
次に、図4を参照して、実施形態3に係る画像形成装置100について説明する。実施形態3では、トナーの帯電量を算出する点で実施形態1と相違する。
[Embodiment 3]
Next, the
図4に示すように、制御部20は、第2算出部20fを更に含む。
As shown in FIG. 4, the
第2算出部20fは、トナー制御部20cが慣らし運転を実行した後、シートPに画像を形成する前に、トナーの帯電量を算出する。具体的には、第2算出部20fは、慣らし運転を実行した後、シートPに画像を形成する前に、感光体ドラム101にパッチ画像を形成する。そして、第2算出部20fは、感光体ドラム101から中間転写ベルト12aに転写されたパッチ画像の濃度を示す検知信号SG1と、感光体ドラム101と現像ローラー112との間に流れる電流の電流値を示す検知信号SG2とに基づいて、トナーの帯電量を算出する。
The
従って、実施形態3によれば、シートPに画像を形成するときのトナーの帯電量と、シートPに画像を形成する直近のトナーの帯電量とが等しくできる。その結果、等しいトナーの帯電量を用いて、より高精度の画像濃度で画像をシートPに形成できる。 Therefore, according to the third embodiment, the charge amount of the toner when forming an image on the sheet P can be equal to the charge amount of the nearest toner forming an image on the sheet P. As a result, an image can be formed on the sheet P with a higher precision image density by using the same amount of charge of the toner.
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining the plurality of components disclosed in the above embodiments. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. Further, components over different embodiments may be combined as appropriate. In order to make the drawings easier to understand, each component is schematically shown, and the thickness, length, number, spacing, etc. of each component shown are actual for the convenience of drawing creation. May be different. Further, the material, shape, dimensions, etc. of each component shown in the above-described embodiment are merely examples, and are not particularly limited, and various changes can be made without substantially deviating from the effects of the present invention. is there.
(1)図1〜図5を参照して説明したように、本実施形態では、画像形成装置100がカラー複合機であるが、本発明はこれに限定されない。画像形成装置がシートPにトナー像を形成すればよい。画像形成装置が、例えば、カラープリンターでもよい。また、画像形成装置が、例えば、モノクロ複写機でもよい。
(1) As described with reference to FIGS. 1 to 5, in the present embodiment, the
(2)本実施形態では、トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出されたトナーの量に対応する大きさを有する静電潜像を感光体ドラム101に形成して、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給したが、本発明はこれに限定されない。トナー制御部20cは、第1算出部20bで算出されたトナーの量に対応する電位VLを有する静電潜像を感光体ドラム101に形成して、第1算出部20bで算出された量のトナーを現像部110から感光体ドラム101に供給してもよい。詳細には、トナー制御部20cは、露光部13から出射されるレーザー光の所定強度又は所定光量を制御する。
(2) In the present embodiment, the
本発明は、画像形成装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。 The present invention relates to an image forming apparatus and has industrial applicability.
10 画像形成部
20 制御部
20b 第1算出部
20c トナー制御部
100 画像形成装置
101 感光体ドラム
110 現像部
10
Claims (8)
前記画像形成部を制御する制御部と
を備え、
前記画像形成部は、
前記画像に対応する静電潜像が形成される感光体ドラムと、
トナーによって前記静電潜像を現像する現像部と
を含み、
前記制御部は、
前記画像の印字率に基づいて、前記現像部から前記感光体ドラムに供給する前記トナーの量を算出する第1算出部と、
前記シートに前記画像を形成する前の慣らし運転として、前記第1算出部で算出された前記量の前記トナーを前記現像部から前記感光体ドラムに供給するように前記画像形成部を制御するトナー制御部と
を含む、画像形成装置。 An image forming part that forms an image on the sheet,
A control unit that controls the image forming unit is provided.
The image forming part is
A photoconductor drum on which an electrostatic latent image corresponding to the image is formed, and
Includes a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner.
The control unit
A first calculation unit that calculates the amount of the toner supplied from the development unit to the photoconductor drum based on the print rate of the image.
As a break-in operation before forming the image on the sheet, the toner that controls the image forming unit so that the amount of the toner calculated by the first calculation unit is supplied from the developing unit to the photoconductor drum. An image forming apparatus including a control unit.
前記第1算出部は、前記画像データに基づいて、前記画像の印字率を算出する、請求項1に記載の画像形成装置。 The control unit further includes an acquisition unit for acquiring image data.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first calculation unit calculates a print rate of the image based on the image data.
前記制御部は、前記複数枚が所定枚数以上であるか否かを判定する判定部を更に備え、
前記トナー制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記慣らし運転として、前記量の前記トナーを前記現像部から前記感光体ドラムに供給するように前記画像形成部を制御する、請求項2に記載の画像形成装置。 The acquisition unit acquires a plurality of the image data showing the images formed for each of the plurality of sheets, and obtains the plurality of image data.
The control unit further includes a determination unit for determining whether or not the plurality of sheets is a predetermined number or more.
The image forming unit controls the image forming unit so as to supply the amount of the toner from the developing unit to the photoconductor drum as the break-in operation based on the determination result of the determination unit. 2. The image forming apparatus according to 2.
前記複数の画像データに基づいて、前記画像の印字率の平均値を算出して、
前記画像の印字率の平均値に基づいて、前記トナーの量を算出する、請求項3に記載の画像形成装置。 The first calculation unit
Based on the plurality of image data, the average value of the print rate of the image is calculated.
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the amount of the toner is calculated based on the average value of the print rates of the images.
前記複数の画像形成部は、それぞれ、複数の前記静電潜像を現像し、
前記複数の静電潜像は、それぞれ、互いに異なる複数色のトナーによって現像され、
前記画像データは、前記複数色の画像が重畳されたカラー画像を示す情報を含み、
前記第1算出部は、前記複数色の画像毎の印字率に基づいて、前記複数色のトナーの各々の量を算出し、
前記トナー制御部は、前記複数の画像形成部を制御する、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 There are a plurality of the image forming portions,
Each of the plurality of image forming units develops the plurality of the electrostatic latent images.
The plurality of electrostatic latent images are developed by toners of a plurality of colors different from each other.
The image data includes information indicating a color image on which the images of the plurality of colors are superimposed.
The first calculation unit calculates the amount of each of the plurality of color toners based on the printing rate of each of the plurality of color images.
The image forming apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the toner control unit controls the plurality of image forming units.
前記トナーは、前記搬送部内を移動する間に、前記キャリアとの間で摩擦帯電する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The developing unit includes a transport unit that houses the toner and the carrier.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the toner is triboelectrically charged with the carrier while moving in the transport unit.
前記第1算出部で算出された前記トナーの量に対応する大きさを有する前記静電潜像を前記感光体ドラムに形成して、
前記量の前記トナーを前記現像部から前記感光体ドラムに供給する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The toner control unit
The electrostatic latent image having a size corresponding to the amount of the toner calculated by the first calculation unit is formed on the photoconductor drum.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the amount of the toner is supplied from the developing unit to the photoconductor drum.
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