JP5040157B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いて記録用紙等の記録媒体に画像を形成する画像形成装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording medium such as a recording sheet using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine of these, and a control method thereof.
電子写真方式を利用する複写機やプリンタ等の画像形成装置は、たとえば感光体ドラム上に形成された静電潜像を、現像装置によって現像剤(トナー)で現像してトナー像とし、この感光体ドラム上に形成されたトナー像を、記録媒体上に転写・定着するように構成されている。トナー像を記録媒体上に転写した後に感光体ドラムに残存したトナーは、クリーニング装置によって除去され、回収される。 An image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system develops, for example, an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum with a developer (toner) by a developing device to form a toner image. The toner image formed on the body drum is configured to be transferred and fixed on the recording medium. The toner remaining on the photosensitive drum after the toner image is transferred onto the recording medium is removed and collected by the cleaning device.
このような画像形成装置に用いられる現像装置としては、磁性トナーを使用する一成分現像方式と、トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤を使用する二成分現像方式とがある。近時、特にカラー画像形成装置においては、磁性体粒子を含まないカラートナーを使用する二成分現像方式が主流となっている。
そのような二成分現像方式の現像装置として、現像ロールを備えるハウジング内に、現像ロールと平行にたとえば互いに逆回転する2本のスパイラルオーガを備え、スパイラルオーガの回転によって現像剤を攪拌しつつハウジング内を循環移動させ、トナーをキャリアとの摩擦で帯電させて現像ロールに供給するように構成されたものがある(特許文献1参照)。
二成分現像方式では、現像作用に伴ってトナーのみが消費され、現像剤中のトナー含有率が変化する。このため、現像剤の搬送移動方向の最も上流側に、消費に伴って新たなトナーが供給され、トナー含有率を一定に保つように構成される。なお、ここで言うトナー含有率は、(トナー重量/現像剤の総重量)×100(%)で規定されるものである。
As a developing device used in such an image forming apparatus, there are a one-component developing method using a magnetic toner and a two-component developing method using a two-component developer in which a toner and a magnetic carrier are mixed. In recent years, particularly in color image forming apparatuses, a two-component development method using color toners that do not contain magnetic particles has become mainstream.
As such a two-component developing type developing device, a housing provided with a developing roll is provided with two spiral augers that rotate in reverse to each other in parallel with the developing roll, and the housing is stirred while the developer is stirred by the rotation of the spiral auger. There is a configuration in which toner is circulated and charged, and the toner is charged by friction with a carrier and supplied to a developing roll (see Patent Document 1).
In the two-component development system, only the toner is consumed with the development action, and the toner content in the developer changes. For this reason, new toner is supplied with consumption to the most upstream side in the transport direction of the developer, and the toner content is kept constant. The toner content mentioned here is defined by (toner weight / total developer weight) × 100 (%).
ところで、画像形成装置において、クリーニング装置によって回収されたトナー(回収トナー)を現像装置に戻して再利用する構成(トナーリサイクル)が知られている(特許文献2参照)。
特許文献2における電子写真装置は、クリーニング装置に残トナー用排出口を設ける一方、現像装置の残トナー用排出口よりも低い位置に残トナー回収口を設け、クリーニング装置の残トナー排出口と現像装置の残トナー回収口との間を搬送経路(搬送路)で結んで構成される。そして、クリーニング装置が除去した残トナーを、搬送経路内を自然落下させて現像装置に戻すようになっている。
By the way, in the image forming apparatus, a configuration (toner recycling) in which the toner (collected toner) collected by the cleaning device is returned to the developing device and reused is known (see Patent Document 2).
In the electrophotographic apparatus in Patent Document 2, a residual toner discharge port is provided in the cleaning device, while a residual toner recovery port is provided at a position lower than the residual toner discharge port of the developing device. It is configured by connecting with a residual toner collection port of the apparatus by a conveyance path (conveyance path). The residual toner removed by the cleaning device is naturally dropped in the conveyance path and returned to the developing device.
上記のごとく、現像剤を現像ロールと平行(すなわち感光体ドラムと平行)に搬送しつつ供給する構成の現像装置では、現像剤の移動方向上流側からトナーが消費されるため、下流側に行くほど現像剤のトナー含有率が低下するという特性がある。
このため、特に、高密度の画像を多数連続して形成すると、下流側でのトナー含有率の低下が顕著になって、形成画像上に濃度ムラ(濃度差)が生ずるという問題があった。
図11に、高密度画像を連続形成した際に、現像剤の移動方向上流側と下流側に対応する画像上の濃度差を調べたグラフを示す。図中、横軸は画像形成頁数、縦軸は現像剤の移動方向上流側と下流側に対応する記録用紙の両側部における画像濃度の差を示す。記録用紙のサイズはA3、形成画像の密度は100%である。この図から、濃度差は、A3サイズの記録用紙で約50枚程度まで画像形成頁数に応じて拡大し、その後、大きな濃度差で安定することが解る。なお、図中濃度の指標は、X−Rite社製404A濃度検査装置の指標に基づくものである。
As described above, in the developing device configured to supply the developer while being conveyed in parallel with the developing roll (that is, in parallel with the photosensitive drum), the toner is consumed from the upstream side in the developer moving direction, and thus goes downstream. There is a characteristic that the toner content of the developer is lowered.
For this reason, in particular, when a large number of high-density images are continuously formed, there is a problem in that the toner content on the downstream side is significantly reduced, and density unevenness (density difference) occurs on the formed image.
FIG. 11 shows a graph in which the density difference on the image corresponding to the upstream side and the downstream side in the developer moving direction is examined when high-density images are continuously formed. In the figure, the horizontal axis represents the number of image forming pages, and the vertical axis represents the difference in image density on both sides of the recording paper corresponding to the upstream side and the downstream side in the developer moving direction. The size of the recording paper is A3, and the density of the formed image is 100%. From this figure, it can be seen that the density difference expands according to the number of image-formed pages up to about 50 sheets on A3 size recording paper, and then stabilizes with a large density difference. In addition, the density | concentration parameter | index in a figure is based on the parameter | index of the 404A density | concentration inspection apparatus by X-Rite.
また、前述のトナーリサイクルを行う構成では、クリーニング装置から戻されるトナー(リサイクルトナー)には帯電性が劣化しているものがあり、そのようなトナーは帯電させるのに長い攪拌時間を要する。このため、トナーリサイクルを行う画像形成装置では、前述の高密度画像連続形成時における上下流の濃度差がより出やすい。
さらに、リサイクルトナーには逆極性に帯電するものもあり、このようなトナーは感光体の静電潜像以外の部位に付着してトナーカブリを生じさせるという問題もある。
In the toner recycling configuration described above, some toner (recycled toner) returned from the cleaning device has deteriorated chargeability, and such toner requires a long stirring time to be charged. For this reason, in the image forming apparatus that performs toner recycling, the density difference between the upstream and the downstream during the above-described continuous high-density image formation is more likely to occur.
Furthermore, some recycled toners are charged with a reverse polarity, and there is a problem that such toners adhere to portions other than the electrostatic latent image on the photosensitive member to cause toner fog.
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、高密度画像を連続して形成しても、濃度ムラを生じ難く、トナーカブリも少なくできる画像形成装置およびその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a technical problem, and an image forming apparatus and a control method therefor that are less likely to cause density unevenness and reduce toner fog even when a high-density image is continuously formed. The purpose is to provide.
かかる目的を達成するために、本願発明に係る画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によって現像する現像装置と、を備え、トナー消費の多い所定条件の連続する画像形成を実行する際には、連続する画像形成を中断して空運転を所定時間実行することを特徴とする。
また、本願の他の発明に係る画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によって現像する現像装置と、を備え、トナー消費の多い所定条件の連続する画像形成の際には、連続する画像形成の間隔を通常の画像形成の際より広く設定し、画像形成間隔中は空運転を行うことを特徴とする。
In order to achieve such an object, an image forming apparatus according to the present invention develops an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image formed on the image carrier with a developer containing toner. A developing device, and when performing continuous image formation under a predetermined condition with high toner consumption, the continuous image formation is interrupted and the idle operation is performed for a predetermined time.
An image forming apparatus according to another invention of the present application includes an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a developing device that develops the electrostatic latent image formed on the image carrier with a developer containing toner. In the case of continuous image formation under predetermined conditions with high toner consumption, the interval between successive image formations is set wider than that in normal image formation, and idle operation is performed during the image formation interval. And
ここで、上記所定条件は、画像密度と連続頁数とによって予め定められた値であることを特徴とすることができる。また、その値を格納する記憶手段と、記憶手段に格納された値を用いて画像形成前または画像形成途中にトナー消費の多い画像形成であることを判断する判断手段と、を更に備えたことを特徴とすることができる。
さらに、像担持体上のトナーを除去して回収するクリーニング装置と、クリーニング装置が回収した回収トナーを現像装置に搬送して再利用に供するトナー再利用機構と、を更に備え、回収トナーを再利用する際には、トナー消費の多い所定条件を、回収トナーを再利用しない際に比較して所定量低く設定することを特徴とすることができる。
また、トナー消費の多い所定条件の画像形成の際には、現像剤のトナー含有率を所定量高く設定することを特徴とすることができる。
また、トナー消費の多い所定条件の連続する画像形成の際には連続する画像形成の間隔を通常の画像形成の際より広く設定するものにおいて、所定条件は画像密度と連続頁数とによって定められ、画像密度に応じて画像形成間隔を変化させることを特徴とすることができ、画像密度が所定以上で画像形成間隔を一定の値に拡大することを特徴とすることができる。
Here, the predetermined condition may be a value determined in advance by the image density and the number of continuous pages. The image processing apparatus further includes storage means for storing the value, and determination means for determining that the image formation consumes a large amount of toner before or during image formation using the value stored in the storage means. Can be characterized.
The apparatus further comprises a cleaning device that removes and collects the toner on the image carrier, and a toner reuse mechanism that transports the collected toner collected by the cleaning device to the developing device for reuse. When used, the predetermined condition that consumes a large amount of toner may be set lower by a predetermined amount than when the collected toner is not reused.
In addition, when an image is formed under a predetermined condition that consumes a large amount of toner, the toner content of the developer may be set higher by a predetermined amount.
In addition, when continuous image formation under a predetermined condition with high toner consumption is set, the interval between successive image formations is set wider than that during normal image formation. The predetermined condition is determined by the image density and the number of continuous pages. The image forming interval can be changed in accordance with the image density, and the image forming interval can be increased to a certain value when the image density is equal to or higher than a predetermined value.
本願発明に係る画像形成装置の制御方法は、像担持体に形成された画像の静電潜像を、トナーを含む現像剤によって現像する画像形成装置の制御方法であって、画像形成前または画像形成中に画像密度と連続頁数との情報を取得するステップと、画像密度と連続頁数とを予め定められた基準値と比較してトナー消費の多い連続画像形成を判断するステップと、トナー消費の多い連続画像形成と判断された場合に通常画像形成とは異なる高密度連続制御を行うステップと、を含むことを特徴とする。
本願の他の発明の画像形成装置の制御方法は、像担持体に形成された画像の静電潜像を、トナーを含む現像剤によって現像する画像形成装置の制御方法であって、画像形成前または画像形成中に画像密度と連続頁数との情報を取得するステップと、画像密度と連続頁数の積を、予め定められた基準値と比較してトナー消費の多い連続画像形成を判断するステップと、トナー消費の多い連続画像形成と判断された場合に通常画像形成とは異なる高密度連続制御を行うステップと、を含むことを特徴とする。
ここで、上記制御方法における高密度連続制御は、所定頁数毎に連続する画像形成を中断して空運転を所定時間実行することを特徴とすることができる。
また、高密度連続制御は、連続する画像形成の間隔を通常の画像形成の際より広く設定し、画像形成の間隔中は空運転を行うことを特徴とすることができる。
A method for controlling an image forming apparatus according to the present invention is a method for controlling an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image of an image formed on an image carrier with a developer containing toner, before or after image formation. Obtaining information on image density and number of continuous pages during formation, comparing image density and number of continuous pages with a predetermined reference value to determine continuous image formation with high toner consumption, and toner And a step of performing high-density continuous control different from normal image formation when it is determined that continuous image formation is highly consumed.
A control method for an image forming apparatus according to another invention of the present application is a control method for an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image of an image formed on an image carrier with a developer containing toner, before image formation. Alternatively, the step of obtaining information on the image density and the number of continuous pages during image formation and the product of the image density and the number of continuous pages are compared with a predetermined reference value to determine continuous image formation with high toner consumption. And a step of performing high-density continuous control different from normal image formation when it is determined that continuous image formation is high in toner consumption.
Here, the high-density continuous control in the above control method can be characterized in that the continuous image formation is interrupted every predetermined number of pages and the idle operation is executed for a predetermined time.
Further, the high density continuous control can be characterized in that the interval between successive image formations is set wider than that during normal image formation, and idle operation is performed during the image formation interval.
以上のように構成された本発明の画像形成装置およびその制御方法によれば、高密度画像を連続して形成しても、濃度ムラの発生を抑制することができる。また、トナーカブリを抑制することができる。 According to the image forming apparatus and the control method of the present invention configured as described above, it is possible to suppress the occurrence of density unevenness even when high-density images are continuously formed. Further, toner fog can be suppressed.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本実施の形態を適用した画像形成装置1のブロック構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram of an
画像形成装置1は、表面に感光体層を有する像担持体としての感光体ドラム11と、感光体ドラム11上に形成されたトナー像が一次転写される中間転写ベルト20と、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を記録用紙Pに転写させる二次転写部30と、トナー像を記録用紙P上に定着させる定着装置40とを備えている。
また、画像形成装置1の全ての機構制御と画像処理とを行う制御装置50を備えている。
なお、本発明は、中間転写ベルトを備える構成に限るものではなく、感光体ドラムから記録用紙に直接トナー像を転写する構成であっても良い。さらに、感光体ドラムを備える画像形成部が中間転写ベルトに臨んで複数配設され、それら画像形成部で異なる色(イエロー,マゼンタ,シアン,黒)のトナーで画像形成を行って全体としてカラーの画像を形成するいわゆるタンデム式のカラー画像形成装置等に適用しても良いものである。
The
In addition, the
The present invention is not limited to the configuration provided with the intermediate transfer belt, and may be a configuration in which the toner image is directly transferred from the photosensitive drum to the recording paper. In addition, a plurality of image forming units each including a photosensitive drum are disposed facing the intermediate transfer belt, and the image forming units perform image formation with toners of different colors (yellow, magenta, cyan, black), and as a whole, The present invention may be applied to a so-called tandem color image forming apparatus that forms an image.
感光体ドラム11の周囲には、感光体ドラム11を一様に帯電させる帯電ロール12と、帯電した感光体ドラム11をレーザ光で走査して静電潜像を形成するレーザ露光装置13と、静電潜像にトナーを付着させてトナー像化する現像装置60と、感光体ドラム11上に形成されたトナー像を中間転写ベルト20に転写する転写ロール14と、転写後に感光体ドラム11上に残留したトナーを除去するクリーニング装置70と、が配設されている。
レーザ露光装置13は、制御装置50に制御され、画像情報に基づいてレーザダイオードからのレーザビームを出射して、感光体ドラム11の周面の感光体をその回転軸方向に露光走査(主走査)して画像情報に応じた静電潜像を形成する。
Around the
The
現像装置60は、トナーとキャリアとを混合した現像剤を用いる二成分現像方式の現像装置である。現像剤を収容するハウジング61に現像ロール62を備えており、現像ロール62を感光体ドラム11に対向させて設けられている。ハウジング61の内部には、二本のスクリューオーガ63が現像ロール62と平行に設けられており、このスクリューオーガ63によってハウジング61内の現像剤が、現像ロール62に沿って攪拌されつつ搬送されて、ハウジング61内を循環するようになっている。また、ハウジング61には、トナー濃度センサ64が設けられている。
The developing
トナー濃度センサ64は、ハウジング61の内部の現像剤の透磁率を検知し、その検知情報を現像剤のトナー含有率の適正維持制御のための情報として制御装置50に出力する。なお、現像剤のトナー含有率の適正維持制御は、このようなトナー濃度センサ64による検知情報に基づくものに限るものではない。たとえば、トナー濃度検知用の画像を中間転写ベルト20上に形成し、その画像濃度をセンサで読み取って行うものであっても良い。
The
また、現像装置60は、トナー補給装置80およびトナー再利用機構としての回収トナー搬送機構90と接続されており、トナー補給装置80から新しいトナーが、回収トナー搬送機構90からリサイクルトナーがそれぞれ供給されるようになっている。これらトナー補給装置80からの新トナーの供給と、回収トナー搬送機構90からのリサイクルトナーの供給は、制御装置50によって制御されるようになっている。この制御装置50によるトナー供給制御に関しては後に詳述する。
Further, the developing
一次転写ロール14は、中間転写ベルト20を挟んで感光体ドラム11と対峙しており、ここが一次転写部となっている。一次転写ロール14には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっており、感光体ドラム11上のトナー像を静電吸引して、中間転写ベルト20に一次転写する。
The
中間転写ベルト20は、複数の張架ロールによって所定の経路で周回可能に張架されている。
中間転写ベルト20の所定位置に臨んで、二次転写ロール31が配設されており、この二次転写ロール31と中間転写ベルト20を挟んでその経路の外側に二次転写バックアップロール32が配設されて、ここが二次転写部30となっている。バックアップロール32には二次転写バイアスが印加されると共に、二次転写ロール31は接地されており、中間転写ベルト20が担持したトナー像を、図示しない搬送機構によって搬送供給される記録用紙P上に二次転写する。
The
A
クリーニング装置70は、ハウジング71内にクリーニングブレード72を備えており、そのクリーニングブレード72を感光体ドラム11に圧接させて設けられている。そして、一次転写部で中間転写ベルト20にトナー像を転写した後も感光体ドラム11上に残存するトナーを、クリーニングブレード72によって掻き落としてハウジング71内に回収する。ハウジング71は回収トナー搬送機構90と接続されており、ハウジング71内に溜まった回収トナーは、回収トナー搬送機構90に移送されるようになっている。
The
回収トナー搬送機構90は、クリーニング装置70から移送されたトナーを収容する回収トナー収容容器91と、この回収トナー収容容器91と現像装置60および図示しない廃トナーボックスとを接続するトナー搬送路(再利用搬送路92,破棄搬送路93)とを備えている。これにより、クリーニング装置70が感光体ドラム11から除去した回収トナーを、回収トナー収容容器91に一旦収容し、現像装置60または廃トナーボックスに搬送する。
回収トナー収容容器91と現像装置60とを接続する再利用搬送路92は、回収トナー収容容器91の底部に接続されており、途中に開閉制御弁92Vが介設されている。一方、回収トナー収容容器91と現像装置60および廃トナーボックスとを接続する廃棄搬送路93は、回収トナー収容容器91の底面から所定高さの側部に接続されている。また、それぞれのトナー搬送路(再利用搬送路92,破棄搬送路93)には、回収トナーを搬送するスクリュウオーガ等の搬送手段が設けられている。
The collected
A
このような構成の回収トナー搬送機構90では、クリーニング装置70から移送された回収トナーは、回収トナー収容容器91に一旦収容され、所定量以上になると、その余剰の回収トナーが廃棄搬送路93を介して廃トナーボックスに搬送され、回収トナー収容容器91内には常時一定量の回収トナーが収容された状態が維持される。これにより、開閉制御弁92Vを開くことによって常時回収トナーを再利用搬送路92を介して現像装置60に供給することができるようになっている。各トナー搬送路(再利用搬送路92,破棄搬送路93)の搬送手段の駆動と、開閉制御弁92Vの開閉操作は、制御装置50によって制御される。すなわち、制御装置50によって、トナーリサイクルの実施・不実施の切り替えが制御されるようになっているものである。
定着装置40は、加熱される定着ロール41に加圧ロール42が圧接配置されて構成され、トナー像が転写された記録用紙Pを定着ロール41と加圧ロール42の間に挟んで加熱・加圧して、記録用紙P上にトナー像を定着させる。
In the collected
The fixing
制御装置50は、機構制御部51と、画像制御部52と、画像メモリ53を備えている。
機構制御部51は、図示しないが制御情報を格納する記憶手段としてのメモリを備えており、このメモリに格納された制御情報に基づいて、前述の現像装置60におけるトナー含有率制御や、トナーリサイクルの制御(回収トナー搬送機構90の制御)等を含む、画像形成のプロセスに関する各機構の制御を行う。
トナー含有率制御は、トナー濃度センサ64によって検知された現像剤の透磁率から求められるトナー含有率に基づいて、定められたトナー含有率を維持するようにトナー補給装置80から新しいトナーを補給させる。
また、トナーリサイクル制御は、図示しない操作パネルを介した使用者の選択操作に基づいて、回収トナー搬送機構90から現像装置60に至る再利用搬送路92に介設された開閉制御弁92Vを開閉操作すると共に、再利用搬送路92内の搬送手段の駆動を入・切させて行う。
The
Although not shown, the
In the toner content rate control, new toner is replenished from the
The toner recycling control opens and closes an open /
画像制御部52は、画像読取装置SCやコンピュータPC等から入力された画像情報を、画像形成データに変換してレーザ露光装置13に出力する。図示構成では、画像読取装置SCによって読み取られたコピー画像情報はそのまま入力されて一枚毎の画像形成を行い、コンピュータPC等からのプリント画像情報は一旦画像メモリ53に格納した後、画像形成データに変換して連続して画像形成を行うようになっている。また、画像メモリ53に格納された画像情報からその画像密度と頁数の情報を読み取って、制御情報とする機能を有している。
The
そして、画像形成装置1は、制御装置50によって制御されて、下記のごとく画像形成を行う。
すなわち、感光体ドラム11を回転させて表面の感光体を帯電ロール12によって一様に帯電させ、その感光体を画像制御部52が形成した画像形成データに基づいてレーザ露光装置13を駆動させて露光して、静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置60で現像してトナー像とし、このトナー像を一次転写部で記録用紙Pに転写する。ついで、記録用紙P上に転写されたトナー像を定着装置40によって定着し、排出する。記録用紙Pにトナー像を転写した後も感光体ドラム11上に残留するトナーは、クリーニング装置70によって除去する。また、図示しない操作パネルを介した使用者の選択操作に基づいて、トナーリサイクルを実施する。
The
That is, the
ここで、制御装置50は、画像形成時において、画像密度と連続頁数に応じて異なる制御(以下、画像密度連続対応制御と称する)を行う。
画像密度連続対応制御は、画像情報等に基づいて高密度の画像形成が連続するか否かを判断し、高密度の画像形成が連続する場合には、現像装置60の内部における現像剤のトナー含有率の差に起因する形成画像上の濃度ムラを防ぐ高密度連続制御を行う。高密度が連続しないと判断した場合には通常制御を行う。
高密度画像が連続するという判断の仕方は、画像情報の入力状況に応じて異なる。
すなわち、画像情報の入力形態には、たとえば、パーソナルコンピュータPCから複数頁の画像出力情報が一括して入力される際のように、制御装置50が予め頁数情報を取得できる場合と、画像読取装置SCがフィーダによって送られる原稿を読み取って、その都度画像形成を行ういわゆるコピーを取る際のように制御装置50が予め頁数情報を取得できない場合とがある。
このため、予め頁数情報を取得できる場合には、スケジュールを定めて高密度連続制御を行うことができるが、予め頁数情報を取得できない場合にはその都度判断を行って必要に応じて高密度連続制御を行うことになる。
Here, the
In the image density continuous correspondence control, it is determined whether or not high-density image formation is continued based on image information or the like. If high-density image formation is continued, the developer toner inside the developing
The method of determining that high-density images are continuous differs depending on the input status of image information.
That is, the image information input mode includes, for example, a case where the
For this reason, when the page number information can be acquired in advance, a high-density continuous control can be performed by setting a schedule. However, when the page number information cannot be acquired in advance, a judgment is made each time, Density continuous control will be performed.
以下、この画像密度連続対応制御について詳細に説明する。
[実施の形態1]
図2に、予め頁数情報を取得できる場合の、画像密度連続対応制御の一例のフローチャートを示す。なお、各構成機構の符号については図1参照のこと。
まず、画像メモリ53に格納された画像情報から、画像制御部52を介して画像密度と頁数の情報を読み込む(S101)。そして、高密度画像が連続するか否かを判断する(S102)。すなわち、平均画像密度が所定以上であり、且つ、連続頁数が所定頁数以上であるか否かを判断する。ここで高密度画像が連続すると判断された場合には、画像形成を開始して(S103)、所定頁数毎に所定時間の空運転を行い(S104)、以後、これを繰り返す。一方、高密度画像が連続しないと判断された場合には、通常制御で画像形成を行う(S105)。
S102における高密度画像の連続判断の基準は、たとえば、平均画像密度:80%、連続頁数:30枚とする。この判断基準の値は、予め定めて制御装置50の記憶装置に格納しておく。なお、連続頁数は記録用紙Pのサイズによって異なることは言うまでもない。また、S104における空運転は、たとえば、30枚毎に画像形成10頁分の空運転を行うものである。この制御フローにおいては、所定頁数毎に所定時間の空運転を行うステップ(S104)が高密度連続制御である。
Hereinafter, the image density continuous correspondence control will be described in detail.
[Embodiment 1]
FIG. 2 shows a flowchart of an example of image density continuous correspondence control when page number information can be acquired in advance. Refer to FIG. 1 for the reference numerals of the constituent mechanisms.
First, information on the image density and the number of pages is read from the image information stored in the
The criteria for continuous determination of high-density images in S102 are, for example, average image density: 80% and number of continuous pages: 30 sheets. The value of this criterion is determined in advance and stored in the storage device of the
図3は、予め頁数情報を取得できない場合の、画像密度連続対応制御の一例のフローチャートである。
この制御では、通常制御で画像形成を開始して(S201)、その後、逐一画像密度情報と頁数情報を取得し(S202)、画像形成が連続する場合には、画像形成開始からの連続する画像密度の平均を演算する(S203)。そして、高密度画像が連続しているか否かを判断する(S204)。ここで高密度画像が連続していると判断された場合には、所定時間の空運転を行う(S205)。それ以外の場合には、通常制御での画像形成を継続して行い(S201)、以後、これを繰り返すものである。
S202において取得する画像密度情報は、たとえば、画像形成時におけるレーザ露光装置のレーザダイオードの点灯時間から得ることができる。また、S204における高密度画像が連続しているか否かの判断基準は、たとえば、平均画像密度:80%、連続頁数:30枚とする。S205における空運転は、たとえば、画像形成10頁分とする。この制御フローにおいては、高密度画像が連続していると判断された場合に所定時間の空運転を行うステップ(S205)が高密度連続制御である。
FIG. 3 is a flowchart of an example of image density continuous correspondence control when page number information cannot be acquired in advance.
In this control, image formation is started by normal control (S201), and thereafter image density information and page number information are obtained one by one (S202). If image formation continues, continuous image formation from the start of image formation is obtained. The average image density is calculated (S203). Then, it is determined whether or not the high-density images are continuous (S204). Here, when it is determined that the high-density images are continuous, the idling is performed for a predetermined time (S205). In other cases, image formation under normal control is continued (S201), and thereafter this is repeated.
The image density information acquired in S202 can be obtained from the lighting time of the laser diode of the laser exposure apparatus at the time of image formation, for example. Further, the criteria for determining whether or not the high-density images in S204 are continuous are, for example, an average image density of 80% and a continuous page number of 30. The idle operation in S205 is, for example, 10 pages of image formation. In this control flow, when it is determined that high-density images are continuous, the step of performing idling for a predetermined time (S205) is high-density continuous control.
ここで、上記実施の形態における高密度連続制御における空運転は、画像形成プロセスの各種機構を、レーザ露光装置13を除いて画像形成時と同様に機能させて行う。つまり、帯電ロール12が感光体ドラム11を帯電させ、現像装置60は現像剤の攪拌搬送と現像ロール62への供給を行い、トナー濃度制御も行う。
これにより、高密度の画像形成を連続して行ったことで現像装置60の現像剤のトナー含有率が低下している場合には、トナー補給装置80からの新しいトナーが補給されてトナー含有率は規定値に調整される。また、現像装置60内において、現像剤の攪拌が行われてトナーの帯電が促進されると共に、感光体ドラム11の軸方向におけるトナー含有率の差も解消される。これにより、感光体ドラム11の軸方向における画像の濃度ムラの発生を抑制できる。さらに、現像装置60内の現像剤中に劣化等によって逆極性に帯電したトナーがあれば、感光体ドラム11に付着して現像装置60内から排除されることとなり、以後の形成画像時におけるトナーカブリを抑制できる。
Here, the idling operation in the high-density continuous control in the above embodiment is performed by causing various mechanisms of the image forming process to function in the same manner as in the image forming except for the
As a result, when the toner content of the developer of the developing
図4に、実際に高密度画像を連続形成して途中で空運転を実施し、現像剤の移動方向上流側と下流側に対応する画像上の濃度差を調べた試験結果のグラフを示す。図中、横軸は画像形成頁数、縦軸は現像剤の移動方向上流側の端部と下流側の端部に対応する記録用紙の両側部における画像濃度の差を示す。縦軸の指標は、X−Rite社製404A濃度検査装置の指標に基づくものである。
試験は、記録用紙のサイズ:A3、形成画像の密度:100%で連続して画像形成を行い、連続頁数40枚になった時点で画像形成10枚相当分の空運転を行ったものである。
その結果、濃度差は図11に示す従来例に比較して小さくなり、濃度ムラ抑制効果が確認できた。
FIG. 4 shows a graph of test results obtained by actually forming a high-density image continuously and performing idling in the middle and examining the density difference on the image corresponding to the upstream side and the downstream side in the developer moving direction. In the figure, the horizontal axis represents the number of image forming pages, and the vertical axis represents the difference in image density at both sides of the recording paper corresponding to the upstream end and the downstream end in the developer moving direction. The index on the vertical axis is based on the index of the 404A concentration inspection apparatus manufactured by X-Rite.
In the test, image formation was continuously performed with a recording paper size of A3 and a density of formed images of 100%, and when the number of continuous pages reached 40, blank operation corresponding to 10 image formations was performed. is there.
As a result, the density difference was smaller than that of the conventional example shown in FIG. 11, and the density unevenness suppressing effect was confirmed.
なお、上記画像密度連続対応制御において、高密度画像が連続すると判断する基準は、平均画像密度と連続頁数のそれぞれを独立した判断要素とするものに限るものではなく、平均画像密度に連続頁数を乗じて得られた積を判断基準としても良い。
たとえば、前述のように平均画像密度:80%、連続頁数:30枚で高密度画像が連続すると判断する条件では、平均画像密度×連続頁数=80×30=2400を基準値とする。この場合、画像密度が90%の画像が連続する場合、2400÷90≒27で27枚となる。従って、平均画像密度が90%で27頁連続すると、高密度画像が連続すると判断するものである。画像密度が60%の画像が連続する場合では、40枚で高密度画像が連続すると判断する。
このような制御によれば、単一の基準値とした制御に比較して、画像密度に応じたきめ細かい制御が可能となると共に、より密度の高い画像形成が連続する際にはより早く対応することができる。
In the image density continuous correspondence control, the criterion for determining that the high-density image is continuous is not limited to using the average image density and the number of continuous pages as independent determination elements. A product obtained by multiplying a number may be used as a criterion.
For example, as described above, on the condition that it is determined that the high-density image is continuous with the average image density of 80% and the number of continuous pages: 30, the average image density × the number of continuous pages = 80 × 30 = 2400 is set as the reference value. In this case, when images with an image density of 90% are continuous, 2400 ÷ 90≈27, which is 27 sheets. Accordingly, it is determined that if the average image density is 90% and 27 pages are continuous, the high-density image is continuous. When images with an image density of 60% are continuous, it is determined that 40 high-density images are continuous.
According to such control, fine control according to the image density is possible as compared with the control with a single reference value, and it is possible to respond more quickly when image formation with higher density continues. be able to.
また、本実施の形態における画像形成装置1は、前述のごとくクリーニング装置70が感光体ドラム11から除去した回収トナーを現像装置60に戻して再利用に供する回収トナー搬送機構90を備えており、トナーリサイクルが行えるようになっている。ここで、一度現像作用に供された回収トナーには、帯電性能が低下しているものがある。そのようなトナーは帯電に時間を要し、高密度画像を連続して画像形成すると感光体ドラム11の軸方向における画像の濃度ムラが出易くなる。このため、トナーリサイクルを行う場合には、高密度連続制御を行う基準値を所定量低下させ、より早い段階から高密度連続制御を行う。
すなわち、トナーリサイクルを行わない場合の判断基準値(通常時基準値)と、これより低いトナーリサイクルを行う場合の判断基準値(トナーリサイクル基準値)を定めておき、高密度連続の判断の際に、トナーリサイクルの有無を確認し、それぞれの判断基準値によって高密度画像の連続を判断するものである。
Further, the
In other words, a standard value for determination when toner recycling is not performed (normal standard value) and a standard value for determination when toner recycling is lower than this (toner recycling standard value) are determined. In addition, the presence / absence of toner recycling is confirmed, and the continuity of high-density images is determined based on the respective determination reference values.
トナーリサイクル基準値は、たとえば、トナーリサイクルを行わない通常時の基準値の2/3程度に設定する。
このような制御により、劣化して帯電性能が低下しているトナーが供給されるトナーリサイクルが行われる際には、より早い段階から高密度連続制御を行うことができ、感光体ドラム11の軸方向における画像濃度差を抑制できる。また、通常時より多くなる逆極性に帯電したトナーを現像装置60内から排除して、以後の形成画像時におけるトナーカブリを抑制できる。
なお、トナーリサイクルの際に、回収トナーの現像装置60への供給量を可変制御可能な構成の場合には、その供給量に応じてトナーリサイクル基準値を変化させるようにしても良いものである。
For example, the toner recycling reference value is set to about 2/3 of the normal reference value in which toner recycling is not performed.
By such control, when toner recycling in which toner having deteriorated charging performance is supplied is performed, high-density continuous control can be performed from an earlier stage, and the shaft of the
In the case where the supply amount of the collected toner to the developing
[実施の形態2]
つぎに、上記実施の形態1とは高密度連続制御が異なる画像密度連続対応制御について説明する。この高密度連続制御は画像形成の頁間間隔を通常より広げてその間空運転を行うものである。
図5は予め頁数情報を取得できる場合の画像密度連続対応制御の一例のフローチャート、図6は予め頁数情報を取得できない場合の画像密度連続対応制御のフローチャートである。なお、この実施の形態では、高密度画像が連続するという判断ステップは前述の実施の形態1と同様であり、高密度連続制御の内容のみが異なる。
図5に示す予め頁数情報を取得できる場合の画像密度連続対応制御では、画像メモリ53に格納された画像情報から画像制御部52を介して画像密度と頁数の情報を読み込んで(S301)、高密度画像が連続するか否かを判断する(S302)。ここで高密度画像が連続すると判断された場合には、画像形成間隔を広く設定して(S303)、画像形成を行う(S303)。一方、高密度画像が連続しないと判断された場合には、通常制御(通常画像形成間隔)で画像形成を行う(S305)。この制御フローでは、画像形成間隔を広くするステップ(S303)が高密度連続制御である。
[Embodiment 2]
Next, image density continuous correspondence control, which is different from the first embodiment in high density continuous control, will be described. In this high-density continuous control, the interval between pages for image formation is increased more than usual, and the idle operation is performed during that interval.
FIG. 5 is a flowchart of an example of image density continuous correspondence control when page number information can be acquired in advance, and FIG. 6 is a flowchart of image density continuous correspondence control when page number information cannot be acquired in advance. In this embodiment, the determination step that the high-density images are continuous is the same as that in the first embodiment, and only the content of the high-density continuous control is different.
In the image density continuous correspondence control in the case where the page number information can be acquired in advance as shown in FIG. 5, the image density and page number information is read from the image information stored in the
図6に示す予め頁数情報を取得できない場合の画像密度連続対応制御では、通常制御で画像形成を開始して(S401)、その後、逐一画像密度情報を取得し(S402)、画像形成が連続する場合には、画像形成開始からの連続する画像形成密度の平均を演算する(S403)。そして、高密度画像が連続しているか否かを判断する(S404)。ここで高密度画像が連続していると判断された場合には、画像形成間隔を広く設定して(S405)、画像形成を行う。それ以外の場合には、通常制御での画像形成を継続して行い(S401)、以後、これを繰り返すものである。この制御フローでは、高密度画像が連続していると判断された場合に画像形成間隔を広くするステップ(S405)が高密度連続制御である。 In the image density continuous correspondence control when the page number information cannot be acquired in advance as shown in FIG. 6, image formation is started by normal control (S401), and thereafter image density information is acquired one by one (S402), and image formation continues. If so, the average of the continuous image formation density from the start of image formation is calculated (S403). Then, it is determined whether or not the high-density images are continuous (S404). If it is determined that the high-density images are continuous, the image formation interval is set wide (S405), and image formation is performed. In other cases, image formation under normal control is continued (S401), and thereafter this is repeated. In this control flow, when it is determined that high-density images are continuous, the step of widening the image formation interval (S405) is high-density continuous control.
上記図5および図6のいずれの制御においても、画像形成の間隔時には、画像形成プロセスの各種機構はレーザ露光装置13を除いて画像形成時と同様に機能するように制御する。
これにより、個々の画像形成の間に、現像装置60へのトナーの補充、現像装置60内における現像剤の攪拌によるトナーの帯電促進とその軸方向のトナー含有率の均一化、劣化トナーの排除を行える。その結果、感光体ドラム11の軸方向における画像の濃度ムラの発生を抑制できると共に、以後の形成画像のトナーカブリを抑制できる。
画像形成の間隔は、たとえば、通常画像形成の際の1.5倍とする。
また、平均画像密度と連続頁数とに応じて、画像形成の間隔を可変制御しても良い。
図7に、そのような制御マップの一例を示す。
このような制御マップを用い、平均画像密度と連続頁数とで記録用紙間の間隔を可変制御することで、よりきめ細かく対応して必要に応じた合理的な画像形成が可能となる。
5 and 6, the various mechanisms of the image forming process are controlled so as to function in the same manner as in the image forming except for the
This makes it possible to replenish toner to the developing
The interval between image formations is, for example, 1.5 times that during normal image formation.
Further, the image forming interval may be variably controlled according to the average image density and the number of continuous pages.
FIG. 7 shows an example of such a control map.
By using such a control map and variably controlling the interval between the recording sheets according to the average image density and the number of continuous pages, it becomes possible to form a rational image as required in a more detailed manner.
図8に、実際に高密度画像を通常より広い画像形成間隔で連続形成し、現像剤の移動方向上流側と下流側に対応する画像上の濃度差を調べた試験結果のグラフを示す。
図中、横軸は画像形成頁数、縦軸は現像剤の移動方向上流側と下流側に対応する記録用紙の両側部における画像濃度の差を示す。
試験は、記録用紙のサイズ:A3、形成画像の密度:100%で連続して画像形成を行い、連続頁数40枚になった時点で画像形成間隔を二倍に広げたものである。
その結果、濃度差は図13に示す従来例に比較して小さく、且つ安定しており、濃度ムラ抑制効果が確認できた。
なお、本実施の形態2においても、前述の実施の形態1において説明した、平均画像密度に連続頁数を乗じた積を高密度連続の判断基準値とする制御構成や、トナーリサイクルの有無によって判断基準を変化させる制御構成を適用しても良いものである。
FIG. 8 shows a graph of test results obtained by actually forming a high-density image continuously at a wider image forming interval than usual and examining the density difference on the image corresponding to the upstream side and the downstream side in the developer movement direction.
In the figure, the horizontal axis represents the number of image forming pages, and the vertical axis represents the difference in image density on both sides of the recording paper corresponding to the upstream side and the downstream side in the developer moving direction.
In the test, image formation was continuously performed with a recording paper size of A3 and a density of formed images of 100%, and the image forming interval was doubled when the number of continuous pages reached 40.
As a result, the density difference was smaller and more stable than the conventional example shown in FIG. 13, and the effect of suppressing density unevenness was confirmed.
In the second embodiment as well, the control configuration in which the product obtained by multiplying the average image density by the number of continuous pages and the determination reference value for high density continuation described in the first embodiment and the presence / absence of toner recycling are used. A control configuration that changes the determination criteria may be applied.
さらに、上記実施の形態2において、高密度画像が連続している場合、現像装置60内の現像剤のトナー含有率を高く設定する制御を加えても良い。
つまり、高密度画像が連続していると判断された場合、制御装置50によって行われる現像装置60内の現像剤のトナー含有量の制御目標値を高く設定するものである。たとえば、通常制御時におけるトナー含有率の目標値が9%である場合、高密度連続制御時には11%に設定する。
Furthermore, in the second embodiment, when high-density images are continuous, control for setting the toner content of the developer in the developing
That is, when it is determined that the high-density images are continuous, the control target value of the toner content of the developer in the developing
図9に、トナー含有率と画像濃度の関係のグラフを示す。
このグラフから解るように、トナー含有率が高くなるとその変化に対する画像濃度の変化率が小さくなる。つまり、トナー含有率を高くすると画像の濃度差が圧縮される。このため、高密度の画像形成時において、トナー含有率を高く設定することにより、感光体ドラム11の軸方向に画像濃度ムラが生ずる状況であってもその濃度差を小さくし、目立たなくすることができる。
図10に、実施の形態2において図8に結果を示す試験と同様の試験を、トナー含有率を高くして行った結果を示す。試験条件は、記録用紙のサイズはA3、形成画像の密度は100%、トナー含有率は図8の試験が9%であるのに対して11%に増加させたものである。
その結果、濃度差は図8に示す結果に比較して小さくなり、より大きな濃度ムラ抑制効果を得られることが確認できた。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the toner content and the image density.
As can be seen from this graph, as the toner content increases, the rate of change in image density with respect to that change decreases. That is, when the toner content is increased, the density difference of the image is compressed. For this reason, at the time of forming a high-density image, by setting the toner content rate high, even if the image density unevenness occurs in the axial direction of the
FIG. 10 shows the results of a test similar to the test shown in FIG. 8 in the second embodiment with the toner content increased. The test conditions were that the recording paper size was A3, the density of the formed image was 100%, and the toner content was increased to 11% compared to 9% in the test of FIG.
As a result, the density difference was smaller than the result shown in FIG. 8, and it was confirmed that a larger density unevenness suppressing effect could be obtained.
以上述べたように、上記実施の形態によれば、高密度の画像形成を連続して行った場合でも、現像装置60内の現像剤の、感光体ドラム11の軸方向におけるトナー含有率の差を小さくすることができると共にトナーの帯電を促進することができ、感光体ドラム11の軸方向における画像の濃度ムラの発生を抑制できる。また、現像装置60内の現像剤中の逆極性に帯電したトナーを排除してトナーカブリを抑制できる。さらに、現像装置60内の現像剤のトナー含有率を平均化できるため、一部のトナー含有率が高すぎることで生ずるトナー帯電不良による機内汚れトラブルや、一部のトナー含有率が低すぎることで生ずるキャリアの感光体への付着による白抜け等の発生も抑えることができる。
As described above, according to the above-described embodiment, even in the case where high-density image formation is continuously performed, the difference in the toner content of the developer in the developing
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、たとえば、高密度連続判断の基準値等は、適宜変更可能なものである。また、適用する画像形成装置も、実施の形態に記載の構成に限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to said embodiment, For example, the reference value etc. of a high density continuation judgment can be changed suitably. Further, the image forming apparatus to be applied is not limited to the configuration described in the embodiment.
1…画像形成装置、11…感光体ドラム(像担持体)、50…制御装置、60…現像装置、70…クリーニング装置、90…回収トナー搬送機構(トナー再利用機構)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記像担持体に形成された前記静電潜像をトナーを含む現像剤によって現像する現像装置と、
前記像担持体上のトナーを除去して回収するクリーニング装置と、
前記クリーニング装置が回収した回収トナーを前記現像装置に搬送して再利用に供するトナー再利用機構と、
を備え、
トナー消費の多い所定条件の連続する画像形成を実行する際には、連続する画像形成を中断して空運転を所定時間実行するとともに、前記回収トナーを再利用する際には、当該トナー消費の多い所定条件を、当該回収トナーを再利用しない際に比較して所定量低く設定することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developing device for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with a developer containing toner;
A cleaning device for removing and collecting the toner on the image carrier;
A toner reuse mechanism for transporting the collected toner collected by the cleaning device to the developing device for reuse ;
With
When continuous image formation under a predetermined condition with a large amount of toner consumption is performed, continuous image formation is interrupted and idle operation is performed for a predetermined time, and when the collected toner is reused, An image forming apparatus characterized in that many predetermined conditions are set lower by a predetermined amount than when the collected toner is not reused .
前記像担持体に形成された前記静電潜像をトナーを含む現像剤によって現像する現像装置と、
前記像担持体上のトナーを除去して回収するクリーニング装置と、
前記クリーニング装置が回収した回収トナーを前記現像装置に搬送して再利用に供するトナー再利用機構と、
を備え、
トナー消費の多い所定条件の連続する画像形成の際には、連続する画像形成の間隔を通常の画像形成の際より広く設定し、当該画像形成間隔中は空運転を行うとともに、前記回収トナーを再利用する際には、当該トナー消費の多い所定条件を、当該回収トナーを再利用しない際に比較して所定量低く設定することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developing device for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with a developer containing toner;
A cleaning device for removing and collecting the toner on the image carrier;
A toner reuse mechanism for transporting the collected toner collected by the cleaning device to the developing device for reuse ;
With
During continuous image formation under a predetermined condition with high toner consumption, the interval between successive image formations is set wider than that during normal image formation, the idle operation is performed during the image formation interval , and the collected toner is removed. An image forming apparatus characterized in that, when reusing, a predetermined condition that consumes a large amount of toner is set lower by a predetermined amount than when the collected toner is not reused .
前記記憶手段に格納された値を用いて画像形成前または画像形成途中にトナー消費の多い画像形成であることを判断する判断手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 Storage means for storing the value;
A determination unit that determines that the image formation consumes a large amount of toner before or during the image formation using the value stored in the storage unit;
The image forming apparatus according to claim 3, further comprising:
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