JP5396700B2 - Image forming apparatus and fog elimination method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置及びかぶり解消方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus and a fog elimination method.
電子写真技術を用いた画像形成装置では、環境(主に、湿度)や経時変化等の種々の原因により、現像器内で帯電量の低下した不良帯電トナーの割合が増加することがある。この結果、感光体や中間転写ベルトの表面に形成される画像の背景部(白地部)に不良帯電トナーが付着する、所謂「かぶり」が発生しやすくなる。また、このかぶりは、感光体や帯電器が経時劣化により帯電能力を低下させ、感光体の表面電位が規定電位に到達しない場合にも発生する。そして、かぶりが発生すると、画像品質が低下するのみならず、画像形成装置の内部だけでなく周囲も汚染される恐れがある。さらに、トナーが無駄に消費されるという問題もある。このため、従来から種々の方法によりかぶりを検出し、これに対処するようにしている。 In an image forming apparatus using an electrophotographic technique, the ratio of defectively charged toner having a reduced charge amount in a developing device may increase due to various causes such as environment (mainly humidity) and aging. As a result, so-called “fogging” in which defectively charged toner adheres to the background portion (white background portion) of the image formed on the surface of the photoreceptor or intermediate transfer belt is likely to occur. This fog also occurs when the photosensitive member or the charger deteriorates the charging capability due to deterioration over time and the surface potential of the photosensitive member does not reach the specified potential. When the fog occurs, not only the image quality is deteriorated, but also the inside as well as the inside of the image forming apparatus may be contaminated. Further, there is a problem that toner is wasted. For this reason, conventionally, the fog is detected by various methods, and this is dealt with.
最も一般的なかぶりの検出方法は、目視によるものである。これは、かぶりが微量のトナーによって発生するため、既存の光学式検出器での検出が困難だからである。また、かぶりであると判断すれば、マニュアル操作により除去している。 The most common method for detecting fog is by visual observation. This is because the fog is generated by a very small amount of toner and is difficult to detect with an existing optical detector. If it is determined that it is fogging, it is removed manually.
このため、自動的にかぶりを検出する構成が切望されており、次に示すような構成も提案されている。 For this reason, a configuration for automatically detecting fogging is desired, and the following configuration has also been proposed.
例えば、現像手段における現像バイアスや、転写手段における転写バイアスを制御し、記録媒体上に縞模様を顕在化させることにより、かぶりを検出するようにした構成が公知である(例えば、特許文献1参照)。 For example, a configuration is known in which fog is detected by controlling the development bias in the developing unit and the transfer bias in the transfer unit to make a stripe pattern appear on the recording medium (see, for example, Patent Document 1). ).
また、グリッド電圧及び現像バイアス電圧を予め所定の値に設定し、グリッド電圧を所定量ずつ段階的に変化させて感光体ドラム上に形成したテストパターンへのトナー付着量をセンサで光学的に検出することによりかぶりを検出するようにした構成が公知である(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the grid voltage and development bias voltage are set to predetermined values in advance, and the amount of toner adhering to the test pattern formed on the photosensitive drum is detected optically by a sensor by changing the grid voltage step by step by a predetermined amount. A configuration in which fog is detected by doing this is known (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、前記特許文献1に記載の構成では、縞模様を形成するために、帯電電位と現像バイアス電位を複雑に組み合わせる必要がある。また、かぶりを検出するために、記録媒体への転写が必要である上、その濃度を検出するセンサを別途設ける必要もある。しかも、このかぶり検出は自動的に行うことができない。
However, in the configuration described in
前記特許文献2に記載の構成では、トナーの付着量が多い場合にはかぶりを検出できるが、微量であれば検出が困難である。
With the configuration described in
そこで、本発明は、簡単かつ安価な構成によりかぶりを的確に検出し、このかぶりを解消することのできる画像形成装置及びかぶり解消方法を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a fog eliminating method capable of accurately detecting a fog with a simple and inexpensive configuration and eliminating the fog.
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
帯電手段、露光手段、及び、現像手段により、感光体に現像されたトナー像が一次転写手段によって転写される中間転写ベルトに形成したトナー像を記録媒体に転写させ、前記中間転写ベルトに残留したトナーを、前記中間転写ベルトに対して接離可能な清掃手段により回収するようにした画像形成装置であって、
前記中間転写ベルトでのトナーの付着量を検出するトナー付着量検出手段と、
前記帯電手段による帯電電位、前記露光手段による露光量、及び、前記現像手段による現像バイアス電圧を制御して前記中間転写ベルトに形成されるトナー付着量を調整するトナー付着量調整手段と、
前記清掃手段を前記中間転写ベルトから離し、前記中間転写ベルトを複数回回転させ、前記トナー付着量調整手段により調整した、背景部が形成される画像形成条件下で、前記感光体上に付着したかぶりトナーを、複数回回転させた前記中間転写ベルトの同じ箇所に、前記一次転写手段によって重ねて転写することによりかぶり検出用のトナー像を形成し、前記トナー付着量検出手段により前記かぶり検出用のトナー像を検出して得られたトナー付着量に基づいてかぶりを検出するかぶり検出手段と、
前記かぶり検出手段によってかぶりが検出された場合、かぶり解消処理を実行するかぶり解消手段と、
を備えたものである。
As a means for solving the above problems, the present invention provides:
The toner image formed on the intermediate transfer belt onto which the toner image developed on the photosensitive member is transferred by the primary transfer unit by the charging unit, the exposure unit, and the developing unit is transferred to a recording medium, and remains on the intermediate transfer belt . the toner, an image forming apparatus that is collected by detachably cleaning means to said intermediate transfer belt,
Toner adhesion amount detecting means for detecting the amount of toner adhesion on the intermediate transfer belt ;
A toner adhesion amount adjusting means for controlling a charging potential by the charging means, an exposure amount by the exposure means, and a developing bias voltage by the developing means to adjust the toner adhesion amount formed on the intermediate transfer belt ;
The cleaning means away from said intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt is rotated a plurality of times, and adjusted by the toner adhesion amount adjusting means, the image forming conditions that the background portion is formed, deposited on the photosensitive member The toner image for fog detection is formed by overlappingly transferring the fog toner to the same portion of the intermediate transfer belt rotated a plurality of times by the primary transfer means, and the fog adhesion detection means by the toner adhesion amount detection means. Fog detection means for detecting fog based on the toner adhesion amount obtained by detecting the toner image of
If fog is detected by the fog detection means, fog elimination means for performing fog elimination processing;
It is equipped with.
前記かぶり検出手段は、前記清掃手段を中間転写ベルトに圧接してトナーを回収させた状態で、前記トナー付着量検出手段から得られるトナー付着量と、前記かぶり検出用のトナー像を検出して得られたトナー付着量とを比較し、その差が設定値を超えることによりかぶりが発生したと判断するようにすればよい。 The fog detection means detects the toner adhesion amount obtained from the toner adhesion amount detection means and the toner image for fog detection in a state where the cleaning means is pressed against the intermediate transfer belt to collect toner. The obtained toner adhesion amount may be compared and it may be determined that fogging has occurred when the difference exceeds a set value.
前記かぶり解消手段は、前記現像手段のトナーを摩擦帯電させる帯電モードにより前記かぶり解消処理を実行するようにすればよい。 The fog eliminating unit may perform the fog eliminating process in a charging mode in which the toner of the developing unit is frictionally charged.
この構成により、トナーを攪拌させたり、ブラシ等を摺接させたりして摩擦帯電させるという最も簡単な方法で、トナーの帯電量を回復させて、かぶりの発生を防止することが可能となる。 With this configuration, it is possible to recover the toner charge amount and prevent the occurrence of fog by the simplest method of stirring the toner or sliding the brush or the like to frictionally charge the toner.
前記帯電モードは、前記かぶり検出手段によって検出されるトナー付着量の違いに基づいて、トナー付着量が多ければ多い程、摩擦帯電させる時間を長く設定するのが好ましい。 In the charging mode, it is preferable that the longer the toner adhesion amount is set, the longer the friction charging time is based on the difference in the toner adhesion amount detected by the fog detecting means.
この構成により、トナー付着量から推測されるトナー帯電量の違いに応じて、必要最小限の時間でトナー攪拌処理を行うことができるので、処理時間を短縮化して効率的なかぶり解消処理を実行することが可能となる。 With this configuration, it is possible to perform toner agitation processing in the minimum necessary time according to the difference in toner charge amount estimated from the toner adhesion amount, so the processing time is shortened and efficient fog elimination processing is executed. It becomes possible to do.
前記かぶり解消手段は、前記清掃手段を駆動することにより、前記現像手段のトナーを消費させるトナー消費モードにより前記かぶり解消処理を実行するようにしてもよい。 The fog elimination unit may execute the fog elimination process in a toner consumption mode in which the cleaning unit is driven to consume toner of the developing unit.
この構成により、現像剤の攪拌だけではトナーの帯電量を回復できない場合、すなわち、トナー自体が劣化している場合、現像手段のトナーを強制的に像担持体に形成し、清掃手段によって回収することができる。この結果、現像手段で劣化したトナーが清掃手段によって回収され、現像手段に新規にトナーを供給することにより、トナーの帯電量を回復させることが可能となる。 With this configuration, when the charge amount of the toner cannot be recovered only by stirring the developer, that is, when the toner itself is deteriorated, the toner of the developing unit is forcibly formed on the image carrier and collected by the cleaning unit. be able to. As a result, the toner deteriorated by the developing unit is collected by the cleaning unit, and the toner charge amount can be recovered by newly supplying the toner to the developing unit.
前記トナー消費モードは、前記かぶり検出手段によって検出されるトナー付着量の違いに基づいて、トナー付着量が多ければ多い程、トナー消費量が大きくなるように設定するのが好ましい。 The toner consumption mode is preferably set so that the greater the toner adhesion amount, the greater the toner consumption amount, based on the difference in toner adhesion amount detected by the fog detection means.
この構成により、トナー付着量から推測される不良トナー量に基づいて、交換するトナー量を必要最小限に抑えることができる。 With this configuration, it is possible to minimize the amount of toner to be replaced based on the amount of defective toner estimated from the toner adhesion amount.
前記現像手段は、
トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を供給され、
トナー濃度を検出するトナー濃度検出センサを備え、
前記トナー消費モードによりかぶり解消処理を実行した後、前記かぶり検出手段によりかぶりが検出されなかった場合、その時点で前記トナー濃度検出センサで検出されるトナー濃度に基づいて、前記現像手段に補給するトナー量を調整するトナー供給制御手段をさらに備えるのが好ましい。
The developing means includes
Supplied with a two-component developer comprising toner and carrier,
A toner concentration detection sensor for detecting the toner concentration;
After the fog elimination process is executed in the toner consumption mode, if the fog detection unit does not detect the fog, the developing unit is replenished based on the toner density detected by the toner density detection sensor at that time. It is preferable to further include toner supply control means for adjusting the toner amount.
この構成により、トナー消費モードによって現像手段に新たなトナーが補給され、現像手段内での現像剤に於けるキャリアとトナーの混合比(トナー濃度)を、かぶりの発生しにくい適切な値に修正して、その後の画像形成処理を行うことができる。 With this configuration, new toner is supplied to the developing unit depending on the toner consumption mode, and the carrier-to-toner mixing ratio (toner concentration) in the developer in the developing unit is corrected to an appropriate value that prevents fogging. Then, the subsequent image forming process can be performed.
前記かぶり解消手段は、前記現像手段の交換を指示する交換モードにより前記かぶり解消処理を実行するようにしてもよい。 The fog eliminating unit may execute the fog eliminating process in an exchange mode instructing replacement of the developing unit.
前記かぶり解消手段は、前記現像手段でトナーを攪拌するトナー攪拌モードの後、再度、前記かぶり検出手段によりかぶりが検出された場合、前記清掃手段を駆動することにより、前記現像手段のトナーを消費させるトナー消費モードによりかぶり解消処理を実行するようにするのが好ましい。 The fog elimination means consumes the toner of the developing means by driving the cleaning means when the fog detecting means detects the fog again after the toner agitation mode in which the developing means agitates the toner. It is preferable to execute the fog elimination process according to the toner consumption mode to be performed.
この構成により、トナーを攪拌してもかぶりが解消されなかった場合にのみトナーを消費させるので、トナーが無駄に消費されることがない。 With this configuration, since the toner is consumed only when the fog is not eliminated even when the toner is stirred, the toner is not wasted.
前記かぶり解消手段は、前記トナー攪拌モード、及び、前記トナー消費モードの後、再度、前記かぶり検出手段によりかぶりが検出された場合、前記現像手段の交換を指示する交換モードによりかぶり解消処理を実行するのが好ましい。 The fog eliminating means executes fog elimination processing in an exchange mode for instructing replacement of the developing means when fog is detected again by the fog detecting means after the toner stirring mode and the toner consumption mode. It is preferable to do this.
この構成により、トナーを攪拌し、さらにトナーを消費させてもかぶりが解消されなかった場合にのみ現像手段を交換するようにしているので、現像手段を長期に亘って使用することができる。 With this configuration, the developing means is replaced only when the toner is stirred and the fog is not eliminated even when the toner is consumed, so that the developing means can be used for a long time.
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
かぶり解消方法を、
清掃手段を中間転写ベルトから離し、前記中間転写ベルトを複数回回転させ、トナー付着量調整手段により、帯電手段による帯電電位、露光手段による露光量、及び、感光体にトナーを現像する現像手段による現像バイアス電圧を制御して中間転写ベルトに形成されるトナー付着量を調整した、背景部が形成される画像形成条件下で、前記感光体上に付着したかぶりトナーを、複数回回転させた前記中間転写ベルト上の同じ箇所に、一次転写手段によって重ねて転写することによりかぶり検出用のトナー像を形成し、トナー付着量検出手段により前記かぶり検出用のトナー像を検出して得られたトナー付着量に基づいてかぶりを検出するかぶり検出ステップと、
前記かぶり検出ステップでかぶりが検出された場合、かぶり解消処理を実行するかぶり解消ステップと、
を含む方法で行うようにしたものである。
Further, the present invention provides a means for solving the above-described problems,
How to eliminate fogging
The cleaning unit is separated from the intermediate transfer belt , and the intermediate transfer belt is rotated a plurality of times. By the toner adhesion amount adjusting unit, the charging potential by the charging unit, the exposure amount by the exposure unit, and the developing unit that develops toner on the photosensitive member The fog toner adhered on the photosensitive member is rotated a plurality of times under the image forming conditions in which a background portion is formed by adjusting the toner adhesion amount formed on the intermediate transfer belt by controlling the developing bias voltage. Toner obtained by forming a toner image for fog detection by overlapping and transferring by the primary transfer means at the same location on the intermediate transfer belt , and detecting the toner image for fog detection by the toner adhesion amount detection means A fog detection step for detecting fog based on the amount of adhesion;
If fog is detected in the fog detection step, a fog elimination step for performing fog elimination processing;
Is performed by a method including
前記かぶり検出ステップは、背景部が形成される画像形成条件下で、感光体上に現像されたトナー像を、前記像担持体である中間転写ベルトの同じ箇所に重ねて転写することによりかぶり検出用のトナー像を形成し、前記トナー付着量検出手段により前記中間転写ベルトに形成されたかぶり検出用のトナー像を検出して得られたトナー付着量に基づいてかぶりを検出するようにしてもよい。 The fog detection step detects fog by transferring the toner image developed on the photoconductor over the same portion of the intermediate transfer belt as the image carrier under the image forming conditions in which the background portion is formed. A fog image may be detected on the basis of the toner adhesion amount obtained by detecting the fog detection toner image formed on the intermediate transfer belt by the toner adhesion amount detection means. .
前記かぶり検出ステップは、前記清掃手段を中間転写ベルトに圧接してトナーを回収させた状態で、前記トナー付着量検出手段から得られるトナー付着量と、前記かぶり検出用のトナー像を検出して得られたトナー付着量とを比較し、その差が設定値を超えることによりかぶりが発生したと判断するのが好ましい。 The fog detection step detects the toner adhesion amount obtained from the toner adhesion amount detection means and the toner image for fog detection in a state where the cleaning means is pressed against the intermediate transfer belt to collect toner. It is preferable to compare the obtained toner adhesion amount and determine that fogging has occurred when the difference exceeds a set value.
前記帯電モードは、前記かぶり検出ステップで検出されるトナー付着量の違いに基づいて、トナー付着量が多ければ多い程、摩擦帯電させる時間を長く設定するのがさらに好ましい。 In the charging mode, it is more preferable to set the friction charging time longer as the toner adhesion amount is larger, based on the difference in the toner adhesion amount detected in the fog detection step.
前記かぶり解消ステップは、トナーを消費させるトナー消費モードを含むようにするのが好ましい。 The fog elimination step preferably includes a toner consumption mode for consuming toner.
前記トナー消費モードは、前記かぶり検出ステップで検出されるトナー付着量の違いに基づいて、トナー付着量が多ければ多い程、トナー消費量が大きくなるように設定するのがさらに好ましい。 More preferably, the toner consumption mode is set such that the greater the toner adhesion amount, the greater the toner consumption amount, based on the difference in toner adhesion amount detected in the fog detection step.
前記現像手段内には、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を供給し、
前記トナー消費モードによりかぶり解消処理を実行した後、再度、前記かぶり検出ステップによりかぶりが検出されなかった場合、その時点での現像手段内のトナー濃度に基づいて、補給するトナー量を調整するトナー供給制御ステップをさらに含むのが好ましい。
In the developing means, a two-component developer composed of toner and carrier is supplied,
After performing the fog elimination process in the toner consumption mode, if no fog is detected again in the fog detection step, the toner for adjusting the amount of toner to be replenished based on the toner density in the developing unit at that time Preferably it further includes a supply control step.
前記かぶり解消ステップは、前記現像手段の交換を指示する交換モードを含むようにしてもよい。 The fog elimination step may include an exchange mode for instructing exchange of the developing means.
前記かぶり解消ステップは、前記現像手段でトナーを攪拌するトナー攪拌モードの後、再度、前記かぶり検出ステップによりかぶりが検出された場合、清掃手段を駆動することにより、前記現像手段のトナーを消費させるトナー消費モードによりかぶり解消処理を実行するのが好ましい。 In the fog elimination step, after the toner agitation mode in which toner is agitated by the developing means, when the fog is detected again by the fog detecting step, the cleaning means is driven to consume the toner of the developing means. It is preferable to execute the fog elimination process according to the toner consumption mode.
前記かぶり解消ステップは、前記トナー攪拌モード、及び、前記トナー消費モードの後、再度、前記かぶり検出ステップによりかぶりが検出された場合、前記現像手段の交換を指示する交換モードによりかぶり解消処理を実行するのが好ましい。 In the fog elimination step, after the toner agitation mode and the toner consumption mode, the fog elimination process is executed in the exchange mode instructing the replacement of the developing means when the fog detection step is detected again by the fog detection step. It is preferable to do this.
本発明によれば、像担持体に強制的にトナー像を形成した後、像担持体にかぶりが発生しているか否かを検出するようにしているので、かぶりの有無を自動検出することができる。そして、かぶりが発生していると判断すれば、自動的にかぶり解消処理を実行することができるので、従来行っていたマニュアル操作を無くして効率的にかぶりを解消することができる。また、かぶり解消では、従来のように無駄に記録媒体である紙が消費されたり、装置がダメージを受けたりするといったこともなく、コストを抑えつつ、長期に亘って良好な使用状態を実現できる。 According to the present invention, after the toner image is forcibly formed on the image carrier, it is detected whether or not the image carrier is fogged. Therefore, the presence or absence of fog can be automatically detected. it can. If it is determined that fogging has occurred, the fog elimination process can be automatically executed, so that the conventional manual operation can be eliminated and the fog can be efficiently eliminated. In addition, with the elimination of fog, it is possible to realize a good use state over a long period of time while suppressing the cost without consuming paper as a recording medium and damaging the apparatus as in the past. .
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施形態に係る、電子写真技術を応用したタンデム式のカラー画像形成装置を示す。この画像形成装置は、大略、画像形成ユニット1、転写ユニット2、露光ユニット3、清掃ユニット4、給紙ユニット5、及び、かぶり検出ユニット6(図2参照)を備える。
FIG. 1 shows a tandem color image forming apparatus to which an electrophotographic technique is applied according to this embodiment. The image forming apparatus generally includes an
画像形成ユニット1は、ケーシング7内の、像担持体である感光体ドラム8の周囲に、帯電手段である帯電チャージャ9、現像手段である現像ローラ10、トナー濃度検出センサ11、等を備える。また、画像形成ユニット1は、転写ユニット2の中間転写ベルト13に沿って4箇所に配置され、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行なうことにより、中間転写ベルト13の表面にカラー画像を形成する。
The
感光体ドラム8は、その表面を帯電チャージャ9により帯電電位を印加されて均一に帯電され(このときの非画像部の電位をV0、画像部の電位をViとする。)、露光ユニット3から照射されるレーザ光で露光されることにより、静電潜像を形成される(このときの露光部である画像背景部の電位をV1とする。)。この静電潜像は、ケーシング7内のトナーが現像ローラ10を介して負に帯電されて供給されることにより顕像化されてトナー像となる。このトナー像は、一次転写ローラ14によって中間転写ベルト13の裏面側に印加される正の電圧(現像バイアス電位Vdc)により、中間転写ベルト13の表面に転写される。トナー濃度検出センサ11は、ケーシング7内に収容した現像剤に於けるキャリア量(M)に対するトナー量(N)の比率(M/N:トナー濃度)を検出する。
The surface of the
ところで、現像バイアス電位Vdcは、図3に示すように、画像部(トナー像が形成される部位)の電位Viと、画像背景部(露光されることによりトナー像が形成されない白色の部位)の電位V1との関係から感光体ドラム8にキャリアが付着せず、適切なトナー付着量が得られるような値とされている。すなわち、かぶりマージン電位Vm(=|V1|−|Vdc|)を大きくすればかぶり量は減少するものの、感光体ドラム8へのキャリアの付着量が増大し、所望のトナー付着量が得られなくなる。一方、マージン電位Vmを小さくすればかぶり量が増大する。このため、かぶりマージン電位Vmは、両者の相反する条件を満足するのに最も適切な値となるように決定されている。
By the way, as shown in FIG. 3, the developing bias potential Vdc includes the potential Vi of the image portion (portion where the toner image is formed) and the image background portion (white portion where the toner image is not formed by exposure). Due to the relationship with the potential V1, the carrier does not adhere to the
なお、負に帯電されたトナーは、その帯電量の総和が現像バイアス電位Vdcと画像部での電位Viの差(ΔV=|Vdc|−|Vi|)に相当する値となる量を感光体ドラム8に付着される。また、ケーシング7内のトナーは、図示しないトナーカートリッジから、適宜、供給可能となっている。また、一次転写後であっても感光体ドラム8の表面に残留しているトナーは、ケーシング7内に設けた図示しないクリーニング装置(トナー除去フィルタ)により回収されるようになっている。
Note that the negatively charged toner has an amount such that the total charge amount is a value corresponding to the difference between the developing bias potential Vdc and the potential Vi at the image portion (ΔV = | Vdc | − | Vi |). It adheres to the
転写ユニット2は、一対のローラ12に中間転写ベルト13を架け渡し、図示しない駆動手段により中間転写ベルト13を矢印方向に循環移動させるようにしたもので、一次転写部、及び、二次転写部を備える。一次転写部は、前記各画像形成ユニット1の感光体ドラム8に中間転写ベルト13を挟持した状態で対向する一次転写ローラ14を備える。一次転写ローラ14は、中間転写ベルト13の裏面に正の電圧を印加する。二次転写部は、一方のローラに対向する二次転写ローラ15を備え、中間転写ベルト13に転写されたトナー像を記録媒体17(例えば、紙)に転写させる。
The
露光ユニット3は、前記感光体ドラム8に対してレーザ光を照射し、図示しないスキャナで読み取った画像データに対応する静電潜像を形成する。
The
清掃ユニット4は、中間転写ベルト13に接離可能で、接近することにより中間転写ベルト13の表面に残留するトナーを回収することができるようになっている。
The
給紙ユニット5は、カセット16に収容した記録媒体17を、順次、複数の搬送ローラ18を介して二次転写部へと搬送し、トナー像を転写させ、定着ユニット19で転写させたトナー像を定着させた後、排出トレイ20へと搬出する。
The
かぶり検出ユニット6は、図2に示すように、制御部21、トナー付着量検出センサ22、温湿度検出センサ23、表示部24、等を備える。制御部21は、トナー付着量検出センサ22で検出される中間転写ベルト13に付着したトナー量に基づいてかぶりが発生しているか否かを判断し、かぶりが発生していると判断すれば、後述するようにして、前記各ユニットを駆動制御する、かぶり解消処理を実行する。トナー付着量検出センサ22には、発光素子と受光素子を備えた光学式のものを使用することができる。図4は、中間転写ベルト13でのトナーの付着量と、前記トナー付着量検出センサ22で検出された結果の出力との関係を示すグラフである。このトナー付着量検出センサ22によれば、トナーの付着量が増加すれば増加するほど、反射光量が減少し、出力が低下する。ところで、前記トナー付着量検出センサ22は、1箇所だけに設けるようにしてもよいが、中間転写ベルト13の幅方向に複数箇所設けるのが好ましい。複数箇所設けることにより、検出精度を高めることが可能となる。すなわち、各トナー付着量検出センサ22の検出値の全てについて、後述するかぶり判定処理を実行する。そして、検出値に基づいて、いずれか1つでもかぶりが発生している条件を満足すれば、中間転写ベルト13かぶりが発生していると判断する。これにより、かぶりが中間転写ベルト13の幅方向に偏って発生している場合であっても検出することが可能となる。表示部24には、液晶ディスプレイパネル等を使用することができ、かぶりの発生状態、現在の処理内容、等を表示させることができる。温湿度検出センサ23は、画像形成装置内の適宜位置に設け、内部空間の温度及び湿度を検出する。
As shown in FIG. 2, the
次に、前記構成からなる画像形成装置のかぶり解消処理について、図5から図7のフローチャート及び図8のタイムチャートに従って説明する。 Next, fog elimination processing of the image forming apparatus having the above-described configuration will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5 to 7 and the time chart of FIG.
かぶり解消処理では、まず、かぶり検出入力があるか否かを判断する(ステップS1)。かぶり検出入力には、画像形成装置に設けたボタンの操作、ネットワークプロトコルを介しての外部からの操作、画像形成装置の環境設定の変更(又は変化)、規定プリント枚数への到達等に基づく入力信号を使用することができる。 In the fog elimination process, it is first determined whether or not there is a fog detection input (step S1). The fog detection input is based on the operation of a button provided on the image forming apparatus, an external operation via a network protocol, a change (or change) in the environment setting of the image forming apparatus, the arrival of a specified number of prints, etc. A signal can be used.
かぶり検出入力があると判断すれば、中間転写ベルト13の清掃処理を実行し(ステップS2)、トナー付着量検出のための基準値Sbsを取得する(ステップS3)。清掃処理では、中間転写ベルト13を循環移動させながら、この中間転写ベルト13に清掃ユニット4を接近させて残留トナーの回収を行う。この場合、一次転写ローラ14及び二次転写ローラ15は、中間転写ベルト13から離しておく。なお、基準値Sbsの取得の前に清掃処理を実行したのは、トナー付着量検出センサ22によって、トナーを付着させる前の中間転写ベルト13の表面(ベース面)での反射光量を検出するためである。但し、この反射光量に相当する予め設定した値を基準値Sbsとして使用するようにしてもよい。
If it is determined that there is a fog detection input, the intermediate transfer belt 13 is cleaned (step S2), and a reference value Sbs for detecting the toner adhesion amount is acquired (step S3). In the cleaning process, while the intermediate transfer belt 13 is circulated and moved, the
基準値Sbsが取得されれば、中間転写ベルト13から清掃ユニット4を離し、かぶり検出の対象となる一次転写ローラ14を中間転写ベルト13に圧接させ、トナーの転写を開始する(ステップS4)。この場合、中間転写ベルト13は循環移動させたままとし、現像バイアス電位及び帯電電位は、画像形成する際と同様の値を使用する。また、露光ユニット3では、階調データを0階調とし、中間転写ベルト13に画像の背景部(白地部)が形成されるようにレーザ光を照射させる。中間転写ベルト13へのトナーの転写は、中間転写ベルト13がN回転、すなわち中間転写ベルト13の表面の同じ箇所にN回転写されるまで行う。これにより、1回では微量で検出するのが困難な「かぶり」を検出可能な状態とすることができる。
If the reference value Sbs is acquired, the
なお、ここでの中間転写ベルト13の回転数Nは、かぶりが形成される条件下で、前記トナー付着量検出センサ22により、トナーの付着であると判断するのに十分な検出値が得られる値とする。すなわち、中間転写ベルト13の表面が汚れていたり、傷が付いていたり等の変動要因によっても、トナー付着量検出センサ22で検出される値が基準値から変動するので、その場合の検出値と、かぶりが発生した場合の検出値とを区別できる値を使用する。ここでは、回転数Nを10回としている。これは、1回ではかぶりが発生したとしても、トナー付着量検出センサ22での検出値が小さく、前記変動要因に基づくものであるか、かぶりによるものであるかの判断ができないため、10回とすることにより、検出値をかぶりが発生していないと判断される4.5Vを十分に超える4V以上の値とするためである。
Here, the rotation speed N of the intermediate transfer belt 13 is sufficiently detected by the toner adhesion
このようにしてトナーの転写が行われれば、トナー付着量検出センサ22からの検出信号を読み込み(ステップS5)、読み込んだ値をかぶり検出値Snとする。ここで、前記ステップS3で設定した基準値Sbsとかぶり検出値Snとの差(判定値ΔS)が規定値εを超えているか否か(Sbs−Sn>ε)を判断する(ステップS6:かぶり検出手段)。ここでは、規定値εとして、基準値Sbsに比べてかぶり検出値Snが小さく、両者の差がこの値よりも小さければ、「かぶり無し」と判断しても問題のない値を使用している。具体的に、規定値εは実験結果に基づいて決定することができ、例えば、かぶりが発生していない状態での検出値が4.5Vであれば、0.5Vとすればよい。
When toner is transferred in this way, a detection signal from the toner adhesion
判定値ΔSが規定値εを超えていなければ(ステップS6:NO)、かぶりが発生していないと判断し、かぶり解消処理を終了して印字を許可する。一方、規定値を超えていれば(ステップS6:YES)、かぶりが発生していると判断し、トナー攪拌処理を実行する(ステップS7)。 If the determination value ΔS does not exceed the specified value ε (step S6: NO), it is determined that no fog has occurred, the fog elimination process is terminated, and printing is permitted. On the other hand, if the specified value is exceeded (step S6: YES), it is determined that fogging has occurred, and toner agitation processing is executed (step S7).
トナー攪拌処理では、表1に基づいて、判定値ΔSがどの範囲に属するのかを判断し(ステップS21)、判定された各範囲に応じて攪拌時間を決定する。ここでは、判定値が大きくなるに従って段階的にトナー攪拌時間が長くなるように設定している。すなわち、判定値ΔSがε<ΔS≦aでは60秒(s)とし(ステップS22)、a<ΔS≦bは120秒(s)とし(ステップS23)、b<ΔS≦cでは180秒(s)としている(ステップS24)。つまり、判定値が大きく、トナーの帯電量が低下すればするほど、攪拌時間を長く設定し、所望の値まで帯電量を回復できるようにしている。そして、決定された攪拌時間で、トナーの攪拌、すなわち現像ローラ10の回転を開始する(ステップS25)。 In the toner agitation processing, it is determined to which range the determination value ΔS belongs based on Table 1 (step S21), and the agitation time is determined according to each determined range. Here, the toner agitation time is set to increase stepwise as the determination value increases. That is, if the determination value ΔS is ε <ΔS ≦ a, 60 seconds (s) (step S22), a <ΔS ≦ b is 120 seconds (s) (step S23), and b <ΔS ≦ c is 180 seconds (s (Step S24). In other words, the larger the determination value and the lower the charge amount of the toner, the longer the stirring time is set so that the charge amount can be recovered to a desired value. Then, toner stirring, that is, rotation of the developing roller 10 is started in the determined stirring time (step S25).
トナー攪拌処理が終了すれば、再度、トナー付着量検出センサ22からの検出信号(検出値Sn)を読み込み(ステップS8)、基準値Sbsとの差(判定値ΔS)が規定値εを超えているか否かを判断する(ステップS9)。超えていなければ、前記同様、かぶりが発生していないと判断し、かぶり解消処理を終了する。超えていれば、トナー消費処理を実行する(ステップS10)。
When the toner agitation processing is completed, the detection signal (detection value Sn) from the toner adhesion
トナー消費処理では、前記トナー攪拌処理と同様に、判定値ΔSが属する範囲に応じてトナー消費量を変更する。すなわち、表2に基づいて、判定値ΔSがいずれの範囲に属するのかを判断し(ステップS31)、判定された各範囲に応じてトナー消費量を決定する。ここでは、判定値ΔSが大きくなるに従って段階的にトナー消費量が大きくなるように設定している。すなわち、判定値ΔSがε<ΔS≦aでは10%(現像剤全体に対する重量%)とし(ステップS32)、a<ΔS≦bは20%とし(ステップS33)、b<ΔS≦cでは30%としている(ステップS34)。つまり、判定値ΔSが大きく、トナーの耐電量が低下すればするほど、トナー消費量を増大させ、新たに供給するトナー量を増大させることにより、所望の値まで耐電量を回復できるようにしている。このとき、トナー消費量が決定された値になるまで、一次転写ローラ14を中間転写ベルト13に圧接し、バイアス電位を印加した状態とする。また、中間転写ベルト13から二次転写ローラ15を離し、清掃ユニット4を圧接させてトナーを回収可能としておく。
In the toner consumption process, similarly to the toner stirring process, the toner consumption amount is changed according to the range to which the determination value ΔS belongs. That is, based on Table 2, it is determined to which range the determination value ΔS belongs (step S31), and the toner consumption amount is determined according to each determined range. Here, the toner consumption is set to increase stepwise as the determination value ΔS increases. That is, when the determination value ΔS is ε <ΔS ≦ a, it is 10% (weight% with respect to the whole developer) (step S32), a <ΔS ≦ b is 20% (step S33), and 30% when b <ΔS ≦ c. (Step S34). In other words, as the determination value ΔS is larger and the toner withstand voltage decreases, the toner consumption increases, and the amount of newly supplied toner is increased so that the withstand voltage can be recovered to a desired value. Yes. At this time, the primary transfer roller 14 is pressed against the intermediate transfer belt 13 and the bias potential is applied until the toner consumption reaches the determined value. Further, the secondary transfer roller 15 is separated from the intermediate transfer belt 13 and the
トナー消費処理が終了すれば、再度、トナー付着量検出センサ22からの検出信号(検出値Sn)を読み込み(ステップS11)、判定値ΔSが規定値εを超えているか否かを判断する(ステップS12)。超えていなければ、前記同様、かぶりが発生していないと判断し、かぶり解消処理を終了する。超えていれば、前記トナー攪拌処理や前記トナー消費処理等のプロセス処理によってはトナーの帯電量を回復できないと判断し、画像形成ユニット1の交換を指示する(ステップS13)。すなわち、表示部24に画像形成ユニット1を交換すべき旨(例えば、「画像形成ユニットを交換して下さい」)を表示する。
When the toner consumption process ends, the detection signal (detection value Sn) from the toner adhesion
前記ステップS7や前記ステップS10で、トナー攪拌処理やトナー消費処理を実行した結果、「かぶり無し」と判断された場合、画像形成ユニット1のケーシング7内のトナー濃度調整処理を実行する。トナー濃度調整処理では、「かぶり無し」と判断された状態でのトナー濃度検出センサ11での検出信号を読み込む。そして、読み込んだ値を基準値とする。そして、画像形成処理を行うことによりケーシング7内のトナー濃度が低下すれば、前記標準値に維持されるように、トナーカートリッジからケーシング7内に、適宜、トナーを補給する。これにより、トナー濃度を、新たな条件下で、「かぶり無し」と判断された状態に維持することができ、良好な画像形成処理を行うことが可能となる。
As a result of executing the toner agitation process and the toner consumption process in step S7 and step S10, if it is determined that “no fogging”, the toner density adjustment process in the
なお、前記実施形態では、2成分現像剤を使用するタイプの画像形成装置について説明したが、1成分現像剤を使用するタイプの画像形成装置であっても、同様な処理を実行することが可能である。また、現像方式は、乾式電子写真方式、液体現像方式等、種々の方式を採用することができる。また、像担持体には、中間転写ベルト13のほか、感光体ドラム8を使用したものも採用することができる。
In the above-described embodiment, the image forming apparatus using the two-component developer has been described. However, the same processing can be executed even with an image forming apparatus using the one-component developer. It is. Further, as the developing method, various methods such as a dry electrophotographic method and a liquid developing method can be adopted. In addition to the intermediate transfer belt 13, an image carrier using a
また、前記実施形態では、トナー付着量検出センサ22により、かぶり形成処理をN回行った後のトナー付着量を検出するようにしたが、必ずしもN回後でなくても、例えば、1回目から検出するようにしてもよい。この場合、検出されるトナー付着量に基づいて算出される判定値が基準値を超えた時点で「かぶり有り」と判断し、前記かぶり解消処理を実行するようにしてもよい。但し、かぶり形成処理をN回行ってもかぶりが発生していなければ、適切な状態であると判断し、通常通り、画像形成処理を続行する。
In the above-described embodiment, the toner adhesion amount after the fog forming process is performed N times is detected by the toner adhesion
また、前記実施形態では、かぶりが検出されれば、先にトナー攪拌処理を実行するようにしたが、トナー消費処理を実行するようにしてもよいし、トナー消費処理のみを実行するようにしてもよい。また、トナー攪拌処理では、画像形成ユニット1のケーシング7内で現像ローラ10を回転させることによる攪拌を行うようにしたが、トナーを摩擦帯電できるのであれば、トナーにブレードを摺接させる等、他の方法を使用することもできる。
In the embodiment, the toner agitation process is executed first when the fog is detected. However, the toner consumption process may be executed, or only the toner consumption process may be executed. Also good. Further, in the toner agitation processing, agitation is performed by rotating the developing roller 10 in the
1…画像形成ユニット
2…転写ユニット
3…露光ユニット
4…清掃ユニット
5…給紙ユニット
6…かぶり検出ユニット
7…ケーシング
8…感光体ドラム
9…帯電チャージャ
10…現像ローラ
11…トナー濃度検出センサ
12…ローラ
13…中間転写ベルト
14…一次転写ローラ
15…二次転写ローラ
16…カセット
17…記録媒体
18…搬送ローラ
19…定着ユニット
20…排出トレイ
21…制御部
22…トナー付着量検出センサ
23…温湿度検出センサ
24…表示部
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記中間転写ベルトでのトナーの付着量を検出するトナー付着量検出手段と、
前記帯電手段による帯電電位、前記露光手段による露光量、及び、前記現像手段による現像バイアス電圧を制御して前記中間転写ベルトに形成されるトナー付着量を調整するトナー付着量調整手段と、
前記清掃手段を前記中間転写ベルトから離し、前記中間転写ベルトを複数回回転させ、前記トナー付着量調整手段により調整した、背景部が形成される画像形成条件下で、前記感光体上に付着したかぶりトナーを、複数回回転させた前記中間転写ベルトの同じ箇所に、前記一次転写手段によって重ねて転写することによりかぶり検出用のトナー像を形成し、前記トナー付着量検出手段により前記かぶり検出用のトナー像を検出して得られたトナー付着量に基づいてかぶりを検出するかぶり検出手段と、
前記かぶり検出手段によってかぶりが検出された場合、かぶり解消処理を実行するかぶり解消手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The toner image formed on the intermediate transfer belt onto which the toner image developed on the photosensitive member is transferred by the primary transfer unit by the charging unit, the exposure unit, and the developing unit is transferred to a recording medium, and remains on the intermediate transfer belt . the toner, an image forming apparatus that is collected by detachably cleaning means to said intermediate transfer belt,
Toner adhesion amount detecting means for detecting the amount of toner adhesion on the intermediate transfer belt ;
A toner adhesion amount adjusting means for controlling a charging potential by the charging means, an exposure amount by the exposure means, and a developing bias voltage by the developing means to adjust the toner adhesion amount formed on the intermediate transfer belt ;
The cleaning means away from said intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt is rotated a plurality of times, and adjusted by the toner adhesion amount adjusting means, the image forming conditions that the background portion is formed, deposited on the photosensitive member The toner image for fog detection is formed by overlappingly transferring the fog toner to the same portion of the intermediate transfer belt rotated a plurality of times by the primary transfer means, and the fog adhesion detection means by the toner adhesion amount detection means. Fog detection means for detecting fog based on the toner adhesion amount obtained by detecting the toner image of
If fog is detected by the fog detection means, fog elimination means for performing fog elimination processing;
An image forming apparatus comprising:
トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を供給され、
トナー濃度を検出するトナー濃度検出センサを備え、
前記トナー消費モードによりかぶり解消処理を実行した後、前記かぶり検出手段によりかぶりが検出されなかった場合、その時点で前記トナー濃度検出センサで検出されるトナー濃度に基づいて、前記現像手段に補給するトナー量を調整するトナー供給制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項5又は6に記載の画像形成装置。 The developing means includes
Supplied with a two-component developer comprising toner and carrier,
A toner concentration detection sensor for detecting the toner concentration;
After the fog elimination process is executed in the toner consumption mode, if the fog detection unit does not detect the fog, the developing unit is replenished based on the toner density detected by the toner density detection sensor at that time. the image forming apparatus according to claim 5 or 6, further comprising a toner supply control means for adjusting the amount of toner.
前記かぶり検出ステップでかぶりが検出された場合、かぶり解消処理を実行するかぶり解消ステップと、
を含むことを特徴とするかぶり解消方法。 The cleaning unit is separated from the intermediate transfer belt , and the intermediate transfer belt is rotated a plurality of times. By the toner adhesion amount adjusting unit, the charging potential by the charging unit, the exposure amount by the exposure unit, and the developing unit that develops toner on the photosensitive member The fog toner adhered on the photosensitive member is rotated a plurality of times under the image forming conditions in which a background portion is formed by adjusting the toner adhesion amount formed on the intermediate transfer belt by controlling the developing bias voltage. Toner obtained by forming a toner image for fog detection by overlapping and transferring by the primary transfer means at the same location on the intermediate transfer belt , and detecting the toner image for fog detection by the toner adhesion amount detection means A fog detection step for detecting fog based on the amount of adhesion;
If fog is detected in the fog detection step, a fog elimination step for performing fog elimination processing;
A method for eliminating fogging, comprising:
前記トナー消費モードによりかぶり解消処理を実行した後、再度、前記かぶり検出ステップによりかぶりが検出されなかった場合、その時点での現像手段内のトナー濃度に基づいて、補給するトナー量を調整するトナー供給制御ステップをさらに含むことを特徴とする請求項15又は16に記載のかぶり解消方法。 In the developing means, a two-component developer composed of toner and carrier is supplied,
After performing the fog elimination process in the toner consumption mode, if no fog is detected again in the fog detection step, the toner for adjusting the amount of toner to be replenished based on the toner density in the developing unit at that time The fog elimination method according to claim 15 or 16 , further comprising a supply control step.
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