JP5965374B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、詳しくは、紙間でパッチを形成しても、現像バイアスの調整を適切に実行することが可能な画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method, and more particularly, to an image forming apparatus and an image forming method capable of appropriately executing development bias adjustment even when patches are formed between sheets.
タッチダウン現像の画像形成装置では、印刷中の印刷用紙の間の紙間に所定のパッチを描画して、その濃度を現像バイアスにフィードバックすることで、印刷用の現像バイアスを調整している。この場合、先ず、印刷中の現像バイアスで、紙間にパッチ(ベタ画像)を形成し、その濃度を光学センサで読み取り、その濃度と印刷中の現像バイアスとの関係から、目的の濃度になる現像バイアスを逆算して、決定する。これにより、画像品質を維持することが可能となる。 In an image forming apparatus for touchdown development, a predetermined patch is drawn between sheets of printing paper being printed, and the development bias for printing is adjusted by feeding back the density to the development bias. In this case, first, a patch (solid image) is formed between sheets with a developing bias during printing, the density is read by an optical sensor, and the target density is obtained from the relationship between the density and the developing bias during printing. The development bias is calculated by reverse calculation. Thereby, the image quality can be maintained.
ここで、前記パッチの色が黒色の場合に、黒色の成分に反射光成分が無いことから、黒色のパッチの濃度を光学センサで検出すると、分解能が低くなるという問題がある。特に、黒色のパッチの濃度が高濃度であると、その分解能は著しく悪化する。 Here, when the color of the patch is black, there is no reflected light component in the black component. Therefore, when the density of the black patch is detected by the optical sensor, the resolution is lowered. In particular, when the density of the black patch is high, the resolution is significantly deteriorated.
そこで、その問題を解決するために、ドットを間引いて最低濃度と最高濃度との間のハーフ濃度の黒色のパッチ(ハーフパッチ)を描写したり、印刷中の現像バイアスよりも低い現像バイアス(低現像バイアス)で黒色のパッチを描写したりして、当該パッチの濃度を下げて、分解能を高める方法が採用されている。 Therefore, in order to solve this problem, the dots are thinned out to draw a black patch (half patch) with a half density between the lowest density and the highest density, or a development bias (lower) than the development bias during printing. A method is employed in which a black patch is drawn with a development bias), and the density of the patch is lowered to increase the resolution.
又、特開2008−292614号公報(特許文献1)には、連続印刷中に形成された紙間パッチ画像の濃度を取得することで得られた実際トナー量と、基準トナー量とが不一致であるとき、現像バイアスのバリエーション毎に実際トナー量を対応付けた関係特性を再構築し、当該基準トナーを実現するための現像バイアスを再設定する画像濃度補正方法が開示されている。これにより、連続印刷中に形成された紙間パッチ画像の濃度を取得することを通じて得られた実際トナー量と、基準トナー量とが不一致である旨の判定が下されたとき、現像バイアスのバリエーション毎に実際トナー量を対応付けた関係特性が、実際トナー量と基準トナー量とが一致することを考慮して再構築され、当該再構築された関係特性と、前記基準トナー量とに基づいて、当該基準トナー量を実現するための現像バイアスが再設定される結果として、連続印刷中に大きな色味変動が生じた場合であっても、印刷作業能率を高水準に維持したままで、色味変動を抑えて高画質画像を得ることが出来るとしている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2008-292614 (Patent Document 1) discloses that the actual toner amount obtained by acquiring the density of the inter-sheet patch image formed during continuous printing does not match the reference toner amount. There is disclosed an image density correction method for reconstructing a relational characteristic in which an actual toner amount is associated with each variation of the development bias and resetting the development bias for realizing the reference toner. As a result, when it is determined that the actual toner amount obtained by acquiring the density of the inter-sheet patch image formed during continuous printing and the reference toner amount do not match, the variation of the developing bias The relationship characteristic in which the actual toner amount is associated with each other is reconstructed in consideration of the fact that the actual toner amount and the reference toner amount match, and based on the reconstructed relationship characteristic and the reference toner amount As a result of resetting the development bias for realizing the reference toner amount, even if a large color fluctuation occurs during continuous printing, the color is maintained while maintaining the printing work efficiency at a high level. It is said that high quality images can be obtained while suppressing the taste variation.
ここで、特許文献1に記載の技術を用いることで、連続印字中における画像濃度の安定性は向上するが、黒色の濃度のように、実際の濃度を正確に読み取れない場合には、上述したハーフパッチを描写したり、低現像バイアスでパッチを描写したりして、パッチ濃度を正確に読み取る必要がある。
Here, by using the technique described in
しかしながら、ハーフパッチの現像特性と、通常のパッチの現像特性は、一般に異なるため、ハーフパッチの濃度を用いた現像バイアスの調整は正確でないという問題がある。又、低現像バイアスで形成したパッチは、現像電界が弱いため、画像形成の現像性が不安定になる場合があり、パッチの濃度がバラつき、現像バイアスの正確な調整が出来ないという問題がある。特に、低現像バイアスでパッチを描写すると、直前の現像ローラの残留トナーが大きなノイズとなり、パッチの濃度が非常にバラつく場合がある。 However, since the development characteristics of the half patch and the development characteristics of the normal patch are generally different, there is a problem that the adjustment of the development bias using the density of the half patch is not accurate. In addition, a patch formed with a low development bias has a problem that the developing electric field may be unstable because the development electric field is weak, the density of the patch varies, and the development bias cannot be accurately adjusted. . In particular, when a patch is drawn with a low developing bias, the residual toner on the developing roller immediately before becomes a large noise, and the density of the patch may vary greatly.
そこで、本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、紙間でパッチを形成しても、現像バイアスの調整を適切に実行することが可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above problem, and provides an image forming apparatus and an image forming method capable of appropriately executing development bias adjustment even when patches are formed between sheets. The purpose is to provide.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、タッチダウン現像方式による画像形成を実行する画像形成装置であって、以下の構成を採用する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that performs image formation by a touch-down development method, and employs the following configuration.
即ち、本発明は、現像バイアスを段階的に変更した複数のパッチを形成し、各パッチの濃度を測定する現像バイアスのキャリブレーションを実行して、印刷時の現像バイアスを決定するキャリブレーション実行手段と、前記印刷時の現像バイアスの調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションで段階的に変更した二つの現像バイアスを印加し、二つの現像バイアスのうち、高い現像バイアスで特定のパッチを紙間に形成し、当該特定のパッチの濃度を測定して、当該特定のパッチの形成に要した現像バイアスと、当該特定のパッチの濃度とを利用して、前記印刷時の現像バイアスを調整する現像バイアス調整手段とを備えることを特徴とする。 That is, the present invention forms a plurality of patches whose development biases are changed in stages, executes a development bias calibration for measuring the density of each patch, and determines a development bias at the time of printing. When adjusting the development bias at the time of printing, two development biases that are changed stepwise by the calibration of the development bias are applied, and a specific patch is applied with a higher development bias of the two development biases. The density of the specific patch is measured in between, and the development bias required for forming the specific patch and the density of the specific patch are adjusted to adjust the development bias at the time of printing. And a developing bias adjusting means.
又、本発明は、現像バイアスを段階的に変更した複数のパッチを形成し、各パッチの濃度を測定する現像バイアスのキャリブレーションに、所定の現像バイアスを0Vとし、その直後に、特定のパッチの形成に要する特定の現像バイアスを印加するバイアス条件を加えて、印刷時の現像バイアスを決定するキャリブレーション実行手段と、前記印刷時の現像バイアスの調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションのバイアス条件のうち、現像バイアスを0Vとし、その直後に前記特定の現像バイアスを印加し、当該特定の現像バイアスで特定のパッチを紙間に形成し、当該特定のパッチの濃度を測定して、当該特定のパッチの形成に要した特定の現像バイアスと、当該特定のパッチの濃度とを利用して、前記印刷時の現像バイアスを調整する現像バイアス調整手段とを備えることを特徴とする。 Further, the present invention forms a plurality of patches in which the development bias is changed in stages, and a predetermined development bias is set to 0 V in the calibration of the development bias for measuring the density of each patch. A calibration execution means for determining a development bias at the time of printing by adding a bias condition for applying a specific development bias required for forming the development bias, and at the time of adjusting the development bias at the time of printing, Among the bias conditions, the development bias is set to 0 V, and immediately after that, the specific development bias is applied, a specific patch is formed between the papers with the specific development bias, the density of the specific patch is measured, Using the specific development bias required for forming the specific patch and the density of the specific patch, the development bias at the time of printing is set. Characterized in that it comprises a developing bias adjustment means for settling.
又、本発明は、タッチダウン現像方式による画像形成を実行する画像形成装置の画像形成方法として提供することが出来る。 In addition, the present invention can be provided as an image forming method of an image forming apparatus that performs image formation by a touch-down development method.
即ち、本発明は、現像バイアスを段階的に変更した複数のパッチを形成し、各パッチの濃度を測定する現像バイアスのキャリブレーションを実行して、印刷時の現像バイアスを決定するステップと、前記印刷時の現像バイアスの調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションで段階的に変更した二つの現像バイアスを印加し、二つの現像バイアスのうち、高い現像バイアスで特定のパッチを紙間に形成し、当該特定のパッチの濃度を測定して、当該特定のパッチの形成に要した現像バイアスと、当該特定のパッチの濃度とを利用して、前記印刷時の現像バイアスを調整するステップとを備えることを特徴とする。 That is, the present invention forms a plurality of patches in which the development bias is changed in stages, executes development bias calibration for measuring the density of each patch, and determines the development bias at the time of printing; When adjusting the development bias at the time of printing, two development biases changed stepwise by the development bias calibration are applied, and a specific patch is formed between the two papers with a higher development bias of the two development biases. Measuring the density of the specific patch, and adjusting the development bias at the time of printing using the development bias required for forming the specific patch and the density of the specific patch. It is characterized by providing.
又、本発明は、現像バイアスを段階的に変更した複数のパッチを形成し、各パッチの濃度を測定する現像バイアスのキャリブレーションに、所定の現像バイアスを0Vとし、その直後に、特定のパッチの形成に要する特定の現像バイアスを印加するバイアス条件を加えて、印刷時の現像バイアスを決定するステップと、前記印刷時の現像バイアスの調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションのバイアス条件のうち、現像バイアスを0Vとし、その直後に前記特定の現像バイアスを印加し、当該特定の現像バイアスで特定のパッチを紙間に形成し、当該特定のパッチの濃度を測定して、当該特定のパッチの形成に要した特定の現像バイアスと、当該特定のパッチの濃度とを利用して、前記印刷時の現像バイアスを調整するステップとを備えることを特徴とする。このような構成であっても、上述と同様の効果を得ることが可能となる。 Further, the present invention forms a plurality of patches in which the development bias is changed in stages, and a predetermined development bias is set to 0 V in the calibration of the development bias for measuring the density of each patch. A bias condition for applying a specific development bias required for forming the development bias, determining the development bias at the time of printing, and adjusting the development bias at the time of printing, Among them, the development bias is set to 0 V, and immediately after that, the specific development bias is applied, a specific patch is formed between the sheets with the specific development bias, the density of the specific patch is measured, and the specific development bias is measured. Adjusting the development bias at the time of printing using the specific development bias required for forming the patch and the density of the specific patch; Characterized in that it comprises. Even with such a configuration, the same effects as described above can be obtained.
又、本発明は、電気通信回線などを介して個別に流通する、コンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することができる。この場合、中央演算処理装置(CPU)が、本発明のプログラムに従ってCPU以外の各回路と協働して制御動作を実現する。又、前記プログラム及びCPUを用いて実現される各手段は、専用のハードウェアを用いて構成することもできる。又、当該プログラムは、CD−ROMなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された状態で流通させることも可能である。 Further, the present invention can be provided as a program for causing a computer to circulate individually via a telecommunication line or the like. In this case, the central processing unit (CPU) realizes the control operation in cooperation with each circuit other than the CPU according to the program of the present invention. Each means realized by using the program and the CPU can also be configured by using dedicated hardware. The program can also be distributed in a state where it is recorded on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM.
本発明の画像形成装置及び画像形成方法によれば、紙間でパッチを形成しても、現像バイアスの調整を適切に実行することが可能となる。 According to the image forming apparatus and the image forming method of the present invention, it is possible to appropriately adjust the developing bias even when patches are formed between sheets.
以下に、添付図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。又、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベットSはステップを意味する。 Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: The thing of the character which limits the technical scope of this invention is not. Moreover, the alphabet S added before the number in a flowchart means a step.
<画像形成装置>
以下、本発明に係る画像形成装置1について説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置1の概略構成図である。
<Image forming apparatus>
The
画像形成装置1は、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式の画像形成部A1、用紙を収容する用紙収容部2、画像形成部A1で形成されたトナー画像を用紙上に転写する二次転写部3を備えている。又、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部4、定着の完了した用紙を排紙する排紙装置5、及び、排紙された用紙を受ける排紙トレイ7を備えている。さらに、画像形成装置1は、用紙収容部2から排紙装置5まで用紙を搬送する用紙搬送部6を備えている。
The
画像形成部A1は、中間転写ベルトB1(中間転写体)、中間転写ベルトB1をクリーニングするクリーニング部B2、並びに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットFY、FM、FC、及びFBを備える。 The image forming unit A1 includes an intermediate transfer belt B1 (intermediate transfer member), a cleaning unit B2 for cleaning the intermediate transfer belt B1, and each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B). Are provided with image forming units FY, FM, FC, and FB, respectively.
中間転写ベルトB1は、導電性を有する使用可能な用紙搬送方向に直角な方向の長さが最大の用紙より幅広であって、無端状、すなわちループ状のベルト状部材であり、図1において時計回りに循環駆動される。 The intermediate transfer belt B1 is a belt-like member having an endless shape, that is, a loop shape, which is wider than a sheet having the maximum length in the direction perpendicular to the usable sheet conveying direction and having conductivity. Circulated around.
画像形成ユニットFY、FM、FC、及びFBは、中間転写ベルトB1に沿って、中間転写ベルトB1の移動方向において、クリーニング部B2より下流かつ二次転写部3の上流に、この順に配される。なお、各画像形成ユニットFY、FM、FC、FBの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。画像形成ユニットFY、FM、FC、FBの配置は、当該画像形成ユニット間の間隔が均等になるように配置される。 The image forming units FY, FM, FC, and FB are arranged in this order along the intermediate transfer belt B1 in the moving direction of the intermediate transfer belt B1, downstream from the cleaning unit B2 and upstream from the secondary transfer unit 3. . Note that the order of arrangement of the image forming units FY, FM, FC, and FB is not limited to this, but this arrangement is preferable in consideration of the influence of the color mixture on the completed image. The image forming units FY, FM, FC, and FB are arranged so that the intervals between the image forming units are equal.
次に、この画像形成装置1の画像形成動作を説明する。図2は、画像形成ユニットFY、FM、FC、FBの1つの詳細図である。各画像形成ユニットFY、FM、FC、FBはほぼ同等な構成となっている。
Next, an image forming operation of the
画像形成ユニットFYは、感光体ドラム(像担持体)10、帯電器11、LED露光装置12、黄色用の現像装置HY、一次転写ローラ(電圧印加部)20、感光体ドラム10のクリーニングブレード35、除電装置13、キャリア除去ローラ(キャリア除去部材)30を備える。
The image forming unit FY includes a photosensitive drum (image carrier) 10, a
尚、他の画像形成ユニットFM、FC、FBはそれぞれの色に対応した現像装置HM、HC、HBを備える。又、画像形成ユニットのうち、中間転写ベルトB1の移動方向の最下流側に位置する画像形成ユニットFBには、その下流に画像形成部が位置しないためキャリア除去ローラ30が設けられていないが、その他の構成は同一である。
The other image forming units FM, FC, and FB include developing devices HM, HC, and HB corresponding to the respective colors. Of the image forming units, the image forming unit FB located on the most downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt B1 is not provided with the
感光体ドラム10は、その表面に帯電(本実施形態ではプラス極性に帯電)したトナーを含むトナー像を担持することができるようになっていればよい。
The
本実施形態において、感光体ドラム10は、中間転写ベルトB1の移動方向に垂直かつ中間転写ベルトB1の面方向に平行な回転軸を中心に回転可能に配される略円筒状の部材とする。又、感光体ドラム10は、中間転写ベルトB1の表面に、所定の一次転写位置10Sにて接するようになっている。そして、感光体ドラム10は、一次転写位置10Sでの移動方向が中間転写ベルトB1の移動方向と同方向になるように、つまり図2においては反時計回りに回転可能である。
In the present embodiment, the
クリーニングブレード35、除電装置13、帯電器11、露光装置12、黄色用の現像装置HYは、感光体ドラム10の回りに、上述の回転方向に沿って、一次転写位置から見てこの順に配される。
The
帯電器11は、感光体ドラム10表面を一様に帯電させることができる。露光装置12は、LED等の光源を有し、上述の上位装置からの画像データに応じて、帯電した感光体ドラム10表面を画像データに応じた光で照射し、感光体ドラム10表面に静電潜像を形成可能である。
The
黄色用の現像装置HYは、黄色のトナー及びキャリアを含む現像剤を前記静電潜像に対向するように保持することで、静電潜像にトナーを付与し、静電潜像をトナー像として現像することができる。このトナー像は一次転写ローラ20によって中間転写ベルトB1に一次転写される。一次転写ローラ20の詳細については後述する。
The yellow developing device HY holds a developer containing yellow toner and a carrier so as to face the electrostatic latent image, thereby applying toner to the electrostatic latent image, and converting the electrostatic latent image into a toner image. Can be developed. This toner image is primarily transferred by the
クリーニングブレード35は、感光体ドラム10に接するように配されたブレード状の部材である。クリーニングブレード35は一次転写後、感光体ドラム10の表面に残留した現像剤を除去する。
The
除電装置13は光源を備え、クリーニングブレード35による現像剤除去後、感光体ドラム10の表面を光源からの光によって除電し、次の画像形成に備える。
The
一次転写ローラ20は、中間転写ベルトB1の裏面に、中間転写ベルトB1の移動方向において前記一次転写位置10Sより下流の電圧印加位置20Sで接するように配される。一次転写ローラ20には、図示しない電源からトナー像中のトナーとは逆極性(本実施形態ではマイナス)の電圧を印加されるようになっている。つまり、一次転写ローラ20は、電圧印加位置20Sにて、中間転写ベルトB1にトナーと逆極性の電圧を印加することができる。中間転写ベルトB1は導電性を有するので、この印加電圧によって、電圧印加位置20Sの中間転写ベルトB1の表面側及びその周辺にトナーが引き付けられる。
The
そこで、本実施形態では、前記一次転写位置10Sを、この印加電圧によってトナーが中間転写ベルトB1側に引き付けられる範囲内に配する。その結果、感光体ドラム10から中間転写ベルトB1の表面へトナーが移動し、一次転写が行われる。
Therefore, in the present embodiment, the
このように一次転写が可能であれば、一次転写ローラ20の具体的な構成は特に限定されず、具体的な構成は適宜変更可能である。本実施形態においては、一次転写ローラ20は、感光体ドラム10の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム10と逆方向に回転可能な、つまり電荷印加位置20Sでの移動方向が中間転写ベルトB1と同方向になるように回転可能な、略円柱状の部材とする。
As long as primary transfer is possible in this way, the specific configuration of the
本実施形態では、キャリア除去ローラ30は、感光体ドラム10の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム10と同方向に回転可能な略円柱状の部材であるとするが、これに限定されるものではなく、中間転写ベルトB1の移動方向において電荷印加位置20Sよりも下流、二次転写位置よりも上流で中間転写ベルトB1表面からキャリアを除くことができればよい。具体的には、キャリア除去ローラ30は、中間転写ベルトB1の表面に接することによって、中間転写ベルトB1表面のキャリアを自身の表面に移動させることができるようになっていればよい。
In this embodiment, the
一次転写時には、トナーと共にキャリアも感光体ドラム10から中間転写ベルトB1へと少量転移することがある。このキャリアの転移は、下流側の画像形成部における一次転写を妨げて画像のぼけ及びにじみ等の画像の不具合を引き起こす場合がある。キャリア除去ローラ30を設けることによって、このような画像の不具合を防ぐことができる。
During primary transfer, a small amount of carrier may be transferred from the
本実施形態では、キャリア除去ローラ30が、中間転写ベルトB1の移動方向において前記電荷印加位置20Sよりも下流で中間転写ベルトB1の表面に接するように配置される。前記キャリア除去ローラ30は、上述のクリーニングブレード35と共に、クリーニングユニット31に組み込まれている。クリーニングユニット31は、画像形成ユニットFY内に設けられており、クリーニングブレード35及びキャリア除去ローラ30の他に、キャリア除去ローラ30の表面に接することでキャリア除去ローラ30表面に付着したキャリアを除去するキャリア除去ブレード31bと、キャリア除去ローラ30から除去されたキャリア、及び感光体ドラム10表面からクリーニングブレード35によって除去された現像剤(トナー及びキャリアを含む)とを、クリーニングユニット31の外部に搬送する搬送部材31cを備える。画像形成ユニットFYはさらに、搬送部材31cによって搬送されたキャリア及びトナーを再利用するため、キャリアとトナーとを分離する分離部等を備えてもよい。
In the present embodiment, the
次に、現像装置HYの構成について説明する。各色の現像装置HY、HM、HC、HBの構成は同等である。 Next, the configuration of the developing device HY will be described. The configurations of the developing devices HY, HM, HC, and HB for the respective colors are the same.
現像装置HYは、現像容器40、現像ローラ40a、磁気ローラ(マグローラ)40b、汲み上げローラ40c、撹拌スパイラル40d及び40e、クリーニングブレード45、並びに磁気ローラドクターブレード40gを備える。
The developing device HY includes a developing
現像容器40は、内部に黄色のトナー(トナー粒子)とキャリアからなる現像剤を貯留する。撹拌スパイラル40d及び40eは、現像容器40の現像剤に全体が浸るように設けられ、現像剤を撹拌する。撹拌スパイラル40dと40eの回転によってトナーがキャリアに均一に分散される。
The developing
汲み上げローラ40cは現像容器の現像剤にその一部が浸るように配置され、現像剤をその表面に付着させて汲み上げる。この汲み上げローラ40cに接するようにして磁気ローラ40bが配置され、汲み上げローラ40cから現像剤の供給を受ける。磁気ローラ40bは現像ローラ40aのカウンター方向に回転し、ニップ近傍において、現像剤の引き剥がしと現像剤の載せとを同時に行っている磁気ローラドクターブレード40gが設けられる。磁気ローラドクターブレード40gは、磁気ローラ40bの表面の現像剤層厚を所定量になるように規制する。磁気ローラ40bと接するように現像ローラ40a(現像器ともいう)が配置され、その表面に磁気ローラ40bから現像剤が付与される。磁気ローラ40bの現像剤の層厚が所定値に規制されているので現像ローラ40aの表面に形成される現像剤の層厚も所定値に保たれる。この現像ローラ40aは感光体ドラム10と接し、感光体ドラム10の表面の静電潜像の電位と現像ローラ40aに印加される現像バイアス値の電位差によって上位装置から形成指示された画像に応じたトナー像が感光体ドラム10表面に形成される(現像動作)。
The drawing-up
本発明の画像形成装置では、前記現像ローラ40aに印加される現像バイアス値(電圧値、単にバイアス値とする)を調整することで、トナー像の画像濃度補正を行うことを特徴としている。
The image forming apparatus of the present invention is characterized in that image density correction of a toner image is performed by adjusting a developing bias value (voltage value, simply referred to as a bias value) applied to the developing
又、感光体ドラム10への現像動作を終えた磁気ローラ40bの表面の現像剤は磁気ローラドクターブレード40gによって除去され、磁気ローラドクターブレード40gの表面に沿って流下し図示しない流路を通って現像容器40に貯留されている現像剤と混合される。
Further, the developer on the surface of the
又、現像容器にはトナー濃度センサ40hが配置され、現像容器40内の現像剤のトナー濃度を検出する。トナー濃度が所定値より低いことが検出された場合には、図示しないトナーカートリッジからトナー(所定値よりトナー濃度が高い現像剤)が現像容器40に供給され、トナー濃度が所定値より高い場合には図示しないキャリアカートリッジからキャリアがトナー容器40に供給される。なお、本明細書では、「トナー濃度」という語句を、意味が不明瞭とならない範囲において、現像容器内のトナーの濃度という意味と、画像濃度の意味との両方に用いている。
Further, a
このような構成の下、パーソナルコンピュータ(PC)等の上位装置から画像形成の指示を受けた画像形成装置1は、指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットFY、FM、FC、FBを用いて形成する。各画像形成部で形成されたトナー像は中間転写ベルトB1に転写されて、中間転写ベルトB1上で重ね合わされてカラートナー像となる。
Under such a configuration, the
このカラートナー像の形成と同期して用紙収容部2に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収容部2から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部6上を搬送される。そして、用紙は中間転写ベルトB1への一次転写とタイミングを合わせて二次転写部3に送り込まれ、二次転写部3で中間転写ベルトB1上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙はさらに定着部4に搬送されて熱と圧力によりカラートナー像が用紙に定着される。さらに用紙は排紙装置5によって画像形成装置1の外周に設けられた排紙トレイ部7に排紙される。二次転写後、中間転写ベルトB1に残留したトナーは、クリーニング部B2によって中間転写ベルトB1から除去される。
In synchronism with the formation of the color toner image, the paper stored in the
又、所定のタイミングで中間転写ベルトB1に形成されたパッチのパッチ濃度及び中間転写ベルトB1の地肌濃度を検出するための2つの濃度検出センサ605、606が、ブラックの画像形成ユニットFBと二次転写部3との間の所定の位置に設けられている。ブラックの画像形成ユニットFBは、他の画像形成ユニットFY、FM、FCと比較すると、中間転写ベルトB1の回転方向に対して最下流に位置する。そのため、濃度検出センサ605、606は、複数の画像形成ユニットFY、FM、FC、FBのうち、いずれかによってパッチが中間転写ベルトB1上に形成されたとしても、いずれのパッチのパッチ濃度を検出できるよう構成されている。
Further, two
又、当該濃度検出センサ605、606は、パッチが形成される中間転写ベルトB1の位置に対応した位置に予め設けられるが、本発明の実施形態では、中間転写ベルトB1の両端近傍にそれぞれ二つ設けられる。当該濃度検出センサ605、606は、各色毎のパッチのパッチ濃度又は地肌濃度を検出可能なセンサであれば、どのような形態でも構わないが、例えば、ISO5シリーズの規定に基づき、パッチ又は中間転写ベルトB1上の地肌を光源からの光で照射し、反射光強度を受光センサで検出して光の強度情報を濃度に変換する反射型の濃度検出センサ605、606が該当する。
Further, the
尚、前記濃度検出センサ605、606は、後述するベタ帯画像のトナー濃度の検出にも利用される。
The
図3は、本実施形態における画像形成装置1の制御関連の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram relating to control of the
画像形成装置1は、CPU(Central Processing Unit)301、RAM(Random Access Memory)302、ROM(Read Only Memory)303、HDD(Hard Disk Drive)304及び前記印刷における各駆動部に対応するドライバ305が内部バス306を介して接続されている。前記CPU301は、例えばRAM302を作業領域として利用し、ROM303やHDD304等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて前記ドライバ305とデータや命令を授受することにより前記図1に示した各駆動部の動作を制御する。又、前記駆動部以外の後述する各手段(図4に示す)についても、CPU301がプログラムを実行することで各手段として動作する。
The
<本発明の実施形態>
次に、図4、図5を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。図4は、本発明の画像形成装置の機能ブロック図である。又、図5は、本発明の実行手順を示すためのフローチャートである。
<Embodiment of the present invention>
Next, the configuration and execution procedure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a functional block diagram of the image forming apparatus of the present invention. FIG. 5 is a flowchart for showing the execution procedure of the present invention.
先ず、ユーザが、画像形成装置1に電源を投入すると、当該画像形成装置1が起動して、当該画像形成装置1の制御手段401が、現像バイアスのキャリブレーションを実行するか否かを判定する(図5:S101)。
First, when the user turns on the power to the
前記制御手段401が、現像バイアスのキャリブレーションを実行するか否かを判定する方法は、どのような方法でも構わない。例えば、前記制御手段401が、現時点が特定の時点であるか否かを判定する方法、具体的には、前記制御手段401が、現時点が、画像形成装置1に電源が投入された時点、所定の枚数を印刷した時点(印刷枚数が所定の閾値を超過した時点)、印刷画像のドットカウントにより所定量のトナーを消費した時点(トナー消費量が所定の閾値を超過した時点)のいずれかであるか否かを判定する方法が採用される。
Any method may be used as the method for determining whether or not the control means 401 executes development bias calibration. For example, the
ここで、先ほど画像形成装置1が起動したため、前記制御手段401は、現像バイアスのキャリブレーションを実行すると判定し(図5:S101YES)、その旨をキャリブレーション実行手段402に通知する。当該通知を受けたキャリブレーション実行手段402は、現像バイアスを段階的に変更した複数のパッチを形成し、各パッチの濃度を測定する現像バイアスのキャリブレーションを実行して、印刷時の現像バイアスを決定する。
Here, since the
前記キャリブレーション実行手段402が、現像バイアスのキャリブレーションを実行して、印刷時の現像バイアスを決定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、所定の色(黒色)を例として、以下のようになされる。
The
先ず、前記キャリブレーション実行手段402は、所定のメモリに予め記憶されたパッチデータに基づいて、感光体ドラム10の表面に所定数(例えば、4つ)のパッチの静電潜像を形成させる。ここで、前記パッチの位置は、中間転写ベルトB1の2つの濃度検知センサ605、606の位置に対応して、感光体ドラム10の両端の位置となる。
First, the
又、前記キャリブレーション実行手段402は、所定のメモリに予め記憶されたバイアステーブル(バイアス条件)を参照する。ここで、前記バイアステーブル600には、図6(A)に示すように、前記パッチの静電潜像に対応して、所定数(例えば、4つ)の現像バイアスV1(V)〜V4(V)と、各現像バイアスV(V)で一つのパッチを形成可能な単位時間T1(sec)とが関連付けて記憶される。4つの現像バイアスV1(V)〜V4(V)は、各単位時間T1(sec)だけ現像ローラ40aに印加され、例えば、最初の現像バイアスV1(V)=40V、第二の現像バイアスV2(V)=80V、第三の現像バイアスV3(V)=120V、最後の現像バイアスV4(V)=160Vのように、最初の現像バイアスV1(V)から最後の現像バイアスV4(V)まで段階的に現像バイアスの絶対値が高くなるように記憶されている。又、現像バイアスのキャリブレーションで印加される現像バイアスは、印刷時の現像バイアス(例えば、300V)と比較して、画像濃度が半分になるように低く設定される。4つの現像バイアスV1(V)〜V4(V)を印加する時間は、全体として4*T1(sec)となる。
The
前記バイアステーブル600を参照したキャリブレーション実行手段402は、当該バイアステーブル600に従って、最初の現像バイアスV1(V)から最後の現像バイアスV4(V)まで順番に各単位時間T1(sec)毎に現像ローラ40aに印加し、各現像バイアスV1(V)〜V4(V)の印加のタイミングに合わせて、感光体ドラム10の表面の両端のパッチの静電潜像を現像ローラ40aに対応させて、段階的に濃度が高くなる4つのパッチを感光体ドラム10の両端にそれぞれ形成させる。
The
そして、前記キャリブレーション実行手段402は、図6(B)に示すように、4つのパッチ601、602を中間転写ベルトB1にそれぞれ転写させるとともに(図5:S102)、当該中間転写ベルトB1に設置された2つの濃度検知センサ605、606を起動して、4つのパッチ601、602の濃度D1(−)〜D4(−)をそれぞれ測定する(図5:S103)。
Then, as shown in FIG. 6B, the
ここで、中間転写ベルトB1の一端側に形成された4つのパッチ601は、一方の濃度検知センサ605で濃度を測定され、中間転写ベルトB1の他端側に形成された4つのパッチ602は、他方の濃度検知センサ606で濃度を測定され、各パッチ601、602の濃度は、平均化される。例えば、最初のパッチの濃度D1(−)=0.52(−)、第二のパッチの濃度D2(−)=0.64(−)、第三のパッチの濃度D3(−)=0.76(−)、最後のパッチの濃度D4(−)=0.88(−)とする。
Here, the density of the four
又、前記中間転写ベルトB1に形成された4つのパッチ601、602の回転方向の長さL1は、4*T1(sec)に中間転写ベルトB1の回転速度R(m/sec)を乗算した値となる。
The length L1 in the rotational direction of the four
さて、各パッチ601、602の濃度を測定すると、前記キャリブレーション実行手段402は、パッチ601、602の形成に要した現像バイアスV1(V)〜V4(V)と、当該パッチ601、602の濃度D1(−)〜D4(−)と、目標となる目標画像濃度De(−)とに基づいて、印刷時の現像バイアスVe(V)を決定する。
When the densities of the
具体的には、前記キャリブレーション実行手段402は、前記現像バイアスV1(V)〜V4(V)と、前記パッチ601、602の濃度D1(−)〜D4(−)とに基づいて、図7(A)に示すように、現像バイアスV(V)に対するパッチの濃度D(−)の近似直線700(原点のゼロを通過する近似直線)を生成し、当該生成した近似直線700に、所定のメモリに予め記憶された目標画像濃度De(−)を代入して、当該目標画像濃度De(−)に対応する印刷時の現像バイアスVe(V)を逆算(決定)する(図5:S104)。ここで、前記目標画像濃度De(−)は、黒ベタ画像の濃度のような高い濃度であり、例えば、1.3(−)であり、これに対応する印刷時の現像バイアスVe(V)=300Vとなる。これにより、現像バイアスのキャリブレーションが完了し、画像形成可能な状態となる。
Specifically, the
さて、ユーザが、所定の上位装置(PC)を用いて、所定の画像データの画像形成(印刷)の指示を、当該上位装置に接続された画像形成装置1に入力すると(図5:S105YES)、当該画像形成装置1の制御手段401が、前記決定された印刷時の現像バイアスVe(V)を用いて印刷を実行する(図5:S106)。
Now, when a user inputs an instruction for image formation (printing) of predetermined image data to the
具体的には、前記制御手段401が、感光体ドラム10の表面に、画像データに対応する静電潜像を形成させ、現像ローラ40aに印刷時の現像バイアスVe(V)を印加する。ここで、現像ローラ40aには、印刷時の現像バイアスVe(V)により、磁気ローラ40bからトナーが供給される。そして、前記制御手段401は、感光体ドラム10の静電潜像に、現像ローラ40aのトナーを供給して、トナー像を形成させ、これを中間転写ベルトB1に転写させる。又、前記制御手段401は、この転写したトナー像に対応して用紙収容部2から用紙を搬送して、二次転写部3で二次転写し、その後、定着部4で定着して、排紙トレイ部7に排紙する。このような作業により、一の画像データに対応する一枚の印刷物が排紙される。尚、入力される画像データが、複数枚である場合には、上述した作業を繰り返すことで、複数枚の印刷物が排紙されることになる。
Specifically, the
ここで、前記制御手段401が、一枚の印刷物を排紙すると、印刷実行に要した印刷時の現像バイアスVe(V)を調整するか否かを判定する(図5:S107)。
Here, when the
ここで、前記制御手段401が、印刷時の現像バイアスVe(V)を調整するか否かを判定する方法は、どのような方法でも構わない。例えば、前記制御手段401が、現時点が特定の時点であるか否かを判定する方法、具体的には、前記制御手段401が、現時点が、予め印刷枚数をカウントしておき、当該カウントした印刷枚数が所定の閾値(例えば、1000枚)を超過した時点、予め印刷画像のドットをカウントしておき、当該カウントしたドットに対応するトナー消費量が所定の閾値を超過した時点のいずれかであるか否かを判定する方法が採用される。
Here, any method may be used as the method for determining whether or not the control means 401 adjusts the developing bias Ve (V) during printing. For example, the
ここで、現時点が特定の時点でない場合には(図5:S107NO)、S105に戻り、前記制御手段401は、ユーザからの印刷の指示を受け付ける状態になる(図5:S105)。
If the current time is not a specific time (FIG. 5: S107 NO), the process returns to S105, and the
尚、上述のように、印刷指示に係る画像データが複数枚(例えば、100枚)である場合には、前記制御手段401は、現時点が特定の時点でないと判定すると(図5:S107NO)、継続して印刷を実行することになる(図5:S105YES→S106)。
As described above, when the image data related to the print instruction is a plurality of sheets (for example, 100 sheets), when the
一方、例えば、前記カウントした印刷枚数が前記閾値(1000枚)を超過した場合は(図5:S107YES)、前記制御手段401が、印刷時の現像バイアスVe(V)を調整する必要があると判定し、その旨を現像バイアス調整手段403に通知する。当該通知を受けた現像バイアス調整手段403は、現像バイアスのキャリブレーションで段階的に変更した二つの現像バイアスVa(V)、Vb(V)を印加し、二つの現像バイアスのうち、高い現像バイアスVb(V)で特定のパッチ(紙間パッチとする)を紙間に形成し、当該紙間パッチの濃度Db(−)を測定して、当該紙間パッチの形成に要した現像バイアスVb(V)と、当該紙間パッチの濃度Db(−)とを利用して、印刷時の現像バイアスVe(V)を調整する。
On the other hand, for example, when the counted number of printed sheets exceeds the threshold (1000 sheets) (FIG. 5: S107 YES), the
前記現像バイアス調整手段403が、印刷時の現像バイアスVe(V)を調整する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下のようになされる。
The developing
先ず、前記現像バイアス調整手段403は、中間転写ベルトB1のうち、画像データのトナー像の相互の間隔に対応する紙間に紙間パッチを形成出来るように、感光体ドラム10の表面の両端にそれぞれ一つの紙間パッチの静電潜像を形成させる。ここで、前記紙間パッチは、現像バイアスのキャリブレーションで使用したパッチと同等のパッチとされる。
First, the developing bias adjusting means 403 is formed on both ends of the surface of the
又、前記現像バイアス調整手段403は、前記バイアステーブル600を参照して、現像バイアスのキャリブレーションで段階的に変更した二つの現像バイアスVa(V)、Vb(V)を特定する。 Further, the developing bias adjusting means 403 refers to the bias table 600 and specifies two developing biases Va (V) and Vb (V) that are changed in stages by developing bias calibration.
ここで、前記二つの現像バイアスVa(V)、Vb(V)は、例えば、前記バイアステーブル600に記憶された所定数の現像バイアスV1(V)〜V4(V)から、段階的に変更された二つの現像バイアスV1(V)〜V4(V)とされる。例えば、二つの現像バイアスVa(V)、Vb(V)は、最初の現像バイアスV1(V)と第二の現像バイアスV2(V)の二つ、第二の現像バイアスV2(V)と第三の現像バイアスV3(V)の二つ、第三の現像バイアスV3(V)と最後の現像バイアスV4(V)の二つとされるが、例えば、二つの濃度検知センサ605、606で濃度を確実に測定できて、且つ、ある程度高濃度のパッチとなる現像バイアスの組が好ましく、第二の現像バイアスV2(V)と第三の現像バイアスV3(V)の二つ、第三の現像バイアスV3(V)と最後の現像バイアスV4(V)の二つのいずれかが特定される。ここでは、前記二つの現像バイアスVa(V)、Vb(V)は、第二の現像バイアスV2(V)と第三の現像バイアスV3(V)の二つとする。
Here, the two development biases Va (V) and Vb (V) are changed stepwise from, for example, a predetermined number of development biases V1 (V) to V4 (V) stored in the bias table 600. The two developing biases V1 (V) to V4 (V) are used. For example, two development biases Va (V) and Vb (V) are the first development bias V1 (V) and the second development bias V2 (V), the second development bias V2 (V) and the second development bias V2 (V). Two of the three development biases V3 (V), two of the third development bias V3 (V) and the last development bias V4 (V) are used. For example, the density is detected by the two
さて、前記現像バイアス調整手段403は、二つの現像バイアスVa(V)、Vb(V)として、第二の現像バイアスV2(V)と第三の現像バイアスV3(V)とを特定すると、図7(B)に示すように、印刷実行中に現像ローラ40aに印加していた印刷時の現像バイアスVeから、第二の現像バイアスV2(V)(低い現像バイアス)と第三の現像バイアスV3(V)(高い現像バイアス)とを順番に各単位時間T1(sec)毎に現像ローラ40aに印加する。そして、前記現像バイアス調整手段403は、低い現像バイアスV2(V)を現像ローラ40aに印加したタイミングに、感光体ドラム10の表面の両端の紙間パッチの静電潜像を現像ローラ40aに対応させずに、高い現像バイアスV3(V)を現像ローラ40aに印加したタイミングに合わせて、感光体ドラム10の表面の両端の紙間パッチの静電潜像を現像ローラ40aに対応させて、高い現像バイアスV3(V)で紙間パッチを感光体ドラム10の両端にそれぞれ形成させる。
The developing bias adjusting means 403 specifies the second developing bias V2 (V) and the third developing bias V3 (V) as the two developing biases Va (V) and Vb (V). As shown in FIG. 7B, the second developing bias V2 (V) (low developing bias) and the third developing bias V3 are applied from the developing bias Ve applied to the developing
そして、前記現像バイアス調整手段403は、図8(A)に示すように、前記感光体ドラム10に形成された紙間パッチ800、801を中間転写ベルトB1の紙間Sに転写させるとともに(図5:S108)、前記2つの濃度検知センサ605、606を起動して、両端に転写された紙間パッチ800、801の濃度をそれぞれ測定する(図5:S109)。
Then, as shown in FIG. 8A, the developing
ここで、中間転写ベルトB1の一端側に形成された一方の紙間パッチ800は、一方の濃度検知センサ605で濃度を測定され、中間転写ベルトB1の他端側に形成された他方の紙間パッチ801は、他方の濃度検知センサ606で濃度を測定され、各紙間パッチ800、801の濃度は、平均化される。ここで、高い現像バイアスV3(V)の紙間パッチ800、801の濃度D3`(−)を、例えば、0.80(−)とする。
Here, the density of one of the
又、前記中間転写ベルトB1に形成された紙間パッチ800、801と、当該紙間パッチ800、801が形成される直前に、低い現像バイアスV2(V)が印加された領域802、803との回転方向の長さL2は、2*T1(sec)に中間転写ベルトB1の回転速度R(m/sec)を乗算した値となる。
Further, the sheet-to-
さて、前記紙間パッチ800、801の濃度D3`(−)を測定すると、前記現像バイアス調整手段403は、紙間パッチ800、801の形成に要した高い現像バイアスV3(V)と、当該紙間パッチパッチ800、801の濃度D3`(−)と、現像バイアスのキャリブレーションの結果と、目標画像濃度De(−)とに基づいて、印刷時の現像バイアスVe(V)を調整(補正)する。
When the density D3` (-) of the
具体的には、前記現像バイアス調整手段403は、前記高い現像バイアスV3(V)と、前記紙間パッチパッチ800、801の濃度D3`(−)と、現像バイアスのキャリブレーションの現像バイアスV1(V)〜V4(V)と、そのパッチ601、602の濃度D1(−)〜D4(−)とに基づいて、図8(B)に示すように、当該現像バイアスのキャリブレーション時に生成した近似直線700を消去して、新たな近似直線804を再生成する。そして、前記現像バイアス調整手段403は、当該再生成した近似直線804に、前記目標画像濃度De(−)を代入して、当該目標画像濃度De(−)に対応する印刷時の現像バイアスVe`(V)を新たに逆算(決定)する(図5:S110)。
Specifically, the developing
ここで、図8(B)に示すように、新たな印刷時の現像バイアスVe`(V)は、古い印刷時の現像バイアスVe(V)よりも低くなっていることが理解される。これにより、印刷実行中であっても、印刷時の現像バイアスVe`(V)を適切に調整することが可能となり、画像品質を維持することが可能となる。 Here, as shown in FIG. 8B, it is understood that the development bias Ve` (V) at the time of new printing is lower than the development bias Ve (V) at the time of old printing. Thereby, even during printing, the development bias Ve` (V) at the time of printing can be appropriately adjusted, and the image quality can be maintained.
特に、本発明では、高い現像バイアスV3(V)で紙間パッチを形成する直前に、低い現像バイアスV2(V)を印加している。これにより、現像ローラ40aの表面の残留トナーの影響が殆ど無い紙間パッチ800、801を形成することが可能となり、現像バイアスVe`(V)を精度高く調整することが可能となる。
In particular, in the present invention, the low developing bias V2 (V) is applied immediately before forming the inter-sheet patch with the high developing bias V3 (V). Accordingly, it is possible to form the
即ち、タッチダウン現像方式では、印刷における画像の濃度は、現像ローラ40aに付与されるトナー量で決定され、このトナー量は、現像ローラ40aと、当該現像ローラ40aにトナーを供給する磁気ローラ40bとの間の電位差、つまり、当該現像バイアスV(V)で決定されることになる。尚、タッチダウン現像方式とは、トナー及びキャリアを含有する二成分の現像剤を担持する磁気ローラからトナーのみを転移させることにより現像スリーブ上にトナー薄層を形成させ、静電潜像が形成された感光体の表面に、前記トナー薄層からトナーを飛翔させて静電潜像をトナー像として現像する方式のことである。
That is, in the touch-down development method, the image density in printing is determined by the amount of toner applied to the developing
ここで、画像形成装置1では、現像ローラ40aに所定のクリーニングブレードが設置されておらず、現像ローラ40aと磁気ローラ40bとのニップ領域のみで、所定の磁気ローラドクターブレード40gがトナーの引き剥がしとトナーの載せとをほぼ同時に行っている。
Here, in the
そのため、前記磁気ローラドクターブレード40gで十分に剥ぎ取られなかったトナーが磁気ローラ40bに残留した場合、その残留トナーの影響で、前記磁気ローラ40bから供給されるトナー量が変動することになる。又、現像ローラ40aと磁気ローラ40bとは、カウンターとなっている。
Therefore, when toner that has not been sufficiently removed by the magnetic
上述のように、前記現像ローラ40aに供給されるトナー量は、現像バイアスV(V)で決定されるものの、残留トナーが磁気ローラ40bを介して現像ローラ40aに存在する場合に、残留トナーの帯電量により、大きく変動する。
As described above, although the amount of toner supplied to the developing
ここで、現像ローラ40aにトナーが残留しない場合には、正規の現像バイアスV(V)に対応するトナー量が現像ローラ40aに供給されるものの、現像ローラ40aにトナーが残留する場合には、当該残留したトナーが既に所定の現像バイアスV(V)に印加された後であることから、摩擦帯電や電荷注入により、所定の帯電量を有し、現像バイアスV(V)の表面の帯電量が上昇する。すると、磁気ローラ40bから現像ローラ40aに次に供給されるトナー量は、残留したトナーの帯電量に対応するトナー量だけ減少してしまい、現像ローラ40aのトナー量が全体として減少することになる。
Here, when the toner does not remain on the developing
従って、現像ローラ40aの残留トナーにより、正確な量のトナーが現像ローラ40aに供給されずに、画像濃度の低下、画像品質の劣化を招く。
Therefore, due to the residual toner on the developing
本発明では、印刷時の現像バイアスVe`(V)の調整に使用する紙間パッチ800、801を形成する直前に、低い現像バイアスV2(V)を印加するように構成している。これにより、上述した現像ローラ40aの残留トナーの帯電量を減少させ、当該現像ローラ40aに残留するトナーを十分に剥ぎ取らせることが可能となり、紙間パッチ800、801の形成の際に、現像ローラ40aのトナー量を安定化させることが可能となる。そのため、紙間パッチ800、801の濃度も適切になり、印刷時の現像バイアスVe`(V)の正確な調整が可能となるのである。
In the present invention, a low developing bias V2 (V) is applied immediately before forming the
特に、前記紙間パッチ800、801の形成に要する現像バイアスVb(V)を、現像バイアスのキャリブレーションで使用した現像バイアスV3(V)としていることから、著しく不適合な近似直線804が生じることが無く、印刷時の現像バイアスVe`(V)の調整(補正)も精度高く行うことが可能となるのである。又、現像バイアスのキャリブレーションのうち、紙間パッチの形成に要する現像バイアスを新たに印加することをしなくても済むから、現像バイアスのキャリブレーションに要する時間を長期化せずに済む。
In particular, since the developing bias Vb (V) required for forming the
ここで、パッチを形成する直前の現像バイアスの影響を具体的に説明する。図9(A)は、4つのパッチを連続して形成する場合の現像バイアスと印加する単位時間とを示す4種類のバイアス条件である。図9(B)には、4種類のバイアス条件で形成した4つのパッチの濃度を示すグラフである。 Here, the influence of the developing bias immediately before the patch is formed will be specifically described. FIG. 9A shows four types of bias conditions indicating the development bias and the unit time to be applied when four patches are formed continuously. FIG. 9B is a graph showing the density of four patches formed under four types of bias conditions.
ここで、図9(A)に示すように、第一のバイアス条件Aは、3つのパッチの形成に対して、印刷時の現像バイアスに近い現像バイアスV5(V)=320Vを印加し、最後のパッチの形成に対して、紙間パッチの形成に要する現像バイアスV3(V)=120Vを印加する条件とする。第二のバイアス条件Bは、4つのパッチの形成に対して、紙間パッチの形成に要する現像バイアスV3(V)=120Vを印加する条件とする。第三のバイアス条件Cは、3つのパッチの形成に対して、現像バイアスのキャリブレーションにおける第二の現像バイアスV2(V)(低い現像バイアスに対応する)=80Vを印加し、最後のパッチの形成に対して、紙間パッチの形成に要する現像バイアスV3(V)=120Vを印加する条件とする。第四のバイアス条件Dは、3つのパッチの形成に対して、現像バイアスのキャリブレーションにおける最初の現像バイアスV1(V)=40Vを印加し、最後のパッチの形成に対して、紙間パッチの形成に要する現像バイアスV3(V)=120Vを印加する条件とする。 Here, as shown in FIG. 9A, in the first bias condition A, the development bias V5 (V) = 320 V close to the development bias at the time of printing is applied to the formation of the three patches, and the last In this case, the development bias V3 (V) = 120 V required for forming the inter-sheet patch is applied. The second bias condition B is a condition in which the development bias V3 (V) = 120 V required for forming the inter-sheet patch is applied to the formation of the four patches. The third bias condition C applies the second development bias V2 (V) (corresponding to a low development bias) = 80 V in the calibration of the development bias for the formation of three patches, and the last patch For the formation, it is assumed that a developing bias V3 (V) = 120 V required for forming the inter-sheet patch is applied. In the fourth bias condition D, the first development bias V1 (V) = 40 V in the development bias calibration is applied to the formation of the three patches, and the inter-sheet patch is applied to the last patch formation. A condition for applying a developing bias V3 (V) = 120 V required for formation is used.
4種類のバイアス条件A〜Dに対応するパッチの濃度を確認すると、図9(B)に示すように、第二のバイアス条件Bでは、前の3つのパッチ濃度と比較して最後のパッチの濃度の変動が殆ど無く、第三のバイアス条件Cでは、最後のパッチの濃度の変動が次に少なく、第四のバイアス条件Dでは、最後のパッチの濃度の変動が少しあった。一方、第一のバイアス条件A、つまり、通常、現像バイアスの調整を紙間パッチで実行する場合のバイアス条件では、最後のパッチの濃度の変動が著しかった。 When the density of the patch corresponding to the four types of bias conditions A to D is confirmed, as shown in FIG. 9B, in the second bias condition B, the last patch density is compared with the previous three patch densities. In the third bias condition C, the density fluctuation of the last patch was the next smallest, and in the fourth bias condition D, the density fluctuation of the last patch was little. On the other hand, in the first bias condition A, that is, the bias condition in the case where the adjustment of the development bias is normally performed with the inter-sheet patch, the density variation of the last patch was remarkable.
又、最後のパッチの形成に要する現像バイアスV3(V)が同じであっても、直前の現像バイアスV(V)が高い程、最後のパッチの濃度が低くなっている。これは、第三のパッチの形成に要する現像バイアスが高い程、現像ローラ40aの残留トナーの帯電量が増加するため、最後のパッチの形成に要する現像バイアスV3(V)が同じでも、現像ローラ40aに供給されるトナー量が減少し、感光体ドラム10へ移行するトナー量が減少してしまうからである。
Even if the development bias V3 (V) required for forming the last patch is the same, the higher the previous development bias V (V), the lower the density of the last patch. This is because, as the developing bias required for forming the third patch is higher, the charge amount of the residual toner on the developing
従って、本発明では、前記紙間パッチ800、801を形成する直前に、当該紙間パッチ800、801の形成に要する現像バイアスV3(V)よりも低い現像バイアスV2(V)を予め印加することで、上述した現像ローラ40aの残留トナーの帯電量を減少させ、当該現像ローラ40aに残留するトナーを十分に剥ぎ取らせることが可能となり、上述したパッチの濃度の変動を抑えることが可能となるのである。
Therefore, in the present invention, immediately before the formation of the
ここで、上述した現像ローラ40aの残留トナーの帯電量を確実に低下させる、言い換えると、当該現像ローラ40aに残留するトナーを十分に剥ぎ取らせるために、前記紙間パッチ800、801を形成する直前の現像バイアスV(V)を0Vとしても構わない。直前の現像バイアスV(V)を0Vとすることで、現像ローラ40aの残留トナーの帯電量をゼロに近づけることが可能となり、当該残留トナーの剥ぎ取りを確実にすることが可能となる。
Here, the
前記紙間パッチ800、801を形成する直前の現像バイアスV(V)を0Vとする場合のバイアステーブル(バイアス条件)は、例えば、以下の構成とされる。図10(A)は、現像バイアスを0Vとする現像バイアスのキャリブレーションのバイアス条件である。図10(B)は、印刷時の現像バイアスを調整する際のバイアス条件である。
A bias table (bias condition) when the developing bias V (V) immediately before the formation of the
先ず、前記キャリブレーション実行手段402が、現像バイアスのキャリブレーションを実行する際に、図10(A)に示すように、最初の現像バイアスV1(V)から四番目の最後の現像バイアスV4(V)まで段階的に現像バイアスの絶対値が高くなるように現像ローラ40aに現像バイアスV1(V)〜V4(V)を印加し、最後の現像バイアスV4(V)を印加させた直後に現像バイアスを0Vとし、0Vの直後に、紙間パッチの形成に要する現像バイアスV3(V)を印加する。この際、前記キャリブレーション実行手段402は、最初の現像バイアスV1(V)から四番目の現像バイアスV4(V)までに対応して4つのパッチを形成するとともに、前記紙間パッチの形成に要する現像バイアスV3(V)に対応して1つのパッチを形成する。そして、前記キャリブレーション実行手段402は、形成した各パッチの濃度を測定して、印刷時の現像バイアスVe(V)を決定する。この場合、前記現像バイアスのキャリブレーションに要する時間6*T1(sec)は、現像バイアスを0V、紙間パッチの形成に要する現像バイアスV3(V)とする時間2*T1(sec)だけ長くなる。
First, when the
次に、現像バイアス調整手段403は、前記紙間パッチを形成する際に、図10(B)に示すように、現像バイアスのキャリブレーションの現像バイアスのうち、0V、紙間パッチの形成に要する現像バイアスV3(V)をVa(V)、Vb(V)として印加し、前記紙間パッチの形成に要する現像バイアスV3(V)で紙間パッチを紙間に形成する。このように、前記紙間パッチを形成する直前の現像バイアスV(V)を0Vとすることで、現像ローラ40aの残留トナーの帯電量をゼロに近づけることが可能となり、当該残留トナーの剥ぎ取りを確実にすることが可能となる。その結果、前記紙間パッチの形成の際に、現像ローラ40aのトナー量を安定化させることが可能となり、印刷時の現像バイアスVe`(V)の正確な調整が可能となるのである。
Next, as shown in FIG. 10B, the developing
このように、本発明では、現像バイアスのキャリブレーションを実行して、印刷時の現像バイアスを決定するキャリブレーション実行手段402と、前記印刷時の現像バイアスVe(V)の調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションで段階的に変更した二つの現像バイアスVa(V)、Vb(V)を印加し、二つの現像バイアスのうち、高い現像バイアスVb(V)で紙間パッチを紙間に形成し、当該紙間パッチの濃度Db(−)を測定して、当該紙間パッチの形成に要した現像バイアスVb(V)と、当該紙間パッチの濃度Db(−)とを利用して、印刷時の現像バイアスVe(V)を調整する現像バイアス調整手段403とを備えることを特徴とする。 As described above, according to the present invention, the calibration execution means 402 for executing the development bias calibration to determine the development bias at the time of printing, and the adjustment of the development bias Ve (V) at the time of the printing, Two development biases Va (V) and Vb (V), which are changed stepwise by the development bias calibration, are applied, and the patch between papers is placed between the papers with the higher development bias Vb (V) of the two development biases. And the density Db (−) of the inter-paper patch is measured, and the development bias Vb (V) required for forming the inter-paper patch and the density Db (−) of the inter-paper patch are used. And a developing bias adjusting means 403 for adjusting the developing bias Ve (V) at the time of printing.
又、本発明では、現像バイアスのキャリブレーションに、所定の現像バイアスを0Vとし、その直後に、紙間パッチの形成に要する特定の現像バイアスV3(V)を印加するバイアス条件を加えて、印刷時の現像バイアスVe(V)を決定するキャリブレーション実行手段402と、前記印刷時の現像バイアスVe(V)の調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションのバイアス条件のうち、現像バイアスを0Vとし、その直後に前記特定の現像バイアスV3(V)を印加し、当該特定の現像バイアスV3(V)で紙間パッチを紙間に形成し、当該紙間パッチの濃度を測定して、当該紙間パッチの形成に要した現像バイアスV3(V)と、当該紙間パッチの濃度とを利用して、前記印刷時の現像バイアスVe(V)を調整する現像バイアス調整手段403とを備えることを特徴とする。 In the present invention, the bias condition for applying the specific developing bias V3 (V) required for forming the inter-sheet patch is added to the developing bias calibration immediately after setting the predetermined developing bias to 0 V, and printing is performed. The calibration execution means 402 for determining the development bias Ve (V) at the time of development, and the adjustment of the development bias Ve (V) at the time of printing out of the bias conditions for calibration of the development bias to 0 V Immediately thereafter, the specific development bias V3 (V) is applied, a paper gap patch is formed between the papers with the specific development bias V3 (V), the density of the paper gap patch is measured, A development bar for adjusting the development bias Ve (V) at the time of printing using the development bias V3 (V) required for forming the paper gap patch and the density of the paper gap patch. Characterized in that it comprises a astigmatism adjustment means 403.
これにより、紙間でパッチを形成しても、現像バイアスの調整を適切に実行することが可能となる。 This makes it possible to appropriately adjust the developing bias even if patches are formed between sheets.
尚、本発明では、所定の色(例えば、黒色)の現像バイアスについて説明したが、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の他の色の現像バイアスでも同様である。 In the present invention, the developing bias of a predetermined color (for example, black) has been described, but the same applies to developing biases of other colors of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C).
又、本発明の実施形態では、画像形成装置1が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、前記プログラムを画像形成装置1に読み出させ、当該画像形成装置1が前記各手段を実現する。その場合、前記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。更に、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。
In the embodiment of the present invention, the
以上のように、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、紙間でパッチを形成しても、現像バイアスの調整を適切に実行することが可能な画像形成装置及び画像形成方法として有効である。 As described above, the image forming apparatus and the image forming method according to the present invention are useful not only for complex machines but also for copying machines, printers, and the like. It is effective as an image forming apparatus and an image forming method that can be executed.
1 画像形成装置
401 制御手段
402 キャリブレーション実行手段
403 現像バイアス調整手段
DESCRIPTION OF
Claims (6)
現像バイアスを段階的に変更した複数のパッチを形成し、各パッチの濃度を測定する現像バイアスのキャリブレーションを実行して、印刷時の現像バイアスを決定するキャリブレーション実行手段と、
前記印刷時の現像バイアスの調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションで段階的に変更した二つの現像バイアスを印加し、二つの現像バイアスのうち、高い現像バイアスで特定のパッチを紙間に形成し、当該特定のパッチの濃度を測定して、当該特定のパッチの形成に要した現像バイアスと、当該特定のパッチの濃度とを利用して、前記印刷時の現像バイアスを調整する現像バイアス調整手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that performs image formation by a touch-down development method,
A calibration execution unit that forms a plurality of patches in which the development bias is changed in stages, executes calibration of the development bias to measure the density of each patch, and determines the development bias at the time of printing;
When adjusting the development bias at the time of printing, two development biases changed stepwise by the calibration of the development bias are applied, and a specific patch is placed between the two development biases with a higher development bias between the papers. A development bias that is formed, measures the density of the specific patch, and adjusts the development bias at the time of printing using the development bias required for forming the specific patch and the density of the specific patch An image forming apparatus comprising: an adjusting unit.
現像バイアスを段階的に変更した複数のパッチを形成し、各パッチの濃度を測定する現像バイアスのキャリブレーションに、所定の現像バイアスを0Vとし、その直後に、特定のパッチの形成に要する特定の現像バイアスを印加するバイアス条件を加えて、印刷時の現像バイアスを決定するキャリブレーション実行手段と、
前記印刷時の現像バイアスの調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションのバイアス条件のうち、現像バイアスを0Vとし、その直後に前記特定の現像バイアスを印加し、当該特定の現像バイアスで特定のパッチを紙間に形成し、当該特定のパッチの濃度を測定して、当該特定のパッチの形成に要した特定の現像バイアスと、当該特定のパッチの濃度とを利用して、前記印刷時の現像バイアスを調整する現像バイアス調整手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that performs image formation by a touch-down development method,
A plurality of patches whose development biases are changed in stages are formed, and a predetermined development bias is set to 0 V in the development bias calibration for measuring the density of each patch. A calibration execution means for determining a development bias at the time of printing by adding a bias condition for applying the development bias;
When adjusting the development bias at the time of printing, among the bias conditions for calibration of the development bias, the development bias is set to 0 V, and immediately after that, the specific development bias is applied. A patch is formed between the papers, the density of the specific patch is measured, and the specific development bias required for forming the specific patch and the density of the specific patch are used to perform the printing. An image forming apparatus comprising: a developing bias adjusting unit that adjusts the developing bias.
現像バイアスを段階的に変更した複数のパッチを形成し、各パッチの濃度を測定する現像バイアスのキャリブレーションを実行して、印刷時の現像バイアスを決定するステップと、
前記印刷時の現像バイアスの調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションで段階的に変更した二つの現像バイアスを印加し、二つの現像バイアスのうち、高い現像バイアスで特定のパッチを紙間に形成し、当該特定のパッチの濃度を測定して、当該特定のパッチの形成に要した現像バイアスと、当該特定のパッチの濃度とを利用して、前記印刷時の現像バイアスを調整するステップと
を備えることを特徴とする画像形成方法。 An image forming method of an image forming apparatus that executes image formation by a touch-down development method,
Forming a plurality of patches with development biases changed in stages, performing development bias calibration to measure the density of each patch, and determining development bias at the time of printing;
When adjusting the development bias at the time of printing, two development biases changed stepwise by the calibration of the development bias are applied, and a specific patch is placed between the two development biases with a higher development bias between the papers. Forming, measuring the density of the specific patch, and using the development bias required to form the specific patch and the density of the specific patch to adjust the development bias at the time of printing; An image forming method comprising:
現像バイアスを段階的に変更した複数のパッチを形成し、各パッチの濃度を測定する現像バイアスのキャリブレーションに、所定の現像バイアスを0Vとし、その直後に、特定のパッチの形成に要する特定の現像バイアスを印加するバイアス条件を加えて、印刷時の現像バイアスを決定するステップと、
前記印刷時の現像バイアスの調整の際に、前記現像バイアスのキャリブレーションのバイアス条件のうち、現像バイアスを0Vとし、その直後に前記特定の現像バイアスを印加し、当該特定の現像バイアスで特定のパッチを紙間に形成し、当該特定のパッチの濃度を測定して、当該特定のパッチの形成に要した特定の現像バイアスと、当該特定のパッチの濃度とを利用して、前記印刷時の現像バイアスを調整するステップと
を備えることを特徴とする画像形成方法。 An image forming method of an image forming apparatus that executes image formation by a touch-down development method,
A plurality of patches whose development biases are changed in stages are formed, and a predetermined development bias is set to 0 V in the development bias calibration for measuring the density of each patch. Adding a bias condition for applying a development bias to determine a development bias at the time of printing;
When adjusting the development bias at the time of printing, among the bias conditions for calibration of the development bias, the development bias is set to 0 V, and immediately after that, the specific development bias is applied. A patch is formed between the sheets, the density of the specific patch is measured, and the specific development bias required for forming the specific patch and the density of the specific patch are used to perform the printing. An image forming method comprising: adjusting a developing bias.
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