JP6068270B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、画像データに基づいて像担持体に形成したトナー像を記録媒体へ転写する画像形成処理を行う画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that performs an image forming process for transferring a toner image formed on an image carrier to a recording medium based on image data.
画像形成装置の中には、感光体の周面を帯電器によって所定電位に帯電させ、画像データに基づいて静電潜像を形成した後にトナーを供給することで、感光体にトナー像を形成し、トナー像を記録媒体へ転写するものがある。このような画像形成装置では、湿度や放置時間等の環境によって、感光体に担持されたトナー像内での帯電電位のばらつきが生じることがある。帯電電位が低い箇所では感光体からトナーが飛散、落下しやすい。このため、帯電器の放電電極にトナーが付着し、放電電極が汚染されることがある。 In the image forming apparatus, the peripheral surface of the photoconductor is charged to a predetermined potential by a charger, and after forming an electrostatic latent image based on image data, toner is supplied to form a toner image on the photoconductor. However, there are some which transfer a toner image to a recording medium. In such an image forming apparatus, variation in charging potential in the toner image carried on the photosensitive member may occur depending on the environment such as humidity and leaving time. At locations where the charging potential is low, the toner tends to scatter and fall from the photoreceptor. For this reason, toner may adhere to the discharge electrode of the charger and the discharge electrode may be contaminated.
また、複数の感光体に形成したトナー像を中間転写体上に1つに重ね合わせるように順次に一次転写し、中間転写体から記録媒体へ二次転写する中間転写方式の画像形成装置では、トナー像内において複数層に重ね合わされた部分の帯電電位は1層の部分の帯電電位よりも高くなることから、中間転写体に担持されたトナー像内での帯電電位のばらつきが生じやすい。このため、このような画像形成装置では、中間転写体に担持されたトナー像内のトナーの電位を均一にして二次転写性能を高めるために、一次転写位置と二次転写位置との間に転写前帯電器を備えることが好ましいが、中間転写体から転写前帯電器へトナーが飛散、落下して、転写前帯電器の放電電極が汚染されることがある。 In addition, in an intermediate transfer type image forming apparatus in which toner images formed on a plurality of photoconductors are primary transferred sequentially so as to be superimposed on an intermediate transfer member, and then secondarily transferred from the intermediate transfer member to a recording medium. In the toner image, the charged potential of the portion superimposed on the plurality of layers becomes higher than the charged potential of the portion of one layer, and therefore, the charged potential varies easily in the toner image carried on the intermediate transfer member. For this reason, in such an image forming apparatus, in order to improve the secondary transfer performance by making the potential of the toner in the toner image carried on the intermediate transfer member uniform, it is between the primary transfer position and the secondary transfer position. Although it is preferable to include a pre-transfer charger, toner may be scattered and dropped from the intermediate transfer member to the pre-transfer charger, and the discharge electrode of the pre-transfer charger may be contaminated.
放電電極が汚染されると、記録媒体に形成される画像の画質が低下する。 When the discharge electrode is contaminated, the image quality of the image formed on the recording medium is degraded.
そこで、転写前帯電器を備え、画像データから検出した画像密度情報に基づいて清掃部による清掃タイミングを制御する画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, an image forming apparatus that includes a pre-transfer charger and controls the cleaning timing by a cleaning unit based on image density information detected from image data is known (for example, see Patent Document 1).
しかし、帯電器や転写前帯電器といった帯電部の放電電極へのトナー付着量は、画像密度だけで決定されるのではなく、放電電極への落下前にトナーを担持している感光体や中間転写体といった像担持体におけるトナーの帯電電位にも影響される。放電電極の汚染度合を精度良く検出できないと、放電電極の清掃頻度を適切に調整することができない。放電電極の清掃頻度が低過ぎると画質が低下し、放電電極の清掃頻度が高過ぎると放電電極を清掃する必要がないにも関わらず清掃動作を行うという無駄が生じる。 However, the amount of toner adhering to the discharge electrode of the charging unit, such as a charger or a pre-transfer charger, is not determined only by the image density, but also a photosensitive member or a toner carrying the toner before dropping to the discharge electrode. It is also affected by the charging potential of the toner on the image carrier such as a transfer member. If the degree of contamination of the discharge electrode cannot be detected accurately, the cleaning frequency of the discharge electrode cannot be adjusted appropriately. If the frequency of cleaning the discharge electrode is too low, the image quality is degraded, and if the frequency of cleaning the discharge electrode is too high, there is a waste of performing a cleaning operation even though it is not necessary to clean the discharge electrode.
この発明の目的は、トナーの付着による放電電極の汚染度合を高精度に検出することで放電電極の清掃頻度を適正化できる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of optimizing the frequency of cleaning the discharge electrodes by detecting the degree of contamination of the discharge electrodes due to toner adhesion with high accuracy.
この発明の画像形成装置は、画像データに基づいて像担持体に形成したトナー像を記録媒体へ転写する画像形成処理を行う。画像形成装置は、帯電部、清掃部、画像密度検出部、トナー量検出部、調整部、及び制御部を備える。帯電部は、放電電極を有する。清掃部は、放電電極を清掃する。画像密度検出部は、画像データに基づいて画像密度情報を取得する。トナー量検出部は、像担持体に付着した単位面積当たりのトナー量を検出する。調整部は、トナー量検出部が検出したトナー量に基づいて画像形成条件を調整する。制御部は、画像密度検出部が検出した画像密度情報及び調整部が調整した画像形成条件に基づいて清掃部による清掃頻度を制御する。 The image forming apparatus of the present invention performs an image forming process for transferring a toner image formed on an image carrier to a recording medium based on image data. The image forming apparatus includes a charging unit, a cleaning unit, an image density detection unit, a toner amount detection unit, an adjustment unit, and a control unit. The charging unit has a discharge electrode. The cleaning unit cleans the discharge electrode. The image density detection unit acquires image density information based on the image data. The toner amount detection unit detects the amount of toner per unit area attached to the image carrier. The adjustment unit adjusts the image forming condition based on the toner amount detected by the toner amount detection unit. The control unit controls the cleaning frequency by the cleaning unit based on the image density information detected by the image density detection unit and the image forming conditions adjusted by the adjustment unit.
この構成では、像担持体に付着した単位面積当たりのトナー量に基づいて、像担持体におけるトナーの状態が判定され、この判定結果に基づいて画像形成条件が調整される。このため、調整部によって調整された画像形成条件に基づいて像担持体におけるトナーの状態を判定することができ、これによって帯電部の放電電極へのトナー付着量を判定することができる。また、画像密度が高い場合の方が低い場合よりも像担持体から帯電部の放電電極へトナーが落下しやすい。よって、画像密度情報及び調整部が調整した画像形成条件の両方に基づいて判定することで、トナーの付着による放電電極の汚染度合を高精度に検出することができる。 In this configuration, the state of the toner on the image carrier is determined based on the amount of toner per unit area attached to the image carrier, and the image forming conditions are adjusted based on the determination result. Therefore, it is possible to determine the toner state on the image carrier based on the image forming conditions adjusted by the adjustment unit, and thereby to determine the toner adhesion amount to the discharge electrode of the charging unit. Further, the toner is more likely to fall from the image carrier to the discharge electrode of the charging unit when the image density is high than when the image density is low. Therefore, by determining based on both the image density information and the image forming conditions adjusted by the adjustment unit, it is possible to detect the contamination degree of the discharge electrode due to toner adhesion with high accuracy.
上述の構成において、制御部は、画像密度情報に基づいて画像密度レベル値を取得し、画像密度レベル値の積算値が予め設定された閾値以上になった場合、清掃頻度を高めるように構成することができる。 In the above configuration, the control unit acquires the image density level value based on the image density information, and is configured to increase the cleaning frequency when the integrated value of the image density level value is equal to or greater than a preset threshold value. be able to.
この構成では、画像形成処理が繰り返されると画像密度レベル値が上昇していき、放電電極の汚染度合が高まると考えられる。このため、画像密度レベル値の積算値が閾値以上になった場合に清掃頻度を高めることで、画質の低下や清掃動作の無駄を抑制することができる。 In this configuration, it is considered that when the image forming process is repeated, the image density level value increases and the degree of contamination of the discharge electrode increases. For this reason, when the integrated value of the image density level values is equal to or greater than the threshold value, the cleaning frequency is increased, so that deterioration in image quality and waste of the cleaning operation can be suppressed.
また、画像形成条件は、現像バイアス電圧値であり、制御部は、調整部による調整後の現像バイアス電圧値が予め設定された閾値以下である場合、清掃頻度を高めるように構成することができる。 Further, the image forming condition is a developing bias voltage value, and the control unit can be configured to increase the cleaning frequency when the developing bias voltage value adjusted by the adjusting unit is equal to or less than a preset threshold value. .
この構成では、トナー像に現像するためのトナーの帯電量が湿気や放置による放電等によって低下している場合、現像時にトナーが飛翔しやすくなり像担持体への付着量が高くなって画像濃度が高くなるので、トナーの過剰な飛翔を抑える必要がある。このため、調整部による調整が実行されると、現像バイアス電圧値は絶対値が小さくなるように調整される。このような場合、像担持体に担持されたトナーの帯電量は比較的低く、飛散、落下が発生しやすい。このため、帯電部の放電電極のトナーによる汚染が発生しやすい。よって、調整部による調整後の現像バイアス電圧値が閾値以下である場合は清掃頻度を高めることで、画質の低下を抑制することができる。 In this configuration, when the charge amount of the toner for developing the toner image is reduced due to moisture or discharge due to leaving, the toner tends to fly during development, and the amount of adhesion to the image carrier increases and the image density increases. Therefore, it is necessary to suppress excessive flying of the toner. For this reason, when the adjustment by the adjustment unit is executed, the developing bias voltage value is adjusted so that the absolute value becomes smaller. In such a case, the amount of charge of the toner carried on the image carrier is relatively low, and scattering and dropping are likely to occur. For this reason, contamination of the discharge electrode of the charging unit with toner is likely to occur. Therefore, when the development bias voltage value after adjustment by the adjustment unit is equal to or less than the threshold value, it is possible to suppress deterioration in image quality by increasing the cleaning frequency.
さらに、調整部は、画像形成処理に先だって像担持体に形成される所定の基準トナー画像のトナー量に基づいて画像形成条件を調整するように構成することができる。 Further, the adjustment unit can be configured to adjust the image forming condition based on the toner amount of a predetermined reference toner image formed on the image carrier prior to the image forming process.
この構成では、画像形成条件の調整を所定の基準トナー画像に基づいて行うことで、より正確に調整することができる。また、調整部による調整を画像形成処理に先だって行うことで、画像形成処理の1枚目から高画質の画像を形成することができる。 In this configuration, the image forming condition can be adjusted more accurately by performing adjustment based on a predetermined reference toner image. Further, by performing the adjustment by the adjustment unit prior to the image forming process, a high-quality image can be formed from the first image forming process.
また、画像データに基づいて感光体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、中間転写体から記録媒体へ二次転写する画像形成装置であって、帯電部は、一次転写位置と二次転写位置との間に配置される転写前帯電器であるように構成することができる。 An image forming apparatus that primarily transfers a toner image formed on a photoconductor on the basis of image data to an intermediate transfer member, and secondarily transfers the toner image from the intermediate transfer member to a recording medium. It can be configured to be a pre-transfer charger arranged between the next transfer position.
この構成では、中間転写体上にトナー像が複数層に重ね合わされた場合に、重ね合わされた層の厚さの違いによってトナー像内における帯電電位のばらつきが生じやすく、このばらつきが転写前帯電器によって均一化される。しかし、転写前帯電器の対向位置まで搬送されてくるトナーの帯電電位にはばらつきがあるので、転写前帯電器にトナーが落下しやすい。そこで、上述のように画像密度情報及び調整部が調整した画像形成条件に基づいて清掃頻度を制御することで清掃頻度が適正化され、画質の低下や清掃動作の無駄を抑制することができる。 In this configuration, when a toner image is superimposed on a plurality of layers on the intermediate transfer member, a variation in charging potential tends to occur in the toner image due to a difference in the thickness of the superimposed layers. It is made uniform by. However, since the charged potential of the toner conveyed to the position opposite to the pre-transfer charger varies, the toner is likely to fall on the pre-transfer charger. Therefore, by controlling the cleaning frequency based on the image density information and the image forming conditions adjusted by the adjustment unit as described above, the cleaning frequency is optimized, and deterioration in image quality and waste of the cleaning operation can be suppressed.
この発明によれば、トナーの付着による放電電極の汚染度合を高精度に検出することで放電電極の清掃頻度を適正化することができる。 According to this invention, the cleaning frequency of the discharge electrode can be optimized by detecting the degree of contamination of the discharge electrode due to toner adhesion with high accuracy.
図1に示すように、この発明の第一の実施形態に係る画像形成装置100は、装置本体110、及び自動原稿搬送装置(ADF:Automatic Document Feeder)120を備えている。画像形成装置100は、原稿から生成した画像データ又は外部から入力した画像データに基づいて、用紙に多色又は単色の画像を形成する。用紙は、記録媒体の一例である。記録媒体として、用紙の他に、印画紙、OHPフィルム等が挙げられる。
As shown in FIG. 1, the
ADF120は、装置本体110の上に配置されている。
The ADF 120 is disposed on the apparatus
装置本体110は、画像読取部130、画像形成部140、及び給紙部150を備えている。
The apparatus
画像読取部130は、装置本体110の上部に配置され、固定原稿読取モード時に、固定配置された原稿の画像を読み取って画像データを生成し、搬送原稿読取モード時に、ADF120によって1枚ずつ搬送中の原稿の画像を読み取って画像データを生成する。
The
画像形成部140は、光走査装置3、4個の画像形成ステーション30A,30B,30C,30D、中間転写ユニット40、二次転写ユニット50、及び定着装置70を備え、用紙に電子写真方式の画像形成処理を行う。
The
中間転写ユニット40は、中間転写ベルト41、駆動ローラ42、従動ローラ43、テンションローラ44、中間転写ベルト用クリーニング装置45、転写前帯電器46、及び対向ローラ47を有している。中間転写ベルト41は、中間転写体であり、駆動ローラ42、従動ローラ43、及びテンションローラ44によって張架されてループ状の移動経路を形成している。
The
画像形成部140は、ブラック、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の3原色であるシアン、マゼンタ及びイエローの4色の各色相のトナー像(現像剤像)を、画像形成ステーション30A〜30Dにおいて形成する。画像形成ステーション30A〜30Dは、中間転写ベルト41の移動経路に沿って一列に配置されている。画像形成ステーション30B〜30Dは、画像形成ステーション30Aと実質的に同様に構成されている。
The
ブラックの画像形成ステーション30Aは、感光体ドラム1A、帯電器2A、現像ユニット4A、一次転写ローラ5A、及びクリーニングユニット6Aを備えている。
The black
感光体ドラム1Aは、駆動力を伝達されることで所定方向に回転する。帯電器2Aは、感光体ドラム1Aの周面を所定の電位に帯電させる。
The photosensitive drum 1A is rotated in a predetermined direction by receiving a driving force. The
光走査装置3は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザ光のそれぞれによって、画像形成ステーション30A〜30Dのそれぞれの感光体ドラム1A,1B,1C,1Dの周面を露光する。感光体ドラム1A〜1Dの周面には、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データに基づく静電潜像がそれぞれ形成される。
The optical scanning device 3 rotates the circumference of each of the photosensitive drums 1A, 1B, 1C, and 1D of the
現像ユニット4Aは、感光体ドラム1Aの周面に、画像形成ステーション30Aの色相であるブラックのトナー(現像剤)を供給し、静電潜像をトナー像に顕像化する。同様に、画像形成ステーション30B〜30Dのそれぞれの現像ユニット4B,4C,4Dは、感光体ドラム1B〜1Dの周面に、それぞれの色相のトナーを供給する。
The developing
中間転写ベルト41の外周面は、感光体ドラム1A〜1Dの周面に順に対向する。中間転写ベルト41を挟んで感光体ドラム1Aに対向する位置に、一次転写ローラ5Aが配置されている。中間転写ベルト41と感光体ドラム1A〜1Dとが互いに対向する位置のそれぞれが、一次転写位置である。
The outer peripheral surface of the
一次転写ローラ5Aには、トナーの帯電極性(例えば、マイナス)と逆極性(例えば、プラス)の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。画像形成ステーション30B〜30Dにおいても同様である。これによって、感光体ドラム1A〜1Dのそれぞれの周面に形成された各色相のトナー像が中間転写ベルト41の外周面に順次重ね合わせて一次転写され、中間転写ベルト41の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
To the
但し、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの色相の一部のみの画像データが入力された場合は、4個の感光体ドラム1A〜1Dのうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われ、一部の色相のトナー像のみが中間転写ベルト41の外周面に一次転写される。
However, when image data of only a part of the hues of black, cyan, magenta, and yellow is input, only a part corresponding to the hue of the input image data among the four photosensitive drums 1A to 1D. Then, an electrostatic latent image and a toner image are formed, and only a partial toner image is primarily transferred onto the outer peripheral surface of the
クリーニングユニット6Aは、現像及び一次転写の後に感光体ドラム1Aの周面に残留したトナーを回収する。
The
一次転写位置のそれぞれにおいて中間転写ベルト41の外周面に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト41の回転によって、中間転写ベルト41と、二次転写ユニット50に備えられた二次転写ローラ51と、の対向位置である二次転写位置へ向けて搬送される。
The toner image primarily transferred to the outer peripheral surface of the
転写前帯電器46及び対向ローラ47は、中間転写ベルト41のループ状の移動経路のうち下側の移動経路に沿う位置であって、中間転写ベルト41の移動方向において、4個の一次転写位置のうち最も下流側の一次転写位置と、二次転写位置との間に配置されている。この第一の実施形態では、転写前帯電器46は、この発明の帯電部に相当する。
The
転写前帯電器46は、中間転写ベルト41の外周面側即ち下側に配置され、対向ローラ47は内周面側即ち上側に配置され、転写前帯電器46と対向ローラ47とは中間転写ベルトを挟んで互いに対向している。
The
転写前帯電器46は、中間転写ベルト41に担持されているトナー像のトナーに対して、二次転写に先だって、トナーの帯電極性(例えば、マイナス)と同極性の電荷を印加する。これによって、中間転写ベルト41に担持されたトナーにトナー像内における帯電電位のばらつきがあった場合でも、この帯電電位のばらつきが均一化され、二次転写性能が高められる。
The
給紙部150は、給紙カセット151、手差しトレイ152、及び用紙搬送路61を備えている。給紙カセット151又は手差しトレイ152のいずれかから選択的に用紙が用紙搬送路61へ1枚ずつ供給される。
The
用紙搬送路61は、給紙カセット151及び手差しトレイ152のそれぞれから二次転写位置及び定着装置70を経由して排紙トレイ62へ至るように形成されている。
The
二次転写ローラ51は、中間転写ベルト41を挟んで駆動ローラ42に所定のニップ圧で圧接している。
The
給紙部150から給紙された用紙が二次転写位置を経由する際に、二次転写ローラ51に、トナーの帯電極性(例えば、マイナス)と逆極性(例えば、プラス)の二次転写バイアスが定電圧制御によって印加され、これによって、中間転写ベルト41の外周面に担持されたトナー像が、用紙に二次転写される。
When the sheet fed from the
トナー像が用紙に転写された後の中間転写ベルト41上に残留したトナーは、中間転写ベルト用クリーニング装置45によって回収される。
The toner remaining on the
トナー像が転写された用紙は、定着装置70へ導かれる。定着装置70は、加熱ローラ71及び加圧ローラ72を備え、加熱ローラ71と加圧ローラ72との間を通過する用紙を加熱及び加圧することで、用紙にトナー像を定着させる。トナー像が定着した用紙は、トナー像が定着した面を下にして排紙トレイ62上へ排出される。
The sheet on which the toner image is transferred is guided to the fixing
図2に示すように、転写前帯電器46は、筐体81、コロナワイヤ82、清掃部材83、ホーム位置検出センサ84、エンコーダ85、モータ86、ウォームギア87、及び駆動側軸継手88を備えている。清掃部材83、ホーム位置検出センサ84、エンコーダ85、モータ86、ウォームギア87、及び駆動側軸継手88は、コロナワイヤ82を清掃する清掃部を構成している。なお、コロナワイヤ52は放電電極の一例である。放電電極の他の例として、針状電極や沿面電極等の長尺状の電極が挙げられる。
As shown in FIG. 2, the
筐体81は、上面に開放面811を有する直方体形状を呈している。筐体81は、長手方向が中間転写ベルト41の幅方向に一致し、開放面811が中間転写ベルト41の外周面に対向するように、配置されている。コロナワイヤ82は、筐体81内に長手方向に張架されている。コロナワイヤ82は、タングステンワイヤに金メッキが施された放電ワイヤである。コロナワイヤ82には、直流電源が接続されており、3.5〜8kVの電圧が印加される。
The
清掃部材83は、搬送スクリュ831、清掃パッド832、及び受動側軸継手833を含む。搬送スクリュ831は、筐体81に回転自在に支持されている。
The cleaning
搬送スクリュ831は、螺旋状の溝部を有する棒体であり、コロナワイヤ82に対して平行に配置されている。清掃パッド832は、搬送スクリュ831を軸とする回転を規制された状態で搬送スクリュ831の長手方向に移動自在に構成されている。清掃パッド832は、搬送スクリュ831の溝部に噛み合う突起部を有し、搬送スクリュ831の回転にともなって、搬送スクリュ831の長手方向に移動する。清掃パッド832は、移動時に、コロナワイヤ82の表面を清掃する。
The
受動側軸継手533は、搬送スクリュ531の一端部に取り付けられている。駆動側軸継手88は、受動側軸継手533に連結されている。モータ86は、正回転及び逆回転の両方向に回転可能である。
The passive side shaft coupling 533 is attached to one end portion of the conveying screw 531. The drive side shaft joint 88 is connected to the passive side shaft joint 533. The
ウォームギア87は、ウォーム871及びウォームホイル872を含む。ウォーム871は、モータ86から供給された回転力を減速してウォームホイル872へ伝達する。ウォームホイル872は、回転軸の向きを90度変更して、回転力を駆動側軸継手88へ伝達する。
The
コロナワイヤ82の両端の近傍に、ホーム位置P1及びリターン位置P2が設定されている。ホーム位置検出センサ84は、ホーム位置P1に配置され、清掃パッド832がホーム位置P1に位置することを検出する。エンコーダ85は、リニアコンコーダであり、清掃パッド832のホーム位置P1からの移動距離を計測する。
In the vicinity of both ends of the
清掃パッド832は、非清掃時にはホーム位置P1に位置し、清掃時にホーム位置P1とリターン位置P2との間を所定回数往復する。
The
図3に示すように、画像形成装置100は、制御部10、操作部11、画像密度検出部12、トナー量検出センサ13、及び調整部14をさらに備えている。
As illustrated in FIG. 3, the
操作部11は、表示部及び入力操作部を有し、画像形成処理に関する各種設定や画像形成処理の開始指示等の入力操作を受け付ける。
The
画像密度検出部12は、画像データに基づいて画像密度情報を取得し、制御部10へ出力する。
The image
トナー量検出センサ13は、中間転写ベルト41上に形成された所定のパッチ画像の単位面積当たりのトナー量を検出し、制御部10へ出力する。この第一の実施形態では、トナー量検出センサ13として、反射型光センサが用いられている。一例として、パッチ画像は、印刷ジョブと印刷ジョブとの間に形成される。パッチ画像は、基準トナー画像である。この第一の実施形態では、中間転写ベルト41が像担持体である。
The toner
調整部14は、常に一定の画質が得られるようにするために、画像形成装置10が設置された環境、経時的な材質変化などに対応するように、各画像形成ステーション30A〜30Dの帯電器2Aによる帯電電位、転写前帯電器46による帯電電位、光走査装置3による露光量、現像ユニット4A〜4Dにおける現像バイアス電圧値など各種の画像形成条件を調整する、所謂プロセスコントロールを実行する。
In order to always obtain a constant image quality, the adjusting
調整部14は、プロセスコントロールの実行時に、トナー量検出センサ13が検出したトナー量に基づいて現像ユニット4A〜4Dにおける現像バイアス電圧値を調整する。
The
湿気や放置等による放電で現像ユニット4A〜4D内におけるトナーの帯電量が低下している場合、現像時にトナーが飛翔しやすくなり、感光体ドラム1A〜1Dへの付着量が多くなって画像濃度が高くなるので、中間転写ベルト41における画像濃度も高くなる。このため、トナーの過剰な飛翔を抑える必要がある。よって、この場合、調整部14によるプロセスコントロールが実行されると、現像バイアス電圧値は、絶対値が小さくなるように調整される。例えば、基準値が−500Vである場合に、−200Vへ変更される。なお、このような場合は、中間転写ベルト41に担持されるトナーの帯電量は比較的低く、トナーの飛散、落下が発生しやすい。このため、転写前帯電器46の汚染が発生しやすい。
When the charge amount of the toner in the developing
一方、現像ユニット4A〜4D内におけるトナーの帯電量が高い場合、現像時にトナーが飛翔しにくく、感光体ドラム1A〜1Dへの付着量が少なくなって画像濃度が低くなるので、中間転写ベルト41における画像濃度も低くなる。このため、トナーの飛翔性を促進する必要がある。よって、この場合、調整部14によるプロセスコントロールが実行されると、現像バイアス電圧値は、絶対値が大きくなるように調整される。例えば、基準値が−500Vである場合に、−700Vへ変更される。なお、このような場合は、中間転写ベルト41に担持されるトナーの帯電量は比較的高く、飛散、落下が発生しにくい。このため、転写前帯電器46の汚染が少ない。
On the other hand, when the charge amount of the toner in the developing
制御部10は、画像形成装置100の各機器を統括的に制御する。
The
図4に示すように、制御部10は、画像データが入力すると(S1)、画像データに基づいて画像密度情報を取得する(S2)。制御部10は、画像密度情報に基づいて画像密度レベル値を取得する。一例として、画像密度レベル値は、文字部、細線部、ベタ画像部の各濃度を重み付けすることで算出される。
As shown in FIG. 4, when image data is input (S1), the
制御部10は、1回毎の画像形成処理についての画像密度レベル値を記憶し、画像密度レベル値の積算値A1が、画像密度レベル値の予め設定された基準値(閾値)A0以上であるか否かを判定する(S3)。
The
制御部10は、積算値A1が基準値A0以上であると判定した場合、プロセスコントロールを実行したことによる調整後の現像バイアス電圧値V1が、現像バイアス電圧値の予め設定された基準値(閾値)V0以下であるか否かをさらに判定する(S4)。現像バイアス電圧値V1及び基準値V0は、絶対値である。
When the
制御部10は、画像密度レベル値の積算値A1が基準値A0以上でありかつ現像バイアス電圧値V1が基準値V0以下であると判定した場合、転写前帯電器46の清掃頻度を所定の高レベルに設定する(S5)。
When the
制御棒10は、転写前帯電器46の清掃を実行すると、画像密度レベル値の積算値A1を初期値0に戻す。
When the
一例として、清掃頻度は、前回の清掃実行時から次回の清掃実行時までの間に行われる画像形成処理回数で表される。この第一の実施形態では、清掃頻度が低から中、又は中から高へと、高くなる方向へ変更された場合であって、変更時に変更後の画像形成処理回数を超えていた場合は、清掃が即座に実行される。 As an example, the cleaning frequency is represented by the number of image forming processes performed between the previous cleaning execution time and the next cleaning execution time. In the first embodiment, when the frequency of cleaning is changed from low to medium, or from medium to high, in the increasing direction, and when the number of image forming processes after the change is exceeded at the time of change, Cleaning is performed immediately.
画像密度が高い場合は、中間転写ベルト41から転写前帯電器46へトナーの飛散、落下が発生しやすい。また、プロセスコントロールを実行したことによる調整後の現像バイアス電圧値V1が小さい場合は、上述のように、中間転写ベルト41に担持されるトナーの帯電量は比較的低く、トナーの飛散、落下が発生しやすく、転写前帯電器46のコロナワイヤ82の汚染が発生しやすい。よって、清掃頻度を高めることで、画質の低下を抑制できる。
When the image density is high, toner scattering and dropping from the
制御部10は、画像密度レベル値の積算値A1が基準値A0以上でありかつ現像バイアス電圧値V1が基準値V0を超える値であると判定した場合、転写前帯電器46の清掃頻度を所定の中レベルに設定する(S6)。
When the
画像密度が高い場合は、中間転写ベルト41から転写前帯電器46へトナーの飛散、落下が発生しやすい。一方、プロセスコントロールを実行したことによる調整後の現像バイアス電圧値V1が高い場合は、上述のように、中間転写ベルト41に担持されるトナーの帯電量は比較的高く、トナーの飛散、落下が発生しにくい。よって、清掃頻度を中レベルに設定することで、清掃頻度が適正化される。
When the image density is high, toner scattering and dropping from the
制御部10は、S3において画像密度レベル値の積算値A1が基準値A0未満であると判定した場合、現像バイアス電圧値V1が基準値V0以下であるか否かをさらに判定する(S7)。
When determining in S3 that the integrated value A1 of the image density level values is less than the reference value A0, the
制御部10は、画像密度レベル値の積算値A1が基準値A0未満でありかつ現像バイアス電圧値V1が基準値V0以下であると判定した場合、転写前帯電器46の清掃頻度を所定の中レベルに設定する(S6)。
When determining that the integrated value A1 of the image density level values is less than the reference value A0 and the development bias voltage value V1 is less than or equal to the reference value V0, the
画像密度が低い場合は、中間転写ベルト41から転写前帯電器46へトナーの飛散、落下が発生しにくい。一方、プロセスコントロールを実行したことによる調整後の現像バイアス電圧値V1が小さい場合は、上述のように、中間転写ベルト41に担持されるトナーの帯電量は比較的低く、トナーの飛散、落下が発生しやすい。よって、清掃頻度を中レベルに設定することで、清掃頻度が適正化される。
When the image density is low, toner scattering and dropping from the
制御部10は、画像密度レベル値の積算値A1が基準値A0未満でありかつ現像バイアス電圧値V1が基準値V0を超える値であると判定した場合、転写前帯電器46の清掃頻度を所定の低レベルに設定する(S8)。
When the
画像密度が低い場合は、中間転写ベルト41から転写前帯電器46へトナーの飛散、落下が発生しにくい。また、プロセスコントロールを実行したことによる調整後の現像バイアス電圧値V1が高い場合は、上述のように、中間転写ベルト41に担持されるトナーの帯電量は比較的高く、トナーの飛散、落下が発生しにくく、転写前帯電器46のコロナワイヤ82の汚染が少ない。よって、清掃頻度を低レベルに設定することで、コロナワイヤ82を清掃する必要がないにも関わらず清掃動作を行うという無駄を抑制することができる。
When the image density is low, toner scattering and dropping from the
このように、画像形成装置10によれば、画像密度情報及び調整部14による調整後の現像バイアス電圧値V1の両方に基づいて判定することで、トナーの付着によるコロナワイヤ82の汚染度合を高精度に検出することができる。したがって、コロナワイヤ82の清掃頻度を適正化することができ、画質の低下や清掃動作の無駄を抑制することができる。
As described above, according to the
特に、中間転写方式の画像形成装置10では、中間転写体41上にトナー像が複数層に重ね合わされた場合に、重ね合わされた層の厚さの違いによってトナー像内における帯電電位のばらつきが生じやすく、このばらつきが転写前帯電器46によって均一化される。しかし、転写前帯電器46の対向位置まで搬送されてくるトナーの帯電電位にはばらつきがあるので、転写前帯電器46にトナーが落下しやすい。そこで、上述のように画像密度情報及び調整部による調整後の現像バイアス電圧値V1に基づいて清掃頻度を制御することで清掃頻度が適正化され、画質の低下や清掃動作の無駄を抑制することができる。
In particular, in the intermediate transfer type
また、現像バイアス電圧値の調整を所定のパッチ画像に基づいて行うことで、より正確に調整することができる。また、調整部14による調整を画像形成処理に先だって行うことで、画像形成処理の1枚目から高画質の画像を形成することができる。
In addition, the development bias voltage value can be adjusted more accurately by adjusting the development bias voltage value based on a predetermined patch image. Further, by performing the adjustment by the
なお、基準値A0及び基準値V0の少なくともいずれか一方を複数設定し、清掃頻度を4段階以上に設定することもできる。 It is also possible to set at least one of the reference value A0 and the reference value V0 and set the cleaning frequency to four or more levels.
また、上述の第一の実施形態では、中間転写ベルト41に形成されたパッチ画像に基づいて転写前帯電器46の清掃頻度を調整する構成について説明したが、第二の実施形態として各画像形成ステーション30A〜30Dの帯電器2Aを清掃するように清掃部を構成し、感光体ドラム1A〜1Dに形成されたパッチ画像に基づいて各画像形成ステーション30A〜30Dの帯電器2Aの清掃頻度を制御するように構成することもできる。この場合は、感光体ドラム1A〜1Dが、この発明の像担持体に相当する。
In the first embodiment described above, the configuration for adjusting the cleaning frequency of the
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
1A〜1D 感光体ドラム
2A 帯電器
10 制御部
12 画像密度検出部
13 トナー量検出センサ(トナー量検出部)
14 調整部
41 中間転写ベルト(像担持体)
46 転写前帯電器(帯電部)
83 清掃部材
84 ホーム位置検出センサ
85 エンコーダ
86 モータ
87 ウォームギア
88 駆動側軸継手
1A to
14
46 Pre-transfer charger (charger)
83
Claims (4)
放電電極を有する帯電部と、
前記放電電極を清掃する清掃部と、
画像データに基づいて画像密度情報を取得する画像密度検出部と、
前記像担持体に付着した単位面積当たりのトナー量を検出するトナー量検出部と、
前記トナー量検出部が検出したトナー量に基づいて画像形成条件を調整する調整部と、
前記画像密度検出部が検出した画像密度情報及び前記調整部が調整した画像形成条件に基づいて前記清掃部による清掃頻度を制御する制御部と、を備え、
前記帯電部は、一次転写位置と二次転写位置との間に配置される転写前帯電器である画像形成装置。 An image forming apparatus that primarily transfers a toner image formed on a photoconductor based on image data to an intermediate transfer body and secondary transfer from the intermediate transfer body to a recording medium,
A charging unit having a discharge electrode;
A cleaning unit for cleaning the discharge electrode;
An image density detector for acquiring image density information based on the image data;
A toner amount detection unit for detecting a toner amount per unit area attached to the image carrier;
An adjustment unit that adjusts image forming conditions based on the toner amount detected by the toner amount detection unit;
A control unit that controls the frequency of cleaning by the cleaning unit based on the image density information detected by the image density detection unit and the image forming conditions adjusted by the adjustment unit;
The image forming apparatus , wherein the charging unit is a pre-transfer charger disposed between a primary transfer position and a secondary transfer position .
前記制御部は、前記調整部による調整後の現像バイアス電圧値が予め設定された閾値以下である場合、前記清掃頻度を高める、請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The image forming condition is a developing bias voltage value,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit increases the cleaning frequency when a developing bias voltage value after adjustment by the adjustment unit is equal to or less than a preset threshold value.
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