JP6475149B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタは、画像形成ユニット、LEDヘッド、転写ローラ、定着器等を備え、画像形成ユニットに、感光体ドラム、帯電ローラ、現像装置等が配設されるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile machine, a multifunction machine, for example, a printer, includes an image forming unit, an LED head, a transfer roller, a fixing device, etc., and the image forming unit includes a photosensitive drum, a charging roller, A developing device or the like is arranged.
そして、画像形成ユニットにおいて、感光体ドラムの表面が、帯電ローラによって帯電させられ、LEDヘッドによって露光されて感光体ドラムの表面に静電潜像が形成され、現像装置によって静電潜像が現像され、トナー像が形成される。トナー像が転写ローラによって媒体としての用紙に転写され、用紙上のトナー像が定着器によって定着させられて、用紙への画像の形成、すなわち、印刷が行われる。 In the image forming unit, the surface of the photosensitive drum is charged by a charging roller, exposed by an LED head to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, and the electrostatic latent image is developed by a developing device. As a result, a toner image is formed. The toner image is transferred to a sheet as a medium by a transfer roller, and the toner image on the sheet is fixed by a fixing device, so that an image is formed on the sheet, that is, printing is performed.
現像装置は、現像ローラ、トナー供給ローラ、現像ブレード等を備え、画像形成ユニット内の現像剤としてのトナーがトナー供給ローラによって現像ローラに供給され、現像ブレードによって現像ローラに一定の厚さのトナー層が形成され、トナー層のトナーが静電潜像に付着させられてトナー像が形成される。 The developing device includes a developing roller, a toner supply roller, a developing blade, and the like. The toner as a developer in the image forming unit is supplied to the developing roller by the toner supplying roller, and the toner having a certain thickness is supplied to the developing roller by the developing blade. A layer is formed, and the toner in the toner layer is attached to the electrostatic latent image to form a toner image.
ところで、プリンタにおいて、画像形成ユニット内のトナーの残量、すなわち、トナー残量が少ない状態で印刷が連続して行われると、形成される画像にかすれが発生し、画像品位が低下してしまう。 By the way, in a printer, if printing is continuously performed in a state where the amount of toner in the image forming unit, that is, the amount of remaining toner is low, blurring occurs in the formed image and image quality is degraded. .
そこで、画像形成ユニット内にトナー残量を検出するセンサを配設し、トナー残量が所定の値以下になると、現像ローラに印加される現像バイアスを絶対値で小さくしたり、現像バイアスを絶対値で小さくするとともに、現像バイアスとトナー供給ローラに印加される供給バイアスとの差電圧を大きくしたりするようにしている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, a sensor for detecting the remaining amount of toner is provided in the image forming unit, and when the remaining amount of toner falls below a predetermined value, the developing bias applied to the developing roller is reduced by an absolute value or the developing bias is set to be absolute. In addition to decreasing the value, the differential voltage between the developing bias and the supply bias applied to the toner supply roller is increased (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、印刷デューティの低い印刷が連続して行われると、現像ローラ上のトナー層が厚くなり、感光体ドラム上の、LEDヘッドによる露光がされない領域、すなわち、非露光領域にトナーが付着し、用紙にかぶり等の汚れが発生し、画像品位が低下してしまう。 However, in the conventional printer, when printing with a low print duty is continuously performed, the toner layer on the developing roller becomes thick, and the area on the photosensitive drum that is not exposed by the LED head, that is, non-exposed. Toner adheres to the area, stains such as fogging occur on the paper, and the image quality deteriorates.
本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、現像剤の残量が少ない状態で印刷デューティの低い印刷が連続して行われても、画像品位が低下するのを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the conventional printer and prevents the image quality from deteriorating even when printing with a low print duty is continuously performed with a small amount of developer remaining. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can be used.
そのために、本発明の画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記像担持体を露光して、像担持体の表面に潜像を形成する露光装置と、前記潜像を現像し、像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、印刷枚数を計測する印刷枚数計測部と、現像剤の残量を算出する現像剤残量算出部と、印刷密度を算出する印刷密度算出部と、前記現像剤担持体及び現像剤供給部材に電圧を印加する電圧制御部とを有する。 For this purpose, in the image forming apparatus of the present invention, an image carrier, a charging member for charging the surface of the image carrier, and the image carrier are exposed to form a latent image on the surface of the image carrier. An exposure device, a developer carrier that develops the latent image and forms a developer image on the surface of the image carrier, a developer supply member that supplies the developer to the developer carrier, and the number of printed sheets The number of printed sheets to be measured, the developer remaining amount calculating unit for calculating the remaining amount of developer, the print density calculating unit for calculating the print density, and the voltage for applying a voltage to the developer carrier and the developer supply member And a control unit.
そして、該電圧制御部は、所定の印刷ジョブについての画像の形成が終了したときに、前記現像剤担持体に印加される電圧と現像剤供給部材に印加される電圧との差電圧を、印刷枚数、印刷密度及び現像剤の残量に応じて変更する。 The voltage control unit prints a difference voltage between a voltage applied to the developer carrier and a voltage applied to the developer supply member when image formation for a predetermined print job is completed. The number is changed according to the number of sheets, the print density, and the remaining amount of developer.
本発明によれば、画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記像担持体を露光して、像担持体の表面に潜像を形成する露光装置と、前記潜像を現像し、像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、印刷枚数を計測する印刷枚数計測部と、現像剤の残量を算出する現像剤残量算出部と、印刷密度を算出する印刷密度算出部と、前記現像剤担持体及び現像剤供給部材に電圧を印加する電圧制御部とを有する。 According to the present invention, in the image forming apparatus, an image carrier, a charging member for charging the surface of the image carrier, and the image carrier are exposed to form a latent image on the surface of the image carrier. An exposure device, a developer carrier that develops the latent image and forms a developer image on the surface of the image carrier, a developer supply member that supplies the developer to the developer carrier, and the number of printed sheets The number of printed sheets to be measured, the developer remaining amount calculating unit for calculating the remaining amount of developer, the print density calculating unit for calculating the print density, and the voltage for applying a voltage to the developer carrier and the developer supply member And a control unit.
そして、該電圧制御部は、所定の印刷ジョブについての画像の形成が終了したときに、前記現像剤担持体に印加される電圧と現像剤供給部材に印加される電圧との差電圧を、印刷枚数、印刷密度及び現像剤の残量に応じて変更する。 The voltage control unit prints a difference voltage between a voltage applied to the developer carrier and a voltage applied to the developer supply member when image formation for a predetermined print job is completed. The number is changed according to the number of sheets, the print density, and the remaining amount of developer.
この場合、電圧制御部が、所定の印刷ジョブについての画像の形成が終了したときに、現像剤担持体に印加される電圧と現像剤供給部材に印加される電圧との差電圧を、印刷枚数、印刷密度及び現像剤の残量に応じて変更するので、現像剤担持体への現像剤の付着量が多くなるのを抑制することができる。 In this case, when the voltage control unit finishes forming the image for the predetermined print job, the voltage control unit calculates the difference voltage between the voltage applied to the developer carrier and the voltage applied to the developer supply member. Since the printing density is changed according to the printing density and the remaining amount of the developer, it is possible to suppress an increase in the amount of the developer attached to the developer carrying member.
したがって、現像剤の残量が少ない状態で印刷デューティの低い印刷が連続して行われても、現像剤担持体上の現像剤層が厚くならず、像担持体上の露光がされない非露光領域に現像剤が付着するのを防止することができる。 Therefore, even when printing with a low developer duty and a low print duty is continuously performed, the developer layer on the developer carrier does not become thick and the image carrier is not exposed. It is possible to prevent the developer from adhering to the surface.
その結果、媒体に汚れが発生するのを防止することができ、画像品位が低下するのを防止することができる。 As a result, it is possible to prevent the medium from being contaminated and to prevent the image quality from deteriorating.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, a printer as an image forming apparatus will be described.
図2は本発明の実施の形態におけるプリンタの概念図、図3は本発明の実施の形態における画像形成ユニットの概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram of a printer in the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram of an image forming unit in the embodiment of the present invention.
図において、10はプリンタ、Csは筐体、11Bk、11Y、11M、11Cは、互いに隣接させて配設されたブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像形成ユニット(イメージドラムユニット)、13は、各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cに配設され、表面に各色の現像剤像としてのトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、23は、各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cに隣接させて、かつ、感光体ドラム13の上方において感光体ドラム13と対向させて配設された露光装置としてのLEDヘッド、u1は、前記画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cの下方に配設され、感光体ドラム13の表面に形成された各色のトナー像を媒体としての用紙Pに重ねて転写し、カラーのトナー像を形成する転写ユニット、17は定着装置としての定着器、18は、用紙Pを収容する媒体収容部としての用紙カセットである。
In the figure, 10 is a printer, Cs is a housing, 11Bk, 11Y, 11M, and 11C are black, yellow, magenta, and cyan image forming units (image drum units) disposed adjacent to each other, and 13 is each image. A
前記LEDヘッド23は、複数の発光素子としてのLEDから成るLEDアレイ、各LEDを選択的に駆動し、発光させる駆動回路、LEDの光を感光体ドラム13の表面に結像するレンズアレイ等を備え、後述される露光制御部52(図1)から送られたドットデータに基づいて、感光体ドラム13を露光し、感光体ドラム13の表面に潜像としての静電潜像を形成する。
The
なお、前記各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cは、いずれも同じ構造を有するので、図3においては、画像形成ユニット11Bkについてだけ各部材に符号を付与して説明する。 Since the image forming units 11Bk, 11Y, 11M, and 11C all have the same structure, only the image forming unit 11Bk will be described with reference to the members.
前記各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cにおいては、電子写真プロセスによって前記トナー像が形成される。そのために、各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cは、画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cの本体を構成するプロセス部(現像器)11a、及び該プロセス部11aに対して着脱自在に配設され、現像剤としての各色のトナーTを収容する現像剤収容部としてのトナーカートリッジ28を備える。該トナーカートリッジ28は、収容されたトナーTを排出し、プロセス部11aに供給するための排出口28aを備える。なお、本実施の形態においては、プロセス部11a及びトナーカートリッジ28がそれぞれ別体で形成されるようになっているが、プロセス部11aの上方に現像剤収容部としてのトナー収容部を一体に形成するようにすることができる。
In each of the image forming units 11Bk, 11Y, 11M, and 11C, the toner image is formed by an electrophotographic process. Therefore, each of the image forming units 11Bk, 11Y, 11M, and 11C is detachable from the process unit (developer) 11a that constitutes the main body of the image forming units 11Bk, 11Y, 11M, and 11C, and the
本実施の形態において、トナーTは、非磁性一成分トナーであり、平均粒径が6〔μm〕のトナー母体に、シリカ、PMMA、メラミン等の外添剤を添加することによって形成される。 In this embodiment, the toner T is a non-magnetic one-component toner, and is formed by adding an external additive such as silica, PMMA, melamine or the like to a toner base having an average particle diameter of 6 [μm].
前記プロセス部11aは、前記トナーカートリッジ28を支持するハウジングC1を備えるとともに、該ハウジングC1内に、矢印方向に回転自在に配設された前記感光体ドラム13、該感光体ドラム13と当接させて矢印方向に回転自在に配設された帯電部材としての帯電ローラ22、感光体ドラム13の回転方向における帯電ローラ22より下流側において、感光体ドラム13と当接させて矢印方向に回転自在に配設された現像剤担持体としての現像ローラ24、感光体ドラム13の回転方向における帯電ローラ22より下流側に配設され、トナー像の転写が行われた後の感光体ドラム13上に残留したトナーT、すなわち、残留トナーを除去するための第1のクリーニング装置27、現像ローラ24に当接させて前記ハウジングC1の所定の箇所に取り付けられた現像剤規制部材としての現像ブレード26、前記現像ローラ24の回転方向における現像ブレード26より上流側において、現像ローラ24と当接させて矢印方向に回転自在に配設された現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ25、前記ハウジングC1内のトナー供給ローラ25より上方において回転自在に配設された攪拌部材29、30等を備える。なお、現像ローラ24、トナー供給ローラ25、現像ブレード26、攪拌部材29、30等によって現像器が構成される。
The
前記感光体ドラム13は、30〔mm〕の外径を有し、導電性支持体、及び該導電性支持体の表面に形成された光導電層から成り、駆動部としての図示されない駆動モータによって回転させられる。前記導電性支持体は、アルミニウム製の金属パイプから成り、前記光導電層は、電荷発生層及び電荷輸送層を積層することによって形成された有機感光体から成る。
The
前記帯電ローラ22は、金属シャフト、及び該金属シャフトの表面に形成された半導電性ゴム層から成り、帯電用の電圧、すなわち、帯電バイアスが印加されることによって感光体ドラム13の表面を一様に帯電させる。
The charging roller 22 is composed of a metal shaft and a semiconductive rubber layer formed on the surface of the metal shaft, and the surface of the
前記現像ローラ24は、16〔mm〕の外径を有し、金属シャフト、及び該金属シャフトの表面に形成された、半導電性ウレタンゴム材等の適度な弾性を有する半導電性部材から成り、現像用の電圧、すなわち、現像バイアスが印加されることによって、トナーTを感光体ドラム13に付着させ、静電潜像を現像し、感光体ドラム13の表面にトナー像を形成する。なお、現像ローラ24は、50〜150〔g/cm2 〕の押圧力で感光体ドラム13に当接させられる。
The developing
前記トナー供給ローラ25は、15.5〔mm〕の外径を有し、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の発泡弾性体によって形成され、表面に、凹部から成る複数の図示されないセルが形成され、供給用の電圧、すなわち、供給バイアスが印加されることによって、トナーカートリッジ28から供給されたトナーTを現像ローラ24に供給する。
The
本実施の形態において、前記帯電ローラ22には−1000〔V〕の、現像ローラ24には−200〔V〕の、トナー供給ローラ25には−300〔V〕の、いずれも負の極性の電圧が印加される。
In the present embodiment, the charging roller 22 has a negative polarity of −1000 [V], the developing
前記現像ブレード26は、0.08〔mm〕の厚さを有し、長手方向(現像ローラ24の軸方向)における長さを前記現像ローラ24の半導電性部材の幅と一致させて形成されたステンレス製の薄板から成り、規制用の電圧、すなわち、規制バイアスが印加されることによって、トナー供給ローラ25から現像ローラ24に供給されるトナーTの量を規制することにより、現像ローラ24の表面に一定の厚さの現像剤層としてのトナー層を形成する。
The developing
前記第1のクリーニング装置27は、先端を感光体ドラム13に当接させて配設され、前記残留トナーを掻き取るためのクリーニング部材としてのクリーニングブレード27a、掻き取られた残留トナーを図示されない回収部に搬送する搬送部材としての搬送スパイラル27b等を備える。
The
前記攪拌部材29、30は、トナーカートリッジ28から供給され、ハウジングC1内に溜められたトナーTを攪拌し、トナー供給ローラ25に送る。
The agitating
また、前記転写ユニットu1は、第1のローラとしての駆動ローラ15a、第2のローラとしての従動ローラ15b、駆動ローラ15aと従動ローラ15bとによって張設され、矢印方向に走行させられ、用紙Pを搬送する無端の転写ベルト14、該転写ベルト14の内側において、各感光体ドラム13と対向させて回転自在に配設され、各色のトナー像を用紙Pに転写する転写部材としての転写ローラ12、前記転写ベルト14に付着したトナーTを除去するための第2のクリーニング装置16等を備える。該第2のクリーニング装置16は、先端を転写ベルト14に当接させて配設され、転写ベルト14に付着したトナーTを掻き取るためのクリーニング部材としてのクリーニングブレード16aを備える。
The transfer unit u1 is stretched by a driving
そして、前記定着器17は、回転自在に配設された第1の定着部材としての加熱ローラR1、及び該加熱ローラR1と当接させて回転自在に配設された第2の定着部材としての加圧ローラR2を備え、用紙P上のカラーのトナー像を加熱し、加圧することによって、用紙Pにカラーの画像を形成する。
The fixing
また、前記用紙カセット18は、前端に、回転自在に配設され、用紙Pを1枚ずつ繰り出し、媒体搬送路Rt1に供給する繰出ローラ19を備える。
The
媒体搬送路Rt1には、繰出ローラ19によって用紙カセット18から繰り出された用紙Pを搬送する搬送ローラ20、前記媒体搬送路Rt1における搬送ローラ20より下流側において、用紙Pを一時的に停止させ、用紙Pの斜行を矯正するレジストローラ対21、媒体搬送路Rt1の下流端において、カラーの画像が形成された用紙Pをプリンタ10の本体、すなわち、装置本体外に排出する排出ローラ対31等が回転自在に配設される。
In the medium conveyance path Rt1, the
なお、33は、筐体Csの頂面に形成され、装置本体外に排出された用紙Pを積載するためのスタッカである。 Reference numeral 33 denotes a stacker that is formed on the top surface of the housing Cs and for stacking the paper P discharged outside the apparatus main body.
次に、プリンタ10の制御装置について説明する。
Next, the control device of the
図1は本実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。 FIG. 1 is a control block diagram of the printer in this embodiment.
図において、50は、接続部材としてのネットワークNtを介してプリンタ10と接続され、プリンタ10に印刷データを送信する上位装置としてのホストコンピュータ、51はプリンタ10の全体の制御を行う主制御部としてのプリンタ制御部、52は前記各LEDヘッド23(図3)の制御を行い、LEDヘッド23の各LEDを選択的に発光させる露光制御部である。
In the figure, 50 is connected to the
前記プリンタ制御部51は、ホストコンピュータ50から印刷データを受信すると、印刷データを編集し、画像データに変換して露光制御部52に送り、該露光制御部52は、画像データに基づいて、各色のパターン化されたドットデータを生成し、各LEDヘッド23に送る。
When the
そして、53は、プリンタ10において印刷動作が開始されてからの動作時間、すなわち、経過時間Tpを計測する時間計測部、54は、プリンタ10の印刷動作が開始されてからの印刷枚数εを計測する印刷枚数計測部、55は、LEDヘッド23に送られる前記ドットデータに基づいて各LEDを発光させることによって形成されるドットの数(発光ドット数)を、ドットカウントとして計測するとともに、印刷動作が開始されてからのドットカウントの累積値である累積ドットカウントΣNdを算出するドットカウント計測部、56は、該ドットカウント計測部55によって算出された前記累積ドットカウントΣNdに基づいてトナーTの消費量を算出し、該消費量に基づいて、前記プロセス部11a内のトナーTの残量、すなわち、トナー残量γを算出する現像剤残量算出部としてのトナー残量算出部、57は、各種の値、データ等の情報を記録するための記憶部としてのメモリ、58は、前記印刷枚数ε及び累積ドットカウントΣNdに基づいて、印刷動作が開始されてからの印刷デューティδの累積値を表す、印刷密度としての印刷デューティ累積値σ
σ=a・ΣNd/ε (aは定数)
を算出する印刷密度算出部としての印刷デューティ算出部、59は、前記現像ローラ24へのトナーTの付着のし易さを表す度合である第1の係数としての印字率係数k1を算出する印字率係数算出部、60は、図示されない電圧用電源と接続され、プリンタ制御部51の指示に基づいて、帯電ローラ22、LEDヘッド23、現像ローラ24、トナー供給ローラ25及び現像ブレード26に印加される各電圧を制御する電圧制御部、61は、現像ローラ24に印加される現像バイアスとトナー供給ローラ25に印加される供給バイアスとの差電圧(バイアス差)Δvを算出する差電圧算出部、62は前記プリンタ制御部51の指示に基づいて駆動モータを駆動するドライバ制御部である。
σ = a · ΣNd / ε (a is a constant)
A print
なお、本実施の形態においては、時間計測部53において経過時間Tpを計測したり、印刷枚数計測部54において、所定の感光体ドラム13に隣接させて配設されたドラムカウンタに基づいて印刷枚数εを計測したり、ドットカウント計測部55において前記ドットの数をドットカウントとして計測したりするために、共通のカウンタが配設され、共通のカウンタのカウント値に基づいて、経過時間Tp、印刷枚数ε及びドットカウントが計測される。
In the present embodiment, the elapsed time Tp is measured by the
次に、プリンタ10の動作について説明する。
Next, the operation of the
各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cにおいて、電圧制御部60によって帯電ローラ22に帯電バイアスが印加されると、感光体ドラム13の表面が一様に帯電させられる。
In each of the image forming units 11Bk, 11Y, 11M, and 11C, when a charging bias is applied to the charging roller 22 by the
そして、前記ドライバ制御部62が、プリンタ制御部51の指示に基づいて前記駆動モータを駆動すると、感光体ドラム13、帯電ローラ22、現像ローラ24、トナー供給ローラ25等が回転させられる。
When the
そして、感光体ドラム13の回転に伴って、感光体ドラム13の表面における帯電させられた部分が、LEDヘッド23と対向する位置に到達すると、露光制御部52が、ドットデータを各LEDヘッド23に送り、各LEDをドットデータに対応させて発光させる。これに伴って、ドットデータに対応した光が感光体ドラム13に照射され、感光体ドラム13の表面における光が照射された部分に静電潜像が形成される。
When the charged portion on the surface of the
続いて、感光体ドラム13が更に回転させられ、静電潜像が形成された部分が、現像ローラ24と対向する位置に到達すると、電圧制御部60によって現像ローラ24に現像バイアスが印加され、現像ローラ24の表面と感光体ドラム13の表面との電位差が形成され、クーロン力、摩擦力等によって現像ローラ24上のトナーTが感光体ドラム13の表面に付着させられる。これにより、静電潜像が現像されて各感光体ドラム13に各色のトナー像が形成される。
Subsequently, when the
このとき、電圧制御部60によってトナー供給ローラ25に供給バイアスが印加されることにより、現像ローラ24とトナー供給ローラ25との差電圧Δvが形成されるとともに、現像ローラ24とトナー供給ローラ25とが、同じ方向に、互いに一定の周速比で回転させられる。これにより、トナーTが帯電させられるとともに、帯電させられたトナーTがトナー供給ローラ25から現像ローラ24に供給される。
At this time, a supply bias is applied to the
また、電圧制御部60によって現像ブレード26に規制バイアスが印加され、現像ブレード26の所定の箇所が現像ローラ24に当接させられることにより、現像ローラ24上に一定の厚さのトナー層が形成される。これにより、現像ローラ24上のトナーTが、現像ブレード26からの電荷の注入、及び現像ブレード26との摩擦によって更に帯電させられる。
Further, a regulation bias is applied to the developing
一方、用紙カセット18に収容された用紙Pは、繰出ローラ19によって繰り出されて媒体搬送路Rt1に供給され、搬送ローラ20によって搬送され、レジストローラ対21によって斜行が矯正された後、各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cと転写ユニットu1との間に送られ、転写ベルト14の走行に伴って搬送される。そして、用紙Pが各感光体ドラム13と転写ローラ12との間を通過する際に、電圧制御部60によって転写用の電圧が各LEDヘッド23に印加されると、各色のトナー像が用紙Pに重ねて転写され、用紙Pにカラーのトナー像が形成される。
On the other hand, the paper P accommodated in the
なお、前述されたように、各色のトナー像が用紙Pに転写された後の各感光体ドラム13上の残留トナーは、前記第1のクリーニング装置27によって除去され、回収される。また、印刷動作中に転写ベルト14上に付着したトナーTは、前記第2のクリーニング装置16によって除去される。
As described above, the residual toner on each
続いて、カラーのトナー像が形成された用紙Pは、前記定着器17に搬送され、定着器17において、加熱ローラR1によって加熱され、加圧ローラR2によって加圧される。このとき、加熱ローラR1の熱によって、トナー像を構成するトナーが融解し、融解したトナーが加圧ローラR2によって用紙Pに押し付けられて用紙Pの繊維間に浸透させられる。これにより、用紙Pにカラーのトナー像が定着させられ、用紙Pにカラーの画像が形成される。
Subsequently, the paper P on which the color toner image is formed is conveyed to the fixing
そして、カラーの画像が形成された用紙Pは、前記排出ローラ対31によって装置本体外に排出され、スタッカ33上に積載される。
The paper P on which the color image is formed is discharged out of the apparatus main body by the
ところで、印刷デューティδの低い印刷が連続して行われるのに伴って現像ローラ24上のトナー層が厚くなると、感光体ドラム13における露光がされない非露光領域(静電潜像が形成されない領域)にトナーTが付着し、用紙Pにかぶり等の汚れが発生することがある。
By the way, when the toner layer on the developing
そこで、連続印刷を行ったときの、現像ローラ24へのトナーTの付着量、すなわち、トナー付着量、及び用紙Pに発生した汚れの度合を観察した。
Therefore, the amount of toner T adhering to the developing
図4は連続印刷を行ったときの現像ローラへのトナー付着量の変化を示す参考図、図5は連続印刷を行ったときの用紙に発生した汚れの度合の変化を示す参考図である。なお、図4において、横軸に印刷枚数εを、縦軸にトナー付着量を、図5において、横軸に印刷枚数εを、縦軸に汚れのレベルLvを採ってある。 FIG. 4 is a reference diagram showing a change in the amount of toner adhering to the developing roller when continuous printing is performed, and FIG. 5 is a reference diagram showing a change in the degree of dirt generated on the paper when continuous printing is performed. In FIG. 4, the horizontal axis represents the number of printed sheets ε, the vertical axis represents the toner adhesion amount, the horizontal axis represents the number of printed sheets ε, and the vertical axis represents the stain level Lv.
この場合、1日に3000〔枚〕の連続印刷を行った。印刷枚数εは、前記ドラムカウンタによって計測した。 In this case, continuous printing of 3000 sheets per day was performed. The number of printed sheets ε was measured by the drum counter.
また、現像ローラ24へのトナー付着量は、所定の印刷枚数εの印刷を行うたびに、現像ローラ24を停止させた状態で、先端に1〔cm2 〕の端面を有するプローブを現像ローラ24の表面に近接させ、プローブに計測用の電源から300〔V〕の直流の電圧を印加することによって現像ローラ24に付着したトナーTを採取し、採取前と採取後のプローブの重量の差を測定し、該差に基づいて算出した。
The amount of toner adhering to the developing
さらに、用紙Pに発生した汚れのレベルLvは、所定の印刷枚数εの印刷を行うたびに、1〔枚〕の用紙Pの印字領域(白地部分)の色と、あらかじめ白紙に10段階の濃度で形成された標準色とを目視で比色することによって算出した。 Further, the level Lv of the stain generated on the paper P is determined by the color of the printing area (white background portion) of 1 [sheet] of paper P and the density of 10 levels on the white paper in advance every time a predetermined number of prints ε are printed. The color was calculated by visually comparing the color formed with the standard color.
図4において、L1は、印刷デューティδを高くし、60〔%〕にして連続印刷を行ったときの現像ローラ24へのトナー付着量を示す線、L2は、印刷デューティδを低くし、0.3〔%〕にして連続印刷を行ったときの現像ローラ24へのトナー付着量を示す線である。
In FIG. 4, L1 is a line indicating the amount of toner adhering to the developing
なお、所定の領域(例えば、1〔枚〕の用紙P)に画像を形成するに当たり、前記所定の領域において、LEDを発光させることによって形成されたドットの数をNyとし、前記所定の領域において、LEDが発光させられず、形成されなかったドットの数をNnとしたとき、前記所定の領域において画像を形成することが可能であるドットの総数Ndは、
Nd=Ny+Nn
になり、印刷デューティδは、
δ=(Ny/Nd)×100〔%〕
で表すことができる。
In forming an image in a predetermined area (for example, 1 [sheet] of paper P), the number of dots formed by causing the LED to emit light in the predetermined area is Ny, and in the predetermined area The total number Nd of dots that can form an image in the predetermined area when the number of dots that are not emitted by the LED and are not formed is Nn.
Nd = Ny + Nn
And the printing duty δ is
δ = (Ny / Nd) × 100 [%]
Can be expressed as
図に示されるように、印刷デューティδを高くして連続印刷を行った場合、印刷枚数εが多くなってもトナー付着量がほとんど変化しないのに対して、印刷デューティδを低くして連続印刷を行った場合、印刷枚数εが多くなるのに伴ってトナー付着量が多くなる。すなわち、印刷デューティδを低くした場合の、印刷枚数εが0〔枚〕であるときのトナー付着量が0.5〔mg/cm2 〕であるのに対して、印刷枚数εが1000〔枚〕程度になると、トナー付着量が徐々に多くなり、印刷枚数εが3000〔枚〕になると、トナー付着量が0.9〔mg/cm2 〕になる。 As shown in the figure, when continuous printing is performed with a high printing duty δ, the amount of toner adhesion hardly changes even when the number of printed sheets ε increases, whereas continuous printing is performed with a low printing duty δ. In this case, the amount of toner adhesion increases as the number of printed sheets ε increases. That is, when the printing duty δ is lowered, the toner adhesion amount when the number of printed sheets ε is 0 [sheets] is 0.5 [mg / cm 2 ], whereas the number of printed sheets ε is 1000 [sheets]. ], The toner adhesion amount gradually increases, and when the number of printed sheets ε reaches 3000 [sheets], the toner adhesion amount becomes 0.9 [mg / cm 2 ].
また、トナー付着量が多くなると、現像ローラ24上のトナーTの多くは、静電潜像の現像に使用されず、現像ローラ24上に留まり、トナー供給ローラ25、現像ブレード26との摩擦によって継続して外力を受けて劣化し、静電凝集する。その結果、現像ローラ24上のトナー層が厚くなり、現像ローラ24上のトナーTが感光体ドラム13上の非露光領域に付着することによって、用紙P上に汚れが発生してしまう。
Further, when the toner adhesion amount increases, most of the toner T on the developing
そして、図5において、L3は、印加デューティδを0.3〔%〕にして連続印刷を行ったときの用紙に発生した汚れのレベルLvを示す線であり、この場合、汚れのレベルLvは、1〜10の10段階で表され、1は汚れが最も大きいことを表し、10は汚れが最も小さいことを表す。なお、汚れのレベルLvが7以下である場合、プリンタ10の仕様の範囲外であり、画像品位に問題があるとされ、汚れのレベルLvが7より上である場合、プリンタ10の仕様の範囲内であり、画像品位に問題はないとされる。
In FIG. 5, L3 is a line indicating the level Lv of the stain generated on the paper when the application duty δ is set to 0.3 [%], and in this case, the stain level Lv is 1 to 10 are represented by 10 levels, 1 represents that the dirt is the largest, and 10 represents the smallest dirt. When the dirt level Lv is 7 or less, it is out of the specification range of the
図に示されるように、汚れのレベルLvは、印刷枚数εが0〔枚〕〜1000〔枚〕程度まではほぼ10であり、1000〔枚〕程度から徐々に低くなり、印刷枚数εが2500〔枚〕でほぼ8になり、印刷枚数εが3000〔枚〕で7になり、プリンタ10の仕様の範囲外になる。
As shown in the figure, the stain level Lv is approximately 10 when the number of printed sheets ε is about 0 [sheets] to about 1000 [sheets], gradually decreases from about 1000 [sheets], and the number of printed sheets ε is 2500. The number of sheets is almost 8, and the number of printed sheets ε is 7 when the number is 3000 [sheets], which is out of the specification range of the
次に、連続印刷が行われるのに伴って印刷枚数εが多くなるときの、プロセス部11a内のトナー残量γがトナー付着量に与える影響について説明する。
Next, the effect of the remaining amount of toner γ in the
図6は本発明の実施の形態におけるプロセス部内のトナー残量が現像ローラへのトナー付着量に与える影響を説明するための図である。なお、図において、横軸に印刷枚数εを、縦軸にトナー付着量を採ってある。 FIG. 6 is a diagram for explaining the influence of the remaining amount of toner in the process unit on the toner adhesion amount on the developing roller in the embodiment of the present invention. In the figure, the horizontal axis represents the number of printed sheets ε, and the vertical axis represents the toner adhesion amount.
この場合、印加デューティδを0.3〔%〕にして、3000〔枚〕の連続印刷を行った。 In this case, continuous printing of 3000 [sheets] was performed with an applied duty δ of 0.3 [%].
図において、L4は、プロセス部11a内のトナー残量γが十分に多く、プロセス部11aがトナーフルの状態にある場合の、現像ローラ24へのトナー付着量を示す線、L5は、プロセス部11a内のトナー残量γが少なく、プロセス部11aがトナーエンプティの状態にある場合の、現像ローラ24へのトナー付着量を示す線である。
In the figure, L4 is a line indicating the amount of toner adhering to the developing
図に示されるように、プロセス部11aがトナーエンプティの状態にある場合、トナーフルの状態にある場合と比較して、印刷枚数εに対して、現像ローラ24へのトナー付着量が多くなる。これは、プロセス部11aがトナーエンプティの状態にある場合、プロセス部11aにおいて、新しいトナーTと劣化したトナーTの入替えが少なく、トナーTが外力を受けやすく、劣化しやすいので、現像ローラ24上の劣化したトナーTが多くなり、静電凝集が生じやすくなるからである。
As shown in the figure, when the
このように、印刷デューティδの低い印刷が連続して行われると、現像ローラ24へのトナー付着量が多くなり、用紙Pに汚れが発生しやすくなることから、本実施の形態においては、印刷枚数ε及び印刷デューティ累積値σに応じて差電圧Δvを変更することによって、トナー供給ローラ25から現像ローラ24に供給されるトナーTの量が少なくされるようになっている。
As described above, when printing with a low printing duty δ is continuously performed, the amount of toner adhering to the developing
また、プロセス部11aがトナーエンプティの状態で連続して印刷が行われた場合に現像ローラ24へのトナー付着量が多くなることから、本実施の形態においては、トナー残量γに対応させて差電圧Δvを変更することによって、トナー供給ローラ25から現像ローラ24に供給されるトナーTの量が少なくされる。
In addition, in the present embodiment, the amount of toner adhering to the developing
次に、プリンタ10の制御装置の動作について説明する。
Next, the operation of the control device of the
図7は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御装置の動作を示す第1のフローチャート、図8は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御装置の動作を示す第2のフローチャート、図9は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御装置の動作を説明するためのタイムチャート、図10は本発明の実施の形態における印字率係数テーブルの例を示す図、図11は本発明の実施の形態におけるトナー残量係数テーブルの例を示す図である。 7 is a first flowchart showing the operation of the printer control apparatus according to the embodiment of the present invention, FIG. 8 is a second flowchart showing the operation of the printer control apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 is a diagram showing an example of a printing rate coefficient table according to the embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram according to the embodiment of the present invention. 7 is a diagram illustrating an example of a toner remaining coefficient table. FIG.
プリンタ10がオンにされ、ホストコンピュータ50からプリンタ10に所定の印刷ジョブの印刷データが送られると、プリンタ制御部51は、タイミングt0で、ドライバ制御部62を介して駆動モータを駆動(オンに)し、電圧制御部60によって、各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cにおいて帯電バイアス、現像バイアス及び供給バイアスを制御し、それぞれあらかじめ設定された値にして印刷ジョブの印刷動作を開始する。
When the
なお、本実施の形態において、帯電バイアスは、オンの状態で−1000〔V〕の負の極性の電圧であり、オフの状態では0〔V〕の電圧であり、現像バイアスは、オンの状態で+100〔V〕の正の極性の電圧、及び−200〔V〕の負の極性の電圧であり、オフの状態では0〔V〕の電圧であり、供給バイアスは、オンの状態で−300〔V〕の負の極性の電圧であり、オフの状態では0〔V〕の電圧である。 In this embodiment, the charging bias is a negative polarity voltage of −1000 [V] in the on state, is a voltage of 0 [V] in the off state, and the developing bias is in the on state. The positive polarity voltage is +100 [V] and the negative polarity voltage is −200 [V]. The voltage is 0 [V] in the off state, and the supply bias is −300 in the on state. [V] is a negative polarity voltage, and is 0 [V] in the off state.
そして、駆動モータが駆動されるのに伴って、感光体ドラム13、帯電ローラ22、現像ローラ24、トナー供給ローラ25等が回転させられると、電圧制御部60は、現像ローラ24上のトナーTが感光体ドラム13に付着するのを防止するために、現像ローラ24に+100〔V〕の現像バイアスを印加し、タイミングt1で、帯電ローラ22に−1000〔V〕の帯電バイアスを印加して、感光体ドラム13の表面を一様に帯電させる。
When the
続いて、露光制御部52は、印刷ジョブについて画像の形成を開始し、感光体ドラム13の表面をLEDヘッド23によって露光し、感光体ドラム13の表面に静電潜像を形成する。そして、電圧制御部60は、タイミングt2で、現像ローラ24に0〔V〕の現像バイアスを印加した後、タイミングt3で、現像ローラ24に−200〔V〕の現像バイアスを、トナー供給ローラ25に−300〔V〕の供給バイアスを印加することによって、現像バイアスと供給バイアスとの間に絶対値で100〔V〕の差電圧Δvを形成する。これにより、トナー供給ローラ25が現像ローラ24にトナーTを供給し、現像ブレード26によって、現像ローラ24上に所定の厚さのトナー層が形成される。
Subsequently, the
その後、用紙Pが各感光体ドラム13と転写ローラ12との間を通過する際に、電圧制御部60によって転写用の電圧が各LEDヘッド23に印加され、各色のトナー像が用紙Pに重ねて転写させられ、用紙Pにカラーのトナー像が形成される。続いて、定着器17においてカラーのトナー像が用紙Pに定着させられると、1〔枚〕の用紙Pに対するカラー画像の形成が終了する。
Thereafter, when the paper P passes between the
このようにして、印刷ジョブについて画像の形成が行われる。 In this way, an image is formed for the print job.
ところで、前記印刷ジョブにおいて、印刷デューティδの低い印刷が連続して行われる場合、前述されたように、現像ローラ24へのトナー付着量が多くなり、用紙Pに汚れが発生しやすくなる。
By the way, when printing with a low print duty δ is continuously performed in the print job, as described above, the amount of toner adhering to the developing
そこで、本実施の形態においては、印刷ジョブについて画像の形成が行われている間に、所定の時間、本実施の形態においては、30〔分〕が経過するごとに、印刷ジョブについての印刷動作とは別の処理(並行処理)で、差電圧Δvを変更するための指標としての印字率Pxが算出され、画像の形成が終了したときに、印字率Pxに基づいて差電圧Δvが変更されるようになっている。 Therefore, in the present embodiment, the printing operation for the print job is performed every time a predetermined time, in the present embodiment, 30 [minutes] elapses while the image is formed for the print job. In another process (parallel processing), the printing rate Px as an index for changing the differential voltage Δv is calculated, and when the image formation is completed, the differential voltage Δv is changed based on the printing rate Px. It has become so.
そのために、図9に示されるように、印刷ジョブについて、印刷動作が行われる区間を印刷動作区間τとしたとき、該印刷動作区間τに、タイミングt0で印刷ジョブについて画像の形成が開始されてからタイミングt4で印刷ジョブについて画像の形成が終了するまでの画像形成区間τ1、及びタイミングt4で画像の形成が終了してからタイミングt5で駆動モータ、帯電バイアス、現像バイアス及び供給バイアスがオフにされ、印刷動作が終了するまでの非画像形成区間τ2が設定される。 For this reason, as shown in FIG. 9, when the section in which the printing operation is performed is set as the printing operation section τ, the image formation for the printing job is started at the timing t0 in the printing operation section τ. The drive motor, the charging bias, the developing bias, and the supply bias are turned off at the image forming section τ1 until the end of the image formation for the print job at the timing t4 and at the timing t5 after the image formation is completed at the timing t4. The non-image forming section τ2 until the printing operation is completed is set.
そして、画像形成区間τ1において、印刷ジョブについて、差電圧Δvが形成された状態で、各用紙Pに対して画像の形成が行われ、その間に、プリンタ制御部51は、別の処理で印字率Pxを算出し、メモリ57に記録する。
In the image forming section τ1, an image is formed on each sheet P in a state where the difference voltage Δv is formed for the print job. During that time, the
続いて、印字ジョブについてすべての用紙Pに対する画像の形成が終了すると、非画像形成区間τ2において、本実施の形態においては、画像の形成が終了した直後のタイミングt4で、電圧制御部60は差電圧Δvを印字率Pxに基づいて変更する。
Subsequently, when the image formation for all the sheets P is completed for the print job, in the present embodiment, in the present embodiment, the
そのために、プリンタ制御部51は、タイミングt4で、メモリ57から印字率Pxを読み出して印字率係数算出部59に送り、該印字率係数算出部59から、差電圧Δvを補正するための印字率係数k1を読み込む。そのために、印字率係数算出部59は、前記印字率Pxが送られると、メモリ57に形成された、図10に示される印字率係数テーブルを参照し、各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cごとに設定された、印字率Pxに対応する印字率係数k1を読み出すことによって算出し、プリンタ制御部51に送る。
For this purpose, the
なお、印字率係数k1は、印字率Pxが低いほど大きく、印字率Pxが高いほど小さくされる。本実施の形態においては、印字率Pxが1である場合、印字率係数k1は1.0にされ、印字率Pxが10である場合、印字率係数k1は0.1にされる。 The printing rate coefficient k1 is larger as the printing rate Px is lower, and is smaller as the printing rate Px is higher. In the present embodiment, when the printing rate Px is 1, the printing rate coefficient k1 is set to 1.0, and when the printing rate Px is 10, the printing rate coefficient k1 is set to 0.1.
続いて、プリンタ制御部51は、ドットカウント計測部55によって算出された累積ドットカウントΣNdを読み込み、トナー残量算出部56に送る。該トナー残量算出部56は、累積ドットカウントΣNdに基づいてトナーTの消費量を算出し、該消費量に基づいて、プロセス部11a内のトナー残量γを算出し、プリンタ制御部51に送る。そして、プリンタ制御部51は、トナー残量γを読み込むと、電圧制御部60に送る。
Subsequently, the
該電圧制御部60において、差電圧算出部61は、メモリ57に形成された、図11に示されるトナー残量係数テーブルを参照し、各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cごとに設定された、トナー残量γに対応する第2の係数としてのトナー残量係数k2を読み出すことによって算出する。
In the
なお、該トナー残量係数k2は、トナー残量γが多いほど大きく、トナー残量γが少ないほど小さくされる。本実施の形態においては、トナー残量γが100〔%〕〜70〔%〕である場合、トナー残量係数k2は1.0にされ、トナー残量γが10〔%〕である場合、トナー残量係数k2は0.5にされる。 Note that the remaining toner coefficient k2 increases as the remaining toner amount γ increases, and decreases as the remaining toner amount γ decreases. In the present embodiment, when the toner remaining amount γ is 100% to 70%, the toner remaining amount coefficient k2 is set to 1.0, and when the toner remaining amount γ is 10%, The toner remaining coefficient k2 is set to 0.5.
そして、差電圧算出部61は、差電圧Δv、前記印字率係数k1及びトナー残量係数k2に基づいて、非画像形成区間τ2における差電圧Δv’
Δv’=Δv・k1・k2
を算出する。この場合、差電圧Δv’は
Δv≧Δv’≧0〔V〕
にされる。
Then, the difference
Δv ′ = Δv · k1 · k2
Is calculated. In this case, the difference voltage Δv ′ is Δv ≧ Δv ′ ≧ 0 [V].
To be.
なお、印字率係数k1は、印刷枚数ε及び印刷デューティ累積値σに応じて前記差電圧Δvを補正するための補正係数であり、トナー残量係数k2は、トナー残量γに応じて差電圧Δvを補正するための補正係数である。 The printing rate coefficient k1 is a correction coefficient for correcting the difference voltage Δv according to the number of printed sheets ε and the print duty cumulative value σ, and the toner remaining amount coefficient k2 is a difference voltage according to the remaining toner amount γ. This is a correction coefficient for correcting Δv.
続いて、差電圧算出部61は、差電圧ΔvをΔv’に変更し、経過時間Tp、印刷枚数ε及び印刷デューティ累積値σをリセットする。
Subsequently, the differential
したがって、
Δv≧Δv’≧0〔V〕
の範囲において、印刷枚数εが多いほど、また、印刷デューティ累積値σが低いほど差電圧Δv’が小さくされ、現像ローラ24へのトナー付着量が少なくなる。これに対して、印刷枚数εが少ないほど、また、印刷デューティ累積値σが高いほど差電圧Δv’が大きくされ、現像ローラ24へのトナー付着量が多くなる。
Therefore,
Δv ≧ Δv ′ ≧ 0 [V]
In this range, the larger the number of printed sheets ε and the lower the print duty cumulative value σ, the smaller the difference voltage Δv ′ and the smaller the amount of toner adhering to the developing
また、トナー残量γが少ないほど差電圧Δv’が小さくされ、現像ローラ24へのトナー付着量が少なくなり、トナー残量γが多いほど差電圧Δv’が大きくされ、現像ローラ24へのトナー付着量が多くなる。
Further, the smaller the remaining amount of toner γ, the smaller the difference voltage Δv ′ becomes, and the smaller the amount of toner adhering to the developing
このようにして、非画像形成区間τ2で差電圧ΔvがΔv’に変更され、タイミングt5で、印刷動作が終了される。 In this way, the differential voltage Δv is changed to Δv ′ in the non-image forming period τ2, and the printing operation is ended at the timing t5.
その後、ホストコンピュータ50からプリンタ10に他の印刷ジョブについて印刷データが送られると、印刷動作が開始され、印刷ジョブについて画像の形成が行われている間に印字率Pxが算出され、タイミングt4で、差電圧Δvが印字率Pxに基づいて差電圧Δv’に変更される。
Thereafter, when print data is sent from the
なお、前記非画像形成区間τ2は、画像の形成が行われない間に差電圧Δvを変更するための区間であるので、本実施の形態においては、印刷ジョブの最後の感光体ドラム13上のトナー像が用紙Pに転写された時点が、画像の形成が終了したタイミングt4に設定されるが、最後の用紙Pに転写されたトナー像が定着させられた時点を、画像の形成が終了したタイミングt4に設定することもできる。
Note that the non-image forming section τ2 is a section for changing the differential voltage Δv while the image is not formed. Therefore, in this embodiment, the non-image forming section τ2 is on the last
また、前記タイミングt5は、印刷ジョブの最後の感光体ドラム13上のトナー像が用紙Pに転写された後、現像ローラ24が少なくとも1回転以上回転した後になるように設定され、その場合、現像ローラ24が少なくとも1回転以上差電圧Δvで回転させられる。
The timing t5 is set to be after the developing
次に、印刷ジョブについて画像の形成が行われている間に印字率Pxを算出するためのプリンタ制御部51の動作について説明する。なお、印字率Pxを算出する処理は、印刷ジョブについて画像の形成を行う処理とは別の処理で並列に行われる。
Next, the operation of the
まず、プリンタ10がオンにされると、プリンタ制御部51は、時間計測部53に指示を送り、時間計測部53による時間の計測を開始するとともに、印刷枚数計測部54に指示を送り、印刷枚数計測部54による印刷枚数εの計測を開始する。時間計測部53は、計測を開始してからの経過時間Tpをプリンタ制御部51に送り、印刷枚数計測部54は、計測を開始してからの印刷枚数εをプリンタ制御部51に送る。
First, when the
そして、プリンタ制御部51は、時間計測部53から経過時間Tpを読み込み、経過時間Tpが、所定の時間、本実施の形態においては、30〔分〕以上になるのを待機し、経過時間Tpが30〔分〕以上になると、印刷枚数εを読み込み、印刷枚数εが所定の枚数、本実施の形態においては、200〔枚〕以上であるかどうかを判断する。
Then, the
印刷枚数εが200〔枚〕以上である場合、プリンタ制御部51は、印刷デューティ算出部58から印刷デューティ累積値σを読み込み、印刷デューティ累積値σが所定の値、本実施の形態においては、20〔%〕以下であるかどうかを判断する。印刷デューティ累積値σが20〔%〕以下である場合、プリンタ制御部51は、印刷デューティδの低い印刷が連続して行われる頻度を表す指標である印字率Pxを大きく(インクリメント)し、
Px←Px+1
にする。
When the number of printed sheets ε is 200 [sheets] or more, the
Px ← Px + 1
To.
すなわち、印字率Pxは、200〔枚〕以上の印刷が20〔%〕以下の印刷デューティ累積値σで行われると、+1だけ大きくされる。 That is, the printing rate Px is increased by +1 when printing of 200 [sheets] or more is performed with a print duty cumulative value σ of 20 [%] or less.
そして、プリンタ制御部51は、印字率Pxが10より大きいかどうかを判断し、印字率Pxが10より大きい場合、印字率Pxを10にする。
Then, the
また、印刷枚数εが200〔枚〕より少ない場合、及び印刷枚数εが200〔枚〕以上であっても印刷デューティ累積値σが20〔%〕より高い場合、プリンタ制御部51は印字率Pxを小さく(デクリメント)し、
Px←Px−1
にする。
In addition, when the number of printed sheets ε is less than 200 [sheets], and when the print duty cumulative value σ is higher than 20 [%] even when the number of printed sheets ε is 200 [sheets] or more, the
Px ← Px-1
To.
すなわち、印字率Pxは、印刷ジョブにおいて、200〔枚〕以上の印刷が行われない場合、及び200〔枚〕以上の印刷が行われる場合であっても、印刷デューティ累積値σが20〔%〕より高い場合、+1だけ小さくされる。 In other words, the print rate Px is set so that the print duty cumulative value σ is 20 [%] even when 200 [sheets] or more is not printed or 200 [sheets] or more is printed. If it is higher, it is reduced by +1.
そして、プリンタ制御部51は、印字率Pxが0以下であるかどうかを判断し、印字率Pxが0以下である場合、印字率Pxを0にする。したがって、印字率Pxは0〜10の値を採る。
Then, the
このように、プリンタ制御部51は、30〔分〕が経過するごとに、200〔枚〕以上の印刷が行われたかどうか、及び20〔%〕以下の印刷デューティ累積値σで印刷が行われたかどうかを判断し、印字率Pxを、印刷枚数ε及び印刷デューティ累積値σに応じて更新し、メモリ57に記録する。
As described above, the
続いて、プリンタ制御部51は、プリンタ10がオフにされたかどうかを判断し、プリンタ10がオフにされた場合、処理を終了し、オフにされない場合、共通のカウンタをリセットし、再び時間の計測を開始する。共通のカウンタがリセットされると、カウント値が0になり、経過時間Tp、印刷枚数ε及びドットカウントがいずれもリセットされ、0にされる。
Subsequently, the
この場合、印刷が繰り返されるのに伴って、経過時間Tpにおける印刷枚数εが多いほど、また、印刷デューティ累積値σが低いほど印字率Pxが高くなり、各印刷ジョブにおける印刷枚数εが少ないほど、また、印刷デューティ累積値σが高いほど印字率Pxが低くなる。 In this case, as printing is repeated, the printing rate Px increases as the number of prints ε at the elapsed time Tp increases, and as the print duty cumulative value σ decreases, and as the number of prints ε in each print job decreases. Further, the higher the print duty accumulated value σ, the lower the print rate Px.
本実施の形態において、電圧制御部60は、タイミングt4で供給バイアス電圧を、−300〔V〕から、差電圧Δv’に対応する絶対値の小さい供給バイアスに変更し、非画像形成区間τ2において、トナー供給ローラ25に供給バイアスを印加する。また、電圧制御部60は、非画像形成区間τ2において、帯電ローラ22に、画像形成区間τ1と同じ−1000〔V〕の帯電バイアスを印加し、現像ローラ24に、画像形成区間τ1と同じ−200〔V〕の帯電バイアスを印加する。すなわち、差電圧Δv’は、絶対値において、差電圧Δvの100〔V〕より小さくなるように算出される。
In the present embodiment, the
ところで、前記差電圧Δv’は、現像ローラ24上のトナー層の厚さを制御するパラメータであるが、差電圧Δv’が絶対値において大きすぎると、現像ローラ24上のトナー層の厚さが過剰に大きくなり、用紙Pに汚れが発生しやすくなる。これに対して、差電圧Δv’が0〔V〕に近づくと、現像ローラ24上のトナー層の厚さが小さくなり、用紙Pにかすれ、残像等が発生しやすくなる。
Incidentally, the difference voltage Δv ′ is a parameter for controlling the thickness of the toner layer on the developing
そこで、本実施の形態においては、非画像形成区間τ2においてだけ差電圧Δv’を絶対値において小さくすることによって、現像ローラ24上のトナー層の厚さが適正な値にされる。
Therefore, in the present embodiment, the thickness of the toner layer on the developing
したがって、用紙Pに汚れが発生するのを防止するとともに、用紙Pにかすれ、残像等が発生するのを防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent the paper P from being stained, and to prevent the paper P from being blurred and causing an afterimage or the like.
なお、帯電バイアスと現像バイアスとの差電圧Δvaも、用紙Pの汚れを制御するためのパラメータであり、適正な差電圧Δvaは絶対値において800〔V〕であるが、帯電バイアスを絶対値において小さくし、差電圧Δvaを絶対値において800〔V〕より小さくすると、感光体ドラム13の表面電位が低くなり、現像ローラ24上のトナーTが感光体ドラム13の表面の非露光領域に付着しやすくなり、用紙Pに汚れが発生してしまう。
The difference voltage Δva between the charging bias and the developing bias is also a parameter for controlling the contamination of the paper P, and the appropriate difference voltage Δva is 800 [V] in absolute value, but the charging bias is in absolute value. When the difference voltage Δva is made smaller than 800 [V] in absolute value, the surface potential of the
これに対して、帯電バイアスを絶対値において大きくし、差電圧Δvaを絶対値において800〔V〕より大きくすると、感光体ドラム13の表面電位が高くなり、差電圧Δvaを絶対値において小さくすると、感光体ドラム13の表面の電荷が現像ローラ24上のトナーTを帯電させ、現像ローラ24上のトナーTの帯電量を多くするので、用紙Pに汚れが発生してしまう。
On the other hand, when the charging bias is increased in absolute value and the difference voltage Δva is greater than 800 [V] in absolute value, the surface potential of the
そこで、本実施の形態においては、前述されたように、非画像形成区間τ2において、帯電ローラ22に、画像形成区間τ1と同じ−1000〔V〕の帯電バイアスが印加される。 Therefore, in the present embodiment, as described above, in the non-image forming section τ2, the charging bias of −1000 [V], which is the same as that in the image forming section τ1, is applied to the charging roller 22.
また、現像ローラ24に、画像形成区間τ1と同じ−200〔V〕の現像バイアスが印加される。この場合、現像バイアスは、画像の濃度を決定するパラメータであり、用紙Pの汚れの発生に寄与しないので、画像形成区間τ1と非画像形成区間τ2とで同じ値にされる。
Further, a developing bias of −200 [V], which is the same as the image forming section τ1, is applied to the developing
次に、プロセス部11a内のトナー残量γが前記差電圧Δv’に与える影響について説明する。
Next, the influence of the remaining toner amount γ in the
図12は本発明の実施の形態における差電圧のイメージ図である。なお、図において、横軸に印刷枚数εを、縦軸に差電圧Δv’の絶対値を採ってある。 FIG. 12 is an image diagram of the differential voltage in the embodiment of the present invention. In the figure, the horizontal axis represents the number of printed sheets ε, and the vertical axis represents the absolute value of the differential voltage Δv ′.
この場合、印加デューティδを0.3〔%〕にして3000〔枚〕の印刷を行ったときの差電圧Δv’を算出した。 In this case, the differential voltage Δv ′ when 3000 [sheets] was printed with the applied duty δ being 0.3 [%] was calculated.
図において、L6は、プロセス部11aがトナーフルの状態にある場合の差電圧Δv’の絶対値を示す線、L7は、プロセス部11aがトナーエンプティの状態にある場合の差電圧Δv’の絶対値を示す線である。
In the figure, L6 is a line indicating the absolute value of the difference voltage Δv ′ when the
図に示されるように、プロセス部11aがトナーエンプティの状態にある場合、差電圧Δv’の傾きは、プロセス部11aがトナーフルの状態にある場合より大きくなり、プロセス部11aがトナーエンプティの状態にある場合、印刷枚数εが0〔枚〕の場合の差電圧Δv’をV0〔V〕としたとき、印刷枚数εが2000〔枚〕になると、差電圧Δv’はV0/2〔V〕になる。印刷枚数εが多くなるのに伴って、差電圧Δv’の絶対値が小さくなることが分かる。
As shown in the figure, when the
また、プロセス部11aがトナーエンプティの状態にある場合、図6に示されるように、印刷枚数εが多くなるのに伴って、現像ローラ24へのトナー付着量が徐々に多くなるので、現像ローラ24へのトナー付着量が多くなる分だけ、差電圧Δv’の絶対値を小さくすることによって、現像ローラ24へのトナー付着量が多くなるのを抑制することができる。
Further, when the
なお、現像ローラ24へのトナー付着量の増加分に対して、差電圧Δv’の絶対値が適正な値より大きく設定されると、トナー付着量が多くなるのを抑制することができず、用紙Pに汚れが発生する。これに対して、現像ローラ24へのトナー付着量の増加分に対して、差電圧Δv’の絶対値が適正な値より小さく設定されると、トナー付着量が過剰に抑制され、その結果、感光体ドラム13の表面にトナー像が形成されるときの、現像ローラ24上のトナー層の厚さを最適にすることができず、用紙Pにかすれ、残像等が形成される。
Note that if the absolute value of the differential voltage Δv ′ is set larger than an appropriate value with respect to the increase in the toner adhesion amount on the developing
そして、画像形成区間τ1と非画像形成区間τ2とで現像ローラ24へのトナー付着量を一定にすることが望ましいので、非画像形成区間τ2における差電圧Δv’は、画像形成区間τ1において現像ローラ24へのトナー付着量が多くなった分だけ、絶対値において小さくされる。
Since it is desirable to make the toner adhesion amount to the developing
次に、図7のフローチャートについて説明する。
ステップS1 ホストコンピュータ50からプリンタ10に印刷データが送られる。
ステップS2 プリンタ制御部51は印刷動作を開始する。
ステップS3 プリンタ制御部51は画像の形成が終了するのを待機する。画像の形成が終了した場合はステップS4に進む。
ステップS4 プリンタ制御部51は印字率Pxを読み出す。
ステップS5 トナー残量算出部56はトナー残量γを算出する。
ステップS6 差電圧算出部61は非画像形成区間τ2における差電圧Δv’を算出する。
ステップS7 差電圧算出部61は差電圧Δvを変更する。
ステップS8 差電圧算出部61は経過時間Tp、印刷枚数ε及び印刷デューティ累積値σをリセットし、処理を終了する。
Next, the flowchart of FIG. 7 will be described.
Step S2: The
Step S3 The
Step S4: The
Step S5: The remaining toner
Step S6: The differential
Step S7: The differential
Step S8: The differential
次に、図8のフローチャートについて説明する。
ステップT1 プリンタ10がオンにされる。
ステップT2 時間計測部53は時間の計測を開始する。
ステップT3 印刷枚数計測部54は印刷枚数εの計測を開始する。 ステップT4 プリンタ制御部51は経過時間Tpが30〔分〕以上になるのを待機する。経過時間Tpが30〔分〕以上になった場合はステップT5に進む。
ステップT5 プリンタ制御部51は印刷枚数εが200〔枚〕以上であるかどうかを判断する。印刷枚数εが200〔枚〕以上である場合はステップT6に、印刷枚数εが200〔枚〕より少ない場合はステップT13に進む。
ステップT6 プリンタ制御部51は印刷デューティ累積値σが20〔%〕以下であるかどうかを判断する。印刷デューティ累積値σが20〔%〕以下である場合はステップT7に、印刷デューティ累積値σが20〔%〕より大きい場合はステップT13に進む。
ステップT7 プリンタ制御部51は印字率Pxをインクリメントする。
ステップT8 プリンタ制御部51は印字率Pxが10より大きいかどうかを判断する。印字率Pxが10より大きい場合はステップT9に進み、印字率Pxが10以下である場合はステップT10に進む。
ステップT9 プリンタ制御部51は印字率Pxを10にする。
ステップT10 プリンタ制御部51は印字率Pxをメモリ57に記録する。
ステップT11 プリンタ制御部51はプリンタ10がオフにされたかどうかを判断する。プリンタ10がオフにされた場合は処理を終了し、プリンタ10がオフにされない場合はステップT12に進む。
ステップT12 プリンタ制御部51は共通のカウンタをリセットし、ステップT2に戻る。
ステップT13 プリンタ制御部51は印字率Pxをデクリメントする。
ステップT14 プリンタ制御部51は印字率Pxが0以下であるかどうかを判断する。印字率Pxが0以下である場会はステップT15に、印字率Pxが0より大きい場合はステップT10に進む。
ステップT15 プリンタ制御部51は印字率Pxを0にし、ステップT10に進む。
Next, the flowchart of FIG. 8 will be described.
Step T1 The
Step T2 The
Step T3 The printed sheet
Step T5: The
Step T6 The
Step T7 The
Step T8 The
Step T9 The
Step T10 The
Step T11 The
Step T12 The
Step T13 The
Step T14 The
Step T15 The
このように、本実施の形態においては、差電圧算出部61が、所定の印刷ジョブについての画像の形成が終了したときに、現像バイアスと供給バイアスとの差電圧Δvを、印刷枚数ε、印刷デューティ累積値σ及びトナー残量γに応じて変更するので、現像ローラ24へのトナー付着量が多くなるのを抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, when the difference
したがって、印刷デューティδの低い印刷が連続して行われても、現像ローラ24上のトナー層が厚くならず、感光体ドラム13の表面の非露光領域にトナーTが付着するのを防止することができる。
Therefore, even if printing with a low printing duty δ is continuously performed, the toner layer on the developing
その結果、用紙Pに汚れが発生するのを防止することができ、画像品位が低下するのを防止することができる。 As a result, it is possible to prevent the paper P from being stained and to prevent the image quality from deteriorating.
また、印刷枚数ε及び印刷デューティ累積値σに応じて印字率Pxが算出され、印刷ジョブが行われるたびに印字率Pxが更新されるので、差電圧Δvを段階的に変更することができる。したがって、現像ローラ24上のトナー層が急激に厚くなったり、薄くなったりするのを防止することができるので、画像品位を安定させることができる。
Further, since the printing rate Px is calculated according to the number of printed sheets ε and the print duty accumulated value σ and the printing rate Px is updated every time a print job is performed, the difference voltage Δv can be changed stepwise. Accordingly, since the toner layer on the developing
次に、本発明の実施の形態において連続印刷を行ったときの現像ローラ24へのトナー付着量、及び用紙P発生した汚れの度合について説明する。
Next, the amount of toner adhering to the developing
図13は本発明の実施の形態における連続印刷を行ったときの現像ローラへのトナー付着量の変化を示す図、図14は本発明の実施の形態における連続印刷を行ったときの用紙に発生した汚れの度合の変化を示す図である。なお、図13において、横軸に印刷枚数εを、縦軸にトナー付着量を、図14において、横軸に印刷枚数εを、縦軸に汚れのレベルLvを採ってある。 FIG. 13 is a diagram showing a change in the toner adhesion amount to the developing roller when continuous printing is performed in the embodiment of the present invention, and FIG. 14 is generated on a sheet when continuous printing is performed in the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the change of the degree of the stain | pollution | contamination performed. In FIG. 13, the horizontal axis represents the number of printed sheets ε, the vertical axis represents the toner adhesion amount, the horizontal axis represents the number of printed sheets ε, and the vertical axis represents the dirt level Lv.
この場合、1日に3000〔枚〕の連続印刷を行った。 In this case, continuous printing of 3000 sheets per day was performed.
図13において、L11は、本発明において、連続印刷を行ったときの現像ローラ24へのトナー付着量を示す線、L12は、従来の技術において、印刷デューティδを高くし、60〔%〕にして連続印刷を行ったときの現像ローラ24へのトナー付着量を示す線、L13は、従来の技術において、印刷デューティδを低くし、0.3〔%〕にして連続印刷を行ったときの現像ローラ24へのトナー付着量を示す線である。
In FIG. 13, L11 is a line indicating the amount of toner adhering to the developing
図に示されるように、従来の技術においては、印刷デューティδを低くして連続印刷を行った場合は、印刷枚数εが多くなるのに伴ってトナー付着量が多くなるが、本発明においては、印刷デューティδに関係なく、印刷枚数εが多くなってもトナー付着量はほとんど変化しない。 As shown in the figure, in the conventional technique, when continuous printing is performed with a low printing duty δ, the toner adhesion amount increases as the number of printed sheets ε increases. Regardless of the printing duty δ, the toner adhesion amount hardly changes even when the number of printed sheets ε increases.
また、図14において、L14は、本発明において連続印刷を行ったときの汚れのレベルLvを示す線、L15は、従来の技術において、印加デューティδを0.3〔%〕にして連続印刷を行ったときの汚れのレベルLvを示す線である。 In FIG. 14, L14 is a line indicating the stain level Lv when continuous printing is performed in the present invention, and L15 is continuous printing with an applied duty δ of 0.3% in the prior art. It is a line which shows the level Lv of dirt when it is performed.
図に示されるように、従来の技術においては、印刷枚数εが多くなるのに伴って汚れのレベルLvが低くなるのに対して、本発明においては、印刷枚数εが多くなっても汚れのレベルLvはほとんど変化しない。 As shown in the figure, in the conventional technique, the level Lv of the stain decreases as the number of printed sheets ε increases. In contrast, in the present invention, the level of stains increases even when the number of printed sheets ε increases. The level Lv hardly changes.
本実施の形態においては、帯電バイアス、現像バイアス、供給バイアス、規制バイアス等の電圧値、経過時間Tp、印刷枚数ε、累積平均印刷デューティ等の設定値、印字率係数k1、トナー残量係数k2等のパラメータ等が、それぞれ所定の値に設定されているが、プリンタ10によって最適値が異なるので、プリンタごとに電圧値、設定値、パラメータ等を変更することがてきる。
In the present embodiment, voltage values such as charging bias, developing bias, supply bias, and regulation bias, elapsed time Tp, number of printed sheets ε, set values such as cumulative average printing duty, printing rate coefficient k1, and toner remaining coefficient k2 Are set to predetermined values. However, since the optimum value differs depending on the
また、本実施の形態においては、各画像形成ユニット11Bk、11Y、11M、11Cがプロセス部11a及びトナーカートリッジ28から成るので、プロセス部11a内のトナーTの残量をトナー残量γとしているが、プロセス部11aとトナー収容部とが一体にされた画像形成ユニットにおいては、画像形成ユニット内のトナーの残量をトナー残量γとする。
In the present embodiment, the image forming units 11Bk, 11Y, 11M, and 11C include the
さらに、本実施の形態においては、プリンタについて説明しているが、本発明を、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。 Furthermore, in this embodiment, a printer is described. However, the present invention can be applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction machine.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
10 プリンタ
13 感光体ドラム
22 帯電ローラ
23 LEDヘッド
24 現像ローラ
25 トナー供給ローラ
54 印刷枚数計測部
56 ドットカウント計測部
58 印刷デューティ算出部
60 電圧制御部
γ トナー残量
ε 印刷枚数
Δv、Δv’ 差電圧
σ 印刷デューティ累積値
DESCRIPTION OF
Claims (13)
(b)該像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
(c)前記像担持体を露光して、像担持体の表面に潜像を形成する露光装置と、
(d)前記潜像を現像し、像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、
(e)該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
(f)印刷枚数を計測する印刷枚数計測部と、
(g)現像剤の残量を算出する現像剤残量算出部と、
(h)印刷密度を算出する印刷密度算出部と、
(i)前記現像剤担持体及び現像剤供給部材に電圧を印加する電圧制御部とを有するとともに、
(j)該電圧制御部は、所定の印刷ジョブについての画像の形成が終了したときに、前記現像剤担持体に印加される電圧と現像剤供給部材に印加される電圧との差電圧を、印刷枚数、印刷密度及び現像剤の残量に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。 (A) an image carrier;
(B) a charging member for charging the surface of the image carrier;
(C) an exposure device that exposes the image carrier to form a latent image on the surface of the image carrier;
(D) a developer carrier that develops the latent image and forms a developer image on the surface of the image carrier;
(E) a developer supply member for supplying a developer to the developer carrying member;
(F) a print number measurement unit for measuring the number of prints;
(G) a developer remaining amount calculating unit for calculating the remaining amount of developer;
(H) a print density calculation unit for calculating the print density;
(I) having a voltage controller for applying a voltage to the developer carrier and the developer supply member;
(J) The voltage control unit calculates a difference voltage between a voltage applied to the developer carrier and a voltage applied to the developer supply member when image formation for a predetermined print job is completed. An image forming apparatus that is changed according to the number of printed sheets, a printing density, and a remaining amount of developer.
Δv≧Δv’≧0
にされる請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 When the difference voltage when an image is formed for a predetermined print job is Δv and the changed difference voltage is Δv ′,
Δv ≧ Δv ′ ≧ 0
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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