JP2009181114A - Image forming apparatus and density control method for the image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を利用した複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置に関し、特に、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯電させる2成分現像剤を使用し、現像ローラ上に帯電されたトナーのみを保持させて静電潜像に飛翔させて現像する画像形成装置及び画像形成装置の濃度制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE
従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機といった電子写真方式の画像形成装置には、現像剤に乾式トナーを用いる現像方式として一成分現像方式が周知である。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction machine equipped with these functions, a one-component developing method is well known as a developing method using dry toner as a developer.
一成分現像方式は、現像剤中にキャリアを含まないため、像担持体(例えば、感光体)に形成された静電潜像に乱れが発生し難く、高画質化に適しているという利点を備えている。 The one-component development method does not include a carrier in the developer, so that the electrostatic latent image formed on the image carrier (for example, a photoconductor) is less likely to be disturbed and is suitable for high image quality. I have.
しかしながら、一成分現像方式では、現像剤(乾式トナー)の帯電量を安定して維持することが難しいという問題があった。 However, the one-component development method has a problem that it is difficult to stably maintain the charge amount of the developer (dry toner).
また、フルカラーの画像形成装置に使用されるカラートナーの場合、透過性が求められることから非磁性トナーである必要があるため、トナーを帯電及び搬送する媒体としてキャリアを用いる二成分現像方式を採用する場合が多い。 In addition, since color toners used in full-color image forming devices require non-magnetic toner because of its transparency, a two-component development method using a carrier as a medium for charging and transporting toner is adopted. There are many cases to do.
この二成分現像方式は、安定した帯電量を長期間得ることができるため、長寿命化に適している。 This two-component development method is suitable for extending the life because a stable charge amount can be obtained for a long period of time.
しかしながら、二成分現像方式では、現像剤にキャリアを含むため、像担持体に形成された静電潜像に乱れが発生し易く、高画質化の点では不利である。 However, in the two-component development method, since the developer contains a carrier, the electrostatic latent image formed on the image carrier is likely to be disturbed, which is disadvantageous in terms of improving the image quality.
そこで、これら各現像方式における二律背反な特性を活かすため、トナー帯電領域では長寿命化を考慮した二成分現像方式を採用し、現像領域では高画質化を考慮した一成分現像方式を採用するといった、所謂ハイブリッド現像方式が注目されている。 Therefore, in order to take advantage of the contradictory characteristics in each of these development methods, a two-component development method that takes into account a long life is adopted in the toner charging region, and a one-component development method that takes high image quality into consideration in the development region. A so-called hybrid development system has attracted attention.
特に、このハイブリッド現像方式は、高画質化及び長寿命化の双方が重要視されるフルカラーの画像形成装置において、その特徴を充分に発揮することができる。 In particular, this hybrid development system can fully exhibit its characteristics in a full-color image forming apparatus in which both high image quality and long life are important.
ハイブリッド現像方式は、トナー及びキャリアを含有する二成分現像剤を現像剤担持体(例えば、磁気ローラ)の表面に担持させて磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシからトナーのみをトナー担持体(例えば、現像ローラ)の表面に移送させてトナー層を形成し、そのトナー層からトナーを、感光体(静電潜像担持体)の表面に飛翔させて静電潜像をトナー像として可視化(現像)する方式である。 In the hybrid development system, a two-component developer containing toner and carrier is supported on the surface of a developer carrier (for example, a magnetic roller) to form a magnetic brush, and only the toner is transferred from the magnetic brush to the toner carrier (for example, The toner layer is transferred to the surface of the developing roller to form a toner layer, and the toner is ejected from the toner layer to the surface of the photoreceptor (electrostatic latent image carrier) to visualize the electrostatic latent image as a toner image (development). ).
しかしながら、ハイブリッド現像方式においては、現像ローラ上の残トナーを磁気ローラの磁気ブラシで剥ぎ取りながら、同時に磁気ブラシから現像ローラへトナーを供給する必要があるが、残トナーの剥ぎ取りが不充分であったり、現像ローラへのトナー供給が不充分である場合、現像ローラから感光体へトナーが飛翔した後の残像がその後の画像形成時に現れる、いわゆる現像ゴースト(履歴現象)が発生し易いという新たな問題が生じていた。 However, in the hybrid development method, it is necessary to supply the toner from the magnetic brush to the developing roller at the same time while removing the residual toner on the developing roller with the magnetic brush of the magnetic roller. However, the residual toner is not sufficiently removed. If there is insufficient toner supply to the developing roller, a so-called development ghost (history phenomenon) is likely to occur, in which afterimages after toner flies from the developing roller to the photosensitive member appear during subsequent image formation. A problem has arisen.
そこで、ハイブリッド現像方式における現像ゴーストの発生防止対策として、例えば、使用される二成分現像剤のキャリアを低磁化することで磁気ブラシ密度を高め、現像ローラに対するトナー剥ぎ取り効果を向上させ、現像ゴーストの発生を抑制する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, as a measure for preventing the development ghost in the hybrid development system, for example, the magnetic brush density is increased by low magnetization of the carrier of the two-component developer to be used, the toner stripping effect on the development roller is improved, and the development ghost is improved. A technique for suppressing the occurrence of this is known (for example, see Patent Document 1).
また、現像ローラの交流成分に対してその逆位相の交流バイアスを磁気ローラに印加することによって、現像ローラ上のトナーの入れ替えを促進する方法が開示されている(特許文献2参照)。
ところが、上記の如く構成された画像形成装置にあっては、例えば、特許文献1に開示の技術では、キャリアの劣化に伴って磁気ブラシの密度や均一性が損なわれると、トナー剥ぎ取り効果も低下してしまうため、現像ゴーストの発生を長期間にわたって抑制することが困難となる場合があるという問題が生じていた。
However, in the image forming apparatus configured as described above, for example, in the technique disclosed in
また、特許文献2に開示の技術では、現像剤の劣化に伴う現像ゴーストや現像リークの発生レベルの変化に対応するため、複雑な制御が必要となるばかりでなく、現像ゴーストの発生を長期間にわたって抑制することが困難であるという問題が生じていた。
Further, in the technique disclosed in
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、現像ゴーストの発生を長期間にわたって抑制することができる画像形成装置及び画像形成装置の濃度制御方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a density control method for the image forming apparatus that can suppress the development ghost from occurring for a long period of time.
本発明の画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持された二成分現像剤からトナーのみが移送されてトナー層が形成されるトナー担持体と、表面に形成された静電潜像に基づいて前記トナー担持体に形成されたトナー層のトナーによってトナー像が形成される静電潜像担持体と、前記現像剤担持体と前記トナー担持体に直流バイアスを印加する電源制御回路と、を備えた画像形成装置において、前記トナー像の画像濃度を検出する濃度センサと、先に形成されたトナー像の画像濃度と後に形成されたトナー像の画像濃度とを比較し且つその濃度差が予め設定された閾値以上の場合には前記電源制御回路を制御して前記現像剤担持体への印加直流バイアスを下げる制御回路と、を備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention includes a developer carrying member that carries a two-component developer composed of toner and a carrier on the surface, and only toner is transferred from the two-component developer carried on the developer carrying member. A toner carrier on which a layer is formed; an electrostatic latent image carrier on which a toner image is formed by toner of a toner layer formed on the toner carrier based on an electrostatic latent image formed on a surface; In an image forming apparatus comprising a developer carrier and a power supply control circuit that applies a DC bias to the toner carrier, a density sensor that detects an image density of the toner image, and an image of the toner image previously formed The density is compared with the image density of the toner image formed later, and if the density difference is equal to or greater than a preset threshold, the power supply control circuit is controlled to lower the DC bias applied to the developer carrier. control Characterized in that it comprises a road, a.
また、本発明の画像形成装置の濃度制御方法は、現像剤担持体とトナー担持体とに印加する基準の印加直流バイアスを設定する基準バイアス設定ステップと、前記トナー担持体を駆動させてトナー引き剥がしを行うトナー引き剥がしステップと、前記トナー担持体を駆動させてトナー層を形成するトナー層形成ステップと、第1のベタ画像を像担持体にパッチ形成するパッチ形成ステップと、前記トナー担持体を駆動させてトナー引き剥がしを行う第2のトナー引き剥がしステップと、前記トナー担持体を駆動させてトナー層を形成する第2のトナー層形成ステップと、第2のベタ画像を前記像担持体にパッチ形成する第2のパッチ形成ステップと、第1のベタ画像と第2のベタ画像の各濃度を検出する濃度検出ステップと、第1のベタ画像と第2のベタ画像との濃度差を算出する濃度差算出ステップと、算出された濃度差が予め設定された閾値未満の場合にはその際の前記現像剤担持体への印加直流バイアスを実際の印加直流バイアスとして決定し且つ算出された濃度差が予め設定された閾値以上の場合にはその際の前記現像剤担持体への印加直流バイアスを下げる印加直流バイアス制御ステップと、を備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus density control method according to the present invention includes a reference bias setting step for setting a reference applied DC bias to be applied to the developer carrier and the toner carrier, and driving the toner carrier to remove the toner. A toner peeling step for peeling, a toner layer forming step for driving the toner carrier to form a toner layer, a patch forming step for patching a first solid image on the image carrier, and the toner carrier A second toner peeling step for driving the toner to peel off the toner, a second toner layer forming step for driving the toner carrier to form a toner layer, and a second solid image on the image carrier. A second patch forming step for forming a patch, a density detecting step for detecting each density of the first solid image and the second solid image, and a first solid image. A density difference calculating step for calculating a density difference from the second solid image, and if the calculated density difference is less than a preset threshold value, an actual DC bias applied to the developer carrier at that time is actually An applied DC bias control step for lowering the applied DC bias to the developer carrier when the density difference calculated and determined as the applied DC bias is equal to or greater than a preset threshold value. It is characterized by.
本発明の画像形成装置は、現像ゴーストの発生を長期間にわたって抑制することができる。 The image forming apparatus of the present invention can suppress the development ghost from occurring for a long period of time.
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。 Next, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの説明図、図2は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部の説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram of a printer as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part of the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
(カラープリンタ1の全体構成)
図1において、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ1は、プリンタ本体2の一面(例えば、正面)から引き出し可能な給紙カセット3と、プリンタ本体2の一面に起倒可能に設けられた手差し給紙トレイ4と、給紙カセット3又は手差し給紙トレイ4にセットされた転写紙(図示せず)を搬送する搬送経路5と、搬送経路5の上流端を構成する給紙ユニット部6と、搬送経路5の中途部に配置された二次転写ローラ7と、二次転写ローラ7と協働して転写紙の表面にトナー転写像を形成する無端ベルト状の中間転写ベルト8と、中間転写ベルト8の表面に必要に応じた各色(例えば、イエロー(Y)・マゼンダ(M)・シアン(C)・ブラック(K))のトナーをトナー像として転写する複数の画像形成部9と、搬送経路5の終端寄りに配置されて転写紙の表面に形成されたトナー転写像を定着させる定着ユニット10と、定着後の転写紙を搬送経路5の下流端からプリンタ本体2の排紙トレイ部11へと排出する排出部12とを備えている。
(Overall configuration of color printer 1)
In FIG. 1, a
中間転写ベルト8は、像担持体としての機能を具備しており、層構成に少なくとも一層の弾性層を用いた弾性中間転写ベルトが採用され、駆動ローラ13、従動ローラ(テンションローラ)14、加圧ローラ15の間で回動移動(図示矢印参照)する。
The
加圧ローラ15は中間転写ベルト8を挟んで二次転写ローラ7と対向配置されており、二次転写ローラ7に転写バイアスを印加することによって搬送経路5に搬送された転写紙の表面にトナー像を転写してトナー転写像を形成する。
The
(画像形成部9の構成)
画像形成部9は、本実施の形態では中間転写ベルト8の回動移動方向に沿ってタンデム方式で4ヶ所に配置され、実質的に同一構成のものが配置されている。また、画像形成部9は、各色のトナーを収納したトナーコンテナ16と、トナーコンテナ16に収納したトナーを供給する供給部17と、表面に供給部17からトナーが供給されるドラム状の静電潜像担持体としての感光体18と、中間転写ベルト8を挟んで感光体18に対向配置された転写ローラ19と、感光体18の表面に付着した残存トナー等を除去するクリーニングデバイス20と、感光体18の電荷を除去する除電デバイス21と、感光体18の表面を帯電する帯電デバイス22と、感光体18の表面に所定の静電潜像を形成する露光デバイス23と、を備えている。
(Configuration of the image forming unit 9)
In the present embodiment, the
尚、各画像形成部9は、本実施の形態では、中間転写ベルト8の回動移動方向に沿ってマゼンダ用の画像形成部9(M)、シアン用の画像形成部9(C)、イエロー用の画像形成部9(Y)の順で配置され、図示右側の端部にブラック用の画像形成部9(K)が配置されている。
In the present embodiment, each
(供給部17の構成)
供給部17は、図2に示すように、トナーコンテナ16から供給されたトナーをキャリアとともに撹拌・帯電する撹拌ミキサー24と、撹拌ミキサー24から供給された二成分現像剤を撹拌・搬送するパドルミキサー25と、各ミキサー24,25の間に介在された仕切板26と、内部に複数の固定磁石を配設してその周囲を回転可能としたスリーブ状の現像剤担持体としての磁気ローラ27と、磁気ローラ27上に形成された磁気ブラシ(図示せず)によってトナー層(図示せず)を形成するトナー担持体としての現像ローラ28と、磁気ローラ27上に形成された磁気ブラシの高さを一定に保つための規制ブレード29と、磁気ローラ27へ直流(DC)バイアスを印加する直流電源30と、現像ローラ28へ直流(DC)バイアスを印加する直流電源31と、現像ローラ28へ交流(AC)バイアスを印加する交流電源32と、各電源30,31,32を制御する電源制御回路33と、ROM34に格納された制御データに基づいてカラープリンタ1の全体を制御する制御回路35と、を備えている。
(Configuration of supply unit 17)
As shown in FIG. 2, the
尚、ROM34には、本発明に係わる現像ゴースト発生抑制制御に関する制御データも格納されている。これにより、ROM34と制御回路35とは、本発明に係わる現像ゴースト発生抑制制御を実行するマイクロコンピュータを構成している。また、制御回路35には濃度センサ36から出力された濃度検知信号が入力され、この入力結果に応じてROM34に格納された本発明に係わる現像ゴースト発生抑制制御に関する制御データに基づいて電源制御回路33を制御する。
The
(画像形成処理)
このような構成のカラープリンタ1においては、図示を略すパーソナルコンピュータ等から印刷データが出力されると、帯電デバイス22によって感光体18の表面が帯電された後(帯電工程)、露光デバイス23によって感光体18の表面が露光されて静電潜像が形成される(露光工程)。
(Image formation processing)
In the
一方、供給部17においては、二成分現像剤が磁気ローラ27の表面に担持されて磁気ブラシを形成し、その磁気ローラ27の表面の磁気ブラシからトナーのみを現像ローラ28の表面に移送させて現像ローラ28の表面にトナー層を形成する。
On the other hand, in the
さらに、この現像ローラ28のトナー層からトナーを飛翔させ、感光体18の静電潜像にトナーを付着させて静電潜像をトナー像として現像した後(現像工程)、そのトナー像を転写ローラ19によって感光体18から中間転写ベルト8へと一次転写する(一次転写工程)。
Further, the toner is ejected from the toner layer of the developing
次に、中間転写ベルト8に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト8の回動移動によって二次転写ローラ7へと搬送され、この二次転写ローラ7に印加された転写バイアスによって転写紙へと転写される(二次転写工程)。
Next, the toner image primarily transferred to the
尚、二次転写ローラ7によってトナー像を二次転写した後の中間転写ベルト8の表面に残存したトナー等は、二次転写ローラ7よりも回動移動方向下流側に配置されたクリーニングデバイス38によって除去される。
The toner remaining on the surface of the
(現像ゴーストの発生メカニズム)
次に、現像ゴーストの発生メカニズムについて説明する。
(Development ghost generation mechanism)
Next, a development ghost generation mechanism will be described.
現像ゴーストは、例えば、ある印字領域に画像形成処理を実行した後に、引き続き次の現像ローラ28の周回で何らかの画像形成処理を行うとき、現像ローラ28の表面に先の画像印字が残存し、次の画像形成処理の際に濃度変動(残像)として表出する現象で、特に、次の画像形成処理のバックグラウンドがハーフ濃度の時に顕著に表出する。
In the development ghost, for example, when an image forming process is continuously performed in the circumference of the next developing
この現像ゴースト現象の発生要因の1つは、画像印字によって現像ローラ28上のトナー層が欠落し、その後の磁気ローラ27が担持する磁気ブラシによってその像が残らないほど十分にトナーを剥ぎ取ることができないことである。そしてもう1つは、先の画像形成処理で欠落した部分を埋め尽くせるほど十分にトナーを供給できないことである。
One of the causes of the development ghost phenomenon is that the toner layer on the developing
特に、2つめの要因が重要であり、磁気ローラ27から現像ローラ28に1周でトナーを充分に供給できないということは、現像ローラ28へのトナー層の形成に2周以上を必要としていることになる。
In particular, the second factor is important, and the fact that the toner cannot be sufficiently supplied from the
従って、現像ローラ28へのトナー層形成のために2周以上を費やすとすれば、現像ローラ28が1周する間にトナー層を形成して画像出力をした場合と、現像ローラ28が2周することでトナー層を形成して画像出力をした場合とでは、現像ローラ28を2周させてトナー層を形成した時の方が画像濃度は濃くなる。
Therefore, if two or more laps are spent for forming the toner layer on the developing
このことから、現像ローラ28にトナー層を形成する際は、可能な限り現像ローラ28が1周する間に行なわれることが望ましいため、磁気ローラ27から現像ローラ28へと移行させるトナーの飽和量は、極力少なくすることが肝要である。
Therefore, it is desirable that the toner layer is formed on the developing
ここで、磁気ローラ27から現像ローラ28へのトナーの移行量は、磁気ローラ27と現像ローラ28の直流(DC)バイアスの差分、いわゆる電位差で決定される。
Here, the amount of toner transferred from the
つまり、磁気ローラ27から現像ローラ28に対して1周で十分にトナーが供給されれば、現像ゴーストは発生することが抑制されるので、磁気ローラ27と現像ローラ28との直流(DC)バイアスの電位差が小さいほど、つまり飽和トナー量が少ないほど現像ゴーストは発生し難いこととなる。
That is, if a sufficient amount of toner is supplied from the
この際、トナー層が少ないと画像濃度が不足するため、現像ローラ28のトナー層は画像濃度を損なわない程度に多くする必要がある。
At this time, since the image density is insufficient when the toner layer is small, it is necessary to increase the toner layer of the developing
従って、現像ゴーストを回避しつつ画像濃度を維持するためには、最適な電位差を設定する必要がある。 Therefore, in order to maintain the image density while avoiding the development ghost, it is necessary to set an optimum potential difference.
尚、磁気ローラ27から現像ローラ28へのトナー供給性や、現像ローラ28上のトナーを引き剥がす能力については、現像ローラ28と磁気ローラ27との離間距離、磁気ローラ27に配置した磁極のレイアウト、磁気ブラシの穂の高さ(規制ブレード29の先端と磁気ローラ27とのギャップ)、現像剤に含まれるキャリアの粒径や飽和磁化等に左右される。また、二成分現像剤中のトナー濃度や、キャリアの劣化によるトナー帯電量の変化等によっても、現像ローラ28に供給するトナー層の最適量は耐久を通じて非常に変動し易い。
As for the toner supply performance from the
従って、現像ゴーストが発生し易い電位差は、その都度、変動するものと考えるのが妥当であるため、事前に現像ゴーストが発生する電位差を検出しておき、その電位差を避け且つ画像濃度を確保することができる現像バイアスを設定するのが望ましい。 Therefore, it is appropriate to consider that the potential difference at which development ghosts are likely to occur is changed each time. Therefore, the potential difference at which development ghosts are generated is detected in advance, and the potential difference is avoided and image density is ensured. It is desirable to set a developing bias that can be used.
(現像ゴーストの検出方法)
次に、現像ゴーストの検出方法について、説明する。
(Development ghost detection method)
Next, a method for detecting a development ghost will be described.
画像濃度の検出は、例えば、反射型の濃度センサ36を用いて、背景面に対する反射光とトナー層表面の反射光とからトナー量を算出し、画像濃度に換算する方法を用いることができる。
The image density can be detected by, for example, using a reflection
また、画像濃度検出のタイミングは、1次転写が終了してから2次転写が開始される前までに実施する必要がある。 Also, the image density detection timing needs to be implemented after the primary transfer is completed and before the secondary transfer is started.
従って、濃度センサ36は、1次転写と2次転写との間に設置するのが望ましい。尚、図1に示したタンデム方式を採用したカラープリンタ1では、複数の画像形成部9が中間転写ベルト8の回動移動方向に沿って並列配置されている。このため、濃度センサ36は、図1に示すように、中間転写ベルト8の回動移動方向最下流側に配置された画像形成部9(K)と二次転写ローラ7との間に配置される。
Therefore, it is desirable to install the
このような配置構成では、先ず、現像ローラ28へのトナー層を、例えば、現像ローラ28が1周した後に第1のベタ画像を印字し、現像ローラ28を1周させる間に引き剥がしバイアスを印加してトナー層を除去し、次に、現像ローラ28へのトナー層形成を、現像ローラ28が2周した後に第2のベタ画像を印字する。
In such an arrangement, first, for example, a first solid image is printed on the toner layer on the developing
このときの第1のベタ画像と第2のベタ画像との画像濃度の差が少ないほど、現像ゴーストは軽減する。実質上、画像濃度として0.1以上の差があれば濃度差として十分認識されるので、現像ゴーストが顕在化する。従って、第1のベタ画像と第2のベタ画像の画像濃度差が0.1未満となるように、磁気ローラ27と現像ローラ28との電位差を設定すれば、現像ゴーストは回避することができる。
The smaller the difference in image density between the first solid image and the second solid image at this time, the less the development ghost. In practice, if there is a difference of 0.1 or more in image density, it is sufficiently recognized as a density difference, so that a development ghost becomes obvious. Therefore, if the potential difference between the
以下、図3に示すフロー図を参照しつつ、濃度センサ36による画像濃度の検出から現像条件設定までの制御例を具体的に説明する。
Hereinafter, an example of control from detection of image density by the
(ステップS1)
ステップS1では、制御回路35は、磁気ローラ27と現像ローラ28との各印加直流バイアスを設定し(例えば、磁気ローラ27の印加直流バイアスを400V、現像ローラ28の印加直流バイアスを100V)、その設定信号を電源制御回路33に出力してステップS2へと移行する。
(Step S1)
In step S1, the
(ステップS2)
ステップS2では、制御回路35は、現像ローラ28を駆動(1周)させてトナー引き剥がしを行い、ステップS3へと移行する。
(Step S2)
In step S2, the
(ステップS3)
ステップS3では、制御回路35は、現像ローラ28を駆動(1周)させてトナー層の形成を行い、ステップS4へと移行する。
(Step S3)
In step S3, the
(ステップS4)
ステップS4では、制御回路35は、中間転写ベルト8を回動移動させると共に、例えば、ブラックのベタ画像(1)を中間転写ベルト8にパッチ形成させ、ステップS5へと移行する。
(Step S4)
In step S4, the
(ステップS5)
ステップS5では、制御回路35は、再び現像ローラ28を駆動(1周)させてトナー引き剥がしを行い、ステップS6へと移行する。
(Step S5)
In step S5, the
(ステップS6)
ステップS6では、制御回路35は、現像ローラ28を駆動(2周)させてトナー層を形成を行い、ステップS7へと移行する。
(Step S6)
In step S6, the
(ステップS7)
ステップS7では、制御回路35は、中間転写ベルト8を回動移動させると共に、例えば、ブラックのベタ画像(2)を中間転写ベルト8にパッチ形成させ、ステップS8へと移行する。
(Step S7)
In step S7, the
(ステップS8)
ステップS8では、制御回路35は、濃度センサ36により、ベタ画像(1)とベタ画像(2)の各濃度を検出させ、その各検出結果をRAM等の記憶部37に記憶させてステップS9へと移行する。
(Step S8)
In step S8, the
(ステップS9)
ステップS9では、制御回路35は、記憶部37にそれぞれ記憶したベタ画像(1)とベタ画像(2)の各濃度から画像濃度差を算出し、その濃度差が予め設定された閾値(例えば、0.1)未満の場合にはステップS10へと移行し、閾値以上の場合にはステップS11へと移行する。
(Step S9)
In step S9, the
(ステップS10)
ステップS10では、制御回路35は、ベタ画像(1)とベタ画像(2)との濃度差が予め設定された閾値未満であったため、その際の磁気ローラ27の印加直流バイアスを実際の印加直流バイアスとして決定する。
(Step S10)
In step S10, since the density difference between the solid image (1) and the solid image (2) is less than a preset threshold value, the
(ステップS11)
ステップS11では、制御回路35は、ベタ画像(1)とベタ画像(2)との濃度差が予め設定された閾値以上であったため、その際の磁気ローラ27の印加直流バイアスを下げるように電源制御回路33に指令出力し、以下、その下げられた(例えば、−50V)印加直流バイアスで再度の検出を行うためにステップS1へとループする。
(Step S11)
In step S11, since the density difference between the solid image (1) and the solid image (2) is equal to or greater than a preset threshold value, the
尚、以下、ステップS9で閾値以上と判定される毎に、ステップS11で印加直流バイアスを所定単位(例えば、−50V)だけ下げ、磁気ローラ27の印加直流バイアスを決定する。
Hereinafter, every time it is determined that the threshold value is greater than or equal to the threshold value in step S9, the applied DC bias is decreased by a predetermined unit (for example, −50 V) in step S11, and the applied DC bias of the
このように、ベタ画像(1)及びベタ画像(2)の画像濃度差を検出し、その濃度差が所定の閾値(0.1)以上であった場合は、現像ローラ28の印加直流バイアスは固定としたまま磁気ローラ27の印加直流バイアスを下げ、再度、ベタ画像(1)とベタ画像(2)とを印字し、画像濃度差を検出する。
In this way, when the difference in image density between the solid image (1) and the solid image (2) is detected and the density difference is equal to or greater than a predetermined threshold (0.1), the applied DC bias of the developing
これを繰り返して、画像濃度差が閾値(0.1)未満になったときの現像ローラ28と磁気ローラ27の印加直流バイアスを現像条件として設定することによって、現像ゴーストを抑制し且つ画像濃度を確保することができる最適な現像バイアスに設定することが可能となる。
By repeating this, by setting the DC bias applied to the developing
尚、上述した濃度センサ36による画像濃度の検出から現像条件設定までの流れは単色場合で説明したが、図4に示すように、複数色(例えば、4色)を用いた場合のパッチ画像形成の場合でも可能である。
The flow from the detection of the image density by the
この際、第1のベタ画像(ベタ画像(1))と第2のベタ画像(ベタ画像(2)との画像濃度差を測定することによって、複数色であっても効率良く現像ゴースト回避と画像濃度調整とが可能となる。 At this time, by measuring the image density difference between the first solid image (solid image (1)) and the second solid image (solid image (2)), it is possible to efficiently avoid development ghosts even for a plurality of colors. Image density adjustment is possible.
また、上述した濃度センサ36を用いた現像条件の調整は、転写紙に画像を印字する前に行い、実際の印字物に現像ゴーストを起こさせないようにすることが肝要である。
In addition, it is important to adjust the development conditions using the
勿論、全ての印字前に実施するのが理想的ではあるが、毎回の実施は印字効率の低下やトナー消費量の増大を招くので、現像剤の一定駆動時間毎、例えば、500枚印字毎に一度実施すれば十分である。また、印字環境が大幅に変化した場合や、長時間にわたって駆動がなく放置されていた場合等も、画質が変化する可能性が高いので、現像条件の調整を実施するのが好ましい。 Of course, it is ideal to carry out before every printing, but every time it leads to a decrease in printing efficiency and an increase in toner consumption, so every fixed driving time of the developer, for example, every 500 sheets printing. It only needs to be done once. It is also preferable to adjust the development conditions because the image quality is likely to change even when the printing environment has changed significantly or when it has been left undriven for a long time.
(実施例)
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。尚、画像評価機としては、カラープリンタFS−C5016N(京セラミタ社製)を用いた。
(Example)
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited only to a following example. As an image evaluation machine, a color printer FS-C5016N (manufactured by Kyocera Mita) was used.
評価方法としては、常温環境下で、FS−C5016Nにて図4に示した手順でベタ画像(1)とベタ画像(2)を印字した。また、現像ゴースト画像については、図5に示すように、転写紙の先端に現像ローラ1周分以内の長さのベタ画像を形成し、転写紙先端から現像ローラ1周分の長さ以降すなわちベタ画像G1以降にハーフ画像G2(例えば、印字率25%のドットパターン)を形成する画像パターンにより評価した。 As an evaluation method, a solid image (1) and a solid image (2) were printed by FS-C5016N according to the procedure shown in FIG. For the development ghost image, as shown in FIG. 5, a solid image having a length within one rotation of the developing roller is formed at the leading end of the transfer paper, and the length after the length of one developing roller from the leading end of the transfer paper, that is, Evaluation was performed using an image pattern that forms a half image G2 (for example, a dot pattern with a printing rate of 25%) after the solid image G1.
現像ローラ28に印加する直流バイアスは100Vと固定し、磁気ローラ27に印加する直流バイアスを図6に示す基準とし、現像ゴースト検出パターン(図4)で得られたベタ画像(1)とベタ画像(2)の画像濃度を、マクベス反射濃度計(RD914)を用いて測定し、その差が0.1未満となる場合を合格判定とした。また、現像ゴーストについては、ハーフ画像G2内にベタ画像G1の現像ローラ上の残像履歴である現像ゴーストパターンG1’が目視判別できるどうかで合否判定を行った。
The DC bias applied to the developing
その測定結果を図6に示す。尚、図6の現像ゴーストの判定において、ハーフ画像G2に残像なしの場合を○(判定:合格<OK>)とし、ハーフ画像G2に残像ありの場合を×(判定:不合格<NG>)と、評価した。 The measurement results are shown in FIG. In the development ghost determination of FIG. 6, the case where there is no afterimage in the half image G2 is indicated as “◯” (determination: pass <OK>), and the case where there is an afterimage in the half image G2 is indicated as “X” (determination: failure <NG>). And evaluated.
以上の結果、磁気ローラ27と現像ローラ28の印加直流バイアスの電位差△Vが250V以下のときに、画像濃度差が0.1未満であり、且つ、現像ゴーストパターンG1’においても、電位差△Vが250V以下で現像ゴーストが合格判定となることが分かる。
As a result, when the potential difference ΔV of the DC bias applied between the
また、ベタ画像(1)の画像濃度よりも1.2以上の画像濃度を確保するためには、電位差△Vが200V以上必要なことが分かる。 It can also be seen that the potential difference ΔV is required to be 200 V or more in order to secure an image density of 1.2 or higher than that of the solid image (1).
これらの実験により得られた結果から、現像バイアスとしての電位差△Vは、200V〜250Vの間に設定することで、現像ゴーストを抑制し且つ画像濃度を確保することが可能になる。 From the results obtained by these experiments, by setting the potential difference ΔV as the developing bias between 200 V and 250 V, it becomes possible to suppress the development ghost and ensure the image density.
尚、図7は、△V=200Vの場合と、△V=300Vの場合とにおけるトナー層電位(V)と現像ローラ28の回転数(周)との関係を示すグラフ図である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the toner layer potential (V) and the rotation speed (circumference) of the developing
ところで、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置をカラープリンタ1に搭載したものとして説明したが、例えば、複写機や複合機等、フルカラー・モノクロの何れの画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。
In the above embodiment, the image forming apparatus according to the present invention is described as being mounted on the
また、上記実施の形態では、静電潜像担持体としての感光体18に形成されたトナー像を中間転写ベルト8に一次転写した後に、転写紙にトナー像を二次転写する構成の画像形成装置を開示したが、感光体18から直接転写紙氏トナー像を転写する画像形成装置への適用も可能である。
In the above embodiment, the toner image formed on the
1…カラープリンタ(画像形成装置)
8…中間転写ベルト(像担持体)
9…画像形成部
18…感光体(静電潜像担持体)
27…磁気ローラ(現像剤担持体)
28…現像ローラ(トナー担持体)
33…電源制御回路
35…制御回路(バイアス極性制御部)
36…濃度センサ
1. Color printer (image forming device)
8 ... Intermediate transfer belt (image carrier)
9.
27 ... Magnetic roller (developer carrier)
28: Developing roller (toner carrier)
33 ... Power
36 ... Concentration sensor
Claims (2)
前記トナー像の画像濃度を検出する濃度センサと、先に形成されたトナー像の画像濃度と後に形成されたトナー像の画像濃度とを比較し且つその濃度差が予め設定された閾値以上の場合には前記電源制御回路を制御して前記現像剤担持体への印加直流バイアスを下げる制御回路と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。 A developer carrier that carries on its surface a two-component developer comprising toner and carrier, and a toner carrier that forms a toner layer by transferring only toner from the two-component developer carried on the developer carrier An electrostatic latent image carrier in which a toner image is formed by toner in a toner layer formed on the toner carrier based on the electrostatic latent image formed on the surface, the developer carrier, and the toner carrier In an image forming apparatus comprising a power supply control circuit for applying a DC bias to a body,
When the density sensor for detecting the image density of the toner image is compared with the image density of the toner image formed earlier and the image density of the toner image formed later, and the density difference is equal to or greater than a preset threshold value. The image forming apparatus further comprises: a control circuit that controls the power supply control circuit to lower the DC bias applied to the developer carrying member.
前記トナー担持体を駆動させてトナー引き剥がしを行うトナー引き剥がしステップと、
前記トナー担持体を駆動させてトナー層を形成するトナー層形成ステップと、
第1のベタ画像を像担持体にパッチ形成するパッチ形成ステップと、
前記トナー担持体を駆動させてトナー引き剥がしを行う第2のトナー引き剥がしステップと、
前記トナー担持体を駆動させてトナー層を形成する第2のトナー層形成ステップと、
第2のベタ画像を前記像担持体にパッチ形成する第2のパッチ形成ステップと、
第1のベタ画像と第2のベタ画像の各濃度を検出する濃度検出ステップと、
第1のベタ画像と第2のベタ画像との濃度差を算出する濃度差算出ステップと、
算出された濃度差が予め設定された閾値未満の場合にはその際の前記現像剤担持体への印加直流バイアスを実際の印加直流バイアスとして決定し且つ算出された濃度差が予め設定された閾値以上の場合にはその際の前記現像剤担持体への印加直流バイアスを下げる印加直流バイアス制御ステップと、
を備えていることを特徴とする画像形成装置の濃度制御方法。 A reference bias setting step for setting a reference applied DC bias to be applied to the developer carrier and the toner carrier;
A toner peeling step of driving the toner carrier to remove the toner;
A toner layer forming step of driving the toner carrier to form a toner layer;
A patch forming step of patching the first solid image on the image carrier;
A second toner peeling step for driving the toner carrier to remove the toner;
A second toner layer forming step of driving the toner carrier to form a toner layer;
A second patch forming step of patching the second solid image on the image carrier;
A density detection step for detecting each density of the first solid image and the second solid image;
A density difference calculating step for calculating a density difference between the first solid image and the second solid image;
If the calculated density difference is less than a preset threshold value, the DC bias applied to the developer carrier at that time is determined as the actual applied DC bias, and the calculated density difference is a preset threshold value. In the above case, an applied DC bias control step for lowering the applied DC bias to the developer carrier at that time,
A density control method for an image forming apparatus, comprising:
Priority Applications (1)
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JP2008022873A JP2009181114A (en) | 2008-02-01 | 2008-02-01 | Image forming apparatus and density control method for the image forming apparatus |
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JP2011164395A (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus, image forming condition adjustment method for the same, program, and recording medium |
JP2016200620A (en) * | 2015-04-07 | 2016-12-01 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming apparatus |
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