JP6104147B2 - 画像形成装置、トナー補給方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
まず、本発明の実施形態の画像形成装置100の概略構成について説明する。図1に示されるように、画像形成装置100は、画像読取部1、ADF(Automatic Document Feeder)2、画像形成部3、給紙部4、制御部5、及び操作表示部6などを備えている。操作表示部6は、制御部5からの制御指示に従って各種の情報を表示し、ユーザー操作に応じて制御部5に各種の情報を入力するタッチパネルなどである。ここで、図1(A)は、画像形成装置100の正面図であり、図1(B)は、画像読取部1の平面図である。なお、説明の便宜上、画像形成装置100が使用可能に設置された状態の鉛直方向を上下方向7と定義し、操作表示部6が設けられている側を手前側(正面)として前後方向8を定義し、操作表示部6を正面として左右方向9を定義する。また、画像形成装置100は、本発明の画像形成装置の一例に過ぎず、例えば、プリンター、FAX装置、複写機などであってもよい。
次に、図2を参照しつつ、現像装置34について詳細に説明する。現像装置34は、少なくともトナーを含む現像剤を収容し、トナーを用いて現像する現像装置である。
濃度検知センサー44は、感光体31の周辺に配置されている。濃度検知センサー44は、感光体31が回転する回転方向に対して、現像装置34と転写装置35との間に配置させている。濃度検知センサー44は、試験画像の試験画像データに基づくトナー像のトナーの濃度を検知して、検知結果を制御部5に出力する。例えば、濃度検知センサー44は、前記試験画像に基づくトナー像に、光源からの光で照射し、反射光強度を受光センサーで検知して光の強度情報を濃度に変換する反射型の濃度検知センサーである。
画像形成装置100は、設置されている環境の変化、部品の劣化、消耗、及び印刷回数等に応じて画像形成出力に要する電気的機械的な状態が変化するため、現像装置34の現像ローラー61に印加されるバイアス電位の設定値を試験画像の濃度に応じて補正する。前記試験画像として、パッチ状の試験画像データ(本発明の較正用データの一例)が用いられる。
制御部5は、画像形成装置100を統括制御するものである。図1に示されるように、制御部5は、CPU5A、ROM5B、RAM5C、EEPROM5D、及びDRIVER5Eなどを主な構成要素とするマイクロコンピュータとして構成されている。なお、制御部5は、集積回路(ASIC、DSP)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
以下、図7を参照して、制御部5によって実行されるキャリブレーション処理及びトナー補給処理の手順を説明する。図7のフローチャートにおいてステップS1、S2、・・・は処理手順(ステップ)番号を表している。なお、制御部5による前記トナー補給処理は、画像形成装置100の画像形成処理を実行するときに行われる。また、制御部5による前記キャリブレーション処理は、較正指示が入力されたとき、又は画像形成処理中に較正間隔が経過したことに行われる。ここに、前記キャリブレーション処理及び前記トナー補給処理を実行するときの制御部5が本発明に係る較正部、消費量算出部、補給制御部、及び較正時期決定部に相当する。
ステップS1において、制御部5は、画像形成装置100の較正指示が入力されたか否かを判定する。具体的には、制御部5は、ユーザーからの現像ローラー61のバイアス電位を較正する較正指示が入力されたか否かを判定する。制御部5は、較正指示が入力されなければ処理をステップS10に移行する(S1のNO側)。一方、制御部5は、較正指示が入力されたと判定されると処理をステップS2に移行する(S1のYES側)。なお、較正指示が入力されず(S1のNO側)、較正間隔でもなく(S10のNO側)、且つ画像形成指示も入力されない場合(S11のNO側)には、制御部5は待機状態になる。
ステップS2において、制御部5は、前記試験画像データに基づいて感光体31の表面に静電潜像を形成させる。制御部5は、現像ローラー61を較正前の設定値のバイアス電位に帯電させて、現像装置34内に収容されたトナーを現像ローラー61に担持させる。制御部5は、現像ローラー61に担持されたトナーを静電潜像に供給させてトナー像を形成する。
ステップS3において、制御部5は、濃度検知センサー44から前記試験画像データに基づく前記試験画像の濃度を取得する。制御部5は、取得した測定濃度と前記試験画像を形成する際に基準となった目標濃度とに基づいて、濃度差に基づくバイアス電位の設定値を抽出する。
ステップS4において、制御部5は、較正前のバイアス電位の設定値を抽出された設定値に置き換えることによって、バイアス電位を較正する。なお、ステップS4を実行するときの制御部5は、本発明の較正部の一例である。ステップS4は、本発明のトナー補給方法における第1ステップに相当する。
ステップS5において、制御部5は、較正されたバイアス電位の設定値と前記標準電圧の基準値との差分電位を算出する。
ステップS6において、制御部5は、較正されたバイアス電位の設定値に基づいて、較正をする較正間隔を変更する。図6に示される例では、バイアス電位の設定値に応じて定められた前記領域に応じて、印刷する間隔が25枚から75枚の範囲で変更される。なお、ステップS6を実行するときの制御部5は、本発明の較正時期決定部の一例である。ステップS7において、制御部5は、ステップS5において算出された前記差分電位に応じて、トナー補給量を補正する補正量を定めて、処理をステップS1に移行する。図6に示される例では、バイアス電位の設定値に応じて定められた領域に応じて、1回の補給に付き0パルスから2パルスの範囲内でコンテナスクリュー69の回転回数を変更する。
ステップS1において較正指示を受けないと判定されると(S1のNO側)、ステップS10において、制御部5は、画像を形成した用紙Sの枚数が較正間隔に対応する印刷枚数に達したか否かを判定する。比較対象の較正間隔の枚数は、ステップS6で定められた枚数である。制御部5は、較正間隔に達したと判定されると処理をステップS2に移行する(S10のYES側)。一方、制御部5は、較正間隔に達しなければ処理をステップS11に移行する(S10のNO側)。
ステップS11において、制御部5は、画像形成装置100が画像形成する指示があるかないかを判定する。具体的には、具体的には、ユーザーからコピーや印刷などの指示が入力されたか、画像を形成する画像データが入力されたか、又は形成している最中の画像データに次の頁の画像データがあるかを判定する。制御部5は、画像を形成する画像データがないと判定されると処理をステップS1に移行する(S11のNO側)。制御部5は、画像を形成する画像データがあると処理をステップS12に移行する(S11のYES側)。
ステップS12において、制御部5は、画像データに基づいて現像を行い、用紙Sに画像を形成する。その際に、制御部5は、ステップS4において変更された設定値のバイアス電位で現像ローラー61を帯電させる。
ステップS13において、制御部5は、現像の元になる画像データの印字率に基づいてトナー像を形成するために消費されたトナー消費量を算出する。制御部5は、画像データに含まれるドット数に基づいて、所定面積当たりにおける画像の面積を示す印字率を算出し、印字率に基づいてトナー消費量を算出する。なお、ステップS13を実行する制御部5は、本発明の消費量算出部の一例に相当する。ステップS13は、本発明のトナー補給方法における第2ステップに相当する。
ステップS14において、制御部5は、ステップS13において算出したトナー消費量を、ステップS7において求めた補正量で補正して、トナー補給量を定める。具体的には、トナー消費量に対応してコンテナスクリュー69を駆動させる前記駆動モーターに供給するパルス数を増加又は減少させる。
ステップS15において、制御部5は、ステップS14において補正されたトナー補給量のトナーをコンテナスクリュー69によってトナーコンテナ39から現像装置34に補給させる。なお、ステップS12乃至ステップS15は、制御部5によって連続的実行される。そのため、制御部5は、次の頁の画像データに基づくステップS12の現行処理と前の頁のトナー消費量に基づくステップS15のトナー補給処理とを時間的に同時並行して実行する。言い換えると、連続して複数の用紙Sに画像を形成する場合、制御部5は、用紙Sに画像を形成している最中に、1枚前の用紙Sに形成した画像データの印字率に基づいて、コンテナスクリュー69によってトナーコンテナ39からトナーを現像装置34に補給する。なお、ステップS7、ステップS14、及びステップS15を実行するときの制御部5は、本発明の補給制御部の一例である。ステップS14及びステップS15は、本発明のトナー補給方法における第3ステップに相当する。
ステップS16において、制御部5は、全ての現像が終了したか否かを判定する。全ての現像が終了していないと判定されると、制御部5は、処理をステップS10に移行する(S16のNO側)。制御部5は、現像が行われている間、トナー補給処理を繰り返し実行する。一方、全ての現像が終了したと判定されると、制御部5は、処理を終了させる(S16のYES側)。
以上説明したように、本発明の画像形成装置100によれば、較正されたバイアス電位に応じてトナーを補給することにより、かぶり現象を抑制することができる。また、本発明の画像形成装置100は、現像装置34にトナー濃度検知センサーを設けることなく、現像装置34内のトナー濃度を適正にすることができる。そのため、画像形成装置100は、画像品質を低下させることなく、コストを削減することが可能である。また、本発明の画像形成装置100によれば、定期的にバイアス電位の較正を行うため、現像剤の温度、湿度、及び経時変化などの変動をトナー補給量に反映させることが可能となる。
3:画像形成部
5:制御部
31:感光体
32:帯電装置
33:LSU
34:現像装置
35:転写装置
36:除電装置
37:定着ローラー
38:加圧ローラー
39:トナーコンテナ
42:バイアス帯電部
44:濃度検知センサー
51:キャリブレーション制御部
52:帯電制御部
53:画像濃度評価部
54:較正時期決定部
55:補給量変更部
56:消費量検出部
57:補給制御部
60:筐体
61:現像ローラー
63A,63B:現像剤貯留室
64A,64B:スクリューフィーダー
69:コンテナスクリュー
Claims (6)
- 所定のバイアス電位に帯電されることによってトナーを担持するトナー担持体を有し、像担持体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
前記トナー担持体の表面を予め定められた設定値のバイアス電位に帯電させる帯電部と、
前記静電潜像の元になる画像データの印字率に基づいて前記現像により消費されるトナー消費量を算出する消費量算出部と、
前記現像部に補給するためのトナーを収容する収容部と、
前記収容部に収容されたトナーを前記現像部に補給する補給部と、
前記像担持体上に形成された試験画像の濃度を検知する濃度検知センサーと、
印刷枚数が予め設定された較正間隔枚数に達するごとに、予め取得された較正用データに基づいて前記像担持体上に現像された前記試験画像についての前記濃度検知センサーによる検知濃度に応じて前記設定値を較正する較正部と、
前記較正部によって較正された前記設定値と前記消費量算出部によって算出された前記トナー消費量とに基づいて前記補給部により前記収容部から前記現像部へ前記トナーを補給させる補給制御部と、
前記較正部によって較正された前記設定値と予め定められた前記バイアス電位に関する基準値との差分電位に応じて、前記較正間隔枚数を変更する較正時期決定部、とを備え、
前記補給制御部は、前記較正部によって較正された前記設定値が前記基準値よりも高い場合に、前記設定値が前記基準値である場合よりも前記トナー消費量に対応する前記トナーの補給量を増やす方向へ補正し、前記較正部によって較正された前記設定値が前記基準値よりも低い場合に、前記設定値が前記基準値である場合よりも前記トナー消費量に対応する前記トナーの補給量を減らす方向へ補正し、
前記較正時期決定部は、前記差分電位が大きい場合の方が小さい場合よりも少ない前記較正間隔枚数を設定する、画像形成装置。 - 前記補給制御部は、前記消費量算出部によって算出された前記トナー消費量に対応する暫定補給量を求め、前記較正部によって較正された前記設定値と予め定められた前記バイアス電位に関する基準値との差分電位に応じて前記暫定補給量を補正して補給量を決定し、決定された前記補給量のトナーを前記補給部によって前記収容部から補給させる請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記補給制御部による補正は、前記較正部によって較正された前記設定値が前記基準値よりも高い場合に、前記差分電位に応じて前記暫定補給量を増やし、前記較正部によって較正された前記設定値が前記基準値よりも低い場合に、前記差分電位に応じて前記暫定補給量を減らす請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記現像部の内部に、前記収容部から補給される前記トナーを含む現像剤を撹拌する撹拌部を更に備える請求項1〜3の何れかに記載の画像形成装置。
- 所定のバイアス電位に帯電されることによってトナーを担持するトナー担持体を有し、像担持体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
前記トナー担持体の表面を予め定められた設定値のバイアス電位に帯電させる帯電部と、
前記現像部に補給するためのトナーを収容する収容部と、
前記収容部に収容されたトナーを前記現像部に補給する補給部と、
前記像担持体上に形成された試験画像の濃度を検知する濃度検知センサーと、を備える画像形成装置におけるトナー補給方法であって、
印刷枚数が予め設定された較正間隔枚数に達するごとに、予め取得された較正用データに基づいて前記像担持体上に現像された前記試験画像についての前記濃度検知センサーによる検知濃度に応じて前記設定値を較正する第1ステップと、
前記静電潜像の元になる画像データの印字率に基づいて前記現像により消費されるトナー消費量を算出する第2ステップと、
前記第1ステップによって較正された前記設定値と前記第2ステップによって算出された前記トナー消費量とに基づいて、前記補給部により前記収容部から前記現像部へ前記トナーを補給させる第3ステップと、
前記第1ステップによって較正された前記設定値と予め定められた前記バイアス電位に関する基準値との差分電位に応じて、前記較正間隔枚数を変更する第4ステップと、を含み、
前記第3ステップにおいて、前記較正部によって較正された前記設定値が前記基準値よりも高い場合に、前記設定値が前記基準値である場合よりも前記トナー消費量に対応する前記トナーの補給量を増やす方向へ補正し、前記較正部によって較正された前記設定値が前記基準値よりも低い場合に、前記設定値が前記基準値である場合よりも前記トナー消費量に対応する前記トナーの補給量を減らす方向へ補正し、
前記第4ステップにおいて、前記差分電位が大きい場合の方が小さい場合よりも少ない前記較正間隔枚数を設定する、トナー補給方法。 - 所定のバイアス電位に帯電されることによってトナーを担持するトナー担持体を有し、像担持体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
前記トナー担持体の表面を予め定められた設定値のバイアス電位に帯電させる帯電部と、
前記現像部に補給するためのトナーを収容する収容部と、
前記収容部に収容されたトナーを前記現像部に補給する補給部と、
前記像担持体上に形成された試験画像の濃度を検知する濃度検知センサーと、を備える画像形成装置を制御するコンピューターに、
印刷枚数が予め設定された較正間隔枚数に達するごとに、予め取得された較正用データに基づいて前記像担持体上に現像された前記試験画像についての前記濃度検知センサーによる検知濃度に応じて前記設定値を較正する第1ステップと、
前記静電潜像の元になる画像データの印字率に基づいて前記現像により消費されるトナー消費量を算出する第2ステップと、
前記第1ステップによって較正された前記設定値と前記第2ステップによって算出された前記トナー消費量とに基づいて、前記補給部により前記収容部から前記現像部へ前記トナーを補給させる第3ステップと、
前記第1ステップによって較正された前記設定値と予め定められた前記バイアス電位に関する基準値との差分電位に応じて、前記較正間隔枚数を変更する第4ステップと、を実行させ、
さらに前記第3ステップにおいて、前記較正部によって較正された前記設定値が前記基準値よりも高い場合に、前記設定値が前記基準値である場合よりも前記トナー消費量に対応する前記トナーの補給量を増やす方向へ補正し、前記較正部によって較正された前記設定値が前記基準値よりも低い場合に、前記設定値が前記基準値である場合よりも前記トナー消費量に対応する前記トナーの補給量を減らす方向へ補正する処理を実行させ、
さらに前記第4ステップにおいて、前記差分電位が大きい場合の方が小さい場合よりも少ない前記較正間隔枚数を設定する処理を実行させるためのプログラム。
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| JP2013257762A JP6104147B2 (ja) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | 画像形成装置、トナー補給方法、及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013257762A JP6104147B2 (ja) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | 画像形成装置、トナー補給方法、及びプログラム |
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| JP2013257762A Active JP6104147B2 (ja) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | 画像形成装置、トナー補給方法、及びプログラム |
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