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JP6948573B2 - Toner charge measuring device, toner charge measuring method, and image forming device - Google Patents
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Toner charge measuring device, toner charge measuring method, and image forming device Download PDF

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Description

本発明は、トナー帯電量測定装置、トナー帯電量測定方法、および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a toner charge amount measuring device, a toner charge amount measuring method, and an image forming device.

あるトナー帯電量測定装置は、吸引機構で現像スリーブ上のトナーを捕集し、捕集されたトナーの電荷および重量を計測し、捕集されたトナーの電荷および重量に基づいてトナー帯電量を算出している(例えば特許文献1参照)。 A toner charge measuring device collects toner on a developing sleeve with a suction mechanism, measures the charge and weight of the collected toner, and measures the toner charge based on the charge and weight of the collected toner. It is calculated (see, for example, Patent Document 1).

他方、ある画像形成装置では、現像器内の現像ロールの一部に、トナー電荷を検出する測定装置が設けられ、トナー電荷検出時のトナーが回収され、その回収されたトナーの重量がロードセルで測定され、トナー帯電量(単位重量あたりの電荷)が算出されている(例えば特許文献2参照)。 On the other hand, in a certain image forming apparatus, a measuring device for detecting the toner charge is provided in a part of the developing roll in the developer, the toner at the time of detecting the toner charge is collected, and the weight of the collected toner is measured in the load cell. The toner charge amount (charge per unit weight) is measured and calculated (see, for example, Patent Document 2).

特開平5−11511号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-11511 特開2001−42644号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-42644

しかしながら、上述の装置では、現像ローラー(現像スリーブ、現像ロールなどを含む)に付着しているトナーの帯電量が測定されるが、感光体ドラムに付着しているトナーの帯電量は直接測定されない。そのため、感光体ドラムでのトナー帯電量の誤差に起因して、後段の転写プロセス(感光体ドラムから中間転写ベルトまたは印刷用紙へのトナー像の転写)が正確に行われない可能性がある。 However, in the above-mentioned apparatus, the charge amount of the toner adhering to the developing roller (including the developing sleeve, the developing roll, etc.) is measured, but the charge amount of the toner adhering to the photoconductor drum is not directly measured. .. Therefore, due to an error in the amount of toner charged in the photoconductor drum, the subsequent transfer process (transfer of the toner image from the photoconductor drum to the intermediate transfer belt or printing paper) may not be performed accurately.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、感光体ドラムに付着しているトナーの帯電量を正確に測定するトナー帯電量測定装置、トナー帯電量測定方法、および画像形成装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and includes a toner charge amount measuring device, a toner charge amount measuring method, and an image forming device for accurately measuring the charge amount of toner adhering to a photoconductor drum. The purpose is to get.

本発明に係るトナー帯電量測定装置は、吸引装置と、感光体ドラム表面上のトナーを吸引可能な位置に配置され、前記吸引装置により発生された負圧を印加された吸引路部材と、所定の計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの粒径分布を計測する粒径分布計測装置と、前記計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの電荷を測定する電荷計測装置と、計測された前記トナーの粒径分布および計測された前記電荷に基づいて、前記計測期間におけるトナー帯電量を演算する帯電量演算部とを備える。さらに、次の(A)または(B)の構成を備える。(A)補助吸引装置をさらに備え、前記吸引装置は、前記粒径分布計測装置に内蔵されており、前記補助吸引装置は、前記吸引装置に対して並列に、前記吸引路部材に負圧を印加する。(B)前記吸引装置は、前記計測期間において前記粒径分布計測装置により計測されたトナーの粒子数が閾値未満である場合、次の計測期間における吸引流量を増加させる。 The toner charge amount measuring device according to the present invention includes a suction device, a suction path member arranged at a position where toner can be sucked on the surface of the photoconductor drum and to which a negative pressure generated by the suction device is applied. A particle size distribution measuring device that measures the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member during the measurement period, and measures the electric charge of the toner sucked through the suction path member during the measurement period. It is provided with a charge measuring device for calculating the toner charge amount, and a charge amount calculation unit for calculating the toner charge amount in the measurement period based on the measured particle size distribution of the toner and the measured charge. Further, it has the following configuration (A) or (B). (A) An auxiliary suction device is further provided, and the suction device is built in the particle size distribution measuring device, and the auxiliary suction device applies a negative pressure to the suction path member in parallel with the suction device. Apply. (B) The suction device increases the suction flow rate in the next measurement period when the number of toner particles measured by the particle size distribution measurement device in the measurement period is less than the threshold value.

本発明に係るトナー帯電量測定方法は、感光体ドラム表面上のトナーを吸引可能な位置に配置された吸引路部材に、吸引装置により負圧を印加して、感光体ドラム表面上のトナーを吸引するステップと、粒径分布計測装置により、所定の計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの粒径分布を計測するステップと、前記計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの電荷を測定するステップと、計測された前記トナーの粒径分布および計測された前記電荷に基づいて、前記計測期間におけるトナー帯電量を演算するステップとを備える。さらに、次の(A)または(B)の構成を備える。(A)前記吸引装置は、前記粒径分布計測装置に内蔵されており、補助吸引装置により、前記吸引装置に対して並列に、前記吸引路部材に負圧を印加する。(B)前記計測期間において前記粒径分布計測装置により計測されたトナーの粒子数が閾値未満である場合、前記吸引装置により、次の計測期間における吸引流量を増加させる。

In the method for measuring the amount of toner charge according to the present invention, a negative pressure is applied by a suction device to a suction path member arranged at a position where toner can be sucked on the surface of the photoconductor drum to apply toner on the surface of the photoconductor drum. A step of sucking, a step of measuring the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member in a predetermined measurement period by a particle size distribution measuring device , and a step of measuring the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member in the measurement period, and through the suction path member in the measurement period. It includes a step of measuring the charge of the sucked toner and a step of calculating the amount of toner charge in the measurement period based on the measured particle size distribution of the toner and the measured charge. Further, it has the following configuration (A) or (B). (A) The suction device is built in the particle size distribution measuring device, and a negative pressure is applied to the suction path member in parallel with the suction device by the auxiliary suction device. (B) When the number of toner particles measured by the particle size distribution measuring device in the measurement period is less than the threshold value, the suction device increases the suction flow rate in the next measurement period.

本発明に係る画像形成装置は、上述のトナー帯電量測定装置を備え、演算された前記トナー帯電量に基づいて、前記感光体ドラムからのトナー像の転写のための転写バイアスを制御する。 The image forming apparatus according to the present invention includes the above-mentioned toner charge amount measuring device, and controls the transfer bias for transferring the toner image from the photoconductor drum based on the calculated toner charge amount.

本発明によれば、感光体ドラムに付着しているトナーの帯電量を正確に測定するトナー帯電量測定装置、トナー帯電量測定方法、および画像形成装置が得られる。 According to the present invention, a toner charge amount measuring device, a toner charge amount measuring method, and an image forming device for accurately measuring the charge amount of toner adhering to the photoconductor drum can be obtained.

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。 The above or other objects, features and advantages of the present invention will be further clarified from the following detailed description along with the accompanying drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係るトナー帯電量測定装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a toner charge amount measuring device according to an embodiment of the present invention. 図2は、実施の形態2に係るトナー帯電量測定装置の動作について説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the toner charge amount measuring device according to the second embodiment.

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態1. Embodiment 1.

図1は、本発明の実施の形態に係るトナー帯電量測定装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a toner charge amount measuring device according to an embodiment of the present invention.

図1に示すトナー帯電量測定装置は、所定の画像形成装置(実機)を模擬した、感光体ドラム1および現像ローラー2を含む現像機構を使用して、感光体ドラム1に付着しているトナーの帯電量を測定する。なお、その現像機構には、感光体ドラム1および現像ローラー2を駆動するモーターなどの駆動装置、感光体ドラム1に帯電電圧を印加する高圧回路、現像ローラー2に現像バイアスを印加する高圧回路、感光体ドラム1に光を照射して静電潜像を形成する露光装置などが含まれる。つまり、所定の画像形成装置(実機)と同様の環境で、感光体ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させる。 The toner charge amount measuring device shown in FIG. 1 uses a developing mechanism including a photoconductor drum 1 and a developing roller 2 that imitates a predetermined image forming device (actual machine), and the toner adhering to the photoconductor drum 1 is used. Measure the amount of charge. The developing mechanism includes a driving device such as a motor for driving the photoconductor drum 1 and the developing roller 2, a high-voltage circuit for applying a charging voltage to the photoconductor drum 1, and a high-voltage circuit for applying a developing bias to the developing roller 2. An exposure apparatus or the like that irradiates the photoconductor drum 1 with light to form an electrostatic latent image is included. That is, the toner is adhered to the electrostatic latent image on the photoconductor drum 1 in the same environment as the predetermined image forming apparatus (actual machine).

図1に示すトナー帯電量測定装置は、吸引路部材11、粒径分布計測装置12、電荷計測装置13、プロセッサー14、および補助吸引装置15を備える。 The toner charge amount measuring device shown in FIG. 1 includes a suction path member 11, a particle size distribution measuring device 12, a charge measuring device 13, a processor 14, and an auxiliary suction device 15.

粒径分布計測装置12は、粒子計数装置21および吸引装置22を内蔵している。 The particle size distribution measuring device 12 includes a particle counting device 21 and a suction device 22.

吸引路部材11は、中空のチューブなどであって、感光体ドラム1表面上のトナーを吸引可能な位置に配置され、吸引装置22により発生された負圧を印加される。具体的には、吸引路部材11の開口端が感光体ドラム1表面から所定の距離(例えば約1ミリメートル)で配置され、吸引装置22により発生された負圧によって所定流量で、周辺の空気とともにトナーがその開口端を介して吸引される。 The suction path member 11 is a hollow tube or the like, and is arranged at a position where toner can be sucked on the surface of the photoconductor drum 1, and a negative pressure generated by the suction device 22 is applied. Specifically, the open end of the suction path member 11 is arranged at a predetermined distance (for example, about 1 mm) from the surface of the photoconductor drum 1, and the negative pressure generated by the suction device 22 causes a predetermined flow rate together with the surrounding air. Toner is sucked through its open end.

粒子計数装置21は、吸引路部材11から延びる流路を所定流量で流れる空気内のトナー粒子を計数し、所定の計測期間において当該粒子計数装置21を通過したトナー粒子の数を、トナー粒子の粒径範囲ごとに計測し、その計測結果を粒径分布データとして出力する。 The particle counting device 21 counts the toner particles in the air flowing through the flow path extending from the suction path member 11 at a predetermined flow rate, and counts the number of toner particles that have passed through the particle counting device 21 in a predetermined measurement period. Measurement is performed for each particle size range, and the measurement result is output as particle size distribution data.

このように、粒径分布計測装置12は、所定の計測期間tmにおいて吸引路部材11を介して吸引されたトナーの粒径分布を計測する。例えば、粒径分布計測装置12は、所定周期であるいは連続して設定される複数の計測期間tmにおいて、それぞれ、吸引路部材11を介して吸引されたトナーの粒径分布を繰り返し計測する。 In this way, the particle size distribution measuring device 12 measures the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member 11 in a predetermined measurement period tm. For example, the particle size distribution measuring device 12 repeatedly measures the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member 11 in a plurality of measurement periods tm set at a predetermined cycle or continuously.

電荷計測装置13は、例えばファラデーケージ法で、計測期間tmにおいて吸引路部材11を介して吸引されたトナーの電荷を測定する。具体的には、電荷計測装置13は、粒子計数装置21の後段かつ吸引装置22の前段に設けられ、捕集部31で、流路を流れてきたトナー粒子を捕集し、計測期間tmに捕集されたトナーの電荷を測定する。 The charge measuring device 13 measures the charge of the toner sucked through the suction path member 11 during the measurement period tm by, for example, the Faraday cage method. Specifically, the charge measuring device 13 is provided at the rear stage of the particle counting device 21 and at the front stage of the suction device 22, and the collecting unit 31 collects the toner particles flowing through the flow path, and the measurement period is tm. Measure the charge of the collected toner.

プロセッサー14は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えたコンピューターであって、図示せぬ記憶装置、ROMなどからプログラムをRAMにロードし、CPUで実行することで、各種処理部として動作する。ここでは、プロセッサー14は、帯電量演算部41および関連パラメーター測定部42として動作する。 The processor 14 is, for example, a computer equipped with a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc., and loads a program into the RAM from a storage device, a ROM, etc. (not shown). , Operates as various processing units by executing with the CPU. Here, the processor 14 operates as a charge amount calculation unit 41 and a related parameter measurement unit 42.

帯電量演算部41は、計測されたトナーの粒径分布および計測された電荷に基づいて、各計測期間tmにおけるトナー帯電量(単位重量あたりのトナー帯電電荷)を演算する。 The charge amount calculation unit 41 calculates the toner charge amount (toner charge charge per unit weight) in each measurement period tm based on the measured toner particle size distribution and the measured charge.

関連パラメーター測定部42は、電子写真方式の印刷プロセスにおいてトナー帯電量に関連するパラメーターの値を上述のトナー帯電量とともに測定する。ここで、このパラメーターは、感光体ドラム1の回転速度、感光体ドラム1へトナーを供給する現像ローラー2の回転速度、周辺温度、周辺湿度、および感光体ドラム1へトナーを供給する現像器内でのトナーとキャリアとの比率の少なくとも1つを含む。 The related parameter measuring unit 42 measures the value of the parameter related to the toner charge amount in the electrophotographic printing process together with the toner charge amount described above. Here, this parameter is the rotation speed of the photoconductor drum 1, the rotation speed of the developing roller 2 that supplies toner to the photoconductor drum 1, the ambient temperature, the ambient humidity, and the inside of the developing device that supplies toner to the photoconductor drum 1. Includes at least one of the toner-to-carrier ratios in.

また、補助吸引装置15は、吸引装置22に対して並列に、吸引路部材11に負圧を印加する。 Further, the auxiliary suction device 15 applies a negative pressure to the suction path member 11 in parallel with the suction device 22.

この実施の形態では、吸引装置22は、粒径分布計測装置12に内蔵されており、補助吸引装置15は、吸引装置22のみの場合の流量より、吸引路部材11の開口端での流量を大きくする。 In this embodiment, the suction device 22 is built in the particle size distribution measuring device 12, and the auxiliary suction device 15 determines the flow rate at the open end of the suction path member 11 rather than the flow rate in the case of only the suction device 22. Enlarge.

次に、上記トナー帯電量測定装置の動作について説明する。 Next, the operation of the toner charge amount measuring device will be described.

上述の現像機構を動作させることで感光体ドラム1にトナーを付着させる。 Toner is adhered to the photoconductor drum 1 by operating the above-mentioned developing mechanism.

そして、吸引装置22(または、吸引装置22および補助吸引装置15)は、所定の計測期間tmにおいて連続して動作し、粒径分布計測装置12および電荷計測装置13を通る流路並びに吸引路部材11に負圧に印加され、所定流量で、空気とともに、感光体ドラム1に付着しているトナーを吸引する。 Then, the suction device 22 (or the suction device 22 and the auxiliary suction device 15) continuously operates in a predetermined measurement period tm, and the flow path and the suction path member passing through the particle size distribution measuring device 12 and the charge measuring device 13. A negative pressure is applied to 11, and the toner adhering to the photoconductor drum 1 is sucked together with air at a predetermined flow rate.

これにより、感光体ドラム1に付着しているトナーが、感光体ドラム1から離れて、吸引路部材11内を空気とともに進行し、吸引装置22および補助吸引装置15の流量比に従って所定の割合のトナー(トナー粒子)が、粒径分布計測装置12に流入する。 As a result, the toner adhering to the photoconductor drum 1 separates from the photoconductor drum 1 and travels together with air in the suction path member 11, and has a predetermined ratio according to the flow rate ratio of the suction device 22 and the auxiliary suction device 15. Toner (toner particles) flows into the particle size distribution measuring device 12.

粒径分布計測装置12は、計測期間tmにおいて、流入したトナー粒子の粒径分布を計測する。ここでは、粒径分布計測装置12は、流入したトナー粒子の個数および粒径を光学的に計測し、流入したトナー粒子を捕集することなく排出する。 The particle size distribution measuring device 12 measures the particle size distribution of the inflowing toner particles in the measurement period tm. Here, the particle size distribution measuring device 12 optically measures the number and particle size of the inflowing toner particles, and discharges the inflowing toner particles without collecting them.

流路において粒径分布計測装置12から排出された、トナー粒子を含む空気は、電荷計測装置13に流入する。 The air containing the toner particles discharged from the particle size distribution measuring device 12 in the flow path flows into the charge measuring device 13.

電荷計測装置13は、流入したトナー粒子を含む空気のうち、捕集部31でトナー粒子を捕集し、空気を吸引装置22へ排出する。そして、電荷計測装置13は、計測期間tmにおいて捕集されたトナー粒子の電荷を計測する。 The charge measuring device 13 collects the toner particles in the collecting unit 31 among the air containing the inflowing toner particles, and discharges the air to the suction device 22. Then, the charge measuring device 13 measures the charge of the collected toner particles in the measurement period tm.

そして、帯電量演算部41は、粒径分布計測装置12から、当該計測期間tmの粒径分布データを取得するとともに、電荷計測装置13から、当該計測期間tmの電荷データを取得し、取得した粒径分布データに基づいて当該計測期間tmのトナー重量を計算し、そのトナー重量で電荷データに基づく当該計測期間tmの電荷を除算して、トナー帯電量を特定する。 Then, the charge amount calculation unit 41 acquires the particle size distribution data of the measurement period tm from the particle size distribution measuring device 12, and also acquires and acquires the charge data of the measurement period tm from the charge measuring device 13. The toner weight of the measurement period tm is calculated based on the particle size distribution data, and the charge of the measurement period tm based on the charge data is divided by the toner weight to specify the toner charge amount.

粒径分布データに基づき、複数の粒径に対応する粒子重量と複数の粒径の計数値(トナー粒子数)との積和が、計測期間tmのトナー重量として計算される。 Based on the particle size distribution data, the sum of products of the particle weights corresponding to the plurality of particle sizes and the count values (number of toner particles) of the plurality of particle sizes is calculated as the toner weight in the measurement period tm.

また、関連パラメーター測定部42は、上述のパラメーターについて、計測期間tmでの値を測定し、計測期間tmごとに、トナー帯電量とともに、そのパラメーター値を図示せぬ不揮発性の記憶装置に記憶する。 Further, the related parameter measurement unit 42 measures the values of the above parameters in the measurement period tm, and stores the toner charge amount and the parameter values in a non-volatile storage device (not shown) for each measurement period tm. ..

このようにして計測されたトナー帯電量に基づいて、上述の所定の画像形成装置(実機)の転写バイアスなどが決定される。また、その際に、併せて測定されたパラメーター値と転写バイアスとの対応関係に基づいて、上述の所定の画像形成装置(実機)でのパラメーター値を測定して、そのパラメーター値に対応する転写バイアスの変動量を特定し、その変動量に応じて、転写バイアスなどを補正するようにしてもよい。 Based on the toner charge amount measured in this way, the transfer bias of the above-mentioned predetermined image forming apparatus (actual machine) and the like are determined. At that time, based on the correspondence between the parameter values measured together and the transfer bias, the parameter values in the above-mentioned predetermined image forming apparatus (actual machine) are measured, and the transfer corresponding to the parameter values is performed. The amount of fluctuation of the bias may be specified, and the transfer bias or the like may be corrected according to the amount of fluctuation.

以上のように、上記実施の形態1によれば、吸引路部材11は、感光体ドラム1表面上のトナーを吸引可能な位置に配置され、吸引装置22により発生された負圧を印加される。粒径分布計測装置12は、所定の計測期間tmにおいて吸引路部材11を介して吸引されたトナーの粒径分布を計測する。電荷計測装置13は、計測期間tmにおいて吸引路部材11を介して吸引されたトナーの電荷を測定する。帯電量演算部41は、計測されたトナーの粒径分布および計測された電荷に基づいて、計測期間tmにおけるトナー帯電量を演算する。 As described above, according to the first embodiment, the suction path member 11 is arranged at a position where toner can be sucked on the surface of the photoconductor drum 1, and the negative pressure generated by the suction device 22 is applied. .. The particle size distribution measuring device 12 measures the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member 11 in a predetermined measurement period tm. The charge measuring device 13 measures the charge of the toner sucked through the suction path member 11 during the measurement period tm. The charge amount calculation unit 41 calculates the toner charge amount in the measurement period tm based on the measured toner particle size distribution and the measured charge.

これにより、感光体ドラム1に付着しているトナーの帯電量が直接的にかつ正確に測定される。 As a result, the amount of charge of the toner adhering to the photoconductor drum 1 is directly and accurately measured.

実施の形態2. Embodiment 2.

実施の形態2に係るトナー帯電量測定装置では、帯電量演算部41は、計測期間tmにおいて粒径分布計測装置12により計測されたトナーの粒子数が所定の閾値以上である場合、実施の形態1のようにして、計測されたトナーの粒径分布および計測された電荷に基づいて、計測期間におけるトナー帯電量を演算するが、計測期間tmにおいて粒径分布計測装置により計測されたトナーの粒子数が上述の閾値未満である場合、当該計測期間tmにおけるトナー帯電量を演算しない。つまり、トナーの粒子数が上述の閾値未満である計測期間tmについては、トナー帯電量の演算結果の誤差が大きい可能性があるので、トナー帯電量の演算結果を採用しない。 In the toner charge amount measuring device according to the second embodiment, when the number of toner particles measured by the particle size distribution measuring device 12 in the measurement period tm is equal to or more than a predetermined threshold value, the charge amount calculation unit 41 of the embodiment The toner charge amount in the measurement period is calculated based on the measured toner particle size distribution and the measured charge as in 1, but the toner particles measured by the particle size distribution measuring device in the measurement period tm. If the number is less than the above threshold, the toner charge amount in the measurement period tm is not calculated. That is, for the measurement period tm in which the number of toner particles is less than the above threshold value, the error in the calculation result of the toner charge amount may be large, so the calculation result of the toner charge amount is not adopted.

また、実施の形態2では、吸引装置22および補助吸引装置15の少なくとも一方は、計測期間において粒径分布計測装置12により計測されたトナーの粒子数が上述の閾値未満である場合、次の計測期間tmにおける吸引流量を増加させる。これにより、次の計測期間tmでは、粒径分布計測装置12において十分なトナーの粒子数が得られる。 Further, in the second embodiment, when at least one of the suction device 22 and the auxiliary suction device 15 has the number of toner particles measured by the particle size distribution measuring device 12 during the measurement period less than the above-mentioned threshold value, the next measurement is performed. Increase the suction flow rate during the period tm. As a result, in the next measurement period tm, a sufficient number of toner particles can be obtained in the particle size distribution measuring device 12.

図2は、実施の形態2に係るトナー帯電量測定装置の動作について説明する図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the toner charge amount measuring device according to the second embodiment.

吸引装置22(または吸引装置22および補助吸引装置15)は、デフォルト流量f1で吸引動作を開始し、例えば計測タイミングT1で、計数されたトナー粒子の粒子数が所定閾値Nth以上である場合には、帯電量演算部41は、上述のようにして、トナー帯電量を演算する。 The suction device 22 (or the suction device 22 and the auxiliary suction device 15) starts the suction operation at the default flow rate f1, and when, for example, the number of counted toner particles is equal to or greater than a predetermined threshold Nth at the measurement timing T1. , The charge amount calculation unit 41 calculates the toner charge amount as described above.

また、例えば計測タイミングT2で、計数されたトナー粒子の粒子数が所定閾値Nth未満である場合には、帯電量演算部41は、トナー帯電量を演算せず、当該計測期間tm(つまり、計測タイミングT2)のトナー帯電量の測定をキャンセルする。 Further, for example, when the number of counted toner particles is less than the predetermined threshold Nth at the measurement timing T2, the charge amount calculation unit 41 does not calculate the toner charge amount, and the measurement period tm (that is, measurement). Cancel the measurement of the toner charge amount at the timing T2).

さらに、例えば計測タイミングT2で、計数されたトナー粒子の粒子数が所定閾値Nth未満である場合には、吸引装置22(または吸引装置22および補助吸引装置15)は、吸引流量を、デフォルト流量f1から流量f2(f2>f1)へ変更する。 Further, for example, at the measurement timing T2, when the number of counted toner particles is less than the predetermined threshold Nth, the suction device 22 (or the suction device 22 and the auxiliary suction device 15) sets the suction flow rate to the default flow rate f1. To change the flow rate from f2 (f2> f1).

吸引流量が増加したことで、次の計測期間tmで計数されたトナー粒子数が増加する。そして、例えば計測タイミングT3で、計数されたトナー粒子の粒子数が所定閾値Nth以上になると、帯電量演算部41は、上述のようにして、トナー帯電量を演算する。 As the suction flow rate increases, the number of toner particles counted in the next measurement period tm increases. Then, for example, at the measurement timing T3, when the number of counted toner particles becomes the predetermined threshold value Nth or more, the charge amount calculation unit 41 calculates the toner charge amount as described above.

なお、実施の形態2に係るトナー帯電量測定装置のその他の構成および動作については実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Since other configurations and operations of the toner charge amount measuring device according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

以上のように、上記実施の形態2によれば、トナー帯電量の測定結果の誤差が低減される。 As described above, according to the second embodiment, the error of the measurement result of the toner charge amount is reduced.

実施の形態3. Embodiment 3.

本発明の実施の形態3に係る画像形成装置は、プリンター、複合機などであって、電子写真方式の印刷機構およびその印刷機構を制御するコントローラーを備えるとともに、実施の形態1または実施の形態2に係るトナー帯電量測定装置を内蔵する。 The image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention is a printer, a multifunction device, or the like, which includes an electrophotographic printing mechanism and a controller for controlling the printing mechanism, and also includes the first embodiment or the second embodiment. Built-in toner charge amount measuring device.

その印刷機構は、感光体ドラム、現像器、露光装置、転写ローラーなどを備え、感光体ドラム、現像器、転写ローラーなどに所定の高圧電圧(帯電電圧、現像バイアス、転写バイアスなど)を印加する高圧回路をさらに備える。感光体ドラムに帯電電圧が印加され、露光装置によって光が感光体ドラムに照射されて印刷画像の静電潜像が形成され、現像器の現像ローラーによって静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成され、転写ローラーで、感光体ドラムから中間転写ベルトまたは印刷用紙にトナー像が転写される。なお、中間転写ベルトにトナー像が転写された場合、中間転写ベルトから印刷用紙へトナー像が2次転写される。 The printing mechanism includes a photoconductor drum, a developing device, an exposure device, a transfer roller, and the like, and applies a predetermined high voltage (charging voltage, development bias, transfer bias, etc.) to the photoconductor drum, the developing device, the transfer roller, and the like. Further equipped with a high voltage circuit. A charging voltage is applied to the photoconductor drum, light is applied to the photoconductor drum by the exposure device to form an electrostatic latent image of the printed image, and toner is adhered to the electrostatic latent image by the developing roller of the developing device. The image is formed and the transfer roller transfers the toner image from the photoconductor drum to the intermediate transfer belt or printing paper. When the toner image is transferred to the intermediate transfer belt, the toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt to the printing paper.

実施の形態3では、例えばキャリブレーション時に、当該印刷機構の感光体ドラムからトナーを吸引し、上述のようにしてトナー帯電量が演算され、測定後、コントローラーは、演算されたトナー帯電量に基づいて、感光体ドラムからのトナー像の転写のための転写バイアスを制御する。 In the third embodiment, for example, at the time of calibration, toner is sucked from the photoconductor drum of the printing mechanism, the toner charge amount is calculated as described above, and after the measurement, the controller is based on the calculated toner charge amount. Therefore, the transfer bias for transferring the toner image from the photoconductor drum is controlled.

なお、実施の形態3におけるトナー帯電量測定装置のその他の構成および動作については実施の形態1または実施の形態2と同様であるので、その説明を省略する。 Since other configurations and operations of the toner charge amount measuring device in the third embodiment are the same as those in the first embodiment or the second embodiment, the description thereof will be omitted.

以上のように、上記実施の形態3によれば、画像形成装置内部で、感光体ドラムに付着するトナーについて、その画像形成装置固有のトナー帯電特性が測定される。したがって、例えば、感光体ドラムの経時変化に対応して、トナー帯電量を繰り返し測定し、測定したトナー帯電量に基づいて転写バイアスなどを更新することで、転写プロセスが適切に実行される。 As described above, according to the third embodiment, the toner charging characteristics peculiar to the image forming apparatus are measured for the toner adhering to the photoconductor drum inside the image forming apparatus. Therefore, for example, the transfer process is appropriately executed by repeatedly measuring the toner charge amount in response to the time-dependent change of the photoconductor drum and updating the transfer bias or the like based on the measured toner charge amount.

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。 It should be noted that various changes and modifications to the above-described embodiments will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications may be made without departing from the intent and scope of the subject and without diminishing the intended benefits. That is, such changes and amendments are intended to be included in the claims.

例えば、上記実施の形態では、粒径分布計測装置12は、粒子径が所定範囲外である粒子の計数結果を、粒径分布データから除外するようにしてもよい。つまり、その場合、所定範囲外の粒子径の粒子は、トナー粒子ではなく、トナー以外の粒子であると見做し、粒径分布データから除外される。 For example, in the above embodiment, the particle size distribution measuring device 12 may exclude the counting result of the particles whose particle size is out of the predetermined range from the particle size distribution data. That is, in that case, particles having a particle size outside the predetermined range are regarded as particles other than toner, not toner particles, and are excluded from the particle size distribution data.

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置、電子写真方式の画像形成装置の感光体ドラムに付着するトナーの帯電量特性の特定に適用可能である。 The present invention can be applied to, for example, specifying the charge amount characteristics of toner adhering to the photoconductor drum of an electrophotographic image forming apparatus and an electrophotographic image forming apparatus.

1 感光体ドラム
2 現像ローラー
11 吸引路部材
12 粒径分布計測装置
13 電荷計測装置
14 プロセッサー
15 補助吸引装置
21 粒子計数装置
22 吸引装置
31 捕集部
41 帯電量演算部
42 関連パラメーター測定部
1 Photoreceptor drum 2 Developing roller 11 Suction path member 12 Particle size distribution measuring device 13 Charge measuring device 14 Processor 15 Auxiliary suction device 21 Particle counting device 22 Suction device 31 Collection unit 41 Charge amount calculation unit 42 Related parameter measurement unit

Claims (8)

吸引装置と、
感光体ドラム表面上のトナーを吸引可能な位置に配置され、前記吸引装置により発生された負圧を印加された吸引路部材と、
所定の計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの粒径分布を計測する粒径分布計測装置と、
前記計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの電荷を測定する電荷計測装置と、
計測された前記トナーの粒径分布および計測された前記電荷に基づいて、前記計測期間におけるトナー帯電量を演算する帯電量演算部と、
補助吸引装置とを備え
前記吸引装置は、前記粒径分布計測装置に内蔵されており、
前記補助吸引装置は、前記吸引装置に対して並列に、前記吸引路部材に負圧を印加すること、
を特徴とするトナー帯電量測定装置。
With a suction device,
A suction path member arranged on the surface of the photoconductor drum at a position where toner can be sucked and to which a negative pressure generated by the suction device is applied.
A particle size distribution measuring device that measures the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member in a predetermined measurement period, and a particle size distribution measuring device.
A charge measuring device that measures the charge of the toner sucked through the suction path member during the measurement period, and a charge measuring device.
A charge amount calculation unit that calculates the toner charge amount in the measurement period based on the measured particle size distribution of the toner and the measured charge.
Equipped with an auxiliary suction device
The suction device is built in the particle size distribution measuring device.
The auxiliary suction device applies a negative pressure to the suction path member in parallel with the suction device.
A toner charge measuring device characterized by.
前記補助吸引装置は、前記計測期間において前記粒径分布計測装置により計測されたトナーの粒子数が閾値未満である場合、次の計測期間における吸引流量を増加させることを特徴とする請求項記載のトナー帯電量測定装置。 Said auxiliary suction device, when the number of particles toner measured by the particle size distribution measuring apparatus in the measurement period is less than the threshold value, according to claim 1, characterized in that to increase the suction flow rate in the next measurement period The toner charge amount measuring device according to this. 吸引装置と、
感光体ドラム表面上のトナーを吸引可能な位置に配置され、前記吸引装置により発生された負圧を印加された吸引路部材と、
所定の計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの粒径分布を計測する粒径分布計測装置と、
前記計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの電荷を測定する電荷計測装置と、
計測された前記トナーの粒径分布および計測された前記電荷に基づいて、前記計測期間におけるトナー帯電量を演算する帯電量演算部とを備え、
前記吸引装置は、前記計測期間において前記粒径分布計測装置により計測されたトナーの粒子数が閾値未満である場合、次の計測期間における吸引流量を増加させることを特徴とするトナー帯電量測定装置。
With a suction device,
A suction path member arranged on the surface of the photoconductor drum at a position where toner can be sucked and to which a negative pressure generated by the suction device is applied.
A particle size distribution measuring device that measures the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member in a predetermined measurement period, and a particle size distribution measuring device.
A charge measuring device that measures the charge of the toner sucked through the suction path member during the measurement period, and a charge measuring device.
A charge amount calculation unit for calculating the toner charge amount in the measurement period based on the measured particle size distribution of the toner and the measured charge is provided.
The suction device, the case number of particles of the toner measured by the particle size distribution measuring apparatus in the measurement period is less than the threshold value, features and to belt donors to increase the suction flow rate in the next measurement period charge Quantitative measuring device.
前記帯電量演算部は、前記計測期間において前記粒径分布計測装置により計測されたトナーの粒子数が所定の閾値以上である場合、前記計測期間におけるトナー帯電量を演算し、前記計測期間において前記粒径分布計測装置により計測されたトナーの粒子数が前記閾値未満である場合、前記計測期間におけるトナー帯電量を演算しないことを特徴とする請求項1から請求項のうちのいずれか1項記載のトナー帯電量測定装置。 When the number of toner particles measured by the particle size distribution measuring device in the measurement period is equal to or greater than a predetermined threshold value, the charge amount calculation unit calculates the toner charge amount in the measurement period, and the charge amount calculation unit calculates the toner charge amount in the measurement period. Any one of claims 1 to 3 , wherein when the number of toner particles measured by the particle size distribution measuring device is less than the threshold value, the toner charge amount during the measurement period is not calculated. The toner charge amount measuring apparatus according to this. 電子写真方式の印刷プロセスにおいて前記トナー帯電量に関連するパラメーターの値を前記トナー帯電量とともに測定する関連パラメーター測定部をさらに備え、
前記パラメーターは、前記感光体ドラムの回転速度、前記感光体ドラムへ前記トナーを供給する現像ローラーの回転速度、周辺温度、周辺湿度、および前記感光体ドラムへ前記トナーを供給する現像器内でのトナーとキャリアとの比率の少なくとも1つを含むこと、
を特徴とする請求項1から請求項のうちのいずれか1項記載のトナー帯電量測定装置。
Further, a related parameter measuring unit for measuring the value of a parameter related to the toner charge amount together with the toner charge amount in the electrophotographic printing process is provided.
The parameters are the rotation speed of the photoconductor drum, the rotation speed of the developing roller that supplies the toner to the photoconductor drum, the ambient temperature, the ambient humidity, and in the developer that supplies the toner to the photoconductor drum. Include at least one toner to carrier ratio,
The toner charge amount measuring device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the toner charge amount measuring device is characterized.
感光体ドラム表面上のトナーを吸引可能な位置に配置された吸引路部材に、吸引装置により負圧を印加して、感光体ドラム表面上のトナーを吸引するステップと、
粒径分布計測装置により、所定の計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの粒径分布を計測するステップと、
前記計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの電荷を測定するステップと、
計測された前記トナーの粒径分布および計測された前記電荷に基づいて、前記計測期間におけるトナー帯電量を演算するステップと、
を備え
前記吸引装置は、前記粒径分布計測装置に内蔵されており、
補助吸引装置により、前記吸引装置に対して並列に、前記吸引路部材に負圧を印加すること、
を特徴とするトナー帯電量測定方法。
A step of applying a negative pressure to a suction path member arranged at a position where toner can be sucked on the surface of the photoconductor drum by a suction device to suck the toner on the surface of the photoconductor drum.
A step of measuring the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member in a predetermined measurement period by the particle size distribution measuring device, and a step of measuring the particle size distribution.
The step of measuring the electric charge of the toner sucked through the suction path member during the measurement period, and
A step of calculating the toner charge amount in the measurement period based on the measured particle size distribution of the toner and the measured charge, and
Equipped with a,
The suction device is built in the particle size distribution measuring device.
Applying a negative pressure to the suction path member in parallel with the suction device by the auxiliary suction device.
A method for measuring the amount of toner charged.
感光体ドラム表面上のトナーを吸引可能な位置に配置された吸引路部材に、吸引装置により負圧を印加して、感光体ドラム表面上のトナーを吸引するステップと、A step of applying a negative pressure to a suction path member arranged at a position where toner can be sucked on the surface of the photoconductor drum by a suction device to suck the toner on the surface of the photoconductor drum.
粒径分布計測装置により、所定の計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの粒径分布を計測するステップと、A step of measuring the particle size distribution of the toner sucked through the suction path member in a predetermined measurement period by the particle size distribution measuring device, and a step of measuring the particle size distribution.
前記計測期間において前記吸引路部材を介して吸引された前記トナーの電荷を測定するステップと、The step of measuring the electric charge of the toner sucked through the suction path member during the measurement period, and
計測された前記トナーの粒径分布および計測された前記電荷に基づいて、前記計測期間におけるトナー帯電量を演算するステップと、A step of calculating the toner charge amount in the measurement period based on the measured particle size distribution of the toner and the measured charge, and
を備え、With
前記計測期間において前記粒径分布計測装置により計測されたトナーの粒子数が閾値未満である場合、前記吸引装置により、次の計測期間における吸引流量を増加させること、When the number of toner particles measured by the particle size distribution measuring device in the measurement period is less than the threshold value, the suction device increases the suction flow rate in the next measurement period.
を特徴とするトナー帯電量測定方法。A method for measuring the amount of charge of toner.
請求項1から請求項のうちのいずれか1項記載のトナー帯電量測定装置を備え、
演算された前記トナー帯電量に基づいて、前記感光体ドラムからのトナー像の転写のための転写バイアスを制御すること、
を特徴とする画像形成装置。
The toner charge amount measuring device according to any one of claims 1 to 5 is provided.
Controlling the transfer bias for transferring the toner image from the photoconductor drum based on the calculated toner charge amount,
An image forming apparatus characterized by.
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