JP2005062858A - Fog development method and fog development device for image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置におけるカブリ顕在化方法及びカブリ顕在化装置に関し、特に、カブリの発生を簡単、安価な方法で検出でき、かつ、トナーの劣化状態、画像形成条件の適正範囲からの逸脱や画像濃度調節時の調節範囲の確認などを可能とする画像形成装置におけるカブリ顕在化方法及びカブリ顕在化装置に関するものである。
The present invention relates to a fog revealing method and a fog revealing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic method, and in particular, the occurrence of fog is a simple and inexpensive method. BACKGROUND OF THE
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置においては、いろいろな原因で、本来トナーが付着してほしくない用紙上の形成画像以外の部分である背景部分などにトナーが付着するカブリ現象が生じる。すなわち、一般的に現像装置内のトナーにはある割合で正規のトナーの帯電極性とは逆の帯電極性を有する逆極性トナーが存在するが、現像剤の劣化によってこの逆極性トナーの割合が多くなると、前記したように背景部分などに逆極性トナーが付着し、画像のコントラストが低下する。また、高温高湿などの環境条件の変化や感光体の劣化等による感光体残留電位の上昇等により、カブリが発生してしまうことがある。また、トナーの帯電が極端に低くなった場合も、特に2成分現像剤を用いた画像形成装置では、キャリアによるトナーの保持力が弱まって本来はトナーが付着してほしくない背景部分にトナーが飛んでしまう。 In image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, and multi-function printers that use electrophotography, a background portion that is a portion other than the formed image on the paper that you do not want the toner to adhere to for various reasons A fogging phenomenon occurs in which toner adheres to the surface. In other words, the toner in the developing device generally has a reverse polarity toner having a charge polarity opposite to the charge polarity of the regular toner at a certain ratio, but the ratio of the reverse polarity toner is large due to the deterioration of the developer. Then, as described above, reverse polarity toner adheres to the background portion and the like, and the contrast of the image decreases. Further, fog may occur due to an increase in the residual potential of the photoconductor due to a change in environmental conditions such as high temperature and high humidity or deterioration of the photoconductor. In addition, even when the charge of the toner becomes extremely low, particularly in an image forming apparatus using a two-component developer, the toner holding force by the carrier is weakened, and the toner is not applied to the background portion where the toner is not originally desired to be attached. Fly away.
しかしながらこのようにカブリが生じると、単なる画像上の不具合だけにとどまらず、例えばカブリが発生している状態で印字を続けているとトナー消費量が多くなり、規定の印字枚数を印字できなかったり、また、紙間においても、カブリが発生している場合には廃棄トナー量が増加するといった問題が発生する。これらの問題は、カブリレベルが容易に認識できる場合は画像上の不具合として認識されるため問題ないが、カブリレベルが目視で容易に認識できない場合は、問題が発生するまで見過ごしてしまう危険性がある。 However, when fogging occurs in this way, the problem is not limited to simple image problems. For example, if printing is continued with fogging, the amount of toner consumption increases and the specified number of prints cannot be printed. In addition, there is a problem that the amount of waste toner increases when fog occurs between papers. If the fog level can be easily recognized, it is recognized as a defect on the image, so there is no problem. However, if the fog level cannot be easily recognized visually, there is a risk that it will be overlooked until the problem occurs. is there.
さらに、カブリ濃度は画像部(画像形成部分)の濃度と比較して通常極端に低いため、カブリ濃度の検知が困難であり、その結果、カブリレベルを判定することが困難となって、特に、画像上に均一にカブリがある場合、そのレベルを判断することが極めて難しくなってしまう。 Furthermore, since the fog density is usually extremely low compared to the density of the image portion (image forming portion), it is difficult to detect the fog density. As a result, it is difficult to determine the fog level. If there is a uniform fog on the image, it is extremely difficult to determine the level.
こういったカブリを検出するための先行技術としては、例えば特許文献1に、1成分現像剤による反転現像方式により感光体表面を負帯電させ、露光によって電位の低下した部位に負帯電トナーを付着させるようにした画像形成装置において、転写部で正の転写バイアスを掛けたままとすると感光体が痛むため、潜像がない部分で転写バイアスをオフするようにしたが、今度は逆帯電(正帯電)トナーが記録紙に転写されてカブリとなるため、非画像部で転写バイアスをオフしたとき、感光体表面に付着する逆帯電トナーの量が許容値以下に減少するまで、現像バイアスを変化させる制御部を備えた画像形成装置が提案されている。
As a prior art for detecting such fog, for example, in
また特許文献2には、感光体の劣化や高温、高湿によって生じるカブリの増大を防ぐため、コピーをおこなう前に現像バイアスを−40Vから−100Vまで5Vきざみで変化させながら現像を実施し、それぞれのトナー濃度を赤外線などを用いたトナーセンサによって読み取り、最小二乗法によって現像バイアスとトナー濃度の関係を求めてカブリレベルAを求め、そのAが予め設定された基準値以下なら通常の現像バイアスで現像し、基準値以上の場合は現像バイアスに40Vをプラスするようにした画像形成装置が示されている。
In
また特許文献3には、現像装置内に設けたトナー濃度センサで現像装置内のトナー濃度を所定値に規定し、感光体上に細い白黒マーク(ODマーク)などを印字して感光体ドラムに対向して配置された光センサで読み取り、その結果で現像バイアスを変化させる、感光体ドラムの表面電位を下げる、露光部の露光エネルギーを上げる等の制御をおこなって、印字淡の制御、背面部の汚れの制御、クリーニング性能低下の制御、転写部の転写効率低下の制御、白地カブリの制御を行うようにした画像形成装置が示されている。
In
さらに特許文献4には、現像装置内のトナー濃度(キャリアに対するトナーの割合)が所定値以上になったとき、トナー帯電量減少のために同極性に帯電している感光体ドラム上にトナーが付着しやすくなり、カブリが発生するが、そのカブリパターンの検出と解析手段を設け、例えば駆動モータや歯車等の劣化等によって生じた異常振動で感光体ドラム等の像形成体やその周辺にある現像系や露光系等が振動し、相互の位置関係が変動して像形成体または記録媒体上での振動の振幅の大きさに応じた濃淡が生じたとき、この濃淡のあるカブリパターンと各機構における異常を予め対応付け、カブリパターンによって画像形成装置の異常部位を特定できるようにした画像形成装置が示されている。
Further,
そして特許文献5には、例えば感光体表面電位が+400Vでカブリが発生するのであるならば、+100Vのマージンを上乗せして+500Vの表面電位が確保できるように帯電チャージャの能力を制御できるようにし、感光体の帯電装置のグリッド電圧Vg及び現像バイアスVbを予め所定の値に設定してグリッド電圧Vgを所定量ずつ変化させ、微小光量で感光体ドラム上に形成したテストパターンへのトナー付着量を光センサで検出し、画像形成時におけるグリッド電圧Vgを設定するようにした画像形成装置が示されている。
In
また特許文献6には、従来、非画像領域に印字信号とは独立にレーザ光でトナーマークを印字し、トナー濃度センサによってトナーマーク濃度と隣接する白紙部分濃度を検出してトナー濃度を制御することがおこなわれていたが、非画像領域では画像領域と比べて感光体の劣化程度が異なるため、真の劣化状態を検出することが困難であると共に印字された記録媒体にトナーマークが残り、品質を低下させるという問題を有していたため、原稿を読み取ってデータ圧縮する際、白画素圧縮率の高いラインなどを指定してカブリ検出位置を定め、印字画像におけるカブリ検出位置の画像を読み取る印字画像読み取り手段を設けて、原稿画像における白/黒コントラストと、印字画像の白/黒コントラストを比較してカブリ量を算出できるようにした画像形成装置が示されている。
Further, in
しかしながら、特許文献1に示された画像形成装置は逆極性トナーだけを対象とした制御であり、特許文献2、3に示された画像形成装置は赤外線などを用いたトナーセンサや感光体ドラムに対向して配置された光センサが必要であると共に、現像バイアスを−40Vから−100Vまで、5Vきざみで変化させるという複雑な制御装置(特許文献2)や、現像バイアスを変化させる、感光体ドラムの表面電位を下げる、露光部の露光エネルギーを上げる、等の複雑な制御(特許文献3)が必要であり、高価となる。
However, the image forming apparatus disclosed in
また特許文献4に示された画像形成装置は、カブリパターンによって画像形成装置の異常部位を特定できるようにすることが目的であり、カブリが生じた原因をトナー帯電量の減少としてトナー濃度のみを調整しており、その他の原因によるカブリに対しては対応していない。また、特許文献5に示された画像形成装置は、感光体に形成したテストパターンによる汚れや画像ノイズに対処することが主眼の装置であり、テストパターンの検出によってグリッド電圧Vgを設定するためのセンサが必要であって前記したように高価となってしまう。さらに特許文献6に示された画像形成装置は、感光体上のトナー濃度ではなく、印字画像の白/黒コントラストを比較してカブリ量を算出できるようにしているが、同じく印字画像読み取り手段が必要であり、高価となる。
Another object of the image forming apparatus disclosed in
そのため本発明においては、簡単、安価な方法でカブリを検出できるようにすると共に、トナーの劣化状態、画像濃度調節時の調節範囲の確認などを可能とする画像形成装置におけるカブリ顕在化方法及びカブリ顕在化装置を提供することが課題である。 For this reason, in the present invention, it is possible to detect fog by a simple and inexpensive method, and at the same time, it is possible to check the deterioration state of the toner and the adjustment range at the time of adjusting the image density, and the like. It is a problem to provide a manifestation device.
上記課題を解決するため本発明においては、電子写真方式により像担持体上に潜像を形成し、現像手段によって現像してトナー画像を形成した後、該トナー画像を転写手段によって直接的または間接的に記録媒体に転写するようにした画像形成装置に用いられ、前記現像手段における現像バイアス、または/及び前記転写手段における転写バイアスを制御し、前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, a latent image is formed on an image carrier by electrophotography, developed by a developing means to form a toner image, and then the toner image is directly or indirectly transferred by a transferring means. Used in an image forming apparatus which is designed to be transferred to a recording medium, and controls the developing bias in the developing means and / or the transfer bias in the transferring means to make fog appear on the recording medium. And
そしてカブリ顕在化のため、前記現像手段における現像バイアスをオン/オフさせる方法、前記現像手段における直流現像バイアスを、絶対値の異なる少なくとも2つの電圧間で交互に切り替える方法等を用いることが望ましい。さらに、前記現像手段における現像バイアスを段階的に変化させるようにしてもよい。 It is desirable to use a method of turning on / off the developing bias in the developing unit, a method of alternately switching the DC developing bias in the developing unit between at least two voltages having different absolute values, etc. Furthermore, the developing bias in the developing unit may be changed stepwise.
またカブリ検出のため、前記転写手段における転写バイアスをオン/オフさせる方法、前記転写手段における転写バイアスを、画像形成時に印加する正転写バイアスと、該正転写バイアスとは逆極性となる逆転写バイアスとを交互に切り替える方法などを用いるようにしてもよい。 Also, a method for turning on / off the transfer bias in the transfer unit for fog detection, a positive transfer bias applied at the time of image formation as the transfer bias in the transfer unit, and a reverse transfer bias having a reverse polarity to the normal transfer bias Alternatively, a method of alternately switching between and may be used.
そして、前記現像手段における現像バイアスを段階的に変化させながらオン/オフさせ、該現像バイアスのオン時とオフ時のそれぞれにおいて前記転写手段における転写バイアスを、画像形成時に印加する正転写バイアスと該正転写バイアスとは逆極性となる逆転写バイアスとを交互に切り替え、前記記録媒体上にカブリを顕在化させるようにしてもよい。 Then, the developing bias in the developing unit is turned on / off while being changed stepwise, and the transfer bias in the transfer unit is applied when the developing bias is turned on and off, and the positive transfer bias applied during image formation and the transfer bias. The fog may be manifested on the recording medium by alternately switching the reverse transfer bias having the reverse polarity to the normal transfer bias.
さらに、本発明では、前記現像手段と前記転写手段との間にトナー回収手段を配置して、予め規定された時間前記像担持体を帯電した状態でかつ露光を行わない状態で前記現像手段によって前記像担持体を現像しつつ、前記回収手段で前記像担持体上のトナーを回収して、前記予め規定された時間が経過すると、前記回収手段から前記像担持体にトナーを吐き出しつつ、前記転写手段によって像担持体上のトナーを記録媒体に転写して前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とする画像形成装置におけるカブリ顕在化方法が得られる。この際、前記回収手段は画像形成を行う画像形成モードでは前記像担持体から離間され、トナー劣化程度を測定する劣化測定モードにおいて前記像担持体と当接されて、前記バイアス電圧をオン/オフ制御して、前記転写手段に与える転写バイアス電圧を画像形成時に印加する正転写バイアスと、該正転写バイアスとは逆極性となる逆転写バイアスとを交互に切り替える。 Further, in the present invention, a toner collecting unit is disposed between the developing unit and the transfer unit, and the developing unit is charged with the image carrier for a predetermined time and is not exposed. While developing the image carrier, the toner on the image carrier is collected by the collecting unit, and when the predetermined time has elapsed, the toner is discharged from the collecting unit to the image carrier, A fog revealing method in an image forming apparatus is obtained, wherein the toner on the image carrier is transferred to a recording medium by a transfer means to make the fog appear on the recording medium. At this time, the collecting unit is separated from the image carrier in the image forming mode in which image formation is performed, and is brought into contact with the image carrier in the deterioration measurement mode for measuring the degree of toner deterioration, and the bias voltage is turned on / off. By controlling, the transfer bias voltage applied to the transfer means is switched alternately between a forward transfer bias applied at the time of image formation and a reverse transfer bias having a polarity opposite to the forward transfer bias.
また、本発明では、各色毎の画像形成ユニットを有し、該各色画像形成ユニットによって順次中間転写体に各色トナー像を転写して、中間転写体上にカラートナー像を形成した後、該カラートナー像を転写手段によって記録媒体に転写するようにした画像形成装置に用いられ、前記各色画像形成ユニットの少なくとも一つでその像担持体を帯電した状態でかつ露光を行わない状態で現像手段によって前記像担持体を現像して該像担持体にカブリトナーを形成して、該カブリトナーを前記中間転写体に転写する工程を複数回実行した後、前記中間転写体上のカブリトナーを前記転写手段によって記録媒体に転写して前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とする画像形成装置におけるカブリ顕在化方法が得られる。 In the present invention, each color image forming unit has an image forming unit for each color, and each color toner image is sequentially transferred to the intermediate transfer member to form a color toner image on the intermediate transfer member. Used in an image forming apparatus in which a toner image is transferred to a recording medium by a transfer unit, and is developed by a developing unit in a state where the image bearing member is charged and not exposed in at least one of the color image forming units. After developing the image carrier to form fog toner on the image carrier and transferring the fog toner to the intermediate transfer body a plurality of times, the fog toner on the intermediate transfer body is transferred to the transfer body The fog revealing method in the image forming apparatus is characterized in that the fog is made visible on the recording medium by being transferred to the recording medium by the means.
さらに、前記工程の回数をN回として、前記記録媒体上に転写されたカブリトナーを画像濃度センサで検知した際のトナー濃度値を前記Nで除算して得られた結果を単位カブリレベルとし、前記画像濃度センサで予め前記記録媒体自体の表面濃度を計測して、前記トナー濃度値から前記表面濃度を減算した結果をカブリレベルとするようにしてもよい。また、前記工程を実行する回数をカブリ蓄積回数として該カブリ蓄積回数を変化させつつ、前記カブリレベルを求めて該カブリレベルを基準カブリ曲線としてメモリに記憶し、カブリ調整を行うカブリ調整モードが実行されると、前記像担持体の表面電位及び前記現像バイアスを変化させるとともに、前記カブリ蓄積回数を変化させて前記カブリレベルを求めて複数の測定カブリ曲線を得て、該測定カブリ曲線と前記基準カブリ曲線とを比較して該基準カブリ曲線に最も近い測定カブリ曲線の表面電位及び現像バイアスを設定するようにしてもよい。 Further, the number of the steps is N, and the result obtained by dividing the toner density value when the fog toner transferred onto the recording medium is detected by the image density sensor by the N is defined as a unit fog level. The surface density of the recording medium itself may be measured in advance by the image density sensor, and the result obtained by subtracting the surface density from the toner density value may be set as the fog level. In addition, a fog adjustment mode is performed in which the fog accumulation level is obtained by changing the fog accumulation count, with the number of times the process is executed as the fog accumulation count, and the fog level is stored in the memory as a reference fog curve, and the fog adjustment is performed. Then, the surface potential of the image carrier and the developing bias are changed, and the fog accumulation level is changed to obtain the fog level to obtain a plurality of measurement fog curves. The measurement fog curve and the reference The surface potential and development bias of the measured fog curve closest to the reference fog curve may be set by comparing with the fog curve.
本発明によれば、各色毎の画像形成ユニットを有し、該各色画像形成ユニットによって順次中間転写体に各色トナー像を転写して、中間転写体上にカラートナー像を形成した後、該カラートナー像を転写手段によって記録媒体に転写するようにした画像形成装置に用いられ、前記各色画像形成ユニットでその像担持体を帯電した状態でかつ露光を行わない状態で現像手段によって前記像担持体を現像して該像担持体にカブリトナーを各色毎に中間転写体上で各色のカブリトナーが中間転写体の搬送方向の異なった位置に転写されるようにタイミングをずらして形成し、該カブリトナーを各色毎に前記中間転写体に転写した後、前記中間転写体上のカブリトナーを前記転写手段によって記録媒体に転写して前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とする画像形成装置におけるカブリ顕在化方法が得られる。この際、前記カブリトナーはブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの順に互いに重なり合うようにして前記中間転写体に転写することが望ましい。 According to the present invention, an image forming unit for each color is provided, and each color toner image is sequentially transferred to the intermediate transfer member by each color image forming unit to form a color toner image on the intermediate transfer member. The image carrier is used in an image forming apparatus in which a toner image is transferred to a recording medium by a transfer unit, and the image carrier is charged by the developing unit in a state where the image carrier is charged and not exposed in each color image forming unit. And the fog toner is formed on the image carrier at different timings so that the fog toner of each color is transferred onto the intermediate transfer member at a different position in the transport direction of the intermediate transfer member. After the toner is transferred to the intermediate transfer member for each color, the fog toner on the intermediate transfer member is transferred to the recording medium by the transfer means to make the fog appear on the recording medium. It fogging obvious method is obtained in an image forming apparatus according to claim. At this time, the fog toner is preferably transferred onto the intermediate transfer member so as to overlap each other in the order of black, yellow, cyan, and magenta.
また、本発明によれば、電子写真方式により潜像を形成する像担持体と、該像担持体上の潜像を現像してトナー画像とする現像手段と、前記像担持体上のトナー画像を直接的または間接的に記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置におけるカブリ顕在化装置において、前記現像手段に現像バイアスを供給する現像バイアス電源と、前記転写手段に転写バイアスを供給する転写バイアス電源と、前記現像バイアス電源と転写バイアス電源を制御し、現像バイアスを段階的に変化させながらオン/オフさせる制御と、該現像バイアスのオン時とオフ時のそれぞれにおいて、転写バイアスを画像形成時に印加する正転写バイアスと該正転写バイアスとは逆極性となる逆転写バイアスとを交互に切り替える制御とをおこなう制御手段とを有し、前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とするカブリ顕在化装置が得られる。 In addition, according to the present invention, an image carrier that forms a latent image by electrophotography, a developing unit that develops the latent image on the image carrier to form a toner image, and a toner image on the image carrier. In a fog revealing apparatus in an image forming apparatus having a transfer unit that directly or indirectly transfers a toner to a recording medium, a development bias power source that supplies a development bias to the development unit, and a transfer bias to the transfer unit The transfer bias power supply, the development bias power supply and the transfer bias power supply are controlled to turn on / off while changing the development bias stepwise, and the transfer bias is imaged when the development bias is on and off. A control means for performing a control for alternately switching a forward transfer bias applied at the time of formation and a reverse transfer bias having a reverse polarity to the forward transfer bias. And fog actualized device is obtained, characterized in that to elicit a fog on the recording medium.
以上のように本発明によれば、現像バイアス、または/及び転写バイアスを制御し、記録媒体を用いてカブリを顕在化させたことで、カブリがある場合、画像上に均一にカブリがあるとそのレベルを判断するのは容易ではないが、このようにすることによりカブリ縞とカブリのない白地とを対比させて形成することができ、カブリ状態を容易に確認することできるという効果がある。 As described above, according to the present invention, the development bias and / or the transfer bias is controlled, and the fog is made clear by using the recording medium. Although it is not easy to determine the level, it is possible to compare and form the fog stripes and the white background without fog, and the fog state can be easily confirmed.
そしてカブリ顕在化のため、現像手段における現像バイアスをオン/オフさせる方法、現像手段における直流現像バイアスを、絶対値の異なる少なくとも2つの電圧間で交互に切り替える方法等を用いることで、簡単、安価な構成で容易にカブリ縞とカブリのない白地を作成することができるという効果がある。 In order to realize fog, it is simple and inexpensive by using a method for turning on / off the developing bias in the developing unit, a method for alternately switching the DC developing bias in the developing unit between at least two voltages having different absolute values, and the like. With such a structure, it is possible to easily create a white background without fog stripes and fog.
さらに、現像手段における現像バイアスを段階的に変化させることで、現像バイアスの電位がどのようなときにカブリが発生するか確認することができ、トナーの劣化状態や濃度調整範囲などを容易に知ることができる。 Further, by gradually changing the developing bias in the developing means, it is possible to check when the potential of the developing bias is generated, and to easily know the toner deterioration state, the density adjustment range, and the like. be able to.
またカブリ検出のため、転写手段における転写バイアスをオン/オフさせる方法、前記転写手段における転写バイアスを、画像形成時に印加する正転写バイアスと、該正転写バイアスとは逆極性となる逆転写バイアスとを交互に切り替える方法などを用いることで、簡単、安価な構成でカブリがある場合、容易にカブリ縞とカブリのない白地を作成することができる。 Also, a method for turning on / off the transfer bias in the transfer unit for detecting fog, a transfer bias in the transfer unit as a positive transfer bias applied at the time of image formation, and a reverse transfer bias having a reverse polarity to the normal transfer bias By using a method of alternately switching between, when there is fog with a simple and inexpensive configuration, a white background without fog stripes and fog can be easily created.
そして、現像手段における現像バイアスを段階的に変化させながらオン/オフさせ、該現像バイアスのオン時とオフ時のそれぞれにおいて前記転写手段における転写バイアスを、画像形成時に印加する正転写バイアスと該正転写バイアスとは逆極性となる逆転写バイアスとを交互に切り替え、前記記録媒体上にカブリを顕在化させることにより、現像バイアスと転写バイアスがどのようなときにカブリが発生するか確認することができ、トナーの劣化状態や濃度調整範囲などを容易に知ることができる。 Then, the developing bias in the developing unit is turned on / off while being changed stepwise, and the transfer bias in the transfer unit is changed between the positive transfer bias applied during image formation and the positive bias when the developing bias is turned on and off, respectively. It is possible to check when the development bias and the transfer bias occur when the transfer bias and the reverse transfer bias having the opposite polarity are alternately switched and the fog appears on the recording medium. Thus, it is possible to easily know the deterioration state of the toner, the density adjustment range, and the like.
本発明では、現像手段と転写手段との間にトナー回収手段を配置して、予め規定された時間現像手段によって像担持体を現像してカブリトナーを像担持体上に形成して、回収手段で像担持体上のトナーを回収して、予め規定された時間が経過すると、回収手段から像担持体にトナーを吐き出しつつ、転写手段によって像担持体上のトナーを記録媒体に転写するようにしたので、一枚分の白紙印刷ではカブリトナー量が極めて少なくても、複数枚数白紙印刷を行えば(つまり、予め規定された時間白紙印刷を行えば)、回収手段で回収されるカブリトナー量は必然的に多くなって、容易にカブリ判定を行うことができるという効果がある。 In the present invention, a toner collecting unit is disposed between the developing unit and the transfer unit, the image carrier is developed by the developing unit for a predetermined time, and fog toner is formed on the image carrier, and the collecting unit When the toner on the image carrier is collected and a predetermined time elapses, the toner on the image carrier is transferred to the recording medium by the transfer means while discharging the toner from the collecting means to the image carrier. Therefore, even if the amount of fog toner is extremely small when printing a single blank sheet, if a plurality of blank sheets are printed (that is, if blank sheets are printed for a predetermined time), the amount of fog toner collected by the collecting means Inevitably increases and fogging determination can be easily performed.
また、本発明では、各色画像形成ユニットの少なくとも一つでその像担持体を帯電した状態でかつ露光を行わない状態で現像手段によって像担持体を現像してこの像担持体にカブリトナーを形成して、カブリトナーを中間転写体に転写する工程を複数回実行した後、中間転写体上のカブリトナーを転写手段によって記録媒体に転写するようにしたので、カブリが蓄積されることになって、その後、中間転写ベルトから記録媒体にカブリトナーを転写するようにすれば、カブリが顕在化されて容易にカブリを検出することできるという効果がある。 In the present invention, at least one of the color image forming units develops the image carrier by the developing means in a state where the image carrier is charged and is not exposed to form fog toner on the image carrier. Then, after the process of transferring the fog toner to the intermediate transfer member is executed a plurality of times, the fog toner on the intermediate transfer member is transferred to the recording medium by the transfer means, so that the fog is accumulated. Then, if the fog toner is transferred from the intermediate transfer belt to the recording medium, the fog becomes obvious and the fog can be easily detected.
さらに、本発明では、カブリ調整モードが実行されると、像担持体の表面電位及び現像バイアスを変化させるとともに、カブリ蓄積回数を変化させてカブリレベルを求めて複数の測定カブリ曲線を得て、測定カブリ曲線と基準カブリ曲線とを比較して、基準カブリ曲線に最も近い測定カブリ曲線の表面電位及び現像バイアスを設定するようにしたので、常にカブリを少なくして良好な画像形成を行うことができるという効果がある。 Further, in the present invention, when the fog adjustment mode is executed, the surface potential of the image carrier and the development bias are changed, and the fog accumulation level is changed to obtain the fog level to obtain a plurality of measurement fog curves. The measurement fog curve and the reference fog curve are compared, and the surface potential and the development bias of the measurement fog curve closest to the reference fog curve are set. Therefore, it is possible to always reduce the fog and perform good image formation. There is an effect that can be done.
本発明では、像担持体にカブリトナーを各色毎にタイミングをずらして形成し、カブリトナーを各色毎に中間転写体に転写した後、中間転写体上のカブリトナーを転写手段によって記録媒体に転写するようにしたので、各色毎の境界線が明確に表れることになって、境界線の位置に応じてカブリの程度を明確に判定することができるという効果がある。 In the present invention, the fog toner is formed on the image carrier at different timings, the fog toner is transferred to the intermediate transfer member for each color, and then the fog toner on the intermediate transfer member is transferred to the recording medium by the transfer means. As a result, the boundary line for each color appears clearly, and the degree of fog can be clearly determined according to the position of the boundary line.
また、現像手段に現像バイアスを供給する現像バイアス電源と、前記転写手段に転写バイアスを供給する転写バイアス電源と、前記現像バイアス電源と転写バイアス電源を制御し、現像バイアスを段階的に変化させながらオン/オフさせる制御と、該現像バイアスのオン時とオフ時のそれぞれにおいて、転写バイアスを画像形成時に印加する正転写バイアスと該正転写バイアスとは逆極性となる逆転写バイアスとを交互に切り替える制御とをおこなう制御手段とを有し、前記記録媒体上にカブリを顕在化させることにより、現像バイアスと転写バイアスがどのようなときにカブリが発生するか確認することができ、トナーの劣化状態や濃度調整範囲などを容易に知ることができる画像形成装置におけるカブリ検出装置を簡単、安価な構成で提供することができる。 Further, a developing bias power source for supplying a developing bias to the developing means, a transfer bias power source for supplying a transfer bias to the transferring means, the developing bias power source and the transfer bias power source are controlled, and the developing bias is changed stepwise. In each of the on / off control and the on / off state of the developing bias, the forward transfer bias applied at the time of image formation and the reverse transfer bias having the opposite polarity to the forward transfer bias are alternately switched. Control means for performing control, and by revealing the fog on the recording medium, it is possible to confirm when the development bias and the transfer bias occur, and the deterioration state of the toner And a fog detection device in an image forming apparatus that can easily know the density adjustment range and the like with a simple and inexpensive configuration. It can be.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It is just an example.
図1は本発明になるカブリ顕在化方法を実施する画像形成装置の一例の概略構成図、図2は一般的な現像装置における正常時とトナー劣化時のトナー帯電量とトナー量分布を示したグラフ、図3は感光体電位と現像バイアスとカブリとの関係を説明するための図、図4は転写バイアスの正逆によってプラスカブリとマイナスカブリが記録媒体へ転写される状況を説明するための図、図5は本発明になるカブリ顕在化方法の基本的な考え方を説明するための図、図6はトナーの劣化状態などを判断するための本発明になるカブリ顕在化方法を説明するための図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus that implements the fog revealing method according to the present invention, and FIG. 2 shows a toner charge amount and a toner amount distribution during normal operation and toner deterioration in a general developing device. FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the photosensitive member potential, the developing bias, and the fog. FIG. 4 is a diagram for explaining a situation in which plus fog and minus fog are transferred to the recording medium by forward and reverse transfer bias. FIG. 5 is a diagram for explaining the basic concept of the fog revealing method according to the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining the fog revealing method according to the present invention for judging the deterioration state of the toner. FIG.
図1は本発明になるカブリ顕在化方法を実施する画像形成装置の一例の概略構成図であり、1は画像形成装置における現像装置、2は定形あるいは不定形粒子によるブラスト処理を施した表面を有して回転する現像スリーブ3と、感光体ドラム(像担持体)12に近接する磁極をN1極、磁性ブレード5に対向する磁極をS2極、現像スリーブ3にトナーを搬送する磁極をそれぞれS1極、N2極とした複数の磁極を有する固定マグネット集成体4を内包する現像剤担持体、5は現像スリーブ3の現像位置上流側にマグネット6を有して取り付けられ、前記現像スリーブ3上に形成される磁性一成分トナー層の層厚規制をおこなう磁性ブレード、7は現像剤容器、8は現像剤容器7内のトナーを攪拌する攪拌棒、9はトナーを補給するためのトナーコンテナ、10は現像剤容器7内のトナーが少なくなったことを検出してトナーをトナーコンテナ9から補給させる制御をおこなわせるためのトナーセンサ、12は例えば正帯電単層型有機感光体(OPC)で構成された感光体ドラム(像担持体)、13は帯電器、14は露光ユニット、15は転写ローラ、16は感光体ドラム12上の残留トナーをクリーニングするクリーナ、17は帯電器13用の高圧電源、18は転写バイアスVTを正逆に振ったりオン/オフが可能なように構成した転写バイアス電源、19は制御回路20からの指令で現像用バイアスVbを段階的に変化できるよう構成した現像バイアス電源、20は画像形成装置全体の制御をおこなうと共に、これら帯電用高圧電源17、転写バイアス電源18、現像バイアス電源19等の制御をおこなう制御回路である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus that performs a fog revealing method according to the present invention. 1 is a developing device in the image forming apparatus, and 2 is a surface subjected to blasting treatment with regular or irregular particles. The developing
なお、現像剤担持体2は、現像スリーブ3と固定マグネット集成体4とで構成するよう説明したが、この他にもスリーブ3を固定してマグネット集成体4を回転させるようにしたもの、スリーブ3とマグネット集成体4の両方を回転させるようにしたものなどがあり、本発明はいずれの構成においても用いることができる。また以下の説明では、正帯電磁性1成分現像剤を用いてジャンピング現像をおこなう現像装置を用いた画像形成装置を例に説明するが、本発明はこの形式の現像装置のみではなく、2成分現像剤を用いた接触型現像装置、ハイブリッド型現像装置などにも適用でき、また、カラー画像形成装置にも応用できることは明かである。
The
最初に、本発明になるカブリ顕在化方法を実施する画像形成装置の通常の画像形成動作を説明する。現像剤容器7内のトナーは撹拌棒8によって攪拌され、磁性ブレード5によって層厚規制されて正帯電されながら現像スリーブ3上にトナーの薄層が形成される。そして画像形成に当たって制御回路20は、まず矢印の方向に回転する例えば正帯電単層型有機感光体(OPC)で構成された感光体ドラム12を、帯電用高圧電源17から帯電器13に高圧を供給して帯電電位V0が約475(V)となるよう均一に帯電し、送られてくる画像データによって露光ユニット14を駆動して露光し、潜像を形成する。このとき、露光後の感光体ドラム12の表面電位VLは約10(V)となる。そして現像スリーブ3と感光体ドラム12の間に、現像バイアス電源19により、例えば約350(V)の直流と矩形波(Vpp=1.6(kV)、f=2.4(kHz)、デューティ比50%)とした交番電界を重畳させた現像バイアスVbを作用させ、現像スリーブ3上の薄層のトナーを感光体ドラム12との間に飛翔させて感光体ドラム12上の露光部分を現像してトナー像とする。
First, the normal image forming operation of the image forming apparatus that implements the fog revealing method according to the present invention will be described. The toner in the
そしてこのトナー像は、転写ローラ15と感光体ドラム12との間に送り込まれてくる記録媒体に、転写ローラ15に転写バイアス電源18によって印加される負極性の転写バイアスVTによって転写され、図示していない定着装置で定着されて排出される。そして感光体ドラム12上に残った残トナーは、クリーナ16で掻き落とされて次の画像形成に備える。なお、上記帯電電圧、表面電位、直流バイアス、交番電界の各値は一例であり、これらの値に限定されないことは自明である。
And this toner image on the recording medium coming fed between the
次に本発明になるカブリ顕在化方法について説明する。前記したように、カブリレベルが容易に認識できる場合は画像上の不具合として認識されるため問題ないが、カブリ濃度は通常画像濃度としては極端に低いため、画像上に均一にカブリがある場合はそのレベルを目視で判断するのは容易ではなく、問題が発生するまで見過ごされてしまう危険性がある。そのため本発明においては、現像スリーブ3と感光体ドラム12との間に印加する現像バイアスVbをオン/オフさせる、カブリの発生する電圧と発生しない電圧を交互に印加するよう制御する、転写ローラ15に印加する転写バイアスVTをオン/オフさせる、転写バイアスVTの正逆を逆転させる、等の方法により、カブリが発生した場合、記録媒体上にカブリのある部分とカブリのない部分を交互に設けて縞模様を形成してカブリを顕在化させ、カブリを検出できるようにすると共に、その時の現像バイアスVbや転写バイアスVTの状態により、現像剤の劣化状態や現像バイアスVbの調整範囲を判断できるようにしたものである。すなわち、記録媒体上にカブリのある部分とカブリのない部分を交互に設けて縞模様を形成すると、わずかなカブリであってもその違いを判別できる。
Next, the fog revealing method according to the present invention will be described. As described above, when the fog level can be easily recognized, it is recognized as a defect on the image, so there is no problem, but the fog density is usually extremely low as the image density. It is not easy to judge the level visually, and there is a risk that it will be overlooked until a problem occurs. In the present invention therefore, to control to apply the developing
通常画像形成装置に用いられるトナーは、2成分現像剤の場合はトナーとキャリアの摩擦、磁性1成分現像剤の場合はトナーとトナーの摩擦、及び図1に示したような画像形成装置においては、ブラスト処理した現像スリーブ3上に磁性ブレードで構成した層厚規制部材5によって立った穂が、現像スリーブ3の搬送力によって移動していくときに層厚規制部材5でちぎられるときにこすられるなどにより、例えば正帯電トナーの場合は、図2に30で示したような帯電量分布を有するように帯電される。ここで、この図2において、横軸はトナーの帯電量、縦軸は同一帯電量のトナーの量である。なお、正帯電トナーの場合はトナーがプラス側に帯電するよう帯電制御剤を入れているが、トナーの一粒一粒を見るとどうしても分布があり、中には31で示したような負極性の帯電電荷を有する逆帯電するトナーも生じる。そしてこのトナーの帯電量の分布は、例えば帯電制御剤が剥がれたり選択現像が進んで劣化するなど、種々の原因で図2に32、33で示したように帯電過多のトナーや帯電不足及び逆極性トナーが増え、プラス側あるいはマイナス側に偏ったり、また、長期にわたる使用によって劣化が進み(現像に適さないような帯電特性を有したトナーが増加し)、34で示したように全体的にブロードになったりする。
The toner normally used in the image forming apparatus is the friction between the toner and the carrier in the case of the two-component developer, the friction between the toner and the toner in the case of the magnetic one-component developer, and in the image forming apparatus as shown in FIG. When the spike standing on the blasted developing
また、前記したように画像形成にあたっては、図3に示したように、帯電器13によって感光体ドラム12が+V0(V)に帯電され、露光ユニット14による露光により、この感光体ドラム12の帯電は+VL(V)に低下する。そして、現像剤担持体2と感光体ドラム12との間に直流に交流を重畳した現像バイアス+Vb(V)(図3には直流成分のみを図示)を印加することにより、正帯電したトナーはこの現像バイアス+Vb(V)によって感光体ドラム12に飛翔し、この感光体ドラム12上の露光されて電位が+VL(V)に低下した部分に付着して現像がおこなわれる。すなわちこの現像バイアス+Vb(V)と感光体ドラム12上の露光されて低下した電位+VL(V)との差が現像電位になり、この差が大きくなるとトナー濃度が濃くなり、この差が小さくなるとトナー濃度が減少する。
Further, as described above, in the image formation, as shown in FIG. 3, the
そして前記図2に32、33で示したように、トナー帯電量の分布が種々の原因によってプラス側、またはマイナス側に偏ると、図3に+V+bと記した+カブリ領域の始まる電位、または+V−bと記した−カブリ領域が始まる電位が現像バイアス電位+Vb(V)に近づき、過帯電トナー(プラス帯電トナー)または帯電不足と逆帯電トナー(マイナス帯電トナー)が感光体ドラム12上の未露光部(V0)に付着してカブリとなる。すなわち過帯電トナーが増えると、同一の現像バイアス電位+Vb(V)でも感光体ドラム12に飛翔する量が増え、カブリが増加する。また、帯電不足と逆帯電トナー(マイナス帯電トナー)が増えると、帯電不足トナーは現像剤担持体2へ帯電電荷によって付着する力が弱くまた感光体ドラム12の帯電電荷による反発力を受けにくく、逆帯電トナーとともに、カブってほしくない背景分に飛んでしまう。また接触現像の場合は、キャリアとトナーの保持力が弱い(トナ−の帯電が不足していると)とクーロン力で感光体ドラム12に付着する。また、図2に34で示したようにトナー帯電量の分布が全体的にブロードになり、過帯電トナーや帯電不足トナー及び逆極性トナーの両方が増えた場合は、この+V+bと記した+カブリ領域の始まる電位と+V−bと記した−カブリ領域が始まる電位の両方が現像バイアス電位+Vb(V)に近づき、カブリの生じない範囲が非常に狭くなって、通常の印字であっても両者のトナーによるカブリが発生する場合もある。
Then, as indicated by 32 and 33 in FIG. 2, if the toner charge amount distribution is biased to the plus side or the minus side due to various causes, the potential at which the + fogging region indicated as + V + b in FIG. The potential at which the -fogging region indicated by + V -b starts approaches the developing bias potential + V b (V), and overcharged toner (plus charged toner) or undercharged and reversely charged toner (minus charged toner) is on the
そのため本発明においては、非接触現像の場合は前記したように制御回路20が現像バイアス電源19を制御し、現像スリーブ3と感光体ドラム12との間に印加する現像バイアスVbをオン/オフさせる、また、非接触現像、接触現像を含め、カブリの発生する電圧、例えば図3に+V+bと記した電圧を超えて「+カブリ領域」に入る電圧、または図3に+V−bと記した電圧より低下して「−カブリ領域」に入る電圧と、これらの領域から外れた現像バイアス電圧+Vbとを交互に印加することにより、感光体ドラム12上にカブリトナーが付着した領域と付着しない領域を形成して、それによって生じる縞模様を記録媒体に転写することで顕在化させ、わずかなカブリであってもその違いを判別できるようにした。
In the present invention therefore, the
また本発明においては、以上説明してきた現像バイアスVbのオン/オフや、カブリの発生する現像バイアス電圧Vbと発生しない現像バイアス電圧Vbを交互に印加するよう制御するだけでなく、図4に示したように制御回路20が転写バイアス電源18を制御し、転写ローラ15に印加する転写バイアスVTをオン/オフさせる、転写バイアスVTの正逆を逆転させる、等の方法により、感光体ドラム12上に付着したカブリトナーを記録媒体に転写する、転写しないを交互に実施して記録媒体上にカブリの縞模様を顕在化し、カブリを判別できるようにする。
In the present invention, more than has been described developing bias V b on / off and, not only controls to apply alternating developing bias voltage V b does not occur and the developing bias voltage V b to fogging, FIG the
すなわち、以上説明してきた正帯電の感光体ドラム12とプラスに帯電させたトナーを用い、感光体ドラム12上に形成された潜像を現像した場合、記録媒体へトナー像を転写するために転写ローラ15には、転写バイアス電源18から−VT(V)の転写バイアスが供給される。従って、感光体ドラム12にプラスに帯電したトナーのカブリがある場合、そのトナーは転写バイアス−VT(V)をオンさせることで記録媒体に転写され、オフすることで転写されなくなるから、記録媒体上にカブリの縞模様を形成することができる。しかしながら、感光体ドラム12に逆帯電トナー(マイナス帯電トナー)のカブリがある場合、そのトナーは転写バイアスとして−VT(V)を掛けても転写バイアスをオフしても記録媒体に転写されることがなく、極性を逆にした+VT(V)を印加することで始めて転写され、このバイアスをオフすることで転写されなくなるから、記録媒体上にカブリの縞模様が形成される。
That is, when the positively charged
しかしながら、図2に34で示したようにトナーが劣化して全体的にブロードになり、帯電過多のトナーと逆極性トナーの両方が増えた場合、転写バイアスをこのように正逆切り替えるとマイナスの転写バイアス−VT(V)を掛けたときはプラスに帯電したトナーが記録媒体に転写され、プラスの転写バイアス+VT(V)を掛けたときは逆帯電トナー(マイナス帯電トナー)が転写されて、全面がかぶった状態となって縞模様は現れない。従って、転写バイアスをこのようにマイナス側とプラス側を切り替えた場合、全面カブって縞模様が現れない場合はトナーが劣化していることを示しており、マイナス側またはプラス側のどちらかに縞模様が現れた場合は、図2に32、または33で示したようにトナーの帯電がプラス側、あるいはマイナス側に偏った状態であることを示している。 However, as indicated by 34 in FIG. 2, when the toner deteriorates and becomes broad as a whole and both the overcharged toner and the reverse polarity toner increase, if the transfer bias is switched between forward and reverse in this way, it is negative. When the transfer bias −V T (V) is applied, the positively charged toner is transferred to the recording medium. When the transfer bias + V T (V) is applied, the reversely charged toner (negatively charged toner) is transferred. As a result, the entire surface is covered with no striped pattern. Therefore, when the transfer bias is switched between the minus side and the plus side in this way, if the striped pattern does not appear over the entire surface, it indicates that the toner has deteriorated, and is either on the minus side or the plus side. When the striped pattern appears, it indicates that the toner charge is biased to the plus side or the minus side as indicated by 32 or 33 in FIG.
図5、図6は、以上述べてきた現像スリーブ3と感光体ドラム12との間に印加する現像バイアスVbをオン/オフさせる、現像バイアスVbを段階的に変化させる、カブリの発生する電圧と発生しない電圧を交互に印加するよう制御する、転写ローラ15に印加する転写バイアスVTをオン/オフさせる、転写バイアスVTの正逆を逆転させる、等の方法を併用し、トナーの劣化状態や帯電量の偏りをも判別できるようにしたカブリの顕在化方法を説明するための図である。
5, 6, turns on / off the developing bias V b applied between the developing
まず図5における(A)は、図1における制御回路20が帯電用高圧電源17に指示して帯電器13を動作させ、感光体ドラム12上を+V0に帯電させた状態を示しており、図5(B)は同じく制御回路20が現像バイアス電源19を制御し、現像スリーブ3と感光体ドラム12との間に印加する現像バイアスVbを時間t1、t3、t5……でオン/オフさせることを示し、図5(C)は、図1における制御回路20が転写バイアス電源18を制御し、感光体ドラム12と転写ローラ15の間に印加する転写バイアスVtを、現像バイアスVbがオンとなる時間t1とt3の間のt1で+Vtとし、t2で−Vtに、同じく現像バイアスVbがオフとなるt3とt5の間のt3で+Vtとし、t4で−Vtにするものである。このように現像バイアスVbと転写バイアスVtを併用して変化させることにより、時間t1〜t5の間における各区間aからdにおいては、次の表1に示したように、トナーの帯電状態によって生じるカブリの記録媒体への転写状態が異なり、逆に言うと、記録媒体に転写されたカブリの縞模様の形成状態を見ることによって、トナーの帯電状態を判別することができる。
(A) in FIG. 5 First shows a state where the
この表1において、a〜dは図5に示した時間t1〜t5の間における各区間aからdを示し、○はそれぞれによるカブリが転写されて記録媒体にカブリトナーが現れることを示し、×はカブリが転写されずに記録媒体にカブリトナーが現れないことを示し、△はカブリトナーが現像されずに記録媒体にカブリトナーが現れないことを示す。
すなわちまず「1.過帯電、(+)チャージによるカブリ」は、時間t1で感光体ドラム12の帯電電位+V0がオン(例えば+475V)、現像バイアス+Vb(ここでは直流成分のみを図示し、例えば+350V)がオンで転写バイアスが+VT(例えば+500V)のaでは記録媒体に転写されないから×であり、時間t2で転写バイアスが−VT(例えば−1500V)となるbでは記録媒体に転写されて○となって縞模様が形成される。そして時間t3で現像バイアスVbがオフのときは、転写バイアスが+VTのcと−VTとなるdの両方でカブリトナーが現像されずに記録媒体に現れないから△となり、この場合は両方にカブリが生ぜずに縞模様とはならない。そのためトナーが過帯電しているときは、bだけでカブリトナーが記録媒体に転写され、a、c、dでは転写されずにa、b、cの間で縞模様が形成される。
That is, first, “1. Overcharge, fog due to (+) charge” shows that the charging potential + V 0 of the
そして次の「2.帯電不足、(−)チャージによるカブリ」はaとbで逆となり、現像バイアス+Vbがオンで転写バイアスが+VTのaでは記録媒体に転写されるから○であり、転写バイアスが−VTとなるbでは転写されずに×となって縞模様が形成される。そして現像バイアスVbがオフのときも、感光体ドラム12の帯電電位+V0がオンのため帯電不足または−チャージのトナーは感光体ドラム12に飛翔し、転写バイアスが+VTのcでは○になる。またこのc部では、帯電電位+V0と現像バイアスVbとの電位差がa部に比べて大きいことから、a部よりも−チャージトナーが多く現像され、画像上のカブリ濃度も濃くなる。そして転写バイアスが−VTとなるdでは転写されずに×となり、ここでも縞模様が形成される。
The next "2 insufficiently charged, (-) fog due to the charge" becomes reversed at a and b, a ○ Because developing bias + V b is the transfer bias ON is transferred to a the recording medium + V T, In b where the transfer bias is −V T , the image is not transferred and becomes a cross and a striped pattern is formed. And even when the developing bias V b is off, the
また「3.帯電不良、(+、−)チャージによるカブリ」は、図2に34で示したようにトナーの帯電状態がブロードになって帯電過多のトナーも帯電不足のトナーも存在し、現像バイアス+Vbがオンで転写バイアスが+VTのaでは+チャージによるトナーが、転写バイアスが−VTとなるbでは−チャージによるトナーが記録媒体に転写されて縞模様が生ぜず、現像バイアス+Vbがオフで転写バイアスが+VTのcでは−チャージのトナーが記録媒体に転写されて○となる。またこのc部では、帯電電位+V0と現像バイアスVbとの電位差がa部に比べて大きいことから、a部よりも−チャージトナーが多く現像され、画像上のカブリ濃度も濃くなる。そして、転写バイアスが−VTのdではこの−チャージのトナーも転写されず、また+チャージトナーは現像されないから記録媒体にカブリトナーが現れず、c、dの間だけで縞模様が形成される。 “3. Poor charging, fogging due to (+, −) charging” indicates that the toner is in a broad charged state as shown by 34 in FIG. toner by a the + charge bias + V b is the transfer bias oN + V T is, b in the transfer bias is -V T - toner is transferred to the recording medium not generated is streaks due to the charge, the developing bias + V b is the c transfer bias + V T off - the charge of the toner becomes ○ are transferred to the recording medium. In the portion c, the potential difference between the charging potential + V 0 and the developing bias Vb is larger than that in the portion a. Therefore, a larger amount of −charge toner is developed than the portion a, and the fog density on the image is also increased. Then, a transfer bias is the d of -V T this - also not transferred charge toner, also + charge toner fogging toner does not appear on the recording medium from not developed, c, stripes are formed only between the d The
最後の「4.現像ロールのトナー保持力不足、機械的カブリ」は、電界に依存しないことからa乃至dの全てでカブリが発生する可能性がある。画像上のカブリの有無や、レベルについては、飛散するトナーの量によって異なる。 The last “4. Insufficient toner holding power of developing roll, mechanical fogging” does not depend on the electric field, and thus fogging may occur in all of a to d. The presence / absence and level of fog on the image vary depending on the amount of toner scattered.
次に図6の(A)は、図5(A)と同様図1における制御回路20が帯電用高圧電源17に指示して帯電器13を動作させ、感光体ドラム12上を+V0に帯電させた状態を示しており、図6(B)は図1に示した現像スリーブ3と感光体ドラム12との間に現像バイアス電源19から印加する現像バイアスVbを、オン/オフさせながら前記図3に「−カブリ領域」として示した+V−b以下の電圧から「+カブリ領域」として示した+V+b以上の電圧までn回にわたって段階的に変化させ、一方感光体ドラム12と転写ローラ15の間に転写バイアス電源18から印加する転写バイアスVtを、図6(C)のように、現像バイアスVbがオン/オフのそれぞれの区間で+Vtと−Vtを交互に変化させるようにしたものである。
Next, in FIG. 6A, as in FIG. 5A, the
このようにすると、図6(C)の下に記した現像バイアスVbのオン/オフの各サイクル1、2、……(n−1)、nにおいて、前記表1に示した記録媒体へのカブリトナー転写の有無によって縞模様が生じる。すなわち、図6(B)のサイクル1における現像バイアスVb1が、前記図3に示した「−カブリ領域」内の電位(すなわち+V−bより低い電位)である場合、図2に31で示した逆チャージトナーがあったり33で示した帯電不足トナーが多い場合、これらのトナーによるカブリが生じる。そのため、前記表1における「2.帯電不足、(−)チャージによるカブリ」の所で説明したように、このサイクル1における区間aでは転写ローラ15に+VTが印加されるから転写がおこなわれ、区間bで−VTが印加されたときに転写がおこなわれないから、区間a、bて縞模様が形成される。そして、次の現像バイアスVb1がオフとなるc、dにおいても前記したように、感光体ドラム12の帯電電位+V0がオンのため帯電不足または−チャージのトナーは感光体ドラム12に飛翔し、転写バイアスが+VTのcにおいては転写がおこなわれ、と−VTとなるdにおいては転写がおこなわれないから、区間a乃至dにおいて縞模様が形成される。
In this way, in each
そして次のサイクル2で、現像バイアスVbをVb2に、その次のサイクル3でVb3に、という具合に現像バイアスVbを段階的に上げて行くと、例えば現像バイアスVb3で「−カブリ領域」を出たとすると、縞模様が形成されなくなる。そしてこの縞模様が、図2に33で示した帯電不足トナーによるものである場合、図3における+V−b(Vb3)はトナーの帯電量が正常な図2に30で示した場合より高い電圧となり、現像バイアスVbに近付いているから、この+V−b(Vb3)以上の電圧で濃度調整をするようにすればカブリのない画像が得られる。
Then the
そして、図2に32で示したような帯電過多トナーが多い場合、さらに現像バイアスVbを段階的に上げ、例えば図6(B)のサイクル(n−1)における現像バイアスVbが、前記図3に示した「+カブリ領域」内の電位(すなわち+V+bより高い電位)Vb(n−1)となると、これら帯電過多のトナーによるカブリが生じる。そして前記「1.過帯電、(+)チャージによるカブリ」で説明したように、このサイクル(n−1)における区間aでは、転写ローラ15に+VTが印加されるから転写がおこなわれず、区間bで−VTが印加されたときは転写がおこなわれる。そのため縞模様が形成されるが、次の現像バイアスVb(n−1)がオフとなるc、dにおいては、カブリトナーが現像されずに記録媒体に現れないから縞模様とはならない。そのためトナーが過帯電しているときは、b部だけでカブリトナーが記録媒体に転写され、a、c、dでは転写されずにa、b、cの間で縞模様が形成される。
If there is a large amount of excessively charged toner as indicated by 32 in FIG. 2, the developing bias Vb is further increased stepwise. For example, the developing bias Vb in the cycle (n-1) in FIG. When the potential in the “+ fogging region” shown in FIG. 3 (that is, a potential higher than + V + b ) Vb (n−1) is reached, fogging due to the excessively charged toner occurs. As described in “1. Overcharge and fog due to (+) charge”, in section a in cycle (n−1), transfer is not performed because + VT is applied to the
そのため、縞模様が生じたサイクル(n−1)の一つ前の図示していないサイクル(n−2)における現像バイアスVb(n−2)が帯電過多トナーによるカブリが生じない上限電位となるが、前記した縞模様が、図2に32で示した帯電過多トナーによるものである場合、図3における+V+b(Vb(n−2))はトナーの帯電量が正常な図2に30で示した場合より低い電圧となり、現像バイアスVbに近付いているから、この+V+b(Vb(n−2))以下の電圧で濃度調整をするようにすればカブリのない画像が得られる。 For this reason, the developing bias V b (n-2) in the cycle (n-2) (not shown) immediately before the cycle (n-1) in which the stripe pattern is generated has an upper limit potential at which fog due to excessively charged toner does not occur. However, when the above-described stripe pattern is due to the overcharged toner indicated by 32 in FIG. 2, + V + b (V b (n−2) ) in FIG. Since the voltage is lower than that shown in FIG. 30 and approaches the developing bias Vb , an image without fogging can be obtained by adjusting the density at a voltage equal to or lower than this + V + b ( Vb (n-2) ). It is done.
また、前記図2における34のようにトナーが劣化して帯電量分布がブロードな状態の時は、以上説明してきた帯電不足トナーと帯電過多トナーの両方が増加するから、現像バイアスVbのオン/オフの各サイクル1、2、……(n−1)、nにおける、nが小さい数字のサイクルと大きい数字のサイクルの両者で以上説明してきたような縞模様が生じ、また図3に示した+V−bと+V+bの間が狭くなると共にその中間においては、転写バイアスが−VTの場合は帯電過多トナーが、+VTの場合は帯電不足トナーが転写されて全面カブリが生じるようになる。 Further, when the toner is deteriorated and the charge amount distribution is broad as indicated by 34 in FIG. 2, both the insufficiently charged toner and the excessively charged toner described above increase, so that the developing bias Vb is turned on. / Off cycles 1, 2,... (N−1), where n is a striped pattern as described above for both a small number cycle and a large number cycle, as shown in FIG. and + in the middle with between V -b and + V + b is narrowed, charging excessive toner when transfer bias of -V T is, + in the case of V T as entirely fogged insufficiently charged toner is transferred may occur Become.
すなわち、このように転写バイアスを正逆切り替えたときに縞模様とならないカブリが生じたときは、トナーが劣化していて交換時期にあることを示し、また、現像バイアスVbのオン/オフの各サイクル1、2、……(n−1)、nにおける、小さい数字のサイクルのときに図6に示したaでカブリが出てbで出ない場合はトナーが図2における33のような状態であり、大きい数字の時に図6に示したbでカブリが出てaで出ない場合はトナーが図2における32のような状態であると判断できる。
That is, when fogging that does not become a striped pattern occurs when the transfer bias is switched between forward and reverse in this way, this indicates that the toner has deteriorated and is in the replacement period, and the development bias Vb is turned on / off. In each
従って、以上説明してきた本発明のカブリ検出方法によればトナー劣化が判断できると共に、現像バイアスVbのオン/オフの各サイクル1、2、……(n−1)、nにおけるどのサイクルでカブリが無くなったか、またはどのサイクルでカブリが生じたかを見ることにより、トナーの帯電量の分布が判明する。そのため、例えばトナー濃度の調整をおこなう場合、これらカブリが無くなったサイクル、またはカブリの始まったサイクルにおける現像バイアス+Vbが、図3に+V−bと+V+bで示した「−カブリ領域」と「+カブリ領域」の始まる電圧であるから、この+V−bと+V+bにかからないような現像バイアス+Vbとなるよう濃度調整することで、常に良好な画像の得られる画像形成装置を提供することができる。
Therefore, according to the fog detection method of the present invention described above, toner deterioration can be determined, and at any cycle in each
以下に具体的な実験例を示す。まず使用した画像形成装置の構成であるが、感光体ドラム12として、線速93mm/secで直径30mmの正帯電単層型有機感光体(OPC)を用いた。そして、コロトロン帯電13で磁性ジャンピング現像をおこない、転写ローラ15により転写の後、カウンターブレード方式のクリーナ16でクリーニングしてLED除電をおこなうようにした。現像装置1は、感光体ドラム12と現像スリーブ3の線速比を1.4とし、感光体ドラム12との現像ギャップを0.32mm、ブレード5と現像スリーブ3のギャップを0.3mmとしてある。トナー構成は、内添剤として磁性紛40%、ワックスを2%、外添剤としてシリカを1.1%、研磨剤(酸化チタン)を1.4%含ませ、トナー粒径は25%値を6.3μm、50%値を7.5μm、75%値を8.5μmとした。そして設定値として、ドラム帯電電位を475V、露光用レーザの波長を780nm、レーザ露光量0.9μJ/cm2とし、現像バイアスを直流(DC)350Vにデューティ比50%、周波数2.4kHz、交流振幅1.6kVの矩形波の交流(AC)を重畳したものを用いた。また、転写正バイアスは10μA定電流制御でおこない、転写逆バイアスは550V定電圧制御でおこなった。クリーニングは、線圧15g/cm、除電はLED波長630nmを用い、露光量4.0μJ/cm2とした。
Specific experimental examples are shown below. First, regarding the configuration of the image forming apparatus used, a positively charged single layer type organic photoreceptor (OPC) having a linear velocity of 93 mm / sec and a diameter of 30 mm was used as the
そして、通常印字時には記録紙の搬送タイミングに合わせて現像バイアスを、また記録紙が転写部を通過している間に転写バイアスを印加しているが、以上説明してきたカブリ検出方法を実施するときは、現像バイアスのオン/オフを例えばオン時間400msec、オフ時間400msecで繰り返し、さらに記録紙が転写部を通過している間、転写バイアスのオン/オフを例えばオン時間200msec、オフ時間200msecで繰り返した。なお、かぶりは、現像バイアスをプラス方向に所望のかぶりが生じるように変化させて生じさせた。 During normal printing, the development bias is applied in accordance with the recording paper transport timing, and the transfer bias is applied while the recording paper passes through the transfer section. When the fog detection method described above is performed, The development bias is repeatedly turned on / off, for example, with an on time of 400 msec and an off time of 400 msec. Further, the transfer bias is turned on / off with, for example, an on time of 200 msec and an off time of 200 msec while the recording paper passes through the transfer portion. It was. The fog was generated by changing the developing bias in the positive direction so that a desired fog was generated.
このような条件で、本発明になるカブリ顕在化方法を実施した場合と無い場合とでカブリを認知できるかどうかを実験した。その結果、カブリ濃度を(背景部濃度−記録紙の濃度)と定義し、濃度を反射型濃度計(MACBETH RD918)で測定すると共に、○を目視でカブリが認知できた(縞模様を確認できる)、×を目視でカブリを認知できないとすると、表2のような結果が得られた。
すなわちこの表2から明らかなように、カブリ濃度が0.020の場合はどちらもカブリを認知できたが、カブリ濃度が0.015と0.010では、本発明のカブリ顕在化方法では認知できたが用いない場合は認知できず、カブリ濃度0.005ではどちらも認知できなかった。なお、本発明のかぶりの顕在化方法は、トナーの消費量が異常に多い、つまりトナーコンテナ一個で規定の枚数以下しか印刷できないというクレームがあった場合にサービスマン対応で実施するか、ユーザーがこのような事象に気付いたときに実施することが望ましい。 That is, as apparent from Table 2, fog was recognized when the fog concentration was 0.020, but when the fog concentration was 0.015 and 0.010, it was not recognized by the fog revealing method of the present invention. However, it was not recognized when not used, and neither was recognized at a fogging concentration of 0.005. It should be noted that the fog clarification method of the present invention is performed in response to a serviceman when there is a complaint that the amount of toner consumption is abnormally large, that is, only a specified number of sheets can be printed with one toner container, This should be done when such an event is noticed.
図7を参照して、図7において、図1に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号を付す。図示のように、転写ローラ15と現像剤担持体(現像ローラ)2との間に回収ローラ41が配置されており、この回収ローラ41は弾性体で形成されている。そして、画像形成が行われる画像形成モードにおいては、回収ローラ41は感光体ドラム12から離間した状態となっている(待機位置に位置付けられている)。
Referring to FIG. 7, in FIG. 7, the same components as those shown in FIG. As illustrated, a
いま、トナー劣化測定モードとなると、制御回路42は図示しない駆動機構によって回収ローラ41を待機位置から移動させて、回収ローラ41を感光体ドラム12に当接させる(回収ローラ41を当接位置とする)。その後、制御回路42は帯電器13によって感光体ドラム12を帯電して、露光ユニット14の動作を停止した状態で(つまり、露光を行わずに)感光体ドラム12を回転させるとともに、現像装置1を動作させて予め設定された時間(例えば、A4版用紙3枚分)、現像動作を行う(以下白紙印刷と呼ぶ)。つまり、現像装置1から感光体ドラム12に、前述したカブリトナーを付着させることになる。
なお、回収ローラ41に最初に現像バイアスと逆極性のバイアス(例として−300V)を印加して過帯電トナーのみを付着させた後に、現像バイアスと転写バイアスを印加し、次に、回収ローラ41に現像バイアスと同極性のバイアス(例として+300V)印加して、帯電不足トナーや逆帯電トナーのみを付着させた後に、図8に示す現像バイアスと転写バイアスを印加する。
Now, in the toner deterioration measurement mode, the
It should be noted that a bias having a polarity opposite to the developing bias (for example, −300 V) is first applied to the collecting
この際、回収ローラ41は感光体ドラム12とその線速差を与えて同一方向に回転させて(感光体ドラム12と逆方向に回転させるようにしてもよい)、感光体ドラム12上のカブリトナーを回収ローラ41で回収する。予め設定された時間が経過すると、制御回路42は現像動作を終了して、回収ローラ41によって感光体ドラム12上のカブリトナーが全て回収されると、制御回路42は回収ローラ41に図8に示す現像バイアスを印加するとももに、転写ローラ15に転写バイアスを印加する。
At this time, the collecting
つまり、制御回路42はスイッチ装置43を制御して、現像バイアス電源19から現像バイアスを回収ローラ41に印加する。さらに、制御回路42は転写バイアス電源18を制御して転写バイアスを転写ローラ15に印加する。図8に示すように、回収ローラ41と感光体ドラム12との間に印加する現像バイアスをオン/オフさせて、感光体ドラム12上にカブリトナーが付着した領域と付着しない領域を形成することになるが、トナーが劣化していると、転写バイアスを正逆切り替えるとマイナスの転写バイアスを掛けたときはプラスに帯電したトナーが記録媒体に転写され、プラスの転写バイアスを掛けたときは逆帯電トナー(マイナス帯電トナー)が転写されて、全面がかぶった状態となって縞模様は現れない。
That is, the
このように、全面カブって縞模様が現れない場合はカブリトナーが劣化していることを示しており、カブリトナーが劣化していると判定すると、制御回路42はスイッチ装置43を制御して、現像ローラ2と現像バイアス電源19とを接続して、現像ローラ2によって現像装置1から感光体ドラム12上にトナーを吐き出して(この際には感光体ドラム12には帯電及び露光が行われない)、クリーナ16によって感光体ドラム12をクリーニングする。なお、この際には回収ローラ41は感光体ドラム12から離間され、転写ローラ15には転写バイアスは印加されない。なお、回収ローラ41に最初に現像バイアスと逆極性のバイアス(例として−300V)を印加して過帯電トナーのみを付着させた後に、現像バイアスと転写バイアスを印加して記録媒体に転写し、次に、回収ローラ41に現像バイアスと同極性のバイアス(例として+300V)印加して、帯電不足トナーや逆帯電トナーのみを付着させた後に、図8に示す現像バイアスと転写バイアスを印加して記録媒体に転写する。そして、実施例1で示した表1に基づいてどのような要因でカブリが発生しているかを見極めることができる。
As described above, when the stripe pattern does not appear on the entire surface, it indicates that the fog toner is deteriorated. When it is determined that the fog toner is deteriorated, the
上述のようにして、現像装置1から劣化トナーを吐き出した後、制御回路42はトナーコンテナ(図示せず)からトナーを現像装置1に補給する。このようにして、予め設定された時間(例えば、白紙印刷複数枚)現像動作を行って、感光体ドラム12にカブリトナーを供給しつつ、回収ローラ41で回収した後、回収ローラ41に図8に示す現像バイアスを印加して、回収ローラ41から感光体ドラム12にカブリトナーを吐き出すようにすれば、一枚分の白紙印刷ではカブリトナー量が極めて少なくても、複数枚数白紙印刷を行えば、回収ローラ41で回収されるカブリトナー量は必然的に多くなって、容易にカブリ判定を行うことができる。
After discharging the deteriorated toner from the developing
なお、カブリが発生したか否かの判定は、予め準備した濃度比較シートを用いて目視で行うようにしてもよく、記録媒体上のトナーをトナー濃度センサで検知して、制御回路42がこの検知結果と濃度比較シートと比較して、カブリ判定を行うようにしてもよい。
The determination as to whether or not fogging has occurred may be made visually using a density comparison sheet prepared in advance, and the
上述の実施例2においては、回収ローラで複数枚数分カブリトナーを回収して、カブリを顕在化させるようにしたが、中間転写体(例えば、中間転写ベルト)を有する画像形成装置においては、次のようにしてカブリを顕在化させるようにしてもよい。図9は中間転写ベルト51を用いた画像形成装置の一例を概略的に示す図であり、図示の例においては、中間転写ベルト51の回転方向に沿ってマゼンタ(M)画像形成ユニット52、シアン(C)画像形成ユニット53、イエロー(Y)画像形成ユニット54、及びブラック(BK)画像形成ユニット55の各色画像形成ユニットが配置されている。そして、各色画像形成ユニットから順次各色トナー像が中間転写ベルト51に転写されて色重ねが行われて、中間転写ベルト51上にカラートナー像が形成される。そして、中間転写ベルト51上のカラートナー像は転写ローラ56によって記録媒体(図示せず)上に転写されていることになる。
In the second embodiment described above, fog toner is collected for a plurality of sheets by the collecting roller so as to make fog appear. In an image forming apparatus having an intermediate transfer member (for example, an intermediate transfer belt), In this way, fog may be revealed. FIG. 9 is a diagram schematically showing an example of an image forming apparatus using the
図示の画像形成装置においては、転写ローラ56は中間転写ベルト51に対して離接可能となっており、画像形成モードにおいては、転写ローラ56は中間転写ベルト51に当接される。一方、カブリレベルを判定するカブリ判定モードでは、転写ローラ56を中間転写ベルト51から離間させた後、ブラック画像形成ユニットのみを動作させて、図1で説明したようにして、中間転写ベルト51上にカブリトナーを転写する。この際、ブラック画像形成ユニットでは、実施例1で説明した図5及び図6に示したように白紙印刷を行うことになる。
In the illustrated image forming apparatus, the
そして、中間転写ベルト51が一周すると、再度ブラック画像形成ユニットで中間転写ベルト51上にカブリトナーを転写する。このようにして、複数回(N回)ブラック画像形成ユニットで中間転写ベルト51の同一位置にカブリトナーを転写することになる。なお、ブラック画像形成ユニットにおいて感光体ドラム(図示せず)上にカブリトナーを形成する際には、実施例1で説明したように、例えば、現像バイアスをオンオフ制御することになる(実施例1で説明した別の手法によって、現像バイアスを制御するようにしてもよい。また、中間転写ベルトの駆動制御は制御装置(図示せず)によって行われることになる。
Then, when the
上述のようにして、複数回の中間転写ベルト51の回転中に中間転写ベルト51の同一箇所上に複数回にわたってカブリトナーを転写した後、制御装置は転写ローラ56を中間転写ベルト51とを当接させて、中間転写ベルト51上のカブリトナーを記録媒体上に転写する。そして、この記録媒体上のカブリトナーを画像濃度センサ(図示せず)で検知する。前述したように、中間転写ベルト51上には複数回同一位置にカブリトナーが転写されているから、記録媒体に転写されたカブリトナーにおいてはそのカブリが顕在化していることになり、画像濃度センサによって容易にカブリを検出することができることになる。また、目視によってカブリの基準濃度を印刷した用紙とカブリ濃度を比較することによって、カブリが問題となるレベルかどうかを判断することも可能である。
As described above, after the fog toner is transferred a plurality of times on the same location of the
ところで、中間転写ベルト51から記録媒体にカブリトナーを転写する前に、記録媒体を、画像濃度センサを通過させて、記録媒体の表面濃度を検出して、記録媒体濃度としてメモリに記憶させておき、続いて、カブリトナーが転写された記録媒体を、画像濃度センサを通過させて、カブリ濃度を検出し、制御装置がカブリ濃度から記録媒体濃度を差分するようにすれば、正確にカブリの程度(カブリレベル)を検出することができることになり、記録媒体に種類に拘わらず、安定してカブリレベルを検出することができることになる。
By the way, before transferring the fog toner from the
さらに、N回中間転写ベルト51にカブリトナーを転写した後、中間転写ベルト51上のカブリトナーを記録媒体に転写し、画像濃度センサでカブリレベルを検出するようにしたが、このカブリレベル(相当レベルと呼ぶ)をNで除算すれば、一回当りのカブリレベル(単位カブリレベル)を得ることができる。
Further, after the fog toner is transferred to the
図10を参照すると、カブリレベル(記録媒体減算後のカブリ濃度)を縦軸、カブリトナー転写回数(カブリ蓄積回数)を横軸として、カブリ蓄積回数を変化させてカブリレベルを検出すると、図10に曲線L1で示す結果が得られたとする。そして、このカブリ曲線L1を基準カブリ曲線としてメモリに記憶する(このカブリ曲線L1は画像形成装置を設置する段階でメモリに記憶される)。そして、例えば、所定の枚数印字を行うと、制御装置はカブリ調整要の旨前面パネル(操作パネル:図示せず)に表示して、カブリ調整を実行する。いま、カブリ調整を実行する際のカブリ曲線がL2であるとすると、カブリ調整に当たっては、例えば、感光体ドラムの表面電位を10V、現像バイアスを10V毎に変化させて、つまり、表面電位と現像バイアスとの関係を変化させるとともに、カブリ蓄積回数を変化させてカブリレベルを調べる。そして、制御装置は、このようにして、得られたカブリ曲線と基準カブリ曲線とを比較して、基準カブリ曲線に最も近いカブリ曲線の表面電位及び現像バイアスをカブリ調整後の表面電位及び現像バイアスとして設定することになる。 Referring to FIG. 10, when the fog level is detected by changing the fog accumulation count with the fog level (fogging density after subtraction of the recording medium) as the vertical axis and the fog toner transfer count (fogging accumulation count) as the horizontal axis, FIG. Suppose that the result shown by the curve L1 is obtained. The fog curve L1 is stored in the memory as a reference fog curve (this fog curve L1 is stored in the memory when the image forming apparatus is installed). For example, when a predetermined number of sheets are printed, the control device displays on the front panel (operation panel: not shown) that the fog adjustment is necessary, and executes the fog adjustment. Now, assuming that the fog curve when performing the fog adjustment is L2, for example, in the fog adjustment, the surface potential of the photosensitive drum is changed by 10V and the development bias is changed every 10V, that is, the surface potential and the development. The fog level is examined by changing the relationship with the bias and changing the fog accumulation frequency. Then, the control device compares the obtained fog curve and the reference fog curve in this way, and determines the surface potential and development bias of the fog curve closest to the reference fog curve to obtain the surface potential and development bias after fog adjustment. Will be set as.
このようにして、中間転写ベルトを備える画像形成装置において、白紙印刷において複数回カブリトナーを中間転写ベルトに転写して、つまり、カブリを蓄積して、その後、中間転写ベルトから記録媒体にカブリトナーを転写するようにしたから、カブリが顕在化されて容易にカブリを検出することできるという効果がある。 In this way, in the image forming apparatus including the intermediate transfer belt, the fog toner is transferred to the intermediate transfer belt a plurality of times during blank paper printing, that is, the fog is accumulated, and then the fog toner is transferred from the intermediate transfer belt to the recording medium. Therefore, there is an effect that the fog is revealed and the fog can be easily detected.
さらに、予め定められた基準カブリ曲線と感光体ドラムの表面電位及び現像バイアスを変化させて得られたカブリ曲線とを比較して、表面電位及び現像バイアスの設定を行うようにしたから、常にカブリの少ない良好な画像を得ることができる。 Furthermore, since the surface potential and the development bias are set by comparing the predetermined reference fog curve with the fog curve obtained by changing the surface potential and the development bias of the photosensitive drum, the fog is always set. It is possible to obtain a good image with less image quality.
なお、上述の例では、所定の印字枚数毎にカブリ調整を行うようにしたが、現像装置の駆動時間が所定の時間となると、カブリ調整を行うようにしてもよく、さらには、温度・湿度等の環境条件が所定の範囲を越えて変化した際にカブリ調整を行うようにしてもよい。また、マゼンタ、シアン、及びイエローについても上述のようにして、カブリ検出を行うようにすればよい。 In the above example, the fog adjustment is performed every predetermined number of printed sheets. However, the fog adjustment may be performed when the driving time of the developing device reaches a predetermined time. The fog adjustment may be performed when an environmental condition such as the above changes beyond a predetermined range. Further, fog detection may be performed for magenta, cyan, and yellow as described above.
ところで、図9に示すカラー画像形成装置において、カラー画像に対してカブリ検出を行う際には、順次中間転写ベルト51に各色毎のカブリトナーを転写することになるが、カラー画像は多色である関係上、色味によってカブリを判定することになる。しかしながら、元々カブリトナーはその量が極めて少ないため(つまり、濃度が極めて低いため)、カラー画像からそのカブリの程度を知ることは極めて難しい。
Incidentally, in the color image forming apparatus shown in FIG. 9, when performing fog detection on a color image, fog toner for each color is sequentially transferred to the
そこで、各色毎に中間転写体上で各色のカブリトナーの先端が中間転写体の搬送方向の異なった位置に転写されるように、現像バイアスの印加タイミングをずらして各色毎の画像形成ユニットにおいてカブリトナーを感光体ドラムに形成する。つまり、各色画像形成ユニットでその感光体ドラムを帯電した状態でかつ露光を行わない状態で現像装置によって感光体ドラムを現像する。この際現像バイアスの印加タイミングをずらして、実施例1で説明したようにして、各色毎の感光体ドラムにカブリトナーを形成する。そして、各色カブリトナーを中間転写ベルト51に転写した後、中間転写ベルト51上の各色カブリトナーを転写ローラ51によって記録媒体に転写する。
Therefore, the image forming unit for each color is shifted in the image forming unit for each color by shifting the developing bias application timing so that the tip of the fog toner for each color is transferred to a different position in the transport direction of the intermediate transfer member for each color. Toner is formed on the photoreceptor drum. That is, the photosensitive drum is developed by the developing device in a state in which the photosensitive drum is charged in each color image forming unit and exposure is not performed. At this time, the application timing of the developing bias is shifted, and fog toner is formed on the photosensitive drum for each color as described in the first embodiment. Then, after each color fog toner is transferred to the
図11(a)は記録媒体に転写された各色カブリトナーを示す図であり、このようにして、各色毎に現像バイアスの印加タイミングをずらすと、図11(a)に符号”G1”〜”G4”で示すように、各色毎の境界線が明確に表れることになって、境界線の位置に応じてカブリの程度を明確に判定することができることになる。なお、図11(b)に示すように、各色カブリトナーを中間転写ベルト51にブラック(BK)、イエロー(Y)、シアン(C)、及びマゼンタ(M)の順とすることが望ましい。このようにすれば、各色の境界線が良好に見え、カブリの程度を良好に判定することができることになる。
FIG. 11A is a diagram showing each color fog toner transferred to the recording medium. In this way, when the application timing of the developing bias is shifted for each color, the signs “G1” to “G” in FIG. As indicated by G4 ″, the boundary line for each color clearly appears, and the degree of fog can be clearly determined according to the position of the boundary line. As shown in FIG. 11B, it is preferable that the respective color fog toners are arranged on the
現像バイアス、または/及び転写バイアスを制御して、記録媒体を用いてカブリを顕在化させたから、カブリ縞とカブリのない白地とを対比させて形成することができ、カブリ状態を容易に確認することできる結果、電子写真方式を用いた複写機又はプリンタ等の画像形成装置におけるカブリ確認に適用することができる。 Since the fog is revealed using the recording medium by controlling the development bias and / or the transfer bias, the fog can be formed by comparing the fog stripes with the white background without the fog, and the fog state can be easily confirmed. As a result, it can be applied to fog confirmation in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system.
+Vb 現像バイアス
−VT 画像形成時の転写バイアス
+VT 逆極性の転写バイアス
+ V b Development bias -V T Transfer bias during image formation + V T Reverse transfer bias
Claims (16)
前記現像手段における現像バイアス、または/及び前記転写手段における転写バイアスを制御し、前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とする画像形成装置におけるカブリ顕在化方法。 An image in which a latent image is formed on an image carrier by an electrophotographic method, developed by a developing unit to form a toner image, and then the toner image is transferred directly or indirectly to a recording medium by a transfer unit. Used in forming equipment,
A fog revealing method in an image forming apparatus, characterized by controlling a development bias in the developing means and / or a transfer bias in the transfer means to make fog appear on the recording medium.
前記現像手段と前記転写手段との間にはトナー回収手段が配置されており、
予め規定された時間前記像担持体を帯電した状態でかつ露光を行わない状態で前記現像手段によって前記像担持体を現像しつつ、前記回収手段で前記像担持体上のトナーを回収して、前記予め規定された時間が経過すると、前記回収手段から前記像担持体にトナーを吐き出しつつ、前記転写手段によって像担持体上のトナーを記録媒体に転写して前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とする画像形成装置におけるカブリ顕在化方法。 An image in which a latent image is formed on an image carrier by an electrophotographic method, developed by a developing unit to form a toner image, and then the toner image is transferred directly or indirectly to a recording medium by a transfer unit. Used in forming equipment,
A toner recovery means is disposed between the developing means and the transfer means,
The toner on the image carrier is collected by the collecting means while developing the image carrier by the developing means in a state where the image carrier is charged and not exposed for a predetermined time. When the predetermined time elapses, the toner on the image carrier is transferred to the recording medium by the transfer means while the toner is discharged from the collecting means to the image carrier, and the fog appears on the recording medium. A method of revealing fog in an image forming apparatus, comprising:
前記各色画像形成ユニットの少なくとも一つでその像担持体を帯電した状態でかつ露光を行わない状態で現像手段によって前記像担持体を現像して該像担持体にカブリトナーを形成して、該カブリトナーを前記中間転写体に転写する工程を複数回実行した後、前記中間転写体上のカブリトナーを前記転写手段によって記録媒体に転写して前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とする画像形成装置におけるカブリ顕在化方法。 Each color image forming unit has an image forming unit for each color, and sequentially transfers each color toner image to the intermediate transfer member by each color image forming unit to form a color toner image on the intermediate transfer member. Used in image forming devices that are designed to be transferred to recording media,
The image carrier is developed by a developing means in a state where the image carrier is charged in at least one of the color image forming units and is not exposed to form fog toner on the image carrier, After the step of transferring the fog toner to the intermediate transfer member is executed a plurality of times, the fog toner on the intermediate transfer member is transferred to a recording medium by the transfer means to make fog appear on the recording medium. And a fog revealing method in the image forming apparatus.
前記各色画像形成ユニットでその像担持体を帯電した状態でかつ露光を行わない状態で現像手段によって前記像担持体を現像して該像担持体にカブリトナーを各色毎に中間転写体上で各色のカブリトナーが中間転写体の搬送方向の異なった位置に転写されるようにタイミングをずらして形成し、該カブリトナーを各色毎に前記中間転写体に転写した後、前記中間転写体上のカブリトナーを前記転写手段によって記録媒体に転写して前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とする画像形成装置におけるカブリ顕在化方法。 Each color image forming unit has an image forming unit for each color, and sequentially transfers each color toner image to the intermediate transfer member by each color image forming unit to form a color toner image on the intermediate transfer member. Used in image forming devices that are designed to be transferred to recording media,
The image carrier is developed by the developing means in a state where the image carrier is charged in each color image forming unit and is not exposed, and fog toner is applied to the image carrier on the intermediate transfer member for each color. The fog toner is formed at different timings so as to be transferred to different positions in the transport direction of the intermediate transfer member, and the fog toner is transferred to the intermediate transfer member for each color, and then the fog on the intermediate transfer member is transferred. A fog revealing method in an image forming apparatus, wherein toner is transferred onto a recording medium by the transfer means to make fog appear on the recording medium.
前記現像手段に現像バイアスを供給する現像バイアス電源と、前記転写手段に転写バイアスを供給する転写バイアス電源と、前記現像バイアス電源と転写バイアス電源を制御し、現像バイアスを段階的に変化させながらオン/オフさせる制御と、該現像バイアスのオン時とオフ時のそれぞれにおいて、転写バイアスを画像形成時に印加する正転写バイアスと該正転写バイアスとは逆極性となる逆転写バイアスとを交互に切り替える制御とを行う制御手段とを有し、前記記録媒体上にカブリを顕在化させることを特徴とする画像形成装置におけるカブリ顕在化装置。 An image carrier that forms a latent image by electrophotography, a developing unit that develops the latent image on the image carrier into a toner image, and a toner image on the image carrier is recorded directly or indirectly. In a fog revealing device in an image forming apparatus having a transfer means for transferring to a medium,
A developing bias power source that supplies a developing bias to the developing unit, a transfer bias power source that supplies a transfer bias to the transfer unit, and a developing bias power source and a transfer bias power source that are controlled to change the developing bias stepwise. / Off control, and control for alternately switching between a forward transfer bias applied at the time of image formation and a reverse transfer bias having a reverse polarity to the forward transfer bias when the developing bias is turned on and off. A fog revealing device in an image forming apparatus, characterized by comprising: a control means for performing the above: and causing fog on the recording medium.
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