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JP2017083754A - Applied voltage control device, image forming apparatus, applied voltage control method, and applied voltage control program - Google Patents

Applied voltage control device, image forming apparatus, applied voltage control method, and applied voltage control program Download PDF

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JP2017083754A
JP2017083754A JP2015214213A JP2015214213A JP2017083754A JP 2017083754 A JP2017083754 A JP 2017083754A JP 2015214213 A JP2015214213 A JP 2015214213A JP 2015214213 A JP2015214213 A JP 2015214213A JP 2017083754 A JP2017083754 A JP 2017083754A
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Japan
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image forming
image
duty
toner
voltage control
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JP2015214213A
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Japanese (ja)
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宏萌 桑原
Hiroaki Kuwabara
宏萌 桑原
恵美子 白石
Emiko Shiraishi
恵美子 白石
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus of a two-component AC development system comprising an applied voltage control device that has improved the quality of an image to be formed.SOLUTION: There is provided an applied voltage device for controlling an AC voltage to be applied to develop an electrostatic latent image, wherein a main control part acquires the state of deterioration of a developer for developing the electrostatic latent image, determines a duty that is a ratio of time to apply the maximum voltage value in one cycle of the AC voltage according to the acquired state of deterioration, and controls the AC voltage to achieve the determined duty.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は、印加電圧制御装置、画像形成装置、印加電圧制御方法、印加電圧制御プログラムに関する。   The present invention relates to an applied voltage control device, an image forming apparatus, an applied voltage control method, and an applied voltage control program.

近年、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の複製に用いられる複写機等の画像形成装置は欠かせない機器となっている。このような画像形成装置のうち、電子写真方式を利用した画像形成装置が知られている。   2. Description of the Related Art In recent years, image forming apparatuses such as printers used for outputting computerized information, facsimiles, and copying machines used for document copying have become indispensable devices. Among such image forming apparatuses, an image forming apparatus using an electrophotographic method is known.

このような電子写真方式の画像形成装置のうち、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤を用い、静電潜像を現像する際の現像バイアスとして、直流電圧であるDC(Direct Current)電圧に対して交流電圧であるAC(Alternating Current)電圧を重畳したものを用いる二成分AC現像方式の画像形成装置がある。   Among such electrophotographic image forming apparatuses, a two-component developer composed of toner and carrier is used, and a DC (Direct Current) voltage, which is a direct current voltage, is used as a developing bias when developing an electrostatic latent image. On the other hand, there is an image forming apparatus of a two-component AC developing system that uses an AC (Alternating Current) voltage that is an alternating voltage.

そして、このような二成分AC現像方式の画像形成装置において、静電潜像が現像される際、現像バイアスの交流成分であるAC電圧が最小電圧値のときにキャリアから感光体ドラムへトナーが移動し、最大電圧値のときに感光体ドラムに一度付着したトナーの一部がキャリアへ引き戻されることになる。   In such a two-component AC developing type image forming apparatus, when an electrostatic latent image is developed, toner is transferred from the carrier to the photosensitive drum when the AC voltage, which is an alternating current component of the developing bias, is a minimum voltage value. A portion of the toner that has moved and once adhered to the photosensitive drum at the maximum voltage value is drawn back to the carrier.

そして、このような二成分AC現像方式の画像形成装置においては、キャリアが劣化すると、形成される画像の品質が低下するといった問題がある。   In such an image forming apparatus of the two-component AC developing system, there is a problem that the quality of the formed image is lowered when the carrier is deteriorated.

そこで、このような問題を解決するために、キャリアの劣化に応じて、現像バイアスの交流成分であるAC電圧の最大電圧値と最小電圧値との電位差(以下、「Vpp」とする)を変化させるように制御する画像形成装置が提案され既に知られている(例えば、特許文献1を参照)。   Therefore, in order to solve such a problem, the potential difference (hereinafter referred to as “Vpp”) between the maximum voltage value and the minimum voltage value of the AC voltage, which is the AC component of the developing bias, is changed in accordance with carrier deterioration. An image forming apparatus that performs control is proposed and already known (see, for example, Patent Document 1).

ところが、特許文献1に記載の画像形成装置においては、キャリアの劣化に応じてVppを低下させた場合、トナーを感光体ドラムとキャリアとの間で移動させるための力が低下し、トナーがキャリア側に付着し続けるか、感光体ドラム側に付着し続けるかの一方に偏ることになる。そのため、特許文献1に記載の画像形成装置においては、形成される画像の品質が低下するといった問題がある。   However, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, when Vpp is lowered in accordance with the deterioration of the carrier, the force for moving the toner between the photosensitive drum and the carrier is reduced, and the toner is transferred to the carrier. It will be biased toward either the adhesion to the side or the adhesion to the photosensitive drum side. Therefore, the image forming apparatus described in Patent Document 1 has a problem in that the quality of the formed image is deteriorated.

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、二成分AC現像方式の画像形成装置において、形成される画像の品質を向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the quality of an image formed in an image forming apparatus of a two-component AC developing system.

上記課題を解決するために、静電潜像を現像するために印加される交流電圧を制御する印加電圧制御装置であって、前記静電潜像を現像するための現像剤の劣化状態を取得する劣化状態取得部と、取得された前記劣化状態に応じて、前記交流電圧1周期における最大電圧値の印加時間の割合であるDutyを決定するDuty決定部と、決定された前記Dutyとなるように前記交流電圧を制御する印加電圧制御部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an applied voltage control device that controls an alternating voltage applied to develop an electrostatic latent image, and acquires a deterioration state of a developer for developing the electrostatic latent image A deterioration state acquisition unit that performs, a duty determination unit that determines a duty that is a ratio of application time of the maximum voltage value in one cycle of the AC voltage, according to the acquired deterioration state, and the determined duty And an applied voltage control unit for controlling the AC voltage.

本発明によれば、二成分AC現像方式の画像形成装置において、形成される画像の品質を向上させることができる。   According to the present invention, the quality of an image to be formed can be improved in an image forming apparatus of a two-component AC developing system.

本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically illustrating a hardware configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の主走査方向からの断面図である。1 is a cross-sectional view from the main scanning direction of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置に取り付けられている作像ユニットの主走査方向からの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view from the main scanning direction of the image forming unit attached to the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置に取り付けられている作像ユニットの斜め上からの透過図である。FIG. 3 is a perspective view from above of an image forming unit attached to the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の主走査方向からの断面図である。1 is a cross-sectional view from the main scanning direction of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置が、現像ローラに印加する現像バイアスの経時変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a change with time of a developing bias applied to a developing roller by the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 現像バイアスとして低周波数のAC電圧が印加されているときの現像ニップ付近におけるトナーの移動軌跡を示す図ある。FIG. 6 is a diagram illustrating a toner movement locus in the vicinity of a developing nip when a low-frequency AC voltage is applied as a developing bias. 現像バイアスとして高周波数のAC電圧が印加されているときの現像ニップ付近におけるトナーの移動軌跡を示す図ある。FIG. 7 is a diagram illustrating a toner movement locus in the vicinity of a developing nip when a high-frequency AC voltage is applied as a developing bias. 現像バイアスとしてDC電圧のみが印加されているときの現像領域付近におけるトナーの移動軌跡を示す図ある。FIG. 7 is a diagram illustrating a toner movement locus in the vicinity of a developing region when only a DC voltage is applied as a developing bias. 往復終端位置における現像ローラと感光体ドラムとの間の距離を示す図である。It is a figure which shows the distance between the developing roller in a reciprocating terminal position, and a photoconductive drum. 現像バイアスとしてAC電圧が印加されているときの現像ニップ付近におけるトナーの移動軌跡を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a toner movement locus in the vicinity of a developing nip when an AC voltage is applied as a developing bias. 現像バイアスとしてAC電圧が印加されているときの現像ニップ付近におけるトナーの移動軌跡を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a toner movement locus in the vicinity of a developing nip when an AC voltage is applied as a developing bias. 本発明の実施形態に係る画像形成装置がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際の処理を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining processing when the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention optimizes the developing bias condition in accordance with carrier deterioration. 本発明の実施形態に係る画像形成装置がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際の処理を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining processing when the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention optimizes the developing bias condition in accordance with carrier deterioration. 本発明の実施形態に係る画像形成装置がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際の処理を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining processing when the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention optimizes the developing bias condition in accordance with carrier deterioration.

実施の形態1.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤を用い、静電潜像を現像する際の現像バイアスとして、直流電圧であるDC(Direct Current)電圧に対して交流電圧であるAC(Alternating Current)電圧を重畳したものを用いる二成分AC現像方式の画像形成装置を例として説明する。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a two-component developer composed of a toner and a carrier is used, and an AC voltage that is an AC voltage with respect to a DC (Direct Current) voltage that is a DC voltage is used as a developing bias when developing an electrostatic latent image. (Alternating Current) An image forming apparatus of a two-component AC developing system using a superimposed voltage will be described as an example.

まず、本実施形態に係る画像形成装置1のハードウェア構成について図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置1のハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。尚、画像形成装置1は、図1に示すハードウェア構成に加えて、プリンタ、スキャナ、ファクシミリを実現するためのエンジンを備える。   First, a hardware configuration of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a hardware configuration of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment. The image forming apparatus 1 includes an engine for realizing a printer, a scanner, and a facsimile in addition to the hardware configuration shown in FIG.

図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、一般的なサーバやPC(Personal Computer)等と同様の構成を含む。即ち、本実施形態に係る画像形成装置1は、CPU(Central Processing Unit)10、RAM(Random Access Memory)20、ROM(Read Only Memory)30、HDD(Hard Disk Drive)40及びI/F50がバス90を介して接続されている。また、I/F50には表示部60、操作部70及び専用デバイス80が接続されている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a configuration similar to that of a general server, a PC (Personal Computer), or the like. That is, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 10, a RAM (Random Access Memory) 20, a ROM (Read Only Memory) 30, an HDD (Hard Disk Drive) 40, and an I / F 50. 90 is connected. In addition, a display unit 60, an operation unit 70, and a dedicated device 80 are connected to the I / F 50.

CPU10は演算手段であり、画像形成装置1全体の動作を制御する。RAM20は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、CPU10が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ROM30は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。HDD40は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、OS(Operating System)や、印加電圧制御プログラムなどの各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納される。   The CPU 10 is a calculation unit and controls the operation of the entire image forming apparatus 1. The RAM 20 is a volatile storage medium capable of reading and writing information at high speed, and is used as a work area when the CPU 10 processes information. The ROM 30 is a read-only nonvolatile storage medium and stores a program such as firmware. The HDD 40 is a non-volatile storage medium capable of reading and writing information, and stores an OS (Operating System), various control programs such as an applied voltage control program, application programs, and the like.

I/F50は、バス90と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。表示部60は、ユーザが画像形成装置1の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースであり、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置によって実現される。操作部70は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置1に情報を入力するためのユーザインタフェースである。専用デバイス80は、プリンタ、スキャナ、ファクシミリにおいて専用の機能を実現するためのハードウェアである。   The I / F 50 connects and controls the bus 90 and various hardware and networks. The display unit 60 is a visual user interface for the user to check the state of the image forming apparatus 1 and is realized by a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display). The operation unit 70 is a user interface such as a keyboard and a mouse for the user to input information to the image forming apparatus 1. The dedicated device 80 is hardware for realizing a dedicated function in the printer, scanner, and facsimile.

このようなハードウェア構成において、ROM30やHDD40若しくは図示しない光学ディスク等の記憶媒体に格納されたプログラムがRAM20に読み出され、CPU10がRAM20にロードされたプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置1の機能を実現する機能ブロックが構成される。   In such a hardware configuration, a program stored in a storage medium such as the ROM 30, the HDD 40, or an optical disk (not shown) is read into the RAM 20, and the CPU 10 performs an operation according to the program loaded into the RAM 20, whereby the software control unit Is configured. A functional block that realizes the functions of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured by a combination of the software control unit configured as described above and hardware.

次に、本実施形態に係る画像形成装置1の機能構成について、図2を参照して説明する。図2は、本実施形態に係る画像形成装置1の機能構成を模式的に示すブロック図である。尚、図2においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、転写紙若しくは文書束の流れを破線の矢印で示している。   Next, the functional configuration of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment. In FIG. 2, the electrical connection is indicated by solid arrows, and the flow of the transfer paper or document bundle is indicated by broken arrows.

図2に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、コントローラ100、給紙テーブル200、プリントエンジン300、プリント用排紙トレイ400、ADF(Auto Document Feeder:原稿自動搬送装置)500、スキャナエンジン600、スキャン用排紙トレイ700、ディスプレイパネル800、ネットワークI/F900を有する。また、コントローラ100は、主制御部110、エンジン制御部120、画像処理部130、操作表示制御部140、入出力制御部150、記憶部160を有する。   As shown in FIG. 2, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a controller 100, a paper feed table 200, a print engine 300, a print paper discharge tray 400, an ADF (Auto Document Feeder) 500, It has a scanner engine 600, a scanning discharge tray 700, a display panel 800, and a network I / F 900. The controller 100 includes a main control unit 110, an engine control unit 120, an image processing unit 130, an operation display control unit 140, an input / output control unit 150, and a storage unit 160.

給紙テーブル200は、画像形成部であるプリントエンジン300に転写紙を給紙する。プリントエンジン300は、給紙テーブル200から搬送されてきた転写紙に対して画像形成出力を実行することにより画像を描画する画像形成部である。本実施形態に係るプリントエンジン300の具体的態様としては、電子写真方式による画像形成機構である。このプリントエンジン300により画像が描画された画像形成済みの転写紙は、プリント用排紙トレイ400に排紙される。プリントエンジン300は、図1に示す専用デバイス80によって実現される。   The paper feed table 200 feeds transfer paper to the print engine 300 that is an image forming unit. The print engine 300 is an image forming unit that draws an image by executing an image forming output on the transfer paper conveyed from the paper feed table 200. A specific aspect of the print engine 300 according to the present embodiment is an electrophotographic image forming mechanism. The image-formed transfer sheet on which an image is drawn by the print engine 300 is discharged to the print discharge tray 400. The print engine 300 is realized by the dedicated device 80 shown in FIG.

ADF500は、原稿読取部であるスキャナエンジン600に原稿を自動搬送する。スキャナエンジン600は、光学情報を電気信号に変換する光電変換素子を含む原稿読取部であり、ADF500により自動搬送されてきた原稿、若しくは、図示しない原稿台ガラスにセットされた原稿を光学的に走査して読み取って画像情報を生成する原稿読取部である。ADF500により自動搬送されてスキャナエンジン600により読み取られた原稿は、スキャン用排紙トレイ700に排紙される。ADF500及びスキャナエンジン600は、図1に示す専用デバイス80によって実現される。   The ADF 500 automatically conveys a document to a scanner engine 600 that is a document reading unit. The scanner engine 600 is a document reading unit including a photoelectric conversion element that converts optical information into an electrical signal, and optically scans a document automatically conveyed by the ADF 500 or a document set on a platen glass (not shown). This is a document reading unit that reads and generates image information. A document automatically conveyed by the ADF 500 and read by the scanner engine 600 is discharged to a scanning discharge tray 700. The ADF 500 and the scanner engine 600 are realized by the dedicated device 80 shown in FIG.

ディスプレイパネル800は、画像形成装置1の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置1を直接操作し若しくは画像形成装置1に対して情報を入力する際の入力インタフェースでもある。即ち、ディスプレイパネル800は、ユーザによる操作を受けるための画像を表示する機能を含む。ディスプレイパネル800は、図1に示す表示部60及び操作部70によって実現される。   The display panel 800 is an output interface that visually displays the state of the image forming apparatus 1 and is an input when the user directly operates the image forming apparatus 1 or inputs information to the image forming apparatus 1 as a touch panel. It is also an interface. That is, the display panel 800 includes a function for displaying an image for receiving an operation by the user. The display panel 800 is realized by the display unit 60 and the operation unit 70 illustrated in FIG.

ネットワークI/F900は、画像形成装置1がネットワークを介して管理者用端末やPC(Personal Computer)等の他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ethernet(登録商標)やUSB(Universal Serial Bus)インタフェース、Bluetooth(登録商標)、Wi−Fi(Wireless Fidelity)(登録商標)、FeliCa(登録商標)等のインタフェースが用いられる。このように、本実施形態に係る画像形成装置1は、ネットワークI/F900を介して接続された端末から印刷依頼の画像データや、印刷要求などの各種制御コマンドを受信する。ネットワークI/F900は、図1に示すI/F50によって実現される。   A network I / F 900 is an interface through which the image forming apparatus 1 communicates with other devices such as an administrator terminal and a PC (Personal Computer) via the network, and is an Ethernet (registered trademark) or a USB (Universal Serial Bus). ) Interface, Bluetooth (registered trademark), Wi-Fi (Wireless Fidelity) (registered trademark), FeliCa (registered trademark), and other interfaces are used. As described above, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment receives image data for a print request and various control commands such as a print request from a terminal connected via the network I / F 900. The network I / F 900 is realized by the I / F 50 shown in FIG.

コントローラ100は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ROM30やHDD40等の不揮発性記憶媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、RAM20にロードされ、それらのプログラムに従ってCPU10が演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ100が構成される。コントローラ100は、画像形成装置1全体を制御する制御部として機能する。そのため、本実施形態においては、コントローラ100が印加電圧制御装置として機能する。   The controller 100 is configured by a combination of software and hardware. Specifically, a software control unit and an integrated circuit configured by loading a control program such as firmware stored in a non-volatile storage medium such as the ROM 30 or the HDD 40 into the RAM 20 and performing an operation by the CPU 10 according to the program. The controller 100 is configured by hardware such as the above. The controller 100 functions as a control unit that controls the entire image forming apparatus 1. Therefore, in this embodiment, the controller 100 functions as an applied voltage control device.

主制御部110は、コントローラ100に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ100の各部に命令を与える。また、主制御部110は、入出力制御部150を制御し、ネットワークI/F900及びネットワークを介して他の装置にアクセスする。エンジン制御部120は、プリントエンジン300、スキャナエンジン600等の駆動部を制御し若しくは駆動させる。   The main control unit 110 plays a role of controlling each unit included in the controller 100, and gives a command to each unit of the controller 100. Further, the main control unit 110 controls the input / output control unit 150 and accesses other devices via the network I / F 900 and the network. The engine control unit 120 controls or drives driving units such as the print engine 300 and the scanner engine 600.

画像処理部130は、主制御部110の制御に従い、PDL(Page Description Language)等により記述された画像情報、例えば、入力された印刷ジョブに含まれる文書データ若しくは画像データに基づいて描画情報を出力情報として生成する。この描画情報とは、CMYKのビットマップデータ等の情報であり、画像形成部であるプリントエンジン300が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報である。   The image processing unit 130 outputs drawing information based on image information described by PDL (Page Description Language), for example, document data or image data included in an input print job, under the control of the main control unit 110. Generate as information. This drawing information is information such as CMYK bitmap data, and is information for drawing an image to be formed in the image forming operation by the print engine 300 as an image forming unit.

また、画像処理部130は、スキャナエンジン600から入力される撮像データを処理し、画像データを生成する。この画像データとは、スキャナ動作の結果物として画像形成装置1に格納され若しくはネットワークI/F900及びネットワークを介して他の機器に送信される情報である。尚、本実施形態に係る画像形成装置1は、画像情報の代わりに描画情報が直接入力され、直接入力された描画情報に基づいて画像形成出力を実行することも可能である。   Further, the image processing unit 130 processes image data input from the scanner engine 600 and generates image data. The image data is information stored in the image forming apparatus 1 as a result of the scanner operation or transmitted to another device via the network I / F 900 and the network. Note that the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can directly input drawing information instead of image information, and can execute image forming output based on the directly input drawing information.

操作表示制御部140は、ディスプレイパネル800に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル800を介して入力された情報を主制御部110に通知する。入出力制御部150は、ネットワークI/F900及びネットワークを介して入力される信号や命令を主制御部110に入力する。   The operation display control unit 140 displays information on the display panel 800 or notifies the main control unit 110 of information input via the display panel 800. The input / output control unit 150 inputs signals and commands input via the network I / F 900 and the network to the main control unit 110.

記憶部160は、印刷枚数の累積(以下、「累積印刷枚数」とする)や画像面積率の履歴など、画像形成装置1の使用状況を記憶する。尚、この画像面積率は、主制御部110により算出され各色の作像ユニット毎に独立して記憶されている。   The storage unit 160 stores the usage status of the image forming apparatus 1 such as the accumulated number of printed sheets (hereinafter referred to as “accumulated number of printed sheets”) and the history of the image area ratio. The image area ratio is calculated by the main control unit 110 and stored independently for each color image forming unit.

また、この累積印刷枚数は、主制御部110によりカウントされ、各色の作像ユニット毎に独立して記憶されている。また、この累積印刷枚数は、作像ユニットの交換時にゼロリセットされるものであるが、そうでない場合は、作像ユニット交換時の累積印刷枚数が別途記憶され、作像ユニット交換後にジョブの実行により更新された累積印刷枚数からその別途記憶されている累積印刷枚数が減算されることにより求められる。   The accumulated number of printed sheets is counted by the main control unit 110 and stored independently for each color image forming unit. The accumulated number of prints is reset to zero when the image forming unit is replaced. If not, the accumulated number of printed sheets at the time of replacing the image forming unit is separately stored, and the job is executed after the image forming unit is replaced. Is obtained by subtracting the separately stored cumulative number of printed sheets from the updated number of printed sheets.

また、記憶部160は、テーブルA、テーブルB、テーブルCを記憶する。テーブルAは、累積印刷枚数と現像剤抵抗値とが関連付けられたテーブルであって、累積印刷枚数から現像剤抵抗値を求めるためのテーブルである。ここで、現像剤抵抗値とは、現像剤の堆積抵抗率等である。   In addition, the storage unit 160 stores table A, table B, and table C. Table A is a table in which the accumulated number of printed sheets and the developer resistance value are associated with each other, and is a table for obtaining the developer resistance value from the accumulated number of printed sheets. Here, the developer resistance value is a developer deposition resistivity or the like.

テーブルBは、累積印刷枚数と汲み上げ量とが関連付けられたテーブルであって、累積印刷枚数から汲み上げ量を求めるためのテーブルである。テーブルCは、現像剤抵抗値、汲み上げ量、現像バイアスのDutyが関連付けられたテーブルであって、現像剤抵抗値、及び、汲み上げ量から最適な現像バイアスのDutyを求めるためのテーブルである。   Table B is a table in which the cumulative number of printed sheets and the pumping amount are associated with each other, and is a table for obtaining the pumping amount from the cumulative number of printed sheets. The table C is a table in which the developer resistance value, the pumping amount, and the developing bias duty are associated with each other, and is a table for obtaining the optimum developing bias duty from the developer resistance value and the pumping amount.

尚、テーブルA、Bはそれぞれ、累積印刷枚数毎に現像剤抵抗値と汲み上げ量とを実験的に測定することにより予め作成されたものである。また、テーブルCは、汲み上げ量を固定した系で現像剤抵抗値毎に異なるDutyで画像形成出力を実行し、最も画像品質の良いDutyを最適なDutyとするといった実験を汲み上げ量を変化させて行うことにより予め作成されたものである。   Tables A and B are prepared in advance by experimentally measuring the developer resistance value and the pumping amount for each cumulative number of printed sheets. Table C is a system in which the pumping amount is fixed and an image forming output is executed with a different duty for each developer resistance value, and an experiment in which the duty having the best image quality is set to the optimum duty is changed. It is created in advance by performing.

尚、本実施形態においては、累積印刷枚数と現像剤抵抗値、累積印刷枚数と汲み上げ量、累現像剤抵抗値と汲み上げ量とDutyをそれぞれ関連付けるためにテーブルA、テーブルB、テーブルCを用いる例について説明するが、数式によりそれぞれを関連付けるように構成されていても良い。また、テーブルA、テーブルB、テーブルCを一つにまとめて、累積印刷枚数から直接Dutyが求められるように構成されていても良い。   In this embodiment, an example of using Table A, Table B, and Table C to associate the cumulative number of printed sheets and developer resistance, the cumulative number of printed sheets and pumping amount, and the cumulative developer resistance value and pumping amount and Duty, respectively. However, they may be configured to be associated with each other using mathematical formulas. Alternatively, the table A, the table B, and the table C may be combined into one so that the duty can be obtained directly from the cumulative number of printed sheets.

次に、本実施形態に係るプリントエンジン300の詳細な構成について、図3〜図5を参照して説明する。図3は、本実施形態に係る画像形成装置1の主走査方向からの断面図である。図4は、本実施形態に係る画像形成装置1に取り付けられている作像ユニット320の主走査方向からの断面図である。図5は、本実施形態に係る画像形成装置1に取り付けられている作像ユニット320の斜め上からの透過図である。   Next, a detailed configuration of the print engine 300 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a cross-sectional view from the main scanning direction of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view from the main scanning direction of the image forming unit 320 attached to the image forming apparatus 1 according to the present embodiment. FIG. 5 is a transparent view from above of the image forming unit 320 attached to the image forming apparatus 1 according to the present embodiment.

図3に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、給紙テーブル200から給紙された転写紙2に対してプリントエンジン300により画像を形成した後、プリント用排紙トレイ400に排紙する構成を備えるものである。   As shown in FIG. 3, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment forms an image on the transfer paper 2 fed from the paper feed table 200 by the print engine 300, and then places the image on the print paper discharge tray 400. It has a configuration for discharging paper.

また、図3に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン300は、無端状搬送手段310に沿って各色の各作像ユニット320が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。即ち、本実施形態に係るプリントエンジン300は、駆動ローラ312と従動ローラ313とに架け渡された搬送ベルト311に沿って、この搬送ベルト311の搬送方向の上流側から順に、複数の作像ユニット、C版作像ユニット320C、M版作像ユニット320M、Y版作像ユニット320Y、K版作像ユニット320Kが配列されて構成されている。   As shown in FIG. 3, the print engine 300 according to the present embodiment includes a configuration in which the image forming units 320 of the respective colors are arranged along the endless conveying unit 310, and is referred to as a so-called tandem type. Is. That is, the print engine 300 according to this embodiment includes a plurality of image forming units in order from the upstream side in the transport direction of the transport belt 311 along the transport belt 311 spanned between the driving roller 312 and the driven roller 313. The C plate image forming unit 320C, the M plate image forming unit 320M, the Y plate image forming unit 320Y, and the K plate image forming unit 320K are arranged.

これら複数の作像ユニット320C、320M、320Y、320Kは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。C版作像ユニット320Cはシアンの画像を、M版作像ユニット320Mはマゼンタの画像を、Y版作像ユニット320Yはイエローの画像を、K版作像ユニット320Kはブラックの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、C版作像ユニット320Cについて具体的に説明するが、他の作像ユニット320M、320Y、320KはC版作像ユニット320Cと同様であるので、その他の作像ユニット320M、320Y、320Kの各構成要素については、C版作像ユニット320Cの各構成要素に付したCに替えて、M、Y、Kによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。   The plurality of image forming units 320C, 320M, 320Y, and 320K have the same internal configuration except that the color of the toner image to be formed is different. The C plate image forming unit 320C forms a cyan image, the M plate image forming unit 320M forms a magenta image, the Y plate image forming unit 320Y forms a yellow image, and the K plate image forming unit 320K forms a black image. . In the following description, the C plate image forming unit 320C will be described in detail, but the other image forming units 320M, 320Y, and 320K are the same as the C plate image forming unit 320C, and therefore other image forming units. The constituent elements of 320M, 320Y, and 320K are replaced with C attached to the respective constituent elements of the C-plate image forming unit 320C, and only the symbols distinguished by M, Y, and K are displayed in the figure, and the description thereof is omitted. To do.

搬送ベルト311は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料により構成され、回転駆動される駆動ローラ312と従動ローラ313とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち、無端状ベルトであって、各作像ユニット、C版作像ユニット320C、M版作像ユニット320M、Y版作像ユニット320Y、K版作像ユニット320Kによって中間転写画像が形成される中間転写ベルトである。駆動ローラ312は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ312と、従動ローラ313とが搬送ベルト311を移動させる。   The conveying belt 311 is made of a heat-resistant material such as polyimide or polyamide, and is an endless belt, ie, an endless belt, which is stretched between a driving roller 312 and a driven roller 313 that are rotationally driven. This is an intermediate transfer belt on which an intermediate transfer image is formed by the unit, the C plate image forming unit 320C, the M plate image forming unit 320M, the Y plate image forming unit 320Y, and the K plate image forming unit 320K. The drive roller 312 is driven to rotate by a drive motor (not shown), and the drive motor, the drive roller 312 and the driven roller 313 move the conveyor belt 311.

C版作像ユニット320Cは、搬送ベルト311にシアンの中間転写画像を作像する。尚、図4及び図5に示すように、C版作像ユニット320Cは、感光体としての感光体ドラム321C、この感光体ドラム321Cの周囲に配置された帯電ユニット322C、現像ユニット323C、除電器324C、トナー回収ユニット325C、潤滑剤塗布ユニット326C、潤滑剤均一化ブレード327Cを備える。このC版作像ユニット320Cは、それぞれが独立して構成されていても良いが、帯電ユニット322C、現像ユニット323C、除電器324C、トナー回収ユニット325C、潤滑剤塗布ユニット326C、潤滑剤均一化ブレード327Cの少なくとも一つと感光体ドラム321Cとが一体的に構成され、画像形成装置1から着脱自在なプロセスカートリッジとして構成されていても良い。図4、図5は、図3の各版の作像ユニット320を切り出した図である。   The C-plate image forming unit 320 </ b> C forms a cyan intermediate transfer image on the transport belt 311. As shown in FIGS. 4 and 5, the C plate image forming unit 320C includes a photosensitive drum 321C as a photosensitive member, a charging unit 322C disposed around the photosensitive drum 321C, a developing unit 323C, and a static eliminator. 324C, a toner recovery unit 325C, a lubricant application unit 326C, and a lubricant uniformizing blade 327C. The C plate image forming unit 320C may be configured independently. However, the charging unit 322C, the developing unit 323C, the charge eliminator 324C, the toner collecting unit 325C, the lubricant applying unit 326C, and the lubricant uniformizing blade. At least one of 327 </ b> C and the photosensitive drum 321 </ b> C may be configured integrally, and may be configured as a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus 1. 4 and 5 are diagrams in which the image forming unit 320 of each plate in FIG. 3 is cut out.

このように構成されたC版作像ユニット320Cは、画像形成に先だって、潤滑剤塗布ユニット326Cにより潤滑剤を感光体ドラム321Cの表面上に塗布し、塗布された潤滑剤を潤滑剤均一化ブレード327Cにより均一な厚さになるように均して感光体ドラム321Cの表面上に定着させる。   The C-plate image forming unit 320C configured as described above applies a lubricant onto the surface of the photosensitive drum 321C by a lubricant application unit 326C prior to image formation, and applies the applied lubricant to a lubricant uniformizing blade. It is averaged and fixed on the surface of the photosensitive drum 321C by 327C so as to have a uniform thickness.

このように、画像形成に先だって感光体ドラム321Cの表面上に潤滑剤を塗布する理由としては、感光体ドラム321Cの表面上とこれに接触する機構部との間の摩擦係数を低下させて、感光体ドラム321Cと上記機構部との上記接触部の摩耗を低減させたり、トナー回収ユニット325Cが感光体ドラム321Cの表面上に残留したトナーを回収する際の効率を向上させたり、像担持体の表面とクリーニングブレードのエッジ部分とで摩擦音が発生することを防止したりするためである。   As described above, the reason for applying the lubricant on the surface of the photosensitive drum 321C prior to image formation is to reduce the coefficient of friction between the surface of the photosensitive drum 321C and the mechanism portion in contact therewith, The wear of the contact portion between the photosensitive drum 321C and the mechanism portion is reduced, the efficiency when the toner recovery unit 325C recovers the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 321C, or the image carrier is improved. This is to prevent the generation of frictional noise between the surface of the cleaning blade and the edge portion of the cleaning blade.

また、この他、画像形成に先だって感光体ドラム321Cの表面上に潤滑剤を塗布する理由としては、帯電ユニット322Cが感光体ドラム321Cの表面を帯電させる際の電流からその表面を保護することで、その際の帯電電流により感光体ドラム321Cの表面が消耗するといった問題を防止するためである。   In addition, the reason for applying the lubricant on the surface of the photosensitive drum 321C prior to image formation is that the charging unit 322C protects the surface from the current when the surface of the photosensitive drum 321C is charged. This is to prevent a problem that the surface of the photosensitive drum 321C is consumed due to the charging current at that time.

そして、感光体ドラム321Cの表面上に塗布された潤滑剤は、継時的に、若しくは、感光体ドラム321Cの駆動に伴って劣化や消耗が進行するが、その分は新たに潤滑剤塗布ユニット326Cから塗布されることで、継続的に潤滑剤塗布による効果が得られる。   The lubricant applied on the surface of the photosensitive drum 321C deteriorates and wears over time or with the driving of the photosensitive drum 321C. By applying from 326C, the effect of lubricant application can be continuously obtained.

尚、図4に示すように、本実施形態に係る潤滑剤塗布ユニット326Cは、感光体ドラム321Cの回転方向においてトナー回収ユニット325よりも下流側に配置され、現像ユニット323Cよりも上流側に配置されている。また、図4に示すように、本実施形態に係る潤滑剤塗布ユニット326Cは、固形潤滑剤326a、潤滑剤塗布ローラ326b、固形潤滑剤押圧スプリング326cを備える。   As shown in FIG. 4, the lubricant application unit 326C according to this embodiment is disposed on the downstream side of the toner recovery unit 325 in the rotational direction of the photosensitive drum 321C, and is disposed on the upstream side of the developing unit 323C. Has been. As shown in FIG. 4, the lubricant application unit 326C according to this embodiment includes a solid lubricant 326a, a lubricant application roller 326b, and a solid lubricant pressing spring 326c.

潤滑剤塗布ローラ326bは、感光体ドラム321Cに対向する位置に配置され、感光体ドラム321C及び固形潤滑剤326aに接触しながら回転することで固形潤滑剤326aを削り取り、削り取った潤滑剤を感光体ドラム321に塗布する。固形潤滑剤押圧スプリング326cは、固形潤滑剤326aを潤滑剤塗布ローラ326bに押し付けるための押圧力を発生する圧縮スプリングである。   The lubricant application roller 326b is disposed at a position facing the photoconductor drum 321C, and rotates while contacting the photoconductor drum 321C and the solid lubricant 326a to scrape off the solid lubricant 326a, and the scraped lubricant is removed from the photoconductor. Apply to drum 321. The solid lubricant pressing spring 326c is a compression spring that generates a pressing force for pressing the solid lubricant 326a against the lubricant application roller 326b.

そして、上記のようにして感光体ドラム321Cの表面上に潤滑剤が塗布されると、C版作像ユニット320Cは、画像形成に際してシアンの中間転写画像を搬送ベルト311に形成する。即ち、C版作像ユニット320Cは、画像形成に際してまず、感光体ドラム321Cの表面を暗中にて帯電ユニット322Cにより一様に帯電させる。そして、C版作像ユニット320Cは、一様に帯電した感光体ドラム321Cへ光書き込み装置330Cからシアン画像に対応した光を照射させることにより静電的に書き込みを行い、感光体ドラム321Cの表面にシアン画像に対応した静電潜像を形成する。   When the lubricant is applied onto the surface of the photosensitive drum 321C as described above, the C plate image forming unit 320C forms a cyan intermediate transfer image on the conveyor belt 311 during image formation. That is, the C-plate image forming unit 320C first charges the surface of the photosensitive drum 321C uniformly by the charging unit 322C in the dark when forming an image. Then, the C plate image forming unit 320C performs electrostatic writing by irradiating the uniformly charged photosensitive drum 321C with light corresponding to the cyan image from the optical writing device 330C, and the surface of the photosensitive drum 321C. Then, an electrostatic latent image corresponding to the cyan image is formed.

また、図4に示すように、本実施形態に係る帯電ユニット322Cは、帯電ローラ322a、帯電ローラクリーナ322bを備える。帯電ローラ322aは、帯電バイアスが印加されて感光体ドラム321Cの表面に近接することで、印加された帯電バイアスの作用により感光体ドラム321Cの表面を一様に帯電させる。   As shown in FIG. 4, the charging unit 322C according to this embodiment includes a charging roller 322a and a charging roller cleaner 322b. When the charging roller 322a is applied with a charging bias and approaches the surface of the photosensitive drum 321C, the charging roller 322a uniformly charges the surface of the photosensitive drum 321C by the action of the applied charging bias.

帯電ローラクリーナ322bは、帯電ローラ322aに当接することで、帯電ローラ322aの表面上の汚れを除去する。このように、帯電ローラ322aの表面上の汚れを除去する理由として、帯電ローラ322aの表面が汚れた場合、汚れが付着した部分の帯電能力が落ち、感光体ドラム321Cを狙いの電位に帯電させることができなくなり、帯電不良による異常画像が発生することを防ぐためである。   The charging roller cleaner 322b contacts the charging roller 322a to remove dirt on the surface of the charging roller 322a. As described above, as a reason for removing the dirt on the surface of the charging roller 322a, when the surface of the charging roller 322a is dirty, the charging ability of the part to which the dirt is attached is reduced, and the photosensitive drum 321C is charged to a target potential. This is to prevent the occurrence of abnormal images due to poor charging.

そして、上記のようにして感光体ドラム321Cの表面にシアン画像に対応した静電潜像が形成されると、C版作像ユニット320Cは、現像ユニット323Cによりこの静電潜像をシアントナーで可視像化することにより感光体ドラム321Cの表面上にシアンのトナー画像を形成する。   When the electrostatic latent image corresponding to the cyan image is formed on the surface of the photosensitive drum 321C as described above, the C plate image forming unit 320C causes the developing unit 323C to convert the electrostatic latent image with cyan toner. By making the image visible, a cyan toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 321C.

尚、図4及び図5に示すように、本実施形態に係る現像ユニット323Cは、第一の現像剤搬送スクリュー323a、第二の現像剤搬送スクリュー323b、現像ローラ323cを備える。現像ローラ323cは、感光体ドラム321Cと対向する位置に配置され、内部で電界を発生することで、感光体ドラム321Cに付着させるためのトナーを担持するトナー担持体としての役割を担う。このとき、現像ローラ323cは、図4に破線で示すP1〜P5の5か所の法線方向の磁束密度に磁力が及ぶように電界を発生させる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the developing unit 323C according to this embodiment includes a first developer conveying screw 323a, a second developer conveying screw 323b, and a developing roller 323c. The developing roller 323c is disposed at a position facing the photoconductive drum 321C, and plays a role as a toner carrying body that carries toner to adhere to the photoconductive drum 321C by generating an electric field therein. At this time, the developing roller 323c generates an electric field so that the magnetic force reaches the magnetic flux densities in the five normal directions P1 to P5 indicated by broken lines in FIG.

第一の現像剤搬送スクリュー323a及び第二の現像剤搬送スクリュー323bは、現像ローラ323cの下方に配置され、夫々が互いに反対の方向に回転することにより、トナーボトル350Cから不図示のトナー供給機構により供給されるシアントナーをキャリアと共に攪拌しながら主走査方向(スクリューの回転方向)の全体に行き渡るように搬送する。このとき、第一の現像剤搬送スクリュー323aにより現像ユニット323Cの端部まで搬送されたトナー及びキャリアは、他方の第二の現像剤搬送スクリュー323bに受け渡され、第二の現像剤搬送スクリュー323bにより現像ユニット323Cのもう一方の端部まで搬送されたトナー及びキャリアは、他方の第一の現像剤搬送スクリュー323aに受け渡されることで現像ユニット323C内において主走査方向の全体に行き渡るように循環搬送される。   The first developer conveying screw 323a and the second developer conveying screw 323b are disposed below the developing roller 323c, and rotate in directions opposite to each other, whereby a toner supply mechanism (not shown) from the toner bottle 350C. The cyan toner supplied in step 1 is conveyed so as to spread over the entire main scanning direction (screw rotation direction) while being stirred together with the carrier. At this time, the toner and carrier conveyed to the end of the developing unit 323C by the first developer conveying screw 323a are transferred to the other second developer conveying screw 323b, and the second developer conveying screw 323b. The toner and carrier conveyed to the other end of the developing unit 323C by the above are transferred to the other first developer conveying screw 323a so as to circulate in the developing unit 323C throughout the main scanning direction. Be transported.

そして、第二の現像剤搬送スクリュー323bにより搬送されている現像剤は、現像ローラ323c内部で発生する電界によりその表面に汲み上げられて付着し、現像ローラ323cの回転に伴って搬送され、ドクターブレードにより所定の層厚に規制された後、感光体ドラム321Cと対向する対向領域、即ち、静電潜像を現像する領域(以下、「現像領域」とする)まで搬送される。   The developer conveyed by the second developer conveying screw 323b is pumped and adhered to the surface by the electric field generated inside the developing roller 323c, and is conveyed along with the rotation of the developing roller 323c. After being regulated to a predetermined layer thickness, the sheet is conveyed to a facing area facing the photosensitive drum 321C, that is, an area for developing an electrostatic latent image (hereinafter referred to as “developing area”).

このようにして、現像領域まで搬送されてきた現像剤中のトナーは、現像ローラ323cと感光体ドラム321Cとの間で発生する現像バイアスの作用により、現像領域において、感光体ドラム321Cの表面に形成されたシアン画像に対応した静電潜像へ静電的に移動して感光体ドラム321Cの表面に付着する。このようにして、現像ユニット323Cは、静電潜像をシアントナーで可視像化することにより感光体ドラム321Cの表面上にシアンのトナー画像を形成する。即ち、本実施形態においては、感光体ドラム321が画像担持部として機能する。   In this way, the toner in the developer that has been transported to the developing area is applied to the surface of the photosensitive drum 321C in the developing area by the action of the developing bias generated between the developing roller 323c and the photosensitive drum 321C. It electrostatically moves to an electrostatic latent image corresponding to the formed cyan image and adheres to the surface of the photosensitive drum 321C. In this way, the developing unit 323C forms a cyan toner image on the surface of the photosensitive drum 321C by visualizing the electrostatic latent image with cyan toner. That is, in the present embodiment, the photosensitive drum 321 functions as an image carrier.

C版作像ユニット320Cは、このトナー画像を、感光体ドラム321Cと搬送ベルト311とが当接若しくは最も接近する位置(以下、「前段転写位置」とする)で、一次転写ローラ340Cを付勢部材によって感光体ドラム321Cに押し当てることで搬送ベルト311上に転写する。   The C-plate image forming unit 320C urges the primary transfer roller 340C with the toner image at a position where the photosensitive drum 321C and the conveying belt 311 are in contact with or closest to each other (hereinafter referred to as “previous transfer position”). The material is transferred onto the conveyor belt 311 by being pressed against the photosensitive drum 321C.

この転写により、搬送ベルト311上にはシアンのトナーによる画像、即ち、シアンの中間転写画像が形成される。尚、このとき、一次転写ローラ340Cには転写バイアスが印加され、その転写バイアスによって前段転写位置における感光体ドラム321Cと一次転写ローラ340Cの間で転写電界が形成されており、この転写電界の作用により感光体ドラム321Cから搬送ベルト311にトナー画像が転写される。   By this transfer, an image of cyan toner, that is, a cyan intermediate transfer image is formed on the conveyance belt 311. At this time, a transfer bias is applied to the primary transfer roller 340C, and a transfer electric field is formed between the photosensitive drum 321C and the primary transfer roller 340C at the preceding transfer position by the transfer bias. As a result, the toner image is transferred from the photosensitive drum 321C to the conveying belt 311.

C版作像ユニット320Cは、シアンの中間転写画像を搬送ベルト311に形成し終えると、感光体ドラム321Cの表面上に残留したトナー(以下、「残留トナー」とする)をトナー回収ユニット325Cにより回収した後、感光体ドラム321Cの表面を除電器324Cにより除電し、次の画像形成のための準備、例えば、トナーボトル350Cから不図示のトナー供給機構により現像ユニット323Cへシアンのトナーの補給等を行って待機する。このトナーボトル350Cは、画像形成装置1の上部に形成されるプリント用排紙トレイ400を開くことにより、画像形成装置1から脱着可能なように構成されている。尚、トナーボトル350Cから現像ユニット323Cへのトナーの補給は、画像形成動作の直後でなくとも所定のタイミングで必要に応じて行われる。   When the C plate image forming unit 320C finishes forming the cyan intermediate transfer image on the conveyance belt 311, the toner collecting unit 325C causes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 321C (hereinafter referred to as “residual toner”) to be generated. After the collection, the surface of the photosensitive drum 321C is discharged by the charge eliminator 324C, and preparation for the next image formation, for example, supply of cyan toner from the toner bottle 350C to the developing unit 323C by a toner supply mechanism (not shown), etc. And wait. The toner bottle 350 </ b> C is configured to be removable from the image forming apparatus 1 by opening a printing paper discharge tray 400 formed on the upper part of the image forming apparatus 1. It should be noted that the replenishment of toner from the toner bottle 350C to the developing unit 323C is performed as needed at a predetermined timing, not immediately after the image forming operation.

尚、図4に示すように、本実施形態に係るトナー回収ユニット325Cは、クリーニングブレード325a、回収トナー搬送スクリュー325b、回収トナー搬送路325cを備える。   As shown in FIG. 4, the toner recovery unit 325C according to this embodiment includes a cleaning blade 325a, a recovery toner transport screw 325b, and a recovery toner transport path 325c.

クリーニングブレード325aは、ウレタンゴム等の弾性を有する素材により構成されたエッジ部分が、感光体ドラム321Cの回転方向に対向する向きからその表面に押し当てられることにより、そのエッジ部分で感光体ドラム321Cの表面上に残留したトナーを掻きとり、掻きとったトナーを回収トナー搬送路325c内に回収する。   The cleaning blade 325a is configured such that an edge portion made of an elastic material such as urethane rubber is pressed against the surface of the cleaning blade 325a from the direction facing the rotation direction of the photosensitive drum 321C. The toner remaining on the surface of the toner is scraped off, and the scraped toner is collected in the collected toner conveyance path 325c.

回収トナー搬送スクリュー325bは、回収トナー搬送路325c内に回収されたトナー(以下、「回収トナー」とする)を回収トナー搬送路325cに沿って搬送する。このようにして搬送される回収トナーは、廃棄されたトナーを収納するための容器である不図示の廃棄トナー収納容器に向かって搬送されて廃棄され、若しくは、現像ユニット323Cに向かって搬送されて再利用される。   The collected toner conveying screw 325b conveys the toner collected in the collected toner conveying path 325c (hereinafter referred to as “collected toner”) along the collected toner conveying path 325c. The collected toner transported in this manner is transported toward a waste toner storage container (not shown) that is a container for storing the discarded toner and discarded, or transported toward the developing unit 323C. Reused.

以上のようにして、C版作像ユニット320Cにより搬送ベルト311上に転写されたシアンのトナーによる画像、即ち、シアンの中間転写画像は、駆動モータと駆動ローラ312と従動ローラ313とにより搬送ベルト311を移動させることで次のM版作像ユニット320Mに搬送される。M版作像ユニット320Mは、C版作像ユニット320Cでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム321M上にマゼンタのトナー画像を形成し、そのマゼンタのトナー画像を既に形成されたシアンの中間転写画像に重畳して搬送ベルト311上に転写する。この転写により、搬送ベルト311上にはマゼンタのトナーによる画像、即ち、マゼンタの中間転写画像が形成される。このようにして、搬送ベルト311上にシアンとマゼンタとの中間転写画像が形成される。   As described above, the cyan toner image transferred onto the conveying belt 311 by the C-plate image forming unit 320C, that is, the cyan intermediate transfer image, is conveyed by the driving belt, the driving roller 312 and the driven roller 313. By moving 311, the image is conveyed to the next M-plate image forming unit 320 </ b> M. The M plate image forming unit 320M forms a magenta toner image on the photosensitive drum 321M by a process similar to the image forming process in the C plate image forming unit 320C, and the magenta toner image is formed on the cyan toner image already formed. The image is transferred onto the conveyance belt 311 so as to be superimposed on the intermediate transfer image. By this transfer, an image of magenta toner, that is, a magenta intermediate transfer image is formed on the conveyance belt 311. In this way, an intermediate transfer image of cyan and magenta is formed on the conveyance belt 311.

搬送ベルト311上に形成されたシアン、マゼンタの中間転写画像は、さらに次の作像ユニット、Y版作像ユニット320Y、K版作像ユニット320Kに順次搬送され、同様の動作により、感光体ドラム321Y上に形成されたイエローのトナー画像と、感光体ドラム321K上に形成されたブラックのトナー画像とが、既に形成されている中間転写画像に重畳されて搬送ベルト311上に転写される。この転写により、搬送ベルト311上にはイエローのトナーによる画像とブラックのトナーによる画像、即ち、イエローとブラックとの中間転写画像が形成される。こうして、搬送ベルト311上にフルカラーの中間転写画像が形成される。   The cyan and magenta intermediate transfer images formed on the conveying belt 311 are further sequentially conveyed to the next image forming unit, Y plate image forming unit 320Y, and K plate image forming unit 320K, and the photosensitive drum is similarly operated. The yellow toner image formed on 321Y and the black toner image formed on the photosensitive drum 321K are superimposed on the intermediate transfer image already formed and transferred onto the conveying belt 311. By this transfer, an image with yellow toner and an image with black toner, that is, an intermediate transfer image of yellow and black are formed on the conveyance belt 311. Thus, a full-color intermediate transfer image is formed on the conveyance belt 311.

このようにして搬送ベルト311上にフルカラーの中間転写画像が形成されると、給紙テーブル200に収納された転写紙2が最も上のものから順に給紙ローラ210と分離ローラ対220とにより分離給紙されてレジストローラ対230に向かって送り出される。そして、転写紙2は、レジストローラ対230でスキューが修正された後、レジストローラ対230により搬送ベルト311の搬送タイミングに合わせてその搬送経路上において転写紙2と搬送ベルト311とが接触する位置若しくは最も接近する位置(以下、「後段転写位置」とする)に搬送される。   When a full-color intermediate transfer image is formed on the transport belt 311 in this way, the transfer paper 2 stored in the paper feed table 200 is separated by the paper feed roller 210 and the separation roller pair 220 in order from the top. The paper is fed and sent toward the registration roller pair 230. Then, after the skew of the transfer sheet 2 is corrected by the registration roller pair 230, the position at which the transfer sheet 2 and the transfer belt 311 contact on the transfer path in accordance with the transfer timing of the transfer belt 311 by the registration roller pair 230. Alternatively, the sheet is conveyed to the closest position (hereinafter referred to as “second-stage transfer position”).

このようにして搬送された転写紙2は、後段転写位置において二次転写ローラ360が不図示の付勢部材によって従動ローラ313に押し当てられることで、搬送ベルト311上に形成されているフルカラーの中間転写画像が転写される。これにより、転写紙2の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された転写紙2は、更に搬送されて定着ユニット370にて画像形成面に垂直な方向から挟み込まれて加熱されながら加圧されることにより画像が定着された後、排紙ローラ対410によりプリント用排紙トレイ400に排紙される。   The transfer sheet 2 transported in this manner is a full color formed on the transport belt 311 by the secondary transfer roller 360 being pressed against the driven roller 313 by a biasing member (not shown) at the subsequent transfer position. The intermediate transfer image is transferred. As a result, an image is formed on the surface of the transfer paper 2. The transfer paper 2 on which the image is formed on the paper surface is further conveyed, and is sandwiched from the direction perpendicular to the image formation surface by the fixing unit 370 and is heated and pressed to fix the image, and then discharged. The paper is discharged to the print paper discharge tray 400 by the paper roller pair 410.

尚、本実施形態に係る定着ユニット370は、画像形成面に垂直な方向から転写紙2を挟み込みながら回転することにより転写紙2を搬送しつつ加圧するための定着ローラ対371を備える。また、定着ローラ対371の定着面上には加熱素子が備えられており、本実施形態に係る定着ユニット370は、この定着ローラ対371により転写紙2を加熱するようになっている。このように、本実施形態に係る定着ユニット370は、定着ローラ対371により転写紙2を画像形成面に垂直な方向から挟み込むことで加熱しながら加圧し、画像を定着するようになっている。   Note that the fixing unit 370 according to the present embodiment includes a pair of fixing rollers 371 for rotating the transfer paper 2 while pressing the transfer paper 2 from a direction perpendicular to the image forming surface to convey and pressurize the transfer paper 2. Further, a heating element is provided on the fixing surface of the fixing roller pair 371, and the fixing unit 370 according to the present embodiment heats the transfer paper 2 by the fixing roller pair 371. As described above, the fixing unit 370 according to the present embodiment is configured to fix the image by heating and pressing the transfer paper 2 by sandwiching the transfer paper 2 from the direction perpendicular to the image forming surface by the fixing roller pair 371.

ベルトクリーナー380は、後段転写位置の下流側であってC版作像ユニット320Cよりも上流側において搬送ベルト311に押し当てられたクリーニングブレード325aにより搬送ベルト311の表面に付着したトナーを掻きとることで、搬送ベルト311をクリーニングする。   The belt cleaner 380 scrapes off toner adhering to the surface of the conveyor belt 311 by the cleaning blade 325a pressed against the conveyor belt 311 at the downstream side of the post-transfer position and upstream of the C-plate image forming unit 320C. Then, the conveyor belt 311 is cleaned.

このように、本実施形態においては、無端状搬送手段310、作像ユニット320、光書き込み装置330、一次転写ローラ340、トナーボトル350、二次転写ローラ360、定着ユニット370、ベルトクリーナー380によりプリントエンジン300が構成される。   As described above, in this embodiment, printing is performed by the endless conveyance unit 310, the image forming unit 320, the optical writing device 330, the primary transfer roller 340, the toner bottle 350, the secondary transfer roller 360, the fixing unit 370, and the belt cleaner 380. An engine 300 is configured.

また、図3に示したように、本実施形態においては、中間転写画像が搬送ベルト311上に形成されてその中間転写画像が転写紙に転写される方式、即ち、間接転写方式の画像形成装置を例にして説明するが、図6に示すように、転写紙に画像が直接形成される方式、即ち、直接転写方式の画像形成装置であっても適用可能である。   As shown in FIG. 3, in this embodiment, an intermediate transfer image is formed on the conveyance belt 311 and the intermediate transfer image is transferred onto a transfer sheet, that is, an indirect transfer type image forming apparatus. However, the present invention can also be applied to a method in which an image is directly formed on a transfer sheet, that is, an image forming apparatus of a direct transfer method as shown in FIG.

図3〜図5を参照して説明したように、本実施形態に係る画像形成装置1は、画像を形成する際にはまず、感光体ドラム321の表面を帯電させることで静電潜像を形成し、帯電した顕像剤であるトナーをその静電潜像に沿って付着させることにより現像する。これにより、本実施形態に係る画像形成装置1は、上記感光体ドラム321の表面に顕像剤画像であるトナー画像を作像する。そして、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体ドラム321の表面に形成されたトナー画像を転写紙上に転写し、トナー画像が転写された転写紙を加熱しながら加圧することにより、付着されたトナーを上記転写紙に定着させることで画像を形成するようになっている。   As described with reference to FIGS. 3 to 5, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment first forms an electrostatic latent image by charging the surface of the photosensitive drum 321 when forming an image. Development is performed by adhering a toner, which is a charged developer, along the electrostatic latent image. As a result, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment forms a toner image that is a developer image on the surface of the photosensitive drum 321. Then, the image forming apparatus according to the present embodiment is attached by transferring the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 321 onto the transfer paper and pressurizing the transfer paper on which the toner image is transferred while heating. The toner is fixed on the transfer paper to form an image.

また、図3〜図5を参照して説明したように、本実施形態に係る画像形成装置1は、内部で発生した磁力による静電的引力により表面にトナーを担持しながら回転することで、感光体ドラムに対向する領域、即ち、静電潜像を現像する領域(現像領域)までトナーを搬送する現像ローラ323cを備えている。   Further, as described with reference to FIGS. 3 to 5, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment rotates while carrying toner on the surface by electrostatic attraction due to the magnetic force generated inside. A developing roller 323c that transports toner to a region facing the photosensitive drum, that is, a region (development region) for developing the electrostatic latent image is provided.

その上で、本実施形態に係る画像形成装置1は、静電潜像を現像する際にはまず、表面にトナーが担持された状態の現像ローラ323cを回転させることで現像領域までトナーを搬送すると共に、現像領域において現像ローラ323cに現像バイアスを印加する。そして、本実施形態に係る画像形成装置1は、上記現像バイアスがトナーと現像ローラ323c表面との静電気的引力を上回ることで、現像ローラ323cの表面からトナーを離脱させ、離脱させたトナーを回転する感光体ドラム321表面に形成された静電潜像に向けて静電的に移動させる。このようにして本実施形態に係る画像形成装置1は、静電潜像を現像するようになっている。   In addition, when developing the electrostatic latent image, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment first transports the toner to the developing region by rotating the developing roller 323c with the toner carried on the surface. At the same time, a developing bias is applied to the developing roller 323c in the developing region. The image forming apparatus 1 according to the present embodiment causes the toner to be detached from the surface of the developing roller 323c and rotate the separated toner when the developing bias exceeds the electrostatic attractive force between the toner and the surface of the developing roller 323c. Electrostatically moving toward the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 321. In this manner, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment develops an electrostatic latent image.

このとき、本実施形態に係る画像形成装置1は、現像バイアスとして、直流電圧であるDC(Direct Current)電圧に対して交流電圧であるAC(Alternating Current)電圧(矩形波、のこぎり波等)を重畳して現像ローラ323cに印加するAC現像(交流現像)により静電潜像を現像するように構成されている。   At this time, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment uses an AC (Alternating Current) voltage (rectangular wave, sawtooth wave, etc.) that is an AC voltage with respect to a DC (Direct Current) voltage that is a DC voltage as a developing bias. The electrostatic latent image is developed by AC development (AC development) applied to the developing roller 323c in a superimposed manner.

ここで、本実施形態に係る画像形成装置1が、感光体ドラム321に形成された静電潜像を現像する際のAC現像の原理について、図7を参照して説明する。図7は、本実施形態に係る画像形成装置1が、現像ローラ323cに印加する現像バイアスの経時変化を示す図である。   Here, the principle of AC development when the image forming apparatus 1 according to the present embodiment develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 321 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a change with time of the developing bias applied to the developing roller 323c by the image forming apparatus 1 according to the present embodiment.

このとき、本実施形態に係る画像形成装置1は、AC電圧の最大電圧値と最小電圧値との電位差(以下、「Vpp」とする)がP−Pボルト(V)となるように、最大電圧値がPV、最小電圧値がPVのAC電圧とDC電圧を現像バイアスとして現像ローラ323cに印加するように構成されている。 At this time, the image forming apparatus 1 according to this embodiment, the potential difference between the maximum voltage and minimum voltage values of the AC voltage (hereinafter referred to as "Vpp") are formed so that P a -P b volts (V) The AC voltage and DC voltage having the maximum voltage value P a V and the minimum voltage value P b V are applied to the developing roller 323c as a developing bias.

また、このとき、本実施形態に係る画像形成装置1は、最大電圧値(PV)と最小電圧値(PV)とがAms周期で繰り返されるように、周波数が1/AkHzのAC電圧を現像バイアスとして現像ローラ323cに印加するように構成されている。このときのAC電圧1周期における最大電圧値(PV)の印加時間の割合(以下、「Duty」とする)は、最大電圧値(PV)の印加時間をBmsとすると、B/Aにより算出され、図7においてはα%である。従って、図7においては、AC現像の平均電圧Vaveは、(α/100)・P+(1−α/100)・P(V)となる。この平均電圧がAC現像における現像バイアスのDC電圧(成分)であり、この平均電圧と感光体ドラム321の露光部の電位との差の絶対値が後述する現像ポテンシャルである。 Further, at this time, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment has an AC frequency of 1 / A kHz so that the maximum voltage value (P a V) and the minimum voltage value (P b V) are repeated in an Ams cycle. The voltage is applied to the developing roller 323c as a developing bias. Ratio of application time of the maximum voltage value (P a V) in the AC voltage one period of time (hereinafter referred to as "Duty"), when the maximum voltage value application time (P a V) and BMS, B / Calculated by A, it is α% in FIG. Therefore, in FIG. 7, the average voltage V ave for AC development is (α / 100) · P a + (1−α / 100) · P b (V). This average voltage is the DC voltage (component) of the developing bias in AC development, and the absolute value of the difference between this average voltage and the potential of the exposed portion of the photosensitive drum 321 is the developing potential described later.

そして、このようなAC現像の現像バイアスとして静電潜像が現像される際、本実施形態に係る画像形成装置1においては、現像バイアスが最小電圧値(PV)のときに現像ローラ323cから感光体ドラム321へトナーが移動し、一方、現像バイアスが最大電圧値(PV)のときには感光体ドラム321に一度付着したトナーの一部が現像ローラ323cへ引き戻されることになる。 When the electrostatic latent image is developed as the developing bias of such AC development, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the developing roller 323c is used when the developing bias is the minimum voltage value (P b V). From the toner to the photosensitive drum 321, on the other hand, when the developing bias is at the maximum voltage value (P a V), part of the toner once adhered to the photosensitive drum 321 is pulled back to the developing roller 323 c.

このように、本実施形態に係る画像形成装置1においては、現像バイアスが最小電圧値のときに静電潜像が現像され、一方、現像バイアスが最大電圧値のときには、キャリアから感光体ドラム321に一度移動したトナーの一部がキャリアへ引き戻されることになる。以下では、現像バイアスにおける最小電圧値を「現像時のバイアス」、最大電圧値を「引き戻し時のバイアス」と呼称する。   As described above, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the electrostatic latent image is developed when the developing bias has the minimum voltage value. On the other hand, when the developing bias has the maximum voltage value, the photosensitive drum 321 is discharged from the carrier. A part of the toner that has moved once is returned to the carrier. Hereinafter, the minimum voltage value in the developing bias is referred to as “bias during development”, and the maximum voltage value is referred to as “bias during pullback”.

尚、本実施形態に係る画像形成装置1は、現像バイアスとして低周波数のAC電圧、例えば、1kHz程度のAC電圧を用いるように構成されている。このように、現像バイアスとして低周波数のAC電圧が用いられる場合、上述したように、トナーが感光体ドラム321−キャリア間を往復運動する。このときの様子を図8に示す。図8は、現像バイアスとして低周波数のAC電圧が印加されているときの現像ニップ付近におけるトナーの移動軌跡を示す図ある。ここで、現像ニップとは、トナーに現像バイアスの電界が働く範囲のことである。   Note that the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured to use a low-frequency AC voltage, for example, an AC voltage of about 1 kHz, as the developing bias. Thus, when a low frequency AC voltage is used as the developing bias, the toner reciprocates between the photosensitive drum 321 and the carrier as described above. The state at this time is shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing a toner movement locus in the vicinity of the developing nip when a low-frequency AC voltage is applied as the developing bias. Here, the development nip is a range in which the electric field of the development bias acts on the toner.

ところが、現像バイアスとして高周波数のAC電圧やDC電圧のみが用いられる場合、キャリアから感光体ドラム321へ一度移動したトナーが感光体ドラム321に留まり、キャリア側に戻らない。このときの様子を図9、図10に示す。図9は、現像バイアスとして高周波数のAC電圧が印加されているときの現像ニップ付近におけるトナーの移動軌跡を示す図ある。図10は、現像バイアスとしてDC電圧のみが印加されているときの現像領域付近におけるトナーの移動軌跡を示す図ある。   However, when only a high-frequency AC voltage or DC voltage is used as the developing bias, the toner once moved from the carrier to the photosensitive drum 321 remains on the photosensitive drum 321 and does not return to the carrier side. The situation at this time is shown in FIGS. FIG. 9 is a diagram illustrating a toner movement locus in the vicinity of the development nip when a high-frequency AC voltage is applied as the development bias. FIG. 10 is a diagram illustrating a toner movement locus in the vicinity of the developing region when only the DC voltage is applied as the developing bias.

ところで、キャリアから感光体ドラム321へ移動するトナーの量、即ち、感光体ドラム321へのトナーの付着量(以下、「現像量」とする)は、トナーに働く電界によって決まる。そのため、電界が最も強くなる現像ローラ323cと感光体ドラム321との最近接部で現像量が最大になる。   Incidentally, the amount of toner that moves from the carrier to the photosensitive drum 321, that is, the amount of toner attached to the photosensitive drum 321 (hereinafter referred to as “development amount”) is determined by the electric field acting on the toner. Therefore, the development amount becomes maximum at the closest portion between the developing roller 323c and the photosensitive drum 321 where the electric field is the strongest.

そして、現像バイアスとして高周波数のAC電圧やDC電圧のみが用いられる場合、図9、図10に示したように、キャリアから感光体ドラム321へ一度移動したトナーが感光体ドラム321に留まるため、その最近接部分で現像量が最終的な現像量となる。   When only a high frequency AC voltage or DC voltage is used as the developing bias, the toner once moved from the carrier to the photosensitive drum 321 remains on the photosensitive drum 321 as shown in FIGS. The development amount becomes the final development amount at the closest portion.

ところで、通常、現像領域における現像ローラ323c表面と感光体ドラム321表面との間の距離(以下、「現像ギャップ」とする)は、現像ローラ323c及び感光体ドラム321の偏心等により、現像ローラ323c及び感光体ドラム321の回転に伴って周期的に変動する。そして、このように現像ギャップが変動すると、現像バイアスによりトナーに働く電界は、現像ギャップが小さいときには強くなり、一方、現像ギャップが大きいときには弱くなる。   Incidentally, the distance between the surface of the developing roller 323c and the surface of the photosensitive drum 321 in the developing region (hereinafter referred to as “development gap”) is usually determined by the eccentricity of the developing roller 323c and the photosensitive drum 321. And it fluctuates periodically with the rotation of the photosensitive drum 321. When the development gap fluctuates in this way, the electric field acting on the toner by the development bias becomes stronger when the development gap is small, and weaker when the development gap is large.

そのため、現像バイアスとして高周波数のAC電圧やDC電圧のみが用いられる場合、現像ギャップが小さいときには最終的な現像量が増えてその部分に対応する画像の濃度は濃くなり、一方、現像ギャップが大きいときには最終的な現像量が減ってその部分に対応する画像の濃度は薄くなるといった現象が生じる。その結果、現像バイアスとして高周波数のAC電圧やDC電圧のみが用いられる場合、現像ギャップが変動する画像形成装置においては、現像ギャップの変動に由来して、周期的な画像濃度ムラが発生してしまうといった問題がある。   Therefore, when only a high-frequency AC voltage or DC voltage is used as the development bias, when the development gap is small, the final development amount increases, and the density of the image corresponding to the portion increases, while the development gap is large. In some cases, the final development amount decreases and the density of the image corresponding to that portion becomes lighter. As a result, when only a high-frequency AC voltage or DC voltage is used as the developing bias, in an image forming apparatus in which the developing gap fluctuates, periodic image density unevenness occurs due to the fluctuation of the developing gap. There is a problem such as.

一方、本実施形態に係る画像形成装置1のように、現像バイアスとして低周波数のAC電圧を用いる場合、キャリアから感光体ドラム321に移動したトナーは再度キャリア側に戻る。そのため、本実施形態に係る画像形成装置1のように、現像バイアスとして低周波数のAC電圧を用いる場合、最終的な現像量は、現像ローラ323cと感光体ドラム321との最近接部ではなく、トナーの往復運動が終了する位置(以下、「往復運動終端位置」とする)における現像量になる。   On the other hand, when the low-frequency AC voltage is used as the developing bias as in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the toner moved from the carrier to the photosensitive drum 321 returns to the carrier side again. Therefore, when the low-frequency AC voltage is used as the developing bias as in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the final developing amount is not the closest portion between the developing roller 323c and the photosensitive drum 321. This is the developing amount at the position where the reciprocating motion of the toner ends (hereinafter referred to as “reciprocating motion end position”).

ところで、往復運動終端位置における現像ローラ323cと感光体ドラム321との間の距離は現像ギャップによらず一定である。このときの様子を図11に示す。図11は、往復終端位置における現像ローラ323cと感光体ドラム321との間の距離を示す図である。   Incidentally, the distance between the developing roller 323c and the photosensitive drum 321 at the end position of the reciprocating motion is constant regardless of the developing gap. The state at this time is shown in FIG. FIG. 11 is a diagram showing the distance between the developing roller 323c and the photosensitive drum 321 at the reciprocating end position.

そのため、現像バイアスとして低周波数のAC電圧が用いられる場合、トナーに働く電界の強さが同じであれば、即ち、現像ローラ323cに印加される現像バイアスが同じであれば、往復運動終端位置における現像量は現像ギャップによらず一定となる。   Therefore, when a low-frequency AC voltage is used as the developing bias, if the strength of the electric field acting on the toner is the same, that is, if the developing bias applied to the developing roller 323c is the same, the reciprocating motion end position is The development amount is constant regardless of the development gap.

従って、本実施形態に係る画像形成装置1のように、現像バイアスとして低周波数のAC電圧を用いる場合、現像ローラ323c及び感光体ドラム321の回転に伴って現像ギャップが変動しても、画像濃度ムラを低減させることが可能となる。   Accordingly, when an AC voltage having a low frequency is used as the developing bias as in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, even if the developing gap varies with the rotation of the developing roller 323c and the photosensitive drum 321, the image density is changed. Unevenness can be reduced.

ところが、このような画像濃度ムラを低減させるためには、現像バイアスとして低周波数のAC電圧を用いれば良いが、図8に示したように、トナーが往復運動する範囲が現像ニップ中央付近になるように現像バイアスの条件を最適化しなければならない。   However, in order to reduce such image density unevenness, a low-frequency AC voltage may be used as the developing bias. However, as shown in FIG. 8, the range in which the toner reciprocates is near the center of the developing nip. Thus, the developing bias conditions must be optimized.

例えば、引き戻し時のバイアスが印加される時間が短すぎたり、即ち、Dutyが小さすぎたり、引き戻し時のバイアスが弱すぎたりすると、現像ニップにおいて感光体ドラム321に一度移動したトナーがキャリア側に戻ることができず、画像濃度ムラを低減させる効果が得られない。このときの様子を図12に示す。図12は、現像バイアスとしてAC電圧が印加されているときの現像ニップ付近におけるトナーの移動軌跡を示す図である。   For example, if the time for applying the bias at the time of pulling back is too short, that is, the duty is too small, or the bias at the time of pulling back is too weak, the toner once moved to the photosensitive drum 321 in the developing nip is moved to the carrier side. The image cannot be returned, and the effect of reducing the image density unevenness cannot be obtained. The state at this time is shown in FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a toner movement locus in the vicinity of the developing nip when an AC voltage is applied as the developing bias.

また、例えば、引き戻し時のバイアスが印加される時間が長すぎたり、即ち、Dutyが大きすぎたり、引き戻し時のバイアスが強すぎたりすると、現像ニップ終端までトナーが往復運動を続けてしまう。そうすると、現像時のバイアスで本来感光体ドラム321に付着するはずのトナーがキャリア側に残ったまま現像ニップを通過してしまうため、引き戻し時のバイアスによるトナーの剥がれ痕が感光体ドラム321上のトナー画像に残ってしまい、ボソついた画像となってしまう。このときの様子を図13に示す。図13は、現像バイアスとしてAC電圧が印加されているときの現像ニップ付近におけるトナーの移動軌跡を示す図である。   For example, if the time for applying the bias at the time of pulling back is too long, that is, the duty is too large, or the bias at the time of pulling back is too strong, the toner continues to reciprocate until the end of the developing nip. Then, toner that should originally adhere to the photosensitive drum 321 due to the bias at the time of development passes through the development nip while remaining on the carrier side, and therefore, toner peeling traces due to the bias at the time of pullback are on the photosensitive drum 321. The toner image remains and becomes a blurred image. The state at this time is shown in FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a toner movement locus in the vicinity of the developing nip when an AC voltage is applied as the developing bias.

このように、画像濃度ムラを低減させると共に画像のボソつきを抑制するためには、トナーが往復運動する範囲が現像ニップ中央付近になるように現像バイアスの条件を最適化しなければならない。   As described above, in order to reduce the unevenness of the image density and suppress the blur of the image, it is necessary to optimize the developing bias condition so that the range in which the toner reciprocates is near the center of the developing nip.

ところが、この現像バイアスの最適条件はキャリアの劣化に伴って変化する。例えば、キャリアの表面コート層が削れて現像剤抵抗値が低下した場合、現像バイアスの条件を最適化するために、引き戻し時のバイアス、Dutyを小さくする必要がある。また、例えば、キャリア表面にトナー由来の成分が付着するスペントが発生して現像剤抵抗値が上昇した場合、現像バイアスの条件を最適化するために、引き戻し時のバイアス、Dutyを大きくする必要がある。   However, the optimum conditions for the development bias change as the carrier deteriorates. For example, when the surface coat layer of the carrier is scraped and the developer resistance value is reduced, it is necessary to reduce the bias and duty at the time of pulling back in order to optimize the condition of the developing bias. In addition, for example, when a spent on which a toner-derived component adheres to the carrier surface and the developer resistance value increases, it is necessary to increase the bias and Duty at the time of pulling back in order to optimize the developing bias condition. is there.

また、例えば、キャリアの劣化により現像剤の流動性が変化すると、現像剤の現像領域への流入量、即ち、現像ローラ323cにより現像領域に運ばれてくる現像剤の、現像ローラ323cの表面における単位面積当たりの重量(以下、「汲み上げ量」とする)が変動する。そして、汲み上げ量が上昇した場合、現像バイアスの条件を最適化するために、引き戻し時のバイアス、Dutyを小さくする必要があり、汲み上げ量が低下した場合、現像バイアスの条件を最適化するために、引き戻し時のバイアス、Dutyを大きくする必要がある。   Further, for example, when the flowability of the developer changes due to the deterioration of the carrier, the amount of developer flowing into the development area, that is, the developer conveyed to the development area by the development roller 323c on the surface of the development roller 323c. The weight per unit area (hereinafter referred to as “pumping amount”) varies. When the pumping amount rises, it is necessary to reduce the bias and duty at the time of pulling back in order to optimize the developing bias condition. When the pumping amount decreases, the developing bias condition is optimized. It is necessary to increase the bias and duty at the time of pulling back.

ところが、キャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化することを目的として引き戻し時のバイアスを変化させるためにVppを小さくすると、引き戻し時のバイアスによりトナーを感光体ドラム321からキャリア側に引き戻すための力の大きさが、トナーの感光体ドラム321への付着力の大きさに近づいてしまう。   However, if Vpp is decreased in order to change the bias at the time of pulling back for the purpose of optimizing the developing bias conditions accompanying the deterioration of the carrier, the toner is pulled back from the photosensitive drum 321 to the carrier side by the bias at the time of pulling back. Therefore, the magnitude of the force is close to the magnitude of the adhesion force of the toner to the photosensitive drum 321.

そうすると、印刷画像の面積率の変化、即ち、トナー消費量の変化や、温湿度の変化、トナーの帯電量の変化などによるトナーの感光体ドラム321への付着力の変化によって、トナーが感光体ドラム321−キャリア間を往復運動する範囲が変化しやすくなる。これにより、現像量が不安定になってページ間での画像濃度の差が悪化したり、トナーの感光体ドラム321への付着力のムラによる画像のボソつきが発生したりして、画像品質が低下する。   Then, the change in the area ratio of the printed image, that is, the change in toner consumption, the change in temperature and humidity, the change in the adhesion amount of the toner due to the change in the charge amount of the toner, and the like. The range of reciprocating movement between the drum 321 and the carrier is likely to change. As a result, the development amount becomes unstable, the difference in image density between pages deteriorates, or the image is blurred due to uneven adhesion of toner to the photosensitive drum 321, resulting in image quality. Decreases.

また、キャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化することを目的として引き戻し時のバイアスを変化させるためにVppを大きくすると、感光体ドラム321−キャリア間で放電が発生しやすくなる。これにより、感光体ドラム321上のトナー画像上に放電痕が生じ、画像品質が低下する。   Further, if Vpp is increased in order to change the bias at the time of pulling back for the purpose of optimizing the developing bias condition as the carrier deteriorates, electric discharge is likely to occur between the photosensitive drum 321 and the carrier. As a result, discharge marks are generated on the toner image on the photosensitive drum 321 and the image quality is deteriorated.

そこで、本実施形態に係る画像形成装置1は、キャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化するために、感光体ドラム321−キャリア間で放電が発生しないVppに設定した上で、引き戻し時のバイアスを印加する時間、即ち、Dutyを変化させるように構成されている。本実施形態に係る画像形成装置1は、このように構成されることで、キャリアが劣化しても画像品質の低下を防ぐことが可能となる。   In view of this, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is set to Vpp at which no discharge is generated between the photosensitive drum 321 and the carrier in order to optimize the condition of the developing bias accompanying the deterioration of the carrier, and then pulled back. The time for applying the time bias, that is, the duty is changed. With this configuration, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can prevent a decrease in image quality even when the carrier deteriorates.

尚、本実施形態に係る画像形成装置1は、キャリアの劣化状態を累積印刷枚数に基づいて推定するように構成されていている。   The image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured to estimate the carrier deterioration state based on the cumulative number of printed sheets.

次に、本実施形態に係る画像形成装置1がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際の処理について、図14を参照して説明する。図14は、本実施形態に係る画像形成装置1がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際の処理を説明するためのフローチャートである。尚、図14に示す処理は、画像形成装置1が作像開始前に行う。これは、作像中にDutyを変更することによるページ間で画像濃度の差が発生することを防ぐためである。   Next, processing when the image forming apparatus 1 according to the present embodiment optimizes the developing bias condition with carrier deterioration will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart for explaining processing when the image forming apparatus 1 according to the present embodiment optimizes the developing bias condition as the carrier deteriorates. Note that the processing shown in FIG. 14 is performed before the image forming apparatus 1 starts image formation. This is to prevent the occurrence of a difference in image density between pages caused by changing the duty during image formation.

図14に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際にはまず、主制御部110は、記憶部160からテーブルA、テーブルB、テーブルCを読み出すと共に(S1401)、累積印刷枚数を読み出す(S1402)。   As shown in FIG. 14, when the image forming apparatus 1 according to the present embodiment optimizes the developing bias condition as the carrier deteriorates, the main control unit 110 first stores the table A, the table A from the storage unit 160. B and Table C are read (S1401), and the cumulative number of printed sheets is read (S1402).

上述したように、テーブルAは、累積印刷枚数と現像剤抵抗値とが関連付けられたテーブルであって、累積印刷枚数から現像剤抵抗値を求めるためのテーブルである。ここで、現像剤抵抗値とは、現像剤の堆積抵抗率等である。   As described above, the table A is a table in which the cumulative number of printed sheets is associated with the developer resistance value, and is a table for obtaining the developer resistance value from the cumulative number of printed sheets. Here, the developer resistance value is a developer deposition resistivity or the like.

また、テーブルBは、累積印刷枚数と汲み上げ量とが関連付けられたテーブルであって、累積印刷枚数から汲み上げ量を求めるためのテーブルである。また、テーブルCは、現像剤抵抗値、汲み上げ量、現像バイアスのDutyが関連付けられたテーブルであって、現像剤抵抗値、及び、汲み上げ量から最適な現像バイアスのDutyを求めるためのテーブルである。   The table B is a table in which the cumulative number of printed sheets and the pumping amount are associated with each other, and is a table for obtaining the pumping amount from the cumulative number of printed sheets. The table C is a table in which the developer resistance value, the pumping amount, and the developing bias duty are associated with each other, and is a table for obtaining the optimum developing bias duty from the developer resistance value and the pumping amount. .

そして、主制御部110は、累積印刷枚数とテーブルAとから現像剤抵抗値を求め(S1403)、累積印刷枚数とテーブルBとから汲み上げ量を求め(S1404)、その現像剤抵抗値、汲み上げ量、テーブルCから最適なDutyを求める(S1405)。即ち、本実施形態においては、主制御部110が劣化状態取得部、Duty決定部として機能する。   Then, the main control unit 110 obtains a developer resistance value from the cumulative number of printed sheets and the table A (S1403), obtains a pumping amount from the cumulative number of printed sheets and the table B (S1404), and determines the developer resistance value and the pumping amount. The optimum duty is obtained from the table C (S1405). That is, in the present embodiment, the main control unit 110 functions as a deterioration state acquisition unit and a duty determination unit.

そして、主制御部110は、現像バイアスのDtuyをS1405において求めた最適なDutyに変更する(S1406)。そして、エンジン制御部120は、現像バイアスのDutyがS1406において変更されたDutyになるように現像バイアスを制御して作像を開始する(S1407)。即ち、本実施形態においては、エンジン制御部120が印加電圧制御部として機能する。   Then, the main control unit 110 changes the development bias Dtuy to the optimum duty determined in S1405 (S1406). Then, the engine control unit 120 starts image formation by controlling the development bias so that the duty of the development bias becomes the duty changed in S1406 (S1407). That is, in the present embodiment, the engine control unit 120 functions as an applied voltage control unit.

以上、説明したように、本実施形態に係る画像形成装置1は、キャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化するために、感光体ドラム321−キャリア間で放電が発生しないVppに設定した上で、引き戻し時のバイアスを印加する時間、即ち、Dutyを変化させるように構成されている。本実施形態に係る画像形成装置1は、このように構成されることで、キャリアが劣化しても画像品質の低下を防ぐことが可能となる。   As described above, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is set to Vpp at which no discharge is generated between the photosensitive drum 321 and the carrier in order to optimize the developing bias condition as the carrier deteriorates. In addition, the time for applying the bias at the time of pulling back, that is, the duty is changed. With this configuration, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can prevent a decrease in image quality even when the carrier deteriorates.

尚、本実施形態に係る画像形成装置1は、キャリアの劣化状態を累積印刷枚数に基づいて推定するように構成されていているが、この他、例えば、現像ローラ323cとドクターブレードとの間に電圧をかけたときに流れる電流や、ドクターブレードにかかる圧力はキャリア劣化により変化するので、これを測定することでキャリアの劣化状態を推定するように構成されていても良い。   Note that the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured to estimate the deterioration state of the carrier based on the cumulative number of printed sheets. In addition, for example, between the developing roller 323c and the doctor blade. Since the current that flows when voltage is applied and the pressure applied to the doctor blade change due to carrier deterioration, the deterioration state of the carrier may be estimated by measuring this.

但し、累積印刷枚数をカウントする構成は、消耗品の耐久性記録や交換時期の判断のために電子写真方式の画像形成装置に備えられている構成であるため、キャリアの劣化状態を累積印刷枚数に基づいて推定するようにすれば相互に活用でき追加コストが必要ない。   However, the configuration that counts the cumulative number of printed sheets is a configuration that is provided in an electrophotographic image forming apparatus for recording the durability of consumables and determining the replacement time. If they are estimated based on the above, they can be used mutually and no additional cost is required.

また、この他、本実施形態に係る画像形成装置1は、キャリアの劣化状態を累積印刷枚数に基づいて推定するように構成されていているが、現像剤の搬送に関わる駆動部の累積駆動距離、累積駆動時間、累積駆動回数などの累積駆動量に基づいて推定するように構成されていても良い。本実施形態に係る画像形成装置1は、このように構成されても既存の構成を利用することができ、追加コストが必要ない。   In addition, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured to estimate the deterioration state of the carrier based on the cumulative number of printed sheets. However, the cumulative driving distance of the driving unit related to the developer transport is as follows. Further, it may be configured to estimate based on a cumulative driving amount such as a cumulative driving time and a cumulative driving number. Even if the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured as described above, an existing configuration can be used, and no additional cost is required.

実施の形態2.
実施の形態1においては、キャリアの劣化状態を累積印刷枚数に基づいて推定するように構成されている画像形成装置1について説明した。一方、本実施形態においては、キャリアの劣化状態を画像面積率の履歴に基づいて推定するように構成されている画像形成装置1について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the image forming apparatus 1 configured to estimate the carrier deterioration state based on the cumulative number of printed sheets has been described. On the other hand, in the present embodiment, an image forming apparatus 1 configured to estimate the carrier deterioration state based on the history of the image area ratio will be described.

キャリアの劣化にはキャリアの表面コート層が削れる削れモードと、キャリア表面にトナー由来の成分が付着するスペントが発生するスペントモードとがあり、それら両者で現像剤抵抗値の変化や現像剤の流動性の変化に違いがある。現像剤抵抗値は削れモードでは低下し、スペントモードでは上昇する。また、現像剤の流動性は、どちらのモードでも悪化するが、スペントモードの方がより悪化する。   Carrier degradation includes a scraping mode in which the surface coat layer of the carrier is scraped, and a spent mode in which a spent with toner-derived components adhering to the surface of the carrier is generated. There are differences in gender changes. The developer resistance value decreases in the scraping mode and increases in the spent mode. Further, the fluidity of the developer is deteriorated in either mode, but is worse in the spent mode.

また、スペントモードの後に削れモードになると、スペント物質がキャリアから剥がれ落ちて現像剤の流動性が上昇する。現像剤へのトナー供給量が多いとトナーから遊離した外添剤や微粉が多くキャリアに付着するため、画像面積率が低いほど削れモードに、高いほどスペントモードになりやすい。そのため、画像面積率の履歴を利用すると、どちらのモードに傾倒しやすいかがわかるため、画像面積率の履歴を用いて現像剤の抵抗値や汲み上げ量を算出することで、累積印刷枚数を用いるよりも高い精度でDutyを最適化できる。   Further, when the scraping mode is entered after the spent mode, the spent material is peeled off from the carrier, and the fluidity of the developer is increased. When the amount of toner supplied to the developer is large, a large amount of external additives and fine powders released from the toner adhere to the carrier. Therefore, since the image area ratio history is used to determine which mode is likely to be inclined, the cumulative number of printed sheets is used by calculating the developer resistance value and the pumping amount using the image area ratio history. Duty can be optimized with higher accuracy.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。尚、実施の形態1と同様の符号を付す構成については、同一または相当部を示すものとし、詳細な説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about the structure which attaches | subjects the code | symbol similar to Embodiment 1, it shall show the same or an equivalent part, and abbreviate | omits detailed description.

まず、本実施形態に係る画像形成装置1がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際の処理について、図15を参照して説明する。図15は、本実施形態に係る画像形成装置1がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際の処理を説明するためのフローチャートである。尚、図15に示す処理は、図14の処理同様に、画像形成装置1が作像開始前に行う。これは、作像中にDutyを変更することによるページ間で画像濃度の差が発生することを防ぐためである。   First, a process when the image forming apparatus 1 according to the present embodiment optimizes the developing bias condition as the carrier deteriorates will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart for explaining processing when the image forming apparatus 1 according to the present embodiment optimizes the condition of the developing bias as the carrier deteriorates. The process shown in FIG. 15 is performed by the image forming apparatus 1 before the start of image formation, as in the process of FIG. This is to prevent the occurrence of a difference in image density between pages caused by changing the duty during image formation.

本実施形態に係る画像形成装置1がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際にはまず、主制御部110は、記憶部160から画像面積率、累積印刷枚数を読み出す(S1501)。   When the image forming apparatus 1 according to the present embodiment optimizes the developing bias condition as the carrier deteriorates, first, the main control unit 110 reads the image area ratio and the cumulative number of printed sheets from the storage unit 160 (S1501). ).

そして、主制御部110は、画像面積率からキャリアの表面コート層が削れる速度である削れ速度と、キャリア表面にトナー由来の成分が付着するスペントが発生する速度であるスペント速度を算出式を用いて算出する(S1502)。   Then, the main control unit 110 uses a calculation formula to calculate the scraping speed, which is the speed at which the surface coat layer of the carrier is scraped from the image area ratio, and the spent speed, which is the speed at which the spent on which the toner-derived components adhere to the carrier surface (S1502).

そして、主制御部110は、削れ速度とスペント速度とにそれぞれ累積印刷枚数をかけて、キャリアの表面コート層が削れた総量である削れ量と、キャリア表面にトナー由来の成分が付着するスペントが発生した総量であるスペント量を算出式を用いて算出する(S1503)。   Then, the main control unit 110 multiplies the scraping speed and the spent speed respectively by the cumulative number of printed sheets, and the scraping amount, which is the total amount of scraping of the carrier surface coat layer, and the spent where the toner-derived component adheres to the carrier surface. The spent amount, which is the total amount generated, is calculated using a calculation formula (S1503).

そして、主制御部110は、削れ量とスペント量から現像剤抵抗値と汲み上げ量とを算出し(S1504、S1505)、その現像剤抵抗値、汲み上げ量、テーブルCから最適なDutyを求める(S1506)。   The main control unit 110 calculates the developer resistance value and the pumping amount from the scraping amount and the spent amount (S1504, S1505), and obtains the optimum duty from the developer resistance value, the pumping amount, and the table C (S1506). ).

そして、主制御部110は、現像バイアスのDtuyをS1506において求めた最適なDutyに変更する(S1507)。そして、エンジン制御部120は、現像バイアスのDutyを、S1507において変更されたDutyになるように現像バイアスを制御して作像を開始する(S1508)。尚、各算出式は事前に実験的に予め求められている。   Then, the main control unit 110 changes the development bias Dtuy to the optimum duty obtained in S1506 (S1507). Then, the engine control unit 120 starts image formation by controlling the development bias so that the duty of the development bias becomes the duty changed in S1507 (S1508). Each calculation formula is experimentally obtained in advance.

以上、説明したように、本実施形態に係る画像形成装置1は、キャリアの劣化状態を画像面積率の履歴に基づいて推定するように構成されている。そのため、本実施形態に係る画像形成装置1は、より高い精度でDutyを最適化することが可能となる。   As described above, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured to estimate the carrier deterioration state based on the history of the image area ratio. Therefore, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can optimize the duty with higher accuracy.

尚、本実施形態に係る画像形成装置1は、画像面積率の履歴を記憶し、それを用いて最適なDutyを求めるように構成されている例について説明した。この他、本実施形態に係る画像形成装置1は、印刷する毎に、画像面積から現在のキャリアの劣化状態、即ち、削れ量とスペント量、若しくは、現像剤抵抗値と汲み上げ量を更新して記憶し、それを用いて最適なDutyを求めるように構成されていても良い。   The image forming apparatus 1 according to the present embodiment has been described with respect to the example in which the history of the image area ratio is stored and the optimum duty is obtained using the history. In addition, every time printing is performed, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment updates the current carrier deterioration state, that is, the scraping amount and spent amount, or the developer resistance value and the pumping amount from the image area. You may memorize | store and it may be comprised so that optimal Duty may be calculated | required using it.

また、この他、本実施形態に係る画像形成装置1は、より簡単に最適なDutyを求めることができる代わりに精度は低下するが、累積印刷枚数と現像剤使用開始時からの平均画像面積率とを用いても良い。この場合、本実施形態に係る画像形成装置1は、実施の形態1で算出した現像剤抵抗値と汲み上げ量に対し、テーブルA、B作成時の画像面積率より平均画像面積率が高ければ、算出した現像剤抵抗値にプラスの補正、汲み上げ量にマイナスの補正をかけ、逆に平均画像面積率が低ければこれと逆の補正をかければ良い。   In addition to this, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can more easily obtain the optimum duty, but the accuracy decreases, but the cumulative number of printed sheets and the average image area ratio from the start of use of the developer are reduced. And may be used. In this case, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment has an average image area ratio higher than the image area ratio at the time of creating the tables A and B with respect to the developer resistance value and the pumping amount calculated in the first embodiment. A positive correction is applied to the calculated developer resistance value, and a negative correction is applied to the pumping amount. Conversely, if the average image area ratio is low, the reverse correction may be applied.

また、この他、本実施形態に係る画像形成装置1は、画像面積率の代わりに、画像面積率に応じて変化するトナー消費量、即ち、トナー消費された分のトナー供給を行うので、現像剤へのトナー供給量を用いても良い。   In addition, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment supplies a toner consumption amount that changes in accordance with the image area ratio, that is, the amount of toner consumed, instead of the image area ratio. The amount of toner supplied to the agent may be used.

実施の形態3.
実施の形態1、2においては、キャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化するために、感光体ドラム321−キャリア間で放電が発生しないVppに設定した上で、引き戻し時のバイアスを印加する時間、即ち、Dutyを変化させるように構成されている画像形成装置1について説明した。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, in order to optimize the developing bias condition in accordance with the deterioration of the carrier, the bias at the time of pulling back is set after setting to Vpp at which no discharge occurs between the photosensitive drum 321 and the carrier. The image forming apparatus 1 configured to change the application time, that is, the duty has been described.

一方、本実施形態においては、予めDutyに下限値を設定しておき、キャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化するためにDutyを算出するとDutyが下限値を下回るような場合、Dutyを下限値に補正した上でVppを下げる補正を行うように構成されている画像形成装置1について説明する。   On the other hand, in the present embodiment, when a lower limit value is set in advance for the duty and the duty is calculated to optimize the developing bias condition as the carrier deteriorates, the duty falls below the lower limit. An image forming apparatus 1 configured to perform correction to lower Vpp after correcting the value to the lower limit will be described.

本実施形態に係る画像形成装置1は、上述したようにVppを下げるとトナー付着力の変化の影響を受けやすくなるが、下限値まではDutyを優先して変化させるため、最初からVppを変化させる場合と比較してトナー付着力の影響を受けにくい。これにより、本実施形態に係る画像形成装置1は、AC電源性能を考慮した画質品質の改善が可能になる。   As described above, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is easily affected by the change in the toner adhesion force when Vpp is lowered. However, since the duty is preferentially changed up to the lower limit value, the Vpp is changed from the beginning. Compared with the case where the toner is applied, it is less affected by the toner adhesion. Thereby, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can improve the image quality in consideration of the AC power supply performance.

本実施形態に係る画像形成装置1は、Vppの補正倍率をDutyの補正倍率の逆数の二乗とする、即ち、補正後のVpp=元のVpp×(算出Duty/下限値)^2とするように構成されている。これは、補正前後で、引き戻し時のバイアスがかかっている間にトナーが感光体ドラム321からキャリア側に向かって移動する距離が変わらないようにするためである。   The image forming apparatus 1 according to the present embodiment sets the correction magnification of Vpp to the square of the reciprocal of the correction magnification of Duty, that is, corrected Vpp = original Vpp × (calculated duty / lower limit value) ^ 2. It is configured. This is to prevent the distance that the toner moves from the photosensitive drum 321 toward the carrier side before and after correction while the bias for pulling is applied.

また、Dutyに下限値を設けるのは、Dutyが小さすぎると引き戻し時のバイアスがかかり切る前に現像時のバイアスに切り替わってしまい、トナーが安定してキャリア側に戻りきれなくなるためである。尚、この下限値はACバイアス電源の応答性能によって決まる値である。   Also, the reason why the lower limit is set for the duty is that if the duty is too small, the bias at the time of retraction is switched to the bias at the time of development before the toner is stably returned to the carrier side. This lower limit is a value determined by the response performance of the AC bias power supply.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。尚、実施の形態1と同様の符号を付す構成については、同一または相当部を示すものとし、詳細な説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about the structure which attaches | subjects the code | symbol similar to Embodiment 1, it shall show the same or an equivalent part, and abbreviate | omits detailed description.

まず、本実施形態に係る画像形成装置1がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際の処理について、図16を参照して説明する。図16は、本実施形態に係る画像形成装置1がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際の処理を説明するためのフローチャートである。尚、図16に示す処理は、画像形成装置1がジョブの開始時に行う。これは、ジョブの実行中にDutyを変更することによるページ間で画像濃度の差が発生することを防ぐためである。   First, the processing when the image forming apparatus 1 according to the present embodiment optimizes the developing bias condition as the carrier deteriorates will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a flowchart for explaining processing when the image forming apparatus 1 according to the present embodiment optimizes the developing bias condition as the carrier deteriorates. Note that the processing shown in FIG. 16 is performed by the image forming apparatus 1 at the start of a job. This is to prevent the occurrence of a difference in image density between pages caused by changing the duty during job execution.

本実施形態に係る画像形成装置1がキャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化する際にはまず、主制御部110は、図14におけるS1401〜S1405と同様の処理を行う(S1601〜S1605)。   When the image forming apparatus 1 according to the present embodiment optimizes the developing bias condition as the carrier deteriorates, first, the main control unit 110 performs the same processing as S1401 to S1405 in FIG. 14 (S1601 to S1601). S1605).

そして、主制御部110は、S1605において算出したDutyが下限値以上であるか否かを判定する(S1606)。   Then, the main control unit 110 determines whether or not the duty calculated in S1605 is greater than or equal to a lower limit value (S1606).

主制御部110は、S1606における判定処理において、算出したDutyが下限値未満であると判定した場合(S1606/NO)、現像バイアスのDtuyを下限値に変更すると共に(S1607)、Vppを元のVpp×(算出Duty/下限値)^2に変更する(S1608)。そして、エンジン制御部120は、現像バイアスのDutyがS1607において変更されたDutyに、現像バイアスのVppがS1608において変更されたVppになるように現像バイアスを制御して作像を開始する(S1609)。   When determining that the calculated duty is less than the lower limit value in the determination process in S1606 (S1606 / NO), the main control unit 110 changes the development bias Dtuy to the lower limit value (S1607) and sets Vpp to the original value. Change to Vpp × (calculated duty / lower limit) ^ 2 (S1608). Then, the engine control unit 120 starts image formation by controlling the development bias so that the development bias duty becomes the duty changed in S1607 and the development bias Vpp becomes the Vpp changed in S1608 (S1609). .

一方、主制御部110は、S1606における判定処理において、算出したDutyが下限値以上であると判定した場合(S1606/YES)、現像バイアスのDtuyをS1605において算出したDutyに変更する(S1610)。そして、エンジン制御部120は、現像バイアスのDutyがS1605において変更されたDutyになるように現像バイアスを制御して作像を開始する(S1609)。   On the other hand, if the main control unit 110 determines in the determination processing in S1606 that the calculated duty is equal to or greater than the lower limit (S1606 / YES), the main control unit 110 changes the development bias Dtuy to the duty calculated in S1605 (S1610). The engine control unit 120 starts image formation by controlling the development bias so that the duty of the development bias becomes the duty changed in S1605 (S1609).

以上、説明したように、本実施形態に係る画像形成装置1は、予めDutyに下限値を設定しておき、キャリアの劣化に伴って現像バイアスの条件を最適化するためにDutyを算出するとDutyが下限値を下回るような場合、Dutyを下限値に補正した上でVppを下げる補正を行うように構成されている。これにより、本実施形態に係る画像形成装置1は、AC電源性能を考慮した画質品質の改善が可能になる。   As described above, when the image forming apparatus 1 according to this embodiment sets a lower limit value for the Duty in advance and calculates the Duty to optimize the developing bias condition as the carrier deteriorates, the Duty is calculated. Is set to be lower than the lower limit value, the duty is corrected to the lower limit value and then the correction for lowering Vpp is performed. Thereby, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can improve the image quality in consideration of the AC power supply performance.

1 画像形成装置
2 転写紙
10 CPU
20 RAM
30 ROM
40 HDD
50 I/F
60 表示部
70 操作部
80 専用デバイス
90 バス
100 コントローラ
101 現像電源
102 電流検知部
110 主制御部
120 エンジン制御部
130 画像処理部
140 操作表示制御部
150 入出力制御部
160 記憶部
200 給紙テーブル
210 給紙ローラ
220 分離ローラ対
230 レジストローラ対
300 プリントエンジン
310 無端状搬送手段
311 搬送ベルト
312 駆動ローラ
313 従動ローラ
314 第一のテンションローラ
315 第二のテンションローラ
320 作像ユニット
321 感光体ドラム
322 帯電ユニット
322a 帯電ローラ
322b 帯電ローラクリーナ
323 現像ユニット
323a 第一のトナー搬送スクリュー
323b 第二のトナー搬送スクリュー
323c 現像ローラ
324 除電器
325 トナー回収ユニット
325a クリーニングブレード
325b 回収トナー搬送スクリュー
325c 回収トナー搬送路
325d クリーニングブレード位置制御ローラ
326 潤滑剤塗布ユニット
326a 固形潤滑剤
326b 潤滑剤塗布ローラ
326c 固形潤滑剤押圧スプリング
327 潤滑剤均一化ブレード
330 光書き込み装置
340 一次転写ローラ
350 トナーボトル
360 二次転写ローラ
370 定着ユニット
371 定着ローラ対
380 ベルトクリーナー
400 プリント用排紙トレイ
410 排紙ローラ対
500 ADF
600 スキャナエンジン
700 スキャン用排紙トレイ
800 ディスプレイパネル
900 ネットワークI/F
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Transfer paper 10 CPU
20 RAM
30 ROM
40 HDD
50 I / F
DESCRIPTION OF SYMBOLS 60 Display part 70 Operation part 80 Dedicated device 90 Bus 100 Controller 101 Developing power supply 102 Current detection part 110 Main control part 120 Engine control part 130 Image processing part 140 Operation display control part 150 Input / output control part 160 Storage part 200 Paper feed table 210 Paper feed roller 220 Separating roller pair 230 Registration roller pair 300 Print engine 310 Endless conveying means 311 Conveying belt 312 Driving roller 313 Followed roller 314 First tension roller 315 Second tension roller 320 Image forming unit 321 Photosensitive drum 322 Charging Unit 322a Charging roller 322b Charging roller cleaner 323 Development unit 323a First toner conveying screw 323b Second toner conveying screw 323c Developing roller 324 Electric device 325 Toner recovery unit 325a Cleaning blade 325b Collected toner transport screw 325c Collected toner transport path 325d Cleaning blade position control roller 326 Lubricant coating unit 326a Solid lubricant 326b Lubricant coating roller 326c Solid lubricant pressing spring 327 Lubricant equalizing blade 330 Optical Writing Device 340 Primary Transfer Roller 350 Toner Bottle 360 Secondary Transfer Roller 370 Fixing Unit 371 Fixing Roller Pair 380 Belt Cleaner 400 Print Discharge Tray 410 Discharge Roller Pair 500 ADF
600 Scanner engine 700 Output tray for scanning 800 Display panel 900 Network I / F

特開平11−65244号公報JP-A-11-65244

Claims (10)

静電潜像を現像するために印加される交流電圧を制御する印加電圧制御装置であって、
前記静電潜像を現像するための現像剤の劣化状態を取得する劣化状態取得部と、
取得された前記劣化状態に応じて、前記交流電圧1周期における最大電圧値の印加時間の割合であるDutyを決定するDuty決定部と、
決定された前記Dutyとなるように前記交流電圧を制御する印加電圧制御部と、
を備えることを特徴とする印加電圧制御装置。
An applied voltage control device for controlling an alternating voltage applied to develop an electrostatic latent image,
A deterioration state acquisition unit for acquiring a deterioration state of a developer for developing the electrostatic latent image;
A duty determining unit that determines a duty that is a ratio of an application time of a maximum voltage value in one cycle of the alternating voltage according to the acquired deterioration state;
An applied voltage control unit that controls the AC voltage so as to be the determined Duty;
An applied voltage control apparatus comprising:
前記劣化状態取得部は、前記劣化状態として、前記現像剤の搬送に関わる駆動部の累積駆動量を取得することを特徴とする請求項1に記載の印加電圧制御装置。   The applied voltage control apparatus according to claim 1, wherein the deterioration state acquisition unit acquires, as the deterioration state, a cumulative driving amount of a driving unit related to transport of the developer. 前記劣化状態取得部は、前記劣化状態として、画像面積率を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の印加電圧制御装置。   The applied voltage control apparatus according to claim 1, wherein the deterioration state acquisition unit acquires an image area ratio as the deterioration state. 前記劣化状態取得部は、前記劣化状態として、前記現像剤に供給されたトナーの供給量を取得することを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の印加電圧制御装置。   The applied voltage control apparatus according to claim 1, wherein the deterioration state acquisition unit acquires a supply amount of toner supplied to the developer as the deterioration state. 前記劣化状態取得部は、前記劣化状態として、前記現像剤の現像剤抵抗値を取得することを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項に記載の印加電圧制御装置。   5. The applied voltage control apparatus according to claim 1, wherein the deterioration state acquisition unit acquires a developer resistance value of the developer as the deterioration state. 6. 前記劣化状態取得部は、前記劣化状態として、前記現像剤の現像領域への流入量を取得することを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項に記載の印加電圧制御装置。   The applied voltage control apparatus according to claim 1, wherein the deterioration state acquisition unit acquires an inflow amount of the developer into a developing region as the deterioration state. 前記Duty決定部は、決定した前記Dutyが予め定められた下限値未満となる場合、前記Dutyを前記下限値として決定し直し、前記交流電圧の最大電圧値と最小電圧値との電位差であるVppの値を変更し、
前記印加電圧制御部は、決定し直された前記Duty、変更されたVppとなるように前記交流電圧を制御することを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項に記載の印加電圧制御装置。
The duty determining unit re-determines the duty as the lower limit value when the determined duty is less than a predetermined lower limit value, and is Vpp which is a potential difference between the maximum voltage value and the minimum voltage value of the alternating voltage. Change the value of
The applied voltage control unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the applied voltage control unit controls the AC voltage so that the determined Duty and the changed Vpp are obtained. .
請求項1乃至7いずれか1項に記載の印加電圧制御装置を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the applied voltage control device according to claim 1. 静電潜像を現像するために印加される交流電圧を制御するための印加電圧制御方法であって、
前記静電潜像を現像するための現像剤の劣化状態を取得し、
取得された前記劣化状態に応じて、前記交流電圧1周期における最大電圧値の印加時間の割合であるDutyを決定し、
決定された前記Dutyとなるように前記交流電圧を制御することを特徴とする印加電圧制御方法。
An applied voltage control method for controlling an alternating voltage applied to develop an electrostatic latent image, comprising:
Obtaining a deterioration state of a developer for developing the electrostatic latent image;
According to the acquired deterioration state, determine the duty which is the ratio of the application time of the maximum voltage value in one cycle of the AC voltage,
The applied voltage control method, wherein the AC voltage is controlled so as to be the determined duty.
静電潜像を現像するために印加される交流電圧を制御するための印加電圧制御プログラムであって、
前記静電潜像を現像するための現像剤の劣化状態を取得するステップと、
取得された前記劣化状態に応じて、前記交流電圧1周期における最大電圧値の印加時間の割合であるDutyを決定するステップと、
決定された前記Dutyとなるように前記交流電圧を制御するするステップと、
を実行させることを特徴とする印加電圧制御プログラム。
An applied voltage control program for controlling an alternating voltage applied to develop an electrostatic latent image,
Obtaining a deterioration state of a developer for developing the electrostatic latent image;
Determining a duty, which is a ratio of an application time of a maximum voltage value in one cycle of the alternating voltage, according to the acquired deterioration state;
Controlling the AC voltage to be the determined Duty;
An applied voltage control program characterized by causing
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