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JP4556529B2 - トナー量調整装置及び方法、トナー量調整プログラム - Google Patents

トナー量調整装置及び方法、トナー量調整プログラム Download PDF

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JP4556529B2 JP2004217358A JP2004217358A JP4556529B2 JP 4556529 B2 JP4556529 B2 JP 4556529B2 JP 2004217358 A JP2004217358 A JP 2004217358A JP 2004217358 A JP2004217358 A JP 2004217358A JP 4556529 B2 JP4556529 B2 JP 4556529B2
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Description

本発明は、トナー量調整装置及び方法、トナー量調整プログラムにかかり、特に、現像装置に収容されたトナーを用いて像担持体にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を、中間転写体を介して記録媒体へ転写することにより、画像を形成する画像形成装置における現像装置中のトナー量を調整するトナー量調整装置及び方法、トナー量調整プログラムに関する。
従来、電子写真方式を適用した複写機やプリンタ等の画像形成装置としては、種々の方式のものが提案されており、既に製品化されてきている。上記画像形成装置のうち、特にフルカラーの画像を形成するカラー画像形成装置としては、大別して、中間転写体を用いたタイプと、中間転写体を用いないタイプに分けることができる。中間転写体を用いた画像形成装置は、感光体上に形成されたトナー画像を、一旦、中間転写体上に一次転写するので、記録媒体の材質に関係なく一次転写を実施でき、フルカラー画像の高画質化に有利であるという特徴を有している。
また、上記中間転写体を用いたカラー画像形成装置としては、所謂”4サイクル方式”のものと、所謂”タンデム方式”のものがある。”4サイクル方式”のカラー画像形成装置は、単一の感光体上に順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各色のトナー画像を、中間転写体上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後、当該中間転写体上に多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒等のトナー画像を、二次転写ロールによって記録媒体上に二次転写することにより、カラー画像を形成するように構成されている。
ところで、従来では、基準パッチマークの濃度と現像装置における各色のトナー量とが相関関係を有する点に鑑み、当該中間転写体上に各色毎の基準パッチマークを形成し、この基準パッチマークの濃度を検出することで、現像装置における各色の現像器にトナーを補給したり、吐出させたりすることで、貯留されているトナー量の安定化を図っている(特許文献1又は特許文献2参照)。以下、このトナー量の補給又は吐出によるトナー量調整を「TC濃度調整制御」という。
TC濃度調整制御では、1連のジョブが終了した時点で、基準パッチマークを形成する。従来は、実際の画像形成のときと同様に、Y色→M色→C色→K色の順に基準パッチマークを形成し、それぞれの基準パッチマークを中間転写体の移動軌跡に沿って設けられた濃度センサ(ADCセンサ)によって濃度を検出する。
そして、検出された濃度値は、図1に示すように、予め設定されたしきい値(所定の幅ΔK、すなわち上限のしきい値KUと下限のしきい値KDを持っている)と比較する。例えば、検出値KXのように、上限のしきい値KUを上回った場合は濃度が高く、現像器に貯留されているトナー量が所定の上限値を超えていると判断し、現像器に貯留されているトナーを吐き出す動作を実行する。また、検出値KYのように、下限のしきい値KDを下回った場合は濃度が低く、現像器に貯留されているトナー量が所定の下限値を下回っていると判断し、現像器にトナーカートリッジからトナーを補給する動作を実行する。
ここで、検出された濃度値と比較する上記しきい値KU、KDは固定値である。
特開平3−98064号公報 特許第2565882号公報
しかしながら、中間転写ベルト面は使用が進むに従って荒さが減少する。中間転写ベルト面の荒さが減少すると、図16に示すように、現像器中にトナーが適性量貯留し、適性に所定濃度の基準パッチ画像を作成しても、その基準パッチ画像の濃度の検出値は、処理枚数が多くなるに従って減少し、所定枚数処理すると、中間転写ベルト面の荒さが一定となり、その基準パッチ画像の濃度の検出値が一定となる。
従って、現像器中にトナーが適性量貯留し、適性に所定濃度の基準パッチ画像を作成しても、基準パッチ画像の濃度の検出値が上記下限値KDを下回ってしまう。即ち、処理枚数L以上処理すると、検出値が下限値KDを下回ってしまい、本来ならトナーを補給する必要がないにもかかわらず、補給することになり、無駄である。よって、トナー量を適性に調整することができない。
本発明は、上記上記事実に鑑み成されたもので、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなったとしても、トナー量を適性に調整することの可能なトナー量調整装置及び方法、トナー量調整プログラムの提供を目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明のトナー量調整装置は、現像装置に収容されたトナーを用いて像担持体にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を、中間転写体を介して記録媒体へ転写することにより、画像を形成する画像形成装置に、前記中間転写体に所定濃度画像の作成を指示する指示手段と、前記所定濃度画像の濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段で検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較する比較手段と、前記比較手段による前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整するトナー量調整手段と、を備えたトナー量調整装置であって、前記比較手段により用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲であると共に、該回数が所定値以上の全ての範囲において、一定であることを特徴とする
即ち、本発明のトナー量調整装置は、画像形成装置内の現像装置中のトナー量を調整するものである。
ここで、上記画像形成装置は、現像装置に収容されたトナーを用いて像担持体にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を、中間転写体を介して記録媒体へ転写することにより、画像を形成する。
指示手段は、上記画像形成装置に、前記中間転写体に所定濃度画像の作成を指示する。これにより、所定濃度画像が前記中間転写体に作成される。
ところで、現像装置中のトナー量が所定の適性範囲内であれば、所定濃度画像の濃度の検出値も所定の適性範囲内にある。しかし、現像装置中のトナー量が適性範囲の上限値を超えると、所定濃度画像の濃度の検出値も所定の適性範囲の上限値を超え、逆に、現像装置中のトナー量が所定の適性範囲の下限値を下回ると、所定濃度画像の濃度の検出値も所定の適性範囲の下限値を下回る。このように、所定濃度画像の濃度の検出値が所定の適性範囲内か否かにより、現像装置中のトナー量が所定の適性範囲内か否かを判断でき、しかも、所定濃度画像の濃度の検出値が所定の適性範囲の上限値を超え又は下限値を下回ったことにより、現像装置中のトナー量が適性範囲の上限値を超え又は所定の適性範囲の下限値を下回ったと判断でき、トナー量を吐出又は補給すべきことが分かる。
そこで、本発明のトナー量調整装置では、濃度検出手段は、前記中間転写体に作成された前記所定濃度画像の濃度を検出し、比較手段は、前記濃度検出手段で検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較し、トナー量調整手段は、前記比較手段による前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整する。なお、トナー量調整手段は、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給手段と、前記像担持体にトナーを現像することによりトナーを吐き出すトナー吐出手段と、前記トナー補給手段又はトナー吐出手段を制御する制御手段により構成するようにしてもよい。
しかしながら、上記のように、比較手段により用いられる前記濃度値の範囲を固定すると、中間転写ベルト面が、使用が進むに従って荒さが減少し、現像装置中のトナー量が適性であっても、所定濃度画像の濃度の検出値が減少する。
そこで、本発明では、前記比較手段により用いられる前記濃度値の範囲を、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲としている。
従って、中間転写ベルト面が、使用が進むに従って荒さが減少し、現像装置中のトナー量が適性であるにもかかわらず所定濃度画像の濃度の検出値が減少しても、これと比較される濃度値の範囲が、濃度値が低い方向に移動されるので、現像装置中のトナー量が適性であっても適正でないと判断されることを少なくすることができる。よって、無駄なトナーの補給をすることも少なくすることができる。
このように、トナー量の調整のため、所定濃度画像の濃度の検出値と比較される、所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲を、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲としているので、中間転写ベルト面の使用が進んでも、無駄なトナーの補給をすることも少なくすることができ、トナー量を適性に調整することができる。
具体的には、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値が小さくなる関係を記憶する記憶手段と、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数を計数する計数手段と、前記計数手段により計数された回数と、前記記憶手段により記憶された前記関係と、に基づいて、前記回数に対応する前記記憶された所定濃度画像の検出されるべき濃度値に対応する濃度値の範囲を決定する決定手段と、を備え、前記比較手段は、前記決定手段により決定された濃度値の範囲を用いるようにしてもよい。
この場合、前記記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数と、該回数が多くなるに従って濃度値が低い方向に移動される所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を対応して記憶し、前記決定手段は、前記回数に対応する前記濃度値の範囲を、前記記憶手段から検索することにより、決定するようにしてもよい。
なお、この場合、記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数と、該回数が多くなるに従って濃度値が低い方向に移動される所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を対応して記憶するデータ・テーブルやマップを記憶するようにしてもよい。
また、前記記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って小さくなる、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値を記憶し、前記決定手段は、前記計数手段により計数された回数に対応する前記記憶された所定濃度画像の検出されるべき濃度値に基づいて、前記濃度値の範囲を決定するようにしてもよい。
なお、この場合、記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って小さくなる、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値の関係式と記憶したり、マップとして記憶したり、してもよい。
ところで、上記のように、現像装置中のトナー量が適性な場合、中間転写体にトナー画像が転写された回数が所定値以上となると、所定濃度画像の濃度の検出値も一定となる。
そこで、前記比較手段により用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が所定値以上の全ての範囲において、一定とされている
以上説明した画像形成装置は、単色の画像を形成したり、複数色の画像を形成したり、することが可能である。
ここで、画像形成装置が、複数色の画像を形成可能な場合、即ち、複数の色のトナーを収容する複数の現像装置を備え、各色毎のトナー画像を重ね合わせて中間転写体を介して記録媒体へ転写することにより、画像を形成する場合には、前記指示手段は、前記画像形成装置に、各色毎に前記所定濃度画像の作成を指示する。
前記濃度検出手段は、前記各色毎に作成された前記所定濃度画像の濃度を検出し、前記比較手段は、前記比較を前記各色毎に作成された前記所定濃度画像毎に行い、前記トナー量調整手段は、前記比較の結果に基づいて、前記複数の現像装置各々毎に、トナー量を調整する。
なお、この場合、比較手段により用いられる、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される前記濃度値の範囲も、各色毎に備える。
請求項6記載の発明のトナー量調整装置は、像担持体と、前記像担持体を一様帯電する帯電器と、前記帯電器にバイアス電圧を印加する帯電バイアス電圧印加手段と、前記像担持体に画像データに対応して光ビームを照射して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を少なくともトナーを含む二成分現像剤を用いて現像する現像装置と、前記現像装置にバイアス電圧を印加する現像バイアス電圧印加手段と、で構成される画像形成エンジンと、前記画像形成エンジンにより前記像担持体に形成された画像を中間転写体へ一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写された画像を記録媒体へ二次転写する二次転写手段と、を備えた画像形成装置における現像装置中のトナー量を調整するトナー量調整装置であって、前記画像形成装置に、前記中間転写体に所定濃度画像の作成を指示する指示手段と、前記所定濃度画像の濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段で検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較する比較手段と、前記比較手段による前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整するトナー量調整手段と、を備え、前記比較手段により用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲であると共に、該回数が所定値以上の全ての範囲において、一定であることを特徴とする。
即ち、本発明のトナー量調整装置は、画像形成装置における現像装置中のトナー量を調整するトナー量調整装置である。
上記画像形成装置は、画像エンジンと、前記画像形成エンジンにより前記像担持体に形成された画像を中間転写体へ一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体に一次転写された画像を記録媒体へ二次転写する二次転写手段と、を備えている。
なお、画像エンジンは、像担持体と、前記像担持体を一様帯電する帯電器と、前記帯電器にバイアス電圧を印加する帯電バイアス電圧印加手段と、前記像担持体に画像データに対応して光ビームを照射して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を少なくともトナーを含む二成分現像剤を用いて現像する現像装置と、前記現像装置にバイアス電圧を印加する現像バイアス電圧印加手段と、で構成される。
そして、本発明のトナー量調整装置の指示手段は、上記画像形成装置に、前記中間転写体に所定濃度画像の作成を指示する。
濃度検出手段は、前記所定濃度画像の濃度を検出する。比較手段は、前記濃度検出手段で検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較する。トナー量調整手段は、前記比較手段による前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整する。
そして、本発明は、前記比較手段により用いられる前記濃度値の範囲を、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲であると共に、該回数が所定値以上の全ての範囲において、一定である
このように、トナー量の調整のため、所定濃度画像の濃度の検出値と比較される、所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲を、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲としているので、中間転写ベルト面の使用が進んでも、無駄なトナーの補給をすることも少なくすることができ、トナー量を適性に調整することができる。
具体的には、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値が小さくなる関係を記憶する記憶手段と、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数を計数する計数手段と、前記計数手段により計数された回数と、前記記憶手段により記憶された前記関係と、に基づいて、前記回数に対応する前記記憶された所定濃度画像の検出されるべき濃度値に対応する濃度値の範囲を決定する決定手段と、を備え、前記比較手段は、前記決定手段により決定された濃度値の範囲を用いるようにしてもよい。
この場合、前記記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数と、該回数が多くなるに従って濃度値が低い方向に移動される所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を対応して記憶し、前記決定手段は、前記回数に対応する前記濃度値の範囲を、前記記憶手段から検索することにより、決定するようにしてもよい。
なお、この場合、記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数と、該回数が多くなるに従って濃度値が低い方向に移動される所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を対応して記憶するデータ・テーブルやマップを記憶するようにしてもよい。
また、前記記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って小さくなる、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値を記憶し、前記決定手段は、前記計数手段により計数された回数に対応する前記記憶された所定濃度画像の検出されるべき濃度値に基づいて、前記濃度値の範囲を決定するようにしてもよい。
なお、この場合、記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って小さくなる、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値の関係式と記憶したり、マップとして記憶したり、してもよい。
ところで、上記のように、現像装置中のトナー量が適性な場合、中間転写体にトナー画像が転写された回数が所定値以上となると、所定濃度画像の濃度の検出値も一定となる。
そこで、前記比較手段により用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が所定値以上の全ての範囲において、一定とされている
以上説明した画像形成装置は、単色の画像を形成したり、複数色の画像を形成したり、することが可能である。
ここで、画像形成装置が、複数色の画像を形成可能な場合、即ち、前記画像形成エンジンが、複数の色各々毎に、前記現像装置、前記現像バイアス電圧印加手段、前記トナー補給手段、及び前記トナー吐出手段を備え、各色毎にトナー画像を形成し、前記一次転写手段は、前記画像形成エンジンにより各色毎に形成されたトナー画像を中間転写体へ重ね合わせる場合には、前記指示手段は、前記画像形成装置に、各色毎に前記所定濃度画像の作成を指示する。
前記濃度検出手段は、前記各色毎に作成された前記所定濃度画像の濃度を検出し、前記比較手段は、前記比較を前記各色毎に作成された前記所定濃度画像毎に行い、前記トナー量調整手段は、前記比較の結果に基づいて、前記複数の現像装置各々毎に、トナー量を調整する。
なお、この場合、比較手段により用いられる、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される前記濃度値の範囲も、各色毎に備える。
請求項記載の発明のトナー量調整方法は、現像装置に収容されたトナーを用いて像担持体にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を、中間転写体を介して記録媒体へ転写することにより、画像を形成する画像形成装置により、前記中間転写体に所定濃度画像を作成し、前記所定濃度画像の濃度を検出し、前記検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較し、前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整する トナー量調整装置であって、前記比較の際に用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動された範囲であると共に、該回数が所定値以上の全ての範囲において、一定であることを特徴とする
請求項1記載の発明のトナー量調整プログラムは、現像装置に収容されたトナーを用いて像担持体にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を、中間転写体を介して記録媒体へ転写することにより、画像を形成する画像形成装置により、前記中間転写体に所定濃度画像を作成し、前記所定濃度画像の濃度を検出し、前記検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較し、前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整する、トナー量調整処理をコンピュータに実行させるトナー量調整処理プログラムであって、前記比較の際に用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動された範囲であると共に、該回数が所定値以上の全ての範囲において、一定であることを特徴とする。
なお、請求項、1記載の発明の作用、効果は、前述して請求項1記載の発明と同様であるので、その説明を省略する。
以上説明したように本発明によれば、トナー量の調整のため、所定濃度画像の濃度の検出値と比較される、所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲を、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲としているので、中間転写ベルト面の使用が進んでも、無駄なトナーの補給をすることも少なくすることができ、トナー量を適性に調整することができる、という効果がある。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる、トナー量調整装置及び方法、トナー量調整プログラムを詳細に説明する。
(全体構成)
図1は、フルカラープリンタ1の本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体1の内部には、画像形成エンジンとしてのエンジン部1Aが配設されている。
エンジン部1Aの中央よりもやや右上部に、像担持体としての感光体ドラム2が回転可能に配設されている。この感光体ドラム2としては、例えば、表面にOPC等よりなる感光体層が被覆された直径が約47mmの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って約150mm/secのプロセススピードで回転駆動される。上記感光体ドラム2の表面は、図1に示すように、当該感光体ドラム2の略直下に配置された帯電器としての帯電ロール3によって所定の電位に帯電された後、これ又感光体ドラム2直下の離れた位置に配置された露光手段としてのROS(Raster Output Scanner)4によって、レーザービーム(LB)による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。上記感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器5Y、5M、5C、5Kを周方向に沿って配置した回転式の現像装置5によって現像され、所定の色のトナー画像となる。
その際、上記感光体ドラム2の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。上記回転式の現像装置5は、所定のタイミングで回転駆動され、現像する色に対応した現像器5Y、5M、5C、5Kが、感光体ドラム2と対向する現像位置に移動する。
例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム2の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応して4回繰り返され、当該感光体ドラム2の表面には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー画像が順次形成される。上記トナー画像が形成されるにあたって感光体ドラム2が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、A4サイズであれば、感光体ドラム2が3回転することによって、1色の画像が形成される。
つまり、感光体ドラム2の表面には、感光体ドラム2が3回転するごとに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー画像が順次形成される。なお、上記感光体ドラム2上に順次形成されるトナー画像は、後述するように、一次転写位置を通過する際に、中間転写ベルト6上に互いに重ね合わされた状態で一次転写される。
上記感光体ドラム2上に順次形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー画像は、感光体ドラム2の外周に中間転写体としての中間転写ベルト6が巻き付けられた一次転写位置において、当該中間転写ベルト6上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール7によって一次転写される。この中間転写ベルト6上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー画像は、二次転写ロール8によって、所定のタイミングで給紙される記録用紙9上に一括して二次転写される。上記二次転写ロール8は、中間転写ベルト6に従動するように構成しても良いが、図示しない駆動源からギアを介して回転駆動されるように構成しても良い。
その際、上記二次転写ロール8は、中間転写ベルト6との間に移動速度の差が生じないように、当該二次転写ロール8の回転速度の方が速くなった場合に空回転するように、トルクリミッターを介して回転駆動するように構成するのが望ましい。
記録用紙9は、図1に示すように、フルカラープリンタ本体1の下部に配置された給紙部10から、ピックアップロール11によって送り出されるとともに、フィードロール12及びリタードロール13によって1枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストロール14によって中間転写ベルト6上に転写されたトナー画像と同期した状態で、中間転写ベルト6の二次転写位置へと搬送される。上記二次転写ロール8は、所定のタイミングで中間転写ベルト6の表面に接離するように構成されている。この負荷ユニットとしての二次転写ロール8は、中間転写ベルト6の周上における距離が、感光体ドラムの下流側に近い位置に配置されており、後述するように、当該負荷ユニットが中間転写ベルト6に当接するタイミングに呼応して、前記感光体の駆動速度を低減もしくは増加するように構成されている。
上記中間転写ベルト6は、図1に示すように、複数のロールによって張架されており、所定のプロセススピード(約150mm/sec)で循環移動するように、感光体ドラム2の回転に伴って従動されるように構成されている。この中間転写ベルト6としては、弾性層のヤング率が30MPa以下であるクロロプレン、ウレタンゴム、シリコンゴム等の伸縮性を有する弾性ベルトからなるものが用いられる。
また、この中間転写ベルト6は、感光体ドラム2における回動方向の上流側にて中間転写ベルト6のラップ位置を特定するラップインロール15と、感光体ドラム2上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト6上に転写する一次転写ロール7と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト6のラップ位置を特定するラップアウトロール16と、二次転写ロール8に中間転写ベルト6を介して当接するバックアップロール17と、中間転写ベルト6のクリーニング装置18に対向する第1のクリーニングバックアップロール19と、第2のクリーニングバックアップロール20とによって、所定の張力で張架されている。
また、上記中間転写ベルト6は、上記の如く、複数のロール7、15〜17、19、20によって張架されているが、この実施の形態では、フルカラープリンタ本体1の小型化を図るため、その張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。
さらに、この実施の形態では、図1に示すように、フルカラープリンタの全体が可能な限り小型化されているが、フルカラープリンタ本体1の大きなスペースを回転式の現像装置5が占めている。そのため、上記フルカラープリンタ本体1は、装置の小型化を達成しつつ、中間転写ベルト6や回転式の現像装置5などのメンテナンス性を向上させるように設計されている。具体的に、上記中間転写ベルト6は、感光体ドラム2や帯電ロール3、二次転写ロール8を含めて、一体的に画像形成ユニット21を構成しており、フルカラープリンタ本体1の上部カバー22を開くことによって、画像形成ユニット21の全体がフルカラープリンタ本体1に着脱自在となるように構成されている。また、上記中間転写ベルト6の上部には、当該中間転写ベルト6上に形成されたトナーの基準パッチ画像の濃度を検出する反射型フォトセンサからなる濃度センサ23が配設されている。
また、上記中間転写ベルト6のクリーニング装置18は、図1に示すように、第1のクリーニングバックアップロール19によって張架された中間転写ベルト6の表面に当接するように配置されたスクレーパ24と、第2のクリーニングバックアップロール20によって張架された中間転写ベルト6の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ25とを備えている。これらのスクレーパ24やクリーニングブラシ25等の除去手段によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置18の内部に回収されるようになっている。なお、上記クリーニング装置18は、揺動軸26を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に支持されており、中間転写ベルト6の表面から離間した位置に退避しているとともに、所定のタイミングで中間転写ベルト6の表面に当接するように構成されている。
さらに、上記中間転写ベルト6からトナー画像が転写された記録用紙9は、図1に示すように、定着器27へと搬送され、この定着器27によって熱及び圧力でトナー画像が記録用紙9上に定着され、片面プリントの場合には、排出ロール28によってプリンタ本体1の上部に設けられた排出トレイ29上にそのまま排出される。
一方、両面プリントの場合には、定着器27によりトナー画像が定着された記録用紙9を、排出ロール28によって排出トレイ29上にそのまま排出せずに、排出ロール28によって記録用紙9の後端部を挟持した状態で、当該排出ロール28を逆転させるとともに、記録用紙9の搬送径路を両面用の用紙搬送路30に切り替え、この両面用の用紙搬送路30に配設された搬送ロール31によって、記録用紙9の表裏を反転した状態で、再度、中間転写ベルト6の二次転写位置へ搬送して、記録用紙9の裏面に画像を形成するようになっている。
さらに、上記フルカラープリンタには、図1に示すように、オプションによって、プリンタ本体1の側面に手差しトレイ32が開閉自在に装着可能となっている。この手差しトレイ32上に載置された任意のサイズ及び種類の記録用紙9は、給紙ロール33によって給紙され、搬送ロール31及びレジストロール14を介して、中間転写ベルト6の二次転写位置へ搬送されることにより、任意のサイズ及び種類の記録用紙9にも画像を形成することが可能となっている。
なお、トナー画像の転写工程が終了した後の感光体ドラム2の表面は、当該感光体ドラム2が1回転する毎に、感光体ドラム2の斜め下方に配置されたクリーニング装置34のクリーニングブレード35によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
本実施の形態に係るフルカラープリンタでは、感光体ドラム2がステッピングモータ等からなる駆動源(図示省略)によって、直接又は複数枚のギア等を介して所定の周速(約150mm/sec)で回転駆動されるように構成されている。また、中間転写ベルト6は、感光体ドラム2の表面に巻き付けられた状態で、当該感光体ドラム2に従動回転するように構成されている。
また、上記中間転写ベルト6の表面には、図2に示すように、その幅方向の一端部に、当該中間転写ベルト6の回転周期を検出するための矩形状の基準位置マーク41が、合成樹脂とアルミの融着等によって光を反射するように設けられている。
上記基準位置マーク41は、中間転写ベルト6の循環軌道に沿って、当該中間転写ベルト6の下面近傍に配設された反射型の光センサ等からなる基準位置検出手段(発光素子、受光素子で構成)42によって検出されるようになっている。
さらに、上記中間転写ベルト6の表面には、二次転写ロール8が所定のタイミングで接離するように構成されている。また、上記中間転写ベルト6の表面には、クリーニング装置18が所定のタイミングで接離するように構成されている。
(現像装置5)
図3に示される如く、現像装置5は、垂直面内で回転可能に配置された現像装置本体40を備えている。現像装置本体40は、その中心部に長手方向に沿って配設された円筒状の回転軸部材41と、当該回転軸部材41の長手方向の手前側の端部に配設されたフロント側のフランジ部材42と、前記回転軸部材41の長手方向の奥側の端部に配設されたリア側のフランジ部材43と、回転軸部材41とフロント側及びリア側のフランジ部材42、43によって形成される円筒形状の空間Sを90°毎に4つに仕切る仕切り部材44とを備えている。
上記現像装置本体40は、回転軸部材41を中心にして、図1に示すように反時計回り方向に沿って回転可能にエンジン部1Aに取り付けられている。
この現像装置本体40には、図4に示すように、時計回り方向に沿って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの現像剤カートリッジ45Y、45M、45C、45Kが、周方向に沿って実装されている。
これらの現像器5Y、5M、5C、5Kは、全て同様に構成されているので、ここでは、イエロー(Y)の現像器5Yを例にして説明すると、このイエロー(Y)の現像器5Yは、図5に示すように、現像器本体46を備えており、当該現像器本体46には、対応する現像剤カートリッジ45Yから新しい現像剤が供給されるように構成されている。
上記現像器本体46の内部には、図5に示すように、現像器本体46の外周に面して設けられた開口部47に一部が露出するように配置され、紙面に垂直な方向に長尺な現像ロール48と、この現像ロール48の斜め下方の背面側に位置し、当該現像ロール48と並行に延びる2本のスパイラルオーガ49、50が配設されている。
上記現像器5Yでは、現像ロール48が回転すると、奥側のスパイラルオーガ49が、現像器本体46内に収容されている現像剤51を紙面と垂直な一方向に攪拌しながら搬送する。
一方、スパイラルオーガ50は、スパイラルオーガ49の搬送方向とは逆方向に現像剤51を攪拌しながら搬送して、現像剤51を現像ロール48に均等に供給するものである。
なお、本実施の形態では、現像剤51として、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を使用しているが、現像剤51としては少なくともトナーを含んでいればよく、トナーのみからなる1成分現像剤を使用してもよい。
現像ロール48は、内部に固定した状態で配設されるマグネットロール48aによって現像剤51に含まれるキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール48の表面に現像剤51の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム2と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、現像ロール48の表面に形成されたトナーによって顕像化されるようになっている。
(画像形成制御系)
図6は、エンジン部1Aにおける画像形成のための制御系のブロック図である。
メイン電源管理部100には、図示しない商用電源が接続されており、低電圧電源及び高電圧電源を生成し、電源供給ラインを介して各部へ電源を供給する。
メインコントローラ102には、ユーザーインターフェイス104が接続され、ユーザーの操作によって画像形成等に関する指示がなされると共に、画像形成時等の情報をユーザーへ報知するようになっている。また、メインコントローラ102には、メモリ103が接続されている。なお、このメモリ103には、後述するように、しきい値を算出する基準となるマップが記憶されている。
また、このメインコントローラ102には、図示しない外部ホストコンピュータとのネットワークラインが接続されており、画像データが入力されるようになっている。
画像データが入力されると、メインコントローラ102では、例えば、画像データに含まれるプリント指示情報と、イメージデータとを解析し、エンジン部1Aに適合する形式(例えば、ビットマップデータ)に変換し、画像形成処理制御部106へ画像データを送出する。
画像形成処理制御部106では、入力されたイメージデータに基づいて、光走査系コントロール部108、駆動系コントロール部110、帯電器コントロール部112、現像装置コントロール部114、定着器コントロール部116のそれぞれを同期制御し、画像形成を実行する。
駆動系コントロール部110には、濃度センサ23、基準位置検出手段42が接続され、濃度センサ23により検出された濃度や、基準位置検出手段42により基準位置が検出されたことは、画像形成処理制御部106を介してメインコントローラ102にも出力される。
なお、例えば、濃度センサ23、現像装置本体40、メインコントローラ102、現像装置コントロール部114等により、トナー量調整装置が構成される。
以下に本実施の形態の作用を説明する。
(通常プリント動作)
本実施の形態に係るフルカラープリンタでは、次のようにして、カラー画像のプリント動作が行われる。
上記フルカラープリンタでは、プリント動作時に、感光体ドラム2が所定の速度(約150mm/sec)で回転駆動されるとともに、中間転写ベルト6が感光体ドラム2の表面に巻き付けられた状態で従動される。
その後、上記感光体ドラム2の表面は、帯電ロール3によって所定の電位に帯電された後、ROS4によって第1色目のイエロー色の画像に対応した画像露光が施され、静電潜像が形成される。この感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、回転式現像装置5のイエロー色の現像器5Yによって現像され、感光体ドラム2の表面には、イエロー色のトナー画像が形成される。
その際、上記中間転写ベルト6の表面には、感光体ドラム2の表面に第1色目のイエロー色の画像露光が施される以前から、クリーニング装置18が当接した状態となっており、当該中間転写ベルト6の表面は、クリーニング装置18によってクリーニングされている。つまり、上記感光体ドラム2表面への第1色目のイエロー色の画像露光は、感光体ドラム2の表面に巻き付けられて従動駆動される中間転写ベルト6の表面にクリーニング装置18が当接したままの状態で行われる。
上記感光体ドラム2の表面へのイエロー色の画像露光が終了すると、クリーニング装置18が中間転写ベルト6の表面から離間される。このとき、感光体ドラム2の表面に形成されたイエロー色のトナー画像は、一次転写位置において中間転写ベルト6上に一次転写された状態となっている。
その後、上記感光体ドラム2の表面は、帯電ロール3によって所定の電位に帯電された後、ROS4によって例えば2色目のマゼンタ色の画像に対応した画像露光が施され、静電潜像が形成される。この感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、回転式現像装置5のマゼンタ色の現像器5Mによって現像され、感光体ドラムの表面には、マゼンタ色のトナー画像が形成される。この感光体ドラム2の表面に形成されたマゼンタ色のトナー画像は、一次転写位置において、既にイエロー色のトナー画像が転写された中間転写ベルト6上に、重ね合わせた状態で一次転写される。
次に、上記感光体ドラム2の表面は、帯電ロール3によって所定の電位に帯電された後、ROS4によって3色目のシアン色の画像に対応した画像露光が施され、静電潜像が形成される。この感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、回転式現像装置5のシアン色の現像器5Cによって現像され、感光体ドラム2の表面には、シアン色のトナー画像が形成される。この感光体ドラム2の表面に形成されたシアン色のトナー画像は、一次転写位置において、既にイエロー色及びマゼンタ色のトナー画像が転写された中間転写ベルト6上に、重ね合わせた状態で一次転写される。
さらに、上記感光体ドラム2の表面は、帯電ロール3によって所定の電位に帯電された後、ROS4によって4色目の黒色の画像に対応した画像露光が施され、静電潜像が形成される。この感光体ドラム2上に形成された静電潜像は、回転式現像装置5の黒色の現像器5Kによって現像され、感光体ドラム2の表面には、黒色のトナー画像が形成される。この感光体ドラム2の表面に形成された黒色のトナー画像は、図1に示すように、一次転写位置において、既にイエロー色、マゼンタ色及びシアン色のトナー画像が転写された中間転写ベルト上に、重ね合わせた状態で一次転写される。
その際、上記中間転写ベルト6の表面には、黒色の画像露光に先立って、二次転写ロール8が当接する。
上記感光体ドラム2上への黒色の画像露光が終了すると、中間転写ベルト6の表面にクリーニング装置18が当接する。
このように、上記中間転写ベルト6の表面には、感光体ドラム2の表面に最終色の黒色の画像露光が施される以前から、二次転写ロール8が当接した状態となっている。つまり、上記感光体ドラム2表面への最終色の黒色の画像露光は、感光体ドラム2の表面に巻き付けられて従動駆動される中間転写ベルト6の表面に二次転写ロール8が当接したままの状態で行われる。
二次転写ロール8が中間転写ベルト6に当接すると、前記4色分が重ねられた画像が、記録用紙9に転写され、定着器27を通過することで定着されて排出される。
なお、その後、中間転写ベルト6上の残留トナーや紙粉等は、スクレーパ24やクリーニングブラシ25等の除去手段によって除去され、クリーニング装置18の内部に回収される。
(TC濃度調整)
次に、トナー量調整方法、トナー量調整プログラムを説明する。
上記のようにプリントが終了すると、図7に示すストナー量調整プログラムのテップ150が肯定判定され、ステップ200で、K色のトナーのTC濃度調整制御を行う。
ここで、上記のようにプリントが終了した時点では、最後に中間転写体へ重ね合わされたトナー画像は黒色のトナー画像であり、図10(A)に示すように、感光体ドラム2に対応する位置に、黒色の現像器5Kが位置している。この状態で、ステップ200で、図10(B)に示すように、現像器5K内のK色のトナーのTC濃度調整制御を行うので、例えば、Y色のトナーのTC濃度調整制御のため、現像器5Yを感光体ドラム2に対応する位置に到達する等、現像装置を回転処理するまで待つ必要はなく、通常プリントからトナー量の調整に迅速に移行することができる。
次に、ステップ200の詳細を、図8を参照して説明する。図8のステップ202で、処理枚数の計算を行う。即ち、上記プリントの処理において、何枚A4サイズの画像が形成されたのかを計算する。なお、プリントがA4サイズの画像であれば、そのまま計算、即ち、カウントアップすればよい。しかし、プリントがA4サイズ以外の画像の場合には、A4の面積に換算して、計算する。例えば、プリントが、A4サイズの2倍のA3サイズの画像の場合には、A4が2枚処理したとして計算する。なお計算された処理枚数をiとする。
ステップ204で、画像形成処理制御部106に、K色の基準パッチ画像(所定濃度画像)を作成することを指示することにより、基準パッチ画像PGKを作成する。
ステップ206で、K色の基準パッチ画像PGKの濃度Kを検出する。なお、基準パッチ画像PGKの濃度を1回検出してもよく、また、基準パッチ画像PGKの複数個所の濃度を検出して複数の濃度の平均値を求めるようにしてもよい。
なお、平均値を求める場合、の基準パッチ画像PGKの濃度値の内、最大値及び最小値以外の検出値それぞれの濃度の平均値を求めるようにしてもよい。
このように、基準パッチ画像PGKの複数の位置の濃度値を用いて平均値を求めると、中間転写ベルト及び基準パッチ画像上の光の乱反射状態が異なっても、その影響を抑えることができる。
また、上記のように、最大値及び最小値以外の検出値の位置それぞれの基準パッチ画像PGKの濃度を用いて平均値を求めているので、光の乱反射状態の影響をより抑えることができる。
次のステップ208で、処理枚数iに対応するしきい値を算出する。なお、このメモリ103には、しきい値を算出する基準となるマップ(図9参照)が記憶されている。
即ち、前述したように、中間転写ベルト面は使用が進むに従って荒さが減少する。中間転写ベルト面の荒さが減少すると、図9に示すように、現像装置5K中にトナーが適性量貯留し、適性に基準パッチ画像を作成しても、その基準パッチ画像の濃度の検出値は、処理枚数が多くなるに従って減少し、所定枚数(例えば、3000枚)処理すると、中間転写ベルト面の荒さが一定となり、その基準パッチ画像の濃度の検出値が一定となる。
そこで、メモリ300には、上記現像装置5K中にトナーが適性量貯留し、適性に基準パッチ画像を作成したときの、処理枚数と、処理枚数が多くなるに従って減少し、所定枚数(例えば、3000枚)処理すると一定となる基準パッチ画像の濃度値と、の関係を示すマップを記憶している。
そして、本ステップ208では、まず、処理枚数iに対応する基準パッチ画像の濃度値をマップから決定する。即ち、例えば、処理枚数i=pとすると、処理枚数i=pに対応する基準パッチ画像の濃度値KPをマップから決定する。そして、決定された濃度値KPに、濃度の範囲ΔKの1/2倍の値(ΔK/2)を加算することにより、濃度の範囲の上限値KUP(=KP+(ΔK/2))を計算すると共に、決定された濃度値KPに、濃度の範囲ΔKの1/2倍の値(ΔK/2)を減算することにより、濃度の範囲の下限値KDP(=KP−(ΔK/2))を計算する。
ステップ210で、K色の基準パッチ画像PGKの濃度Kが、上記上限値KUPより大きいか否かを判断する。K色の基準パッチ画像PGKの濃度Kが、上記上限値KUPより大きい(K>KUP)場合には、濃度が高いと判断し、現像器5Kに貯留されているトナーを吐き出す動作を実行する。
K色の基準パッチ画像PGKの濃度Kが、上記下限値KDPより小さい(K<KDP)場合には、濃度が低いと判断し、現像装置5Kに貯留されているトナーにトナーカートリッジからトナーを補給する動作を実行する。
以上の処理が終了すると、図7のステップ200におけるK色のTC濃度調整制御が終了する。次のステップ300で、Y色のTC濃度調整制御を行う。この場合、最初に、現像装置5を所定角度(90度)回転する。例えば、K色のTC濃度調整制御時では、図10(A)に示すように、K色の現像装置5Kが感光体ドラム2に対応する位置に位置するので、Y色のTC濃度調整制御を行うため、Y色の現像装置5Kが感光体ドラム2に対応する位置に位置するように、現像装置5を所定角度(90度)回転する。
その後、上記ステップ202〜214を実行する。なお、これらのステップ210〜270は、K色のTC濃度調整制御時の処理と同様であるので、その説明を省略する。ただし、Y色のTC濃度調整制御におけるしきい値の基準となるマップは、Y色用に予め求められ、記憶されている。
なお、その後のステップ400、500におけるM色及びC色のTC濃度調整制御は、前述したステップ300と略同様であるので、その説明を省略する。ただし、M色及びC色のそれぞれのTC濃度調整制御におけるマップも、M色、C色用に予め求められ、記憶されている。
また、ステップ500におけるC色のTC濃度調整制御では、トナーの補給又は吐出が終了した後、現像位置をホームポジションに位置させる。なお、ホームポジションは、例えば、次にプリントが行われ、Y色のトナー画像を形成することを考慮すると、Y色の現像装置5Yが感光体ドラム2に対応する位置(図10(C)参照)に位置する位置である。
このように、トナー量の調整のため、所定濃度画像の濃度の検出値と比較される、所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲を、処理枚数(中間転写ベルトにトナー画像が転写された回数)が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲としているので、中間転写ベルト面の使用が進んでも、無駄なトナー量の補給をすることも少なくすることができ、トナー量を適性に調整することができる。
ところで、本実施の形態では、K色のTC濃度調整制御〜C色のTC濃度調整制御まで順に実行するに際し、図11に示すように、K色の基準パッチ画像PGK以後のY色〜C色の基準パッチ画像PGY〜PGCを、基準パッチ画像PGKの位置Pkから、順に、中間転写ベルト6の搬送方向Fの下流側に、距離Ly、Lm、Lcの位置に形成する。
このようにしている理由を、図12(A)〜図12(D)を参照して説明する。基準パッチ画像PGKは、スクレーパ24の先端により、除去されるが、完全に除去されなかった場合には、基準パッチ画像PGKの残存する領域は、図12(B)に示す領域M1と考えられる。即ち、基準パッチ画像PGKの残存する領域は、中間転写ベルト6の搬送方向上流側の所定領域である。この領域M1に基準パッチ画像PGYを形成し、その濃度を検出すると、基準パッチ画像PGYの濃度の検出値に、残存する前の基準パッチPGKの濃度が反映されてしまう。よって、トナー量の調整を精度良く行うことができない。
そこで、基準パッチ画像PGYを、基準パッチ画像PGKの残存する領域M1以外の領域、即ち、図12(B)に示すように、基準パッチ画像PGKより、中間転写ベルト6の搬送方向下流側に形成する。
なお、以下同様に、基準パッチ画像PGMを、基準パッチ画像PGYの残存する領域M2(及びM1)以外の領域、即ち、図12(C)に示すように、基準パッチ画像PGYより、中間転写ベルト6の搬送方向下流側に形成し、基準パッチ画像PGCを、基準パッチ画像PGMの残存する領域M3(及びM1、M2)以外の領域、即ち、図12(D)に示すように、基準パッチ画像PGMより、中間転写ベルト6の搬送方向下流側に形成する。
このように、本実施の形態では、複数の色各々毎に順に基準パッチ画像を作成する際に、2色目以降の基準パッチ画像の作成位置を、既に作成された基準パッチ画像が完全に擦り取られない場合に予想される、該基準パッチ画像の残存予想領域外に、作成するので、基準パッチの濃度の検出値に他の残存する基準パッチ画像の濃度が反映することを防止することができる。
なお、上記の例では、既に作成された基準パッチ画像が完全に擦り取られない場合に予想される、該基準パッチ画像の残存予想領域外として、図12(B)〜図12(D)及び図13(A)に示すように、既に作成された基準パッチ画像の、中間転写ベルト搬送方向下流側としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図13(B)に示すように、基準パッチ画像の残存予想領域Mの隣の領域側でもよい。なお、この場合、既に作成された基準パッチ画像の、中間転写ベルト搬送方向下流側でも、上流側でもよい。
以上説明した実施の形態では、メモリに、基準上記現像装置中にトナーが適性量貯留し、適性に基準パッチ画像を作成したときの、処理枚数と、処理枚数が多くなるに従って減少し、所定枚数処理すると一定となる基準パッチ画像の濃度値と、の関係を示すマップを記憶している。
しかし、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、図14に示すように、基準上記現像装置中にトナーが適性量貯留し、適性に基準パッチ画像を作成したときの、処理枚数と、処理枚数が多くなるに従って減少し、所定枚数処理すると一定となる基準パッチ画像の濃度値に基づいて上記のように求められる上限値及び下限値と、の関係を示すマップを記憶するようにしてもよい。
また、上記マップに代え、上記関係(処理枚数と基準パッチ画像の濃度値との関係、処理枚数と、上限値及び下限値と、の関係)を示す関係式を記憶するようにしてもよい。
更に、マップ、関係式に代え、データ・テーブルとして記憶するようにしてもよい。
本実施の形態に係るフルカラープリンタの要部を示す構成図である。 中間転写ベルトの展開図である。 現像装置の斜視図である。 現像装置の軸直角断面図である。 Y色を例とり現像部の詳細を示した拡大断面図である。 エンジン部における画像形成のための制御系のブロック図である。 TC濃度制御プログラムを示すフローチャートである。 図7のステップ200の詳細な流れを示すフローチャートである。 メモリに記憶された処理枚数と濃度値との関係を示すグラフである。 (A)〜(C)は、プリント終了時からTC濃度制御に移行する際の現像装置の移動状態を示す図である。 K色〜C色の基準パッチ画像の配置位置を示す図である。 (A)〜(D)は、K色〜C色の基準パッチ画像の作成の流れを示す図である。 基準パッチ画像の配置位置の変形例を示す図である。 メモリに記憶された処理枚数と濃度値との関係を示す別のグラフである。 従来のTC濃度制御におけるしきい値を示す図である。 トナー量が適性であるにもかかわらず、トナー画像の濃度の検出値が、処理枚数と共に減少することを示す図である。
符号の説明
1 フルカラープリンタ
1A エンジン部
2 感光体ドラム(像担持体)
3 帯電ロール(帯電器)
4 ROS(像形成手段)
5 現像装置
6 中間転写ベルト
7 一次転写ロール
8 二次転写ロール
9 記録用紙(記録媒体)
18 クリーニング装置
23 濃度センサ(濃度検出手段)
24 スクレーパ(除去手段)
25 クリーニングブラシ(除去手段)
27 定着器
40 現像装置本体(トナー補給手段、トナー吐出手段)
42 基準位置検出手段
48 現像ロール
49 スパイラルオーガ
50 スパイラルオーガ
51 現像剤
102 メインコントローラ(指示手段)
103 メモリ(記憶手段)
104 ユーザーインターフェイス
106 画像形成処理制御部
108 光走査系コントロール部
110 駆動系コントロール部
112 帯電器コントロール部(帯電バイアス電圧印加手段)
114 現像装置コントロール部(現像バイアス電圧印加手段、トナー量調整手段)
116 定着器コントロール部
124 プロセスコントロール部
PGK K色基準パッチ画像
PGY Y色基準パッチ画像
PGM M色基準パッチ画像
PGC C色基準パッチ画像

Claims (10)

  1. 現像装置に収容されたトナーを用いて像担持体にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を、中間転写体を介して記録媒体へ転写することにより、画像を形成する画像形成装置に、前記中間転写体に所定濃度画像の作成を指示する指示手段と、
    前記所定濃度画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
    前記濃度検出手段で検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較する比較手段と、
    前記比較手段による前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整するトナー量調整手段と、
    を備えたトナー量調整装置であって、
    前記比較手段により用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲であると共に、該回数が所定値以上の全ての範囲において、一定である、
    ことを特徴とするトナー量調整装置。
  2. 前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値が小さくなる関係を記憶する記憶手段と、
    前記中間転写体にトナー画像が転写された回数を計数する計数手段と、
    前記計数手段により計数された回数と、前記記憶手段により記憶された前記関係と、に基づいて、前記回数に対応する前記記憶された所定濃度画像の検出されるべき濃度値に対応する濃度値の範囲を決定する決定手段と、
    を備え、
    前記比較手段は、前記決定手段により決定された濃度値の範囲を用いる、
    ことを特徴とする請求項1記載のトナー量調整装置。
  3. 前記記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数と、該回数が多くなるに従って濃度値が低い方向に移動される所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を対応して記憶し、
    前記決定手段は、前記回数に対応する前記濃度値の範囲を、前記記憶手段から検索することにより、決定する、
    ことを特徴とする請求項2記載のトナー量調整装置。
  4. 前記記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って小さくなる、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値を記憶し、
    前記決定手段は、前記計数手段により計数された回数に対応する前記記憶された所定濃度画像の検出されるべき濃度値に基づいて、前記濃度値の範囲を決定する、
    ことを特徴とする請求項2記載のトナー量調整装置。
  5. 像担持体と、前記像担持体を一様帯電する帯電器と、前記帯電器にバイアス電圧を印加する帯電バイアス電圧印加手段と、前記像担持体に画像データに対応して光ビームを照射して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を少なくともトナーを含む二成分現像剤を用いて現像する現像装置と、前記現像装置にバイアス電圧を印加する現像バイアス電圧印加手段と、で構成される画像形成エンジンと、
    前記画像形成エンジンにより前記像担持体に形成された画像を中間転写体へ一次転写する一次転写手段と、
    前記中間転写体に一次転写された画像を記録媒体へ二次転写する二次転写手段と、
    を備えた画像形成装置における現像装置中のトナー量を調整するトナー量調整装置であって、
    前記画像形成装置に、前記中間転写体に所定濃度画像の作成を指示する指示手段と、
    前記所定濃度画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
    前記濃度検出手段で検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較する比較手段と、
    前記比較手段による前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整するトナー量調整手段と、
    を備え、
    前記比較手段により用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動される範囲であると共に、該回数が所定値以上の全ての範囲において、一定である、
    ことを特徴とするトナー量調整装置。
  6. 前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値が小さくなる関係を記憶する記憶手段と、
    前記中間転写体にトナー画像が転写された回数を計数する計数手段と、
    前記計数手段により計数された回数と、前記記憶手段により記憶された前記関係と、に基づいて、前記回数に対応する前記記憶された所定濃度画像の検出されるべき濃度値に対応する濃度値の範囲を決定する決定手段と、
    を備え、
    前記比較手段は、前記決定手段により決定された濃度値の範囲を用いる、
    ことを特徴とする請求項5記載のトナー量調整装置。
  7. 前記記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数と、該回数が多くなるに従って濃度値が低い方向に移動される所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を対応して記憶し、
    前記決定手段は、前記回数に対応する前記濃度値の範囲を、前記記憶手段から検索することにより、決定する、
    ことを特徴とする請求項6記載のトナー量調整装置。
  8. 前記記憶手段は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って小さくなる、前記所定濃度画像の検出されるべき濃度値を記憶し、
    前記決定手段は、前記計数手段により計数された回数に対応する前記記憶された所定濃度画像の検出されるべき濃度値に基づいて、前記濃度値の範囲を決定する、
    ことを特徴とする請求項6記載のトナー量調整装置。
  9. 現像装置に収容されたトナーを用いて像担持体にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を、中間転写体を介して記録媒体へ転写することにより、画像を形成する画像形成装置により、前記中間転写体に所定濃度画像を作成し、
    前記所定濃度画像の濃度を検出し、
    前記検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較し、
    前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整する、
    トナー量調整方法であって、
    前記比較の際に用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動された範囲であると共に、該回数が所定値以上の全ての範囲において、一定である、
    ことを特徴とするトナー量調整方法。
  10. 現像装置に収容されたトナーを用いて像担持体にトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を、中間転写体を介して記録媒体へ転写することにより、画像を形成する画像形成装置により、前記中間転写体に所定濃度画像を作成し、
    前記所定濃度画像の濃度を検出し、
    前記検出した濃度値と、前記現像装置中のトナー量が所定範囲内である場合に作成された所定濃度画像の検出されるべき濃度値の範囲と、を比較し、
    前記比較の結果に基づいて、前記現像装置中のトナー量を調整する、
    トナー量調整処理をコンピュータに実行させるトナー量調整処理プログラムであって、
    前記比較の際に用いられる前記濃度値の範囲は、前記中間転写体にトナー画像が転写された回数が多くなるに従って、濃度値が低い方向に移動された範囲であると共に、該回数が所定値以上の全ての範囲において、一定である、
    ことを特徴とするトナー量調整プログラム。
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