JP5156283B2 - Development control device for image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置の現像制御装置、特に、像担持体上の静電潜像を現像するための現像ローラと、現像ローラの表面にトナー薄層を形成するとともに現像ローラの表面からトナー薄層を剥ぎ取る磁気ローラと、を有する画像形成装置の現像制御装置に関する。   The present invention relates to a development control device of an image forming apparatus, and more particularly, a developing roller for developing an electrostatic latent image on an image carrier, a toner thin layer on the surface of the developing roller, and toner from the surface of the developing roller. The present invention relates to a development control device for an image forming apparatus having a magnetic roller for peeling off a thin layer.

従来より、特許文献１に示すように、感光体ドラムと、感光体ドラム上の静電潜像をトナーを用いて現像する現像ローラと、現像ローラ表面にトナー薄層を形成するための磁気ローラとを備えた、所謂タッチダウン法が採用された画像形成装置が知られている。この画像形成装置において静電潜像の現像が行われる際、現像ローラ表面のトナー薄層におけるトナーは、感光体ドラムと現像ローラとの電位差により現像ローラ表面から感光体ドラム側に飛ばされる。   Conventionally, as shown in Patent Document 1, a photosensitive drum, a developing roller for developing an electrostatic latent image on the photosensitive drum using toner, and a magnetic roller for forming a toner thin layer on the surface of the developing roller There is known an image forming apparatus that employs a so-called touchdown method. When the electrostatic latent image is developed in this image forming apparatus, the toner in the toner thin layer on the surface of the developing roller is blown from the surface of the developing roller to the photosensitive drum due to a potential difference between the photosensitive drum and the developing roller.

しかしながら、静電潜像が現像された後の現像ローラ表面のトナー薄層には、トナーが現像用として消費された消費領域と、消費されずにトナーが残留している非消費領域とが生じる。この場合、現像ローラ表面におけるトナーの付着状態（即ち、トナー薄層の状態）とトナーの電位差とにばらつきが生じるため、前に現像した静電潜像の少なくとも一部分が次の現像時に残像（ゴースト）として現れる、いわゆる履歴現象が生じる恐れがある。   However, the toner thin layer on the surface of the developing roller after the electrostatic latent image is developed has a consumption area where the toner is consumed for development and a non-consumption area where the toner remains without being consumed. . In this case, since the toner adhesion state (that is, the state of the toner thin layer) on the surface of the developing roller and the potential difference between the toners vary, at least a part of the previously developed electrostatic latent image is a residual image (ghost image) during the next development. ), Which is a so-called history phenomenon, may occur.

そこで、履歴現象の発生を抑制するための技術として、現像ローラに交流バイアスを印加するとともに磁気ローラに直流バイアスを印加して、現像ローラ表面のトナーを磁気ローラにより入れ替えるものが知られている（特許文献２、特許文献３）。
米国特許第３，９２９，０９８号 特開２００３−２１９６６号公報 特開２００３−３４５１３４号公報 Therefore, as a technique for suppressing the occurrence of the hysteresis phenomenon, there is known a technique in which an AC bias is applied to the developing roller and a DC bias is applied to the magnetic roller so that the toner on the surface of the developing roller is replaced by the magnetic roller ( Patent Document 2 and Patent Document 3).
US Pat. No. 3,929,098 JP 2003-21966 A JP 2003-345134 A

特許文献２及び特許文献３において、現像ローラ表面のトナーの入れ替えを確実に行うためには、適切なデューティ比やピーク間電圧を有する交流バイアスを現像ローラに印加させる必要がある。しかし、交流バイアスのデューティ比を変化させる方法では、現像ローラ上のトナーを完全に回収することが困難であるため、必ずしも履歴現象の発生を抑制できるとは限らない。これに対し、交流バイアスのピーク間電圧を変化させる方法は、交流バイアスのデューティ比を変化させる方法よりもトナーの入れ替えを確実に行うことができる。しかしながら、交流バイアスのピーク間電圧が大きくなると、感光体ドラムと現像ローラとの電位差が大きくなるため、現像ローラから感光体ドラムへのリーク電流が発生し易くなる。すると、黒点画像や、瞬間的に交流バイアスが落ちることにより白帯及び黒帯状の画像が出力されてしまう等の画像不良が生じる恐れがある。   In Patent Document 2 and Patent Document 3, in order to reliably replace the toner on the surface of the developing roller, it is necessary to apply an AC bias having an appropriate duty ratio and peak-to-peak voltage to the developing roller. However, in the method of changing the duty ratio of the AC bias, it is difficult to completely collect the toner on the developing roller, and thus it is not always possible to suppress the occurrence of the history phenomenon. On the other hand, the method of changing the AC bias peak-to-peak voltage can more reliably replace the toner than the method of changing the AC bias duty ratio. However, when the AC bias peak-to-peak voltage increases, the potential difference between the photosensitive drum and the developing roller increases, and thus a leakage current from the developing roller to the photosensitive drum is likely to occur. Then, there is a risk of image defects such as a black spot image or a white band or black band-like image being output due to a momentary AC bias drop.

また、このような画像不良の発生を防ぐべく、所定期間毎に、画像形成動作を停止してから現像ローラ上のトナーを回収する画像形成装置が知られている。しかしながら、現像ローラ表面のトナーの状態は、その時々に応じて異なるため、トナー回収時に現像ローラ上のトナーが必ずしも回収すべき状態にあるとは限らない。   In addition, in order to prevent the occurrence of such an image defect, an image forming apparatus that collects toner on the developing roller after stopping the image forming operation every predetermined period is known. However, since the state of the toner on the surface of the developing roller varies depending on the time, the toner on the developing roller is not necessarily in a state to be collected at the time of toner collection.

そこで、本発明は、現像ローラのトナーの回収を適切に行い、長期間にわたって良好な画像形成を行うことができる画像形成装置の現像制御装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a development control device for an image forming apparatus that can appropriately collect toner from a developing roller and can perform good image formation over a long period of time.

発明１に係る画像形成装置の現像制御装置は、像担持体上の静電潜像を現像するための現像ローラと、現像ローラの表面にトナー薄層を形成するとともに現像ローラの表面からトナー薄層を剥ぎ取る磁気ローラとを有する画像形成装置の現像制御装置であって、テストパターン像形成手段と、濃度検知部と、動作実行手段とを備える。テストパターン像形成手段は、所定のタイミングで現像ローラによりトナー像としてのテストパターン像を形成させる。濃度検知部は、テストパターン像のトナー濃度を検知する。動作実行手段は、濃度検知部によって検知されたテストパターン像のトナー濃度が所定値以下である場合、磁気ローラにトナー薄層の剥ぎ取り動作を行わせ、前記濃度検知部によって検知された前記テストパターン像のトナー濃度が所定値を超える場合、前記磁気ローラに前記トナー薄層の剥ぎ取り動作を行わせない。 A development control device for an image forming apparatus according to a first aspect of the invention includes a developing roller for developing an electrostatic latent image on an image carrier, a toner thin layer formed on the surface of the developing roller, and a toner thin layer from the surface of the developing roller. A development control device for an image forming apparatus having a magnetic roller for peeling off a layer, and includes a test pattern image forming unit, a density detecting unit, and an operation executing unit. The test pattern image forming unit forms a test pattern image as a toner image with a developing roller at a predetermined timing. The density detection unit detects the toner density of the test pattern image. When the toner density of the test pattern image detected by the density detection unit is equal to or lower than a predetermined value, the operation execution unit causes the magnetic roller to perform a toner thin layer peeling operation, and the test detected by the density detection unit. If the toner density of the pattern image exceeds a predetermined value, the magnetic roller is not allowed to perform the toner thin layer peeling operation .

現像ローラ表面におけるトナー薄層の状態は、テストパターン像のトナー濃度に影響を及ぼす。そこで、この画像形成装置の現像制御装置は、テストパターン像のトナー濃度に基づいて、磁気ローラにトナー薄層の剥ぎ取り動作を開始させるか否かを決定する。これにより、現像ローラの表面に形成されたトナー薄層は、現像ローラの状態に応じて適切に剥ぎ取られる。   The state of the toner thin layer on the surface of the developing roller affects the toner density of the test pattern image. In view of this, the development control device of this image forming apparatus determines whether or not to start the peeling operation of the toner thin layer on the magnetic roller based on the toner density of the test pattern image. Thereby, the toner thin layer formed on the surface of the developing roller is appropriately peeled off according to the state of the developing roller.

磁気ローラがトナー薄層の剥ぎ取り動作を行う時には、現像ローラによる現像動作を一時的に停止させる必要がある。しかし、この画像形成装置の現像制御装置によると、トナー薄層の剥ぎ取り動作は、現像ローラ上のトナー薄層を剥ぎ取る必要がある場合に行われるため、現像ローラによる現像動作を不必要に停止させずに済む。   When the magnetic roller performs the toner thin layer peeling operation, it is necessary to temporarily stop the developing operation by the developing roller. However, according to the development control device of this image forming apparatus, the toner thin layer peeling operation is performed when the toner thin layer on the developing roller needs to be peeled off, so that the developing operation by the developing roller is unnecessary. No need to stop.

発明２に係る画像形成装置の現像制御装置は、発明１に係る画像形成装置の現像制御装置であって、テストパターン像形成手段は、テストパターン像とは別の画像が所定枚数の記録媒体に記録される毎に、現像ローラによりテストパターン像を形成させる。 A development control device of an image forming apparatus according to a second aspect of the present invention is the development control device of the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the test pattern image forming means has an image different from the test pattern image on a predetermined number of recording media. Every time recording is performed, a test pattern image is formed by the developing roller.

この画像形成装置の現像制御装置によると、テストパターン像の濃度は、別の画像が所定枚数分記録される毎に検知され、トナー薄層の剥ぎ取り動作は、その濃度に応じて開始されるか否かが決定される。そのため、トナー薄層の剥ぎ取り動作を行うために現像ローラの現像動作を停止させる回数は、別の画像が所定枚数印刷されるたびにトナー薄層の剥ぎ取り動作を行う場合よりも、比較的少なくて済む。   According to the development control device of this image forming apparatus, the density of the test pattern image is detected every time a predetermined number of images are recorded, and the toner thin layer peeling operation is started according to the density. Or not is determined. Therefore, the number of times that the developing operation of the developing roller is stopped to perform the toner thin layer peeling operation is relatively smaller than the case where the toner thin layer peeling operation is performed each time a predetermined number of images are printed. Less is enough.

発明３に係る画像形成装置の現像制御装置は、発明１又は２に係る画像形成装置の現像制御装置であって、磁気ローラには、トナーとキャリアとからなる磁気ブラシが形成されており、現像ローラ及び磁気ローラは、それぞれ電圧を印加されることが可能である。そして、動作実行手段は、トナー薄層の剥ぎ取り動作時、トナー薄層が磁気ブラシにより剥ぎ取られるように磁気ローラを回転させると共に、現像ローラと磁気ローラとの電位差がトナー薄層の形成時における電位差と異なるように、現像ローラ及び磁気ローラに印加される電圧を制御する。 A development control device of an image forming apparatus according to a third aspect of the present invention is the development control device of the image forming apparatus according to the first or second aspect , wherein the magnetic roller is formed with a magnetic brush composed of toner and a carrier, and the development is performed. Each of the roller and the magnetic roller can be applied with a voltage. The operation executing means rotates the magnetic roller so that the toner thin layer is peeled off by the magnetic brush during the toner thin layer peeling operation, and the potential difference between the developing roller and the magnetic roller is determined when the toner thin layer is formed. The voltage applied to the developing roller and the magnetic roller is controlled so as to be different from the potential difference at.

現像ローラと磁気ローラとの電位差が変化すると、現像ローラ及び磁気ローラ上のトナーの帯電量（即ち、電位差）も変化する。そこで、この画像形成装置の現像制御装置は、トナー薄層の形成時には、現像ローラ及び磁気ローラの電位差が磁気ローラの表面から現像ローラの表面にトナーが飛翔するような電圧差となるように、現像ローラ及び磁気ローラそれぞれに電圧を印加する。逆に、トナー薄層の剥ぎ取り動作時には、現像制御装置は、現像ローラ及び磁気ローラの電位差が現像ローラからトナー薄層が剥がれるような電圧差となるように、現像ローラ及び磁気ローラそれぞれに電圧を印加すると共に、トナー薄層が磁気ブラシにより剥ぎ取られるように磁気ローラを回転させる。これにより、トナー薄層の剥ぎ取り動作時、トナー薄層は、現像ローラの表面から容易に剥がれる。   When the potential difference between the developing roller and the magnetic roller changes, the charge amount (that is, the potential difference) of the toner on the developing roller and the magnetic roller also changes. Therefore, the development control device of this image forming apparatus is configured so that the potential difference between the developing roller and the magnetic roller is a voltage difference that causes the toner to fly from the surface of the magnetic roller to the surface of the developing roller when the toner thin layer is formed. A voltage is applied to each of the developing roller and the magnetic roller. On the contrary, during the toner thin layer peeling operation, the development control device applies a voltage to each of the developing roller and the magnetic roller so that the potential difference between the developing roller and the magnetic roller is a voltage difference that causes the toner thin layer to be peeled off from the developing roller. And the magnetic roller is rotated so that the toner thin layer is peeled off by the magnetic brush. Thereby, the toner thin layer is easily peeled off from the surface of the developing roller during the toner thin layer peeling operation.

本発明によると、現像ローラ表面のトナーは、現像ローラの状態に応じて適切に回収されるため、画像形成装置は、長期間にわたって良好な画像形成を行うことができる。   According to the present invention, since the toner on the surface of the developing roller is appropriately collected according to the state of the developing roller, the image forming apparatus can perform good image formation over a long period of time.

以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の現像制御装置について説明する。   Hereinafter, a development control device of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

（１）画像形成装置の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の現像制御装置１００が採用されたプリンタ１の縦断面図である。図４は、プリンタ１及び現像制御装置１００の構成を模式的に示すブロック図である。本実施形態に係るプリンタ１は、タンデム型のカラープリンタであって、図１及び図４に示すように、通信部２、画像形成部３、濃度センサ５（濃度検知部に相当）、定着部６、シート収容部７、制御部９及びメモリ１０を備えている。 (1) Configuration of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a printer 1 that employs a development control device 100 of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating the configuration of the printer 1 and the development control device 100. The printer 1 according to this embodiment is a tandem type color printer, and as illustrated in FIGS. 1 and 4, a communication unit 2, an image forming unit 3, a density sensor 5 (corresponding to a density detection unit), and a fixing unit. 6, a sheet storage unit 7, a control unit 9, and a memory 10.

通信部２は、例えばＰＣ等の外部端末と通信を行うためのものであって、外部端末から送られてくる画像データや印刷指示等を受信する。   The communication unit 2 is for communicating with an external terminal such as a PC, for example, and receives image data, a print instruction, and the like sent from the external terminal.

画像形成部３は、画像データに基づいてトナー像を形成するとともに、形成されたトナー像を用紙やＯＨＰ等の記録媒体に記録するためのものである。画像形成部３は、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローの各色に対応する感光体ドラム３１Ａ〜３１Ｄ、帯電器３２Ａ〜３２Ｄ、露光器３３Ａ〜３３Ｄ、現像装置３４Ａ〜３４Ｄ、トナーコンテナ３５Ａ〜３５Ｄ及び転写部４を含む。ここで、例えば「感光体ドラム３１Ａ〜３１Ｄ」のように、画像形成部３の各機能部の参照符号末尾に付されているアルファベットＡ〜Ｄは、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローの各色に対応するものであることを示している。また、以下の説明において、アルファベットＡ〜Ｄが各機能部の参照符号から省略されている場合は、各色の各機能部に共通するものであるとする。   The image forming unit 3 forms a toner image based on the image data and records the formed toner image on a recording medium such as paper or OHP. The image forming unit 3 includes photosensitive drums 31A to 31D, chargers 32A to 32D, exposure units 33A to 33D, developing devices 34A to 34D, toner containers 35A to 35D, and transfer units corresponding to black, cyan, magenta, and yellow. Part 4 is included. Here, for example, like the “photosensitive drums 31 </ b> A to 31 </ b> D”, the alphabets A to D attached to the end of the reference numerals of the functional units of the image forming unit 3 correspond to the respective colors of black, cyan, magenta, and yellow. It shows that it is to do. Moreover, in the following description, when alphabets A to D are omitted from the reference numerals of the respective functional units, it is assumed that they are common to the respective functional units of the respective colors.

感光体ドラム３１は、例えばアモルファスシリコンからなる感光層を有しており、その表面には静電潜像が形成される。帯電器３２は、感光体ドラム３１の表面を一様に帯電させるためのものである。露光器３３は、通信部２が受信した画像データに基づいて、帯電器３２により帯電された感光体ドラム３１に対し露光して、感光体ドラム３１の表面に静電潜像を形成する。特に、露光器３３は、メモリ１０に格納されているテストパターンデータに基づいて帯電後の感光体ドラム３１を露光し、テストパターン像用の静電潜像を形成することも可能である。尚、本実施形態に係るテストパターン像は、主として、現像装置３４に収容されている２成分現像剤のトナー濃度の調整用や、後述する現像装置３４の現像ローラ３４２表面に形成されたトナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作判断用として用いられる。   The photosensitive drum 31 has a photosensitive layer made of, for example, amorphous silicon, and an electrostatic latent image is formed on the surface thereof. The charger 32 is for charging the surface of the photosensitive drum 31 uniformly. The exposure device 33 exposes the photosensitive drum 31 charged by the charger 32 based on the image data received by the communication unit 2 to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 31. In particular, the exposure device 33 can expose the charged photosensitive drum 31 based on the test pattern data stored in the memory 10 to form an electrostatic latent image for a test pattern image. Note that the test pattern image according to the present embodiment is mainly used for adjusting the toner concentration of the two-component developer accommodated in the developing device 34 and the toner thin film formed on the surface of the developing roller 342 of the developing device 34 described later. This is used for determining the peeling operation of the layer 342a.

現像装置３４は、感光体ドラム３１にトナーを供給し、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像するためのものであって、ここでは、いわゆるタッチダウン現像方式を採用したものが用いられている。この現像装置３４は、図２に示すように、ケーシング３４１、現像ローラ３４２、磁気ローラ３４３、規制ブレード３４４、パドルミキサー３４５、攪拌ミキサー３４６及びトナーセンサ３４８を有している。   The developing device 34 supplies toner to the photosensitive drum 31 and develops the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 31 as a toner image. Here, a so-called touch-down developing method is used. The thing which adopted is used. As illustrated in FIG. 2, the developing device 34 includes a casing 341, a developing roller 342, a magnetic roller 343, a regulating blade 344, a paddle mixer 345, a stirring mixer 346, and a toner sensor 348.

ケーシング３４１は、トナー及びキャリアからなる２成分現像剤を貯留するものである。ケーシング３４１の内部には、現像ローラ３４２を一部露出して配置するための開口が設けられている。   The casing 341 stores a two-component developer composed of toner and carrier. Inside the casing 341, an opening for arranging the developing roller 342 so as to be partially exposed is provided.

現像ローラ３４２は、感光体ドラム３１の表面にトナーを供給して感光体ドラム３１上の静電潜像を現像するためのものであって、感光体ドラム３１から所定距離離れて配置されており、図４のモータ１３ａにより回転駆動される。現像ローラ３４２には、図２に示すように、直流電源１１ａ及び交流電源１１ｂが直列に接続されており、直流電源１１ａから出力される直流電圧に交流電源１１ｂから出力される交流電圧が重畳された第１バイアスが印加される。また、現像ローラ３４２の表面には、図３に示すように、磁気ローラ３４３の磁気ブラシ３４３ａによりトナー薄層３４２ａが形成される。尚、モータ１３ａ及び各種電源１１ａ，１１ｂは、制御部９により制御される。   The developing roller 342 is for supplying toner to the surface of the photosensitive drum 31 to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 31, and is disposed at a predetermined distance from the photosensitive drum 31. The motor 13a in FIG. 4 is rotationally driven. As shown in FIG. 2, a DC power supply 11a and an AC power supply 11b are connected in series to the developing roller 342, and an AC voltage output from the AC power supply 11b is superimposed on a DC voltage output from the DC power supply 11a. A first bias is applied. Further, as shown in FIG. 3, a thin toner layer 342 a is formed on the surface of the developing roller 342 by the magnetic brush 343 a of the magnetic roller 343. The motor 13a and the various power supplies 11a and 11b are controlled by the control unit 9.

磁気ローラ３４３は、図２に示すように、現像ローラ３４２から所定距離離れて配置されており、図４のモータ１３ｂにより回転駆動される。磁気ローラ３４３は、複数の磁極を有する固定磁石と、固定磁石の外周を囲むように配置され、回転自在な非磁性金属材料からなる円筒状のスリーブとを有している。この磁気ローラ３４３は、図２に示すように直流電源１２と接続されており、直流電源１２から出力される直流電圧（以下、第２バイアスという）が印加される。そして、磁気ローラ３４３の表面には、図３に示すように、キャリアとトナーとからなる磁気ブラシ３４３ａが形成されている。このような構成を有する磁気ローラ３４３は、現像ローラ３４２の表面にトナー薄層３４２ａを形成する形成動作を行うとともに、現像ローラ３４２の表面からトナー薄層３４２ａを剥ぎ取る剥ぎ取り動作を行うことができる。尚、モータ１３ｂ及び直流電源１２は、制御部９により制御される。また、磁気ローラ３４３におけるトナー薄層３４２ａの形成動作及び剥ぎ取り動作については、後述する。   As shown in FIG. 2, the magnetic roller 343 is disposed at a predetermined distance from the developing roller 342 and is driven to rotate by the motor 13b in FIG. The magnetic roller 343 includes a fixed magnet having a plurality of magnetic poles, and a cylindrical sleeve that is disposed so as to surround the outer periphery of the fixed magnet and is made of a nonmagnetic metal material that is rotatable. The magnetic roller 343 is connected to the DC power source 12 as shown in FIG. 2, and a DC voltage (hereinafter referred to as a second bias) output from the DC power source 12 is applied. As shown in FIG. 3, a magnetic brush 343a made of a carrier and toner is formed on the surface of the magnetic roller 343. The magnetic roller 343 having such a configuration performs a forming operation for forming the toner thin layer 342a on the surface of the developing roller 342 and also performs a peeling operation for peeling the toner thin layer 342a from the surface of the developing roller 342. it can. The motor 13b and the DC power source 12 are controlled by the control unit 9. Further, the operation of forming the toner thin layer 342a and the operation of peeling off the magnetic roller 343 will be described later.

規制ブレード３４４は、磁気ローラ３４３上に一定の層厚の磁気ブラシ３４３ａを形成するためのものである。パドルミキサー３４５及び攪拌ミキサー３４６は、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送するためのものである。尚、図２の仕切り板３４７は、ケーシング３４１の軸方向両端部においては存在しないため、パドルミキサー３４５及び攪拌ミキサー３４６間での２成分現像剤の受け渡しが可能となる。また、トナーセンサ３４８は、透磁率センサであって、２成分現像剤中のトナー濃度を検知する。   The regulating blade 344 is for forming a magnetic brush 343 a having a constant layer thickness on the magnetic roller 343. The paddle mixer 345 and the stirring mixer 346 are for circulating and conveying the two-component developer while stirring. 2 does not exist at both ends of the casing 341 in the axial direction, the two-component developer can be transferred between the paddle mixer 345 and the stirring mixer 346. The toner sensor 348 is a magnetic permeability sensor, and detects the toner concentration in the two-component developer.

トナーコンテナ３５は、内部にトナーが収容され、現像装置３４の上部に着脱自在に装着される。トナーコンテナ３５内部のトナーは、現像装置３４内のトナー濃度が所定の閾値以下であるとトナーセンサ３４８により検知されると、現像装置３４内に補給される。   The toner container 35 contains toner therein and is detachably attached to the upper portion of the developing device 34. The toner in the toner container 35 is replenished into the developing device 34 when the toner sensor 348 detects that the toner density in the developing device 34 is below a predetermined threshold value.

転写部４は、現像装置３４により現像されたトナー像を、用紙搬送路７ａから送られてきた記録媒体に転写するためのものである。転写部４は、図１に示すように、駆動ローラ４１及び従動ローラ４２との間に掛け渡されて循環駆動される転写ベルト４３や、転写ベルト４３を介して各感光体ドラム３１Ａ〜３１Ｄに対向するように配置された転写ローラ４４Ａ〜４４Ｄを有している。   The transfer unit 4 is for transferring the toner image developed by the developing device 34 to a recording medium sent from the paper transport path 7a. As shown in FIG. 1, the transfer unit 4 is circulated between a drive roller 41 and a driven roller 42, and is circulated and driven to the photosensitive drums 31 </ b> A to 31 </ b> D via the transfer belt 43. The transfer rollers 44A to 44D are arranged so as to face each other.

濃度センサ５は、反射型の光学式センサで構成されており、転写ベルト４３上に設けられている。濃度センサ５は、転写ベルト４３上及び記録媒体に転写されたトナー像の濃度を検知する。   The density sensor 5 is composed of a reflective optical sensor and is provided on the transfer belt 43. The density sensor 5 detects the density of the toner image transferred onto the transfer belt 43 and the recording medium.

定着部６は、記録媒体に転写されたトナー像を定着させるものであって、内部にヒータを有する加熱ローラ及び加熱ローラに押圧される加圧ローラを有している。定着部６によりトナー像が定着された記録媒体は、排出部８を介してプリンタ１の外部に排出される。   The fixing unit 6 fixes the toner image transferred to the recording medium, and includes a heating roller having a heater therein and a pressure roller pressed against the heating roller. The recording medium on which the toner image is fixed by the fixing unit 6 is discharged to the outside of the printer 1 through the discharge unit 8.

シート収容部７は、トナー像が転写される記録媒体（具体的には、記録用紙やＯＨＰ）を収容すると共に、シート収容部７から排出部８に延びる用紙搬送路７ａに記録媒体を送り出すものである。   The sheet storage unit 7 stores a recording medium (specifically, recording paper or OHP) onto which a toner image is transferred, and sends the recording medium to a sheet conveyance path 7 a extending from the sheet storage unit 7 to the discharge unit 8. It is.

制御部９は、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータで構成されており、接続された各機能部の制御等を行う。例えば、制御部９は、画像形成部３の感光体ドラム３１の回転制御やトナーコンテナ３５から現像装置３４に補給されるトナー量の制御などを行う。特に、本実施形態に係る制御部９は、現像制御装置１００（後述）としての制御も行うが、これについては後述する。   The control unit 9 is composed of a microcomputer including a CPU, and controls the connected functional units. For example, the control unit 9 performs rotation control of the photosensitive drum 31 of the image forming unit 3 and control of the amount of toner supplied from the toner container 35 to the developing device 34. In particular, the control unit 9 according to the present embodiment also performs control as a development control device 100 (described later), which will be described later.

メモリ１０は、制御部９におけるＣＰＵが読み出して実行するための各種制御プログラムを記憶している他、通信部２が外部端末から取得した画像データを一時的に記憶する。特に、本実施形態に係るメモリ１０は、テストパターン像のデータであるテストパターンデータを記憶している。   The memory 10 stores various control programs for the CPU in the control unit 9 to read and execute, and temporarily stores image data acquired from the external terminal by the communication unit 2. In particular, the memory 10 according to the present embodiment stores test pattern data that is data of a test pattern image.

（２）現像制御装置の構成
次に、本実施形態に係る現像制御装置１００の構成について説明する。現像制御装置１００は、図４に示すように、濃度センサ５、メモリ１０及び制御部９を備える。尚、濃度センサ５及びメモリ１０については、既に説明しているため、ここでは、現像制御装置１００としての制御を行う制御部９について説明する。 (2) Configuration of Development Control Device Next, the configuration of the development control device 100 according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the development control device 100 includes a density sensor 5, a memory 10, and a control unit 9. Since the density sensor 5 and the memory 10 have already been described, the control unit 9 that performs control as the development control device 100 will be described here.

現像制御装置１００としての制御部９は、主として、テストパターン像の形成指示や、磁気ローラ３４３が行う動作の制御を行う。このような動作を行うため、制御部９は、テストパターン像形成部９１及び動作実行部９２として機能する。   The control unit 9 as the development control device 100 mainly controls the test pattern image formation instruction and the operation performed by the magnetic roller 343. In order to perform such an operation, the control unit 9 functions as a test pattern image forming unit 91 and an operation executing unit 92.

テストパターン像形成部９１は、所定のタイミングでトナー像としてのテストパターン像が現像ローラ３４２により形成されるように、現像ローラ３４２や露光器３３等の動作を制御する。より具体的には、画像形成部３が、テストパターン像とは別の画像（即ち、通信部２が外部端末から受信した画像データに基づく画像）を記録媒体に記録している場合においては、テストパターン像形成部９１は、この画像が記録媒体に記録される枚数（以下、印刷枚数と言う）をカウントする。そして、テストパターン像形成部９１は、カウントした印刷枚数が所定枚数となるたびに、露光器３３によりテストパターンデータに基づいて感光体ドラム３１表面を露光させ、現像ローラ３４２にテストパターン像を形成させる。ここで、所定枚数としては、例えば１００枚毎などが挙げられる。尚、テストパターン像の形成を開始させる時、テストパターン像形成部９１は、テストパターン像とは別の画像の形成動作を一時的に停止させる。より具体的には、テストパターン像の形成を開始させる時、テストパターン像形成部９１は、定着部６による定着動作や記録媒体の搬送動作をテストパターン形成時のみ一時的に停止させ、画像形成部３には、外部端末から取得した画像データが送られる代わりに、テストパターンデータがメモリ１０から送られるようにする。これにより、現像ローラ３４２により形成されたテストパターン像は、転写ベルト４３に直接転写され、濃度センサ５により濃度検知される。   The test pattern image forming unit 91 controls operations of the developing roller 342 and the exposure device 33 so that a test pattern image as a toner image is formed by the developing roller 342 at a predetermined timing. More specifically, when the image forming unit 3 records an image different from the test pattern image (that is, an image based on image data received from the external terminal by the communication unit 2) on the recording medium, The test pattern image forming unit 91 counts the number of sheets on which the image is recorded on the recording medium (hereinafter referred to as the number of printed sheets). The test pattern image forming unit 91 exposes the surface of the photosensitive drum 31 by the exposure device 33 based on the test pattern data each time the counted number of printed sheets reaches a predetermined number, and forms a test pattern image on the developing roller 342. Let Here, examples of the predetermined number include every 100 sheets. When starting the formation of the test pattern image, the test pattern image forming unit 91 temporarily stops the operation of forming an image different from the test pattern image. More specifically, when starting the formation of the test pattern image, the test pattern image forming unit 91 temporarily stops the fixing operation by the fixing unit 6 and the conveying operation of the recording medium only when the test pattern is formed, thereby forming the image. Instead of sending image data acquired from an external terminal to the unit 3, test pattern data is sent from the memory 10. As a result, the test pattern image formed by the developing roller 342 is directly transferred to the transfer belt 43 and the density is detected by the density sensor 5.

動作実行部９２は、濃度センサ５の検知結果に基づいて、磁気ローラ３４３にトナー薄層３４２ａの形成動作を行わせるか、それともトナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作を行わせるかを決定すると共に、決定した動作が行われるように各種電源１１ａ，１１ｂ，１２や各モータ１３ａ，１３ｂを制御する。具体的には、動作実行部９２は、テストパターン像のトナー濃度が所定値以下である場合、磁気ローラ３４３にトナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作を行わせる。また、テストパターン像のトナー濃度が所定値よりも大きい場合は、磁気ローラ３４３にトナー薄層３４２ａの形成動作を行わせる（もしくは継続させる）。尚、所定値は、例えばプリンタ１が設置される環境の条件や設計仕様等から適宜決定されるものとする。   The operation execution unit 92 determines whether to cause the magnetic roller 343 to perform the operation of forming the toner thin layer 342a or to perform the operation of stripping the toner thin layer 342a based on the detection result of the density sensor 5. Various power supplies 11a, 11b, 12 and motors 13a, 13b are controlled so that the determined operation is performed. Specifically, the operation execution unit 92 causes the magnetic roller 343 to perform the peeling operation of the toner thin layer 342a when the toner density of the test pattern image is equal to or less than a predetermined value. When the toner density of the test pattern image is higher than a predetermined value, the magnetic roller 343 is caused to perform (or continue) the operation of forming the toner thin layer 342a. It is assumed that the predetermined value is appropriately determined from, for example, the environmental conditions in which the printer 1 is installed, design specifications, and the like.

ここで、動作実行部９２は、どのようにして磁気ローラ３４３にトナー薄層３４２ａの形成動作または剥ぎ取り動作を行わせるかについて、具体的に説明する。   Here, how the operation executing unit 92 causes the magnetic roller 343 to perform the operation of forming or stripping the toner thin layer 342a will be specifically described.

磁気ローラ３４３にトナー薄層３４２ａの形成動作を行わせる場合、動作実行部９２は、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３に異なる第１及び第２バイアスがそれぞれ印加されるように、各種電源１１ａ，１１ｂ，１２が出力する各電圧を決定する。この時決定される各電圧は、磁気ローラ３４３の磁気ブラシ３４３ａによりトナーが現像ローラ３４２の表面に飛翔するような値に決定される。一例としては、現像ローラ３４２に印加される第１バイアスは、直流電圧Vdc＝２００Ｖ、交流電圧のピーク間電圧Vpp＝１．６ｋＶ、周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝２７％であって、磁気ローラの第２バイアスのVdc＝４００Ｖが挙げられる。すると、磁気ローラ３４３の磁気ブラシ３４３ａは現像ローラ３４２の表面に接触し、第１及び第２バイアスの電圧差により現像ローラ３４２の表面にはトナーが供給され、トナー薄層３４２ａが形成される。   When causing the magnetic roller 343 to perform the operation of forming the toner thin layer 342a, the operation execution unit 92 is configured to apply various power sources 11a and 11b so that different first and second biases are applied to the developing roller 342 and the magnetic roller 343, respectively. , 12 are determined. Each voltage determined at this time is determined to a value such that the toner flies to the surface of the developing roller 342 by the magnetic brush 343a of the magnetic roller 343. As an example, the first bias applied to the developing roller 342 has a DC voltage Vdc = 200 V, an AC voltage peak-to-peak voltage Vpp = 1.6 kV, a frequency f = 2.7 kHz, a duty ratio = 27%, The second bias of the magnetic roller is Vdc = 400V. Then, the magnetic brush 343a of the magnetic roller 343 comes into contact with the surface of the developing roller 342, and toner is supplied to the surface of the developing roller 342 due to the voltage difference between the first and second biases to form a thin toner layer 342a.

また、磁気ローラ３４３にトナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作を行わせる場合、動作実行部９２は、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３にトナー薄層３４２ａの形成動作時とは異なる第１及び第２バイアスがそれぞれ印加されるように、各種電源１１ａ，１１ｂ，１２が出力する各電圧を決定する。この時決定される各電圧は、現像ローラ３４２の表面から磁気ローラ３４３の磁気ブラシ３４３ａ側にトナーが飛翔するような値に決定される。一例としては、現像ローラ３４２に印加される第１バイアスは、直流電圧Vdc＝３００Ｖ、交流電圧のピーク間電圧Vpp＝１．６ｋＶ、周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝２７％であって、磁気ローラの第２バイアスのVdc＝２００Ｖが挙げられる。更に、動作実行部９２は、磁気ローラ３４３が現像ローラ３４２と異なる速度で回転を行うように、モータ１３ａ，１３ｂの回転速度を制御する。一例としては、磁気ローラ３４３と現像ローラ３４２との速度比“１．５”が挙げられる。すると、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３には、トナー薄層３４２ａの形成動作時とは異なる第１及び第２バイアスがそれぞれ印加され、現像ローラ３４２と異なる速度で回転している磁気ローラ３４３の磁気ブラシ３４３ａは、現像ローラ３４２のトナー薄層３４２ａに接触する。これにより、両ローラ３４２，３４３には、トナー薄層３４２ａの形成動作時と異なる電圧差が生じ、トナー薄層３４２ａは、磁気ブラシ３４３ａにより現像ローラ３４２の表面から剥ぎ取られる。   When causing the magnetic roller 343 to perform the operation of stripping the toner thin layer 342a, the operation execution unit 92 includes first and second biases different from those during the operation of forming the toner thin layer 342a on the developing roller 342 and the magnetic roller 343. Are determined so that the voltages output from the various power supplies 11a, 11b, and 12 are determined. Each voltage determined at this time is determined to a value such that the toner flies from the surface of the developing roller 342 toward the magnetic brush 343a of the magnetic roller 343. As an example, the first bias applied to the developing roller 342 includes a DC voltage Vdc = 300 V, an AC voltage peak-to-peak voltage Vpp = 1.6 kV, a frequency f = 2.7 kHz, and a duty ratio = 27%. The second bias of the magnetic roller is Vdc = 200V. Furthermore, the operation execution unit 92 controls the rotation speeds of the motors 13a and 13b so that the magnetic roller 343 rotates at a speed different from that of the developing roller 342. An example is a speed ratio “1.5” between the magnetic roller 343 and the developing roller 342. Then, the developing roller 342 and the magnetic roller 343 are respectively applied with first and second biases different from those in the operation of forming the toner thin layer 342a, and the magnetic roller 343 rotating at a speed different from that of the developing roller 342 is applied. The brush 343a contacts the thin toner layer 342a of the developing roller 342. As a result, a voltage difference different from that in the operation of forming the toner thin layer 342a occurs between the rollers 342 and 343, and the toner thin layer 342a is peeled off from the surface of the developing roller 342 by the magnetic brush 343a.

尚、このようなトナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作は、トナー薄層３４２ａが現像ローラ３４２の表面から十分に剥ぎ取られるまで行われる。   The toner thin layer 342a is peeled off until the toner thin layer 342a is sufficiently peeled off from the surface of the developing roller 342.

（３）動作
次に、プリンタ１の動作、特に、現像制御装置１００の動作について、図５を用いて説明する。はじめに、プリンタ１は電源がオンの状態にあるとする。 (3) Operation Next, the operation of the printer 1, in particular, the operation of the development control apparatus 100 will be described with reference to FIG. First, it is assumed that the printer 1 is turned on.

ステップＳ１〜Ｓ２：プリンタ１の通信部２は、外部端末から印刷指示と共に画像データを受信すると（Ｓ１のＹＥＳ）、画像形成部３は、受信した画像データについて画像形成動作を行う。この時、現像制御装置１００の動作実行部９２は、現像ローラ３４２の表面にトナー薄層３４２ａが形成されるように、各種電源１１ａ，１１ｂ，１２が現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３それぞれに印加する電圧を決定する。これにより、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３には、トナー薄層３４２ａが形成されるような第１及び第２バイアスが印加され、現像ローラ３４２の表面にはトナー薄層３４２ａが形成される（Ｓ２）。尚、テストパターン像形成部９１は、印刷枚数をカウントする。   Steps S1 and S2: When the communication unit 2 of the printer 1 receives image data together with a print instruction from the external terminal (YES in S1), the image forming unit 3 performs an image forming operation on the received image data. At this time, the operation execution unit 92 of the development control apparatus 100 applies various power sources 11a, 11b, and 12 to the developing roller 342 and the magnetic roller 343 so that the toner thin layer 342a is formed on the surface of the developing roller 342. Determine the voltage. As a result, the first and second biases that form the toner thin layer 342a are applied to the developing roller 342 and the magnetic roller 343, and the toner thin layer 342a is formed on the surface of the developing roller 342 (S2). ). Note that the test pattern image forming unit 91 counts the number of printed sheets.

ステップＳ３〜Ｓ４：テストパターン像形成部９１がカウントしている印刷枚数が所定枚数未満であれば（Ｓ３のＮＯ）、プリンタ１は、ステップＳ１以降の動作を繰り返す。テストパターン像形成部９１がカウントしている印刷枚数が所定枚数以上であれば（Ｓ３のＹＥＳ）、テストパターン像形成部９１は、メモリ１０内のテストパターンデータに基づいて、現像ローラ３４２にテストパターン像を形成させる（Ｓ４）。このようにして形成されたテストパターン像は、転写部４の転写ベルト４３に転写された後、転写ベルト４３上の濃度センサ５によりトナー濃度を検知される。   Steps S3 to S4: If the number of printed sheets counted by the test pattern image forming unit 91 is less than the predetermined number (NO in S3), the printer 1 repeats the operations after Step S1. If the number of printed sheets counted by the test pattern image forming unit 91 is equal to or greater than the predetermined number (YES in S3), the test pattern image forming unit 91 applies a test to the developing roller 342 based on the test pattern data in the memory 10. A pattern image is formed (S4). The test pattern image formed in this way is transferred to the transfer belt 43 of the transfer unit 4 and then the toner density is detected by the density sensor 5 on the transfer belt 43.

ステップＳ５〜Ｓ６：動作実行部９２は、濃度センサ５により検知されたテストパターン像のトナー濃度と所定値とを比較する（Ｓ５）。テストパターン像のトナー濃度が所定値よりも大きい場合には（Ｓ５のＮＯ）、テストパターン像形成部９１は、カウントしていた印字枚数をリセットし（Ｓ６）、プリンタ１及び現像制御装置１００は、ステップＳ１以降の動作を行う。   Steps S5 to S6: The operation execution unit 92 compares the toner density of the test pattern image detected by the density sensor 5 with a predetermined value (S5). When the toner density of the test pattern image is higher than the predetermined value (NO in S5), the test pattern image forming unit 91 resets the counted number of printed sheets (S6), and the printer 1 and the development control device 100 The operation after step S1 is performed.

ステップＳ７〜Ｓ８：ステップＳ５において、テストパターン像のトナー濃度が所定値以下である場合には（Ｓ５のＹＥＳ）、動作実行部９２は、トナー薄層３４２ａの形成動作を停止させ、トナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作が磁気ローラ３４３により行われるように、各ローラ３４２，３４３に印加される電圧の決定及び各モータ１３ａ，１３ｂの駆動を制御する（Ｓ７）。これにより、現像ローラ３４２のトナー薄層３４２ａは、現像ローラ３４２の表面から剥ぎ取られる。尚、この時、画像形成部３が画像形成動作を実行している場合は、動作実行部９２は、画像形成動作を停止させる。そして、テストパターン像形成部９１は、カウントしていた印字枚数をリセットする（Ｓ８）。   Steps S7 to S8: In step S5, when the toner density of the test pattern image is equal to or lower than the predetermined value (YES in S5), the operation executing unit 92 stops the operation of forming the toner thin layer 342a, and the toner thin layer The determination of the voltage applied to each of the rollers 342 and 343 and the driving of each of the motors 13a and 13b are controlled so that the stripping operation of 342a is performed by the magnetic roller 343 (S7). As a result, the toner thin layer 342 a of the developing roller 342 is peeled off from the surface of the developing roller 342. At this time, if the image forming unit 3 is executing an image forming operation, the operation executing unit 92 stops the image forming operation. Then, the test pattern image forming unit 91 resets the counted number of printed sheets (S8).

ステップＳ９：現像制御装置１００は、プリンタ１の電源がオフとなるまでステップＳ１以降の動作を繰り返し、プリンタ１の電源がオフとなると、一連の動作を終了する。   Step S9: The development control apparatus 100 repeats the operations in and after step S1 until the printer 1 is turned off. When the printer 1 is turned off, the series of operations is terminated.

（４）効果
本実施形態に係る現像制御装置１００は、所定のタイミングで現像ローラ３４２によりトナー像としてのテストパターン像を形成させると、このテストパターン像のトナー濃度の検知結果に基づいて、磁気ローラ３４３にトナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作を行わせるか否かを決定する。これにより、現像ローラ３４２の表面に形成されたトナー薄層３４２ａは、現像ローラ３４２の状態に応じて適切に剥ぎ取られる。 (4) Effect When the development control apparatus 100 according to the present embodiment forms a test pattern image as a toner image by the developing roller 342 at a predetermined timing, the development control apparatus 100 magnetically determines the toner density based on the detection result of the toner density of the test pattern image. It is determined whether or not to cause the roller 343 to perform the peeling operation of the toner thin layer 342a. Thus, the toner thin layer 342a formed on the surface of the developing roller 342 is appropriately peeled off according to the state of the developing roller 342.

特に、現像制御装置１００は、テストパターン像のトナー濃度が所定値以下である場合に、トナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作を行う。このように、トナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作は、現像ローラ３４２上のトナー薄層３４２ａを剥ぎ取る必要がある場合に行われるため、現像ローラ３４２による現像動作を不必要に停止させずに済む。   In particular, the development control device 100 performs a stripping operation of the toner thin layer 342a when the toner density of the test pattern image is equal to or lower than a predetermined value. Thus, the toner thin layer 342a is peeled off when the toner thin layer 342a on the developing roller 342 needs to be peeled off, so that the developing operation by the developing roller 342 need not be stopped unnecessarily. .

更に、現像制御装置１００によると、テストパターン像の濃度は、テストパターン像以外の別の画像が所定枚数分記録される毎に検知され、トナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作は、その濃度に応じて開始されるか否かが決定される。そのため、トナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作を行うために現像ローラ３４２の現像動作を停止させる回数は、別の画像が所定枚数印刷されるたびにトナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作を行う場合よりも、比較的少なくて済む。   Furthermore, according to the development control apparatus 100, the density of the test pattern image is detected every time a predetermined number of images other than the test pattern image are recorded, and the operation of removing the toner thin layer 342a is performed according to the density. It is determined whether or not to start. Therefore, the number of times the developing operation of the developing roller 342 is stopped in order to perform the operation of removing the toner thin layer 342a is larger than that in the case of performing the operation of removing the toner thin layer 342a every time a predetermined number of different images are printed. , Relatively little.

ところで、現像ローラ３４２と磁気ローラ３４３との電位差が変化すると、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３上のトナーの帯電量（即ち、電位差）も変化する。そこで、本実施形態に係る現像制御装置１００は、トナー薄層３４２ａの形成時には、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３の電位差が磁気ローラ３４３の表面から現像ローラ３４２の表面にトナーが飛翔するような電圧差となるように、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３それぞれに電圧を印加する。逆に、トナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作時には、現像制御装置１００は、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３の電位差が現像ローラ３４２からトナー薄層３４２ａが剥がれるような電圧差となるように、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３それぞれに電圧を印加すると共に、トナー薄層３４２ａが磁気ブラシ３４３ａにより剥ぎ取られるように磁気ローラ３４３を回転させる。これにより、トナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作時、トナー薄層３４２ａは、磁気ローラ３４３に形成された磁気ブラシ３４３ａにより、現像ローラ３４２の表面から容易に剥がれる。   Incidentally, when the potential difference between the developing roller 342 and the magnetic roller 343 changes, the charge amount (that is, the potential difference) of the toner on the developing roller 342 and the magnetic roller 343 also changes. Therefore, in the development control apparatus 100 according to the present embodiment, when the toner thin layer 342a is formed, a voltage at which the potential difference between the developing roller 342 and the magnetic roller 343 causes the toner to fly from the surface of the magnetic roller 343 to the surface of the developing roller 342. A voltage is applied to each of the developing roller 342 and the magnetic roller 343 so as to make a difference. On the contrary, at the time of the peeling operation of the toner thin layer 342a, the development control device 100 causes the developing roller to make a voltage difference such that the potential difference between the developing roller 342 and the magnetic roller 343 causes the toner thin layer 342a to peel from the developing roller 342. A voltage is applied to each of the magnetic roller 342 and the magnetic roller 343, and the magnetic roller 343 is rotated so that the toner thin layer 342a is peeled off by the magnetic brush 343a. As a result, during the peeling operation of the toner thin layer 342a, the toner thin layer 342a is easily peeled off from the surface of the developing roller 342 by the magnetic brush 343a formed on the magnetic roller 343.

本発明の現像制御装置１００が採用されたプリンタ１を用いて連続印刷を行った場合の、履歴現象を含む画像不良及び画像濃度の抑制効果について調査した。本実施例では、感光体ドラム３１、現像ローラ３４２、磁気ローラ３４３の各直径は、順に３０mｍ、１６mｍ、２０ｍｍであって、現像ローラ３４２及び磁気ローラ３４３間の距離は３５０μｍであるプリンタ１を用いた。また、感光体ドラム３１の線速は１８０ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ドラム３１の表面電位は３１０Ｖ、２成分現像剤中のトナーは２０μＣ／ｇ、トナー粒径（体積平均粒径）及びキャリア粒径（重量平均粒径）は、それぞれ７．５μｍ、５０μｍであるものを用いた。更に、現像ローラ３４２には、第１バイアスとして、直流電圧Vdc＝３００Ｖ、交流電圧のピーク間電圧Vpp＝１．６ｋＶ、周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝２７％である電圧を印加し、磁気ローラ３４３には、第２バイアスとして、Vdc＝２００Ｖ、ピーク間電圧Vpp＝３００Ｖ、周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比＝２７％である電圧を印加した。また、テストパターン像にはベタ画像を用い、テストパターン像を印刷枚数が１００枚となるごとに形成した。   The effect of suppressing image defects and image density including a hysteresis phenomenon when continuous printing was performed using the printer 1 employing the development control apparatus 100 of the present invention was investigated. In this embodiment, the diameter of each of the photosensitive drum 31, the developing roller 342, and the magnetic roller 343 is 30 mm, 16 mm, and 20 mm in order, and the distance between the developing roller 342 and the magnetic roller 343 is 350 μm. It was. The linear velocity of the photosensitive drum 31 is 180 mm / sec, the surface potential of the photosensitive drum 31 is 310 V, the toner in the two-component developer is 20 μC / g, the toner particle size (volume average particle size), and the carrier particle size ( The weight average particle diameter was 7.5 μm and 50 μm, respectively. Further, a voltage having a DC voltage Vdc = 300 V, an AC voltage peak-to-peak voltage Vpp = 1.6 kV, a frequency f = 2.7 kHz, and a duty ratio = 27% is applied to the developing roller 342 as a first bias, A voltage having Vdc = 200 V, peak-to-peak voltage Vpp = 300 V, frequency f = 2.7 kHz, and Duty ratio = 27% was applied to the magnetic roller 343 as the second bias. Further, a solid image was used as the test pattern image, and a test pattern image was formed every time the number of printed sheets reached 100.

図６は、このようなプリンタ１において、テストパターン像のトナー濃度が１．３以下である時にトナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作を行う場合において、印刷枚数が任意に１００枚となる期間を抽出した結果と（本発明の実施例）、トナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作を行わない場合の結果（比較例）とを示す。尚、図６の実施例及び比較例の両結果は、印字率が５０％の画像を連続印刷させた場合の結果を示している。   FIG. 6 illustrates a period in which the number of printed sheets is arbitrarily 100 when the toner density of the test pattern image is 1.3 or less and the toner thin layer 342a is stripped in such a printer 1. The results obtained (Example of the present invention) and the results when the toner thin layer 342a is not peeled off (Comparative example) are shown. Both the results of the example and the comparative example in FIG. 6 show the results when images with a printing rate of 50% are continuously printed.

図６から明らかなように、本発明では、印刷枚数に依存せず、印刷される画像の濃度はほぼ一定に保たれ、かつ画像不良についても発生しなかった。これに対し、比較例では、印刷される枚数が多くなるのに伴い、印刷される画像の濃度は不均一となり、画像不良については数回生じたことが確認された。   As is apparent from FIG. 6, in the present invention, the density of the printed image is kept substantially constant regardless of the number of printed sheets, and no image defect occurs. On the other hand, in the comparative example, as the number of printed sheets increased, the density of the printed image became non-uniform, and it was confirmed that image defects occurred several times.

従って、本発明によれば、トナー薄層３４２ａの剥ぎ取り動作が行われない場合よりも、長期にわたり良好な画像形成を行うことができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to perform better image formation over a longer period than when the toner thin layer 342a is not peeled off.

本発明に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ及びファクシミリ装置の各機種や、これらの機能及びスキャナ機能を併せ持つ複合機として適用できる。   The image forming apparatus according to the present invention can be applied to various types of copiers, printers, and facsimile machines, or as a multifunction machine having both of these functions and a scanner function.

本実施形態に係る画像形成装置の現像制御装置が採用されたプリンタの概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a printer that employs a development control device of an image forming apparatus according to an embodiment. 現像装置の縦断面図。FIG. タッチダウン現像方式の現像装置の概略を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of a touch-down developing type developing apparatus. 本実施形態に係るプリンタ及び現像制御装置の構成を模式的に示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a printer and a development control apparatus according to the present embodiment. 本実施形態に係るプリンタ、特に現像制御装置の全体的な動作を説明するためのフロー図。FIG. 3 is a flowchart for explaining the overall operation of the printer according to the present embodiment, particularly the development control apparatus. 本実施形態に係るプリンタを用いて連続印刷を行った場合の、画像不良の抑制効果を示す表。The table | surface which shows the suppression effect of an image defect at the time of performing continuous printing using the printer which concerns on this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ プリンタ
３ 画像形成部
３１ 感光体ドラム
３３ 露光器
３４ 現像装置
３４２ 現像ローラ
３４２ａ トナー薄層
３４３ 磁気ローラ
３４３ａ 磁気ブラシ
４３ 転写ベルト
５ 濃度センサ
９ 制御部
９１ テストパターン像形成部
９２ 動作実行部
１１ａ、１２ 直流電源
１１ｂ 交流電源
１００ 現像制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 3 Image formation part 31 Photosensitive drum 33 Exposure device 34 Developing device 342 Developing roller 342a Thin toner layer 343 Magnetic roller 343a Magnetic brush 43 Transfer belt 5 Density sensor 9 Control part 91 Test pattern image formation part 92 Operation execution part 11a, 12 DC power supply 11b AC power supply 100 Development control device

Claims (3)

像担持体上の静電潜像を現像するための現像ローラと、前記現像ローラの表面にトナー薄層を形成するとともに前記現像ローラの表面から前記トナー薄層を剥ぎ取る磁気ローラと、を有する画像形成装置の現像制御装置であって、
所定のタイミングで前記現像ローラによりトナー像としてのテストパターン像を形成させるテストパターン像形成手段と、
前記テストパターン像のトナー濃度を検知する濃度検知部と、
前記濃度検知部によって検知された前記テストパターン像のトナー濃度が所定値以下である場合、前記磁気ローラに前記トナー薄層の剥ぎ取り動作を行わせ、前記濃度検知部によって検知された前記テストパターン像のトナー濃度が所定値を超える場合、前記磁気ローラに前記トナー薄層の剥ぎ取り動作を行わせない動作実行手段と、
を備える、画像形成装置の現像制御装置。 A developing roller for developing an electrostatic latent image on the image bearing member; and a magnetic roller for forming a thin toner layer on the surface of the developing roller and peeling the thin toner layer from the surface of the developing roller. A development control device for an image forming apparatus,
Test pattern image forming means for forming a test pattern image as a toner image by the developing roller at a predetermined timing;
A density detector for detecting the toner density of the test pattern image;
If the toner density of the test pattern image detected by the density detection unit is equal to or less than the predetermined value, the magnetic roller to perform the stripping operation of the toner thin layer, the test pattern is detected by the density detection unit An operation executing means for causing the magnetic roller not to perform the operation of removing the toner thin layer when the toner density of the image exceeds a predetermined value ;
A development control device for an image forming apparatus. 前記テストパターン像形成手段は、前記テストパターン像とは別の画像が所定枚数の記録媒体に記録される毎に、前記現像ローラにより前記テストパターン像を形成させる、
請求項１に記載の画像形成装置の現像制御装置。 The test pattern image forming unit forms the test pattern image by the developing roller every time an image different from the test pattern image is recorded on a predetermined number of recording media.
The development control device of the image forming apparatus according to claim 1. 前記磁気ローラには、前記トナーとキャリアとからなる磁気ブラシが形成され、
前記現像ローラ及び前記磁気ローラは、それぞれ電圧を印加されることが可能であって、
前記動作実行手段は、前記トナー薄層の剥ぎ取り動作時、前記トナー薄層が前記磁気ブラシにより剥ぎ取られるように前記磁気ローラを回転させると共に、前記現像ローラと前記磁気ローラとの電位差が前記トナー薄層の形成時における前記電位差と異なるように、前記現像ローラ及び前記磁気ローラに印加される電圧を制御する、
請求項１又は２に記載の画像形成装置の現像制御装置。 The magnetic roller is formed with a magnetic brush composed of the toner and a carrier,
The developing roller and the magnetic roller can each be applied with a voltage,
The operation executing means rotates the magnetic roller so that the toner thin layer is peeled off by the magnetic brush during the peeling operation of the toner thin layer, and the potential difference between the developing roller and the magnetic roller is Controlling the voltage applied to the developing roller and the magnetic roller so as to be different from the potential difference during the formation of the toner thin layer;
The development control device for an image forming apparatus according to claim 1.
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