JP2000227686A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経時的に生じるドット抜けによる画像劣化の
程度を小さくするような補正が可能な画像形成装置を提
供する。 【解決手段】光書き込みによって形成した潜像を１成分
系の現像剤を使用する現像ユニットにより現像して画像
を形成する画像形成装置において、現像ユニット交換後
の作像枚数をカウントし、カウントされた枚数に応じて
ハイライト部の露光量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は１成分系の現像剤を
使用した画像形成装置に係り、特に、作像枚数に応じて
増加する画像劣化を防止するようにした画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】１成分系の現像剤を用いた高密度の画像
形成装置として、例えば特開平７−１０４５３８号公報
記載の発明が公知である。この発明は、ハイライト部の
画像再現性を向上させるために潜像担持対に規定の条
件、例えばレーザの照射条件で形成した規定の径のドッ
トを、そのドット径の２倍以上の間隔で複数配列したパ
ターンを形成し、潜像担持体表面に対向した位置に設け
た光センサによりドットへの現像剤の付着状態を検出す
るとともに、その付着状態を測定して、薄膜形成条件お
よびプロセス制御条件にフィードバックするように構成
されている。この方法によれば、ハイライト部の画像再
現性をかなり向上させることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、画像再現性を
経時的にみると、下記のような点で問題がある。

【０００４】すなわち、１成分系の現像では、現像ロー
ラ上にトナー薄層を形成するためのいわゆる現像ブレー
ドをトナーが通過するときにトナーにストレスが加わ
り、経時的には、トナーの流動性などの特性が劣化しや
すい。トナーの流動性が悪くなると、現像でハイライト
部のような濃度の薄い個所のドットが抜けやすくなる。
図４は画像面積が５％のチャートを用いてランニング試
験を行い、２０００枚毎にハイライト画像のサンプル取
りを行い、ドット抜けに対して画像を５段階表示した結
果を示す図である。ここでは、横軸にラン枚数、縦軸に
ランク評価を取ってプロットしている。この図における
評価では、ランク３までは許容される範囲であるが、ラ
ンク３よりランク評価が下がると許容できないレベルに
なる。そのため、ここでは、６０００枚以上になると画
像上問題が生じる。

【０００５】また、カラー画像形成装置では、出力する
画像によって各色のユニットの使用トナー量に差が生じ
る。そのため、トナーエンドになるまで使用すると、各
ユニットで作像回数が異なること場合があり、これも経
時でのドット抜けの原因となる。

【０００６】また、カラー画像形成装置では、色によっ
て作像順序が設定されており、各色の作像順によってト
ナーに要求される特性が若干異なる場合がある。そのた
め、色によってトナーに添加する添加剤の量を調整して
いる。図５は添加剤の量が異なる色のトナーを使用した
ときの経時でのドット抜けについて画像を各色５段階評
価した結果であり、横軸および縦軸は図４と同様のパラ
メータである。イエローについては、用紙との関係でド
ット抜けを画像で確認しにくいので、ここでは評価の対
象としていない。この図から分かるように、ブラックで
は１００００枚までランニングしてもランク３を維持し
ているが、シアンとマゼンタについては６０００枚でラ
ンク３よりも劣化している。

【０００７】しかし、このカラー画像形成装置の作像シ
ステムでは、シアンとマゼンタについてブラックと同じ
添加剤量にすると、他の特性の劣化がみられるので、図
５に示す特性のドット抜けを生じる添加剤量で、経時で
のドット抜けを抑えることが望ましい。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その第１の目的は、経時的に生じるドット抜け
による画像劣化の程度を小さくするような補正が可能な
画像形成装置を提供することにある。

【０００９】第２の目的は、複数色のトナーを用いて画
像を形成するときに、経時的に生じるドット抜けによる
画像劣化の程度を小さくするような補正が可能な画像形
成装置を提供することにある。

【００１０】第３の目的は、トナー特性が各色によって
ことなるときに、経時的に生じるドット抜けによる画像
劣化の程度を小さくするような補正が可能な画像形成装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため、第１の手段は、光書き込みによって形成した潜
像を１成分系の現像剤を使用する現像ユニットにより現
像して画像を形成する画像形成装置において、前記現像
ユニット交換後の作像枚数をカウントし、カウントされ
た作像枚数に応じてハイライト部の露光量を補正する補
正手段を備えていることを特徴とする。

【００１２】前記第２の目的を達成するため、第２の手
段は、第１の手段において、前記現像ユニット交換後の
作像枚数のカウント値を記憶する手段をさらに備えると
ともに、前記現像ユニットが各色に対応して複数設けら
れ、前記カウントする手段は各色ごとに現像ユニット交
換後の作像枚数をカウントし、前記記憶する手段は各色
ごとにカウントした枚数を記憶し、前記補正手段は各色
ごとに独立して前記露光量を補正することを特徴とす
る。

【００１３】前記第３の目的を達成するため、第３の手
段は、第２の手段において、前記補正手段は各色毎に前
記露光量の補正量を異ならせて前記露光量の補正を行う
ことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１５】図１は本発明の実施形態に係るカラー画像
形成装置の概略構成を示す図である。図１において、実
施形態に係る画像形成装置は、ベルト状感光体１と、帯
電チャージャ２と、露光光学系３と、現像装置６と、中
間転写ベルト１０と、図示しない給紙系とから主に構成
され、露光光学系３にはコントローラ４が接続されてい
る。現像装置６は１成分系の現像系のレボルバタイプの
現像器によって４色の現像を行うように構成され、各色
毎に現像ローラ７と現像ローラ７にトナーを供給する供
給ローラ８を備えている。なお、この例では、レボルバ
タイプの現像器を使用しているが、スペースがあれば現
像器を４個並置する構成をとることもできる。現像装置
６は感光体１上に形成された潜像にトナーを付着させ、
中間転写ベルト１０に１次転写し、最終的に用紙にフル
カラーの画像を転写する。

【００１６】このように概略構成されたカラー画像形成
装置では、ベルト状感光体１が帯電チャージャ２によっ
て一様なマイナスの電位に帯電され、帯電後、レザーダ
イオード（ＬＤ）を用いた露光光学系３によって露光さ
れ、感光体１表面に潜像を形成する。露光光学系３は、
コントローラ４からの信号に基づいてパルス幅変調およ
びパワー変調による多値書き込みが行われる。感光体１
に露光後、現像部６で１色目が現像される。現像された
１色目は転写バイアス印加手段９で中間転写ベルト１０
上に１次転写され、感光体ベルト１は図示しないクリー
ニング手段により未転写トナーがクリーニングされる。
さらに、中間転写体上に各色の画像が一致するタイミン
グで２色目移行の帯電、露光、現像、１次転写クリーニ
ングを繰り返し、４色のフルカラー画像を中間転写体１
０上に形成する。中間転写体１０上に形成された４色の
フルカラー画像は図示しない給紙部から搬送されてきた
転写紙にバイアス印加手段１１を作用させて転写され、
図示しない定着部に送られて定着された後、排紙され
る。

【００１７】ところで、現像ローラ７の帯電能力は表層
の材料によっては経時的に劣化するものがあり、ある出
力枚数に達したときに交換する必要がある。このため、
現像部とトナーホッパ部を一体化した現像ユニットにし
てトナーエンド時に交換するように構成されている。こ
の構成にするとユーザよるメンテナンスが簡単にでき
る。このように構成した場合、現像ローラ７の寿命まで
ユニットが使用できる量のトナーを入れておくが、現像
ユニット交換後の出力枚数が多くなるにつれ、同じトナ
ーが現像ブレードを通過する回数が多くなり、トナーの
流動性などの特性が劣化しやすい。このため、前述のよ
うに経時でドット抜けが許容できないレベルになること
がある。この現象を抑えるため、流動性が最も良いトナ
ーを使用することも考えらえる。しかし、初期の流動性
があまりに良いトナーを使用すると、トナー漏れや現像
ローラ上に搬送されるトナーが不足することがあり、流
動性の良いトナーを使用するにも限界がある。

【００１８】このため、本発明では、各現像ユニット毎
に現像ユニット交換後の作像枚数をカウントして、その
カウント値を記憶し、対応する現像ユニットの作像枚数
により各色ごとに独立してレーザダイオード（ＬＤ）に
よるハイライト部の露光量に補正をかけるようにした。
各現像ユニット毎に現像ユニット交換後の作像枚数をカ
ウントするカウンタ及びカウント値を記憶するメモリ
は、特に説明しないがコントローラ４内の画像形成装置
全体の制御を司る機能にここでは割り振られている。な
お、これらのカウンタやメモリは、画像形成装置の制御
システムに応じて適宜設けられ、設定されるものであ
り、設置個所などを特に限定するものではない。

【００１９】図２は、この補正について説明するための
潜像電位の概略を示す説明図である。図２（ａ）におい
て縦軸はマイナスの電位方向を示し、縦軸のＶｄは帯電
電位、Ｖｂは現像バイアス、Ｖ１，Ｖ２はＬＤによって
露光された潜像電位をそれぞれ示している。潜像電位Ｖ
１，Ｖ２は図２（ａ）において斜線で示す現像バイアス
Ｖｂとの差が大きいほどトナーで現像しようとする力が
大きいことを意味する。

【００２０】トナーが劣化しても潜像電位Ｖ２のように
現像しようとする力が大きいところでは、画像品質の劣
化に対してあまり大きな影響を受けない。しかし、Ｖ１
のようにトナーで現像しようとする力が小さいところで
は、潜像のドット面積が小さいと現像されにくくなり、
ドット抜けが生じやすくなる。このドット抜けによる経
時的な画像劣化は、図４に示すように作像枚数に対して
ほぼ直線的になっている。そこで、この実施形態では、
経時的に現像しにくくなっているハイライト部に対して
図２（ｂ）に示すようにレーザダイオード（ＬＤ）によ
る露光量が多くなるように補正をかける。この補正は、
前記コントローラ４によって行われ、補正された駆動信
号が露光系３に出力され、露光系３でＬＤに印加され
る。その際、濃度の濃い部分で同じように補正をかける
と、トナー劣化の影響をあまり受けていないので、逆に
濃くなりすぎる。そこで、ハイライト部のみに補正をか
けるようにしている。

【００２１】経時的に図４に示すように画像が劣化する
ときに、図２（ｂ）のようにして補正をかけたときの結
果を図３に示す。この図から１００００枚までランニン
グしてもランク４を維持しており、ドット抜けによる画
像劣化の発生が抑えられていることが分かる。

【００２２】また、ユーザの出力する画像によって各色
のトナーの消費量は異なるので、各色毎にトナーを独立
に交換できるようにして、トナーを使いきることができ
るようにしている。そのため、前述したが、各色で現像
ユニットの交換時期が異なる。そこで、各現像ユニット
ごとに現像ユニット交換後の作像枚数をカウントして記
憶し、対応する現像ユニットの作像枚数に応じて各色ご
とに独立にハイライト部のＬＤの露光量に補正をかけ
る。図４に示すような劣化の特性では、作像枚数が増加
するのに応じて露光量が多くなるように補正をかける。
このとき、各色のトナーの添加剤の量が同じで、特性が
等しければ、同じ作像枚数に対して各現像ユニットで同
一の補正量にすればよい。

【００２３】これに対し、前述のように例えば各色の作
像順によってトナーに要求される特性が若干異なる場合
がある。そのため、色によってトナーに添加する添加剤
の量を変えることがある。そこで、このような場合に
は、ＬＤの露光量の補正量を同じ作像枚数に対して各色
で異なるように制御する。具体的には、例えば図５のマ
ゼンタトナーとシアントナーに対する補正量は、同じ作
像枚数のときのブラックトナーの補正量の１．１倍程度
とするとよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、現像ユニット交換後の作像枚数をカウントする手
段と、このカウントする手段によってカウントした枚数
を記憶する手段と、この記憶する手段に記憶された枚数
に応じてハイライト部の露光量を補正する手段とを備え
ているので、経時的にハイライト部に生じるドット抜け
による画像劣化の程度を小さくすることができる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、現像ユニッ
トが各色に対応して複数設けられ、カウントする手段は
各色ごとに現像ユニット交換後の作像枚数をカウント
し、記憶する手段は各色ごとにカウントした枚数を記憶
し、補正手段は各色ごとに独立して露光量を補正するの
で、色毎に経時的にハイライト部に生じるドット抜けに
よる画像劣化の程度を小さくし、適切な補正を行うこと
ができる。

【００２６】請求項３記載の発明によれば、補正手段は
各色毎に露光量の補正量を異ならせて露光量の補正を行
うので、トナーの特性が各色によって異なるときに色毎
に経時的にハイライト部に生じるドット抜けによる画像
劣化の程度を小さくし、適切な補正を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置の
要部の概略構成を示す図である。

【図２】本発明の補正の原理を説明するための潜像電位
の概略を示す説明図である。

【図３】図２（ｂ）のようにして補正をかけたときの画
像劣化の状態を示す図である。

【図４】従来例に係る画像劣化の状態を示す図である。

【図５】従来例に係る色毎の画像劣化の状態を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ２ 帯電チャージャ ３ 露光光学系 ４ コントローラ ６ 現像装置 ７ 現像ローラ ８ 供給ローラ ９ 転写バイアス印加手段 １０ 中間転写ベルト １１ バイアス印加手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光書き込みによって形成した潜像を１成
   分系の現像剤を使用する現像ユニットにより現像して画
   像を形成する画像形成装置において、 前記現像ユニット交換後の作像枚数をカウントし、カウ
   ントされた作像枚数に応じてハイライト部の露光量を補
   正する補正手段を備えていることを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記現像ユニット交換後の作像枚数のカ
   ウント値を記憶する手段を備えるとともに、前記現像ユ
   ニットが各色に対応して複数設けられ、前記カウントす
   る手段は各色ごとに現像ユニット交換後の作像枚数をカ
   ウントし、前記記憶する手段は各色ごとにカウントした
   枚数を記憶し、前記補正手段は各色ごとに独立して前記
   露光量を補正することを特徴とする請求項１記載の画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は各色毎に前記露光量の補
   正量を異ならせて前記露光量の補正を行うことを特徴と
   する請求項２記載の画像形成装置。