JP2005189777A - プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 簡易な構成により、現像剤像の濃度の長期的な変化および短期的な変化に対応して、確実に濃度調整することのできる、画像形成装置、および、その画像形成装置に備えられるプロセスカートリッジを提供すること。
【解決手段】 CPU44の濃度調整プログラムによって、現像バイアス印加装置43および押圧力調整部50を制御して、現像バイアスと押圧力とを組み合わせて、トナー像の濃度を調整する。より具体的には、トナーの消費に従う経時的な濃度増加に対しては、長期的濃度調整プログラムで、現像バイアスおよび押圧力を次第に低下させる。また、長時間放置後の一時的な濃度低下に対しては、短期的濃度調整プログラムで、押圧力を一時的に大きくする。
【選択図】 図4

Description

本発明は、カラーレーザプリンタなど画像形成装置、および、その画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジに関する。
レーザプリンタなどの画像形成装置では、通常、トナーを担持する現像ローラと、この現像ローラと対向配置され、静電潜像が形成される感光ドラムとを備えるプロセスカートリッジが、着脱自在に装着されている。
そして、現像時には、現像ローラに現像バイアスが印加され、その現像ローラに担持されているトナーが、感光ドラムに供給されると、そのトナーにより、感光ドラムに形成されている静電潜像が現像され、感光ドラムにトナー像が担持される。
その後、感光ドラムに担持されたトナーは、用紙に転写され、これによって、用紙に画像が形成される。
このような画像形成装置では、通常、トナーが消費されるに従って、用紙に形成されるトナー像の透過濃度が増加することが知られている。
そのため、温湿度環境や現像器の耐久などに応じて、最適の現像バイアス値を予め現像バイアスメモリに格納しておき、使用条件に対応した最適の現像バイアス値をその現像バイアスメモリから読み出して、その現像バイアス値で現像器の電源を制御することにより、プリント画像の濃度の変化を安定させることが提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。
特開平9−311510号公報
しかるに、このような画像形成装置では、印刷をしないで長時間放置した場合には、その放置後の印刷において、放置直後から100枚程度までの範囲において、透過濃度が一時的に低下するという不具合がある。
しかし、このような放置直後の一時的な濃度低下を、上記と同様に、現像バイアスを切り替えることのみによって対応しようとすると、その現像バイアスの制御が非常に複雑となる。すなわち、現像バイアスの切替によって放置後の濃度調整についても対処する場合には、温湿度環境を考慮して、各温湿度環境に対応させて放置後の濃度低下に応じた最適の現像バイアス値をそれぞれ現像バイアスメモリに格納しておく必要があり、そのため、それらを関連させた制御が必要となって、制御が複雑となる。また、メモリ消費の増大にもつながり、コストの上昇を生じる場合もある。
本発明の目的は、簡易な構成により、現像剤像の濃度の長期的な変化および短期的な変化に対応して、確実に濃度調整することのできる、画像形成装置、および、その画像形成装置に備えられるプロセスカートリッジを提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置され、前記現像剤担持体から供給される現像剤によって現像される静電潜像が形成される感光体と、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段とを備える画像形成装置において、前記感光体と前記現像剤担持体との押圧状態を調整するための押圧力調整手段と、前記現像バイアス印加手段および前記押圧力調整手段を制御して、現像バイアスと押圧力とを組み合わせて、前記感光体に現像される現像剤像の現像剤量を調整し、記録媒体上の現像剤像の濃度を調整するための濃度調整手段を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、濃度調整手段が、現像バイアス印加手段および押圧力調整手段を制御して、現像バイアスと押圧力とを組み合わせて、記録媒体上に形成される現像剤像の濃度を調整する。そのため、記録媒体上に形成される現像剤像の濃度を、現像バイアスのみで調整する場合に比べて、現像バイアスの制御を簡易化することができる。その結果、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下や、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加に対応して、制御のためのメモリの消費を低減しつつ、簡易な構成および制御により、確実な濃度調整を達成することができる。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前回の現像動作からの経過時間を計測する時間計測手段を備え、前記濃度調整手段は、前記時間計測手段により計測された経過時間が、所定時間を超えている場合の新たな現像動作において、前記押圧力調整手段を制御して、押圧状態を変更することを特徴としている。
このような構成によると、時間計測手段により計測された経過時間が、所定時間を超えている場合には、新たな現像動作において、押圧力調整手段が制御され、押圧状態が変更される。そのため、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下を、押圧力調整手段によって、感光体と現像剤担持体との押圧状態を変更することにより、簡易かつ確実に濃度調整することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記濃度調整手段は、変更前の押圧力に対して、その押圧力が一旦大きくなるように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴としている。
このような構成によると、時間計測手段により計測された経過時間が、所定時間を超えている場合には、新たな現像動作において、押圧力調整手段が制御され、変更前の押圧力に対して、その押圧力が一旦大きくなるように変更される。そのため、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下を、より一層、簡易かつ確実に濃度調整することができる。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記濃度調整手段は、新たな現像動作において、最初の印刷ジョブが終了するまでの間、その押圧力を大きくした状態を保つように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴としている。
このような構成によると、時間計測手段により計測された経過時間が、所定時間を超えている場合には、新たな現像動作において、最初の印刷ジョブが終了するまでの間、押圧力を大きくした状態が保たれる。そのため、画像形成をしないで長時間放置した場合でも、最初の印刷ジョブが終了するまでの間の記録媒体に対して、適正な濃度で画像形成することができる。なお、画像形成をしないで長時間放置した後の濃度低下は、一時的なものであるため、濃度低下が最も影響する最初の印刷ジョブが終了するまでの間、押圧力を大きくした状態を保てば、それ以降の印刷ジョブにおいて、押圧力を大きくしなくても、濃度低下の影響は低減される。
また、請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の発明において、前記濃度調整手段は、新たな現像動作において、所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間、その押圧力を大きくした状態を保つように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴としている。
このような構成によると、時間計測手段により計測された経過時間が、所定時間を超えている場合には、新たな現像動作において、所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間、押圧力を大きくした状態が保たれる。そのため、画像形成をしないで長時間放置した場合でも、所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間の記録媒体に対して、適正な濃度で画像形成することができる。なお、画像形成をしないで長時間放置した後の濃度低下は、一時的なものであるため、濃度低下が最も影響する所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間、押圧力を大きくした状態を保てば、それ以降の記録において、押圧力を大きくしなくても、濃度低下の影響は低減される。
また、請求項6に記載の発明は、請求項3ないし5のいずれかに記載の発明において、前記濃度調整手段は、新たな現像動作において、所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間であって、かつ、その間に実行される印刷ジョブの指定枚数が所定枚数を超えない場合には、その押圧力を大きくした状態を保つように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴としている。
このような構成によると、時間計測手段により計測された経過時間が、所定時間を超えている場合には、新たな現像動作において、所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間であって、かつ、その間に実行される印刷ジョブの指定枚数が所定枚数を超えない場合には、押圧力を大きくした状態が保たれる。そのため、画像形成をしないで長時間放置した場合でも、所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間であって、かつ、その間に実行される印刷ジョブの指定枚数が所定枚数を超えない場合には、その間の記録媒体に対して、適正な濃度で画像形成することができる。なお、画像形成をしないで長時間放置した後の濃度低下は、一時的なものであるため、濃度低下が最も影響する所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間、押圧力を大きくした状態を保てば、それ以降の記録において、押圧力を大きくしなくても、濃度低下の影響は低減される。また、印刷ジョブの指定枚数が多い場合には、印刷ジョブの途中で押圧力が切り替わると、時間がかかったり、同一印刷ジョブ中で濃度変化を生ずるおそれがある。しかし、この構成では、印刷ジョブの指定枚数が所定枚数を超える場合には、その印刷ジョブのはじめから通常の押圧力で印刷される。そのため、濃度低下が影響する適正な範囲の記録媒体に対して、適正な濃度で画像形成することができる。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の発明において、現像剤像の現像に要した累積現像量を計測する現像量計測手段を備え、前記濃度調整手段は、前記現像量計測手段により計測された累積現像量に対応して、前記現像バイアス制御手段を制御して、現像バイアスを変更することを特徴としている。
このような構成によると、濃度調整手段が、現像バイアス制御手段を制御して、現像量計測手段により計測された累積現像量に対応して、現像バイアスを変更する。そのため、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加を、現像バイアス制御手段によって、現像バイアスを変更することにより、簡易かつ確実に濃度調整することができる。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記現像量計測手段が、記録媒体の累積印刷枚数を検知するための記録媒体枚数検知手段であることを特徴している。
このような構成によると、記録媒体枚数検知手段によって、記録媒体の累積印刷枚数を検知することにより、現像剤像の現像に要した累積現像量を計測するので、簡易な累積現像量の計測を達成することができる。
また、請求項9に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記現像量計測手段が、現像剤の消費量を検知するための現像剤量検知手段であることを特徴としている。
このような構成によると、現像剤量検知手段によって、現像剤の消費量を検知することにより、現像剤像の現像に要した累積現像量を計測するので、精度のよい累積現像量の計測を達成することができる。
また、請求項10に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記現像量計測手段が、前記現像剤担持体の回転数を検知するための回転数検知手段であることを特徴としている。
このような構成によると、回転数検知手段によって、現像剤担持体の回転数を検知することにより、現像剤像の現像に要した累積現像量を計測するので、簡易な累積現像量の計測を達成することができる。
また、請求項11に記載の発明は、請求項7ないし10のいずれかに記載の発明において、前記濃度調整手段は、累積現像量に対応して現像バイアスが低下するように、前記現像バイアス制御手段を制御することを特徴としている。
このような構成によると、濃度調整手段が、現像バイアス制御手段を制御して、累積現像量に対応して現像バイアスを低下させる。そのため、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加に対応して、濃度調整することができるので、長期にわたって安定した濃度の画像形成を達成することができる。
また、請求項12に記載の発明は、請求項7ないし11のいずれかに記載の発明において、前記濃度調整手段は、前記現像量計測手段により計測された累積現像量に対応して、前記押圧力調整手段を制御して、押圧力を変更することを特徴としている。
このような構成によると、現像量計測手段が、押圧力調整手段を制御して、現像量計測手段により計測された累積現像量に対応して、押圧力を変更する。そのため、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加を、押圧力調整手段によって、押圧力を変更することにより、簡易かつ確実に濃度調整することができる。
また、請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の発明において、前記濃度調整手段は、累積現像量に対応して押圧力が小さくなるように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴としている。
このような構成によると、濃度調整手段が、押圧力調整手段を制御して、累積現像量に対応して押圧力を小さくする。そのため、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加に対応して、濃度調整することができるので、長期にわたって安定した濃度の画像形成を達成することができる。
また、請求項14に記載の発明は、請求項1ないし13のいずれかに記載の発明において、前記押圧力調整手段は、前記現像剤担持体が前記感光体に対してその長手方向において均一に圧接しなくなる押圧力を下限とし、記録媒体にかぶりが生じる押圧力を上限として、前記下限より大きく前記上限より小さい範囲内で、押圧力を調整することを特徴としている。
このような構成によると、押圧力調整手段が、均一に圧接しなくなる押圧力より大きく、記録媒体にかぶりが生じる押圧力より小さい範囲内で、押圧力を調整する。そのため、均一な濃度で、かぶりを低減しつつ、濃度調整することができる。
また、請求項15に記載の発明は、前記下限の押圧力が400×9.8mNであり、反射濃度計で測定した記録媒体のΔY値が5以上の場合に、記録媒体にかぶりが生じたと判断することを特徴としている。
このような構成によると、押圧力調整手段の押圧力の下限が、400×9.8mNであり、押圧力調整手段の押圧力の上限が、反射濃度計で測定した記録媒体のΔY値が5となる押圧力であるため、より確実に、均一な濃度で、かぶりを低減しつつ、濃度調整することができる。
また、請求項16に記載の発明は、請求項1ないし15のいずれかに記載の発明において、前記押圧力調整手段は、前記現像剤担持体を前記感光体に向けて付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力を切り替える付勢力切替手段とを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、付勢力切替手段が、付勢手段の付勢力を切り替えることにより、現像剤担持体の感光体に対する押圧力が変更される。そのため、簡易かつ確実に、現像剤担持体の感光体に対する押圧力を変更することができる。
請求項17に記載の発明は、請求項16に記載の発明において、前記付勢手段がばねであり、前記付勢力切替手段がカムまたはソレノイドであることを特徴としている。
このような構成によると、付勢手段がばねで、付勢力切替手段がカムまたはソレノイドであるため、簡易な構成部品により、低コストで、押圧力調整手段を構成することができる。
また、請求項18に記載の発明は、請求項17に記載の発明において、前記現像剤担持体が設けられる現像カートリッジと、前記感光体が設けられ、前記現像カートリッジが着脱自在に装着される感光体カートリッジとを備え、前記付勢手段は、前記現像カートリッジを、前記感光体カートリッジに対して付勢することを特徴としている。
このような構成によると、付勢手段が、現像カートリッジを感光体カートリッジに対して付勢するので、感光体に対する現像剤担持体の確実な付勢を確保することができる。
また、請求項19に記載の発明は、請求項1ないし18のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体を、各色毎に複数備え、記録媒体にカラー画像を形成することを特徴としている。
このような構成によると、安定した濃度で、各色の画像を形成することにより、安定したカラー画像の形成を達成することができる。
請求項20に記載の発明は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置され、前記現像剤担持体から供給される現像剤によって現像される静電潜像が形成される感光体とを備えるプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤担持体は、前記感光体と前記現像剤担持体との押圧状態を調整するための押圧力調整手段によって押圧可能に設けられ、前記現像剤担持体は、前記押圧力調整手段の押圧力との組み合わせにおいて、前記感光体に現像される現像剤像の現像剤量を調整し、記録媒体に現像される現像剤像の濃度を調整するように、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段によって、現像バイアスが印加可能に設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、このプロセスカートリッジを画像形成装置に装着すれば、濃度調整手段が、現像バイアス印加手段および押圧力調整手段を制御して、現像バイアスと押圧力とを組み合わせて、記録媒体上に形成される現像剤像の濃度を調整することができる。そのため、記録媒体上に形成される現像剤像の濃度を、現像バイアスのみで調整する場合に比べて、現像バイアスの制御を簡易化することができる。その結果、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下や、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加に対応して、制御のためのメモリの消費を低減しつつ、簡易な構成および制御により、確実な濃度調整を達成することができる。
また、請求項21に記載の発明は、請求項20に記載の発明において、前記現像剤担持体が設けられる現像カートリッジと、前記感光体が設けられ、前記現像カートリッジが着脱自在に装着される感光体カートリッジとを備え、前記現像カートリッジは、前記押圧力調整手段によって、感光体カートリッジに対して付勢されることを特徴としている。
このような構成によると、押圧力調整手段が、現像カートリッジを感光体カートリッジに対して付勢するので、感光体に対する現像剤担持体の確実な付勢を確保することができる。
また、請求項22に記載の発明は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置され、前記現像剤担持体から供給される現像剤によって現像される静電潜像が形成される感光体とを備える画像形成装置において、前記感光体に現像される現像剤像の現像剤量を調整し、記録媒体上の現像剤像の濃度を調整するための濃度調整手段を備え、前記濃度調整手段は、電気的に前記濃度を調整する電気的濃度調整手段と、機械的に前記濃度を調整する機械的濃度調整手段とを制御することを特徴としている。
このような構成によると、濃度調整手段は、電気的に濃度を調整する電気的濃度調整手段と、機械的に濃度を調整する機械的濃度調整手段とを組み合わせて、感光体に現像される現像剤像の現像剤量を調整し、記録媒体上の現像剤像の濃度を調整することができる。そのため、記録媒体上に形成される現像剤像の濃度を、電気的に調整するのみの場合に比べて、電気的濃度調整手段の制御を簡易化することができる。その結果、簡易な構成および制御により、確実な濃度調整を達成することができる。
また、請求項23に記載の発明は、請求項22に記載の発明において、前記濃度調整手段は、前記濃度の長期的な変化および前記濃度の短期的な変化に対応して、前記電気的濃度調整手段と、前記機械的濃度調整手段とを組み合わせて、前記濃度を調整することを特徴としている。
このような構成によると、濃度調整手段が、濃度の長期的な変化および濃度の短期的な変化に対応して、電気的濃度調整手段と機械的濃度調整手段とを組み合わせて、濃度を調整する。そのため、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下や、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加に対応して、確実な濃度調整を達成することができる。
また、請求項24に記載の発明は、請求項22または23に記載の発明において、前記電気的濃度調整手段が、前記濃度の長期的な変化に対応して、前記濃度を調整し、前記機械的濃度調整手段が、前記濃度の短期的な変化に対応して、前記濃度を調整することを特徴としている。
このような構成によると、濃度の長期的な変化に対応して、電気的濃度調整手段が濃度を調整し、濃度の短期的な変化に対応して、機械的濃度調整手段が濃度を調整する。そのため、濃度低下の態様に応じて、適切な濃度調整を図ることができる。
請求項1に記載の発明によれば、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下や、トナーの消費に従う経時的な濃度増加に対応して、制御のためのメモリの消費を低減しつつ、簡易な構成および制御により、確実な濃度調整を達成することができる。
請求項2に記載の発明によれば、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下を、押圧力調整手段によって、感光体と現像剤担持体との押圧状態を変更することにより、簡易かつ確実に濃度調整することができる。
請求項3に記載の発明によれば、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下を、より一層、簡易かつ確実に濃度調整することができる。
請求項4に記載の発明によれば、画像形成をしないで長時間放置した場合でも、最初の印刷ジョブが終了するまでの間の記録媒体に対して、適正な濃度で画像形成することができる。
請求項5に記載の発明によれば、画像形成をしないで長時間放置した場合でも、所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間の記録媒体に対して、適正な濃度で画像形成することができる
請求項6に記載の発明によれば、濃度低下が影響する適正な範囲の記録媒体に対して、適正な濃度で画像形成することができる。
請求項7に記載の発明によれば、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加を、現像バイアス制御手段によって、現像バイアスを変更することにより、簡易かつ確実に濃度調整することができる。
請求項8に記載の発明によれば、簡易な累積現像量の計測を達成することができる。
請求項9に記載の発明によれば、精度のよい累積現像量の計測を達成することができる。
請求項10に記載の発明によれば、簡易な累積現像量の計測を達成することができる。
請求項11に記載の発明によれば、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加に対応して、濃度調整することができるので、長期にわたって安定した濃度の画像形成を達成することができる。
請求項12に記載の発明によれば、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加を、押圧力調整手段によって、押圧力を変更することにより、簡易かつ確実に濃度調整することができる。
請求項13に記載の発明によれば、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加に対応して、濃度調整することができるので、長期にわたって安定した濃度の画像形成を達成することができる。
請求項14に記載の発明によれば、均一な濃度で、かぶりを低減しつつ、濃度調整することができる。
請求項15に記載の発明によれば、より確実に、均一な濃度で、かぶりを低減しつつ、濃度調整することができる。
請求項16に記載の発明によれば、簡易かつ確実に、現像剤担持体の感光体に対する押圧力を変更することができる。
請求項17に記載の発明によれば、簡易な構成部品により、低コストで、押圧力調整手段を構成することができる。
請求項18に記載の発明によれば、感光体に対する現像剤担持体の確実な付勢を確保することができる。
請求項19に記載の発明によれば、安定したカラー画像の形成を達成することができる。
請求項20に記載の発明によれば、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下や、トナーの消費に従う経時的な濃度増加に対応して、制御のためのメモリの消費を低減しつつ、簡易な構成および制御により、確実な濃度調整を達成することができる。
請求項21に記載の発明によれば、感光体に対する現像剤担持体の確実な付勢を確保することができる。
請求項22に記載の発明によれば、簡易な構成および制御により、確実な濃度調整を達成することができる。
請求項23に記載の発明によれば、画像形成をしないで長時間放置した後の一時的な濃度低下や、現像剤の消費に従う経時的な濃度増加に対応して、確実な濃度調整を達成することができる。
請求項24に記載の発明によれば、濃度低下の態様に応じて、適切な濃度調整を図ることができる。
図1は、本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。
図1において、このカラーレーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、記録媒体としての用紙3を給紙するための給紙部4、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5、画像が形成された用紙3を排紙するための排紙部6を備えている。
本体ケーシング2は、略矩形ボックス状に形成されており、その前側(以下、このカラーレーザプリンタ1の略水平方向における操作パネル11が設けられる側を前側、転写部16が設けられる側を後側とする。)には、フロントカバー7が設けられている。このフロントカバー7は、その下端部がヒンジ8を介して回動自在に支持されており、本体ケーシング2に対して開閉自在とされている。
また、本体ケーシング2の上部には、用紙3を排紙するための排紙口9と、排紙口9から排紙された用紙3をスタックするために、排紙口9側がより深く窪む凹状の排紙トレイ10とが設けられている。
また、本体ケーシング2における排紙トレイ10の前側端部の下方には、このカラーレーザプリンタ1を操作するための操作パネル11が設けられている。
給紙部4は、本体ケーシング2内の底部において、本体ケーシング2に対して前側から略水平方向に着脱可能に装着される給紙トレイ12と、その給紙トレイ12の後側上方に設けられる給紙ローラ13と、給紙ローラ13の上方に設けられ、後述する搬送ベルト65における最下位のイエロー画像形成部15Yよりも搬送方向上流側と対向する搬送ローラ14とを備えている。
給紙トレイ12内には、用紙3がスタックされており、その最上位にある用紙3は、給紙ローラ13の回転によって、1枚毎に略鉛直方向上方の搬送ローラ14に向けて給紙され、その搬送ローラ14から搬送ベルト65と各感光ドラム61との間(転写位置)に順次搬送される。
画像形成部5は、単色画像形成部15、転写部16および定着部17を備えている。
単色画像形成部15は、各色毎に設けられている。すなわち、単色画像形成部15は、イエロー画像形成部15Y、マゼンタ画像形成部15M、シアン画像形成部15Cおよびブラック画像形成部15Kの4つからなる。これら単色画像形成部15は、下側から上側に向かって互いに所定間隔を隔てて、略鉛直方向において重なる並列状に順次配置されている。
各単色画像形成部15は、スキャナユニット18およびプロセスカートリッジ19を備えている。
各スキャナユニット18は、各現像カートリッジ28の上方に配置されており、略水平方向において搬送ベルト65と所定間隔を隔てて配置され、本体ケーシング2に固定されている。
スキャナユニット18は、図2に示すように、スキャナケーシング20内に、レーザ発光部(図示せず)、ポリゴンミラー21、2つのレンズ22および23、3つの反射鏡24、25および26を備えている。
また、スキャナケーシング20の底壁には、その後端部近傍に、レーザビームを射出する射出窓27が形成されている。
そして、このスキャナユニット18では、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザビーム(図2の鎖線参照)が、ポリゴンミラー21で反射され、レンズ22、反射鏡24、反射鏡25、レンズ23、反射鏡26を、順次通過または反射して、射出窓27から射出される。射出窓27から射出されたレーザビームは、感光ドラム61に高速走査にて照射される。
各プロセスカートリッジ19は、各スキャナユニット18の下方に配置されており、本体ケーシング2に着脱自在に装着されている。
また、各プロセスカートリッジ19は、現像カートリッジ28と、感光体カートリッジとしてのドラムカートリッジ29とを備えている。各プロセスカートリッジ19において、現像カートリッジ28は前方、ドラムカートリッジ29は後方に配置されており、現像カートリッジ28は、ドラムカートリッジ29に着脱自在に装着されている。
現像カートリッジ28は、現像ケーシング30内に、トナーホッパ31、供給ローラ32、現像剤担持体としての現像ローラ33および層厚規制ブレード34を備えている。
トナーホッパ31は、図2に示すように、現像ケーシング30の内部空間として形成されている。このトナーホッパ31には、略水平方向において互いに所定間隔を隔てて配置される2つのアジテータ35が設けられている。また、トナーホッパ31内には、各色毎の現像剤としてのトナーが収容されている。すなわち、トナーホッパ31内には、トナーとして、各単色画像形成部15毎に、イエロー画像形成部15Yにはイエロー、マゼンタ画像形成部15Mにはマゼンタ、シアン画像形成部15Cにはシアンおよびブラック画像形成部15Kにはブラックの色を有する正帯電性の非磁性1成分の重合トナーがそれぞれ収容されている。このような重合トナーは、懸濁重合法あるいは乳化重合法によって製造されているため、略球形をなし、流動性が極めて良好である。
また、現像ケーシング30におけるトナーホッパ31を挟む両側壁には、トナーの残量を検知するための残量検知窓36が、幅方向において対向するように設けられている。各残量検知窓36の幅方向外方には、図4に示すように、現像剤量計測手段および現像剤量検知手段としての光センサ37が設けられている。
すなわち、光センサ37は、本体ケーシング2内に設けられ、センサ制御部38、受光部39および発光部40を備えている。受光部39および発光部40は、現像カートリッジ28が本体ケーシング2に装着された状態で、各残量検知窓36の幅方向外方にそれぞれ配置され、センサ制御部38に接続されている。
この光センサ37では、センサ制御部38において、受光部39から発光され各残量検知窓36を通過して発光部40にて受光される透過光の光量を計測しており、トナーの残量が少なくなるに従って、透過光の光量が多くなることを検知することで、トナーの消費量を検知している。なお、この光センサ37は、濃度調整手段としてのCPU44に接続されている。
供給ローラ32は、図2に示すように、金属製のローラ軸に、導電性のスポンジ部材からなるローラ部材が被覆されている。この供給ローラ32は、現像ローラ33と対向する接触部分において、現像ローラ33と逆方向に回転するように、現像ケーシング30において、反時計方向に回転可能に支持されている。また、供給ローラ32は、本体ケーシング2内に設けられるモータ55(図4参照)によって駆動される。
現像ローラ33は、供給ローラ32の後方であって、現像ケーシング30の後方から露出され、供給ローラ32と互いに圧縮されるような状態で配置されている。現像ローラ33は、金属製のローラ軸41に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部材42が被覆されている。より具体的には、現像ローラ33のローラ部材42は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴム、シリコーンゴムまたはEPDMゴムなどからなる弾性体のローラ層と、そのローラ層の表面に被覆され、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが主成分とされるコート層との二層構造によって形成されている。また、現像ローラ33は、本体ケーシング2内に設けられるモータ55(図4参照)と接続され、そのモータ55(図4参照)によって駆動される。
この現像ローラ33は、感光ドラム61と対向する接触部分において、感光ドラム61と同方向に回転するように、現像ケーシング30において、反時計方向に回転可能に支持されている。
また、現像ローラ33のローラ軸41には、図4に示すように、現像剤量計測手段および回転数検知手段としての回転計59が接続されている。この回転計59は、現像カートリッジ28が本体ケーシング2に装着された状態で、モータ55とローラ軸41との間に接続され、ローラ軸41の回転数を検知する。また、この回転計59は、CPU44に接続されており、CPU44において現像ローラ33の累積回転数が算出される。
また、この現像ローラ33のローラ軸41には、図4に示すように、現像ローラ33に現像バイアスを印加するための現像バイアス印加手段および電気的濃度調整手段としての現像バイアス印加装置43が接続されている。
この現像バイアス印加装置43は、本体ケーシング2内に設けられており、現像カートリッジ28が本体ケーシング2に装着された状態で、ローラ軸41と図示しない電極を介して接続される。また、この現像バイアス印加装置43は、後述する濃度調整プログラムの処理において、CPU44の制御に従って現像ローラ33に現像バイアスを印加する。また、この現像バイアス印加装置43は、同じく本体ケーシング2内に設けられているCPU44に接続されている。
CPU44は、現像バイアス印加装置43を含む各部を制御し、ROM45、RAM46および時間計測手段としてのタイマー47を備えている。ROM45には、各種のプログラム、たとえば、現像バイアス印加装置43および後述する押圧力調整部50を制御する濃度調整プログラムが格納されている。RAM46には、各種のプログラムを実行するための一時的な数値が格納される。
そして、現像時には、CPU44が現像バイアス印加装置43を制御して、現像ローラ33のローラ軸41に現像バイアスが印加される。
また、層厚規制ブレード34は、図2に示すように、金属の板ばね部材48と、その板ばね部材48の遊端部に設けられる絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部材49とを備えている。この層厚規制ブレード34は、供給ローラ32および現像ローラ33の間の上方において、現像ローラ33の軸方向に沿って配置され、板ばね部材48の基端部が現像ケーシング30に支持され、その遊端部に設けられる押圧部材49が、板ばね部材48の弾性力によって現像ローラ33の側方上部を圧接するように配置されている。
そして、トナーホッパ31内に収容されているトナーは、2つのアジテータ35の回転によって、トナーホッパ31内を前側から後側に向かって搬送され、供給ローラ32に供給される。供給ローラ32に供給されたトナーは、供給ローラ32の回転により、現像ローラ33に供給され、この時、供給ローラ32と現像ローラ33との間で正極性に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ33上に供給されたトナーは、現像ローラ33の回転に伴って、層厚規制ブレード34の押圧部材49と現像ローラ33との間に進入し、一定の厚さの薄層として、現像ローラ33上に担持される。
また、この現像カートリッジ28は、本体ケーシング2内に装着された状態で、本体ケーシング2内に設けられる押圧力調整手段および機械的濃度調整手段としての押圧力調整部50に連結される。
押圧力調整部50は、図3に示すように、現像ケーシング28の両側壁の前端下部と対向配置され、ばね受け部51、カム軸52、付勢力切替手段としてのカム53、付勢手段としてのばね54および押圧力制御回路58(図4参照)を備えている。
ばね受け部51は、ばね54を略水平方向後側から受けられるように、後側が開放される略断面コ字状をなし、現像カートリッジ28が本体ケーシング2内に装着された状態で、その現像ケーシング28の両側壁に対して着脱自在に嵌合できるように、設けられている。なお、現像ケーシング28の両側壁には、ばね受け部51と嵌合する図示しない嵌合部が形成されている。
カム軸52は、ばね受け部36と所定間隔が隔てられる後方において、本体ケーシング2に回転可能に支持されている。このカム軸52には、図4に示すように、本体ケーシング2に設けられるモータ55が接続され、そのモータ55からの動力が入力される。なお、モータ55にもCPU44が接続されている。
カム53は、図3に示すように、ばね受け部51と前後方向において対向配置され、カム軸52に相対回転不能に設けられている。このカム53は、カム軸52の軸方向の外周面が、ばね54を受けることができるように凹状に形成されている。また、このカム53は、径方向において長い長径部56と、その長径部56より短い短径部57とを備える楕円形状に形成されている。
ばね54は、ばね受け部51とカム53との間において略水平方向に配置され、その一端部がばね受け部51に受けられ、その他端部がカム53の外周面に受けられ、それらの間において圧縮された状態で介在されている。これによって、現像カートリッジ28が、ばね54の付勢力によって、ドラムカートリッジ29に対して付勢される。
押圧力制御回路58は、カム軸52とモータ55との間に介在されており、この押圧力制御回路58によってカム軸52の回転角度が制御される。
そして、押圧力調整部50では、CPU44による押圧力制御回路58の制御によって、カム軸52の回転角度が制御され、図3(a)に示すように、カム52の長径部56がばね54に当接する強押圧状態から、図3(b)に示すように、カム52の短径部57がばね54に当接する弱押圧状態まで、ばね54の付勢力が、カム52によって連続的に切り替えられる。
すなわち、強押圧状態では、カム52の長径部56がばね54に当接するので、長径部56とばね受け部51との間の距離が、弱押圧状態より短くなり、ばね54の圧縮力が大きくなる。そのため、ばね受け部51は、ばね54によって強く付勢され、現像カートリッジ28が、ドラムカートリッジ29に対して強く押圧される。その結果、現像ローラ33の感光ドラム61に対する押圧力が大きくなる。
また、弱押圧状態では、カム52の短径部57がばね54に当接するので、短径部57とばね受け部51との間の距離が、強押圧状態より長くなり、ばね54の圧縮力が小さくなる。そのため、ばね受け部51は、ばね54によって弱く付勢され、現像カートリッジ28が、ドラムカートリッジ29に対して弱く押圧される。その結果、現像ローラ33の感光ドラム61に対する押圧力が小さくなる。
なお、このカラーレーザプリンタ1においては、強押圧状態における現像ローラ33の感光ドラム61に対する押圧力(すなわち、押圧力の上限)は、感光ドラム61から用紙3にトナー像を転写したときに、その用紙3にかぶりを生じる押圧力、たとえば、2000×9.8mNより小さい押圧力に設定されている。なお、かぶりは、反射濃度計(たとえば、東京電色技術センター DENSITOMETER)で測定した用紙3の白色度(ΔY値=(通常の白地の反射率)−(かぶりを生じた白地の反射率))が5以上の場合に、生じたと判断される。
また、弱押圧状態における現像ローラ33の感光ドラム61に対する押圧力(すなわち、押圧力の下限)は、現像ローラ33のローラ部材42が、感光ドラム61に対して軸方向全体にわたって均一に圧接しなくなる押圧力、たとえば、400×9.8mNより大きい押圧力に設定されている。
そのため、このカラーレーザプリンタ1では、CPU44による押圧力制御回路58の制御によって、強押圧状態(2000×9.8mN)から弱押圧状態(400×9.8mN)までの範囲において、任意の押圧状態で、現像ローラ33の感光ドラム61に対する押圧力を調整することができる。
このような範囲、すなわち、均一に圧接しなくなる押圧力より大きく、用紙3にかぶりが生じる押圧力より小さい範囲内で、現像ローラ33の感光ドラム61に対する押圧力を調整すれば、濃度調整プログラムの処理において、均一な濃度で、かぶりを低減しつつ、濃度調整することができる。
また、押圧力の下限を、400×9.8mNに設定し、押圧力の上限を、反射濃度計で測定した用紙3のΔY値が5となる押圧力より小さい、2000×9.8mNに設定すれば、より確実に、均一な濃度で、かぶりを低減しつつ、濃度調整することができる。
また、この押圧力調整部50は、カム53やばね54などの簡易な構成部品により、低コストで構成されており、カム53が、ばね54の付勢力を切り替えることにより、現像ローラ33の感光ドラム61に対する押圧力が変更される。そのため、簡易かつ確実に、現像ローラ33の感光ドラム61に対する押圧力を変更することができる。
また、この押圧力調整部50では、ばね54が、現像カートリッジ28をドラムカートリッジ29に対して付勢するので、感光ドラム61に対する現像ローラ31の確実な付勢を確保することができる。
ドラムカートリッジ29は、図2に示すように、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されており、ドラムケーシング60内に、感光体としての感光ドラム61およびスコロトロン型帯電器62を備えている。
感光ドラム61は、アルミニウムなどの円筒形状の金属素管からなり、その表面には、ポリカーボネートを主成分とする有機感光体からなる感光層が被覆されている。この感光ドラム61は、搬送ベルト65と対向する接触部分において、搬送ベルト65と同方向に回転するように、ドラムケーシング60において、前後両側がドラムケーシング60から露出する状態で、時計方向に回転可能に支持されている。
また、スコロトロン型帯電器62は、感光ドラム61の上方において、感光ドラム61と所定間隔を隔ててドラムケーシング60に固定されている。このスコロトロン型帯電器62は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム61の表面を一様に正極性に帯電できるように設けられている。
そして、現像カートリッジ28がドラムカートリッジ29に装着された状態では、感光ドラム61の前側に現像ローラ33が対向配置され、現像ローラ33が感光ドラム61に接触し、上記したように、押圧力調整部50によって任意の押圧力で押圧される。また、ドラムカートリッジ29が本体ケーシング2に装着された状態では、感光ドラム61の後側に搬送ベルト65が対向配置され、搬送ベルト65が感光ドラム61に接触される。
そして、感光ドラム61が回転されると、まず、スコロトロン型帯電器62によって、感光ドラム61の表面が一様に正帯電される。その後、感光ドラム61の回転に伴なって、感光ドラム61の表面には、スキャナユニット18からのレーザビームが高速走査され、これにより、画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、現像ローラ33と対向したときに、現像ローラ33上に担持されかつ正帯電されているトナーが、その感光ドラム61の表面に形成された静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム61の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている部分に電気的に移動して担持されることによって可視像化され、反転現像が達成される。これによって、感光ドラム61上に各色毎のトナー像が形成される。
転写部16は、図1に示すように、本体ケーシング2内において、略鉛直方向に配置される各感光ドラム61における各ドラムカートリッジ29の反対側において、各感光ドラム61と対向するように設けられている。この転写部16は、ベルト駆動ローラ63と、ベルト従動ローラ64と、エンドレスベルトからなる搬送ベルト65と、転写ローラ66とを備えている。
ベルト駆動ローラ63は、イエロー画像形成部15Yの感光ドラム61よりも下方であって、給紙ローラ13の側方後側に配置されている。ベルト従動ローラ64は、ブラック画像形成部15Kの感光ドラム61よりも上方であって、定着部17よりも下方斜め後側に配置されている。
また、搬送ベルト65は、カーボンなどの導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂からなり、ベルト駆動ローラ63とベルト従動ローラ64との間に巻回されている。搬送ベルト65は、巻回されている外側の接触面が、各単色画像形成部15の感光ドラム61のすべてと対向接触するように、配置されている。
そして、ベルト駆動ローラ63の駆動により、ベルト従動ローラ64が従動され、搬送ベルト65が、これらベルト駆動ローラ63およびベルト従動ローラ64の間を、各単色画像形成部15の感光ドラム61と対向接触する接触面において、感光ドラム61と同方向に回転するように、反時計方向に周回移動される。
また、転写ローラ66は、巻回されている搬送ベルト65内において、各単色画像形成部15の感光ドラム61と、搬送ベルト65を挟んで略水平方向において対向するように、それぞれ設けられている。この転写ローラ66は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ部材が被覆されている。また、転写ローラ66は、搬送ベルト65と対向接触する接触面において、搬送ベルト65の周回移動方向と同方向に回転するように、反時計方向に回転可能に設けられており、転写時において、図示しない電源から転写バイアスが印加される。
そして、給紙部4から給紙された用紙3は、搬送ローラ14の案内により、下側から上側に向かって、ベルト駆動ローラ63の駆動およびベルト従動ローラ64の従動により周回移動される搬送ベルト65と、各単色画像形成部15の感光ドラム61との間を順次通過し、その通過している間に、各単色画像形成部15の感光ドラム61に形成されている各色毎のトナー像が順次転写され、これにより、用紙3にカラー画像が形成される。
すなわち、たとえば、イエロー画像形成部15Yの感光ドラム61上に形成されたイエローのトナー像が、用紙3に転写されると、次いで、マゼンタ画像形成部15Mの感光ドラム61上に形成されたマゼンタのトナー像が、既にイエローのトナー像が転写されている用紙3に重ねて転写され、同様の操作が、シアン画像形成部15Cによって形成されるシアンのトナー像、ブラック画像形成部15よって形成されるブラックのトナー像が重ねて転写され、これによって、用紙3にカラー画像が形成される。
このようなカラー画像の形成において、このカラーレーザプリンタ1では、感光ドラム61を各色毎に備えるタンデム方式の装置構成であるため、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度で、各色毎のトナー像を形成して、迅速なカラー画像の形成を達成することができる。
定着部17は、単色画像形成部15および転写部16の上方であって、用紙3の搬送方向下流側に設けられている。この定着部17は、加熱ローラ67および押圧ローラ68を備えている。加熱ローラ67は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。そして、ハロゲンランプにより、加熱ローラ67の表面が定着温度に加熱される。また、押圧ローラ68は、加熱ローラ67を押圧するように設けられている。
そして、用紙3上に転写されたカラー画像は、次いで、定着部17において、用紙3が加熱ローラ67と押圧ローラ68との間を通過する間に、熱定着される。
排紙部6は、上記した排紙口9および排紙トレイ10と、現像剤量計測手段および記録媒体枚数検知手段としての排紙センサ69とを備えている。熱定着された用紙3は、排紙口9から本体ケーシング2の外側に排紙され、排紙トレイ10上にスタックされる。
また、排紙センサ69は、定着部17と排紙口9との間の用紙搬送経路に臨むように配置されており、用紙3の排紙口9からの排紙に伴なって、用紙3の先端部が排紙センサ69に当接すると、排紙センサ69が用紙3を通過させる方向に揺動し、また、用紙3の後端部が排紙センサ69から離れると、排紙センサ69が用紙3を遮る方向に揺動して、元の状態に戻る。排紙センサ69は、図4に示すように、CPU44に接続されており、CPU44では、このような排紙センサ69の一連の揺動動作を検知することにより、用紙3を1枚毎にカウントし、たとえば、現像カートリッジ28が新しくなる毎に、累積印刷枚数を算出する。
そして、このようなカラーレーザプリンタ1では、一般的に、たとえば、図5に示すように、トナーが消費され、累積印刷枚数が増加するに従って、用紙3に形成されるトナー像の透過濃度が増加する傾向がある。
そのため、このような透過濃度の増加に対応させて、たとえば、CPU44によって、図6に示すように、累積印刷枚数が増加するに従って、現像バイアスが低下するように、現像バイアス印加装置43を制御すれば、経時的に増加する透過濃度を補償して、透過濃度を安定させることができる。
しかるに、このようなカラーレーザプリンタ1では、印刷をしないで長時間放置した場合には、その放置後の印刷において、放置直後から100枚程度までの範囲において、図5の点Pに示すように、透過濃度が一時的に低下する。
しかし、このような放置直後の一時的な濃度低下を、現像バイアスを切り替えることで対応しようとすると、図6の点Qのように、一時的な濃度低下に対応させて、現像バイアスをシャープに上げなければならず、その制御が非常に複雑となる。すなわち、現像バイアスの切替によって放置後の濃度調整についても対処する場合には、温湿度環境を考慮して、各温湿度環境に対応させて放置後の濃度低下に応じた最適の現像バイアス値をそれぞれ現像バイアスメモリに格納しておく必要があり、メモリ消費の増大にもつながり、コストの上昇をも生じる。また、それらを関連させて、現像バイアスをシャープに上げようとすると、制御が非常に複雑となる。
一方、図7に示すように、現像ローラ33の感光ドラム61に対する押圧力を大きくすると、透過濃度が増加する傾向にある。そのため、たとえば、図8に示すように、CPU44によって、累積印刷枚数が増加するに従って、押圧力が低下するように、押圧力調整部50を制御すれば、経時的に増加する透過濃度を補償することができる。また、CPU44によって、長時間放置後に、押圧力が一時的に大きくなるように、押圧力調整部50を制御すれば、一時的に低下する透過濃度を補償することができる。
そこで、このカラーレーザプリンタ1では、CPU44によって、現像バイアス印加装置43および押圧力調整部50を制御して、現像バイアスと押圧力とを組み合わせて、感光ドラム61に現像されるトナー像のトナー量を調整し、用紙3上のトナー像の濃度を調整し、トナーの消費に従う経時的な濃度増加と、長時間放置後の一時的な濃度低下を補償するようにしている。
このような補償は、CPU44のROM45内に格納されている濃度調整プログラムの処理によって実行される。濃度調整プログラムは、濃度の長期的な変化、つまり、トナーの消費に従う経時的な濃度増加を補償するための長期的濃度調整プログラムと、濃度の短期的な変化、つまり、長時間放置後の一時的な濃度低下を補償するための短期的濃度調整プログラムとを備えている。
図9は、長期的濃度調整プログラムの一例を示すフロー図である。まず、図9を参照して、長期的濃度調整プログラムの処理を説明する。
図9において、この処理では、現像バイアスを、図6が参照されるように、1枚目の印刷時に400Vを設定して、その400Vから、6000枚目の印刷時に300Vとなるように、256段階で低下するように制御する。また、押圧力を、図8が参照されるように、1枚目の印刷時に700×9.8mNを設定して、その700×9.8mNから、2000枚毎に、100×9.8mNずつ3段階で低下するように制御する。なお、この現像カートリッジ28では、トナーホッパ31内のトナーは、単色の印刷面積率が4%である場合には、累積印刷枚数が6000枚でトナーエンプティとなる。
そして、この処理は、現像カートリッジ28が新しくなる毎、すなわち、新品のカラーレーザプリンタ1の使用開始時または現像カートリッジ28の交換時に開始される。開始のトリガは、現像カートリッジ28の装着を検知する図示しない検知センサや、操作パネル11の操作により、与えられる。
処理が開始されると、まず、CPU44の制御によって、現像バイアス印加装置43が制御され、現像バイアスが、400V〜366.7Vの間で順次低下するように設定される。また、CPU44の制御によって、押圧力調整部50が制御され、押圧力が、700×9.8mNに設定される(S1)。
その後、累積印刷枚数が2000枚を超える否かが判断される(S2)。累積印刷枚数が2000枚以下である場合(S2:NO)、上記処理が継続される。累積印刷枚数が2000枚を超える場合(S2:YES)、CPU44の制御によって、現像バイアス印加装置43が制御され、現像バイアスが、366.6V〜333.3Vの間で順次低下するように設定される。また、CPU44の制御によって、押圧力調整部50が制御され、押圧力が、600×9.8mNに設定される(S3)。
その後、累積印刷枚数が4000枚を超える否かが判断される(S4)。累積印刷枚数が4000枚以下である場合(S4:NO)、上記処理が継続される。累積印刷枚数が4000枚を超える場合(S4:YES)、CPU44の制御によって、現像バイアス印加装置43が制御され、現像バイアスが、333.2V〜300Vの間で順次低下するように設定される。また、CPU44の制御によって、押圧力調整部50が制御され、押圧力が、500×9.8mNに設定される(S5)。
その後、累積印刷枚数が6000枚を超える否かが判断される(S6)。累積印刷枚数が6000枚以下である場合(S6:NO)、上記処理が継続される。累積印刷枚数が6000枚を超える場合(S6:YES)、トナーエンプティと判断して、操作パネル11に、現像カートリッジ28を交換する旨の表示をして(S7)、処理を終了しリターンされる。
このような長期的濃度調整プログラムの処理では、CPU44が、累積印刷枚数に対応して、現像バイアスが低下するように現像バイアス印加装置43を制御し、また、押圧力が小さくなるように押圧力調整部50を制御する。そのため、長期的な濃度の変化、すなわち、トナーの消費に従う経時的な濃度増加に対応して、かぶりの発生を抑制しつつ、濃度調整することができ、長期にわたって安定した濃度の画像形成を達成することができる。
また、この処理では、排紙センサ69によりカウントされた累積印刷枚数に対応して、CPU44が現像バイアスおよび押圧力を変更する。そのため、トナーの消費に従う経時的な濃度増加を、簡易かつ確実に濃度調整することができる。
また、このような処理では、排紙センサ69の検知に基づいて、用紙3の累積印刷枚数を算出しており、この累積印刷枚数は、便宜的に、感光ドラム61に担持されるトナー像の現像に要した累積トナー量に対応する。そのため、この処理では、用紙3の累積印刷枚数を算出することで、簡易に、累積トナー量の便宜的な計測を達成することができ、これに対応させて、現像バイアスおよび押圧力を制御して、簡易な濃度調整を達成している。
なお、上記の処理では、排紙センサ69の検知によって算出される累積印刷枚数に代えて、たとえば、光センサ37の検知によるトナーホッパ31内のトナー消費量に対応させて、現像バイアスおよび押圧力を制御することもできる。光センサ37によって、トナーの消費量を検知すれば、累積トナー量の精度のよい計測を達成することができ、これに対応させて、現像バイアスおよび押圧力を制御すれば、精度のよい濃度調整を達成することができる。
また、排紙センサ69の検知によって算出される累積印刷枚数に代えて、たとえば、現像ローラ33の回転計59の検知によって算出される累積回転数に対応させて、現像バイアスおよび押圧力を制御することもできる。回転計59によって、累積回転数を検知すれば、累積トナー量の簡易な計測を達成することができ、これに対応させて、現像バイアスおよび押圧力を制御すれば、簡易な濃度調整を達成することができる。
図10ないし図12は、短期的濃度調整プログラムの一例を示すフロー図である。次に、図10ないし図12を参照して、短期的濃度調整プログラムの処理を説明する。
短期的濃度調整プログラムは、第1制御モード、第2制御モードおよび第3制御モードの3つの制御モードを備えており、これらは、初期設定または操作パネル11からの入力により選択的に実行される。
図10は、第1制御モードのフロー図である。図10において、この処理は、印刷ジョブの受け付けをトリガとして開始される。
処理が開始されると、まず、CPU44内のタイマー47によって、前回の印刷動作から計測されている時間、すなわち、前回の印刷動作からの放置時間が、設定時間(具体的には、5時間)以上であるか否かが判断される(S11)。設定時間以上でない場合には(S11:NO)、押圧力を調整することなく、印刷処理が開始され(S13)、その印刷ジョブが終了するか否かが判断され(S14)、印刷ジョブが終了していない場合には(S14:NO)、印刷ジョブが終了するまで印刷処理が継続され(S13)、印刷ジョブが終了すると(S14:YES)、リターンされる。
設定時間以上である場合には(S11:YES)、CPU44による押圧力調整部50の制御により、押圧力を、その時点で設定されている押圧力の倍に設定し(S12)、印刷処理を開始する(S13)。たとえば、長期的濃度調整プログラムが平行して動作している場合には、累積印刷枚数が2000枚以下である場合には、700×9.8mNの倍の1400×9.8mNに設定する。また、累積印刷枚数が2001枚以上4000枚以下である場合には、600×9.8mNの倍の1200×9.8mNに設定する。また、累積印刷枚数が4001枚以上6000枚以下である場合には、500×9.8mNの倍の1000×9.8mNに設定する。
その後、放置後の最初の印刷ジョブの実行により、その印刷ジョブで指定されている指定枚数の印刷が終了したか否か、つまり、最初の印刷ジョブが終了したか否かが判断される(S14)。印刷ジョブが終了していない場合には(S14:NO)、印刷処理に戻って(S13)、倍の押圧力が保持されたまま、印刷処理を継続する。印刷ジョブが終了した場合には(S14:YES)、CPU44による押圧力調整部50の制御により、元の押圧力に再設定した後(S15)、処理を終了しリターンされる。
このような第1制御モードの処理によると、前回の印刷動作から設定時間(具体的には、5時間)を超えた新たな印刷動作においては、CPU44が押圧力調整部50を制御して、放置時間が設定時間(具体的には、5時間)を超えた最初の印刷ジョブが終了するまでの間、通常の押圧力に対して、その押圧力を一旦倍の押圧力に保持する。たとえば、図13に示すように、放置時間が5時間を超えた最初の印刷ジョブである1番目、4番目、8番目、12番目の印刷ジョブでは、押圧力が700×9.8mNの倍の1400×9.8mNに保持される。なお、図13では、累積印刷枚数が2000枚以下の場合を示している。
そのため、長時間放置後の一時的な濃度低下を、簡易かつ確実に濃度調整して、長時間放置後の最初の印刷ジョブが終了するまでの間の用紙3に対して、適正な濃度で印刷することができる。
なお、長時間放置後の濃度低下は、一時的なものであるため、濃度低下が最も影響する最初の印刷ジョブが終了するまでの間、倍の押圧力を保持すれば、それ以降の印刷ジョブにおいて、押圧力を大きくしなくても、濃度低下の影響は低減される。そのため、たとえば、図13に示すように、放置時間が5時間を超えた最初の印刷ジョブである1番目、4番目、8番目、12番目の印刷ジョブにそれぞれ対応する次の印刷ジョブ、すなわち、2番目、5番目、9番目の印刷ジョブでは、押圧力が、通常の700×9.8mNに戻されている。
図11は、第2制御モードのフロー図である。図11において、この処理は、印刷ジョブの受け付けをトリガとして開始される。
処理が開始されると、まず、押圧力管理フラグが「1」であるか否かが判断される(S21)。この押圧力管理フラグは、RAM46内に設定され、押圧力の設定状態を管理するものであって、押圧力が倍に設定されている場合には、「1」がセットされており、通常の押圧力に設定されている場合には、「0」がセットされている。
押圧力管理フラグが「1」でない場合(S21:NO)、つまり、押圧力管理フラグに「0」がセットされており、押圧力の設定状態が通常の押圧力に設定されている場合には、CPU44内のタイマー47によって、前回の印刷動作から計測されている時間、すなわち、前回の印刷動作からの放置時間が、設定時間(具体的には、5時間)以上であるか否かが判断される(S22)。設定時間以上でない場合には(S22:NO)、押圧力を調整することなく、印刷処理が開始され(S23)、その印刷ジョブが終了するか否かが判断され(S24)、印刷ジョブが終了していない場合には(S24:NO)、印刷ジョブが終了するまで印刷処理が継続され(S23)、印刷ジョブが終了すると(S24:YES)、リターンされる。
設定時間以上である場合には(S22:YES)、押圧力管理フラグを「1」にセットし(S25)、次いで、CPU44による押圧力調整部50の制御により、押圧力を、その時点で設定されている押圧力の倍に設定し(S26)、放置後からの印刷枚数のカウントが開始される(S27)。なお、放置後からの印刷枚数は、RAM46内の所定エリアにおいて、カウント値として記憶されている。
また、押圧力管理フラグが「1」である場合(S21:YES)、つまり、押圧力の設定状態が倍の押圧力に設定されている場合には、すぐに、放置後からの印刷枚数のカウントが開始される(S27)。
その後、この処理では、1ページ分の印刷処理がなされると(S28)、印刷ジョブが終了したか否かが判断される(S29)。印刷ジョブが終了していない場合には(S29:NO)、押圧力管理フラグが「1」であるか否かが判断される(S30)。押圧力管理フラグが「1」である場合(S30:YES)、つまり、押圧力の設定状態が倍の押圧力に設定されている場合には、放置後からの印刷枚数がカウントアップされ(S31)、放置後からの印刷枚数(すなわち、カウントアップされたRAM46内のカウント値)が設定枚数(具体的には、20枚)を超えているか否かが判断される(S32)。
設定枚数を超えていない場合には(S32:NO)、印刷処理に戻って(S28)、倍の押圧力が保持されたまま、次の1ページ分の印刷処理を継続する。
設定枚数を超える場合には(S32:YES)、RAM46内のカウント値をクリアし、押圧力管理フラグを「0」にセットして、CPU44による押圧力調整部50の制御により、元の押圧力に再設定した後(S33)、印刷処理に戻って(S28)、1ページ分の印刷処理を継続する。その後、印刷ジョブが終了していない場合には(S29:NO)、押圧力管理フラグが「1」であるか否かが判断されるが(S30)、押圧力管理フラグには「0」がセットされたので、押圧力管理フラグが「1」でないと判断され(S30:NO)、印刷ジョブが終了するまで、印刷処理が継続され(S28)、印刷ジョブが終了した場合には(S29:YES)、処理を終了しリターンされる。
また、この処理では、1つの印刷ジョブが終了した時点で、RAM46内のカウント値(すなわち、放置後からの印刷枚数)が、設定枚数に到達していなければ、そのカウント値がRAM46内において保持される。
なお、この処理では、設定枚数が印刷されると、直ちに押圧力を元の押圧力に再設定したが、その設定枚数が到来したときの印刷ジョブが終了してから、元の押圧力に再設定してもよい。
このような第2制御モードの処理によると、前回の印刷動作から設定時間(具体的には、5時間)を超えた新たな印刷動作においては、CPU44が押圧力調整部50を制御して、放置時間が設定時間(具体的には、5時間)を超えた最初の所定枚数(具体的には、20枚)目の用紙3が印刷されるまでの間、通常の押圧力に対して、その押圧力を一旦倍の押圧力に保持する。より具体的には、放置時間が設定時間(具体的には、5時間)を超えた最初の所定枚数が到来した時点までの間、通常の押圧力に対して、その押圧力を一旦倍の押圧力に保持する。
たとえば、図13に示すように、放置時間が5時間を超えた最初の20枚を含む印刷ジョブ、すなわち、1番目の印刷ジョブ、4番目の印刷ジョブから6番目の印刷ジョブの途中(6番目の印刷ジョブの6枚目まで)、8番目の印刷ジョブから10番目の印刷ジョブの途中(10番目の印刷ジョブの17枚目まで)は、押圧力が700×9.8mNの倍の1400×9.8mNに保持される。
そのため、長時間放置後の一時的な濃度低下を、簡易かつ確実に濃度調整して、長時間放置後の最初の所定枚数目の用紙3が印刷されるまでの間の用紙3に対して、適正な濃度で印刷することができる。
なお、長時間放置後の濃度低下は、一時的なものであるため、上記と同様に、それ以降の印刷において、押圧力を大きくしなくても、濃度低下の影響は低減される。そのため、たとえば、図13に示すように、2番目の印刷ジョブ、6番目の印刷ジョブの途中(6番目の印刷ジョブの7枚目)、10番目の印刷ジョブの途中(10番目の印刷ジョブの18枚目)からは、押圧力が、通常の700×9.8mNに戻されている。
図12は、第3制御モードのフロー図である。図12において、この処理は、印刷ジョブの受け付けをトリガとして開始される。
処理が開始されると、まず、印刷ジョブの指定枚数が設定指定枚数(具体的には、50枚)を超えていないか否かが判断される(S41)。印刷ジョブの指定枚数が設定指定枚数を超えている場合には(S41:NO)、印刷処理が開始され(S44)、その印刷ジョブが終了するか否かが判断され(S45)、印刷ジョブが終了していない場合には(S45:NO)、印刷ジョブが終了するまで印刷処理が継続され(S44)、印刷ジョブが終了すると(S45:YES)、リターンされる。
印刷ジョブの指定枚数が設定指定枚数を超えていない場合には(S41:YES)、押圧力管理フラグが「1」であるか否かが判断される(S42)。この押圧力管理フラグは、上記と同様に、RAM46内に設定され、押圧力の設定状態を管理するものであって、押圧力が倍に設定されている場合には、「1」がセットされており、通常の押圧力に設定されている場合には、「0」がセットされている。
押圧力管理フラグが「1」でない場合(S42:NO)、つまり、押圧力管理フラグに「0」がセットされており、押圧力の設定状態が通常の押圧力に設定されている場合には、CPU44内のタイマー47によって、前回の印刷動作から計測されている時間、すなわち、前回の印刷動作からの放置時間が、設定時間(具体的には、5時間)以上であるか否かが判断される(S43)。設定時間以上でない場合には(S43:NO)、押圧力を調整することなく、印刷処理が開始され(S44)、その印刷ジョブが終了するか否かが判断され(S45)、印刷ジョブが終了していない場合には(S45:NO)、印刷ジョブが終了するまで印刷処理が継続され(S44)、印刷ジョブが終了すると(S45:YES)、リターンされる。
設定時間以上である場合には(S43:YES)、押圧力管理フラグを「1」にセットし(S46)、次いで、CPU44による押圧力調整部50の制御により、押圧力を、その時点で設定されている押圧力の倍に設定し(S47)、放置後からの印刷枚数のカウントが開始される(S48)。なお、放置後からの印刷枚数は、RAM46内の所定エリアにおいて、カウント値として記憶されている。
また、押圧力管理フラグが「1」である場合(S42:YES)、つまり、押圧力の設定状態が倍の押圧力に設定されている場合には、すぐに、放置後からの印刷枚数のカウントが開始される(S48)。
その後、この処理では、1ページ分の印刷処理がなされると(S49)、印刷ジョブが終了したか否かが判断される(S50)。印刷ジョブが終了していない場合には(S50:NO)、押圧力管理フラグが「1」であるか否かが判断される(S51)。押圧力管理フラグが「1」である場合(S51:YES)、つまり、押圧力の設定状態が倍の押圧力に設定されている場合には、放置後からの印刷枚数がカウントアップされ(S52)、放置後からの印刷枚数(すなわち、カウントアップされたRAM46内のカウント値)が設定枚数(具体的には、20枚)を超えているか否かが判断される(S53)。
設定枚数を超えていない場合には(S53:NO)、印刷処理に戻って(S49)、倍の押圧力が保持されたまま、次の1ページ分の印刷処理を継続する。
設定枚数を超える場合には(S53:YES)、RAM46内のカウント値をクリアし、押圧力管理フラグを「0」にセットして、CPU44による押圧力調整部50の制御により、元の押圧力に再設定した後(S54)、印刷処理に戻って(S49)、1ページ分の印刷処理を継続する。その後、印刷ジョブが終了していない場合には(S50:NO)、押圧力管理フラグが「1」であるか否かが判断されるが(S51)、押圧力管理フラグには「0」がセットされたので、押圧力管理フラグが「1」でないと判断され(S51:NO)、印刷ジョブが終了するまで、印刷処理が継続され(S49)、印刷ジョブが終了した場合には(S50:YES)、処理を終了しリターンされる。
また、この処理では、1つの印刷ジョブが終了した時点で、RAM46内のカウント値(すなわち、放置後からの印刷枚数)が、設定枚数に到達していなければ、そのカウント値がRAM46内において保持される。
なお、この処理では、設定枚数が印刷されると、直ちに押圧力を元の押圧力に再設定したが、その設定枚数が到来したときの印刷ジョブが終了してから、元の押圧力に再設定してもよい。
このような第3制御モードの処理によると、前回の印刷動作から設定時間(具体的には、5時間)を超えた新たな印刷動作においては、CPU44が押圧力調整部50を制御して、放置時間が設定時間(具体的には、5時間)を超えた最初の所定枚数(具体的には、20枚)目の用紙3が印刷されるまでの間であって、かつ、その間に実行される印刷ジョブの指定枚数が設定指定枚数(具体的には、50枚)を超えない場合には、通常の押圧力に対して、その押圧力を一旦倍の押圧力に保持する。より具体的には、放置時間が設定時間(具体的には、5時間)を超えた最初の所定枚数が到来した時点までの間であって、かつ、その間に実行される印刷ジョブの指定枚数が設定指定枚数(具体的には、50枚)を超えない場合には、通常の押圧力に対して、その押圧力を一旦倍の押圧力に保持する。
たとえば、図13に示すように、放置時間が5時間を超えた最初の20枚を含む印刷ジョブ、すなわち、1番目の印刷ジョブ、4番目の印刷ジョブから6番目の印刷ジョブの途中(6番目の印刷ジョブの6枚目まで)では、押圧力が700×9.8mNの倍の1400×9.8mNに保持される。
そのため、長時間放置後の一時的な濃度低下を、簡易かつ確実に濃度調整して、長時間放置後の最初の所定枚数目の用紙3が印刷されるまでの間であって、かつ、その間に実行される印刷ジョブの指定枚数が設定指定枚数(具体的には、50枚)を超えない場合には、その間の用紙3に対して、適正な濃度で印刷することができる。
なお、長時間放置後の濃度低下は、一時的なものであるため、上記と同様に、それ以降の印刷において、押圧力を大きくしなくても、濃度低下の影響は低減される。そのため、たとえば、図13に示すように、2番目の印刷ジョブ、6番目の印刷ジョブの途中(6番目の印刷ジョブの7枚目)からは、押圧力が、通常の700×9.8mNに戻されている。
また、印刷ジョブの指定枚数が多い場合には、印刷ジョブの途中で押圧力が切り替わると、時間がかかったり、同一印刷ジョブ中で濃度変化を生ずるおそれがある。しかし、第3制御モードの処理によると、印刷ジョブの指定枚数が所定枚数(具体的には、50枚)を超える場合には、その印刷ジョブのはじめから通常の押圧力で印刷される。そのため、濃度低下が影響する適正な範囲の用紙3に対して、適正な濃度で画像形成することができる。
たとえば、図13に示すように、10番目の印刷ジョブは、放置時間が5時間を超えた最初の20枚に含まれる印刷ジョブであるが、印刷ジョブの指定枚数が200枚であり、設定指定枚数である50枚を超えているので、押圧力が、通常の700×9.8mNに戻されている。
このように、このカラーレーザプリンタ1では、CPU44が、現像バイアス印加装置43および押圧力調整部50を制御して、現像バイアスと押圧力とを組み合わせて、トナー像の濃度を調整する。そのため、トナー像の濃度を、現像バイアスのみで調整する場合に比べて、現像バイアスの制御を簡易化することができる。その結果、長時間放置後の一時的な濃度低下や、トナーの消費に従う経時的な濃度増加に対応して、制御のためのメモリの消費を低減しつつ、簡易な構成および制御により、確実な濃度調整を達成することができる。
さらに、換言すると、このカラーレーザプリンタ1では、CPU44の制御により、現像バイアス印加装置43による電気的な濃度調整と、押圧力調整部50による機械的な濃度調整とを組み合わせて、トナー像の濃度を調整する。そのため、トナー像の濃度を、現像バイアス印加装置43によって調整するのみの場合に比べて、現像バイアス印加装置43の制御を簡易化することができる。その結果、簡易な構成および制御により、確実な濃度調整を達成することができる。
また、CPU44のROM45内に格納される濃度調整プログラムでは、濃度の長期的な変化に対しては、長期的濃度調整プログラムで、現像バイアス印加装置43および押圧力調整部50を制御することにより対応し、また、濃度の短期的な変化に対しては、短期的濃度調整プログラムで、押圧力調整部50を制御することにより対応している。そのため、長時間放置後の一時的な濃度低下や、トナーの消費に従う経時的な濃度増加など、濃度低下の態様に応じて、適切な濃度調整を図ることができる。
そして、このカラーレーザプリンタ1では、安定した濃度で、各色のトナー像を形成することができるので、安定したカラー画像の形成を達成することができる。
なお、上記の説明では、押圧力調整部50のカム53を、長径部56と短径部57とを一体的に備える楕円形状に形成したが、その形状は特に制限されず、たとえば、図14(a)に示すように、径方向外方に延びる3つの突出部70と、各突出部70の間に形成される凹部71とを一体的に備える略三角形状に形成してもよい。このカム53では、突出部70がばね54に当接すると強押圧状態となり、凹部71がばね54に当接すると弱押圧状態となる。また、図3(b)に示すように、一方向に回転可能な複数の羽根部72と、各羽根部72の間に形成される段差部73とを一体的に備える略風車状に形成してもよい。このカム53では、羽根部72がばね54に当接すると強押圧状態となり、段差部73がばね54に当接すると弱押圧状態となる。
また、カム軸52およびカム53に代えて、たとえば、図15に示すように、ソレノイド74および揺動レバー75を採用してもよい。
すなわち、図15において、この押圧力調整部50では、ばね54の他端部には、長手方向途中が本体ケーシング2に回転可能に軸支される揺動レバー75の上端部が連結されている。また、揺動レバー75の下端部には、前後方向に進退するプランジャ76を備えたソレノイド74の、プランジャ76の先端部が連結されている。
この押圧力調整部50では、ソレノイド74の励磁または非励磁により、プランジャ76が前後方向に進退する。プランジャ76が前方へ進出した場合には、揺動レバー75の下端部が前方へ押圧され、揺動レバー75の回転により、揺動レバー75の上端部が後方へ押圧される。そうすると、ばね54が圧縮され、強押圧状態が形成される。一方、プランジャ76が後方へ退避した場合には、ばね54の付勢力により、揺動レバー75の上端部が前方へ押圧される。そうすると、ばね54が伸張され、弱押圧状態が形成される。
このように、押圧力調整部50において、ソレノイド74および揺動レバー75を採用しても、簡易な構成部品により、低コストで、押圧力調整部50を構成することができる。
本発明の画像形成装置としての、カラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。 図1に示すカラーレーザプリンタの単色画像形成部を示す要部側断面図である。 図1に示すカラーレーザプリンタのプロセスカートリッジを示す要部側断面図であって、(a)は、現像ローラと感光ドラムとが強押圧状態にある態様を示し、(b)は、現像ローラと感光ドラムとが弱押圧状態にある態様を示す。 濃度調整プログラムを実行するための制御系のブロック図である。 累積印刷枚数と透過濃度との関係を示す図である。 累積印刷枚数と現像バイアスとの関係を示す図である。 押圧力と透過濃度との関係を示す図である。 累積印刷枚数と押圧力との関係を示す図である。 長期的濃度調整プログラムの一例を示すフロー図である。 短期的濃度調整プログラムの一例であって、第1制御モードを示すフロー図である。 短期的濃度調整プログラムの一例であって、第2制御モードを示すフロー図である。 短期的濃度調整プログラムの一例であって、第3制御モードを示すフロー図である。 短期的濃度調整プログラムの具体例を示すデータである。 図1に示すカラーレーザプリンタのプロセスカートリッジを示す要部側断面図であって、(a)は、カムが略三角形状に形成されている態様、(b)は、カムが略風車状に形成されている態様を示す。 図1に示すカラーレーザプリンタのプロセスカートリッジを示す要部側断面図であって、押圧力調整部において、ソレノイドおよび揺動レバーが採用されている態様を示す。
符号の説明
1 カラーレーザプリンタ
3 用紙
19 プロセスカートリッジ
28 現像カートリッジ
29 ドラムカートリッジ
33 現像ローラ
37 光センサ
43 現像バイアス印加装置
44 CPU
47 タイマー
50 押圧力調整部
53 カム
54 ばね
59 回転計
61 感光ドラム
69 排紙センサ
74 ソレノイド

Claims (24)

  1. 現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置され、前記現像剤担持体から供給される現像剤によって現像される静電潜像が形成される感光体と、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段とを備える画像形成装置において、
    前記感光体と前記現像剤担持体との押圧状態を調整するための押圧力調整手段と、
    前記現像バイアス印加手段および前記押圧力調整手段を制御して、現像バイアスと押圧力とを組み合わせて、前記感光体に現像される現像剤像の現像剤量を調整し、記録媒体上の現像剤像の濃度を調整するための濃度調整手段を備えていることを特徴とする、画像形成装置。
  2. 前回の現像動作からの経過時間を計測する時間計測手段を備え、
    前記濃度調整手段は、前記時間計測手段により計測された経過時間が、所定時間を超えている場合の新たな現像動作において、前記押圧力調整手段を制御して、押圧状態を変更することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記濃度調整手段は、変更前の押圧力に対して、その押圧力が一旦大きくなるように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記濃度調整手段は、新たな現像動作において、最初の印刷ジョブが終了するまでの間、その押圧力を大きくした状態を保つように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記濃度調整手段は、新たな現像動作において、所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間、その押圧力を大きくした状態を保つように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴とする、請求項3または4に記載の画像形成装置。
  6. 前記濃度調整手段は、新たな現像動作において、所定枚数目の記録媒体が印刷されるまでの間であって、かつ、その間に実行される印刷ジョブの指定枚数が所定枚数を超えない場合には、その押圧力を大きくした状態を保つように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴とする、請求項3ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 現像剤像の現像に要した累積現像量を計測する現像量計測手段を備え、
    前記濃度調整手段は、前記現像量計測手段により計測された累積現像量に対応して、前記現像バイアス制御手段を制御して、現像バイアスを変更することを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記現像量計測手段が、記録媒体の累積印刷枚数を検知するための記録媒体枚数検知手段であることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記現像量計測手段が、現像剤の消費量を検知するための現像剤量検知手段であることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。
  10. 前記現像量計測手段が、前記現像剤担持体の回転数を検知するための回転数検知手段であることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。
  11. 前記濃度調整手段は、累積現像量に対応して現像バイアスが低下するように、前記現像バイアス制御手段を制御することを特徴とする、請求項7ないし10のいずれかに記載の画像形成装置。
  12. 前記濃度調整手段は、前記現像量計測手段により計測された累積現像量に対応して、前記押圧力調整手段を制御して、押圧力を変更することを特徴とする、請求項7ないし11のいずれかに記載の画像形成装置。
  13. 前記濃度調整手段は、累積現像量に対応して押圧力が小さくなるように、前記押圧力調整手段を制御することを特徴とする、請求項12に記載の画像形成装置。
  14. 前記押圧力調整手段は、前記現像剤担持体が前記感光体に対してその長手方向において均一に圧接しなくなる押圧力を下限とし、記録媒体にかぶりが生じる押圧力を上限として、前記下限より大きく前記上限より小さい範囲内で、押圧力を調整することを特徴とする、請求項1ないし13のいずれかに記載の画像形成装置。
  15. 前記下限の押圧力が400×9.8mNであり、
    反射濃度計で測定した記録媒体のΔY値が5以上の場合に、記録媒体にかぶりが生じたと判断することを特徴とする、請求項14に記載の画像形成装置。
  16. 前記押圧力調整手段は、前記現像剤担持体を前記感光体に向けて付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力を切り替える付勢力切替手段とを備えていることを特徴とする、請求項1ないし15のいずれかに記載の画像形成装置。
  17. 前記付勢手段がばねであり、前記付勢力切替手段がカムまたはソレノイドであることを特徴とする、請求項16に記載の画像形成装置。
  18. 前記現像剤担持体が設けられる現像カートリッジと、前記感光体が設けられ、前記現像カートリッジが着脱自在に装着される感光体カートリッジとを備え、
    前記付勢手段は、前記現像カートリッジを、前記感光体カートリッジに対して付勢することを特徴とする、請求項17に記載の画像形成装置。
  19. 前記現像剤担持体を、各色毎に複数備え、記録媒体にカラー画像を形成することを特徴とする、請求項1ないし18のいずれかに記載の画像形成装置。
  20. 現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置され、前記現像剤担持体から供給される現像剤によって現像される静電潜像が形成される感光体とを備えるプロセスカートリッジにおいて、
    前記現像剤担持体は、前記感光体と前記現像剤担持体との押圧状態を調整するための押圧力調整手段によって押圧可能に設けられ、
    前記現像剤担持体は、前記押圧力調整手段の押圧力との組み合わせにおいて、前記感光体に現像される現像剤像の現像剤量を調整し、記録媒体に現像される現像剤像の濃度を調整するように、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段によって、現像バイアスが印加可能に設けられていることを特徴とする、プロセスカートリッジ。
  21. 前記現像剤担持体が設けられる現像カートリッジと、前記感光体が設けられ、前記現像カートリッジが着脱自在に装着される感光体カートリッジとを備え、
    前記現像カートリッジは、前記押圧力調整手段によって、感光体カートリッジに対して付勢されることを特徴とする、請求項20に記載のプロセス装置。
  22. 現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置され、前記現像剤担持体から供給される現像剤によって現像される静電潜像が形成される感光体とを備える画像形成装置において、
    前記感光体に現像される現像剤像の現像剤量を調整し、記録媒体上の現像剤像の濃度を調整するための濃度調整手段を備え、
    前記濃度調整手段は、電気的に前記濃度を調整する電気的濃度調整手段と、機械的に前記濃度を調整する機械的濃度調整手段とを制御することを特徴とする、画像形成装置。
  23. 前記濃度調整手段は、前記濃度の長期的な変化および前記濃度の短期的な変化に対応して、前記電気的濃度調整手段と、前記機械的濃度調整手段とを組み合わせて、前記濃度を調整することを特徴とする、請求項22に記載の画像形成装置。
  24. 前記電気的濃度調整手段が、前記濃度の長期的な変化に対応して、前記濃度を調整し、
    前記機械的濃度調整手段が、前記濃度の短期的な変化に対応して、前記濃度を調整することを特徴とする、請求項22または23に記載の画像形成装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8768212B2 (en) 2010-12-24 2014-07-01 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Process unit and image-forming device using process unit
JP2015022139A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 ブラザー工業株式会社 画像形成装置
JP2019174679A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 ブラザー工業株式会社 画像形成装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4760395B2 (ja) * 2006-01-19 2011-08-31 ブラザー工業株式会社 カートリッジ及び画像形成装置
JP4710999B2 (ja) * 2009-03-18 2011-06-29 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像形成システム、画像形成装置および課金計算方法
JP5249914B2 (ja) * 2009-12-11 2013-07-31 株式会社沖データ 画像形成装置
JP7379148B2 (ja) * 2019-12-26 2023-11-14 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09311510A (ja) 1996-05-17 1997-12-02 Canon Inc 画像形成装置、画像制御方法および記憶媒体
JPH10148993A (ja) * 1996-11-19 1998-06-02 Canon Inc 2色画像形成装置
JP2965528B2 (ja) 1997-06-05 1999-10-18 株式会社リコー 画像形成装置
JP3438585B2 (ja) 1998-05-11 2003-08-18 松下電器産業株式会社 現像装置
JP2002328525A (ja) 2001-04-27 2002-11-15 Oki Data Corp 現像装置
JP2002333772A (ja) 2001-05-09 2002-11-22 Oki Data Corp 画像形成装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8768212B2 (en) 2010-12-24 2014-07-01 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Process unit and image-forming device using process unit
JP2015022139A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 ブラザー工業株式会社 画像形成装置
JP2019174679A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 ブラザー工業株式会社 画像形成装置
JP7155574B2 (ja) 2018-03-29 2022-10-19 ブラザー工業株式会社 画像形成装置

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