JP2008233489A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト増加や大型化することなく発熱を抑制して画像の濃度むらを防止できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】ＤＣ成分とＡＣ成分とから成る現像バイアス電圧の印加により現像剤を担持するとともに静電潜像が形成された感光ドラム３１に近接する現像剤担持体３８を有し、現像剤担持体３８に担持される現像剤によって静電潜像を顕像化する画像形成装置１において、形成される画像は、画像情報に応じて現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高くして画像形成する高周波数領域Ａと、現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして画像形成する低周波数領域Ｂとが設けられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、現像剤担持体に担持される現像剤により静電潜像を顕像化する画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置は特許文献１に開示されている。この画像形成装置は画像情報に基づいて静電潜像か形成される感光ドラムを有している。感光ドラムには現像剤を担持する現像剤担持体を備えた現像器が対向配置される。現像剤は磁性キャリアを含まない所謂一成分非磁性トナーから成り、現像剤担持体はＤＣ成分とＡＣ成分とから成る現像バイアス電圧の印加により現像剤を担持する。

感光ドラムには現像剤担持体が近接され、感光ドラム３１上の静電潜像に現像剤を供給してトナー画像として顕像化する。トナー画像は記録紙に転写され、記録紙上に画像が形成される。

現像剤担持体は前回の画像形成から所定時間が経過した際にＡＣ成分の周波数の高い現像バイアス電圧が印加される。現像剤は長期間の放置によって帯電量が不安定になり、感光ドラムの周方向にトナー画像の濃度むらが発生する。これにより、記録紙上の画像に濃度むらが生じる。現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高くすることにより、現像剤の帯電量を安定化して画像の濃度むらを防止することができる。

特開平１１−２７２０４８号公報（第２頁−第５頁、第１図）

しかしながら、上記従来の画像形成装置によると、現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高くすると高周波電圧の印加用に設けられるトランスやＦＥＴ等の電子部品の発熱量が増加する。このため、定格周波数の高い電子部品の使用や、放熱板や冷却ファンによる冷却等により、各電子部品の信頼性低下を防止する必要がある。従って、画像形成装置のコストが増加するとともに画像形成装置が大型化する問題があった。

本発明は、コスト増加や大型化することなく発熱を抑制して画像の濃度むらを防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、静電潜像が形成された感光ドラムに近接するとともにＤＣ成分とＡＣ成分とから成る現像バイアス電圧の印加により現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に担持される現像剤によって静電潜像を顕像化して記録紙に画像形成する画像形成装置において、画像情報に応じて前記現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高くして画像形成する高周波数領域と、前記現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして画像形成する低周波数領域とを記録紙上の画像に設けたことを特徴としている。

この構成によると、画像情報に応じてレーザ光が帯電した感光ドラム上に照射され、静電潜像が形成される。現像剤担持体は現像バイアス電圧の印加により現像剤を担持し、感光ドラムに現像剤が供給される。これにより、感光ドラム上で静電潜像が顕像化され、顕像化された画像が記録紙上に転写される。現像バイアス電圧はＤＣ成分とＡＣ成分とから成り、画像情報に応じてＡＣ成分の周波数が可変される。これにより、記録紙上の画像にはＡＣ成分の周波数を高くして画像形成された高周波数領域と、ＡＣ成分の周波数を低くして画像形成された低周波数領域とが設けられる。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、精細度の異なる複数の画質モードを有し、高精細の画質モード時に前記高周波数領域と前記低周波数領域とを設けるとともに、低精細の画質モード時に画像情報に拘わらず前記現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くしたことを特徴としている。この構成によると、低精細の画質モードが選択されると現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして画像形成が行われる。高精細の画質モードが選択されると、画像情報に応じて現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が可変される。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記高周波数領域の画像がイメージから成り、前記低周波数領域の画像が文字から成ることを特徴としている。この構成によると、画像情報がイメージのデータの場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高く設定して画像形成される。画像情報が文字のデータの場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低く設定して画像形成される。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記高周波数領域の画像がハーフトーンを含むイメージから成り、前記低周波数領域の画像がハーフトーンを含まないイメージから成ることを特徴としている。この構成によると、画像情報がハーフトーンを含むイメージのデータの場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高く設定して画像形成される。画像情報がハーフトーンを含まないイメージデータの場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低く設定して画像形成される。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記高周波数領域の画像がカラー画像から成り、前記低周波数領域の画像がモノクロ画像から成ることを特徴としている。この構成によると、画像情報がカラー画像の場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高く設定して画像形成される。画像情報がモノクロ画像の場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低く設定して画像形成される。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、画像形成範囲を分割した各分割範囲毎に画像情報を判別し、判別結果に応じて各分割範囲を前記高周波数領域と前記低周波数領域とに可変したことを特徴としている。この構成によると、画像情報によって画像形成範囲を分割した分割範囲内の画像の種類や属性を判別し、該分割範囲毎に現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が切り替えられる。各分割範囲は画像形成する範囲全体から分割された各ページや、１ページ内を更に複数に分割した各領域等から成る。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記高周波数領域は画像の密度が高く、前記低周波数領域は画像の密度が低いことを特徴としている。この構成によると、分割範囲内の画像の密度が高い場合はその分割範囲内が現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高く設定して画像形成される。分割範囲内の画像の密度が低い場合はその分割範囲内が現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低く設定して画像形成される。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記高周波数領域の画像がイメージを含み、前記低周波数領域の画像はイメージを含まないことを特徴としている。この構成によると、分割範囲内の画像がイメージを含む場合はその分割範囲内が現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高く設定して画像形成される。分割範囲内の画像がイメージを含まない場合はその分割範囲内が現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低く設定して画像形成される。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記高周波数領域の画像がハーフトーンを含み、前記低周波数領域の画像はハーフトーンを含まないことを特徴としている。この構成によると、分割範囲内の画像がハーフトーンを含む場合はその分割範囲内が現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高く設定して画像形成される。分割範囲内の画像がハーフトーンを含まない場合はその分割範囲内が現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低く設定して画像形成される。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記高周波数領域の画像がカラー画像を含み、前記低周波数領域の画像はカラー画像を含まないことを特徴としている。この構成によると、分割範囲内の画像がカラー画像を含む場合はその分割範囲内が現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高く設定して画像形成される。分割範囲内の画像がカラー画像を含まない場合はその分割範囲内が現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低く設定して画像形成される。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記高周波数領域と前記低周波数領域とを使用者により設定できることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記現像剤は一成分非磁性トナーから成ることを特徴としている。

本発明によると、画像情報に応じて現像剤担持体は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が可変される。このため、濃度むらの目立ちやすい画像の場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高くして現像剤の帯電量を安定化し、濃度むらを防止できる。また、濃度むらの目立ちにくい画像の場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして高周波電圧印加用の電子部品の発熱量を低くできる。これにより、画像形成時の電子部品の総発熱量が低減される。その結果、定格周波数の高い電子部品を使用する必要がなく、放熱板やファン等の冷却手段を設ける必要もない。従って、コスト増加や大型化させることなく画像の濃度むらを防止することができる。

また本発明によると、高精細の画質モード時に高周波数領域と低周波数領域とを設け、低精細の画質モード時に画像情報に拘わらず現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くしたので、高画質を必要としない低精細の画質モード時の発熱量を低くできる。従って、高精細の画質モード時の濃度むらを防止するとともに総発熱量をより低減することができる。

また本発明によると、高周波数領域の画像がイメージから成り、低周波数領域の画像が文字から成るので、イメージの濃度むらを防止するとともに、濃度むらの目立たない文字の領域を現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして発熱量を低減することができる。

また本発明によると、高周波数領域の画像がハーフトーンを含むイメージから成り、低周波数領域の画像がハーフトーンを含まないイメージから成るので、ハーフトーンを含むイメージの濃度むらを防止するとともに、濃度むらの目立たないハーフトーンを含まないイメージの領域を現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして発熱量を低減することができる。

また本発明によると、高周波数領域の画像がカラー画像から成り、低周波数領域の画像がモノクロ画像から成るので、カラー画像の濃度むらを防止するとともに、濃度むらの目立たないモノクロ画像の領域を現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして発熱量を低減することができる。

また本発明によると、画像形成範囲を分割した分割範囲毎に画像情報を判別し、判別結果に応じて該分割範囲を高周波数領域と低周波数領域とに可変するので、濃度むらの目立ちやすい画像か否かに応じて簡単に高周波数領域と低周波数領域とを切り替えて画像形成することができる。

また本発明によると、画像情報の判別によって高周波数領域は画像の密度が高く、低周波数領域は画像の密度が低いので、密度が高い分割範囲の濃度むらを防止するとともに、密度が低く濃度むらの目立たない分割範囲を現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして発熱量を低減することができる。

また本発明によると、画像情報の判別によって高周波数領域の画像がイメージを含み、低周波数領域の画像はイメージを含まないので、イメージを含む分割範囲の濃度むらを防止するとともに、イメージを含まず濃度むらの目立たない分割範囲を現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして発熱量を低減することができる。

また本発明によると、画像情報の判別によって高周波数領域の画像がハーフトーンを含み、低周波数領域の画像はハーフトーンを含まないので、ハーフトーンを含む分割範囲の濃度むらを防止するとともに、ハーフトーンを含まず濃度むらの目立たない分割範囲を現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして発熱量を低減することができる。

また本発明によると、画像情報の判別によって高周波数領域の画像がカラー画像を含み、低周波数領域の画像はカラー画像を含まないので、カラー画像を含む分割範囲の濃度むらを防止するとともに、カラー画像を含まず濃度むらの目立たない分割範囲を現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして発熱量を低減することができる。

また本発明によると、画像情報に拘わらず高周波数領域と低周波数領域とを使用者により設定できるので、使用者が所望する分割範囲の濃度むらを確実に防止することができる。従って、画像形成装置の利便性をより向上することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の画像形成装置の概略構成を示す正面図である。画像形成装置１はパーソナルコンピュータ９４（図３参照）に接続されるプリンタから成り、パーソナルコンピュータ９４の指示により画像を形成する。

画像形成装置１の下部には記録紙を収納する給紙部５が設けられる。給紙部５の上方には周回する無端ベルトから成る搬送ベルト４が設けられる。搬送ベルト４は第１搬送路２により給紙部５と連結され、給紙部５から給紙された記録紙を搬送する。

搬送ベルト４の上方には画像形成部３が設けられる。画像形成部３はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色に対応する画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋを備えている。画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋにより形成されるマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー画像が搬送ベルト４に搬送される記録紙上に重ね合わて転写される。

画像形成部３の後段には定着装置６が配される。定着装置６は画像形成部３によって記録紙に形成されたトナー画像を加熱定着する。これにより、記録紙上にカラー画像が形成される。また、画像形成ユニット３Ｋのトナー画像のみを記録紙に転写することによりモノクロ画像が記録紙上に形成される。画像形成装置１の上部には排紙トレイ８が設けられる。排紙トレイ８は第２搬送路７を介して定着装置６に連結され、画像形成された記録紙が載置される。

図２は画像形成部３及び搬送ベルト４を示す正面図である。搬送ベルト４は支持ローラ４３、４４間に張架支持され、支持ローラ４３の駆動により矢印方向に周回する。転写器４１は搬送ベルト４を挟んで後述する各感光ドラム３１に対向して複数設けられる。転写器４１には感光ドラム３１の表面で帯電するトナーの極性と逆極性が印加される。

画像形成部３の画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋは同様の構成になっており、搬送ベルト４に接してタンデム配置される。各画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋの配列順序を変えてもよい。画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋは感光ドラム３１を有している。感光ドラム３１の周囲には図中、時計回りに帯電器３２、光走査ユニット３３、現像器３４、クリーニング器３５、除電器３６が設けられる。現像器３４とクリーニング器３５との間で感光ドラム３１が搬送ベルト４と接触する。

感光ドラム３１は図中、時計回り（矢印方向）に回転し、帯電器３２は感光ドラム３１を均一に帯電させる。光走査ユニット３３はレーザー光を出射し、画像形成装置１に送られる画像情報に応じて帯電した感光ドラム３１表面の電荷を消去する。これにより、感光ドラム３の表面に静電潜像を形成する。

現像器３４は感光ドラム３１上の静電潜像に現像剤であるトナーを供給してトナー画像として顕像化する。このトナー画像が搬送ベルト４に搬送される記録紙に転写される。クリーニング器３５は感光ドラム３１に接するブレード等から成り、記録紙に転写されなかった残留トナーを除去する。除電器３６は感光ドラム３１の表面電荷を除去する。

図３は現像器３４の駆動系のブロック図を示している。画像形成装置１はパーソナルコンピュータ９４から画像情報を受信し、画像情報に応じて各部の駆動を指示するプリンタコントローラ９２を備えている。プリンタコントローラ９２に接続されるＣＰＵ９１はプリンタコントローラ９２の指示に基づいて各部の駆動のための演算を行う。ＣＰＵ９１に接続されるメモリ９３は画像形成装置の動作プログラムが格納されるとともに、ＣＰＵ９１による演算結果の一時記憶を行う。

現像器３４は供給ローラ３７及び現像ローラ３８を備えている。供給ローラ３７及び現像ローラ３８は現像剤であるトナーに浸漬され、現像ローラ３８が感光ドラム３１に近接される。トナーは磁性キャリアを持たない所謂一成分非磁性トナーから成り、供給ローラ３７及び現像ローラ３８が回転して現像ローラ３８の表面にトナーが供給される。現像ローラ３８は高圧電源８０による現像バイアス電圧の印加によってトナーを担持し、感光ドラム３１にトナーを供給する。従って、現像ローラ３８は一成分非磁性トナーから成る現像剤を担持する現像剤担持体を構成する。

また、供給ローラ３７から現像ローラ３８に供給されるトナーの薄層を現像ローラ３８上に形成する規制ブレード３９が設けられている。現像ローラ３８と規制ブレード３９との間には薄層厚とトナー帯電量の安定化のために約１００ＶのＤＣバイアス差が設けられる。

高圧電源８０はＣＰＵ９１に接続され、ＤＣ電源８２及びＡＣ電源８３を備えてＤＣ成分とＡＣ成分とから成る現像バイアス電圧を現像ローラ３８に印加する。また、ＡＣ電源による現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を可変する周波数制御部８１が設けられる。

上記構成の画像形成装置１において、パーソナルコンピュータ９４から印刷の開始が指示されると、画像形成装置１に画像情報が送られる。支持ローラ４３の駆動により搬送ベルト４が周回し、給紙部５から取り出される記録紙は第１搬送路２により搬送ベルト４に導かれる。

また、各画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋの感光ドラム３１が図３において時計回りに回転する。感光ドラム３１が回転を開始すると、帯電器３２により表面が均一に帯電される。次に、光走査ユニット３３から照射されるレーザー光によって記録紙に形成される画像部分または画像以外の部分に相当する電荷が消去される。これにより、感光ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。感光ドラム３１上の静電潜像には現像器３４によってトナーが供給され、トナー画像として顕像化される。

感光ドラム３１がさらに回転してトナー画像が転写器４１と対向すると、転写器４１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、感光ドラム３１表面のトナー画像が搬送ベルト４に搬送される記録紙に転写される。感光ドラム３１表面の転写されなかった残留トナーはクリーニング器３５によって感光ドラム３１上から除去される。そして、感光ドラム３１表面が除電器３６により除電される。

各画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋは所定のタイミングで順に駆動され、搬送ベルト４に搬送される記録紙上にブラックを含むカラーのトナー画像が重ねられる。

トナー画像が転写された記録紙は搬送ベルト４により定着装置７に導かれる。定着装置７ではトナー画像が記録紙に定着される。画像を定着した記録紙は第２搬送路７の搬送により排紙トレイ８に排出される。

また、画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙの動作を停止し、画像形成ユニット３Ｋのトナー画像のみを記録紙に転写してモノクロ画像を形成することができる。

図４は印刷時の各画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋの詳細な動作を示すフローチャートである。画像形成装置１は精細度の異なる複数の画質モードにより画像形成可能になっている。印刷時にはパーソナルコンピュータ９４から画質モードが指定される。ステップ＃１１で高精細の画質モード（以下、「高精細モード」という）による印刷か否かが判断される。低精細の画質モード（以下、「低精細モード」という）による印刷の場合はステップ＃２０に移行する。

高精細モードによる印刷の場合はステップ＃１２に移行し、パーソナルコンピュータ９４から送られる画像情報が読み込まれる。ステップ＃１３では読み込みを開始した画像情報がイメージデータか否かが判断される。イメージデータの場合はステップ＃１４に移行し、イメージデータの読込みが終了するまでステップ＃１２〜＃１４が繰り返し行われる。イメージデータの読込みが終了すると、ステップ＃１５で現像ローラ３８に印加される現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が例えば２０００Ｈｚに設定される。

ステップ＃１２の判断で文字データの場合はステップ＃１６に移行し、文字データの読込みが終了するまでステップ＃１２、＃１３、＃１６が繰り返し行われる。文字データの読込みが終了すると、ステップ＃１７で現像ローラ３８に印加される現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が例えば１６００Ｈｚに設定される。

ステップ＃１８では設定された現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数に従って現像が行われ、イメージデータによるイメージや文字データによる文字の印刷が行われる。ステップ＃１９ではパーソナルコンピュータ９４から指示された画像形成が全て終了したか否かが判断される。イメージに続く文字や、文字に続くイメージがある場合はステップ＃１２に戻り、ステップ＃１２〜＃１９が繰り返し行われる。画像形成が全て終了した場合は画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋの処理を終了する。

これにより、図５に示すように、記録紙Ｐ上には現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高くして画像形成された高周波数領域Ａと、周波数を低くして画像形成された低周波数領域Ｂとが設けられる。

また、低精細モードの場合はステップ＃２０で全画像情報の読込みが行われ、ステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７では現像ローラ３８に印加される現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が例えば１６００Ｈｚに設定される。そして、ステップ＃１８で設定された現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数に基づいて現像して印刷が行われ、ステップ＃１９を経て終了する。

本実施形態によると、画像情報に応じて現像ローラ３８は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が可変される。このため、濃度むらの目立ちやすいイメージから成る画像の場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高くして現像剤の帯電量を安定化し、濃度むらを防止できる。また、濃度むらの目立ちにくい文字から成る画像の場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして高周波電圧印加用の電子部品の発熱量を低くできる。これにより、画像形成時の電子部品の総発熱量が低減される。その結果、定格周波数の高い電子部品を使用する必要がなく、放熱板やファン等の冷却手段を設ける必要もない。従って、コスト増加や大型化させることなく画像の濃度むらを防止することができる。

また、高精細モード時に高周波数領域Ａと低周波数領域Ｂとを設け、低精細モード時に画像情報に拘わらず現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くしたので、高画質を必要としない低精細モード時の発熱量を低くできる。従って、高精細モード時の濃度むらを防止するとともに総発熱量をより低減することができる。

本実施形態において、画像がイメージの場合と文字の場合とによって高周波数領域Ａと低周波数領域Ｂとを分けて形成しているが、他の画像の区別によって高周波数領域Ａと低周波数領域Ｂとを分けてもよい。例えば、画像がハーフトーンを含むイメージの場合に高周波数領域Ａにし、ハーフトーンを含まないイメージや文字の場合に低周波数領域Ｂにしてもよい。また、画像がカラー画像の場合に高周波数領域Ａにし、モノクロ画像の場合に低周波数領域Ｂにしてもよい。即ち、濃度むらの目立ちやすい画像の場合に高周波数領域Ａにし、濃度むらの目立ちにくい画像の場合に低周波数領域Ｂにするとよい。

次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は第１実施形態と同様に構成され、画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋの動作が異なっている。図６は本実施形態の画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋの動作を示すフローチャートである。

第１実施形態と同様に、画像形成装置１は高精細モードか低精細モードかがパーソナルコンピュータ９４から指定される。また、高周波数領域Ａと低周波数領域Ｂとを画像形成範囲を分割した分割範囲毎にパーソナルコンピュータ９４から指定できるようになっている。各分割範囲は画像形成する範囲全体から分割された各ページや、１ページ内を更に複数に分割した各領域等から成る。

パーソナルコンピュータ９４により印刷の指示があると、ステップ＃３１で高精細モードによる印刷か否かが判断される。低精細モードによる印刷の場合はステップ＃３９に移行する。高精細モードによる印刷の場合はステップ＃３２に移行し、パーソナルコンピュータ９４から送られる画像情報が上記分割範囲毎に読み込まれる。

ステップ＃３３では画像情報を読み込んだ分割範囲が高周波数領域Ａまたは低周波数領域Ｂに指定されているか否かが判断される。高周波数領域Ａまたは低周波数領域Ｂに指定されていない場合はステップ＃３４に移行する。高周波数領域Ａに指定されている場合はステップ＃３５に移行する。低周波数領域Ｂに指定されている場合はステップ＃３８に移行する。

ステップ＃３４では読み込まれた画像情報が所定の密度よりも高い密度か否かが判断される。高密度の画像の場合はステップ＃３５に移行し、低密度の画像の場合はステップ＃３８に移行する。例えば、上記分割範囲内の全ドットの中でトナーが転写されるドット数が５０％以上の場合はステップ＃３５に移行し、５０％未満の場合はステップ＃３８に移行する。

ステップ＃３５で現像ローラ３８に印加される現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が例えば２０００Ｈｚに設定される。これにより、高周波数領域Ａに指定されている場合や、高密度の画像の場合は高周波数の現像バイアス電圧が現像ローラ３８に印加される。また、ステップ＃３８では現像ローラ３８に印加される現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が例えば１６００Ｈｚに設定される。これにより、低周波数領域Ｂに指定されている場合や低密度の画像の場合は低周波数の現像バイアス電圧が現像ローラ３８に印加される。

ステップ＃３６では設定された現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数に従って現像が行われ、画像の印刷が行われる。ステップ＃３７ではパーソナルコンピュータ９４から指示された全ての分割範囲の画像形成が終了したか否かが判断される。全ての分割範囲の画像形成がしていない場合はステップ＃３２〜＃３８が繰り返し行われる。全ての分割範囲の画像形成が全て終了すると画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋの処理を終了する。

また、低精細モードの場合はステップ＃３９で全画像情報の読込みが行われ、ステップ＃３８に移行する。ステップ＃３８では現像ローラ３８に印加される現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が例えば１６００Ｈｚに設定される。そして、ステップ＃３６で設定された現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数に基づいて現像して印刷が行われ、ステップ＃３７を経て終了する。

本実施形態によると、第１実施形態と同様に画像情報に応じて現像ローラ３８は分割範囲毎に現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数が可変される。このため、所定の分割範囲が濃度むらの目立ちやすい高密度の画像の場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高くして現像剤の帯電量を安定化し、濃度むらを防止できる。また、該分割範囲が濃度むらの目立ちにくい低密度の画像の場合は現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして高周波電圧印加用の電子部品の発熱量を低くできる。

また、画像情報に拘わらず高周波数領域Ａと低周波数領域Ｂとを使用者により設定できるので、使用者が所望する分割範囲の濃度むらを確実に防止することができる。従って、画像形成装置１の利便性をより向上することができる。

本実施形態において、上記分割範囲内の画像が高密度の場合と低密度の場合とによって高周波数領域Ａと低周波数領域Ｂとを分けて形成しているが、他の画像の区別によって高周波数領域Ａと低周波数領域Ｂとを分けてもよい。

例えば、分割範囲内の画像がイメージを含む場合に高周波数領域Ａにし、イメージを含まない場合に低周波数領域Ｂにしてもよい。また、分割範囲内の画像がハーフトーンを含む場合に高周波数領域Ａにし、ハーフトーンを含まない場合に低周波数領域Ｂにしてもよい。また、分割範囲内の画像がカラー画像を含む場合に高周波数領域Ａにし、カラー画像を含まない場合に低周波数領域Ｂにしてもよい。即ち、分割範囲内に濃度むらの目立ちやすい画像を含む場合に高周波数領域Ａにし、濃度むらの目立ちやすい画像を含まない場合に低周波数領域Ｂにするとよい。

第１、第２実施形態において、画像形成装置１はカラープリンタから成っているが、モノクロプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置であってもよい。即ち、現像ローラ３８から成る現像剤担持体に担持される現像剤により静電潜像を顕像化する画像形成装置において、同様の効果を得ることができる。

本発明によると、現像剤担持体に担持される現像剤により静電潜像を顕像化する画像形成装置に利用することができる。

本発明の第１実施形態の画像形成装置の概略構成を示す正面図 本発明の第１実施形態の画像形成装置の画像形成部の詳細を示す正面図 本発明の第１実施形態の画像形成装置の画像形成部の現像器の駆動系を示すブロック図 本発明の第１実施形態の画像形成装置の画像形成ユニットの動作を示すフローチャート 本発明の第１実施形態の画像形成装置の画像形成された記録紙を示す平面図 本発明の第２実施形態の画像形成装置の画像形成ユニットの動作を示すフローチャート

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 第１搬送路
３ 画像形成部
３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋ 画像形成ユニット
４ 搬送ベルト
５ 給紙部
６ 定着装置
７ 第２搬送路
８ 排紙トレイ
３１ 感光ドラム
３２ 帯電器
３３ 光走査ユニット
３４ 現像器
３５ クリーニング器
３６ 除電器
３７ 供給ローラ
３８ 現像ローラ
４１ 転写器
８０ 高圧電源
８１ 周波数制御部
８２ ＤＣ電源
８３ ＡＣ電源
９１ ＣＰＵ
９２ プリンタコントローラ
９３ メモリ
９４ パーソナルコンピュータ
Ａ 高周波領域
Ｂ 低周波領域

Claims (12)

1. 静電潜像が形成された感光ドラムに近接するとともにＤＣ成分とＡＣ成分とから成る現像バイアス電圧の印加により現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に担持される現像剤によって静電潜像を顕像化して記録紙に画像形成する画像形成装置において、画像情報に応じて前記現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を高くして画像形成する高周波数領域と、前記現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くして画像形成する低周波数領域とを記録紙上の画像に設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 精細度の異なる複数の画質モードを有し、高精細の画質モード時に前記高周波数領域と前記低周波数領域とを設けるとともに、低精細の画質モード時に画像情報に拘わらず前記現像バイアス電圧のＡＣ成分の周波数を低くしたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記高周波数領域の画像がイメージから成り、前記低周波数領域の画像が文字から成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記高周波数領域の画像がハーフトーンを含むイメージから成り、前記低周波数領域の画像がハーフトーンを含まないイメージから成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記高周波数領域の画像がカラー画像から成り、前記低周波数領域の画像がモノクロ画像から成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
6. 画像形成範囲を分割した各分割範囲毎に画像情報を判別し、判別結果に応じて各分割範囲を前記高周波数領域と前記低周波数領域とに可変したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記高周波数領域は画像の密度が高く、前記低周波数領域は画像の密度が低いことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記高周波数領域の画像がイメージを含み、前記低周波数領域の画像はイメージを含まないことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記高周波数領域の画像がハーフトーンを含み、前記低周波数領域の画像はハーフトーンを含まないことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
10. 前記高周波数領域の画像がカラー画像を含み、前記低周波数領域の画像はカラー画像を含まないことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
11. 前記高周波数領域と前記低周波数領域とを使用者により設定できることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
12. 前記現像剤が一成分非磁性トナーから成ることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。

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