JP2015175953A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このような構成において、主走査方向画像濃度ムラの高い検出分解能を得るために検出用潜像部の数を増やそうとすると、その分だけ、個々の検出用潜像部の主走査方向長さを短くする必要がある。個々の検出用潜像部の主走査方向長さが短くなると、各検出用潜像部の現像時に流れる現像電流の大きさが小さくなってしまう。そのため、検知される現像電流のS/N比が悪化し、各検出用潜像部の画像濃度の検出誤差が大きくなり、主走査方向画像濃度ムラの検出精度が低下する。したがって、前記のような構成では、主走査方向画像濃度ムラの高い検出分解能と高い検出精度とを両立することができないという問題が生じる。
図1は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
図2は、本実施形態の画像形成装置における画像形成部の概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、4連タンデム型中間転写方式のフルカラー機の例であるが、4連タンデム型直接転写方式のフルカラー機、1ドラム型中間転写方式のフルカラー機、1ドラム型直接転写方式等のモノクロ機等、他の構成の画像形成装置でも、本発明は適用可能である。
プリント開始命令が入力されると、感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kの周辺、中間転写ベルト1の周辺、記録紙搬送経路等にある各ローラが既定のタイミングで回転し始め、給紙トレイ17から記録紙の給紙が開始される。一方、各感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kは、帯電装置3Y、3M、3C、3Kによってその表面を一様な電位に帯電され、光書込ユニット4から照射される書込光によってその表面を各色に対応する画像データに従って露光され、露光された後の電位パターンが静電潜像となる。この静電潜像を担持した感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kの表面に、現像装置5Y,5M,5C,5Kの現像ローラ5aからトナーを供給されることにより、感光体ドラム2Y,2M,2C,2Kに担持されている静電潜像が現像される。
本実施形態においては、各色の感光体ドラム2と現像装置5の現像ローラ5aとの間を流れる現像電流を検知する現像電流検知手段が設けられている。本実施形態の現像電流検知手段は、図4に示すように、電流検知回路31によって構成されている。電流検知回路31は、画像データに基づいて感光体ドラム2上に形成された静電潜像を現像ローラ5a上のトナーで現像する現像処理時に、電源回路33から現像ローラ5aへ出力される電流値を検知するものである。電源回路33から現像ローラ5aへ出力される電流は、そのほとんどが現像領域中のトナーの移動によって感光体ドラム2へと流れるものである。よって、電流検知回路31によって検知される電流値は、当該現像処理時に感光体ドラム2と現像ローラ5aとの間を流れる現像電流に相当する。
検出用潜像パターンの画像形成動作が開始されると(S1)、光書込ユニット4により感光体ドラム上に検出用潜像パターンが順次形成される。また、現像用の電源回路33から現像ローラ5aに現像電圧が印加され、制御部37は電流検知回路31で検知される現像電流を順次揮発メモリへ保存していく(S2)。光書込ユニット4により形成された検出用潜像パターンは、感光体ドラム2の回転に伴って現像領域を通過する際に現像ローラ5a上からトナーが供給されて付着し、現像される。
図6における図中上側は、本画像形成装置の背面側(リア側)に対応し、図6における図中下側は、本画像形成装置の全面側(フロント側)に対応している。なお、図6では、説明の簡略化のため、中間転写ベルト1上に転写された状態の検出用トナーパターンを示しているが、検出用トナーパターンは必ずしも中間転写ベルト1に転写する必要はない。
図7に示すように、検知される現像電流は、検出用潜像パターンの現像期間TTPが開始する時期に立ち上がり、検出用潜像パターンの現像期間TTPが終了する時期に立ち下がるような時間変化を示す。本実施形態では、上述したように、検出用潜像パターンの書き込み開始タイミングに基づいて検出用潜像パターンの各副走査方向部分(各検出用潜像部)に対応する現像電流値を特定するが、現像電流の立ち上がりタイミングや立ち下がりタイミングによっても特定することが可能である。
図7に示した例では、主走査方向の画像濃度ムラが発生していないため、検出用潜像パターンの現像中に流れる現像電流は、時間変化することなくほぼ一定である。これに対し、図8に示す例では、検出用潜像パターンの現像中に流れる現像電流が徐々に小さくなるような時間変化を示している。流れる現像電流が大きいほど、その現像時に付着するトナー付着量が多いという関係にある。本実施形態では、検出用潜像パターンのどの副走査方向部分(各検出用潜像部)でも主走査方向長さWが同じであることから、このような現像電流の時間変化は、検出用潜像パターンの各副走査方向部分における単位面積当たりのトナー付着量が変化していることを示すものである。
次に、上述した実施形態における主走査方向画像濃度ムラ補正処理の一変形例について説明する。
上述した実施形態では、検出用潜像パターンの書き込み開始タイミングに基づいて検出用潜像パターンの各副走査方向部分(各検出用潜像部)に対応する現像電流値を特定しているが、上述したように、現像電流の立ち上がりタイミングや立ち下がりタイミングによっても特定することが可能である。ただし、検出用潜像パターンの現像時に流れる現像電流の大きさが小さい場合には、現像電流の立ち上がりタイミングや立ち下がりタイミングを精度良く検知することが困難となり、検出用潜像パターンの各副走査方向部分(各検出用潜像部)と現像電流値との対応関係を高精度に特定することができないおそれがある。
本変形例において、図9に示すように、トリガーパターンTRは、検出用トナーパターンTPの先端(副走査方向上流端)に連続して形成される。このトリガーパターンTRは、本画像形成装置で形成可能な最大画像幅GWMAXと同じ主走査方向長さを有するが、検出用トナーパターンTPの副走査方向部分(検出用潜像部)の主走査方向長さWよりも長い主走査方向長さをもつものであれば、最大画像幅GWMAXよりも短くてもよいし、長くてもよい。
本変形例においては、検出用潜像パターンの画像形成動作の開始に先立って、トリガー潜像パターンの画像形成動作を開始し(S11)、これに連続して検出用潜像パターンの画像形成動作を開始する(S12)。これにより、光書込ユニット4により感光体ドラム上にトリガー潜像パターンが形成され、これに連続して検出用潜像パターンが順次形成される。また、現像用の電源回路33から現像ローラ5aに現像電圧が印加され、制御部37は電流検知回路31で検知される現像電流を順次揮発メモリへ保存していく(S13)。
例えば、本発明を適用する画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことが可能なカラーデジタル複合機、その他、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機等他の組み合わせの複合機であっても良い。近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像を形成可能な画像形成装置が多くなってきているが、本発明を適用する画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。かかる画像形成装置は、一般にコピー等に用いられる普通紙のみならず、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも記録シートであるシート状の記録材としてこれに画像形成を行うことが可能であることが望ましい。かかる画像形成装置は、記録材としての記録紙の片面に画像形成可能な画像形成装置であっても良い。このような画像形成装置に用いる現像剤は、二成分現像剤に限らず、一成分現像剤であっても良い。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
(態様A)
表面移動する感光体ドラム2Y,2C,2M,2K等の潜像担持体の表面に画像情報に基づいた潜像を形成し、該潜像担持体と現像ローラ5a等の現像剤担持体との間に現像バイアスを印加することで所定極性に帯電したトナーを該現像剤担持体から該潜像へ移動させる現像処理を行うことにより該潜像担持体の表面にトナー像を形成する帯電装置3Y,3C,3M,3K、光書込ユニット4、現像装置5Y,5C,5M,5K等のトナー像形成手段を有し、該トナー像形成手段により形成したトナー像を最終的に記録紙等の記録材上に転写して該記録材に画像を形成する画像形成装置100において、前記トナー像形成手段により潜像担持体表面移動方向(副走査方向)に対して直交する主走査方向における画像濃度ムラを検出するための画像濃度ムラ検出用潜像パターン(これを現像することで検出用トナーパターンTPが得られる)を前記潜像担持体の表面に形成して該画像濃度ムラ検出用潜像パターンを現像処理するときに、前記現像剤担持体と前記潜像担持体との間を流れる現像電流を検知する電流検知回路31等の現像電流検知手段と、前記現像電流検知手段が検知した現像電流に基づいて主走査方向の画像濃度ムラを検出し、検出した主走査方向の画像濃度ムラに基づいて該画像濃度ムラに対処するための主走査方向画像濃度ムラ補正処理等の所定の処理を実行する制御部37等の処理実行手段とを有し、前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンは、副走査方向に連続的に又は断続的に形成される複数の検出用潜像部を互いの主走査位置が一部重複するように配置してなることを特徴とする。
従来装置においては、主走査方向の互いに異なる範囲をとる検出用潜像部からなる画像濃度ムラ検出用潜像パターンを互いに異なるタイミングで現像して、各検出用潜像部についての現像電流から各範囲の画像濃度を検出する。主走査方向画像濃度ムラの高い検出分解能を得るためには、画像濃度を得たい範囲数を増やすことになるが、この場合、従来装置においては、個々の検出用潜像部の主走査方向長さを短くする必要がある。そうすると、各検出用潜像部の現像時に流れる現像電流の大きさが小さくなり、検知される現像電流のS/N比が悪化して、各範囲についての画像濃度を許容範囲の精度で特定することはできなくなる。
本態様においては、画像濃度ムラ検出用潜像パターンを構成する複数の検出用潜像部は、互いの主走査位置が一部重複するように配置されている。この場合、主走査方向画像濃度ムラの高い検出分解能を得るために、画像濃度を得たい範囲数を増やす場合でも、各範囲に対応する個々の検出用潜像部の主走査方向長さは、十分な大きさの現像電流が検知できる長さに維持できる。これにより、個々の検出用潜像部についてS/N比の良好な現像電流を得ることができる。ただし、各範囲に対応する検出用潜像部は、対応する範囲内の潜像部分とその範囲外の潜像部分とから構成されるところ、各検出用潜像部の現像時に流れる現像電流には、対応する範囲内の画像濃度に対応した電流成分のほか、その範囲外の画像濃度に対応した電流成分も含まれることになる。この点で、各検出用潜像部についての現像電流から各検出用潜像部に対応する各範囲の画像濃度を特定する精度を下げる影響が出る。しかしながら、各検出用潜像部について検知される現像電流がそれぞれ対応する範囲の画像濃度と十分な相関をもつ範囲内で、個々の検出用潜像部の主走査方向長さを制限することで、十分に高いS/N比の現像電流を検知することが可能である。よって、本態様によれば、主走査方向画像濃度ムラの高い検出分解能と高い検出精度とを両立させることが可能である。
前記態様Aにおいて、前記所定の処理は、検出した主走査方向の画像濃度ムラに基づいて、該画像濃度ムラが低減するように前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を変更する処理であることを特徴とする。
これによれば、主走査方向の画像濃度ムラが発生しても、その主走査方向の画像濃度ムラを抑制した画像を形成することが可能となる。
前記態様Bにおいて、前記トナー像形成条件は、露光パワー等の潜像形成条件であることを特徴とする。
これによれば、主走査方向位置ごとの画像濃度の調整が容易である。
前記態様A〜Cのいずれかの態様において、前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンにおける前記複数の検出用潜像部はその主走査方向長さが同じであることを特徴とする。
これによれば、複数の検出用潜像部の主走査方向長さの違いによる現像電流の違いが、画像濃度ムラ検出用潜像パターンについて検知される現像電流には現れないこと。よって、複数の検出用潜像部の主走査方向長さの違いを考慮しなくても、検知される現像電流から主走査方向画像濃度ムラを検出することができるので、主走査方向画像濃度ムラの検出処理を簡素化できる。
前記態様A〜Dのいずれかの態様において、前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンの現像処理が完了するまでのトナー像形成条件を一定に維持することを特徴とする。
これによれば、複数の検出用潜像部に対するトナー像形成条件の違いによる現像電流の違いが、画像濃度ムラ検出用潜像パターンについて検知される現像電流には現れないこと。よって、複数の検出用潜像部に対するトナー像形成条件の違いを考慮しなくても、検知される現像電流から主走査方向画像濃度ムラを検出することができるので、主走査方向画像濃度ムラの検出処理を簡素化できる。
前記態様A〜Eのいずれかの態様において、前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンを現像処理して得られる画像濃度ムラ検出用トナーパターンの画像濃度は30%以上であることを特徴とする。
これによれば、画像濃度ムラ検出用潜像パターンについてS/N比の良好な現像電流を得やすいので、主走査方向画像濃度ムラの高い検出精度を得やすい。
前記態様A〜Fのいずれかの態様において、前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンにおける前記複数の検出用潜像部の主走査方向長さは、10[mm]以上であることを特徴とする。
これによれば、画像濃度ムラ検出用潜像パターンについてS/N比の良好な現像電流を得やすいので、主走査方向画像濃度ムラの高い検出精度を得やすい。
前記態様A〜Gのいずれかの態様において、前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンは、潜像担持体表面移動方向下流側に向かうにつれて前記複数の検出用潜像部の主走査方向位置が主走査方向一端側から他端側に向かって変位するものであることを特徴とする。
これによれば、検知される現像電流の値と主走査方向位置との対応関係をとりやすいので、主走査方向画像濃度ムラの検出処理を簡素化できる。
前記態様A〜Hのいずれかの態様において、前記現像電流検知手段は、前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンに対して予め決められた潜像担持体表面移動方向位置に、複数の検出用潜像部の主走査方向長さよりも長い主走査方向長さをもつ基準潜像パターンを形成し、該画像濃度ムラ検出用潜像パターン及び該基準潜像パターンに対して現像処理を行うときの現像電流を検知するものであり、前記処理実行手段は、前記基準潜像パターンの現像電流を検知するタイミングに基づいて、前記現像電流検知手段が検知する現像電流の中から前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンの現像電流を特定し、特定した該画像濃度ムラ検出用潜像パターンの現像電流に基づいて主走査方向の画像濃度ムラを検出することを特徴とする。
これによれば、前記変形例で説明したように、画像濃度ムラ検出用潜像パターンについて検知される現像電流が小さい場合でも、基準潜像パターンの現像電流の検知タイミングを特定することで、画像濃度ムラ検出用潜像パターンを構成する各検出用潜像部と現像電流との対応関係を正確にとることが容易となる。よって、各検出用潜像部と現像電流との対応関係のズレによる主走査方向画像濃度ムラの検出精度の低下を抑制できる。
前記態様Iにおいて、前記基準潜像パターンを現像処理して得られる基準トナーパターンの画像濃度は30%以上であることを特徴とする。
これによれば、基準潜像パターンの現像電流の検知タイミングに基づいて、画像濃度ムラ検出用潜像パターンを構成する各検出用潜像部と現像電流との対応関係をとりやすい。
2 感光体ドラム
3 帯電装置
4 光書込ユニット
5a 現像ローラ
5 現像装置
19 表面電位センサ
30 トナー付着量検知センサ
31 電流検知回路
32 電流積分回路
33 電源回路
37 制御部
100 画像形成装置
Claims (10)
- 表面移動する潜像担持体の表面に画像情報に基づいた潜像を形成し、該潜像担持体と現像剤担持体との間に現像バイアスを印加することで所定極性に帯電したトナーを該現像剤担持体から該潜像へ移動させる現像処理を行うことにより該潜像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段を有し、該トナー像形成手段により形成したトナー像を最終的に記録材上に転写して該記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記トナー像形成手段により潜像担持体表面移動方向に対して直交する主走査方向における画像濃度ムラを検出するための画像濃度ムラ検出用潜像パターンを前記潜像担持体の表面に形成して該画像濃度ムラ検出用潜像パターンを現像処理するときに、前記現像剤担持体と前記潜像担持体との間を流れる現像電流を検知する現像電流検知手段と、
前記現像電流検知手段が検知した現像電流に基づいて主走査方向の画像濃度ムラを検出し、検出した主走査方向の画像濃度ムラに基づいて該画像濃度ムラに対処するための所定の処理を実行する処理実行手段とを有し、
前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンは、副走査方向に連続的に又は断続的に形成される複数の検出用潜像部を互いの主走査位置が一部重複するように配置してなることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記所定の処理は、検出した主走査方向の画像濃度ムラに基づいて、該画像濃度ムラが低減するように前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を変更する処理であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2の画像形成装置において、
前記トナー像形成条件は、潜像形成条件であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンにおける前記複数の検出用潜像部はその主走査方向長さが同じであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンの現像処理が完了するまでのトナー像形成条件を一定に維持することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンを現像処理して得られる画像濃度ムラ検出用トナーパターンの画像濃度は30%以上であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンにおける前記複数の検出用潜像部の主走査方向長さは、10[mm]以上であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンは、潜像担持体表面移動方向下流側に向かうにつれて前記複数の検出用潜像部の主走査方向位置が主走査方向一端側から他端側に向かって変位するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記現像電流検知手段は、前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンに対して予め決められた潜像担持体表面移動方向位置に、複数の検出用潜像部の主走査方向長さよりも長い主走査方向長さをもつ基準潜像パターンを形成し、該画像濃度ムラ検出用潜像パターン及び該基準潜像パターンに対して現像処理を行うときの現像電流を検知するものであり、
前記処理実行手段は、前記基準潜像パターンの現像電流を検知するタイミングに基づいて、前記現像電流検知手段が検知する現像電流の中から前記画像濃度ムラ検出用潜像パターンの現像電流を特定し、特定した該画像濃度ムラ検出用潜像パターンの現像電流に基づいて主走査方向の画像濃度ムラを検出することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9の画像形成装置において、
前記基準潜像パターンを現像処理して得られる基準トナーパターンの画像濃度は30%以上であることを特徴とする画像形成装置。
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