JP2016173542A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】最適な作像条件にしたがって、バイアス、トナー補給を制御し、安定的な画像濃度を提供する。【解決手段】画像濃度制御手段の1つとして電位制御装置401を有する。電位制御装置401は、トナー付着量検知センサ310で検知した検出値、トナー濃度センサ312、環境センサである温湿度センサによって検出した温湿度、トナー濃度、電位センサ70によって検知した感光体の露光後の表面電位、現像バイアスを入力すると、帯電装置60、現像装置61、露光装置21の帯電バイアス、現像バイアス、露光光量、及びトナー濃度制御目標値を出力する。この最適な作像条件にしたがって、各バイアス、トナー補給を制御し、安定的な画像濃度での作像を行う。【選択図】図3
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に適用される電子写真方式の画像形成装置に関する。
従来から、画像形成装置には、像担持体としての感光体ドラムにレーザを用いて画像データを書き込むことにより、その感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させて可視像化する構成が知られている。
可視像化のための現像装置では、例えば、トナー(着色樹脂粉末)とキャリア(磁性粉)とを含む現像剤(乾式2成分方式の現像剤という)を用いる。この種の現像装置は、マグネットローラと円筒状スリーブとからなる現像ローラを備えている。現像容器には、トナー補給口が形成された現像剤撹拌通路と現像ローラに臨む現像剤供給通路と現像ローラに付着した余分の現像剤を回収する現像剤回収通路とが設けてある。そして、トナー補給口を上流側として現像剤撹拌通路の下流側は現像剤供給通路の上流側に連通している。現像剤撹拌通路内の現像剤は、この現像剤撹拌通路内の螺旋状の撹拌スクリューにより、上流側から下流側に向かって撹拌されながら現像剤供給通路に移送される。
現像剤供給通路内の現像剤は、この現像剤供給通路内の螺旋状の撹拌スクリューにより、上流側から下流側に向かって撹拌されながら現像ローラに供給される。現像剤は撹拌の際の摩擦により帯電し、マグネットローラの磁力により円筒状スリーブの外周面に吸着され、現像ローラの周面には磁気穂が形成される。現像ローラは感光体ドラムの表面に近接させて配置する。それにより、感光体ドラムと現像ローラとの間のニップ部を介して感光体ドラムの表面に現像ローラのトナーが静電的に引き寄せられ、感光体ドラムの静電潜像領域にトナーが付着する。
トナーを消費した現像剤は、現像剤回収通路に回収される。そして、現像剤撹拌通路に連通する側を下流側として、現像剤回収通路内の撹拌スクリューにより上流側から下流側へ撹拌されながら移送する。
この種の画像形成装置には、各感光体ドラムで異なる色のトナー画像(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を形成し、これらのトナー画像を中間転写ベルトに順次重ね合わせて転写し、これらのトナー画像の合成により形成したカラー画像を記録紙に一括転写するタンデム式のものも知られている。このタンデム式のカラー画像形成装置では、各色に対応させて感光体ドラムと現像装置とをそれぞれ設ける。
そして例えば、黒と赤との二色を記録紙に印刷する二色印刷の場合には、ブラック用のトナー、マゼンタ用のトナー及びイエロー用のトナーを必要とするがシアン用のトナーは必要としないので、シアン用のトナーに対応する現像装置は駆動しない、とい動作を行う。このようなカラー用の画像形成装置で、現像する必要のない色(非作像色という)に対応する現像装置を、他の必要とする色に対応する現像装置と一緒に駆動し続けると、トナーの消費、補給がないまま現像剤が撹拌移送され続け、非作像色に対応するトナーが劣化する。その結果、非作像色に対応するトナーを必要とするカラー画像を形成する際に、劣化したトナーをそのまま用いて作像を行うことがあり、そうすると、記録紙への転写不良、記録紙の地肌汚れ等の異常画像が発生するおそれがある。また、駆動する必要のない現像装置を駆動し続けると、そのような現像装置を構成する部品が摩耗して寿命が短くなり、また無駄な電力を消費するため、省エネルギー化を図れない、という不都合も生じる。
そこで、非作像色に対応する現像装置の駆動を停止することとすると、駆動を停止している現像装置の現像ローラと感光体ドラムとの間のニップ部に磁気穂が残存したまま感光体ドラムのみが回転駆動されることになる。そのような磁気穂のため、感光体ドラムの表面が該磁気穂により傷つくことがあるという問題がある。
この問題を解消するため、非作像色に対応する現像装置の駆動を停止しかつ感光体ドラムから離間させる技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。また、非作像色に対応する現像装置の駆動と感光体ドラムの駆動とを停止させ、これらを中間転写ベルトから離間させる構成も提案されている(例えば特許文献2参照)。
しかしながら、これらの技術では現像装置を感光体ドラムあるいは中間転写ベルトに離間接近させる駆動装置が新たに必要となり、画像形成装置が大型化するとともに、コストアップするという問題が新たに生じる。また、現像装置を感光体ドラムに対して繰り返し離反接近させる場合は、現像ローラと感光体ドラムとの間のニップ部の隙間の精度を確保できず、現像能力が変動、すなわち、画像濃度が変動するという問題も生じる。
この問題を解消するため、非作像色に対応する現像ローラを逆方向に回転させて、その現像ローラに残存する現像剤を除去し、現像装置のみの駆動を停止させる技術も提案されている(例えば特許文献3、4参照)。
また現像ローラに供給される現像剤量(汲み上げ量)を規制するブレード(ドクターブレード)に電磁石を設け、その発生磁界の強さを変えることで汲み上げ量を調整する技術も提案されている(例えば特許文献5参照)。すなわち、ドクターブレードに設けた電磁石で現像ローラ上の現像剤を除去して、現像装置のみの駆動を停止させる技術も知られている。
ところで、非作像色のトナー劣化防止を目的として、非作像色に対応する現像装置の駆動を通常よりも低速で駆動させる画像形成装置が知られている。このような画像形成装置の場合、トナー劣化を抑えることができ、かつ、異常画像防止も可能である。
しかし、このような画像形成装置では、非作像色として低速駆動していた色が作像色としてカラー画像を印字した際に狙いの画像濃度から大きくずれた画像が出力される場合がある。具体的には、トナーの帯電量が変化してしまったことにより、画像濃度が薄くなってしまうことがある。より具体的には、トナーの消費及び補給がない状態で低速駆動が続いたことにより、トナーが少なからず劣化しており、その結果トナーの帯電量が上昇し現像しにくくなる。
本発明は、以上の諸点を考慮してなしたものであり、非作像色に対応する現像装置の駆動を通常よりも低速で駆動させる画像形成装置において、作像色が変更となったタイミングにおいても画像濃度が変わることなる高品質な画像出力を提供することである。
本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、回転駆動する現像ローラにより現像剤を前記像担持体へ供給してトナー像を現像する現像装置と、前記像担持体と前記現像装置を含むトナー画像形成装置とを有し、該トナー画像形成装置を複数色分備え、使用色に対応する前記現像ローラの回転数である回転数1と、未使用色に対応する前記現像ローラの回転数である回転数2を、印刷ページごとの使用色と未使用色情報により前記現像装置ごとに選択する手段と、画像濃度を調整する手段と、を有する画像形成装置において、前記現像ローラの回転数制御によりいずれかの色の前記現像ローラの回転数の変更があった場合に、前記画像濃度を調整する手段によって画像濃度の調整を行う、ことを特徴とする。
本発明によれば、現像能力が低下した場合であっても十分に付着量の高い黒トナーパッチを作成でき、精度の高い付着量変換を行うことができる。
本発明は、例えば印刷に使用する4色中の2色だけで画像形成を行うモード(2Cモード)時に、未使用色の現像ユニットの動作を減速させる画像形成装置に係るものである。本発明は、印刷中に新たに使うようになった色の画像濃度の安定化を目的として、印刷中に使う色が増えた場合に、プロコンを実行するかの判定を行うものである。なお、プロコン、あるいはプロコン動作とは、プロセスコントロールあるいはプロセスコントロール動作を意味し、以下に説明する本発明の実施形態では画像濃度調整を意味する。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
まず画像形成装置について汎用的な説明を行う。図1は、本発明の実施対象となる画像形成装置の一例としての複写機の概略構成図である。図1において、符号100は複写機本体であり、符号200はそれを載せる給紙テーブルであり、符号300は複写機本体100上に取り付けるスキャナであり、符号400はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。この複写機は、タンデム型で中間転写(間接転写)方式を採用する電子写真複写機である。
まず画像形成装置について汎用的な説明を行う。図1は、本発明の実施対象となる画像形成装置の一例としての複写機の概略構成図である。図1において、符号100は複写機本体であり、符号200はそれを載せる給紙テーブルであり、符号300は複写機本体100上に取り付けるスキャナであり、符号400はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。この複写機は、タンデム型で中間転写(間接転写)方式を採用する電子写真複写機である。
複写機本体100は、その中央に、無端状ベルトからなる中間転写ベルト10を備える。中間転写ベルト10は、支持回転体である3つの支持ローラ14、15、16に掛け回してあり、図中時計回り方向に移動する。なお、本実施形態で用いる中間転写ベルト10の体積抵抗は10^10[Ωcm^3]となっている。符号^はべき乗を示す。体積抵抗値は、例えば、低すぎると光学センサ対向ローラ311に印加されるバイアスがリークしてしまい、異常画像を引き起こしてしまう。同様に、転写ローラでリークが発生すると、転写効率不足で画像濃度低下を招く。逆に、体積抵抗値が高すぎる場合は、低画像面積時の画像濃度低下や放電による異常画像を発生させるため、適正な値が存在する。
3つの支持ローラのうち、第2支持ローラ15の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置17が設けてある。また、3つの支持ローラのうち、第1支持ローラ14と第2支持ローラ15との間に張り渡したベルト部分には、図1に示すように、タンデム画像形成部20が画像形成手段として対向配置してある。タンデム画像形成部20は、中間転写ベルト10の移動方向に沿って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成部18Y,18M,18C,18Kを並べて配置してある。
なお後述する本発明の実施形態においては、第3支持ローラ16を駆動ローラとしている。またなお、タンデム画像形成部20の上方には、露光手段としての露光装置21が設けてある。
中間転写ベルト10を挟んでタンデム画像形成部20の反対側には、第2の転写手段としての2次転写装置22が設けてある。この2次転写装置22においては、2つのローラ231、232間に転写シート搬送部材としての無端状ベルトである2次転写ベルト24が掛け回してある。この2次転写ベルト24は、中間転写ベルト10を介して第3支持ローラ16に押し当てられるように設けてある。この2次転写装置22により、中間転写ベルト10上のトナー像を転写材である転写シートSに転写する。
また、2次転写装置22の図中左方には、転写シートS上に転写されたトナー像を定着させる定着装置25が設けてある。この定着装置25は、加熱される無端状ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27が押し当てられた構成となっている。
上述した2次転写装置22は、トナー像が中間転写ベルト10から転写シートSに転写された後に、転写シートSを定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置22としては、転写ローラや非接触の転写チャージャを使用してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せ持つことが難しくなる。また、本実施形態では、このような2次転写装置22及び定着装置25の下に、転写シートSを反転させるシート反転装置28も設けてある。シート反転装置28は、転写シートSの両面に画像を記録するため、上述したタンデム画像形成部20と平行に設けてある。
上述の複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じて原稿を押さえる。その後、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動する。コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動する。次いで、第1走行体33及び第2走行体34を走行させる。そして、第1走行体33で光源から光を射出するとともに、原稿面での反射光をさらに反射させて第2走行体34に向ける。この光を第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入射させ、読取りセンサ36で原稿内容を読取る。
この原稿読取りに並行して、図示しない駆動源である駆動モータで駆動ローラ16を回転駆動する。これにより、中間転写ベルト10が図中時計回り方向に移動するとともに、この移動に伴って残り2つの支持ローラ(従動ローラ)14、15が連れ回りにより回転する。これと同時に、個々の画像形成部18において像担持体としてのドラム状の感光体40Y,40M,40C,40Kを回転させ、各感光体40Y,40M,40C,40K上に単色のトナー像(顕像)を形成する。この現像の際、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の色別情報を用いてそれぞれ露光現像する。そして、各感光体40Y,40M,40C,40K上のトナー画像を中間転写ベルト10上に互いに重なり合うように順次転写し、中間転写ベルト10上に合成カラートナー像を形成する。
このような画像形成に並行して、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択して回転させる。これにより、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから転写シートSを繰り出す。転写シートSは、複数枚繰り出されても分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れる。そして搬送ローラ47で転写シートSを搬送して複写機本体100内の給紙路に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。または、給紙ローラ50を回転させて手差しトレイ51上の転写シートSを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト10上の合成カラートナー像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させる。これにより、中間転写ベルト10と2次転写装置22との間に転写シートSを送り込み、2次転写装置22で転写して転写シートS上にカラートナー像を転写する。
トナー像を転写された後の転写シートSは、2次転写ベルト24で搬送して定着装置25へと送り込む。定着装置25では、定着ベルト26と加圧ローラ27とによって転写シートSに熱と圧力とを加えて転写されていたトナー像を定着させる。その後、切換爪55で転写シートSの搬送路を切り替えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で搬送路を切り替えてシート反転装置28に入れ、そこで反転させて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
なお、トナー像転写後の中間転写ベルト10は、中間転写ベルトクリーニング装置17でトナー像転写後に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部20による再度の画像形成に備える。レジストローラ49は、一般的には接地させて使用することが多いが、転写シートSの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
厚紙を選択してコピーした場合には、感光体40Y,40M,40C,40Kや中間転写ベルト10などの駆動速度を半分とする。駆動する順序などは同一であるが、駆動速度のみ半速とする。以下、厚紙をコピーする場合に感光体40Y,40M,40C,40Kや中間転写ベルト10の駆動速度が半分の速度となるモードを半速モードと呼称する。
次に、上述したタンデム画像形成部20の画像形成部18について図2に基づいて説明する。なお、ここでは、K色の画像形成部18Kについて説明するが、Y,M,Cの画像形成手段も同様の構成をしている。
画像形成部18は、例えば図2に示す画像形成部18Kのように、ドラム状の感光体40Kの周りに、帯電装置60K、電位センサ70K、現像装置61K、感光体クリーニング装置63K、図示しない除電装置などを備えている。
画像形成時には、感光体40Kは、図示しない駆動モータによって矢印A方向に回転駆動される。そして、感光体40Kは、その表面を帯電装置60Kによって一様帯電された後、前述の原稿等の画像データを、露光装置21からの書込露光Lによって露光され、静電潜像が形成される。スキャナ300からの画像データに基づくカラー画像信号は、図示しない画像処理部で色変換処理などの画像処理が施され、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像信号として露光装置21へ出力される。露光装置21は、画像処理部からの黒(K)の画像信号を光信号に変換し、この光信号に基づいて一様に帯電された感光体40Kの表面を走査して露光することで静電潜像を形成する。
現像装置61Kの現像部材たる現像ローラ61aには現像バイアスが印加されており、感光体40K上の静電潜像と現像ローラ61aとの間に電位差である現像ポテンシャルが形成されている。この現像ポテンシャルにより現像ローラ61a上のトナーが現像ローラ61aから感光体40Kの静電潜像に転移することで、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。また、現像装置内の現像剤搬送スクリューの底面にはトナー濃度センサ312Kが具備されており、随時トナー濃度を検知することができる。
感光体40K上に形成されたKトナー像は、1次転写装置62Kによって中間転写ベルト10上に一次転写される。感光体40Kは、トナー像転写後に感光体クリーニング装置63Kによって残留トナーがクリーニングされ、図示しない除電装置により除電されて次の画像形成に備えられる。同様にして、画像形成部18Y,18M,18Cは、ドラム状の感光体40Y、40M、40Cの周りに、帯電装置、電位センサ、現像装置、感光体クリーニング装置、除電装置などを備えている。そして、感光体40Y,40M,40CにY,M,Cのトナー像を形成し、これらは中間転写ベルト10上に重ね合わせて1次転写される。
本実施形態の画像形成装置は、フルカラーモードと、モノクロモードとを備えている。フルカラーモードでは、形成する画像の色がフルカラーのときには全ての感光体40Y,
40M,40C,40Kを中間転写ベルト10表面に接触させておく。モノクロモードでは、黒単色のときには黒以外の感光体40Y,40M,40Cを中間転写ベルト10表面から離間させる。また、本実施形態の画像形成装置には、スキャナで読取った原稿画像がモノクロ画像かカラー画像かを検知して、自動的にモノクロモードとフルカラーモードとに切替るオートカラーチェンジモードも備えている。
40M,40C,40Kを中間転写ベルト10表面に接触させておく。モノクロモードでは、黒単色のときには黒以外の感光体40Y,40M,40Cを中間転写ベルト10表面から離間させる。また、本実施形態の画像形成装置には、スキャナで読取った原稿画像がモノクロ画像かカラー画像かを検知して、自動的にモノクロモードとフルカラーモードとに切替るオートカラーチェンジモードも備えている。
モノクロモードには、K色の感光体以外の感光体を中間転写ベルトから相対的に離間させて画像形成を行う第1モノクロモード、K色以外の現像装置の動作を停止させる第2モノクロモードの2種類がある。第2のモノクロモードは、オートカラーチェンジモードが選択されているときに実行されるモードである。モノクロモード、フルカラーモード、オートカラーチェンジモードの切り替えは、ユーザーの意思で決定して入力できるよう、手動操作手段たる操作パネル(図示せず)に入力部を設けている。
ユーザーによって、モードを選択可能としていることで次のような利点がある。例えば、原稿画像は、カラー画像であるが、ユーザーがモノクロ画像にしたい場合は、ユーザーが操作パネルを操作して、モノクロモードを選択すれば、ユーザーの所望どおりのモノクロ画像を得ることができる。また、ユーザーがモノクロモードを選択したときは、常にY,M,Cの感光体40Y,40M,40Cが中間転写ベルト10から離間しているので、感光体40Y,40M,40Cの劣化を抑制できる。また、ユーザーによってカラーモードが選択されると、オートカラーチェンジモードのようにモノクロ画像の場合は、モノクロモードに切り替ることがない。そのため、カラー原稿とモノクロ原稿が混在した複数の原稿を連続して印刷するときの印刷スピードは、オートカラーチェンジモードよりも速い。その結果、ユーザーが、カラーモードを選択することで、ユーザーは、カラーとモノクロが混在した複数の原稿の印刷画像を早く手に入れることができる。
<実施形態1>
本実施形態での画像形成装置は、画像濃度制御手段の1つとして電位制御装置401を有する。電位制御装置401は図3に示すような情報を用いることで、適切に制御を行うことが可能である。すなわち、トナー付着量検知センサ310で検知した検出値と、トナー濃度センサ312、環境センサである温湿度センサ(図1、図2には示していない)によって検出した温湿度と、トナー濃度と、電位センサ70によって検知した感光体40の露光後の表面電位と、現像バイアスとを入力すると、電位制御装置401は帯電装置60、現像装置61、露光装置21の帯電バイアス、現像バイアス、露光光量、及びトナー濃度制御目標値を出力する。この最適な作像条件にしたがって、各バイアス、トナー補給を制御することで、安定的な画像濃度を提供できる。
本実施形態での画像形成装置は、画像濃度制御手段の1つとして電位制御装置401を有する。電位制御装置401は図3に示すような情報を用いることで、適切に制御を行うことが可能である。すなわち、トナー付着量検知センサ310で検知した検出値と、トナー濃度センサ312、環境センサである温湿度センサ(図1、図2には示していない)によって検出した温湿度と、トナー濃度と、電位センサ70によって検知した感光体40の露光後の表面電位と、現像バイアスとを入力すると、電位制御装置401は帯電装置60、現像装置61、露光装置21の帯電バイアス、現像バイアス、露光光量、及びトナー濃度制御目標値を出力する。この最適な作像条件にしたがって、各バイアス、トナー補給を制御することで、安定的な画像濃度を提供できる。
次に本実施形態での非作像色の現像装置の低速駆動、作像色の現像装置の再駆動を実施する場合の動作を、図4を用いて説明する。なお、「現像装置の低速駆動」とは、非作像色に対応して現像装置の駆動を通常よりも低速で駆動させることであり、「現像装置の再駆動」とは、低速駆動していた色について、印刷中に通常の速度にて駆動させることである。
例えばユーザーによる操作パネルからの指示により、赤・黒の2色コピーの印刷モードが指示されている場合、制御部はその印刷要求指令にもとづいて、作像する必要のない色に対応する現像装置61を判別する。赤・黒2色コピーの場合はブラック・マゼンタ・イエローの3色を使用色、シアンを不使用色と判定できる(赤=マゼンタ+イエロー)。あるいはユーザーにより印刷モードが指定されていなくても、制御部は1頁ごとに全画素の濃度の総和がゼロか否かを判断することで、その頁に不使用色があるか否かを作像動作に先行して判断できる。なお、上述の「制御部」は、画像形成装置が備えている他の制御装置等であって、作像色情報に基づいて現像駆動の回転数を制御する装置、回路、機能、デバイス等々を意味する。一方、電位制御装置401は、安定的な画像濃度を提供すべく、作像条件を調整する装置であり、電位制御実行判定装置411は電位制御装置401の制御を実行するかどうか判定する装置である。いずれも前記制御部とは異なる装置である。
例えばユーザーによる操作パネルからの指示により、赤・黒の2色コピーの印刷モードが指示されている場合、制御部はその印刷要求指令にもとづいて、作像する必要のない色に対応する現像装置61を判別する。赤・黒2色コピーの場合はブラック・マゼンタ・イエローの3色を使用色、シアンを不使用色と判定できる(赤=マゼンタ+イエロー)。あるいはユーザーにより印刷モードが指定されていなくても、制御部は1頁ごとに全画素の濃度の総和がゼロか否かを判断することで、その頁に不使用色があるか否かを作像動作に先行して判断できる。なお、上述の「制御部」は、画像形成装置が備えている他の制御装置等であって、作像色情報に基づいて現像駆動の回転数を制御する装置、回路、機能、デバイス等々を意味する。一方、電位制御装置401は、安定的な画像濃度を提供すべく、作像条件を調整する装置であり、電位制御実行判定装置411は電位制御装置401の制御を実行するかどうか判定する装置である。いずれも前記制御部とは異なる装置である。
また例えば、制御部は2つの設定値N’、N”を用いて使用色・不使用色の判定を行う。設定値N’は連続印刷中に何枚先の頁について、使用色・不使用色の判定を行うかのパラメータであり、設定値N”は、何枚目から、何枚まとめて、使用色・不使用色の判定を行うかのパラメータであり、本実施形態ではN’=5、N”=10(10枚目から)、N”+1枚(11枚)まとめる、場合を説明する。
まず制御部は、前記定義の特則として、印刷開始前に1〜10(N”)頁の使用色・不使用色を判別するものと設定しておく。その判別の結果、全頁で不使用色であれば非作像色(低速駆動)、1頁でも使用色に含まれていれば作像色(通常駆動)と判定して印刷を開始する。
次に5(N”−N’)頁目を印刷時に、11(N”+1)〜20(2N”)頁の使用色・不使用色を判別し、全頁で不使用色であったら非作像色(停止)、1頁でも使用色に含まれていれば作像色(駆動)と判定する。なお、制御部が使用色・不使用色の判定を行うタイミングは、印刷開始後(N”−N’)頁目に最初に判定を行い、その後N’枚毎に判定を行うものとする。
次に5(N”−N’)頁目を印刷時に、11(N”+1)〜20(2N”)頁の使用色・不使用色を判別し、全頁で不使用色であったら非作像色(停止)、1頁でも使用色に含まれていれば作像色(駆動)と判定する。なお、制御部が使用色・不使用色の判定を行うタイミングは、印刷開始後(N”−N’)頁目に最初に判定を行い、その後N’枚毎に判定を行うものとする。
図4の例の場合、ブラックは1〜10頁も11〜20頁も作像色なので、通常の駆動を継続する。またイエローは1〜10頁、11〜20頁ともに非作像色なので、現像装置は低速駆動したままにしておく。シアンは1〜10頁は作像色だったが11〜20頁が非作像色なので、10頁の印刷が完了後に現像装置61Cの低速駆動を開始する。現像ローラ61aの回転数を通常駆動から低速駆動に変更する。なお本実施形態では、低速駆動の回転数は通常駆動の1/5に設定している。低速駆動の回転数は画像形成装置ごとに適宜設定して良い。通常駆動の回転数よりも低速駆動の回転数を小さく設定することでトナー劣化を抑制することが可能となる。
マゼンタは1〜10頁が非作像色だったが、11〜20頁が作像色なので、10頁の印刷が完了するまでにマゼンタ用の現像装置9Mを再駆動させて安定した状態にしなければならない。5頁目で再駆動の判定をしたら8頁目から再駆動の動作を開始する。現像装置9Mを再駆動して動作が安定するまでの時間は画像形成装置によって異なるため、適宜に現像装置の再駆動を開始するタイミングを前後させる。
次に本実施形態における電位制御装置401の実行判定を実施する電位制御実行判定装置411について説明する。電位制御実行判定装置411の判定フローを図5に示す。なお既述のように、電位制御実行判定装置411は電位制御装置401の制御を実行するかどうか判定する装置であり、図示のように電位制御装置401は電位制御実行判定装置411中に含まれる。もちろん、両装置を別構成とすることもできる。
まず、電位制御実行判定装置411は、必要な情報を取得する(ステップS1)。
必要な情報とは、
(I1)各色の現像駆動回転数の変更情報
(I2)各色の現像装置の低速駆動の累積時間(累積時間は通常駆動した段階でリセット)
(I3)各色の現像装置の放置時間
(I4)前回電位制御を実行してからの環境変化量
である。
ここで(4)の「環境変化量」とは、温度変化量、絶対湿度変化量、相対湿度変化量を指す。また、(4)は、最後に現像装置が通常駆動してからの環境変化量としても良い。
必要な情報とは、
(I1)各色の現像駆動回転数の変更情報
(I2)各色の現像装置の低速駆動の累積時間(累積時間は通常駆動した段階でリセット)
(I3)各色の現像装置の放置時間
(I4)前回電位制御を実行してからの環境変化量
である。
ここで(4)の「環境変化量」とは、温度変化量、絶対湿度変化量、相対湿度変化量を指す。また、(4)は、最後に現像装置が通常駆動してからの環境変化量としても良い。
次に、電位制御実行判定装置411は各色の現像駆動回転数の変更の有無より実行判定を行う(ステップS2)。すなわち、現像駆動回転数の変更がない場合には、画像濃度は調整済であるため電位制御装置401の実行判定を行う必要がない(ステップS6)。
さらに、電位制御実行判定装置411は上述の(I1)〜(I4)の情報に基づき実行判定を行う。具体的には以下の判定条件を満たした場合(ステップS3)に、電位制御実行判定装置411は、電位制御装置401の実行判定の実施が必要と判断し(ステップS4)、電位制御装置401に実行判定を実施させる(ステップS5)。
判定条件は:
(C1)現像駆動回転数が低速駆動から通常駆動への変更する色が含まれ、
かつ
(C2)低速駆動の累積時間、
(C3)放置時間、
(C4)環境変化量
のいずれかが所定のしきい値以上である、というものである。
判定条件は:
(C1)現像駆動回転数が低速駆動から通常駆動への変更する色が含まれ、
かつ
(C2)低速駆動の累積時間、
(C3)放置時間、
(C4)環境変化量
のいずれかが所定のしきい値以上である、というものである。
本実施形態では、現像駆動回転数が低速駆動から通常駆動へ変更する色が含まれる場合には実行判定の実施が必要と判断する。出力画像に新たな色が含まれる場合に該当する。現像駆動回転数が変更となったとしても出力画像に含まれない色の場合には、待ち時間の不要な増加となりユーザーに不利益となるため、電位制御装置401の実行判定を行わない。前記判定条件(C2)「低速駆動の累積時間」に関しては、低速駆動が続いた場合にはトナー劣化が避けられないため、電位制御装置401を実施する必要がある。本実施形態では低速駆動の累積時間しきい値は15分である。
また、低速駆動の累積時間が短い場合であっても、温湿度変化や現像駆動前の放置時間によっては、画像濃度にズレが生じてしまうことが明らかとなっている。このため、累積時間とは別に放置時間と温湿度変化量に基づき、電位制御装置401の実行判定を行う。本実施形態では、放置時間しきい値は60分、温度変化しきい値は5℃、絶対湿度しきい値は6g/m3、相対湿度しきい値は50%に設定している。各しきい値については、現像剤の特性や現像駆動の回転数(通常駆動、低速駆動)などにより適正な値は変化するため、画像形成装置ごとに適宜変更しても良い。
次に、電位制御実行判定装置411の判定タイミング、及び電位制御装置401の実施タイミングについて説明する。例えば図4のような場合には、5頁目に電位制御実行判定装置411を実施し、電位制御装置401が実行必要と判定された場合、10頁と11頁の間にて、電位制御装置401の実行を割込みで実行する。電位制御装置401の実施時には、一時的に印刷を休止させる。
上述のような画像形成装置とすることで、非作像色に対応する現像装置の駆動を通常よりも低速で駆動させ、作像色が変更となったタイミングにおいても画像濃度が変わることなる高品質な画像出力を提供することが可能となる。これは、作像色が変更となったタイミングにおいて、必要に応じて画像濃度調整(電位制御装置401の実行判定)を実施することによって実現している。電位制御装置401の実行タイミングを規定することにより、実施頻度が必要十分となるため、待ち時間と画像品質を両立させることが可能である。
本実施形態は、以上説明してきたように、現像ローラの回転駆動が減速状態と通常速状態との変更時にプロコン(画像濃度調整:電位制御装置401の実行)を行うものであり、使用色に対応する現像ローラの回転数である回転数R1と、未使用色に対応する現像ローラの回転数である回転数R2を、印刷ページごとの使用色と未使用色情報により現像装置ごとに選択する現像ローラの回転数制御と、画像濃度を調整する画像濃度調整を行う画像形成装置において、現像ローラの回転数制御によりいずれかの色の現像ローラの回転数の変更があった場合、画像濃度調整を行う。未使用色の画像濃度の安定化を図るものである。2Cモード印刷が続き未使用色の低速現像駆動が続いた状態で、新たに未使用色が使われるようになった場合であっても、画像濃度調整動作を実行する。そのため、現像剤の帯電量変動などよる画像濃度変動を抑制することができ、高画質な画像形成装置を提供できる。
本実施形態は、現像ローラの回転駆動が減速状態から通常速状態へと変更されたときに、プロコンを行うものであり、いずれかの色の現像ローラ回転数が回転数2から回転数1への変更があった場合、画像濃度調整手段による画像濃度調整を行い、未使用色の画像濃度の安定化させる。そのため、2Cモード印刷が続き未使用色の低速現像駆動が続いた状態で、新たに未使用色が使われるようになった場合であっても、画像濃度調整動作を実行する。これにより、現像剤の帯電量変動などよる画像濃度変動を抑制することができ、高画質な画像形成装置を提供できる。
また本実施形態は、プロコンを行うか否かの実行判定をする。そのため、いずれかの色の現像ローラの回転数の変更があった場合、画像濃度調整を行うかどうか判定し、未使用色の画像濃度の安定化を図る。2Cモード印刷が続き未使用色の低速現像駆動が続いた状態で、新たに未使用色が使われるようになった場合であっても、画像濃度調整動作を実行する。そのため、現像剤の帯電量変動などよる画像濃度変動を抑制することができ、高画質な画像形成装置を提供できる。また、画像濃度調整の実行判定を行い、使用色変更が頻発して不要に画像濃度調整を行うことを防ぎ、必要なときのみ画像濃度調整動作を実行する。そのため、待ち時間低減と画像濃度安定性が両立した画像形成装置を提供することができる。
さらに本実施形態は、判定条件を前回使用時からの時間とし得る。画像濃度調整の実行判定は、少なくとも該当色の回転数R1で駆動した最終時刻からの経過時間に基づいた判定を含むものとして未使用色の画像濃度の安定化を図る。すなわち、新たに使われるようになった色の画像濃度調整動作の実行判定として、該当色の前回使用した時刻からの経過時間に基づき判定を行うことができ、不要な画像濃度調整動作を抑制することができ、かつ高品質な画像形成装置を提供できる。
またさらに、判定条件を環境変化量とすることができる。画像濃度調整の実行判定に、少なくとも該当色の回転数R1で駆動した最終時刻からの環境変化量に基づいた判定を含むものとして、未使用色の画像濃度の安定化を図る。すなわち、新たに使われるようになった色の画像濃度調整動作の実行判定として、該当色の前回使用した時刻からの環境変化量に基づき判定を行うことができ、不要な画像濃度調整動作を抑制することができ、かつ高品質な画像形成装置を提供できる。
またさらに、画像濃度調整の実行判定に、少なくとも該当色の回転数R1で駆動した最終時刻から回転数R2で駆動した累積時間に基づいた判定を含むことで、未使用色の画像濃度の安定化を図り得る。新たに使われるようになった色の画像濃度調整動作の実行判定として、該当色の前回使用した時刻から、低速駆動した時間に基づき判定を行うことができ、不要な画像濃度調整動作を抑制することができ、かつ高品質な画像形成装置を提供できる。
<実施形態2>
次に本発明の実施形態2について説明する。
実施形態2は上述した実施形態1と略同一であるが、電位制御実行判定装置411の実行判定条件が異なっている。なお、実施形態2に係る画像形成装置の構成要素のうち、実施形態1に係る画像形成装置と同様のものについては、実施形態1と同様の符号を付すにとどめ、変更部分の説明以外は省略する。
次に本発明の実施形態2について説明する。
実施形態2は上述した実施形態1と略同一であるが、電位制御実行判定装置411の実行判定条件が異なっている。なお、実施形態2に係る画像形成装置の構成要素のうち、実施形態1に係る画像形成装置と同様のものについては、実施形態1と同様の符号を付すにとどめ、変更部分の説明以外は省略する。
電位制御実行判定装置411の判定フローを図6に示す。実施形態1と比較すると、「電位制御実行条件を満たす?」との判定ステップ(図5のフローのステップS3)を省略しており、その他は同一である。すなわち、現像駆動回転数の変更情報のみで電位制御装置401の実行判定を行っている。本実施形態2は、画像品質を最優先とする画像形成装置に係るものであり、印刷画像に新たな色が加わるごとに画像濃度調整を実行する。実施形態1と比較して待ち時間が増加することになるが、より安定した画像品質を提供することができる。
なお以上説明した実施形態では、画像形成部がC,M,Y,Kの4色を備えた画像形成装置であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成部が特色を含む5つ以上の画像形成装置にも適用可能である。また特色はクリア色、白色、金など様々なトナーがあるが、トナーの種類によらず適用可能である。なお「特色」とは、印刷においてC,
M,Y,Kでは再現できない色を表現するため、特別にトナーを混合(練り合わせ)するなどして作成する特別色を言う。
M,Y,Kでは再現できない色を表現するため、特別にトナーを混合(練り合わせ)するなどして作成する特別色を言う。
また、以上説明した実施形態では、中間転写ベルトを介して紙に印刷を実施する中間転写方式の画像形成装置であるが、本発明はこれに限定されるものではない。複数色の画像形成部があるものに適用可能であるので、画像形成部から紙に直接印刷する直接転写方式の画像形成装置にも適用可能である。
さらに、本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。
9 :現像装置
10 :中間転写ベルト
17 :中間転写ベルトクリーニング装置
18 :画像形成部
20 :タンデム画像形成部
21 :露光装置
22 :2次転写装置
24 :2次転写ベルト
25 :定着装置
40 :感光体
50 :給紙ローラ
60 :帯電装置
61 :現像装置
61a :現像ローラ
62 :1次転写装置
63 :感光体クリーニング装置
70 :電位センサ
100 :複写機本体
200 :給紙テーブル
231、232 :ローラ
300 :スキャナ
310 :トナー付着量検知センサ
311 :光学センサ対向ローラ
312 :トナー濃度センサ
400 :原稿自動搬送装置
401 :電位制御装置
411 :電位制御実行判定装置
L :書込露光
10 :中間転写ベルト
17 :中間転写ベルトクリーニング装置
18 :画像形成部
20 :タンデム画像形成部
21 :露光装置
22 :2次転写装置
24 :2次転写ベルト
25 :定着装置
40 :感光体
50 :給紙ローラ
60 :帯電装置
61 :現像装置
61a :現像ローラ
62 :1次転写装置
63 :感光体クリーニング装置
70 :電位センサ
100 :複写機本体
200 :給紙テーブル
231、232 :ローラ
300 :スキャナ
310 :トナー付着量検知センサ
311 :光学センサ対向ローラ
312 :トナー濃度センサ
400 :原稿自動搬送装置
401 :電位制御装置
411 :電位制御実行判定装置
L :書込露光
Claims (7)
- 像担持体と、
回転駆動する現像ローラにより現像剤を前記像担持体へ供給してトナー像を現像する現像装置と、
前記像担持体と前記現像装置を含むトナー画像形成装置とを有し、
該トナー画像形成装置を複数色分備え、
使用色に対応する前記現像ローラの回転数である回転数1と、未使用色に対応する前記現像ローラの回転数である回転数2を、印刷ページごとの使用色と未使用色情報により前記現像装置ごとに選択する手段と、
画像濃度を調整する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記現像ローラの回転数制御によりいずれかの色の前記現像ローラの回転数の変更があった場合に、前記画像濃度を調整する手段によって画像濃度の調整を行う、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、
回転駆動する現像ローラにより現像剤を前記像担持体へ供給してトナー像を現像する現像装置と、
前記像担持体と前記現像装置を含むトナー画像形成装置とを有し、
該トナー画像形成装置を複数色分備え、
使用色に対応する前記現像ローラの回転数である回転数1と、未使用色に対応する前記現像ローラの回転数である回転数2を、印刷ページごとの使用色と未使用色情報により前記現像装置ごとに選択する手段と、
画像濃度を調整する手段と、
を有する画像形成装置において、
前記現像ローラの回転数制御によりいずれかの色の前記現像ローラの回転数が回転数2から回転数1へと変更された場合に、前記画像濃度を調整する手段によって画像濃度の調整を行う、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度を調整する手段による画像濃度調整を実行するかどうかを判定する手段を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度の調整の実行を判定する手段は、少なくとも該当色の前記回転数1で駆動した最終時刻からの経過時間に基づいた判定を含む、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3又は4に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度の調整の実行を判定する手段は、少なくとも該当色の前記回転数1で駆動した最終時刻からの環境変化量に基づいた判定を含む、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度の調整の実行を判定する手段は、少なくとも該当色の前記回転数1で駆動した最終時刻から前記回転数2で駆動した累積時間に基づいた判定を含む、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
前記画像濃度の調整の実行を判定する手段は、前記現像ローラの回転数が変更された場合に画像濃度調整を実行するかどうかを判定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015054595A JP2016173542A (ja) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015054595A JP2016173542A (ja) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016173542A true JP2016173542A (ja) | 2016-09-29 |
Family
ID=57008874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015054595A Pending JP2016173542A (ja) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2016173542A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210088985A1 (en) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | Konica Minolta, Inc. | Machine learning device, machine learning method, and machine learning program |
-
2015
- 2015-03-18 JP JP2015054595A patent/JP2016173542A/ja active Pending
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US20210088985A1 (en) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | Konica Minolta, Inc. | Machine learning device, machine learning method, and machine learning program |
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