JP2019015895A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型(インライン方式)のレーザービームプリンターである。
図2は、本実施例の画像形成装置100の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。画像形成装置100の装置本体110には、制御手段としての制御部(制御回路部)50が設けられている。制御部50は、演算制御手段としてのCPU51、記憶手段としてのROMやRAMで構成されたメモリ52などを有して構成される。CPU51は、メモリ52に格納されたプログラムに従って画像形成装置100の各部の動作を統括的に制御する。また、本実施例では、制御部50は、装置本体110に設けられた情報伝達部83を介して、プロセスカートリッジ7に設けられた記憶手段としてのカートリッジメモリ84に対する情報の読み書きを行うことが可能である。
次に、本実施例における画像形成条件の調整動作について説明する。本実施例では、画像形成装置100は、感光ドラム1の非露光部の電位と露光部の電位との電位差である「潜像コントラスト」を測定し、画像形成条件として露光装置3の光量(レーザーの出力)の設定を調整する調整動作を実行する。
次に、本実施例における調整動作の手順について説明する。図3は、本実施例における調整動作の手順の概略を示すフローチャート図である。本実施例では、この手順の制御は、制御部50によって行われる。なお、本実施例では、各画像形成部Pにおける調整動作の手順は実質的に同じであるので、ここでは1つの画像形成部Pに注目して説明する。
まず、調整動作における潜像コントラスト検知制御について説明する。潜像コントラスト検知制御は、図3の手順におけるS101〜S104の処理に対応する。
SD={(V3−V1)/(ID3−ID1)+(V3−V2)/(ID3−ID2)+(V2−V1)/(ID2−ID1)}/3・・・式1
SL={(V3−V1)/(IL3−IL1)+(V3−V2)/(IL3−IL2)+(V2−V1)/(IL2−IL1)}/3・・・式2
VD=(V1+V2+V3)/3−SD×(ID1+ID2+ID3)/3・・・式3
VL=(V1+V2+V3)/3−SL×(IL1+IL2+IL3)/3・・・式4
C=VL−VD・・・式5
次に、調整動作における露光装置3の光量制御について説明する。露光装置3の光量制御は、図3の手順におけるS105の処理に対応する。
E=E2+(E3−E2)×(Ct−C2)÷(C3−C2)・・・式6
次に、調整動作の実行タイミングについて説明する。潜像コントラストが変動する要因として、感光ドラム1が使用されることによる感光層の膜厚の減少や、雰囲気環境の変化が挙げられる。
上述のように、本実施例では、画像形成装置100は、感光体を帯電させて感光体上に非露光部を形成する帯電手段としての帯電ローラ2を有する。また、画像形成装置100は、帯電手段により帯電させられた感光体を露光して感光体上に露光部を形成する露光手段としての露光装置3を有する。また、画像形成装置100は、感光体に電圧を印加する電圧印加部材としての1次転写ローラ5と、電圧印加部材に電圧又は電流を供給する電源としての1次転写電源23と、を有する。また、画像形成装置100は、電源により電圧印加部材に電圧を供給した際に感光体に流れる電流の値又は電源により電圧印加部材に電流を供給した際に感光体に印加される電圧の値を検知する検知手段としての電流検知回路71を有する。そして、画像形成装置100は、次のような制御を行う制御手段としての制御部50を有する。つまり、制御部50は、1次転写ローラ5により感光ドラム1上の非露光部と露光部とのそれぞれに電圧を印加した際の電流検知回路71の検知結果に基づいて、非露光部の電位と露光部の電位との差分に関する情報を取得する。このとき、非露光部は、感光ドラム1の表面の移動方向と略直交する方向における帯電ローラ2が帯電させることが可能な領域の略全域にわたり形成される。また、露光部は、感光ドラム1の表面の移動方向と略直交する方向における露光装置3が露光することが可能な領域の略全域にわたり形成される。そして、制御部50は、上記差分に関する情報に基づいて画像形成条件を調整する。
次に、本実施例のいくつかの変形例について説明する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
図7は、本実施例の画像形成装置100における1次転写電圧の印加構成を示す模式図である。本実施例では、図7に示すように、第1、第2、第3の画像形成部PY、PM、PCの1次転写ローラ5Y、5M、5Cに対して共通の1次転写電源(ここでは、「第1の1次転写電源」ともいう。)23YMCから電圧が供給される。第4の画像形成部PKの1次転写ローラ5Kに対しては、独立した1次転写電源(ここでは、「第2の1次転写電源」ともいう。)23Kから電圧が供給される。本実施例では、このような構成により、装置のコストダウンと小型化が図られている。
次に、本実施例における画像形成条件の調整動作の手順について説明する。なお、本実施例では、第1の画像形成部PKにおける調整動作は、実施例1で説明したものと同じであるので、ここでは第1、第2、第3の画像形成部PY、PM、PCにおける調整動作に注目して説明する。第4の画像形成部PKにおける調整動作は、以下に説明する第1、第2、第3の画像形成部PY、PM、PCにおける調整動作と並行して行ってもよいし、別途行ってもよい。また、第1、第2、第3の画像形成部PY、PM、PCにおける調整動作は、全体として図3に示した実施例1と同様の手順で行われる。
まず、調整動作における潜像コントラスト検知制御について説明する。潜像コントラスト検知制御は、図3の手順におけるS101〜S104の処理に対応する。
SymcD={(V3−V1)/(JD3−JD1)+(V3−V2)/(JD3−JD2)+(V2−V1)/(JD2−JD1)}/3・・・式7
SymcL={(V3−V1)/(JL3−JL1)+(V3−V2)/(JL3−JL2)+(V2−V1)/(JL2−JL1)}/3・・・式8
VymcD=(V1+V2+V3)/3−SymcD×(JD1+JD2+JD3)/3・・・式9
VymcL=(V1+V2+V3)/3−SymcL×(JL1+JL2+JL3)/3・・・式10
Cymc=VymcL−VymcD・・・式11
Jyi=JLYi−JDi・・・式12
Jmi=JLYMi−JLYi・・・式13
Jci=JLi−JLYMi・・・式14
Jy’=Jy×Dy/D・・・式15
Jm’=Jm×Dm/D・・・式16
Jc’=Jc×Dc/D・・・式17
Fy=3×Jy’÷(Jy’+Jm’+Jc’)・・・式18
Fm=3×Jm’÷(Jy’+Jm’+Jc’)・・・式19
Fc=3×Jc’÷(Jy’+Jm’+Jc’)・・・式20
Cy=Fy×Cymc・・・式21
Cm=Fm×Cymc・・・式22
Cc=Fc×Cymc・・・式23
次に、調整動作における露光装置3Y、3M、3Cの光量制御について説明する。露光装置3Y、3M、3Cの光量制御は、図3の手順におけるS105の処理に対応する。
このように、本実施例では、画像形成装置100は、複数の感光ドラム1に対して共通の1次転写電源23と、共通の電流検知回路71と、を有する。そして、制御部50は、複数の感光ドラム1のそれぞれにおける、非露光部の電位と露光部の電位との差分に関する情報を取得し、該複数の感光ドラム1のそれぞれに関する画像形成条件を調整する制御を行う。特に、本実施例では、制御部50は、複数の感光体の数をn(nは2以上の整数)個とした場合に、次の各情報に基づいて、複数の感光体のそれぞれにおける上記差分に関する情報を取得する。まず、n個の感光体上の非露光部に同時に電圧を印加した際の電流検知回路71の検知結果である。また、露光部を形成する感光体の数を1個からn個まで1個ずつ異ならせた各場合の複数の感光体上の露光部又は非露光部に同時に電圧を印加した際の電流検知回路71の検知結果である。また、複数の感光体のそれぞれの使用度合いに関する情報である。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
まず、本実施例における広色域モードについて説明する。図10は、通常モードと広色域モードとのそれぞれにおける感光ドラム1の表面電位を比較して示す模式図である。
次に、広色域モードにおける画像形成条件の調整動作の手順について説明する。なお、本実施例では、各画像形成部Pにおけるこの調整動作の手順は実質的に同じであるので、ここでは1つの画像形成部Pに注目して説明する。また、この調整動作は、全体として図3に示した実施例1で説明した調整動作(通常モードの画像形成条件の調整動作)と同様の手順で行われる。
広色域モードの画像形成条件の調整動作における潜像コントラスト検知制御は、実施例1で説明した調整動作(通常モードの画像形成条件の調整動作)における潜像コントラスト検知制御と同様である。ただし、後述するように、感光ドラム1上の露光部の電位を形成する際の露光装置3の光量は異なる。
次に、広色域モードの画像形成条件の調整動作における露光装置3の光量制御について説明する。この露光装置3の光量制御は、図3の手順におけるS105の処理に対応する。
E=E2+(E3−E2)×(Q1×Q2×Gt−G2)÷(G3−G2)・・・式24
本実施例では、操作部82あるいは画像形成装置100に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から広色域モードが指定された際に、画像形成動作に先だって前回転工程時に広色域モードの画像形成条件の調整動作が行われる。
表4は、本実施例と比較例における、広色域モードの潜像コントラスト増加量、トナー増加量、画像評価結果の関係を示す。比較例では、広色域モードの潜像コントラストを、トナーの使用度合い、雰囲気環境によらず、通常モードの潜像コントラストから一律に100V増加させた。比較例の画像形成装置構成及び動作は、上記の点を除いて本実施例の画像形成装置と実質的に同じである。また、画像評価は、低温低湿環境(水分量1.1g/m3)、常温常湿環境(水分量8.9g/m3)、高温高湿環境(水分量21.2g/m3)のそれぞれで行った。また、画像評価は、各環境において、新品トナー(トナー使用度0%)、耐久トナー(トナー使用度100%)のそれぞれを用いて行った。
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
2 帯電ローラ
3 露光装置
4 現像装置
5 1次転写ローラ
7 プロセスカートリッジ
8 中間転写ベルト
50 制御部
Claims (15)
- 感光体と、
前記感光体を帯電させて前記感光体上に非露光部を形成する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電させられた前記感光体を露光して前記感光体上に露光部を形成する露光手段と、
前記感光体にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体に電圧を印加する電圧印加部材と、
前記電圧印加部材に電圧又は電流を供給する電源と、
前記電源により前記電圧印加部材に電圧を供給した際に前記感光体に流れる電流の値又は前記電源により前記電圧印加部材に電流を供給した際に前記感光体に印加される電圧の値を検知する検知手段と、
前記電圧印加部材により、前記感光体の表面の移動方向と略直交する方向における前記帯電手段が帯電させることが可能な領域の略全域にわたり形成された前記非露光部と、前記感光体の表面の移動方向と略直交する方向における前記露光手段が露光することが可能な領域の略全域にわたり形成された前記露光部と、のそれぞれに電圧を印加した際の前記検知手段の検知結果に基づいて、前記非露光部の電位と前記露光部の電位との差分に関する情報を取得し、該差分に関する情報に基づいて画像形成条件を調整する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記差分に関する情報を取得する際に前記電圧印加部材により前記感光体に印加される電圧は、画像形成時に前記電圧印加部材により前記感光体に印加される電圧の極性と同極性の電圧のみであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記非露光部に複数の異なる電圧を印加し前記検知手段の検知結果に基づいて取得した電流値と電圧値との関係と、前記露光部に複数の異なる電圧を印加し前記検知手段の検知結果に基づいて取得した電流値と電圧値との関係と、に基づいて、前記非露光部と前記露光部とのそれぞれに所定の電流が流れる場合の電圧の差を求め、該電圧の差に基づいて前記差分に関する情報を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記差分が目標値に近づくように前記調整を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記画像形成条件として前記露光手段の光量の設定を調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記露光部を形成する際の前記露光手段の光量を変更して取得した前記露光手段の光量と前記差分との関係に基づいて、前記差分が目標値に近づくように前記露光手段の光量の設定を調整することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記感光体の使用度合いに関する情報に応じた所定のタイミングで前記制御を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、雰囲気環境の情報に応じた所定のタイミングで前記制御を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記差分の目標値が異なる複数のモードで画像形成が可能であり、
前記制御手段は、前記複数のモードの間での前記差分の差が所定値に近づくように、前記複数のモードのうち相対的に前記差分の目標値が大きいモードにおける画像形成条件を調整する前記制御を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記所定値をトナーの帯電量に関する情報に基づいて補正することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記トナーの帯電量に関する情報は、トナーの使用度合いに関する情報に基づくことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記トナーの帯電量に関する情報は、雰囲気環境の情報に基づくことを特徴とする請求項10又は11に記載の画像形成装置。
- 前記電圧印加部材は、前記感光体から被転写体にトナー像を転写させる転写部材であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 複数の前記感光体と、複数の前記感光体のそれぞれに対応して設けられた複数の前記帯電手段、複数の前記露光手段、複数の前記現像手段及び複数の前記電圧印加部材と、複数の前記電圧印加部材に電圧又は電流を供給する共通の前記電源と、前記電源により複数の前記電圧印加部材に電圧を供給した際に複数の前記感光体に流れる電流の値又は前記電源により複数の前記電圧印加部材に電流を供給した際に複数の前記感光体に印加される電圧の値を検知する共通の前記検知手段と、を有し、前記制御手段は、複数の前記感光体のそれぞれにおける前記差分に関する情報を取得し、複数の前記感光体のそれぞれに関する画像形成条件を調整する前記制御を行うことを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、複数の前記感光体の数をn(nは2以上の整数)個とした場合に、n個の前記感光体上の前記非露光部に同時に電圧を印加した際の前記検知手段の検知結果と、前記露光部を形成する前記感光体の数を1個からn個まで1個ずつ異ならせた各場合の複数の前記感光体上の前記露光部又は前記非露光部に同時に電圧を印加した際の前記検知手段の検知結果と、複数の前記感光体のそれぞれの使用度合いに関する情報と、に基づいて、複数の前記感光体のそれぞれにおける前記差分に関する情報を取得することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
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