JP2021047352A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】かすれの発生を抑制して、画像品質を向上させる手段を提供する。【解決手段】本発明は、複数の画像を形成する画像形成装置において、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、画像形成と画像形成の間において、前記現像剤担持体の回転速度を、画像形成時よりも速くする。【選択図】 図8
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に使用される画像形成装置に関する。
従来の画像形成装置は、記録媒体に印刷される画像に応じて現像電圧と供給電圧を調整することで、画像品質の低下を防いでいた(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の技術においては、十分な画像品質を維持することが困難であった。
具体的には、画像を形成する場合、現像剤担持体に対する現像剤の供給が間に合わず、かすれが発生して画像品質が低下してしまう場合があるという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、画像品質を向上させることを目的とする。
具体的には、画像を形成する場合、現像剤担持体に対する現像剤の供給が間に合わず、かすれが発生して画像品質が低下してしまう場合があるという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、画像品質を向上させることを目的とする。
そのため、本発明は、複数の画像を形成する画像形成装置において、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、画像形成と画像形成の間において、前記現像剤担持体の回転速度を、画像形成時よりも速くすることを特徴とする。
このようにした本発明は、かすれの発生を抑制して、画像品質を向上させることができるという効果が得られる。
以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。
図1は実施例における画像形成装置の概略図である。
図1において、画像形成装置1は、現像装置2を有し、記録媒体35、36に画像を形成して印刷するものであり、例えば電子写真方式のカラープリンタである。なお、本実施例では、画像形成装置1をカラープリンタとして説明するが、モノクロプリンタであっても良い。
画像形成装置1は、給紙トレイ21と、搬送ローラ23と、現像装置2と、転写装置14と、定着装置20と、排出ローラ24とを有している。
給紙トレイ21は、現像剤像が形成される記録媒体35、36を積層して格納するものであり、ホッピングローラが回転することにより、記録媒体35、36を選択的に取り出して図中矢印Aが示す媒体搬送方向に給紙して搬送ローラ23へ搬送する。
給紙トレイ21は、現像剤像が形成される記録媒体35、36を積層して格納するものであり、ホッピングローラが回転することにより、記録媒体35、36を選択的に取り出して図中矢印Aが示す媒体搬送方向に給紙して搬送ローラ23へ搬送する。
搬送ローラ23は、ホッピングローラにより給紙トレイ21から搬送された記録媒体35、36を現像装置2による現像のタイミングに合わせて現像装置2に供給するものである。
現像装置2は、シアン色(C)の現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置2C、マゼンタ色(M)の現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置2M、イエロー色(Y)の現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置2Y、およびブラック色(K)の現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置2Kを有している。なお、現像装置2C、2M、2Y、2Kは、取扱う現像剤としてのトナーは異なるが、構成は同様なので現像装置2Cを代表として説明する。
現像装置2Cは、その内部に非磁性一成分トナー3が収容され、感光ドラム4と、帯電ローラ5と、露光装置6と、現像部7と、クリーニングブレード8と、除電装置9とを有している。
現像剤像としてのトナー3は、結着樹脂としてのポリエステル、着色剤としてのカーボンブラック、銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigment Blue15)等を用いた非磁性一成分の負帯電性のトナー3である。また、体積平均粒子径を5.8μmとし、流動化剤および所望の帯電性を得るためにシリカ、酸化チタン等の添加剤を外添している。
現像剤像としてのトナー3は、結着樹脂としてのポリエステル、着色剤としてのカーボンブラック、銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigment Blue15)等を用いた非磁性一成分の負帯電性のトナー3である。また、体積平均粒子径を5.8μmとし、流動化剤および所望の帯電性を得るためにシリカ、酸化チタン等の添加剤を外添している。
像担持体としての感光ドラム4は、露光装置6によって静電潜像が形成されるものである。感光ドラム4は、現像装置2Cに、図中矢印が示す方向に回転可能に支持され、その回転方向の上流から順に、帯電ローラ5、露光装置6、および現像ローラ11が配置されている。なお、像担持体は、ドラム状でなく、ベルト状のものであっても良い。
また、感光ドラム4は、導電性支持体と導電性支持体の表面に設けられた光導電層によって構成され、例えば、導電性支持体として厚さ0.75mm、外径24mmのアルミ金属パイプを用い、光導電層としてアルミ金属パイプ上に膜厚0.5μmの電荷発生層、膜厚20μmの電荷輸送層を順次積層した有機系感光体である。
帯電ローラ5は、感光ドラム4の表面を均一に帯電させるものであり、SUS材からなる導体を軸としてエピクロルヒドリンなどの導電性の弾性体が被覆されており、感光ドラム4の表面に当接するよう配置されている。
露光装置6は、LED(Light Emitting Diode)等の光源により、帯電ローラ5で一様に帯電された感光ドラム4の表面を選択的に露光し、画像信号に基づく静電潜像を感光ドラム4の表面に形成するものである。
また、露光装置6は、LED素子、LED駆動素子とレンズアレイからなり、LED素子からの照射光が感光ドラム4表面に結像するように配置されている。
また、露光装置6は、LED素子、LED駆動素子とレンズアレイからなり、LED素子からの照射光が感光ドラム4表面に結像するように配置されている。
現像部7は、感光ドラム4上に形成された静電潜像にトナー3を供給するものである。なお、現像部7の詳細な構成は後述する。
クリーニングブレード8は、ウレタンゴム等から構成されたゴムブレードであり、感光ドラム4上のトナー3に付着していた外添剤や転写されなかったトナー3を掻き落すものである。
除電装置9は、感光ドラム4の表面電位のばらつきを除去するものである。
現像部7は、トナー収容部10と、現像ローラ11と、供給ローラ12と、現像ブレード13とを有している。
現像部7は、トナー収容部10と、現像ローラ11と、供給ローラ12と、現像ブレード13とを有している。
現像剤収容部としてのトナー収容部10は、トナー3を収容するものである。
現像剤担持体としての現像ローラ11は、露光装置6によって感光ドラム4に形成された静電潜像に、現像剤としてのトナー3を付着させ、トナー像を形成するものである。
現像剤担持体としての現像ローラ11は、露光装置6によって感光ドラム4に形成された静電潜像に、現像剤としてのトナー3を付着させ、トナー像を形成するものである。
また、現像ローラ11は、SUS材からなる導電性シャフト(芯金)上に弾性層をロール状に配して、弾性層を覆う表面層を有する構成とした。本実施例では、直径6mmの金属製シャフト上に弾性体として肉厚3.75mm、ゴム硬度60°(アスカーC)の半導電性のシリコンゴムを用いることにより、表面層には摩擦係数、粗さや帯電特性を調整できるようにしている。
さらに、現像ローラ11と感光ドラム4は接触するように配置され、感光ドラム4に対する現像ローラ11の回転速度比は1.25に設定されている。
現像剤像供給体としての供給ローラ12は、現像ローラ11に接触し、トナー3を現像ローラ11に供給するものである。この供給ローラ12は、トナー収容部10に収容されたトナー3を現像ローラ11に供給する。
現像剤像供給体としての供給ローラ12は、現像ローラ11に接触し、トナー3を現像ローラ11に供給するものである。この供給ローラ12は、トナー収容部10に収容されたトナー3を現像ローラ11に供給する。
また、供給ローラ12は、SUS材からなる導電性シャフト(芯金)と弾性層により形成される。本実施例では、直径6mmの金属製シャフトの上に硬度43°(アスカーF)のシリコン発泡体を厚さ3.5mmで形成した。
さらに、現像ローラ11と供給ローラ12は接触して配置され、その接触部において表面の移動方向が逆方向となる。現像ローラ11に対する供給ローラ12の回転速度比は0.76に設定されている。
さらに、現像ローラ11と供給ローラ12は接触して配置され、その接触部において表面の移動方向が逆方向となる。現像ローラ11に対する供給ローラ12の回転速度比は0.76に設定されている。
現像ブレード13は、現像ローラ11に押圧され、現像ローラ11上において、供給ローラ12から供給されたトナー3を薄層化するものである。
また、現像ブレード13は、板厚0.08mmのSUS製であり、現像ローラ11との接触部には曲げ加工が施されている。なお、曲げ部の曲率半径は0.2mmとし、現像ローラ11に対する線圧は30gf/cmとした。
転写装置14は、転写ベルト15と、転写ローラ16と、駆動ローラ17と、従動ローラ18と、クリーニングブレード19とを有している。
転写ベルト15は、駆動ローラ17と従動ローラ18に張架され、図中矢印Aが示す媒体搬送方向に回転可能な無端状のものである。
転写ベルト15は、駆動ローラ17と従動ローラ18に張架され、図中矢印Aが示す媒体搬送方向に回転可能な無端状のものである。
転写ローラ16は、転写ベルト15を挟んで現像装置2Cの感光ドラム4と対向配置されたものである。
クリーニングブレード19は、転写ベルト15上に付着したトナー3を除去するものである。
クリーニングブレード19は、転写ベルト15上に付着したトナー3を除去するものである。
転写装置14は、現像装置2Cと対向配置され、回転する転写ベルト15により記録媒体35、36を搬送するとともに、所定の転写電圧が印加された転写ローラ16により、現像装置Cの感光ドラム4に形成されたトナー像を記録媒体35、36に転写する。
定着装置20は、転写装置14から搬送された記録媒体35、36を挟持して搬送するとともに、記録媒体35、36に転写されたトナー像を熱と圧力で定着させるものである。
定着装置20は、転写装置14から搬送された記録媒体35、36を挟持して搬送するとともに、記録媒体35、36に転写されたトナー像を熱と圧力で定着させるものである。
排出ローラ24は、定着装置20でトナー像が定着された記録媒体35、36を装置外へ搬送し、排出するものである。
図2は実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
図2において、画像形成装置1は、プリンタ制御部25と、高圧制御部28と、電圧印加部31と、露光制御部30と、モータ制御部29と、回転速度制御部27とを有している。
図2において、画像形成装置1は、プリンタ制御部25と、高圧制御部28と、電圧印加部31と、露光制御部30と、モータ制御部29と、回転速度制御部27とを有している。
制御部としてのプリンタ制御部25は、画像形成装置1全体の動作を制御するものであり、上位装置(例えば、パーソナルコンピュータ)から印刷指示を受けると、回転速度制御部27、高圧制御部28、モータ制御部29、露光制御部30および電圧印加部31を制御して記録媒体35、36に画像を形成して印刷を行う。
また、プリンタ制御部25は、CPU(Central Processing Unit)等の制御手段であり、メモリ等の記憶手段に記憶された制御プログラム等に基づいて画像形成装置1を制御するものである。
高圧制御部28は、プリンタ制御部25の指示を受けて、帯電ローラ5、現像ローラ11、供給ローラ12、現像ブレード13および転写ローラ16に印加する電圧を制御するものである。なお、本実施例では直流の電圧が印加される。
電圧印加部31は、帯電ローラ5、現像ローラ11、供給ローラ12、現像ブレード13および転写ローラ16に対して、それぞれ独立に直流の電圧を印加するものである。本実施例では、帯電ローラ5には−1000(V)、現像ローラ11には−200(V)、転写ローラ16には2000(V)、供給ローラ12には−300(V)、現像ブレード13には−300(V)を印加している。
露光制御部30は、プリンタ制御部25から指示を受けると、印刷データに従って各色のLEDヘッドに発光させる露光量を制御するものである。
モータ制御部29は、プリンタ制御部25から指示を受けると、現像ローラモータ32、供給ローラモータ33、感光ドラムモータ34を駆動することで、現像ローラ11、供給ローラ12、感光ドラム4を回転させる。
回転速度制御部27は、プリンタ制御部25からの指示を受けて、現像ローラ11、供給ローラ12、感光ドラム4の回転速度を制御するものである。
上述した構成の作用について説明する。
まず、画像形成装置1が行う画像形成動作を図1および図2に基づいて説明する。
画像形成装置1のプリンタ制御部25は、上位装置(パーソナルコンピュータ)から印刷命令を受けると、モータ制御部29を制御して現像ローラモータ32、供給ローラモータ33、感光ドラムモータ34をそれぞれ独立した回転速度で駆動させ、図1中矢印方向に現像ローラ11、供給ローラ12、感光ドラム4を回転させる。
このとき、回転速度制御部27は、現像ローラモータ32、供給ローラモータ33、感光ドラムモータ34の回転速度を決定する。
このとき、回転速度制御部27は、現像ローラモータ32、供給ローラモータ33、感光ドラムモータ34の回転速度を決定する。
プリンタ制御部25は、高圧制御部28を制御して電圧印加部31により、感光ドラム4の表面に接触もしくは圧接して設けられた帯電ローラ5に直流電圧を印加して感光ドラム4の表面を一様に帯電させる。
次に、プリンタ制御部25は、上位装置から送られた画像データを図示しない手段によってドットデータとし、露光制御部30を制御して、ドットデータに対応した露光量を調整し、調整した露光量に応じてLEDヘッドを帯電した感光ドラム4表面に発光させ、感光ドラム4の表面に静電潜像を形成する。
プリンタ制御部25は、高圧制御部28を制御して電圧印加部31により、表面にトナー層が形成された現像ローラ11に電圧を印加して感光ドラム4上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。
このとき、供給ローラ12と現像ブレード13には、現像ローラ11上のトナー層厚を均一に形成し、トナー層中のトナー3の帯電量を所定量とするため電圧印加部31により供給電圧と規制電圧がそれぞれ印加される。
次に、プリンタ制御部25は、高圧制御部28を制御して電圧印加部31により、転写ローラ16に転写電圧を印加し、感光ドラム4上のトナー像を記録媒体35、36に転写させる。
具体的には、トナー収容部10に収容されているトナー3は、供給ローラ12内のセル目に保持され、供給ローラ12と現像ローラ11との間で擦られることで、負極性の電荷を担持する。電荷を担持したトナー3は、供給ローラ12と現像ローラ11との電位差によって生じる電界により、現像ローラ11上に付着する。
現像ローラ11上のトナー3は、現像ブレード13によって均一なトナー層厚に規制され、また現像ブレートと現像ローラ11との間で擦られることにより、摩擦帯電する。現像ローラ11上のトナー3は、感光ドラム4上の静電潜像まで搬送され、静電潜像と現像ローラ11の電位差によりトナー3が静電潜像に現像される。
現像に使用されなかった現像ローラ11上のトナー3は、現像ローラ11の回転に伴って現像装置2C内に戻り、供給ローラ12との摩擦により掻き取られ、回収される。
現像に使用されなかった現像ローラ11上のトナー3は、現像ローラ11の回転に伴って現像装置2C内に戻り、供給ローラ12との摩擦により掻き取られ、回収される。
一方、図示しない駆動部によりホッピングローラが回転することで、記録媒体35、36が選択的に取り出され、搬送ローラ23により転写ベルト15上に記録媒体35、36が搬送される。
転写ベルト15は駆動ローラ17と従動ローラ18により図1中矢印Aで示す方向に回転するため、転写ベルト15上の記録媒体35、36は転写ベルト15と同じ方向に搬送される。
感光ドラム4に対向して配置されている転写ローラ16上に記録媒体35、36が到達すると、転写ローラ16に印加された直流電圧と、感光ドラム4上の静電潜像との電位差によりトナー3が記録媒体35、36に転写される。記録媒体35、36に転写されなかった感光ドラム4上のトナー3はクリーニングブレード8によって、感光ドラム4上から除去される。
除電装置9のLED素子により感光ドラム4の表面に除電光が照射され、転写ローラ16通過後の感光ドラム4の表面電位が除電され、かつ感光ドラム4の回転方向と直交する長手方向における表面電位のばらつきが消失する。
トナー3が転写された記録媒体35、36は定着装置20に搬送され、トナー3が熱と圧力により溶解して記録媒体35、36に定着する。その後、記録媒体35、36は排出ローラ24により画像形成装置1外へ排出される。
転写ベルト15上に残ったトナー3はクリーニングブレード19により除去される。
ここで、記録媒体35、36に印刷DUTYが高い画像を繰り返し連続して印刷する場合、現像ローラ11から感光ドラム4に現像されるトナー消費量に対して、供給ローラ12から現像ローラ11に供給されるトナー量が次第に少なくなるため、現像ローラ11上のトナー層厚が薄くなり、画像濃度が低下する。
ここで、記録媒体35、36に印刷DUTYが高い画像を繰り返し連続して印刷する場合、現像ローラ11から感光ドラム4に現像されるトナー消費量に対して、供給ローラ12から現像ローラ11に供給されるトナー量が次第に少なくなるため、現像ローラ11上のトナー層厚が薄くなり、画像濃度が低下する。
なお、印刷DUTYは、記録媒体35、36の印刷面に占めるトナー3の占有面積率であり、記録媒体35、36の印刷可能領域全面にトナー3を印刷する場合(ベタ画像)は印刷DUTY100%である。
図3は実施例における複数の記録媒体への印刷を説明する図である。
図3において、矢印Aが示す媒体搬送方向上流から、記録媒体35、続いて記録媒体36に印刷が行われる。
図3において、矢印Aが示す媒体搬送方向上流から、記録媒体35、続いて記録媒体36に印刷が行われる。
また、記録媒体35に対する画像形成と記録媒体36に対する画像形成の間には紙間Pがあり、紙間距離は一定である。
記録媒体35には、一例として、印刷DUTY100%かつ幅30mmの縦帯パターン(縦帯部35a)が印刷される。なお、縦帯パターン以外は白紙印字(白紙部35b)である。
記録媒体36には、一例として、印刷DUTY25%のハーフトーンパターン36aが印刷される。なお、ハーフトーンパターン36a以外は白紙印字(白紙部)である。
記録媒体36には、一例として、印刷DUTY25%のハーフトーンパターン36aが印刷される。なお、ハーフトーンパターン36a以外は白紙印字(白紙部)である。
記録媒体35の印刷においては、白紙部35bに対して縦帯部35aは現像ローラ11上のトナー3を多く消費するため、現像ローラ11上の縦帯部35aに対応する領域のトナー層厚が白紙部35bに対応する領域のトナー層厚に対して薄くなる。
したがって、記録媒体35に連続して印刷媒体36を印刷する場合、印刷されたハーフトーンパターン36a中に記録媒体35上の縦帯部35aに対応するように、幅30mmの周囲より画像濃度が薄い縦帯部36b(いわゆる履歴残像)が印刷されてしまう不具合、すなわち、かすれの発生により画像品質が低下する。
これは上述したように、記録媒体36に印刷する直前の現像ローラ11の回転方向と直交する長手方向にトナー層厚差が生じることで、記録媒体35に連続して記録媒体36を印刷する場合、ハーフトーンパターン36aとハーフパターン中の薄い縦帯部36bに濃度差が生じるためである。
図4は、実施例における履歴残像レベルと現像ローラ11上のトナー層厚差の関係を説明する図である。
横軸は現像ローラ11上の縦帯部35aに対応する領域のトナー層厚と白紙部35bに対応する領域のトナー層厚との差分である。縦軸は履歴残像レベルである。
なお、履歴残像レベルは記録媒体36上のハーフトーンパターン36aと薄い縦帯部36bの濃度差を目視で確認し、濃度差のレベルを10段階で判定したものである。
なお、履歴残像レベルは記録媒体36上のハーフトーンパターン36aと薄い縦帯部36bの濃度差を目視で確認し、濃度差のレベルを10段階で判定したものである。
履歴残像レベル1は最も濃度差が大きく画像品質が悪い。履歴残像レベルが上がる毎に濃度差が小さくなり画像品質が良化し、履歴残像レベル10が最も濃度差が小さく画像品質が良い。
なお、本実施例では、濃部(ハーフトーンパターン36a)と淡部(薄い縦帯部36b)の濃度差が0.04以上の場合は、画像品質に問題がないとして、履歴残像レベル7以上とした。
図4において、現像ローラ11上の縦帯部35aに対応する領域と白紙部35bに対応する領域でのトナー層厚差が大きいほど履歴残像レベルが大きく画像品質が悪く、トナー層厚差が小さいほど履歴残像レベルが小さく画像品質が良い。
図5は、実施例における紙間での現像ローラの回転距離と履歴残像レベルの関係を説明する図である。横軸は紙間Pにおける現像ローラ11の回転距離である。縦軸は記録媒体36における履歴残像レベルである。紙間距離を変化させて現像ローラ11の回転距離と履歴残像レベルの関係を調べた。なお、現像ローラ1回転の回転距離は33.8mmである。
また、紙間Pにおける現像器7の動作は記録媒体35、36印刷時と同様である。
図5において、紙間Pにおける現像ローラ11の回転距離が長いほど、履歴残像レベルは大きくなり画像品質が良化する。
すなわち、紙間Pにおいて現像ローラ11を高速回転させることで、現像ローラ11の回転距離が大きくなり、画像品質が良くなる。
これは、図7に示すように、紙間Pでは現像ローラ11から感光ドラム4にトナー3が現像されず、現像ローラ11上の縦帯部35aに対応する領域10aに、現像ローラ11の回転に伴い供給ローラ12からトナー3が供給され、現像ローラ11上の縦帯部35aに対応する領域10aと白紙部35bに対応する領域10bでのトナー層厚差が小さくなるためである。
特に、図5に示すように、紙間Pにおいて現像ローラ11が73mm(現像ローラ1回転分+供給ローラ1回転分=73mm)の回転動作を行うときに履歴残像レベルが良化する。
これは、記録媒体35の印刷直後には、縦帯部35aの印刷履歴の残存、すなわち現像ローラ11及び供給ローラ12上で縦帯部35aに対応する領域(10a、11b)と白紙部35bに対応する領域(10b、11a)でトナー層厚差が残存しているが、紙間Pにおいて現像ローラ11が現像ローラ1回転分+供給ローラ1回転分の回転動作を行うことで、上述したような縦帯部35aの印刷履歴をリセットすることができるためである。
図6は実施例における現像ローラ11、供給ローラ12、感光ドラム4間の周速比に対する現像ローラ11上のトナー層厚の変化を説明する図である。横軸は現像ローラ11に対する供給ローラ12の周速比であり、縦軸はトナー付着量(mg/cm2)である。
なお、記録媒体35、36印刷時の設定は、感光ドラム4に対する現像ローラ11の周速比は1.26、現像ローラ11に対する供給ローラ12の周速比は0.76である。
なお、記録媒体35、36印刷時の設定は、感光ドラム4に対する現像ローラ11の周速比は1.26、現像ローラ11に対する供給ローラ12の周速比は0.76である。
図6において、感光ドラム4に対する現像ローラ11の周速比を変化させた場合、現像ローラ11上のトナー付着量はほとんど変わらない。
すなわち、感光ドラム4に対して現像ローラ11の回転速度を変化させても現像ローラ11上のトナー付着量はほとんど変わらない。
一方、現像ローラ11に対して供給ローラ12の周速比を変化させた場合、現像ローラ11上のトナー付着量は大きく変化する。
すなわち、現像ローラ11に対して供給ローラ12の回転速度を変化させた場合、現像ローラ11上のトナー付着量は大きく変化する。
一方、現像ローラ11に対して供給ローラ12の周速比を変化させた場合、現像ローラ11上のトナー付着量は大きく変化する。
すなわち、現像ローラ11に対して供給ローラ12の回転速度を変化させた場合、現像ローラ11上のトナー付着量は大きく変化する。
このことから、記録媒体35に連続して記録媒体36に印刷する過程において、紙間Pで供給ローラ12の回転速度を変更して周速比が変化すると、現像ローラ11上のトナー層厚が大きく変化して、記録媒体36印刷時に画像濃度が変化してしまう場合がある。
そこで、上述したように、紙間Pにおいて、現像ローラ1回転分+供給ローラ1回転分の距離を回転するように現像ローラ11の回転速度を変更することが好ましく、履歴残像レベルを良化させ画像品質を向上させることができる。
図8は実施例における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。図1から図3を参照しながら説明する。
プリンタ制御部25は、記録媒体35、36が感光ドラム4と転写ローラ16の間に突入してから抜け出すまでを記録媒体35、36に対する画像形成(t1〜t2、t5〜t6)と判断し、画像形成と画像形成の間を紙間P(t2〜t5)であると判断して現像ローラ11の回転速度を変更する。
すなわち、プリンタ制御部25は、転写ローラ16に電圧が印加されている間(t1〜t2、t5〜t6)は記録媒体35、36に対する画像形成と判断し、転写ローラ16に電圧が印加されていない間(t2〜t5)は画像形成と画像形成の間の紙間Pであると判断して現像ローラ11の回転速度を変更する。
次に、タイムチャートにしたがって説明する。
t0:画像形成装置1は停止している状態である。
t1:画像形成装置1のプリンタ制御部25は、記録媒体35、36に印刷される画像パターン(縦帯部35aおよびハーフトーンパターン36a)の印刷命令を上位装置から受け付けると、モータ制御部29および回転速度制御部27を制御して、感光ドラム4、回転速度V1で現像ローラ11および回転速度V3で供給ローラ12を駆動させる。
また、プリンタ制御部25は、高圧制御部28を制御して電圧印加部31により、現像ローラ11に印加される電圧を−200V、供給ローラ12に印加される電圧を−300V、転写ローラ16に印加される電圧を2000Vにして、画像形成を開始する。
t2:感光ドラム4上に記録媒体35に印刷される画像パターン(縦帯部35a)が現像され、画像形成を終了する。
このとき、プリンタ制御部25は、t1〜t2においては転写ローラ16に電圧が印加されているため記録媒体35に対する画像形成が行われていると判断する。
なお、t1〜t2における感光ドラム4に対する現像ローラ11の周速比は1.25、現像ローラ11に対する供給ローラ12の周速比は0.76である。
t2〜t3:プリンタ制御部25は、転写ローラ16に電圧が印加されていないため紙間Pであると判断し、回転速度制御部27を制御して現像ローラ11と供給ローラ12の回転速度を変更し、また高圧制御部28を制御して電圧印加部31により現像ローラ11と供給ローラ12に印加する電圧を変更する。
ここで、感光ドラム4と現像ローラ11はそれぞれ独立してモータ制御されており、現像ローラ11を駆動する現像ローラモータ32は回転速度の変更に100ms程度の時間を要する。
t3において、現像ローラ11の回転速度はV1からV2に変更され、供給ローラ12の回転速度はV3からV4に変更される。なお、現像ローラ11の回転速度の関係はV2>V1であり、供給ローラ12の回転速度の関係はV4>V3である。
このとき、現像ローラ11の回転速度V2は、現像ローラ11が現像ローラ1回転分+供給ローラ1回転分の距離を回転できる回転速度である。
また、現像ローラ11に対する供給ローラ12の周速比は0.76で、t1〜t2の画像形成時と同様の周速比である。
なお、本実施例では、紙間Pにおいて現像ローラ11と供給ローラ12に印加される電圧は、現像ローラ11に現像電圧−200V、供給ローラ12に供給電圧−300Vであり、t1〜t2の画像形成時の現像電圧および供給電圧と同様である。
ここで、現像電圧と供給電圧の関係は、画像形成装置1の形態により変化するが、|現像電圧|<|供給電圧|であればよい。
すなわち、画像形成時に|現像電圧|<|供給電圧|であれば、紙間Pにおいても|現像電圧|<|供給電圧|である。
t3〜t4:プリンタ制御部25は、モータ制御部29を制御して、t2〜t3で変更された回転速度で現像ローラ11および供給ローラ12を駆動させ、現像ローラ11を高速回転させる。
t4〜t5:プリンタ制御部25は、回転速度制御部27を制御して現像ローラ11と供給ローラ12の回転速度を画像形成時(t1〜t2)と同じ回転速度に変更し、また高圧制御部28を制御して電圧印加部31により画像形成時(t1〜t2)と同じ現像電圧および供給電圧に変更する。
ここで、感光ドラム4と現像ローラ11はそれぞれ独立したモータにより制御されており、現像ローラ11を駆動する現像ローラモータ32は回転速度の変更に100ms程度の時間を要する。
t5〜t6:感光ドラム4上に記録媒体36に印刷される画像パターン(ハーフトーンパターン36a)が現像され、画像形成を終了する。
このとき、プリンタ制御部25は、t5〜t6においては転写ローラ16に電圧が印加されているため記録媒体36に対する画像形成が行われていると判断する。
なお、本実施例では、現像ローラ11の回転速度V2は、紙間Pにおいて現像ローラ11が現像ローラ1回転分+供給ローラ1回転分の距離を回転する回転速度としているが、それに限定されず、紙間距離が十分長い場合は、現像ローラ11の回転速度V2>V1の条件のもとで現像ローラ1回転分+供給ローラ1回転分以上の距離を回転する回転速度としてもよい。
本実施例では、画像形成時と紙間Pにおける現像電圧および供給電圧は同様であるとして説明したが、それに限定されず、紙間Pにおいて画像形成時と異なる現像電圧および供給電圧を印加する場合を変形例として図8を参照しながら説明する。なお、いずれの変形例も画像形成時および紙間Pにおいて、|現像電圧|<|供給電圧|である。
まず、紙間P(図8中t2〜t5)において、現像電圧を−200V、供給電圧を−300Vから−270Vに変更して、画像形成時より供給電圧を小さくして現像ローラ11を高速回転させることにより、紙間Pで現像ローラ11上のトナー層が過剰に厚くなることを抑制することができる。
次に、紙間P(図8中t2〜t5)において、現像電圧を−200V、供給電圧を−300Vから−320Vに変更し、画像形成時より供給電圧を大きくして現像ローラ11を高速回転させることにより、紙間Pで現像ローラ11上にトナー3を十分に供給することができる。
このように本実施例では、プリンタ制御部は、複数の画像を形成する場合、画像形成と画像形成の間である紙間において、回転速度制御部を制御して現像ローラの回転速度を現像ローラ1回転分+供給ローラ1回転分の距離を回転する回転速度に変更し、高圧制御部を制御して電圧印加部により画像形成時と同じ現像電圧および供給電圧を印加し、モータ制御部を制御して現像ローラを画像形成時より速く回転させることにより、カスレの発生を抑制して画像品質を向上させることができる。
以上説明したように、本実施例では、複数の画像を形成する場合、画像形成と画像形成の間である紙間において、現像ローラの回転速度を現像ローラ1回転分+供給ローラ1回転分の距離を回転する回転速度に変更し、画像形成時と同じ現像電圧および供給電圧を印加して、現像ローラを画像形成時より速く回転させることにより、カスレの発生を抑制して画像品質を向上させることができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、現像装置を複数有するカラープリンタとして説明したが、現像装置を1つ有するモノクロプリンタ、複合機(MFP)、ファックス、複写機等でもよい。
また、本実施例では、現像電圧および供給電圧として直流電圧のみが印加される場合を説明したが、それに限定されず、直流電圧に交流電圧を重畳して印加するようにしてもよい。この場合は、直流電圧の成分の電圧値に着目すればよい。
1 画像形成装置
2 現像装置
3 トナー
4 感光ドラム
5 帯電ローラ
6 露光装置
7 現像部
8 クリーニングブレード
9 除電装置
10 トナー収容部
11 現像ローラ
12 供給ローラ
13 現像ブレード
14 転写装置
15 転写ベルト
16 転写ローラ
17 駆動ローラ
18 従動ローラ
19 クリーニングブレード
20 定着装置
21 給紙トレイ
23 搬送ローラ
24 排出ローラ
25 プリンタ制御部
27 回転速度制御部
28 高圧制御部
29 モータ制御部
30 露光制御部
31 電圧印加部
32 現像ローラモータ
33 供給ローラモータ
34 感光ドラムモータ
35 記録媒体
35a 縦帯部
35b 白紙部
36 記録媒体
36a ハーフトーンパターン
36b 薄い縦帯部
P 紙間
2 現像装置
3 トナー
4 感光ドラム
5 帯電ローラ
6 露光装置
7 現像部
8 クリーニングブレード
9 除電装置
10 トナー収容部
11 現像ローラ
12 供給ローラ
13 現像ブレード
14 転写装置
15 転写ベルト
16 転写ローラ
17 駆動ローラ
18 従動ローラ
19 クリーニングブレード
20 定着装置
21 給紙トレイ
23 搬送ローラ
24 排出ローラ
25 プリンタ制御部
27 回転速度制御部
28 高圧制御部
29 モータ制御部
30 露光制御部
31 電圧印加部
32 現像ローラモータ
33 供給ローラモータ
34 感光ドラムモータ
35 記録媒体
35a 縦帯部
35b 白紙部
36 記録媒体
36a ハーフトーンパターン
36b 薄い縦帯部
P 紙間
Claims (6)
- 複数の画像を形成する画像形成装置において、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の動作を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、画像形成と画像形成の間において、前記現像剤担持体の回転速度を、画像形成時よりも速くすることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給体と、
前記現像剤担持体により現像された現像剤像を担持する像担持体と、
前記現像剤担持体および前記現像剤供給体の動作を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、画像形成と画像形成の間において、少なくとも、前記現像剤担持体1回転分に前記現像剤供給体1回転分を加えた距離以上回転する回転速度で、前記現像剤担持体を回転させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、画像形成と画像形成の間において、前記現像剤供給体の回転速度を、画像形成時よりも速くする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、
前記制御部は、画像形成と画像形成の間において、前記現像剤担持体に対する周速比が一定となるように前記現像剤供給体を回転させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から4に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、画像形成時および画像形成と画像形成の間において、
|現像電圧|<|供給電圧|を満たすように前記現像剤担持体および前記現像剤供給体に電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から5に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、画像形成と画像形成の間において、前記現像剤担持体および前記現像剤供給体に画像形成時と同じ電圧を印加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 |
---|---|---|---|
JP2019171074A JP2021047352A (ja) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019171074A JP2021047352A (ja) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021047352A true JP2021047352A (ja) | 2021-03-25 |
Family
ID=74878427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019171074A Pending JP2021047352A (ja) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021047352A (ja) |
-
2019
- 2019-09-20 JP JP2019171074A patent/JP2021047352A/ja active Pending
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Legal Events
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RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20210329 |
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A711 | Notification of change in applicant |
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A521 | Written amendment |
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