JP2021103194A - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
像担持体と、
前記像担持体に対向する複数の現像ローラーを有し、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、を備えた画像形成装置において、
前記複数の現像ローラーは、
前記像担持体の回転方向に対して最上流側に位置する第1現像ローラーと、
前記像担持体の回転方向に対して前記第1現像ローラーより下流側に位置し、前記第1現像ローラーから現像剤が受け渡される第2現像ローラーと、を含み、
画像形成ジョブに基づく画像形成時とは異なる所定の画像形成条件で、前記トナー画像として所定のパターン画像を形成させる制御手段と、
前記像担持体上に前記第1現像ローラーの第1現像位置で形成された前記パターン画像が、前記第1現像位置から前記第2現像ローラーの第2現像位置に至る時間と、前記パターン画像を現像した前記第1現像ローラー上の位置に残る現像剤が前記第2現像ローラーに受け渡されて前記第2現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、前記パターン画像に対する相対距離を取得する取得手段と、
を備えることを特徴とするである。
像担持体と、
前記像担持体に対向する複数の現像ローラーを有し、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、を備え、
前記複数の現像ローラーは、
前記像担持体の回転方向に対して最上流側に位置する第1現像ローラーと、
前記像担持体の回転方向に対して前記第1現像ローラーより下流側に位置し、前記第1現像ローラーから現像剤が受け渡される第2現像ローラーと、を含んだ画像形成装置のコンピューターを、
画像形成ジョブに基づく画像形成時とは異なる所定の画像形成条件で、前記トナー画像として所定のパターン画像を形成させる制御手段、
前記像担持体上に前記第1現像ローラーの第1現像位置で形成された前記パターン画像が、前記第1現像位置から前記第2現像ローラーの第2現像位置に至る時間と、前記パターン画像を現像した前記第1現像ローラー上の位置に残る現像剤が前記第2現像ローラーに受け渡されて前記第2現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、前記パターン画像に対する相対距離を取得する取得手段、
として機能させるプログラムである。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図である。図2は、本実施形態に係る画像形成装置1の主要な機能的構成を示すブロック図である。
図1、2に示す画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置1は、感光体ドラム413上に形成されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色トナー画像を中間転写ベルト421に転写(一次転写)し、中間転写ベルト421上で4色のトナー画像を重ね合わせた後、用紙に転写(二次転写)することにより、画像を形成する。
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。
現像部412は、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナーを付着させることによりトナー画像を形成するための装置であり、図3に示すように、第1現像ローラー412a、第2現像ローラー412b、回収ローラー412c1、規制ブレード412d、撹拌ローラー412e、搬送ローラー412f及びセンサー412gを備える。
このようにして、現像部412は、感光体ドラム413にトナーを供給して静電潜像をトナーによって顕像化する。当該現像部412は、第1現像ローラー412a及び第2現像ローラー412bの2つのローラーを備えることで、現像領域を確保でき、良質な画像を形成することができる。
具体的には、図4に示すように、可動部412hは、例えば、規制ブレード412dを支持する弾性部材412h1と、モーター(図示省略)により回転するカム部材412h2と、規制ブレード412dに固定され且つカム部材412h2に接触して設けられた当接板412h3と、を備え、カム部材412h2の回転に伴って当接板412h3が動作することで、規制ブレード412dの感光体ドラム413に対する位置が変更される。
なお、可動部412hは、規制ブレード412dの感光体ドラム413に対する位置を変えることができるものであれば、その構成に限定はない。
トナーも特に限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができる。例えば、バインダー樹脂中に、着色剤や必要に応じて荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理させたものを使用することができる。トナー粒径は、特に限定されるものではないが、3〜15μm程度が好ましい。
ここで、図5を参照し、上記現像部412の構成に起因して発生し得るゴースト画像について説明する。
上記現像部412は、2つの現像ローラー412a,412bを備えるので、例えばベタ画像などを作像した場合、1つめの第1現像ローラー412aでのトナー消費量が多いと、その部分が2つめの第2現像ローラー412bに移動した時に現像剤中のトナー量が減少しており、第2現像ローラー412bでの現像性が低くなる。このため、ベタ画像を作像していない部分に比べて画像が薄くなり、所謂、ゴースト画像と呼ばれる現象が発生する。
具体的には、ゴースト画像は、図5に示すように、トナー画像が感光体ドラム413上を上流の現像位置(第1現像位置)から下流の現像位置(第2現像位置)に至る時間(t1)と、トナー画像を現像した第1現像ローラー412a上の位置に残る現像剤が第2現像ローラー412bに受け渡され、下流の現像位置(第2現像位置)に至る時間(t2)との差異による、トナー画像を現像した履歴を持つ現像剤の、下流の現像位置で履歴のない現像剤に対する現像性の差によって生じる。
この現象はトナーの絶対量が少ないと不利なため、現像剤の搬送量が少ないほど発生しやすい。従って、現像ローラーの耐久が進み表面粗さが小さくなるに連れ搬送量が低下すると、発生しやすくなる。
また、この現象は、現像ローラー上の現像剤の搬送量によって発生位置が変化する。現像剤は1つ目の第1現像ローラー412aから2つ目の第2現像ローラー412bに磁力で受け渡され移動するが、その受け渡し領域ではある一定量の現像剤を保持している。この量は搬送量が異なっても一定であるため、受け渡し領域を通過する時間は現像剤搬送量が多い場合には短く、少ない場合には長くかかる。そのため現像剤搬送量が少ないほど、ゴースト画像の発生は遅れて、その位置は下流側に移動する。
以下、本実施の形態の画像形成装置1の動作について説明する。
本実施の形態の画像形成装置1は、上述したゴースト画像の発生を未然に防ぐことを能とするものであり、所定タイミングでゴースト画像の発生位置を取得する取得処理を実行し、その取得結果に応じ、その後の画像形成処理において現像剤搬送量を増加させる制御を実行する。
以下、ゴースト画像の発生位置を取得する取得処理と、その取得結果に応じた現像剤搬送量増加制御とに分けて、詳細を説明する。
取得処理は、所定タイミング(例えば、画像安定化処理実施タイミング、毎日の指定された時刻、累積画像形成枚数が所定数(例えば、1万枚)に達したタイミングなど)となったことをトリガーとして開始される。
制御部100は、複数の条件下で、トナー画像として所定のパターン画像を形成させ、当該パターン画像を用紙に出力させて、トナー濃度の低下が発生している位置を取得する。
このとき、制御部100は、通常の画像形成条件ではゴースト画像が未発生の状態で検出するため、ゴースト画像が発生しやすい条件でパターン画像を形成する。
ゴースト画像が発生しやすい条件とは、例えば、現像剤付着量を上げる(画像濃度を上げる)ことであり、通常の画像形成条件よりも現像電界を大きくするなどの制御で実施される。
以下の取得処理においては、現像電界を通常の画像形成条件よりも1.2倍に大きくした。また、現像ローラーとしては、第1現像ローラー412a及び第2現像ローラー412bともφ25mmであり、感光体ドラム413に対するローラー回転速度はどちらも1.2mm/sであった。現像剤搬送量は、第1現像ローラー412aの近傍の規制ブレード412dにより一定値に調整した。また、現像剤搬送量は、4×2.5mmの枡をローラー表面に当て、枠内の現像剤を吸引式のポンプで吸い取る方法で測定した。
なお、条件1において現像剤搬送量を測定したところ、250g/m2であった。また、濃度はパターン画像を作成していない部分が反射濃度で1.60に対し、ゴースト画像発生部は1.52と低い濃度であった。
なお、条件2において現像剤搬送量を測定したところ、200g/m2であった。
なお、条件3において現像剤搬送量を測定したところ、150g/m2であった。
上記条件1〜3の場合、条件1、2では、現像電界を通常の画像形成条件に戻すとゴースト画像は視認されないレベルで、通常の画像形成に問題ないと判断される。
一方、条件3では、像電界を通常の画像形成条件に戻すとゴースト画像は視認されるレベルであると判断される。
また、現像部412内の撹拌ローラー412eの回転速度を小さくすることとしても良い。例えば、撹拌ローラー412eの回転速度を、通常の1/2程度に落とすことで、第1現像ローラー412aに供給される現像剤量が減らされ、現像剤搬送量を少なくすることができる。
図10は、環境に対する閾値の補正テーブルの一例である。図10は、三段階に湿度を規定しており、かかる補正テーブルによれば、湿度の程度に応じて、閾値の18mmに補正を加えた上、上記取得処理が実行される。
また、図11は、耐久に対する閾値の補正テーブルの一例である。図11は、現像ローラーの走行距離により現像剤の耐久を規定しており、かかる補正テーブルによれば、現像ローラーの走行距離に応じて、閾値の18mmに補正を加えた上、上記取得処理が実行される。
上述のように、取得処理によりゴースト画像が発生しそうであることを検知すると、制御部100は、その後(取得処理終了後)の画像形成処理において、現像剤搬送量を増加させる制御を実行する。
或いは、制御部100は、第1現像ローラー412aに設けられた駆動モーター等の駆動部(速度切り替え手段)を制御して、回転速度を上げることとしてもよい。通常、第1現像ローラー412aは、感光体ドラム413に対し速度比1:1.2で回転しているが、例えば1:1.5まで速くすることで、単位時間当たりの搬送量を増やし、トナー量を確保する。
また、ゴースト画像の発生は、感光体ドラム413上のトナー画像の移動速度と、現像ローラー上の現像剤の移動速度の差に起因する。このため、第1現像ローラー412aの回転速度を、上記した差がなくなるように速めることでも、ゴースト画像の発生を防止することができる。
ただし、ゴースト画像発生個所は現像剤の嵩密度に影響を与える因子が変化すると多少のずれが生じることになり、ローラー特性の判断には誤差となる。
ゴースト画像の発生する距離は搬送されるキャリアーの量で決まるが、規制ブレード412dを通過する量は嵩で決まるため、嵩密度が高い方が同じ現像ローラー表面粗さであっても搬送量が高くなる。従って、嵩密度が高い方が発生位置は上流側になる。すなわち、トナー濃度が低いほど、帯電量が低いほど嵩密度が高くなり上流側に発生する。例えば、高湿環境では帯電量が下がり、通常湿度の場合に比べ搬送量が高めとなるため発生位置は上流側にずれる。また、本実施の形態の画像形成装置1では、現像剤の帯電量低下に合わせ、トナー濃度を現像剤の耐久で徐々に低下させる制御を実施しているが、この場合は耐久が進むに連れ発生位置が上流側にずれることになる。従って、この差分を補正することで、更にローラー特性の変化を正確に判断することが可能となり、現像部の耐久の判断材料として有用である。
例えば、ゴースト画像発生位置の取得結果が13mmの場合、搬送量は300g/m2と推定される。これは搬送量の規格の中では上限に近い値である。更に、γ補正を実施したときの現像電界ΔVdの決定値は500Vと高めであった。
この結果から、この装置の感光体ドラム−現像ローラー距離Dsは規格の「中央〜広め」であることが予測され、この装置は搬送量低下によるゴースト画像の発生危険性は高くないが、代わりに現像性が低めの装置であると認識でき、端部のかすれ等の画質が不利な可能性があり、画質要求の高いユーザーの場合には不良指摘の危険性が高くなる。
仮に、ΔVd決定値が300Vと低い場合には、Dsは狭めの可能性があり、環境が変化した場合に現像剤のパッキングや感光体表面粗さ増加による画質低下の懸念があることと判断できる。サービスマンは、それぞれの装置の注意すべき項目を把握できるため、効率的にサービスを実施できる。
以上のように、本実施の形態の画像形成装置1によれば、制御部100は、感光体ドラム413上に第1現像ローラー412aの第1現像位置で形成されたパターン画像が、第1現像位置から第2現像ローラー412bの第2現像位置に至る時間と、パターン画像を現像した第1現像ローラー412a上の位置に残る現像剤が第2現像ローラー412bに受け渡されて第2現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、パターン画像に対する相対距離を取得する。
このため、ゴースト発生位置に応じて現像剤搬送量を推定し、搬送量を増やす制御を行うことが可能となる。
よって、耐久により、現像剤搬送量がゴースト画像の発生レベルまで減少する前にこれを予知し、搬送量を増加する対策制御を実行することができるので、ゴースト画像の発生を未然に防ぐことが可能となる。
なお、制御部100は、パターン画像の形成時、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりもトナー濃度を低くしても良いし、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりも撹拌ローラー412eの回転速度を小さくすることとしても良い。
これにより、通常の画像形成条件ではゴースト画像が未発生の状態で検出することが可能となる。
このため、ゴースト発生位置が所定の閾値を超える場合、現像剤搬送量を増やすことができる。
このため、規制ブレード412dを移動させることで、現像剤の供給量を切り替え構成とすることができる。
このため、第1現像ローラー12aの回転速度を変えることで、現像剤の供給量を切り替え構成とすることができる。
このため、ゴースト画像の発生を未然に防ぐとともに、第1現像ローラーの耐久状態の判断が可能になる。
このため、その現像器の搬送量が多いのか、少ないのかを把握することができるため、装置の使用に際し、発生しやすい不具合を予想することができ、サービスマンが効率良く対応することが可能になる。
このため、サービスマンが効率良く対応することが可能になる。
20 操作表示部
40 画像形成部
41 画像形成ユニット
412 現像部
412a,412b 現像ローラー
412c1 回収ローラー
412c2 ガイド部材
412c3 撹拌搬送部材
412d 規制ブレード
412e 撹拌ローラー
412f 搬送ローラー
412g センサー
412h 可動部
412h1 弾性部材
412h2 カム部材
412h3 当接板
413 感光体ドラム
427 センサー
100 制御部(制御手段、取得手段、搬送量制御手段)
g1 ベタ画像
g2 ベタパッチ画像
g3 ゴースト画像
Claims (12)
- 像担持体と、
前記像担持体に対向する複数の現像ローラーを有し、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、を備えた画像形成装置において、
前記複数の現像ローラーは、
前記像担持体の回転方向に対して最上流側に位置する第1現像ローラーと、
前記像担持体の回転方向に対して前記第1現像ローラーより下流側に位置し、前記第1現像ローラーから現像剤が受け渡される第2現像ローラーと、を含み、
画像形成ジョブに基づく画像形成時とは異なる所定の画像形成条件で、前記トナー画像として所定のパターン画像を形成させる制御手段と、
前記像担持体上に前記第1現像ローラーの第1現像位置で形成された前記パターン画像が、前記第1現像位置から前記第2現像ローラーの第2現像位置に至る時間と、前記パターン画像を現像した前記第1現像ローラー上の位置に残る現像剤が前記第2現像ローラーに受け渡されて前記第2現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、前記パターン画像に対する相対距離を取得する取得手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記所定の画像形成条件とは、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりも画像濃度が高いことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記所定の画像形成条件とは、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりもトナー濃度が低いことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記現像部は、その内部に収容した現像剤を撹拌する撹拌ローラーを備え、
前記所定の画像形成条件とは、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりも前記撹拌ローラーの回転速度が小さいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記複数の現像ローラーにより搬送される現像剤搬送量を切り替える切り替え手段と、
前記取得手段により取得した前記相対距離が所定の閾値を超える場合、前記切り替え手段を制御して、現像剤搬送量を増加させる搬送量制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記切り替え手段は、前記第1現像ローラーへの現像剤の供給量を切り替えさせる供給量切り替え手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記供給量切り替え手段は、
前記第1現像ローラーに対向して設けられた規制ブレードと、
前記第1現像ローラーと前記規制ブレードとの間隙を変化させるように、前記規制ブレードを移動させる可動部と、
を備えることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記切り替え手段は、前記第1現像ローラーの回転速度を切り替えさせる速度切り替え手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記現像部の初期状態からの前記相対距離の変化に基づいて、前記第1現像ローラーの耐久状態を判断する判断手段を備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記現像部の初期状態での前記ゴースト画像の前記相対距離により、当該現像部の固有の搬送量を判断する第2判断手段を備えることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記取得手段による取得結果を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 像担持体と、
前記像担持体に対向する複数の現像ローラーを有し、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、を備え、
前記複数の現像ローラーは、
前記像担持体の回転方向に対して最上流側に位置する第1現像ローラーと、
前記像担持体の回転方向に対して前記第1現像ローラーより下流側に位置し、前記第1現像ローラーから現像剤が受け渡される第2現像ローラーと、を含んだ画像形成装置のコンピューターを、
画像形成ジョブに基づく画像形成時とは異なる所定の画像形成条件で、前記トナー画像として所定のパターン画像を形成させる制御手段、
前記像担持体上に前記第1現像ローラーの第1現像位置で形成された前記パターン画像が、前記第1現像位置から前記第2現像ローラーの第2現像位置に至る時間と、前記パターン画像を現像した前記第1現像ローラー上の位置に残る現像剤が前記第2現像ローラーに受け渡されて前記第2現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、前記パターン画像に対する相対距離を取得する取得手段、
として機能させるプログラム。
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