JP4809494B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1の画像形成装置は、印刷デュ−ティと称される画像比率が高い場合、トナーの供給不足で起こる画像の白抜け現象を回避すべく、印刷デュ−ティに応じて現像ローラにトナーを攪拌しながら搬送するための現像剤攪拌搬送部材の回転速度を上げてトナーの供給量を増大させることにより、画像白抜け現象の発生を防止している。
すなわち、印刷ディーティが高い画像を形成する際、現像ローラ上のトナーが熱を持ち、熱によりトナーがトナー規制部材に溶着しフィルミングが発生する。これにより、トナー規制部材が当接する現像ローラ上において、トナーが溶着した周辺部には当該トナーの影響を受けて、所定の厚さ寸法に満たないトナー層が形成される。このようなトナー層からトナー供給されて形成するトナー画像は、トナー層から所望のトナー量が供給されないことから、印刷結果において濃度が部分的に不均一になると発明者は考えた。
トナー層からの供給トナーは、形成する画像に応じて感光体ドラムに供給されるが、画像に応じたトナー層の供給個所において、その層厚の全てのトナーが供給される訳ではない。すなわちトナー層の供給個所において、上層部のトナーが供給されるだけで、下層部のトナーは供給されることなく残存する。これにより、結果としてトナー供給が多い個所と少ない個所では、供給後のトナー層において厚さ寸法に差が生じる。
トナー規制部材の規制を受けて現像ローラ上にトナー層を形成し、該トナー層のトナーを像担持体に供給し、該像担持体上に画素の集合で画像が形成された画像データに基づくトナー画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体上にトナー画像を形成するに先立ち、該トナー画像に対応する画像データを主走査方向に所定の間隔で分割して複数の区域に区切り、各区域面積における画像データの画素数を計数することで、該各区域面積の画像データに各々対応する各区域面積のトナー画像の形成に用いられるドット数を計数するカウント手段と、
前記いずれかの区域の計数値が所定の基準値以上であると、前記現像ローラに印加する電圧を変更する制御手段とを備えることを特徴とする。
画像形成のための主要な機構は、像担持体としての感光体ドラム1と、該感光体ドラム1を任意の極性(例えばマイナス)に帯電させるための帯電ローラ2と、帯電した感光体ドラム上に露光を行い静電潜像を形成する露光部3と、感光体ドラム1上にトナーを供給して、静電潜像に対応したトナー画像を感光体ドラム1上に形成させるための現像ローラ4と、現像ローラ4上にトナーを供給するための供給ローラ5と、現像ローラ4に供給されたトナーを規制してトナー層を現像ローラ4上に形成するためのトナー規制部材6と、感光体ドラム1上に形成されたトナー画像を印刷媒体に転写して画像を形成するための転写部材7と、転写後に感光体ドラム1上に残ったトナーをクリーニングするためのクリーニング部8とで構成されており、感光体ドラム1および各ローラは、画像形成を行うために、図示せね駆動源により回転駆動される。
露光部3は、書込み制御部からの制御に従ってLED光又はレーザ光を、帯電した感光体ドラム上に照射し、感光体ドラム1上に印刷パターン(画像)に対応した静電潜像を形成する。
尚、現像ローラ4には、所定の電圧が印加されており、該電圧の印加により現像ローラ4上にトナーが保持される。トナーの保持量は電圧値に対応しており、現像ローラ4に印加する電圧を高くすると、現像ローラ4上で保持するトナー量は増加する。
尚、供給ローラ5にも、電圧が印加されており、該電圧の印加により供給ローラ5上にもトナーが保持されている。
書込み制御部14は、露光部3を制御して帯電した感光体ドラム1上に露光を行い静電潜像を形成する。該静電潜像にトナーが付着すること、感光体ドラム1上にトナー画像が形成される。
回転数カウント部12は、駆動制御部13でタイミング制御する感光体ドラム1の回転数を計数し、回転系数値として比較部15に通知する。
ところで、図3に示す各区画において、副走査方向における区画の長さは、回転数カウント部12で計数される回転数により規定される。
また比較部15は、カウント部11の各ドットカウンタで計数した計数値毎に印刷デューティを求め、該印刷デューティと所定の基準値とを比較し、その結果を画像形成制御部16に通知している。
画像形成制御部16は、図4に示すように、各印刷デューティと所定の基準値Dとを比較部15で比較し、各印刷デューティの何れかが所定の基準値D以上になると(L2)、タイミングL2以降の感光体ドラム1の回転計数値と所定の回転基準値mとを比較部15で比較させ、比較結果において回転計数値が所定の回転基準値以上になると(L3)、駆動制御部13および書込み制御部14に対し、連続的な印刷制御から間欠的な印刷制御に切替える指示を行う。
実施例2の画像形成装置20は、図6に示すように、前記した実施例1と同様にカウント部11と、回転数カウント部12と、駆動制御部13と、書込み制御部14と、カウント部11からの計数値を所定の基準値と比較し、また回転数カウント部12からの回転計数値を所定の回転計数値と比較する比較部15と、比較結果に基づいて画像形成制御を間欠的に行うべく、前記各部の制御を行う画像形成制御部16とを備えており、更に温度および湿度を計測する温湿度計測部17と、比較部15での比較処理に用いる基準値および回転基準値を温湿度計測部17での測定結果に応じて補正を行う補正部18とを備える。
計測結果を取得した画像形成制御部16は、計測結果に対応して基準値および回転基準値を補正する指示を比較部15に対し行う。
補正部18は、画像形成制御部16からの補正指示を受けると、温湿度計測部17で計測される計測結果に対応して基準値および回転基準値の補正を行う。すなわち補正部18は、高温多湿の雰囲気では、基準値Dおよび回転基準値mの値を低く補正する。
尚、補正部18は、前記した補正処理において、基準値または回転基準値の何れか一方のみを補正してもよい。
実施例3の画像形成装置30の構成は、図7に示すように、前記した実施例2の画像形成装置の構成に、現像ローラ4および供給ローラ5に印加する電圧を制御する電圧制御部19が追加されている。
図8のタイミングチャートには、ID9の回転タイミングと、規定温度との関係が示された温度情報と、所定の基準値Dとの関係が示された印刷デューティと、現像ローラ4に印加する電圧値と、供給ローラ5に印加する電圧値との関係が時系列的に示されている。
ところで、トナー量a1および現像効率b1パーセントの積を求めた値と、トナー量a2および現像効率b2パーセントの積を求めた値とはほぼ等しく、すなわち各ローラに印加する電圧を制御することで、現像ローラ4上で保持するトナー量は増加するものの現像効率が低下することから、現像ローラ4から感光体ドラム1へ供給する実質的なトナー量は、電圧変更前と同じである。
ところで、発明者は、ID9の雰囲気が通常の気温より低い場合において、現像ローラ4および供給ローラ5のそれぞれに印加する電圧をID9の雰囲気が通常より高い場合と同様に変更しても、現像ローラ4上のトナー層から感光体ドラム1へ供給されるトナー量は変らず、印刷結果における見かけ上も変りないことを確認している。
11 カウント部
12 回転数カウント部
13 駆動制御部
14 書込み制御部
15 比較部
16 画像形成制御部
17 温湿度計測部
18 補正部
19 電圧制御部
Claims (5)
- トナー規制部材の規制を受けて現像ローラ上にトナー層を形成し、該トナー層のトナーを像担持体に供給し、該像担持体上に画素の集合で画像が形成された画像データに基づくトナー画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体上にトナー画像を形成するに先立ち、該トナー画像に対応する画像データを主走査方向に所定の間隔で分割して複数の区域に区切り、各区域面積における画像データの画素数を計数することで、該各区域面積の画像データに各々対応する各区域面積のトナー画像の形成に用いられるドット数を計数するカウント手段と、
前記いずれかの区域の計数値が所定の基準値以上であると、前記現像ローラに印加する電圧を変更する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像ローラへトナー供給を行う供給ローラを備え、
前記制御手段は、前記現像ローラと共に、前記供給ローラに印加する電圧も変更することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記像担持体は感光体ドラムであって、
前記計数値が前記所定の基準値以上になると、前記感光体ドラムの回転数を計数する回転数カウント手段を備え、
前記制御手段は、回転計数値が所定の回転基準値を超えたとき、前記電圧の変更を開始することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 温度計測手段および湿度計測手段の少なくとも何れか一方の計測手段を備え、
前記計測手段からの情報に基づいて、前記基準値の補正を行う補正手段を備えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 温度計測手段および湿度計測手段の少なくとも何れか一方の計測手段を備え、
前記計測手段からの情報に基づいて、前記回転基準値の補正を行う補正手段を備えることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
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