JP5093143B2 - 画像形成装置、現像装置の制御方法およびコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
また、非磁性一成分の現像剤を用いる場合、前記したバイアスを強く掛け続けると、帯電性能の良い現像剤が先に消費される、いわゆる選択現像が進む。その結果、現像剤が減少してくると、帯電性能が劣る現像剤の割合が高くなり、最終的には、バイアスを強くしても現像できなくなるという問題がある。
<画像形成装置の全体構成>
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の側断面図である。
本体ケーシング2の前側(以下の説明において、図1における右を前、左を後とする。)には、開閉自在なフロントカバー11が設けられており、フロントカバー11を開いたときにできる開口から、後述するプロセスカートリッジ30が着脱自在となっている。
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ12と、給紙トレイ12内に設けられた用紙押圧板13を備えている。また、フィーダ部4は、給紙トレイ12の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ14および給紙パット15と、給紙ローラ14に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられる紙粉取りローラ16,17を備えている。さらに、フィーダ部4は、紙粉取りローラ16,17に対して下流側に設けられるレジストローラ18を備えている。
画像形成部5は、スキャナ部20、プロセスカートリッジ30、定着装置40などを備えている。
スキャナ部20は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー21、レンズ22,23、反射鏡24,25,26などを備えている。レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー21、レンズ22、反射鏡24,25、レンズ23、反射鏡26の順に通過あるいは反射して、プロセスカートリッジ30の感光体ドラム32の表面上に高速走査にて照射される。
プロセスカートリッジ30は、スキャナ部20の下方に配設され、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ30は、感光体カートリッジ31と現像装置の一例としての現像カートリッジ33を備えている。
現像カートリッジ33は、感光体カートリッジ31の外枠を構成する中空の感光体フレーム31Aに対して着脱自在に装着されており、現像ローラ36、層厚規制ブレード37、供給ローラ38およびトナーホッパ39を備えている。現像ローラ36および供給ローラ38は、現像カートリッジ33の外枠を構成する中空の現像フレーム33Aに回転可能に支持されている。そして、トナーホッパ39内の現像剤の一例としてのトナーは、供給ローラ38の矢印方向(反時計方向)への回転により、現像ローラ36に供給され、このとき、供給ローラ38と現像ローラ36との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ36上に供給されたトナーは、現像ローラ36の矢印方向(反時計方向)への回転に伴って、層厚規制ブレード37と現像ローラ36との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ36上に担持される。本実施形態においては、現像ローラ36と供給ローラ38には、後述するように、供給バイアスモードに応じた電圧が印加される。
感光体カートリッジ31には、感光体ドラム32、スコロトロン型帯電器34、転写ローラ35が主に設けられている。感光体ドラム32は、感光体フレーム31Aに、矢印方向(時計方向)へ回転可能に支持されている。この感光体ドラム32は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分が正帯電性の感光層により形成されている。
定着装置40は、プロセスカートリッジ30の下流側に配設され、加熱ローラ41、加熱ローラ41と対向配置され加熱ローラ41との間で用紙3を挟持する加圧ローラ42、および、これら加熱ローラ41および加圧ローラ42の下流側に設けられる1対の搬送ローラ43を備えている。そして、このように構成される定着装置40では、用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ41と加圧ローラ42との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙3を搬送ローラ43およびフラッパ49によって、排紙パス44に搬送するようにしている。排紙パス44に送られた用紙3は、排紙ローラ45によって排紙トレイ46上に排紙される。
上述した各装置は、制御装置100により動作が制御される。制御装置100による制御について次に説明する。参照する図において、図2は、レーザプリンタのブロック図であり、図3は、制御装置のブロック図である。
この判定方法の具体例は、後にフローチャートを参照しながら説明する。
また、トナーが負に帯電する場合には、供給ローラ38から現像ローラ36にトナーを積極的に移動させる方法は、当然ながら、上記とは逆に供給ローラ38に現像ローラ36より低い電位を与えることになる。
また、第1の供給バイアスモードにおいて、供給ローラ38の電位より現像ローラ36の電位が高い場合には、第2の供給バイアスモードで供給ローラ38と現像ローラ36に与える第2の電位差を0としてもよい。
そして、印刷される画像でいう主走査方向および副走査方向は、用紙3でいう主走査方向および副走査方向に対応する。つまり、用紙3の搬送方向に対応する方向が副走査方向であり、副走査方向に直交する方向が主走査方向である。
次に、制御装置100による印刷部120の制御の方法について説明する。参照する図において、図4(a)は、印刷される用紙における領域を示す図であり、図4(b)は、画像判定手段で画像の判定をする際の記憶領域(バッファ)を示す図であり、図5は、印刷制御のフローチャートであり、図6は、記録制御のフローチャートであり、図7は、画像判定処理のフローチャートである。
C1(dot)=印字解像度(dpi)×感光体ドラムの外周1周分の寸法(inch)×感光体の回転数(rpm)÷現像ローラの回転数(rpm)
ページ毎の供給バイアスモードM(P)が印刷ジョブに含まれていない場合(S103,No)、画像判定処理(S300)を実行する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態においては、ソフトウェア上で画像の判定処理を行っていたが、プリンタにおいて印字データを処理するハードウェア、いわゆるASICで印字の処理と同時に画像の判定を行う例について説明する。なお、ASICは、図2における印刷部120内に設けられ、第2実施形態では、ASICは、制御装置100の一部であるとともに、印字の処理をも行う。参照する図において、図8は、第2実施形態における印刷制御のフローチャートであり、図9(a)は、第2実施形態における記録処理のフローチャートであり、図9(b)は、割込処理のフローチャートであり、図10は、第2実施形態における画像判定処理のフローチャートである。
ソフトウェアで実行されるこの印刷制御では、画像の判定を行うことなく、受け取った印刷ジョブに含まれる印刷データを1ページ分、記録制御へ渡す(S403)。そして、印刷データとして、次のページがあるか否かが判断され(S404)、ある限り(S404,Yes)、ステップS403で記録制御へ1ページ分の印刷データを渡す。
次に本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第2実施形態に対し、供給ローラバイアスVsrを多段階に順次変化させるようにした形態である。参照する図において、図11は、第3実施形態における記録制御を示すフローチャートであり、図12は、供給ローラバイアスの増加時のバイアスレベルRpと供給ローラバイアスVの関係(Tup)と、供給ローラバイアスの減少時のバイアスレベルRpと供給ローラバイアスVの関係(Tdown)を示すテーブルである。
なお、第3実施形態においては、印刷制御と画像判定処理は、ともに第2実施形態と同じである。
図11に示すように、記録制御において、まず、印刷制御から渡された印刷データがあるか否かを判断し(S701)、無い場合(S701,No)、印刷制御から終了の指示があるか否かを判断する(S702)。そして、終了の指示があるまで、ステップS701とステップS702の間で印刷データを待つ。終了の指示があった場合には(S702,Yes)、処理を終了する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態は、第1実施形態の印刷処理の一部を変更したものであり、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。第4実施形態では、分割領域毎の濃度判定の方法の他の例を説明する。参照する図において、図13は、分割領域毎の濃度判定処理のフローチャートである。
D<Dthの場合(S803,No)、ステップS804に進み、供給バイアスモードMを1にする。
一方、D≧Dthの場合(S803,Yes)、ステップS805に進み、供給バイアスモードMを2にする。
例えば、前記実施形態においては、1ページを主走査方向に複数に分割した領域毎に濃度の判定を行ったが、主走査方向の1画素、すなわち、副走査方向の1ライン毎に判定を行ってもよい。もっとも、濃度のムラが目視で確認できるのは、ある程度の大きさの面積がある場合であるので、1ライン毎に判定する必要はなく、主走査方向については、ある程度の範囲ごとに判定した方が効率が良い。
3 用紙
5 画像形成部
33 現像カートリッジ
36 現像ローラ
38 供給ローラ
100 制御装置
101 画像判定手段
102 印刷実行手段
103 バイアス印加手段
Claims (9)
- 供給ローラと現像ローラを有する現像装置と、前記供給ローラおよび前記現像ローラに印加する電圧を制御するとともに画像形成の制御をする制御装置とを備える画像形成装置であって、
前記制御装置は、入力された印刷データに基づき、1ページの印刷イメージ内における副走査方向の1ページよりも短く現像ローラの外周1周分よりも長い所定長さ内に所定割合以上の印字画素が含まれるか否かを判定する画像判定手段を有し、前記画像判定手段が所定割合以上の印字画素を含まないと判定した場合には、前記供給ローラと前記現像ローラの間に第1の電位差を形成する第1の供給バイアスモードで画像形成を行い、前記画像判定手段が所定割合以上の印字画素を含むと判定した場合には、前記供給ローラと前記現像ローラの間に前記第1の電位差よりも前記供給ローラから前記現像ローラに現像剤を積極的に移動させる第2の電位差を形成する第2の供給バイアスモードで画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記所定長さは、前記現像ローラの外周1周分に相当する長さ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。
- 前記所定長さは、前記供給ローラの外周1周分に相当する長さ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。
- 前記画像判定手段は、1ページの印刷イメージを主走査方向について複数に分割した各領域ごとに副走査方向の前記所定長さ内に所定割合以上の印字画素が含まれるか否かを判定するように構成されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記画像判定手段は、印刷データが、1ページの印刷イメージ内に副走査方向の前記所定長さ以上の長さで一定パターンの塗りつぶしを有する場合に、所定割合以上の印字画素を含むと判定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第1の電位差は0であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御装置は、第1の供給バイアスモードから第2の供給バイアスモードに移行する場合に、前記供給ローラと前記現像ローラの間の電位差を多段階に順次変化させることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 現像ローラと供給ローラを有する現像装置を備えた画像形成装置における、前記現像装置の制御方法であって、
入力された印刷データに基づき、1ページの印刷イメージ内における副走査方向の1ページよりも短く現像ローラの外周1周分よりも長い所定長さ内に所定割合以上の印字画素が含まれるか否かを判定し、
所定割合以上の印字画素を含まないと判定した場合には、前記供給ローラと前記現像ローラの間に第1の電位差を形成する第1の供給バイアスモードで画像形成を行い、所定割合以上の印字画素を含むと判定した場合には、前記供給ローラと前記現像ローラの間に前記第1の電位差よりも前記供給ローラから前記現像ローラに現像剤を積極的に移動させる第2の電位差を形成する第2の供給バイアスモードで画像形成を行うこと、
を特徴とする現像装置の制御方法。 - 供給ローラと現像ローラを有する画像形成装置に対し、前記供給ローラおよび前記現像ローラに印加する電圧を指示して画像形成の制御をするコンピュータに適用されるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータを、
印刷データに基づき、1ページの印刷イメージ内における副走査方向の1ページよりも短く現像ローラの外周1周分よりも長い所定長さ内に所定割合以上の印字画素が含まれるか否かを判定する画像判定手段、
前記画像判定手段が所定割合以上の印字画素を含まないと判定した場合には、前記供給ローラと前記現像ローラの間に第1の電位差を形成する第1の供給バイアスモードで画像形成を行う指示を出力し、前記画像判定手段が所定割合以上の印字画素を含むと判定した場合には、前記供給ローラと前記現像ローラの間に前記第1の電位差よりも前記供給ローラから前記現像ローラに現像剤を積極的に移動させる第2の電位差を形成する第2の供給バイアスモードで画像形成を行う指示を出力する手段、
として機能させるためのコンピュータプログラム。
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