JP5128550B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施例1における画像形成装置の概略を示す構成図である。
本画像形成カートリッジ20は、現像剤像形成手段を構成しており、その表面に静電潜像を形成する感光体ドラム21と、感光体ドラム21を均一に帯電させる帯電ローラ22と、感光ドラム21に当接しており、電圧を印加することにより、トナーを感光体ドラム21上の静電潜像に付着させる現像部材(例えば、現像ローラ)23と、トナーを現像ローラ23に供給する供給ローラ24と、現像ローラ23に当接するように配設されて現像ローラ23の表面に現像剤層(例えば、トナー層)を形成するトナー規制部材25と、感光体ドラム21に当接して感光体ドラム21の表面のトナー又は紙粉等を排除するクリーニング装置26とから構成されている。現像ローラ23、供給ローラ24及びトナー規制部材25は、現像剤層を形成する現像部を構成している。
制御部40は、反射型光学センサである濃度センサ19で読み取られた転写ベルト16上の濃度検知現像剤像(例えば、汚れ検知用パターン)のトナー濃度を検知する濃度検知部41と、濃度検知部41で検知された複数箇所のトナーの濃度差を算出する算出部(例えば、濃度差算出部)42と、濃度差算出部42で算出された濃度差が閾値メモリ44に格納されている、予め定められた閾値以上であるか否かを判定する汚れ判定部43と、パターンメモリ46に格納され、予め定められた汚れ検知用パターンを、汚れ判定部43の結果によってドラム上に形成する画像形成部(例えば、トナー像形成部)45とから構成されている。
図4(a)(b)は、図1中の用紙11における汚れ発生時の状態を示す説明図である。
本実施例1では以上のことに着目し、転写ベルト16上に、濃度検知現像剤像である汚れ検知用パターンとして低濃度トナー像パターン(ハーフトーンパターン)を現像し、第1の位置であるパターン先頭のトナー濃度と、第2の位置である現像ローラ23の1周分のパターン経過後の位置のトナー濃度とを濃度センサ19にて検知し、濃度差を算出することにより、トナー帯電異常(過帯電)による汚れの発生を検出できるようにした。なお、このトナー帯電異常の検出時期、即ち、帯電量を判定する時期は、装置の特性に合わせて適宜決定すればよく、例えば、所定の印刷枚数を印刷したとき、つまり、規定印刷枚数毎にしてもよいし、規定動作時間毎にしてもよいし、更に印刷開始時に毎回行ってもよい。
濃度検知現像剤像である汚れ検知用パターンは、例えば、図5のように、同現像条件で一律の低濃度パターンで転写ベルト16上に形成されている。低濃度とは、濃淡の検出のし易さからデューティ比(DUTY%)30%以下が望ましい。DUTY%とは、ベタパターンを100%としたときの印刷密度の割合であり、単位印刷枚数における平均静電潜像ドット数から算出される。パターンとは、現像剤によって形成された現像剤像である。汚れ検知用パターンの横幅は、転写ベルト16上で濃度センサ19の検知する幅以上になるよう形成されている。
汚れ検知用パターン2においては、濃度測定部分51と濃度測定部分52のパターンは、同現像条件での低濃度パターンとし、濃度測定部分51と濃度測定部分52の間に高濃度パターンの部分として高濃度パターン部分53を設けている。
図1及び図2を用いて画像形成装置10の動作の説明をする。感光体ドラム21の表面は、帯電ローラ22等の帯電装置により、任意の極性と電位に均一に帯電される。上位装置からの印刷指示に従い、制御部40から出力された画像データは、露光ヘッド15に送られ、画像パターンに応じた静電潜像が感光ドラム21の表面上に形成される。供給ローラ24は、現像ローラ23に当接しており、回転駆動することにより図示しないトナー収容器のトナーを、現像ローラ23へ供給する。
次にトナー廃棄動作について説明する。
制御部40の指示により本動作が開始される。ステップS1において、画像形成カートリッジ20の空回しを行う。これは用紙11がカセット12からピックアップされ、搬送路14上で感光ドラム21の位置にたどりつくまでの時間相当行われる。この動作は、現像ローラ23又は供給ローラ24上のトナーを帯電させて実際の印刷時の状態に近づけるための動作である。
本実施例1によれば、転写ベルト16の第1の位置と、前記像担持体の移動方向において、第1の位置から現像ローラ23の周長以上の長さを隔てた下流側の第2の位置とに同一濃度の低濃度トナー像パターン(ハーフトーンパターン)を形成し、第1及び第2の位置の現像剤像の濃度を濃度センサ19で比較することにより汚れの有無を判定するようにした。そのため、現像ローラ23の1周目に生じた汚れの存在を容易に判別できる。その結果、トナー帯電異常(過帯電)による汚れがありと判定したときには所定量のトナーを廃棄するので、適切な濃度補正が行える。
実施例1では、濃度測定部分51と濃度測定部分52との濃度差が所定量以上であったときは、汚れが発生したものとしている。
図8は、本発明の実施例2における画像形成装置の概略を示す構成図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図10は、図8の画像形成装置10Aの汚れ検出動作頻度判定処理を示すフローチャートである。
所定カウント値(規定印刷枚数)=20×H(%RH)+600枚
ここで、RHは、相対湿度(Relative Humidity)を表す。
本実施例2によれば、実施例1の効果に加え、次の効果がある。
図11は、本発明の実施例3における画像形成装置の概略を示す構成図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図13は、図11の画像形成装置10Bの汚れ検出動作頻度判定処理を示すフローチャートである。
印字率[DUTY%]={DC/DNCA4×(DMC×DML/LA4)}×100
但し、
DC:ドットカウント値
DNCA4:A4総ドット数
DMC:ドラムカウント値
DML:ドラム円周
LA4:A4縦の長さ
本実施例3によれば、実施例1の効果に加え、次の効果がある。静電潜像のドット数カウンタ71及びドラムカウンタ72のカウント値から印字率を算出するとともに、印字率の大きさと印刷枚数に応じて汚れ検出動作を実施する頻度を変えられるので、不必要な汚れ検出処理、及びトナー廃棄処理をすることがなくなりトナーを無駄に排出することがなくなる。
本発明は、上記実施例1〜3に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(f)のようなものがある。
(f) 像担持体として転写ベルト16を例に説明したが、感光体ドラム21であってもよい。
11 用紙
15 露光ヘッド
16 転写ベルト
19 濃度センサ
20 画像形成カートリッジ
21 感光ドラム
23 現像ローラ
24 供給ローラ
25 トナー規制部材
26 クリーニング装置
40,40A,40B 制御部
41 濃度検知部
42 濃度差算出部
43 汚れ判定部
44 閾値メモリ
45 トナー像形成部
46 パターンメモリ
51,52 濃度測定部分
53 高濃度パターン部分
61 環境センサ
62 環境検知部
63 汚れ検出動作頻度判定部
64 印刷枚数カウンタ
71 ドット数カウンタ
72 ドラムカウンタ
73 印字率計算部
74 印刷枚数カウンタ
75 汚れ検出動作頻度判定部
Claims (14)
- 移動可能に配設された像担持体と、
回転可能な現像部材を有し、前記現像部材に付着させた現像剤により前記像担持体に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
前記像担持体に対向して設けられ、前記像担持体に形成された前記現像剤像の濃度を検知する検知手段と、
前記現像剤像形成手段に対して、前記現像剤像の形成を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記像担持体上の第1の位置に、所定の濃度よりも低濃度の第1の前記現像剤像を前記現像剤像形成手段に形成させ、前記像担持体の移動方向において前記第1の位置から前記現像部材の周長以上の長さを隔てた下流側の第2の位置に、第2の前記現像剤像を前記現像剤像形成手段に形成させる画像形成部と、
前記第1の現像剤像と前記第2の現像剤像との濃度を前記検知手段に検知させる濃度検知部と、
検知された前記第1の現像剤像の濃度と前記第2の現像剤像の濃度との濃度差を算出する算出部とを有し、
前記濃度差が所定量以上あったときには、前記第1及び第2以外の他の前記現像剤像を前記現像剤像形成手段に形成させて前記現像部材に付着した前記現像剤を廃棄させることを特徴する画像形成装置。 - 前記像担持体は、
転写ベルト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。 - 前記像担持体は、
感光体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。 - 前記検知手段は、
反射型光学センサであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記他の現像剤像の濃度は、
前記第1及び第2の現像剤像の濃度よりも高濃度であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記他の現像剤像の濃度は、
前記濃度差から決定されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部における前記画像形成部、濃度検知部、算出部、及び汚れ判定部は、
前記濃度差が所定量未満になるまで、繰り返し動作することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記反射型光学センサは、
前記現像剤像からの光の反射量を光学的に検知することを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置は、更に、
温湿度を検出する環境検出手段を備え、
前記環境検出手段の検出結果により前記汚れの発生を判定する時期を変更することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置は、更に、
印刷媒体に前記現像剤像を転写して定着させる画像形成手段と、
前記印刷媒体の単位時間当たりの印刷枚数と、前記単位時間当たりの平均印刷濃度を表す印字率との大きさにより、前記汚れの発生を判定する頻度を決定する汚れ検出動作頻度決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記汚れ検出動作頻度決定手段は、
前記現像剤像形成手段により前記現像剤像を形成するドット数をカウントするドット数カウント手段と、
印刷動作における前記像担持体の移動量をカウントする像担持体カウント手段と、
単位印刷枚数における平均静電潜像ドット数に基づき前記印字率を算出する印字率計算部と、
前記印刷枚数をカウントする印刷枚数カウント部と
を有することを特徴とする請求項10記載の画像形成装置。 - 前記第1及び第2の現像剤像は、
ハーフトーンパターンであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像剤像は、
トナーによって形成されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記濃度差が所定量に満たないときには、前記現像部材に汚れ無しと判定し、前記濃度差が所定量以上あったときには、前記現像部材に汚れ有りと判定する汚れ判定部を有することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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