JP6508516B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6508516B2
JP6508516B2 JP2015057812A JP2015057812A JP6508516B2 JP 6508516 B2 JP6508516 B2 JP 6508516B2 JP 2015057812 A JP2015057812 A JP 2015057812A JP 2015057812 A JP2015057812 A JP 2015057812A JP 6508516 B2 JP6508516 B2 JP 6508516B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image carrier
rotational phase
density
image
developer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015057812A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016177160A (ja
Inventor
佑真 茂木
佑真 茂木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2015057812A priority Critical patent/JP6508516B2/ja
Priority to US14/817,306 priority patent/US9400446B1/en
Publication of JP2016177160A publication Critical patent/JP2016177160A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6508516B2 publication Critical patent/JP6508516B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/065Arrangements for controlling the potential of the developing electrode
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/55Self-diagnostics; Malfunction or lifetime display
    • G03G15/553Monitoring or warning means for exhaustion or lifetime end of consumables, e.g. indication of insufficient copy sheet quantity for a job
    • G03G15/556Monitoring or warning means for exhaustion or lifetime end of consumables, e.g. indication of insufficient copy sheet quantity for a job for toner consumption, e.g. pixel counting, toner coverage detection or toner density measurement

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
特許文献1には、周期的な運動をするデバイスを用いて画像を形成するための画像処理装置において、デバイスの位相を取得する取得手段と、デバイスに起因する濃度変動を補正する補正手段を有する構成が開示されている。
特開2012−255834号公報
本発明の目的は、センサ等の検出手段を現像ロール等の現像剤搬送部や感光体ドラム等の像保持体に設けることなく、現像剤搬送部や像保持体の回転位相を検出することが可能な画像形成装置を提供することである。
請求項1に係る本発明は、現像剤像を保持する像保持体と、
回転運動をすることにより前記像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
直流電圧成分と交流電圧成分からなり前記現像剤搬送部から前記像保持体へ現像剤を移動させるための電圧を、前記現像剤搬送部と前記像保持体との間に印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段の電源における交流成分波形から前記現像剤搬送部の回転位相を検出する検出手段と
前記検出手段により検出された前記現像剤搬送部の回転位相に基づいて、前記現像剤搬送部の回転に起因する濃度変動を補正する濃度補正手段と、を備え、
前記濃度補正手段は、
前記現像剤搬送部により形成された画像の濃度を検出することにより、前記現像剤搬送部の回転位相に応じた濃度変動情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された濃度変動情報に基づいて、前記現像剤搬送部の回転位相に対応する補正量が規定された対応表と、
形成しようとする画像の各画素の濃度値を、前記検出手段により検出された前記現像剤搬送部の回転位相と、前記対応表とに基づいて調整する調整手段と、
を有する画像形成装置である。
請求項2に係る本発明は、前記検出手段が、前記交流成分波形を前記現像剤搬送部の回転周期の区分毎に分割し、分割した複数区分の前記交流成分波形の平均値を算出して、算出された交流成分波形の平均値の特徴点を検出することにより前記現像剤搬送部の回転位相の基準点を決定する請求項1記載の画像形成装置である。
請求項に係る本発明は、前記電圧印加手段の電源における交流成分波形の変動量が予め設定された所定値より小さい場合、前記濃度補正手段による不要な濃度変動の補正が行われないようにすることができる請求項1または2記載の画像形成装置である。
請求項に係る本発明は、現像剤像を保持する円筒形状の像保持体と、
回転運動をすることにより前記像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
直流電圧成分と交流電圧成分からなり前記現像剤搬送部から前記像保持体へ現像剤を移動させるための電圧を、前記現像剤搬送部と前記像保持体との間に印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段の電源における交流成分波形から前記像保持体の回転位相を検出する検出手段と
前記検出手段により検出された前記像保持体の回転位相に基づいて、前記像保持体の回転に起因する濃度変動を補正する濃度補正手段と、を備え、
前記濃度補正手段は、
前記像保持体により形成された画像の濃度を検出することにより、前記像保持体の回転位相に応じた濃度変動情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された濃度変動情報に基づいて、前記像保持体の回転位相に対応する補正量が規定された対応表と、
形成しようとする画像の各画素の濃度値を、前記検出手段により検出された前記像保持体の回転位相と、前記対応表とに基づいて調整する調整手段と、
を有する画像形成装置である。
請求項に係る本発明は、前記検出手段が、前記交流成分波形を前記像保持体の回転周期の区分毎に分割し、分割した複数区分の前記交流成分波形の平均値を算出して、算出された交流成分波形の平均値の特徴点を検出することにより前記像保持体の回転位相の基準点を決定する請求項記載の画像形成装置である。
請求項に係る本発明は、前記濃度補正手段は、前記電圧印加手段の電源における交流成分波形の変動量が予め設定された所定値より小さい場合、濃度変動の補正を行わない請求項4または5記載の画像形成装置。
請求項に係る本発明は、現像剤像を保持する円筒形状の像保持体と、
回転運動をすることにより前記像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
直流電圧成分と交流電圧成分からなり前記現像剤搬送部から前記像保持体へ現像剤を移動させるための電圧を、前記現像剤搬送部と前記像保持体との間に印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段の電源における交流成分波形から前記現像剤搬送部および前記像保持体の回転位相をそれぞれ検出する検出手段と
前記検出手段により検出された前記現像剤搬送部の回転位相および前記像保持体の回転位相に基づいて、前記現像剤搬送部の回転に起因する濃度変動および像保持体の回転に起因する濃度変動を補正する濃度補正手段と、を備え、
前記濃度補正手段は、
前記現像剤搬送部および前記像保持体により形成された画像の濃度を検出することにより、前記現像剤搬送部の回転位相に応じた濃度変動情報および前記像保持体の回転位相に応じた濃度変動情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された濃度変動情報に基づいて、前記現像剤搬送部の回転位相に対応する補正量および前記像保持体の回転位相に対応する補正量が規定された対応表と、
形成しようとする画像の各画素の濃度値を、前記検出手段により検出された前記現像剤搬送部の回転位相および前記像保持体の回転位相と、前記対応表とに基づいて調整する調整手段と、
を有する画像形成装置である。
請求項に係る本発明は、前記電圧印加手段の電源における交流成分波形から高周波成分のノイズを除去するためのフィルタをさらに備えた請求項1からのいずれか1項記載の画像形成装置である。
請求項1に係る本発明によれば、センサ等の検出手段を現像ロール等の現像剤搬送部に設けることなく、現像剤搬送部の回転位相を検出して、現像剤搬送部の回転に起因する濃度変動を補正することが可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項2に係る本発明によれば、センサ等の検出手段を現像ロール等の現像剤搬送部に設けることなく、現像剤搬送部の回転位相を検出することが可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項に係る本発明によれば、請求項1または2により得られる効果に加えて、濃度変動が少ない場合には濃度変動を補正しないようにすることが可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項に係る本発明によれば、センサ等の検出手段を感光体ドラム等の像保持体に設けることなく、像保持体の回転位相を検出して、像保持体の回転に起因する濃度変動を補正することが可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項に係る本発明によれば、センサ等の検出手段を感光体ドラム等の像保持体に設けることなく、像保持体の回転位相を検出することが可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項に係る本発明によれば、請求項4または5により得られる効果に加えて、濃度変動が少ない場合には濃度変動を補正しないようにすることが可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項に係る本発明によれば、センサ等の検出手段を現像ロール等の現像剤搬送部や感光体ドラム等の像保持体に設けることなく、現像剤搬送部や像保持体の回転位相を検出することが可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項に係る本発明によれば、請求項1からのいずれか1項記載の画像形成装置により得られる効果に加えて、現像剤搬送部または像保持体の回転位相を検出する際のノイズによる誤検出を削減することが可能な画像形成装置を提供することができる。
本発明の一実施形態の画像形成装置10の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置における感光体ドラム152Kと、現像ロール157Kとの関係を説明するための図である。 図2に示した濃度補正部23の詳細な構成を説明するためのブロック図である。 現像バイアス印加装置40から出力された電源のAC成分の波形例を示す図(図4(A))および、この電源のAC成分波形をフィルタ21に通過させた後の波形例を示す図である(図4(B))。 回転位相検出部22における平均化処理を説明するための図である。 現像ロール157Kの濃度変動(濃度むら)プロファイルの一例を示す図(図6(A))および濃度補正プロファイルの一例を示す図(図6(B))である。 現像バイアス印加装置40から出力された電源のAC成分の波形例を示す図(図7(A))および、この電源のAC成分波形をフィルタ21に通過させた後の波形例を示す図である(図7(B))。 回転位相検出部22における平均化処理を説明するための図である。 感光体ドラム152Kの濃度変動(濃度むら)プロファイルの一例を示す図(図9(A))および濃度補正プロファイルの一例を示す図(図9(B))である。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態の画像形成装置10の構成を示す図である。
図1に示すように、画像形成装置10は、画像読取装置12、画像形成ユニット14K、14C、14M、14Y、中間転写ベルト16、用紙トレイ17、用紙搬送路18、定着器19及び制御部20を有する。この画像形成装置10は、パーソナルコンピュータ(不図示)などから受信した画像データを印刷するプリンタ機能に加えて、画像読取装置12を用いたフルカラー複写機としての機能、及び、ファクシミリとしての機能を兼ね備えた複合機であってもよい。
まず、画像形成装置10の概略を説明すると、画像形成装置10の上部には、画像読取装置12及び制御部20が配設され、画像データの入力手段として機能する。画像読取装置12は、原稿に表示された画像を読み取って、制御部20に対して出力する。制御部20は、画像読取装置12から入力された画像データ、又は、LANなどのネットワーク回線を介してパーソナルコンピュータ(不図示)等から入力された画像データに対して、階調補正及び解像度補正などの画像処理を施し、画像形成ユニット14に対して出力する。
画像読取装置12の下方には、カラー画像を構成する色に対応して、4つの画像形成ユニット14K、14C、14M、14Yが配設されている。本実施形態では、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色に対応して4つの画像形成ユニット14K、14C、14M、14Yが、中間転写ベルト16に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。中間転写ベルト16は、中間転写体として図中矢印Aの方向に回動し、これら4つの画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cは、制御部20から入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト16に転写(1次転写)する。なお、各画像形成ユニット14K、14C、14M、14Yの色の順序は、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の順に限定されるものではなく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順序など、その順序は任意である。
用紙搬送路18は、中間転写ベルト16の下方に配設されている。用紙トレイ17から供給された記録用紙32は、この用紙搬送路18上を搬送され、上記中間転写ベルト16上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写(2次転写)され、転写されたトナー像が定着器19によって定着され、矢印Bに沿って外部に排出される。
次に、画像形成装置10の各構成についてより詳細に説明する。
制御部20は、画像読取装置12により読み取られた画像データに対して、シェーディング補正、原稿の位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理を施す。なお、画像読取装置12により読み取られた原稿の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8ビット)の3色の原稿反射率データであり、制御部20による画像処理によって、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)(各8bit)の4色の原稿色材階調データに変換される。
画像形成ユニット14K、14C、14M、14Y(像形成手段)は、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置され、形成する画像の色が異なる他は、ほぼ同様に構成されている。そこで、以下、画像形成ユニット14Kについて説明する。なお、各画像形成ユニット14の構成は、K、C、M又はYを付すことにより区別する。
画像形成ユニット14Kは、制御部20から入力された画像データに応じてレーザ光を走査する光走査装置140Kと、この光走査装置140Kにより走査されたレーザ光により静電潜像が形成される像形成装置150Kとを有する。
光走査装置140Kは、レーザ光を黒色(K)の画像データに応じて変調して、このレーザ光を像形成装置150Kの感光体ドラム152K上に照射される。
像形成装置150Kは、矢印Aの方向に沿って所定の回転速度で回転運動する感光体ドラム152Kと、この感光体ドラム152Kの表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電装置154Kと、感光体ドラム152K上に形成された静電潜像を現像する現像装置156Kと、クリーニング装置158Kとから構成されている。感光体ドラム152Kは、トナー像等の現像剤像を保持する円筒形状の像保持体であり、帯電装置154Kにより一様に帯電され、光走査装置140Kにより照射されたレーザ光により静電潜像が形成される。感光体ドラム152Kに形成された静電潜像は、現像装置156Kにより黒色(K)のトナー等の現像剤で現像され、中間転写ベルト16に転写される。なお、トナー像(現像剤像)の転写工程の後に感光体ドラム152Kに付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置158Kによって除去される。
他の画像形成ユニット14C、14M及び14Yも、同様にしてそれぞれ感光体ドラム152C、152M、152Yおよび現像装置156C、156M、156Yを有しており、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を中間転写ベルト16に転写する。
中間転写ベルト16は、ドライブロール164と、アイドルロール165、166、167と、バックアップロール168と、アイドルロール169との間に一定のテンションで掛け回されており、駆動モータ(不図示)によってドライブロール164が回転駆動されることにより、矢印Aの方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト16は、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等によって接続することにより無端ベルト状に形成されたものである。
また、中間転写ベルト16には、各画像形成ユニット14K、14C、14M、14Yに対向する位置にそれぞれ1次転写ロール162K、162C、162M、162Yが配設され、感光体ドラム152K、152C、152M、152Y上に形成された各色のトナー像は、これらの1次転写ロール162により中間転写ベルト16上に多重に転写される。なお、中間転写ベルト16に付着した残留トナーは、2次転写位置の下流に設けられたベルト用クリーニング装置189のクリーニングブレード又はブラシにより除去される。
また、中間転写ベルト16に近接して濃度センサ170が設けられている。この濃度センサ170は、中間転写ベルト16上に転写されたトナー像を読み取るためのセンサである。
用紙搬送路18には、用紙トレイ17から記録用紙32を取り出す給紙ロール181と、用紙搬送用の第1のロール対182、第2のロール対183及び第3のロール対184と、記録用紙32を既定のタイミングで2次転写位置に搬送するレジストレーションロール185とが配設される。
また、用紙搬送路18上の2次転写位置には、バックアップロール168に圧接する2次転写ロール186が配設されており、中間転写ベルト16上に多重に転写された各色のトナー像は、この2次転写ロール186による圧接力及び静電気力で記録用紙32上に2次転写される。各色のトナー像が転写された記録用紙32は、搬送ベルト187、搬送ベルト188によって定着器19へと搬送される。
定着器19は、上記各色のトナー像が転写された記録用紙32に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナーを記録用紙32に溶融固着させる。
なお、現像装置156Kは、回転運動をすることにより感光体ドラム152Kに現像剤を搬送して、感光体ドラム152K上に現像剤像を形成する円筒形状の現像ロール(現像剤搬送部)157Kを有している。なお、他色の画像を形成する画像形成ユニット14C、14M、14Yにおいても、同様に現像装置156C、156M、156Y内にそれぞれ現像ロールが備えられている。
次に、本実施形態の画像形成装置における感光体ドラム152Yと、現像ロール157Kとの関係を図2を参照して説明する。なお、図2では、黒色の画像を形成するための構成のみを用いて説明を行うが、他色のシアン、マゼンタ、イエローの画像を形成するための構成も同様な構成となっている。
図2を参照すると分かるように、感光体ドラム152Kと現像ロール157Kとは一定の間隙部(ギャップ)を挟んで対向して設けられている。そして、現像ロール157Kは、内部に設けられた磁石の磁力により現像剤を表面に保持し、回転運動を行って感光体ドラム152Kとの間に形成された間隙部に保持した現像剤を搬送することにより、感光体ドラム152Kの表面上に形成された潜像を可視現像化する。
そして、図2に示されるように、本実施形態の画像形成装置10には、現像バイアス印加装置40が設けられている。
この現像バイアス印加装置40は、DC電圧成分(直流電圧成分)とAC電圧成分(交流電圧成分)からなり現像ロール157Kから感光体ドラム152Kへ現像剤を移動させるための電圧(現像バイアス)を、現像ロール157Kと感光体ドラム152Kとの間に印加する電圧印加手段である。
ここで、感光体ドラム152Kと現像ロール157Kは共に金属材料により構成されているため、コンデンサと同様に機能している。
感光体ドラム152Kや現像ロール157K等が理想的な構造であれば、本来現像バイアス印刷装置40の電源におけるAC成分は平均すればゼロとなる。しかし、感光体ドラム152Kや現像ロール157Kの製造上のばらつき等により、回転運動に伴って感光体ドラム152Kと現像ロール157Kとの間のギャップが変化した場合、感光体ドラム152Kと現像ロール157Kによるコンデンサの容量自体も変化して現像バイアス印刷装置40の電源におけるAC成分の電流値が変化する。
つまり、現像バイアス印加装置40の電源のAC成分の電流値の変化を測定することにより、感光体ドラム152Kと現像ロール157K間のギャップがどのように変化しているのかを検出することが可能となる。
そして、本実施形態における現像バイアス印加装置40は、出力電圧をフィードバック制御により安定化させるための安定化回路を備えている。そのため、この安定化回路の制御信号を現像バイアス印刷装置40の外部に取り出すことにより、電源のAC成分波形の情報として利用することが可能である。
なお、現像バイアス印加装置40の電源のAC成分を直接測定するようにしても同様の情報を得ることが可能である。
そして、制御部20では、この現像バイアス印加装置40の電源のAC成分波形を用いることにより感光体ドラム152Kや現像ロール157Kの回転位相を検出して、感光体ドラム152Kや現像ロール157Kの回転に起因する濃度変動(濃度むら)を補正している。
次に、制御部20が現像バイアス印加装置40の電源のAC成分波形に基づいて、感光体ドラム152Kや現像ロール157Kの回転位相を検出して濃度変動の補正を行うための具体的構成について説明する。
図2に示されるように、制御部20は、フィルタ21と、回転位相検出部22と、濃度補正部23とを備えている。
フィルタ21は、現像バイアス印加装置40の電源におけるAC成分波形から高周波成分のノイズを除去するためのLPF(Low Pass Filter)等のフィルタである。フィルタ21は、例えば、デジタルフィルタにより実現することが可能である。
なお、フィルタ21を設けることにより遅延が発生する可能性がある。しかし、回転位相の検出を行う場合と、実際に濃度変動補正を行う場合とで同じ時間だけ遅延が発生するのであれば、濃度変動補正を行う際には問題とはならない。
なお、感光体ドラム152Kの回転位相を検出する場合と現像ロール157Kの回転位相の検出を行う場合とでは、フィルタ21の通過帯域を変更することになるため、フィルタ21をデジタルフィルタにより構成すればパラメータの変更により容易に通過帯域を変更することが可能となる。
さらに、プロセス速度(画像形成速度)が変更されて現像ロール157Kや感光体ドラム152Kの回転速度が変更された場合でも、フィルタ21がデジタルフィルタにより構成されていればパラメータ変更により容易に通過帯域を変更することが可能となる。
回転位相検出部22は、フィルタ21を通過後の現像バイアス印加装置40の電源におけるAC成分波形から現像ロール157Kの回転位相を検出する。
具体的には、回転位相検出部22は、現像バイアス印加装置40の電源におけるAC成分波形を現像ロール157Kの回転周期の区分毎に分割し、分割した複数区分のAC成分波形の平均値を算出して、算出されたAC成分波形の平均値の特徴点を検出することにより現像ロール157Kの回転位相の基準点を決定する。
そして、濃度補正部23は、回転位相検出部22により検出された現像ロール157Kの回転位相に基づいて、現像ロール157Kの回転に起因する濃度変動を補正する。具体的には、濃度補正部23は、回転位相検出部22により決定された基準点を用いて、現像ロール157Kの回転と濃度補正の同期をとることにより、現像ロール157Kの回転に起因する濃度変動を打ち消すような濃度補正を行う。
なお、濃度補正部23は、現像バイアス印加装置40の電源におけるAC成分波形の変動量が予め設定された所定値より小さい場合、例えば、最大値と最小値との差が所定値以下の場合、現像ロール157K等の回転に伴う濃度変動は許容値以下であるとして濃度変動の補正を行わないようにしても良い。
また、回転位相検出部22は、現像バイアス印加装置40の電源におけるAC成分波形から感光体ドラム152Kの回転位相を検出することも可能である。
この場合には、回転位相検出部22は、現像バイアス印加装置40の電源におけるAC成分波形を感光体ドラム152Kの回転周期の区分毎に分割し、分割した複数区分のAC成分波形の平均値を算出して、算出されたAC成分波形の平均値の特徴点を検出することにより感光体ドラム152Kの回転位相の基準点を決定する。
そして、濃度補正部23は、回転位相検出部22により検出された感光体ドラム152Kの回転位相に基づいて、感光体ドラム152Kの回転に起因する濃度変動を補正する。
このように、本実施形態の画像形成装置10では、現像ロール157Kまたは感光体ドラム152Kまたはその両方の回転に起因して発生する濃度変動を補正することが可能である。
次に、濃度補正部23の詳細な構成を図3のブロック図を参照して説明する。
濃度補正部23は、図3に示されるように、濃度変動情報取得部31と、対応テーブル生成部32と、対応テーブル格納部33と濃度調整部34とから構成されている。
ここでは、現像ロール157Kの回転に起因する濃度補正を行う場合について説明するが、感光体ドラム152Kの回転に起因して発生する濃度変動を補正する場合でも同様な方法を用いることが可能である。
濃度変動情報取得部31は、現像ロール157Kにより搬送された現像剤により感光体ドラム152K上に形成された画像の濃度を検出することにより、現像ロール157Kの回転位相に応じた濃度変動情報を取得する。具体的には、濃度変動情報取得部31は、濃度センサ170により検出された中間ベルト16上の黒色のトナー像の濃度値を検出する。
そして、対応テーブル生成部32は、濃度変動情報取得部31により取得された濃度変動情報と回転位相検出部22により検出された現像ロール157Kの回転位相情報に基づいて、現像ロール157Kの回転位相に対応する補正量が規定された対応テーブル(対応表)を生成する。
対応テーブル格納部33は、対応テーブル生成部32により生成された、現像ロール157Kの回転位相と濃度補正量とが規定された対応テーブルを格納する。
濃度調整部34は、形成しようとする画像の各画素の濃度値を、回転位相検出部22により検出された現像ロール157Kの回転位相と、対応テーブル生成部32により生成され対応テーブル格納部33に格納されている対応テーブルとに基づいて調整する。
次に、図4〜図6を参照して現像ロール157Kの回転位相を検出して現像ロール157Kの回転に起因する濃度補正を行うための濃度補正プロファイルを作成する際の具体的な方法を説明する。
先ず、現像バイアス印加装置40から出力された電源のAC成分の波形例を図4(A)に示す。そして、この電源のAC成分波形をフィルタ21に通過させた後の波形例を図4(B)に示す。
回転位相検出部22は、現像ロール157Kの回転位相を検出する場合には、図4(B)に示すAC成分波形を現像ロール157Kの回転周期T1毎に分割する。
そして、回転位相検出部22は、図5に示すように、分割した複数区分のAC成分波形に対して平均化処理を行って平均値を算出して、算出されたAC成分波形の平均値の特徴点を検出する。
具体的には回転位相検出部22は、平均化処理されたAC成分波形における最大値や最小値等の特徴点を検出して、その特徴点を基準位置とすることにより現像ロール157Kの回転位相の基準点を決定する。
図5に示した例では、回転位相検出部22は、平均化処理されたAC成分波形における最大値を現像ロール157Kの回転位相の基準点として決定している。
そして、濃度補正部23は、回転位相検出部22により検出された現像ロール157Kの回転位相を用いて、図6(A)に例示したような現像ロール157Kの濃度変動(濃度むら)プロファイルを作成する。
この図6(A)に示した濃度変動プロファイルでは、現像ロール157Kの回転角0〜2πに対する濃度変動量がプロファイルとして示されている。
そして、濃度補正部23では、図6(A)に示したような濃度変動を打ち消すような濃度補正量を算出して、図6(B)に示すような濃度補正プロファイルを生成する。
この図6(B)に示した濃度補正プロファイルでは、現像ロール157Kの回転角0〜2πに対する濃度補正量がプロファイルとして示されている。
つまり、濃度補正部23が、図6(B)に示したような濃度補正プロファイルと現像ロール157Kの回転位相とに基づいて濃度補正を行うことにより、現像ロール157Kの回転に起因する濃度変動が低減されることになる。
次に、図7〜図9を参照して感光体ドラム152Kの回転位相を検出して感光体ドラム152Kの回転に起因する濃度補正を行うための濃度補正プロファイルを作成する際の具体的な方法を説明する。
先ず、現像バイアス印加装置40から出力された電源のAC成分の波形例を図7(A)に示す。そして、この電源のAC成分波形をフィルタ21に通過させた後の波形例を図7(B)に示す。なお、ここでは、感光体ドラム152Kの回転位相を検出するための変動波形を得るために、フィルタ21には、感光体ドラム152Kの回転位相を検出する場合とは異なるパラメータが設定される。
そして、回転位相検出部22は、感光体ドラム152Kの回転位相を検出する場合には、図7(B)に示すように、AC成分波形を感光体ドラム152Kの回転周期T2毎に分割する。
そして、回転位相検出部22は、感光体ドラム152Kの回転位相を検出する場合と同様の方法により、図8に示すように、分割した複数区分のAC成分波形に対して平均化処理を行って平均値を算出して、算出されたAC成分波形の平均値の特徴点を検出する。
そして、濃度補正部23は、回転位相検出部22により検出された感光体ドラム152Kの回転位相を用いて、図9(A)に例示したような感光体ドラム152Kの濃度変動(濃度むら)プロファイルを作成する。また、濃度補正部23では、図9(A)に示したような濃度変動を打ち消すような濃度補正量を算出して、図9(B)に示すような濃度補正プロファイルを生成する。
そして、濃度補正部23が、図9(B)に示したような濃度補正プロファイルと感光体ドラム152Kの回転位相とに基づいて濃度補正を行うことにより、現像ロール157Kの場合と同様に、感光体ドラム152Kの回転に起因する濃度変動が低減されることになる。
なお、上記では、黒色のトナーにより画像を形成する画像形成ユニット14Kにおける現像ロール157Kおよび感光体ドラム152K等の回転体の回転位相を検出して、現像ロール157Kや感光体ドラム152K等の回転体の回転に起因する濃度変動を補正する場合の構成について説明したが、画像形成ユニット14C、14M、14Yにおいても同様に回転体による濃度変動の補正が行われる。つまり、画像形成ユニット14C、14M、14Yにおいても、それぞれ感光体ドラム152C、152M、152Yと現像ロールの回転位相を検出して濃度変動の補正が行われる。
さらに、上記で説明した現像ロール157Kおよび感光体ドラム152Kの回転位相の検出は、現像バイアス印加装置40の電源のAC成分の最新の所定数区分の波形の平均により更新しつづけてもよいが、一旦回転位相を検出した後は同一の印刷ジョブ(印刷命令)の実行が完了するまでは更新しないようにしても良い。つまり、検出された回転位相と予め把握している現像ロール157Kまたは感光体ドラム152Kの回転周期とに基づけば、現在の現像ロール157Kまたは感光体ドラム152Kの回転位相も推定することができるため、この推定された回転位相に基づいて周期性の濃度変動の補正を行うようにしても良い。
何故ならば、一連の画像形成処理が完了するまでの間は現像ロール157Kや感光体ドラム152K等の回転体の位相関係は大きく変動することはないためである。そして、常に最新の回転位相を検出して、検出された回転位相に基づいて濃度変動の補正を行っていると、何らかの突発的な要因により電源波形にノイズ等が重畳した場合、検出された回転位相がずれてしまい濃度変動が正しく行われる可能性がある。そのため、一旦回転位相が検出されたらその回転位相の基準を用い続けるようにすれば突発的なノイズの重畳等による影響を受けることなく濃度変動の補正を行うことが可能となる。
ただし、1つの印刷ジョブの印刷量が膨大である場合、この印刷ジョブが完了するまで回転位相の更新を行わないようにしたのでは、回転位相が徐々にずれて濃度変動補正が正しく行われなくなる可能性がある。そのため、所定の時間が経過した場合には、回転体の回転位相を再度検出して、濃度変動の補正となる回転位相を更新するようにすることが望ましい。
[変形例]
上記実施形態では、現像バイアス印加装置40の電源のAC成分波形を位相検出対象の回転体(現像ロール157Kまたは感光体ドラム152K)の回転周期で分割することにより回転位相の検出を行う場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像バイアス印加装置40の電源のAC成分波形を周波数解析して、位相検出対象の回転体の周期に対応した周波数成分を検出することにより位相検出の基準点を求めるようにすることも可能である。
このような方法によれば、位相検出対象の回転体の周期成分のみを取り出すことができるため、ノイズによる影響を受けずに位相検出を行うことが可能となる。
10 画像形成装置
12 画像読取装置
14K、14C、14M、14Y 画像形成ユニット
16 中間転写ベルト
17 用紙トレイ
18 用紙搬送路
19 定着器
20 制御部
21 フィルタ
22 回転位相検出部
23 濃度補正部
32 記録用紙
40 現像バイアス印加装置
140K 光走査装置
150K 像形成装置
152K、152C、152M、152Y 感光体ドラム
154K 帯電装置
156K、156C、156M、156Y 現像装置
158K クリーニング装置
162K、162C、162M、162Y 1次転写ロール
164 ドライブロール
165、166、167 アイドルロール
168 バックアップロール
169 アイドルロール
170 濃度センサ
189 クリーニング装置
168 バックアップロール
181 給紙ロール
182、183、184 ロール対
185 レジストレーションロール
186 2次転写ロール
187、188 搬送ベルト

Claims (8)

  1. 現像剤像を保持する像保持体と、
    回転運動をすることにより前記像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
    直流電圧成分と交流電圧成分からなり前記現像剤搬送部から前記像保持体へ現像剤を移動させるための電圧を、前記現像剤搬送部と前記像保持体との間に印加する電圧印加手段と、
    前記電圧印加手段の電源における交流成分波形から前記現像剤搬送部の回転位相を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された前記現像剤搬送部の回転位相に基づいて、前記現像剤搬送部の回転に起因する濃度変動を補正する濃度補正手段と、を備え、
    前記濃度補正手段は、
    前記現像剤搬送部により形成された画像の濃度を検出することにより、前記現像剤搬送部の回転位相に応じた濃度変動情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段により取得された濃度変動情報に基づいて、前記現像剤搬送部の回転位相に対応する補正量が規定された対応表と、
    形成しようとする画像の各画素の濃度値を、前記検出手段により検出された前記現像剤搬送部の回転位相と、前記対応表とに基づいて調整する調整手段と、
    を有する画像形成装置。
  2. 前記検出手段は、前記交流成分波形を前記現像剤搬送部の回転周期の区分毎に分割し、分割した複数区分の前記交流成分波形の平均値を算出して、算出された交流成分波形の平均値の特徴点を検出することにより前記現像剤搬送部の回転位相の基準点を決定する請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記濃度補正手段は、前記電圧印加手段の電源における交流成分波形の変動量が予め設定された所定値より小さい場合、濃度変動の補正を行わない請求項1または2記載の画像形成装置。
  4. 現像剤像を保持する円筒形状の像保持体と、
    回転運動をすることにより前記像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
    直流電圧成分と交流電圧成分からなり前記現像剤搬送部から前記像保持体へ現像剤を移動させるための電圧を、前記現像剤搬送部と前記像保持体との間に印加する電圧印加手段と、
    前記電圧印加手段の電源における交流成分波形から前記像保持体の回転位相を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された前記像保持体の回転位相に基づいて、前記像保持体の回転に起因する濃度変動を補正する濃度補正手段と、を備え、
    前記濃度補正手段は、
    前記像保持体により形成された画像の濃度を検出することにより、前記像保持体の回転位相に応じた濃度変動情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段により取得された濃度変動情報に基づいて、前記像保持体の回転位相に対応する補正量が規定された対応表と、
    形成しようとする画像の各画素の濃度値を、前記検出手段により検出された前記像保持体の回転位相と、前記対応表とに基づいて調整する調整手段と、
    を有する画像形成装置。
  5. 前記検出手段は、前記交流成分波形を前記像保持体の回転周期の区分毎に分割し、分割した複数区分の前記交流成分波形の平均値を算出して、算出された交流成分波形の平均値の特徴点を検出することにより前記像保持体の回転位相の基準点を決定する請求項記載の画像形成装置。
  6. 前記濃度補正手段は、前記電圧印加手段の電源における交流成分波形の変動量が予め設定された所定値より小さい場合、濃度変動の補正を行わない請求項4または5記載の画像形成装置。
  7. 現像剤像を保持する円筒形状の像保持体と、
    回転運動をすることにより前記像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
    直流電圧成分と交流電圧成分からなり前記現像剤搬送部から前記像保持体へ現像剤を移動させるための電圧を、前記現像剤搬送部と前記像保持体との間に印加する電圧印加手段と、
    前記電圧印加手段の電源における交流成分波形から前記現像剤搬送部および前記像保持体の回転位相をそれぞれ検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された前記現像剤搬送部の回転位相および前記像保持体の回転位相に基づいて、前記現像剤搬送部の回転に起因する濃度変動および像保持体の回転に起因する濃度変動を補正する濃度補正手段と、を備え、
    前記濃度補正手段は、
    前記現像剤搬送部および前記像保持体により形成された画像の濃度を検出することにより、前記現像剤搬送部の回転位相に応じた濃度変動情報および前記像保持体の回転位相に応じた濃度変動情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段により取得された濃度変動情報に基づいて、前記現像剤搬送部の回転位相に対応する補正量および前記像保持体の回転位相に対応する補正量が規定された対応表と、
    形成しようとする画像の各画素の濃度値を、前記検出手段により検出された前記現像剤搬送部の回転位相および前記像保持体の回転位相と、前記対応表とに基づいて調整する調整手段と、
    を有する画像形成装置。
  8. 前記電圧印加手段の電源における交流成分波形から高周波成分のノイズを除去するためのフィルタをさらに備えた請求項1からのいずれか1項記載の画像形成装置。
JP2015057812A 2015-03-20 2015-03-20 画像形成装置 Expired - Fee Related JP6508516B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015057812A JP6508516B2 (ja) 2015-03-20 2015-03-20 画像形成装置
US14/817,306 US9400446B1 (en) 2015-03-20 2015-08-04 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015057812A JP6508516B2 (ja) 2015-03-20 2015-03-20 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016177160A JP2016177160A (ja) 2016-10-06
JP6508516B2 true JP6508516B2 (ja) 2019-05-08

Family

ID=56410984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015057812A Expired - Fee Related JP6508516B2 (ja) 2015-03-20 2015-03-20 画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9400446B1 (ja)
JP (1) JP6508516B2 (ja)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0954487A (ja) * 1995-08-16 1997-02-25 Canon Inc 現像装置
JP2001188395A (ja) * 2000-01-05 2001-07-10 Canon Inc カラー画像形成装置
US6889015B2 (en) * 2002-07-29 2005-05-03 Seiko Epson Corporation Apparatus and method of forming patch image for optimizing density control factor
JP4736688B2 (ja) * 2005-10-07 2011-07-27 富士ゼロックス株式会社 現像装置
KR101639239B1 (ko) * 2009-10-28 2016-07-13 삼성전자주식회사 화상형성장치 및 그 제어방법
JP5825862B2 (ja) 2011-06-07 2015-12-02 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその制御方法
JP2014202987A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2014202990A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 キヤノン株式会社 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9400446B1 (en) 2016-07-26
JP2016177160A (ja) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6156729B2 (ja) 画像形成装置
JP3677506B2 (ja) ベルト駆動制御方法及びその装置、ベルト装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ、プログラム並びに記録媒体
JP6115209B2 (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP4310327B2 (ja) 画像形成装置
JP5402976B2 (ja) 画像形成装置及び階調補正方法
US8831449B2 (en) Image forming apparatus capable of optimally performing density fluctuation correction
US7050731B2 (en) Image forming apparatus including transfer belt having uneven thickness and position shift detection and correction method
JP5036200B2 (ja) 画像形成装置
JP2015090475A (ja) 画像形成装置及び濃度むら補正方法
JP2005115398A (ja) ベルト駆動制御方法及びその装置、ベルト装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ、プログラム並びに記録媒体
JP6508516B2 (ja) 画像形成装置
JP2006276471A (ja) 画像形成装置及び印加電圧制御方法
JP2010266624A (ja) 画像形成装置
JP6500490B2 (ja) 画像形成装置
JP6515600B2 (ja) 画像形成装置
JP5114157B2 (ja) 画像形成装置,画像形成装置のレジスト補正方法
US9841700B2 (en) Image forming apparatus
JP2016066042A (ja) 画像形成装置
JP2005215482A (ja) 画像形成装置
JP6663592B2 (ja) 画像形成装置
JP2017075996A (ja) 画像形成装置
JP2023031885A (ja) 画像形成装置
JP6003117B2 (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP2017201383A (ja) 画像形成装置
JP2017211495A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190320

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6508516

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees