JP6543051B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態による画像形成装置の構成図である。なお、参照符号の末尾の英文字Y、M、C、Kは、当該参照符号により示される部材が形成に係るトナー像の色が、それぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)であることを示している。なお、以下の説明において、トナーの色を区別する必要が無い場合には、末尾の英文字Y、M、C、Kを除いた参照符号を使用する。画像形成装置は、画像形成装置から着脱自在なプロセスカートリッジ5を有する。プロセスカートリッジ5は、それぞれ、トナー容器23と、像担持体である感光体1と、帯電ローラ2と、現像ローラ3を含む現像部と、クリーニングブレード4と、廃トナー容器24と、を備えている。
ここで、Lは、現像ローラ3の回転方向における現像ローラ3と供給ローラ35とのニップ部から現像ローラ3と感光体1とのニップ部までの距離である。また、Vは、現像ローラ3の回転速度である。よって、上述の供給バイアスの切り替えタイミングは、画像Aの後端を感光体1に現像するより所定期間T分だけ前倒ししたタイミングから、画像Bの先端を感光体1に現像し始めるより所定期間T分だけ前倒ししたタイミングまでの間、供給バイアスを−300Vに設定する、と言い換えることができる。また、記録材に形成する画像の先端に対応する感光体1の位置が、現像ローラ3との対向領域を通過し始めるより所定期間T分だけ前倒ししたタイミングから、記録材に形成する画像の後端に対応する感光体1の位置が、現像ローラ3との対向領域を通過し終わるより所定期間T分だけ前倒ししたタイミングの間、供給バイアスを−500Vに設定する、と言い換えることができる。また、紙間及び記録材の余白の先端に対応する感光体1の位置が、現像ローラ3との対向領域を通過し始めるより所定期間T分だけ前倒ししたタイミングから、紙間及び記録材の余白の後端に対応する感光体1の位置が、現像ローラ3との対向領域を通過し終わるより所定期間T分だけ前倒ししたタイミングの間、供給バイアスを−300Vに設定する、と言い換えることができる。以下では、説明が煩雑になるため、この所定期間Tに関する記載は省略して説明を行う。
ここで、αは、区間Ldの濃度に応じ、0より大きく、かつ、1以下の値を取る補正係数である。なお、補正係数αは、例えば、区間Ldの濃度が大きいほど大きくなるよう設定することができる。これは、濃度が高い場合には、供給バイアスをトナー回収処理実行時の値Rhに近づけるほど、画像の濃度ムラが目立ちやすくなるからである。
補正係数αは、式(2)に示す様に、閾値Thと、区間Ldの濃度Dldの関数として求めることができる。
また、図7に示す様な濃度Dcと補正係数αの関係を示す情報を予めメモリ419に保持させておき、この情報により補正係数αを求める構成とすることもできる。なお、図7においては閾値を100としている。図6(A)に戻り、メイン制御部402は、区間Ldにおいて、供給バイアスをRsに設定し、その後、画像Aの後端から画像Bの先端までは供給バイアスをRhに設定する。なお、式(1)より区間Ldにおいてもトナー回収処理が実行される。しかしながら、供給バイアスRsと現像バイアスGvとの差は、補正係数αが1である場合を除き、供給バイアスRhと現像バイアスGvとの差より小さい。したがって、区間Ldにおいてトナーに働く供給ローラ35方向の力は、紙間の時よりも弱くなる。
以下、本実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態では、1つの記録材内における画像領域と非画像領域の搬送方向の長さに応じた供給バイアスの制御方法を開示していた。本実施形態では、記録材間における供給バイアスの制御方法を開示する。以下では、記録材#1と、記録材#1に続いて画像形成が行われる記録材#2に対する供給バイアスの設定について説明する。なお、記録材#1と記録材#2の紙間は、所定の基準値Liであるものとする。また、記録材#1の最も後ろ側にある画像を画像Aとし、記録材#2の最も前側にある画像を画像Bとする。
続いて、本実施形態について、第二実施形態との相違点を中心に説明する。図12(A)の記録材#1の様に、搬送方向に向かって左半分のみに画像が形成され、右半分が余白である場合において、画像内や余白でトナー回収処理を行うと、画像Aの濃度が変化して画像品質が低下し得る。本実施形態においては、画像品質を優先し、トナー濃度に応じて、図12(B)に示す様に、記録材間の紙間を基準値であるLiからΔLだけ広げる。
続いて、本実施形態について第二実施形態との相違点を中心に説明する。図14(A)に示す様に、先行する記録材#1では、搬送方向に向かって左半分に閾値以上の濃度の画像Aを形成し、後続する記録材#2では、搬送方向に向かって右半分に閾値以上の濃度の画像Bを形成する場合を考える。この場合に、画像内や余白でトナー回収処理を行うと、画像A及び画像Bのいずれか、或いは、両方の濃度が変化して画像品質が低下し得る。本実施形態においては、画像品質を優先し、画像の濃度に応じて、図14(B)に示す様に、記録材間の紙間をΔLだけ広げる。
なお、上記実施形態では、色毎に記録材に形成される画像について、画像領域と、紙間を含む非画像領域を判定し、供給バイアスを制御していた。しかしながら、例えば画像形成に使用するY、M、C、Kを重ねた画像に基づき画像領域と非画像領域を判定することもできる。この場合、対象となる画像が異なるだけで、供給バイアスの判断の仕方は、上記実施形態と同様である。また、供給ローラ35Y、35M、35C及び35Kに設定する供給バイアスは同じとなる。
Claims (21)
- 回転駆動され、静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体との対向領域において、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する現像手段と、
供給バイアスを出力して、前記現像手段への現像剤の供給と、前記現像手段からの現像剤の回収を行う供給手段と、
前記像担持体の回転方向における現像剤像が形成されない非画像領域の長さに基づき前記供給バイアスを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記非画像領域の前記長さが所定長以上である場合と、前記非画像領域の前記長さが前記所定長より短く、かつ、前記回転方向において前記非画像領域より上流側の画像領域の現像剤像の濃度が閾値より小さい場合には、前記現像手段から現像剤の回収を行う様に前記供給バイアスを制御し、前記非画像領域の前記長さが前記所定長より短く、かつ、前記回転方向において前記非画像領域より上流側の画像領域の現像剤像の濃度が前記閾値より大きい場合には、前記現像手段に現像剤を供給する様に前記供給バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。 - 画像データを受信する受信手段と、
前記画像データにより、前記現像剤像が形成されない前記非画像領域を分析する分析手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記非画像領域は、記録材に現像剤像を形成しない領域及び連続する記録材の間隔の領域を含む領域であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記非画像領域の前記長さが前記所定長以上であると、前記非画像領域に対応する前記像担持体の位置が前記現像手段との前記対向領域を通過し始めるより所定期間だけ前倒ししたタイミングから、通過し終わるより前記所定期間だけ前倒ししたタイミングの間、前記現像手段から現像剤の回収を行う様に前記供給バイアスを制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記非画像領域の前記長さが前記所定長より短く、かつ、前記回転方向において前記非画像領域より上流側の画像領域の現像剤像の濃度が前記閾値より大きいと、前記非画像領域に対応する前記像担持体の位置が前記現像手段との前記対向領域を通過し始めるより所定期間だけ前倒ししたタイミングから、通過し終わるより前記所定期間だけ前倒ししたタイミングの間、前記現像手段に現像剤を供給する様に前記供給バイアスを制御することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記非画像領域の前記長さが前記所定長より短く、かつ、前記回転方向において前記非画像領域より上流側の画像領域の現像剤像の濃度が前記閾値より小さいと、前記回転方向において、前記非画像領域より上流側の現像剤像が形成される画像領域の後端部分に対応する位置及び前記非画像領域に対応する前記像担持体の位置が前記現像手段との前記対向領域を通過し始めるより所定期間だけ前倒ししたタイミングから、通過し終わるより前記所定期間だけ前倒ししたタイミングの間、前記現像手段から現像剤の回収を行う様に前記供給バイアスを制御し、
前記制御手段は、前記回転方向において、前記後端部分の長さを前記所定長及び前記非画像領域の前記長さに応じて決定することを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記後端部分の前記長さを、前記所定長から前記非画像領域の長さを減じることで決定することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記非画像領域に対応する前記像担持体の位置が前記現像手段との前記対向領域を通過し始めるより所定期間だけ前倒ししたタイミングから、通過し終わるより前記所定期間だけ前倒ししたタイミングの間の供給バイアスより、前記後端部分に対応する前記像担持体の位置が前記現像手段との前記対向領域を通過し始めるより前記所定期間だけ前倒ししたタイミングから、通過し終わるより前記所定期間だけ前倒ししたタイミングの間の供給バイアスの方が弱くなる様に制御することを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。
- 前記非画像領域は、1つの記録材内の領域であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記非画像領域は、先行する記録材から後続する記録材に跨る領域であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記非画像領域は、先行する記録材から後続する記録材に跨る領域であり、
前記制御手段は、前記非画像領域の前記長さが前記所定長より短く、かつ、前記回転方向において前記非画像領域より上流側の現像剤像が形成される画像領域の現像剤像の濃度が閾値より小さいと、前記先行する記録材と前記後続する記録材の間隔を基準値より広げることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。 - 前記非画像領域は、先行する記録材から後続する記録材に跨る領域であり、
前記制御手段は、前記非画像領域の前記長さが前記所定長より短いと、前記回転方向において前記非画像領域より上流側の現像剤像が形成される画像領域の後端部分の第1現像剤像の濃度の前記回転方向と直交する直交方向における変化と、前記回転方向において前記非画像領域より下流側の現像剤像が形成される画像領域の前端部分の第2現像剤像の濃度の前記直交方向における変化を判定し、前記第1現像剤像の濃度の変化と、前記第2現像剤像の濃度の変化が共に閾値を跨いでいると、前記先行する記録材と前記後続する記録材の間隔を基準値より広げることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記後端部分及び前記前端部分の前記回転方向における長さを、前記所定長と前記基準値に基づき決定することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記非画像領域の前記回転方向における長さが前記所定長以上となる様に前記先行する記録材と前記後続する記録材の間隔を広げることを特徴とする請求項11から13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記先行する記録材と前記後続する記録材の間隔を広げた後の前記非画像領域に対応する前記像担持体の位置が前記現像手段との前記対向領域を通過し始めるより所定期間だけ前倒ししたタイミングから、通過し終わるより前記所定期間だけ前倒ししたタイミングの間、前記現像手段から現像剤を回収する様に前記供給バイアスを制御することを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像手段は、現像ローラであり、
前記所定長は、前記現像ローラの周長であることを特徴とする請求項4から8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、現像剤像が形成される画像領域と前記非画像領域を記録材に形成する画像に基づき判定することを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体と、前記現像手段と、前記供給手段は、画像形成に使用する各色それぞれに対応して設けられ、
前記制御手段は、現像剤像が形成される画像領域と前記非画像領域を、それぞれ、記録材に形成する画像の色毎に判定し、各供給手段の供給バイアスを独立して設定することを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記所定期間は、前記現像手段の回転方向における前記現像手段と前記供給手段とのニップ部から前記現像手段と前記像担持体とのニップまでの距離を、前記現像手段の回転速度で除することによって求められることを特徴とする請求項4、5、6、8、又は15に記載の画像形成装置。
- 回転駆動され、静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体との対向領域において、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する現像手段と、
供給バイアスを出力して、前記現像手段への現像剤の供給と、前記現像手段からの現像剤の回収を行う供給手段と、
前記像担持体の回転方向における現像剤像が形成されない非画像領域の長さに基づき前記供給バイアスを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、連続する記録材の間隔が前記現像手段の周長未満の場合は、前記連続する記録材の間隔を広げて前記供給バイアスの制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 回転駆動され、静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体との対向領域において、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成する現像手段と、
供給バイアスを出力して、前記現像手段への現像剤の供給と、前記現像手段からの現像剤の回収を行う供給手段と、
画像データを受信する受信手段と、
前記画像データにより、前記現像剤像が形成されない非画像領域を分析する分析手段であって、前記非画像領域は、第1記録材と前記第1記録材に続く第2記録材との間の領域である紙間を含む、前記分析手段と、
前記像担持体の回転方向における現像剤像が形成されない前記非画像領域の長さに基づき前記供給バイアスを制御する制御手段と、
を備え、
前記非画像領域の長さが前記現像手段の周長以上である場合は、前記現像手段からの前記現像剤の回収が行われ、前記非画像領域の長さが前記現像手段の前記周長未満である場合は、前記現像手段からの前記現像剤の回収が行われないことを特徴とする画像形成装置。
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