JP6582902B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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得する。
複数のトナー像を媒体上で順次重ねることで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置は、複数のトナー像をそれぞれ形成される複数の像担持体と、媒体の搬送経路を挟んで複数の像担持体と対向するそれぞれの位置に対応付けて配置され、対応付けられた像担持体のトナー像を媒体に転写する複数の転写体と、所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体と転写体との組について、像担持体と転写体との間に生じる圧力に関連付けられる情報を取得する情報取得部と、情報取得部により取得される情報に基づいて、像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、所定のトナー像のトナー濃度がより高くなるように調整する調整部と、所定のトナー像を形成される像担持体の表面を帯電させるための帯電装置と、帯電された像担持体に潜像を露光させるための露光装置とを備える。調整部は、像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、露光装置の露光強度が高くなるように調整する。情報取得部は、所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体の軸方向に分割される領域ごとに情報を取得する。調整部は、領域ごとに取得した情報に応じて、所定のトナー像のトナー濃度を調整する。
図1は、逆転写について説明する図である。図1(a)に示されるように、上流に位置する感光体PC1と、中間転写体MMを挟んで転写ローラTR1が配置される。トナー搬送方向における下流方向には、感光体PC2と、転写ローラTR2とが配置される。
(b1.画像形成装置100)
図2は、実施形態に従う画像形成装置100の構成例を説明する図である。画像形成装置100は、レーザプリンタやLEDプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である。図2に示されるように、画像形成装置100は、内部のほぼ中央部にベルト部材として中間転写ベルト1を備えている。中間転写ベルト1の下部水平部の下には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色にそれぞれ対応する4つの作像ユニット2Y、2M、2C、2Kが中間転写ベルト1に沿って並んで配置され、感光体3Y、3M、3C、3Kをそれぞれ有している。
次に、以上の構成からなる画像形成装置100の概略動作について説明する。外部装置(たとえば、パソコン等)から画像形成装置100の制御部70に画像信号が入力されると、制御部70ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット2Y、2M、2C、2Kの各プリントヘッド部5Y、5M、5C、5Kを発光させて露光を行なう。
図3は、実施形態に従う帯電器および現像器について説明する図である。図3に示されるように、帯電器4Y、4M、4C、4Kはそれぞれ、対応する感光体3Y、3M、3C、3Kと接触するローラ帯電方式を採用している。
図4は、実施形態に従う制御部70について説明する図である。制御部70は、その主要な制御要素として、CPU(Central Processing Unit)71と、RAM(Random Access Memory)72と、ROM(Read Only Memory)73と、補助記憶装置74と、インターフェイス(I/F)75とを含む。
図5は、下流に位置する感光体の膜厚と、当該感光体によって逆転写されるトナーの割合を説明する図である。一例として、トナー搬送経路における感光体3Yに所定量のイエローのトナーを付着させ、中間転写ベルト1上に形成されたトナー像が通過する感光体、すなわち、感光体3Yよりも下流に位置する感光体3Mに逆転写されるトナーの割合について説明する。
上記のように、制御部70は、逆転写されるトナー量を予測した後に、上流に位置する感光体に付着させる設定トナー量に対してトナー量の上乗せなどの調節を行う必要がある。本実施形態では、制御部70は、現像ローラ6MR、6CR、6KRに印加される現像バイアス電圧を制御することによって、感光体3M、3C、3Kに付着されるトナー量を調節する。
上記では、逆転写されるトナーの量の割合を算出する際に、下流に位置する感光体の膜厚を用いている。以下に、この感光体の膜厚検知方法について説明を行う。以下、あるデバイス(たとえば、感光体)を説明する際に、色(イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック)を特定せずに説明を行う場合に、「感光体3」のように、YMCK表記を抜いて説明する場合がある。
図10は、本実施形態に従うトナー量の制御について説明するフローチャートである。図10に示される処理は、制御部70のCPU71がROM73に格納される制御プログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。
たとえば画像形成装置100を用いて赤色を表現したい場合、制御部70は、マゼンダとイエローのトナーを色重ねすることによって赤色を表現する。トナーの色重ねを行うと、トナーの厚みが厚くなり、感光体と転写ローラとの間で生じる圧力が高くなる。その結果、色重ねされたトナーは、下流に位置する感光体で逆転写される割合が高くなる。
[b10−1.電圧値に基づく検知]
上記の例では、制御部70は、帯電器4に定電流を流した時に得られる感光体3の表面電位Vrに基づいて感光体3の膜厚τを検知する。他の局面において、(1)式においてIr∝Vr/τであることを利用して、制御部70は、電源装置14から帯電器4に対して定電圧を印加し、その際に流れる電流Irの値に基づいて感光体3の膜厚τを検知してもよい。
感光体3が減耗する量は、感光体3の走行距離に起因する。また、感光体3が減耗する量は、感光体3の回転時(印刷時)における感光体3の周囲の環境温度Trによっても変化する。そこで、他の感光体3の膜厚検知手段として、制御部70は、印刷時の環境温度Trおよび印刷枚数(通紙枚数)に基づいて感光体3の膜厚を予測してもよい。
感光体3の減耗量は、感光体3を用いた印刷枚数(走行距離)に加えて、印字率によっても変化する。印字率とは、記録媒体(用紙等)に対し印刷されている積算面積の比率をいう。そこで、制御部70は、図17のように、印刷枚数毎の感光体3の減耗量を環境温度Trおよび印字率Pの別に定義されるテーブルを用いて計算することによって、より高精度に感光体3の減耗量を予測することができる。
上記では、帯電器4に予め定められた電流Irを流し、当該帯電器に対応する感光体3の表面電位Vrを電圧計16によって測定して、感光体3の膜厚を検知する構成について説明した。本変形例に従う画像形成装置100Aは、感光体3の表面電位Vrを、電圧計ではなく表面電位計を用いて計測する。なお、本変形例における画像形成装置100Aは、画像形成装置100と基本的な構成は同じであるため、相違する点についてのみ説明を行う。
[b11−1.トナー濃度による制御]
本変形例に従う画像形成装置100Bは、現像器6において、キャリアおよびトナーを含む現像剤を用いる2成分現像方式を採用する。なお、画像形成装置100Bは、画像形成装置100と基本的な構成は同じであるため、相違する点についてのみ説明を行う。
他の局面において、制御部70は、上流に位置する感光体3に付着させるトナー量を調整するにあたって、プリントヘッド部5のレーザ(不図示)の出力強度を制御してもよい。レーザの出力強度を高くすると、感光体3の表面電位は、より接地電位に向けて緩和される。そのため、図23に示されるように、感光体3の表面電位が接地電位に近づくほど、現像ローラ6Rと感光体3との電位差が大きくなるため、感光体3へのトナーの付着量が増える。
上記の例では、画像形成装置100に印刷ジョブが入力されるたびに、下流に配置される感光体3の膜厚τを検知していた。本変形例において、画像形成装置100は、所定の条件を満たした時に下流に位置する感光体3の膜厚τを検知する。これにより、印刷ジョブの度に下流に位置する感光体3の膜厚検知を行わなくともよいため、印刷の処理速度を向上させることができる。
実施形態1では、制御部70は、表面電位計18を用いる場合を除いて、感光体全体の平均膜厚に基づくトナー量の調整制御を行なっている。しかしながら、感光体3が減耗する量は、感光体3の位置(場所)によっても異なる。
Claims (11)
- 複数のトナー像を媒体上で順次重ねることで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記複数のトナー像をそれぞれ形成される複数の像担持体と、
前記媒体の搬送経路を挟んで前記複数の像担持体と対向するそれぞれの位置に対応付けて配置され、対応付けられた像担持体のトナー像を前記媒体に転写する複数の転写体と、
所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体と転写体との組について、像担持体と転写体との間に生じる圧力に関連付けられる情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される情報に基づいて、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記所定のトナー像のトナー濃度がより高くなるように調整する調整部と、
前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体に接し、当該像担持体の表面を帯電させるための帯電装置とを備え、
前記情報取得部は、前記帯電装置に予め定められた電流を流したときの電位差を示す情報を取得する、画像形成装置。 - 複数のトナー像を媒体上で順次重ねることで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記複数のトナー像をそれぞれ形成される複数の像担持体と、
前記媒体の搬送経路を挟んで前記複数の像担持体と対向するそれぞれの位置に対応付けて配置され、対応付けられた像担持体のトナー像を前記媒体に転写する複数の転写体と、
所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体と転写体との組について、像担持体と転写体との間に生じる圧力に関連付けられる情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される情報に基づいて、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記所定のトナー像のトナー濃度がより高くなるように調整する調整部と、
前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体に接し、当該像担持体の表面を帯電させるための帯電装置とを備え、
前記情報取得部は、前記帯電装置に予め定められた電圧を印加したときに流れる電流の値を示す情報を取得する、画像形成装置。 - 複数のトナー像を媒体上で順次重ねることで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記複数のトナー像をそれぞれ形成される複数の像担持体と、
前記媒体の搬送経路を挟んで前記複数の像担持体と対向するそれぞれの位置に対応付けて配置され、対応付けられた像担持体のトナー像を前記媒体に転写する複数の転写体と、
所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体と転写体との組について、像担持体と転写体との間に生じる圧力に関連付けられる情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される情報に基づいて、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記所定のトナー像のトナー濃度がより高くなるように調整する調整部とを備え、
前記情報取得部は、
前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体の累積回転数または当該像担持体を用いた累積印刷枚数のうち少なくともいずれか一方の情報を取得し、
前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体を用いた印刷時の温度を示す情報をさらに取得する、画像形成装置。 - 複数のトナー像を媒体上で順次重ねることで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記複数のトナー像をそれぞれ形成される複数の像担持体と、
前記媒体の搬送経路を挟んで前記複数の像担持体と対向するそれぞれの位置に対応付けて配置され、対応付けられた像担持体のトナー像を前記媒体に転写する複数の転写体と、
所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体と転写体との組について、像担持体と転写体との間に生じる圧力に関連付けられる情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される情報に基づいて、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記所定のトナー像のトナー濃度がより高くなるように調整する調整部とを備え、
前記情報取得部は、
前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体の累積回転数または当該像担持体を用いた累積印刷枚数のうち少なくともいずれか一方の情報を取得し、
前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体を用いた印刷時における、当該像担持体に形成されたトナー像の印字率を示す情報をさらに取得する、画像形成装置。 - 複数のトナー像を媒体上で順次重ねることで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記複数のトナー像をそれぞれ形成される複数の像担持体と、
前記媒体の搬送経路を挟んで前記複数の像担持体と対向するそれぞれの位置に対応付けて配置され、対応付けられた像担持体のトナー像を前記媒体に転写する複数の転写体と、
所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体と転写体との組について、像担持体と転写体との間に生じる圧力に関連付けられる情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される情報に基づいて、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記所定のトナー像のトナー濃度がより高くなるように調整する調整部と、
前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体の表面を帯電させるための帯電装置とを備え、
前記情報取得部は、前記帯電装置に予め定められた電流を流したときの、前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体の表面電位を示す情報を取得する、画像形成装置。 - 前記所定のトナー像を形成される像担持体の表面を帯電させるための帯電装置と、
前記帯電された像担持体に潜像を露光させるための露光装置とをさらに備え、
前記調整部は、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記露光装置の露光強度が高くなるように調整する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記所定のトナー像を形成される像担持体の表面を帯電させるための帯電装置と、
前記帯電された像担持体に前記所定のトナー像に対応する潜像を露光させるための露光装置と、
前記潜像にトナーを付着させるための現像装置とをさらに備え、
前記調整部は、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記現像装置に印加されるバイアス電圧の絶対値が大きくなるように調整する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記所定のトナー像を形成される像担持体の表面を帯電させるための帯電装置と、
前記帯電された像担持体に前記所定のトナー像に対応する潜像を露光させるための露光装置と、
前記潜像にトナーを付着させるための現像装置とをさらに備え、
前記現像装置に用いられる現像剤は、トナーとキャリアとを含み、
前記調整部は、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記現像剤における前記キャリアに対する前記トナーの濃度が高くなるように調整する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記情報取得部は、前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体の軸方向に分割される領域ごとに前記情報を取得し、
前記調整部は、前記領域ごとに取得した情報に応じて、前記所定のトナー像のトナー濃度を調整する、請求項4〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記情報取得部は、前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体の交換時、当該像担持体の累積回転数が所定回数に達した時、および当該像担持体を用いた累積印刷枚数が所定枚数に達した時のうち少なくともいずれか1つのタイミングで前記情報を取得する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 複数のトナー像を媒体上で順次重ねることで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記複数のトナー像をそれぞれ形成される複数の像担持体と、
前記媒体の搬送経路を挟んで前記複数の像担持体と対向するそれぞれの位置に対応付けて配置され、対応付けられた像担持体のトナー像を前記媒体に転写する複数の転写体と、
所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体と転写体との組について、像担持体と転写体との間に生じる圧力に関連付けられる情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部により取得される情報に基づいて、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記所定のトナー像のトナー濃度がより高くなるように調整する調整部と、
前記所定のトナー像を形成される像担持体の表面を帯電させるための帯電装置と、
前記帯電された像担持体に潜像を露光させるための露光装置とを備え、
前記調整部は、前記像担持体と転写体との間に生じる圧力が高くなるほど、前記露光装置の露光強度が高くなるように調整し、
前記情報取得部は、前記所定のトナー像が形成された媒体が通過する像担持体の軸方向に分割される領域ごとに前記情報を取得し、
前記調整部は、前記領域ごとに取得した情報に応じて、前記所定のトナー像のトナー濃度を調整する、画像形成装置。
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