JP6900196B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
実施例1では、像担持体上の現像剤量(単位面積当たりの現像剤の質量)を検知部である正反射タイプの光学センサーユニットを用いて精度よく予測検知する実施形態について説明する。特に、像担持体である感光ドラム上に現像剤であるトナーの層が複数層形成するような画像形成を行う場合であっても精度よく予測検知することが可能である。
次に比較例における高濃度モード時の検知モードの動作について図6を用いて説明する。検知モードの実行要求(S201)がエンジンコントローラ214からされると検知モードが行われる。高濃度モード時の検知モードでは、周速比250%(=高濃度モードにおける周速比)で感光ドラム201と現像ローラ302が回転始動する(S202)。高濃度モード時の検知モードの現像コントラストは−350Vとなっている。これは実施例1と同様にベタ黒部が現像ローラ302からほぼ全てのトナーが感光ドラム201へ現像する設定になっている。次に実施例1と同様に検知用トナーパッチを形成して(S203)、光学センサー220によりトナー量検知を行う(S204)。検知が終了したら、検知した情報を不揮発性メモリ901に記録し(S205)、高濃度モード時の検知モードの動作を終了する(S206)。
実施例1と比較例1で周速比を複数に渡って実施し、検知精度の検討を行った。トナー量の測定方法としては検知用の静電潜像を感光ドラム201上に形成し、検知用トナーパッチを作像して、感光ドラム201上の単位面積当たりのトナー質量(kg/m^2)を実際に付着したトナーを採取することで測定した。測定の結果と検知結果の比較により、以下の指標で評価した。
○:検知結果と実測結果の差が0.0005(kg/m^2)以内
×:検知結果と実測結果の差が0.0005(kg/m^2)を超えた
〈検知精度結果〉
表2に周速比を幾つか振ることで比較例と本実施例の検知精度(予測精度)を比較した結果を示す。周速比150%の感光ドラム201上の単位面積当たりのトナー質量(kg/m^2)は0.0043になった。周速比200%の感光ドラム201上の単位面積当たりのトナー質量(kg/m^2)は0.0057になった。周速比250%の感光ドラム201上の単位面積当たりのトナー質量(kg/m^2)は0.0075となった。
実施例1は、『感光ドラム201上』においてトナー量を検知部である光学センサー220によって検知する実施例である。
実施例2における高濃度モード時の中間転写体のトナー量検知方法を説明する。印刷条件(画像形成条件)は、実施例1、比較例1と同様であり、通常画像形成時の周速比が150%に対して、高濃度モード時の周速比は250%となっている。
これまでの実施例では、検知モードの周速比と画像形成モードの周速比が異なる実施例で説明したが、複数の画像形成モードがある場合に、その1つの画像形成モードの周速比と検知モードの周速比とが同じ周速比でもよい。例えば、第1画像形成モードと第2画像形成モードがあり、第1画像形成モードが周速比(Δv2)250%、第2画像形成モードが周速比(Δv3)80%、検知モードの周速比(Δv1)が80%のような設定も可能である。この場合、Δv3<Δv2とΔv1=Δv3の関係が成り立つ。
202 帯電ローラ
205 中間転写ベルト(中間転写体)
206 クリーニング部材
208 プロセスカートリッジ
212 1次転写ローラ
213 2次転写ローラ
214 CPU(制御部)
220 光学センサーユニット(検知部)
222 フォトダイオード
302 現像ローラ(現像剤担持体)
Claims (14)
- 現像剤像を担持するための回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に画像形成部を形成する露光ユニットと、
現像剤を担持するための現像剤担持体と、
前記像担持体と前記現像剤担持体と、を回転駆動する駆動手段と、
前記像担持体上の現像剤量を検知する検知部と、
前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧印加部と、
前記露光ユニットと、前記駆動手段と、前記検知部と、前記現像電圧印加部と、を制御する制御部と、を有し、
前記現像剤担持体に担持される現像剤を前記像担持体へ供給させることにより、前記像担持体上に前記現像剤像を形成する画像形成モードと、
前記像担持体上に検知用の現像剤像を形成し、前記検知用の現像剤像の現像剤量を前記検知部で検知する検知モードと、を実行可能な画像形成装置であって、
前記検知モードにおける前記現像剤担持体の周速であるv11と前記像担持体の周速であるv12との周速比であるv11/v12をΔv1、前記画像形成部における静電容量をC、前記画像形成部と前記現像電圧との電位差である現像コントラストをΔVc、前記現像剤担持体に担持された前記現像剤の単位面積当たりの電荷量をQ/Sとした場合に、
前記制御部は、前記検知モードにおいて、(Q/S)×Δv1≦C×ΔVcとなるように前記Δv1と前記ΔVcと、を制御し、
前記画像形成モードにおける前記現像剤担持体の周速であるv21と前記像担持体の周速であるv22との周速比であるv21/v22をΔv2とした場合に、
Δv1<Δv2である状態で、前記検知モードにおける前記像担持体上の現像剤量の検知結果に基づき、前記画像形成モードにおける前記像担持体上の現像剤量が推定されることを特徴とする画像形成装置。 - 現像剤像を担持するための回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に画像形成部を形成する露光ユニットと、
前記像担持体上の現像剤像が転写される中間転写体と、
現像剤を担持するための現像剤担持体と、
前記像担持体と前記現像剤担持体と、を回転駆動する駆動手段と、
前記中間転写体上の現像剤量を検知する検知部と、
前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧印加部と、
前記露光ユニットと、前記駆動手段と、前記検知部と、前記現像電圧印加部と、を制御する制御部と、を有し、
前記現像剤担持体から前記像担持体へ供給される現像剤を前記中間転写体へ転写させることにより、前記中間転写体上に前記現像剤像を形成する画像形成モードと、
前記中間転写体上に検知用の現像剤像を形成し、前記検知用の現像剤像の現像剤量を前記検知部で検知する検知モードと、を実行可能な画像形成装置であって、
前記検知モードにおける前記現像剤担持体の周速であるv11と前記像担持体の周速であるv12との周速比であるv11/v12をΔv1、前記画像形成部における静電容量をC、前記画像形成部と前記現像電圧との電位差である現像コントラストをΔVc、前記現像剤担持体に担持された前記現像剤の単位面積当たりの電荷量をQ/Sとした場合に、
前記制御部は、前記検知モードにおいて、(Q/S)×Δv1≦C×ΔVcとなるように前記Δv1と前記ΔVcと、を制御し、
前記画像形成モードにおける前記現像剤担持体の周速であるv21と前記像担持体の周速であるv22との周速比であるv21/v22をΔv2とした場合に、
Δv1<Δv2である状態で、前記検知モードにおける前記中間転写体上の現像剤量の検知結果に基づき、前記画像形成モードにおける前記中間転写体上の現像剤量が推定されることを特徴とする画像形成装置。 - 前記検知モードにおける前記現像剤担持体に担持された現像剤の単位面積当たりの質量をGとし、
前記現像剤の平均半径をRとし、
前記現像剤の比重をρとし、
平面上の最密充填の面積率をHとした場合に、
前記制御部は、前記検知モードにおいて、Δv1≦(4/3×R×ρ×H)/Gとなるように制御す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。 - 前記制御部は、前記画像形成モードにおいて、Δv2>(4/3×R×ρ×H)/Gとなるように制御することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記画像形成モードにおいて、(Q/S)×Δv≦C×ΔVcとなるように制御することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検知部は、正反射光を受光する光学センサーユニットから構成される、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成モードは、さらに第1画像形成モードと、第2画像形成モードを有し、
前記第1画像形成モードにおいて、前記現像剤担持体の周速は前記v21、前記像担持体の周速は前記v22であって、前記現像剤担持体の周速v21と前記像担持体の周速v22との周速比v21/v22は前記Δv2であり、
前記第2画像形成モードにおける前記現像剤担持体の周速をv31とし、前記像担持体の周速をv32とし、前記v31と前記v32との周速比であるv31/v32をΔv3とした場合において、
前記制御部は、Δv3<Δv2となるように制御することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記画像形成モードにおいてΔv1=Δv3となるように制御することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 装置本体と、前記像担持体と前記現像剤担持体とを有し前記装置本体に装着可能なプロセスカートリッジと、を有し、
前記制御部は、前記装置本体に前記プロセスカートリッジが装着されてから最初の画像形成モードを実行する前に前記検知部で検出した信号に基づいて、前記検知モードで検出した信号を補正す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。 - 前記制御部は、前記画像形成モードにおける前記中間転写体上の現像剤量の推定値に基づき、前記像担持体上の現像剤量を予測することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記Δv1と前記Δv2の比であるΔv1/Δv2は、
32(%)≦Δv1/Δv2≦60(%)
であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記v11は前記v12よりも周速が小さく、前記v21は前記v22よりも周速が大きくなるように制御することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検知モードにおける前記現像コントラストをΔVc1、前記画像形成モードにおける前記現像コントラストをΔVc2とした場合において、
前記制御部は、前記ΔVc1の絶対値を前記ΔVc2の絶対値よりも小さくなるように制御することを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成モードは、さらに第1画像形成モードと、第2画像形成モードを有し、
前記第1画像形成モードにおける前記現像剤担持体の周速を前記v21とし、前記像担持体の周速を前記v22とし、前記現像剤担持体の周速v21と前記像担持体の周速v22との周速比v21/v22を前記Δv2とし、
前記第2画像形成モードにおける前記現像剤担持体の周速をv31と前記像担持体の周速v32との周速比v31/v32をΔv3とした場合に、Δv3<Δv2であって、
前記第2画像形成モードにおける前記現像コントラストはΔVc2である場合において、
前記制御部は、前記第1画像形成モードにおける前記現像コントラストであるΔVc3を前記ΔVc1と等しくなるように制御することを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
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