JP7009914B2 - 画像形成装置および画像形成装置のコンピュータにより実行されるプログラム - Google Patents
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Description
図1は、電子写真方式に従う画像形成装置における各作像行程における感光体の表面電位を説明する図である。まず、図1を参照しながら画像メモリが生じる原理について説明する。電子写真方式に従う画像形成装置は、感光体3Yを有する。感光体3Yの周囲には、帯電ローラー4Yと、露光装置5Yと、現像ローラー6Yと中間転写ベルト1と、1次転写ローラー7Yとが配置されている。
(画像形成装置300)
図3は、ある実施形態に従う画像形成装置300の構成例を説明する図である。ある実施形態において、画像形成装置300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3に示されるように、画像形成装置300は、内部の略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る。これらの作像ユニット2Y,2M,2C,2Kは、トナー像を担持可能に構成される感光体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300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300の制御装置として機能するCPU(Central Processing Unit)70に画像信号が入力されると、CPU70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の各露光装置5Y,5M,5C,5Kを発光させて露光を行なう。
次に、図4および図5を用いて、CPU70に接続される電気的な構成について説明する。図4は、中間転写ベルト1の周囲の構成をより具体的に説明するための図である。図5は、CPU70に接続される各種デバイスを説明するための図である。
CPU70は、各種電源(帯電電源63Y,63M,63C,63K、現像電源60Y,60M,60C,60K、1次転写電源65、2次転写電源67)と各種センサー(電流センサー64Y、電圧センサー66)とにそれぞれ接続される。CPU70は、各種電源に制御信号を送信し、各種電源の出力を制御する。また、各種センサーは、測定結果をCPU70に送信するように構成される。
次に、図6を用いてどのように帯電電位Vc(帯電バイアスVcb)を決定するのかについて説明する。図6(A)は画像メモリを抑制する制御を実行する前の、感光体3Yの表面電位を表す図である。図6(B)は、画像メモリを抑制する制御を実行した後の、感光体3Yの表面電位を表す図である。
図7は、感光体3Yと1次転写ローラー7Yとを含む1次転写回路を表す図である。図7において、感光体3Yの等価回路をコンデンサーと見なしている。この場合、転写前後における感光体3Yの非露光部の電位差ΔVnは、次の式(1)で表現される。
ΔVn=ΔQ×C
=ΔQ×(d/(ε×S))・・・(1)
ΔQは1次転写により感光体3Yに流入する電荷量、Cは感光体3Y(の等価回路のコンデンサー)の静電容量、dは感光体3Yの感光層の膜厚、εは誘電率、Sは1次転写回路における感光体3Yの感光層の面積をそれぞれ表す。
次に、CPU70は、電位差ΔVに従い、帯電電位Vcの補正量を決定する。図11および図12を用いて、当該補正量を決定する処理について説明する。
図13は、非露光転写電位Vtnと露光転写電位Vteとの電位差ΔVに基づいて作像条件を決定する処理のフローチャートである。図13に示される各処理は、CPU70が制御プログラム522を実行することにより実現され得る。
上記の例では、実施形態に従う画像形成装置300は、所定のタイミングにおいて画像メモリを抑制する制御を必ず実行するように構成されている。他の局面において、画像形成装置300は、高画質モードと通常モードとを切り替え可能に構成され、高画質モードに設定されている場合に画像メモリを抑制する制御を実行し、通常モードに設定されている場合に画像メモリを抑制する制御を実行しないように構成されてもよい。
(画像情報に基づく制御)
画像メモリは、直前に印字された画像が均一である場合、今回の印字時において発生しにくい。その理由は、直前の印字において感光体の軸方向に従い均一に露光された場合、転写後の感光体の表面電位はすべて略露光転写電位Vteとなるためである。
上述のように、CPU70は、現像電源60Y,60M,60C,60Kの各々の現像バイアスVdと、帯電電源63Y,63M,63C,63Kの各々の帯電バイアスVcdとを変更(補正)するように構成されている。
(条件1)感光体の膜厚dが予め定められた膜厚未満になった
(条件2)変更後の現像バイアスVdを現像電源が出力できなくなった
(条件3)変更後の帯電バイアスVcbを帯電電源が出力できなくなった
(表面電位計)
図15は、他の実施形態に従う画像形成装置1500の内部構造の一部を表す。画像形成装置1500は、各感光体3Y,3M,3C,3Kに対応する表面電位計68Y,68M,68C,68Kを有し、電流センサー64Yを有さない点において、図3-図5で説明した画像形成装置300と相違する。
Claims (18)
- 電子写真方式に従う画像形成装置であって、
回転可能に構成され、トナー像を担持搬送するための像担持体と、
前記像担持体に接触または近接して配置される帯電部材と、
前記帯電部材に帯電バイアスを印加することにより、前記像担持体を帯電させるための帯電電源と、
前記帯電された像担持体に潜像を形成するための露光装置と、
前記像担持体に近接して配置される現像部材と、
前記現像部材に現像バイアスを印加することにより、前記潜像を現像して前記像担持体上にトナー像を形成するための現像電源と、
転写バイアスを印加されることにより、前記像担持体上に形成されたトナー像を媒体に転写するための転写部材と、
前記画像形成装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の前記潜像が形成された露光部の電位と前記潜像が形成されていない非露光部の電位とを取得し、
前記取得された前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて、前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の電位が均一になるように前記帯電バイアスを決定し、
前記決定された帯電バイアスに基づいて前記現像バイアスを決定するように構成され、
前記像担持体の回転速度と前記転写バイアスとに基づいて、前記露光部および前記非露光部の電位を取得するように構成される、画像形成装置。 - 前記制御装置は、前記像担持体の使用量、前記像担持体の膜厚、および前記帯電部材に流れる電流の大きさのうち少なくとも1つに基づいて、前記露光部および前記非露光部の電位を取得するように構成される、請求項1に記載の画像形成装置。
- 電子写真方式に従う画像形成装置であって、
回転可能に構成され、トナー像を担持搬送するための像担持体と、
前記像担持体に接触または近接して配置される帯電部材と、
前記帯電部材に帯電バイアスを印加することにより、前記像担持体を帯電させるための帯電電源と、
前記帯電された像担持体に潜像を形成するための露光装置と、
前記像担持体に近接して配置される現像部材と、
前記現像部材に現像バイアスを印加することにより、前記潜像を現像して前記像担持体上にトナー像を形成するための現像電源と、
転写バイアスを印加されることにより、前記像担持体上に形成されたトナー像を媒体に転写するための転写部材と、
前記画像形成装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の前記潜像が形成された露光部の電位と前記潜像が形成されていない非露光部の電位とを取得し、
前記取得された前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて、前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の電位が均一になるように前記帯電バイアスを決定し、
前記決定された帯電バイアスに基づいて前記現像バイアスを決定するように構成され、
前記取得された前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて、前記帯電バイアスの基準値に対する変更量を決定し、
これから画像を形成するために用いられる画像情報、および直前の画像情報のうち少なくとも一方に基づいて、前記変更量を調節するように構成される、画像形成装置。 - 電子写真方式に従う画像形成装置であって、
回転可能に構成され、トナー像を担持搬送するための像担持体と、
前記像担持体に接触または近接して配置される帯電部材と、
前記帯電部材に帯電バイアスを印加することにより、前記像担持体を帯電させるための帯電電源と、
前記帯電された像担持体に潜像を形成するための露光装置と、
前記像担持体に近接して配置される現像部材と、
前記現像部材に現像バイアスを印加することにより、前記潜像を現像して前記像担持体上にトナー像を形成するための現像電源と、
転写バイアスを印加されることにより、前記像担持体上に形成されたトナー像を媒体に転写するための転写部材と、
前記画像形成装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の前記潜像が形成された露光部の電位と前記潜像が形成されていない非露光部の電位とを取得し、
前記取得された前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて、前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の電位が均一になるように前記帯電バイアスを決定し、
前記決定された帯電バイアスに基づいて前記現像バイアスを決定するように構成され、
第1のモードと第2のモードとを切り替え可能に構成され、
前記第1のモードにおいて、前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて前記帯電バイアスを決定する制御を実行し、
前記第2のモードにおいて、前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて前記帯電バイアスを決定する制御を実行しないように構成される、画像形成装置。 - 前記制御装置は、
前記第2のモードにおける前記露光装置の露光出力を、前記像担持体の前記潜像が形成された部分の電位が前記露光装置の出力に対して略変動しない領域に設定し、
前記第2のモードにおける前記現像バイアスを、前記像担持体の軸方向全体に前記潜像が形成されている場合に当該潜像に予め定められた濃度のトナーを供給するために必要な電位に設定するように構成される、請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記制御装置は、
前記像担持体の膜厚を取得し、
前記第2のモードにおいて前記像担持体の膜厚が予め定められた厚み未満になった場合に、前記像担持体の使用可能期間を満了したと判断するように構成される、請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記制御装置は、前記決定された現像バイアスに基づいて前記露光装置における露光条件を決定するように構成される、請求項1~6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御装置は、前記露光条件として単位面積あたりの露光面積を決定するように構成される、請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記制御装置は、前記決定された帯電バイアスとの差分が予め定められた値となるように前記現像バイアスを決定するように構成される、請求項1~8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御装置は、前記像担持体上に形成されたトナー像を構成するトナーの帯電量と、当該トナーの単位面積あたりの付着量と、前記像担持体の回転速度と、前記像担持体の軸方向において前記トナー像が形成される長さとに基づいて、前記転写バイアスを決定するように構成される、請求項1~9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記転写部材に所定の電流を流したときに前記転写部材に印加される電圧の大きさを検出するための電圧センサーをさらに備え、
前記制御装置は、前記電圧センサーの測定結果に基づいて、前記転写バイアスを決定するように構成される、請求項1~9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 温度および湿度のうち少なくとも一方を測定するための環境センサーをさらに備え、
前記制御装置は、前記取得された前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分と、前記環境センサーの測定結果とに基づいて前記帯電バイアスを決定するように構成される、請求項1~11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、トナー像を形成するための作像ユニットを複数備え、
各前記作像ユニットは、前記像担持体、前記帯電部材、前記現像部材を含み、
前記制御装置は、各前記作像ユニットごとに、前記帯電バイアスおよび前記現像バイアスを決定するように構成される、請求項1~12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御装置は、前記帯電電源が前記決定された帯電バイアスを出力できない場合、または前記現像電源が前記決定された現像バイアスを出力できない場合に、前記像担持体の使用可能期間を満了したと判断するように構成される、請求項1~13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御装置は、前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の電位を除電することなく、前記帯電電源を制御して前記帯電部材に帯電バイアスを印加するように構成される、請求項1~14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 電子写真方式に従う画像形成装置のコンピュータで実行されるプログラムであって、
前記プログラムは前記コンピュータに、
トナー像を媒体に転写した後の像担持体上の潜像が形成された露光部の電位と、前記潜像が形成されていない非露光部の電位を取得するステップと、
前記取得された前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて、前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の電位が均一になるように、前記像担持体を帯電させるための帯電バイアスを決定するステップと、
前記決定された帯電バイアスに基づいて、前記像担持体に形成された潜像を現像するための現像バイアスを決定するステップとを実行させ、
前記取得するステップは、前記像担持体の回転速度と転写バイアスとに基づいて、前記露光部および前記非露光部の電位を取得することを含む、プログラム。 - 電子写真方式に従う画像形成装置のコンピュータで実行されるプログラムであって、
前記プログラムは前記コンピュータに、
トナー像を媒体に転写した後の像担持体上の潜像が形成された露光部の電位と、前記潜像が形成されていない非露光部の電位を取得するステップと、
前記取得された前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて、前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の電位が均一になるように、前記像担持体を帯電させるための帯電バイアスを決定するステップと、
前記決定された帯電バイアスに基づいて、前記像担持体に形成された潜像を現像するための現像バイアスを決定するステップと、
前記取得された前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて、前記帯電バイアスの基準値に対する変更量を決定するステップと、
これから画像を形成するために用いられる画像情報、および直前の画像情報のうち少なくとも一方に基づいて、前記変更量を調節するステップとを実行させる、プログラム。 - 電子写真方式に従う画像形成装置のコンピュータで実行されるプログラムであって、
前記プログラムは前記コンピュータに、
トナー像を媒体に転写した後の像担持体上の潜像が形成された露光部の電位と、前記潜像が形成されていない非露光部の電位を取得するステップと、
前記取得された前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて、前記トナー像を前記媒体に転写した後の前記像担持体上の電位が均一になるように、前記像担持体を帯電させるための帯電バイアスを決定するステップと、
前記決定された帯電バイアスに基づいて、前記像担持体に形成された潜像を現像するための現像バイアスを決定するステップと、
前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて前記帯電バイアスを決定する制御を実行する第1のモードと、前記露光部の電位と前記非露光部の電位との差分に基づいて前記帯電バイアスを決定する制御を実行しない第2のモードとを切り替えるステップとを実行させる、プログラム。
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