JP2016191775A - 画像形成装置、制御方法、および制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置は、像担持体1と、像担持体1上に入力画像に応じた静電潜像を形成する画像形成部と、保持するトナーを像担持体1に付着させることで、静電潜像に応じたトナー像を像担持体1上に現像するトナー担持体を含む現像器と、像担持体1上に潤滑剤を塗布する塗布部と、静電潜像またはトナー像に占めるトナーの付着領域の比率を示す画像部比率を算出するための算出部と、トナー像を現像する過程で現像器に混入した潤滑剤をトナー担持体に付着させるとともに、画像部比率に応じて、像担持体1上の領域であって静電潜像またはトナー像が形成されない非像形成領域52AB,52BCに当該潤滑剤を付着させる量を変えるための制御部とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
[画像形成装置100のハードウェア構成]
図1を参照して、第1の実施の形態に従う画像形成装置100のハードウェアについて説明する。図1は、画像形成装置100に備えられる現像器ユニットの外観を示す図である。画像形成装置100は、たとえば、MFP(Multi-Functional Peripheral)である。
図2を参照して、画像形成装置100の動作概要について説明する。図2は、像担持体1の表面を展開した図である。
再び図1を参照して、現像剤12について説明する。現像剤12は、トナーと、当該トナーを帯電するためのキャリアとを含む。
引き続き図1を参照して、潤滑剤塗布機構14について説明する。潤滑剤塗布機構14は、潤滑剤塗布部材7と、固形潤滑剤8と、潤滑剤固定化部材9とを含む。
引き続き図1を参照して、潤滑剤が潤滑剤塗布機構14から供給される場合の問題点について説明する。
混入潤滑剤の量は、短時間で変動するわけではない。一般的に、1ページ当たりにおける潤滑剤の混入量や排出量は僅かである。混入潤滑剤の量は、ある程度長い時間で変化する。すなわち、混入潤滑剤の量は、過去一定期間に形成した画像の画像部比率の平均値に応じて変化する。「一定期間」の長さは、現像器4中の現像剤の量、潤滑剤塗布機構14からの潤滑剤供給量、潤滑剤塗布部材7や潤滑剤固定化部材9の塗布延展能力等によって決められる。
引き続き図1を参照しつつ、図3および図4を参照し、現像器4中に混入した潤滑剤の現像時の挙動について説明する。図3は、像担持体1および現像剤担持体10に印加する電位を示す図である。図4は、像担持体1における混入潤滑剤の付着量の違いを示す図である。なお、以下では、トナーの正規帯電極性は、マイナス極性であるとする。
上記で説明したような、潤滑剤塗布機構14を設置した場合の問題点、潤滑剤の現像器4中への混入量が画像部比率に応じて変動するのに要する時間、および、現像時における潤滑剤の挙動を踏まえ、本実施の形態に従う画像形成装置100は、以下のように、非像形成領域に対する混入潤滑剤の付着量を制御する。
図7を参照して、画像形成装置100の制御構造について説明する。図7は、画像形成装置100が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。図7の処理は、後述するCPU(Central Processing Unit)202が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。
上述では、混入潤滑剤の排出量を制御するための現像条件の一例として、図3に示されるように、現像剤担持体10に対する現像バイアスを電位VA〜VCに変更する方法を挙げたが、当該現像条件は、これに限定されない。以下では、図8〜図10を参照して、他の現像条件について順に説明する。
図8は、第1の変形例に従う現像条件を示す図である。図8のグラフ(A)には、画像形成時において現像剤担持体10に印加する現像バイアス84が示されている。現像バイアス84は、直流成分の電圧に加えて交流成分の電圧を含む。画像形成装置100は、現像バイアス84の周波数(ピークtoピーク)を変更することで混入潤滑剤の排出量を制御する。
図9は、第2の変形例に従う現像条件を示す図である。図9には、現像剤担持体10に印加する現像バイアス91が示されている。現像バイアス91は、直流成分の電圧に加えて交流成分の電圧を含む。画像形成装置100は、現像バイアス91の周波数を変更することで混入潤滑剤の排出量を制御する。
図10は、第3の変形例に従う現像条件を示す図である。画像形成装置100は、現像剤担持体10に対する現像バイアスではなく、像担持体1に対する電位を変えることで、現像条件を変えてもよい。すなわち、画像形成装置100は、現像剤担持体10に対する電位を一定にし、像担持体1における非像形成領域と、像形成領域の画像部と、像形成領域の背景部とにおいて電位を変えることで、現像条件を変える。
なお、画像形成装置によっては、上記に挙げたような現像条件は、画像形成時の様々な事情に応じて可変に設定されている場合もある。その場合には、画像形成装置100は、上記制御を判断する直前の画像形成時の現像条件を基準として、当該基準に対して非像形成領域での現像条件を上記制御に基づいて変更すればよい。
図11を参照して、画像形成装置100の機能について説明する。図11は、画像形成装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。図11に示されるように、画像形成装置100を備える。CPU202は、機能構成として、算出部250と、電圧制御部260とを含む。
以上のように、混入潤滑剤の量は、画像部比率が低いほど多くなる。本実施の形態に従う画像形成装置100は、画像部比率が低くなるにつれて、混入潤滑剤の排出量を多くする。一方で、混入潤滑剤の量は、画像部比率が高いほど少なくなる。画像形成装置100は、画像部比率が高くなるにつれて、混入潤滑剤の排出量を少なくする。
以下では、第2の実施の形態に従う画像形成装置100について説明する。実施の形態2においては、画像形成装置100は、画像部比率が所定値より低い場合に、非像形成領域の全部を背景部電位となるように制御せず、非像形成領域の一部を画像部電位となるように像担持体1を露光する。すなわち、画像形成装置100は、像形成領域だけでなく、非像形成領域においてもトナー像を現像する。以下では、非像形成領域において形成するトナー像を「パッチ画像」ともいう。
本実施の形態に従う画像形成装置100は、パッチ画像を形成するための制御機構(図示しない)を備える。すなわち、画像形成装置100は、原稿画像に対応する通常の像形成領域とは別の非像形成領域にトナー像(パッチ画像)を形成する機能を有する。
混入潤滑材とトナー像とを1つの非像形成領域において付着させることによる課題について説明する。画像形成装置100は、最低限のトナーの入れ替わりを保障するために、画像形成時間あたりに定量のトナーをパッチ画像として排出する。一方で、パッチ画像の形成は、トナーを消費することになるので、パッチ画像によるトナーの排出量は、必要最低限に抑えることが望ましい。
図13を参照して、第2の実施の形態に従う画像形成装置100の処理について説明する。図13は、混入潤滑材とトナー像とを別々の非像形成領域に付着させている例を示す図である。
以上のようにして、本実施の形態に従う画像形成装置100は、動作モードとして、非像形成領域にトナーを付着させ、当該トナーを前記現像器から排出する第1モードと、非像形成領域に混入潤滑剤を付着させ、当該混入潤滑剤を現像器から排出する第2モードとを有する。画像形成装置100は、動作モード制御部として機能し、第1モードによるトナーの付着と第2モードによる潤滑剤の付着とが1つの非像形成領域において行われないように動作モードを制御する。
Claims (11)
- 像担持体と、
前記像担持体上に入力画像に応じた静電潜像を形成する画像形成部と、
保持するトナーを前記像担持体に付着させることで、前記静電潜像に応じたトナー像を前記像担持体上に現像するトナー担持体を含む現像器と、
前記像担持体上に潤滑剤を塗布する塗布部と、
前記静電潜像または前記トナー像に占めるトナーの付着領域の比率を示す画像部比率を算出するための算出部と、
前記トナー像を現像する過程で前記現像器に混入した前記潤滑剤を前記トナー担持体に付着させるとともに、前記画像部比率に応じて、前記像担持体上の領域であって前記静電潜像または前記トナー像が形成されない非像形成領域に当該潤滑剤を付着させる量を変えるための制御部とを備える、画像形成装置。 - 前記制御部は、前記画像部比率が高くなるにつれて、前記現像器に混入した前記潤滑剤を前記非像形成領域に付着させる量を少なくする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記画像部比率が低くなるにつれて、前記現像器に混入した前記潤滑剤を前記非像形成領域に付着させる量を多くする、請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記画像部比率に応じて、前記非像形成領域に付着させる前記潤滑剤の量を3段階以上で段階的に変える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記画像部比率が高くなるにつれて、前記現像器に混入した前記潤滑剤と前記非像形成領域との間の第1電位差が、当該潤滑剤と前記トナー担持体との間の第2電位差よりも低くなるように、前記非像形成領域および前記トナー担持体の少なくとも一方に印加する電圧を制御する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、
前記トナー担持体に交流電圧を印加し、
前記交流電圧の振幅を変えることで前記第2電位差を変える、請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記非像形成領域に印加する電圧を変えることで前記第1電位差を変える、請求項5または6に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、
前記トナー担持体に交流電圧を印加し、
前記画像部比率が高くなるにつれて、前記交流電圧の周波数を低くする、請求項1〜4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、動作モードとして、
前記非像形成領域に前記トナーを付着させ、当該トナーを前記現像器から排出する第1モードと、
前記非像形成領域に前記潤滑剤を付着させ、当該潤滑剤を前記現像器から排出する第2モードとを有し、
前記画像形成装置は、前記第1モードによるトナーの付着と前記第2モードによる潤滑剤の付着とが1つの前記非像形成領域において行われないように前記動作モードを制御するための動作モード制御部をさらに備える、請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 画像形成装置の制御方法であって、
前記画像形成装置は、
像担持体と、
前記像担持体上に入力画像に応じた静電潜像を形成する画像形成部と、
保持するトナーを前記像担持体に付着させることで、前記静電潜像に応じたトナー像を前記像担持体上に現像するトナー担持体を含む現像器と、
前記像担持体上に潤滑剤を塗布する塗布部とを備え、
前記制御方法は、
前記静電潜像または前記トナー像に占めるトナーの付着領域の比率を示す画像部比率を算出するステップと、
前記トナー像を現像する過程で前記現像器に混入した前記潤滑剤を前記トナー担持体に付着させるとともに、前記画像部比率に応じて、前記像担持体上の領域であって前記静電潜像または前記トナー像が形成されない非像形成領域に当該潤滑剤を付着させる量を変えるステップとを備える、制御方法。 - 画像形成装置の制御プログラムであって、
前記画像形成装置は、
像担持体と、
前記像担持体上に入力画像に応じた静電潜像を形成する画像形成部と、
保持するトナーを前記像担持体に付着させることで、前記静電潜像に応じたトナー像を前記像担持体上に現像するトナー担持体を含む現像器と、
前記像担持体上に潤滑剤を塗布する塗布部とを備え、
前記制御プログラムは、前記画像形成装置に、
前記静電潜像または前記トナー像に占めるトナーの付着領域の比率を示す画像部比率を算出するステップと、
前記トナー像を現像する過程で前記現像器に混入した前記潤滑剤を前記トナー担持体に付着させるとともに、前記画像部比率に応じて、前記像担持体上の領域であって前記静電潜像または前記トナー像が形成されない非像形成領域に当該潤滑剤を付着させる量を変えるステップとを実行させる、制御プログラム。
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