JP2022124059A - 画像形成装置、画像形成条件設定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像バイアス電圧の最適化処理にかかる時間を短縮可能な画像形成装置、及び画像形成条件設定方法を提供すること。
【解決手段】画像形成装置100は、現像ローラーによって第1静電潜像が現像された第1トナー像の濃度に基づいて、前記現像ローラーに印可される現像バイアス電圧に含まれる直流成分を設定する第1設定処理部61と、前記現像ローラーによって第2静電潜像が現像された第2トナー像に関する検出値に基づいて前記現像バイアス電圧に含まれる交流成分を設定する交流設定処理の実行結果と前記直流成分との対応関係を示す対応関係情報、及び第1設定処理部61により設定される前記直流成分に基づいて、前記交流成分を設定する第2設定処理部62と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】画像形成装置100は、現像ローラーによって第1静電潜像が現像された第1トナー像の濃度に基づいて、前記現像ローラーに印可される現像バイアス電圧に含まれる直流成分を設定する第1設定処理部61と、前記現像ローラーによって第2静電潜像が現像された第2トナー像に関する検出値に基づいて前記現像バイアス電圧に含まれる交流成分を設定する交流設定処理の実行結果と前記直流成分との対応関係を示す対応関係情報、及び第1設定処理部61により設定される前記直流成分に基づいて、前記交流成分を設定する第2設定処理部62と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、画像形成装置、及び画像形成装置で実行される画像形成条件設定方法に関する。
トナー及びキャリアを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置が知られている。例えば、前記画像形成装置では、感光体ドラムに対向して設けられた現像ローラーにより、前記現像剤が前記感光体ドラムと前記現像ローラーとの間の対向領域に搬送される。そして、前記現像ローラーに直流成分及び交流成分を含む現像バイアス電圧が印可されて、前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像が現像される。
また、前記画像形成装置では、設置環境の変化などに起因する形成画像の濃度変化を抑制するために、前記現像バイアス電圧の前記直流成分が最適化されることがある。例えば、前記現像ローラーを用いて前記感光体ドラムに予め定められた第1パッチパターンを形成し、前記第1パッチパターンにおける画像濃度を検出して、検出された画像濃度に基づいて前記直流成分の電圧値を設定する画像形成装置が知られている。
また、前記画像形成装置では、前記現像ローラーによって形成されたトナー像において濃度ムラなどの不具合が発生することを抑制するために、前記現像バイアス電圧の前記交流成分が最適化されることがある。例えば、前記現像ローラーを用いて前記感光体ドラムに予め定められた第2パッチパターンを形成し、前記第2パッチパターンの形成時に前記現像ローラーを経由して流れる電流及び前記第2パッチパターンにおける前記トナーの付着量を検出して、それらの検出値に基づいて前記交流成分の振幅及びデューティー比を設定する画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、前記交流成分の最適値は、前記直流成分によって変化する。そのため、前記交流成分の最適化処理は、前記直流成分の最適化処理の直後に実行されることが望ましい。
しかしながら、前記直流成分の最適化処理、及び前記交流成分の最適化処理は、画像形成処理と並行して実行することができない。そのため、前記直流成分の最適化処理、及び前記交流成分の最適化処理が連続して実行される場合には、その分、ユーザーによる装置の使用が制限される時間が長期化する。
本発明の目的は、現像バイアス電圧の最適化処理にかかる時間を短縮可能な画像形成装置、及び画像形成条件設定方法を提供することにある。
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、現像部材と、第1設定処理部と、第2設定処理部とを備える。前記現像部材は、トナー及びキャリアを含む現像剤を用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像する。前記第1設定処理部は、前記現像部材によって予め定められた第1静電潜像が現像された第1トナー像の濃度に基づいて、前記現像部材に印可される現像バイアス電圧に含まれる直流成分を設定する。前記第2設定処理部は、前記現像部材によって予め定められた第2静電潜像が現像された第2トナー像に関する検出値に基づいて前記現像バイアス電圧に含まれる交流成分を設定する交流設定処理の実行結果と前記直流成分との対応関係を示す対応関係情報及び前記第1設定処理部により設定される前記直流成分に基づいて、前記交流成分を設定する。
本発明の他の局面に係る画像形成条件設定方法は、トナー及びキャリアを含む現像剤を用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像する現像部材を備える画像形成装置で実行され、以下の第1設定ステップと、第2設定ステップとを含む。前記第1設定ステップでは、前記現像部材によって予め定められた第1静電潜像が現像された第1トナー像の濃度に基づいて、前記現像部材に印可される現像バイアス電圧に含まれる直流成分が設定される。前記第2設定ステップでは、前記現像部材によって予め定められた第2静電潜像が現像された第2トナー像に関する検出値に基づいて前記現像バイアス電圧に含まれる交流成分を設定する交流設定処理の実行結果と前記直流成分との対応関係を示す対応関係情報及び前記第1設定ステップにより設定される前記直流成分に基づいて、前記交流成分が設定される。
本発明によれば、現像バイアス電圧の最適化処理にかかる時間を短縮することが可能である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[画像形成装置100の構成]
まず、図1及び図2を参照しつつ、本発明の実施形態に係る画像形成装置100の構成について説明する。ここで、図1は画像形成装置100の構成を示す断面図である。
まず、図1及び図2を参照しつつ、本発明の実施形態に係る画像形成装置100の構成について説明する。ここで、図1は画像形成装置100の構成を示す断面図である。
なお、説明の便宜上、画像形成装置100が使用可能な設置状態(図1に示される状態)で鉛直方向を上下方向D1と定義する。また、図1に示される画像形成装置100の紙面左側の面を正面(前面)として前後方向D2を定義する。また、前記設置状態の画像形成装置100の正面を基準として左右方向D3を定義する。
画像形成装置100は、原稿から画像データを読み取るスキャン機能、及び画像データに基づいて画像を形成するプリント機能とともに、ファクシミリ機能、及びコピー機能などの複数の機能を有する複合機である。なお、画像形成装置100は、プリント装置、ファクシミリ装置、及びコピー機などであってもよい。
図1及び図2に示されるように、画像形成装置100は、ADF(Auto Document Feeder)1、画像読取部2、画像形成部3、給紙部4、操作表示部5、記憶部6、及び制御部7を備える。
ADF1は、前記スキャン機能による読取対象の原稿を搬送する。例えば、ADF1は、原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ、及び排紙部を備える。
画像読取部2は、前記スキャン機能を実現する。例えば、画像読取部2は、原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ、及びCCD(Charge Coupled Device)を備える。
画像形成部3は、前記プリント機能を実現する。具体的に、画像形成部3は、電子写真方式で、給紙部4から供給されるシートにカラー又はモノクロの画像を形成する。
給紙部4は、画像形成部3にシートを供給する。給紙部4は、給紙カセット、手差しトレイ、シート搬送路、及び複数の搬送ローラーを備える。
操作表示部5は、画像形成装置100のユーザーインターフェイスである。操作表示部5は、制御部7からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレーなどの表示部、及びユーザーの操作に応じて制御部7に各種の情報を入力する操作キー又はタッチパネルなどの操作部を有する。
記憶部6は、不揮発性の記憶装置である。例えば、記憶部6は、フラッシュメモリー及びEEPROM(登録商標)などの不揮発性メモリー、SSD(Solid State Drive)、又はHDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置である。
制御部7は、画像形成装置100を統括的に制御する。図2に示されるように、制御部7は、CPU11、ROM12、及びRAM13を備える。CPU11は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。ROM12は、CPU11に各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶装置である。RAM13は、CPU11が実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される揮発性又は不揮発性の記憶装置である。制御部7では、CPU11によりROM12に予め記憶された各種の制御プログラムが実行される。これにより、画像形成装置100が制御部7により統括的に制御される。
なお、制御部7は、集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものであってもよい。また、制御部7は、画像形成装置100を統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部であってもよい。
[画像形成部3の構成]
次に、図1~図3を参照しつつ、画像形成部3の構成について説明する。ここで、図3は画像形成ユニット24の構成を示す断面図である。なお、図3では、帯電ローラー32と第1電圧印可部37との間の通電路、及び現像ローラー44とグランドとの間の通電路が一点鎖線によって示されている。
次に、図1~図3を参照しつつ、画像形成部3の構成について説明する。ここで、図3は画像形成ユニット24の構成を示す断面図である。なお、図3では、帯電ローラー32と第1電圧印可部37との間の通電路、及び現像ローラー44とグランドとの間の通電路が一点鎖線によって示されている。
図1に示されるように、画像形成部3は、複数の画像形成ユニット21~24、光走査装置25、中間転写ベルト26、二次転写ローラー27、定着装置28、及び排紙トレイ29を備える。また、図2及び図3に示されるように、画像形成部3は、濃度センサー30を備える。
画像形成ユニット21はY(イエロー)、画像形成ユニット22はC(シアン)、画像形成ユニット23はM(マゼンタ)、画像形成ユニット24はK(ブラック)に対応する電子写真方式の画像形成ユニットである。画像形成ユニット21~24は、図1に示されるように、画像形成装置100の前後方向D2に沿って、画像形成装置100の前方側からイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの順に併設される。
図3に示されるように、画像形成ユニット24は、感光体ドラム31、帯電ローラー32、現像装置33、一次転写ローラー34、及びドラム清掃部35を備える。また、画像形成ユニット21~23各々は、画像形成ユニット24と同様の構成を備える。
感光体ドラム31は、表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム31は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて、図3に示される回転方向D4に回転する。感光体ドラム31は、本発明の像担持体の一例である。
帯電ローラー32は、予め設定された帯電電圧の印可を受けて、感光体ドラム31の表面を帯電させる。例えば、帯電ローラー32は、感光体ドラム31の表面を正極性に帯電させる。帯電ローラー32によって帯電された感光体ドラム31の表面には、光走査装置25から射出される画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム31の表面に静電潜像が形成される。
現像装置33は、トナー及びキャリアを含む現像剤を用いて、感光体ドラム31の表面に形成される静電潜像を現像する。これにより、感光体ドラム31の表面にトナー像が形成される。
一次転写ローラー34は、現像装置33により感光体ドラム31の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト26に転写する。
ドラム清掃部35は、一次転写ローラー34によるトナー像の転写後の感光体ドラム31の表面に残存する前記トナーを除去する。
画像形成部3は、画像形成ユニット21~24各々に対応するトナーコンテナ36(図1参照)を備える。また、画像形成部3は、画像形成ユニット21~24各々に対応する第1電圧印可部37(図2及び図3参照)、第2電圧印可部38(図2及び図3参照)、及び電流検出部39(図2及び図3参照)を備える。
ここで、画像形成ユニット24に対応するトナーコンテナ36、第1電圧印可部37、第2電圧印可部38、及び電流検出部39について説明する。なお、図2には、画像形成ユニット24に対応する第1電圧印可部37、第2電圧印可部38、及び電流検出部39が示されている。
トナーコンテナ36は、K(ブラック)の前記トナーを収容する。トナーコンテナ36は、現像装置33にK(ブラック)の前記トナーを供給する。
第1電圧印可部37は、帯電ローラー32に前記帯電電圧を印可する電源である。具体的に、第1電圧印可部37は、制御部7によって設定された電圧値の直流成分を含む前記帯電電圧を出力する。例えば、前記帯電電圧は、正極性の直流成分を含む。
第2電圧印可部38は、現像装置33の現像ローラー44(図3参照)に予め定められた現像バイアス電圧を印可する。具体的に、第2電圧印可部38は、制御部7によって設定された電圧値の直流成分を含む前記現像バイアス電圧を出力する。例えば、前記現像バイアス電圧は、正極性の直流成分を含む。また、第2電圧印可部38は、矩形波であって、制御部7によって設定された振幅値、デューティー比、及び周波数の交流成分を含む前記現像バイアス電圧を出力する。つまり、前記現像バイアス電圧は、直流成分及び交流成分を含む電圧である。
電流検出部39は、現像装置33の現像ローラー44(図3参照)を経由して流れる電流を検出する。図3に示されるように、電流検出部39は、現像ローラー44から第2電圧印可部38を経由してグランドへ至る通電路に設けられる。例えば、電流検出部39は、抵抗器を含んでおり、当該抵抗器の両端に係る電圧を制御部7に出力する。
光走査装置25は、画像形成ユニット21~24各々の感光体ドラム31の表面へ向けて、画像データに基づく光を射出する。
中間転写ベルト26は、画像形成ユニット21~24各々の感光体ドラム31の表面に形成されたトナー像が転写される無端状のベルト部材である。中間転写ベルト26は、駆動ローラー及び張架ローラーによって所定のテンションで張架される。中間転写ベルト26は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて前記駆動ローラーが回転することで、図3に示される回転方向D5に回転する。
二次転写ローラー27は、中間転写ベルト26の表面に転写されたトナー像を給紙部4から供給されるシートに転写する。
定着装置28は、二次転写ローラー27によってシートに転写されたトナー像を当該シートに定着させる。
排紙トレイ29には、定着装置28によってトナー像が定着されたシートが排出される。
濃度センサー30は、中間転写ベルト26の外周面に転写されたトナー像の濃度を検出する。例えば、濃度センサー30は、中間転写ベルト26の外周面へ向けて光を射出する発光部と、前記発光部から射出されて中間転写ベルト26の外周面で反射された光を受光する受光部とを備える反射型のフォトセンサーである。図3に示されるように、濃度センサー30は、画像形成ユニット24よりも中間転写ベルト26の回転方向D5の下流側であって、二次転写ローラー27よりも回転方向D5の上流側に配置される。
[現像装置33の構成]
次に、図3及び図4を参照しつつ、画像形成ユニット24の現像装置33の構成について説明する。ここで、図4は図3におけるIV-IV矢視断面図である。なお、画像形成ユニット21~23も、以下に述べる現像装置33と同様の構成を備える。
次に、図3及び図4を参照しつつ、画像形成ユニット24の現像装置33の構成について説明する。ここで、図4は図3におけるIV-IV矢視断面図である。なお、画像形成ユニット21~23も、以下に述べる現像装置33と同様の構成を備える。
図3及び図4に示されるように、現像装置33は、筐体41、第1搬送部材42、第2搬送部材43、現像ローラー44、規制部材45、及びトナーセンサー46を備える。
筐体41は、図3に示されるように、第1搬送部材42、第2搬送部材43、現像ローラー44、及び規制部材45を収容する。また、筐体41は、前記トナー及び前記キャリアを含む前記現像剤を収容する。具体的に、筐体41は、側壁及び底面51によって形成される内部空間において前記現像剤を収容する。現像装置33は、筐体41に収容される前記現像剤を用いて、感光体ドラム31の表面に形成された静電潜像を現像する。
図3及び図4に示されるように、筐体41は、前記現像剤が搬送される第1搬送路52及び第2搬送路53を有する。具体的に、筐体41の底面51には、左右方向D3に延在する隔壁54(図4参照)が設けられている。筐体41の側壁、底面51、及び隔壁54により、左右方向D3に延在する第1搬送路52及び第2搬送路53が形成される。
第1搬送部材42は、筐体41において回転可能に設けられる。図4に示されるように、第1搬送部材42は、第1搬送路52に設けられる。第1搬送部材42は、第1搬送路52に収容された前記現像剤を、図4に示される搬送方向D6に搬送する。また、第1搬送部材42は、前記現像剤を撹拌して、前記トナー及び前記キャリアを摩擦帯電させる。例えば、前記トナーは、前記キャリアとの摩擦帯電により正極性に帯電する。例えば、第1搬送部材42は、第1搬送路52において左右方向D3に沿った回転軸を中心に回転可能に設けられたスクリュー状の部材である。第1搬送部材42は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて回転する。なお、第1搬送部材42は、スクリュー状の部材に限られず、前記現像剤を撹拌及び搬送可能な部材であればよい。
第2搬送部材43は、筐体41において回転可能に設けられる。図4に示されるように、第2搬送部材43は、第2搬送路53に設けられる。第2搬送部材43は、第2搬送路53に収容された前記現像剤を、図4に示される搬送方向D7に搬送する。また、第2搬送部材43は、前記現像剤を撹拌して、前記トナー及び前記キャリアを摩擦帯電させる。例えば、第2搬送部材43は、第2搬送路53において左右方向D3に沿った回転軸を中心に回転可能に設けられたスクリュー状の部材である。第2搬送部材43は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて回転する。なお、第2搬送部材43は、スクリュー状の部材に限られず、前記現像剤を撹拌及び搬送可能な部材であればよい。
第1搬送路52における搬送方向D6の下流側の端部には、第2搬送路53へ通じる第1通路55が設けられている。第1通路55は、隔壁54の右端部に形成される。また、第2搬送路53における搬送方向D7の下流側の端部には、第1搬送路52へ通じる第2通路56が設けられている。第2通路56は、隔壁54の左端部に形成される。つまり、筐体41の内部には、第1搬送路52、第1通路55、第2搬送路53、及び第2通路56により、前記現像剤が循環する循環搬送路が形成されている。
現像ローラー44は、前記現像剤を用いて、感光体ドラム31に形成される静電潜像を現像する。現像ローラー44は、本発明の現像部材の一例である。図3に示されるように、現像ローラー44は、第2搬送部材43及び感光体ドラム31に対向して設けられる。現像ローラー44は、筐体41により回転可能に支持されており、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて、図3に示される回転方向D8に回転する。現像ローラー44は、第2搬送路53から前記現像剤を汲み上げる。現像ローラー44によって汲み上げられた前記現像剤に含まれる前記トナー及び前記キャリアは、現像ローラー44の内部に設けられた磁極の磁力により、現像ローラー44の外周面において磁気ブラシを形成する。現像ローラー44は、外周面に形成された前記磁気ブラシを感光体ドラム31との間の対向領域R1(図3参照)に搬送する。対向領域R1に搬送された前記磁気ブラシに含まれる前記トナーは、現像ローラー44に印可される前記現像バイアス電圧により、感光体ドラム31における光走査装置25によって露光された露光領域に移転する。これにより、感光体ドラム31に形成された静電潜像が現像される。
規制部材45は、現像ローラー44の外周面に形成された前記磁気ブラシの層厚を規制する。図3に示されるように、規制部材45は、第2搬送部材43と現像ローラー44との間の対向領域よりも回転方向D8の下流側であって、現像ローラー44と感光体ドラム31との間の対向領域R1よりも回転方向D8の上流側に設けられる。規制部材45は、現像ローラー44の外周面との間に所定のギャップが形成されるように、現像ローラー44の外周面に対向して設けられる。
第1搬送路52の上側には、開口部57が設けられている。図3に示されるように、開口部57は、第1搬送路52の上側において第1搬送路52を覆う筐体41の上面部に設けられる。開口部57は、第1搬送路52における搬送方向D6の上流側の端部と対向して設けられる。開口部57は、トナーコンテナ36から供給される前記トナーの第1搬送路52への搬入に用いられる。具体的に、トナーコンテナ36から供給される前記トナーは、開口部57を経由して、第1搬送路52の搬入位置P1(図4参照)に搬入される。搬入位置P1は、底面51における開口部57との対向位置である。
トナーセンサー46は、第1搬送路52における搬入位置P1よりも搬送方向D6の下流側の検出位置P2(図4参照)における前記トナーの量を検出する。例えば、トナーセンサー46は、図3に示されるように、筐体41の底面部に設けられる。例えば、トナーセンサー46は、筐体41内に収容されている前記現像剤の透磁率に応じた電気信号を出力するLC発振回路を含む透磁率センサーである。トナーセンサー46は、制御部7によるトナーコンテナ36から現像装置33への前記トナーの供給の制御に用いられる。
ところで、画像形成装置100では、設置環境の変化などに起因する形成画像の濃度変化を抑制するために、後述する手順で前記現像バイアス電圧の直流成分が最適化される。
一方、現像ローラー44によって形成されたトナー像において濃度ムラなどの不具合が発生することを抑制するために、前記現像バイアス電圧の交流成分を最適化する画像形成装置が知られている。具体的に、この画像形成装置では、現像ローラー44を用いて感光体ドラム31に予め定められたパッチパターンを形成し、前記パッチパターンの形成時に現像ローラー44を経由して流れる電流及び前記パッチパターンにおける前記トナーの付着量を検出して、それらの検出値に基づいて前記交流成分の振幅及びデューティー比を設定する。
ここで、前記現像バイアス電圧の交流成分の最適値は、前記現像バイアス電圧の直流成分によって変化する。そのため、前記現像バイアス電圧の交流成分の最適化処理は、前記現像バイアス電圧の直流成分が最適化処理の直後に実行されることが望ましい。
しかしながら、前記現像バイアス電圧の直流成分の最適化処理、及び交流成分の最適化処理は、画像データに基づいて画像を形成する画像形成処理と並行して実行することができない。そのため、前記現像バイアス電圧の直流成分の最適化処理、及び交流成分の最適化処理が連続して実行される場合には、その分、ユーザーによる装置の使用が制限される時間が長期化する。
これに対し、本発明の実施形態に係る画像形成装置100では、以下に説明するように、前記現像バイアス電圧の最適化処理にかかる時間を短縮することが可能である。
[制御部7の構成]
次に、図2を参照しつつ、制御部7の構成について説明する。
次に、図2を参照しつつ、制御部7の構成について説明する。
図2に示されるように、制御部7は、第1設定処理部61、第2設定処理部62、及び情報設定部63を含む。
具体的に、制御部7のROM12には、制御部7のCPU11を上述の各部として機能させるための画像形成条件設定プログラムが予め格納されている。そして、制御部7のCPU11は、ROM12に格納された前記画像形成条件設定プログラムを実行することにより、第1設定処理部61、第2設定処理部62、及び情報設定部63として機能する。
なお、前記画像形成条件設定プログラムは、CD、DVD、及びフラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されており、前記記録媒体から読み取られて記憶部6などの記憶装置に格納されてもよい。また、第1設定処理部61、第2設定処理部62、及び情報設定部63は、集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
なお、以下では、画像形成ユニット21~24のうち、画像形成ユニット24に含まれる各部、及び画像形成ユニット24に対応して設けられる各部を例に挙げて説明を行う。以下の説明は、画像形成ユニット21~23各々についても同様に当てはまる。
第1設定処理部61は、現像ローラー44によって予め定められた第1静電潜像が現像された第1トナー像の濃度に基づいて、現像ローラー44に印可される前記現像バイアス電圧に含まれる直流成分を設定する直流設定処理を実行する。
具体的に、前記直流設定処理は、現像ローラー44を用いて前記第1静電潜像を現像する第1現像工程、及び前記第1現像工程によって前記第1静電潜像が現像された前記第1トナー像の濃度値を検出する第1検出工程を含み、前記第1検出工程で検出される前記濃度値に基づいて前記現像バイアス電圧の直流成分を設定する処理である。前記濃度値は、、濃度センサー30を用いて検出される。
例えば、前記第1静電潜像は、K(ブラック)のハーフトーン画像を表す第1画像データに基づく静電潜像である。例えば、前記第1画像データは、K(ブラック)の濃度が50パーセントの単色画像を表す。
例えば、前記直流設定処理では、予め定められた複数の特定電圧値のそれぞれについて検出される前記濃度値に基づいて、前記現像バイアス電圧の直流成分の電圧が設定される。
具体的に、前記直流設定処理では、前記現像バイアス電圧の直流成分がいずれかの前記特定電圧値に設定されて、前記第1現像工程及び前記第1検出工程が実行され、当該特定電圧値に対応する前記濃度値が検出される。この処理が、前記特定電圧値ごとに実行される。つまり、前記特定電圧値のそれぞれについて前記第1現像工程及び前記第1検出工程が実行されて、複数の前記特定電圧値に対応する複数の前記濃度値が検出される。
また、複数の前記特定電圧値と複数の前記濃度値との関係を示す一次近似式である第1近似式が算出される。
そして、算出された前記第1近似式に基づいて、前記濃度値が予め設定された目標値となる電圧値が算出されて、その算出結果が前記現像バイアス電圧の直流成分の電圧として設定される。なお、算出結果が前記現像バイアス電圧の直流成分の設定範囲の上限値を超える場合は、当該上限値が直流成分の電圧として設定される。また、算出結果が前記現像バイアス電圧の直流成分の設定範囲の下限値未満である場合は、当該下限値が直流成分の電圧として設定される。
第2設定処理部62は、交流設定処理の実行結果と前記現像バイアス電圧の直流成分との対応関係を示す対応関係情報、及び第1設定処理部61により設定される前記現像バイアス電圧の直流成分に基づいて、前記現像バイアス電圧の交流成分を設定する。
例えば、前記対応関係情報は、前記交流設定処理の実行結果と、前記現像バイアス電圧の直流成分との対応関係を示す一次式である。なお、前記対応関係データは、前記交流設定処理の実行結果と、前記現像バイアス電圧の直流成分との対応関係を示すテーブルデータであってもよい。
ここで、前記交流設定処理は、現像ローラー44によって予め定められた第2静電潜像が現像された第2トナー像に関する検出値に基づいて、前記現像バイアス電圧に含まれる交流成分を設定する処理である。
具体的に、前記交流設定処理は、現像ローラー44を用いて前記第2静電潜像を現像する第2現像工程、及び前記第2現像工程によって前記第2静電潜像が現像された前記第2トナー像に関する検出値を検出する第2検出工程を含み、前記第2検出工程で検出される前記検出値に基づいて前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅を設定する処理である。
例えば、前記第2静電潜像は、K(ブラック)のベタ画像を表す第2画像データに基づく静電潜像である。例えば、前記第2画像データは、K(ブラック)の濃度が100パーセントの単色画像を表す。
また、前記検出値は、前記第2静電潜像の現像時に現像ローラー44を経由して流れる現像電流の電流値である。例えば、前記検出値は、現像ローラー44による前記第2静電潜像の現像の開始時から終了時までの間に電流検出部39を用いて検出される電流の平均値である。この場合、前記第2静電潜像の回転方向D4の長さは、感光体ドラム31の円周の整数倍であることが望ましい。
例えば、前記交流設定処理では、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅の可変範囲における第1範囲に含まれる複数の第1振幅値のそれぞれについて検出される前記検出値、及び前記可変範囲における前記第1範囲よりも前記可変範囲の上限側の第2範囲に含まれる複数の第2振幅値のそれぞれについて検出される前記検出値に基づいて、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅が設定される。
例えば、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅の可変範囲は、0V(ボルト)から700V(ボルト)である(図6参照)。なお、図6における横軸のVppは、前記現像バイアス電圧の交流成分の電圧における最高値と最低値との差である。
また、前記第1範囲は、150V(ボルト)から300V(ボルト)である(図6参照)。また、複数の前記第1振幅値は、150V(ボルト)、200V(ボルト)、250V(ボルト)、及び300V(ボルト)である(図6参照)。
また、前記第2範囲は、550V(ボルト)から650V(ボルト)である(図6参照)。また、複数の前記第2振幅値は、550V(ボルト)、600V(ボルト)、及び650V(ボルト)である(図6参照)。
具体的に、前記交流設定処理では、前記第1振幅値のそれぞれについて前記第2現像工程及び前記第2検出工程が実行されて、複数の前記第1振幅値に対応する複数の前記検出値が検出される。そして、複数の前記第1振幅値と複数の前記検出値との関係を示す一次近似式である第2近似式が算出される(図6参照)。なお、前記第2近似式の算出に用いられる複数のデータの相関係数が予め定められた第1基準値以下の場合は、最も高い前記第1振幅値に対応するデータが除外されて、前記第2近似式が再度算出される。例えば、前記第1基準値は「0.9」である。
また、前記交流設定処理では、前記第2振幅値のそれぞれについて前記第2現像工程及び前記第2検出工程が実行されて、複数の前記第2振幅値に対応する複数の前記検出値が検出される。そして、複数の前記第2振幅値と複数の前記検出値との関係を示す一次近似式である第3近似式が算出される(図6参照)。なお、前記第3近似式の算出に用いられる複数のデータの相関係数が前記第1基準値以下の場合は、最も高い前記第2振幅値に対応するデータ及び最も低い前記第2振幅値に対応するデータのいずれか一方又は両方が除外されて、前記第2近似式が再度算出される。
そして、前記第3近似式の傾きが予め定められた第2基準値以上である場合は、傾きがゼロであって切片が複数の前記第2振幅値に対応する複数の前記検出値の平均値である一次式と、前記第2近似式との交点に対応する振幅値が設定基準振幅値として取得される(図6参照)。そして、取得された前記設定基準振幅値に基づいて、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅が設定される。例えば、前記設定基準振幅値と予め定められた係数との乗算結果が、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅として設定される。例えば、前記第2基準値は「0」である。また、前記係数は「1.2」である。
また、前記第3近似式の傾きが前記第2基準値未満である場合は、当該第3近似式と、前記第2近似式との交点に対応する振幅値が前記設定基準振幅値として取得される(図7参照)。そして、取得された前記設定基準振幅値に基づいて、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅が設定される。
なお、前記交流設定処理は、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅、周波数、及びデューティー比のいずれか一つ又は複数を設定する処理であってもよい。また、前記検出値は、前記第2トナー像の濃度値であってもよい。
情報設定部63は、前記現像バイアス電圧の直流成分を予め定められた第1特定値に設定して前記交流設定処理を実行する第1設定工程、及び前記現像バイアス電圧の直流成分を前記第1特定値とは異なる第2特定値に設定して前記交流設定処理を実行する第2設定工程を実行し、前記第1設定工程及び前記第2設定工程の設定結果に基づいて前記対応関係情報を設定する。
例えば、前記第1特定値は、現在の前記現像バイアス電圧の直流成分の設定値に予め定められた基準電圧値を減算した値である。また、前記第2特定値は、現在の前記現像バイアス電圧の直流成分の設定値に前記基準電圧値を減算した値である。例えば、前記基準電圧値は30V(ボルト)である。なお、前記第1特定値と前記第2特定値との差が大きいほど、情報設定部63によって設定される前記対応関係情報に基づく前記現像バイアス電圧の交流成分の設定精度が向上する。つまり、当該対応関係情報に基づいて設定される前記現像バイアス電圧の交流成分と、前記交流設定処理の実行によって設定される当該交流成分との間の誤差が小さくなる。
具体的に、情報設定部63は、前記第1設定工程及び前記第2設定工程の設定結果に基づいて、前記現像バイアス電圧の直流成分の電圧値と前記交流設定処理によって設定される前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅との関係を示す一次式を算出する。当該一次式の傾きは、前記第2設定工程によって設定された振幅と前記第1設定工程によって設定された振幅との差を、前記第2特定値と前記第1特定値との差で除算した値である。また、当該一次式の切片は、前記第2設定工程(又は前記第1設定工程)によって設定された振幅から、算出された傾きと前記第2特定値(又は前記第1特定値)との乗算結果を減算した値である。
そして、情報設定部63は、算出された一次式を前記対応関係情報として設定する。例えば、情報設定部63は、算出された一次式を記憶部6の予め定められた特定記憶領域に格納することにより、当該一次式を前記対応関係情報として設定する。
例えば、情報設定部63は、前記特定記憶領域に前記対応関係情報が格納されていない場合に、前記対応関係情報を設定する。
また、情報設定部63は、予め定められた更新条件を充足する場合に、前記対応関係情報を更新する。
例えば、前記更新条件は、直前の前記対応関係情報の設定時から予め定められた基準時間が経過したこと、である。なお、前記更新条件は、直前の前記対応関係情報の設定時に検出された温度と現在の温度との差が予め定められた第1許容値を超えており、且つ直前の前記対応関係情報の設定時に検出された湿度と現在の湿度との差が予め定められた第2許容値を超えていること、であってもよい。また、前記更新条件は、直前の前記対応関係情報の設定時からの画像形成枚数が予め定められた基準枚数に達したこと、であってもよい。また、前記更新条件は、トナーコンテナ36の交換が検出されたこと、であってもよい。また、前記更新条件は、操作表示部5において予め定められた特定操作が行われたこと、であってもよい。
なお、情報設定部63は、前記対応関係情報を更新しなくてもよい。また、制御部7は、情報設定部63を含んでいなくてもよい。この場合、前記対応関係情報は、画像形成装置100の製造時などに予め記憶部6の前記特定記憶領域に格納されていればよい。また、前記対応関係情報は、画像形成装置100と通信可能に接続された外部の情報処理装置の記憶部に格納されていてもよい。この場合、制御部7は、当該情報処理装置の記憶部から前記対応関係情報を読み出せばよい。
[画像形成条件設定処理]
以下、図5を参照しつつ、画像形成装置100において制御部7により実行される画像形成条件設定処理の手順の一例とともに、本発明の画像形成条件設定方法について説明する。ここで、ステップS11、S12・・・は、制御部7により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。なお、前記画像形成条件設定処理は、画像形成装置100の電源が投入された場合、及び画像形成装置100の動作モードが通常モードよりも消費電力が低減される省電力モードから前記通常モードに移行した場合に実行される。なお、前記画像形成条件設定処理は、予め定められた時刻となった場合、及び前記画像形成処理の実行後などのタイミングで実行されてもよい。
以下、図5を参照しつつ、画像形成装置100において制御部7により実行される画像形成条件設定処理の手順の一例とともに、本発明の画像形成条件設定方法について説明する。ここで、ステップS11、S12・・・は、制御部7により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。なお、前記画像形成条件設定処理は、画像形成装置100の電源が投入された場合、及び画像形成装置100の動作モードが通常モードよりも消費電力が低減される省電力モードから前記通常モードに移行した場合に実行される。なお、前記画像形成条件設定処理は、予め定められた時刻となった場合、及び前記画像形成処理の実行後などのタイミングで実行されてもよい。
<ステップS11>
まず、ステップS11において、制御部7は、前記更新条件を充足するか否かを判定する。
まず、ステップS11において、制御部7は、前記更新条件を充足するか否かを判定する。
ここで、制御部7は、前記更新条件を充足すると判定すると(S11のYes側)、処理をステップS21に移行させる。また、前記更新条件を充足しなければ(S11のNo側)、制御部7は、処理をステップS12に移行させる。
<ステップS12>
ステップS12において、制御部7は、前記現像バイアス電圧の直流成分を設定する前記直流設定処理を実行する。ここで、ステップS12の処理は、本発明の第1設定ステップの一例であって、制御部7の第1設定処理部61により実行される。
ステップS12において、制御部7は、前記現像バイアス電圧の直流成分を設定する前記直流設定処理を実行する。ここで、ステップS12の処理は、本発明の第1設定ステップの一例であって、制御部7の第1設定処理部61により実行される。
例えば、制御部7は、前記現像バイアス電圧の交流成分の設定を変更することなく、前記直流設定処理を実行する。なお、制御部7は、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅を予め定められた特定振幅値に設定して前記直流設定処理を実行してもよい。
<ステップS13>
ステップS13において、制御部7は、予め設定された前記対応関係情報、及びステップS12で設定された前記現像バイアス電圧の直流成分に基づいて、前記現像バイアス電圧の交流成分を設定する。ここで、ステップS13の処理は、本発明の第2設定ステップの一例であって、制御部7の第2設定処理部62により実行される。
ステップS13において、制御部7は、予め設定された前記対応関係情報、及びステップS12で設定された前記現像バイアス電圧の直流成分に基づいて、前記現像バイアス電圧の交流成分を設定する。ここで、ステップS13の処理は、本発明の第2設定ステップの一例であって、制御部7の第2設定処理部62により実行される。
これにより、前記交流設定処理を実行することなく、前記現像バイアス電圧の交流成分を設定可能である。
<ステップS21>
ステップS21において、制御部7は、前記現像バイアス電圧の直流成分を前記第1特定値に設定して前記交流設定処理を実行する前記第1設定工程を実行する。
ステップS21において、制御部7は、前記現像バイアス電圧の直流成分を前記第1特定値に設定して前記交流設定処理を実行する前記第1設定工程を実行する。
<ステップS22>
ステップS22において、制御部7は、前記現像バイアス電圧の直流成分を前記第2特定値に設定して前記交流設定処理を実行する前記第2設定工程を実行する。
ステップS22において、制御部7は、前記現像バイアス電圧の直流成分を前記第2特定値に設定して前記交流設定処理を実行する前記第2設定工程を実行する。
<ステップS23>
ステップS23において、制御部7は、ステップS21で設定された前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅、及びステップS22で設定された前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅に基づいて、前記現像バイアス電圧の直流成分の電圧値と前記交流設定処理によって設定される前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅との関係を示す一次式を算出する。
ステップS23において、制御部7は、ステップS21で設定された前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅、及びステップS22で設定された前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅に基づいて、前記現像バイアス電圧の直流成分の電圧値と前記交流設定処理によって設定される前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅との関係を示す一次式を算出する。
<ステップS24>
ステップS24において、制御部7は、前記現像バイアス電圧の直流成分を設定する前記直流設定処理を実行する。例えば、制御部7は、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅をステップS21の処理の実行前の値に設定して前記直流設定処理を実行する。なお、制御部7は、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅を前記特定振幅値に設定して前記直流設定処理を実行してもよい。
ステップS24において、制御部7は、前記現像バイアス電圧の直流成分を設定する前記直流設定処理を実行する。例えば、制御部7は、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅をステップS21の処理の実行前の値に設定して前記直流設定処理を実行する。なお、制御部7は、前記現像バイアス電圧の交流成分の振幅を前記特定振幅値に設定して前記直流設定処理を実行してもよい。
なお、ステップS24の処理は、ステップS21の処理の直前に実行されてもよい。
<ステップS25>
ステップS25において、制御部7は、ステップS23で算出された一次式、及びステップS24で設定された前記現像バイアス電圧の直流成分に基づいて、前記現像バイアス電圧の交流成分を設定する。
ステップS25において、制御部7は、ステップS23で算出された一次式、及びステップS24で設定された前記現像バイアス電圧の直流成分に基づいて、前記現像バイアス電圧の交流成分を設定する。
<ステップS26>
ステップS26において、制御部7は、ステップS23で算出された一次式を新たな前記対応関係情報として設定する。ここで、ステップS26の処理は、制御部7の情報設定部63により実行される。
ステップS26において、制御部7は、ステップS23で算出された一次式を新たな前記対応関係情報として設定する。ここで、ステップS26の処理は、制御部7の情報設定部63により実行される。
なお、前記画像形成条件設定処理は、ステップS11、及びステップS21からステップS26までの処理を含んでいなくてもよい。この場合、これらの処理は、前記画像形成条件設定処理の実行タイミングとは異なるタイミングで実行されればよい。
このように、画像形成装置100では、前記直流設定処理の実行結果、及び予め設定された前記対応関係情報に基づいて、前記現像バイアス電圧の交流成分が設定される。これにより、前記交流設定処理を実行して前記現像バイアス電圧の交流成分を設定する構成と比較して、前記現像バイアス電圧の直流成分及び交流成分の最適化処理にかかる時間を短縮することが可能である。
1 ADF
2 画像読取部
3 画像形成部
4 給紙部
5 操作表示部
6 記憶部
7 制御部
24 画像形成ユニット
30 濃度センサー
31 感光体ドラム
32 帯電ローラー
33 現像装置
37 第1電圧印可部
38 第2電圧印可部
39 電流検出部
44 現像ローラー
61 第1設定処理部
62 第2設定処理部
63 情報設定部
100 画像形成装置
2 画像読取部
3 画像形成部
4 給紙部
5 操作表示部
6 記憶部
7 制御部
24 画像形成ユニット
30 濃度センサー
31 感光体ドラム
32 帯電ローラー
33 現像装置
37 第1電圧印可部
38 第2電圧印可部
39 電流検出部
44 現像ローラー
61 第1設定処理部
62 第2設定処理部
63 情報設定部
100 画像形成装置
Claims (6)
- トナー及びキャリアを含む現像剤を用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像する現像部材と、
前記現像部材によって予め定められた第1静電潜像が現像された第1トナー像の濃度に基づいて、前記現像部材に印可される現像バイアス電圧に含まれる直流成分を設定する第1設定処理部と、
前記現像部材によって予め定められた第2静電潜像が現像された第2トナー像に関する検出値に基づいて前記現像バイアス電圧に含まれる交流成分を設定する交流設定処理の実行結果と前記直流成分との対応関係を示す対応関係情報及び前記第1設定処理部により設定される前記直流成分に基づいて、前記交流成分を設定する第2設定処理部と、
を備える画像形成装置。 - 前記直流成分を予め定められた第1特定値に設定して前記交流設定処理を実行する第1設定工程、及び前記直流成分を前記第1特定値とは異なる第2特定値に設定して前記交流設定処理を実行する第2設定工程を実行し、前記第1設定工程及び前記第2設定工程の設定結果に基づいて前記対応関係情報を設定する情報設定部を備える、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記情報設定部は、予め定められた更新条件を充足する場合に、前記対応関係情報を更新する、
請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記検出値は、前記第2静電潜像の現像時に前記現像部材を経由して流れる現像電流の電流値を含む、
請求項1~3のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記交流設定処理では、前記交流成分の振幅の可変範囲における第1範囲に含まれる複数の第1振幅値のそれぞれについて検出される前記検出値、及び前記可変範囲における前記第1範囲よりも前記可変範囲の上限側の第2範囲に含まれる複数の第2振幅値のそれぞれについて検出される前記検出値に基づいて、前記交流成分の振幅が設定される、
請求項4に記載の画像形成装置。 - トナー及びキャリアを含む現像剤を用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像する現像部材を備える画像形成装置で実行される画像形成条件設定方法であって、
前記現像部材によって予め定められた第1静電潜像が現像された第1トナー像の濃度に基づいて、前記現像部材に印可される現像バイアス電圧に含まれる直流成分を設定する第1設定ステップと、
前記現像部材によって予め定められた第2静電潜像が現像された第2トナー像に関する検出値に基づいて前記現像バイアス電圧に含まれる交流成分を設定する交流設定処理の実行結果と前記直流成分との対応関係を示す対応関係情報及び前記第1設定処理部により設定される前記直流成分に基づいて、前記交流成分を設定する第2設定ステップと、
を含む画像形成条件設定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021021604A JP2022124059A (ja) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | 画像形成装置、画像形成条件設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022124059A true JP2022124059A (ja) | 2022-08-25 |
Family
ID=82941232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021021604A Pending JP2022124059A (ja) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | 画像形成装置、画像形成条件設定方法 |
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Country | Link |
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