JP5034232B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
そこで、例えば非接触帯電方式を用いた帯電装置では、ワイヤをクリーニングするクリーナを設け、所定のタイミングでクリーニングを行っている。また、接触帯電方式を用いた帯電装置でも、帯電ロールをクリーニングするクリーナを設け、同様にしてクリーニングを行っている。
しかしながら、基準パッチ画像の濃度すなわちトナーの付着量が変化した場合、この変化が、帯電装置への汚れ付着に起因する感光体ドラムの帯電電位の変化によるものなのか、あるいは、現像装置における現像能力の変化(例えばトナー濃度の低下)によるものなのかを区別することができない。すると、どの装置の動作パラメータを調整すべきなのかを判別することが非常に困難になる。このため、本来動作パラメータを調整すべき装置とは別の装置の動作パラメータを調整してしまうことがあり、結果として誤った制御を実行してしまうおそれがあった。
そこで、パッチ画像の作成およびこれに伴う装置の動作パラメータの設定を行う前に、帯電装置(帯電ロール)のクリーニングを行うことで、帯電装置におけるむらの要因を取り除くようにした技術が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。このようにして帯電装置のクリーニングを行うことにより、帯電装置の汚れ付着のレベルを低下させ、基準パッチ画像の形成に与える影響を小さくすることが可能になる。
さらに、制御部は、濃度むら補正を実行させる前に、帯電部により帯電される像担持体上の帯電電位および露光部により露光される像担持体上の露光電位の調整を実行させることができる。
さらにまた、制御部は、帯電電位および露光電位の調整を実行させた後であって濃度むら補正を実行させる前に、像担持体上に形成される画像の濃度補正を実行させることができる。
また、画質補正部は、帯電部により帯電される像担持体上の帯電電位および露光部により露光された像担持体上の露光電位を補正することができる。そして、像担持体上の電位を検出する電位検出部をさらに含む場合に、設定部は、帯電電位を補正する際に、帯電部によって像担持体を帯電させ、電位検出部による帯電部位電位検出結果から帯電部に印加する補正データとしての帯電バイアスを決定し、露光電位を補正する際に、帯電バイアスが印加された帯電部にて帯電された像担持体を露光部によって露光させ、電位検出部による露光部位の電位検出結果から補正データとしての露光部の露光量を決定することができる。
さらに、画質補正部は、帯電部、露光部、および現像部により像担持体上に形成される画像の濃度を補正することができる。ここで、帯電部、露光部、および現像部を用いて形成された画像を読み取る読み取り部をさらに含む場合に、設定部は、濃度を補正する際に、帯電部、露光部、および現像部を用いて濃度補正用画像を形成させ、読み取り部による濃度補正用画像の読み取り結果から補正データを作成することができる。
図1は、実施の形態1に係る画像形成装置の概要を示す図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数(本実施の形態では四つ)の画像形成ユニット10(具体的には10Y(イエロー)、10M(マゼンタ)、10C(シアン)、10K(黒))を備える。また、この画像形成装置は、各画像形成ユニット10で形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写ベルト20を具備する。ここで、マーキングエンジンの一種としての各画像形成ユニット10は、中間転写ベルト20の回動方向上流側から、イエロー画像形成ユニット(イエローユニット)10Y、マゼンタ画像形成ユニット(マゼンタユニット)10M、シアン画像形成ユニット(シアンユニット)10C、および黒画像形成ユニット(黒ユニット)10Kの順に配置されている。さらに、この画像形成装置は、中間転写ベルト20に転写された重ね画像を用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写装置30を備える。さらにまた、この画像形成装置は、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置50を有している。また、この画像形成装置の動作を制御する制御部100、および、ユーザからの指示を受け付け且つユーザに対するメッセージ等の表示を行うユーザインタフェース(UI)110が設けられている。
また、中間転写ベルト20を挟んで駆動ロール21と対向する部位には、二次転写後の中間転写ベルト20上の残留物(トナー等)を除去するベルトクリーナ26が配設されている。そして、中間転写ベルト20には、第1濃度センサ27が対向配置されている。読み取り部としての第1濃度センサ27は、黒ユニット10Kに隣接して配置されている。そして、第1濃度センサ27は、中間転写ベルト20上に一次転写された各色のトナー像を読み取ってその濃度を検知する。この第1濃度センサ27は、中間転写ベルト20上に一次転写されたトナー像を主走査方向全域にわたって読み取ることのできるラインセンサにて構成されている。
そして、定着部としての定着装置50よりも用紙搬送方向下流側には、用紙P上のトナー担持面と対向する位置に第2濃度センサ45が配置されている。読み取り部としての第2濃度センサ45は、用紙P上に定着されたトナー像の濃度を読み取ってその濃度を検知する。この第2濃度センサ45は、用紙P上に定着されたトナー像を主走査方向全域にわたって読み取ることのできるラインセンサにて構成されている。
そこで、本実施の形態では、帯電器12に対し所定のタイミングでクリーニングを行うようになっている。また、帯電器12のクリーニング前後で、異物の付着分布が変わってしまうことを考慮し、帯電器12のクリーニング動作に連動して、面内むら補正等の画質調整動作を実行するようになっている。以下、帯電器12のクリーニングおよびクリーニング後の画質調整について詳細に説明する。
また、レーザドライバ79はSOSセンサ78に接続されており、SOSセンサ78において生成されたSOS信号が入力される。そして、レーザドライバ79は、SOSセンサ78からのSOS信号に基づいて、光源71の半導体レーザに対してレーザ駆動信号の出力を開始するタイミングを設定する。さらに、レーザドライバ79には、制御部100が接続されている。
制御部100には、各画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)の電位センサ17にて測定された感光体ドラム11の電位信号が入力される。また、制御部100には、各画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)の感光体回転数カウンタ18にてカウントされた感光体ドラム11の累積回転数も入力される。さらに、制御部100には、第1濃度センサ27にて測定された濃度検知信号および第2濃度センサ45にて測定された濃度検知信号も入力される。
一方、制御部100は、各画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)の帯電器12の帯電電源63、リトラクト機構64、および駆動機構65に制御信号を出力する。また、制御部100は、各画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)の露光器13のレーザドライバ79に制御信号を出力する。さらに、制御部100は、各画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)の現像器14の現像電源88およびトナー補給器89に制御信号を出力する。そして、制御部100は、UI110にも制御信号を出力する。
クリーニング設定部101は、感光体回転数カウンタ18から入力される感光体ドラム11の累積回転数に基づいて、帯電器12におけるクリーニングを実行するか否かを判断する。また、クリーニング設定部101は、帯電器12におけるクリーニングを実行する際に、帯電電源63、リトラクト機構64および駆動機構65を制御する。
潜像電位設定部102は、帯電器12におけるクリーニングの終了を受けて、帯電器12による感光体ドラム11の帯電電位および露光器13による感光体ドラム11の露光電位の設定を行う。なお、帯電電位および露光電位をまとめて潜像電位と呼ぶ。また、潜像電位設定部102は、潜像電位の設定を行う際に、帯電電源63およびレーザドライバ79を制御する。
トナー補給設定部104は、第1濃度センサ27による濃度検知結果を受けて、対応する現像器14にトナーの補給を行うか否かを判断する。また、トナー補給設定部104は、現像器14に対するトナー補給を実行する際に、トナー補給器89を制御する。
面内むら補正部106は、第1濃度センサ27または第2濃度センサ45による濃度検知結果を受けて、用紙P一枚分の画像内における面内むらの補正データ(むら補正データ)を設定する。また、面内むら補正部106は、決定したむら補正データを、露光器13のレーザドライバ79に出力する。
パッチデータ格納部107は、濃度/階調補正部105が濃度/階調補正を実行する際に使用する濃度/階調補正用パッチデータを格納する。また、パッチデータ格納部107は、面内むら補正部106が面内むら補正を実行する際に使用するむら補正用パッチデータを格納する。
制御部100において、クリーニング設定部101は、まず、帯電器12の帯電ロール61の清掃時期が到達したか否かを判断する(ステップ101)。これを具体的に説明すると、クリーニング設定部101は、感光体回転数カウンタ18から入力される感光体ドラム11の累積回転数を取得し、この累積回転数が所定の回転数(例えば1万回)に到達したか否かを判断する。ここで、清掃時期に到達してないと判断した場合は、ステップ101に戻る。一方、ステップ101において清掃時期に到達したと判断した場合、クリーニング設定部101は、帯電器12のクリーニング動作を実行する(ステップ102)。
上記ステップ101において清掃時期が到達したことを判断したクリーニング設定部101は、まず、帯電電源63に制御信号を出力し、帯電ロール61に対する帯電バイアスの印加を停止させる(ステップ201)。次に、クリーニング設定部101は、リトラクト機構64に制御信号を出力し、感光体ドラム11から帯電ロール61を離間させ、ロールクリーナ62のスポンジ部材62bに圧接させる(ステップ202)。すなわち、リトラクト機構64が、帯電位置にある帯電ロール61をクリーニング位置に移動させる。そして、クリーニング設定部101は、駆動機構65に制御信号を出力し、帯電ロール61の駆動を開始する(ステップ203)。これにより、帯電ロール61は回転し、スポンジ部材62bとの圧接位置において、帯電ロール61の外周面に付着した異物が取り除かれる。次いで、クリーニング設定部101は、帯電ロール61の駆動を開始してからの時間が所定時間(例えば40秒程度)を経過したか否かを判断する(ステップ204)。ここで、所定時間を経過していない場合は、ステップ204に戻って所定時間の経過を待つ。一方、所定時間を経過した場合、クリーニング設定部101は、駆動機構65に制御信号を出力し、帯電ロール61の駆動を停止する(ステップ205)。次いで、クリーニング設定部101は、リトラクト機構64に制御信号を出力し、ロールクリーナ62のスポンジ部材62bから帯電ロール61を離間させ、感光体ドラム11に圧接させる(ステップ206)。すなわち、クリーニング位置にある帯電ロール61を再び帯電位置へと移動させ、一連の処理を終了する。
上記ステップ102における帯電器12のクリーニング動作の終了を検知した潜像電位設定部102は、帯電電源63に制御信号を出力し、帯電ロール61に対し基準帯電バイアスを印加させる(ステップ301)。ここで、基準帯電バイアスは、例えば−800Vに設定される。これにより、感光体ドラム11の外周面は、帯電ロール61により負極性に帯電される。このとき、感光体ドラム11および中間転写ベルト20は回転駆動されており、電位センサ17は、帯電後の感光体ドラム11の電位である帯電電位VHを検出する(ステップ302)。次に、潜像電位設定部102は、電位センサ17から入力されてくる帯電電位VHの検出結果から、目標帯電電位(例えば−700V)となる帯電バイアスの大きさを決定し、帯電電源63に制御信号を出力し、決定された帯電バイアスの設定を行う(ステップ303)。その後、帯電電源63は、帯電ロール61にこの帯電バイアス(設定帯電バイアスと呼ぶ)を印加する。その結果、感光体ドラム11はほぼ目標帯電電位に帯電されることとなる。
上記ステップ103における電位セットアップ動作の終了を検知した濃度/階調補正部105は、まず、パッチデータ格納部107から濃度/階調補正用パッチデータを読み込む(ステップ401)。次に、濃度/階調補正部105は、読み込んだ濃度/階調補正用パッチデータに基づいて生成した制御信号(光量データ)をレーザドライバ79に出力し、露光器13により光書き込みを行わせる。すなわち、濃度/階調補正用パッチデータに基づく露光を実行させる(ステップ402)。このとき、感光体ドラム11および中間転写ベルト20は回転を続けており、また、帯電電源63は、帯電ロール61に設定帯電バイアスを印加し続けている。このため、感光体ドラム11上には、目標帯電電位と濃度/階調補正用パッチデータに基づく露光電位とを含む静電潜像が形成されることになる。
上記ステップ104における画像濃度セットアップの終了を検知した面内むら補正部106は、まず、パッチデータ格納部107からむら補正用パッチデータを読み込む(ステップ501)。次に、面内むら補正部106は、読み込んだむら補正用パッチデータに基づいて生成した制御信号(光量データ)をレーザドライバ79に出力し、露光器13により光書き込みを行わせる。すなわち、むら補正用パッチデータに基づく露光を実行させる(ステップ502)。このとき、感光体ドラム11および中間転写ベルト20は回転を続けており、また、帯電電源63は、帯電ロール61に設定帯電バイアスを印加し続けている。このため、感光体ドラム11上には、目標帯電電位とむら補正用パッチデータに基づく露光電位とを含む静電潜像が形成されることになる。
レーザドライバ79のメモリには、主走査方向のむら補正データとして、各主走査方向エリアM0、M1、・・・M5と、対応する光量補正値とを対応付けたものが格納されている。また、レーザドライバ79のメモリには、副走査方向のむら補正データとして、各副走査方向エリアS0、S1、・・・、S14と、対応する光量補正値とを対応付けたものが格納されている。
また、本実施の形態では、面内むら補正を行うのに先立ち、帯電器12および露光部13による感光体ドラム11の帯電電位および露光電位をセットアップするようにした。これにより、帯電器12をクリーニングした後に形成される画像の画質を向上させることができる。
さらに、本実施形態では、感光体ドラム11上の電位セットアップを行った後であって面内むら補正を実行する前に、感光体ドラム11上に形成される画像の濃度補正を実行するようにした。これにより、帯電器12をクリーニングした後に形成される画像の画質をさらに向上させることができる。
Claims (5)
- 像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電部と、
前記帯電部にて帯電された前記像担持体を露光する露光部と、
前記露光部にて前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部と、
前記現像部にて前記像担持体上に現像された画像を記録材に転写する転写部と、
前記帯電部を所定のタイミングでクリーニングするクリーナと、
前記クリーナにより前記帯電部をクリーニングさせ、前記帯電部により帯電される前記像担持体上の帯電電位および前記露光部により露光される当該像担持体上の露光電位の調整を実行させ、さらに当該像担持体上に形成される画像の濃度むら補正を実行させる制御部と
を含む画像形成装置。 - 前記制御部は、前記帯電電位および前記露光電位の調整を実行させた後であって前記濃度むら補正を実行させる前に、前記像担持体上に形成される画像の濃度補正を実行させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記帯電部、前記露光部、および前記現像部を用いて形成された画像を読み取る読み取り部をさらに含み、
前記制御部は、前記濃度むら補正を実行させる際に、前記帯電部、前記露光部、および前記現像部を用いてむら補正用画像を形成させ、前記読み取り部による当該むら補正用画像の読み取り結果から濃度むら補正用データを作成することを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。 - 前記読み取り部は、前記記録材に転写された前記むら補正用画像を読み取ることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
- 前記記録材上に転写された画像を定着する定着部をさらに含み、
前記読み取り部は、前記定着部にて前記記録材上に定着された前記むら補正用画像を読み取ることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
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