JP6643293B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
感光体と、
前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体の前記表面に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光して非画像形成領域を形成するための非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光して画像形成領域を形成するための画像部露光と、を行う露光ユニットと、
前記感光体と対向する現像位置で前記感光体の前記表面上にトナーを供給することで前記トナー像を形成させる現像部材であって、前記感光体の前記表面に前記トナーを供給する第1の位置と前記感光体の前記表面に前記トナーを供給しない第2の位置との間を移動可能な現像部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記露光ユニットと前記帯電電圧印加手段と、を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記現像部材が前記第1の位置に位置し第1の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行って画像形成動作を行う第1の工程と、
前記現像部材が前記第2の位置に位置し第2の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第2の工程と、
前記現像部材が前記第1の位置に位置し前記第2の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第3の工程と、を実行可能に制御し、
前記第2の工程と前記第2の工程の後に実行する前記第3の工程は前記第1の工程の前に実行する前記露光ユニットによる露光を安定させるための準備動作であり、
前記制御部は、前記現像位置において、
前記第3の工程における前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の表面電位差をV1(V)、
前記第1の工程における前記露光ユニットによって露光されていない前記感光体の前記表面と前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をV2(V)、とすると、
|V1|<|V2|
を満たし、前記第3の工程が開始してから前記第1の工程が終了するまでの間において、前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の前記表面電位差が一定になるように、前記第1の工程の前記非画像形成領域における前記非画像部露光の露光量を前記露光ユニットによって制御することを特徴とする。
図1は、画像形成装置100の概略図であり、図1を用いて本実施形態の画像形成装置100の構成及び動作を説明する。図1(a)は画像形成装置の概略断面図、図1(b)は図1(a)の画像形成装置の概略断面図の感光ドラム1a近傍の拡大図である。尚、本実施形態の画像形成装置100は、第1〜第4の画像形成ステーションSta、Srb、Stc、Stdより構成されている。第1画像形成ステーションStaはイエロー(Y)、第2画像形成ステーションStbはマゼンタ(M)、第3画像形成ステーションStcはシアン(C)、第4画像形成ステーションStdはブラック(Bk)のトナー(現像剤)によりトナー像を形成する。形成するトナー像の色が異なるだけで画像形成動作及び構成については各画像形成ステーションで同じであるので、以下では第1画像形成ステーション(Y)を代表として用いて説明する。他のステーションについては第1ステーション(Y)と同様であるため説明は省略する。
画像形成装置100は、制御部70によってその動作を制御されて、紙等のシート状の記録材Pに受信した画像データに対応する画像を形成する画像形成工程を実行する。以下で画像形成工程について説明する。画像形成工程を実行する間、感光ドラム1aは矢印の方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。感光ドラム1aはこの回転過程で、帯電位置CPで帯電ローラ2aにより所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで露光位置EPで露光ユニット3aの発する光Lにより露光される。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置DPにおいて現像器4aが備える現像ローラ5aによって現像され、画像データに対応するイエロートナー像(現像剤像)として可視化される。
次に、本実施形態の画像形成部の構成について説明する。感光ドラム1aは、不図示のメインモータにより図示矢印方向に回転駆動される。画像形成プロセスの中心となる感光ドラム1aは、アルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光ドラム1aを用いている。
次に、本実施形態の露光ユニット3aであるレーザスキャナの構成について第1ステーション(Y)を例にとって説明する。図2は露光ユニットの概略構成を説明する図である。レーザユニット(光源ユニット)31aより発せられたレーザ光は不図示のスキャナモータ(第1モータ)によって回転するポリゴンミラー(回転多面鏡)32aにより反射され、fθレンズ33aを透過し、ミラー34aで反射され感光ドラム1a表面に到達する。ポリゴンミラー32aの回転により、レーザ光のポリゴンミラー32aでの反射方向が連続的に変化する。これに伴って、感光ドラム1aの表面に形成されるレーザ光のスポットも感光ドラム1aの回転軸線方向(主走査方向)に沿って移動する。このようにレーザ光のスポットを移動させることでレーザ光による走査を行うことができる。また、ポリゴンミラー32aで特定の角度領域に反射されたレーザ光は感光ドラム1aの表面には到達しない。特定の角度領域のうちの一部の角度領域に反射されたレーザ光はBDミラー35aで反射されて受光部としてのBDセンサ36aにより受光される。BDセンサ36aはレーザ光の受光に基づいて出力信号を出力する。BDセンサ36aから出力される出力信号を基準に走査回毎の書き込み信号を同期させ、感光ドラム1aの表面のレーザ光のスポットによる露光開始位置(書き込み位置)をずれないように調整する。また、BDセンサ36aから出力される出力信号は、後述するスキャナモータの回転制御を行うためにも使用されている。ポリゴンミラー32aやBDセンサ36a等は他の露光ユニット3b、3c、3dと共通のものであっても良い。
次に現像当接離間機構60について説明する。図11は現像当接離間機構を示す図であり、図11(a)は全離間状態、(b)はカラー画像形成状態、(c)はモノクロ画像形成状態を示す。現像当接離間機構60は、カム64A、64B、スライダ62A、62B、カム64A、64Bを回転させる不図示のモータを有し、制御部70によって制御される。スライダ62A、62Bは当接部材61をそれぞれ備える。各当接部材61は各現像器4(4a、4b、4c、4d)の枠体41(41a、41b、41c、41d)にそれぞれ当接可能である。各枠体41(41a、41b、41c、41d)はそれぞれ対応する現像ローラ5(5a、5b、5c、5d)を回転可能に支持している。また不図示の付勢手段によって各現像ローラ5は対応する感光ドラム1に向かって付勢されている。
次に、本実施形態の画像形成時(画像形成工程実行中)の感光ドラム1aの電位設定について説明をする。現像ローラ5aの電位を現像電位(Vdc)とすると、画像形成時の感光ドラム1aの電位は、次のように設定される。つまり、感光体ドラム1aの表面の現像ローラ5aが接触する現像位置において、現像電位(Vdc)と明部電位(Vl)との電位差によって正規極性(マイナス)に帯電したトナーが、明部電位(Vl)部(画像部)にのみ転移するように設定される。また、感光体ドラム1aの表面の現像ローラ5aが接触する現像位置において、現像電位(Vdc)と暗部電位(Vd)との電位差によって正規極性に帯電したトナーが、暗部電位(Vd)部(非画像部)に転移すること(かぶり)を防ぐような値に設定される。感光ドラム1aの暗部電位(Vd)と現像ローラ5a電位(Vdc)との電位差はバックコントラスト(Vback)と呼ばれている。
次にカラーの画像形成動作を実行する前の準備工程について説明する。準備工程は制御部70によって制御される。
本実施形態では、上述した構成において、スキャナモータが立ち上がる前の非画像部露光が行えない場合においても、帯電バイアスを制御することでバックコントラスト(Vback)を適切な電位に維持することを特徴としている。
K=(S1−S2)/S1*100
図7に示すように、バックコントラスト(Vback)の値は、かぶりの値と大きな相関がある。バックコントラスト(Vback)が小さい場合は、現像電位(Vdc)と暗部電位(Vd)とのコントラストが小さく、現像ローラ5a側にトナーを留まらせる電界が弱くなることで、かぶり(地かぶり)が悪化する傾向にある。一方、バックコントラスト(Vback)が大きくなった場合には、現像電位(Vdc)と暗部電位(Vd)とのコントラストが大きくなることで、現像電位(Vdc)と暗部電位(Vd)との電位差が大きくなってしまう。これにより、反転極性のトナー(この場合、正極性)が、感光ドラム1a側へ飛翔してしまい、かぶり(反転かぶり)が悪化する傾向にある。
本実施形態で適用する画像形成装置100の構成において、第1実施形態と同様のものには、同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の画像形成装置100の構成において、第1実施形態と同様のものには、同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。
2(2a、2b、2c、2d) 帯電ローラ
3(3a、3b、3c、3d) 露光ユニット
5(5a、5b、5c、5d) 現像ローラ
31a 光源ユニット
32a ポリゴンミラー
36a BDセンサ
70 制御部
100 画像形成装置
Claims (14)
- 感光体と、
前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体の前記表面に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光して非画像形成領域を形成するための非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光して画像形成領域を形成するための画像部露光と、を行う露光ユニットと、
前記感光体と対向する現像位置で前記感光体の前記表面上にトナーを供給することで前記トナー像を形成させる現像部材であって、前記感光体の前記表面に前記トナーを供給する第1の位置と前記感光体の前記表面に前記トナーを供給しない第2の位置との間を移動可能な現像部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記露光ユニットと前記帯電電圧印加手段と、を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記現像部材が前記第1の位置に位置し第1の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行って画像形成動作を行う第1の工程と、
前記現像部材が前記第2の位置に位置し第2の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第2の工程と、
前記現像部材が前記第1の位置に位置し前記第2の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第3の工程と、を実行可能に制御し、
前記第2の工程と前記第2の工程の後に実行する前記第3の工程は前記第1の工程の前に実行する前記露光ユニットによる露光を安定させるための準備動作であり、
前記制御部は、前記現像位置において、
前記第3の工程における前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の表面電位差をV1(V)、
前記第1の工程における前記露光ユニットによって露光されていない前記感光体の前記表面と前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をV2(V)、とすると、
|V1|<|V2|
を満たし、前記第3の工程が開始してから前記第1の工程が終了するまでの間において、前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の前記表面電位差が一定になるように、前記第1の工程の前記非画像形成領域における前記非画像部露光の露光量を前記露光ユニットによって制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記第2の帯電電圧は、前記トナーの正規帯電極性と同じ極性で、前記第1の帯電電圧よりも絶対値が小さい電圧であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記第1の工程において前記非画像部露光を行った前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をV3(V)とすると、
(|V3|−60)≦|V1|≦(|V3|+60)
を満たす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。 - 感光体と、
前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体の前記表面に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光して非画像形成領域を形成するための非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光して画像形成領域を形成するための画像部露光と、を行う露光ユニットと、
前記感光体と対向する現像位置で前記感光体の前記表面上にトナーを供給することで前記トナー像を形成させる現像部材であって、前記感光体の前記表面に前記トナーを供給する第1の位置と前記感光体の前記表面に前記トナーを供給しない第2の位置との間を移動可能な現像部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記現像部材に現像電圧を印加する現像電圧印加手段と、
前記露光ユニットと前記帯電電圧印加手段と前記現像電圧印加手段と、を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記現像部材が前記第1の位置に位置し第1の現像電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行って画像形成動作を行う第1の工程と、
前記現像部材が前記第2の位置に位置し第2の現像電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第2の工程と、
前記現像部材が前記第1の位置に位置し前記第2の現像電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第3の工程と、を実行可能に制御し、
前記第2の工程と前記第2の工程の後に実行する前記第3の工程は前記第1の工程の前に実行する前記露光ユニットによる露光を安定させるための準備動作であり、
前記制御部は、前記現像位置において、
前記第3の工程における前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記第2の現像電圧を印加された前記現像部材の表面と、の表面電位差をV4(V)、
前記第1の工程における前記露光ユニットによって露光されていない前記感光体の前記表面と前記第1の現像電圧を印加された前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をV5(V)、とすると、
|V4|<|V5|
を満たし、前記第3の工程が開始してから前記第1の工程が終了するまでの間において、前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の前記表面電位差が一定になるように、前記第1の工程の前記非画像形成領域における前記非画像部露光の露光量を前記露光ユニットによって制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記第2の現像電圧は、前記トナーの正規帯電極性と同じ極性で、前記第1の現像電圧よりも絶対値が大きい電圧であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記第1の工程において前記非画像部露光を行った前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記第1の現像電圧を印加された前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をV6とすると、
(|V6|−60)≦|V4|≦(|V6|+60)
を満たすように制御することを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。 - 前記露光ユニットは、光源ユニットと、回転しながら前記光源ユニットから発せられた光を反射する回転多面鏡と、を有し、
前記制御部は、前記第2の工程において、前記回転多面鏡が所定の速度域内の速度で回転するよう調整する第1速度調整工程を実行し、前記第1速度調整工程を実行している間に前記第3の工程に移行するように制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記露光ユニットは、前記回転多面鏡で反射された光を受光する受光部を有し、
前記制御部は、前記第2の工程において、前記光源ユニットが前記回転多面鏡で反射された光が前記感光体の前記表面へ到達する期間で発光せず、前記回転多面鏡で反射された光が前記受光部へ到達する期間に発光す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。 - 前記制御部は、前記第2の工程において、前記感光体が所定の速度域内の速度で回転するよう調整する第2速度調整工程を実行し、前記第2速度調整工程を実行している間に前記第3の工程に移行するように制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記露光ユニットは、光源ユニットと、回転しながら前記光源ユニットから発せられた光を反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡で反射された光を受光する受光部を有し、
前記制御部は、前記第2の工程において、前記光源ユニットが前記回転多面鏡で反射された光が前記感光体の前記表面へ到達する期間で発光せず、前記回転多面鏡で反射された光が前記受光部へ到達する期間に発光するように制御することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記露光ユニットは、前記感光体の前記表面に対向して配置され、前記感光体の回転軸線方向に並んで配列された複数の光源を有することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 感光体と、
前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体の前記表面に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光して非画像形成領域を形成するための非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光して画像形成領域を形成するための画像部露光と、を行う露光ユニットと、
前記感光体と対向する現像位置で前記感光体の前記表面上にトナーを供給することで前記トナー像を形成させる現像部材であって、前記感光体の前記表面に前記トナーを供給する第1の位置と前記感光体の前記表面に前記トナーを供給しない第2の位置との間を移動可能な現像部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記露光ユニットと前記帯電電圧印加手段と、を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記現像部材が前記第1の位置に位置し前記帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行って画像形成動作を行う第1の工程と、
前記現像部材が前記第2の位置に位置し前記感光体の回転する速度に応じて前記帯電電圧を変化させて、変化させた前記帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記非画像部露光を行う第2の工程と、
前記現像部材が前記第1の位置に位置し前記感光体の回転する速度に応じて前記帯電電圧を変化させて、変化させた前記帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記非画像部露光を行う第3の工程と、を実行可能に制御し、
前記第2の工程と前記第2の工程の後に実行する前記第3の工程は前記第1の工程の前に実行する前記露光ユニットによる露光を安定させるための準備動作であり、
前記制御部は、前記現像位置において、
前記第3の工程における前記露光ユニットによって前記非画像部露光された前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の表面電位差をV7(V)、
前記第1の工程における前記露光ユニットによって露光されていない前記感光体の前記表面と前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をV8(V)、とすると、
|V7|<|V8|
を満たし、前記第3の工程が開始してから前記第1の工程が終了するまでの間において、前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の前記表面電位差が一定になるように、前記第1の工程の前記非画像形成領域における前記非画像部露光の露光量を前記露光ユニットによって制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記第2の工程において前記感光体が所定の速度域内の速度で回転するよう調整する第2速度調整工程を実行し、前記第2速度調整工程を実行している間に前記第3の工程に移行することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記露光ユニットは、前記感光体の前記表面に対向して配置され、前記感光体の回転軸線方向に並んで配列された複数の光源を有することを特徴とする請求項12または13に記載の画像形成装置。
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