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技術 画像形成装置およびプログラム

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 茂木佑真
出願日 2020年3月24日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2020-052153
公開日 2021年9月30日 (3ヶ月経過) 公開番号 2021-152561
状態 未査定
技術分野 電子写真における露光及び原稿送り 電子写真における制御・管理・保安
主要キーワード 着磁むら 部材交換 方向位置検出 着磁状態 解像度補正 位置調整後 位置変化量 方向補正
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (18)

課題

像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むら露光装置露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐ。

解決手段

補正パラメータ生成部32は、生成された画像の主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを補正パラメータとして生成する。印刷制御部31は、補正パラメータ生成部32により生成された補正パラメータを用いて、露光装置により感光体ドラムを露光する際の露光量を変化させることによりトナー像に発生する主走査方向の濃度むらを補正する。補正パラメータ調整部35は、現像ロールの主走査方向の位置変化が検出された場合、検出された位置変化量分だけ補正パラメータを調整する。

概要

背景

特許文献1には、感光体ドラムへの現像剤の付着量の変動により生じる主走査方向の濃度むらを、LED素子発光量を制御して均一化する画像形成装置が開示されている。

特許文献2には、テスト画像を形成して濃度を検出することにより現像バイアス補正情報を算出し、算出した現像バイアスの補正情報を用いてテスト画像を再度形成して、形成されたテスト画像の濃度むらが予め定めた許容範囲にない場合に、露光装置露光量を補正することにより主走査方向の濃度むらを補正するようにした画像形成装置が開示されている。

概要

像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐ。補正パラメータ生成部32は、生成された画像の主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを補正パラメータとして生成する。印刷制御部31は、補正パラメータ生成部32により生成された補正パラメータを用いて、露光装置により感光体ドラムを露光する際の露光量を変化させることによりトナー像に発生する主走査方向の濃度むらを補正する。補正パラメータ調整部35は、現像ロールの主走査方向の位置変化が検出された場合、検出された位置変化量分だけ補正パラメータを調整する。

目的

本発明の目的は、像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能な画像形成装置およびプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

現像剤像を保持する像保持体と、前記像保持体を露光するための露光装置と、前記露光装置により前記像保持体を露光することにより当該像保持体上に形成された潜像に、現像剤を搬送することにより現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、メモリプロセッサを備え、前記プロセッサは、前記現像剤像形成手段により前記像保持体上に形成された現像剤像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むら補正するための補正データを生成し、生成された前記補正データを用いて、前記露光装置により前記像保持体を露光する際の露光量を変化させることにより現像剤像に発生する主走査方向の濃度むらを補正し、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出した場合、検出された位置変化量分だけ前記補正データを調整する画像形成装置

請求項2

前記現像剤像形成手段は、磁界を発生する磁界発生手段を有し、前記プロセッサは、前記現像剤像形成手段の主走査方向における磁界の不均一に起因する現像剤像の濃度むらを補正するための補正データを生成する請求項1記載の画像形成装置。

請求項3

前記現像剤像形成手段は、複数の磁界発生手段が連結されることにより構成され、前記プロセッサは、前記複数の磁界発生手段の連結部位において発生する、前記現像剤像形成手段の主走査方向における磁界の不均一に起因する現像剤像の濃度むらを補正するための補正データを生成する請求項2記載の画像形成装置。

請求項4

前記プロセッサは、予め設定されたタイミングにより前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項1から3のいずれか記載の画像形成装置。

請求項5

前記プロセッサは、使用者から入力された指示に基づいて、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項1から3のいずれか記載の画像形成装置。

請求項6

前記プロセッサは、前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項1記載の画像形成装置。

請求項7

前記プロセッサは、前記像保持体を帯電した後に前記現像剤像形成手段の全域に相当する領域全体を前記露光装置により露光することにより前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項6記載の画像形成装置。

請求項8

前記プロセッサは、前記露光装置により露光した後の電圧となるように前記像保持体を帯電することにより前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項6記載の画像形成装置。

請求項9

露光装置により像保持体を露光することにより当該像保持体上に形成された潜像に現像剤像形成手段により現像剤を搬送することにより前記像保持体上に形成された現像剤像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを生成するステップと、生成された前記補正データを用いて、前記露光装置により前記像保持体を露光する際の露光量を変化させることにより現像剤像に発生する主走査方向の濃度むらを補正するステップと、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出した場合、検出された位置変化量分だけ前記補正データを調整するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラム

技術分野

0001

本発明は、画像形成装置およびプログラムに関する。

背景技術

0002

特許文献1には、感光体ドラムへの現像剤の付着量の変動により生じる主走査方向の濃度むらを、LED素子発光量を制御して均一化する画像形成装置が開示されている。

0003

特許文献2には、テスト画像を形成して濃度を検出することにより現像バイアス補正情報を算出し、算出した現像バイアスの補正情報を用いてテスト画像を再度形成して、形成されたテスト画像の濃度むらが予め定めた許容範囲にない場合に、露光装置露光量を補正することにより主走査方向の濃度むらを補正するようにした画像形成装置が開示されている。

先行技術

0004

特開2015−135399号公報
特開2018−066901号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本発明の目的は、像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能な画像形成装置およびプログラムを提供することである。

課題を解決するための手段

0006

[画像形成装置]
請求項1に係る本発明は、現像剤像を保持する像保持体と、
前記像保持体を露光するための露光装置と、
前記露光装置により前記像保持体を露光することにより当該像保持体上に形成された潜像に、現像剤を搬送することにより現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
メモリプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記現像剤像形成手段により前記像保持体上に形成された現像剤像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを生成し、
生成された前記補正データを用いて、前記露光装置により前記像保持体を露光する際の露光量を変化させることにより現像剤像に発生する主走査方向の濃度むらを補正し、
前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出した場合、検出された位置変化量分だけ前記補正データを調整する画像形成装置である。

0007

請求項2に係る本発明は、前記現像剤像形成手段が、磁界を発生する磁界発生手段を有し、
前記プロセッサは、前記現像剤像形成手段の主走査方向における磁界の不均一に起因する現像剤像の濃度むらを補正するための補正データを生成する請求項1記載の画像形成装置である。

0008

請求項3に係る本発明は、前記現像剤像形成手段が、複数の磁界発生手段が連結されることにより構成され、
前記プロセッサは、前記複数の磁界発生手段の連結部位において発生する、前記現像剤像形成手段の主走査方向における磁界の不均一に起因する現像剤像の濃度むらを補正するための補正データを生成する請求項2記載の画像形成装置である。

0009

請求項4に係る本発明は、前記プロセッサが、予め設定されたタイミングにより前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項1から3のいずれか記載の画像形成装置である。

0010

請求項5に係る本発明は、前記プロセッサが、使用者から入力された指示に基づいて、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項1から3のいずれか記載の画像形成装置である。

0011

請求項6に係る本発明は、前記プロセッサが、前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、
前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項1記載の画像形成装置である。

0012

請求項7に係る本発明は、前記プロセッサが、前記像保持体を帯電した後に前記現像剤像形成手段の全域に相当する領域全体を前記露光装置により露光することにより前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、
前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項6記載の画像形成装置である。

0013

請求項8に係る本発明は、前記プロセッサが、前記露光装置により露光した後の電圧となるように前記像保持体を帯電することにより前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、
前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項6記載の画像形成装置である。

0014

[プログラム]
請求項9に係る本発明は、露光装置により像保持体を露光することにより当該像保持体上に形成された潜像に現像剤像形成手段により現像剤を搬送することにより前記像保持体上に形成された現像剤像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを生成するステップと、
生成された前記補正データを用いて、前記露光装置により前記像保持体を露光する際の露光量を変化させることにより現像剤像に発生する主走査方向の濃度むらを補正するステップと、
前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出した場合、検出された位置変化量分だけ前記補正データを調整するステップと、
コンピュータに実行させるためのプログラムである。

発明の効果

0015

請求項1に係る本発明によれば、像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。

0016

請求項2に係る本発明によれば、現像剤像形成手段の磁界の不均一に起因する像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。

0017

請求項3に係る本発明によれば、現像剤像形成手段を構成する複数の磁界発生手段の連結部位において発生する磁界の不均一に起因する像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。

0018

請求項4に係る本発明によれば、使用者からの明示的な指示が無い場合でも、予め設定されたタイミングにより、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化を一致させることが可能な画像形成装置を提供することができる。

0019

請求項5に係る本発明によれば、使用者が任意のタイミングで、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化を一致させることが可能な画像形成装置を提供することができる。

0020

請求項6に係る本発明によれば、像保持体上に形成された画像の端部の位置を検出するだけで、現像剤像形成手段の主走査方向における位置変化を検出することができる。

0021

請求項7に係る本発明によれば、通常の画像形成処理を利用して現像剤像形成手段の全域に相当する領域全体の形状に相当する現像剤像を形成することができる。

0022

請求項8に係る本発明によれば、像保持体を露光する処理を必要とすることなく、現像剤像形成手段の全域に相当する領域全体の形状に相当する現像剤像を形成することができる。

0023

請求項9に係る本発明によれば、像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能なプログラムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0024

本発明の一実施形態の画像形成装置10の構成を示す図である。
本発明の一実施形態の画像形成装置における感光体ドラム152と、現像ロール157との位置関係を説明するための周辺拡大図である。
図2に示した現像ロール157の構造を説明するための図である。
縦筋が画像中に発生する様子を説明するための図である。
補正パラメータに基づいて露光量を変化させることにより濃度むらを補正する様子を説明するための図である。
補正パラメータを用いた濃度むらの補正を行っている際に、現像ロール157の位置が軸方向にずれた場合の様子を説明するための図である。
図1に示した制御部20のハードウェア構成を説明するための図である。
図1に示した制御部20の機能構成を示すブロック図である。
主走査方向の濃度むらを補正するための補正パラメータを生成する際の動作を説明するためのフローチャートである。
感光体ドラム152上に形成される軸方向位置検出用画像80の一例を示す図である。
感光体ドラム152の表面電位と現像ロール157の表面電位との関係を説明するための図である。
印刷制御部31が軸方向位置検出用画像80を感光体ドラム152上に形成する際の具体的な方法を説明するための図である。
印刷制御部31が軸方向位置検出用画像80を感光体ドラム152上に形成する際の具体的な別の方法を説明するための図である。
補正パラメータに基づいて画像形成の際の濃度補正が行われる際の動作を説明するためのフローチャートである。
図14のフローチャートのステップS204において示した補正パラメータの位置調整実行処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
補正パラメータの位置調整が行われる様子を説明するための図である。
位置調整が行われた補正パラメータにより濃度補正が行われた際の様子を説明するための図である。

実施例

0025

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

0026

図1は本発明の一実施形態の画像形成装置10の構成を示す図である。

0027

図1に示すように、画像形成装置10は、画像読取装置12、画像形成ユニット14C、14M、14Y、14K、中間転写ベルト16、用紙トレイ17、用紙搬送路18、定着器19及び制御部20を有する。この画像形成装置10は、パーソナルコンピュータ(不図示)などから受信した画像データを印刷するプリンタ機能に加えて、画像読取装置12を用いたフルカラー複写機としての機能、及び、ファクシミリとしての機能を兼ね備えた複合機である。

0028

画像形成装置10の上部には、画像読取装置12及び制御部20が配設され、画像データの入力手段として機能する。画像読取装置12は、原稿に表示された画像を読み取って、制御部20に対して出力する。制御部20は、画像読取装置12から入力された画像データ、又は、LANなどのネットワーク回線を介して図示しないパーソナルコンピュータ等から入力された画像データに対して、階調補正及び解像度補正などの画像処理を施し、画像形成ユニット14に対して出力する。

0029

画像読取装置12の下方には、カラー画像を構成する色に対応して、4つの画像形成ユニット14C、14M、14Y、14Kが配設されている。本実施形態では、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色に対応して4つの画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cが、中間転写ベルト16に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。中間転写ベルト16は、中間転写体として図中矢印Aの方向に回動している。そして、これら4つの画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cは、制御部20から入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト16に転写一次転写)する。なお、各画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cの色の順序は、黒、イエロー、マゼンタ、シアンの順に限定されるものではなく、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順序など、その順序は任意である。

0030

用紙搬送路18は、中間転写ベルト16の下方に配設されている。用紙トレイ17から供給された記録用紙26は、この用紙搬送路18上を搬送され、上記中間転写ベルト16上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写(二次転写と呼ぶ。)され、転写されたトナー像が定着器19によって定着され、矢印Bに沿って外部に排出される。

0031

次に、画像形成装置10の各構成についてより詳細に説明する。

0032

画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cは、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置され、形成する画像の色が異なる他は、ほぼ同様に構成されている。そこで、以下、画像形成ユニット14Kについて説明する。なお、各画像形成ユニット14の構成は、K、Y、M又はCを付すことにより区別する。

0033

画像形成ユニット14Kは、制御部20から入力された画像データに応じてレーザ光を走査して感光体ドラム152を露光するための露光装置140Kと、この露光装置140Kにより走査されたレーザ光により静電潜像が形成される像形成装置150Kとを有する。

0034

露光装置140Kは、レーザ光を黒色(K)の画像データに応じて変調して、このレーザ光を像形成装置150Kの感光体ドラム152K上に照射される。

0035

像形成装置150Kは、矢印Aの方向に沿って所定の回転速度で回転運動する感光体ドラム152Kと、この感光体ドラム152Kの表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電装置154Kと、感光体ドラム152K上に形成された静電潜像を現像する現像装置156Kと、クリーニング装置158Kとから構成されている。感光体ドラム152Kは、トナー像を保持する円筒形状の像保持体であり、帯電装置154Kにより一様に帯電され、露光装置140Kにより照射されたレーザ光により静電潜像が形成される。感光体ドラム152Kに形成された静電潜像は、現像装置156Kにより黒色(K)のトナーで現像され、中間転写ベルト16に転写される。なお、トナー像の転写工程の後に感光体ドラム152Kに付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置158Kによって除去される。

0036

他の画像形成ユニット14Y、14M及び14Cも、同様にしてそれぞれ感光体ドラム152Y、152M、152Cおよび現像装置156Y、156M、156Cを有しており、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を中間転写ベルト(中間転写体の一例)16に転写する。

0037

このように、感光体ドラム152K、152Y、152M、152Cは、CMYK各色のトナー像をそれぞれ保持する像保持体として機能している。

0038

そして、中間転写ベルト16は、無端ベルト状に形成されており、ドライブロール164と、アイドルロール165、166、167と、バックアップロール168と、アイドルロール169との間に一定のテンション掛け回されており、駆動モータ(不図示)によってドライブロール164が回転駆動されることにより、矢印Aの方向に所定の速度で循環駆動される。

0039

また、中間転写ベルト16には、各画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cに対向する位置にそれぞれ一次転写ロール162K、162Y、162M、一次転写ロール162Cが配設され、感光体ドラム152K、152Y、152M、152C上に形成された各色のトナー像は、これらの一次転写ロール162により中間転写ベルト16上に多重に転写される。なお、中間転写ベルト16に付着した残留トナーは、二次転写位置の下流に設けられたベルト用クリーニング装置189のクリーニングブレード又はブラシにより除去される。

0040

用紙搬送路18には、用紙トレイ17から記録用紙26を取り出す給紙ローラ181と、用紙搬送用の第1のロール対182、第2のロール対183及び第3のロール対184と、記録用紙26を既定のタイミングで二次転写位置に搬送するレジストロール185とが配設される。

0041

また、用紙搬送路18上の二次転写位置には、バックアップロール168に圧接する二次転写ロール186が配設されており、中間転写ベルト16上に多重に転写された各色のトナー像は、この二次転写ロール186による圧接力及び静電気力で記録用紙26上に二次転写される。

0042

そして、各色のトナー像が転写された記録用紙26は、搬送ベルト187、搬送ベルト188によって定着器19へと搬送される。

0043

定着器19は、上記各色のトナー像が転写された記録用紙26に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナーを記録用紙26に溶融固着させる。

0044

なお、現像装置156Kは、回転運動をすることにより感光体ドラム152Kに現像剤を搬送して、感光体ドラム152K上に現像剤像を形成する円筒形状の現像ロール157Kを有している。なお、他色の画像を形成する画像形成ユニット14C、14M、14Yにおいても、同様に現像装置156C、156M、156Y内にそれぞれ現像ロールが備えられている。

0045

次に、本実施形態の画像形成装置10における感光体ドラム152と、現像ロール157との位置関係を説明するための周辺拡大図を図2に示す。なお、図2では、トナーの色を限定することなく各色で共通の構成として説明する。

0046

図2を参照すると分かるように、トナー像(現像剤像の一例)を保持する像保持手段である感光体ドラム152と1次転写ロール162とは中間転写ベルト16を挟んで対向して設けられている。そして、感光体ドラム152と現像ロール157とは一定の間隙部(又はギャップ)を挟んで対向して設けられている。現像ロール157は、内部に設けられた磁石磁力により現像剤を表面に保持し、回転運動を行って感光体ドラム152との間に形成された間隙部に保持した現像剤を搬送することにより、感光体ドラム152の表面上に形成された潜像を可視現像化する。つまり、現像ロール157は、露光装置140により感光体ドラム152を露光することによりこの感光体ドラム152上に形成された潜像に、現像剤であるトナーを搬送することによりトナー像を形成する現像剤像形成手段として機能する。

0047

また、感光体ドラム152には、この感光体ドラム152の表面を帯電するための帯電装置154が設けられている。そして、本実施形態の画像形成装置10は、現像バイアス印加装置40と、帯電バイアス印加装置111をさらに備えている。

0048

帯電バイアス印加装置111は、帯電装置154Yに対して帯電バイアス電圧印加している。

0049

また、現像バイアス印加装置40は、現像ロール157に対して現像バイアス電圧を印加している。この現像バイアス電圧は、現像ロール157から感光体ドラム152へトナーを移動させるための電圧である。

0050

次に、図2に示した現像ロール157の構造について図3を参照して説明する。なお、本実施形態では、トナーとキャリアとから構成される2成分現像剤を用いた現像が行われるものとして説明する。そのため、現像剤像形成手段である現像ロール157は、磁界を発生する磁界発生手段であるマグネットを内部に有している。

0051

図3は現像ロール157の斜視図であり、現像ロール157は、シャフト53と、円筒状のスリーブ54と、2つのマグネット51、52とから構成されている。この円筒状のスリーブ54は、例えばアルミニウムステンレス等の金属により構成されている。

0052

ここで、本実施形態の画像形成装置10は例えばA0サイズの大判図面の印刷が可能な広幅複合機であり、現像ロール157の長さが90〜100cmという通常の複合機よりも長くなっている。そして、長さの長いマグネットを着磁して作成することは一般的に難しい。そのため、現像ロール157では、2つのマグネット51、52が連結されることにより構成されている。

0053

このように現像ロール157においてマグネットが分割して形成されている場合、その接合部において磁場漏れを完全に防止することができずに、磁界が不均一となる可能性がある。そして、このように現像ロール157における磁界の不均一により感光体ドラム152上の潜像を現像する際のトナーの搬送が均一に行われないとトナー濃度の濃度むらとなってしまう。そして、このような濃度むらが発生すると、同一濃度の画像を形成した場合、磁界が不均一となっている領域のみ他の領域とは濃度が異なり、縦筋となって顕在化してしまうという問題がある。

0054

なお、複数のマグネットを連結させて現像ロール157を構成せずに、1つのマグネットのみで現像ロール157を構成した場合でも、そのマグネットに着磁むらがある場合には、同様に発生する磁界が不均一となり同様な問題が発生する。特に、マグネットの長さが長くなるほど均一な着磁状態のマグネットを生成することは難しいため、現像ロール157の長さが長くなるほどこのような磁界の不均一の問題が顕著に発生することになる。

0055

次に、上述したような理由に起因して縦筋が画像中に発生する様子を図4に示す。図4では、現像ロール157において2つのマグネット51、52の連結部分において磁界の不均一に起因する濃度むらが発生し、濃度が濃くなっているものとして説明する。そのため、形成する画像の中央に主走査方向つまり軸方向に濃度むら61が発生してしまい縦筋となっているのが分かる。ここで、主走査方向とは、露光装置140によりレーザ光を走査する方向を意味している。

0056

このような濃度むら61が発生している画像の主走査方向の濃度プロファイルを作成した場合、図4に示されるように、中央部分が他の領域よりも高い値となる山が存在するようなパターンとなる。

0057

このような濃度むらの発生を防ぐための方法として、露光装置140における露光量を変化させて濃度むらを補正するようなことが行われる。具体的には、図5に示すように、濃度プロファイルと逆パターンとなるような補正パラメータを生成し、この補正パラメータに基づいて露光量を変化させることにより濃度むらを補正するようなことが行われる。

0058

図5を参照すると、濃度プロファイルと逆パターンの補正パラメータに基づいて露光装置140の露光量を制御することにより、濃度むら61が緩和されているのが分かる。

0059

なお、このような濃度むらの補正は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の画像形成ユニット14C、14M、14Y、14K毎に行われ、補正パラメータも色毎に生成されることになる。

0060

ただし、このような濃度むら補正を行っている際に、現像ロール157の位置が軸方向にずれた場合、問題が発生する。このような濃度むらの補正を行っている際に、現像ロール157の位置が軸方向にずれた場合の様子を図6に示す。

0061

図6を参照すると、現像ロール157が図面の右側方向に位置ずれしたことにより、濃度プロファイルも変化しているのが分かる。そのため、濃度プロファイルと補正パラメータがずれてしまい、濃度むら61が消えずに、新たな濃度むら62が発生している。そのため、形成される画像には濃度むら61と、濃度むら62という2つの濃度むらが発生してしまっている。ここで、濃度むら62は、補正パラメータにより露光量を変化させたことにより発生したものである。

0062

このように露光装置140の露光量を変化させて濃度むらの補正を行う場合に、現像ロール157の位置がずれてしまうと、かえって濃度むらが目立つことになってしまう。

0063

そこで、本実施形態の画像形成装置10では、以下において説明するような構成とすることにより、感光体ドラム152上に形成されるトナー像の主走査方向における濃度むらを露光装置140の露光量を変化させて補正する際に、現像ロール157が主走査方向に位置ずれした場合でも、トナー像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐようにしている。

0064

まず、図1に示した制御部20のハードウェア構成について図7を参照して説明する。制御部20は、図7に示されるように、CPU21、メモリ22、ハードディスクドライブ等の記憶装置23、外部の装置等との間でデータの送信及び受信を行う通信インタフェース(IFと略す。)24を有する。これらの構成要素は、制御バス25を介して互いに接続されている。

0065

CPU21は、メモリ22または記憶装置23に格納された制御プログラムに基づいて所定の処理を実行して、画像形成装置10の動作を制御するプロセッサである。なお、本実施形態では、CPU21は、メモリ22または記憶装置23内に格納された制御プログラムを読み出して実行するものとして説明するが、当該プログラムをCD−ROM等の記憶媒体に格納してCPU11に提供することも可能である。

0066

図8は、上記の制御プログラムが実行されることにより実現される制御部20の機能構成を示すブロック図である。

0067

制御部20は、図8に示されるように、印刷制御部31と、補正パラメータ生成部32と、補正パラメータ記憶部33と、データ送受信部34と、補正パラメータ調整部35と、位置検出部36とを備えている。

0068

補正パラメータ生成部32は、現像ロール157により感光体ドラム152上に形成されたトナー像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを補正パラメータとして生成する。

0069

なお、本実施形態における現像ロール157は、2つのマグネット51、52を有する構造となっていて、その連結部位において磁界が不均一となっている。そのため、補正パラメータ生成部32は、現像ロール157の主走査方向における磁界の不均一に起因するトナー像の濃度むらを補正するための補正パラメータを生成する。具体的には、補正パラメータ生成部32は、マグネット51、52の連結部位において発生する、現像ロール157の主走査方向における磁界の不均一に起因するトナー像の濃度むらを補正するための補正パラメータを生成する。

0070

補正パラメータ記憶部33は、補正パラメータ生成部32により生成された補正パラメータを記憶する。

0071

データ送受信部34は、画像形成ユニット14や他の画像形成装置10内の構成部との間でデータの送受信を行っている。

0072

印刷制御部31は、データ送受信部34を介して画像形成ユニット14等との間で制御信号を送受信することにより、各構成部を制御して印刷処理を実行している。

0073

そして、印刷制御部31は、補正パラメータ生成部32により生成され補正パラメータ記憶部33に記憶された補正パラメータを用いて、露光装置140により感光体ドラム152を露光する際の露光量を変化させることによりトナー像に発生する主走査方向の濃度むらを補正する。

0074

位置検出部36は、予め設定されたタイミングにより、または使用者であるユーザから入力された指示に基づいて、現像ロール157の主走査方向つまり軸方向の位置変化を検出する。具体的には、位置検出部36は、補正パラメータ記憶部33に記憶されている補正パラメータが生成された際の現像ロール157の位置を基準位置として、この基準位置からの位置変化を検出する。

0075

ここで、位置検出部36は、感光体ドラム152に設けられたラインセンサ30からの検出信号に基づいて、現像ロール157の位置ずれを検出している。

0076

なお、位置検出部36による現像ロール157の位置ずれを検出する際には、まず、印刷制御部31は、感光体ドラム152上に現像ロール157全体の形状に相当するトナー像を形成する。

0077

そして、位置検出部36は、感光体ドラム152上に形成されたトナー像の端部の位置を検出することにより、現像ロール157の主走査方向の基準位置からの位置変化を位置ずれとして検出する。

0078

なお、印刷制御部31は、感光体ドラム152を帯電装置154により帯電した後に現像ロール157の全域に相当する領域全体を露光装置140により露光することにより感光体ドラム152上に現像ロール157全体の形状に相当するトナー像を形成する。

0079

または、印刷制御部31は、露光装置140により露光した後の電圧となるように感光体ドラム152を帯電することにより感光体ドラム152上に現像ロール157全体の形状に相当するトナー像を形成するようにしても良い。

0080

なお、現像ロール157の位置ずれを検出する際の具体的な方法については後述する。

0081

補正パラメータ調整部35は、現像ロール157の主走査方向の位置変化が位置検出部36により検出された場合、検出された位置変化量分だけ補正パラメータ記憶部33に記憶されている補正パラメータを調整する。具体的には、補正パラメータ調整部35は、位置検出部36により検出された位置変化量分だけ補正パラメータ記憶部33に記憶されている補正パラメータをシフトさせることにより、補正パラメータの調整を行う。

0082

次に、本実施形態の画像形成装置10の動作について図面を参照して詳細に説明する。

0083

まず、主走査方向の濃度むらを補正するための補正パラメータを生成する際の動作について図9のフローチャートを参照して説明する。

0084

まず、印刷制御部31は、ステップS101において、感光体ドラム152上に現像ロール157全体の形状に相当するトナー像を軸方向位置検出用画像として形成する。

0085

このようにして感光体ドラム152上に形成される軸方向位置検出用画像80の一例を図10に示す。

0086

図10を参照すると、感光体ドラム152上に、現像ロール157全体の形状に相当するトナー像が軸方向位置検出用画像80として形成されているのが分かる。

0087

そして、感光体ドラム152上にはラインセンサ30が設けられており、軸方向位置検出用画像80の端部の位置を検出することができるようになっている。

0088

位置検出部36は、このラインセンサ30により検出された軸方向位置検出用画像80の端部の位置により、現像ロール157の位置を検出する。
なお、このような軸方向位置検出用画像80を感光体ドラム152上に形成して現像ロール157の位置ずれを検出するためには、感光体ドラム152が、現像ロール157により現像可能な領域よりも長い有効領域を持っていることが必要となる。

0089

また、当然ながら、用紙上に形成するための通常の画像の最大形成幅は現像ロール157の横幅より短くなっている。

0090

次に、この軸方向位置検出用画像80を感光体ドラム152上に形成する際の具体的な方法について説明する。

0091

その説明の前に、感光体ドラム152の表面電位と現像ロール157の表面電位との関係について図11を参照して説明する。なお、以後の説明ではマイナス帯電のトナーを使用し、感光体ドラム152および現像ロール157の表面電位をマイナス電位で使う場合を想定しているがこれに限定されない。

0092

図2に示したような帯電装置154により感光体ドラム152が帯電されることにより、感光体ドラム152の表面電位は図11に示すように−VH[V]となる。そして、露光装置140によりレーザ光が照射されて潜像が形成された領域では、この表面電位は−VH[V]よりも高い電位である−VL[V]となる。そして、図2に示した現像バイアス印加装置40により現像バイアス電圧−VB[V]が現像ロール157に印加された場合、現像ロール157の表面電位は−VB[V]となる。ここで−VBは、−VH[V]<−VB[V]<−VL[V]という関係となるように設定される。そのため、図11に示すように、現像ロール157の表面電位−VB[V]は、レーザ光が照射されていない感光体ドラム152の表面電位−VH[V]よりも高い電位となるが、レーザ光が照射された領域の感光体ドラム152の表面電位−VL[V]よりも低い電位となる。そのため、マイナスに帯電しているトナー50は、現像ロール157から感光体ドラム152のレーザ光が照射された領域のみに移動することになる。

0093

このようにして感光体ドラム152Kの潜像が形成された領域のみに現像ロール157からのトナー50が移動することになり、トナー像が形成される。

0094

次に、印刷制御部31が上記のような軸方向位置検出用画像80を感光体ドラム152上に形成する際の具体的な方法を図12に示す。

0095

図12に示された方法では、まず、印刷制御部31は、図12(A)に示すように、感光体ドラム152の全体を帯電装置154により−VH[V]に帯電する。

0096

そして、印刷制御部31は、図12(B)に示すように、露光装置140により感光体ドラム152の全域を露光することにより、感光体ドラム152の電位を−VL[V]とする。

0097

最後に、印刷制御部31は、図12(C)に示すように、このような状態の感光体ドラム152を現像ロール157により現像することにより、感光体ドラム152上に現像ロール157全体の形状に相当するトナー像を軸方向位置検出用画像80として形成する。

0098

また、印刷制御部31が上記のような軸方向位置検出用画像80を感光体ドラム152上に形成する際の別な具体的な方法を図13に示す。

0099

図13に示された方法では、まず、印刷制御部31は、図13(A)に示すように、感光体ドラム152の全体を帯電装置154により−VL[V]に帯電する。この−VL[V]は、露光装置140により感光体ドラム152を露光した後の電圧となっている。つまり、この図13に示す方法では、感光体ドラム152を−VH[V]に帯電した後に露光装置140により露光して−VL[V]にするのではなく、最初から感光体ドラム152を露光後の電圧と同じ−VL[V]に帯電するようにしている。

0100

そして、印刷制御部31は、図13(B)に示すように、このような状態の感光体ドラム152を現像ロール157により現像することにより、感光体ドラム152上に現像ロール157全体の形状に相当するトナー像を軸方向位置検出用画像80として形成する。

0101

図13に示した方法によれば、図12に示した方法と比べて、露光装置140により感光体ドラム152を露光する処理が不要になる。

0102

このようにして軸方向位置検出用画像80が感光体ドラム152上に形成された後、位置検出部36は、ステップS102において、軸方向位置検出用画像80の端部を検出することにより現像ロール157の軸方向位置を検出して、基準位置として記憶する。

0103

次に、印刷制御部31は、ステップS103において、軸方向補正用テスト画像を形成する。そして、補正パラメータ生成部32は、ステップS104において、形成された軸方向補正用テスト画像を読み取って、ステップS105において、読み取った軸方向補正用テスト画像から補正パラメータを生成する。

0104

ここで、補正パラメータを生成する際には、この軸方向補正用テスト画像を用紙に形成して、用紙上の軸方向補正用テスト画像を画像読取装置12により読み取って補正パラメータを生成するようにしても良いし、感光体ドラム152上に形成された軸方向補正用テスト画像の軸方向の濃度を、何らかのセンサにより読み取って補正パラメータを生成するようにしても良い。また、テスト画像の読み取りを現像ロールの157の回転方向に対して連続的に行うことで、主走査方向および副走査方向についての2次元的な補正パラメータを生成するようにしても良い。

0105

そして、補正パラメータ生成部32は、ステップS106において、このようにして生成した補正パラメータを補正パラメータ記憶部33に記憶することにより補正パラメータの更新を行う。

0106

次に、このようにして生成された補正パラメータに基づいて画像形成の際の濃度補正が行われる際の動作を図14のフローチャートを参照して説明する。

0107

印刷制御部31は、用紙等の記録媒体上に画像を形成する際に、ステップS201において、補正パラメータ記憶部33に記憶されている補正パラメータを読み出して、読み出した補正パラメータに基づいて露光装置140の露光量を制御することにより濃度補正を実行する。

0108

そして、ユーザによる補正パラメータの更新指示が行われず、また所定タイミングとならない場合、つまりステップS202、S203のいずれにおいても条件が満たされない場合、印刷制御部31は、上記のステップS201における濃度補正を継続する。

0109

そして、ユーザによる補正パラメータの更新指示が行われたか、所定タイミングとなった場合、つまりステップS202、S203のいずれかにおいて条件が満たされない場合、印刷制御部31は、ステップS204において、補正パラメータの位置調整を実行する。

0110

ここで、所定のタイミングとは、例えば、予め設定された枚数の印刷が行われた場合や、稼働時間が予め設定された時間を経過した場合、画像形成装置10のフロントドア開閉が行われた場合、トナーカートリッジ等の部材交換が行われた場合、主電源が一旦オフになった後に再度オンになった場合等の様々なタイミングを設定することができる。

0111

次に、図14のフローチャートのステップS204において示した補正パラメータの位置調整の実行処理の詳細を図15のフローチャートを参照して説明する。

0112

まず、補正パラメータの位置調整を行う場合、印刷制御部31は、ステップS301において、図12または図13において示したような方法により、軸方向位置検出用画像80を感光体ドラム152上に形成する。

0113

そして、位置検出部36は、ステップS302において、ラインセンサ30からの検出信号に基づいて、感光体ドラム152上に形成された軸方向位置検出用画像80の端部の位置を検出し、予め検出されていた基準位置からの変化を位置ずれ量として検出する。

0114

すると、補正パラメータ調整部35は、ステップS303は、ステップS302において検出された位置ずれ量だけ補正パラメータ記憶部33に記憶されている補正パラメータをシフトする。そして、補正パラメータ調整部35は、ステップS304において、位置ずれ量だけシフトした補正パラメータを補正パラメータ記憶部33に記憶することにより補正パラメータの更新を行う。

0115

このようにして、補正パラメータの位置調整が行われる様子について図16を参照して説明する。

0116

図16を参照すると、軸方向位置検出用画像80の端部の位置の、基準位置からの変化量が位置ずれ量αとして検出されているのが分かる。そして、位置調整前の補正パラメータが、検出された位置ずれ量αだけシフトされて位置調整後の補正パラメータとなっているのが分かる。

0117

最後に、このように位置調整が行われた補正パラメータにより濃度補正が行われた際の様子を図17に示す。

0118

図17を参照すると、補正パラメータの位置調整が行われることにより、濃度プロファイルの濃度変化の箇所と補正パラメータによる濃度補正を行う箇所とが一致するようになり、形成される画像において縦筋として発生する濃度むら61が緩和されているのが分かる。

0119

上記各実施形態において、プロセッサとは広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ(例えばCPU:Central Processing Unit、等)や、専用のプロセッサ(例えばGPU:Graphics Processing Unit、ASIC:Application Specific IntegratedCircuit、FPGA:Field Programmable Gate Array、プログラマブル論理デバイス等)を含むものである。

0120

また上記各実施形態におけるプロセッサの動作は、1つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は上記各実施形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。

0121

[変形例]
上記実施形態では、広幅複合機に対して本発明を適用した場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、業務用の大型の印刷装置等の他の画像形成装置に対しても同様に適用することができるものである。

0122

10画像形成装置
12画像読取装置
14画像形成ユニット
16中間転写ベルト
17用紙トレイ
18 用紙搬送路
19定着器
20 制御部
21 CPU
22メモリ
23記憶装置
24通信IF
25制御バス
26記録用紙
30ラインセンサ
31印刷制御部
32補正パラメータ生成部
33 補正パラメータ記憶部
34データ送受信部
35 補正パラメータ調整部
36位置検出部
40現像バイアス印加装置
50トナー
51、52マグネット
53シャフト
54スリーブ
61、62濃度むら
80 軸方向位置検出用画像
111帯電バイアス印加装置
140露光装置
150像形成装置
152感光体ドラム
154帯電装置
156現像装置
157現像ロール
158クリーニング装置
162一次転写ロール
164ドライブロール
165、166、167アイドルロール
168バックアップロール
169 アイドルロール
189 クリーニング装置
168 バックアップロール
181給紙ローラ
182、183、184ロール対
185レジストロール
186二次転写ロール
187、188 搬送ベルト

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