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公開番号2021021761
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210218
出願番号2019136645
出願日20190725
発明の名称画像形成装置
出願人株式会社リコー
代理人個人
主分類G03G 15/00 20060101AFI20210122BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位を抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、帯電部2によって帯電処理した潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像して得たトナー像を最終的に記録材へ転移させて画像形成する画像形成部10と、記録材に形成された形成画像を読み取る画像読取部30とを備えている。形成画像の元である基準画像と画像読取部30で読み取った読取画像とに基づいて形成画像に、潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位があるか否かを判定する判定部51と、判定部51が、潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位があると判定したときは、帯電部2と潜像担持体1との間に印加する帯電バイアスの絶対値を低下させる制御を行う制御部53とを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
帯電部によって帯電処理した潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像して得たトナー像を最終的に記録材へ転移させて画像形成する画像形成部と、
前記記録材に形成された形成画像を読み取る画像読取部とを備えた画像形成装置であって、
前記形成画像の元である基準画像と前記画像読取部で読み取った読取画像とに基づいて前記形成画像に、潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位があるか否かを判定する判定部と、
前記判定部が、潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位があると判定したときは、前記帯電部と前記潜像担持体との間に印加する帯電バイアスの絶対値を低下させる制御を行う制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
続きを表示(約 930 文字)【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記判定部は、前記基準画像と前記読取画像との差分を示す差分画像を生成し、前記差分画像に潜像担持体の回転周期に一致する周期的な粒状の汚れがあるときは、潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位があると判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の画像形成装置において、
前記判定部は、前記帯電バイアス、前記潜像担持体の使用履歴、環境および前記記録材の種類の少なくとも1つ以上の使用条件を取得し、前記基準画像と前記読取画像との差分画像、および、前記使用条件に基づいて、潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位であるか否かを判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項1乃至3いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部が、前記判定部の判定結果に基づいて、前記帯電部と前記潜像担持体との間に印加する帯電バイアスの絶対値を低下させる制御を行った後、前記潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位が許容水準まで改善していないときは、画像形成動作を中止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項1乃至4いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記帯電部と前記潜像担持体との間に印加する帯電バイアスの絶対値を低下させる制御を行う際は、他の画像形成条件も変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
帯電部によって帯電処理した潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像して得たトナー像を最終的に記録材へ転移させて画像形成する画像形成部と、
前記記録材に形成された形成画像を読み取る画像読取部とを備えた画像形成装置であって、
前記形成画像の元である基準画像と前記画像読取部で読み取った読取画像との差分を示す差分画像を生成し、前記差分画像に潜像担持体の回転周期に一致する周期的な粒状の汚れがあるときは、潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位があると判定する判定部を備えることを特徴とする画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置に関するものである。
続きを表示(約 6,100 文字)【背景技術】
【0002】
従来、帯電部によって帯電処理した潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像して得たトナー像を最終的に記録材へ転移させて画像形成する画像形成部と、記録材に形成された形成画像を読み取る画像読取部とを備えた画像形成装置が知られている。
【0003】
特許文献1には、上記画像形成装置において、形成画像の元である基準画像と画像読取部で読み取った読取画像とに基づいて、欠陥部位の有無を判定するものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1では、欠陥部位がトナー像の異常が原因とするものである場合、トナー像の異常を原因とする欠陥部位を抑制するための対策については記載がない。このようなトナー像の異常が原因による欠陥部位を抑制する対策が自動的に行なわれることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するために、本発明は、帯電部によって帯電処理した潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像して得たトナー像を最終的に記録材へ転移させて画像形成する画像形成部と、前記記録材に形成された形成画像を読み取る画像読取部とを備えた画像形成装置であって、前記形成画像の元である基準画像と前記画像読取部で読み取った読取画像とに基づいて前記形成画像に潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位があるか否かを判定する判定部と、前記判定部が、潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位があると判定したときは、前記帯電部と前記潜像担持体との間に印加する帯電バイアスの絶対値を低下させる制御を行う制御部とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、潜像担持体上の電荷リークが原因の欠陥部位を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
実施形態に係るプリンタの概略構成を示す概略構成図。
感光体の表面に欠陥部がある場合の画像欠陥について説明する図。
本実施形態の画像形成装置の粒状汚れ抑制制御の機能ブロック図。
粒状の汚れ抑制制御の制御フロー図。
感光体の表面に複数の欠陥部がある場合の画像欠陥について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、乾式現像方式を用いる電子写真プロセスによって画像を形成するプリンタの実施形態について説明する。
【0009】
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係るプリンタの概略構成を示す概略構成図である。このプリンタは、給紙カセット40、レジストローラ対11、画像形成部10、定着部20などを備えている。
【0010】
給紙カセット40は、記録材たる記録シートSを複数枚重ねたシート束の状態で収容する収容部と、シート束における最上位の記録シートSを一枚ずつ分離して送り出す給紙コロ40aとを有している。給紙コロ40aの回転駆動によって送り出された記録シートSは、レジストローラ対11のレジストニップに突き当たって一旦停止する。このとき、記録シートSのスキューが補正される。その後、レジストローラ対11が記録シートSを後述する転写ニップ内で後述する感光体1の表面上のトナー像と同期させるタイミングで回転駆動を開始して、記録シートSを転写ニップ内に送り込みながら、転写ニップから転写ニップに向けて送り出す。
【0011】
画像形成部10は、潜像担持体としての感光体1、帯電部2、露光部3、現像部4、転写部6などを有しており、感光体1の周囲にクリーニング部7、帯電部2、現像部4、転写部6などが配設されている。
【0012】
感光体1は図中反時計回りに回転し、まず帯電部2が感光体1の表面を一様に帯電させる(例えば−650V)。感光体1の上部には露光部3が設けられており、画像データに基づきレーザー光を感光体1に照射する。感光体1はレーザー光が照射された領域のみ表面電位の絶対値が低下し(例えば−50V)、静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体表面電位は表面電位センサ8によって測定される。レーザー光の照射位置の下流には現像部4を備えている。現像部4内ではトナーとキャリアが現像剤として攪拌され、トナーは正規帯電極性である負極性に帯電している(例えば−30μC/g)。現像部4で感光体1と対向している現像ローラ4aに現像剤が汲み上げられ、現像ローラ4aの印加直流バイアス(例えば−500V)に交流バイアスを重畳した現像バイアスと感光体のレーザー光照射領域(−50V)の電位差で負帯電のトナーが感光体1に引き寄せられ、感光体1にトナー像が形成される。
【0013】
現像部を通過したトナー像は、感光体1の回転駆動に伴って、感光体1と転写部6の転写ローラ6aとの当接による転写ニップに進入する。この転写ニップにおいては、感光体1の表面と、トナーの正規帯電極性(負極性)とは逆極性(正極性)の転写バイアスが印加される転写ローラ6aとの間に、トナーを感光体1側から転写ローラ6a側に向けて静電移動させる転写電界が形成されている。
【0014】
転写ニップに進入した感光体1上のトナー像は、レジストローラ対11によってタイミングを合わせて転写ニップに送り込まれてきた記録シートSに密着せしめられる。そして、転写電界やニップ圧の作用によって記録シートSの表面に転写される。
【0015】
このようにして自らの表面にトナー像が転写された記録シートSは、感光体1や転写ローラ6aの回転駆動に伴って転写ニップを通過した後、定着部20内に送り込まれる。定着部20内では、記録シートSのトナー像転写面に接触する定着部材たる定着ローラ21と、これに向けて押圧される加圧ローラ22との当接によって定着ニップが形成されている。この定着ニップに挟み込まれた記録シートSは、発熱源たるハロゲンランプを内包する定着ローラ21に加熱されたり、ニップ内で加圧されたりする。これにより、トナーが軟化して記録シートSのトナー像形成面にトナー像が定着せしめられる。定着部20から排出された記録シートSは、排紙ローラ対12により機外へ排出されスタックされる。
【0016】
転写ニップを通過した後の感光体1の表面には、記録シートSに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、感光体1の回転駆動に伴ってクリーニング部7との対向位置に至る。そして、クリーニング部7によって感光体1の表面から除去される。その後、感光体1の表面は帯電部2との当接位置に至って再び一様に帯電する。
【0017】
本実施形態においては、定着部20と排紙ローラ対12との間に、記録シートSに形成された画像を読み取る画像読取部30が配設されている。画像読取部30は、搬送されてきた記録シートSに形成された画像を光学的に読み取る。画像読取部30は、ラインスキャナ等により実現できる。
【0018】
図2は、感光体1の表面に欠陥部Kがある場合の画像欠陥について説明する図である。
感光体1の表面に微小な穴などの欠陥部Kがあると、帯電部2による帯電処理時に帯電部2とこの欠陥部Kとの間で異常放電が発生し、この欠陥部Kに過大な電流が流れる所謂電荷リークが発生することがある。この電荷リークが発生すると、欠陥部周囲が帯電されず、凡そ0Vになってしまう。その結果、その欠陥部の周囲は、露光部3のレーザー光照射領域(−50V)の電位よりも高くなり、現像領域において、負極性のトナーが、その欠陥部Kの周囲に引き寄せられ、その欠陥部の周囲にトナーが付着してしまう。そして、その欠陥部の周囲に付着したトナーが記録シートに転写され、記録シートに欠陥部位としての粒状の汚れ(R1,R2,R3)が発生してしまう。この感光体上の電荷リークが原因の粒状の汚れR1,R2,R3の発生周期L1は、感光体1の回転周期と一致する。
【0019】
このような、感光体上の電荷リークが原因の粒状の汚れは、帯電部2から感光体1へ印可する帯電バイアスの絶対値を下げることで、欠陥部Kへの放電が抑制され改善を図ることができる。そこで、本実施形態では、感光体上の電荷リークが原因の粒状の汚れを検知し、感光体上の電荷リークが原因の粒状の汚れが発生しているときは、帯電バイアスの絶対値を下げる制御を行って、自動的に粒状の汚れの発生を抑制するようにした。以下、本実施形態の特徴部について、具体的に説明する。
【0020】
図3は、本実施形態の画像形成装置の粒状汚れ抑制制御の機能ブロック図である。
図3に示すように、画像形成装置の全体の制御を司る本体制御部50は、記録シートSに形成する画像データを、パーソナルコンピュータなどの外部機器から取得する画像データ取得部52を備えている。また、帯電部2、露光部3、現像部4、転写部6などの画像形成部10の各機器を制御する画像制御部53を備えている。また、画像読取部30で読み取った読取画像を取得する読取画像取得部55、読取画像取得部で取得した読取画像と、画像データ取得部で取得した画像データ(元画像)とに基づいて、差分画像を生成する差分画像生成部56を備えている。さらに、差分画像生成部56で生成した差分画像に基づいて、粒状の汚れがあるか否かや、感光体の回転周期の粒状汚れがあるか否かを判定して、感光体上の電荷リークが原因の粒状汚れが生じているか否かを判定する判定部51を備えている。さらには、判定部51の判定結果や、潜像担持体の使用履歴、記録材の種類などの各種情報を記憶する記憶部54も備えている。
【0021】
画像制御部53は、感光体回転位置検出部57が検出した感光体位置情報に基づいて、基準位置を設定し、その設定した基準位置に基づいて、露光部3の露光開始(書き込み開始)タイミングや、記録シート搬送タイミングを制御している。
【0022】
また、判定部51は、感光体の回転周期の粒状汚れがあるか否かの判定結果に基づいて、操作表示部58に感光体の交換の指示を表示したり、画像制御部53へ帯電バイアスの絶対値を低下させる(絶対値を小さくする)指示を行ったりする。
【0023】
また、判定部51は、装置の使用条件として、温湿度センサ59から装置の温度湿度情報、操作表示部58から使用する記録シートの紙種情報、画像制御部53から帯電バイアス情報を取得し、取得した使用条件を、感光体の回転周期の粒状汚れの判定に生かすことも行なっている。すなわち、本実施形態では、判定部51が、使用情報取得部としての機能を有している。
【0024】
記憶部54には、各記録シートの粒状汚れの位置や、粒状汚れの水準(濃度、感光体1周における粒状汚れの数、粒状汚れの大きさ(直径))と使用条件とを関付けて記憶している。
【0025】
図4は、粒状の汚れ抑制制御の制御フロー図である。
以下の説明では、プロダクションプリンテイングのように、大量に印刷を行なう装置に適用した場合について説明する。
本実施形態では、感光体上の電荷リークが原因による粒状汚れが目視上問題ならないように常に監視し、感光体上の電荷リークが原因による粒状汚れが目視上問題ならないように、厳しめの基準で予防的に改善を図るものである。
【0026】
画像形成動作が開始されたら、粒状の汚れ抑制制御が開始される。まず、差分画像生成部56は、画像データ取得部52で取得した記録シートに形成する画像データを基準画像として取得する(S1)。次に、読取画像取得部55で取得した画像データに基づいて記録シートに形成された画像を画像読取部30で読み取った読取画像読取を取得する(S2)。次に、差分画像生成部56は、取得した基準画像と取得した読取画像との差分を示す差分画像を生成する(S3)。
【0027】
差分画像生成部56は、基準画像と読取画像との位置合わせを行い、位置合わせ後の基準画像と読取画像とを画素単位で比較し、画素値の差分値を画素毎に算出し、画素毎の画素値の差分値で構成される差分画像を生成する。基準画像と読取画像との差分画像を生成することで、差分画像には、基準画像にはない欠陥部位が残る。なお、差分画像の生成については、例えば、特許第5678595号公報、特開2017−129448号公報、特開2015−031531号公報などに開示されているため、詳細な説明は省略する。
【0028】
次に、判定部51は、生成した差分画像に基づいて、粒状汚れがあるか否かを判定する。差分値がある閾値以上の画素群の面積や形状で、粒状汚れがあると判定する。具体的には、差分画像を構成する各画素のうち、差分値が閾値を超える画素の値を1、差分値が閾値以下の画素の値を0とした2値画像を生成する。次に、1とした画素同士が繋がる画素群が規定の面積以上のときは、粒状汚れがあると判定する。本実施形態では、例えば、画素群が、直径0.4mm以上の場合は、粒状汚れと判定する。
【0029】
本実施形態では、感光体上の電荷リークが原因による粒状汚れが目視上問題とならないようにして形成画像の品質を維持することを目的としており、感光体上の電荷リークが原因による粒状汚れが目視上問題なる前に未然に防ぐことが重要である。よって、設定する閾値や、面積を厳しめ(閾値低め、面積小さめ)に設定して、画像濃度が薄く、粒径が小さくて目視ではわかないものも粒状汚れと判定するようにしている。また、感光体上の電荷リークが原因による粒状汚れが悪化する使用条件(高帯電バイアス、高温高湿環境、平滑性の高い紙種、感光体の膜厚)のときは、さらに、設定する閾値や、面積を厳しめ(閾値低め、面積小さめ)に設定するのが好ましい。
【0030】
例えば、帯電バイアス値の絶対値が大きいときは、感光体1の欠陥部との間で放電が生じやすく、感光体上の電荷リークが原因による粒状汚れが悪化しやすい。そのため、判定部51は、画像制御部53から帯電バイアス情報を取得し、帯電バイアス値(絶対値)が大きいときは、閾値を低く設定し面積も狭くする。
(【0031】以降は省略されています)

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