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公開番号2023071445
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-23
出願番号2021184235
出願日2021-11-11
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類G03G 15/00 20060101AFI20230516BHJP(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】かぶりの発生とキャリアの付着とを抑制しつつ、濃度ムラを改善すること。
【解決手段】画像形成装置は感光体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、現像剤に含まれるトナーを静電潜像に付着させて感光体の表面にトナー画像を形成する現像回転体を有する現像手段とを有する。回転体を使用してトナー画像をシートに形成する。画像形成装置は、トナー画像の濃度ムラを検知する検知手段と、回転体に印加される電圧を生成する生成手段と、生成手段を制御することで濃度ムラが減少するように、補正成分で電圧を変調させる制御手段とを有する。ただし、補正成分は、トナーのかぶりと、感光体へのキャリアの付着と、が低減されるように、制限される。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
感光体と、
前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、
前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
現像剤に含まれるトナーを前記静電潜像に付着させて前記感光体の表面にトナー画像を形成する現像回転体を有する現像手段と、
前記トナー画像をシートまたは中間転写体に転写する転写手段と、
前記トナー画像の濃度ムラを検知する検知手段と、
前記現像回転体に印加される現像バイアスであって直流成分と交流成分と含む現像電圧と、前記帯電手段に供給される帯電電圧とを生成する生成手段と、
前記生成手段を制御することで、前記濃度ムラが減少するように前記現像電圧の直流成分を第一補正成分に基づき変調させる制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記露光手段により露光されていない非露光領域に発生しうるトナーのかぶりと、前記トナー画像の元になる前記現像剤に含まれるキャリアの前記感光体に対する付着と、が低減されるように、前記現像電圧の直流成分を変調するための前記第一補正成分を制限することを特徴とする画像形成装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記制御手段は、前記感光体の表面のうち非露光領域における表面電位である暗部電位と、前記現像剤を担持する前記現像回転体に供給される前記現像電圧の直流成分との間の電位差であるかぶり取り電圧が許容範囲に収まるように、前記第一補正成分を制限することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検知手段は、所定のサンプリング周期でサンプリングされた複数の濃度の集合である濃度プロファイルを検知するように構成されており、
前記制御手段は、前記濃度プロファイルにしたがった前記第一補正成分で前記現像電圧の直流成分を変調することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第一補正成分によって変調された前記現像電圧の直流成分の振幅が前記許容範囲の上限を超えてしまう場合、前記第一補正成分を削減することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像電圧の直流成分は、前記第一補正成分を加算されることで、前記第一補正成分によって変調され、
前記制御手段は、前記第一補正成分が第一閾値を超える場合、前記第一補正成分を前記第一閾値以下の所定値に置換することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置が設置されている環境条件を検出する検出手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記環境条件に応じて前記許容範囲を調整するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記環境条件は、絶対水分量であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、さらに、前記生成手段を制御することで、前記濃度ムラが減少するように前記帯電電圧を第二補正成分に基づき変調させ、前記トナーのかぶりと、前記キャリアの前記感光体に対する付着と、が低減されるように、前記第二補正成分を制限することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記暗部電位と前記現像電圧の直流成分との間の電位差が許容範囲内に収まるように、前記第二補正成分を制限することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、
前記感光体に起因した濃度ムラ成分が前記現像回転体に起因した濃度ムラ成分よりも多い場合、前記現像電圧の直流成分よりも前記帯電電圧を優先して変調し、
前記感光体に起因した濃度ムラ成分が前記現像回転体に起因した濃度ムラ成分よりも少ない場合、前記帯電電圧よりも前記現像電圧の直流成分を優先して変調することを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はシート上にトナー画像を形成する画像形成装置に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置は印刷業界にも普及し始めており、高速出力と高画質化への要求が急速に高まっている。高画質化に関する要求項目の中では、とりわけ、ページ内における画像濃度の均一性（濃度ムラの抑制）が注目されている。濃度ムラは、たとえば、現像スリーブ、感光体ドラムおよび帯電ローラなどの回転体の回転ムラに起因して、周期的に発生することがある。特許文献１によれば、このような周期的な濃度ムラを補正する方法が提案されている。とりわけ、特許文献１によれば、周期的な濃度ムラを相殺するように、現像電圧または帯電電圧を変調することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－０９８６７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、現像スリーブで生じる周期的な濃度ムラを改善するために、帯電電圧または現像電圧を変調すると、かぶりが発生したり、二成分現像剤のキャリアが感光体ドラムに過剰に付着したりしてしまうことがあった。かぶりとは、感光体ドラムの表面のうち露光されなかった領域にまでトナーが付着してしまう現象である。キャリアが想定よりも多く感光体ドラムに付着すると、キャリアがトナーの転写を妨げたり、感光体ドラムの表面を清掃する清掃部材の清掃時期または交換時期が早まってしまったりする。そこで、本発明は、かぶりの発生と、キャリアの付着とを抑制しつつ、濃度ムラを改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、たとえば、
感光体と、
前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、
前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
現像剤に含まれるトナーを前記静電潜像に付着させて前記感光体の表面にトナー画像を形成する現像回転体を有する現像手段と、
前記トナー画像をシートまたは中間転写体に転写する転写手段と、
前記トナー画像の濃度ムラを検知する検知手段と、
前記現像回転体に印加される現像バイアスであって直流成分と交流成分と含む現像電圧と、前記帯電手段に供給される帯電電圧とを生成する生成手段と、
前記生成手段を制御することで、前記濃度ムラが減少するように前記現像電圧の直流成分を第一補正成分に基づき変調させる制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記露光手段により露光されていない非露光領域に発生しうるトナーのかぶりと、前記トナー画像の元になる前記現像剤に含まれるキャリアの前記感光体に対する付着と、が低減されるように、前記現像電圧の直流成分を変調するための前記第一補正成分を制限することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、かぶりの発生とキャリアの付着とが抑制されつつ、濃度ムラが改善される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
画像形成装置を説明する図
現像に関する各種の電位を示す図
現像ガンマ特性を示す図
Ｖｂａｃｋラチチュードを説明する図
濃度センサの構成例を示す図
位相センサの構成例を示す図
位相センサの出力信号を示す図
制御装置を説明する図
濃度ムラの補正方法を示すフローチャート
テスト画像を説明する図
Ｖｂａｃｋラチチュード、ＶｔｈおよびＶａを説明する図
Ｖｂａｃｋラチチュード、ＶｔｈおよびＶａを説明する図
環境条件とＶｂａｃｋラチチュードとの関係を説明する図
濃度ムラの補正方法を示すフローチャート
環境条件と閾値との関係を説明する図
濃度ムラの補正方法を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【０００９】
＜実施例１＞
［画像形成装置］
図１において参照符号の末尾に付与された文字Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫは、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックといったトナーの色を示している。たとえば、参照符号の末尾にＹが付与されている構成部品は、イエローのトナー画像の形成に関与する。構成部品の説明において色を区別する必要が無い場合、末尾の文字が省略された参照符号が使用される。
【００１０】
画像形成装置１０１は、電子写真プロセスを用いて記録材（以下、シートと称す）に画像を形成する、複写機、複合機、およびプリンタなどである。制御回路４０は、画像形成装置１０１の各部を制御するコントローラである。たとえば、制御回路４０は、画像データを変換して画像信号を生成し、露光装置７に供給する。感光体１は、モータ等の駆動源により駆動されて時計回りに回転し、静電潜像およびトナー画像を担持する像担持体である。感光体１は、円筒状の回転体であることから感光ドラムと呼ばれることもある。帯電ローラ２は、制御回路４０により帯電バイアスＶｃを印加されることで、感光体１の表面を一様な電位（暗部電位Ｖｄ）に帯電させる。露光装置７は、画像信号に応じたレーザー光を感光体１に照射することで、感光体１の表面（周面）に静電潜像を形成する。現像装置３の現像スリーブ３１は、現像バイアスＶｄｃを印加され、静電潜像にトナーを付着させて感光体１の表面にトナー画像を形成する。現像装置３に収容される現像剤は、トナーとキャリアとを有する二成分現像剤であることが想定されている。一次転写ローラ６は、制御回路４０により一次転写バイアスを印加され、トナー画像を感光体１から中間転写ベルト８に転写する。ドラムクリーナ４は、中間転写ベルト８に転写されず、感光体１に残留したトナーを除去および回収する部材である。感光体１、現像スリーブ３１、帯電ローラ２およびドラムクリーナ４は、カートリッジ内に収納されて一体化されていてもよい。このようなカートリッジは、画像形成装置１０１の本体から着脱可能に構成される。感光体１、帯電ローラ２、露光装置７、現像スリーブ３１および一次転写ローラ６は、中間転写ベルト８に画像を形成する画像形成部として機能する。
（【００１１】以降は省略されています）

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