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公開番号2024044837
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022150606
出願日2022-09-21
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類G03G 15/00 20060101AFI20240326BHJP(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】 現像ギャップの変動に対し現像バイアスの補正だけで画像濃度に依らず高い補正効果を実現し、低コストかつ高い階調再現性を有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置の運転に伴う現像ギャップの変化に由来する現像濃度むらをAC振幅とDC電圧のリアルタイム補正で抑制する構成で、補正量を決定する為に補正量の比率の異なる3つ以上の現像バイアスで低・高2つの現像濃度での現像むらを測定し、これら6つ以上の測定値に基づきAC振幅とDC電圧の補正量を決定する。
【選択図】 図6
特許請求の範囲【請求項1】
現像バイアスのAC及びDC電圧を個別の補正量で補正する事が可能な現像バイアス補正機構を具備した現像バイアス電源と、
形成した画像のトナー濃度を計測する手段と、
無補正に加えACとDCの補正量の比率が異なる3つ以上の現像バイアス補正条件で2つ以上の画像濃度に対し6つ以上の画像濃度変動量の測定を行うコントローラーと、
を備え、
前記コントローラーはこれら6つ以上の画像濃度変動量測定値に基づき画像形成時に用いるAC振幅電圧及びDC電圧に対する補正量の組を決定し、この補正量の組を指定してAC振幅とDC電圧をリアルタイムで制御した現像バイアスを用いて画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
続きを表示(約 910 文字)【請求項2】
AC振幅電圧及びDC電圧の補正量は運転中の現像ニップ内のAC電界振幅変動とDC電界変動を抑制する比率として指定され、前記現像バイアス電源は、指定された比率でAC電界振幅とDC電界変動を抑制するAC電圧振幅とDC電圧を出力する様フィードバック制御されてい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】
前記現像バイアス電源はAC電流を検知する機構を有し、これを用いて指定された比率でAC電界振幅とDC電界との変動を抑制するフィードバック制御を行う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】
前記現像バイアス電源は、フィードバック経路にデジタルコンピュータを有し、
デジタルコンピュータは、検知したAC電流を数値に変換するAD変換装置と、前記コントローラーから指定された制御情報の数値とAC電流をAD変換した数値とを用いて現像バイアスのAC及びDC高圧出力の制御値を決定する数値演算を行う演算装置と、算出した制御値を用いてAC及びDC高圧出力を制御する事が出来る制御手段と、を備え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】
AC電界振幅変動とDC電界変動を抑制する比率の組はAC電界振幅変動を抑制する比率とDC電界変動を抑制する比率とで構成される補正量制御空間内で直線上にない3つ以上の測点で2つの異なる現像濃度で現像トナー濃度推移を測定してトナー濃度変動量を算出し、補正量制御空間内でトナー濃度変動量を補完する補間モデルを用い、低濃度、高濃度それぞれで変動量が0となる曲線の交点を最適制御比率の組として用い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6】
測定に用いるAC電界振幅変動とDC電界変動を抑制する比率の組の内一つ以上はAC電界振幅変動の補正量が100%であって、前記補間モデルの作成においては、AC電界振幅変動の補正量が100%の測点の変動量には負の符合を付けて扱う、すなわち過補正であるものとみなして扱うことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、像担持体に形成された静電潜像を顕像化する工程を有する画像形成装置に関し、特に、現像剤を担持搬送し、現像域において現像剤担持体との間に直流(DC)+交流(AC)バイアス電圧を印加する画像形成装置に関するものである。
続きを表示(約 1,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来、電子写真技術を利用した複写機やプリンタの現像方式として、磁性体(現像マグネット)を内蔵した、通常現像スリーブとされる現像剤担持体に、直流電圧成分にサイン波、矩形波、或は三角波等の交流電圧成分を重畳した振動バイアス電圧を印加する方式が採用されている。直流電圧成分は主に現像画像の濃度に寄与し、交流電圧成分は主に現像画像のコントラストに寄与している。
【0003】
この現像方式においては、像担持体や現像剤担持体、又は、両者間の間隙を保持するスペーサローラの偏心により、像担持体及び現像剤担持体間の間隔である現像ギャップが周期的に変動してしまう場合がある。この場合、像担持体と現像剤担持体との電界強度が周期的に変化し、その結果現像画像の濃度も周期的に変化してしまう。
【0004】
又、現像ギャップは通常50μm~500μmであり、その間隔の装置間のバラツキを少なく抑えることは非常に難しい。そのために、装置間での濃度変化が生じてしまう場合があった。
【0005】
このような問題を解決するために、特許文献1には、現像バイアス電圧のうちの交流成分の電流を検出することで、現像ギャップの変動をインピーダンスの変動として検出し、その検出値に従い直流成分の電圧を逐次変動させるか、交流成分の電流値を一定にして交流成分の電圧値を検出し、その検出値に従い直流成分の電圧を逐次変動させることで周期的現像濃度むらを抑制する技術が開示されている。
【0006】
我々の検討では現像ギャップの変動による濃度変動の補正を現像バイアスで行う場合、一般には画像濃度の全域にわたって改善する事は難しい。
【0007】
特許文献2では、上記構成で補正できない現像濃度変動の補正方法を提案している。AC電流変動に基づくDC電圧補正により100%濃度に対して最適な補正を行い、その上で他の濃度での濃度変動を計測し、補正効果が不十分な場合計測した変動情報に基づき画像情報を補正して他の濃度の濃度変動を抑制する方法である。この構成は単一の濃度に対する補正を最適化しただけでは一般には他の濃度での補正効果が十分でない事に対応するものである。
【0008】
しかしこの構成は像担持体もしくは/及び現像剤担持体の位相を検知しこれに基づいて事前の補正量決定プロセスに基づく補正をオープンループで行う必要があり、通常不用な回転位相検知機構が必要、かつ画像補正を行う画像処理リソースを必要とし高コストな上に、画像情報補正により画像処理全体の実効階調数が失われ、画像形成のS/N比が低下する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
特開平9-54487号公報
特開2018-40924号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、現像ギャップの変動に対し現像バイアスの補正だけで画像濃度に依らず高い補正効果を実現し、低コストかつ高い階調再現性を有することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
(【0011】以降は省略されています)

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