JP5699740B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、搬送される記録シートに画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a conveyed recording sheet.
レーザプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置では、感光体(感光体ドラム)に形成された静電潜像に対し、所定の現像バイアスが印加された現像ローラから現像剤が供給される現像が行われることで、感光体に現像剤像が形成され、この現像剤像が、搬送される記録シート(用紙)に転写されて熱定着されることで、記録シートに画像を形成している(例えば、特許文献1参照)。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a laser printer, development in which a developer is supplied from a developing roller to which a predetermined developing bias is applied to an electrostatic latent image formed on a photosensitive member (photosensitive drum). As a result, a developer image is formed on the photosensitive member, and this developer image is transferred to a transported recording sheet (paper) and thermally fixed to form an image on the recording sheet ( For example, see Patent Document 1).
ところで、電子写真方式の画像形成装置では、いわゆる黒ベタ印刷のように、ドット量が多い画像(現像ローラから感光体に供給される現像剤の量が多い画像)を記録シートに形成する場合に、記録シートの搬送方向先端から後端に向けて画像の濃度が次第に薄くなる濃度ムラが生じることがあった。これは、現像ローラから感光体に供給される現像剤の量に対して、現像ローラに供給される現像剤の量が次第に追いつかなくなることに起因する。 By the way, in an electrophotographic image forming apparatus, an image with a large amount of dots (an image with a large amount of developer supplied from a developing roller to a photoconductor) is formed on a recording sheet as in so-called black solid printing. In some cases, density unevenness occurs in which the density of the image gradually decreases from the front end to the rear end in the recording sheet conveyance direction. This is due to the fact that the amount of developer supplied to the developing roller gradually cannot catch up with the amount of developer supplied from the developing roller to the photoreceptor.
このような濃度ムラを抑制するため、従来、現像ローラに供給される現像剤の量を増やすことを目的として、現像ローラに現像剤を供給する供給ローラに対し、現像バイアスよりも絶対値が大きいバイアスを印加する構成があった。しかしながら、このような構成では、現像ローラと供給ローラの間に電流が流れることになるので、この電流により現像剤の劣化(帯電性能の低下など)が進む可能性がある。 Conventionally, in order to suppress such density unevenness, the absolute value is larger than the developing bias with respect to the supply roller that supplies the developer to the developing roller for the purpose of increasing the amount of the developer supplied to the developing roller. There was a configuration in which a bias was applied. However, in such a configuration, since a current flows between the developing roller and the supply roller, there is a possibility that deterioration of the developer (such as a decrease in charging performance) may proceed due to this current.
本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものであり、記録シートに形成する画像のドット量が多い場合であっても画像の濃度ムラを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the background as described above, and provides an image forming apparatus capable of suppressing density unevenness of an image even when the amount of dots of an image formed on a recording sheet is large. For the purpose.
前記した目的を達成するための本発明は、搬送される記録シートに画像を形成する画像形成装置であって、静電潜像が形成される感光体と、現像剤を担持し、現像バイアスが印加されることで現像剤を静電潜像に供給する現像を行う現像ローラと、前記現像ローラに印加する現像バイアスを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、記録シートに形成する画像のドット量が所定の基準未満である場合、前記現像ローラに印加する現像バイアスの絶対値を、搬送される記録シートの先端から後端に対応させて、第1の値に維持し、記録シートに形成する画像のドット量が所定の基準以上である場合、前記現像ローラに印加する現像バイアスの絶対値を、搬送される記録シートの先端から後端に対応させて、前記第1の値よりも小さい第2の値から、前記第1の値または前記第1の値よりも大きい値に向けて増加させることを特徴とする。 The present invention for achieving the above-described object is an image forming apparatus for forming an image on a conveyed recording sheet, which carries a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, a developer, and has a developing bias. A developing roller that performs development to supply developer to the electrostatic latent image when applied; and a control device that controls a developing bias applied to the developing roller, the control device forming on the recording sheet When the dot amount of the image is less than a predetermined reference, the absolute value of the developing bias applied to the developing roller is maintained at the first value in correspondence with the leading edge to the trailing edge of the conveyed recording sheet. When the dot amount of the image formed on the sheet is equal to or larger than a predetermined reference, the absolute value of the developing bias applied to the developing roller is set to correspond to the first value by associating the leading value with the trailing edge of the conveyed recording sheet. 2nd smaller than From the value, and characterized by increasing towards the value greater than the first value or the first value.
このように構成された画像形成装置によれば、記録シートにドット量が多い画像を形成する場合、記録シートの先端付近に対応する画像を現像するとき(現像の初期)には、現像バイアスの絶対値を小さくするので、現像ローラから感光体に移動する現像剤の量を抑えることができ、現像ローラ上に現像剤を温存することができる。その後、現像ローラへの現像剤の供給が次第に追いつかなくなる現像の終盤に向けて、現像バイアスの絶対値を大きくしていくので、現像ローラから感光体に移動する現像剤の量を増加させていくことができる。これにより、1枚の記録シートに形成する画像の現像の開始から終了までに、現像ローラから感光体に供給される現像剤の量を略均一に保つことができるので、記録シートの先端から後端に向けて濃度が次第に薄くなるような画像の濃度ムラを抑制することが可能となる。 According to the image forming apparatus configured as described above, when an image with a large amount of dots is formed on a recording sheet, when developing an image corresponding to the vicinity of the leading end of the recording sheet (initial stage of development), the developing bias is reduced. Since the absolute value is reduced, the amount of developer that moves from the developing roller to the photosensitive member can be suppressed, and the developer can be preserved on the developing roller. Thereafter, the absolute value of the developing bias is increased toward the final stage of development where the supply of the developer to the developing roller gradually cannot catch up, so the amount of developer that moves from the developing roller to the photosensitive member is increased. be able to. As a result, the amount of the developer supplied from the developing roller to the photosensitive member can be kept substantially uniform from the start to the end of the development of the image formed on one recording sheet. It is possible to suppress the density unevenness of the image such that the density gradually decreases toward the edge.
なお、本発明の画像形成装置によれば、現像ローラに現像剤を供給する供給ローラなどに対して、現像バイアスよりも絶対値が大きいバイアスを印加しなくてもすむ。そのため、現像ローラに現像剤を供給する部材に対しては、例えば、現像バイアスと同極性で同電位以下(0を含む)のバイアスを印加すれば足りる。このような構成とすることで、現像ローラと、現像ローラに現像剤を供給する部材との間に流れる電流を抑制することができるので、現像剤の劣化を抑制することが可能となる。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is not necessary to apply a bias having an absolute value larger than the developing bias to a supply roller that supplies developer to the developing roller. Therefore, it is sufficient to apply a bias having the same polarity as the developing bias and having the same potential or less (including 0) to the member that supplies the developer to the developing roller. With such a configuration, it is possible to suppress the current flowing between the developing roller and the member that supplies the developer to the developing roller, and thus it is possible to suppress the deterioration of the developer.
本発明によれば、記録シートに形成する画像のドット量が所定の基準以上である場合、現像ローラに印加する現像バイアスの絶対値を、搬送される記録シートの先端から後端に対応させて、小さい値から大きい値に向けて増加させるので、記録シートに形成する画像のドット量が多い場合であっても画像の濃度ムラを抑制することができる。 According to the present invention, when the dot amount of the image formed on the recording sheet is equal to or larger than the predetermined reference, the absolute value of the developing bias applied to the developing roller is made to correspond to the leading end and the trailing end of the conveyed recording sheet. Since the value is increased from a small value to a large value, the density unevenness of the image can be suppressed even when the dot amount of the image formed on the recording sheet is large.
[第1実施形態]
次に、本発明の第1実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1の概略構成を簡単に説明した後に、本発明の特徴部分に係る現像バイアスの制御について詳細に説明する。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following description, first, after briefly explaining the schematic configuration of the
また、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ1を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図1における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図1における上下方向を「上下」とする。
In the following description, the direction will be described with reference to the user who uses the
<レーザプリンタの概略構成>
図1に示すように、レーザプリンタ1は、本体筐体2内に、記録シートの一例としての用紙Sを供給する給紙部3と、露光装置4と、用紙S上にトナー像(現像剤像)を転写するプロセスカートリッジ5と、用紙S上のトナー像を熱定着する定着装置8とを主に備えている。
<Schematic configuration of laser printer>
As shown in FIG. 1, a
給紙部3は、本体筐体2内の下部に設けられ、給紙トレイ31と、用紙押圧板32と、給紙機構33と、レジストローラ34とを主に備えている。給紙トレイ31に収容された用紙Sは、用紙押圧板32によって上方に寄せられ、給紙機構33によってプロセスカートリッジ5に向けて供給され、レジストローラ34を通って感光体ドラム61と転写ローラ63との間に搬送される。
The paper feeding unit 3 is provided in the lower part of the
露光装置4は、本体筐体2内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置4では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光(鎖線参照)が、感光体ドラム61の表面で高速走査されることで、帯電後の感光体ドラム61の表面を露光する。
The exposure apparatus 4 is disposed in the upper part of the
プロセスカートリッジ5は、露光装置4の下方に配置され、本体筐体2に設けられたフロントカバー21を開いたときにできる開口から本体筐体2に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ5は、ドラムユニット6と、現像ユニット7とから構成されている。
The process cartridge 5 is disposed below the exposure apparatus 4 and is detachably mounted on the
ドラムユニット6は、感光体の一例としての感光体ドラム61と、帯電器62と、転写ローラ63とを主に備えている。また、現像ユニット7は、ドラムユニット6に対して着脱可能に装着される構成となっており、現像ローラ71と、供給ローラ72と、層厚規制ブレード73と、現像剤の一例としての正帯電性のトナーを収容するトナー収容部74と、アジテータ75とを主に備えている。
The
このプロセスカートリッジ5では、まず、感光体ドラム61の表面が、帯電器62によって現像バイアスよりも大きい正の電位に一様に帯電される。その後、感光体ドラム61の表面が、露光装置4からの画像データに基づくレーザ光によって露光されることで、感光体ドラム61上に表面電位が現像バイアスよりも小さくなる部分(静電潜像)が形成される。
In the process cartridge 5, first, the surface of the
また、トナー収容部74内のトナーは、アジテータ75によって撹拌されながら供給ローラ72に供給された後、供給ローラ72と現像ローラ71の回転に伴って、供給ローラ72から現像ローラ71に供給される。現像ローラ71上に供給されたトナーは、現像ローラの回転に伴って、現像ローラ71と層厚規制ブレード73の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ71上に担持される。なお、以上の過程において、トナーは、現像ローラ71と、供給ローラ72や層厚規制ブレード73などとの間で正に摩擦帯電される。
The toner in the
そして、現像ローラ71上に担持されたトナーが、正の現像バイアスが印加された現像ローラ71から感光体ドラム61上に形成された静電潜像に供給される現像が行われることで、静電潜像が可視像化されて感光体ドラム61上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム61と転写ローラ63の間を用紙Sが搬送されることで感光体ドラム61上のトナー像が用紙S上に転写される。
Then, the toner carried on the developing
定着装置8は、プロセスカートリッジ5の後方に配置され、加熱ローラ81と、加熱ローラ81と対向配置されて加熱ローラ81を押圧する加圧ローラ82とを主に備えている。プロセスカートリッジ5でトナー像が転写された用紙Sは、加熱ローラ81と加圧ローラ82の間を搬送されることでトナー像が熱定着され、排紙ローラ23によって排紙トレイ22上に排出される。これによって、用紙Sに画像が形成されることとなる。
The fixing device 8 is disposed behind the process cartridge 5, and mainly includes a
<現像バイアスの制御>
図2に示すように、レーザプリンタ1は、本体筐体2内に、現像バイアス印加回路90と、制御装置100とをさらに備えている。
<Development bias control>
As shown in FIG. 2, the
現像バイアス印加回路90は、現像ローラ71に現像バイアスを印加する回路であり、現像ローラ71に印加する現像バイアスを調整可能に構成されている。このような現像バイアス印加回路90としては、広く公知の構成を採用することができるので、本明細書においては詳細な説明を省略する。なお、本実施形態においては、供給ローラ72には、バイアス(供給バイアス)は印加されていない。
The developing
制御装置100は、現像バイアス印加回路90を介して現像ローラ71に印加する現像バイアスを制御する装置であり、図示しないCPU、RAM、ROM、入出力インターフェースなどを備えて構成されている。この制御装置100は、本発明に関連する機能部として、画像判定手段110と、現像バイアス制御手段120とを主に備えている。
The
画像判定手段110は、図示しないパーソナルコンピュータなど、レーザプリンタ1の外部の装置から入力された印刷ジョブに含まれる画像データに基づいて、用紙S(1枚の用紙S)に形成する画像のドット量が所定の基準以上であるか否かを判定する機能部である。
The image determination means 110 is a dot amount of an image to be formed on the sheet S (one sheet S) based on image data included in a print job input from a device external to the
具体的に、画像判定手段110は、例えば、画像データに含まれるドット(画素)の数の情報に基づいて、各用紙Sに形成される画像のドットの数をカウントし、各用紙Sごとに、カウント値が予め設定された基準値(所定の基準)以上であるか否かを判定するように構成することができる。そして、画像判定手段110は、カウント値が基準値以上である場合は、用紙Sに形成する画像のドット量が所定の基準以上である(画像のドット量が多い)と判定し、カウント値が基準値未満である場合は、用紙Sに形成する画像のドット量が所定の基準未満である(画像のドット量が少ない)と判定する。
Specifically, the
また、他の例として、画像判定手段110は、画像データに基づいて、各用紙Sの画像が形成される領域(レーザプリンタ1でトナー像を転写可能な最大領域)に占める、実際に形成される画像の面積率を算出し、各用紙Sごとに、面積率が予め設定された基準値(所定の基準)以上であるか否かを判定するように構成することもできる。そして、画像判定手段110は、画像の面積率が基準値以上である場合は、画像のドット量が多いと判定し、画像の面積率が基準値未満である場合は、画像のドット量が少ないと判定する。
As another example, the
さらに、別の例として、画像判定手段110は、入力される画像データの種類に基づいて、画像のドット量が多いか少ないかを判定するように構成してもよい。例えば、画像データが主に文字から構成されるいわゆる文書データであれば、画像のドット量が少ないと判定し、画像データが写真データあれば、画像のドット量が多いと判定するように構成してもよい。
As another example, the
なお、画像判定手段110は、入力された印刷ジョブが、2枚以上の用紙Sに画像を形成する画像データを含んでいる場合は、直前の用紙Snに形成する画像の現像が終了するまでに、次の用紙Sn+1に形成する画像のドット量が所定の基準以上である否かを判定する。
画像判定手段110での判定結果は、現像バイアス制御手段120に出力される。
Incidentally, the
The determination result by the
現像バイアス制御手段120は、用紙Sに形成する画像のドット量が少ない場合は、図3(b)の左側に示すように、現像ローラ71に印加する現像バイアスを、搬送される用紙Snの搬送方向(白抜きの矢印で示す方向)における先端から後端(図3の左端から右端)に対応させて、この用紙Snに形成する画像の現像が終了するまで、第1の値Vb1に維持する。
Developing bias control means 120, when the dot of the image formed on the paper S is small, as shown on the left side of FIG. 3 (b), the developing bias applied to the developing
一方、現像バイアス制御手段120は、用紙Sに形成する画像のドット量が多い場合は、図3(a)の左側に示すように、現像ローラ71に印加する現像バイアスを、搬送される用紙Snの先端から後端に対応させて、第1の値Vb1よりも小さい第2の値Vb2から、第1の値Vb1に向けて徐々に増加させる。より詳細に、現像バイアス制御手段120は、用紙Sに形成する画像のドット量が多い場合、少なくとも当該用紙Snに形成する画像の現像の開始(時刻t1)から、現像ローラ71が1回転する時間TDが経過するまでは現像バイアスを第2の値Vb2に維持し、その後(時間t2以後)に現像バイアスを第1の値Vb1に向けて増加させる。
On the other hand, when the dot amount of the image formed on the paper S is large, the development bias control means 120 applies the development bias applied to the developing
なお、念のために説明しておくと、図2に示すように、感光体ドラム61と現像ローラ71が対面する現像位置DPにおいて、上記したような現像バイアスが印加された現像ローラ71により現像された感光体ドラム61上のトナー像は、感光体ドラム61の回転に伴って移動し、感光体ドラム61と転写ローラ63が対面する転写位置TPにおいて、搬送される用紙Sに転写されることとなる。
As a precaution, as shown in FIG. 2, development is performed by the
したがって、現像バイアスを、搬送される用紙Sの先端から後端に対応させて、第2の値Vb2から第1の値Vb1に向けて増加させるとは、具体的には、用紙Sの先端に転写される画像の現像が行われる現像位置DPにおいて現像バイアスとして第2の値Vb2を印加し、その後、同じ用紙Sの後端に転写される画像の現像が行われる現像位置DPまで現像バイアスを第1の値Vb1に向けて増加させることを意味している。 Therefore, specifically, the development bias is increased from the second value V b2 toward the first value V b1 in correspondence with the leading edge to the trailing edge of the sheet S being conveyed. A second value V b2 is applied as a development bias at the development position DP where the image transferred to the leading edge is developed, and then to the development position DP where the image transferred to the trailing edge of the same sheet S is developed. This means that the developing bias is increased toward the first value V b1 .
現像バイアス制御手段120は、入力された印刷ジョブが、2枚以上の用紙Sに画像を形成する画像データを含んでいる場合は、画像判定手段110での各用紙Sについての判定結果に基づいて、各用紙Sに形成する画像の現像ごとに現像ローラ71に印加する現像バイアスを制御する。
When the input print job includes image data for forming an image on two or more sheets S, the developing
例えば、図3(a),(b)に実線で示すように、次の用紙Sn+1に形成する画像のドット量が多い場合は、用紙Snに形成する画像の現像の終了後、現像ローラ71に印加する現像バイアスを、第1の値Vb1から第2の値Vb2に変更し(時刻t3)、その後は、図3(a)の用紙Snの場合と同様に、用紙Sn+1に形成する画像の現像の開始から時間TDが経過するまでは現像バイアスを第2の値Vb2に維持し、その後に現像バイアスを第1の値Vb1に向けて増加させる。
For example, as shown by the solid line in FIG. 3 (a), (b) , if dot density of the image formed on the following sheet S n + 1 is large, after the completion of the development of the image formed on the sheet S n, the developing bias applied to the developing
また、図3(a),(b)に鎖線で示すように、次の用紙Sn+1に形成する画像のドット量が少ない場合は、用紙Snに形成する画像の現像の終了後も、現像ローラ71に現像バイアスとして第1の値Vb1を印加し続ける。この場合においては、感光体ドラム61と現像ローラ71の間に流れる電流によりトナーが劣化することを抑制するため、用紙Snと用紙Sn+1の間(紙間)に相当する時間は、一旦、現像バイアスを第1の値Vb1よりも小さくするようにしてもよいし、現像バイアスを停止してもよい。
Further, FIG. 3 (a), as shown by a chain line (b), the case dot amount of the image formed on the following sheet S n + 1 is small, even after completion of the development of the image formed on the sheet S n The first value V b1 is continuously applied to the developing
なお、本実施形態において、印刷ジョブが入力された後の現像バイアスの印加を開始するタイミング、および、すべての現像を終了した後の現像バイアスの印加を停止するタイミングは、特に問わない。例えば、用紙Sの先端がレジストローラ34(図1参照)の上流側に設けられた図示しない用紙センサに到達したときに現像バイアスの印加を開始し、用紙Sの後端が前記した用紙センサを通過して所定時間(用紙Sが定着装置8を通過したものと推定できる時間)経過した後に現像バイアスの印加を停止するように構成することができる。 In the present embodiment, the timing for starting the application of the development bias after the print job is input and the timing for stopping the application of the development bias after the completion of all development are not particularly limited. For example, when the leading edge of the paper S reaches a paper sensor (not shown) provided on the upstream side of the registration roller 34 (see FIG. 1), the application of the developing bias is started, and the rear edge of the paper S uses the paper sensor described above. It is possible to configure so that the application of the developing bias is stopped after a predetermined time (a time during which it can be estimated that the sheet S has passed the fixing device 8) has passed.
以上の現像バイアスの制御の流れについて、図4のフローチャートを参照しながら説明する(適宜図3(b)も参照)。
図4に示すように、印刷ジョブ(画像データ)が入力されると、制御装置100は、まず、用紙Sに形成する画像のドット量が所定の基準以上であるか否か(画像のドット量が多いか否か)を判定する(S10)。
The flow of developing bias control will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 (see also FIG. 3B as appropriate).
As shown in FIG. 4, when a print job (image data) is input, the
用紙S(Sn)に形成する画像のドット量が少ない場合(S10,No)、制御装置100は、現像バイアス印加回路90を介して、現像ローラ71に第1の値Vb1の現像バイアスを印加する(S20、図3(b)の時刻t3まで参照)。これにより、プロセスカートリッジ5では、用紙Snに形成するドット量の少ない画像の現像が行われ、用紙Snに現像された画像(トナー像)が転写される。
When the dot amount of the image to be formed on the sheet S (S n ) is small (S10, No), the
この過程において、制御装置100は、入力された印刷ジョブに2枚目の用紙S(Sn+1)に形成する画像データが含まれている(次の用紙Sに形成する画像がある)か否かを判定し(S60)、次の用紙Sに形成する画像がある場合(S60,Yes)、制御装置100は、用紙Snに形成する画像の現像の終了後、ステップS10に進む。
In this process, the
ステップS10において、用紙S(Sn+1)に形成する画像のドット量が多い場合(S10,Yes)、制御装置100は、現像バイアス印加回路90を介して、現像ローラ71に第2の値Vb2の現像バイアスを印加する(S30、図3(b)の時刻t3参照)。
In step S10, when the dot amount of the image formed on the sheet S (S n + 1 ) is large (S10, Yes), the
その後、制御装置100は、現像ローラ71が1回転する時間TDが経過するまで現像バイアスを第2の値Vb2に維持する(S40,No→S30)。そして、現像ローラ71が1回転する時間TDが経過したら(S40,Yes)、制御装置100は、現像バイアスを第2の値Vb2から第1の値Vb1に向けて増加させる(S50、図3(b)の時刻t4〜t5参照)。
Thereafter, the
この一連の過程において、プロセスカートリッジ5では、用紙Sn+1に形成するドット量の多い画像の現像が行われ、用紙Sn+1に現像された画像が転写される。また、このとき、制御装置100は、次(3枚目)の用紙Sに形成する画像があるか否かを判定する(S60)。
In this series of processes, the process cartridge 5, the developing dot intensive image formed on the sheet S n + 1 is performed, the developed image is transferred to the sheet S n + 1. At this time, the
次の用紙Sに形成する画像がある場合(S60,Yes)、制御装置100は、用紙Sn+1に形成する画像の現像の終了後、ステップS10に進み、すべての用紙Sに形成する画像の現像が終了するまで、ステップS10以降の処理を繰り返す。
When there is an image to be formed on the next sheet S (S60, Yes), the
一方、次の用紙Sに形成する画像がない場合(S60,No)、制御装置100は、用紙Sn+1に形成する画像の現像の終了後、現像バイアスの印加を停止して(S70)、処理を終了する。
On the other hand, when there is no image to be formed on the next sheet S (S60, No), the
以上によれば、本実施形態において以下のような作用効果を得ることができる。
用紙Sにドット量が多い画像を形成する場合、用紙Sの先端付近に対応する画像を現像するとき(現像の初期)には、現像バイアスを第2の値Vb2とする(小さくする)ので、現像ローラ71から感光体ドラム61に移動するトナーの量を抑えることができ、現像ローラ71上にトナーを温存することができる。その後、現像ローラ71へのトナーの供給が次第に追いつかなくなる、現像の終盤に向けて、現像バイアスを第1の値Vb1に向けて増加させる(大きくしていく)ので、現像ローラ71から感光体ドラム61に移動するトナーの量を増加させていくことができる。
According to the above, the following effects can be obtained in the present embodiment.
When an image with a large amount of dots is formed on the paper S, when the image corresponding to the vicinity of the leading edge of the paper S is developed (initial stage of development), the development bias is set to the second value V b2 (decrease). In addition, the amount of toner that moves from the developing
これにより、1枚の用紙Sに形成する画像の現像の開始から終了までに、現像ローラ71から感光体ドラム61に供給されるトナーの量を略均一に保つことができるので、このとき現像されたトナー像が転写された用紙S上の画像は、先端から後端に向けて濃度が次第に薄くなるような濃度ムラの発生が抑制されることとなる。
以上より、本実施形態のレーザプリンタ1によれば、用紙Sに形成する画像のドット量が多い場合であっても画像の濃度ムラを抑制することができる。
As a result, the amount of toner supplied from the developing
As described above, according to the
また、本実施形態では、画像のドット量が多い場合、用紙Sに形成する画像の現像の開始から、現像ローラ71が1回転する時間TDが経過するまでは現像バイアスを小さい値(第2の値Vb2)に維持し、その後に現像バイアスを増加させるので、現像ローラ71が1回転する間のトナーの供給量を均一に保つことができる。これにより、現像ローラ71が1回転する間に現像されたトナー像(画像)の濃度ムラの発生を抑制でき、画像全体としての濃度ムラをより確実に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, when the dot of the image is large, from the beginning of the development of the image formed on the sheet S, a small value developing bias until the time T D which the developing
さらに、本実施形態では、供給ローラ72にはバイアスが印加されていないので、現像ローラ71と供給ローラ72の間には電流が流れることはない。これにより、現像ローラ71と供給ローラ72の間でのトナーの劣化(帯電性能の低下など)を防止することができる。
Further, in this embodiment, since no bias is applied to the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、前記した第1実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施形態においても、制御装置100(図2参照)は、用紙Sに形成する画像のドット量が少ない場合、現像ローラ71に印加する現像バイアスを、搬送される用紙Sの先端から後端に対応させて、第1の値Vb1に維持し、用紙Sに形成する画像のドット量が多い場合、現像ローラ71に印加する現像バイアスを、搬送される用紙Snの先端から後端に対応させて、第2の値Vb2から第1の値Vb1に向けて増加させるように構成されている。
Also in the present embodiment, the control device 100 (see FIG. 2), when the dot amount of the image formed on the paper S is small, the developing bias applied to the developing
そして、本実施形態の制御装置100は、図5に示すように、用紙Sに形成する画像のドット量が多い場合、少なくとも当該用紙Sに形成する画像の現像の開始(時刻t1)から、現像ローラ71が1回転する時間TDと供給ローラ72が1回転する時間TSの合計時間(TD+TS)が経過するまでは、現像バイアスを第2の値Vb2に維持し、その後に現像バイアスを第1の値Vb1に向けて増加させる。
Then, as shown in FIG. 5, the
ここで、ドット量の多い画像の現像が開始されてから現像ローラ71が1回転する間、現像ローラ71上のトナーは感光体ドラム61に供給されて減ることになる。しかしながら、供給ローラ72の表面に十分な量のトナーがある場合には、現像ローラ71上のトナーが減った部分に、供給ローラ72から十分な量のトナーが供給されることになるので、現像ローラ71のトナーが減った面と供給ローラ72が対面してから、供給ローラ72が1回転する間は、現像ローラ71へトナーの供給が追いつかなくなるという現象は生じにくい。
Here, the toner on the developing
そこで、本実施形態では、用紙Sに形成する画像のドット量が多い場合において、合計時間(TD+TS)が経過するまでは、現像バイアスを第2の値Vb2に維持することで、現像ローラ71上に十分な量のトナーが担持され、さらに供給されるときは、現像ローラ71から感光体ドラム61に移動するトナーの量を抑えつつ、現像ローラ71上にトナーを温存するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, when the dot amount of the image formed on the paper S is large, the developing bias is maintained at the second value V b2 until the total time (T D + T S ) elapses. When a sufficient amount of toner is carried on the developing
そして、合計時間(TD+TS)が経過した後は、現像バイアスを第1の値Vb1に向けて増加させることで、現像ローラ71へのトナーの供給が次第に追いつかなくなる、現像の終盤に向けて、現像ローラ71から感光体ドラム61に移動するトナーの量を増加させている。
After the total time (T D + T S ) elapses, the development bias is increased toward the first value V b1 , so that the supply of toner to the
これにより、1枚の用紙Sに形成する画像の現像の開始から終了までに、現像ローラ71から感光体ドラム61に供給されるトナーの量を略均一に保つことができるので、用紙Sに形成する画像のドット量が多い場合であっても画像の濃度ムラを抑制することができるようになっている。さらに、現像バイアスの小さい時間が長くなることで、感光体ドラム61と現像ローラ71の間に流れる電流によりトナーが劣化することを抑制することが可能となる。
As a result, the amount of toner supplied from the developing
なお、特に、1枚目の用紙Sに形成する画像を現像する前には、供給ローラ72の表面に十分な量のトナーがあるので、1枚目の用紙Sに形成するドット量が多い画像を現像する場合に、本実施形態によって現像バイアスを制御し、2枚目以降の用紙Sに形成するドット量が多い画像を現像する場合には、前記した第1実施形態によって現像バイアスを制御するように構成してもよい。
In particular, before the image formed on the first sheet S is developed, there is a sufficient amount of toner on the surface of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. About a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
前記実施形態では、用紙Sに形成する画像のドット量が多い場合において、用紙Sに形成する画像の現像の開始から、一定の時間(現像ローラ71が1回転する時間TDなど)が経過するまでは現像バイアスを第2の値Vb2に維持し、その後に現像バイアスを増加させるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図6に実線で示すように、現像の開始(第2の値Vb2の印加の開始)から、現像バイアスを第1の値Vb1に向けて増加させるように構成してもよい。
In the above-described embodiment, when the dot amount of the image formed on the paper S is large, a certain time (such as time T D when the developing
前記実施形態では、用紙Sに形成する画像のドット量が多い場合において、現像ローラ71に印加する現像バイアスを、搬送される用紙Snの先端から後端に対応させて第2の値Vb2から第1の値Vb1に向けて増加させるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図6に鎖線で示すように、現像ローラ71に印加する現像バイアスを、第2の値Vb2から、第1の値Vb1よりも大きい値(例えば、第3の値Vb3)に向けて増加させるように構成してもよい。
In the above embodiment, when the dot of the image formed on the paper S is large, the developing
前記実施形態では、図3などに示したように、現像バイアスを第2の値Vb2から第1の値Vb1に向けて直線的に増加させていたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明において、現像バイアスの増加の傾向は特に限定されるものではなく、画像形成装置の具体的な構成や現像剤の帯電特性などに応じて設定することが望ましい。例えば、現像バイアスを段階的に増加させてもよいし、放物線状に増加させてもよいし、1枚の用紙の形成する画像の現像の開始から終了までの途中で急に立ち上がるように増加させてもよい。 In the above embodiment, as shown in FIG. 3 and the like, the developing bias is linearly increased from the second value V b2 to the first value V b1 , but the present invention is limited to this. It is not a thing. That is, in the present invention, the tendency of increase in the developing bias is not particularly limited, and it is desirable to set according to the specific configuration of the image forming apparatus, the charging characteristics of the developer, and the like. For example, the development bias may be increased stepwise, in a parabolic manner, or increased so that it suddenly rises from the start to the end of the development of the image formed on one sheet. May be.
前記実施形態では、供給ローラ72に供給バイアスが印加されていなかったが、本発明はこれに限定されず、例えば、供給ローラには、現像バイアスと同極性かつ同電位の供給バイアスが印加されていてもよい。これによっても、現像ローラ71と供給ローラ72の間に電流が流れることによるトナーの劣化を防止することができる。
In the embodiment, the supply bias is not applied to the
前記実施形態では、感光体として感光体ドラム61を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、感光体ベルトなどであってもよい。
In the above embodiment, the
前記実施形態では、画像形成装置として、モノクロの画像を形成するレーザプリンタ1を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、カラーの画像を形成するプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。なお、複写機能を備える画像形成装置では、原稿読取装置での読み取りによっても画像データが入力される。
In the embodiment, the
前記実施形態では、正帯電性のトナー(現像剤)を使用して現像を行う画像形成装置を例示したが、本発明は、負帯電性の現像剤を使用して現像を行う画像形成装置にも適用することができる。この場合、現像バイアスとしての第1の値および第2の値は負の値となり、第2の値は、その絶対値が第1の値の絶対値よりも小さい値となる。 In the above-described embodiment, the image forming apparatus that performs development using the positively chargeable toner (developer) is exemplified. However, the present invention is an image forming apparatus that performs development using the negatively chargeable developer. Can also be applied. In this case, the first value and the second value as the developing bias are negative values, and the second value has a smaller absolute value than the absolute value of the first value.
前記実施形態では、記録シートの一例として、いわゆる普通紙やはがきなどの用紙Sを示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、OHPシートなどであってもよい。 In the embodiment, the paper S such as so-called plain paper or postcard is shown as an example of the recording sheet. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, an OHP sheet.
1 レーザプリンタ
61 感光体ドラム
71 現像ローラ
72 供給ローラ
100 制御装置
S 用紙
DESCRIPTION OF
Claims (4)
静電潜像が形成される感光体と、
現像剤を担持し、現像バイアスが印加されることで現像剤を静電潜像に供給する現像を行う現像ローラと、
前記現像ローラに印加する現像バイアスを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
記録シートに形成する画像のドット量が所定の基準未満である場合、前記現像ローラに印加する現像バイアスの絶対値を、搬送される記録シートの先端から後端に対応させて、第1の値に維持し、
記録シートに形成する画像のドット量が所定の基準以上である場合、前記現像ローラに印加する現像バイアスの絶対値を、搬送される記録シートの先端から後端に対応させて、前記第1の値よりも小さい第2の値から、前記第1の値または前記第1の値よりも大きい値に向けて増加させることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a transported recording sheet,
A photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed;
A developing roller for carrying the developer and performing development for supplying the developer to the electrostatic latent image by applying a developing bias;
A control device for controlling a developing bias applied to the developing roller,
The controller is
When the dot amount of the image formed on the recording sheet is less than a predetermined reference, the absolute value of the developing bias applied to the developing roller is set to a first value corresponding to the leading edge to the trailing edge of the conveyed recording sheet. To maintain
When the dot amount of the image formed on the recording sheet is equal to or greater than a predetermined reference, the absolute value of the developing bias applied to the developing roller is made to correspond to the first end to the rear end of the conveyed recording sheet, and the first An image forming apparatus, wherein the second value smaller than the value is increased toward the first value or a value larger than the first value.
前記制御装置は、記録シートに形成する画像のドット量が所定の基準以上である場合、少なくとも当該記録シートに形成する画像の現像の開始から、前記現像ローラが1回転する時間と前記供給ローラが1回転する時間の合計時間が経過するまでは現像バイアスを前記第2の値に維持し、その後に現像バイアスを増加させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A supply roller for supplying a developer to the developing roller;
When the dot amount of the image formed on the recording sheet is equal to or greater than a predetermined reference, the control device determines that the time when the developing roller makes one rotation from the start of the development of the image formed on the recording sheet and the supply roller 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing bias is maintained at the second value until a total time of one rotation elapses, and thereafter the developing bias is increased.
前記供給ローラには、供給バイアスが印加されていない、または、現像バイアスと同極性かつ同電位の供給バイアスが印加されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A supply roller for supplying a developer to the developing roller;
4. The supply roller according to claim 1, wherein a supply bias is not applied to the supply roller, or a supply bias having the same polarity and the same potential as the development bias is applied. The image forming apparatus described.
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