JP4973694B2 - 画像形成装置および画像調整方法 - Google Patents
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Description
一方、ハイブリッド現像方式では、トナーとキャリアから成る現像剤を担持する現像剤担持体から、トナー担持体にトナーのみを供給し、像担持体上の潜像に対して一成分現像方式で現像が行われる。所謂、画像メモリ(画像履歴)の問題は、一成分現像方式および二成分現像方式よりも、このハイブリッド現像方式で、より顕著に表れ易いことが知られている。
従って、この場合には、トナー担持体から静電潜像担持体へのトナーの現像性を予め把握しておくことが必要であるが、このトナー担持体から静電潜像担持体へのトナーの現像性には、トナーの耐久履歴,静電潜像担持体の耐久履歴,更には環境など、多くの因子が複雑に関係しているため、1つのテーブルで対応することは困難である。
例えば、カバーレッジ面積率100%の印字(つまり全面印字)を行って所謂「ベタ画像」を得る場合に、条件によっては画像後端部分の濃度が低下してしまい、ベタ追随性が悪くなるという、不具合が生じる場合がある。
前記階調再現性不良は、特に、濃度の所謂ハーフ部(中間的な濃度の部分)においては、静電潜像担持体上の潜像が孤立しているため、トナー担持体と静電潜像担持体の潜像部との実効的な電位差が小さくなり、トナーが静電潜像担持体上に到達し難く、濃度が再現し難くなることによるものである。細線再現性不良も、前記ハーフ部の場合と同様に、静電潜像担持体上の潜像が孤立していることに起因するものである。
画像メモリ及びベタ追随性をそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ及びベタ追随性をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性を制御し、更に、前記制御手段は、画像メモリの調整の後にベタ追随性の調整を行う制御フローを有している、ことを特徴としたものである。
画像メモリ,ベタ追随性および階調再現性をそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ,ベタ追随性および階調再現性をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性および階調再現性を制御し、更に、前記制御手段は、最初に画像メモリの調整を行った後にベタ追随性および階調再現性の調整を行う制御フローを有している、ことを特徴としたものである。
画像メモリ,ベタ追随性および細線再現性をそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ,ベタ追随性および細線再現性をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性および細線再現性を制御し、更に、前記制御手段は、最初に画像メモリの調整を行った後にベタ追随性および細線再現性の調整を行う制御フローを有している、ことを特徴としたものである。
画像メモリ,ベタ追随性および粒状性をそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ,ベタ追随性および粒状性をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性および粒状性を制御し、更に、前記制御手段は、最初に画像メモリの調整を行った後にベタ追随性および粒状性の調整を行う制御フローを有している、ことを特徴としたものである。
画像メモリ,ベタ追随性および画像濃度ムラをそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ,ベタ追随性および画像濃度ムラをそれぞれ制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性および画像濃度ムラを制御し、更に、前記制御手段は、最初に画像メモリの調整を行った後にベタ追随性および画像濃度ムラの調整を行う制御フローを有している、ことを特徴としたものである。
画像メモリと、ベタ追随性,階調再現性,細線再現性,粒状性および画像濃度ムラの少なくとも一つと、をそれぞれ検知し、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを調整した後に、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することにより、前記ベタ追随性,階調再現性,細線再現性,粒状性および画像濃度ムラの少なくとも一つについて画像調整を行う、ことを特徴としたものである。
図1は、本発明の実施形態に係る電子写真式画像形成装置の画像形成に関連する部分を示している。
本実施形態に係る画像形成装置M1は、電子写真方式により像担持体(感光体)1上に形成されたトナー像を用紙等の転写媒体Pに転写して画像形成を行うもので、複写機,プリンタ,ファクシミリ、或いはそれらの機能を複合的に備えた複合機の何れであってもよい。
電子写真装置に用いられる像担持体1,帯電手段6,露光手段7,転写手段8,清掃手段9等には、周知の電子写真方式の技術を任意に使用することができる。例えば、帯電手段6として図1では帯電ローラが示されているが、像担持体1と非接触の帯電装置であってもよい。
現像槽28内の現像剤25は、混合攪拌手段26の回転により混合攪拌され、摩擦帯電した後、現像剤搬送ローラ23の表面のスリーブローラ23sへと供給される。この現像剤25は、現像剤搬送ローラ23内部の磁石ローラ23mの磁力によってスリーブローラ23sの表面側に保持され、該スリーブローラ23sと共に回転移動する。そして、現像剤搬送ローラ23に対向して設けられた規制部材24で通過量を規制された後、現像ローラ21との対向部に送られる。
現像後、現像ローラ21上に残存するトナーは、現像剤搬送ローラ23との対向部において、現像剤搬送ローラ23上に形成された磁気ブラシによって摺擦・撹乱され、現像剤中に回収される。
残存トナーを回収した現像剤搬送ローラ23上の現像剤は、現像槽28との対向位置にて現像剤搬送ローラ23から剥離されて現像槽28に回収され、現像槽28内で混合攪拌される。
現像剤搬送ローラ23は、前述のように、固定配置された磁石ローラ23mと、これを内包する回転自在なスリーブローラ23sとから構成されている。磁石ローラ23mは、スリーブローラ23sの回転方向に沿って、N1,S2,N2,N3,S1の5つの磁極を有している。
これらの磁極のうち、主磁極N1は、現像ローラ21と対向する位置に配置されており、また、スリーブローラ23s上の現像剤を剥離するための反発磁界を発生させる同極の磁極N2は、現像槽28内部に対向した位置に配置されている。
以下に、本発明で使用可能な現像剤について説明する。
本実施形態において、現像剤は、トナーと、トナーを帯電するためのキャリアとからなるものである。
トナーとしては特に限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができ、バインダー樹脂中に着色剤や必要に応じて荷電制御材や離型材等を含有させ、外添材を処理したものを使用できる。トナー粒径としてはこれに限定されるものではないが、3〜15μm程度が望ましい。このようなトナーを製造するにあたっては、一般に使用されている公知の方法で製造することができ、例えば、粉砕法,乳化重合法,懸濁重合法等を用いて製造することができる。
バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、キャリア表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させたり、表面コーティング層を設けることもできる。バインダー型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹脂の材質,帯電性微粒子,表面コーティング層の種類等によって制御することができる。
バインダー型キャリア表面への帯電性微粒子あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャリアと微粒子とを均一に混合し、磁性樹脂キャリアの表面に、これら微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力を与え、微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むようにして固定することにより行われる。この場合、微粒子は磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部を磁性樹脂キャリア表面から突き出すようにして固定される。
以下に、本発明で使用可能なバイアス印加の条件について説明する。
第1の電界形成手段4と第2の電界形成手段5によって、トナー供給部電界が振動電界で、現像部電界が直流電界の場合と振動電界の場合の2通りの条件を設定できる。図2A及び2B、図3並びに図4に、トナーが負極性で反転現像を行う場合のバイアス電源の接続例を示す。
図4に示す接続例では、現像剤搬送ローラ23に接続された第1の電源S5は、現像剤搬送ローラ23とグランドGとの間に、直流電源のみを有し、交流電源は備えていない。現像ローラ21に接続された第2の電源S6は、現像ローラ21とグランドGとの間に接続された直流電源と交流電源とを有する。
本実施形態では、ハイブリッド現像方式において、画像メモリの原因となる現像ローラ21(トナー担持体)上の印字履歴を直接に解消しつつ、この画像メモリを解消した際に起こり得る、ベタ追随性不良(或いはこれに加えて階調再現性不良,細線再現性不良,粒状性不良,画像濃度ムラ不良)による不都合の発生を抑制できるようにする観点から、種々の実験を行った。
本実験では、前記図3に示すように、現像剤搬送ローラ23に接続された第1の電源および現像ローラ21に接続された第2の電源は共に、グランドとの間に接続された直流電源と交流電源とを有する構成とした。
<現像ローラと感光体との電位関係>
現像ローラ21に印加する交流電圧の振幅は1500V、周波数は3kHzとした。図3に示されるように、現像ローラ21には、交流電圧に直流電圧が重畳して加えられ、図5から良く分かるように、現像ローラ21の電位は、感光体1の静電潜像画像部の電位よりも高電位の状態と低電位の状態とを交互に周期的に変化する。尚、本実験では、静電潜像画像部の電位を−50Vとした。
現像ローラ21に印加する交流電圧の振幅は1000V、周波数は3kHzとした。図3に示されるように、現像剤搬送ローラ23にも、交流電圧に直流電圧が重畳して加えられ、図5から良く分かるように、現像剤搬送ローラ23の電位は、現像ローラ21の電位よりも高電位の状態と低電位の状態とを交互に周期的に変化する。
供給回収電界は、現像ローラ21に印加される電圧と現像剤搬送ローラ23に印加される電圧との電位差からなるものであり、図6に示すように、この電位差は、符号aで示す期間においては負の値D1となり、符号bで示す期間においては正の値D2となる。これにより、供給回収電界は、現像ローラ21から現像剤搬送ローラ23へトナーが回収される方向の電界と、現像剤搬送ローラ23から現像ローラ21へトナーを供給する方向の電界とが、交互に繰り返されて構成される。
ここに、供給回収電界の平均電圧ΔVavgは、次式(1)により算出される。
・ΔVavg=(D2×b−D1×a)/(a+b) … 式(1)
本実験では、現像剤搬送ローラ23に、振幅1kV,DC(直流)成分−240V,マイナス側デューティ比60%,周波数3kHzの矩形波の電圧を印加した。一方、現像ローラ21には、振幅1.5kV,DC(直流)成分−350V,マイナス側デューティ比40%,周波数3kHzの矩形波の現像バイアスを印加した。各ローラ21,23に印加したバイアスを図示すれば、前記図5に示した通りである。
この場合、供給回収部の平均的な電位差ΔVavgは、次のように計算される。
・ΔVavg={(供給側電位差×供給デューティ[%])−(回収側電位差×回収デューティ[%])}/100
={(1140×60)−(1360×40)}/100
=140V
<トナー>
まず、実験に用いた試料トナー等について説明する。実験では、以下の方法によって製造されたトナーを用意した。
湿式造粒法により作成された体積平均粒径約6.5μmのトナー母材100重量部に対し、第1の疎水性シリカ0.2重量部と第2の疎水性シリカ0.5重量部と疎水性酸化チタン0.5重量部をヘンシェルミキサー(三井金属鉱山社製)を用いて、ミキサー回転速度40m/sで3分間表面処理を行って外添処理することにより、負極性トナーを得た。
ここで用いた第1の疎水性シリカは、個数平均一次粒径16nmのシリカ(#130:日本アエロジル社製)を疎水化剤であるヘキサメチルジシラザン(HMDS)により表面処理を施したものである。また、第2の疎水性シリカは、個数平均一次粒径20nmのシリカ(#90:日本アエロジル社製)を、HMDSにより表面処理したものである。疎水性酸化チタンは、個数平均一次粒径30nmのアナターゼ型酸化チタンを、水系湿式中で疎水化剤であるイソブチルトリメトキシシランにより表面処理をしたものである。
キャリアとしては、磁性体からなるキャリアコア粒子にアクリル樹脂コートがなされてなるコート型キャリアで、平均粒径が約33μmのコニカミノルタビジネステクノロジーズ社製bizhubC350用キャリアを用いた。
現像装置としては、図1に示された構成を有する現像装置2を使用し、上述のトナーとキャリアとを含む現像剤を用いた。現像剤中のトナー比率は8%とした。尚、この場合、トナー比率とは、現像剤全量に対するトナーおよび外添剤の合計量の割合である(以下、同様)。
尚、画像形成装置としては、コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製のカラー複合機bizhub C650を改造したものを使用した。
前記現像ローラ上のトナー搬送量Qと現像側周速比Rdとをマトリックス状に割り振って試験条件を設定し、画像メモリ及びベタ追随性、並びに現像装置の発熱性を評価する試験を行った。この試験において、画像メモリ,ベタ追随性,現像装置の発熱性の評価は、以下のようにして行った。
<画像メモリの評価>
画像メモリの評価は、メモリ評価用画像チャート画像(ベタ画像部と白紙画像部とが混在する画像)の印字後にハーフトーン画像を印字し、このハーフトーン画像に画像メモリが発生しているか否かを目視により確認することで行った。画像メモリが全く確認されなかったものを○(良好)、画像メモリが確認されたものを×(不良)と判定した。
図16(a),(b)に、「画像メモリなし」の一例(図16(a))と「画像メモリあり」の一例(図16(b))をそれぞれ示す。
ベタ追随性の評価は、ベタ画像を印字した際の画像印字先端と画像印字後端との濃度差があるか否かを目視により確認することで行った。濃度差が全く確認されなかったものを○(良好)、濃度差が確認されたものを×(不良)と判定した。
図17(a),(b)に、「ベタ追随性良好」の一例(図17(a))と「ベタ追随不十分」の一例(図17(b))をそれぞれ示す。
<現像装置発熱性の評価>
現像装置発熱性の評価は、ベタ画像を所定枚数印字したときの現像装置2の近傍の雰囲気温度を温度センサで検出し、この雰囲気温度が所定温度未満であるか否かを確認することで行った。所定温度未満の場合には○(良好)、所定温度以上の場合には×(不良)と判定した。
試験結果は、表1(画像メモリ),表2(ベタ追随性)及び表3(現像装置発熱性)に示す通りであった。
また、ベタ追随性を満足させるためには、現像側周速比Rdを大きく設定しておけばよいのであるが(表2参照)、現像側周速比Rdを大きくすることは、印字スピードを遅くする(感光体1の回転数を低くする)のでなければ、現像ローラ21の回転数を高くすることとなるため、モータの大型化,発熱(表3参照)および耐久性が問題になる。
本実施形態では、先ず、任意の現像側周速比Rd固定条件の下で画像メモリから現像ローラ上のトナー搬送量Qを設定し、その後に、ベタ追随性から現像側周速比Rdを設定することにより、画像メモリ及びベタ追随性の両方を好適に満足させる条件を見出せることが分かった。
実施例1は、図7に示すように、画像メモリ調整(画像メモリについての画像調整:ステップ#11)を行った後にベタ追随性調整(ベタ追随性についての画像調整:ステップ#12)を行う制御フロー(1)に従って、画像調整を行うものである。
a)画像メモリ調整は、現像側周速比Rdを例えば1.5に固定した条件の下で(Rd=1.5)、画像メモリを満足する範囲内で最大となる現像ローラ上のトナー搬送量Q(Q=4)を設定した(表1参照)。尚、表1から分かるように、画像メモリ調整時は、現像側周速比Rdの如何に拘わらず、現像ローラ上のトナー搬送量Qの最大値は4に定まる(Q=4)。
b)ベタ追随性調整は、現像ローラ上のトナー搬送量Q=4を満たし、且つ、ベタ追随性を満足させる範囲内の現像側周速比Rd=2以上を選ぶことができる(表2参照)。ただし、表3から分かるように、現像側周速比Rdが3.5以上になると現像装置の発熱性が問題となるので、この点を考慮して、現像側周速比Rdとしては、2以上で3.5未満(Rd=2、2.5、3の何れか)に設定することとした。
比較例1は、図8に示すように、前記実施例1とは逆に、ベタ追随性調整(ステップ#21)を行った後に画像メモリ調整(ステップ#22)を行う制御フロー(2)に従って、画像調整を行うものである。
a)ベタ追随性については現像ローラ上のトナー搬送量Qは大きい方が有利であるので(表2参照)、この場合、ベタ追随性調整に際しては、現像ローラ上のトナー搬送量Qを5に設定した下で(Q=5)、現像装置の発熱性(表3参照)を考慮し、現像側周速比Rdとしては、1.5以上で3.5未満(Rd=1.5、2、2.5、3の何れか)に設定することとした。
b)画像メモリ調整は、画像メモリを満足する範囲内で最大となる現像ローラ上のトナー搬送量Q(Q=4)に設定した(表1参照)。
すなわち、前記実施例1のように、画像メモリ調整を行った後にベタ追随性調整を行う制御フロー(1)に従って画像調整を行う方が、両方の品質を満足する条件を効率的に見出せることが分かった。
尚、本実験では、感光体と現像ローラとは周面で同方向に回転し、現像ローラと現像剤搬送ローラとは周面で逆方向に回転するようになっていたが、これらの回転方向は特に限定されるものではない。
階調再現性の評価は、階調再現性評価用画像チャート(印字濃度を段階的にベタから白まで調整した画像チャート)に印字し、階調再現性が良好か否かを目視により確認することで行った。階調再現性が明瞭であることが確認されたものを○(良好)、階調再現性が不明瞭であったものを×(不良)と判定した。
図18(a),(b)に、「階調再現性良好」の一例(図18(a))と「階調再現性不良」の一例(図18(b))をそれぞれ示す。また、この階調再現性試験の結果を表5に示す。
また、表1,表2及び表5から、画像メモリ,ベタ追随性および階調再現性の全てを好適に満足させる条件が存在することも分かった。
実施例2は、図11に示すように、画像メモリ調整(ステップ#31)を行った後にベタ追随性調整(ステップ#32)を行い、更に、その後に階調再現性調整(階調再現性についての画像調整:ステップ#33)を行う制御フロー(3)に従って、画像調整を行うものである。
a)画像メモリ調整は、現像側周速比Rdを例えばRd=1に固定した条件の下で、画像メモリを満足する範囲内で最大となる現像ローラ上のトナー搬送量Q(Q=4)を設定した(表1参照)。尚、表1から分かるように、画像メモリ調整時は、現像側周速比Rdの如何に拘わらず、現像ローラ上のトナー搬送量Qの最大値は4に定まることは、前述の通りである。
b)ベタ追随性調整では、現像ローラ上のトナー搬送量Q=4を満たし、且つ、ベタ追随性を満足させる範囲内で現像側周速比Rdの下限値(Rd=2)を決定した(表2参照)。
d)そして、現像側周速比Rdを前記下限値(2)以上で上限値(2.5)以下の範囲(2≦Rd≦2.5)に設定した。つまり、現像側周速比Rd=2、2.5の何れかに設定することとした。
また、前記実施例1で得られた良好な結果のうち、現像ローラ上のトナー搬送量Q=4で現像側周速比Rd=3の場合については、画像メモリ及びベタ追随性は共に良好(○)であるが、階調再現性が不良(×)となってしまう。
細線再現性の評価は、細線再現性評価用画像チャート(白紙部の間に細線を設けた画像チャート)に印字し、細線再現性が良好か否かを目視により確認することで行った。細線再現性が明瞭であることが確認されたものを○(良好)、細線再現性が不明瞭であったものを×(不良)と判定した。この細線再現性試験の結果を表6に示す。
図19(a),(b)に、「細線再現性良好」の一例(図19(a))と「細線再現性不良」の一例(図19(b))をそれぞれ示す。また、この細線再現性試験の結果を表6に示す。
また、表1,表2及び表6から、画像メモリ,ベタ追随性および細線再現性の全てを好適に満足させる条件が存在することも分かった。
実施例3は、図12に示すように、画像メモリ調整(ステップ#41)を行った後にベタ追随性調整(ステップ#42)を行い、更に、その後に細線再現性調整(階調再現性についての画像調整:ステップ#43)を行う制御フロー(4)に従って、画像調整を行うものである。
a)画像メモリ調整は、現像側周速比Rdを例えばRd=1に固定した条件の下で、画像メモリを満足する範囲内で最大となる現像ローラ上のトナー搬送量Q(Q=4)を設定した(表1参照)。尚、前述のように、画像メモリ調整時は、現像側周速比Rdの如何に拘わらず、現像ローラ上のトナー搬送量Qの最大値は4に定まるものである。
b)ベタ追随性調整では、現像ローラ上のトナー搬送量Q=4を満たし、且つ、ベタ追随性を満足させる範囲内で現像側周速比Rdの下限値(Rd=2)を決定した(表2参照)。
d)そして、現像側周速比Rdを前記下限値(2)以上で上限値(2.5)以下の範囲(2≦Rd≦2.5)に設定した。つまり、現像側周速比Rd=2、2.5の何れかに設定することとした。
また、前記実施例1で得られた良好な結果のうち、現像ローラ上のトナー搬送量Q=4で現像側周速比Rd=3の場合については、画像メモリ及びベタ追随性は共に良好(○)であるが、細線再現性が不良(×)となってしまう。
粒状性の評価は、階調再現性評価用画像チャート(印字濃度を段階的にベタから白まで調整した画像チャート)をスキャナで取り込み、各濃度のドットのバラツキを評価することで行った。バラツキが少なかったものを○(良好)、バラツキが多かったものを×(不良)と判定した。
図20(a),(b)に、「粒状性良好」の一例(図20(a))と「粒状性不良」の一例(図20(b))をそれぞれ示す。また、この粒状性試験の結果を表7に示す。
また、表1,表2及び表7から、画像メモリ,ベタ追随性および粒状性の全てを好適に満足させる条件が存在することも分かった。
実施例4は、図13に示すように、画像メモリ調整(ステップ#51)を行った後にベタ追随性調整(ステップ#52)を行い、更に、その後に粒状性調整(粒状性についての画像調整:ステップ#53)を行う制御フロー(5)に従って、画像調整を行うものである。
a)画像メモリ調整は、現像側周速比Rdを例えばRd=1に固定した条件の下で、画像メモリを満足する範囲内で最大となる現像ローラ上のトナー搬送量Q(Q=4)を設定した(表1参照)。尚、前述のように、画像メモリ調整時は、現像側周速比Rdの如何に拘わらず、現像ローラ上のトナー搬送量Qの最大値は4に定まるものである。
b)ベタ追随性調整では、現像ローラ上のトナー搬送量Q=4を満たし、且つ、ベタ追随性を満足させる範囲内で現像側周速比Rdの下限値(Rd=2)を決定した(表2参照)。
d)そして、現像側周速比Rdを前記下限値(2)以上で上限値(2.5)以下の範囲(2≦Rd≦2.5)に設定した。つまり、現像側周速比Rd=2、2.5の何れかに設定することとした。
また、前記実施例1で得られた良好な結果のうち、現像ローラ上のトナー搬送量Q=4で現像側周速比Rd=3の場合については、画像メモリ及びベタ追随性は共に良好(○)であるが、階調再現性が不良(×)となってしまう。
画像濃度ムラの評価は、テストチャート(ベタ画像,ハーフ画像)各々において、ページ内で濃度差があるか否かを目視により確認することで行った。濃度差が確認できなかったものを○(良好)、濃度差を確認できたものを×(不良)と判定した。
図21(a),(b)に、「画像濃度ムラなし」の一例(図21(a))と「画像濃度ムラあり」の一例(図21(b))をそれぞれ示す。また、この画像濃度ムラ試験の結果を表8に示す。
また、表1,表2及び表8から、画像メモリ,ベタ追随性および画像濃度ムラの全てを好適に満足させる条件が存在することも分かった。
実施例5は、図14に示すように、画像メモリ調整(ステップ#61)を行った後にベタ追随性調整(ステップ#62)を行い、更に、その後に粒状性調整(粒状性についての画像調整:ステップ#63)を行う制御フロー(6)に従って、画像調整を行うものである。
a)画像メモリ調整は、現像側周速比Rdを例えばRd=1に固定した条件の下で、画像メモリを満足する範囲内で最大となる現像ローラ上のトナー搬送量Q(Q=4)を設定した(表1参照)。尚、前述のように、画像メモリ調整時は、現像側周速比Rdの如何に拘わらず、現像ローラ上のトナー搬送量Qの最大値は4に定まるものである。
b)ベタ追随性調整では、現像ローラ上のトナー搬送量Q=4を満たし、且つ、ベタ追随性を満足させる範囲内で現像側周速比Rdの下限値(Rd=2)を決定した(表2参照)。
d)そして、現像側周速比Rdを前記下限値(2)以上で上限値(2)以下の範囲(下限値≦Rd≦上限値)に設定した。つまり、現像側周速比Rd=2に設定することとした。
また、前記実施例1で得られた良好な結果のうち、現像ローラ上のトナー搬送量Q=4で現像側周速比Rd=2.5及びRd=3の場合については、画像メモリ及びベタ追随性は共に良好(○)であるが、画像濃度ムラが不良(×)となってしまう。
また、表1,表2及び表5〜8から、画像メモリ,ベタ追随性,階調再現性,細線再現性,粒状性,画像濃度ムラの全てを好適に満足させる条件が存在することも分かった。
本実施形態では、現像ローラ21の回転速度を使用範囲の最低速度に設定した下で、先ず、任意の現像側周速比Rd固定条件の下で画像メモリから現像ローラ上のトナー搬送量Qを設定し、その後に、現像側周速比Rdを少しずつ上げて行き、ベタ追随性を満足させる現像側周速比Rdの下限値を求めることで、最も効率良く全品質を好適に満足させる条件を見出せることが分かった。
実施例7は、図15に示すように、現像ローラ21の回転速度を使用範囲の最低速度に設定しておき(ステップ#71)、その状態で、先ず、画像メモリ調整(ステップ#72)を行い、その後に、現像側周速比Rdを少しずつ上げながらベタ追随性調整(ステップ#73)を行う制御フロー(7)に従って、画像調整を行うものである。
a)現像ローラ21の使用範囲の最低回転速度に対応する現像側周速比Rdとして、Rd=1に設定しておく。
b)画像メモリ調整は、上述のように現像側周速比Rdを1に設定した条件の下で、画像メモリを満足する範囲内で最大となる現像ローラ上のトナー搬送量Q(Q=4)を設定した(表1参照)。
<第1段階>:現像側周速比Rd=1
この場合には、ベタ追随性は×(不良)である(表2参照)。
<第2段階>:現像側周速比Rd=1.5
この場合についても、ベタ追随性は×(不良)である(表2参照)。
<第3段階>:現像側周速比Rd=2
この場合には、ベタ追随性は○(良好)になる(表2参照)。
製品における画像品質評価は、感光体上あるいは中間転写体上に、画像濃度を検出するための濃度測定器を配設して行うことができる。
濃度測定器で画像濃度を検出することで、画像メモリ及びベタ追随性について、目視と同様に良否判定を行うことが可能である。濃度測定器に用いるセンサとしては、光学式センサ若しくは電位式センサのいずれでもよく、または両方でもよい。
尚、以上のような画像調整制御は、本実施形態に係る画像形成装置の制御部の画像調整機能によって行われるものである。
このように、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、変更および改良等がなされるものであることは、いうまでもない。
2 現像装置
4 第1の電界形成手段
5 第2の電界形成手段
21 現像ローラ(トナー担持体)
22 トナー層
23 現像剤搬送ローラ(現像剤担持体)
25 現像剤
M1 画像形成装置
Q 現像ローラ上のトナー搬送量
Rd 現像側周速比
ΔVavg トナー供給回収部の平均的な電位差
Claims (14)
- a)非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、b)供給回収領域を介して前記現像剤担持体と対向し、且つ、現像領域を介して静電潜像担持体に対向して配置され、前記供給回収領域において前記現像剤担持体から供給されたトナーを担持するトナー担持体と、c)前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体とトナー担持体との間でトナーの供給と回収とを行うための第1の電界を形成し、且つ、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体から前記静電潜像担持体上の潜像部へトナーを転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界を形成する、電界形成手段と、を有する現像装置を備えた画像形成装置であって、
画像メモリ及びベタ追随性をそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ及びベタ追随性をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性を制御し、
更に、前記制御手段は、画像メモリの調整の後にベタ追随性の調整を行う制御フローを有している、
ことを特徴とする画像形成装置。 - a)非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、b)供給回収領域を介して前記現像剤担持体と対向し、且つ、現像領域を介して静電潜像担持体に対向して配置され、前記供給回収領域において前記現像剤担持体から供給されたトナーを担持するトナー担持体と、c)前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体とトナー担持体との間でトナーの供給と回収とを行うための第1の電界を形成し、且つ、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体から前記静電潜像担持体上の潜像部へトナーを転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界を形成する、電界形成手段と、を有する現像装置を備えた画像形成装置であって、
画像メモリ,ベタ追随性および階調再現性をそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ,ベタ追随性および階調再現性をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性および階調再現性を制御し、
更に、前記制御手段は、最初に画像メモリの調整を行った後にベタ追随性および階調再現性の調整を行う制御フローを有している、
ことを特徴とする画像形成装置。 - a)非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、b)供給回収領域を介して前記現像剤担持体と対向し、且つ、現像領域を介して静電潜像担持体に対向して配置され、前記供給回収領域において前記現像剤担持体から供給されたトナーを担持するトナー担持体と、c)前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体とトナー担持体との間でトナーの供給と回収とを行うための第1の電界を形成し、且つ、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体から前記静電潜像担持体上の潜像部へトナーを転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界を形成する、電界形成手段と、を有する現像装置を備えた画像形成装置であって、
画像メモリ,ベタ追随性および細線再現性をそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ,ベタ追随性および細線再現性をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性および細線再現性を制御し、
更に、前記制御手段は、最初に画像メモリの調整を行った後にベタ追随性および細線再現性の調整を行う制御フローを有している、
ことを特徴とする画像形成装置。 - a)非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、b)供給回収領域を介して前記現像剤担持体と対向し、且つ、現像領域を介して静電潜像担持体に対向して配置され、前記供給回収領域において前記現像剤担持体から供給されたトナーを担持するトナー担持体と、c)前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体とトナー担持体との間でトナーの供給と回収とを行うための第1の電界を形成し、且つ、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体から前記静電潜像担持体上の潜像部へトナーを転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界を形成する、電界形成手段と、を有する現像装置を備えた画像形成装置であって、
画像メモリ,ベタ追随性および粒状性をそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ,ベタ追随性および粒状性をそれぞれ制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性および粒状性を制御し、
更に、前記制御手段は、最初に画像メモリの調整を行った後にベタ追随性および粒状性の調整を行う制御フローを有している、
ことを特徴とする画像形成装置。 - a)非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、b)供給回収領域を介して前記現像剤担持体と対向し、且つ、現像領域を介して静電潜像担持体に対向して配置され、前記供給回収領域において前記現像剤担持体から供給されたトナーを担持するトナー担持体と、c)前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体とトナー担持体との間でトナーの供給と回収とを行うための第1の電界を形成し、且つ、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体から前記静電潜像担持体上の潜像部へトナーを転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界を形成する、電界形成手段と、を有する現像装置を備えた画像形成装置であって、
画像メモリ,ベタ追随性および画像濃度ムラをそれぞれ検知する検知手段と、画像メモリ,ベタ追随性および画像濃度ムラをそれぞれ制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを制御する一方、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することによって前記ベタ追随性および画像濃度ムラを制御し、
更に、前記制御手段は、最初に画像メモリの調整を行った後にベタ追随性および画像濃度ムラの調整を行う制御フローを有している、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記供給回収領域の平均的な電位差ΔVavgを制御することによって、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御する、ことを特徴とする請求項1から5の何れか一に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記トナー担持体の回転数を制御することによって、前記現像側周速比を制御する、ことを特徴とする請求項1から6の何れか一に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、画像調整時に、前記トナー担持体の回転数を使用範囲の最低速度に設定した上で、最初に画像メモリの調整を行った後にベタ追随性の調整を行う、ことを特徴とする請求項1から7の何れか一に記載の画像形成装置。
- 前記トナー担持体を複数備えている、ことを特徴とする請求項1から8の何れか一に記載の画像形成装置。
- a)非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、b)供給回収領域を介して前記現像剤担持体と対向し、且つ、現像領域を介して静電潜像担持体に対向して配置され、前記供給回収領域において前記現像剤担持体から供給されたトナーを担持するトナー担持体と、c)前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に、現像剤担持体とトナー担持体との間でトナーの供給と回収とを行うための第1の電界を形成し、且つ、前記トナー担持体と前記静電潜像担持体との間に、トナー担持体から前記静電潜像担持体上の潜像部へトナーを転移させて静電潜像をトナー画像として可視像化する第2の電界を形成する、電界形成手段と、を有する現像装置を備えた画像形成装置における画像調整方法であって、
画像メモリと、ベタ追随性,階調再現性,細線再現性,粒状性および画像濃度ムラの少なくとも一つと、をそれぞれ検知し、
前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量を制御することによって前記画像メモリを調整した後に、前記静電潜像担持体の周速に対する前記トナー担持体の周速の比である現像側周速比を制御することにより、前記ベタ追随性,階調再現性,細線再現性,粒状性および画像濃度ムラの少なくとも一つについて画像調整を行う、
ことを特徴とする画像形成装置における画像調整方法。 - 前記供給回収領域の平均的な電位差ΔVavgを制御することによって、前記トナー担持体上の単位面積当たりのトナー担持量が制御される、ことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置における画像調整方法。
- 前記トナー担持体の回転数を制御することによって、前記現像側周速比が制御される、ことを特徴とする請求項10又は11に記載の画像形成装置における画像調整方法。
- 画像調整時に、前記トナー担持体の回転数を使用範囲の最低速度に設定した上で、最初に画像メモリの調整を行った後に、前記ベタ追随性,階調再現性,細線再現性,粒状性および画像濃度ムラの少なくとも一つについて画像調整を行う、ことを特徴とする請求項10から12の何れか一に記載の画像形成装置における画像調整方法。
- 前記トナー担持体が複数設けられている、ことを特徴とする請求項10から13の何れか一に記載の画像形成装置における画像調整方法。
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