JP2004133133A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ピッチむらや中抜け等の画像不良を防止できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写ローラ１３を感光ドラム１に従動回転させ、感光ドラム１の表面速度と搬送ローラ１０２の搬送速度を同じに設定した画像形成装置において、転写材が定着器に到達する前の領域では、転写材に転写される画像の間引き処理を行うことで、転写部で転写材に転写されるトナー像の中抜けを防止する。一方、転写材が定着器に到達した後の領域では、転写ニップ下流に設けられた定着器４０の加圧ローラ４４の搬送速度を感光ドラム１の表面速度より速く設定し、転写部における転写材の速度を感光ドラムの表面速度よりも速くすることで、中抜けを防止する。
【選択図】　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真を応用した複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置および画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の画像形成装置の画像形成プロセスに係わる部分の構成を示す図である。感光ドラム２０１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ（帯電装置）２０２、露光装置２０４、現像装置２０７、転写ローラ２１３、クリーニングブレード２１４が配置されている。また、画像形成装置本体の下部には、紙等のシート状の転写材Ｐを収納した給紙カセット３００が配置されており、転写材Ｐの搬送経路に沿って上流側から順に、給紙ローラ３０１、搬送ローラ３０２、トップセンサ３０３、転写ローラ２１３、定着装置２４０が配置されている。
【０００３】
上記構成を有する画像形成装置の動作を示す。駆動部（図示せず）によって図中矢印ａ方向に回転駆動された感光ドラム２０１は、帯電ローラ２０２によって所定の極性で所定の電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム２０１の表面に対し、レーザ光学系等の露光装置２０４によって露光が行われ、露光部分の電荷が除去されると、静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置２０７によって現像される。
【０００４】
現像装置２０７は、現像ローラ２１０を有しており、この現像ローラ２１０に現像バイアスを印加し、感光ドラム２０１上の静電潜像にトナーを付着させることでトナー像としての顕像化を行う。トナー像は、転写ローラ２１３によって紙等の転写材Ｐに転写される。転写材Ｐは、給紙カセット３００に収納されており、給紙ローラ３０１および搬送ローラ３０２によって給紙・搬送され、トップセンサ３０３を経由して感光ドラム２０１と転写ローラ２１３との間の転写ニップ部Ｎｂに搬送される。
【０００５】
このとき、転写材Ｐはトップセンサ３０３によってその先端が検知され、感光ドラム２０１上のトナー像と同期がとられる。また、トップセンサ３０３の信号によって転写ローラ２１３には、所定の転写バイアスが印加され、これにより感光ドラム１上のトナー像が転写材Ｐに転写される。転写によって表面に未定着トナー像を担持した転写材Ｐは、定着装置２４０に搬送されると、ここで、未定着トナー像が加熱／加圧されて転写材Ｐ表面に定着される。一方、トナー像転写後の感光ドラム２０１は、転写材Ｐに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニングブレード２１４によって除去されると、次の画像形成に備える。
【０００６】
このような動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。また、転写部では、搬送ローラ等で形成されるニップ部に突入する際、あるいはニップ部から抜ける際、紙搬送速度が不安定になりやすく、転写部での画像を乱し、画像のぶれの原因となる。これを防止するために、転写ローラ２１３と感光ドラム２０１の接触圧はある程度高く設定されている。
【０００７】
また、接触圧が高く設定されると、感光ドラム２０１と転写ローラ２１３で形成されるニップ部Ｎｂでは、トナーが感光ドラムに吸着し、所定のトナー像が転写材に転写できないという画像不良（以下、中抜けという）が悪化していくる。
【０００８】
そこで、転写ローラをギアで駆動し、転写ローラの表面速度を感光ドラムの表面速度に対して速く設定しておき、転写材の速度を感光ドラムの表面速度以上にすることで、静電的な力に加え、機械的な擦り取る力を感光ドラム上のトナーに付与することで、中抜けの防止が図られている。
【０００９】
また、画像処理で間引きを行う画像形成装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２０１９８５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像形成装置では、以下に掲げる問題があり、その改善が要望されていた。すなわち、近年の画像形成装置においては、現状のレベルに対し、高精細、高解像度化が要求されるようになってきた。このため、１ドットや細線を忠実に再現でき、画像不良が発生しないものが必須になっている。こういった状況の中、転写部での画質改善は必須であり、このため、転写部における記録材の安定した搬送速度が必要である。
【００１２】
しかし、前述したように、様々な画像不良を防止し、かつその上で中抜けを防止するために、転写ローラをギアで駆動し、感光ドラムの表面速度に対して転写ローラの表面速度を速く設定することで、転写材の速度を速くしている構成では、以下の問題があった。すなわち、転写ローラをギアで駆動するので、ギア同士の噛み合い時に発生する衝撃により、搬送速度の時間的揺らぎが発生し、その影響により搬送方向に対して横方向の縞が画像に発生してしまう（以後、ピッチむらという）。これは、ギア駆動固有の問題であるので、ギアをとることで解消するが、そうすると、発生する中抜けを防止することが難しくなる。
【００１３】
そこで、本発明は、ピッチむらや中抜け等の画像不良を防止できる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、画像情報に基づき、像担持体を露光する露光手段と、該露光された像担持体にトナー像を形成して現像する現像手段と、前記トナー像をシートに転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記シートに転写されるトナー像の中抜けを防止するために、前記画像情報を間引き処理する間引き手段を備え、前記露光手段は、前記間引き処理された画像情報に基づいて露光することを特徴とする。
【００１５】
また、前記トナー像が転写されたシートを下流側に搬送する下流側シート搬送手段を備え、前記間引き手段は、前記シートの先端が前記転写手段から前記下流側シート搬送手段に到達する迄の間、前記画像情報を間引き処理することを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記下流側シート搬送手段の搬送速度は、前記転写手段による搬送速度に比べて、所定値だけ速く設定され、前記シートの先端が前記転写手段から前記下流側シート搬送手段に到達した後、前記間引き手段による前記間引き処理を中止することを特徴とする。
【００１７】
また、連続通紙を行う場合、連続して搬送されるシートの枚数を計数する計数手段と、該計数されたシートの枚数を基に、前記下流側シート搬送手段の搬送速度を設定する速度設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の画像形成方法は、画像情報に基づき、像担持体を露光する露光ステップと、該露光された像担持体にトナー像を形成して現像する現像ステップと、前記トナー像をシートに転写する転写ステップとを有する画像形成方法において、前記シートに転写されるトナー像の中抜けを防止するために、前記画像情報を間引き処理する間引きステップを有し、前記露光ステップでは、前記間引き処理された画像情報に基づいて露光することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置および画像形成方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
［第１の実施形態］
（画像形成プロセス）
図１は第１の実施形態における画像形成装置の画像形成プロセスに係わる部分の構成を示す図である。この画像形成装置では、画像形成プロセス系として、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置７、クリーニングブレード１４、転写ローラ１３、定着器４０などが配置され、光学系として、レーザスキャナ４、ミラー６などが配置されている。また、転写材搬送系として、転写材積載カセット１００、給紙ローラ１０１、転写前搬送ローラ（搬送ローラ）１０２、通紙センサ１０３などが配置されている。
【００２１】
被帯電体（像担持体）としての感光ドラム１は、アルミニウム製の導電性基体の表面に光導電性の感光層を積層して構成されており、図中矢印ａ方向に回転・駆動される。また、感光ドラム１は、回転過程において、帯電ローラ２により均一に負極に帯電する。ビデオコントローラ（図示せず）から送られる画像情報（時系列電気デジタル画像信号）に対応したレーザ光がレーザスキャナ４から出力され、画像形成装置本体に設置されているミラー６を介して照射されることにより、感光ドラム１の表面には静電潜像が形成される。この感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置７内の現像スリーブ１０上に担持されたトナー８により反転現像され、顕像化する。
【００２２】
トナー像は転写ローラ１３によって転写材Ｐ上に転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、感光ドラム１から分離されると、定着器１０に導かれる。定着器１０でトナー像が定着された後、画像形成装置本体から排出される。
【００２３】
尚、トナー像転写後の感光ドラム１上に残った転写残りトナーは、クリーニング１４により除去され、次の画像形成プロセスが行われる。
【００２４】
（転写材搬送系）
転写材積載カセット１００に積載された転写材は、給紙ローラ１０１が１回転することで少なくとも搬送ローラ１０２まで搬送された後、搬送ローラ１０２の搬送力により、転写ニップＮｂに突入する。転写ニップＮｂ部付近で感光ドラム１から転写されたトナー像を静電保持する転写材は、定着器４０まで搬送されると、定着器４０により挟持され、定着・搬送される。
【００２５】
定着器４０に挟持されると、定着器４０、転写ニップＮｂおよび搬送ローラニップＮａで同時に挟持・搬送されることになる。そして、所定距離搬送された後、搬送ローラニップＮａを抜けると、定着器４０および転写ニップＮｂにおける搬送力により転写材Ｐは搬送される。さらに、所定距離搬送された後、転写ニップＮｂを抜ける。尚、本実施形態では、転写後の搬送部材として、定着器４０を用いているが、搬送を担うものであればよく、これに限定されない。
【００２６】
（帯電）
帯電ローラ２は、芯金とその外周のローラ状に被覆された中抵抗弾性ゴム層から構成されており、芯金の両端が軸受によって回転自在に支持されるとともに、帯電ローラ２が常時感光ドラム１に当接するように支持されている。そして、帯電ローラ２は感光ドラム１に対して従動回転している。
【００２７】
帯電ローラ２の芯金は、ＤＣバイアスおよびＡＣバイアスを重畳できる帯電バイアス印加電源１７と電気的に接続されており、この芯金を通じて帯電ローラ２にバイアスを印加することで、感光ドラム１の表面は所定の電位に帯電処理される。
【００２８】
（現像）
現像装置７は、非接触現像方式を採用したものであり、トナー８を担持して感光ドラム１に搬送するトナー担持体である現像スリーブ１０、および現像容器３を有する。現像容器３内にはトナー８を攪拌し、現像スリーブ１０方向に送り込むための攪拌部材３０が設けられており、図中矢印ｅ方向に回転している。
【００２９】
現像スリーブ１０は、素管上にカーボンを分散させた塗料をコートしたものであり、非磁性である。素管はアルミニウム、ステンレス鋼等で構成されている。また、塗料コートによって現像スリーブ１０の表面は粗さを有しており、その粗さは現像スリーブ１０のトナー搬送に寄与する。
【００３０】
さらに、現像スリーブ１０は、軸受け（図示せず）によって回転自在に支持されており、感光ドラム１からギア（図示せず）を介して、図中矢印ｂ方向に回転している。また、現像スリーブ１０は、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳可能な電源１２に接続されており、電源１２のバイアス印加によって感光ドラム１上の潜像がトナー像として可視化される。また、現像スリーブ１０は直径φ１６ｍｍのものであり、感光ドラム１に対して所定の現像間隔をもって対向・支持されている。
【００３１】
また、現像スリーブ１０上のトナー８の層厚規制を行うトナー層厚規制部材であるドクターブレード９は、摩擦帯電によりトナー８に適正なトリボを与えている。トナー８は磁性一成分ネガトナーである。ドクターブレード９は、ウレタンゴムを現像スリーブ１０に対し、当接力Ｐ（スリーブ長手方向の１ｃｍ当たりの当接荷重ｇｆ／ｃｍ）、例えば３５ｇｆ／ｃｍで当接するように配置されている。板金２０は、現像装置７の内壁に固定されている。
【００３２】
現像スリーブ１０の内部にはマグネットローラ１１が固定されている。このマグネットローラ１１は４つの磁極を有しており、４つの磁極のうち、感光ドラム１に対向しているものがＳ１極であり、トナー８が感光ドラム１上に飛翔して現像されるとき、カブリの要因となるトナーを現像スリーブ１０上に付着させておくために必要である。
【００３３】
Ｓ１極の反対側に配設されている磁極がＳ２極であり、現像容器３のトナー８を現像スリーブ１０に吸着させ、現像スリーブ１０の回転に伴い、その近傍でトナー８を循環させる機能を有する。この循環は、トナー８のトリボ付与に寄与する。Ｎ１、Ｎ２極は、現像スリーブ１０上にコートされているトナー８の搬送およびトリボ付与に寄与する。本実施形態では、４極のマグネットローラを用いたが、上記機能を果たす極が存在すればよく、４極に限ることはない。尚、現像スリーブ１０の下部に位置する現像容器３の内側には、トナー吹き出し防止シート１８が設けられており、現像スリーブ１０の下部からのトナー漏れを防止する。
【００３４】
（転写）
転写ローラ１３は、ＳＵＳ、アルミ等からなる芯金の外周に、体積抵抗１×１０^５〜１×１０^１２Ωｃｍ程度の中抵抗弾性ゴム層をローラ状に被覆した構成を有する。芯金の両端は軸受けにより回転自在に支持されており、転写ローラ１３が常時感光ドラム１に当接するように、軸受けはばね材により総加重７００ｇｆで加圧・支持されている。この転写ローラ１３は感光ドラム１に従動して回転する。
【００３５】
一方、転写前の搬送ローラ１０２は、芯金の上にＥＰＤＭ等のゴム材がローラ状に形成されたものである。感光ドラム１の表面速度に対し、搬送ローラ１０２の表面速度は同じになるように設定されている。本実施形態では、これらの表面速度は８５．６ｍｍ／ｓである。
【００３６】
（定着）
図２は定着器４０の構成を示す図である。本実施形態の定着器４０はオンデマンド定着方式のものである。図において、４２はヒータであり、セラミック基板上に導電ペーストが印刷されたものである。導電ペースト部は、電源（図示せず）により給電されて発熱し、ヒータとして所望の温度になるように制御されている。
【００３７】
４３は定着フィルムであり、３層構造になっている。最も内側の層（第１層）はベース層であり、定着フィルムのねじれ強度、平滑性などの機械的特性を担う層であり、ポリイミドなどの樹脂からできている。第２層は導電プライマ層であり、カーボンブラックなどの導電性粒子が分散された導電層であり、第３層とベース層の接合を行なう接着剤の役目も担っている。最も外側の層がトップ層（第３層）であり、さまざまな画像不良を引き起こさないよう、最適な抵抗値と膜厚になるように設計される。
【００３８】
４１はヒータ４２の支持部材としてのヒータホルダであり、定着フィルム４３の円滑な回転を促す案内部材としての役割を有する。４４は加圧ローラであり、アルミ、鋳鉄などで作られる芯金をシリコーンゴムなど耐熱性がある絶縁性の弾性体で覆ったものである。加圧ローラ４４の表層には、トナーに対して離型性を有するフッ素樹脂などがコートされている。また、加圧ローラ４４の芯金端部には、駆動ギアが設けられており、この駆動ギアを介して加圧ローラ４４は駆動される。また、芯金はＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度（６００ｇｆ加重）で４５度の硬度を有しており、１３ｋｇｆの加重により定着ニップＮｃを形成する。
【００３９】
定着フィルム４３は加圧ローラ４４に従動・回転している。加圧ローラ４４の表面速度は、後述するように、本実施形態では、感光ドラム１表面速度に対し、１０２％以上のスピードで設定される。この設定により、転写材Ｐが定着器４０に挟持・搬送された時点で、定着ニップＮｃの搬送力は転写ニップＮｂの搬送力より大きくなるので、転写ニップＮｂにおける転写材Ｐの搬送速度が感光ドラム１の表面速度よりも速くなる。
【００４０】
尚、本実施形態では、オンデマンド定着装置の場合を示したが、挟持・搬送する定着器である限り、特にこれに限定されるものではない。さらには、転写後の搬送を担い、感光ドラムの表面速度より転写材を速く搬送するような搬送手段を設ける場合、挟持・搬送する手段は、定着器でなくてもよい。
【００４１】
（制御部）
図３は画像形成装置の制御部の構成を示す図である。図において、５０は画像形成装置全体を制御するＣＰＵである。５５はＣＰＵ５０によって実行されるプログラムやフォントデータ等を記憶するＲＯＭである。
【００４２】
６０はＣＰＵ５０のワーク領域や受信バッファとして機能するＲＡＭである。６５は印刷出力ビットマップデータを展開するためのビットマップメモリである。７０は上位装置であるホストコンピュータからの印刷データを受信したり、あるいは上位装置にステータス情報を送出するインターフェースである。
【００４３】
７５は画像形成装置に各種指示を与えたり、各種メッセージを表示する表示部を有する操作パネルである。９０は転写材上に可視画像を記録するプリンタエンジン部８０に、ビットマップメモリ６５に展開されたイメージデータを出力する画像処理回路である。
【００４４】
（画像処理）
画像処理回路９０における画像処理を示す。本実施形態では、印字する画像情報１ページ分のうち、画像先端の搬送方向の転写ニップから転写直後に存在する搬送手段（本実施形態では定着器）までの搬送距離Ｌの間、画像処理を行う。この搬送距離Ｌ（転写ローラ１３〜定着器４０までの距離）は、本実施形態では７０ｍｍである。
【００４５】
図４は画像処理回路９０の構成を示すブロック図である。この画像処理回路９０では、最外殻部が全て黒である主走査方向ｍドット×副走査方向ｎドットの画像データに対し、エッジ部の画像をそのままとし、非エッジ部の画像を間引くことにする。
【００４６】
また、本実施形態では、最外殻部が全て黒である主走査方向ｍドット×副走査方向ｎドットの画像データをプリントする場合、多値の主走査方向ｍドット×副走査方向ｎドットの画像データ９１に対し、そのエッジ部をエッジ部検出部９２で検出する。エッジ部検出部９２で検出されたエッジ部９３の画像データは、Ｄ／Ｄ変換（濃度ダウン処理もしくはドット間引き処理）において補正されずに保持され、比較器９６に供給される。ここで、エッジを検出するエッジ部検出部９２は、１次微分回路または２次微分回路で構成される。例えば、注目画素を含む適当な大きさのウインドウを用意し、その中で最高濃度と最低濃度とを検出し、その差が所定値以上のときエッジ部に注目画素があると判断する。
【００４７】
一方、非エッジ部９４の画像データは、転写材上にプリントされるプリント画像濃度が画像データ補正前のプリント画像濃度と変わらない程度になるように、多値の非エッジ部の画像データをグレー濃度を小さくなる方向にＤ／Ｄ変換を行って補正される。
【００４８】
この後、補正後の画像濃度データは比較器９６に供給される。そして、比較器９６は、画像濃度データに応じてディザなどのハーフトーン２値化処理、あるいは三角波を用いたＰＷＭ処理９５によりレーザドライバ９７の駆動信号を生成し、レーザを駆動する。２値化処理方法として、パターンディザ法、誤差拡散法、ハーフトーンスクリーン法などがある。また、例えば６００ｄｐｉ画像の場合、主走査方向１〜５ドット、副走査方向３〜８ドット幅の縦細線などの特定なパターンについては、エッジ部のみ画像データを保持し、非エッジ部の画像データを主走査方向で、例えば１ドット２スペース（１ｄ２ｓ）の間隔で画像を間引く処理を行う。
【００４９】
（画像形成動作）
図５は画像形成動作処理手順を示すフローチャートである。転写材積載カセット１００から給紙ローラ１０１によって給紙された転写材を搬送ローラ１０２、転写ローラ１３によって搬送し、搬送される転写材が転写ニップＮｂに達すると、転写を行う（ステップＳ１）。
【００５０】
そして、搬送される転写材の先端が定着器４０に到達したか否かを判別し（ステップＳ２）、転写材の先端が定着器４０に到達する前では、画像処理回路９０で、前述した画像の間引き処理を行う（ステップＳ３）。この後、ステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００５１】
一方、ステップＳ２で転写材の先端が定着器４０に到達した後では、画像処理回路９０での画像の間引き処理を中止する（ステップＳ４）。このとき、前述したように、定着器４０の加圧ローラ４４の搬送速度は、感光ドラム１の表面速度に対し、１０２％以上のスピードで設定されている。具体的に、加圧ローラ４４の回転速度は１速：８０．６ｒｐｍに設定される。この設定により、転写材Ｐが定着器４０に挟持・搬送された時点で、定着ニップＮｃの搬送力は転写ニップＮｂの搬送力より大きくなるので、転写ニップＮｂにおける転写材Ｐの搬送速度は感光ドラム１の表面速度よりも速くなる。この後、ステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００５２】
従来、転写ローラはギア駆動されており、ギアのかみ合わせ時の衝撃により発生する周期的な速度ゆらぎが発生していたが、本実施形態では、これを防止するようにギアを取り外すことで、ピッチむらを防止している。また、ギアを設けるスペースを必要としなくなり、さらにギアを駆動するための他の駆動構成も必要としなくなるので、部品点数を少なくできる。装置の構成を簡素化でき、この結果、画像形成装置の大きさを小さくできる。
【００５３】
さらに、転写ローラを感光ドラムに従動させたことによる中抜けの悪化を防止するために、転写材が定着器に到達した後の領域では、転写ニップ下流にある定着器４０の加圧ローラ４４の搬送速度を感光ドラム１の表面速度よりも速く設定し、転写部における転写材の速度を感光ドラムの表面速度よりも速くすることで、中抜けを防止している。本実施形態では、定着器の加圧ローラの表面速度が感光ドラムの表面速度に対して２％速くなるように設定されている。尚、２％に限らず、装置の構成に応じて適宜設定してもよいことは勿論である。
【００５４】
ここで、定着器に転写材を到達させるまでの間、搬送ローラ１０２を早回しすることでも、上記と同様の効果が得られるが、転写材の種類、例えば厚紙、薄紙等の転写材の硬さ（以後、こしと称す）が異なると、以下のような問題が生じる。つまり、搬送ローラ１０２の搬送速度と感光ドラム１の搬送速度との差により、それぞれの間で発生する転写材のループが異なる。その結果、転写材の搬送速度は、厚紙の場合速くなり、薄紙の場合遅くなる。このように、搬送速度が異なってしまい、こしの違う転写材では、先端の画像（定着器に到達するまでの転写材上の画像）が転写材上の所定の位置からずれてしまう（以後、画像伸びという）。このような転写材の搬送速度を制御することは難しく、採用されない。
【００５５】
このため、本実施形態では、感光ドラム１の表面速度と搬送ローラ１０２の表面速度を同じに設定し、転写材の種類により画像伸び量の違いが発生しないようにした状況でも、中抜けを防止することに特徴がある。
【００５６】
すなわち、本実施形態では、画像先端領域における画像を間引くことにより、防止する。そもそも中抜けは、ドラム上にトナー量が多い場合に発生し易い。例えば、レーザ露光では、潜像を形成する際、レーザスポットによる隣り合う露光部分の面積が干渉し合うので、干渉部分での感光ドラム上の電荷減衰量が大きくなり、この結果、その部分での現像によるトナー量が過剰となり、中抜けが悪化する。
【００５７】
そして、このような干渉部分を減らすことで中抜けを防止することが可能である。このため、隣り合う露光部分が干渉し合わないように、レーザスポット径を小さくする技術等が挙げられるが、大量生産を行う場合、技術的、コスト的にも厳しい。そこで、本実施形態では、隣り合う露光部分に対し、濃度を低下させることなく、画像データの一部を間引くことで、中抜けを防止することにした。
【００５８】
（評価結果）
図６は画像の評価結果を示すテーブルである。実施例、比較例、従来例は以下の通りである。
【００５９】
実施例：転写ローラ従動、間引き画像処理有り、加圧ローラ増速有り
比較例：転写ローラ従動、間引き画像処理無し、加圧ローラ増速有り
従来例：転写ギア駆動
条件：環境２３℃　６０％Ｒ．Ｈ．　１４ｐｐｍ機
この画像評価では、○、×の２段階に分けて評価した。○は発生せず、ＯＫである。×はＮＧである。この検討結果、実施例では、ギア駆動系の転写ローラを有する従来例に対し、根本的にピッチむらを防止することができ、さらに、間引き画像処理を行わない比較例に対し、中抜けも同時に防止できる。
【００６０】
このように、第１の実施形態の画像形成装置では、種々の転写材に対し、転写ローラ駆動等で発生するピッチむらや中抜けを同時に防止することができる。さらに、画像形成装置をコンパクトに構成することができる。
【００６１】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、連続通紙を行う場合を考慮したものであり、連続通紙時、連続通紙枚数により定着器の駆動速度を変化させる点を特徴とする。すなわち、連続通紙を行っていくと、定着器で発生する熱によって加圧ローラ４４が膨張し、その外径が増大することにより、加圧ローラの表面速度が速くなる。さらに、連続通紙の枚数が進むにつれて、転写材の搬送速度が速くなり、やがて転写材の後端から画像がはみ出してしまうおそれがある。この結果、転写材の後端からはみ出たトナー像が転写ローラを汚染することになり、転写材裏面を汚す結果となってしまう。
【００６２】
そこで、第２の実施形態では、加圧ローラの駆動速度を３モードに分類し、連続通紙枚数に応じて、加圧ローラの駆動速度を切り替える。この切り替えは、以下に示すように、加圧ローラの回転速度に対して３段階で行われる。尚、前記第１の実施形態では、通常の加圧ローラの回転速度に対し、１速のみが設定されていた。
【００６３】
１速：８０．６ｒｐｍ（０〜５枚）
２速：７８．１ｒｐｍ（６〜１７枚）
３速：７５．８ｒｐｍ（１８枚〜）
図７は第２の実施形態における加圧ローラの回転速度の切替処理手順を示すフローチャートである。ここで、画像形成装置の構成および画像形成動作は前記第１の実施形態と同じであるので、その説明を省略する。また、この処理は前記第１の実施形態の図５のステップＳ１の処理の中で行われるものである。画像形成が開始され、転写材積載カセット１００から転写材が搬送されると、連続通紙枚数を計数する（ステップＳ１１）。
【００６４】
連続通紙枚数が閾値１以下であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。本実施形態では、閾値１は値５に設定されているが、装置の構成によって適当な値に設定してよいことは勿論である。連続通紙枚数が閾値１以下である場合、加圧ローラ４４の回転速度を１速（８０．６ｒｐｍ）に設定する（ステップＳ１４）。
【００６５】
一方、閾値１以下でない場合、連続通紙枚数が閾値２以下であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。本実施形態では、閾値２は値１７に設定されているが、閾値１と同様、装置の構成によって適当な値に設定してよいことは勿論である。閾値２以下である場合、加圧ローラの回転速度を２速（７８．１ｒｐｍ）に設定する（ステップＳ１５）。
【００６６】
一方、閾値２以下でない場合、加圧ローラの回転速度を３速（７５．８ｒｐｍ）に設定する（ステップＳ１６）。この後、転写材の搬送を継続し（ステップＳ１７）、本処理を終了する。
【００６７】
図８は連続通紙時に加圧ローラの駆動（搬送）速度を切り換える場合の画像伸びを示すグラフである。本実施形態では、画像伸びの規格は、印字長さの±０．５％を許容するという条件の下で設計されている。ＬＴＲサイズ（２１６×２７９ｍｍ）を縦に搬送させた場合の結果である。図中×は加圧ローラの回転速度の切替制御無しの場合のデータであり、図中○は切替制御有りの場合のデータである。この結果を見ると、画像伸びは、設計の許容範囲である２７９ｍｍの０．５％である１．４ｍｍ以内にほぼ収まっている。
【００６８】
尚、本実施形態では、変速モードとして３モードを設定しているが、特にこれに限定されず、より精度高く画像伸びを制御するために、より細かな区切りで変速を行うモード数に設定にしてもよいし、加圧ローラの仕様および定着温度設定によって、加圧ローラの膨張の具合が異なる場合、設定した画像伸びの範囲より広範囲に設定してモード数を増やすようにしてもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、プリント枚数に応じて駆動速度を切り換えているが、このような制御方法でなくとも、転写材の搬送速度を判断し、転写材の搬送速度を所定の範囲に制御できればよく、制御方法は特に限定されない。例えば、加圧ローラの外径の検知、定着器の温度検知、速度センサによる転写材の直接速度検知等によって切り替えても、同様の効果が得られる。
【００７０】
このように、第２の実施形態では、連続通紙時でも転写材の裏汚れのない良好な画像を形成することが可能である。
【００７１】
以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、ピッチむらや中抜け等の画像不良を防止でき、また連続通紙時の画像伸び等の画像不良を防止できる。これにより、画質の向上を達成できる。また、部品点数等を削減することにより、画像形成装置の大きさを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における画像形成装置の画像形成プロセスに係わる部分の構成を示す図である。
【図２】定着器４０の構成を示す図である。
【図３】画像形成装置の制御部の構成を示す図である。
【図４】画像処理回路９０の構成を示すブロック図である。
【図５】画像形成動作処理手順を示すフローチャートである。
【図６】画像の評価結果を示すテーブルである。
【図７】第２の実施形態における加圧ローラの回転速度の切替処理手順を示すフローチャートである。
【図８】連続通紙時に加圧ローラの駆動速度を切り換える場合の画像伸びを示すグラフである。
【図９】従来の画像形成装置の画像形成プロセスに係わる部分の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　感光ドラム
１０　現像スリープ
１３　転写ローラ
４０　定着器
４４　加圧ローラ
１０２　搬送ローラ
Ｎｂ　転写ニップ
Ｎａ　搬送ローラニップ

Claims (13)

1. 画像情報に基づき、像担持体を露光する露光手段と、該露光された像担持体にトナー像を形成して現像する現像手段と、前記トナー像をシートに転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
   前記シートに転写されるトナー像の中抜けを防止するために、前記画像情報を間引き処理する間引き手段を備え、
   前記露光手段は、前記間引き処理された画像情報に基づいて露光することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー像が転写されたシートを下流側に搬送する下流側シート搬送手段を備え、
   前記間引き手段は、前記シートの先端が前記転写手段から前記下流側シート搬送手段に到達する迄の間、前記画像情報を間引き処理することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記下流側シート搬送手段の搬送速度は、前記転写手段による搬送速度に比べて、所定値だけ速く設定され、
   前記シートの先端が前記転写手段から前記下流側シート搬送手段に到達した後、前記間引き手段による前記間引き処理を中止することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 連続通紙を行う場合、連続して搬送されるシートの枚数を計数する計数手段と、
   該計数されたシートの枚数を基に、前記下流側シート搬送手段の搬送速度を設定する速度設定手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記転写手段は、表面が弾性部材からなるローラを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記露光手段は、レーザおよび該レーザを走査する走査手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記現像手段は、現像剤、該現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体、および該現像剤担持体上に当接し、前記現像剤の塗布量を規制する規制部材を有し、
   前記現像剤担持体の表面と前記像担持体の表面とは非接触であり、前記現像剤が担持された前記現像剤担持体を前記現像領域に搬送し、前記像担持体上に形成された露光部を、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加して現像することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記下流側シート搬送手段は定着装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記定着装置は、弾性ローラからなる加圧部材と加熱部材とで前記シートを挟持して搬送し、前記トナー像を前記シート上に定着させることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 画像情報に基づき、像担持体を露光する露光ステップと、該露光された像担持体にトナー像を形成して現像する現像ステップと、前記トナー像をシートに転写する転写ステップとを有する画像形成方法において、
    前記シートに転写されるトナー像の中抜けを防止するために、前記画像情報を間引き処理する間引きステップを有し、
    前記露光ステップでは、前記間引き処理された画像情報に基づいて露光することを特徴とする画像形成方法。
11. 前記間引きステップでは、前記シートの先端が転写部から下流側シート搬送部に到達する迄の間、前記画像情報を間引き処理することを特徴とする請求項１０記載の画像形成方法。
12. 前記下流側シート搬送部の搬送速度は、前記転写部による搬送速度に比べて、所定値だけ速く設定され、
    前記シートの先端が前記転写部から前記下流側シート搬送部に到達した後、前記間引き処理を中止する間引き中止ステップを有することを特徴とする請求項１１記載の画像形成方法。
13. 連続通紙を行う場合、連続して搬送されるシートの枚数を計数する計数ステップと、
    該計数されたシートの枚数を基に、前記下流側シート搬送手段の搬送速度を設定する速度設定ステップとを有することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の画像形成方法。

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