JP2005077850A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Description
この発明は、電子写真方式の画像形成を行う画像形成部を備えた画像形成装置に関し、特に、画像形成部を複数備えるモノクロ/カラー併用型の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including an image forming unit that performs electrophotographic image formation, and more particularly to a monochrome / color combination type image forming apparatus including a plurality of image forming units.
従来のカラー画像形成装置では、モノクロ画像形成を行う方法として、複数の異なる色相(例えばイエロー、マゼンタ、シアン)の現像剤(トナー)を重ね合わせて画像形成する方法と、黒色の現像剤を用いて画像形成する方法とがある。これらの方法ではともに、カラー画像形成装置がカラー画像用の高階調性を有する読み取り手段を備えているにもかかわらず、形成された画像は従来のモノクロ画像形成装置と同様の低階調な画像となってしまい、カラー画像形成装置の能力を十分に発揮できない。 In a conventional color image forming apparatus, as a method of forming a monochrome image, a method of forming an image by superposing developers (toners) of a plurality of different hues (for example, yellow, magenta, cyan) and a black developer are used. Image forming method. In both of these methods, although the color image forming apparatus includes a reading unit having a high gradation property for a color image, the formed image is a low gradation image similar to the conventional monochrome image forming apparatus. As a result, the color image forming apparatus cannot fully exercise its capabilities.
このような課題を解決するために近年では、画像処理を用いることによってモノクロ画像形成においても高階調性を有する画像形成を行う手段が提案されている。 In order to solve such problems, in recent years, means for forming an image having high gradation even in monochrome image formation by using image processing has been proposed.
例えば、1つの現像槽内に広範囲の帯電量の現像剤が収納され、画像処理によって得られる画像情報に応じて感光体の帯電電位を調整することによって、高階調な画像形成が可能であるとする構成が開示されている(特許文献1参照。)。
しかし、この構成では、1つの現像槽内の現像剤を選択的に使用することは困難であり、このような構成で繰り返し画像形成すると、いずれか一方に階調性が偏った画像が形成されてしまう。また、形成する1つの画像の中で高階調性と低階調性とを選択的に適用することはできず、高品位な画像を形成し難いという課題もある。 However, in this configuration, it is difficult to selectively use the developer in one developing tank, and when an image is repeatedly formed in such a configuration, an image with a biased gradation is formed in one of them. End up. In addition, there is a problem that high gradation and low gradation cannot be selectively applied in one image to be formed, and it is difficult to form a high-quality image.
この発明が解決しようとする課題は、形成する1つの画像の中で高階調性と低階調性とを選択的に適用可能とし、高品位な画像を形成できる画像形成装置を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide an image forming apparatus that can selectively apply high gradation and low gradation in one image to be formed, and can form a high-quality image. is there.
この発明の画像形成装置は、上述の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えたものである。 The image forming apparatus of the present invention has the following configuration as means for solving the above-described problems.
(1)電子写真方式の画像形成部を複数備える画像形成装置であって、前記画像形成部のうち少なくとも2つの画像形成部が、同一色相であって粒子径の異なる現像剤を収納した現像槽をそれぞれ含み、形成する画像に関する情報に応じて使用する画像形成部を選択することを特徴とする。 (1) An image forming apparatus including a plurality of electrophotographic image forming units, wherein at least two of the image forming units store developer having the same hue and different particle diameters. And an image forming unit to be used is selected according to information on an image to be formed.
この構成においては、形成する画像に関する情報に応じて、最適な粒子径の現像剤を用いて画像形成される。したがって、例えば高階調性を要する画像に対しては粒子径の小さい現像剤を使用し、階調性の低い画像に対しては粒子径の大きい現像剤を使用するようにすると、形成する1つの画像内で高階調性と低階調性とが選択的に適用され、高品位な画像が形成される。 In this configuration, an image is formed using a developer having an optimum particle size in accordance with information relating to an image to be formed. Therefore, for example, when a developer having a small particle diameter is used for an image that requires high gradation, and a developer having a large particle diameter is used for an image having low gradation, one image to be formed is formed. High gradation and low gradation are selectively applied in the image, and a high-quality image is formed.
(2)前記現像剤の色相は黒色であることを特徴とする。 (2) The hue of the developer is black.
この構成においては、粒子径の異なる黒色の現像剤が複数種類備えられるので、黒色の階調性が高くなり、高品位のモノクロ画像が形成される。また、備えられる画像形成部の数が現像剤の種類数よりも多い場合には、残りの画像形成部の現像槽にもそれぞれ上述の現像剤を収納することによって、その画像形成部が予備的役割を果たす。これによって、感光体や現像槽など画像形成部のライフサイクルの長期化が図られる。また、現像剤にも予備ができることで、急な大量の画像形成にも対応可能となり利便性が向上する。 In this configuration, since a plurality of types of black developer having different particle diameters are provided, the black gradation is improved and a high-quality monochrome image is formed. Further, when the number of image forming units provided is larger than the number of types of developers, the image forming units can be preliminarily stored by storing the developers in the developing tanks of the remaining image forming units. Play a role. Accordingly, the life cycle of the image forming unit such as the photoconductor and the developing tank can be extended. In addition, since the developer can be reserved, it is possible to cope with a sudden large amount of image formation, and convenience is improved.
(3)前記現像剤は、8μm〜12μmの粒子径を有する現像剤と、4μm〜8μmの粒子径を有する現像剤と、を含むことを特徴とする。 (3) The developer includes a developer having a particle size of 8 μm to 12 μm and a developer having a particle size of 4 μm to 8 μm.
この構成においては、8μm〜12μmの粒子径の現像剤は、従来一般的に用いられている現像剤の粒子径よりも大きいので、従来よりも少ない量で画像形成可能となり現像剤が節約される。また、4μm〜8μmの粒子径の現像剤は、従来一般的に用いられている現像剤の粒子径よりも小さいので、従来よりも高密度で高精細、多階調の画像が形成される。 In this configuration, the developer having a particle size of 8 μm to 12 μm is larger than the particle size of the developer generally used so far, so that it is possible to form an image with a smaller amount than before and the developer is saved. . Further, since the developer having a particle diameter of 4 μm to 8 μm is smaller than the particle diameter of a developer generally used conventionally, a higher-density, high-definition, multi-gradation image is formed than before.
(4)前記画像形成部はそれぞれ潜像画像担持体を含み、対峙する現像槽に収納される現像剤の粒子径が小さい潜像画像担持体ほど帯電電位を低く設定したことを特徴とする。 (4) Each of the image forming units includes a latent image carrier, and the latent image carrier having a smaller particle diameter of the developer stored in the opposite developer tank has a lower charging potential.
この構成においては、現像剤の粒子径に応じて潜像画像担持体の帯電電位を調整するようにしたので、現像剤の粒子径にかかわらず、各現像剤の対応する潜像画像担持体への付着量が均一化される。 In this configuration, since the charging potential of the latent image carrier is adjusted according to the particle diameter of the developer, the developer can be transferred to the corresponding latent image carrier of each developer regardless of the particle diameter of the developer. The amount of adhering is made uniform.
(5)前記形成する画像に関する情報は、画像の種類を特定する情報であることを特徴とする。 (5) The information on the image to be formed is information for specifying the type of image.
この構成においては、例えば写真画像であるか中間調画像であるか文字画像であるかなどの画像の種類に応じて使用する画像形成部が選択され、画像の種類に応じた最適な粒子径の現像剤を用いて画像形成される。したがって、例えば写真画像や中間調画像など高階調性を要する種類の画像に対しては粒子径の小さい現像剤が使用され、階調性の低い種類の画像に対しては粒子径の大きい現像剤が使用される。このように、形成する1つの画像内で高階調性と低階調性とが選択的に適用され、高品位な画像が形成される。 In this configuration, for example, an image forming unit to be used is selected according to the type of image, such as a photographic image, a halftone image, or a character image, and an optimum particle size according to the type of image is selected. An image is formed using a developer. Therefore, for example, a developer having a small particle size is used for a type of image that requires high gradation such as a photographic image or a halftone image, and a developer having a large particle size for a type of image having a low gradation. Is used. In this way, high gradation and low gradation are selectively applied within one image to be formed, and a high-quality image is formed.
(6)前記形成する画像に関する情報は画像の輪郭部と画像の輪郭部以外の部分とを峻別する情報であり、画像の輪郭部の画像形成に、画像の輪郭部以外の部分の画像形成に使用される画像形成部が含む現像槽に収納された現像剤の粒子径よりも小さい粒子径の現像剤が収納された現像槽を含む画像形成部を使用することを特徴とする。 (6) The information relating to the image to be formed is information for distinguishing the contour portion of the image from the portion other than the contour portion of the image, and for image formation of the contour portion of the image and image formation of the portion other than the contour portion of the image. An image forming unit including a developing tank in which a developer having a particle diameter smaller than that of a developer stored in a developing tank included in the image forming unit to be used is used.
この構成においては、輪郭部の画像形成には小さい粒子径の現像剤が使用され、輪郭部以外の部分の画像形成には大きい粒子径の現像剤が使用される。したがって、輪郭部では高密度で高精細な画像が形成され品位の向上が図られる。一方、輪郭部以外の部分では、粒子径の小さい現像剤を使用した場合よりも少量の現像剤で同等の品位の画像が形成され、現像剤が節約される。 In this configuration, a developer having a small particle size is used for image formation at the contour portion, and a developer having a large particle size is used for image formation at portions other than the contour portion. Therefore, a high-definition and high-definition image is formed at the contour portion, and the quality is improved. On the other hand, in a portion other than the contour portion, an image of the same quality is formed with a smaller amount of developer than when a developer having a small particle diameter is used, and the developer is saved.
(7)電子写真方式の少なくとも2つの画像形成部にそれぞれ含まれる現像槽に、同一色相であって粒子径の異なる現像剤をそれぞれ収納し、形成する画像に関する情報に応じて使用する画像形成部を選択することを特徴とする。 (7) Image forming units to be used in accordance with information about the image to be formed by storing developers having the same hue and different particle diameters in the developing tanks respectively included in at least two image forming units of the electrophotographic system It is characterized by selecting.
この構成においては、形成する画像に関する情報に応じて、最適な粒子径の現像剤を用いて画像形成される。したがって、例えば高階調性を要する画像に対しては粒子径の小さい現像剤を使用し、階調性の低い画像に対しては粒子径の大きい現像剤を使用するようにすると、形成する1つの画像内で高階調性と低階調性の選択がされ、高品位な画像が形成される。 In this configuration, an image is formed using a developer having an optimum particle size in accordance with information relating to an image to be formed. Therefore, for example, when a developer having a small particle diameter is used for an image that requires high gradation, and a developer having a large particle diameter is used for an image having low gradation, one image to be formed is formed. High gradation and low gradation are selected in the image, and a high-quality image is formed.
(8)前記形成する画像は、モノクロ画像であることを特徴とする。 (8) The image to be formed is a monochrome image.
この構成においては、モノクロ画像に関する情報に応じて最適な粒子径の現像剤が使用されるので、階調性が高くなり高品位のモノクロ画像が形成される。また、備えられる画像形成部の数が現像剤の種類数よりも多い場合には、残りの画像形成部の現像槽にもそれぞれ上述の現像剤を収納することによって、その画像形成部が予備的役割を果たす。これによって、現像槽など画像形成部のライフサイクルの長期化が図られる。また、現像剤にも予備ができることで、急な大量の画像形成にも対応可能となり利便性が向上する。 In this configuration, since a developer having an optimum particle size is used according to information relating to a monochrome image, the gradation is improved and a high-quality monochrome image is formed. Further, when the number of image forming units provided is larger than the number of types of developers, the image forming units can be preliminarily stored by storing the developers in the developing tanks of the remaining image forming units. Play a role. As a result, the life cycle of the image forming unit such as the developing tank can be extended. In addition, since the developer can be reserved, it is possible to cope with a sudden large amount of image formation, and convenience is improved.
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1)形成する画像に関する情報に応じて、最適な粒子径の現像剤を用いて画像形成することによって、例えば高階調性を要する画像に対しては粒子径の小さい現像剤を使用し、階調性の低い画像に対しては粒子径の大きい現像剤を使用するということができ、形成する1つの画像内で高階調性と低階調性とを選択的に適用することができ、高品位な画像を形成することができる。 (1) By forming an image using a developer having an optimum particle size according to information relating to the image to be formed, for example, a developer having a small particle size is used for an image that requires high gradation, It can be said that a developer having a large particle diameter is used for an image with low tonality, and high gradation and low gradation can be selectively applied within one image to be formed. A quality image can be formed.
(2)粒子径の異なる黒色の現像剤を複数種類備えることによって、黒色の階調性が高くなり、高品位のモノクロ画像を形成できる。また、備えられる画像形成部の数が現像剤の種類数よりも多い場合には、残りの画像形成部の現像槽にもそれぞれ上述の現像剤を収納することによって、その画像形成部が予備的役割を果たす。これによって、感光体や現像槽など画像形成部のライフサイクルの長期化を図ることができる。また、現像剤にも予備ができることで、急な大量の画像形成にも対応可能となり利便性が向上する。 (2) By providing a plurality of types of black developer having different particle diameters, the black gradation can be improved and a high-quality monochrome image can be formed. Further, when the number of image forming units provided is larger than the number of types of developers, the image forming units can be preliminarily stored by storing the developers in the developing tanks of the remaining image forming units. Play a role. As a result, the life cycle of the image forming unit such as the photoconductor and the developing tank can be prolonged. In addition, since the developer can be reserved, it is possible to cope with a sudden large amount of image formation, and convenience is improved.
(3)8μm〜12μmの粒子径の現像剤を使用することによって、この大きさの粒子径は従来一般的に用いられている現像剤の粒子径よりも大きいので、従来よりも少ない量で画像形成可能となり現像剤を節約できる。また、4μm〜8μmの粒子径の現像剤を使用することによって、この大きさの粒子径は従来一般的に用いられている現像剤の粒子径よりも小さいので、従来よりも高密度で高精細、多階調の画像を形成できる。 (3) By using a developer having a particle size of 8 μm to 12 μm, the particle size of this size is larger than the particle size of a developer generally used so that an image can be obtained in a smaller amount than before. It becomes possible to form and save developer. In addition, by using a developer having a particle size of 4 μm to 8 μm, the particle size of this size is smaller than the particle size of the developer generally used so far, so it has higher density and higher definition than before. A multi-tone image can be formed.
(4)現像剤の粒子径に応じて潜像画像担持体の帯電電位を調整するようにしたことによって、現像剤の粒子径にかかわらず、各現像剤の対応する潜像画像担持体への付着量を均一化することができ、画像の品位を向上させることができる。 (4) By adjusting the charging potential of the latent image carrier in accordance with the particle diameter of the developer, regardless of the particle diameter of the developer, each developer can be applied to the corresponding latent image carrier. The amount of adhesion can be made uniform, and the quality of the image can be improved.
(5)画像の種類に応じて使用する画像形成部を選択し、画像の種類に応じた最適な粒子径の現像剤を使用して画像形成するようにしたことによって、高階調性を要する種類の画像に対しては粒子径の小さい現像剤が使用され、階調性の低い種類の画像に対しては粒子径の大きい現像剤が使用される。このように、形成する1つの画像内で高階調性と低階調性とを選択的に適用することができ、高品位な画像を形成できる。 (5) A type that requires high gradation by selecting an image forming unit to be used according to the type of image and forming an image using a developer having an optimum particle size according to the type of image. A developer having a small particle size is used for the image of 1, and a developer having a large particle size is used for a type of image having low gradation. As described above, high gradation and low gradation can be selectively applied in one image to be formed, and a high-quality image can be formed.
(6)輪郭部の画像形成には小さい粒子径の現像剤を使用し、輪郭部以外の部分の画像形成には大きい粒子径の現像剤を使用することによって、輪郭部では高密度で高精細な画像を形成でき品位の向上を図ることができる一方、輪郭部以外の部分では、粒子径の小さい現像剤を使用した場合よりも少量の現像剤で同等の品位の画像を形成でき現像剤を節約することができる。 (6) By using a developer having a small particle diameter for image formation at the contour portion and using a developer having a large particle diameter for image formation at portions other than the contour portion, the contour portion has high density and high definition. Image can be formed and the quality can be improved.On the other side than the contour portion, an image of the same quality can be formed with a smaller amount of developer than when a developer having a small particle diameter is used. Can be saved.
(7)形成する画像に関する情報に応じて、最適な粒子径の現像剤を用いて画像形成することによって、例えば高階調性を要する画像に対しては粒子径の小さい現像剤を使用し、階調性の低い画像に対しては粒子径の大きい現像剤を使用するということができ、形成する1つの画像内で高階調性と低階調性とを選択的に適用することができ、高品位な画像を形成することができる。 (7) By forming an image using a developer having an optimum particle size in accordance with information on the image to be formed, for example, a developer having a small particle size is used for an image requiring high gradation, It can be said that a developer having a large particle diameter is used for an image with low tonality, and high gradation and low gradation can be selectively applied within one image to be formed. A quality image can be formed.
(8)モノクロ画像に関する情報に応じて最適な粒子径の現像剤を使用することによって、階調性が高くなり高品位のモノクロ画像を形成することができる。また、備えられる画像形成部の数が現像剤の種類数よりも多い場合には、残りの画像形成部の現像槽にもそれぞれ上述の現像剤を収納することによって、その画像形成部が予備的役割を果たす。これによって、現像槽など画像形成部のライフサイクルの長期化を図ることができる。また、現像剤にも予備ができることで、急な大量の画像形成にも対応可能となり利便性が向上する。 (8) By using a developer having an optimum particle size according to information relating to a monochrome image, the gradation can be improved and a high-quality monochrome image can be formed. Further, when the number of image forming units provided is larger than the number of types of developers, the image forming units can be preliminarily stored by storing the developers in the developing tanks of the remaining image forming units. Play a role. As a result, the life cycle of the image forming unit such as the developing tank can be prolonged. In addition, since the developer can be reserved, it is possible to cope with a sudden large amount of image formation, and convenience is improved.
以下に、この発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。図1は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置Aは、外部から入力された画像データに基づいて、所定のシート(記録用紙)に対して多色および単色の画像を形成可能に構成される、モノクロ/カラー併用型の画像形成装置である。画像形成装置Aは、潜像画像担持体である感光体ドラム3a,3b,3c,3d、帯電器5a,5b,5c,5d、現像器2a,2b,2c,2d、およびクリーナユニット4a,4b,4c,4dを含み、4つの電子写真方式の画像形成部Pa〜Pdを構成している。4つの画像形成部Pa〜Pdはタンデム状に配置される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus A is a monochrome / color combination type image forming apparatus configured to be able to form multicolor and single color images on a predetermined sheet (recording paper) based on image data input from the outside. It is. The image forming apparatus A includes
現像器2a内の現像槽にはブラックのトナー(現像剤)が収納され、画像形成部Paによってブラックの画像が形成される。同様に、現像器2b,2c,2d内の現像槽にはそれぞれシアン、マゼンタ、イエローのトナーが収納され、画像形成部Pb,Pc,Pdによってそれぞれシアン、マゼンタ、イエローの画像が形成される。これらによって、画像形成装置Aは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色を用いたカラー画像に対応可能となる。 A black toner (developer) is accommodated in the developing tank in the developing device 2a, and a black image is formed by the image forming portion Pa. Similarly, cyan, magenta, and yellow toners are respectively stored in the developing tanks in the developing units 2b, 2c, and 2d, and cyan, magenta, and yellow images are formed by the image forming units Pb, Pc, and Pd, respectively. As a result, the image forming apparatus A can handle color images using black, cyan, magenta, and yellow.
画像形成部Paにおいて、感光体ドラム3aは、図1において時計と逆回りに回転する。感光体ドラム3aの周囲には、帯電器5a、現像器2a、中間転写ローラ6a、およびクリーナユニット4aが、感光体ドラム3aの回転方向に沿って上流側からこの順序で配置される。
In the image forming unit Pa, the
帯電器5aはローラ型で、感光体ドラム3aの表面に接面するように配置される。帯電器5aは、感光体ドラム3aの表面を所定の均一な電位に帯電させる。
The charger 5a is a roller type and is disposed so as to contact the surface of the
感光体ドラム3aの下方には露光ユニット1が配置される。この実施形態では露光ユニット1として、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)が用いられる。露光ユニット1は、帯電器5aによって帯電された感光体ドラム3aに、入力された画像データに基づくレーザ光を照射することによって感光体ドラム3aを露光し、感光体ドラム3aの表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。
An
現像器2aは、感光体ドラム3a上に形成された静電潜像を、現像器2a内の現像槽に収納されるブラックのトナーによって顕像化する。中間転写ローラ6aについては後述する。クリーナユニット4aは、現像器2aで現像され後述する中間転写ベルト7に転写された後における感光体ドラム3a表面に残留したトナーを、除去・回収する。なお、他の画像形成部Pb,Pc,Pdについても同様に構成されている。
The developing device 2a visualizes the electrostatic latent image formed on the
感光体ドラム3aの上方には、中間転写ベルトユニット8が配置される。中間転写ベルトユニット8は、中間転写ベルト7、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、中間転写ベルトテンション機構73、中間転写ローラ6a,6b,6c,6d、および中間転写ベルトクリーニングユニット9を含む。
An intermediate
中間転写ベルト7は、厚さ100μm〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成され、感光体ドラム3a〜3dの表面にそれぞれ接触するように配置される。また、中間転写ベルト7は、中間転写ベルト駆動ローラ71、中間転写ベルト従動ローラ72、中間転写ベルトテンション機構73、および中間転写ローラ6a〜6dに張架され、矢印B方向に回転駆動される。
The intermediate transfer belt 7 is formed endlessly using a film having a thickness of about 100 μm to 150 μm, and is disposed so as to be in contact with the surfaces of the
中間転写ローラ6a〜6dはそれぞれ、感光体ドラム3a〜3dから見て中間転写ベルト7の裏側に接触配置され、中間転写ベルトテンション機構73の中間転写ローラ取付部に回転可能に支持される。この中間転写ローラ6a〜6dは、直径8mm〜10mmのステンレス等の金属軸の表面を、EPDMや発泡ウレタン等の導電性の弾性剤によって被服したものである。中間転写ローラ6a〜6dには、トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧の転写バイアスが印加され、導電性の弾性剤が転写電極として機能することで、中間転写ベルト7に均一に高電圧の転写バイアスが印加される。
The intermediate transfer rollers 6 a to 6 d are disposed in contact with the back side of the intermediate transfer belt 7 when viewed from the
中間転写ローラ6a〜6dによって中間転写ベルト7に転写バイアスが印加されると、それぞれの感光体ドラム3a〜3d上に顕像化された各色のトナー像(単色トナー像)が中間転写ベルト7上に順次重ね合わされて転写され、カラーのトナー像(多色トナー像)が形成される。
When a transfer bias is applied to the intermediate transfer belt 7 by the intermediate transfer rollers 6a to 6d, each color toner image (monochromatic toner image) visualized on the respective
このようにして、各画像形成部Pa〜Pdで形成された後に中間転写ベルト7上で積層された多色トナー像は、中間転写ベルト7の回転によって搬送され、中間転写ベルト7とシートとの接触位置に搬送される。 In this way, the multicolor toner image formed on each of the image forming portions Pa to Pd and then stacked on the intermediate transfer belt 7 is conveyed by the rotation of the intermediate transfer belt 7, and the intermediate transfer belt 7 and the sheet are conveyed. It is conveyed to the contact position.
中間転写ベルト7とシートとの接触位置には、中間転写ベルト駆動ローラ71と対峙する転写ローラ11が配置される。転写ローラ11または中間転写ベルト駆動ローラ71のいずれか一方は、金属等の硬質材料で形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラ、発泡性樹脂ローラ等)で形成される。これによって、転写ローラ11と中間転写ベルト駆動ローラ71とは、定常的に所定の強さで圧接される。また、転写ローラ11には、トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧が印加され、これによって、中間転写ベルト7上の多色トナー像はシート上に転写される。
A transfer roller 11 facing the intermediate transfer
中間転写ベルト従動ローラ72に対峙する位置には、中間転写ベルトクリーニングユニット9が配置される。中間転写ベルトクリーニングユニット9は、クリーニング部材として例えばクリーニングブレードを備える。クリーニングブレードは、中間転写ベルト7が裏側から中間転写ベルト従動ローラ72に支持される位置で、中間転写ベルト7に接触するように設定される。シート上に転写されずに中間転写ベルト7上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット9によって除去・回収され、次工程でのトナーの混色が防止される。
An intermediate transfer
画像形成装置Aの下部には給紙トレイ10が配置され、画像を形成するシートが収納される。また、画像形成装置Aの上部には排紙トレイ15が配置され、画像形成済みのシートがフェイスダウン (画像を下側に向けた状態)で載置される。
A
給紙トレイ10から排紙トレイ15までの略垂直の用紙搬送路Sには、ピックアップローラ16a、レジストローラ14、転写ローラ11、定着部12、搬送ローラ対25a,25b,25cが配置される。
A pickup roller 16a, a
ピックアップローラ16aは、給紙トレイ10の端部に配置され、給紙トレイ10からシートを1枚ずつ用紙搬送路Sに供給する呼び込みローラとして機能する。給紙トレイ10から用紙搬送路Sに供給されたシートは、小型のローラで形成される搬送ローラ対25aによって搬送を促進・補助されながらレジストローラ14まで送られ、レジストローラ14で一旦保持される。そして、レジストローラ14によってシートは、中間転写ベルト7上の多色トナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングで、転写ローラ11と中間転写ベルト駆動ローラ71との間に送り込まれる。
The pickup roller 16 a is disposed at the end of the
転写ローラ11によってトナー像が転写されたシートは、定着部12に搬送される。定着部12は、ヒートローラ31および加圧ローラ32を含む。ヒートローラ31と加圧ローラ32とは所定の押圧力で圧接され、この間にシートを挟んで回転する。
The sheet on which the toner image is transferred by the transfer roller 11 is conveyed to the fixing
ヒートローラ31の温度は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて、図示しない制御部によって所定温度を維持するように設定される。そして、ヒートローラ31と加圧ローラ32とでシートに加熱および加圧することで、シート上に転写されている多色トナー像のトナーは、溶融、混合されシートに圧接されて、シートに熱定着される。
The temperature of the
多色トナー像が定着されたシートは、搬送ローラ対25b,25cによって搬送されて、多色トナー像を下側に向けた状態で排紙トレイ15上に排出される。
The sheet on which the multicolor toner image is fixed is conveyed by a pair of
画像形成装置Aは、予め所定のシートを収納するカセット式の給紙トレイ10とは別に、ユーザが所望の少数枚のシートに画像形成する際に給紙トレイ10のような開閉動作を要せずにシートをセットできる手差しトレイ20を備える。手差しトレイ20には、給紙トレイ10に配置されるピックアップローラ16aと同様のピックアップローラ16bが配置される。手差しトレイ20に載置されたシートは、ピックアップローラ16bによって1枚ずつ用紙搬送路Sに供給され、複数の搬送ローラ対25d,25e,25fに搬送を促進・補助されながらレジストローラ14に到達し、それ以降は給紙トレイ10から供給されたシートと同様の経過を経て排紙トレイ15に排出される。
The image forming apparatus A requires an opening / closing operation like the
シートの片面にのみ画像を形成する片面画像形成時には上述のような経過で画像形成が終了するが、シートの両面に画像を形成する両面画像形成である場合には次のように動作する。シートの片面に多色トナー像が定着され、シートの後端が搬送ローラ対25cでチャックされた状態で、搬送ローラ対25cが逆回転する。すると、シートは搬送ローラ対25g,25hに搬送された後、レジストローラ14、転写ローラ11、および定着部12を経て裏面の画像形成が行われ、排紙トレイ15に排出される。
At the time of single-sided image formation in which an image is formed only on one side of a sheet, image formation is completed after the above-described process. However, in the case of double-sided image formation in which an image is formed on both sides of a sheet, the following operation is performed. With the multicolor toner image fixed on one side of the sheet and the trailing edge of the sheet being chucked by the pair of transport rollers 25c, the transport roller pair 25c rotates in the reverse direction. Then, after the sheet is conveyed to the conveying roller pair 25g and 25h, the back side image is formed through the
なお、形成する画像がフルカラーでない場合には、画像形成部Pa〜Pdのうちで必要とされる色相のトナーを備える画像形成部のみが動作して、中間転写ベルト7上にトナー像が転写され、転写されたトナー像は転写ローラ11でシートに転写されたあと定着部12で定着され、排紙トレイ15に排出される。
If the image to be formed is not full-color, only the image forming unit including toner of the required hue among the image forming units Pa to Pd operates, and the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 7. The transferred toner image is transferred to a sheet by the transfer roller 11, fixed by the fixing
次に、この発明の主要部について説明する。図2は、図1に示す画像形成装置Aの主要部を示す拡大図である。 Next, the main part of the present invention will be described. FIG. 2 is an enlarged view showing a main part of the image forming apparatus A shown in FIG.
画像形成装置Aにおいてカラー画像を形成する場合、例えば現像器2aにはブラックのトナーが収納された現像槽がセットされ、現像器2bにはシアンのトナーが収納された現像槽がセットされ、現像器2cにはマゼンタのトナーが収納された現像槽がセットされ、現像器2dにはイエローのトナーが収納された現像槽がセットされる。感光体ドラム3a〜3dと中間転写ローラ6a〜6dとはそれぞれ、中間転写ベルト7に表裏両面から当接して対峙する。そして、カラー画像形成が実行されると、4つの現像槽内のトナーを用いて画像形成される。
In the case of forming a color image in the image forming apparatus A, for example, a developing tank containing black toner is set in the developing device 2a, and a developing tank containing cyan toner is set in the developing device 2b. A developing tank containing magenta toner is set in the device 2c, and a developing tank containing yellow toner is set in the developing device 2d. The
次に、画像形成装置Aでモノクロ画像形成する場合について説明する。ここでは粒子径の異なる2種類のブラックのトナーが使用される。現像器2aには粒子径の大きいトナーが収納された現像槽がセットされ、現像器2bには現像器2aの予備として現像器2aと同じ粒子径のトナーが収納された現像槽がセットされ、現像器2cには粒子径の小さいトナーが収納された現像槽がセットされ、現像器2dには現像器2cの予備として現像器2cと同じ粒子径のトナーが収納された現像槽がセットされる。 Next, a case where a monochrome image is formed by the image forming apparatus A will be described. Here, two types of black toners having different particle diameters are used. A developing tank storing toner having a large particle diameter is set in the developing device 2a, and a developing tank storing toner having the same particle diameter as the developing device 2a is set as a spare for the developing device 2a. A developing tank storing toner having a small particle diameter is set in the developing device 2c, and a developing tank storing toner having the same particle diameter as that of the developing device 2c is set as a spare for the developing device 2c. .
この場合に一例として使用される2種類のトナーの粒子径を、イースパート測定器で測定した際の粒子径分布図を、図3に示す。縦軸はトナー粒子の個数を示し、横軸はトナー粒子径を示す。 FIG. 3 shows a particle size distribution diagram when the particle sizes of two types of toners used as an example in this case are measured by an espert measuring device. The vertical axis represents the number of toner particles, and the horizontal axis represents the toner particle diameter.
この実施形態では、粒子径の小さいトナーとして平均粒子径が6μmのトナーαを使用し、粒子径の大きいトナーとして平均粒子径が10μmのトナーβを使用した。図3に示すように、トナーαはトナーβに対して、全体的に粒子径が小さく分布していることが分かる。 In this embodiment, toner α having an average particle size of 6 μm is used as a toner having a small particle size, and toner β having an average particle size of 10 μm is used as a toner having a large particle size. As shown in FIG. 3, it can be seen that the toner α is distributed with a smaller particle size as a whole with respect to the toner β.
このような粒子径の異なるトナーを同一面積の画像形成に使用した場合、粒子径の小さいトナーの方が消費量が大きくなることは明白である。したがって、粒子径の小さいトナーαが使用される感光体ドラム3c,3dの帯電電位は、粒子径の大きいトナーβが使用される感光体ドラム3a,3bの帯電電位よりも、低く設定される。これによって、粒子径の小さいトナーαと粒子径の大きいトナーβの、各感光体ドラム3a〜3dへの付着量を同一にすることができる。
When toners having different particle diameters are used for image formation of the same area, it is apparent that the toner consumption is smaller for toners having a smaller particle diameter. Therefore, the charging potential of the
なお、トナーαとしては粒子径が4μm〜8μmのトナーを採用することが好ましく、トナーβとしては粒子径が8μm〜12μmのトナーを採用することが好ましい。4μm〜8μmの粒子径のトナーを使用すれば、従来一般的に用いられているトナーの粒子径よりも小さいので、従来よりも高密度で高精細、多階調の画像を形成できる。また、8μm〜12μmの粒子径のトナーを使用すれば、従来一般的に用いられているトナーの粒子径よりも大きいので、従来よりも少ない量で画像形成可能となりトナーを節約できる。 As the toner α, a toner having a particle diameter of 4 μm to 8 μm is preferably employed, and as the toner β, a toner having a particle diameter of 8 μm to 12 μm is preferably employed. If a toner having a particle size of 4 μm to 8 μm is used, it is smaller than the particle size of a conventionally used toner, so that a higher-definition, high-definition and multi-gradation image can be formed. In addition, if a toner having a particle size of 8 μm to 12 μm is used, the toner particle size is larger than that of a conventionally used toner, so that it is possible to form an image with a smaller amount than the conventional one, and the toner can be saved.
図4は、画像形成装置Aの主要動作を示すフローチャートである。待機中の画像形成装置Aに画像形成要求がなされると(S1)、図示しない制御部によって、要求された画像がモノクロ画像であるかカラー画像であるかが判定される(S2)。モノクロ画像であると判定された場合には、図2に示すように各現像器2a〜2dに粒子径の異なる2種類のブラックのトナーα,βが収納された状態となっているか否かが判定され(S3)、2種類のブラックのトナーα,βが収納された状態となっていない場合には粒子径の異なるブラックのトナーα,βを備えるように所定の現像槽がセットされることを待機する(S4)。 FIG. 4 is a flowchart showing main operations of the image forming apparatus A. When an image formation request is made to the standby image forming apparatus A (S1), a control unit (not shown) determines whether the requested image is a monochrome image or a color image (S2). If it is determined that the image is a monochrome image, it is determined whether or not the two types of black toners α and β having different particle diameters are stored in the developing units 2a to 2d as shown in FIG. If it is determined (S3) and the two types of black toners α and β are not stored, a predetermined developing tank is set so as to include black toners α and β having different particle diameters. (S4).
粒子径の異なるブラックのトナーα,βを備えることが確認された場合には、入力された画像データが制御部によって解析され、文字画像、中間調画像、および写真画像に分解されて、これら画像の種類を特定する情報が制御部に取得される (S5)。さらに、分解された文字画像の文字の太さが確認され、文字の輪郭部と輪郭部以外の部分とに分解される(S6)。S5およびS6の画像処理が終了すると、各画像形成部に送信すべき画像データに処理すべく、S5およびS6で分解された画像はさらに画像処理される(S7)。ここでの画像処理では、写真画像、中間調画像、および文字画像の輪郭部は、粒子径の小さいトナーを収納する現像槽を含む現像器2cを備える画像形成部に送信されるべく処理され、文字画像の輪郭部以外の部分は、粒子径の大きいトナーを収納する現像槽を含む現像器2aを備える画像形成部に送信されるべく処理される。 When it is confirmed that the black toners α and β having different particle diameters are provided, the input image data is analyzed by the control unit, and is decomposed into a character image, a halftone image, and a photographic image. The information for specifying the type is acquired by the control unit (S5). Further, the thickness of the character of the decomposed character image is confirmed, and the character is decomposed into a contour portion of the character and a portion other than the contour portion (S6). When the image processing in S5 and S6 is completed, the image decomposed in S5 and S6 is further subjected to image processing (S7) in order to process the image data to be transmitted to each image forming unit. In the image processing here, the contour portions of the photographic image, halftone image, and character image are processed so as to be transmitted to an image forming unit including a developing device 2c including a developing tank that stores toner having a small particle diameter. Portions other than the outline portion of the character image are processed so as to be transmitted to an image forming unit including a developing device 2a including a developing tank that stores toner having a large particle diameter.
このようにして処理された画像データは、上述のような画像に関する情報に応じて選択された最適な画像形成部に露光ユニット1を介して送信される。すなわち、文字画像か中間調画像か写真画像かなどの画像の種類を特定する情報や、文字画像の文字の輪郭部か輪郭部以外の部分かなどの情報に応じて選択された最適な画像形成部に露光ユニット1を介して送信される。そして、露光ユニット1を介して各画像形成部に送信された画像データは、各感光体ドラム3a,3c上に静電潜像として形成され、対応するトナーによる顕像化、シート上への転写工程、および定着工程等の画像形成プロセスを経て、画像形成が完了し(S11)、再び待機状態となる。
The image data processed in this way is transmitted via the
また、S2において、モノクロ画像ではなく、カラー画像であると判定された場合には、各画像形成部がカラー画像形成用のトナーを備えているかが判定され(S8)、備えていないと判定された場合には所定のトナーを収納した現像槽がセットされるのを待機する(S9)。カラー画像形成用のトナーを備えていると判定された場合には、入力された画像データが解析され、各色相のトナーを収納する現像槽を含む現像器を備える画像形成部に送信されるべく画像処理される(S10)。そしてS11へと進み、モノクロ画像の場合と同様のプロセスを経てシート上にカラー画像が形成される。 If it is determined in S2 that the image is not a monochrome image but a color image, it is determined whether each image forming unit has toner for forming a color image (S8), and it is determined that it is not provided. If this happens, it waits for the developer tank containing the predetermined toner to be set (S9). When it is determined that the toner for forming a color image is provided, the input image data is analyzed and transmitted to an image forming unit including a developing device including a developing tank for storing toner of each hue. Image processing is performed (S10). Then, the process proceeds to S11, and a color image is formed on the sheet through the same process as that for a monochrome image.
図5に示すように、図4のS5の処理では、入力された画像データは、文字画像X、中間調画像Y、および写真画像Zに分類され、中間調画像Yおよび写真画像Zについては、粒子径の小さいトナーαを用いて画像形成される。また、文字画像Xについては、図6に示すように、さらに文字の太さに応じて、文字の輪郭部と輪郭部以外の部分とに分類され、輪郭部は、中間調画像Yおよび写真画像Zと同様に小さい粒子径のトナーαを用いて画像形成される。また、輪郭部以外の部分は、輪郭部に用いられたトナーαよりも粒子径の大きいトナーβを用いて画像形成される。 As shown in FIG. 5, in the process of S5 of FIG. 4, the input image data is classified into a character image X, a halftone image Y, and a photographic image Z. For the halftone image Y and the photographic image Z, An image is formed using toner α having a small particle diameter. Further, as shown in FIG. 6, the character image X is further classified into a character contour portion and a portion other than the contour portion according to the thickness of the character, and the contour portion includes the halftone image Y and the photographic image. Similar to Z, an image is formed using toner α having a small particle diameter. In addition, an image is formed on a portion other than the contour portion using the toner β having a particle diameter larger than that of the toner α used in the contour portion.
従来の画像形成装置でモノクロ画像形成する場合には、感光体ドラム3b,3c,3dは中間転写ベルト7から離間され、ブラックのトナーが用いられる1つの感光体ドラム3aでのみモノクロ画像が形成されていた。モノクロ画像を1つの感光体ドラムで形成する場合、最適なトナーの粒子径および帯電量は感光体ドラムの感度によって変化するので、階調性が低くなりがちであった。画像形成装置Aによれば、粒子径の異なるトナーが用いられる複数の感光体ドラム3a〜3dによってモノクロ画像が形成されるので、高階調性を実現することができる。
In the case of forming a monochrome image with a conventional image forming apparatus, the
また、従来は、文字画像、中間調画像、写真画像という画像の種類によらず、すべて同じような色調で画像形成されていたが、画像形成装置Aによれば、画像の種類を特定する情報に応じて使用する画像形成部が選択され、これによって使用するトナーの粒子径も選択されるので、形成する1つの画像内で画像情報に応じて高階調性と低階調性とを選択的に適用することができる。具体的には、中間調画像や写真画像、および文字画像の輪郭部の画像形成に、粒子径の小さいトナーαを使用することで、高密度で高精細、多階調の画像を形成でき、品位の向上が図られる。一方、輪郭部以外の部分の画像形成に粒子径の大きいトナーβを使用することで、粒子径の小さいトナーを使用した場合よりも少量のトナーで同等の品位の画像を形成でき、トナーを節約できる。 Conventionally, images are formed in the same color tone regardless of the type of image such as a character image, a halftone image, and a photographic image. However, according to the image forming apparatus A, information for specifying the type of image is used. The image forming unit to be used is selected according to the toner image, and the particle size of the toner to be used is also selected. Therefore, the high gradation property and the low gradation property are selectively selected according to the image information in one image to be formed. Can be applied to. Specifically, by using the toner α with a small particle diameter for the image formation of the halftone image, the photographic image, and the outline of the character image, a high-density, high-definition, multi-gradation image can be formed. The quality is improved. On the other hand, by using toner β with a large particle diameter for image formation in areas other than the outline, an image of the same quality can be formed with a smaller amount of toner than when a toner with a small particle diameter is used, saving toner. it can.
なお、帯電器5a,5b,5c,5dには、ブラシ型やチャージャー型の帯電器を用いてもよい。また、露光ユニット1は、ELやLEDなどの発光素子をアレイ状に並べた書き込みヘッドを用いた構成にすることもできる。さらに、中間転写ローラ6a,6b,6c,6dは、この実施形態ではローラ形状を採用したが、ブラシなどを用いてもよい。
The
A 画像形成装置
Pa〜Pd 画像形成部
α,β トナー
2a〜2d 現像器
3a〜3d 感光体ドラム
4a〜4d クリーナユニット
5a〜5d 帯電器
A Image forming apparatus Pa to Pd Image forming portion α, β Toner 2a to
Claims (8)
前記画像形成部のうち少なくとも2つの画像形成部が、同一色相であって粒子径の異なる現像剤を収納した現像槽をそれぞれ含み、形成する画像に関する情報に応じて使用する画像形成部を選択することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including a plurality of electrophotographic image forming units,
Among the image forming units, at least two image forming units each include developing tanks containing developers having the same hue and different particle diameters, and the image forming unit to be used is selected according to information on the image to be formed. An image forming apparatus.
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US8298741B2 (en) | 2010-06-07 | 2012-10-30 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus and image forming method |
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