JP2005164765A - 画像形成装置と画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】厚紙においても良好な定着温度領域を大きくして低温側のオフセット発生を防ぐ。
【解決手段】本発明の画像形成装置に係るデジタル複写機において、操作パネル４０から「厚紙」モードが設定された場合、メインＣＰＵ３１は、画像処理装置３６におけるγ補正部９５のγの傾きを「厚紙」対応に設定し、トナー付着量を１．６ｍｇ／ｃｍ^２から１．０ｍｇ／ｃｍ^２に制御して良好な定着温度領域を広げる。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成する電子写真装置等の画像形成装置と画像形成方法に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置における定着装置では、普通紙と厚紙とを比較すると、厚紙は良好な定着温度領域を得る幅が狭くなっていた。

また、通紙中の定着装置における加熱ローラの温度変動幅も普通紙と厚紙とを比較すると、厚紙の温度変動幅が大きく、そのため低温側のオフセットが発生し易いという問題があった。特開平０９−３０４９７９号公報には、紙の特性毎に画像形成条件を変更させる構成が開示されている。
特開平０９−３０４９７９号公報

上記したように、電子写真方式の画像形成装置の定着装置において、普通紙と厚紙とを比較すると、厚紙は、良好な定着温度領域を得る幅が狭く、さらに加熱ローラの温度変動幅も大きく、低温側のオフセットが発生し易いという問題があった。

さらに、定着装置側の温度制御が困難であり、所望する均一温度にするための時間が大幅にかかることになり、コピー生産性が著しく落ちてしまうという問題があった。

この発明の目的は、厚紙においても良好な定着温度領域を大きくして低温側のオフセット発生を防ぐことのできる画像形成装置と画像形成方法を提供することである。

この発明の画像形成装置は、複数色に対応する複数の画像データに基づいて、複数色のトナーを重ね合わせてカラーの画像を形成する画像形成装置であって、上記複数色に対応する複数の画像データに基づいて普通紙に画像を形成する普通紙モードに対して厚紙に画像を形成する厚紙モードを設定する設定手段と、この設定手段で厚紙モードが設定された際、普通紙モード時に比べて最大トナー付着量を減らし、前記普通紙モードと同一の定着温度条件に制御する制御手段とを具備し、この制御手段は、各色の画像データに対するガンマ補正の際、普通紙モード時のガンマ補正値から厚紙モード時のガンマ補正値に変更して各色の最大トナー付着量を減らす制御を行う。

また、この発明の画像形成方法は、複数色に対応する複数の画像データに基づいて、複数色のトナーを重ね合わせてカラーの画像を形成する画像形成装置の画像形成方法であって、上記複数色に対応する複数の画像データに基づいて普通紙に画像を形成する普通紙モードに対して厚紙に画像を形成する厚紙モードが設定された際、普通紙モード時に比べて最大トナー付着量を減らし、前記普通紙モードと同一の定着温度条件に制御し、各色の画像データに対するガンマ補正の際、普通紙モード時のガンマ補正値から厚紙モード時のガンマ補正値に変更して各色の最大トナー付着量を減らす制御を行うようにしたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、厚紙であっても定着不良の発生しない良好な画像を出力することが可能となる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、この発明の画像形成装置に係るデジタル複写機の概略構成を示すものである。まず、本画像形成装置は、カラースキャナ部１、カラープリンタ部２、主制御部３０、及び操作パネル４０とから構成されている。

図１において、制御系は、主制御部３０内のメインＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）３１、カラースキャナ部１のスキャナＣＰＵ１００、および、カラープリンタ部２のプリンタＣＰＵ１１０の３つのＣＰＵで構成される。

操作パネル４０は、液晶表示器４２、各種操作キー４３、および、これらが接続されたパネルＣＰＵ４１を有し、メインＣＰＵ３１に接続されている。また、操作パネル４０からは、詳しくは後述するが、画像を形成する普通紙に対して厚紙に画像を形成する「厚紙」モードが設定できるようになっている。

メインＣＰＵ３１は、全体的な制御を司るものである。ＲＯＭ３２は、制御プログラムなどが記憶されている。ＲＡＭ３３は、一時的にデータを記憶するものである。

ページメモリ制御部３７は、ページメモリ３８に対して画像情報を記憶したり、読出したりするものである。

カラースキャナ部１は、全体の制御を司るスキャナＣＰＵ１００、制御プログラム等が記憶されているＲＯＭ１０１、データ記憶用のＲＡＭ１０２、前記カラーイメージセンサ１５を駆動するＣＣＤドライバ１０３、前記第１キャリッジ８などを移動する走査モータの回転を制御する走査モータドライバ１０４、および、画像補正部１０５などによって構成されている。

画像補正部１０５は、カラーイメージセンサ１５から出力されるＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、カラーイメージセンサ１５のばらつき、あるいは、周囲の温度変化などに起因するカラーイメージセンサ１５からの出力信号に対するスレッショルドレベルの変動を補正するためのシェーディング補正回路、および、シェーディング補正回路からのシェーディング補正されたデジタル信号を一旦記憶するラインメモリなどから構成されている。

カラープリンタ部２は、全体の制御を司るプリンタＣＰＵ１１０、制御プログラムなどが記憶されているＲＯＭ１１１、データ記憶用のＲＡＭ１１２、図示しない半導体レーザ発振器を駆動するレーザドライバ１１３、図示しない露光装置のポリゴンモータを駆動するポリゴンモータドライバ１１４、図示しない搬送機構による用紙Ｐの搬送を制御する搬送制御部１１５、図示しない帯電装置、現像ローラ、及び転写装置を用いて帯電、現像、転写を行うプロセスを制御するプロセス制御部１１６、詳しくは後述する定着装置８０を制御する定着制御部１１７等によって構成されている。

なお、画像処理装置３６、ページメモリ３８、プリンタコントローラ３９、画像補正部１０５、レーザドライバ１１３は、画像データバス１２０によって接続されている。

図２は、カラープリンタ部２に設けられた定着装置８０の概略構成を示すものである。定着装置８０は、ヒータ８２を内蔵した加熱ローラ８１、加熱ローラ８１と剥離部材８３に掛け渡された定着ベルト８４、定着ベルト８４を介して加熱ローラ８１に圧接してニップ幅を形成する加圧ローラ８５とから構成されている。

なお、加熱ローラ８１の近傍にはサーミスタ９０が設けられている。このサーミスタ９０による温度検知により、プリンタＣＰＵ１１０は、定着制御部１１７を介して加熱ローラ８１の温度制御を行う。

図３は、主制御部３０に設けられた画像処理装置３６の概略構成を示すものである。画像処理装置３６は、色変換部９１、濃度下地調整部９２、フィルタ部９３、墨入れ部９４、γ補正部９５、及びスクリーン処理部９６とから構成されている。

図３において、カラースキャナ部１から出力される画像データＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）は、それぞれ画像処理装置３６の色変換部１３１に送られる。

色変換部９１は、入力される画像データＲ，Ｇ，ＢをＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロウ）の色信号に変換する。色変換部９１から出力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号は、それぞれ濃度下地調整部９２に送られる。

濃度下地調整部９２は、入力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号における濃度下地を調整する。濃度下地調整部９２から出力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号は、それぞれフィルタ部９３に送られる。

フィルタ部９３は、入力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号に対してフィルタ処理を行う。フィルタ部９２から出力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号は、それぞれ墨入れ部９４に送られる。

墨入れ部９４は、入力されるＣ，Ｍ，Ｙの色信号からＫ（ブラック）の信号を生成する。カラー印刷をする場合、３色のＣ，Ｍ，Ｙのインクからだと黒に近いグレーになってしまうので黒色部分を正確に黒い画素として印刷できるよう黒色部分の信号（Ｋ）を生成している。墨入れ部９４から出力されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの信号は、γ補正部９５に送られる。

γ補正部９５は、詳しくは後述するが、入力されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの信号のγ補正を行う。γ補正部９５から出力されるγ補正されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの信号は、スクリーン処理部９６に送られる。

スクリーン処理部９６は、入力されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの信号をカラープリンタ部２の記録可能なビット数にあわせて例えば誤差拡散法等の処理を行う。スクリーン処理部９６から出力されるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの信号は、カラープリンタ部２へ送られる。

次に、このような構成において本発明について説明する。

従来、この種の定着装置では、厚紙に対しては普通紙と比較して良好な定着温度領域の温度幅が狭くなっていた。また、通紙中の加熱ローラの温度変動幅も普通紙と比較して大きく、そのため、低温側のオフセットが発生し易かった。

図４は、普通紙と厚紙の色重ね時のトナー付着量に対する良好な定着温度領域を示すものである。

図に示すように、普通紙のトナー付着量が１．６ｍｇ／ｃｍ^２における良好な定着温度領域（斜線領域）は、１６０〜１９０度である。普通紙における定着装置８０の温度変動幅Ａは、１６８〜１８７度であるので良好な定着温度領域の範囲内である。

それに対して、厚紙のトナー付着量が１．６ｍｇ／ｃｍ^２における良好な定着温度領域（斜線領域）は、１７２〜１９２度である。厚紙における定着装置８０の温度変動幅Ｂは、１６３〜１８７度であるので良好な定着温度領域の低温側でオフセットが発生する。

そこで、本発明では、図に示すように厚紙の場合、トナー付着量を１．６ｍｇ／ｃｍ^２から１．０ｍｇ／ｃｍ^２に制御する。それによって、良好な定着温度領域が、１６０〜１９３度に広がり、温度変動幅Ｂを十分カバーすることができる。

次に、本デジタル複写機の画像形成動作を図５のフローチャートを参照して説明する。

まず、メインＣＰＵ３１は、操作パネル４０から「厚紙」モードが設定されたか否かを確認する（ＳＴ１）。

ステップＳＴ１で「厚紙」モードが設定されていない場合、メインＣＰＵ３１は、普通紙としてγ補正部９５のγの傾きを設定する（ＳＴ２）。

図６は、普通紙、厚紙における単色のγカーブを示すものである。図に示すように普通紙においては、２５６階調でトナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２となる補正カーブの「γ」の設定が行われる。

ステップＳＴ１で「厚紙」モードが設定されていた場合、メインＣＰＵ３１は、トナー量補正を行うか否かを確認する（ＳＴ３）。

ステップＳＴ３でトナー量補正を行う場合、メインＣＰＵ３１は、厚紙としてγ補正部９５のγの傾きを設定する（ＳＴ４）。図６に示すように厚紙においては、２５６階調でトナー付着量が０．４ｍｇ／ｃｍ^２となる補正カーブの「γ」の設定が行われる。

また、ステップＳＴ３でトナー量補正を行わない場合、メインＣＰＵ３１は、定着温度の設定条件を変更する（ＳＴ５）。

そして、メインＣＰＵ３１は、操作パネル４０からの操作に応じて画像形成動作を制御する（ＳＴ６）。

なお、上記実施形態では、普通紙に対して「厚紙」モードを設定するようにしたが、普通紙に対して「厚紙モード１」と「厚紙モード２」というように細かくするようにしても良い。例えば、坪量１０６〜１６３ｇを厚紙モード１とし、坪量１６４〜２０９ｇを厚紙モード２とする。

また、厚紙モード設定時のトナー付着量は、ユーザが操作パネル４０を用いてデフォルト値から調整するようにしても良い。

以上説明したように上記発明の実施の形態によれば、定着不良が発生しない良好な画像が得られる。

なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の実施の形態が適用可能なデジタル複写機の概略構成を示すブロック図。 カラープリンタ部に設けられた定着装置の概略構成を示す図。 画像処理装置の概略構成を示す図。 普通紙と厚紙の色重ね時のトナー付着量に対する良好な定着温度領域を示す図。 本デジタル複写機の画像形成動作を説明するためのフローチャート。 普通紙、厚紙における単色のγカーブを示す図。

符号の説明

１…カラースキャナ部、２…カラープリンタ部、３０…主制御部、３１…メインＣＰＵ、３６…画像処理装置、４０…操作パネル、８０…定着装置、８１…加熱ローラ、８２…ヒータ、８３…剥離部材、８４…定着ベルト、８５…加圧ローラ、９０…サーミスタ、９１…色変換部、９２…濃度下地調整部、９３…フィルタ部、９４…墨入れ部、９５…γ補正部、９６…スクリーン処理部、１１７…定着制御部。

Claims (5)

1. 複数色に対応する複数の画像データに基づいて、複数色のトナーを重ね合わせてカラーの画像を形成する画像形成装置であって、
   上記複数色に対応する複数の画像データに基づいて普通紙に画像を形成する普通紙モードに対して厚紙に画像を形成する厚紙モードを設定する設定手段と、
   この設定手段で厚紙モードが設定された際、普通紙モード時に比べて最大トナー付着量を減らし、前記普通紙モードと同一の定着温度条件に制御する制御手段とを具備し、
   この制御手段は、各色の画像データに対するガンマ補正の際、普通紙モード時のガンマ補正値から厚紙モード時のガンマ補正値に変更して各色の最大トナー付着量を減らす制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 上記制御手段は、普通紙モード時の転写バイアスから厚紙モード時の転写バイアスに変更して最大トナー付着量を減らす制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 上記制御手段は、さらに、厚紙モード時における最大トナー付着量を減らすデフォルト値が変更できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 上記制御手段は、普通紙モード時に各色２５６階調でトナー付着量が第１の所定量となる各色の画像データに対する補正カーブから、厚紙モード時に各色２５６階調でトナー付着量が前記第１の所定量よりも少ない第２の所定量となる各色の画像データに対する補正カーブに変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 複数色に対応する複数の画像データに基づいて、複数色のトナーを重ね合わせてカラーの画像を形成する画像形成装置の画像形成方法であって、
   上記複数色に対応する複数の画像データに基づいて普通紙に画像を形成する普通紙モードに対して厚紙に画像を形成する厚紙モードが設定された際、普通紙モード時に比べて最大トナー付着量を減らし、前記普通紙モードと同一の定着温度条件に制御し、
   各色の画像データに対するガンマ補正の際、普通紙モード時のガンマ補正値から厚紙モード時のガンマ補正値に変更して各色の最大トナー付着量を減らす制御を行うようにしたことを特徴とする画像形成方法。

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