JP2008064943A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】新たなに追加部材を使用することなく、裏写りの問題を改善する、画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の画像形成装置10は、両面印刷で印刷用紙の搬送経路22を切換え、かつ搬送経路22での排紙先または給紙元により前記印刷用紙の第1面印刷シーケンスBおよび第2面印刷シーケンスAを識別し、印刷条件を設定するCPU30と、第2面印刷条件を、露光、現像、転写、紙種属性、または画像形成装置のサービス機能に対応させて登録したテーブルを格納する記憶装置(32、34)と、を備え、CPU30は、用紙搬送動作の排紙先から両面印刷での印刷シーケンス(A、B)を判断し、両面印刷での第2面印刷シーケンスAであると判断した場合に前記第1面シーケンスBとは異なる印刷条件を設定して前記第2面印刷を行なっている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、両面印刷を行う場合に、裏写りを防止する画像形成装置に関する。
近年、電子写真法を使用する画像形成装置でも両面印刷を行うことが要求されている。両面印刷を使用する両面印刷の際に、画像濃度が高い場合、反対面の画像が透けて見えてしまう裏写りの問題が発生する場合がある。
裏写りの問題に対応するために、これまでも種々の検討が行われてきており、例えば、印刷濃度を低下することにより、裏写りを調整する手段を備えた印刷システムとして、特開平5−32024号公報(特許文献1)には、濃度調整の方法として、画像に所定のマスクパターンをかけることによって、濃度の低減を行い、裏写りに対応する技術が開示されている。特許文献1では、また、記録紙の光透過率を測定することによって紙厚を判断し、その結果によって、濃度調整の度合いを調整している。また、裏写りを改善する技術としては、特開2005−278143号公報(特許文献2)、特開2003−173111号公報(特許文献3)、特許第3643028号明細書(特許文献4)、特開2002−77607号公報(特許文献5)、特開平7−298055号公報(特許文献6)、特許第2849126号明細書(特許文献7)、特開2005−184598号公報(特許文献8)、特開2002−116586号公報(特許文献9)、特開2003−084513号公報(特許文献10)および特開平5−3361号公報(特許文献11)が知られている。
これらの先行技術では、画像形成装置のコントローラ側で画像処理を行うか、両面印刷と片面印刷とで、紙厚を変えて裏写りに対応するか、また紙厚センサにより紙厚を検知し、印刷濃度を調整することにより、裏写りに対応するものである。
特開平5−32024号公報 特開2005−278143号公報 特開2003−173111号公報 特許第3643028号明細書 特開2002−77607号公報 特開平7−298055号公報 特許第2849126号明細書 特開2005−184598号公報 特開2002−116586号公報 特開2003−084513号公報 特開平5−3361号公報
上述した先行技術では、コントローラに大きな設計変更を加えたり、透過率センサ、紙厚センサなど追加部材を使用したりすることで、裏写りに対応しようとするものである。しかしながら、コントローラへの画像処理機能追加や、追加部材を使用することは、画像形成装置のコストを高めることにつながり、好ましいものではない。
本発明は、上記従来技術に鑑み、新たなに追加部材を使用することなく、裏写りの問題を改善する、画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明では、光透過率を測定するセンサや濃度調整用のマスクパターンなどの追加部材を用いずに、濃度調整を実現する。本発明では、両面印刷処理時、印刷用紙の排紙先または給紙元を判断し、排紙先が両面ユニットである場合または給紙元が給紙トレイであるには両面印刷の第1面印刷シーケンスであるとし、給紙元が両面ユニットである場合または排紙先が排紙台である場合には第2面印刷シーケンスとして露光のために使用するレーザ出力、帯電電位、現像バイアスなど、画像濃度を制御する作像条件パラメータを、紙種設定、給紙トレイ、または要求機能に応じて調整する。本発明では第2面であると判断した場合にレーザ出力を調整し、反転現像におけるトナー付着量を減少させ、第2面の濃度を低下させることで裏写りを防止する。さらに本発明では、現像バイアス、転写バイアスなどの電位を制御して、画像濃度を低下することもできる。
本発明によれば、排紙先および給紙元と、印刷面と、露光時のレーザ光パワーとを対としてエントリしたルックアップテーブルを露光制御コントローラに追加するだけで裏写りの問題に対応することができ、画像形成装置のメモリ資源の消費も適切なレベルに抑制しながら、最小の設定変更で裏写りに対応することが可能となる。
本発明によれば、両面印刷で印刷用紙の搬送経路を切換え、かつ前記搬送経路での排紙先および給紙元により前記印刷用紙の第1面印刷シーケンスおよび第2面印刷シーケンスを識別し、印刷条件を設定する制御装置と、
第2面印刷条件を、露光、現像、転写、紙種属性、または画像形成装置のサービス機能に対応させて登録したテーブルを格納する記憶装置と、を備え、
前記制御装置は、前記第2面印刷シーケンスであると判断した場合に、前記第1面シーケンスとは異なる印刷条件を設定して前記第2面印刷を行う、画像形成装置が提供される。
本発明では、前記第2面印刷シーケンスでの前記印刷条件は、画像濃度を低下させる条件とすることができる。本発明では、前記画像濃度は、反転現像における露光量、現像バイアス、転写バイアスを変更して低下することができる。本発明では、前記印刷シーケンスの判断の後、前記画像形成装置が提供する前記サービス機能を判断し、前記サービス機能がファクシミリ機能である場合、前記テーブルに指定された印刷条件を選択し、前記第2面印刷を行うことができる。本発明では、さらに紙種属性を識別し、前記紙種属性により指定される前記印刷条件を選択し、前記第2面印刷を行うことができる。
図1は、本発明の画像形成装置10の概略図を示す。本発明の画像形成装置10は、筐体12内に、露光光学系、帯電制御装置、感光体、現像装置、定着装置、用紙搬送機構などが収容されており、ユーザからの指令または外部指令に応答して露光光学系を起動し、同期して帯電制御装置、感光体、現像装置、定着装置、用紙搬送機構が駆動され、画像を形成する。
画像形成装置10は、フィーダ14と両面印刷に対応するため、用紙を反転させる機構を備える両面ユニット16とを備えていて、印刷指令に応答してフィーダ14から原稿を読み取り、また給紙トレイからの給紙を行い、片面、または両面印刷を行う。画像形成装置10は、印刷指令を受け取ると、印刷指令により指定される給紙トレイ18または給紙トレイ20から用紙を搬送し、所定の搬送経路にしたがって、感光体、現像装置、定着装置を経て、片面印刷の場合や、両面印刷で第2面印刷が終了した場合、矢線Aの方向へと用紙搬送機構により排紙される。
一方、両面印刷の場合には、制御装置(CPU)により指定される異なる搬送経路へと用紙が搬送されて行き、第1面の印刷が終了した後、矢線Bの方向へと、異なる搬送先である両面ユニット16へと用紙が搬送されてゆく。両面ユニット16に一旦排紙された第1面印刷済みの用紙は、矢線Cで示される搬送経路を通して再度感光体側へと搬送されて行き、第2面印刷が行われ、矢線Aで示される搬送経路にしたがって筐体12の外部の排紙台に排出されて、ユーザに両面印刷物が提供される。
上述した搬送経路は、ユーザが操作パネル24から入力した印刷設定またはネットワーク(図示せず)を経由して指定された印刷設定をCPUが判断し、ROM(図示せず)またはNVRAM(図示せず)に格納したシステム制御データなどを参照し、駆動ローラや分離爪などを制御して搬送機構を制御して形成される。
図2は、本発明の画像形成装置10のハードウェア構成を示した図である。図2(a)には、画像形成装置10は、CPU30により全体の動作が制御される。CPU30は、画像形成を制御する場合、必要な制御データを、RAM32およびEEPROM、EPROM、フラッシュ・メモリなどで構成されるNVRAM34またはROM36から取得し、その制御のために使用する。また、CPU30に対しては、操作パネル24から各種指令が送られ、印刷、給紙カセット、片面・両面印刷、ファクシミリなどの各種機能の選択などが行われる。CPU30、RAM32、NVRAM34、操作パネル24は、それぞれシステム・バス38を介して相互接続されていて、画像形成装置10に印刷動作を実行させている。また、画像形成装置10の片面印刷時や両面印刷時のシーケンスなどを設定するデータなどシステム設定データや、制御プログラムなどは、ROM36に格納されていて、画像形成装置10の起動時にRAM32などに読込まれ、画像形成装置10の動作のために使用される。
図2(b)は、画像形成装置10が備える操作パネル24の実施形態を示す。図2(b)に示すように、操作パネル24は、各種設定を入力するための操作ボタン26と、操作・指令・指定内容をユーザに表示するための表示パネル26とを備えている。本発明では、ユーザは、操作パネル24から入力して両面印刷時に使用する第2面印刷の条件を設定する。設定された第2面印刷の条件は、一旦RAM32などに蓄積され、ユーザからの登録指令または画像形成装置のジョブ終了時などに応答してNVRAM34に格納され、以後の両面印刷時にCPU30が参照可能に保存される。
以下、本発明による両面印刷処理の実施形態を説明する。
図3は、本発明の画像形成装置10が両面印刷時に実行する処理のフローチャートである。図3に示した処理は、ステップS100から開始し、ステップ101で、印刷設定を参照して両面印刷であるか否かを判断する。両面印刷でない場合(no)には、ステップS102で片面印刷のための設定を取得して印刷を行う。一方、ステップS101で両面印刷であると判断した場合(yes)には、ステップS103で用紙搬送を開始する。この段階で画像形成装置10は、印刷用紙の搬送経路を判断できるので、給紙元識別値または排紙先識別値のいずれか一方、または両方の値を設定する排紙先識別値および給紙元識別値は、それぞれ例えば1ビットのフラグとして設定することができる。
ステップS104で、印刷シーケンスが第2面印刷に対応するか否かを判断し、排紙先識別値または給紙元識別値のいずれか一方、または両方が第2面印刷に対応する値でない場合(no)、その時点での用紙搬送動作のシーケンスが第1面印刷を行うとしてステップS105で通常設定の印刷条件、例えば、レーザ出力、帯電電位、転写バイアス、現像バイアス、を取得して印刷を実行し、処理をステップS103に戻し、第2面印刷開始のための用紙搬送を待機する。
また、ステップS104で第2面印刷であるか否かを判断し、第2面印刷に対応する場合(yes)ステップS106でRAM32またはNVRAM34を参照し、第2面印刷として設定された印刷条件を設定し、ステップS107で印刷を実行させた後、ステップS108で印刷物を排紙台にまで搬送した時点で両面印刷を終了する。
また、本発明の両面印刷処理では、ステップS104の処理を、1段階ではなく、第1面印刷シーケンスの判断と、第2面印刷シーケンスの判断を含む複数の判断ステップで行うことができる。この実施例の場合には、両面印刷開始時には、排紙先識別値が両面ユニットを示す値を使用して第1面印刷シーケンスであることを判断し、第2面印刷シーケンスについては、給紙元識別値が両面ユニットを示す値であることを使用して各シーケンスを判断し、印刷条件を設定することができ、印刷シーケンスを判断することができるかぎり、いかなる組み合わせで各識別値を使用することができる。
図4〜図8に、図3のステップS106で使用する第2面印刷条件設定処理の実施形態を示す。図4には、本発明の裏写り対応処理として第2面印刷を行う場合、レーザ出力、帯電電位、現像バイアス、転写バイアスなどの作像条件または、給紙トレイの紙厚(斤量)、紙種などに対応して、ユーザが画像形成装置10に設定した設定データをルックアップして第2面の画像濃度を制御し、裏写りに対応する。これらの設定データは、ユーザが両面印刷での設定時に、ユーザのオプション設定としてユーザが設定し、ユーザによる指定により、NVRAM34にルックアップテーブルとして設定データを格納される。
図4(a)は、第2面印刷時にレーザ出力を低下させ、反転現像における画像コントラストを低下させることにより、画像濃度を低下させる処理を使用する。ユーザは、画像形成装置10の操作パネル24に表示された設定から第2面印刷時のレーザ出力強度を、例えば数値、や「普通」、「中」、「低」などの表示から設定し登録しておく、画像形成装置10がステップS106の処理が要求されていると判断すると、ステップS200の処理を実行し、レーザ出力を登録したルックアップテーブルを参照し、ステップS201でルックアップしたレーザ出力に設定し、第2面印刷を実行する。
図4(b)は、レーザ出力を変更することなく、感光体への帯電電位、現像バイアス、転写バイアスをユーザが設定し、登録しておく場合に使用する処理である。ユーザが、操作パネル24に表示されたそれぞれの値を指定する、数値や、「普通」、「中」、「低」などの表示を選択して、各電位を登録しておく。画像形成装置10が、ステップS106の処理を実行する段階で、ステップS202で各電位が登録されたルックアップテーブルを参照し、ステップS203でルックアップした各電位を使用して設定を行い、第2面印刷を行うことにより、第2面の印字濃度を低下させることで、裏写りに対応する。
図4(c)は、画像形成装置10が給紙トレイに供給される印刷用紙の紙種属性を登録可能な場合に適用される処理である。図4(c)に示した実施形態では、ユーザは予め給紙トレイに対して紙種などを設定登録しておく。一方、画像形成装置10のNVRAM34またはROM36には、システム設定データとして紙種に対してレーザ出力、各電位設定を登録したルックアップテーブルを格納する。画像形成装置10はシステム初期設定時に当該ルックアップテーブルを読出し、図4(c)の処理を実行するときに、ステップS204でルックアップテーブルを参照し、給紙トレイに設定された紙種などの紙種属性に対応するルックアップテーブルに登録された画像形成条件を取得し、第2面印刷の画像形成条件を修正し、第2面印刷を実行する。
図5は、本発明の処理106のさらに他の実施形態を示した図である。図5に示した実施形態では、紙種の他、紙厚を示す斤量(多くの場合、g/mとして与えられる。)を使用して第2面の画像形成条件を設定する実施形態である。図5(a)は、給紙トレイに割当てられた印刷用紙の斤量を使用し、ステップS301で所定の斤量に対して設定された画像形成条件を設定したルックアップテーブルを参照し、ステップS302で該当する斤量に対応する設定データを取得して第2面の画像形成条件を設定する。図5(a)に示した実施形態では、例えば、80g紙の場合の画像形成条件および200g紙での第2面印刷の作像条件を異ならせておき、それぞれに対応した第2面印刷を行わせる。
また、図5(b)は、給紙トレイに割当てられた印刷用紙の紙種および斤量などの紙種属性から、裏写り低減性能の程度を示すフラグまたは指定値を登録するルックアップテーブルを作成しておき、紙種属性を総合的に判断して第2面の印刷条件を設定する実施形態である。図5(b)の処理は、画像形成装置10が第2面印刷を実行すると判断して条件を設定するステップS106で実行され、ステップS303で給紙トレイに設定された紙種の裏写り低減性能の値をルックアップする。ステップS304で裏写り低減性能があると判断した場合(yes)、ステップS305で対応する画像形成条件をルックアップテーブルから取得し、取得した画像形成条件で第2面の画像形成を実行する。また、ステップS304で、使用するべき印刷用紙が裏写り低減性能がないと判断された場合(no)、ステップS306でその時点で設定されている使用可能な裏写り対応設定を参照し、第2面印刷を実行する。
図6は、複写機機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能などのアプリケーション機能に対応した裏写り対応処理を割当てる場合の実施形態である。図6(a)で、画像形成装置10が第2面印刷を実行する場合、ステップS401で画像形成装置10の要求されているアプリケーションが提供するサービス機能に対して裏写り低減指定が設定されているか否かをルックアップする。ステップS402で裏写り低減指定あると判断した場合(yes)、ステップS403で、ルックアップテーブルに登録された対応するアプリケーション機能についての画像形成条件を取得し、第2面の画像形成処理を実行する。また、ステップS402で要求されているサービス機能がファクシミリ機能である場合など裏写りを気にしない機能である場合(no)には、画像形成装置10は、ステップS106の処理を抜け、ステップS102に処理を渡し、通常設定で第2面の印刷処理を実行する。
図6(b)に示した処理は、図6(a)に示した実施形態に対し、その時点で処理する画像データをRAM32またはHDD装置などの記憶装置に一時格納させておき、裏写りの結果を判断して再度印刷実行させる場合の実施形態である。図6(b)では、ステップS404で要求されているアプリケーションのサービス機能裏写り低減指定されているか否かを取得し、ステップS405で裏写り低減機能が要求されていると判断した場合(yes)、ステップS406で記憶装置にその時点で処理している画像データを保管する。この際、後に再印刷できるように、画像データを識別する識別値を付して登録する。ステップS407では、ルックアップした画像形成条件で第2面印刷を実行する。ユーザは、画像形成装置10が出力した両面印刷を見て、裏写りに満足しない場合には再度、裏写り条件を変更して印刷することができる。なお、ステップS405で裏写り指定がされていない場合(no)は、ステップS106の処理を抜け、ステップS102で通常設定を使用して第2面印刷を実行する。
図7は、図6(b)に示した実施形態において、ユーザが画像データ保管指定をオプション設定できる場合の実施形態を示す。図7に示した実施形態では、ステップS501でサービス機能を提供するアプリケーションについて裏写り低減指定がなされているかをルックアップし、ステップS502で裏写り低減指定があるアプリケーションであると判断した場合(yes)には、ステップS503で画像データの保管が設定されているか否かをルックアップする。ステップS504では、ステップS503のルックアップの結果、画像データ保管が指定されていると判断した場合(yes)ステップS505で画像データを保管し、ステップS506で設定された第2面の画像形成条件で印刷を実行する。また、ステップS504で画像データ保管が指定されていない場合は、ステップS506へと分岐して画像データを保管せずに第2面印刷を実行するなお、ステップS502で裏写り低減指定がないと判断された場合(no)には、ステップS102で通常設定を使用して第2面の印刷を実行する。
図8は、本発明の裏写り低減処理において、紙種および斤量ごとに裏写り低減性能の指定を可能にする実施形態である。図8に示した実施形態では、給紙トレイごとに紙種および斤量が設定できない画像形成装置でも、使用する紙種属性が登録されている限り、適切な裏写り条件を選択することができる。図8に示した実施形態では、画像形成装置10が第2面印刷を実行する場合、ステップS601で画像形成装置10が印刷しようとする印刷用紙の紙種および斤量をルックアップし、紙種および斤量ごとに裏写り低減性能の値を取得する。ステップS602で裏写り低減性能の指定値を取得し、ステップS603で、取得した裏写り低減性能の指定値に対応して登録された画像形成条件に設定し、第2面の画像形成処理を行う。
図9は、本発明の画像形成装置10が表示パネル26上に表示する画面表示の実施形態を示す。図9(a)は、レーザ出力、帯電電位、現像バイアス、転写バイアスなどを表示パネル26から設定する場合の実施形態である。図9(a)に示した実施形態では、各電位が標準設定を100としたパーセンテイジで示されており、図9(a)で示した実施形態では、ユーザは、レーザ出力を80%に現象させる第2面の印刷設定を指定している。
また、図9(b)は、給紙トレイごとに、紙厚をその裏写り性能を示す値として表示してユーザに設定させる場合の実施形態であり、図9(c)は、ユーザに対して裏写り性能について、斤量を表示してユーザに設定させる場合も実施形態である。いずれの場合もユーザが指定した紙厚および斤量に対して実験的に定めた画像形成条件がルックアップテーブルに登録されており、画像形成装置10は、第2面印刷を実行するときに対応するデータをルックアップして第2面印刷の条件を設定する。
図9(d)および図9(e)は、裏写り低減指定を設定する場合に表示パネル26に表示される表示画面である。図9(d)は、トレイごとに裏写り低減指定を行う(有効)、行わない(無効)の指定をトレイごとに設定する場合の実施形態であり、図9(e)は、画像形成装置10のアプリケーション機能ごとに裏写り低減指定を行う場合の実施形態である。画像形成装置10は、当該指定にしたがって、裏写り低減処理を実行する。
また、図9(f)は、画像データ保管を指定する場合に表示パネル26の画面表示である。図9(f)に示すように、ユーザは、ファクシミリなどの機能ごとに画像データの保管を行うか否かにつき、プルダウンメニューなどを使用して選択し、画像データの保管の有効/無効を設定することが可能とされる。
さらに図9(g)および図9(h)では、給紙トレイごとに紙厚または斤量を表示して、給紙トレイ単位で紙種属性に対応した裏写り低減処理を指定することができる実施形態である。例えば、図9(g)では、薄紙については、裏写り低減処理を行うことを示す「有効」が設定され、普通紙および厚紙では、裏写り低減処理を行わないことを指定する「無効」が設定されている。一方、図9(h)では、給紙トレイ2について、印刷用紙の斤量を表示して、裏写り対象処理を行うか、行わないかの指定が、「有効」、「無効」で設定されている。
これまで本発明を図面に示した実施形態を使用して説明してきたが、本発明は、排紙先を判断して両面印刷の第1面印刷および第2面印刷の条件設定を変更することができる限り、図面に示した第2面の印刷条件設定をいかなる組み合わせとして画像形成装置10に実装することができる。
本発明の画像形成装置の概略図。 本発明の画像形成装置のハードウェア構成を示した図。 本発明の画像形成装置が両面印刷時に実行する処理のフローチャート。 図3のステップS106で使用する第2面印刷条件設定処理の実施形態を示した図。 図3のステップS106で使用する第2面印刷条件設定処理の実施形態を示した図。 図3のステップS106で使用する第2面印刷条件設定処理の実施形態を示した図。 図3のステップS106で使用する第2面印刷条件設定処理の実施形態を示した図。 図3のステップS106で使用する第2面印刷条件設定処理の実施形態を示した図。 本発明の画像形成装置が操作パネルの画面上に表示する画面表示の実施形態を示した図。
符号の説明
10…画像形成装置、12…筐体、14…フィーダ、16…両面ユニット、18…給紙トレイ、20…給紙トレイ、22…搬送経路、24…操作パネル、26…表示パネル、30…CPU、32…RAM、34…NVRAM、36…ROM、38…システム・バス

Claims (5)

  1. 両面印刷で印刷用紙の搬送経路を切換え、かつ前記搬送経路での排紙先または給紙元により前記印刷用紙の第1面印刷シーケンスおよび第2面印刷シーケンスを識別し、印刷条件を設定する制御装置と、
    第2面印刷条件を、露光、現像、転写、紙種属性、または画像形成装置のサービス機能に対応させて登録したテーブルを格納する記憶装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記第2面印刷シーケンスであると判断した場合に、前記第1面シーケンスとは異なる印刷条件を設定して前記第2面印刷を行う、画像形成装置。
  2. 前記第2面印刷シーケンスでの前記印刷条件は、画像濃度を低下させる条件である、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記画像濃度は、反転現像における露光量、現像バイアス、転写バイアスを変更して低下される、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記印刷シーケンスの判断の後、前記画像形成装置が提供する前記サービス機能を判断し、前記サービス機能がファクシミリ機能である場合、前記テーブルに指定された印刷条件を選択し、前記第2面印刷を行う、請求項1に記載の画像形成装置。
  5. さらに紙種属性を識別し、前記紙種属性により指定される前記印刷条件を選択し、前記第2面印刷を行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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