JP2008191268A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真装置或いは静電記録装置等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus.
従来、電子写真法では、感光体(ドラム)表面を所定の極性に一様に帯電し、次に所定の原稿情報に基づく光照射により画像露光を行って静電荷像(静電潜像)を形成する。そして、静電荷像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を紙等の記録材に転写し、さらに定着ローラによる加熱及び加圧によってトナー像を記録材に定着することで画像形成(印刷)を行う。 Conventionally, in electrophotography, the surface of a photosensitive member (drum) is uniformly charged to a predetermined polarity, and then image exposure is performed by light irradiation based on predetermined document information to form an electrostatic charge image (electrostatic latent image). Form. Then, the electrostatic image is developed to form a toner image, the toner image is transferred to a recording material such as paper, and the toner image is fixed on the recording material by heating and pressurizing with a fixing roller to form an image ( Print).
上記感光体を所定の極性、電位に帯電する帯電手段として、従来一般的にコロナ帯電器が用いられていた。これは感光体にコロナ帯電器を非接触に配置して、コロナ帯電器から放出されるコロナに感光体表面をさらすことにより、所定の極性、電位に帯電させるものである。特に近年は、この非接触タイプのコロナ帯電方式に比べて、低オゾン発生等の利点を有することから、被帯電としての感光体に、帯電バイアスを印加した帯電部材(接触帯電部材)を当接させて感光体表面を所定の極性、電位に帯電させる接触帯電方式による帯電方法が多く提案され、実用化されている。 Conventionally, a corona charger has been generally used as a charging means for charging the photosensitive member to a predetermined polarity and potential. In this method, a corona charger is disposed in a non-contact manner on the photoconductor, and the surface of the photoconductor is exposed to the corona discharged from the corona charger, so that the photoconductor is charged to a predetermined polarity and potential. In particular, in recent years, compared to this non-contact type corona charging system, it has advantages such as low ozone generation, so that a charging member (contact charging member) to which a charging bias is applied is brought into contact with the photosensitive member to be charged. Many charging methods based on the contact charging method for charging the surface of the photoreceptor to a predetermined polarity and potential have been proposed and put into practical use.
このような接触帯電方式の帯電装置において、被帯電体としての感光体に接触させる帯電部材には、ローラ型(帯電ローラ)、ファーブラシ型、磁気ブラシ型或いはブレード型(帯電ブレード)など様々な改善提案がある。中でも均一帯電の観点から、導電性ローラを用いたローラ帯電方式が、帯電の安定性という点でも好ましいため広く用いられている。この導電性ローラとしての帯電ローラは、導電又は中抵抗のゴム材、或いは発泡体を用いて作製される。さらにこれを積層にして所望の特性を得た帯電ローラもある。 In such a contact charging type charging device, there are various charging members to be brought into contact with a photosensitive member as a member to be charged, such as a roller type (charging roller), a fur brush type, a magnetic brush type or a blade type (charging blade). There is an improvement proposal. Among them, from the viewpoint of uniform charging, a roller charging method using a conductive roller is widely used because it is preferable in terms of charging stability. The charging roller as the conductive roller is manufactured using a conductive or medium resistance rubber material or foam. There is also a charging roller obtained by laminating these to obtain desired characteristics.
このような帯電ローラは感光体と一定の接触状態を得るために弾性を有しているが、この帯電ローラを感光体に加圧当接させた場合、或る一定以上の電圧が該帯電ローラに印加されると感光体の表面電位が上昇し始め、それ以降は、印加電圧に応じて感光体の表面電位が線形的に増加する。この表面電位が上昇し始めるときの閾値電圧を帯電開始電圧Vthとする(この帯電開始電圧Vthはパッシェンの法則に基づいて得られる)。 Such a charging roller has elasticity in order to obtain a certain contact state with the photosensitive member. When this charging roller is brought into pressure contact with the photosensitive member, a certain voltage or more is applied to the charging roller. Is applied to the photosensitive member, the surface potential of the photosensitive member begins to rise, and thereafter, the surface potential of the photosensitive member increases linearly in accordance with the applied voltage. The threshold voltage at which the surface potential starts to rise is defined as a charging start voltage Vth (this charging start voltage Vth is obtained based on Paschen's law).
電子写真画像形成プロセスに必要な感光体表面電位V0を得るためには、帯電ローラに対してV0+Vthの直流電圧印加が必要となる。この帯電方式を直流帯電方式という。また、帯電均一性を得るために、上記V0+Vthの直流電圧に対して、Vthの2倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧を重畳させる交流帯電方式も用いられている。これは交流による所謂ならし効果を利用するものであり、これにより感光体の電位は交流電圧のピークの中央値であるV0に収束し、環境等に起因するゴムローラの抵抗値変動の影響を抑えることができる。このような方法により、上述のように感光体表面を所定極性に一様に帯電し、画像露光を行って静電荷像を形成し、この電荷像を現像してトナー像を形成する。これに続いて、トナー像を記録材へ転写する工程では、低オゾン発生及び用紙搬送性の利点から、上記と同様、感光体と接触し回転するゴム材又は発泡体等の弾性体のローラを用い、そのローラに所定の電圧を印加することによってトナー像を記録材に転写する方式が一般的である。最終的に、定着工程における定着ローラでの加熱及び加圧によってトナー像を記録材に定着することにより画像形成が行われる。
上記画像形成装置においては、図9に示すように、通常、帯電ローラによる感光体901の帯電領域902(軸方向)は、転写ローラ903による転写領域904(軸方向)よりも大きく設定されているが、帯電の極性と転写の極性とが逆であることや、感光体901に与える転写の影響等により、用紙905(記録材)の介在する部分とそうでない部分とで感光体901の表面電位に差を生じてしまう。詳しくは、用紙905越しに謂わば間接的に転写バイアスを受ける部分906と、直接に転写バイアスを受ける部分907とに区別される。ただし、図9に示す用紙905の厚みは実際には薄く、転写ローラ903における用紙905が介在していない部分908と上記部分907とが当接する。
In the image forming apparatus, as shown in FIG. 9, the charging area 902 (axial direction) of the
そのため、前者に比べ後者に対する感光体表面電位が、帯電工程を通過した後に所定の電位まで上昇しないという問題がある。一般に、使用される用紙の幅が様々であり、転写ローラの軸方向長さも使用される用紙最大幅以上であるため、このような状況が発生しないようにすることは不可能である。したがって、当該表面電位の低下により、感光体表面における用紙外の部分にトナーが現像されたり、転写ローラがトナーで汚染されてしまい、例えばトナーの消費量が必要以上に増加したり、用紙における搬送方向と直交する方向の端部(以降、用紙端部という)付近等にトナーが現像、転写されるなどして用紙に汚れが発生することがある。 Therefore, there is a problem that the surface potential of the photoreceptor relative to the latter does not rise to a predetermined potential after passing through the charging step as compared with the former. In general, the width of the used paper varies, and the length of the transfer roller in the axial direction is not less than the maximum width of the used paper. Therefore, it is impossible to prevent such a situation from occurring. Therefore, due to the decrease in the surface potential, the toner is developed on the surface of the photoreceptor outside the paper, or the transfer roller is contaminated with the toner. For example, the toner consumption increases more than necessary, or the paper is conveyed on the paper. In some cases, the toner is developed and transferred near the end in the direction orthogonal to the direction (hereinafter referred to as the end of the paper), and the paper may become dirty.
特に、用紙が定形でない場合つまり用紙端部の形状が例えば長方形用紙のような直線状でない場合や、用紙(例えば長方形用紙)の向きにズレが生じるなどして用紙の先端辺や後端辺が感光体(感光体ドラムの軸方向)と平行とならない場合など、感光体の回転1周期において用紙端部の位置が異なる(感光体に対する用紙端部の位置が感光体の回転に伴って変化する)場合において、当該用紙汚れが発生してしまう。 In particular, when the paper is not a fixed shape, that is, when the shape of the edge of the paper is not a straight line such as rectangular paper, or when the paper (for example, rectangular paper) is misaligned, the leading edge or the trailing edge of the paper is The position of the paper edge differs during one rotation of the photoconductor, such as when it is not parallel to the photoconductor (axial direction of the photoconductor drum) (the position of the paper edge relative to the photoconductor changes as the photoconductor rotates). ), The paper is smeared.
なお、感光体回転方向に対し、接触帯電部よりも上流側に転写と逆極性の予備(補助)帯電装置を配置することで、所謂転写メモリーの電荷を中和する方法や(例えば特許文献1参照)、これに加えて該中和する際の予備帯電を初期化するための例えば光除電装置を配置する方式などが考案されている。しかしながら、このように予備帯電装置や光除電装置を設けると装置構成が複雑になり、装置の大型化或いはコストアップなどを招くことになる。 A method of neutralizing the charge of the so-called transfer memory by disposing a preliminary (auxiliary) charging device having a polarity opposite to that of transfer on the upstream side of the contact charging unit with respect to the rotation direction of the photosensitive member (for example, Patent Document 1). In addition to this, for example, a method of arranging a photostatic device for initializing preliminary charging at the time of neutralization has been devised. However, the provision of the preliminary charging device and the photostatic device as described above complicates the device configuration, leading to an increase in the size of the device or an increase in cost.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、予備帯電装置や光除電装置を備えることなく簡易な構成で、且つ、感光体表面の用紙外、特に、上述のように感光体に対する用紙端部位置が一定でない用紙の場合における該用紙外での表面電位の低下に起因する、不要なトナー現像や転写ローラのトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することができ、ひいては高画質な印刷画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple configuration without providing a preliminary charging device or a light neutralization device, and is outside the sheet on the surface of the photoreceptor, in particular, as described above. In the case of a paper whose position is not constant, unnecessary toner development, toner contamination of the transfer roller due to a decrease in surface potential outside the paper, or the occurrence of paper contamination due to these, can be prevented. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a printed image.
本発明に係る画像形成装置は、感光体上に現像されたトナー像を、該感光体及び転写部材間に通紙される用紙に対して転写する画像形成装置において、前記感光体の表面を所定の電位に帯電する帯電手段と、複数種類のレーザーパワーを有する前記感光体を露光するためのレーザービームを出力可能に構成された露光レーザー出力手段と、前記露光レーザー出力手段における前記レーザーパワーを制御するレーザーパワー制御手段と、前記用紙の通紙幅方向における端部形状を示す端部形状情報を取得する端部情報取得手段と、前記端部情報取得手段により取得された端部形状情報に基づいて、前記感光体表面の帯電領域における用紙が存在する用紙存在領域と用紙が存在しない非用紙存在領域とを区分する用紙区分情報を取得する用紙区分情報取得手段と、前記用紙存在領域における前記現像用の静電潜像を形成する潜像形成領域と該静電潜像を形成しない非潜像形成領域とを区分する潜像区分情報を取得する潜像区分情報取得手段とを備え、前記帯電手段は、前記感光体の表面電位を前記現像時の第1電位より高い第2電位に上昇させるべく電位上昇帯電を行い、前記レーザーパワー制御手段は、前記用紙区分情報取得手段により取得された用紙区分情報と前記潜像区分情報取得手段により取得された潜像区分情報とに基づいて、前記露光レーザー出力手段に、前記非用紙存在領域、非潜像形成領域及び潜像形成領域それぞれの領域毎に異なるレーザーパワーを有するレーザービームを出力させて感光体表面における前記電位上昇帯電部を露光し、該電位上昇帯電部における前記潜像形成領域の電位を前記第1電位より低い所定の静電潜像形成用電位まで低下させるとともに、該電位上昇帯電部における前記非潜像形成領域の電位を前記第1電位まで低下させ、該電位上昇帯電部における前記非用紙存在領域の電位を前記第1電位以上の所定電位まで低下させることを特徴とする。 In an image forming apparatus according to the present invention, a toner image developed on a photoconductor is transferred to a sheet that is passed between the photoconductor and a transfer member. Charging means for charging to the potential of the laser, exposure laser output means configured to output a laser beam for exposing the photosensitive member having a plurality of types of laser power, and controlling the laser power in the exposure laser output means Laser power control means, edge information acquisition means for acquiring edge shape information indicating the edge shape in the sheet passing width direction of the paper, and edge shape information acquired by the edge information acquisition means , Paper classification for obtaining paper classification information for classifying a paper existing area where paper exists in a charged area on the surface of the photoconductor and a non-paper existing area where paper does not exist And a latent image classification information for classifying a latent image forming area for forming the developing electrostatic latent image and a non-latent image forming area not forming the electrostatic latent image in the sheet presence area. A latent image classification information acquisition unit, and the charging unit performs potential increase charging to increase the surface potential of the photoconductor to a second potential higher than the first potential at the time of development, and the laser power control unit includes: Based on the paper classification information acquired by the paper classification information acquisition means and the latent image classification information acquired by the latent image classification information acquisition means, the exposure laser output means is supplied with the non-paper existence area, non-latent information. A laser beam having a different laser power is output for each of the image forming area and the latent image forming area to expose the potential rising charging portion on the surface of the photosensitive member, and Lowering the potential of the latent image forming region to a predetermined electrostatic latent image forming potential lower than the first potential, and lowering the potential of the non-latent image forming region in the potential increasing charging unit to the first potential; The potential of the non-paper existing area in the potential increasing charging unit is lowered to a predetermined potential equal to or higher than the first potential.
上記構成によれば、端部情報取得手段によって、用紙の通紙幅方向における端部形状情報が取得され、用紙区分情報取得手段によって、この端部形状情報に基づいて、感光体表面の帯電領域における用紙存在領域と非用紙存在領域とを区分する用紙区分情報が取得される。また、潜像区分情報取得手段によって、用紙存在領域における潜像形成領域と非潜像形成領域とを区分する潜像区分情報が取得される。そして、帯電手段によって、感光体の表面電位を現像時の第1電位より高い第2電位に上昇させるべく電位上昇帯電が行われ、レーザーパワー制御手段による露光レーザー出力手段の制御により、上記用紙区分情報と潜像区分情報とに基づいて、非用紙存在領域、非潜像形成領域及び潜像形成領域それぞれの領域毎に異なるレーザーパワーを有するレーザービームが露光レーザー出力手段から出力されて感光体表面における電位上昇帯電部が露光され、この電位上昇帯電部における潜像形成領域の電位が第1電位より低い所定の静電潜像形成用電位まで低下されるとともに、該電位上昇帯電部における非潜像形成領域の電位が第1電位まで低下され、該電位上昇帯電部における非用紙存在領域の電位が第1電位以上の所定電位まで低下される。 According to the above configuration, the edge shape information in the sheet passing width direction is acquired by the edge information acquisition unit, and based on the edge shape information by the sheet classification information acquisition unit, in the charged region on the surface of the photoreceptor. Paper classification information for dividing the paper presence area and the non-paper presence area is acquired. In addition, the latent image classification information acquisition unit acquires latent image classification information that classifies the latent image forming area and the non-latent image forming area in the sheet presence area. Then, the charging means performs a potential increase charging so as to raise the surface potential of the photosensitive member to a second potential higher than the first potential at the time of development, and the above-mentioned paper classification is controlled by the control of the exposure laser output means by the laser power control means. Based on the information and the latent image classification information, a laser beam having a different laser power for each of the non-paper existence area, the non-latent image formation area, and the latent image formation area is output from the exposure laser output means, and the photosensitive member surface The potential rising charging portion is exposed to light, and the potential of the latent image forming area in the potential rising charging portion is lowered to a predetermined electrostatic latent image forming potential lower than the first potential, and non-latent in the potential rising charging portion. The potential of the image forming area is lowered to the first potential, and the potential of the non-paper existing area in the potential rising charging unit is lowered to a predetermined potential that is equal to or higher than the first potential.
したがって、非用紙存在領域と用紙存在領域との区分境界を用紙の端部形状に応じた形状とすることが可能となる、すなわち、用紙の端部形状が反映された非用紙存在領域と用紙存在領域(非潜像形成領域)とに対する、それぞれ異なるレーザーパワーでの露光を行うことが可能となるため、予備帯電装置や光除電装置を備えることなく簡易な構成で、且つ、感光体に対する用紙端部位置が一定でない用紙の場合における用紙外での表面電位の低下に起因する、不要なトナー現像や転写ローラのトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することができ、ひいては高画質な印刷画像を得ることができる。 Accordingly, the boundary between the non-paper existence area and the paper existence area can be set to a shape corresponding to the edge shape of the paper, that is, the non-paper existence area and the paper existence reflecting the edge shape of the paper. Since it is possible to perform exposure with different laser powers on the areas (non-latent image forming areas), it is possible to perform a simple configuration without providing a preliminary charging device or a light neutralizing device, and the edge of the sheet with respect to the photoconductor It is possible to prevent unnecessary toner development and toner contamination of the transfer roller due to a decrease in surface potential outside the paper in the case of a paper whose position is not constant, thereby preventing the occurrence of paper smearing due to these, resulting in high image quality. A printed image can be obtained.
また、上記構成において、前記感光体の露光位置から前記転写部による転写位置までの該感光体のドラム回転距離を第1距離とすると、前記端部情報取得手段は、用紙搬送路における、前記転写位置から上流側に、前記第1距離より長い第2距離だけ離間した位置に配設されていることが好ましい(請求項2)。 In the above configuration, if the drum rotation distance of the photoconductor from the exposure position of the photoconductor to the transfer position by the transfer unit is a first distance, the edge information acquisition unit is configured to transfer the transfer information in the paper conveyance path. It is preferable that it is disposed upstream of the position at a position spaced apart by a second distance longer than the first distance.
これによれば、露光位置から転写位置までの感光体のドラム回転距離を第1距離とした場合、用紙搬送路における転写位置から上流側に第1距離より長い第2距離だけ離間した位置に端部情報取得手段が配設されているので、取得した用紙の端部形状情報を反映して露光レーザー出力を行うまでの時間を、感光体の露光パターンと搬送されてくる用紙の端部形状位置とを合わせることができる露光タイミングに間に合わせることが容易に可能となる、すなわち、第2距離が第1距離と同じ距離であったならば、端部形状情報の伝達速度或いは処理速度を速くしてもタイミングを合わせることは困難であるが、第2距離を第1距離よりも長い距離とすることにより、露光レーザー出力開始前に、端部形状情報を取得するとともに、この端部形状情報が反映された用紙区分情報(及び潜像区分情報)をレーザーパワー制御手段に入力(伝送)してこの情報に基づき各領域で異なるレーザーパワーで出力させるよう準備(処理)する時間を得ることが可能となる構成を容易に実現できる。 According to this, when the drum rotation distance of the photosensitive member from the exposure position to the transfer position is the first distance, the end is located at a position separated from the transfer position in the paper conveyance path by a second distance longer than the first distance on the upstream side. Since the copy information acquisition means is provided, the time required to output the exposure laser reflecting the acquired edge shape information of the paper, the exposure pattern of the photoconductor and the edge shape position of the conveyed paper If the second distance is the same as the first distance, it is possible to increase the transmission speed or processing speed of the end shape information. However, it is difficult to match the timing, but by setting the second distance to be longer than the first distance, the end shape information is obtained before the exposure laser output starts, and the end shape is obtained. The paper classification information (and latent image classification information) reflecting the information is input (transmitted) to the laser power control means, and based on this information, a time for preparing (processing) to output with different laser power in each region is obtained. It is possible to easily realize a configuration that enables this.
また、上記構成において、前記端部情報取得手段は、前記転写位置から上流側に前記第2距離だけ離間した位置で且つレジストローラよりも下流側の位置に配設されていることが好ましい(請求項3)。 In the above configuration, it is preferable that the end information acquisition unit is disposed at a position spaced apart by the second distance upstream from the transfer position and at a position downstream of the registration roller. Item 3).
これによれば、端部情報取得手段が、転写位置から上流側に第2距離だけ離間した位置で且つレジストローラよりも下流側の位置に配設されているので、端部情報取得手段による端部形状情報の取得前に、レジストローラによって用紙先端が揃えられて用紙の感光体へ向けての搬送タイミングが調整され、このタイミングが整えられて搬送される用紙に対して端部形状情報の取得動作が行われるので、用紙搬送タイミングと感光体ドラム回転タイミングとを精度よく合わせることができ(搬送されてくる用紙の端部位置と感光体表面の露光パターンとの位置ズレが生じず)、ひいては、一層、不要なトナー現像や転写ローラのトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することが可能となる。 According to this, since the end portion information acquisition means is disposed at a position separated by the second distance upstream from the transfer position and at a position downstream of the registration roller, the end information acquisition means is provided with the end information acquisition means. Before acquiring the part shape information, the leading edge of the sheet is aligned by the registration rollers and the conveyance timing of the sheet toward the photoconductor is adjusted, and the edge shape information is acquired for the sheet conveyed by adjusting the timing. Since the operation is performed, the paper conveyance timing and the photosensitive drum rotation timing can be accurately matched (the positional deviation between the edge of the conveyed paper and the exposure pattern on the surface of the photosensitive member does not occur). Furthermore, it is possible to prevent unnecessary toner development, toner contamination of the transfer roller, or paper contamination due to these.
また、上記構成において、前記端部情報取得手段は、前記端部形状情報を用紙に対して非接触に取得することが好ましい(請求項4)。 In the above configuration, it is preferable that the edge information acquisition unit acquires the edge shape information in a non-contact manner with respect to the sheet.
これによれば、端部情報取得手段によって、端部形状情報が用紙に対して非接触で取得されるので、端部情報取得手段による当該端部形状情報の取得時に、端部情報取得手段と用紙(この用紙は端部形状が凹凸状等の任意形状であるので)とが接触して用紙の向きや搬送タイミングがずれてしまうのを防止できる。 According to this, since the edge shape information is acquired by the edge information acquisition unit in a non-contact manner with respect to the sheet, when the edge shape information is acquired by the edge information acquisition unit, the edge information acquisition unit It is possible to prevent the orientation of the paper and the conveyance timing from deviating due to contact with the paper (this paper has an arbitrary shape such as an uneven shape at the end).
また、上記構成において、前記端部情報取得手段は、所定の発光素子及び受光素子がそれぞれ前記通紙幅方向に且つ用紙搬送路を挟んで対向して配置されてなる列状の光学センサであることが好ましい(請求項5)。 In the above configuration, the edge information acquisition means is a row-shaped optical sensor in which predetermined light-emitting elements and light-receiving elements are arranged to face each other in the sheet passing width direction with the sheet conveyance path interposed therebetween. (Claim 5).
これによれば、端部情報取得手段が、所定の発光素子及び受光素子がそれぞれ通紙幅方向に且つ用紙搬送路を挟んで対向して配置されてなる列状の光学センサであるので、上記端部形状情報を非接触で取得する構成を、簡易な構成を用いて容易に実現できる。 According to this, since the edge information acquisition means is a row-shaped optical sensor in which the predetermined light emitting element and the light receiving element are arranged to face each other in the sheet passing width direction with the sheet conveyance path interposed therebetween, A configuration for acquiring the part shape information in a non-contact manner can be easily realized by using a simple configuration.
また、上記構成において、前記レーザーパワー制御手段は、前記非用紙存在領域に対するレーザービームのレーザーパワーを前記端部形状に応じて変化させることが好ましい(請求項6)。 In the above configuration, it is preferable that the laser power control unit changes a laser power of a laser beam with respect to the non-paper existing area according to the shape of the end portion.
これによれば、レーザーパワー制御手段によって、非用紙存在領域に対するレーザービームのレーザーパワーが端部形状に応じて変化されるので、端部形状に応じてつまり端部形状が例えば凹凸状である場合の非用紙存在領域の幅(ドラム回転方向での幅)が変化するのに応じて、より精度良く非用紙存在領域と用紙存在領域(非潜像形成領域)とに対する露光を行うことが可能となり、ひいては、より一層、不要なトナー現像や転写ローラのトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することが可能となる。 According to this, since the laser power of the laser beam for the non-paper existing area is changed by the laser power control means according to the end shape, that is, when the end shape is uneven, for example. As the width of the non-paper existing area changes (the width in the drum rotation direction), it becomes possible to perform exposure to the non-paper existing area and the paper existing area (non-latent image forming area) with higher accuracy. As a result, unnecessary toner development, toner contamination of the transfer roller, or paper contamination due to these can be prevented.
また、上記構成において、前記転写部材に対して転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写バイアス印加手段による転写バイアス印加動作を制御する転写バイアス制御手段とをさらに備え、前記転写バイアス制御手段は、前記端部情報取得手段により取得された端部形状情報に基づいて、前記転写バイアス印加手段による転写バイアス印加動作の制御として、前記転写部材に与える転写用電流の値を制御する電流値制御を行うことが好ましい(請求項7)。 Further, in the above configuration, the transfer bias applying means for applying a transfer bias to the transfer member, and a transfer bias control means for controlling a transfer bias applying operation by the transfer bias applying means, further comprising the transfer bias control means Is a current value control for controlling the value of a transfer current applied to the transfer member as a control of a transfer bias application operation by the transfer bias application unit based on the end shape information acquired by the end information acquisition unit. It is preferable to perform (Claim 7).
これによれば、転写部材に対して転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、転写バイアス印加手段による転写バイアス印加動作を制御する転写バイアス制御手段とがさらに備えられ、転写バイアス制御手段によって、端部情報取得手段により取得された端部形状情報に基づいて、転写バイアス印加手段による転写バイアス印加動作の制御として、転写部材に与える転写用電流の値を制御する電流値制御が行われるので、用紙端部形状に応じて転写用電流値を変化させることが可能となり、すなわち用紙端部形状に応じた転写部材への転写バイアスの印加レベルの調整が可能となり、ひいては、さらにより一層、不要なトナー現像や転写ローラのトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することが可能となる。 According to this, a transfer bias applying means for applying a transfer bias to the transfer member and a transfer bias controlling means for controlling a transfer bias applying operation by the transfer bias applying means are further provided. Based on the edge shape information acquired by the part information acquisition means, current value control for controlling the value of the transfer current applied to the transfer member is performed as control of the transfer bias application operation by the transfer bias application means. The transfer current value can be changed in accordance with the edge shape, that is, the transfer bias application level to the transfer member can be adjusted in accordance with the paper edge shape. It is possible to prevent toner contamination of the developing and transfer rollers, or the occurrence of paper contamination due to these.
本発明によれば、用紙の端部形状が反映された非用紙存在領域と用紙存在領域(非潜像形成領域)とに対する、それぞれ異なるレーザーパワーでの露光を行うことが可能となるため、予備帯電装置や光除電装置を備えることなく簡易な構成で、且つ、感光体に対する用紙端部位置が一定でない用紙の場合における用紙外での表面電位の低下に起因する、不要なトナー現像や転写ローラのトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することができ、ひいては高画質な印刷画像を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to perform exposure with different laser powers on the non-paper existence area and the paper existence area (non-latent image formation area) reflecting the edge shape of the paper. Unnecessary toner development or transfer roller due to a decrease in surface potential outside the paper in the case of a paper having a simple configuration without a charging device or a light neutralizing device and the paper edge position relative to the photoconductor not constant Therefore, it is possible to prevent the occurrence of toner contamination, or the occurrence of paper stains due to these, and as a result, a high-quality printed image can be obtained.
図1は、本発明に係る画像形成装置の内部構成を概略的に示す断面図である。本発明に係る画像形成装置は、電子写真方式によりトナーを用いて静電潜像の現像を行う、複合機、プリンタ或いはファクシミリ等が対象となる。本実施形態では、この画像形成装置としてプリンタ1を例に挙げて説明する。プリンタ1は、プリンタ本体10内に画像形成部2が設けられている。画像形成部2は、用紙に対する画像の形成(印字、印刷)を行うものであり、同図中に示す矢印方向に回転可能に構成された例えばOPC(Organic Photoconductor)からなる像担持体としての感光体ドラム3、感光体ドラム3の周囲に配設された帯電部4、露光部5、現像部6及びクリーニング部7等を備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an internal configuration of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus according to the present invention is a multifunction machine, a printer, a facsimile machine, or the like that develops an electrostatic latent image using toner by an electrophotographic method. In the present embodiment, the printer 1 will be described as an example of the image forming apparatus. In the printer 1, an
帯電部4は、帯電ローラ41によって感光体ドラム3の表面を所定の電位に帯電させるものである。露光部5は所謂レーザスキャナユニットであり、後述の画像データ記憶部40等から送信されてきた画像データに基づいて、レーザーダイオードから出力されたレーザービームをコリメートし、ポリゴンミラーで走査して一連のレンズ群を通過させた後、感光体ドラム3の表面に照射し、感光体ドラム3の表面上に静電潜像を形成するものである。なお、本実施形態の現像方式は所謂「反転現像」方式であり、この反転現像方式に従いドラム表面が露光されて静電潜像が形成される。
The charging
現像部6は、現像剤であるトナーを収納する所謂コンテナからなるトナーカートリッジ61、及び現像ローラ621等を備えた現像ユニット62から構成され、感光体ドラム3に形成された静電潜像に対して、トナーカートリッジ61から供給されるトナーを付着させることで、トナー像として静電潜像を顕在化させるものである。クリーニング部7は、後述の転写部9におけるトナー転写後、例えばクリーニングブレード701(図3参照)を用いて、感光体ドラム3の表面に残留しているトナーを清掃するものである。
The developing
また、プリンタ1は、画像形成部2(感光体ドラム3)へ向けて給紙を行う給紙部8、感光体ドラム3上のトナー像を用紙に転写する転写部9、用紙に転写されたトナー像の定着を行う定着部11、及び用紙端部検出部12を備えている。給紙部8は、各サイズの用紙を収納する給紙カセット81、収納されている用紙を取り出すためのピックアップローラ82、用紙が搬送される経路である搬送路83及び搬送路83中の用紙の搬送を行う搬送ローラ84、搬送されてくる用紙を感光体ドラム3(画像形成部2)の手前で待機させるためのレジストローラ841等を備え、給紙カセット81から1枚ずつ送り出された用紙を後述の転写ローラ91と感光体ドラム3とのニップ部へ向けて搬送する。なお、給紙部8はトナー像が転写された用紙を搬送路85を経て定着部11へ搬送し、さらに、定着部11で定着処理された用紙を、搬送ローラ86や排出ローラ87によってプリンタ本体10上部に設けられた用紙排出トレイ13まで搬送する。
In addition, the printer 1 includes a
転写部9は、転写ローラ91を備え、搬送されてきた用紙(後述の用紙P)を介して該転写ローラ91を感光体ドラム3に押し付けた状態で、感光体ドラム3上に顕在化されたトナー像を用紙に転写させるものである。搬送路85における転写部9より下流側の適所には定着部11が設けられている。定着部11は、用紙に転写されたトナー像を定着させるものである。本発明においては、露光部5による感光体ドラム3表面の露光に関する構成(露光方法)等について主な特徴点を有しているが、この特徴点については後に詳述する。
The
用紙端部検出部12は、搬送されている用紙における上記用紙端部の形状を検出するためのデータを取得するものであり、搬送路83の適所に設けられている。ただし、“用紙端部”とは、用紙の搬送方向と直交する方向(幅方向;通紙幅方向)における両側の用紙端部を示すものとする。用紙端部検出部12は、具体的には、搬送路83を幅方向全体に横切るような複数本のラインセンサ(リニアセンサ;光学センサ)、すなわち複数個の発光素子が配列されたラインセンサと複数個の受光素子が配列されたラインセンサとからなるラインセンサ対であり、これらが搬送路83(搬送される用紙)を挟んで互いに対向配置(並設)されている。なお、これらラインセンサは、用紙に対して非接触に当該用紙端部検出を行うことができ、また、少なくとも搬送路83中を搬送可能な用紙の最大幅以上の長さを有したものとなっている。
The paper
なお、用紙端部検出部12は、上記構成に限らず、3本以上のラインセンサからなるものでもよいし、1本のラインセンサからなるものでもよい。この1本のラインセンサの場合、例えば複数の撮像素子例えばCCD(Charge Coupled Device)が配列されてなるCCDラインセンサであってもよい。また、上述のように非接触でなく、用紙と密着(接触)させて用紙端部検出を行うものでも構わない。
The sheet
また、用紙端部位置(予め設定した用紙端部が通過すると想定される範囲位置)にのみ部分的なラインセンサを設ける構成であってもよい。また、直線状のラインセンサでなくとよく、曲線状、或いは曲線と直線とが組み合わされてなる形状のラインセンサであってもよい。もちろん、当該ラインセンサでなくともよく、要は、用紙端部の形状が検出可能なものであればよい。 Further, a configuration may be adopted in which a partial line sensor is provided only at the sheet edge position (a range position where a preset sheet edge is assumed to pass). The line sensor may not be a straight line sensor, but may be a line sensor having a curved shape or a combination of a curved line and a straight line. Of course, the line sensor is not necessarily used, and any line sensor can be used as long as it can detect the shape of the paper edge.
このような用紙端部検出部12により、搬送される用紙の移動に伴って用紙端部の情報が取得され、この取得された用紙端部情報が後述の端部形状認識部721へ送信される。
Such a paper
図2は、プリンタ1の電気的な構成の一例を示すブロック図である。同図に示すように、プリンタ1は、ネットワークI/F(インターフェース)部30、画像データ記憶部40、操作パネル部50、記録部60、制御部70及びセンサ部80を備えている。ネットワークI/F部30は、LAN等のネットワークを介して接続されたPC等の情報処理装置(外部装置)との間における種々のデータの送受信を制御するものである。画像データ記憶部40は、ネットワークI/F部30を介してPC等から送信されてきた画像データを一時的に記憶するものである。ただし、この画像データ記憶部40に記憶される画像データは、後述するように現像用の静電潜像を形成する現像領域3022と静電潜像を形成しない背景領域3021とを区分(選別)する潜像区分情報が内包されている。操作パネル部50は、プリンタ1のフロント部等に設けられ、ユーザからの各種の操作指示(コマンド)が入力される入力キーとして機能したり、或いは所定の情報を表示するものである。記録部60は、上記画像形成部2、給紙部8、転写部9及び定着部11から構成され、画像データ記憶部40に記憶されるなどした画像データに基づいて用紙に対する画像情報の記録(印刷)を行うものである。センサ部80は、プリンタ1各部の状態を検出するための各種センサであり、上記用紙端部検出部12のラインセンサを含む。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the printer 1. As shown in FIG. 1, the printer 1 includes a network I / F (interface)
ところで、画像形成部2は、帯電バイアス印加部21、レーザーパワー出力部22及び現像バイアス印加部23を備えている。帯電バイアス印加部21(後述のAm21)は、帯電部4に備えられており、帯電ローラ41に対して所定の帯電バイアス(バイアス電圧)を印加するものである。
Incidentally, the
レーザーパワー出力部22(後述のLP22)は、露光部5に備えられており、感光体ドラム3の表面を所定のレーザーパワーを有するレーザービーム(例えば図略のレーザダイオードによって出力されるレーザビーム)によって露光するものである。レーザーパワー出力部22は、複数(複数種類)のレーザーパワーを切り替えてレーザービームを出力することが可能に構成されている。ここでは、レーザーパワー出力部22は、或る1つのレーザビームの出力レベルを種々のレベルに変化(変調)させることで、上記複数のレーザーパワーを有したレーザービームを得る。この場合、1個のレーザーパワー出力部から射出された1本のレーザービームによって露光される。ただし、これに限らず、例えば、それぞれ異なる一定のレーザーパワーを有するレーザービームが出力可能な複数個のレーザーパワー出力部を用いて、上記複数のレーザーパワーのレーザービームを得る構成としてもよい。この場合、複数個のレーザーパワー出力部から射出された複数本のレーザービームによって露光される。
A laser power output unit 22 (LP22 to be described later) is provided in the
現像バイアス印加部23(後述のAd23)は、現像部6に備えられており、現像ローラ621に、具体的には図略の現像スリーブに対して所定の現像バイアス(バイアス電圧)を印加するものである。また、転写部9は、転写バイアス印加部92(後述のAt92)を備えている。転写バイアス印加部92は、転写ローラ91に対して所定の転写バイアス(バイアス電圧)を印加するものである。ただし、この転写バイアスは、上記帯電バイアスとは逆の極性となっている。
The developing bias applying unit 23 (Ad23 described later) is provided in the developing
制御部70は、各種制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、データを一時的に保管したり作業領域として機能するRAM(Random Access Memory)、及び上記制御プログラム等をROMから読み出して実行するマイクロコンピュータ等からなり、上記各機能部に対する各種制御信号の送受信を行い、プリンタ1全体の動作制御を司るものである。
The
制御部70は、帯電出力制御部71、レーザーパワー制御部72、現像出力制御部73及び転写出力制御部74を備えている。帯電出力制御部(Sm)71は、帯電バイアス印加部(Am)21による帯電バイアスの出力を制御するものである。このSm71は、定電圧制御による帯電制御によって感光体表面を帯電する。この場合の帯電制御による出力電界は直流電界となる。
The
レーザーパワー制御部(Sp)72は、レーザーパワー出力部(LP)22によるレーザービーム出力(レーザーパワー)を制御するものである。このSp72による出力制御により、LP22から複数種類のレーザーパワーLp1〜Lpn(少なくとも後述のLp1〜Lp3)を有するレーザビームが射出される。現像出力制御部73は、現像バイアス印加部(Ad)23による現像バイアスの出力を制御するものである。転写出力制御部(St)74は、転写バイアス印加部(At)92による転写バイアスの出力を制御するものである。このSt74は、転写バイアス印加部92による転写バイアス印加動作の制御として、転写ローラ91に与える転写用の電流(転写電流)の値を制御する電流値制御を行う。
The laser power control unit (Sp) 72 controls the laser beam output (laser power) by the laser power output unit (LP) 22. By the output control by Sp72, laser beams having a plurality of types of laser powers Lp1 to Lpn (at least Lp1 to Lp3 described later) are emitted from LP22. The
上記レーザーパワー制御部72は、端部形状認識部721及び出力情報記憶部722を備えている。端部形状認識部721及び出力情報記憶部722の詳細は後述する。
The laser
図3は、プリンタ1における感光体ドラム3周辺の構成を示す図である。上述したように感光ドラム3の周囲には、帯電部4、露光部5、現像部6、クリーニング部7及び転写部9が設けられており、感光体ドラム3に対して、それぞれ帯電ローラ41、LP22、現像ローラ621、転写ローラ91及びクリーニングブレード701が近接配置されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration around the
ここでは、感光体ドラム3は、正(+)帯電単層型OPC(有機感光体)を用い、そのドラム径φは約30mm、回転周速度vは約118(mm/sec)、画像形成電位すなわちトナー現像(画像形成)時の表面電位(表面電位V0とする)は約550(V)である。また、帯電ローラ41は、所定の金属製シャフトの表面上に例えばエピクロルヒドリンゴム層が形成されてなり、感光体ドラム3に所定の荷重(押圧力)で圧接されている。帯電ローラ41のローラ軸方向(感光体軸方向)における帯電有効幅は例えば約225mmである。
Here, the
また、現像ローラ621(現像部6)による現像方式は、所謂磁性一成分ジャンピング現像が採用されている。ここでの現像剤は一成分現像剤であり、樹脂で構成されて外添剤が付与され、(トナー粒子の)帯電極性及び帯電量が制御されるものが使用される。現像時には、トナーが現像ローラ621の内部に設けられた現像マグネットローラ(図略)の磁力によって現像ローラ621(現像スリーブ)上に担持され、この現像ローラ621上のトナーが感光体ドラム3表面の静電潜像に付着することで潜像が現像(顕像化)される。ただし、現像ローラ621は感光体ドラム3と一定のギャップを有して配置されている(感光体ドラム3に対して非接触に保持されている)。また、転写ローラ91は、例えば金属性のシャフトと導電性発泡体とからなり、所定の荷重で感光体に圧接されている。転写ローラ91のローラ軸方向における転写有効幅は例えば約218mmである。
As a developing method using the developing roller 621 (developing unit 6), so-called magnetic one-component jumping development is adopted. The developer here is a one-component developer, and is composed of a resin, to which an external additive is applied, and whose charge polarity and charge amount (of toner particles) are controlled. During development, toner is carried on the developing roller 621 (developing sleeve) by the magnetic force of a developing magnet roller (not shown) provided inside the developing
このような構成において、Sm71及びAm21によって帯電ローラ41に帯電バイアスが印加され、この帯電ローラ41の回転(回転接触)に伴い感光体ドラム3の表面が所定の帯電電位に帯電される。特に、この帯電部4においては、感光体ドラム3の画像形成電位(上記表面電位V0)より高い電位となるように感光体ドラム3表面が帯電される。ただし、この帯電部4による帯電を一次帯電といい、この一次帯電による帯電電位を一次帯電電位Vfという。また、ここでの帯電ローラ41に対するバイアス印加は、直流電圧のみの制御により行うものとした。
In such a configuration, a charging bias is applied to the charging
続いて、感光体ドラム3が回転し、上記一次帯電電位Vfに帯電された箇所がLP22による露光ポイント31の位置に到達すると、Sp72及びLP22によって該感光体ドラム3表面が露光されて静電潜像が形成される。続いてAd23により現像ローラ621に現像バイアスが印加され、トナーによってこの静電潜像が顕像化される。なお、現像ローラ621上の電位は、直流に交流を重畳させて得られた電位とされる。そして、St73及びAt92によって転写ローラ91に転写バイアスが印加され、感光体ドラム3と転写ローラ91とのニップに搬送されてきた用紙Pに対して感光体ドラム3上のトナー像が転写される。この転写後、クリーニングブレード701によって感光体ドラム3の表面から転写残留トナーが掻き落とされて取り除かれる。
Subsequently, when the
上記一連の画像形成動作において、感光体ドラム3の表面電位は、転写時における用紙の有無或いは転写出力の違いにより、転写による電気的履歴(転写履歴;転写メモリー)が帯電部4の通過後も維持されてしまう。すなわち、例えば2枚以上の用紙への連続画像形成動作が行われる場合、1枚目の転写履歴である、用紙内側と外側とにおいて感光体ドラム3表面の帯電状態の差が一次帯電工程後も維持される。ただし、感光体ドラムの径によっては、用紙1枚目途中(用紙先端の転写が開始されてから感光体ドラム1回転後のタイミング)から上記転写履歴の維持による不具合が発生する場合がある。詳しくは、感光体ドラム3表面における用紙対応部分つまり用紙幅より内側(以降、用紙内側という)の部分は該用紙を介して転写ローラ91に間接的に接触し、一方、用紙幅より外側(以降、用紙外側という)の部分は用紙が存在しないため転写ローラ91と直接接触することとなり、それぞれの部分が転写バイアスを受けることによって異なる表面電位レベルとなる(ドラム表面における用紙の存在しない用紙外側の部分に転写履歴が入る)。
In the above series of image forming operations, the surface potential of the
この転写動作後、次の画像形成動作を行うべく感光体ドラム3がさらに回転し、当該異なる帯電状態となっている箇所が帯電部4に到達する。そして、この異なる帯電状態に対して、帯電ローラ41によって上記表面電位V0より高い一次帯電電位Vfまで電位が上昇するように帯電される。このとき、先の転写の影響による異なる帯電状態つまり転写履歴が残されたまま一次帯電電位Vfまで上昇される。すなわち、例えば図4に示すように、感光体ドラム3表面における詳しくは上記帯電ローラ41による帯電領域つまり一次帯電領域における用紙外側に対応する部分(外側領域201)の電位が、用紙内側に対応する部分(内側領域202)の電位よりも低く、この外側領域201と内側領域202との電位差203が残された状態のまま表面電位が一次帯電電位Vfまで持ち上げられる。一般的に、帯電ローラ41や転写ローラ91においては、帯電バイアスや転写バイアスは軸方向にコントロールできないので(一様にバイアスが印加されるので)、上記電位差203は残されたままとなる。
After this transfer operation, the
そこで、この不具合を解消するべく本発明においては、軸方向における感光体ドラム3の表面電位の制御を露光部5による露光動作によって行うこととした。すなわち、上記複数のレーザーパワー出力が可能なLP22によって、上記電位差203による不具合を解消するべく感光体ドラム3表面の上記内側領域202と外側領域201とで異なるレーザーパワーにて露光する。ただし、内側領域202では、所定の画像が形成されるつまりトナー現像が行われるので、内側領域202におけるこの現像が行われる部分(現像領域という)と、現像領域以外の部分(これを背景領域という)とで異なるレーザーパワーとなる。つまり、外側領域、背景領域及び現像領域に対してそれぞれ異なるレーザーパワーで露光する。
In order to solve this problem, in the present invention, the surface potential of the
ところで、一般的なA4やB5サイズといった定形用紙でなく、任意な形状例えば曲線状(図5に示すような波状)となっている用紙(任意用紙と表現する)に画像形成を行いたい場合がある。ただし、任意用紙はこれに限らず、用紙端部(用紙全体)の形状が例えば円形や楕円、三角形、長方形や正方形、これ以外の四角形や多角形、或いはその他凹凸形状等の任意形状となっているものであってもよい。 By the way, there is a case where it is desired to form an image on a sheet (expressed as an arbitrary sheet) having an arbitrary shape, for example, a curved shape (a wave shape as shown in FIG. 5), instead of a regular sheet such as a general A4 or B5 size. is there. However, the optional paper is not limited to this, and the shape of the paper edge (the entire paper) is an arbitrary shape such as a circle, an ellipse, a triangle, a rectangle or a square, other rectangles or polygons, or other uneven shapes. It may be.
換言すれば、感光体ドラム3の1回転に伴い用紙が搬送(移動)される場合の、この用紙端部の搬送方向の長さ(端縁の長さ)が当該感光体ドラム3の一周よりも長くなるような用紙(任意用紙)でもよい。このことから考えると、用紙(定形用紙)が搬送等によりその向きにズレを生じて用紙の先端辺や後端辺が、感光体ドラム3(ドラム軸方向)と平行にならない場合など、感光体ドラム3の例えば回転1周期において用紙端部の位置が異なる、すなわち感光体ドラム3表面に対する用紙端部(端縁)の位置が感光体ドラム3の回転に伴って変化する場合にも適用可能である。これらの場合を纏めて、用紙端部形状が一定でない用紙と表現することとする。
In other words, when the sheet is conveyed (moved) with one rotation of the
本発明においては、このように、用紙端部形状が一定でない用紙(任意用紙や向きがズレた定形用紙等)に対して、上述のように外側領域、背景領域及び現像領域に対してそれぞれ異なるレーザーパワーで露光する構成となっている。 In the present invention, as described above, the outer region, the background region, and the development region are different from each other as described above with respect to a sheet having a non-constant sheet shape (such as an arbitrary sheet or a regular sheet having a misaligned orientation). It is configured to expose with laser power.
具体的には、例えば図5に示すようなレーザーパワーを有するレーザービームで感光体ドラム3表面の帯電領域を照射する。すなわち、上記外側領域201に対応する外側領域301(例えば記号Xで示す幅(幅X)における用紙端部の各端縁から露光範囲の端縁までの領域)ではレーザーパワーLp1の出力レベル(後述のレーザーパワーLp2より低いレーザーパワー)で露光し、上記内側領域202に対応する内側領域302における、上記背景領域に対応する背景領域3021と上記現像領域に対応する現像領域3022とに対してそれぞれレーザーパワーLp2、レーザーパワーLp3の出力レベルで露光する。ただし、レーザーパワーLp3は、レーザーパワーLp2よりも高い出力レベルである。
Specifically, for example, the charged region on the surface of the
また、図5では説明の便宜上、現像領域を大きな1つの“A”の文字で示し、この画像に対するレーザーパワーを1種類のレーザーパワーLp3としているが、これに限らず現像領域は任意の画像(例えば上記Aより小さい複数の文字や絵等)であり、当該任意の画像に応じてレーザーパワーも例えばレーザーパワーLp4〜Lpnと異なるレベルとなる(本実施形態では1種類のレーザーパワーLp3で説明する)。 Further, in FIG. 5, for the convenience of explanation, the development area is indicated by one large “A” character, and the laser power for this image is one kind of laser power Lp3. For example, it is a plurality of characters and pictures smaller than A, and the laser power becomes a level different from, for example, the laser powers Lp4 to Lpn according to the arbitrary image (this embodiment will be described with one type of laser power Lp3). ).
また、外側領域201のレーザーパワーLp1を「外側領域電位制御用レーザーパワー」、背景領域3021のレーザーパワーLp2を「背景領域電位制御用レーザーパワー」、現像領域3022のレーザーパワーLp3を「現像領域電位制御用レーザーパワー或いは画像形成用レーザーパワー」と適宜表現し、さらに、外側領域電位制御用レーザーパワー及び背景領域電位制御用レーザーパワーを総称して「表面電位制御用レーザーパワー」と適宜表現する。
Further, the laser power Lp1 of the
このように領域毎に異なるレーザーパワーによって感光体ドラム3表面を露光することで、図4に示すように、外側領域201と内側領域202との電位差203が解消された表面電位(V0)を得ることができる。すなわち、レーザーパワーLp1は、表面電位V0にするべく符号221に示す分だけ表面電位を低下させるのに必要な外側領域電位制御用レーザーパワーであり、レーザーパワーLp2は、表面電位V0にするべく符号222に示す分だけ表面電位を低下させるのに必要な背景領域電位制御用レーザーパワーであり、また、レーザーパワーLp3は、トナー現像する(静電潜像を形成する)べく符号223に示す分だけ表面電位を低下させるのに必要な現像領域電位制御用レーザーパワーであり、これら各レーザーパワーで露光することで、現像(画像形成)を行うのと同時に感光体の転写履歴をキャンセルすることができる。
Thus, by exposing the surface of the
ただし、外側領域301の形状(領域形状)は、定形用紙の場合のようにつまり用紙の幅が一定の場合のように一定ではなく、図5の斜線部に示すように任意用紙(用紙端部)の形状に応じて異なるものとなる。したがって、LP22は、外側領域301と、この外側領域301の領域形状に対応した背景領域3021の領域形状とが得られるように、外側領域電位制御用レーザーパワーLp1及び背景領域電位制御用レーザーパワーLp2にてそれぞれ露光を行う。
However, the shape of the outer area 301 (area shape) is not constant as in the case of a standard sheet, that is, in the case where the width of the sheet is constant, but as shown in the shaded area in FIG. ) Will vary depending on the shape. Therefore, the
このためには、搬送される用紙の端部形状を露光が行われる前に検出しておき、この検出した端部形状を露光にフィードバックさせる、すなわち検出した端部形状となるように感光体ドラム3表面へレーザービームの照射(レーザー照射)を行う必要がある。当該用紙端部形状を露光前に検出するために上述の用紙端部検出部12を用いて用紙画像データを取得し、取得したこのデータに基づいて主制御部70により露光制御を行う。
For this purpose, the edge shape of the conveyed paper is detected before exposure is performed, and the detected edge shape is fed back to the exposure, that is, the photosensitive drum so as to obtain the detected edge shape. It is necessary to irradiate the laser beam on the three surfaces (laser irradiation). In order to detect the paper edge shape before exposure, paper image data is acquired using the paper
図2に戻って、端部形状認識部721は、用紙端部検出部12(センサ部80)により得られた用紙端部情報に基づいて、用紙端部の形状を認識(判別)するものである。ここでは、端部形状認識部721は、上記搬送路83を挟んで対向配置された発光側及び受光側のラインセンサにおいて、発光側ラインセンサから射出された光が、用紙に遮られて受光側ラインセンサで受光されない箇所の素子データと、用紙に遮られずに受光された箇所の素子データとに基づいて、用紙端部(端縁)と用紙外との境界位置(境界データ)を検出し、これにより用紙端部の形状認識を行う。
Returning to FIG. 2, the edge shape recognition unit 721 recognizes (discriminates) the shape of the sheet edge based on the sheet edge information obtained by the sheet edge detection unit 12 (sensor unit 80). is there. Here, the end shape recognizing unit 721 is configured such that the light emitted from the light emitting side line sensor is blocked by the paper in the light emitting side and light receiving side line sensors arranged opposite to each other with the
なお、上記境界位置の検出は、この方法に限らず、例えば上記CCDラインセンサを用いた場合などにおいて、用紙画像における明部画像(輝度が所定値よりも高い白色画像)と暗部画像(黒色画像)との境界の画素データを検出する方法であってもよい。 The detection of the boundary position is not limited to this method. For example, when the CCD line sensor is used, a bright part image (a white image whose luminance is higher than a predetermined value) and a dark part image (a black image) in the paper image. It is also possible to use a method of detecting pixel data at the boundary between
出力情報記憶部722は、LP22から出力する各領域(外側領域301、背景領域3021及び現像領域3022)に対応するレーザーパワーの出力情報(レーザー出力パターンと表現してもよい)を記憶するものである。
The output
レーザーパワー制御部72は、出力情報記憶部72に記憶された上記各領域に対応するレーザーパワー(ここではLp1〜Lp3)の出力情報を用いて、端部形状認識部721により認識された用紙端部形状に応じたレーザーパワーの異なる複数種類のレーザービームを、LP22に出力させる。これにより、感光体ドラム3の回転に伴い該ドラム表面上に図4で説明したような表面電位V0が形成される。
The laser
ところで、用紙端部(例えば用紙の先端側の用紙端部)が検出されてから当該用紙が転写位置(ニップ部;感光体ドラム3と転写ローラ91との接触点)まで搬送されるまでのタイミング(用紙搬送タイミングという)と、認識した端部形状情報に基づき(例えば露光開始端が)レーザ露光されてから上記転写位置まで感光体ドラム3を回転させるタイミング(ドラム回転タイミングという)とを合わせる必要がある。換言すれば、取得した用紙の端部形状情報を反映して露光レーザー出力を行うまでの時間を、感光体ドラム3の露光パターンと搬送されてくる用紙の端部形状位置とを合わせることができる露光タイミングに間に合わせる必要がある。
By the way, the timing from when the paper edge (for example, the paper edge on the leading edge side of the paper) is detected until the paper is conveyed to the transfer position (nip portion; contact point between the
このことからも、本実施形態では、用紙端部検出部12(ラインセンサ)が感光体ドラム3の位置(転写位置)から所定距離だけ上流側の位置に配設されている。この所定距離は、少なくとも上記検出した端部形状を露光にフィードバックするまでの処理時間が必要であることから、感光体ドラム3の回転速度(周速度)と搬送路83による用紙搬送速度とが同じであるとした場合の、感光体ドラム3の回転方向における、該感光体ドラム3の露光位置(露光ポイント31)から転写位置までのドラム表面の周長(ドラム回転距離;円弧距離)よりも長い距離とされる。すなわち、もし上記所定距離がドラム回転距離と同じ距離であったならば、用紙端部検出部12により取得した端部形状情報を主制御部70まで伝送して情報処理を行う速度(伝達速度或いは処理速度)を速くしたとしても上記露光タイミングに間に合わせることは困難となるが(但しドラム周速度と用紙搬送速度とが同じである場合)、所定距離をドラム回転距離よりも長い距離とすることにより、露光レーザー出力開始前に、端部形状情報を取得するとともに、この端部形状情報が反映された用紙区分情報(及び潜像区分情報)を主制御部70(レーザーパワー制御部72)へ伝送してこの情報に基づき各領域で異なるレーザーパワーで出力させるよう準備(情報処理)する時間を得ることが可能な構成を容易に実現することができる。
For this reason as well, in the present embodiment, the sheet end detection unit 12 (line sensor) is disposed at a position upstream by a predetermined distance from the position (transfer position) of the
さらに、用紙端部検出部12が、転写位置から当該回転距離より長い距離分だけ上流側に配設され、且つ、レジストローラ841の下流側に配置されていることが好ましい。これにより、用紙端部検出部12による用紙端部の検出前に、レジストローラ841によって用紙先端(スタートエッジ)が揃えられて用紙の感光体ドラム3へ向けての搬送タイミングが調整され、このタイミングが整えられて搬送される用紙に対して用紙端部の検出が行われるので、上記用紙搬送タイミングとドラム回転タイミングとを精度よく合わせることができ(搬送されてくる実際の用紙位置つまり用紙端部位置とドラム表面の露光パターンとの位置ズレが生じず)、ひいては、一層、不要なトナー現像や転写ローラのトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することが可能となる。
Further, it is preferable that the sheet
ただし、タイミングを合わせる方法は当該レジストローラによる方法に限らず、例えば用紙の搬送位置(例えば用紙先端)を検出するための電気的或いは機械的に構成された検出手段を備え、これによる検出情報に基づいて用紙搬送タイミングとドラム回転タイミングとを合わせるようにしてもよい。これに関し、上記ラインセンサ(用紙端部検出部12)を用いて用紙先端を検出した時点から転写位置までの搬送時間を考慮してタイミングを合わせるようにしてもよい。 However, the method of adjusting the timing is not limited to the method using the registration roller, and includes, for example, a detection unit configured electrically or mechanically to detect the conveyance position of the paper (for example, the front end of the paper). Based on this, the sheet conveyance timing and the drum rotation timing may be matched. In this regard, the timing may be adjusted in consideration of the transport time from the time when the leading edge of the sheet is detected using the line sensor (sheet end detection unit 12) to the transfer position.
ところで、露光前における上述した帯電部4による一次帯電において、帯電部4は、画像形成電位V0に対して、一次帯電電位Vfを以下の(A)式に示す条件を満たす電位にする、すなわち、一次帯電電位Vfを、該一次帯電電位Vfと画像形成電位V0との電位差が少なくとも300Vより大きくなるような電位にする(ここでは電位V0よりも高い電位まで上昇させる)ことが好ましい。
|一次帯電電位Vf(V)−画像形成電位V0(V)|>300(V)・・・(A)
但し、記号| |は、絶対値を示す。
By the way, in the primary charging by the charging
| Primary charging potential Vf (V) −Image forming potential V0 (V) |> 300 (V) (A)
However, the symbol || indicates an absolute value.
これは、画像形成電位V0と一次帯電電位Vfとの電位差が大きいほど、すなわち、本実施形態のように感光体の表面電位を一次帯電電位Vfまで持ち上げた後、画像形成電位V0まで低下させるときのその落差が大きいほど(僅かに電位を持ち上げてこれを画像形成電位V0まで低下させるような落差が小さい場合よりも)、当該露光により外側領域及び内側領域の電位差を除去し易く(均一化し易く)なることによる。 This is because the larger the potential difference between the image forming potential V0 and the primary charging potential Vf, that is, when the surface potential of the photosensitive member is raised to the primary charging potential Vf and then lowered to the image forming potential V0 as in this embodiment. The larger the drop of this is, the easier it is to remove the potential difference between the outer region and the inner region by the exposure (as compared to the case where the drop is slightly small that raises the potential slightly and lowers it to the image forming potential V0). )
このように露光部5において転写履歴がキャンセルされ且つ静電潜像が形成された表面電位の状態とされた後は、感光体ドラム3のさらなる回転に伴い当該表面電位箇所が現像ローラ621に到達し、この静電潜像に対してトナー現像が行われ、さらに感光体ドラム3が回転して転写ローラ91にて転写がなさる。この転写後、トナーがクリーニングされ、次の画像形成動作に対する一次帯電すなわち一次帯電電位Vfへの電位の持ち上げが行われる。
Thus, after the transfer history is canceled in the
また、上記図5においては、用紙内側(背景領域)の電位(V0)を例えば500(V)とし、用紙外側(外側領域)の電位もこれと同じ500(V)の電位となるように、それぞれに対する表面電位制御用レーザーパワーとして、レーザーパワーLp2:約0.065(mW)、この0.065(mW)より若干低いレーザーパワーLp1:約0.058(mW)の露光エネルギーを与えるものとする。 In FIG. 5, the potential (V0) on the inner side (background region) of the paper is set to 500 (V), for example, and the potential on the outer side (outer region) of the paper is set to the same potential of 500 (V). Laser power Lp2: about 0.065 (mW) as the laser power for controlling the surface potential for each, and a laser power Lp1: about 0.058 (mW) slightly lower than this 0.065 (mW) To do.
これに関し、図6は、一次帯電時の感光体ドラムの表面電位(一次表面電位;上記一次帯電電位Vfに相当)と、露光エネルギーとの関係を示すグラフ図である。図6によれば、例えばドラム表面を一次帯電によって1000Vの一次帯電電位Vfまで持ち上げた場合、この1000Vの電位を例えば500Vのターゲットとなる電位(上記V0)まで低下させる場合、露光エネルギーが概ね0.08(mW)であるレーザーパワーでの露光が必要であり、また、例えば800Vの一次帯電電位Vfまで持ち上げた場合、この800Vの電位を上記500Vの電位(V0)まで低下させる場合、露光エネルギーが概ね0.06(mW)であるレーザーパワーでの露光が必要であることが示されている。すなわち、用紙内側及び用紙外側の一次帯電電位Vfがそれぞれ例えば800V、760Vなどと電位差を有して異なる場合、これを表面電位V0まで低下させるためには上記0.065(mW)、0.058(mW)というように異なるレーザーパワーが必要となることが分かる。 In this regard, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the surface potential of the photosensitive drum during primary charging (primary surface potential; corresponding to the primary charging potential Vf) and exposure energy. According to FIG. 6, for example, when the drum surface is raised to a primary charging potential Vf of 1000 V by primary charging, when the potential of 1000 V is reduced to a target potential (V0) of 500 V, for example, the exposure energy is approximately 0. Exposure with a laser power of 0.08 (mW) is necessary. For example, when the potential is raised to a primary charging potential Vf of 800V, the exposure energy is reduced when the potential of 800V is lowered to the potential (V0) of 500V. Has been shown to require exposure at a laser power of approximately 0.06 (mW). That is, when the primary charging potential Vf on the inner side and the outer side of the paper are different from each other with a potential difference of, for example, 800 V, 760 V, etc., in order to reduce this to the surface potential V0, 0.065 (mW), 0.058 It can be seen that different laser powers are required (mW).
図7は、本実施形態に係る感光体ドラム表面の露光動作に関するフローチャートである。感光体ドラム3に対する帯電、露光、現像及びクリーニングという一連の画像形成動作において、先ず感光体ドラム3の表面電位が一次帯電により一次帯電電位Vfまで持ち上げられる(ステップS1)。一方、用紙端部検出部12によって用紙端部情報が取得され、この用紙端部情報に基づいて端部形状認識部721により用紙端部の形状が認識される(ステップS2)。そして、レーザーパワー制御部72による制御により、出力情報記憶部72に記憶された上記各領域に対応するレーザーパワー(ここではLp1〜Lp3)の出力情報が用いられて、端部形状認識部721により認識された用紙端部形状に応じたレーザーパワーLp1〜Lp3の複数種類のレーザービームがLP22から出力される。この用紙端部形状に応じた且つ領域毎に異なるレーザービームによって感光体ドラム3表面が露光されて、現像領域の表面電位が静電潜像が形成される電位とされるとともに、背景領域と外側領域との表面電位が電位V0に均一化される(ステップS3)。次に、この表面電位状態において、現像部6にて静電潜像にトナーが付着されて現像される(ステップS4)。そして、転写部9にて用紙Pに対する転写が行われ(ステップS5)、クリーニング部7にてドラム表面の残留トナーが取り除かれる(ステップS6)。例えば或る印刷ジョブにおいて次の用紙に対する印刷を行う場合には(ステップS7のNO)、ステップS1〜S6の動作が繰り返され、印刷ジョブが終了した場合には(ステップS7のYES)、フロー終了となる。
FIG. 7 is a flowchart regarding the exposure operation on the surface of the photosensitive drum according to the present embodiment. In a series of image forming operations of charging, exposing, developing and cleaning the
以上のように本発明の画像形成装置(プリンタ1)によれば、用紙端部検出部12(端部情報取得手段)によって、用紙の通紙幅方向における端部形状を示す端部形状情報が取得され、端部形状認識部721(用紙区分情報取得手段)によって、この端部形状情報に基づいて、感光体ドラム3表面の帯電領域における内側領域302(用紙存在領域)と外側領域301(非用紙存在領域)とを区分する用紙区分情報が取得される。また、画像データ記憶部40(潜像区分情報取得手段)によって、用紙存在領域における現像領域3022(潜像形成領域)と背景領域3021(非潜像形成領域)とを区分する潜像区分情報が取得される。そして、帯電部4(帯電手段)によって、感光体ドラム3の表面電位を現像時の第1電位(V0)より高い第2電位(Vf)に上昇させるべく電位上昇帯電が行われ、レーザーパワー制御部72(レーザーパワー制御手段)によるレーザーパワー出力部22(露光レーザー出力手段)の制御により、上記用紙区分情報と潜像区分情報とに基づいて、非用紙存在領域、非潜像形成領域及び潜像形成領域それぞれの領域毎に異なるレーザーパワーを有するレーザービームが露光レーザー出力手段から出力されて感光体表面における電位上昇帯電部が露光され、この電位上昇帯電部における潜像形成領域の電位が第1電位より低い所定の静電潜像形成用電位まで低下されるとともに、該電位上昇帯電部における非潜像形成領域の電位が第1電位まで低下され、該電位上昇帯電部における非用紙存在領域の電位が第1電位以上の所定電位まで(後述の変形態様(A)の場合も含む)低下される。
As described above, according to the image forming apparatus (printer 1) of the present invention, the edge shape information indicating the edge shape in the sheet passing width direction is acquired by the sheet edge detection unit 12 (edge information acquisition unit). Based on the edge shape information, the edge shape recognition unit 721 (paper classification information acquisition unit) determines the inner area 302 (paper existence area) and the outer area 301 (non-paper) in the charging area on the surface of the
したがって、非用紙存在領域と用紙存在領域との区分境界を用紙の端部形状に応じた形状とすることが可能となる、すなわち、用紙の端部形状が反映された非用紙存在領域と用紙存在領域(非潜像形成領域)とに対する、それぞれ異なるレーザーパワーでの露光を行うことが可能となるため、別途、予備帯電装置や光除電装置を備えることなく簡易な構成で、且つ、感光体に対する用紙端部位置が一定でない用紙(任意用紙や向きのずれた定形用紙等)の場合における用紙外での表面電位の低下に起因する、不要なトナー現像や転写ローラ91のトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することができ、ひいては高画質な印刷画像を得ることができる。
Accordingly, the boundary between the non-paper existence area and the paper existence area can be set to a shape corresponding to the edge shape of the paper, that is, the non-paper existence area and the paper existence reflecting the edge shape of the paper. Since it is possible to perform exposure with different laser powers for areas (non-latent image forming areas), a simple configuration without a separate precharging device or photostatic device, In the case of paper whose end position is not constant (arbitrary paper, fixed-size paper, etc.), unnecessary toner development or toner contamination of the
また、露光ポイント31(露光位置)から転写位置(ニップ部)までの感光体のドラム回転距離を第1距離とした場合、搬送路83(用紙搬送路)における転写位置から上流側に第1距離より長い第2距離だけ離間した位置に端部情報取得手段が配設されているので、取得した用紙の端部形状情報を反映して露光レーザー出力を行うまでの時間を、感光体の露光パターンと搬送されてくる用紙の端部形状位置とを合わせることができる露光タイミングに間に合わせることが容易に可能となる、すなわち、第2距離が第1距離と同じ距離であったならば、端部形状情報の伝達速度或いは処理速度を速くしてもタイミングを合わせることは困難であるが、第2距離を第1距離よりも長い距離とすることにより、露光レーザー出力開始前に、端部形状情報を取得するとともに、この端部形状情報が反映された用紙区分情報(及び潜像区分情報)をレーザーパワー制御手段に入力(伝送)してこの情報に基づき各領域で異なるレーザーパワーで出力させるよう準備(処理)する時間を得ることが可能となる構成を容易に実現できる。 Further, when the photosensitive drum rotation distance from the exposure point 31 (exposure position) to the transfer position (nip portion) is the first distance, the first distance upstream from the transfer position in the transport path 83 (paper transport path). Since the edge information acquisition means is disposed at a position separated by a longer second distance, the time required to perform exposure laser output reflecting the acquired edge shape information of the paper is determined by the exposure pattern of the photoconductor. And the edge shape position of the conveyed paper can be easily matched with the exposure timing, that is, if the second distance is the same as the first distance, the edge portion Although it is difficult to adjust the timing even if the transmission speed or processing speed of the shape information is increased, the end shape is set before the exposure laser output starts by setting the second distance to be longer than the first distance. Information is acquired, and paper classification information (and latent image classification information) reflecting the edge shape information is input (transmitted) to the laser power control means, and output at different laser power in each region based on this information. Thus, it is possible to easily realize a configuration capable of obtaining time for preparation (processing).
また、端部情報取得手段が、転写位置から上流側に第2距離だけ離間した位置で且つレジストローラ841よりも下流側の位置に配設されているので、端部情報取得手段による端部形状情報の取得前に、レジストローラ841によって用紙先端が揃えられて用紙の感光体へ向けての搬送タイミングが調整され、このタイミングが整えられて搬送される用紙に対して端部形状情報の取得動作が行われるので、用紙搬送タイミングと感光体のドラム回転タイミングとを精度よく合わせることができ(搬送されてくる用紙の端部位置と感光体表面の露光パターンとの位置ズレが生じず)、ひいては、一層、不要なトナー現像や転写ローラ91のトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することが可能となる。
In addition, since the end information acquisition means is disposed at a position separated by a second distance upstream from the transfer position and at a position downstream of the
また、端部情報取得手段によって、端部形状情報が用紙に対して非接触で取得されるので、端部情報取得手段による当該端部形状情報の取得時に、端部情報取得手段と用紙(この用紙は端部形状が凹凸状等の任意形状であるので)とが接触して用紙の向きや搬送タイミングがずれてしまうのを防止できる。 Further, since the edge shape information is acquired by the edge information acquisition means in a non-contact manner with respect to the paper, when the edge information acquisition means acquires the edge shape information, the edge information acquisition means and the paper (this It is possible to prevent the orientation of the paper and the conveyance timing from deviating due to contact with the paper (because the paper has an arbitrary shape such as an uneven shape).
さらに、端部情報取得手段が、所定の発光素子及び受光素子がそれぞれ通紙幅方向に且つ用紙搬送路を挟んで対向して配置されてなる列状の光学センサ(ラインセンサ)であるので、上記端部形状情報を非接触で取得する構成を、当該ラインセンサを用いた簡易な構成を用いて容易に実現できる。なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種構成の追加、変更を伴うことが可能であり、例えば次のような変形態様を取ることができる。 Further, the edge information acquisition means is a row-shaped optical sensor (line sensor) in which the predetermined light emitting element and the light receiving element are arranged to face each other in the sheet passing width direction with the sheet conveyance path interposed therebetween. A configuration for acquiring end shape information in a non-contact manner can be easily realized by using a simple configuration using the line sensor. Various configurations can be added or changed without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications can be taken.
(A)上記実施形態では、図4に示すように外側領域201の表面電位を(レーザーパワーLp1での)露光によって内側領域202(背景領域)と同じ表面電位V0まで低下させているが、これに限らず、外側領域201の表面電位は、現像時にトナーが感光体に現像されない(印刷動作において不具合が生じない)表面電位であれば良く、通常現像時の表面電位V0(現像開始電位)より大きくて、且つ、表面電位が高すぎて通常の現像状態ではない状況で感光体にトナーが付着する事象所謂上カブリが発生する表面電位より小さければ良い。これにより、一次帯電時の電位のムラや用紙の有無による転写の影響(転写履歴、用紙内側と外側とでの表面電位差)は、表面電位制御用レーザーパワーにて感光体帯電領域(一次帯電領域)を露光し、表面電位V0に設定する過程において結果的に均一化される。
(A) In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the surface potential of the
(B)上記実施形態では、図5に示すように外側領域301のレーザーパワー出力は、一定のLp1としているが、これに限らず、表面電位V0以上のドラム表面電位が得られるレーザーパワー出力であって且つ、例えば外側領域301における感光体回転方向各位置の幅Xの大きさに応じて変化させた(異なる)レーザーパワー出力であるようにしてもよい。すなわち、外側領域301に対するレーザーパワー出力を用紙端部形状に応じて変化させてもよい。この場合、例えば幅Xが小さい位置ではレーザーパワー出力レベルを小さくし、幅Xが大きい位置ではレーザーパワー出力レベルを大きくするように露光制御してもよい。
(B) In the above embodiment, as shown in FIG. 5, the laser power output of the
これにより、用紙の端部形状に応じてつまり端部形状が例えば凹凸状である場合の外側領域301の幅Xが変化するのに応じて、より精度良く外側領域301と内側領域302(背景領域3021)とに対する露光を行うことが可能となり、ひいては、より一層、不要なトナー現像や転写ローラ91のトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することが可能となる。なお、さらに、幅Xの大きさに応じて(用紙端部形状に応じて)転写ローラ91に印加する転写バイアスを変化させるようにしてもよい。この場合、具体的には、例えば上記幅Xが小さい位置では(すなわち感光体ドラム3露光面における外側領域301の当該幅Xが小さい箇所が感光体ドラム3の回転により転写ローラ91と当接する位置まで回転したときには)、転写ローラ91に与える転写電流を小さくし、幅Xが大きい位置では(幅Xの大きい箇所が感光体ドラム3の回転により転写ローラ91と当接する位置まで回転したときには)、転写ローラ91に与える転写電流を大きくするように転写出力制御部74によるAt92の転写バイアス印加動作の制御(電流値制御)を行う。これにより、用紙端部形状に応じて転写電流(転写出力)を変化させることが可能となり、すなわち用紙端部形状に応じた転写部材への転写バイアスの印加レベルの調整が可能となり、ひいては、さらにより一層、不要なトナー現像や転写ローラ91のトナー汚染、或いはこれらによる用紙汚れの発生を防止することが可能となる。
As a result, the
因みに、感光体ドラム3を通過する用紙(定形用紙で考えている)の幅が大きく、また転写ローラ91の電気抵抗値が小さいほど用紙外側への転写電流の流れ込み割合が高まる(転写電流は用紙を避けてより抵抗が低い用紙外側へ流れようとする)傾向がある。表面電位に関しては、流れ込む転写電流とその流れ込む箇所の面積との関係で決まる。例えば、通紙幅が210mmであるA4サイズの用紙を通紙させる場合、感光体に直接触れる転写ローラ91の面積が小さくなり、そこに集中して電流が流れ込んで電荷密度が高くなるため、表面電位の転写極性側へのシフト量(図4に示す電位差203に相当)が大きくなる。例えば107と108(Ω)(1kVdc印加時)の電気抵抗値を有する転写ローラを用い、−12(μA)と−9(μA)との2水準の転写電流設定において、用紙幅をパラメータとし、用紙内側の一次帯電電位(Vf内)を例えば800(V)としたときの、この電圧と用紙外側の一次帯電電位(Vf外)との差ΔVf(V)(=Vf内−Vf外)の状態を図8に示す。この図に示すように、電気抵抗値が小さい方がΔVfが大きく、また、用紙幅が大きいほどΔVfが大きく、また、転写電流が大きい方がΔVfが大きく、ΔVfの値は最大で約40(V)にも達し、このときの(Vf外)は約760(V)となる。
Incidentally, as the width of the sheet passing through the photosensitive drum 3 (considered as a standard sheet) is larger and the electric resistance value of the
(C)上記実施形態では、用紙端部形状が一定でない用紙(任意用紙)や向きがズレた定形用紙が感光体ドラム3を通過する場合について説明したが、通常の、向きがズレていない定形用紙が通過する場合も、つまり用紙端部形状が直線的であって上記幅Xが感光体回転方向において一定である場合も、同様に適用可能である。
(C) In the above-described embodiment, the case where a sheet (arbitrary sheet) with a non-constant sheet edge shape or a regular sheet with a misalignment passes through the
(D)プリンタ1は、図1に示すようなモノクロ印刷を行う構成に限らず、カラー印刷を行う構成(カラープリンタ)であってもよい。 (D) The printer 1 is not limited to a configuration that performs monochrome printing as illustrated in FIG. 1, and may be a configuration that performs color printing (color printer).
1 プリンタ(画像形成装置)
2 画像形成部
21 帯電バイアス印加部
22 レーザーパワー出力部(露光レーザー出力手段)
23 現像バイアス印加部
3 感光体ドラム(感光体)
4 帯電部(帯電手段)
41 帯電ローラ
5 露光部
6 現像部
62 現像ユニット
621 現像ローラ
7 クリーニング部
841 レジストローラ
9 転写部
91 転写ローラ(転写部材)
92 転写バイアス印加部(転写バイアス印加手段)
12 用紙端部検出部(端部情報取得手段)
40 画像データ記憶部(潜像区分情報取得手段)
70 主制御部
71 帯電出力制御部
72 レーザーパワー制御部(レーザーパワー制御手段)
721 端部形状認識部(用紙区分情報取得手段)
722 出力情報記憶部
73 現像出力制御部
74 転写出力制御部(転写バイアス制御手段)
80 センサ部
201、301 外側領域(非用紙存在領域)
202、302 内側領域(用紙存在領域)
3021 背景領域(非潜像形成領域)
3022 現像領域(潜像形成領域)
203 電位差
X 幅
1 Printer (image forming device)
2
23 Development
4 Charging part (charging means)
41
92 Transfer bias applying unit (transfer bias applying means)
12 Paper edge detection unit (edge information acquisition means)
40 Image data storage unit (latent image classification information acquisition means)
70
721 Edge shape recognition unit (paper classification information acquisition means)
722 Output
80
202, 302 Inner area (paper existence area)
3021 Background area (non-latent image forming area)
3022 Development area (latent image formation area)
203 Potential difference X width
Claims (7)
前記感光体の表面を所定の電位に帯電する帯電手段と、
複数種類のレーザーパワーを有する前記感光体を露光するためのレーザービームを出力可能に構成された露光レーザー出力手段と、
前記露光レーザー出力手段における前記レーザーパワーを制御するレーザーパワー制御手段と、
前記用紙の通紙幅方向における端部形状を示す端部形状情報を取得する端部情報取得手段と、
前記端部情報取得手段により取得された端部形状情報に基づいて、前記感光体表面の帯電領域における用紙が存在する用紙存在領域と用紙が存在しない非用紙存在領域とを区分する用紙区分情報を取得する用紙区分情報取得手段と、
前記用紙存在領域における前記現像用の静電潜像を形成する潜像形成領域と該静電潜像を形成しない非潜像形成領域とを区分する潜像区分情報を取得する潜像区分情報取得手段とを備え、
前記帯電手段は、前記感光体の表面電位を前記現像時の第1電位より高い第2電位に上昇させるべく電位上昇帯電を行い、
前記レーザーパワー制御手段は、
前記用紙区分情報取得手段により取得された用紙区分情報と前記潜像区分情報取得手段により取得された潜像区分情報とに基づいて、前記露光レーザー出力手段に、前記非用紙存在領域、非潜像形成領域及び潜像形成領域それぞれの領域毎に異なるレーザーパワーを有するレーザービームを出力させて感光体表面における前記電位上昇帯電部を露光し、該電位上昇帯電部における前記潜像形成領域の電位を前記第1電位より低い所定の静電潜像形成用電位まで低下させるとともに、該電位上昇帯電部における前記非潜像形成領域の電位を前記第1電位まで低下させ、該電位上昇帯電部における前記非用紙存在領域の電位を前記第1電位以上の所定電位まで低下させることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for transferring a toner image developed on a photoconductor to a sheet passed between the photoconductor and a transfer member,
Charging means for charging the surface of the photoreceptor to a predetermined potential;
Exposure laser output means configured to be capable of outputting a laser beam for exposing the photoreceptor having a plurality of types of laser power; and
Laser power control means for controlling the laser power in the exposure laser output means;
Edge information acquisition means for acquiring edge shape information indicating an edge shape in the sheet passing width direction of the paper;
Based on the edge shape information acquired by the edge information acquisition means, sheet classification information for dividing a sheet existence area where a sheet exists in a charging area on the surface of the photoconductor and a non-sheet existence area where no sheet exists. Paper classification information acquisition means to acquire;
Acquisition of latent image classification information for acquiring latent image classification information for classifying a latent image forming area for forming the developing electrostatic latent image and a non-latent image forming area for which the electrostatic latent image is not formed in the sheet existence area. Means and
The charging means performs potential increasing charging to increase the surface potential of the photoconductor to a second potential higher than the first potential at the time of development;
The laser power control means includes
Based on the paper classification information acquired by the paper classification information acquisition means and the latent image classification information acquired by the latent image classification information acquisition means, the exposure laser output means is supplied with the non-paper existence area, non-latent image. A laser beam having a different laser power is output for each of the formation region and the latent image formation region to expose the potential rising charging portion on the surface of the photoreceptor, and the potential of the latent image forming region in the potential rising charging portion is set. And lowering the potential of the non-latent image forming area in the potential increasing charging portion to the first potential, and reducing the potential in the potential increasing charging portion to the predetermined electrostatic latent image forming potential lower than the first potential. An image forming apparatus, wherein the potential of the non-paper presence area is lowered to a predetermined potential equal to or higher than the first potential.
前記端部情報取得手段は、
用紙搬送路における、前記転写位置から上流側に、前記第1距離より長い第2距離だけ離間した位置に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 When the drum rotation distance of the photoconductor from the exposure position of the photoconductor to the transfer position by the transfer unit is a first distance,
The end information acquisition means includes
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is disposed at a position spaced apart from the transfer position by a second distance longer than the first distance in the sheet conveyance path.
前記転写位置から上流側に前記第2距離だけ離間した位置で且つレジストローラよりも下流側の位置に配設されていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The end information acquisition means includes
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is disposed at a position spaced apart from the transfer position by the second distance and downstream of the registration roller.
前記端部形状情報を用紙に対して非接触に取得することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。 The end information acquisition means includes
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the edge shape information is acquired in a non-contact manner with respect to a sheet.
所定の発光素子及び受光素子がそれぞれ前記通紙幅方向に且つ用紙搬送路を挟んで対向して配置されてなる列状の光学センサであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The end information acquisition means includes
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the predetermined light emitting element and the light receiving element are row-like optical sensors in which the predetermined light emitting element and the light receiving element are arranged opposite to each other in the sheet passing width direction with the sheet conveyance path interposed therebetween.
前記非用紙存在領域に対するレーザービームのレーザーパワーを前記端部形状に応じて変化させることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。 The laser power control means includes
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a laser power of a laser beam with respect to the non-paper existing area is changed according to the end shape.
前記転写バイアス印加手段による転写バイアス印加動作を制御する転写バイアス制御手段とをさらに備え、
前記転写バイアス制御手段は、
前記端部情報取得手段により取得された端部形状情報に基づいて、
前記転写バイアス印加手段による転写バイアス印加動作の制御として、前記転写部材に与える転写用電流の値を制御する電流値制御を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成装置。 Transfer bias applying means for applying a transfer bias to the transfer member;
A transfer bias control means for controlling a transfer bias application operation by the transfer bias application means,
The transfer bias control means includes
Based on the end shape information acquired by the end information acquisition means,
The image formation according to claim 1, wherein current value control for controlling a value of a transfer current applied to the transfer member is performed as control of a transfer bias application operation by the transfer bias application unit. apparatus.
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