JP2011191504A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体に形成されたトナー像を用紙に転写して画像形成処理を行う画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that performs an image forming process by transferring a toner image formed on a photoreceptor onto a sheet.
従来より、複写機、プリンタ又はファクシミリといった画像形成装置では、感光体の表面に静電潜像を形成した後トナーにより現像して用紙に転写し、用紙上のトナー像を加熱溶融して用紙に定着させる電子写真方式の画像形成装置が実用化されている。こうした画像形成装置では、複数の異なったサイズの用紙に対応するため、例えば複数の給紙カセットにセットされた用紙のサイズを検知するセンサを設けておき、画像データのサイズに合ったサイズの用紙を自動的に給紙して画像形成処理を行うようになっている。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine, an electrostatic latent image is formed on the surface of a photoreceptor, developed with toner, transferred to a sheet, and the toner image on the sheet is heated and melted to form a sheet. An electrophotographic image forming apparatus to be fixed has been put into practical use. In such an image forming apparatus, in order to deal with a plurality of different sizes of paper, for example, a sensor for detecting the size of the paper set in a plurality of paper feed cassettes is provided, and the paper has a size suitable for the size of the image data. Are automatically fed to perform image forming processing.
画像形成装置には、給紙トレイにセットされた用紙のサイズを検知するセンサが設けられていないタイプの装置があり、こうした装置では、給紙されて搬送される用紙の先端又は後端を検知するセンサを用いて搬送される用紙の通過時間を検知し、用紙の搬送速度と通過時間から用紙の搬送方向の長さを算出して指定された用紙のサイズが給紙されたかを判定している。 Some image forming apparatuses are not provided with a sensor for detecting the size of the paper set in the paper feed tray. In such an apparatus, the leading or trailing edge of the paper fed and conveyed is detected. The sensor detects the passage time of the paper being transported, calculates the length in the paper transport direction from the paper transport speed and time, and determines whether the specified paper size has been fed. Yes.
指定されたサイズと異なる用紙が給紙されたと判定された場合には、サイズエラーを表示して利用者に画像形成処理を継続するか否か決定するように報知される。画像形成処理が継続されると、指定されたサイズに合わせて形成されたトナー像を異なったサイズの用紙に転写することになり、用紙からはみ出したトナー像の部分は転写ローラに付着するようになる。転写ローラに付着したトナーは、転写の際に用紙の裏側に付着して汚すため、転写ローラをクリーニングして付着したトナーを除去する必要がある。 If it is determined that a sheet different from the designated size has been fed, a size error is displayed and the user is notified to determine whether or not to continue the image forming process. When the image forming process is continued, the toner image formed in accordance with the designated size is transferred to a different size paper, and the portion of the toner image protruding from the paper is attached to the transfer roller. Become. Since the toner adhering to the transfer roller adheres to the back side of the paper and becomes dirty during transfer, it is necessary to clean the transfer roller and remove the adhering toner.
しかしながら、こうした転写ローラのクリーニング処理は、トナーの付着量が多い場合には時間がかかるため、頻繁に行うと画像形成処理の効率が悪くなる欠点がある。 However, such a cleaning process of the transfer roller takes time when the amount of toner attached is large, and therefore, if it is frequently performed, there is a disadvantage that the efficiency of the image forming process is deteriorated.
用紙サイズの不一致による転写ローラへのトナー付着に対する防止策としては、例えば、特許文献1では、ラインセンサを用いて用紙の主走査方向の長さを検知し、検知された長さに基づいて画像枠を狭めて画像枠の外となる転写すべき画像データを削除することで、転写ベルトへのトナーの転写を防止している。 As a preventive measure against toner adhesion to the transfer roller due to paper size mismatch, for example, in Patent Document 1, the length of the paper in the main scanning direction is detected using a line sensor, and an image is based on the detected length. By narrowing the frame and deleting the image data to be transferred outside the image frame, toner transfer to the transfer belt is prevented.
特許文献1では、ラインセンサの検知結果を用いているため、ラインセンサが設けられていないタイプの装置では対応が難しい。また、実際に付着したトナーをクリーニングする場合には、最もトナー量が付着する場合を想定してクリーニング処理をする必要があり、要処理時間を長く設定するため画像形成処理の効率が低下せざるをえない。さらに、指定したサイズよりも大きいサイズの用紙を給紙した場合には、トナー像が用紙内に収まるため転写ローラにトナーが付着することはないが、用紙のサイズが不一致の場合にクリーニング処理を行うようにすると、トナーが転写ローラに付着していない場合にもクリーニング処理を行うようになって非効率となってしまう。 In Patent Document 1, since the detection result of the line sensor is used, it is difficult to cope with a type of apparatus in which the line sensor is not provided. Further, when cleaning the toner that has actually adhered, it is necessary to perform the cleaning process assuming that the toner amount is most adhering, and since the required processing time is set long, the efficiency of the image forming process does not decrease. I won't. In addition, when paper of a size larger than the specified size is fed, the toner image will fit in the paper and no toner will adhere to the transfer roller. However, if the paper sizes do not match, the cleaning process is performed. If done, the cleaning process is performed even when the toner is not attached to the transfer roller, which is inefficient.
そこで、本発明は、トナーが転写ローラに付着した場合のみクリーニング処理を行うことのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing a cleaning process only when toner adheres to a transfer roller.
本発明に係る画像形成装置は、画像データに基づいて像担持体にトナー像を形成する像形成手段と、形成されたトナー像を用紙に転写する転写手段を備えた画像形成装置において、搬送される用紙を検知する用紙検知手段と、前記用紙検知手段からの検知信号に基づいて用紙のサイズを算出するサイズ算出手段と、算出された用紙のサイズが前記画像データの出力サイズと一致するか判定するサイズ判定手段と、用紙のサイズが前記画像データの出力サイズと一致しないと判定された場合に前記転写手段にトナーが付着するか否か判定する付着判定手段と、トナーが付着すると判定された場合に前記転写手段に付着したトナーをクリーニングするクリーニング手段とを備えていることを特徴とする。さらに、算出された用紙のサイズに基づいて前記画像データを部分的にマスク処理する画像処理手段を備えていることを特徴とする。さらに、前記画像処理手段は、算出された用紙のサイズに対応する最大幅に基づいて前記画像データをマスク処理することを特徴とする。さらに、前記転写手段に付着したトナーの付着量を算出する付着算出手段を備えていることを特徴とする。さらに、前記クリーニング手段は、算出されたトナーの付着量に基づいて前記転写手段に印加するクリーニング電圧を変化させることを特徴とする。さらに、前記クリーニング手段は、算出されたトナーの付着量に基づいてクリーニング時間を変化させることを特徴とする。さらに、前記クリーニング手段は、算出されたトナーの付着量が所定量以上となった場合に付着したトナーをクリーニングすることを特徴とする。さらに、給紙トレイにセットされた用紙の有無を検知するセット検知手段を備え、前記クリーニング手段は、前記セット検知手段が用紙無しを検知した場合に付着したトナーをクリーニングすることを特徴とする。さらに、給紙トレイが交換されたことを検知するトレイ検知手段を備え、前記クリーニング手段は、前記トレイ検知手段が交換されたことを検知した場合に付着したトナーをクリーニングすることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention is conveyed in an image forming apparatus including an image forming unit that forms a toner image on an image carrier based on image data, and a transfer unit that transfers the formed toner image onto a sheet. Paper detection means for detecting the paper to be detected, size calculation means for calculating the paper size based on a detection signal from the paper detection means, and determination whether the calculated paper size matches the output size of the image data A size determining unit that determines whether or not toner is attached to the transfer unit when it is determined that the size of the paper does not match the output size of the image data. And a cleaning means for cleaning the toner adhering to the transfer means. Further, the image processing device is characterized by further comprising image processing means for partially masking the image data based on the calculated paper size. Further, the image processing means masks the image data based on a maximum width corresponding to the calculated paper size. The image forming apparatus further includes an adhesion calculating unit that calculates an adhesion amount of toner adhered to the transfer unit. Further, the cleaning unit changes a cleaning voltage applied to the transfer unit based on the calculated toner adhesion amount. Further, the cleaning means changes the cleaning time based on the calculated toner adhesion amount. Further, the cleaning means is characterized in that the toner adhering is cleaned when the calculated toner adhering amount exceeds a predetermined amount. Further, the image forming apparatus includes a set detection unit that detects the presence or absence of the paper set in the paper feed tray, and the cleaning unit cleans the toner adhered when the set detection unit detects the absence of the paper. In addition, a tray detection unit that detects that the paper feed tray has been replaced is provided, and the cleaning unit cleans toner adhering when it is detected that the tray detection unit has been replaced.
本発明は、上記の構成を有することで、検知された用紙サイズに基づいて画像データの出力サイズとの不一致か否か判定し、不一致と判定された場合に転写手段にトナーが付着するか否か判定して転写手段のクリーニングを行うので、クリーニング処理が必要な場合のみ行うことができる。 With the above-described configuration, the present invention determines whether or not the output size of the image data does not match based on the detected paper size, and whether or not the toner adheres to the transfer unit when the mismatch is determined. Therefore, the transfer means is cleaned, so that it can be performed only when a cleaning process is necessary.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are preferable specific examples for carrying out the present invention, and thus various technical limitations are made. However, the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise specified, the present invention is not limited to these forms.
図1は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図であり、その要部を模式的に示している。画像形成装置1は、図示のように、複数枚の用紙Pを収納可能な給紙トレイ4と、その上方に配置された転写ベルト5と、転写ベルト5に沿って配置された複数のカートリッジ(電子写真プロセス部)6K、6M、6C、6Yと、それらの上方に配置された露光器11と、用紙Pの搬送経路40中に設けられた定着手段20等を備えている。ここではカラー成分色をブラック(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)として、4色分のカートリッジ6K、6M、6C、6Yを有し、それぞれ電子写真プロセスによって各成分色のトナー像を生成する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment, and schematically shows a main part thereof. As illustrated, the image forming apparatus 1 includes a
給紙トレイ4内の用紙Pは、複数枚が重なり合う状態で収納され、画像形成時に、所定方向(図では反時計方向)に回転駆動される給紙ローラ2により、最も上に位置するものから順に搬送経路40に向かって送り出されて給紙される。また、給紙された用紙Pは、複数のローラ3、7、16、21、22、18等の搬送手段により、搬送経路40に沿って搬送されて装置の外部に排紙される。
The paper P in the
転写ベルト5は、カートリッジ6K、6M、6C、6Yから転写されたトナー像を用紙Pに転写するための中間転写体であるエンドレスベルトであり、回転可能な二次転写駆動ローラ7と転写ベルトテンションローラ8とに巻回されている。これら各ローラ7、8の内、二次転写駆動ローラ7はモータ等の駆動源(図示せず)により回転駆動され、従動回転する転写ベルトテンションローラ8と共に、架け渡された転写ベルト5を、上下方向に対向して略水平に延びるように支持している。したがって、これら各ローラ7、8及び駆動源が、転写ベルト5を回転移動させる駆動手段を構成し、ローラ7、8間で転写ベルト5を所定方向(図では矢印で示す反時計回り)に循環させて回転駆動する。
The transfer belt 5 is an endless belt that is an intermediate transfer body for transferring the toner images transferred from the
カートリッジ6K、6M、6C、6Yは、転写ベルト5の上面側に、その回転方向に沿って上流から順に所定間隔で配列されている。このカートリッジ6K、6M、6C、6Yは、後述するように、感光体ドラムを含む感光体ユニット、トナーが充填されたトナー充填部、現像装置、及びクリーニング系等が一体にドッキングされたカートリッジであり、それぞれ形成すべき画像の色に応じて異なる色のトナーを収容している。また、ここでは、転写ベルト5の上流側から順に、ブラック(K)の画像を形成する第1のカートリッジ6K、マゼンタ(M)の画像を形成する第2のカートリッジ6M、シアン(C)の画像を形成する第3のカートリッジ6C及び、イエロー(Y)の画像を形成する第4のカートリッジ6Yを、転写ベルト5に沿って一列に配置している。
The
露光器11は、各カートリッジ6K、6M、6C、6Yが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光14K、14M、14C、14Y(図では点線で示す)を、各カートリッジ6K、6M、6C、6Yの所定位置にそれぞれ照射するための装置である。従って、露光器11は、各レーザ光14K、14M、14C、14Yを発生させる複数(ここでは4つ)の光源(図示せず)等を備え、各レーザ光14K、14M、14C、14Yを、下面側から下方向に向かって、各カートリッジ6K、6M、6C、6Yの感光体9K、9M、9C、9Yに照射して露光させる。
The exposure unit 11 applies
次に、カートリッジ6K、6M、6C、6Yについて説明するが、これらは、形成するトナー像の色が異なるだけで内部構成は共通であり、同様に構成されている。そのため、ここでは、転写ベルト5の回転方向最上流側(図では右側)に位置する第1のカートリッジ6K(ブラック画像形成部)を例に説明し、それ以外の色の画像を形成する他のカートリッジ6M、6C、6Yの説明は省略する。なお、これらカートリッジ6K、6M、6C、6Yの各構成要素については、同じ構成要素には同一の番号を付すとともに、その後に、各カートリッジ6K、6M、6C、6Yの形成する色に対応する上記したK、M、C、Yの符号を付して区別する。
Next, the
第1のカートリッジ6Kは、転写ベルト5の上側面に対向して設けられた感光体ドラムである感光体9Kと、その周囲に配置された帯電器10K、現像器12K、クリーナーブレード13K等から構成されている。
The
感光体9Kは、画像形成に際し、その外周面が暗中にて帯電器10Kにより一様に帯電された後、上記した露光器11からのブラック画像に対応したレーザ光14Kにより露光され、外周面(感光面)に静電潜像が形成される。その際、露光器11は、例えば、主走査方向のライン画像信号に応じてレーザ光14Kの光源の発光を制御することにより、発生させた光を所定周期で走査ビームとして感光体9Kの感光面に投射する。同時に、感光体9Kを、主走査方向に交わる副走査方向に移動(回転)させる(この副走査方向の制御は、感光体9Kを回転させる図示しないモータの制御により行う)等して、走査ビームによる2次元像の走査露光を行う。
At the time of image formation, the outer peripheral surface of the
現像器12Kは、この感光体9Kの静電潜像を現像してブラックのトナーにより可視像化し、感光体9K上にブラックのトナー像を形成する。その後、このトナー像は、感光体9Kと転写ベルト5とが接する位置(一次転写位置)で、転写ベルト5を挟んで感光体9Kと対向して配置された一次転写ローラ15Kの働きにより転写ベルト5上に転写される。これにより、転写ベルト5上にブラックのトナーによる単色画像が形成される。一方、トナー像の転写が終了した感光体9Kは、外周面に残留した不要なトナーがクリーナーブレード13Kにより払拭されてクリーニングされ、次の画像形成に備えて待機する。
The developing
以上のプロセスを経て、第1のカートリッジ6Kによりブラックのトナー像が転写された転写ベルト5は、二次転写駆動ローラ7の回転により回転駆動され、そのトナー像が形成された部分(面)が回転方向下流側に位置する次の第2のカートリッジ6Mに移動し、その下側位置までトナー像を搬送する。この第2のカートリッジ6Mでは、第1のカートリッジ6Kでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより、感光体9M上にマゼンタのトナー像が形成され、このトナー像を転写ベルト5上に形成されたブラックのトナー像に重ねて転写する。
The transfer belt 5 onto which the black toner image has been transferred by the
続いて、転写ベルト5は、さらに下流側に位置する第3のカートリッジ6C、第4のカートリッジ6Yに順に移動し、これまでと同様のプロセスや動作により、感光体9C上に形成されたシアンのトナー像と、感光体9Y上に形成されたイエローのトナー像が、転写ベルト5上のトナー像に重畳して順次転写される。このようにして、転写ベルト5上に複数色のトナー像が重ねて転写されて、フルカラーの重ね画像(カラー画像)が形成された後、転写ベルト5に担持されたカラーのトナー像は、その回転に伴い二次転写ローラ16の位置まで移動する。
Subsequently, the transfer belt 5 moves in order to the
ここで、画像形成に際し、ブラックのみの画像を形成するときには、第2〜第4のカートリッジ6M、6C、6Yは作動させず、それぞれ対応する一次転写ローラ15M、15C、15Yを各感光体9M、9C、9Yから離間した位置に退避させ、第1のカートリッジ6Kによるブラックの画像形成プロセスのみを実行させる。
Here, at the time of image formation, when forming an image of only black, the second to
また、以上の転写ベルト5の移動(回転)に同期して、用紙Pの搬送経路40に沿う搬送動作も開始される。その際、まず、給紙トレイ4に収納された用紙Pは、給紙ローラ2の回転により最上位置のものから順に送り出され、レジストセンサ30により用紙Pの先端が検知されると一旦搬送停止して用紙Pの先端がレジストローラ3に突き当てられた状態となる。そして、レジストローラ3により挟持されて、二次転写ローラ16の手前側(搬送方向上流側)で待機する。このレジストローラ3の回転駆動の開始は、上記した転写ベルト5の移動により搬送されるトナー像と用紙Pの位置が、二次転写ローラ16上(対向する二次転写駆動ローラ7との間)で重なり合うようなタイミングで行われ、レジストローラ3を駆動手段(図示せず)により反時計方向に回転駆動して、用紙Pが送り出される。
Further, in synchronization with the movement (rotation) of the transfer belt 5 described above, the transport operation along the
このレジストローラ3にて送り出された用紙Pは、二次転写ローラ16により転写ベルト5上のトナー像が転写されつつ、その移動に伴い搬送経路40の下流側に向かって搬送される。続いて、用紙Pは、定着手段20の有する一対の回転体である定着ローラ21と加圧ローラ22との間に形成されるニップ部を通過して加熱及び加圧され、トナー像が熱と圧力により加熱定着される。その後、用紙Pは、駆動手段(図示せず)により所定方向(ここでは時計方向)に回転駆動される排紙ローラ18により、画像形成装置1の外部(ここでは上部)に排紙される。
The sheet P sent out by the
一方、用紙Pに対して両面印刷を行う場合には、用紙Pが排紙ローラ18を通過する手前で、排紙ローラ18を逆方向(ここでは反時計方向)に回転駆動し、用紙Pを両面搬送経路41に送り出す。この両面搬送経路41において、用紙Pは、回転する両面ローラ19を経由して、再びレジストローラ3まで搬送される。レジストローラ3に到達した用紙Pは、再びレジストローラ3により搬送経路40に沿って給紙され、二次転写ローラ16により、先に画像が形成された面と逆側の面に転写ベルト5からトナー像が転写される。その後、用紙Pは、上記と同様に定着手段20により新たなトナー像が加熱定着されて、排紙ローラ18により画像形成装置1の外部に排紙される。
On the other hand, when performing duplex printing on the paper P, the
この例では、像担持体である転写ベルト5にトナー像を形成するカートリッジ6、一次転写ローラ15及び転写ベルト5の駆動手段が像形成手段であり、用紙Pにトナー像を転写する二次転写ローラ16が転写手段である。
In this example, the cartridge 6 that forms a toner image on the transfer belt 5 that is an image carrier, the primary transfer roller 15, and the drive means for the transfer belt 5 are image forming means, and the secondary transfer that transfers the toner image onto the paper P. The
二次転写ローラ16にトナーが付着した場合には、二次転写駆動ローラ7と二次転写ローラ16との間にクリーニング電圧を印加して二次転写ローラ16に付着したトナーを転写ベルト5に転移させる。転写ベルト5の搬送方向下流側にはベルトクリーナ17が配設されており、転写ベルト5に転移したトナーを回収する。
When toner adheres to the
図2は、画像形成装置1に関するブロック構成図である。画像形成装置1は、装置全体の動作を制御する制御部50を備えており、制御部50には、上述したレジストセンサ30、給紙トレイ4内の用紙Pの有無を検知するセット検知センサ31、及び給紙トレイ4の交換を検知するトレイ検知センサ32等の各センサからの検知信号が入力される。また、操作表示部51は、利用者が操作する操作キーに基づいて操作入力信号を制御部50に送信し、制御部50から送信された表示情報を表示する。記憶部52は、装置の動作制御に必要な設定データ等を記憶するとともに画像形成処理のための画像データを蓄積し、制御部50によりデータの読出し処理及び書込み処理が行われる。送受信部53は、外部装置との間でデータの送受信を行い、制御部50は、送受信部53を介して外部装置から画像データ等を受信する。
FIG. 2 is a block configuration diagram relating to the image forming apparatus 1. The image forming apparatus 1 includes a
制御部50は、上述した画像形成処理を行うために、上記の像形成手段からなる像形成部54、上記の転写手段からなる転写部55、定着手段20からなる定着部56、上記の搬送手段からなる搬送部57、給紙ローラからなる給紙部58を駆動制御する。
In order to perform the image forming process described above, the
制御部50は、搬送される用紙Pのサイズを算出するサイズ算出部501、算出された用紙Pのサイズが画像データの出力サイズと一致するか判定するサイズ判定部502、用紙Pにトナー像を転写する際にはみ出たトナーが二次転写ローラ16に付着するトナー付着量を算出する付着算出部503、用紙Pのサイズ及び画像データの出力サイズが一致しない場合にトナーが二次転写ローラ16に付着するか判定する付着判定部504、用紙Pのサイズが画像データの出力サイズに一致しない場合に画像データを部分的にマスク処理する画像処理部505、及び、二次転写ローラ16に付着したトナーを転写ベルト5に転移させてベルトクリーナ17に回収するクリーニング処理部506を備えている。
The
サイズ算出部501は、搬送される用紙Pがレジストセンサ30により検知される際に用紙の検知時間及び搬送速度から用紙Pの搬送方向の先端から後端までの用紙長さが算出される。用紙Pが定型サイズである場合には、算出された用紙長さから用紙Pのサイズを決定することができる。
The
図3は、定型サイズの用紙に関する搬送方向の用紙長さ及び搬送方向と直交する方向の用紙幅のリストである。図3では、用紙の短辺方向が搬送方向に一致するようにセットされる場合には横サイズとし、用紙の長辺方向が搬送方向に一致するようにセットされる場合には縦サイズとしている。 FIG. 3 is a list of the sheet length in the transport direction and the sheet width in the direction orthogonal to the transport direction for the standard size sheet. In FIG. 3, when the paper is set so that the short side direction coincides with the transport direction, the horizontal size is set. When the paper is set so that the long side direction coincides with the transport direction, the vertical size is set. .
サイズ判定部502は、図3に示す用紙のサイズデータを記憶部52に登録しておき、算出された用紙長さから搬送される用紙サイズを決定し、画像形成処理する画像データの出力サイズと用紙サイズとを比較して一致するか判定する。
The
用紙長さに基づいて判定する場合、用紙を搬送する際のすべりやセンサのチャタリング等によるマージン量を考慮して用紙長さを設定するとよい。例えば、A5判の用紙は、縦サイズが用紙幅148.0mm及び用紙長さ210.0mmで、横サイズが用紙幅210.0mm及び用紙長さ148.0mmとなる。A5判の横サイズで画像形成する場合に、A5判の用紙を縦サイズで誤ってセットして搬送したとすると、算出される用紙長さは210.0mmとなる。この場合、横サイズの用紙長さ148.0mmにマージン量4.00mmを設定して、算出された用紙長さL1が以下の範囲内であればサイズが一致したと判定する。
148.0−4.00<L1<148.0+4.00
ところが、L1=210.0mmであるから、範囲外となってサイズが一致しないと判定する。
When the determination is made based on the paper length, the paper length may be set in consideration of a margin amount due to slippage or sensor chattering when the paper is conveyed. For example, an A5 size sheet has a sheet width of 148.0 mm and a sheet length of 210.0 mm, and a width size of 210.0 mm and a sheet length of 148.0 mm. When an A5 size paper is formed in an A5 size, if the A5 size paper is erroneously set and conveyed in the vertical size, the calculated paper length is 210.0 mm. In this case, a margin amount of 4.00 mm is set for the horizontal paper length of 148.0 mm, and it is determined that the sizes match if the calculated paper length L 1 is within the following range.
148.0-4.00 <L 1 <148.0 + 4.00
However, since L 1 = 210.0 mm, it is determined that the sizes are out of range and the sizes do not match.
図4は、画像データの出力画像M(A5判横サイズ)及び用紙P(A5判縦サイズ)の位置関係を示す説明図である。出力画像M及び用紙Pは、用紙の搬送方向Yに対して中心線が一致するとともに先端が合致するように位置合せされるので、出力画像Mの両側部分m1及びm2が用紙Pからはみ出すようになる。そのため、出力画像Mに対応するトナー像を用紙Pに転写する場合、両側部分m1及びm2に対応するトナー像が用紙Pに転写されずに二次転写ローラ16に付着してしまう。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the output image M (A5 size horizontal size) of the image data and the paper P (A5 size vertical size). Since the output image M and the paper P are aligned so that the center lines thereof coincide with the paper conveyance direction Y and the leading edges thereof coincide, both side portions m1 and m2 of the output image M protrude from the paper P. Become. Therefore, when the toner image corresponding to the output image M is transferred to the paper P, the toner images corresponding to the both side portions m1 and m2 are not transferred to the paper P but attached to the
付着算出部503は、このように出力画像Mのサイズ及び用紙Pのサイズの不一致から出力画像Mが用紙Pからはみ出す部分の搬送方向Yに沿うトナー像の長さに基づいて二次転写ローラ16へのトナー付着量を算出する。
The
二次転写ローラ16のトナー付着量は、転写ベルト5に形成されたトナー像に対して二次転写ローラ16が回転しながら付着したトナー像の長さで示すことができる。例えば、外周の長さが50mmの二次転写ローラ16の場合、200mmのトナー像に対して回転しながらトナーが付着したとすると4周分のトナー付着量となる。トナー像は二次転写ローラが回転しながら外周面に積層するように付着していくため、付着したトナー像の長さが外周面に付着したトナーの層厚を示す指標となることから、付着したトナー像の長さに基づいてクリーニング処理を行えば、二次転写ローラから付着したトナーをきれいに除去することができる。
The toner adhesion amount of the
次に、用紙長さ210.0mmである用紙Pの場合でも出力画像Mがはみ出さずに転写できる場合を考える。まず、用紙長さ210.0mmにマージン量4.00mmを設定して、用紙長さL2が以下の範囲内である出力画像Mのサイズを検索する。
210.0−4.00<L2<210.0+4.00
この場合、図3に示すリストから該当するサイズはB6判横サイズ、A5判縦サイズ及びHLT縦サイズとなる。これらのサイズの用紙幅の中で最小幅はB6判横サイズの128.0mmであるので、用紙幅が128.0mm以下の出力画像Mであれば、サイズが一致していなくても転写の際に二次転写ローラ16にトナーが付着することがない。図3に示すリストをみると、A6判縦サイズの出力画像であれば、算出された用紙長さ210.0mmとなってサイズが一致しなくても、二次転写ローラ16にトナーが付着しないためクリーニングを行う必要がない。
Next, let us consider a case where the output image M can be transferred without protruding even in the case of the paper P having a paper length of 210.0 mm. First, a margin amount of 4.00 mm is set for the paper length of 210.0 mm, and the size of the output image M in which the paper length L 2 is within the following range is searched.
210.0−4.00 <L 2 <210.0 + 4.00
In this case, the corresponding sizes from the list shown in FIG. 3 are the B6 size horizontal size, the A5 size vertical size, and the HLT vertical size. Since the minimum width among the paper widths of these sizes is 128.0 mm, which is a B6 size horizontal size, if the output image M has a paper width of 128.0 mm or less, even when the sizes do not match, the transfer is performed. In addition, toner does not adhere to the
付着判定部504は、このように、算出された用紙長さに基づいて出力画像のサイズが用紙内に収まるか否か判定して二次転写ローラにトナーが付着するかを正確にチェックすることができる。
In this way, the
画像処理部505は、算出された用紙長さに対応して出力画像が用紙からはみ出す領域をマスク処理して出力しないように予め画像データを処理する。例えば、図5(a)に示すように、出力画像Mが横サイズの場合には、算出された用紙長さから決定された用紙幅d1より両側にはみ出す部分にマスク領域Hを設定してマスク処理を行う。図5(b)に示すように、出力画像Mが縦サイズの場合には、算出された用紙長さd2に基づいて用紙の先端と出力画像Mの先端を位置合わせして出力画像Mの後側のはみ出す部分についてマスク領域Hを設定してマスク処理を行う。
The
このように用紙からはみ出す出力画像の部分をマスク処理して画像形成処理することで、二次転写ローラ16にトナーが付着する量を軽減することができる。
Thus, the amount of toner adhering to the
クリーニング処理部506は、付着判定部504において二次転写ローラ16にトナーが付着したと判定された場合に、二次転写ローラ16のクリーニング処理を行う。クリーニング処理は、二次転写ローラ16及び転写ベルト5を同期させて回動させながら、二次転写駆動ローラ7と二次転写ローラ16との間にクリーニング電圧を印加して二次転写ローラ16に付着したトナーを転写ベルト5に転移させる。そして、転写ベルト5に転移したトナーは、転写ベルト5の搬送方向下流側に配設されたベルトクリーナ17に回収される。
The
クリーニング処理では、二次転写ローラ16のトナー付着量に応じてクリーニング電圧及びクリーニング時間を調整する。所定時間内にクリーニング処理を完了させたい場合には、トナー付着量に応じてクリーニング電圧を変化させるようにすればよい。
In the cleaning process, the cleaning voltage and the cleaning time are adjusted according to the toner adhesion amount of the
図6は、トナー付着量を二次転写ローラの周長で示した場合のクリーニング電圧の設定例である。この例では、トナー付着量が4周分(200mm)までの場合に印加するクリーニング電圧をVcdとすると、トナー付着量が増加するにしたがい、クリーニング電圧の絶対値を増加させて二次転写ローラから転移するトナー量が増加するようにしている。図6に示す設定例については、以下の式を用いてクリーニング電圧Vを決定することができる。
V=Vcd−INT(Y1÷Y2÷4)×50
ここで、Y1は付着するトナー像の長さ、Y2は転写ローラの周長である。
FIG. 6 is an example of setting the cleaning voltage when the toner adhesion amount is indicated by the peripheral length of the secondary transfer roller. In this example, if the cleaning voltage applied when the toner adhesion amount is up to four rounds (200 mm) is V cd , the secondary transfer roller increases the absolute value of the cleaning voltage as the toner adhesion amount increases. The amount of toner transferred from the toner increases. For the setting example shown in FIG. 6, the cleaning voltage V can be determined using the following equation.
V = V cd −INT (Y1 ÷ Y2 ÷ 4) × 50
Here, Y1 is the length of the adhered toner image, and Y2 is the circumferential length of the transfer roller.
また、付着するトナー像が薄い場合などにはクリーニング時間を変化させることでクリーニング時間を短縮することができる。この場合、クリーニング時間は、二次転写ローラ16が何回回転したかで示す。
Further, when the attached toner image is thin, the cleaning time can be shortened by changing the cleaning time. In this case, the cleaning time indicates how many times the
図7は、トナー付着量を二次転写ローラの周長で示した場合のクリーニング時間の設定例である。この例では、トナー付着量が4周分(200mm)までの場合にクリーニング時間を転写ローラ2回転分としており、トナー付着量が増加するにしたがい、クリーニング時間を増加させて二次転写ローラから転移するトナー量を増加させている。図7に示す設定例については、以下の式を用いてクリーニング時間Tを決定することができる。
T=(Y2÷W)×2−INT(Y1÷Y2÷4)×2
ここで、Wは転写ベルトの搬送速度、Y1は付着するトナー像の長さ、Y2は転写ローラの周長である。
FIG. 7 is an example of setting the cleaning time when the toner adhesion amount is indicated by the peripheral length of the secondary transfer roller. In this example, when the toner adhesion amount is up to 4 rounds (200 mm), the cleaning time is set to two rotations of the transfer roller. As the toner adhesion amount increases, the cleaning time is increased and the transfer from the secondary transfer roller is performed. The amount of toner to be increased is increased. For the setting example shown in FIG. 7, the cleaning time T can be determined using the following equation.
T = (Y2 ÷ W) × 2-INT (Y1 ÷ Y2 ÷ 4) × 2
Here, W is the transfer belt conveyance speed, Y1 is the length of the adhered toner image, and Y2 is the peripheral length of the transfer roller.
付着するトナー像の長さに応じてクリーニング電圧及びクリーニング時間の両方を変化させるようにしてもよい。図8に示す設定例では、トナー付着量が少ない場合にはクリーニング時間を増加させて対応し、トナー付着量が多い場合にはクリーニング電圧を増加させて対応するようにしている。このように、クリーニング電圧及びクリーニング時間の両方を変化させて、消費電力及び処理時間の観点から最適なクリーニング処理を行うように設定することもできる。 You may make it change both the cleaning voltage and the cleaning time according to the length of the toner image to adhere. In the setting example shown in FIG. 8, when the toner adhesion amount is small, the cleaning time is increased, and when the toner adhesion amount is large, the cleaning voltage is increased. In this way, it is possible to set so as to perform the optimum cleaning process from the viewpoint of power consumption and processing time by changing both the cleaning voltage and the cleaning time.
また、クリーニング処理を頻繁に行うと画像形成処理の効率が低下するため、クリーニング処理を行うタイミングを必要最小限にすることもできる。例えば、付着算出部503で算出されたトナー付着量に基づいて所定の付着量を超えた場合にクリーニング処理するようにして、転写ローラにトナーが付着する毎に行わないようにしてもよい。
Further, if the cleaning process is frequently performed, the efficiency of the image forming process is lowered, and therefore the timing for performing the cleaning process can be minimized. For example, the cleaning process may be performed when a predetermined adhesion amount is exceeded based on the toner adhesion amount calculated by the
また、給紙トレイ4に画像データの出力サイズと異なるサイズの用紙を誤ってセットした場合には、用紙がなくなるまでは転写ローラの同じ範囲にトナーが付着していき用紙の裏汚れは少なくなるため、そのまま続行し、給紙トレイから用紙を取り出す等により用紙がなくなったことをセット検知センサ31が検知したタイミングでクリーニング処理を行うようにしてもよい。同様に、誤ってセットされた用紙が収容された給紙トレイを交換するために給紙トレイが取り外されたことをトレイ検知センサ32が検知したタイミングでクリーニング処理を行うようにしてもよい。
In addition, when a paper having a size different from the output size of the image data is set in the
図9は、搬送された用紙のサイズを検知してクリーニング処理を行うフローである。給紙トレイにセットされた用紙が給紙されて搬送される(S100)と、レジストセンサ30からの検知信号に基づいて搬送された用紙の用紙長さが算出される(S101)。そして、算出された用紙長さに基づいて搬送された用紙のサイズと画像データの出力サイズとが一致するか判定され(S102)、一致する場合には、クリーニング処理を行わず終了する。一致しない場合には、画像データの出力サイズが搬送された用紙内に収まるか判定されて転写ローラへのトナーの付着の有無がチェックされる(S103)。トナーの付着がないと判定された場合には、クリーニング処理を行わずに終了する。トナーの付着があると判定された場合には、転写ローラのクリーニング処理を行い(S104)、終了する。 FIG. 9 is a flow for detecting the size of the conveyed paper and performing a cleaning process. When the paper set in the paper feed tray is fed and transported (S100), the paper length of the transported paper is calculated based on the detection signal from the registration sensor 30 (S101). Then, based on the calculated paper length, it is determined whether the size of the conveyed paper and the output size of the image data match (S102). If they match, the process ends without performing the cleaning process. If they do not coincide with each other, it is determined whether the output size of the image data fits in the conveyed paper, and whether or not the toner adheres to the transfer roller is checked (S103). If it is determined that there is no toner attached, the process ends without performing the cleaning process. If it is determined that toner is attached, a transfer roller cleaning process is performed (S104), and the process ends.
以上のような処理により、搬送された用紙のサイズと画像データの出力サイズとの不一致だけでなく転写ローラへのトナーの付着の有無も判定してクリーニング処理を行うので、トナーが付着していない場合の無駄なクリーニング処理がなくなり、画像形成処理の効率を低下させることを抑止できる。 Through the above processing, the cleaning process is performed by determining not only the mismatch between the size of the conveyed paper and the output size of the image data but also the presence or absence of toner on the transfer roller. In this case, useless cleaning processing is eliminated, and it is possible to prevent the efficiency of image forming processing from being reduced.
図10は、クリーニング処理を行う前にマスク処理及び実施タイミングのチェックを行う場合の処理フローである。搬送された用紙のサイズを検知してクリーニング処理を行うフローである。給紙トレイにセットされた用紙が給紙されて搬送される(S200)と、レジストセンサ30からの検知信号に基づいて搬送された用紙の用紙長さが算出される(S201)。そして、算出された用紙長さに基づいて搬送された用紙のサイズと画像データの出力サイズとが一致するか判定され(S202)、一致する場合には、クリーニング処理を行わず終了する。一致しない場合には、画像データの出力サイズが搬送された用紙内に収まるか判定されて転写ローラへのトナーの付着の有無がチェックされるとともにマスク処理可能な領域にトナーが付着するか判定される(S203)。例えば、図5(a)に示すように、出力画像の両側部分Hがマスク可能な領域に設定されている場合には、その領域にトナーが付着するか判定すればよい。マスク可能な領域にトナーが付着する場合には画像データにマスク処理を行い(S204)、マスク可能な領域以外にトナーが付着する場合には、ステップS206に進んでクリーニング処理を行う。 FIG. 10 is a process flow in the case where the mask process and the execution timing are checked before the cleaning process is performed. This is a flow for detecting the size of the conveyed paper and performing a cleaning process. When the paper set in the paper feed tray is fed and transported (S200), the paper length of the transported paper is calculated based on the detection signal from the registration sensor 30 (S201). Then, it is determined whether the size of the conveyed paper and the output size of the image data match based on the calculated paper length (S202). If they match, the process ends without performing the cleaning process. If they do not match, it is determined whether the output size of the image data fits within the transported paper, whether toner is attached to the transfer roller is checked, and whether toner is attached to the maskable area is determined. (S203). For example, as shown in FIG. 5A, if both side portions H of the output image are set in a maskable area, it may be determined whether toner adheres to that area. When toner adheres to the maskable area, mask processing is performed on the image data (S204), and when toner adheres to areas other than the maskable area, the process proceeds to step S206 and cleaning processing is performed.
マスク処理した後クリーニング処理を行うタイミングであるかチェックする(S205)。上述したように、実施タイミングとしては、付着算出部503において算出したトナー付着量が所定量以上になった場合、セット検知センサ31が給紙トレイ内の用紙がなくなったことを検知した場合又はトレイ検知センサ32が給紙トレイの交換を検知した場合があり、こうした状態になった場合にはクリーニング処理を行う(S206)。実施タイミングでない場合にはクリーニング処理を行わずに終了する。
It is checked whether it is time to perform the cleaning process after the mask process (S205). As described above, as the execution timing, when the toner adhesion amount calculated by the
以上のような処理により、マスク処理を行った場合にはトナーの付着が抑止されるため、実施タイミング以外にはクリーニング処理を行うことがなくなり、クリーニング処理の実施を必要最小限とすることができる。 As a result of the above processing, the toner adhesion is suppressed when the mask processing is performed. Therefore, the cleaning processing is not performed except for the execution timing, and the execution of the cleaning processing can be minimized. .
1・・・画像形成装置、2・・・給紙ローラ、3・・・レジストローラ、4・・・給紙トレイ、5・・・転写ベルト、6K、6M、6C、6Y・・・カートリッジ、7・・・二次転写駆動ローラ、8・・・転写ベルトテンションローラ、9K、9M、9C、9Y・・・感光体、10K、10M、10C、10Y・・・帯電器、11・・・露光器、12K、12M、12C、12Y・・・現像器、13K、13M、13C、13Y・・・クリーナーブレード、14K、14M、14C、14Y・・・レーザ光、15K、15M、15C、15Y・・・一次転写ローラ、16・・・二次転写ローラ、17・・・ベルトクリーナ、18・・・排紙ローラ、19・・・両面ローラ、20・・・定着手段、21・・・定着ローラ、22・・・加圧ローラ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Paper feed roller, 3 ... Registration roller, 4 ... Paper feed tray, 5 ... Transfer belt, 6K, 6M, 6C, 6Y ... Cartridge 7 ... secondary transfer drive roller, 8 ... transfer belt tension roller, 9K, 9M, 9C, 9Y ... photoconductor, 10K, 10M, 10C, 10Y ... charger, 11 ...
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