JP2012159790A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子写真方式によって形成されたトナー像を用紙へ転写して、画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by transferring a toner image formed by an electrophotographic method onto a sheet.
画像形成装置の一例として、電子写真方式によって形成されたトナー像を担持する感光体ドラムから、用紙搬送路上を搬送される用紙へ直接トナー像を転写して、用紙へ画像形成処理を行うものがある(特許文献1参照。)。 As an example of an image forming apparatus, an image forming process is performed on a sheet by directly transferring a toner image from a photosensitive drum carrying a toner image formed by an electrophotographic method onto a sheet conveyed on a sheet conveyance path. Yes (see Patent Document 1).
特許文献1に記載の画像形成装置は、用紙を搬送する用紙搬送路を挟んで、感光体ドラムと対向する位置に転写チャージャを配置し、転写チャージャへ転写バイアス電圧を印加している。画像形成装置は、転写チャージャに転写バイアス電圧が印加されると、感光体ドラムからトナー像を用紙へ転写する。 In the image forming apparatus described in Patent Document 1, a transfer charger is disposed at a position facing a photosensitive drum across a sheet conveyance path for conveying a sheet, and a transfer bias voltage is applied to the transfer charger. When a transfer bias voltage is applied to the transfer charger, the image forming apparatus transfers the toner image from the photosensitive drum to a sheet.
特許文献1に記載の画像形成装置では、用紙の先端が感光体ドラムと転写チャージャとの間を通過して所定時間経過後に、転写チャージャに対して転写バイアス電圧を印加する。画像形成装置は、転写バイアス電圧の立ち上げを制御していないことから、定格電圧まで直ちに立ち上げていることがわかる。このため、用紙は、転写バイアス電圧が印加されたタイミングで、感光体ドラムと転写チャージャとの間を通過している箇所付近の表面電位が高くなる。表面電位が高くなった用紙は、トナーと用紙との静電気的な結合力が弱いハーフトーンの画像が転写されると、トナー散りや地汚れが生じる可能性が高くなる。 In the image forming apparatus described in Patent Document 1, a transfer bias voltage is applied to the transfer charger after a predetermined time has elapsed since the leading edge of the sheet has passed between the photosensitive drum and the transfer charger. Since the image forming apparatus does not control the rise of the transfer bias voltage, it can be seen that the image forming apparatus is immediately raised to the rated voltage. For this reason, the sheet has a high surface potential near the portion passing between the photosensitive drum and the transfer charger at the timing when the transfer bias voltage is applied. When a halftone image having a weak electrostatic bonding force between the toner and the paper is transferred to the paper having a high surface potential, there is a high possibility that the toner scatters or becomes dirty.
そこで、トナーと用紙との静電気的な結合力が弱いハーフトーンの画像を形成する場合であっても、トナー散りや地汚れを低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing toner scattering and background contamination even when a halftone image having a weak electrostatic coupling force between toner and paper is formed.
この発明の画像形成装置は、像担持体と、転写手段と、印加手段と、搬送手段とを備える。像担持体は、画像データを用いる電子写真方式によって形成されたトナー像を担持する。転写手段は、トナー像を用紙に転写する転写位置を挟んで像担持体と対向する位置に配置され、トナー像を用紙に転写するための転写バイアス電圧が印加される。印加手段は、転写手段に転写バイアス電圧を印加する。搬送手段は、転写位置を通過するように用紙を搬送する。 The image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier, a transfer unit, an application unit, and a transport unit. The image carrier carries a toner image formed by an electrophotographic method using image data. The transfer unit is disposed at a position facing the image carrier with a transfer position for transferring the toner image onto the paper, and a transfer bias voltage for transferring the toner image onto the paper is applied. The applying unit applies a transfer bias voltage to the transfer unit. The conveying unit conveys the sheet so as to pass the transfer position.
画像形成装置は、判別手段と、測定手段と、制御手段とをさらに備える。判別手段は、画像データの先端から所定の範囲内に、ハーフトーンの画像が含まれるか否かを判別する。測定手段は、用紙の先端が転写位置の上流側を通過する第1タイミングと、用紙の先端が転写位置を通過する第2タイミングと、を測定する。制御手段は、判別手段の判別結果に応じて、印加手段による転写バイアス電圧の印加を制御する。制御手段は、判別手段がハーフトーンの画像が含まれていないと判別すると、第1タイミングで転写バイアス電圧を印加して直ちに定格電圧まで立ち上げる第1制御処理を行わせ、判別手段がハーフトーンの画像が含まれていると判別すると、第2タイミングで転写バイアス電圧を印加して、所定時間経過後に定格電圧まで立ち上げる第2制御処理を行わせる。 The image forming apparatus further includes a determination unit, a measurement unit, and a control unit. The discriminating unit discriminates whether or not a halftone image is included within a predetermined range from the leading edge of the image data. The measuring means measures a first timing when the leading edge of the sheet passes the upstream side of the transfer position and a second timing when the leading edge of the sheet passes the transfer position. The control unit controls application of the transfer bias voltage by the applying unit according to the determination result of the determining unit. When the determination means determines that the halftone image is not included, the control means performs a first control process in which the transfer bias voltage is applied at the first timing and immediately rises to the rated voltage. If it is determined that the image is included, a transfer bias voltage is applied at the second timing, and a second control process is performed in which the voltage is raised to the rated voltage after a predetermined time has elapsed.
この構成では、転写位置を挟んでトナー像を担持する像担持体と対向する位置に転写手段が配置されている。転写手段は、トナー像を用紙へ転写するための転写バイアス電圧が印加手段によって印加され、搬送手段によって搬送され転写位置を通過する用紙に対して、像担持体が担持するトナー像を転写する。 In this configuration, the transfer unit is disposed at a position facing the image carrier that carries the toner image with the transfer position interposed therebetween. The transfer unit is applied with a transfer bias voltage for transferring the toner image onto the paper by the applying unit, and transfers the toner image carried by the image carrier onto the paper transported by the transport unit and passing the transfer position.
通常、制御手段は、用紙の搬送誤差による搬送遅れを考慮して、用紙の先端が転写位置を通過する前に転写バイアス電圧を印加して、定格電圧まで直ちに立ち上げるように印加手段を制御している。転写バイアス電圧が転写手段に印加された直後は、用紙の表面電位が不安定になる。このため、用紙は、先端部の表面電位が高くなり、トナー散りや地汚れが生じる可能性が高くなる。特に、用紙は、トナーと用紙との静電気的な結合力が弱いハーフトーンの画像が先端部の周辺に形成されると、ソリッドの画像が形成される場合に比べて、トナー散りや地汚れが生じる可能性が高い。 Normally, the control means controls the application means so that the transfer bias voltage is applied before the leading edge of the paper passes the transfer position and the voltage is immediately raised to the rated voltage in consideration of the conveyance delay due to the paper conveyance error. ing. Immediately after the transfer bias voltage is applied to the transfer means, the surface potential of the paper becomes unstable. For this reason, the sheet has a high surface potential at the leading end, and the possibility of toner scattering and background contamination increases. In particular, when a halftone image with weak electrostatic binding force between toner and the paper is formed around the leading edge of the paper, toner scattering and background smearing will occur compared to when a solid image is formed. Likely to occur.
そこで、制御手段は、判別手段の判別結果、すなわち、他の装置から入力された画像データや原稿から読み取った画像データの先頭から所定の範囲に、ハーフトーンの画像が含まれているか否かに応じて、印加手段による転写バイアス電圧の印加を制御している。制御手段は、判別手段によってハーフトーンの画像が含まれていないと判別されると、用紙の先端が転写位置を通過する前に、転写手段に対して転写バイアス電圧を印加して、直ちに定格電圧まで立ち上げる第1制御処理を行うように印加手段を制御する。制御手段は、判別手段によってハーフトーンの画像が含まれていると判別されると、用紙の先端が転写位置を通過するタイミングで転写手段に対して転写バイアス電圧を印加して、転写バイアス電圧を印加してから所定の時間経過後に定格電圧まで立ち上げる第2制御処理を行うように印加手段を制御する。第2制御処理は、第1制御処理と比べて、転写バイアス電圧の立ち上がりが緩慢になるため、用紙の先端部の表面電位が高くならず、トナーが飛び散りにくい。 Therefore, the control means determines whether or not a halftone image is included in a predetermined range from the start result of the determination result of the determination means, that is, image data input from another device or image data read from a document. Accordingly, application of the transfer bias voltage by the application unit is controlled. When it is determined by the determination means that the halftone image is not included, the control means applies a transfer bias voltage to the transfer means before the leading edge of the paper passes the transfer position, and immediately determines the rated voltage. The application unit is controlled so as to perform the first control process to start up. When the determining means determines that the halftone image is included, the control means applies the transfer bias voltage to the transfer means at the timing when the leading edge of the paper passes the transfer position, and sets the transfer bias voltage. The application means is controlled so as to perform the second control process for raising the voltage to the rated voltage after a predetermined time has elapsed since the application. In the second control process, since the rise of the transfer bias voltage becomes slower than in the first control process, the surface potential of the leading edge of the sheet does not increase, and the toner is less likely to scatter.
それぞれが異なる色相に応じた複数の像担持体と、それぞれが異なる転写位置を挟んで複数の像担持体と対向する位置に配置される複数の転写手段と、印加手段と、搬送手段とを備える構成に適応できる。この場合、測定手段は、転写位置毎の第1タイミングと第2タイミングとを測定する。第1制御処理は、転写位置毎に測定した第1タイミングで、転写位置毎に対応する転写手段に転写バイアス電圧を印加する処理である。第2制御処理は、転写位置毎に測定した第2タイミングで、転写位置毎に対応する転写手段に転写バイアス電圧を印加する処理である。 A plurality of image carriers each corresponding to a different hue; a plurality of transfer units each disposed at a position facing the plurality of image carriers across a different transfer position; an applying unit; and a conveying unit. Adaptable to configuration. In this case, the measuring unit measures the first timing and the second timing for each transfer position. The first control process is a process of applying a transfer bias voltage to the transfer means corresponding to each transfer position at the first timing measured for each transfer position. The second control process is a process of applying a transfer bias voltage to the transfer unit corresponding to each transfer position at the second timing measured for each transfer position.
この構成では、転写位置を挟んで、異なる色相に応じた複数の像担持体と対向する位置に複数の転写手段が配置されている。複数の転写手段は、それぞれ、転写バイアス電圧が印加手段によって印加されると、転写位置を通過する用紙に対して、対向する位置に配置された像担持体からトナー像を積層して転写する。 In this configuration, a plurality of transfer units are arranged at positions facing a plurality of image carriers corresponding to different hues across the transfer position. When a transfer bias voltage is applied by the applying unit, each of the plurality of transfer units stacks and transfers a toner image from an image carrier disposed at a position facing the sheet passing through the transfer position.
制御手段は、各転写手段に対する転写バイアス電圧の印加を制御する。制御手段は、判別手段によってハーフトーンの画像が含まれていないと判別されると、用紙の先端が各転写位置を通過する前に各転写手段に対して転写バイアス電圧を印加して、直ちに定格電圧まで立ち上げる第1制御処理を行うように印加手段を制御する。制御手段は、判別手段によってハーフトーンの画像が含まれていると判別されると、用紙の先端が各転写位置を通過するタイミングで各転写手段に対して転写バイアス電圧を印加して、転写バイアス電圧を印加してから所定の時間経過後に定格電圧まで立ち上げる第2制御処理を行うように印加手段を制御する。第2制御処理は、第1制御処理と比べて、各転写位置における転写バイアス電圧の立ち上がりが緩慢になるため、用紙の先端部の表面電位が高くならない。 The control unit controls application of a transfer bias voltage to each transfer unit. When it is determined by the determining means that the halftone image is not included, the control means applies a transfer bias voltage to each transfer means before the leading edge of the paper passes each transfer position, and immediately The application unit is controlled to perform the first control process for raising the voltage. When it is determined by the determining means that the halftone image is included, the control means applies a transfer bias voltage to each transfer means at the timing when the leading edge of the paper passes each transfer position, and the transfer bias The application means is controlled so as to perform the second control process in which the voltage is raised to the rated voltage after a predetermined time has elapsed since the voltage was applied. In the second control process, the rise of the transfer bias voltage at each transfer position becomes slower than in the first control process, and the surface potential of the leading edge of the sheet does not increase.
これにより、画像形成装置は、トナーと用紙との静電気的な結合力が弱いハーフトーンの画像を形成する場合であっても、各像坦持体から用紙へトナー像が転写される際にトナー散りや地汚れを低減することができる。 As a result, even when the image forming apparatus forms a halftone image in which the electrostatic binding force between the toner and the paper is weak, the toner is transferred when the toner image is transferred from each image carrier to the paper. Scattering and soiling can be reduced.
この発明の画像形成装置は、複数の像担持体と、複数の第1転写手段と、第2転写手段と、印加手段と、搬送手段と、を備える構成に適応できる。複数の像担持体は、画像データを用いる電子写真方式によって形成されたトナー像を担持し、それぞれが異なる色相に応じている。複数の第1転写手段は、複数の像担持体のそれぞれと対向する位置に配置され、複数の像担持体から中間転写材へトナー像を積層して転写するための第1転写バイアス電圧が印加される。第2転写手段は、トナー像を用紙に転写する転写位置を挟んで中間転写材と対向する位置に配置され、中間転写材に積層されたトナー像を用紙へ転写するための第2転写バイアス電圧が印加される。印加手段は、第1転写手段に第1転写バイアス電圧を印加し、第2転写手段に第2転写バイアス電圧を印加する。搬送手段は、転写位置を通過するように用紙を搬送する。 The image forming apparatus according to the present invention can be applied to a configuration including a plurality of image carriers, a plurality of first transfer units, a second transfer unit, an application unit, and a transport unit. The plurality of image carriers carry toner images formed by an electrophotographic method using image data, each corresponding to a different hue. The plurality of first transfer units are arranged at positions facing each of the plurality of image carriers, and a first transfer bias voltage is applied to stack and transfer the toner images from the plurality of image carriers to the intermediate transfer material. Is done. The second transfer means is disposed at a position facing the intermediate transfer material across the transfer position for transferring the toner image to the paper, and a second transfer bias voltage for transferring the toner image stacked on the intermediate transfer material to the paper. Is applied. The applying unit applies a first transfer bias voltage to the first transfer unit, and applies a second transfer bias voltage to the second transfer unit. The conveying unit conveys the sheet so as to pass the transfer position.
画像形成装置は、判別手段と、測定手段と、制御手段と、をさらに備える。判別手段は、画像データの先端から所定の範囲内に、ハーフトーンの画像が含まれるか否かを判別する。測定手段は、用紙の先端が転写位置の上流側を通過する第1タイミングと、用紙の先端が転写位置を通過する第2タイミングと、を測定する。制御手段は、判別手段の判別結果に応じて、印加手段による第2転写バイアス電圧の印加を制御する。制御手段は、判別手段がハーフトーンの画像が含まれていないと判別すると、第1タイミングで第2転写バイアス電圧を印加して直ちに定格電圧まで立ち上げる第1制御処理を行わせ、判別手段がハーフトーンの画像が含まれていると判別すると、第2タイミングで第2転写バイアス電圧を印加して、所定時間経過後に定格電圧まで立ち上げる第2制御処理を行わせる。 The image forming apparatus further includes a determination unit, a measurement unit, and a control unit. The discriminating unit discriminates whether or not a halftone image is included within a predetermined range from the leading edge of the image data. The measuring means measures a first timing when the leading edge of the sheet passes the upstream side of the transfer position and a second timing when the leading edge of the sheet passes the transfer position. The control unit controls the application of the second transfer bias voltage by the applying unit according to the determination result of the determining unit. When the determining unit determines that the halftone image is not included, the control unit performs the first control process in which the second transfer bias voltage is applied at the first timing and immediately rises to the rated voltage. If it is determined that a halftone image is included, the second transfer bias voltage is applied at the second timing, and a second control process is performed in which the voltage rises to the rated voltage after a predetermined time has elapsed.
この構成では、中間転写ベルト等の中間転写材を挟んで異なる色相に応じた複数の像担持体と対向する位置に複数の第1転写手段が配置され、転写位置を挟んで中間転写材と対向する位置に第2転写手段が配置されている。複数の第1転写手段は、それぞれ、第1転写バイアス電圧が印加手段によって印加されると、像担持体からトナー像を中間転写材に積層して転写する。第2転写手段は、第2転写バイアス電圧が印加手段によって印加され、転写位置を通過する用紙に対して、中間転写材に積層されたトナー像を転写する。 In this configuration, a plurality of first transfer units are arranged at positions facing a plurality of image carriers corresponding to different hues across an intermediate transfer material such as an intermediate transfer belt, and facing the intermediate transfer material across the transfer position. The second transfer means is disposed at a position where the movement is performed. When the first transfer bias voltage is applied by the applying unit, each of the plurality of first transfer units transfers the toner image from the image carrier while being stacked on the intermediate transfer material. The second transfer unit is applied with the second transfer bias voltage by the applying unit, and transfers the toner image laminated on the intermediate transfer material to the sheet passing through the transfer position.
制御手段は、第2転写手段に対する第2転写バイアス電圧の印加を制御する。制御手段は、判別手段によってハーフトーンの画像が含まれていないと判別されると、用紙の先端が転写位置を通過する前に第2転写手段に対して第2転写バイアス電圧を印加して、直ちに定格電圧まで立ち上げる第1制御処理を行うように印加手段を制御する。制御手段は、判別手段によってハーフトーンの画像が含まれていると判別されると、用紙の先端が転写位置を通過するタイミングで第2転写手段に対して第2転写バイアス電圧を印加して、第2転写バイアス電圧を印加してから所定の時間経過後に定格電圧まで立ち上げる第2制御処理を行うように印加手段を制御する。第2制御処理は、第1制御処理と比べて、第2転写バイアス電圧の立ち上がりが緩慢になるため、用紙の先端部の表面電位が高くならない。 The control unit controls application of the second transfer bias voltage to the second transfer unit. When it is determined by the determining unit that the halftone image is not included, the control unit applies a second transfer bias voltage to the second transfer unit before the leading edge of the sheet passes the transfer position. The applying means is controlled so as to perform the first control process for immediately raising the voltage to the rated voltage. When it is determined by the determining unit that the halftone image is included, the control unit applies a second transfer bias voltage to the second transfer unit at a timing when the leading edge of the sheet passes the transfer position, The application unit is controlled to perform a second control process in which the voltage is raised to the rated voltage after a lapse of a predetermined time from the application of the second transfer bias voltage. In the second control process, since the rise of the second transfer bias voltage becomes slower than in the first control process, the surface potential of the leading edge of the sheet does not increase.
これにより、画像形成装置は、トナーと用紙との静電気的な結合力が弱いハーフトーンの画像を形成する場合であっても、中間転写材から用紙へトナー像が転写される際にトナー散りや地汚れを低減することができる。 As a result, even when the image forming apparatus forms a halftone image in which the electrostatic binding force between the toner and the paper is weak, the toner scattering and the toner image are transferred when the toner image is transferred from the intermediate transfer material to the paper. Soil can be reduced.
用紙が薄紙又は厚紙かを検出する検出手段をさらに備える構成であることが好ましい。この場合、制御手段は、検出手段が検出した用紙が薄紙の場合に、印加手段を制御する。 It is preferable that the configuration further includes detection means for detecting whether the paper is thin paper or thick paper. In this case, the control means controls the application means when the paper detected by the detection means is thin paper.
トナー散りや地汚れは、トナーと用紙との静電気的な結合の弱い場合に生じる。一般的に薄紙は、厚紙と比較して、トナー散りや地汚れが生じる可能性が高い。そこで、この構成では、トナー像を転写する用紙が薄紙か厚紙かを検出手段によって検出する。そして、制御手段は、用紙が薄紙の場合に上述の制御を行っている。 Toner scattering and background contamination occur when the electrostatic coupling between toner and paper is weak. In general, thin paper is more likely to cause toner scattering and background staining than thick paper. Therefore, in this configuration, the detection unit detects whether the paper on which the toner image is transferred is thin paper or thick paper. The control unit performs the above-described control when the paper is thin.
これにより、画像形成装置は、トナー散りや地汚れを効果的に低減することができる。 Thereby, the image forming apparatus can effectively reduce toner scattering and background contamination.
この発明の画像形成装置は、トナーと用紙との静電気的な結合力が弱いハーフトーンの画像を形成する場合であっても、トナー散りや地汚れを低減することができる。 The image forming apparatus of the present invention can reduce toner scattering and background stain even when forming a halftone image having a weak electrostatic binding force between toner and paper.
以下に、この発明の実施形態に係る画像形成装置について図を参照して説明する。 An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
画像形成装置100は、画像読取ユニット200、画像形成ユニット300、給紙ユニット400、及び、制御部80(図3参照。)から構成されている。
The
画像読取ユニット200は、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿台201、原稿台201の上側に取り付けられた自動原稿搬送装置(ADF:Automatic Document Feeder)202、原稿台201上に載置された原稿の画像を読み取る画像読取部203を備えている。ADF202は、原稿台201上に自動で原稿を搬送する。またADF202は回動自在に構成され、原稿台201の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができる。
The
画像形成ユニット300は、画像形成部30を構成する感光体ドラム31、帯電器32、露光装置33、現像装置34、転写ベルト35、クリーナ36及び定着装置37を備えている。画像形成ユニット300は、電子写真方式の画像形成処理により、用紙Sに画像を形成する。
The
給紙ユニット400は、給紙カセット401〜404及び手差しトレイ405を備えている。給紙カセット401〜404のそれぞれは、同一サイズの複数枚の用紙Sを収納する。手差しトレイ405には、使用頻度の低いサイズや紙質の用紙Sが載置される。
The
給紙ユニット400は、給紙カセット401〜404又は手差しトレイ405の何れかから1枚ずつ用紙Sを給紙する。給紙ユニット400から給紙された用紙Sは、用紙搬送路L上を搬送される。用紙搬送路Lは、給紙ユニット400から画像形成部30を経由して排紙トレイ38に至る間に形成されている。
The
図2に示すように、画像形成ユニット300は、画像形成部30の他にセンサ51を備えている。センサ51は、感光体ドラム31の上流側に配置され、用紙Sの先端が通過したことを検出する。
As shown in FIG. 2, the
感光体ドラム31は、表面に感光層が形成されており、矢印方向に回転する。帯電器32は、感光体ドラム31の表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電器32は、非接触方式の放電ワイヤ、又は、接触方式のローラ若しくはブラシの何れを用いてもよい。
The
露光装置33は、感光体ドラム31の表面に画像データに基づく光を照射する。これによって、感光体ドラム31の表面には、感光層における光導電作用によって静電潜像が形成される。露光装置33は、レーザスキャンユニットであり、画像データに基づいて変調されたレーザ光をポリゴンミラーを介して感光体ドラム31の軸方向に走査する。これに代えて、ELやLED等の発光素子をアレイ状に配置した露光装置を用いることもできる。
The
現像装置34は、感光体ドラム31の表面にトナーを供給し、静電潜像をトナー像に可視像化する。
The developing
転写ベルト35は、感光体ドラム31の下方において複数のローラ間にループ状に張架されており、1×109〜1×1013Ω・cm程度の抵抗値を有する。転写ベルト35は、トナー像を用紙Sへ転写する転写位置Pを挟んで感光体ドラム31と対向する箇所が略水平に構成されている。転写ベルト35は、感光体ドラム31から用紙Sの表面に安定してトナー像を転写させるため、及び、定着前のトナー像が静電吸着した用紙Sを安定して搬送するために配置されている。
The
転写ベルト35のループ状の移動経路の内側には、転写位置Pにおいて転写ベルト35を挟んで感光体ドラム31に圧接する転写ローラ35Aが備えられている。転写ローラ35Aには、トナーの帯電極性(−)と逆極性(+)の転写電圧が印加され、転写ベルト35と感光体ドラム31との間を通過する用紙Sが帯電するとともに、トナー像が感光体ドラム31から用紙Sに転写される。
Inside the loop-shaped movement path of the
クリーナ35Bは、転写ベルト35の表面の汚れを除去する。
The cleaner 35 </ b> B removes dirt on the surface of the
クリーナ36は、用紙Sに対するトナー像の転写を終えた感光体ドラム31の表面から、残留しているトナーを除去する。
The cleaner 36 removes the remaining toner from the surface of the
定着装置37は、加熱ローラ37A及び加圧ローラ37Bを備えている。加熱ローラ37Aは、トナーを溶融可能な温度に内部のヒータによって加熱される。加圧ローラ37Bは、加熱ローラ37Aに所定の圧力で圧接する。定着装置37は、加熱ローラ37Aと加圧ローラ37Bとの間を通過する用紙Sを加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙Sに堅牢に定着させる。定着装置37を通過した用紙Sは、画像形成装置100の一方の側面に装着された排紙トレイ38に排出される。
The fixing
用紙Sは、図3に示すように、画像が形成される印刷面と、画像面の周囲に形成される余白とからなる。このため、画像は、用紙Sの搬送方向における、用紙Sの先端部に形成されておらず、用紙Sの先端部から所定距離(20mm程度)離れた位置から後方に形成されている。 As shown in FIG. 3, the sheet S includes a printing surface on which an image is formed and a margin formed around the image surface. For this reason, the image is not formed at the leading end of the sheet S in the transport direction of the sheet S, but is formed backward from a position away from the leading end of the sheet S by a predetermined distance (about 20 mm).
また、用紙Sに形成される画像は、ソリッドの画像とハーフトーンの画像との2種類が少なくとも含まれる。ソリッドの画像は、図3(A)に示すように、多数のトナーが溶け合って用紙Sに転写されるため、トナーと用紙Sとの静電気的な結合力が強くなっている。一方、ハーフトーンの画像は、図3(B)に示すように、白黒2値の画像であるため、各トナーが個々に用紙Sに転写される。このため、ハーフトーンの画像は、ソリッドの画像と比較して、トナーと用紙Sとの静電気的な結合力が弱くなっている。 The image formed on the paper S includes at least two types of images, ie, a solid image and a halftone image. As shown in FIG. 3A, a solid image has a large amount of toner melted together and transferred to the paper S, so that the electrostatic coupling force between the toner and the paper S is strong. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the halftone image is a black and white binary image, and thus each toner is individually transferred onto the paper S. For this reason, the halftone image has a weaker electrostatic binding force between the toner and the paper S than the solid image.
次に、制御部80について説明する。図4に示すように、制御部80は、ROM82及びRAM83を備えたCPU81とタイマ84とを含む。CPU81には、操作部500、給紙ユニット400、画像読取ユニット200、画像形成ユニット300が接続されている。
Next, the
CPU81は、ROM82に記録されたプログラムを読み出して実行し、各部を総括的に制御する。ROM82には、プログラムの他に、第1経過時間TP1、第2経過時間TP2、第1印加時間TV1、第2印加時間TV2が記憶されている(図6(A),図7(A)参照。)。第1経過時間TP1は、用紙Sの先端がセンサ51で検出されてから、転写位置Pの上流側を通過するまでに要する時間である。第2経過時間TP2は、用紙Sの先端がセンサ51で検出されてから、転写位置Pを通過するまでに要する時間である。第1印加時間TV1、及び第2印加時間TV2は、定格電圧まで転写電圧を立ち上げるのに要する時間である。第2印加時間TV2は、第1印加時間TV1より長い時間である。
The
RAM83は、CPU81のワーキングエリアとして活用される。タイマ84は、センサ51が用紙Sの先端を検出してからの経過時間を計時する。
The RAM 83 is used as a working area for the
画像形成ユニット300は、画像形成部30、センサ51の他に印加部52を備えている。印加部52は、高圧電源53に接続されており、転写ローラ35Aに対して転写電圧を印加する。
The
制御部80のCPU81における画像形成処理時の処理フローついて、図を参照して説明する。図5に示すように、CPU81は、操作部500からの印刷条件設定及び印刷開始指示を受け付けると(S11)、原稿から画像を画像読取ユニット200に読み取らせる(S12)。例えば、印刷条件には、割付印刷の有無を示す情報、印刷枚数等が含まれる。
A processing flow at the time of image formation processing in the
CPU81は、画像読取ユニット200が読み取った画像データを、印刷条件に応じて加工した後、RAM83に一時記憶する(S13)。CPU81は、画像データを解析して(S14)、画像データの先頭から所定の範囲内にハーフトーンの画像が含まれるか否かを判別する(S15)。
The
CPU81は、ハーフトーンの画像が含まれない場合に(S15:NO)、図6(A)に示すように、転写電圧を印加するタイミングを、センサ51が用紙Sの先端を検出してから第1経過時間TP1後に設定する(S16)。すなわち、CPU81は、用紙Sが転写位置Pの上流側を通過するタイミングで印加部52に転写電圧を印加させる。CPU81は、転写電圧の立ち上げに要する時間を第1印加時間TV1に設定する(S17)。すなわち、CPU81は、印加を開始してから定格電圧まで転写電圧を直ちに立ち上げさせる。CPU81は、印刷を開始する(S20)。
When the halftone image is not included (S15: NO), the
用紙Sは、図6(B)に示すように、先端部に電荷が集中して、先端部での表面電位が高くなる。用紙Sは、先端部での表面電位が高い状態で、トナーと用紙Sとの静電気的な結合力が弱いハーフトーンの画像が転写されると、トナーが先端部へ向かって飛散し、トナー散りや地汚れが生じやすい。しかし、用紙Sには、先端部での表面電位が高い状態で、トナーと用紙Sとの静電気的な結合力が強いソリッドの画像を転写されるため、トナーが先端部へ向かって飛散することがなく、トナー散りや地汚れが生じにくい。 As shown in FIG. 6B, the sheet S is concentrated at the leading end portion, and the surface potential at the leading end portion is increased. When the sheet S has a high surface potential at the front end and a halftone image having a weak electrostatic binding force between the toner and the paper S is transferred, the toner is scattered toward the front end and the toner is scattered. And soiling easily occurs. However, since a solid image having a strong electrostatic bonding force between the toner and the paper S is transferred to the paper S in a state where the surface potential at the leading edge is high, the toner is scattered toward the leading edge. There is no toner scattering and scumming.
CPU81は、ハーフトーンの画像が含まれる場合に(S15:YES)、図7(A)に示すように、転写電圧を印加するタイミングを、センサ51が用紙Sの先端を検出してから第2経過時間TP2後に設定する(S18)。すなわち、CPU81は、用紙Sが転写位置Pを通過するタイミングで印加部52に転写電圧を印加させる。CPU81は、転写電圧の立ち上げに要する時間を第2印加時間TV2に設定する(S19)。すなわち、CPU81は、印加を開始してから所定時間経過後に定格電圧まで転写電圧を立ち上げさせる。CPU81は、印刷を開始する(S20)。
When a halftone image is included (S15: YES), the
用紙Sは、図7(B)に示すように、先端部への電荷の集中がおきず、先端部での表面電位の上昇を抑えることができる。用紙Sは、先端部での表面電位が高い状態で、トナーと用紙Sとの静電気的な結合力が弱いハーフトーンの画像が転写されても、トナーが先端部へ向かって飛散せず、トナー散りや地汚れが生じにくい。 As shown in FIG. 7B, the sheet S does not concentrate charges at the leading end, and can suppress an increase in surface potential at the leading end. The sheet S has a high surface potential at the leading end, and even if a halftone image having a weak electrostatic binding force between the toner and the sheet S is transferred, the toner does not scatter toward the leading end. Difficult to scatter and dirt.
以上のように、CPU81は、画像データの先端から所定の範囲内にハーフトーンの画像が含まれるか否かに応じて、転写電圧の印加タイミング、及び転写電圧を定格電圧まで立ち上げるのに要する時間を制御している。
As described above, the
これにより、画像形成装置100は、ハーフトーンの画像を用紙に形成する場合であっても、トナー散りや地汚れを低減することができる。また、画像形成装置100は、用紙の先端部から所定の範囲内にハーフトーンの画像が含まれない場合、すなわち用紙の先端部から所定の範囲内にソリッドの画像を形成する場合には、用紙Sの搬送誤差による搬送遅れが生じても、転写位置の上流側で転写電圧を印加して、直ちに立ち上げているため、用紙Sに画像を確実に形成することができる。
As a result, the
また、トナーと用紙Sと静電気的な結合力は、用紙Sの種類によって定まる。一般的に、普通紙等の薄い用紙Sは、台紙等の分厚い用紙Sと比較すると、トナーとの静電気的な結合力が弱くなっている。そこで、画像形成装置100は、搬送される用紙Sの厚さを検出する厚さ検出センサ(不図示)を用紙搬送路L上に配置している。CPU81は、厚さ検出センサの検出結果に応じて、薄紙の用紙Sの場合にのみ、図5に示す処理を行えばよい。また、用紙Sが厚紙の場合、CPU81は、画像の先端から所定の範囲内に含まれる画像に関係なく、用紙Sが転写位置Pの上流側を通過するタイミングで転写電圧の印加を開始し、定格電圧まで転写電圧を直ちに立ち上げればよい。
Further, the electrostatic binding force between the toner and the paper S is determined by the type of the paper S. In general, a thin paper S such as plain paper has a weaker electrostatic binding force with toner than a thick paper S such as a mount. Therefore, the
なお、上述の実施例では、画像形成装置100は、1つの感光体ドラム31を備え、モノクロ画像を形成した。しかし、画像形成装置101は、図8に示すように、複数の感光体ドラム31を備え、複数の感光体ドラム31が担持するトナー像を用紙Sへ積層して転写して、ブラック(K)シアン(C)マゼンタ(M)及びイエロー(Y)の各色を用いたカラー画像を形成するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the
この場合、各転写位置Pを挟んで複数の感光体ドラム31と対向する位置には、複数の転写ローラ35Aが配置されている。各転写ローラ35Aは、転写電圧が印加され、各転写位置Pを通過する用紙Sを帯電するとともに、トナー像を各感光体ドラム31から用紙Sへ転写する。
In this case, a plurality of
また、ROM82には、プログラムの他に、第1経過時間TP11,TP12,TP13,TP14、第2経過時間TP21,TP22,TP23,TP24、第1印加時間TV1、第2印加時間TV2が記憶されている。第1経過時間TP11,TP12,TP13,TP14は、それぞれ用紙Sの先端がセンサ51で検出されてから、各転写位置Pの上流側を通過するまでに要する時間である。第2経過時間TP21,TP22,TP23,TP24は、それぞれ用紙Sの先端がセンサ51で検出されてから、各転写位置Pを通過するまでに要する時間である。
In addition to the program, the
CPU81は、図7のS16〜S19の処理を図9のS26〜S29の処理に代えて行えばよい。図9に示すように、CPU81は、画像データの先端から所定の範囲内にハーフトーンの画像が含まれない場合に(S15:NO)、各転写位置Pにおいて転写電圧を印加するタイミングを、センサ51が用紙Sの先端を検出してから第1経過時間TP11,TP12,TP13,TP14後に設定する(S26)。すなわち、CPU81は、用紙Sが各転写位置Pの上流側を通過するタイミングで印加部52に転写電圧を印加させる。CPU81は、転写電圧の立ち上げに要する時間を第1印加時間TV1に設定する(S27)。すなわち、CPU81は、印加を開始してから定格電圧まで転写電圧を直ちに立ち上げさせる。
The
CPU81は、ハーフトーンの画像が含まれる場合に(S15:YES)、転写電圧を印加するタイミングを、センサ51が用紙Sの先端を検出してから第2経過時間TP21,TP22,TP23,TP24後に設定する(S28)。すなわち、CPU81は、用紙Sが各転写位置Pを通過するタイミングで印加部52に転写電圧を印加させる。CPU81は、転写電圧の立ち上げに要する時間を第2印加時間TV2に設定する(S29)。すなわち、CPU81は、印加を開始してから所定時間経過後に定格電圧まで転写電圧を立ち上げさせる。
When a halftone image is included (S15: YES), the
以上のように、画像形成装置101は、画像データの先端から所定の範囲内にハーフトーンの画像が含まれるか否かに応じて、転写電圧の印加タイミング、及び転写電圧を定格電圧まで立ち上げるのに要する時間を制御することで、先端部にハーフトーンの画像が含まれる画像を用紙Sに形成する場合であっても、トナー散りや地汚れを低減することができる。また、画像形成装置101は、用紙Sの先端部から所定の範囲内にソリッドの画像を形成する場合には、用紙Sの搬送誤差による搬送遅れが生じても、用紙Sに画像を確実に形成することができる。
As described above, the
また、画像形成装置102は、図10に示すように、色相が異なる複数の感光体ドラム31を備え、複数の感光体ドラム31が担持するトナー像を中間転写ベルト351へ積層して一時転写し、中間転写ベルト351に積層されたトナー像を用紙Sへ二時転写して、ブラック(K)シアン(C)マゼンタ(M)及びイエロー(Y)の各色を用いたカラー画像を形成するものであってもよい。
Further, as shown in FIG. 10, the
この場合、中間転写ベルト351を挟んで複数の感光体ドラム31と対向する位置には、複数の一次転写ローラ351Aが配置されている。転写位置Pを挟んで中間転写ベルト351と対向する位置には、二次転写ローラ352Aが配置されている。各一次転写ローラ351Aは、転写電圧が印加され、中間転写ベルト351を帯電するとともに、トナー像を各感光体ドラム31から中間転写ベルト351に転写する。二次転写ローラ352Aは、転写電圧が印加され、転写位置Pを通過する用紙Sを帯電するとともに、積層されたトナー像を中間転写ベルト351から用紙Sに転写する。
In this case, a plurality of
CPU81は、画像データの先端から所定の範囲内にハーフトーンの画像が含まれない場合に、用紙Sが転写位置Pの上流側を通過するタイミングで二次転写ローラ352Aに印加部52によって転写電圧を印加し、印加を開始してから定格電圧まで転写電圧を直ちに立ち上げる。CPU81は、ハーフトーンの画像が含まれる場合に,用紙Sが転写位置Pを通過するタイミングで二次転写ローラ352Aに対する転写電圧を印加部52によって印加し、印加を開始してから所定時間経過後に定格電圧まで転写電圧を立ち上げる。
The
以上のように、画像形成装置102は、画像データの先端から所定の範囲内にハーフトーンの画像が含まれるか否かに応じて、転写電圧の印加タイミング、及び転写電圧を定格電圧まで立ち上げるのに要する時間を制御することで、ハーフトーンの画像を用紙Sに形成する場合であっても、トナー散りや地汚れを低減することができる。また、画像形成装置101は、用紙Sの先端部から所定の範囲内にソリッドの画像を形成する場合に、用紙Sの搬送誤差による搬送遅れが生じても、用紙Sに画像を確実に形成することができる。
As described above, the
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
P…転写位置
S…用紙
TP1…第1経過時間
TP2…第2経過時間
TV1…第1印加時間
TV2…第2印加時間
30…画像形成部
31…感光体ドラム
35…転写ベルト
35A…転写ローラ
51…センサ
52…印加部
53…高圧電源
80…制御部
81…CPU
82…ROM
83…RAM
84…タイマ
100…画像形成装置
P ... transfer position S ... paper TP1 ... first elapsed time TP2 ... second elapsed time TV1 ... first application time TV2 ...
82 ... ROM
83 ... RAM
84 ...
Claims (4)
前記画像データの先端から所定の範囲内に、ハーフトーンの画像が含まれるか否かを判別する判別手段と、
前記用紙の先端が前記転写位置の上流側を通過する第1タイミングと、前記用紙の先端が前記転写位置を通過する第2タイミングと、を測定する測定手段と、
前記判別手段の判別結果に応じて、前記印加手段による前記転写バイアス電圧の印加を制御する制御手段であって、前記判別手段が前記ハーフトーンの画像が含まれていないと判別すると、前記第1タイミングで前記転写バイアス電圧を印加して直ちに定格電圧まで立ち上げる第1制御処理を行わせ、前記判別手段が前記ハーフトーンの画像が含まれていると判別すると、前記第2タイミングで前記転写バイアス電圧を印加して、所定時間経過後に定格電圧まで立ち上げる第2制御処理を行わせる制御手段と、を備える画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image formed by an electrophotographic method using image data, and a position that faces the image carrier across a transfer position for transferring the toner image to a sheet. Transfer means to which a transfer bias voltage for transferring to the paper is applied; application means for applying the transfer bias voltage to the transfer means; and transport means for transporting the paper so as to pass through the transfer position; An image forming apparatus comprising:
A discriminating means for discriminating whether or not a halftone image is included within a predetermined range from the tip of the image data;
Measuring means for measuring a first timing when the leading edge of the paper passes the upstream side of the transfer position and a second timing when the leading edge of the paper passes the transfer position;
The control unit controls the application of the transfer bias voltage by the applying unit according to the determination result of the determining unit. When the determining unit determines that the halftone image is not included, the first unit When the transfer bias voltage is applied at the timing and the first control process is performed to immediately rise to the rated voltage, and the determination unit determines that the halftone image is included, the transfer bias is applied at the second timing. An image forming apparatus comprising: a control unit that applies a voltage and performs a second control process for raising the voltage to a rated voltage after a predetermined time has elapsed.
前記測定手段は、前記転写位置毎の前記第1タイミングと前記第2タイミングとを測定し、
前記第1制御処理は、前記転写位置毎に測定した前記第1タイミングで、前記転写位置毎に対応する前記転写手段に前記転写バイアス電圧を印加する処理であり、
前記第2制御処理は、前記転写位置毎に測定した前記第2タイミングで、前記転写位置毎に対応する前記転写手段に前記転写バイアス電圧を印加する処理である請求項1に記載の画像形成装置。 A plurality of image carriers each corresponding to a different hue; a plurality of transfer units disposed at positions facing the plurality of image carriers across the different transfer positions; and the application unit; An image forming apparatus comprising the conveying unit,
The measuring means measures the first timing and the second timing for each transfer position;
The first control process is a process of applying the transfer bias voltage to the transfer unit corresponding to each transfer position at the first timing measured for each transfer position;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second control process is a process of applying the transfer bias voltage to the transfer unit corresponding to each transfer position at the second timing measured for each transfer position. .
前記画像データの先端から所定の範囲内に、ハーフトーンの画像が含まれるか否かを判別する判別手段と、
前記用紙の先端が前記転写位置の上流側を通過する第1タイミングと、前記用紙の先端が前記転写位置を通過する第2タイミングと、を測定する測定手段と、
前記判別手段の判別結果に応じて、前記印加手段による前記第2転写バイアス電圧の印加を制御する制御手段であって、前記判別手段が前記ハーフトーンの画像が含まれていないと判別すると、前記第1タイミングで前記第2転写バイアス電圧を印加して直ちに定格電圧まで立ち上げる第1制御処理を行わせ、前記判別手段が前記ハーフトーンの画像が含まれていると判別すると、前記第2タイミングで前記第2転写バイアス電圧を印加して、所定時間経過後に定格電圧まで立ち上げる第2制御処理を行わせる制御手段と、を備える画像形成装置。 A plurality of image carriers that carry toner images formed by electrophotography using image data, each of which has an image carrier corresponding to a different hue, and a position that faces each of the plurality of image carriers. A plurality of first transfer means arranged to apply a first transfer bias voltage for transferring the toner images from the plurality of image carriers to the intermediate transfer material, and transferring the toner images to a sheet; A second transfer unit disposed at a position facing the intermediate transfer material across the transfer position, to which a second transfer bias voltage is applied to transfer the toner image laminated on the intermediate transfer material to the paper; An application unit that applies the first transfer bias voltage to the first transfer unit and an application unit that applies the second transfer bias voltage to the second transfer unit; and a conveyance unit that conveys the sheet so as to pass through the transfer position. An image forming apparatus comprising: a stage, a
A discriminating means for discriminating whether or not a halftone image is included within a predetermined range from the tip of the image data;
Measuring means for measuring a first timing when the leading edge of the paper passes the upstream side of the transfer position and a second timing when the leading edge of the paper passes the transfer position;
Control means for controlling the application of the second transfer bias voltage by the applying means according to the determination result of the determining means; and when the determining means determines that the halftone image is not included, When the first control process of applying the second transfer bias voltage at the first timing and immediately raising the voltage to the rated voltage is performed, and the determination unit determines that the halftone image is included, the second timing An image forming apparatus comprising: a control unit configured to apply the second transfer bias voltage and to perform a second control process for raising the voltage to a rated voltage after a lapse of a predetermined time.
前記制御手段は、前記検出手段が検出した用紙が薄紙の場合に、前記印加手段を制御する請求項1〜3の何れかに記載の画像形成装置。 Further comprising detection means for detecting whether the paper is thin paper or thick paper,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the application unit when the sheet detected by the detection unit is a thin sheet.
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