JP2012185320A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、レーザビームプリンタ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 a copying machine or a laser beam printer using an electrophotographic process.
接触タイプの転写手段を備えた画像形成装置(例えば、複写機、レーザビームプリンタ)において、接触転写部材に印加する転写バイアスは、定電圧制御又は定電流制御されるのが一般的である。 In an image forming apparatus (for example, a copying machine or a laser beam printer) provided with a contact type transfer unit, a transfer bias applied to a contact transfer member is generally controlled at a constant voltage or a constant current.
定電圧制御の場合は以下のような制御が行われている。 In the case of constant voltage control, the following control is performed.
接触転写部材としては、例えば転写ローラが使用される。この転写ローラは、通常はゴムに導電性粒子を分散させて体積抵抗を適宜に調整したものが使用されているが、この種の物質は周知のように、環境によってその抵抗値が数桁にわたって変化する。そのため、電流が不足し転写不良が発生したり、過剰な電流が流入して転写メモリが発生したりする。 For example, a transfer roller is used as the contact transfer member. This transfer roller is usually made by dispersing conductive particles in rubber and appropriately adjusting the volume resistance. As is well known, this type of substance has a resistance value of several orders of magnitude depending on the environment. Change. Therefore, current is insufficient and transfer failure occurs, or excessive current flows and a transfer memory is generated.
このため、環境にかかわらず常時、安定した転写バイアスを印加するためにATVC(Active Transfer Voltage Control)が実施されている。ATVCとは、転写部位に転写材が存在しない非通紙時においては定電流制御を行い、このときの電圧をホールドして、通紙時にはこの電圧で定電圧制御を行うようにした制御方式である。また、転写材の先端が前記転写ニップに突入した後、該転写ニップに転写材の印字領域が到達する前に検出回路による漏れ電流の検出及び前記制御装置によるバイアスの変更を行う制御が実施されている(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, ATVC (Active Transfer Voltage Control) is performed in order to always apply a stable transfer bias regardless of the environment. ATVC is a control method in which constant current control is performed when no transfer material is present at the transfer site, the voltage at this time is held, and constant voltage control is performed with this voltage when the sheet passes. is there. In addition, after the leading edge of the transfer material has entered the transfer nip, before the print area of the transfer material reaches the transfer nip, control is performed to detect a leakage current by the detection circuit and change the bias by the control device. (For example, refer to Patent Document 1).
一方、定電流制御によれば、上述のような転写部材や転写材の抵抗値の変化による欠点は解消され、常時、転写に必要な電荷量を確保できるが、小サイズの転写材を通紙した場合には、感光体ドラムと転写部材とが直接当接する非通紙領域が広くなり、この非通紙領域に大部分の電流が流れてしまい、転写電荷が不足して転写不良が発生する。 On the other hand, the constant current control eliminates the drawbacks due to the change in the resistance value of the transfer member and transfer material as described above, and can always secure the amount of charge necessary for transfer, but allows the transfer material of small size to pass through In this case, the non-sheet passing area where the photosensitive drum and the transfer member are in direct contact with each other is widened, and most of the current flows through the non-sheet passing area, resulting in insufficient transfer charge and defective transfer. .
このため、転写材のサイズによって目標電流を等倍、係数倍、一定電流を加える、等の組合せを行う制御が実施されている。 For this reason, control is performed in which the target current is set to the same magnification, the coefficient is multiplied, and a constant current is applied depending on the size of the transfer material.
上記のような制御により、環境変動や転写材サイズの差異などによる転写性のバラツキの発生防止に一定の効果を挙げている。 The control as described above has a certain effect in preventing the occurrence of variations in transferability due to environmental fluctuations and differences in transfer material size.
しかしながら、背景技術で述べた従来例では環境変動や転写材の差異による転写ばらつきの防止制御を行うことができても、以下のような課題があった。 However, the conventional example described in the background art has the following problems even if it is possible to prevent transfer variation due to environmental fluctuations or transfer material differences.
転写材の抵抗値は印字パターンによって変化するため、印字パターンによる抵抗値の変化は考慮されない。このため、定電圧制御の場合、低印字率のプリントでは現像剤による抵抗値が低くなるため多量の電流が流れて転写抜けが発生し、ベタ黒のような高印字率のプリントでは現像剤による抵抗値が高くなるため電流が不足して転写不良が発生する。 Since the resistance value of the transfer material changes depending on the print pattern, the change of the resistance value due to the print pattern is not considered. For this reason, in the case of constant voltage control, the resistance value due to the developer becomes low in printing with a low printing rate, so that a large amount of current flows and transfer omission occurs, and in printing with a high printing rate such as solid black, it depends on the developer. Since the resistance value becomes high, current is insufficient and transfer failure occurs.
一方、定電流制御の場合、主走査方向の一部分にベタ黒のような高印字率の画像で大部分が低印字率のプリントでは主走査方向全体の抵抗値は低くなるため、電圧が不足して転写不良が発生する。 On the other hand, in the case of constant current control, the resistance value in the main scanning direction as a whole is low for printing with a high printing rate such as solid black in a part of the main scanning direction, and the print resistance is mostly low. Transfer failure occurs.
そこで、本発明の目的は、印字画像に応じて最適な転写バイアスを印加することのできる画像形成装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of applying an optimum transfer bias according to a printed image.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、外部機器から送られる印刷データに基づき画像データを作成する画像データ生成部と前記画像データ生成部で生成された画像データに基づき記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備え、
前記画像データ生成部は、前記画像形成部が報知する画像書き出し報知手段に同期して画像データを前記画像形成部に送出する画像データ送出手段を有し、
前記画像形成部は、前記画像データ送出手段に同期して像担持体に潜像を形成する走査露光手段と、前記像担持体の潜像を現像しトナー像とする現像手段と、前記トナー像を前記記録媒体に転写する転写手段と、を有する画像形成手段を有する画像形成装置において、
前記画像形成部は、
前記画像データ送出手段から出力される画像データを検知する画像データ検知手段と、
前記画像データ検知手段により検知した画像データを数値化して記憶する画像データ記憶手段と、
前記画像データ記憶手段に記憶したデータ値に応じて前記転写手段に印加する転写バイアスを補正する転写制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides an image data generation unit that creates image data based on print data sent from an external device, and an image formation unit that forms an image on a recording medium based on the image data generated by the image data generation unit. And comprising
The image data generation unit includes an image data sending unit that sends image data to the image forming unit in synchronization with an image writing notification unit that the image forming unit reports.
The image forming unit includes a scanning exposure unit that forms a latent image on an image carrier in synchronization with the image data sending unit, a developing unit that develops the latent image on the image carrier to form a toner image, and the toner image In an image forming apparatus having an image forming means having a transfer means for transferring the image to the recording medium,
The image forming unit includes:
Image data detection means for detecting image data output from the image data transmission means;
Image data storage means for digitizing and storing image data detected by the image data detection means;
A transfer control means for correcting a transfer bias applied to the transfer means in accordance with a data value stored in the image data storage means;
An image forming apparatus comprising:
本発明によれば、画像データ生成部で生成された画像データを受信し、受信した画像データに応じて、転写バイアスを逐次補正する。これにより、印字率が安定していない画像がプリントされても最適な転写バイアスが印加できるため、転写不良や転写突き抜けの防止、転写効率の向上が可能になる。 According to the present invention, the image data generated by the image data generation unit is received, and the transfer bias is sequentially corrected according to the received image data. As a result, an optimum transfer bias can be applied even when an image whose printing rate is not stable is printed, so that it becomes possible to prevent transfer failure and transfer punch-through and improve transfer efficiency.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例1
実施例1では、用紙通紙時に転写の定電圧制御を行う画像形成装置において、副走査方向に分割したエリアの画像データを取得し画像の印字率を算出し、算出した印字率に応じて転写バイアスを逐次補正する制御について述べる。
Example 1
In the first exemplary embodiment, in an image forming apparatus that performs constant voltage control of transfer when a sheet is passed, image data of an area divided in the sub-scanning direction is acquired, a print rate of the image is calculated, and transfer is performed according to the calculated print rate. Control for sequentially correcting the bias will be described.
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施例であるレーザービームプリンタの全体構成の概要を示している。 FIG. 1 shows an outline of the overall configuration of a laser beam printer which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
本実施例にて、画像形成装置201は、画像を形成するための画像形成部を有している。画像形成部は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体(以下、「感光体ドラム」という。)110を有している。画像形成部は、更に、感光体ドラム110に電荷を帯電する帯電ローラ(帯電手段)109と、感光体ドラム110に静電潜像を形成するためのスキャナユニット(走査露光手段)113と、を有している。更に、画像形成部は、感光体ドラム上の静電潜像を現像するための現像ローラ(現像手段)108と、現像によって得られたトナー像を記録媒体である印字用紙に転写するための転写ローラ(転写手段)107と、を有している。
In this embodiment, the
画像形成装置201は、本実施例では、画像形成部の下方に位置して給紙トレイ100が配置されている。給紙トレイ100に載置された用紙Pは、給紙ローラ101と、用紙Pを搬送する搬送ローラ102、104によって、転写ローラ107へと搬送され、用紙にトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙Pは、定着器119へと搬送される。トナー像が定着された用紙は、搬送ローラ120、122により、機外へと排出される。
In the present exemplary embodiment, the
図2は、画像形成装置201のアクチュエータ制御及び状態管理を行うエンジンコントローラ202に搭載されたCPUの制御概要を示す制御ブロック図である。
FIG. 2 is a control block diagram showing an outline of control of a CPU mounted on the
エンジン制御部301は、各制御部を管理する制御部である。画像コントローラ通信制御部307が画像コントローラ(画像データ生成部)200(図3)から印字指示を受けると、エンジン制御部301は、用紙搬送制御部304、スキャナ制御部303、高圧制御部305、定着制御部306にプリント時の動作指示を行う。
The
用紙搬送制御部304は、不図示の搬送モータ、感光体ドラムモータ、定着モータを駆動する。各モータが駆動し給紙を行う準備ができたら給紙トレイ100の用紙Pを給紙し、搬送ローラ102、104、120、122、感光体ドラム110、定着加圧ローラ115を駆動して給紙した用紙を機外排出口まで搬送する制御を行う。用紙を搬送している時にはTOPセンサ105や定着排紙センサ114によって用紙先端や用紙後端を検知し、検知したタイミングを基点にタイマを走らせ、タイマ値を監視することにより用紙位置を特定している。
The paper
スキャナ制御部303は、スキャナユニット113のポリゴンミラー、レーザを駆動し、感光体ドラム110に静電潜像を形成する制御を行う。
The
高圧制御部305は、帯電ローラ109、現像ローラ108、転写ローラ107に印加する電圧や電流を制御して、感光体ドラム110に形成された静電潜像をトナー像とし、搬送されてきた用紙Pにトナー像を転写する制御を行う。
The high
定着制御部306は、定着フィルム116内に設置されたヒータの温度を検知するサーミスタ117の温度に応じてヒータ118を制御して温調することにより用紙上のトナー像を定着させる制御を行う。
The fixing
図3は、本発明の画像形成装置201の特徴を最もよく表す図面であり、画像コントローラ200、画像形成装置201のスキャナユニット113、転写ユニット204、及び、エンジンコントローラ202の構成を示すブロック図である。
3 is a block diagram showing the configuration of the
外部機器からの印刷データに基づき画像データを作成する画像生成手段としての画像コントローラ200は、PC等の外部機器からのプリント要求10及び画像データ11を受信する。そして、エンジンコントローラ202から画像出力許可信号13を受信する。その後、画像コントローラ200に設けられた画像データ送出手段は、画像書き出し報知手段(TOPセンサ105)の用紙先端検知に同期して、スキャナユニット113からのBD信号15を基点にラスタ画像データ(14)を送信する。
An
エンジン制御部301は、画像コントローラ200から送信される各種プリント要求12を受信する。そして、その要求に応じてスキャナ制御部303にはスキャナ制御指示20を、用紙搬送制御部304には用紙搬送制御指示21を、高圧制御部305には高圧制御指示22を送信する。
The
スキャナ制御部303は、スキャナ制御指示20を受けると画像コントローラ200より送信されるラスタ画像データの出力基準信号であるBD信号15が所定のタイミングで出力されるようスキャナユニット内のスキャナモータを制御する。また、用紙の搬送位置に応じてレーザの駆動(マスク、強制発光、アンブランキング制御等)を制御する。さらに、BD信号15とラスタ画像データ14をモニタし印字率を算出する印字率算出制御を行う。
Upon receiving the
用紙搬送制御部304は、用紙搬送制御指示21を受けると感光体ドラムモータを駆動し、感光体ドラムに従動して回転する転写ローラ107を駆動する。
Upon receipt of the paper conveyance control instruction 21, the paper
転写制御手段である高圧制御部305は、高圧制御指示22を受けると、用紙Pの通過に合わせて転写バイアスを設定し、印加する制御を行う。
Upon receiving the high pressure control instruction 22, the high
図4は、レーザスキャナユニット113の平面図を示している。スキャナユニット113は、レーザ光源を持つ半導体レーザ401、半導体レーザ401より照射されたレーザ光402、半導体レーザ401より発振したレーザ光402を偏向させるポリゴンミラー403を有する。また、スキャナユニット113は、偏向されたレーザ光402の照射を検出するBDセンサ(画像データ検知手段)404を備え、BDセンサ404により検出されたBD信号15を発する。更に、スキャナユニット113は、ポリゴンミラー403により偏向されたレーザ光402の感光体ドラム110上における走査速度を一定速に補正するfθレンズ405を有している。更に、スキャナユニット113は、半導体レーザ401の発光制御を行うレーザ駆動部407、ポリゴンミラーの回転速度制御を行うスキャナモータ駆動部406を備えている。スキャナモータ駆動部406には、加速、減速指示を行う制御信号23が入力され、レーザ駆動部407には、半導体レーザの発光/消光を制御するレーザ駆動信号24及び画像コントローラ200より送信されるラスタ画像データ信号14が入力される。
FIG. 4 shows a plan view of the
図5は、スキャナユニット113を制御するスキャナ制御部303のブロック図を示している。
FIG. 5 is a block diagram of the
プリントが開始され、スキャナ制御部303がエンジン制御部301からスキャナ制御指示20を受信すると、スキャナモータ制御部500は、ポリゴンミラー403の回転速度制御を行う。具体的にはBD信号15の検出周期(即ち、回転速度)が所定周期となるようにスキャナモータ駆動部500に対して加速、減速指示を行う制御信号23を送信する。TOPセンサ基点タイマ501は、給紙された用紙Pが画像書き出し報知手段であるTOPセンサ105に到達した時点でタイマのカウントを開始する。
When printing is started and the
画像出力許可信号制御部502は、用紙Pの先端が搬送路140において、ドラム周上のレーザ照射位置a(図1)から転写ニップ位置b(図1)の距離分だけ、転写ニップ位置bを上流側にさかのぼった位置(以下、「搬送路レーザ照射位置」と称す。)に到達するタイミングになったら画像出力許可信号13を画像コントローラ200に送信する。
The image output permission
レーザ駆動信号制御部503は、用紙の先端が搬送路レーザ照射位置に到達したタイミングでレーザ駆動信号24を画像マスク解除設定にする。その後用紙が搬送され用紙の後端が搬送路レーザ照射位置に到達するタイミングでレーザ駆動信号24をマスク設定にする。その後、画像出力許可信号13を受信した画像コントローラ200はスキャナユニットから出力されるBD信号15を基点にラスタ画像データ14を送信してくる。
The laser drive
ドット数カウント制御部510は、画像出力許可信号13を受信したら画像データ検出手段としてのBDライン数カウンタ511、ドット数カウンタ512、ONドット数カウンタ513をクリアする。その後BD信号15を受信するごとにBDライン数カウンタ511をインクリメントする。また、画像コントローラ200の画像送出手段からのラスタ画像データ14をモニタするごとにドット数カウンタ512をインクリメントし、モニタした時にラスタ画像データがONであるごとにONドット数カウンタ513をインクリメントする。指定されたライン数分走査されたら、印字率算出制御部(印字率算出手段)514は「(ONドット数カウンタ513)÷(ドット数カウンタ512)×100」の計算式から印字率を算出する。算出した印字率は、メモリコントローラ515により数値化された画像データ値を記憶する印字率記録部(画像データ記憶手段)516に記憶される。
When the dot
図6は、プリント時の転写バイアス制御のフローチャートを示している。本実施例で使用する画像形成装置201は、600DPIであり、転写ローラ107の抵抗値が1.4×108Ω(温度23℃、湿度60%の環境下(N/N環境と称す)において転写ローラ107へ2.5KVを印加した時の抵抗値)、転写ニップTNの幅1.5mm、ドラム上のレーザ照射位置a〜転写ニップ位置bまでの長さ40mm、プロセススピード186mmのものを使用した。
FIG. 6 shows a flowchart of transfer bias control during printing. The
プリントが開始されると高圧制御部305は、転写ATVC制御を開始する(S601)。具体的に述べると、感光体ドラムの暗部(VD部)に一定電流を流し発生電圧をモニタし、その電圧を、等倍、係数倍、一定電圧を加える等の組合せを行って印加バイアスを制御するものである。
When printing is started, the high
転写ATVC制御が開始されると所定の目標電流値(本実施例では8.0μA)になるように印加バイアスを制御する定電流制御を行い(S602)、転写ローラ107へ目標電流値を流したときの出力電圧値をホールドした値Vt0を決定する(S603)。
When the transfer ATVC control is started, constant current control is performed to control the applied bias so that a predetermined target current value (8.0 μA in this embodiment) is obtained (S602), and the target current value is supplied to the
定電流制御が終了し1枚目の用紙が搬送路レーザ照射位置aに到達すると画像出力許可信号13が画像コントローラ200に送信され潜像形成が開始される(S604)。潜像形成が開始されると印字率算出制御を開始する(S605)。印字率算出制御部514は、転写ニップ幅分(本実施例では35ライン分)のデータを1データブロックとし、前記1ブロックごとに印字率を算出し順次印字率記録部516に記憶する制御を行う。1ブロックのデータは35ライン(ドラム上1.5mm)であり、データはレーザ照射位置aから1.5mm進んだタイミングで記憶し、その後転写ニップ位置bに到達するまで保持しておく。1ブロックのデータは1.5mmで、レーザ照射位置から転写ニップ位置は40mmなので、データを記憶してから転写バイアスを補正する時間は十分に確保できる。
When the constant current control is completed and the first sheet reaches the conveyance path laser irradiation position a, the image output permission signal 13 is transmitted to the
用紙先端が転写ニップTNに到達するタイミングになると(S606)、転写プリントバイアスVt(kV)を算出する(S607)。転写プリントバイアスVt(kV)は下記(式1)で計算される。
Vt=1.4×Vt0+0.8・・・(式1)
When it is time for the leading edge of the sheet to reach the transfer nip TN (S606), a transfer print bias Vt (kV) is calculated (S607). The transfer print bias Vt (kV) is calculated by the following (formula 1).
Vt = 1.4 × Vt0 + 0.8 (Expression 1)
転写プリントバイアスVtが決定したら、画像印字率記録部516に記憶された1番目のデータブロックの印字率を取得し(S608)、印字率に応じて画像プロセス条件(転写バイアス)の補正を行う。補正電圧値(kV)は下記(式2)で計算される。
補正電圧値=0.5×(印字率(%)÷100)・・・(式2)
When the transfer print bias Vt is determined, the print rate of the first data block stored in the image print
Correction voltage value = 0.5 × (print rate (%) ÷ 100) (Expression 2)
上記式の0.5(kV)はベタ黒画像を通紙した時の補正電圧値である。ベタ白画像の用紙を転写ニップTNに通紙して2.5kV印加した時の転写電流値は13.3μA、ベタ黒画像の用紙を転写ニップTNに通紙して2.5kV印加した時の転写電流値は11.0μAであった。本現象はドラム110に担持されたトナーが転写される時に抵抗となり、転写に流れる電流値が減少してしまう現象である。ベタ黒画像の時に13.3μA流すには3.0kV印加する必要があり、ベタ黒画像の場合0.5kV補正する必要がある。つまり、印字率算出手段により算出した印字率が高くなるほど転写電流値を大きくする。印字率がベタ白画像とベタ黒画像の間である画像に関しては、印字率とトナーの抵抗値が線形であるため、(式2)に示したように印字率に応じて補正電圧値を算出できる。転写プリントバイアスVtに上記補正電圧値を加算して新たな転写プリントバイアスを決定し(S609)、転写バイアスを印加する(S610)。
In the above equation, 0.5 (kV) is a correction voltage value when a solid black image is passed. The transfer current value when a solid white image paper is passed through the transfer nip TN and 2.5 kV is applied is 13.3 μA, and a solid black image paper is passed through the transfer nip TN when 2.5 kV is applied. The transfer current value was 11.0 μA. This phenomenon is a phenomenon in which when the toner carried on the
転写ニップ幅分の搬送時間が経過したら(S611)、S607、S608、S609と同様に画像印字率記録部516に記憶された次のデータブロックの印字率を取得し(S612)、印字率に応じて補正を行い(S613)、転写バイアスを決定し、転写バイアスを印加する(S614)。S611〜S614が繰り返し行われ、用紙後端が転写ニップTNを抜ける(S615)と転写紙間バイアスを印加して、印字率算出制御を終了する(S616)。
When the transfer time corresponding to the transfer nip width has elapsed (S611), the printing rate of the next data block stored in the image printing
次の予約がなくプリントが終了した場合(S617)は、転写バイアスをOFFする(S618)。プリントが継続する場合(S617)は、紙間でATVC制御を行い(S619〜S621)、その後、S605へ戻り転写制御が繰り返し行われる。 If there is no next reservation and printing is completed (S617), the transfer bias is turned off (S618). If printing continues (S617), ATVC control is performed between sheets (S619 to S621), and then the process returns to S605 to repeatedly perform transfer control.
以上が本実施例1の実施形態である。本実施形態を行うことにより、潜像部が転写部に到達するまでの間に転写ニップ幅の画像データを1ブロックとした印字率を算出、記憶し、転写バイアスを逐次補正することにより、どんな印字率の画像であっても最適な転写バイアスを印加することが可能になり、その結果転写不良や転写突き抜けの防止、転写効率の向上が実現できる。 The above is the embodiment of the first embodiment. By performing this embodiment, the printing rate with the image data of the transfer nip width as one block is calculated and stored until the latent image portion reaches the transfer portion, and the transfer bias is sequentially corrected. Even in the case of an image with a printing rate, it is possible to apply an optimal transfer bias, and as a result, it is possible to prevent transfer failure and transfer punch-through and improve transfer efficiency.
実施例2
実施例1では、用紙通紙時に転写の定電圧制御を行う画像形成装置において、副走査方向のエリアを分割し、副走査方向に分割した画像データを取得し画像の印字率を算出し、算出した印字率に応じて転写バイアスを逐次補正する制御について述べた。実施例2では、用紙通紙時に転写の定電流制御を行う画像形成装置において、副走査方向のエリア分割に加えて、主走査方向についてもエリア分割し、分割されたエリアごとの印字率を算出し、算出した印字率に応じて転写目標電流値を逐次補正する制御について説明する。
Example 2
In the first embodiment, in an image forming apparatus that performs constant voltage control of transfer when a sheet is passed, an area in the sub-scanning direction is divided, image data divided in the sub-scanning direction is acquired, and an image printing rate is calculated. The control for sequentially correcting the transfer bias according to the printing rate described above has been described. In the second embodiment, in an image forming apparatus that performs constant current control of transfer when a sheet is passed, in addition to area division in the sub-scanning direction, area division is also performed in the main scanning direction, and a printing rate for each divided area is calculated. The control for sequentially correcting the transfer target current value according to the calculated printing rate will be described.
本実施例における画像形成装置は、図1を参照して説明した実施例1に記載の画像形成装置と同様の構成とされる。従って、画像形成装置の説明は実施例1の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。同じく、実施例1にて、図2を参照して説明したエンジンコントローラ202に搭載されたCPUの概要、図3を参照して説明した画像コントローラ200、画像形成装置のスキャナユニット113、転写ユニット204、及び、エンジンコントローラ202の構成、並びに、図4を参照して説明したレーザスキャナユニット113の平面図についてもまた、本実施例にて採用されるものであり、実施例1の説明を援用して、ここでの再度の説明は省略する。
The image forming apparatus in this embodiment has the same configuration as the image forming apparatus described in Embodiment 1 described with reference to FIG. Therefore, the description of the image forming apparatus uses the description of the first embodiment, and the description thereof is omitted here. Similarly, in the first embodiment, the outline of the CPU mounted on the
図7は、実施例2におけるスキャナ制御部303のブロック図を示している。スキャナモータ制御部500、TOPセンサ基点タイマ501、画像出力許可信号制御部502、レーザ駆動信号制御部503については、実施例1の図5の説明と同様なので、実施例1の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。
FIG. 7 shows a block diagram of the
ドット数カウント制御部510は、画像出力許可信号13を受信したらBDライン数カウンタ(第一の画像データ検出手段)511、BD基点タイマ517、ドット数カウンタ512、ONドット数カウンタ513をクリアする。その後、BD信号15を受信するごとにBDライン数カウンタ511をインクリメントし、BD基点タイマ517をスタートする。ドット数カウンタ512及びONドット数カウンタ513は、主走査方向を所定の数Nに分割したエリアごとにカウンタ(第二の画像データ検出手段)(512−N、513−N)を有している。M番目(M=1、2、・・・N)のカウンタをそれぞれドット数カウンタM(512−M)、ONドット数カウンタM(513−M)とする。
When the dot
N分割したエリアの位置はBD基点タイマ(517)によって何番目のエリアに存在するかを判別しており、M番目のエリアにおいて、ラスタ画像データ14をモニタするごとにドット数カウンタM(512−M)をインクリメントし、モニタした時にラスタ画像データがONであるごとにONドット数カウンタM(513−M)をインクリメントする。指定されたライン数分走査されたら、印字率算出制御部10は「ONドット数カウンタM(513−M)÷ドット数カウンタM(512−M)×100」の計算式から1番目からN番目のエリアの印字率を算出する。算出した各エリアの印字率はメモリコントローラ515により印字率記録部516に記憶される。
The BD base point timer (517) determines in which area the position of the N-divided area is present. In the Mth area, the dot number counter M (512-512) is monitored every time the raster image data 14 is monitored. M) is incremented and the ON dot number counter M (513-M) is incremented every time the raster image data is ON when monitored. When scanning is performed for the designated number of lines, the printing rate calculation control unit 10 calculates the first to Nth from the calculation formula of “ON dot number counter M (513-M) ÷ dot number counter M (512-M) × 100”. The printing rate of the area is calculated. The calculated printing rate of each area is stored in the printing
図8は、実施例2におけるプリント時の転写バイアス制御の一実施態様であるフローチャートを示している。 FIG. 8 is a flowchart showing an embodiment of transfer bias control during printing in the second embodiment.
プリントが開始され1枚目の用紙が搬送路レーザ照射位置に到達すると画像出力許可信号13が画像コントローラ200に送信され、潜像形成が開始される(S801)。潜像形成が開始されると印字率算出制御を開始する(S802)。印字率算出制御部514は転写ニップTNの幅分(本実施例では35ライン分)を1ブロックとし、1ブロックを主走査方向にN分割したエリアを1エリアとし、前記エリアごとに印字率を算出し、順次印字率記録部516に記憶する制御を行う。用紙先端が転写ニップに到達するタイミングになると(S803)、印字率データを取得し(S804)、転写目標電流値It(本実施例では13.3μA)に補正電流値を加算し、新たな目標電流値を決定する。補正電流値は、1ブロックのうち、最大印字率と、1からNエリアの印字率の平均値である平均印字率を求め、下記(式3)で算出する。
When printing is started and the first sheet reaches the conveyance path laser irradiation position, an image output permission signal 13 is transmitted to the
尚、以下の説明では、本実施例にて、印字率算出制御部514は、最大印字率算出手段及び平均印字率算出手段として、更には、平均印字率と最大印字率を比較する印字率比較手段として機能する。
補正電流値=2.7μA×((最大印字率−平均印字率)÷100)・・・(式3)
In the following description, in the present embodiment, the printing rate
Correction current value = 2.7 μA × ((maximum printing rate−average printing rate) ÷ 100) (Equation 3)
上記式の2.7μAは、平均印字率がきわめて小さいが一部だけベタ黒画像がある場合の補正電流値である。全エリアがベタ黒の画像の場合、13.3μAに定電流制御した時の電圧値は3.0kVであり、1エリアのみがベタ黒の画像の場合、13.3μAに定電流制御した時の電圧値は2.5kVであった。本現象は感光体ドラム110に担持されたトナーが用紙Pに転写される時に抵抗となるが、1エリアのみが高印字率の画像の場合でも全エリアの抵抗値としては小さく、印加する電圧値が小さくなってしまう現象である。1エリアのみがベタ黒の画像の場合、3.0kV印加するためには目標電流値を16.0μAにする必要があり、1エリアのみがベタ黒の画像の場合、2.7μA補正する必要がある。最大印字率と平均印字率の差に応じて目標電流値を線形的に補正するために、(式3)に示したように補正電流値を算出する(S805)。平均印字率算出手段により算出された平均印字率と、最大印字率算出手段により算出された最大印字率の差が大きくなるほど定電流制御の目標電流値を大きくする。
2.7 μA in the above formula is a correction current value when the average printing rate is very small but there is only a part of the solid black image. When the entire area is a solid black image, the voltage value when the constant current control is 13.3 μA is 3.0 kV. When only one area is the solid black image, the voltage value when the constant current control is 13.3 μA. The voltage value was 2.5 kV. This phenomenon becomes a resistance when the toner carried on the
その後、決定した目標電流値になるように印加バイアスを制御する定電流制御を開始する(S806)。 Thereafter, constant current control for controlling the applied bias so as to achieve the determined target current value is started (S806).
転写ニップ幅分が搬送される時間経過すると(S807)、S804、S805と同様に、印字率データを取得し(S808)、画像印字率記録部516に記憶された次のデータブロックの印字率に応じて補正を行い、目標電流値を決定する(S809)。S807〜S809が繰り返し行われ、用紙後端が転写ニップTNを抜けると(S810)、転写紙間バイアスを印加して、印字率算出制御を終了する(S811)。次の予約がなくプリントが終了する場合(S812)、転写バイアスをOFFする(S813)。プリントが継続する場合は、S802へ戻り転写制御が繰り返し行われる。
When the transfer nip width has elapsed (S807), the print rate data is acquired (S808) as in S804 and S805, and the print rate of the next data block stored in the image print
以上が本実施例2の実施形態である。本実施形態を行うことにより、潜像部が転写部に到達するまでの間に転写ニップ幅の画像データをN分割したエリアごとの印字率を算出、記憶し、印字率に応じて転写目標電流値を逐次補正することにより、画像の偏りがあっても最適な転写バイアスを印加することが可能になり、その結果印字率に偏りがある画像の転写不良を防止することができる。 The above is the embodiment of the second embodiment. By performing this embodiment, the printing rate for each area obtained by dividing the image data of the transfer nip width by N before the latent image portion reaches the transfer portion is calculated and stored, and the transfer target current is determined according to the printing rate. By sequentially correcting the values, it is possible to apply an optimum transfer bias even if there is a bias in the image, and as a result, it is possible to prevent an image transfer failure with a bias in the printing rate.
なお、本実施例における画像の偏りを補正する手段の形態は、実施例1で述べた定電圧制御を行う画像形成装置においても適応可能である。 It should be noted that the form of the means for correcting the image bias in the present embodiment can also be applied to the image forming apparatus that performs the constant voltage control described in the first embodiment.
105 TOPセンサ(画像書き出し報知手段)
107 転写ローラ(転写手段)
108 現像ローラ(現像手段)
109 帯電ローラ(帯電手段)
110 感光体ドラム(像担持体)
113 スキャナユニット(走査露光手段)
200 画像コントローラ(画像データ生成部)
201 画像形成装置
202 エンジンコントローラ
305 高圧制御部(転写制御手段)
404 BDセンサ(画像データ検知手段)
511 BDライン数カウンタ(画像データ検出手段)
512 ドット数カウンタ(第二の画像データ検出手段)
513 ONドット数カウンタ(第二の画像データ検出手段)
514 印字率算出制御部(印字率算出手段)
516 印字率記録部(画像データ記憶手段)
105 TOP sensor (image writing notification means)
107 Transfer roller (transfer means)
108 Developing roller (developing means)
109 Charging roller (charging means)
110 Photosensitive drum (image carrier)
113 Scanner unit (scanning exposure means)
200 Image controller (image data generator)
201
404 BD sensor (image data detection means)
511 BD line number counter (image data detection means)
512 dot number counter (second image data detection means)
513 ON dot number counter (second image data detection means)
514 Print rate calculation control unit (print rate calculation means)
516 Print rate recording unit (image data storage means)
Claims (6)
前記画像データ生成部は、前記画像形成部が報知する画像書き出し報知手段に同期して画像データを前記画像形成部に送出する画像データ送出手段を有し、
前記画像形成部は、前記画像データ送出手段に同期して像担持体に潜像を形成する走査露光手段と、前記像担持体の潜像を現像しトナー像とする現像手段と、前記トナー像を前記記録媒体に転写する転写手段と、を有する画像形成手段を有する画像形成装置において、
前記画像形成部は、
前記画像データ送出手段から出力される画像データを検知する画像データ検知手段と、
前記画像データ検知手段により検知した画像データを数値化して記憶する画像データ記憶手段と、
前記画像データ記憶手段に記憶したデータ値に応じて前記転写手段に印加する転写バイアスを補正する転写制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image data generation unit that creates image data based on print data sent from an external device, and an image formation unit that forms an image on a recording medium based on the image data generated by the image data generation unit,
The image data generation unit includes an image data sending unit that sends image data to the image forming unit in synchronization with an image writing notification unit that the image forming unit reports.
The image forming unit includes a scanning exposure unit that forms a latent image on an image carrier in synchronization with the image data sending unit, a developing unit that develops the latent image on the image carrier to form a toner image, and the toner image In an image forming apparatus having an image forming means having a transfer means for transferring the image to the recording medium,
The image forming unit includes:
Image data detection means for detecting image data output from the image data transmission means;
Image data storage means for digitizing and storing image data detected by the image data detection means;
A transfer control means for correcting a transfer bias applied to the transfer means in accordance with a data value stored in the image data storage means;
An image forming apparatus comprising:
前記データブロックごとの画像データから印字率を算出する印字率算出手段と、
を有し、前記印字率に応じて前記転写制御手段により転写バイアスを補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 An image data detecting means for dividing an area in the sub-scanning direction of the scanning exposure means into data blocks having a predetermined number of lines, and detecting image data for each data block;
A printing rate calculating means for calculating a printing rate from the image data for each data block;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer bias is corrected by the transfer control unit in accordance with the printing rate.
前記走査露光手段の主走査方向のエリアを所定の数に分割し、分割したエリアごとに画像データを検知する第二の画像データ検出手段と、
前記走査露光手段の副走査方向の分割したデータブロックごとに、前記走査露光手段の主走査方向に分割した全エリアの印字率の平均値を算出する平均印字率算出手段と、
前記走査露光手段の副走査方向の分割したデータブロックごとに、全エリアの最大印字率を算出する最大印字率算出手段と、
前記平均印字率算出手段と前記最大印字率算出手段の結果を比較する印字率比較手段と、
を有し、前記印字率比較手段により比較した結果に応じて前記転写制御手段により転写バイアスを補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A first image data detecting unit that divides an area in the sub-scanning direction of the scanning exposure unit into data blocks having a predetermined number of lines, and detects image data for each data block;
A second image data detection unit that divides an area in the main scanning direction of the scanning exposure unit into a predetermined number and detects image data for each divided area;
Average printing rate calculation means for calculating an average value of printing rates of all areas divided in the main scanning direction of the scanning exposure means for each data block divided in the sub-scanning direction of the scanning exposure means;
Maximum printing rate calculating means for calculating the maximum printing rate of all areas for each divided data block in the sub-scanning direction of the scanning exposure unit;
A printing rate comparison unit for comparing the results of the average printing rate calculation unit and the maximum printing rate calculation unit;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer bias is corrected by the transfer control unit in accordance with a result of comparison by the printing rate comparison unit.
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