JP2013200485A - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】線状に形成されるトナーの飛び散りを抑制することが可能な画像形成装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、中間転写ベルトの表面に形成されたトナー像を、二次転写ローラーによって用紙の表面に転写する画像形成装置であって、画像データにより表される画像内に、二次転写ローラーの軸線方向に延伸し、二次転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の有色の線が存在するか否かを判定する判定部９１と、複数の有色の線が存在する場合に、複数の有色の線の少なくとも１つを、二次転写ローラーの軸線方向の位置に応じて階調が変化する線に変換する変換部９２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

特許文献１には、比較的速いプロセススピードであってもトナーの飛び散りを抑制することが可能なトナーの帯電量と凝集力を算出する技術が開示されている。

特開平１１−１４９２１５号公報

本発明は、線状に形成されるトナーの飛び散りを抑制することが可能な画像形成装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、画像データにより表される画像内に、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体の表面に転写するための転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の有色の線が存在するか否かを判定する判定手段と、前記複数の有色の線が存在する場合に、前記複数の有色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの軸線方向の位置に応じて階調が変化する線に変換する変換手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

また、請求項２に記載の発明は、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体の表面に転写するための転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の有色の線が存在するか否かを判定する判定手段と、前記複数の有色の線が存在する場合に、前記複数の有色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの回転方向における最高階調を減少させた線に変換する変換手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

また、請求項３に記載の発明は、前記画像形成装置は、前記像保持体の表面に積層された各色のトナー像の積層体を前記被転写体の表面に転写し、前記有色の線は、前記積層体の最上に積層されるトナー像の色の線である、請求項１または２に記載の画像形成装置である。

また、請求項４に記載の発明は、前記有色の線は、黒色の線である、請求項３に記載の画像形成装置である。

また、請求項５に記載の発明は、像保持体の表面に各色のトナー像が積層され、黒色のトナー像が最上に積層される積層体を、転写ローラーによって被転写体の表面に転写する転写手段と、画像データにより表される画像内に、前記転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の黒色の線が存在するか否かを判定する判定手段と、前記複数の黒色の線が存在する場合に、前記複数の黒色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの軸線方向の位置に応じて階調が変化する線、若しくは、前記転写ローラーの回転方向における最高階調を減少させた線に変換する変換手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

また、請求項６に記載の発明は、画像データにより表される画像内に、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体の表面に転写するための転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の有色の線が存在するか否かを判定する判定手段、及び、前記複数の有色の線が存在する場合に、前記複数の有色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの軸線方向の位置に応じて階調が変化する線に変換する変換手段、としてコンピュータを機能させるプログラムである。

また、請求項７に記載の発明は、画像データにより表される画像内に、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体の表面に転写するための転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の有色の線が存在するか否かを判定する判定手段、及び、前記複数の有色の線が存在する場合に、前記複数の有色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの回転方向における最高階調を減少させた線に変換する変換手段、としてコンピュータを機能させるプログラムである。

請求項１，６によると、転写ローラーの軸線方向に延伸する線状のトナーの飛び散りを抑制することが可能である。

請求項２，７によると、転写ローラーの軸線方向に延伸する線状のトナーの飛び散りを抑制することが可能である。

請求項３によると、比較的凝集力が弱い最上に積層される線状のトナーであっても、トナーの飛び散りを抑制することが可能である。

請求項４によると、比較的凝集力が弱い黒色の線状のトナーであっても、トナーの飛び散りを抑制することが可能である。

請求項５によると、比較的凝集力が弱い最上に積層される黒色の線状のトナーであっても、トナーの飛び散りを抑制することが可能である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。 制御部の機能構成例を示すブロック図である。 制御部の動作例を示すフローチャートである。 細線変換処理の一例を説明するための図である。 細線変換処理の一例を説明するための図である。 細線変換処理の一例を説明するための図である。 細線変換処理の一例を説明するための図である。 画像データが表す画像の例を示す図である。 上記画像形成装置が出力する試験チャートの例を示す図である。 本発明の課題を説明するための図である。

本発明の画像形成装置及びプログラムの実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成例を示す図である。画像形成装置１００は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、一次転写部１０と、二次転写部２０と、定着部５７と、を備えている。一次転写部１０は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成される各色のトナー像を、像保持体の一例としての中間転写ベルト１５の表面に順次積層する（すなわち、一次転写する）。二次転写部２０は、中間転写ベルト１５の表面に一次転写された各色のトナー像の積層体である重畳トナー像を、被転写体の一例としての用紙Ｐの表面に一括転写する（すなわち、二次転写する）。定着部５７は、用紙Ｐの表面に二次転写された重畳トナー像を、用紙Ｐに定着させる。また、画像形成装置１００は、各部の動作を制御するための制御部９を備えている。

各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５に対して接離可能な、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１を備えている。感光体ドラム１１の周囲には、上流から順に、感光体ドラム１１の表面を帯電させる帯電器１２と、露光ビームＢｍにより感光体ドラム１１の表面に静電潜像を書込むレーザー露光器１３と、トナーが収容され、感光体ドラム１１の表面の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４と、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１５に一次転写する一次転写ローラー１６と、感光体ドラム１１の表面の残留トナーを除去するドラムクリーナー１７と、が配置されている。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に配置されている。すなわち、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成される各色のトナー像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に積層されて、重畳トナー像を構成する。このため、黒色のトナー像は、重畳トナー像の最上に位置する。

二次転写部２０は、中間転写ベルト１５の表面に一次転写された重畳トナー像を、用紙収容部から搬送される用紙Ｐの表面に二次転写する二次転写ローラー２１を備えている。重畳トナー像が二次転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５５によって搬送され、定着入口ガイド５６を介して定着部５７へ導かれる。定着部５７は、用紙Ｐに二次転写された未定着の重畳トナー像を熱と圧力によって定着させる。定着部５７から排紙される用紙Ｐは、排紙ガイド５８を介して、排紙ローラー５９により外部へ排出される。

中間転写方式の画像形成装置においてプリント速度を比較的速くした場合、以下のような課題がある。すなわち、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、中間転写ベルトＢと用紙Ｐの進行方向に配列し、それと直交する方向に延伸する複数の線状トナーＴＬが存在する場合、二次転写の際に中間転写ベルトＢや用紙Ｐの撓みによって２本の線状トナーＴＬの間の空隙Ｖが圧縮されると、それにより生じるエアフローが線状トナーＴＬの凝集力を上回って、トナーが飛び散るおそれがある。

ここで、中間転写ベルトＢと用紙Ｐの進行方向とは、二次転写に用いられる二次転写ローラーの回転方向であり、それと直交する方向とは、二次転写に用いられる二次転写ローラーの軸線方向である。以下、二次転写ローラーの回転方向に対応する用紙の方向を「垂直方向」と呼び、二次転写ローラーの軸線方向に対応する用紙の方向を「水平方向」と呼ぶ。

トナーの飛び散りは、線状トナーＴＬが比較的高濃度の黒色トナーの線である場合に起こりやすい。その理由としては、（１）トナー像が積層される順番が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）であり、黒色のトナー像は最後に一次転写されるため、他色のトナー像と比較して帯電し難いこと、（２）黒色トナーには、一般に、他の色材と比べて帯電が不安定なカーボンブラックが用いられること、（３）積層された全てのトナー像を二次転写するため、黒色トナーにとっては高めの二次転写電圧が印加されること、が挙げられる。

また、トナーの飛び散りは、比較的高濃度の黒色トナーの線が２〜１５ｍｍピッチで配列しているときに起こりやすいこと、平滑表面を有する用紙で起こりやすいこと、高湿環境下で起こりやすいこと、が分かっている。

こうしたトナーの飛び散りを抑制するには、ＴＲＣ（Tone Reproduction Curve）の目標濃度を下げる方向に補正するか、現像電位（Ｖdeve）を下げることで、トナー濃度（パイルハイト）を下げてエアフローの強さを弱めるという方策が考えられるが、この場合、画像全体が劣化するおそれがある。

そこで、本実施形態では、画像全体の劣化を抑制しつつも、トナーの飛び散りを抑制するために、以下に説明する構成を備えている。

図２は、制御部９の機能構成例を示すブロック図である。図３は、制御部９の動作例を示すフローチャートである。制御部９は、画像データ取得部９１と、飛び散り判定部９３と、細線変換部９５と、を備えている。

上記各部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算部がＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体から提供されてもよいし、インターネット等の通信線を介して提供されてもよい。

画像データ取得部９１は、パーソナルコンピュータ等の上位装置から出力され、画像形成に供される画像データを取得する。画像データは、例えば、多値のビットマップの画像データである。図６に示されるように、画像データが表す画像は、イメージのオブジェクトの他に、被転写体（無色）の下地に描画された有色の線を含んでいる。ここで、無色の下地とは、画像形成の際にトナー像が形成されない部分を指す。また、有色の線とは、画像形成の際に線状のトナー像が形成される部分を指し、本実施形態では例えば黒色の線（以下、細線Ｌという。）である。

飛び散り判定部９３は、画像データが表す画像内に、垂直方向に配列し、水平方向に延伸する複数の黒色の細線Ｌが存在するか否かを判定する（図３のフローチャートのＳ１）。こうした複数の黒色の細線Ｌは、上述したように、画像形成の際にトナーの飛び散りを起こす可能性がある。そこで、本実施形態では、トナーの飛び散りを抑制するために、こうした黒色の細線Ｌに対して後述する細線変換処理を施す。

飛び散り判定部９３による判定では、例えば、入力される画像データがラスター画像の場合には、画像データに線形状のフィルタを適用することによって、垂直方向に配列し、水平方向に延伸する複数の黒色の細線Ｌが存在するか否かを調べる。また、入力される画像データがベクター画像の場合には、黒色の細線Ｌの始点及び終点を読み取ることで、垂直方向に配列し、水平方向に延伸する複数の黒色の細線Ｌが存在するか否かを調べる。

また、飛び散り判定部９３による判定では、水平方向のみに延伸する黒色の細線Ｌだけでなく、水平方向を含む所定の角度範囲に延伸する黒色の細線Ｌも判定対象に含める。また、飛び散り判定部９３による判定では、互いに全部が垂直方向にオーバーラップする２つの黒色の細線Ｌだけでなく、少なくとも一部同士が垂直方向にオーバーラップする２つの黒色の細線Ｌも判定対象に含める。

また、飛び散り判定部９３による判定では、例えば、複数の黒色の細線Ｌの間隔や濃度などを判定条件に加えてもよい。

細線変換部９５は、垂直方向に配列し、水平方向に延伸する複数の黒色の細線Ｌが存在する場合に（上記Ｓ１：ＹＥＳ）、これらの黒色の細線Ｌの少なくとも１つに対して、以下に説明する細線変換処理を施す（図３のフローチャートのＳ２）。細線変換処理が施された画像データは、画像形成に供される。

図４Ａ及び図４Ｂは、細線変換処理の第１例を説明するための図である。図中の矢印Ｈは、用紙Ｐの水平方向を表している。本例では、垂直方向に配列し、水平方向に延伸する複数の黒色の細線Ｌは、水平方向の位置に応じて階調が変化する線に変換される。例えば、黒色の細線Ｌを水平方向に周期的な階調段差を有する線に変換することによって、中間転写ベルト１５の表面に一次転写される黒色の線状トナーＴＬには、水平方向に周期的なトナー濃度（パイルハイト）の段差が形成される。このようにして、エアフローの逃げ道が形成されるので、二次転写時のトナーの飛び散りが抑制される。図４Ａには、トナー濃度が最大である部分とトナー濃度が０である部分とが水平方向に交互に配列した例が示され、図４Ｂには、トナー濃度が最大である部分とトナー濃度が最大と０の中間である部分とが水平方向に交互に配列した例が示されている。これらの例では、トナー濃度が０若しくは中間である部分が、人に視認されない程度の配列周期で設けられることが好ましい。

図５Ａ及び図５Ｂは、細線変換処理の第２例を説明するための図である。図中の矢印Ｖは、用紙Ｐの垂直方向を表している。本例では、垂直方向に配列し、水平方向に延伸する複数の黒色の細線Ｌは、垂直方向における最高階調を減少させた線に変換される。例えば、黒色の細線Ｌに対し、エッジぼかし等のフィルタ処理を適用することによって、中間転写ベルト１５の表面に一次転写される黒色の線状トナーＴＬの全体のトナー濃度を変化させることなく、最大のパイルハイトを減少させる。これにより、エアフローが逃げやすくなるので、二次転写時のトナーの飛び散りが抑制される。図５Ａ及び図５Ｂには、エッジぼかし等のフィルタ処理により、垂直方向の中央部分の最大のパイルハイトを減少させると共に、この中央部分に向かってパイルハイトが緩やかに若しくは直線的に変化する例が示されている。これらの例では、全体のトナー濃度を変化させないことが好ましい。

以上に説明したように、垂直方向に配列し、水平方向に延伸する複数の黒色の細線Ｌを、水平方向の位置に応じて階調が変化する線、若しくは、垂直方向における最高階調を減少させた線に変換することによって、トナーの飛び散りが抑制されると共に、他領域に含まれる画像の劣化が抑制される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。

例えば、上記実施形態における処理は、黒（Ｋ）の線のみならず、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各線に適用されてもよいし、これらの２種以上が混ざった線に適用されてもよい。

また、上記実施形態における処理は、画像形成装置１００の制御部９がプログラムを実行することによって実現されたが、これに限られず、当該プログラムを実行可能な上位装置などにおいて実現されてもよい。

また、画像形成装置１００は、図７に示されるような試験チャートを出力するように構成されてもよい。この試験チャートには、垂直方向に配列し、水平方向に延伸する複数の黒色の線が、階調や間隔を振って描画されている。この試験チャートを参照することにより、上記飛び散り判定部９３におけるトナーの飛び散りが起こるか否かの判定基準を定めてもよい。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 画像形成ユニット、１０ 一次転写部、１１ 感光体ドラム、１２ 帯電器、１３ レーザー露光器、１４ 現像器、１５ 中間転写ベルト、１６ 一次転写ローラー、１７ ドラムクリーナー、２０ 二次転写部、２１ 二次転写ローラー、５５ 搬送ベルト、５６ 定着入口ガイド、５７ 定着部、５８ 排紙ガイド、５９ 排紙ローラー、９ 制御部、９１ 画像データ取得部、９３ 飛び散り判定部、９５ 細線変換部、１００ 画像形成装置。

Claims (7)

1. 画像データにより表される画像内に、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体の表面に転写するための転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の有色の線が存在するか否かを判定する判定手段と、
   前記複数の有色の線が存在する場合に、前記複数の有色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの軸線方向の位置に応じて階調が変化する線に変換する変換手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 画像データにより表される画像内に、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体の表面に転写するための転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の有色の線が存在するか否かを判定する判定手段と、
   前記複数の有色の線が存在する場合に、前記複数の有色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの回転方向における最高階調を減少させた線に変換する変換手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記像保持体の表面に積層された各色のトナー像の積層体を前記被転写体の表面に転写し、
   前記有色の線は、前記積層体の最上に積層されるトナー像の色の線である、
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記有色の線は、黒色の線である、
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 像保持体の表面に各色のトナー像が積層され、黒色のトナー像が最上に積層される積層体を、転写ローラーによって被転写体の表面に転写する転写手段と、
   画像データにより表される画像内に、前記転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の黒色の線が存在するか否かを判定する判定手段と、
   前記複数の黒色の線が存在する場合に、前記複数の黒色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの軸線方向の位置に応じて階調が変化する線、若しくは、前記転写ローラーの回転方向における最高階調を減少させた線に変換する変換手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 画像データにより表される画像内に、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体の表面に転写するための転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の有色の線が存在するか否かを判定する判定手段、及び、
   前記複数の有色の線が存在する場合に、前記複数の有色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの軸線方向の位置に応じて階調が変化する線に変換する変換手段、
   としてコンピュータを機能させるプログラム。
7. 画像データにより表される画像内に、像保持体の表面に形成されたトナー像を被転写体の表面に転写するための転写ローラーの軸線方向に延伸し、前記転写ローラーの回転方向に配列する、前記被転写体の下地に描画された複数の有色の線が存在するか否かを判定する判定手段、及び、
   前記複数の有色の線が存在する場合に、前記複数の有色の線の少なくとも１つを、前記転写ローラーの回転方向における最高階調を減少させた線に変換する変換手段、
   としてコンピュータを機能させるプログラム。