JP2020085921A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来より、複数色のトナー像を記録用紙に一括転写する方式(タンデム方式)の画像形成装置が知られている。このような方式の画像形成装置は、まず、静電潜像が形成された感光体ドラムの表面にトナーを選択的に付着させることによって静電潜像を顕像化する。次いで、感光体ドラム上に顕像化されたトナー像を中間転写ベルトに転写し、最後に、中間転写ベルト上のトナー像を記録用紙に転写することで画像を形成する。このような画像形成装置では、中間転写ベルト上に形成されるトナー層の最下層に位置するトナーは中間転写ベルトへの付着力が強いため、その一部は記録用紙へ転写されず中間転写ベルトに取り残されてしまう。中間転写ベルトに取り残されたトナーは、廃棄される。このため、従来の画像形成装置においては、トナーが無駄に消費されてしまうという課題があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an image forming apparatus of a system (tandem system) in which toner images of a plurality of colors are collectively transferred onto a recording sheet. The image forming apparatus of such a system first visualizes the electrostatic latent image by selectively adhering toner to the surface of the photosensitive drum on which the electrostatic latent image is formed. Next, the toner image visualized on the photosensitive drum is transferred to the intermediate transfer belt, and finally, the toner image on the intermediate transfer belt is transferred to a recording sheet to form an image. In such an image forming apparatus, since the toner located at the lowermost layer of the toner layer formed on the intermediate transfer belt has a strong adhesive force to the intermediate transfer belt, a part of the toner is not transferred to the recording paper and the intermediate transfer belt is not transferred. Will be left behind. The toner left on the intermediate transfer belt is discarded. For this reason, the conventional image forming apparatus has a problem that the toner is unnecessarily consumed.
これに対し、特許文献1および特許文献2には、中間転写ベルトに形成されるトナー層の最下層に透明トナーの像を形成し、その上に有色トナー(たとえば、イエローのトナー、マゼンタのトナー、シアンのトナー、ブラックのトナー等)の像を形成する技術が開示されている。当該技術により、有色トナーの記録用紙への転写効率が向上するとともに、十分に画像を形成できるトナーの無駄な消費が抑制される。 On the other hand, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a transparent toner image is formed on the lowermost layer of the toner layer formed on the intermediate transfer belt, and a colored toner (for example, yellow toner, magenta toner) is formed thereon. , Cyan toner, black toner, etc.) is disclosed. With this technique, the transfer efficiency of the color toner onto the recording paper is improved, and the wasteful consumption of the toner capable of forming an image is suppressed.
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の技術では、中間転写ベルト上に形成される有色トナーの像の下地となるトナー像を透明トナーで形成するため、有色トナーを内蔵する現像装置以外に透明トナーを内蔵する現像装置を別途設ける必要があり、画像形成装置の巨大化や画像形成装置の製造コスト高といった問題があった。 However, in the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, since the toner image which is the base of the image of the colored toner formed on the intermediate transfer belt is formed by the transparent toner, it is possible to use the developing device other than the developing device incorporating the colored toner. Since it is necessary to separately provide a developing device containing a transparent toner, there are problems that the image forming apparatus becomes huge and the manufacturing cost of the image forming apparatus is high.
本発明は、係る実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、有色トナーを内蔵する現像装置以外に別途現像装置を設けることなく転写不良を抑制した良好な画質の画像を形成し、かつ、無駄なトナー消費を抑制することができる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been conceived in view of such circumstances, and an object thereof is to form an image with good image quality in which transfer defects are suppressed without providing a separate developing device other than a developing device containing a colored toner, Moreover, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of suppressing wasteful toner consumption.
本発明のある局面に従う画像形成装置は、入力された画像データに基づく画像を形成する画像形成装置であって、前記画像データを複数の色別に分解して成る色別のトナー像が形成される複数の第1像担持体と、前記複数の第1像担持体に形成された色別のトナー像が転写されることにより前記画像データに基づくトナー像が形成される第2像担持体と、前記複数の第1像担持体に色別のトナー像を形成するための複数の現像手段と、前記第2像担持体における前記トナー像の下地となるトナー層が前記複数の現像手段のいずれかによって前記第1像担持体に形成されるように前記複数の現像手段を制御する制御手段とを備える。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention is an image forming apparatus that forms an image based on input image data, and a toner image for each color is formed by separating the image data into a plurality of colors. A plurality of first image carriers, and a second image carrier on which a toner image based on the image data is formed by transferring toner images of different colors formed on the plurality of first image carriers, Any one of the plurality of developing units for forming toner images of different colors on the plurality of first image carriers and the toner layer as a base of the toner image on the second image carrier is one of the plurality of developing units. Control means for controlling the plurality of developing means so as to be formed on the first image carrier.
好ましくは、前記制御手段は、前記第2像担持体における前記トナー像のうち少なくともブラックトナーで形成される領域に前記トナー層が形成されるように前記複数の現像手段を制御する。 Preferably, the control unit controls the plurality of developing units so that the toner layer is formed in at least a region of the toner image on the second image carrier that is formed of black toner.
好ましくは、前記複数の現像手段の各々に収容されているトナーが劣化しているか否かを判定する判定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記複数の現像手段のうち収容されているトナーが劣化している現像手段によって前記トナー層が形成されるように制御する。 Preferably, the image forming apparatus further includes a determining unit that determines whether or not the toner contained in each of the plurality of developing units is deteriorated, and the control unit is configured to detect the toner contained in the plurality of developing units. Control is performed so that the toner layer is formed by the deteriorated developing unit.
好ましくは、前記制御手段は、前記画像データに基づいて前記トナー層の最大領域を決定する。 Preferably, the control unit determines the maximum area of the toner layer based on the image data.
好ましくは、前記制御手段は、前記トナー像が前記第2像担持体から記録媒体に転写される際の転写効率に基づいて前記トナー層の形成に用いられるトナーの量を決定する。 Preferably, the control unit determines the amount of toner used for forming the toner layer based on the transfer efficiency when the toner image is transferred from the second image carrier to the recording medium.
本発明によれば、有色トナーを内蔵する現像装置以外に別途現像装置を設けることなく転写不良を抑制した良好な画質の画像を形成し、かつ、無駄なトナー消費を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to form an image with good image quality in which transfer defects are suppressed and to suppress wasteful toner consumption without providing a developing device separately from a developing device incorporating color toner.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
図1は、画像形成装置1の構成を概略的に示す図である。図2は、画像形成装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。図1および図2を参照して、画像形成装置1の全体構成について説明する。 FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the image forming apparatus 1. FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration of the image forming apparatus 1. The overall configuration of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1および図2を参照して、画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置1は、感光体ドラム413Y上に形成されたY(イエロー)のトナー像、感光体ドラム413Mに形成されたM(マゼンタ)のトナー像、感光体ドラム413Cに形成されたC(シアン)のトナー像、および、感光体ドラム413Kに形成されたK(ブラック)のトナー像を中間転写ベルト421に転写(以下、「一次転写」とも称す)し、中間転写ベルト421上で4色のトナー像(以下、「トナー像」とも称す)を重ね合わせた後、用紙Sに転写(以下、「二次転写」とも称す)することにより、画像を形成する。また、画像形成装置1においては、感光体ドラム413Y,413M,413C,413Kを中間転写ベルト421の走行方向に直列に配置し、中間転写ベルト421に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
1 and 2, the image forming apparatus 1 is an intermediate transfer type color image forming apparatus using an electrophotographic process technique. That is, in the image forming apparatus 1, the Y (yellow) toner image formed on the
図2に示すように、画像形成装置1は、制御部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、搬送部50、定着部60、記憶部70、および通信部80を備えている。
As shown in FIG. 2, the image forming apparatus 1 includes a
制御部10は、CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13等を備えている。CPU11は、ROM12から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM13に展開し、展開したプログラムと協働して、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、搬送部50、定着部60、記憶部70、および通信部80を集中制御する。このとき、記憶部70に格納されている各種データが参照される。記憶部70は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブ等で構成される。
The
制御部10は、通信部80を介して、LAN(Local Area Network)やWAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えば、パーソナルコンピュータ等)との間で各種データの送受信を行う。制御部10は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ(以下、「入力画像データ」とも称す)に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部80は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
The
制御部10は、階調補正部14、階調補正データ生成部15、プリント画像データ生成部16、および下地画像データ生成部17として機能する。階調補正部14は、画像処理部30を制御して、入力画像データに対し、階調補正データに基づく階調補正を行う。階調補正データ生成部15は、階調補正に用いられる階調補正データを生成する。プリント画像データ生成部16は、画像処理部30を制御して、入力画像データから色別のプリント画像データを生成する。下地画像データ生成部17は、中間転写ベルト421上でトナー像の下地になるトナー層を形成するための画像データ(以下、「下地画像データ」とも称す)を生成する。
The
操作表示部20は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等で構成され、表示部21及び操作部22として機能する。表示部21は、制御部10から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面や画像の状態を表示し、あるいは、各機能の動作状況等を表示する。操作部22は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部10に出力する。
The
画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備えている。具体的には、画像処理部30は、制御部10の制御下で、階調補正データに基づいて階調補正を行う。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正やシェーディング補正等の各種補正処理、および、圧縮処理等を施す。また、画像処理部30は、制御部10の制御下で、プリント画像データおよび下地画像データを生成する。
The
画像形成部40は、制御部10の制御下で、画像処理部30で生成されたプリント画像データおよび下地画像データに基づきトナー像を形成し、それを用紙Sに転写する。画像形成部40は、画像形成ユニット41Y,41M,41C,41K、中間転写ユニット42、および濃度検出センサー43を備えている。
Under the control of the
画像形成ユニット41Yはイエローのトナー像を感光体ドラム413Yに形成し、画像形成ユニット41Mはマゼンタのトナー像を感光体ドラム413Mに形成し、画像形成ユニット41Cはシアンのトナー像を感光体ドラム413Cに形成し、画像形成ユニット41Kはブラックのトナー像を感光体ドラム413Kに形成する。画像形成ユニット41Y,41M,41C,41Kはトナーの色に対応して色別に設けられており、収容されているトナーの色が異なる点を除き、同様の構成を有する。以下では、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合にのみ符号にY、M、C、Kを添えて示すこととする。図1では、感光体ドラム413を除き、Y成分用の画像形成ユニット41Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41M,41C,41Kの構成要素については符号が省略されている。
The
画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光体ドラム413、帯電装置414、およびドラムクリーニング装置415等を備えている。
The image forming unit 41 includes an
感光体ドラム413は、アルミニウム製の導電性円筒体(アルミ素管)の周面に、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層(CGL:Charge Generation Layer)、および電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)を順次積層した負帯電型の有機感光体(OPC:Organic Photo−conductor)である。 The photoconductor drum 413 has an undercoat layer (UCL: Under Coat Layer), a charge generation layer (CGL: Charge Generation Layer), and a charge transport layer (ACL) on a peripheral surface of an aluminum conductive cylindrical body (aluminum tube). It is a negative charge type organic photoconductor (OPC: Organic Photo-conductor) in which CTL: Charge Transport Layer) is sequentially laminated.
帯電装置414は、光導電性を有する感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。
The charging
露光装置411は、半導体レーザーで構成される。露光装置411は、色別のプリント画像データおよび下地画像データに基づいて、感光体ドラム413にレーザー光を照射する。レーザー光が照射された部分においては、感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送される。その結果、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和され、レーザー光が照射された部分とレーザー光が照射されなかった部分との間で電位差が生じる。これにより、感光体ドラム413の表面に、色別のプリント画像データに基づいた静電潜像と下地画像データに基づいた静電潜像とが形成される。
The
現像装置412は、各色成分の現像剤(例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤等)を収容しており、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
The developing
ドラムクリーニング装置415は、一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーを掻き取って除去する。ドラムクリーニング装置415は、感光体ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード(図示省略)を有し、ドラムクリーニングブレードによって転写残トナーを掻き取る。
The
中間転写ユニット42は、中間転写ベルト421、一次転写ローラー422、二次転写ローラー423、駆動ローラー424、従動ローラー425、およびベルトクリーニング装置426を備えている。
The
中間転写ベルト421は無端状ベルトで構成され、駆動ローラー424及び従動ローラー425に張架される。中間転写ベルト421は、駆動ローラー424の回転により矢印A方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー422によって、中間転写ベルト421が感光体ドラム413に圧接されると、中間転写ベルト421に各色トナー像が順次重ねられ一次転写される。その後、中間転写ベルト421が二次転写ローラー423によって用紙Sに圧接されると、中間転写ベルト421に一次転写されていたトナー像のうち、下地トナー層を除くトナー像のみが用紙Sに二次転写される。これにより、用紙Sには入力画像データ(プリント画像データ)に基づいた画像のみが形成され、下地画像データに基づいた画像は形成されない。
The
ベルトクリーニング装置426は、二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残存する転写残トナーを掻き取って除去する。ベルトクリーニング装置426は、中間転写ベルト421の表面に摺接されるベルトクリーニングブレード426aを有し、ベルトクリーニングブレード426aによって転写残トナーを掻き取る。
The belt cleaning device 426 scrapes off the transfer residual toner remaining on the surface of the
濃度検出センサー43は、トナー像が用紙Sに二次転写される二次転写位置よりも中間転写ベルト421の走行方向上流側に、中間転写ベルト421に対向して配置される。中間転写ベルト421から二次転写ローラー423を離間できるようになっている場合、濃度検出センサー43を二次転写位置よりも中間転写ベルト421の走行方向下流側に配置することもできる。
The
濃度検出センサー43は、階調補正データを生成する際に用いられ、中間転写ベルト421の非画像形成領域(例えば、連続して多数枚の用紙に画像が形成される場合の画像間の領域)に形成された階調補正用のトナーパターンの濃度を検出する。濃度検出センサー43は、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光素子と、フォトダイオード(PD:Photodiode)等の受光素子とを備え、トナーパターンの反射濃度を検出する反射型の光センサーである。トナーパターンの反射濃度は、測定対象物への入射光量をI0、測定対象物からの反射光量をIとしたとき、−log(I/I0)で表される。なお、中間転写ベルト421が透光性の材料で構成されている場合には、濃度検出センサー43として、発光素子と受光素子とが中間転写ベルト421を挟んで対向する位置に配置される透過型の光センサーを適用してもよい。
The
搬送部50は、給紙部51、搬送機構52、および排紙部53を備えている。給紙部51を構成する2つの給紙トレイユニット51a、51bには、用紙(例えば、規格用紙、特殊用紙等)Sが坪量やサイズ等に基づいて種別されたうえで、予め設定された種類ごとに収容されている。給紙トレイユニット51a、51bに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー52a等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構52により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー52aが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Sの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。画像形成部40においてトナー像が二次転写され、定着部60において定着工程が施された用紙Sは、排紙ローラー53aを備えた排紙部53から画像形成装置1の外に排紙される。
The
定着部60は、加圧部と加熱部を備えている。加圧部は用紙Sを狭持して搬送するためのニップ部を形成する。加熱部はトナー像が転写された用紙Sに接触して定着温度で加熱する。定着部60は、加熱および加圧によって、画像形成部40において二次転写されたトナー像を用紙Sに定着させる。
The fixing
このように、画像形成装置1は、色別のプリント画像データおよび下地画像データを生成し、これらの画像データに基づいて、中間転写ベルト421上にトナー像および下地トナー層を形成し、二次転写によって入力画像データ(プリント画像データ)に基づいたトナー像を用紙Sに形成する。
In this way, the image forming apparatus 1 generates print image data and base image data for each color, forms a toner image and a base toner layer on the
図3は、画像形成部40で形成される下地トナー層Pおよびトナー像Qを示す図である。図3(A)は、一次転後の中間転写ベルト421上に形成される下地トナー層Pおよびトナー像Qを示す図である。図3(B)は、二次転写後の下地トナー層Pおよびトナー像Qを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the base toner layer P and the toner image Q formed in the
図3(A)を参照して、画像形成装置1では、一次転後の中間転写ベルト421上に形成されるトナー層の最下層には下地トナー層Pが形成され、その上に重ねてトナー像Qが形成される。下地トナー層Pは、露光装置411による下地画像データに基づく照射により感光体ドラム413上に形成された静電潜像に現像装置412によってトナーが噴き付けられることによって顕像化されたトナーの層が中間転写ベルト421に転写されたものである。一方、トナー像Qは、露光装置411による色別のプリント画像データに基づく照射により感光体ドラム413上に形成された静電潜像に現像装置412によってトナーが噴き付けられることによって顕像化された色別のトナーの像が中間転写ベルト421に転写されたものである。
With reference to FIG. 3A, in the image forming apparatus 1, the base toner layer P is formed as the lowermost layer of the toner layers formed on the
図3(B)を参照して、画像形成装置1では、二次転写によってトナー像Qの全てが用紙Sに転写される。一方、下地トナー層Pは、その一部が用紙Sに転写されるものの、その大半は中間転写ベルト421上に取り残される。中間転写ベルト421上に取り残された下地トナー層Pは、ベルトクリーニング装置426によって除去され、廃棄される。
Referring to FIG. 3B, in image forming apparatus 1, all of toner image Q is transferred to sheet S by secondary transfer. On the other hand, a part of the base toner layer P is transferred to the paper S, but most of it is left on the
図3(A),図3(B)に示すように、画像形成装置1では、中間転写ベルト421上に形成されるトナー層の最下層に下地トナー層Pが形成されるため、トナー像Qが中間転写ベルト421に直に付着することがない。その結果、トナー像Qと中間転写ベルト421との付着力が緩和され、トナー像Qの用紙Sへの転写効率が高まるので良好な画質の画像が形成される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, in the image forming apparatus 1, since the base toner layer P is formed as the lowermost layer of the toner layers formed on the
図4は、画像形成の処理を示すフローチャートである。図4に示す画像形成の処理は、画像形成装置1に対して外部の機器から入力画像データとともにプリント指示命令が送信されてきたことに伴い(S401)、CPU11がROM12に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。
FIG. 4 is a flowchart showing the image forming process. In the image forming process shown in FIG. 4, the
図4を参照して、まず、制御部10は、プリント指示命令が送信されてきたか否かを判断する(S401)。制御部10は、プリント指示命令が送信されてくるまでS401の処理を繰り返し、プリント指示命令が送信されてきた場合には(S401でYES)、S402へ移行する。
Referring to FIG. 4, first,
S402では、制御部10は、画像処理部30を制御して入力画像データを色に変換する処理を行う。これにより、入力画像データからY、M、C、Kのそれぞれに色分解された色別のプリント画像データが生成される。
In S402, the
次いで、制御部10は、画像処理部30を制御してS402で生成された色別のプリント画像データ毎に下地画像データを生成する処理を行う(S403)。制御部10は、下地画像データを生成するにあたり、下地トナー層Pを形成する領域、下地トナー層Pを形成する画像形成ユニット41、および下地トナー層Pを形成するトナーの量を決定する。
Next, the
ここで図5を参照して、下地トナー層Pが形成される領域について説明する。図5は、下地トナー層Pが形成される領域を示す図である。制御部10は、図5に示すように、トナー像Qが形成される領域より内側の領域が下地トナー層Pが形成される最大領域となるように下地トナー層Pを形成する領域を決定する。図5では、トナー像Qが形成される領域のうち当該領域から1ドット内側の領域(以下、「エッジ部」とも称す)を除く領域に下地トナー層Pが形成される。図3(B)に示すように、二次転写において、下地トナー層Pの大半は中間転写ベルト421上に取り残されるが、その一部は用紙Sへ転写され、用紙S上で最上層に位置することになる。最上層に位置するトナーは上から他のトナーによって押さえつけられることがないうえ、下層に形成されるトナーの凹凸により不安定であり、飛散しやすい。下地トナー層Pをトナー像Qが形成される領域の端まで形成してしまうと、下地トナー層Pがトナー像Qが形成される領域をはみ出してしまう場合があり、見栄えが非常に悪くなってしまう。しかしながら、画像形成装置1では、下地トナー層Pが形成される最大領域はトナー像Qが形成される最大領域より1ドット内側の領域までであることから、下地トナー層Pが用紙Sへ転写された場合でもトナー像Qが形成される領域をはみ出してしまうことがない。なお、図5では、トナー像Qが形成される領域のうち当該領域から1ドット内側の領域を除く領域に下地トナー層Pが形成されているが、必ずしも1ドットである必要はない。下地トナー層Pが用紙Sへ転写された場合でもトナー像Qが形成される領域をはみ出してしまうことがないように、下地トナー層Pが形成される最大領域がトナー像Qが形成される領域より内側の領域であればよい。
Here, the region where the base toner layer P is formed will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a region where the base toner layer P is formed. As shown in FIG. 5, the
また、制御部10は、決定した領域にどの画像形成ユニット41を用いて下地トナー層Pを形成するかを決定する。詳細は図6で説明するが、どの画像形成ユニット41を用いるかは、中間転写ベルト421の走行方向上流側に位置する感光体ドラム413に形成されるトナー像Qの方が中間転写ベルト421の走行方向下流側に位置する感光体ドラム413に形成されるトナー像Qよりも先に中間転写ベルト421に転写され、中間転写ベルト421上で下層に形成される点を考慮して決定される。
Further, the
また、制御部10は、二次転写効率を考慮して下地トナー層Pを形成するトナーの量を決定する。二次転写効率とは、トナー像Qの中間転写ベルト421から用紙Sへの転写効率のことであり、中間転写ベルト421の光沢度(表面の状態)、温度、湿度、および耐久状態等によって変動する。画像形成装置1では、あらかじめこれらと中間転写ベルト421上のトナーが用紙Sに転移する割合との関係を基に作成した関係式またはテーブルがROM12に格納されている。制御部10は、S403の処理において、ROM12に格納されている関係式またはテーブルを参照して二次転写効率を算出し、その算出結果を基に下地トナー層Pを形成するトナーの量を決定する。なお、制御部10は、下地画像データを生成する毎に二次転写効率を算出し、その算出結果を基に下地トナー層Pを形成するトナーの量を決定してもよいが、画像形成装置1の二次転写効率としてあらかじめ固定値をROM12に格納しておき、当該固定値を基に下地トナー層Pを形成するトナーの量を決定してもよい。
Further, the
このように、S403では、制御部10は、色別のプリント画像データを画素ごとに解析し、下地トナー層Pを形成する領域および下地トナー層Pを形成する画像形成ユニット41を決定する。また、S403では、制御部10は、二次転写効率を考慮して下地トナー層Pを形成するトナーの量を決定する。S403では、制御部10は、決定した内容を基に、画像処理部30を制御してS402で生成された色別のプリント画像データ毎に下地画像データを生成する。
As described above, in S403, the
次いで、制御部10は、画像形成部40を制御して、露光装置411に下地画像データおよび色別のプリント画像データに基づいて感光体ドラム413をレーザー光で照射させ、照射によって感光体ドラム413に形成された静電潜像に現像装置412によってトナーを噴き付けてトナーの層およびトナーの像を形成し、それを中間転写ベルト421に転写させる。その結果、図3(A)に示すように、中間転写ベルト421上に形成されるトナー層の最下層には下地トナー層Pが形成され、その上に重ねてトナー像Qが形成される。その後、中間転写ベルト421が二次転写ローラー423によって用紙Sに圧接されると、図3(B)に示すように、トナー像Qの全てが用紙Sに転写される。その結果、用紙Sには入力画像データ(プリント画像データ)に基づいた画像が形成される(S404)。一方、下地トナー層Pは、その一部が用紙Sに転写されるものの、その大半は中間転写ベルト421上に取り残される。中間転写ベルト421上に取り残された下地トナー層Pは、ベルトクリーニング装置426によって除去され、廃棄される。
Next, the
次いで、制御部10は、各画像形成ユニット41内の現像装置412毎に劣化しているトナー(以下、「劣化トナー」とも称す)の量を算出する(S405)。劣化トナーとは、帯電特性が劣化したトナーのことである。低い印字率の画像形成が繰り返し行われると、現像ローラー412aに担持されたトナーの消費が促進されない。消費されずに現像ローラー412aに残されたトナーは、攪拌ローラー412bや規制ブレード412c等により繰り返し摺擦されることにより、その帯電特性が劣化してしまう。画像形成部40がこのような帯電特性が劣化したトナーを用いて画像形成を行うと、画質の劣化した画像が形成されてしまう。従来の画像形成装置においては、転写不良を抑制した良好な画像を形成するために、劣化トナーを含む現像剤を強制的に排出し廃棄していた。劣化トナーの量は、色別の印字率をページ単位で算出して所定値との差分を積算することにより求められる。
Next, the
次いで、制御部10は、S405で算出した劣化トナーの量をROM12に記憶する(S406)。次いで、制御部10は、図4に示す一連の処理を終了する。
Next, the
このように、画像形成装置1は、画像形成(S404)が完了する度に劣化トナーの量を算出し、ROM12に記憶しておく。これは、次回の画像形成時に、下地トナー層Pを形成する画像形成ユニット41を決定する際に参照するためである。詳細は図6で説明するが、制御部10は、劣化トナーを多く含む現像装置412を有する画像形成ユニット41を優先的に使用して、下地トナー層Pを形成させる。
In this way, the image forming apparatus 1 calculates the amount of deteriorated toner every time image formation (S404) is completed and stores it in the
なお、図4に示す処理は、画像形成装置1がプリンターとして機能する場合の画像形成処理であったが、画像形成装置1がコピー機として機能する場合には、読み取った(スキャンした)画像データが送信されてきたことに伴い、制御部10がS402以下の処理を行う。
The process shown in FIG. 4 is the image forming process when the image forming apparatus 1 functions as a printer. However, when the image forming apparatus 1 functions as a copy machine, the read (scanned) image data is read. Is transmitted, the
図6は、下地トナー層Pの形成に使用される画像形成ユニット41の候補、および、候補の中から使用する画像形成ユニット41を決定する処理を示す図である。図6(A)は、下地トナー層Pの形成に使用される画像形成ユニット41の候補を示すテーブルであり、ROM12に格納されている。図6(B)は、候補の中から下地トナー層Pの形成に使用する画像形成ユニット41を決定する処理を示すフローチャートである。画像形成装置1では、制御部10が図6(A)のテーブルを参照して図6(B)の処理を行うことにより、下地トナー層Pの形成に使用する画像形成ユニット41が決定される。また、図6(B)の処理は、CPU11がROM12に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。
FIG. 6 is a diagram showing a candidate of the image forming unit 41 used for forming the base toner layer P and a process of determining the image forming unit 41 to be used from the candidates. FIG. 6A is a table showing candidates of the image forming unit 41 used for forming the base toner layer P, and is stored in the
図6(A)を参照して、画像形成装置1では、中間転写ベルト421上のトナー像Qの色毎に下地トナー層Pを形成するための画像形成ユニット41の候補が定められている。具体的には、トナー像Qがブラック、つまりKのトナーで形成される場合には、下地トナー層Pを形成する画像形成ユニットの候補は画像形成ユニット41Y,41M,41Cである。トナー像Qがシアン、つまりCのトナーで形成される場合には、下地トナー層Pを形成する画像形成ユニットの候補は画像形成ユニット41Y,41Mである。トナー像Qがマゼンタ、つまりMのトナーで形成される場合には、下地トナー層Pを形成する画像形成ユニットの候補は画像形成ユニット41Yである。トナー像Qがイエロー、つまりYのトナーで形成される場合には、下地トナー層Pを形成する画像形成ユニットの候補は画像形成ユニット41Yである。このように、画像形成装置1では、トナー像Qがイエローの場合を除き、トナー像Qを形成する画像形成ユニット41よりも中間転写ベルト421の走行方向上流側に位置する画像形成ユニット41が下地トナー層Pを形成するための画像形成ユニット41の候補となる。
With reference to FIG. 6A, in image forming apparatus 1, candidates for image forming unit 41 for forming base toner layer P are determined for each color of toner image Q on
図6(B)を参照して、制御部10は、図6(A)に示すテーブルを参照し、下地トナー層Pを形成する画像形成ユニット41の候補の中に、収容しているトナーが劣化している現像装置412を有する画像形成ユニット41が存在するか否かを判断する(S601)。ここで、トナーが劣化しているか否かの判断はROM12に記憶されている劣化トナーの量を基に判断する。劣化トナーの量は前回の画像形成(S404)が完了した後に算出され(S405)、ROM12に記憶されている(S406)。下地トナー層Pを形成する画像形成ユニット41の候補の中に、収容しているトナーが劣化している現像装置412を有する画像形成ユニット41が存在する場合には(S601でYES)、制御部10は、劣化トナーの量が最も多い現像装置412を有する画像形成ユニット41を下地トナー層Pを形成する画像形成ユニット41に決定する(S602)。一方、下地トナー層Pを形成する画像形成ユニット41の候補の中に、収容しているトナーが劣化している現像装置412を有する画像形成ユニット41が存在しない場合には(S601でNO)、制御部10は、中間転写ベルト421の走行方向の最上流に位置する画像形成ユニット41(ここでは、画像形成ユニット41Y)を下地トナー層Pを形成する画像形成ユニット41に決定する(S603)。制御部10は、S602またはS603の後、図6(B)に示す処理を終了する。
With reference to FIG. 6B, the
図6(B)に示す制御部10による処理により、画像形成装置1では、原則、トナー像Qを形成する画像形成ユニット41よりも中間転写ベルト421の走行方向上流側に位置する画像形成ユニット41であって、劣化トナーを多く収容している現像装置412を有する画像形成ユニット41が下地トナー層Pを形成する画像形成ユニット41に決定される。これにより、中間転写ベルト421に下地トナー層Pが転写された上にトナー像Qが転写される。また、図3(B)に示すように、下地トナー層Pの大半は用紙Sに転写されずに廃棄されるが、下地トナー層Pの形成に優先的に劣化トナーが使用されるので、劣化していないトナーの無駄な消費を防ぐことができる。
By the processing by the
図7は、エッジ効果を説明するための図である。上述の通り、画像形成装置1では、下地トナー層Pはトナー像Qが形成される領域のうち、エッジ部を除いた内側の領域に形成される。すなわち、画像形成装置1では、下地トナー層Pはエッジ部には形成されない。そのため、何も対策を取らない場合には、エッジ部においては、トナー像Qが中間転写ベルト421に直接付着することになり、トナー像Qの用紙Sへの転写不良が生じてしまう。
FIG. 7 is a diagram for explaining the edge effect. As described above, in the image forming apparatus 1, the base toner layer P is formed in the area inside the area where the toner image Q is formed except the edge portion. That is, in the image forming apparatus 1, the base toner layer P is not formed on the edge portion. Therefore, if no measures are taken, the toner image Q directly adheres to the
そこで、制御部10は、現像装置412を制御して、感光体ドラム413上に形成されている静電潜像の領域のうちエッジ部に相当する領域に対し、エッジ部以外の領域よりも多くのトナーを噴き付ける。以下では、感光体ドラム413上に形成されている静電潜像の領域のうちエッジ部に相当する領域に対し、エッジ部以外の領域よりも多くのトナーを噴き付けることをエッジ効果と称す。また、説明の都合上、エッジ部以外の領域よりも多目に噴き付けられたトナーをトナーRと称す。
Therefore, the
図7(A)に示すように、トナー像Qのエッジ部を除く領域においては、中間転写ベルト421上に形成されるトナー層の最下層に下地トナー層Pが形成されるため、トナー像Qが中間転写ベルト421に直に付着することがない。また、中間転写ベルト421上のトナー像Qのエッジ部においては、トナーRによって、トナー像Qが中間転写ベルト421に直に付着することがない。図7(B)に示すように、二次転写によってトナー像Qは全て用紙Sに転写されており、下地トナー層Pが形成されないエッジ部においてもトナー像Qの用紙Sへの転写不良は生じない。
As shown in FIG. 7A, in the area excluding the edge portion of the toner image Q, the base toner layer P is formed as the lowermost layer of the toner layer formed on the
図7に示すように、エッジ効果により、エッジ部に下地トナー層Pが形成されなくても、中間転写ベルト421上のエッジ部におけるトナーの付着量を多くすることができ、エッジ部におけるトナー像Qの用紙Sへの転写不良を防ぐことができる。
As shown in FIG. 7, due to the edge effect, even if the base toner layer P is not formed on the edge portion, the toner adhesion amount on the edge portion on the
以上説明したように、画像形成装置1は、原則、トナー像Qを形成する画像形成ユニット41よりも中間転写ベルト421の走行方向上流側に位置する画像形成ユニット41であって、劣化トナーを多く収容している現像装置412を有する画像形成ユニット41を用いて下地トナー層Pを形成する。これにより、中間転写ベルト421上に形成されるトナー層の最下層に下地トナー層Pが形成され、その上にトナー像Qが形成されるため、トナー像Qが中間転写ベルト421に直に付着することがない。その結果、トナー像Qと中間転写ベルト421との付着力が緩和され、トナー像Qの用紙Sへの転写効率が高まるので、良好な画質の画像が形成される。また、画像形成装置1は、下地トナー層Pをトナー像Qを形成する現像装置412のいずれかを用いて形成するため、下地トナー層Pを形成するための現像装置を別途設ける必要がない。また、下地トナー層Pの大半は用紙Sに転写されずに廃棄されるが、画像形成装置1は、下地トナー層Pの形成に優先的に劣化トナーを使用するため、劣化していないトナーの無駄な消費を防ぐことができる。
As described above, in principle, the image forming apparatus 1 is the image forming unit 41 that is located on the upstream side in the traveling direction of the
なお、上記では、画像形成装置1はトナー像の色毎に下地トナー層Pを形成したが、トナー像Qのうち少なくともブラックのトナーで形成される領域に下地トナー層Pを形成し、下地トナー層Pを形成しない領域についてはエッジ効果を適用してもよい。一例として、画像形成装置1は、トナー像Qのうちブラックのトナーで形成される領域のみに下地トナー層Pを形成し、トナー像Qのうちブラック以外のトナーで形成される領域については、下地トナー層Pを形成せずにエッジ効果を適用してもよい。図3(B)に示すように、下地トナー層Pの一部が用紙Sに転写されてしまうこともあるが、下地トナー層Pが形成される領域は濃度の濃い領域(ブラックのトナーで形成される領域)であるため、画像への影響はほとんどない。また、別の例として、画像形成装置1は、トナー像Qのうちブラックのトナーで形成される領域とシアンのトナーで形成される領域とに下地トナー層Pを形成し、トナー像Qのうちイエロートナーで形成される領域とマゼンタのトナーで形成される領域については、下地トナー層Pを形成せずにエッジ効果を適用してもよい。 In the above description, the image forming apparatus 1 forms the base toner layer P for each color of the toner image. However, the base toner layer P is formed in at least the area of the toner image Q formed by the black toner, and the base toner layer P is formed. The edge effect may be applied to the region where the layer P is not formed. As an example, the image forming apparatus 1 forms the base toner layer P only on the area of the toner image Q formed by the black toner, and the area of the toner image Q formed by the toner other than black is formed on the background. The edge effect may be applied without forming the toner layer P. As shown in FIG. 3B, a part of the base toner layer P may be transferred onto the paper S, but the area where the base toner layer P is formed is a high density area (formed with black toner). Area), so there is almost no effect on the image. Further, as another example, the image forming apparatus 1 forms the base toner layer P on the area formed by the black toner and the area formed by the cyan toner in the toner image Q, and the base toner layer P is formed in the toner image Q. The edge effect may be applied to the area formed by the yellow toner and the area formed by the magenta toner without forming the base toner layer P.
今回開示された実施の形態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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ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 embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
1 画像形成装置、10 制御部、11 CPU、12 ROM、13 RAM、30 画像処理部、40 画像形成部、41 画像形成ユニット、411 露光装置、412 現像装置、413 感光体ドラム、414 帯電装置、421 中間転写ベルト。 1 image forming apparatus, 10 control unit, 11 CPU, 12 ROM, 13 RAM, 30 image processing unit, 40 image forming unit, 41 image forming unit, 411 exposure device, 412 developing device, 413 photoconductor drum, 414 charging device, 421 Intermediate transfer belt.
Claims (5)
前記画像データを複数の色別に分解して成る色別のトナー像が形成される複数の第1像担持体と、
前記複数の第1像担持体に形成された色別のトナー像が転写されることにより前記画像データに基づくトナー像が形成される第2像担持体と、
前記複数の第1像担持体に色別のトナー像を形成するための複数の現像手段と、
前記第2像担持体における前記トナー像の下地となるトナー層が前記複数の現像手段のいずれかによって前記第1像担持体に形成されるように前記複数の現像手段を制御する制御手段とを備える、画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image based on input image data,
A plurality of first image carriers on which toner images of different colors are formed by separating the image data into a plurality of colors;
A second image carrier on which a toner image based on the image data is formed by transferring toner images of different colors formed on the plurality of first image carriers;
A plurality of developing units for forming toner images of different colors on the plurality of first image carriers,
Control means for controlling the plurality of developing means so that a toner layer as a base of the toner image on the second image bearing body is formed on the first image bearing body by any of the plurality of developing means. An image forming apparatus provided.
前記制御手段は、前記複数の現像手段のうち収容されているトナーが劣化している現像手段によって前記トナー層が形成されるように制御する、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 Further comprising determination means for determining whether or not the toner contained in each of the plurality of developing means has deteriorated,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls so that the toner layer is formed by a developing unit in which the toner contained in the plurality of developing units is deteriorated. .
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