JP3126723B2

JP3126723B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3126723B2
Application number: JP02266390A
Authority: JP
Inventors: 康一廣島; 正弘後藤; 高広井上; 淳一加藤; 辰一月田; 博通山田; 貢一諏訪; 磨佐基尾島; 学高野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 2001-01-22
Anticipated expiration: 2016-01-22
Also published as: JPH04143773A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

この発明は、文字あるいは図形情報をビットマップ情
報に変換し、変換されたビットマップ情報に基づいて記
録媒体に画像形成する画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】

電子プリンタは高解像度で高品位な印刷が可能なた
め、近年レーザビームプリンタ,LEDプリンタ，液晶プリ
ンタ等、数多くのプリンタが開発され、広く使用されて
きている。その高品位な特徴を生かし、複雑な図形やグ
ラフィックスを出力することが行われている。

【０００３】印刷面の１頁にわたる複雑な画像データを処理するコ
ントローラ（例えばポストスクリプトコントローラ）は
最小限１頁分の画像メモリ（ページメモリ）を必要とす
る。例えば解像度が300DPI（ドット・パー・インチ）で
A4サイズの用紙を印刷するには1Mバイトものページメモ
リが必要となる。

【０００４】このように高品質なプリンタにおいて処理される画像
情報量はかなり多い。このため、コンピュータや他の情
報処理機器システムのメモリ装置上で扱われる画像デー
タは、生のラスタイメージデータではなくコード化され
たあるいはプログラム化されたデータであることが多
い。

【０００５】１頁分のコード化された画像情報を１頁分のラスタイ
メージ情報に変換して如何に速く印刷するかがページプ
リンタの性能を表わすことになる。このページプリンタの制御形態の従来例を図９および
図10を参照しながら説明する。

【０００６】図９は従来の画像形成装置の構成の一例を示す断面図
であり、ページプリンタとしてのレーザビームプリンタ
を示してある。図において、１はレーザビームプリンタの本体を示
す。２は感光ドラムで、レーザ走査装置３から出射された
レーザ光がミラー４を介して感光ドラム２表面に水平走
査される。５は一次帯電ローラで、感光ドラム２の表面を一様帯
電させる。６は現像器で、現像ローラ７により現像材
（トナー）８を、例えばジャンピング現像して、感光ド
ラム２上の静電潜像を可視化する。９はクリーナで、感
光ドラム２上に残留するトナーを回収する。10は転写帯
電器で、用紙カセット14に収容された転写材13にトナー
像を転写させる。 11はレジストローラで、給紙ローラ12に駆動によりピ
ックアップされた用紙の画像先端と感光ドラム２上の画
像先端との同期をとるため、一端給紙された転写材13を
停止させ、所定のタイミングで転写材13を再給紙する。 15は定着ローラで、転写材13に転写されたトナー８を
加圧して定着させる。16は排紙ローラで、画像形成プロ
セスの終了した転写材13を機外に排出する。

【０００７】図10は、図９に示した画像形成装置における制御構成
を示すブロック図であり、25はレーザプリンタ外の外部
情報処理機器（例えばパーソナルコンピュータやワーク
ステーション）を表わす。27は外部インタフェース（例
えばパラレルインタフェース（セントロニクス社製）や
RS232C）であり、コード化された画像情報（例えばASCI
Iコード、以下これらをコード情報と称す）をレーザビ
ームプリンタに送り出す。レーザビームプリンタ内でそ
のコード情報はインタフェース回路18で受信される。マ
イクロプロセッサ17はインタフェース回路置18で受けた
コード情報を内部バス28を介して受け取る。この内部バ
ス28はデータバス，アドレスバス，コントロールバス等
より構成されている。また、マイクロプロセッサ17は、メモリ21内の制御プ
ログラムに従って動作する。なお、メモリ21は不揮発性ROMで構成されている。

【０００８】マイクロプロセッサ17は、インタフェース回路18より
得られたコード情報をいくらか加工してメモリ19に格納
する。メモリ19はコード情報格納用のRAMである。マイ
クロプロセッサ17は外部より受けたコード情報を逐次RA
M19に格納するとともに、そのコード情報をドットイメ
ージの画像情報に変換し、RAM20に格納する。RAM20は画
像データ格納用メモリ（ビットマップメモリ）である。
22はDMAコントローラであり、RAM20に格納されたデータ
を読み出し、ラスタ変換回路24に送出する。

【０００９】 DMAコントローラ22は、マイクロプロセッサ17とは独
立して内部バス28を専有することができる。マイクロプ
ロセッサ17はRAM20に格納された画像データが１頁分達
したのを検知すると（すなわち１頁分のコードデータが
すべて画像データに変換されたのを検知すると）、DMA
コントローラ22をアクティブの状態にする。そして、DMAコントローラ22は、マイクロプロセッサ1
7と交互に内部バス28を専有する。そして、DMAコントローラ22はラスタ変換回路24の要
求に応じ、順次RAM20より画像データを読み出し、ラス
タ変換回路24にその画像データを送出する。ラスタ変換
回路24においては、DMAコントローラ22より受けたパラ
レルの画像データをシリアルの画像データに変換する。
そして、水平同期信号に同期してシリアルの画像データ
がメカニカル制御部26のレーザドライバ（図示しない）
に出力され、レーザビームを変調させる。

【００１０】マイクロプロセッサ17はコードデータを画像データに
展開するばかりでなく、レーザプリンタのメカニカル制
御部26に対して各種印字プロセスの指令を行う。I/Oド
ライバ23はマイクロプロセッサ17とメカニカル制御部26
とのインタフェースを担当する。次に、レーザビームプリンタのメカニカル制御につい
て図９を参照しながら更に詳述する。

【００１１】マイクロプロセッサ17は１頁分のコードデータを展開
し、画像データをメモリ20に格納することが終了する
と、I/Oドライバ23を介して図示しない搬送モータを回
転させる。この時、感光ドラム2,一次帯電ローラ5,現像
ローラ7,定着ローラ15,排出ローラ16等が回転を始め
る。搬送モータの回転制御はメカニカル制御部26で行わ
れる。

【００１２】レーザ走査装置３には、その内部にレーザ走査ミラ
ー，レーザ走査用モータ，レーザ発光素子，レーザ駆動
回路等が備えられている。I/Oドライバ23は搬送モータ
を回転させるとともに、レーザ走査装置３内部のレーザ
走査モータも回転させる。そして、I/Oドライバ23は一
次帯電ローラ5,現像ローラ7,転写帯電器10に順次高電圧
を印加させる。また、I/Oドライバ23は給紙ローラ12に
取り付けられたクラッチをONさせ、用紙カセット14に積
載された転写材13を給紙させる。給紙された転写材13は
レジストローラ11で一旦停止する。そして、メカニカル
制御部26は、I/Oドライバ23に対して給紙された転写材1
3がレジストローラ11に到達したことを知らせる。転写
材13がレジストローラ11で停止した時点で、マイクロプ
ロセッサ17はDMAコントローラ22をアクティブの状態に
する。そして、ラスタ変換回路24よりシリアルの画像デ
ータが送出される。送出されたシリアルの画像データは
レーザ走査装置３に入力され、その画像データで変換さ
れたレーザ光が感光ドラム２に照射される。そして、そ
の感光ドラム２の表面に潜像が形成され、現像器６によ
ってトナー像に可視化される。

【００１３】レジストローラ11で停止した転写材13は再度レジスト
ローラ11によって搬送され、転写帯電器10によってトナ
ー像はその転写材13に転写される。そしてトナー８が付
着した転写材13は定着ローラ15によって熱定着され、そ
の後排出ローラ16によって機外に排出される。転写帯電
器10で転写材13に転写されなかったトナー８はクリーナ
９に集められる。以上のようにして外部情報処理機器25より与えられた
コード情報が画像情報としてシート上に印刷される。

【００１４】何頁ものデータを印刷する場合には、図11に示すタイ
ミングチャートに示すタイミングで印刷を行う。すなわち、タイミング（ａ）で、マイクロプロセッサ
17はコード情報の受信を開始する。同時にマイクロプロ
セッサ17は画像展開を開始し、メモリ20にその画像デー
タを格納する。そして、タイミング（ｂ）で１頁目のコ
ードデータの受信を終了すると、引き続きタイミング
（ｃ）で２頁目のコード情報の受信を開始する。そし
て、タイミング（ｄ）で、１頁目の画像展開が終了した
とすると、タイミング（ｆ）で搬送モータを回転させ給
紙動作を行う。そして、タイミング（ｇ）でレジストロ
ーラ11を駆動し、タイミング（ｈ）でDMAコントローラ2
2による画像データを読出しが開始され、同じくタイミ
ング（ｈ）でラスタ変換回路24によりシリアル画像デー
タが形成され、レーザ露光が開始される。そして、タイ
ミング（ｉ）で１頁目のレーザ露光が終了する。また、
タイミング（ｅ）で２頁目のコード情報の受信が終了し
ており、同じタイミング（ｉ）で２頁目の画像展開が開
始する。そして、その後１頁と同じシーケンスで２頁目
の印字動作を行う。

【００１５】図11では画像展開を行っているタイミング（ａ）〜
（ｄ）およびタイミング（ｉ）〜（ｊ）（これはレーザ
露光の期間でもある）と、画像データを読出しタイミン
グ（ｉ）〜（ｊ）は完全に独立しており、重複期間はな
い。これは画像メモリが１頁分だけある。このような方法ではタイミング（ｆ）〜（ｈ）の期間
（あるいはタイミング（ｋ）〜（ｍ）の期間）では、メ
モリ20へのアクセスは何ら行われていない。従って、給
紙ローラ12からレジストローラ11までの距離が非常に長
いレーザビームプリンタにおいては、スループット（単
位時間当たりの印刷枚数）は低下してしまう。画像メモ
リが２頁分設ければ、画像展開期間と画像データの読出
し期間とを重複させ、スループットを向上させることが
できる。しかし、その場合にはメモリコストが２倍にな
ってしまう。

【００１６】このような欠点を解決するために、本件出願人は特願
平１−195626号に開示される記録装置を提案した。この提案は、マイクロプロセッサ17がホストコンピュ
ータ等の外部情報処理器機器25よりコード情報を１頁分
受け取った時点で紙などの転写材13の給送動作を開始
し、所定の位置で転写材13の転送を停止して待機させて
おく。この後、マイクロプロセッサ17がコード情報をド
ットイメージの画像データに展開し終った時点で、この
ドットイメージの画像データを順次シリアルの画像デー
タとして、メカニカル制御部26に送り、レーザ光を変調
して電子写真感光ドラム２上を露光するとともに転写材
13が露光像と同期するように待機状態からその搬送を再
開するようにしたものである。

【００１７】しかしながら、上記特願平１−195626号に開示される
記録装置に示す提案においては、図12に示すように、転
写材13をレジストローラ11に押し当てて、ループを形成
する状態で、あるいは図13に示すように転写材13がレジ
ストローラ11に挟持された状態で待機している。

【００１８】このように、図12では転写材12はループにより、図13
ではレジストローラ11のニップにより転写材13は変形の
力を受ける。転写材13は普通紙の他、第２原図用紙,OHPフィルム，
人造紙，封筒等が用いられるが、薄いシートであるた
め、上述した状態で転写材13が長時間放置されると転写
材13は局部的に撓みを生じてしまう。

【００１９】このように、撓みが生じた部分は感光ドラムに接触し
てトナー像を転写する時に、密着性が悪くなり、転写不
良を生じてしまう。生じる原因としては、部分的にトナ
ーが転写されないために、転写像が白く抜ける減少や、
不十分な接触でトナー像が転写されるので、転写像がぼ
けた状態となったりする。このため、転写手段としてコロナ帯電器のような非接
触転写手段の代わりにローラ転写，ベルト転写等の接触
転写手段を使用することにより、上記状態を改善しよう
とする提案も既になされてる。

【００２０】以下、転写ローラによる改善処理について説明する。転写ローラは常に感光ドラムと接触しており、転写材
が転写部に到来すると、一定の圧力の下で感光体に押し
当てられ、転写材に撓みやホコツキを生じたとしても、
高い密着性が得られ、上述した転写抜けやぼけ等を防止
することができる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、転写ローラは常に感光体表面にあるい
は転写材に接触しているため、非接触のコロナ帯電器等
より、はるかに負荷インピーダンスの変動に影響され易
いという問題点があった。具体的には、ローラ材質や転写材の環境変動が大きな
要因となる。特に、ローラ材質については抵抗変動が大
きく、様々な環境下で安定した特性を示し、良好な転写
性を得ることが非常に困難となる。従って、転写ローラの抵抗を何らかの手段で測定する
モードが必要とされ、転写ローラの抵抗変動を検知し
て、各々の環境で最適の転写バイアスを設定するのが望
ましい。

【００２２】しかし、このような抵抗測定モードを、プリフィード
系に適用すると、プリント動作であるドラム駆動時間が
長くなり、プリフィード系の特質であるスループットの
向上が図れなくなる等の重大な問題点があった。この発明は、上記問題点を解決するためになされたも
ので、感光体上に現像されたトナー像を該感光体に接触
して転写材に転写する接触転写手段と、文字または図形
情報がコード化された所定のコード情報を受信する受信
手段と、前記所定のコード情報を画素情報に変換する画
素変換手段と、前記画素情報に基づいて転写材に画像形
成を行う画像形成手段と、前記画素変換手段による１ペ
ージ分の前記所定のコード情報の画素変換処理が終了す
る前に転写材を所定位置まで給紙して待機させるプリフ
ィード給紙可能な給紙手段とを備え、前記給紙手段によ
る転写材の給紙に並行して前記接触転写手段の特性を検
出するとともに、検出された前記接触転写手段の特性に
基づいて前記接触転写手段に対する転写バイアスを設定
することにより、画素変換処理，給紙処理，転写バイア
スの検出処理の３つの動作を並行して行って、コロナ帯
電器等の非接触転写手段に比べて環境変動に影響を受け
やすい転写ローラ等の接触転写手段の特性を検出すると
ともに、該検出された接触転写手段の特性に基づいて接
触転写手段に対する転写バイアスを設定しても、スルー
プットを低下させることなく、最適な画像を常時形成す
ることができる画像形成装置を得ることを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】

この発明に係る画像形成装置は、感光体上に現像され
たトナー像を該感光体に接触して転写材に転写する接触
転写手段と、文字または図形情報がコード化された所定
のコード情報を受信する受信手段と、前記所定のコード
情報を画素情報に変換する画素変換手段と、前記画素情
報に基づいて転写材に画像形成を行う画像形成手段と、
前記画素変換手段による１ページ分の前記所定のコード
情報の画素変換処理が終了する前に転写材を所定位置ま
で給紙して待機させるプリフィード給紙可能な給紙手段
と、前記給紙手段による転写材の給紙に並行して前記接
触転写手段の特性を検出するとともに、検出された前記
接触転写手段の特性に基づいて前記接触転写手段に対す
る転写バイアスを設定する転写バイアス設定手段とを具
備したものである。

【００２４】また、前ページの画像形成中に次のページの転写材の
給紙を行うことにより連続プリントを行う場合、前記転
写バイアス設定手段は、連続プリント開始時における前
記給紙手段による転写材の給紙に並行して前記接触転写
手段の特性を検出するとともに、検出された前記接触転
写手段の特性に基づいて前記接触転写手段に対する転写
バイアスを設定するものである。

【００２５】さらに、前記転写バイアス設定手段は、さらに前記画
素変換手段による画素変換経過時間に基づいて、前記接
触転写手段の特性を検出するとともに検出された前記接
触転写手段の特性に基づいて前記接触転写手段に対する
転写バイアスを設定するものである。また、前記転写バイアス設定手段は、前記給紙手段に
対する前記プリフィード給紙要求時に、前記接触転写手
段の特性を検出するとともに検出された前記接触転写手
段の特性に基づいて前記接触転写手段に対する転写バイ
アスを設定するものである。

【００２６】さらに、像担持体上に形成された画像を転写材に転写
する接触転写手段と、前記接触転写手段の特性を検知す
る検知手段と、前記検知手段の出力に基づいて転写バイ
アスを設定する転写バイアス設定手段と、前ページの画
像形成中に次のページの転写材の給紙を行うことにより
連続プリントを行う場合、転写材を所定の位置に給紙し
た後、所定時間が経過してもその転写材に形成されるべ
きページの画像形成が開始されないとき、前記検知手段
により前記接触転写手段の特性を検知させるとともに、
検知された前記接触転写手段の特性に基づいて前記接触
転写手段に対する転写バイアスを設定させる制御手段と
を有するものである。また、前記検知手段は、前記接触転写手段に定電流を
印加し、発生する電圧を検知するものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態〕図１はこの発明の第１実施形態を示す画像形成装置の
構成を説明する断面図であり、例えばレーザビームプリ
ンタの場合を示す。以下、構成ならびに動作について説
明する。

【００２８】負帯電OPCドラム（感光ドラム）２の表面にコロナ帯
電器５を用いて均一帯電を行う。次いで、レーザスキャ
ナ３により画像をイメージ露光して潜像を形成する。次
に、現像器６中のトナー８を現像ローラ７によって現像
する。一方、用紙カセット14に積載された転写材Ｐは給
紙ローラ12によって給紙され、レジストローラ11に送ら
れる。

【００２９】転写材Ｐはレジストローラ11に先端をかまれた状態で
待機しており、感光ドラム２上に書込まれた画像に同期
をとるように転写ローラ10aに送られ画像が転写され
る。転写材Ｐに転移したトナー８は定着器15によって定
着され、転写材Ｐは排出ローラ16によって機外に排出さ
れる。一方、感光ドラム２上に転写後、残留しているトナー
８はクリーナ９によってクリーニングされ、後段のプロ
セスへと移行する。

【００３０】このように構成された画像形成装置において、プリン
トシーケンス開始後、所定のタイミングで転写手段の環
境情報が検出されると、転写バイアス設定手段（この実
施形態ではメカニカル制御部26に設けられる転写バイア
ス設定部26a）が転写手段（転写ローラ10a）に所望の転
写バイアスを１回以上設定し、常に転写手段の環境状態
に最適な所望の転写バイアスを設定する。また、転写バイアス設定手段は、連続プリント開始時
における所定の前回転処理中に検出される転写手段の環
境情報に基づいて所望の転写バイアスを設定し、連続プ
リント開始時にそれ以後に続く連続プリントに最適な所
望の転写バイアスを設定する。

【００３１】図２は、図１に示した画像形成装置の制御構成を説明
するブロック図であり、図10は同一のものには同じ符号
を付してある。26bは転写バイアス設定部である。以下、図３を参照しながら図１に示した画像形成装置
におけるプリフィードプリント処理について説明する。

【００３２】図３は、図１に示した画像形成装置におけるプリフィ
ードプリント処理シーケンスを説明するタイミングチャ
ートである。なお、プリフィードプリント処理シーケン
スは、メカニカル制御部26により制御される。今、本体１がタイミング（ａ）〜タイミング（ｂ）の
間，タイミング（ｉ）〜タイミング（ｊ）の間，タイミ
ング（ｐ）〜タイミング（ｑ）の間に３頁分のコードデ
ータが受信されたものとして以下説明する。先ず、制御部（例えば図10に示したマイクロプロセッ
サ17）において、タイミング（ａ）〜タイミング（ｂ）
の間に受信した１頁目のコードデータの画像展開が開始
される。１頁目のコードデータの受信が終了すると、タ
イミング（ｃ）でドラム駆動が開始されるとともに、ス
キャナ回転が始まり、レーザビームプリンタ本体１の作
動が始まる。

【００３３】次いで、前回転と呼ばれる一連のプリント準備動作が
行われる。前回転では一次帯電，転写バイアスの設定が
行われ、感光ドラム２の表面の帯電状態の均一化やレー
ザスキャナ３の出力の調整等が行われる。本体１は、タイミング（ｃ）でドラム駆動開始後、レ
ーザ露光（ｆ）が始まる以前のタイミング（ｄ）で給紙
ピックアップ動作を行う。転写材Ｐは搬送されて、レジ
ストローラ11に先端をかまれた状態で待機することとな
る。この結果、レーザ露光と同期して転写材Ｐを搬送す
ることが可能となる。１頁目の画像展開がタイミング
（ｅ）で終了しても上述の前回転が終了していなけれ
ば、画像データの読出し（レーザ露光）は行わないで転
写材Ｐはレジストローラ11の位置で待機しており前回転
が終了すると、タイミング（ｆ）で画像データの読出し
が始まる。

【００３４】画像データの読出しに伴い画像がレーザスキャナ３に
よって感光ドラム２に書き込まれる。既にレジストロー
ラ11の位置で待機している転写材Ｐは感光ドラム２の回
転と同期を取るように、レーザ露光位置から転写位置ま
での長さl₁まで感光ドラム２が回転する時間と、レジス
トローラ11から転写位置までの長さl₂まで転写材Ｐが移
動する時間差（通常は等速度であるので長さの差にな
る）だけ遅れたタイミング（ｇ）でレジストローラ11が
駆動される。ここで、l₁＜l₂であると、画像先端欠けを生じること
になるのは言うまでもない。

【００３５】感光ドラム２にレーザ露光で書かれた静電潜像が現像
位置に招来すると、現像バイアスが印加されて現像が行
われる。１頁目の画像データの読出しが終了すると（タ
イミング（ｈ））、タイミング（ｉ）〜タイミング
（ｈ）間に２頁目の画像展開を開始する。この時、マイクロプロセッサ17は２頁目のコードデー
タを受信しているので、１頁目の画像データを読み出し
ている間に、タイミング（ｋ）で２頁目の給紙ピックア
ップを開始する。画像データの読出しがタイミング
（ｈ）で終了すると同時に、２頁目のコードデータの画
像展開がタイミング（ｈ）〜タイミング（ｌ）の間に行
われる。

【００３６】前記画像展開が早く終了する場合は、引き続いてプリ
ント動作が行われるが、長くかかる場合においては、感
光ドラム２は後回転と呼ばれる一連の動作モードに入
り、転写バイアスはOFFされ、一次帯電のみで感光ドラ
ム２の表面が均一電位にならされ、プリントされた転写
材Ｐは機外に排出されてドラム駆動は停止する。その
後、２頁目の画像展開がタイミング（ｈ）〜タイミング
（ｌ）の間に終了し、プリント動作がはじまると、再び
感光ドラム２は駆動され、前回転動作に入るが、この
時、１頁目の前回転時に設定した設定バイアスを保持し
ているため、転写バイアス設定モードを実行しなくとも
良い。

【００３７】従って、この短縮された時間分だけスループットが向
上する。CPU17は３頁目のコードデータを受信している
ので、２頁目の時と同様、２頁目の画像データ読み出し
時に（タイミング（ｍ）〜タイミング（ｏ））、３頁目
の給紙ピックアップが行われる。そして、読み出し終了時（タイミング（ｏ））に３頁
目の画像展開を開始する。前記画像展開が長引く時は、
２頁目のプリント動作は後回転に入りドラム駆動は停止
する。そして、３頁目の画像展開が終了すると（タイミ
ング（ｔ））、２頁目の場合と同様、１頁目の前回転よ
り短い前回転が実施され、タイミング（ｖ）で画像デー
タの読み出しが行われ、タイミング（ｗ）で転写材Ｐへ
のプリントが開始される。

【００３８】プリンタは３頁以降のコードデータを受信していない
ので、４頁目の給紙動作は行われず、３頁目の転写材Ｐ
への画像転写が行われると、後回転動作に入り、転写バ
イアスはOFFされ、一次帯電のみで感光ドラム２の表面
が均一電位にならされ転写材Ｐは機外へと排出される。
そして、ドラム駆動とスキャナ回転が止まり、プリンタ
は停止する。以下、この発明に係る画像形成装置における転写バイ
アス設定モード処理について詳述する。

【００３９】この実施形態においては、プリント時の前回転中に転
写ローラを定電流制御し、発生した電圧を一時保持して
転写材Ｐに印字する時に印加するように構成されてい
る。特に、この実施形態で採用されている転写ローラ10a
は、EEPDM発泡スポンジローラで、例えば80φのSUSの芯
金上に肉厚6tで構成され、その実抵抗値は10⁸〜10⁹Ωの
範囲で制御されている。硬度は、ASKER・Ｃ硬度で30゜
である。

【００４０】マイクロプロセッサ17上にコード情報が入った時点で
プリフィード命令が出され、感光ドラム２の前回転開始
とともに、タイミング（ｄ）で給紙ピックアップされ
る。感光ドラム２の前回転時に前述した転写ローラ10a
を定電流制御し、そのときに生じる電圧を保持しておい
て、プリント時に印加する。この実施形態ではプロセス
スピード50mm/sec,前回転時の感光ドラム２上の電位を
暗電位V_Dとなる−700V,4μＡで転写ローラ10aを定電流
制御している。４μＡという電流値は、転写ローラ10aの抵抗値と感
光ドラム２の負荷インピーダンスから定められたもの
で、上記電流値よりも小さい場合は転写不良となり易
く、これは特に低湿環境下で顕著となる。また、上記電流値よりも大きい場合は、感光ドラム２
上に帯電とは逆特性の過大の電荷が付与されて逆帯電し
てしまい、プラスメモリを形成し、次段の一次帯電で所
望の帯電電位まで回復せずに、プリント時に帯電不良と
なって画像上にカブリを生じてしまう。

【００４１】そこで、この実施形態では転写ローラ10aにおいて、
上記定電流制御を行った場合通常の環境（23℃,60％RH:
N/N）では、約2.5KV,低温低湿環境下（15℃,10％RH:L/
L）では3.0KV,高温高湿環境下（32℃,85％RH:H/H）では
約2.0KVの電圧が発生し、各環境下で良好な転写画像得
ることができる。なお、この実施形態では複数枚のプリント時におい
て、１枚目のプリント時の前回転時に上述した制御を行
い、以後に行われるプリント時の転写バイアスを設定
し、プリフィード信号がリセットされるまで上記転写バ
イアスを保持するようにしている。

【００４２】従って、２枚目以降のプリント時は前回転時間を短縮
することが可能となるため、スループットの向上が図れ
る。さらに、転写ローラ10aを採用しているので、レジ
ストローラニップ部での転写材の変形や撓みにも影響さ
れずに様々な環境で良好な転写性を得ることが可能とな
る。なお、上記実施形態では、１枚目のプリント時の前回
転処理実行時に限って転写バイアスを設定して以後設定
された転写バイアスに基づいてプリント処理を実行する
場合について説明したが、２頁目以降のプリントの画像
展開が所定時間内に終了しない場合は、上記転写バイア
スを一度リセットし、再びプリント動作が始まる時に転
写バイアス設定モードを実施するように構成しても良
い。

【００４３】〔第２実施形態〕図４はこの発明の第２実施形態を示す画像形成装置の
構成を説明する断面図であり、図１と同一のものには同
じ符号を付してある。図において、13aは紙先端検知センサで、搬送ローラ
（レジストローラ）11の下流側に配設されている。な
お、この実施形態における感光ドラムの駆動系と転写紙
Ｐの搬送系とはそれぞれ独立した駆動手段により駆動さ
れる。

【００４４】図５は、図４に示した画像形成装置の制御構成を説明
するブロック図であり、ホストからの画像のコードデー
タの受信やコードデータの画像展開等の画像情報を主に
処理するコントローラ100と、レーザビームプリンタ本
体１の動作を制御するプリンタ部101とに大別され、コ
ントローラ部100には図２に示したI/Oドライバ23,ラス
タ変換回路24等を備えており、シングルチップマイクロ
コンピュータ40がメカニカル制御部26として機能する。このように構成された画像形成装置において、転写バ
イアス設定手段（この実施形態ではシングルチップマイ
クロコンピュータ40が兼ねる）は、画素変換手段（ラス
タ変換回路24）による画素変換経過時間に基づいて所望
の転写バイアスを再設定し、画素変換経過時間が長時間
に及んでも最適な画像が得られる最適な所望の転写バイ
アスを設定する。

【００４５】シングルチップマイクロコンピュータ（マイコン）40
は、負荷として、ドラム駆動モータドライバ41a,搬送モ
ータドライバ41b,レーザ走査モータドライバ43,給紙ク
ラッチ45,搬送ローラクラッチ46,紙先端検知センサ47,
高圧出力回路48,レーザ変調回路49,ビーム検出回路51等
を制御する。マイコン40とI/Oドライバ23との間にはレディ信号REA
DY,プリント信号PRINT,垂直同期要求信号VSREQ,垂直同
期信号VSYNC,プリフィード信号PRFD等が相互に送信さ
れ、プリンタエンジンを制御している。また、他にプリ
ンタの負荷状態をI/Oドライバ23に通知したり、I/Oドラ
イバ23の特殊な指令をマイコン40に知らせるためのシリ
アル通信線も容易されている。また、ラスタ変換回路24より出力される画像信号VIDE
Oはレーザ変調回路49に入力され、半導体レーザ50から
出力される光を画像信号VIDEOに従って変調する。その
レーザ光はレーザ走査ミラーによって走査され、その走
査されたレーザビームはフォトダイオード52に入射す
る。そして、ビーム検出回路51によって上記レーザビー
ムはパルス信号に変換され、水平同期信号HSYNCとして
ラスタ変換回路24に入力される。以下、図６に示すタイミングチャートを参照しながら
第２実施形態の動作について説明する。

【００４６】図６はこの発明の第２実施形態を示す画像形成装置に
おける第２転写バイアス設定モード処理動作を説明する
タイミングチャートである。プリンタ部に電源が投入されており、いつでもプリン
ト信号を受けられる状態の時、レディ信号READYはTRUE
になっている。この状態でコントローラ部100がタイミ
ング（ａ）〜（ｂ）の間に１頁分のコードデータを受信
し終えると、タイミング（ｅ）でプリント信号PRINT
が、タイミング（ｃ）でとプリフィード信号PRFDがプリ
ンタ部101に送出される。これを受けてプリンタ部101では、タイミング
（ｅ′）で、前回転であるドラム駆動を開始し、一次帯
電，転写バイアスの設定，給紙ピックアプウ等が順次行
われ画像信号を受け付ける準備を行う。

【００４７】この実施形態において、転写バイアスの設定方式を第
１の実施形態と同様としたので説明は省略する。プリフィード信号PREDによってタイミング（ｄ）で給
紙ピックアップが行われ、転写材Ｐの先端が紙先端検知
センサ13aに到達すると、タイミング（ｈ）でフォトセ
ンサ出力もTRUEとなり、画像信号を受け付けることので
きる状態になったことをコントローラ部100に通知する
垂直同期要求信号VSREQがタイミング（ｉ）でTRUEとな
る。

【００４８】この垂直同期要求信号VSREQを受けてコントローラ部1
00側では、画像展開終了後プリント信号PRINTを出力
し、プリンタ部101は前回転動作に入る。そして、コン
トローラ部100側から画像データの読み出し通知する垂
直同期信号VSYNCがタイミング（ｊ）で送出され、タイ
ミング（ｋ）〜タイミング（ｏ）の間に画像信号VIDEO
がプリンタ部101に送出される。プリンタ部101では垂直同期信号VSYNCを受けると、待
機していた転写材Ｐは搬送ローラ11の再駆動による給紙
動作が行われ、画像先端と転写材Ｐの先端が同期するよ
うにタイミングをとりながら感光ドラム２に向けて搬送
され、転写ローラ10aによって転写される。コントローラ部100では２頁目のコードデータをタイ
ミング（ｆ）〜タイミング（ｇ）の間受信しているの
で、プリフィード信号PRFDがTRUE状態となっている。従
って、コントローラ部100では、未だ１頁目の画像デー
タを読み出している最中だか、プリンタ部101ではタイ
ミング（ｍ）において、２頁目の給紙が行われる。

【００４９】２頁目の給紙が行われると、コントローラ部100は３
頁目のコードデータを受けていないので、タイミング
（ｍ）でFALSE状態となる。１頁目の画像データの読み出しが終了すると（タイミ
ング（ｏ））、プリンタ部101はステップと回転に入り
感光ドラム２は駆動を停止し、コントローラ部100は２
頁目の画像展開をタイミング（ｐ）〜タイミング（ｓ）
を開始する。プリフィードされた転写材Ｐが紙先端検知センサ13a
に到達すると、紙先端検知センサ13aの出力がTRUEとな
り、垂直同期要求信号VSREQがTRUEとなる（タイミング
（ｒ））。

【００５０】画像展開に時間がかかる場合は、プリンタ部101はこ
の状態を保持してコントローラ部100からの垂直同期信
号VSYNCを待機する。このとき、画像展開処理が所定の時間Ｔ以上かかる場
合において、１頁目のプリント時の前回転中に保持され
た転写バイアスを一度リセットし、画像展開の終了後
（タイミング（ｓ）），新たに転写バイアス設定モード
を実施するところにある。

【００５１】図６において、画像展開処理時間（タイミング（ｐ）
〜タイミング（ｓ））が長引いている場合、ある時間Ｔ
後に転写モードリセット信号がTRUEとなり、１頁目の前
回転時に保持された転写バイアスをリセットし、次プリ
ント時に再度転写バイアスを設定するモードを実施させ
るように構成されている。以下、図７に示す記録媒体に対する画像展開処理時間
の特性図を参照しながら、前回転中に転写バイアスモー
ド設定動作について説明する。

【００５２】図７は、この発明に係る画像形成装置におけるページ
展開処理状態を示す特性図であり、横軸はマイコン40が
画像展開を開始してからの経過時間ｔ（分）を示し、縦
軸はコード情報から画素情報に変換し終えたデータの１
頁分の画像データ容量に対しての比率Ｒ（％）を示す。
なお、図中の実線はあらかじめ転写バイアス設定モード
の可否のしきい値Rth（ｔ）を示す。マイコン40は、画素展開開始から画像データ格納用メ
モリ20に格納されたデータ量を監視しており、それによ
りコード情報から画素情報に変換し終えたデータの１頁
分の画像データ容量に対しての比率Ｒ（％）を求め、こ
の比率Ｒと上記転写バイアス設定モードの可否のしきい
値Rthとを比較し、一定時間Ｔ（分）経過しても比率Ｒ
がしきい値Rthを下回る場合には、画像展開が長きにわ
たるものと判定し、設定された転写バイアスをリセット
し、転写バイアス設定モードを次プリント時の前回転中
に行わせる。

【００５３】すなわち、図７に示すように実際の展開展開特性Ｒ
（ｔ）（図中の破線で示す）に示す展開処理が実行され
た場合には、転写材Ｐが待機位置に30分以上留まってい
る判断したときは、上記の転写バイアス設定モード処理
を実行する。これにより、例えばオフィス等における朝の環境のよ
うに、冷暖房システムで急激に変化する場合等のように
環境変動が顕著発生すると、最適な転写バイアスが自動
設定されるため、良好な画質のプリント画像を得ること
ができる。なお、上記実施形態では２頁目以降のプリントの画像
展開が所定時間内に終了しない場合は、上記転写バイア
スを一度リセットし、再びプリント動作が始まる時に転
写バイアス設定モードを実施する場合について説明した
が、プリフィード信号PRFDがプリンタ部101に送出され
た時点で上記転写バイアス設定モード処理実行するよう
に制御しても良い。

【００５４】〔第３実施形態〕図８はこの発明の第３実施形態を示す画像形成装置に
おける第３転写バイアス設定モード処理動作を説明する
タイミングチャートである。なお、ハード構成および制
御構成は第２実施形態と同様であるのでハード構成およ
び制御構成の説明は省略する。

【００５５】このように構成された画像形成装置において、転写バ
イアス設定手段（この実施形態ではマイコン40が兼ね
る）は、給紙手段に対するプリフィード給紙要求時に所
望の転写バイアスを設定し、所定の前回転処理開始前に
転写バイアスを設定を完了する。プリンタ部101に電源が投入されている場合、レディ
信号RADYはTRUE状態になっており、いつでもプリント信
号PRINTを受信可能な状態になっている。この状態でコ
ントローラ部100が１頁分のコードデータの受信を開始
すると、タイミング（ｅ）でプリフィード信号PRFDがプ
リンタ部101に送出される。

【００５６】これを受けて、プリンタ部101では、タイミング
（ｅ′）でドラム駆動を開始するとともに、一次帯電，
転写バイアスの設定および給紙ピックアップ（タイミン
グ（ｄ））が開始される。上記転写バイアスの制定条件は、第1,第２の実施形態
と同様であるが、この実施形態では転写バイアス設定の
ためのモードでドラム駆動が行われるので、例えば画像
展開が早く終了した場合に、前記ドラム駆動とプリント
時の前回転動作がオーバラップする可能性がある。このような場合は、転写バイアス設定モードのドラム
駆動を優先し、引き続いて前回転動作に入るように制御
している。

【００５７】従って、転写バイアス設定のモードは、可能な限り短
い時間でしかも最適な転写バイアスの値に設定するのが
望ましい。この実施形態においては、転写ローラ10aの
周方向のむらによる発生電圧のバラツキを補正するため
に、マイクロプロセッサ17が転写ローラ10a 1周にわた
って発生電圧をサンプリングし、平均して転写バイアス
として設定している。このようなプリントシーケンスとすることにより、画
像展開が非常に短い時間で終了した時でも、第1,第２の
実施形態中で述べたプリント前の前回転動作と同等程度
の時間でファーストプリントが可能となる。また、画像画展が長期にわたる場合は、あらかじめ転
写バイアス設定を行っているので、第１実施形態と同
様、プリント前の前回転時間が短時間で済み、連続プリ
ントを行う場合はスループットの低下防止に効果的であ
る。

【００５８】さらに、この実施形態においてはドラム駆動と給紙動
作が別個の駆動モータ（例えばステップモータ）である
ため、ドラムを駆動し先行給紙が可能である。従って、
同一駆動において、１枚目のプリントはプリント信号が
入ってから給紙されていたものが、この実施形態ではプ
リント信号が送出されなくても、上記プリフィード信号
PRFDで給紙されるため、１枚目の画像展開画長引いたと
きでも、転写材は既に待機位置におり、前回転時間も短
くて済むので１枚目からのスループットが図れる。時
に、この実施形態では１枚目の画像展開が長引いたとし
ても、先に転写バイアスは設定されているために前回転
動作を短くでき、よりスループットの向上が図れる。

【００５９】

【発明の効果】

以上説明したように、この発明によれば、感光体上に
現像されたトナー像を該感光体に接触して転写材に転写
する接触転写手段の特性を、画素変換手段による１ペー
ジ分の前記所定のコード情報の画素変換処理が終了する
前に転写材を所定位置まで給紙して待機させるプリフィ
ード給紙可能な給紙手段による転写材の給紙に並行して
検出し、検出された前記接触転写手段の特性に基づいて
前記接触転写手段に対する転写バイアスを転写バイアス
設定手段が設定するので、画素変換処理，給紙処理，転
写バイアスの検出処理の３つの動作が並行して行われる
ことになり、接触転写手段の特性を検出するとともに、
該検出された接触転写手段の特性に基づいて接触転写手
段に対する転写バイアスを設定しても、スループットを
低下させることなく、最適な画像を常時形成することが
できる。

【００６０】また、前ページの画像形成中に次のページの転写材の
給紙を行うことにより連続プリントを行う場合、前記転
写バイアス設定手段は、連続プリント開始時における前
記給紙手段による転写材の給紙に並行して前記接触転写
手段の特性を検出するとともに、検出された前記接触転
写手段の特性に基づいて前記接触転写手段に対する転写
バイアスを設定するので、連続プリント開始時に、接触
転写手段の特性を検出するとともに該検出された接触転
写手段の特性に基づいて接触転写手段に対する転写バイ
アスを設定するという比較的長い時間を必要とする転写
バイアス設定動作を行い、それ以降に続く連続プリント
に最適な所望の転写バイアスを設定し、連続プリントに
おいても、スループットを低下させることなく、最適な
画像を常時形成することができる。さらに、前記転写バイアス設定手段は、さらに前記画
素変換手段による画素変換経過時間に基づいて、前記接
触転写手段の特性を検出するとともに検出された前記接
触転写手段の特性に基づいて前記接触転写手段に対する
転写バイアスを設定するので、画素変換経過時間が長時
間におよび画素変換中に環境変動が生じても、接触転写
手段の特性に応じた最適な転写バイアスを設定でき、最
適な画像を常時形成することができる。

【００６１】また、前記給紙手段に対する前記プリフィード給紙要
求時に、前記接触転写手段の特性を検出するとともに検
出された前記接触転写手段の特性に基づいて前記接触転
写手段に対する転写バイアスを設定するので、プリフィ
ード給紙要求時に同期して転写バイアス設定を開始でき
るので、スループットの低下を極力抑えながら接触転写
手段への転写バイアス設定処理を完了でき、可能な限り
前回転時間を短縮することができる。前ページの画像形成中に次のページの転写材の給紙を
行うことにより連続プリントを行う場合、転写材を所定
の位置に給紙した後、所定時間が経過してもその転写材
に形成されるべきページの画像形成が開始されないと
き、検知手段により前記接触転写手段の特性を検知させ
るとともに、検知された接触転写手段の特性に基づいて
前記接触転写手段に対する転写バイアスを制御手段が設
定させるので、連続プリントの途中で環境変動が生じて
も、転写バイアスの設定のための動作によりスループッ
トを低下させることなく、環境変動に応じた最適な転写
バイアスを設定することができる。

【００６２】また、前記検知手段は、前記接触転写手段に定電流を
印加し、発生する電圧を検知するので、接触転写手段の
特性を容易に検知することができる。従って、画素変換処理，給紙処理，転写バイアスの検
出処理の３つの動作を並行して行って、コロナ帯電器等
の非接触転写手段に比べて環境変動に影響を受けやすい
転写ローラ等の接触転写手段の特性を検出するととも
に、該検出された接触転写手段の特性に基づいて接触転
写手段に対する転写バイアスを設定しても、スループッ
トを低下させることなく、最適な画像を常時形成するこ
とができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を示す画像形成装置の構成を説
明する断面図である。

【図２】図１に示した画像形成装置の制御構成を説明するブロッ
ク図である。

【図３】図１に示した画像形成装置におけるプリフィードプリン
ト処理シーケンスを説明するタイミングチャートであ
る。

【図４】この発明の第２実施形態を示す画像形成装置の構成を説
明する断面図である。

【図５】図４に示した画像形成装置の制御構成を説明するブロッ
ク図である。

【図６】この発明の第２実施形態を示す画像形成装置における第
２転写バイアス設定モード処理動作を説明するタイミン
グチャートである。

【図７】この発明に係る画像形成装置におけるページ展開処理状
態を示す特性図である。

【図８】この発明の第３実施形態を示す画像形成装置における第
３転写バイアス設定モード処理動作を説明するタイミン
グチャートである。

【図９】従来の画像形成装置の構成の一例を示す断面図である。

【図１０】図９に示した画像形成装置における制御構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】図９に示した画像形成装置におけるプリントシーケンス
を示すタイミングチャートでる。

【図１２】従来の画像形成装置における転写材の給紙状態を示す要
部断面図である。

【図１３】従来の画像形成装置における転写材の給紙状態を示す要
部断面図である。

【符号の説明】

２……感光ドラム 10a……転写ローラ 26……メカニカル制御部 26a……転写バイアス設定部

フロントページの続き (72)発明者加藤淳一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者月田辰一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山田博通東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者諏訪貢一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者尾島磨佐基東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者高野学東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭56−32152（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−86074（ＪＰ，Ａ) 特開平１−204083（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 370 G03G 15/00 514 G03G 15/00 518

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に現像されたトナー像を該感光体
に接触して転写材に転写する接触転写手段と、文字または図形情報がコード化された所定のコード情報
を受信する受信手段と、前記所定のコード情報を画素情報に変換する画素変換手
段と、前記画素情報に基づいて転写材に画像形成を行う画像形
成手段と、前記画素変換手段による１ページ分の前記所定のコード
情報の画素変換処理が終了する前に転写材を所定位置ま
で給紙して待機させるプリフィード給紙可能な給紙手段
と、前記給紙手段による転写材の給紙に並行して前記接触転
写手段の特性を検出するとともに、検出された前記接触
転写手段の特性に基づいて前記接触転写手段に対する転
写バイアスを設定する転写バイアス設定手段と、を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前ページの画像形成中に次のページの転写
材の給紙を行うことにより連続プリントを行う場合、前
記転写バイアス設定手段は、連続プリント開始時におけ
る前記給紙手段による転写材の給紙に並行して前記接触
転写手段の特性を検出するとともに、検出された前記接
触転写手段の特性に基づいて前記接触転写手段に対する
転写バイアスを設定することを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置。
【請求項３】前記転写バイアス設定手段は、さらに前記
画素変換手段による画素変換経過時間に基づいて、前記
接触転写手段の特性を検出するとともに検出された前記
接触転写手段の特性に基づいて前記接触転写手段に対す
る転写バイアスを設定することを特徴とする請求項２記
載の画像形成装置。
【請求項４】前記転写バイアス設定手段は、前記給紙手
段に対する前記プリフィード給紙要求時に、前記接触転
写手段の特性を検出するとともに検出された前記接触転
写手段の特性に基づいて前記接触転写手段に対する転写
バイアスを設定することを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。
【請求項５】像担持体上に形成された画像を転写材に転
写する接触転写手段と、前記接触転写手段の特性を検知する検知手段と、前記検知手段の出力に基づいて転写バイアスを設定する
転写バイアス設定手段と、前ページの画像形成中に次のページの転写材の給紙を行
うことにより連続プリントを行う場合、転写材を所定の
位置に給紙した後、所定時間が経過してもその転写材に
形成されるべきページの画像形成が開始されないとき、
前記検知手段により前記接触転写手段の特性を検知させ
るとともに、検知された前記接触転写手段の特性に基づ
いて前記接触転写手段に対する転写バイアスを設定させ
る制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記検知手段は、前記接触転写手段に定電
流を印加し、発生する電圧を検知することを特徴とする
請求項５記載の画像形成装置。