JP6096137B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、詳しくは、後端溜まりを抑制しつつベタ画像の印刷を行うことが可能な画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method, and more particularly, to an image forming apparatus and an image forming method capable of printing a solid image while suppressing rear end accumulation.
従来より、タッチダウン現像方式の画像形成装置では、像担持体の表面の静電潜像の現像が終了した時点においてベタ画像に残っているトナーが、ベタ画像の後端部に溜まり、後端に至るほど漸次濃度が高くなる、いわゆる、後端溜まりという現像不良が発生する。尚、タッチダウン現像方式とは、トナー及びキャリアを含有する二成分の現像剤を担持する磁気ローラからトナーのみを転移させることにより現像スリーブ上にトナー薄層を形成させ、静電潜像が形成された感光体の表面に、前記トナー薄層からトナーを飛翔させて静電潜像をトナー像として現像する方式のことである。 Conventionally, in a touch-down development type image forming apparatus, toner remaining on a solid image at the time when development of the electrostatic latent image on the surface of the image carrier is completed is accumulated at the rear end of the solid image, and the rear end. As the density increases, the density gradually increases, so-called poor development of rear end accumulation occurs. In the touchdown development method, a toner thin layer is formed on the developing sleeve by transferring only toner from a magnetic roller carrying a two-component developer containing toner and carrier, and an electrostatic latent image is formed. In other words, the electrostatic latent image is developed as a toner image by flying toner from the thin toner layer onto the surface of the photoreceptor.
この後端溜まりが発生すると、印刷物の画質の劣化が生じやすいという問題がある。このような問題に対して、例えば、特開2012−163842号公報(特許文献1)には、現像ローラと感光体の間に電極ワイヤー電極を設置し、この電極ワイヤーに交流電圧を印加することで、トナークラウド位置を適切にコントロールする現像装置が開示されている。これにより、感光体上のベタ部に形成されたトナー層が後端に移動して溜まることを防止し、ベタ画像の後端溜まりの発生を抑制するとしている。 When this rear end accumulation occurs, there is a problem that the image quality of the printed matter is likely to deteriorate. In order to deal with such a problem, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2012-163842 (Patent Document 1), an electrode wire electrode is installed between the developing roller and the photosensitive member, and an AC voltage is applied to the electrode wire. A developing device that appropriately controls the toner cloud position is disclosed. As a result, the toner layer formed on the solid portion on the photoconductor is prevented from moving and collecting at the trailing edge, and the occurrence of the trailing edge accumulation of the solid image is suppressed.
しかしながら、上述した特許文献1に記載の技術では、感光体の回転速度に比べて現像ローラの回転速度が速い場合に、ベタ画像の後端部に現像ローラからの過剰なトナー供給が発生し、結局、ベタ画像の後端溜まりが発生するという問題がある。又、特許文献1に記載の技術では、電極ワイヤーを別途設ける必要があり、部品点数の増加、構造の複雑化を招くという問題がある。
However, in the technique described in
そこで、本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、後端溜まりを抑制しつつベタ画像の印刷を行うことが可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of printing a solid image while suppressing rear end accumulation. To do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、キャリブレーションの実施において、現像ローラからアモルファスシリコン感光体ドラムにベタ画像を現像する際に、前記現像ローラに印加される現像バイアスを段階的に増加して取得した複数のベタ画像濃度のうち、いずれかのベタ画像濃度が予め設定された目標ベタ画像濃度よりも大きいか否か判定し、当該ベタ画像濃度が前記目標ベタ画像濃度より大きい場合は、前記複数の現像バイアスに対して取得した複数のベタ画像パッチの濃度に基づいて、ベタ画像濃度が飽和濃度となる飽和現像バイアスを決定する現像バイアス決定手段と、前記飽和現像バイアスを用いて形成された、画像印字率が異なる複数のハーフパッチの濃度に基づいて、ハーフパッチの濃度が前記目標ベタ画像濃度となるハーフパッチの代替画像印字率を決定するハーフパッチ決定手段と、印刷ジョブにおいてベタ画像を印刷する際に、当該ベタ画像に代えて、前記決定した代替画像印字率のハーフパッチを前記飽和現像バイアスで形成するように制御するベタ画像印刷制御手段とを備える。
To solve the above problems and achieve the object, an image forming apparatus according to the present invention, in the practice of the calibration, when developing a solid image amorphous silicon photosensitive drum from the developing roller, before Symbol developing roller Among the plurality of solid image densities acquired by gradually increasing the developing bias applied to the image, it is determined whether any one of the solid image densities is higher than a preset target solid image density, and the solid image When the density is higher than the target solid image density, a development bias determination that determines a saturated development bias at which the solid image density becomes a saturation density based on the densities of the plurality of solid image patches acquired with respect to the plurality of development biases. And a half patch based on the density of a plurality of half patches formed using the saturated development bias and having different image printing rates. A half patch determining means degrees to determine an alternate print ratio of half patch becomes the target density of the solid image, when printing a solid image in the print job, instead of the solid image, the substitute image printing ratio the determined the half-patch Ru and a solid image print control means for controlling so as to form with the saturated developing bias.
又、前記ベタ画像印刷制御手段は、画質が通常である通常画質モードが設定されている場合には、前記ベタ画像を通常の現像バイアスで形成するように制御し、前記通常画質モードの画質よりも高い高画質モードが設定されている場合には、前記ベタ画像に代えて、前記代替画像印字率のハーフパッチを前記飽和現像バイアスで形成するように制御する。
The solid image printing control means controls to form the solid image with a normal developing bias when the normal image quality mode with normal image quality is set, and based on the image quality in the normal image quality mode. If the high image quality mode is set, instead of the solid image is controlled so as to form a half patch of the substitute print ratio with the saturated developing bias.
又、前記飽和現像バイアスの決定、前記ハーフパッチの代替画像印字率の決定、および前記飽和現像バイアスによるハーフパッチの形成は、カラー色のベタ画像にのみ適用される。 The determination of the saturation development bias, the determination of the replacement image printing rate of the half patch, and the formation of the half patch by the saturation development bias are applied only to a solid color image.
又、本発明は、画像形成方法として構成することが出来る。即ち、本発明に係る画像形成方法は、キャリブレーションの実施において、現像ローラからアモルファスシリコン感光体ドラムにベタ画像を現像する際に、前記現像ローラに印加される現像バイアスを段階的に増加して取得した複数のベタ画像濃度のうち、いずれかのベタ画像濃度が予め設定された目標ベタ画像濃度よりも大きいか否か判定し、当該ベタ画像濃度が前記目標ベタ画像濃度より大きい場合は、前記複数の現像バイアスに対して取得した複数のベタ画像パッチの濃度に基づいて、ベタ画像濃度が飽和濃度となる飽和現像バイアスを決定する第一のステップと、前記飽和現像バイアスを用いて形成された、画像印字率が異なる複数のハーフパッチの濃度に基づいて、ハーフパッチの濃度が前記目標ベタ画像濃度となるハーフパッチの代替画像印字率を決定する第二のステップと、印刷ジョブにおいてベタ画像を印刷する際に、当該ベタ画像に代えて、前記決定した代替画像印字率のハーフパッチを前記飽和現像バイアスで形成するように制御する第三のステップとを備える。 Further, the present invention can be configured as an image forming method. That is, the image forming method according to the present invention, in the practice of the calibration, when developing a solid image amorphous silicon photosensitive drum from the developing roller, the developing bias stepwise increasing applied before Symbol developing roller It is determined whether one of the solid image densities is larger than a preset target solid image density among the plurality of solid image densities acquired in the above, and if the solid image density is larger than the target solid image density, A first step of determining a saturated developing bias at which the solid image density becomes a saturated density based on the densities of the plurality of solid image patches acquired with respect to the plurality of developing biases; and the saturated developing bias. and an image printing ratio based on the concentration of different half patches, half patch density half patch becomes the target solid image density A second step of determining an alternate print ratio, when printing a solid image in the print job, instead of the solid image, so as to form a half patch of the determined alternate print ratio with the saturated developing bias Ru and a third step of controlling the.
又、本発明は、電気通信回線などを介して個別に流通する、コンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することができる。この場合、中央演算処理装置(CPU)が、本発明のプログラムに従ってCPU以外の各回路と協働して制御動作を実現する。又、前記プログラム及びCPUを用いて実現される各手段は、専用のハードウェアを用いて構成することもできる。又、当該プログラムは、CD−ROMなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された状態で流通させることも可能である。 Further, the present invention can be provided as a program for causing a computer to circulate individually via a telecommunication line or the like. In this case, the central processing unit (CPU) realizes the control operation in cooperation with each circuit other than the CPU according to the program of the present invention. Each means realized by using the program and the CPU can also be configured by using dedicated hardware. The program can also be distributed in a state where it is recorded on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM.
本発明の画像形成装置及び画像形成方法によれば、後端溜まりを抑制しつつベタ画像の印刷を行うことが可能となる。 According to the image forming apparatus and the image forming method of the present invention, it is possible to print a solid image while suppressing rear end accumulation.
以下に、添付図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。又、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベットSはステップを意味する。 Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: The thing of the character which limits the technical scope of this invention is not. Moreover, the alphabet S added before the number in a flowchart means a step.
<画像形成装置>
以下、本発明に係る画像形成装置1について説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置1の概略構成図である。
<Image forming apparatus>
The
画像形成装置1は、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式の画像形成部A1、用紙を収容する用紙収容部2、画像形成部A1で形成されたトナー画像を用紙上に転写する二次転写部3を備えている。又、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部4、定着の完了した用紙を排紙する排紙装置5、及び、排紙された用紙を受ける排紙トレイ7を備えている。さらに、画像形成装置1は、用紙収容部2から排紙装置5まで用紙を搬送する用紙搬送部6を備えている。
The
画像形成部A1は、中間転写ベルトB1(中間転写体)、中間転写ベルトB1をクリーニングするクリーニング部B2、並びに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットFY、FM、FC、及びFBを備える。 The image forming unit A1 includes an intermediate transfer belt B1 (intermediate transfer member), a cleaning unit B2 for cleaning the intermediate transfer belt B1, and each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B). Are provided with image forming units FY, FM, FC, and FB, respectively.
中間転写ベルトB1は、導電性を有する使用可能な用紙搬送方向に直角な方向の長さが最大の用紙より幅広であって、無端状、すなわちループ状のベルト状部材であり、図1において時計回りに循環駆動される。 The intermediate transfer belt B1 is a belt-like member having an endless shape, that is, a loop shape, which is wider than a sheet having the maximum length in the direction perpendicular to the usable sheet conveying direction and having conductivity. Circulated around.
画像形成ユニットFY、FM、FC、及びFBは、中間転写ベルトB1に沿って、中間転写ベルトB1の移動方向において、クリーニング部B2より下流かつ二次転写部3の上流に、この順に配される。なお、各画像形成ユニットFY、FM、FC、FBの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。画像形成ユニットFY、FM、FC、FBの配置は、当該画像形成ユニット間の間隔が均等になるように配置される。
The image forming units FY, FM, FC, and FB are arranged in this order along the intermediate transfer belt B1 in the moving direction of the intermediate transfer belt B1, downstream from the cleaning unit B2 and upstream from the
次に、この画像形成装置1の画像形成動作を説明する。図2は、画像形成ユニットFY、FM、FC、FBの1つの詳細図である。各画像形成ユニットFY、FM、FC、FBはほぼ同等な構成となっている。
Next, an image forming operation of the
画像形成ユニットFYは、感光体ドラム(像担持体)10、帯電器11、LED露光装置12、黄色用の現像装置HY、一次転写ローラ(電圧印加部)20、感光体ドラム10のクリーニングブレード35、除電装置13、キャリア除去ローラ(キャリア除去部材)30を備える。尚、他の画像形成ユニットFM、FC、FBはそれぞれの色に対応した現像装置HM、HC、HBを備える。
The image forming unit FY includes a photosensitive drum (image carrier) 10, a
感光体ドラム10は、その表面に帯電(本実施形態ではプラス極性に帯電)したトナーを含むトナー像を担持することができるようになっていればよい。
The
本実施形態において、感光体ドラム10は、中間転写ベルトB1の移動方向に垂直かつ中間転写ベルトB1の面方向に平行な回転軸を中心に回転可能に配される略円筒状の部材とする。又、感光体ドラム10は、中間転写ベルトB1の表面に、所定の一次転写位置10Sにて接するようになっている。そして、感光体ドラム10は、一次転写位置10Sでの移動方向が中間転写ベルトB1の移動方向と同方向になるように、つまり図2においては反時計回りに回転可能である。
In the present embodiment, the
クリーニングブレード35、除電装置13、帯電器11、露光装置12、黄色用の現像装置HYは、感光体ドラム10の回りに、上述の回転方向に沿って、一次転写位置から見てこの順に配される。
The
帯電器11は、感光体ドラム10表面を一様に帯電させることができる。露光装置12は、LED等の光源を有し、上述の上位装置からの画像データに応じて、帯電した感光体ドラム10表面を画像データに応じた光で照射し、感光体ドラム10表面に静電潜像を形成可能である。
The
黄色用の現像装置HYは、黄色のトナー及びキャリアを含む現像剤を前記静電潜像に対向するように保持することで、静電潜像にトナーを付与し、静電潜像をトナー像として現像することができる。このトナー像は一次転写ローラ20によって中間転写ベルトB1に一次転写される。一次転写ローラ20の詳細については後述する。
The yellow developing device HY holds a developer containing yellow toner and a carrier so as to face the electrostatic latent image, thereby applying toner to the electrostatic latent image, and converting the electrostatic latent image into a toner image. Can be developed. This toner image is primarily transferred by the
クリーニングブレード35は、感光体ドラム10に接するように配されたブレード状の部材である。クリーニングブレード35は一次転写後、感光体ドラム10の表面に残留した現像剤を除去する。
The
除電装置13は光源を備え、クリーニングブレード35による現像剤除去後、感光体ドラム10の表面を光源からの光によって除電し、次の画像形成に備える。
The
一次転写ローラ20は、中間転写ベルトB1の裏面に、中間転写ベルトB1の移動方向において前記一次転写位置10Sに対向して電圧印加位置20Sで接するように配される。一次転写ローラ20には、図示しない電源からトナー像中のトナーとは逆極性(本実施形態ではマイナス)の電圧を印加されるようになっている。つまり、一次転写ローラ20は、電圧印加位置20Sにて、中間転写ベルトB1にトナーと逆極性の電圧を印加することができる。中間転写ベルトB1は導電性を有するので、この印加電圧によって、電圧印加位置20Sの中間転写ベルトB1の表面側及びその周辺にトナーが引き付けられる。
The
そこで、本実施形態では、前記一次転写位置10Sを、この印加電圧によってトナーが中間転写ベルトB1側に引き付けられる範囲内に配する。その結果、感光体ドラム10から中間転写ベルトB1の表面へトナーが移動し、一次転写が行われる。
Therefore, in the present embodiment, the
このように一次転写が可能であれば、一次転写ローラ20の具体的な構成は特に限定されず、具体的な構成は適宜変更可能である。本実施形態においては、一次転写ローラ20は、感光体ドラム10の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム10と逆方向に回転可能な、つまり電荷印加位置20Sでの移動方向が中間転写ベルトB1と同方向になるように回転可能な、略円柱状の部材とする。
As long as primary transfer is possible in this way, the specific configuration of the
本実施形態では、クリーニングユニット31は、画像形成ユニットFY内に設けられており、クリーニングブレード35の他に、感光体ドラム10表面からクリーニングブレード35によって除去された現像剤(トナー及びキャリアを含む)とを、クリーニングユニット31の外部に搬送する搬送部材31cを備える。画像形成ユニットFYはさらに、搬送部材31cによって搬送されたキャリア及びトナーを再利用するため、キャリアとトナーとを分離する分離部等を備えてもよい。
In the present embodiment, the
次に、現像装置HYの構成について説明する。各色の現像装置HY、HM、HC、HBの構成は同等である。 Next, the configuration of the developing device HY will be described. The configurations of the developing devices HY, HM, HC, and HB for the respective colors are the same.
現像装置HYは、現像容器40、現像ローラ40a、磁気ローラ(マグローラ)40b、撹拌スパイラル40c及び40d、磁気ローラドクターブレード40eを備える。
The developing device HY includes a developing
現像容器40は、内部に黄色のトナー(トナー粒子)とキャリアからなる現像剤を貯留する。撹拌スパイラル40c及び40dは、現像容器40の現像剤に全体が浸るように設けられ、現像剤を撹拌する。撹拌スパイラル40cと40dの回転によってトナーがキャリアに均一に分散される。
The developing
磁気ローラ40bは現像ローラ40aのカウンター方向に回転し、ニップ近傍において、現像剤の引き剥がしと現像剤の載せとを同時に行っている磁気ローラドクターブレード40eが設けられる。磁気ローラドクターブレード40eは、磁気ローラ40bの表面の現像剤層厚を所定量になるように規制する。磁気ローラ40bと接するように現像ローラ40a(現像器ともいう)が配置され、その表面に磁気ローラ40bから現像剤が付与される。磁気ローラ40bの現像剤の層厚が所定値に規制されているので現像ローラ40aの表面に形成される現像剤の層厚も所定値に保たれる。この現像ローラ40aは感光体ドラム10と接し、感光体ドラム10の表面の静電潜像の電位と現像ローラ40aに印加される現像バイアス値の電位差によって上位装置から形成指示された画像に応じたトナー像が感光体ドラム10表面に形成される(現像動作)。
The
本発明の画像形成装置では、前記現像ローラ40aに印加される現像バイアス値(電圧値、単にバイアス値とする)を調整することで、トナー像の画像濃度補正を行うことを特徴としている。
The image forming apparatus of the present invention is characterized in that image density correction of a toner image is performed by adjusting a developing bias value (voltage value, simply referred to as a bias value) applied to the developing
又、感光体ドラム10への現像動作を終えた磁気ローラ40bの表面の現像剤は磁気ローラドクターブレード40eによって除去され、磁気ローラドクターブレード40eの表面に沿って流下し図示しない流路を通って現像容器40に貯留されている現像剤と混合される。
Further, the developer on the surface of the
このような構成の下、パーソナルコンピュータ(PC)等の上位装置から画像形成の指示を受けた画像形成装置1は、指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットFY、FM、FC、FBを用いて形成する。各画像形成部で形成されたトナー像は中間転写ベルトB1に転写されて、中間転写ベルトB1上で重ね合わされてカラートナー像となる。
Under such a configuration, the
このカラートナー像の形成と同期して用紙収容部2に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収容部2から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部6上を搬送される。そして、用紙は中間転写ベルトB1への一次転写とタイミングを合わせて二次転写部3に送り込まれ、二次転写部3で中間転写ベルトB1上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙はさらに定着部4に搬送されて熱と圧力によりカラートナー像が用紙に定着される。さらに用紙は排紙装置5によって画像形成装置1の外周に設けられた排紙トレイ部7に排紙される。二次転写後、中間転写ベルトB1に残留したトナーは、クリーニング部B2によって中間転写ベルトB1から除去される。
In synchronism with the formation of the color toner image, the paper stored in the
又、所定のタイミングで中間転写ベルトB1に形成されたパッチのパッチ濃度及び中間転写ベルトB1の地肌濃度を検出するための2つの濃度検出センサー605、606が、ブラックの画像形成ユニットFBと二次転写部3との間の所定の位置に設けられている。ブラックの画像形成ユニットFBは、他の画像形成ユニットFY、FM、FCと比較すると、中間転写ベルトB1の回転方向に対して最下流に位置する。そのため、濃度検出センサー605、606は、複数の画像形成ユニットFY、FM、FC、FBのうち、いずれかによってパッチが中間転写ベルトB1上に形成されたとしても、いずれのパッチのパッチ濃度を検出できるよう構成されている。
In addition, two
又、当該濃度検出センサー605、606は、パッチが形成される中間転写ベルトB1の位置に対応した位置に予め設けられるが、本発明の実施形態では、中間転写ベルトB1の両端近傍にそれぞれ二つ設けられる。当該濃度検出センサー605、606は、各色毎のパッチのパッチ濃度又は地肌濃度を検出可能なセンサーであれば、どのような形態でも構わないが、例えば、ISO5シリーズの規定に基づき、パッチ又は中間転写ベルトB1上の地肌を光源からの光で照射し、反射光強度を受光センサーで検出して光の強度情報を濃度に変換する反射型の濃度検出センサー605、606が該当する。
Further, the
図3は、本実施形態における画像形成装置1の制御関連の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram relating to control of the
画像形成装置1は、CPU(Central Processing Unit)301、RAM(Random Access Memory)302、ROM(Read Only Memory)303、HDD(Hard Disk Drive)304及び前記印刷における各駆動部に対応するドライバ305が内部バス306を介して接続されている。前記CPU301は、例えばRAM302を作業領域として利用し、ROM303やHDD304等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて前記ドライバ305とデータや命令を授受することにより前記図1に示した各駆動部の動作を制御する。又、前記駆動部以外の後述する各手段(図4に示す)についても、CPU301がプログラムを実行することで各手段として動作する。
The
<本発明の実施形態>
次に、図4、図5を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。図4は、本発明の画像形成装置の機能ブロック図である。又、図5は、本発明の実行手順を示すためのフローチャートである。
<Embodiment of the present invention>
Next, the configuration and execution procedure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a functional block diagram of the image forming apparatus of the present invention. FIG. 5 is a flowchart for showing the execution procedure of the present invention.
通常、画像形成装置1において、画像データにおけるベタ画像(ベタ塗り画像)の濃度、ハーフ画像の濃度は、キャリブレーションによる現像バイアスやレーザーパワーの補正に基づいて適正な値に制御される。
Normally, in the
ここで、画像形成装置1の感光体が特にアモルファスシリコン感光体を用いる場合、ベタ画像の後端部には、次の問題が発生する。即ち、アモルファスシリコン感光体の比誘電率は、有機感光体(OPC:Organic Photoconductor)の比誘電率と比較して約3倍高く、アモルファスシリコン感光体が所定の現像バイアス(現像コントラスト電圧)に対して保持できるトナー量が多いという特徴がある。そのため、アモルファスシリコン感光体を用いて形成されたベタ画像の濃度は、通常使用している現像バイアスでは、非飽和状態であり、現像バイアスの大きさによっては、更に濃くすることが出来る。
Here, when the photosensitive member of the
ここで、ベタ画像の現像の際には、現像ローラ上に形成されたトナーがほぼ全てアモルファスシリコン感光体に移行されることで、ベタ画像の濃度が決定されるが、ベタ画像の後端部の現像の際には、移行されていない(消費されていない)トナーが現像ローラ表面に存在し、感光体に対向する。 Here, when developing a solid image, almost all of the toner formed on the developing roller is transferred to the amorphous silicon photoconductor, whereby the density of the solid image is determined. At the time of development, toner that has not been transferred (not consumed) is present on the surface of the developing roller and faces the photoreceptor.
ここで、上述のように、アモルファスシリコン感光体では、ベタ画像の濃度が非飽和状態であることから、現像ローラに存在するトナーが余分に感光体へ移行することになり、ベタ画像の後端部のみにトナーが溜まり、ベタ画像の後端部の濃度がベタ画像の他部の濃度よりも濃くなる現象、つまり、後端溜まりが発生する。 Here, as described above, in the amorphous silicon photoconductor, since the density of the solid image is non-saturated, the toner existing on the developing roller is excessively transferred to the photoconductor, and the trailing edge of the solid image. The toner collects only in the portion, and the phenomenon that the density of the rear end portion of the solid image becomes higher than the density of the other portion of the solid image, that is, the rear end accumulation occurs.
図6(A)には、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置1において、マゼンタのベタ画像(ベタパッチ画像)を印刷した際のベタ画像の副走査方向(進行方向)の輝度の測定結果を示す。この輝度が低くなる程、ベタ画像の濃度が高くなることを意味する。図6(A)に示すように、ベタ画像の副走査方向の後端部の輝度が著しく低くなり、ベタ画像の副走査方向の後端部の濃度が高くなっていることが理解される。又、アモルファスシリコン感光体(直径30mm)の回転速度(全速266.7mm/s、半速133.3mm/s)の大小にかかわらず、ベタ画像の副走査方向の後端部の濃度が高くなることが理解される。
FIG. 6A shows the measurement result of the luminance in the sub-scanning direction (traveling direction) of the solid image when the magenta solid image (solid patch image) is printed in the
このような後端溜まりの発生は、ベタ画像を含む画像を用紙に印刷する場合に、画質の悪化や無駄なトナー消費を引き起こす。 The occurrence of such rear end accumulation causes deterioration of image quality and wasteful toner consumption when an image including a solid image is printed on paper.
そこで、本発明では、以下の手順を採用することで、後端溜まりが発生したとしても、画質の悪化や無駄なトナー消費を防止する。 Therefore, in the present invention, by adopting the following procedure, even if the rear end accumulation occurs, deterioration of image quality and unnecessary toner consumption are prevented.
先ず、画像形成装置1の制御手段401が、所定のタイミングで、ベタ画像濃度のキャリブレーションを実施する場合(図5:S101)、その旨を現像バイアス決定手段402に通知し、当該通知を受けた現像バイアス決定手段402は、現像ローラ40aからアモルファスシリコン感光体ドラム10にベタ画像を現像する際に、当該ベタ画像の濃度が、現像ローラ40aに印加される現像バイアスの増加に対して測定した際の濃度変化が飽和するときの飽和濃度となる飽和現像バイアスを決定する。
First, when the
ここで、現像バイアス決定手段402が前記飽和現像バイアスを決定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下のようになされる。即ち、現像バイアス決定手段402は、現像ローラ40aの現像バイアスを段階的に大きくすることで、濃度の異なるベタ画像パッチをアモルファスシリコン感光体ドラム10にそれぞれ形成し(図5:S102)、当該形成した複数のベタ画像パッチを中間転写ベルトB1に転写して、濃度検出センサー605、606を用いて、複数のベタ画像パッチの濃度をそれぞれ取得する(図5:S103)。
Here, the developing
ここで、現像バイアス決定手段402は、複数のベタ画像パッチの濃度を取得した際に、いずれかのベタ画像パッチの濃度が、予め設定された目標ベタ画像濃度(例えば、I.D.1.4等)よりも大きいか否かを判定し、いずれのベタ画像パッチの濃度が目標ベタ画像濃度以下である場合は、前記ベタ画像パッチを形成した現像バイアスよりも大きな現像バイアスを設定し、当該設定した現像バイアスを段階的に更に大きくして、複数のベタ画像パッチをアモルファスシリコン感光体ドラム10にそれぞれ形成し(図5:S102)、複数のベタ画像パッチの濃度をそれぞれ取得する(図5:S103)。
Here, when the development
一方、いずれかのベタ画像パッチの濃度が目標ベタ画像濃度よりも大きい場合は、現像バイアス決定手段402は、前記取得した複数のベタ画像パッチの濃度と、それぞれ対応する現像バイアスとに基づいて、図6(B)に示すように、複数の現像バイアス(V1、V2、V3、V4)に対して複数のベタ画像パッチの濃度(D1、D2、D3、D4)をプロットし、飽和濃度Dsとなる飽和現像バイアスVsを決定する(図5:S104)。これにより、飽和現像バイアスVsに対応する飽和濃度Dsを、上述した目標ベタ画像濃度Deよりも大きくすることが可能となる。尚、飽和濃度Dsを決定する場合、例えば、複数の現像バイアス(V1、V2、V3、V4)に対する複数のベタ画像パッチの濃度(D1、D2、D3、D4)を、所定の式に適用して、飽和濃度Dsを算出しても良い。
On the other hand, when the density of any one of the solid image patches is larger than the target solid image density, the development
さて、現像バイアス決定手段402が前記飽和現像バイアスVsを決定すると、その旨をハーフパッチ決定手段403に通知し、当該通知を受けたハーフパッチ決定手段403は、前記飽和現像バイアスVsを用いて形成された、画像印字率が異なる複数のハーフパッチ(ハーフ画像パッチ)の濃度に基づいて、ハーフパッチの濃度が目標ベタ画像濃度Deとなるハーフパッチの代替画像印字率を決定する。
When the developing
ここで、ハーフパッチ決定手段403が前記ハーフパッチの代替画像印字率を決定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下のようになされる。即ち、ハーフパッチ決定手段403は、所定のメモリーに予め記憶された画像印字率が異なる複数のハーフパッチの画像データを参照し、前記飽和現像バイアスVsを固定した状態で、画像印字率が段階的に減少する複数のハーフパッチをアモルファスシリコン感光体ドラム10にそれぞれ形成する(図5:S105)。
Here, the half
ここで、ハーフパッチの画像印字率が異なることで、トナーのり量、言い換えると、ハーフパッチの濃度が変化する。図7(A)には、アモルファスシリコン感光体(直径30mm、線速180mm/s)を用いた画像形成装置1において、画像印字率が異なるマゼンタのハーフパッチのパターン(例えば、ドット、縦線、横線)を印刷した際のハーフパッチのサイズに対するトナーのり量の測定結果を示す。尚、現像ローラ40aの回転速度は、アモルファスシリコン感光体の回転速度に対して1.6倍としている。又、ハーフパッチのパターンの種類に応じて、ハーフパッチの画像印字率は変化する。又、トナーのり量(mg/cm2)は、単位面積当たりのトナー量を意味する。更に、ハーフパッチのサイズは、ドット数に換算しており、右から1ドット数、2ドット数、・・・、7ドット数としており、最後は、ベタ画像パッチとしている。
Here, when the image printing rate of the half patch is different, the toner paste amount, in other words, the density of the half patch changes. FIG. 7A shows a magenta half-patch pattern (for example, dots, vertical lines, etc.) with different image printing rates in the
図7(A)に示すように、ハーフパッチのサイズが1ドット数の場合は、いずれのパターンのハーフパッチでもトナーのり量が同じであるが、ハーフパッチのサイズが2ドット数の場合、いずれのパターンのハーフパッチでもトナーのり量が急激に増加することが理解される。又、ハーフパッチのサイズが2ドット数の場合、パターンの種類に応じてトナーのり量が段階的に異なり、パターンが縦線、横線、ドットの順番でトナーのり量が増加している。そして、ハーフパッチのサイズが3ドット数以上となると、いずれのパターンのハーフパッチでもトナーのり量が漸近的に減少する。尚、どのようなパターンのハーフパッチのトナーのり量でも、ベタ画像パッチのトナーのり量よりも大きくなっている。これらの現象は、いずれのハーフパッチにおいても後端溜まりが生じており、その後端溜まりの影響が強い程、トナーのり量が増加していることを示している。言い換えると、後端溜まりを意図的に生じさせたハーフパッチのトナーのり量(濃度)は、ベタ画像パッチのトナーのり量(濃度)よりも大きくなるのである。 As shown in FIG. 7A, when the size of the half patch is 1 dot, the amount of toner applied is the same for any half patch of the pattern, but when the size of the half patch is 2 dots, It is understood that the amount of toner paste increases rapidly even with the half patch of the pattern. In addition, when the size of the half patch is 2 dots, the toner amount varies stepwise depending on the type of pattern, and the toner amount increases in the order of vertical lines, horizontal lines, and dots. When the size of the half patch is 3 dots or more, the toner paste amount asymptotically decreases in any pattern of the half patch. It should be noted that the toner amount of the half patch of any pattern is larger than the toner amount of the solid image patch. These phenomena indicate that the trailing edge accumulation occurs in any of the half patches, and the toner adhesion amount increases as the influence of the trailing edge accumulation increases. In other words, the toner amount (density) of the half patch that intentionally causes the trailing edge accumulation is larger than the toner amount (density) of the solid image patch.
そのため、ハーフパッチ決定手段403は、図7(B)に示すように、多種のパターンのハーフパッチを形成することで、画像印字率R(%)が異なる複数のハーフパッチを形成する(図5:S105)。
Therefore, as shown in FIG. 7B, the half
ハーフパッチ決定手段403は、ハーフパッチを形成するパターンをドット、縦線、横線、斜め線のいずれかとしたり、パターンを組み合わせたりし、パターンのサイズをドット数単位で変更したり、単位面積当たりに存在するパターン相互の間隔をドット数単位で変更することで、画像印字率が異なる複数のハーフパッチを形成することが出来る。
The half
尚、ハーフパッチ決定手段403が形成するハーフパッチの数は、例えば、画像印字率Rが段階的に増加するように数十個(例えば、10個、20個等)と設定される。又、画像印字率Rは、例えば、数%から数十%までの範囲内で設定される。
The number of half patches formed by the half
そして、ハーフパッチ決定手段403は、前記形成した複数のハーフパッチを中間転写ベルトB1に転写して、濃度検出センサー605、606を用いて、複数のハーフパッチの濃度DHをそれぞれ取得する(図5:S106)。
Then, the half
更に、ハーフパッチ決定手段403は、前記取得したハーフパッチの濃度DHと、それぞれ対応する画像印字率Rとに基づいて、図8(A)に示すように、複数の画像印字率(R1、R2、R3、R4)に対して複数のハーフパッチの濃度(DH1、DH2、DH3、DH4)をプロットし、前記目標ベタ画像濃度Deとなる代替画像印字率Reを決定する(図5:S107)。これにより、ベタ画像パッチでなくても目標ベタ画像濃度Deを再現可能なハーフパッチの画像印字率Re、言い換えると、ハーフパッチのパターンを決定することが可能となる。尚、ハーフパッチの代替画像印字率Reを決定する場合、例えば、複数の画像印字率(R1、R2、R3、R4)に対する複数のハーフパッチの濃度(DH1、DH2、DH3、DH4)を、所定の式に適用して、目標ベタ画像濃度Deとなる代替画像印字率Reを逆算するよう構成しても良い。
Further, as shown in FIG. 8A, the half
ハーフパッチ決定手段403が代替画像印字率Reを決定すると、その旨をベタ画像印刷制御手段404に通知し、当該通知を受けたベタ画像印刷制御手段404は、印刷ジョブにおいてベタ画像を印刷する際に、当該ベタ画像に代えて、前記決定した代替画像印字率Reのハーフパッチを飽和現像バイアスVsで形成するように制御する(図5:S108)。
When the half
ここで、ベタ画像印刷制御手段404がベタ画像の印刷を制御する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下のようになされる。即ち、ベタ画像印刷制御手段404が、先ず、前記決定された飽和現像バイアスVsとハーフパッチの代替画像印字率Reとを所定のメモリーに記憶させておく。次に、所定のタイミングで、制御手段401が、所定の印刷ジョブを受けて、当該印刷ジョブの画像データに基づいて画像形成する場合、ベタ画像印刷制御手段404は、前記画像データを参照して、ベタ画像があるか否かを判定する。
Here, the solid image
前記判定の結果、前記画像データにベタ画像が無い場合(例えば、文書等の画像データである場合)、ベタ画像印刷制御手段404は、特に何もせず、制御手段401は、通常の現像バイアスVで画像データに対応するトナー像をアモルファスシリコン感光体ドラム10に形成し、当該トナー像を中間転写ベルトB1を介して用紙に転写して、印刷物を出力する。これは、通常の印刷動作となる。
As a result of the determination, when there is no solid image in the image data (for example, when the image data is a document or the like), the solid image
一方、前記判定の結果、前記画像データにベタ画像が有る場合(例えば、写真やマーク等の画像データがある場合)、ベタ画像印刷制御手段404は、前記画像データのベタ画像から前記代替画像印字率Reのハーフパッチ画像に変更し、制御手段401が、当該ハーフパッチ画像に対応するトナー像をアモルファスシリコン感光体ドラム10に形成する際に、ベタ画像印刷制御手段404は、通常の現像バイアスVから前記飽和現像バイアスVsに変更して、当該飽和現像バイアスVsでハーフパッチ画像に対応するトナー像をアモルファスシリコン感光体ドラム10に形成させる。尚、前記画像データの他の部分は、ベタ画像印刷制御手段404は、特に何もしない。そして、制御手段401が、前記画像データに対応するトナー像を中間転写ベルトB1を介して用紙に転写して、印刷物を出力する。これにより、ハーフパッチを使って擬似的なベタ画像を再現することが可能となる。又、ハーフパッチでは、パッチ全体がパターン(ドットの集合体)で形成されており、複数のパターンの一つ一つは、後端溜まりが発生する。ここで、このハーフパッチの現像には、飽和現像バイアスVeを用いているから、各パターン毎のトナーのり量は、殆ど飽和している状態であり、各パターン毎に多めのトナーが現像されることになる。言い換えると、各パターン毎に後端溜まりが発生したとしても、パターンの前端部と後端部との濃度差が小さいものとなる。図8(B)には、飽和現像バイアスVeで形成したハーフパッチのトナーののり方と、通常の現像バイアスVで形成したハーフパッチのトナーののり方と、通常の現像バイアスVで形成したベタ画像パッチのトナーののり方とを示す。図8(B)に示すように、ハーフパッチのパターンには、それぞれ後端溜まりが発生するものの、飽和現像バイアスVeで形成したハーフパッチでは、トナーがどの位置でも最大限にのせられるため、ハーフパッチのパターンの前端部と後端部とのトナーのり量の差が小さくなっている。一方、通常の現像バイアスVで形成したハーフパッチ、ベタ画像パッチでは、トナーが適量のせられるため、ハーフパッチのパターン又はベタ画像パッチの前端部と後端部とのトナーのり量の差が大きくなっている。尚、通常の現像バイアスVで形成したハーフパッチのパターンのうち、後方に形成されるパターンほど、トナーのり量の差は小さくなる。従って、後端溜まりが発生しない擬似的なベタ画像を形成することが可能となるのである。
On the other hand, as a result of the determination, when the image data includes a solid image (for example, when there is image data such as a photograph or a mark), the solid image
尚、ハーフパッチで構成する擬似的なベタ画像パッチは、エッジにジャギーが発生する場合もあるものの、これは、例えば、ベタ画像印刷制御手段404が、ベタ画像の図形の縁取りを行うことで、当該ベタ画像を画像処理し、エッジのジャギーを解消することが可能である。
In addition, although the pseudo solid image patch configured by the half patch may generate jaggy on the edge, this is because, for example, the solid image
このように、本発明では、キャリブレーションの実施において、現像ローラ40aからアモルファスシリコン感光体ドラム10にベタ画像を現像する際に、当該ベタ画像の濃度が、現像ローラ40aに印加される現像バイアスの増加に対して測定した際の濃度変化が飽和するときの飽和濃度となる飽和現像バイアスを決定する現像バイアス決定手段402と、前記飽和現像バイアスVsを用いて形成された、画像印字率が異なる複数のハーフパッチの濃度に基づいて、ハーフパッチの濃度が目標ベタ画像濃度Deとなるハーフパッチの代替画像印字率を決定するハーフパッチ決定手段403と、印刷ジョブにおいてベタ画像を印刷する際に、当該ベタ画像に代えて、前記決定した代替画像印字率Reのハーフパッチを飽和現像バイアスVsで形成するように制御するベタ画像印刷制御手段404とを備えることを特徴とする。これにより、後端溜まりを抑制しつつベタ画像の印刷を行うことが可能となる。
As described above, in the present invention, when the solid image is developed from the developing
尚、本発明の実施形態では、所定の色(マゼンタ)のベタ画像について説明したが、各色毎のベタ画像に適用しても構わない。ここで、黒色のベタ画像では、後端溜まりが視覚的に分かり難く、ベタ画像における他の色との混色が少ないことから、例えば、カラー色(マゼンタ、シアン、イエロー)のベタ画像のみに適用するよう構成しても良い。 In the embodiment of the present invention, a solid image of a predetermined color (magenta) has been described. However, the present invention may be applied to a solid image for each color. Here, in a black solid image, it is difficult to visually recognize the trailing edge accumulation, and since there is little color mixing with other colors in the solid image, for example, it is applied only to a solid image of color (magenta, cyan, yellow). You may comprise so that it may carry out.
又、本発明の実施形態では、通常の画像形成におけるベタ画像について説明したが、画像形成の種類に応じて、ベタ画像に代えるハーフパッチを使用するか否かを決定しても良い。例えば、画像形成において高画質モードと、当該高画質モードの画質よりも劣る画質の通常画質モードとが存在する場合に、高画質モードが設定されている場合には、ベタ画像印刷制御手段404が、前記ベタ画像に代えて代替画像印字率のハーフパッチを飽和現像バイアスで形成するように制御し、通常画質モードが設定されている場合には、ベタ画像印刷制御手段404は、前記ベタ画像を通常の現像バイアスで形成するように制御するよう構成しても良い。
In the embodiment of the present invention, a solid image in normal image formation has been described. However, whether or not to use a half patch to replace a solid image may be determined according to the type of image formation. For example, when there is a high image quality mode and a normal image quality mode with an image quality inferior to the image quality of the high image quality mode in image formation, when the high image quality mode is set, the solid image
又、本発明の実施形態では、画像形成装置1が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、前記プログラムを画像形成装置1に読み出させ、当該画像形成装置1が前記各手段を実現する。その場合、前記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。
In the embodiment of the present invention, the
以上のように、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、後端溜まりを抑制しつつベタ画像の印刷を行うことが可能な画像形成装置及び画像形成方法として有効である。 As described above, the image forming apparatus and the image forming method according to the present invention are useful not only for multi-function machines but also for copying machines, printers, and the like, and can print solid images while suppressing trailing edge accumulation. It is effective as an image forming apparatus and an image forming method.
1 画像形成装置
401 制御手段
402 現像バイアス決定手段
403 ハーフパッチ決定手段
404 ベタ画像印刷制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記飽和現像バイアスを用いて形成された、画像印字率が異なる複数のハーフパッチの濃度に基づいて、ハーフパッチの濃度が前記目標ベタ画像濃度となるハーフパッチの代替画像印字率を決定するハーフパッチ決定手段と、
印刷ジョブにおいてベタ画像を印刷する際に、当該ベタ画像に代えて、前記決定した代替画像印字率のハーフパッチを前記飽和現像バイアスで形成するように制御するベタ画像印刷制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 In the practice of the calibration, when developing a solid image amorphous silicon photosensitive drum from the developing roller, of the plurality of solid image density of the developing bias were obtained by increasing stepwise applied before Symbol developing roller, It is determined whether any one of the solid image densities is larger than a preset target solid image density. If the solid image density is larger than the target solid image density, a plurality of images acquired for the plurality of development biases are determined. Development bias determining means for determining a saturation development bias at which the solid image density becomes a saturated density based on the density of the solid image patch of
Formed by using the saturation developing bias, an image printing ratio based on the concentration of different half patches, half patch for determining the backup image printing of the half patch density half patch becomes the target solid image density A determination means;
When printing a solid image in a print job, a solid image printing control means for controlling to form a half patch of the determined alternative image printing rate with the saturated development bias instead of the solid image;
An image forming apparatus comprising:
請求項1に記載の画像形成装置。 The solid image printing control means controls to form the solid image with a normal developing bias when the normal image quality mode with normal image quality is set, and is higher than the image quality in the normal image quality mode. If the high image quality mode is set, the place of the solid image, an image forming apparatus according to half patch of the substitute print ratio to claim 1 for controlling so as to form with the saturated developing bias.
請求項1又は2に記載の画像形成装置。 3. The image formation according to claim 1, wherein the determination of the saturation development bias, the determination of the alternative image printing rate of the half patch, and the formation of the half patch by the saturation development bias are applied only to a solid color image. apparatus.
前記飽和現像バイアスを用いて形成された、画像印字率が異なる複数のハーフパッチの濃度に基づいて、ハーフパッチの濃度が前記目標ベタ画像濃度となるハーフパッチの代替画像印字率を決定する第二のステップと、
印刷ジョブにおいてベタ画像を印刷する際に、当該ベタ画像に代えて、前記決定した代替画像印字率のハーフパッチを前記飽和現像バイアスで形成するように制御する第三のステップと
を備えることを特徴とする画像形成方法。
In the practice of the calibration, when developing a solid image amorphous silicon photosensitive drum from the developing roller, of the plurality of solid image density of the developing bias were obtained by increasing stepwise applied before Symbol developing roller, It is determined whether any one of the solid image densities is larger than a preset target solid density. If the solid image density is larger than the target solid image density, a plurality of images acquired for the plurality of development biases are determined. A first step of determining a saturation development bias at which the solid image density becomes a saturation density based on the density of the solid image patch of
Formed by using the saturation developing bias, an image printing ratio based on the concentration of different half-patch, the second to determine the substitute image printing of the half patch density half patch becomes the target solid image density And the steps
When printing a solid image in a print job, a third step of controlling to form a half patch of the determined alternative image printing rate with the saturated development bias instead of the solid image is provided. An image forming method.
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