JP6372336B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
この定着装置には、熱均一化部材の外周面を清掃する清掃部材が配置されている。
制御部は、画像判別部と、温度差算出部と、生産性決定部と、を有する。
画像判別部は、上記画像の出力用の画像データに、用紙前端側から用紙後端側にかけて画像濃度が薄い白地部と画像濃度が濃いベタ部が連続して存在するか否かを判別する。
温度差算出部は、上記温度測定部で測定された温度に基づいて加熱部材又は加圧部材の通紙領域と非通紙領域との温度差を算出する。
生産性決定部は、上記画像判別部による画像データについての判別結果及び、加熱部材又は加圧部材の通紙領域と非通紙領域との上記温度差に応じて生産性を決定する。
[画像形成装置の構成例]
まず、本発明が適用される画像形成装置の概要について、図1を参照して説明する。
図1は、本発明が適用される画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
クリーニング部45は、トナー画像が中間転写ベルト50に転写された後に、感光体41の表面に残留しているトナーを除去する。
両面画像形成を行う場合は、切換ゲート24によって用紙を下方に案内した後に、用紙反転搬送部26によって表裏を反転し、再給紙路27により再び2次転写部70の転写位置へ送られる。
図2は、画像形成装置1の定着部80の構成例を示す。
図2に示す定着部80は、例えば特開2004−20803号公報(図2)に記載された定着装置を用いることができる。
表層PTFE(Poly Tetra Fluoro Etylene)コーティング
・加圧ローラ82 :直径70mm、弾性層6.5mm、
表層PFA(4フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(フッ素化樹脂共重合体))チューブ厚さ0.07mm・ニップ幅 :11mm、荷重1400N
・用紙搬送速度、PPM :460mm/s、100ppm
・ヒータHa :2本(加熱ローラ81内部)
・外部加熱ローラ83 :直径30mm、アルミニウム芯金厚さ2mm、
表層PTFEコーティング
次に、図12のような濃度むらが発生するメカニズムを詳細に説明する。
図3は、濃度むらが発生するメカニズムの説明に供する図である。
図4は、用紙進入方向から見た加熱ローラと加圧ローラの概略を示す正面図である。
図5Bに示すように、濃度むらが発生した箇所では、トナーの一部(一点鎖線で囲まれたトナー95)が用紙搬送方向にずれて、用紙の表面(白く見える箇所)が現れてしまっている。これは加熱ローラ81が僅かながら滑っているからである。このように、白地部(滑りにくい)からベタ部(滑りやすい)に入ったところで、加熱ローラ81が微小に滑って、トナーの一部がずれて濃度むらになる。図12に示した濃度むら212a等には、このような加熱ローラ81の滑りによるトナーのずれが点在している。
次に、濃度むらが発生しやすい即ち生産性を低下させる対象となる画像パターンについて説明する。
上述したように、本発明において着目する濃度むらは、白地部(滑りにくい)からベタ部(滑りやすい)に入ったところで発生している。言い換えると、急激な濃度差(濃度段差)があるところで濃度むらが発生する。本願出願人は繰り返し実験した結果、少なくとも(1)ベタ部と白地部の濃度差、(2)ベタ部の大きさ(幅)の2つの条件が濃度むらの発生に関係していることを発見した。
図6に示すように、用紙Sに形成されたベタ部90の平均反射濃度が1.0以上のとき、白地部の平均反射濃度が0.2以下であると濃度むらが発生しやすい。すなわち、ベタ部と白地部との平均反射濃度の差が5倍以上であるときに、濃度むらが発生しやすい。この5倍という値は、濃度むらの発生頻度が高くなるときの値であるが、実際の画像形成装置で用紙を出力した場合の濃度むらの発生頻度に応じて適宜変更してもよい。
図6に示すように、用紙Sの紙幅(用紙搬送方向と直交する方向の長さ)をW1、ベタ部90の幅をW2としたとき、ベタ部90の幅W2が用紙Sの紙幅W1の1/3以上あると濃度むらが発生しやすい。
図7Aのベタ部91及び図7Bのベタ部92は、ベタ部と白地部の濃度差、ベタ部の大きさともに上記条件(1),(2)を満たすため、濃度むらが発生する。
図7Dのベタ部94は、濃度が薄く(厳密にはベタ部と言えない)、ベタ部と白地部の濃度差の条件(1)を満たさないため、濃度むらが発生しない。
図8は、用紙サイズごとに濃度むらの発生状況を示した表である。
図8に示すように、用紙サイズが8.5×11S(レターサイズ:幅215.9mm)より小さいときに濃度むらが発生している。また用紙サイズがB4(幅257mm)以上の場合では濃度むらが発生していない。この結果から、本実施の形態では用紙の幅が約220mm以下で濃度むらが発生するものとする。
次に、濃度むらの防止策について図9を用いて説明する。
図9は、加熱部材(加熱ローラ81)の中央部と端部との温度差の特性を生産性ごとに示したグラフである。図9において、横軸は時間(秒)、縦軸は加熱ローラ81の中央部と端部の温度差(℃)を表している。一例として低温低湿環境(LL環境)下で、画像形成装置のウォームアップ完了後にプリントを開始してから1000プリント(1000枚の用紙に画像を形成・定着)が終了するまで、加熱ローラ81の中央部と端部との温度差を測定した。
画像形成装置1の制御系について図10を参照して説明する。
図10は、画像形成装置1の各部のハードウェア構成例を示すブロック図である。なお、このブロック図では、本発明の説明に必要な要素又はその関連要素を記載しており、画像形成装置1はこの例に限られない。
図11は、画像形成装置1が備える制御部100の機能例を示すブロック図である。
制御部100のCPU101がROM102に記録されたプログラムを実行することで、各機能が実現される。
画像判別部100aは、画像データにおける用紙搬送方向と直交する主走査ラインの平均印字率が所定値以下であって、該当する主走査ラインが用紙搬送方向に沿う副走査方向に所定の長さ以上連続する状態を、白地部として判別する。一例として平均印字率のしきい値を5%、副走査方向への長さのしきい値を10mmに設定する。10mmという値は、例えば600dpiの画像データであれば236ラインに相当する。これらのしきい値のデータは、予めROM102等に保存しておく。
画像判別部100aは、画像データの主走査ライン内で連続するオン信号のドット(画素)で形成される領域の幅が主走査ラインの全書き込み幅に対して所定の割合以上であって、該当する主走査ラインが副走査方向に所定の長さ以上連続する状態を、ベタ部として判別する。一例として該当領域の全書き込み幅に対する割合のしきい値を1/3、副走査方向への長さのしきい値を10mmに設定する。ここで画像データ内のオン信号とは、例えば露光部43(図1)が備えるLED光学系に光を出射させるための信号であり、LED光学系はオン信号が供給されると指示されたドットを露光する。
(1)通紙領域と非通紙領域の温度差が所定の温度(例えば13℃)以上のとき(端部が中央部より13℃以上高くなると、中央部と端部の速度差が顕著になってくる)
(2)用紙搬送方向の画像濃度が急激に変化するとき(白地部とベタ部による濃度段差があるとき)
(3)用紙の幅が所定の長さ(例えば220mm)以下のとき
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明した。しかしながら、上記実施の形態による発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
Claims (6)
- ジョブデータに基づいて画像を形成する画像形成部と、
加熱部材と加圧部材とを有し、搬送される用紙に形成された前記画像を該用紙に定着する定着部と、
前記加熱部材又は前記加圧部材の前記用紙が通過する通紙領域及び前記用紙が通過しない非通紙領域の温度を測定する温度測定部と、
一定時間に出力されるページ数又は用紙枚数として表される生産性を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記画像の出力用の画像データに、用紙前端側から用紙後端側にかけて画像濃度が薄い白地部と画像濃度が濃いベタ部が連続して存在するか否かを判別する画像判別部と、
前記温度測定部で測定された温度に基づいて前記加熱部材又は前記加圧部材の通紙領域と非通紙領域との温度差を算出する温度差算出部と、
前記画像判別部による前記画像データについての判別結果及び、前記加熱部材又は前記加圧部材の通紙領域と非通紙領域との前記温度差に応じて前記生産性を決定する生産性決定部とを有する
画像形成装置。 - 前記生産性決定部は、前記画像判別部により前記画像データに、用紙前端側から用紙後端側にかけて画像濃度が薄い白地部と画像濃度が濃いベタ部とが連続して存在すると判別され、かつ、前記加熱部材又は前記加圧部材の通紙領域と非通紙領域との前記温度差が所定値以上である場合に、前記生産性を低下させる
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記白地部の画像濃度に対して前記ベタ部の画像濃度は、5倍以上である
請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記画像判別部は、前記画像データにおける用紙搬送方向と直交する主走査ラインの平均印字率が所定値以下であって、該当する主走査ラインが前記用紙搬送方向に沿う副走査方向に所定の長さ以上連続する状態を、前記白地部として判別し、
また、前記画像データの主走査ライン内で連続するオン信号のドットで形成される領域の幅が前記主走査ラインの全書き込み幅に対して所定の割合以上であって、該当する主走査ラインが前記副走査方向に所定の長さ以上連続する状態を、前記ベタ部として判別する
請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記生産性決定部は、前記画像データに用紙前端側から用紙後端側にかけて画像濃度が薄い白地部と画像濃度が濃いベタ部とが連続して存在し、かつ、前記加熱部材又は前記加圧部材の通紙領域と非通紙領域との前記温度差が所定値以上である状態が所定時間以上連続した場合に、前記生産性を低下させる制御を行う
請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記生産性決定部は、前記用紙の用紙搬送方向に直交する幅方向の長さが所定の長さ以下であるか否かを判定し、前記用紙の幅方向の長さが所定の長さ以下であって、前記画像データに用紙前端側から用紙後端側にかけて画像濃度が薄い白地部と画像濃度が濃いベタ部とが連続して存在し、かつ、前記加熱部材又は前記加圧部材の通紙領域と非通紙領域との前記温度差が所定値以上である場合に、前記生産性を低下させる制御を行う
請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置。
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