JP6442340B2 - 画像形成装置、画像処理装置および画像形成方法 - Google Patents

画像形成装置、画像処理装置および画像形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置および画像形成方法、ならびにそのような画像形成装置に適用される画像処理装置に関する。
電子写真方式を用いた画像形成装置では、画像形成部から直接または間接的に用紙等の記録媒体上に形成(転写)されたトナー像が、定着装置(定着器)において媒体上に定着される(例えば、特許文献1参照)。このようにして、電子写真方式を用いた画像形成がなされるようになっている。
特開2014−106413号公報
ところで、画像形成装置では一般に、良好な画像を得る(画質を向上させる)ことが望まれる。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、良好な画像を得ることを可能とする画像形成装置、画像処理装置および画像形成方法を提供することにある。
本発明の画像形成装置は、印刷データに基づいて、画像形成の際に転写対象に転写される単位領域当りの現像剤量である現像剤密度の分布を算出する算出部と、この算出部により算出された現像剤密度の分布に応じて、画像形成の際に、印刷データにより形成される現像剤像とともに、その現像剤像よりも彩度の低い現像剤像である低彩度現像剤像が転写対象に付加的に転写されることとなるように、印刷データの補正を行う補正部と、この補正部による補正が行われた後の印刷データに基づいて画像形成を行う画像形成部とを備えたものである。上記補正部は、上記現像剤密度が下限値未満の単位領域では、上記印刷データの補正を行うと共に、上記現像剤密度が上記下限値以上の単位領域では、上記印刷データの補正を行わない。また、上記下限値が、印刷媒体の種類、印刷モード、印刷環境、および、上記画像形成の際に用いられる現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、変更可能となっており、上記画像形成部は、上記印刷媒体の種類、上記印刷モード、上記印刷環境、および、上記現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、上記画像形成の際の転写電圧を変更する。
本発明の画像処理装置は、印刷データに基づいて、画像形成の際に転写対象に転写される単位領域当りの現像剤量である現像剤密度の分布を算出する算出部と、この算出部により算出された現像剤密度の分布に応じて、画像形成の際に、印刷データにより形成される現像剤像とともに、その現像剤像よりも彩度の低い現像剤像である低彩度現像剤像が転写対象に付加的に転写されることとなるように、印刷データの補正を行う補正部とを備えたものである。上記補正部は、上記現像剤密度が下限値未満の単位領域では、上記印刷データの補正を行うと共に、上記現像剤密度が上記下限値以上の単位領域では、上記印刷データの補正を行わない。また、上記下限値が、印刷媒体の種類、印刷モード、印刷環境、および、上記画像形成の際に用いられる現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、変更可能となっており、上記印刷媒体の種類、上記印刷モード、上記印刷環境、および、上記現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、上記画像形成の際の転写電圧が変更されるようになっている。
本発明の画像形成方法は、印刷データに基づいて、画像形成の際に転写対象に転写される単位領域当りの現像剤量である現像剤密度の分布を算出し、算出された現像剤密度の分布に応じて、画像形成の際に、印刷データにより形成される現像剤像とともに、その現像剤像よりも彩度の低い現像剤像である低彩度現像剤像が転写対象に付加的に転写されることとなるように、この補正が行われた後の印刷データに基づいて画像形成を行うようにしたものである。上記印刷データの補正の際に、上記現像剤密度が下限値未満の単位領域では、上記印刷データの補正を行うと共に、上記現像剤密度が上記下限値以上の単位領域では、上記印刷データの補正を行わない。また、上記下限値が、印刷媒体の種類、印刷モード、印刷環境、および、上記画像形成の際に用いられる現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、変更可能となっており、上記印刷媒体の種類、上記印刷モード、上記印刷環境、および、上記現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、上記画像形成の際の転写電圧を変更する。
本発明の画像形成装置、画像処理装置および画像形成方法によれば、良好な画像を得ることが可能となる。
本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成例を表す模式図である。 図1に示した2次転写ローラ付近の詳細構成例を表す模式図である。 図1に示した画像形成装置等のブロック構成例を表す図である。 図3に示した2次転写電圧設定テーブルの構成例を表す模式図である。 図3に示したトナー密度下限値設定テーブルの構成例を表す模式図である。 トナー密度の具体例について説明するための模式断面図である。 一般的な2次転写効率について説明するための図である。 従来の2次転写電圧と転写評価レベルとの対応関係例を表す図である。 実施の形態に係る画像形成動作の一例を表す流れ図である。 図9に示した画像形成動作について説明するための模式断面図である。 実施例1に係る2次転写電圧と転写評価レベルとの対応関係を表す図である。 実施例2に係る2次転写電圧と転写評価レベルとの対応関係を表す図である。 実施例3に係る2次転写電圧と転写評価レベルとの対応関係を表す図である。 変形例に係る画像形成装置および画像処理装置のブロック構成例を表す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(中間転写方式の画像形成装置の例)
2.変形例(画像処理装置が画像形成装置の外部に設けられている場合の例)
3.その他の変形例
<1.実施の形態>
[概略構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置(画像形成装置1)の概略構成例を模式的に表したものである。画像形成装置1は、例えば普通紙等からなる印刷媒体120に対して、電子写真方式を用いて画像(この例ではカラー画像)を形成するプリンタ(この例ではカラープリンタ)として機能するものである。また、この画像形成装置1は、以下説明するように、後述する中間転写ベルトユニット13を介してトナー像を印刷媒体120へ転写する、いわゆる中間転写方式の画像形成装置となっている。なお、本実施の形態係る画像形成方法は、本実施の形態の画像形成装置1において具現化されるため、以下併せて説明する。また、この画像形成装置1は、本発明における「画像形成装置」の一具体例に対応する。
画像形成装置1は、図1に示したように、5つの画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLと、環境センサ100と、用紙カセット(用紙トレイ)121と、給紙ローラ122と、搬送ローラ対123a,123bと、用紙センサ124とを備えている。この画像形成装置1はまた、中間転写ベルトユニット13と、2次転写ローラ14と、定着器(定着装置)15と、用紙センサ161と、セパレータ162と、分離片171と、反転ローラ対172と、搬送ローラ対173a,173bと、排出ローラ対18とを備えている。
なお、これらの各部材は、図1に示したように、開閉可能な上部カバー等(図示せず)を有する所定の筺体10内に収容されている。また、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLは一体的に構成されており、画像形成装置1に対して着脱自在に装着されている。
用紙カセット121は、印刷媒体120を積層した状態で収納する部材である。図1に示した例では、用紙カセット121は、画像形成装置1内の下部に着脱自在に装着される内蔵トレイである。
給紙ローラ122は、用紙カセット121に収納されている印刷媒体120をその最上部から1枚ずつ分離して取り出し、搬送ローラ対123a,123bの方向へ繰り出す部材(給紙機構)である。
搬送ローラ対123a,123bはそれぞれ、給紙ローラ122から繰り出された印刷媒体120を挟持して搬送すると共に、その際に印刷媒体120の斜行を修正して2次転写ローラ14側へ搬送する部材である。言い換えると、これらの搬送ローラ対123a,123bは、印刷媒体120をその搬送路(搬送方向)d2に沿って搬送するようになっている。
環境センサ100は、画像形成装置1の設置されている環境(印刷環境)を検出するセンサである。また、用紙センサ124は、搬送ローラ対123bの上流側において印刷媒体120の搬送位置を検出するセンサである。
(画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CL)
画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLは、図1に示したように、後述する中間転写ベルト131の搬送方向(搬送路)d1に沿って並んで配置されている。具体的には、この搬送方向d1に沿って(上流側から下流側へ向かって)、画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLの順に配置されている。なお、これらの画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLは、本発明における「画像形成部」の一具体例に対応している。
画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLは、互いに異なる色のトナー(現像剤)を用いて、後述する中間転写ベルト141上に画像(トナー像)を形成するものである。具体的には、画像形成部11Cは、シアン(C:Cyan)トナーを用いてシアン色のトナー像を形成し、画像形成部11Mは、マゼンダ(M:Magenta)トナーを用いてマゼンダ色のトナー像を形成し、画像形成部11Yは、イエロー(Y:Yellow)トナーを用いて黄色のトナー像を形成する。同様に、画像形成部11Kは、ブラック(K:blacK)トナーを用いて黒色のトナー像を形成し、画像形成部11CLは、低彩度トナーの一例であるクリア(CL:Clear)トナー(透明トナー))を用いて、低彩度トナー像の一例である透明トナー像(クリアトナー像)を形成する。
なお、シアントナー(後述するシアントナー4C)、マゼンダトナー(後述するマゼンダトナー4M、イエロートナー(後述するイエロートナー4Y)およびブラックトナー(後述するブラックトナー4K)はそれぞれ、本発明における「複数色の現像剤」の一具体例に対応する。また、シアン色のトナー像、マゼンダ色のトナー像、黄色のトナー像および黒色のトナー像はそれぞれ、本発明における「印刷データにより形成される現像剤像」の一具体例に対応する。更に、透明トナーは、「低彩度現像剤」および「透明現像剤」の一具体例に対応し、透明トナー像は、本発明における「低彩度現像剤像」および「透明現像剤像」の一具体例に対応する。なお、ここで言う「低彩度」とは、元の印刷データ(この例では印刷データD1)の形成に用いられる現像剤の色と比べて彩度が低いことを意味していると共に、「低彩度現像剤像」とは、この元の印刷データにより形成される現像剤像よりも彩度の低い現像剤像のことを意味しており、以下同様である。
シアントナー、マゼンダトナー、イエロートナーおよびブラックトナーに用いられる着色剤としては、染料や顔料等を単独、もしくは、複数種併用して使用することができる。具体的には、このような着色剤としては、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、パーマネントブラウンFG、ピグメントグリーンB、ピグメントブル一15:3、ソルベントブルー35、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、キナクリドン、カーミン6B、ナフトール、ジスアゾイエロー、イソインドリン等などを用いることができる。
一方、クリア(透明)トナーは、一般に、着色剤が用いられないトナーである。
ここで、画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLは、上記したように互いに異なる色のトナーを用いてトナー像(現像剤像)を形成する点を除き、同じ構成を有している。したがって、以下では、これらのうちの画像形成部11Cを用いて代表して説明する。
図1に示したように、この画像形成部11Cは、トナーカートリッジ110(現像剤収容容器)、感光ドラム111(像担持体)、帯電ローラ112(帯電部材)、現像ローラ113(現像剤担持体)、供給ローラ114(現像剤供給部材)および露光ヘッド117(露光装置)を有している。
トナーカートリッジ110は、上記した各色のトナーが収容されている容器である。すなわち、この画像形成部11Cの例では、トナーカートリッジ110内にはシアントナーが収容されている。同様に、画像形成部11Mにおけるトナーカートリッジ110内にはマゼンダトナーが収容され、画像形成部11Yにおけるトナーカートリッジ110内にはイエロートナーが収容されている。また、画像形成部11Kにおけるトナーカートリッジ110内にはブラックトナーが収容され、画像形成部11CLにおけるトナーカートリッジ110内にはクリアトナーが収容されている。
感光ドラム111は、静電潜像を表面(表層部分)に担持する部材であり、感光体(例えば有機系感光体)を用いて構成されている。具体的には、感光ドラム111は、導電性支持体と、その外周(表面)を覆う光導電層とを有している。導電性支持体は、例えば、アルミニウムからなる金属パイプにより構成されている。光導電層は、例えば、電荷発生層および電荷輸送層を順に積層した構造を有している。なお、このような感光ドラム111は、所定の周速度で回転するようになっている。
帯電ローラ112は、感光ドラム111の表面(表層部分)を帯電させる部材であり、感光ドラム111の表面(周面)に接するように配置されている。この帯電ローラ112は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う半導電性ゴム層(例えば、半導電性エピクロロヒドリンゴム層)とを有している。なお、このような帯電ローラ112は、例えば感光ドラム111とは逆方向に回転するようになっている。
現像ローラ113は、静電潜像を現像するトナーを表面に担持する部材であり、感光ドラム111の表面(周面)に接するように配置されている。この現像ローラ113は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う半導電性ウレタンゴム層とを有している。なお、このような現像ローラ113は、所定の周速度にて、例えば感光ドラム111とは逆方向に回転するようになっている。
供給ローラ114は、トナーカートリッジ110内に収容されているトナーを現像ローラ113に対して供給するための部材であり、現像ローラ113の表面(周面)に接するように配置されている。この供給ローラ114は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う発泡性のシリコーンゴム層とを有している。なお、このような供給ローラ114は、例えば現像ローラ113と同じ方向に回転するようになっている。
露光ヘッド117は、照射光を感光ドラム111の表面に照射して露光することにより、この感光ドラム111の表面(表層部分)に静電潜像を形成する装置である。この露光ヘッド117は、筺体10における上部カバー(図示せず)によって支持されている。露光ヘッド117は、例えば、照射光を発する複数の光源と、この照射光を感光ドラム111の表面に結像させるレンズアレイとを含んで構成されている。なお、これらの各光源としては、例えば、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)やレーザ素子等が挙げられる。
(中間転写ベルトユニット13)
中間転写ベルトユニット13は、図1に示したように、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLにより形成された各色のトナー像が1次転写(中間転写)されるベルトユニットである。また、このようにして1次転写された各色のトナー像は、詳細は後述するが、図1に示したように、この中間転写ベルトユニット13から搬送路d2上を搬送される印刷媒体120へと2次転写されるようになっている。なお、このような中間転写ベルトユニット13における以下説明する各部材は、一体的に形成されている(ユニット化されている)。
図1に示したように、この中間転写ベルトユニット13は、中間転写ベルト131、ベルト駆動ローラ(ドライブローラ)132a、ベルトテンションローラ(アイドルローラ)132b、1次転写ローラ133、バックアップローラ(2次転写対向ローラ)134、クリーニングブレード135、トナー回収容器136および濃度センサ137を有している。
中間転写ベルト131は、その表面に、上記したように、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLにより形成された各色のトナー像が1次転写されるベルトである。換言すると、中間転写ベルト131の表面には、そのような各色のトナー像が一時的に担持されるようになっている。この中間転写ベルト131は、図1に示したように、ベルト駆動ローラ132a、ベルトテンションローラ132bおよびバックアップローラ134によって懸架されている。また、中間転写ベルト131は、ベルト駆動ローラ132aおよびベルトテンションローラ132bによって、図1中に示した搬送方向d1に沿って回転移動するように搬送されるようになっている。このようにして中間転写ベルト131の表面に1次転写された各色のトナー像は、詳細は後述するが、印刷媒体120上に2次転写されるようになっている。なお、この中間転写ベルト131は、本発明における「転写対象」の一具体例に対応している。
ベルト駆動ローラ132aは、図示しないモータに接続されており、このモータによって回転駆動されることで、中間転写ベルト131を回転移動(回周)させるようになっている。ベルトテンションローラ132bは、スプリングを用いて中間転写ベルト131に張力を付与することで、この中間転写ベルト131を懸架するようになっている。
1次転写ローラ133は、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CL内で形成された各色のトナー像を、中間転写ベルト131上に静電的に転写(1次転写)するための部材である。この1次転写ローラ133は、図1に示したように、中間転写ベルト131を介して、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CL内の感光ドラム111とそれぞれ対向配置されている。なお、このような1次転写ローラ133は、例えば、発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。
バックアップローラ134は、図1に示したように、後述する2次転写ローラ14に対向配置されており、この2次転写ローラ14とともに、中間転写ベルト131上に1次転写された各色のトナー像を印刷媒体120上に2次転写するための部材である。
クリーニングブレード135は、図1に示したように、中間転写ベルト131を介してベルト駆動ローラ132aと対向する位置に配置されている。このクリーニングブレード135は、各色のトナー像が印刷媒体120上に2次転写された後の中間転写ベルト131の表面に残留するトナー(残留トナー)を、この表面から掻き取って取り除く(クリーニングする)ための部材である。このようなクリーニングブレード135は、例えば、ポリウレタンゴム等の弾性体により構成されている。また、トナー回収容器136は、このようにしてクリーニングブレード135により取り除かれた残留トナーを収容して回収するための容器である。
濃度センサ137は、中間転写ベルト131上に1次転写されたトナーの量(1次転写トナー量)を測定するセンサである。
(2次転写ローラ14)
2次転写ローラ14は、前述したバックアップローラ134に対向配置されており、このバックアップローラ134とともに、中間転写ベルト131上に1次転写された各色のトナー像を印刷媒体120上に静電的に転写(2次転写)するための部材である。なお、このような2次転写ローラ14は、例えば、発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。
ここで、例えば図2に示したように、この2次転写ローラ14には、高圧電源140によって正の電位(2次転写電圧V2)が供給される一方、上記したバックアップローラ134の軸は、画像形成装置1に接地されている。これにより、これらの2次転写ローラ14とバックアップローラ134の間を搬送される中間転写ベルト131(搬送方向d1)および印刷媒体120(搬送方向d1)に対して電界が供給され、電流(2次転写電流)が流れるようになっている。
(定着器15)
図1に示した定着器15は、上記した2次転写がなされた後に搬送路d2に沿って搬送された印刷媒体120上のトナー(トナー像)に対し、熱および圧力を付与することでそのトナーを定着させるための装置である。この定着器15は、図1に示したように、印刷媒体120の搬送路d2を介して互いに対向配置された、加熱ローラ151および加圧ローラ152を含んで構成されている。なお、定着器15は、例えば、画像形成装置1に対して一体的に装着されているか、あるいは、画像形成装置1に対して着脱可能に装着されている。
用紙センサ161は、定着器15の下流側において印刷媒体120の搬送位置を検出するセンサである。また、セパレータ162は、図1に示したように、搬送路d2を搬送されてきた印刷媒体120に対し、後述する排出ローラ対18の方向へ向かう搬送路d3と、後述する反転ローラ対172の方向へと向かう搬送路d4との間で、搬送路を切り換えるための部材である。
分離片171および反転ローラ対172は、セパレータ162によって搬送路d4側に搬送されてきた印刷媒体120を反転させる(表面および裏面を逆転させる)ための部材である。また、搬送ローラ対173a,173bはそれぞれ、このようにして反転された印刷媒体120を搬送路d4に沿って搬送させ、再び搬送路d2側(用紙センサ124の上流側の位置)へと搬送させるための部材である。
排出ローラ対18は、セパレータ162によって搬送路d3側に搬送されてきた印刷媒体120を、外部へ向けて排出するための部材である。具体的には、この例では図1に示したように、筺体10の上部カバー(図示せず)上へ向けて、印刷媒体120がフェースダウンにて排出されるようになっている。
[制御機構等の構成]
ここで、図1および図2に加えて図4〜図6を参照して、画像形成装置1の制御機構について説明する。図3は、このような画像形成装置1の制御機構の一例を、その制御対象および後述する外部装置とともに、ブロック図で表したものである。
図3に示したように、この例では画像形成装置1の制御機構として、以下のものが設けられている。すなわち、コントローラ制御部200および印刷制御部300が設けられている。また、画像形成装置1に対して印刷データD1を供給する外部装置として、この例ではPC(Personal Computer)9が設けられている。
(PC9)
PC9は、図3に示したように、PC表示部91およびPC入力部92と、図示しないCPU(Central Processing Unit),ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)等と、を有している。このPC9は、印刷データD1を生成して画像形成装置1に供給する装置である。
PC表示部91は、例えば液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等を用いて構成され、各種の情報を表示する部分である。PC入力部92は、例えばキーボードやスイッチ、マウス等を用いて構成され、ユーザからの操作によって各種の情報を入力するための部分である。
(コントローラ制御部200)
コントローラ制御部200は、図3に示したように、CPU210、ROM220、RAM230、タイマ240、ホストI/F(インタフェース)250、外部I/F260、内部バス270および操作パネル280を有している。
CPU210は、各種の演算処理や制御処理等を行う部分である。具体的には、このCPU210は、以下の説明する、トナー密度分布(後述するトナー密度分布M)の算出機能(導出機能)および印刷データD1の補正機能等を有している。すなわち、CPU210は、本発明における「算出部」、「補正部」および「画像処理装置」の一具体例に対応している。
このCPU210は、まず、供給された印刷データD1に基づいて、画像形成の際に中間転写ベルト131に転写(1次転写)される単位領域(単位面積)当りのトナー量である、トナー密度(後述するトナー密度Dt)の分布(トナー密度分布)を算出する。詳細には、この例ではCPU210は、単位領域としての画素ごとのトナー密度を求めることで、トナー密度分布を算出するようになっている。
また、CPU210は、このようにして算出されたトナー密度分布に応じて、画像形成の際に、印刷データD1により形成される各色のトナー像とともに、前述した低彩度トナー像が中間転写ベルト131に付加的に転写(1次転写)されることとなるように、印刷データD1の補正を行う。つまりこの例では、画像形成部11C,11M,11Y,11Kにより形成される各色(シアン色、マゼンダ色、黄色および黒色)のトナー像(本来のトナー像)に加え、画像形成部11CLにより形成される前述の透明トナー像が付加的に1次転写されることとなるように、印刷データD1の補正を行う。換言すると、CPU210は、算出されたトナー密度分布に基づいて、そのような透明トナー像を形成するための印刷データを作成する。このようにして補正された後の印刷データD2は、図3に示したように、後述する印刷制御部300へと供給され、画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLではそれぞれ、この印刷データD2に基づいて印刷媒体120に対する画像形成が行われるようになっている。
なお、CPU210におけるこのようなトナー密度分布の算出機能(導出機能)および印刷データD1の補正機能等の詳細については、後述する(図9,図10等)。
ROM220は、各種のデータを記憶しておくための記憶部である。具体的には、ROM220には、CPU210の動作プログラムとともに、この例では、以下説明する2次転写電圧設定テーブルT1およびトナー密度下限値設定テーブルT2が記憶(保持)されている。
図4は、2次転写電圧設定テーブルT1の一例を模式的に表したものであり、図5は、トナー密度下限値設定テーブルT2の一例を模式的に表したものである。なお、このトナー密度下限値設定テーブルT2は、本発明における「テーブル」の一具体例に対応している。
図4に示した2次転写電圧設定テーブルT1では、各種のパラメータ(この例では、印刷媒体の種類(media)、印刷モード(mode)、印刷環境(EV)、および、画像形成の際に用いられるトナーの色数の各パラメータ)と、2次転写電圧V2との対応関係が規定されている。つまり、この例では、この2次転写電圧V2が、各種のパラメータに応じて変化する(変更可能となっている)可変値となっている。なお、これらの各パラメータのうちの少なくとも1つだけが用いられているようにしてもよい。
ここで、この例では、印刷媒体の種類として、普通紙およびフィルムが挙げられている。また、印刷モードとしては、片面印刷モードおよび両面印刷モードが挙げられている。印刷環境としては、「LL」(低温かつ低湿度(低温・低湿度)の環境)と、「NN」(常温かつ通常湿度の通常環境)とが挙げられている。トナーの色数としては、1色,2色,3色の3種類が挙げられている。
なお、図4および図5に示した、トナーの色数に相当する「トナー最大密度」とは、後述する印刷動作前のトナーの濃度補正(目標とするトナー層厚とするための露光制御)が行われた後における、各色のトナー密度の最大値[%]を意味している。つまり、このトナー最大密度=100%とは、1色のトナーを用いて画像形成を行う際の、最大のトナー密度に対応する。同様に、トナー最大密度=200%とは、2色のトナーを用いて画像形成を行う際の最大のトナー密度に対応し、トナー最大密度=300%とは、3色のトナーを用いて画像形成を行う際の最大のトナー密度に対応する。
この図4に示した2次転写電圧設定テーブルT1の例では、印刷媒体の種類がフィルムである場合の2次転写電圧V2は、印刷媒体の種類が普通紙である場合の2次転写電圧V2よりも大きくなっている。また、印刷モードが両面印刷モードである場合の2次転写電圧V2は、印刷モードが片面印刷モードである場合の2次転写電圧V2よりも大きくなっている。印刷環境が低温・低湿度環境(LL)である場合の2次転写電圧V2は、印刷環境が通常環境(NN)である場合の2次転写電圧V2よりも大きくなっている。トナーの色数(トナー最大密度)が増加するのに従って、2次転写電圧V2も上昇するようになっている。
また、図5に示したトナー密度下限値設定テーブルT2においても、上記した各種のパラメータ(この例では、印刷媒体の種類、印刷モード、印刷環境およびトナーの色数の各パラメータ)と、後述するトナー密度下限値ThLとの対応関係が規定されている。つまり、この例では、このトナー密度下限値ThLが、各種のパラメータに応じて変化する(変更可能となっている)可変値となっている。なお、これらの各パラメータのうちの少なくとも1つだけが用いられているようにしてもよい。
ここで、この例では、上記した2次転写電圧設定テーブルT1の例と同様に、印刷媒体の種類として、普通紙およびフィルムが挙げられている。また、印刷モードとしては、片面印刷モードおよび両面印刷モードが挙げられている。印刷環境としては、上記した「LL」(低温・低湿度の環境)と、「NN」(上記した通常環境)とが挙げられている。トナーの色数(上記したトナー最大密度)としては、1色(100%),2色(200%),3色(300%)の3種類が挙げられている。
この図5に示したトナー密度下限値設定テーブルT2の例では、印刷媒体の種類がフィルムである場合のトナー密度下限値ThLは、印刷媒体の種類が普通紙である場合のトナー密度下限値ThLよりも大きくなっている。また、印刷モードが両面印刷モードである場合のトナー密度下限値ThLは、印刷モードが片面印刷モードである場合のトナー密度下限値ThLよりも大きくなっている。印刷環境が低温・低湿度環境(LL)である場合のトナー密度下限値ThLは、印刷環境が通常環境(NN)である場合のトナー密度下限値ThLよりも大きくなっている。トナーの色数(トナー最大密度)が増加するのに従って、トナー密度下限値ThLも上昇するようになっている。
ここで、図6を参照して、各画素におけるトナー密度(トナー密度Dt)の具体例について説明する。この例では、最も左側に示した画素では、シアントナー4Cの1色のトナー像のみが中間転写ベルト131上に1次転写されており、トナー密度Dt=20%のトナー量となっている。また、左側から2番目の画素においても、シアントナー4Cの1色のトナー像のみが中間転写ベルト131上に1次転写されており、トナー密度Dt=100%のトナー量となっている。一方、左側から3番目の画素では、シアントナー4Cおよびマゼンダトナー4Mの2色のトナー像がこの順序で中間転写ベルト131上に1次転写されており、トナー密度Dt=200%のトナー量となっている。また、最も右側の画素では、シアントナー4C、マゼンダトナー4Mおよびイエロートナーの3色のトナー像がこの順序で中間転写ベルト131上に1次転写されており、トナー密度Dt=300%のトナー量となっている。なお、このようなトナー密度Dtは、本発明における「現像剤密度」の一具体例に対応し、トナー量が本発明における「現像剤量」の一具体例に対応する。
図3に示したホストI/F250は、PC9から供給される印刷データD1を受け取って内部バス270に供給するためのI/Fである。外部I/F260は、コントローラ制御部200内のCPU210、ROM220、RAM230、タイマ240、ホストI/F250および操作パネル280と、外部(印刷制御部300、用紙センサ124,161、濃度センサ137および環境センサ100)との間を接続するためのI/Fである。内部バス270は、コントローラ制御部200内において、CPU210、ROM220、RAM230、タイマ240、ホストI/F250、操作パネル280および外部I/F同士を接続するためのバスである。操作パネル280は、画像形成装置1における各種の設定等を行うため(ユーザによる操作によって各種の設定情報を入力するため)のタッチパネルである。
(印刷制御部300)
印刷制御部300は、図3に示したように、高圧制御部310、露光制御部320およびモータ制御部330を有している。また、このうちの高圧制御部310は、供給電圧制御部312、現像電圧制御部313、帯電電圧制御部314および転写制御部315を有している。
供給電圧制御部312は、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11L内における供給ローラ112への供給電圧を制御するものである。現像電圧制御部313は、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11L内における現像ローラ113への供給電圧を制御するものである。帯電電圧制御部314は、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11L内における帯電ローラ114への供給電圧を制御するものである。転写制御部315は、1次転写ローラ133への供給電圧(1次転写電圧)と、2次転写ローラ14への供給電圧(前述した2次転写電圧V)とをそれぞれ制御するものである。
露光制御部320は、コントローラ制御部200から供給される、前述した補正後の印刷データD2に基づいて、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11L内における露光ヘッド117の動作(露光動作)を制御するものである。モータ制御部330は、例えば、印刷媒体120の搬送動作、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11L内における各部材の回転駆動、および、中間転写ベルト131の回転駆動等を制御するものである。
[作用・効果]
(A.画像形成装置1全体の基本動作)
この画像形成装置1では、以下のようにして、印刷媒体120に対して画像(画像層)が形成される。換言すると、例えば図3に示したように、PC9等の外部装置から通信回線等を介してコントローラ制御部200に印刷データD1(印刷ジョブ)が供給されると、コントローラ制御部200および印刷制御部300は、この印刷データD1に基づいて、画像形成装置1内の各部材が以下のような動作を行うように、印刷処理を実行する。
すなわち、図1に示したように、まず、用紙カセット121に収納されている印刷媒体120が、以下のようにして、搬送路d2へと搬送される。つまり、まず、給紙ローラ122によって、印刷媒体120がその最上部から1枚ずつ分離して取り出される。そして、取り出された印刷媒体120は、搬送ローラ対123a,123bによってその斜行が修正された後、搬送路d2を2次転写ローラ14側へ搬送される。
一方、画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLではそれぞれ、上記した印刷データD1に基づいて、以下の電子写真プロセスによって、各色のトナー像が形成される。
すなわち、まず、帯電ローラ112によって、感光ドラム111の表面(表層部分)が一様に帯電させられる。次いで、この感光ドラム111の表面に向けて露光ヘッド117から照射光が照射されて露光されることにより、印刷パターンに応じた静電潜像が、感光ドラム111上に形成される。
一方、供給ローラ114は現像ローラ113と当接し、これら供給ローラ114および現像ローラ113はそれぞれ、所定の周速度にて回転する。これにより、現像ローラ113の表面に、供給ローラ114からトナーが供給される。
続いて、現像ローラ113上のトナーは、この現像ローラ113に当接しているトナー規制部材(図示せず)との摩擦等により帯電される。ここで、現像ローラ113上のトナー層の厚は、現像ローラ113に対する印加電圧、供給ローラ114に対する印加電圧、およびトナー規制部材の押し圧力(上記トナー規制部材に対する印加電圧)等により定まる。
また、現像ローラ113は感光ドラム111に当接しているため、この現像ローラ113に対して印加電圧が供給されることで、感光ドラム111上の静電潜像に対して、現像ローラ113からトナーが付着される。
その後、この感光ドラム111上のトナー(トナー像)は、中間転写ベルトユニット13内の1次転写ローラ133との間の電界によって、中間転写ベルト131上に転写(1次転写)される。なお、この感光ドラム111の表面に残留したトナーは、クリーニングブレード(図示せず)によって掻き取られて転写ベルトクリーナ容器(図示せず)に収容されることで、除去される。
このようにして、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLにおいて各色のトナー像が形成され、前述した搬送方向d1に沿って、中間転写ベルト131上に順次1次転写される。
次いで、前述したようにして搬送路d2を搬送される印刷媒体120には、以下のようにして、この中間転写ベルト131上のトナー像が転写(2次転写)される。具体的には図1に示したように、2次転写ローラ14と中間転写ベルトユニット13内のバックアップローラ134との間に中間転写ベルト131および印刷媒体120が搬送され、図2に示したように、所定の2次転写電圧V2が印加される。これにより、この中間転写ベルト131上のトナー像が、印刷媒体120上に2次転写される。
続いて、図1に示したように、2次転写ローラ14側から搬送された印刷媒体120上のトナーが、定着器15によって熱および圧力が付与されることで、印刷媒体120上に定着させられる。具体的には、搬送路d2を搬送されている印刷媒体120が、加熱ローラ151および加圧ローラ152によって熱および圧力が付与されることで、定着動作がなされる。
そして、このようにして定着動作がなされた印刷媒体120は、図1に示したように、セパレータ162および搬送路d3上の排出ローラ対18を経由して、画像形成装置1の外部へと排出される。なお、例えば印刷媒体120に対して両面印刷がなされる場合(両面印刷モードの場合)には、印刷媒体120が外部へ排出される前に、以下の動作が行われる。すなわち、セパレータ162から搬送路d4上の反転ローラ対172および搬送ローラ対173a,173b等を経由することで、印刷媒体120の反転動作がなされた後、搬送路d2上の搬送ローラ対123bの上流側へと戻ることになる。以上により、画像形成装置1における画像形成動作が完了となる。
(B.従来の転写の際の問題点について)
ここで、図7および図8を参照して、従来の画像形成装置における転写(2次転写)の際の問題点について説明する。
図7は、一般的な2次転写電流と2次転写効率との対応関係例を表したものであり、印刷環境が通常環境(NN;温度=25℃程度,湿度=50%程度)である場合の例を示している。また、この図7では、トナー密度Dt=100%(トナーの色数=1色)の場合と、トナー密度Dt=300%(トナーの色数=3色)の場合との各々について、2次転写効率が良好(95%以上)となっている2次転写電流の範囲(ΔI1,ΔI3)を示している。
この図7に示したように、トナー密度Dt=100%,300%の場合の双方とも、2次転写電流が小さくなったときに2次転写効率が急激に低下しているのは、以下の理由によるものである。すなわち、2次転写電流が不足して2次転写がなされずに「カスレ」が生じる結果、中間転写ベルト131上に残留するトナーの割合が増加するためである。一方、トナー密度Dt=100%,300%の場合の双方とも、2次転写電流が大きくなったときに2次転写効率が緩やかに低下していっているのは、以下の理由によるものである。すなわち、2次転写電流が過多となって、局所的にトナーの2次転写が抜ける「チリ」の現象が生じると共に、放電に伴って「カスレ」が発生するためである。
また、図7では、トナー密度Dt=100%の場合における2次転写効率の良好範囲ΔI1は、2次転写電流=9〜30μA程度の範囲となっている。一方、トナー密度Dt=300%の場合における2次転写効率の良好範囲ΔI3は、2次転写電流=26〜52μA程度の範囲となっている。したがって、印刷媒体120上でのトナー密度Dtの分布ばらつきが100%〜300%の範囲内であると仮定すると、これらの良好範囲ΔI1,ΔI3同士が重なる範囲(良好範囲ΔI13)に2次転写電流が設定されればよいことになるが、極めて狭い範囲(26〜30μA程度)となっている。ただし、トナー密度Dtの分布ばらつきが100%〜300%の範囲内に収まるとは限らない。また、例えば、両面印刷モードの際の2面目の印刷時や、低温・低湿度環境下では、印刷媒体120における水分量が低下しているため、この良好範囲ΔI13が更に狭くなり、場合によっては、良好範囲ΔI1,ΔI3同士が重なる2次転写電流の範囲が、2次転写効率≦90%以下の範囲となってしまうおそれもある。
図8は、従来の画像形成装置における、2次転写電圧V2と転写評価レベルとの対応関係例を表したものである。なお、この図8に示した従来例では、印刷媒体の種類が普通紙であり、印刷モードが両面印刷モードであり、印刷環境が低温・低湿度環境(LL)である例となっている。また、図8では、トナー密度Dt=100%(トナーの色数=1色)の場合における「チリ」の発生レベルと、トナー密度Dt=300%(トナーの色数=3色)の場合における「カスレ」の発生レベルとによって、転写評価レベルを表している。なお、この転写評価レベルは10段階で評価しており、レベル10が最も良好な転写であることを示している。
この図8により、上記したような両面印刷モードおよび低温・低湿度環境下の場合、トナー密度Dt=100%,300%の場合の双方において、良好な転写評価レベル(例えばレベル7以上)を確保できる2次転写電圧V2の範囲ΔV13は、非常に狭い範囲であることが分かる。
このように従来の画像形成装置では、トナー密度Dtの分布ばらつきや印刷条件等に起因して、転写(2次転写)の際に、上記した「チリ」や「カスレ」等の不具合が大きくなる結果、良好な画像を得る(画質を向上させる)のが困難となってしまう。
(C.本実施の形態の画像形成動作)
そこで本実施の形態の画像形成装置1では、以下説明する画像形成動作を行うことにより、上記した従来の問題点を解決している。
図9は、本実施の形態の画像形成動作の一例を、流れ図で表したものである。また、図10は、図9に示した画像形成動作について説明するための模式断面図である。
なお、以下説明する画像形成動作の前には、前述したトナーの濃度補正(目標とするトナー層厚とするための露光制御)が行われるようになっている。具体的には、中間転写ベルト131上に1次転写されるトナーの層厚が濃度センサ137によって検出され、その検出値に基づいて、目標とするトナー層厚(トナー密度Dt=100%のトナー量)とするための露光制御が行われる。
この画像形成動作例では、まず、画像形成装置1におけるコントローラ制御部200は、PC9から印刷データD1を受信する(図9のステップS11)。次いで、このコントローラ制御部200は、操作パネル280において予めユーザにより設定された印刷媒体の種類、あるいは、受信した印刷データD1において指示された印刷媒体の種類と、環境センサ100による検出値等に基づいて、前述した各種のパラメータの内容を判別する(ステップS12)。具体的には、この例では、コントローラ制御部200は、印刷媒体の種類と、印刷モード(片面印刷モード、両面印刷モードの1面目,2面目等)と、印刷環境と、トナーの色数との内容をそれぞれ判別する。
続いて、コントローラ制御部200におけるCPU210は、受信した印刷データD1に基づいて、例えば図10(A)に模式的に示したような、中間転写ベルト131に2次転写される際の、各画素のトナー密度Dt(トナー密度分布M)を算出する(ステップS13)。このとき、複数色のトナーを用いて画像形成を行う場合には、CPU210は、前述した図6および図10(A)に示したように、それら複数色のトナーの総量をトナー量として用いることで、各画素のトナー密度Dtを算出するようにする。なお、このトナー密度分布Mは、本発明における「現像剤密度の分布」の一具体例に対応している。
そして、CPU210は、このようにして算出されたトナー密度分布Mに応じて、画像形成の際に、印刷データD1により形成される各色のトナー像とともに、前述した低彩度トナー像(この例では透明トナー像)が中間転写ベルト131に付加的に転写(1次転写)されることとなるように、印刷データD1の補正を行う。換言すると、CPU210は、算出されたトナー密度分布Mに基づいて、そのような透明トナー像を形成するための印刷データを作成する。
具体的には、まず、CPU210は、ROM220に記憶されている、例えば図5に示したトナー密度下限値設定テーブルT2を用いて、ステップS12で判別された上記各パラメータの条件に応じた下限値ThLと、算出された各画素のトナー密度Dtとの大小を比較する(ステップS14,図10(A)参照)。
そして、CPU210は、例えば図10(A)および図10(B)に示したようにして、各画素において印刷データD1の補正を行う(ステップS15)。すなわち、CPU210は、トナー密度Dtが下限値ThL未満(Dt<ThL)の画素では印刷データD1の補正を行い、トナー密度Dtが下限値ThL以上(Dt≧ThL)の画素では、印刷データD1の補正を行わないようにする。このとき、具体的には図10(B)に示したように、CPU210は、(Dt<ThL)の画素において、(Dt≧ThL)となるように低彩度トナー(この例では透明トナー)の付加量を設定することにより、印刷データD1の補正を行う。なお、この例では図10(B)に示したように、透明トナーの付加量を最小限に抑えるため、(Dt=ThL)となるように印刷データD1の補正が行われている。
ここで、この例では、上記したトナー密度下限値設定テーブルT2を用いて印刷データD1の補正が行われているため、前述した各種の条件に応じた適切な下限値ThLが設定可能となる。よって、透明トナーの付加量が適切に調整でき、トナー使用量を最小限に抑えることが可能となる。また、予め設定されたテーブルを用いるため、補正の際のCPU210における処理負担が軽減される。
続いて、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLでは、このようにして補正された後の印刷データD2に基づいて、印刷媒体120に対する画像形成を行う(ステップS16)。換言すると、印刷制御部300は、コントローラ制御部200から供給される補正後の印刷データD2に基づいて、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLにおいて画像形成動作が行われるように、印刷制御を行う。
具体的には、まず、この印刷データD2に基づいて、各画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLにより形成される各色のトナー像(カラートナー像および低彩度トナー像)が、中間転写ベルト131上に1次転写される(ステップS161)。
次いで、ROM220に記憶されている、例えば図4に示した2次転写電圧設定テーブルT1を用いて、ステップS12で判別された上記各パラメータの条件に応じた2次転写電圧V2が設定される(ステップS162)。そして、このようにして設定された2次転写電圧V2を用いて、例えば図10(C)に模式的に示したように、中間転写ベルト131上の各色のトナー像(カラートナー像および低彩度トナー像)が、印刷媒体120上に2次転写される(ステップS162)。
このようにして、例えば、印刷媒体の種類、印刷モード、印刷環境およびトナーの色数のうちの少なくとも1つに応じて2次転写電圧V2が変更されるため、このような各種の印刷条件に応じた、適切な2次転写電圧V2が設定可能となる。
なお、その後は、このようにして印刷媒体120上に2次転写された各色のトナー像に対して、前述した定着動作がなされる(ステップS164)。以上により、図9に示した一連の画像形成動作が終了となる。
このようにして本実施の形態では、印刷データD1に基づいてトナー密度分布Mが算出されと共に、そのトナー密度分布Mに応じて、画像形成の際に、印刷データD1により形成されるトナー像とともに低彩度トナー像(透明トナー像)が中間転写ベルト131に付加的に1次転写されることとなるように、印刷データD1の補正が行われる。これにより、そのような補正後の印刷データD2に基づく画像形成の際に、低彩度トナー像の付加によって、トナー密度Dtが底上げされるようにして、トナー密度分布Mのばらつきが抑えられる。
(D.実施例)
ここで、図11A,図11B,図11Cを参照して、本実施の形態における具体的な実施例(実施例1〜3)について説明する。
図11Aは、実施例1に係る2次転写電圧V2と転写評価レベルとの対応関係を表したものであり、図11Bは、実施例2に係る2次転写電圧V2と転写評価レベルとの対応関係を表したものである。図11Cは、実施例3に係る2次転写電圧V2と転写評価レベルとの対応関係を表したものである。
(実施例1)
まず、図11Aに示した実施例1では、印刷媒体の種類が普通紙であり、印刷モードが片面印刷モードであり、印刷環境が通常環境(NN)である例となっている。また、この実施例1では、トナー密度Dt=100%(トナーの色数=1色)の場合における「チリ」の発生レベルと、トナー密度Dt=300%(トナーの色数=3色)の場合における「カスレ」の発生レベルとによって、転写評価レベルを表している。図11Aにより、この実施例1では、トナー密度Dt=100%,300%の場合の双方において良好な転写評価レベル(レベル9以上)を示す2次転写電圧V2の範囲ΔVaが、確保できていることが分かる。
(実施例2)
次いで、図11Bに示した実施例2では、印刷媒体の種類が普通紙であり、印刷モードが両面印刷モードであり、印刷環境が低温・低湿度環境(LL)である例となっている。また、この実施例2では、トナー密度Dt=100%(トナーの色数=1色)の場合における「チリ」の発生レベルと、トナー密度Dt=200%(トナーの色数=2色)の場合における「チリ」の発生レベルと、トナー密度Dt=300%(トナーの色数=3色)の場合における「カスレ」の発生レベルとによって、転写評価レベルを表している。図11Bにより、この実施例2では、トナー密度Dt=200%,300%の場合の双方において良好な転写評価レベル(レベル9以上)を示す2次転写電圧V2の範囲ΔVbが、確保できていることが分かる。
(実施例3)
また、図11Cに示した実施例3では、印刷媒体の種類がフィルムであり、印刷モードが片面印刷モードであり、印刷環境が低温・低湿度環境(LL)である例となっている。また、この実施例3では、トナー密度Dt=100%(トナーの色数=1色)の場合における「チリ」の発生レベルと、トナー密度Dt=150%(トナーの色数=2色)の場合における「チリ」の発生レベルと、トナー密度Dt=200%(トナーの色数=2色)の場合における「カスレ」の発生レベルとによって、転写評価レベルを表している。図11Cにより、この実施例3では、トナー密度Dt=150%,200%の場合の双方において良好な転写評価レベル(レベル9以上)を示す2次転写電圧V2の範囲ΔVbが、確保できていることが分かる。
以上のように本実施の形態では、印刷データD1に基づいてトナー密度分布Mを算出すると共に、そのトナー密度分布Mに応じて、画像形成の際に、印刷データD1により形成されるトナー像とともに、低彩度トナー像(透明トナー像)が中間転写ベルト131に付加的に1次転写されることとなるように、印刷データD1の補正を行う。これにより、そのような補正後の印刷データD2に基づく画像形成の際に、低彩度トナー像の付加によって、トナー密度Dtが底上げされるようにして、トナー密度分布Mのばらつきが抑えられる。よって、画像形成における転写(2次転写)の際に、トナー密度Dtの分布ばらつきに起因した前述の不具合を抑制することができ、良好な画像を得る(画質を向上させる)ことが可能となる。
また、印刷媒体120の種類、印刷モード、印刷環境、およびトナーの色数のうちの少なくとも1つに応じて、画像形成の際の転写電圧(2次転写電圧V2)を変更するようにしたので、以下の効果も得られる。すなわち、そのような各種の印刷条件に応じた適切な2次転写電圧V2を設定することが可能となり、特殊な印刷条件(例えば、両面印刷モードの際の2面目の印刷、低温・低湿度環境、フィルムなどの高抵抗媒体等)における転写にも、適切に対応することが可能となる。
<2.変形例>
続いて、上記実施の形態の変形例について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図12は、変形例に係る画像形成装置(画像形成装置1A)および外部装置(PC9A)のブロック構成例を表したものである。なお、本変形例に係る画像形成方法は、本変形例の画像形成装置1AおよびPC9Aにおいて具現化されるため、以下併せて説明する。
図12に示したように、本変形例は、上記実施の形態の画像形成装置1において、CPU210およびROM220の代わりに、CPU210AおよびROM220をそれぞれ設けたものとなっている。また、本変形例は、上記実施の形態のPC9において、CPU93と、2次転写電圧設定テーブルT1およびトナー密度下限値設定テーブルT2と、をそれぞれ設けたものとなっている。なお、その他の構成については、基本的に上記実施の形態と同様となっている。
CPU210Aは、CPU210において、実施の形態で説明した機能(トナー密度分布Mの算出機能および印刷データD1の補正機能等)を有しない(省いた)ものに対応している。また、ROM220Aは、ROM220において、2次転写電圧設定テーブルT1およびトナー密度下限値設定テーブルT2が記憶(保持)されていないようにしたものに対応している。
一方、CPU93は、CPU210と同様の機能(トナー密度分布Mの算出機能および印刷データD1の補正機能等)を有するものに対応している。すなわち、このCPU93は、本発明における「算出部」、「補正部」および「画像処理装置」の一具体例に対応している。
本変形例のように、本発明における「画像処理装置」が画像形成装置(この例では画像形成装置1A)の外部に設けられているようにしてもよい。つまり、例えば図12に示したように、画像形成装置1Aにおいて、PC9Aにおいて実施の形態で説明した補正がなされた後の印刷データD2に基づいて、画像形成を行うようにしてもよい。このような構成により本変形例では、画像形成装置1A自体については、従来の構成の(上記実施の形態で説明した機能を持たない)画像形成装置をそのまま使用しつつ、実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
<3.その他の変形例>
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態等では、画像形成装置における各部材の構成(形状、配置、個数等)を具体的に挙げて説明したが、各部材におけるこれらの構成については、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数等であってもよい。また、上記実施の形態で説明した各種パラメータの値や大小関係等についても、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の値や大小関係に制御するようにしてもよい。
また、上記実施の形態等では、本発明における「低彩度現像剤像(低彩度現像剤)」の一例として、「透明現像剤像(透明現像剤)」を挙げて説明したが、これには限られず、元の印刷データにより形成される各色の現像剤像よりも彩度の低い現像剤像であれば、他の色の現像剤像を用いるようにしてもよい。すなわち、例えば、「低彩度現像剤像(低彩度現像剤)」として「白色現像剤像(白色現像剤)」を用いるようにしてもよい。なお、この白色現像剤に用いられる着色剤としては、例えば、白色顔料として一般的に用いられている金属酸化物(酸化チタン、酸化亜鉛等)など、比重の大きい顔料が挙げられる。このような「低彩度現像剤像(低彩度現像剤)」における色は、例えば、使用目的や用途等に応じて設定される。具体的には、例えば、印刷媒体が透明媒体(フィルム等)の場合には、一般的には透明現像剤像(透明現像剤)を用いるのが望ましいと言える。
更に、上記実施の形態等では、トナー密度を算出する際の単位領域が画素である場合の例について説明したが、これには限られず、例えば、画素以外を単位領域としてトナー密度を算出するようにしてもよい。
加えて、上記実施の形態等では、所定のテーブル(2次転写電圧設定テーブルT1およびトナー密度下限値設定テーブルT2)を用いて2次転写電圧V2およびトナー密度下限値ThLをそれぞれ設定する例を挙げて説明したが、この手法には限られない。すなわち、例えば、所定の計算式等を用いることにより、2次転写電圧V2およびトナー密度下限値ThLをそれぞれ随時求めて設定するようにしてもよい。なお、その場合、計算式における係数等を、画像形成装置内のROMに記憶しておくようにしてもよい。
また、上位実施の形態等では、いわゆる中間転写方式の画像形成装置を例に挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、本発明は、中間転写ベルトユニットを介さずにトナー像を印刷媒体へ直接転写する、いわゆる直接転写方式の画像形成装置にも適用することが可能である。
更に、上記実施の形態等では、画像形成部が複数(画像形成部11C,11M,11Y,11K,11CLの5つ)設けられている場合を例に挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、トナー像(画像層)を形成する画像形成部の数や、それらに用いるトナーの色の組み合わせ、各色のトナー像の形成順序(複数の画像形成部の配置順序)等については、用途や目的用に応じて任意に設定することが可能である。また、場合によっては、画像形成部の数を1つだけにして、トナー像をモノクロ(単色)画像としてもよい。つまり、画像形成装置をモノクロプリンタとして機能させるようにしてもよい。なお、そのような場合でも、本発明では、低彩度トナー像を形成する画像形成部が別途設けられることになる。
加えて、上記実施の形態等では、印刷媒体の一例として普通紙およびフィルムを挙げて説明したが、記録媒体としてはこれには限られず、他の媒体を用いるようにしてもよい。具体的には、例えば、OHP(OverHead Projector)シート、カード、葉書、厚紙(例えば250g/m2相当以上の秤量を有するもの)、封筒、熱容量が大きいコート紙等の、特殊媒体であってもよい。
また、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、プリンタとして機能する画像形成装置を挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、例えば、ファクシミリや複写機、複合機等として機能する画像形成装置についても、本発明を適用することが可能である。
1,1A…画像形成装置、10…筺体、100…環境センサ、11C,11M,11Y,11K,11CL…画像形成部、110…トナーカートリッジ、111…感光ドラム、112…帯電ローラ、113…現像ローラ、114…供給ローラ、117…露光ヘッド、120…印刷媒体、121…用紙カセット、122…給紙ローラ、123a,123b…搬送ローラ対、124…用紙センサ、13…中間転写ベルトユニット、131…中間転写ベルト、132a…ベルト駆動ローラ、132b…ベルトテンションローラ、133…1次転写ローラ、134…バックアップローラ、135…クリーニングブレード、136…トナー回収容器、137…濃度センサ、14…2次転写ローラ、140…高圧電源、15…定着器、151…加熱ローラ、152…加圧ローラ、161…用紙センサ、162…セパレータ、171…分離片、172…反転ローラ対、173a,173b…搬送ローラ対、18…排出ローラ対、200…コントローラ制御部、210…CPU(算出部・補正部)、210A…CPU、220,220A…ROM、300…印刷制御部、4C…シアントナー、4M…マゼンダトナー、4Y…イエロートナー、4K…ブラックトナー、4CL…クリアトナー(透明トナー)、9,9A…PC、93…CPU(算出部・補正部)、d1,d2,d3,d4…搬送方向(搬送路)、V2…2次転写電圧、T1…2次転写電圧設定テーブル、T2…トナー密度下限値設定テーブル、D1,D2…印刷データ、Dt…トナー密度、ThL…トナー密度下限値、M…トナー密度分布。

Claims (13)

  1. 印刷データに基づいて、画像形成の際に転写対象に転写される単位領域当りの現像剤量である現像剤密度の分布を算出する算出部と、
    前記算出部により算出された前記現像剤密度の分布に応じて、前記画像形成の際に、前記印刷データにより形成される現像剤像とともに、その現像剤像よりも彩度の低い現像剤像である低彩度現像剤像が前記転写対象に付加的に転写されることとなるように、前記印刷データの補正を行う補正部と、
    前記補正部による前記補正が行われた後の前記印刷データに基づいて前記画像形成を行う画像形成部と
    を備え
    前記補正部は、
    前記現像剤密度が下限値未満の単位領域では、前記印刷データの補正を行うと共に、
    前記現像剤密度が前記下限値以上の単位領域では、前記印刷データの補正を行わず、
    前記下限値が、印刷媒体の種類、印刷モード、印刷環境、および、前記画像形成の際に用いられる現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、変更可能となっており、
    前記画像形成部は、前記印刷媒体の種類、前記印刷モード、前記印刷環境、および、前記現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、前記画像形成の際の転写電圧を変更する
    画像形成装置。
  2. 前記補正部は、
    前記現像剤密度が前記下限値未満の単位領域において、
    前記現像剤密度が前記下限値以上となるように、前記低彩度現像剤像における低彩度現像剤の付加量を設定することにより、前記印刷データの補正を行う
    請求項に記載の画像形成装置。
  3. 前記印刷媒体の種類がフィルムである場合の前記下限値は、前記印刷媒体の種類が普通紙である場合の前記下限値よりも大きい
    請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記印刷モードが両面印刷モードである場合の前記下限値は、前記印刷モードが片面印刷モードである場合の前記下限値よりも大きい
    請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記印刷環境が低温・低湿度環境である場合の前記下限値は、前記印刷環境が通常環境である場合の前記下限値よりも大きい
    請求項ないし請求項のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記現像剤の色数が増加するのに従って、前記下限値も上昇する
    請求項ないし請求項のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記補正部は、前記下限値と、前記印刷媒体の種類、前記印刷モード、前記印刷環境および前記現像剤の色数のうちの少なくとも1つと、を対応付けて規定するテーブルを利用して、前記印刷データの補正を行う
    請求項ないし請求項のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記画像形成部は、複数色の現像剤を用いて前記画像形成を行い、
    前記算出部は、前記現像剤量として、前記複数色の現像剤の総量を用いて、前記現像剤密度の分布を算出する
    請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 前記低彩度現像剤像が、透明現像剤像または白色現像剤像である
    請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  10. 前記単位領域が画素である
    請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  11. 前記画像形成部は、前記転写対象として1次転写がなされる中間転写ベルトを介して印刷媒体に2次転写を行うことにより、前記印刷媒体に前記画像形成を行う
    請求項1ないし請求項1のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  12. 印刷データに基づいて、画像形成の際に転写対象に転写される単位領域当りの現像剤量である現像剤密度の分布を算出する算出部と、
    前記算出部により算出された前記現像剤密度の分布に応じて、前記画像形成の際に、前記印刷データにより形成される現像剤像とともに、その現像剤像よりも彩度の低い現像剤像である低彩度現像剤像が前記転写対象に付加的に転写されることとなるように、前記印刷データの補正を行う補正部と
    を備え
    前記補正部は、
    前記現像剤密度が下限値未満の単位領域では、前記印刷データの補正を行うと共に、
    前記現像剤密度が前記下限値以上の単位領域では、前記印刷データの補正を行わず、
    前記下限値が、印刷媒体の種類、印刷モード、印刷環境、および、前記画像形成の際に用いられる現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、変更可能となっており、
    前記印刷媒体の種類、前記印刷モード、前記印刷環境、および、前記現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、前記画像形成の際の転写電圧が変更されるようになっている
    画像処理装置。
  13. 印刷データに基づいて、画像形成の際に転写対象に転写される単位領域当りの現像剤量である現像剤密度の分布を算出し、
    算出された前記現像剤密度の分布に応じて、前記画像形成の際に、前記印刷データにより形成される現像剤像とともに、その現像剤像よりも彩度の低い現像剤像である低彩度現像剤像が前記転写対象に付加的に転写されることとなるように、前記印刷データの補正を行い、
    前記補正が行われた後の前記印刷データに基づいて、前記画像形成を行うと共に、
    前記印刷データの補正の際に、
    前記現像剤密度が下限値未満の単位領域では、前記印刷データの補正を行うと共に、
    前記現像剤密度が前記下限値以上の単位領域では、前記印刷データの補正を行わず、
    前記下限値が、印刷媒体の種類、印刷モード、印刷環境、および、前記画像形成の際に用いられる現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、変更可能となっており、
    前記印刷媒体の種類、前記印刷モード、前記印刷環境、および、前記現像剤の色数のうちの少なくとも1つに応じて、前記画像形成の際の転写電圧を変更する
    画像形成方法。
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