JP7547747B2 - Image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming device.

像担持体で静電潜像を形成し、潜像に顕像材を付着させた画像を媒体に転写する転写プロセスを含む画像形成プロセスにより、媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。転写プロセスは、静電潜像から形成された顕像を像担持体から直接的に媒体に転写するもの、または中間転写ベルトなどへの一次転写を介して媒体に二次転写するものなどがしられている。いずれの転写プロセスにおいても、顕像を形成するための構成物(像担持体や中間転写ベルトを含み、これらを以下、「構成物」と称する。)から媒体への画像の転写プロセスでは静電気による電気的吸着力が利用される。 Image forming devices are known that form images on media by an image forming process that includes a transfer process in which an electrostatic latent image is formed on an image carrier, and an image formed by attaching a visualizing material to the latent image is transferred to the medium. There are several known transfer processes, including one in which the visualizing image formed from the electrostatic latent image is transferred directly from the image carrier to the medium, and one in which the visualizing image is transferred to the medium via a primary transfer to an intermediate transfer belt or the like. In either transfer process, the electrical adsorption force caused by static electricity is used in the process of transferring the image from the components for forming the visualizing image (including the image carrier and intermediate transfer belt, hereinafter referred to as "components") to the medium.

顕像が転写された後の媒体は構成物から分離して搬送方向下流側に移動する必要があるが、電気的吸着力により、媒体と構成物が密着した状態から分離しなくなると、搬送異常の原因となる。そこで従来は、構成物から媒体を分離させるために、構成物の周囲に分離爪を配置して分離爪によって媒体を構成物から機械的に分離する方法や、構成物に対して分離バイアスを印加して電気的な密着状態を解消する方法など、様々な方法が利用されていた。 After the image is transferred, the medium needs to separate from the component and move downstream in the transport direction, but if the medium and component cannot be separated from each other due to electrical adhesion, this can cause transport abnormalities. Conventionally, various methods have been used to separate the medium from the component, such as a method in which separation claws are placed around the component and the medium is mechanically separated from the component by the separation claws, or a method in which a separation bias is applied to the component to eliminate the electrical adhesion.

また、構成物に印加する転写バイアスを制御し、媒体の搬送方向先端から搬送方向後端に向かって複数の領域に区分して各領域に異なる転写バイアスを印加して、分離しやすい状態にする技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。 In addition, a technology has been disclosed in which the transfer bias applied to the components is controlled, the medium is divided into multiple regions from the leading edge of the medium in the transport direction to the trailing edge of the medium in the transport direction, and a different transfer bias is applied to each region, making the components easier to separate (see, for example, Patent Document 1).

昨今、世界的な環境問題が指摘されている状況において、電子写真方式の画像形成装置に用いられる媒体に関しても原材料の使用量低減の観点からより薄いもの(剛性が低いもの)を用いるようになっている。今後、媒体の厚さは更に薄くなるものと予想される。従来のように、構造物と媒体の電気的密着状態から媒体を分離させるために、分離爪を用いる方法では剛性の弱い媒体を損傷する可能がある。また、特許文献1に開示の技術を適用して、分離バイアス値を大きくするように制御しても、媒体に転写された画像に分離バイアスが影響して異常画像を誘発する可能性がある。 In recent years, in a situation where global environmental problems have been pointed out, thinner media (low rigidity) are being used for electrophotographic image forming devices in order to reduce the amount of raw materials used. In the future, it is expected that the thickness of the media will become even thinner. In the conventional method of using a separation claw to separate the media from the electrically tight contact state between the structure and the media, there is a possibility that a weakly rigid media will be damaged. Furthermore, even if the technology disclosed in Patent Document 1 is applied and the separation bias value is controlled to be large, the separation bias may affect the image transferred to the media, inducing an abnormal image.

また、特許文献1に開示の技術を用いても、媒体の搬送方向先端部であって分離バイアス値を低い値に設定する部分は、一般的に画像が形成されない余白部分に相当する。余白部分の幅は狭い(例えば、2mm程度)。したがって、分離バイアス値を調整しても、分離性能を向上させる効果は微々たるものとなる。 Even if the technology disclosed in Patent Document 1 is used, the leading edge of the medium in the transport direction where the separation bias value is set to a low value generally corresponds to a margin where no image is formed. The width of the margin is narrow (for example, about 2 mm). Therefore, even if the separation bias value is adjusted, the effect of improving separation performance is negligible.

本発明は、電気的密着に対する分離性が低い媒体においても、分離性能を向上できる画像形成プロセスを実行可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an image forming apparatus capable of executing an image forming process that can improve separation performance even for media with low separation ability against electrical adhesion.

上記技術的課題を解決するため、本発明の一態様は、画像形成装置に関するものであって、少なくともトナーを保持する像担持体と、前記像担持体において保持された前記トナーにより形成されるトナー像を当該像担持体から記録媒体へ転写する転写装置と、前記転写装置に転写バイアスを印加する電源装置と、前記転写バイアスの印加を制御する制御装置と、
を備え、前記制御装置は、前記記録媒体に設定される余白領域が予め規定する閾値よりも狭い場合であって、当該余白領域に続く先頭領域を含めないと前記閾値よりも非画像領域が拡張できないとき、前記先頭領域に前記トナー像を転写しなくても、前記記録媒体に前記トナー像を転写できるように、前記像担持体に形成される前記トナー像の大きさを縮小させるように制御し、前記制御装置は、前記記録媒体の搬送方向の先端部分において、画像が形成されない領域として二次転写が行われない領域の大きさに応じて、前記トナー像を転写するための転写バイアスの印加タイミングを制御する、ことを特徴とする。
In order to solve the above technical problem, one aspect of the present invention relates to an image forming apparatus, comprising: an image carrier that holds at least a toner; a transfer device that transfers a toner image formed by the toner held on the image carrier from the image carrier to a recording medium; a power supply device that applies a transfer bias to the transfer device; and a control device that controls the application of the transfer bias.
the control device controls to reduce a size of the toner image formed on the image carrier so that the toner image can be transferred to the recording medium without transferring the toner image to the leading region when a margin area set on the recording medium is narrower than a predetermined threshold and a non-image area cannot be expanded beyond the threshold without including a leading region following the margin area , and the control device controls the application timing of a transfer bias for transferring the toner image in accordance with a size of an area where no image is formed and where secondary transfer is not performed, at a leading end portion of the recording medium in a transport direction .

本発明によれば、電気的密着に対する分離性が低い媒体においても、分離性能を向上できる画像形成プロセスを実行できる。 According to the present invention, an image formation process can be performed that can improve separation performance even with media that has low separation ability against electrical contact.

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す側面説明図。1 is an explanatory side view showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention; 本実施形態に係る画像形成装置の一部の構成を拡大した拡大説明図。FIG. 2 is an enlarged explanatory diagram illustrating a configuration of a part of the image forming apparatus according to the present embodiment. 本実施形態に係る制御装置の構成を例示するハードウェア構成図。FIG. 2 is a hardware configuration diagram illustrating the configuration of a control device according to the embodiment. 本実施形態に係る制御装置の機能構成を例示する機能構成図。FIG. 2 is a functional configuration diagram illustrating a functional configuration of a control device according to the present embodiment. 本実施形態に対する比較例を例示する説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a comparative example to the present embodiment. 本実施形態に対する他の比較例を例示する説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating another comparative example to the present embodiment. 本実施形態に係る転写バイアス制御の例を示す図。5A and 5B are diagrams illustrating an example of transfer bias control according to the embodiment. 本実施形態に係る転写バイアス制御に対応するニップ部を例示する図。5A and 5B are diagrams illustrating examples of nip portions corresponding to transfer bias control according to the embodiment. 本実施形態に係る転写バイアス制御の別例を示す図。8A and 8B are diagrams illustrating another example of transfer bias control according to the embodiment. 本実施形態に係る転写バイアス制御の別例を示す図。8A and 8B are diagrams illustrating another example of transfer bias control according to the embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態について説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置の実施形態であるカラープリンタ200の構成を示す図である。図1においてカラープリンタ200は、制御部210を備える。制御部210は、カラープリンタ200の各構成の動作を制御する制御装置に相当する。制御部210の詳細については、後述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a color printer 200, which is an embodiment of an image forming device according to the present invention. In FIG. 1, the color printer 200 includes a control unit 210. The control unit 210 corresponds to a control device that controls the operation of each component of the color printer 200. The control unit 210 will be described in detail later.

カラープリンタ200は、像担持体を中間転写体としている。以下、中間転写体を中間転写ベルト10とする。カラープリンタ200は、感光体1を備え、感光体1の周囲には、感光体クリーニングユニット2、帯電器4、露光手段5、中間転写ベルト10などが配置されている。 Color printer 200 uses an image carrier as an intermediate transfer body. Hereinafter, the intermediate transfer body is referred to as intermediate transfer belt 10. Color printer 200 has a photoconductor 1, and around the photoconductor 1, a photoconductor cleaning unit 2, a charger 4, an exposure means 5, intermediate transfer belt 10, etc. are arranged.

また、現像手段として、例えば、イエロー現像器6、マゼンタ現像器7、シアン現像器8、ブラック現像器9の4個の現像器から構成される。 The developing means is composed of four developing units, for example, a yellow developing unit 6, a magenta developing unit 7, a cyan developing unit 8, and a black developing unit 9.

フルカラー画像形成時には、イエロー現像器6、マゼンタ現像器7、シアン現像器8、ブラック現像器9の順で可視像(顕像)を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト10に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。なお、顕像の形成順はこれに限定されるものではない。 When forming a full-color image, a visible image (visible image) is formed in the order of yellow developer 6, magenta developer 7, cyan developer 8, and black developer 9, and the visible images of each color are transferred in order onto intermediate transfer belt 10, forming a full-color image. Note that the order in which the visible images are formed is not limited to this.

感光体クリーニングユニット2にはブレード3が配置されている。 A blade 3 is arranged in the photoconductor cleaning unit 2.

中間転写ベルト10は,一次転写バイアスローラ11、二次転写対向ローラ12、従動ローラ15、ベルトクリーニング対向ローラ13により張架されており,それぞれ駆動モータの駆動力を受けて駆動される。これらのプロセス速度は150[mm/sec]に調整されている。なお、二次転写対向ローラ12は中間転写ベルト10の駆動ローラを兼ねている。 The intermediate transfer belt 10 is stretched by a primary transfer bias roller 11, a secondary transfer opposing roller 12, a driven roller 15, and a belt cleaning opposing roller 13, each of which is driven by the driving force of a drive motor. The process speed of these is adjusted to 150 mm/sec. The secondary transfer opposing roller 12 also serves as a drive roller for the intermediate transfer belt 10.

また、上記の各ローラは中間転写ベルトユニット側版によって中間転写ベルト10の両側より支持されている。一次転写バイアスローラ11は、感光体1と中間転写ベルト10との接触部に配置されており、一次転写バイアスローラ11には所定の転写バイアスが印加される。 The above rollers are supported on both sides of the intermediate transfer belt 10 by the intermediate transfer belt unit side plates. The primary transfer bias roller 11 is disposed at the contact area between the photoconductor 1 and the intermediate transfer belt 10, and a predetermined transfer bias is applied to the primary transfer bias roller 11.

中間転写ベルト10は、PVDF(フッ化ビニルデン)、ETFE(エチレン-四フッ化エチレン共重合体)、PI(ポリイミド)、PC(ポリカーボネート)等を単層または複数層に構成したものである。中間転写ベルト10は、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を10~1012[Ωcm]、かつ表面抵抗率を10~1013[Ωcm]の範囲になるように調整されている。 The intermediate transfer belt 10 is made of a single layer or multiple layers of PVDF (vinylidene fluoride), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), PI (polyimide), PC (polycarbonate), etc. The intermediate transfer belt 10 has a conductive material such as carbon black dispersed therein, and is adjusted so that its volume resistivity is in the range of 10 8 to 10 12 [Ωcm] and its surface resistivity is in the range of 10 9 to 10 13 [Ωcm].

なお、必要に応じて中間転写ベルト10の表面に離型層をコートしてもよい。コートに用いる材料としては、ETFE(エチレン-四フッ化エチレン共重合体)、PTFE(ポリ四フッ化エチレン)、PVDF(フッ化ビニルデン)、PEA(パ-フルオロアルコキシフッ素樹脂)、FEP(四フッ化エチレン-六フッ化プロピレン共重合体)、PVF(フッ化ビニル)等のフッ素樹脂が使用できる。なお、ここに列挙したものに、限定されるものではない。 If necessary, a release layer may be coated on the surface of the intermediate transfer belt 10. Materials that can be used for the coating include fluororesins such as ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), PVDF (vinylidene fluoride), PEA (perfluoroalkoxy fluororesin), FEP (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), and PVF (vinyl fluoride). Note that the materials listed here are not limited to these.

中間転写ベルト10の製造方法は、注型法や遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。 The intermediate transfer belt 10 can be manufactured by a casting method, centrifugal molding method, or the like, and its surface may be polished as necessary.

中間転写ベルト10の体積抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアス値が高くなるため、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写紙剥離工程などで中間転写ベルト10の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本実施形態に係る中間転写ベルト10の体積抵抗率および表面抵抗率は、上記範囲内を前提とする。 If the volume resistivity of the intermediate transfer belt 10 exceeds the above-mentioned range, the bias value required for transfer becomes high, which is undesirable since it leads to an increase in power supply costs. In addition, the charged potential of the intermediate transfer belt 10 becomes high during the transfer process, transfer paper peeling process, etc., and self-discharge becomes difficult, so it becomes necessary to provide a charge removal means. In addition, if the volume resistivity and surface resistivity are below the above-mentioned range, the charge potential decays quickly, which is advantageous for charge removal by self-discharge, but the current during transfer flows in the surface direction, causing toner scattering. Therefore, it is assumed that the volume resistivity and surface resistivity of the intermediate transfer belt 10 according to this embodiment are within the above-mentioned range.

なお、体積抵抗率および表面抵抗率の測定は抵抗率計(三菱化学社製:ハイレスタIP)にHRSプローブ(内側電極直径が5.9[mm]、リング電極内径が11[mm])を接続し、中間転写ベルト10の表裏に100[V](表面抵抗率は500[V])の電圧を印加して10秒後の測定値を用いた。 The volume resistivity and surface resistivity were measured by connecting an HRS probe (inner electrode diameter 5.9 mm, ring electrode inner diameter 11 mm) to a resistivity meter (Mitsubishi Chemical Corporation: Hiresta IP), applying a voltage of 100 V (surface resistivity of 500 V) to the front and back of the intermediate transfer belt 10, and using the measured value 10 seconds later.

また、中間転写ベルト10が張架されているベルトクリーニング対向ローラ13の近傍には、中間転写ベルト10をクリーニングするベルトクリーニングユニット19が配置されている。 A belt cleaning unit 19 that cleans the intermediate transfer belt 10 is disposed near the belt cleaning opposing roller 13 around which the intermediate transfer belt 10 is stretched.

図2は、本実施形態に係るベルトクリーニングユニット19の周辺拡大図である。図2に示すように。ベルトクリーニングユニット19には、ウレタンゴムよりなる、クリーニングブレード20が配置されており、クリーニングブレード20を中間転写ベルト10に押し当てて、トナーを堰き止めて清掃する構成となっている。 Figure 2 is an enlarged view of the belt cleaning unit 19 according to this embodiment. As shown in Figure 2, the belt cleaning unit 19 is provided with a cleaning blade 20 made of urethane rubber, which is pressed against the intermediate transfer belt 10 to block and clean the toner.

クリーニングブレード20は、ブレードホルダ22により保持される。ブレードホルダ22は、クリーニングブレード20により除去された残留トナーが堆積しないよう、端部がテーパ形状となっている。電圧印加装置103から電圧を印加することによって、ブレードホルダ22に付着した廃トナーを落下させる。本実施形態では、+1000[V]及び-1000[V]を印加するよう設定されているものとする。 The cleaning blade 20 is held by a blade holder 22. The blade holder 22 has a tapered end so that residual toner removed by the cleaning blade 20 does not accumulate. Waste toner adhering to the blade holder 22 is caused to fall by applying a voltage from a voltage application device 103. In this embodiment, it is set to apply +1000 [V] and -1000 [V].

ベルトクリーニングユニット19は、クリーニングしやすくする為に、固形潤滑剤155を潤滑剤塗布部材152により塗布する。潤滑剤には、直鎖状の炭化水素構造を持つ、脂肪酸金属塩を用いる。脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも1種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも一種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。とりわけその中でもステアリン酸亜鉛は、工業的規模で生産されかつ多方面での使用実績があることから、コストと品質安定性とおよび信頼性で、最も好ましい材料である。ただし、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物、および遊離脂肪酸を含むものであり、本発明での脂肪酸金属塩もその例外ではない。 The belt cleaning unit 19 applies a solid lubricant 155 to the belt by a lubricant application member 152 to facilitate cleaning. A fatty acid metal salt having a linear hydrocarbon structure is used as the lubricant. Examples of fatty acid metal salts include fatty acid metal salts containing at least one fatty acid selected from stearic acid, palmitic acid, myristic acid, and oleic acid, and containing at least one metal selected from zinc, aluminum, calcium, magnesium, and lithium. Among them, zinc stearate is the most preferable material in terms of cost, quality stability, and reliability, since it is produced on an industrial scale and has a track record of use in many fields. However, the higher fatty acid metal salts generally used industrially are not the simple compound composition of the name, but contain other fatty acid metal salts, metal oxides, and free fatty acids that are more or less similar, and the fatty acid metal salts of the present invention are no exception to this.

これらの潤滑剤は微量ずつ、粉体の形態で供給されるのであるが、その具体的な方法としては、ブラシなどの固形潤滑剤155によりブロック上に固形成形された潤滑剤を削り取って塗布する方法や、トナーに外添して供給する方法等がある。ただし、トナー(顕像材)に外添して潤滑剤を供給する場合、その供給量が出力する画像面積に依存し、常にベルト表面全面に供給することはできない為、簡易な装置構成で、かつ、ベルト表面全面に安定に潤滑剤を供給しようとした場合、本実施形態のように固形潤滑剤をブラシで削り取って塗布する方法がよい。 These lubricants are supplied in minute amounts in the form of powder, and specific methods include scraping off the lubricant formed into a solid form on a block with a solid lubricant 155 such as a brush and applying it, or adding it to the toner. However, when adding the lubricant to the toner (visualizing material) to apply it, the amount of lubricant supplied depends on the area of the image to be output, and it is not always possible to supply it to the entire belt surface. Therefore, if you want to supply lubricant stably to the entire belt surface with a simple device configuration, it is better to use the method of scraping off the solid lubricant with a brush and applying it as in this embodiment.

固形潤滑剤155を潤滑剤塗布部材152で削り取る為に、スプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段153により、固形潤滑剤を1[N]~4[N]の力で潤滑剤塗布部材152に圧接する。固形潤滑剤155の幅は、画像幅よりも広く設定する必要があるため、304[mm]以上とする。潤滑剤塗布部材152の幅は、固形潤滑剤155を均一に削り取る為に、固形潤滑剤155の幅よりも大きくとる必要がある。 In order to scrape off the solid lubricant 155 with the lubricant application member 152, the lubricant pressure means 153, which is an elastic body like a spring, presses the solid lubricant against the lubricant application member 152 with a force of 1 [N] to 4 [N]. The width of the solid lubricant 155 must be set wider than the image width, so it is set to 304 [mm] or more. The width of the lubricant application member 152 must be wider than the width of the solid lubricant 155 in order to scrape off the solid lubricant 155 evenly.

二次転写ローラ21は、SUS等の金属製芯金上に、導電性材料によって10~1010[Ω]の抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、二次転写ローラ21の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加するため転写部ニップの前後の空隙にて放電が起こる為、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。 The secondary transfer roller 21 is constructed by covering a metal core such as SUS with an elastic body such as urethane, which is adjusted to a resistance value of 10 6 to 10 10 [Ω] using a conductive material. If the resistance value of the secondary transfer roller 21 exceeds the above range, it becomes difficult for current to flow, so a higher voltage must be applied to obtain the required transferability, resulting in increased power supply costs. In addition, since a high voltage is applied, discharge occurs in the gaps before and after the transfer nip, and white spots due to discharge appear on the halftone image.

逆に、二次転写ローラ21の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部(例えば三色重ね像)と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、二次転写ローラ21の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招く。 Conversely, if the resistance value of the secondary transfer roller 21 falls below the above range, it becomes impossible to transfer both the multiple color image portion (e.g., a three-color overlapping image) and the single color image portion present on the same image. This is because, since the resistance value of the secondary transfer roller 21 is low, a current sufficient to transfer the single color image portion flows at a relatively low voltage, but a voltage value higher than the optimal voltage for the single color image portion is required to transfer the multiple color image portion. Therefore, if a voltage is set that allows the multiple color image portion to be transferred, the transfer current becomes excessive for the single color image, resulting in reduced transfer efficiency.

なお、二次転写ローラ21の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写ローラ21を設置し、芯金両端部に片側4.9[N](両側で合計9.8[N])の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に1000[V]の電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。 The resistance value of the secondary transfer roller 21 was measured by placing the secondary transfer roller 21 on a conductive metal plate, applying a load of 4.9 [N] on each end of the core metal (a total of 9.8 [N] on both sides), and calculating the current value that flows when a voltage of 1000 [V] is applied between the core metal and the metal plate.

また、二次転写ローラ21は、駆動ギヤによって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト10の周速に対して、略同一となるように調整されている。 In addition, the secondary transfer roller 21 is driven by a drive gear, and its peripheral speed is adjusted to be approximately the same as the peripheral speed of the intermediate transfer belt 10.

二次転写ローラ21に対する印加電流は、定電流で制御され、本実施形態では、その設定値を+30[μA]とする。シート状の記録媒体としての用紙Pは給紙ローラ26,用紙搬送ローラ27、レジストローラ28によって,中間転写ベルト10の面に形成された四色重ね画像の先頭が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて搬送される。用紙Pに転写された四色重ね画像は、上述したように除電手段によって除電された後に定着入口ガイド44に沿って定着手段30へ搬送され、定着手段30で定着された後に、排紙ローラ32によって排紙される。 The current applied to the secondary transfer roller 21 is controlled by a constant current, and in this embodiment, the set value is +30 [μA]. Paper P as a sheet-shaped recording medium is transported by the paper feed roller 26, paper transport roller 27, and registration roller 28 in time with the timing when the leading edge of the four-color superimposed image formed on the surface of the intermediate transfer belt 10 reaches the secondary transfer position. The four-color superimposed image transferred to the paper P is discharged by the discharge means as described above, and then transported along the fixing entrance guide 44 to the fixing means 30. After being fixed by the fixing means 30, the paper is discharged by the paper discharge roller 32.

[制御部210のハードウェア構成]
次に、カラープリンタ200の制御部210について説明する。図3は、制御部210のハードウェア構成を示す図である。図3に示すように制御部210は、一般的な情報処理装置と同様の構成を含む。本実施形態に係るカラープリンタ200が備える制御部210は、CPU(Central Processing Unit)211、RAM(Random Access Memory)212、ROM(Read Only Memory)213、HDD(Hard Disk Drive)214及びI/F215を備え、これらがバス219を介して接続されている。また、I/F215には表示部216、操作部217及び専用デバイス218が接続されている。
[Hardware configuration of control unit 210]
Next, the control unit 210 of the color printer 200 will be described. Fig. 3 is a diagram showing the hardware configuration of the control unit 210. As shown in Fig. 3, the control unit 210 includes the same configuration as a general information processing device. The control unit 210 of the color printer 200 according to this embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 211, a RAM (Random Access Memory) 212, a ROM (Read Only Memory) 213, a HDD (Hard Disk Drive) 214, and an I/F 215, which are connected via a bus 219. In addition, a display unit 216, an operation unit 217, and a dedicated device 218 are connected to the I/F 215.

CPU211は演算手段であり、カラープリンタ200全体の動作を制御する。RAM212は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、CPU211が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ROM213は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。HDD214は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、OS(Operating System)や、画像形成制御プログラムや転写バイアス制御プログラムなどの各種の制御プログラム、アプリケーションプログラム等が格納される。 The CPU 211 is a computing means and controls the operation of the entire color printer 200. The RAM 212 is a volatile storage medium capable of reading and writing information at high speed, and is used as a working area when the CPU 211 processes information. The ROM 213 is a read-only non-volatile storage medium in which programs such as firmware are stored. The HDD 214 is a non-volatile storage medium in which information can be read and written, and in which an OS (Operating System), various control programs such as an image formation control program and a transfer bias control program, application programs, etc. are stored.

I/F215は、バス219と各種のハードウェアやネットワーク等とを接続している。I/F215を介して外部との情報通信を行う。表示部216は、利用者がカラープリンタ200の状態や設定している動作モードを確認するための視覚的ユーザインタフェースであり、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置によって実現される。操作部217は、利用者がカラープリンタ200の動作モードの設定を入力するためのユーザインタフェースである。 The I/F 215 connects the bus 219 to various hardware devices, networks, etc. Information communication with the outside world is performed via the I/F 215. The display unit 216 is a visual user interface that allows the user to check the status of the color printer 200 and the operating mode that has been set, and is realized by a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display). The operation unit 217 is a user interface that allows the user to input the operating mode settings of the color printer 200.

専用デバイス218は、カラープリンタ200において専用の動作をする機能を実現するためのハードウェアである。専用デバイス218には、例えば、二次転写ローラ21に二次転写バイアスを印加する電源装置としての二次バイアス電源102や、二次バイアスが印加される用紙Pの種類を検知する用紙検知センサ、感光体1の回動を制御する駆動モータなどが含まれる。 The dedicated device 218 is hardware for implementing a function that performs a dedicated operation in the color printer 200. The dedicated device 218 includes, for example, a secondary bias power supply 102 that serves as a power supply device that applies a secondary transfer bias to the secondary transfer roller 21, a paper detection sensor that detects the type of paper P to which the secondary bias is applied, and a drive motor that controls the rotation of the photoconductor 1.

制御部210は、専用デバイス218に含まれる各ハードウェア構成を用いて、ROM213やHDD214などに格納されたプログラムをRAM212に読み出してCPU211によって実行されることで、所定の機能を実現するソフトウェア制御部を構成する。 The control unit 210 constitutes a software control unit that realizes a predetermined function by using each hardware configuration included in the dedicated device 218 to read programs stored in the ROM 213, HDD 214, etc. into the RAM 212 and executes them with the CPU 211.

[制御部210の機能構成]
図4は、本実施形態に係るソフトウェア制御部の構成を例示する機能ブロック図である。図4に示すように、制御部210のハードウェア資源と、本実施形態に係る制御プログラムによってソフトウェア制御部が実現される。当該ソフトウェア制御部には、画像データ取得部221と、非画像領域判定部222と、バイアス電圧制御部224と、媒体情報記憶部225と、画像形成サイズ変更部226と、画像形成位置変更部227と、画像形成制御部228と、を含む。
[Functional configuration of control unit 210]
Fig. 4 is a functional block diagram illustrating the configuration of a software control unit according to this embodiment. As shown in Fig. 4, the software control unit is realized by the hardware resources of the control unit 210 and the control program according to this embodiment. The software control unit includes an image data acquisition unit 221, a non-image area determination unit 222, a bias voltage control unit 224, a medium information storage unit 225, an image formation size change unit 226, an image formation position change unit 227, and an image formation control unit 228.

画像データ取得部221は、カラープリンタ200において画像を形成するためのデータ(画像データ)を、カラープリンタ200に入力するための処理を実行する。画像データには、用紙Pの画像形成領域に形成する画像310(後述する)の元になる情報や、画像310の形成位置を指定する情報が含まれる。 The image data acquisition unit 221 executes processing to input data (image data) for forming an image in the color printer 200 to the color printer 200. The image data includes information that is the basis of the image 310 (described later) to be formed in the image formation area of the paper P, and information that specifies the formation position of the image 310.

非画像領域判定部222は、画像形成対象である用紙Pの画像形成領域302(図7参照)のうち、画像データに基づいて画像310が形成されない領域である「非画像領域」を取得する。また、非画像領域判定部222は、画像データに含まれる用紙Pの属性情報に基づき、または、媒体情報記憶部225に記憶されている用紙Pの属性情報に基づいて、当該用紙Pに設定される余白領域301の広さを取得する。また、非画像領域判定部222は、余白領域301に続く画像形成領域302であって、所定距離としての距離Dまでの領域である「先頭領域303」の広さも取得する。先頭領域303は、例えば、余白領域301の広さによらず、用紙Pの搬送方向先端から10mmである。さらに非画像領域判定部222は、余白領域301の広さが、後述する分離性を確保するために十分な広さであるか否かを判定し、余白領域301の広さが分離性の確保には不十分であるときは、余白領域301に続く画像形成領域302のうち、先頭領域303に含まれる領域に画像310が含まれる否かを判定する。 The non-image area determination unit 222 acquires a "non-image area" that is an area in which an image 310 is not formed based on image data from the image formation area 302 (see FIG. 7) of the paper P that is the image formation target. The non-image area determination unit 222 also acquires the width of the margin area 301 set on the paper P based on the attribute information of the paper P included in the image data or based on the attribute information of the paper P stored in the medium information storage unit 225. The non-image area determination unit 222 also acquires the width of the "leading area 303" that is the image formation area 302 following the margin area 301 and is an area up to a distance D as a predetermined distance. The leading area 303 is, for example, 10 mm from the leading edge of the paper P in the transport direction, regardless of the width of the margin area 301. Furthermore, the non-image area determination unit 222 determines whether the margin area 301 is large enough to ensure the separability described below, and if the margin area 301 is not large enough to ensure separability, it determines whether the image 310 is included in the area of the image formation area 302 following the margin area 301, which is included in the leading area 303.

また、非画像領域判定部222は、余白領域301の広さが分離性の確保に不十分であって先頭領域303に画像310が形成されないときは、先頭領域303を転写バイアスの印加領域に含めない「非画像領域」として判定し、判定結果をバイアス電圧制御部224に通知する。 In addition, when the width of the margin area 301 is insufficient to ensure separation and an image 310 is not formed in the leading area 303, the non-image area determination unit 222 determines that the leading area 303 is a "non-image area" that is not included in the area to which the transfer bias is applied, and notifies the bias voltage control unit 224 of the determination result.

また、非画像領域判定部222は、余白領域301の広さが分離性の確保に不十分であって先頭領域303に画像310が含まれるときは、画像形成サイズ変更部226か画像形成位置変更部227のいずれか一方または両方に対して、画像形成を変更する指示を通知する。また、この場合、画像形成サイズが変更されることで「非画像領域」となる部分を判定し、又は画像形成位置が変更されることで「非画像領域」となる部分を判定して、バイアス電圧制御部224に判定結果を通知する。 When the margin area 301 is insufficient to ensure separation and the leading area 303 contains an image 310, the non-image area determination unit 222 issues an instruction to change the image formation to either the image formation size change unit 226 or the image formation position change unit 227, or both. In this case, the non-image area determination unit 222 determines the area that will become a "non-image area" due to the change in image formation size, or determines the area that will become a "non-image area" due to the change in image formation position, and notifies the bias voltage control unit 224 of the determination result.

バイアス電圧制御部224は、非画像領域判定部222の判定結果に基づいて、用紙Pに対する二次転写バイアスの印加タイミングを制御する。なお、二次転写バイアスの印加タイミングとは、「印加開始タイミング」と「印加終了タイミング」と、を含む。「印加開始タイミング」とは、非画像領域判定部222において、分離性の確保のために「非画像領域」として判定された領域が二次転写位置を過ぎるタイミングに応じて用紙Pに二次転写バイアスの印加を開始するタイミングである。また、「印加終了タイミング」とは画像データに基づいてトナー画像としての画像310を形成するために二次バイアスを印加する必要がある位置を過ぎてから二次転写バイアスの印加を終了するタイミングである。 The bias voltage control unit 224 controls the application timing of the secondary transfer bias to the paper P based on the judgment result of the non-image area judgment unit 222. The application timing of the secondary transfer bias includes an "application start timing" and an "application end timing." The "application start timing" is the timing at which the application of the secondary transfer bias to the paper P starts in response to the timing at which the area judged as a "non-image area" in the non-image area judgment unit 222 to ensure separability passes the secondary transfer position. The "application end timing" is the timing at which the application of the secondary transfer bias ends after passing the position where the secondary bias needs to be applied to form the image 310 as a toner image based on the image data.

なお、印加開始タイミングは、非画像領域の、搬送方向後端が二次転写位置(ニップ)を通過したら、転写バイアスONにし、転写バイアスが所定値まで立ち上がる時間を考慮して、画像310が転写される位置がニップに到達するタイミングよりも早いタイミングである。 The application start timing is earlier than the timing when the position where the image 310 is transferred reaches the nip, taking into account the time it takes for the transfer bias to rise to a predetermined value when the transfer bias is turned ON when the trailing end of the non-image area in the transport direction passes the secondary transfer position (nip).

なお、バイアス電圧制御部224は、媒体情報記憶部225に記憶されている用紙Pに関する情報に基づいて、印加タイミングやバイアス値を制御してもよい。例えば、用紙Pの厚さ(薄さ)に基づいて、より適切な印加タイミング(転写バイアスの印加の開始のタイミング)やバイアス値を選択し、これに基づいて二次バイアス電源102の制御を行ってもよい。なお、バイアス電圧制御部224は、媒体情報記憶部225に記憶されている用紙Pに関する情報から、バイアス制御に必要な情報を認識する媒体情報認識部も構成する。 The bias voltage control unit 224 may control the application timing and bias value based on information about the paper P stored in the medium information storage unit 225. For example, a more appropriate application timing (timing for starting application of the transfer bias) and bias value may be selected based on the thickness (thinness) of the paper P, and the secondary bias power supply 102 may be controlled based on this. The bias voltage control unit 224 also constitutes a medium information recognition unit that recognizes information necessary for bias control from information about the paper P stored in the medium information storage unit 225.

媒体情報記憶部225は、カラープリンタ200における画像形成処理に用いる用紙Pの種別を記憶する。媒体情報記憶部225には、操作部217を介してユーザが設定画面を操作し、使用する用紙Pの厚み(薄さ)を特定可能な情報を入力する。 The medium information storage unit 225 stores the type of paper P used in the image formation process in the color printer 200. The user operates the setting screen via the operation unit 217 to input information into the medium information storage unit 225 that can identify the thickness (thinness) of the paper P to be used.

画像形成サイズ変更部226は、用紙Pの搬送方向先端に設定されている余白領域301の広さでは、分離性を確保するには不十分であると非画像領域判定部222で判定されたときに、画像310を搬送方向後端側に縮小するように、画像形成制御部228に通知する。言い換えると、余白領域301が、予め規定した閾値よりも狭いとき、余白領域301を含む先頭領域303まで二次転写バイアスを印加しない領域(非転写領域)を拡張する処理を行うように画像形成制御部228を制御する。そして、非転写領域が先頭領域303まで拡張されても、画像形成領域302の中で画像310が転写されるように、画像310を搬送方向後端側に縮小するように画像形成制御部228の処理を制御する。例えば、トナー画像の縮小処理として、感光体1に形成される静電潜像の大きさを変更するように制御する。 When the non-image area determination unit 222 determines that the width of the margin area 301 set at the leading edge of the paper P in the transport direction is insufficient to ensure separation, the image formation size change unit 226 notifies the image formation control unit 228 to reduce the image 310 toward the trailing edge in the transport direction. In other words, when the margin area 301 is narrower than a predetermined threshold, the image formation control unit 228 is controlled to perform processing to expand the area (non-transfer area) to which the secondary transfer bias is not applied up to the leading area 303 including the margin area 301. Then, even if the non-transfer area is expanded to the leading area 303, the image formation control unit 228 controls processing to reduce the image 310 toward the trailing edge in the transport direction so that the image 310 is transferred within the image formation area 302. For example, as a toner image reduction process, the size of the electrostatic latent image formed on the photoconductor 1 is controlled to be changed.

静電潜像の大きさが縮小されると、その後の転写プロセスにおいて用紙Pに対する転写バイアスの印加の開始タイミングは、縮小されたトナー像に基づいて決定すればよいので、用紙Pの搬送方向の先頭部分に二次転写バイアスが印加されない「非転写領域」を拡張しても、所定の画像310を用紙Pに形成(転写)することができる。 When the size of the electrostatic latent image is reduced, the timing for starting application of the transfer bias to the paper P in the subsequent transfer process can be determined based on the reduced toner image, so the specified image 310 can be formed (transferred) on the paper P even if the "non-transfer area" where the secondary transfer bias is not applied to the leading portion of the paper P in the transport direction is expanded.

画像形成位置変更部227は、用紙Pの搬送方向先端に設定されている余白領域301の広さでは、分離性を確保するには不十分であると非画像領域判定部222で判定されたときに、画像310の形成位置を搬送方向後端側に変更するように制御する。言い換えると、余白領域301が、予め規定した閾値よりも狭いとき、余白領域301を含む先頭領域303まで二次転写バイアスを印加しない領域(非転写領域)を拡張する処理を行うように画像形成制御部228を制御する。そして、非転写領域が先頭領域303まで拡張されても、画像形成領域302の中で画像310が転写されるように、画像310を搬送方向後端側に移動させるように画像形成制御部228の処理を制御する。例えば、トナー画像の移動処理として、感光体1に形成される静電潜像の位置を変更するように制御する。 When the non-image area determination unit 222 determines that the width of the margin area 301 set at the leading edge of the paper P in the transport direction is insufficient to ensure separation, the image formation position change unit 227 controls to change the formation position of the image 310 to the trailing edge in the transport direction. In other words, when the margin area 301 is narrower than a predetermined threshold, the image formation control unit 228 controls to perform processing to expand the area (non-transfer area) to which the secondary transfer bias is not applied to the leading area 303 including the margin area 301. Then, even if the non-transfer area is expanded to the leading area 303, the image formation control unit 228 controls to move the image 310 to the trailing edge in the transport direction so that the image 310 is transferred within the image formation area 302. For example, as a toner image movement process, the image formation control unit 228 controls to change the position of the electrostatic latent image formed on the photoconductor 1.

画像形成制御部228は、画像形成サイズ変更部226や画像形成位置変更部227による、画像310の大きさや位置の変更を行う制御に基づいて、用紙Pへの二次転写タイミングに合うように、感光体1への静電潜像の形成を制御し、顕像や一次転写も制御する。 The image formation control unit 228 controls the formation of an electrostatic latent image on the photoconductor 1 to coincide with the timing of the secondary transfer to the paper P based on the control of the image formation size change unit 226 and the image formation position change unit 227 to change the size and position of the image 310, and also controls the visible image and primary transfer.

したがって、本実施形態に係るカラープリンタ200によれば、用紙Pの搬送方向の先頭部分において、画像が形成されない領域として二次転写が行なわれない領域(非転写領域)の大きさ(広さ)に応じて、顕像を転写するための転写バイアスの印加タイミングを制御する。これによって、転写後の用紙Pが二次転写部に電気的に密着することを防止できる。また、非転写領域の大きさ(広さ)や位置に応じて、転写バイアスの印加タイミングを制御することにより、より精度よく二次転写プロセスを完了することができる。これによって、用紙Pが転写プロセス時に密着する構造体から剥離しやすくなり、画像形成の品質を向上させることができる。 Therefore, according to the color printer 200 of this embodiment, the timing of application of the transfer bias for transferring the visible image is controlled according to the size (width) of the area (non-transfer area) where no image is formed and where secondary transfer is not performed at the leading portion of the paper P in the transport direction. This makes it possible to prevent the paper P after transfer from electrically adhering to the secondary transfer section. Furthermore, by controlling the timing of application of the transfer bias according to the size (width) and position of the non-transfer area, the secondary transfer process can be completed with greater precision. This makes it easier for the paper P to peel off from the structure with which it is in close contact during the transfer process, improving the quality of image formation.

[比較例の説明]
ここで、本実施形態に係るカラープリンタ200による転写バイアス制御の効果をより明確にするため、比較例となる従来技術の例を説明する。図5は、従来技術に係る転写バイアスの印加方式の例を説明する図である。図5の例では、本実施形態の二次転写ローラ21に相当する構成に対して用紙Pが通過する時に転写バイアスが印加される(ONになる)。図5(a)は、用紙Pの搬送方向における転写バイアスの印加領域を示している。また、図5(b)は、横軸を用紙Pに対する転写バイアスの印加時間とし、縦軸を転写バイアスのバイアス値としている。なお、用紙Pには、画像310が形成されない「余白領域301」と、画像310が形成されうる領域である「画像形成領域302」が、用紙Pの属性(主にサイズ)によって予め設定される。図5(a)は、画像310が画像形成領域302を埋めるように形成されるものを例示している。
[Description of Comparative Example]
Here, in order to clarify the effect of the transfer bias control by the color printer 200 according to the present embodiment, an example of the prior art will be described as a comparative example. FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a transfer bias application method according to the prior art. In the example of FIG. 5, the transfer bias is applied (turned ON) when the paper P passes through the configuration corresponding to the secondary transfer roller 21 of the present embodiment. FIG. 5(a) shows the application area of the transfer bias in the conveying direction of the paper P. Also, in FIG. 5(b), the horizontal axis represents the application time of the transfer bias to the paper P, and the vertical axis represents the bias value of the transfer bias. Note that the paper P has a "blank area 301" where the image 310 is not formed, and an "image forming area 302" where the image 310 can be formed, which are set in advance according to the attributes (mainly size) of the paper P. FIG. 5(a) illustrates an example where the image 310 is formed so as to fill the image forming area 302.

図5に示すように、比較例では、画像形成領域302の搬送方向先端(余白領域301との境界)まで画像310が形成されるので、用紙Pが二次転写ローラ21に到達する前に転写バイアスの印加が開始されている。また、用紙Pの後端が二次転写ローラ21を通過してから転写バイアスの印加を終了している。 As shown in FIG. 5, in the comparative example, image 310 is formed up to the leading edge of image formation area 302 in the transport direction (the boundary with margin area 301), so application of transfer bias is started before paper P reaches secondary transfer roller 21. In addition, application of transfer bias is terminated after the rear end of paper P passes secondary transfer roller 21.

図6は、別の比較例である。図6の例は、用紙Pの搬送方向の先端が、二次転写対向ローラ12と二次転写ローラ21により転写ニップ部が形成される転写装置に到達した時、転写バイアスが印加(オン)されるように制御される例である。図6においても、画像310が画像形成領域302を埋めるように形成されるものを例示している。 Figure 6 is another comparative example. The example in Figure 6 is an example in which the transfer bias is controlled to be applied (on) when the leading edge of the paper P in the transport direction reaches a transfer device in which a transfer nip is formed by the secondary transfer opposing roller 12 and the secondary transfer roller 21. Figure 6 also shows an example in which an image 310 is formed to fill the image formation area 302.

このときに転写バイアスの印加タイミングは図5の例と同じである。しかし、後述する分離性を考慮すると、用紙Pの搬送方向先端に続く所定の領域は、第1領域として区別し、その転写バイアス値をVa[v]に設定している。その後、用紙Pが搬送されて第1領域に続く領域としての第2領域の場合は、転写バイアス値をVb[v]に設定する。そして、第2領域に続く第3領域では、転写バイアス値をVc[v]に設定し、最後の第4領域への転写バイアス値はVd[v]に設定されている。 At this time, the timing of application of the transfer bias is the same as in the example of Figure 5. However, taking into consideration the separability described below, a specific area following the leading edge of the paper P in the transport direction is distinguished as a first area, and its transfer bias value is set to Va [v]. After that, when the paper P is transported to a second area following the first area, the transfer bias value is set to Vb [v]. Then, in the third area following the second area, the transfer bias value is set to Vc [v], and the transfer bias value for the final fourth area is set to Vd [v].

ここで、Va<Vb<Vcであって、Vd=Vaとする。すなわち、本比較例では、転写部を構成する構成物からの分離に有利なように用紙Pの搬送方向先頭と搬送方向後尾では転写バイアス値は低く設定している。しかし、用紙Pが薄い場合、搬送方向先頭の転写バイアス値を低くしても、分離性は安定しない可能性が高まる。 Here, Va<Vb<Vc, and Vd=Va. That is, in this comparative example, the transfer bias value is set low at the leading edge and trailing edge of the paper P in the transport direction to facilitate separation from the components that make up the transfer section. However, when the paper P is thin, even if the transfer bias value at the leading edge in the transport direction is low, there is a high possibility that separation will not be stable.

[第一実施形態]
以下、本発明に係る実施形態において、二次転写時における用紙Pの分離性を向上させ、画像形成品質に貢献する転写バイアスの制御方法の例について、説明する。転写部分を構成する構成物に対する用紙Pの電気的密着に対する分離性を向上させるには、用紙Pの搬送方向における端部、特に、搬送方向の下流側の端部(搬送時の先頭部)の電気的密着力を低下させることが重要となる。
[First embodiment]
Hereinafter, in an embodiment of the present invention, an example of a method for controlling a transfer bias that improves the separation of the paper P during secondary transfer and contributes to image formation quality will be described. In order to improve the separation of the paper P with respect to electrical adhesion to the components that make up the transfer section, it is important to reduce the electrical adhesion of the end of the paper P in the transport direction, particularly the end on the downstream side in the transport direction (the leading portion during transport).

そこで、本実施形態では、制御部210の画像データ取得部221において、用紙Pに転写予定のトナー像としての画像310の元になる画像データを取得する。取得された画像データに基づいて、非画像領域判定部222が、当該画像データによる画像形成が行なわれる対象物である用紙Pの先頭部分における余白領域301の広さを判定する。そして、余白領域301が分離性を確保するには十分であれば、通常の画像形成処理を実行すればよい。 Therefore, in this embodiment, the image data acquisition unit 221 of the control unit 210 acquires image data that is the basis of the image 310 as a toner image to be transferred to the paper P. Based on the acquired image data, the non-image area determination unit 222 determines the size of the margin area 301 at the beginning of the paper P, which is the object on which the image formation using the image data will be performed. Then, if the margin area 301 is sufficient to ensure separability, normal image formation processing can be performed.

非画像領域判定部222における判定結果が「不十分である」とき、非画像領域判定部222は、余白領域301に続く画像形成領域302のうち、画像データに基づいて二次転写バイアスが印加される(画像310が転写される)領域が、先頭領域303に含まれるか否かを判定する。先頭領域303は、余白領域301に続く画像形成領域302のうち、余白領域301との境界から搬送方向上流側に向かって距離Dの範囲の領域である。 When the non-image area determination unit 222 determines that the result of the determination is "insufficient," the non-image area determination unit 222 determines whether the area of the image forming area 302 following the margin area 301 to which the secondary transfer bias is applied based on the image data (to which the image 310 is transferred) is included in the leading area 303. The leading area 303 is the area of the image forming area 302 following the margin area 301, within a range of distance D from the boundary with the margin area 301 toward the upstream side in the conveying direction.

非画像領域判定部222において、余白領域301だけでは「不十分」と判定されたが、先頭領域303には画像310が転写されない判定したときは、余白領域301と先頭領域303を合わせて「非画像領域」として設定する。 When the non-image area determination unit 222 determines that the margin area 301 alone is "insufficient" but determines that the image 310 will not be transferred to the leading area 303, the margin area 301 and leading area 303 are combined and set as a "non-image area."

これによって、画像が形成されない領域(非転写領域)が設定可能になる。例えば図7(a)に例示するような場合であって、用紙Pに転写されるトナー像としての画像310が、用紙Pの後尾側には形成されるが先頭側には形成されないとき、余白領域301に続く先頭領域303が非画像領域(非写領域)となる。バイアス電圧制御部224は、非転写領域には転写バイアスを印加しないので、この非転写領域が二次転写位置に到達するタイミングに応じて印加タイミングを制御する。 This makes it possible to set an area where no image is formed (non-transfer area). For example, in the case illustrated in FIG. 7(a), when image 310 as a toner image to be transferred to paper P is formed at the rear side of paper P but not at the front side, the front area 303 following margin area 301 becomes a non-image area (non-transfer area). Bias voltage control unit 224 does not apply transfer bias to the non-transfer area, and therefore controls the application timing according to the timing at which this non-transfer area reaches the secondary transfer position.

この場合の印加タイミングの例を、図7(b)に示す。すなわち、比較例(図5、図6)の場合よりも、転写バイアスの印加開始タイミング(印加開始時)を遅くする。言い換えると、画像310の転写領域が用紙Pの先頭部分に無いことを利用し、用紙Pが二次転写ローラ21による転写ニップ部を通過した後に、転写バイアスを印加(オン)する。このように転写バイアスの印加タイミングを制御することにより、用紙Pの先頭部分には、非転写領域を十分に確保することができ、用紙Pの先頭部分の非帯電領域を十分に確保できるので、感光体1又は中間転写ベルト10からの用紙Pの分離性を向上できる。 An example of the application timing in this case is shown in FIG. 7(b). That is, the timing at which the transfer bias starts to be applied (the time at which application starts) is delayed compared to the comparative examples (FIGS. 5 and 6). In other words, taking advantage of the fact that the transfer area of image 310 is not at the leading edge of paper P, the transfer bias is applied (on) after paper P passes through the transfer nip area formed by secondary transfer roller 21. By controlling the application timing of the transfer bias in this way, a sufficient non-transfer area can be secured at the leading edge of paper P, and since a sufficient non-charged area can be secured at the leading edge of paper P, the separation of paper P from photoconductor 1 or intermediate transfer belt 10 can be improved.

上記のように転写バイアスの印加を制御した場合、転写バイアスがONになった時の用紙Pと二次転写ローラ21との位置関係の例を図8に示す。すなわち、二次転写ローラ21の転写ニップ部を用紙Pの先頭が通過した状態で転写バイアスの印加が開始されるので、用紙Pが中間転写ベルト10には電気的に吸着することはなく、搬送方向下流側に搬送されていく。つまり、用紙Pの分離性確保した状態から転写バイアスの印加を開始することになる。 When the application of the transfer bias is controlled as described above, an example of the positional relationship between the paper P and the secondary transfer roller 21 when the transfer bias is turned ON is shown in Figure 8. That is, the application of the transfer bias begins when the leading edge of the paper P has passed the transfer nip of the secondary transfer roller 21, so the paper P is not electrically attracted to the intermediate transfer belt 10 and is transported downstream in the transport direction. In other words, the application of the transfer bias begins when the separation of the paper P is ensured.

[第二実施形態]
次に、本発明に係る別の実施形態において、二次転写時における用紙Pの分離性を向上させ、画像形成品質に貢献する転写バイアスの制御方法の別の例について説明する。
[Second embodiment]
Next, in another embodiment of the present invention, another example of a method for controlling a transfer bias that improves the separation of the paper P during secondary transfer and contributes to the quality of image formation will be described.

すでに説明をした第一実施形態と同様に、制御部210の画像データ取得部221において、取得された画像データに基づいて、非画像領域判定部222が、余白領域301の広さを判定する。そして、余白領域301が分離性を確保するには十分であれば、通常の画像形成処理を実行すればよい。 As in the first embodiment already described, the non-image area determination unit 222 determines the size of the margin area 301 based on the image data acquired in the image data acquisition unit 221 of the control unit 210. Then, if the margin area 301 is sufficient to ensure separation, normal image formation processing may be executed.

非画像領域判定部222における判定結果が「不十分である」とき、非画像領域判定部222は、余白領域301に続く画像形成領域302のうち、画像データに基づいて二次転写バイアスが印加される(画像310が転写される)領域が、先頭領域303に含まれるか否かを判定する。 When the non-image area determination unit 222 determines that the result of the determination is "insufficient," the non-image area determination unit 222 determines whether the area of the image forming area 302 following the margin area 301 to which the secondary transfer bias is applied based on the image data (to which the image 310 is transferred) is included in the leading area 303.

非画像領域判定部222において、余白領域301だけでは「不十分」と判定され、先頭領域303には、図9(a)に例示するように、画像310が転写される判定したとき、非画像領域判定部222は、画像310を縮小するように、画像形成サイズ変更部226に指示を通知する。 When the non-image area determination unit 222 determines that the margin area 301 alone is "insufficient" and determines that the image 310 will be transferred to the leading area 303, as shown in FIG. 9(a), the non-image area determination unit 222 issues an instruction to the image formation size change unit 226 to reduce the image 310.

画像形成サイズ変更部226は、非画像領域判定部222からの指示に基づいて、画像310を搬送方向後端側に縮小するように、画像形成制御部228に通知する。これによって、画像形成制御部228は、例えば、図9(b)に示すように画像310が形成されるように画像形成処理を実行する。 Based on the instruction from the non-image area determination unit 222, the image formation size change unit 226 notifies the image formation control unit 228 to reduce the image 310 toward the rear end in the transport direction. As a result, the image formation control unit 228 executes the image formation process so that the image 310 is formed as shown in FIG. 9B, for example.

この場合、画像形成制御部228によって、縮小された画像310を用紙Pに転写するように、転写バイアスの印加を開始するタイミングが制御される。この制御によって、図9(b)に示すように、用紙Pの先頭部分には、十分な非帯電領域が確保されるので、感光体1又は中間転写ベルト10からの用紙Pの分離性を向上できる。 In this case, the image formation control unit 228 controls the timing to start applying the transfer bias so as to transfer the reduced image 310 onto the paper P. This control ensures that a sufficient non-charged area is provided at the leading edge of the paper P, as shown in FIG. 9(b), improving the separation of the paper P from the photoconductor 1 or intermediate transfer belt 10.

[第三実施形態]
次に、本発明に係る別の実施形態において、二次転写時における用紙Pの分離性を向上させ、画像形成品質に貢献する転写バイアスの制御方法のさらに別の例について説明する。
[Third embodiment]
Next, in another embodiment of the present invention, still another example of a method for controlling a transfer bias that improves the separation of the paper P during secondary transfer and contributes to the quality of image formation will be described.

すでに説明をした第一実施形態及び第二実施形態と同様に、制御部210の画像データ取得部221において、取得された画像データに基づいて、非画像領域判定部222が、余白領域301の広さを判定する。そして、余白領域301が分離性を確保するには十分であれば、通常の画像形成処理を実行すればよい。 As in the first and second embodiments already described, the non-image area determination unit 222 determines the size of the margin area 301 based on the image data acquired in the image data acquisition unit 221 of the control unit 210. Then, if the margin area 301 is sufficient to ensure separation, normal image formation processing may be executed.

非画像領域判定部222における判定結果が「不十分である」とき、非画像領域判定部222は、余白領域301に続く画像形成領域302のうち、画像データに基づいて二次転写バイアスが印加される(画像310が転写される)領域が、先頭領域303に含まれるか否かを判定する。 When the non-image area determination unit 222 determines that the result of the determination is "insufficient," the non-image area determination unit 222 determines whether the area of the image forming area 302 following the margin area 301 to which the secondary transfer bias is applied based on the image data (to which the image 310 is transferred) is included in the leading area 303.

非画像領域判定部222において、余白領域301だけでは「不十分」と判定され、先頭領域303には、図10(a)に例示するように、画像310が転写される判定したとき、非画像領域判定部222は、画像310を移動するするように、画像形成位置変更部227に指示を通知する。 When the non-image area determination unit 222 determines that the margin area 301 alone is "insufficient" and determines that the image 310 will be transferred to the leading area 303, as shown in FIG. 10(a), the non-image area determination unit 222 issues an instruction to the image formation position change unit 227 to move the image 310.

画像形成位置変更部227は、非画像領域判定部222からの指示に基づいて、画像310を搬送方向後端側に移動させるように、画像形成制御部228に通知する。これによって、画像形成制御部228は、例えば、図10(b)に示すように画像310が形成されるように画像形成処理を実行する。 Based on the instruction from the non-image area determination unit 222, the image formation position change unit 227 notifies the image formation control unit 228 to move the image 310 toward the rear end side in the transport direction. As a result, the image formation control unit 228 executes the image formation process so that the image 310 is formed as shown in FIG. 10(b), for example.

この場合、画像形成制御部228によって、画像310の用紙Pへの転写位置を変更するように、転写バイアスの印加を開始するタイミングが制御される。この制御によって、図10(b)に示すように、用紙Pの先頭部分には、十分な非帯電領域が確保されるので、感光体1又は中間転写ベルト10からの用紙Pの分離性を向上できる。 In this case, the image formation control unit 228 controls the timing to start applying the transfer bias so as to change the transfer position of the image 310 onto the paper P. This control ensures that there is a sufficient non-charged area at the leading edge of the paper P, as shown in FIG. 10(b), improving the separation of the paper P from the photoconductor 1 or intermediate transfer belt 10.

以上のように、本実施形態では、転写バイアスの印加タイミングを通常よりも遅らせるために、画像形成制御部228が中間転写ベルト10に転写されるトナー像の転写タイミングを変更するように制御する。これによって、用紙Pが二次転写ローラ21に到達するタイミングに対して画像の到着タイミングを実質的に遅らせることができる。そして、画像の到着タイミングに合わせて二次転写バイアスを印加するようにバイアス電圧制御部224が転写バイアスの印加タイミングを制御する。 As described above, in this embodiment, in order to delay the application timing of the transfer bias from the normal timing, the image formation control unit 228 controls to change the transfer timing of the toner image transferred to the intermediate transfer belt 10. This makes it possible to effectively delay the arrival timing of the image relative to the timing at which the paper P reaches the secondary transfer roller 21. Then, the bias voltage control unit 224 controls the application timing of the transfer bias so that the secondary transfer bias is applied in accordance with the arrival timing of the image.

これによって用紙Pの先頭部分には、非帯電領域が確保されるので、感光体1又は中間転写ベルト10からの用紙Pの分離性を向上できる。 This ensures that the leading edge of the paper P is left uncharged, improving the separation of the paper P from the photoreceptor 1 or intermediate transfer belt 10.

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現することが可能である。そのような変形例も、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the technical gist of the invention. All technical matters included in the technical ideas described in the claims are covered by the present invention. The above-described embodiments are preferred examples, but a person skilled in the art can realize various modifications from the disclosed contents. Such modifications are also included in the technical scope described in the claims.

1 :感光体
2 :感光体クリーニングユニット
3 :ブレード
4 :帯電器
5 :露光手段
6 :イエロー現像器
7 :マゼンタ現像器
8 :シアン現像器
9 :ブラック現像器
10 :中間転写ベルト
11 :一次転写バイアスローラ
12 :二次転写対向ローラ
13 :ベルトクリーニング対向ローラ
15 :従動ローラ
19 :ベルトクリーニングユニット
20 :クリーニングブレード
21 :二次転写ローラ
22 :ブレードホルダ
26 :給紙ローラ
27 :用紙搬送ローラ
28 :レジストローラ
30 :定着手段
32 :排紙ローラ
44 :定着入口ガイド
102 :二次バイアス電源
103 :電圧印加装置
152 :潤滑剤塗布部材
153 :潤滑剤加圧手段
155 :固形潤滑剤
200 :カラープリンタ
210 :制御部
211 :CPU
212 :RAM
213 :ROM
214 :HDD
215 :I/F
216 :表示部
217 :操作部
218 :専用デバイス
219 :バス
221 :画像データ取得部
222 :非画像領域判定部
224 :バイアス電圧制御部
225 :媒体情報記憶部
226 :画像形成サイズ変更部
227 :画像形成位置変更部
228 :画像形成制御部
301 :余白領域
302 :画像形成領域
303 :先頭領域
310 :画像
1: photoconductor 2: photoconductor cleaning unit 3: blade 4: charger 5: exposure means 6: yellow developer 7: magenta developer 8: cyan developer 9: black developer 10: intermediate transfer belt 11: primary transfer bias roller 12: secondary transfer opposing roller 13: belt cleaning opposing roller 15: driven roller 19: belt cleaning unit 20: cleaning blade 21: secondary transfer roller 22: blade holder 26: paper feed roller 27: paper transport roller 28: registration roller 30: fixing means 32: paper discharge roller 44: fixing entrance guide 102: secondary bias power supply 103: voltage application device 152: lubricant application member 153: lubricant pressure means 155: solid lubricant 200: color printer 210: control unit 211: CPU
212: RAM
213: ROM
214: HDD
215: I/F
216: Display unit 217: Operation unit 218: Dedicated device 219: Bus 221: Image data acquisition unit 222: Non-image area determination unit 224: Bias voltage control unit 225: Medium information storage unit 226: Image formation size change unit 227: Image formation position change unit 228: Image formation control unit 301: Margin area 302: Image formation area 303: Leading area 310: Image

特開2019-107876号公報JP 2019-107876 A

Claims (3)

少なくともトナーを保持する像担持体と、
前記像担持体において保持された前記トナーにより形成されるトナー像を当該像担持体から記録媒体へ転写する転写装置と、
前記転写装置に転写バイアスを印加する電源装置と、
前記転写バイアスの印加を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記記録媒体に設定される余白領域が予め規定する閾値よりも狭い場合であって、当該余白領域に続く先頭領域を含めないと前記閾値よりも非画像領域が拡張できないとき、前記先頭領域に前記トナー像を転写しなくても、前記記録媒体に前記トナー像を転写できるように、前記像担持体に形成される前記トナー像の大きさを縮小させるように制御し、
前記制御装置は、
前記記録媒体の搬送方向の先端部分において、画像が形成されない領域として二次転写が行われない領域の大きさに応じて、前記トナー像を転写するための転写バイアスの印加タイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。
an image carrier that holds at least a toner;
a transfer device that transfers a toner image formed by the toner held on the image carrier from the image carrier to a recording medium;
a power supply device that applies a transfer bias to the transfer device;
A control device for controlling application of the transfer bias;
Equipped with
The control device includes:
when a marginal area set on the recording medium is narrower than a predetermined threshold value and a non-image area cannot be expanded beyond the threshold value unless a leading area following the marginal area is included, a control is performed to reduce the size of the toner image formed on the image carrier so that the toner image can be transferred to the recording medium without transferring the toner image to the leading area ,
The control device includes:
An image forming apparatus characterized in that the timing of application of a transfer bias for transferring the toner image is controlled in accordance with the size of an area where an image is not formed and where secondary transfer is not performed at the leading end portion of the recording medium in the transport direction .
前記制御装置は、
前記記録媒体に関する情報である媒体情報を記憶する媒体情報記憶部を備え、
前記媒体情報記憶部において記憶された情報に応じて前記転写バイアスの印加の開始タイミングを制御する、
請求項1に記載の画像形成装置。
The control device includes:
a medium information storage unit for storing medium information that is information related to the recording medium,
controlling a start timing of application of the transfer bias in accordance with the information stored in the medium information storage unit;
The image forming apparatus according to claim 1 .
前記制御装置は、
前記記録媒体の前記先頭領域を含む画像形成領域において前記トナー像が転写されない非画像領域を判定する非画像領域判定部を備え、
前記非画像領域の広さ又は位置に応じて前記転写バイアスの印加タイミングを制御する、
請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The control device includes:
a non-image area determination unit that determines a non-image area to which the toner image is not transferred in an image forming area including the leading area of the recording medium,
controlling the application timing of the transfer bias in accordance with the size or position of the non-image area;
3. The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
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