JPH08248703A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像形成装置による両面画像形成時に、転写
紙の表裏両面で常に同等の画質が得られるようにする。 【構成】 両面モード設定手段Ａにより両面モードが設
定されている時には、表面画像データ検出手段Ｃが表面
画像データを検出し、その表面画像データと操作部から
入力される転写紙のサイズ，種類等の転写紙情報に応じ
て、転写条件決定手段Ｄが転写紙の裏面へのトナー画像
の転写条件を決定する。この場合、表面画像データ検出
手段Ｃによって検出された表面画像データと転写紙情報
とによって転写紙の単位面積当たりの平均画像データ量
を算出し、その算出結果に基づいて転写紙の裏面への転
写条件を決定するとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、転写紙の表裏両面に
画像を形成できるレーザプリンタ等の光プリンタ，複写
機，ファクシミリ装置などのトナー像転写方式の画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＰＣ複写機のようなトナー像転写方式
の画像形成装置では、転写紙の表裏両面に画像を形成す
る両面モードを設定する両面モード設定手段を備え、そ
れによって両面モードが設定されている時には、表面画
像データに基づいて像担持体上にトナー画像を作成し、
そのトナー画像を転写紙の一方の面（表面）に転写した
後、その転写紙を反転させ、裏面画像データに基づいて
像担持体上にトナー画像を作成し、そのトナー画像を上
記転写紙の他方の面（裏面）に転写するようにしたもの
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像形成装置において、転写紙の各面へのト
ナー像の転写条件は同じであり、その転写条件で転写紙
の裏面にトナー像を転写すると、転写不足や転写抜け等
の異常画像が発生することがある。これは、転写紙表面
のトナー画像が抵抗層として働き、その結果転写するの
に充分な転写条件を得られないことがあるためである。
特に、カラーの両面画像形成を行なえるものでは、写真
等のベタ画像が転写されることが多く、トナーを何重に
も重ねるため当然トナーの付着量は白黒画像に比べて多
いため、この現像は顕著で重要な問題である。

【０００４】そこで、例えば特開昭６０−１７７７７号
公報，特開平２−２７３７７１号公報，あるいは特開平
５−１０７９４５号公報等に見られるように、転写紙の
各面へのトナー像の転写条件を異ならせるようにしたも
のが提案されているが、その各面の転写条件を予め設定
しておく必要がある。しかしながら、例えば転写紙表面
のトナー画像が多い場合と少ない場合のいずれにも最適
な転写条件を予め設定することは困難である。

【０００５】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、複写機等の画像形成装置による両面画像形成時
に、転写紙の表裏両面で常に同等の画質が得られるよう
にすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、図１の機能ブロック図に示すように、転
写紙の表裏両面に画像を形成する両面モードを設定する
両面モード設定手段Ａと、該手段Ａにより両面モードが
設定されている時には、表面画像データに基づいて像担
持体上にトナー画像を形成し、そのトナー画像を転写紙
の表面に転写した後、その転写紙を反転させ、裏面画像
データに基づいて像担持体上にトナー画像を形成し、そ
のトナー画像を上記転写紙の裏面に転写する両面画像形
成手段Ｂとを備えた画像形成装置において、以下の手段
を設けたものである。

【０００７】すなわち、両面モード設定手段Ａにより両
面モードが設定されている時には、上記表面画像データ
を検出する表面画像データ検出手段Ｃと、該手段Ｃによ
って検出された表面画像データと操作部から入力される
前記転写紙のサイズ，種類等の転写紙情報に応じて、そ
の転写紙の裏面へのトナー画像の転写条件を決定する転
写条件決定手段Ｄを設けたものである。

【０００８】なお、転写条件決定手段Ｃが、表面画像デ
ータ検出手段Ｃによって検出された表面画像データと上
記転写紙情報とによって転写紙の単位面積当たりの平均
画像データ量を算出し、その算出結果に基づいて上記転
写紙の裏面への転写条件を決定するとよい。

【０００９】

【作用】この発明の画像形成装置は、図１の両面モード
設定手段Ａにより両面モードが設定されている時には、
表面画像データ検出手段Ｃが上記表面画像データを検出
し、その表面画像データと操作部から入力される上記転
写紙のサイズ，種類等の転写紙情報に応じて、転写条件
決定手段Ｄが上記転写紙の裏面へのトナー画像の転写条
件を決定する。

【００１０】例えば、表面画像データ検出手段Ｃによっ
て検出された表面画像データと上記転写紙情報とによっ
て上記転写紙の単位面積当たりの平均画像データ量を算
出し、その算出結果に基づいて上記転写紙の裏面への転
写条件を決定することにより、両面モードによる両面画
像形成時に、転写紙の表裏両面で常に同等の画質が得ら
れる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図２は、この発明の一実施例であるデ
ジタル複写機の機構部の一例を示す構成図である。この
デジタル複写機は、大きく分けて上部のイメージスキャ
ナ（以下「スキャナ部」という）１とその下に配置され
たレーザプリンタ（以下「プリンタ部」という）２０で
構成されている。

【００１２】スキャナ部１の最上部に、原稿を載置する
コンタクトガラス２が配置されており、その上に自動原
稿給送装置（以下「ＡＤＦ」という）１０が搭載されて
いる。このＡＤＦ１０は、複数枚の原稿をセットできる
原稿台１１，そこにセットされた各原稿を１枚ずつに分
離する呼び出しローラ１２，分離した原稿を給紙する給
紙ローラ１３，給紙された原稿をコンタクトガラス２と
で挟持しながら搬送してその露光位置にセットする搬送
ベルト１４を備えている。

【００１３】さらに、搬送ベルト１４の原稿排出方向
（図２の右方向）の端部付近には、両面原稿を自動的に
反転させるための原稿反転機構１５が設けられている。
この原稿反転機構１５は、反転ローラ１６と切替爪１７
とからなり、その切替爪１７は片面原稿をコピーする片
面モードの時には仮想線の位置に、両面原稿をコピーす
る両面モードの時には実線の位置にそれぞれ切り替えら
れる。

【００１４】したがって、原稿台１１から給送され、コ
ンタクトガラス２の露光位置にセットされた原稿の片面
に対する露光が終了すると、その原稿は搬送ベルト１４
によりコンタクトガラス２から送り出された後、片面モ
ードであれば切替爪１７が仮想線の位置にあるため、反
転ローラ１６によってそのまま排紙トレイ１８に排出さ
れる。

【００１５】また、両面モードであれば切替爪１７が実
線の位置に切り替えられるため、その原稿は反転ローラ
１６により反転され、搬送ベルト１４により再びコンタ
クトガラス２上に送り込まれてその露光位置にセットさ
れる。そして、その原稿のもう一方の面に対する露光が
終了すると、その原稿は搬送ベルト１４によりコンタク
トガラス２から送り出された後、切替爪１７が仮想線の
位置に切り替えられるため、反転ローラ１６によってそ
のまま排紙トレイ１８に排出される。

【００１６】一方、コンタクトガラス２の下方には、光
学走査系３が設けられている。コンタクトガラス２上に
セットされた原稿は、その下側の面が光学走査系３の露
光ランプ４によって露光され、その反射光つまり画像光
が、光学走査系３に設けられている各種ミラー及びレン
ズ５を通って、光電変換デバイスである一次元ＣＣＤカ
ラーイメージセンサ（以下単に「ＣＣＤ」という）６の
受光面に結像される。

【００１７】光学走査系３は、機械的な駆動系によって
図面の左右方向に駆動されるので、原稿面の各部の露光
によって得られる画像光が順次１ライン毎にＣＣＤ６に
読み取られる。この実施例では、ＣＣＤ６としてカラー
イメージセンサを使用しているので、画像の受光量の
Ｒ，Ｇ，Ｂ成分に応じた３信号によるカラー画像情報を
出力する。

【００１８】このＣＣＤ６によって読み取られた画像情
報（画像データ）は、後述する画像メモリに一旦記憶さ
れ、必要に応じて所定の画像処理が施された後出力画像
データ（ビデオデータ）に変換され、レーザプリンタ２
０の書込装置２１に送出される。

【００１９】それによって、書込装置２１から出力画像
データに応じて変調されたレーザ光が書込用の光学系を
通って射出され、矢示方向に回転する感光体ドラム（像
担持体）２２の表面を露光（第１露光）する。その感光
体ドラム２２の表面は、予め第１帯電チャージャ２３に
よって全面が均一に所定の高電位に帯電されており、レ
ーザ光の照射を受けると、その光強度に応じて電荷が消
失して電位が変化し、画像に対応する電位分布つまり静
電潜像が形成される。

【００２０】感光体ドラム２２に形成された静電潜像
は、それが黒現像ユニット２４を通過する時に、現像ロ
ーラ２４ａによって供給される２成分現像剤と接触し、
その黒トナーの吸着によって可視像化され、黒トナー画
像が形成される。

【００２１】次いで、第２帯電チャージャ２５によって
黒画像形成により減衰した感光体ドラム２２の表面電位
をコロナ放電によって復帰させる。そして、第２露光用
のＬＥＤ（発光ダイオード）２６によって赤画像に対応
してＬＥＤが発光し、感光体ドラム２２上に赤画像の静
電潜像を形成する。そして、赤現像ユニット２７によっ
て非磁性１成分非接触現像により、先に形成されている
黒画像を乱す事なく、赤画像部に帯電した赤トナーを付
着させ、赤トナー像を形成する。

【００２２】一方、給紙カセット３２又は３３のうち選
択されたものから転写紙（普通紙）が給紙ローラ群３４
又は３５によって繰り出され、その転写紙はレジストロ
ーラ対３６によって、感光体ドラム２２上のトナー像の
形成タイミングに同期して感光体ドラム２２の表面に重
なるように送り込まれる。続いて、プラスのバイアス電
圧を印加された転写ベルト２８によって、マイナスに帯
電した黒と赤のトナー像を転写紙に転写する。

【００２３】その転写後、その転写紙を分離爪２９によ
って感光体ドラム２２から分離させて、転写ベルト２８
によって定着ユニット３７へ搬送し、その定着ユニット
３７によって転写紙上のトナー像を熱定着する。その
後、その転写紙は排紙ローラ群３８によって排紙トレイ
３９上に排出される。

【００２４】また、トナー像の転写及び転写紙の分離
後、感光体ドラム２２の表面の残留トナーをクリーニン
グユニット３０のクリーニングブラシとクリーニングブ
レードによってクリーニングし、除電用ＬＥＤ３１によ
る全面露光と除電チャージャのＡＣコロナ放電によって
残留電荷を消去して、次回の画像形成に備える。なお、
４０は手差し給紙部であり、給紙カセット３２，３３に
セットされている転写紙と異なるサイズや種類の転写紙
にコピーしたい場合に、ここからその転写紙を挿入して
給紙させることができる。

【００２５】また、両面コピーを行なう両面モードある
いは合成コピーを行なう合成モードが設定されている時
には、定着ユニット３７から送出される片面コピー済の
転写紙を、排紙ローラ群３８の搬送路切り換えによって
再給紙経路４１へ導き（両面モード設定時には転写紙の
表裏面を反転させる動作も行なう）、そこから再び感光
体ドラム２２と転写ベルト２８との間へ給送する。

【００２６】図３は、このデジタル複写機のシステム構
成例を示すブロック図である。このデジタル複写機のプ
リンタ部（複写機本体）２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ等からなる制御部（マイクロコンピュータ）５０を備
えており、スキャナ部１，ＡＤＦ１０，操作部５１，及
びセンサ・スイッチ類５２からの各データや信号を入力
し、以下に示す処理を行なう。

【００２７】すなわち、帯電パワーパック５３による第
１帯電チャージャ２３及び第２帯電チャージャ２５への
各帯電バイアス電圧及びその各印加タイミングを制御し
たり、転写パワーパック５４による転写ベルト２８への
転写バイアス電圧及びその印加タイミングを制御した
り、スキャナ部１によって読み取られた画像データ（多
値データ）をＲＡＭ内の画像メモリに２値データとして
展開し、その画像データに応じて書込装置２１内のレー
ザダイオードの発光及びポリゴンミラーを回転駆動する
モータ２１ａを制御する。

【００２８】また、各種のマグネットクラッチ群やメイ
ンモータ及びファンモータ等のモータを含むシーケンス
機器類５５を制御したり、ヒータドライバ５６を介して
定着ユニット３７を構成する定着ローラ内のヒータをＯ
Ｎ・ＯＦＦしてそのローラ表面の定着温度を最適温度に
制御する。

【００２９】なお、制御部５０を含むプリンタ部２０
が、図１に示した両面モード設定手段Ａ，両面画像形成
手段Ｂ，表面画像データ検出手段Ｃ，及び転写条件決定
手段Ｄとしての機能を果たす。また、操作部５１は、モ
ード（原稿の表裏両面の画像を転写紙の表裏両面にコピ
ーする両面モード等）や転写紙のサイズ（Ａ３，Ａ４
等），種類（厚紙，薄紙，ＯＨＰ等の転写紙の厚さや抵
抗値に対応するもの）などの転写紙情報を含む各種情報
を設定するための各種スイッチを備えている。

【００３０】図４は、プリンタ部２０の制御部５０によ
るこの発明に係わる処理の一例を示すフローチャートで
ある。このルーチンは、操作部５１からの指示信号によ
って両面モード及び転写紙のサイズ（又は転写紙サイズ
自動選択モード），種類を設定すると共に、ＡＤＦ１０
の原稿台１１に両面原稿がセットされた状態でコピー開
始の指示信号を受け取った時に実行される。

【００３１】ここで、操作部５１からの操作信号によっ
て転写紙サイズを設定する代わりに、転写紙サイズを自
動的に設定するモードを設定した場合には、ＡＤＦ１０
が操作部５１からプリンタ部２０を介してコピー開始の
指示信号を受けると、コンタクトガラス２上に原稿を給
送する際に、その原稿サイズを検出してそのサイズ情報
をプリンタ部２０の制御部５０へ送信する。

【００３２】コピー開始の指示信号を受けた制御部５０
は、まずＡＤＦ１０からサイズ情報が入力されたか否か
を判断し、入力されていなければそのまま、入力された
場合にはそのサイズと一致する転写紙サイズを設定した
後、現在設定されてる転写紙のサイズ（面積）Ｓと種類
ＫをＲＡＭ内の所定エリアに記憶し、その後コンタクト
ガラス２の所定位置に原稿がセットされたか否かを判断
する。

【００３３】そして、コンタクトガラス２の所定位置に
原稿がセットされていれば、その原稿の下面（表面）の
画像をスキャナ部１のスキャン動作によって読み取り、
その表面画像データ（多値データ）を２値データとして
ＲＡＭ内の画像メモリに展開する表面画像読取処理を行
なった後、画像メモリ上の表面画像データを検出してそ
のデータ量（例えば黒ドットデータ数）Ｄを求める。

【００３４】その後、原稿（転写紙）表面の画像データ
量Ｄと転写紙サイズ（原稿サイズ）Ｓからその転写紙表
面の単位面積当たりの平均画像データ量Ｄ／Ｓを求め
る。ここで、転写紙表面の画像データ量Ｄとトナー付着
量は図５に示すように略比例するため、転写紙表面の単
位面積当たりの平均画像データ量Ｄ／Ｓを平均トナー付
着量と考えてもよい。

【００３５】次いで、算出した転写紙表面の平均画像デ
ータ量Ｄ／Ｓと転写紙の種類Ｋに応じてＲＯＭ内に予め
登録した変換テーブル（図６参照）より転写バイアス電
圧のシフト量ΔＶｂｔを求め、そのシフト量ΔＶｂｔを
予め設定された転写紙の表面にトナー画像を転写する際
の転写バイアス電圧Ｖｂｔ１に加算し、転写紙の裏面に
トナー画像を転写する際の転写バイアス電圧Ｖｂｔ２を
算出（転写条件を決定）した後、一連の表面プリント処
理を行なう。

【００３６】すなわち、シーケンス機器類５５を駆動し
て給紙カセット３２又は３３等から転写紙を給紙させる
と共に、帯電パワーパック５３から第１帯電チャージャ
２３及び第２帯電チャージャ２５へそれぞれ所定の帯電
バイアス電圧を印加させたり、転写パワーパック５４か
ら転写ベルト２８へ所定の転写バイアス電圧Ｖｂｔ１を
印加させたり、画像メモリ上の表面画像データに応じて
書込装置２１内のレーザダイオードの発光等を制御した
りして、上記転写紙の表面に対して画像形成処理を施し
た後、その転写紙を反転させて再給紙経路４１に送り込
む。

【００３７】次いで、コンタクトガラス２の所定位置に
再び原稿がセットされたか否かを判断し、セットされて
いればその原稿の下面（裏面）の画像をスキャナ部１の
スキャン動作によって読み取り、その裏面画像データ
（多値データ）を２値データとしてＲＡＭ内の画像メモ
リに展開する裏面画像読取処理を行なった後、一連の裏
面プリント処理を行なう。

【００３８】すなわち、シーケンス機器類５５を駆動し
て再給紙経路４１内の転写紙を給紙させると共に、帯電
パワーパック５３から第１帯電チャージャ２３及び第２
帯電チャージャ２５へそれぞれ所定の帯電バイアス電圧
を印加させたり、転写パワーパック５４から転写ベルト
２８へ先に求めた転写バイアス電圧Ｖｂｔ２を印加させ
たり、画像メモリ上の裏面画像データに応じて書込装置
２１内のレーザダイオードの発光等を制御したりして、
上記転写紙の裏面に対して画像形成処理を施した後、そ
の転写紙を排紙トレイ３９に排紙する。

【００３９】このように、この実施例のデジタル複写機
では、両面モードが設定されている時には、画像メモリ
に展開した原稿の表面画像データを検出し、その表面画
像データと操作部５１から入力された転写紙のサイズと
種類に応じてその転写紙の裏面へのトナー画像の転写条
件を決定するので、両面モードによる両面コピー時に、
原稿の表面が白紙に近いような画像又はベタ部の多い画
像であっても、転写紙の表裏両面で常に同等の画質が得
られる。

【００４０】以上、この発明をデジタル複写機に適用し
た実施例について説明したが、この発明はこれに限ら
ず、レーザプリンタ，ＬＥＤプリンタ，液晶シャッタプ
リンタ等の他の光プリンタ，デジタル複写機，ファクシ
ミリ装置などの各種画像形成装置に適用し得るものであ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の画
像形成装置によれば、両面モードによる両面画像形成時
に、転写紙の表裏両面で常に同等の画質が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本構成を示す機能ブロック図であ
る。

【図２】この発明の一実施例であるデジタル複写機の機
構部の一例を示す構成図である。

【図３】図２のデジタル複写機のシステム構成例を示す
ブロック図である。

【図４】図３の制御部５０によるこの発明に係わる処理
の一例を示すフロー図である。

【図５】転写紙表面のトナー付着量と画像データ量との
関係の一例を示す線図である。

【図６】転写紙表面の単位面積当たりの画像データ量と
その紙種と最適転写バイアス電圧との関係の一例を示す
線図である。

【符号の説明】

１：イメージスキャナ（スキャナ部） １０：自動原稿給送装置（ＡＤＦ） ２０：レーザプリンタ（プリンタ部） ２１：書込装置 ２２：感光体ドラム（像担持体） ２８：転写ベルト ５０：制御部 ５１：操作部 ５４：転写パワーパック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｅ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写紙の表裏両面に画像を形成する両面
   モードを設定する両面モード設定手段と、該手段により
   両面モードが設定されている時には、表面画像データに
   基づいて像担持体上にトナー画像を形成し、そのトナー
   画像を転写紙の表面に転写した後、その転写紙を反転さ
   せ、裏面画像データに基づいて像担持体上にトナー画像
   を形成し、そのトナー画像を前記転写紙の裏面に転写す
   る両面画像形成手段とを備えた画像形成装置において、 前記両面モード設定手段により両面モードが設定されて
   いる時には、前記表面画像データを検出する表面画像デ
   ータ検出手段と、該手段によって検出された表面画像デ
   ータと操作部から入力される前記転写紙のサイズ，種類
   等の転写紙情報に応じて、その転写紙の裏面へのトナー
   画像の転写条件を決定する転写条件決定手段とを設けた
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記転写条件決定手段が、前記表面画像
   データ検出手段によって検出された表面画像データと前
   記転写紙情報とによって前記転写紙の単位面積当たりの
   平均画像データ量を算出し、その算出結果に基づいて前
   記転写紙の裏面への転写条件を決定する手段であること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。