JP2015230380A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に係り、更に詳しくは、帯電した像担持体の表面を露光後、現像し、該表面に顕在化した画像を転写材に転写する画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method, and more particularly, an image forming apparatus and an image forming apparatus that develops a surface of a charged image carrier after exposure and develops, and transfers an image manifested on the surface onto a transfer material. It relates to a forming method.
従来、画像データに基づいて、帯電した像担持体の表面を露光し、該表面にトナーを付着させ、該表面に顕在化したトナー像を転写材に転写する画像形成装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an image forming apparatus that exposes the surface of a charged image carrier based on image data, attaches toner to the surface, and transfers a toner image that has become apparent on the surface to a transfer material ( For example, see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に開示されている画像形成装置では、画像品質に向上の余地があった。 However, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 has room for improvement in image quality.
本発明は、像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記表面を複数の露光画素を含む画像データに基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像手段と、前記静電潜像に付着した前記トナーと転写材との間に静電力を発生させるための転写電流が供給され、トナー像を前記転写材に転写する転写手段と、前記画像データに基づいて前記複数の露光画素のうち少なくとも2つの露光画素の露光量が互いに異なるように前記複数の露光画素の露光量を設定し、前記複数の露光画素の露光量の平均値に基づいて前記転写電流を制御可能な制御手段と、を備える画像形成装置である。 The present invention relates to an image carrier, a charging unit that charges the surface of the image carrier, and an exposure unit that forms an electrostatic latent image by exposing the charged surface based on image data including a plurality of exposure pixels. A developing means for developing toner by attaching toner to the electrostatic latent image formed on the surface, and a transfer current for generating an electrostatic force between the toner attached to the electrostatic latent image and the transfer material And the transfer means for transferring the toner image to the transfer material, and the exposure of the plurality of exposure pixels so that the exposure amounts of at least two exposure pixels of the plurality of exposure pixels are different from each other based on the image data. An image forming apparatus comprising: a control unit configured to control the transfer current based on an average value of exposure amounts of the plurality of exposure pixels.
これによれば、画像品質を向上できる。 According to this, image quality can be improved.
以下、本発明の一実施形態を、図1〜図9に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係るレーザプリンタ100の概略構成が示されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
このレーザプリンタ100は、光走査装置2、感光体ドラム9、帯電装置1、現像装置3、転写装置5、クリーニング装置6、除電装置7、レジストローラ8、給紙トレイ及び給紙ローラを含む給紙装置(不図示)、定着装置(不図示)、排紙ローラ及び排紙トレイを含む排紙装置(不図示)、原稿読取装置としてのスキャナ10(図3参照)、プリンタ制御装置12などを備えている。
The
感光体ドラム9は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム9の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム9は、図1における矢印方向に回転するようになっている。 The photosensitive drum 9 is a cylindrical member, and a photosensitive layer is formed on the surface thereof. That is, the surface of the photosensitive drum 9 is a surface to be scanned. The photosensitive drum 9 is rotated in the direction of the arrow in FIG.
帯電装置1、現像装置3、転写装置5、クリーニング装置6及び除電装置7は、それぞれ感光体ドラム9の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム9の回転方向に沿って、帯電装置1→現像装置3→転写装置5→クリーニング装置6→除電装置7の順に配置されている。
The charging device 1, the developing
帯電装置1は、感光体ドラム9の表面を均一に帯電させる。 The charging device 1 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 9.
光走査装置2は、帯電装置1で帯電された感光体ドラム9の表面を、例えばパソコン等の上位装置からの画像データ(画像情報)に基づいて変調されたレーザ光により走査し、感光体ドラム9の表面に画像データに対応した静電潜像を形成する。ここで形成された静電潜像は、感光体ドラム9の回転に伴って現像装置3の方向に移動する。なお、この光走査装置2の構成については後述する。
The optical scanning device 2 scans the surface of the photosensitive drum 9 charged by the charging device 1 with a laser beam modulated on the basis of image data (image information) from a host device such as a personal computer, for example. An electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the surface 9. The electrostatic latent image formed here moves in the direction of the developing
現像装置3は、感光体ドラム9の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した静電潜像(以下では、便宜上「トナー像」ともいう)は、感光体ドラム9の回転に伴って転写装置5の方向に移動する。
The developing
給紙トレイには、転写材としての記録紙Pが格納されている。この給紙トレイの近傍には給紙ローラが配置されており、該給紙ローラは、記録紙Pを給紙トレイから1枚ずつ取り出し、レジストローラ8に搬送する。該レジストローラ8は、給紙ローラによって取り出された記録紙Pを一旦保持するとともに、該記録紙Pを感光体ドラム9の回転に合わせて感光体ドラム9と転写装置5の転写ローラ5aとの間隙に向けて送り出す。
A recording paper P as a transfer material is stored in the paper feed tray. A paper feed roller is disposed in the vicinity of the paper feed tray. The paper feed roller takes out the recording paper P one by one from the paper feed tray and conveys it to the registration roller 8. The registration roller 8 temporarily holds the recording paper P taken out by the paper feed roller, and the recording paper P is moved between the photosensitive drum 9 and the
転写ローラ5aには、感光体ドラム9の表面のトナーを電気的に記録紙Pに引きつけるために、トナーとは逆極性の電位が付与されている。そこで、上記静電潜像に付着したトナーと記録紙Pとの間に静電力が発生し、トナー像が記録紙Pに転写される。ここで転写された記録紙Pは、定着装置に送られる。なお、転写ローラ5aを含む転写装置5については、後に詳述する。
In order to electrically attract the toner on the surface of the photosensitive drum 9 to the recording paper P, the
定着装置では、熱と圧力とが記録紙Pに加えられ、これによってトナーが記録紙P上に定着される。ここで定着された記録紙Pは、排紙ローラを介して排紙トレイに送られ、排紙トレイ上に順次スタックされる。 In the fixing device, heat and pressure are applied to the recording paper P, whereby the toner is fixed on the recording paper P. The recording paper P fixed here is sent to a paper discharge tray via a paper discharge roller, and is sequentially stacked on the paper discharge tray.
クリーニング装置6は、感光体ドラム9の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。
The
除電装置7は、感光体ドラム9の表面を除電する。表面が除電された感光体ドラム9の表面は、再度、帯電装置1に対向する位置に戻る。 The neutralization device 7 neutralizes the surface of the photosensitive drum 9. The surface of the photosensitive drum 9 whose surface has been neutralized returns to the position facing the charging device 1 again.
次に、前記光走査装置2の構成について説明する。この光走査装置2は、一例として図2に示されるように、光源19、ポリゴンミラー18、走査レンズ17、受光素子としてのPD16(フォトディテクタ)、走査制御装置15などを備えている。
Next, the configuration of the optical scanning device 2 will be described. As shown in FIG. 2 as an example, the optical scanning device 2 includes a
なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。 In the following, for convenience, the direction corresponding to the main scanning direction is abbreviated as “main scanning corresponding direction”, and the direction corresponding to the sub scanning direction is abbreviated as “sub scanning corresponding direction”.
光源19は、少なくとも1つの発光部を含み、ポリゴンミラー18の偏向反射面に向けてレーザ光を射出する。
The
光源19としては、単一のLD(Laser Diode)や、1次元又は2次元に配列された複数のLD含むLDA(Laser Diode Array)を用いても良いし、単一のVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)や、1次元又は2次元に配列された複数のVCSEL(面発光レーザ)を含むVCSELA(面発光レーザアレイ)を用いても良い。
As the
ポリゴンミラー18は、一例として内接円の半径が18mmの6面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー18は、副走査対応方向に平行な軸の周りを等速回転しながら、光源19からのレーザ光を偏向する。
As an example, the
なお、光源19とポリゴンミラー18との間に、光源19から射出されたレーザ光をポリゴンミラー18の偏向反射面近傍に副走査対応方向に関して結像する光学系(偏向器前光学系とも呼ばれる)を設けても良い。偏向器前光学系を構成する光学素子としては、例えばカップリングレンズ、アパーチャ部材、シリンドリカルレンズ、反射ミラーなどが挙げられる。
An optical system (also referred to as a pre-deflector optical system) that forms an image of laser light emitted from the
走査レンズ17は、ポリゴンミラー18で偏向されたレーザ光の光路上に配置されている。そして、この走査レンズ17を介したレーザ光が、感光体ドラム9の表面に照射(集光)され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー18の回転に伴って感光体ドラム9の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム9上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム9の回転方向が「副走査方向」である。
The
ポリゴンミラー18と感光体ドラム9との間の光路上に配置された光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、走査レンズ17で構成されている。なお、走査光学系は、走査レンズを複数有していても良い。また、走査レンズ17と感光体ドラム9との間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも1つの折り返しミラーが配置されても良い。
The optical system disposed on the optical path between the
PD16は、ポリゴンミラー18で偏向され走査レンズ17を介したレーザ光の光路上に配置されている。PD16は、感光体ドラム9に対して走査方向下流側に配置されても良いし、走査方向上流側に配置されても良い。
The
そこで、光源19からのレーザ光は、回転するポリゴンミラー18により偏向され、走査レンズ17を介して、被走査媒体である感光体ドラム9上に照射される。照射されたレーザ光は感光体ドラム9上で光スポットとなり、感光体ドラム9上に静電潜像が形成される。
Therefore, the laser light from the
また、ポリゴンミラー18により偏向されたレーザ光は、1ラインの走査が終了された後に又は1ラインの走査が開始される前にPD16に入射する。PD16は、レーザ光を受光すると、その受光量を電気信号に変換し、該電気信号を同期信号として走査制御装置15に出力する。
Further, the laser beam deflected by the
ここで、プリンタ制御装置12について説明する。
Here, the
プリンタ制御装置12は、図3に示されるように、レーザプリンタ100の上記各構成部を統括的に制御するとともにネットワークなどを介した上位装置(例えばパソコン)との双方向の通信を制御する制御部(不図示)と、画像処理部12aと、露光量設定部12bと、転写電流制御部12cとを有している(図3参照)。
As shown in FIG. 3, the
画像処理部12aは、図4(A)に示されるように、画像処理ユニット(IPU:Image Processing Unit)、コントローラ部、メモリ部などを含む。
As shown in FIG. 4A, the
画像処理ユニットは、図4(B)に示されるように、濃度変換部、フィルタ部、色補正部、セレクタ部、階調補正部、階調処理部、各部を統括的に制御するユニット制御部(不図示)等を有している。 As shown in FIG. 4B, the image processing unit includes a density conversion unit, a filter unit, a color correction unit, a selector unit, a gradation correction unit, a gradation processing unit, and a unit control unit that comprehensively controls each unit. (Not shown).
濃度変換部は、スキャナ10やパソコンからのRGBの画像データを、ルックアップテーブルを用いて濃度データに変換して、フィルタ部に出力する。
The density conversion unit converts RGB image data from the
フィルタ部は、濃度変換部から入力される濃度データに対して、平滑化処理やエッジ強調処理等の画像補正処理を施して、色補正部に出力する。 The filter unit performs image correction processing such as smoothing processing and edge enhancement processing on the density data input from the density conversion unit, and outputs the result to the color correction unit.
色補正部は、フィルタ部から入力される画像補正された濃度データに対して、色補正(マスキング)処理を施して、セレクタ部に出力する。 The color correction unit performs color correction (masking) processing on the image-corrected density data input from the filter unit, and outputs the result to the selector unit.
セレクタ部は、ユニット制御部の制御下で、色補正部から入力される色補正された濃度データに対して、C、M、Y、Kのいずれかを選択して、階調補正部に出力する。 Under the control of the unit control unit, the selector unit selects any one of C, M, Y, and K for the color-corrected density data input from the color correction unit, and outputs it to the gradation correction unit To do.
階調補正部は、セレクタ部から入力されるC、M、Y、Kの濃度データに対して、リニアな特性が得られるγカーブを設定する。 The gradation correction unit sets a γ curve for obtaining linear characteristics for the C, M, Y, and K density data input from the selector unit.
階調処理部は、階調補正部から入力されるγカーブが設定された濃度データに対してティザ処理等の階調処理を施す。 The gradation processing unit performs gradation processing such as a tethering process on the density data set with the γ curve input from the gradation correction unit.
なお、画像処理ユニットは、画像処理前の画像データ又は画像処理後の画像データ(濃度データ)を必要に応じてコントローラ部に出力する。 The image processing unit outputs image data before image processing or image data after image processing (density data) to the controller unit as necessary.
コントローラ部は、画像処理ユニットからの画像データに対して、回転・リピート・集約・圧縮伸張などの処理を行った後、画像処理ユニットに出力する。 The controller unit performs processing such as rotation, repeat, aggregation, compression and decompression on the image data from the image processing unit, and then outputs the processed data to the image processing unit.
メモリ部には、上記ルックアップテーブル等の種々のデータが予め格納されている。 In the memory unit, various data such as the lookup table are stored in advance.
画像処理部12aにおいて、以上のような一連の処理が施された画像データ、オブジェクト情報を識別するタグデータ等が、露光量設定部12bに出力される。
In the
露光量設定部12bは、画像データの各露光画素に対して露光量の設定を行い、露光量設定後の画像データ、タグデータ等を走査制御装置15に出力するとともに各露光画素の露光量設定値を転写電流制御部12cに出力する(図3参照)。露光量設定部12b、転写電流制御部12cについては、後に詳述する。
The exposure
走査制御装置15を含む光走査装置2は、露光量設定部12bからの露光量設定後の画像データ、タグデータ等に基づいて、感光体ドラム9の表面を走査して、感光体ドラム9の表面に静電潜像を形成する。
The optical scanning device 2 including the
走査制御装置15は、以下に詳述するように、露光量設定部12bからの画像データ及びタグデータ等を必要に応じてインプットし、光源19の駆動情報を生成し、該駆動情報を用いて光源19を駆動する。
As will be described in detail below, the
走査制御装置15は、図3に示されるように、基準クロック生成回路402、画素クロック生成回路405、光源変調データ生成回路407、光源選択回路414、書込みタイミング信号生成回路415、及び光源駆動回路400を備えている。なお矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
As shown in FIG. 3, the
基準クロック生成回路402は、走査制御装置15全体の基準となる高周波クロック信号を生成する。
The reference
画素クロック生成回路405は、主にPLL回路からなり、同期信号s1及び基準クロック生成回路402からの高周波クロック信号に基づいて、画素クロック信号を生成する。画素クロック信号は、周波数は高周波クロック信号と同一で、位相は同期信号s1と一致している。したがって、画素クロック信号に画像データを同期させることで、走査ごとの書込み位置をそろえることができる。ここで生成された画素クロック信号は、上記駆動情報の1つとして光源駆動回路400に供給されるとともに光源変調データ生成回路407に供給され上記駆動情報の1つとしての書込みデータs16のクロック信号として用いられる。
The pixel
光源変調データ生成回路407は、露光量設定部12bからの画像データやタグデータに基づいて、最適な潜像が形成されるべく、画像データをPM+PWM信号に変換する。
The light source modulation
光源選択回路414は、光源19が発光部を複数含む場合に用いられる回路であり、走査光の像面が走査終端に達すると、次の走査の開始を検知するのに用いられる発光部を複数(例えば32個)の発光部から選択し、選択された発光部を指定する信号を出力する。この光源選択回路414の出力信号s14は、上記駆動情報の1つとして光源駆動回路400に供給される。なお、光源19に単一の発光部を用いる場合、光源選択回路414を設けなくても良い。
The light
書込みタイミング信号生成回路415は、同期信号s1に基づいて書き込み開始タイミングを求め、そのタイミング信号である出力信号s15を上記駆動情報の1つとして光源駆動回路400に出力する。
The write timing
光源駆動回路400は、上記駆動情報に基づいて光源19の発光部の駆動電流(例えばパルス電流)を生成し、該発光部に供給する。
The light
ところで、転写装置としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルトや転写ローラを含む接触式転写方式の転写装置などが挙げられる。 Incidentally, examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, and a contact transfer type transfer device including a transfer belt and a transfer roller.
コロナ転写器は、環境による電気抵抗変動が小さい転写装置であるため、一定電圧印加方式を採用することにより、転写電界が安定する。このように、コロナ転写器は、一定電圧印加方式を採用すれば、環境及び画像比率にほとんど左右されないという利点がある。 Since the corona transfer device is a transfer device with small fluctuations in electrical resistance due to the environment, the transfer electric field is stabilized by adopting a constant voltage application method. As described above, the corona transfer device has an advantage that it is hardly influenced by the environment and the image ratio when the constant voltage application method is adopted.
しかしながら、コロナ転写器では、数kV〜10kVの高電圧を印加する必要があるため、コロナ放電に伴って多量のオゾンが発生し、人体に影響をおよぼすとともに空気と反応することにより窒素酸化物を生成して画像形成に悪影響を及ぼすという問題がある。すなわち、コロナ転写器を用いる場合は、気流設計、及びオゾン除去設計が大きな問題となる。 However, since it is necessary to apply a high voltage of several kV to 10 kV in the corona transfer device, a large amount of ozone is generated along with the corona discharge, affecting the human body and reacting with air to generate nitrogen oxides. There is a problem of generating and adversely affecting image formation. That is, when the corona transfer device is used, the airflow design and the ozone removal design are serious problems.
一方、転写ローラや転写ベルトを含む接触式転写方式の転写装置は、電圧を印加した導電性ゴムローラあるいは導電性ゴムベルトなどを感光体ドラムに圧接して形成されるニップ部に転写材を通過させ、その際に感光体ドラムと導電性ゴムローラあるいは導電性ゴムベルトとの間の非常に微細な空隙において電界を発生させることによって転写を行う。このような接触式転写方式の場合は、一定電圧印加方式を採用しても、約2kV以下の転写電圧で転写可能であり、オゾンの発生の問題も生じない。 On the other hand, a transfer device of a contact type transfer system including a transfer roller and a transfer belt allows a transfer material to pass through a nip formed by pressing a conductive rubber roller or a conductive rubber belt to which a voltage is applied to a photosensitive drum, At that time, transfer is performed by generating an electric field in a very fine gap between the photosensitive drum and the conductive rubber roller or the conductive rubber belt. In the case of such a contact transfer method, even if a constant voltage application method is adopted, transfer can be performed with a transfer voltage of about 2 kV or less, and there is no problem of ozone generation.
しかしながら、導電性ゴムの持つ特性として環境によりその体積抵抗率が大きく変化する。すなわち、導電性ゴムの体積抵抗率は、低温低湿環境下(例えば10℃、15%)では常温常湿環境(例えば23℃、65%)時よりも1〜2桁上昇し、高温高湿環境下(例えば30℃、90%)では常温常湿環境時よりも1〜2桁下がる。 However, as a characteristic of conductive rubber, its volume resistivity varies greatly depending on the environment. That is, the volume resistivity of the conductive rubber is 1 to 2 orders of magnitude higher in a low temperature and low humidity environment (for example, 10 ° C., 15%) than in a normal temperature and normal humidity environment (for example, 23 ° C., 65%). Below (for example, 30 ° C. and 90%), it is 1 to 2 orders of magnitude lower than that in the normal temperature and humidity environment.
このため、適正な転写電圧も環境によって異なり、低温低湿環境ほど高電圧が必要となる。また、導電を繰り返すことによる使用時間の経過に伴う抵抗変動も生じる。環境及び経時の抵抗変動を抑制できる手段を講じれば、一定電圧印加方式は、環境、画像比率に左右されない。しかしながら、この場合、高コスト、大型化を招くおそれがある。 For this reason, an appropriate transfer voltage varies depending on the environment, and a higher voltage is required in a low temperature and low humidity environment. In addition, resistance variation with the passage of use time due to repeated conduction also occurs. If measures are taken to suppress resistance fluctuations over time and the environment, the constant voltage application method does not depend on the environment or the image ratio. However, in this case, there is a risk of increasing the cost and size.
一方、一定電流印加方式は、導電性ゴムの体積抵抗率に関わらず、該導電性ゴムに一定電流を印加することにより、転写材に一定電荷を付与する方式である。 On the other hand, the constant current application method is a method of applying a constant charge to the transfer material by applying a constant current to the conductive rubber, regardless of the volume resistivity of the conductive rubber.
この一定電流印加方式では、感光体ドラム上の高電位部が非画像領域であり、反転現像によりトナーを低電位部(画像領域)に付着させる装置を用いると、感光体ドラムと導電性ゴムとの電位差の大きい高電位部(非画像領域)に多くの電流が流れ、低電位部(画像領域)に流れる電流は少なくなる。したがって、画像比率の高い(低電位部の比率が高い)画像データに比べ、画像比率の低い(高電位部の比率が高い)画像データの方が最適画像を得るために多くの電流を必要とする。 In this constant current application method, the high potential portion on the photosensitive drum is a non-image region, and when a device that adheres toner to the low potential portion (image region) by reversal development is used, the photosensitive drum, the conductive rubber, A large amount of current flows in the high potential portion (non-image region) where the potential difference is large, and the current flowing in the low potential portion (image region) decreases. Therefore, image data having a low image ratio (high ratio of the high potential portion) requires more current to obtain an optimum image than image data having a high image ratio (high ratio of the low potential portion). To do.
以上の点を考慮に入れた上で、本実施形態では、どのような画像に対しても最適な転写を行うために、接触式転写方式及び一定電流印加方式を採用している。 In consideration of the above points, the present embodiment employs a contact-type transfer method and a constant current application method in order to perform optimum transfer for any image.
具体的には、本実施形態では、感光体ドラム9の表面と外周面が圧接し、感光体ドラム9と連れ回りする転写ローラ5aを含む転写装置5を採用し、以下に詳しく説明するように、転写ローラ5aに印加する一定の転写電流を適正な値に制御することとしている。
Specifically, in the present embodiment, the transfer device 5 including the
転写装置5は、図1に示されるように、転写ローラ5aに加えて、画像転写後の記録紙Pを定着装置へ搬送するガイド部5bと、ジャム紙の除去を容易にするための退避機構とを含み、退避機構の支軸11を支点として転写ローラ5a及びガイド部5bが矢印A方向へ退避されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the transfer device 5 includes, in addition to the
転写ローラ5aは、図5に示されるように、金属製の芯金13の全周に導電性のゴム14が巻きつけられた構成となっており、図1に示されるように、転写ローラ5aの芯金13には電源5cによって転写電流が印加される。また、転写ローラ5aは、加圧スプリング5dによって感光体ドラム9に圧接されている。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、上述の如く、転写ローラ5aの導電性ゴムの体積抵抗率の変動による影響を回避するために一定電流印加方式を採用している。一方、転写後に感光体ドラム9上に残された転写残トナーはクリーニング装置6によって掻き落とされ、クリーニング装置6内に収容される。また、クリーニング後の感光体ドラム9は除電装置7によって除電され残留電荷が除去される。
In the present embodiment, as described above, the constant current application method is employed in order to avoid the influence due to the fluctuation of the volume resistivity of the conductive rubber of the
ここで、レーザプリンタ100では、画像形成を行う場合、まず感光体ドラム9の表面が帯電装置1によって例えば負極性に一様に帯電される。この状態で、光走査装置2により感光体ドラム9の表面に、露光画素及び非露光画素を含む画像データ(画像情報)に応じた静電潜像が形成される。この場合、感光体ドラム9の表面において、レーザ光で露光された領域はより低電位となり、レーザ光で露光されなかった領域は高電位のままとなる。
Here, in the
光走査装置2により感光体ドラム9の表面に形成された静電潜像は、現像装置3からのトナーによって現像され顕像化される。ここで現像装置3はいわゆる反転現像を行なう現像装置であって、感光体ドラム9の表面の低電位部にトナーを付着させ、高電位部にはトナーを付着させないものである。
The electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 9 by the optical scanning device 2 is developed with the toner from the developing
感光体ドラム9の表面に形成されたトナー像(画像)は、転写装置5によって転写材に転写され、トナー像が転写された転写材は感光体ドラム9から分離されて定着装置(図示を省略する)へと搬送される。 The toner image (image) formed on the surface of the photosensitive drum 9 is transferred to a transfer material by the transfer device 5, and the transfer material onto which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 9 and is fixed to a fixing device (not shown). ).
ここで、特に高解像度が要求されている画像形成において、画像の再現性を向上させるために、画像データに基づいて各露光画素の露光量を設定することが望ましい。この場合、帯電後、露光された、感光体ドラムの表面において、露光量の設定値が異なる複数の露光画素に対応する部位の電位は、互いに異なる。この結果、感光体ドラムの表面と転写ローラの表面との間に電位差のばらつきが生じ、ひいては感光体ドラムの表面に顕在化されたトナー像と転写材との間に生じる静電力にばらつきが生じる。 Here, it is desirable to set the exposure amount of each exposure pixel based on the image data in order to improve the reproducibility of the image, particularly in image formation that requires high resolution. In this case, the potentials of the portions corresponding to a plurality of exposure pixels having different exposure amount setting values on the surface of the photosensitive drum exposed after charging are different from each other. As a result, a difference in potential difference occurs between the surface of the photosensitive drum and the surface of the transfer roller, and as a result, a variation occurs in the electrostatic force generated between the toner image manifested on the surface of the photosensitive drum and the transfer material. .
なお、各露光画素の露光量とは、該露光画素に対する露光強度の時間積分値(露光強度が一定の場合は露光強度と露光時間の積)を意味し、該露光画素の積分光量とも呼ばれる。なお、露光強度は、光源への駆動電流の電流値(パルス電流の振幅)を調整することにより制御できる。なお、露光強度は、走査制御装置15のPM+PWM出力信号から換算して求めることも可能である。露光時間は、光源の点灯時間(パルス電流のパルス幅)を調整することにより制御できる。
The exposure amount of each exposure pixel means a time integral value of the exposure intensity for the exposure pixel (a product of the exposure intensity and the exposure time when the exposure intensity is constant), and is also referred to as an integrated light amount of the exposure pixel. The exposure intensity can be controlled by adjusting the current value of the drive current to the light source (the amplitude of the pulse current). Note that the exposure intensity can also be obtained by conversion from the PM + PWM output signal of the
ところで、一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム上に現像された画像を転写材に転写する際に、その画像の転写率を最適にする転写電流は、感光体ドラム上の長手方向の高電位部(非画像部)と低電位部(画像部)の比率(画像比率)により異なる。そこで、画像面積率((画像部の面積/(画像部の面積+非画像部の面積)))に基づいて転写電流を制御することが考えられる。 In general, in an electrophotographic image forming apparatus, when an image developed on a photosensitive drum is transferred to a transfer material, a transfer current that optimizes the transfer rate of the image is generated on the photosensitive drum. It differs depending on the ratio (image ratio) of the high potential portion (non-image portion) and the low potential portion (image portion) in the longitudinal direction. Therefore, it is conceivable to control the transfer current based on the image area ratio ((area of image portion / (area of image portion + area of non-image portion))).
しかしながら、画像データに基づいて各露光画素の露光量を設定する場合に、画像面積率のみに基づいて転写電流を制御しても、感光体ドラムの表面と転写ローラの表面との間の電位差のばらつきを低減することはできない。この場合、感光体ドラムから転写材へのトナーの転写率のばらつきが大きくなり、露光量設定後の画像データに基づいて感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を(画像)を転写材に精度良く転写できず、ひいては画像の再現性が低下してしまう。 However, when setting the exposure amount of each exposure pixel based on the image data, even if the transfer current is controlled based only on the image area ratio, the potential difference between the surface of the photosensitive drum and the surface of the transfer roller Variations cannot be reduced. In this case, variation in the transfer rate of toner from the photosensitive drum to the transfer material increases, and the toner image formed on the surface of the photosensitive drum based on the image data after setting the exposure amount is used as the transfer material. The image cannot be transferred with high accuracy, and the reproducibility of the image is lowered.
そこで、本実施形態では、まず、高解像度で再現性良く画像形成を行うために、画像処理後の画像データに基づいて各露光画素の露光量を設定する。この設定は、前述した露光量設定部12bによって行われる。露光量設定部12bは、例えば、画像データにおける少なくとも1つの露光画素から成るエッジ部の露光画素の露光量を他の露光画素の露光量よりも大きく設定する。
Therefore, in the present embodiment, first, in order to form an image with high resolution and good reproducibility, the exposure amount of each exposure pixel is set based on the image data after image processing. This setting is performed by the exposure
この場合、一例として、図6に示されるように、感光体ドラム9の表面において、電位が異なる低電位部(画像部)が複数(図6では3つ)発生することになる。 In this case, as an example, as shown in FIG. 6, a plurality (three in FIG. 6) of low potential portions (image portions) having different potentials are generated on the surface of the photosensitive drum 9.
そこで、本実施形態では、画像データの全露光画素の露光量の平均値を算出し、算出された平均値に基づいて転写電流を制御する。転写電流は、前述した転写電流制御部12cによって設定される。
Therefore, in the present embodiment, an average value of the exposure amounts of all the exposure pixels of the image data is calculated, and the transfer current is controlled based on the calculated average value. The transfer current is set by the transfer
以下に、レーザプリンタ100を用いた画像形成方法を、図7を参照して説明する。図7のフローチャートは、プリンタ制御装置12によって実行される一連の処理アルゴリズムに基づいている。
Hereinafter, an image forming method using the
最初のステップS1では、例えばユーザにより記録開始が指示されたか否かを判断する。この指示は、例えばレーザプリンタ100の操作部において原稿の印刷指令を入力することやレーザプリンタ100に接続されたパソコンのディスプレイに表示される印刷コマンドをクリックすることにより行われる。ステップS1での判断が肯定されると、ステップS2に移行する。一方、ステップS1での判断が否定されると、同じ判断を再び行う。
In the first step S1, for example, it is determined whether or not a recording start is instructed by the user. This instruction is performed, for example, by inputting an original print command on the operation unit of the
ステップS2では、スキャナ10やパソコンからの画像データを取得する。
In step S2, image data from the
次のステップS3では、取得された画像データに対して画像処理部12aにより画像処理を行う。
In the next step S3, the
次のステップS4では、画像処理後の画像データに基づいて各露光画素の露光量を設定する。図6に示される場合を例に説明すると、画像データの画像部1に対する露光強度LP1と露光時間t1との積を画像部1に対する露光量EP1として設定し、画像データの画像部2に対する露光強度LP2と露光時間t2との積を画像部2に対する露光量EP2として設定し、画像データの画像部3に対する露光強度LP3と露光時間t3との積を画像部3に対する露光量EP3として設定し、非画像部(白部)に対する露光量を0に設定する。なお、各画像部は、少なくとも1つの露光画素を含むものとする。
In the next step S4, the exposure amount of each exposure pixel is set based on the image data after image processing. The case shown in FIG. 6 will be described as an example. The product of the exposure intensity LP1 for the image portion 1 of the image data and the exposure time t1 is set as the exposure amount EP1 for the image portion 1, and the exposure intensity for the image portion 2 of the image data. The product of LP2 and the exposure time t2 is set as the exposure amount EP2 for the image portion 2, the product of the exposure intensity LP3 for the
次のステップS5では、各露光画素の露光量設定値(露光量設定部12bによる露光量の設定値)を取得する。図6に示される場合には、画像部1に対する露光量設定値はEP1、画像部2に対する露光量設定値はEP2、画像部3に対する露光量設定値はEP3、非画像部(白部)に対する露光量設定値は0である。
In the next step S5, the exposure amount setting value (the exposure amount setting value by the exposure
次のステップS6では、全露光画素の露光量設定値の平均値を算出する。露光量設定値の平均値は、全露光画素の露光量/全露光面積(全露光画素の総面積)である。図6に示される場合を例に説明すると、露光量の平均値EPaveは、(EP1+EP2+EP3)/(Q1+Q2+Q3)となる。なお、Q1は画像部1の面積であり、Q2は画像部2の面積であり、Q3は画像部3の面積である。
In the next step S6, an average value of exposure amount setting values of all exposure pixels is calculated. The average value of the exposure amount setting value is exposure amount of all exposure pixels / total exposure area (total area of all exposure pixels). Taking the case shown in FIG. 6 as an example, the average value EPave of the exposure dose is (EP1 + EP2 + EP3) / (Q1 + Q2 + Q3). Note that Q1 is the area of the image part 1, Q2 is the area of the image part 2, and Q3 is the area of the
次のステップS7では、露光量設定値の平均値に基づいて転写電流を設定する。図6に示される場合を例に説明すると、露光量EP1に対応する画像部1の露光電位(露光後の表面電位:目標表面電位)をVL1、露光量EP2に対応する画像部2の露光電位をVL2、露光量EP3に対応する画像部3の露光電位をVL3としたときに、転写ローラ5aの表面電位がVL1、VL2、VL3の平均値VLave=(VL1+VL2+VL3)/3となるような電流を求め、該電流を転写電流Itに設定する(図8参照)。なお、図6において、Vcは、白部(非画像部)の電位である。ここで、各画像部の露光電位は、該画像部の露光量に依存し、露光電位の平均値VLaveは、露光量の平均値EPaveと線形の関係になっていると考えてよい。この場合VLaveはEPaveに基づく値といえる。
In the next step S7, the transfer current is set based on the average value of the exposure setting values. The case shown in FIG. 6 will be described as an example. The exposure potential of the image portion 1 corresponding to the exposure amount EP1 (surface potential after exposure: target surface potential) is VL1, and the exposure potential of the image portion 2 corresponding to the exposure amount EP2. VL2 and when the exposure potential of the
次のステップS8では、給紙装置による給紙工程、帯電装置1による帯電工程、光走査装置2による露光工程、現像装置3による現像工程、転写装置5による転写工程、クリーニング装置6によるクリーニング工程、除電装置7による除電工程、定着装置による定着工程、排紙装置による排紙工程等を含む記録制御処理を行う。
In the next step S8, a paper feeding process by the paper feeding device, a charging process by the charging device 1, an exposure process by the optical scanning device 2, a development process by the developing
この際、上記露光工程では、画像データの各露光画素に設定された露光量で該露光画素に対応する、帯電した感光体ドラム9表面の部位が露光され、静電潜像が形成される。そして、上記現像工程にて、感光体ドラム9上に形成された静電潜像にトナーが付着され、トナー像が顕在化する。さらに、上記転写処理にて、感光体ドラム9と転写ローラ5aとで形成される転写ニップ部を記録紙Pが通過するときに、転写電流Itが転写ローラ5aに印加され、感光体ドラム9上のトナー像が記録紙Pに転写される。この場合、図6において、各画像部と転写ローラ5aの表面電位(VLave)との電位差を所定値(図8では|VLave−VL1|=|VLave−VL3|)以下にすることができ、各画像部のトナー像を露光量設定値(露光電位)に応じた最適な転写率に近似した転写率で転写することができる。すなわち、各画像部と転写ローラ5a表面との電位差の、最適な転写率に対応する好適値からのずれ量を低減でき、トナー像を適正に転写することができる。
At this time, in the exposure step, a portion of the surface of the charged photosensitive drum 9 corresponding to the exposure pixel is exposed with an exposure amount set for each exposure pixel of the image data, and an electrostatic latent image is formed. In the developing step, toner adheres to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 9, and the toner image becomes obvious. Furthermore, when the recording paper P passes through the transfer nip formed by the photosensitive drum 9 and the
また、上記転写処理では、転写電流制御部12cから転写電流Itに対応する制御信号Sが転写装置5の電源5cに出力され、該電源5cから転写ローラ5aに転写電流Itが印加される。
In the transfer process, a control signal S corresponding to the transfer current It is output from the transfer
ステップS8が実行されると、フローは、終了する。 When step S8 is executed, the flow ends.
一方、図9に示される比較例では、画像データに基づいて各露光画素の露光量が設定され、画像面積率のみに基づいて転写電流を設定している。 On the other hand, in the comparative example shown in FIG. 9, the exposure amount of each exposure pixel is set based on the image data, and the transfer current is set based only on the image area ratio.
詳述すると、比較例では、転写ローラ5aの表面電位が、各画像部の露光量のうち最大の露光量であるEP1に対応する露光電位VL1に最も近似する電位VL1’になるように、転写電流It’が設定される。すなわち、画像部1に対する露光量EP1に基づいて転写電流It’が設定される。この場合、|VL1−VL1’|に対して、|VL2−VL1’|及び|VL3−VL1’|が非常に大きくなる。つまり、各画像部と転写ローラ5aの表面電位との電圧差のばらつきが大きくなり、特に、画像部2、画像部3のトナー像の転写性が劣化する。なお、画像部1の露光量に代えて、画像部2又は画像部3の露光量に基づいて転写電流を設定したとしても、画像部1の露光量に基づいて転写電流を設定する場合と同様に、当該画像部以外の画像部の転写性が劣化することに変わりはない。
More specifically, in the comparative example, transfer is performed so that the surface potential of the
以上説明した本実施形態のレーザプリンタ100は、感光体ドラム9と、該感光体ドラム9の表面を帯電させる帯電装置1と、帯電した前記表面を少なくとも1つの露光画素をそれぞれが有する複数の画像領域を含む画像データに基づいて露光して潜像を形成する光走査装置2と、前記表面に形成された潜像にトナーを付着させて現像する現像装置3と、前記表面に顕在化したトナー像と記録紙Pとの間に静電力を発生させるための転写電流が供給される転写ローラ5aを含み、トナー像を記録紙Pに転写する転写装置5と、画像データに基づいて前記複数の露光領域の露光量が互いに異なるように前記複数の露光領域の露光量を設定し、設定された複数の露光領域の露光量の平均値に基づいて転写電流を制御するプリンタ制御装置12と、を備えている。
The
また、本実施形態のレーザプリンタ100を用いた画像形成方法は、感光体ドラム9の表面を帯電させ、帯電した前記表面を複数の露光画素を含む画像データに基づいて露光して潜像を形成し、前記表面に形成された潜像にトナーを付着させ、前記潜像に付着したトナーと転写材との間に静電力を発生させるための転写電流を転写ローラ5aに供給して転写材にトナー像を転写する画像形成方法であり、画像データに基づいて複数の露光画素のうち少なくとも2つの露光画素の露光量が互いに異なるように複数の露光画素の露光量を設定する工程と、複数の露光画素の露光量の平均値に基づいて転写電流を制御する工程と、含む。
In the image forming method using the
本実施形態のレーザプリンタ100及び画像形成方法では、転写ローラ5aの表面電位を、感光体ドラム9の表面の複数の画像部(画像データの複数の画像領域に対応する部分)の電位の平均値に近似するように転写電流を設定でき、転写ローラ5aの表面電位と感光体ドラム9の表面の複数の画像部との電位差の好適値からのばらつきを小さくでき、ひいては複数の画像部におけるトナー像の転写材への転写性を向上できる。
In the
この結果、画像品質を向上できる。 As a result, the image quality can be improved.
ところで、露光後の感光体ドラムの表面電位は、感光体の電位特性(感度)によって変わってくる。 Incidentally, the surface potential of the photosensitive drum after exposure varies depending on the potential characteristic (sensitivity) of the photosensitive member.
そこで、変形例1では、感光体ドラム9の表面における光走査装置2による走査位置(露光位置)と現像装置3による現像位置との間の領域に対向する位置に表面電位センサ(不図示)を設置している。そして、光走査装置2により静電潜像が形成された感光体ドラム9表面の電位を表面電位センサで計測して、図10に示されるような露光量(EP)−表面電位(VL)特性(以下では、EP/VL特性とも称する)を取得する。そこで、EP/VL特性に基づいて露光量の設定値に表面電位ずれ量の重み付けを行うことで該設定値を補正し、補正後の露光量に基づいて転写電流を設定する。なお、「表面電位ずれ量」とは、表面電位センサで計測した表面電位(計測値)の目標表面電位からのずれ量を意味する。
In the first modification, therefore, a surface potential sensor (not shown) is provided at a position on the surface of the photosensitive drum 9 that faces the region between the scanning position (exposure position) by the optical scanning device 2 and the developing position by the developing
例えば、目標表面電位Vtに対応する露光量の設定値EPa=α×EP(EPは基準露光量、例えばデフォルトの露光量)で感光体ドラム9の表面を露光したときに、表面電位センサでの計測値がVa(≠Vt)であった場合、設定値EPaに|Vt−Va|の重み付けを行い、EPa’=β×EP(β≠α)に補正する。すなわち、表面電位センサでの計測値が目標表面電位Vtになるように露光量をEPaからEPa’に補正する。なお、βは、αと|Vt−Va|に依存する値である。 For example, when the surface of the photosensitive drum 9 is exposed at a set value EPa = α × EP (EP is a reference exposure amount, for example, a default exposure amount) corresponding to the target surface potential Vt, When the measured value is Va (≠ Vt), the set value EPa is weighted with | Vt−Va | and corrected to EPa ′ = β × EP (β ≠ α). That is, the exposure amount is corrected from EPa to EPa ′ so that the measured value by the surface potential sensor becomes the target surface potential Vt. Β is a value that depends on α and | Vt−Va |.
以上説明した露光量の補正は、レーザプリンタ100の動作前の準備動作や電源投入時、もしくは所定時間毎(定期的)や所定印刷枚数毎に行い、より適正な転写電流を設定することが好ましい。
The exposure amount correction described above is preferably performed at a preparatory operation before the operation of the
例えば、所定の画像データの各露光画素に対して設定された露光量を、所定時間t毎や所定印刷枚数n毎に補正し、補正後の露光量の平均値に基づいて転写電流を設定することが好ましい。この場合、tやnが小さければ小さいほど細かい制御となり、より高品質な画像が得られることは言うまでもない。 For example, the exposure amount set for each exposure pixel of the predetermined image data is corrected every predetermined time t or every predetermined number of printed sheets n, and the transfer current is set based on the average value of the corrected exposure amount. It is preferable. In this case, it goes without saying that the smaller the t and n, the finer the control and the higher quality image can be obtained.
以上説明した変形例1における露光量−表面電位特性に基づく露光量設定値の補正を、図7のフローチャートにおけるステップS4とステップS5との間に行うことが好ましい。この場合、画像の再現性をより一層向上できる。 It is preferable to correct the exposure amount setting value based on the exposure amount-surface potential characteristics in the modified example 1 described above between step S4 and step S5 in the flowchart of FIG. In this case, the reproducibility of the image can be further improved.
ところで、感光体ドラムの感度(電位特性)は、周辺環境(温度や湿度)により変化する。そこで、変形例2では、周辺環境が大きく変化した場合にも変形例1と同様に、露光量−表面電位特性(EP/VL特性)から露光量の設定値に環境変動による表面電位ずれ量の重み付けを行い、より適正な転写電流に制御する。 By the way, the sensitivity (potential characteristics) of the photosensitive drum varies depending on the surrounding environment (temperature and humidity). Therefore, in the second modification, even when the surrounding environment changes greatly, as in the first modification, the exposure amount-surface potential characteristic (EP / VL characteristic) is changed from the exposure amount to the set value of the exposure amount by the variation in the surface potential due to the environmental change. Weighting is performed to control the transfer current more appropriately.
具体的には、レーザプリンタ100に温湿度センサを設け、温湿度センサによって計測された温度及び湿度をプリンタ制御装置12の制御部に転送し、露光量−表面電位特性の測定動作を行う。なお、温湿度センサに代えて、温度センサ及び湿度センサを設けても良い。
Specifically, a temperature / humidity sensor is provided in the
変形例2では、図11に示されるような3種類の環境ゾーンL/L、N/N、H/Hを設定し、温湿度センサでの温度及び湿度の計測値の組み合わせが一の環境ゾーンから他の環境ゾーンに移行した場合に、変形例1で説明した露光量−表面電位測定動作、露光量−表面電位特性に基づく露光量設定値の補正を行う。なお、特に環境ゾーンを設定せずに、通常の測定動作を行う環境との乖離が大きくなった場合に、特別に露光量−表面電位測定動作、露光量−表面電位特性に基づく露光量設定値の補正を行うこととしても良い。 In Modification 2, three types of environmental zones L / L, N / N, and H / H as shown in FIG. 11 are set, and the combination of temperature and humidity measured values by the temperature and humidity sensor is one. When the process shifts to another environmental zone, the exposure amount-surface potential measurement operation described in the first modification and the exposure amount set value based on the exposure amount-surface potential characteristics are corrected. In particular, when the deviation from the environment in which the normal measurement operation is performed becomes large without setting the environment zone, the exposure amount setting value is based on the exposure amount-surface potential measurement operation and the exposure amount-surface potential characteristics. It is good also as correcting.
なお、環境ゾーンの設定は、3種類に限らず、2種類又は4種類以上であっても良い。 The setting of the environment zone is not limited to three types, and may be two types or four or more types.
ところで、一定電流印加方式を採用した場合、転写材の幅によって転写性が変化するという問題が発生する。図12に示されるように、転写ローラ5aの幅に比べて幅が狭い転写材(例えば記録紙P)を用いた場合、感光体ドラム9における転写材が存在する領域(転写材存在領域)のみならず、感光体ドラム9における転写材が存在しない領域(転写材不存在領域)にも転写電流の一部が流れる。これは、転写材の抵抗値が高いため、相対的に抵抗値の低い転写材不在領域の方が転写材存在領域よりも電流が流れやすいためである。
By the way, when the constant current application method is adopted, there arises a problem that the transferability changes depending on the width of the transfer material. As shown in FIG. 12, when a transfer material (for example, recording paper P) whose width is narrower than the width of the
そこで、変形例3では、転写材存在領域にのみ電流が流れると仮定した場合の最適な転写電流Ipに転写材不存在領域に流れる電流2×Ieを加算したもの(Ip+2×Ie)を、転写電流Iq(以下では、補正値Iqとも呼ぶ)として設定し、該転写電流Iqを転写ローラ5aに印加する。この結果、転写ローラ5aの表面電位を最適な転写電流Ipに対応する電位にでき、画像の再現性を向上させることができる。
Therefore, in the third modification, the transfer (Ip + 2 × Ie) obtained by adding the current 2 × Ie flowing in the transfer material non-existing region to the optimum transfer current Ip when it is assumed that the current flows only in the transfer material existing region is transferred. A current Iq (hereinafter also referred to as a correction value Iq) is set, and the transfer current Iq is applied to the
具体的には、サイズ(幅)の異なる複数の転写材それぞれに対する、転写材不存在領域の幅と該転写材不存在領域に流れる電流との関係を予め取得し、使用される転写材のサイズに対応する転写材不存在領域の幅を検出し、補正値Iqを求める。例えば、電流Ieは、図6における電位Vcの白部(非画像部)に流れる電流Icに対して、γ×Icとなるように重み付けを行って設定する。 Specifically, for each of a plurality of transfer materials having different sizes (widths), the relationship between the width of the transfer material absence region and the current flowing in the transfer material absence region is acquired in advance, and the size of the transfer material used The width of the transfer material absence area corresponding to is detected, and the correction value Iq is obtained. For example, the current Ie is set by weighting the current Ic flowing through the white portion (non-image portion) of the potential Vc in FIG. 6 so as to be γ × Ic.
なお、転写材不在領域の幅は、プリンタ制御装置12の制御部により、予め使用される転写材のサイズから知ることができる。
Note that the width of the transfer material absence region can be known from the size of the transfer material used in advance by the control unit of the
また、転写材は、厚さや材質によっても抵抗値が変わるため、これらの転写材情報を、IpやIqを求める際に、反映させても良い。 Further, since the transfer material has a resistance value that varies depending on the thickness and material, the transfer material information may be reflected when obtaining Ip and Iq.
また、例えばレーザプリンタに手差しトレイが設けられる場合、不定形の転写材を用いる際にも、手差しトレイの手差しガイド(転写材の幅を規定)の位置を電気的に検知することで転写材の幅を取得することが可能である。 Further, for example, when a manual feed tray is provided in a laser printer, even when an irregular shaped transfer material is used, the position of the transfer material can be detected by electrically detecting the position of the manual feed guide (which defines the width of the transfer material) of the manual feed tray. It is possible to get the width.
以上説明した変形例3における転写電流の補正を、図7のフローチャートにおけるステップS7とステップS8との間に行うことが好ましい。 It is preferable to perform the correction of the transfer current in the third modification described above between step S7 and step S8 in the flowchart of FIG.
なお、転写電流の切り替えは、トナー像(画像)の転写に影響しないように頁間のタイミングで行っても良いし、頁内の非画像領域が転写されるタイミングで行ってもよい。すなわち、転写電流の切り換えは、感光体ドラム9の表面におけるトナーが付着した箇所が転写材に転写されるタイミング以外のタイミングで行うことが好ましい。なお、転写電流の切り換えとしては、デフォルトの転写電流から最初に設定された転写電流への切り換えや、設定された転写電流から再設定された転写電流への切り替えが挙げられる。 The transfer current may be switched at the timing between pages so as not to affect the transfer of the toner image (image), or may be performed at the timing at which the non-image area in the page is transferred. That is, the transfer current is preferably switched at a timing other than the timing at which the toner-attached portion on the surface of the photosensitive drum 9 is transferred to the transfer material. The switching of the transfer current includes switching from the default transfer current to the initially set transfer current, or switching from the set transfer current to the reset transfer current.
また、上記実施形態及び各変形例では、ドラム状の感光体である感光体ドラムを例にとり説明したが、これに限らず、例えばベルト状の感光体等であっても良い。また、転写ローラ5aを含む転写装置5を例にとり説明したが、これに限らず、例えば転写ベルト、転写ブラシ等の他の転写部材を含む転写装置を用いても良い。
Further, in the above-described embodiment and each modified example, the description has been given by taking the photosensitive drum that is a drum-shaped photosensitive member as an example, but the invention is not limited thereto, and for example, a belt-shaped photosensitive member or the like may be used. The transfer device 5 including the
また、上記実施形態及び各変形例では、感光体ドラムを露光する露光装置として、光走査装置が用いられているが、これに限らず、例えば、少なくとも感光体ドラムの長手方向に平行な方向に離間して配列された複数の発光部を含む光プリントヘッドを用いても良い。すなわち、光プリントヘッドからの光に対して感光体ドラム9を回転させることで感光体ドラム9上を露光しても良い。この場合も、上記実施形態及び各変形例と同様にして転写電流を制御することで、画像品質を向上できる。 In the above-described embodiment and each modification, an optical scanning device is used as an exposure device that exposes the photosensitive drum. However, the present invention is not limited to this. For example, at least in a direction parallel to the longitudinal direction of the photosensitive drum. An optical print head including a plurality of light emitting units arranged separately may be used. That is, the photosensitive drum 9 may be exposed by rotating the photosensitive drum 9 with respect to the light from the optical print head. Also in this case, the image quality can be improved by controlling the transfer current in the same manner as in the above-described embodiment and modifications.
また、上記実施形態及び各変形例では、光源19の発光部として、LDやVCSEL等の半導体レーザが用いられているが、これに代えて、他のレーザ、LED(発光ダイオード)、有機EL素子等が用いられても良い。
In the above-described embodiment and each modification, a semiconductor laser such as an LD or a VCSEL is used as the light-emitting portion of the
また、上記実施形態及び各変形例では、露光量設定部12bは、画像処理部12aとは別個に設けられているが、画像処理部の一部として設けても良い。
Moreover, in the said embodiment and each modification, although the exposure
また、上記実施形態及び変形例では、本発明の画像形成装置として、レーザプリンタ100を採用しているが、これに限られない。例えば、本発明の画像形成装置は、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタであっても良い。
In the embodiment and the modification, the
また、本発明の画像形成装置は、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、CTスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。 The image forming apparatus of the present invention may be an image forming apparatus using a silver salt film as an image carrier. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to photographic paper by a process equivalent to a printing process in a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an optical plate making apparatus or an optical drawing apparatus that draws a CT scan image or the like.
また、本発明は、上述したレーザプリンタ、カラープリンタに加えて、デジタル複写機等の画像形成装置にも、適用可能である。 The present invention can also be applied to an image forming apparatus such as a digital copying machine in addition to the above-described laser printer and color printer.
以下に、本発明に至った思考過程について簡単に説明する。 Below, the thought process that led to the present invention will be briefly described.
近年、電子写真プロセスにおいて、高画質化、高安定化の要求が高まっている。高画質化を実現する方法として、露光ビームのサイズを小さくする方法や画像情報に基づいて画素の光出力の強度を変える方法などで小さな静電潜像を形成して、解像力を高めている。 In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality and higher stability in electrophotographic processes. As a method for realizing high image quality, a small electrostatic latent image is formed by a method of reducing the size of an exposure beam or a method of changing the intensity of light output of a pixel based on image information, thereby increasing resolution.
しかしながら、従来の画像形成装置では、解像力を高めた静電潜像を形成しても転写工程などの劣化要因が支配的で期待されたほどの効果は得られなかった。 However, in the conventional image forming apparatus, even when an electrostatic latent image with increased resolution is formed, deterioration factors such as a transfer process are dominant and an effect as expected is not obtained.
電子写真プロセスにおける転写方式には種々の方式が存在するが、基本的には、像担持体上のトナー像のトナーとは逆極性の電位を転写部材に付与し、静電的引力によりトナー像を転写材に転写するものである。この静電的引力の大きさは、像担持体の表面電位と転写部材の表面電位との差によって決まる。 There are various transfer methods in the electrophotographic process. Basically, a potential opposite to that of the toner on the image carrier is applied to the transfer member, and the toner image is electrostatically attracted. Is transferred to a transfer material. The magnitude of this electrostatic attraction is determined by the difference between the surface potential of the image carrier and the surface potential of the transfer member.
しかしながら、画像データが露光条件(例えば露光量)の異なる複数の露光画素を含む場合、像担持体の表面の各露光画素に対応する部位の電位は、該露光画素の露光量に応じた電位となり、例えば特許文献1に開示されているような画像面積率だけでは、像担持体の表面電位の分布に対応することができない。 However, when the image data includes a plurality of exposure pixels having different exposure conditions (for example, exposure amount), the potential of the portion corresponding to each exposure pixel on the surface of the image carrier is a potential corresponding to the exposure amount of the exposure pixel. For example, the image area ratio alone disclosed in Patent Document 1 cannot cope with the surface potential distribution of the image carrier.
この場合、転写電流を1つの値に固定したり、転写電流を画像面積率に応じて制御しても、像担持体の表面の各露光画素に対応する部位からトナーを転写材に引き付ける静電気的引力の大きさが、好適値から大きくずれることになる。このようにトナーを転写材に引き付ける静電的引力の大きさが好適値から大きくずれると、適切な転写条件が得られなくなり、画質が劣化してしまう不具合があった。 In this case, even if the transfer current is fixed to one value or the transfer current is controlled according to the image area ratio, the electrostatic force attracts toner to the transfer material from the portion corresponding to each exposed pixel on the surface of the image carrier. The magnitude of the attractive force will deviate greatly from the preferred value. As described above, when the magnitude of the electrostatic attractive force for attracting the toner to the transfer material is greatly deviated from the preferable value, an appropriate transfer condition cannot be obtained and the image quality is deteriorated.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、様々な画像においても適切な転写条件で良好に転写を行うことができ、これにより、安定して高品質な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to perform a good transfer under appropriate transfer conditions even in various images, thereby stably increasing the high An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a quality image.
1…帯電装置(帯電手段)、2…光走査装置(露光手段)、3…現像装置(現像手段)、5…転写装置(転写手段)、12…プリンタ制御装置(制御手段)、100…レーザプリンタ(画像形成装置)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charging device (charging means), 2 ... Optical scanning device (exposure means), 3 ... Developing device (developing means), 5 ... Transfer device (transfer means), 12 ... Printer control device (control means), 100 ... Laser Printer (image forming apparatus).
Claims (10)
前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記表面を複数の露光画素を含む画像データに基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像手段と、
前記静電潜像に付着した前記トナーと転写材との間に静電力を発生させるための転写電流が供給され、トナー像を前記転写材に転写する転写手段と、
前記画像データに基づいて前記複数の露光画素のうち少なくとも2つの露光画素の露光量が互いに異なるように前記複数の露光画素の露光量を設定し、前記複数の露光画素の露光量の平均値に基づいて前記転写電流を制御可能な制御手段と、を備える画像形成装置。 An image carrier;
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Exposure means for exposing the charged surface based on image data including a plurality of exposure pixels to form an electrostatic latent image;
Developing means for developing by attaching toner to the electrostatic latent image formed on the surface;
A transfer means for supplying a transfer current for generating an electrostatic force between the toner attached to the electrostatic latent image and the transfer material, and transferring the toner image to the transfer material;
Based on the image data, the exposure amount of the plurality of exposure pixels is set such that the exposure amount of at least two exposure pixels among the plurality of exposure pixels is different from each other, and an average value of the exposure amounts of the plurality of exposure pixels is set. An image forming apparatus comprising: a control unit capable of controlling the transfer current based on the control unit.
前記制御手段は、検出された前記電位に基づいて該露光画素の露光量の設定値を補正し、前記複数の露光画素の補正後の露光量の平均値に基づいて前記転写電流を制御可能なことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Further comprising a potential detecting means for detecting a potential of the surface portion exposed at an exposure amount set for each of the plurality of exposure pixels;
The control unit can correct a set value of the exposure amount of the exposure pixel based on the detected potential, and can control the transfer current based on an average value of the exposure amount after correction of the plurality of exposure pixels. The image forming apparatus according to claim 1.
前記制御手段は、検出された前記環境情報に基づいて前記転写電流を制御するか否かを決定することを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。 Environmental information detection means for detecting environmental information around the image carrier,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the control unit determines whether to control the transfer current based on the detected environment information.
前記画像データに基づいて前記複数の露光画素のうち少なくとも2つの露光画素の露光量が互いに異なるように前記複数の露光画素の露光量を設定する工程と、
前記複数の露光画素の露光量の平均値に基づいて前記転写電流を制御する工程と、含む画像形成方法。 The surface of the image carrier is charged, the charged surface is exposed based on image data including a plurality of exposure pixels to form an electrostatic latent image, and toner is attached to the electrostatic latent image formed on the surface. An image forming method for transferring a toner image to the transfer material by supplying a transfer current for generating an electrostatic force between the toner adhering to the surface and the transfer material to a transfer means,
Setting the exposure amounts of the plurality of exposure pixels so that the exposure amounts of at least two exposure pixels among the plurality of exposure pixels are different from each other based on the image data;
And a step of controlling the transfer current based on an average value of exposure amounts of the plurality of exposure pixels, and an image forming method.
前記転写電流を制御する工程では、前記複数の露光画素の補正後の露光量の平均値に基づいて前記転写電流を制御することを特徴とする請求項8に記載の画像形成方法。 Detecting a potential of a portion of the surface corresponding to each of the plurality of exposure pixels exposed at a set exposure amount, and correcting a set value of the exposure amount of the exposure pixel based on the detected potential Further including
The image forming method according to claim 8, wherein in the step of controlling the transfer current, the transfer current is controlled based on an average value of exposure amounts after correction of the plurality of exposure pixels.
前記画像データに基づいて前記複数の露光画素のうち少なくとも2つの露光画素の露光量が互いに異なるように前記複数の露光画素の露光量を設定し、前記複数の露光画素の露光量の平均値に基づいて前記転写電流を制御可能な制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 The surface of the image carrier is charged, the charged surface is exposed based on image data including a plurality of exposure pixels to form an electrostatic latent image, and toner is attached to the electrostatic latent image formed on the surface. An image forming apparatus for supplying a transfer current for generating an electrostatic force between the toner adhering to the electrostatic latent image and the transfer material to a transfer unit to transfer the toner image to the transfer material;
Based on the image data, the exposure amount of the plurality of exposure pixels is set such that the exposure amount of at least two exposure pixels among the plurality of exposure pixels is different from each other, and an average value of the exposure amounts of the plurality of exposure pixels is set. An image forming apparatus comprising control means capable of controlling the transfer current based on the image forming apparatus.
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