JP2006293161A - Image forming apparatus and control program therefor - Google Patents
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Abstract
【課題】露光階調特性に応じて現像電位を制御することにより出力すべき画像に応じて滑らかな階調性あるいはカブリのない画像が安定して得られる画像形成装置を実現する。
【解決手段】像担持体の周囲に帯電ステーション、露光ステーション、現像ステーション、転写ステーションが配置され像担持体表面が前記各ステーションを通過することにより画像が形成される画像形成装置であって、前記画像形成装置が、出力すべき画像の階調に対応して露光ステーションによる露光階調を選択する露光階調選択部と、前記現像ステーションへバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加部と、バイアス電圧印加部のバイアス電圧を設定するバイアス電圧設定部とを備え、前記バイアス電圧制御部は、帯電電位と現像電位との差が露光階調に応じた所定の電圧になるようにバイアス電圧を設定することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図1An image forming apparatus capable of stably obtaining an image having smooth gradation or no fog according to an image to be output by controlling a developing potential according to an exposure gradation characteristic.
An image forming apparatus in which a charging station, an exposure station, a developing station, and a transfer station are arranged around an image carrier, and an image is formed by passing the surface of the image carrier through each of the stations. An image forming apparatus that selects an exposure gradation by an exposure station corresponding to a gradation of an image to be output; a bias voltage application unit that applies a bias voltage to the developing station; and a bias voltage application A bias voltage setting unit that sets a bias voltage of the image forming unit, and the bias voltage control unit sets the bias voltage so that a difference between the charging potential and the development potential becomes a predetermined voltage corresponding to the exposure gradation. An image forming apparatus.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、画像形成装置及びその制御プログラムに関し、より詳細には、露光階調特性に応じて電子写真プロセスを制御する画像形成装置およびその制御プログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a control program therefor, and more particularly to an image forming apparatus that controls an electrophotographic process according to exposure gradation characteristics and a control program therefor.
電子写真方式を用いたプリンタやコピー機あるいはデジタル複合機などの画像形成装置は、円筒状あるいはエンドレスのベルト状の感光体の周囲に帯電ステーション、露光ステーション、現像ステーション、転写ステーション、除電部、クリーニング部等を適宜配置した構成からなる。電子写真プロセスは、帯電ステーションにより表面を一様に帯電させた感光体を、画像の濃淡の分布に対応させた露光強度で露光して表面上に二次元的な電位の分布、即ち静電潜像を作成する。そして、静電潜像が形成された感光体表面に対して、所定の現像バイアス電位の現像ステーションから帯電トナーを供給し、静電潜像との電位差に応じたトナーを静電力によって付着させて感光体表面にトナー像を形成し、トナーを転写材に転写させて印字出力を得る。 Image forming devices such as electrophotographic printers, copiers, and digital multifunction peripherals have a charging station, exposure station, developing station, transfer station, static eliminator, and cleaning around a cylindrical or endless belt-shaped photoreceptor. It has a configuration in which parts and the like are appropriately arranged. In the electrophotographic process, a photoconductor whose surface is uniformly charged by a charging station is exposed with an exposure intensity corresponding to the distribution of light and shade of the image, and a two-dimensional potential distribution on the surface, that is, an electrostatic latent image. Create an image. Then, charged toner is supplied from a developing station having a predetermined developing bias potential to the surface of the photoreceptor on which the electrostatic latent image is formed, and toner corresponding to the potential difference from the electrostatic latent image is attached by electrostatic force. A toner image is formed on the surface of the photoreceptor, and the toner is transferred to a transfer material to obtain a print output.
画像の階調特性は、感光体の露光強度に対する放電特性や感光体電位と現像電位との電位差に対する現像量(トナー付着量)特性に依存し、もとの画像に完全に忠実な出力画像を得ることは現実的に難しい。このため、電子写真プロセスの諸条件、即ち帯電電位、現像電位の設定、トナーの微細化、現像剤の材質や形状、現像条件など種々の観点から改善が検討され実用的に許容できる特性を実現している。さらに、近年では、画像をデジタル化して処理することにより、画像処理の自由度を高め、画像フィルタ、面積階調の技法、その他の画像処理技術を適用してより改善された画質が得られるようになってきた。しかし、画像処理だけで電子写真プロセス固有の特性をすべて補償できる訳ではない。そこで、環境変化や経時変化に対して画像の濃度を安定させるように帯電電位や露光強度、現像電位を制御する種々の手法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The tone characteristics of the image depend on the discharge characteristics with respect to the exposure intensity of the photoconductor and the development amount (toner adhesion amount) characteristics with respect to the potential difference between the photoconductor potential and the development potential, and the output image is completely faithful to the original image. It is practically difficult to get. For this reason, improvements were examined from various viewpoints such as various conditions of the electrophotographic process, that is, setting of charging potential, development potential, toner miniaturization, developer material and shape, and development conditions, and practically acceptable characteristics were realized. is doing. Furthermore, in recent years, by digitizing and processing images, the degree of freedom of image processing has been increased, and improved image quality can be obtained by applying image filters, area gradation techniques, and other image processing techniques. It has become. However, not all image processing-specific characteristics can be compensated by image processing alone. Therefore, various methods are known for controlling the charging potential, the exposure intensity, and the developing potential so as to stabilize the image density against environmental changes and temporal changes (see, for example, Patent Document 1).
特に近年、画像形成装置のカラー化が進むにつれて、画質の安定性が重視される傾向にある。しかし、画質を評価するパラメータは階調特性だけでなく、濃度、コントラスト、シャープネスやベタ部の均一性、明部のカブリ、即ち本来トナーが付着すべきでない画像の最明部へのトナー付着や文字ならびに線画の再現性など多くの要素がある。これらの要素には、例えばコントラストと階調性など互いに相反するものがあり、全てを両立することは技術的にむずかしい。また、カラー化に伴い、転写材の種類も増える傾向にある。例えば、カラーとしての高画質を追求するために、平滑紙や光沢紙などが多用される。このような種類の転写材は、普通紙とその表面性や厚さが異なる。 Particularly in recent years, as colorization of image forming apparatuses progresses, stability of image quality tends to be emphasized. However, the parameters for evaluating the image quality are not only the gradation characteristics, but also the density, contrast, sharpness, uniformity of the solid part, fogging of the bright part, that is, toner adhesion to the brightest part of the image where the toner should not originally adhere. There are many factors such as the reproducibility of characters and line drawings. Some of these elements are contradictory to each other, for example, contrast and gradation, and it is technically difficult to achieve all of them. In addition, the number of types of transfer materials tends to increase with colorization. For example, smooth paper or glossy paper is often used to pursue high image quality as a color. Such kind of transfer material is different from plain paper in its surface properties and thickness.
そこで、文字や線画を主体とする画像に対しては線の再現性、濃度とコントラストを重視していわゆるγ特性の立った画像が得られるようなモード、いわゆるテキストモードを設けて選択させ、写真などの階調性が重視される画像に対しては、γ特性がゆるやかな画像が得られるようなモード、いわゆるフォトモードを設けて選択させるものがある。また、その中間のモード(グラフィックモード)などがあってもよい。いずれを選択するかは操作パネルや印刷条件を設定するダイアログボックス等のユーザーインターフェース上でユーザーの意志により決定するように構成するものが多い。
さらに、用紙種類に応じてモードを選択するようにしたものがある。例えば、厚みのある転写材に対して、用紙搬送速度を落として定着時間を確保し、トナーの定着性を高め、転写電圧を上げて転写効率が落ちないようにするモードを設けるものがある。
Therefore, for images mainly consisting of characters and line drawings, a mode that gives an image with so-called γ characteristics with emphasis on line reproducibility, density and contrast, so-called text mode, is selected and selected. For an image where gradation is important, such as a mode in which an image with a moderate γ characteristic is obtained, a so-called photo mode is selected. There may also be an intermediate mode (graphic mode). Which is selected is often determined by the user's will on a user interface such as an operation panel or a dialog box for setting printing conditions.
Further, there is a type in which a mode is selected according to the paper type. For example, for a thick transfer material, there is a mode in which a sheet conveyance speed is reduced to secure a fixing time, a toner fixing property is improved, and a transfer voltage is increased to prevent transfer efficiency from being lowered.
画像の暗部の濃度、即ちトナー付着量は、暗部の潜像電位と現像電位との差、トナーの帯電量等に依存する。ここで、暗部の潜像電位は、帯電電位と露光強度に依存する。一方、画像の明部のカブリの少なさは、明部の潜像電位と現像電位との差、トナーの帯電量等に依存する。ここで、明部の潜像電位は帯電電位に依存する。また、文字や線画の再現性は、帯電電位と現像電位の差、即ちクリーニング電圧に関連する。 The density of the dark portion of the image, that is, the toner adhesion amount depends on the difference between the latent image potential in the dark portion and the development potential, the toner charge amount, and the like. Here, the latent image potential in the dark portion depends on the charging potential and the exposure intensity. On the other hand, the amount of fog in the bright portion of the image depends on the difference between the latent image potential in the bright portion and the development potential, the toner charge amount, and the like. Here, the latent image potential of the bright portion depends on the charging potential. The reproducibility of characters and line drawings is related to the difference between the charging potential and the developing potential, that is, the cleaning voltage.
従来から、クリーニング電圧を最適に制御するものが知られている。例えば、単一の感光体上に各色のトナー画像を順次形成して重ね合わせた後に一括して転写する方式の多色画像形成装置については、画質が環境の変動や経時変化に対して安定させることを目的とし、潜像電位と現像バイアス電位との電位差を所定の値にするように帯電電位あるいは現像電位を制御する手法が知られている(例えば、特許文献2参照)。しかし、その制御は前記方式の画像形成装置に特有のものであり、単色の画像形成装置や、各色に対して設けられた感光体上にトナー画像を個別に形成した後に転写材へ順次転写して重ね合わせる方式、いわゆるタンデム方式の画像形成装置に対してクリーニング電圧を制御するものは開示されていない。
各モードに応じてカブリの少ない画像あるいは線が細ることなく再現できる画像形成装置が望まれている。
There is a demand for an image forming apparatus that can reproduce an image with little fog or a line without thinning in accordance with each mode.
γ特性が立ったテキストモードでは、コントラストの高い画像を得、また、文字や線画の細りを生じさせないような条件で画像形成を行う。しかし、画像処理や露光階調特性の切り替えだけで、画質への要求をすべて満足させるには限界がある。そこで、露光階調特性、帯電電位、現像電位等を適宜設定することが行われる。特に、文字や線画の細りのない画質を実現するには、クリーニング電圧を適切に制御することが好ましい。 In the text mode with γ characteristics, an image with high contrast is obtained, and image formation is performed under conditions that do not cause thinning of characters and line drawings. However, there is a limit to satisfy all the requirements for image quality only by switching image processing and exposure gradation characteristics. Therefore, the exposure gradation characteristics, the charging potential, the developing potential, etc. are appropriately set. In particular, it is preferable to appropriately control the cleaning voltage in order to realize an image quality without thinning of characters and line drawings.
一方、γ特性がゆるやかなフォトモードでは、カブリやトーンギャップが抑制された画像が得られるような条件で画像形成を行う。しかし、やはり画像処理や露光階調特性の切り替えだけで、画質への要求をすべて満足させるには限界があるので、露光階調特性、帯電電位、現像電位等を適宜設定することが行われる。特に、明部のカブリや文字やトーンギャップが抑制された画像を実現するには、クリーニング電圧を適切に制御することが好ましい。特に、表面が平滑な転写材では、感光体上に付着したカブリトナーが転写材に転写されやすく、カブリが生じやすいので、クリーニング電圧を適切に制御することが好ましい。 On the other hand, in the photo mode with a gentle γ characteristic, image formation is performed under such a condition that an image with reduced fog and tone gap can be obtained. However, since there is a limit to satisfy all the requirements for image quality by only switching image processing and exposure gradation characteristics, exposure gradation characteristics, charging potential, development potential, and the like are appropriately set. In particular, it is preferable to appropriately control the cleaning voltage in order to realize an image in which the fog, characters, and tone gap in the bright part are suppressed. In particular, with a transfer material having a smooth surface, the fog toner adhering to the photosensitive member is easily transferred to the transfer material and fog is likely to occur. Therefore, it is preferable to appropriately control the cleaning voltage.
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、露光階調特性に応じて現像電位を制御することにより線の細りのない画像あるいはカブリの少ない画像が安定して得られる画像形成装置を提供するものである。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and by controlling the development potential according to the exposure gradation characteristics, an image formation in which an image having no line thinness or an image with less fog is stably obtained. A device is provided.
この発明は、像担持体の周囲に帯電ステーション、露光ステーション、現像ステーション、転写ステーションが配置され像担持体表面が前記各ステーションを通過することにより画像が形成される画像形成装置であって、前記画像形成装置が、出力すべき画像の階調に対応して露光ステーションによる露光階調を選択する露光階調選択部と、前記現像ステーションへバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加部と、バイアス電圧印加部のバイアス電圧を設定するバイアス電圧設定部とを備え、前記バイアス電圧制御部は、帯電電位と現像電位との差が露光階調に応じた所定の電圧になるようにバイアス電圧を設定することを特徴とする画像形成装置を提供する。 The present invention is an image forming apparatus in which a charging station, an exposure station, a developing station, and a transfer station are arranged around an image carrier, and an image is formed by passing the surface of the image carrier through each of the stations. An image forming apparatus that selects an exposure gradation by an exposure station corresponding to a gradation of an image to be output; a bias voltage application unit that applies a bias voltage to the developing station; and a bias voltage application A bias voltage setting unit that sets a bias voltage of the image forming unit, and the bias voltage control unit sets the bias voltage so that a difference between the charging potential and the development potential becomes a predetermined voltage corresponding to the exposure gradation. An image forming apparatus is provided.
この発明の画像形成装置は、前記バイアス電圧制御部が、帯電電位と現像電位との差が露光階調に応じた所定の電圧になるようにバイアス電圧を設定するので、階調特性に応じたクリーニング電圧を選択することができる。これにより、文字や線画を主体とするテキストモードでは、文字や線画の細りが少ない画像が得られるように小さなクリーニング電圧を設定し、一方、階調性を重視するフォトモードでは、明部のカブリが少なく滑らかな階調性を実現できるクリーニング電圧を設定することができる。 In the image forming apparatus according to the present invention, the bias voltage control unit sets the bias voltage so that the difference between the charging potential and the developing potential becomes a predetermined voltage corresponding to the exposure gradation. A cleaning voltage can be selected. As a result, in the text mode mainly consisting of characters and line drawings, a small cleaning voltage is set so that an image with less thin characters and line drawings can be obtained. Therefore, it is possible to set a cleaning voltage that can realize a smooth gradation with little.
この発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電ステーション、露光ステーション、現像ステーション、転写ステーションが配置され像担持体表面が前記各ステーションを通過することにより画像が形成される画像形成装置であって、前記画像形成装置が、出力すべき画像の階調に対応して露光ステーションによる露光階調を選択する露光階調選択部と、前記現像ステーションへバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加部と、バイアス電圧印加部のバイアス電圧を設定するバイアス電圧設定部とを備え、前記バイアス電圧制御部は、帯電電位と現像電位との差が露光階調に応じた所定の電圧になるようにバイアス電圧を設定することを特徴とする。
ここで、像担持体は、円筒状のいわゆる感光体ドラムであってもよいが、これに限定されず、エンドレスベルト状の感光体シートであってもよい。あるいは、エンドレス状でない感光体シートであってもよい。帯電ステーションは、像担持体に接触する帯電ローラであってもよいが、これに限定されず、気中放電を利用するチャージャーであってもよい。また、帯電ローラの場合、電圧を印加して像担持体を帯電させることができるものであればその材質は特に限定されない。露光ステーションは、例えば、レーザビームを走査して像担持体表面を露光するものであってもよいが、これに限らず、例えば、LEDアレイなどの発光素子を用いたものや液晶シャッターを用いたものであってもよい。
The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus in which a charging station, an exposure station, a developing station, and a transfer station are arranged around an image carrier, and an image is formed by passing the surface of the image carrier through each station. The image forming apparatus includes an exposure gradation selection unit that selects an exposure gradation by an exposure station corresponding to a gradation of an image to be output, and a bias voltage application unit that applies a bias voltage to the development station. A bias voltage setting unit that sets a bias voltage of the bias voltage application unit, and the bias voltage control unit is configured so that a difference between the charging potential and the development potential becomes a predetermined voltage corresponding to the exposure gradation. Is set.
Here, the image carrier may be a so-called cylindrical photosensitive drum, but is not limited thereto, and may be an endless belt-shaped photosensitive sheet. Alternatively, it may be a photoreceptor sheet that is not endless. The charging station may be a charging roller that contacts the image carrier, but is not limited thereto, and may be a charger that utilizes air discharge. In the case of the charging roller, the material is not particularly limited as long as the image carrier can be charged by applying a voltage. The exposure station may be, for example, one that scans the surface of the image carrier by scanning a laser beam, but is not limited to this, for example, one that uses a light emitting element such as an LED array or a liquid crystal shutter. It may be a thing.
また、現像ステーションは、二成分現像であってもよいが、これに限定されず、一成分現像であってもよい。現像バイアス電圧を印加して現像するものであれば、その方式は限定されない。転写ステーション材は例えば、転写ローラを用いることが好ましいが、特にローラに限定されず、例えば、ベルト状の転写部材であってもよい。また、転写電圧を印加してトナー像を転写材に転写させられるものであれば、その材質は特に限定されない。 The development station may be two-component development, but is not limited thereto, and may be one-component development. The method is not limited as long as development is performed by applying a development bias voltage. For example, a transfer roller is preferably used as the transfer station material. However, the transfer station material is not particularly limited to a roller, and may be, for example, a belt-shaped transfer member. The material is not particularly limited as long as the toner image can be transferred onto the transfer material by applying a transfer voltage.
前記画像形成装置は、単色の画像形成装置であってもよいが、多色の画像形成装置であて各色に対応する複数の像担持体上にトナー像を形成し、転写材に順次転写するものであってもよい。あるいは、単一の像担持体上に、一層のトナー像を形成して中間転写部材に転写し、これを色ごとに順次繰り返して中間転写部材上で重ね合わせた後に、転写材に一括転写するものであってもよい。 The image forming apparatus may be a single color image forming apparatus, but is a multicolor image forming apparatus that forms toner images on a plurality of image carriers corresponding to the respective colors and sequentially transfers them onto a transfer material. It may be. Alternatively, a single toner image is formed on a single image carrier, transferred to an intermediate transfer member, and this is sequentially repeated for each color, superimposed on the intermediate transfer member, and then transferred to a transfer material at a time. It may be a thing.
前記画像形成装置が、画像の階調特性に関する選択をおこなわせる画像モード選択部をさらに備え、前記露光階調選択部は、選択された画像モードに応じた露光階調を選択するように構成されてもよい。
また、前記画像形成装置が、転写材の種類に応じた画像形成条件を選択させる用紙種類選択部をさらに備え、前記バイアス電圧印加部が、前記帯電電位と前記現像電位の差が用紙種類に応じて補正された電圧になるように現像ステーションへ電圧を印加するようにしてもよい。このようにすれば、転写材の種類、とくにその表面性が通常の転写材と大きく異なる転写材に対してクリーニング電圧を適当な大きさに設定し、どの転写材に対してもカブリの少ない画質が得られるようにすることができる。
The image forming apparatus further includes an image mode selection unit that performs selection related to the gradation characteristics of the image, and the exposure gradation selection unit is configured to select an exposure gradation according to the selected image mode. May be.
The image forming apparatus further includes a paper type selection unit that selects an image forming condition according to the type of transfer material, and the bias voltage application unit determines that a difference between the charging potential and the development potential depends on the paper type. The voltage may be applied to the developing station so that the corrected voltage is obtained. In this way, the transfer voltage is set to an appropriate level for the transfer material type, especially the transfer material whose surface properties are significantly different from the normal transfer material, and image quality with little fogging for any transfer material. Can be obtained.
また、前記転写ステーションが、転写材を介して像担持体に当接する接触転写部を駆動する転写駆動部と、像担持体に対する接触転写部の当接部の速度が露光階調に応じた所定の速度になるように転写駆動部の駆動速度を設定する転写駆動制御部とを含むようにしてもよい。このようにすれば、接触転写部の当接部の像担持体の速度に対する相対速度と像担持体の速度の比である転写周速比を露光階調に応じて設定することにより、露光階調に応じて最適な転写効率を設定し、フォトモードより小さなクリーニング電圧が設定されるテキストモードでは、転写効率をフォトモードよりも低くするように転写周速比を設定してカブリを抑制することができる。
ここで、転写駆動部は、接触転写部材の表面を所定の速度で移動させるものであればよく、駆動源の種類や構造は特に限定されない。
The transfer station drives a contact transfer unit that contacts the image carrier via a transfer material, and the speed of the contact portion of the contact transfer unit with respect to the image carrier is determined according to the exposure gradation. And a transfer drive control unit that sets the drive speed of the transfer drive unit so as to achieve the above-described speed. In this way, by setting the transfer peripheral speed ratio, which is the ratio of the relative speed of the contact part of the contact transfer part to the speed of the image carrier and the speed of the image carrier, according to the exposure gradation, In the text mode where the optimum transfer efficiency is set according to the tone and a cleaning voltage smaller than that in the photo mode is set, the transfer peripheral speed ratio is set so that the transfer efficiency is lower than that in the photo mode, thereby suppressing fogging. Can do.
Here, the transfer driving unit may be any unit that moves the surface of the contact transfer member at a predetermined speed, and the type and structure of the driving source are not particularly limited.
また、異なる観点から、この発明は、像担持体の周囲に帯電ステーション、露光ステーション、現像ステーション、接触転写部が配置され像担持体表面が前記各ステーションを通過することにより画像が形成されるように構成された画像形成装置を制御するためにコンピュータに実行させるプログラムであって、前記画像形成装置が、出力すべき画像の階調に対応して露光ステーションによる露光階調を選択する露光階調選択部と、前記現像ステーションへバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加部とを備え、前記コンピュータを、帯電電位と現像電位との差を露光階調に応じた所定の電圧にするようなバイアス電圧を前記バイアス電圧印加部が現像ステーションへ印加するように設定するバイアス電圧設定部として機能させるプログラムを提供する。 From a different point of view, according to the present invention, a charging station, an exposure station, a developing station, and a contact transfer unit are arranged around the image carrier, and an image is formed by passing the surface of the image carrier through the stations. An exposure gradation that is executed by a computer to control the image forming apparatus configured as described above, wherein the image forming apparatus selects an exposure gradation by an exposure station corresponding to a gradation of an image to be output A selection unit and a bias voltage application unit that applies a bias voltage to the development station, and the computer applies a bias voltage that sets a difference between the charging potential and the development potential to a predetermined voltage according to the exposure gradation. Program for functioning as a bias voltage setting unit for setting the bias voltage application unit to be applied to the developing station To provide.
以下、図面に示す実施形態に基づいてこの発明をさらに詳述する。
<画像形成装置の第1の態様>
本発明に係る画像形成装置の一態様について説明する。図3は、本実施の形態に係る画像形成装置100の構成を示す説明図である。本画像形成装置100は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート(記録用紙)に対して多色および単色の画像を形成するものである。そして、図3に示すように、露光ユニット1a,1b,1c,1d,現像器2a,2b,2c,2d,感光体ドラム3a,3b,3c,3d,帯電器5a,5b,5c,5d,クリーナユニット4a,4b,4c,4d,転写搬送ベルトユニット8,定着ユニット12と、用紙搬送路S,給紙トレイ10および排紙トレイ15,33等より構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments shown in the drawings.
<First Aspect of Image Forming Apparatus>
One aspect of the image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the
なお、本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック(K),シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、露光ユニット1a,1b,1c,1d,現像器2a,2b,2c,2d,感光体ドラム3a,3b,3c,3d,帯電器5a,5b,5c,5d,クリーナユニット4a,4b,4c,4dは各色に応じた4種類の潜像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、それぞれの符号末尾の文字aがブラックに、bがシアンに、cがマゼンタに、dがイエローに対応し4つの画像ステーションが構成されている。
Note that image data handled in the image forming apparatus corresponds to a color image using each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Accordingly, the
以下、ブラック(K)を代表として説明する。感光体ドラム3aは、本画像形成装置のほぼ中心部に配置(装着)されている。帯電器5aは、感光体ドラムの表面を所定の電位に均一に帯電させるための、帯電手段であり接触型のローラ型やブラシ型の帯電器のほか図3に示すようにチャージャー型の帯電器が用いられる。露光ユニット1aは、発光素子をアレイ状に並べた例えばELやLED書込みヘッドや、レーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット(LSU)を用いる。そして帯電された感光体ドラム3aを入力される画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。現像器2aは感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット4aは、現像・画像転写後における感光体ドラム上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。以上の構成は、イエロー、シアン、マゼンタについても同様である。
Hereinafter, black (K) will be described as a representative. The
感光体ドラム3a〜3dの下方に配置されている転写搬送ベルトユニット8は、転写ベルト7,転写ベルト駆動ローラ71,転写ベルトテンションローラ73,転写ベルト従動ローラ72,74,転写ローラ6a,6b,6c,6d、および転写ベルトクリーニングユニット9を備えている。
転写ベルト駆動ローラ71、転写ベルトテンションローラ73、転写ローラ6、転写ベルト従動ローラ72,74等は、転写ベルト7を張架し、転写ベルト7を矢印B方向に回転駆動させるものである。
The transfer
The transfer
転写ローラ6a,6b,6c,6dは、それぞれ転写ベルトユニット8のハウジング75の転写ローラ取付部76に回転可能に支持されており、感光体ドラム3a,3b,3c,3dのトナー像を、転写ベルト7上に吸着されて搬送されるシート(記録用紙)に転写するための転写バイアスを与えるものである。
転写ベルト7は、それぞれの感光体ドラム3a,3b,3c,3dに接触するように設けられている、そして、感光体ドラム3a,3b,3c,3dに形成された各色のトナー像をシート(記録用紙)に順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー像(多色トナー像)を形成する機能を有している。この転写ベルトは、厚さ100μm〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
The
The transfer belt 7 is provided so as to come into contact with the respective
感光体ドラム3a,3b,3c,3dからシート(記録用紙)へのトナー像の転写は、転写ベルト7の裏側に接触している転写ローラ6a,6b,6c,6dによって行われる。転写ローラ6a,6b,6c,6dには、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されている。転写ローラ6a,6b,6c,6dは、直径8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材(例えばEPDM,発泡ウレタン等)により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、記録紙(シート)に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施例では転写電極として転写ローラ6a,6b,6c,6dを使用しているが、それ以外にブラシなども用いられる。
Transfer of the toner image from the
また、感光体ドラム3a,3b,3c,3dとの接触により転写ベルト7に付着したトナーは、記録紙の裏面を汚す原因となるために、転写ベルトクリーニングユニット9によって除去・回収されるように設定されている。転写ベルトクリーニングユニット9には、転写ベルト7に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する転写ベルト7は、裏側から転写ベルト従動ローラ74で支持されている。
Further, the toner adhering to the transfer belt 7 due to contact with the
給紙トレイ10は、画像形成に使用するシート(記録用紙)を蓄積しておくためのトレイであり、本画像形成装置100の画像形成部の下側に設けられている。また、本画像形成装置100の上部に設けられている排紙トレイ15は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイであり、本画像形成装置の側部に設けられている排紙トレイ33は、画像形成済みのシートをフェイスアップで載置するためのトレイである。
The
また、本画像形成装置100には、給紙トレイ10のシートを転写搬送ユニット8や定着ユニット12を経由させて排紙トレイ15に送るための、Sの字形状の用紙搬送路Sが設けられている。さらに、給紙トレイ10から排紙トレイ15および排紙トレイ33までの用紙搬送路Sの近傍には、ピックアップローラ16,レジストローラ14,定着部12,搬送方向切換えガイド34,シートを搬送する搬送ローラ25等が配されている。
Further, the
搬送ローラ25は、シートの搬送を促進・補助するための、小型のローラであり、用紙搬送路Sに沿って複数設けられている。ピックアップローラ16は、給紙トレイ10の端部に備えられ、給紙トレイ10から、シートを1枚毎に用紙搬送路Sに供給する呼び込みローラである。
搬送方向切換えガイド34は、側面カバー35に回転可能に設けられており、実線で示す状態から破線で示す状態にすることにより搬送路Sの途中からシートを分離し排紙トレイ33にシートを排出できるようになっている。実線で示す状態の場合には、シートは定着ユニット12と側面カバー35,搬送切換えガイド34の間に形成される搬送部S´(用紙搬送路Sの一部)を通り上部の排紙トレイ15に排出される。
The
The conveyance
また、レジストローラ14は、用紙搬送路Sを搬送されているシートをいったん保持するものである。そして、感光体ドラム3上のトナー像をシートに良好に多重転写できるように、感光体ドラム3の回転にあわせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有している。
すなわち、レジストローラ14は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各感光体ドラム3上のトナー像の先端をシートにおける画像形成範囲の先端に合わせるように、シートを搬送するように設定されている。
Further, the
That is, the
定着ユニット12は、ヒートローラ31,加圧ローラ32,等を備えており、ヒートローラ31および加圧ローラ32は、シートを挟んで回転するようになっている。
また、ヒートローラ31は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ33とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。
なお、多色トナー像の定着後のシートは、搬送ローラ25…によって用紙搬送路Sの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で(多色トナー像を下側に向けて)、排紙トレイ15上に排出されるようになっている。
The fixing
The
The sheet on which the multicolor toner image has been fixed is transported to the reverse paper discharge path of the paper transport path S by the
<画像形成装置の第2の態様>
図4は、図3の画像形成装置100とは異なる形態の単色の画像形成装置において、感光体ドラム3の周囲に配置された電子写真プロセスの各部を模式的に示した説明図である。図3の画像形成装置と異なり、感光体の露光はレーザ発光素子42を用いている。図4で、鎖線で囲まれた枠内はレーザ光学系を構成するレーザ走査ユニット1である。図4に示すように、半導体レーザ42から発射されたレーザビームは、ビームを平行光にするための図示しないコリメータレンズ、シリンドリカルレンズを経て、回転するポリゴンミラー44の多面体を構成する反射鏡に反射し、スキャンビームとなった後にfΘレンズ45、シリンドリカルミラー55を経て感光体表面に照射される。そして、図示しない感光体駆動モータによって回転駆動される感光体ドラム3の表面上に、感光体の回転軸と平行な方向、即ち主走査方向に走査されたたレーザビームが照射される。
<Second Aspect of Image Forming Apparatus>
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing each part of the electrophotographic process arranged around the photosensitive drum 3 in a monochrome image forming apparatus having a different form from the
像担持体である感光体ドラム3の周囲には、感光体の表面を帯電させる帯電ステーションとしての帯電ローラ5と帯電ローラ5に帯電のための電圧を印加する帯電電源61、レーザ光学系を経たレーザビームを感光体表面に照射して画像に対応した静電潜像を形成する露光ステーション、現像器2内に配置されて静電潜像の各像領域の電位に応じて感光体表面にトナーを付着させる現像ローラ2Aから構成される現像ステーション、現像ローラにバイアス電圧を供給するバイアス電圧印加部としての現像バイアス電源62、静電潜像に送りタイミングを同期させて感光体ドラム3と同速度で搬送されるシート60にトナーを転写させるための接触転写部材である転写ローラ6と転写ローラに転写電圧を印加する転写電源63、転写後の感光体表面に光を照射して感光体の電気抵抗を下げ感光体表面の電荷を放電させる除電ランプ59、感光体ドラム3の表面に接触するクリーニング部材によって表面に残留する未転写トナー等を除去するクリーナユニット4が配置されている。
Around the photosensitive drum 3 as an image bearing member, a charging
また、転写部で感光体表面からのトナーが転写されたシート60は、図示しない定着部で加熱されてシート上のトナーが溶融され、トナーがシート60に定着された後に装置外へ排出される。
Further, the
<プロセス制御手段の構成>
次に、図4の電子写真方式の画像形成装置において、感光体ドラム3の周囲に配置された電子写真プロセスの各部を制御するための各部の機能的な構成について説明する。ただし、図3の画像形成装置も、制御ブロックが、感光体ドラム3a,3b,3c,3dのそれぞれについて存在し、帯電ステーションと露光ステーションに使用する素子が異なるだけで、本願発明の適用は、当業者にとって明らかである。図5は、電子写真プロセスの各部の制御にかかる機能的なブロックの構成を示すブロック図である。図5に示すように、画像形成開始指示部80は画像形成制御部81に画像形成の指示を送るブロックである。画像形成開始指示部80は、例えば、コピアの場合は操作パネルに設けられたコピースタートキーをユーザーが押下したことを検出するプログラムであってもよい。前記プログラムは、操作部の制御用CPUによって実行されてもよい。あるいは、ホストからの印字データを受信してプリントデータの印字を開始するプログラムであってもよい。
<Configuration of process control means>
Next, in the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 4, the functional configuration of each part for controlling each part of the electrophotographic process arranged around the photosensitive drum 3 will be described. However, the image forming apparatus of FIG. 3 also has a control block for each of the
前記プログラムは、制御用CPUによって実行されてもよい。画像形成開始指示部80から画像形成指示を受けた画像形成制御部81は、画像形成に関係する各ブロック、例えば、画像データ処理部83、ポリゴンミラー駆動回路85、感光体駆動モータ制御部37、帯電電源61、現像バイアス電源62、転写電源63、除電ランプ59、転写ローラ駆動モータ制御部37などを制御して画像形成に係る電子写真プロセスを実行する。帯電電源61、現像バイアス電源62、転写電源63、除電ランプ59は、図4に対応する。また、画像形成制御部81は、湿度検知部である湿度センサー64によって湿度の程度を検知する。画像形成制御部81は、画像形成装置を制御するためプログラムを制御用CPUが実行することによって実現されてもよい。
The program may be executed by a control CPU. Upon receiving an image formation instruction from the image formation start instructing
画像データ生成部82は、コピーの場合はスキャナで読み取った画像データを処理して印字すべき画像データを生成するブロックである。プリンタの場合は、ホストから受信した印字データを展開して印字すべき画像データを生成するブロックである。画像データ処理部83は、画像データ生成部82で生成された画像データを処理してレーザ発光素子42を発光させる信号として出力するブロックである。画像データ処理部83は、画像の階調に対応してレーザ発光素子42を発光させる強度を画像モードなどの条件に応じて決定する露光階調選択部としての機能を含む。レーザ駆動回路84は、画像データ処理部83からのデジタル表現のオン/オフおよび発光強度情報に応じて、レーザ発光素子42を駆動する。レーザ駆動は、発光強度に応じて駆動電流、即ちレーザパワーを連続的に変化させてもよいが、時分割駆動を行って発光強度に応じたデューティー制御を行い、時間的平均のレーザパワーを制御してもよく、あるいは両者を組み合わせた駆動方式であってもよい。ポリゴンミラー駆動回路85は、ポリゴンミラー駆動モータ46を起動/停止させる。感光体駆動モータ制御部37は、感光体駆動モータ56の起動/停止および回転速度を制御する。
The image
また、画像形成制御部81は、帯電電源61、現像バイアス電源62、転写電源63を制御して、それぞれ所定のタイミングでオン/オフすると共に、オン時において、選択された画像モード、経時変化に対する補正あるいは湿度に対する補正などから決定される大きさの電圧を出力させる。
Further, the image
さらに、画像形成制御部81は、除電ランプ59を所定のタイミングでオン/オフし、転写ローラ駆動モータ制御部38は、転写ローラ駆動モータ13の起動/停止および回転速度を制御する。
Further, the image
<プロセス制御特性>
図1は、この実施の形態における電子写真プロセスの静電潜像の電位および現像電位の関係の一例を模式的に示す説明図である。図1(a)は、0V即ち接地電位に対して、帯電ローラ5による感光体ドラム表面の帯電電位Vdcが-600Vであることを示している。ここで、帯電電位は帯電電源の出力電圧とほぼ等しい電圧である。
<Process control characteristics>
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an example of the relationship between the electrostatic latent image potential and the development potential in the electrophotographic process according to this embodiment. FIG. 1A shows that the charging potential Vdc on the surface of the photosensitive drum by the charging
図1(b)は、その表面が略均一に-600Vに帯電した感光体表面をレーザビームで走査し、画像の濃淡に応じた露光を行った後の、各階調に対する潜像電位の特性を示している。面積階調の技法を用いる場合は、潜像電位の二次分布の平均である。横方向の矢印は、潜像電位と画像の明暗との対応を示している。画像の最も明るい白地部分は、まったく露光されない。従って、白地部の潜像電位は、帯電電位に等しく、-600Vである。これに対して、画像の暗部は、最も強く露光されるので、接地電位近くまで電位が下がり、-50Vである。明部と暗部の中間の階調特性、いわゆるγ特性は、濃度をデジタルデータとして扱うために有限の階調からなり、画像データ処理部83は、テキストモードやフォトモードなどの画質設定や経時変化、環境条件の変化に対する補正などに応じて各階調に対する露光強度を決定する。
FIG. 1B shows the characteristics of the latent image potential with respect to each gradation after scanning the surface of the photoconductor whose surface is charged uniformly at −600 V with a laser beam and performing exposure according to the density of the image. Show. When the area gradation technique is used, it is the average of the secondary distribution of the latent image potential. The horizontal arrow indicates the correspondence between the latent image potential and the brightness of the image. The brightest white part of the image is not exposed at all. Accordingly, the latent image potential of the white background portion is equal to the charging potential and is −600V. On the other hand, since the dark part of the image is exposed most intensely, the potential drops to near the ground potential and is -50V. The gradation characteristic between the bright part and the dark part, so-called γ characteristic, consists of a finite gradation in order to handle the density as digital data. The image
図1(c)は、テキストモード時の潜像電位に対する現像ステーションの現像電位の制御を示す。画像形成制御部81は、選択された露光階調に応じたクリーニング電圧の値を格納したテーブルを保持している。例えば、テキストモード用の露光階調G1に対するクリーニング電圧Vcg1の値として-100Vを得る。クリーニング電圧が大きいと、カブリの点で有利であるが、あまり大きすぎると線が細くやせてしまうので、これらの要素を両立させるように選択された設定値が-100Vである。帯電電位Vdcが-600Vであるので、前記クリーニング電圧Vcg1を確保するように現像バイアス電圧Vdg1の値を-500Vとする。
FIG. 1C shows control of the developing potential of the developing station with respect to the latent image potential in the text mode. The image
また、図1(d)は、フォトモード時の各階調に対する潜像電位の特性を示している。図1(d)に示すように、フォトモードの階調性は、図1(b)のテキストモードの階調性に比べてなだらかであり、コントラストよりも階調性を重視した特性に設定している。図1(e)は、フォトモード用の潜像電位に対する現像ステーションの現像電位の制御を示す。画像形成制御部81は、フォトモード用の露光階調G2に対するクリーニング電圧Vcg2の値として-150Vを得る。フォトモードでは、文字や線画のやせ細りよりも、明部のカブリが少なく、明部の階調性をより滑らかに再現することが重視されるので、これらの要素を満足させるように選択された設定値が-150Vである。そして、前記クリーニング電圧Vcg2を確保するように現像バイアス電圧Vdg2の値を-450Vとする。
FIG. 1D shows the characteristics of the latent image potential for each gradation in the photo mode. As shown in FIG. 1D, the gradation of the photo mode is gentler than the gradation of the text mode of FIG. 1B, and is set to a characteristic that emphasizes gradation rather than contrast. ing. FIG. 1E shows control of the developing potential of the developing station with respect to the latent image potential for the photo mode. The image
また、図2は、テキストモードとフォトモードの中間的特性を有するグラフィックモードにおける電子写真プロセスの静電潜像の電位および現像電位の関係の一例を模式的に示す説明図である。また、異なる転写材の種類に対するクリーニング電圧の制御を示している。図2(a)は、グラフィックモード時の各階調に対する潜像電位の特性を示しており、図1(b)のテキストモードの階調特性あるいは図1(d)のフォトモードの階調特性に対応する。そして、図2(b)は、グラフィックモード用の潜像電位に対する現像ステーションの現像電位の制御を示す。図2(b)は、図1(c)のテキストモードの階調特性あるいは図1(e)のフォトモードの階調特性に対応する。画像形成制御部81は、グラフィックモード用の露光階調G3に対するクリーニング電圧Vcg3の値として-150Vを得る。そして、前記クリーニング電圧Vcg3を確保するように現像バイアス電圧Vdg3の値を-450Vとする。
なお、テキストモード、グラフィックモード、フォトモードの選択は、操作パネルや印刷条件を設定するダイアログボックス等のユーザーインターフェース上でユーザーの操作により選択させるが、画像の種類を判別するような画像処理を画像形成装置が実行し、ユーザーの操作によらずにモードを選択するようにしてもよい。
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an example of the relationship between the electrostatic latent image potential and the development potential in the electrophotographic process in the graphic mode having intermediate characteristics between the text mode and the photo mode. Also, cleaning voltage control for different transfer material types is shown. FIG. 2A shows the characteristics of the latent image potential for each gradation in the graphic mode. The gradation characteristics in the text mode in FIG. 1B or the gradation characteristics in the photo mode in FIG. Correspond. FIG. 2B shows control of the developing potential of the developing station with respect to the latent image potential for the graphic mode. FIG. 2B corresponds to the gradation characteristics of the text mode of FIG. 1C or the gradation characteristics of the photo mode of FIG. The image
The text mode, graphic mode, and photo mode are selected by the user's operation on the user interface such as an operation panel or a dialog box for setting printing conditions. However, image processing that determines the type of image is performed. The mode may be selected by the forming apparatus without depending on the user's operation.
図7は、図4の画像形成装置において、クリーニング電圧とカブリとの関係の一例を示すグラフである。図7の横軸は、帯電電位と現像電位の差であるクリーニング電圧であり、縦軸は、カブリの評価指標としてのΔRであって、これは印刷前の印刷用紙表面の白色度W1、印刷語の印刷用紙の否トナー像領域表面の白色度W2とすると R=W1−W2であり、目視識別の指標として1.0とした。
図7に示す特性では、ΔRを1.0以下にするには、クリーニング電圧として150V以上を確保すればよい。
FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the cleaning voltage and fog in the image forming apparatus of FIG. The horizontal axis in FIG. 7 is the cleaning voltage, which is the difference between the charging potential and the development potential, and the vertical axis is ΔR as an evaluation index of fog, which is the whiteness W1 of the printing paper surface before printing, printing Assuming that the whiteness W2 of the surface of the non-toner image area of the word printing paper is R = W1-W2, 1.0 was used as an index for visual identification.
In the characteristics shown in FIG. 7, in order to make ΔR 1.0 or less, it is sufficient to ensure 150 V or more as the cleaning voltage.
以上のように、画像のモードに応じたクリーニング電圧を設定することにより、文字や線画のやせ細りが少ない画像を得、あるいはカブリが少なく明部の階調性が滑らかな画像を得ることができる。濃度補正などにより帯電電位が変化した場合でも、モードに応じたクリーニング電圧を設定する。 As described above, by setting the cleaning voltage in accordance with the image mode, it is possible to obtain an image with less thinness of characters and line drawings, or an image with less fog and smooth gradation in the bright part. Even when the charging potential changes due to density correction or the like, a cleaning voltage corresponding to the mode is set.
さらに、図2(c)は、用紙種類が光沢紙の場合のグラフィックモード時の各階調に対する潜像電位の特性を示しており、図2(d)は、用紙種類が光沢紙の場合のグラフィックモード用の潜像電位に対する現像ステーションの現像電位の制御を示す。用紙種類の設定は、操作パネルや印刷条件を設定するダイアログボックス等のユーザーインターフェース上でユーザーの操作により決定される。あるいは、搬送された転写材の種類をセンサを用いて判別するような処理を画像形成装置が実行し、ユーザーの操作によらずにモードを選択するようにしてもよい。
光沢紙は、その表面に光沢を持たせるために樹脂コートがされており、通常の用紙とその表面性が大きく異なる。表面が粗い通常の用紙と比べて、感光体上のトナーが転写材に付着しやすく、カブリが生じやすい。このために、クリーニング電圧を大きくして感光体上のカブリを通常の転写材に比べて少なくし、印字出力にカブリが生じるのを抑制する。
なお、図2(c)、(d)は、グラフィックモードで光沢紙を通紙する場合の特性を示したが、テキストモード、フォトモードに対しても、グラフィックモードと同様にクリーニング電圧を大きくする補正を行う。
Further, FIG. 2C shows the characteristics of the latent image potential for each gradation in the graphic mode when the paper type is glossy paper, and FIG. 2D shows the graphic when the paper type is glossy paper. The control of the developing potential of the developing station with respect to the latent image potential for the mode is shown. The paper type setting is determined by a user operation on a user interface such as an operation panel or a dialog box for setting printing conditions. Alternatively, the image forming apparatus may execute a process for discriminating the type of the transferred transfer material using a sensor, and the mode may be selected without depending on a user operation.
Glossy paper is coated with a resin to give its surface gloss, and its surface properties are significantly different from normal paper. Compared to normal paper having a rough surface, the toner on the photoreceptor is more likely to adhere to the transfer material and fog is likely to occur. For this reason, the cleaning voltage is increased to reduce the fog on the photoconductor as compared with a normal transfer material, thereby suppressing the occurrence of fog in the print output.
2C and 2D show the characteristics when the glossy paper is passed in the graphic mode, the cleaning voltage is increased for the text mode and the photo mode as in the graphic mode. Make corrections.
<接触転写部材の移動速度と転写性>
図6は、図4の画像形成装置において、転写周速比に対する転写効率の特性の一例を示すグラフである。ここで、転写周速比とは、感光体ドラム3表面の移動速度に対する転写ローラ6表面の相対速度と感光体ドラム3表面の移動速度との比である。転写周速比の値が0%の状態とは、感光体ドラム3表面の移動速度と転写ローラ6表面の移動速度が等しい状態である。図6の特性より、感光体ドラム3表面の移動速度と転写ローラ6表面の移動速度が等しい場合の転写効率ηは87.5%程度であり、これよりも、両者の相対速度の差が大きい方が高い転写効率が得られる。しかし、転写周速比が2.0%以上になると、転写効率は頭打ち状態になり、転写周速比を大きくしても転写効率は上がらない。
<Moving speed and transferability of contact transfer member>
FIG. 6 is a graph showing an example of transfer efficiency characteristics with respect to the transfer peripheral speed ratio in the image forming apparatus of FIG. Here, the transfer peripheral speed ratio is a ratio of the relative speed of the surface of the transfer roller 6 to the moving speed of the surface of the photosensitive drum 3 and the moving speed of the surface of the photosensitive drum 3. The state where the value of the transfer peripheral speed ratio is 0% is a state where the moving speed of the surface of the photosensitive drum 3 is equal to the moving speed of the surface of the transfer roller 6. 6, the transfer efficiency η when the moving speed of the surface of the photosensitive drum 3 is equal to the moving speed of the surface of the transfer roller 6 is about 87.5%, and the difference between the relative speeds is larger than this. The higher transfer efficiency is obtained. However, when the transfer peripheral speed ratio is 2.0% or more, the transfer efficiency reaches a peak, and even if the transfer peripheral speed ratio is increased, the transfer efficiency does not increase.
転写周速比による画像濃度の変化は、次のような理由で生じるものと考えられる。感光体ドラム3表面に付着したトナーを転写材へ転写する際に転写材と感光体ドラムとの相対速度に差があると、トナーを擦り落とすような物理的作用が働き、これによって、トナーが転写材に転写しやすくなる。
しかし、転写周速比を大きくしすぎると、画像の線の内部にトナーが十分転写せず、エッジの部分だけにトナーが転写するいわゆる中抜け現象が生じるので、これらの弊害と転写効率との兼ね合いから適当な転写周速比が選択される。
The change in image density due to the transfer peripheral speed ratio is considered to occur for the following reason. When the toner adhering to the surface of the photosensitive drum 3 is transferred to the transfer material, if there is a difference in the relative speed between the transfer material and the photosensitive drum, a physical action such as scrubbing off the toner works. It becomes easy to transfer to a transfer material.
However, if the transfer peripheral speed ratio is increased too much, the toner will not be sufficiently transferred inside the image line, and a so-called hollow-out phenomenon will occur in which the toner is transferred only to the edge portion. An appropriate transfer peripheral speed ratio is selected from the balance.
この実施例では、テキストモードの場合に、フォトモードに比べて転写周速比を大きくし、転写効率を上げて文字や線画のやせ細りを低減する。
また、光沢紙の場合は、通常の転写材に比べて転写周速比を小さくし、転写効率を落として転写材上のカブリを低減するようにしている。
In this embodiment, in the text mode, the transfer peripheral speed ratio is increased as compared with the photo mode, the transfer efficiency is increased, and the thinning of characters and line drawings is reduced.
Further, in the case of glossy paper, the transfer peripheral speed ratio is made smaller than that of a normal transfer material, and the transfer efficiency is lowered to reduce the fog on the transfer material.
<階調特性に応じた補正の数値例>
前述のように、階調特性に応じてクリーニング電圧Vcおよび転写周速比を補正する場合の補正値の選択例を表1に示す。
<Numerical example of correction according to gradation characteristics>
As described above, Table 1 shows an example of selection of correction values when the cleaning voltage Vc and the transfer peripheral speed ratio are corrected according to the gradation characteristics.
<感光体表面の移動速度に応じた補正の数値例>
感光体表面の移動速度に応じてクリーニング電圧および転写周速比を補正する場合の補正値の選択例を表2に示す。
<Numerical example of correction according to the moving speed of the photoreceptor surface>
Table 2 shows a selection example of correction values when the cleaning voltage and the transfer peripheral speed ratio are corrected according to the moving speed of the photosensitive member surface.
1 レーザ走査ユニット
1a,1b,1c,1d 露光ユニット
2A 現像ローラ
2,2a,2b,2c,2d 現像器
3,3a,3b,3c,3d 感光体ドラム
4,4a,4b,4c,4d クリーナユニット
5 帯電ローラ
5a,5b,5c,5d 帯電器
6、6a,6b,6c,6d 転写ローラ
7 転写ベルト
8 転写搬送ベルトユニット
9 転写ベルトクリーニングユニット
10 給紙トレイ
12 定着ユニット
13 転写ローラ駆動モータ
14 レジストローラ
15 排紙トレイ
16 ピックアップローラ
25 搬送ローラ
31 ヒートローラ
32 加圧ローラ
33 排紙トレイ
34 搬送方向切換えガイド
35 側面カバー
36 エンコーダ
37 感光体駆動モータ制御部
38 転写ローラ駆動モータ制御部
42 半導体レーザ、レーザ発光素子
44 ポリゴンミラー
45 fΘレンズ
46 ポリゴンミラー駆動モータ
55 シリンドリカルミラー
56 感光体駆動モータ
59 除電ランプ
60 シート
61 帯電電源
62 現像バイアス電源
63 転写電源
64 湿度センサー
71 転写ベルト駆動ローラ
73 転写ベルトテンションローラ
72,74 転写ベルト従動ローラ
80 画像形成開始指示部
81 画像形成制御部
82 画像データ生成部
83 画像データ処理部
84 レーザ駆動回路
85 ポリゴンミラー駆動回路
100 画像形成装置
S 用紙搬送路
1
Claims (5)
前記画像形成装置が、出力すべき画像の階調に対応して露光ステーションによる露光階調を選択する露光階調選択部と、
前記現像ステーションへバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加部と、
バイアス電圧印加部のバイアス電圧を設定するバイアス電圧設定部とを備え、
前記バイアス電圧制御部は、帯電電位と現像電位との差が露光階調に応じた所定の電圧になるようにバイアス電圧を設定することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus in which a charging station, an exposure station, a developing station, and a transfer station are arranged around an image carrier, and an image is formed by passing the surface of the image carrier through the stations.
An exposure gradation selection unit that selects an exposure gradation by an exposure station in accordance with the gradation of an image to be output;
A bias voltage application unit for applying a bias voltage to the developing station;
A bias voltage setting unit for setting a bias voltage of the bias voltage application unit,
The image forming apparatus, wherein the bias voltage control unit sets a bias voltage so that a difference between a charging potential and a developing potential becomes a predetermined voltage corresponding to an exposure gradation.
前記露光階調選択部は、選択された画像モードに応じた露光階調を選択する請求項1記載の画像形成装置。 An image mode selection unit for performing selection related to the gradation characteristics of the image;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure gradation selection unit selects an exposure gradation according to a selected image mode.
前記バイアス電圧印加部が、前記帯電電位と前記現像電位の差が用紙種類に応じて補正された電圧になるように現像ステーションへ電圧を印加する請求項1記載の画像形成装置。 A paper type selection unit for selecting an image forming condition according to the type of transfer material;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the bias voltage applying unit applies a voltage to the developing station so that a difference between the charging potential and the developing potential becomes a voltage corrected according to a sheet type.
転写材を介して像担持体に当接する接触転写部を駆動する転写駆動部と、
像担持体に対する接触転写部の当接部の速度が露光階調に応じた所定の速度になるように転写駆動部の駆動速度を設定する転写駆動制御部とを含む請求項1記載の画像形成装置。 The transfer station is
A transfer drive unit that drives a contact transfer unit that contacts the image carrier via a transfer material;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a transfer driving control unit that sets a driving speed of the transfer driving unit so that a speed of the contact unit of the contact transfer unit with respect to the image carrier becomes a predetermined speed according to the exposure gradation. apparatus.
前記画像形成装置が、出力すべき画像の階調に対応して露光ステーションによる露光階調を選択する露光階調選択部と、前記現像ステーションへバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加部とを備え、
前記コンピュータを、帯電電位と現像電位との差を露光階調に応じた所定の電圧にするようなバイアス電圧を前記バイアス電圧印加部が現像ステーションへ印加するように設定するバイアス電圧設定部として機能させるプログラム。 A charging station, an exposure station, a developing station, and a contact transfer unit are arranged around the image carrier, and an image forming apparatus configured to form an image by passing the surface of the image carrier through the stations is controlled. A program to be executed by a computer,
The image forming apparatus includes an exposure gradation selection unit that selects an exposure gradation by an exposure station corresponding to a gradation of an image to be output, and a bias voltage application unit that applies a bias voltage to the development station,
The computer functions as a bias voltage setting unit that sets the bias voltage application unit to apply the bias voltage to the development station so that the difference between the charging potential and the development potential is a predetermined voltage corresponding to the exposure gradation. Program to make.
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