JP2008009062A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写ニップ部での斜行を抑制する。
【解決手段】 画像パターンによるトナー量の左右差を低減するため、画像の展開時印字率の左右差が所定以上であった場合、トナー量の左右差を低減する手段で、搬送力の差を低減する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート材に画像を形成するレーザービームプリンタ、複写機等の電子写真画像形成装置における印字画像に起因する搬送不良を低減する画像形成方法、および、その装置に関するものである。

図７は、従来のプリンタ装置の構成を示す図である。図７において、１００はプリンタに対する画像情報源を生成するホストコンピュータ、１０１はプリンタ本体である。プリンタ本体１０１は、コントローラ部１０２と、コントローラ部１０２から出力される画像データを受取り、記録紙に印刷するエンジン部１０６で構成される。

コントローラ部１０２は、ホストコンピュータ１００と接続するコンピュータインタフェース部１０３と、ホストコンピュータ１００から転送されるビデオＲＧＢ画像データやコードデータをプリンタ用の画像データにビットマップ変換する画像処理部１０４と変換したビットマップデータを保存するバッファメモリ104a、エンジン１０６と接続するビデオインタフェース部105aから構成される。

更に、エンジン部106は、コントローラ部１０２と接続するビデオインタフェース部105ｂ、エンジン部の各種制御を司るエンジン制御部107を有し、エンジン制御部107はＣＰＵ107ａを収容している。また、エンジン106は転写材Ｓを収容するカセットを保持し、120はピックアップローラ、121はシート材の分離・搬送ローラー対、122は搬送ローラーである。123は 転写材Ｓを所定のタイミングで転写部に搬送するレジストローラー対、124は 感光体ドラム、129は中間転写体ベルト、125は現像器である。126は転写プロセスを行う転写ローラーであり、128は露光プロセスを行うレーザースキャナである。

以上の構成からなる従来のプリンタ装置１０１の動作について説明する。

まず、画像データのビデオ信号への変換について説明する。ホストコンピュータ１００から入力された画像データは、インタフェース部１０３を介して、画像処理部１０４でビットマップデータに変換され、バッファメモリ104aに保持される。また、フルカラー画像の場合、入力されたデータは、エンジン部１０６で扱う信号形式であるＹＭＣＫに変換され、バッファメモリ104aに保持される。プリント動作時に、上記のバッファメモリ104aから画像データは読み出され、ビデオインターフェースブロック105a内の不図示の画像処理回路で、エンジン部１０６のプロセス特性を考慮した変換、すなわち、トナーの特性、現像バイアスとの濃度特性の結果を踏まえた最適化されたマスキング処理及びＵＣＲ（Under Color Removal、下色除去）が施される。そして、ビデオコントローラ部102で画像処理を経た画像データは、エンジン側のビデオインターフェースブロック105bを介し、エンジン制御部107にビデオ信号として送られる。

次に、給紙から排紙まで、エンジン内での印字動作について説明する。給紙カセットSに収容されたシート材の最上位紙をピックアップローラー120で給紙し、分離ローラー121で重送しているシート材を分離する。シート材は搬送ローラー122により搬送され、レジストローラー123で斜行を修正し、転写部に送られる。露光プロセスは、例えば不図示の半導体レーザーなどが収容されたスキャナユニット128からのレーザー光により、感光体ドラム124上に潜像が作成される。現像器125はＹＭＣＫ４色のステーションに分割され、各色ごとに感光体ドラム124の潜像に対し現像プロセスを行う。現像された各色のトナー像は中間転写体ベルト129上に転写され、４色重ね合わせたカラートナー像を、前記転写部でシート材に転写する。シート材は転写ローラー126により搬送され、不図示の定着部でトナーをシート材上に定着し、そして排紙される。

レーザービームプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置は、シート材にトナー像を転写する転写部を固定し、シート材をその転写部を通過させることと同期し、シート材へトナー像を転写する転写プロセスを行っている。よって、シート材が斜送されると、傾いた転写像がシート材に転写され斜行が発生する。また、大きい斜送になると、転写部に限らず、シート材が搬送路の端部など搬送設計の接触部以外に接触し、シート材にダメージを与え、ジャムが発生する場合もある。

従来、シート材の斜送を抑制するために、給紙ユニットでシート材のサイドを規制したり、搬送と垂直な方向にシート材の位置基準を設けその基準部にシート材がダメージを受けない程度に押し当てながらシート材を搬送したり、レジストローラーでシート材の傾きを規制することが行われてきた。

以下、斜送修正例として、レジローラー方式による斜送の修正を図７を用い説明する。

レジスト合わせは、レジストローラー対123を停止させた状態とし、搬送ローラー122を一定時間駆動させ搬送経路を送られてくるシート材Sの先端部がレジストローラー対123のニップ部に突き当たることにより、斜行が補正されレジストローラー対123と平行となるように制御される。その後所定のタイミングで、レジストローラー対123は、不図示のクラッチ手段等により搬送系の駆動力が必要とするタイミングで駆動が与えられ、停止状態から回転状態へと切り換わり、シート材を再び搬送する。

又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
特開平10-186876号公報

しかしながら、転写プロセス以降から定着プロセスまでの搬送路においては、シート材上の未定着画像に与える影響から、積極的に斜行を補正する部位を設ける事は不可能で、斜行は転写・定着ローラの搬送力安定性に依存している。よって、印字画像のトナー載り量左右差から生じる転写ローラ搬送力差に起因する転写ニップ部で発生する斜行に関しては、補正手段がない。ここで、転写ニップの断面、図８、図９を用い、印字画像に起因する転写ニップ部での斜送メカニズムを説明する。

図８はトナーが存在する場合の転写ニップ断面図、図９はトナーが存在しない場合の転写ニップの断面図である。図８の140はトナー層、141は転写ローラ126の回転軸である。

シート材は転写ローラ126の回転により搬送され、トナー層がある場合とない場合で、シート材の搬送距離がR':Rの比率をもつ。トナー層の厚みに起因する転写ローラの回転軸141からの距離の差は、例えば、転写ローラ126の半径を5mm、シート材Ｓの厚みを100μm、トナー層140の厚みを20μmとした場合、Ａ３サイズのシート材を一枚搬送すると、約1.7mmの搬送距離の差を発生させる。

よって、画像左右のトナーの有無により転写長手方向に搬送力差が生じることにより、シート材が斜行したまま定着ニップに斜送され、未定着部が搬送ガイドに接触したり、シート材にしわが入ったりすることによる画像不良が発生する。

そこで本発明は、画像パターンによるトナー量の左右差を低減するため、画像の展開時印字率の左右差が所定以上であった場合、トナー量の左右差を低減する手段で、搬送力の差を低減し、転写ニップ部での斜行を抑制する。

以上、説明してきたように本発明によると、以下の効果がある。

1. 斜行、紙しわ、画像不良の抑制、低減が可能となる。

2. トナーの節約が可能となる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

本実施例は、画像の展開時に印字率の左右差が所定以上であった場合、トナー量の左右差を現像トナー量を少なく調整する手段で実現する。

図１、図２を用い実施例１について説明する。図１は本実施例の概略図であり、従来例であげた画像形成装置の概略図７のコントローラ部102に、画像処理部104内のバッファメモリ104aの内容を読み取り印字率の演算を行う、印字率差判定部1を追加している。図７と共通するところは同一符号を付与し、説明を省略する。図２は、判定に関するフローである。

ホストコンピュータ１００から入力された画像データは、インターフェース部１０３を介して、画像処理部１０４でビットマップデータに変換され、バッファメモリ104aに保持される。また、フルカラー画像の場合、入力されたＲＧＢ画像データは、エンジン部１０６で扱う信号形式であるＹＭＣＫに変換され、バッファメモリ104aに保持される。

ここで、印字率の左右差に関し判定を行う判定部1が、バッファメモリ104aのビットマップデータを参照する。画像のビットマップデータを画像中心で左右のエリアに分割し、各画素につき印字の有無を確認し、印字ドット数を左右それぞれのエリアで積算する。カラー画像の場合は、ＹＭＣＫ各色データについて、同様の処理を実施し、左右各エリアで全色の画素を積算する。判定値は、これら積算値か、もしくは、頁内全画素数に対する積算値の比率の差である。この判定値が所定の値を超えている場合、トナー載り量の操作が必要なステータスと判断し、トナー載り量の制御を行うよう、ビデオインターフェースブロック105を介しプリンタエンジン106のエンジン制御部107に伝える。判定値が所定の値に満たない場合は、特別な制御は行わない。以上のフローは図２に図示する。

トナー載り量操作のステータスを受け取ったエンジン制御部107は、例えば、不図示の現像ローラに印加する現像バイアスを調整し、現像ローラと感光体ドラム124間の電位差を小さくするなどし、現像するトナー量を少なくする。

また、スキャナのレーザー光量を少なく調整することで行う、現像トナー量調整手段でも良い。

本実施例の効果は、現像トナー量を頁内で少なくすることで、トナー量左右差が低減し、搬送力の左右差が小さくなり、斜送を抑制することができる。

本実施例は、画像の展開時に印字率の左右差が所定以上であった場合、印字余白部にイエロートナーを印字することで、トナー量の左右差を低減する。

実施例２を図3を用いて説明する。図3は本実施例のコントローラの概略図であり、図１と重複する部位は説明を省略する。図３は、コントローラ部102内にビデオインターフェースブロック11を収容する。ビデオインターフェースブロック11はマスキング処理及びＵＣＲを施す画像処理回路14と、画像処理回路14から送られて来た画像データをクロック信号に同期させ、ビデオ信号としてプリンタエンジンに送るレジスタ回路15を持つ。そして、ビデオインターフェースブロック11は、トナー載り量調整のステータスを受け取る機能と、そのステータスに応じた画像処理を行う画像処理回路14を持つことを特徴とする。

判定部1は、画像処理部104内のバッファメモリ104aの内容から印字率の左右差を判定し、その判定によるステータスをビデオインターフェースブロック11へ送信する。判定値が所定の値を超えトナー載り量調整が必要であるというステータスが送信された場合、画像処理回路14は、画像データ上の余白部にイエロートナーで印字する画素を離散的に配置し、画像左右でのトナー載り量差を少なくする。判定値が所定の値に満たない場合は、特別な制御は行わない。

本発明では、人間の視覚に対し、イエローの感度が鈍いことから選択した。しかし、画像左右でトナー載り量の差を少なくするために、データ上の余白部に印字するトナー色については、特に限定されるものではない。例えば、透明なトナーを用いても良い。

本実施例特有の効果は、実施例１で説明した現像するトナーを少なくする処理で発生する可能性のある濃度低下を防止しながら、トナー量左右差の調整が可能となり、斜送を抑制することができる。

本実施例は、画像の展開時に印字率の左右差が所定以上であった場合、印字率が低い側のシャドウ部を、ＹＭＣを重ね合わせたプロセスブラックで構成することで、トナー量の左右差を低減する。

図4と図５を用いて本実施例を説明する。図4は本実施例のコントローラの概略図であり、図１、図3と重複する部位は説明を省略する。本実施例において図4の画像処理部20は、グレー配色設計の異なる２つのＣＭＹＫ変換テーブルを保有することを特徴とする。それらのグレーの配色設計を図５を用い説明する。図５aは従来のフルカラープリンタにおけるグレー設計のトナー配合を表したものであり、ＣＭＹＫ変換テーブルＡとする。図５bは本実施例特有のグレー設計のトナー配合を表した図でありＣＭＹＫ変換テーブルＢとする。

従来の電子写真方式によるフルカラープリンタでは、ハーフトーンのシャドウ部における表現に、ＹＭＣトナーを混色したプロセスブラックとＢＫトナーを組み合わせて用いる。図５aのGbkがＢＫトナーの配合を開始するポイントであり、よりシャドウ部に向かうに連れＹＭＣトナーの配合量が低下し、それらにＢＫトナーが取って代わる。一方、図５bはＢＫトナーの配合開始点Gbk'がよりシャドウよりであり、GbkとGbk'間でＢＫトナーが配合されない分、bはaよりＹＭＣトナーの配合量を多くする。シャドウ部に向けＢＫトナーの配合を開始しても、そのＢＫトナーの配合量は図５のa、bではbのほうが少なく設定し、より多くのＹＭＣトナーを配合させている。

よって、ＣＭＹＫ変換テーブルＢのほうが従来のＣＭＹＫ変換テーブルAより、シャドウ部において、多くのトナー量を消費する。

判定部1より、判定値が所定の値を超えトナー載り量調整が必要であるというステータスが送信された場合、画像処理部20は、ＹＭＣＫビットマップデータをＣＭＹＫ変換テーブルＢを用い再変換し、バッファメモリへ再び書き込む。

本実施例特有の効果は、余白部にトナーを配置しないため、余白部の色味を変化させずにトナー量の調整が可能となる。

本実施例は、画像の展開時に印字率の左右差が所定以上であった場合、印字率が高い側に省トナー処理を施すことで、トナー量の左右差を低減する。

実施例4の構成は実施例２と等しく、図３、図６を用いて説明する。

省トナー処理はエッジ部分以外からデータを間引くことによって、図形や文字の形はできるだけ崩さず、印刷時のトナー節約を行う機能である。

データの間引きの方法は、図６aのように間引きする部分の周辺のドットがすべて存在すれば、エッジ部分では無いと判断して図６ｂのようにドットを間引く。もし、周辺のドットに1つでも白があれば、エッジ部分と判断してデータの間引きは行わない。

判定部1よりトナー載り量操作のステータスを受け取った画像処理回路14は、画像の左右で印字率の高い側のデータに関し、省トナー処理を施す。

本実施例特有の効果は、斜送低減とトナーの節約が同時に可能となる。

実施例を挙げ、トナー載り量の左右差低減の構成を述べてきた。しかし、実施例１から実施例４の構成に限定されるものではなく、これらを組み合わせる構成でも良い。組み合わせることにより、トナー載り量左右差の低減に、更なる効果が見込める。

また、ビデオコントローラをプリンタ本体に保有する例について述べたが、画像データをビデオ信号に変換する処理をホストコンピュータ上で行うホストベースのプリンタに関しても、印字率左右差の判定をホストコンピュータ内で行なう異なる構成で、同様の効果が実現できる。

本明細書のプリンタ装置の構成を示す図 画像左右差判定のフロー 実施例２におけるコントローラの概略図 実施例3におけるコントローラの概略図 グレースケール設計のトナー配合量をあらわすグラフ 省トナー処理の概略図 従来のプリンタ装置の構成を示す図 転写ニップ部の断面図 転写ニップ部の断面図

符号の説明

1 印字率差判定回路
11 ビデオインターフェースブロック
14 画像処理回路
15 レジスタ回路
20 画像処理部
100 ホストＰＣ
101 プリンタ本体
102 コントローラー部
103 コンピュータインターフェーズ部
104 画像処理部
104a バッファメモリ
105 ビデオインターフェーズ部
106 エンジン
107 エンジン制御部
107a CPU
120 給紙ローラ
121 分離ローラ
122 搬送ローラ
123 レジストローラ
124 感光体ドラム
125 現像ユニット
126 転写ローラ
128 スキャナユニット
129 中間転写体
140 トナー層
141 転写ローラ回転軸
Ｓ シート材

Claims (13)

1. 印字率の頁内左右差検知手段と頁毎にトナー量の調整が可能なトナー量調整手段を有する電子写真方式を用いた画像形成装置において、前記印字率の頁内左右差検知手段により検知した頁内印字率左右差が所定以上に達した場合、前記トナー量の調整手段によりトナー量を頁毎に調整する画像形成装置。
2. ビデオコントローラを有する画像形成装置において、印字率の頁内左右差検知手段として、前記ビデオコントローラが有する画像データ保持媒体内のビットマップデータを読み込み頁内印字率の左右差を算出する判定部を前記ビデオコントローラ内に有し、前記印字率差判定部は頁内印字率左右差を識別するステータス情報を送出することを特徴とする画像形成装置。
3. ビデオコントローラを有さないホストコンピュータベースの画像形成装置において、印字率の頁内左右差検知手段として、前記ホストコンピュータが有する記録媒体内の画像ビットマップデータを読み込み頁内印字率の左右差を算出する判定部を前記ホストコンピュータ内に有する記録媒体内に有し、前記印字率差判定部は頁内印字率左右差を識別するステータス情報を送出することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２又は、請求項３に記載の画像形成装置において、頁内左右差を識別するステータス情報を、画像形成装置が有するエンジン制御部に送出することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項4に記載の画像形成装置において、印字率の頁内左右差検知手段により検知した頁内印字率左右差が所定以上に達した場合、頁毎に現像バイアスを調整することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項4に記載の画像形成装置において、印字率の頁内左右差検知手段により検知した頁内印字率左右差が所定以上に達した場合、露光手段の露光光量を調整することを特徴とする画像形成装置。
7. ビデオコントローラが有するビットマップの画像データ保持媒体と画像データをビデオ信号として画像形成装置に送信するインターフェース間に前記画像データに画像処理を行う回路を有する請求項２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置の頁内左右差を識別するステータス情報により、前記画像データに画像処理を行う回路で印字率を調整する処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項3に記載の画像形成装置において、頁内左右差を識別するステータス情報によりホストコンピュータが有する記録媒体内のＣＭＹＫ画像データに処理を行い印字率を調整する処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項7又は、請求項８に記載の画像形成装置において、印字率を調整する処理は、印字率の左右差を低減する方向で印字のない領域にイエロートナーを印字することで実現することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項7又は、請求項８に記載の画像形成装置において、印字率を調整する処理は、印字率の左右差を低減する方向で印字のない領域に透明トナーを印字することで実現することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項7又は、請求項８に記載の画像形成装置において、印字率を調整する処理は、印字率の左右差を低減する方向で省トナー処理をすることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項11に記載の画像形成装置において、省トナー処理は、画像のエッジ部以外で印字を間引くことで行うことを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項7又は、請求項８に記載の画像形成装置において、印字率を調整する処理は、印字率の左右差を低減する方向でＣＭＹＫ画像データ保持媒体内において黒色トナーによる印字データ画素をＣＭＹＫ複数色トナーの混色で印字するようＣＭＹＫ画像データを変換することを特徴とする画像形成装置。

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