(57)【要約】【課題】  画像チリなどの画像不良の発生を抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像メモリ制御部２２、アドレス変換手段２４、画像判定部２３、給紙手段２１、機構部を備え、画像判定部２３が主走査方向ラインを主体とする画像情報であると判定した場合は、アドレス変換手段２４による画像回転処理を行い、給紙手段２１の給紙カセットが給紙する転写紙であって、セットされている状態において長手方向が画像回転処理後の画像形成時における作像領域の長手方向と同一で該作像領域と同一サイズの転写紙に画像形成を行うように制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像情報を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段から画像情報を読み出す画像読出手段と、前記画像記憶手段から画像情報を読み出す際のアドレスを変換して画像形成時の作像領域が直角に回転した向きとなるように画像データに回転処理を与える画像回転手段と、前記記憶手段に記憶した画像情報が主走査方向ラインを主体とするものであるか否かの判定を行うライン方向判定手段と、同一サイズの転写紙をその長手方向が互いに直角となるように別々にセットできる少なくとも２つの給紙カセットを有する給紙手段と、前記画像読出手段によって読み出した画像情報に基づき、前記給紙手段から給紙した転写紙上に画像形成を行う画像形成手段と、該画像形成手段による画像形成動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ライン方向判定手段が主走査方向ラインを主体とする画像情報であると判定した場合は、前記画像回転手段による画像回転処理を行い、前記給紙カセットが給紙する転写紙であって、セットされている状態において長手方向が画像回転処理後の画像形成時における作像領域の長手方向と同一で、該作像領域と同一サイズの転写紙に画像形成を行うように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
入力された画像情報を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段から画像情報を読み出す画像読出手段と、前記画像記憶手段に記憶した画像情報における主走査方向ラインと副走査方向ラインの割合を求めるライン方向判定手段と、前記画像読出手段によって読み出した画像情報に基づいて転写紙上に画像を転写するための転写手段を有する画像形成手段と、該画像形成手段による画像形成動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ライン方向判定手段が求めた主走査方向ラインと副走査方向ラインの割合に応じて、前記転写手段の転写電流値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記ライン方向判定手段の判定結果において主走査方向ラインの割合が多い場合、前記制御手段は、前記転写手段の転写電流値を通常よりも高く設定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
入力された画像情報を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段から画像情報を読み出す画像読出手段と、前記画像記憶手段に記憶した画像情報における画像のベタとラインの割合を求めるベタ・ライン判定手段と、前記画像読出手段によって読み出した画像情報に基づいて転写紙上に画像を転写するための転写手段を有する画像形成手段と、該画像形成手段による画像形成動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ベタ・ライン判定手段が求めた画像のベタとラインの割合に応じて、転写紙に画像を転写するための転写手段の転写電流値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記ベタ・ライン判定手段の判定結果においてラインの割合が多い場合、前記制御手段は、前記転写手段の転写電流値を通常よりも高く設定することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係り、詳しくは、感光体上のトナー帯電量に応じて転写手段の転写出力を制御する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置では、出力画像の品質向上を目的とした定着時のオフセット防止のために画像回転処理を利用するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この技術では、連続通紙枚数に応じたタイミングで９０度又は２７０度の画像回転処理を行うと共に、現在選択中の給紙口にセットされている転写紙と同一サイズでセット方向が異なる転写紙がセットされている給紙口に変更することで、定着ローラの同一円周上に縦ライン画像が無制限に連続してくることを防止し、縦ラインオフセットの発生を回避し、画像品質の向上を図ることができるとしている。
【特許文献１】特開２０００−１８１２８３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、感光体上トナー像のトナーの帯電量は強いものから弱いものを含む分布を持っており、−２０μＣ／ｇ以下、特に−１０μＣ／ｇ以下の帯電量としては弱いものの割合が多い場合においては、転写工程において剥離放電によりトナーはチャージアップされるが、転写紙上トナー像はそのまま弱い帯電量が多いものとなる。転写紙上トナー像の中の弱い帯電量のトナーは、トナーと転写紙に働く力（クーロン力）が弱い。
このため、従来の画像形成装置では、トナー像を感光体から転写紙に転写した後の工程における、例えば転写手段からの剥離放電や、転写紙ガイド部材と転写紙の摺擦による静電気などの外乱による画像のチリやムラが発生しやすい。画像のチリ程度はベタ画像とライン画像によって異なり、特に主走査方向ラインの場合は転写工程における剥離放電により、トナーチャージアップ量がベタや副走査方向ラインに比べ少ないので、上述の外乱による画像のチリやムラが発生しやすい。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、画像チリなどの画像不良の発生を抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力された画像情報を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段から画像情報を読み出す画像読出手段と、前記画像記憶手段から画像情報を読み出す際のアドレスを変換して画像形成時の作像領域が直角に回転した向きとなるように画像データに回転処理を与える画像回転手段と、前記記憶手段に記憶した画像情報が主走査方向ラインを主体とするものであるか否かの判定を行うライン方向判定手段と、同一サイズの転写紙をその長手方向が互いに直角となるように別々にセットできる少なくとも２つの給紙カセットを有する給紙手段と、前記画像読出手段によって読み出した画像情報に基づき、前記給紙手段から給紙した転写紙上に画像形成を行う画像形成手段と、該画像形成手段による画像形成動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ライン方向判定手段が主走査方向ラインを主体とする画像情報であると判定した場合は、前記画像回転手段による画像回転処理を行い、前記給紙カセットが給紙する転写紙であって、セットされている状態において長手方向が画像回転処理後の画像形成時における作像領域の長手方向と同一で、該作像領域と同一サイズの転写紙に画像形成を行うように制御する画像形成装置であることを特徴とする。
【０００５】
また請求項２に記載の発明は、入力された画像情報を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段から画像情報を読み出す画像読出手段と、前記画像記憶手段に記憶した画像情報における主走査方向ラインと副走査方向ラインの割合を求めるライン方向判定手段と、前記画像読出手段によって読み出した画像情報に基づいて転写紙上に画像を転写するための転写手段を有する画像形成手段と、該画像形成手段による画像形成動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ライン方向判定手段が求めた主走査方向ラインと副走査方向ラインの割合に応じて、前記転写手段の転写電流値を制御する画像形成装置であることを特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、前記ライン方向判定手段の判定結果において主走査方向ラインの割合が多い場合、前記制御手段は、前記転写手段の転写電流値を通常よりも高く設定する請求項２に記載の画像形成装置であることを特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、入力された画像情報を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段から画像情報を読み出す画像読出手段と、前記画像記憶手段に記憶した画像情報における画像のベタとラインの割合を求めるベタ・ライン判定手段と、前記画像読出手段によって読み出した画像情報に基づいて転写紙上に画像を転写するための転写手段を有する画像形成手段と、該画像形成手段による画像形成動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記ベタ・ライン判定手段が求めた画像のベタとラインの割合に応じて、転写紙に画像を転写するための転写手段の転写電流値を制御する画像形成装置であることを特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、前記ベタ・ライン判定手段の判定結果においてラインの割合が多い場合、前記制御手段は、前記転写手段の転写電流値を通常よりも高く設定する請求項４に記載の画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、ライン方向判定手段が主走査方向ラインを主体とする画像情報であると判定した場合に画像回転手段による画像回転処理を行い、元は主走査方向ラインであった画像が、作像されたときに副走査方向ラインの画像に置き換わるようにすることで、転写紙と像担持体とが分離する際のトナーチャージアップを確実に行えるようになり、出力画像における画像チリなどの画像不良の発生を抑えることができる。
また請求項２又は請求項３に記載の発明によれば、ライン方向判定手段が求めた結果が主走査方向ラインの割合が多い画像の場合には、転写手段の転写電流値を通常よりも高くすることで、主走査方向ライン画像において転写紙と像担持体とが分離する際のトナーチャージアップを確実に行えるようになり、出力画像における画像チリなどの画像不良の発生を抑えることができる。
また請求項４又は請求項５に記載の発明によれば、ベタ・ライン判定手段が求めた結果がラインの割合が多い画像の場合には、転写手段の転写電流値を通常よりも高くすることで、ライン画像において転写紙と像担持体とが分離する際のトナーチャージアップを確実に行えるようになり、出力画像における画像チリなどの画像不良の発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置１は画像形成動作に必要な機構からなる画像形成手段としての機構部と装置の各部及び全体を制御する制御回路からなる制御部とで構成されている。まず、機構部について説明し、続いて制御部について説明する。
機構部は、画像読取り手段２０、給紙手段２１、現像手段７、転写手段６、定着手段９０、クリーニング手段９１等を有している。
画像読取り手段２０は装置上部にセットされた原稿に対して画像情報の読取り走査を行う。画像情報の入力としては、画像読取り手段２０による入力のほかにネットワーク接続等による外部機器からの入力も可能である。
給紙手段２１は複数の給紙カセット（図示せず）を備え、サイズが異なる複数種類の転写紙をセットすることができる。また、同一サイズの転写紙をその向きが異なるようにセットすることができる。つまり、転写紙の長手方向が転写紙の搬送方向と同一となるようにセットするための給紙カセットと、転写紙の長手方向が転写紙の搬送方向と直角となるようにセットするための給紙カセットを有している。どの給紙カセットの転写紙を使用するかはコントローラ１００に指示され、選択された給紙カセットからは自動的に転写紙が送り出される。
【０００８】
画像形成装置１は反転現像方式（Ｎ／Ｐ現像方式）を採用しており、感光体（像担持体）１０の表面を帯電装置２により約−９００Ｖに一様にマイナス帯電させた後、原稿等の画像情報を蓄積した画像メモリから読み出された信号をレーザ露光３によって約−５０Ｖの静電潜像に置き換える。そして、マイナス帯電した非磁性トナーによってトナー像が作成される。
現像手段７は二成分現像装置であり、現像手段７内には磁性材料からなるキャリアに非磁性トナーが所定の割合（濃度）になるよう内包されている。現像手段７は、感光体１０に現像剤中のトナーを付与する現像ローラ７１ａ、７１ｂと現像ローラ７１ａ上の現像剤量を規制する現像ドクター７２、現像剤を攪拌する攪拌部剤７３、７４、７５を備えている。
現像手段７の右側にはトナー補給部８があり、図示していないトナーカートリッジから送られたトナーを現像手段７内へトナー補給ローラ８１を使って徐々に補給する。トナー補給は現像手段７内の現像剤濃度に応じ、不足分のみ補給される。補給されたトナーは攪拌部剤７３、７４、７５によりキャリアと攪拌され、キャリアに付きマイナス帯電する。そして磁石により引きつけられ、現像ローラ７１ａ、７１ｂに付着する。現像ローラ７１ａ、７１ｂの回転により現像ドクター７２の所まで搬送され、所定量に規制された後、感光体１０との現像領域まで来る。図示していない現像バイアス電源から現像ローラ７１ａに約−５５０Ｖが給電されて、現像剤中のマイナス帯電したトナーのみが静電潜像に移動し、トナー像となる。
現像手段７より感光体１０へ移動するトナーは、帯電量の低いものから移動しやすい。帯電量の高いものはクーロン力が大きく、キャリアとの付着力が強いため、現像電界内で感光体側へ移動しづらい。感光体１０のトナー像のトナー帯電量は、現像手段内７のトナーよりも帯電量が多少低い。
感光体１０のトナー像が転写ベルト６１により転写紙に移った後、感光体１０と転写紙が分離する際の剥離放電により、転写紙上のトナーはチャージアップされる。剥離放電によるトナーチャージアップは、ベタとライン画像で異なる。
【０００９】
図２〜図４は各画像形態におけるトナーチャージアップによるトナー帯電量を示すグラフである。なお、ベタは主走査方向で幅５ｍｍ以上のもの、ラインは幅２ｍｍ以下のものとする。
これらの図を比較すると分かるように、図２の主走査方向ライン画像の場合は他の画像の場合（図３のベタ画像、図４の副走査方向ライン画像）に比べてチャージアップ量が少ない。
その理由は、主走査方向ライン画像では、通紙方向におけるトナー付着部が不連続であるため、剥離放電電流がトナーの付着していない部分に逃げてしまうからである。その結果、感光体上−１５μｃ／ｇのトナーであった場合、転写紙上のトナーは−１６〜−１８μｃ／ｇにしかならない。
ベタ画像や縦方向ライン画像の場合は、通紙方向におけるトナー付着部が連続的に存在するため、剥離放電電流がトナーに流れ、トナーのチャージアップがなされて、感光体上−１５μｃ／ｇのトナーであった場合、転写紙上のトナーは−２０〜−２５μｃ／ｇになる。
転写紙上のトナーにおいて、主走査方向ライン画像のようなトナー帯電量の低いもの（帯電量−２０μｃ／ｇ未満）はクーロン力が弱く、転写紙とトナーの結びつきが弱い。転写紙上にトナー帯電量が低いものが存在すると、トナー定着前において、転写ベルト６１から転写紙が離れる際の剥離放電や転写後の転写紙と定着入り口ガイド板６６との摺擦による摩擦帯電等の影響を受け、画像のチリが発生しやすくなる。これに対応するため、本実施形態の画像形成装置１では、制御部における後述の処理を実施する。
図１に戻って、上述のトナー像の作成動作に伴い、給紙カセットより転写紙が矢印Ｂ方向から搬送され、レジストローラ５にて一旦停止する。感光体１０上のトナー像のタイミングに合わせて、レジストローラ５より転写紙が送られ、転写手段６の転写ベルト６１により、感光体１０上のトナー像が転写紙に移る。転写ベルト６１はベルト内側に駆動ローラ６２、従動ローラ６３、バイアスローラ６４が配設されている。また、転写手段６はバイアスローラ６４、転写高圧電源６５を有し、バイアスローラ６４は転写高圧電源６５とつながり、転写バイアスが印加され、感光体１０側に流れる電流が一定になるように制御されている。
トナー像が乗った転写紙は定着手段９０によりトナーが転写紙に定着され、この後、画像形成装置に排出される。転写紙に転写されなかったトナーはクリーニング手段９１のブラシローラ９２、クリーニングブレード９３によって回収される。その後、感光体１０表面は除電手段である除電ランプ９４により除電される。
【００１０】
ここで、本実施形態の画像形成装置１の制御部の構成について説明する。
本実施形態の画像形成装置１の制御部は、画像記憶手段及び画像読出し手段としての画像メモリ制御部２２、ライン方向判定手段及びベタ・ライン判定手段としての画像判定部２３、画像回転手段としてのアドレス変換手段２４、コントローラ１００により構成される。
画像メモリ制御部２２は取得した画像情報を記憶する画像メモリを備え、また、その画像メモリから画像情報を読み出すための機能も備えている。
画像判定部２３は画像メモリに記憶された画像情報における主走査方向ラインと副走査方向ラインの割合を求め、主走査方向ラインを主体とするものであるかどうかの判定を行う機能と、画像メモリに記憶された画像情報における画像のベタとラインの割合を求める機能を有している。
アドレス変換手段２４は画像メモリ制御部２２から読み出す際のアドレスを変換する機能と、画像情報が主走査方向ラインを主体とするものである場合に画像形成時の作像領域が直角に回転した向きとなるように画像データに回転処理を与える機能を有する。
コントローラ１００は回転処理をした画像の向きに対応する向きの転写紙を供給するように給紙手段２１に指示を送る機能と、転写電流の設定値を指示する機能を有する。
【００１１】
以下、上記のように構成される制御部の動作を第１〜第３の実施形態として説明する。
［第１の実施形態］
第１の実施形態では、読み出した画像が主走査方向ラインを主体とするものである場合に画像を回転処理し、回転処理後の画像の向きに対応する転写紙を選択してこれに画像形成を行うようにしている。
この動作を図５のフローチャートで説明すると、先ず、ステップＳ１において画像情報を画像メモリ制御部２２から読み出し、ステップＳ２におい画像が主走査方向ラインを主体とするものであるかどうかを画像判定部２３により判定する。
主走査方向ラインを主体とするものである場合は、ステップＳ３に進み、アドレス変換手段２４において、画像形成時の画像が直角に回転した向きとなるように画像データに回転処理を与えた後、ステップＳ４に進み、回転処理を行わない場合に選択される転写紙のサイズと同一で、回転処理を行った場合の画像形成時における作像領域の長手方向とセットされているときの長手方向が一致する転写紙が収納された給紙カセットから給紙を行うように給紙カセットの選択を変更する。そして、ステップＳ５へ進んで印刷を行う。ステップＳ２において、主走査方向ラインを主体とするものでないと判定した場合は、回転処理を行わずにステップＳ５へ進んで印刷処理をする。
このように、第１の実施形態では、元は主走査方向ラインであった画像が、作像されたときに副走査方向ラインの画像に置き換わるので、転写紙と感光体１０とが分離する際のトナーチャージアップを確実に行えるようになり、出力画像における画像チリなどの画像不良の発生を抑えることができる。
【００１２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、読み出した画像の主走査方向ラインと副走査方向ラインの割合を画像判定部２３により求め、主走査方向ラインの割合が多い場合は転写電流値を通常よりも高くするようにしている。
この動作を図６のフローチャートで説明すると、先ずステップＳ１１において画像情報を画像メモリ制御部２２から読み出し、ステップＳ１２において読み出した画像の主走査方向ラインと副走査方向ラインの割合を画像判定部２３により求め、主走査方向ラインの割合が多いかを判定する。
主走査方向ラインの割合が多い場合は、ステップＳ１３に進み、コントローラ１００により転写高圧電源６５を制御して転写電流値を通常よりも高く設定する。例えば、転写電流値は、副走査方向ラインが主の場合は通常の５０μＡとし、主走査方向ラインが主の場合は１００μＡとする。そして、ステップＳ１４へ進んで印刷を行う。ステップＳ１２において、主走査方向ラインの割合が多くない場合は、転写電流値を変更せずにステップＳ１４へ進んで印刷処理をする。
このように、主走査方向ラインの割合が多い画像の場合には、通常よりも高い転写電流値にすることで、主走査方向ライン画像において転写紙と感光体１０とが分離する際のトナーチャージアップを確実に行えるようになり、出力画像における画像チリなどの画像不良の発生を抑えることができる。なお、常に高い転写電流値に設定しないのは、高い転写電流値は転写効率が落ちてしまうため、トナーを無駄に廃棄してしまうためである。
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、読み出した画像のベタとラインの割合を求め、ラインの割合が多い画像の場合は転写電流値を通常よりも高くするようにしている。
この動作を図７のフローチャートで説明すると、ステップＳ２１で画像情報を画像メモリ制御部２２から読み出し、ステップＳ２２で読み出した画像のベタとラインの割合を画像判定部２３により求め、ラインの割合が多いかを判定する。
ラインの割合が多い場合は、ステップＳ２３に進み、コントローラ１００により転写高圧電源６５を制御して転写電流値を通常よりも高く設定する。例えば、転写電流値は通常の場合は５０μＡとし、主走査方向ラインが主の場合は１００μＡとする。そして、ステップＳ２４へ進んで印刷を行う。ステップＳ２において、主走査方向ラインの割合が多くない場合は、転写電流値を変更せずにステップＳ２４へ進んで印刷処理をする。
このように、ラインの割合が多い画像の場合には、通常よりも高い転写電流値にすることで、ライン画像において転写紙と感光体１０とが分離する際のトナーチャージアップを確実に行えるようになり、出力画像における画像チリなどの画像不良の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を実施するための最良の形態としての画像形成装置の概略構成図。
【図２】主走査方向ライン画像におけるトナーチャージアップによるトナー帯電量をグラフで示す図。
【図３】ベタ画像におけるトナーチャージアップによるトナー帯電量をグラフで示す図。
【図４】副走査方向ライン画像におけるトナーチャージアップによるトナー帯電量をグラフで示す図。
【図５】第１の実施形態としての動作を示すフローチャート。
【図６】第２の実施形態としての動作を示すフローチャート。
【図７】第３の実施形態としての動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００１４】
１  画像形成装置、２  帯電装置、３  レーザ露光、５  レジストローラ、６  転写手段、７  現像手段、８  トナー補給部、１０  感光体、２０  画像読取り手段、２１  給紙手段、２２  画像メモリ制御部、２３  画像判定部、２４  アドレス変換手段、６１  転写ベルト、６２  駆動ローラ、６３  従動ローラ、６４  バイアスローラ、６５  転写高圧電源、６６  定着入り口ガイド、７１ａ、７１ｂ  現像ローラ、７２  現像ドクター、７３、７４、７５  攪拌部材、８１  トナー補給ローラ、９０  定着手段、９１  クリーニング手段、９２  ブラシローラ、９３  クリーニングブレード、９４  除電ランプ、１００  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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