JP2002014498A

JP2002014498A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002014498A
Application number: JP2000196478A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Uchiyama; 明彦内山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】無駄なトナーの消費やユーザーを無駄に待た
せることなく、常に高画質の画像を得ることの出来る画
像形成装置を提供する。【解決手段】装置の初期化開始時に、トナー画像の濃
度調整が必要か否かを判断して画像濃度制御手段の実行
の有無を制御し、その後、画像形成手段による画像形成
が実行可能な状態となるように制御するＣＰＵ２８を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート等の記録媒
体上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、
プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の画像形成装置として、た
とえば、カラー画像形成装置であるプリンタＡの概略構
成を図５に示す。

【０００３】図５においてプリンタＡはプリンタエンジ
ンＢとビデオコントローラＣとから構成される。また、
ＦはプリンタＡに接続されるホストコンピュータであ
り、アプリケーションソフトウェア等により作成された
画像情報をコマンドまたはデータとしてプリンタＡに送
る。プリンタＡに送られた画像情報はまずビデオコント
ローラＣで処理される。

【０００４】ビデオコントローラＣ内の３１はビデオコ
ントローラＣを制御するＣＰＵで、３２はＣＰＵが実行
するプログラムや各種データが格納されたＲＯＭ、３３
は作業用のメモリとして使われるＲＡＭである。

【０００５】３４はレッド、グリーン、ブルーのＲＧＢ
データをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのＹＭ
ＣＢｋのデータへと変換する色変換部である。この色変
換は一般にカラーマスキング処理と呼ばれ行列演算やル
ックアップテーブル等を用いた処理が行われる。

【０００６】ビデオコントローラＣに入力された画像情
報はＣＰＵ３１によって解釈されプリンタエンジンＢに
適した形式でバッファメモリ３５に格納される。この時
画像情報がＲＧＢデータの場合には色変換部３４によっ
てカラーマスキング処理を行ってＹＭＣＢｋデータへの
変換を行い、モノクロやＹＭＣＢｋのデータの場合には
必要に応じて濃度調整等の処理を行う。

【０００７】このバッファメモリ３５に格納された画像
情報は所定のタイミングでプリンタエンジンＢに送られ
る。

【０００８】次に、プリンタエンジンＢの動作を説明す
る。プリンタエンジンＢは制御部Ｄとエンジン部Ｅとか
ら構成されており制御部Ｄ内の２８はエンジン部Ｅを制
御するＣＰＵで、２９はＣＰＵが実行するプログラムや
各種データが格納されたＲＯＭ、３０は作業用のメモリ
として使われるＲＡＭである。また、ＣＰＵ２８は信号
線３６を使ってビデオコントローラＣ内のＣＰＵ３１と
互いに通信を行うことが出来る。

【０００９】一方、エンジン部Ｅの内には画像形成手段
が備えられ、すなわち、像担持体としての感光ドラム
１、ローラ帯電器２が配置され、更に感光ドラム１の左
辺には、現像手段として複数個の着脱可能なマゼンタ、
シアン、イエロー、ブラックの現像カートリッジ４ｍ，
４ｃ，４ｙ，４ｋを回転可能の支持体３が担持してい
る。感光ドラム１の下方にはローラ２５ａ，２５ｂ，２
５ｃによって張架された中間転写体５が配置される。

【００１０】エンジン部の上方には、露光装置を構成す
るレーザダイオード７、高速モーター８によって回転駆
動される多面鏡９、レンズ１０、及び折り返しミラー１
１が配置される。

【００１１】上記構成において、ＣＰＵ２８はビデオコ
ントローラＣからの画像形成開始の合図に合わせて多面
鏡９の回転などの所定の前準備動作を開始し続いて画像
形成手段による画像形成を行う。

【００１２】画像データとしてＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの面順
次のデータが送られてくるので、まずレーザドライバ１
２にはＭの画像データが送られる。そして、レーザドラ
イバ１２はレーザダイオード７を発光させその光は光路
１３を通って感光ドラム１に照射され、潜像が形成され
る。更に感光ドラム１が矢印方向に進むと、この潜像は
現像カートリッジ４ｍによって可視化される。

【００１３】中間転写体５は感光ドラム１と略同速で矢
印方向に回転しており、感光ドラム１上に形成担持され
たトナー画像はバイアス印加された一次転写ローラ１４
によって中間転写体５の外周面に一次転写される。

【００１４】引き続き以上の行程をＣ，Ｙ，Ｂｋについ
て行うことによって中間転写体５上には複数色のトナー
像が形成される。

【００１５】一方、転写材カセット１５に積載されてい
る転写材Ｐは、半月給紙ローラ１６によりピックアップ
されシート材分離ローラ１７によって一枚ごとに分離さ
れて、搬送ローラ１８によってレジ前ガイド１９に沿っ
てレジストローラ２０に搬送される。

【００１６】そして、レジストローラ２０まで給紙され
た転写材Ｐは中間転写体上の画像と同期して送り出さ
れ、バイアス印加された二次転写ローラ２１によって中
間転写体上のトナー像が転写される。

【００１７】更に転写材Ｐは、搬送ベルト２２によって
定着手段としての定着装置２３まで搬送され溶融固着さ
れることによりカラー画像が得られる。定着装置２３を
通ったカラー画像は排紙フラッパ２６により向きを変え
られて所定の排紙トレーに導かれる。

【００１８】中間転写体５上の転写残トナーは中間転写
体クリーナー２４により清掃される。感光ドラム１上に
残留したトナーはファーブラシ、ブレード手段等のクリ
ーニング装置６によって清掃される。

【００１９】また、２７は画像濃度制御手段としての濃
度センサである。一般に、電子写真方式のカラー画像形
成装置は、使用する環境の変化、プリント枚数等の諸条
件によって、画像濃度が変動すると、本来の正しい色調
が得られなくなってしまう。

【００２０】そこで、各色のトナーで濃度検知用トナー
像（パッチ）を感光ドラム１上に試験的にそれぞれ形成
し、それらの濃度を濃度センサ２７で検知し、これを露
光量、現像バイアス等の画像形成条件にフィードバック
する画像濃度制御を行うことで安定した画像を得てい
る。

【００２１】濃度センサ２７は図６に示すように、ＬＥ
Ｄなどの発光素子２７１、フォトダイオード、ＣｄＳな
どの受光素子２７２、及びホルダー２７３からなってい
て、感光ドラム１上に形成されたパッチＴに対し発光素
子２７１からの光を照射し、そこからの反射光を受光素
子２７２で受けることによりパッチＴの濃度を測定す
る。

【００２２】この画像濃度制御はジャム処理または感光
ドラムや現像カートリッジ等の交換をして画像形成装置
のドアを閉めた後や、画像形成装置本体の電源投入後、
所定の印字枚数、環境変化やユーザーの指示等によって
行われ、これにより常に安定した色調の画像を得ること
ができる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【００２４】上述したようなプリンタにおいてホストコ
ンピュータ側のプリンタドライバのバグや外部からのノ
イズによりビデオコントローラに不正な信号が入力され
るとＣＰＵ２８が誤動作を起こしてプリンタがハングア
ップしたり正常な動作ができなくなることがまれにあ
る。

【００２５】このような場合通常はプリンタの電源を一
度遮断した後再び投入して復帰することになる。

【００２６】ところがこのような場合、感光ドラムや現
像カートリッジさらにはプリンタを取り巻く環境などに
は一切変化はないにも関わらず電源が投入されたという
ことで画像濃度制御が行われる。

【００２７】このような状況においては画像濃度制御の
結果は電源の遮断前とほとんど変わることはないので画
像濃度制御に使われるトナーが無駄になってしまう。さ
らに、画像濃度制御にかかる時間も無視できるものでは
ないのでユーザーを無駄に待たせることになってしま
う。

【００２８】このような状況は、なんらかのはずみでユ
ーザーがプリンタのドアを開けてしまってすぐに閉めた
場合にも同様に起こることである。ここでドアとは、画
像形成装置の内部にある感光ドラムや現像カートリッジ
等のユニットや部品を交換したり、残留ジャム紙を取り
除くために開けられるドアを指す。

【００２９】そしてドアの開閉は利用者に対する安全性
の確保や感光ドラムや現像カートリッジの交換を積極的
に認識するために画像形成装置の一部あるいは全部の電
源をＯＦＦ／ＯＮするスイッチと連動している。

【００３０】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、無駄
なトナーの消費やユーザーを無駄に待たせることなく、
常に高画質の画像を得ることの出来る画像形成装置を提
供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、像担持体上に形成された静電潜像
を現像して得られたトナー画像をシートに転写する画像
形成手段と、前記トナー画像の濃度を調整制御する画像
濃度制御手段と、を備えた画像形成装置において、装置
の初期化開始時に、前記トナー画像の濃度調整が必要か
否かを判断して前記画像濃度制御手段の実行の有無を制
御し、その後、前記画像形成手段による画像形成が実行
可能な状態となるように制御する制御手段を備えること
を特徴とする。

【００３２】前記装置の初期化開始時とは、装置本体の
電源がＯＮとなった場合であるか、または、前記画像形
成手段により画像形成が実行可能な状態において開閉動
作が装置本体の電源のＯＦＦ／ＯＮに連動するように設
けられたドアが、閉められた場合であることも好適であ
る。

【００３３】前記制御手段は、装置本体の電源が遮断さ
れた後に再起動された場合の、該電源遮断時から再起動
時までの時間か、または、前記ドアの開閉動作が行われ
た場合に、該ドアが開けられてから閉められるまでの時
間に基づいて、前記トナー画像の濃度調整が必要か否か
を判断して、前記画像濃度制御手段の実行の有無を制御
することも好適である。

【００３４】前記時間を計測する計測手段を備え、前記
制御手段は、前記計測手段により計測された時間に基づ
いて、前記トナー画像の濃度調整が必要か否かを判断し
て、前記画像濃度制御手段の実行の有無を制御すること
も好適である。

【００３５】未定着のトナー画像をシートに加熱定着さ
せる定着手段の温度を検出する温度検出手段を備え、前
記制御手段は、装置本体の電源が遮断された後に再起動
された場合の、該電源遮断時から再起動時までの前記温
度検出手段により検出される温度変化か、または、前記
ドアの開閉動作が行われた場合に、該ドアが開けられて
から閉められるまでの前記温度検出手段により検出され
る温度変化に基づいて、前記トナー画像の濃度調整が必
要か否かを判断して、前記画像濃度制御手段の実行の有
無を制御することも好適である。

【００３６】前記制御手段は、前記温度検出手段により
検出された前記定着手段の温度変化に基づいて、装置本
体の電源が遮断された後に再起動された場合の、該電源
遮断時から再起動時までの時間か、または、前記ドアの
開閉動作が行われた場合に、該ドアが開けられてから閉
められるまでの時間を算出して、その算出した時間に基
づいて、前記トナー画像の濃度調整が必要か否かを判断
して、前記画像濃度制御手段の実行の有無を制御するこ
とも好適である。

【００３７】前記制御手段は、前記時間が所定の時間内
の場合には、前記画像濃度制御手段が実行しないように
制御し、前記時間が所定の時間以上の場合には、前記画
像濃度制御手段が実行するように制御することも好適で
ある。

【００３８】像担持体上に形成された静電潜像を現像す
る現像手段を複数備えることも好適である。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される
装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきもので
あり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣
旨のものではない。

【００４０】（実施の形態１）図１〜図２を参照して、
実施の形態１に係る画像形成装置について説明する。な
お、従来技術の項で説明した構成と同様の構成部分につ
いては同一の符号を付して、その説明は省略する。

【００４１】図１に示すように本実施の形態では、制御
部Ｄ内にバックアップバッテリ３７で電源遮断時にも動
作する計測手段としてのタイマ３８と不揮発性のＲＡＭ
３９を内蔵した。

【００４２】このタイマ３８は画像形成装置の、画像形
成手段により画像形成が実行可能な状態であるプリント
スタンバイ中には所定の時間Ｔｄ（例えば１０秒）が設
定されている。そして、画像形成装置の電源が遮断され
たり画像形成装置のドアが開けられた時にバックアップ
バッテリ３７を使ってカウントダウンを行い画像形成装
置の電源投入または画像形成装置のドアを閉じるとカウ
ントダウンを停止しカウント値を保持するように構成さ
れている（０より先のカウントダウンは０のままにな
る）。

【００４３】この構成において、次に図１、図２を用い
て本実施の形態の画像形成装置の動作を説明する。

【００４４】まず、画像形成装置の電源投入または画像
形成装置のドアが閉められると（Ｓ２１）、制御手段と
してのＣＰＵ２８はタイマ３８からカウント値ｔを読み
出す（Ｓ２２）。この時タイマ３８のカウント値はその
まま保持されプリントスタンバイになる前に電源遮断や
ドアが開けられれば保持したカウント値から再びカウン
トダウンが行われる。

【００４５】次に、ＣＰＵ２８はカウント値ｔが０にな
っていないか調べる（Ｓ２３）。

【００４６】ｔが０になっているということは所定の時
間が経過しているということになる。そして０になって
いた場合にはＲＡＭ３０内に設けたモードフラグｆを立
て（Ｓ２４）、０でなかった場合にはモードフラグｆを
下げる（Ｓ２５）。

【００４７】そして、ＣＰＵ２８はエンジン部Ｅの初期
化動作を行う（Ｓ２６）。この初期化動作時には最初に
残留ジャム紙の有無やトナーの有無、感光ドラムの寿命
等の画像形成装置の異常がチェックされ（Ｓ２７）、異
常があった場合には画像形成装置本体のパネルやホスト
コンピュータに画像形成装置の異常を示して（Ｓ２
８）、初期化動作を中断する（Ｓ２９）。初期化動作を
中断された画像形成装置はジャム紙の除去や現像カート
リッジの交換、感光ドラムの交換等のしかるべき処置の
後再びＳＴＡＲＴに戻る。

【００４８】異常が無かった場合には初期化動作終了後
に感光ドラムまたは現像カートリッジが交換されていな
いか調べ（Ｓ２１０）、交換されていた場合には画像濃
度制御を行う（Ｓ２１１）。

【００４９】そして、画像濃度制御で得られた画像形成
条件（ここでは現像バイアス）のデータは不揮発性のＲ
ＡＭ３８に格納され（Ｓ２１２）、プリントスタンバイ
となる（Ｓ２１３）。

【００５０】一方、感光ドラムや現像カートリッジの交
換が行われていなかった場合にはモード判定に移る（Ｓ
２１４）。

【００５１】ここでモードフラグｆが立っていた場合に
はＳ２１１、Ｓ２１２を経てプリントスタンバイとなる
（Ｓ２１３）。一方、モードフラグｆが下がっていた場
合には画像濃度制御を行う必要はないと判断しプリント
スタンバイとなる（Ｓ２１３）。プリントスタンバイに
なるとタイマ３８にはＴｄが設定される（Ｓ２１５）。

【００５２】そして、プリントスタンバイになると画像
形成装置は次回画像濃度制御が行われるまでは不揮発性
のＲＡＭ３８に格納された画像形成条件を用いて画像形
成を行う。

【００５３】また、不揮発性ＲＡＭに格納されたデータ
は電源遮断でも保持されるが何らかの理由で内容が破壊
されることも起こりえる。この時モード判定で画像濃度
制御不要と判定されると不適切な画像形成条件が使われ
てしまうことになる。

【００５４】そこで、不揮発性ＲＡＭ３８に画像形成条
件を格納する時は格納する領域を複数箇所用意してそれ
ぞれの領域に同様の画像形成条件を格納しておく。そし
て、モード判定で画像濃度制御不要と判定された後に不
揮発性ＲＡＭ内の複数箇所に格納された画像形成条件を
読み出しそれぞれの条件が同一であるか比較して同一の
場合はデータの破壊は無かったと判断して画像濃度制御
は行わず、相違があった場合にはデータの破壊があった
と判断し画像濃度制御を行うようにしてもよい。

【００５５】以上説明したように、本実施の形態では計
測手段としてのタイマを使って画像形成装置の電源が遮
断されていた時間、または、ドアが開けられていた時間
を測定することにより無駄なトナーの消費やユーザーを
無駄に待たせることなく常に高画質の画像を得ることの
出来るカラー画像形成装置を提供することができる。

【００５６】（実施の形態２）図３〜図４には、実施の
形態２が示されている。なお、実施の形態１と同様の構
成部分については同一の符号を付して、その説明は省略
する。

【００５７】図３に示すように一般に定着手段としてロ
ーラ式の加熱定着装置を用いた画像形成装置では定着装
置の温度調整を行うためにローラ表面に温度検出手段と
してのサーミスタ４０が配置されローラ表面の温度をモ
ニタしている。

【００５８】この定着装置は、プリントスタンバイ状態
から電源遮断、または、ドアが開くと温度調節が停止し
ローラ表面は時間経過とともに図４のような温度低下を
示す。したがって、ＣＰＵ２８は、画像形成装置の電源
投入時、または、ドアを閉めた時にサーミスタ４０を使
って定着装置のローラ表面温度を測定することにより電
源が遮断されていた時間、または、ドアが開いていた時
間を算出することができる。

【００５９】すなわち、ＣＰＵ２８は、ローラ表面温度
が所定の温度より低い場合は、時間が十分経っていると
判断して初期化動作に続いて画像濃度制御を行い、所定
の温度以上の場合には、画像濃度制御をする必要はない
と判断することにより、無駄なトナーの消費やユーザー
を無駄に待たせることなく常に高画質の画像を得られる
カラー画像形成装置を提供することができる。

【００６０】なお、本発明にかかる画像形成装置は上記
実施の形態に限定するものではなく、その要旨の範囲で
種々に変更可能である。例えば、時間の測定方法はタイ
マや定着器の温度変化測定以外にも所定量充電しておい
たコンデンサの放電量を用いたりしてもよく、時間では
なく定着器の温度変化等に基づいて制御してもよい。

【００６１】また、上記各実施の形態では一つの感光ド
ラムに対して複数の現像器を持つ中間転写体方式のカラ
ー画像形成装置について説明してきたが、感光ドラム上
のトナー像を転写材へ複数回直接転写する多重転写方式
のカラー画像形成装置や、さらには複数の感光ドラムと
現像器とを持つタンデム方式と言われるカラー画像形成
装置等の他の方式の画像形成装置や画像濃度制御を行う
モノクロの画像形成装置にも適用できるし、電子写真以
外の画像形成装置にも適用できる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置の初期化開始時に、トナー画像の濃度調整が必要か
否かを判断して画像濃度制御手段の実行の有無を制御
し、その後、画像形成手段による画像形成が実行可能な
状態となるように制御する制御手段を備えることによ
り、無駄なトナーの消費やユーザーを無駄に待たせるこ
となく、常に高画質の画像を得ることの出来る画像形成
装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示
す概略構成図である。

【図２】本発明の実施の形態１のフローチャートを示
す。

【図３】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置を示
す概略構成図である。

【図４】加熱定着装置の加熱停止後の時間経過対ローラ
表面温度を示す。

【図５】従来の画像形成装置を示す概略構成図である。

【図６】濃度センサを示す概略構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２ローラ帯電器３支持体４ｍ，４ｃ，４ｙ，４ｋ現像カートリッジ５中間転写体６クリーニング装置７レーザダイオード８高速モーター９多面鏡１０レンズ１１ミラー１２レーザドライバ１３光路１４一次転写ローラ１５転写材カセット１６半月給紙ローラ１７シート材分離ローラ１８搬送ローラ１９レジ前ガイド２０レジストローラ２１二次転写ローラ２２搬送ベルト２３定着装置２４中間転写体クリーナー２５ａ，２５ｂ，２５ｃローラ２６排紙フラッパ２７濃度センサ２７１発光素子２７２受光素子２７３ホルダー３６信号線３７バックアップバッテリ３８タイマ４０サーミスタＡプリンタＢプリンタエンジンＣビデオコントローラＤ制御部Ｅエンジン部ＦホストコンピュータＰ転写材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成された静電潜像を現像し
て得られたトナー画像をシートに転写する画像形成手段
と、前記トナー画像の濃度を調整制御する画像濃度制御手段
と、を備えた画像形成装置において、装置の初期化開始時に、前記トナー画像の濃度調整が必
要か否かを判断して前記画像濃度制御手段の実行の有無
を制御し、その後、前記画像形成手段による画像形成が実行可能な
状態となるように制御する制御手段を備えることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記装置の初期化開始時とは、装置本体の
電源がＯＮとなった場合であるか、または、前記画像形
成手段により画像形成が実行可能な状態において開閉動
作が装置本体の電源のＯＦＦ／ＯＮに連動するように設
けられたドアが、閉められた場合であることを特徴とす
る請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記制御手段は、装置本体の電源が遮断された後に再起動された場合の、
該電源遮断時から再起動時までの時間か、または、前記ドアの開閉動作が行われた場合に、該ドアが開けら
れてから閉められるまでの時間に基づいて、前記トナー
画像の濃度調整が必要か否かを判断して、前記画像濃度
制御手段の実行の有無を制御することを特徴とする請求
項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記時間を計測する計測手段を備え、前記制御手段は、前記計測手段により計測された時間に
基づいて、前記トナー画像の濃度調整が必要か否かを判
断して、前記画像濃度制御手段の実行の有無を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】未定着のトナー画像をシートに加熱定着さ
せる定着手段の温度を検出する温度検出手段を備え、前記制御手段は、装置本体の電源が遮断された後に再起動された場合の、
該電源遮断時から再起動時までの前記温度検出手段によ
り検出される温度変化か、または、前記ドアの開閉動作が行われた場合に、該ドアが開けら
れてから閉められるまでの前記温度検出手段により検出
される温度変化に基づいて、前記トナー画像の濃度調整
が必要か否かを判断して、前記画像濃度制御手段の実行
の有無を制御することを特徴とする請求項２に記載の画
像形成装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記温度検出手段により
検出された前記定着手段の温度変化に基づいて、装置本体の電源が遮断された後に再起動された場合の、
該電源遮断時から再起動時までの時間か、または、前記ドアの開閉動作が行われた場合に、該ドアが開けら
れてから閉められるまでの時間を算出して、その算出した時間に基づいて、前記トナー画像の濃度調
整が必要か否かを判断して、前記画像濃度制御手段の実
行の有無を制御することを特徴とする請求項５に記載の
画像形成装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記時間が所定の時間内の場合には、前記画像濃度制御
手段が実行しないように制御し、前記時間が所定の時間以上の場合には、前記画像濃度制
御手段が実行するように制御することを特徴とする請求
項３，４，５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】像担持体上に形成された静電潜像を現像す
る現像手段を複数備えることを特徴とする請求項１乃至
７のいずれか１項に記載の画像形成装置。