JP2003167394A

JP2003167394A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003167394A
Application number: JP2001364941A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Yano; 秀幸矢野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】必要最小限のエンジンダウンタイムで、かつ
必要最小限の実行頻度でこれらエンジンキャリブレーシ
ョンを実施し、ここで得られた結果を次プリントに反映
させることによって、ユーザーの待ち時間を最大限に低
減させながらも画像品質を維持することのできる画像形
成装置を提供する。【解決手段】エンジンキャリブレーションを、プリン
ト動作の後に連続して行なうか、エンジンキャリブレー
ションを、現在時刻情報に基づいて実行可否判断を行な
うか、又は、電源投入時等に、前回最終プリントを行な
ってからの時間に基づいてエンジンキャリブレーション
の実行可否判断を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式等の複写機、プリンターなどの画像形成装置
に関し、特に、カラー画像形成装置に有効に適用し得
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば、電子写真方式の画像形成
装置は、高速化、高機能化、カラー化が進められてきて
おり、各種のプリンターが実用化されている。

【０００３】プリンターの高速化という観点からは、異
なる色画像を形成する複数の画像形成ユニットを直列に
配置し、これらを同時に駆動することによって画像形成
を行うインライン方式の装置の研究、開発が進んでお
り、高速でカラー画像の形成が可能であることからビジ
ネスユースでの広い可能性を秘めている。

【０００４】インライン方式の画像形成装置は、大きく
中間転写方式を用いるものと、静電転写ベルト方式を用
いるものに分けられる。前者は、中間転写体上に一旦複
数の色のトナー像を重ね合わせ（一次転写）、その後一
括してトナー像を転写材、例えば、転写紙上に二次転写
して最終画像を形成する。一方、後者では、転写材担持
体としての転写ベルト上に転写材としての転写紙を吸着
し、転写紙上でトナー像を重ね合わせて画像を形成す
る。

【０００５】静電転写ベルト方式では、転写紙へのトナ
ー像転写後の転写ベルト上の残留トナーを静電的に画像
形成ユニットに回収することによって転写ベルトのクリ
ーナーを廃止し、廃トナー容器レスを実現し、更に、転
写ベルトの長寿命化を実現することが図られている。

【０００６】どちらの方式も長所、短所を有しており、
中間転写方式では一次転写の色重ね時に転写紙の厚みや
表面性の影響を受けにくいという特徴を、一方の静電転
写ベルト方式では転写が一回ですむため画像の劣化が抑
制できるという特徴を有している。

【０００７】最近では、プロセス構成要素が少なく、小
型化、低コスト化が容易であることから、搬送ベルトを
兼ねた転写ベルトに転写紙を吸着させて、複数の画像形
成ユニットからトナー像の重ね転写を行う静電転写ベル
ト方式のインラインプリンターが数多く開発されてい
る。

【０００８】更に近年、設置面積の低減を図る目的で、
画像形成ユニットを縦に配置した、インライン方式の縦
パスのプリンターが開発されている。

【０００９】中間転写方式、静電転写ベルト方式のどち
らの方式においても異なった画像形成ユニットでそれぞ
れの色画像を形成するため、カラーバランスが崩れ易か
ったり、色毎のレジストレーションが合いにくいという
欠点を本質的に有している。

【００１０】従来は、画像形成ユニット毎のカラーバラ
ンスに関しては、中間転写体や転写ベルト上に各色の濃
度パッチ画像を形成し、これを濃度検知センサーで読み
取って、高圧条件やレーザーパワーといったプロセス形
成条件にフィードバックすることによって各色の最大濃
度、ハーフトーン階調特性を合わせる手段が用いられて
いる。

【００１１】また、カラーレジストレーションにおいて
も同様に、中間転写体や転写ベルト上にレジスト検知用
パッチを形成し、これを光学センサーで読み取って、画
像の書き出し位置等にフィードバックすることによって
補正を行う手段が用いられている。

【００１２】一般的には、濃度検知センサーは、濃度パ
ッチを光源で照射し、反射光強度を受光センサーで検知
して画像濃度を光の強度情報として取り扱い、電気的に
処理する。

【００１３】画像濃度制御は、各色の最大濃度（以下
「Ｄｍａｘ」という。）を一定に保つことと、ハーフト
ーンの階調特性を画像信号に対してリニアに保つこと
（以下「Ｄｈａｌｆ」という。）を目的とする。

【００１４】画像形成ユニットは、トナーを消費するに
従ってトナーの成分やトナーの粒度分布が変化すること
や、耐久によって電子写真感光体や現像に寄与する部品
が削れたり劣化すること、更には、温湿度や経時変化に
よってトナーや部品の抵抗値や帯電性が変化して、同じ
プロセス条件では一定の画質を維持することが難しくな
る。

【００１５】従って、先に述べたような画像濃度制御
を、一定のプリント枚数毎、或いは、一定の時間毎に行
なうことによって、常に同じ品質のカラー画像を得るこ
とができる。

【００１６】なお、画像濃度制御、カラーレジストレー
ション制御等をまとめて、以後「エンジンキャリブレー
ション」という。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像濃
度制御やレジストレーション制御等のエンジンキャリブ
レーションを実行するためには、プリンター、即ち、プ
リントエンジンはユーザーから受け付けたプリント命令
を一旦保留、或いは、停止させてこれらを実現する特別
なモードに移行する必要があり、この期間にはユーザー
に不便を生じさせ、ユーザビリティーに欠けるという問
題点を有していた。

【００１８】このような、プリントエンジンがユーザー
の要求を受け付けない時間を以後、「（エンジン）ダウ
ンタイム」という。

【００１９】特に、従来はこれらエンジンキャリブレー
ションに関し、プリントエンジンは画像形成に先立って
濃度調整を行ないたいという要求から、プリント信号を
受け取った直後に実施されることが多く、要求に対して
すぐにプリントを得たい状況下にあっては、その待ち時
間がユーザーに非常に大きなストレスを与えてしまい、
即時性という観点から商品価値を大きく低下させる要因
となっていた。

【００２０】また、従来は一定時間や一定プリント枚数
毎には必ずエンジンキャリブレーションを実行していた
ため、本来ならば不必要と考えられる条件下でもユーザ
ーに不利益を生じさせることもあった。

【００２１】これは、電子写真感光体等のエンジン構成
部品が耐久劣化や磨耗し易い間欠プリントモードを前提
にキャリブレーションインターバルが設定されており、
そのために、連続プリント時には過剰な実行頻度となっ
てしまったり、或いは、エンジンが設置されている環境
の変化が最も激しい場合に備えて実行しているインター
バル時間が、実際の使用条件では過剰な実行頻度となっ
てしまうことに起因する。

【００２２】従って、本発明の目的は、必要最小限のエ
ンジンダウンタイムで、かつ必要最小限の実行頻度でこ
れらエンジンキャリブレーションを実施し、ここで得ら
れた結果を次プリントに反映させることによって、ユー
ザーの待ち時間を最大限に低減させながらも画像品質を
維持することのできる画像形成装置を提供することであ
る。

【００２３】本発明の他の目的は、プリントの後回転等
や、休止時間にエンジンキャリブレーション動作を行な
うことにより、プリントエンジンがユーザーからのコマ
ンドを受け付けない、所謂、ダウンタイムを短くし、ユ
ーザーが待ち時間と認識する時間を最低限とすることで
ストレスを軽減することのできる画像形成装置を提供す
ることである。

【００２４】本発明の他の目的は、エンジンコントロー
ラー或いはホストコンピューターから得られる時刻情報
に基づき予めエンジンキャリブレーション動作を行なっ
ておくことや、プリントエンジンやカートリッジ方式の
画像形成ユニットに設けられたメモリータグ等から得ら
れる情報によって、画像濃度やカラーレジストレーショ
ン等に関係するパラメーターが変化していないと判断さ
れる場合には、エンジンキャリブレーションをキャンセ
ルすることによって過剰な実行頻度を低減させ、これに
よるエンジンのダウンタイムを最小限とすることも可能
である画像形成装置を提供することである。

【００２５】上述のように、要するに、本発明は、エン
ジンキャリブレーションを、プリント動作の後に連続し
て行ない、エンジンキャリブレーションを、現在時刻情
報に基づいて実行可否判断を行ない、又、電源投入時等
に、前回最終プリントを行なってからの時間に基づいて
エンジンキャリブレーションの実行可否判断を行なう構
成をとることによって、エンジンキャリブレーションに
よって得られる高画質と、ユーザビリティーを両立させ
ることのできる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の一
態様によると、画像形成プロセスを行う画像形成ユニッ
トを備え、画像形成に関係するパラメーターを、装置の
エンジンキャリブレーションを行なうことによって変更
するモードを有する画像形成装置において、前記エンジ
ンキャリブレーションを画像形成終了後に行なうことを
特徴とする画像形成装置が提供される。前記エンジンキ
ャリブレーションは、画像形成に引き続き連続して行な
うことができる。

【００２７】本発明の他の態様によれば、画像形成プロ
セスを行う画像形成ユニットを備え、画像形成に関係す
るパラメーターを、装置のエンジンキャリブレーション
を行なうことによって変更するモードを有する画像形成
装置において、前記エンジンキャリブレーションの実行
は、エンジンコントローラ−、フォーマッター、プリン
トサーバー、又は、ホストコンピューターから入手でき
る現在時刻情報に基づいてその可否が判断されることを
特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２８】本発明の他の態様によれば、交換自在とさ
れた画像形成プロセスを行う画像形成ユニットを少なく
とも一つ以上備え、画像形成に関係するパラメーター
を、装置のエンジンキャリブレーションを行なうことに
よって変更するモードを有する画像形成装置において、
前記エンジンキャリブレーションは、装置の電源投入、
扉の開閉、又は、画像形成ユニットの交換時に実行さ
れ、該エンジンキャリブレーションは、エンジンコント
ローラ、プリントサーバー、又は、ホストコンピュータ
ーから入手できる時間情報に基づいてその可否が判断さ
れることを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２９】本発明の他の態様によれば、交換自在とさ
れたカートリッジ式の画像形成プロセスを行う画像形成
ユニットを少なくとも一つ以上備え、画像形成に関係す
るパラメーターを、装置のエンジンキャリブレーション
を行なうことによって変更するモードを有する画像形成
装置において、前記エンジンキャリブレーションは、装
置の電源投入、扉の開閉、又は、カートリッジ式の画像
形成ユニットの交換時に実行され、該エンジンキャリブ
レーションは、画像形成ユニットが保有するメモリータ
グの有する情報に基づいてその可否が判断されることを
特徴とする画像形成装置が提供される。ここで、前記メ
モリータグが有する情報は、少なくとも、最後にプリン
トが実行された時間情報であるか、又は、前記メモリー
タグが有する情報は、少なくとも、最後に実行されたエ
ンジンキャリブレーション結果に基づく情報とされる。

【００３０】上記各本発明にて、一実施態様によると、
画像形成装置は、電子写真プロセスを実行する画像形成
ユニットが複数設けられたフルカラーの電子写真装置で
ある。

【００３１】上記各本発明にて、他の実施態様による
と、転写材を吸着搬送して複数の画像形成ユニットを通
過させ、転写材上にフルカラー画像を形成する転写材担
持体を有する。前記転写材担持体は、ベルト状とし得
る。

【００３２】上記各本発明にて、他の実施態様による
と、複数の画像形成ユニットを通過し、フルカラー画像
が形成される中間転写体を有する。前記中間転写体は、
ベルト状とし得る。

【００３３】上記各本発明にて、他の実施態様による
と、前記エンジンキャリブレーションは、画像形成ユニ
ットの画像濃度を一定に保つための画像濃度制御又はカ
ラーレジストレーション制御である。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００３５】実施例１図２は、本発明の画像形成装置の一実施例である、複写
機或いはレーザービームプリンターなどとされる電子写
真方式の、即ち、電子写真プロセスを利用したカラー画
像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【００３６】本実施例にて、カラー画像形成装置は、電
子写真プロセスを実行する４つの独立したカラーステー
ション、即ち、画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、Ｐ
Ｋを縦一列に配置して有している。本実施例では、各画
像形成ユニットはカートリッジ化され、画像形成装置本
体に対して着脱可能とされる。

【００３７】各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、Ｐ
Ｋは、それぞれ画像担持体１１、１２、１３、１４、帯
電器２１、２２、２３、２４、画像露光手段３１、３
２、３３、３４、現像器４１、４２、４３、４４、クリ
ーニング装置６１、６２、６３、６４を有する。又、転
写材担持体としての転写ベルト８が画像形成ユニットＰ
Ｙ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに沿って配置される。転写ベルト
８は、転写ベルト８に転写材としての、例えば転写紙１
００を吸着させて画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、
ＰＫへと搬送し、転写を行う。これによって転写紙には
フルカラー画像が一括転写される。

【００３８】画像担持体１１、１２、１３、１４は、本
実施例では、繰り返し使用される回転ドラム型の電子写
真感光体（以下「感光体ドラム」という。）であり、矢
示の反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）を
もって回転駆動される。

【００３９】感光体ドラム１１、１２、１３、１４は、
本実施例では、直径３０ｍｍの負帯電ＯＰＣ感光体、即
ち、感光体ドラムであり、画像形成装置のプロセススピ
ードは９４ｍｍ／ｓｅｃとした。

【００４０】感光体ドラム１１、１２、１３、１４は、
回転過程で、帯電器２１、２２、２３、２４としての１
次帯電ローラにより所定の極性・電位に一様に帯電処理
され、次いで画像露光手段３１、３２、３３、３４によ
る画像露光を受けることによりそれぞれ目的のカラー画
像の第１〜第４の色成分像（例えばイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラック成分像）に対応した静電潜像が形
成される。

【００４１】帯電器２１、２２、２３、２４は、−１．
２ｋｖのＤＣ電圧を印加した実抵抗１×１０⁶Ωのロー
ラを、感光体ドラムに総圧９．８Ｎで従動当接させて帯
電を行うＤＣ接触帯電方式であり、感光体ドラム表面は
−６００Ｖに帯電される。

【００４２】又、本実施例で用いた画像露光手段３１、
３２、３３、３４は、レーザダイオードを用いたポリゴ
ンスキャナーであり、画像信号により変調されたレーザ
ビームを感光体ドラム１１、１２、１３、１４上に結像
し、静電潜像を形成する。

【００４３】レーザ露光の書き出しは、主走査方向（転
写紙の進行と直交方向）では各走査ライン毎にＢＤと呼
ばれるポリゴンスキャナー内の位置信号から、又、副走
査方向（転写紙の進行方向）は紙搬送路内のスイッチを
起点とするＴＯＰ信号から、所定の時間遅延させて行う
ことによって、各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、
ＰＫでは常に紙上の同じ位置に露光を行う。

【００４４】次いで、静電潜像は、それぞれの画像形成
ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの現像器４１、４２、
４３、４４により現像される。現像器４１、４２、４
３、４４（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）
は、不図示の回転駆動装置によって図中矢印の方向に回
転し、各々の現像器４１、４２、４３、４４が現像過程
で感光体ドラム１１、１２、１３、１４と対向するよう
に配設されている。

【００４５】各現像器４１、４２、４３、４４に収納さ
れるトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）
は磁性体を含まない一成分磁性現像剤、所謂、ノンマグ
トナーであり、接触一成分接触現像方式によって現像さ
れる。

【００４６】本実施例で各現像器４１、４２、４３、４
４は、上述のように、非磁性一成分接触現像方式を用い
ており、現像剤担持体としての弾性ローラ４１ａ、４２
ａ、４３ａ、４４ａを有する。弾性ローラ４１ａ、４２
ａ、４３ａ、４４ａは、感光体ドラム１１、１２、１
３、１４に対して順方向に感光体ドラムの周速の１７０
％の周速で回転し、コントローラーの信号によって可変
可能の電圧を印加され、感光体ドラム上の潜像の現像を
行う。

【００４７】転写ベルト８は、矢示方向に感光体ドラム
１１、１２、１３、１４と同じ周速にて回転駆動され
る。転写ベルト８は、１×１０¹¹Ωｃｍに抵抗調整され
た厚み１００μｍのＰＶＤＦの単層樹脂ベルトであり、
背面両側に接着されたリブ（図示せず）によってベルト
の蛇行や、寄りを規制する。

【００４８】転写部材５１、５２、５３、５４として
は、体積抵抗率１×１０⁷Ωｃｍに調整した転写ローラ
を用いており、転写ベルト８の背面から感光体ドラム１
１、１２、１３、１４のニップ部に当接している。

【００４９】転写紙１００は、図２には省略されている
給紙カセットから給紙され、レジストローラを通過した
後に転写入口ガイドを介して、吸着ローラ７が配置され
た位置で転写ベルト８と接触する。

【００５０】本実施例では、プリンターは、接地面積を
最小化するためや、カートリッジ化された画像形成ユニ
ットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの交換やジャム処理のため
に前扉のみの開閉で所望の目的が達成できるように画像
形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを縦に配置して、
転写ベルト８と、画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、
ＰＫの間で本体を分割する構成とされる。

【００５１】上記構成から、転写紙１００は重力に逆ら
って上方に搬送されるため、転写紙１００と転写ベルト
８が十分に吸着していることが必要である。

【００５２】転写紙１００と転写ベルト８の接触点付近
には、上述のように、バイアスを印加した吸着ローラ７
が設けられており、画像形成中は＋１ＫＶの電圧を印加
して転写紙に電荷を与えることによって吸着搬送力を発
生させている。

【００５３】転写ベルト８のクリーニングは、特別なク
リーニング手段を設けず、特別に設けたクリーニングシ
ーケンスにおいて転写ローラ５１、５２、５３、５４に
マイナス極性のバイアスを印加し、転写ベルト８上のト
ナーを静電的に感光体ドラム１１、１２、１３、１４に
回収することによって実現する。感光体ドラム１１、１
２、１３、１４に回収された廃トナーは、感光体ドラム
１１、１２、１３、１４のクリーナー６１、６２、６
３、６４によって回収される。

【００５４】吸着ローラ７は、直径６ｍｍの芯金上にソ
リッドゴムを成型したものであり、芯金に吸着用の高圧
バイアスを印加できるような構成とされる。即ち、具体
的には、吸着ローラ７は、ＥＰＤＭゴムに抵抗調整のた
めにカーボンブラックを分散させた直径１２ｍｍのソリ
ッドゴムローラであり、抵抗値は幅１ｃｍの金属箔をロ
ーラ外周に巻き付け、芯金との間に５００ｖの電圧を印
加した時の抵抗値を１×１０⁵Ωに調整してある。

【００５５】給紙カセット（図示せず）から給紙され、
転写入口ガイド（図示せず）、吸着ローラ７を通過して
転写ベルト８との間に吸着力を得た転写紙１００は、転
写ローラ５１が配置された第一色目の転写ステーション
に入る。転写部は、転写ベルト背面に設けた転写部材と
しての転写ローラ５１によって第一色目の感光体ドラム
１１からトナー像が転写される。

【００５６】本実施例で用いた転写ローラ５１及び他の
転写ローラ５２、５３、５４は、ＮＢＲゴムに抵抗調整
のためにカーボンブラックを分散させて発泡させた直径
１２ｍｍのスポンジゴムローラであり、抵抗値は幅１ｃ
ｍの金属箔をローラ外周に巻き付け、芯金との間に５０
０ｖの電圧を印加した時の抵抗値を１×１０⁷Ωに調整
してある。加圧は、転写ローラの両端をバネ加圧して行
い総圧０．４Ｎで従動当接させて行なっている。

【００５７】転写ローラ５１、５２、５３、５４には各
画像形成ユニットと共に＋１．５ｋｖのＤＣバイアスが
高圧電源から印加されている。

【００５８】以下、各画像形成ユニットを通過するごと
に、転写ベルト８に担持された転写紙１００には、感光
体ドラム１２、１３、１４から異なる各色のトナー像が
転写されてフルカラー画像が作られる。

【００５９】全色の転写が終了し、転写ベルト８の後端
から曲率によって分離された転写紙１００は、その後、
熱ローラ定着器９によって定着され、機外に排出されて
最終プリントが得られる。

【００６０】次に、画像濃度制御について述べる。

【００６１】画像濃度検知は、照射部と受光部を有した
光学センサーによって、転写ベルト８上に形成したハー
フトーンパッチから反射する光量を測定して行われる。
画像濃度は、この光量を一定に保つように現像バイアス
等のプロセスパラメーターを変化させることによって一
定に保たれる。

【００６２】濃度検知を行うための濃度パッチに関して
は、本来ベタ濃度を制御するためにはベタパッチ濃度を
測定した方が望ましいが、一般的にはべた濃度は現像特
性上で飽和した領域を用いることが多く、バイアス条件
を変化させてもべた濃度はあまり変化しないため、ベタ
パッチによって行った濃度制御が高濃度領域のつぶれ等
を反映しないことが多い。従って、画像濃度１．０近辺
のハーフトーン、本実施例では９／１６の画像比率のハ
ーフトーンのパッチ濃度を一定に制御することでＤｍａ
ｘ制御を行う。

【００６３】Ｄｍａｘの制御は、各色のカラーバランス
を一定に保つことと同時に、トナーの載りすぎによる色
重ねした文字の飛び散りや、定着不良を防止する意味も
大きい。

【００６４】本実施例では、検知を行ったフィードバッ
ク先を現像バイアスとし、ハーフトーンパッチ濃度が、
光学濃度１．０に相当するように高圧電源にフィードバ
ック制御を行う。

【００６５】また、ハーフトーンの階調制御に関して
は、本実施例では画像比率の異なる８つのハーフトーン
パッチを転写ベルト上に形成し、これを光学センサーに
よって読み取って得られたデータｖｓ画像濃度の入出力
特性の逆関数を求め、実際の画像形成時には画像データ
にこの逆関数を掛け合わせて出力することによって、最
終的にリニアな入出力特性、言い換えれば、適正なハー
フトーン階調特性を得ることができる。

【００６６】ハーフトーンの階調制御は、電子写真特有
の非線形的な入出力特性（γ特性）によって、入力画像
信号に対して出力濃度がずれて自然な画像が形成できな
いことを防止するため、γ特性を打ち消して入出力特性
をリニアに保つような画像処理を行うことが一般的であ
る。

【００６７】次に、カラーレジストレーション制御につ
いて説明する。

【００６８】インライン方式の画像形成装置では、装置
製造時の組み付け誤差、部品公差、部品の熱膨張等で機
械寸法が設計値からずれた場合には、主走査位置ずれ
や、副走査位置ずれ等の色毎のレジストずれが発生して
しまう。

【００６９】また、ポリゴンスキャナーを用いた走査光
学系では、感光体ドラムとスキャナーとの位置関係で主
走査倍率ずれが発生し易い。

【００７０】ＬＥＤ等の固定光学素子では、露光素子か
ら出射される露光ビームは、各発光点からある程度の広
がりを持ちつつ感光体ドラムに結像されるが、主走査全
体倍率が大きく変動することは少ない。これに対して、
走査光学系であるポリゴンスキャナーでは、露光ビーム
がスキャナーから放射状に走査されるため、スキャナー
と感光体ドラムの距離関係が変化してしまった場合は、
主走査方向の画像倍率が画像形成ユニット毎に顕著に異
なってしまう。

【００７１】また、レーザスキャナー内での基準位置で
あるＢＤからのレーザ書き出し位置を各画像形成ユニッ
ト毎に一定にしても、同様の理由から各色毎に書き出し
位置も変化する可能性は高く、主走査方向の位置ずれが
発生する。

【００７２】レジストずれの主な項目である、副走査位
置ずれ、主走査位置ずれ、主走査倍率に関しては、ベル
ト上にレジストパッチを形成してセンサーでこれを検知
し、主走査、副走査書き出し位置や画像クロックを各ス
テーション毎に微調整することによって、精度、再現性
に優れたレジスト合わせを行うことができる。

【００７３】そこで、本実施例ではレジストセンサーに
て、ライン画像で形成されたレジストパッチをフォーカ
シングした受光センサーで読み取り、レジストパッチが
通過したときの受光センサーの信号の時間的な強度変化
を位置ずれ情報として、電気的に検知する。

【００７４】本実施例では、各色毎に検知された主走査
方向のずれ情報に基づき、ＢＤからのレーザ書き出しタ
イミングにフィードバックを行い主走査レジスト補正を
行う。

【００７５】また、各色毎に検知された副走査方向のず
れ情報に基づき、ＴＯＰ信号からの走査ライン書き出し
タイミングにフィードバックを行い、副走査レジスト補
正を行う。

【００７６】次に、検知センサーについて述べる。

【００７７】濃度検知及びレジスト検知のための検知セ
ンサーとしては、本実施例では、光学センサーを使用し
た。濃度検知及びレジスト検知のための光学センサー
は、どちらの光学センサーに関しても、検知する反射光
によって正反射タイプと乱反射タイプの二種類に分類さ
れる。

【００７８】乱反射タイプは光源からパッチに照射され
た全方向への散乱光を検知するものであり、反射光は弱
く、トナーの分光感度によって反射率が変化する。

【００７９】一方の正反射タイプは、ＬＥＤ等の光源か
らパッチに照射する光の光軸と反射光の光軸が対象面と
なす角が等しくなる、所謂、鏡面反射光を検知するもの
である。

【００８０】正反射光を検知する場合は、対象面である
転写ベルトからの鏡面反射光がトナーによって隠される
ことによる光量の減少によってトナー量を検知するもの
であり、トナーの分光感度によらず、また、光強度の絶
対値が高いという特徴を有する。

【００８１】レジスト検知を行う場合は、照射光、若し
くは受光光のスポット径を小さくして空間的な分解能を
向上させて検知する必要があるため、センサーのダイナ
ミックレンジを確保する観点から受光光量が確保できる
正反射タイプを使用することが望ましい。

【００８２】また、両検知は基本的に同じ光学原理に基
づいているため、同じ光学センサーで行うことも可能で
ある。

【００８３】本実施例では、濃度検知、レジスト検知を
同じ正反射タイプの光学センサーを用いて行った。図２
に示すように、光学センサー１は、転写ベルト８に対向
して配置され、中央基準で長手方向に振り分けで２個配
置した。

【００８４】両検知に用いる光学センサー１は、使用す
るイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎の吸
収がほぼ一定であるような９５０ｎｍのＬＥＤを照射光
として用いており、照射光量はユニット内のフォトダイ
オード（ＰＤ）でフィードバックを行い一定に保たれて
いる。

【００８５】光学センサー１はパッチを照射するＬＥＤ
送光系と、レンズ、ピンホール（アパーチャ）、フォト
ダイオードによって転写ベルト上の光学スポット径０．
８ｍｍで結像される受光系によって構成される。照射光
をレンズによって転写ベルト８上に結像し、この部分を
通過するレジストパッチの正反射光量を受光素子で検知
する。

【００８６】正反射光は、乱反射光と比較して受光光量
を多くとれるため検知のダイナミックレンジが広く、か
つ黒色のベルト上でも黒色トナーのレジストパッチの検
知を行うことができる。

【００８７】トナーが無い場合の背景部の信号出力絶対
値は、センサーの取り付け精度や、ベルトの表面性によ
って変化するため、信号の絶対値をもってトナー濃度を
知ることは困難であるが、トナーがある場合の出力信号
を、背景部の出力信号で除算して正規化した値を用いる
ことによって、これらの外乱要因によらずトナー濃度を
精度良く検知することが可能になる。

【００８８】これらのエンジンキャリブレーションは、
基本的には本体電源投入時、本体ドア開閉時、一定枚数
（本実施例では５００枚）プリント毎、画像形成ユニッ
ト（カートリッジ）交換時に、又は、一定時間毎に実行
される。

【００８９】このうち、一定枚数のプリント毎のキャリ
ブレーションは、従来、来るべき次プリントの画質を保
証するという観点から、一定枚数或いは一定時間の条件
を満足した後の、次プリント動作に先立って実行されて
いた。

【００９０】このため、ユーザーがプリント要求を行な
った直後にキャリブレーションが実行されることにな
り、待ち時間であるエンジンダウンタイムの増加を引き
起こしていた。

【００９１】このようなエンジンダウンタイムを極力最
小限にするために、本実施例ではエンジンキャリブレー
ションを、プリント動作の直前に行わないことを特徴と
する。

【００９２】従来は、図１（ａ）で示されるように，プ
リント要求に対し，エンジンは先にキャリブレーション
（Ｃａｌ）シーケンスを実行し、この後にプリント動作
を行うため、実際にユーザーが出力されたプリントを手
にできるのはＴ１’のタイミングになってしまう。

【００９３】このようなユーザーの不利益を回避するた
めに、本実施例では図１（ｂ）に示すようにキャリブレ
ーションはプリントジョブの後回転に実行する。図１
（ｂ）に一具体例を示す。

【００９４】この具体例にて、各シーケンスは、（１）
画像形成に先立って感光体ドラムの表面電位を一定（Ｖ
ｄ）にならす前回転、（２）実際に画像を描画するＶｉ
ｄｅｏ出力、（３）画像形成終了のために感光体ドラム
の表面電位を０Ｖにして、更に転写ベルト（ＥＴＢ）８
をクリーニングする後回転、の３つの動作から構成され
る。

【００９５】本発明では、まず、ユーザーからのプリン
ト要求にあたって、プリントの即時性という観点からプ
リント動作を先に実行する。この際に使用する画像形成
パラメーターは、前回の濃度制御キャリブレーションで
得られたデータを使用する。

【００９６】前回のキャリブレーション値は、エンジン
コントローラのメモリーに記憶させた値を用いることが
望ましいが、本体電源のオフによってこれらの値が消失
することもあるため、エンジンコントローラ、フォーマ
ッタ、或いは、画像形成ユニット（カートリッジ方式含
む）の不揮発メモリーにこれらを書き込んでおくことが
より望ましい。

【００９７】このように、プリント動作を先に行うこと
でユーザーは最小限の待ち時間で、図１（ｂ）における
Ｔ１のタイミングで出力画像を手にすることができる。

【００９８】エンジンはこれに引き続いて連続してキャ
リブレーションシーケンスに移行する。画像形成にあた
って、既に感光体表面電位はＶｄになっているため、別
途シーケンスを起動する時に必要な前回転を省くことが
できる。

【００９９】また、プリントシーケンスとキャリブレー
ションシーケンスを別途起動した場合には、転写ベルト
８のクリーニングシーケンスは二回実行されてしまう
が、これらを連続的に行うことによって、これらは一回
にまとめることができ、結果としてキャリブレーション
を行った後でもエンジンは図１（ｂ）におけるＴ２時点
で動作を終了することができ、従来例である図１（ａ）
のＴ１’と比較して大幅に時間短縮を行うことができ
る。

【０１００】また、後回転にキャリブレーションを実行
する際に、コントローラが次ジョブを受け付けている場
合には実行を延期し、全てのジョブが完了してウエイト
状態になると判断された時点で実行することによって、
ユーザーの待ち時間をより最小とすることも可能であ
る。キャリブレーションを延期することに関しては、本
来必要とされるキャリブレーション間隔が延びることに
なるため、画質に影響を及ぼす可能性もあるため、プリ
ントの即時性と画質の両面からキャリブレーションを行
なう間隔に関して決定する必要がある。

【０１０１】本実施例では５００枚プリント毎にキャリ
ブレーションを行なうこととした。

【０１０２】以上述べたような構成をとることによっ
て、本実施例では、ユーザーに強いるキャリブレーショ
ン待ちの時間を最小限としつつ、且つ、常に良好な画像
品質を得ることが可能となり、商品性の高い電子写真装
置を提供することができる。

【０１０３】実施例２本実施例は、画像品質維持のために一定時間経過毎に行
なわれていたエンジンキャリブレーションでのユーザー
のプリント待ち時間を最小限とするために、エンジンコ
ントローラー、フォーマッター、プリントサーバー、或
いは、ホストコンピューター等が提供する時間情報、時
刻情報に基づいて、エンジンキャリブレーションの実行
可否を決定することを特徴とする。

【０１０４】実施例１では、従来一定枚数毎にプリント
動作に先立って行なわれていたエンジンキャリブレーシ
ョンをプリント後回転に編入することによって、ユーザ
ーの待ち時間を最小限としていたが、一定時間毎に実行
されるキャリブレーションとユーザーのプリント要求が
ぶつかってしまった場合には、従来同様プリント待ち時
間が生じていた。

【０１０５】本実施例では、エンジンが時刻情報を取得
し、ユーザーがプリントを行なわないと思われる時点で
予めエンジンキャリブレーションを行なっておき、次プ
リントに備えることによって、プリント待ち時間を最小
限とする。

【０１０６】具体的には、エンジンコントローラー、フ
ォーマッターに時計等の現在時刻がわかる手段を設ける
か、又は、プリントサーバー若しくはホストコンピュー
ター等から時刻情報を取得することによって、現在時刻
情報を認識し、予めユーザーが指定した、又は、メーカ
ーが出荷時に設定した、例えばオフィスの就業時間前や
休み時間にエンジンキャリブレーションを行なってお
き、次のプリントに備える。

【０１０７】また、逆にプリント要求が頻発する時間帯
や、プリント要求がないと判断されるオフィスの長期休
暇中等には、一定時間毎のキャリブレーションを排除す
ることで、ユーザの待ち時間を低減したり、不必要なエ
ンジンキャリブレーションの実行を防止することも可能
である。

【０１０８】このような手法を用いることによって、従
来、盲目的に実行されていた一定時間毎のエンジンキャ
リブレーションを、必要に応じて最も効率的に行なうこ
とができる。

【０１０９】実施例３本実施例は、エンジンの電源投入時に無条件で行なって
いたエンジンキャリブレーションを最小限にするため
に、最終プリントが行なわれてからの経過時間に従って
エンジンキャリブレーションの実行可否を決定すること
を特徴とする。

【０１１０】従来、エンジンキャリブレーションはエン
ジンコントローラが実行の判断を行なっていた。このた
め一旦エンジンの電源を切られてしまった場合は、エン
ジンが保有していた揮発性メモリーの情報が消失するた
めに前プリントからの経過時間がわからなくなり、電源
の再投入にあたってエンジンキャリブレーションを余儀
なくされていた。

【０１１１】電源のオンオフは、一般的にはエンジンの
不具合（ジャム、ソフトウエアのフリーズ、パーツの交
換等）を解決するために行なわれるため、何度も電源を
オンオフすることがある。このような状況下で電源投入
時に毎回不必要なエンジンキャリブレーションを行なう
ことはユーザーに大きなストレスを与えていた。

【０１１２】これを解決するために、本実施例では最後
にプリントが実施された時刻情報を、エンジンコントロ
ーラやフォーマッター上の不揮発メモリー、画像形成ユ
ニットがカートリッジ方式とされる場合はカートリッジ
のメモリータグ、プリントサーバー、ホストコンピュー
ターなどに記憶させておき、電源投入時に、現在時刻と
最終プリント時刻情報を取得して、エンジンの休止時間
を認識することによって、エンジンキャリブレーション
の実行判断を行なう。

【０１１３】具体的には、毎回プリントジョブ終了時
に、エンジンは上記の任意の時刻記憶手段に現在時刻を
書き込む、次に、エンジンの電源が再投入された時、エ
ンジンは時刻記憶手段に記憶された最終プリント時刻
と、現在時刻を取得し、この差があらかじめ規定した時
間を超えている場合にのみエンジンキャリブレーション
を行なうこととする。本実施例では、規定の時間を６時
間とした。

【０１１４】最終時刻を記憶させる場所に関しては、上
記のようにエンジンコントローラやフォーマッター上の
不揮発メモリー、カートリッジ方式の画像形成ユニット
が有するメモリータグ、プリントサーバー、ホストコン
ピューター等が考えられるが、特にインライン方式の画
像形成装置では、画像形成ユニットが複数存在するた
め、エンジン電源オフ時にこれらが交換される可能性が
高い。

【０１１５】画像形成ユニットの交換にあたっては、電
源のオンオフに関わらずエンジンキャリブレーションを
行なうことが望ましいため、上記背景を考えると、時刻
は画像形成ユニットそれぞれに書き込むことが最も望ま
しい。

【０１１６】また、時刻情報と同様に、キャリブレーシ
ョンを実行する毎に、そのキャリブレーション値を不揮
発メモリーに書き込んでおくことによって、本体電源の
オフが実行されても、この値を読み出して使用すること
によって電源再投入時の不必要なキャリブレーションを
排除することができる。

【０１１７】本実施例では、濃度制御キャリブレーショ
ンを行うたびに、カートリッジ方式の画像形成ユニット
に取りつけたメモリータグに、キャリブレーションの結
果得られたデータを画像形成に反映させるパラメーター
として現像バイアス値として書き込むことによって、上
記機能を実現した。

【０１１８】近年は、画像形成ユニット（カートリッジ
方式を含む）に小型のメモリータグを実装して、画像品
質の向上や市場情報の収集を行なう手法が一般的になり
つつあり、これに時刻や前回のキャリブレーション値を
格納することによって、電源オンオフ時の不必要なエン
ジンキャリブレーションを排除することによってより一
層のユーザビリティーを向上させることができる。

【０１１９】以上述べたように、本実施例ではエンジン
の休止時間によってエンジンキャリブレーションの実行
可否を判断することによって、エンジンダウンタイムの
低減と高画質の維持という背反した要素を両立させるこ
とができるようになった。

【０１２０】実施例４図３に、本発明の画像形成装置の他の実施例を示す。本
実施例の画像形成装置は、ベルト状の中間転写体を有
し、又、各画像形成ユニットにはクリーニング装置が設
けられていない点で、実施例１で説明したカラー画像形
成装置と異なる。従って、実施例１で説明したカラー画
像形成装置と同じ構成及び作用をなす部材には同じ参照
番号を付し、説明を省略する。

【０１２１】本実施例のカラー画像形成装置では、各画
像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの感光体ドラム
１１、１２、１３、１４の下方には、ベルト状の中間転
写体８０が配置され、各感光体ドラム１１、１２、１
３、１４に対応して、一次転写部を構成する転写ローラ
５１、５２、５３、５４が配置される。

【０１２２】中間転写体８０は、駆動ローラ１０１、及
び、従動ローラ１０２、１０３に張設された無端ベルト
体であって、感光体ドラム１１、１２、１３、１４に接
触しており、カラー画像形成時には、図３にて時計方向
に回転し、各色用の一次転写ローラ５１、５２、５３、
５４の作用によって順次転写を受け、中間転写体８０上
にフルカラー可視画像が形成される。

【０１２３】転写紙１００は、給紙ユニット２００又は
手差しユニット２０１から搬送ローラ２０２及びレジス
トローラ２０３を介して二次転写部を構成する二次転写
ローラ１０４へと供給される。転写紙１００には、二次
転写ローラ１０４により中間転写体８０上のカラー可視
画像が転写される。その後、転写紙１００は、熱ローラ
定着器９へと搬送され、熱及び圧力を加えることにより
トナーが表面に定着される。

【０１２４】クリーニング手段６０は、中間転写体８０
上に形成された４色のカラー可視画像を転写紙１００に
転写した後の廃トナーを蓄える。

【０１２５】本実施例においても、先の実施例１、２、
３と同様の態様にて、つまり、例えば、エンジンキャリ
ブレーションをプリント動作の後に連続して行なうか、
エンジンキャリブレーションを現在時刻情報に基づいて
実行可否判断を行なうか、或いは、電源投入時等に、前
回最終プリントを行なってからの時間に基づいてエンジ
ンキャリブレーションの実行可否判断を行なうかの構成
をとることによって、先の実施例と同様の作用効果を得
ることができる。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置は、（１）エンジンキャリブレーションを、プ
リント動作の後に連続して行なう。（２）エンジンキャ
リブレーションを、現在時刻情報に基づいて実行可否判
断を行なう。又は、（３）電源投入時等に、前回最終プ
リントを行なってからの時間に基づいてエンジンキャリ
ブレーションの実行可否判断を行なう。構成とされるの
で、ユーザーのプリント待ち時間を低減し、且つ、高画
質を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置のエンジン動作シー
ケンスの一実施例を説明する概略シーケンス図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構
成図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略
構成図である。

【符号の説明】

１光学センサー７吸着ローラ８転写ベルト９定着装置１１、１２、１３、１４感光体ドラム２１、２２、２３、２４帯電ローラ３１、３２、３３、３４露光装置４１、４２、４３、４４現像装置５１、５２、５３、５４転写ローラ６０クリーニング装置６１、６２、６３、６４クリーニング装置１０４二次転写ローラ１０１駆動ローラ（張架ローラ）１０２、１０３テンションローラ（張架ロー
ラ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/14 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２Ｆターム(参考） 2C061 AQ06 AR01 HH03 HH07 HJ01 HK11 HK19 HK20 HN02 HN15 2H027 DA23 DA26 DA27 DA32 DA35 DA40 DA44 DA50 DE02 DE04 DE07 DE09 EA02 EB04 EC04 EC06 EC18 EC19 ED06 ED09 EE01 EE02 EE08 EE10 EF01 EF09 EF11 HB05 HB06 HB15 HB17 ZA07 2H030 AA01 AA03 AB02 AD08 AD17 BB02 BB13 BB16 BB34 BB36 2H200 FA16 GA23 GA34 GA46 GA47 GA53 GB12 GB25 HA03 HB12 HB22 HB46 HB48 JA02 JA25 JA26 JA27 JB06 JB10 JB25 JB42 JB48 JC03 LB03 MA03 MA06 MB04 MC03 NA02 PA03 PB13 PB16 PB18 PB39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成プロセスを行う画像形成ユニッ
トを備え、画像形成に関係するパラメーターを、装置の
エンジンキャリブレーションを行なうことによって変更
するモードを有する画像形成装置において、前記エンジンキャリブレーションを画像形成終了後に行
なうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記エンジンキャリブレーションは、画
像形成に引き続き連続して行なわれることを特徴とする
請求項１の画像形成装置。
【請求項３】画像形成プロセスを行う画像形成ユニッ
トを備え、画像形成に関係するパラメーターを、装置の
エンジンキャリブレーションを行なうことによって変更
するモードを有する画像形成装置において、前記エンジンキャリブレーションの実行は、エンジンコ
ントローラ−、フォーマッター、プリントサーバー、又
は、ホストコンピューターから入手できる現在時刻情報
に基づいてその可否が判断されることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項４】交換自在とされた画像形成プロセスを行
う画像形成ユニットを少なくとも一つ以上備え、画像形
成に関係するパラメーターを、装置のエンジンキャリブ
レーションを行なうことによって変更するモードを有す
る画像形成装置において、前記エンジンキャリブレーションは、装置の電源投入、
扉の開閉、又は、画像形成ユニットの交換時に実行さ
れ、該エンジンキャリブレーションは、エンジンコント
ローラ、プリントサーバー、又は、ホストコンピュータ
ーから入手できる時間情報に基づいてその可否が判断さ
れることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】交換自在とされたカートリッジ式の画像
形成プロセスを行う画像形成ユニットを少なくとも一つ
以上備え、画像形成に関係するパラメーターを、装置の
エンジンキャリブレーションを行なうことによって変更
するモードを有する画像形成装置において、前記エンジンキャリブレーションは、装置の電源投入、
扉の開閉、又は、カートリッジ式の画像形成ユニットの
交換時に実行され、該エンジンキャリブレーションは、
画像形成ユニットが保有するメモリータグの有する情報
に基づいてその可否が判断されることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項６】前記メモリータグが有する情報は、少な
くとも、最後にプリントが実行された時間情報であるこ
とを特徴とする請求項５の画像形成装置。
【請求項７】前記メモリータグが有する情報は、少な
くとも、最後に実行されたエンジンキャリブレーション
結果に基づく情報であることを特徴とする請求項５の画
像形成装置。
【請求項８】画像形成装置は、電子写真プロセスを実
行する画像形成ユニットが複数設けられたフルカラーの
電子写真装置であることを特徴とする請求項１〜７のい
ずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】転写材を吸着搬送して複数の画像形成ユ
ニットを通過させ、転写材上にフルカラー画像を形成す
る転写材担持体を有することを特徴とする請求項８の画
像形成装置。
【請求項１０】前記転写材担持体は、ベルト状とされ
る請求項９の画像形成装置。
【請求項１１】複数の画像形成ユニットを通過し、フ
ルカラー画像が形成される中間転写体を有することを特
徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１２】前記中間転写体は、ベルト状とされる
請求項１１の画像形成装置。
【請求項１３】前記エンジンキャリブレーションは、
画像形成ユニットの画像濃度を一定に保つための画像濃
度制御又はカラーレジストレーション制御であることを
特徴とする請求項１〜１２のいずれかの項に記載の画像
形成装置。