JP2004038100A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷作業の効率を向上できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】２枚取り印刷モードと１枚取り印刷モードを切換える制御手段としての機能と、現像バイアスを調整するバイアス調整手段としての機能と、トナー補給装置５のトナー補給量を調整するトナー補給量調整手段としての機能とを有するＣＰＵ１０１を備え、ＣＰＵ１０１は静電潜像が形成された感光体ベルト２１の表面電位が電位センサ２による検知時とカラー現像装置４における作用時において変化することを考慮して現像バイアス及び／又はトナー補給量を調整し、また、印刷処理の実行中にトナー濃度制御の実行命令が発生した場合には、１枚取り印刷モードを採用し、これによって生じた感光体ベルト２１上の空き領域にトナー基準パターンを形成し、これを用いてトナー濃度制御を実行する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真プロセスを利用する画像形成装置に係り、特に、トナー濃度制御等のプロセスコントロール機能と２枚取り印刷処理機能とを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、安定した画像品質を維持するために、静電潜像の生成及び現像プロセスにおいて、電位制御、露光量制御、トナー濃度制御等のプロセスコントロール（以下、プロコンと記す）を行うものが知られており、例えば、特開２０００−３３０３４５公報に開示された技術がある。
また、印刷処理速度を向上させるために印刷データを少なくとも２ページ毎に印刷（２枚取り印刷）処理する画像形成装置の例として、特開２０００−１５８７６７公報に記載された技術がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
２枚取り印刷機能とプロコン機能とを有する画像形成装置において、２枚取り印刷の実行中にプロコンの実行命令が発生した場合、プロコンの実行は２枚取り印刷による処理が全て終了した時点で可能となる。このため、プロコンが必要であるにも関わらず、これを実行できないまま印刷されたものは当然、画像品質が低下してしまう。この場合には印刷後のプロコンの実行を待ってから該当ページを再度印刷し直さなければならない。そのため、印刷作業の効率が悪かった。
そこで、本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、印刷処理の実行中であっても１枚取り印刷モードによる印刷処理をしながらプロコンを実行することで印刷作業の効率を向上させ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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために、請求項１記載の発明では、入力された印刷データを少なくとも２ページ毎に印刷処理する２枚取り印刷モードと、前記入力された印刷データを１ページ毎に印刷処理する１枚取り印刷モードの切換えを制御する制御手段を有する画像形成装置であって、像担持体の表面電位を検知する電位検知手段と、現像剤により前記像担持体上の静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、現像されたトナー像の濃度を検知するトナー濃度検知手段と、トナー基準パターンによる基準静電潜像が形成された時に前記電位検知手段により検知される前記像坦持体の表面電位に基づいてトナー基準パターンを顕像化する際の現像バイアスを調整するバイアス調整手段と、トナー基準パターンを前記バイアス調整手段により決定されたバイアスで顕像化した時に前記トナー濃度検知手段により検知される濃度値に応じて前記トナー補給手段におけるトナー補給量を調整するトナー補給量調整手段とを有し、前記バイアス調整手段及び／又は前記トナー補給量調整手段は、静電潜像が形成された前記像坦持体の表面電位が前記電位検知手段の検知時と前記現像手段における作用時において変化することを考慮して、前記現像バイアス及び／又はトナー補給量を調整する画像形成装置において、印刷処理の実行中にトナー濃度制御の実行命令が発生したときには、前記１枚取り印刷モードを採用し、前記１枚取り印刷モードの採用によって生じた前記像担持体上の空き領域に形成した前記トナー基準パターンを用いてトナー濃度制御を実行するようにした画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記現像バイアス及び／又はトナー補給量の調整を、電源投入時から所定の時間経過後においては、現像バイアス及び／又はトナー補給量の前記補正なしで行う画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１００の制御系を示すブロック図である。画像形成装置１００は電子写真プロセスを利用した印刷システムを有し、一度に２ページ分の印刷処理ができる２枚取り印刷モードと、１ページ分の印刷を実行する１枚取り印刷モードとが用意されている。
図１に示すように、画像形成装置１００の制御系はＣＰＵ１０１と、プログラムＲＯＭ１０４と、ＲＡＭ１０６と、エンジンＩ／Ｆ１０７と、エンジン１０８と、パネルＩ／Ｆ１０９と、操作パネル１１０と、ホストＩ／Ｆ１１１と、ホストＩ／Ｆ１１２と、ホスト装置１１３と、ホスト装置１１４とにより構成される。
ＣＰＵ１０１は、プログラムＲＯＭ１０４に格納される制御プログラム、操作パネル１１０から操作者により入力されたモード指示（１枚取りか２枚取り等）およびホスト装置１１３、１１４からのコマンドに基づいて画像形成装置１００を制御する制御手段である。なお、ＣＰＵ１０１は後述するバイアス調整手段、トナー補給量調整手段としての機能も有している。
ＲＡＭ１０６は、ＣＰＵ１０１のワークメモリ、入力データのインプットバッファ、印刷データのページバッファ、ダウンロード用のメモリ等に用いられるＲＡＭである。
エンジン１０８は、後述する電位検知手段、帯電装置、現像手段、トナー補給手段、中間転写ベルト、反射型フォトセンサ、クリーニング装置、除電装置、レーザダイオード、定着ローラ、定着装置、感光体ベルト、サーミスタ、温度検知手段等が配設され、上述のエンジンＩ／Ｆ１０７を介して送信される印刷データを記録紙上に印刷処理する。入力されるビデオ信号および制御信号に従い、像担持体上に静電潜像を作り、現像し、また給紙部から転写紙を給紙し、転写紙への印刷データの転写および定着を行う。
【０００６】
パネルＩ／Ｆ１０９は、操作パネル１１０とコマンドおよびステータスの通信を行うインタフェースである。操作パネル１１０は、操作者に現在の画像形成装置１００の状態および処理状況を知らせる図示されない表示部と、画像形成装置１００への所望のモード指示データおよび用紙指定等の入力を行う図示されない入力部とから構成されている。
ホストＩ／Ｆ１１１は、画像形成装置１００の上位装置となるホスト装置１１３との通信を行うためのインタフェースである。ホストＩ／Ｆ１１２も、同様に画像形成装置１００の上位装置となるホスト装置１１４と通信を行うためのインタフェースである。両者は、通常セントロＩ／ＦやＲＳ２３２Ｃ等により接続されるが、それ以外にもＥｔｈｅｒＮｅｔ（イーサネット；登録商標）やＬｏｃａｌＴａｌｋ（ローカルトーク）等による接続も可能なインタフェースである。
【０００７】
ここで、画像形成装置１００の動作例を図２のフローチャートを用いて説明する。なお、この例において、副走査方向がＬＴ（レター）横サイズ以下の画像印刷では、後述する中間転写ベルトに２ページ分の画像を形成することができるようになっており、１ページの画像印刷では、ベルトの非画像部分を２倍速させて印刷時間の短縮を行っている。
また、後述するが、画像形成装置１００では、バイアス値等のプロセス諸条件の設定を行うために、像担持体としての感光体ベルトや中間転写ベルト上にトナー基準パターンを作像させ、このパターンを検知し、その検知値をプロセス諸条件にフィードバックして画像のトナー濃度制御を行うことで良好なトナー濃度で画像出力を行っている。この例では、中間転写ベルト上に形成したトナー基準パターンを検知して処理することによってトナー濃度制御を行う。プロコンを実行するタイミングは、新品のセットアップ動作時、ユニット交換時、定期間隔、環境変動時、立ち上げ時等である。例えば、立ち上げ時のプロコン動作の条件を定着温度で規定し、定着温度が８０℃以下の場合に動作するように設定している。また、定期間隔でもプロコンを実行するようにしており、その動作条件としては例えば、プロコンカウンタによる検知結果が所定の印刷枚数（１００枚）に達した時点としている。
【０００８】
さて、図２のフローチャートにおいて、まず、ＬＴ横サイズ以下の印刷命令が来ると（Ｓ（ステップ）１）、プロコンカウンタをカウントアップし（Ｓ２）、このときに所定値としての１００枚に達しているか否かを判断し（Ｓ３）、１００枚に達していれば、１枚取り印刷モードによる印刷処理の実施と並行してプロコンを実施する（Ｓ４）。このとき、画像形成装置１００では、１枚取り印刷モードの採用によって中間転写ベルト上に生じた印刷画像のないスペースにトナー基準パターンを形成し、これを基にトナー濃度を調整するようにしている。
ステップ３において、１００枚に達していなければ、カウントダウン用の２枚取りカウンタをカウントダウンし（Ｓ５）、印刷開始カウント値に達したか否かを判断する（Ｓ６）。印刷開始カウント値は例えば、１に設定される。そして、印刷開始カウント値に達していれば１枚取り印刷を実行し（Ｓ７）、印刷開始カウント値に達していなければ、次の印刷要求が有無を確認する（Ｓ８）。次の印刷要求があれば、２枚取り印刷モードによる印刷処理を行う（Ｓ９）。印刷要求が無ければＳ５に戻る。
このように、画像形成装置１００では、印刷処理の実行中にプロコンの実施命令が発生しても、１枚取り印刷モードを採用し、これにより生じた中間転写ベルト６の空き領域にトナー濃度調整用のトナー基準パターンを形成してプロコンを実行するので、画像品質を常に一定に保つことができ、画像品質の劣化による印刷の失敗がない。したがって、印刷作業の効率を向上させることができる。
【０００９】
ここで、画像形成装置１００におけるプロコンについて説明するにあたり、まず、画像形成装置１００の各動作部について説明する。図３は画像形成装置１００の動作部を示す断面図である。図３に示すように、画像形成装置１００は像担持体としての感光体ベルト２１と、感光体ベルト２１の表面を帯電させる帯電装置３と、感光体ベルト２１の表面電位を検知する電位検知手段としての電位センサ２と、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の現像材（トナー）を有する４つの現像器を一体的に形成した現像手段としてのカラー現像装置４と、トナー補給手段としてのトナー補給装置５と、転写手段としての中間転写ベルト６と、中間転写ベルト６に対向配置された反射型フォトセンサ７、クリーニング装置８、除電装置９、ＬＤ（レーザダイオード）１０、定着装置２０（定着ローラ１１、サーミスタ２２）とを有している。
これら動作部を有する画像形成装置１００は、トナー像を形成する電子写真プロセス部、トナー像を定着させる定着部、転写紙を収納し搬送する給紙部及び感光体ベルト上に画像データの潜像を形成するための書き込みユニットを備え、上述のＣＰＵ１０１（図１）によって制御される。
電子写真プロセス部は、トナー像の形成及びそのトナー像の用紙への転写を行う部分であり、感光体ベルト２１の周囲にそのプロセスを行う装置を備えている。即ち、図３に示すように、感光体ベルト２１の周りには、帯電装置３、カラー現像装置４、除電装置９、クリーニング装置８がこの順に配置されている。また、感光体ベルト２１に対向するように中間転写ベルト６が配され、これにより、転写用紙に感光体ベルト２１のトナー像が転写される。
給紙部は格納された転写紙を中間転写ベルト６へ供給し、感光体ベルト２１のトナー像の先端と紙の先端を合わせるためにタイミングを合わせて転写紙を搬送するようになっている。定着部は、転写紙上のトナー像を定着するために最終段に設けられ、図３で定着装置２０として示され、送り込まれてくる転写紙を対をなす定着ローラ１１により熱圧着し、トナー像を定着させる。また、ここには定着ローラ１１の温度を管理するために温度検知手段としてのサーミスタ２２が設けられている。
書き込みユニットは、感光体ベルト２１の帯電装置３とカラー現像装置４の間における領域に光ビームを照射し静電潜像を書き込むもので、画像データに基づいて駆動されるＬＤ１０からの光を高速回転するポリゴンミラーにより偏向させ、結像・反射光学系により感光体ベルト２１面上を光走査する点像を結ぶように成されている。
また、光による主走査に加え、感光体ベルト２１を搬送させて副走査を行っているので、感光体ベルト２１上に２次元の潜像が作られる。この外に、電子写真方式によるプロセスを適正に動作させるために、感光体ベルト２１の表面電位を検知する電位センサ２を書き込みユニットのレーザによる書き込みが行われる位置とカラー現像装置４の間に備え、また、トナー濃度検知手段として反射型フォトセンサ７を中間転写ベルト６に対向するように備える。
【００１０】
ここで、各動作部による電子写真プロセスの画像形成動作を簡単に説明する。印刷ジョブの受け入れから各動作部による画像出力までの装置の動作全体を制御するＣＰＵ１０１からの画像形成の開始の指示により、ポリゴンミラー、感光体ベルト２１、定着ローラ１１等を駆動し、同時に、送り込まれた印刷データの処理を開始する。
印刷データからはこれをもとにビットマップデータが展開され、ビットマップデータにより書き込みユニットを動作させ、感光体ベルト２１にレーザ書き込みを行う。感光体ベルト２１では、帯電装置３で一様に帯電された感光体ベルト２１の表面にＬＤ１０からのレーザ光による書き込みにより静電潜像が形成され、形成された潜像にはカラー現像装置４でトナーが付着されて顕像化された後、得られるトナー像が感光体ベルト２１に対向配置される中間転写ベルト６上の転写紙に転写される。トナー像が形成された転写紙は定着装置２０に送り込まれ、熱圧着による定着処理後に排紙されて、このプロセスを終了する。
【００１１】
さて、上述のようにして行われる画像形成動作において、環境変動や経時変動の影響をなくし画質を安定に保つために、静電潜像の生成及び現像プロセスにおいて、電位制御及び露光量制御等のプロコンが実施される。そのコントロールは、感光体ベルト２１への作用順に帯電装置３、ＬＤ１０による書き込み部、ＬＤ１０による書き込み部とカラー現像装置４との間に設けられ、感光体ベルト２１の表面電位を検出する電位センサ２を用い、帯電装置３による帯電電位ＶＤが所定の値となるよう調整し、さらに帯電電位ＶＤ調整後、ＬＤ書き込み露光後の電位が所定の値となるよう露光量を調整する等の方式により行い、画質の安定化を図る。
また、トナーを用いて画像形成を行う場合には、上述の調整に伴って行うプロセスコントロールの１つとして、トナー濃度制御を行う。この制御方式は、トナー基準パターンによる基準静電潜像の書き込みによる電位を検知し、この検知値に応じてトナー基準パターン作成時の現像バイアスを決定することによる。現像バイアスの調整はバイアス調整手段の機能も有するＣＰＵ１０１によって行われる。これらのプロセスコントロールついて以下に説明する。
【００１２】
まず、この例の前提条件について明らかにする。現像時の電位の最適値を目標値として電位センサ２によりプロコンを行う場合に、感光体ベルト２１の線速（副走査方向の速度）が早い条件で行うと、電位センサ２で検知した電位とカラー現像装置４において実際に現像する時点での電位が異なるので、ずれが生じ最適な作像条件を設定できないという問題があり、また、このずれは、温度やＣＴＬ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｌａｙｅｒ）膜厚に依存し、低温の方が、またＣＴＬ膜厚が大きい方がすれが顕著に現れることが分かっている。このずれについては、従来技術における実験結果として、下記表１が得られている。
【表１】

なお、表１は、帯電装置３により同一の帯電電位が付与された場合に、電位センサ２における検知値とカラー現像装置４における帯電電位値のずれ（電位差）を感光体ベルト２１の温度をパラメータとしてとったものである。表１に示すように、感光体ベルト２１の温度により異なる電位差が生じている。２０℃では差がないが、例えば感光体ベルト２１の温度が１０℃であると電位センサ２とカラー現像装置４における電位は約６０（Ｖ）の差が生じる。
このような環境で、従来例に示したようなプロコンにより電位調整が行われると、電位センサ２で−３２０（Ｖ）に調整したとしてもカラー現像装置４では、実際には−２６０（Ｖ）になってしまっており、目標よりも濃い、暗い画像となってしまう不具合が発生する。さらに、低温では感度が低下するため、低温の条件で調整をし、そのままの状態で機械稼働を続けている中に室温が暖まるなどした場合には、感度が戻り、より暗い、濃い画像となってしまう。これに対応するために温度条件や像担持体（感光体ベルト）の経時変化に応じたプロコンを行うものであり、以下の〈実施例１〉〜〈実施例８〉を用いて説明する。
【００１３】
〈実施例１〉
本実施例は、プロコン実行時の温度条件を検知し、プロコンにより感光体ベルト２１の表面電位を調整する場合の目標値を検知した温度条件をパラメータとして可変に設定することにより従来発生した調整のずれを防止するものである。
図４は、本実施例のプロコンの実行フローを示す。先ず、装置を動作させる時点の機械の温度（環境温度）条件を求める。図４を参照すると、メインＳＷの電源を投入した時にフローが開始され（Ｓ３０１）、メインＳＷの電源を投入したと同時に、ここでは温度条件として定着装置２０における定着温度Ｔを定着ローラ１１の温度を検知するサーミスタ２２により検知し（Ｓ３０２）、求めた定着温度Ｔに基づき電位センサ２の検知値により調整される電位ＶＨの目標値ｆ（Ｔ）を下記表２に例示されるような値を参照して決定する（Ｓ３０３）。例えば、メインＳＷの電源投入時の定着温度が１１℃であった場合、目標値ｆ（Ｔ）＝−３７０（Ｖ）を決定する。
【表２】

なお、表２は、区分された温度範囲における各目標値ｆ（Ｔ）が表され、目標値ｆ（Ｔ）は、上述表１のずれ量を得たと同様にして、温度を変化させた場合に実験により求めた値に基づいて定められた値で、電位センサ２とカラー現像装置４の設置条件が違えば異なる値となる。次に、プロコンを実行するか否かを判断するために、先に検知した定着温度ＴがＴ≦８０℃であるか否かをチェックし（Ｓ３０４）、Ｔ＞８０の場合には、何も実行せずに終了し（Ｓ３１６）、Ｔ≦８０の場合には、プロコンを実行する。
このように、電源投入時の定着温度Ｔを検知し、定着温度Ｔが低く画像形成の準備が整う前の状態であると判断したところでプロコンを実行するようにしているために、ほぼ１日に１回プロコンが実行されることになる。プロコン実行時の手順は、次の通りである。プロコンの実行が開始されると（Ｓ３０５）、先ず、像坦持体としての感光体ベルト２１に基準電圧を印加した際に電位センサ２の検知値が所定値となるように電位センサ２の校正を行う（Ｓ３０６）。
【００１４】
次に、感光体ベルト２１のトナー基準パターン濃度を検知するために設けられる反射型フォトセンサ７の校正を行う（Ｓ３０７）。校正は、トナー像の無いときの反射型フォトセンサ７の出力を４（Ｖ）に調整することにより行う。
電位センサ２と反射型フォトセンサ７の校正後に、帯電装置３において所定のグリッド電圧を印加して装置の電源を投入し（Ｓ３０８）、その際の表面電位ＶＤを電位センサ２により検知する（Ｓ３０９）。この検知値が目標値である−９００±１５（Ｖ）であるか否かをチェックし（Ｓ３１０）、目標値ではない場合には、帯電装置３のグリッド電圧ＶＧに−（ＶＤ＋９００）（Ｖ）を加える調整をし（Ｓ３１１）、再度検知を行う。検知値が−９００±１５（Ｖ）の範囲に入るまでこの手順を繰り返す。
感光体ベルト２１の帯電電位ＶＤが目標値になった後、露光量の調整を行う。この例では、ＬＤ１０のＰＷＭ（パルス幅変調）ｄｕｔｙが１／２ｄｕｔｙ時の光量でトナー基準パターン潜像を作成し（Ｓ３１２）、この時の表面電位ＶＨを検知し（Ｓ３１３）、検知値がＳ３０３で決定された目標値ｆ（Ｔ）に基づくｆ（Ｔ）±２０＝−３７０±２０（Ｖ）であるか否かをチェックしながら（Ｓ３１４）、表面電位ＶＨが目標値になるまでＬＤ１０の光量の調整を行う（Ｓ３１５）。目標値（−３７０±２０（Ｖ））に達したところで調整を終え、その光量値を決定し、このフローを終了する（Ｓ３１６）。
以上のように電源投入時に、温度変化による電位センサ２とカラー現像装置４の電位差を考慮して温度によって目標値を可変に設定することで、狙いのプロコンを行うことにより、プロコン終了後は、適正に調整されたグリッド電圧、ＬＤ光量にて作像される。
したがって、環境の変化や経時変化に対して調整がなされ、安定した良好な画質の画像が形成される。また、このような低温状態となるのは機械放置時の朝一回に限られ、機械が稼動している場合には定着の熱等で機械内部が暖まるため、電位センサ２とカラー現像装置４の電位差は問題とならなくなる。そのため、感光体ベルト２１の近傍に新たに温度検知手段を設けること無く、定着装置２０に元からあるサーミスタ２２を用いることでコストダウンとなり、かつ十分の効果を得ることができる。
【００１５】
〈実施例２〉
本実施例は、プロコン実行時の温度条件が低温である場合に、調整量が大きいため、機械稼働後に内部温度が上昇した状態では、最適な調整が行われていないことがあり得る。このために、再度プロコンを行うようにしたものである。図５は、本実施例のプロコンの実行フローを示す。先ず、装置を動作させる時点の機械の温度（環境温度）条件を求める。
図５を参照すると、メインＳＷの電源を投入するとフローが開始され（Ｓ４０１）、ＳＷの電源を投入したと同時に、ここでは温度条件として定着装置２０におけるサーミスタ２２により定着温度Ｔを検知し、求めた定着温度Ｔに基づき電位センサ２の検知値により調整される電位ＶＨの目標値ｆ（Ｔ）を、上述〈実施例１〉におけると同じ手順で決定する（Ｓ４０２）。次に、プロコンを実行するか否かを判断するために、先に検知した定着温度ＴがＴ≦８０℃であるか否かをチェックし（Ｓ４０３）、Ｔ＞８０の場合には、何も実行せずに終了し（Ｓ４０９）、Ｔ≦８０の場合には、プロコンを実行する。
プロコン実行時の手順は、次の通りである。プロコンを実行する前に、先に検知した定着温度ＴがＴ≦１９℃であるか否かをチェックし（Ｓ４０４）、Ｔ≦１９の場合には、プロコンを実行した（Ｓ４０５）後に、今実行したプロコンから１ｋ枚画像形成を行った後に、再度プロコンを実行するような設定を行う（Ｓ４０６）。つまり、１ｋ枚画像形成後には、機械内が十分に暖まり、低温で行った先のプロコンを再調整する条件が整うからである。
このようにして、プロコンを再度行うことによって、目標により近い適正な画像形成が可能となる。また、Ｔ＞１９の場合には、プロコンを実行した（Ｓ４０７）後に、Ｓ４０６とは異なり、次のプロコン実行時期を変更せず（即ち、メインＳＷの電源投入時に行う）、プロコンを終了する（Ｓ４０９）
なお、Ｓ４０６において、１ｋ枚画像形成後の再調整時に設定される電位ＶＨの目標値ｆ（Ｔ）は−３２０（Ｖ）とする（表２、参照）。また、このステップで、本実施例では、次回のプロコン実行時期を画像形成枚数にて決定したが、メインＳＷの電源を投入してからの時間で実行時期を決定するように実施しても良い。
【００１６】
〈実施例３〉
本実施例は、プロコンを行って感光体ベルト２１の表面電位を調整する場合に、さらに感光体ベルト２１のＣＴＬ膜厚の経時変化を考慮して目標値ｆ（Ｔ，Ｈ）を可変に設定することにより調整のずれを防止するものである。感光体ベルト２１のＣＴＬ膜厚は使用するに連れて薄くなり、電位センサ２とカラー現像装置４における電位差は小さくなってくる。
この例においては、感光体ベルト２１の膜厚の変化を感光体ベルト２１の駆動時間の累積値（以後、単に「像担持体駆動時間」と記す）Ｈにより推定するようにしている。図６は、本実施例のプロコンの実行フローを示す。本実施例のフローでは、先ず、装置を動作させる時点の機械の温度及び像担持体駆動時間を求める。図６を参照すると、メインＳＷの電源を投入した時にフローが開始され（Ｓ５０１）、ＳＷの電源を投入したと同時に、ここでは定着装置２０におけるサーミスタ２２により定着温度Ｔと像担持体駆動時間Ｈを検知し（Ｓ５０２）、求めた値に基づき電位センサ２の検知値により調整される電位ＶＨの目標値ｆ（Ｔ，Ｈ）を下記表３に例示されるような値を参照して決定する（Ｓ５０３）。
例えば、メインＳＷの電源投入時の定着温度が１１℃で像担持体駆動時間が５ｈｒだった場合、目標値ｆ（Ｔ，Ｈ）＝−３７０（Ｖ）を、又、定着温度が１１℃で像担持体駆動時間が６０ｈｒだった場合、目標値ｆ（Ｔ，Ｈ）＝−３２０（Ｖ）を決定する。
【表３】

なお、表３は、温度と駆動時間をパラメータとして区分された範囲における各目標値ｆ（Ｔ，Ｈ）が表され、目標値ｆ（Ｔ，Ｈ）は、温度と駆動時間を変化させた場合に実験により得たずれ分に基づいて定めた値であり、電位センサ２とカラー現像装置４の設置条件が違えば異なる値となる。続けて、プロコンが実行される。
その手順は、図６におけるＳ５０４〜Ｓ５１６までに示されている。このプロコン実行手順は、上述〈実施例２〉におけるプロコン実行手順（図４のＳ３０４〜Ｓ３１６）において、目標値ｆ（Ｔ）を目標値ｆ（Ｔ，Ｈ）とし、像担持体駆動時間を加味した目標値を設定した以外に手順に違いがなく、上述〈実施例２〉に記載したとおりのフローを実行する。したがって、ここでは、重複した説明をしない。
【００１７】
〈実施例４〉
本実施例は、温度条件と感光体ベルト２１の膜厚変化に応じてプロコンの異なる実行形態を選択するようにするもので、プロコン実行時の温度条件が高温である場合にプロコンを実行せず、低温且つ像担持体駆動時間が少ない場合や極めて低温の場合に、調整量が大きくなるため、機械稼働後に内部温度が上昇した状態では、最適な調整が行われていないことがあり得る。このために、再度プロコンを行うようにするものである。
図７は、本実施例のプロコンの実行フローを示す。先ず、装置を動作させる時点の機械の温度（環境温度）条件及び感光体ベルト２１の膜厚状態を求める。図７を参照すると、メインＳＷの電源を投入した時にフローが開始され（Ｓ６０１）、ＳＷの電源を投入したと同時に、ここでは温度条件として定着温度Ｔ及び像担持体駆動時間Ｈを検知し、求めた定着温度Ｔ及び像担持体駆動時間Ｈに基づき、電位センサ２の検知値により調整される電位ＶＨの目標値ｆ（Ｔ，Ｈ）を、上述〈実施例３〉におけると同じ手順で、決定する（Ｓ６０２）。
次に、プロコンを実行するか否かを判断するために、先に検知した定着温度ＴがＴ≦８０℃であるか否かをチェックし（Ｓ６０３）、Ｔ＞８０の場合には、何も実行せずに終了し（Ｓ６１１）、Ｔ≦８０の場合には、プロコンを実行する。
プロコン実行時の手順は、次の通りである。プロコンを実行する前に、先に検知した像担持体駆動時間ＨがＨ≦２０ｈｒであるか否かをチェックし（Ｓ６０４）、Ｈ≦２０ｈｒの場合は、さらに、先に検知した定着温度ＴがＴ≦１９℃であるか否かをチェックし（Ｓ６０５）、Ｔ≦１９の場合には、プロコンを実行した（Ｓ６０７）後に、今、実行したプロコンから１ｋ枚画像形成を行った後に、再度プロコンを実行するような設定を行う（Ｓ６０９）。
つまり、１ｋ枚画像形成後には、機械内が十分に暖まり、低温で行った先のプロコンを再調整する条件が整うからである。このようにして、プロコンを再度行うことによって、目標により近い適正な画像形成が可能となる。
【００１８】
また、上述Ｓ６０５でＴ＞１９℃の場合には、プロコンを実行した（Ｓ６０８）後に、Ｓ６０９とは異なり、次のプロコン実行時期を変更せず（即ち、メインＳＷの電源投入時に行う）、プロコンを終了する（Ｓ６１１）。一方、Ｓ６０４でＨ＞２０ｈｒの場合には、さらに、Ｔ≦１０℃であるか否かをチェックし（Ｓ６０６）、Ｔ≦１０℃の場合には、上述のＳ６０５〜Ｓ６０９に戻す。つまり、感光体ベルト２１の膜厚変化だけからすると再調整の必要がない場合であっても、極めて低い温度条件にある場合には、再調整のフローを行うようにする。
また、Ｓ６０６でＴ＞１０℃の場合には、再調整を行わずに、上述のＳ６０８〜Ｓ６１１を行う。なお、Ｓ６０９において、１ｋ枚画像形成後の再調整時に設定される電位ＶＨの目標値ｆ（Ｔ，Ｈ）は−３２０（Ｖ）とする（表３、参照）。また、このステップで、本実施例では、次回のプロコン実行時期を画像形成枚数にて決定したが、メインＳＷの電源投入時からの時間で実行時期を決定するようにしても良い。
このように、本実施例によると、温度条件と感光体ベルト２１の膜厚状態を見ながら、再調整の必要性を判断し、適切にプロコンを行うようにして、無駄な感光体ベルト２１の駆動をせずに、又、プロコン時の機械ストップ等を防ぐことができる。
【００１９】
〈実施例５〉
ところで、トナーを用いて画像形成を行う場合には、プロセスコントロールとして、上述した感光体ベルト２１の帯電電位ＶＤの調整及びＬＤ１０の光量調整に加えて、トナー濃度制御を行う。この制御方式は、トナー基準パターンの書き込みによる電位を検知し、この検知値に応じトナー基準パターン作成時の現像バイアスを決定する等の調整を行うものである。このトナー濃度制御は図２のＳ４で示したプロコンにおいて実施されるもので、そのフローは図８の一部（図中のＳ７１０以降のＳ７１３までのフローを除いた部分）に示されている。
図８を参照し、フローを説明すると、ここでは、プロコンスタート命令が発生（Ｓ７０１）すると、トナー基準パターンでＬＤ１０を駆動することにより基準静電潜像を作成する（Ｓ７０３）。作成された基準静電潜像の電位ＶＰを電位センサ２により検知し（Ｓ７０４）、得た電位ＶＰに基づきＶＢｐ＝ＶＰ−３００（Ｖ）となるような現像バイアスをカラー現像装置４に設定する（Ｓ７０５）。
例えば、検知した電位ＶＰ＝−３００（Ｖ）だったとすると、ＶＢｐ＝−３００−３００（Ｖ）＝−６００（Ｖ）となる。こうして設定された現像条件にてトナー基準パターンを作像する（Ｓ７０６）。このトナー基準パターンの作像を行った時の中間転写ベルト６上のトナー像からの反射光を反射型フォトセンサ７により検知し検知値からトナー基準パターン濃度値Ｖｓｐ／Ｖｓｇを求め（Ｓ７０７）、求めた濃度値からトナーの補給時間を決定し（Ｓ７０８）、決められた補給時間により濃度の調整がなされこのフローを終える（Ｓ７０９）。なお、ここでＶｓｐとはトナー基準パターンのトナー付着部に対する検出値であり、Ｖｓｇとは中間転写ベルトの地肌部に対する検出値である。
【００２０】
しかしながら、上述のようにＶＰを検知して、ＶＢｐを決定すると、電位センサ２とカラー現像装置４の電位差が生じてしまう場合には、ここでも濃度調整が適正になされないで、目標とする画像より薄くなるなどの不具合が発生する。
画像形成装置１００では、電位センサ２とカラー現像装置４の電位差を相殺するように、メインＳＷの電源投入時の定着検知温度と像担持体駆動時間に応じて、ＶＢｐを決定することにより、目標とするトナー濃度の画像を得るための調整を行うようにしている。
これは、図８のフローチャートで説明したＳ７０５で行うＶＢｐを決定するための算出式ＶＢｐ＝ＶＰ−３００を、ＶＢｐ＝ＶＰ＋α（Ｔ，Ｈ）として、α（Ｔ，Ｈ）の値を定着温度Ｔと像担持体駆動時間Ｈをパラメータとして下記表４に例示されるような値で変化させることによる。
【表４】

したがって、現像バイアスＶＢｐは、検知した基準静電潜像の電位ＶＰとメインＳＷの電源投入時の定着検知温度Ｔと像担持体駆動時間Ｈを基に表４を参照して得られるα（Ｔ，Ｈ）の値から算定する。例えば、ＶＰの検知電位が−３００（Ｖ）で、定着温度が１１℃で像担持体駆動時間が５ｈｒだった場合、α（Ｔ，Ｈ）＝−２５０（Ｖ）を参照し、ＶＢｐ＝−３００−２５０（Ｖ）＝−５５０（Ｖ）を決定する。
【００２１】
（実施例６）
本実施例は、目標とするトナー濃度の画像を得るための調整を行うことを意図するもので、この点で上述〈実施例５〉と軌を一にするが、本例では、電位センサ２とカラー現像装置４の電位差を相殺するように、メインＳＷの電源投入時の定着検知温度とトナー基準パターン濃度値Ｖｓｐ／Ｖｓｇ（トナー基準パターンの作像を行った時の感光体ベルト２１上のトナー像からの反射光を反射型フォトセンサ７により検知した値から求めた値）に応じてトナー補給装置５のトナー補給時間を可変設定することにより、目標とするトナー濃度の画像を得るための調整を行うようにしたものである。
トナー補給時間の可変設定によるトナー補給量の調整はトナー補給量調整手段としての機能も有するＣＰＵ１０１によって行われる。目標とするトナー濃度の画像を得るための調整は、図８に示され、上述で説明したフローにおけるＳ７０８で行うトナー補給時間を決めるときに用いる補給時間の係数をトナー基準パターン濃度値Ｖｓｐ／Ｖｓｇと定着検知温度Ｔをパラメータとして下記表５に例示されるような値で変化させることによる。この例では、補給時間を、補給時間＝（補給時間の係数）×０．１８５（ｍｓｅｃ）なる式により算出する。
【表５】

したがって、トナー補給時間は、反射型フォトセンサ７により検知したトナー像からの反射光量に基づいて得たトナー基準パターン濃度値Ｖｓｐ／ＶｓｇとメインＳＷの電源投入時の定着検知温度Ｔを基に表５を参照して得られる補給時間の係数から前記式により算定される。例えば、トナー基準パターン濃度値Ｖｓｐ／Ｖｓｇが３９／４００で、定着温度が１３℃だった場合、補給時間の係数は２を参照し、補給時間を、２×０．１８５＝０．２７（ｍｓｅｃ）と決定する。
【００２２】
〈実施例７〉
本実施例は、画像のトナー濃度調整を行う動作フローの実行時期に関するもので、メインＳＷの電源投入時から所定時間経過後に上述〈実施例５〉で示したトナー基準パターン作成時の現像バイアスＶＢｐへの補正動作をキャンセルするものである。このトナー濃度制御も図２のＳ４で示したプロコンによるものである。
図９は、本実施例の画像のトナー濃度調整の実行フローを示す。図９を参照し、フローを説明すると、ここでは、前例と同様に、プロコンスタート命令が発生（Ｓ８０１）すると、メインＳＷの電源投入から所定時間、本例では４５分、経過したかをチェックし（Ｓ８０３）、経過していない場合に、上述〈実施例５〉と同様のフロー、即ち、メインＳＷの電源投入時の定着検知温度と像担持体駆動時間に応じて現像バイアスＶＢｐの補正を行うようにしたフロー（図９におけるＳ８０４〜Ｓ８１０のフロー）、を実行する。一方、４５分経過後である場合は、メインＳＷの電源投入時の定着検知温度や像担持体駆動時間を無視した図９のＳ８１１〜Ｓ８１６のフロー（図８及び同図に関する上述説明、参照）を実行する。
このように、本実施例ではメインＳＷの電源投入時から所定時間（本例では４５分）経過後は、定着検知温度と像担持体駆動時間に応じて行われる現像バイアスＶＢｐの補正をキャンセルし、画像のトナー濃度調整モードを選択することができるようにしたので、朝一など機械が冷えた状態のときには適正な補正が入り、機械が暖まった後には補正をキャンセルすることで、常に適正な画像を得ることができる。なお、ここの説明では調整モードの切換を所定時間としたが、所定枚数でも同様な効果が得られる。
【００２３】
〈実施例８〉
本実施例は、画像のトナー濃度調整を行う動作フローの実行と並行に、特定の条件の下に、温度条件や感光体ベルト２１の経時変化に応じてプロコンを再実行するようにしたものを示す。図８は、本実施例の画像形成プロセスの調整動作フローを示す。
図８を参照し、フローを説明すると、ここでは、前例と同様に、プロコンスタート命令が発生（Ｓ７０１）すると、画像のトナー濃度調整を行う動作フローに入る。その動作フローは、上述〈実施例５〉の前提技術として示した通りのフロー、即ち、メインＳＷの電源投入時の定着検知温度と像担持体駆動時間を無視し、検知したトナー基準パターン潜像の電位ＶＰだけに基づき現像バイアスＶＢｐを調整し、トナー補給時間を決定するようにしたフロー（図８におけるＳ７０３〜Ｓ７１３のフロー）を実行する。
しかも、画像のトナー濃度調整を行うその動作フローの実行と並行に、Ｓ７０４のトナー基準パターン潜像の電位ＶＰの検知以降のフロー（図８中のＳ７１０以降のフロー）として温度条件や感光体ベルト２１の経時変化に応じたプロコンを再度実行し得るようにしたステップを設ける。
このフローは、検知したトナー基準パターン潜像の電位ＶＰと、メインＳＷの電源投入時に実行したプロコンにより得られる調整後の電位ＶＨとを比較し、所定値以上の電位差があるかをチェックし（Ｓ７１０）、さらに、その電位差が所定回数以上続いたかをチェックする（Ｓ７１１）。いずれの条件も満たす場合（本例では、３０（Ｖ）以上の電位差が３回連続した場合）には、電位が目標値からずれたと判断し、プロコンを再び実行する（Ｓ７１２）。
なお、このプロコンは、並行に実行されているトナー濃度調整によりトナー補給時間が決定された後に、実施する。前記Ｓ７１０、Ｓ７１１のチェックの結果として、いずれかがその条件を満たさない場合、また、プロコンの再実行をした場合には、このフローを終える（Ｓ７１３）。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、プロセスコントロールにおける作像条件を決める現像バイアス及び／又はトナー補給量の調整を行う場合に、静電潜像が形成された像担持体の電位に電位検知手段と現像手段において生じるずれを考慮して、電位検出手段による検知値によって行われる調整の目標値として、このずれを相殺するような値を設定するようにしたことにより、現像手段では適正な作像条件により画像が形成可能となり、さらに、入力された印刷データを少なくとも２ページ毎に印刷処理する２枚取り印刷モードと、前記入力された印刷データを１ページ毎に印刷処理する１枚取り印刷モードの切換えが可能な場合に、印刷処理の実行中にプロセスコントロールの実施命令が発生しても、１枚取り印刷モードを採用し、これにより生じた中間転写ベルトの空き領域にトナー濃度調整用のトナー基準パターンを形成してプロセスコントロールを実行するので、画像品質を常に一定に保つことができ、画像品質の劣化による印刷の失敗がない。したがって、印刷作業の効率を向上させることができる。
請求項２によれば、本実施例ではメインＳＷの電源投入時から所定時間経過後は、定着検知温度と像担持体駆動時間に応じて行われる現像バイアスＶＢｐの補正をキャンセルし、画像のトナー濃度調整モードを選択することができるようにしたので、朝一番の始業時等のように機械が冷えた状態のときには適正な補正が入り、機械が暖まり、補正が要らない状態になっても、良好なプロセスコントロール（トナー濃度制御）を行うことができ、さらに、上記の所定時間が経過したときには、印刷処理の実行中であっても１枚取り印刷モードを採用し、これにより生じた中間転写ベルト６の空き領域にトナー濃度調整用のトナー基準パターンを形成してプロセスコントロールを実行するので、画像品質を常に一定に保つことができ、画像品質の劣化による印刷の失敗がない。したがって、印刷作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の制御系を示すブロック図。
【図２】画像形成装置の動作例を示すフローチャート。
【図３】画像形成装置の動作部を示す断面図。
【図４】露光量調整を行うプロコン実行フローの１実施例を示すフローチャート。
【図５】プロコンの実行条件を決めるフローの実施例を示すフローチャート。
【図６】露光量調整を行うプロコン実行フローの他の実施例を示すフローチャート。
【図７】プロコンの実行条件を決めるフローの他の実施例を示すフローチャート。
【図８】トナー濃度調整と、露光量調整を行うプロコンとを組み合わせた実行フローの実施例を示すフローチャート。
【図９】トナー濃度調整を行うプロコン実行フローの実施例を示すフローチャート。
【符号の説明】
２　電位センサ、３　帯電装置、４　カラー現像装置、５　トナー補給装置、６　中間転写ベルト、７　反射型フォトセンサ、８　クリーニング装置、９　除電装置、１０　ＬＤ（レーザダイオード）、１１　定着ローラ、２０　定着装置、２１　感光体ベルト、２２　サーミスタ、１００　　画像形成装置、１０１　ＣＰＵ、１０４　プログラムＲＯＭ、１０６　ＲＡＭ、１０７　エンジンＩ／Ｆ、１０８　エンジン、１０９　パネルＩ／Ｆ、１１０　操作パネル、１１１、１１２　ホストＩ／Ｆ、１１３、１１４　ホスト装置。

Claims (2)

1. 入力された印刷データを少なくとも２ページ毎に印刷処理する２枚取り印刷モードと、前記入力された印刷データを１ページ毎に印刷処理する１枚取り印刷モードの切換えを制御する制御手段を有する画像形成装置であって、像担持体の表面電位を検知する電位検知手段と、現像剤により前記像担持体上の静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、現像されたトナー像の濃度を検知するトナー濃度検知手段と、トナー基準パターンによる基準静電潜像が形成された時に前記電位検知手段により検知される前記像坦持体の表面電位に基づいてトナー基準パターンを顕像化する際の現像バイアスを調整するバイアス調整手段と、トナー基準パターンを前記バイアス調整手段により決定されたバイアスで顕像化した時に前記トナー濃度検知手段により検知される濃度値に応じて前記トナー補給手段におけるトナー補給量を調整するトナー補給量調整手段とを有し、前記バイアス調整手段及び／又は前記トナー補給量調整手段は、静電潜像が形成された前記像坦持体の表面電位が前記電位検知手段の検知時と前記現像手段における作用時において変化することを前提として、前記現像バイアス及び／又はトナー補給量を調整する画像形成装置において、
   印刷処理の実行中にトナー濃度制御の実行命令が発生したときには、前記１枚取り印刷モードを採用し、前記１枚取り印刷モードの採用によって生じた前記像担持体上の空き領域に形成した前記トナー基準パターンを用いてトナー濃度制御を実行するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像バイアス及び／又はトナー補給量の調整を、電源投入時から所定の時間経過後においては、現像バイアス及び／又はトナー補給量の前記補正なしで行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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