JP2004102145A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成動作に先駆けて行う調整作業を分類して異なる速度で実行することにより調整作業に要する時間を短縮することにより、高画質画像の形成と生産性の向上とを両立させることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着されたトナー像からなる画像を形成する、複数のプロセス速度を有する画像形成装置において、所定のタイミングで、画像形成に先駆けて所定の調整作業を行う装置調整部５０を備え、装置調整部５０は、調整作業を、所定のプロセス速度で行う第１の調整作業と該プロセス速度よりも速い速度で行う第２の調整作業とに区分し、該第２の調整作業を行った後、該第１の調整作業を行う。
【選択図】 図３
【解決手段】像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着されたトナー像からなる画像を形成する、複数のプロセス速度を有する画像形成装置において、所定のタイミングで、画像形成に先駆けて所定の調整作業を行う装置調整部５０を備え、装置調整部５０は、調整作業を、所定のプロセス速度で行う第１の調整作業と該プロセス速度よりも速い速度で行う第２の調整作業とに区分し、該第２の調整作業を行った後、該第１の調整作業を行う。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、詳しくは、複数のプロセス速度を有し、画像形成に先駆けて行う調整作業を２段階の速度で実施することができる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多様な用紙に、所定の画質を保持しながら各種モードの画像を形成するとともに、一定の生産性を維持するために複数のプロセス速度を備え、選択されたモードに応じ所定のプロセス速度で画像を形成する画像形成装置が盛んに用いられている。
【０００３】
一方、画像形成装置のカラー化の進展に伴って、形成される画像の質に対する要請はますますます厳しいものがあり、高画質を確保するとともに画質の維持向上を図るためには、現像剤や感光体を所定の状態に維持したり、用紙搬送ベルトや中間転写ベルトの位置ずれを防止するなどの調整作業や、形成される画像濃度の、目標値からの乖離や形成される画像の所定の位置からのずれを補正する調整作業は不可欠である。これらの調整作業は、電源がＯＮされた直後や最初のジョブのスタート時なされるのが一般的であるが、調整作業には時間がかかるため、調整作業に要する時間を短縮して画像形成プロセスの生産性を向上させることが課題である。
【０００４】
また、画像形成プロセスに移行した後においても、プロセス速度が異なる複数のジョブが連続して行われる場合や、プロセス速度が異なる画像形成が混在するジョブにおいては、速度の切り換えに時間が掛かったり、画像形成可能な共通の遅いプロセス速度で画像形成するため時間が掛かり生産性が低下するという課題がある。
【０００５】
そこで、電源ＯＮした直後、ジャム処理後のリスタート時、あるいは電源ＯＮ後の所定時間経過後に実行する、各色のレジ調整は、プリントを行うときのプロセス速度よりもスピードをあげて行うことにより、レジ調整によりユーザが待機する時間を短縮した画像形成装置がある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２６５０８３号公報（段落番号０００７、段落番号００６６〜００６８、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プリントを行うときのプロセス速度よりもスピードをあげてレジ調整を行うと、プリントはそれよりもスピードを下げ、異なるスピードで行うため、レジ調整を行ったにもかかわらず、位置ずれが生じてしまう場合がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、画像形成動作に先駆けて行う調整作業を分類して異なる速度で調整作業を実行することにより調整作業に要する時間を短縮することにより、高画質画像の形成と生産性の向上とを両立させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着されたトナー像からなる画像を形成する、複数のプロセス速度を有する画像形成装置において、
所定のタイミングで、上記画像形成に先駆けて所定の調整作業を行う装置調整部を備え、
上記装置調整部は、上記調整作業を、所定のプロセス速度で行う第１の調整作業と該プロセス速度よりも速い速度で行う第２の調整作業とに区分し、該第２の調整作業を行った後、該第１の調整作業を行うものであることを特徴とする。
【００１０】
このように、画像形成に先駆けて行う調整作業を、プロセス速度とそれよりも速い速度との２段階に区分して行うので、調整作業に要する時間を短縮することができるとともに、プロセス速度で行う第１の調整作業後に画像形成を行うことにより、調整された状態による高画質画像の形成が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態のカラー複写機は、イエロー（Ｙ）色、マゼンダ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、およびブラック（Ｋ）色それぞれのトナー像が形成される４つのユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、４つのユニットに接触するとともに循環移動し、トナー像が１次転写される中間転写ベルト２０と、４つのユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋそれぞれに形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２０に１次転写する１次転写ロール５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、用紙Ｐを収納する用紙カセット１２と、用紙Ｐを手差しする手差部１３と、用紙カセット１２から抜き出した用紙Ｐあるいは手差部１３から挿入された用紙Ｐを搬送する搬送ロール１４と、中間転写ベルト２０上に１次転写されたトナー像を搬送ロール１４により搬送された用紙Ｐに２次転写する２次転写ロール１５と、熱源１６ａを有し、用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱および加圧することにより用紙Ｐ上に定着させる定着器１６と、片面にトナー像を定着させた用紙Ｐを反転させて再び２次転写ロール１５の配置位置に搬送する搬送ロール１７と、トナー像を定着させた用紙Ｐを排出する第１のトレイ３１および第２のトレイ３２とを備えている。
【００１４】
各ユニットは、トナー像が形成される感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを帯電する帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電した感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、外部から入力された画像データを画像処理し、ＹＭＣＫ色に分解された画像信号に基づいて変調された露光光を照射して静電潜像を形成する露光部３と、静電潜像にＹＭＣＫ各色のトナーを付与して各色のトナー像を形成する、トナーとキャリヤとが混合された現像剤を攪拌することにより帯電したＹＭＣＫ各色のトナーを付与して静電潜像を現像する現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、中間転写ベルト２０にトナー像を１次転写した後に感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとを備えている。なお、ＹＭＣＫ各色のトナーを収納するトナーボックス３９があり、各色のトナーは、所定のタイミングで現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに供給される。
【００１５】
また、中間転写ベルト２０は、ベルトを駆動する駆動ロール２１と、従動ロール２２と、ベルトに張力を加えるテンションロール２３，２５とに張架されて循環移動し、Ｙ色トナー像が形成されるユニット１０Ｙの上流側にベルトクリーニング装置２６を備えている。駆動ロール２１は、ベルトが移動する際に生じる蛇行を修正するステアリングロールとしても兼用される。
【００１６】
４つのユニットそれぞれに備える感光体ドラム、現像機、中間転写ベルトの駆動ロール、および定着器は、それぞれ図示しないモータで駆動され、それぞれの駆動速度は、モータ速度制御部で個別に制御されている。しして、本実施形態の画像形成装置は、複数のプロセス速度を有し、そのプロセス速度は、ユーザインタフェース１１から画像モードが選択されると自動的に設定されるようになっている。
【００１７】
４つのユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋそれぞれに備える感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、外部から入力された画像データを画像処理してＹＭＣＫ色に分解された画像信号により変調された露光光が照射されると、各感光体ドラムに静電潜像が形成され、静電潜像は各現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋで現像されて各色のトナー像が形成される。各色のトナー像は、各１次転写ロール５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより中間転写ベルト２０に重ね合わされて転写され、中間転写ベルト２０上のトナー像は、２次転写ロール１５により手差部１３又は用紙カセット１２から給紙された用紙Ｐに転写され、さらに定着器１６により加熱および加圧されて用紙Ｐ上に定着する。
【００１８】
本実施形態の画像形成装置は、電源がＯＮされた直後、最初のプリントジョブを開始するとき、画像形成装置の筐体が開閉されたとき、あるいは画像形成環境が変動したときなどのタイミングに、プリントを実行するのに先駆けて各種の調整作業を行う図示しない装置調整部を備えており、装置調整部は、現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの駆動速度、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの駆動速度、ベルトの駆動速度、および定着器の駆動速度を制御するモータ速度制御部４０と、中間転写ベルト２０の位置ずれの修正を行う図示しないベルト制御部４１と、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面の帯電電圧を調整する図示しないＢＣＲ制御部４２と、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射される露光光（レーザ）の光量を調整する図示しないＬＤ光量制御部４３と、トナー濃度を調整する図示しないＴＣ制御部４４と、中間転写ベルト２０上に重ね合わされた各色トナー像の位置ずれを調整する図示しないＲＯＳ書き出し位置制御部４５と、定着器１６表面温度を調整する図示しない定着器温度制御部４６とを有している。本実施形態の画像形成装置について、中間転写ベルト２０を用いるタンデム構成の画像形成装置に基いて説明したが、画像形成装置は、タンデム構成に限定する必要はなく、複数サイクル構成のものであってもよく、また中間転写ベルト２０に限定する必要はなく、中間転写体であってもよい。さらに、中間転写方式に限定されず、用紙搬送ベルトに担持された記録媒体、あるいはロールで搬送される記録媒体に直接転写する方式であっても適用される。
【００１９】
図２は、中間転写ベルトのステアリングロールを示す図である。
【００２０】
図２に示すように、中間転写ベルト２０は、ステアリングロール２１に張架され、ステアリングロール２１の一端には、アクティブステアリング駆動部２９が係合し、アクティブステアリング駆動部２９は、ステアリングロール２１を上下に移動することにより、中間転写ベルト２０の位置ずれを修正することができるように構成されている。また、中間転写ベルト２０両側の端部２０ａが通過する位置の上方には、中間転写ベルト２０の端部位置を検知する位置センサ２８が備えられている。位置センサ２８で検知された結果は、ベルト制御部４１に送られ、ベルト制御部４１は、端部２０ａの通過位置が所定の位置から外れた場合には、アクティブステアリング駆動部２９を制御して、ステアリングロール２１を上下動させ、端部２０ａの通過位置を修正する。
【００２１】
図３は、ユニット各部の画像形成条件を制御する制御部を示す図である。
【００２２】
図３において、トナー像が形成される感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、感光体ドラムを帯電する帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電した感光体ドラムに、ＹＭＣＫ色に分解された画像信号に基づいて変調された露光光を照射して静電潜像を形成する露光部３と、トナーとキャリヤとが混合された現像剤を攪拌することにより帯電したＹＭＣＫ各色のトナーを付与して静電潜像を現像する現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋとを有するユニットが４つ配列されており、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上には、各色のトナー像が形成される。中間転写ベルト２０は、各感光体ドラムに接触しながら循環移動し、１次転写ロール５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋによって各色のトナー像が重ね合わされて転写される。中間転写ベルト２０上のトナー像は、２次転写ロール１５によって用紙Ｐ上に２次転写され、用紙Ｐ上のトナー像は、定着器１６により定着される。
【００２３】
感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには、表面電位を測定する電位センサ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが備えられ、現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋには、トナーの混合比によりトナー濃度を測定するＡＴＣセンサ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋが備えられ、定着器１６には表面温度を測定する表面温度センサ１９が備えられている。また、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に、濃度を測定する測定用トナー像と中間転写ベルト２０に転写したときに所定位置からの位置ずれ量を測定する測定用トナー像とを形成する、図示しない測定用トナー像形成部と、測定用トナー像形成部によって形成され、中間転写ベルト２０上に転写された濃度測定用トナー像の濃度を測定するＡＤＣセンサ３５と、測定用トナー像形成部によって形成され、中間転写ベルト２０上に転写された位置ずれ測定用トナー像の位置ずれ量を測定するレジセンサ３６と、画像形成装置内の温度を測定する温度センサ３７と、画像形成装置内の湿度を測定する湿度センサ３８とを備えている。
【００２４】
また、本実施形態の画像形成装置は、帯電器（ＢＣＲ）２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの電圧を制御することにより感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面の帯電電圧を調整するＢＣＲ制御部４２と、露光部３から感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射される露光光（レーザ）の光量を調整するＬＤ光量制御部４３と、現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにトナーを供給するディスペンスモータ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋの回転時間を制御することによりトナー濃度を調整するＴＣ制御部４４と、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射される露光光のタイミングを制御することにより、中間転写ベルト２０上に重ね合わされた各色トナー像の位置ずれを調整するＲＯＳ書き出し位置制御部４５と、定着器１６の内部熱源によるウオームアップ時間を制御し、定着器１６表面温度を調整する定着器温度制御部４６とを備えている。
【００２５】
電位センサ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、温度センサ３７、および湿度センサ３８の測定結果は、ＢＣＲ電圧制御部４２に送られ、ＢＣＲ電圧制御部４２は、それらの測定結果に基いて各帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋへの印加電圧を調整する。
【００２６】
ＡＤＣセンサ３５、および温度センサ３７の測定結果は、ＬＤ光量制御部４３に送られ、ＬＤ光量制御部４３は、それらの測定結果に基いて露光部３から照射される露光光の光量を調整する。
【００２７】
ＡＴＣセンサ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、温度センサ３７、および湿度センサ３８の測定結果は、ＴＣ制御部４４に送られ、ＴＣ制御部４４は、それらの測定結果に基いて各現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにトナーを供給するディスペンスモータ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋの回転時間を調整する。
【００２８】
レジセンサ３６の測定結果は、ＲＯＳ書き出し位置制御部４５に送られ、ＲＯＳ書き出し位置制御部４５は、測定結果に基いて各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射される露光光のタイミングを調整する。
【００２９】
表面温度センサ１９の測定結果は、定着器温度制御部４６に送られ、定着器温度制御部４６は、定着器１６のウオームアップ時間を調整する。
【００３０】
次に、本実施形態の画像形成装置の装置調整部５０の作用について説明する。
【００３１】
本画像形成装置の電源がＯＮされて、最初のプリントジョブがスタートすると、プリントに先駆けて行う調整作業（以下、「セットアップ」と称する。）が開始される。セットアップは、プリントが行われるプロセス速度で行う第１のセットアップと、そのプロセス速度よりも速い速度で行う第２のセットアップとに区分され、高速度で第２のセットアップを行った後、プロセス速度で第１のセットアップが行われる。ここでは、第１のセットアップが行われるプロセス速度は、ユーザインタフェース１１で画像モードが選択されたときに自動的に設定されたプロセス速度、画像モードが選択されないときは、最後にプリントがなされたときのプロセス速度を用いているが、必ずしもこれに限定されない。
【００３２】
ここで、セットアップは、電源ＯＮ直後の、最初のプリントジョブがスタートしたときに限らず、例えば電源ＯＮされてから所定時間経過後であっても、あるいは温度・湿度などの環境が変化したときであっても実行することができる。
【００３３】
はじめに、第２のセットアップが行われる。
【００３４】
第２のセットアップには、（１）ＡＴＣセンサ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋによる現像機内トナー濃度測定の安定化、現像機内における現像剤の帯電の安定化、および現像剤の環境適応化などを目的とする現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの攪拌、（２）電源ＯＮ後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの帯電電位のサイクル補正、感光体ドラム温度の安定化による帯電電位の安定化などを目的とする感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの電位調整、（３）中間転写ベルト２０の端部位置の検知、中間転写ベルト端部２０ａの蛇行状態を学習することなどによる中間転写ベルト端部位置の調整、（４）定着器１６のウオーミングアップによる定着器表面温度の調整があり、画像形成装置のプロセス速度のうち、例えば最も速いプロセス速度で、上述した調整を単独又は組み合わせて行うことにより、セットアップ時間全体の短縮を図ることができる。
【００３５】
次に、第２のセットアップとして行う各種の調整の具体例について、従来例と比較しながら説明する。
【００３６】
図４から図６は、ＡＴＣセンサによる現像機内トナー濃度測定の安定化を表す図である。
【００３７】
電源がＯＮされた当初には、図４に示すように、トナーの濃度が一定であるにもかかわらず、ＡＴＣセンサが目標濃度より低い濃度値を出力する。そのため、ディスペンスモータが回転し、現像機にトナーが供給されるため、図５に示すように、トナー像の濃度が目標濃度よりも濃くなる。電源がＯＮされた当初にＡＴＣセンサが目標濃度より低い濃度値を出力するが、次第に本来の濃度値に漸近し安定する時間は、図６に示すように、プロセス速度が速いほど短くなる。
【００３８】
したがって、現像機の攪拌速度を早くしてセットアップすることができる。
【００３９】
図７および図８は、現像機内における現像剤の帯電の安定化を表す図である。
【００４０】
電源がＯＮされた当初には、図７に示すように、現像機内のトナーは攪拌が不充分なため帯電量は低い。このため、感光体ドラムの静電潜像に付着するトナー量は目標よりも多めになり、図８に示すように、トナー像の濃度は高くなるが、次第に本来の濃度値に漸近し安定する。トナーの帯電量は、攪拌回数に比例すると考えられるので、プロセス速度が速いほど短くなる。
【００４１】
図９および図１０は、第２のセットアップとして、現像機の攪拌を行う場合のセットアップ時間全体を示す図であり、図９は、本実施形態の画像形成装置をあらわし、図１０は、従来から用いている画像形成装置を比較例としてあらわしたものである。
【００４２】
比較例のセットアップは、すべてプロセス速度で行われるため、現像機の攪拌に４０秒必要であるが、本実施形態では、現像機の攪拌は、プロセス速度の、例えば倍速の第２のセットアップとして行えば２０秒となるので、第２のセットアップから、トナー像の濃度調整を行う第１のセットアップに移行する際の速度速度切り換え時間５秒を差し引いて、１５秒の時間短縮となる。
【００４３】
次に、図１１は、電源ＯＮ後の感光体ドラムの帯電電位のサイクルを示す図である。
【００４４】
図１１に示すように、感光体ドラム表面の帯電電位は、電源ＯＮ直後に帯電器から電圧が印加されても、感光体ドラムが１回転しただけでは所定の電位にはならず、数回回転させる必要がある。しかし、感光体ドラムの回転速度にはほとんど無関係であることから、回転速度を早くすることによりセットアップ時間全体を短縮することができる。
【００４５】
図１２は、感光体ドラム温度の安定化を示す図である。
【００４６】
感光体ドラムの帯電電位は、温度依存性があるが、図１２に示すように、感光体ドラムの温度は、電源がＯＮされて感光体ドラムが回転を開始すると上昇し所定の温度で安定する。温度は感光体ドラムの回転数に依存し、感光体ドラムの回転速度にはほとんど無関係であることから、回転速度を早くすることによりセットアップ時間全体を短縮することができる。
【００４７】
図１３および図１４は、第２のセットアップとして、感光体ドラムの帯電電位のサイクル調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図であり、図１３は、本実施形態の画像形成装置をあらわし、図１４は、従来から用いている画像形成装置を比較例としてあらわしたものである。
【００４８】
比較例のセットアップは、すべてプロセス速度で行われるため、サイクル調整に２０秒必要であるが、本実施形態では、感光体ドラムの帯電電位のサイクル調整は、プロセス速度の、例えば倍速の第２のセットアップとして行えば１０秒とるので、第２のセットアップから第１のセットアップに移行する際の速度切り換え時間５秒を差し引いて、５秒の時間短縮となる。
【００４９】
次に、図１５および図１６は、第２のセットアップとして、中間転写ベルトの端部位置の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図であり、図１５は、本実施形態の画像形成装置をあらわし、図１６は、従来から用いている画像形成装置を比較例としてあらわしたものである。
【００５０】
比較例のセットアップは、すべてプロセス速度で行われるため、端部位置の検出に２０秒〜４０秒、中間転写ベルトの蛇行状態を学習するのに０秒〜１６０秒必要であるが、本実施形態では、プロセス速度の、例えば倍速の第２のセットアップとして行えば端部位置の検出に１０秒〜２０秒、中間転写ベルトの蛇行状態を学習するのに０秒〜８０秒となるので、第２のセットアップから第１のセットアップに移行する際の速度切り換え時間５秒を差し引いて、５秒〜９５秒の時間短縮となる。
【００５１】
次に、図１７は、定着器のウオームアップによる定着器表面温度を示す図である。
【００５２】
定着器表面温度は、内部の熱源によって決まり、ウオームアップ時間は、電源がＯＮされてからの時間に依存し、プロセス速度にはほとんど無関係であることから、回転速度を早くし、他のセットアップに同調することによりセットアップ時間全体を短縮することができる。
【００５３】
図１８および図１９は、第２のセットアップとして、定着器のウオームアップによる定着器表面温度の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図であり、図１８は、本実施形態の画像形成装置をあらわし、図１９は、従来から用いている画像形成装置を比較例としてあらわしたものである。
【００５４】
比較例のセットアップは、すべてプロセス速度で行われるため、定着器のウオームアップに４２秒必要であり、本実施形態では、プロセス速度の、例えば倍速の第２のセットアップとして行い定着器のウオームアップに４０秒要したとしても、第２のセットアップから第１のセットアップに移行する際の速度切り換え時間が５秒余分に掛かるので、定着器のウオームアップだけでは時間短縮とはならない。
【００５５】
次に、第１のセットアップが行われる。
【００５６】
第１のセットアップには、（１）感光体ドラム上に、濃度を測定する測定用トナー像を形成し、中間転写ベルト上に転写された濃度測定用トナー像の濃度を測定することにより用紙上に形成される画像濃度の調整と（２）感光体ドラム上に、位置ずれを測定する測定用トナー像を形成し、中間転写ベルトに転写された位置ずれ測定用トナー像の位置ずれ量を測定することにより用紙上に形成される画像の位置ずれ調整とがあり、第１のセットアップ後に行うプリントのプロセス速度で画像濃度の調整又は位置ずれ調整が単独又は同時に行われる。
【００５７】
本実施形態では、プリントのプロセス速度は、指定されたプリントのモード（標準・高画質、用紙種類などにより区分されている。）によって、異なっており、標準は、１０４ｍｍ／ｓ、高画質は、５２ｍｍ／ｓ、普通紙は、１０４ｍｍ／ｓ、厚紙は、５２ｍｍ／ｓに設定されている。
【００５８】
次に、第１のセットアップとして行う画像濃度の調整と位置ずれ調整について説明する。
【００５９】
画像濃度の調整は、中間転写ベルト上に転写された濃度測定用トナー像の濃度をＡＤＣセンサで測定し、その濃度測定結果と目標濃度とを比較して差分の濃度を算出し、トナー像濃度が目標濃度に合致するように、ルックアップテーブルなどを参照して、感光体ドラムの帯電電位、現像機と感光体ドラムとの間の現像バイアス、露光部から感光体ドラムに照射される露光光量、階調などの画像形成条件を調整する作業を行う。
【００６０】
図２０は、画像濃度の調整時に行う、トナー濃度制御目標値の変更方法を示す図である。
【００６１】
図２０において、横軸は、現像機の累積駆動時間をあらわし、縦軸は、トナーディスペンス累積時間をあらわし、図中の点線は、現像機の累積駆動時間とトナーディスペンス累積時間との基準線を示している。現像機の累積駆動時間とトナーディスペンス累積時間との関係が、基準線よりも下側（トナーディスペンス累積時間が短い）にある場合には、トナー濃度制御目標値を低くする補正を行う。
【００６２】
トナーディスペンス累積時間が短い場合、現像機へトナーが補充されにくいので、現像機内におけるトナー同士の接触頻度が多くなり、外添剤の埋没や離脱が生じやすく、現像剤の流動性が悪化する。このため、ＴＣセンサは、トナーの混合比が高いと検知し、トナー濃度が低下する。このため、現像性が低下するとともに、外添剤が埋没、又は離脱することにより転写性も悪化するので、プリントされたトナー像の濃度を得るためには、露光光量を強くして現像電位を大きくする必要がある。現像電位が大きくなると、電荷注入によるキャリヤ現像が生じやすくなる。逆に、トナーディスペンス累積時間が長い場合は、現像機に常に新しいトナーが供給され、、外添剤の埋没や離脱は生じにくいが、外添剤が初期の状態のままのトナーが充満することになり、現像剤の流動性が向上し、ＴＣセンサは、トナー濃度が薄いと判断する。このため、ＴＣ制御部は、トナー濃度が濃くなるように制御するので、トナーが過多になり、トナークラウドが発生し、画像形成装置内が汚れやすくなってしまう。
【００６３】
ここで、トナー濃度制御目標値の変更は、画像濃度の調整時以外に行うことも可能であり、例えば所定枚数プリントを行ったときや所定時間プリントを行ったときに変更することもできる。
【００６４】
位置ずれ調整は、中間転写ベルトに転写された位置ずれ測定用トナー像の位置をレジセンサで検知し、検知位置と目標位置とのずれ量を算出し、トナー像形成位置が目標位置に合致するように、露光部から感光体ドラムに照射される露光光の照射タイミングや、露光部の設置位置を調整する作業を行う。
【００６５】
ここで、画像濃度の調整と位置ずれ調整とは組み合わせて実施することができる。
【００６６】
次に、指定されたプリントモードによる画像形成を行う。
【００６７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、画像を形成して行う調整作業と、画像を形成しないで行う調整作業とに区分し、先ず画像を形成しないで行う調整作業を、プロセス速度よりも速い速度で行うので調整作業の時間短縮になる。また、画像を形成して行う調整作業は、プロセス速度で行い、濃度や位置ずれを調整した後、そのプロセス速度でプリントを行うので、調整されままの状態で高画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置が適用されるカラー複写機についての実施形態を示す概略構成図である。
【図２】中間転写ベルトのステアリングロールを示す図である。
【図３】ユニット各部の画像形成条件を制御する制御部を示す図である。
【図４】ＡＴＣセンサによる現像機内トナー濃度測定の安定化を表す図である。
【図５】ＡＴＣセンサによる現像機内トナー濃度測定の安定化を表す図である。
【図６】ＡＴＣセンサによる現像機内トナー濃度測定の安定化を表す図である。
【図７】現像機内における現像剤の帯電の安定化を表す図である。
【図８】現像機内における現像剤の帯電の安定化を表す図である。
【図９】第２のセットアップとして、現像機の攪拌を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１０】第２のセットアップとして、現像機の攪拌を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１１】電源ＯＮ後の感光体ドラムの帯電電位のサイクルを示す図である。
【図１２】感光体ドラム温度の安定化を示す図である。
【図１３】第２のセットアップとして、感光体ドラムの帯電電位のサイクル調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１４】第２のセットアップとして、感光体ドラムの帯電電位のサイクル調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１５】第２のセットアップとして、中間転写ベルトの端部位置の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１６】第２のセットアップとして、中間転写ベルトの端部位置の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１７】定着器のウオームアップによる定着器表面温度を示す図である。
【図１８】第２のセットアップとして、定着器のウオームアップによる定着器表面温度の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１９】第２のセットアップとして、定着器のウオームアップによる定着器表面温度の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図２０】画像濃度の調整時に行う、トナー濃度制御目標値の変更方法を示す図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ 帯電器
３ 露光部
４ 現像機
５ １次転写ロール
６ クリーニング装置
７ 電位センサ
８ ＡＴＣセンサ
９ ディスペンスモータ
１０ ユニット
１１ ユーザインタフェース
１２ 用紙カセット
１３ 手差部
１４、１７ 搬送ロール
１５ ２次転写ロール
１６ 定着器
１６ａ 熱源
１９ 表面温度センサ
２０ 中間転写ベルト
２０ａ 端部
２１ 駆動ロール（ステアリングロール）
２２ 従動ロール
２３，２５ テンションロール
２６ ベルトクリーニング装置
２８ 位置センサ
２９ アクティブステアリング駆動部
３１ 第１のトレイ
３２ 第２のトレイ
３５ ＡＤＣセンサ
３６ レジセンサ
３７ 温度センサ
３８ 湿度センサ
３９ トナーボックス
４０ モータ速度制御部
４１ ベルト制御部
４２ ＢＣＲ制御部
４３ ＬＤ光量制御
４４ ＴＣ制御部
４５ ＲＯＳ書き出し位置制御部
４６ 定着器温度制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、詳しくは、複数のプロセス速度を有し、画像形成に先駆けて行う調整作業を２段階の速度で実施することができる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多様な用紙に、所定の画質を保持しながら各種モードの画像を形成するとともに、一定の生産性を維持するために複数のプロセス速度を備え、選択されたモードに応じ所定のプロセス速度で画像を形成する画像形成装置が盛んに用いられている。
【０００３】
一方、画像形成装置のカラー化の進展に伴って、形成される画像の質に対する要請はますますます厳しいものがあり、高画質を確保するとともに画質の維持向上を図るためには、現像剤や感光体を所定の状態に維持したり、用紙搬送ベルトや中間転写ベルトの位置ずれを防止するなどの調整作業や、形成される画像濃度の、目標値からの乖離や形成される画像の所定の位置からのずれを補正する調整作業は不可欠である。これらの調整作業は、電源がＯＮされた直後や最初のジョブのスタート時なされるのが一般的であるが、調整作業には時間がかかるため、調整作業に要する時間を短縮して画像形成プロセスの生産性を向上させることが課題である。
【０００４】
また、画像形成プロセスに移行した後においても、プロセス速度が異なる複数のジョブが連続して行われる場合や、プロセス速度が異なる画像形成が混在するジョブにおいては、速度の切り換えに時間が掛かったり、画像形成可能な共通の遅いプロセス速度で画像形成するため時間が掛かり生産性が低下するという課題がある。
【０００５】
そこで、電源ＯＮした直後、ジャム処理後のリスタート時、あるいは電源ＯＮ後の所定時間経過後に実行する、各色のレジ調整は、プリントを行うときのプロセス速度よりもスピードをあげて行うことにより、レジ調整によりユーザが待機する時間を短縮した画像形成装置がある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２６５０８３号公報（段落番号０００７、段落番号００６６〜００６８、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プリントを行うときのプロセス速度よりもスピードをあげてレジ調整を行うと、プリントはそれよりもスピードを下げ、異なるスピードで行うため、レジ調整を行ったにもかかわらず、位置ずれが生じてしまう場合がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、画像形成動作に先駆けて行う調整作業を分類して異なる速度で調整作業を実行することにより調整作業に要する時間を短縮することにより、高画質画像の形成と生産性の向上とを両立させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着されたトナー像からなる画像を形成する、複数のプロセス速度を有する画像形成装置において、
所定のタイミングで、上記画像形成に先駆けて所定の調整作業を行う装置調整部を備え、
上記装置調整部は、上記調整作業を、所定のプロセス速度で行う第１の調整作業と該プロセス速度よりも速い速度で行う第２の調整作業とに区分し、該第２の調整作業を行った後、該第１の調整作業を行うものであることを特徴とする。
【００１０】
このように、画像形成に先駆けて行う調整作業を、プロセス速度とそれよりも速い速度との２段階に区分して行うので、調整作業に要する時間を短縮することができるとともに、プロセス速度で行う第１の調整作業後に画像形成を行うことにより、調整された状態による高画質画像の形成が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態のカラー複写機は、イエロー（Ｙ）色、マゼンダ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、およびブラック（Ｋ）色それぞれのトナー像が形成される４つのユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、４つのユニットに接触するとともに循環移動し、トナー像が１次転写される中間転写ベルト２０と、４つのユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋそれぞれに形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２０に１次転写する１次転写ロール５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、用紙Ｐを収納する用紙カセット１２と、用紙Ｐを手差しする手差部１３と、用紙カセット１２から抜き出した用紙Ｐあるいは手差部１３から挿入された用紙Ｐを搬送する搬送ロール１４と、中間転写ベルト２０上に１次転写されたトナー像を搬送ロール１４により搬送された用紙Ｐに２次転写する２次転写ロール１５と、熱源１６ａを有し、用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱および加圧することにより用紙Ｐ上に定着させる定着器１６と、片面にトナー像を定着させた用紙Ｐを反転させて再び２次転写ロール１５の配置位置に搬送する搬送ロール１７と、トナー像を定着させた用紙Ｐを排出する第１のトレイ３１および第２のトレイ３２とを備えている。
【００１４】
各ユニットは、トナー像が形成される感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを帯電する帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電した感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、外部から入力された画像データを画像処理し、ＹＭＣＫ色に分解された画像信号に基づいて変調された露光光を照射して静電潜像を形成する露光部３と、静電潜像にＹＭＣＫ各色のトナーを付与して各色のトナー像を形成する、トナーとキャリヤとが混合された現像剤を攪拌することにより帯電したＹＭＣＫ各色のトナーを付与して静電潜像を現像する現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、中間転写ベルト２０にトナー像を１次転写した後に感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとを備えている。なお、ＹＭＣＫ各色のトナーを収納するトナーボックス３９があり、各色のトナーは、所定のタイミングで現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに供給される。
【００１５】
また、中間転写ベルト２０は、ベルトを駆動する駆動ロール２１と、従動ロール２２と、ベルトに張力を加えるテンションロール２３，２５とに張架されて循環移動し、Ｙ色トナー像が形成されるユニット１０Ｙの上流側にベルトクリーニング装置２６を備えている。駆動ロール２１は、ベルトが移動する際に生じる蛇行を修正するステアリングロールとしても兼用される。
【００１６】
４つのユニットそれぞれに備える感光体ドラム、現像機、中間転写ベルトの駆動ロール、および定着器は、それぞれ図示しないモータで駆動され、それぞれの駆動速度は、モータ速度制御部で個別に制御されている。しして、本実施形態の画像形成装置は、複数のプロセス速度を有し、そのプロセス速度は、ユーザインタフェース１１から画像モードが選択されると自動的に設定されるようになっている。
【００１７】
４つのユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋそれぞれに備える感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、外部から入力された画像データを画像処理してＹＭＣＫ色に分解された画像信号により変調された露光光が照射されると、各感光体ドラムに静電潜像が形成され、静電潜像は各現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋで現像されて各色のトナー像が形成される。各色のトナー像は、各１次転写ロール５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより中間転写ベルト２０に重ね合わされて転写され、中間転写ベルト２０上のトナー像は、２次転写ロール１５により手差部１３又は用紙カセット１２から給紙された用紙Ｐに転写され、さらに定着器１６により加熱および加圧されて用紙Ｐ上に定着する。
【００１８】
本実施形態の画像形成装置は、電源がＯＮされた直後、最初のプリントジョブを開始するとき、画像形成装置の筐体が開閉されたとき、あるいは画像形成環境が変動したときなどのタイミングに、プリントを実行するのに先駆けて各種の調整作業を行う図示しない装置調整部を備えており、装置調整部は、現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの駆動速度、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの駆動速度、ベルトの駆動速度、および定着器の駆動速度を制御するモータ速度制御部４０と、中間転写ベルト２０の位置ずれの修正を行う図示しないベルト制御部４１と、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面の帯電電圧を調整する図示しないＢＣＲ制御部４２と、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射される露光光（レーザ）の光量を調整する図示しないＬＤ光量制御部４３と、トナー濃度を調整する図示しないＴＣ制御部４４と、中間転写ベルト２０上に重ね合わされた各色トナー像の位置ずれを調整する図示しないＲＯＳ書き出し位置制御部４５と、定着器１６表面温度を調整する図示しない定着器温度制御部４６とを有している。本実施形態の画像形成装置について、中間転写ベルト２０を用いるタンデム構成の画像形成装置に基いて説明したが、画像形成装置は、タンデム構成に限定する必要はなく、複数サイクル構成のものであってもよく、また中間転写ベルト２０に限定する必要はなく、中間転写体であってもよい。さらに、中間転写方式に限定されず、用紙搬送ベルトに担持された記録媒体、あるいはロールで搬送される記録媒体に直接転写する方式であっても適用される。
【００１９】
図２は、中間転写ベルトのステアリングロールを示す図である。
【００２０】
図２に示すように、中間転写ベルト２０は、ステアリングロール２１に張架され、ステアリングロール２１の一端には、アクティブステアリング駆動部２９が係合し、アクティブステアリング駆動部２９は、ステアリングロール２１を上下に移動することにより、中間転写ベルト２０の位置ずれを修正することができるように構成されている。また、中間転写ベルト２０両側の端部２０ａが通過する位置の上方には、中間転写ベルト２０の端部位置を検知する位置センサ２８が備えられている。位置センサ２８で検知された結果は、ベルト制御部４１に送られ、ベルト制御部４１は、端部２０ａの通過位置が所定の位置から外れた場合には、アクティブステアリング駆動部２９を制御して、ステアリングロール２１を上下動させ、端部２０ａの通過位置を修正する。
【００２１】
図３は、ユニット各部の画像形成条件を制御する制御部を示す図である。
【００２２】
図３において、トナー像が形成される感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、感光体ドラムを帯電する帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電した感光体ドラムに、ＹＭＣＫ色に分解された画像信号に基づいて変調された露光光を照射して静電潜像を形成する露光部３と、トナーとキャリヤとが混合された現像剤を攪拌することにより帯電したＹＭＣＫ各色のトナーを付与して静電潜像を現像する現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋとを有するユニットが４つ配列されており、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上には、各色のトナー像が形成される。中間転写ベルト２０は、各感光体ドラムに接触しながら循環移動し、１次転写ロール５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋによって各色のトナー像が重ね合わされて転写される。中間転写ベルト２０上のトナー像は、２次転写ロール１５によって用紙Ｐ上に２次転写され、用紙Ｐ上のトナー像は、定着器１６により定着される。
【００２３】
感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには、表面電位を測定する電位センサ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが備えられ、現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋには、トナーの混合比によりトナー濃度を測定するＡＴＣセンサ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋが備えられ、定着器１６には表面温度を測定する表面温度センサ１９が備えられている。また、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に、濃度を測定する測定用トナー像と中間転写ベルト２０に転写したときに所定位置からの位置ずれ量を測定する測定用トナー像とを形成する、図示しない測定用トナー像形成部と、測定用トナー像形成部によって形成され、中間転写ベルト２０上に転写された濃度測定用トナー像の濃度を測定するＡＤＣセンサ３５と、測定用トナー像形成部によって形成され、中間転写ベルト２０上に転写された位置ずれ測定用トナー像の位置ずれ量を測定するレジセンサ３６と、画像形成装置内の温度を測定する温度センサ３７と、画像形成装置内の湿度を測定する湿度センサ３８とを備えている。
【００２４】
また、本実施形態の画像形成装置は、帯電器（ＢＣＲ）２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの電圧を制御することにより感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ表面の帯電電圧を調整するＢＣＲ制御部４２と、露光部３から感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射される露光光（レーザ）の光量を調整するＬＤ光量制御部４３と、現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにトナーを供給するディスペンスモータ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋの回転時間を制御することによりトナー濃度を調整するＴＣ制御部４４と、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射される露光光のタイミングを制御することにより、中間転写ベルト２０上に重ね合わされた各色トナー像の位置ずれを調整するＲＯＳ書き出し位置制御部４５と、定着器１６の内部熱源によるウオームアップ時間を制御し、定着器１６表面温度を調整する定着器温度制御部４６とを備えている。
【００２５】
電位センサ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、温度センサ３７、および湿度センサ３８の測定結果は、ＢＣＲ電圧制御部４２に送られ、ＢＣＲ電圧制御部４２は、それらの測定結果に基いて各帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋへの印加電圧を調整する。
【００２６】
ＡＤＣセンサ３５、および温度センサ３７の測定結果は、ＬＤ光量制御部４３に送られ、ＬＤ光量制御部４３は、それらの測定結果に基いて露光部３から照射される露光光の光量を調整する。
【００２７】
ＡＴＣセンサ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、温度センサ３７、および湿度センサ３８の測定結果は、ＴＣ制御部４４に送られ、ＴＣ制御部４４は、それらの測定結果に基いて各現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにトナーを供給するディスペンスモータ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋの回転時間を調整する。
【００２８】
レジセンサ３６の測定結果は、ＲＯＳ書き出し位置制御部４５に送られ、ＲＯＳ書き出し位置制御部４５は、測定結果に基いて各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射される露光光のタイミングを調整する。
【００２９】
表面温度センサ１９の測定結果は、定着器温度制御部４６に送られ、定着器温度制御部４６は、定着器１６のウオームアップ時間を調整する。
【００３０】
次に、本実施形態の画像形成装置の装置調整部５０の作用について説明する。
【００３１】
本画像形成装置の電源がＯＮされて、最初のプリントジョブがスタートすると、プリントに先駆けて行う調整作業（以下、「セットアップ」と称する。）が開始される。セットアップは、プリントが行われるプロセス速度で行う第１のセットアップと、そのプロセス速度よりも速い速度で行う第２のセットアップとに区分され、高速度で第２のセットアップを行った後、プロセス速度で第１のセットアップが行われる。ここでは、第１のセットアップが行われるプロセス速度は、ユーザインタフェース１１で画像モードが選択されたときに自動的に設定されたプロセス速度、画像モードが選択されないときは、最後にプリントがなされたときのプロセス速度を用いているが、必ずしもこれに限定されない。
【００３２】
ここで、セットアップは、電源ＯＮ直後の、最初のプリントジョブがスタートしたときに限らず、例えば電源ＯＮされてから所定時間経過後であっても、あるいは温度・湿度などの環境が変化したときであっても実行することができる。
【００３３】
はじめに、第２のセットアップが行われる。
【００３４】
第２のセットアップには、（１）ＡＴＣセンサ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋによる現像機内トナー濃度測定の安定化、現像機内における現像剤の帯電の安定化、および現像剤の環境適応化などを目的とする現像機４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの攪拌、（２）電源ＯＮ後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの帯電電位のサイクル補正、感光体ドラム温度の安定化による帯電電位の安定化などを目的とする感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの電位調整、（３）中間転写ベルト２０の端部位置の検知、中間転写ベルト端部２０ａの蛇行状態を学習することなどによる中間転写ベルト端部位置の調整、（４）定着器１６のウオーミングアップによる定着器表面温度の調整があり、画像形成装置のプロセス速度のうち、例えば最も速いプロセス速度で、上述した調整を単独又は組み合わせて行うことにより、セットアップ時間全体の短縮を図ることができる。
【００３５】
次に、第２のセットアップとして行う各種の調整の具体例について、従来例と比較しながら説明する。
【００３６】
図４から図６は、ＡＴＣセンサによる現像機内トナー濃度測定の安定化を表す図である。
【００３７】
電源がＯＮされた当初には、図４に示すように、トナーの濃度が一定であるにもかかわらず、ＡＴＣセンサが目標濃度より低い濃度値を出力する。そのため、ディスペンスモータが回転し、現像機にトナーが供給されるため、図５に示すように、トナー像の濃度が目標濃度よりも濃くなる。電源がＯＮされた当初にＡＴＣセンサが目標濃度より低い濃度値を出力するが、次第に本来の濃度値に漸近し安定する時間は、図６に示すように、プロセス速度が速いほど短くなる。
【００３８】
したがって、現像機の攪拌速度を早くしてセットアップすることができる。
【００３９】
図７および図８は、現像機内における現像剤の帯電の安定化を表す図である。
【００４０】
電源がＯＮされた当初には、図７に示すように、現像機内のトナーは攪拌が不充分なため帯電量は低い。このため、感光体ドラムの静電潜像に付着するトナー量は目標よりも多めになり、図８に示すように、トナー像の濃度は高くなるが、次第に本来の濃度値に漸近し安定する。トナーの帯電量は、攪拌回数に比例すると考えられるので、プロセス速度が速いほど短くなる。
【００４１】
図９および図１０は、第２のセットアップとして、現像機の攪拌を行う場合のセットアップ時間全体を示す図であり、図９は、本実施形態の画像形成装置をあらわし、図１０は、従来から用いている画像形成装置を比較例としてあらわしたものである。
【００４２】
比較例のセットアップは、すべてプロセス速度で行われるため、現像機の攪拌に４０秒必要であるが、本実施形態では、現像機の攪拌は、プロセス速度の、例えば倍速の第２のセットアップとして行えば２０秒となるので、第２のセットアップから、トナー像の濃度調整を行う第１のセットアップに移行する際の速度速度切り換え時間５秒を差し引いて、１５秒の時間短縮となる。
【００４３】
次に、図１１は、電源ＯＮ後の感光体ドラムの帯電電位のサイクルを示す図である。
【００４４】
図１１に示すように、感光体ドラム表面の帯電電位は、電源ＯＮ直後に帯電器から電圧が印加されても、感光体ドラムが１回転しただけでは所定の電位にはならず、数回回転させる必要がある。しかし、感光体ドラムの回転速度にはほとんど無関係であることから、回転速度を早くすることによりセットアップ時間全体を短縮することができる。
【００４５】
図１２は、感光体ドラム温度の安定化を示す図である。
【００４６】
感光体ドラムの帯電電位は、温度依存性があるが、図１２に示すように、感光体ドラムの温度は、電源がＯＮされて感光体ドラムが回転を開始すると上昇し所定の温度で安定する。温度は感光体ドラムの回転数に依存し、感光体ドラムの回転速度にはほとんど無関係であることから、回転速度を早くすることによりセットアップ時間全体を短縮することができる。
【００４７】
図１３および図１４は、第２のセットアップとして、感光体ドラムの帯電電位のサイクル調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図であり、図１３は、本実施形態の画像形成装置をあらわし、図１４は、従来から用いている画像形成装置を比較例としてあらわしたものである。
【００４８】
比較例のセットアップは、すべてプロセス速度で行われるため、サイクル調整に２０秒必要であるが、本実施形態では、感光体ドラムの帯電電位のサイクル調整は、プロセス速度の、例えば倍速の第２のセットアップとして行えば１０秒とるので、第２のセットアップから第１のセットアップに移行する際の速度切り換え時間５秒を差し引いて、５秒の時間短縮となる。
【００４９】
次に、図１５および図１６は、第２のセットアップとして、中間転写ベルトの端部位置の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図であり、図１５は、本実施形態の画像形成装置をあらわし、図１６は、従来から用いている画像形成装置を比較例としてあらわしたものである。
【００５０】
比較例のセットアップは、すべてプロセス速度で行われるため、端部位置の検出に２０秒〜４０秒、中間転写ベルトの蛇行状態を学習するのに０秒〜１６０秒必要であるが、本実施形態では、プロセス速度の、例えば倍速の第２のセットアップとして行えば端部位置の検出に１０秒〜２０秒、中間転写ベルトの蛇行状態を学習するのに０秒〜８０秒となるので、第２のセットアップから第１のセットアップに移行する際の速度切り換え時間５秒を差し引いて、５秒〜９５秒の時間短縮となる。
【００５１】
次に、図１７は、定着器のウオームアップによる定着器表面温度を示す図である。
【００５２】
定着器表面温度は、内部の熱源によって決まり、ウオームアップ時間は、電源がＯＮされてからの時間に依存し、プロセス速度にはほとんど無関係であることから、回転速度を早くし、他のセットアップに同調することによりセットアップ時間全体を短縮することができる。
【００５３】
図１８および図１９は、第２のセットアップとして、定着器のウオームアップによる定着器表面温度の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図であり、図１８は、本実施形態の画像形成装置をあらわし、図１９は、従来から用いている画像形成装置を比較例としてあらわしたものである。
【００５４】
比較例のセットアップは、すべてプロセス速度で行われるため、定着器のウオームアップに４２秒必要であり、本実施形態では、プロセス速度の、例えば倍速の第２のセットアップとして行い定着器のウオームアップに４０秒要したとしても、第２のセットアップから第１のセットアップに移行する際の速度切り換え時間が５秒余分に掛かるので、定着器のウオームアップだけでは時間短縮とはならない。
【００５５】
次に、第１のセットアップが行われる。
【００５６】
第１のセットアップには、（１）感光体ドラム上に、濃度を測定する測定用トナー像を形成し、中間転写ベルト上に転写された濃度測定用トナー像の濃度を測定することにより用紙上に形成される画像濃度の調整と（２）感光体ドラム上に、位置ずれを測定する測定用トナー像を形成し、中間転写ベルトに転写された位置ずれ測定用トナー像の位置ずれ量を測定することにより用紙上に形成される画像の位置ずれ調整とがあり、第１のセットアップ後に行うプリントのプロセス速度で画像濃度の調整又は位置ずれ調整が単独又は同時に行われる。
【００５７】
本実施形態では、プリントのプロセス速度は、指定されたプリントのモード（標準・高画質、用紙種類などにより区分されている。）によって、異なっており、標準は、１０４ｍｍ／ｓ、高画質は、５２ｍｍ／ｓ、普通紙は、１０４ｍｍ／ｓ、厚紙は、５２ｍｍ／ｓに設定されている。
【００５８】
次に、第１のセットアップとして行う画像濃度の調整と位置ずれ調整について説明する。
【００５９】
画像濃度の調整は、中間転写ベルト上に転写された濃度測定用トナー像の濃度をＡＤＣセンサで測定し、その濃度測定結果と目標濃度とを比較して差分の濃度を算出し、トナー像濃度が目標濃度に合致するように、ルックアップテーブルなどを参照して、感光体ドラムの帯電電位、現像機と感光体ドラムとの間の現像バイアス、露光部から感光体ドラムに照射される露光光量、階調などの画像形成条件を調整する作業を行う。
【００６０】
図２０は、画像濃度の調整時に行う、トナー濃度制御目標値の変更方法を示す図である。
【００６１】
図２０において、横軸は、現像機の累積駆動時間をあらわし、縦軸は、トナーディスペンス累積時間をあらわし、図中の点線は、現像機の累積駆動時間とトナーディスペンス累積時間との基準線を示している。現像機の累積駆動時間とトナーディスペンス累積時間との関係が、基準線よりも下側（トナーディスペンス累積時間が短い）にある場合には、トナー濃度制御目標値を低くする補正を行う。
【００６２】
トナーディスペンス累積時間が短い場合、現像機へトナーが補充されにくいので、現像機内におけるトナー同士の接触頻度が多くなり、外添剤の埋没や離脱が生じやすく、現像剤の流動性が悪化する。このため、ＴＣセンサは、トナーの混合比が高いと検知し、トナー濃度が低下する。このため、現像性が低下するとともに、外添剤が埋没、又は離脱することにより転写性も悪化するので、プリントされたトナー像の濃度を得るためには、露光光量を強くして現像電位を大きくする必要がある。現像電位が大きくなると、電荷注入によるキャリヤ現像が生じやすくなる。逆に、トナーディスペンス累積時間が長い場合は、現像機に常に新しいトナーが供給され、、外添剤の埋没や離脱は生じにくいが、外添剤が初期の状態のままのトナーが充満することになり、現像剤の流動性が向上し、ＴＣセンサは、トナー濃度が薄いと判断する。このため、ＴＣ制御部は、トナー濃度が濃くなるように制御するので、トナーが過多になり、トナークラウドが発生し、画像形成装置内が汚れやすくなってしまう。
【００６３】
ここで、トナー濃度制御目標値の変更は、画像濃度の調整時以外に行うことも可能であり、例えば所定枚数プリントを行ったときや所定時間プリントを行ったときに変更することもできる。
【００６４】
位置ずれ調整は、中間転写ベルトに転写された位置ずれ測定用トナー像の位置をレジセンサで検知し、検知位置と目標位置とのずれ量を算出し、トナー像形成位置が目標位置に合致するように、露光部から感光体ドラムに照射される露光光の照射タイミングや、露光部の設置位置を調整する作業を行う。
【００６５】
ここで、画像濃度の調整と位置ずれ調整とは組み合わせて実施することができる。
【００６６】
次に、指定されたプリントモードによる画像形成を行う。
【００６７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、画像を形成して行う調整作業と、画像を形成しないで行う調整作業とに区分し、先ず画像を形成しないで行う調整作業を、プロセス速度よりも速い速度で行うので調整作業の時間短縮になる。また、画像を形成して行う調整作業は、プロセス速度で行い、濃度や位置ずれを調整した後、そのプロセス速度でプリントを行うので、調整されままの状態で高画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置が適用されるカラー複写機についての実施形態を示す概略構成図である。
【図２】中間転写ベルトのステアリングロールを示す図である。
【図３】ユニット各部の画像形成条件を制御する制御部を示す図である。
【図４】ＡＴＣセンサによる現像機内トナー濃度測定の安定化を表す図である。
【図５】ＡＴＣセンサによる現像機内トナー濃度測定の安定化を表す図である。
【図６】ＡＴＣセンサによる現像機内トナー濃度測定の安定化を表す図である。
【図７】現像機内における現像剤の帯電の安定化を表す図である。
【図８】現像機内における現像剤の帯電の安定化を表す図である。
【図９】第２のセットアップとして、現像機の攪拌を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１０】第２のセットアップとして、現像機の攪拌を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１１】電源ＯＮ後の感光体ドラムの帯電電位のサイクルを示す図である。
【図１２】感光体ドラム温度の安定化を示す図である。
【図１３】第２のセットアップとして、感光体ドラムの帯電電位のサイクル調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１４】第２のセットアップとして、感光体ドラムの帯電電位のサイクル調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１５】第２のセットアップとして、中間転写ベルトの端部位置の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１６】第２のセットアップとして、中間転写ベルトの端部位置の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１７】定着器のウオームアップによる定着器表面温度を示す図である。
【図１８】第２のセットアップとして、定着器のウオームアップによる定着器表面温度の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図１９】第２のセットアップとして、定着器のウオームアップによる定着器表面温度の調整を行う場合のセットアップ時間全体を示す図である。
【図２０】画像濃度の調整時に行う、トナー濃度制御目標値の変更方法を示す図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ 帯電器
３ 露光部
４ 現像機
５ １次転写ロール
６ クリーニング装置
７ 電位センサ
８ ＡＴＣセンサ
９ ディスペンスモータ
１０ ユニット
１１ ユーザインタフェース
１２ 用紙カセット
１３ 手差部
１４、１７ 搬送ロール
１５ ２次転写ロール
１６ 定着器
１６ａ 熱源
１９ 表面温度センサ
２０ 中間転写ベルト
２０ａ 端部
２１ 駆動ロール（ステアリングロール）
２２ 従動ロール
２３，２５ テンションロール
２６ ベルトクリーニング装置
２８ 位置センサ
２９ アクティブステアリング駆動部
３１ 第１のトレイ
３２ 第２のトレイ
３５ ＡＤＣセンサ
３６ レジセンサ
３７ 温度センサ
３８ 湿度センサ
３９ トナーボックス
４０ モータ速度制御部
４１ ベルト制御部
４２ ＢＣＲ制御部
４３ ＬＤ光量制御
４４ ＴＣ制御部
４５ ＲＯＳ書き出し位置制御部
４６ 定着器温度制御部
Claims (8)
- 像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着されたトナー像からなる画像を形成する、複数のプロセス速度を有する画像形成装置において、
所定のタイミングで、前記画像形成に先駆けて所定の調整作業を行う装置調整部を備え、
前記装置調整部は、前記調整作業を、所定のプロセス速度で行う第１の調整作業と該プロセス速度よりも速い速度で行う第２の調整作業とに区分し、該第２の調整作業を行った後、該第１の調整作業を行うものであることを特徴とする画像形成装置。 - 前記複数のプロセス速度のうち前記画像を形成するプロセス速度を設定するプロセス速度設定部とを備え、
前記装置調整部は、前記プロセス速度設定部により直近に設定されたプロセス速度で該第１の調整作業を行うものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 前記装置調整部が行う前記第１の調整作業は、前記像担持体上にトナー像を形成させて行う作業であり、該装置調整部が行う前記第２の調整作業は、該像担持体上にトナー像を形成させることなく行う作業であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 像担持体上に形成された静電潜像を、トナーとキャリヤとの２成分を有する現像剤の攪拌により帯電したトナーで現像することにより該像担持体上にトナー像を形成する現像機を備え、
前記装置調整部が行う前記第２の調整作業は、前記現像剤を所定回数又は所定時間攪拌させる作業であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 帯電した像担持体の電位を測定する電位センサを備え、
前記装置調整部が行う前記第２の調整作業は、前記電位センサで前記像担持体の帯電電位を測定させる作業であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 内部に熱源を有し、前記記録媒体上に転写されたトナー像を加熱および加圧することにより該記録媒体上に該トナー像を定着させる定着器を備え、
前記装置調整部が行う前記第２の調整作業は、前記定着器を前記熱源によりウオームアップさせる作業であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される記録媒体を担持して、あるいは該トナーが直接転写されて循環移動するベルトと、
前記無端ベルトの端部が所定の位置を通過したか否かを検知する位置センサとを備え、
前記装置調整部が行う前記第２の調整作業は、前記位置センサにより前記端部が検知される位置に前記無端ベルトの軌道を修正させる作業であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 前記像担持体上に、濃度を測定する測定用トナー像又は位置ずれを測定する測定用トナー像を形成する測定用トナー像形成部と、
前記測定用トナー像の濃度又は位置ずれ量を検知するセンサと、
前記センサの検知結果に基づいて前記画像の濃度および前記画像が形成される位置を調整する制御部とを備え、
前記装置調整部が行う前記第１の調整作業は、前記測定用トナー像形成部に前記濃度を測定する測定用トナー像又は前記位置ずれを測定する測定用トナー像を形成させ、前記制御部に前記画像の濃度又は前記画像が形成される位置を調整させる作業である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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-
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