JP2004198974A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構成ユニットの製造バラツキに応じてより適切な動作で画像を形成すると共に構成ユニットの交換時の調整作業を低減する。
【解決手段】二次転写ユニットの記憶素子に記憶された二次転写ユニットの製造バラツキに関する情報を読み込み（Ｓ１００）、読み込んだ製造バラツキに関する情報に基づいて二次転写ユニットの動作に関する制御パラメータ「当接タイミング」の調整値を導出し（Ｓ１１０）、導出した調整値をＲＡＭなどに書き込む（Ｓ１２０）。こうしてＲＡＭなどに書き込まれた当接タイミングの調整値をもって二次転写ユニットの動作が制御される。この結果、構成ユニットの製造バラツキに応じてより適切な動作で画像を形成すると共に構成ユニットの交換時の調整作業を低減することができる。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関し、詳しくは、紙などの記録媒体に画像を形成する画像形成装置およびこうした画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザプリンタや複写機などの画像形成装置としては、現像ユニットや感光体ユニット，露光ユニットなどの交換可能なユニットにより構成されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、各ユニットの製造時に生じるバラツキ（例えば、寸法バラツキや組立精度バラツキなど）による動作不良などの不具合を回避するために、各ユニットを組み込む際などに各ユニット間の調整作業を行なっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２３５３３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした画像形成装置では、修理や定期的な保守によるユニットの交換作業を装置の設置場所などで行なう場合には、十分に調整作業を行なうことできないことが多く、ユニットの製造バラツキに起因した動作不良などの不具合が生じてしまうことがある。
【０００５】
本発明の画像形成装置および画像形成方法は、構成ユニットの製造バラツキに応じてより適切な動作で画像を形成することを目的の一つとする。また、本発明の画像形成装置および画像形成方法は、構成ユニットの交換時の調整作業を低減することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の画像形成装置および画像形成方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の画像形成装置は、
紙などの記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
画像形成装置を構成する少なくとも一つの交換可能な主要ユニットが有する記憶素子に記憶された該主要ユニットの製造バラツキに関する情報を取得する情報取得手段と、
該取得した製造バラツキに関する情報に基づいて、前記記録媒体に画像を形成する画像形成動作を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の画像形成装置では、画像形成装置を構成する主要ユニットの記憶素子から取得したこの主要ユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて、画像形成動作を制御する。従って、主要ユニットの製造バラツキに応じて、より適切な動作で画像を形成することができる。この結果、主要ユニットの交換時の調整作業を低減することができる。なお「製造バラツキに関する情報」には、前記主要ユニットまたは該主要ユニットの構成部品の特性バラツキ，前記主要ユニットまたは該主要ユニットの構成部品の寸法バラツキ，前記主要ユニットまたは該主要ユニットの構成部品の組立精度バラツキなどが含まれる。
【０００９】
こうした本発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記取得した製造バラツキに関する情報に基づいて前記画像形成動作を制御する制御パラメータを調整し、該調整された制御パラメータに基づいて該画像形成動作を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、制御パラメータを調整することにより、画像形成動作を制御することができる。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置において、前記主要ユニットは帯電ユニット，感光体ユニット，露光ユニット，現像ユニット，転写ユニット，給紙ユニット，定着ユニットのうち少なくともいずれか一つを含むユニットであり、前記制御手段は前記主要ユニットのうち少なくとも一つのユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて前記主要ユニットのうち少なくとも一つのユニットの動作を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、帯電ユニットや感光体ユニット，露光ユニット，現像ユニット，転写ユニット，給紙ユニット，定着ユニットなどの製造バラツキに応じて、これらのユニットの動作をより適切に制御することができる。
【００１１】
さらに、本発明の画像形成装置において、前記主要ユニットは少なくとも二次転写ユニットを含み前記制御手段は前記二次転写ユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて該二次転写ユニットの中間転写体への当接タイミングを制御する手段であるものとしたり、前記主要ユニットは少なくとも露光ユニットを含み前記制御手段は前記露光ユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて該露光ユニットの横方向の露光開始タイミングを制御する手段であるものとしたり、前記主要ユニットは少なくとも定着ユニットを含み前記制御手段は前記定着ユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて該定着ユニットが有する定着ランプへの印加電流を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、二次転写ユニットや露光ユニット，定着ユニットなどの製造バラツキに応じて、中間転写体への当接タイミングや露光開始タイミング，定着ランプへの印加電流などを制御することができる。
【００１２】
こうした本発明の画像形成装置において、前記主要ユニットは現像ユニット，感光体ユニット，転写ユニットのうち少なくともいずれか一つを含み、前記制御手段は前記取得した製造バラツキに関する情報に基づいて形成する画像に用いるトナー濃度を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、現像ユニットや感光体ユニット，転写ユニットなどの製造バラツキに応じて、トナー濃度を制御することができる。
【００１３】
本発明の画像形成方法は、
紙などの記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
（ａ）画像形成装置を構成する少なくとも一つの交換可能な主要ユニットが有する記憶素子に記憶された該主要ユニットの製造バラツキに関する情報を取得し、
（ｂ）該取得した製造バラツキに関する情報に基づいて、前記記録媒体に画像を形成する画像形成動作を制御する
ことを要旨とする。
【００１４】
この本発明の画像形成方法では、画像形成装置を構成する主要ユニットの記憶素子から取得したこの主要ユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて、画像形成動作を制御する。従って、主要ユニットの製造バラツキに応じて、より適切な動作で画像を形成することができる。この結果、主要ユニットの交換時の調整作業を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である画像形成装置として機能するカラーレーザプリンタ６０の構成の概略を示す構成図である。実施例のカラーレーザプリンタ６０は、単一感光体方式と中間転写方式とを採用したフルカラーの電子写真方式の画像形成装置として構成されており、図示するように、感光体６３を均一の電位（例えば、−７００Ｖ）に帯電させる帯電ローラ７２と、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色に色分解された各色毎の画像を帯電された感光体６３上にレーザを照射して静電潜像として形成する露光器６２と、装着された各色のトナーカートリッジ４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋから供給される各色のトナーを用いて感光体６３上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器６１と、感光体６３上に現像された各色のトナー像を転写ベルト６４に重ねて転写してカラートナー像を形成する一次転写ユニット７１と、用紙カセット６５から用紙を搬送する搬送ユニット６６と、搬送された用紙に転写ベルト６４に形成されたカラートナー像を転写する二次転写ユニット６７と、用紙上に転写されたカラートナー像を用紙に融着定着させて排紙する定着ユニット６８と、こうしたカラーレーザプリンタ６０全体の動作を制御するコントローラ７０とを備える。
【００１６】
図２は、二次転写ユニット６７の拡大模式図である。二次転写ユニット６７は、図示するように、一次転写ユニット７１のバックアップローラ７３に対向する位置に回転可能に設けられた二次転写ローラ７５と、クラッチ８２を介して接続されたモータ８０の駆動力により回転するカム７７と、カム７７の回転に伴って二次転写ローラ７５をバックアップローラ７３側に揺動して転写ベルト６４に当接させるフレーム７６とを備え、コントローラ７０により制御されている。また、フレーム７６には、二次転写ユニット６７の主に製造バラツキに関する情報が記憶された記憶素子７８が設けられており、図示しない入出力インタフェースを介してコントローラ７０によりこれらの情報が読み込まれる。こうして構成された二次転写ユニット６７では、通常は、二次転写ローラ７５は転写ベルト６４から離間しており、転写ベルト６４上に形成されたカラートナー像を用紙８９上に転写する際には、クラッチ８２がＯＮされてカム７７が回転すると共に二次転写ローラ７５が転写ベルト６４に当接し、この当接した二次転写ローラ７５による押圧力により転写ベルト６４上に形成されたカラートナー像が用紙８９に転写される。
【００１７】
図３は、二次転写ユニット６７の記憶素子７８に記憶される情報の一例を示す説明図である。実施例では、記憶素子７８には、図示するように、二次転写ユニット６７に関するユニット情報とこの二次転写ユニット６７を製造した際に生じた製造バラツキに関する情報とが記憶されており、ユニット情報としては、二次転写ユニット６７のシリアル番号やロット番号などが挙げられ、製造バラツキ情報としては、フレーム７６の組立精度（例えば、基準値−１００μｍなど）やカム７７の寸法（例えば、基準値＋７５μｍなど），クラッチ８２の組立精度（例えば、基準値＋８度など）などが挙げられる。これらの情報は、二次転写ユニット６７を製造する際や検査する際などに記憶素子７８に書き込まれる。
【００１８】
図４は、コントローラ７０の機能ブロックを示すブロック図である。コントローラ７０は、図示するように、ＣＰＵ９０やＲＡＭ９２，ＲＯＭ９４を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、各種センサ（例えば、温度センサなど）による検出値や二次転写ユニット６７の記憶素子７８から読み込んだ情報，その他の入力信号（例えば、操作者によるプリント指示信号など）が信号ラインを介して入力され、これらの入力信号などに基づいて帯電ローラ駆動制御部９６や感光体駆動制御部９７，露光器駆動制御部９８，現像器駆動制御部９９，一次転写ユニット駆動制御部１００，二次転写ユニット駆動制御部１０１，搬送ユニット駆動制御部１０２，定着ユニット駆動制御部１０３などを介して帯電ローラ７２や感光体６３，露光器６２，現像器６１，一次転写ユニット７１，二次転写ユニット６７，搬送ユニット６６，定着ユニット６８などのカラーレーザプリンタ６０の各部の動作を制御する。なお、帯電ローラ７２や感光体６３，露光器６２，現像器６１，一次転写ユニット７１，搬送ユニット６６，定着ユニット６８などについては、通常のカラーレーザプリンタやカラーの複写機と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００１９】
次に、実施例のカラーレーザプリンタ６０の動作について説明する。図５は、カラーレーザプリンタ６０の電源がＯＮされたときにコントローラ７０により実行される制御パラメータ設定処理の一例を示すフローチャートである。制御パラメータ設定処理では、まず、二次転写ユニット６７の記憶素子７８に記憶された二次転写ユニット６７の製造バラツキに関する情報を読み込む処理を実行する（ステップＳ１００）。前述したように、製造バラツキに関する情報としては、フレーム７６の組立精度やカム７７の寸法，クラッチ８２の組立精度などが挙げられる。
【００２０】
そして、取得した製造バラツキに関する情報に基づいて、カラーレーザプリンタ６０による画像形成動作を制御する制御パラメータのうち二次転写ユニット６７の動作に関する制御パラメータである「当接タイミング」を調整する（ステップＳ１１０）。ここで、当接タイミングとは、二次転写ユニット６７の二次転写ローラ７５を転写ベルト６４に当接させるためにクラッチ８２をＯＮするタイミングである。二次転写ユニット６７では、図６に示すように、矢印方向に回転する転写ベルト６４上の画像領域に形成されるカラートナー像を用紙などに転写するから、この画像領域の開始位置が通過するまでに二次転写ローラ７５を転写ベルト６４に当接させる必要がある。実施例では、当接タイミングの標準値として、転写ベルト６４上の画像領域終了位置の側に設けられたマーキング６４ａを図示しないセンサで検出してから所定時間（例えば、０．２ｓｅｃ）経過したタイミングが設定されている。従って、当接タイミングの調整は、このマーキング６４ａを検出してからクラッチ８２をＯＮするまでの時間を調整することになり、実施例では、製造バラツキに関する情報（フレーム７６の組立精度やカム７７の寸法，クラッチ８２の組立精度）それぞれの値と当接タイミングの調整値（標準値からの偏差）との関係を実験などにより定めて当接タイミング調整値マップとして予めＲＯＭ９４に記憶しておき、この記憶されたマップを用いて調整値を導出するものとした。図７は、フレーム７６の組立精度に関する当接タイミング調整値マップの一例を示す説明図である。図示するように、フレーム７６の組立精度がプラス側に変動したときには当接タイミングはマイナス側（マーキング６４ａを検出してからクラッチ８２をＯＮするまでの時間を短縮する方向）に調整され、組立精度の変動量の絶対値が大きくなるほど調整値の絶対値も大きくなるように設定されている。なお、カム７７の寸法やクラッチ８２の組立精度についても、フレーム７６の組立精度と同様のマップが設定されており、これらのマップから導出された各製造バラツキの調整値を合算した値が最終的な当接タイミングの調整値となる。
【００２１】
こうして、当接タイミングの調整値が導出されると、この調整値をＲＡＭ９２の所定アドレスに書き込んで（ステップＳ１２０）、制御パラメータ設定処理を終了する。カラーレーザプリンタ６０により画像が形成される際には、この制御パラメータ設定処理でＲＡＭ９２に書き込まれた調整値が参照されるから、調整された当接タイミングとなるように二次転写ユニット６７が制御されることになる。
【００２２】
以上説明した実施例のカラーレーザプリンタ６０によれば、二次転写ユニット６７の記憶素子７８に記憶された製造バラツキに関する情報を取得し、この取得した製造バラツキに関する情報に基づいて二次転写ローラ７５が転写ベルト６４に当接するタイミングを調整することができる。この結果、二次転写ユニット６７の製造バラツキに応じてより適切な動作で画像を形成することができると共に二次転写ユニット６７を交換する場合の調整作業を低減することができる。
【００２３】
ここで、実施例のカラーレーザプリンタ６０では、ステップＳ１００の処理を実行するコントローラ７０が情報取得手段に相当し、ステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理を実行するコントローラ７０が制御手段に相当する。
【００２４】
実施例のカラーレーザプリンタ６０では、二次転写ユニット６７の記憶素子７８に記憶された製造バラツキに関する情報に基づいて制御パラメータ「当接タイミング」を調整するものとしたが、二次転写ユニット６７以外のユニットの動作を制御するその他の制御パラメータを調整するものとしてもよい。また、製造バラツキに関する情報を記憶した記憶素子を設けるのは、二次転写ユニット６７に限られず、その他のユニットに記憶素子を設けると共にこの記憶素子から取得した製造バラツキに関する情報に基づいて種々の制御パラメータを調整するものとしてもよく、例えば、露光ユニット６２の組立精度に基づいて露光ユニット６２による横方向の露光開始タイミングを調整（サイドレジスト補正）するものとしたり、定着ユニット６８の定着ローラを加熱する定着ランプの特性（出力）に基づいて定着ランプへの印加電流を調整するものとしたり、現像器６１の組立精度や感光体６３の組立精度，転写ベルト６４の特性（ベルト表面粗さなど）に基づいて形成する画像に用いるトナー濃度を調整するものとしてもよい。トナー濃度を調整する場合には、現像器６１の現像バイアスや露光器６２の露光量，帯電ローラ７２による感光体６３への帯電電位などを調整すればよい。また、このような各ユニットの製造バラツキに基づく制御パラメータの調整を複数組み合わせて行なうものとしてもよく、こうすれば、各ユニットの交換などがあってもカラーレーザプリンタ６０全体として適切な動作で画像を形成することができる。なお、カラーレーザプリンタ６０の動作を制御できる方法であれば、制御パラメータの調整に限られず、その他の方法を用いてよいのは勿論である。
【００２５】
実施例のカラーレーザプリンタ６０では、カラーレーザプリンタ６０は、単一感光体方式と中間転写方式とを採用したフルカラーの電子写真方式の画像形成装置として構成されたものとしたが、二次転写ユニット６７などのユニットが備える記憶素子から製造バラツキに関する情報を読み込めるものであればよいから、複数感光体方式や直接転写方式のフルカラーの電子写真方式の画像形成装置として構成されたカラーレーザプリンタや複写機，インクジェットプリンタなどとしてもよい。
【００２６】
実施例では、紙などの記録媒体に画像を形成するカラーレーザプリンタ６０の形態として説明したが、同様に画像を形成する画像形成方法の形態とするものとしても構わない。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のカラーレーザプリンタ６０の構成の概略を示す構成図。
【図２】二次転写ユニット６７の拡大模式図。
【図３】記憶素子７８で管理される情報の一例を示す説明図。
【図４】コントローラ７０のブロック図。
【図５】制御パラメータ設定処理の一例を示すフローチャート。
【図６】転写ベルト６４の平面図。
【図７】当接タイミング調整値マップの一例を示す説明図。
【符号の説明】
４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋ トナーカートリッジ、６０ カラーレーザプリンタ、６１ 現像器、６２ 露光器、６３ 感光体、６４ 転写ベルト、６４ａ マーキング、６５ 用紙カセット、６６ 搬送ユニット、６７ 二次転写ユニット、６８ 定着ユニット、７０ コントローラ、７１ 一次転写ユニット、７２ 帯電ローラ、７３ バックアップローラ、７５ 二次転写ローラ、７６フレーム、７７ カム、７８ 記憶素子、８０ モータ、８２ クラッチ、８９ 用紙、９０ ＣＰＵ、９２ ＲＡＭ、９４ ＲＯＭ、９６ 帯電ローラ駆動制御部、９７ 感光体駆動制御部、９８ 露光器駆動制御部、９９ 現像器駆動制御部、１００ 一次転写ユニット駆動制御部、１０１ 二次転写ユニット駆動制御部、１０２ 搬送ユニット駆動制御部、１０３ 定着ユニット駆動制御部。

Claims (9)

1. 紙などの記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   画像形成装置を構成する少なくとも一つの交換可能な主要ユニットが有する記憶素子に記憶された該主要ユニットの製造バラツキに関する情報を取得する情報取得手段と、
   該取得した製造バラツキに関する情報に基づいて、前記記録媒体に画像を形成する画像形成動作を制御する制御手段と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記取得した製造バラツキに関する情報に基づいて前記画像形成動作を制御する制御パラメータを調整し、該調整された制御パラメータに基づいて該画像形成動作を制御する手段である請求項１記載の画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置であって、
   前記主要ユニットは、帯電ユニット，感光体ユニット，露光ユニット，現像ユニット，転写ユニット，給紙ユニット，定着ユニットのうち少なくともいずれか一つを含むユニットであり、
   前記制御手段は、前記主要ユニットのうち少なくとも一つのユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて前記主要ユニットのうち少なくとも一つのユニットの動作を制御する手段である
   画像形成装置。
4. 請求項１ないし３いずれか記載の画像形成装置であって、
   前記主要ユニットは、少なくとも二次転写ユニットを含み、
   前記制御手段は、前記二次転写ユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて、該二次転写ユニットの中間転写体への当接タイミングを制御する手段である
   画像形成装置。
5. 請求項１ないし４いずれか記載の画像形成装置であって、
   前記主要ユニットは、少なくとも露光ユニットを含み、
   前記制御手段は、前記露光ユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて、該露光ユニットの横方向の露光開始タイミングを制御する手段である
   画像形成装置。
6. 請求項１ないし５いずれか記載の画像形成装置であって、
   前記主要ユニットは、少なくとも定着ユニットを含み、
   前記制御手段は、前記定着ユニットの製造バラツキに関する情報に基づいて、該定着ユニットが有する定着ランプへの印加電流を制御する手段である
   画像形成装置。
7. 請求項１ないし６いずれか記載の画像形成装置であって、
   前記主要ユニットは、現像ユニット，感光体ユニット，転写ユニットのうち少なくともいずれか一つを含み、
   前記制御手段は、前記取得した製造バラツキに関する情報に基づいて、形成する画像に用いるトナー濃度を制御する手段である
   画像形成装置。
8. 前記製造バラツキに関する情報は、前記主要ユニットまたは該主要ユニットの構成部品の特性バラツキ，前記主要ユニットまたは該主要ユニットの構成部品の寸法バラツキ，前記主要ユニットまたは該主要ユニットの構成部品の組立精度バラツキのうち少なくとも一つを含む情報である請求項１ないし７いずれか記載の画像形成装置。
9. 紙などの記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
   （ａ）画像形成装置を構成する少なくとも一つの交換可能な主要ユニットが有する記憶素子に記憶された該主要ユニットの製造バラツキに関する情報を取得し、
   （ｂ）該取得した製造バラツキに関する情報に基づいて、前記記録媒体に画像を形成する画像形成動作を制御する
   画像形成方法。

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