JP2006126396A - 画像印刷装置の定着条件の補正方法および画像印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 任意の材質の記録媒体に対して最適な定着条件を設定できる画像印刷装置を提供する。
【解決手段】 トナー濃度が異なる複数のテストパターンのブロックが配置されたテスト用画像のデータを記憶するテスト用画像データ記憶部５３と、定着処理が実施されたテスト用画像の各ブロック中に定着性の不良が発生した場合で、且つ各ブロック中の個々のブロックが定着性良好な最大トナー濃度となった場合毎に、定着条件の補正値のデータを記憶する補正値記憶部５４と、トナー画像の定着条件を補正する場合の定着条件補正モードの処理内容のプログラムを記憶する補正モード処理プログラム記憶部５２と、定着条件補正モードおよび補正値を選択できる操作入力部５１と、定着条件補正モードが選択された場合、テスト用画像を印刷し、入力された補正値に従って定着条件を補正する制御部３０とを備える。
【選択図】 図３

Description

この発明は、電子写真方式の画像印刷装置における定着器の定着条件を補正する方法に関し、特に、記録媒体により異なる定着器の定着条件を補正する方法に関する。

電子写真方式の画像印刷装置における定着器の定着条件の補正方法としては、例えば、画像印刷装置内に、記録媒体である印刷用紙の紙厚を測定する紙厚測定手段と、その紙厚の測定結果により印刷用紙の紙厚を判断する紙厚決定手段とを設け、その紙厚の判断結果に基づいて定着温度等の定着条件を最適化する画像印刷装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２３０６２６号公報（第２−３頁、図１０−９）

しかしながら、定着特性は記録媒体の厚みだけで決定できるものではなく、上記した従来技術の画像印刷装置では、例えば、厚みが同様でも構成する材質が異なる記録媒体に対して最適な定着条件を設定できないという問題があった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、任意の材質の記録媒体に対して最適な定着条件を設定できる画像印刷装置の定着条件の補正方法と画像印刷装置を提供すること目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の画像印刷装置の定着条件の補正方法は、記録媒体上のトナー画像をヒートローラで定着させる画像印刷装置の定着条件の補正方法であって、
トナー濃度が異なる複数のテストパターンのブロックが配置されたテスト用画像、及び、定着処理が実施された前記テスト用画像の前記各ブロック中に定着性の不良が発生した場合で、且つ前記各ブロック中の個々のブロックが定着性良好な最大トナー濃度となった場合毎の、定着条件の補正値のデータを予め記憶するステップと、
前記画像印刷装置の定着条件補正モードを選択するステップと、
前記画像印刷装置にセットされた記録媒体に前記テスト用画像を印刷するステップと、
前記テスト用画像の印刷結果により定着性が不良のブロックの有無を判断するステップと、
前記印刷結果に定着性が不良のブロックが有った場合、定着性良好なブロック中でトナー濃度が最大のブロックに対応する前記補正値を選択するステップと、
前記補正値を用いて定着条件を補正するステップ
を有する。

また、本発明の画像印刷装置は、記録媒体上のトナー画像をヒートローラで定着させる場合の定着条件を補正できる画像印刷装置であって、
トナー濃度が異なる複数のテストパターンのブロックが少なくとも配置されたテスト用画像のデータを記憶するテスト用画像データ記憶部と、
定着処理が実施された前記テスト用画像の前記各ブロック中に定着性の不良が発生した場合で、且つ前記各ブロック中の個々のブロックが定着性良好な最大トナー濃度となった場合毎に、定着条件の補正値のデータを記憶する補正値記憶部と、
前記トナー画像の定着条件を補正する場合の定着条件補正モードの処理内容のプログラムを記憶する補正モード処理プログラム記憶部と、
前記定着条件補正モードおよび補正値を選択できる操作入力部と、
前記定着条件補正モードが選択された場合、前記テスト用画像を印刷し、入力された補正値に従って定着条件を補正する制御部と
を備える。

本発明の画像印刷装置の定着条件の補正方法と画像印刷装置では、実際に使用する記録媒体へのテスト画像の印刷結果で判断して定着条件を補正するので、任意の材質の記録媒体に対して最適な定着条件を設定できる。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施形態１の画像印刷装置の概略構成を示す縦断面図である。
図１の画像印刷装置１には、印刷処理前の記録媒体２がセットされている。記録媒体２は、給紙ローラ１３で１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１４及び１５等により画像形成部に搬送される。画像形成部では、例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック等に色分けされた各色カートリッジＣ１〜Ｃ４毎の各色に対応する印刷ヘッド４７により、帯電ローラ４３により帯電された感光ドラム２０上に、静電潜像を形成する。

印刷ヘッド４７は、受信した画像データに基づいて発光素子アレイ等の発光制御を実施し、帯電ローラ４３により帯電された感光ドラム２０の表面上に、文字あるいは図形等の画像データをドットイメージの静電画像として形成する。各色毎の感光ドラム２０上の静電潜像には、現像ローラ４４で供給された各色毎のトナーが付着してトナー像となる。各色の感光ドラム２０上の各トナー像は、転写ローラ４５と感光ドラム２０間に記録媒体２が搬送されてくると、記録媒体２上に転写される。トナー像が転写された記録媒体２は、さらに定着器４８まで搬送され、定着器４８によりトナー像が記録媒体２上に定着される。印刷処理後の記録媒体３は、搬送ローラ１６及び１７等により画像形成装置１の外に搬出される。

画像形成装置１の上面あるいは前面には、例えば、設定状況、操作状況、動作状況、画像印刷装置の動作モードの選択肢、選択内容等を表示する表示部３１と、選択内容等を入力する操作を行うための操作入力部５１が設けられる。また、画像印刷装置１内には、図１には示されていないが後述する図３に示されるように、画像印刷装置を制御する制御部３０等の電子回路が設けられている。制御部３０等は、画像印刷装置１内における任意の位置に配置される。また、後述する図３に示されるように、画像印刷装置１内には、各種ローラを回転駆動させるための各種モータ４６、画像印刷装置１の内部を冷却するためのファン４９、印刷の同期をとるために記録媒体の位置を検出する検出センサ５０等を備えている。

図２は、図１の定着器４８を拡大表示した縦断面図である。
定着器４８は、メインフレーム６１により外側を囲われており、内部には、両端が開口された円筒形状のヒートローラ６２と、同様な形状の加圧ローラ７１が設けられる。ヒートローラ６２の円筒形状部は、肉厚が１．０ｍｍ程度で円筒形状のアルミニウム材あるいは鉄材の外周表面上にシリコンゴム層が形成され、さらにその表面上にＰＦＡ等のフッ素樹脂によるコーティング層が形成されるか、その表面上がフッ素樹脂チューブで被覆されて構成される。ヒートローラ６２は、軸方向の両端に設けられた軸受（不図示）を介してメインフレーム６１に回動可能に取り付けられる。ヒートローラ６２の軸方向の一端側には、モータ４６の駆動力をヒートローラ６２に伝えて回転させるための歯車（不図示）が取り付けられている。

加圧ローラ７１は、ヒートローラ６２と同様な構造であり、軸方向の両端に設けられた軸受（不図示）を介して図示しないフレームに回転可能となるように取り付けられる。加圧ローラ７１は、その表面がヒートローラ６２の外周表面と軸方向と平行に接触するように並置される。加圧ローラ７１の軸受は、加圧ローラ７１の外周表面をヒートローラ６２の外周表面と接触させる方向へ移動可能であるようにフレームに取り付けられ、さらにバネ付勢手段であるスプリングにより、ヒートローラ６２の方向に付勢される。このため、加圧ローラ７１の外周表面は、ヒートローラ６２の外周表面に対して、常時、圧接状態となる。

ヒートローラ６２の外周表面温度、及び、加圧ローラ７１の外周表面温度は、記録媒体２の種類及び厚さ、印刷速度等により設定が異なる。ヒートローラ６２等の設定温度は、例えば、表示部３１と操作入力部５１により設定することができる。ヒートローラ６２の円筒形状の内部には、ヒートローラ６２を加熱するためのハロゲンランプ６５が、ヒートローラ６２の軸方向に貫通する配置で設置されている。ハロゲンランプ６５は、耐熱線材を介して電源及び定着制御部３８と電気的に接続されている。

ヒートローラ６２と加圧ローラ７１の外周表面には、表面温度を測定するためのサーミスタ６７が配置される。サーミスタ６７は、板バネ６８によってヒートローラ６２と加圧ローラ７１の外周表面に向かって付勢される。サーミスタ６７は、断熱及び絶縁された線材により後述する定着制御部３８に接続される。サーミスタ６７で測定された表面温度は定着制御部３８に入力され、定着制御部３８がハロゲンランプ６５をＯＮ／ＯＦＦさせることにより、ヒートローラ６２の表面温度は一定に保たれる。

図３は、図１の画像印刷装置の制御内容をブロックで示した図である。
制御部３０は、マイクロコンピュータ等からなり、画像印刷装置の全体の動作を制御する。制御部３０には、各種の検出センサ５０からの検出信号が入力され、その各検出信号により、記録媒体（印刷用紙）２、３の位置を認識し、帯電ローラ４３、現像ローラ４４、転写ローラ４５、各種のモータ４６、印刷ヘッド４７、定着器４８、及びファン４９等を制御する。制御部３０には、外部入力Ｉ／Ｆ部３２を介して外部装置からの印刷データ及び制御コマンド等の信号が入力され、その印刷データ及び制御コマンドにより、画像データを生成し、その画像データを印刷制御部３７に送出する。制御部３０は、表示部３１に画像印刷装置の動作状況及び各種設定状態を表示させることができ、操作入力部５１からの入力により各種設定状態を変更させることができる。

印刷制御部３７は、制御部３０から出力された画像データを、例えば発光素子アレイ等を備える印刷ヘッド４７に送出する。モータ制御部３６は、画像印刷装置１内の各種のモータ４６を制御する。各種のモータ４６は、例えば、給紙ローラ１３、各搬送ローラ１４〜１７、感光ドラム２０、帯電ローラ４３、現像ローラ４４、転写ローラ４５、定着器４８内のヒートローラ６２及び加圧ローラ７１等の回転部を駆動させる。モータ制御部３６から出力される制御コマンドと帯電ローラ制御部３３から出力される制御コマンドにより、各種のモータ４６によって帯電ローラ４３が駆動されると共に電圧が印加され、感光ドラム２０の外周表面上が一様に帯電される。それと同時に、各種モータ４６によって感光ドラム２０が回転駆動され、感光ドラム２０の外周表面上には、上記したように印刷ヘッド４７により静電潜像が形成される。

現像ローラ制御部３４から出力される制御コマンドにより、現像ローラ４４が駆動されてトナーが供給され、感光ドラム２０の外周表面上の静電潜像にトナーが付着してトナー像が形成される。転写ローラ制御部３５から出力される制御コマンドにより、転写ローラ４５が駆動されると共に電圧が印加され、感光ドラム２０の外周表面上のトナー像が記録媒体２（印刷用紙）に転写される。転写後の感光ドラム２０の外周表面に残ったトナーは、不図示のクリーニングユニットによりクリーニングされ、クリーニング後の感光ドラム２０は、再び、帯電ローラ制御部３３から出力される制御コマンドにより、帯電ローラ４３が駆動されろと共に電圧が印加され、感光ドラム２０の外周表面上が一様に帯電されて次の静電潜像が形成される。

記録媒体２は、モータ制御部３６から出力される制御コマンドにより、各種のモータ４６が駆動されることで、給紙ローラ１３、搬送ローラ１４及び１５が回転駆動され、各色カートリッジＣ１〜Ｃ４毎の感光ドラム２０と転写ローラ４５の間に（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の順となるように）、順次搬送される。記録媒体２を搬送させる際には、記録媒体２の位置等を検出する検出センサ５０の出力により、各色毎の感光ドラム２０上のトナー像が記録媒体２上に良好に転写されるように制御部３０、各ローラ制御部３３〜３５およびモータ制御部３６により同期がとられる。

制御部３０は、転写ローラ制御部３５から出力される制御コマンドにより、さらに転写ローラ４５を駆動させ、表面上にトナー像が転写された記録媒体２を、定着器４８まで搬送させる。定着制御部３８は、ヒートローラ６２と加圧ローラ７１の間に搬送された記録媒体２上トナー像に対して、定着器４８で加圧及び加熱を実施して記録媒体２上にトナー像を定着させる。（なお、トナー像が定着された状態になった記録媒体を記録媒体３として、トナー像が定着前の記録媒体２と区別する。）モータ制御部３６は、トナー像が定着した記録媒体３を搬送ローラ１６及び１７により画像印刷装置の外部に搬送（排出）する。

ファン制御部３９は、画像印刷装置の温度状態に対応するように、内部冷却用のファン４９の駆動を制御する。制御部３０は、外部Ｉ／Ｆ部３２から入力した印刷データの印刷が終了するまで、上記した一連の動作を繰り返すように各部を制御する。

補正モード処理プログラム記憶部５２は、本実施形態の画像印刷装置において、任意の記録媒体を用いて定着性を補正する場合の動作である「定着条件補正モード」（以下、「補正モード」とも記載）のプログラムが格納される記憶部である。テスト用画像データ記憶部５３は、上記した補正モードにおいて、実際に使用される記録媒体２を用いた印刷の定着性をテストするためのテスト用画像（図５を用いて後述）のデータが格納される記憶部である。補正値記憶部５４は、テスト用画像の印刷結果に対応させた補正値を格納する記憶部であり、例えば、定着不良を無くすために定着温度を補正する（上昇させる）場合の補正値を格納する。

図４は、図１〜図３に示した画像印刷装置を用いて定着率を補正する場合のフローチャートである。
まず、実際に印刷に用いる記録媒体が画像印刷装置の給紙部にセットされる（Ｓ１）。

次に、表示部３１に表示された画像印刷装置の動作モードの選択肢中から定着条件補正モードが選択され、操作入力部５１により定着条件補正モードが入力される（Ｓ２）。補正モード処理プログラム記憶部５２からプログラムが読み出されて、テスト用画像データ記憶部５３から画像データが読み出され、感光ドラム２０上に静電潜像が形成される。静電潜像にはトナーが供給されてトナー像になり、給紙部から印刷媒体２が搬送されて、印刷媒体２上にトナー像が転写される。印刷媒体２上のトナー像は、定着器４８で定着されてテスト用画像の印刷が終了する（Ｓ３）。印刷が終了した印刷媒体３は、画像印刷装置の外に排出され、画像の定着率が判定される（Ｓ４）。

図５は、定着補正のテスト用画像を示す図である。
テスト用画像８１の上部には、複数のパターンブロックが順に配列され、右側のブロックほどトナー濃度が高くなっている。図５の場合には、最も右側に位置するパターンブロック９１のトナー濃度が、装置の仕様により決定される最大のトナー濃度（１００％）であり、右側から順に５％づつ減少するように、１００％のパターンブロック９１、９５％のパターンブロック９２、９０％のパターンブロック９３、８５％のパターンブロック９４、８０％のパターンブロック９５、７５％のパターンブロック９６、７０％のパターンブロック９７が配列されている。

パターンブロック９１のトナー濃度１００％という記載はトナーが単色の場合であり、例えば、カラー画像でイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナーを重ね合わせる場合には、各色トナー毎の印刷Ｄｕｔｙが１００％ということになり、ｔｏｔａｌの印刷Ｄｕｔｙは３００％（１００％×３）となる。同様に、９５％という記載のパターンブロック９２のカラー画像印刷におけるＤｕｔｙは２８５％（９５％×３）であり、９０％という記載のパターンブロック９３のカラー画像印刷におけるＤｕｔｙは２７０％（９０％×３）であり、８５％という記載のパターンブロック９４のカラー画像印刷におけるＤｕｔｙは２５５％（８５％×３）であり、８０％という記載のパターンブロック９５のカラー画像印刷におけるＤｕｔｙは２４０％（８０％×３）であり、７５％という記載のパターンブロック９６のカラー画像印刷におけるＤｕｔｙは２２５％（７５％×３）であり、７０％という記載のパターンブロック９７のカラー画像印刷におけるＤｕｔｙは２１０％（７０％×３）というように、各色トナー毎に５％刻みで低くなることから、ｔｏｔａｌの印刷Ｄｕｔｙは１５％刻みで低くなっていく。

また、定着条件補正モードでテスト用画像データを印刷する際に、記録媒体２上のトナー像のトナーが記録媒体２に定着されない場合、すなわち、未定着（定着不良）になる場合がある。その場合には、記録媒体２上のトナーはヒートローラ６２に付着してしまうので、ヒートローラ６２のクリーニングが必要である。

図５のテスト用画像には、記録媒体２上のトナー像からヒートローラ６２に付着したトナーを記録媒体２に再度付着させることによりクリーニングできるように、複数のパターンブロックからヒートローラ６２の外周表面長で１周期分Ｐ１だけ搬送方向下流側に離れた位置に、少なくともＤｕｔｙが１００％未満の一様なパターンあるいは白紙の領域８２が形成されている。また、テスト用画像における領域８２からさらに１周期分Ｐ２だけ搬送方向下流側には、よりクリーニングを確実に実施するために、領域８２と同様な領域８３が形成されている。図５の領域８２には、パターンブロック９１に対応する再定着ブロック領域１０１とパターンブロック９２に対応する再定着ブロック領域１０２がクリーニング結果として示されており、さらに、領域８３にも、パターンブロック９１に対応する再定着ブロック領域１１１とパターンブロック９２に対応する再定着ブロック領域１１２がクリーニング結果として示されている。

図５のテスト用画像が印刷された記録媒体３により定着率を判定する判定方法としては、例えば、粘着テープをパターンブロックに粘着させてから剥離させた場合の剥離前と剥離後のトナー濃度を比較する判定方法、記録媒体３をパターンブロック部分で折り曲げて、折り曲げ部分のトナーの剥がれ状況を変定する方法、記録媒体３のパターンブロック部の表面を擦ることでトナーの剥がれ状況を判定する方法がある。また、図５のテスト用画像には、上記のようにクリーニング用の領域８２、８３が設けられていることから、この、領域８２および８３の再定着ブロック領域１０１あるいは再定着ブロック領域１０２にトナーが定着していることを見分けることによっても、どの濃度以上のパターンブロックが未定着であるかを判定することができる。

テスト用画像８１上で、印刷された各パターンブロック中に未定着のものが存在（定着不良が発生）した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）には、印刷された定着が良好である各パターンブロック中でトナー濃度が最高のブロックパターンに対応する補正値を選択して、操作入力部５１より入力する（Ｓ６）。本実施形態の図５ではトナー濃度が異なる各パターンブロックに９１〜９７の番号を付与しているので、その９１〜９７をＩＤとして、各ＩＤに対応する定着温度の補正値を補正値記憶部５４に予め格納しておく。なお、各パターンブロックに対応するＩＤは、説明の便宜上から９１〜９７を用いるが、より単純な１〜７あるいはＡ〜Ｇ等を用いても良い。

図６は、本実施の形態の各パターンブロックのトナー濃度と定着率の関係により示される特性が定着温度補正により変化する様子を示す図である。
図６では、トナー濃度が異なる各ブロックの定着率の特性が定着条件を補正することで一様に変化し、定着不良領域であったパターンブロック９１と９２の定着率が定着良好領域に変化する様子が示されている。

図６において、縦軸は定着率（％）を示し上側にいくほど定着率が高くなる。横軸はトナー濃度を示し右側にいくほどトナー濃度が高くなる。破線Ｄ１は、定着良好と定着不良を選別する定着率を示す線である。トナー濃度と定着率は反比例する関係であり、トナー濃度が高くなるほど定着率は低下する。図５に示したテスト用画像の印刷結果では、パターンブロック９１と９２に定着不良（未定着）が発生したが、図６では、パターンブロック９１と９２が破線Ｄ１より下側の定着不良領域に位置している。

図６の場合には、例えば、印刷された定着が良好である各パターンブロック中でトナー濃度が最高のパターンブロック９３に対応するＩＤが入力され、それに対応する定着条件の補正値が補正値記憶部５４中から選択されて、制御部３０および定着制御部３８の制御により定着器４８の定着条件が補正される。例えば、定着条件をヒートローラ６２の定着温度とすると、パターンブロック９３のＩＤに対応する定着温度分だけヒートローラ６２の定着温度が上昇される。この定着温度の補正値は、上記したように予め各パターンブロックに対応させて補正値記憶部５４中に格納しておく。このように定着条件を補正することにより、図６に示すように定着不良領域にあったパターンブロック９１と９２の定着率は、定着良好領域にシフトしてパターンブロック９１’と９２’の定着率となるので、定着条件が補正されたことになる。

以下に図６を用いて本実施形態の原理をさらに詳しく説明する。トナー濃度と定着率は反比例する関係であり、トナー濃度が高くなるほど定着率が悪くなる。定着性（定着率）は、トナー成分によって異なるが、例えば、１００％Ｄｕｔｙで０．５ｍｇ/ｃｍ^２程度のトナー重量とする。印刷速度２４ｐｐｍクラスの印刷装置で一般的なトナーを使用した場合、適正な定着温度は、１５％ｄｕｔｙ（０．０８ｍｇ/ｃｍ^２）増えるにつれ、１．５℃アップさせる必要がある。

図６の場合、温度を補正する前は、パターンブロック９１と９２が未定着であり、パターンブロック９３の定着性が良好になっている。この場合、パターンブロック９３とパターンブロック９１のＤｕｔｙ差が各色１０％ずつで３色で３０％になるため、適正な定着温度にするための補正温度は３℃となる。

図６では、一例として、温度補正前のパターンブロック９１の定着温度が１７０℃になっているので、定着温度を３℃上げるように補正することにより、パターンブロック９１の定着温度が１７３℃になり、定着性を確保することができる。

実際の操作内容としては、温度補正前の定着性が良好であるパターンブロックのうち、トナー濃度の一番高いパターンであるパターンブロック９３のＩＤを選択し、その数字を操作入力部５１から入力することになる。この入力によって、本来定着されるべき最大トナー濃度のパターンブロック９１を定着させるために必要な定着温度との差分である３℃が補正される。補正後、定着調整モードが終了される。

なお、図６に示した例では、定着条件としてヒートローラ６２の定着温度を補正して定着性を改善する場合について説明したが、定着条件としては、その他に、記録媒体の定着時の搬送速度、ヒートローラ６２と該ヒートローラ６２に対向する加圧ローラ７１との間の定着ニップ量を補正することでも定着性を改善することが可能である。つまり、温度補正の代替として、印刷速度、あるいは、定着ニップ量を用いることも可能となる。

図７は、実施の形態１の各パターンブロックのトナー濃度と定着率の関係により示される特性が印刷速度補正により変化する様子を示す図である。
印刷速度の補正により定着性を改善する場合は、例えば、定着温度１℃当りが０．６ｐｐｍに相当するため、図６に示した補正温度が３℃の場合は、図７の印刷速度は、１．８ｐｐｍだけ遅くすることになる。図７では、一例として、速度補正前のパターンブロック９１の印刷速度が２４ｐｐｍになっているので、印刷速度を１．８ｐｐｍだけ遅くするように補正することにより、パターンブロック９１の印刷速度が２２．２ｐｐｍになり、定着性を確保することができる。

図８は、実施の形態１の各パターンブロックのトナー濃度と定着率の関係により示される特性が定着ニップ量補正により変化する様子を示す図である。
ニップ量の補正により定着性を改善する場合は、例えば、印刷速度１ｐｐｍ当りが０．２５ｍｍに相当するため、図７に示した印刷速度が１．８ｐｐｍの場合は、図８のニップ量は、０．４５ｍｍだけ上げることになる。図８では、一例として、速度補正前のパターンブロック９１のニップ量が５．５ｍｍになっているので、ニップ量を０．４５ｍｍだけ上げてやるように補正することにより、パターンブロック９１のニップ量が５．９５ｍｍになり、定着性を確保することができる。

上記したように、印刷された定着が良好である各パターンブロック中でトナー濃度が最高のパターンブロックに対応する定着条件の補正値が選択されると、制御部３０および定着制御部３８の制御により、記録媒体２に対する定着器４８の定着条件が補正されて定着不良（未定着）を無くすことができる（Ｓ８）。

またテスト用画像８１上で、印刷された各パターンブロック中に未定着のものが存在しない場合（Ｓ５：ＮＯ）には、定着条件を補正する必要はないので、定着条件補正モードを終了する（Ｓ７）。

なお、本実施の形態では、定着条件としてヒートローラ６２の定着温度を補正する場合について説明したが、定着条件として、その他に、記録媒体の定着時の搬送速度、ヒートローラ６２と該ヒートローラ６２に対向する加圧ローラ７１との間の定着圧力、ヒートローラ６２と該ヒートローラ６２に対向する加圧ローラ７１との間の定着ニップ量を補正することでも定着不良を改善することが可能である。

このように本実施の形態の画像印刷装置では、実際に使用する記録媒体へのテスト画像の印刷結果で判断して定着条件を補正できるので、通常の定着条件ではトナーの未定着等の定着不良が発生するような任意の材質の記録媒体に対しても、最適な定着条件を設定することができ、さらに、テスト画像のトナー濃度が異なる各パターンブロックにＩＤを付与し、各ＩＤに対応する補正値を予め記憶させておいてテスト印刷結果によりＩＤを選択することで、定着条件の補正を容易に実施することができる。

実施の形態２．
上記した実施の形態１では、トナーの未定着が発生する実際の記録媒体にテスト画像を印刷して、その結果により最適な定着条件を設定したが、記録媒体上にトナーが定着されても、定着されたトナーの光沢が不十分（光沢不良）である場合が発生する。そこで、以下に示す実施の形態２では、光沢不良を改善する場合について説明する。

実施の形態２の構成は、実施の形態１と同様であるので重複する説明は省略する。本実施の形態の方法も類似するが、定着が良好であるか不良であるかの判定に用いる尺度が定着率ではなく、光沢度に変わっている点が異なっている。

図９は、実施の形態２の画像印刷装置を用いて光沢度を補正する場合のフローチャートである。
まず、実際に印刷に用いる記録媒体が画像印刷装置の給紙部にセットされる（Ｓ１１）。

次に、表示部３１に表示された画像印刷装置の動作モードの選択肢中から光沢補正モードが選択され、操作入力部５１により光沢補正モードが入力される（Ｓ１２）。補正モード処理プログラム記憶部５２からプログラムが読み出されて、テスト用画像データ記憶部５３から画像データが読み出され、感光ドラム２０上に静電潜像が形成される。静電潜像にはトナーが供給されてトナー像になり、給紙部から印刷媒体２が搬送されて、印刷媒体２上にトナー像が転写される。印刷媒体２上のトナー像は、定着器４８で定着されてテスト用画像の印刷が終了する（Ｓ１３）。印刷が終了した印刷媒体３は、画像印刷装置の外に排出され、画像の光沢度が判定される（Ｓ１４）。

テスト用画像８１上で、印刷された各パターンブロック中に光沢不良のものが存在した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）には、印刷された光沢が良好である各パターンブロック中でトナー濃度が最高のブロックパターンに対応する補正値を選択して、操作入力部５１より入力する（Ｓ１６）。本実施形態でもトナー濃度が異なる各パターンブロックに９１〜９７をＩＤとして、各ＩＤに対応する光沢を良好にする定着温度の補正値を補正値記憶部５４に予め格納しておく。

図１０は、本実施の形態の各パターンブロックのトナー濃度と光沢度の関係を示す図である。
図１０では、トナー濃度が異なる各ブロックの光沢度の特性が定着条件を補正することで一様に変化し、光沢不良領域であったパターンブロック９１と９２の光沢度が光沢良好領域に変化する様子が示されている。

図１０において、縦軸は光沢度を示し上側にいくほど光沢度が高くなる。横軸はトナー濃度を示し右側にいくほどトナー濃度が高くなる。破線Ｄ２は、光沢良好と光沢不良を選別する光沢度を示す線である。トナー濃度と光沢度は反比例する関係であり、トナー濃度が高くなるほど光沢度は低下する。図５に示したテスト用画像の印刷結果では、パターンブロック９１と９２に光沢不良が発生したが、図１０では、パターンブロック９１と９２が破線Ｄ２より下側の光沢不良領域に位置している。

図１０の場合には、例えば、印刷された光沢が良好である各パターンブロック中でトナー濃度が最高のパターンブロック９３に対応するＩＤが入力され、それに対応する定着条件の補正値が補正値記憶部５４中から選択されて、制御部３０および定着制御部３８の制御により定着器４８の定着条件が補正される。例えば、定着条件をヒートローラ６２の定着温度とすると、パターンブロック９３のＩＤに対応する定着温度分だけヒートローラ６２の定着温度が上昇される。この定着温度の補正値は、上記したように予め各パターンブロックに対応させて補正値記憶部５４中に格納しておく。このように定着条件を補正することにより、図１０に示すように光沢不良領域にあったパターンブロック９１と９２の光沢度は、光沢良好領域にシフトしてパターンブロック９１”と９２”の光沢度となるので、定着条件が補正されたことになる。

以下に図１０を用いて本実施形態の原理をさらに詳しく説明する。トナー濃度と光沢度は、定着率と同様に反比例する関係であり、トナー濃度が高くなるほど光沢度が悪くなる。光沢度は、トナー成分によって異なるが、例えば、１００％Ｄｕｔｙで０．５ｍｇ/ｃｍ^２程度のトナー重量とする。印刷速度２４ｐｐｍクラスの印刷装置で一般的なトナーを使用した場合、適正な光沢度は、１５％ｄｕｔｙ（０．０８ｍｇ/ｃｍ^２）増えるにつれ、１．５℃アップさせる必要がある。

図１０の場合、温度を補正する前は、パターンブロック９１と９２が未定着であり、パターンブロック９３の光沢度が良好になっている。この場合、パターンブロック９３とパターンブロック９１のＤｕｔｙ差が各色１０％ずつで３色で３０％になるため、適正な光沢度にするための補正温度は３℃となる。

図１０では、一例として、温度補正前のパターンブロック９１の定着温度が１７０℃になっているので、定着温度を３℃上げるように補正することにより、パターンブロック９１の定着温度が１７３℃になり、光沢度を確保することができる。

実際の操作内容としては、温度補正前の光沢度が良好であるパターンブロックのうち、トナー濃度の一番高いパターンであるパターンブロック９３のＩＤを選択し、その数字を操作入力部５１から入力することになる。この入力によって、本来定着されるべき最大トナー濃度のパターンブロック９１を定着させるために必要な定着温度との差分である３℃が補正される。補正後、定着調整モードが終了される。

なお、図１０に示した例では、定着条件としてヒートローラ６２の定着温度を補正して光沢度を改善する場合について説明したが、定着条件としては、その他に、記録媒体の定着時の搬送速度、ヒートローラ６２と該ヒートローラ６２に対向する加圧ローラ７１との間の定着ニップ量を補正することでも光沢度を改善することが可能である。つまり、温度補正の代替として、印刷速度、あるいは、定着ニップ量を用いることも可能となる。

図１１は、実施の形態２の各パターンブロックのトナー濃度と光沢度の関係により示される特性が印刷速度補正により変化する様子を示す図である。
印刷速度の補正により光沢度を改善する場合は、例えば、定着温度１℃当りが０．６ｐｐｍに相当するため、図１０に示した補正温度が３℃の場合は、図１１の印刷速度は、１．８ｐｐｍだけ遅くすることになる。図１１では、一例として、速度補正前のパターンブロック９１の印刷速度が２４ｐｐｍになっているので、印刷速度を１．８ｐｐｍだけ遅くするように補正することにより、パターンブロック９１の印刷速度が２２．２ｐｐｍになり、光沢度を確保することができる。

図１２は、実施の形態２の各パターンブロックのトナー濃度と光沢度の関係により示される特性が定着ニップ量補正により変化する様子を示す図である。
ニップ量の補正により光沢度を改善する場合は、例えば、印刷速度１ｐｐｍ当りが０．２５ｍｍに相当するため、図１１に示した印刷速度が１．８ｐｐｍの場合は、図１２のニップ量は、０．４５ｍｍだけ上げることになる。図１２では、一例として、速度補正前のパターンブロック９１のニップ量が５．５ｍｍになっているので、ニップ量を０．４５ｍｍだけ上げてやるように補正することにより、パターンブロック９１のニップ量が５．９５ｍｍになり、光沢度を確保することができる。

上記したように、印刷された光沢が良好である各パターンブロック中でトナー濃度が最高のパターンブロックに対応する定着条件の補正値が選択されると、制御部３０および定着制御部３８の制御により、記録媒体２に対する定着器４８の定着条件が補正されて光沢不良を無くすことができる（Ｓ１８）。

またテスト用画像８１上で、印刷された各パターンブロック中に光沢不良のものが存在しない場合（Ｓ１５：ＮＯ）には、定着条件を補正する必要はないので、光沢補正モードを終了する（Ｓ１７）。

このように本実施の形態の画像印刷装置では、実際に使用する記録媒体へのテスト画像の印刷結果で判断して定着条件を補正できるので、通常の定着条件ではトナーの光沢不良が発生するような任意の記録媒体に対しても、最適な定着条件を設定することができる。

本発明の実施形態１の画像印刷装置の概略構成を示す縦断面図である。 図１の定着器４８を拡大表示した縦断面図である。 図１の画像印刷装置の制御内容をブロックで示した図である。 図１〜図３に示した画像印刷装置を用いて定着率を補正する場合のフローチャートである。 定着補正のテスト用画像を示す図である。 実施の形態１の各パターンブロックのトナー濃度と定着率の関係により示される特性が定着温度補正により変化する様子を示す図である。 実施の形態１の各パターンブロックのトナー濃度と定着率の関係により示される特性が印刷速度補正により変化する様子を示す図である。 実施の形態１の各パターンブロックのトナー濃度と定着率の関係により示される特性が定着ニップ量補正により変化する様子を示す図である。 実施の形態２の画像印刷装置を用いて光沢度を補正する場合のフローチャートである。 実施の形態２の各パターンブロックのトナー濃度と光沢度の関係により示される特性が定着温度補正により変化する様子を示す図である。 実施の形態２の各パターンブロックのトナー濃度と光沢度の関係により示される特性が印刷速度補正により変化する様子を示す図である。 実施の形態２の各パターンブロックのトナー濃度と光沢度の関係により示される特性が定着ニップ量補正により変化する様子を示す図である。

符号の説明

１ 画像印刷装置、
２ 印刷処理前の記録媒体、
３ 印刷処理後の記録媒体、
１３ 給紙ローラ、
１４〜１７ 搬送ローラ、
２０ 感光ドラム、
３０ 制御部、
３１ 表示部、
３２ 外部入力Ｉ／Ｆ部、
３３ 帯電ローラ制御部、
３４ 現像ローラ制御部、
３５ 転写ローラ制御部、
３６ モータ制御部、
３７ 印刷制御部、
３８ 定着制御部、
３９ ファン制御部、
４３ 帯電ローラ、
３３ 現像ローラ、
３５ 転写ローラ、
４６ 各種のモータ、
４７ 印刷ヘッド、
４８ 定着器、
４９ ファン、
５０ 検出センサ、
５１ 操作入力部、
５２ 補正モード処理プログラム記憶部、
５３ テスト用画像データ記憶部、
５４ 補正値記憶部、
６１ メインフレーム、
６２ ヒートローラ、
６５ ハロゲンランプ、
６７ サーミスタ、
６８ 板バネ、
７１ 加圧ローラ、
８１ テスト用画像、
８２、８３ 領域、
９１〜９７、９１’〜９７’、９１”〜９７” パターンブロック、
１０１、１０２、１１１、１１２ 再定着ブロック領域、
Ｃ１〜Ｃ４ 各色カートリッジ。

Claims (12)

1. 記録媒体上のトナー画像をヒートローラで定着させる画像印刷装置の定着条件の補正方法であって、
   トナー濃度が異なる複数のテストパターンのブロックが配置されたテスト用画像、及び、定着処理が実施された前記テスト用画像の前記各ブロック中に定着性の不良が発生した場合で、且つ前記各ブロック中の個々のブロックが定着性良好な最大トナー濃度となった場合毎の、定着条件の補正値のデータを予め記憶するステップと、
   前記画像印刷装置の定着条件補正モードを選択するステップと、
   前記画像印刷装置にセットされた記録媒体に前記テスト用画像を印刷するステップと、
   前記テスト用画像の印刷結果により定着性が不良のブロックの有無を判断するステップと、
   前記印刷結果に定着性が不良のブロックが有った場合、定着性良好なブロック中でトナー濃度が最大のブロックに対応する前記補正値を選択するステップと、
   前記補正値を用いて定着条件を補正するステップ
   を有することを特徴とする画像印刷装置の定着条件の補正方法。
2. 前記テスト用画像を予め記憶するステップでは、各ブロックは、トナー濃度に従い昇順又は降順となるように並べられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像印刷装置の定着条件の補正方法。
3. 前記テスト用画像を予め記憶するステップでは、各ブロックには、各々に対して識別可能となるように異なる記号又は番号が付与され、
   前記補正値を選択するステップでは、前記記号又は番号により選択する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像印刷装置の定着条件の補正方法。
4. 前記テスト用画像を予め記憶するステップでは、前記テスト用画像に、前記記録媒体における前記各ブロックから、前記ヒートローラの周面の長さの１又は複数周期分より下流側に、前記ヒートローラ側に付着した前記各ブロックの未定着分のトナーが定着される余白領域又は中間調の一様なパターン画像領域が設けられ、
   前記定着性が不良のブロックの有無を判断するステップでは、前記余白領域又は中間調の一様なパターン画像領域のトナーの定着により不良を判断する
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像印刷装置の定着条件の補正方法。
5. 前記テスト用画像を予め記憶するステップでは、定着条件として、ヒートローラの定着温度、記録媒体の定着時の搬送速度、ヒートローラと該ヒートローラに対向する加圧ローラとの間の定着ニップ量のうちの少なくとも１つの補正値のデータを記憶し、
   前記補正値を用いて定着条件を補正するステップでは、前記補正値に対応する処理内容で定着条件を補正する
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像印刷装置の定着条件の補正方法。
6. 前記テスト用画像を予め記憶するステップでは、前記定着条件の補正値のデータとして、定着性の不良を定着後のトナーの光沢性により判断した場合の補正値のデータが記憶され、
   前記定着性が不良のブロックの有無を判断するステップでは、トナーの光沢性により判断し、
   前記補正値を用いて定着条件を補正するステップでは、トナーの光沢性を補正する処理内容で定着条件を補正する
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像印刷装置の定着条件の補正方法。
7. 記録媒体上のトナー画像をヒートローラで定着させる場合の定着条件を補正できる画像印刷装置であって、
   トナー濃度が異なる複数のテストパターンのブロックが配置されたテスト用画像のデータを記憶するテスト用画像データ記憶部と、
   定着処理が実施された前記テスト用画像の前記各ブロック中に定着性の不良が発生した場合で、且つ前記各ブロック中の個々のブロックが定着性良好な最大トナー濃度となった場合毎に、定着条件の補正値のデータを記憶する補正値記憶部と、
   前記トナー画像の定着条件を補正する場合の定着条件補正モードの処理内容のプログラムを記憶する補正モード処理プログラム記憶部と、
   前記定着条件補正モードおよび補正値を選択できる操作入力部と、
   前記定着条件補正モードが選択された場合、前記テスト用画像を印刷し、入力された補正値に従って定着条件を補正する制御部と
   を備えることを特徴とする画像印刷装置。
8. 前記テスト用画像におけるテストパターンの各ブロックは、トナー濃度に従い昇順又は降順となるように並べられる
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像印刷装置。
9. 前記テスト用画像におけるテストパターンの各ブロックには、各々に対して識別可能となるように異なる記号又は番号が付与される
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像印刷装置。
10. 前記テスト用画像には、前記記録媒体における前記各ブロックから、前記ヒートローラの周面の長さの１又は複数周期分より下流側に、前記ヒートローラ側に付着した前記各ブロックの未定着分のトナーが定着される余白領域又は中間調の一様なパターン画像領域が設けられる
    ことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の画像印刷装置。
11. 前記補正値記憶部には、定着条件として、ヒートローラの定着温度、記録媒体の定着時の搬送速度、ヒートローラと該ヒートローラに対向する加圧ローラとの間の定着ニップ量のうちの少なくとも１つの補正値のデータが記憶され、
    前記補正モード処理プログラム記憶部には、前記補正値記憶部の補正値に対応する処理内容のプログラムが記憶され、
    前記制御部は、前記補正値記憶部の補正値に対応する定着条件を補正する
    ことを特徴とする請求項７〜１０の何れかに記載の画像印刷装置。
12. 前記補正値記憶部の定着条件の補正値のデータは、定着性の不良を定着後のトナーの光沢性により判断した場合の補正値のデータが記憶される
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像印刷装置。

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