JP2006259097A - 画像形成装置 - Google Patents

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浩一 山内
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泰治 米田
Kazuhiro Matsuyama
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Abstract

【課題】画像形成装置の使用履歴によって使用頻度が少なかったり停止期間が長くなったりして現像剤の状態が経時的に変化するのに対してその現像剤の適切な処理を可能にして、用紙に形成する画像の品質を向上させ得る画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置の印字枚数に係る使用履歴を記憶する履歴記憶手段78と、画像形成部10が行う印字プロセスの前処理工程の時間または後処理工程の時間を、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき変化させる処理時間制御手段80とを備える画像形成装置である。
【選択図】図3

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、給紙された用紙上に未定着現像剤を用いて画像情報を転写する印字プロセスを行い、その未定着現像剤による画像情報を用紙上に溶融・固着する画像形成装置に関する。
近年、画像形成装置に用いられるトナーの粒子径は小粒径化している。
例えば、数年前まで画像形成装置の解像度は、300dpi(dots per inch)であったものが、近年では600〜1200dpiと高解像度化している。
このような高解像度化に伴い、上記トナーの粒子径が小粒径化してきた。すなわち、以前はトナーの粒子径が概ねφ8〜12μmであったものが、近年、粒子径が概ねφ4〜8μmと小粒径化するにしたがい、画像形成装置に種々の問題点が発生してきている。
例えば、現像剤槽内のトナー濃度コントロールの不均一性、感光体のクリーニング部材のロック(駆動破壊)などが問題点として有る。
このような問題点の原因は、全てがトナーの小粒径化によるものではなく、印字状態、すなわち、画像形成装置を使用する使用頻度に影響されるものであることが判明した。
例えば画像形成装置を用いる頻度として1000枚/1日のユーザが多数いても、上記の問題の発生するユーザと発生しないユーザがある。
このようにユーザによって問題が発生したりしなかったりする原因は、1000枚/1日のなかの装置利用率によると考えられる。連続印字が多く、装置の停止状態が多い画像形成装置には上記の問題点の発生が多く、一方、少量印字が多く、装置の停止状態の少ない画像形成装置には上記問題点の発生が少ない。
上記の問題点発生の原因は、トナー濃度センサの検出特性によるものである。つまり、トナー濃度センサは、特開平7−271174号(特許文献1)に記載されるように、透磁率検知のトナー濃度センサによってトナー濃度を検出する。この場合、トナーと磁性キャリアの混合した現像剤がその中のトナー濃度の低下によって透磁率が上昇する。トナー濃度センサは、この透磁率の上昇に応じて出力電圧が上昇するものであって、上昇した電圧信号からトナーの低濃度を検出するようになっている。
しかしながら、例えば、現像剤槽のトナー濃度の調節・コントロールに関しては、トナーが小粒径化したことにより、長時間放置すると現像剤(トナーキャリア)の凝集が促進し、嵩密度が高くなる傾向にある。この嵩密度の上昇は上記透磁率検出型のトナー濃度センサにとっては、誤検出の原因になる。
つまり、上記のように画像形成装置の停止時間が長いときには現像剤槽内の現像剤(トナーキャリア)が密になり、見かけ上の嵩密度が高くなったようになる。このような状態で、次印字用の攪拌がなされると、現像剤(トナーキャリア)の攪拌初期にトナー濃度センサは、実際のトナー濃度よりも低濃度を検出してしまう。その結果、現像剤槽にトナー補給を行うことになってしまい、“オーバートナー”が原因の“印字かぶり”や、装置内へのトナー飛散が発生し、用紙に形成する画像の品質低下を招く問題点がある。
一方、感光体ドラムの残留トナーを除去するクリーニングユニットにおいて、装置の停止時間が長いと、回収したトナーの凝集が生じて再起動時に負荷が増大し、ロック現象が発生する虞がある。ロック現象によって感光体ドラム表面に傷が生じる等すると画像品質の低下を招く。回収したトナーを現像剤槽内に送り込む後処理工程を適切に行う必要があるが、従来は前記の装置の停止時間を考慮してクリーニング処理を行う技術がないという問題点があった。
したがって、印字工程の前・後に行う現像剤の攪拌などの前処理工程・クリーニング処理等の後処理工程を適切に行って、印字品質を向上させる技術は提案されていないという問題点があった。
特開平7−271174号
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、画像形成装置の使用履歴によって使用頻度が少なかったり停止期間が長くなったりして現像剤の状態が経時的に変化するのに対してその現像剤の適切な処理を可能にして、用紙に形成する画像の品質を向上させ得る画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は画像形成装置に係るものであって次の構成を有する。
本発明の画像形成装置は、用紙を収納し、収納された用紙の中から1枚ずつの用紙を選択的に給紙搬送する給紙手段と、給紙された用紙上に未定着現像剤を用いて画像情報を転写する印字プロセスを行う印字手段と、未定着現像剤による画像情報を用紙上に溶融・固着する定着手段と、画像情報が溶融・固着された用紙を装置の外部に排出する排紙手段とを有する画像形成装置において、その画像形成装置の印字枚数に係る使用履歴を記憶する履歴記憶手段と、前記印字手段が行う印字プロセスの前処理工程の時間または後処理工程の時間を、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき変化させる処理時間制御手段とを備えていることを特徴とする。
本発明の画像形成装置において、履歴記憶手段の記憶する使用履歴は、前記画像形成装置が使用されるときの印字処理枚数が単数枚であるときの処理回数と印字処理枚数が複数枚であるときの処理回数とを各々別々に積算したものであって、画像形成装置の動作状況を把握する履歴であることが好適である。
本発明の画像形成装置において、履歴記憶手段の記憶する使用履歴は、少なくとも画像形成装置の使用前1日前の使用履歴であることが好適である。
本発明の画像形成装置において、処理時間制御手段は、履歴記憶手段の記憶した使用履歴に基づき、画像形成装置の印字処理動作時間を算出し、その算出した印字処理動作時間が所定の変更基準時間未満のときに前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間よりも延長することが好適である。
また、本発明の画像形成装置において、処理時間制御手段は、履歴記憶手段の記憶した使用履歴に基づき、画像形成装置の印字処理動作時間を算出し、その算出した印字処理動作時間が所定の変更基準時間以上のときは前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間とすることが好適である。
本発明の画像形成装置において、所定の変更基準時間は、画像形成装置が印字処理動作をしていない時間に基づいて設定するものであることが好適である。
本発明の画像形成装置において、トナーとキャリアを含む現像剤を現像剤槽内に収容し、その現像剤槽内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサを設けており、画像形成装置が、未定着現像剤の経時的な嵩密度の変化が透磁率センサの検出に影響する時間以上停止している場合に、所定の変更基準時間をその停止している時間に基づいて設定するものであることが好適である。
本発明の画像形成装置において、処理時間制御手段は、記憶された使用履歴に基づき、前処理工程の未定着現像剤を攪拌処理する時間を、未定着現像剤がトナー濃度センサに誤検出の生じない嵩密度になる時間に延長することが好適である。
本発明の画像形成装置において、トナーとキャリアを含む現像剤を現像剤槽内に収容し、その現像剤槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサを設けており、処理時間制御手段は、前処理工程の未定着現像剤を攪拌処理する時間を、少なくともトナー濃度センサの出力値変動が所定範囲内になるまで延長することが好適である。
本発明の画像形成装置において、処理時間制御手段によって、前処理工程の時間を延長している時間中は、前記現像剤槽への現像剤補給を停止することが好適である。
本発明の画像形成装置において、前処理工程の時間を延長した時間が終了した後に、現像剤槽内の現像剤濃度の調整を行うことが好適である。
本発明の画像形成装置において、印字手段は、未定着現像剤による静電潜像を形成する感光体ドラムを有しており、処理時間制御手段は、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき、前処理工程の現像ローラおよび感光体ドラムの初期化回転時間を通常の前処理工程時間よりも延長することが好適である。
本発明の画像形成装置において、印字手段は未定着現像剤による画像情報を担持する像担持体を有し、印字プロセスの後処理工程で前記像担持体に残存した未定着現像剤を回収するクリーニングユニットを設けており、未定着現像剤による印字プロセスへの影響が回収した現像剤の経時的な凝集であり、処理時間制御手段は、記憶された使用履歴に基づき、後処理工程でクリーニングユニットの駆動時間を通常の後処理工程時間よりも延長することが好適である。
本発明の画像形成装置において、前処理工程でクリーニングユニットを駆動するときは、クリーニングユニットの初期起動時のトルクを大きくして駆動し、その後、通常の駆動を行うことが好適である。
本発明の画像形成装置において、処理時間制御手段は、履歴記憶手段の記憶した使用履歴に基づき算出する画像形成装置の印字処理動作時間とそれに比較する変更基準時間とを、画像形成装置の印字動作時間(T1)、前処理工程時間(T2)および後処理工程時間(T3)の各積算時間を以下の関係式を基に比較し、その比較結果に基づき、前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間に対して長短することを決定することが好適である。
Σ(T1)≦(Σ(T2)+Σ(T3)) ・・・(1)
Σ(T1)>(Σ(T2)+Σ(T3)) ・・・(2)
(1)式の成立時は印字処理動作時間が所定の変更基準時間以上と判断する。
(2)式の成立時は印字処理動作時間が所定の変更基準時間未満と判断する。
本発明の画像形成装置によれば、画像形成装置の印字枚数に係る使用履歴を記憶し、前記印字手段が行う印字プロセスの前処理工程の時間または後処理工程の時間を、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき変化させるので、使用履歴に応じて例えば現像剤の嵩密度が密になることを防止したり、クリーニングユニットの回収した現像剤が凝縮したりすることを防止して、現像剤像の印字品質の低下をなくし、印字品質を向上させることができるという優れた効果を奏する。
また、本発明によれば、上記効果に加えて、次の効果も奏する。
本発明において、使用履歴を、前記画像形成装置が使用されるときの印字処理枚数が単数枚であるときの処理回数と印字処理枚数が複数枚であるときの処理回数とを各々別々に積算したものであって、画像形成装置の動作状況を把握する履歴とすることができ、この場合には、印字処理枚数が単数枚と複数枚とで画像形成装置の動作状況が異なるのに対応して、前処理または後処理時間を適切に変化させることができる。
また、本発明において、履歴記憶手段の記憶する使用履歴は、少なくとも画像形成装置の使用前1日前の使用履歴であることができ、この場合、望ましくは、装置の使用前1週間の使用履歴、装置の使用前1ヶ月の使用履歴とすることができる。1日前の使用履歴を記憶すれば直近の使用履歴が分かり、また、1週間または1ヶ月の使用履歴とすれば長期にわたっての使用履歴を反映して前処理工程または後処理工程の時間を変化させることができる。
また、本発明において、算出した印字処理動作時間が所定の変更基準時間未満のときに前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間よりも延長すれば、印字動作時間が少なくて現像剤に状態変化が生じる場合に、印字品質を低下させるのを効果的に防止できる。
また、本発明においては、算出した印字処理動作時間が所定の変更基準時間以上のときは前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間とすれば、印字処理動作時間が長い等して現像剤にあまり状態変化が生じないときは、前処理工程または後処理工程の時間を変化させずに、処理時間を無駄の費やすことを防止して、装置における印字処理全体の稼動を効率的にすることができる。
また、本発明において、所定の変更基準時間は、画像形成装置が停止している等印字処理動作をしていない時間に基づいて設定するものとすれば、印字停止時間によって、現像剤が状態変化することによる影響を加味して前処理工程または後処理工程の時間変化を決定することができる。
また、本発明において、未定着現像剤の印字プロセスへの影響は、画像形成装置の停止等の印字処理動作をしていないことによる未定着現像剤の嵩密度の上昇を対象にできる。このように嵩密度の上昇によってトナー濃度センサなど現像剤の状態検知センサの誤検出が発生するので、その誤検出に対する対応を適切に取ることができる。
また、本発明においては、現像剤槽内に収容された現像剤に対してトナー濃度センサでトナー濃度を検出する場合に、現像剤の嵩密度が変化してトナー濃度の誤検出が生じる場合があるのに対応して、画像形成装置が、未定着現像剤の経時的な嵩密度の変化が透磁率センサ等のトナー濃度センサの検出に影響する時間以上停止している場合に、所定の変更基準時間をその停止している時間に基づいて設定するので、トナー濃度センサによるトナー濃度の誤検出が生じるのを確実に防止できる。
また、本発明において、処理時間制御手段は、記憶された使用履歴に基づき、前処理工程の未定着現像剤を攪拌処理する時間を、未定着現像剤がトナー濃度センサに誤検出の生じない嵩密度になる時間に延長すれば、未定着現像剤の嵩密度を印字に影響の生じないものにでき、印字品質を向上させることができる。
また、本発明において、現像剤を攪拌処理する時間を、少なくともトナー濃度センサの出力値変動が所定範囲内になるまで延長すれば、出力値変動が安定してからのトナー濃度センサの検出値によって正確にトナー濃度を調整することができる。
本発明において、処理時間制御手段によって、前処理工程の時間を延長している時間中は、前記現像剤槽への現像剤補給を停止すれば、また、前処理工程の時間を延長した時間が終了した後に、現像剤槽内の現像剤濃度の調整を行うようにすれば、攪拌によって現像剤の嵩密度が適正になり、トナー濃度センサの誤検出の虞が全くなくなったところで、現像剤を補給するので、トナー濃度調整を高精度に行えるものである。
また、本発明において、印字手段は、未定着現像剤による静電潜像を形成する感光体ドラムを有しており、処理時間制御手段は、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき、前処理工程の現像ローラ(現像スリーブともいう)および感光体ドラムの初期化回転時間を通常の前処理工程時間よりも延長することができる。現像剤槽内で攪拌手段の他、現像ローラが感光体ドラムに当接して回転動作している場合に、感光体ドラムのみが初期化動作していないと感光体ドラムに傷が付く虞があるが、感光体ドラムがその前処理工程を延長した間も回転することによって感光体ドラムに傷がつくことを確実に防止できる。
本発明において、処理時間制御手段は、記憶された使用履歴に基づき、後処理工程でクリーニングユニットの駆動時間を通常の後処理工程時間よりも延長するものにすれば、クリーニングユニットにおいて回収された現像剤がその一時的に収納する収納器内で経時的に凝集すると、収納器内の現像剤を別に設けた回収ボックスまたは現像剤槽に搬送するスクリュウ等の搬送手段がロックする虞があるが、後処理工程においてその現像剤を送り出して収納器内の現像剤を無い状態にして、そのような搬送手段のロックひいてはクリーニングブレードの破損によって感光体ドラムに傷が付くこと(これによって印字品質が低下する)を確実に防止することができる。
また、上記において、後処理工程後に、前処理工程でクリーニングユニットを駆動するときは、クリーニングユニットの初期起動時のトルクを大きくして駆動し、その後、通常の駆動を行うようにすれば、仮に収納器内に回収した現像剤が残存していても強いトルクでクリーニングユニットを駆動して、確実に回収した現像剤を搬送部材で送り出すことができる。
また、処理時間制御手段は、履歴記憶手段の記憶した使用履歴に基づき算出する画像形成装置の印字処理動作時間とそれに比較する変更基準時間とを、画像形成装置の印字動作時間(T1)、前処理工程時間(T2)および後処理工程時間(T3)の各積算時間を以下の関係式を基に比較し、その比較結果に基づき、前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間に対して長短することを決定することができる。
Σ(T1)≦(Σ(T2)+Σ(T3)) ・・・(1)
Σ(T1)>(Σ(T2)+Σ(T3)) ・・・(2)
(1)式の成立時は印字処理動作時間が所定の変更基準時間以上と判断する。
(2)式の成立時は印字処理動作時間が所定の変更基準時間未満と判断する。
このようにすれば、時間をもって積算するため、処理時間の制御が正確になる。
本発明に係る画像形成装置を実施する最良の形態(以下「実施形態」という)を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の外観構成を示す。
図2は、該画像形成装置の内部構成を示し縦断面説明図、図3は該画像形成装置の電気制御系の制御ブロック図を示す。
図4は画像形成装置の動作履歴の一例の説明図、図5は放置時間の経過に対する現像剤の見かけの嵩比重の関係例の説明図、図6〜図9は処理工程時間を延長する場合と本発明によって延長する場合の前処理工程と後処理工程のタイムチャート例の説明図、図10は実施形態に画像形成装置の制御動作を説明するフローチャートである。
図1〜図2において、符号1は画像形成装置の装置本体(機体)である。
図1〜図3に示すように、この装置本体1の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台2が設けられ、この原稿載置台2の下方には、原稿Gの画像情報の読み取る原稿読み取り部であるスキャナ部3が配置されている。
〔スキャナ部3〕
このスキャナ部3は、原稿載置台2の下方に配置されて平行に往復移動する第1走査ユニット4及び第2の走査ユニット5と、光学レンズ体6と、光電変換素子(CCD)7を備えた原稿画像読み取りユニットにて構成されている。図2において、スキャナ部3の光路は一点鎖線で示している。
第1の走査ユニット4は、露光ランプ4Aと、この露光ランプ4Aからの光を原稿画像表面に露光させるリフレクタ4Bと、このリフレクタ4Bを介して露光され反射される原稿からの反射光像を所定の方向に向かって導くための第1のミラー4Cとを有し、原稿載置台2の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動制御されるようになっている。
第2の走査ユニット5は、第1の走査ユニット4の第1のミラー4Cにより導かれた原稿からの反射光像を更に所定の方向に向かって導くための第2のミラー5A及び第3のミラー5Bを有し、第1の走査ユニット4と一定の速度関係を保って平行に往復移動制御されるようになっている。
光学レンズ体6は、第2の走査ユニット5の第3のミラー5Bにより導かれた原稿画像の反射光の光路上に配置され、その光像を光電変換素子7に結像させるようになっているものである。
この光電変換素子(例えばCCD(電荷結合素子))7は、光学レンズ体6により結像された原稿画像の光像を読み取って電気信号に光電変換することによって原稿画像情報(原稿画像データ)を作成するものであり、その原稿画像情報を画像処理部57に向けて出力する。
〔画像処理部57〕
画像処理部57は、光電変換素子7が出力した原稿画像情報を、解像度や濃度等が印字に適した印字用画像情報(印字用画像データ)に画像処理するものである。画像処理後の印字用画像情報は、レーザスキャニングユニット(LSU)8の画像データ入力部へと転送されるようになっている。
〔画像形成部(印字手段)10〕
そして、レーザスキャニングユニット8は、画像処理部57から出力された印字用画像情報に応じたレーザ光を、画像形成部(画像形成プロセスを行う印字手段)10を構成する感光体ドラム(像担持体でもある)11の表面に照射する。これにより、感光体ドラム11に印字用画像情報の静電潜像が書込み形成されるようになっている。
感光体ドラム11は、矢印方向に回転駆動する。感光体ドラム11の周囲には、この感光体ドラム11の表面を所定の電位に帯電させる主帯電器12と、感光体ドラム11表面に静電潜像の形成用のレーザ光を照射するレーザスキャニングユニット8と、そのレーザスキャニングユニット8からのレーザ光の照射によった静電潜像を現像剤(トナーと磁性剤のキャリアからなる)により現像して(トナー像の形成)顕像化する現像装置13と、この現像装置13にて顕像化された原稿画像のトナー像を後述する給紙カセット23から給紙搬送路25を介して給紙される記録用紙(「転写紙」とも称する)P上に転写する転写ローラ14及びこの転写ローラ14による転写後の感光体ドラム11上に残留する残留現像剤をクリーニングするクリーニング装置(「クリーニングユニット」に相当)15が感光体ドラム11の回転方向に沿って順に配置されている。
画像形成部10の主帯電器12は、クリーニング装置15によるクリーニング後の感光体ドラム11表面の電荷を除電する図示しない除電装置の機能を有している。
また、現像装置13は、トナーと磁性材からなるキャリアを含む現像剤を収容する現像剤槽13aと、その現像剤槽13a内の現像剤のトナー濃度を検出する透磁率センサからなるトナー濃度センサ13bと、現像剤槽13aに収容されている現像剤を感光体ドラム11に付与するように送る現像ローラ13cとが設けられている。
また、クリーニング装置15は、クリーニングブレードが感光体ドラム11に摺接して廃現像剤を回収して収納器等に一時的に収納するクリーニングブレード等のクリーニング部材と、回収した廃現像剤(廃トナー)を図示しない回収ボックスまたは現像剤槽13aに搬送する廃トナー搬送用スクリュウ(搬送部材)15aとを有している。
〔定着装置(定着手段)30〕
また、感光体ドラム11と転写ローラ14との間に挟持されてトナー像が転写された後の記録用紙Pは、感光体ドラム11上から剥離されて主搬送路16を経由して、定着装置30の加熱ローラ(駆動ローラ)31と加圧ローラ(駆動ローラに対向する部材)32との間に突入する。加熱ローラ31と加圧ローラ32との当接部には所定の押圧力によってニップ部が形成されている。
定着装置30において、この加熱ローラ31と加圧ローラ32との間つまりニップ部に挟持された記録用紙Pは、加熱ローラ31による加熱と加圧ローラ32による加圧によって当該記録用紙Pに前記感光体ドラム11から転写された未定着トナー像の定着が行われるようになっているものである。
この定着装置30による定着後の記録用紙Pは、排紙搬送路17に搬送されて排紙駆動ローラ18にて排紙口20側の排紙ローラ19に向け搬送されるようになっている。
〔排紙処理部60〕
排紙搬送路17に搬送される記録用紙Pは、定着装置30の下流側に設けた、加熱ローラ31と加圧ローラ32との間を記録用紙Pが通過する状態を定着検知スイッチ21Aにて検知される。
通常の片面印字の場合には、そのまま排紙駆動ローラ18及び排紙ローラ19の回転駆動により、排紙口20からスキャナ部3の下部空間に設置した排紙カセット22上に排紙されるもので、この排紙ローラ19の記録用紙Pの通過状態は、排紙ローラ19の上流側に設けた排紙検知スイッチ21Bにて検知されるようになっている。
記録用紙Pは、前記画像形成部10の横に排紙され、かつ、その排紙された記録用紙Pは、給紙カセット23の上方かつスキャナ部3の下方の排紙カセット22上に排出される。
〔用紙搬送部59〕
装置本体1の内底部側には、記録用紙Pが所定の用紙サイズ毎に積載収容された交換可能な給紙カセット23が配置される。この給紙カセット23の排紙側上部には、半月状の用紙ピックアップローラ24が配置されている。
この用紙ピックアップローラ24は、給紙カセット23内に積載収容された記録用紙Pを最上層から1枚ずつピックアップし、下流側に向かって(便宜上の記録用紙Pの流れ出し側(カセット側)を上流、排紙側を下流とする)給紙搬送路25のレジストローラ(「アイドルローラ」とも称する)26まで搬送させるようになっているものである。
レジストローラ26の上流側には、レジスト前検知スイッチ21Cが設けられており、このレジスト前検知スイッチ21Cは給紙カセット23から給紙搬送される記録用紙Pを検知する。その信号を基に給紙タイミングを図りながら、上述した画像形成部10に給紙するようになっている。
一方、両面印字を行う場合には、画像形成部10による記録用紙Pの片面印字後、排紙搬送路17に搬送された定着装置30からの通過後の記録用紙Pを、一旦、排紙ローラ19側に搬送し、この状態で、用紙切換えゲート27を切換え制御して、排紙ローラ19の逆転駆動により記録用紙Pをスイッチバックさせて用紙反転させる副搬送路28に導入させる。
そして、導入された記録用紙Pを、この副搬送路28に設けた副駆動ローラ29の回転駆動によって、再び、レジストローラ26の上流側に搬送することにより、記録用紙Pの他面印字を行うようになっている。
装置本体1の原稿載置台2上には、例えば、原稿移動方式による両面原稿自動読み取り装置(R−SPF)からなる原稿押えカバーを兼用する自動原稿処理装置40が開閉自在に搭載されている。
この自動原稿処理装置40は、図2に示すように、原稿Gが載置される原稿トレイ41を有し、この原稿トレイ41上に載置された原稿Gを原稿ピックアップローラ42にてピックアップして、原稿Gを、原稿駆動ローラ43を介して原稿搬送路44に導入してレジストローラ(PSローラ)45の上流側に案内搬送されるようになっている。
このレジストローラ45の上流側には、原稿Gの原稿サイズが検出可能にするため原稿入紙センサ46が設けられ、この原稿入紙センサ46にて原稿Gの先端及び後端を検知し、その信号を基に搬送タイミングを図りながら、原稿Gを原稿載置台2の片側に隣接させて配置したスリットガラスからなる原稿読み取り台9上に向け搬送制御するようになっている。
この場合、スキャナ部3の第1の走査ユニット4は、原稿読み取り台9の下方に待機し位置するように移動制御されている。
この原稿読み取り台9上に搬送される原稿Gは、その移動と共に片面側の第1画像読み取り面G1がスキャナ部3の第1の走査ユニット4にて走査される。その他の光電変換素子7での読み取り、画像情報の画像処理、印字などの画像形成処理は、上述と同様である。
そして、原稿読み取り台9上での画像読み取り後の原稿Gは、搬送ローラ47を介して原稿排紙路48の原稿排紙ローラ49側に搬送され、片面読み取りのみ場合は、原稿切換えゲート50の切換え制御により原稿排紙トレイ51上に排紙されるようになっている。
一方、両面原稿読み取りを行う場合は、原稿Gを原稿切換えゲート50の切換え制御により、一旦、原稿トレイ41と原稿排紙トレイ51との間に配置された中間トレイ52上に向け排紙した後、原稿排紙ローラ49を逆転駆動させてスイッチバックさせることにより、原稿反転路53に導入する。そして、再び、原稿搬送路44に原稿Gを搬送することにより、原稿Gの裏側の画像読み取り面の原稿画像の読み取りが行われるとともに、上述した片面印字工程と同様に、記録用紙Pの第1印字面P1に、原稿Gの裏面側の原稿画像が印字されるようになっている。
この記録用紙Pの第1印字面P1への印字工程が終了すると、記録用紙Pは、上述した用紙反転機構にて反転され、再び、画像形成部10に搬送されて、その第1印字面P2に、予めメモリに記憶された原稿Gの表面側の原稿画像が印字される。
図1に示すように、画像形成装置の上部側の前面部には、使用者が記録用紙Pの用紙種類(用紙寸法のほか、用紙の厚み等)、印刷枚数、倍率、濃度等の画像形成条件を設定する操作スイッチ類76が配設されている。
次に、実施形態に係る画像形成装置の制御系を、図3に基づき説明する。
図3に示すように、実施形態に係る画像形成装置は、画像の読み取り処理、画像処理、画像形成処理、および記録用紙Pの搬送処理等をROM(Read Only Memory)55に予め記憶されたプログラムにしたがって中央処理ユニット(CPU)54がRAM(Random access Memory)56等の一時的記憶手段を用いて処理を実行する。ROMやRAMに代えてHDD(ハードディスクドライブ)などの記憶手段を用いることができる。
画像形成装置において、スキャナ部(原稿読み取り部)3によって読み取った原稿の画像情報(原稿画像データ)、または、図示しない通信ネットワークに繋がれた各端末装置から送信された原稿画像情報は、通信処理部58を介して画像処理部57に入力されるようになっている。
画像処理部57は、RAM56等の記憶部に記憶された原稿画像情報を印字(記録用紙への画像形成)に適した印字用画像に上記のプログラムによって処理するものである。
印字用画像情報は画像形成部10に入力される。
画像形成部10、用紙搬送部(給紙搬送路25、主搬送路16、副搬送路28(これらはペーパーガイドとも称する)において記録用紙Pの各種検出・制御を行う)59、定着装置30、排紙処理部(排紙搬送路17において記録用紙Pの各種の検出・制御を行う)60は、各々の駆動制御部と連動している。
用紙搬送部59によって搬送する記録用紙P上に印字工程(画像形成部10においての画像情報の印字処理)と、その後に、その印字処理された記録用紙Pに対する定着工程(定着装置30)を経て用紙排出部(排紙カセット22)に排出されるようになっている。なお、用紙搬送部59には、上記のレジスト前検知スイッチ21C、定着検知スイッチ21A、および排紙検知スイッチ21Bの検出信号が入力されるようになっている。
画像形成装置は、運転条件設定部77が設けられる。この運転条件設定部77は、操作スイッチ類76によって使用者が設定して画像形成要求または記録媒体の種類等の画像形成条件にしたがって、画像形成装置の画像形成、または搬送条件等の運転条件を設定するものである。
また、画像形成装置は、設定された前記運転条件にしたがって、前記読み取り部(スキャナ部3)、用紙搬送部59、画像形成部10、定着装置30および排紙処理部60などの駆動用アクチュエータである、原稿読み取り駆動部64、記録用紙搬送駆動部66、印字処理駆動部68、定着駆動部70および排紙駆動部72を、ROM55に記憶されたプログラムに基づく、CPU54の指令にしたがった同期した動作を駆動制御部62の制御によって行うようになっているものである。
原稿読み取り駆動部64は、スキャナ部3の第1走査ユニット4、第2走査ユニット5の駆動用アクチュエータである。
記録用紙搬送駆動部66は、用紙搬送部59、具体的には、上述の給紙搬送路25上の用紙ピックアップローラ24、レジストローラ26の駆動用モータである。印字処理駆動部68は、感光体ドラム11の駆動用モータである。定着駆動部70は、定着装置30の加熱ローラ31および加圧ローラ32の駆動用モータである。排紙駆動部72は、排紙駆動ローラ18、排紙ローラ19などの駆動用モータである。これらの各駆動部の駆動用モータは、それぞれ同じまたは異なるモータを駆動源として適宜に動力伝達機構を介して構成できる。
また、画像形成装置には、オプション構成74として、後処理装置(ステープル、パンチ、複数段排紙トレイ、シフター等々)、自動原稿読み取り装置(自動原稿処理装置40等)、大容量給紙カセット等が配置可能であり、それらオプション構成74は上記画像形成装置の制御部とは別に各々のオプション構成74内に制御部を持ちながら、装置とのタイミング調整を、前記通信処理部58を介して同期するように構成されている。
ここで、実施形態にかかる画像形成装置のプログラムは、画像形成装置の印字枚数に係る使用履歴を記憶する履歴記憶機能と、前記印字手段が行う印字プロセスの前処理工程の時間または後処理工程の時間を、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき変化させる処理時間制御機能とを実現するものである。
上記の機能は、画像形成装置の、CPU54が、ROM56に記憶されたプログラムにしたがって、主に操作スイッチ類76等の運転条件設定部77、画像形成部10、濃度センサ13bからの出力信号(使用履歴、トナー濃度等)をRAM55に記憶し、それら記憶されたデータを用いて画像形成部10を制御することによって達成する。
〔履歴記憶手段78〕
履歴記憶手段78は、画像形成装置の印字枚数に係る使用履歴を記憶する。
実施形態では、「履歴記憶手段の記憶する印字枚数に係る使用履歴」は、単数枚印字の要求、または複数枚(10枚以下、10〜50枚、50〜100枚、100枚を超える枚数等)印字の要求を基に、一定期間内に何回要求されたかの履歴とする。
また、「履歴記憶手段の記憶する使用履歴」は、少なくとも画像形成装置の使用前1日前の使用履歴(少なくとも1日、望ましくは1週間、さらに望ましくは1ヶ月)であることが好ましい。このように、1日前の使用履歴を記憶すれば直近の使用履歴が分かり、1週間または1ヶ月の使用履歴とすれば長期にわたっての使用履歴を反映して前処理工程または後処理工程の時間を変化させることができる。
また、履歴記憶手段78の記憶する「使用履歴」は、実施形態では、前記画像形成装置が使用されるときの印字処理枚数が単数枚であるときの処理回数(印字要求回数)と印字処理枚数が複数枚であるときの処理回数(印字要求回数)とを各々別々に積算したものであって、画像形成装置の動作状況を把握する履歴である。
具体的な積算は、図4に示すように、単数枚のときの印字要求回数A、複数枚のときの印字要求回数(10枚以下の印字要求回数B、11〜50枚の印字要求回数C、51〜100枚の印字要求回数D、101枚以上の印字要求回数E)の値を各々別々に積算して(印字要求回数をカウントし)、下記(3)式のように、各積算値に重み付けの係数(動作状況積算係数:単数枚の係数が「5」、複数枚で10枚以下の係数が「4」、11〜50枚の係数が「3」、51〜100枚の係数を「2」、101枚以上の係数が「1」)を乗じて、係数を乗じた結果の総和を積算する。
Y=Σ{(5×A)+(4×B)+(3×C)+(2×D)+(1×E)}…(3)
上記の(3)式による積算値の総和よって画像形成装置の稼動状況を把握する。
〔処理時間制御手段80〕
処理時間制御手段80は、前記画像形成部(印字手段)10が行う印字プロセスの前処理工程の時間または後処理工程の時間を、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき変化させる。
このように、使用履歴に応じて例えば現像剤の嵩密度が密になることを防止したり、クリーニング装置15の回収した現像剤が凝縮したりすることを防止して、現像剤像の印字品質の低下をなくし、印字品質を向上させることができる。
「未定着現像剤による印字プロセスへの影響」は、実施形態では、画像形成装置の停止(印字処理動作の停止)による未定着現像剤の嵩密度の上昇、感光体ドラムの回転(現像剤槽の攪拌に伴って、現像ローラのみ回転させたときには感光体ドラムに傷を付ける虞がある)、クリーニング装置15の廃トナー搬送用スクリュ15aの回転負荷である。
処理時間制御手段80は、実施形態では、履歴記憶手段78の記憶した使用履歴に基づき、画像形成装置の印字処理動作時間を算出し、その算出した印字処理動作時間が所定の変更基準時間未満のときに前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間よりも延長する。
「履歴記憶手段の記憶した使用履歴に基づき」とは、実施形態では、上記(3)式の積算値Yを用いて、Y<(設定値)またはY≧(設定値)によって初期化工程時間の延長の可否(延長するまたは延長しない)を判断するものである。
「印字処理動作時間」は、印字処理動作時間を実際に印字処理毎に計数してもよいが、実施形態では、上記の使用履歴の算出においての(3)式で、単数枚数と複数枚数の各印字要求回数の積算値に動作状況算出係数を乗じて印字要求動作時間に代えている。これによって、記憶すべき数値を単純化して記憶装置のメモリ容量を低減化することができ、CPU54の制御処理演算を高速化し、フリーズをし難くできる。
その他、変形例として、「印字処理動作時間」自体を計数・積算して判断する場合は、次のようにする。
変形例の処理時間制御手段80は、履歴記憶手段78の記憶した使用履歴に基づき算出する画像形成装置の印字処理動作時間とそれに比較する変更基準時間とを、画像形成装置の印字動作時間(T1)、前処理工程時間(T2)および後処理工程時間(T3)の各積算時間を以下の関係式を基に比較し、その比較結果に基づき、前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間に対して長短することを決定する。
Σ(T1)≦(Σ(T2)+Σ(T3)) ・・・(1)
Σ(T1)>(Σ(T2)+Σ(T3)) ・・・(2)
(1)式の成立時は印字処理動作時間が所定の変更基準時間以上と判断する。
(2)式の成立時は印字処理動作時間が所定の変更基準時間未満と判断する。
このようにすれば、時間をもって積算するため、処理時間の制御が正確になる。
なお、処理時間制御手段80は、実施形態では、履歴記憶手段78の記憶した使用履歴に基づき、画像形成装置の印字処理動作時間を算出し、その算出した印字処理動作時間が所定の変更基準時間以上のときは前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間とする。
「所定の変更基準時間」は、実施形態では、画像形成装置が停止している(印字処理動作していない)時間に基づいて設定するものである。具体的には、画像形成装置が、未定着現像剤の経時的な嵩密度の変化が透磁率センサ(トナー濃度センサ)13bの検出に影響する時間以上停止している場合に、所定の変更基準時間をその停止している時間に基づいて設定するものである。
実施形態の現像剤は、従来のトナー(平均粒子径が概φ8〜12(μm))よりも小粒径(平均粒子径が概φ4〜8(μm))のトナーを含む現像剤であって、図5に示すように、その現像剤の見かけの嵩比重が現像剤の攪拌直後から放置時間が経過するにしたがって実線で示す変化を生じる。
透磁率センサからなるトナー濃度センサ13bは、現像剤の見かけの嵩比重の上昇によって、透磁率が上昇して現像剤を実際よりもトナー濃度が薄いものと判断してしまう。このままでは低濃度と判断してトナーを必要以上に補充してしまうことになる。
これに対して、実施形態では、トナー濃度センサ13bの実効的検出範囲を、図5中にハッチングした範囲で示すようにしている。つまり、放置時間に応じて嵩密度が変化するのが、実効的な検出範囲内にあればトナー濃度を正確に検出できるとし、それから外れた場合に、トナー濃度を正確に検出できないと判断する。
上記実効的検出範囲内にあって、トナー濃度センサ13bがトナー濃度を正確に検出できる場合は、前記変更基準時間を設定することが無く、前処理工程時間または後処理工程時間を延長等変化させない。一方、範囲外にあってトナー濃度センサ13bがトナー濃度を正確に検出できない場合は、前記変更基準時間を設定して、前処理工程時間または後処理工程時間を延長等変化させる。
実施形態に係る画像形成装置において処理時間を延長する場合の前処理工程のタイムチャートを図7に示し、比較のため処理時間を延長しないデフォルトのタイムチャートを図6に示す。また、処理時間を延長する場合の後処理工程のタイムチャートを図9に示し、比較のため処理時間を延長しないデフォルトのタイムチャートを図8に示す。
「前処理工程」は、実施形態では、図7に示すように、次の項目1)〜7)について初期化処理を行う。
1)スキャナ部3(原稿読取装置)の各センサの初期化、光電変換素子(CCD)7の初期化、光学ユニットのホームポジションへの移動、および照射光源への一定時間の通電を行う。
2)レーザスキャニングユニット8(画像書き込み部)でレーザ照射光の初期化、ポリゴンモータを一定時間回転する。
3)感光体ドラム11は初期化回転をし、主帯電器12に電圧を印加する。
4)現像装置13の現像剤槽13a内現像剤を攪拌処理し、トナー濃度の検出と調整を行う。
5)クリーニング装置15(クリーニングユニット)は廃トナー搬送用スクリュウ(搬送部材)15aの回転によってクリーニング装置15によって回収した廃トナーを回収ボックまたは現像剤槽13aに搬送する。
6)定着装置30の加熱ローラ(定着ローラ)31と加圧ローラ32の初期化駆動を行い、加熱ローラ31の表面温度の検出とその制御を行う。
7)排紙カセット22(排紙トレイ)上の残留用紙の有無を検出する。
なお、比較のための図6に示すデフォルトの制御でも、同様の項目1)〜7)について前処理工程を行っている。
「前処理工程の時間を延長する」ことは、実施形態では、図6と図7との比較で分かるように、現像装置13の現像剤槽13a内の現像剤を攪拌処理する時間を延長する。また、現像剤の攪拌時に現像ローラ13cの回転に伴って感光体ドラム11の初期化回転時間も延長している。
上記のように、実施形態の画像形成装置においては、装置の履歴(放置時間の算出)を基に、現像槽内の予備攪拌時間の追加モード(図7の場合:処理時間を延長する)と追加しないモード(図6のデフォルトの場合:処理時間を延長しない)の選択が可能となっている。
追加モードのときは、感光体ドラム11に関する初期化工程も追加される。つまり現像ローラ(現像スリーブ)のみが回転すると感光体ドラム11表面に傷を付けるためである。なお、予備攪拌時間を追加しないモードのときは、通常の(一般的な)手法と同様の初期化工程処理を実行する。
このように予備攪拌処理を行うことの効果としては、現像剤が所定の解し(ほぐし)状態になる。また、トナー濃度調整の精度向上になる。また、トナー帯電量の一定化を図れる(印字工程時)。また、印字品質の安定化が図れる。また、現像剤駆動部の負荷トルクの低減できる等の利点が得られる。
「後処理工程」は、実施形態では、図9に示すように、次の項目1)〜5)について、後処理を行う。
1)レーザスキャニングユニット8でポリゴンモータの回転終了処理を行う。
2)感光体ドラム11は回転を停止し、主帯電器12の電圧印加を停止する。
3)現像装置13の現像剤槽13a内の現像剤を攪拌処理し、トナー濃度の検出と調整を行う。
4)クリーニング装置15(クリーニングユニット)は廃トナー搬送用スクリュウ(搬送部材)15aの回転によってクリーニング装置15によって回収した廃トナーを回収ボックまたは現像剤槽13aに搬送する。
5)定着装置30の加熱ローラ(定着ローラ)31と加圧ローラ32の終了駆動を行い、加熱ローラ31の表面温度の検出とその制御を行う。
なお、比較のための図6のデフォルトの制御でも、同様の項目について前処理工程を行っている。
実施形態では、処理時間制御手段80の制御によって、後処理工程におけるクリーニング装置15の廃トナー搬送用スクリュウ(搬送部材)15aの回転を後処理工程の最も後まで(後処理工程の終了後まで)延長して、クリーニング装置15によって回収した廃トナーを図示しない収納器から回収ボックまたは現像剤槽13aに全て搬送するようにして、次回の印字工程時には、廃トナーの全てクリーニング装置15から排出されているようにする。
このようにクリーニング装置15において回収された収納器内に収納された現像剤(廃トナー)が経時的に凝集すると現像剤の搬送用スクリュウ15aがロックする虞があるが、後処理工程においてクリーニング装置15内に堆積するその現像剤(廃トナー)を回収ボックス等に送り出して回収した現像剤が収納器やクリーニングブレード周辺に無い状態にできる。
これによって、スクリュウを再起動の装置の初期化工程で駆動源の起動負荷の低減が図れ、駆動源のロック、スクリュウの破損を未然に防止できる。そのようなスクリュウ15aのロックや破損の他、クリーニング装置15内に堆積した現像剤(廃トナー)によってクリーニングブレードの破損や感光体ドラム11に傷が付くこと(これによって印字品質が低下する)を確実に防止することができる。
ここで、前処理工程において、前記処理時間制御手段80は、前処理工程の未定着現像剤を攪拌処理する時間を、少なくともトナー濃度センサ13bの出力値変動が所定範囲内になるまで延長するようになっている。つまり、少なくともトナー濃度センサ13bの出力値変動が所定範囲内になるまで延長すれば、出力値変動が安定してからのトナー濃度センサ13bの検出値によって正確にトナー濃度を調整することができる。
また、処理時間制御手段80によって、前処理工程の時間を延長している時間中は、前記現像剤槽13aへの現像剤補給を停止する。また、前処理工程の時間を延長した時間が終了した後に、現像剤槽13a内の現像剤濃度の調整を行う。
このようにして、攪拌によって現像剤の嵩密度が適正になり、トナー濃度センサ13bの誤検出の虞が全くなくなったところで、現像剤を補給するので、トナー濃度調整を高精度に行えるものである。
「印字手段」は、実施形態では、画像形成部10であって未定着現像剤による静電潜像を形成する感光体ドラム11を有しており、処理時間制御手段80は、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき、前処理工程の現像ローラ13c(現像スリーブともいう)および前処理工程の感光体ドラム11の初期化回転時間を通常の前処理工程時間よりも延長する。
現像剤槽13a内で攪拌手段の他、現像ローラ13cが感光体ドラム11に当接して回転動作している場合に、感光体ドラム11のみが初期化動作していないと感光体ドラム11に傷が付く虞があるが、感光体ドラム11がその前処理工程を延長した間も回転することによって感光体ドラム11に傷がつくことを確実に防止できる。
また、画像形成部(印字手段)10は未定着現像剤による画像情報を担持する感光体ドラム(像担持体)11を有し、印字プロセスの後処理工程で前記像担持体に残存した未定着現像剤を回収するクリーニング装置(クリーニングユニット)15を設けており、未定着現像剤による印字プロセスへの影響が回収した現像剤の経時的な凝集であり、処理時間制御手段80は、記憶された使用履歴に基づき、後処理工程でクリーニング装置15の駆動時間を通常の後処理工程時間よりも延長する。
「通常の後処理工程時間」は、実施形態では、図8に示すデフォルトのクリーニング装置15の行う処理工程時間である。
また、後前処理工程でクリーニング装置15を駆動するときは、実施形態では、クリーニング装置15の搬送用スクリュウ15aの初期起動時のトルクを大きくして駆動し、その後、通常の駆動を行うことが好適である。仮に収納器内に回収した現像剤が残存していても強いトルクでクリーニング装置15の搬送用スクリュウ15aを駆動して、確実に回収した現像剤を回収ボックスまたは現像剤槽13aに送り出すことができる。
なお、図7に示すように、前処理工程後において現像剤の攪拌処理工程の時間が延長したときには、感光体ドラム11の回転時間が延びるが、その後は、印字工程処理を行う。図6に示すデフォルトの場合も同様である。
また、図8および図9に示すように、後処理工程の後は、感光体ドラム11表面の温度を検出して所定温度に制御して、次回の印字要求に対して印字処理が短時間で行えるようにする待機モードに入り、さらに時間が経過すると、感光体ドラム11の温度制御をしなくなる省エネルギーモードに入る。
この場合、本実施形態の場合、図9に示すように、クリーニング装置15の搬送用スクリュウ15aの駆動時間を延長したときに、画像形成部10の画像書き込み処理等他の種の後に、処理工程が先に待機モードに入っても良い。
次に、上記した実施形態の作動を図10のフローチャートに基づき説明する。なお、図10において各「ステップ」を「S」と略記する。
まず、待機状態(待機モード)(ステップ1)において、印字要求があると(ステップ2)、全開の印字処理の終了からの画像形成装置の停止時間を算出する(ステップ3)。
その時間つまり放置時間から前記図5の関係を用いて、現像剤槽13a内の現像剤の嵩密度が所定の密度、例えばトナー濃度センサ13bが誤検出するほど密になっているか否かを判定する(ステップ4)。
判定結果が否で現像剤の嵩密度が所定の密度よりも密になっていないならば(ステップ4:No)、図6に示したような、この画像形成装置のデフォルトの初期化処理工程時間(T1)によって初期化処理を実行する(ステップ5)。
次いで、印字処理を実行する(ステップ6)。
一方、判定結果が正で現像剤の嵩密度が所定の密度よりも密になっているならば(ステップ4:Yes)、トナー補給を停止する(ステップ7)。
そして、画像形成装置のデフォルトの初期化工程時間(図6参照)を延長する初期化処理(図7参照)を実行する(ステップ8)。この場合、現像剤槽13aの攪拌処理時間を延長する。
次いで、現像剤のトナー濃度センサ13bの検出値が安定したかどうかを判定する(ステップ9)。
トナー濃度センサ13bの検出値が安定したならば(ステップ9:Yes)、停止していたトナー補給を解除する(ステップ10)。一方、安定していなければ、ステップ8に戻り、初期化処理工程を継続する。
ステップ10の後は、初期化処理が終了するか否かを判定し(ステップ11)、終了後には、印字処理を行う(ステップ6))。
印字処理の後に次印字が有るか否かを判定して(ステップ12)、次印字があれば印字処理(ステップ6)を繰り返し、次印字が無ければ、画像形成装置の後処理を行う(S13)。
後処理において、クリーニング装置15の駆動を行い、搬送用スクリュウ15aを長く駆動して駆動することによってクリーニング装置15内に回収した廃トナーを図示しない回収ボックスまたは現像剤槽13aに確実に搬出する。
尚、本発明の画像形成装置は、上記した実施の形態に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変更を加え得ることは勿論である。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の外観構成を示す説明図である。 図1の画像形成装置の内部構成を示す縦断面説明図である。 図1の画像形成装置の電気制御系を示す制御ブロック図である。 画像形成装置の動作履歴の一例の説明図である。 放置時間の経過に対する現像剤の見かけの嵩比重の関係例の説明図である。 処理工程時間を延長しない場合の前処理工程のタイムチャート例の説明図である。 処理工程時間を延長する場合の前処理工程のタイムチャート例の説明図である。 処理工程時間を延長しない場合の後処理工程のタイムチャート例の説明図である。 処理工程時間を延長する場合の後処理工程のタイムチャート例の説明図である。 実施形態に画像形成装置の制御動作を説明するフローチャートである。
符号の説明
1 装置本体
2 原稿載置台
3 スキャナ部
4 走査ユニット
5 走査ユニット
6 光学レンズ体
7 光電変換素子
8 レーザスキャニングユニット
10 画像形成部
11 感光体ドラム
12 主帯電器
13 現像装置
13a 現像剤槽
13b トナー濃度センサ
13c 現像ローラ
14 転写ローラ
15 クリーニング装置(クリーニングユニット)
15a 廃トナー搬送用スクリュ
16 主搬送路
17 排紙搬送路
18 排紙駆動ローラ
19 排紙ローラ
20 排紙口
22 排紙カセット
23 給紙カセット
24 用紙ピックアップローラ
25 給紙搬送路
26 レジストローラ
27 ゲート
28 副搬送路
29 副駆動ローラ
30 定着装置
31 加熱ローラ
32 加圧ローラ
40 自動原稿処理装置
51 原稿排紙トレイ
59 用紙搬送部
60 排紙処理部
62 駆動制御部
64 原稿読み取り駆動部
66 記録用紙搬送駆動部
68 印字処理駆動部
70 定着駆動部
72 排紙駆動部
76 操作スイッチ類
77 運転条件設定部
78 履歴記憶手段
80 処理時間制御手段
P 記録用紙
P1 印字面
P2 印字面
Y 積算値

Claims (15)

  1. 用紙を収納し、収納された用紙の中から1枚ずつの用紙を選択的に給紙搬送する給紙手段と、給紙された用紙上に未定着現像剤を用いて画像情報を転写する印字プロセスを行う印字手段と、未定着現像剤による画像情報を用紙上に溶融・固着する定着手段と、画像情報が溶融・固着された用紙を装置の外部に排出する排紙手段とを有する画像形成装置において、
    その画像形成装置の印字枚数に係る使用履歴を記憶する履歴記憶手段と、
    前記印字手段が行う印字プロセスの前処理工程の時間または後処理工程の時間を、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき変化させる処理時間制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 履歴記憶手段の記憶する使用履歴は、前記画像形成装置が使用されるときの印字処理枚数が単数枚であるときの処理回数と印字処理枚数が複数枚であるときの処理回数とを各々別々に積算したものであって、画像形成装置の動作状況を把握する履歴であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 履歴記憶手段の記憶する使用履歴は、少なくとも画像形成装置の使用前1日前の使用履歴であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 処理時間制御手段は、履歴記憶手段の記憶した使用履歴に基づき、画像形成装置の印字処理動作時間を算出し、その算出した印字処理動作時間が所定の変更基準時間未満のときに前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間よりも延長することを特徴とする請求項1から3のうちの1項に記載の画像形成装置。
  5. 処理時間制御手段は、履歴記憶手段の記憶した使用履歴に基づき、画像形成装置の印字処理動作時間を算出し、その算出した印字処理動作時間が所定の変更基準時間以上のときは前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間とすることを特徴とする請求項1から3のうちの1項に記載の画像形成装置。
  6. 所定の変更基準時間は、画像形成装置が印字処理動作をしていない時間に基づいて設定するものであることを特徴とする請求項4または5に記載の画像形成装置。
  7. トナーとキャリアを含む現像剤を現像剤槽内に収容し、その現像剤槽内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサを設けており、
    画像形成装置が、未定着現像剤の経時的な嵩密度の変化がトナー濃度センサの検出に影響する時間以上停止している場合に、所定の変更基準時間をその停止している時間に基づいて設定するものであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  8. 処理時間制御手段は、記憶された使用履歴に基づき、前処理工程の未定着現像剤を攪拌処理する時間を、未定着現像剤がトナー濃度センサに誤検出の生じない嵩密度になる時間に延長することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. トナーとキャリアを含む現像剤を現像剤槽内に収容し、その現像剤槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサを設けており、
    処理時間制御手段は、前処理工程の未定着現像剤を攪拌処理する時間を、少なくともトナー濃度センサの出力値変動が所定範囲内になるまで延長することを特徴とする請求項8に記載に画像形成装置。
  10. 処理時間制御手段によって、前処理工程の時間を延長している時間中は、前記現像剤槽への現像剤補給を停止することを特徴とする請求項7から9のうちの1項に記載の画像形成装置。
  11. 前処理工程の時間を延長した時間が終了した後に、現像剤槽内の現像剤濃度の調整を行うことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
  12. 印字手段は、未定着現像剤による静電潜像を形成する感光体ドラムを有しており、
    処理時間制御手段は、未定着現像剤による印字プロセスへの影響を除去するように、記憶された使用履歴に基づき、前処理工程の現像ローラおよび感光体ドラムの初期化回転時間を通常の前処理工程時間よりも延長することを特徴とする請求項7から11のうちの1項に記載の画像形成装置。
  13. 印字手段は未定着現像剤による画像情報を担持する像担持体を有し、印字プロセスの後処理工程で前記像担持体に残存した未定着現像剤を回収するクリーニングユニットを設けており、未定着現像剤による印字プロセスへの影響が回収した現像剤の経時的な凝集であり、
    処理時間制御手段は、記憶された使用履歴に基づき、後処理工程でクリーニングユニットの駆動時間を通常の後処理工程時間よりも延長することを特徴とする請求項1から6のうちの1項に記載の画像形成装置。
  14. 前処理工程でクリーニングユニットを駆動するときは、クリーニングユニットの初期起動時のトルクを大きくして駆動し、その後、通常の駆動を行うことを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
  15. 処理時間制御手段は、履歴記憶手段の記憶した使用履歴に基づき算出する画像形成装置の印字処理動作時間とそれに比較する変更基準時間とを、画像形成装置の印字動作時間(T1)、前処理工程時間(T2)および後処理工程時間(T3)の各積算時間を以下の関係式を基に比較し、その比較結果に基づき、前処理工程時間または後処理工程時間を通常の処理工程時間に対して長短することを決定することを特徴とする請求項1から14のうちの1項に記載画像形成装置。
    Σ(T1)≦(Σ(T2)+Σ(T3)) ・・・(1)
    Σ(T1)>(Σ(T2)+Σ(T3)) ・・・(2)
    (1)式の成立時は印字処理動作時間が所定の変更基準時間以上と判断する。
    (2)式の成立時は印字処理動作時間が所定の変更基準時間未満と判断する。

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