JP2007193054A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー画像形成装置においては、トナー濃度のずれ補正を行うキャリブレーションを行う必要があるが、画像品質を落とさずに、かつ無用なトナー消費をせずにキャリブレーションの実行時期を正確に把握することができないという問題があった。
【解決手段】カラー画像形成装置に、一定時間単位の装置内の温度を測定する温度測定手段を備え、前記温度測定手段により測定された単位時間当たりごとの温度の変化量の合計が指定した閾値を超えた時に、キャリブレーションを実行することにより解決した。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラー画像を形成する画像形成装置に係わり、特に色濃度を補正するために必要なキャリブレーション（濃度補正）の実行時期の適正化に関するものである。

カラーの画像形成装置においては、現像及び環境変動による濃度変化を抑制し、階調再現性を確保するために、定期的もしくは決まったトリガ条件にてキャリブレーション（濃度補正）処理を実行するのが一般的である。

このキャリブレーションは、ドラムもしくは転写ベルトに濃度補正の基準となるパッチパターンを形成して行うため、頻繁にキャリブレーションを行うとそのたびにパッチパターンを形成してトナーを消費することになる。また、キャリブレーションが実行されると、その間ユーザは画像形成装置を使用することができなくなるため、キャリブレーションが頻繁に行われると支障を招くことになる。

一方、前回のキャリブレーションとの間隔があまり長いと、色濃度のずれが始まり、画像品質が劣化する。このためキャリブレーションのタイミングの適正化は、重要な技術課題となっている。

これらの課題を解決するための従来技術として、Ｎ枚の連続プリント要求があったときに、前記Ｎが連続プリントを良好に行うことができるｎ枚より大きい場合は、ｎ枚の連続プリントを行い、その後にキャリブレーションを行い、Ｎ−ｎの値を新しいＮとおいて引き続き処理を繰り返す方法（特許文献１参照）や、入力印刷枚数を前回キャリブレーション時から累積カウントし、累積カウント枚数が閾値を超えるタイミングでキャリブレーションを行う方法（特許文献２参照）があった。

しかし、印刷枚数をキャリブレーションの基準とするには問題がある。同じ一枚の印刷でも印刷ごとに消費されるトナーの量も違い、現像器にかかる熱的ストレスなども違う。色濃度ずれの大きな原因として、各トナー色の現像剤の熱ストレスによる劣化がある。また、感光体についても熱ストレスによりトナーの付着量の変動が出てくる。これらの原因による色濃度ずれの開始は、印刷枚数を基準とするキャリブレーションの実行時期制御では、正確に予測することができず、キャリブレーション前に印刷品質が低下してしまったり、無用なキャリブレーションを頻繁にしてしまう問題があった。

特許２９８４４００号 特開平７−２６１４７９号公報

解決しようとする問題点は、キャリブレーション前に印刷品質が低下してしまうことや無用なキャリブレーションのためにトナーを消費し、印刷不可時間が増えてしまうことである。

本発明は、キャリブレーション前に印刷品質が低下してしまうことや、無用なトナー消費を抑制するために、印刷ジョブの印刷処理を行う印刷手段と、前記印刷手段のキャリブレーションを行うキャリブレーション実施手段と、装置内の温度を測定する温度測定手段とを備え、前記温度測定手段により測定された温度に基づいて前記キャリブレーション実施手段のキャリブレーション実行を制御するキャリブレーション制御手段とを備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明の画像形成装置は、印刷ジョブの印刷処理を行う印刷手段と、前記印刷手段のキャリブレーションを行うキャリブレーション実施手段と、装置内の温度を測定する温度測定手段とを備え、前記温度測定手段により測定された温度に基づいて前記キャリブレーション実施手段のキャリブレーション実行を制御するキャリブレーション制御手段とを備えたため、キャリブレーションの実行時期を画像品質が低下する前で、かつそれ以上印刷を続けると画像品質が低下するという実行時期を予測してキャリブレーションを行うために、印刷時の画像品質を落とすことが無く、また不必要なキャリブレーションの実行を伴わないので、キャリブレーションによるユーザのプリンタ使用不可時間を削減し、かつ不必要なキャリブレーションによるトナーの消費を削減することが可能となった。

カラー画像形成装置において、単位時間ごとの装置内の温度の変化量の和が閾値を超えた時にキャリブレーションを実行するという方法を、カラー画像形成装置に装置内の温度を測定する温度測定手段を備えたことにより実現した。

［装置の構成］
図１は、本発明の実施例１による画像形成装置のブロック構成図である。画像形成装置は、操作入力部１３、画像読取部１５、通信部１７、画像メモリ１９、キャリブレーション実行部２１、濃度センサ２３、印刷部２５、温度センサ２７、表示部２９、制御部１１から構成されている。

操作入力部１３は、操作パネルから印刷機能の指示を行う。画像読取部１５は、スキャナ装置により画像を読み取る。通信部１７は、コンピュータ及びネットワークとの通信を行う。画像メモリ１９は、画像読取部１５で読み取った画像や、通信部１７を介してネットワークから送られた画像を保持する。

キャリブレーション実施手段としてのキャリブレーション実行部２１は、カラー印刷の色濃度ずれを補正するためのキャリブレーションを行う。濃度センサ２３は、転写ベルト上に形成したキャリブレーション用のパッチパターンのトナー濃度を読み取る。印刷部２５は、印刷手段を構成し、印刷ジョブの印刷処理を行う。温度センサ２７は、装置内の例えば現像器及び感光体付近の温度を測定する。表示部２９は、操作パネル上にあって操作のガイドや機器の状態を表示する。

制御部１１は、これら各部の制御を行うＣＰＵと周辺機器制御回路からなり、設定されたプログラムにより、印刷手段、温度測定手段、キャリブレーション制御手段として機能する。

印刷手段としては、操作入力部１３から入力された複写指示や通信部を介して接続されているコンピュータからの印刷指示により、印刷部２５に指令を出して印刷を行う。

温度測定手段としては、温度センサ２７からの信号を用いて一定単位時間ごとの温度を測定する。

そして、キャリブレーション制御手段としては、前記温度測定手段により測定された一定単位時間ごとの温度の変化量の和が、指定した閾値を超えるとキャリブレーション実行部２１にキャリブレーション実行を指示する。

図２は、本実施例の画像形成装置の一部透視の概略図であり、温度センサの位置を説明するために示してある。画像形成装置は４連タンデム方式のカラー画像形成装置であり、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各トナー色の印刷部２５Ｂ，２５Ｙ，２５Ｃ，２５Ｍが転写ベルト（図示せず）上に一連に並んでいる。転写紙は図の右方向から入り、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順に各印刷部の下部を通るときに各トナーが転写紙に転写される。パッチパターンの形成時には、転写紙は供給されること無く、上記と同じマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順に転写ベルト上にパッチパターンが形成される。

本発明の温度測定手段に使われる温度センサ２７は、ブラックの印刷部２５Ｂの上部に位置しており、印刷部２５Ｂの感光体及び現像器付近の温度を測定し、感光体及び現像器にかかる温度変化による熱ストレスの量を測定する。

［動作の流れ］
次に、実施例１の画像形成装置の動作の流れを図３のフローチャートを使って説明する。

画像形成装置の動作が開始すると、温度センサ２７を使って単位時間ごとの温度測定を行う段階、ステップＳ１が実行される。単位時間ごとの温度測定方法については、その単位時間中に一度測定した値を採用する方法でもよいし、単位時間中に複数回測定を行いその平均値をとる方法でも良い。

次に、計算された温度変化量を温度変化量の和に加算する段階、ステップＳ３が実行される（温度変化量の和の初期値はゼロに設定されている）。温度変化量の求め方については、前記Ｓ１で測定した温度とその前回のＳ１で測定した温度との変化量（温度差）を計算する。第一回目のＳ１実行時にはその前回の温度測定値は無いので、その場合は、変化量をゼロとするか、または、装置電源投入時に温度センサ２７により測定された値を前回の温度測定値とする。そして、このようにして求められた温度変化量を累積するために温度変化量の和に加算を行う。

次に、温度変化量の和が設定されている閾値の値を超えているかどうかを判定する段階、ステップＳ５が実行される。Ｓ５の判断結果がＮＯの場合、すなわち温度変化量の和が閾値より低い場合は、Ｓ１に戻り次の単位時間の温度測定を行い、以降のステップを繰り返す。

Ｓ５の判断結果がＹＥＳの場合、すなわち温度変化量の和が指定されている閾値と同じか超えた場合には、装置内の熱ストレスによりトナー濃度のずれが起こることを予測して、キャリブレーション実行部２１に指示を出して、キャリブレーションを実行する段階、ステップＳ７が実行される。

次に、温度変化量の和をゼロにする段階、ステップＳ９が実行され、その後、Ｓ１に戻り以降のステップを繰り返す。

［実施例１の効果］
本実施例により、カラー画像形成装置は、装置内部の温度変化量を測定することができ、その温度変化による熱ストレスによって起こる現像剤の劣化や感光体のトナー付着量の変動を予測できるために、画像品質が低下する前であって、以降印刷を続けると画像品質が低下するという適正な時期にキャリブレーションを実行することができる。結果として印刷時の画像品質を低下させること無く、キャリブレーション実行によるユーザの印刷不可時間を削減し、濃度補正のためのパッチパターン形成によるトナーの消費を抑制することができた。
［その他］
キャリブレーション制御手段は、単位時間当たりごとの温度の変化量の合計が指定した閾値を超えた場合に限らず、最高温度が閾値を越えた場合にキャリブレーション実行を指示する構成、或いは設定値を越える温度が一定時間内に何回あるかを測定し、その回数が閾値を越えた場合にキャリブレーション実行を指示する構成等とすることも可能である。

また、単位時間当たりごとの温度の変化量の合計が指定した閾値を超えた場合等に、次回からのキャリブレーション間隔を短くする等の制御を行わせることも可能である。

本発明の画像形成装置のブロック構成図である（実施例１）。 本発明の画像形成装置の一部透視の概略図である（実施例１）。 本発明の実行動作のフローチャートである（実施例１）。

符号の説明

１１ 制御部（印刷手段、温度測定手段、キャリブレーション制御手段）
２１ キャリブレーション実行部（キャリブレーション実施手段）
２３ 濃度センサ（キャリブレーション実施手段）
２５ 印刷部（印刷手段）
２７ 温度センサ（温度測定手段）

Claims (2)

1. 印刷ジョブの印刷処理を行う印刷手段と、
   前記印刷手段のキャリブレーションを行うキャリブレーション実施手段と、
   装置内の温度を測定する温度測定手段とを備え、
   前記温度測定手段により測定された温度に基づいて前記キャリブレーション実行を制御するキャリブレーション制御手段とを備えた画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記キャリブレーション制御手段は、前記温度測定手段により測定された単位時間当たりごとの温度の変化量の合計が指定した閾値を超えた時に、前記キャリブレーション実施手段にキャリブレーション実行を指示する
   ことを特徴とする画像形成装置。
   

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