JP2007193189A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 トナーカートリッジあるいはボトルにトナー残量検知センサや感光体上トナーマークの濃度センサが無い場合でも、トナーエンドを検出する。検出の信頼性を向上。トナーカートリッジ又はボトルの使用経済性を高くする。
【解決手段】 静電潜像が形成される電荷担持体101と、トナー像に現像する現像手段103と、トナーを保持するカートリッジ31と、電荷担持体のトナー像が転写される中間転写体107と、中間転写体のトナー像を用紙に転写する手段108とを備える画像形成装置において、電荷担持体にマーク画像の静電潜像を形成しトナー像に現像して中間転写体にマークトナー像Akr,・・・/Akf,・・・を形成するマーク生成手段510と、マークトナー濃度を検知するセンサ20f,20rと、該センサの検知信号に基づいてカートリッジのトナーエンドを検出する手段510と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図5
【解決手段】 静電潜像が形成される電荷担持体101と、トナー像に現像する現像手段103と、トナーを保持するカートリッジ31と、電荷担持体のトナー像が転写される中間転写体107と、中間転写体のトナー像を用紙に転写する手段108とを備える画像形成装置において、電荷担持体にマーク画像の静電潜像を形成しトナー像に現像して中間転写体にマークトナー像Akr,・・・/Akf,・・・を形成するマーク生成手段510と、マークトナー濃度を検知するセンサ20f,20rと、該センサの検知信号に基づいてカートリッジのトナーエンドを検出する手段510と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図5
Description
本発明は、電荷担持体たとえば感光体に静電潜像を形成し、これをトナー像に顕像化して中間転写体たとえば中間転写ベルトに転写してから用紙に転写する画像形成装置に関し、特に、装置本体に対して着脱できるトナーカートリッジを備える画像形成装置の、該カートリッジのトナーエンド検出に関する。本発明は、例えば、プリンタ,複写機およびファクシミリ装置に適用できる。ここでトナーカートリッジとは、現像手段にトナーを与えるトナー容器に限らず、現像手段をも内蔵するいわば現像カートリッジともいうことができるもの、ならびにさらに感光体も装備したいわば作像ユニットともいうことができるものなど、少なくともトナーを内蔵または収納するカートリッジを意味する。その代表的なものは、トナーを消費してしまうと、トナーが十分に充填されたものと交換する取り替え型のものである。しかし、トナーボトルなどの高容量トナー容器からトナー供給を受ける形態のものを本願発明から排除するものではない。
特許文献1は、トナー残量センサが所定値以下のトナー残量を検出してから、通紙枚数と印刷データの中の黒データ数の係数を開始し、少なくとも一方が所定数に達すると、トナーエンプティ信号を発生するトナーエンド検出方法を記載している。特許文献2は、トナーニアエンドが判定された後に形成される画像についての画像情報に基づくトナーエンド条件と、トナーニアエンドが判定された後の現像能力検知手段による現像能力検知結果に基づくトナーエンド条件とを備え、上記画像情報に基づくトナーエンド条件と、上記現像能力検知結果に基づくトナーエンド条件との少なくとも一方が満たされた場合にトナーエンドと判断する方法が示されている。具体的には、トナー収容器内のトナー残量を検知するトナー残量検知手段がトナー収容器内のトナーがニアエンドであることを検知した後、感光体ドラム上に基準パターンのトナー像を形成して現像濃度パターン検知器が濃度不足を検出したとき、又は、形成した画像の画像面積の積算量が6235cm2に達したときに、トナーエンドと判定する画像形成装置を記載している。
特許文献3は、転写ベルト又は転写ドラムにトナーマークを形成し、その濃度と地肌部濃度を濃度測定センサで測定して、トナーマーク濃度と地肌部濃度との差値に基づいて画像濃度を自動補正する画像形成装置を記載している。特許文献4は、転写ベルトのトナーマーク濃度を検出して一次転写バイアス値を計算する画像形成装置を記載している。特許文献5は、感光体に各色カラー顕像を形成し転写紙上に重ね転写するカラー画像形成装置の、転写ベルト10上に、その移動方向に並んだ各色のマークAkr,・・・/Akf,・・・の配列でなるマークセットの複数を形成し、各マークセットの各マークをセンサ20r,20fで検出して、異なるマークセット上の同色マークの基準位置に対するずれ量の平均値を算出するカラー画像形成の色ずれ検出を記載している。
例えば感光体に静電潜像を形成し、これをトナー像に顕像化して直接に、又は中間転写ベルトを介して間接に用紙に転写するプリンタ,複写機,ファクシミリ装置等の画像形成装置には、トナーカートリッジ交換により、トナーを新規に装填する交換タイプ、ならびに、トナーカートリッジにトナーボトルなどのトナー容器からトナーを補給する補給タイプがある。交換タイプはトナーカートリッジのトナーエンドを検出して表示し、ユーザがこの表示に対応してトナーカートリッジを交換する。補給タイプはトナーボトルのトナーエンドを検出して表示し、ユーザがこの表示に対応してトナーボトルを交換する。
トナーエンドに対応してトナーカートリッジ又はトナーボトルを交換しないと、形成した画像が薄くなったり、部分的にかすれたりして画像形成できなくなってしまう。このような問題を防止するために、従来より種々の装置が知られている。1つは、トナー収納位置又は移動路にトナーが存在するか否かを光センサで検出方式、もう1つは、作像の記録画素数の積算によりトナー消費量を推定しトナー残量を推定する方式(例えば、特許文献1および2)である。光センサで検出する方式では、容器内外間の光透過構造が比較的に複雑になる。また、カートリッジ又はボトルに装着した光センサを画像形成装置本体に接続コネクタ構造も必要になることもある。いずれにしてもコストアップを免れない。
記録画素数の積算によりトナー消費量を推定しトナー残量を推定する方式では、記録ドット数とトナー消費量との関係とは常に同じではなく、例えば環境条件によって現像器の現像能力が変化すると、ドット数とトナー消費量との関係も変化する。そして、ドット数とトナー消費量との関係が変化することにより実際のトナー消費量と予測されたトナー消費量とにずれが生ずる。その結果、トナーエンド判定が早い場合、トナーカートリッジ内にトナーが残っている状態で交換することになりトナーの無駄が発生する。トナーエンド判定が遅い場合、現像器に補給されるトナーが無くなってしまうため、トナー濃度低下した印刷になってしまう。
本発明は、トナーカートリッジあるいはトナーボトルにトナー残量を検知するセンサや感光体上に形成したトナーマークのトナー濃度を検知するセンサが無い場合でも、トナーカートリッジあるいはトナーボトルのトナーエンドを検出することを第1の目的とする。トナーエンド検出の信頼性を向上することを第2の目的とし、トナーカートリッジ又はトナーボトルの使用経済性を高くすることを第3の目的とする。
(1)静電潜像が形成される電荷担持体(101)と、該静電潜像をトナー像に現像する現像手段(103)と、該現像に使用するトナーを保持するトナーカートリッジ(31)と、前記電荷担持体(101)のトナー像が転写される中間転写体(107)と、該中間転写体のトナー像を用紙に転写する手段(108)とを備える画像形成装置において、
前記電荷担持体(101)にマーク画像の静電潜像を形成しトナー像に現像して中間転写体(107)にマークトナー像(Akr,・・・/Akf,・・・)を形成するマーク生成手段(510)と、前記マークトナー像のトナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)と、該センサの検知信号に基づいて前記トナーカートリッジ(31)のトナーエンドを検出する手段(510)と、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記電荷担持体(101)にマーク画像の静電潜像を形成しトナー像に現像して中間転写体(107)にマークトナー像(Akr,・・・/Akf,・・・)を形成するマーク生成手段(510)と、前記マークトナー像のトナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)と、該センサの検知信号に基づいて前記トナーカートリッジ(31)のトナーエンドを検出する手段(510)と、を有することを特徴とする画像形成装置。
なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応又は相当要素もしくは相当事項の記号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。
コストやセンサの設置スペースの制約で、トナーカートリッジあるいはトナーボトルにトナー残量を検知するセンサや電荷担持体(例えば感光体)上にトナー濃度を検知するセンサが無い場合でも、中間転写体上のトナー濃度を検出濃度センサを使用することにより、精度良くトナーエンドを検知することができる。
(2)静電潜像が形成される電荷担持体(101)と、該静電潜像をトナー像に現像する複数の現像手段(103)と、該現像に使用するトナーを保持する複数のトナーカートリッジ(31〜34)と、前記電荷担持体(101)のトナー像が転写される中間転写体(107)と、該中間転写体(107)のトナー像を用紙に転写する手段(108)とを備える画像形成装置において、
前記電荷担持体(101)に複数のマーク画像の静電潜像を形成し各現像手段でトナー像に現像して中間転写体(107)に複数のマークトナー像を形成するマーク生成手段(510)と、前記マークトナー像のトナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)と、該センサの検知信号に基づいて前記複数の現像手段によって現像され前記中間転写体(107)に重ね転写されるトナー像間のずれを検出する手段(510)と、前記センサの前記検知信号に基づいて各トナーカートリッジ(31〜34)のトナーエンドを検出する手段(510)と、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記電荷担持体(101)に複数のマーク画像の静電潜像を形成し各現像手段でトナー像に現像して中間転写体(107)に複数のマークトナー像を形成するマーク生成手段(510)と、前記マークトナー像のトナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)と、該センサの検知信号に基づいて前記複数の現像手段によって現像され前記中間転写体(107)に重ね転写されるトナー像間のずれを検出する手段(510)と、前記センサの前記検知信号に基づいて各トナーカートリッジ(31〜34)のトナーエンドを検出する手段(510)と、を有することを特徴とする画像形成装置。
これによれば、重ねずれ(色ずれ)検出時にトナーエンドの確認も同時に行うので、トナーエンド確認に消費するトナーが必要なくなるため、ランニングコストを低減させることができる。
(3)電荷担持体(101)のトナー像が転写される中間転写ベルト(107)と、該中間転写ベルト(107)に沿ってタンデムに配列され、それぞれに静電潜像が形成される複数の電荷担持体(101)と、各電荷担持体の静電潜像をそれぞれがトナー像に現像する複数の現像手段(103)と、各現像手段が現像に使用する各色のトナーをそれぞれ保持する複数のトナーカートリッジ(31〜34)と、前記中間転写ベルト(107)のトナー像を用紙に転写する手段(108)とを備えるカラー画像形成装置において、
前記電荷担持体(101)に複数のマーク画像の静電潜像を形成し各現像手段で各色トナー像に現像して中間転写ベルト(107)に各色マークトナー像を形成するマーク生成手段(510)と、各色マークトナー像のトナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)と、該センサの検知信号に基づいて前記複数の現像手段によって現像され前記中間転写ベルト(107)に重ね転写される各色トナー像間のずれを検出する手段(510)と、前記センサの前記検知信号に基づいて各トナーカートリッジ(31〜34)のトナーエンドを検出する手段(510)と、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記電荷担持体(101)に複数のマーク画像の静電潜像を形成し各現像手段で各色トナー像に現像して中間転写ベルト(107)に各色マークトナー像を形成するマーク生成手段(510)と、各色マークトナー像のトナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)と、該センサの検知信号に基づいて前記複数の現像手段によって現像され前記中間転写ベルト(107)に重ね転写される各色トナー像間のずれを検出する手段(510)と、前記センサの前記検知信号に基づいて各トナーカートリッジ(31〜34)のトナーエンドを検出する手段(510)と、を有することを特徴とする画像形成装置。
これによれば、色ずれ検出時にトナーエンドの確認も同時に行うので、トナーエンド確認に消費するトナーが必要なくなるため、ランニングコストを低減させることができる。
(4)トナーボトル(128)と、該トナーボトルのトナーを前記トナーカートリッジに送給するトナー補給手段(153,148)と、前記トナーエンドを検出する手段(510)がトナーエンドと検出すると前記トナー補給手段を駆動しその後、前記マーク生成手段にてマークトナー像を形成し該マークトナー像につき前記トナーエンドを検出する手段がトナーエンドと検出すると前記トナーボトルのトナーエンド情報を発生する手段(510)と、を更に有する、上記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の画像形成装置(図12)。
これによれば、コストやセンサの設置スペースの制約で、トナーカートリッジおよびトナーボトルにトナー残量を検知するセンサや電荷担持体(例えば感光体)上にトナー濃度を検知するセンサが無い場合でも、中間転写体上のトナー濃度を検出濃度センサを使用することにより、トナーボトルのトナーエンドを検知することができる。
(5)前記現像手段(103)は前記トナーカートリッジ(31)にある、上記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の画像形成装置。
(6)前記電荷担持体(101)は前記トナーカートリッジ(31)にある、上記(1)乃至(5)のいずれか1つに記載の画像形成装置。
(7)画像形成装置は更に、トナーエンドか否かを区分するための閾値(Vt)をユーザ入力により設定する手段(10,m13)を有し、前記トナーエンドを検出する手段(510)は、前記センサ(20f,20r)の検知信号と前記閾値(Vt)に基づいて前記トナーカートリッジ(31)のトナーエンドを検出する、上記(1)乃至(6)のいずれか1つに記載の画像形成装置。ユーザがトナーエンド検出の閾値(Vt)を指示できるようにしているので、ユーザの使用環境,使用目的に合ったトナーエンド検出をすることができる。
(8)画像形成指示に応答して、前記マーク生成手段(510),トナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)およびトナーエンドを検出する手段(510)による、前記トナーエンドか否の確認を実施し、トナーエンドが検出されない場合のみ、該画像形成指示に対する画像形成を開始する制御手段(501;図4)、を更に有する上記(1)乃至(7)のいずれか1つに記載の画像形成装置。印刷前に必ずトナーエンドの確認を行うことにより、トナーが不足した印刷が行われることを防ぐことができる。
(9)ユーザ入力によるトナーエンド確認指示に応答して、前記マーク生成手段(510),トナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)およびトナーエンドを検出する手段(510)による、前記トナーエンドか否の確認を実施する手段(501;図8)、を更に有する上記(1)乃至(7)のいずれか1つに記載の画像形成装置。ユーザがトナーエンドの確認を指示できるようにしているので、ユーザの使用環境,使用目的に合ったトナーエンド検出をすることができる。
(10)前記トナーエンドか否の確認の結果がトナーエンドであると、ユーザにトナーエンドを報知する(図8のTED1)、上記(8)又は(9)に記載の画像形成装置。
(11)画像形成装置は更に、前記トナーエンドを検出する手段の検出結果を保持し、新たな検出結果に更新する保持手段(FPPi)と、画像形成指示があったとき、前記保持手段の検出結果がトナーエンドを表すものであると前記マーク生成手段(510),トナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)およびトナーエンドを検出する手段(510)による、前記トナーエンドか否の確認を実施し、トナーエンドが検出されないと、該画像形成指示に対する画像形成を開始する制御手段(501;図9)、を更に有する上記(1)乃至(7)のいずれか1つに記載の画像形成装置。
トナーエンドと判断した後でも、その後の画像形成指示に応答したトナーエンド確認でトナーエンドではないと検出した場合は、トナーエンドが解除されるので、何らかの異常が発生しトナーエンドを誤検知した場合でも正常に戻れば、自動的にトナーエンドが解除される。トナーエンド後にトナーカートリッジあるいはトナーボトルの交換があった場合には、自動的にトナーエンドが解除される。
(12)前記制御手段(501)は、画像形成指示があったとき、前記保持手段(FPPi)の検出結果がトナーエンド非検出を表すものであると該画像形成指示に対する画像形成を開始する(図9)、上記(11)に記載の画像形成装置。
(13)前記制御手段(501)は、画像形成指示があったとき、前記保持手段(FPPi)の検出結果がトナーエンドを表すものであるとユーザの追加の指示に応答して前記マーク生成手段(510),トナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)およびトナーエンドを検出する手段(510)による、前記トナーエンドか否の確認を実施しトナーエンドが検出されないと、該画像形成指示に対する画像形成を開始する(図11)、上記(11)又は(12)に記載の画像形成装置。
(14)前記制御手段(501)は、トナーエンド確認タイミングになると、前記マーク生成手段(501),トナー濃度を検知するセンサ(20f,20r)およびトナーエンドを検出する手段(510)による、前記トナーエンドか否の確認(m22,TED2/m22a,PDA2)を実施する(図9,11,13)、上記(11)乃至(13)のいずれか1つに記載の画像形成装置。
−実施例1の第1実施形態−
図1に、本発明の第1実施例の第1実施形態である複合機能フルカラーデジタル複写機MF1の機構概要を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)200と、操作ボード10と、カラースキャナ300と、カラープリンタ100の各ユニットで構成されている。機内のシステムコントローラ501(図3)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されている。また、機内のファクシミリコントローラFCU(図3)は、交換機PBXおよび公衆通信網PNを介して、ファクシミリ通信をすることが出来る。
図1に、本発明の第1実施例の第1実施形態である複合機能フルカラーデジタル複写機MF1の機構概要を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)200と、操作ボード10と、カラースキャナ300と、カラープリンタ100の各ユニットで構成されている。機内のシステムコントローラ501(図3)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されている。また、機内のファクシミリコントローラFCU(図3)は、交換機PBXおよび公衆通信網PNを介して、ファクシミリ通信をすることが出来る。
図2に、複合機能複写機MF1のカラープリンタ100の機構を示す。この実施例のカラープリンタ100は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ100は、黒(ブラック:Bk),シアン(C),マゼンダ(M)およびイエロー(Y)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成ユニットであるトナーカートリッジ31(Bk),32(C),33(M)および34(Y)が、中間転写体である第1転写ベルト107の移動方向(図中の左から右方向y)に沿ってこの順に配置されている。即ち、4連ドラム方式タンデム配列のフルカラー画像形成装置である。これらのトナーカートリッジ31〜34(トナー像形成ユニットBk,C,MおよびY)はそれぞれ個別の、プリンタ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジである。
イエロートナー像形成ユニットYの、回転可能に支持され矢印方向に回転する、電荷担持媒体である感光体101の外周部には、除電装置105,クリーニング装置104,帯電装置102および現像手段である現像器103が配備されている。帯電装置102と現像器103の間には、露光装置106から発せられる光情報の入るスペースが確保されている。トナー像形成ユニットは4組(Bk,C,M,Y)あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じである。現像器103が扱う色材(トナー)の色が異なる。感光体101(4個)は直径が30から100mm程度のアルミニュム円筒表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けた感光体である。その一部が、第1転写ベルト107に接している。ベルト状の感光体も採用可能である。
第1転写ベルト107は矢印方向に移動可能に、回転するローラ108,109および110間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第1転写手段111が感光体101の近傍に配備されている。ベルトループの外側に、第1転写ベルト用のクリーニング装置112が配備されている。第1転写ベルト107より転写した後にその表面に残留する不要のトナーを拭い去る。
露光装置106は公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体表面に潜像として照射する。LEDアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。第1転写ベルト107は、基体の厚みが50μm乃至600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、感光体101からトナーを転写可能とする抵抗値を備える。
図2上で、第1転写ベルト107の右方には、第2転写ベルト113が配備されている。第2転写ベルト113は矢印方向に移動可能に、回転ローラ114,115および116間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第2転写手段117が配備されている。ベルトループの外側に、第2転写ベルト用のクリーニング装置118、チャージャ119、などが配備されている。クリーニング装置118は、用紙にトナーを転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。
第2転写手段117,ローラ116、第1転写ベルト107を支持するローラ108により、第1転写ベルト107と第2転写ベルト113は接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。第2転写ベルト113は、基体の厚みが50μm乃至600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、第1転写ベルト107からトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルトである。
記録媒体である用紙120は、図の下方の給紙カセット121,122に収納されており、最上の用紙が給紙ローラ131又は132で1枚づつ、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ133に搬送される。第2転写ベルト113の上方に、定着器123、排紙ガイド124、排紙ローラ125、排紙スタック126が配備されている。
本体の一部のフレーム129は、開閉支軸130を中心として、回動開放が可能な構造にしてあるので、記録媒体の搬送路は大きく開き、ジャムした記録媒体(用紙)の処理を容易にしている。
ここで両面印刷のときの各部の動作を説明する。まず感光体101による、作像が行われる。すなわち、露光装置106の作動により、不図示のLD光源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置102で一様に帯電された感光体101のうち、作像ユニットaの感光体上に至り、書き込み情報(色に応じた情報)に対応した潜像を形成する。感光体101上の潜像は現像器103で現像され、トナーによる顕像が感光体101の表面に形成され保持される。このトナー像は、第1転写手段111により、感光体101と同期して移動する第1転写ベルト107の表面に転写される。感光体101の表面は、残存するトナーがクリーニング装置104でクリーニングされ、除電装置105で除電され次の作像サイクルに備える。
第1転写ベルト107は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。作像ユニットbの感光体101に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに第1転写ベルト107に乗っている前の色の顕像に重ねられ、最終的に4色重ねられる。なお、単色黒のみを形成する場合もある。
このとき同期して第2転写ベルト113は矢印方向に移動していて、第2転写手段117の作用で、第2転写ベルト113の表面に第1転写ベルト107表面に作られた画像が転写される。いわゆるタンデム形式である4個の作像ユニットa〜dの各感光体101上で画像が形成されながら、第1,第2転写ベルト107,113が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。
第1転写ベルト107が、所定のところまで移動すると、用紙の別の面に作成されるべきトナー画像が、前述したような工程で再度感光体101により作像され、給紙が開始される。給紙ローラ131又は132が反時計方向に回転すると、給紙カセット121又は122内の最上部にある用紙120が引き出され、レジストローラ133に搬送される。
レジストローラ133を経て、第1転写ベルト107と第2転写ベルト113の間に送られる用紙の片側の面に、第1転写ベルト107表面のトナー像が、第2転写手段117により転写される。更に記録媒体は上方に搬送され、第2転写ベルト113表面のトナー像が、チャージャ119により用紙のもう一方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。
本実施例では、感光体101に作像されるトナーの極性はマイナスである。第1転写手段111にプラスの電荷を与えることで、感光体101に作像されたトナーは第1転写ベルト107に転写される。第2転写手段117にプラスの電荷を与えることで、第1転写ベルト107に転写されたトナーは、第2転写ベルト113に転写される。用紙を第1,第2転写ベルト107,113間に送り込み、第2転写手段117にプラスの電荷を与えることで、第1転写ベルト107に転写されたトナーが用紙の片側の面に転写され、また、第2転写ベルト113に転写されたトナーは、転写チャージャ119からプラス極性の電荷与えることで、第2転写ベルト113表面のマイナス極性のトナーは吸引されて、用紙の他の面に転写される。
上記のステップで両面にトナー像が転写された用紙は、定着器123に送られ、用紙上のトナー像(両面)が一度に溶融、定着され、ガイド124を経て排紙ローラ125により本体フレーム上部の排紙スタック126に排出される。
図2のように、排紙部124〜126を構成した場合、両面画像のうち後から用紙に転写される面(頁)、すなわち第1転写ベルト7から用紙に直接転写される面が下面となって、排紙スタック126に載置されるから、頁揃えをしておくには2頁目の画像を先に作成し、第2転写ベルト113にそのトナー像を保持し、1頁目の画像を第1転写ベルト107から用紙に直接転写する。
第1転写ベルト107から直接に用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、第2転写ベルト113から用紙に転写されるトナー像は、感光体表面で逆像(鏡像)になるよう露光される。このような頁揃えのための作像順、ならびに、正、逆像(鏡像)に切り換える画像処理も、コントローラ501でメモリに対する画像データの読書き制御によって行っている。
第2転写ベルト113から用紙に転写した後、ブラシローラ,回収ローラ,ブレード等を備えたクリーニング装置118が、第2転写ベルト113に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。
図2ではクリーニング装置118のブラシローラが第2転写ベルト113の表面から離れた状態にある。支点118aを中心として揺動可能で、第2転写ベルト113の表面に接離可能な構造になっている。用紙に転写する以前で、第2転写ベルト113がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図で反時計方向に揺動し接触させる。除去された不要トナーはトナー収納部134に集められる。
以上が、「両面転写モード」を設定した両面印刷モードの作像プロセスである。両面印刷の場合には、常にこの作像プロセスで印刷が行われる。片面印刷の場合には、「第2転写ベルト113による片面転写モード」と「第1転写ベルト107による片面転写モード」の2つがあり、前者の第2転写ベルト113を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト107に4色重ね(又は単色黒)で形成された顕像が第2転写ベルト113に転写され、そして用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合、排紙スタック126に排出された印刷済用紙の上面に印刷画面がある。
後者の第1転写ベルト107を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト107に4色重ね(又は単色黒)で形成された顕像が、第2転写ベルト113には転写されずに、用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合は、排紙スタック126に排出された印刷済用紙の下面に印刷画面がある。
プリンタ100は、上述の重ね合せ転写の色ずれ(色間ずれ)を防止するために、露光装置106によって各感光体ドラム101上の手前(図2において表面側:以下、フロントと表現)と奥(図2において裏面側:以下、リアと表現)に位置および濃度検出用のテストパターン(図7)を書き込み現像し、転写ベルト10上に転写し、転写ベルト10に転写したテストパタ−ン(図7)の各マークを、濃度センサである反射型光センサ20f(フロント側),20r(リア側)で読みとることによって、各感光体ドラム101に対する露光装置106の書き込み位置ずれ,傾き,倍率等を検知し、これらによる色ずれをなくすように、各感光体ドラムに対する露光装置106の書き込みのタイミング等を補正する色合わせを行うとともに、反射型光センサ20f,20rの濃度検出信号に基づいてトナーエンドか否かを検出もしくは判定する、ように構成されている。
図3に、図1に示す複合機能複写機MF1の電装系統のシステム構成を示す。電装システムは、画像形成装置の全体制御を行うシステムコントローラ501、コントローラ501に接続された、画像形成装置の操作ボード10、画像データを記憶するHDD503、アナログ回線を使用して外部との通信を行う通信コントロール装置インターフェースボード504、LANインターフェースボード505、汎用PICバスに接続された、FAXのコントロールユニット506、IEEE1394ボード、無線LANボード、USBボード等507と、PCIバスでコントローラに接続されたエンジン制御510、エンジン制御510に接続された、画像形成装置のI/Oを制御するI/Oボード513、及び、コピー原稿(画像)を読込むスキャナーボード(SBU:Sensor Board Unit)511、及び画像データが表わす画像光を感光体ドラム上に投射する(光書込みする)LDB(レーザダイオードボード)512等で構成される。
原稿を光学的に読み取る読取ユニット300は、原稿に対する原稿照明光源の走査を行い、CCD520に原稿像を結像する。原稿像すなわち原稿に対する光照射の反射光をCCD520で光電変換してR,G,B画像信号を生成する。
通信コントロール装置インターフェイスボード504は、装置に不具合が発生した場合に外部の遠隔地診断装置に即時に通報し、故障個所の内容,状況等をサービスマンが認識し早急に修理することを可能としている。また、それ以外に装置の使用状況等の発信にも使用されている。
図3に示すCCD520は、3ラインカラーCCDであり、EVENch(偶数画素チャンネル)/ODDch(奇数画素チャンネル)のR、G、B画像信号を生成し、SBUボードのアナログASIC(Application Specific IC)に入力する。SBUボード511にはアナログASIC及び,CCD、アナログASICの駆動タイミングを発生する回路を備えている。CCD520の出力は、アナログASIC内部のサンプルホールド回路により、サンプルホールドされその後、A/D変換され、R、G、Bの画像データに変換し、且つシェーディング補正し、そして出力I/F(インターフェイス)520で画像データバスを介して画像データ処理器IPP(Image Processing Processor;以下では単にIPPと記述)に送出する。
IPPは画像処理をおこなうプログラマブルな演算処理手段であり、分離生成(画像が文字領域か写真領域かの判定:像域分離),地肌除去,スキャナガンマ変換,フィルタ,色補正,変倍,画像加工,プリンタガンマ変換および階調処理を行う。SBUからIPPに転送された画像データは、IPPにて光学系およびデジタル信号への量子化に伴う信号劣化(スキャナ系の信号劣化)を補正され、フレームメモリ521に書き込まれる。
システムコントローラ501には、CPU及びシステムコントローラボードの制御を行うROM、CPUが使用する作業用メモリであるRAM,リチウム電池を内臓し、SRAMのバックアップと時計を内臓したNV−RAM及び、システムコントローラボードのシステバス制御、フレームメモリ制御、FIFO等のCPU周辺を制御するASIC及びそのインターフェース回路等が搭載されている。
システムコントローラ501は、スキャナアプリケーション,ファクシミリアプリケーション,プリンタアプリケーションおよびコピーアプリケーション等の複数アプリケーションの機能を有し、システム全体の制御を行う。操作ボード10の入力を解読して本システムの設定とその状態内容を操作ボードの表示部に表示する。
PCIバスには多くのユニットが接続されており、画像データバス/制御コマンドバスで、画像データと制御コマンドが時分割で転送される。
通信コントロール装置インターフェースボード504は、通信コントロール装置と、コントローラ501との通信インターフェースボードである。コントローラ501との通信は、全二重非同期シリアル通信で接続されている。通信コントロール装置522とは、RS−485インターフェース規格により、マルチドロップ接続されている。遠隔の管理システムとの通信は、この通信コントローラ装置インターフェースボード504を経由して実施される。
LANインターフェースボード505は、社内LANに接続されている。社内LANとコントローラ501との通信インターフェースボードであり、PHYチップを搭載している。LANインターフェースボード505とコントローラ501とは、PHYチップI/F及びI2CバスI/Fの標準的な通信インターフェースで接続されている。外部機器との通信はこのLANインターフェースボード505を経由して実施される。
HDD503は、システムのアプリケーションプログラムならびにプリンタ、作像プロセス機器の機器付勢情報を格納するアプリケーションデータベース、ならびに、読取り画像や書込み画像のイメージデータ、すなわち画像データ、ならびにドキュメントデータを蓄える画像データベースとして用いられる。物理インターフェース、電気的インターフェース共に、ATA/ATAPI−4に準拠したインターフェースでコントローラに接続されている。
操作ボード10には、CPU及びROM,RAM、LCD及びキー入力を制御するASIC(LCDC)が搭載されている。ROMには操作ボード10の入力読込み、及び表示出力を制御する、操作ボード10の制御プログラムが書き込まれている。RAMは、CPUで使用する作業用メモリである。システムコントローラ501との通信により、パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力と、使用者にシステムの設定内容,状態を表示する、表示および入力の制御を行っている。
システムコントローラ501のワークメモリから出力されたブラック(Bk)、シアン(C)、マデンタ(M)、イエロー(Y)の各色の書き込み信号は、LDB(Laser Diode control Board)のBk,C,M,YのLD(Laser Diode)書き込み回路に入力される。LD書き込み回路でLD電流制御(変調制御)が行われ、各LDに出力される。
エンジン制御510は、画像形成の作像作成制御を主として行い、CPU517及び、画像処理を行うIPP、複写およびプリントアウトを制御するため必要なプログラムを内蔵したROM、その制御に必要なRAM、及びNV−RAMを搭載している。NV−RAMにはSRAMと、電源OFFを検知して、EEPROMにストアするメモリを搭載している。また、他の制御を行なうCPUとの信号の送受信を行なう、シリアルインターフェースも備えているI/O ASICは、エンジン制御ボードが実装された、近くのI/O(カウンター、ファン、ソレノイド、モータ等)を制御するASICである。I/O制御ボード513とエンジン制御ボード510とは同期シリアルインターフェース接続されている。
I/O制御ボード513には、サブCPU514を搭載しており、Pセンサ、Tセンサ,濃度センサ20f,20r等のアナログ読込み制御,用紙センサの検出信号を参照するジャム検出,用紙搬送制御も含む画像形成装置のI/O制御を行っている。インターフェース回路515は、各種センサ,アクチュエータ(モータ、クラッチ、ソレノイド)とのインターフェース回路である。
電源装置PSU514は、画像形成装置を制御する電源を供給するユニットである。メインSWのオン(閉)により、商用電源が供給される。その商用電源からAC制御回路540に商用ACが供給され、AC制御回路540により整流、平滑化のように制御されたAC制御出力を用いて、電源装置PSU 514は、各制御基板に必要なDC電圧を供給する。電源装置PSUにより生成される定電圧を用いて各制御部のCPUが動作している。
図4に、コントローラ501(のCPU)の、操作ボード10(のCPU)およびエンジン制御510(のCPU517)と協働の、複合機能複写機MF1のシステム制御の概要を示す。それ自身に動作電圧が印加されると、コントローラ501は、入出力ポートの信号レベルを待機状態のものに設定し、内部のレジスタ,タイマなども待機状態に設定する(ステップm1)。なお、ここ以降においては、カッコ内にステップNo.又はステップ記号を示す時には、「ステップ」という語は省略して、No.数字又は記号のみを記す。
初期化(m1)を完了するとコントローラ501は、エンジン制御510およびその他のシステム要素状態を読取って、画像形成に支障がある異常があるかを確認する(m2,m3)。異常があると異常をその内容とともに表示する(m4)。異常がないと、操作ボード10に準備中を表示し、定着温度が定着可温度になってエンジン制御510がレディ(複写/印刷が可能)を報知してくると、プリント可を表示する(m5)。なお、本書においては、複写も印刷に含まれるとする。
装置電源投入直後のとき,前回の色合わせのときから機内温度が設定値以上変化しているとき、又は、前回の色合わせのときから印刷枚数が設定値以上になっているときに、コントローラ501は「色合わせ」(CPA)を実行する(m6,CPA)。「色合わせ」(CPA)の内容は、図5を参照して後述する。
「入力読み取り」(m7)において操作ボード10に対するユーザの複写/印刷(以下では、両者をいずれも印刷という)指示(スタート入力)を認識するとコントローラ501は、エンジン制御510に「トナーエンド確認」(TED1)を指示する。「トナーエンド確認」(TED1)の結果、トナーエンドでないとエンジン制御510が「複写/印刷」(PPC)を実行する。外部のPC(パソコン)から印刷要求があった場合には、コントローラ501は、印刷要求を受け付けて、エンジン制御510に「トナーエンド確認」(TED1)を指示する。「トナーエンド確認」(TED1)の結果、トナーエンドでないとエンジン制御510が「複写/印刷」(PPC)を実行する。「トナーエンド確認」(TED1)の内容は、図6を参照して後述する。
「入力読み取り」(m7)で、操作ボード10に対するユーザの初期設定指示があると(m11)、操作ボード10がダイアログ表示を操作してユーザ指示に応答し、ユーザ入力を読み込む。初期設定の一項目にトナーエンド検出(判定)に用いる閾値Vtの設定がある。ユーザが閾値Vtを入力すると、操作ボード10はその内部の不揮発メモリに保持する閾値Vtを、ユーザ入力値に更新する(m12,M13)。閾値Vtは、各色宛てのトナーエンドか否かを区分するための閾値Vtbk,Vtc,Vtm,Vtyを意味する。
図5に、「色合わせ」(CPA)の内容を示す。この「色合わせ」(CPA)はエンジン制御510(のCPU517)が実行する。ここでエンジン制御510は、まずプリンタ100を、マーク領域全面に最高濃度の記録を行うための作像条件に設定する(s1)。すなわち、帯電,露光,現像および転写等、作像条件をすべて最高濃度基準値に設定する。次のルーチンPFMで、前記設定した作像条件(パラメータ)で、転写ベルト107上に、図7に示すように、リアr,フロントfのそれぞれに、スタートマークMsr,Msfならびに8セットのテストパターンを形成する。すなわち、リアには、ブラックBkのスタートマークMsrを先頭に、マークピッチdの4ピッチ4dの空きの後に、8セットのマークセットが、転写ベルト107の1周長以内に、セットピッチ(定ピッチ)7d+A+cで順次形成される。第1マークセットは、主走査方向x(転写ベルト107の幅方向)に平行な次の直交マーク群、
ブラックBkの第1直交マークAkr,
イエローYの第2直交マークAyr,
シアンCの第3直交マークAcr、および、
マゼンタMの第4直交マークAmr、
ならびに、主走査方向xに対して45゜の角度をなす次の斜交マーク群、
Bkの第1斜交マークBkr,
Yの第2斜交マークByr,
Cの第3斜交マークBcr、および、
Mの第4斜交マークBmr、
を含んでいる。第2〜8マークセットの内容は、第1マークセットと同じである。フロントにも、上述のリアのテストパターンと同じテストパターンが同時に同じく形成される。これらのテストパターンに含まれる各マークに付した記号の、末尾のrはリア側のものであることを、fはフロント側のものであることを、示す。
ブラックBkの第1直交マークAkr,
イエローYの第2直交マークAyr,
シアンCの第3直交マークAcr、および、
マゼンタMの第4直交マークAmr、
ならびに、主走査方向xに対して45゜の角度をなす次の斜交マーク群、
Bkの第1斜交マークBkr,
Yの第2斜交マークByr,
Cの第3斜交マークBcr、および、
Mの第4斜交マークBmr、
を含んでいる。第2〜8マークセットの内容は、第1マークセットと同じである。フロントにも、上述のリアのテストパターンと同じテストパターンが同時に同じく形成される。これらのテストパターンに含まれる各マークに付した記号の、末尾のrはリア側のものであることを、fはフロント側のものであることを、示す。
これらのマークのトナー濃度を、光センサ20r,20fで検出して、マーク検出信号をI/O制御513がマークレベル/地肌レベルに2値化して地肌レベルからマークレベルへの変化点(マーク始端)およびその逆への変化点(マーク終端)のタイミングデータを生成して変化点の2値データ(変化した2値データ)とともにエンジン制御510に出力するとともに、地肌レベルからマークレベルへの変化点からその逆への変化点の間すなわちマーク領域の出現回数(マーク領域番号)を計数し、マーク領域のマーク検出信号をデジタルデータに変換して高濃度ピーク値を摘出して、マーク領域番号とともにエンジン制御510に出力する。エンジン制御510は、各マーク領域の始端,終端,マーク領域番号および高濃度ピーク値を、検出した順番でエンジン制御510のメモリに書込む。すなわちストアする。
全マークの高濃度ピーク値をメモリに書込むとエンジン制御510は、転写ベルト107の、トナーマークのクリーニングが終わってから、I/O制御513を介して、転写ベルト107の表面の複数点のトナー濃度(地肌濃度)を光センサ20r,20fで読み込み、読み込み値の平均値を算出して地肌濃度とする(s2)。次にマーク領域番号に基づいたBk,C,MおよびYの色別でマークの高濃度ピーク値の平均値を算出して各色のトナーマーク濃度とし(s3)、地肌濃度に対する各色のトナーマーク濃度の差の絶対値、すなわち各色トナーマークの実質の濃度を算出する(s4)。そして操作ボード10の不揮発メモリから、各色宛てのトナーエンドか否かを区分するための閾値Vt(Vtbk,Vtc,Vtm,Vty)を読み出して、各色の実質の濃度が、トナーエンドか否かを区分するための各色宛ての閾値Vt(Vtbk,Vtc,Vtm,Vty)を超えているか検索して(s5)、超えていると該当色宛ての確認レジスタFFPiをクリア(トナーエンド非検出を示す0を書込み)する(s6)。この場合には、「計測データに基づくずれ量の算出」(DAC)および「ずれの調整」(DAD)を行ってからメインルーチン(図4)に戻る。
しかし、実質の濃度が閾値以下の色があった場合には、該当色宛ての確認レジスタFFPiにトナーエンドを表わす「1」を書込み(s7,s8)、該当色のトナーエンドを表わす異常情報を発生して、コントローラ501に与える(s10)。コントローラ501は該異常情報を操作ボード10に与えて、操作ボード10のデイスプレイに該当色のトナーエンドを表示し、そこで待機する(図4のm4,m2,m3,m4)。これによりユーザは複写機MF1を使用できなくなる。ユーザが一旦電源をオフにしてから再投入すると、その間に確認レジスタFFPiのデータ「1」は消えるので、トナーエンドの異常表示は消滅し、コントローラ501が図4のステップm1〜m7を実行し、ユーザは印刷指示を入力することができる。したがってユーザは、トナーエンドを表わす異常表示が現れると、複写機MF1の電源をオフにし、トナーエンドとなったトナーカートリッジ(作像ユニット31〜34のいずれか)を、トナーが充填されたものに交換してから、電源を再投入すればよい。
なお、「計測データに基づくずれ量の算出」(DAC)では、エンジン制御510は、次のように、作像ずれ量を算出する。Yの作像ずれ量の算出を、具体的に次に示す。
副走査ずれ量dyy:
マーク領域番号にもとづいてリアr側のBk直交マークMAkrとY直交マークMAyrを特定して、その中心点位置(マーク始端とマーク終端の間の中間点)の差(Mbr−Mar)の、基準値d(図7)に対するずれ量
dyy=(Mbr−Mar)−d。
マーク領域番号にもとづいてリアr側のBk直交マークMAkrとY直交マークMAyrを特定して、その中心点位置(マーク始端とマーク終端の間の中間点)の差(Mbr−Mar)の、基準値d(図7)に対するずれ量
dyy=(Mbr−Mar)−d。
主走査ずれ量dxy:
リアr側の直交マークMAyrと斜交マークMByrの中心点位置の差(Mfr−Mbr)の、基準値4d(図7)に対するずれ量
dxyr=(Mfr−Mbr)−4d
と、フロントf側の直交マークMAyfと斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mbf)の、基準値4d(図7)に対するずれ量
dxyf=(Mff−Mbf)−4d
との平均値
dxy=(dxyr+dxyf)/2
=(Mfr−Mbr+Mff−Mbf−8d)/2。
リアr側の直交マークMAyrと斜交マークMByrの中心点位置の差(Mfr−Mbr)の、基準値4d(図7)に対するずれ量
dxyr=(Mfr−Mbr)−4d
と、フロントf側の直交マークMAyfと斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mbf)の、基準値4d(図7)に対するずれ量
dxyf=(Mff−Mbf)−4d
との平均値
dxy=(dxyr+dxyf)/2
=(Mfr−Mbr+Mff−Mbf−8d)/2。
スキューdSqy:
リアr側の直交マークMAyrとフロントf側の直交マークMAyfの中心点位置の差
dSqy=(Mbf−Mbr)。
リアr側の直交マークMAyrとフロントf側の直交マークMAyfの中心点位置の差
dSqy=(Mbf−Mbr)。
主走査線長のずれ量dLxy:
リアr側の斜交マークMByrとフロントf側の斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mfr)から、スキューdSqy=(Mff−Mfr)を減算した値
dLxy=(Mff−Mfr)−dSqy
=(Mff−Mfr)−(Mbf−Mbr)。
リアr側の斜交マークMByrとフロントf側の斜交マークMByfの中心点位置の差(Mff−Mfr)から、スキューdSqy=(Mff−Mfr)を減算した値
dLxy=(Mff−Mfr)−dSqy
=(Mff−Mfr)−(Mbf−Mbr)。
他の、CおよびMの作像ずれ量は、上記Yに関する算出と同様にして算出する。Bkも大略では同様であるが、この実施例では、副走査方向yの色あわせはBkを基準にしているので、Bkに関しては、副走査方向の位置ずれ量dykの算出は行わない。
「ずれの調整」(DAD)では、エンジン制御510は、次のように、各色の作像ずれ量を調整する。Yのずれ量調整(Ady)を、具体的に次に示す。
副走査ずれ量dyyの調整:
Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の開始タイミングを、基準のタイミング(y方向)から、算出したずれ量dyyずらして設定する。
Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の開始タイミングを、基準のタイミング(y方向)から、算出したずれ量dyyずらして設定する。
主走査ずれ量dxyの調整:
Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の、ライン先頭をあらわすライン同期信号に対する、書込みユニット106の露光レーザ変調器への、ライン先頭の画像データの送出タイミング(x方向)を、基準のタイミングから、算出したずれ量dxy分ずらして設定する。
Yトナー像形成のための画像露光(潜像形成)の、ライン先頭をあらわすライン同期信号に対する、書込みユニット106の露光レーザ変調器への、ライン先頭の画像データの送出タイミング(x方向)を、基準のタイミングから、算出したずれ量dxy分ずらして設定する。
スキューdSqyの調整:
書込みユニット106の、感光体ドラム101に対向してY画像データで変調したレーザビームを反射して感光体ドラム101に投射する、x方向に延びるミラーのリアr側は支点支持され、フロントf側が、y方向に摺動可のブロックで支持されている。このブロックをパルスモータとスクリューを主体とするy駆動機構で、y方向に往,復駆動してスキューdSqyを調整できる。「スキューdSqyの調整」では、このy駆動機構のパルスモータを駆動して、ブロックを基準のy位置から、算出したスキューdSqyに相当する分駆動する。
書込みユニット106の、感光体ドラム101に対向してY画像データで変調したレーザビームを反射して感光体ドラム101に投射する、x方向に延びるミラーのリアr側は支点支持され、フロントf側が、y方向に摺動可のブロックで支持されている。このブロックをパルスモータとスクリューを主体とするy駆動機構で、y方向に往,復駆動してスキューdSqyを調整できる。「スキューdSqyの調整」では、このy駆動機構のパルスモータを駆動して、ブロックを基準のy位置から、算出したスキューdSqyに相当する分駆動する。
主走査線長のずれ量dLxyの調整:
ライン上に画素単位で画像データを割りつける画素同期クロックの周波数を、基準周波数×Ls/(Ls+dLxy)に設定する。Lsは基準ライン長である。
ライン上に画素単位で画像データを割りつける画素同期クロックの周波数を、基準周波数×Ls/(Ls+dLxy)に設定する。Lsは基準ライン長である。
他の、CおよびMの作像ずれ量の調整は、上記Yに関する調整と同様にして調整する。Bkも大略では同様であるが、この実施例では、副走査方向yの色あわせはBkを基準にしているので、Bkに関しては、副走査方向の位置ずれ量dykの調整は行わない。次回の「色合わせ」まで、このように調整した条件でカラー画像形成を行う。
図6を参照して、「トナーエンド確認」(TED1)の内容を説明する。この「トナーエンド確認」(TED1)もエンジン制御510(のCPU517)が実行し、その内容の一部は上述の「色合わせ」(CPA:図5)と重複する。すなわち、「トナーエンド確認」(TED1)でも、「色合わせ」(CPA:図5)のステップs1〜s10のテストマークの形成と各マークの濃度検出および各色のトナーエンド検索を同じく実行する。しかし、上述の「計測データに基づくずれ量の算出」(DAC)および「ずれの調整」(DAD)は実行しない。
この「トナーエンド確認」(TED1)は、操作ボード10又はPCから印刷(複写/印刷)指示があったときに、印刷(複写/印刷)プロセスを開始する前に実行するので、いずれかのトナーカートリッジ(作像ユニット)がトナーエンドであると、操作ボード10からの印刷指示であった場合には操作ボード10のみにトナーエンドを表示するが(s10)、PCからの印刷指示であった場合には、操作ボード10にトナーエンドを表示し、しかも、コントローラ501がPCにプリンタエラーを報知する(s11)。
この第1実施形態によれば、電源オン直後,前回の色合わせのときから機内温度が設定値以上変化しているとき、又は、前回の色合わせのときから印刷枚数が設定値以上になっているときに、「色合わせ」(CPA)が実行されて、トナーエンドの確認が実行されるとともに、全色がトナーエンドで無いと、転写ベルト107に対する各色トナー像の重ねずれ検出およびずれ矯正が行われる。また、印刷指示があると常にトナーエンドの確認(TED1)が実施され、トナーエンドが検出されると、該印刷指示に対しては、印刷プロセスは起動されない。すなわち印刷は行われない。
−実施例1の第2実施形態−
これは、上記第1実施形態のコントローラ501(のCPU)の、操作ボード10(のCPU)およびエンジン制御510(のCPU517)と協働の、複合機能複写機MF1のシステム制御の一部に変更を施したものである。
これは、上記第1実施形態のコントローラ501(のCPU)の、操作ボード10(のCPU)およびエンジン制御510(のCPU517)と協働の、複合機能複写機MF1のシステム制御の一部に変更を施したものである。
図8に、第2実施形態のシステム制御の概要を示す。これは図4に示すフローに、ユーザからの印刷指示があったときに、操作ボード10において「印刷時トナーエンド確認」が指定されていた場合、ならびに、PCからの印刷指示情報に「印刷時トナーエンド確認」を指定する情報が含まれていた場合に、印刷プロセスを開始する前に「トナーエンド確認」(TED1)を実行し(m21,TED1)、トナーエンド確認指示がないときには、印刷指示に応答して直ちに印刷プロセスを開始する(m21,PPC)ルートを、図4に示す第1実施形態のシステム制御フローに付加したものである。第2実施形態のその他の、ハードウエアおよび機能は、上述の第1実施形態のものと同一である。
この第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、電源オン直後,前回の色合わせのときから機内温度が設定値以上変化しているとき、又は、前回の色合わせのときから印刷枚数が設定値以上になっているときに、「色合わせ」(CPA)が実行されて、トナーエンドの確認が実行されるとともに、全色がトナーエンドで無いと、転写ベルト107に対する各色トナー像の重ねずれ検出およびずれ矯正が行われる。
しかし、印刷指示があった場合には、第2実施形態では、ユーザから「印刷時トナーエンド確認」が指定されていないと、トナーエンドの確認(TED1)は実行しないで印刷プロセスを起動する。「印刷時トナーエンド確認」が指定されていたときのみ、トナーエンドの確認(TED1)が実施され、そこでトナーエンドが検出されると、該印刷指示に対しては、印刷プロセスは起動されない。すなわち印刷は行われない。
−実施例1の第3実施形態−
これは、上記第1実施形態のコントローラ501(のCPU)の、操作ボード10(のCPU)およびエンジン制御510(のCPU517)と協働の、複合機能複写機MF1のシステム制御の一部に変更を施したものである。
これは、上記第1実施形態のコントローラ501(のCPU)の、操作ボード10(のCPU)およびエンジン制御510(のCPU517)と協働の、複合機能複写機MF1のシステム制御の一部に変更を施したものである。
図9に、第3実施形態のシステム制御の概要を示す。これは図4に示すフローに、所定条件が成立すると自動的にトナーエンドの確認を実施するルート(m22,TED2)を追加するとともに、ユーザからの印刷指示があったときに、各色宛てのトナーエンド確認結果を保持するレジスタFPPiのデータを参照して(m23)、全色がトナーエンドで無い場合には、印刷プロセスを起動するが(m23,PPC)、いずれかの色がトナーエンドである場合に「トナーエンド確認」(TED1)を実行する(m23,TED1)ルートを、図4に示す第1実施形態のシステム制御フローに付加したものである。第3実施形態のその他の、ハードウエアおよび機能は、上述の第1実施形態のものと同一である。
図9において、印刷指示があると印刷プロセスを起動し得る待機状態になったときに、電源投入直後であるか、あるいは、前回のトナーエンド確認からの印刷枚数が200枚以上であると、すなわちトナーエンド確認タイミングであると(m22)、コントローラ501は、エンジン制御510に「トナーエンド確認」(TED2)を指示する。これに応答してエンジン制御510が「トナーエンド確認」(TED2)を実行する。
図10に、「トナーエンド確認」(TED2)の内容を示す。これは、図6に示す「トナーエンド確認」(TED1)のステップs11を削除したもの、すなわち、PCから印刷指示を受けたときトナーエンドを検出すると、PCにプリンタエラー(印刷実行不可)を報知する処理ステップを削除したもの、である。
再度図9を参照する。印刷指示があると、各色宛てのレジスタFPPi(Bk,C,M,Yそれぞれ宛て、合計4個)のデータを参照して(m23)、いずれかのレジスタのデータが「1」(トナーエンド)であると、「トナーエンド確認」(TED1)を実行する。「トナーエンド確認」(TED1)の内容は、図6に示すものである。全てのレジスタのデータが「0」(トナーエンド非検出)であったときには、印刷プロセスを起動する(PPC)。
この第3実施形態によれば、第1実施形態と同様に、電源オン直後,前回の色合わせのときから機内温度が設定値以上変化しているとき、又は、前回の色合わせのときから印刷枚数が設定値以上になっているとき、すなわち色合わせタイミングであると、「色合わせ」(CPA)が実行されて、トナーエンドの確認が実行されるとともに、全色がトナーエンドで無いと、転写ベルト107に対する各色トナー像の重ねずれ検出およびずれ矯正が行われる。色合わせタイミングではないが、トナーエンド確認タイミングであるときには、トナーエンドの確認(TED2)が実施され、そこでトナーエンドが検出されると、「状態報知2」(m4)に進むので、ユーザの印刷指示は無視される。すなわちコントローラ501はユーザの印刷指示には応答しない。トナーエンドの確認(TED2)で全色トナーエンド非検出であると、コントローラ501は「入力読み取り」(m7)に進んでユーザの印刷指示に応答する。
そして、印刷指示があると各色レジスタFPPiのいずれかにトナーエンドを表すデータがあると「トナーエンド確認」(TED1)を実施する。いずれのレジスタのデータもトナーエンド非検出であると、印刷プロセスを起動する。
−実施例1の第4実施形態−
これは、上記第3実施形態のコントローラ501(のCPU)の、操作ボード10(のCPU)およびエンジン制御510(のCPU517)と協働の、複合機能複写機MF1のシステム制御の一部に変更を施したものである。
これは、上記第3実施形態のコントローラ501(のCPU)の、操作ボード10(のCPU)およびエンジン制御510(のCPU517)と協働の、複合機能複写機MF1のシステム制御の一部に変更を施したものである。
図11に、第4実施形態のシステム制御の概要を示す。これは図9に示すフローの、印刷指示があったとき各色レジスタFPPiのいずれかにトナーエンドを表すデータがあると「トナーエンド確認」(TED1)を実施するフローに、トナーエンドであるので「トナーエンド確認」(TED1)を実行するか、又は、それを実行せずにともかく印刷プロセスを実行するかの確認を求めるステップm24、ならびに、「トナーエンド確認」(TED1)の実行が指定された場合に図9に示すフローの「トナーエンド確認」(TED1)を実行し、「ともかく印刷プロセスを実行する」が指定された場合には、印刷指示に応答する印刷プロセスを起動する(PPC)フローを介挿したものである。第4実施形態のその他の、ハードウエアおよび機能は、上述の第3実施形態のものと同一である。
この第4実施形態によれば、第3実施形態と同様に、電源オン直後,前回の色合わせのときから機内温度が設定値以上変化しているとき、又は、前回の色合わせのときから印刷枚数が設定値以上になっているとき、すなわち色合わせタイミングであると、「色合わせ」(CPA)が実行されて、トナーエンドの確認が実行されるとともに、全色がトナーエンドで無いと、転写ベルト107に対する各色トナー像の重ねずれ検出およびずれ矯正が行われる。色合わせタイミングではないが、トナーエンド確認タイミングであるときには、トナーエンドの確認(TED2)が実施され、そこでトナーエンドが検出されると、「状態報知2」(m4)に進むので、ユーザの印刷指示は無視される。すなわちコントローラ501はユーザの印刷指示には応答しない。トナーエンドの確認(TED2)で全色トナーエンド非検出であると、コントローラ501は「入力読み取り」(m7)に進んでユーザの印刷指示に応答する。
そして、第4実施形態では、印刷指示があったときに、各色レジスタFPPiのいずれかにトナーエンドを表すデータがあるとトナーエンドであるので「トナーエンド確認」(TED1)を実行するか、又は、それを実行せずにともかく印刷プロセスを実行するかの確認をユーザに求め、ユーザが「トナーエンド確認」(TED1)の実行を選択すると「トナーエンド確認」(TED1)に進むが、「ともかく印刷を実行する」を選択したときには、印刷指示に応答する印刷プロセスを起動する。
第2実施例は、各色トナーボトル128およびトナー補給器(153,148)を備えて、各トナーカートリッジ31〜34に各トナーボトルのトナーを補給するプリンタ100を用いたものであり、システム構成は、図1および図3に示すプリンタ100を、図12に示すプリンタ100に置換したものである。
図12を参照すると、第1転写ベルト107の上方で、排紙スタック126の下方には、トナーボトル128を着脱(交換)できる補給基枠127がある。ブラック,シアン,マゼンタおよびイエローの4色それぞれのトナーを収納した、各色トナーボトル(128:イエロー)が補給基枠127のボトル装着口に挿入されている。各ボトルのトナーが、各現像装置(103:イエロー)に適宜補給される。
トナーボトル128のトナーは、トナー送出器(153)およびスクリューコンベア(148)でなるトナー補給器で現像器103に供給される。トナーボトル128は、側壁面にトナー送り出し用の螺旋溝が形成されておりこれが、トナー内部では螺旋突条となっている。この螺旋溝は、トナー出口近くの小径部にも連続しており、該小径部がトナー出口に連なる箇所で出口壁面と同径になるようにねじって絞った形状になっている。この形状により、水平姿勢でトナーボトル128をその中心軸を中心に廻すと、内部のトナーが螺旋突条によってボトルの出口に向けて押され、出口近くのトナーから出て行く。トナーボトル128の外壁には、トナー送出器のリング状の歯車141の内壁面の溝に係合する突起が形成されている。補給基枠127には、ベアリング142で回転自在に支持された外段差つきのリング状の歯車141がある。その係合溝にボトルの突起を嵌め合わせてトナーボトル128を歯車141の内空間に差し込むと、トナーボトル128のトナー出口(ボトル口部)が、歯車141の中心位置に固定配置された受け口の、水平x方向に延びる受け穴に嵌まり込む。リング状の歯車141には駆動ギア153が噛み合っており、この駆動ギア153は減速機の出力軸に結合している。減速機の入力軸には、電気モータ(補給モータ)の入力軸が連結されている。該電気モータが回転すると、リング状の歯車141が回転し、この歯車141に係合したトナーボトル128が、その中心軸を中心に回転し、ボトル128内のトナーが、受け口の受け穴に出て行く。受け口に出たトナーは、スクリューコンベア148で現像器103に送り込まれる。
図13に、第2実施例のコントローラ501(のCPU)の、操作ボード10(のCPU)およびエンジン制御510(のCPU517)と協働の、複合機能複写機MF1のシステム制御の概要を示す。この第2実施例では、上述の「トナーエンド確認」によりトナーカートリッジのトナーエンドを検出しても、トナーボトル128にトナーが残存すれば、トナー補給器(153,148)を駆動してトナーボトルからトナーカートリッジにトナーを補給することにより、トナーカートリッジはトナーエンドではなくなる。そこで、第2実施例のシステム制御(図13)は、「トナーエンド確認」によりトナーカートリッジのトナーエンドを検出するとトナー補給器(153,148)を駆動する。すなわちトナーボトルからトナーカートリッジへのトナー補給動作を実行する。そして再度「トナーエンド確認」を行い、そこでトナーエンドを再度検出すると、トナーボトルのトナーエンドと判定して、「異常報知2」(m4)に進む。
図13に示す第2実施例のシステム制御は、図11に示す前記第4実施形態のシステム制御の「色合わせ」(CPA)を「色合わせ」(CPAa)に、「トナーエンド確認」(TED1)を「濃度調整」(PDA1)に、そして「トナーエンド確認」(TED2)を「濃度調整」(PDA2)に、それぞれ置換したものに相当する。
図14に、「色合わせ」(CPAa)の内容を示す。これは、図5の「色合わせ」(CPA)のステップs8の次に、「該当色のトナー補給」(s9)を加えて、第1回の「トナーエンド確認」(s1〜s5)でトナーエンドを検出すると、「該当色のトナー補給」(s9)によって、該当色のトナー補給器(153,148)を駆動して、トナーカートリッジに該当色のトナーボトル128からトナーを補給する。この補給動作を完了すると、エンジン制御510は、もう一度「トナーエンド確認」(s1〜s5)を実行して、そこでトナーエンド非検出であると該当色のレジスタFPPiをクリアして、色ずれ量の算出(DAC)およびずれの調整(DAD)を実行する。しかし、再度トナーエンドを検出すると、ステップs5,s7を経て、トナーエンド報知情報を発生して(s10)、「状態報知」(m4)に進んで、そこで該当色のトナーエンドを操作ボードに表示する。この場合のトナーエンド表示は、トナーボトルのトナーエンドを意味する。
図15に「濃度調整」(PDA1)の内容を示す。これは、図6の「トナーエンド確認」(TED1)のステップs8の次に、「該当色のトナー補給」(s9)を加えて、第1回の「トナーエンド確認」(s1〜s5)でトナーエンドを検出すると、「該当色のトナー補給」(s9)によって、該当色のトナー補給器(153,148)を駆動して、トナーカートリッジに該当色のトナーボトル128からトナーを補給する。この補給動作を完了すると、エンジン制御510は、もう一度「トナーエンド確認」(s1〜s5)を実行して、そこでトナーエンド非検出であると該当色のレジスタFPPiをクリアして、色ずれ量の算出(DAC)およびずれの調整(DAD)を実行する。しかし、再度トナーエンドを検出すると、ステップs5,s7を経て、トナーエンド報知情報を発生し(s10)、印刷指示がPCからあったものであるときにはPCにプリンタエラー(印刷不可)を報知してから(s11)、「状態報知」(m4)に進んで、そこで該当色のトナーエンドを操作ボードに表示する。この場合のトナーエンド表示は、トナーボトルのトナーエンドを意味する。
図16に「濃度調整」(PDA2)の内容を示す。これは、図10の「トナーエンド確認」(TED2)のステップs8の次に、「該当色のトナー補給」(s9)を加えて、第1回の「トナーエンド確認」(s1〜s5)でトナーエンドを検出すると、「該当色のトナー補給」(s9)によって、該当色のトナー補給器(153,148)を駆動して、トナーカートリッジに該当色のトナーボトル128からトナーを補給する。この補給動作を完了すると、エンジン制御510は、もう一度「トナーエンド確認」(s1〜s5)を実行して、そこでトナーエンド非検出であると該当色のレジスタFPPiをクリアして、色ずれ量の算出(DAC)およびずれの調整(DAD)を実行する。しかし、再度トナーエンドを検出すると、ステップs5,s7を経て、トナーエンド報知情報を発生し(s10)、「状態報知」(m4)に進んで、そこで該当色のトナーエンドを操作ボードに表示する。この場合のトナーエンド表示は、トナーボトルのトナーエンドを意味する。
上述の第2実施例は、第1実施例の第4実施形態の制御フローに対応するものである。しかしトナーボトルおよびトナー補給器をも備える第2実施例も、上述の第1実施形態,第2実施形態および第3実施形態と同様に実施する形態がある。すなわち、図4,図8および図9に示す各制御フローの、「色合わせ」(CPA)を図14の「色合わせ」(CPAa)に、「トナーエンド確認」(TED1)を図15の「濃度調整」(PDA1)に、「トナーエンド確認」(TED2)は「濃度調整」(PDA2)に、それぞれ置換した実施形態もある。
10:操作ボード
20f,20r:
31〜34:トナーカートリッジ
100:カラープリンタ
101:感光体
102:帯電ローラ
103:現像器
104:クリーナ
105:除電ランプ
106:光書込みユニット
108,111,117:転写ローラ
107,113:転写ベルト
121,122:給紙トレイ
123:定着ユニット
126:排紙スタック
127:補給基枠
128:トナーボトル
133:レジストローラ
141:リング状の歯車
148:スクリューコンベアのトナー搬送パイプ
153:トナー送出器の駆動ギア
200:自動原稿供給装置
300:カラー原稿スキャナ
PC:パソコン
PBX:交換器
PN:通信回線
SBU:センサ・ボードユニット
IPP:画像データ処理器
20f,20r:
31〜34:トナーカートリッジ
100:カラープリンタ
101:感光体
102:帯電ローラ
103:現像器
104:クリーナ
105:除電ランプ
106:光書込みユニット
108,111,117:転写ローラ
107,113:転写ベルト
121,122:給紙トレイ
123:定着ユニット
126:排紙スタック
127:補給基枠
128:トナーボトル
133:レジストローラ
141:リング状の歯車
148:スクリューコンベアのトナー搬送パイプ
153:トナー送出器の駆動ギア
200:自動原稿供給装置
300:カラー原稿スキャナ
PC:パソコン
PBX:交換器
PN:通信回線
SBU:センサ・ボードユニット
IPP:画像データ処理器
Claims (14)
- 静電潜像が形成される電荷担持体と、該静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、該現像に使用するトナーを保持するトナーカートリッジと、前記電荷担持体のトナー像が転写される中間転写体と、該中間転写体のトナー像を用紙に転写する手段とを備える画像形成装置において、
前記電荷担持体にマーク画像の静電潜像を形成しトナー像に現像して中間転写体にマークトナー像を形成するマーク生成手段と、前記マークトナー像のトナー濃度を検知するセンサと、該センサの検知信号に基づいて前記トナーカートリッジのトナーエンドを検出する手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 静電潜像が形成される電荷担持体と、該静電潜像をトナー像に現像する複数の現像手段と、該現像に使用するトナーを保持する複数のトナーカートリッジと、前記電荷担持体のトナー像が転写される中間転写体と、該中間転写体のトナー像を用紙に転写する手段とを備える画像形成装置において、
前記電荷担持体に複数のマーク画像の静電潜像を形成し各現像手段でトナー像に現像して中間転写体に複数のマークトナー像を形成するマーク生成手段と、前記マークトナー像のトナー濃度を検知するセンサと、該センサの検知信号に基づいて前記複数の現像手段によって現像され前記中間転写体に重ね転写されるトナー像間のずれを検出する手段と、前記センサの前記検知信号に基づいて各トナーカートリッジのトナーエンドを検出する手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 電荷担持体のトナー像が転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトに沿ってタンデムに配列され、それぞれに静電潜像が形成される複数の電荷担持体と、各電荷担持体の静電潜像をそれぞれがトナー像に現像する複数の現像手段と、各現像手段が現像に使用する各色のトナーをそれぞれ保持する複数のトナーカートリッジと、前記中間転写ベルトのトナー像を用紙に転写する手段とを備えるカラー画像形成装置において、
前記電荷担持体に複数のマーク画像の静電潜像を形成し各現像手段で各色トナー像に現像して中間転写ベルトに各色マークトナー像を形成するマーク生成手段と、各色マークトナー像のトナー濃度を検知するセンサと、該センサの検知信号に基づいて前記複数の現像手段によって現像され前記中間転写ベルトに重ね転写される各色トナー像間のずれを検出する手段と、前記センサの前記検知信号に基づいて各トナーカートリッジのトナーエンドを検出する手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - トナーボトルと、該トナーボトルのトナーを前記トナーカートリッジに送給するトナー補給手段と、前記トナーエンドを検出する手段がトナーエンドと検出すると前記トナー補給手段を駆動しその後、前記マーク生成手段にてマークトナー像を形成し該マークトナー像につき前記トナーエンドを検出する手段がトナーエンドと検出すると前記トナーボトルのトナーエンド情報を発生する手段と、を更に有する、請求項1乃至3のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記現像手段は前記トナーカートリッジにある、請求項1乃至4のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記電荷担持体は前記トナーカートリッジにある、請求項1乃至5のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 画像形成装置は更に、トナーエンドか否かを区分するための閾値をユーザ入力により設定する手段を有し、前記トナーエンドを検出する手段は、前記センサの検知信号と前記閾値に基づいて前記トナーカートリッジのトナーエンドを検出する、請求項1乃至6のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 画像形成指示に応答して、前記マーク生成手段,トナー濃度を検知するセンサおよびトナーエンドを検出する手段による、前記トナーエンドか否の確認を実施し、トナーエンドが検出されない場合のみ、該画像形成指示に対する画像形成を開始する制御手段、を更に有する請求項1乃至7のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- ユーザ入力によるトナーエンド確認指示に応答して、前記マーク生成手段,トナー濃度を検知するセンサおよびトナーエンドを検出する手段による、前記トナーエンドか否の確認を実施する手段、を更に有する請求項1乃至7のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記トナーエンドか否の確認の結果がトナーエンドであると、ユーザにトナーエンドを報知する、請求項8又は9に記載の画像形成装置。
- 画像形成装置は更に、前記トナーエンドを検出する手段の検出結果を保持し、新たな検出結果に更新する保持手段と、画像形成指示があったとき、前記保持手段の検出結果がトナーエンドを表すものであると前記マーク生成手段,トナー濃度を検知するセンサおよびトナーエンドを検出する手段による、前記トナーエンドか否の確認を実施し、トナーエンドが検出されないと、該画像形成指示に対する画像形成を開始する制御手段、を更に有する請求項1乃至7のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、画像形成指示があったとき、前記保持手段の検出結果がトナーエンド非検出を表すものであると該画像形成指示に対する画像形成を開始する、請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、画像形成指示があったとき、前記保持手段の検出結果がトナーエンドを表すものであるとユーザの追加の指示に応答して前記マーク生成手段,トナー濃度を検知するセンサおよびトナーエンドを検出する手段による、前記トナーエンドか否の確認を実施しトナーエンドが検出されないと、該画像形成指示に対する画像形成を開始する、請求項11又は12に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、トナーエンド確認タイミングになると、前記マーク生成手段,トナー濃度を検知するセンサおよびトナーエンドを検出する手段による、前記トナーエンドか否の確認を実施する、請求項11乃至13のいずれか1つに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006012455A JP2007193189A (ja) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006012455A JP2007193189A (ja) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | 画像形成装置 |
Publications (1)
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JP2007193189A true JP2007193189A (ja) | 2007-08-02 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007193189A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009223276A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置及び画像形成方法 |
US8725012B2 (en) | 2011-03-28 | 2014-05-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and a method for determining a condition of toner |
-
2006
- 2006-01-20 JP JP2006012455A patent/JP2007193189A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009223276A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置及び画像形成方法 |
US8725012B2 (en) | 2011-03-28 | 2014-05-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and a method for determining a condition of toner |
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