JP2009288390A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷中に作像系負荷の作動条件の調整動作に入ることを極力回避しながらも、画像品質を維持することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】作像系負荷を制御して像担持体２０ｃ、２１に印刷画像を形成する画像形成制御部２０１と、前記作像系負荷の作動条件を調整する作像条件調整部２０２と、予め設定された稼働時間または印刷枚数毎に前記作像条件調整部２０２を作動させる作像条件校正管理部３１を備えている画像形成装置１で、前記稼働時間または印刷枚数より少ない第一の許容値が設定され、前記作像条件校正管理部３１は、前記画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成後に累積稼働時間または累積印刷枚数が前記第一の許容値に入ると、当該一連の印刷画像の形成後に前記作像条件調整部２０２を作動させるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、作像系負荷を制御して像担持体に印刷画像を形成する画像形成制御部と、前記作像系負荷の作動条件を調整する作像条件調整部と、予め設定された稼働時間または印刷枚数毎に前記作像条件調整部を作動させる作像条件校正管理部を備えている画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用する複写機などの画像形成装置では、温度などの環境変動及び感光体などの像担持体の劣化やトナーの劣化などの経時変動によって、像担持体に形成されるトナー画像でなる印刷画像の画像濃度が変動することを回避するなどのために、累積印刷枚数が予め設定された所定の印刷枚数になり、或はプリンタエンジンの累積稼働時間が予め設定された所定の稼働時間になると作像系負荷の作動条件（以下、単に「作像条件」とも記載する。）の調整（以下、作像条件の調整を「校正」とも記載する。）が行われている。

例えば、上述のタイミングになると、トナー濃度調整用のトナーパッチが感光体に形成されて、当該トナーパッチの濃度が検出され、当該検出濃度に基づいて、作像条件の一例である現像バイアス値が調整される。

その結果、複数枚の印刷画像の連続印刷処理中に当該タイミングになって作像条件の調整が実行されると、当該印刷が中断されるため印刷物を早く得ることができないという問題が生じていた。

このような問題を解決するものとして、特許文献１には、校正のために形成するパッチ像の形成タイミングを示すデータを保持し、該保持した前記データに従ったタイミングでパッチ像形成を行なうパッチ形成手段と、所定量の印刷を行なうごとに、前記パッチ像形成のタイミングを示すデータがパッチ像形成を行なうべき旨のデータであるか否かを判断するタイミング判断手段と、該タイミング判断手段がパッチ像形成を行なうべき旨のデータであると判断したとき、さらに所定量の印刷にかかるデータがあるか否かを判断する印刷実行判断手段と、該印刷実行判断手段がさらに所定量の印刷にかかるデータがあると判断したとき、前記パッチ像形成の実行を行なわない制御手段と、を具えたことを特徴とする印刷装置が開示されている。
特開２００２−１８９３９１号公報

特許文献１に開示された印刷装置では、校正のために印刷処理が中断されることは無いが、例えば、多数枚に及ぶ一連の印刷処理の初期に、校正タイミングになっても、その印刷処理中に校正が行われないため、当該印刷により得られた出力物の画像品質が維持されない虞がある。

本発明の目的は、上述の従来欠点に鑑み、印刷中に作像系負荷の作動条件の調整動作に入ることを極力回避しながらも、画像品質を維持することが可能な画像形成装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、作像系負荷を制御して像担持体に印刷画像を形成する画像形成制御部と、前記作像系負荷の作動条件を調整する作像条件調整部と、予め設定された稼働時間または印刷枚数毎に前記作像条件調整部を作動させる作像条件校正管理部を備えている画像形成装置であって、前記稼働時間または印刷枚数より少ない第一の許容値が設定され、前記作像条件校正管理部は、前記画像形成制御部による一連の印刷画像の形成後に累積稼働時間または累積印刷枚数が前記第一の許容値に入ると、当該一連の印刷画像の形成後に前記作像条件調整部を作動させるように構成されている点にある。

画像形成制御部により一連の印刷画像が形成された後、累積稼働時間または累積印刷枚数が第一の許容値に入ると、作像条件校正管理部により作像条件調整部が作動され、当該作像条件調整部により作像系負荷の作動条件が調整される。

従って、当該一連の印刷処理の次に実行される印刷処理の途中で、作像条件の調整のために中断される確率が低くなり、印刷が円滑に行われるようになる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記稼働時間または印刷枚数より多い第二の許容値が設定され、前記作像条件校正管理部は、前記画像形成制御部による一連の印刷画像の形成中に前記稼働時間または印刷枚数に達し、当該一連の印刷画像の形成後に累積稼働時間または累積印刷枚数が前記第二の許容値より少ないときに、当該一連の印刷画像の形成後に前記作像条件調整部を作動させるように構成されている点にある。

画像形成制御部による一連の印刷画像の形成中に、稼働時間または印刷枚数が予め設定された値に達し、当該一連の印刷画像の形成後に累積稼働時間または累積印刷枚数が第二の許容値より少ないときに、作像条件校正管理部により当該一連の印刷画像の形成後に作像条件調整部が作動される。

つまり、一連の印刷が残り僅かで完了する場合には、作像条件の調整のための印刷中断よりも印刷の終了が優先されるので、不意の遅延を招くことなく、印刷物を得ることができるようになる。また、この間の印刷枚数はそれほど多くないため、画像が著しく劣化するようなことがない。

以上説明した通り、本発明によれば、印刷中に作像系負荷の作動条件の調整動作に入ることを極力回避しながらも、画像品質を維持することが可能な画像形成装置を提供することが可能となった。

以下、本発明による画像形成装置がタンデム式のカラーデジタル複写機である場合の実施形態について説明する。

図２に示すように、カラーデジタル複写機１は、液晶画面でなる表示部や複写動作などを起動するスタートキーなどが配置された操作部１０と、原稿給紙台１１に載置された原稿を順次給紙して原稿画像を光電変換してデジタル画像データとして読み取る画像読取部１２と、デジタル画像データに対して階調変換、カラー調整、倍率変換などの画像処理を施し、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各成分による出力画像データに変換する画像処理部１３と、出力画像データに基づいて印刷画像を形成し、当該印刷画像を記録紙に転写して定着し、当該記録紙を排出するプリンタエンジン２などの機能ブロックを備えている。

図３及び図４に示すように、プリンタエンジン２は、印刷画像を形成する複数の感光体ユニット２０と、各感光体ユニット２０で形成された印刷画像を一次転写する一次転写ローラ２０ｅと、一次転写ローラ２０ｅにより一次転写された印刷画像を担持する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１が担持する印刷画像を記録紙に二次転写する二次転写ローラ２２と、記録紙に二次転写された印刷画像を加熱して当該記録紙に定着させる定着部１５と、収容部１４から給紙した記録紙を中間転写ベルト２１と二次転写ローラ２２が形成するニップ及び定着部１５に搬送し、印刷画像が定着された記録紙を排紙部１７に排出する搬送機構１６などを備えている。

感光体ユニット２０は、中間転写ベルト２１の周方向に沿って四つ備えられ、各感光体ユニット２０は、上流側からマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応している。

各感光体ユニット２０は、各色で全て同一に構成され、感光体２０ｃと、感光体２０ｃ表面を均一に帯電させる帯電チャージャー２０ａと、自ユニットのトナー色に対応する出力画像データに基づいて駆動される露光ヘッド２０ｂと、露光ヘッド２０ｂにより露光されて感光体２０ｃに形成された静電潜像を現像してトナー像でなる印刷画像を形成する現像装置２０ｄと、中間転写ベルト２１への印刷画像の一次転写の後、感光体２０ｃに残留したトナーを除去するクリーニング用のブレード２０ｆと、感光体２０ｃの表面を除電する除電ランプ２０ｇを備えている。

中間転写ベルト２１は、支持ローラ２３により支持され、所定の回転速度で回転する。中間転写ベルト２１から二次転写ローラ２２により印刷画像が記録紙に二次転写された後、中間転写ベルト２１上の残留トナー像は二次転写ローラ２２の下流に配置されたファーブラシ２４により除去される。

定着部１５は、内挿するヒータにより加熱される加熱ローラと、加熱ローラとニップを形成して記録紙を挟持搬送する加圧ローラを備えている。

搬送機構１６は、収容部１４に格納された記録紙を給紙する給紙ローラと、記録紙を搬送する搬送ローラと、記録紙の先端補正を行うとともに転写タイミングを調整して当該記録紙を一次転写ローラ２０ｅに送り出すレジストローラ２６と、感光体ユニット２０で形成された印刷画像が転写された記録紙を定着部１５に搬送する搬送ベルトと、印刷画像が定着された記録紙を排出部１７に排出する排出ローラを備えている。

カラーデジタル複写機１には、操作部１０を制御する操作制御部と、画像読取部１２を制御する画像読取制御部と、プリンタエンジン２を制御するエンジン制御部２００と、これらの制御部を統括制御するシステム制御部３が備えられている。

各制御部は、ＣＰＵと、ＣＰＵにより実行される制御プログラムを格納するＲＯＭと、制御データなどを格納するＲＡＭと、各種センサなどからの信号を受信する入力回路と、モータなどの各種駆動装置などへ制御信号を出力する出力回路などを備えて構成されている。

図１に示すように、エンジン制御部２００は、作像系負荷を制御して感光体２０ｃ及び中間転写ベルト２１でなる像担持体に印刷画像を形成する画像形成制御部２０１と、作像系負荷の作動条件を調整する作像条件調整部２０２を備えている。システム制御部３は、予め設定された印刷枚数毎に作像条件調整部２０２を作動させる作像条件校正管理部３１を備えている。

エンジン制御部２００及びシステム制御部３が備えている上述の各部は、ＲＡＭに格納された制御プログラムを実行するＣＰＵと、入力回路や出力回路などのハードウェアとの協働により実現される。

画像形成制御部２０１は、感光体ユニット２０毎に、帯電チャージャー２１ａに電圧を印加して感光体２０ｃ表面を均一に帯電し、画像処理部１３で変換された出力画像データに基づいて感光体２０ｃ表面を露光ヘッド２０ｂで露光走査して感光体２０ｃ表面に静電潜像を形成し、現像バイアスを印加して現像装置２０ｄからトナーを飛翔させて当該静電潜像を顕像して感光体２０ｃ表面に印刷画像としてのトナー像を形成する。

そして、画像形成制御部２０１は、トナーの帯電極性と逆極性の電圧である転写バイアス電圧を転写ローラ２０ｅに印加して各印刷画像を中間転写ベルト２１に重ね合わせて転写する。また、転写バイアス電圧を二次転写ローラ２２に印加して当該印刷画像を記録紙に転写する。

作像条件校正管理部３１は、画像形成制御部２０１により印刷画像が一枚形成される度にカウント値をインクリメントして累積印刷枚数をカウントする累積印刷枚数カウンタ３０のカウント値に基づいて、作像条件調整部２０２を作動させる。

ここで、累積印刷枚数カウンタ３０によりカウントされた累積印刷枚数は、システム制御部３に備えられた電池バックアップされたＲＡＭ（以下、単に「ＲＡＭ」と記載する。）に格納されており、作像条件調整部２０２が作動されると、累積印刷枚数カウンタ３０のカウント値はリセットされる。

作像条件校正管理部３１は、画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成後に、累積印刷枚数が、作像条件調整部２０２を作動させる際の閾値として予め設定された印刷枚数（以下、「校正基準枚数」と記載する。）より少ない値に設定された第一の許容値に入ると、当該一連の印刷画像の形成後に作像条件調整部２０２を作動させるように構成されている。尚、一連の印刷画像とは、スタートキーが操作されて開始される印刷ジョブで連続して形成される複数枚の印刷画像をいう。

例えば、校正基準枚数が５００枚に設定されている場合には、第一の許容値は校正基準枚数の９０〜９５％の値に設定することが好ましい。但し、校正基準枚数及び第一の許容値は、例えば、本発明を採用する画像形成装置の単位時間あたりの印刷枚数により適宜設定される値であり、本発明の作用効果を奏するにあたって上述の数値に限定するものではない。

上述のように作像条件調整部２０２が作動すると累積印刷枚数はリセットされ、当該一連の印刷画像の形成後に実行される次の印刷ジョブに対応する一連の印刷画像の形成中に、累積印刷枚数が校正基準枚数に達する可能性は極めて低く、当該次の印刷ジョブが中断される可能性は極めて低くなる。

作像条件調整部２０２による作像条件調整動作について説明する。作像条件調整部２０２は、現像装置２０ｄに備えられた現像スリーブに担持した劣化した現像剤（トナーとキャリアの混合物）を回収し、当該現像スリーブに供給するトナー現像剤をリフレッシュする。

例えば、図５に示すように、トナーとキャリアで構成される現像剤でなる磁気ブラシにより現像を行う所謂二成分現像方式が採用され、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した固定マグネットローラ２０ｈを内包する現像スリーブ２０ｉと、現像スリーブ２０ｉの現像位置より回転方向上流側に配置したスリーブ２０ｊが備えられている現像装置２０ｄについて例示する。

図５（ａ）に示すように、固定マグネットローラ２０ｈの磁力を利用して現像スリーブ２０ｉ上に現像剤でなる磁気ブラシが形成され、当該磁気ブラシの穂はスリーブ２０ｊの周面と接触して層厚規制される。現像スリーブ２０ｉ上に担持された磁気ブラシに付着したトナーにより感光体２０ｃ上の静電潜像が現像される。

図５（ｂ）に示すように、作像条件調整部２０２は、現像スリーブ２０ｉ上の現像剤を回収する際、モータなどを介してスリーブ２０ｊを回転して当該スリーブ２０ｊに固定して内挿されたマグネットを現像スリーブ２０ｉ近傍まで近付ける。これにより、対向する固定マグネットローラ２０ｈの磁極とスリーブ２０ｊのマグネットの磁極により磁気ブリッジが形成されて現像スリーブ２０ｉに担持された現像剤が回収される。

現像スリーブ２０ｉから回収された劣化した現像剤は、現像装置２０ｄに蓄えられた現像剤とともに撹拌され、現像スリーブ２０ｉには新たに現像剤が担持される。このようにして、作像系負荷である現像装置２０ｄの作動条件の一例であるトナーの帯電量等が作像条件調整部２０２により調整される。

さらに別の例を説明する。現像剤で形成した磁気ブラシを保持する搬送ローラと、搬送ローラに保持した磁気ブラシから搬送されたトナーによりトナー薄層を形成する現像ローラを備え、現像ローラに保持したトナーにより現像を行う所謂ハイブリッド現像方式を採用している現像装置２０ｄについて例示する。

現像装置２０ｄでは、搬送ローラに直流バイアス電圧を印加しつつ、現像ローラに交流バイアス電圧を重畳した直流バイアス電圧を印加して搬送ローラに担持した磁気ブラシから現像ローラに担持するトナーが搬送される。

現像ローラに担持したトナーを回収する際には、作像条件調整部２０２は、現像ローラに印加する直流バイアス電圧値または搬送ローラに印加する直流バイアス電圧値を変更して、現像ローラに担持したトナーを搬送ローラに担持した磁気ブラシで回収する。

回収されたトナーは現像槽値２０ｄ内でキャリアとともに撹拌され、現像ローラに新たに担持されるトナーの帯電量が所定の値に調整される。このようにして、作像系負荷である現像装置２０ｄの作動条件の一例であるトナーの帯電量等が作像条件調整部２０２により調整される。

以下、作像条件校正管理部３１などの具体的動作について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。

原稿給紙台１１に複数枚の原稿が載置されてスタートキーが操作されると印刷ジョブが開始され、画像形成制御部２０１により感光体ユニット２０が制御されて印刷画像が一枚形成されるたびに、累積印刷枚数カウンタ３０により累積印刷枚数がインクリメントされる（ＳＡ１〜ＳＡ３）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成中に、累積印刷枚数が校正基準枚数以上になると、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が中断され、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＡ４〜ＳＡ６）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積印刷枚数カウンタ３０により累積印刷枚数がリセットされ、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が再開される（ＳＡ７〜ＳＡ９）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成後、累積印刷枚数が第一の許容値より少ないとき、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動されること無く、画像形成制御部２０１が停止される（ＳＡ１０、ＳＡ１５）。

画像形成制御部３１による一連の印刷画像の形成後、累積印刷枚数が第一の許容値以上のとき、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＡ１０〜ＳＡ１２）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積印刷枚数カウンタ３０により累積印刷枚数がリセットされ、作像条件調整部２０２が停止される（ＳＡ１３〜ＳＡ１５）。

ここで、作像条件校正管理部３１は、画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成中に累積印刷枚数が校正基準枚数に達し、当該一連の印刷画像の形成後に累積印刷枚数が校正基準枚数より多い値に設定された第二の許容値より少ないときに、当該一連の印刷画像の形成後に作像条件調整部２０２を作動させるように構成されていてもよい。

例えば、校正基準枚数が５００枚に設定されている場合には、第二の許容値は校正基準枚数の１０５〜１１０％の値に設定することが好ましい。但し、第一の許容値と同様に当該数値についても限定するものではない。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成中に累積印刷枚数が校正基準枚数に達しても、累積印刷枚数が第二の許容値より少ないときには、画像形成制御部２０１により形成される当該一連の印刷画像に対応する印刷ジョブは中断されずに完結される。

以下、第二の許容値に基づいて作像条件調整部２０２が作動される際の作像条件校正管理部３１などの具体的動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。

原稿給紙台１１に複数枚の原稿が載置されてスタートキーが操作されると印刷ジョブが開始され、画像形成制御部２０１により感光体ユニット２０が制御されて印刷画像が一枚形成されるたびに、累積印刷枚数カウンタ３０により累積印刷枚数がインクリメントされる（ＳＢ１〜ＳＢ３）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成中に、累積印刷枚数が第二の許容値以上になると、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が中断され、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＢ４〜ＳＢ６）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積印刷枚数カウンタ３０により累積印刷枚数がリセットされ、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が再開される（ＳＢ７〜ＳＢ９）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成後、累積印刷枚数が校正基準枚数以上で且つ第二の許容値より少ないとき、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＢ１０〜ＳＢ１２）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積印刷枚数カウンタ３０により累積印刷枚数がリセットされ、作像条件調整部２０２が停止される（ＳＢ１３〜ＳＢ１５）。

以下、第一の許容値及び第二の許容値に基づいて作像条件調整部２０２が作動される際の作像条件校正管理部３１などの具体的動作について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。

原稿給紙台１１に複数枚の原稿が載置されてスタートキーが操作されると印刷ジョブが開始され、画像形成制御部２０１により感光体ユニット２０が制御されて印刷画像が一枚形成されるたびに、累積印刷枚数カウンタ３０により累積印刷枚数がインクリメントされる（ＳＣ１〜ＳＣ３）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成中に、累積印刷枚数が第二の許容値以上になると、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が中断され、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＣ４〜ＳＣ６）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積印刷枚数カウンタ３０により累積印刷枚数がリセットされ、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が再開される（ＳＣ７〜ＳＣ９）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成後、累積印刷枚数が第一の許容値以上で且つ第二の許容値より少ないとき、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＣ１０〜ＳＣ１２）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積印刷枚数カウンタ３０により累積印刷枚数がリセットされ、作像条件調整部２０２が停止される（ＳＣ１３〜ＳＣ１５）。

以下、別実施形態について説明する。

上述の実施形態では、作像条件調整部２０２は、現像スリーブ２０ｉ上の現像剤を回収して、トナーをリフレッシュする場合を説明したが、現像スリーブ２０ｉ上の現像剤を廃棄して、作像系負荷としての現像装置の作動条件としてのトナーの帯電量を調整するように構成されていてもよい。

カラーデジタル複写機１が正規現像方式（感光体２０ｃ表面のうち、露光された部分以外の部分をトナーにより現像する方式）を採用している場合、作像条件調整部２０２は、露光ヘッド２０ｂで感光体２０ｃ表面を露光せずに現像装置２０ｄで現像し、現像装置２０ｄに備えられた現像スリーブ２０ｉ上のトナーを感光体２０ｃに飛翔させる。

カラーデジタル複写機１が反転現像方式（感光体２０ｃ表面のうち、露光された部分をトナーにより現像する方式）を採用している場合、作像条件調整部２０２は、露光ヘッド２０ｂで感光体２０ｃ表面を全面露光して現像装置２０ｄで現像し、現像装置２０ｄに備えられた現像スリーブ２０ｉ上のトナーを感光体２０ｃに飛翔させる。

また、作像条件調整部２０２は、正規現像方式または反転現像方式に関わらず、感光体２０ｃにトナーが飛翔する方向に、現像スリーブ２０ｉに電圧を印加して、現像スリーブ２０ｉ上のトナーを感光体２０ｃに飛翔させてもよい。

感光体２０ｃに飛翔したトナーは、中間転写ベルト２１に転写された後にファーブラシ２４により除去され、中間転写ベルト２１上の残留トナーは感光体２０ｃの周囲に配置されたブレード２０ｆにより除去される。このようにして、現像スリーブ２０ｉのトナーが廃棄され、新たな現像剤が現像スリーブに担持されて、作像系負荷である現像装置２０ｄの作動条件としての現像剤の帯電量が調整される。尚、中間転写ベルト２１への転写バイアス電圧を調整することにより、感光体２０ｃに飛翔したトナーが中間転写ベルト２１へ転写されることなく、或は転写量を減らして、感光体に設けられたクリーナで廃棄トナーを除去してもよい。

上述の実施形態では、作像条件調整部２０２は、作像条件である現像剤の帯電量を調整するように構成されているものとして説明したが、印刷画像の階調性を維持するなどために、現像バイアス電圧値、感光体２０ｃの帯電電圧値、階調変換テーブルなどの作像条件を調整するように構成されているものであってもよい。

また、縦方向若しくは横方向の各色の印刷画像のズレ（色ずれ）を防止するため、露光ヘッド２０ｂの露光タイミングでなる作像条件を調整するように構成されているものであってもよい。

作像条件調整部２０２は、上述の各作像条件のうち、何れかのみを調整するように構成されているものであってもよく、これらの任意の組み合わせを調整するように構成されているものであってもよい。

作像条件調整部２０２による現像バイアス電圧値の調整動作について詳述する。作像条件調整部２０２は、図９に示すように、中間転写ベルト２１の進行方向に対して一定間隔で各色の調整用パッチ（トナーパッチ）を中間転写ベルト２１に形成する。

トナーパッチは、画像処理部１３から出力される予め設定された所定階調数の階調パターンで表わされたテストパッチデータに基づいて、露光ヘッド２０ｂ及び現像装置２０ｄによって感光体２０ｃの表面に作像され、中間転写ベルト２１に転写されたベタ濃度や所定のハーフトーン濃度の複数のトナー像で構成されている。

図４に示すように、感光体ユニット２０の下流側にトナー濃度センサ２５が備えられている。トナー濃度センサ２５は、赤外線の反射型フォトセンサなどで構成されており、中間転写ベルト２１に形成された各色のトナーパッチに投光し、その反射光に基づいたレベルのトナー濃度信号を出力する。

各トナーパッチを検出したトナー濃度センサ２５から、各トナーパッチに対応するトナー濃度信号がエンジン制御部２００に備えられた基準濃度検出部に出力される。基準濃度検出部は、トナー濃度センサ２５から出力された信号レベルに基づいて、各色のトナーパッチの濃度を求める。

作像条件調整部２０２は、基準濃度検出部により検出された各トナーパッチのトナー濃度（検出濃度）と、予め設定された各トナーパッチに対応するトナー濃度である設定濃度とを比較し、設定濃度と検出濃度の差分に基づいて、現像装置２０ｄの現像バイアス電圧を調整して、検出濃度を設定濃度に維持する。現像バイアス電圧は、例えば、検出濃度が低い場合に高く設定され、検出濃度が高い場合に低く設定される。

このようにして、現像装置２０ｄと感光体２０ｃの間に印加する作像系負荷としての現像バイアスの作動条件である電圧値が作像条件調整部２０２により調整される。

同様にして、作像条件調整部２０２は、検出濃度を設定濃度に維持するように、帯電チャージャー２０ａに印加する電圧を調整して、作像系負荷である感光体２０ｃの作動条件である帯電電圧値を調整する。

作像条件調整部２０２による階調変換テーブルの調整動作について詳述する。階調変換テーブルは、入力画像データに対して出力画像データが所望の階調性を確保できるように露光ヘッド２０ｂの露光強度を変換するルックアップテーブルで、例えば、図１０の（ａ）に示すような所定の階調特性を持たせたものである。

作像条件調整部２０２は、図１０の（ｂ）に示すように、トナー濃度センサ２５によって検出されたトナーパッチの濃度が本来想定されている値より低いときには階調特性の傾きが大きくなるように、つまりトナー濃度が高くなるように階調変換テーブルデータを補正する。

また、作像条件調整部２０２は、図１０の（ｃ）に示すように、トナー濃度センサ２５によって検出されたトナーパッチの濃度が本来想定されている値より高いときには階調特性の傾きが小さくなるように、つまりトナー濃度が低くなるように階調変換テーブルデータを補正する。

このようにして、作像系負荷である露光ヘッド２０ｂの露光強度を決定する作動条件としての階調変換テーブルが作像条件調整部２０２により調整される。

作像条件調整部２０２による露光ヘッド２０ｂの露光タイミングの調整動作について詳述する。作像条件調整部２０２は、図１１（ａ）の上段に示すように、中間転写ベルト２１の進行方向に対して垂直及び所定の角度で各色の調整用パッチ（線パッチ）を中間転写ベルト２１に形成する。線パッチは、中間転写ベルト２１の両端に形成され、夫々の位置に対応するように設置されたトナー濃度センサ２５により検出される。

トナー濃度センサ２５から出力された線パッチの検出信号が、エンジン制御部２００に備えられた色ずれ計測部に入力される。図１１（ａ）の下段に示すように、色ずれ計測部は、当該信号レベルを所定の閾値で二値化して、各感光体ユニット２０で形成された線パッチの検出タイミング（ｔ１、ｔ２、・・・）を取得し、先に形成された線パッチ（図１１（ａ）では垂直の線パッチ）の露光開始タイミング（ｔ０）から各検出タイミング（ｔ１、ｔ２、・・・）までの時間を計測する。

作像条件調整部２０２は、色ずれ計測部の計測結果に基づいて、印刷画像の露光開始タイミングを補正することにより縦方向のレジストを調整し、主走査方向の倍率等を調整することにより横方向のレジストを調整して各色の色ずれを補正する。縦方向のレジストは垂直の線パッチの検出タイミングに基づいて補正され、横方向のレジストは所定の角度の線パッチの検出タイミングに基づいて補正される。

このようにして、作像系負荷である露光ヘッド２０ｂの作動条件としての露光タイミングが作像条件調整部２０２により調整される。

ここで、図１１（ｂ）に示すように、作像条件調整部２０２は、縦方向のレジストを調整する線パッチと横方向のレジストを調整する線パッチを一体に形成すうように構成されていてもよい。夫々の線パッチに対応する位置にトナー濃度センサ２５を設置することで、露光開始タイミングから検出タイミングまでの時間を計測する色ずれ計測部の計測時間を短縮することができ、作像条件の調整に要する時間を短縮することができる。

上述の実施形態では、作像条件校正管理部３１は、画像形成制御部２０１により形成された印刷画像の累積印刷枚数に基づいて、作像条件調整部２０２を作動させるように構成されているものとして説明したが、印刷動作の立ち上がりから立下りまで駆動される負荷の累積稼働時間に基づいて、作像条件調整部２０２を作動させるように構成されているものであってもよい。

システム制御部３には、稼働時間計測部が備えられている。例えば、現像スリーブ２０ｉは、画像形成制御部２０１が作動されると駆動開始され、画像形成制御部２０１が停止されると駆動停止される。そこで、稼働時間計測部は、現像スリーブ２０ｉを駆動する現像モータの駆動時間に基づいて、画像形成制御部２０１の累積稼働時間を計測するように構成されている。

但し、画像形成制御部２０１の累積稼働時間は、現像モータの駆動時間以外の、例えば、感光体２０ｃを駆動するモータの駆動時間や、中間転写ベルト２１を駆動するモータの駆動時間などによっても計測可能であることは言うまでも無い。このようなモータは、通常、スタートスイッチが操作されると最初に駆動され、印刷動作が終了すると最後に停止されるため、印刷処理の前後のオーバーヘッドタイムを含めた累積稼働時間をカウントすることにより、現像装置で攪拌されるトナーの劣化状態等を正確にモニタできるというよさがある。

累積稼働時間計測部は、現像モータの駆動時間を計測し、ＲＡＭに格納されている累積稼働時間に当該駆動時間を加算して累積稼働時間を更新する。また、累積稼働時間計測部は、作像条件調整部２０２が作動されると各累積稼働時間をリセットする。

作像条件校正管理部３１は、画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成後に、作像条件調整部２０２を作動させる際の閾値として予め設定された稼働時間（以下、「校正基準稼働時間」と記載する。）より少ない値に設定された第一の許容値に累積稼働時間が入ると、当該一連の印刷画像の形成後に作像条件調整部２０２を作動させるように構成されている。

以下、作像条件校正管理部３１などの具体的動作について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。

原稿給紙台１１に複数枚の原稿が載置されてスタートキーが操作されると印刷ジョブが開始され、画像形成制御部２０１の作動に応じて現像モータが駆動され、累積稼働時間計測部により累積稼働時間が計測される（ＳＤ１、ＳＤ２）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成中に、累積印刷稼働時間が校正基準稼働時間以上になると、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が中断され、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＤ３〜ＳＤ５）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積稼働時間計測部により累積稼働時間がリセットされ、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が再開される（ＳＤ６〜ＳＤ８）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成後、画像形成制御部２０１の停止に応じて現像モータが停止され、累積稼働時間計測部による累積稼働時間の計測が停止される（ＳＤ９、ＳＤ１０）。

累積稼働時間が第一の許容値より少ないとき、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動されることは無い（ＳＤ１１、ＳＤ１４）。

累積稼働時間が第一の許容値以上のとき、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＤ１１、ＳＤ１２）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積稼働時間計測部により累積稼働時間がリセットされ、作像条件調整部２０２が停止される（ＳＤ１３〜ＳＤ１５）。

ここで、作像条件校正管理部３１は、画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成中に累積稼働時間が校正基準稼働時間に達し、当該一連の印刷画像の形成後に累積稼働時間が校正基準稼働時間より多い値に設定された第二の許容値より少ないときに、当該一連の印刷画像の形成後に作像条件調整部２０２を作動させるように構成されていてもよい。

以下、第二の許容値に基づいて作像条件調整部２０２が作動される際の作像条件構成管理部３１などの具体的動作について、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。

原稿給紙台１１に複数枚の原稿が載置されてスタートキーが操作されると印刷ジョブが開始され、画像形成制御部２０１の作動に応じて現像モータが駆動され、累積稼働時間計測部により累積稼働時間が計測される（ＳＥ１、ＳＥ２）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成中に、累積稼働時間が第二の許容値以上になると、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が中断され、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＥ３〜ＳＥ５）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積稼働時間計測部により累積稼働時間がリセットされ、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が再開される（ＳＥ６〜ＳＥ８）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成後、画像形成制御部２０１の停止に応じて現像モータが停止され、累積稼働時間計測部による累積稼働時間の計測が停止される（ＳＥ９、ＳＥ１０）。

累積稼働時間が校正基準稼働時間以上で且つ第二の許容値より少ないとき、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＥ１１、ＳＥ１２）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積稼働時間計測部により累積稼働時間がリセットされ、作像条件調整部２０２が停止される（ＳＥ１３〜ＳＥ１５）。

以下、第一の許容値及び第二の許容値に基づいて作像条件調整部２０２が作動される際の作像条件校正管理部３１などの具体的動作について、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。

原稿給紙台１１に複数枚の原稿が載置されてスタートキーが操作されると印刷ジョブが開始され、画像形成制御部２０１の作動に応じて現像モータが駆動され、累積稼働時間計測部により累積稼働時間が計測される（ＳＦ１、ＳＦ２）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成中に、累積稼働時間が第二の許容値以上になると、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が中断され、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＦ３〜ＳＦ５）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積稼働時間計測部により累積稼働時間がリセットされ、画像形成制御部２０１による印刷画像の形成動作が再開される（ＳＦ６〜ＳＦ８）。

画像形成制御部２０１による一連の印刷画像の形成後、画像形成制御部２０１の停止に応じて現像モータが停止され、累積稼働時間計測部による累積稼働時間の計測が停止される（ＳＦ９、ＳＦ１０）。

累積稼働時間が第一の許容値以上で且つ第二の許容値より少ないとき、作像条件校正管理部３１により作像条件調整部２０２が作動され、作像条件が調整される（ＳＦ１１、ＳＦ１２）。

作像条件調整部２０２による作像条件の調整が完了すると、累積稼働時間計測部により累積稼働時間がリセットされ、作像条件調整部２０２が停止される（ＳＦ１３〜ＳＦ１５）。

上述の実施形態では、本発明による画像形成装置が、片面印刷用のカラーデジタル複写機１である構成について説明したが、両面印刷用のカラーデジタル複写機であってもよい。

また、モノクロのデジタル複写機であってもよく、複写機に限らず、例えばプリンタや、複写機能、プリンタ機能及びファクシミリ機能などの複数の機能を備えた所謂複合機などの写真方式を採用した任意の画像形成装置であってもよい。

尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。

カラーデジタル複写機の本発明に関するブロック構成図 カラーデジタル複写機の外観図 カラーデジタル複写機の内部の説明図 感光体ユニットと中間転写ベルトの説明図 （ａ）は現像装置の説明図、（ｂ）は現像装置の説明図 作像系負荷の作動条件の調整動作を説明するフローチャート 作像系負荷の作動条件の調整動作を説明するフローチャート 作像系負荷の作動条件の調整動作を説明するフローチャート トナーパッチの説明図 階調変換テーブルの説明図 （ａ）は線パッチ及び線パッチを検出した際の信号レベルの説明図、（ｂ）は線パッチの説明図 別実施形態での作像系負荷の作動条件の調整動作を説明するフローチャート 別実施形態での作像系負荷の作動条件の調整動作を説明するフローチャート 別実施形態での作像系負荷の作動条件の調整動作を説明するフローチャート

符号の説明

１：カラーデジタル複写機（画像形成装置）
２：プリンタエンジン
３：システム制御部
３０：累積印刷枚数カウンタ
３１：作像条件校正管理部
２００：エンジン制御部
２０１：画像形成制御部
２０２：作像条件調整部

Claims (2)

1. 作像系負荷を制御して像担持体に印刷画像を形成する画像形成制御部と、前記作像系負荷の作動条件を調整する作像条件調整部と、予め設定された稼働時間または印刷枚数毎に前記作像条件調整部を作動させる作像条件校正管理部を備えている画像形成装置であって、
   前記稼働時間または印刷枚数より少ない第一の許容値が設定され、前記作像条件校正管理部は、前記画像形成制御部による一連の印刷画像の形成後に累積稼働時間または累積印刷枚数が前記第一の許容値に入ると、当該一連の印刷画像の形成後に前記作像条件調整部を作動させるように構成されている画像形成装置。
2. 前記稼働時間または印刷枚数より多い第二の許容値が設定され、前記作像条件校正管理部は、前記画像形成制御部による一連の印刷画像の形成中に前記稼働時間または印刷枚数に達し、当該一連の印刷画像の形成後に累積稼働時間または累積印刷枚数が前記第二の許容値より少ないときに、当該一連の印刷画像の形成後に前記作像条件調整部を作動させるように構成されている請求項１記載の画像形成装置。

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