JP2010060801A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの利用形態（印刷枚数の多少等）に応じて画像安定化処理の頻度を設定又は調整できるようにした画像形成装置を提供する。
【解決手段】第１の頻度で画像安定化処理を実施する第１のモードと、第１の頻度よりも高い第２の頻度で画像安定化処理を実施する第２のモードと、第１のモードと第２のモードをオペレータが選択し得る手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図３

Description

本発明は画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成技術では、例えば、ハウジング内の温度や湿度の変化、また、感光体や現像剤の劣化により、画像形成条件が変化する。そのため、画像形成装置は、画像形成条件を適宜検出し、その結果に基づいて装置各部の制御変数を調整する、画像安定化処理を行っている。

例えば、特許文献１には、フルカラー画像形成装置の画像安定化処理に関して、電源投入時、特定の色についてのみ画像安定化処理を実施するモードと全ての色について画像安定化処理を実施するモードを選択する手段を設けることが提案されている。
特開２００５−２４９８７３号公報

しかし、常に一定のタイミングで画像安定化処理を実施するものとすれば、印刷枚数の少ないユーザによっては印刷コストが著しく高くなり、反対に、印刷枚数の多いユーザによっては待機時間が著しく長くなる、という不都合が生じる。

そこで、本発明は、ユーザの利用形態（例えば、印刷枚数の多少等）に応じて画像安定化処理の頻度を設定又は調整できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
第１の頻度で画像安定化処理を実施する第１のモードと、
上記第１の頻度よりも高い第２の頻度で画像安定化処理を実施する第２のモードと、
上記第１のモードと第２のモードをオペレータが選択し得る手段を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、オペレータによって第２のモードが選択されていれば高い頻度で画像安定化処理が実施されるが、第１のモードが選択されているときは第２のモードよりも低い頻度で画像安定化処理が実施される。そのため、オペレータは、画像形成装置の利用状況に応じてモードを選択し、無駄な現像剤の消費を抑え、待ち時間の短縮化を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置の構成を示す。図示する画像形成装置１０はフルカラー複合機である。ただし、本発明は、フルカラーの画像形成装置に限るものでなく、モノクロの画像形成装置にも適用可能である。また、画像形成装置は、複合機に限るものでなく、複写機、プリンタ、ファクシミリであってもよい。

〔１．画像形成装置の構成と動作〕
画像形成装置１０の構成と動作を簡単に説明する。画像形成装置１０の上部には、読取部（スキャナ部）１２が配置されている。画像読取部１２は、プラテンの上に置かれた原稿（図示せず）の画像を読み取る。読み取った画像のデータは、画像データ記憶部（図示せず）に記憶される。

画像形成装置１０の中央には、画像形成部１４が配置されている。画像形成部１４は中間転写ベルト１６を有する。中間転写ベルト１６は、左右に配置されたローラの周囲に巻回されており、図示しないモータの駆動に基づいて反時計周り方向に回転するようにしてある。中間転写ベルト１６の下、具体的には図面左側のローラから図面右側のローラに向かって伸びる下部ベルト部分の下には、複数の画像形成ユニット（以下、「イメージングユニット」という。）１８が配置されている。実施形態では、図面左側から右側に向かって、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの現像剤を収容した４つのイメージングユニット１８が配置されている。各イメージングユニット１８は、中間転写ベルト１６に隣接して配置される円筒状の感光体と、感光体の外周面を帯電する帯電装置、後に説明する画像露光部から感光体の帯電外周面に画像を露光することによって形成された静電潜像に現像剤を付着させて画像（現像剤像）を形成する現像器を有する。画像露光部２０は、ハウジング内に収容されたレーザダイオード等の光源と、光源から出射された光（レーザ光）を感光体の外周面に投射するための光学系を有する。図示しないが、中間転写ベルト１６の内側には、各感光体に対向して転写装置（一次転写装置）が設けてある。

このような構成を備えた画像形成装置１０では、画像形成時、中間転写ベルト１６は反時計回り方向に回転する。各イメージングユニット１８では、感光体が時計回り方向に回転し、帯電装置が感光体の外周面を帯電する。帯電した各感光体の外周面には、記憶部から出力される画像データに基づいて駆動する画像露光部２０からそれぞれの色に対応する画像が投射されて静電潜像が形成される。各静電潜像は、対応する現像器から現像剤（トナー）が供給されて可視像化される。可視像化されたトナー像は、反時計回り方向に移動する中間転写ベルト１６の外周面上で重ね合わされ、フルカラートナー像となる。その後、フルカラートナー像は、画像形成装置１０の底部に配置されている給紙部２２から供給される用紙に転写される。フルカラートナー像が転写された用紙は、定着装置２４に搬送され、そこでフルカラートナー像が加熱定着され、図示しない排出部に排出される。

〔２．画像安定化処理に関連する構成〕
図２は、画像形成装置１０の画像安定化処理に関連する構成を示す。この図において、制御部３０は、以下に説明する種々の装置から出力される情報をもとに画像安定化処理を行う部分で、上述した複数のイメージングユニット１８、画像形成装置１０の前壁（操作者側の壁）に設けたフロントドアの開閉検出スイッチ（ドアスイッチ）３２、画像形成装置の電源スイッチ３４、画像露光部のハウジング内に配置された温度検出器（温度センサ）３６、画像形成装置の内部に配置された湿度検出器（湿度センサ）３８、画像形成装置の操作パネルから入力されたプリント信号又は画像形成装置が接続されている入力装置（例えば、コンピュータ）から出力されたプリント信号を制御部３０に送信するプリント信号出力部４０と、中間転写ベルト１６の外周面に形成された現像剤像の濃度を読み取る濃度センサ４２と電気的に接続されている。

操作部４４は、オペレータ（ユーザ、サービスマンを指す。）がプリントに必要な情報を入力する入力部と、オペレータに対して必要な情報を提供する表示部を有する。画像安定化処理部４６は、制御部３０の出力に基づいて、以下に説明する画像安定化処理を制御する部分である。

イメージングユニット１８について更に説明すると、各イメージングユニット１８は新品情報部５０を備えている。新品情報部５０は、イメージングユニット１８が「新品」であるか否かの情報を持っている。そして、工場から出荷されたイメージングユニット１８の新品情報部５０には、当該イメージングユニット１８が「新品」であるという情報が記録されている。この「新品」情報は、イメージングユニット１８が画像形成装置に装着され、例えば当該イメージングユニットを用いて所定枚数のプリントが行われると、「旧品」に書き換えられる。通常、新品情報部５０はイメージングユニット１８の記憶装置によって構成される。しかし、新品情報部はヒューズを含む電気回路で構成し、新品のイメージングユニット１８が画像形成装置に装着された段階又は当該新品のイメージングユニットを用いて所定枚数のプリントを行った段階でヒューズに大きな電流を流してこれを切断し、「新品」から「旧品」に情報を切り換えるようにしてもよい。

記憶部５２は、イメージングユニットが新品（旧品）であることを示す情報（イメージングユニット新品情報）、フロントドアが開放状態から閉鎖状態に変わったことを示すドア閉鎖情報（ドア閉情報）、電源スイッチが“オン”されたことを示す情報（電源オン情報）は、対応する装置（イメージングユニット、ドアスイッチ、電源スイッチ）から制御部３０に出力される信号に含まれる情報であってもよいし、対応する装置から出力された信号をもとに作成された情報であってもよい。図示するように、本実施形態では、対応する装置から出力された信号に基づいて作成された情報を記憶部５２が記憶する。

記憶部５２には、画像安定化処理に必要な他の情報が記憶されている。それらの情報には、転写ベルトが新品であることを示す情報（転写ベルト新品情報）、前回実施された画像安定化処理が安定化処理の途中で中断されたことを示す情報（画像安定化処理中断情報）、画像形成装置が低電力モードに移行後も引き続き出力動作が行われなかった場合に電源を切ることなしに自動的に切り換えられて連続的に実現される第２の低電力状態であるスリープモードから復帰したことを示す情報（スリープ復帰情報）、前回の画像安定化処理で補正された結果が適正でなかったことを示す情報（前回補正異常情報）、前回検出した湿度と所定時間をあけて今回検出された湿度との間の差を示す情報（湿度変化情報）、感光体が停止してからの経過時間を示す情報（感光体停止時間情報）、前回検出した画像露光部内温度と所定時間をあけて今回検出された画像露光部内温度との間の差を示す情報（温度変化情報）が含まれる。

転写ベルト新品情報は、新品の転写ベルトが画像形成装置に装着されたとき、操作部４４の入力部を通じてオペレータにより入力される。画像安定化処理中断情報は、前回の画像安定化処理がその処理中に中断されたとき、その中断されたことを制御部３０又は画像安定化処理部４６が検知して作成する。スリープ復帰情報は、画像形成装置がスリープモードから復帰したことを制御部３０又は画像安定化処理部４６が検知して作成する。前回補正異常情報は、前回の画像安定化処理で補正されたパラメータを用いて画像を作成した結果、その画像安定化処理で適正な補正が行われなかったことを制御部３０又は画像安定化処理部４６が検知して作成する。そのため、図１に示すように、画像形成装置１０は、中間転写ベルト１６の外周面に形成された現像剤像の濃度を検出する濃度センサ４２を備えており、濃度センサ４２からの出力に基づいて、現像剤像が適正な濃度を有するか否か制御部３０又は画像安定化処理部４６が判断する。湿度変化情報は、前回検出した湿度と今回検出した湿度との間の差を制御部３０又は画像安定化処理部４６が計算して作成する。感光体停止時間情報は、感光体が停止してからの経過時間を制御部３０又は画像安定化処理部４６が計算して作成する。温度変化情報は、前回検出した温度と今回検出した温度との間の差を制御部３０又は画像安定化処理部４６が計算して作成する。

〔３．画像安定化処理を実施するか否かの判断要因〕
画像安定化処理を実施するか否かを判断する要因とそれらの優先度を説明する。図３に示すように、画像安定化処理を実施するか否かを判断する第１位の優先度を有する要因（情報）は、イメージングユニット新品情報と、転写ベルト新品情報である。第２位の優先度を有する情報は画像安定化処理中断情報である。第３位の優先度を有する情報は、ドア閉情報とスリープ復帰情報である。第４位の優先度を有する情報は前回補正異常情報である。第５位の優先度を有する情報は湿度変化情報である。第６位の優先度を有する情報は感光体停止時間情報である。第７位の優先度を有する情報は温度変化情報である。これら第１位から第７位の優先度の関係を図３に示す。

〔４．画像安定化処理を実施するか否かの判断処理（画像安定化要因判断）〕
優先度を用いて画像安定化処理を実施するか否かを判断する処理について、図４を参照して説明する。図示するように、画像安定化処理部４６は、第１位の優先度を有するイメージングユニット新品情報又は転写ベルト新品情報が作成されて記憶部５２に記憶されているか否かを判断する（＃１０１）。判断の結果、いずれかの新品情報が作成されている場合、画像安定化処理フラグを「Ｆ１」（実施する）に設定する（＃１０２）。

いずれの新品情報も作成されていない場合、第２位の優先度を有する画像安定化処理中断情報が作成されて記憶部５２に記憶されているか否か判断する（＃１０３）。画像安定化処理中断情報が作成されている場合、画像安定化処理フラグを「Ｆ２」（実施する）に設定する（＃１０４）。

画像安定化処理中断情報が作成されていない場合、第３位の優先度を有するドア閉情報が作成されて記憶部５２に記憶されているか否か判断する（＃１０５）。ドア閉情報が作成されている場合、記憶部５２の温度変化情報をもとに、前回検出した画像露光部内温度と今回検出した画像露光部内温度との差が所定値以上か未満かを判断し（＃１０６）、所定値以上であれば画像安定化処理フラグを「Ｆ３」に設定し（＃１０７）、所定値未満であれば画像安定化開始フラグを「Ｆ０１」（実施しない）に設定する（＃１０８）。

ドア閉情報が作成されていない場合、同じく第３位の優先度を有する電源オン情報又はスリープ復帰情報が作成されて記憶部５２に記憶されているか否か判断する（＃１０９）。そして、電源オン情報又はスリープ復帰情報が作成されていない場合、画像安定化処理フラグを「Ｆ０１」（実施しない）に設定する（＃１０８）。

電源オン情報又はスリープ復帰情報が作成されている場合、第４位の優先度を有する前回補正異常情報が作成されて記憶部５２に記憶されているか否か判断する（＃１１０）。そして、前回補正異常情報が作成されていれば画像安定化処理フラグを「Ｆ４」（実施する）に設定する（＃１１１）。

前回補正異常情報が作成されていない場合、第５位の優先度を有する湿度変化情報をもとに、前回検出した画像形成装置内湿度と今回検出した画像形成装置内湿度との差が所定ステップ以上か未満かを判断し（＃１１２）、所定ステップ以上であれば画像安定化処理フラグを「Ｆ５」（実施する）に設定する（＃１１３）。

湿度変化が所定ステップ未満の場合、第６位の優先度を有する感光体停止時間情報をもとに、感光体の停止時間が所定時間以上か否か判断し（＃１１４）、所定時間以上であれば画像安定化処理フラグを「Ｆ６」（実施する）に設定する（＃１１５）。

感光体停止時間が所定時間未満の場合、第７位の優先度を有する画像露光部内の温度変化情報をもとに、前回検出した画像露光部内温度と今回検出した画像露光部内温度との差が所定値以上か未満かを判断し（＃１１６）、所定値以上であれば画像安定化処理フラグを「Ｆ７」（実施する）に設定し（＃１１７）、所定値未満であれば画像安定化開始フラグを「Ｆ０２」（実施しない）に設定する（＃１１８）。

〔５．画像安定化頻度モード〕
制御部３０は、〔４．画像安定化処理を実施するか否かの判断処理（画像安定化要因判断）〕の判断結果と、オペレータによって選択された画像安定化頻度モードをもとに、画像安定化処理を実行するかを判断する。実施形態の画像形成装置では、画像安定化頻度モードとして２つの頻度モード−第１の頻度モードと第２の頻度モード−が用意されており、第１の頻度モードは更にカラーモードとモノクロモードに分けられている。

具体的には、図５に示すように、操作部４４の表示パネル６０にモード選択ボタン６２，６４，６６が表示され、オペレータは表示されたモード選択ボタン６２，６４，６６を押すことによって第１の頻度モード（カラーモード又はモノクロモード）、第２の頻度モードのそれぞれが選択できるようにしてある。図６に示すように、第１の頻度モード（カラーモード）は、低いプリント量（ＰＶ）であってカラープリントを優先するユーザを対象とするモードである。第１の頻度モード（モノクロモード）は、低いプリント量（ＰＶ）であってモノクロプリントを優先するユーザを対象とするモードである。第２の頻度モードは、カラーとモノクロの区別なく高いプリント量（ＰＶ）のユーザを対象とするモードである。

〔６．画像安定化処理〕
図７を参照して画像安定化処理の全体プロセスを説明する。画像安定化処理では、まず画像安定化処理要因の有無を判断する（＃２０１、＃２０２）。ここでの判断内容は、〔４．画像安定化処理を実施するか否かの判断処理（画像安定化要因判断）〕で説明したとおりである。画像安定化処理要因がある、すなわち、Ｆ１〜Ｆ７の画像安定化要因フラグが設定されている場合、制御部３０又は画像安定化処理部４６は、現在いずれの頻度モードが選択されているかを判断する（＃２０３）。次に、選択された頻度モードに応じて、画像安定化処理の実施タイミング−画像安定化処理を即座に実行するか又は所定の加重条件が満足されたときに実行するか−を判断する（＃２０４，２０５，２０６）。そして、決定された実施タイミングに応じて、画像安定化処理の実施を要求する（＃２０７）。

〔７．実施タイミング〕
画像安定化処理の実施タイミングとして２つのタイミング−即実施タイミングとプリント前実施タイミング−が用意されている（図８参照）。即実施タイミングは、画像安定化処理を実施すると判断された場合、即座（無条件）に画像安定化処理を実施するタイミングである。他のプリント前実施タイミングは、画像安定化処理を実施すると判断された場合、プリント信号（画像形成装置のプリントボタンが押されたときに生成されるプリントスタート信号又は画像形成装置に接続されたコンピュータ等の他の装置から入力されるプリント開始信号）の入力を条件に画像安定化処理を実施するタイミングである。

〔８．画像安定化処理内容〕
上述した頻度モード、実施タイミング、及び画像安定化処理フラグの関係が図３の右欄に示してある。図示するように、画像安定化要因判断で画像安定化処理フラグＦ１が設定された場合、すべての頻度モードに対して新品安定化が即座に実施される。画像安定化処理フラグＦ２が設定されている場合、すべての頻度モードに対してロング安定化が即座に実施される。画像安定化処理フラグＦ３が設定されている場合、頻度モード１（カラーモード、モノクロモード）に対してはプリント信号の入力を条件としてレジスト安定化が実施され、頻度モード２に対しては即座にレジスト安定化が実施される。画像安定化処理フラグＦ４が設定されている場合、すべての頻度モードに対してロング安定化が即座に実施される。画像安定化処理フラグＦ５が設定されている場合、頻度モード１（カラーモード）と頻度モード２に対してはロング安定化が即座に実施され、頻度モード１（モノクロモード）に対してはモノクロ安定化が即座に実施される。画像安定化処理フラグＦ６が設定されている場合、頻度モード１（カラーモード、モノクロモード）に対してはプリント信号の入力を条件としてレジスト安定化が実施される。一方、頻度モード２に対しては、画像形成装置の電源がオンされたことが画像安定化実施の要因となっていればロング安定化を即座に実施し、スリープモードからの復帰が画像安定化実施の要因となっていればレジスト安定化を即座に実施する。

画像安定化処理フラグＦ０１が設定されている場合、画像安定化処理が実施されることがない。画像安定化処理フラグＦ０２が設定されている場合、頻度モード１が選択されていれば画像安定化処理は実施されず、頻度モード２が選択されており且つ電源がオンされた場合に限り、ロング安定化を即座に実施する。

このように、頻度モード１が選択されている状態では、画像安定化フラグＦ３、Ｆ７が設定されると、プリント信号の存在を条件として画像安定化処理が実施される。他方、頻度モード２が選択されている状態では、同一の画像安定化フラグＦ３、Ｆ７が設定されている場合でも、即座に画像安定化処理が実施される。なお、電源スイッチのオン時、頻度モード１では、プリント前に画像安定化処理を実施し、頻度モード２では、ウォーミングアップ中に画像安定化処理を実施するようにしてもよい。

〔９．画像安定化シーケンス〕
フル安定化、ロング安定化、レジスト安定化、モノクロ安定化の内容について説明する。図９を参照すると、フル安定化は、画像濃度センサ（ＩＤＣ）校正制御、４ＣＤｍａｘ調整１（４色に関する最大濃度の調整）、ＬＤ光量調整１（レーザダイオードの光量調整）、４ＣＤｍａｘ調整２、ＬＤ光量調整２、ロングレジスト（時間の長いレジスト調整）、４Ｃ＿γ補正（４色のガンマ補正）を含み、これらの調整が順番に実行される。なお、４ＣＤｍａｘ調整２、ＬＤ光量調整２は、４ＣＤｍａｘ調整１、ＬＤ光量調整１の調整結果をもとに更に最大濃度、ＬＤ光量を調整するものである。ロング安定化は、ＩＤＣ校正制御、４ＣＤｍａｘ調整、ＬＤ光量調整、ロングレジスト、４Ｃ＿γ補正を含み、これらの調整が順番に実行される。レジスト安定化は、ロングレジストよりも時間のかからない短時間のレジスト調整である。モノクロ安定化は、ＩＤＣセンサ校正制御、ＢｋＤｍａｘ調整（黒色の最大濃度調整）、ＢｋＬＤ光量調整（黒色用レーザダイオードの光量調整）Ｂｋ＿γ補正（黒色用ガンマ補正）を含み、これらの調整が順番に実行される。

以上のように、本発明に係る画像形成装置によれば、図１０に示すように、画像安定化を即座に実施するシーケンスでは、プリンタコントローラ７０からエンジン制御部７２に接続確定情報が出力されると、エンジン制御部７２は画像安定化要求を即座に作成してプリンタコントローラ７０に出力する。次に、プリンタコントローラ７０は、画像安定化開始の指示をエンジン制御部７２に出力する。その結果、画像安定化を実施するモードでは画像安定化要因があれば即座に画像安定化が実施される。他方、図１１に示すように、プリント信号の入力を条件として画像安定化を実施するシーケンスでは、プリンタコントローラ７０からエンジン制御部７２に接続確定情報が出力されると、エンジン制御部７２はプリント信号の入力を条件とする画像安定化要求を作成してプリンタコントローラ７０に出力する。次に、プリンタコントローラ７０は、プリント信号を受信すると、画像安定化開始の指示をエンジン制御部７２に出力する。その結果、プリント信号の入力を条件として画像安定化を実施するモードでは、プリント信号の入力があれば画像安定化が実施される。

そのため、オペレータ（ユーザ又はメンテナンス担当者）は、ユーザの利用形態に応じて画像安定化の実施頻度（頻度モード）を選択又は変更することで、必要最小限の頻度で画像安定化を実施し、無駄な待ち時間を無くし、無駄な消耗品の消費を抑えることができる。

本発明に係る画像形成装置の断面図。 画像安定化処理に関連する構成のブロック図。 画像安定化判断要因の優先度と画像安定化処理の内容を示す図。 画像安定化を実施するか否かを判断するプロセスを示す図。 画像安定化頻度モードの表示例を示す図。 画像安定化頻度モードを説明する図。 画像安定化実施判断制御フローを示す図。 画像安定化実施タイミングを説明する図。 画像安定化の種類に応じたシーケンスを示す図。 画像安定化即実施のシーケンスを説明する図。 プリント信号の入力を条件として画像安定化を実施するシーケンスを説明する図。

符号の説明

１０：画像形成装置
１２：画像読取部（スキャナ部）
１４：画像形成部
１６：中間転写ベルト
１８：イメージングユニット（ＩＵ）
２０：画像露光部
２２：給紙部
２４：定着装置
３０：制御部
３２：ドアスイッチ
３４：電源スイッチ
３６：温度センサ
３８：湿度センサ
４０：プリント信号出力部
４２：濃度センサ
４４：操作部
４６：画像安定化処理部
５０：新品・旧品情報部
６０：表示パネル

Claims (6)

1. 第１の頻度で画像安定化処理を実施する第１のモードと、
   上記第１の頻度よりも高い第２の頻度で画像安定化処理を実施する第２のモードと、
   上記第１のモードと第２のモードをオペレータが選択し得る手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 画像安定化処理を実施するか否かを判断するための複数の判断基準のうちの少なくとも一つが満たされているか否かをもとに画像安定化処理を「実施する」か「実施しない」かを判断する判断手段を有し、
   上記第１のモードは、上記判断手段で「実施する」と判断された場合、上記複数の判断基準のうちの特定の判断基準が満たされているときは、別の加重条件が満たされることを条件に上記画像安定化処理を実施し、
   上記第２のモードは、上記判断手段で「実施する」と判断された場合、無条件に上記画像安定化処理を実施することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 上記判断手段は、自装置が起動されたことを条件として、画像安定化処理を実施するか否かを判断するための複数の判断基準のうち少なくとも一つが満たされていた場合に、「実施する」と判断し、
   上記第１のモードは、記録媒体への画像形成開始前に上記画像安定化処理を実施し、
   上記第２のモードは、自装置の起動準備動作中に画像安定化処理を実施することを特徴とする請求項２の画像形成装置。
4. 上記判断手段で「実施しない」と判断された場合でも、第２のモード選択時において自装置が起動されたときは上記画像安定化処理を実施することを特徴とする請求項２又は３の画像形成装置。
5. 上記加重条件が、「画像形成の要求の有無」であることを特徴とする請求項２又は３の画像形成装置。
6. 上記特定の判断基準が、「予め決められた範囲を超える環境変化の有無」であることを特徴とする請求項２又は３の画像形成装置。

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