JP2015025921A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光沢度の制御に必要な時間を短くできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、記録材に未定着画像を形成する形成手段と、記録材に形成された未定着画像を記録材に定着させる定着処理を行う定着手段と、を含む画像形成手段と、定着処理の回数と、定着処理での定着温度又は定着速度との対応関係を示す第１情報を保持する保持手段と、定着処理の回数を示す指示情報が入力されたことに応じて、第１情報を使用し、指示情報が示す定着処理の回数に対応する定着温度又は定着速度で定着処理を行う様に定着手段を制御する制御手段と、を備えている。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置における光沢度の制御技術に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置では、出力画像の光沢度の制御が行われている。特許文献１は、記録材に形成した画像パターンの光沢度を実測し、実測値と目標値との差から、定着温度を補正することを開示している。特許文献２は、定着部の加熱ローラの表面温度と画像パターンの光沢度との関係を求め、予め選択された光沢度となる様に加熱ローラの設定温度を決定することを開示している。また、特許文献２は、予め選択された光沢度が得られないときには、プロセス速度を変更することを開示している。特許文献３は、光沢比較用テストチャートを出力して基準画像と比較し、比較結果により定着条件を変更することを開示している。特許文献４は、光沢度調整用のチャートを記録材に一次定着させた後、定着条件を変更しつつ二次定着を行うことで、複数の定着条件で定着されたチャートを形成して定着条件を設定することを開示している。

特開２００１−４２７００号公報 特開２００２−２１４９６４号公報 特開２００３−２４１４４８号公報 特開２００５−１６５１８４号公報

特許文献１から４に記載の構成では、光沢度の制御（グロスキャリブレーション）のために定着温度やプロセス速度を変更する必要があり、光沢度の制御のためのテストチャートの出力に時間がかかる。

本発明は、光沢度の制御に必要な時間を短くできる画像形成装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、画像形成装置は、記録材に未定着画像を形成する形成手段と、前記記録材に形成された未定着画像を前記記録材に定着させる定着処理を行う定着手段と、を含む画像形成手段と、前記定着手段の定着条件を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記定着条件の制御に用いる画像として、前記画像形成手段に前記定着処理の回数が異なる複数の画像を前記記録材に形成させることを特徴とする。

光沢度の制御に必要な時間を短くすることができる。

一実施形態による画像形成装置の概略的な構成図。 一実施形態による画像形成装置の制御構成を示す図。 一実施形態によるグロスキャリブレーション用のテストチャートを示す図。 一実施形態によるテストチャート作成のフローチャート。 一実施形態による定着回数と定着温度の関係を示す図。 一実施形態による定着回数と定着温度の関係を示すテーブル。 一実施形態によるグロスキャリブレーションのフローチャート。 一実施形態による画像形成装置の概略的な構成図。 一実施形態によるテストチャート作成のフローチャート。 一実施形態による定着温度と光沢度の関係を示す図。 一実施形態によるグロスキャリブレーションのフローチャート。 一実施形態による定着温度と光沢度の関係を求める処理のフローチャート。 定着回数と定着温度の関係を求める処理の説明図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり本発明を限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態の画像形成装置１の概略的な構成図である。画像形成装置１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成するための各色の画像形成ステーションを備えている。なお、図１において、末尾にアルファベットのａ、ｂ、ｃ、ｄが付与された参照符号が示す部材は、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ステーションの部材である。なお、以下の説明において、色を区別する必要がない場合には、末尾のアルファベットを除いた参照符号を使用する。帯電器２１は、回転駆動される感光体１１の表面を帯電させる。レーザユニット１２は、帯電した感光体１１を光で走査し、感光体１１に潜像を形成する。現像器３１は、感光体１１に形成された潜像にトナーを供給し、トナー像として可視化する。転写器２２は、感光体１１に形成されたトナー像を、カセット１３及び１４、並びに、手差しトレー１５から給紙されて転写ベルト３２により搬送される記録材に転写する。

なお、記録材が各画像形成ステーションを通過する際に、各画像形成ステーションの感光体１１に形成されたトナー像は、記録材上に重ね合わされて転写される。これにより、記録材には、フルカラーのトナー像が形成される。その後、記録材は、転写された未定着画像の定着処理を行う定着器４０へと搬送される。定着器４０は、回転駆動される熱ローラ４１と、熱ローラ４１の回転により回転させられる加圧ローラ４２とを備えている。熱ローラ４１の内部にはヒータ４３が設けられ、熱ローラ４１を加熱する。また、熱ローラ４１の表面温度が所定の温度となる様にヒータ４３を制御するため、熱ローラ４１には温度検出素子４４が取り付けられている。記録材は、熱ローラ４１と加圧ローラ４２のニップ部を通過する間に加熱及び加圧され、これにより転写されたトナー像の記録材への定着が行われる。定着処理が行われた記録材は、その後、排紙口から排紙トレー１６に排出される。なお、記録材の両面に画像形成を行う場合、記録材は、反転パス７０へと搬送され、搬送方向の反転後、搬送路７２経由で転写ベルト３２へと搬送される。なお、コントローラ２は、画像形成装置全体を制御し、操作部８１は、ユーザが画像形成装置を使用するための設定や操作コマンドを入力し、画像形成装置が操作状況等をユーザに表示するための入出力部である。

図２は、コントローラ２のブロック図である。入力された画像信号は、画像処理部２１０で処理されエンジン制御部２２０を介して、潜像の形成のためにレーザユニット１２に出力される。また、エンジン制御部２２０は、感光体１１の帯電や、潜像の現像といった、画像形成動作を制御する。熱ローラ４１の温度検出素子４４からの出力もエンジン制御部２２０に送られ、エンジン制御部２２０は、定着温度、つまり、定着器４０の熱ローラ４１の温度を制御する。なお、画像処理部２１０及びエンジン制御部２２０は、制御に使用するデータ等を保持するＲＯＭ２１１及び２２１を備えている。

続いて、本実施形態におけるグロスキャリブレーションのためのテストチャートの形成について説明する。本実施形態のテストチャートは、図３に示す様に、一枚の記録材に形成された複数の異なる光沢度の画像パターンを含むものである。なお、図３においては、３つの画像パターン６１、６２及び６３を作成するものとしているが、これは例示であり、その他の数の画像パターンを作成することができる。また、複数の画像パターンは、複数の記録材に渡って形成しても良い。光沢度の異なる複数の画像パターンを形成するために、本実施形態では、記録材への１つの未定着画像の形成と、記録材に形成された総ての画像に対する定着処理を複数回繰り返す。なお、画像パターン６１、６２及び６３の画像データは同じであり、図中のＲはマゼンタ１００％とイエロー１００％を重ねたものである。また、図中のＧは、イエロー１００％とシアン１００％を重ねたものである。さらに、図中のＢは、マゼンタ１００％とシアン１００％を重ねたものである。なお、本実施形態では、各画像パターンについて、ＲＧＢの３色を使用するが、使用する色については他の色であっても良い。なお、これら画像データは、画像処理部２１０のＲＯＭ２１１に記憶されている。

図４は、テストチャート作成のフローチャートである。エンジン制御部２２０は、Ｓ１０において、画像パターン６１を記録材に形成し、Ｓ１１で画像パターン６１の定着処理を行い、Ｓ１２で画像形成装置外へと記録材を排出する。ユーザは、Ｓ１３で、排出された記録材を手差しトレー１５へ給紙する。その後、エンジン制御部２２０は、Ｓ１４〜Ｓ１６で、記録材に画像パターン６２を形成し、画像パターン６１及び６２の定着処理を行い、記録材を画像形成装置外へと排出する。ユーザは、Ｓ１７で、再度、記録材を手差しトレー１５へ給紙する。その後、エンジン制御部２２０は、Ｓ１８〜Ｓ２０で、記録材に画像パターン６３を形成し、画像パターン６１〜６３の定着処理を行い、記録材を画像形成装置外へと排出する。したがって、Ｓ２０で排出された記録材に形成された画像パターン６１〜６３の内、画像パターン６１に対しては定着処理が３回行われ、画像パターン６２に対しては定着処理が２回行われ、画像パターン６３に対しては定着処理が１回行われることになる。画像パターン６１〜６３は、それぞれ、定着処理の回数（以下、定着回数と呼ぶ。）が異なるため、それぞれの光沢度は異なる。具体的には、画像パターン６１は、最も光沢度が高く、画像パターン６３は最も光沢度が低く、画像パターン６２の光沢度は、画像パターン６１より低く、かつ、画像パターン６３より高くなる。本実施形態では、画像パターンの光沢度を変更するために、定着温度を変更する必要が無く、よって、定着温度の変化を待つことなく短時間でテストチャートを作成できる。

続いて、上記テストチャートを用いたグロスキャリブレーションについて説明する。本実施形態において、ユーザはテストチャートを目視し、形成した複数の画像パターンから好みの光沢度の画像パターンを選択し、画像形成装置の操作部８１により、選択した画像パターンを指示情報として入力する。画像形成装置には、同様の光沢度を達成する定着回数と定着温度との対応関係が予めエンジン制御部２２０のＲＯＭ２２１に保存されている。画像形成装置は、指示情報が示す画像パターンの定着回数と、定着回数と定着温度との対応関係から、指示情報が示す画像パターンに相当する光沢度を達成する定着温度を決定し、これを定着器４０における以後の定着処理での定着温度とする。これにより、画像形成装置は、出力画像の光沢度が、選択された画像パターンと同様となる定着条件を設定する。図５は、同様の光沢度を達成する定着回数と定着温度の関係を示すグラフである。なお、図５のグラフは、記録材の種類に拘らず定着回数と定着温度の関係を示すものであるが、記録材の種類によって熱容量は変わるため、記録材の坪量毎に、定着回数と定着温度を示す情報を使用することもできる。図６は、坪量毎に、定着回数と定着温度の関係を示す情報である変換テーブルの例を示している。

図７は、本実施形態によるグロスキャリブレーションのフローチャートである。Ｓ３０でエンジン制御部２２０は、ユーザが指定した記録材を選択し、Ｓ３１で図４の処理によりテストチャートを形成する。Ｓ３２で、ユーザはテストチャートを目視し、画像パターンの１つを選択し、Ｓ３３で、選択した画像パターンを画像形成装置に入力する。Ｓ３４で、エンジン制御部２２０は、入力された画像パターンの定着回数と、記録材の坪量より定着温度を決定する。エンジン制御部２２０は、Ｓ３５で、決定した定着温度で定着処理が行われる様に定着器４０を制御する。

本実施形態では、光沢度の補正処理、つまり、グロスキャリブレーションでは定着回数により画像の光沢度を変化させる。しかしながら、光沢度の補正処理で選択された光沢度を通常の画像形成時に達成するために、定着回数ではなく定着温度を制御する。つまり、光沢度を変化させる定着条件のうち、光沢度の補正処理では定着回数（第１条件）を制御し、通常の画像形成のためには定着温度（第２条件）を制御する。これはテストチャートのように一枚又は数枚の記録材に、光沢度の異なる複数の画像を短時間で形成するには、定着回数の変更が有利だからである。一方、通常の画像形成のように所定の光沢度で大量の画像形成を行うには、複数回の定着処理を行うより、一度待ち時間があっても定着温度を調整し、定着処理を１回とする方が有利だからである。なお、本実施形態では、ユーザは、画像パターン６１〜６３の１つを選択したが、画像パターン６１と６２の間や、画像パターン６２と６３の間の光沢度を画像形成装置に入力することができる。この場合、エンジン制御部２２０は、図５の関係等から、例えば、１．５回や、２．５回の定着回数に対応する定着温度を定着処理の目標値として設定する。さらに、ユーザは、１．３回や、１．８回といった、より細かい定着回数を入力することもできる。

以上、光沢度を変化させるための制御対象を処理内容に応じて変更することで定着構成に制約を与えることなく、短時間で複数の光沢度の画像を含むテストチャートを出力し、形成される画像を所望の光沢度に調整することができる。

＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、第一実施形態でユーザが行っていたテストチャートの再給紙を自動化する。また、光沢度計により画像パターンの光沢度を測定し、ユーザの目視により画像パターンを選択するのではなく、ユーザが指定した光沢度に基づき画像パターンを選択する。

図８は、本実施形態における画像形成装置１の概略的な構成図である。第一実施形態の画像形成装置１との相違点は、反転パス７０を通らず搬送路７２に記録材を送るための搬送路７１を設けたことと、画像形成装置外への記録材の排紙前に光沢度検出部５０を設けたことである。本実施形態において、画像パターンが形成された記録材は、搬送路７１及び７２経由で、再度、転写ベルト３２に戻され、これにより記録材の同じ面に異なる画像パターンを複数回形成する。よって、第一実施形態とは異なり、ユーザが画像形成装置外へと排出された記録材を手差しトレー１５に給紙する必要はない。光沢度検出部５０は、排出前の記録材に形成された各画像パターンの光沢度を測定する。光沢度検出部５０は、例えば、ＪＩＳＺ８７４１に規定された方法により光沢度の測定を行う。つまり、規定された入射角で規定の開き角の光束を画像表面に入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束を受光して光沢度の測定を行う。

続いて、本実施形態におけるグロスキャリブレーションについて説明する。図９は、本実施形態によるテストチャート作成のフローチャートである。エンジン制御部２２０は、Ｓ４０で記録材に画像パターン６１を形成し、Ｓ４１で定着処理を行う。定着処理後、この記録材は、搬送路７１及び７２経由で、再度、転写ベルト３２に戻される。その後、エンジン制御部２２０は、Ｓ４２で記録材に画像パターン６２を形成し、Ｓ４３で定着処理を行う。エンジン制御部２２０は、この記録材が搬送路７１及び７２経由で、再度、転写ベルト３２に戻された後、Ｓ４４で、この記録材に画像パターン６３を形成し、Ｓ４５で定着処理を行う。エンジン制御部２２０は、Ｓ４６で記録材に形成された画像パターン６１〜６３の光沢度を測定し、Ｓ４７で記録材を装置外へと排出する。図９に示す処理により、エンジン制御部２２０は、定着回数と光沢度との関係を示す情報（第２情報）を取得する。また、第一実施形態と同様に、定着回数と定着温度との関係を示す情報（第１情報）を予めＲＯＭ２２１に保持させておく。よって、測定した定着回数と光沢度との関係から、エンジン制御部２２０は、定着温度と光沢度の関係を求めることができる。

図１０は、エンジン制御部２２０が求めた定着温度と光沢度の関係の例である。なお、実測値間の値は、線形補間で求め、実測値を超えた、或いは、実測値を下回る領域は線形で外挿することで求める。本実施形態において、ユーザは希望する光沢度を示す指示情報を操作部８１により画像形成装置に入力し、エンジン制御部２２０は、指示情報が示す光沢度から定着温度を決定する。

図１１は、本実施形態によるグロスキャリブレーションのフローチャートである。Ｓ５０でエンジン制御部２２０は、ユーザが指定した記録材を選択し、Ｓ５１で、図９の処理により、それぞれ定着回数が異なる複数の画像パターンを含むテストチャートを形成する。テストチャートの形成後、エンジン制御部２２０は、記録材を光沢度検出部５０へと搬送し、Ｓ５２でテストチャートの各画像パターンの光沢度の測定を行う。Ｓ５３で、ユーザは、所望の光沢度を画像形成装置に入力する。Ｓ５４で、エンジン制御部２２０は、入力された光沢度と、記録材の坪量から定着温度を決定する。エンジン制御部２２０は、Ｓ５５で、決定した定着温度で定着処理が行われる様に定着器４０を制御する。なお、画像不良や各部材への影響を考慮し、例えば、利用可能な定着温度に制限を設けることができる。例えば、定着温度の範囲を１５０℃〜２２０℃に制限し、入力された光沢度に対応する定着温度がこの範囲外となる場合には、範囲内の温度であって最も近い温度、例えば、１５０℃又は２２０℃で定着処理を行う様に制御する。

本実施形態では、異なる定着回数の画像パターンが自動的に形成されるのでユーザの手間が低減される。また、ユーザは光沢度を直接指定できるため、より細かい光沢度の調整が可能になる。なお、光沢度検出部５０を設けず、第一実施形態と同様に、画像パターンをユーザが選択する形態であっても良い。この場合においても、第一実施形態と比較し、異なる定着回数の画像パターンの形成において、ユーザの手間を低減させることができる。

＜第三実施形態＞
第一実施形態及び第二実施形態では、同じ光沢度となる定着回数と定着温度との関係を予め作成して画像形成装置に保持させていた。本実施形態では、この定着回数と定着温度との関係を画像形成装置が作成する。これにより、異なる記録材の種別への対応や、画像形成装置の劣化による精度低下の抑制を行うことができる。

続いて、定着回数と定着温度との関係を示す情報（第１情報）の作成について説明する。まず、図９に示すフローチャートにより、ある定着温度での定着回数と光沢度の関係を示す情報（第２情報）を求める。定着回数と光沢度の関係を示す情報の例を図１３（Ａ）に示す。続いて、図１２に示すフローチャートにより、定着温度と光沢度との関係を示す情報（第３情報）を求める。具体的には、エンジン制御部２２０は、Ｓ６０で、１つの画像パターンを形成し、Ｓ６１でこの画像パターンの定着処理を第１温度、例えば、１６０℃で行う。エンジン制御部２２０は、第１温度で定着処理した画像パターンの光沢度をＳ６２で測定後、記録材を装置外へと排出する。同様に、画像形成装置１は、Ｓ６３からＳ６５で画像パターンを形成し、第２温度、例えば、１７５℃で定着させて光沢度を測定する。さらに、画像形成装置１は、Ｓ６６からＳ６８で画像パターンを形成し、第３温度、例えば、１９０℃で定着させて光沢度を測定する。図１２の処理で求めた定着温度と光沢度との関係を示す情報の例を図１３（Ｂ）に示す。なお、図１２では、異なる３つの温度で定着処理を行っているが、使用する定着温度の数は他の数であっても良い。

エンジン制御部２２０は、図１３（Ａ）に示す定着回数と光沢度との関係と、図１３（Ｂ）に示す定着温度と光沢度の関係から、図１３（Ｃ）に示す、同じ光沢度を達成するための定着回数と定着温度との関係を示す情報を生成する。なお、この定着温度と定着回数との関係は、記録材の種別毎や、坪量の範囲毎に生成することができる。

［その他の実施形態］
なお、上記各実施形態において、光沢度の補正処理では定着回数を変更して異なる光沢度の画像を形成し、通常の画像形成時には、光沢度の制御のために定着温度を制御していた。しかしながら、通常の画像形成時には、定着温度に代えて定着速度を制御する構成や、定着温度と定着速度の両方を制御する構成とすることもできる。

Claims (8)

1. 記録材に未定着画像を形成する形成手段と、前記記録材に形成された未定着画像を前記記録材に定着させる定着処理を行う定着手段と、を含む画像形成手段と、
   前記定着手段の定着条件を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記定着条件の制御に用いる画像として、前記画像形成手段に前記定着処理の回数が異なる複数の画像を前記記録材に形成させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着手段による定着処理の回数と、前記定着処理での定着温度又は定着速度との対応関係を示す第１情報を保持する保持手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記定着処理の回数を示す指示情報が入力されたことに応じて、前記第１情報を使用し、前記指示情報が示す前記定着処理の回数に対応する定着温度又は定着速度で前記定着処理を行う様に前記定着手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成手段は、前記形成手段により記録材に１つの未定着画像を形成し、前記定着手段により当該記録材に形成された総ての画像の定着処理を行うことを、複数回繰り返すことで、前記定着処理の回数が異なる複数の画像を前記記録材に形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記記録材に形成された定着処理後の画像の光沢度を測定する測定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記画像形成手段に前記定着処理の回数が異なる複数の画像を前記記録材に形成させ、前記測定手段に前記記録材に形成された複数の画像それぞれの光沢度を測定させることで、光沢度と定着処理の回数の関係を示す第２情報を求め、前記画像形成手段に前記定着処理での定着温度又は定着速度が異なる複数の画像を前記記録材に形成させ、前記測定手段に前記記録材に形成された複数の画像それぞれの光沢度を測定させることで、光沢度と定着温度又は定着速度の関係を示す第３情報を求め、前記第２情報と前記第３情報から前記第１情報を生成することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記定着処理の回数と、前記定着処理での定着温度又は定着速度との対応関係を示す第１情報を保持する保持手段と、
   前記記録材に形成された定着処理後の画像の光沢度を測定する測定手段と、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記画像形成手段に前記定着処理の回数が異なる複数の画像を前記記録材に形成させ、前記測定手段に前記記録材に形成された複数の画像それぞれの光沢度を測定させることで、光沢度と定着処理の回数の関係を示す第２情報を求め、光沢度を示す指示情報が入力されたことに応じて、前記第１情報及び前記第２情報を使用し、前記指示情報が示す光沢度に対応する定着温度又は定着速度で前記定着処理を行う様に前記定着手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記画像形成手段に前記定着処理での定着温度又は定着速度が異なる複数の画像を前記記録材に形成させ、前記測定手段に前記記録材に形成された複数の画像それぞれの光沢度を測定させることで、光沢度と定着温度又は定着速度の関係を示す第３情報を求め、前記第２情報と前記第３情報から前記第１情報を生成することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、形成する画像の光沢度を決める光沢度の補正処理においては、複数の光沢度の画像を形成するために前記定着条件の内の第１条件を変更し、前記補正処理で決定した光沢度の画像を出力するために前記第１条件とは異なる、前記定着条件の内の第２条件を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記第１条件は前記定着処理の回数であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

Images