JP4061868B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなどに用いられる電子写真方式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタなどに用いられる電子写真方式の画像形成装置は、原稿面に沿って光をスキャニングして得た画像信号若しくは外部入力された画像信号に基づいて変調した露光光を、一様に帯電した感光体ドラムに照射して潜像を形成させ、その潜像に現像装置によりトナーで現像して感光体ドラム上にトナー像を形成し、そのトナー像を用紙上に転写、定着させて画像を形成する方法が用いられ、この用紙上に形成した画像の濃度を適正なものとするために、トナーパッチを非画像領域に形成して濃度を測定し、その測定されたトナーパッチの濃度を目標濃度と比較して、画像の濃度に影響を及ぼす画像形成パラメータを調整したり、トナー補給を行なうADC(Auto density control)方式が一般的に用いられている。
【0003】
しかし、ADC方式においてトナーパッチの濃度測定に用いるADCセンサは、経時によるトナー付着や環境温度変化に起因して出力が変動する場合が多いので、定期的にADCセンサのゲイン調整を行なう必要がある。また露光光の中心をなす基準光量に基づいて形成されたトナーパッチの濃度が、環境温湿度の変化に起因して現像剤帯電量が変動し目標値から外れることもあるので、画像濃度に影響を及ぼす画像形成パラメータの調整には不可欠となる基準光量を定期的に補正する必要もある。
そこで、それらADCセンサのゲイン調整や基準光量の補正といった準備処理は、電源が断となって長時間経過した後に電源が投入された場合など環境が大きく変化したときに行われるのが一般的である。
【0004】
一方、電子写真方式の画像形成装置は、用紙上に転写された未定着トナー像を加熱および加圧して用紙上にトナー像を定着させるための定着器を用いている。この定着器は、電源が切断されてから長時間経過した後に電源が投入されると、その間の温度降下により定着可能な温度にウオームアップするまでに時間がかかる上、その間はプリント開始ができないという構成になっている。
【0005】
そこで、このウオームアップ時間を利用してADC方式に必要な準備処理等を行なう技術が開示されている(特許昭62−52872)。
【0006】
この技術によれば、準備処理を効率的に行うことができるという利点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許昭62−52872により開示された技術を用いる場合、定着器と現像ロールとを同一のメインモータで駆動する構成の画像形成装置では、準備処理のために電源投入直後にメインモータを回転させるので、定着器は、加熱ロールなどを回転させながらウオームアップを開始する必要がある。
【0008】
図1は、定着器のウオームアップとADC方式を行うための準備処理との関係を示すフローチャートである。
【0009】
図1に示すように、画像形成装置の電源が投入されると、定着器(Fuser)の加熱ロールが回転を開始するとともに(S101)、加熱ロール内部にある熱源用ランプ(Fuser Lamp)が点灯し、ウオームアップを開始する(S203)。これと同時に、感光体(Drum)が回転を開始し(102)、ADC方式の準備処理(Procon Setup)を開始する(S104)。所定時間経過して、準備処理(Procon Setup)が終了すると(S105)、感光体(Drum)が回転を停止する(106)。定着器(Fuser)の加熱ロールも所定の時間経過すると回転を停止する(S107)。定着器は、加熱ロールが回転を停止しても熱源用ランプは点灯しており、ウオームアップ(Warmup)は継続して行なわれ、定着器が定着可能な温度に到達すると(S108)、熱源用ランプ(Fuser Lamp)が消灯する(S109)。
【0010】
図2は、画像形成装置の電源が投入されてから定着器が定着可能な温度に到達するまでの温度推移を示す模式図である。
【0011】
図2において、縦軸は定着器温度、横軸は電源投入から、プリント可能な状態(Copy Stanby)となるまでのウオームアップ時間を表している。また横軸の下には、画像の濃度に影響を及ぼす画像形成パラメータを調整する画像制御部(Procon制御)、定着器と現像機を駆動するメインモータ(Main Motor)、および感光体を駆動するドラムモータ(Drum Motor)の作用をあらわしている。
【0012】
図に示すように、画像形成装置の電源が投入されると、メインモータ(Main Motor)は、定着器(Fuser)を回転させ、ドラムモータ(Drum Motor)は、感光体(Drum)を回転させ、画像制御部(Procn制御)は、準備処理(Procon Setup)を開始する。この間、定着器(Fuser)は、加熱ロールと加圧ロールとが互いに圧接しながら回転するので、熱源用ランプ(Fuser Lamp)で加熱された加熱ロールの熱は、回転する加圧ロールに奪われるとともに、双方の回転により放熱が促進されるので定着器(Fuser)の温度上昇勾配は緩やかとなる。そして、所定の時間が経過するとメインモータおよびドラムモータは回転を停止し、画像制御部は準備処理を終了する。また、メインモータ(Main Motor)が回転を停止し、定着器(Fuser)の加熱ロールと加圧ロールが回転を停止すると、回転による放熱や、加圧ロールにより奪われる熱が減少するので、メインモータ(Main Motor)が回転しているときよりも温度上昇勾配は大きくなる。
【0013】
すなわち、準備処理のためにメインモータを回転させる時間が長いと、その分、定着器のウオームアップ時間が長くなってしまうという問題がある。
【0014】
本発明は、上記事情に鑑み、定着器の温度上昇勾配を可能な限り大きくするとともに、定着器を回転させることにより温度上昇勾配が緩くなる時間を減らすことによりウオームアップ時間を短縮させた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、所定方向に回転する感光体に露光光を照射して該感光体に静電潜像を形成し、表面にトナーを担持し該感光体に対向して回転する現像ロールを有する現像器により該静電潜像にトナーを付与して該感光体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に所定の用紙上に転写し、用紙上に転写されたトナー像を、内部に熱源を有し所定の方向に回転する加熱ロールと該加熱ロールに接して該加熱とともに回転する加圧ロールとを有する定着器により、該用紙上に定着して、該用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記感光体を回転させる第1のモータと、
上記加熱ロールと上記現像ロールとの双方を回転させる第2のモータと、
この画像形成装置に電源が投入されたことを受けて上記加熱ロール内部の熱源に通電することにより該定着器を所定のウオームアップ温度に加熱させるウオームアップを行うウオームアップ手段と、
トナー像の濃度を測定する濃度センサを有し、所定の基準トナー像を形成し該基準トナー像の濃度を該濃度センサにより測定してその測定結果に基づいて、この画像形成装置により形成される画像の濃度に影響を及ぼす画像形成パラメータを調整する画像制御手段とを備え、
上記画像制御手段が、上記ウオームアップ手段による上記ウオームアップの時間を利用して、先ずは上記第1のモータを回転させるとともに上記第2のモータの回転が停止した状態において上記基準トナー像形成前の地の濃度を測定する第1の測定と、その後上記第1のモータとともに上記第2のモータを回転させた状態において上記基準トナー像を形成して該基準トナー像の濃度を測定する第2の測定とを行うものであることを特徴とする。
【0016】
ここで、上記ウオームアップ手段による前記定着器のウオームアップが開始された後に上記第2のモータを回転させ、上記画像制御手段による上記第2の測定の終了と、予め定められた所定の時間の経過との双方を受けて該第2のモータの回転を停止させるモータ制御手段を備えたものであることが好ましい。
【0017】
また、上記画像制御手段は、上記定着器が所定の測定開始温度に達したことを受けて上記第1の測定を開始するものであることが好ましい。
【0018】
さらに、上記モータ制御手段は、上記定着器が所定のモータ回転開始温度に達したことを受けて上記第2のモータを回転させるものであることも好ましい態様である。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0020】
図3は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略構成図である。
【0021】
図3に示す本実施形態の画像形成装置は、矢印A方向に回転する感光体3がある。その感光体3は帯電器2により均一に帯電され、その帯電した感光体3はレーザ露光器1から露光光が照射されて静電潜像を形成する。その感光体3上の静電潜像に、感光体3に対向して回転する現像ロール16を有する現像機4からトナーが付与され、感光体3上にはトナー像が形成される。
【0022】
現像機4は、トナーが貯留されているトナー容器14にパイプ17で連結されており、そのパイプ17の中間にはトナー補給モータ15が設けられている。そして現像機4内のトナー量が減少するとそのトナー補給モータ15が回転しトナー容器14内のトナーを現像機4内に供給する。
【0023】
また、感光体3の下方の感光体3と接触する位置には、感光体3との間に転写部5を形成し、矢印B方向に循環移動する転写ベルト装置7が配置されている。転写ベルト装置7は、感光体3上のトナー像を、用紙上に転写する転写ベルト6、転写ベルト6を介して感光体3にバイアス電圧を印加する転写器18、転写ベルト上の残留トナーをクリーニングするベルトクリーナ19により構成されている。そして転写ベルト装置7の矢印B方向の端には加熱ロール10aと加圧ロール10cとからなりニップ部10bを形成する定着器10が備えられ、加熱ロール10aは、内部に熱源用ランプを有するとともに、表面温度を測定する加熱ロール用温度センサ10eを具備している。そして、加熱ロール10a内部の熱源用ランプは、画像形成装置の電源が投入されるとウオームアップ手段24により通電され、定着器は定着可能な温度になるまでウオームアップされる。
【0024】
感光体3上に形成されたトナー像は、用紙上に転写され、用紙上の未定着なトナー像は、定着器10のニップ部10bに挟まれて加熱とともに加圧され、用紙上には定着トナー像からなる画像が形成される。転写ベルト6上にトナー像を転写した感光体3は、その後、クリーナ11により残留するトナーがクリーニングされ、また除電器12により残留電荷が除去されて1つのサイクルを終了する。
【0025】
本実施形態においては、現像機4の現像ロール16と定着器10の加熱ロール10aはともにメインモータ(Main Motor)20で回転駆動され、感光体3はドラムモータ(Drum Motor)21で回転駆動される。メインモータ20は、モータ制御手段23により制御され、定着器の温度が所定のモータ回転開始温度に達したことを受けて回転開始し、加圧ロール10cの周方向の温度ムラが改善される所定の時間の経過と後述する第2の測定の終了との双方を受けて回転を停止する。
【0026】
また、この画像形成装置には、形成される画像の濃度を制御する画像制御部22を備えており、画像制御部22は、感光体3上に基準光量の露光光を照射して基準トナー像を形成し、その基準トナー像の濃度を、感光体3の矢印A方向の転写部5の下流、クリーナ11の上流に設けたADCセンサ13で測定する。画像制御部22は、その測定された基準トナー像の濃度を目標濃度と比較し、その比較結果に応じてレーザ露光器1から感光体3に照射される露光光の光量を調整することにより用紙上に形成される画像の濃度を制御する。なお、ADCセンサ13は転写部5の下流に設けてあるので、感光体3上に形成された基準トナー像が転写部5で転写されることなくADCセンサ13の測定点まで移動できるように、基準トナー像が転写部5を通過するときには転写器18から通常とは逆向きのバイアス電圧が印加される。
【0027】
ここで、感光体3の感度は温度によって変化したり、現像機4内のトナーは温湿度によって帯電量が変化するなど、画像の濃度に影響を及ぼす画像形成パラメータは周囲の環境条件により絶えず変動している。電源が投入され画像形成装置を運行しているときは、温湿度を検知したり、画像濃度を検知したりして画像形成パラメータを絶えず調整しているので、画像の濃度が大きく変動することは少ない。しかし、電源が断となってから長時間経過した後に電源が投入されると、感光体3の感度等やADCセンサ13の感度等が大きく変動し、設定されている画像形成パラメータと乖離している可能性が高く、その状態で画像形成に移行するとADC方式による制御がうまく機能せず画質不良などが発生する恐れがある。そこで、電源が断となってから長時間経過した後に電源が投入されたときには、画像制御部20は、感光体3の地の濃度を測定し、その測定結果に基づいてADCセンサのゲインを調整したり、感光体3上に形成した基準トナー像の濃度を測定し、その濃度に基づいてレーザ露光器1の基準光量を調整するなどの準備処理を行うこととしている。
【0028】
この準備処理は、具体的に2つに区分することができる。1つは、感光体3を回転させるが、現像機4の現像ロール16は回転させずに、感光体3表面の地肌の濃度をADCセンサ13で測定する(第1の測定)とともに、その測定値が所定の目標値から乖離している場合には、ADCセンサ13のゲインを調整する第1の準備処理である。他の1つは、感光体3を回転させるとともに、現像機4の現像ロール16を回転させて、感光体3上に基準光量の露光光を照射して基準トナー像を形成して濃度を測定する(第2の測定)とともに、その基準トナー像の濃度を目標濃度と比較し、目標濃度から外れている場合にはレーザ露光器1から照射される基準光量を調整する第2の準備処理である。
【0029】
ここで、本実施形態のADCセンサ13は転写部5より感光体3が回転する矢印A方向の下流側に設けられているので、基準トナー像が転写部5を通過する際に転写ベルト6あるいは記録媒体上に転写されないように通常とは逆向きのバイアス電圧を転写器18から印加している。しかし、転写器18の特性は、環境温湿度により大きく変化するので、第2の準備処理で、転写ベルト6を感光体3から離間させて転写部5を通過させた基準トナー像の濃度を測定した濃度測定値と、転写器18から逆バイアスを印加して転写部5を通過させた基準トナー像の濃度を測定した濃度測定値とを比較し、その差分が許容範囲内にあるか否かをチェックしている。
【0030】
図4は、本実施形態の画像形成装置で用いる定着器を示す概略斜視図である。
【0031】
図4に示す定着器10は、内部に熱源用ランプ(Fuser Lamp)10dを有し、矢印A方向に回転する加熱ロール(Heat Roll)10aと、その加熱ロール10aを圧接してニップ部10bを形成し、加熱ロール10aと同方向に回転する加圧ロール10cとからなる。加熱ロール10aの表面には加熱ロール用温度センサ(Heat Roll用Sensor)10eを、加圧ロール(Presser Roll)10cの表面には加圧ロール用温度センサ(Presser Roll用Sensor)10fをそれぞれ備えている。加熱ロール10aと加圧ロール10cとが形成するニップ部10bに未定着のトナー像を転写した用紙(paper)25を挟んで加熱とともに加圧して定着されたトナー像からなる画像を形成する。
【0032】
本実施形態の定着器の加熱ロール10aは、肉厚を薄くしてあるので、内部の熱源用ランプ10dを点灯して加熱したときの温度上昇勾配は、肉厚が厚い従来の加熱ロールよりも大きくなっている。
【0033】
図5は、定着器の温度上昇パターンを示す模式図である。
【0034】
図5において、縦軸は定着器温度、横軸は時間を表している。また、横軸の下には、画像制御部(Procon制御)、メインモータ(Main Motor)、ドラムモータ(Drum Motor)それぞれの作用をあらわしている。
【0035】
図中の点線▲4▼は、電源が投入されてから画像制御部による準備処理(セットアップ)が終了するまで加熱ロールを回転させ、準備処理が終了した後は加熱ロールの回転を停止させてウオームアップを行う図2に示した従来例の定着器の温度上昇パターンを示している。
【0036】
また、実線▲3▼は、本実施形態の肉厚が薄い加熱ロールを用いた定着器の温度上昇パターンを示しており、点線▲1▼および▲2▼は、肉厚が薄い加熱ロールを用いた定着器ではあるが、本実施形態の定着器とはウオームアップの方法が異なる比較例である。
【0037】
点線▲1▼は、従来例と同じウオームアップ方法を行う定着器の温度上昇パターンを示している。電源を投入してから準備処理が終了するまではメインモータを駆動して加熱ロールと加圧ロールを回転させ、準備処理が終了した後に回転を停止させる。点線▲4▼と比較すれば明らかなように、点線▲1▼は、加熱ロールの肉厚を薄くした分だけ、定着器の温度上昇勾配は大きくなっており、従来3分必要であったウオームアップ時間が大幅に短縮されている。
【0038】
点線▲2▼は、従来とは異なり、先ずはメインモータを停止させてウオームアップを行い、所定の温度に達した後にメインモータを回転させる定着器の温度上昇パターンを示している。定着器の温度が第2の温度に達し、メインモータを駆動して加熱ロールと加圧ロールとを回転させたときに準備処理を行い、準備処理が終了したときに回転を停止する。
【0039】
ここで、定着器は、ニップ部を介して加圧ロールに熱を伝導しており、加熱ロールと加圧ロールが回転を停止していると、加熱ロールから熱を伝導された加圧ロールにはニップ部を中心とする温度分布ができる。そこで、点線▲2▼は、加圧ロールの周方向に生じた温度ムラを改善するために加熱ロールと加圧ロールを回転させているが、定着器の温度がある程度高くなってから回転させるので、点線▲1▼の場合より熱効率は向上する。
【0040】
点線▲2▼の場合においても、点線▲1▼の場合と同様に、定着器の温度上昇勾配は大きくなり、従来3分必要であったウオームアップ時間が大幅に短縮される。
【0041】
実線▲3▼は、本実施形態で用いる定着器の温度上昇パターンを示している。
【0042】
点線▲2▼と同じような温度上昇パターンを示しているが、メインモータを駆動し加熱ロールと加圧ロールとを回転させたときに行う準備処理が短縮され、メインモータを駆動する時間が短縮されている。
【0043】
本実施形態では、画像制御部の準備処理は、感光体を回転させるが現像ロールは停止させたまま行う第1の準備処理(セットアップ1)と、感光体を回転させるとともに、現像ロール及び加熱ロールをメインモータで回転させて行う第2の準備処理(セットアップ2)に区分する。
【0044】
セットアップ1は、電源が投入されても加熱ロールを回転させない状態で定着器のウオームアップを開始し、定着器の温度が第1の温度に達したら、定着器の温度が第2の温度に達するまでの間にメインモータを回転させない状態で行う。また、セットアップ2は、定着器の温度が第2の温度に達したときに加熱ロールを回転させた状態で行う。そして、セットアップ2が終了し、かつ定着器の加熱ロールと加圧ロールの回転により、加圧ロールの周方向の温度ムラが改善される所定の時間の経過したときにメインモータとドラムモータとの回転を停止させる。
【0045】
ここで、「所定の時間の経過」とは、定着器がウオームアップを完了するまで、もしくは定着器がウオームアップを完了する前までをいう。したがって、定着器の温度特性などに基づいて所要時間で規定してもよいし、所要回転数で規定してもよい。
【0046】
実線▲3▼では、セットアップ1は、メインモータを回転させずにウオームアップを行っているときに既に終了しているので、メインモータを回転させた状態で行う必要があるのはセットアップ2のみである。したがって、メインモータの回転時間は、点線▲2▼の場合に較べ、セットアップ1を行う時間だけ短くすることが可能となる。
【0047】
このように本実施形態の定着器では電源が投入されてから、プリント可能な状態(Copy Stanby)となるまでの時間は短縮され、約30秒とすることができる。
【0048】
図6は、本実施形態のウオームアップ手段による定着器のウオームアップ手順と、画像制御部による準備処理手順との関係を示すフローチャートである。
【0049】
図6に示すように、画像形成装置の電源が投入されると、ウオームアップ手段は、加熱ロールの熱源用ランプを点灯させ、定着器のウオームアップを開始する(S201)。定着器の温度が第1の温度に達すると(S202)、画像制御部は感光体を回転させるとともに(S203)、セットアップ1を開始する(S204)。セットアップ1が終了して(S206)、定着器の温度が第2の温度に到達すると(S206)、ウオームアップ手段は、メインモータを回転させ、現像機の現像ロールと定着器の加熱ロールとを回転駆動させる(S207)。画像制御部は、セットアップ2を開始し(S209)、セットアップ2が終了すると(S210)、感光体の回転を停止する(S211)。一方、ウオームアップ手段によりメインモータが回転を開始すると、加熱ロールと加圧ロールが所定の時間空回転し(S208)、加圧ロールの周方向の温度ムラを改善する(S212)。
【0050】
ここで、加熱ロールと加圧ロールとを所定の時間空回転させる代わりに、制御部がセットアップ2を終了したら回転を停止させることとしてもよいし、加熱ロールと加圧ロールとを所定の回数回転させることもできる。
【0051】
感光体が回転を停止してセットアップ1が終了するとともに、加熱ロールが所定の時間空回転したら、メインモータの回転を停止させる(S213)。そして、定着器が所定のウオームアップ温度に達したら(S214)、ウオームアップ手段は、加熱ロールの熱源用ランプを消灯し(S215)、所定のウオームアップを終了する。
【0052】
次にセットアップ1について、詳細に説明する。
【0053】
図7は、セットアップ1のうちの、ADC用濃度センサのゲイン調整(AGC)を行う機能を示すフローチャートである。
【0054】
図7に示すように、画像制御部は、感光体を回転させ(S301)、測定回数をカウントするカウンタを1にセットし(S302)、ADCセンサのゲイン値を所定の値に切り換え(S303)、ADCセンサで感光体の地の濃度(Vclean)を測定する(S304)。測定された濃度(Vclean)が適正範囲内にあればADCセンサは正常値を出力するので(S305)、感光体の回転を停止し(S307)、AGCを終了する。しかし、測定された濃度(Vclean)が適正範囲内になければ、測定回数のカウンタを2にセットし(S302)、ADCセンサのゲイン値を切り換え(S303)、再びADCセンサにより感光体の地の濃度(Vclean)を測定する(S304)。そして、測定された濃度(Vclean)が適正範囲内になければ(S305)、さらに、カウンタを増加させるとともに、ADCセンサのゲイン値を切り換えて感光体の地の濃度を測定するS302からS304までの処理を繰り返す。そして測定された濃度(Vclean)が適正範囲におさまれば(S305)、ADCセンサは正常を出力するので感光体の回転を停止し(S307)、ゲイン調整を終了する。しかし、カウンタの数値が所定の回数を越えた場合は(S302)、ADCセンサのゲインの切り換えでは調整が困難と判定し、AGCフェイル処理に移行する(S306)とともに、感光体の回転を停止させ(S307)、AGCを終了する。
【0055】
ここで、本準備処理では、感光体の地の濃度(Vclean)を測定することによりADCセンサの感度を調整しているが、中間転写体方式の画像形成装置においては、感光体の地の濃度に替え、中間転写体の地の濃度を測定することによりADCセンサの感度を調整してもよい。
【0056】
なお、AGCフェイル処理は、例えばADC方式による制御を中止し、画像信号からトナー消費量を予測するICDC方式のみによる制御に切り換える処理であってもよい。
【0057】
図8は、セットアップ1のうちの、感光体の地の濃度(Vclean)測定を行うフローチャートである。
【0058】
図8に示すように、Vcleanの測定は、先ず感光体を回転させ(S310)、その感光体表面の濃度をADC用濃度センサで全周にわたり一定間隔で測定する(S311)。そして、その測定されたVcleanが適正範囲内であるか否かを判定し(S312)、範囲内であればVcleanの測定を終了し、適正範囲内になければ、AGCフェイル処理と同様、ICDC方式のみの処理に切り替える、Vcleanフェイル処理を行ってから(S313)、Vcleanの測定を終了する。
【0059】
次にセットアップ2について、詳細に説明する。
【0060】
図9は、セットアップ2のうちの、露光光量の補正を行うフローチャートである。
【0061】
図9において、セットアップ1で測定された感光体の地の濃度(Vclean)を読み出す(S400)。そして、画像データに基づいて変調される露光光の基準となる光量を、第1の露光量LD1にセットする(S401)。次に、タイマーを0にリセットし(S402)、セットした第1の露光量LD1の露光光を感光体に照射して静電潜像を形成し、トナーで現像して第1のトナーパッチを形成し(S403)、その第1トナーパッチの濃度をADC度センサで測定し測定値Vpatch1を得る(S404)。次に、読み出した感光体の地の濃度(Vclean)と第1トナーパッチの濃度測定値Vpatch1とから第1トナーパッチの濃度Radc1=C×(Vpatch1/Vclean)を求める(S405)。ここで、Cは、定数である。
【0062】
次に、求めたRadc1を目標濃度と比較する(S406)。
【0063】
Radc1が目標濃度に等しい場合は、基準光量の調整は不要なので、セットした第1の露光量LD1をそのまま基準光量とし(S416)、光量の補正は終了する。
【0064】
Radc1が目標濃度より大きい場合は、差分ΔRadc=Radc1−Radc目標値を算出する(S407)。
また、Radc1が目標濃度より小さい場合は、差分ΔRadc=Radc目標値−Radc1を算出する(S408)。
【0065】
そして、算出した差分ΔRadcから、画像制御部が内蔵するテーブルを参照して対応する補正量を求める(S409)。そして、セットした第1の露光量LD1にこの補正量を増減補正して第2の露光量LD2=LD1±補正量を算出する(S410)。
【0066】
次に、タイマーが、感光体1周分の回転を計時したときに(S411)、第1トナーパッチを形成したのと同じ位置に、補正した第2の露光量LD2を照射し、トナーで現像して第2のトナーパッチを形成し(S412)、その第2のトナーパッチの濃度をADCセンサで測定して測定値Vpatch2を得る(S413)。次に、読み出した感光体の地の濃度(Vclean)と第2のトナーパッチの濃度測定値Vpatch2とから、第2のトナーパッチの濃度Radc2=C×(Vpatch2/Vclean)を求める(S414)。ここで、Cは、定数である。
【0067】
次に、求めたRadc1とRadc2を用いて内挿し、目標とする濃度を得るための露光量算出値=LD1+(LD2−LD1)×(Radc目標値−Radc1)/(Radc2−Radc1)を算出する(S415)。そして、その露光量算出値を露光光の基準光量とし、光量調整を終了する。
【0068】
図10は、セットアップ2のうち、感光体上に形成した基準トナー像(ADCパッチ)を逆バイアスをかけながら転写部を通過させるときの転写状態をチェックするフローチャートである。
【0069】
図10において、先ず感光体を回転させるとともに(S421)、メインモータを駆動し、現像機の現像ロールを回転させる(S422)。次に、転写ベルトを感光体から離間させて(S423)、感光体上にADCパッチを3回繰り返して作成し(S424)、ADCセンサでその濃度を測定し、ADCパッチ濃度の平均値(ADC離間)を計算する(S425)。次に、転写ベルトを感光体に接触させて(S426)、転写ベルトに逆バイアスを印加する(S427)。そして、感光体上にADCパッチを3回繰り返し作成し(S428)、ADCセンサでその濃度を測定し、そのADCパッチ濃度の平均値(ADC接触)を計算する(S429)。次に、計算されたADCパッチ濃度の平均値(ADC接触とADC離間)の差分を求め、その差分を規定値と比較する(S430)。
【0070】
比較の結果、差分(ADC接触−ADC離間)が規定値よりも小さいときは、正常と判断し(S430)、感光体の回転を停止するとともに(S433)、メインモータの駆動を停止させ(S434)、チェックを終了する。
【0071】
しかし、差分が規定値よりも大きいときは、シークレットフェイルを発生させ(S431)、ADC異常フラッグを立て(S432)、感光体の回転を停止するとともに(S433)、メインモータの駆動を停止させ(S434)、チェックを終了する。
【0072】
なお、ADC異常フラッグを立てた場合には(S432)、例えばADCによる制御を中止し、ICDCのみで制御を行なってもよい。
【0073】
ここで、本フローチャートでは、正常値を得るために転写ベルトを感光体から離間させた状態で基準トナー像の濃度を測定しているが、転写ベルトを離間させたり接触させたりするのは時間がかかるので、ADCによる制御を行っている通常時においては、転写ベルトを感光体に接触させたまま基準トナー像の濃度を測定する。
【0074】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、定着装置のウオームアップ時間の短縮やウオームアップの効率化を図ることができる。また、ADCの準備処理のために感光体を回転させて一連の画像形成プロセスを行う時間も短縮できるので、感光体ライフを延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】定着装置のウオームアップとADC方式の事前準備処理との関係を示すフローチャートである。
【図2】画像形成装置の電源をONしてから定着装置がウオームアップを終了するまでの定着器温度の推移を示す模式図である。
【図3】本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図4】本実施形態の画像形成装置の定着器を示す概略斜視図である。
【図5】定着器の温度上昇パターンを示す模式図である。
【図6】本実施形態のウオームアップ手段による定着器のウオームアップ手順と、画像制御部による準備処理手順との関係を示すフローチャートである。
【図7】セットアップ1のうちの、ADCセンサのゲイン調整(AGC)を行うフローチャートである。
【図8】セットアップ1のうちの、感光体の地の濃度(Vclean)測定を行うフローチャートである。
【図9】セットアップ2のうちの、露光光量の補正を行うフローチャートである。
【図10】セットアップ2のうち、感光体に形成した基準トナー像(ADCパッチ)を逆バイアスをかけながら転写部を通過させるときの転写状態をチェックするフローチャートである。
【符号の説明】
1 レーザ露光器
2 帯電器
3 感光体
4 現像機
5 転写部
6 転写ベルト
7 転写ベルト装置
9 転写補助帯電器
10 定着器
10a 加熱ロール
10b ニップ部
10c 加圧ロール
10d 熱源用ランプ
10e 加熱ロール用温度センサ
10f 加圧ロール用温度センサ
11 クリーナ
12 除電器
13 ADCセンサ
14 トナー容器
15 トナー補給モータ
16 現像ロール
17 パイプ
18 転写器
19 ベルトクリーナ
20 メインモータ
21 ドラムモータ
22 画像制御部
23 モータ制御手段
24 ウオームアップ手段
25 用紙
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus used for a copying machine, a printer, or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus used in a copying machine, a printer, or the like uses exposure light modulated based on an image signal obtained by scanning light along an original surface or an externally input image signal. A latent image is formed by irradiating a photosensitive drum charged in this manner, and the latent image is developed with toner by a developing device to form a toner image on the photosensitive drum, and the toner image is transferred and fixed on a sheet. In order to make the density of the image formed on this paper appropriate, a toner patch is formed in a non-image area, the density is measured, and the measured toner patch In general, an ADC (Auto Density Control) method that compares image density with target density, adjusts image forming parameters that affect image density, and supplies toner is generally used. To have.
[0003]
However, the ADC sensor used to measure the density of the toner patch in the ADC system often varies in output due to toner adhesion or environmental temperature change over time, so it is necessary to periodically adjust the gain of the ADC sensor. . In addition, the density of the toner patch formed based on the reference light amount that forms the center of the exposure light may vary from the target value due to fluctuations in the developer charge amount due to changes in the ambient temperature and humidity. It is also necessary to periodically correct the reference light quantity that is indispensable for the adjustment of the image forming parameters that affect the above.
Therefore, preparation processing such as gain adjustment of the ADC sensor and correction of the reference light amount is generally performed when the environment changes greatly, such as when the power is turned off and the power is turned on after a long time has passed. is there.
[0004]
On the other hand, an electrophotographic image forming apparatus uses a fixing device that heats and pressurizes an unfixed toner image transferred onto a sheet to fix the toner image on the sheet. If this fuser is turned on after a long time since it was turned off, it takes time to warm up to a fixable temperature due to the temperature drop during that time, and printing cannot be started during that time. It is configured.
[0005]
Therefore, a technique for performing preparation processing necessary for the ADC system using this warm-up time is disclosed (Japanese Patent Publication No. 62-52872).
[0006]
According to this technique, there is an advantage that the preparation process can be performed efficiently.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of using the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-52872, in the image forming apparatus configured to drive the fixing device and the developing roll with the same main motor, the main motor is rotated immediately after the power is turned on for preparation processing. Therefore, the fixing device needs to start warming up while rotating a heating roll or the like.
[0008]
FIG. 1 is a flowchart showing the relationship between the warm-up of the fixing device and the preparation process for performing the ADC method.
[0009]
As shown in FIG. 1, when the power of the image forming apparatus is turned on, the heating roll of the fixing device (Fuser) starts rotating (S101) and the heat source lamp (Fuser Lamp) inside the heating roll is turned on. Then, warm-up is started (S203). At the same time, the photosensitive member (Drum) starts rotating (102), and ADC preparation processing (Procon Setup) is started (S104). When a predetermined time elapses and the preparation process (Procon Setup) ends (S105), the photosensitive member (Drum) stops rotating (106). The heating roll of the fixing device (Fuser) also stops rotating when a predetermined time elapses (S107). In the fixing device, the heat source lamp is lit even when the heating roll stops rotating, and the warm-up is continued, and when the temperature reaches a temperature at which the fixing device can be fixed (S108), The lamp (Fuser Lamp) is turned off (S109).
[0010]
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a temperature transition from when the power of the image forming apparatus is turned on until the fixing device reaches a temperature at which fixing can be performed.
[0011]
In FIG. 2, the vertical axis represents the fixing device temperature, and the horizontal axis represents the warm-up time from when the power is turned on to when the print is ready (Copy Standby). Below the horizontal axis, an image control unit (Procon control) that adjusts an image forming parameter that affects image density, a main motor (Main Motor) that drives a fixing device and a developing device, and a photoconductor are driven. The operation of a drum motor is shown.
[0012]
As shown in the figure, when the image forming apparatus is turned on, the main motor (Main Motor) rotates the fixing device (Fuser), and the drum motor (Drum Motor) rotates the photosensitive member (Drum). The image control unit (Procn control) starts a preparation process (Procon Setup). During this time, the fixing device (Fuser) rotates while the heating roll and the pressure roll are pressed against each other, so the heat of the heating roll heated by the heat source lamp (Fuser Lamp) is taken away by the rotating pressure roll. At the same time, heat dissipation is promoted by both rotations, so the temperature rise gradient of the fuser becomes gentle. When the predetermined time has elapsed, the main motor and the drum motor stop rotating, and the image control unit ends the preparation process. Also, if the main motor (Main Motor) stops rotating and the heating roll and pressure roll of the fuser (Fuser) stop rotating, the heat release from the rotation and the heat taken away by the pressure roll will decrease. The temperature increase gradient becomes larger than when the motor (Main Motor) is rotating.
[0013]
That is, if the time for rotating the main motor for the preparation process is long, there is a problem that the warm-up time of the fixing device is increased accordingly.
[0014]
In view of the above circumstances, the present invention increases the temperature rise gradient of the fixing device as much as possible, and reduces the warm-up time by reducing the time during which the temperature rise gradient is loosened by rotating the fixing device. An object is to provide an apparatus.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus of the present invention that achieves the above object irradiates a photosensitive member rotating in a predetermined direction with exposure light to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, carries toner on the surface, and faces the photosensitive member. Then, a developing device having a rotating developing roll applies toner to the electrostatic latent image to form a toner image on the photoconductor, and finally transfers the toner image onto a predetermined sheet. The toner image transferred onto the sheet is fixed on the sheet by a fixing device having a heating roll having a heat source therein and rotating in a predetermined direction and a pressure roll rotating in contact with the heating roll and rotating with the heating. In the image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image on the paper,
A first motor for rotating the photoconductor;
A second motor that rotates both the heating roll and the developing roll;
A warm-up means for performing a warm-up to heat the fixing device to a predetermined warm-up temperature by energizing a heat source inside the heating roll in response to the power being supplied to the image forming apparatus;
A density sensor for measuring the density of the toner image is formed, a predetermined reference toner image is formed, the density of the reference toner image is measured by the density sensor, and the image forming apparatus is formed based on the measurement result. Image control means for adjusting image forming parameters that affect image density, and
The image control means uses the warm-up time by the warm-up means to first rotate the first motor and stop the rotation of the second motor before forming the reference toner image. A first measurement for measuring the density of the ground, and a second measurement for measuring the density of the reference toner image by forming the reference toner image in a state where the second motor is rotated together with the first motor. It is characterized by the fact that the measurement is performed.
[0016]
Here, after the warm-up of the fixing device by the warm-up means is started, the second motor is rotated, the end of the second measurement by the image control means, and a predetermined time. It is preferable to include a motor control means for stopping the rotation of the second motor in response to both progress.
[0017]
The image control means preferably starts the first measurement in response to the fixing device reaching a predetermined measurement start temperature.
[0018]
Furthermore, it is also preferable that the motor control means rotate the second motor in response to the fixing device reaching a predetermined motor rotation start temperature.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0020]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
[0021]
The image forming apparatus of the present embodiment shown in FIG. 3 has a photoreceptor 3 that rotates in the direction of arrow A. The photoreceptor 3 is uniformly charged by the charger 2, and the charged photoreceptor 3 is irradiated with exposure light from the laser exposure device 1 to form an electrostatic latent image. Toner is applied to the electrostatic latent image on the photoconductor 3 from a developing device 4 having a developing roll 16 that rotates in opposition to the photoconductor 3, and a toner image is formed on the photoconductor 3.
[0022]
The developing device 4 is connected to a toner container 14 in which toner is stored by a pipe 17, and a toner supply motor 15 is provided in the middle of the pipe 17. When the toner amount in the developing device 4 decreases, the toner supply motor 15 rotates to supply the toner in the toner container 14 into the developing device 4.
[0023]
A transfer belt device 7 that forms a transfer portion 5 between the photoconductor 3 and circulates in the direction of arrow B is disposed at a position in contact with the photoconductor 3 below the photoconductor 3. The transfer belt device 7 includes a transfer belt 6 that transfers a toner image on the photoreceptor 3 onto a sheet, a transfer device 18 that applies a bias voltage to the photoreceptor 3 via the transfer belt 6, and residual toner on the transfer belt. The belt cleaner 19 is a cleaning device. At the end of the transfer belt device 7 in the direction of arrow B, there is provided a fixing device 10 comprising a heating roll 10a and a pressure roll 10c to form a nip portion 10b. The heating roll 10a has a heat source lamp inside. The temperature sensor 10e for a heating roll for measuring the surface temperature is provided. The heat source lamp inside the heating roll 10a is energized by the warm-up means 24 when the power of the image forming apparatus is turned on, and the fixing device is warmed up to a temperature capable of fixing.
[0024]
The toner image formed on the photoreceptor 3 is transferred onto the paper, and the unfixed toner image on the paper is sandwiched between the nip portions 10b of the fixing device 10 and pressurized with heating, and is fixed on the paper. An image composed of a toner image is formed. After the toner image is transferred onto the transfer belt 6, the remaining toner is cleaned by the cleaner 11 and the residual charge is removed by the static eliminator 12 to complete one cycle.
[0025]
In this embodiment, both the developing roll 16 of the developing machine 4 and the heating roll 10a of the fixing device 10 are rotationally driven by a main motor (Main Motor) 20, and the photoreceptor 3 is rotationally driven by a drum motor (Drum Motor) 21. The The main motor 20 is controlled by the motor control means 23, starts rotating when the temperature of the fixing device reaches a predetermined motor rotation start temperature, and the predetermined temperature unevenness in the circumferential direction of the pressure roll 10c is improved. The rotation is stopped in response to both of the elapse of time and the end of the second measurement described later.
[0026]
In addition, the image forming apparatus includes an image control unit 22 that controls the density of an image to be formed. The image control unit 22 irradiates the photoconductor 3 with a reference light amount of exposure light, thereby generating a reference toner image. And the density of the reference toner image is measured by an ADC sensor 13 provided downstream of the transfer unit 5 in the direction of arrow A of the photoreceptor 3 and upstream of the cleaner 11. The image control unit 22 compares the measured density of the reference toner image with the target density, and adjusts the amount of exposure light emitted from the laser exposure device 1 to the photoconductor 3 according to the comparison result, thereby adjusting the sheet. Controls the density of the image formed on top. Since the ADC sensor 13 is provided downstream of the transfer unit 5, the reference toner image formed on the photoreceptor 3 can be moved to the measurement point of the ADC sensor 13 without being transferred by the transfer unit 5. When the reference toner image passes through the transfer unit 5, a bias voltage in the direction opposite to the normal direction is applied from the transfer unit 18.
[0027]
Here, the image forming parameters that affect the image density, such as the sensitivity of the photoreceptor 3 changing with temperature and the charge amount of the toner in the developing device 4 changing with temperature and humidity, are constantly changing depending on the surrounding environmental conditions. is doing. When the power is turned on and the image forming apparatus is operating, the image forming parameters are constantly adjusted by detecting temperature and humidity, and detecting the image density. Few. However, when the power is turned on after a long time has passed since the power was turned off, the sensitivity of the photoconductor 3 and the sensitivity of the ADC sensor 13 fluctuate greatly and deviate from the set image forming parameters. There is a high possibility that the control by the ADC system does not work well and the image quality is poor. Therefore, when the power is turned on after a long time has passed since the power was turned off, the image control unit 20 measures the density of the ground of the photoreceptor 3 and adjusts the gain of the ADC sensor based on the measurement result. Or measuring the density of the reference toner image formed on the photosensitive member 3 and adjusting the reference light quantity of the laser exposure device 1 based on the density.
[0028]
This preparation process can be specifically divided into two. One is to rotate the photosensitive member 3 but measure the density of the background on the surface of the photosensitive member 3 with the ADC sensor 13 without rotating the developing roll 16 of the developing machine 4 (first measurement) and the measurement. When the value deviates from the predetermined target value, this is a first preparation process for adjusting the gain of the ADC sensor 13. The other is to rotate the photosensitive member 3 and rotate the developing roller 16 of the developing device 4 to irradiate the photosensitive member 3 with a reference amount of exposure light to form a reference toner image and measure the density. (Second measurement) and the density of the reference toner image is compared with the target density. If the density is outside the target density, the second preparatory process for adjusting the reference light quantity irradiated from the laser exposure device 1 is performed. is there.
[0029]
Here, since the ADC sensor 13 of the present embodiment is provided downstream of the transfer unit 5 in the direction of the arrow A in which the photoconductor 3 rotates, when the reference toner image passes through the transfer unit 5, A bias voltage in the direction opposite to the normal direction is applied from the transfer unit 18 so as not to be transferred onto the recording medium. However, since the characteristics of the transfer device 18 vary greatly depending on the ambient temperature and humidity, the density of the reference toner image that has passed through the transfer unit 5 with the transfer belt 6 separated from the photoreceptor 3 is measured in the second preparation process. The measured density value is compared with the measured density value obtained by measuring the density of the reference toner image applied with the reverse bias from the transfer unit 18 and passed through the transfer unit 5, and whether or not the difference is within the allowable range. Check it out.
[0030]
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a fixing device used in the image forming apparatus of the present embodiment.
[0031]
The fixing device 10 shown in FIG. 4 has a heat source lamp 10d inside, and a heating roll 10a rotating in the direction of arrow A, and the heating roll 10a is pressed against the nip portion 10b. The pressure roll 10c is formed and rotated in the same direction as the heating roll 10a. The surface of the heating roll 10a is equipped with a temperature sensor for heating roll (Sensor for Heat Roll) 10e, and the surface of the pressure roll (Presser Roll) 10c is equipped with a temperature sensor for pressure roll (Sensor for Presser Roll) 10f. Yes. An image composed of a fixed toner image is formed by heating and pressing a paper (paper) 25 to which an unfixed toner image is transferred in a nip portion 10b formed by the heating roll 10a and the pressure roll 10c.
[0032]
Since the heating roll 10a of the fixing device of this embodiment is thinned, the temperature rise gradient when the internal heat source lamp 10d is lit and heated is higher than that of the conventional heating roll having a large thickness. It is getting bigger.
[0033]
FIG. 5 is a schematic diagram showing a temperature rise pattern of the fixing device.
[0034]
In FIG. 5, the vertical axis represents the fixing device temperature, and the horizontal axis represents time. Further, below the horizontal axis, the operations of the image control unit (Procon control), the main motor (Main Motor), and the drum motor (Drum Motor) are shown.
[0035]
The dotted line (4) in the figure indicates that the heating roll is rotated until the preparation process (setup) by the image control unit is completed after the power is turned on. 3 shows a temperature rise pattern of the conventional fixing device shown in FIG.
[0036]
The solid line (3) shows the temperature rise pattern of the fixing device using the heating roll with a thin wall according to this embodiment, and the dotted lines (1) and (2) use a heating roll with a thin wall. Although this is a conventional fixing device, it is a comparative example in which the warm-up method is different from that of the fixing device of this embodiment.
[0037]
A dotted line {circle over (1)} shows a temperature rise pattern of the fixing device that performs the same warm-up method as the conventional example. The main motor is driven to rotate the heating roll and the pressure roll until the preparation process is completed after the power is turned on, and the rotation is stopped after the preparation process is completed. As is apparent from the comparison with the dotted line (4), the dotted line (1) shows that the temperature rise gradient of the fixing device is increased by the thickness of the heating roll, and the worm has been required for 3 minutes. The up time has been greatly reduced.
[0038]
The dotted line {circle over (2)} shows a temperature rise pattern of the fixing device in which the main motor is first stopped and warmed up, and the main motor is rotated after reaching a predetermined temperature. When the temperature of the fixing device reaches the second temperature and the main motor is driven to rotate the heating roll and the pressure roll, the preparation process is performed, and when the preparation process is completed, the rotation is stopped.
[0039]
Here, the fixing device conducts heat to the pressure roll through the nip portion, and when the heating roll and the pressure roll stop rotating, the heat is transferred from the heating roll to the pressure roll. Has a temperature distribution around the nip. Therefore, the dotted line (2) indicates that the heating roll and the pressure roll are rotated in order to improve the temperature unevenness generated in the circumferential direction of the pressure roll. The thermal efficiency is improved as compared with the dotted line (1).
[0040]
Also in the case of the dotted line (2), as in the case of the dotted line (1), the temperature rise gradient of the fixing device becomes large, and the warm-up time, which conventionally required 3 minutes, is greatly shortened.
[0041]
A solid line (3) indicates a temperature rise pattern of the fixing device used in the present embodiment.
[0042]
Although the temperature rise pattern is the same as that of the dotted line (2), the preparation process performed when the main motor is driven and the heating roll and the pressure roll are rotated is shortened, and the time for driving the main motor is shortened. Has been.
[0043]
In the present embodiment, the preparatory process of the image control unit is a first preparatory process (setup 1) performed while rotating the photoconductor but with the developing roll stopped, and rotating the photoconductor, the developing roll, and the heating roll. Is divided into second preparation processing (setup 2) performed by rotating the main motor with the main motor.
[0044]
The setup 1 starts warming up of the fixing device without rotating the heating roll even when the power is turned on. When the temperature of the fixing device reaches the first temperature, the temperature of the fixing device reaches the second temperature. Until the main motor is not rotated. The setup 2 is performed in a state where the heating roll is rotated when the temperature of the fixing device reaches the second temperature. Then, when the set-up 2 is completed and a predetermined time elapses in which the temperature unevenness in the circumferential direction of the pressure roll is improved by the rotation of the heating roll and the pressure roll of the fixing device, the main motor and the drum motor Stop rotation.
[0045]
Here, “elapse of a predetermined time” means until the fixing device completes the warm-up or before the fixing device completes the warm-up. Therefore, it may be defined by the required time based on the temperature characteristics of the fixing device, or may be defined by the required rotational speed.
[0046]
In solid line (3), setup 1 has already ended when warming up without rotating the main motor, so only setup 2 needs to be performed with the main motor rotated. is there. Therefore, the rotation time of the main motor can be shortened by the time for performing the setup 1 as compared with the dotted line (2).
[0047]
As described above, in the fixing device according to the present embodiment, the time from when the power is turned on to when the printer is ready for printing (Copy Standby) is shortened to about 30 seconds.
[0048]
FIG. 6 is a flowchart showing the relationship between the warm-up procedure of the fixing device by the warm-up means of the present embodiment and the preparation processing procedure by the image control unit.
[0049]
As shown in FIG. 6, when the power of the image forming apparatus is turned on, the warm-up means turns on the heat source lamp of the heating roll and starts warming up the fixing device (S201). When the temperature of the fixing device reaches the first temperature (S202), the image control unit rotates the photosensitive member (S203) and starts setup 1 (S204). When the setup 1 is completed (S206), and the temperature of the fixing device reaches the second temperature (S206), the warm-up means rotates the main motor to rotate the developing roll of the developing device and the heating roll of the fixing device. The rotation is driven (S207). The image control unit starts setup 2 (S209). When setup 2 is completed (S210), the rotation of the photosensitive member is stopped (S211). On the other hand, when the main motor starts rotating by the warm-up means, the heating roll and the pressure roll are idled for a predetermined time (S208), and the temperature unevenness in the circumferential direction of the pressure roll is improved (S212).
[0050]
Here, instead of idling the heating roll and the pressure roll for a predetermined time, the rotation may be stopped when the control unit finishes the setup 2, or the heating roll and the pressure roll are rotated a predetermined number of times. It can also be made.
[0051]
When the photosensitive member stops rotating and the setup 1 is completed, and the heating roll is idled for a predetermined time, the rotation of the main motor is stopped (S213). When the fixing device reaches a predetermined warm-up temperature (S214), the warm-up means turns off the heat source lamp of the heating roll (S215), and ends the predetermined warm-up.
[0052]
Next, the setup 1 will be described in detail.
[0053]
FIG. 7 is a flowchart illustrating a function of performing gain adjustment (AGC) of the ADC concentration sensor in the setup 1.
[0054]
As shown in FIG. 7, the image control unit rotates the photosensitive member (S301), sets a counter for counting the number of measurements to 1 (S302), and switches the gain value of the ADC sensor to a predetermined value (S303). The background density (Vclean) of the photoconductor is measured by the ADC sensor (S304). If the measured density (Vclean) is within the appropriate range, the ADC sensor outputs a normal value (S305), so the rotation of the photoconductor is stopped (S307), and AGC is terminated. However, if the measured density (Vclean) is not within the appropriate range, the counter of the number of times of measurement is set to 2 (S302), the gain value of the ADC sensor is switched (S303), and the background of the photoconductor is again detected by the ADC sensor. The concentration (Vclean) is measured (S304). If the measured density (Vclean) is not within the appropriate range (S305), the counter is further incremented, and the gain value of the ADC sensor is switched to measure the background density of the photoconductor. Repeat the process. If the measured density (Vclean) falls within the appropriate range (S305), the ADC sensor outputs normality, so the rotation of the photoconductor is stopped (S307), and the gain adjustment is terminated. However, when the counter value exceeds the predetermined number (S302), it is determined that adjustment is difficult by switching the gain of the ADC sensor, and the process proceeds to AGC fail processing (S306) and the rotation of the photosensitive member is stopped. (S307), AGC is terminated.
[0055]
In this preparation process, the sensitivity of the ADC sensor is adjusted by measuring the density (Vclean) of the background of the photoconductor. However, in the intermediate transfer body type image forming apparatus, the density of the ground of the photoconductor is adjusted. Alternatively, the sensitivity of the ADC sensor may be adjusted by measuring the background density of the intermediate transfer member.
[0056]
Note that the AGC fail process may be a process of, for example, stopping the control by the ADC method and switching to the control by only the ICDC method for predicting the toner consumption from the image signal.
[0057]
FIG. 8 is a flowchart for measuring the density (Vclean) of the ground of the photoconductor in the setup 1.
[0058]
As shown in FIG. 8, in the measurement of Vclean, first, the photosensitive member is rotated (S310), and the density on the surface of the photosensitive member is measured at regular intervals over the entire circumference by the ADC density sensor (S311). Then, it is determined whether or not the measured Vclean is within the proper range (S312). If the measured Vclean is within the proper range, the measurement of Vclean is terminated. After performing the Vclean fail processing which switches to only the processing (S313), the measurement of Vclean is terminated.
[0059]
Next, the setup 2 will be described in detail.
[0060]
FIG. 9 is a flowchart for correcting the exposure light amount in the setup 2.
[0061]
In FIG. 9, the density (Vclean) of the photoconductor ground measured in the setup 1 is read (S400). Then, the amount of light serving as a reference for the exposure light modulated based on the image data is set to the first exposure amount LD1 (S401). Next, the timer is reset to 0 (S402), the exposure light of the set first exposure amount LD1 is irradiated to the photosensitive member to form an electrostatic latent image, and developed with toner to fix the first toner patch. In step S403, the density of the first toner patch is measured by an ADC degree sensor to obtain a measured value Vpatch1 (S404). Next, the density Radc1 = C × (Vpatch1 / Vclean) of the first toner patch is obtained from the read density of the photoreceptor (Vclean) and the measured density value Vpatch1 of the first toner patch (S405). Here, C is a constant.
[0062]
Next, the obtained Radc1 is compared with the target density (S406).
[0063]
When Radc1 is equal to the target density, adjustment of the reference light amount is unnecessary, so the set first exposure amount LD1 is set as the reference light amount as it is (S416), and the light amount correction is completed.
[0064]
If Radc1 is larger than the target density, a difference ΔRadc = Radc1−Radc target value is calculated (S407).
If Radc1 is smaller than the target density, the difference ΔRadc = Radc target value−Radc1 is calculated (S408).
[0065]
Then, a corresponding correction amount is obtained from the calculated difference ΔRadc with reference to a table built in the image control unit (S409). Then, the correction amount is increased or decreased to the set first exposure amount LD1 to calculate a second exposure amount LD2 = LD1 ± correction amount (S410).
[0066]
Next, when the timer measures the rotation of one rotation of the photoconductor (S411), the corrected second exposure amount LD2 is irradiated to the same position where the first toner patch is formed, and developed with toner. Then, the second toner patch is formed (S412), and the density of the second toner patch is measured by the ADC sensor to obtain the measured value Vpatch2 (S413). Next, the density Radc2 = C × (Vpatch2 / Vclean) of the second toner patch is obtained from the read density (Vclean) of the photoreceptor and the measured density value Vpatch2 of the second toner patch (S414). Here, C is a constant.
[0067]
Next, interpolation is performed using the obtained Radc1 and Radc2, and an exposure amount calculation value for obtaining a target density = LD1 + (LD2-LD1) × (Radc target value−Radc1) / (Radc2−Radc1) is calculated. (S415). Then, the exposure amount calculation value is set as the reference light amount of the exposure light, and the light amount adjustment is completed.
[0068]
FIG. 10 is a flowchart in the setup 2 for checking the transfer state when the reference toner image (ADC patch) formed on the photosensitive member is passed through the transfer portion while being reverse-biased.
[0069]
In FIG. 10, the photosensitive member is first rotated (S421), the main motor is driven, and the developing roll of the developing machine is rotated (S422). Next, the transfer belt is separated from the photosensitive member (S423), and an ADC patch is repeatedly formed on the photosensitive member three times (S424). The density is measured by the ADC sensor, and the average value of the ADC patch density (ADC) (Separation) is calculated (S425). Next, the transfer belt is brought into contact with the photoreceptor (S426), and a reverse bias is applied to the transfer belt (S427). Then, an ADC patch is repeatedly created three times on the photoconductor (S428), its density is measured by the ADC sensor, and an average value (ADC contact) of the ADC patch density is calculated (S429). Next, a difference between the calculated average values of ADC patch densities (ADC contact and ADC separation) is obtained, and the difference is compared with a specified value (S430).
[0070]
If the difference (ADC contact-ADC separation) is smaller than the specified value as a result of the comparison, it is determined that the difference is normal (S430), the rotation of the photoconductor is stopped (S433), and the drive of the main motor is stopped (S434). ) To finish the check.
[0071]
However, when the difference is larger than the specified value, a secret failure is generated (S431), an ADC abnormal flag is set (S432), the rotation of the photosensitive member is stopped (S433), and the drive of the main motor is stopped (S433). S434), the check ends.
[0072]
When the ADC abnormal flag is set (S432), for example, the control by the ADC may be stopped and the control may be performed only by the ICDC.
[0073]
Here, in this flowchart, the density of the reference toner image is measured in a state where the transfer belt is separated from the photoconductor in order to obtain a normal value. However, it takes time to separate or contact the transfer belt. Therefore, in the normal time when the control by the ADC is performed, the density of the reference toner image is measured while the transfer belt is in contact with the photosensitive member.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to shorten the warm-up time of the fixing device and improve the warm-up efficiency. In addition, since the time for performing a series of image forming processes by rotating the photoconductor for ADC preparation processing can be shortened, the life of the photoconductor can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a relationship between a warm-up of a fixing device and an advance preparation process of an ADC system.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a change in fixing device temperature from when the image forming apparatus is turned on until the fixing device finishes warming up.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a schematic perspective view illustrating a fixing device of the image forming apparatus according to the exemplary embodiment.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a temperature rise pattern of the fixing device.
FIG. 6 is a flowchart showing the relationship between the warm-up procedure of the fixing device by the warm-up means of the present embodiment and the preparation processing procedure by the image controller.
FIG. 7 is a flowchart of ADC sensor gain adjustment (AGC) in setup 1;
FIG. 8 is a flowchart for measuring the density (Vclean) of the background of the photosensitive member in the setup 1;
FIG. 9 is a flowchart for correcting the exposure light amount in the setup 2;
FIG. 10 is a flowchart for checking a transfer state when a reference toner image (ADC patch) formed on a photoconductor is passed through a transfer portion while applying a reverse bias in the setup 2;
[Explanation of symbols]
1 Laser exposure tool
2 Charger
3 Photoconductor
4 Developer
5 Transfer section
6 Transfer belt
7 Transfer belt device
9 Transfer auxiliary charger
10 Fixing device
10a Heating roll
10b Nip part
10c Pressure roll
10d Lamp for heat source
10e Temperature sensor for heating roll
10f Temperature sensor for pressure roll
11 Cleaner
12 Static eliminator
13 ADC sensor
14 Toner container
15 Toner supply motor
16 Development roll
17 Pipe
18 Transfer device
19 Belt cleaner
20 Main motor
21 Drum motor
22 Image controller
23 Motor control means
24 Warm-up means
25 paper

Claims (4)

所定方向に回転する感光体に露光光を照射して該感光体に静電潜像を形成し、表面にトナーを担持し該感光体に対向して回転する現像ロールを有する現像器により該静電潜像にトナーを付与して該感光体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に所定の用紙上に転写し、用紙上に転写されたトナー像を、内部に熱源を有し所定の方向に回転する加熱ロールと該加熱ロールに接して該加熱とともに回転する加圧ロールとを有する定着器により、該用紙上に定着して、該用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記感光体を回転させる第1のモータと、
前記加熱ロールと前記現像ロールとの双方を回転させる第2のモータと、
この画像形成装置に電源が投入されたことを受けて前記加熱ロール内部の熱源に通電することにより前記定着器を所定のウオームアップ温度に加熱させるウオームアップを行うウオームアップ手段と、
トナー像の濃度を測定する濃度センサを有し、所定の基準トナー像を形成し該基準トナー像の濃度を該濃度センサにより測定してその測定結果に基づいて、この画像形成装置により形成される画像の濃度に影響を及ぼす画像形成パラメータを調整する画像制御手段とを備え、
前記画像制御手段が、前記ウオームアップ手段による前記ウオームアップの時間を利用して、先ずは前記第1のモータを回転させるとともに前記第2のモータの回転が停止した状態において前記基準トナー像形成前の地の濃度を測定する第1の測定と、その後前記第1のモータとともに前記第2のモータを回転させた状態において前記基準トナー像を形成して該基準トナー像の濃度を測定する第2の測定とを行うものであることを特徴とする画像形成装置。
The photosensitive member rotating in a predetermined direction is irradiated with exposure light to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, and the static electricity is developed by a developing device having a developing roll that carries toner on the surface and rotates opposite the photosensitive member. Toner is applied to the electrostatic latent image to form a toner image on the photoreceptor, the toner image is finally transferred onto a predetermined paper, and the toner image transferred onto the paper has a heat source inside. Then, a fixing device having a heating roll rotating in a predetermined direction and a pressure roll rotating in contact with the heating roll and rotating together with the heating is fixed on the paper, and an image composed of a fixing toner image is formed on the paper. In the image forming apparatus to be formed,
A first motor for rotating the photoreceptor;
A second motor that rotates both the heating roll and the developing roll;
A warm-up means for performing a warm-up to heat the fixing device to a predetermined warm-up temperature by energizing a heat source inside the heating roll in response to the power being supplied to the image forming apparatus;
A density sensor for measuring the density of the toner image is formed, a predetermined reference toner image is formed, the density of the reference toner image is measured by the density sensor, and the image forming apparatus is formed based on the measurement result. Image control means for adjusting image forming parameters that affect image density, and
The image control means uses the warm-up time by the warm-up means to first rotate the first motor and stop the rotation of the second motor before forming the reference toner image. A first measurement for measuring the density of the ground, and a second measurement for measuring the density of the reference toner image by forming the reference toner image in a state where the second motor is rotated together with the first motor. An image forming apparatus for measuring
前記ウオームアップ手段による前記定着器のウオームアップが開始された後に前記第2のモータを回転させ、前記画像制御手段による前記第2の測定の終了と、予め定められた所定の時間の経過との双方を受けて該第2のモータの回転を停止させるモータ制御手段を備えたものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。After the warm-up of the fixing device by the warm-up means is started, the second motor is rotated, and the end of the second measurement by the image control means and the elapse of a predetermined time period. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a motor control unit that receives both of them and stops the rotation of the second motor. 前記画像制御手段は、前記定着器が所定の測定開始温度に達したことを受けて前記第1の測定を開始するものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image control unit starts the first measurement when the fixing device reaches a predetermined measurement start temperature. 前記モータ制御手段は、前記定着器が所定のモータ回転開始温度に達したことを受けて前記第2のモータを回転させるものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the motor control unit rotates the second motor in response to the fixing unit reaching a predetermined motor rotation start temperature.
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