JP5458917B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような電子写真方式の画像形成装置において、定着条件、転写条件、通紙条件などの画像に関係するパラメータを変化させ、使用する記録部材に応じた最適な印刷条件を導き出す技術が既に知られている。
この従来技術では、最適な印刷条件を容易に得ることが可能であるが、メーカーが求めた最適な印刷条件が、顧客先で使用できない場合があるという問題がある。
さらに、メーカーの印刷環境と顧客先の印刷環境は異なるため、必ずしもメーカーが求めた印刷条件が最適ではないことや、メーカーが求めた最適な印刷条件は、メーカーの指標に基づいて与えられているため、光沢や色味といった顧客の好みを考慮できず、顧客先で使用できない場合があるという問題もあった。
また、画像不良が発生した場合、画像不良を解消するために、画像不良とパラメータの関係を把握していなければならず、さらに、前述の最適な印刷条件を導き出すのと同様に、画像に関係するパラメータを手動で1つ1つ組み合せて調整を行わなければならないという問題もあった。
本発明の第1の解決手段は、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の潜像を現像して可視像化する現像手段と、前記像担持体上の画像を記録部材に直接又は中間転写体を介して転写する転写手段と、前記記録部材に転写された画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置において、顧客に最適な印刷条件を見つけるため、定着条件、転写条件、通紙評価のパラメータとして定着温度、定着ニップ幅、定着の線速、2次転写電流、デカーラ量を自動で組合せ、各印刷条件で記録部材に印刷を行う手段と、前記印刷を行った記録部材の中から選択された前記記録部材の印刷に使用された前記パラメータを記録する記憶装置とを備え、該記憶装置は、画像不良を発生させないような前記パラメータを組み合わせたパラメータ組を複数記憶し、前記記憶されたパラメータ組から選択された前記パラメータ組で印刷を行って、最良な印刷として選択された前記記録部材の印刷に使用された前記パラメータ組を記憶することを特徴とする(請求項1)。
本発明の第3の解決手段は、第2の解決手段の画像形成装置において、前記パラメータの値を識別子に変換(例えば2次元コード、1次元コード等の識別コードに変換)して印字する手段を備えたことを特徴とする(請求項3)。
本発明の第5の解決手段は、第3の解決手段の画像形成装置において、前記識別子(例えば2次元コード、1次元コード等の識別コード)の読み取り手段を具備し、前記パラメータを組み合わせたパラメータ組を選択するための印刷実施時に、前記識別子に変換された前記パラメータの値の印字を前記識別子の読み取り手段にて読み取り、前記記憶装置に記憶する手段を具備したこと特徴とする(請求項5)。
本発明の第6の解決手段は、第1乃至第5のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、搬送経路に配置された記録部材の搬送速度を計測するための複数の計測手段間で所定範囲内で搬送動作をしているかの可否を判断する手段を備え、前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に、判断結果が否の場合は前記搬送速度の基準量を補正後に前記記憶装置に記憶し、前記パラメータ組を選択するための印刷実施時と、同一条件の印刷時に反映することを特徴とする(請求項6)。
本発明の第8の解決手段は、第1乃至第7のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に、印刷する画像を、ユーザーが任意に選択、取り込みを行った画像で印刷できる手段を備えたことを特徴とする(請求項8)。
本発明の第9の解決手段は、第1乃至第8のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、温度、湿度などの装置環境に合わせて各前記パラメータ組を選択して印刷する手段を備えたことを特徴とする(請求項9)。
本発明の第11の解決手段は、第2乃至第10のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に、印刷順に割り当てられた任意の番号と前記パラメータの値を組合せて前記記憶装置に記憶し、任意に割り当てた番号を選択することで前記パラメータの値を自動設定する手段を備えたことを特徴とする(請求項11)。
本発明の第12の解決手段は、第1乃至第11のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に使用した各前記パラメータに名前を付けて前記記憶装置に記憶する手段を備えたことを特徴とする(請求項12)。
そして本発明の画像形成装置では、顧客に選択された画像の印刷に使用されたパラメータを記憶装置に記憶すると共に、画像形成装置に設定することができ、さらに環境の変化等で画像不良が発生した場合において、画像不良とパラメータの関係を把握していないユーザーでも容易に画像不良を解消できるので、顧客先で顧客が求める画質に最適な印刷条件を短時間で得ることができる。
本発明は、画像形成装置における最適な印刷条件を見つける過程に際して、以下の特徴を有する。
従来は、顧客が使用する記録部材に対して、各画像形成装置メーカーにて、画質に関係する各パラメータを組合せた印刷を、オペレータが手動で行い、その結果から最適な印刷条件をメーカーが決定していたのに対し、本発明では、顧客先で、画像形成装置が自動で各パラメータを組合せた印刷を行い、その結果から顧客が最適な画像を選択し、選択された画像の印刷に使用されたパラメータを記憶装置に記憶すると共に、画像形成装置に設定することができ、さらに環境の変化等で画像不良が発生した場合において、画像不良とパラメータの関係を把握していないユーザーでも容易に画像不良を解消できることが特徴になっている。
この本発明の特徴について、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
以下、(1)の詳細を図2〜4に示し、(2)の詳細を図5〜8に示す。さらに(3)の詳細を図9〜10に示す。
図2に示す画像形成装置1は、本発明を適用しうる画像形成装置の一例であり、中央付近に、無端ベルト状の中間転写ベルト2を設けている。中間転写ベルト2は、複数の支持ローラ28及び駆動ローラ8、2次転写対向ローラ10に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。中間転写ベルト2上には、その搬送方向に沿って、複数の画像形成手段3を横に並べて配置したタンデム画像形成装置4を構成する。そして、そのタンデム画像形成装置4の上には、図2に示すように、潜像形成手段としてレーザ光走査式の露光装置5を設けている。また、タンデム画像形成装置4の各画像形成手段3は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム6を有している。なお、図2では符号を省略しているが、各感光体ドラム6の周囲には、露光前に感光体ドラム6を均一に帯電する帯電手段、上記露光装置5により感光体ドラム上に形成された潜像を各色のトナーで現像する現像手段、感光体ドラム6上のトナー像を中間転写ベルト2に転写する1次転写手段、転写後の感光体ドラム6をクリーニングするクリーニング手段等が設けられている。
画像形成装置1の上部には、顧客が印刷設定を行うオペレータパネル27が設けられている。
定着機構部12は、加熱ローラと従動ローラに張架された無端ベルト状の定着部材である定着ベルト13に、加圧ローラ14を押し当てて構成されている。定着機構部12では、定着条件のパラメータである、定着ベルト13と加圧ローラ14の温度、定着ベルト13と加圧ローラ14間の接触幅(以下ニップ幅)、定着ベルト13と加圧ローラ14の回転速度(線速)を記録部材Sによって変化させる。なお、図2では、定着部材として定着ベルト13を用いた例を示したが、加熱源を有する定着ローラを用いてもよい。
画像転写後の記録部材Sは、搬送ベルト15により搬送して定着機構部12へと送り込まれ、定着ベルト13と加圧ローラ14により熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、排出ローラ21により、デカーラユニット22へと搬送する。デカーラユニット22では、通紙条件のパラメータであるデカーラ量を記録部材Sにより変化させる。デカーラ量はデカーラローラ23の圧力を変えることで調整する。記録部材Sは、デカーラローラ23で排出され、排紙トレイ24上に積載される。
オペレータパネル27にて、使用する記録部材(各種用紙)に応じて用紙の種類及び厚さを指定することで、記憶装置に予め具備されたマトリクス(図3)に従い、定着条件、転写条件、通紙条件パラメータ(定着温度、定着ニップ幅、定着線速、2次転写電流、デカーラ量)が設定される。
画像形成装置における、定着条件、転写条件、通紙条件パラメータ(定着温度、定着ニップ幅、定着線速、2次転写電流、デカーラ量)は各パラメータ毎に上限値、下限値が決められており、その中から設定される。
自動印刷機能を使用したい場合、画像形成装置1に具備されているオペレータパネル27のタッチパネル上の「自動印刷機能開始」ボタンを押下することで、自動印刷機能を開始する。
ここで、ユーザーが任意の画像を使用したい場合は「任意設定」を選択し、予め用意されている画像を使用する場合は「自動設定」を選択する。
図4の手順S1の選択が終了すると、オペレータパネル27のタッチパネルは印刷条件設定画面に切り替わる。初めに、タッチパネル上で給紙トレイの選択を行う(S2−1)。自動印刷モードで使用する給紙トレイの番号を、画面に表示された番号の中から選択し、ボタンを押下することで選択する。
一方、「選択する」ボタンを押下した場合、パラメータを任意に設定するか自動設定するかを決定する画面に切り替わる(S2−3)。そしてタッチパネル上に「任意設定」ボタンと「自動設定」ボタンが表示され、「任意設定」ボタンを押下した場合、各パラメータ(定着温度、定着ニップ幅、定着線速、2次転写電流、デカーラ量)を順番に入力する画面に切り替わる(S2−4)。初めに、定着温度設定画面に切り替わり、定着温度設定可能範囲の中から使用する定着温度を選択する(複数選択可)、選択後、「設定完了」ボタンを押下することで、次のパラメータ選択画面に切り替わる。パラメータの選択を全て完了すると印刷条件設定が完了し、選択したパラメータ組の数に応じた枚数を印刷することになる(S2−7)。
このパラメータの任意設定機能により、各パラメータの関係について、知識を有している顧客が自動印刷機能を使用する場合に、必要としないパラメータの組合せ印刷を省くことができるため評価時間を短縮する効果がある。
印刷後、ユーザーが好みの画像を印刷した中から1番好ましい画像を選択する。例えば10個のパラメータの組合せで印刷(10枚印刷)した場合は、その中から1番好ましい画像を選択する。
自動印刷が完了すると、オペレータパネル27のタッチパネル上の画面は、パラメータ値の保存画面に切り替わる。
初めに、パラメータ保存の有無を選択する(S4−1)。「パラメータを保存する」ボタンと「パラメータを保存しない」ボタンが表示され、「パラメータを保存する」ボタンを押下した場合、保存するパラメータの印刷番号選択画面に切り替わる(S4−2)。自動印刷した記録部材(用紙)の番号が表示され、保存したいパラメータの番号を押下することで設定される。このパラメータ保存の機能により、一度評価を行った記録部材に対して、再度記録部材を使用する場合に、再評価を省くことができ、顧客の作業効率を上げることができる。
10個のパラメータの組合わせで印刷(10枚印刷)した場合、その印刷物にはNo.1〜No.10までの番号が記載されている。1番好ましい画像がNo.5だった場合、オペレータパネル27のタッチパネル上の「パラメータを保存する」を選択し、次にNo.5を選択する。その後「名前を付ける」を選択し、例えば「中厚口(1)」とキーボードで入力し、「設定完了」を選択することで、No.5の印刷に設定したパラメータを「中厚口(1)」という名前で画像形成装置1のコントローラボード26に具備されている記憶装置に保存することができる。
さらに、画像に印字された2次元コード、1次元コード等の識別コードを他のマシンの識別コード読取装置を使用することで、他のマシンでも同様のパラメータ値を、使用する用紙の設定に反映することや画像形成装置に具備されている記憶装置に記憶することが可能である。
ユーザ(画像評価者)は、この操作により、最適な画像のパラメータ値を画像形成装置の記憶装置へ記憶させる手段が簡素化でき、かつ、誤入力の恐れをなくすことができ、効率良く画像評価結果を画像形成装置へ記憶させることが可能となる。
給紙トレー102aまたは給紙トレー102bに格納された記録部材101aまたは記録部材101bは、搬送路103に沿って定着装置104に搬送される。定着装置104に搬送された記録部材101cは、定着ローラ105と加圧ローラ106により定着される。
この画像形成装置において発生する画像不良のひとつとしてシワがある。シワは、記録部材に折り目がつく現象である。シワは、定着ローラ105と加圧ローラ106のニップ幅dが狭く、記録部材101cの搬送速度が速いと発生し、また、定着装置104の温度(以下、定着温度)が高い場合に発生することが実験的にわかっている。
ニップ幅dと記録部材101cの搬送速度を変化させることでシワの解消を行う場合は、ニップ幅dを広くすることと、記録部材101cの搬送速度を遅くすることで解消できる。ニップ幅dと記録部材101cの搬送速度が一定の場合は、記録部材101cの厚みが厚くなるほどシワが発生しやすくなる。このため、記録部材101cの厚みに応じてニップ幅dと記録部材101cの搬送速度を変化させるとよい。
シワは、定着温度が低い場合は発生せず、定着温度が高い場合に発生する。逆に、定着性は、定着温度が高い場合に良く、定着温度が低い場合に悪くなる。また、表面あれは、定着温度が特定の温度になると最も悪くなり、特定の温度より高い場合も低い場合も表面あれは良くなる。このように、シワを改善するためには定着温度を下げることが有効であるが、別の画像不良を発生させる場合がある。また、定着温度が一定の場合は、記録部材101cの厚みが厚くなるほどシワが発生しやすくなる。
画像不良としてシワが発生した場合には、図8に示す定着ローラ105と加圧ローラ106のニップ幅d、記録部材101cの搬送速度、定着温度を変化させればよい。しかし、画像不良とその要因となるパラメータとの関係は、一般のユーザーには理解しづらい。さらに、画像不良が発生しないよう設定を行ったとしても、画像形成装置が設置されている環境の温度や湿度が変化した場合、再度画像不良が発生する場合がある。
画像不良に関連するパラメータをパラメータ群としてまとめることで、画像不良を解消するために評価が必要なパラメータが限定される。シワであれば、環境温度、環境湿度、記録部材の厚さ、定着温度、ニップ幅、搬送速度をパラメータ群とする。パラメータ群に属するパラメータには、画像形成装置が制御不可能なパラメータと制御可能なパラメータがある。シワであれば、制御不可能なパラメータは環境温度、環境湿度、記録部材の厚さであり、制御可能なパラメータは定着温度、ニップ幅、搬送速度である。
本発明の画像形成装置では、制御不可能なパラメータがある値をとったとき、それに対応する、画像不良を発生させないような制御可能なパラメータの組み合わせ(以下、パラメータ組)を前記の記憶装置に具備しておく。シワであれば、例えば、環境温度T_3、環境湿度H_1、記録部材の厚さD_2に対応する定着温度、ニップ幅、搬送速度をパラメータ組P_231として記憶装置に具備しておくことで、容易にパラメータの変更ができる。このようなパラメータ組を複数具備することで、最適なパラメータ組を選択するだけで画像不良が発生しないように調整することができる。
解消したい画像不良に対し、類似した設定値を持つパラメータ組が複数存在する場合、パラメータ組の選択とテスト印刷を何度も行う必要がある。そこで、本発明の画像形成装置では、図11に示す手順を自動で行う機構を具備することで、ユーザーの負荷が軽減される。
手順S2で選択したすべてのパラメータ組に対して、設定(S3)、印刷(S4)を行う(S5)。そしてユーザーは、印刷結果の中から画像不良が一番少ないものを選択する(S6)。
調整値の設定保存(S7)に関しては、前述の図7に示すフローと同様である。
以上の手順により、シワの除去が終了する。
図12は図2の画像形成装置を簡略した概略図であり、破線矢印が印刷する時の用紙搬送経路である。搬送経路には計測手段となる用紙検知センサSN1〜SN4、及び図示しない他の複数の用紙を検知するセンサが取り付けてある。このセンサが用紙先端、後端等を検知できる。画像形成装置には図示しないCPU(図2のコントローラボックス25内の制御部(コントローラボード)26に設けられたCPU)を所有し、主に装置内の印刷シーケンスを司る制御をし、タイマーやクロックによる時間計測の機能もある。
用紙搬送速度と画像を生成するタイミングは装置内で同期するよう制御しているので、用紙搬送速度が所定値から大きく外れる場合は、ジャム、用紙のしわ、トナー画像転写ズレ等の印刷障害が発生する。要因としては記録部材である用紙Sを搬送する搬送ローラ又は印刷前用紙を収納する給紙カセット18から1枚ごとに用紙をピックアップする給紙ローラ(ピックアップローラ)を含め長期使用によるローラの滑り、定着部では加熱ローラに支持された定着ベルト13と加圧ローラ14とが圧接した加圧点から挟持搬送されるため、加圧点のニップ幅のバラツキ、熱による加熱ローラ、加圧ローラの膨張による周速(定着線速)の変化等がある。
図12の搬送経路内でのチェックポイントは、各センサ間で可能であるので任意に計測設定可能である。
事前印刷の印刷確認モードが開始されると(S1)、印刷中の最終用紙が搬送され、センサSN4を通過し、センサSN1迄の通過時間を計測する(S2)。
計測した通過時間を、図示しないCPU(図2のコントローラボックス25内の制御部(コントローラボード)26に設けられたCPU)で基準値αと比較し、基準値の範囲内(上限値、下限値有り)であるか判断する。
下限値から外れた判断の場合(S3)、図示しないCPUで用紙搬送を駆動するモータ(ステッピングモータ、ブラシレスモータ等)の回転速度を増速させる量を演算して、その結果を図示しない記憶装置(図2のコントローラボックス25内の制御部(コントローラボード)26に設けられた記憶装置)に記憶させ、印刷動作終了へ移行する(S4)。
また、計測した通過時間が基準値の上限値を上回ると判断した場合は(S5)、前記モータの回転速度を減速させる量を演算して、その結果を図示しない記憶装置に記憶させ、印刷動作終了へ移行する(S6)。
以上の動作で記憶装置に記憶したデータは、事前印刷した時と同一条件の印刷の場合に反映する。
また、計測した通過時間が基準値の範囲内(上限値と下限値の間)であると判断した場合は(S5)、そのまま印刷動作終了へ移行する(S7)。
そして本発明の画像形成装置では、顧客に選択された画像の印刷に使用されたパラメータを記憶装置に記憶すると共に、画像形成装置に設定することができ、さらに環境の変化等で画像不良が発生した場合において、画像不良とパラメータの関係を把握していないユーザーでも容易に画像不良を解消できるので、顧客先で顧客が求める画質に最適な印刷条件を短時間で得ることができる。
また、本発明では、使用する各記録部材(各種用紙)に対する設定を容易にすることができ、さらには、画像不良とパラメータの関係を把握していないユーザーでも最適な印刷条件を容易に得ることができる。
さらに本発明では、画像不良発生時に、ユーザーがパラメータの調整と印刷を繰り返す必要がなくなるという効果や、画像不良発生時に、画像不良の解消に要する時間を短縮することができるという効果があり、また、画像不良発生時に、画像不良の解消に要する用紙を削減することができるという効果や、継続的に安定した画像形成を行うことができるという効果がある。
2:中間転写ベルト(中間転写体)
3:画像形成手段
4:タンデム画像形成装置
5:露光装置
6:感光体ドラム(像担持体)
7:1次転写ローラ(1次転写手段)
8:駆動ローラ
9:2次転写装置(2次転写手段)
10:2次転写対向ローラ
11:2次転写ローラ
12:定着機構部(定着手段)
13:定着ベルト
14:加圧ローラ
15:搬送ベルト
16:給紙テーブル
17:給紙ローラ
18:給紙カセット
19:搬送ローラ
20:レジストローラ
21:排出ローラ
22:デカーラユニット
23:デカーラローラ
24:排紙トレイ
25:コントローラボックス
26:コントローラボード(制御部)
27:オペレータパネル
S:記録部材(用紙)
SN1〜SN4:用紙検知センサ(計測手段)
Claims (12)
- 像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の潜像を現像して可視像化する現像手段と、前記像担持体上の画像を記録部材に直接又は中間転写体を介して転写する転写手段と、前記記録部材に転写された画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置において、
顧客に最適な印刷条件を見つけるため、定着条件、転写条件、通紙評価のパラメータとして定着温度、定着ニップ幅、定着の線速、2次転写電流、デカーラ量を自動で組合せ、
各印刷条件で記録部材に印刷を行う手段と、前記印刷を行った記録部材の中から選択された前記記録部材の印刷に使用された前記パラメータを記録する記憶装置とを備え、該記憶装置は、画像不良を発生させないような前記パラメータを組み合わせたパラメータ組を複数記憶し、前記記憶されたパラメータ組から選択された前記パラメータ組で印刷を行って、最良な印刷として選択された前記記録部材の印刷に使用された前記パラメータ組を記憶することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に、前記パラメータとしての定着温度、定着ニップ幅、定着の線速、2次転写電流、デカーラ量の各前記パラメータの値と、印刷順に割り当てられた任意の番号と、印刷日時を印字する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2に記載の画像形成装置において、
前記パラメータの値を識別子に変換して印字する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
前記識別子の読み取り手段を具備することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
前記識別子の読み取り手段を具備し、前記パラメータを組み合わせたパラメータ組を選択するための印刷実施時に、前記識別子に変換された前記パラメータの値の印字を前記識別子の読み取り手段にて読み取り、前記記憶装置に記憶する手段を具備したこと特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
搬送経路に配置された記録部材の搬送速度を計測するための複数の計測手段間で所定範囲内で搬送動作をしているかの可否を判断する手段を備え、前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に、判断結果が否の場合は前記搬送速度の基準量を補正後に前記記憶装置に記憶し、前記パラメータ組を選択するための印刷実施時と、同一条件の印刷時に反映することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に、使用する記録部材に合わせて前記パラメータに係る定着条件、転写条件、通紙評価の前記パラメータの組合せを顧客又はオペレータが任意に選択できる手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に、印刷する画像を、ユーザーが任意に選択、取り込みを行った画像で印刷できる手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
温度、湿度などの装置環境に合わせて各前記パラメータ組を選択して印刷する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至9のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に、印字した番号とその番号の各前記パラメータの値を前記記憶装置に記憶及び読み出しする手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至10のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に、印刷順に割り当てられた任意の番号と前記パラメータの値を組合せて前記記憶装置に記憶し、任意に割り当てた番号を選択することで前記パラメータの値を自動設定する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至11のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記パラメータ組を選択するための印刷実施時に使用した各前記パラメータに名前を付けて前記記憶装置に記憶する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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