JP5473392B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、シートに現像剤像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention is related to an image forming apparatus for forming a developer image on the sheet.
従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、電子写真方式により画像を形成するものがある。このような電子写真方式の画像形成装置では、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像して形成した現像剤像をシートに転写し、転写された現像剤像を定着装置により加熱及び加圧してシートに定着させるようにしている。ここで、このような電子写真方式の画像形成装置は、様々な分野で使用されるようになっており、これに伴い高画質化の要求が高まりつつある。また、成果物として出力画像を商品とするPOD(プリント オン デマンド)分野等で使用される場合には、欠陥画像の出力を防ぐ試みが多くなされている。 Conventionally, some image forming apparatuses such as copying machines and printers form images by an electrophotographic method. In such an electrophotographic image forming apparatus, a developer image formed by developing an electrostatic latent image formed on an image carrier with a developer is transferred to a sheet, and the transferred developer image is fixed. The sheet is fixed by heating and pressing with an apparatus. Here, such an electrophotographic image forming apparatus is used in various fields, and accordingly, a demand for higher image quality is increasing. Further, when used in a POD (print on demand) field where an output image is a product as a product, many attempts have been made to prevent output of a defective image.
その一つとして、シートに形成された画像(現像剤像)の良否を検査する検品装置を用いるようにしている。以前、印刷業界等において、印刷物の検査(検品)は、一般に人の目視によって行われていたが、このように人が、出力された印刷物の全てをチェックする場合には、それに要するコストや時間が非常に大きいものとなる。 As one of them, an inspection device for inspecting the quality of an image (developer image) formed on a sheet is used. Previously, in the printing industry and the like, inspection (inspection) of printed matter was generally performed by human eyes, but when a person checks all of the printed matter that has been output in this way, the cost and time required for it are checked. Is very large.
そこで、これらの作業を自動にするため、検品装置が用いられるようになっている。この検品装置の検品方法としては、例えばオリジナルの画像データを使って正確に検品する方法が提案されている(特許文献1参照)。なお、この検品方法では、スキャナ用フレームメモリに格納されたデータとプリンタ用フレームメモリに格納されたデータとを1ドットずつ比較することによって検品を行う。また、より成果物を確実に保証するために、オリジナルの画像データと、実際の出力画像をセンサで読み込んだ値とを比較することにより、画像の良否を検査する検品方法もある。そして、このような検品方法により欠陥画像が発見されると、検品対象となる当該サンプルを排除するようにする(特許文献2参照)。なお、検品内容は、光沢ムラ、色味の変動やムラ、色ずれ、画像位置や、情報の誤り等多岐に渡っている。 Therefore, an inspection device is used to automate these operations. As an inspection method for this inspection apparatus, for example, a method of accurately inspecting using original image data has been proposed (see Patent Document 1). In this inspection method, the inspection is performed by comparing the data stored in the scanner frame memory with the data stored in the printer frame memory one dot at a time. There is also an inspection method for inspecting the quality of an image by comparing original image data and a value obtained by reading an actual output image with a sensor in order to guarantee a product more reliably. When a defect image is found by such an inspection method, the sample to be inspected is excluded (see Patent Document 2). The contents of inspections vary widely, such as gloss unevenness, color variation and unevenness, color misregistration, image position, and information error.
ところで、従来の電子写真方式の画像形成装置の場合、像担持体上に形成された現像剤像をシート上に転写した後、トナー画像を定着装置により、加熱及び加圧することにより、シートに定着させるようにしている。ここで、定着装置として、所定の温度に保たれた加熱ローラと、それに圧接する加圧ローラとにより、シートを挟持搬送しつつ加熱する加熱ローラ方式のものがある。しかし、このような加熱ローラ方式の定着装置の場合、加熱ローラを長く回転させると、加熱ローラに圧接する加圧ローラが温まり過ぎてシートに与える熱量が増えるようになる。この場合、シートが波打ったりするだけでなく、ハーフトーンやベタ黒画像をプリントした際、光沢のムラが発生するため欠陥画像となる。 By the way, in the case of a conventional electrophotographic image forming apparatus, after a developer image formed on an image carrier is transferred onto a sheet, the toner image is fixed on the sheet by heating and pressing with a fixing device. I try to let them. Here, as the fixing device, there is a heating roller type in which a sheet is sandwiched and heated by a heating roller maintained at a predetermined temperature and a pressure roller pressed against the heating roller. However, in such a heating roller type fixing device, if the heating roller is rotated for a long time, the pressure roller pressed against the heating roller becomes too warm and the amount of heat applied to the sheet increases. In this case, not only is the sheet wavy, but also when a halftone or solid black image is printed, gloss unevenness occurs, resulting in a defective image.
そこで、従来、光沢ムラを検知するために画像形成装置に設けられた検品装置においては、シートに光を当て、反射した光を検出することにより、出力画像の光沢ムラを検出している。しかし、このような光沢ムラの検出を行う場合、光沢ムラは画像を見るときの光の入り方等で見え方が大きく異なるため、固定の光学系によるセンサにより光沢ムラを検出する場合には、感度が足りない場合がある。また、検品装置が、画像形成装置本体とインラインで検出を行う場合には、検出対象のシートの挙動により正反射光を捕らえにくい場合がある。そして、このような場合には、光沢ムラ、即ち光沢度検出の精度が低下するため、光沢のムラの発生を精度良く検出することができない。さらに、検品装置を設けた場合、コストやスペースの問題もあることから、出来るだけ簡易な構成の検品装置が望まれる。 Therefore, conventionally, in an inspection apparatus provided in an image forming apparatus for detecting uneven glossiness, unevenness in glossiness of an output image is detected by irradiating a sheet with light and detecting reflected light. However, when detecting such gloss unevenness, the gloss unevenness differs greatly depending on how the light enters when viewing an image, so when detecting gloss unevenness with a sensor using a fixed optical system, Sensitivity may be insufficient. Further, when the inspection apparatus performs detection in-line with the image forming apparatus main body, it may be difficult to capture regular reflection light due to the behavior of the sheet to be detected. In such a case, the gloss unevenness, that is, the accuracy of glossiness detection is lowered, so that the occurrence of gloss unevenness cannot be detected with high accuracy. Furthermore, when an inspection device is provided, there is a problem of cost and space. Therefore, an inspection device having a simple structure as much as possible is desired.
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、精度の良い光沢度検出が可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of such a current situation, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of detecting glossiness with high accuracy.
本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像して形成した現像剤像をシートに転写し、転写された前記現像剤像を定着装置により加熱及び加圧してシートに定着させる画像形成装置において、シートに定着された前記現像剤像の光沢度を検出する光沢度検出部と、シート上に定着された前記現像剤像の色、濃度、位置の少なくとも一つを測定する測定部と、を備え、前記光沢度検出部を、前記定着装置の定着ニップを通過する際に加熱されたシートが冷えてシートの温度が、前記現像剤に含まれるワックスの結晶化温度となるまでに前記現像剤像の光沢度が検出できる位置に配置し、前記測定部を、シートの温度が前記ワックスの結晶化温度以下となったとき前記現像剤像の色、濃度、位置の少なくとも一つを測定できる位置に配置することを特徴とするものである。 In the present invention, a developer image formed by developing an electrostatic latent image formed on an image carrier with a developer is transferred to a sheet, and the transferred developer image is heated and pressed by a fixing device. In an image forming apparatus for fixing on a sheet, at least one of a glossiness detecting unit for detecting the glossiness of the developer image fixed on the sheet, and the color, density and position of the developer image fixed on the sheet A measurement unit for measuring the crystallization of the wax contained in the developer, the temperature of the sheet being cooled when the gloss detecting unit is cooled when passing through the fixing nip of the fixing device The glossiness of the developer image is disposed at a position where the temperature can be detected before the temperature reaches, and the measurement unit is arranged so that the color, density, and position of the developer image when the sheet temperature is equal to or lower than the crystallization temperature of the wax. Can measure at least one of It is characterized in that arranged in the location.
本発明では、光沢度検出部によって精度の良い光沢度検出が可能となる。 In the present invention, the glossiness detection unit can detect glossiness with high accuracy.
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope to the following embodiments.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの全体構成を示す概略図である。図1において、1はカラーレーザプリンタ、1Aはカラーレーザプリンタ本体(以下、プリンタ本体という)である。このプリンタ本体1Aにはシートに画像を形成する画像形成部1Bと、シートを給送する給送部1Cと、給送部1Cから給送されたシートを画像形成部1Bに搬送するシート搬送部1Dと、シートに形成された画像を定着させる定着装置40とが設けられている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a color laser printer which is an example of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1,
画像形成部1Bは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色の現像剤像であるトナー画像を担持する像担持体である感光体ドラム11(11a〜11d)を備えた画像形成ステーションを備えている。なお、この感光体ドラム11は、不図示の回転手段により、時計回りに回転するようになっている。また、各画像形成ステーションは、感光体ドラム周囲に回転方向に沿ってそれぞれ配された、感光体ドラム表面を一様に帯電する帯電器21(21a〜21d)を備えている。また、画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光体ドラム上に静電潜像を形成するスキャナユニット12(12a〜12d)を備えている。さらに、静電潜像にイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの各色の現像剤であるトナーを付着させてトナー画像として顕像化する現像器31(31a〜31d)等を備えている。
The
また、後述するシートを搬送する無端状のシート搬送部材である転写搬送ベルト32の内側には、4個の感光体ドラム11と共に転写搬送ベルト32を挟持する転写ローラ22(22a〜22d)がそれぞれ併設されている。これら転写ローラ22は不図示の転写バイアス用電源に接続されており、この転写ローラ22から正極性の電荷が転写搬送ベルト32を介してシートに印加される。このように転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム11に接触中のシートに、感光体ドラム上の負極性の各色トナー画像が順次転写され、多色画像が形成される。
Further, inside the
給送部1Cは、複数枚のシートSを収納し、プリンタ本体底部に装填される給紙カセット3a,3bと、給紙カセット3a,3bに収納されたシートSを送り出すピックアップローラ13a,13b等から構成されている。そして、画像形成の際には、給紙カセット3a,3bからピックアップローラ13a,13bによって一枚ずつシートSが分離給送され、この後、このシートSは所定のタイミングでシート搬送部1Dに搬送される。シート搬送部1Dは、駆動ローラ32aと従動ローラ32bに掛け渡され、すべての感光体ドラム11に対向して配設されているシート担持体としての転写搬送ベルト32を備えている。この転写搬送ベルト32は、感光体ドラム11に対向する外周面にシートを静電吸着すると共に、感光体ドラム11にシートを接触させるべく、駆動ローラ32aによって反時計回りに循環移動する。そして、このように循環移動する転写搬送ベルト32に静電吸着されることにより、シートは転写搬送ベルト32により転写位置まで搬送され、感光体ドラム11上のトナー画像が転写される。
The feeding unit 1C stores a plurality of sheets S, and
定着装置40は、シート上に転写された画像に熱及び圧力を加えてトナー画像を定着させるものであり、加熱部材である加熱ローラ41と、加熱ローラ41と圧接し、シートを加熱、加圧しながら挟持搬送する圧接部材である加圧ローラ42とを備えている。なお、加熱ローラ41は、不図示の駆動手段により回転駆動されると共に、アルミニウム合金製で中空になっており、内部には、配光強度が中央部の方が端部に比べて高くなっているようなハロゲンヒータ43が配設されている。また、加熱ローラ41には温度検知素子44が取り付けられており、検知温度に応じてハロゲンヒータ43への通電を制御し表面を所定の温度に保つ手段と、加熱ローラ41と加圧ローラ42の接触回転を制御する手段を備えている。加圧ローラ42は、軸の両端が加熱ローラ側に付勢されることにより加熱ローラ41に圧接すると共に、加熱ローラ41に従動回転する。なお、加圧ローラ42の芯金上には、シートを挟持搬送する際にトナーを加熱、定着するのに十分な熱量を与えるだけの定着ニップを形成するために、シリコーンゴムおよびフッ素ゴムなどの弾性層が形成されている。なお、2はカラーレーザプリンタ1の画像形成動作等を制御するコントローラである。
The fixing
次に、このように構成されたカラーレーザプリンタ1の画像形成動作について説明する。まず、各画像形成ステーションの感光体ドラム11が時計回りに回転駆動されると共に、スキャナユニット12が順次駆動される。この駆動によって、帯電器21は感光体ドラム11の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット12は、その感光体ドラム11の周面に画像信号に応じて露光を行い感光体ドラム11周面上に静電潜像を形成する。さらにこの潜像を現像器31によって現像することにより、感光体ドラム表面にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色のトナー画像が形成される。また、このトナー画像形成動作に並行して給紙カセット3a,3bに収容されたシートSは、ピックアップローラ13a,13bによりピックアップされる。この後、シートSは、搬送ローラ23a,23bにより、回転を停止している不図示のレジストローラ対に搬送され、レジストローラ対により斜行が修正される。
Next, an image forming operation of the
次に、最上流の感光体ドラム11a上(像担持体上)のトナー画像の先端が、転写搬送ベルト32との接触点(転写位置)に回転搬送されてくるタイミングで、その接触点に、シートSの印字開始位置が一致するように、レジストローラ対が回転を開始する。そして、このレジストローラ対の回転により、転写搬送ベルト32に載置され、感光体ドラム11と転写搬送ベルト32とが圧接する転写部に搬送される。次に、このように転写部に搬送されたシートに対し、各転写部に配置されトナーと逆極性の電圧を印加された転写ローラ22の作用により感光体ドラム11上の各色のトナー画像が、シート上に順次重ね合わせて転写される。そして、このように4色のトナー画像が多重転写されることによりフルカラーのトナー画像が形成されたシートSは、転写搬送ベルト32から分離され、定着装置40へと搬入される。この後、定着装置40において、加熱ローラ41と加圧ローラ42により加熱、加圧されることにより、トナー画像がシートS上に定着され、トナー画像が定着されたシートSは、排紙ローラ対60によりシート排出トレイ6aに排出される。
Next, at the timing when the leading edge of the toner image on the most upstream photosensitive drum 11a (on the image carrier) is rotationally conveyed to the contact point (transfer position) with the
ところで、図1に示すように、排紙ローラ対60と定着装置40との間には、光沢度測定のための光沢度検出部である光沢度検出装置50を備え、トナー像が形成されたシートの良否を検査する検品装置50Aが設けられている。即ち、本実施の形態においては、シートに形成されたトナー像の光沢度を検出することにより、シートの良否を検査するようにしている。
By the way, as shown in FIG. 1, a
この光沢度測定装置50は、JISZ8741に規定された方法により測定を行うものであり、出力画像表面に対して規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束を受光器で測ることにより、光沢度を測定する。なお、本実施の形態において、この光沢度測定装置50は、図2に示すように、光源51からシートSに向かって光束Lを照射し、レンズ52aを通してシートSに角度θで入射させる。この後、鏡面反射方向に反射した光束Lを、レンズ52bを通して受光器53に向かわせ、受光器53に入力される光束Lの量により光沢度を検出する。なお、この光沢度検出装置50はシート搬送方向と直交する幅方向にライン状に並んでおり、これによりシートSが通過する際、シートSの全面の光沢度を測定することができる。
This
そして、定着装置40によりトナー画像が定着した後、光沢度検出装置50により光沢度が測定されたシートは、光沢にムラがある場合には、図1に示すようにシート排出トレイ6aの下方に設けられたエスケープトレイ6bに排出される。即ち、検品装置50Aの光沢度検出装置50による検品動作によりNGと判定された場合には、シートSをエスケープトレイ6bに排出する。
Then, after the toner image is fixed by the fixing
ところで、従来、画像の光沢に影響を及ぼす要因としては、定着時、シートに付与する熱量の大きさがある。例えば、トナー画像を定着する際、定着装置により、少ない熱量を付与した場合は、トナーは完全に溶融せず、この場合、トナー画像表面にはトナー粒子の凹凸が残るようになり、この凹凸により光が乱反射して光沢のない画像となる。なお、十分な熱量を付与した場合は、トナー画像表面は溶融して平滑になり、光は乱反射しないので、光沢のある画像が得られる。このように、画像面は熱量が増加すれば光沢度が増加し、熱量が減少すれば光沢が無くなることから、シートに部分的な熱量の差がある場合には、光沢ムラが発生する。 Conventionally, a factor that affects the gloss of an image is the amount of heat applied to the sheet during fixing. For example, when fixing a toner image, if a small amount of heat is applied by a fixing device, the toner is not completely melted, and in this case, the toner image has unevenness on the surface of the toner image. The light is irregularly reflected, resulting in a dull image. When a sufficient amount of heat is applied, the toner image surface melts and becomes smooth, and light is not irregularly reflected, so that a glossy image can be obtained. As described above, the glossiness of the image surface increases as the amount of heat increases, and the glossiness disappears when the amount of heat decreases. Therefore, if the sheet has a partial difference in heat amount, uneven glossiness occurs.
また、画像の光沢に影響を及ぼす要因としては、定着後のシートの温度低下の大きさがある。即ち、定着後の画像の光沢度は、シートの温度の低下に伴って低下する。ここで、トナーは、顔料(色材ともいう)、樹脂、ワックス等で構成されている。そして、例えば、シート上のトナーに十分な熱量が付与された場合は、トナーに含有されているワックスが溶融してトナーの顔料等の表面を覆うようになり、表面がより平滑になるので、高い光沢を示すようになる。しかし、この後、シートが冷却され、これに伴いトナー画像が冷却されると、溶融していたワックスが固化するが、この固化の過程でワックスは、トナーの顔料の上を覆っている状態を完全には維持できなくなり、この結果、表面に若干の凹凸が発生する。 Further, as a factor affecting the gloss of the image, there is a magnitude of a temperature drop of the sheet after fixing. That is, the glossiness of the image after fixing decreases as the sheet temperature decreases. Here, the toner is composed of pigment (also referred to as a color material), resin, wax, and the like. For example, when a sufficient amount of heat is applied to the toner on the sheet, the wax contained in the toner melts and covers the surface of the toner pigment and the like, and the surface becomes smoother. Shows high gloss. However, after that, when the sheet is cooled and the toner image is cooled accordingly, the melted wax is solidified. In this solidification process, the wax covers the toner pigment. It cannot be maintained completely, and as a result, some unevenness is generated on the surface.
図3の(a)は、シートに十分に熱量が与えられた場合とそうでない場合の、定着直後からの時間と光沢度の推移を示す図であり、図3の(b)は、シートに十分に熱量が与えられた場合とそうでない場合の、時間とシートの温度の推移を示す図である。なお、図3において、Aは十分に熱量が与えられた場合のシートの状態を、Bは十分に熱量が与えられなかった場合のシートの状態を示している。そして、図3の(a)に示すように、十分に熱量が与えられた場合のシートは、十分に熱量が与えられなかったシートに比べて定着直後に高光沢を示すが、時間とともに光沢度の低下する幅が、十分に熱量が与えられなかったシートに比べて大きい。これは、図3の(b)に示すように、十分に熱量が与えられた場合のシートの方が、十分に熱量が与えられなかった場合のシートに比べて温度変化幅が大きいためである。 FIG. 3 (a) is a diagram showing the transition of time and glossiness immediately after fixing when a sufficient amount of heat is applied to the sheet and when it is not, and (b) of FIG. It is a figure which shows transition of time and the temperature of a sheet | seat when it is not so when heat amount is given enough. In FIG. 3, “A” indicates the state of the sheet when a sufficient amount of heat is applied, and “B” indicates the state of the sheet when a sufficient amount of heat is not applied. As shown in FIG. 3 (a), the sheet with a sufficient amount of heat shows a high gloss immediately after fixing as compared to a sheet with no sufficient amount of heat, but the glossiness increases with time. The width of the decrease is larger than that of a sheet that is not given sufficient heat. This is because, as shown in FIG. 3 (b), the temperature change width of the sheet in the case where the sufficient amount of heat is given is larger than that of the sheet in the case where the sufficient amount of heat is not given. .
この図3により、光沢度は定着直後で最も程度が大きく、その後、程度が弱まってくることがわかる。このため、ワックスが固化する前に光沢度を検出するようにすれば、固化した後よりも高感度に光沢度を検出することができ、これに伴い光沢ムラを検出することができる。つまり、高感度に光沢ムラを検出するためには、光沢度検出装置50をシートがワックスの固化する温度以上である位置に設置するようにすれば良い。このためには、一般的なワックスの結晶化温度は70℃〜110℃と幅があるので、実際に使用するワックス及び定着温度、シート搬送速度及び機内温度等を考慮して光沢度検出装置50を配置する必要がある。
From FIG. 3, it can be seen that the degree of gloss is the largest immediately after fixing, and then the degree becomes weaker. Therefore, if the glossiness is detected before the wax is solidified, the glossiness can be detected with higher sensitivity than after the wax is solidified, and accordingly, uneven glossiness can be detected. That is, in order to detect uneven glossiness with high sensitivity, the
ここで、本カラーレーザプリンタ1は、ワックスとして結晶化温度が70℃のワックスを使用すると共に定着温度を160℃、シート搬送速度を200mm/s、機内温度50℃としている。そして、本実施の形態においては、光沢度検出装置50を加熱ローラ41と加圧ローラ42との圧接部である定着ニップの後端から200mmの位置に設置している。このような位置に光沢度検出装置50を設置することにより、シートの温度が100℃付近において光沢度の検出が可能となり、光沢ムラの高感度検出が可能になった。
Here, the
なお、下記の式は、一般的な条件下における定着ニップの後端からシート上に定着された画像の光沢度を測定する測定位置までの距離Sを示す式である。そして、このような関係を満たす位置に光沢度検出装置50を配置することにより、シートの温度がワックスの結晶化温度以上の状態で、光沢度検出が出来る。
S < 4V(Tf−Tg)/3(Tf−Te)
The following expression is an expression showing the distance S from the rear end of the fixing nip to the measurement position for measuring the glossiness of the image fixed on the sheet under general conditions. By disposing the
S <4V (Tf-Tg) / 3 (Tf-Te)
なお、上記の式において、Tfは定着温度、Teは雰囲気温度、Tgは現像剤に含まれるワックス結晶化温度、Vはシートの搬送速度である。 In the above equation, Tf is the fixing temperature, Te is the ambient temperature, Tg is the wax crystallization temperature contained in the developer, and V is the sheet conveyance speed.
図4は、カラーレーザプリンタ1の画像形成動作等を制御するコントローラ2の制御ブロック図である。カラーレーザプリンタ1はコントローラ2により制御されており、入力される画像データはコントローラ2により処理され、出力される。図4に示すように、コントローラは、色処理部61、LUT62及び中間調処理部63を有する画像処理部60を有している。また、画像処理部60に接続されたCPU64及びRAM65と、画像処理部60及びCPU64に接続されたエンジン制御部66と、エンジン制御部66に接続されたレーザドライバ67とを有している。
FIG. 4 is a control block diagram of the
次に、このような構成のコントローラ2による検品制御について図5に示すフローチャートに沿って説明する。まず、画像処理部60に画像データが入力されると、画像処理部60は、画像データに対し、のぞましい色再現が得られるように色処理等の画像処理を行う(S100)。この後、画像データ及びシートの特性により、出力される画像の光沢度の予測値を算出する(S101)。なお、予測値算出後、画像データはLUT62による階調補正を行われた後、中間調処理部62を通り、エンジン制御部66によりレーザドライバ67へ送られる。また、この予測値はRAMに保存される。
Next, inspection control by the
次に、コントローラ2は、画像形成を行い(S102)、この後、光沢度測定装置50による光沢度検出を行い(S103)、エンジン制御部66において光沢度の予測値と検出値との比較を行う(S104)。なお、図6は、画像データと、あるシートによる光沢度特性の例を示す図である。ここで、検出値は光沢度の絶対値を示すものではないので、図7に示すように、比較はある一定の範囲のプロファイルとして行う。この場合、図7の(c)に示す、図7の(a)に示す予測光沢プロファイルと、(b)に示す実測光沢プロファイルとの差分の変化量に、図7の(d)に示すような閾値を設け、検品を行うようにする。なお、シート情報及び検品閾値は任意に設定可能である。次に、図7の(d)に示す差分の変化量が閾値未満か否かを判断し(S105)、閾値未満であれば(S105のY)、光沢ムラは無いと判断し、排紙トレイ6aに排紙を行い(S106)、後述するNを0とする(S107)。
Next, the
一方、差分の変化量が閾値を超える場合には(S105のN)、光沢ムラが有ると判断し、検品によりNG判定されたシートをエスケープトレイ6bに排出する(S110)。ここで、このようにシートをエスケープトレイ6bに排出した回数を不図示のカウンタにより、順次カウントする。即ち、シートをエスケープトレイ6bに排出した場合には、カウンタのカウントNをN+1とする(S111)。次に、このカウンタのカウントNが3を越えるかを判断する(S112)。即ち、NG判定が任意の回数、本実施の形態においては、4回生じたかを判断する。そして、カウントNが3を超えない場合には(S112のN)、エンジン制御部によるリカバリ動作を行う(S113)。これにより、エスケープトレイ6bに排出されたシートに出力された画像データにより再度画像形成が行われる。
On the other hand, if the change amount of the difference exceeds the threshold value (N in S105), it is determined that there is gloss unevenness, and the sheet determined as NG by inspection is discharged to the
一方、NG判定が4回発生した場合には、即ちカウントNが3を超えた場合には(S112のY)、加圧ローラの温度上昇が光沢ムラの主原因であることから、エンジン制御部の指示により、画像形成を中断する。そして、この後、加熱ローラ41の温度を低下させる定着温度制御を行う(S114)。具体的には、ヒータへの通電を止め、定着装置を回転させる。そして、このような定着温度制御により、加熱ローラ41の温度が低下設定温度だけ低下し、これを温度検知素子44が検知すると、再びヒータを点灯させると共に、定着装置の回転を停止させる。この後、Ready温度になった時点でReady信号を送信する。なお、このようにReady信号が送信されると、コントローラ2は、ヒータへの通電を再開すると共に、カウンタのカウントNを0とし(S115)、またエンジン制御部によるリカバリ動作を行う(S113)。
On the other hand, when the NG determination occurs four times, that is, when the count N exceeds 3 (Y in S112), the engine control unit In response to the instruction, image formation is interrupted. Thereafter, fixing temperature control for reducing the temperature of the
このように、光沢度検出装置50を、シートの温度がトナー画像表面に凹凸が発生する温度以上のときのトナー画像の光沢度が検出できる位置に配置することにより、省スペース化が可能となるとともに、精度の良い光沢度検出が可能となる。また、定着装置の定着温度の自動調整も可能になる。
In this way, space can be saved by disposing the
ところで、これまでの説明においては、光沢度検出装置50の検出位置を決める温度を、ワックスの結晶化温度に基づいて設定したが、本発明は、これに限らず、現像剤に含まれる樹脂の軟化点温度に基づいて設定しても良い。
In the above description, the temperature for determining the detection position of the
図8は、現像剤に含まれる樹脂の温度と硬度の関係を示す図である。一般的に使われる樹脂は90℃〜100℃付近に軟化点あり、それ以上の温度では柔らかくなる。そして、樹脂は、既述したワックスの場合と同様に、高温で柔らかい状態においては平滑度が高く保たれるが、軟化点以下になると固まり、固まると画像表面に凹凸が現れやすくなる。実施の形態では軟化点90℃とし、光沢度検出装置を定着ニップの中央から、150mmの位置に置くことでシートの温度が110℃付近において光沢度の検出が可能となっており、光沢ムラの高感度検出が可能になった。 FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the temperature and hardness of the resin contained in the developer. Generally used resins have a softening point in the vicinity of 90 ° C. to 100 ° C., and soften at higher temperatures. As in the case of the wax described above, the resin maintains a high degree of smoothness in a soft state at a high temperature. However, the resin hardens when the temperature is lower than the softening point, and unevenness tends to appear on the image surface. In the embodiment, the softening point is 90 ° C., and the glossiness detection device is placed at a position 150 mm from the center of the fixing nip, so that the glossiness can be detected when the sheet temperature is around 110 ° C. High sensitivity detection has become possible.
また、この場合も、一般的な条件下においては、定着ニップの後端からシート上に定着された画像の光沢度を測定する測定位置までの距離Sは、下記の式で示される。そして、このような関係を満たす位置に光沢度検出装置50を配置することにより、シートの温度が樹脂の軟化点温度以上の状態で、光沢度検出が出来る。
S < 4V(Tf−Tm)/3(Tf−Te)
Also in this case, under general conditions, the distance S from the rear end of the fixing nip to the measurement position for measuring the glossiness of the image fixed on the sheet is expressed by the following equation. Further, by arranging the
S <4V (Tf-Tm) / 3 (Tf-Te)
なお、上記の式において、Tfは定着温度、Teは雰囲気温度、Tmは現像剤に含まれる樹脂の軟化点温度、Vはシートの搬送速度である。 In the above equation, Tf is the fixing temperature, Te is the ambient temperature, Tm is the softening point temperature of the resin contained in the developer, and V is the sheet conveyance speed.
ところで、これまでの説明においては、検品装置50Aの光沢ムラを検出する光沢度検出装置50の設置位置について説明してきたが、検品装置50Aとしては、出力画像の色や濃度、位置を測定する測定部を備えたものがある。そして、画像形成装置としても、光沢度検出装置50と、測定部の両方を備えた検品装置50Aを設けるようにしたものがある。
By the way, in the description so far, the installation position of the
次に、このように画像形成装置に光沢度検出装置50と、測定部の両方を備えた検品装置50Aを備えるようにした本発明の第2の実施の形態について説明する。図9は、本実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの全体構成を示す概略図である。なお、図9において、既述した図1と同一符号は、同一又は相当部分を示している。図9において、8は検品装置50Aに設けられ、出力画像(現像剤像)の色、濃度、位置の少なくとも一つを測定する測定部である画像センサであり、本実施の形態において、この画像センサ8は光沢度センサと平行したライン状のCISである。ここで、光沢度測定装置50は、既述したように、シートがワックスの固化する温度以上である位置に設置している。しかし、画像センサ8が測定する出力画像(現像剤像)の色、濃度、位置は、光沢度測定装置50が検出する光沢ムラとは異なり、温度による影響を受ける。
Next, a second embodiment of the present invention in which the image forming apparatus is provided with the
即ち、出力画像の色や濃度は、シートの温度で変化することが知られており、さらに色や温度は絶対的なターゲットに合わるのが好ましいことから、出力画像の色や濃度の測定は、温度が落ち着いてからの方が良い。また、位置を見るにも伸縮しない温度がよい。なお、温度のムラによる不良に付いては、既述したように光沢度測定装置50により検知が出来る。このため、本実施の形態においては、現像剤像の色、濃度、位置の少なくとも一つを精度良く測定することができるように、画像センサ8を、温度の影響がないワックスの結晶化温度以下になる位置に設置している。つまり、画像センサ8を、シートの温度がワックスの結晶化温度以下となったときに測定できる位置に配置している。具体的には、画像センサ8による測定位置を、定着ニップの後端から光沢度検出装置50の光沢度検出位置までの距離以上、定着ニップ後端より離れた位置に設定する。
That is, it is known that the color and density of the output image change with the temperature of the sheet, and it is preferable that the color and temperature match the absolute target. It is better after the temperature has settled down. Moreover, the temperature which does not expand / contract even if it sees a position is good. In addition, about the defect by the nonuniformity of temperature, the
また、本実施の形態においては、図9に示すように、光沢度検出装置50と画像センサ8の間の搬送路にシートの冷却装置として冷却ファン7を配置している。そして、このように冷却ファン7を配置することにより、時間とシート温度の関係を示す図である図10に示すように、高温のまま光沢度検出装置50を追加したシートは急速に冷却される。これにより、ワックスの結晶化温度以下になったところで画像センサ8による検出を行うことができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, a cooling fan 7 is disposed as a sheet cooling device in the conveyance path between the
このように、冷却装置7を用いることでシート温度の低下を待つことなく画像センサ8での測定を行うことができるので、現像剤像の色、濃度、位置の少なくとも一つを、精度良く測定することができると共に、小型化及び測定時間の短縮が可能となる。なお、これまでは画像センサ8の位置を決める温度を、ワックスの結晶化温度に基づいて設定したが、本発明は、これに限らず、既述した第1の実施の形態のように、現像剤に含まれる樹脂の軟化点温度に基づいて設定しても良い。即ち、樹脂の軟化点温度以下になったところで画像センサ8による検出を行うことができる。また、これまでは本発明に係る検品装置50Aを画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタに設けた場合について述べてきたが、各種方式の電子写真複写機、あるいはプリンタ、モノカラー方式の画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。また、本発明に係る検品装置50Aは、各種方式の検品及び自動補正、リカバリ動作にも適用できることは言うまでもない。
As described above, since the measurement by the
1…カラーレーザプリンタ、1A…カラーレーザプリンタ本体、1B…画像形成部、1C…給送部、2…コントローラ、8…画像センサ、40…定着装置、41…加熱ローラ、42…加圧ローラ、50…光沢度検出装置、50A…検品装置、S…シート
DESCRIPTION OF
Claims (8)
シートに定着された前記現像剤像の光沢度を検出する光沢度検出部と、
シート上に定着された前記現像剤像の色、濃度、位置の少なくとも一つを測定する測定部と、を備え、
前記光沢度検出部を、前記定着装置の定着ニップを通過する際に加熱されたシートが冷えてシートの温度が、前記現像剤に含まれるワックスの結晶化温度となるまでに前記現像剤像の光沢度が検出できる位置に配置し、前記測定部を、シートの温度が前記ワックスの結晶化温度以下となったとき前記現像剤像の色、濃度、位置の少なくとも一つを測定できる位置に配置することを特徴とする画像形成装置。 The developer image formed by developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with a developer is transferred to a sheet, and the transferred developer image is heated and pressed by a fixing device to be fixed on the sheet. In the image forming apparatus,
A glossiness detecting unit for detecting the glossiness of the developer image fixed on the sheet ;
A measurement unit that measures at least one of the color, density, and position of the developer image fixed on the sheet ,
When the heated sheet is cooled when passing through the fixing nip of the fixing device and the temperature of the sheet reaches the crystallization temperature of the wax contained in the developer, Arranged in a position where the glossiness can be detected , and the measuring unit is arranged in a position where at least one of the color, density and position of the developer image can be measured when the temperature of the sheet is equal to or lower than the crystallization temperature of the wax. An image forming apparatus.
前記光沢度検出部の、前記定着ニップの後端から前記現像剤像の光沢度を検出する位置までの距離Sを、定着温度をTf、雰囲気温度をTe、現像剤に含まれるワックス結晶化温度をTg、シートの搬送速度をVとした場合、
S<4V(Tf−Tg)/3(Tf−Te)
とすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The fixing device includes a heating member, and a pressure contact member that presses the heating member to form the fixing nip,
The distance S from the rear end of the fixing nip to the position where the glossiness of the developer image is detected, the fixing temperature is Tf, the ambient temperature is Te, and the wax crystallization temperature contained in the developer Is Tg and the sheet conveyance speed is V.
S <4V (Tf−Tg) / 3 (Tf−Te)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
シートに定着された前記現像剤像の光沢度を検出する光沢度検出部と、
シート上に定着された前記現像剤像の色、濃度、位置の少なくとも一つを測定する測定部と、を備え、
前記光沢度検出部を、前記定着装置の定着ニップを通過する際に加熱されたシートが冷えてシートの温度が、前記現像剤に含まれる樹脂の軟化点温度となるまでに前記現像剤像の光沢度が検出できる位置に配置し、前記測定部を、シートの温度が前記樹脂の軟化点温度以下となったとき前記現像剤像の色、濃度、位置の少なくとも一つを測定できる位置に配置することを特徴とする画像形成装置。 The developer image formed by developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with a developer is transferred to a sheet, and the transferred developer image is heated and pressed by a fixing device to be fixed on the sheet. In the image forming apparatus,
A glossiness detecting unit for detecting the glossiness of the developer image fixed on the sheet ;
A measurement unit that measures at least one of the color, density, and position of the developer image fixed on the sheet ,
When the heated sheet is cooled when passing through the fixing nip of the fixing device and the temperature of the sheet reaches the softening point temperature of the resin contained in the developer, Arranged at a position where glossiness can be detected , and the measurement unit is arranged at a position where at least one of the color, density and position of the developer image can be measured when the temperature of the sheet falls below the softening point temperature of the resin. An image forming apparatus.
前記光沢度検出部の、前記定着ニップの後端から前記現像剤像の光沢度を検出する位置までの距離Sを、定着温度をTf、雰囲気温度をTe、現像剤に含まれる樹脂の軟化点温度をTm、シートの搬送速度をVとした場合に、
S<4V(Tf−Tm)/3(Tf−Te)
とすることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。 The fixing device includes a heating member, and a pressure contact member that presses the heating member to form the fixing nip,
A distance S from the rear end of the fixing nip to a position where the glossiness of the developer image is detected by the glossiness detection unit, a fixing temperature Tf, an ambient temperature Te, and a softening point of the resin contained in the developer When the temperature is Tm and the sheet conveyance speed is V,
S <4V (Tf-Tm) / 3 (Tf-Te )
The image forming apparatus according to claim 5, characterized in that a.
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