JP7497687B2

JP7497687B2 - 画像形成装置、制御プログラム、および制御方法

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Publication number: JP7497687B2
Application number: JP2021009435A
Authority: JP
Inventors: 徹山口
Original assignee: Konica Minolta Inc
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Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2024-06-11
Anticipated expiration: 2041-01-25
Also published as: JP2022113303A

Description

本発明は、画像形成装置、制御プログラム、および制御方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、例えば、帯電させた感光体を露光することで形成した静電潜像をトナーで現像して感光体表面にトナー画像を形成し、トナー画像を中間転写体へ転写した後、中間転写体から用紙へ転写する。その後、用紙上のトナー画像を加熱および加圧する定着処理を行うことで、用紙に画像を形成する。

感光体をそれぞれ中間転写体に圧着させて、複数の感光体上にそれぞれ形成したトナー画像を、中間転写体上で重ね合わせて転写することでカラーのトナー画像を形成できる。しかし、上流の感光体から中間転写体へ転写されたトナー画像が、中間転写体に圧着された下流の感光体を通過する際、圧着による接触や電気力の影響を受けてトナー画像のトナーが下流の感光体に付着するという逆転写が生じる。逆転写により、上流の感光体から中間転写体へ転写されたトナー量が減少する。そのため、上流の感光体で現像されるトナー量を調整して、下流の感光体と中間転写体との圧着状態によらずに上流の感光体から中間転写体へ転写されたトナー量を維持する必要がある。

しかし、上述のトナー量の調整においては、下流の感光体の中間転写体との圧着状態のすべてのパターンで、補正用のトナーパッチを形成し、トナー量を測定して、現像時の感光体上のトナー量の制御パラメーターを補正する必要がある。そのため、時間がかかり、かつトナーパッチ形成によるトナー消費量が増大する。

下記先行技術文献には、次の先行技術が開示されている。５つの画像形成部のすべてを用いて中間転写ベルト上に画像濃度調整用のトナーパッチを形成しトナーパッチのトナー付着量を検出し、検出したトナー付着量に基づいて、５色モード時の現像装置における画像濃度条件を決定する。最下流の画像形成部以外のいずれか１つの特定画像形成部を用いて、当該特定画像形成部よりも下流側の画像形成部を中間転写ベルトから離間させて画像濃度条件補正用のトナーパッチを形成してトナー付着量を検出する。画像濃度調整用のトナーパッチの付着量と、画像濃度条件補正用のトナーパッチのトナー付着量とから各画像形成部での逆転写率を算出する。そして、各画像形成部での逆転写率を用いて、５色モード時の画像濃度条件を補正し、他の画像形成モードの画像濃度条件を決定する。これにより、画像濃度条件決定制御にかかる時間を低減できるとともに、画像形成モード間での出力画像の画像濃度や色味の違いの発生を抑制できる。

特開２０１４－１１９７２４号公報

しかし、上記先行技術は、５色モード時以外のモード時の中間転写ベルトへのトナー付着量は、逆転写率に基づく推定であるため、画像の濃度や色味等の画像形成精度が低い可能性があるという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものである。すなわち、トナー量の制御パラメーターの補正に要する時間およびトナー量を低減できるとともに、画像形成精度の低下を抑制できる画像形成装置、制御プログラム、および制御方法を提供することを目的とする。

本発明の上記課題は、以下の手段によって解決される。

（１）被転写体と接離可能な感光体をそれぞれ備える複数の作像ユニットのうち、前記被転写体と前記感光体とを当接させた前記作像ユニットで前記感光体上に作像したトナー画像を前記被転写体上で重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置であって、前記画像形成に用いる前記作像ユニットを変更する際、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットについて前記トナー画像の濃度補正を実行し、下流側に配置された前記作像ユニットが変更されない前記作像ユニットについては前記濃度補正を実行しない制御部を有する画像形成装置。

（２）前記濃度補正を実行したときの、濃度補正後の前記作像ユニットの前記トナー画像の濃度に関する設定条件と、前記作像ユニットの下流側に配置された各作像ユニットの前記被転写体との接離の状態を示す下流側接離情報とを関連付けて、前記作像ユニットごとに記憶する記憶部をさらに有し、前記制御部は、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットの前記下流側接離情報と、記憶された前記下流側接離情報とが一致する場合、一致する前記下流側接離情報に関連付けされた前記設定条件を、前記作像ユニットに設定する、上記（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記制御部は、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットの前記下流側接離情報と、記憶された前記下流側接離情報とが一致する場合であっても、前記下流側に配置された前記作像ユニットに含まれる現像剤および前記感光体の少なくとも一方が交換された場合は、一致しないと判断する、上記（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記記憶部は、前記濃度補正を行った時刻を前記作像ユニットごとにさらに記憶し、前記制御部は、前記濃度補正を行った時刻から所定時間以上経過している前記作像ユニットには、記憶された前記設定条件を設定しない、上記（２）または（３）に記載の画像形成装置
（５）前記記憶部は、前記濃度補正を行ったときの温度および湿度の少なくとも一方を前記作像ユニットごとにさらに記憶し、前記制御部は、記憶された前記温度および前記湿度の少なくとも一方が、前記記憶部に記憶された値に対して所定の閾値以上変化している前記作像ユニットには、記憶された前記設定条件を設定しない、上記（２）～（４）のいずれかに記載の画像形成装置。

（６）前記下流側接離情報は、前記作像ユニットごとの、それぞれの下流側に配置されたすべての前記作像ユニットの接離の状態を示す、上記（２）～（５）のいずれかに記載の画像形成装置。

（７）被転写体と接離可能な感光体をそれぞれ備える複数の作像ユニットのうち、前記被転写体と前記感光体とを当接させた前記作像ユニットで前記感光体上に作像した画像を前記被転写体上で重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置の制御プログラムであって、前記画像形成に用いる前記画像を作像する前記作像ユニットを変更する際、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットについて濃度補正を行い、下流側に配置された前記作像ユニットが変更されない前記作像ユニットについては前記濃度補正を行わない手順をコンピューターに実行させるための制御プログラム。

（８）被転写体と接離可能な感光体をそれぞれ備える複数の作像ユニットのうち、前記被転写体と前記感光体とを当接させた前記作像ユニットで前記感光体上に作像した画像を前記被転写体上で重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、前記画像形成に用いる前記画像を作像する前記作像ユニットを変更する際、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットについて濃度補正を行い、下流側に配置された前記作像ユニットが変更されない前記作像ユニットについては前記濃度補正を行わない段階を有する制御方法。

画像を作像する作像ユニットを変更する際、下流側の作像ユニットが変更される作像ユニットについてトナー画像の濃度補正を実行し、下流側の作像ユニットが変更されない作像ユニットについては濃度補正を実行しない。これにより、トナー量の制御パラメーターの補正に要する時間およびトナー量を低減できるとともに、画像形成精度の低下を抑制できる。

画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置の構成を示すブロック図である。作像ユニットの要部の構成図である。逆転写について説明するための説明図である。現像ＤＣとトナー濃度との対応関係を示すグラフである。各感光体ドラムの中間転写ベルトに対する接離の変更前後を示す説明図である。いずれかの作像ユニットに対して濃度補正が実行される場合の例を示す図である。いずれかの作像ユニットに対して濃度補正が実行される場合の例を示す図である。いずれかの作像ユニットに対して濃度補正が実行される場合の例を示す図である。いずれかの作像ユニットに対して濃度補正が実行される場合の例を示す図である。いずれかの作像ユニットに対して濃度補正が実行される場合の例を示す図である。いずれかの作像ユニットに対して濃度補正が実行される場合の例を示す図である。いずれかの作像ユニットに対して濃度補正が実行される場合の例を示す図である。いずれかの作像ユニットに対して濃度補正が実行される場合の例を示す図である。画像形成装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。なお、図面において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

図１は、画像形成装置１００の構成を示す概略図である。図２は、画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。

画像形成装置１００は、制御部１１０、記憶部１２０、通信部１３０、操作表示部１４０、画像読取部１５０、画像制御部１６０、画像形成部１７０、およびトナー濃度検出部１８０を備える。これらの構成要素は、バス１９０により互いに通信可能に連結されている。画像形成装置１００は、ＭＦＰ（ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ）により構成され得る。制御部１１０、記憶部１２０、および画像制御部１６０はコンピューターを構成する。

制御部１１０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）および各種メモリを備えており、プログラムに従って上記各部の制御や各種の演算処理を行う。制御部１１０の作用の詳細については後述する。

記憶部１２０は、ＳＤＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）またはＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｃＤｒｉｖｅ）等により構成され、各種プログラムおよび各種データを記憶する。

通信部１３０は、画像形成装置１００と外部機器との間で通信を行うためのインターフェースである。通信部１３０として、イーサネット（登録商標）、ＳＡＴＡ、ＩＥＥＥ１３９４等の規格によるネットワークインターフェースが用いられる。また、通信部１３０として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線通信インターフェース等の各種ローカル接続インターフェース等が用いられる。

操作表示部１４０は、タッチパネル、テンキー、スタートボタン、およびストップボタン等を備えており、各種情報の表示および各種指示の入力に使用される。

画像読取部１５０は、蛍光ランプ等の光源およびＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサー等の撮像素子を有する。画像読取部１５０は、所定の読み取り位置にセットされた原稿に光源から光を当て、その反射光を撮像素子で光電変換して、その電気信号から画像データを生成する。

画像制御部１６０は、通信部１３０により受信された印刷ジョブ等に含まれる印刷データのレイアウト処理およびラスタライズ処理を行い、ビットマップ形式の画像データを生成する。

印刷ジョブとは、画像形成装置１００に対する印刷命令の総称であり、印刷データおよび印刷設定が含まれる。印刷データとは、印刷の対象である文書のデータであり、印刷データには、例えば、イメージデータ、ベクタデータ、テキストデータといった各種データが含まれ得る。具体的には、印刷データは、ＰＤＬ（ＰａｇｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎＬａｎｇｕａｇｅ）データ、ＰＤＦ（ＰｏｒｔａｂｌｅＤｏｃｕｍｅｎｔＦｏｒｍａｔ）データまたはＴＩＦＦ（ＴａｇｇｅｄＩｍａｇｅＦｉｌｅＦｏｒｍａｔ）データであり得る。印刷設定とは、用紙９００への画像形成に関する設定であり、例えば、ページ数、印刷部数、紙種、カラーまたはモノクロの選択、およびページ割付等の各種設定が含まれる。

画像形成部１７０は、作像部４０、定着部５０、給紙部６０、および用紙搬送部７０を含む。

作像部４０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の各色のトナーに対応した作像ユニット４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ）を備える。以下、各作像ユニット４１を区別する場合にのみ、作像ユニット４１にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ等の文字を付記する。作像部４０は、さらに、特色であるＳ１、Ｓ２の各色のトナーに対応した作像ユニット４１Ｓ１、４１Ｓ２を備え得る。特色であるＳ１、Ｓ２を表現するために、例えば作像ユニット４１Ｓ１、４１Ｓ２のいずれか一方は、光沢感や透明感を表現するためのクリアトナーを備え、他方は白色の画像を形成するためのホワイトトナーを備える。作像ユニット４１は、現像器４１１、光書込部４１３、帯電部４１２、感光体ドラム４１４、および１次転写ローラー４１５を備える（図３等参照）。感光体ドラム４１４は感光体を構成する。なお、現像器４１１、光書込部４１３、帯電部４１２、および感光体ドラム４１４は一組として交換可能に備えられ得る。各作像ユニット４１により、画像データに基づいて、帯電、露光、および現像のプロセスを経て感光体ドラム４１４上にトナー像Ｔ（図４参照）が形成される。感光体ドラム４１４上に形成されたトナー像Ｔは、１次転写ローラー４１５に印加される転写電圧による静電気力により、中間転写ベルト４２上に順次重ねられて１次転写される。これにより、中間転写ベルト４２上にカラーのトナー像Ｔが保持される。中間転写ベルト４２上のカラーのトナー像Ｔは、２次転写ローラー４３により用紙９００上に２次転写される。中間転写ベルト４２および用紙９００は被転写体を構成する。

作像ユニット４１についてさらに詳細に説明する。

図３は、作像ユニット４１の要部の構成図である。図３において、矢印は感光体ドラム４１４の回転方向を示している。

帯電部４１２は、帯電グリッド電圧を、帯電グリッドを介して感光体ドラム４１４に印加することで、感光体ドラム４１４の表面を帯電する。光書込部４１３は、レーザーダイオードによる走査露光により感光体ドラム４１４上に潜像を形成することで露光をする。現像器４１１は、現像スリーブ４１１Ａを回転させながら現像スリーブ４１１Ａに現像ＤＣ電圧（以下、「現像ＤＣ」とも称する）を印加し、現像スリーブ４１１Ａの表面にトナーを付着させる。これにより、現像スリーブ４１１Ａに付着されたトナーが感光体ドラム４１４上の潜像に転移することで潜像がトナー像Ｔとして現像される。現像ＤＣは、用紙９００上の画像のトナー量を調整可能な制御パラメーターであり、濃度に関する設定条件を構成する。なお、感光体ドラム４１４上の潜像が形成された領域の電位であるＶｉ電位、現像スリーブ４１１Ａと感光体ドラム４１４の回転速度の比である現像θ、および露光量等も濃度に関する設定条件を構成する。以下、説明を簡単にするために、濃度に関する設定条件は現像ＤＣであるものとして説明する。

各作像ユニット４１の感光体ドラム４１４は、１次転写ローラー４１５に中間転写ベルト４２を介して圧着される。これにより、感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２に当接（圧着）される。例えば、１次転写ローラー４１５を移動させることで、感光体ドラム４１４と１次転写ローラー４１５とを中間転写ベルト４２を介して接離（当接および離間）させ得る。感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２に当接した状態になることで、１次転写ローラー４１５からの静電気力により、感光体ドラム４１４から中間転写ベルト４２へトナー像が転写される。

感光体ドラム４１４は、中空の円筒状の本体部（基体）と、感光層を有する像担持体であり、所定の速度で回転するように構成されている。本体部（基体）は、例えば、アルミニウム等の金属から構成される。感光層は、例えば、有機光導電体（ＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＯＰＣ）を含むポリカーボネイト等の樹脂から構成される。

中間転写ベルト４２は、体積抵抗率が１．０×１０^７～１．０×１０^９Ω・ｃｍ程度で、表面抵抗率が１．０×１０^１０～１．０×１０^１２Ω／□程度の半導電性の無端状（シームレス）の樹脂ベルトが用いられる。樹脂ベルトとしては、変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した厚さ０．０５～０．５ｍｍの半導電性の樹脂フィルムを用いることができる。中間転写ベルト４２としては、この他に、シリコーンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５～２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。中間転写ベルト４２はテンションローラー３６等を含む複数のローラー部材により巻回され、鉛直方向に回動可能に支持されている。

１次転写ローラー４１５は、例えば金属シャフトとその周りを覆うシリコーンやウレタン等の発泡ゴムを用いたローラー状の導電性部材からなり、中間転写ベルト４２を挟んで各色の感光体ドラム４１４にそれぞれ対向して設けられ、中間転写ベルト４２の背面を押圧して感光体ドラム４１４との間に転写域を形成する。１次転写ローラー４１５には定電圧制御によりトナーと反対極性の転写電圧が印加され、転写域に形成される転写電界の静電気力によって、感光体ドラム４１４上のトナー像が中間転写ベルト４２上に転写される。

定着部５０は、定着ローラー５１ａおよび加圧ローラー５２を含み、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２とが互いに圧接されることで、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２との間で定着ニップを形成する。定着部５０は、定着ニップに搬送された用紙９００を、定着ニップで加熱および加圧するとともに定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２とを回転させることで、用紙９００上のトナー像を用紙９００の表面に溶融定着する。

給紙部６０は、複数の給紙トレイ６１、６２を有し、給紙トレイ６１、６２に収容された用紙９００を１枚ずつ下流側の搬送経路に送り出す。

用紙搬送部７０は、用紙９００を搬送するための複数の搬送ローラーを有し、作像部４０、定着部５０、および給紙部６０の各部間で用紙９００を搬送する。複数の搬送ローラーには、用紙９００の傾きを矯正するためのレジストローラー７１や、用紙９００に所定量のループを形成するためのループローラー７２が含まれる。

用紙搬送部７０は、画像形成された用紙９００を排紙トレイ９０に排紙する。

トナー濃度検出部１８０は、中間転写ベルト４２上のトナー像Ｔの濃度（単位面積当たりのトナーの付着量、以下「トナー濃度」とも称する）を検出する。トナー濃度検出部１８０は、例えばＩＤＣセンサーを用いて構成され得る。トナー濃度検出部１８０は、トナー像Ｔ（例えば、後述する濃度補正を行うときはトナーパッチ）により反射される光の量をＩＤＣセンサーで検知し、トナー濃度に換算することでトナー濃度を検出する。トナー濃度検出部１８０は、ＩＤＣセンサー以外の反射型センサー、色検知センサー等の公知のセンサーにより構成されてもよい。

制御部１１０の作用について説明する。

制御部１１０は、画像データの色に基づいて、複数の感光体ドラム４１４のうち画像形成に必要な感光体ドラム４１４を中間転写ベルト４２に当接させる。制御部１１０は、中間転写ベルト４２に感光体ドラム４１４を当接させた作像ユニット４１において、感光体ドラム４１４上に作像したトナー像（画像）を中間転写ベルト４２へ１次転写することによって中間転写ベルト４２上でトナー像を重ね合わせる。中間転写ベルト４２上で重ね合わされたトナー像は、２次転写ローラー４５により用紙９００上に２次転写される。

図４は逆転写について説明するための説明図である。図４において、矢印は各感光体ドラム４１４の回転方向を示している。図４Ａは、感光体ドラム４１４の回転軸方向から見た図である。図４Ｂは、感光体ドラム４１４の回転軸方向に垂直な方向から見た図である。

図４に示すように、感光体ドラム４１４１から中間転写ベルト４２へ転写されたトナー像Ｔの一部のトナーＴ２が、感光体ドラム４１４１の下流側の感光体ドラム４１４２と中間転写ベルト４２とが当接していることで、感光体ドラム４１４２に再付着する逆転写が発生する。逆転写により、感光体ドラム４１４１から中間転写ベルト４２へ転写されたトナー像ＴのトナーがトナーＴ１となり、トナー量が減少する。

図５は、現像ＤＣとトナー濃度との対応関係を示すグラフである。グラフの横軸は現像ＤＣを示し、縦軸はトナー濃度を示している。トナー濃度は、Ｃ色のトナーパッチのトナー濃度であり、トナー濃度検出部１８０により検出された検出結果である。なお、図５の例においては、ＹＭＣの作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃについては、それらの感光体ドラム４１４が同時に中間転写ベルト４２に対し接離する構成の画像形成装置１００を前提としている。以下の説明においては、説明を簡単にするために、特記した場合を除き、各感光体ドラム４１４は、別個独立に中間転写ベルト４２に対し接離可能であるものとして説明する。

図５に示すように、トナー濃度を一定にするためには、ＹＭＣおよびＫの感光体ドラム４１４を中間転写ベルト４２に当接させた場合と、ＹＭＣ、Ｋ、およびＳ１の感光体ドラム４１４を中間転写ベルト４２に当接させた場合とで現像ＤＣを変える必要がある。より具体的には、例えば、Ｃ色のトナーパッチを中間転写ベルト４２へ転写したＣ色の感光体ドラム４１４の下流の感光体ドラム４１４の、中間転写ベルト４２に対する接離の状態を変えた場合は、現像ＤＣを変える必要がある。図５の例では、Ｓ１の感光体ドラム４１４の中間転写ベルト４２への当接による逆転写によりトナー濃度検出部１８０で検出されるＣ色のトナー濃度が減少する。従って、Ｓ１の感光体ドラム４１４を中間転写ベルト４２に当接させた場合の現像ＤＣを、離間させた場合より高く設定して、Ｃ色の感光体ドラム４１４のトナーの付着量を増加させる必要がある。

図６は、各感光体ドラム４１４の中間転写ベルト４２に対する接離の変更前後を示す説明図である。

図６の例においては、接離の変更前はＳ１色の感光体ドラム４１４Ｓ１を中間転写ベルト４２から離間させており、変更後はＳ１色の感光体ドラム４１４Ｓ１を中間転写ベルト４２に当接させている。また、１次転写ローラー４１５を移動させることで、感光体ドラム４１４Ｓ１を中間転写ベルト４２に対し接離させている。なお、図６の例と異なり、作像ユニット４１をそれぞれ移動させることで、感光体ドラム４１４を中間転写ベルト４２に対しそれぞれ接離させてもよい。

制御部１１０は、画像形成に用いる作像ユニット４１を変更する際（少なくともいずれかの作像ユニット４１が変更される際）、下流側に配置された作像ユニット４１が変更される作像ユニット４１について濃度補正を実行し、下流側に配置された作像ユニット４１が変更されない作像ユニット４１については濃度補正を実行しない。すなわち、制御部１１０は、下流側の作像ユニット４１が変更される作像ユニット４１についてのみ濃度補正を実行する。作像ユニット４１の変更（以下、単に「変更」とも称する）には、作像ユニット４１の感光体ドラム４１４の中間転写ベルト４２に対する接離の変更（画像形成に使用する作像ユニット４１の変更）、および作像ユニット４１の交換（作像ユニット４１の一部（トナー等の材料や部品を含む）の交換を含む）が含まれる。作像ユニット４１について濃度補正を実行することには、当該作像ユニットに対する現像ＤＣの補正を実行することが含まれる。具体的には、作像ユニット４１について濃度補正を実行することには、例えば次のことが含まれる。当該作像ユニットにより補正用のトナーパッチを中間転写ベルト４２上に形成し、最下流の作像ユニット４１を通過したトナーパッチのトナー濃度をトナー濃度検出部１８０により検出する。そして、検出されたトナー濃度に基づいて、補正用のトナーパッチの画像データによるトナー濃度（画像の色）と一致させるための現像ＤＣを算出して設定する。下流側に配置された作像ユニット４１が変更される作像ユニット４１について濃度補正を実行するのは、下流側の作像ユニット４１において逆転写が発生するため、下流側の作像ユニット４１の変更により逆転写するトナーの量が変化するからである。

このように、下流側の作像ユニット４１が変更される作像ユニット４１についてのみ濃度補正を実行することで、作像ユニット４１の濃度補正に要する時間およびトナー量を低減できる。さらに、下流側の作像ユニット４１が変更される作像ユニット４１について濃度補正を実行することで、画像形成装置１００の画像形成精度を担保できる。

制御部１１０は、作像ユニット４１について濃度補正を実行したときの、補正後の現像ＤＣと、当該作像ユニット４１の下流側の各作像ユニットの中間転写ベルト４２との接離の状態を示す下流側接離情報とを関連付けて、作像ユニット４１ごとに記憶部１２０に記憶させる。下流側接離情報は、各作像ユニット４１の、それぞれの下流側のすべての作像ユニット４１の接離の状態を示す情報であり得る。下流側接離情報は、各作像ユニット４１の、それぞれの下流側の一部の作像ユニット４１の接離の状態を示す情報であってもよい。具体的には、下流側接離情報は、例えば、各作像ユニット４１の、それぞれ下流側で隣接する一つの作像ユニット４１の接離の状態であってもよい。制御部１１０は、印刷ジョブに基づく画像形成において、最後に実行された印刷ジョブの実行後に下流側の作像ユニット４１が変更される作像ユニット４１の下流側接離情報と、記憶された下流側接離情報とが一致する場合、一致する下流側接離情報に関連付けされた現像ＤＣを、作像ユニット４１に設定する。

制御部１１０は、最後に実行された印刷ジョブの実行後に下流側の作像ユニット４１が変更される作像ユニット４１の下流側接離情報と、記憶された下流側接離情報とが一致する場合であっても、下流側に配置された作像ユニット４１に含まれる現像剤および感光体ドラム４１４の少なくとも一方が交換された場合は、一致しないと判断し得る。この場合、制御部１１０は、下流側の作像ユニット４１が変更される作像ユニット４１について濃度補正を実行する。

制御部１１０は、濃度補正を行った時刻を作像ユニット４１ごとにさらに記憶部１２０に記憶させる。制御部１１０は、濃度補正を行った時刻から所定時間以上経過している作像ユニット４１には、記憶された現像ＤＣを設定しない。所定時間は、画像形成精度の観点から実験等により適当に設定され得る。所定時間は、例えば８時間とし得る。

制御部１１０は、温湿度計（図示せず）により、濃度補正を行ったときの温度および湿度の少なくとも一方を作像ユニットごとに記憶部１２０に記憶させ得る。制御部１１０は、記憶された温度および湿度の少なくとも一方が、記憶部１２０に記憶された値に対して所定の閾値以上変化している作像ユニット４１には、記憶された現像ＤＣを設定しない。所定の閾値は、画像形成精度の観点から実験等により適当に設定され得る。

図７Ａ～図７Ｈは、いずれかの作像ユニット４１に対して濃度補正が実行される場合の例を示す図である。各図において、白丸は感光体ドラム４１４を中間転写ベルト４２に当接させてトナー像Ｔを中間転写ベルト４２へ転写させる作像ユニット４１を示している。黒丸は感光体ドラム４１４を中間転写ベルト４２に当接させてトナー像Ｔを中間転写ベルト４２へ転写させる作像ユニット４１であって、濃度補正が必要な作像ユニット４１を示している。

図７Ａは、上流色の追加により、画像形成に用いる作像ユニット４１が変更されるときに濃度補正が実行される場合の例を示す図である。

図７Ａの例においては、上流色としてＳ１色が追加されることで、作像ユニット４１Ｓ１の感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２から離間された状態から当接されるという変更がなされている。すなわち、作像ユニット４１Ｓ１が増加ユニットとして追加されている。この場合、Ｓ１色の作像ユニット４１Ｓ１については、設定されるべき現像ＤＣが未決定であるため、濃度補正を実行し得る。一方、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋについては濃度補正を実行する必要はなく、画像形成に用いる作像ユニット４１が変更される直前に実行された印刷ジョブの実行時に設定されていた現像ＤＣの設定値をそのまま用いる。これは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋについては、下流側の作像ユニット４１が変更されないからである。なお、作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋについては、上流側の作像ユニット４１Ｓ１は変更されるが、これらの作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋにより形成されたトナー像が上流側の作像ユニット４１Ｓ１で逆転写が発生することはないので、上流側の作像ユニット４１Ｓ１の変更による画像への影響は無視できる。

図７Ｂは、下流色の追加により、画像形成に用いる作像ユニット４１が変更されるときに濃度補正が実行される場合の例を示す図である。

図７Ｂの例においては、下流色としてＳ２が追加されることで、作像ユニット４１Ｓ２の感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２から離間された状態から当接されるという変更がなされている。すなわち、作像ユニット４１Ｓ２が増加ユニットとして追加されている。この場合、Ｓ２の作像ユニット４１Ｓ２については、設定されるべき現像ＤＣが未決定であるため、濃度補正を実行し得る。さらに、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋについても、下流側の作像ユニット４１Ｓ２が追加される変更がされるため濃度補正を実行する。

図７Ｃは、上流色および下流色の追加により、画像形成に用いる作像ユニット４１が変更されるときに濃度補正が実行される場合の例を示す図である。

図７Ｃの例においては、上流色としてＹ、Ｍ、Ｃが追加され、かつ下流色としてＳ２が追加されることで、作像ユニット４１Ｓ２、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの各感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２から離間された状態から当接されるという変更がなされている。すなわち、複数の作像ユニット４１Ｓ２、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃが増加ユニットとして追加されている。この場合、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｓ２の作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｓ２については、設定されるべき現像ＤＣが未決定であるため、濃度補正を実行し得る。さらに、Ｋの作像ユニット４１Ｋについても、下流側の作像ユニット４１Ｓ２が追加される変更がされるため濃度補正を実行する。

図７Ｄは、下流色の追加および上流色の削減により、画像形成に用いる作像ユニット４１が変更されるときに濃度補正が実行される場合の例を示す図である。

図７Ｄの例においては、下流色としてＳ２が追加されることで、作像ユニット４１Ｓ２の感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２から離間された状態から当接されるという変更がなされている。さらに、上流色のＳ１が削減されることで、作像ユニット４１Ｓ１の感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２に当接された状態から離間されるという変更がなされている。すなわち、作像ユニット４１Ｓ２が増加ユニットとして追加され、かつ作像ユニット４１Ｓ１が減少ユニットとして削減されている。この場合、Ｓ２の作像ユニット４１Ｓ２については、設定されるべき現像ＤＣが未決定であるため、濃度補正を実行し得る。さらに、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋについても、下流側の作像ユニット４１Ｓ２が追加される変更がされるため濃度補正を実行する。

図７Ｅは、下流色の削減により、画像形成に用いる作像ユニット４１が変更されるときに濃度補正が実行される場合の例を示す図である。

図７Ｅの例においては、下流色のＳ２が削減されることで、作像ユニット４１Ｓ２の感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２に当接された状態から離間されるという変更がなされている。すなわち、作像ユニット４１Ｓ２が減少ユニットとして削減されている。この場合、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋについて、下流側の作像ユニット４１Ｓ２が削減される変更がされるため濃度補正を実行する。

図７Ｆは、最上流色と最下流色以外の削減により、画像形成に用いる作像ユニット４１が変更されるときに濃度補正が実行される場合の例を示す図である。

図７Ｆの例においては、最上流色であるＳ１と最下流色であるＫ以外のＹ、Ｍ、Ｃが削減されることで、作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの各感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２に当接された状態から離間されるという変更がなされている。すなわち、作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃが減少ユニットとして削減されている。この場合、Ｓ１の作像ユニット４１Ｓ１について、下流側の作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃが削減される変更がされるため濃度補正を実行する。一方、Ｋの作像ユニット４１Ｋについては、下流側の作像ユニット４１Ｓ２の変更がされていないため濃度補正を実行しない。

図７Ｇは、最上流色と最下流色の間への色の追加により、画像形成に用いる作像ユニット４１が変更されるときに濃度補正が実行される場合の例を示す図である。

図７Ｇの例においては、最上流色であるＳ１と最下流色であるＫの間にＹ、Ｍ、Ｃが追加されることで、作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃの各感光体ドラム４１４が中間転写ベルト４２から離間された状態から当接されるという変更がなされている。すなわち、作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃが増加ユニットとして追加されている。この場合、Ｓ１の作像ユニット４１Ｓ１について、下流側の作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃが追加される変更がされるため濃度補正を実行する。一方、Ｋの作像ユニット４１Ｋについては、下流側の作像ユニット４１Ｓ２の変更がされていないため濃度補正を実行しない。

図７Ｈは、一部の色の現像剤の交換により、画像形成に用いる作像ユニット４１が変更されるときに濃度補正が実行される場合の例を示す図である。

図７Ｈの例においては、Ｃの作像ユニット４１Ｃの一部である現像剤（例えば、トナーカートリッジ）が交換されるという変更がなされている。この場合、Ｃの作像ユニット４１Ｓ２については、現像剤の交換により、現像剤の製造バラツキの影響で画像形成精度が低下する可能性があるので濃度補正を実行し得る。Ｓ１、Ｙ、Ｍの作像ユニット４１Ｓ１、４１Ｙ、４１Ｍについても、下流側の作像ユニット４１Ｃが変更されるため濃度補正を実行する。Ｋの作像ユニット４１Ｋについては濃度補正を実行する必要はなく、最後に実行された印刷ジョブの実行時に設定されていた現像ＤＣの設定値をそのまま用いる。

画像形成装置１００の動作について説明する。

図８は、画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。本フローチャートは、制御部１１０により、記憶部１２０に記憶されたプログラムに従い実行され得る。

制御部１１０は、印刷ジョブを取得したかどうか判断する（Ｓ１０１）。制御部１１０は、例えば、通信部１３０により印刷ジョブが受信されたことにより、印刷ジョブを取得したと判断し得る。

制御部１１０は、下流色からステップＳ１０３～Ｓ１０６による判断等を実行する（Ｓ１０２）。例えば、下流色（下流の作像ユニット４１の色）から上流色（上流の作像ユニット４１の色）の順でＳ２、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｓ１である場合、この順番で上記判断等を実行する。

制御部１１０は、ステップＳ１０２において判断等の対象とされたｎ色について印刷ジョブで使用されるかどうか判断する（Ｓ１０３）。制御部１１０は、ｎ色が使用されないと判断した場合は（Ｓ１０３：ＮＯ）、ｎ色の作像ユニット４１より１つ上流の作像ユニット４１の色を判断等の対象であるｎ色として、ステップＳ１０３～Ｓ１０６を実行する（Ｓ１０２）。

制御部１１０は、ステップＳ１０３において、ｎ色が使用されると判断した場合は（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、ｎ色の作像ユニット４１の変更があるかどうか判断する（Ｓ１０４）。制御部１１０は、ｎ色の作像ユニット４１の変更があると判断した場合は（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ｎ色の濃度補正を予約する（Ｓ１０６）。

制御部１１０は、ｎ色の作像ユニット４１の変更がないと判断した場合は（Ｓ１０４：ＮＯ）、ｎ色の下流色について濃度補正の予約がされているか判断する（Ｓ１０５）。制御部１１０は、ｎ色の下流色について濃度補正の予約がされていないと判断した場合は（Ｓ１０５：ＮＯ）、ｎ色の作像ユニット４１より１つ上流の作像ユニット４１の色を判断等の対象であるｎ色として、ステップＳ１０３～Ｓ１０６を実行する（Ｓ１０２）。

制御部１１０は、ステップＳ１０５において、ｎ色の下流色について濃度補正の予約がされていると判断した場合は（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ｎ色について濃度補正を予約する（Ｓ１０６）。

制御部１１０は、画像形成装置１００が備えるすべての作像ユニット４１の色についてステップＳ１０２～ステップＳ１０７を実行した後、ステップＳ１０８に移行して処理を実行する。

制御部１１０は、補正の予約がされた色の中で、最後（前回）の補正の時刻から所定時間経過した色があるかどうか判断する（Ｓ１０８）。制御部１１０は、最後の補正の時刻から所定時間経過した色があると判断した場合は（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、その色について濃度補正を実行する（Ｓ１１１）。

制御部１１０は、最後の補正の時刻から所定時間経過した色がないと判断した場合は（Ｓ１０８：ＮＯ）、補正の予約がされた色の中で、最後の濃度補正時から湿度が所定の閾値以上変化している色があるかどうか判断する（Ｓ１０９）。制御部１１０は、最後の濃度補正時から湿度が所定の閾値以上変化している色があると判断した場合は（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、その色について濃度補正を実行する（Ｓ１１１）。

制御部１１０は、最後の補正時から湿度が所定の閾値以上変化している色がないと判断した場合は（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、記憶部１２０に記憶された現像ＤＣの中から、濃度補正が予約された色と同じ色で、下流側接離情報が一致するものを抽出し、抽出した現像ＤＣを濃度補正後の現像ＤＣとして決定する（Ｓ１１０）。制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された現像ＤＣの中に、濃度補正が予約された色と同じ色で、下流側接離情報が一致するものがない場合は、当該濃度補正が予約された色について濃度補正を実行する。

本発明の実施形態は以下の効果を奏する。

さらに、濃度補正を実行したときの、濃度補正後の作像ユニットのトナー画像の濃度に関する設定条件と、作像ユニットの下流側に配置された各作像ユニットの被転写体との接離の状態を示す下流側接離情報とを関連付けて、作像ユニットごとに記憶する。そして、下流側に配置された作像ユニットが変更される作像ユニットの下流側接離情報と、記憶された下流側接離情報とが一致する場合、一致する下流側接離情報に関連付けされた設定条件を、作像ユニットに設定する。これにより、トナー量の制御パラメーターの補正に要する時間およびトナー量をさらに低減できる。

さらに、下流側に配置された作像ユニットが変更される作像ユニットの下流側接離情報と、記憶された下流側接離情報とが一致する場合であっても、下流側に配置された作像ユニットに含まれる現像剤および感光体の少なくとも一方が交換された場合は、一致しないと判断する。これにより、現像剤や感光体のバラツキや経時変化等による画像形成精度の低下を抑制できる。

さらに、濃度補正を行った時刻を作像ユニットごとに記憶し、濃度補正を行った時刻から所定時間以上経過している作像ユニットには、記憶された設定条件を設定しない。これにより、さらにトナーの経時変化等による画像形成精度の低下を抑制できる。

さらに、濃度補正を行ったときの温度および湿度の少なくとも一方を作像ユニットごとに記憶し、記憶された温度および湿度の少なくとも一方が、記憶された値に対して所定の閾値以上変化している作像ユニットには、記憶された設定条件を設定しない。これにより、さらに温湿度の変動による画像形成精度の低下を抑制できる。

さらに、下流側接離情報を、作像ユニットごとの、それぞれの下流側に配置されたすべての作像ユニットの接離の状態を示すものとする。これにより、画像形成精度の低下をさらに効果的に抑制できる。

本発明は、上述した実施形態に限定されない。

例えば、実施形態においては、被転写体として中間転写ベルトを例に説明したが、被転写体は、各感光体ドラムから直接トナー像が転写される用紙等であってもよい。

また、実施形態においてプログラムにより実行される処理の一部または全部を回路等のハードウェアに置き換えて実行され得る。

４１作像ユニット、
４１１現像器、
４１２帯電部、
４１３光書込部、
４１４感光体ドラム、
４１５１次転写ローラー、
４２中間転写ベルト、
１００画像形成装置、
１１０制御部、
１２０記憶部、
１３０通信部、
１４０操作表示部、
１５０画像読取部、
１６０画像制御部、
１７０画像形成部、
１８０トナー濃度検出部。

Claims

被転写体と接離可能な感光体をそれぞれ備える複数の作像ユニットのうち、前記被転写体と前記感光体とを当接させた前記作像ユニットで前記感光体上に作像したトナー画像を前記被転写体上で重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記画像形成に用いる前記作像ユニットを変更する際、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットについて前記トナー画像の濃度補正を実行し、下流側に配置された前記作像ユニットが変更されない前記作像ユニットについては前記濃度補正を実行しない制御部を有する画像形成装置。
前記濃度補正を実行したときの、濃度補正後の前記作像ユニットの前記トナー画像の濃度に関する設定条件と、前記作像ユニットの下流側に配置された各作像ユニットの前記被転写体との接離の状態を示す下流側接離情報とを関連付けて、前記作像ユニットごとに記憶する記憶部をさらに有し、
前記制御部は、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットの前記下流側接離情報と、記憶された前記下流側接離情報とが一致する場合、一致する前記下流側接離情報に関連付けされた前記設定条件を、前記作像ユニットに設定する、請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットの前記下流側接離情報と、記憶された前記下流側接離情報とが一致する場合であっても、前記下流側に配置された前記作像ユニットに含まれる現像剤および前記感光体の少なくとも一方が交換された場合は、一致しないと判断する、請求項２に記載の画像形成装置。
前記記憶部は、前記濃度補正を行った時刻を前記作像ユニットごとにさらに記憶し、
前記制御部は、前記濃度補正を行った時刻から所定時間以上経過している前記作像ユニットには、記憶された前記設定条件を設定しない、請求項２または３に記載の画像形成装置。
前記記憶部は、前記濃度補正を行ったときの温度および湿度の少なくとも一方を前記作像ユニットごとにさらに記憶し、
前記制御部は、記憶された前記温度および前記湿度の少なくとも一方が、前記記憶部に記憶された値に対して所定の閾値以上変化している前記作像ユニットには、記憶された前記設定条件を設定しない、請求項２～４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記下流側接離情報は、前記作像ユニットごとの、それぞれの下流側に配置されたすべての前記作像ユニットの接離の状態を示す、請求項２～５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
被転写体と接離可能な感光体をそれぞれ備える複数の作像ユニットのうち、前記被転写体と前記感光体とを当接させた前記作像ユニットで前記感光体上に作像した画像を前記被転写体上で重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置の制御プログラムであって、
前記画像形成に用いる前記画像を作像する前記作像ユニットを変更する際、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットについて濃度補正を行い、下流側に配置された前記作像ユニットが変更されない前記作像ユニットについては前記濃度補正を行わない手順をコンピューターに実行させるための制御プログラム。
被転写体と接離可能な感光体をそれぞれ備える複数の作像ユニットのうち、前記被転写体と前記感光体とを当接させた前記作像ユニットで前記感光体上に作像した画像を前記被転写体上で重ね合わせて画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、
前記画像形成に用いる前記画像を作像する前記作像ユニットを変更する際、下流側に配置された前記作像ユニットが変更される前記作像ユニットについて濃度補正を行い、下流側に配置された前記作像ユニットが変更されない前記作像ユニットについては前記濃度補正を行わない段階を有する制御方法。