JP4061868B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【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
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。 - 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。
- 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。
- 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。
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