JP5958001B2 - 画像形成装置、生産性向上プログラム - Google Patents
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Description
図8は、本実施形態に係る画像形成装置10を正面側から見た全体構成を示す概略図である。この図に示される如く、画像形成装置10は、電子写真方式により記録媒体Pに画像を形成する画像形成部12と、記録媒体を搬送する媒体搬送装置50と、画像が形成された記録媒体Pに対する後処理等を行う後処理部60とを含んで構成されている。
画像形成部12は、上記の通りトナー画像形成部20と、転写装置30と、定着装置40とを含んで構成されている。トナー画像形成部20は、色ごとにトナー画像を形成するように複数備えられている。この実施形態では、第1特別色(V)、第2特別色(W)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の計6色のトナー画像形成部20が設けられている。図8に示す(V)、(W)、(Y)、(M)、(C)、(K)は、上記各色を示している。転写装置30は、6色分のトナー画像が重畳して1次転写された被転写体の一例である転写ベルト31から、転写ニップNTにおいて記録媒体Pに6色分のトナー画像を転写するようになっている(詳細は後述)。
各色のトナー画像形成部20は、用いるトナーの色を除き基本的に同様に構成されている。したがって、以下、各色の画像形成ユニット14について、特に区別することなく説明する。トナー画像形成部20は、像保持体の一例である感光体ドラム21と、帯電器22と、露光装置23と、現像器の一例である現像装置24と、清掃装置25と、除電装置26とを含んで構成されている。
図7に示されるように、感光体ドラム21は、円筒状に形成され、図示しない駆動手段によって自軸周りに回転駆動されるようになっている。感光体ドラム21の表面には、一例として負の帯電極性を呈する感光層が形成されている。なお、感光体ドラム21の表面にオーバコート層を形成した構成としても良い。図8に示される如く、各色の感光体ドラムは、正面視で装置幅方向に沿って直線状に並べて配置されている。
帯電器22は、感光体ドラム21の表面(感光層)を負極性に帯電させるようになっている。この実施形態では、帯電器22は、コロナ放電方式(非接触帯電方式)のスコロトロン帯電器とされている。
露光装置23は、感光体ドラム21の表面に静電潜像を形成するようになっている。具体的には、制御部70を構成する画像信号処理部71から受け取った画像データに応じて、変調した露光光L(図6参照)を帯電器22により帯電された感光体ドラム21の表面に照射するようになっている。この露光装置23による露光光Lの照射によって、感光体ドラム21の表面には静電潜像が形成される。この実施形態では、露光装置23は、光源から照射された光ビームをポリゴンミラーやFθレンズを含む光走査手段(光学系)で走査しつつ感光体ドラム21の表面を露光する構成とされている。また、本実施形態では、露光装置23は、色ごとに設けられている。
現像装置24は、トナーを含む現像剤Gで感光体ドラム21の表面に形成された静電潜像を現像することで、該感光体ドラム21の表面にトナー画像を形成するようになっている。詳細は省略するが、現像装置24は、現像剤Gを収容する容器241と、容器241に収容された現像剤Gを回転しながら感光体ドラム21に供給する現像ロール242とを少なくとも含んで構成されている(図6参照)。容器241には、現像剤Gを補給するためのトナーカートリッジ27が図示しない補給路を介してつながっている。各色のトナーカートリッジ27は、第1筐体91の上部に正面視で装置幅方向に並べて配置されており、個別に交換可能とされている。
清掃装置25は、転写装置30へのトナー画像の転写後に感光体ドラム21の表面に残留したトナーを該感光体ドラム21の表面から掻き取るブレード251(図6参照)を備えている。図示は省略するが、清掃装置25は、ブレード251が掻き取ったトナーを回収するハウジング、及びハウジング内のトナーを排トナーボックスに搬送する搬送装置をさらに備えて構成されている。
除電装置26は、転写後の感光体ドラム21に光を照射して除電を行う。これにより、感光体ドラム21の表面の帯電履歴がキャンセルされる構成である。
転写装置30は、各色の感光体ドラム21のトナー画像を転写ベルト31に重畳して1次転写し、該重畳されたトナー画像を記録媒体Pに2次転写するようになっている。以下、具体的に説明する。
転写ベルト31は、無端状を成し、複数のロール32に巻き掛けられて姿勢が決められている。この実施形態では、転写ベルト31は、正面視で装置幅方向に長い逆鈍角三角形状の姿勢とされている。複数のロール32のうち、図7に示すロール32Dは、図示しないモータの動力により転写ベルト31を矢印A方向に周回させる駆動ロールとして機能する。
この転写ベルト31の内側には、各感光体ドラム21のトナー画像を転写ベルト31に転写させる転写体の一例である1次転写ロール33が配置されている。各1次転写ロール33は、転写ベルト31を挟んで対応する色の感光体ドラム21に対して、対向配置又は転写ベルト31の周回方向に若干オフセットして配置されている。また、1次転写ロール33は、図示しない給電装置によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この転写バイアス電圧の印加により、感光体ドラム21に形成されたトナー画像が転写ベルト31に転写される構成である。
また、転写装置30は、転写ベルト31に重畳されたトナー画像を記録媒体Pに転写する2次転写ロール34を備えている。2次転写ロール34は、ロール32Bとの間に転写ベルト31を挟み込むように配置され、転写ベルト31との間に転写ニップNTを形成している。この転写ニップNTには、媒体供給部52から適時に記録媒体Pが供給されるようになっている。2次転写ロール34は、図示しない給電部によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この転写バイアス電圧の印加により、転写ニップNTを通過する記録媒体Pに、転写ベルト31から記録媒体Pにトナー画像が転写される構成である。
さらに、転写装置30は、2次転写後に転写ベルト31を清掃する清掃装置35を備えている。清掃装置35は、転写ベルト31の周回方向において、2次転写が行われる部分(転写ニップNT)の下流側で、かつ1次転写が行われる部分の上流側に配置されている。清掃装置35は、転写ベルト31の表面に残留したトナーを該転写ベルト31の表面から掻き取るブレード351を備えている。図示は省略するが、清掃装置35は、ブレード351が掻き取ったトナーを回収するハウジング352、及びハウジング352内のトナーを図示しない排トナーボックスに搬送する搬送装置353をさらに備えて構成されている。
定着装置40は、転写装置30においてトナー画像が転写された記録媒体Pに、該トナー画像を定着させるようになっている。この実施形態では、定着装置40は、複数のロール413に巻き掛けられた定着ベルト411と加圧ロール42とで形成される定着ニップNFにおいてトナー画像を加熱しつつ加圧することで、該トナー画像を記録媒体Pに定着する構成とされている。なお、ロール413Hは、内部に例えばヒータを備えると共に図示せぬモータから伝達される駆動力により回転する加熱ロールとされている。これにより、定着ベルト411が矢印R方向に周回するようになっている。
図8に示されるように、媒体搬送装置50は、媒体供給部52と、媒体排出部54と、媒体戻し部56と、中間搬送部58を含んで構成されている。
媒体供給部52は、一例として用紙等の記録媒体が積載して収容される収容器521を備えている。この実施形態では、収容器521は、転写装置に対する下方で装置幅方向に沿って2つ並べて配置されている。各収容器521内には、記録媒体Pが載せられる底板5211が設けられている。この底板5211は、収容器521が第1筐体91から装置奥行き方向の手前側に引き出されると、下降するようになっている。底板5211が下降することで、ユーザにより記録媒体Pが補充される空間が形成される構成である。底板5211は、収容器521を第1筐体91に装着すると、上昇される構成とされている。この際、底板5211は、該底板5211上の最上位の記録媒体Pが後述する送出ロール523に接触するまで上昇されるようになっている。
図7に示されるように、中間搬送部58は、転写装置30の転写ニップNTから定着装置40の定着ニップNFまでの間に配置された複数の無端状の搬送ベルト581を備えている。各搬送ベルト581は、それぞれ複数のロール582に巻き掛けられて、正面視で装置幅方向に長手で上下方向に扁平とされる姿勢で周回可能に支持されている。複数のロール582のうち、ロール582Dは、図示しないモータの動力により搬送ベルト581を矢印B方向に周回させる駆動ロールとして機能する。複数の搬送ベルト581及びロール582によって、転写装置30の転写ニップNTから定着装置40の定着ニップNFに至る媒体供給経路58Pが形成されている。
図8に示されるように、媒体排出部54は、画像形成部12の定着装置40でトナー画像が定着された記録媒体Pを、第2筐体92における第1筐体91側とは反対側の端部に形成された排出口92Wから筐体90の外部に排出するようになっている。媒体排出部54は、排出口92Wから排出された記録媒体Pを受ける排出媒体受け部541を備えている。なお、第2筐体92の排出口92Wから記録媒体Pを受け取るオプション装置が設けられる構成においては、排出媒体受け部541は取り外される。この構成では、媒体排出部54は、オプション装置への記録媒体Pの受け渡し手段として機能する。
媒体戻し部56は、複数のローラ対561を備えている。複数のローラ対561は、両面に画像を形成する要求がある場合に、画像検査部66を通過した記録媒体Pが送り込まれる反転経路56Pを形成している。反転経路56Pは、分岐パス56P1と、搬送パス56P2と、反転パス56P3とを有する。分岐パス56P1は、媒体排出経路54Pから分岐されている。搬送パス56P2は、分岐パス56P1から受け取った記録媒体Pを媒体供給経路52Pに送り込むようになっている。反転パス56P3は、搬送パス56P2の途中に設けられ、搬送パス56P2を搬送される記録媒体Pの搬送方向を逆向きに折り返すことで(スイッチバック搬送させて)表裏を反転させるようになっている。
後処理部60を構成する媒体冷却部62、矯正装置64、及び画像検査部66は、媒体排出部54の媒体排出経路54P上における分岐パス56P1の分岐部分に対する記録媒体Pの排出方向の上流側に、該排出方向の上流側からこの順で配置されている。すなわち、媒体冷却部62は、媒体排出部54による排出過程の記録媒体Pを冷却する構成とされている。矯正装置64は、媒体排出部54による排出過程の記録媒体Pの形状を強制する構成とされている。画像検査部66は、媒体排出部54による排出過程の記録媒体Pに形成された画像を検査するようになっている。
媒体冷却部62は、記録媒体Pの熱を吸収する吸熱装置621と、記録媒体Pを吸熱装置621に押し付ける押付装置622とを備えている。吸熱装置621は、媒体排出経路54Pに対する上側に配置され、押付装置622は、媒体排出経路54Pに対する下側に配置されている。
媒体排出部54における媒体冷却部62の下流側には、矯正装置64が設けられている。矯正装置64は、媒体冷却部62から受け取った記録媒体Pの湾曲(カール)を矯正するようになっている。
媒体排出部54における矯正装置64の下流側には、画像検査部66の主要部を成すインラインセンサ661が配置されている。インラインセンサ661は、記録媒体Pに照射し該記録媒体Pから反射された光に基づいて、定着されたトナー画像のトナー濃度欠陥、画像欠陥、画像位置欠陥等の有無や程度を検出する。
(画像形成動作)
画像形成装置10による記録媒体Pへの画像形成工程、及び、その後処理工程の概要を説明する。
次に、停止されている画像形成ユニット14を稼動させる際の制御部70等の構成、及び稼動されている画像形成ユニット14を停止させる際の制御部70等の構成について説明する。
[検知部材]
検知部材36には、光学センサが用いられ、図7に示されるように、検知部材36は、画像形成ユニット14Kに対して転写ベルト31の周回方向の下流側であって、転写ベルト31の外周面に対向するように配置されている。
図3に示されるように、入手手段70Aは、画像形成装置10よって出力される画像の情報を、画像形成装置10の外部に設けられたプリントサーバ100から入手するようになっている。プリントサーバ100は、複数のクライアントコンピュータからの画像出力指示(JOB)が蓄積され、画像形成装置10が、JOBどおり順序よく記録媒体Pにトナー画像を形成させるために蓄積された画像出力指示を管理するものである。
稼動把握手段70Bは、停止されている画像形成ユニット14V、14Wを稼動させる稼動予定タイミングを、入手手段70Aによって入手された情報から把握するようになっている。つまり、稼動把握手段70Bは、これから何個目の画像出力指示(JOB)から画像形成ユニット14V、14Wを稼動させる必要があるかを取得し、画像形成ユニット14V、14Wを稼動させる稼動予定タイミングを把握するようになっている。なお、具体的な稼動把握手段70Bの制御については、後述するフロー図と共に説明する。
第一判別手段70C1は、稼動把握手段70Bによって把握された稼動予定タイミングまでの時間が、画質調整時間に達したか否かを判別するようになっている。ここで、画質調整時間とは、トナーパッチ形成手段70E、検知部材36及び調整手段70Fよって、停止されている画像形成ユニット14V、14Wで形成されるトナー画像の画質調整に必要な時間として設定された時間である。なお、具体的な第一判別手段70C1の制御については、後述するフロー図と共に説明する。
第一判別手段70C1によって稼動予定タイミングまでの時間が画質調整時間に達したと判別された際に、第二判別手段70C2は、停止されている画像形成ユニット14V、14Wに対する前回のトナー画像の画質調整から稼動予定タイミングまでの時間を算出する。そして、第二判別手段70C2は、この算出された時間が閾値(例えば、60〔S〕)に達しているか否かを判別するようになっている。なお、具体的な第二判別手段70C2の制御については、後述するフロー図と共に説明する。
[トナーパッチ形成手段]
トナーパッチ形成手段70Eは、停止されている画像形成ユニット14V、14Wを稼動させてトナー画像を形成させる前に、画像形成ユニット14V、14Wに画質調整用のトナーパッチを形成させ、このトナーパッチを周回する転写ベルト31に転写させるようになっている。なお、具体的なトナーパッチ形成手段70Eの制御については、後述するフロー図と共に説明する。
検知部材36によってトナーパッチが検知された検知結果に基づいて、調整手段70Fは、画像形成ユニット14V、14Wで形成されるトナー画像の画質調整(濃度、色味等)をするようになっている。詳細には、露光装置23による露光光Lの強度、帯電器22による帯電圧、1次転写ロール33による転写電圧等を調整するようになっている。なお、具体的な調整手段70Fの制御については、後述するフロー図と共に説明する。
先行手段70Dは、画像形成ユニット14V、14Wの稼動予定タイミングに達する前で、既に稼動している画像形成ユニット14によってトナー画像が形成されている間に、トナーパッチ形成手段70Eによってトナーパッチを転写ベルト31に転写させる。さらに、検知部材36がこのトナーパッチを検知した検知結果に基づいて、先行手段70Dは、調整手段70Fによって画像形成ユニット14V、14Wで形成されるトナー画像の画質調整をさせるようになっている。なお、具体的な先行手段70Dの制御については、後述するフロー図と共に説明する。
停止把握手段70Gは、稼動されている画像形成ユニット14V、14Wを停止させる停止予定タイミングと、停止させる予定の画像形成ユニット14V、14Wを再度稼動させる再稼動予定タイミングとを入手手段70Aによって再入手された情報から把握するようになっている。なお、具体的な停止把握手段70Gの制御については、後述するフロー図と共に説明する。
停止判別手段70Hは、停止把握手段70Gによって把握された停止予定タイミングと再稼動予定タイミングとから画像形成ユニット14V、14Wを停止させる停止予定時間を算出する。さらに、停止判別手段70Hは、この停止予定時間が、画像形成ユニット14V、14Wのトナー画像の画質調整に必要とする画質調整時間に対して長いか否かを判別するようになっている。なお、具体的な停止判別手段70Hの制御については、後述するフロー図と共に説明する。
停止判別手段70Hによって停止予定時間が画質調整時間に対して一定時間(0秒を含む)以上長いと判別された場合には、停止制御手段70Jは、画像形成ユニット14V、14Wを停止予定タイミングで停止させるようになっている。一方、停止判別手段70Hによって停止予定時間が画質調整時間に対して同等又は短いと判別された場合には、停止制御手段70Jは、画像形成ユニット14V、14Wを停止予定タイミングで停止させない(トナー画像を形成させないで稼動させる)ようになっている。なお、具体的な停止判別手段70Hの制御については、後述するフロー図と共に説明する。
次に、4Cモードで稼動していたトナー画像形成部20を6Cモードで稼動させる場合、さらに、6Cモードで稼動していたトナー画像形成部20を4Cモードで稼動させる場合の制御部70によって実行される生産性向上プログラムの処理の流れについて、図1、図2に示すフロー図等に従って説明する。
先行手段70Dは、トナーパッチ形成手段70Eによってトナーパッチを、転写ベルト31に転写させる。
14 画像形成ユニット
31 転写ベルト(被転写体の一例)
36 検知部材(検知手段の一例)
38 トナーパッチ(予備トナー画像の一例)
70A 入手手段
70B 稼動把握手段
70C1 第一判別手段(判別手段の一例)
70C2 第二判別手段
70D 先行手段
70E トナーパッチ形成手段(予備トナー画像形成手段の一例)
70F 調整手段
70G 停止把握手段
70H 停止判別手段
70J 停止制御手段
Claims (3)
- トナー画像を形成するのに用いられる複数の画像形成ユニットのなかで停止されている画像形成ユニットを稼動させてトナー画像を形成させる前に、停止されている画像形成ユニットに画質調整用の予備トナー画像を形成させ、前記予備トナー画像を周回する被転写体に転写させる予備トナー画像形成手段と、
前記被転写体の周回に伴って移動した前記予備トナー画像を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された検知結果に基づいて、停止されている画像形成ユニットによって形成されるトナー画像の画質調整をする調整手段と、
装置本体から出力される画像の情報を入手する入手手段と、
複数の画像形成ユニットのなかで停止されている画像形成ユニットを稼動させる稼動予定タイミングを、前記入手手段によって入手された情報から把握する稼動把握手段と、
前記稼動把握手段が稼動予定タイミングを把握した時点から前記稼動把握手段によって把握された稼動予定タイミングまでの時間が、前記予備トナー画像形成手段、前記検知手段及び前記調整手段によって、停止されている画像形成ユニットで形成されるトナー画像の画質調整に必要な画質調整時間に達したか否かを判別する第一判別手段と、
前記第一判別手段によって、前記稼動把握手段が稼動予定タイミングを把握した時点から前記稼動把握手段によって把握された稼動予定タイミングまでの時間が画質調整時間に達したと判別された際に、停止されている画像形成ユニットに対する前回のトナー画像の画質調整から稼動予定タイミングまでの時間が閾値とされる時間に達しているか否かを判別する第二判別手段と、
前記第二判別手段によって、停止されている画像形成ユニットに対する前回のトナー画像の画質調整から稼動予定タイミングまでの時間が閾値とされる時間に達していると判別された場合には、停止されている画像形成ユニットで形成されるトナー画像の画質調整を行わず、停止されている画像形成ユニットに対する前回のトナー画像の画質調整から稼動予定タイミングまでの時間が閾値とされる時間に達していないと判別された場合には、前記稼動把握手段によって把握された稼動予定タイミングに達する前で、既に稼動されている画像形成ユニットによってトナー画像が形成されている間に、前記予備トナー画像形成手段によって予備トナー画像を前記被転写体に転写させ、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記調整手段によって停止されている画像形成ユニットで形成されるトナー画像の画質調整をさせる先行手段と、
を備える画像形成装置。 - 稼動されている複数の画像形成ユニットから停止させる予定の画像形成ユニットの停止予定タイミングと、停止させる予定の画像形成ユニットを再度稼動させる再稼動予定タイミングとを前記入手手段によって入手された情報にから把握する停止把握手段と、
前記停止把握手段によって把握された停止予定タイミングと再稼動予定タイミングとから画像形成ユニットを停止させる停止予定時間を求め、この停止予定時間が、前記画質調整時間に対して一定時間以上長いか否かを判別する停止判別手段と、
前記停止判別手段によって、停止予定時間が画質調整時間に対して長いと判別された場合には、画像形成ユニットを停止予定タイミングで停止させ、停止予定時間が前記画質調整時間に対して同等又は短いと判別された場合には、停止予定タイミングで画像形成ユニットを停止させない停止制御手段と、
を備える請求項1に記載の画像形成装置。 - コンピュータを、
トナー画像を形成するのに用いられる複数の画像形成ユニットのなかで停止されている画像形成ユニットを稼動させてトナー画像を形成させる前に、停止されている画像形成ユニットに画質調整用の予備トナー画像を形成させ、前記予備トナー画像を周回する被転写体に転写させる予備トナー画像形成手段と、
前記被転写体の周回に伴って移動した前記予備トナー画像を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された検知結果に基づいて、停止されている画像形成ユニットによって形成されるトナー画像の画質調整をする調整手段と、
装置本体から出力される画像の情報を入手する入手手段と、
複数の画像形成ユニットのなかで停止されている画像形成ユニットを稼動させる稼動予定タイミングを、前記入手手段によって入手された情報から把握する稼動把握手段と、
前記稼動把握手段が稼動予定タイミングを把握した時点から前記稼動把握手段によって把握された稼動予定タイミングまでの時間が、前記予備トナー画像形成手段、前記検知手段及び前記調整手段によって、停止されている画像形成ユニットで形成されるトナー画像の画質調整に必要な画質調整時間に達したか否かを判別する第一判別手段と、
前記第一判別手段によって、前記稼動把握手段が稼動予定タイミングを把握した時点から前記稼動把握手段によって把握された稼動予定タイミングまでの時間が画質調整時間に達したと判別された際に、停止されている画像形成ユニットに対する前回のトナー画像の画質調整から稼動予定タイミングまでの時間が閾値とされる時間に達しているか否かを判別する第二判別手段と、
前記第二判別手段によって、停止されている画像形成ユニットに対する前回のトナー画像の画質調整から稼動予定タイミングまでの時間が閾値とされる時間に達していると判別された場合には、停止されている画像形成ユニットで形成されるトナー画像の画質調整を行わず、停止されている画像形成ユニットに対する前回のトナー画像の画質調整から稼動予定タイミングまでの時間が閾値とされる時間に達していないと判別された場合には、前記稼動把握手段によって把握された稼動予定タイミングに達する前で、既に稼動されている画像形成ユニットによってトナー画像が形成されている間に、前記予備トナー画像形成手段によって予備トナー画像を前記被転写体に転写させ、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記調整手段によって停止されている画像形成ユニットで形成されるトナー画像の画質調整をさせる先行手段と、
として機能させるための生産性向上プログラム。
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