JP6136518B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
次に、定着部の用紙搬送方向の下流側に配置された反射濃度センサにより、定着後の用紙のトナー画像の反射濃度を検出する。
次に、判定部により、トナー付着量センサの検出値及び反射濃度センサの検出値に基づき、用紙に付着したトナー像のトナー量及び反射濃度が目標の範囲内であるか否かを判定する。
そして、制御部により、判定部の判定結果に基づいて、画像形成条件としての用紙に付着させるトナー像のトナー量と上記定着部の定着温度の目標値を設定する。
まず、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概要について、図1及び図2を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置を示す全体構成図である。図2は、本発明の一実施の形態に係るトナー付着量センサ及び反射濃度センサの配置を示した平面図である。
クリーニング部45は、トナー画像が中間転写ベルト50に転写された後に、感光体41の表面に残留しているトナーを除去する。
両面画像形成を行う場合は、切換ゲート24によって用紙を下方に案内した後に、用紙反転搬送部26によって表裏を反転し、再給紙路27により再び転写位置へ送られる。
トナー付着量センサ111には、例えば発光部材と受光部材が対向配置された透過型のフォトセンサ、出射した光の物体による反射光を検出する反射型のフォトセンサなどを用いることができる。あるいは、発光部材と複数の光電変換素子を用紙幅方向の一部又は全域にわたって直線状に配列したラインセンサ、あるいは光電変換素子をマトリクス状に配置したイメージセンサが使用される。ラインセンサ及びイメージセンサとしては、CCD型のイメージセンサやCMOS型(MOS型を含む)のイメージセンサを利用できる。
反射濃度センサ112は、複数の光電変換素子を用紙幅方向の全域にわたって直線状に配列したラインセンサ、又は光電変換素子をマトリクス状に配置したイメージセンサを使用する。反射濃度センサ112の検出情報には、トナー濃度や色の情報が含まれており、それらの情報から定着状態を推定することができる。
次に、画像形成装置1の制御系について、図3を参照して説明する。
図3は、画像形成装置1の制御系を示すブロック図である。
ここで、図4〜図5を用いて反射濃度と光沢度の関係について説明する。
図4は、紙上トナー付着量と反射濃度の特性の一例を示すグラフである。図中、横軸に紙上トナー付着量(g/m2)、縦軸に反射濃度を示している。図中“□”は定着温度190℃、“○”は定着温度180℃、“△”は定着温度170℃、“◇”は定着温度160℃の条件である。また図中の直線は、プロット点に対する最小二乗法による回帰直線である。
図中矢印で対比するように、トナー付着量センサ111で検出される紙上トナー付着量が同じであっても、定着温度が高いほど検出される反射濃度が高くなる。このため、反射濃度が同じであっても、紙上トナー付着量が少なく定着温度が高いのか、または紙上トナー付着量が多くて定着温度が低いのかどうかが区別できない。
紙上トナー付着量:5.5(g/m2)、定着温度:190℃、反射濃度:1.95(光沢度:80)
紙上トナー付着量:6.5(g/m2)、定着温度:170℃、反射濃度:1.95(光沢度:70)
図中矢印で対比するように、トナー付着量センサ111で検出される紙上トナー付着量が少なくても定着温度が高ければ光沢度が高くなり、紙上トナー付着量が多くても定着温度が低ければ光沢度が低くなる。したがって、反射濃度センサ112で検出される反射濃度だけを適正(目標の範囲内)となるように制御しても、光沢度は適正(目標の範囲内)にならない。ここで、反射濃度又は光沢度が目標の範囲内にあるとは、反射濃度又は光沢度が予め設定したしきい値から所定範囲内にある状態をいう。
図中、横軸に光沢度、縦軸に反射濃度を示している。図中、図4の記号と同じ記号のプロット点は、同じ定着温度である。また図中の直線は、同一の紙上トナー付着量下で測定したデータのプロット点に対する回帰直線である。本例では、直線121は紙上トナー濃度7.0g/m2の回帰直線、直線122は同5.9g/m2、直線123は同5.5g/m2、直線124は同4.7g/m2を表している。
図6に示すように、同一の紙上トナー付着量のもとでは、光沢度が高くなると正反射光が多くなるので、乱反射光が少なくなり反射濃度が高くなるため、反射濃度と光沢度は一定の関係となる。よって、用紙に付着させるトナー像のトナー量の目標値を適切に設定し、かつ反射濃度が目標の範囲内となるように定着温度を制御すれば、光沢度も目標の範囲内に合わせることができる。
以下、画像形成装置1の動作を説明する。
図7は、画像形成装置1による画像調整処理を示したフローチャートである。
まず、画像形成装置1(図1参照)の制御部100は、操作表示部105から入力される操作信号又は通信部108を介してPC120から送信されるジョブ情報に基づき、画像形成に係る画像調整ジョブの開始を検知する。制御部100は、画像調整ジョブ開始を検知すると、例えば給紙部21を動作させて用紙収納部20から選択された用紙Sを供給して通紙を開始する。以下の処理では、画像調整の例として、用紙のデフォルト(初期設定)の反射濃度及び光沢度の画像が得られるように画像調整を行う例を説明する。
ステップS7の判定処理において、制御部100は紙上トナー付着量が適正でないと判断した場合、用紙に付着させるトナー像のトナー量の目標値を変えて紙上トナー付着量を制御する(ステップS8)。
また、ステップS7の判定処理において、制御部100は反射濃度(すなわち定着温度)が適正でないと判断した場合、定着温度の目標値を変えて定着温度を制御する(ステップS9)。
また、ステップS7の判定処理において、制御部100は紙上トナー付着量と反射濃度(すなわち定着温度)とが適正でないと判断した場合、用紙に付着させるトナー像のトナー量と定着温度の目標値を変えて用紙に付着させるトナー像のトナー量と定着温度を制御する(ステップS10,S11)。
制御部100は、ステップS8,S10において、変更前の用紙に付着させるトナー像のトナー量の目標値から、どの程度付着させるトナー像のトナー量の目標値を変更したらよいかを、所定の判定手段(判定基準情報)を用いて決定する。同様に、ステップS9,S11において、変更前の定着温度の目標値からどの程度定着温度の目標値を変更したらよいかを、所定の判定手段(判定基準情報)を用いて決定する。判定手段としては、紙上トナー付着量の検出値と反射濃度の検出値からなる判定テーブルや、変換式などを適用することができる。
安定化目標値ステップ=F(紙上トナー付着量の検出値 , 反射濃度の検出値)
定着温度ステップ=G(紙上トナー付着量の検出値 , 反射濃度の検出値)
ただし、F( x , y )とG( x , y )は、2変数からなる式
x=紙上トナー付着量の検出値、y=反射濃度の検出値
一方、定着温度の目標値については、トナー付着量センサ111の検出値のレベルに応じて、定着温度の目標値を変更する。すなわち、制御部100は、反射濃度センサ112の検出値が大きいときは、定着温度の目標値を、反射濃度センサ112の検出値が小さいときの定着温度の目標値よりも相対的に小さな値に設定する。
Claims (8)
- 画像形成条件に基づいて用紙に付着させるトナー像を形成する画像形成部と、
前記トナー像を用紙に定着する定着部と、
前記定着部の用紙搬送方向の上流側に配置された、定着前の前記用紙に付着した前記トナー像のトナー量を検出するトナー付着量センサと、
前記定着部の用紙搬送方向の下流側に配置された、定着後の前記用紙のトナー画像の反射濃度を検出する反射濃度センサと、
前記トナー付着量センサの検出値及び前記反射濃度センサの検出値に基づき、前記用紙に付着したトナー像のトナー量及び前記反射濃度が目標の範囲内であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記画像形成条件としての前記用紙に付着させるトナー像のトナー量と前記定着部の定着温度の目標値を設定する制御部と、を備える
画像形成装置。 - 前記判定部により検出された前記用紙に付着したトナー像のトナー量が目標の範囲内ではないと判断された場合には、前記制御部は、前記用紙に付着させるトナー像のトナー量の目標値を変更し、
前記判定部により前記反射濃度が目標の範囲内ではないと判断された場合には、前記制御部は、前記定着温度の目標値を変更し、
前記判定部により前記用紙に付着したトナー像のトナー量及び前記反射濃度が目標の範囲内ではないと判断された場合には、前記制御部は、前記用紙に付着させるトナー像のトナー量の目標値を変更する
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、紙種に応じて、前記用紙に付着させるトナー像のトナー量と前記定着温度の目標値を設定する
請求項1又は2のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記用紙の表面と裏面ごとに、前記用紙に付着させるトナー像のトナー量と前記定着温度の目標値を設定する
請求項1又は2のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記反射濃度センサを用いて前記用紙の凹凸度を検出し、前記制御部は、前記用紙の凹凸の検出結果に応じて、前記用紙に付着させるトナー像のトナー量と前記定着温度の目標値を設定する
請求項1又は2のいずれかに記載の画像形成装置。 - 画像形成装置内の環境を測定する環境センサをさらに備え、
前記制御部は、前記環境センサの検出値に基づいて、前記用紙に付着させるトナー像のトナー量と前記定着温度の目標値を設定する
請求項1又は2のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記トナー付着量センサの検出値に基づいて前記用紙の含水率を算出し、該用紙の含水率に応じて、前記用紙に付着させるトナー像のトナー量と前記定着温度の目標値を設定する
請求項1又は2のいずれかに記載の画像形成装置。 - 画像形成条件に基づいて用紙に付着させるトナー像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置の画像形成方法において、
定着部の用紙搬送方向の上流側に配置されたトナー付着量センサにより、前記定着部による定着前の前記用紙に付着した前記トナー像のトナー量を検出する処理と、
前記定着部の用紙搬送方向の下流側に配置された反射濃度センサにより、定着後の前記用紙のトナー画像の反射濃度を検出する処理と、
判定部により、前記トナー付着量センサの検出値及び前記反射濃度センサの検出値に基づき、前記用紙に付着したトナー像のトナー量及び前記反射濃度が目標の範囲内であるか否かを判定する処理と、
制御部により、前記判定部の判定結果に基づいて、前記画像形成条件としての前記用紙に付着させるトナー像のトナー量と前記定着部の定着温度の目標値を設定する処理を行う
画像形成方法。
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