(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムに形成された静電潜像を現像するためのトナーを収納し、収容されたトナーを現像ローラに供給する為の供給開口を有するトナー収納部、及び前記供給開口を塞ぐシール部材、及び前記シール部材を長手方向に沿って移動させ前記供給開口を開封するシール部材移動手段を含むカートリッジを着脱可能な画像形成装置において、
前記感光ドラムで現像されたトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体上にパッチとして形成されたトナー像を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき画像形成条件を設定する設定手段と、
カートリッジが装置本体に装着された際に、前記設定手段により前記画像形成条件を設定するためのパッチの形成処理を、前記シール部材移動手段が前記シール部材を前記長手方向に沿って移動させ前記供給開口を開封する処理と並行して行うように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記カートリッジが新品であると判断した場合に、前記パッチの形成処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記カートリッジが新品ではないと判断した場合、前記供給開口を開封する処理を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記カートリッジが新品か否かの情報を記憶した記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された情報に基づき、前記カートリッジが新品か否かを判断することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記シール部材移動手段が前記シール部材を前記長手方向に沿って移動させ前記供給開口を開封する処理と並行して前記検出手段により、前記像担持体上に形成された濃度確認用パッチの濃度を検出し、前記濃度確認用パッチの濃度が安定したことに応じて、前記パッチのトナー像を前記像担持体に形成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記パッチの形成処理は、前記像担持体の下地特性の検出、或いは前記像担持体上における前記パッチのトナー像の形成の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成条件は、入力された画像データの階調値の変換テーブルの設定、或いは前記静電潜像を前記感光ドラムに形成する為のレーザ光の照射タイミングであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記開封が全て終了する前において、前記供給開口の長手方向において前記開封がなされた一部の供給開口を介してトナーを前記現像ローラに供給させることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記感光ドラムのトナーをクリーニングするためのクリーニング手段を有し、
前記制御手段は、前記供給開口を開封する処理と並行して、前記クリーニング手段にトナーを供給するためのトナー像を形成することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記画像形成条件を設定するためのパッチを形成するときには、前記クリーニング手段に前記トナーを供給するためのトナー像の形成を禁止することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記パッチの形成処理は、画像濃度制御の為のパッチを形成する処理であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記パッチの形成処理は、色ずれ補正制御の為のパッチを形成する処理であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記パッチの形成処理は、画像濃度制御の為のパッチを形成する為の処理であり、前記制御手段は、前記画像濃度制御の為のパッチの形成処理を、前記開封する処理と並行して行い、その後に、色ずれ補正制御を行うことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記カートリッジは、さらに感光ドラムを備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
トナーを収納し、収容されたトナーを現像ローラに供給する為の供給開口を有する収納手段と、
前記収納手段が装置本体に装着された際に、前記供給開口を塞ぐシール部材を前記現像ローラの長手方向に移動させ前記供給開口を開封するシール部材移動手段と、
前記現像ローラに供給されたトナーによりパッチを形成する画像形成手段と、
前記シール部材移動手段によって、前記供給開口を開封する処理を開始してから、前記供給開口の開封が完了するまでに、前記画像形成手段によって、画像形成条件を設定するためのパッチを形成するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
トナーを収納し、収容されたトナーを現像ローラに供給する為の供給開口を有する収納手段について前記収納手段が装置本体に装着された際に、前記供給開口を塞ぐシール部材を前記現像ローラの長手方向に移動させ前記供給開口を開封する工程と、
前記供給開口を開封する工程によって、前記供給開口を開封する処理を開始してから、前記供給開口の開封が完了するまでに、前記現像ローラに供給されたトナーによりパッチを形成する画像形成手段によって、画像形成条件を設定するためのパッチを形成する工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機あるいはプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に関し、特に画像形成条件を変更或いは設定可能な画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光ドラム及びプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。
【０００３】
［シール開封］
通常、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジでは、現像部材で用いられる現像剤（以下「トナー」という）を収容したトナー収納部（以下「トナー容器」という）を有する。そして、トナーを現像ローラに供給するためのトナー容器に設けられた開口部を、シール部材（以下「トナーシール」という。）で封止し、使用開始までの間にトナーが現像部材へ流入しないような構成になっている。そして、従来、前述のトナーシールはプロセスカートリッジを使用する際には、ユーザが引き抜いて除去する必要があった。
【０００４】
最近では、操作性の向上のために、トナーシールが未開封（新品）のプロセスカートリッジを画像形成装置に装着した際に、トナーシールを装置本体からの駆動力で移動させる（巻き取る）構成が採用されるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
［調整制御］
また、画像形成装置では、正確な色再現性や色味安定性が要求されるため、自動で画像濃度制御を実行する機能を有していることが一般的である。
【０００６】
画像濃度制御の一例として、ベルト上に、作像条件を変えながら形成された複数の試験用トナー像（パッチ）の濃度をトナーパッチ検知センサで検知し、それをトナー付着量に換算した上で、その結果を基に最適な作像条件の選択あるいは補正をするものがある。カートリッジの使用履歴により色味は変動するため、画像形成装置は、新品カートリッジ装着時は画像濃度制御を行う必要がある。
【０００７】
更に、画像形成装置では、カラー画像を形成する場合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成している。従って、４色の書出し位置が一致していないと、いわゆる色ずれの問題が起こる。
【０００８】
そこで、ベルト上に複数色のトナー像パターンを形成し、ベルトの両サイドの１対のトナーパッチ検知センサでトナー像パターンの位置を検出し、その位置情報に基づき、各カートリッジ間の色ずれ量に応じて各種調整を行う色ずれ補正制御が知られている。新品カートリッジでは、入れ替え前のカートリッジと寸法が異なっていることから、新品カートリッジ装着時には、色ずれ補正制御を行う必要がある。
【０００９】
そして、シール開封の機能を有する画像形成装置では、トナーシールが未開封（新品）のプロセスカートリッジが装着された際は、まずシール開封を実施し、その後、色ずれ補正制御や画像濃度制御等を実施してはじめてプリント可能な状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１−１９３８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したように、シール開封を行う画像形成装置においては、新品カートリッジが装着された際、まずはシール開封を実施し、その後に、色ずれ補正制御や画像濃度制御等を実施する必要がある。即ち、シール開封制御を有する画像形成装置は、ユーザがシールを引き抜かなくてよいという点で、ユーザビリティが大きく向上している。しかしながら、シール開封制御を実施することにより、ユーザのウェイトタイムが大きくなってしまうという問題を有している。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みて為されたものでありその目的とする処は、シール開封制御を行う画像形成装置において、新品カートリッジが装着された際のプリント可能になるまでのウェイトタイムを、従来に比べてより短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下の構成を備えるものである。
【００１４】
（１）感光ドラムに形成された静電潜像を現像するためのトナーを収納し、収容されたトナーを現像ローラに供給する為の供給開口を有するトナー収納部、及び前記供給開口を塞ぐシール部材、及び前記シール部材を長手方向に沿って移動させ前記供給開口を開封するシール部材移動手段を含むカートリッジを着脱可能な画像形成装置において、前記感光ドラムで現像されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上にパッチとして形成されたトナー像を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき画像形成条件を設定する設定手段と、カートリッジが装置本体に装着された際に、前記設定手段により前記画像形成条件を設定するためのパッチの形成処理を、前記シール部材移動手段が前記シール部材を前記長手方向に沿って移動させ前記供給開口を開封する処理と並行して行うように制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
（２）トナーを収納し、収容されたトナーを現像ローラに供給する為の供給開口を有する収納手段と、前記収納手段が装置本体に装着された際に、前記供給開口を塞ぐシール部材を前記現像ローラの長手方向に移動させ前記供給開口を開封するシール部材移動手段と、前記現像ローラに供給されたトナーによりパッチを形成する画像形成手段と、前記シール部材移動手段によって、前記供給開口を開封する処理を開始してから、前記供給開口の開封が完了するまでに、前記画像形成手段によって、画像形成条件を設定するためのパッチを形成するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、シール開封制御を行う画像形成装置において、画像濃度の補正制御や色ずれ補正制御等の調整制御を、シール開封と並列して行う。その結果、新品カートリッジが装着された際のプリント可能になるまでのウェイトタイムを、従来に比べて短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本画像形成装置の概略断面の一例を示す図
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジ概略断面の一例を示す図
【図４】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジのシール開封構成を示す図
【図５】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジのシール開封シーケンスを示す図
【図６】本発明の実施形態に係るトナーパッチ検出センサの構成の一例を示す図
【図７】本発明の実施形態に係るトナーパッチ検出センサの配置を示す図
【図８】本発明の第１の実施形態に係るフローチャート
【図９】本発明の第１の実施形態に係るタイミングチャート
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るフローチャート
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るタイミングチャート
【図１２】色ずれ補正制御のシーケンスを示す図
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るフローチャート
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら以下に説明する。
【実施例１】
【００１８】
本実施例では、シール開封制御中に画像濃度制御を開始する構成について説明する。
【００１９】
［全体構成］
本実施例は、カラー電子写真画像形成装置を例として説明する。まず、カラー電子写真画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略を説明する。本実施例に示す画像形成装置は電子写真画像形成プロセス利用のレーザープリンタである。
【００２０】
図１に示すカラーの画像形成装置（以下、「本体」と称す）は、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを備えている。これら４個のプロセスカートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）のトナー（現像剤）による画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ５Ｙ〜５Ｋは、それぞれトナー容器２３Ｙ〜２３Ｋ、像担持体である感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ、帯電ローラ２Ｙ〜２Ｋ、現像ローラ３Ｙ〜３Ｋ、クリーニングブレード４Ｙ〜４Ｋと、廃トナー容器２４Ｙ〜２４Ｋとを有している。
【００２１】
プロセスカートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの下方にはレーザユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対して行う。
【００２２】
感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋによって所定の負極性の電位に帯電された後、レーザユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋによってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。
【００２３】
中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０から構成されている。また、各感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対向して、中間転写ベルト８の内側に一次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。
【００２４】
感光ドラム上のトナー像は、各感光ドラムが矢印方向に回転し、中間転写ベルト８が矢印Ａ方向に回転し、更に一次転写ローラ６Ｙ〜６Ｋに正極性のバイアスが印加され、感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト上（像担持体上）に一次転写される。その後、４色のトナー像が重なった状態で二次転写ローラ１１まで搬送される。
【００２５】
給搬送装置１２は、転写材Ｐを収納する給紙カセット１３内から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ１４と、給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ対１５とを有している。そして、給搬送装置１２から搬送された転写材Ｐはレジストローラ対１６によって二次転写ローラ１１に搬送される。
【００２６】
中間転写ベルト８から転写材Ｐへの転写においては、二次転写ローラ１１に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された転写材Ｐに、中間転写ベルト８上の４色のトナー像を二次転写する。
【００２７】
トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置１７に搬送され、定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された転写材Ｐは排紙ローラ対２０によって排出される。
【００２８】
一方、トナー像転写後に、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ表面に残ったトナーは、クリーニングブレード４Ｙ〜４Ｋによって除去され、また、転写材Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト８上に残ったトナーは、クリーニングブレード２１によって除去される。除去されたトナーは、廃トナー回収容器２２へと回収される。
【００２９】
［画像形成装置の制御構成］
図２は、本装置の制御システムの概略構成を示す図である。１０１は、画像形成装置としてのプリンタである。１０２は、図示していないＣＰＵ、メモリ等からなり、プリンタ内の各装置を制御するプリンタ制御部である。プリンタ制御部１０２は、ＲＯＭに格納された各種制御プログラムに基づいてＲＡＭを作業領域に用いて画像形成装置の各部を制御する。
【００３０】
１０５は、プリンタ内の不揮発メモリへアクセスする不揮発メモリアクセス部である。１０６は、プリンタ内の転写材の搬送状況を検知する搬送センサ検出部である。１０７は、プリンタ制御部１０２の指示により定着装置１７の加熱制御を行う定着器制御部である。１０８は、プリンタ制御部１０２の指示によりレーザユニット７を制御する露光制御部である。１０９は、プリンタ制御部１０２の指示により帯電ローラ２や現像ローラ３、及び一次転写ローラ６に高圧を印加する高圧制御部１０９である。１１０は、プリンタ制御部１０２の指示によりモータ類を制御するモータ駆動制御部である。プロセスカートリッジを構成する感光ドラム１、現像ローラ３等の各部材をはじめ、給紙ローラ１４、駆動ローラ９等の駆動を制御する。１１１は、プロセスカートリッジ搭載の不揮発メモリと通信し、カートリッジの情報を読み書きするカートリッジ通信部である。
【００３１】
１１３は中間転写ベルト８上にトナーパッチパターンを形成するためのパッチパターン発生部で、露光制御部１０８でレーザ光の走査を行なった時に検知される主走査開始検知信号（ＢＤ信号）に同期してパッチパターン信号を発生させる。パッチパターン像はパッチパターン発生部１１３のメモリ中にあらかじめビットデータとして蓄積されている。パッチパターン信号は露光制御部１０８を通ってレーザユニット７を点灯させ感光ドラム１上にパッチパターンの潜像を形成する。この潜像は現像ローラ３で現像されて可視されたトナーパターンとなる。このトナーパターンは一次転写ローラ６で中間転写ベルト８上に転写され未定着トナー像となる。パッチパターン発生部１１３はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色分のパターンをそれぞれ発生する。尚、パッチパターン発生部１１３の機能を、通常の画像形成を司る、コントローラ１０３に持たせるようにしても良い。
【００３２】
１１２は、中間転写ベルト８上の未定着トナー像を検出するためのトナーパッチ検出センサ４１のデータを取り込むトナーパッチ検出センサ部である。トナーパッチ検出信号（検出結果）はＡ／Ｄコンバータを介してデジタルデータとしてプリンタ制御部１０２に取り込まれる。またトナーパッチ検出センサ部１１２は、プリンタ制御部１０２から各種の指示を受け取る。
【００３３】
１０４は、プリンタに印刷するデータを転送するホストコンピュータである。１０３は、プリンタとホストコンピュータとの通信を行うコントローラである。コントローラ１０３は、ホストコンピュータ１０４から画像情報と印字命令を受け取り、受け取った画像情報を解析してビットデータに変換し、印字予約コマンド、印字開始コマンド、及びビデオ信号をプリンタ制御部１０２に送出する。
【００３４】
［シール開封制御］
次にプロセスカートリッジ５におけるトナー容器２３の構成について図３を用いて説明する。尚、何れの色のプロセスカートリッジについても同様とする。
【００３５】
トナー収納部であるトナー容器２３内のトナー２７は、攪拌軸２５に取り付けられた攪拌シート２６により攪拌され、跳ね上がられる。トナー２７が格納された部分と現像ローラ３の間には、トナー供給の開口部４０（供給開口）があり、トナー２７はこの開口部４０を通り、現像ローラ３へ到達する。また攪拌軸２５は不図示の駆動源にて回転駆動されている。そして、攪拌シート２６の回転動作により跳ね上げられたトナー２７は開口部４０を通り、現像ローラ３へ到達する。また、図３（ｂ）に示す通り、プロセスカートリッジ５が新品の時には、開口部４０を塞ぐ構成で、トナー容器２３と現像ローラ３との間にはトナーシール（シール部材）２８が設けられており、トナー２７が現像ローラ３側へ入り込まない構成となっている。
【００３６】
図４は、プロセスカートリッジ５を使用する際に、トナーシール２８を巻き取る構成を示した図であり、図３（ｂ）において、Ｂの方向から見た図である。図４（ａ）は、新品時の開口部４０をトナーシール２８により塞いでいる状態の図であり、図４（ｂ）は、トナーシール２８を開封している途中の図である。尚、図４中の符号が付された各部材は、全てプロセスカートリッジにおける構成部材である。
【００３７】
開口部４０の周囲にはトナーシール２８の溶着面２３ａが設けられている。トナーシール２８は、シート状に形成されており、開口部４０を塞ぐように、溶着面２３ａ（図４（ｂ）参照）に溶着や接着等の手段により貼り付けられ開口部４０を封止している。
【００３８】
また、このトナーシール２８は、開口部４０の長手方向の左端で折り返され、長手方向逆側の一端でシール部材移動手段である巻き取り軸３４に取り付けてある。トナーシール２８の一端と巻き取り軸３４とは、図示しない粘着部材により固定されている。そして、このトナーシール２８を巻き取り軸３４によって矢印Ｘ１方向（ドラム軸と平行な長手方向）へ引っ張ることで、トナー容器２３の開口部４０を開封する（開封位置）。トナーシール２８の開封（または、剥離）は、不図示の画像形成装置本体に設けられたモータがギア３３を駆動することで、巻き取り軸３４が矢印Ｘ２方向に回転し、これにより行われる。また、巻き取り軸３４を回転させるためのギア３３はプロセスカートリッジ５の端部に設けられている。ギア３３は、感光ドラム１、現像ローラ３及び攪拌軸２５を駆動している不図示の駆動源（モータ）と連結しており、モータが回転することで、シール部材の巻き取りが行われる。
【００３９】
図５は、シール開封制御（シール開封処理）のシーケンスを説明する図である。
【００４０】
シール開封制御を開始すると、プリンタ制御部１０２は、現像ローラ３の駆動源であるモータの駆動開始を指示する（Ｔ５００）。トナーシール２８の引き始めは、トナーシール２８と溶着面２３ａと貼着面積が大きいため、大きな剥離力が必要となる。従って、モータ駆動開始からの一定時間は、トルクが高い状態になる。
【００４１】
また、工場出荷時点の新品カートリッジは、クリーニングブレード４へトナーが付与されていない。そのため、感光ドラム１とクリーニングブレード４間の摩擦力が大きくなり、ブレードめくれが発生してしまう場合がある。クリーニングブレードめくれや駆動トルク低減のために、カートリッジ出荷時点で、現像ローラ３にはトナーが少量まぶしてある。そこで、クリーニングブレードのめくれ対策のために、シール開封制御初期に、このトナーをクリーニングブレードに供給することを行う。この制御を、「初期トナー吐き出し」と呼ぶ。通常の画像形成プロセスと同様に処理を行うと中間転写ベルト８上にトナーが一次転写されてしまうが、ここでは通常の帯電、露光、現像の後に、一次転写ローラ６Ｙに負極性の１次転写バイアスを印加する。こうすることで、中間転写ベルト８上にトナーが転写されずクリーニングブレード４にトナーが供給される。このような中、プリンタ制御部１０２の指示のもと、モータ駆動開始からのトルクが大きい状態が終わったタイミング（Ｔ５０１）で、初期トナー吐き出しが開始される。
【００４２】
そして、初期トナー吐き出しが完了したタイミング以降、プリンタ制御部１０２の指示のもと、カートリッジのクリーニングブレード４に定期的にトナー供給を行い、ブレードめくれの防止を図る（Ｔ５０２）。尚、この定期トナー吐き出しは、シール開封のシーケンスが行われている間の空回転によるブレード捲れを防止する為に、トナー容器２３から現像ローラ３に供給されたトナーを微量ずつ可能な範囲でカートリッジのブレードへ吐き出す。電子写真プロセス自体は、上に説明した初期トナー吐き出しと同様である。また、トナー容器２３内の攪拌シート２６によりトナーが跳ね上げられて現像ローラ３にトナーが供給される。
【００４３】
そして、駆動に応じ、トナーシール２８の開封面積が端部から順次増加していく（Ｔ５０４）。これにより、開口部４０が開口され現像ローラ３へのトナー供給が始まる。但し、トナーが供給されただけでは、正常な作像が行えるわけでなく、現像ローラ３に十分にトナーが供給されて、現像ローラ３の表面にトナー層が形成される（以下、「トナーコート」と呼ぶ）までは、正常な濃度の画像形成ができない。そして、トナー供給を開始した方から長手方向に向かって、順番にトナーコートが完了し（Ｔ５０５）、正常な作像ができるようになる。このように、開口部の長手方向において、早期に開放される開口部に対応する現像ローラ３のトナーコートが早く完了する。図５、図９、図１１ではフロント側から開口部の開放が行われトナーコートがリア側よりも早く完了している。尚、フロント側とは、図１の概略断面における長手方向の手前側を指す。
【００４４】
［トナーパッチ検出センサ］
図６はトナーパッチ検出センサ４１の構成説明図である。ＬＥＤなどの発光素子５１と、フォトダイオードなどの受光素子５２、受光データを処理する図示しないＩＣなどとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。受光素子５２はトナーパッチからの反射光強度を検出する。本実施例のトナーパッチ検出センサ４１は正反射光を検出する構成になっているが、濃度検出の方法はそれに限られるものではなく、乱反射光を検出しても良い。なお、前記発光素子５１と受光素子５２の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。
【００４５】
トナーパッチ検出センサ４１は、中間転写ベルト８の表面が露出している状態（トナー量が０）のときには、受光素子５２が反射光を検出する。これは、中間転写ベルト８の表面が光沢性を有するからである。一方、中間転写ベルト８にトナー像が形成された場合、トナーパッチの濃度（トナー量）が増加するに従って、正反射出力は次第に減少していく。これは、トナーが中間転写ベルト８の表面を覆い隠すことにより、ベルト表面からの正反射光が減少するからである。
【００４６】
上記のような構成のトナーパッチ検出センサ４１は、図７に示すように、中間転写ベルト８下流部の両サイドに、１箇所ずつ、すなわち複数配置される。図７は、図１の中間転写ベルト８をプロセスカートリッジ側から俯瞰した図である。そして、受光素子５２で受光した光強度は電圧値に変換され図２のＡ／Ｄコンバータを介してデジタルデータとしてプリンタ制御部１０２に取り込まれる。尚、変形例としてトナーパッチ検出センサ４１自体にＡ／Ｄ変換部やＣＰＵ等を設け、演算処理したデジタルデータをプリンタ制御部１０２に取り込むようにしても良い。
【００４７】
［開封制御中の画像濃度制御］
図４に示したように、シール開封はプロセスカートリッジ長手方向の向きで巻き取られていく。シールが巻き取られた箇所から、順次、トナー容器２３から現像ローラ３にトナーが供給される。即ち、カートリッジ長手方向の位置によって、シール開封制御中に作像可能になるタイミングは異なっている。本実施例では、この観点に着目し、トナーパッチ検出センサ４１部において、現像ローラ３のトナーコートが一部完了後に画像濃度制御を開始することで、新品カートリッジ装着時のシール開封制御、及び調整制御を含めたウェイトタイムを削減するものである。
【００４８】
図８、９を用いて、本実施例の制御の流れを具体的に説明する。本実施例では、イエローカートリッジのみが新品に交換された場合を例として説明する。
【００４９】
まずプリンタ制御部１０２は、画像形成装置本体のドアが閉められると、プロセスカートリッジが装着されたことを検出する（Ｓ１０１）。引続き、プリンタ制御部１０２は、カートリッジ通信部１１１を介してカートリッジに搭載されている不図示の不揮発メモリと通信し、新品カートリッジであるか否かを判断する（Ｓ１０２）。新品カートリッジでなければ、プリンタ制御部１０２は、画像形成装置に通常のイニシャル動作を行わせる。一方、新品カートリッジであれば、プリンタ制御部１０２は、シールの開封を行うために、ギア３３に連結したモータの駆動を、モータ駆動制御部１１０を介して指示する（Ｓ１０３、Ｔ１０１）。またトナーシール２８を開封するためのモータと、現像ローラ３を駆動するモータとは共通しており、Ｔ１０１で現像ローラ３の駆動も開始する。この駆動開始により、図４で説明したトナーシール２８の巻取りが開始される。また、Ｔ１０２、Ｔ１０３、Ｔ１０４で、他の色の現像ローラ３も順次駆動開始する。
【００５０】
プリンタ制御部１０２は、トナーシール２８の巻取り開始から、トナーシール２８を剥離する力が大きくなる期間が終了したかどうか判断する（Ｓ１０４）。そして、予め決められた時間が経過し、トナーシール２８を剥離する力が大きい期間が過ぎたと予測されるタイミングで、初期トナー吐き出しを行う（Ｓ１０５、Ｔ１２０）。この際、上に説明した吐き出したトナーが中間転写ベルト８に付着しないように、一次転写ローラ６Ｙに負極性の１次転写バイアスを印加する。
【００５１】
初期トナー吐き出し後は、定期的に微量のトナー吐き出しを行う（Ｓ１０６）。その間隔ｔＰｉは、現像ローラ２周分の時間とした。また、吐き出し幅ｔＰｌは、５０ｍｓとした。通常の画像形成プロセスの中で、画像領域でレーザユニット７を発光させることにより、トナー吐き出しを行う。初期トナー吐き出し直後は、レーザユニット７を発光させているものの、シールが開封されている箇所がなく、現像ローラ３にトナーが供給されていないため、実際にイエロードラム上にパッチは作像されない。図９中でレーザユニット７を発光しているものの、パッチ作像されていない箇所は、Ｔ１２１、Ｔ１２２の箇所のように点線で表記している。この定期トナー吐き出しにおいても、一次転写ローラ６Ｙに負極性の１次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト８にトナーが付着しないようにしている。
【００５２】
この定期トナー吐き出しを行いながら、所定のタイミングになったら、プリンタ制御部１０２は、トナーパッチ検出センサ４１の発光素子５１の点灯を開始を指示する（Ｓ１０７、Ｔ１０６）。これは、次に中間転写ベルト８の下地特性を測定するための準備であり、十分早い時期から行ってもかまわない。その後、片側（図９ではフロント側）のトナー検出センサによって、中間転写ベルト８の一周分の下地測定行い（Ｓ１０８、Ｔ１０７）、ベルト一周分の下地データを記憶しておく。尚、ここでの、下地データとは中間転写ベルト８に光を照射したときの反射光強度のデータであり、中間転写ベルト８の凹凸を反映している。次いで、片側（フロント側）のパッチ検出センサ部で検出される濃度制御パッチの現像が行われる現像ローラ３の位置において、トナーコートが完了するまでの理論タイミングになったかどうかプリンタ制御部１０２は判断する（Ｓ１０９）。
【００５３】
そのタイミングの後、濃度制御パッチの形成を開始するが、定期トナー吐き出しトナーと濃度制御用パッチパターンが衝突してしまうのを防ぐ為に、プリンタ制御部１０２は、一旦定期トナー吐き出しを禁止する（Ｓ１１０）。そして、プリンタ制御部１０２は、濃度制御用パッチの作像を指示する（Ｓ１１１、Ｔ１０８）。この際は、中間転写ベルト８に画像を転写する必要がある為、一次転写ローラ６Ｙに正極性の一次転写バイアスを印加する。このように、図９のＴ１０６〜Ｔ１０９の間において、濃度制御用パッチパターンの形成処理と、トナーシール２８をカートリッジの長手方向に沿って移動させ開口部４０を開封する処理とが並行に行われる。この並行して行われる処理を並行処理と称す。尚、パッチの形成処理には、下地測定に際してのＬＥＤ（発光素子５１）の点灯開始、中間転写ベルト８の下地測定、中間転写ベルト８上へのトナー像（パッチ）の形成の少なくとも１つが含まれているものとする。
【００５４】
そして、作像が終われば、プリンタ制御部１０２の指示のもと、定期トナー吐き出しを再開する（Ｓ１１２）。濃度制御用パッチを受光素子５２によりパッチパターンからの反射光強度を検出する（Ｓ１１３）。この際、プリンタ制御部１０２は、Ｓ１０６で測定済みの下地データの中から、反射光強度が検出されたパッチパターンの位置と同じ位置で検出された下地データを用いて、Ｓ１１３の検出結果を正規化する。尚、当該正規化については良く知られた技術であり、ここでの詳しい説明を省略する。
【００５５】
また、図８のフローチャートにおいては、濃度測定に使用できる受光素子５２は、片側だけである。一般的に、２基の受光素子を用いた画像濃度制御では、夫々の受光素子５２で検出するパッチパターンを別パターンにし、できるだけ多くの濃度を検出する。しかし、シール開封制御時は、早期の段階では片側の受光素子しか使用できない為、通常の画像濃度制御時にそれぞれの受光素子で検出しているパターンを、２回に分けて書くことにより、通常の画像濃度制御時と同等の検出精度を得ることを図る。そこでプリンタ制御部１０２はベルトクリーニングを指示し、一旦、クリーニングブレード２１によるベルトクリーニングが行われる（Ｓ１１４）。
【００５６】
そして、クリーニングが完了すると、プリンタ制御部１０２は、Ｓ１１０と同様に、定期トナー吐き出しを禁止した状態で（Ｓ１１５）、残りの濃度制御用パッチの作像を指示する（Ｓ１１６、Ｔ１１０）。引続き、プリンタ制御部１０２は、定期トナー吐き出しを許可する（Ｓ１１７）。受光素子５２は形成されたパッチパターンの濃度をＳ１１３と同様に測定する（Ｓ１１８）。その後、プリンタ制御部１０２は、予め定められた全領域のシール開封が完了するまでの時間が経過したか否か判定する（Ｓ１１９）。プリンタ制御部１０２は、Ｓ１１９でＹＥＳと判定すると、定期トナー吐き出しを終了し（Ｓ１２０）、シール開封制御を終了する。
【００５７】
そして、図８のフローチャートの処理を終了後、プリンタ制御部は、Ｓ１１３、Ｓ１１８の計測結果を基に、形成されるトナー画像の濃度が、目標濃度となるように、画像データの入出力テーブルを更新し設定する。具体的には、ある階調値を持った入力画像に対して形成されるトナー画像の濃度が、理想的な濃度値（目標濃度値）になるように画像データの階調値を変換するよう、画像データの入出力テーブル（濃度変換テーブル）を更新し設定する。
【００５８】
本実施例では、クリーニングを挟んで画像濃度制御用のパターンを２回に分けて作像した。画像濃度制御の精度を落として、１周分のパターンに収まるようにパッチパターンを用意してもかまわない。また、新品に交換されたカートリッジのパッチパターンのみを作像するようにし、ベルト１周分に収まるようにすることも可能である。本実施例は、イエローカートリッジ交換時を例として説明したが、もちろん、他の色のカートリッジ交換時でも、同様の制御が可能である。
【００５９】
尚、中間転写ベルト８を有する画像形成装置について述べたが、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋに現像されたトナー像を転写材に直接転写する方式を採用した画像形成装置にも転用できる。中間転写ベルト８を転写材搬送ベルト（記録材担持体上）に置き換え、この転写材搬送ベルト上にパッチ画像を形成するようにしても同様の効果を得ることができる。転写材搬送ベルト上には、パッチのトナー像を担持可能であり、この点で、中間転写ベルト８と同様に像担持体として機能させることができるのである。
【００６０】
上記のように、本実施例によれば、新品カートリッジ交換時に、シール開封制御と画像濃度制御が並行して実施されることになり、シール開封制御と画像濃度制御を順に実施していく形態に比べ、ウェイトタイムを大きく短縮できる。
【実施例２】
【００６１】
本発明の第２の実施例を説明する。本実施例の画像形成装置構成、制御システムの概略構成は第１の実施例と同様なので説明を省略する。
【００６２】
実施例１では、プリンタ制御部１０２が所定のタイマー値の経過をもって、作像可能な状況になったかどうかを開封制御開始からの時間で判断した。しかし、トナーパッチが安定した濃度で作像できていないと濃度制御結果に影響を与えてしまうことになる。そこで、本実施例では、確実にトナーコートが完了したかどうかを実際のトナーパッチにより確認してから画像濃度制御を実施する。その実施形態を以下に説明する。
【００６３】
尚、本実施例では、シール開封制御中のトナー吐き出しを実施しない形態について説明する。それ以外は、第１の実施例と同様である。例えば、工場出荷形態のクリーニングブレード４に潤滑剤を塗布してある場合がある。そのようなときには、潤滑剤がクリーニングブレードの捲れが発生しないように作用し、実施例１で説明したような、初期トナー吐き出しや、定期トナー吐き出し等を、シールの引き出し（開封）中に行う必要はない。本実施例はそのような場合に対応する。
【００６４】
図１０と図１１を用いて、本実施例を具体的に説明する。本実施例では、イエローカートリッジのみが新品に交換された場合を例として説明する。
【００６５】
まずＳ２０１〜Ｓ２０５は、図８のＳ１０１〜Ｓ１０３、Ｓ１０７及びＳ１０８の処理と同様なので説明を省略する。Ｓ２０５の処理の後、プリンタ制御部１０２は、濃度安定確認パッチ作像開始時間に到達したか否かを判定する（Ｓ２０６）。このＳ２０６でプリンタ制御部１０２によりＹＥＳと判定される場合に対応する経過時間は、例えば、片側（フロント側）のパッチ検出センサ部でトナーコートが完了するまでの理論タイミングよりも少し短い時間を設定すればよい。プリンタ制御部１０２は、Ｓ２０６でＹＥＳと判定すると、安定した濃度で作像可能になったかどうかを確認するためのパッチの中間転写ベルト８上での形成を開始する（Ｓ２０７、Ｔ２０８）。パッチの作像に関する電子写真画像形成プロセスは上述した通りである。
【００６６】
濃度確認のためのパッチＹｄは、トナーパッチ検出センサ４１で十分読めるだけの搬送方向幅ｔＤｐ＝８ｍｍの１００％ベタパッチとした。そのパッチ間隔ｔＤｉは、現像ローラ３の周長幅とした。プリンタ制御部１０２は、このパッチの濃度をトナーパッチ検出センサ４１で読み込み、１つのパッチに対して等間隔に３回分濃度情報（光強度）のサンプリングを行い、それらの濃度情報の移動平均を求める。ｎ回目の移動平均をＳｄ（ｎ）とすると、その前回との差分が閾値Ｓｄｔｈ以下であれば、安定した濃度で画像形成可能になったと判断する（Ｓ２０８）。本実施例では、ベルト自身の濃度変動値が正反射出力で、０．０５Ｖ以下になるため、Ｓｄｔｈの値を、０．０５Ｖ相当の値とした。またその値を０．０６Ｖとしても良い。
【００６７】
｜Ｓｄ（ｎ）−Ｓｄ（ｎ−１）｜＜Ｓｄｔｈ
プリンタ制御部１０２は、Ｓ２０８で、濃度パッチが安定したと判定した後に、濃度確認用のパッチのクリーニングを実施するために、中間転写ベルト８を空回転させる（Ｓ２０９、Ｔ２０９）。そして、Ｓ２１０〜２１５は、図８のＳ１１１、Ｓ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１１６、Ｓ１１８、Ｓ１１９の処理と同様なので詳しい説明を省略する。また、それに対応するＴ２１０〜Ｔ２１３のタイミングで行われる処理も、Ｔ１０８〜Ｔ１１１のタイミングで行われる処理と同様なので詳しい説明を省略する。
【００６８】
濃度確認用パッチの形成及びクリーニングが必要なため、第１の実施例に比べ、画像濃度制御が終了するタイミングは遅くなる。しかし、シール開封制御と画像濃度制御が並列で実施され、下地測定を空き時間に行うので、シール開封制御と画像濃度制御を順次行うよりウェイトタイムは短くなる。上記説明したように、本実施例によれば、画像濃度制御の結果で信頼性の高い結果を得られると共に、画像濃度制御が終了するため、新品カートリッジ交換時のユーザのウェイトタイムを短縮できる。
【実施例３】
【００６９】
本発明の第３の実施例を説明する。本実施例の画像形成装置の構成、制御システムの概略構成は第１の実施例と同様なので説明を省略する。実施例１及び２では濃度制御であったのに対して、本実施例では、シール開封制御中に、色ずれ補正（画像補正）制御を実施する形態について説明する。
【００７０】
［色ずれ補正制御］
まず、色ずれ補正制御の具体例について図１２を用いて説明する。
【００７１】
本実施例では、受光素子５２の出力に基づいて、色ずれ補正制御を実施する場合について説明する。色ずれ補正制御が起動されると、中間転写ベルト８の回転動作を開始するとともに、発光素子５１を発光させる。中間転写ベルト８を２周させ、中間転写ベルト８上のトナーを、クリーニングブレード２１により全部除去し、さらに発光素子５１の発光が安定した状態で、色ずれ検知用のパターンとして、図１２の主走査方向の長さが２ｍｍである斜めライン画像を形成する。そして、色ずれ検知用パターンに光を照射したときの受光素子５２の出力変動を基に、基準色に対する測定色のライン画像位置の検出及び演算を行う。同一のライン画像を４５°と−４５°に配置することで、ライン画像の主走査方向ズレ量、副走査方向ズレ量の特定を行う。
【００７２】
パッチ計測終了後、発光素子５１を消灯させるとともに、中間転写ベルト８上に形成した画像をクリーニングする為に、中間転写ベルト８を空回転させた時点で、中間転写ベルト８の回転を停止し、色ずれ補正制御と画像濃度制御の光量調整は終了となる。尚、本色ずれ補正制御にて、特定された主走査方向ズレ量、副走査方向ズレ量を基にした具体的な色ずれ補正の手法については、基準色に対する測定色の画像形成タイミング（主走査方向、副走査方向）を調整する。例えば、計測された副走査方向の色ずれをキャンセルするよう、測定色の副走査方向におけるレーザユニット７によるレーザ光の照射タイミングを制御する。より具体的にプリンタ制御部１０２は、走査ラインの走査間隔（時間）を単位に、画像形成条件としての副走査方向におけるレーザユニット７の照射タイミングを制御する。また、計測された主走査方向の色ずれをキャンセルするよう、測定色の主査方向におけるレーザユニット７によるレーザ光の照射タイミングを制御する。尚、これら色ずれ補正に関する技術は既に公知であり、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００７３】
［開封制御中の色ずれ補正制御］
図１３と図１４を用いて、本実施例を具体的に説明する。本実施例では、イエローカートリッジのみが新品に交換された場合を例として説明する。
【００７４】
まずＳ４０１〜Ｓ４０４、Ｓ４０６〜Ｓ４０８は、図１０のＳ２０１〜Ｓ２０４、Ｓ２０６〜Ｓ２０８の処理と同様なので説明を省略する。Ｓ４０８でＹＥＳと判定すると、プリンタ制御部１０２は、濃度が安定したタイミングをＴｆｓとして記憶しておく。尚、Ｔｆｓの起点は、後述のＴｒｓと同じ起点であればどこでもよい。濃度確認用のパッチのクリーニングを実施するために、中間転写ベルト８を空回転させる（Ｓ４０９、Ｔ４０９）。
【００７５】
濃度安定を確認したパッチ検出センサ部と逆側のセンサ部において、トナーコートが完了するタイミングは、Ｔｆｓに対して、パッチ検出センサ間の距離に相当するシール巻取り時間Ｔｉｎｔを足した値（Ｔｒｓ＝Ｔｆｓ＋Ｔｉｎｔ）である。プリンタ制御部１０２は、ベルトクリーニング（Ｓ４０９）の後、もう片側のパッチ検出センサ部のトナーコートが完了するタイミングまで待機する（Ｓ４１０）。そして、プリンタ制御部１０２は、待機を終えたタイミングになったところで、色ずれ補正制御用パッチの作像を指示する（Ｓ４１１、Ｔ４１２）。このように起点からＴｒｓの時間が経過するまでの時間を待機することで、他方のパッチ検出センサ部（リア側）に対応した位置の現像ローラ３のトナーコート完了を判定できる。他方のパッチ検出センサ部に対して濃度安定の確認用パッチを形成する必要がないので、トナー消費を節約できる。
【００７６】
そして形成されたパッチをトナーパッチ検出センサ４１により検出し、基準色（例えばイエロー）に対する測定色（例えばマゼンタ、シアン及びブラック）の色ずれ量を測定する（Ｓ４１２）。その後は、あらかじめ定められた全領域のシール開封が完了するまでの時間が経過した時点で、シール開封制御を終了する（Ｓ４１３）。
【００７７】
そして、図１３に示されるフローチャートの処理が終了した後の画像形成において、プリンタ制御部１０２は、Ｓ４１２で計測された色ずれをキャンセルするよう、上述の如く、画像形成条件としての測定色のレーザユニット７による照射タイミングを制御する。
【００７８】
このように、図１４のＴ４０６〜Ｔ４１２の間において、色ずれ補正制御用パッチの形成処理と、トナーシール２８をカートリッジの長手方向に沿って移動させ開口部４０を開封する処理とが並行に行われる。尚、パッチの形成処理には、ＬＥＤ（発光素子５１）の点灯開始、中間転写ベルト８上へのトナー像（パッチ）の形成の少なくとも１つが含まれているものとする。
【００７９】
上記説明したように、本実施例によれば、新品カートリッジ交換時に、シール開封制御（シール開封処理）と色ずれ補正制御が並列で実施されることになり、ウェイトタイムを短縮できる。また、発展形態として実施例１、２で説明した画像濃度制御をまず行った後に、色ずれ補正制御を実施することも、もちろん可能であり、それが実施できれば、最大の効果を上げることができる。このときの色ずれ補正制御では、実施例３で説明した全ての工程の処理を行う必要は無く、トナーコートが既に画像濃度制御で完了しているものとして、Ｔ４１１以降の処理をプリンタ制御部１０２の指示のもと、行えば良い。
【符号の説明】
【００８０】
１      感光ドラム（感光体に対応）
５      プロセスカートリッジ
８      中間転写ベルト
２７    トナー
２８    トナーシール（シール部材に対応）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005538947.tif 000008
【図８】
0005538947.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005538947.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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