(57)【要約】【課題】画像安定化制御によるデッドタイムの発生を極力回避するとともに画像の品質低下を極力回避できる画像形成装置及び画像形成方法を得る。【解決手段】画像濃度の調整などを行う画像安定化制御を所定のタイミングで実行する画像形成装置。試験的にテストパターンを形成して該テストパターンの形成結果に基づいて作像プロセス条件を補正する実測画像安定化モードと、テストパターンの形成を行うことなく前回の作像プロセス条件及び環境条件に基づいて作像プロセス条件を補正する予測画像安定化制御モードとを備え、画像形成動作を実行中に画像安定化制御を実行するタイミングに至った場合、予測画像安定化制御モードを実行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真法によって用紙上に画像を形成する画像形成部での作像プロセス条件を補正する画像安定化制御を所定のタイミングで実行する画像形成装置において、
試験的にテストパターンを形成して該テストパターンの形成結果に基づいて作像プロセス条件を補正する実測画像安定化制御モードと、
テストパターンの形成を行うことなく前回の作像プロセス条件及び環境条件に基づいて作像プロセス条件を補正する予測画像安定化制御モードと、
前記画像形成部が画像形成動作を実行中に画像安定化制御を実行するタイミングに至った場合、前記予測画像安定化制御モードを実行させる制御手段と、
を備えた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、前記予測画像安定化制御モードによって作像プロセス条件が補正された後に前記画像形成部が画像形成動作を終了した場合、前記実測画像安定化制御モードを実行させる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、前記予測画像安定化制御モードによって作像プロセス条件を補正する際、補正された作像プロセス条件が所定値を超えて変更される場合には、作像プロセス条件を所定値を超えない範囲で徐々に変更させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
電子写真法によって用紙上に画像を形成する画像形成部での作像プロセス条件を補正する画像安定化制御を所定のタイミングで実行する画像形成方法において、
試験的にテストパターンを形成して該テストパターンの形成結果に基づいて作像プロセス条件を補正する実測画像安定化制御モードと、
テストパターンの形成を行うことなく前回の作像プロセス条件及び環境条件に基づいて作像プロセス条件を補正する予測画像安定化制御モードと、を備え、
前記画像形成部が画像形成動作を実行中に画像安定化制御を実行するタイミングに至った場合、前記予測画像安定化制御モードを実行すること、
を特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
前記予測画像安定化制御モードによって作像プロセス条件が補正された後に前記画像形成部が画像形成動作を終了した場合、前記実測画像安定化制御モードを実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記予測画像安定化制御モードによって作像プロセス条件を補正する際、補正された作像プロセス条件が所定値を超えて変更される場合には、作像プロセス条件を所定値を超えない範囲で徐々に変更することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法、特に、画像安定化制御を所定のタイミングで実行するようにした複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真法による画像形成装置においては、最適な作像プロセス条件は感光体、現像器などの各作像エレメントの経時変化とともに画像形成時の環境条件（温度・湿度）に大きく影響される。
【０００３】
そこで、装置への電源投入直後や所定枚数のプリント後などの所定のタイミングにおいて、各作像エレメントを所定のパラメータに設定して感光体ドラムや中間転写体上に各色ごとにテストパターンを試験的に形成し、それらのパターン濃度を検出することで現在の画像形成状況を検出し、画像濃度に影響を与える作像プロセス条件、例えば、帯電電圧、現像バイアス電圧などを補正することにより、安定した画像品質を維持するようにしている。
【０００４】
但し、テストパターンの形成を伴う画像安定化制御を実行するためには、相応の処理時間を要する。例えば、所定枚数のプリントごとに画像安定化制御が実行される場合、１枚の原稿を大量にプリントするような一連のプリントジョブの途中で画像安定化制御が実行されてしまうと、そのユーザにとってはデッドタイムとなってしまう。
【０００５】
そこで、特許文献１には、予約プリントジョブ中に画像安定化制御が実行されるタイミングに至った場合、プリントジョブより先に画像安定化制御を実行することが開示されている。また、特許文献２には、特定プリントモードが設定されていた場合には、条件に応じて画像安定化制御をプリントジョブよりも先もしくは後に実行することにより、プリントジョブ中での画像安定化制御の実行を防止することが開示されている。
【０００６】
しかしながら、プリントジョブの途中で画像安定化制御が実行されると、デッドタイムの発生でユーザに不快感を抱かせることになる。また、画像安定化制御をプリントジョブよりも先に実行したとしても、プリントジョブ終了までに要する時間は変わらないため、ユーザを待たせている時間は同じである。さらに、画像安定化制御をプリントジョブよりも後に実行した場合には、画像の品質低下を避けることはできない。
【特許文献１】特開２００４−１４２２５０号公報
【特許文献２】特開２０００−２２７６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、画像安定化制御によるデッドタイムの発生を極力回避するとともに画像の品質低下を極力回避できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、第１の発明は、電子写真法によって用紙上に画像を形成する画像形成部での作像プロセス条件を補正する画像安定化制御を所定のタイミングで実行する画像形成装置において、
試験的にテストパターンを形成して該テストパターンの形成結果に基づいて作像プロセス条件を補正する実測画像安定化制御モードと、
テストパターンの形成を行うことなく前回の作像プロセス条件及び環境条件に基づいて作像プロセス条件を補正する予測画像安定化制御モードと、
前記画像形成部が画像形成動作を実行中に画像安定化制御を実行するタイミングに至った場合、前記予測画像安定化制御モードを実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、電子写真法によって用紙上に画像を形成する画像形成部での作像プロセス条件を補正する画像安定化制御を所定のタイミングで実行する画像形成方法において、
試験的にテストパターンを形成して該テストパターンの形成結果に基づいて作像プロセス条件を補正する実測画像安定化制御モードと、
テストパターンの形成を行うことなく前回の作像プロセス条件及び環境条件に基づいて作像プロセス条件を補正する予測画像安定化制御モードと、を備え、
前記画像形成部が画像形成動作を実行中に画像安定化制御を実行するタイミングに至った場合、前記予測画像安定化制御モードを実行すること、
を特徴とする。
【００１０】
第１及び第２の発明においては、画像形成動作を実行中に画像安定化制御を実行するタイミングに至った場合、テストパターンの形成を伴う比較的時間を要する実測画像安定化制御モードに代えて、予測画像安定化制御モードを実行する。予測画像安定化制御モードはテストパターンの形成を行うことなく前回の作像プロセス条件及び環境条件に基づいて作像プロセス条件を補正する時間的に短い簡略化されたものであるため、ユーザにとってのデッドタイムは短くなる。また、全く画像安定化制御を行わない場合と比較すると画像の品質低下が回避されることになる。
【００１１】
第１及び第２の発明においては、予測画像安定化制御モードによって作像プロセス条件が補正された後に画像形成部が画像形成動作を終了した場合、実測画像安定化制御モードを実行してもよい。より早期に画像品質の安定化を図ることができる。
【００１２】
また、予測画像安定化制御モードによって作像プロセス条件を補正する際、補正された作像プロセス条件が所定値を超えて変更される場合には、作像プロセス条件を所定値を超えない範囲で徐々に変更してもよい。急激な画像の変化を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１４】
（画像形成装置の概略構成、図１参照）
図１に本発明に係る画像形成装置の一実施例である電子写真方式によるデジタル複写機１０を示す。このデジタル複写機１０は、概略、自動原稿送り装置２０と、画像読取り装置３０（スキャナ）と、プリンタ部４０とで構成されている。
【００１５】
自動原稿送り装置２０は、原稿トレイ２１に載置された原稿を１枚ずつドラム２２の外周面に沿ってコンタクトガラス３１上に送り込み、トレイ２３上に排出する。また、両面原稿の表裏を反転して読み取るための原稿反転部２４を備えている。
【００１６】
画像読取り装置３０（スキャナ）は、照明ランプ３３、ミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、結像レンズ３５、ラインセンサ３６を備えた周知のもので、プラテンガラス３２上に載置された原稿の画像をランプ３３などが矢印Ａ方向にスキャンしつつデジタルデータとして読み取る。また、コンタクトガラス３１上を搬送される原稿の画像を静止位置Ｂでデジタルデータとして読み取る。なお、自動原稿送り装置２０や画像読取り装置３０の構成や動作は周知であり、詳細な説明は省略する。
【００１７】
プリンタ部４０は、感光体ドラム４１を中心として、その周囲に、帯電装置４２、レーザ走査光学装置４３、現像装置４４、転写装置４５、用紙分離装置４６、残留電荷や残留トナーのクリーニング装置４７を配置したもので、さらに、給紙カセット５１，５２，５３からなる自動給紙部５０、トナーの加熱定着装置５５、両面プリント用の用紙反転装置５６などを備えている。
【００１８】
プリンタ部４０による電子写真法に基づく画像形成のプロセスは従来周知であり、その概略を説明する。まず、図１中時計回り方向に回転駆動される感光体ドラム４１の外周面に対して、帯電装置４２にて均一な電荷を付与し、前記画像読取り装置３０から転送された画像データによってレーザ走査光学装置４３を駆動し、静電潜像を形成する。この静電潜像は現像装置４４から供給されるトナーによって可視像化される。
【００１９】
一方、用紙は給紙カセット５１，５２，５３のいずれかから１枚ずつ給紙され、破線で示す搬送経路に沿って感光体ドラム４１の下部に搬送され、転写装置４５から付与される電界によってトナー像が用紙上に転写される。その後、用紙は分離装置４６から付与される電界によって除電されて感光体ドラム４１から剥離され、定着装置５５でトナーの定着を施され、図示しないトレイ上に排出される。感光体ドラム４１はその後も回転を続け、クリーニング装置４７で残留電荷及び残留トナーを除去され、次回のプリント動作に備える。
【００２０】
さらに、プリンタ部４０には感光体ドラム４１上に形成されたトナー像の濃度を光学的に検出するための反射型の濃度センサ６１、及び、機内環境条件（温度・湿度）を検出するための温度・湿度センサ６２が設置されている。
【００２１】
（画像安定化制御）
プリンタ部４０は、基本的には、トナーの補給以外はメンテナンス不要で長期にわたって画像形成が行えるように構成されている。しかし、環境条件（温度・湿度）の変化やユーザの使用頻度などに応じて各作像エレメントの経時劣化が生じ、画像が劣化してしまう。そこで、画像品位を一定に保持するために作像プロセス条件を自動的に補正する画像安定化制御を実行するようになっている。
【００２２】
画像安定化制御は、各作像エレメントの出力値、即ち、帯電装置４２やレーザ走査光学装置４３の出力値、現像装置４４の現像バイアス値、転写装置４５や用紙分離装置４６の出力値などを所定の条件に設定して感光体ドラム４１上にテストパターンを形成し、濃度センサ６１にて該テストパターンを光学的に読み込み、その読込み情報に基づいて再現性の良好な画像を形成するための各作像エレメントにおける帯電出力値、現像バイアス出力値、露光出力値、転写出力値などを補正する。
【００２３】
そして、本デジタル複写機１０において、画像安定化制御は、試験的に感光体ドラム４１上にテストパターンを形成して前記全ての出力値の補正を行う実測画像安定化制御モードと、テストパターンを形成することなく例えば帯電装置４２や現像装置４４の現像バイアスの出力値を、前回の作像プロセス条件、前回の画像安定化制御の実行からの経過時間及び環境条件（温度・湿度）に基づいて補正する予測画像安定化制御モードとが用意されている。なお、これらの画像安定化制御の実行手順については後述する。
【００２４】
（制御部、図２参照）
図２に前記デジタル複写機１０の制御部１００を示す。この制御部１００は、読取り処理部１０１と、ＤＲＡＭ制御部１０２と、画像の圧縮伸張部１０３と、画像メモリ１０４と、書込み処理部１０５と、プログラムメモリ１０６と、システムメモリ１０７と、不揮発性メモリ１０８と、入出力インターフェース１０９とＣＰＵ１１０とで構成されている。
【００２５】
画像読取り装置３０のラインセンサ３６で読み取られた画像データは、読取り処理部１０１に転送されて必要な画像処理を施された後、ＤＲＡＭ制御部１０２に送られ、画像メモリ１０４に格納される。この画像データは書込み処理部１０５に送られてレーザ走査光学装置４３の光源（レーザダイオードＬＤ）の駆動信号となる。
【００２６】
ＣＰＵ１１０は、プリンタ制御部２３０に適宜信号を送信してプリンタ部４０の各種作像エレメントや用紙搬送機構の動作を制御し、プリント動作や電源投入直後のウォームアップ動作を実行するとともに、ＡＤＦ制御部２００やスキャナ制御部２１０に適宜信号を送信して自動原稿送り装置２０や画像読取り装置３０の動作を制御する。また、ＣＰＵ１１０は複写機１０の操作表示部２２０の制御部２２３とも通信を行う。操作表示部２２０は液晶ディスプレイからなる表示部２２１とタッチパネルやその他スイッチ類からなる操作部２２２にて構成されている。
【００２７】
ＣＰＵ１１０内には、実測画像安定化制御モード及び予測画像安定化制御モードの実行プログラムを内蔵し、以下に説明する所定のタイミングで画像安定化制御を、実測安定化制御モード及び予測画像安定化制御モードごとに選択的に実行する。
【００２８】
また、センサ６１，６２からの検出信号がインターフェース１０９を介して不揮発性メモリ１０８に入力され、格納される。さらに、日時を計時する計時部６３からの計時信号がインターフェース部１０９を介してＣＰＵ１１０に入力される。
【００２９】
（画像安定化制御、図３及び図４参照）
画像安定化制御は、予め設定された実行条件に至ると実行される。実行条件は、（１）電源投入時、（２）前回の画像安定化制御の実行からのプリント枚数が所定枚数を超えた場合、（３）前回の画像安定化制御の実行からの経過時間が所定時間を超えた場合、（４）環境条件（温度・湿度）が前回の画像安定化制御の実行時から所定量変化した場合、などに実行される。基本的には、条件（１）及び条件（２）で画像安定化制御が実行されるが、条件（３）及び条件（４）やその他の条件で画像安定化制御を実行するようにしてもよい。
【００３０】
前記条件（１）のように電源投入時、及び、条件（２）であってもプリントジョブを実行していない場合には、実測画像安定化制御モードが実行される。これに対して、プリントジョブ実行中に（図３のステップＳ１）、条件（２）に至った場合（図３のステップＳ２でＹＥＳ、例えば、プリント枚数が２００枚を超えた場合）、予測画像安定化制御モードを実行し、新たな作像プロセス条件を設定する（図３のステップＳ３）。その後、プリントジョブを継続し、終了させる（図３のステップＳ４）。
【００３１】
また、プリントジョブが実行されていないとき（図４のステップＳ１１でＮＯ）、予測画像安定化制御モードにより作像プロセス条件が設定されていたのであれば（図４のステップＳ１２でＹＥＳ）、実測画像安定化制御モードを実行して作像プロセス条件を設定する（図４のステップＳ１３）。
【００３２】
即ち、本実施例においては、プリントジョブ実行中に画像安定化制御を実行するタイミングに至った場合、テストパターンの形成を伴う比較的時間を要する実測画像安定化制御モードに代えて、予測画像安定化制御モードを実行する。予測画像安定化制御モードはテストパターンの形成を行うことなく前回の作像プロセス条件及び環境条件に基づいて作像プロセス条件を補正する時間的に短い簡略化されたものであるため、ユーザにとってのデッドタイムは短くなる。また、全く画像安定化制御を行わない場合と比較すると画像の品質低下が回避されることになる。
【００３３】
ところで、予測画像安定化制御モードによって作像プロセス条件が設定され、かつ、プリントジョブが終了した後に、実測画像安定化制御モードを実行してもよい（図３のステップＳ５）。これにて、より早期に画像品質の安定化を図ることができる。
【００３４】
また、予測画像安定化制御モードによって作像プロセス条件を補正する際、補正された作像プロセス条件が所定値を超えて変更される場合には、作像プロセス条件を所定値を超えない範囲で徐々に変更してもよい。ここで所定値とは作像エレメントに応じて異なる。
【００３５】
例えば、感光体ドラム４１の表面電位の変更可能な値が５０Ｖであるとき、予測画像安定化制御モードによって７０Ｖ変更すると判断されても、変更は５０Ｖまでとして新たな表面電位を設定することになる。残りの変更分は、所定枚数（例えば、５０枚）のプリント後に変更するようにしてもよく、あるいは、次回の画像安定化制御の実行時に補正するものとして、そのままで補正しなくてもよい。このような制御により、予測画像安定化制御モードによって大幅に作像プロセス条件が変更されることに起因する画像の急激な変化を防止することができる。
【００３６】
ところで、原稿を一度に大量にプリントするような一連のプリントジョブでは、機内温度・湿度の変化や現像装置４４内の現像剤帯電量の上昇などの要因によって現像特性に変化が生じる。前回の画像安定化制御実行時からのプリント枚数が所定枚数を超えたときに画像安定化制御を実行するのは、現像特性の変化に追随させるためである。予測画像安定化制御モードでは現像特性の変化を環境条件などの変化に対応して現像バイアス電圧などの必要な補正値を予測する。また、原稿を一度に少量だけプリントするプリントジョブでは、そのジョブ中で機内温度・湿度の変化が小さいため、現像特性が変化する要因が少なく、現像バイアス電圧などの必要な補正量は小さくなる。
【００３７】
以下に示す表１は、予測画像安定化制御モードにおいて、現像バイアス電圧値の補正量を前回の画像安定化制御で設定した値に対して絶対湿度の変化量に応じて補正する補正テーブルの一例を示している。
【００３８】
【表１】
2007219089.tif 000003
【００３９】
（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００４０】
例えば、本発明は前記実施例に示したモノクロのデジタル複写機に限らず、カラープリンタやファクシミリなど種々の画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるデジタル複写機を示す概略構成図である。
【図２】前記デジタル複写機の制御部を示すブロック図である。
【図３】画像安定化制御の制御例１を示すフローチャート図である。
【図４】画像安定化制御の制御例２を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…デジタル複写機
４１…感光体ドラム
４２…帯電装置
４３…レーザ走査光学装置
４４…現像装置
４５…転写装置
６１…濃度センサ
６２…温度・湿度センサ
１００…制御部
１１０…ＣＰＵ
【図１】
2007219089.tif 000004
【図２】
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【図３】
2007219089.tif 000006
【図４】
2007219089.tif 000007