説明

画像形成装置

【課題】未定着トナー発生による画像劣化を回避する。
【解決手段】画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体に現像された現像剤を定着させる定着ローラと、前記定着ローラの表面を第1の画像データとして取り込むセンサ部と、前記定着ローラの表面の予め予想される第2の画像データを保持する記憶部と、前記第1の画像データと前記第2の画像データを比較し、差分をとることで、前記記録媒体への未定着トナー量を算出し、前記未定着トナー量に応じて、プロセス条件を変更する制御部と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施態様は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
用紙の厚さに応じた定着温度や印字スピード、トナー付着量上限値(以下、トナーリミット値とする。)を製品設計段階にて決定し、用紙上に現像されたトナーを定着器にて定着させる画像形成装置が知られている。しかしながら、製品開発段階で評価した用紙ではなく、ユーザが独自に用紙を使用した場合や、ユーザが製品の標準品ではないトナーを使用した場合において、製品開発時に決定した定着温度や印字スピード、トナー付着量のままでは定着装置で正常にトナーが定着できず、画像劣化が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−34099公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、未定着トナー発生による画像劣化を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明の実施形態における画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体に現像された現像剤を定着させる定着ローラと、前記定着ローラの表面を第1の画像データとして取り込むセンサ部と、前記定着ローラの表面の予め予想される第2の画像データを保持する記憶部と、前記第1の画像データと前記第2の画像データを比較し、差分をとることで、前記記録媒体への未定着トナー量を算出し、前記未定着トナー量に応じて、プロセス条件を変更する制御部と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第一の実施形態における画像形成装置を示す構成図である。
【図2】第一の実施形態における画像形成装置の内部構造の拡大図である。
【図3】第一の実施形態における定着装置の拡大図である。
【図4】第一の実施形態における画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図5】第一の実施形態におけるトナーリミット値の制御を示すフローチャートである。
【図6】第一の実施形態におけるセンサにて読み取った定着ローラ表面の画像データである。
【図7】第一の実施形態における予め予想される定着ローラ表面部分の画像データである。
【図8】第一の実施形態における区分化された未定着トナーレベルの例である。
【図9】第一の実施形態における未定着トナーレベルに応じたトナーリミット値の例である。
【図10】第一の実施形態におけるトナーリミット値を変更して印刷していることを表示する表示例である。
【図11】第一の実施形態における更新したトナーリミット値を通常状態に戻すか否かを問う表示例である。
【図12】第二の実施形態における定着温度の制御を示すフローチャートである。
【図13】第二の実施形態における未定着トナーレベルに応じた定着温度の例である。
【図14】第二の実施形態における定着温度を変更して印刷していることを表示する表示例である。
【図15】第二の実施形態における更新した定着温度を通常状態に戻すか否かを問う表示例である。
【図16】第三の実施形態における現像バイアス及び帯電グリッドバイアスの制御を示すフローチャートである。
【図17】第五の実施形態におけるトナーリミット値の制御を示すフローチャートである。
【図18】第五の実施形態におけるトナー定着を補正するか否かを問う表示例である。
【図19】第五の実施形態における補正用パタン例である。
【図20】第五の実施形態における補正用パタン印刷時にセンサにて読み取った定着ローラ表面の画像データである。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下に添付図面を参照して、画像形成装置の実施の形態を説明する。画像形成装置は、印刷中の定着ローラの表面に付着した未定着トナー量をセンサで画像データとして取り込み、予め予想される画像データと比較することで記録媒体である用紙への未定着トナー量を算出し、算出された未定着トナー量に応じてプロセス条件を変更する。プロセス条件は例えば、トナーリミット値、定着温度、現像バイアス及び帯電グリッドバイアスである。
【0008】
(第一の実施形態)
第一の実施形態は、算出された未定着トナー量に応じてトナーリミット値を制御する。
【0009】
図1は、第一の実施形態の画像形成装置10を示す構成図である。図1において、画像形成装置10は、例えば複合機であるMFP(Multi-Function Peripherals)や、プリンタ、複写機等である。以下の説明ではMFPを例に説明する。
【0010】
MFP10は、自動原稿搬送部(ADF)12と、操作パネル13と、スキャナ部16と、プリンタ部17と、給紙カセット(給紙部)18と、排紙部40を有する。
【0011】
ADF12は、原稿台上に開閉自在に設けられ、原稿を自動で搬送する。操作パネル13は、各種のキーを有する操作部14と、タッチパネル式の表示部15を有する。表示部15は、操作部をかねても良い。
【0012】
スキャナ部16は、ADF12の下部に設けられ、ADF12によって送られる原稿または原稿台上に置かれた原稿を読み取って画像データを生成する。スキャナ部16は、印刷原稿の入力部の一例であり、この他に、例えば、外部端末としてPC(Personal Computer)で作成した原稿をこの入力部で受け入れ、画像データとして印刷することも可能である。
【0013】
給紙カセット18は、各種サイズの用紙Sを収容する複数のカセットを有する。排紙部40は、画像形成され、排出された用紙Sを収容する。
【0014】
プリンタ部17は、後述する画像形成部とレーザ露光装置等を含み、スキャナ部16で読み取った画像データやPC等で作成された画像データを処理して用紙Sに画像を形成する。プリンタ部17によって画像が形成された用紙は、排紙部40に排出される。プリンタ部17は、例えば4連タンデム方式によるカラーレーザプリンタである、レーザ露光装置19からのレーザビームによって画像形成部の感光体を走査して画像を生成する。
【0015】
レーザ露光装置19は、ポリゴンミラー19a、結像レンズ系19b、ミラー19cを含み、半導体レーザ素子から出射された、画像データにより変調されたレーザビームを回転する感光体ドラム22の軸線方向に走査する。
【0016】
プリンタ部17は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成部20Y、20M、20C、20Kを含む。画像形成部20Y、20M、20C、20Kは、中間転写ベルト21の下側に、上流側から下流側に沿って配置される。
【0017】
図2は、画像形成部20Y、20M、20C、20Kを含むプリンタ部17を拡大して示す図である。以下の説明において各画像形成部20Y、20M、20C、20Kは同様の構成であるため、画像形成部20Yを代表して説明する。
【0018】
画像形成部20Yは、像担持体である感光体ドラム22Yを有し、感光体ドラム22Yの周囲に、回転方向rに沿って帯電チャージャ23Y、現像器24Y、1次転写ローラ25Y、クリーナ26Y、ブレード27Yを配置している。感光体ドラム22Yの露光位置には、レーザ露光装置19からイエローに対応する画像データで変調されたレーザビームを照射し、感光体ドラム22Y上に静電潜像を形成する。
【0019】
画像形成部20Yの帯電チャージャ23Yは、感光体ドラム22Yの表面を一様に全面帯電する。通常印刷時の帯電グリッドバイアスは例えば−400Vである。この帯電した感光体ドラムの表面に前述のレーザビームを照射して静電潜像を形成する。トナーカートリッジ2Yにより供給されたトナーは、現像器24Yが有する攪拌部によりトナーは攪拌され、マイナスに帯電する。現像器24Yは、現像バイアスが印加される現像ローラによりイエローのトナー及びキャリアにより構成される2成分現像剤を感光体ドラム22Yに供給する。通常印刷時の現像バイアスは例えば−370Vである。供給される現像剤により感光体ドラム上の静電潜像が現像される。後述する転写工程を経て、クリーナ26Yは、ブレード27Yを用いて感光体ドラム22Yの表面の残留トナーを除去する。
【0020】
図1に示すように、画像形成部20Y、20M、20C、20Kの上部には、現像器24Y、24M、24C、24Kにトナーを供給するトナーカートリッジ2(現像剤収容部)を設けている。トナーカートリッジ2は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーカートリッジ2Y、2M、2C、2Kが隣接している。各色のトナーカートリッジのうち、ブラック(K)のカートリッジ2Kのみ、その容量が大きくなっている。これは、通常の画像形成においては、ブラックのトナーの消費量が一番多いためである。上述では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの複数色の現像剤で画像形成する構成を示しているが、これに限らず、単色の現像剤で画像形成する構成でも良い。
【0021】
図1及び図2において、無端状の中間転写ベルト21は、循環的に移動し、耐熱性及び対磨耗性の点から例えば半導電性ポリイミドが用いられる。中間転写ベルト21は、駆動ローラ31及び従動ローラ32、33に張架され、感光体ドラム22Y、22M、22C、22Kに対向して接触する。中間転写ベルト21の感光体ドラム22Yに対向する位置には、1次転写ローラ25Yにより1次転写電圧が印加され、感光体ドラム22Y上のトナー像を中間転写ベルト21に1次転写する。
【0022】
中間転写ベルト21を張架する駆動ローラ31には、2次転写ローラ34を対向して配置している。中間転写ベルト21と2次転写ローラ34間を用紙Sが通過する際に、2次転写ローラ34により2次転写電圧が用紙Sに印加され、中間転写ベルト21上のトナー像を用紙Sに2次転写する。中間転写ベルト21の従動ローラ33付近には、2次転写工程で用紙Sに転写されなかった(残留トナー)をクリーニングするベルトクリーナー35を有する。
【0023】
また、図1に示すように、給紙カセット18から2次転写ローラ34に至る間には、給紙カセット18内の用紙Sを取り出す分離ローラ36、及び搬送ローラ37、レジストローラ38を有し、2次転写ローラ34の下流には定着装置39を有する。
【0024】
定着装置39の下流には排紙部40と反転搬送路41を有する。排紙部40には、定着装置39によりトナー像が定着された用紙Sが排出される。反転搬送路41は、用紙Sを反転させて2次転写ローラ34の方向に導くもので、両面印刷を行う際に使用する。
【0025】
図3は定着装置39の拡大図である。定着装置39は、2次転写されたトナーを熱と圧力により、用紙Sに定着させる。定着装置39は、定着ローラ50、51、センサ52、クリーナ53を有する。
【0026】
定着ローラ50が駆動ローラで、定着ローラ51は従動ローラである。定着ローラ50は矢印v方向に回転し、定着ローラ51は定着ローラ50に従動して回転する。定着ローラ50と定着ローラ51の間に一定の幅のニップが形成される。形成されたニップに用紙Sが搬送され、熱と圧力を加えられることで、画像が用紙Sに定着する。定着ローラ50は、定着ローラモータ108の駆動により制御される。
【0027】
センサ52は、定着ローラ50の表面の画像を読み取ることにより、定着ローラ50に付着する未定着トナー量を検知する。センサ52は、例えばラインセンサであり、ローラ表面の全体の未定着トナーを検出する。センサ52で画像を読み取った後に、クリーナ53は、定着ローラ50に残った未定着トナーをクリーニングする。
【0028】
図4は、MFP10のブロック図である。MFP10は、制御部であるCPU(Central Processing Unit)100と、各種プログラムなどを記憶しているROM(Read Only Memory)101と、各種の可変データや画像データなどを一時的に記録しているRAM(Random Access Memory)102と、外部からのデータを入力したり、外部へデータを出力したりするインターフェース(I/F)103を有する。
【0029】
また、MFP10は、操作部14を制御する操作部制御駆動回路104と、表示部15を制御する表示部制御駆動回路105と、搬送ローラ37、レジストローラ38と連結する搬送ローラモータ106を制御する搬送ローラモータ制御駆動回路107と、定着ローラ50と連結する定着ローラモータ108を制御する定着ローラモータ制御駆動回路109と、センサ52を制御するセンサ制御駆動回路110と、プリンタ部17を制御するプリンタ部制御駆動回路111を有する。
【0030】
CPU100は、バスを介して、ROM101、RAM102、I/F103、操作部制御駆動回路104、表示部制御駆動回路105、搬送ローラモータ制御駆動回路107、定着ローラモータ制御駆動回路109、センサ制御駆動回路110、及びプリンタ制御駆動回路111と接続している。
【0031】
センサ52は、定着ローラ50の表面に付着する未定着トナー量を検知する。検知結果はセンサ制御駆動回路110を介して、CPU100に送信される。プリンタ部17は、プリンタ部制御駆動回路111からの信号に基づき、用S紙に画像を形成する。
【0032】
次に、トナーリミット値の制御について図5のフローチャートを用いて説明する。200において、通常印刷を行い、201において、トナー定着後にセンサ52にて、定着ローラ50の表面を読み取り、画像データ(第1のデータ)を取得する。図6は、センサ52にて読み取った定着ローラ50の表面の画像データ300を示す。図6の黒点が未定着トナーTである。定着ローラ50の表面の画像を取得するのは、例えば、1ジョブの始めである。また、1ジョブの始めに限らず、印刷枚数をカウントし、例えば100枚を超えた時点で、定着ローラ50の表面の画像を取得し、画像を取得後、カウントをリセットし、再び印刷枚数をカウントするようにしても良い。印刷枚数のカウントの閾値は100枚に限らない。
【0033】
次に、図5の202において、未定着トナーTのクリーニングを行う。用紙に定着できずに定着ローラ50に残った未定着トナーTは、次の印字の際に搬送される用紙に付着し汚れの原因となる可能性がある。そのため、センサ52の後段に配置されたクリーナ53にてクリーニングを行う。
【0034】
203において、未定着トナー量を算出する。センサ52にて読み取られた画像データから未定着トナー量を算出する。図7は、予め予想される定着ローラ表面部分の画像データ(第2の画像データ)301を示す。図6に示す取得された定着ローラ50の表面の画像データ300と、図7に示す予め予想される定着ローラ表面部分の画像データ301との差分値から未定着のトナー量を算出する。画像データの差分値が、ある一定値を超える箇所が何箇所あるかで未定着トナー量を算出する。例えば、図6では未定着トナーTの一定値を超える箇所が9箇所ある。
【0035】
図5の204において、未定着トナーレベルを算出する。203にて、算出された未定着トナー量から、図8のように区分化された未定着トナーレベルを算出する。未定着トナー量においてある一定値を超えた箇所をXとしたとき、例えば、X<10であれば未定着トナーレベルは1、10≦X<30であれば未定着トナーレベルは2、30≦X<60であれば未定着トナーレベルは3、60≦X<90であれば未定着トナーレベルは4、90≦Xであれば未定着トナーレベルは5である。図8において、未定着トナー量が多いほど、未定着トナーレベルも高くなる。未定着トナーレベルを算出するための未定着トナー量の閾値は、図8の例で挙げた数値に限らない。
【0036】
図5の205において、未定着トナーレベルに応じたトナーリミット値を決定する。204で算出した未定着トナーレベルに応じて、図9のようにプリンタ部17におけるトナーリミット値を制御する。図9の表において、未定着トナーレベルが高いほど、画像形成時のトナーが少なくなる。例えば、未定着トナーレベルが1であればトナーリミット値は280%、未定着トナーレベルが2であれば275%、未定着トナーレベルが3であれば270%、未定着トナーレベルが4であれば265%、未定着トナーレベルが5であれば250%とする。
【0037】
トナーリミット値は、画像データの値を補正することで値を変える。画像データにおいて、Yを100%、Mを100%、Cを100%、Kを100%とし、これらを重ね合わせた400%はベタ印字を表す。未定着トナーレベルが1のときのトナーリミット値は280%であり、例えばこの内訳はYが80%、Mが80%、Cが80%、Kが40%とする。未定着トナーレベルが2のときのトナーリミット値は275%であり、例えばこの内訳はYが80%、Mが80%、Cが80%、Kが35%とする。このように未定着トナー量が多いときに、未定着トナー量を減らすように、画像データを補正し、トナーリミット値を変化させる。
【0038】
図5の206において、トナーリミット値を変更したか否かを判断する。トナーリミット値を変更していなければ(206のNo)、210において、通常印刷をし、終了する。トナーリミット値を変更していれば(206のYes)、207において、トナーリミット値を変更したことを表示部15に表示する。図10は、トナーリミット値を変更して印刷していることを表示する表示例302を示す。表示例302は、トナーリミット変更中であることを示す、「トナーリミット変更中」ボタン303を有する。
【0039】
207において、トナーリミット値変更を表示部15に表示後、208において、トナーリミット値を通常に戻すか否かを判断する。図10の「トナーリミット変更中」ボタン303を押下すると、図11のような変更したトナーリミット値を通常状態に戻すか否かを問う表示例304が表示される。表示例304は、「トナーリミット値変更中」ボタン303、「はい」ボタン305、「いいえ」ボタン306、「戻る」ボタン307を有する。「戻る」ボタン303を押下すると、図10の表示例302に戻る。
【0040】
図11の表示例304で「いいえ」ボタン306が押下され、通常状態に戻さないことが選択されると(208のNo)、209において、トナーリミット値を変更した状態で印刷をし、終了する。「はい」ボタン305が押下され、通常状態に戻すことが選択されると(208のYes)、210において、通常印刷し、終了する。
【0041】
上述のような画像形成装置10により、ユーザが推奨紙や純正トナーを使用しない場合であっても未定着トナー発生による画像劣化を回避することができる。表示部15にトナーリミット値を変更していることを表示し、さらに通常状態へ戻すことを可能とすることで一度トナーリミット値が調整された後に推奨紙を使い始めた場合にも、通常状態の状態に容易に戻すことができる。
【0042】
(第二の実施形態)
第二の実施形態は、算出された未定着トナー量に応じて定着温度を制御する。図中、第一の実施形態と同一構成部分には同一符号を付す。
【0043】
定着温度の制御について図12のフローチャートを用いて説明する。400において、通常印刷を行い、401において、トナー定着後にセンサ52にて、定着ローラ50の表面を読み取り、画像データを取得する。定着ローラ50の表面の画像を取得するのは、例えば、1ジョブの始めである。また、1ジョブの始めに限らず、印刷枚数をカウントし、例えば100枚を超えた時点で、定着ローラ50の表面の画像を取得し、画像を取得後、カウントをリセットし、再び印刷枚数をカウントするようにしても良い。印刷枚数のカウントの閾値は100枚に限らない。
【0044】
次に、402において、未定着トナーTのクリーニングを行い、403において、未定着トナー量を算出する。センサ52にて読み取られた画像データから未定着トナー量を算出する。取得された定着ローラ50の表面の画像データ300と、予め予想される定着ローラ表面部分の画像データ301との差分値から未定着のトナー量を算出する。画像データの差分値が、ある一定値を超える箇所が何箇所あるかで未定着トナー量を算出する。
【0045】
404において、未定着トナーレベルを算出する。403にて、算出された未定着トナー量から、図8のように区分化された未定着トナーレベルを算出する。未定着トナー量が多いほど、未定着トナーレベルも高くなる。未定着トナーレベルを算出するための未定着トナー量の閾値は、図8の例で挙げた数値に限らない。
【0046】
図12の405において、未定着トナーレベルに応じた定着温度を決定する。404で算出した未定着トナーレベルに応じて、図13のように定着装置39における定着温度を制御する。図13の表において、未定着トナーレベルが高いほど、定着温度は高くなる。例えば、未定着トナーレベルが1であれば定着温度は200℃、定着トナーレベルが2であれば定着温度は210℃、未定着トナーレベルが3であれば定着温度は220℃、未定着トナーレベルが4であれば定着温度は230℃、未定着トナーレベルが5であれば定着温度は240℃とする。
【0047】
図12の406において、定着温度を変更したか否かを判断する。定着温度を変更していなければ(406のNo)、410において、通常印刷をし、終了する。定着温度を変更していれば(406のYes)、407において、定着温度を変更したことを表示部15に表示する。図14は、定着温度を変更して印刷していることを表示する表示例500を示す。表示例500は、定着温度変更中であることを示す、「定着温度変更中」ボタン501を有する。
【0048】
図12の407において、定着温度変更を表示部15に表示後、408において、定着温度を通常に戻すか否かを判断する。図14の「定着温度変更中」ボタン501を押下すると、図15のような変更した定着温度を通常状態に戻すか否かを問う表示例502が表示される。表示例502は、「定着温度変更中」ボタン501、「はい」ボタン503、「いいえ」ボタン504、「戻る」ボタン505を有する。「戻る」ボタン505を押下すると、図14の表示例500に戻る。
【0049】
図15の表示例502で「いいえ」ボタン504が押下され、定着温度を通常状態に戻さないことが選択されると(408のNo)、409において、定着温度を変更した状態で印刷をし、終了する。「はい」ボタン503が押下され、定着温度を通常状態に戻すことが選択されると(408のYes)、410において、通常印刷し、終了する。
【0050】
上述のような画像形成装置10により、ユーザが推奨紙や純正トナーを使用しない場合であっても未定着トナー発生による画像劣化を回避することができる。表示部15に定着温度を変更していることを表示し、さらに通常状態へ戻すことを可能とすることで一度定着温度が調整された後に推奨紙を使い始めた場合にも、通常状態の状態に容易に戻すことができる。
【0051】
(第三の実施形態)
第三の実施形態は、算出された未定着トナー量に応じて現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを制御する。図中、第一の実施形態と同一構成部分には同一符号を付す。
【0052】
現像バイアス及び帯電グリッドバイアスの制御について図16のフローチャートを用いて説明する。800において、通常印刷を行い、801において、トナー定着後にセンサ52にて、定着ローラ50の表面を読み取り、画像データを取得する。定着ローラ50の表面の画像を取得するのは、例えば、1ジョブの始めである。また、1ジョブの始めに限らず、印刷枚数をカウントし、例えば100枚を超えた時点で、定着ローラ50の表面の画像を取得し、画像を取得後、カウントをリセットし、再び印刷枚数をカウントするようにしても良い。印刷枚数のカウントの閾値は100枚に限らない。
【0053】
次に、802において、未定着トナーTのクリーニングを行い、803において、未定着トナー量を算出する。センサ52にて読み取られた画像データから未定着トナー量を算出する。取得された定着ローラ50の表面の画像データ300と、予め予想される定着ローラ表面部分の画像データ301との差分値から未定着のトナー量を算出する。画像データの差分値が、ある一定値を超える箇所が何箇所あるかで未定着トナー量を算出する。
【0054】
804において、未定着トナーレベルを算出する。803にて、算出された未定着トナー量から、図8のように区分化された未定着トナーレベルを算出する。図8において、未定着トナー量が多いほど、未定着トナーレベルも高くなる。未定着トナーレベルを算出するための未定着トナー量の閾値は、図8の例で挙げた数値に限らない。
【0055】
図16の805において、未定着トナーレベルに応じた現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを決定する。804で算出した未定着トナーレベルに応じて、現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを制御する。通常印刷時の帯電グリッドバイアスは−400V、現像バイアスは−370Vである。未定着トナーTが多い場合、例えば、帯電グリッドバイアスは−300V、現像バイアスを−300Vとし、現像器24から感光体ドラム22にトナーを移行させる量を減らす。現像バイアス及び帯電グリッドバイアスの値は、これらに限らず、未定着トナーレベルに応じて変更する。
【0056】
図16の806において、現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを変更したか否かを判断する。現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを変更していなければ(806のNo)、810において、通常印刷をし、終了する。現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを変更していれば(806のYes)、807において、現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを変更したことを表示部15に表示する。
【0057】
807において、現像バイアス及び帯電グリッドバイアス変更を表示部15に表示後、808において、現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを通常に戻すか否かを判断する。現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを通常に戻すと(808のYes)、810にて通常印刷し、終了する。現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを通常に戻さなければ(808のNo)、809において、現像バイアス及び帯電グリッドバイアス変更印刷を行い、終了する。
【0058】
上述のような画像形成装置10により、ユーザが推奨紙や純正トナーを使用しない場合であっても未定着トナー発生による画像劣化を回避することができる。表示部15に現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを変更していることを表示し、さらに通常状態へ戻すことを可能とすることで一度現像バイアス及び帯電グリッドバイアスが調整された後に推奨紙を使い始めた場合にも、通常状態の状態に容易に戻すことができる。
【0059】
(第四の実施形態)
第四の実施形態は、印刷データのYMCK色トナー複数重なっている部分に限定し、定着ローラ表面部分の画像データを予測し、実際の取得データと比較を行い、算出された未定着トナー量に応じてプロセス条件を制御する。第一の実施形態と同一構成部分には同一符号を付す。
【0060】
印刷データのYMCK色トナーが複数重なっている部分を抽出し、定着ローラ表面部分の画像データを予め予想される定着ローラ表面部分の画像データと比較するということ以外は、第一の実施形態と同様である。例えば、YMCK色トナーの内、3色以上が重なっている部分について限定し、定着ローラ表面部分の画像データを予測する。第三の実施形態は、複数色のトナーを用いての画像形成時に適用され、モノクロでの画像形成時には適用されない。
【0061】
上述では、YMCK色トナーが複数重なっている部分を抽出し、比較することで未定着トナー量を算出し、算出した未定着トナー量に応じてトナーリミット値を制御する構成の画像形成装置が記載されているが、これに限らず、未定着トナー量に応じて定着温度を変更するようにしても良いし、現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを変更するようにしても良い。また、YMCK色のトナーの内の3色以上重なっている部分限らず、2色重なっている部分の比較を行うようにしても良い。
【0062】
上述のような画像形成装置10により、ユーザが推奨紙や純正トナーを使用しない場合であっても未定着トナー発生による画像劣化を回避することができる。表示部15にプロセス条件を変更していることを表示し、さらに通常状態へ戻すことを可能とすることで一度プロセス条件が調整された後に推奨紙を使い始めた場合にも、通常状態の状態に容易に戻すことができる。また、全面ではなく、一部のデータの比較を行うため、演算量を低減でき、処理時間を短縮することができる。
【0063】
(第五の実施形態)
第五の実施形態は、補正用パタンを使用することで未定着トナー量を算出し、算出した未定着トナー量に応じてプロセス条件を制御する。図中、第一の実施形態と同一構成部分には同一符号を付す。
【0064】
ここではプロセス条件としてのトナーリミット値の制御について図17のフローチャートを用いて説明する。600において、トナー定着の補正指令が出されたか否かを判断する。ユーザは未定着トナーが多く、画像に問題があると感じた時、図18のような表示部15に表示される操作画面から補正処理を実施する。図18は、トナー定着を補正するか否かを問う表示例700である。表示例700は、「はい」ボタン701、「いいえ」ボタン702、「戻る」ボタン703を有する。「戻る」ボタンを押下すると、メニュー画面に戻る。
【0065】
表示例700で「いいえ」ボタン702が押下され、トナー定着の補正指令が出されなければ(600のNo)、611で通常印刷をし、終了する。表示例700で「はい」ボタン701が押下され、トナー定着の補正指令が出されると(600のYes)、601において、予め画像形成装置10のROM101に記憶されている補正用パタン704の印刷を行う。ユーザが補正処理を行う際の補正用パタン704の例を図19に示す。補正用パタン704は、YMCK色の重ね量を変え、並べたパタンである。
【0066】
602において、補正用パタンの印刷時に、定着ローラ50の表面をセンサ52にて読み取り、画像データとして取得する。定着ローラ50の表面を図3に示すセンサ52にて読み込み、図20に示す画像データ705を取得する。補正用パタンにて未定着トナー量を算出する場合は、センサは、複数のセンサで特定部分を読み取るようにしても良い。
【0067】
次に、603において、未定着トナーTのクリーニングを行い、604において、未定着トナー量を算出する。補正用パタン704を用いた場合、センサ52にて、どの座標にどれだけ未定着トナーTがあるかを判断する。センサ52にて読み取られた画像データから未定着トナー量を算出する。取得された定着ローラ50の表面の画像データ705と、予め予想される定着ローラ表面部分の画像データ301との差分値から未定着のトナー量を算出する。画像データの差分値が、ある一定値を超える箇所が何箇所あるかで未定着トナー量を算出する。
【0068】
605において、未定着トナーレベルを算出する。605にて、算出された未定着トナー量から、図8のように区分化された未定着トナーレベルを算出する。図8において、未定着トナー量が多いほど、未定着トナーレベルも高くなる。未定着トナーレベルを算出するための未定着トナー量の閾値は、図8の例で挙げた数値に限らない。
【0069】
図17の606において、未定着トナーレベルに応じたトナーリミット値を決定する。605で算出した未定着トナーレベルに応じて、図9のようにプリンタ部17におけるトナーリミット値を制御する。
【0070】
図17の607において、トナーリミット値を変更したか否かを判断する。トナーリミット値を変更していなければ(607のNo)、611において、通常印刷をし、終了する。トナーリミット値を変更していれば(607のYes)、608において、トナーリミット値を変更したことを表示部15に表示する。
【0071】
図17の608において、トナーリミット値変更を表示部15に表示後、609において、トナーリミット値を通常に戻すか否かを判断する。トナーリミット値を通常に戻すと(609のYes)、611にて通常印刷し、終了する。トナーリミット値を通常に戻さなければ(609のNo)、610において、トナーリミット値変更印刷を行い、終了する。
【0072】
上述では、補正用パタンを使用することで未定着トナー量を算出し、算出した未定着トナー量に応じてトナーリミット値を制御する構成の画像形成装置10が記載されているが、これに限らず、未定着トナー量に応じて定着温度を変更するようにしても良いし、現像バイアス及び帯電グリッドバイアスを変更するようにしても良い。
【0073】
上述のような画像形成装置10により、ユーザが推奨紙や純正トナーを使用しない場合であっても未定着トナー発生による画像劣化を回避することができる。表示部15にプロセス条件を制御していることを表示し、さらに通常状態へ戻すことを可能とすることで一度プロセス条件が調整された後に推奨紙を使い始めた場合にも、通常状態の状態に容易に戻すことができる。また、補正用パタンを使用することで発生しうる未定着トナーの発生箇所の特定が容易となり、補正精度が上昇する。
【0074】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0075】
10 画像形成装置
12 自動原稿搬送部
13 操作パネル
14 操作部
15 表示部
16 スキャナ部
17 プリンタ部
18 給紙カセット
19 レーザ露光装置
20Y、20M、20C,20K 画像形成部
23 帯電チャージャ
24 現像器
37 搬送ローラ
38 レジストローラ
39 定着装置
50、51 定着ローラ
52 センサ
53 クリーナ
100 CPU(制御部)
101 ROM
102 RAM
103 I/F
104 操作部制御駆動回路
105 表示部制御駆動回路
107 搬送ローラモータ制御駆動回路
109 定着ローラモータ制御駆動回路
110 センサ制御駆動回路
111 プリンタ部制御駆動回路
704 補正用パタン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体に現像された現像剤を定着させる定着ローラと、
前記定着ローラの表面を第1の画像データとして取り込むセンサ部と、
前記定着ローラの表面の予め予想される第2の画像データを保持する記憶部と、
前記第1の画像データと前記第2の画像データを比較し、差分をとることで、前記記録媒体への未定着トナー量を算出し、前記未定着トナー量に応じて、プロセス条件を変更する制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項2】
前記プロセス条件は、トナーリミット値であ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】
前記プロセス条件は、前記定着ローラの定着温度であ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4】
前記プロセス条件は、現像バイアス及び帯電グリッドバイアスであ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5】
前記制御部は、前記未定着トナー量から未定着トナーレベルを決定し、前記未定着トナーレベルに応じて、前記プロセス条件を変更することをさらに備え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6】
前記プロセス条件が変更されている際に、前記プロセス条件を変更していることを表示する表示部を備え、前記制御部は変更中の前記プロセス条件を通常状態に戻すことを前記表示部に表示す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7】
前記第1の画像データと前記第2の画像データとの比較の際、重ね量が多い部分を抽出し、抽出部分について差分をとることで、未定着トナー量を算出す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8】
補正処理を指示する操作部を有し、前記操作部にて補正処理が指示された時、補正用パタンを画像形成す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9】
記録媒体に画像を形成し、
前記記録媒体に現像された現像剤を定着ローラにて定着させ、
前記定着ローラの表面を第1の画像データとして取り込み、
前記定着ローラの表面の予め予想される第2の画像データを保持し、
前記第1の画像データと前記第2の画像データを比較し、差分をとることで、前記記録媒体への未定着トナー量を算出し、前記未定着トナー量に応じて、プロセス条件を変更する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項10】
前記未定着トナー量から未定着トナーレベルを決定し、前記未定着トナーレベルに応じて、前記プロセス条件を変更することをさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。



【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】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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