| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】浅井 淳
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| 【要約】 |
【課題】簡易な構成で、環境に対応した制御を可能として、品質性に優れた画像形成を行うことのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】RAMに記憶された環境値の数が8個を越えたら、不揮発性メモリに記憶された値を、最新の8個分の環境値の平均値に更新し、RAMに記憶された数が8個に達していない場合には、不揮発性メモリに既に記憶された値に対してRAMに記憶された環境値の重み付けを行った値を加味させて、不揮発性メモリに記憶された値を更新して、これらの更新された値によって、次回の画像形成条件の設定に活かすようにする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】装置周辺の温度及び湿度を含む環境データを検知する環境検知手段と、電源がオンにされている間だけ、電源がオンにされた後に前記環境検知手段によって検知された環境データに基づく情報を記憶する記憶手段と、途中で電源がオフ状態にされたか否かに関係なく、前記記憶手段に記憶された情報に基づく情報を記憶する不揮発性記憶手段と、電源がオン状態にされた際に、前記不揮発性記憶手段に記憶された情報に基づいて画像形成条件を設定する画像形成装置であって、前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が所定量を越えた場合には、前記不揮発性記憶手段に該所定量分の最新の環境データに基づく情報を記憶させると共に、前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、前記不揮発性記憶手段に既に記憶された情報に対して、前記記憶手段に記憶された情報を加味させるように加工した情報を記憶させることを特徴とする画像形成装置。 【請求項2】前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、電源がオフ状態にされる前に、一括して前記不揮発性記憶手段に前記加工した情報を記憶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】所定時間が経過した場合に、強制的に電源をオフ状態とするスリープモードを有しており、電源がオンにされた後に前記スリープモードによって電源をオフ状態にされるまでに、前記記憶手段に記憶された情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、オフにされる直前に、一括して前記不揮発性記憶手段に前記加工した情報を記憶させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 【請求項4】前記スリープモードによる電源をオフ状態とする時間は、電源をオンした後に最初に前記環境検知手段によって環境データを検知するまでの時間以降のみ設定できることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 【請求項5】前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、前記記憶手段に情報が記憶される度に、前記不揮発性記憶手段に前記加工した情報を記憶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6】前記不揮発性記憶手段に記憶される情報は、前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が、前記所定量分を越える場合には、最新の所定量分の環境データから得られた環境値の平均値であり、前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、既に記憶された値に対して、更に、記憶手段に記憶された、全ての環境データから得られた環境値の平均値の重み付けを行った値であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の画像形成装置。 【請求項7】前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合に前記不揮発性記憶手段に記憶される情報は、既に記憶された値と、記憶手段に記憶された、全ての環境データから得られた環境値の平均値との単純平均値であることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 【請求項8】前記画像形成条件には、像担持体上を一様に帯電する帯電手段による帯電量が含まれており、電源がオン状態にされた際には、前記不揮発性記憶手段に記憶された情報に基づいて、該帯電量が切り換えられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の画像形成装置。 【請求項9】前記画像形成条件には、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段による現像バイアスのDC成分が含まれており、電源がオン状態にされた際には、前記不揮発性記憶手段に記憶された情報に基づいて、該DC成分が切り換えられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の画像形成装置。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、環境状態に応じて画像形成条件の設定を変更可能な画像形成装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、複写機等の電子写真装置(画像形成装置)では、装置周辺の温湿度等の環境が変動した場合に、現像器内のトナーが環境になじむまでに数時間から10時間以上かかるため、過去の現像器のおかれている環境履歴に基づいて電位コントラスト等の画像形成条件を切り換ることで、現像特性の環境変動の補正が行われてきた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。 【0004】装置の電源が切られた後は、通常コントローラ等の電源も同時に切ってしまうことから、環境を検知することができず、一晩放置や週末からの2晩放置中の環境によっては、従来技術では環境変動の補正が不正確になっていた。 【0005】また、これを解消するための従来技術として、過去の検知した値をサンプル時間毎に分類し、更にこれらの各々の値を所定のフローに従って分類することで環境変動の推移を何種類かのパターンに区分けし、そのパターンに応じて電位コントラストを変化させることがあった。 【0006】しかし、この方法は、かなり多くのデータの記憶が必要で、なおかつ複雑なアルゴリズムを要する場合が多かった。そのためデータ記憶手段の容量増大によるコストアップや複雑な演算処理により誤検知が発生する可能性が増し、また、ソフト作成、評価の負担が大きく、早期開発や低コスト化にとって十分な方法であるとは言えなかった。 【0007】さらに、別の従来技術として、記憶された絶対時刻を記憶することがあったが、この場合には、通常、日付機能を管理するコントローラと環境検知、演算、電位制御等を管理するコントローラ間の通信が必要であり、ソフト作成の負担が増大するという問題があった。 【0008】本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、簡易な構成で、環境に対応した制御を可能として、品質性に優れた画像形成を行うことのできる画像形成装置を提供することにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明にあっては、装置周辺の温度及び湿度を含む環境データを検知する環境検知手段と、電源がオンにされている間だけ、電源がオンにされた後に前記環境検知手段によって検知された環境データに基づく情報を記憶する記憶手段と、途中で電源がオフ状態にされたか否かに関係なく、前記記憶手段に記憶された情報に基づく情報を記憶する不揮発性記憶手段と、電源がオン状態にされた際に、前記不揮発性記憶手段に記憶された情報に基づいて画像形成条件を設定する画像形成装置であって、前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が所定量を越えた場合には、前記不揮発性記憶手段に該所定量分の最新の環境データに基づく情報を記憶させると共に、前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、前記不揮発性記憶手段に既に記憶された情報に対して、前記記憶手段に記憶された情報を加味させるように加工した情報を記憶させることを特徴とする。 【0010】従って、記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が所定量を越えている場合でも、達していない場合でも、新しく得られた環境データに基づいた情報が不揮発性記憶手段に記憶される情報に反映される。 【0011】前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、電源がオフ状態にされる前に、一括して前記不揮発性記憶手段に前記加工した情報を記憶させるとよい。 【0012】所定時間が経過した場合に、強制的に電源をオフ状態とするスリープモードを有しており、電源がオンにされた後に前記スリープモードによって電源をオフ状態にされるまでに、前記記憶手段に記憶された情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、オフにされる直前に、一括して前記不揮発性記憶手段に前記加工した情報を記憶させるとよい。 【0013】前記スリープモードによる電源をオフ状態とする時間は、電源をオンした後に最初に前記環境検知手段によって環境データを検知するまでの時間以降のみ設定できるとよい。 【0014】前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、前記記憶手段に情報が記憶される度に、前記不揮発性記憶手段に前記加工した情報を記憶させるとよい。 【0015】前記不揮発性記憶手段に記憶される情報は、前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が、前記所定量分を越える場合には、最新の所定量分の環境データから得られた環境値の平均値であり、前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合には、既に記憶された値に対して、更に、記憶手段に記憶された、全ての環境データから得られた環境値の平均値の重み付けを行った値であるとよい。 【0016】前記記憶手段に記憶される情報の基礎となった環境データの量が前記所定量分に達していない場合に前記不揮発性記憶手段に記憶される情報は、既に記憶された値と、記憶手段に記憶された、全ての環境データから得られた環境値の平均値との単純平均値であるとよい。 【0017】前記画像形成条件には、像担持体上を一様に帯電する帯電手段による帯電量が含まれており、電源がオン状態にされた際には、前記不揮発性記憶手段に記憶された情報に基づいて、該帯電量が切り換えられるとよい。 【0018】前記画像形成条件には、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像手段による現像バイアスのDC成分が含まれており、電源がオン状態にされた際には、前記不揮発性記憶手段に記憶された情報に基づいて、該DC成分が切り換えられるとよい。 【0019】 【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 【0020】(第1の実施の形態)図1〜図5及び図7を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。 【0021】まず、特に図1を参照して、画像形成装置全体の構成等について説明する。図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 【0022】画像形成装置においては、像担持体としての感光体1を帯電手段としての一次帯電器5で帯電後、画像信号で変調された半導体レーザ光を回転鏡11で走査、露光位置で照射し、潜像を形成する。 【0023】ここで、一次帯電はプリンタコントローラ6からの信号が高圧電源17に送られて、一次帯電電流値が制御される。レーザ13はプリンタコントローラ6からレーザドライバに信号が送られ、レーザパワーの制御が行われる。また、露光後の感光体表面電位を測定するために、電位センサ22が画像域内に設置されている。 【0024】そして、形成された潜像は、その後、現像手段としての現像器4によって現像される。 【0025】また、本体の昇温の影響を受けない位置に環境検知手段としての環境センサ19が設置されている。 【0026】その他、操作部や画像信号の制御を行うためのコントローラ15、及び電子写真画像形成プロセスに関する制御、環境センサ19の検知結果等の演算を行うプリンタコントローラ6等を備えている。また、図1中、2は現像をシートなどの転写紙3に転写するための転写帯電器であり、7はリーダコントローラであり、8は読取素子であるCCDであり、9は原稿を照明する原稿照明ランプであり、10はA/D変換器であり、11はレーザを走査させるための回転鏡であり、12は転写紙3上に現像を定着させる定着器であり、14は転写紙3を感光体1から分離させるための分離帯電器であり、18は現像器4による現像バイアスを発生させる現像バイアス電源である。 【0027】図2は本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置(電子写真方式の複写機)のブロック図である。 【0028】コントローラ15は操作部においてユーザ入力や操作部の表示、リーダーやホストコンピュータからの画像信号の制御や画像処理を主に行うものである。また、ユーザが操作部から入力するスリープの時間設定もコントローラ15が管理する。 【0029】一方のプリンタコントローラ6は、感光体1の帯電、露光、現像等の電子写真画像形成プロセスに関する制御や、環境センサ19で検知した環境データ(ここでは、装置周辺の温度及び湿度)の演算等を行なっている。さらに、プリンタコントローラ6には、記憶手段としてのRAM20と、EEPROM等の不揮発性記憶手段としての不揮発性メモリ21が接続されている。 【0030】図7は現像特性の尺度の一つである単位面積当たりに現像されるトナー量と相関の高い物理量である透過濃度に注目し、定着後の、べた黒画像の透過濃度について、現像器を環境放置した場合の時間推移を示している。 【0031】実験は、空気中の含有水分量が標準の雰囲気から水分量が少ない雰囲気への移動と、その逆の移動の2通りを行なっている。具体的には、空気中の含有水分量は常温常湿(23℃/60%)では10.5g/kgであり、常温低湿(23℃/5%)では0.5g/kgであり、常温常湿に3日放置した後に常温低湿に移動する場合と、常温低湿に3日放置した後に常温常湿に移動する場合において、その後、各経過時間と透過濃度の推移を測定した。 【0032】なお、各サンプリングの間は画像形成動作を行なわず、現像器を回転させることなく機内に放置している。この結果、図7に示すように、現像器内のトナーが機外の雰囲気にほぼなじむまでに20時間以上かかることが分かる。 【0033】図3は空気中の水分量を振った雰囲気中に各3日間放置後の透過濃度を示している。水分量が5g/kgから減少する側においては透過濃度の上昇がなくなっている傾向がみられる。 【0034】次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の動作フローについて、特に図5を参照して説明する。図5は本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の動作説明のためのフローチャート図である。 【0035】まず、本体電源が途中で切られたり、スリープに入ることがない場合について説明する。 【0036】本体電源ON(S1)と同時にタイマーがスタートする(S2)。 【0037】このときに、定着温度が150℃以下であれば(S3)、後述する感光体の電位制御のシーケンスに入る(S4,S5)。定着温度が150℃より高いときには(S3)、電源投入から5分経過後に(S6)、プリンタコントローラ6が、本体に設置されている環境センサ19によって検知(S7)した外気の温度及び相対湿度の結果(環境データ)から空気中の水分量(以下環境値と称する)に換算を行って、その値をRAMに記憶する(S8)。 【0038】1回目の検知が終了したらタイマーをリセットし(S9)、その後1時間毎に(S11)、環境検知が行われ(S12)、その都度RAMに書き込みを行い(S13)、合計8個の環境値が記憶されたら(S14)、その平均値を不揮発性メモリ21に保存する。このときの値をQとする(S15)。 【0039】電源ONから合計8回目の測定以後も、その都度タイマーをリセットして(S16)、1時間毎に(S17)、環境検知が行われて(S18),RAMへの書き込みが行われる(S19)が、9回目からはRAM内にある、最新の8個環境値の平均値を用いて不揮発性メモリの値Qを更新する(S20)。なお、不揮発性メモリの値Qを更新するのに用いる最新の環境データの量として、ここでは最新の7時間分(1時間ごとに8回分)の量の場合を示したが、勿論これに限るものではなく、適宜設定すれば良い。 【0040】このようにすることによって、不揮発性メモリの占有数は従来では数10以上必要であったが、本実施の形態ではRAMの最新8個の平均値のみを保存するため1個で済む。 【0041】こうして保存されたQの値を用いて、次回に電源を投入され、かつ定着温度が150℃以下のときに、この不揮発性メモリ21に保存した値Qに基づいて画像形成条件の設定(例えば、一次帯電における帯電量の切り換えや現像バイアスのDC成分の切り換え)、ここでは、周知の電位制御を行う。 【0042】ここで、電位制御は、VD(ダーク電位),VL(ライト電位)の各目標電位に対して、一次電流値およびレーザパワーをフィードバックすることで行い、一次電流値,レーザ制御値の順に求める。この際、VDの制御時には、図4に示す対応関係に従って、基準のVDの目標電位を変更して電位制御が行われる。 【0043】それ以後のJOBはこのときの電位制御によって得られた一次電流制御値,レーザ制御値を用いる。このように過去の環境履歴を使い、電位制御で環境履歴に応じた目標電位を用いることで現像特性の補正が行われる。 【0044】次に、本体が省エネルギー目的のスリープに入る場合について説明する。 【0045】本実施の形態ではスリープモードを備えており、スリープは、本体電源投入からのタイマーが所定時間計測後に電源がオフ状態になる設定となっている。スリープに入るまでの時間は10分から4時間まで、ユーザが操作部から設定(選択)可能である。この操作による設定はコントローラ15で管理している。 【0046】スリープに入るまでの時間が2時間と設定され、スリープに入る場合を例にして説明を行う。 【0047】スリープ時間はコントローラ15が管理するため、プリンタコントローラ6はスリープに入る直前にコントローラ15から予告の通知でスリープに入ることを認識する(S10)。このときRAM内の既に測定された環境値の平均値Pを算出する(S21)。 【0048】なお、最初の1回目の時間設定を5分としているが、この値は長くとも最短のスリープ設定時間以下であることが望ましい。その理由は、最短のスリープ設定時間10分より短い設定とすることで、最短に設定されたとしても、スリープに入った場合でも必ず1回は環境検知及び記憶が行われるからである。 【0049】次に、不揮発性メモリ21に記憶されている値Qを読み込み(S22)、この値と、測定済のRAM内の平均値Pとの単純平均をとり、不揮発性メモリ21の値Qを更新し(S23)、その後スリープに入る(S24)。 【0050】これにより不揮発性メモリ21の記憶領域が少なくても、測定済みのRAM内の値が利用でき、しかも単純平均として計算することで不揮発性メモリ21内に記憶されている環境値よりも時間的に新しい環境値であるRAM内に記憶された環境値が、不揮発性メモリ21内の値よりも高い比重で重み付けされて記憶される。 【0051】これによって長期放置された場合に、過去の環境値が不揮発性メモリ内に残っていても、現在の環境に近い値に対して高い重みがつけられていることから、従来のように長期放置で誤検知になり濃度薄やかぶりが発生するというような現象を回避することができる。 【0052】スリープから復帰後における電位制御は、スリープから復帰したときの定着温度が150℃以下の条件であれば電位制御を行う。なお、電位制御は不揮発性メモリ21の値Qに従って、VDの目標電位の変更を行うことにより実行される。 【0053】(第2の実施の形態)図6には、第2の実施の形態が示されている。上記第1の実施の形態では、記憶手段(RAM)に記憶される基礎となった環境データの量が所定量(具体的には8個)に達する前においては、電源オフ状態にされる直前に不揮発性揮発手段(不揮発性メモリ)に一括して所定情報を記憶させる構成を示した。 【0054】これに対し、本実施の形態では、記憶手段(RAM)に記憶される都度に、不揮発性揮発手段(不揮発性メモリ)に対して所定情報を記憶させる構成として、いつ電源がオフ状態にされた場合でも、新たに検知した環境データを画像形成条件に反映させるようにしている。 【0055】その他の基本的な構成等については第1の実施の形態と同一なので、その説明は省略する。 【0056】すなわち、本実施の形態においては、装置の基本的構成は上記第1の実施の形態の場合と同様であるが、所定時間経過前に電源がオフ状態にされた場合や突然電源オフの状態にされた場合であっても、それまでに測定された環境データあるいは環境値がバックアップされ、次回の電位制御等の画像形成条件に、その値を用いることができるようにしたものである。 【0057】本実施の形態に係る画像形成装置の動作フローについて、特に図6を参照して説明する。図6は本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の動作説明のためのフローチャート図である。 【0058】本体電源ON(S101)と同時にタイマーがスタートする(S102)。 【0059】そして、不揮発性メモリ21の値Qを読み込みにいき(S103)、RAMの領域Rにそのデータを書き込む(S104)。 【0060】このときに、定着温度が150℃以下であれば(S105)、後述する感光体の電位制御のシーケンスに入る(S106,S107)。なお、この電位制御はRAMに記憶された情報に基づいて行われるが、この情報は不揮発性メモリ21に記憶された情報をそのまま利用していることから、結局、不揮発性メモリ21に記憶された情報に基づいて制御を行うことになる。 【0061】定着温度が150℃より高いときには(S105)、電源投入から5分経過後に(S108)、プリンタコントローラ6が、本体に設置されている環境センサ19によって検知(S109)した外気の温度及び相対湿度の結果(環境データ)から空気中の水分量(以下環境値と称する)に換算を行って、その値をRAMに記憶する(S110)。 【0062】ただし、上記S104で書き込まれたRAM内の領域Rとは別の領域に書き込む。 【0063】1回目の検知が終了したらタイマーをリセットし(S111)、その後1時間毎に(S113)、環境検知が行われ(S114)、その都度RAMに書き込みを行う(S115)。この場合もRAM内の別の領域に逐次書き込む。 【0064】そして、本実施の形態では、RAMに書き込みが行われる度に、RAM内にある環境値の平均値Pを計算して(S116)、この値と上記S104でRAM内の領域Rに書き込まれた値(すなわち、電源がオン状態にされる前から保存されていた不揮発性メモリ21の値Q)との単純平均をとって、不揮発性メモリ21の値Qを逐次更新する。 【0065】そして、RAM内に合計8個の環境値が記憶されたら(S118)、その平均値をとり不揮発性メモリ21の値Qを更新する(S119)。 【0066】電源ONから合計8回目の測定以後も、その都度タイマーをリセットして(S120)、1時間毎に(S121)、環境検知が行われて(S122),RAMへの書き込みが行われる(S123)が、9回目からはRAM内にある、最新の8個環境値の平均値を用いて不揮発性メモリの値Qを更新する(S124)。 【0067】なお、RAM内に8個記憶される前にスリープ予告があった場合には(S112)、スリープに移行する(S125)。 【0068】以上のように、本実施の形態では、RAM内に新たな環境データに基づく環境値が記憶される度に、新たな環境値に重み付けを行った情報を不揮発性メモリ21に記憶させるようにしたので、8個のデータが保存される前に、スリープ、あるいは突然電源を切られた場合のいずれかにかかわらず、電源オフの状態にされた場合でも、新たな環境値に重み付けを行った情報を用いて、次回の画像形成条件に活かすことができる。 【0069】以上のように、上記第1の実施の形態及び第2の実施の形態のいずれについても、現像特性の応答の遅れに対する補正を、従来技術に比べて、より簡略な構成で従来並みの性能で行うことが可能になり、また、一定時間経過前に電源が切られる場合には、電源が切られるまでの時間が短い程、時間当たりの環境値に高い重みをつけるため、夜間の放置環境を、従来技術に比べてより正確に補正することが可能になった。 【0070】また、環境履歴の保存に要する不揮発性記憶容量が、従来技術に比べてより格段に少なく、かつ従来並みの現像特性の補正を行うことが可能になり、また、簡略なアルゴリズムで誤検知等の恐れがなく信頼性の高い制御を行うことが可能になった。 【0071】さらに、ユーザが行うスリープの設定時間の状況を常に監視する必要がなく、スリープ設定条件を管理するコントローラと電位制御や環境履歴の保存、判断を行うコントローラ間での通信を省略することが可能になり、早期の開発が可能となった。 【0072】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、不揮発性記憶手段に対しては、所定量分の最新の環境データに基づく情報か、あるいは、既に記憶された情報に対して、記憶手段に記憶された情報を加味させるように加工した情報のみ記憶されるので、不揮発性記憶手段の記憶容量は少なくて済み、また、簡略なアルゴリズムで済む。また、いずれの情報が記憶される場合であっても、新たに得られた情報が充分に活かされるため、より正確な画像形成条件に設定できる。このように、簡易な構成で、環境に対応した制御が可能となり、品質性に優れる。 【0073】記憶手段に情報が記憶される度に、不揮発性記憶手段に加工した情報を記憶させるようにすれば、突然、電源がオフ状態にされた場合でも、次回の画像形成条件設定の際に、より新たな環境データを活かすことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000001007 【氏名又は名称】キヤノン株式会社
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| 【出願日】 |
平成12年3月16日(2000.3.16) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100085006 【弁理士】 【氏名又は名称】世良 和信 (外1名)
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| 【公開番号】 |
特開2001−265076(P2001−265076A) |
| 【公開日】 |
平成13年9月28日(2001.9.28) |
| 【出願番号】 |
特願2000−79316(P2000−79316) |
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