(57)【要約】【課題】感光体の除電光量の最適化を図ることにより、実使用上の感光体寿命を向上させ、画質の安定した画像形成装置を得ることを目的とする画質安定化方法等を提供すること。【解決手段】電子写真プロセスを用いる画像形成装置の画質安定化方法において、特定の除電光量で感光体１０の表面を除電したのち、その感光体１０の表面を帯電させ、その感光体表面の約半周に露光を行い、その露光後の感光体の表面電位測定を感光体少なくとも２回転分に対して行い、３つ以上の除電光量に対する表面電位差より、最適な除電光量を決定する。【選択図】図１
2010014773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスを用いる画像形成装置の画質安定化方法において、
特定の除電光量で感光体表面を除電したのち、その感光体表面を帯電させ、
その感光体表面の約半周に露光を行い、
その露光後の感光体の表面電位測定を感光体少なくとも２回転分に対して行うことにより、表面電位差を測定し、
３つ以上の除電光量に対する表面電位差より、最適な除電光量を決定することを特徴とする画像形成装置の画質安定化方法。
【請求項２】
前記最適除電光量は、感光体の所定表面電位に相当する除電光量とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の画質安定化方法。
【請求項３】
感光体を複数用いるタンデム型カラー機に用いることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の画質安定化方法。
【請求項４】
画質調整動作（プロセスコントロール動作）時に、上記の画質安定化操作を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の画像形成装置の画質安定化方法。
【請求項５】
感光体の表面を所定の電位に帯電する帯電器と、
前記感光体の表面に画像露光を施して静電潜像を形成する露光部と、
前記感光体の露光後の表面電位を測定する表面電位センサと、
前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、
前記感光体の表面に除電光量の光を出射することにより感光体表面を除電する除電ランプと、
を備えた画像形成装置において、
前記表面電位センサにより感光体少なくとも２回転分に対して表面電位を測定し、当該測定した表面電位の差である表面電位差を算出し、
前記除電ランプは、少なくとも３つ以上の異なる除電光量で感光体を除電し、
前記除電光量と、前記表面電位差とに基づいて、最適な除電光量を決定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電させた感光体に光を照射することによって画像を形成する画像形成装置の画質安定化方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年複写機、複合機、プリンタ、あるいはファクシミリなどの画像形成装置は、高速化とともに、長寿命化も要求されている。画像形成装置を安定して維持するためには、電子写真方式または静電記録方式などで用いられる感光体の寿命を長くすることが重要であるが、画像形成条件（プロセス条件）を使用状態や環境条件に合わせて制御することも大切である。
【０００３】
画像形成装置の画質低下を判断する一つに感光体メモリがある。これは、前の回転で感光体上に作像された感光体の電位が残っており、それが次の感光体帯電に影響を与えるもので、その要因には感光体中の電荷トラップや除電光量の不適正などが考えられている。
【０００４】
感光体メモリを解消するための第１の技術として、例えば特許文献１には、光除電の工程の除電光に波長６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲内の光を用い、付加的に前疲労を生じさせるために前記除電光を用い、感光体の半減露光量の１０倍以上の光量で感光体に対して帯電―光照射を数サイクル行った後、電子写真プロセスを行うことが開示されている。
【０００５】
また、第２の技術として、例えば特許文献２には、感光体が２回転する間に第１周目と第２周目とで感光体の同一部分を潜像形成手段によって露光し、該露光部分の感光体表面電位を表面電位検知手段で検知し、検知した第１周目と第２周目の表面電位との差に基づき、除電用露光手段の露光量を制御する制御手段を設けた電子写真装置が開示されている。
【特許文献１】特開平４−１０１１５５号公報
【特許文献２】特開平１１−２３１５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述した第１の技術は、感光体の半減露光量の１０倍以上の光量を用いることで、感光体を全面的に安定状態にしてから電子写真プロセスを行うものである。しかしながら、除電光量として比較的強い光を用いるため、感光体の中に故意に画像形成に寄与しない電荷トラップを作り出していることになる。したがって、本来感光体が持っている感光体寿命を低下させることになるため、超寿命化の点で好ましくないという問題点があった。
【０００７】
また、第２の技術は、感光体１回転目と２回転目とで表面電位が異なる点を利用して、除電光量を算出するものであるが、装置の使用状態や周囲の環境条件でも最適な除電光量は変化する。しかしながら、除電光量と露光後電位との相関関係を一定のものを用いているため、最適な除電光量を決定できていないことになり、感光体寿命を低下させることにもなるといった問題点があった。
【０００８】
上述した課題に鑑み、本発明は、感光体の除電光量の最適化を図ることにより、実使用上の感光体寿命を向上させ、画質の安定した画像形成装置を得ることを目的とする画質安定化方法等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像形成装置の画質安定化方法は、電子写真プロセスを用いる画像形成装置の画質安定化方法において、特定の除電光量で感光体表面を除電したのち、その感光体表面を帯電させ、その感光体表面の約半周に露光を行い、その露光後の感光体の表面電位測定を感光体少なくとも２回転分に対して行い、３つ以上の除電光量における表面電位差より、最適な除電光量を決定することを特徴とする。
【００１０】
本発明に従えば、従来から行われている事前に準備した除電光量データを用いるのではなく、そのときの画像形成装置にマッチした最適な除電光量を算出することができる。従い、過度の除電光量を与えることによる感光体劣化を極力抑えることができる。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置の画像安定化方法において、前記最適除電光量は、感光体の所定表面電位に相当する除電光量とすることを特徴とする。
【００１２】
本発明に従えば、実使用上問題を発生させない除電光量を簡単に抽出することができる。
【００１３】
また本発明の画像形成装置の画像安定化方法は、タンデム型カラー機の画質調整方法に用いることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、感光体を数本備えるカラー機に対し、各感光体での最適除電光量が異なるため、各感光体における最適化を行うことができる。
【００１５】
また本発明の画像形成装置の画像安定化方法は、画質調整動作（プロセスコントロール動作）時に、上記の画質安定化操作を行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明の画像形成装置は、感光体の表面を所定の電位に帯電する帯電器と、前記感光体の表面に画像露光を施して静電潜像を形成する露光部と、前記感光体の露光後の表面電位を測定する表面電位センサと、前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、前記感光体の表面に除電光量で帯電させることにより感光体表面を除電する除電ランプと、を備えた、前記除電ランプは、少なくとも３回以上の異なる除電光量で感光体を帯電させ、前記表面電位センサにより、測定された少なくとも３つ以上の除電光量に対する表面電位差に基づいて、最適な除電光量を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、表面電位プロファイルから算出される除電光量から最適値を抽出できる。従い、従来のような装置環境を考慮しない除電光量で電子写真プロセスを実施することによる、感光体の疲労・劣化が大きくなることを防止できる。
【００１８】
また、本発明によれば、人の目で見て認識されうる濃度差（感光体メモリ）をなくすために、簡単な方法で除電光量の最適化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明によれば、感光体ごとに除電光量を調整することで、各感光体の寿命をアップすることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、除電光量を画質調整（プロセスコントロール）動作時に補正するものがある。したがって、定期的に除電光量を補正できるとともに、その除電光量を用いているため、感光体メモリ以外の画質も安定に維持される。
【００２１】
また、本発明によれば、電位プロファイルから最適な除電光量を抽出しやすくなる。従い、従来のような不適正な除電光量で電子写真プロセスを実施して、感光体の疲労・劣化が大きくなることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２３】
〔実施の形態〕
本発明の一実施の形態について図に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態では、本発明を適用した画像形成装置（本発明の画質安定化方法を適用した画像形成装置）について説明する。
【００２４】
まず、本発明の実施の一形態である画像形成装置１の概略の構成を示す。画像形成装置１は、たとえば複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらが複合した装置である。画像形成装置１は、感光体１０、帯電器１１、除電ランプ１２、露光部１３、表面電位センサ１４、転写ローラ１５、現像ローラ１６及び制御部２０を含んで構成される。図１は、感光体１０の回転軸方向に垂直な平面での切断面図であり、感光体１０、帯電器１１、除電ランプ１２、露光部１３、表面電位センサ１４、転写ローラ１５及び現像ローラ１６の切断面を示す。
【００２５】
感光体１０は、例えば円筒状のアルミニウムなどの導電性基体の表面に層厚が一様な感光層が形成されたＯＰＣ（Organic Photo Conductor）感光体であり、図示しない駆動手段によって駆動され、感光体１０の軸線回りに一方向に回転する。感光体１０は、帯電された表面に光が照射されることによって、表面に画像つまり静電潜像が形成される。感光体１０の回転方向の上流側から順に、除電ランプ１２、帯電器１１、露光部１３、表面電位センサ１４及び転写ローラ１５が、感光体１０を囲うように設置されている。
【００２６】
帯電器１１は、感光体１０の表面の感光層に電荷を帯電させるための帯電器であり、例えばコロナ放電を利用する帯電器によって構成されており、感光体１０の表面に帯電させる帯電電位を調整するためのグリッド１１１を含んでいる。グリッド１１１にトナーなどの汚染物質が付着、あるいは低湿環境での長期間の使用によってグリッド１１１の一部が高抵抗化すると、感光体１０における表面の一部の電位（表面電位）が高くなることがある。表面電位が高い部分は、記録媒体に形成された画像の濃度を濃くし、濃度ムラが発生する要因の１つになってしまう。
【００２７】
除電ランプ１２は、感光体１０の表面を除電、すなわち感光体１０の表面の残留電荷を中和して除去するためのものであり、帯電器１１に対して感光体１０の回転方向の上流側に設置される。除電ランプ１２は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源とし、複数のＬＥＤが感光体１０の回転軸方向に予め定める間隔で配置されている。各ＬＥＤは、制御部２０の指示によって、出射する光の量つまり除電光量が制御される。
【００２８】
図２は、図１に示した除電ランプ１２を模式的に示すもので、図１に示すＸ方向から見たものである。感光体１０および除電ランプ１２を含む斜視図である。除電ランプ１２は、複数のＬＥＤを含む複数のＬＥＤアレイ１２１から構成され、ＬＥＤは感光体１０の回転軸方向に並んで配置されている。ＬＥＤの光は、感光体１０の表面の方向に出射され、感光体１０の表面に照射される。
【００２９】
露光部１３は、例えばレーザ半導体を含み、帯電器１１によって帯電された感光体１０の表面に、レーザ半導体から出射されたレーザ光を画像データに応じた強度で照射して、静電潜像を形成する。現像ローラ１６によって、感光体１０の表面に形成された潜像画像に現像剤が供給され、潜像画像が現像されてトナー像が得られる。転写ローラ１５は、得られたトナー画像を、感光体１０と転写ローラ１５の間を通過する記録紙あるいはＯＨＰフィルムなどの記録媒体２に転写する。
【００３０】
表面電位センサ１４は、帯電器１１に対して感光体１０の回転方向の下流側に設置され、感光体１０の回転軸方向の一端から他端に移動して、感光体１０の回転軸方向の表面電位の分布を測定するセンサである。
【００３１】
図３は、感光体メモリの具体例を示したものである。前回の感光体回転時における露光パターンが次の感光体帯電に影響を及ぼすもので、図３に示すように、ハーフトーンレベルの画像の印刷において、前回印刷したＷＢＣの文字や四角枠がうっすらと見えてくる現象である。
【００３２】
図４は、本発明の制御方法の概略説明するタイミングチャート図である。図１に示す画像形成装置の使用時点において、通常の電子写真プロセスと同様に感光体１０上に露光部１３をＯＦＦにして潜像電位Ｖ０（暗部電位）を形成し、露光部１３より感光体１周の後半部分に露光を当てて表面電位ＶＬ（明部電位）を作成するようにしている。具体的には、帯電器１１で電荷が付与された感光体１０の表面部分が転写部１５を通過した時点、すなわち感光体１０が約半周分回転した時点で露光照射する。
【００３３】
より具体的には、制御部２０は、感光体１０を回転させて、予め設定されている除電光量の除電ランプ１２によって感光体１０表面に１回転目の除電を行う（暗部電位Ｖ０１の作成）。帯電された感光体１０の表面が回転して、露光部１３で感光体１周の後半部分に露光（レーザーパワーｍａｘ）を当てる（明部電位ＶＬ１の作成）。その状態が表面電位センサ１４の位置に来ると、制御部２０は、表面電位センサ１４によって、帯電された感光体１０の表面電位Ｖ０１と露光されたＶＬ１の測定を行う。
【００３４】
引き続き、感光体２回転目と３回転目への帯電と露光を繰り返し、制御部２０は、感光体１０の表面電位測定（明部電位Ｖ０２、暗部電位ＶＬ２、明部電位Ｖ０３、暗部電位ＶＬ３）を行う。
【００３５】
本実施形態では、除電ランプ１２の印加電圧（ｍＷ）を３段階に変更することで、図４と同様に行う。図５は、制御部２０が処理する除電光量の設定を示すフローチャートである。本実施形態においては、画像形成装置１が画質調整（プロセスコントロール）時点になる例で説明する。
【００３６】
まず、画像形成装置１が画質調整（プロセスコントロール）時期かどうかの判断を行う（ステップＳ１０）。そこで、その時期でなければ、何も変更しないで終了する（ステップＳ１０；Ｎｏ）。
【００３７】
ステップＳ１０で、画質調整（プロセスコントロール）時期であるならば（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、ある除電光量で感光体１０の除電及び露光を行う（ステップＳ１２）。この場合の除電光量は、まず５ｍＷを用いる。
【００３８】
続いて、ステップＳ１４では、感光体１０の２回転以上の表面電位の値を測定し、記憶する。本実施形態においては、３回転目までの表面電位を表面電位センサ１４によって、測定するとともにその値を制御部２０のメモリに記憶する。
【００３９】
ステップＳ１６では、３種類の除電光量で測定したかの判断が行われる。もし行われていなければ（ステップＳ１６；Ｎｏ）、異なる除電光量１５ｍＷ、２５ｍＷの測定を行う。３種類の除電光量での測定が行われていれば（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、ステップＳ１８に処理を移行する。
【００４０】
ステップＳ１８では、制御部２０のメモリに記憶された３種類のデータから表面電位差（１回転目と２回転目との表面電位の差）を算出する。そして、算出された表面電位差と、除電光量とをプロットし、最適な除電光量を算出する。算出方法については、後述する。
【００４１】
つづいて、ステップＳ２０において、その算出された除電光量の値が前回の最適な除電光量と同じかどうかの判断を行う。その結果、前回と同じであれば、そのまま、画質調整プロセスに入り、調整が行われる。もし、前回と異なるのであれば、除電光量を変更するとともに、その値を制御部２０のメモリに記憶する（ステップＳ２２）。その後、画質調整を実施し（ステップＳ２４）、本処理の終了となる。
【００４２】
図６は、除電光量の最適値を算出する方法を図式化したものである。上図にグラフを、下図に測定値を示す表が記載されている。ここでは、除電ランプ光量と、当該除電ランプ光量のときに測定された表面電位の値を示す。図４に示した感光体１０の表面電位の測定のうち、ＶＬ１とＶＬ２との表面電位差（ΔＶＬ）を縦軸に、除電光量（ｍＷ）を横軸にとりプロットする。そうすると、除電光量が大きくなるにつれて、表面電位差（ΔＶＬ）が小さくなるようになる。また、それぞれの点は直線で簡易的に結ばれるものとする。
【００４３】
本実施形態においては、表面電位差として、あまり実使用上は問題とならない５Ｖを閾値として採用し、その閾値になる点の除電光量を算出する。図６から、約１８（ｍＷ）が最適除電光量になる。このように、除電光量を段階的に徐々にアップすることで、装置の使用雰囲気に即した除電条件を得ることができる。
【００４４】
図７は、本画質安定化方法における効果を示したものである。すなわち、本画質安定化方法を取り入れたデジタルカラー複合機ＭＸ２３００（シャープ株式会社製）を用い、６％印字率原稿を使用して連続実写エージングを行い、１０Ｋ枚印刷ごとに感光体メモリが発生するかどうかを判断した。Ａ３サイズ用紙にハーフトーン濃度レベルで印刷することで、図３に示すようなメモリの発生が目視にて確認できるかどうかでチェックした。５０Ｋ枚までの印刷テストを行ったが、感光体メモリは全く発生しなかった。
【００４５】
それに比べ、除電光量を変更しないものでは、２０Ｋと５０Ｋとに感光体メモリが発生した。これより、除電光量の最適化による効果が大きいことが明確になった。また、図３における四角枠の有無による表面電位差を測定したところ、感光体メモリの出ないものは５Ｖ以内に入っていた。
【００４６】
本実施形態においては、画質調整（プロセスコントロール）実施をトリガーとして本画質安定化方法を行うようにしたが、電源投入時や所定枚数印刷後に行うことでもよく、この場合も同様にきれいな印刷画質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態における画像形成装置１の概略の構成を示す図である。
【図２】本実施形態における除電ランプを模式的に示す図である。
【図３】本実施形態における画像形成装置における感光体メモリの一例を示す図である。
【図４】本実施形態における画質安定化方法のタイミングチャートを示した図である。
【図５】本実施形態における除電光量の設定工程を示すフローチャートである。
【図６】除電光量の最適値を算出する方法を説明するためのグラフである。
【図７】本実施形態における画質安定化方法の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  画像形成装置
２  記録媒体
１０  感光体
１１  帯電器
１２  除電ランプ
１３  露光部
１４  表面電位センサ
１５  転写ローラ
１６  現像ローラ
２０  制御部
１１１  グリッド
１２１  ＬＥＤアレイ
【図１】
2010014773.tif 000003
【図２】
2010014773.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010014773.tif 000007
【図６】
2010014773.tif 000008
【図７】
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