(57)【要約】【課題】  感光体ドラムフィルミングの発生を防止して、良質な画像を形成可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体と、該像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、像担持体の表面に当接して配置され、静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像剤担持体と、該現像剤担持体に像担持体へ向けて第１の押圧力を付与する付与手段と、像担持体及び現像剤担持体を回転駆動する回転駆動部とを有する画像形成装置に、像担持体の回転量を計測する計測部と、計測された回転量が所定の回転量に達すると、露光手段による露光動作及び現像剤担持体による現像動作を停止させる制御部と、付与手段により現像剤担持体に付与される押圧力を、第１の押圧力よりも大きい第２の押圧力に切り替える切替部とを設け、回転駆動部は、更に所定の回転時間、像担持体及び現像剤担持体を回転駆動する。【選択図】    図１
2010271376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の表面に当接して配置され、前記静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像剤担持体と、該現像剤担持体に前記像担持体へ向けて第１の押圧力を付与する付与手段と、前記像担持体及び前記現像剤担持体を回転駆動する回転駆動部とを有する画像形成装置であって、
前記像担持体の回転量を計測する計測部と、
計測された前記回転量が所定の回転量に達すると、前記露光手段による露光動作及び前記現像剤担持体による現像動作を停止させる制御部と、
前記付与手段により前記現像剤担持体に付与される押圧力を、前記第１の押圧力よりも大きい第２の押圧力に切り替える切替部と、
を備え、
前記回転駆動部は、更に所定の回転時間、前記像担持体及び前記現像剤担持体を回転駆動する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記押圧力の切り替え後、前記回転時間が経過すると、前記切替部は、更に前記第２の押圧力を前記第１の押圧力に切り替え、
前記制御部は、前記露光手段による露光動作及び前記現像剤担持体による現像動作を再開させる
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記露光手段は、画像データに基づき静電潜像を形成し、
前記画像データに基づき印字面積率を演算する演算部と、
演算された前記印字面積率に基づいて、前記回転時間を決定する決定部と、
を更に備えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像データは、ドットデータからなり、
前記ドットデータに含まれる印字ドット数を計数する計数部を更に備え、
前記演算部は、計数された前記印字ドット数に基づいて、前記印字面積率の演算を行う
ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
装置内の湿度を測定する測定部を更に備え、
前記決定部は、更に測定された前記湿度に基づいて、前記回転時間の決定を行う
ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
突起部を有し、前記現像剤担持体を支持する支持部材を更に備え、
前記付与手段は、
前記突起部に前記像担持体方向への弾性力を付与する弾性部材と、
前記突起部に当接して、前記支持部材の位置を規制する規制部材と、
前記規制部材を駆動する駆動部材と、
を有し、
前記切替部は、前記駆動部材を駆動する切替駆動部を備える
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は感光体ドラムからなり、前記現像剤担持体は現像ローラからなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に関し、特に、接触現像方式により現像を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式により画像を形成するプリンタや複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置が、広く利用されている。ここで、電子写真方式とは、一般に、帯電、露光、現像、転写、定着及びクリーニングの各プロセスからなる画像形成方式である。
【０００３】
このうち、現像プロセスには、像担持体としての感光体ドラムに、現像剤担持体としての現像ローラが接触して配置される接触現像方式が、小型化及び低コスト化の観点から、多く使用されている。
【０００４】
上記した画像形成装置には、記録媒体や中間転写ベルト等の転写体の搬送路に沿って、像担持体としての感光体ドラムが配設されている。帯電ローラが感光体ドラムの表面を一様に帯電した後、露光手段としての露光器が画像信号に対応する光を照射して、印字されない部分の電荷を除去する。これにより、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。続いて、現像剤担持体としての現像ローラが、感光体ドラムに現像剤としてのトナーを供給して、静電潜像を現像し、感光体ドラム上に現像剤像としてのトナーを形成する。形成されたトナー像は、記録媒体に転写されて定着される。その後、転写されずに感光体ドラム上に残留したトナーは、感光体ドラムに当接して設けられたドラムクリーニングブレードにより、掻き取られて除去される。
【０００５】
このような画像形成装置では、近年、高速化や高画質化を実現するために、トナー粒径を小さくした微粉砕トナーが使用されている。しかし、微粉砕トナーは、トナー粒径の小型化に伴い、流動性や帯電性が悪化するため、画像上にかすれや、背景部分へのトナーの付着、即ちかぶり等の不具合が発生するという問題があった。
【０００６】
上記した不具合を解決すべく、下記特許文献１には、トナー本体粒子の外側に、外添剤として、トナー本体粒子とは逆の帯電極性を有する研磨剤を添加する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２９５５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記したトナーを用いる従来の画像形成装置では、攪拌や摩擦等によりトナー本体粒子から剥離した研磨剤が、その帯電極性に基づき、現像ローラから感光体ドラムの電荷が除去された部分へと移動し、付着してしまうという問題があった。付着した研磨剤は、非常に微小であるため、ドラムクリーニングブレードでは完全に掻き取ることができない。そのため、研磨剤が感光体ドラムの表面に滞留し、該表面を削りながら、その隙間に入り込み堆積して、感光体ドラムフィルミングを引き起こしてしまう。その結果、画像上に白抜け等の不具合が発生し、画像品質が低下するという問題があった。
【０００９】
したがって、感光体ドラムフィルミングの発生を防止して、良質な画像を形成可能な画像形成装置が、望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
【００１１】
〈構成〉
本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、像担持体の表面に当接して配置され、静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像剤担持体と、該現像剤担持体に像担持体へ向けて第１の押圧力を付与する付与手段と、像担持体及び現像剤担持体を回転駆動する回転駆動部とを有し、像担持体の回転量を計測する計測部と、計測された回転量が所定の回転量に達すると、露光手段による露光動作及び現像剤担持体による現像動作を停止させる制御部と、付与手段により現像剤担持体に付与される押圧力を、第１の押圧力よりも大きい第２の押圧力に切り替える切替部とを設け、回転駆動部は、更に所定の回転時間、像担持体及び現像剤担持体を回転駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置によれば、像担持体が所定量回転する毎に、静電潜像の形成を停止する期間が設けられ、該期間中は、現像剤担持体を像担持体に強く押圧させた状態で、現像剤担持体及び像担持体が回転駆動されるので、像担持体上に残留した研磨剤を現像剤担持体により回収可能となる。したがって、像担持体におけるフィルミングの発生が防止され、画像品質が向上される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１に係るプリンタの機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るプリンタの概略構成図である。
【図３】印刷機構の構成を示す図である。
【図４】画像形成ユニットの部分構成を示す図である。
【図５】押圧力切替機構の構成を示す図（その１）である。
【図６】押圧力切替機構の構成を示す図（その２）である。
【図７】平均印刷Ｄｕｔｙ及びシーケンス時間の相関を示す図である。
【図８】印刷枚数及びフィルミングレベルの相関を示す図（その１）である。
【図９】印刷枚数及びフィルミングレベルの相関を示す図（その２）である。
【図１０】本発明に係るプリンタの実施例１における動作を示すフローチャートである。
【図１１】印刷枚数、平均印刷Ｄｕｔｙ及びフィルミングレベルの相関を示す図（その１）である。
【図１２】印刷枚数及びフィルミングレベルの相関を示す図（その３）である。
【図１３】本発明の実施例２に係るプリンタの機能構成を示すブロック図である。
【図１４】平均印刷Ｄｕｔｙ、平均湿度及びシーケンス時間の相関を示す図である。
【図１５】本発明に係るプリンタの実施例２における動作を示すフローチャート（その１）である。
【図１６】本発明に係るプリンタの実施例２における動作を示すフローチャート（その２）である。
【図１７】印刷枚数、平均印刷Ｄｕｔｙ及びフィルミングレベルの相関を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図を用いて詳細に説明する。ここでは、本発明を電子写真方式のプリンタに適用した場合を例に、説明する。
【実施例１】
【００１５】
図２は、本発明に係るプリンタの概略構成図である。
本実施例のプリンタ１０は、画像形成装置として、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの４色の現像剤であるトナーを重ね合わせて、カラー画像を形成する。
【００１６】
プリンタ１０には、記録媒体１１の搬送路に沿って、４つの独立した印刷機構１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃが、記録媒体１１の搬送方向に順に配設されている。
【００１７】
印刷機構１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃは、それぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色に対する電子写真方式のＬＥＤプリント機構であり、図２に示されるように、同一構成要素を備えている。以後、印刷機構１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの同一構成要素を区別する場合には、符号にそれぞれＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃを付加するが、総称する場合には、符号のみを示す。
【００１８】
印刷機構１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃは、それぞれ、トナー像を形成する画像形成ユニット１３と、露光手段としての露光器１４と、転写器としての転写ローラ１５とを備えている。
【００１９】
画像形成ユニット１３は、像担持体としての感光体ドラム１６を備えている。この感光体ドラム１６は、図２に示されるように、画像形成ユニット１３の下部に露出して配置され、その下方には、上記した転写ローラ１５が、記録媒体１１の搬送路を間に、感光体ドラム１６に対向して配置されている。
【００２０】
また、画像形成ユニット１３の上部には、トナー収容器であるトナーカートリッジ１７が搭載され、該トナーカートリッジ１７から画像形成ユニット１３の内部に、現像剤としてのトナーが供給される。
【００２１】
画像形成ユニット１３を含む印刷機構１２の構成の詳細については、後述する。
【００２２】
画像形成ユニット１３の下部には、転写ベルトユニット１８が配置されている。
【００２３】
転写ベルトユニット１８には、転写体である記録媒体１１を搬送するための転写ベルト１９が、図２に示されるように、ベルト駆動ローラ２０ａ、２０ｂに張架されて、画像形成ユニット１３と転写ローラ１５との間に配設されている。転写ベルト１９は、ベルト駆動ローラ２０ａの駆動により回転走行して、各印刷機構１２に記録媒体１１を搬送する。
【００２４】
また、転写ベルトユニット１８の下方には、クリーニング部材としてのベルトクリーニングブレード２１が、転写ベルト１９の表面に当接して配置されている。ベルトクリーニングブレード２１は、転写ベルト１９の回転走行に伴い、転写ベルト１９の外周面に付着したトナーやゴミ等を掻き取る。掻き取られたトナーやゴミ等は、ベルトクリーニングブレード２１の下部に設置された廃トナータンク２２に収容される。
【００２５】
プリンタ１０の下部には、給紙ユニット２３が設けられている。給紙ユニット２３は、複数の記録媒体１１が収容される給紙トレイ２４と、ホッピングローラ２５とを有する。
【００２６】
ホッピングローラ２５は、給紙トレイ２４内の記録媒体１１を１枚ずつ分離して、搬送路２６に給紙する。給紙された記録媒体１１は、搬送路２６に沿って設けられた各搬送ローラ２７の回転により、転写ベルト１９上に搬送される。
【００２７】
転写ベルト１９による記録媒体１１の搬送方向下流側には、図２に示されるように、定着装置２８が設置されている。定着装置２８は、ヒートローラ２９及びバックアップローラ３０を備え、搬送された記録媒体１１を、加熱及び加圧する。これにより、印刷機構１２により転写された各色のトナー像が、記録媒体１１に定着される。
【００２８】
定着装置２８の下流側には、定着装置２８から排出された記録媒体１１を搬送して、プリンタ１０の上部に排出するための排出ローラ３１が設けられている。
【００２９】
次に、画像形成ユニット１３を含む印刷機構１２の詳細な構成について、図３及び図４を用いて説明する。
図３は、印刷機構の構成を示す図であり、図４は、画像形成ユニットの部分構成を示す図である。
ここで、図４は、図３に示される画像形成ユニット１３の矢印Ａ方向からの側面図である。
【００３０】
印刷機構１２は、図３に示されるように、感光体ドラム１６を備える画像形成ユニット１３と、露光器１４と、転写ローラ１５と、電源ユニット３２とを備えている。
【００３１】
感光体ドラム１６は、本実施例では有機系感光体からなり、図４に示されるように、円筒状の導電性支持体１６ａと、その表面に形成される光導電層とを有している。導電性支持体１６ａは、アルミニウムの金属パイプであり、光導電層は、電荷発生層と電荷輸送層とが積層されて形成される。本実施例のプリンタ１０では、感光体ドラム１６の外径は３０Φである。
【００３２】
画像形成ユニット１３において、感光体ドラム１６の周囲には、帯電器である帯電ローラ３３と、現像剤担持体である現像ローラ３４と、クリーニング器であるドラムクリーニングブレード３５とが、それぞれ、図３に示されるように、感光体ドラム１６の表面に当接して配設されている。
【００３３】
帯電ローラ３３は、感光体ドラム１６の表面を一様に帯電させるための帯電器であり、金属製のシャフトと半導電性ゴム層とから構成される。
【００３４】
現像ローラ３４は、図４に示されるように、金属製のシャフト３４ａ及び半導電性のウレタンゴム材等から構成され、外周面を感光体ドラムの光導電層に当接させた状態で、シャフト３４ａの両端部を、支持部材としてのユニット４２により回転可能に保持される。本実施例のプリンタ１０では、現像ローラ３４の外径は１６Φである。
【００３５】
ドラムクリーニングブレード３５は、ポリウレタンゴム等のゴム状弾性体からなり、その先端エッジを、感光体ドラム１６の表面にカウンタで当接させて配置される。
【００３６】
画像形成ユニット１３の内部には、更に、現像剤供給部材である供給ローラ３６と、トナー規制部材としてのトナー規制ブレード３７とが、現像ローラ３４の表面に当接して配置される。
【００３７】
供給ローラ３６は、図４に示されるように、金属製のシャフト３６ａ及び発泡性のシリコンゴム材等から構成され、外周面を現像ローラ３４の外周面に当接させた状態で、現像ローラ３４と同様に、シャフト３６ａの両端部をユニット４２により回転可能に保持される。本実施例のプリンタ１０では、供給ローラ３６の外径は１５．５Φである。
【００３８】
トナー規制ブレード３７は、ステンレス等の板状部材からなり、現像ローラ３４上に形成されるトナー層の厚みを規制すべく、先端エッジを僅かに現像ローラ３４に当接させて配置される。
【００３９】
露光器１４は、ＬＥＤ素子、ＬＥＤ駆動素子及びレンズアレイから構成され、印字パターンに対応する光を感光体ドラム１６の表面に照射して、静電潜像を形成する。
【００４０】
転写ローラ１５は、発泡性の弾性ゴム材から構成され、感光体ドラム１６の表面に形成されたトナー像を、記録媒体１１に転写する。
【００４１】
電源ユニット３２は、帯電ローラ用電源３８、現像ローラ用電源３９及び供給ローラ用電源４０を備え、後述する電圧制御部の制御に基づいて、所定のタイミングにより、バイアスの出力を行う。
【００４２】
帯電ローラ用電源３８は、帯電ローラ３３に接続され、トナーと同極性のバイアスを出力する。現像ローラ用電源３９は、現像ローラ３４に接続され、トナーと同極性或いは逆極性のバイアスを出力する。また、供給ローラ用電源４０は、供給ローラ３６に接続され、トナーと同極性或いは逆極性のバイアスを出力する。
【００４３】
プリンタ１０には、更に、転写ローラ１５や感光体ドラム１６、帯電ローラ３３、現像ローラ３４、供給ローラ３６、ベルト駆動ローラ２０ａ及びヒートローラ２９を、図２及び図３に矢印で示す方向に回転駆動するための回転駆動部（後述）が設けられている。
【００４４】
また、画像形成ユニット１３において、現像ローラ３４の両端部分には、それぞれ、同一の構成要素を有する押圧力切替機構４１が、図４に示されるように設けられている。この押圧力切替機構４１の構成について、図４及び図５を用いて説明する。
【００４５】
図５は、押圧力切替機構の構成を示す図（その１）である。
ここで、図５は、図４に示される押圧力切替機構４１の矢印Ｂ方向からの側面図である。
【００４６】
押圧力切替機構４１は、図５に示されるように、ユニット４２と、バネ４４と、リストアップバー４５と、２つのギヤ４６、４７とを備えている。
【００４７】
ユニット４２には、図４及び図５に示されるように、突起部４３が形成されている。この突起部４３には、バネ４４とリストアップバー４５とが当接して配置される。
【００４８】
バネ４４は、自然長と比較して縮んだ状態で、片側端部が固定され、他方の端部が突起部４３に接続されている。バネ４４は、弾性部材として、突起部４３を介してユニット４２に、矢印ｂ２（図５）方向への十分な弾性力を付与する。ユニット４２は、この弾性力に基づいて、シャフト３４ａにおいて支持する現像ローラ３４を、感光体ドラム１６へ向けて押圧する。即ち、ユニット４２及びバネ４４は、現像ローラ３４に感光体ドラム１６へ向けた押圧力を付与する付与手段としての機能を有する。
【００４９】
リストアップバー４５は、その側面部をユニット４２の突起部４３側面に当接させて配置され、規制部材として、バネ４４からの弾性力に抗して、ユニット４２の位置を規制する。リストアップバー４５がユニット４２を所定の位置に保持することにより、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６間の押圧力は一定に保たれる。
【００５０】
例えば、画像形成ユニット１３における通常の画像形成時、リストアップバー４５は、図５に示されるように、側面部に設けられた勾配部分の位置４５ｃにおいて、突起部４３に当接し、ユニット４２を支持する。この状態を、設定Ａと呼ぶこととする。
【００５１】
ところで、現像ローラ３４が感光体ドラム１６を押圧する押圧力の強さは、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６の当接部における接触量により表すことができる。この接触量を、以下、ＮＩＰ量と記し、上記した押圧力の強さを定義する数値として使用することとする。本実施例のプリンタ１０では、図５に示される設定Ａでは、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対するＮＩＰ量が０．８ｍｍとなるように設定されている。このとき、現像ローラ３４が感光体ドラム１６を押圧する押圧力の強さを、第１の押圧力と呼ぶこととする。
【００５２】
また、リストアップバー４５の感光体ドラム１６側の側面部には、図５に示されるように、複数の切欠部４５ａが所定の間隔で形成されている。
【００５３】
押圧力切替機構４１には、更に、２つのギヤ４６、４７が設けられている。各ギヤの周縁部にはそれぞれ、外歯部が設けられ、ギヤ４６の外歯部は、リストアップバー４５の切欠部４５ａに噛み合うように配置され、ギヤ４７の外歯部は、このギヤ４６の外歯部に噛み合うように配置されている。ギヤ４６及びギヤ４７は、駆動部材として、後述する切替駆動部により、矢印ａ或いは矢印ｂ方向に回転駆動されることにより、リストアップバー４５を矢印ａ１或いは矢印ｂ１方向に駆動する。
【００５４】
図６は、押圧力切替機構の構成を示す図（その２）である。
図５に示される設定Ａにおいて、ギヤ４６及びギヤ４７が矢印ｂ方向に回転駆動されると、リストアップバー４５は駆動され、矢印ｂ１方向にスライドする。このとき、位置４５ｃにおいてリストアップバー４５に当接していた突起部４３は、バネ４４からの加重と自重とにより、リストアップバー４５の側面部に沿って勾配部分を落下する。この突起部４３の落下に伴い、ユニット４２は、矢印ｂ２方向に移動し、結果として、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６間の押圧力が増大することとなる。図６に示されるように、突起部４３が位置４５ｄにおいてリストアップバー４５の側面部に当接する状態を、設定Ｂとする。この設定Ｂにおける現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対するＮＩＰ量は、１．２ｍｍである。このとき、現像ローラ３４が感光体ドラム１６を押圧する押圧力の強さを、第２の押圧力と呼ぶこととする。第２の押圧力は、上記した第１の押圧力よりも強くなっている。
【００５５】
この設定Ｂにおいて、ギヤ４６及びギヤ４７が矢印ａ方向に所定量回転駆動されると、リストアップバー４５は駆動され、矢印ａ１方向にスライドする。これにより、押圧力切替機構４１は、設定Ａの状態に戻ることとなる。
【００５６】
次に、本実施例のプリンタ１０の制御系統について、詳しく説明する。
図１は、本発明の実施例１に係るプリンタの機能構成を示すブロック図である。
【００５７】
プリンタ１０は、図１に示されるように、インタフェース部５１、画像信号処理部５２、回転駆動部５３、ドラムカウンタ５４、ドラム回転数記憶部５５、ドットカウンタ５６、印字ドット数記憶部５７、演算部５８、決定部５９、電圧制御部６０、切替制御部６１及びプリンタ制御部６２を含んで構成される。
【００５８】
インタフェース部５１は、パーソナルコンピュータ等の上位装置５０から、画像データを受信する。
【００５９】
画像信号処理部５２は、上位装置５０からの画像データを、印刷用のドットデータに変換する。
【００６０】
回転駆動部５３は、所定のタイミングで、感光体ドラム１６や帯電ローラ３３、現像ローラ３４等を回転駆動する。回転駆動部５３による回転駆動時、現像ローラ３４は、当接して回転する感光体ドラム１６に対して、一定の周速比１．３５で回転する。同様に、供給ローラ３６は、当接して回転する現像ローラ３４に対して、一定の周速比０．６７で回転する。
【００６１】
ドラムカウンタ５４は、計測部として、画像形成中の感光体ドラム１６の回転量を示すドラム回転数ＤＴを計測する。
【００６２】
ドラム回転数記憶部５５は、ドラムカウンタ５４により計測されたドラム回転数を記憶するための記憶部である。ドラム回転数記憶部５５には、ドラム回転数の初期値であるドラム回転数初期値ＤＴ１と、現在計測中のドラム回転数ＤＴ２とが、それぞれ記憶される。ドラム回転数ＤＴ２は、ドラムカウンタ５４により計測されたドラム回転数ＤＴが順次加算されて、更新される数値である。
【００６３】
ドットカウンタ５６は、計数部として、画像信号処理部５２により変換された各ドットデータに含まれる印字ドット数ＤＣを、ページ毎に計数する。
【００６４】
印字ドット数記憶部５７は、ドットカウンタ５６により計数された印字ドット数を記憶するための記憶部である。印字ドット数記憶部５７には、印字ドット数の初期値である印字ドット数初期値ＤＣ１と、現在計数中の印字ドット数ＤＣ２とが、それぞれ記憶される。印字ドット数ＤＣ２は、ドットカウンタ５６により計数された印字ドット数ＤＣが順次加算されて、更新される数値である。
【００６５】
演算部５８は、所定の計算式に基づいて、平均印刷Ｄｕｔｙを演算する。ここで、印刷Ｄｕｔｙとは、印刷用紙である記録媒体１１の印字可能範囲に対する印字面積率を表す数値である。例えば、全面ベタ印刷、即ち１００％印刷の場合、印刷Ｄｕｔｙは１００％であり、１００％印刷の１％の面積に対して印字される場合、印刷Ｄｕｔｙは１％となる。演算部５８は、感光体ドラム１６の１回転あたりの印字面積率を平均印刷Ｄｕｔｙとして、以下の計算式に基づき平均印刷Ｄｕｔｙを演算する。
【数１】
2010271376.tif 000003
ここで、定数Ｘは、単位ドット数あたりの印刷Ｄｕｔｙ（％）を表し、プリンタ１０の性能や制御に対応して定まる数値である。
【００６６】
決定部５９は、回転時間としてのシーケンス時間Ｔを決定する処理部である。ここで、シーケンス時間Ｔは、画像形成ユニット１３での画像形成動作を停止させて実行されるドラムクリーニングシーケンスの時間である。ドラムクリーニングシーケンスの詳細については、後述する。
【００６７】
図７は、平均印刷Ｄｕｔｙ及びシーケンス時間の相関を示す図である。
図７において、横軸は平均印刷Ｄｕｔｙ（％）に対応し、縦軸はシーケンス時間（ｓ）に対応している。決定部５９は、図７のグラフを記憶しており、演算部５８により演算された平均印刷Ｄｕｔｙに対応するシーケンス時間を、このグラフから読み取ることにより、シーケンス時間Ｔを決定する。
【００６８】
例えば、平均印刷Ｄｕｔｙが１０％であった場合、決定部５９は、図７に示されるグラフから、シーケンス時間に対応する数値５（ｓ）を読み取り、シーケンス時間Ｔ＝５（ｓ）を決定する。また、平均印刷Ｄｕｔｙが６０％であった場合、決定部５９は、該グラフからシーケンス時間に対応する数値１５（ｓ）を読み取り、シーケンス時間Ｔ＝１５（ｓ）を決定する。
【００６９】
電圧制御部６０は、所定のタイミングで、電源ユニット３２の帯電ローラ用電源３８、現像ローラ用電源３９及び供給ローラ用電源４０をＯＮ／ＯＦＦし、帯電ローラ３３や現像ローラ３４、供給ローラ３６へのバイアス出力を制御すると共に、バイアス値の設定制御を行う。
【００７０】
切替制御部６１は、図１に示されるように、切替駆動部６３を備え、切替部として、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対する押圧力の強さの切り替えを行う。本実施例では、切替制御部６１は、押圧力切替機構４１を駆動して、設定Ａ（図５）及び設定Ｂ（図６）間の切り替えを行い、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対する押圧力、即ちＮＩＰ量を変更する。
【００７１】
切替駆動部６３は、押圧力切替機構４１のギヤ４６及びギヤ４７（図５、図６）を回転駆動する。
【００７２】
プリンタ制御部６２は、上記した各部の制御機能を有する。また、プリンタ制御部６２は、制御部として、ドラム回転数記憶部５５の監視を行う。
【００７３】
次に、プリンタ１０の画像形成動作について、簡単に説明する。ここでは、１枚分の画像データに基づく画像形成処理が実行される場合を例に、説明を行う。
【００７４】
画像形成処理の実行に先立ち、プリンタ１０において、インタフェース部５１が上位装置５０から画像データを受信すると、プリンタ制御部６２が、該画像データに基づく印刷処理を開始すべく、各部の制御を行う。この制御に基づき、画像信号処理部５２が、受信された画像データを１ページ分のドットデータに変換する。また、電圧制御部６０が、電源ユニット３２によりバイアスを出力する。これにより、帯電ローラ３３、現像ローラ３４及び供給ローラ３６には、直流電圧が印加される。また、回転駆動部５３が、所定のタイミングで、各部の回転駆動を実施する。
【００７５】
画像形成ユニット１３の押圧力切替機構４１は、図５に示されるように、リストアップバー４５がユニット４２の突起部４３に位置４４ｃで当接する設定Ａの状態に保持されている。このとき、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対するＮＩＰ量は、０．８ｍｍである。
【００７６】
この画像形成ユニット１３において、感光体ドラム１６が回転を開始すると共に、帯電ローラ用電源３８に接続された帯電ローラ３３に電圧が印加され、感光体ドラム１６の表面が一様に帯電する。
【００７７】
また、供給ローラ用電源４０に接続された供給ローラ３６と、現像ローラ用電源３９に接続された現像ローラ３４とは、互いに当接した状態で、一定の周速比で回転駆動される。これにより、トナーカートリッジ１７から供給されたトナーが、供給ローラ３６を介して現像ローラ３４に供給される。供給されたトナーは、トナー規制ブレード３７との摩擦等により帯電され、現像ローラ３４の表面には、一定の厚みのトナー層が形成される。なお、トナー層の厚みは、現像ローラ３４に印加される電圧値や、供給ローラ３６に印加される電圧値、現像ローラ３４に当接するトナー規制ブレード３７による押圧力等により決定される。
【００７８】
プリンタ制御部６２は、給紙ユニット２３からの記録媒体１１の搬送状況に応じて、各印刷機構１２によるトナー像の形成を逐次開始させる。画像信号処理部５２により変換されたドットデータは、プリンタ制御部６２を介して露光器１４に送信される。このドットデータの送信に先立ち、ドットカウンタ５６が、該ドットデータに含まれる印字ドット数ＤＣを計数し、計数した印字ドット数ＤＣを、印字ドット数記憶部５７に記憶されている印字ドット数ＤＣ２に加算して、ＤＣ２＝ＤＣ２＋ＤＣとし、印字ドット数記憶部５７を更新する。
【００７９】
露光器１４は、ドットデータを受信すると、その印字パターンに応じて発光し、回転駆動される感光体ドラム１６の表面に、静電潜像を形成する。そして、現像ローラ３４に保持されるトナーが、この静電潜像に順次付着することにより、静電潜像が現像され、感光体ドラム１６の表面に、トナー像が形成される。
【００８０】
感光体ドラム１６上に形成されたトナー像は、転写ローラ１５との間の電界に基づき、感光体ドラム１６及び転写ローラ１５間を通過する記録媒体１１の表面に転写される。このトナー像の転写時、ドラムカウンタ５４は、感光体ドラム１６のドラム回転数ＤＴを計測し、ドラム回転数記憶部５５に記憶されているドラム回転数ＤＴ２に加算して、ＤＴ２＝ＤＴ２＋ＤＴとし、ドラム回転数記憶部５５を更新する。
【００８１】
記録媒体１１は、転写ベルト１９の回転走行により、各印刷機構１２に搬送され、各色のトナー像が順次転写された後、更に定着装置２８へと搬送され、加熱及び加圧されて、トナー像が定着される。転写後の感光体ドラム１６上に残留したトナーは、下流側に当接するドラムクリーニングブレード３５により掻き取られる。
【００８２】
その後、プリンタ制御部６２の制御に基づき、電圧制御部６０が、電源ユニット３２によるバイアスの出力を停止すると共に、回転駆動部５３が、各部の回転駆動を停止する。これにより、画像形成ユニット１３における画像形成処理が終了する。
【００８３】
上記のように、各画像形成ユニット１３においてトナー像が形成され、記録媒体１１に転写される。
【００８４】
ところで、近年、印刷の高速化や高画質化を実現するために、プリンタに使用する微粉砕トナーの微粒子化が進んでいる。しかし、トナー粒径が小さくなると、微粉砕トナーの流動性や帯電性が悪化するため、画像上にかすれやかぶり等の不具合が発生するという問題があった。
【００８５】
そこで、流動性の改善や帯電性の調整を図るべく、微粉砕トナーの外側に、例えばシリカやメラミン等の外添剤を添加して形成されたトナーが、多く使用されている。このように形成されたトナーでは、微粉砕トナー、即ちトナー本体粒子の微粒子化により、全体重量に示す外添剤の重量率（％）が増大している。
【００８６】
一方、上記したトナーは、画像形成ユニット内での攪拌や摩擦等に伴い、ダメージを受け、トナー本体粒子から外添剤が剥離することがある。この場合、剥離した外添剤のうち、例えばメラミン等、トナー本体粒子とは逆の帯電極性を有する外添剤は、その帯電極性に基づき、現像ローラから、感光体ドラムの電荷が除去された部分、即ち非露光部に移動し、付着してしまう。付着した外添剤は、その大きさが１２〜１５０ｎｍと微小であるため、ドラムクリーニングブレードでは完全に掻き取ることができない。また、上記したメラミン等の外添剤は、研磨剤としての性質を有するため、感光体ドラムの表面に付着して滞留すると、その表面を削りながら隙間に入り込み、堆積する。その結果、感光体ドラムフィルミングが発生し、画像上に白抜け等の不具合を引き起こす原因となってしまっていた。
【００８７】
この感光体ドラムフィルミングについて、発生程度を示すフィルミングレベルを用いて、説明する。
【００８８】
フィルミングレベルは、「１」から「１０」までの整数値で表され、感光体ドラム１６の表面における外添剤の付着の程度を示す数値である。本実施例では、フィルミングレベルの判定は、各数値に対応するサンプルパターンとの比較により行われる。フィルミングレベル「１０」は付着なし、即ち感光体ドラムフィルミングが発生していないことを意味し、フィルミングレベル「９」からフィルミングレベル「１」に向かって、付着量の増大、即ち感光体ドラムフィルミングの悪化を表す。
例えば、１００％印刷が実行された場合、フィルミングレベル「８」では、画像上に０．５ｍｍ以下の白抜けが部分的に発生する。また、フィルミングレベル「６」では、０．５ｍｍ以下の白抜けが画像の５０％以上で発生する。フィルミングレベル「４」では、０．５ｍｍ以上の白抜けが画像全体で発生し、フィルミングレベル「２」では、１ｍｍ以上の白抜けが画像全体に発生する。そして、フィルイミングレベル「１」では、２ｍｍ以上の白抜けが画像全体に発生する。
【００８９】
ここで、プリンタ１０において、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対するＮＩＰ量が０．６ｍｍである場合と、１．２ｍｍである場合とについて、それぞれ、Ａ４サイズの記録媒体を縦向きに搬送して、印刷枚数０枚から２００００枚まで印刷処理を実行し、２０００枚毎にフィルミングレベルの判定を行った。その結果を、図８に示す。
図８は、印刷枚数及びフィルミングレベルの相関を示す図（その１）である。
【００９０】
図８において、横軸は印刷枚数を示し、縦軸はフィルミングレベルに対応している。横軸目盛の記号「Ｋ」は、１０００枚を意味する。即ち、２Ｋ＝２０００枚であり、２０Ｋ＝２００００枚である。以下、この記号「Ｋ」を使用することとする。
【００９１】
図８から明らかなように、感光体ドラム１６における外添剤の付着量は、印刷枚数が増えるに伴い増加し、フィルミングレベルが低下する。このフィルミングレベルの低下は、ダメージを受けて剥離する外添剤の量が増えることに起因すると考えられる。
【００９２】
また、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対するＮＩＰ量と、フィルミングレベルとの間にも、相関があることが、図８からわかる。即ち、ＮＩＰ量が大きいほど、フィルミングレベルが維持され、感光体ドラムフィルミングが良化する傾向がみられる。これは、トナーから剥離して感光体ドラム１６上に付着した外添剤が、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６間の摩擦力により除去され、現像ローラ３４上に回収される結果、感光体ドラム１６における外添剤の堆積が抑止されるためと考えられる。
【００９３】
現像ローラ３４により回収された外添剤は、当接して回転する供給ローラ３６に戻された後、経時でダメージを受けたトナーの流動性の改善や帯電性の調整のために再利用される。しかしながら、ＮＩＰ量が大きな状態、即ち現像ローラ３４を感光体ドラム１６に強く押しつけた状態で、長期間印刷を続けると、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６の表面が摩擦により劣化し、短寿命化を招くこととなってしまうという問題がある。
【００９４】
また、印刷Ｄｕｔｙとフィルミングレベルとの相関を調べるべく、印刷Ｄｕｔｙを一定に保持して、印刷枚数０枚から２０Ｋ枚まで印刷処理を実行し、２Ｋ枚毎にフィルミングレベルの判定を行った。その結果を、図９に示す。
図９は、印刷枚数及びフィルミングレベルの相関を示す図（その２）である。
【００９５】
図９において、横軸は印刷枚数に対応し、縦軸はフィルミングレベルに対応している。ここでは、平均印刷Ｄｕｔｙを０．５％、２０％及び６０％に保持して、Ａ４サイズの記録媒体を縦向きに搬送して印刷を行い、フィルミングレベルを判定した。
【００９６】
図９から明らかなように、平均印刷Ｄｕｔｙとフィルミングレベルとの間には相関がある。即ち、平均印刷Ｄｕｔｙが高くなるほど、フィルミングレベルが低下する傾向がみられる。これは、印刷Ｄｕｔｙが高くなるほど、使用するトナーの量が増え、その結果、感光体ドラム１６上に付着する外添剤の量が多くなることを意味している。
【００９７】
以上を踏まえ、感光体ドラム１６への外添剤が付着して堆積し、感光体ドラムフィルミングが発生することに起因する画像品質の低下を抑止すべく、本実施例のプリンタ１０では、以下に説明するように、ドラムクリーニングシーケンスを設けることとする。このプリンタ１０の動作の詳細について、図１０に示すフローチャートに沿って説明する。
図１０は、本発明に係るプリンタの実施例１における動作を示すフローチャートである。
【００９８】
プリンタ１０の電源がＯＮされると、プリンタ制御部６２は、ドラム回転数記憶部５５にドラム回転数初期値ＤＴ１を記憶させると共に、印字ドット数記憶部５７に印字ドット数初期値ＤＣ１を記憶させる（ステップＳ１０１）。ドラムカウンタ５４は、計測中のドラム回転数ＤＴをドラム回転数初期値ＤＴ１として、ドラム回転数記憶部５５に記憶させる。同様に、ドットカウンタ５６が、計数中の印字ドット数ＤＣを印字ドット数初期値ＤＣ１として、印字ドット数記憶部５７に記憶させる。
【００９９】
その後、プリンタ１０は、上位装置５０からの画像データの受信を待って、画像形成ユニット１３による画像形成動作を開始する（ステップＳ１０２）。プリンタ１０は、受信した画像データをドットデータに変換して、各画像形成ユニット１３によりトナー像を形成する。その際、各画像形成ユニット１３において、押圧力切替機構４１は、図５に示される設定Ａに保持され、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対するＮＩＰ量は、０．８ｍｍに設定される（図５）。即ち、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６間の押圧力は、第１の押圧力に保持される。また、ドットカウンタ５６及びドラムカウンタ５４は、それぞれ、印字ドット数ＤＣ２の計数及びドラム回転数ＤＴ２の計測を行う。
【０１００】
プリンタ制御部６２は、ドラム回転数記憶部５５を監視し、ドラム回転数初期値ＤＴ１と、計数中のドラム回転数ＤＴ２との差分値（ＤＴ２―ＤＴ１）が、所定の差分閾値に到達したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。本実施例のプリンタ１０では、所定の差分閾値は５０に設定される。
【０１０１】
差分値（ＤＴ２−ＤＴ１）が５０以上となり（ステップＳ１０３）、且つ印刷ジョブ動作が完了すると、プリンタ制御部６２は、画像形成ユニット１３における画像形成動作を停止する（ステップＳ１０４）。回転駆動部５３は、各ローラの回転駆動を停止し、電圧制御部６０は、電源ユニット３２による各ローラへの電圧供給を停止する。
【０１０２】
続いて、プリンタ制御部６２は、印字ドット数記憶部５７から、印字ドット数初期値ＤＣ１と、計数中の印字ドット数ＤＣ２とを読み出し、ステップＳ１０３で取得した差分値（ＤＴ２−ＤＴ１）と共に、演算部５８に送る。そして、演算部５８が、受け取った各数値に基づいて、平均印刷Ｄｕｔｙを演算する（ステップＳ１０５）。演算部５８は、平均印刷Ｄｕｔｙを演算すると、演算結果をプリンタ制御部６２に送る。
【０１０３】
プリンタ制御部６２は、演算部５８から受け取った平均印刷Ｄｕｔｙを決定部５９に通知する。そして、決定部５９が、通知された平均印刷Ｄｕｔｙに基づいて、シーケンス時間Ｔを決定する（ステップＳ１０６）。決定部５９は、図７に示されるグラフから、平均印刷Ｄｕｔｙに対応するシーケンス時間を読み取って、シーケンス時間Ｔを決定する。決定部５９は、決定したシーケンス時間Ｔを、プリンタ制御部６２に通知する。
【０１０４】
プリンタ制御部６２は、シーケンス時間Ｔの通知を受けると、切替制御部６１に切替指示を行う。そして、切替制御部６１が、押圧力切替機構４１を駆動して、設定Ａ（図５）から設定Ｂ（図６）に切り替える（ステップＳ１０７）。
【０１０５】
切替駆動部６３は、押圧力切替機構４１のギヤ４６及びギヤ４７を、図５に示す矢印ｂ方向に回転駆動する。この回転駆動に基づき、リストアップバー４５が矢印ｂ１方向にスライドし、ユニット４２は突起部４３と共に矢印ｂ２方向に移動する。切替駆動部６３は、突起部４３がリストアップバー４５の位置４５ｄ（図６）に当接すると、ギヤ４６及びギヤ４７の回転駆動を停止する。これにより、押圧力切替機構４１は設定Ｂに切り替えられる。このとき、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対する押圧力は第２の押圧力に変更されており、ＮＩＰ量は１．２ｍｍとなる。
【０１０６】
続いて、プリンタ１０は、画像形成期間中に感光体ドラム１６に付着した外添剤を除去すべく、ドラムクリーニングを行う（ステップＳ１０８）。プリンタ制御部６２は、画像形成ユニット１３による画像形成動作を停止させ且つ現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対するＮＩＰ量を増やした状態で、シーケンス時間Ｔの期間、回転駆動部５３により現像ローラ３４及び感光体ドラム１６の回転駆動を実施する。この回転駆動期間を、ドラムクリーニングシーケンスと呼ぶ。
【０１０７】
シーケンス時間Ｔが経過すると、プリンタ制御部６２は、回転駆動部５３による現像ローラ３４及び感光体ドラム１６の回転駆動を停止すると共に、切替制御部６１に切替指示を行う。そして、切替制御部６１が、押圧力切替機構４１を駆動して、設定Ｂ（図５）から設定Ａ（図６）に切り替える（ステップＳ１０９）。
【０１０８】
切替駆動部６３は、押圧力切替機構４１のギヤ４６及びギヤ４７を、図６に示す矢印ａ方向に回転駆動する。この回転駆動に基づき、リストアップバー４５が矢印ａ１方向にスライドし、ユニット４２は突起部４３と共に矢印ａ２方向に移動する。切替駆動部６３は、突起部４３がリストアップバー４５の位置４５ｃ（図５）に当接すると、ギヤ４６及びギヤ４７の回転駆動を停止する。これにより、押圧力切替機構４１は設定Ａに切り替えられる。このとき、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対する押圧力は第１の押圧力に変更されており、ＮＩＰ量は０．８ｍｍとなる。
【０１０９】
その後、プリンタ制御部６２は、ドラム回転数記憶部５５及び印字ドット数記憶部５７を更新し、ドラム回転数初期値ＤＴ１及び印字ドット数初期値ＤＣ１を記憶させる（ステップＳ１０１）。ドラムカウンタ５４は、計測中のドラム回転数ＤＴをドラム回転数初期値ＤＴ１としてドラム回転数記憶部５５に上書きし、ドットカウンタ５６は、計数中の印字ドット数ＤＣを印字ドット数初期値ＤＣ１として印字ドット数記憶部５７に上書きする。
【０１１０】
そして、プリンタ１０は、画像形成ユニット１３による画像形成動作を再開する（ステップＳ１０２）。以下、プリンタ１０は、ステップＳ１０３以降の処理を繰り返す。
【０１１１】
その後、電源がＯＦＦされると（ステップＳ１１０）、プリンタ１０は、各部の動作を停止して、処理を終了する。
【０１１２】
上記のように、プリンタ１０において、感光体ドラム１６が５０回転する毎に、画像形成ユニット１３による画像形成動作が停止され、現像ローラ３４を感光体ドラム１６に強く押圧した状態で、ドラムクリーニングが実施される。
【０１１３】
上記のように構成した本実施例のプリンタ１０により、Ａ４サイズの記録媒体を縦向きに搬送して、印刷枚数０枚から２０Ｋ枚まで印刷処理を実行し、２Ｋ枚毎にフィルミングレベルの判定を行った。その結果を、図１１に示す。
図１１は、印刷枚数、平均印刷Ｄｕｔｙ及びフィルミングレベルの相関を示す図（その１）である。
【０１１４】
図１１には、画像形成ユニット１３内の温度／湿度を２０℃／５０％に維持した使用環境、即ちＮＮ環境下で、印刷を実行した場合のフィルミングレベルの判定結果（「実施例１」と記す）と、クリーニングシーケンスを設けずに同様の印刷処理を実行した場合のフィルミングレベルの判定結果（「対策なし」と記す）とが、共に示されている。図１１において、横軸は平均印刷Ｄｕｔｙ（％）に対応し、縦軸はフィルミングレベルに対応している。なお、印刷処理は、平均印刷Ｄｕｔｙを、印刷枚数０枚から６Ｋ枚までは０．５％に、６Ｋ枚から１４Ｋ枚までは２０％に、そして、１４Ｋ枚から２０Ｋ枚までは７０％に、それぞれ保持して、実行された。
【０１１５】
図１１からわかるように、ドラムクリーニングシーケンスを設けない「対策なし」に対する判定結果では、平均印刷Ｄｕｔｙが２０％のとき、感光体ドラムフィルミングが発生し、印刷枚数の増加に伴い、フィルミングレベルの低下がみられる。また、平均印刷Ｄｕｔｙを７０％に引き上げると、フィルミングレベルは更に低下し、印刷枚数が２０Ｋ枚に到達した時点で、フィルミングレベルは「５」にまで低下していた。
【０１１６】
一方、本実施例のプリンタ１０を用いて印刷を実行した場合、平均印刷Ｄｕｔｙが２０％のときも、感光体ドラムフィルミングの発生はみられず、更に平均印刷Ｄｕｔｙを７０％まで引き上げても、フィルミングレベル「９」を確保することができた。そして、印刷枚数が２０Ｋ枚に到達した時点でも、フィルミングレベルの低下はみられず、画像品質は良好であった。
【０１１７】
以上のように、本実施例のプリンタ１０では、感光体ドラム１６が所定回数回転する毎に、静電潜像を形成しない非画像形成期間、即ちドラムクリーニングシーケンスが設けられ、該ドラムクリーニングシーケンス中は、現像ローラ３４を感光体ドラム１６に強く押圧した状態で、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６が回転駆動されるので、感光体ドラム１６に付着した外添剤を現像ローラ３４により回収可能となる。したがって、感光体ドラム１６における外添剤の堆積を防止して、感光体ドラムフィルミングの発生を抑止可能となる。また、ドラムクリーニングシーケンスのシーケンス時間Ｔは、画像形成期間中の平均印刷Ｄｕｔｙに基づき決定されると共に、シーケンス時間Ｔが経過し、通常の画像形成動作が再開されると、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６間の押圧力は弱く切り替えられるので、効果的に外添剤を回収可能となると共に、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６の摩擦による劣化を抑制して、プリンタ１０の高寿命化が実現される。
【実施例２】
【０１１８】
実施例１では、平均印刷Ｄｕｔｙが高くなるほど、感光体ドラム１６のフィルミングレベルが低下することが指摘された。
【０１１９】
同様に、感光体ドラム１６のフィルミングレベルには、使用環境、即ち画像形成ユニット１３内の温度や湿度との間にも、相関がみられる。
図１２は、印刷枚数及びフィルミングレベルの相関を示す図（その３）である。
【０１２０】
図１２には、平均印刷Ｄｕｔｙを０．５％、２０％及び６０％に保持し、Ａ４サイズの記録媒体を縦向きに搬送して印刷を行った場合のフィルミングレベルの判定結果が示されている。図１２において、横軸は印刷枚数を示し、縦軸はフィルミングレベルに対応している。
【０１２１】
なお、印刷処理は、プリンタの使用環境を、印刷枚数０枚から４Ｋ枚まではＮＮ環境に、４Ｋ枚から６Ｋ枚まではＮＬ環境に、６Ｋ枚から１０Ｋ枚まではＨＨ環境に、１０Ｋ枚から１２Ｋ枚まではＨＬ環境に、そして、１２Ｋ枚から１６Ｋ枚まではＬＬ環境に、それぞれ保持して、実行された。ここで、ＮＮ環境は、使用環境、即ち画像形成ユニット１３内の温度／湿度が２０℃／５０％である場合に対応する。同様に、ＮＬ環境は２３℃／１０％を、ＨＨ環境は２８℃／８０％を、ＨＬ環境は２８℃／２０％を、そしてＬＬ環境は１０℃／２０％を、それぞれ意味している。
【０１２２】
図１２から明らかなように、平均印刷Ｄｕｔｙが高くなると、フィルミングレベルが低下する傾向がみられる。また、使用環境の湿度が低い場合、例えばＮＬ環境、ＨＬ環境、及びＬＬ環境下では、フィルミングレベルの更なる低下がみられる。
【０１２３】
低湿度環境下でフィルミングレベルが低下する原因の一つとしては、現像ローラ３４を構成するウレタンゴムの吸湿性が挙げられる。ウレタンゴムは吸湿性に富むため、画像形成ユニット１３内の湿度の変動に応じて、現像ローラ３４の外径が変化することとなる。例えば、湿度５０％での現像ローラ３４の外径に比較して、湿度２０％での現像ローラ３４の外径は−０．０２５ｍｍとなる。
【０１２４】
このような現像ローラ３４の外径の変化は、感光体ドラム１６に対するＮＩＰ量の変化を引き起こす。その結果、低湿度環境下でのドラムクリーニングシーケンス中に、現像ローラ３４が、感光体ドラム１６に付着した外添剤を充分に回収できず、フィルミングレベルの低下を招くと考えられる。
【０１２５】
そこで、本実施例では、使用環境の変化に応じて、効率的にドラムクリーニングを実施すべく、以下のようにプリンタ７０を構成した。
【０１２６】
図１３は、本発明の実施例２に係るプリンタの機能構成を示すブロック図である。
本実施例のプリンタ７０は、湿度計７１、湿度記憶部７２及び算出部７３が追加される構成が、実施例１と異なる。
なお、本実施例において、実施例１と同一の構成については同一の符号で示し、これらについての詳しい説明を省略する。
【０１２７】
プリンタ７０は、図１３に示されるように、インタフェース部５１、画像信号処理部５２、回転駆動部５３、ドラムカウンタ５４、ドラム回転数記憶部５５、ドットカウンタ５６、印字ドット数記憶部５７、演算部５８、湿度計７１、湿度記憶部７２、算出部７３、決定部７４、電圧制御部６０、切替制御部６１及びプリンタ制御部７５を含んで構成される。
【０１２８】
湿度計７１は、測定部として、画像形成ユニット１３周辺の湿度を測定する。
【０１２９】
湿度記憶部７２は、湿度計７１により測定された湿度を記憶するための記憶部である。湿度記憶部７２には、湿度計７１により測定された湿度が、順次記憶される。
【０１３０】
算出部７３は、湿度記憶部７２に記憶された湿度の平均値を算出して、平均湿度ＨＤを出力する。
【０１３１】
決定部７４は、演算部５８により演算された平均印刷Ｄｕｔｙと、算出部７３により算出された平均湿度ＨＤとに基づいて、シーケンス時間Ｔを決定する処理部である。
【０１３２】
図１４は、平均印刷Ｄｕｔｙ、平均湿度及びシーケンス時間の相関を示す図である。
図１４において、横軸は平均印刷Ｄｕｔｙ（％）に対応し、縦軸はシーケンス時間（ｓ）に対応している。決定部７４は、平均湿度１０％、２０％、３０％、４０％及び５０％に対応する各グラフを記憶している。
【０１３３】
決定部７４は、平均印刷Ｄｕｔｙ及び平均湿度ＨＤを通知されると、記憶している各グラフから、通知された平均湿度ＨＤに対応するグラフを選択する。そして、決定部７４は、選択したグラフから、通知された平均印刷Ｄｕｔｙに対応するシーケンス時間を読み取ることにより、シーケンス時間Ｔを決定する。
【０１３４】
例えば、平均湿度ＨＤが２０％であり、平均印刷Ｄｕｔｙが３０％であった場合、決定部７４は、図１４に示されるグラフからシーケンス時間２０（ｓ）を読み取り、シーケンス時間Ｔ＝２０（ｓ）を決定する。また、平均湿度ＨＤが３０％であり、平均印刷Ｄｕｔｙが８０％であった場合、決定部７４は、該グラフからシーケンス時間３０（Ｓ）を読み取り、シーケンス時間Ｔ＝３０（ｓ）を決定する。
【０１３５】
また、決定部７４は、更に、図７に示されるグラフを記憶している。
決定部７４は、平均印刷Ｄｕｔｙのみを通知された場合、図７のグラフから、通知された平均印刷Ｄｕｔｙに対応するシーケンス時間を読み取って、シーケンス時間Ｔを決定する。
【０１３６】
プリンタ制御部７５は、プリンタ７０の各部を制御する機能を有する。
【０１３７】
次に、本実施例のプリンタ７０の動作について、図１５及び図１６に示すフローチャートに沿って説明する。
図１５は、本発明に係るプリンタの実施例２における動作を示すフローチャート（その１）であり、図１６は、本発明に係るプリンタの実施例２における動作を示すフローチャート（その２）である。
【０１３８】
プリンタ７０の電源がＯＮされると、プリンタ制御部７５は、ドラム回転数記憶部５５にドラム回転数初期値ＤＴ１を記憶させると共に、印字ドット数記憶部５７に印字ドット数初期値ＤＣ１を記憶させる（ステップＳ１０１）。
【０１３９】
また、プリンタ制御部７５は、湿度記憶部７２を初期化し、湿度計７１による湿度の測定を開始させる（ステップＳ２０１）。湿度計７１により測定された湿度は、順次、湿度記憶部７２に記憶される。
【０１４０】
その後、プリンタ７０は、上位装置５０からの画像データの受信を待って、画像形成ユニット１３による画像形成動作を開始する（ステップＳ１０２）。各画像形成ユニット１３において、押圧力切替機構４１は、図５に示される設定Ａに保持され、現像ローラ３４及び感光体ドラム１６間の押圧力は、第１の押圧力に設定される。また、ドットカウンタ５６及びドラムカウンタ５４は、それぞれ、印字ドット数ＤＣ２の計数及びドラム回転数ＤＴ２の計測を実施し、湿度計は、湿度を測定する。
【０１４１】
プリンタ制御部７５は、ドラム回転数記憶部５５を監視し、ドラム回転数初期値ＤＴ１と、計数中のドラム回転数ＤＴ２との差分値（ＤＴ２−ＤＴ１）が、所定の差分閾値５０に到達したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【０１４２】
差分値（ＤＴ２−ＤＴ１）が５０以上となり（ステップＳ１０３）、且つ印刷ジョブ動作が完了すると、プリンタ制御部６２は、画像形成ユニット１３における画像形成動作を停止する（ステップＳ１０４）。回転駆動部５３は、各ローラの回転駆動を停止し、電圧制御部６０は、電源ユニット３２による各ローラへの電圧供給を停止する。
【０１４３】
続いて、演算部５８が、平均印刷Ｄｕｔｙを演算する（ステップＳ１０５）。演算部５８は、印字ドット数記憶部５７から読み出された印字ドット数初期値ＤＣ１及び印字ドット数ＤＣ２と、上記した差分値（ＤＴ２−ＤＴ１）とに基づいて、平均印刷Ｄｕｔｙを演算し、演算結果をプリンタ制御部７５に送る。
【０１４４】
また、算出部７３が、プリンタ制御部７５の制御に基づいて、平均湿度ＨＤを算出する（ステップＳ２０２）。算出部７３は、湿度記憶部７２に記憶されている湿度の平均値を算出して、算出された平均湿度ＨＤをプリンタ制御部７５に送る。
【０１４５】
そして、プリンタ制御部７５が、算出部７３から受け取った平均湿度ＨＤが５０％以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。
【０１４６】
ステップＳ２０３において、平均湿度ＨＤが５０％以下であると判断すると、プリンタ制御部７５は、演算部５８から受け取った平均印刷Ｄｕｔｙと、算出部７３から受け取った平均湿度ＨＤとを、決定部７４に通知する。そして、決定部７４が、平均印刷Ｄｕｔｙ及び平均湿度ＨＤに基づいて、シーケンス時間Ｔを決定する（ステップＳ２０４）。決定部７４は、１０％、２０％、３０％、４０％及び５０％のうち、通知された平均湿度ＨＤに最も近い数値を選択し、選択された数値に対応するグラフを、図１４から選択する。そして、この選択されたグラフから、通知された平均印刷Ｄｕｔｙに対応するシーケンス時間を読み取って、シーケンス時間Ｔを決定する。決定部７４は、決定したシーケンス時間Ｔをプリンタ制御部７５に通知する。
【０１４７】
また、ステップＳ２０３において、平均湿度ＨＤが５０％以上であると判断すると、プリンタ制御部７５は、演算部５８から受け取った平均印刷Ｄｕｔｙのみを、決定部７４に通知する。そして、決定部７４が、平均印刷Ｄｕｔｙに基づいて、シーケンス時間Ｔを決定する（ステップＳ１０６）。決定部７４は、図７に示されるグラフから、通知された平均印刷Ｄｕｔｙに対応するシーケンス時間を読み取って、シーケンス時間Ｔを決定する。決定部７４は、決定したシーケンス時間Ｔをプリンタ制御部７５に通知する。
【０１４８】
プリンタ制御部７５は、シーケンス時間Ｔの通知を受けると、切替制御部６１に切替指示を行う。そして、切替制御部６１が、押圧力切替機構４１を駆動して、設定Ａ（図５）から設定Ｂ（図６）に切り替える（ステップＳ１０７）。切替駆動部６３は、押圧力切替機構４１を駆動して、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対する押圧力を第２の押圧力に切り替える。
【０１４９】
続いて、プリンタ７０は、ドラムクリーニングを実施する（ステップＳ１０８）。プリンタ制御部７５は、画像形成ユニット１３による画像形成動作を停止させ且つ現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対するＮＩＰ量を増やした状態で、シーケンス時間Ｔの期間、回転駆動部５３により現像ローラ３４及び感光体ドラム１６を回転駆動する。
【０１５０】
シーケンス時間Ｔが経過すると、プリンタ制御部７５は、回転駆動部５３による現像ローラ３４及び感光体ドラム１６の回転駆動を停止すると共に、切替制御部６１に切替指示を行う。そして、切替制御部６１が、押圧力切替機構４１を駆動して、設定Ｂ（図５）から設定Ａ（図６）に切り替える（ステップＳ１０９）。切替駆動部６３は、押圧力切替機構４１を駆動して、現像ローラ３４の感光体ドラム１６に対する押圧力を第１の押圧力に切り替える。
【０１５１】
その後、プリンタ制御部７５は、ドラム回転数記憶部５５及び印字ドット数記憶部５７を更新し、ドラム回転数初期値ＤＴ１及び印字ドット数初期値ＤＣ１を記憶させる（ステップＳ１０１）。
【０１５２】
また、プリンタ制御部７５は、湿度記憶部７２を初期化する（ステップＳ２０１）。湿度計７１は湿度の測定を継続し、測定された湿度は、順次、初期化後の湿度記憶部７２に記憶される。
【０１５３】
そして、プリンタ７０は、画像形成ユニット１３による画像形成動作を再開する（ステップＳ１０２）。以下、プリンタ７０は、ステップＳ１０３以降の処理を繰り返す。
【０１５４】
その後、電源がＯＦＦされると（ステップＳ１１０）、プリンタ７０は、各部の動作を停止して、処理を終了する。
【０１５５】
上記のように、画像形成ユニット１３の平均湿度ＨＤが５０％以下である場合、ドラムクリーニングシーケンスのシーケンス時間Ｔが長く設定される。
【０１５６】
上記のように構成した本実施例のプリンタ７０により、Ａ４サイズの記録媒体を縦向きに搬送して、印刷枚数０枚から２０Ｋ枚まで印刷処理を実行し、２Ｋ枚毎にフィルミングレベルの判定を行った。その結果を、図１７に示す。
図１７は、印刷枚数、平均印刷Ｄｕｔｙ及びフィルミングレベルの相関を示す図（その２）である。
【０１５７】
図１７において、横軸は印刷枚数に対応し、縦軸はフィルミングレベルに対応している。なお、印刷処理は、平均印刷Ｄｕｔｙ及び使用環境を変化させて、実行された。即ち、平均印刷Ｄｕｔｙは、印刷枚数０Ｋ枚から６Ｋ枚までは０．５％に、６Ｋ枚から１４Ｋ枚までは２０％に、１４Ｋ枚から２０Ｋ枚までは７０％に、それぞれ保持される。また、使用環境は、ＮＮ（２０℃／５０％）環境、ＨＬ（２８℃／２０％）環境、ＮＬ（２３℃／１０％）環境、ＬＬ（１０℃／２０％）環境の順で、２Ｋ枚毎に変化させた。
【０１５８】
図１７からわかるように、使用環境を考慮しない「対策なし」に対する判定結果では、特に低湿度環境下で、印刷枚数の増加及び平均印刷Ｄｕｔｙの増大に伴うフィルミングレベルの低下がみられる。この場合、印刷枚数が２０Ｋ枚に到達した時点で、フィルミングレベルは「４」にまで低下していた。
【０１５９】
一方、本実施例のプリンタ７０を用いて印刷を実行した場合、使用環境や平均印刷Ｄｕｔｙ、印刷枚数の変動に伴い、感光体ドラムフィルミングの発生はみられるが、フィルミングレベルの低下は抑制され、印刷枚数が２０Ｋ枚に到達した時点でも、フィルミングレベル「８」を確保することができた。
【０１６０】
以上のように、本実施例のプリンタ７０は、画像形成期間中の平均印刷Ｄｕｔｙに加えて、更に画像形成ユニットの湿度を考慮して、ドラムクリーニングシーケンスのシーケンス時間Ｔを決定するので、あらゆる印字パターン及び使用環境に対応可能となる。したがって、更なる画像品質の向上及び長寿命化が実現される。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
上記した各実施例では、本発明をプリンタに適用した場合を例に、説明を行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、複写機やファクシミリ装置、複合機等に適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１６２】
１０    プリンタ
１３    画像形成ユニット
１６    感光体ドラム
３４    現像ローラ
４１    押圧力切替機構
４２    ユニット
４３    突起部
４４    バネ
４５    リストアップバー
４６、４７    ギヤ
５３    回転駆動部
５４    ドラムカウンタ
５６    ドットカウンタ
５８    演算部
５９、７４    決定部
６１    切替制御部
６２、７５    プリンタ制御部
６３    切替駆動部
７１    湿度計
７３    算出部
【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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