(57)【要約】【課題】画像形成動作前に感光体に静電疲労を与えることでＶＬを安定化させ画像濃度のバラツキを抑制するとともに、出力する画像情報から画像濃度が変動した場合の最終的な画質への影響度合いを予測し、それらの予測結果に応じて静電疲労を与える度合いを変え、必要最小限の前処理とすることでダウンタイムや過度の疲労を低減させる画像形成装置を提供することにある。【解決手段】画像形成装置は、前回の画像形成動作から停止インターバルをおいて画像形成動作を再開する場合に、該画像形成動作再開直後に出力する画像情報に基づいて、前記画像形成動作前に前記潜像担持体に静電的処理を行うことを特徴とする。【選択図】図２
2010271461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
該潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記潜像担持体を露光する露光手段と、
前記潜像担持体上に形成された可視像をバイアス印加により転写材に転写する転写手段と、
前回の画像形成動作からの停止インターバル時間を検知するインターバル時間検知手段と、
前回の画像形成動作から停止インターバルをおいて画像形成動作を再開する場合に、該画像形成動作再開直後に出力する画像情報に基づいて、前記画像形成動作前に前記潜像担持体に静電的処理を行う静電的手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記潜像担持体の温度を検知する潜像担持体温度検知手段を備え、
前記静電的手段は、前記前回の画像形成動作から停止インターバルをおいて画像形成動作を再開する場合に、前記潜像担持体温度検知手段によって検知する前記潜像担持体の温度と、前記画像形成動作再開直後に出力する画像情報とに基づいて、前記画像形成動作前に前記潜像担持体に静電的処理を行う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】
前記静電的手段は、前記停止インターバル時間に基づいて、前記画像形成動作前に前記潜像担持体に静電的処理を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記潜像担持体の使用履歴を記憶する履歴記憶手段を備え、前記潜像担持体の使用履歴に応じて、前記画像形成動作前に前記潜像担持体に静電的処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記静電的手段は、前記潜像担持体の静電的処理として、前記帯電手段と前記露光手段とによって所定時間、帯電、露光を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記露光手段として、帯電処理された前記潜像担持体を露光し潜像を形成する潜像形成手段を用いることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記静電的手段は、前記潜像担持体の静電的処理として、前記転写手段によって所定の時間転写バイアスを印加することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項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、画像形成動作前に感光体表面に前処理を行うことによって書き込み露光部の電位を安定化させ、画像濃度のバラツキを抑制する技術を備える、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる電子写真感光体は、一般的には、導電性支持体上に直接又は中間層を介して電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を設けた、いわゆる、機能分離型積層感光体が主流である。さらには、機械的もしくは化学的耐久性向上のため必要に応じて感光体最表面に表面保護層を形成する。
この機能分離型積層感光体において、表面が帯電された感光体が露光された時、光は電荷輸送層を透過し、電荷発生層中の電荷発生材料に吸収される。電荷発生材料はこの光を吸収して電荷担体を発生する。発生した電荷担体は電荷輸送層に注入され、帯電によって生じている電界に沿って電荷輸送層を移動して感光体の表面電荷を中和する。その結果、感光体の表面に静電潜像が形成される。
しかし、電荷担体が電荷輸送層を移動する過程において電荷輸送層のバルクに生成したトラップに電荷担体が捕獲されると、感光体表面電荷を中和できないだけでなく電界強度を弱めることになる。
【０００３】
つまり、感光体露光部において表面の電荷を中和しにくくなるため、ＶＬ（感光体を露光し、ベタ画像を形成する際のベタ画像部の感光体表面電位）が上昇する。また、画像形成動作のインターバル中に、このトラップされた電荷担体が解放されると一度上昇したＶＬは低下する。このように、使用状況によってＶＬは変動し、ＶＬが変動すると画像濃度が変動してしまうことになり、画像品質の劣化を引き起こしてしまう。
従来から、このようなＶＬの変動による画像濃度の変動の結果としての画像品質の劣化に対して、各種の解決策が提案されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。
特許文献１乃至４には、画像形成動作前に感光体に対して、露光やバイアス印加等を行うことによってＶＬを安定化させ、その後画像形成動作を行うことにより安定した画像濃度で印刷を行うという技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、エージング露光を電源投入時やリセット時に行う。また、最初の印刷動作前に印刷動作をストップして行う。所定の枚数後の印刷動作後に作像動作をストップして行う。雰囲気温度を検知してエージング露光時間を制御し、感光体履歴を検知してエージング露光時間を制御し、帯電しながらエージング露光することが開示されている。
特許文献２には、作像動作前に一定時間転写バイアスを印加する。一定時間が感光体一周分であり、環境検知で処理の有無を決定し、この環境検知が温湿度検知であり、インターバル（前回の作像動作からの時間）を検出し処理の有無を決定する技術が開示されている。
特許文献３には、作像動作前に、一定時間露光し、環境検知で処理の有無を決定し、環境検知が温湿度検知であり、インターバル（前回の作像動作からの時間）を検出し、処理の有無を決定し、また、露光を行う時、帯電動作を行い、現像動作を行わない技術が開示されている。
特許文献４には、画像形成動作命令から潜像形成までの前帯電区間に、前帯電＋前露光を行う。前帯電区間とは画像形成動作命令から潜像形成までの時間及び感光体上の領域どちらの意味にもとれる。また、前帯電区間における帯電電位は潜像形成時のそれよりも大きい。さらに、処理時間が感光体周期の整数倍であり、雰囲気温度を検知し、前露光を雰囲気温度に基づいて行う技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような画像形成動作前の処理はダウンタイムに繋がり、また、感光体に疲労を与えるため過度の疲労は感光体の寿命を縮める結果になりかねないため、必要最小限の前処理に留める必要がある。
特許文献１乃至４では、環境温度やインターバル時間を検知し、それによって前処理の有無や前処理の時間を制御することで、前処理をできるだけ少なくする技術が開示されている。
上記で述べたように、電荷担体がトラップされることによりＶＬが上昇するが、電荷担体がトラップされる形態のうち、半永久的にトラップされるディープトラップ（deep trap）と、一定の寿命で解放されるシャロウトラップ（shallow trap）に注目すると、短期的にＶＬが変動する要因となるのは、一定の寿命で解放されるシャロウトラップである。
このシャロウトラップに束縛された電荷担体は、感光体の温度が高いほど熱活性化され解放され易くなる。ディープトラップによるＶＬ上昇については、長期的なＶＬ変動であるため、電位センサによってＶＬを検知して補正をかける等の制御を行うことで対処可能である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、画像形成動作前に感光体に静電疲労を与えることでＶＬを安定化させ画像濃度のバラツキを抑制するとともに、出力する画像情報から画像濃度が変動した場合の最終的な画質への影響度合いを予測し、それらの予測結果に応じて静電疲労を与える度合いを変え、必要最小限の前処理とすることでダウンタイムや過度の疲労を低減させる画像形成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、感光体ドラムの温度からＶＬ変動を予測し、かつ出力する画像情報から画像濃度が変動した場合の最終的な画質への影響度合いを予測し、それらの予測結果に応じて静電疲労を与える度合いを変え、必要最小限の前処理とすることでダウンタイムや過度の疲労を低減させる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体を帯電させる帯電手段と、前記潜像担持体を露光する露光手段と、前記潜像担持体上に形成された可視像をバイアス印加により転写材に転写する転写手段と、前回の画像形成動作からの停止インターバル時間を検知するインターバル時間検知手段と、前回の画像形成動作から停止インターバルをおいて画像形成動作を再開する場合に、該画像形成動作再開直後に出力する画像情報に基づいて、前記画像形成動作前に前記潜像担持体に静電的処理を行う静電的手段と、を備える画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記潜像担持体の温度を検知する潜像担持体温度検知手段を備え、前記静電的手段は、前記前回の画像形成動作から停止インターバルをおいて画像形成動作を再開する場合に、前記潜像担持体温度検知手段によって検知する前記潜像担持体の温度と、前記画像形成動作再開直後に出力する画像情報とに基づいて、前記画像形成動作前に前記潜像担持体に静電的処理を行う請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記静電的手段は、前記停止インターバル時間に基づいて、前記画像形成動作前に前記潜像担持体に静電的処理を行う請求項１又は２記載の画像形成装置を特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、前記潜像担持体の使用履歴を記憶する履歴記憶手段を備え、前記潜像担持体の使用履歴に応じて、前記画像形成動作前に前記潜像担持体に静電的処理を行う請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記静電的手段は、前記潜像担持体の静電的処理として、前記帯電手段と前記露光手段とによって所定時間、帯電、露光を行う請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記露光手段として、帯電処理された前記潜像担持体を露光し潜像を形成する潜像形成手段を用いる請求項５記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記静電的手段は、前記潜像担持体の静電的処理として、前記転写手段によって所定の時間転写バイアスを印加する請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前処理を行う判断基準として、従来技術のような温湿度等の環境検知、インターバル情報、使用履歴ではなく、温度検知と出力する画像情報を元に前処理の実施有無とその度合いを決定するので、従来技術よりも必要最小限の的確な前処理を行うことができるため、画像形成前の前処理時間を短くすることができ、無駄なダウンタイムがなく待ち時間の短縮が図れるほか、必要以上の前処理を与えることがないため、静電疲労の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用するプリンタを示す概略構成図である。
【図２】作像手段であるプロセスユニットを示す概略図である。
【図３】走行距離０ｍの感光体ドラムにおけるインターバル時間毎のＶＬ変動をグラフで示す図である。
【図４】走行距離１６０００ｍの感光体ドラムにおけるインターバル時間毎のＶＬ変動をグラフで示す図である。
【図５】インターバル６０秒での走行距離毎のＶＬ変動をグラフで示す図である。
【図６】所定時間の帯電、露光処理を行った時の感光体ドラムＶＬ偏差の結果をグラフで示す図である。
【図７】感光体ドラムへの前処理と印刷枚数との関係をグラフで示す図である。
【図８】転写バイアス印加による前処理とＶＬ偏差量との関係をグラフで示す図である。
【図９】ジョブ再開直後に出力する画像情報の分類としてコピーモードの１例を表で示す図である。
【図１０】ジョブ再開直後に出力する画像情報の分類としてプリンタモードの１例を表で示す図である。
【図１１】コピーモードの画像情報の組み合せに対する前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
【図１２】プリンタモードの画像情報の組み合せに対する前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
【図１３】停止インターバル時間を変えた時の前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
【図１４】感光体ドラムの使用履歴である走行距離を変えた時の前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
【図１５】コピーモードの画像情報の組み合せに対する前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
【図１６】プリンタモードの画像情報の組み合せに対する前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
【図１７】停止インターバル時間を変えた時の前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
【図１８】感光体ドラムの使用履歴である走行距離を変えた時の前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタの１つの実施の形態について説明する。まず、本実施の形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図１は本発明を適用するプリンタを示す概略構成図である。図２は作像手段であるプロセスユニットを示す概略図である。図１及び図２を参照して説明すると、図１のプリンタＡは、トナー像を作成する作像手段であるプロセスユニットとして、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の４つのプロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。
これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット１Ｙを例にすると、これは図２に示すように、感光体ユニット２Ｙと現像ユニット３Ｙとを有している。これらの感光体ユニット２Ｙと現像ユニット３Ｙは一体的にプリンタＡ本体に対して着脱可能となっている。
【００１２】
感光体ユニット２Ｙは、潜像担持体であるドラム状の感光体４Ｙ、この感光体ドラム４Ｙに付着した転写残トナー等を除去し回収するクリーニングブレード５Ｙａ及び回収スクリュ５Ｙｂを含む潜像担持体クリーニング手段であるドラムクリーニング装置５Ｙ、感光体ドラム４Ｙの表面摩擦係数を所定の値にするための滑剤塗布ブラシ６及び滑剤７（ステアリン酸亜鉛）、滑剤７を感光体ドラム２Ｙ上に均一に塗布するための滑剤塗布ブレード８、感光体ドラム４Ｙを均一に帯電するための帯電ローラ９、帯電ローラクリーナ１０などを有している。
帯電ローラ９は、図示してない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動する感光体ドラム２Ｙの表面を図示してない帯電バイアス印加手段からＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳した帯電バイアスを印加して一様に帯電させる。続いて、画像信号に対応した露光手段である光学ユニット１１から発せられるレーザ光によって露光走査されて静電潜像を形成する。
【００１３】
現像ユニット３Ｙは、第１搬送スクリュ１２が配設された第１現像剤収容部１３と、第２搬送スクリュ１４が配設された第２現像剤収容部１５を有しており、第１現像剤収容部１３の下面には、透磁率センサからなるトナー濃度センサ１６が設置されており、磁性体であるキャリア粒子とトナーとの混合比を透磁率から算出し、所定のトナー濃度になるように、図１に略示しているトナーボトル１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋを含むトナー補給装置から必要によってトナーを補給している。
第１搬送スクリュ１２は、図示してない駆動手段によって回転駆動され、第１現像剤収容部１３内の現像剤を図面に直交する方向における奥側から手前側に搬送し、第１現像剤収容部１３と第２現像剤収容部１５との間の仕切り壁に設けられた図示してない連通口を経て、第２現像剤収容部１５内に進入する。
第２現像剤収容部１５内の第２搬送スクリュ１４は、図示してない駆動手段によって回転駆動されることで、現像剤を図中手前側から奥側に搬送する。第２搬送スクリュ１４の上方には、現像スリーブ１８が第２搬送スクリュ１４と平行な姿勢で配設され、現像剤担持体たる現像スリーブ１８は図中反時計回り方向に回転駆動される。現像スリーブ１８は非磁性材料であるアルミパイプからなり、表面をサンドブラストで粗面化処理されている。
【００１４】
現像スリーブ１８の内部には、図示してないマグネットが配設されており、第２搬送スクリュ１４によって搬送される現像剤の一部は、このマグネットの発する磁力によって現像スリーブ１８表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ１８と所定の間隙を保持するように配設されたドクタブレード１９によってその層厚が規制される。
その後、感光体ドラム４Ｙと対向する現像領域まで搬送され、図示してない現像バイアス印加手段から現像スリーブ１８に印加される現像バイアスによって、感光体ドラム４Ｙ上に形成された静電潜像にトナーを付着させ、トナー像を形成する。現像によってトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ１８の回転に伴って第２搬送スクリュ１４上に戻される。そして、図中奥端まで搬送されると、図示してない連通口を経て第１収容部１３内に戻る。
トナー濃度センサ１６による現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示してない制御部に送られる。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１６はトナー濃度に応じた値の電圧を出力する。
【００１５】
上記制御部はＲＡＭ等の情報記憶手段を備えており、この中にトナー濃度センサ１６からの出力電圧の目標値であるＶｒｅｆを格納しており、トナー濃度センサ１６からの出力電圧値とＶｒｅｆを比較し、図示してないトナー供給装置から比較結果に応じたトナー量を現像ユニット３Ｙ中の第１現像剤収容部１３の図中奥側からトナーを補給し、現像剤中のトナー濃度を所望の値に維持する。トナー濃度センサ１６とトナー供給装置とによる本制御は、各色個別に実施されている。
前回の画像形成動作からの停止インターバル時間は、図示していない制御部にて、画像形成動作情報から検知し、管理している。制御部にて、前回の画像形成動作停止後から次の画像形成動作開始までの時間をカウントし、このカウント値を停止インターバル時間としている。
プロセスユニット１Ｙの図中下方には、露光手段である光学ユニット１１が配設されている。潜像書き込み手段である光学ユニット１１は、画像情報に基づいてレーザ光を各プロセスユニット１Ｙの感光体ドラム４Ｙ表面に照射する。これによって、感光体ドラム４Ｙ上に静電潜像を形成する。
【００１６】
なお、光学ユニット１１は、光源であるレーザダイオードから発したレーザ光をモータによって回転駆動されるポリゴンミラーによって走査し、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラム４Ｙに照射するものである。かかる構成に代えて、ＬＥＤアレイによる露光手段を採用することもできる。
光学ユニット１１の下方には、第１給紙カセット２０、第２給紙カセット２１が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット２０、２１内には、それぞれ、記録媒体である記録紙が収容されており、一番上の記録紙には、第１給紙ローラ２２、第２給紙ローラ２３がそれぞれ当接している。
図示してない駆動手段によって、所定のタイミングで給紙ローラ２２、２３が反時計回りに回転駆動されると、記録紙が第１および第２給紙カセット２０、２１の図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路に向けて排出される。給紙路には複数の搬送ローラ対２４、２５が配設されており、給紙路に送られた記録紙は、これらの搬送ローラ対２４、２５によって上方に向けて搬送される。
【００１７】
給紙路には、レジストローラ対２６が配設されている。レジストローラ対２６の直前に記録紙が搬送ローラ対２４、２５から送られてくると、記録紙はいったん停止される。そして、転写手段である中間転写ユニット２７の中間転写ベルト２８上に形成されたトナー画像が２次転写ニップに到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対２６を所定のタイミングで駆動し、記録紙をベルト駆動ローラ２９と２次転写手段３０とで形成される２次転写ニップに向けて送り出す。
各プロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図中上方には、表面無端移動体である中間転写ベルト２８を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる転写ユニット２７が配設されている。転写手段である転写ユニット２７は、中間転写ベルト２８の他、ベルトクリーニング手段３１、各色の感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの対向する位置に配設された一実施の形態転写手段である１次転写ローラ３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｋ、外部からの駆動を受け中間転写ベルト２８を駆動せしめるベルト駆動ローラ２９、ベルトテンションローラ等で構成されている。
なお、ベルト駆動ローラ２９は２次転写手段である２次転写ローラ３０の対向ローラを兼ねている。中間転写ベルト２８はこのベルト駆動ローラ２９、ベルトテンションローラ等に張架されながら、ベルト駆動ローラ２９の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動される。
【００１８】
１次転写ローラ３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｋは中間転写ベルト２８を挟んで感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋに当接し、１次転写ニップを形成している。１次転写ローラ３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｋに、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋ上に形成されたトナー画像のトナーとは逆極性の転写バイアスを印加する。これによって、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト２８上に転写する。各色の作像ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋで形成された各色のトナー画像は、中間転写ベルト２８上に順次１次転写され、中間転写ベルト２８上にカラー画像を形成が形成される。符号４０はトナー付着量センサを示している。
２次転写ローラ３０は、中間転写ベルト２８の外側に、ベルト駆動ローラである２次転写対向ローラ２９と中間転写ベルト２８を挟んで対向する位置に配設され、ばね荷重によって、２次転写対向ローラ２９に所定の荷重で当接し、２次転写ニップが形成されている。
中間転写ベルト２８上に形成されたカラー画像は、中間転写ベルトの２８回転駆動によって２次転写ニップに移動され、同時に、トナー画像の２次転写ニップ進入と同期してレジストローラ２６からの記録紙を２次転写ニップに進入させる。
【００１９】
トナー像は、２次転写ローラ３０と２次転写対向ローラ２９との間に形成される２次転写電界とニップ圧によって、記録紙に２次転写される。２次転写の電界は、２次転写対向ローラ２９にトナーと同極性の転写バイアスを印加し、２次転写ローラ３０を接地することで形成している。
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２８上には、記録紙に転写されなかったトナーが僅かに残って付着している。これは、ベルトクリーニング手段３１によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニング手段３０は、クリーニングブレードを中間転写ベルト２８の表面に当接させており、これによって、中間転写ベルト２８上の転写残トナーを掻きとって除去する。中間転写ベルト２８上から除去された転写残トナーは、廃トナーボトル３３に収容され、廃棄される。
２次転写ニップの上方には、定着ユニット３４が配設されている。この定着ユニット３４は、電磁誘導発熱層を内包する定着ローラ３５、この定着ローラ３５と所定圧力で当接され、所定のニップ幅を形成する加圧ローラ３６、図示してない温度センサ等で構成されている。
【００２０】
定着ローラ３５の図中左側に、定着ローラ３５内の電磁誘導発熱層を発熱させるための電磁誘導手段であるＩＨコイルユニット３７を有する。定着ローラ３５は、ＩＨコイルユニット３７による電磁誘導で加熱される。各ローラは図示してない駆動源によって加圧ローラ３６は時計方向に、定着ローラ３５は反時計方向に回転移動する。
２次転写ニップを通過した記録紙は、中間転写ベルト２８から分離した後、定着ユニット３４内に送られる。そして、定着ユニット３４の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ローラ３５によって加熱され、同時に定着ニップで加圧されてトナー画像が記録紙上に定着せしめられる。このようにして定着処理が施された記録紙は、排紙ローラ対を経由してプリンタＡ外に排出され、プリンタＡ本体の上面にスタックされる。
転写手段２７の上方には、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーを収容する各色のトナーボトル１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋが配設されている。これらのトナーボトル１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋに収容された各色のトナーは、各色のプロセスユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの現像ユニットＹに適宜供給される。これらトナーボトル１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋは、プリンタＡ本体から脱着可能となっており、トナーボトル１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋ内のトナー残量がなくなると、トナーボトル１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋを交換できるようになっている。
【００２１】
本発明は、前回のジョブである画像形成動作からインターバルを置いたジョブ再開直後とそれ以降のジョブ動作中で、ＶＬ（感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋを露光し、ベタ画像を形成する際のベタ画像部の感光体ドラム表面電位）偏差が生じることで画像濃度がばらついてしまうという課題に対し、ジョブ再開直後に出力する画像情報に応じた必要最小限の静電疲労を画像形成動作前に感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋに予め与えることによりＶＬを安定化させ、その後、画像形成動作を行う構成とすることにより、ダウンタイムや感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの静電疲労が最小限で、なおかつ画像濃度のバラツキを抑えることのできる画像形成装置を提供することにある。
本発明の１つの実施の形態として、この画像形成装置の印刷速度は３５枚／分（Ａ４Ｙ）で、プロセス速度は２０５ｍｍ／秒である。本実施の形態においては、図２に示すように感光体ドラム４Ｙ外周近傍に感光体ドラム温度センサとして非接触型赤外線感光体ドラム温度センサ３８を備え、感光体ドラム４Ｙの温度についても検知している。なお、温度センサの種類は赤外線温度センサに限定するものではなく、感光体ドラム４Ｙの温度を精度よく検知できれば良い。
また、感光体ドラム４Ｙ内部にハロゲンヒータ３９を備えている。ジョブ再開直後とそれ以降のジョブ動作中のＶＬ偏差量は、感光体ドラム４Ｙの温度によっても変動するため、感光体ドラム温度を２７°Ｃに制御し、感光体ドラム温度を固定して実験を行った。
【００２２】
図３は走行距離０ｍの感光体ドラムにおけるインターバル時間毎のＶＬ変動をグラフで示す図である。図４は走行距離１６０００ｍの感光体ドラムにおけるインターバル時間毎のＶＬ変動をグラフで示す図である。図５はインターバル６０秒での走行距離毎のＶＬ変動をグラフで示す図である。図６は所定時間の帯電、露光処理を行った時の感光体ドラムＶＬ偏差の結果をグラフで示す図である。
図３には感光体ドラムの使用履歴として走行距離０ｍの感光体ドラムを用いた場合における停止インターバル時間毎の感光体ドラム温度と感光体ドラムＶＬ変動（ジョブ再開直後とそれ以降のジョブ動作中のＶＬ偏差）の関係を示している。
図４には潜像担持体の使用履歴として走行距離１６０００ｍの感光体ドラムを用いた場合におけるインターバル時間毎の感光体温度と感光体ドラムＶＬ変動（ジョブ再開直後とそれ以降のジョブ動作中のＶＬ偏差）の関係を示している。図５には停止インターバル時間６０秒の場合における感光体ドラム走行距離毎の感光体ドラム温度と感光体ドラムＶＬ変動の関係を示している。
なお、ここでは静電的処理の手段はとくに限定しないが、１例として、感光体ドラムへ帯電手段と露光手段による所定時間の帯電、露光処理を行った時の感光体ドラムＶＬ偏差の結果を図６に示している。帯電と露光による前処理を行うことによって、感光体ドラムのＶＬ偏差量を小さくすることができる。
【００２３】
また、図６には帯電と露光を組み合わせた前処理の回数（感光体ドラム周回数）と、感光体ドラムＶＬ変動との関係を示しており、前処理を行うごとに感光体ドラムＶＬ偏差が小さくなっているのが解かる。また、前処理は感光体ドラムの回転周期の整数倍に等しい時間行うことによって、ムラを生じさせないようにしており、前処理量は、感光体ドラムの周回数で規定している。
図７は感光体ドラムへの前処理と印刷枚数との関係をグラフで示す図である。図８は転写バイアス印加による前処理とＶＬ偏差量との関係をグラフで示す図である。図７には、他の例として感光体ドラムへの前処理によりＶＬ偏差を低減した時の印刷枚数を示している。
ＶＬ偏差量は、前回の画像形成からの停止インターバル時間、感光体ドラムの使用履歴によっても変動するため、これらの検知結果毎のＶＬ偏差量を図３、図４、図５から予測し、ＶＬ偏差を１０Ｖ以下するために必要な量の前処理量を決定した。
なお、感光体ドラム履歴としては、感光体ドラムの走行距離を用いた。図７は前処理のない構成と本実施の形態の構成について、温度１０°Ｃ、湿度１５％ＲＨの環境下において走行距離０ｍの感光体ドラムを用いて印刷動作を行い、１００枚毎に６０秒のインターバルを設けた際のＶＬ推移を表している。本実施の形態においては、ＶＬ偏差を１０Ｖ以内に低減することができている。
本発明では、画像形成装置は前回のジョブから停止インターバルをおいてジョブを再開する場合に、ジョブ再開直後に出力する画像情報に基づいて、画像形成動作前に感光体ドラム４Ｙに静電的処理を行っている。
【００２４】
図９はジョブ再開直後に出力する画像情報の分類としてコピーモードの１例を表として示す図である。図１０はジョブ再開直後に出力する画像情報の分類としてプリンタモードの１例を表として示す図である。
前回のジョブ、つまり画像形成動作から停止インターバルをおいてジョブを再開する場合に、ジョブ再開直後に出力する画像情報に基づいて、画像形成動作前に感光体ドラムに静電的処理を施す。
図９に示すように、本実験での画像情報はパラメータである（１）色、（２）原稿種類、（３）画像濃度の組Ｎ合せで構成した。図１０に示すように、プリンタモードにおいては、本実験での画像情報はパラメータである（１）文書種類、（２）画質と速度のバランス、（３）画像濃度の組み合せで構成した。
図９のコピーモードの画像情報の組み合せ、及び図１０のプリンタモードの画像情報の組み合せにおいて、感光体ドラムのＶＬ偏差による画質への影響度合いが小さい画像情報の場合には画像形成動作前処理を行う必要がない。
しかし、例えば、プリンタモードにおいて（１）写真（イメージデータ）と（２）画質優先と（３）濃い画像濃度との組み合せの場合などは感光体ドラムのＶＬ偏差による画質の変動が目立ち易い、つまり、影響度が大きいため、画像形成動作前に感光体ドラムに静電的処理を行う。
【００２５】
図１１はコピーモードの画像情報の組み合せに対する前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。図１２はプリンタモードの画像情報の組み合せに対する前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
図１１及び図１２に示すように、ジョブ再開直後の画像と、それ以降のジョブ動作中の画像を比較評価し、○：濃度変動が目立たない、△：濃度変動が少し目立つ、×：濃度変動が著しく目立つ、の３段階で画像評価を行った。その結果、出力する画像情報よって画像評価結果が異なることが解かる。
この時、ジョブ再開直後に出力する画像情報が、ＶＬ偏差による画質の変動が目立ち易い場合は、前処理の回数を増やすことでＶＬ偏差を小さくして画質を安定化させることができる。一方、ＶＬ偏差による画質の変動が目立ちにくい場合は、前処理の回数を減らしたり、前処理自体を実施しないなどの選択をして、必要以上の前処理をしないようにする。
【００２６】
このように、ジョブ再開直後に出力する画像情報から、ＶＬ偏差による画質への影響度合いを予測し、その度合いに応じた必要最小限の静電疲労を画像形成動作前に感光体ドラムに与えることでＶＬを安定化させているので、画像形成動作前に常に感光体ドラムに静電疲労を与える構成よりもダウンタイムの低減や必要以上の静電疲労の低減を図ることができ、なおかつ画像濃度のバラツキを抑えた画像形成装置を提供することができる。
さらに述べれば、ジョブ再開直後とそれ以降のジョブ動作中にかけて感光体ドラムの帯電／露光特性が変動してＶＬ偏差が発生する場合において、ジョブ再開直後に出力する画像情報から、ＶＬ偏差による画質への影響度合い（例えば、濃度変動が目立ち易い〔写真などの階調画像や中間調が多い画像など〕、濃度変動が目立ち難い〔文字・グラフィックなどのベタが多い画像やイエローなど濃度変動が目立ちにくい画像など〕、等）を予測し、その度合いに応じた必要最小限の静電疲労を画像形成動作前に感光体ドラムに与えることによりＶＬを安定化させているので、画像形成動作前に常に感光体ドラムに静電疲労を与える構成よりもダウンタイムの低減や必要以上の静電疲労の低減を図ることができ、なおかつ画像濃度のバラツキを抑えた画像形成装置を提供することができる。
【００２７】
図１３は停止インターバル時間を変えた時の前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。また、本画像形成装置では、停止インターバル時間に応じて、画像形成動作前に感光体ドラムに静電的処理を行うようにする。図３、図４に示す通り、停止インターバル時間が短くなるに従い、感光体ドラムのＶＬ偏差は小さくなる傾向がある。図１３に示すように、停止インターバルに応じて画像形成動作前の前処理度合いを変えれば、必要以上に感光体ドラムに静電的処理を行うことがなくなるため省エネルギ化できる。
このように、ジョブ再開直後に出力する画像情報からＶＬ偏差による画質への影響度合い（例：濃度変動が目立ち易い：写真などの階調画像や中間調が多い画像など、濃度変動が目立ちにくい：文字・グラフィックなどのベタが多い画像やイエローなど濃度変動が目立ちにくい画像など、等）を予測することに加え、停止インターバル時間によるＶＬ偏差の度合いについても予測し、それら予測結果の度合いに応じた必要最小限の静電疲労を画像形成動作前に感光体ドラムに与えることによりＶＬを安定化させているので、画像形成動作前に常に感光体ドラムに静電疲労を与える構成よりもダウンタイムの低減や必要以上の静電疲労の低減を図ることができる。
【００２８】
図１４は感光体ドラムの使用履歴である走行距離を変えた時の前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。本実施の形態では、感光体ドラムの使用履歴を記憶する履歴記憶手段を備え、感光体ドラムの使用履歴に応じて、画像形成動作前に感光体ドラムに静電的処理を行う。
本実施の形態では、さらに、感光体ドラムの使用履歴に応じて画像形成動作前の感光体ドラムの静電的処理を行う。図５に示す通り、感光体ドラムの使用履歴である走行距離が長くなるに従い、感光体ドラムのＶＬ偏差は小さくなる傾向がある。
図１４に示すように、感光体ドラムの使用履歴に応じて画像形成動作前の前処理度合いを変えれば、必要以上に感光体ドラムに静電的処理を行うことがなくなるため省エネルギ化できる。
【００２９】
感光体ドラムの静電的処理として、画像形成動作前に帯電手段である帯電ローラ９と露光手段である光学ユニット１１によって所定時間、帯電、露光を行うようにしている。
帯電ローラ９により感光体ドラム表面を均一に画像形成動作時と同様に帯電させ、同時に露光を行う。光学ユニット１１はとくに限定しないが、露光手段を設けても良いし、除電ランプ等を利用しても良い。この帯電と露光による前処理を行うことにより、図６に示す通りＶＬ偏差量を小さくすることができる。図６には、帯電と露光を組み合わせた前処理の回数（感光体ドラム周回数）と、感光体ドラムＶＬ変動の関係を示しており、前処理を行うごとに感光体ドラムＶＬ偏差が小さくなっているのが解かる。
露光手段として、帯電処理された感光体ドラムを露光し潜像を形成する潜像形成手段を用いる構成にしている。ここでは、前処理時の露光手段として潜像書き込み手段である露光手段を用いている。露光時の光量は、ベタ画像形成時と同じ光量とした。これにより新たに露光手段を設けるよりも、低コスト化、省スペース化を図ることができる。
【００３０】
本発明では、また、感光体ドラムの静電的処理として、転写手段によって所定の時間転写バイアスを印加するようにしている。このように、感光体ドラムへの前処理として、帯電と露光ではなく、転写バイアスの印加によって静電的処理を行っている。
転写バイアス印加による前処理とＶＬ偏差量の関係を示している図８のように、帯電と露光を組み合わせた前処理とほぼ同様の効果を帯電バイアス印加による前処理によって得られている。なお、転写バイアス印加処理は感光体ドラムの回転周期の整数倍に等しい時間行うことによって、ムラを生じさせないようにしている。
転写バイアス印加位置は、図２に示す通り、画像形成動作開始位置である帯電位置よりも下流側にあるため、前処理の開始位置が帯電と露光を前処理として用いている実施の形態よりも下流側となり、前処理を行ってから画像形成動作を開始するまでの時間が短くなりダウンタイムを低減できる。
【００３１】
再び、図１及び図２を参照して説明すると、本発明では、さらに、電子写真式の画像形成装置（プリンタ）Ａは、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋと、この感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋを帯電させる帯電ローラ９と、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋを露光する露光手段である光学ユニット１１と、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋ上に形成された可視像をバイアス印加により転写材である中間転写ベルト２８に転写する中間転写ユニット２７と、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの温度を検知する感光体ドラム温度検知センサ３８と、前回の画像形成動作からの停止インターバル時間を検知するインターバル時間検知手段と、を少なくとも備えている。
この構成では、前回のジョブである画像形成動作から停止インターバルをおいて画像形成動作を再開する場合に、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの温度を検知する感光体ドラム温度検知センサ３８によって検知する感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの温度と、画像形成動作再開直後に出力する画像情報に基づいて、画像形成動作前に感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋに静電的処理を行うようにしている。
【００３２】
この実施の形態の画像形成装置は、画像形成動作であるジョブ再開直後とそれ以降のジョブ動作中にかけて感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの帯電／露光特性が変動してＶＬ偏差が発生する場合において、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの温度でＶＬ偏差の程度が変わってくるため、感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの温度からＶＬ偏差を予測し、かつジョブ再開直後に出力する画像情報からＶＬ偏差による画質への影響度合い（例えば、濃度変動が目立ち易い〔写真などの階調画像や中間調が多い画像など〕、濃度変動が目立ちにくい〔文字・グラフィックなどのベタが多い画像やイエローなど濃度変動が目立ちにくい画像など〕、等）を予測し、その度合いに応じた必要最小限の静電疲労を画像形成動作前に感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋに与えることによりＶＬを安定化させているので、画像形成動作前に常に感光体ドラム４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋに静電疲労を与える構成よりもダウンタイムの低減や必要以上の静電疲労の低減を図ることができ、なおかつ画像濃度のバラツキを抑えた画像形成装置を提供することができる。
この実施の形態の画像形成装置においても、上述した実験を行い、図９及び図１０に示したように構成し、例えば、感光体ドラムの温度によってＶＬ偏差が大きい時に、影響度が大きいと予測される場合は、画像形成動作前に感光体に静電的処理を行う。
【００３３】
図１５はコピーモードの画像情報の組み合せに対する前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。図１６はプリンタモードの画像情報の組み合せに対する前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。
或る感光体ドラム温度において、ジョブ再開直後の画像と、それ以降のジョブ動作中の画像を比較評価し、○：濃度変動が目立たない、△：濃度変動が少し目立つ、×：濃度変動が著しく目立つ、の３段階で画像評価を行った。その結果、出力する画像情報よって画像評価結果が異なることが解かる。こうした画像評価結果は、感光体ドラム温度に応じ、場合によっては変わってくることは、図３乃至図５の感光体ＶＬ変動と感光体ドラム温度との関係から明らかである。
この時、感光体ドラム温度によってＶＬ偏差が大きい場合や、ジョブ再開直後に出力する画像情報が、ＶＬ偏差による画質の変動が目立ち易い場合は、前処理の回数を増やすことでＶＬ偏差を小さくして画質を安定化させることができる。一方、感光体ドラム温度によってＶＬ偏差が小さい場合や、ＶＬ偏差による画質の変動が目立ちにくい場合は、前処理の回数を減らしたり、前処理自体を実施しないなどの選択をして、必要以上の前処理をしないようにする。
【００３４】
図１７は停止インターバル時間を変えた時の前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。停止インターバル時間に応じて画像形成動作前の感光体ドラムの静電的処理を行うと、図３、図４に示す通り、停止インターバル時間が短くなるに従い、感光体のＶＬ偏差は小さくなる傾向がある。図１７に示すように、停止インターバルに応じて画像形成動作前の前処理度合いを変えれば、必要以上に感光体ドラムに静電的処理を行うことがなくなるため省エネルギ化できる。
図１８は感光体ドラムの使用履歴である走行距離を変えた時の前処理回数と画像評価の結果を表で示す図である。さらに感光体ドラムの使用履歴に応じて画像形成動作前の感光体の静電的処理を行うと、図１８に示す通り、感光体ドラムの使用履歴である走行距離が長くなるに従い、感光体ドラムのＶＬ偏差は小さくなる傾向がある。
感光体ドラムの使用履歴に応じて画像形成動作前の前処理度合いを変えれば、必要以上に感光体ドラムに静電的処理を行うことがなくなるため省エネルギ化できる。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ  画像形成装置（プリンタ）、１  プロセスユニット、２Ｙ  感光体ユニット、３Ｙ  現像ユニット、４Ｙ  潜像担持体（感光体ドラム）、９  帯電手段（帯電ローラ）、１１  露光手段（光学ユニット）、２７  転写手段（中間転写ユニット）、２８  転写材（中間転写ベルト）、インターバル時間検知手段、３８  感光体ドラム温度検知センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特開平１１−２０２７０５号公報
【特許文献２】特開２０００−０７５６７７公報
【特許文献３】特開２０００−０７５７４２公報
【特許文献４】特開２００１−２９６７０５公報
【図１】
2010271461.tif 000003
【図２】
2010271461.tif 000004
【図３】
2010271461.tif 000005
【図４】
2010271461.tif 000006
【図５】
2010271461.tif 000007
【図６】
2010271461.tif 000008
【図７】
2010271461.tif 000009
【図８】
2010271461.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010271461.tif 000012
【図１１】
2010271461.tif 000013
【図１２】
2010271461.tif 000014
【図１３】
2010271461.tif 000015
【図１４】
2010271461.tif 000016
【図１５】
2010271461.tif 000017
【図１６】
2010271461.tif 000018
【図１７】
2010271461.tif 000019
【図１８】
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