(57)【要約】【課題】      画像形成装置において、長期に渡って高い画質を得ることを可能にする。【解決手段】  画像形成装置１００の制御部２は、画像形成部１におけるインターイメージの長さを特定する。制御部２は、インターイメージの長さが所定の閾値を超えた場合には「高画質モード」にて画像形成部１を動作させ、インターイメージの長さが所定の閾値を下回った場合には「高速モード」にて画像形成部１を動作させる。「高画質モード」においては、例えば、制御部２はより多くのトナーパッチを形成させることによってトナーの消費量を増やしたり、帯電電位を低下させたりする。【選択図】      図１
2006267499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成条件に従って画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段において形成された第１の画像の終端と、前記第１の画像に連続して形成される第２の画像の先端との間隔を特定する間隔特定手段と、
前記間隔特定手段により特定された前記間隔に応じて、前記画像形成手段に画像形成条件を適用する制御手段と
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記間隔が長くなるに従い、画質の低下を緩和させる画像形成条件を適用する
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成手段は、
調整用トナー像を形成するトナー像形成手段を備え、
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記調整用トナー像を形成することにより消費されるトナーの量を多くする画像形成条件を適用する
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記トナー像形成手段により形成された調整用トナー像の濃度測定値を取得する取得手段を備え、
前記調整用トナー像の濃度測定値が所定の目標値と異なる場合に、次に形成される調整用トナー像の濃度が前記目標値に近づくように画像形成条件を変更する
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成手段は、
トナー像が形成される感光体と、
前記感光体表面に対して電位差を生じさせ、帯電したトナーを前記感光体表面に移動させる現像器と、
トナーの消費量に応じて前記現像器にトナーを供給するトナー供給部とを備え、
前記トナー像形成手段は、前記間隔において調整用トナー像を形成することによって、前記現像器内部のトナーを消費させる
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記調整用トナー像の形成間隔を短くする
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記調整用トナー像の面積を大きくする
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記調整用トナー像の濃度を高くする
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記間隔において、前記第２の画像の近傍に前記調整用トナー像を形成させる
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成手段は、
トナー像が形成される感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電器と、
前記帯電器により帯電された前記感光体を決められた露光量で露光して静電潜像を形成する露光器とを備え、
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記露光量を大きく設定する
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、露光量の上限値を小さく設定する
請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成手段は、
トナー像が形成される感光体と、
前記感光体表面に対して電位差を生じさせ、帯電したトナーを前記感光体表面に移動させる現像器とを備え、
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い前記電位差を大きく設定する
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成手段は、
トナー像が形成される感光体と、
前記感光体表面に対して電位差を生じさせ、帯電したトナーを前記感光体表面に移動させる現像器と、
前記現像器内部におけるトナーとキャリアの混合比を、決められた目標値となるように調整するトナー濃度調整手段とを備え、
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い前記目標値を小さく設定する
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１４】
画像形成条件に従って画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段において形成された第１の画像の終端と、前記第１の画像に連続して形成される第２の画像の先端との間隔を特定する間隔特定手段と、
前記間隔特定手段によって特定される前記間隔の少なくとも一部の期間においては、画質の低下を緩和させる画像形成条件を適用して前記画像形成手段を動作させる制御手段と
を備える画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、当該間隔の少なくとも一部の期間において画質の低下を緩和させる画像形成条件を適用する
請求項１４記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記画像形成手段は、
トナー像が形成される感光体と、
前記感光体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、
前記感光体と接離可能に設けられ、前記転写部材によってトナー像が転写されたときに、前記被転写体に転写されずに前記感光体に残留した残留トナーを掻き取るクリーニング部材とを備え、
前記制御手段は、第１の画像形成条件において前記クリーニング部材を前記感光体に当接させ、前記画質の低下を緩和させる画像形成条件において前記クリーニング部材を前記感光体から離間させる
請求項１４記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記画像形成手段は、
トナー像が形成される感光体と、
トナーを撹拌する撹拌部材を有し、前記撹拌部材により撹拌されたトナーを前記感光体表面に供給する現像器とを備え、
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記撹拌部材の撹拌速度を遅くする
請求項１４記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記画像形成手段は、
トナー像が形成される感光体と、
少なくとも交流成分を含む電圧を印加して前記感光体を帯電させる帯電器とを備え、
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記帯電器の交流成分を小さくする
請求項１４記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記画像形成手段は、
トナー像が形成される感光体と、
少なくとも直流成分を含む電圧を印加して前記感光体を帯電させる帯電器とを備え、
前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記帯電器の直流成分を小さくする
請求項１４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、画像形成装置において、画質の低下を緩和させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、ある画像とその次に形成される画像との間に所定の間隔が設けられている。この間隔のことを一般に「インターイメージ」という。このインターイメージにおいて、画像形成装置は、感光体を帯電する帯電電圧や感光体上の静電潜像を現像するための現像バイアス等の画像形成条件を変更したり、自動濃度調整用のトナーパッチを形成したりしている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
インターイメージの長さは、画像形成装置がページ記述言語等で記述された入力画像データを処理する時間によって変化する。また、インターイメージの長さは、上述した画像形成条件の変更やトナーパッチの形成によっても変化する。一般に、形成される画像の画質を重視する場合には、画像形成装置は用紙のサイズや紙質に応じて画像形成条件をこまめに調整したり、高い頻度でトナーパッチを形成したりする。一方、高速かつ大量のプリントを行う場合には、トナーパッチの形成や画像形成条件の変更の回数を減らして画像形成が行われるので、インターイメージは必要最小限の長さだけが確保される。つまり、画質を重視するほどインターイメージは長く、生産性を重視するほどインターイメージは短くなると言える。
【０００４】
ところで、電子写真方式の画像形成装置においては、長期間の連続的な使用により種々の問題が発生する。例えば、高分子有機体を表面に用いた有機感光体を用い、感光体表面に残留したトナーをブレード状のクリーニング部材で掻き取るようにクリーニングする構成の画像形成装置においては、交流電圧を印加された状態の感光体にクリーニング部材が当接し続けることによって感光体表面がダメージを受け、感光体が摩耗して劣化しやすくなることが知られている。また、現像器がトナーやキャリア（以下、これらを「現像剤」と総称する）を長時間撹拌し続けていると、トナーの帯電量が過剰に上昇してしまい画像濃度が不安定になったり、現像剤が劣化することによって画質欠陥を引き起こしたりすることがある。
【特許文献１】特開２０００−８９６１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１６６５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
つまり、インターイメージを長くすると、そのぶん全体的な処理時間は増加するので、上述の２つの問題の影響をより強く受けることになる。その結果、感光体や現像剤の劣化を招き、これらの部材の交換頻度の増加やランニングコストの増大をもたらす。しかも、感光体や現像剤が劣化すれば当然画質が低下するので、画質を向上させるために長いインターイメージを確保したのに、これがかえって画質を低下させるという結果を生じさせることとなっていた。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成装置において長期に渡って高い画質を得ることを可能にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明はその一態様として、画像形成条件に従って画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段において形成された第１の画像の終端と、前記第１の画像に連続して形成される第２の画像の先端との間隔を特定する間隔特定手段と、前記間隔特定手段により特定された前記間隔に応じて、前記画像形成手段に画像形成条件を適用する制御手段とを備える画像形成装置を提供する。
この画像形成装置は、より好適には、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、画質の低下を緩和させる画像形成条件を適用する。
【０００７】
このとき、前記画像形成手段は、調整用トナー像を形成するトナー像形成手段を備え、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記調整用トナー像を形成することにより消費されるトナーの量を多くする画像形成条件を適用する構成としてもよい。
このような画像形成装置によれば、間隔、すなわちインターイメージが長くなるにつれて、調整用トナー像を形成することによって消費されるトナーの量がより多くなり、画像形成手段に未帯電のトナーが多く供給されることになる。その結果、画像形成手段内部のトナーの帯電量の上昇を抑制し、画像濃度を安定させたり現像剤の劣化の抑制したりすることが可能となる。
【０００８】
上述の調整用トナー像を形成する画像形成装置には、例えば以下の２種類の態様がある。すなわち、前記制御手段は、前記トナー像形成手段により形成された調整用トナー像の濃度測定値を取得する取得手段を備え、前記調整用トナー像の濃度測定値が所定の目標値と異なる場合に、次に形成される調整用トナー像の濃度が前記目標値に近づくように画像形成条件を変更する画像形成装置と、前記画像形成手段が、トナー像が形成される感光体と、前記感光体表面に対して電位差を生じさせ、帯電したトナーを前記感光体表面に移動させる現像器と、トナーの消費量に応じて前記現像器にトナーを供給するトナー供給部とを備え、前記トナー像形成手段は、前記間隔において調整用トナー像を形成することによって、前記現像器内部のトナーを消費させる画像形成装置である。
【０００９】
また、前記調整用トナー像を形成することで消費されるトナーの量を増やす際にも、種々の態様がある。
例えば、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記調整用トナー像の形成間隔を短くしてもよい。
あるいは、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記調整用トナー像の面積を大きくしてもよい。
またあるいは、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記調整用トナー像の濃度を高くしてもよい。
なお、いずれの場合においても、前記制御手段は、前記間隔において、前記第２の画像の近傍に前記調整用トナー像を形成させることが望ましい。このようにすれば、上述した帯電量の上昇を抑制する効果をより高く得ることができる。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置の好適な態様として、前記画像形成手段は、トナー像が形成される感光体と、前記感光体を帯電させる帯電器と、前記帯電器により帯電された前記感光体を決められた露光量で露光して静電潜像を形成する露光器とを備え、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記露光量を大きく設定する。
このような画像形成装置によれば、高濃度領域における現像性を低下させることなく保持することが可能となる。
【００１１】
また、この画像形成装置においては、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、露光量の上限値を小さく設定することが望ましい。
このようにすれば、本来トナーが現像されるべき位置にキャリアが付着してしまう現象を抑制し、画質の低下を防ぐことが可能となる。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置の好適な態様として、前記画像形成手段は、トナー像が形成される感光体と、前記感光体表面に対して電位差を生じさせ、帯電したトナーを前記感光体表面に移動させる現像器とを備え、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い前記電位差を大きく設定する。
このような画像形成装置によれば、高濃度領域においても安定した現像を行うことが可能となる。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置の好適な態様として、前記画像形成手段は、トナー像が形成される感光体と、前記感光体表面に対して電位差を生じさせ、帯電したトナーを前記感光体表面に移動させる現像器と、前記現像器内部におけるトナーとキャリアの混合比を、決められた目標値となるように調整するトナー濃度調整手段とを備え、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い前記目標値を小さく設定する。
このような画像形成装置によれば、トナーの帯電量を所定の値までに上昇させる時間を長くすることができ、結果的にトナーの帯電量の上昇を抑制し、画像濃度を安定化させることが可能となる。
【００１４】
あるいは、上述の目的を達成するために、本発明は、画像形成条件に従って画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段において形成された第１の画像の終端と、前記第１の画像に連続して形成される第２の画像の先端との間隔を特定する間隔特定手段と、前記間隔特定手段によって特定される前記間隔の少なくとも一部の期間においては、画質の低下を緩和させる画像形成条件を適用して前記画像形成手段を動作させる制御手段と
を備える画像形成装置を提供する。
このような画像形成装置によれば、前記間隔、すなわちインターイメージを長く確保した場合であっても、画像形成装置の寿命を短くするようなことがなく、長期に渡って安定した画質の画像を得ることが可能となる。
【００１５】
また、この画像形成装置は、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、当該間隔の少なくとも一部の期間において画質の低下を緩和させる画像形成条件を適用することが望ましい。
このようにすれば、インターイメージの長さが短い場合に、処理時間が増加したり画像品質が低下することを防ぐことができる。
【００１６】
本発明の画像形成装置の好適な態様として、前記画像形成手段は、トナー像が形成される感光体と、前記感光体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写部材と、前記感光体と接離可能に設けられ、前記転写部材によってトナー像が転写されたときに、前記被転写体に転写されずに前記感光体に残留した残留トナーを掻き取るクリーニング部材とを備え、前記制御手段は、前記第１の動作モードにおいて前記クリーニング部材を前記感光体に当接させ、前記第２の動作モードにおいて前記クリーニング部材を前記感光体から離間させる。
このような画像形成装置によれば、クリーニング部材による感光体の摩耗を低減させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の画像形成装置の好適な態様として、前記画像形成手段は、トナー像が形成される感光体と、トナーを撹拌する撹拌部材を有し、前記撹拌部材により撹拌されたトナーを前記感光体表面に供給する現像器とを備え、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記撹拌部材の撹拌速度を遅くする。
このような画像形成装置によれば、撹拌に伴う現像器内部のトナーの帯電量の上昇を抑制することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置の好適な態様として、前記画像形成手段は、トナー像が形成される感光体と、少なくとも交流成分を含む電圧を印加して前記感光体を帯電させる帯電器とを備え、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記帯電器の交流成分を小さくする。
あるいは、前記画像形成手段は、トナー像が形成される感光体と、少なくとも直流成分を含む電圧を印加して前記感光体を帯電させる帯電器とを備え、前記制御手段は、前記間隔が長くなるに従い、前記帯電器の直流成分を小さくする。
このような画像形成装置によれば、感光体の摩耗を低減させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、長期に渡って高い画質を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［ａ］構成
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成を概略的に示したブロック図である。この画像形成装置１００は、いわゆる電子写真方式のフルカラープリンタであり、画像形成部１と、制御部２と、記憶部３と、画像処理部４と、操作部５と、通信部６とを備える。
【００２１】
画像形成部１は入力された画像データに基づき、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）Ｋ（ブラック）各色のトナー像を用紙等の記録材に転写することでフルカラー画像を形成する。
図２は、この画像形成部１の構成を詳細に示した図である。画像形成部１は、ＹＭＣＫ各色の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、中間転写ベルト１１と、駆動ロール１２と、複数の張架ロール１３と、二次転写ロール１４と、バックアップロール１５と、複数の給紙トレイ１６と、複数の搬送ロール１７と、定着器１８と、トナーセンサ１９とを備える。
【００２２】
ここで、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋについてさらに詳しく説明する。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは使用するトナーの色がそれぞれ異なるだけであり、その構成は同一である。そのため、ここでは各符号にトナーの色を表すために付したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのアルファベットを割愛し、画像形成ユニット１０として説明する。
図３は、画像形成ユニット１０を示した図である。画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１０１と、帯電器１０２と、露光器１０３と、現像器１０４と、トナーボックス１０５と、一次転写ロール１０６と、クリーニングブレード１０７とを備える。
【００２３】
感光体ドラム１０１は表面に直鎖状の高分子有機体による光導電層が形成されたロール状部材であり、図示せぬ駆動手段によって図中ａ方向に回転される。帯電器１０２は、この感光体ドラム１０１に対して所定の電位差を生じさせ、感光体ドラム１０１表面を一様に帯電させる。露光器１０３は画像データに応じたビーム光を所定の光量で照射し、一様に帯電された感光体ドラム１０１表面に画像データに応じた静電潜像を形成させる。現像器１０４は、トナーボックス１０５から供給されたトナーをキャリアを用いて摩擦帯電させ、このトナーを感光体ドラム１０１表面との電位差によって移動させる。トナーは感光体ドラム１０１表面に形成された静電潜像に付着し、これによって画像データに対応したトナー像が形成される。
【００２４】
また、現像器１０４は、撹拌部材１０４ａとトナー濃度センサ１０４ｓとを備えている。撹拌部材１０４ａは、図示せぬ駆動手段によって所定の速度で図中ｂ方向に回転され、トナーを撹拌する。トナー濃度センサ１０４ｓは現像器１０４内部の磁束密度を測定し、これを制御部２に供給する。制御部２は測定された磁束密度に基づき、現像器１０４内部におけるトナーとキャリアの混合比、すなわちトナー濃度を算出する。トナー濃度は、その値が大きいほど、現像器１０４内部におけるトナーの割合が高いことを意味する。
トナーボックス１０５はＹＭＣＫ各色のトナーを収容しており、制御部２からの指示に応じて現像器１０４にトナーを供給する。制御部２はトナー濃度を測定させ、その値が所定の目標値を下回っている場合には、トナーボックス１０５にトナーを供給する旨の指示を送る。
【００２５】
一次転写ロール１０６は中間転写ベルト１１を挟むようにして感光体ドラム１０１と対向しており、感光体ドラム１０１表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１１に転写（一次転写）する。なお、感光体ドラム１０１表面には、中間転写ベルト１１に転写されなかったトナー（残留トナー）が残留して付着していることがあるが、この残留トナーはクリーニングブレード１０７によって掻き取られ、除去される。このクリーニングブレード１０７は、駆動部を内蔵した回動機構１０７ｒによって感光体ドラム１０１と接離可能に設けられているが、制御部２からの指示がない限りは感光体ドラム１０１に当接している。
【００２６】
ここで再び図２を参照し、画像形成部１の他の各部の説明を続ける。
中間転写ベルト１１は張架ロール１３やバックアップロール１５によって適当な張力にて張架され、駆動ロール１２によって図中ｃ方向に回転されることで転写されたトナー像を移動させる。なお、トナーセンサ１９は、中間転写ベルト１１上のトナー像を光学的に検知する。トナーセンサ１９はトナー像の反射率に相当する情報を制御部２に供給し、制御部２はこれを濃度の測定値として取得する。
上述のトナー像の形成および移動に並行して、給紙トレイ１６は形成される画像に応じた用紙を供給する。給紙トレイ１６から供給された用紙は搬送ロール１７によって搬送され、二次転写ロール１４と中間転写ベルト１１により形成されるニップ領域へと移動される。
【００２７】
二次転写ロール１４は、対向するバックアップロール１５によって適当な圧力を付与され、上記ニップ領域において中間転写ベルト１１上のトナー像を用紙へと転写（二次転写）する。
二次転写ロール１４に転写された用紙上のトナー像は未定着状態である。定着器１８は、この未定着トナーを加熱および加圧し、溶融および固着することで用紙に定着させる。
【００２８】
ここで再び図１を参照し、画像形成装置１００の他の各部の説明を続ける。
制御部２は図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えた演算装置であり、記憶部３に記憶されたプログラムＰＲＧを実行することによって画像形成装置１００各部の動作を制御する。また、制御部２は、ある画像の終端とその次に形成される画像の先端の間隔、すなわちインターイメージの長さを特定する。
【００２９】
記憶部３は例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の大容量の記憶装置であり、画像形成装置１００の各部を動作させるためのプログラムＰＲＧを記憶している。また、記憶部３は、画像形成部１の各部における画像形成条件を示したパラメータファイルＰＡＲを記憶している。
図４にパラメータファイルＰＡＲの一例を示す。同図に示したように、パラメータファイルＰＡＲには、例えば帯電電位や、露光量、現像バイアス電位、あるいは後述するトナーパッチの作成間隔やサイズ等がパラメータとして記憶されている。これらのパラメータはそれぞれ、画像形成部１の動作モードに応じて複数記憶されている。
【００３０】
画像処理部４は、画像の回転や拡大・縮小等の各種の画像処理を実行するためのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）と、入力された画像データを蓄積するイメージメモリとを備える。画像処理部４は、ページ記述言語にて記述された画像データを解析し、処理するデコンポーズ処理を行う。
操作部５はタッチパネル式の液晶ディスプレイと各種のボタンとを備え、画像形成装置１００の操作者に各種の情報を供給すると共にこの操作者からの入力指示を受け付ける。
通信部６はパーソナルコンピュータやスキャナ等の外部装置から画像データを受信するためのインターフェース装置である。
【００３１】
上記構成のもと、画像形成装置１００はページ記述言語にて記述された画像データを外部装置から受信し、これをデコンポーズして得られたデータに基づいたトナー像を作成し、用紙に転写することで画像を形成する。
また、画像形成装置１００は、インターイメージ、すなわちある画像とその画像に連続して形成される次の画像の間において、トナーパッチやトナーバンドといった各種の調整用トナー像を作成する。例えば、画像形成装置１００は、インターイメージにおいて所定の濃度のトナーパッチを中間転写ベルト１１上に形成し、これをトナーセンサ１９にて測定したトナー像濃度の測定値と所期の目標値との間に差があれば、この差を「０」に近づけるように画像形成条件を変更する自動濃度調整を適宜行う。この自動濃度調整は、所定の画像形成回数や時間間隔毎に定期的に実行される。トナーパッチの形状は任意であるが、ここでは正方形であるとする。あるいは、画像形成装置１００は、インターイメージにおいて定期的に、所定の濃度のトナーバンドを中間転写ベルト１１上に形成する。ここで、トナーバンドとは帯（バンド）状のトナー像のことであり、これは現像器１０４内部のトナーの帯電量を下げるために形成される。トナーバンドを形成させることで、現像器１０４内部の帯電量の増加したトナーが強制的に消費され、トナーボックス１０５からは帯電していない新しいトナーが供給される。そのため、結果的に現像器１０４内部のトナーの帯電量が低下することとなる。
【００３２】
このように画像形成装置１００が動作している間、画像形成装置１００の制御部２は、画像形成部１を所定の動作モードで動作させている。そして、制御部２はインターイメージの特定を行い、特定されたインターイメージに基づいて動作モードの切り替えを行う。以下では、この動作モードおよびその切り替えの詳細について、２つの実施例を示して説明する。
【００３３】
［ｂ］第１実施例
続いて、本発明の第１の実施例について説明する。本実施例において、画像形成装置１００は、インターイメージを短くし、画像形成速度を優先させて画像形成を行う「高速モード」と、インターイメージを長く確保し、画質を優先させて画像形成を行う「高画質モード」の２種類の動作モードで動作する。画像形成装置１００の制御部２は、インターイメージが所定の長さを下回る場合においては「高速モード」を第１の動作モードとして適用し、インターイメージが所定の長さを超える場合においては「高画質モード」を第２の動作モードとして適用する。これらの動作モードの違いは、画像形成条件を決定する各種パラメータの値の違いだけであり、画像形成処理の実質的な内容はほぼ同一である。
【００３４】
この動作は、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれに対して独立に行われるものである。ある特定の画像間のインターイメージについては、いずれの画像形成ユニットにおいてもインターイメージの長さは同じであるが、各々の画像形成ユニットの転写位置は所定の間隔が隔てられているので、インターイメージの時間、すなわち各画像形成ユニットが画像を形成していない時間には、中間転写ベルト１１の速度に応じた時間差が生じることとなる。しかしながら、動作モードの切り替えやそれぞれの動作モードにおける具体的な動作に違いはないため、ここでは個々の画像形成ユニットを区別せずに、「画像形成ユニット１０」が行う動作として説明する。
【００３５】
図５は、この実施例において画像形成装置１００が行う処理を示したフローチャートである。この画像形成装置１００は、初期状態においては「高速モード」が適用されており、この動作モードに対応したパラメータがパラメータファイルＰＡＲに基づいて設定されているものとする。同図に沿って説明すると、はじめに画像形成装置１００の制御部２は、例えばデコンポーズ処理に要する時間などから逆算することによってインターイメージを特定する（ステップＳ１１）。そして制御部２は、この特定されたインターイメージの長さをあらかじめ設定されている閾値（値は任意である）と比較する（ステップＳ１２）。インターイメージの長さがこの閾値を下回った場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、制御部２は「高速モード」のパラメータ値に従った画像形成条件で画像形成部１を動作させる（ステップＳ１４）。
【００３６】
一方、インターイメージの長さがこの閾値を超えた場合には（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部２は記憶部３に記憶されたパラメータファイルＰＡＲを参照し、「高画質モード」に対応したパラメータを読み込む（ステップＳ１３）。そして制御部２は、ステップＳ１３で読み込まれたパラメータの値に従った画像形成条件で画像形成部１を動作させる（ステップＳ１４）。
動作モードの切り替えに応じて変更される画像形成条件には、大きく分けると、（１）トナーパッチ、（２）トナーバンド、（３）帯電電位、（４）露光量、（５）現像バイアス電位、（６）トナー濃度の６種類がある。画像形成装置１００は、これらのうち少なくとも１つの画像形成条件に関するパラメータを、動作モードの切り替えに応じて変更する。変更するパラメータはいずれであってもよい。以下では図４のパラメータファイルＰＡＲを参照しつつ、これらについて説明する。
【００３７】
（１）トナーパッチ
パラメータファイルＰＡＲには、トナーパッチの形成に関連するパラメータとして、「トナーパッチ形成間隔」と、「トナーパッチサイズ」と、「トナーパッチ濃度」とが記憶されている。「トナーパッチ形成間隔」とは、１（またはｎ）回目の自動濃度調整を行ってから２（またはｎ＋１）回目の自動濃度調整を行うまでの画像形成回数を示すパラメータであり、単位は「ＰＶ（Page Volume）」である。つまり、図４の例は、「高速モード」では「１２０」ページ毎に自動濃度調整が行われるのに対して、「高画質モード」では「５０」ページ毎に自動濃度調整が行われることを示している。「トナーパッチサイズ」と「トナーパッチ濃度」とは、それぞれ、自動濃度調整において形成されるトナーパッチの１辺の長さとその濃度のことである。それぞれの単位は「ｍｍ（ミリメートル）」と「％」である。トナーパッチの濃度は、トナーパッチを形成しない状態の濃度を０％とし、いわゆるベタ濃度を１００％として定義する。図４の例は、「高速モード」では１辺が「３０」ｍｍで「６０」％の濃度のトナーパッチが形成され、「高画質モード」では１辺が「２０」ｍｍで「４０」％の濃度のトナーパッチが形成されることを示している。
【００３８】
このようにトナーパッチを形成すると、いずれの場合においても、「高画質モード」、すなわちインターイメージが長く確保されているときには、トナーパッチを形成することによって消費されるトナーの量が「高速モード」のときよりも多くなる（「トナーパッチ形成間隔」においても、ある一定の期間の時間平均を取れば、トナーの消費量は「高画質モード」のほうが多いと言える）。トナーの消費量が多ければ、そのぶん現像器１０４内部のトナーが多く消費され、トナーボックス１０５から新しい未帯電のトナーが多く供給されることになる。その結果、現像器１０４内部のトナーの帯電量の上昇を抑制し、画像濃度の安定化や現像剤の劣化の抑制の効果を得ることができる。
また、「高画質モード」においては、「トナーパッチ形成間隔」が「高速モード」の場合よりも短くなっている。「トナーパッチ形成間隔」が短くなっているということは、それだけ頻繁に自動濃度調整が行われるのだから、画像濃度のさらなる安定化が期待できる。
【００３９】
なお、いずれの場合においても、トナーパッチはインターイメージ中の後部、より好ましくは次に形成される画像の直前に形成されるのが望ましい。インターイメージ中の前部でトナーパッチを形成してしまうと、トナーパッチ形成後のインターイメージ中において現像器１０４内部のトナーが撹拌され、帯電量が必要以上に上昇してしまうからである。特に、「高画質モード」においてはインターイメージが長く確保されているので、このようにトナーパッチをインターイメージ中の後部に形成することで、上述した帯電量の上昇を抑制する効果をより高く得ることができる。
【００４０】
（２）トナーバンド
パラメータファイルＰＡＲには、トナーバンドの形成に関連するパラメータとして、「トナーバンド形成間隔」と、「トナーバンドサイズ」と、「トナーバンド濃度」が記憶されている。これらは、上述した「トナーパッチ形成間隔」、「トナーパッチサイズ」および「トナーパッチ濃度」とほぼ同様のパラメータであるため、具体的な内容の説明は省略する。トナーパッチは自動濃度調整を行うために形成されるが、トナーバンドを用いて自動濃度調整は行わない。トナーバンドは、トナーパッチよりもサイズが大きいため、現像器１０４内部の帯電したトナーを排出する効果がより高いと言える。
なお、ここでも同様に、トナーバンドはインターイメージ中の後部、より好ましくは次に形成される画像の直前に形成されるのが望ましい。
【００４１】
（３）帯電電位
パラメータファイルＰＡＲには、帯電器１０２に関連するパラメータとして「帯電電位」が記憶されている。「帯電電位」とは、帯電器１０２が感光体ドラム１０１を一様に帯電させるために印加する電圧のことであり、単位は「Ｖ（ボルト）」である。図４の例では、「高速モード」における「帯電電位」が「７２０」Ｖ，「高画質モード」における「帯電電位」が「５７０」Ｖとなっている。
現像器１０４内部のトナーの帯電量が上昇すると、感光体ドラム１０１上の静電潜像が形成されていない領域、すなわち画像における白色（または無色）の領域にキャリアが付着してしまう現象が発生しやすくなる。これをバックグラウンド型ＢＣＯ（Beads Carry Over）という。この現象の発生を抑制するためには、感光体ドラム１０１上の静電潜像が形成されていない領域にキャリアが付着しにくくなるように、感光体ドラム１０１の帯電電位を低下させればよい。そこで、インターイメージが長く、現像器１０４内部のトナーの帯電量が上昇しやすい「高画質モード」において「帯電電位」を低下させることで、バックグラウンド型ＢＣＯを抑制し、画質の低下を防ぐことが可能となる。
【００４２】
（４）露光量
パラメータファイルＰＡＲには、露光器１０３に関連するパラメータとして、「露光量」と「露光量上限値」とが記憶されている。「露光量」とは、一様に帯電された感光体ドラム１０１表面に静電潜像を形成するために照射するビーム光の光量のことであり、単位は「Ｖ（ボルト）」である。「露光量上限値」とはこの「露光量」に設定された上限値のことであり、これ以上の強度で露光を行わないことを意味している。図４の例では、「高速モード」における「露光量」と「露光量上限値」が「１５０」Ｖと「４２０」Ｖ，「高画質モード」における「露光量」と「露光量上限値」が「２００」Ｖと「２８０」Ｖとなっている。
【００４３】
インターイメージが長くなると、現像器１０４内部のトナーの帯電量が上昇し、特に高濃度領域における現像性が低下することとなる。このとき、「露光量」を上昇させることによってある程度の現像性を保持することができるので、「高画質モード」においては、「高速モード」よりも「露光量」を上昇させているのである。
しかし、このような状態で自動濃度調整が行われ、例えばトナー像濃度の変動に応じて露光量を調整するような補正が行われると、トナーの帯電量の上昇が露光量の増加につながるので、露光量がさらに増加することとなる。すると、本来トナーが現像されるべき位置にキャリアが付着してしまう像中ＢＣＯ（いわゆる白抜け）という現象が発生してしまうこととなる。そこで、「高画質モード」においては、「高速モード」よりも「露光量」の上限値を低く設定しておくことで、この像中ＢＣＯの発生を抑制している。
【００４４】
（５）現像バイアス電位
パラメータファイルＰＡＲには、現像器１０４に関連するパラメータとして「現像バイアス電位」が記憶されている。「現像バイアス電位」とは、現像器１０４から感光体ドラム１０１表面に対して与える電位差のことであり、単位は「Ｖ（ボルト）」である。図４の例では、「高速モード」における「現像バイアス電位」が「３８０」Ｖ，「高画質モード」における「現像バイアス電位」が「５２０」Ｖとなっている。
既に述べたように、インターイメージが長くなると、現像器１０４内部のトナーの帯電量が上昇する。トナーが必要以上に帯電すると、現像器１０４と感光体ドラム１０１との間の電位差が不足し、特に高濃度領域における現像性が低下してしまうこととなる。そこで、上述のようにインターイメージが長くなる「高画質モード」において「現像バイアス電位」を上げることで不足した電位差を補うことで、高濃度領域においても安定した現像を行うことが可能となる。
【００４５】
（６）トナー濃度
パラメータファイルＰＡＲには、現像器１０４内部のトナー濃度に関連するパラメータとして「トナー濃度目標値」が記憶されている。トナー濃度とは、上述したように、トナーとキャリアの混合比のことであり、この値が大きいほどトナーの割合が高いことを示している。「トナー濃度目標値」とはこのトナー濃度の制御目標値であり、トナーとキャリアの理想的な混合比を表している。図４の例では、「高速モード」における「トナー濃度目標値」が「０．８」、「高画質モード」における「トナー濃度目標値」が「０．９」となっている。
このようにすることで、「高画質モード」においては、現像器１０４内部のトナーの割合を「高速モード」の場合よりも高くすることができる。これにより、トナーの帯電量を所定の値までに上昇させる時間を長くすることができるから、結果的にトナーの帯電量の上昇を抑制し、画像濃度を安定化させることが可能となる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例のような処理を行うことによって、画像形成装置１００においては、インターイメージが長い場合には「高画質モード」が選択され、現像器１０４内部のトナーの帯電量の上昇を抑制したり、画像濃度を安定化させたりすることが可能となる。また、現像器１０４内部のトナーの帯電量の上昇を抑制した結果、現像剤の寿命を延長させることが可能となる。ゆえに、本実施例の画像形成装置１００によれば、長期に渡って高い画質を得ることができる。
【００４７】
［ｃ］第２実施例
本発明の第２の実施例について説明する。本実施例においては、画像形成装置１００は画像形成時の標準的な動作を行う「標準モード」と、画像形成部１のダメージを抑制する「ダメージ抑制モード」の２種類の動作モードで動作する。画像形成装置１００の制御部２は、インターイメージ以外の画像形成時においては「標準モード」を第１の動作モードとして適用し、インターイメージ、すなわち非画像形成時においては「ダメージ抑制モード」を第２の動作モードとして適用する。
なお、上述の第１実施例と同様に、本実施例においても、この動作は画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれに対して独立に行われるものである。よって、ここでも個々の画像形成ユニットを区別せずに、「画像形成ユニット１０」が行う動作として説明する。
【００４８】
図６は、この実施例において画像形成装置１００が行う処理を示したフローチャートである。この画像形成装置１００は、初期状態においては「標準モード」が適用されているものとする。同図に沿って説明すると、はじめに画像形成装置１００の制御部２は、例えばデコンポーズ処理に要する時間などから逆算することによってインターイメージを特定する（ステップＳ２１）。インターイメージの特定はこの方法に限らず、例えば、ある画像１ページ分の露光が終了されてから次のページの露光が開始されるまでの間をインターイメージとしてもよい。制御部２はこの特定されたインターイメージに基づき、感光体ドラム１０１において画像が形成されない領域（以下、これを「インターイメージ領域」という）を特定し、このインターイメージ領域が帯電器１０２，現像器１０４およびクリーニングブレード１０７の各位置に到達する時間を算出する（ステップＳ２２）。この時間において、制御部２は動作モードを「標準モード」から「ダメージ抑制モード」へと切り替える。
【００４９】
続いて制御部２は、帯電器１０２が感光体ドラム１０１を帯電する位置にインターイメージ領域が到達すると同時に、帯電器１０２が感光体ドラム１０１に印加していた帯電電圧のうち、その交流成分を「０」にする（ステップＳ２３）。次いで制御部２は、現像器１０４が感光体ドラム１０１上の静電潜像を現像する位置にインターイメージ領域が到達すると同時に、現像器１０４内部の撹拌部材１０４ａの回転を停止させる（ステップＳ２４）。その後制御部２は、クリーニングブレード１０７が感光体ドラム１０１に当接する位置にインターイメージ領域が到達すると同時に、回動機構１０７ｒを駆動させてクリーニングブレード１０７を図３のｄ方向に移動させ、クリーニングブレード１０７を感光体ドラム１０１から離間させる（ステップＳ２５）。このステップＳ２３〜Ｓ２５の処理が、上述の「ダメージ抑制モード」への切り替え処理である。
【００５０】
制御部２はこの状態を一定の期間保持すると共に、帯電器１０２，現像器１０４およびクリーニングブレード１０７の各位置においてインターイメージ領域が終了する時間になったか否かを判定している（ステップＳ２６）。各位置においてインターイメージ領域が終了するまでは（ステップＳ２６；ＮＯ）、制御部２はこの状態を保持する一方、各位置においてインターイメージ領域が終了すると（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、上述の帯電器１０２，現像器１０４およびクリーニングブレード１０７の各部を「ダメージ抑制モード」に切り替える前の状態、すなわち「標準モード」の状態に戻す（ステップＳ２７）。
【００５１】
画像形成装置１００における動作は以上の通りである。続いて、ステップＳ２３〜Ｓ２５の処理を行うことによる具体的な効果について説明する。
ステップＳ２３のように帯電電圧のうちの交流成分を「０」とすることにより、感光体ドラム１０１表面の光導電層の摩耗を防ぎ、画質を安定させると共に感光体ドラム１０１の寿命を延長することが可能となる。なお、帯電電圧の交流成分を「０」としなくても、交流成分を一定のレベルまで低下させるか、あるいは交流成分の周波数を小さくすることによっても一定の効果を奏することができる。
また、ステップＳ２３の処理に加えて、ステップＳ２５のようにクリーニングブレード１０７を物理的に感光体ドラム１０１から離間させることにより、感光体ドラム１０１表面の光導電層の摩耗をより効果的に防ぐことが可能となる。
さらに、ステップＳ２４のように現像器１０４内部の撹拌部材１０４ａの回転を停止させることにより、撹拌部材１０４ａの回転に伴う現像器１０４内部のトナーの帯電量の上昇を抑制することが可能となる。トナーの帯電量の上昇を抑制することにより、画質を安定させると共に現像剤の寿命を延長させることが可能となる。なお、ここでも撹拌部材１０４ａの回転を停止させるのではなく、撹拌部材１０４ａの回転速度を低下させるだけでも一定の効果を奏することができる。
【００５２】
なお、上述のステップＳ２３〜Ｓ２５の処理は、インターイメージ領域の全体に渡って行われる旨説明したが、インターイメージ領域の少なくとも一部の領域で上述の処理が行われれば、一定の効果を奏することができる。また、インターイメージの一部分において、例えばトナーパッチ等のトナー像が形成される場合には、少なくともトナー像が形成される領域においては上述のステップＳ２３〜Ｓ２５の処理は行わないことが望ましい。
また、上述のステップＳ２３〜Ｓ２５の処理は必ずしも全てが行われる必要はなく、少なくとも１つの処理が行われれば相応の効果を得ることができる。本実施例においては、単に説明の便宜上、これらの処理を全て行うものとして説明しただけである。
【００５３】
以上説明したように、本実施例のような処理を行うことによって、画像形成装置１００においては、感光体ドラム１０１や現像剤の寿命を延長すると共に、画質を安定させることが可能となる。また、この画像形成装置１００によれば、感光体ドラム１０１や現像剤の寿命がインターイメージの長さに依存しないので、インターイメージを長く確保してもこれらの寿命を短くするようなこともない。ゆえに、本実施例の画像形成装置１００によれば、長期に渡って高い画質を得ることができる。
【００５４】
［ｄ］変形例
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その実施においては種々の変形が可能である。以下にその例をいくつか示す。
上述の実施形態においては、中間転写ベルトを備えたフルカラープリンタを例示して説明したが、本発明はもちろん、その他の構成の画像形成装置においても適用可能である。例えば、中間転写ベルトへの一次転写を行わずに、感光体ドラムから用紙に直接転写を行う構成の画像形成装置であっても、本発明は適用可能である。また、画像形成ユニットはＣＭＹＫの４基に限らず、その他の色を用いたり、画像形成ユニットの数を増減させることも可能である。つまり、本発明はカラープリンタだけでなく、モノクロの画像形成装置においても適用可能である。さらに、本発明における画像形成装置はプリンタに限定されず、複写機能を有する複写機や、プリンタや複写機にスキャナ等の機能を搭載したいわゆる複合機をも含んでいる。
【００５５】
また、上述の実施形態においては、調整用トナー像としてトナーパッチとトナーバンドを例示したが、調整用トナー像はこれらに限定されるわけではない。例えば、画像形成装置が画像の形成される位置を調整するために形成するレジコンパターン等も、本発明における調整用トナー像に含まれる。
【００５６】
また、上述の第１実施例においては、画像形成装置はインターイメージの長さを特定し、その長さに応じて２種類の動作モードにて動作すると説明したが、もちろん、インターイメージの長さに応じて３種類以上の動作モードにて動作するものであってもよい。
また、上述の第１実施例ではインターイメージの長さに応じて動作モードが決定されると説明したが、例えば操作者の指示により動作モードを切り替え可能な切替手段を画像形成装置に設け、操作者により指示された動作モードに応じてインターイメージの長さが決定されるようにしてもよい。
【００５７】
また、上述の第２実施例においては、インターイメージにおいて「標準モード」とは異なる「ダメージ抑制モード」にて動作する旨説明したが、インターイメージの長さが短い場合に、クリーニングブレードの接離や撹拌部材の回転のＯＮ／ＯＦＦなどを頻繁に切り替えていては、処理時間が増加したり画像品質に悪影響を与えてしまう可能性もある。そこで、上述の第１実施例と同様の要領で、この「ダメージ抑制モード」がインターイメージが所定の長さを超える場合にのみ実行されるようにしてもよい。すなわちこの場合、画像形成装置は「高速モード」においては「標準モード」のみ適用されて動作し、「高画質モード」においては、インターイメージにおいて「ダメージ抑制モード」を適用され、それ以外の部分においては「標準モード」を適用されて動作する。加えて、このようにすれば、より画質を安定させ、現像剤等の寿命も延ばすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を概略的に示したブロック図である。
【図２】同実施形態における画像形成装置の画像形成部の構成を示した図である。
【図３】同実施形態における画像形成装置の画像形成ユニットを示した図である。
【図４】同実施形態におけるパラメータファイルの一例を示した図である。
【図５】同実施形態の第１の実施例において画像形成装置が行う処理を示したフローチャートである。
【図６】同実施形態の第２の実施例において画像形成装置が行う処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１００…画像形成装置、１…画像形成部、２…制御部、３…記憶部、４…画像処理部、５…操作部、６…通信部、１０，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ…画像形成ユニット、１０１…感光体ドラム、１０２…帯電器、１０３…露光器、１０４…現像器、１０５…トナーボックス、１０６…一次転写ロール、１０７…クリーニングブレード、１１…中間転写ベルト、１２…駆動ロール、１３…張架ロール、１４…二次転写ロール、１５…バックアップロール、１６…給紙トレイ、１７…搬送ロール、１８…定着器、１９…トナーセンサ。
【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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