(57)【要約】【課題】高い生産性と、過酷な使われ方が要求されるプロダクション市場においても、ゴースト画像の発生を抑制することができる電子写真方式の画像形成装置を提供する。【解決手段】ジョブの開始に伴い露光手段が感光体表面を露光する画素数を感光体軸方向位置毎にカウントする画素数カウント手段を備え、画素数カウント手段によりカウントされた画素数カウント値に応じて、露光手段を作動させずに少なくとも帯電手段と除電手段とを作動させた状態で感光体と回転させる空転モードを、ジョブ中に割り込ませる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電した感光体を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像をトナー像化する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該トナー像が転写された後の感光体表面を除電露光する除電手段とを備えた画像形成装置において、
ジョブの開始に伴い上記露光手段が上記感光体表面を露光する画素数を該感光体軸方向位置毎にカウントする画素数カウント手段を備え、該画素数カウント手段によりカウントされた画素数カウント値に応じて、該露光手段を作動させずに少なくとも上記帯電手段と上記除電手段とを作動させた状態で該感光体と回転させる空転モードを、ジョブ中に割り込ませることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、上記空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを、上記感光体軸方向位置毎の画素数カウント値の時間平均に応じて決めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、上記感光体近傍の環境温湿度情報を取得する環境温湿度情報取得手段を備え、上記空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを、上記環境温湿度情報取得手段により取得された環境温湿度情報に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の何れかの画像形成装置において、上記感光体近傍の環境温湿度情報を取得する環境温湿度情報取得手段を備え、上記空転モードの動作時間を、上記環境温湿度情報取得手段により取得された環境温湿度情報に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の何れかの画像形成装置において、ジョブの開始に伴い上記感光体の回転数をカウントする回転数カウント手段を備え、上記空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを、上記回転数カウント手段によりカウントされた感光体の回転数に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の何れかの画像形成装置において、上記感光体の回転数をカウントする回転数カウント手段を備え、上記空転モードの動作時間を、上記回転数カウント手段によりカウントされた感光体の回転数に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかの画像形成装置において、上記空転モードの動作時の上記除電手段の除電光量が、画像形成時と変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかの画像形成装置において、上記空転モードの動作時の上記除電手段の除電波長が、画像形成時と変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、上記除電手段として発光波長の異なるＬＥＤランプを２本備え、上記空転モードの動作時と画像形成時とで発光させるＬＥＤランプを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７、８または９の何れかの画像形成装置において、上記空転モードの動作時に上記除電手段の条件を画像形成時から変更し、該空転モードから画像形成動作に戻る際、画像形成時の除電手段の条件に戻して感光体を１回転以上空転させた後、画像形成動作を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の何れかの画像形成装置において、上記空転モードの動作時の上記転写手段による印加電圧または印加電流の絶対値が、画像形成時よりも小さくなるよう変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置において、上記空転モードの動作時に転写手段の条件を画像形成時から変更し、該空転モードから画像形成動作に戻る際、画像形成時の転写手段の条件に戻して感光体を１回転以上空転させた後、画像形成動作を開始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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものであり、詳しくは、感光体を用いる電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体表面を帯電させた後に露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナーを記録媒体に転写するプロセスにより、画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。感光体としては、有機感光体、アモルファスシリコン感光体、セレン系感光体等が実用化され、広く用いられている。
【０００３】
このような画像形成装置では、近年、高速化が進み、上記プロセスの時間が短くなっている。これに伴い、前のプロセスで形成された静電潜像の履歴が時間経過により消去される前に、次のプロセスが行われて次のプロセスで形成される静電潜像に影響を及ぼし、残像を生じさせる、いわゆるゴースト画像という問題が発生し易くなる。詳しくは、感光体表面に静電潜像を形成する際、前回のプロセスで露光された前回露光部分と、未露光の前回未露光部分との両方が露光されたときに、前回露光部分と前回未露光部分とで露光後電位に差が生じる、いわゆる光メモリーが生じる。光メモリーは、露光からの時間経過により減少するが、光メモリーによる露光後電位の差が画像上目視で確認できるレベルであると、ゴースト画像が発生する。このため、プロセス時間が短いほどゴースト画像は発生しやすい。
【０００４】
ゴースト画像の発生を防止するためには、光メモリーの発生自体を抑制することが重要である。感光体を露光する際は、一般的に感光体組成に応じて感度の最も優れた波長を露光波長として用いている。一方、光メモリーは露光波長により発生しやすさが異なり、感度の最も優れた波長を露光波長として用い場合、光メモリーの発生を抑制し易いとは限らない。
【０００５】
また、ゴースト画像の発生を防止するためには、発生した光メモリーを減少させることも重要である。光メモリーを減少させるためには、次のプロセスの帯電前に除電露光を多量に与えることが有効だが、除電露光の光量を上げるに伴い感光体の帯電能の低下や、感光体の劣化促進という副作用が発生する。さらに、光メモリーは、除電露光する除電波長により抑制され方が異なる。
【０００６】
このような背景から、光メモリーによるゴースト画像を抑制する様々な技術が提案がなされている。例えば、特許文献１には露光波長および除電波長を規定するもの、特許文献２には露光強度を規定するもの、特許文献３には除電強度を規定するもの、特許文献４には感光体組成と除電波長とを規定するものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、オフィス等で数枚から数十枚程度のプリントをおこなうことが主な使われ方であったが、近年、これに加え、オフセット印刷機が主流であったプロダクション市場へ参入しつつある。これは、電子写真方式の画像形成装置が、高速化により生産性が向上したことに加え、オフセット印刷機に対して、小ロットへの対応性とバリアブル印刷に関して優れるという特徴を生かすものである。プロダクション市場で扱われるプリントは、マニュアルやダイレクトメール等の低画像密度のものから、チラシ、ポスターやグラフィックアート等の高画像密度のプリントまでバリエーションが幅広い。また、１ジョブあたりのプリントボリュームが膨大である。このようなプロダクション市場での使われ方を想定した場合、上記光メモリーに起因するゴースト画像が大きな問題となってくる。
【０００８】
具体的には、感光体表面の軸方向の同位置に罫線などがある文書を数千枚単位で印刷した直後に、感光体軸方向に均一な画像（例えば、写真画像など）を続けて印刷する場合には、写真画像の直前に数千枚単位で印刷された画像の罫線があった部位に光メモリーに起因するゴースト画像があらわれる。プロダクション市場では、このような感光体軸方向の同位置を連続的に露光して数千枚単位で画像形成を行うような過酷な使われ方が想定されるが、同位置が連続的に露光されると、前回露光からの時間経過による光メモリーの減少は期待できない。逆に、連続して露光された部分と連続して未露光の部分とで露光後電位の差が徐々に大きくなる、すなわち光メモリーが蓄積されて大きくなっていく。その後、軸方向に均一な画像を形成すると、蓄積して大きくなった光メモリーがゴースト画像を顕著に発生させる。このようなプロダクション市場の過酷な使われ方では、上記特許文献に記載される、感光体の組成、露光条件、または、除電露光条件の最適化により光メモリーの発生を抑制しても、光メモリーが蓄積して大きくなってしまい、ゴースト画像の発生を抑制することは難しい。
【０００９】
一方、従来のオフィス等での使われ方では、１ジョブあたりのプリントボリュームが小さいため、感光体軸方向の同位置に罫線を形成しても、同位置が露光手段により連続露光される時間は比較的短い。このため、上記特許文献に記載される、感光体の組成、露光条件、または、除電露光条件の最適化により光メモリーの発生を抑制すれば、光メモリーが蓄積を抑制でき、ゴースト画像を発生させるまでに至る可能性は低い。
【００１０】
また、プロダクション市場での使われ方で、連続プリント枚数に応じて画像形成動作を停止して光メモリーを減少させることも考えられる。しかし、プロダクション市場では、数千枚単位のプリントの高速生産性が要求されており、所定連続プリント枚数毎に休止させていると、生産性の低下が著しくなってしまう。
【００１１】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであって、その目的は、高い生産性と、過酷な使われ方が要求されるプロダクション市場においても、ゴースト画像の発生を抑制することができる電子写真方式の画像形成装置を提供することである。  
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電した感光体を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像をトナー像化する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該トナー像が転写された後の感光体表面を除電露光する除電手段とを備えた画像形成装置において、
ジョブの開始に伴い上記露光手段が上記感光体表面を露光する画素数を該感光体軸方向位置毎にカウントする画素数カウント手段を備え、該画素数カウント手段によりカウントされた画素数カウント値に応じて、該露光手段を作動させずに少なくとも上記帯電手段と上記除電手段とを作動させた状態で該感光体と回転させる空転モードを、ジョブ中に割り込ませることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを、上記感光体軸方向位置毎の画素数カウント値の時間平均に応じて決めることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記感光体近傍の環境温湿度情報を取得する環境温湿度情報取得手段を備え、上記空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを、上記環境温湿度情報取得手段により取得された環境温湿度情報に応じて変更することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の何れかの画像形成装置において、上記感光体近傍の環境温湿度情報を取得する環境温湿度情報取得手段を備え、上記空転モードの動作時間を、上記環境温湿度情報取得手段により取得された環境温湿度情報に応じて変更することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の何れかの画像形成装置において、ジョブの開始に伴い上記感光体の回転数をカウントする回転数カウント手段を備え、上記空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを、上記回転数カウント手段によりカウントされた感光体の回転数に応じて変更することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の何れかの画像形成装置において、上記感光体の回転数をカウントする回転数カウント手段を備え、上記空転モードの動作時間を、上記回転数カウント手段によりカウントされた感光体の回転数に応じて変更することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかの画像形成装置において、上記空転モードの動作時の上記除電手段の除電光量が、画像形成時と変更可能であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかの画像形成装置において、上記空転モードの動作時の上記除電手段の除電波長が、画像形成時と変更可能であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記除電手段として発光波長の異なるＬＥＤランプを２本備え、上記空転モード動作時と画像形成時とで発光させるＬＥＤランプを切り替えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項７、８または９の何れかの画像形成装置において、上記空転モードの動作時に上記除電手段の条件を画像形成時から変更し、該空転モードから画像形成動作に戻る際、画像形成時の除電手段の条件に戻して感光体を１回転以上空転させた後、画像形成動作を開始することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の何れかの画像形成装置において、上記空転モードの動作時の上記転写手段による印加電圧または印加電流の絶対値が、画像形成時よりも小さくなるよう変更可能であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、上記空転モードの動作時に転写手段の条件を画像形成時から変更し、該空転モードから画像形成動作に戻る際、画像形成時の転写手段の条件に戻して感光体を１回転以上空転させた後、画像形成動作を開始することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においては、画素数カウント手段によりジョブの開始に伴い感光体軸方向位置毎の画素数をカウントし、画素数カウント値に応じてジョブ中に空転モードを割り込ませる。すなわち、連続画像形成中の画像数カウント値に基づき、感光体軸方向で露光回数が多い箇所があり、露光による光メモリーが蓄積して大きくなっているとみなされる場合、これに基づき空転モードを動作させる。この空転モードでは、露光手段による露光を停止させ、かつ、帯電手段と除電手段とを動作させた状態で感光体を回転させるので、蓄積した光メモリーを時間経過、および、帯電・除電工程により減少させる。そして、蓄積された光メモリーを一旦減少させた後、再び画像形成を行う。このように、画素数カウント値に応じてジョブ中に空転モードを割り込ませることにより、連続プリント枚数毎に画像形成を休止するものに比べて、蓄積した光メモリーの大きさに応じて、必要な光メモリー減少動作をおこなうことができ、生産性の低下を少なくしつつ、ゴースト画像の発生を抑制することができる。
また、画素数カウント値に応じて感光体の回転を停止して時間経過により光メモリーを減少させることも可能であるが、感光体の停止、再回転の動作、及び、これに伴う帯電・除電の条件安定化に時間を要してしまう。これと比較し、本発明の空転モードでは、帯電・除電を行いながら、感光体を回転しつづけているので、再び画像形成を行う際に必要な時間を少なくすることができ、生産性が要求されるプロダクション市場において有効である。また、感光体に帯電・除電工程による光メモリーの減少効果が加わることで、より短時間の時間経過で光メモリーを減少させることができ、生産性の低下を抑制できる。
よって、本発明によれば、過酷な使われ方であっても、生産性の低下を抑制しながら、光メモリーの蓄積を抑制して、光メモリーに起因するゴースト画像の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高い生産性と、過酷な使われ方が要求されるプロダクション市場においても、ゴースト画像の発生を抑制することができる電子写真方式の画像形成装置を提供することができるという優れた効果がある。  
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】感光体の光メモリー特性を示すグラフ。
【図３】空転モード割り込みの一例を示すフローチャート。
【図４】感光体軸方向位置毎の画素数カウント値の時間平均の一例を示すグラフ。
【図５】除電光量と露光履歴均し能力および感光体寿命の関係の一例を示すグラフ。
【図６】除電光波長と露光履歴均し能力および感光体寿命の関係の一例を示すグラフ。
【図７】変形例に係るプリンタの概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した実施形態の画像形成装置として電子写真方式のレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの画像形成部の概略構成図である。画像形成部は、潜像担持体としてのドラム状の感光体１の周囲に、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６、除電手段７等を備えている。この画像形成部では、まず、感光体１は、表面が帯電手段２により均一な電位に帯電され、画像情報に基づいて制御されるレーザー光を露光手段３から照射されることにより静電潜像を形成する。感光体１の表面に形成された静電潜像は、現像手段４から供給されるトナーによってトナー像として顕像化される。感光体１上のトナー像は、転写手段５により、図示しない給紙部から搬送される転写紙上に転写される。トナー像を転写された転写紙は図示しない定着手段へ搬送され、ここで熱および圧力を加えられて，トナー像が転写紙に定着する。トナー像が転写された後の感光体１は、クリーニング手段６により残留トナーが除去された後、除電手段７により除電光が照射されて除電され、次の画像形成に備える。
【００１７】
このような画像形成プロセスがくりかえされると、画像形成プロセスの前回露光部分と前回未露光部分との両方が露光されたときに、前回露光部分と前回未露光部分とで露光後電位に差が生じる、いわゆる露光による光メモリーが生じる。この露光による光メモリーは、前回露光からの時間経過により減少するが、繰り返し露光されることにより蓄積して大きなものとなっていく。
【００１８】
図２は、感光体の光メモリー特性を示すグラフである。図２の横軸は、時間（任意単位）であるが、露光手段３が回転している感光体１を連続して露光されている区間１８と、露光が休止される区間１９とを表している。また、図２の縦軸は、画像形成時のレーザー光量で露光された部位の感光体の表面電位、すなわち露光後電位である。図２では、高温高湿環境（２８℃８０％ＲＨ）２１、常温常湿環境（２３℃５０％ＲＨ）２２、低温低湿環境（１０℃１５％ＲＨ）２３の３つの環境における光メモリー特性を示している。
【００１９】
図２に示すように、露光手段３が感光体１を連続的に露光すると（区間１８）、光メモリーの蓄積により露光後電位は上昇し、露光が休止されると露光電位は下降傾向を示す。ここで、光メモリーによる露光部分と未露光部分との露光後電位差が十数ボルトになると、ゴースト画像が目視で認識できるレベルで発生する。よって、感光体１の軸方向同位置に連続的な画像を形成するよう、露光手段３が連続的に露光すると、光メモリーにより露光部の露光後電位が上昇していき、これにより未露光部分とで露光後電位差が十数ボルトになり、ゴースト画像が発生に至る。一方、図２に示すように、露光手段３による露光を休止する時間を一定以上設けると（区間１９）、光メモリーにより上昇した露光部の露光後電位が下降して消失する。これにより、露光部分と未露光部分とは同じ露光後電位レベルに戻る。よって、ゴースト画像は消失する。
【００２０】
さらに、図２に示すように、露光部の露光後電位の上昇度および、下降時間（光メモリーによる露光部の露光後電位上昇がなくなるまでの時間）は、環境によって異なる挙動を示す。感光体の種類や組成などによって程度は異なるが、一般的には、低温低湿環境ほど露光後電位の上昇度は大きくまた、下降時間は長くなる。このため、低温低湿環境ほどゴースト画像が発生しやすく、また、一定時間レーザー光で露光しない時間を設けた場合にゴースト画像が消失するまでの時間が長くなる。
【００２１】
ここで、これまで電子写真方式の画像形成装置の主セグメントであったオフィス等での使われ方では、１ジョブあたりのプリントボリュームが小さいため、感光体軸方向同位置に同じ画像を形成しても、露光手段３により連続露光される時間が短い。このため、図２に示したような光メモリー特性を持っている感光体１においてもゴースト画像の発生にまで至ることは稀であった。しかしながら、プロダクション市場においては、感光体軸方向同位置に同じ画像を形成すると、露光手段３が感光体軸方向同位置を連続して数千枚単位で露光するような過酷な使われ方が想定される。このように、連続的な露光時間が長くなると、光メモリーが蓄積してゴースト画像の発生にまで至ってしまう。
【００２２】
そこで、本実施形態のプリンタでは、露光手段３のレーザーの発光信号をカウントすることで感光体１に露光される画素数をカウントする画素数カウント手段１２と、後述する作像系を空転する空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングおよび空転モードの動作時間とを決める空転モード判定手段１３とを備えている。
【００２３】
図３に、空転モードの割り込みのフローチャートの一例を示す。画素数カウント手段１２は、プリンタのジョブ開始（感光体の回転開始）されると同時に、感光体１に露光される画素数を感光体軸方向の位置毎にカウントして積算していく。そして、感光体軸方向の位置毎で画素数をカウントして積算した画素数カウント値を、ジョブ開始（感光体の回転開始）時点からの経過時間によって除算することで、感光体軸方向位置毎の画素カウント値の時間平均を得る。図４は、感光体軸方向位置毎の画素数カウント値の時間平均の一例を示すグラフである。図４に示す感光体軸方向位置毎の画素カウント値の時間平均は、ジョブが終了し画像形成装置が一時停止するまで時々刻々変化するが、空転モード判定手段１３はこの感光体軸方向位置毎の画素カウント値の時間平均が予め設定しておいた規定値（スレッシュレベル）３０を超えた場合に、超えた位置で光メモリーが蓄積して大きくなっていると考えて、作像系を空転する空転モードをジョブの途中に割り込ませる。
【００２４】
ここで、空転モードとは、給紙を一時的に止め、露光手段３を停止して露光しない状態で、少なくとも帯電手段２と除電手段７を動作させながら感光体を回転させるものである。本実施形態では、トナー消費の面から、現像手段４、クリーニング部６も動作させながら、感光体１を回転させている。しかし、現像手段４やクリーニング手段の構成によっては、必ずしも動作させるとは限らない。空転モードを動作している間は、図２における露光休止状態（区間１９）となり、連続的な露光で上昇した露光電位を下降させることができる。また、空転モードでは、帯電・除電を行いながら、感光体１を回転しつづけているので、帯電・除電工程による光メモリーの減少効果が加わる。よって、以降に形成されるプリントに関して、ゴースト画像の発生を未然に抑制することができる。なお、空転モードでは、転写手段５は動作させていない。これは、空転モードでは、給紙を停止しているため、転写手段５を動作させると転写電流が転写紙を介さず直接感光体に与えられてしまい、感光体に悪影響を及ぼす可能性があるためである。
【００２５】
このように、画素数カウント値に応じてジョブ中に空転モードを割り込ませることにより、連続プリント枚数毎に画像形成を休止するものに比べて、蓄積した光メモリーの大きさに応じて、必要な光メモリー減少動作をおこなうことができ、生産性の低下を少なくすることができる。また、画素数カウント値に応じて感光体の回転を停止して時間経過により光メモリーを減少させることも可能であるが、感光体の停止、再回転の動作、及び、これに伴う帯電・除電の条件安定化に時間を要してしまう。これと比較し、本実施形態の空転モードでは、帯電・除電を行いながら、感光体１を回転しつづけているので、再び画像形成を行う際に必要な時間を少なくすることができ、生産性が要求されるプロダクション市場において有効である。また、帯電・除電工程による光メモリーの減少効果が加わることで、より短時間の時間経過で光メモリーを減少させることができ、生産性の低下を抑制できる。
【００２６】
ところで、ゴースト画像の発生抑制のために、空転モードがジョブ中に割り込んで頻繁に動作させると、その分だけプリントの生産性は低下してしまい好ましくない。また、光メモリーの特性は温湿度環境によって異なる。そこで、本実施形態のプリンタでは、感光体１近傍の温湿度環境を検知する環境情報取得手段として環境センサ１１を備えている。この環境センサ１１によって検知された感光体１近傍の温湿度環境に基づき、空転モード判定手段１３が空転モードを割り込ませる判断に用いるスレッシュレベル３０、および、空転モードを動作する時間を変更する。
【００２７】
具体的には、図２に示すような、低温低湿環境ほど露光電位の上昇度は大きく、また、下降時間が長い特性を示す感光体１であれば、環境センサ１１の検知結果に基づいて、低温低湿環境ほどスレッシュレベル３０が小さくなり、逆に、高温高湿環境ほどスレッシュレベル３０が大きくなるように設定する。これにより、必要以上に空転モードがジョブ中に割り込むことによる生産性低下を防ぐことができるとともに、より適正なタイミングでゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
【００２８】
また、環境センサ１１の検知結果に基づいて、低温低湿環境ほど空転モードの動作時間を長くし、逆に、高温高湿環境ほど空転モードの動作時間を短くする。これにより、必要以上に空転モードの動作時間を長くすることによる生産性低下を防ぐことができるとともに、より適正なゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
【００２９】
なお、上述の説明では、図２に示したような低温低湿環境ほど露光電位の上昇度は大きく、また下降時間が長い特性を示す感光体１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。温湿度環境に対する光メモリー特性がこれと異なるものに関しては、その特性に合わせて、生産性の低下が防げる方向に、スレッシュレベル３０および空転モードの動作時間を変更する。これにより、生産性低下を防ぐことができるとともに、より適正なゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
【００３０】
さらに、プリンタの開発段階において、感光体の経時使用度（感光体を新品に交換してからの、感光体の積算回転数）によって、光メモリー特性の変化挙動を調べておく。そして、空転モード判定手段１３が、感光体の積算回転数により、温湿度環境によってスレッシュレベル３０、および、空転モードを動作する時間を変更するレベルを変更する。これにより、より細かく生産性の低下を防ぐとともに、より適正なゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行え、好適である。
【００３１】
このように、画素数カウント値に応じて空転モードを割り込ませることにより、過酷な使われ方であっても、生産性の低下を抑制しながら、光メモリーの蓄積を抑制して、光メモリーに起因するゴースト画像の発生を抑制することができる。
【００３２】
次に、本実施形態のプリンタに採用する除電手段７について詳しく説明する。
図５は、除電光の光量と前プロセスの露光履歴の均し能力、および、感光体寿命の関係の一例を示すグラフである。図５の横軸は除電光の光量、縦軸は前プロセスの露光履歴の均し能力および感光体寿命であり、４０が感光体寿命の特性、４１が露光履歴の均し能力の特性である。感光体の組成にもよるが、図５に示すように、除電手段７の除電光の光量が強いほど、前プロセスの露光履歴の均し能力は高くなり光メモリーの発生は抑制できるが、光疲労による感光体寿命は短くなるものが多い。図５で、４２がプリンタの感光体寿命の目標値だとすると、画像形成時は、除電手段７の除電光の光量は感光体寿命を優先させて、４３の光量に設定されている場合が多い。一方、上述の空転モードを動作時は、除電手段７の除電光の光量を前プロセスの露光履歴の均し能力が高くなる条件４４に変更する。除電光の光量４４では、感光体寿命は低下する方向であるが、空転モードは、感光体軸方向位置毎の画素数カウント値の時間平均が上記条件を満たした場合のみに動作されるものであるので、実際の感光体寿命低下は無視できるレベルとなり、問題とはならない。
【００３３】
このように、空転モードを動作時は、除電光の光量を画像形成時の除電光量から変更することによって、前プロセスの露光履歴の均し能力が向上するため、除電光の光量を変更しない場合に比べ、空転するモードの動作時間を短く設定することができる。よって、より生産性の低下を防ぐことができる。
【００３４】
図６は、除電光の波長と前プロセスの露光履歴の均し能力、および、感光体寿命の関係の一例を示すグラフである。図６の横軸は除電光の波長、縦軸は前プロセスの露光履歴の均し能力および感光体寿命であり、４０が感光体寿命の特性、４１が露光履歴の均し能力の特性、４２がプリンタの感光体寿命の目標値である。除電光の波長においても、画像形成時の波長は感光体寿命を優先させて、５３の波長に設定されている場合が多く、露光履歴の均し能力の特性４１が最大となる波長とは異なった設定としている場合が多い。そこで、上述の空転モードを動作時は、除電手段７の除電光の波長を前プロセスの露光履歴の均し能力が高くなる条件５４に変更する。除電光の波長５４では、感光体の寿命は低下する方向であるが、空転モードは、感光体軸方向位置毎の画素数カウント値の時間平均が上記条件を満たした場合のみに動作されるものであるので、実際の感光体寿命低下は無視できるレベルとなり、問題とはならない。
【００３５】
除電光の波長の変更する手段としては、除電手段７として画像形成時の除電波長を発光するＬＥＤランプと、これと発光波長が異なり、前プロセスの露光履歴の均し能力が高くなる除電波長を発光するＬＥＤランプを予め２本備えておく。そして、空転モードに移行したときに発光させるＬＥＤランプを切り替えるようにする構成とする。これにより、大きなコストアップとならずに容易に除電光の波長を変更することができる。だだし、他に発光波長を容易に変更できるような光源がある場合は、それを除電光として用いるようにしてもよい。
【００３６】
このように、空転モードを動作時は、除電光の波長を画像形成時の除電波長から変更することによって、前プロセスの露光履歴の均し能力が向上するため、除電光の波長を変更しない場合に比べ、空転するモードの動作時間を短く設定することができる。よって、生産性の低下を防ぐことができる。
【００３７】
ここで、空転モードの動作時に、除電手段７による除電光の波長もしくは光量を画像形成時の設定から変更した場合に、感光体１の帯電電位が、画像形成時の設定値からずれてしまう場合がある。この状態で、空転モードから画像形成動作にすぐに戻すと、感光体の帯電電位が設定値からずれた状態で画像形成することになる。このため、戻した直後で画像品質の変動を招いてしまうおそれがある。
【００３８】
そこで、空転モードの動作時に、除電手段７による除電光の波長もしくは光量を画像形成時の設定から変更し、画像形成状態に戻す直前に、少なくとも感光体が１回転する時間以上は、画像形成時の除電光の条件に戻した状態で空転させて感光体の帯電電位を安定させる。その後、画像形成動作に戻すようにすることで、空転モードの動作時の除電条件を変更による画像品質の変動を防止できる。
【００３９】
次に、本実施形態のプリンタの変形例について説明する。
図７は、変形例に係るプリンタの概略構成図である。図７に示すプリンタは、複数の作像部と中間転写体を備えたカラープリンタである。図７のカラープリンタでは、複数の作像部にそれぞれ備えられた感光体から中間転写ベルト６０への一次転写手段（感光体に対向する転写手段）として、転写ローラ６１を用いている。
【００４０】
変形例に係るプリンタにおいて、各感光体１に対して画素数カウント手段１２を設け、プリンタのジョブ開始（感光体の回転開始）されると同時に、各感光体１に露光される画素数を感光体軸方向の位置毎にカウントして積算していく。そして、空転モード判定手段１３はこの感光体軸方向位置毎の画素カウント値の時間平均が予め設定しておいたスレッシュレベル３０を超えた場合に、超えた位置で光メモリーが蓄積して大きくなっていると考えて、空転モードを所定時間ジョブの途中に割り込ませる。
【００４１】
このときの空転モードは、給紙を一時的に止め、露光手段３を停止して露光しない状態で、少なくとも帯電手段２と除電手段７を動作させながら感光体１を回転させるものである。本実施形態では、トナー消費の面から、現像手段４、クリーニング部６も動作させながら、感光体を回転させたが、現像手段４やクリーニング手段の構成によっては、必ずしも動作させるとは限らない。この空転モード動作時は、時間経過、およぶ、帯電・除電工程により蓄積された光メモリーを減少させる。よって、以降に形成されるプリントに関して、ゴースト画像の発生を未然に抑制することができる。
【００４２】
なお、変形例の空転モードでは、転写ローラ６１は、定電圧制御であれば印加電圧を画像形成時よりも低減もしくは０にすることが好ましい。また、転写ローラ６１が、定電流制御であれば、電流設定を画像形成時よりも低減もしくは０することが好ましい。変形例に係るプリンタでは、転写ローラ６１は中間転写ベルト６０を介して感光体に対向しているため、図１のプリンタに比べると、空転モード動作時に転写電流を与えることによる悪影響は少ない。しかしながら、感光体１へ流れる電流は、感光体の光疲労を助長する場合が多い。このため、空転モードの動作時は、転写ローラの条件を感光体に与える電流が少なくなるよう変更することで、光メモリーの回復時間を短くとともに、感光体の劣化を防止する。
【００４３】
また、空転モードの動作時に、転写ローラ６１の条件を画像形成時から変更した場合には、感光体１の帯電電位が、画像形成時の設定値からずれてしまう場合がある。この状態で、空転モードから画像形成動作にすぐに戻すと、感光体の帯電電位が設定値からずれた状態で画像形成をすることになる。このため、戻した直後で画像品質の変動を招いてしまうおそれがある。
【００４４】
そこで、空転モードの動作時に、転写ローラ６１を画像形成時の設定から変更し、画像形成動作に戻す直前に、少なくとも感光体が１回転する時間以上は、画像形成時の転写ローラ６１の条件に戻した状態で空転させて感光体の帯電電位を安定させる。その後、画像形成動作に戻すようにすることで、空転モードの動作時の転写条件を変更による画像品質の変動を防止できる。
【００４５】
以上、本実施形態のプリンタを用いて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。詳しくは、画像形成装置の構成は図１、図７の例に限らず、任意の構成を採用可能である。例えば、一つの感光体の回りに複数の現像手段を配置したカラー画像形成装置にも本発明を適用可能であり、同様の効果が得られる。
【００４６】
以上、本実施形態によれば、ジョブの開始に伴い感光体１を露光する画素数を感光体軸方向位置毎にカウントする画素数カウント手段１２を備え、画素数カウント手段１２によりカウントされた画素数カウント値に応じて、ジョブ中に露光手段３を作動させずに少なくとも帯電手段２と除電手段７とを作動させた状態で、感光体と回転させる空転モードを割り込ませる。すなわち、連続画像形成中の画像数カウント値に基づき、感光体軸方向で露光回数が多い箇所があり、露光による光メモリーが蓄積して大きくなっているとみなされる場合、これに基づき空転モードを動作させる。空転モードでは、露光手段による露光を停止させ、かつ、帯電手段と除電手段とを動作させた状態で感光体を回転させるので、蓄積した光メモリーを時間経過、および、帯電・除電工程により減少させる。そして、蓄積された光メモリーを一旦減少させた後、再び画像形成を行う。このように、画素数カウント値に応じてジョブ中に空転モードを割り込ませることにより、連続プリント枚数毎に画像形成を休止するものに比べて、蓄積した光メモリーの大きさに応じて、必要な光メモリー減少動作をおこなうことができ、生産性の低下を少なくしつつ、ゴースト画像の発生を抑制することができる。
また、画素数カウント値に応じて感光体の回転を停止して時間経過により光メモリーを減少させることも可能であるが、感光体の停止、再回転の動作、及び、これに伴う帯電・除電の条件安定化に時間を要してしまう。これと比較し、本発明の空転モードでは、帯電・除電を行いながら、感光体を回転しつづけているので、再び画像形成を行う際に必要な時間を少なくすることができ、生産性が要求されるプロダクション市場において有効である。また、感光体に帯電・除電工程による光メモリーの減少効果が加わることで、より短時間の時間経過で光メモリーを減少させることができ、生産性の低下を抑制できる。よって、過酷な使われ方であっても、生産性の低下を抑制しながら、光メモリーの蓄積を抑制して、光メモリーに起因するゴースト画像の発生を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを、感光体軸方向位置毎の画素数カウント値の時間平均に応じて決める。これにより、時間経過による光メモリーの減少を考慮して、感光体軸方向位置毎の光メモリーの蓄積の大きさをより正確に推測することができる。より正確に推測した光メモリーの蓄積の大きさに応じて、空転モードの割り込みタイミングを判断するため、より生産性の低下を抑制しつつ、より適正なタイミングでゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
また、本実施形態によれば、感光体近傍の環境温湿度情報を取得する環境温湿度情報取得手段としての環境センサ１１により検知された温湿度環境に応じて、空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを変更する。光メモリーの特性は温湿度環境によって異なるので、これにより、必要以上に空転モードがジョブ中に割り込むことによる生産性低下を防ぐことができるとともに、より適正なタイミングでゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
また、本実施形態によれば、環境センサ１１により検知された温湿度環境に応じて、空転モードの動作時間を変更する。光メモリーの特性は温湿度環境によって異なるので、これにより、これにより、必要以上に空転モードの動作時間を長くすることによる生産性低下を防ぐことができるとともに、より適正なゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
また、本実施形態によれば、ジョブの開始に伴い感光体１の回転数をカウントする回転数カウント手段を備え、空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを、回転数カウント手段によりカウントされた感光体の回転数に応じて変更する。これにより、経時の感光体劣化を考慮した光メモリー特性に応じて、空転モードをジョブ中に割り込ませるタイミングを決定できる。よって、経時においても、必要以上に空転モードがジョブ中に割り込むことによる生産性低下を防ぐことができるとともに、より適正なタイミングでゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
また、本実施形態によれば、空転モードの動作時間を、回転数カウント手段によりカウントされた感光体の回転数に応じて変更する。これにより、経時の感光体劣化を考慮した光メモリー特性に応じて、空転モードの動作時間を決定できる。よって、経時においても、必要以上に空転モードの動作時間を長くすることによる生産性低下を防ぐことができるとともに、より適正なゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
また、本実施形態によれば、空転モード動作時の除電手段７の除電光量が、画像形成時と変更可能とする。感光体の組成にもよるが、除電手段７の除電光の光量が強いほど光メモリーの発生は抑制できるが、光疲労による感光体寿命は短くなるものが多い。このため、画像形成時は、除電手段７の除電光の光量は感光体寿命を優先させた光量に設定し、空転モードを動作時は、除電手段７の除電光の光量を光メモリーの発生は抑制できる光量が強い条件に変更する。光量が強い条件では、感光体寿命は低下する方向であるが、空転モードは、感光体軸方向位置毎の画素数カウント値の時間平均が上記条件を満たした場合のみに動作されるものであるので、実際の感光体寿命低下は無視できるレベルとなり、問題とはならない。このように、空転モードを動作時は、除電光の光量を画像形成時の除電光量から変更することによって、光メモリーの発生を抑制する効果を高め、空転するモードの動作時間を短く設定することができる。よって、より生産性の低下を防ぐとともに、より適正なゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
また、本実施形態によれば、空転モード動作時の除電手段７の除電波長が、画像形成時と変更可能とする。感光体の組成にもよるが、除電光の波長により、感光体寿命低下し易さ、光メモリーの発生抑制効果に差がある。このため、画像形成時の波長は感光体寿命を優先させた波長に設定し、空転モードを動作時は、除電光の波長を光メモリーの発生は抑制できる波長に変更する。光メモリーの発生は抑制できる波長では、感光体の寿命は低下する方向であるが、空転モードは、感光体軸方向位置毎の画素数カウント値の時間平均が上記条件を満たした場合のみに動作されるものであるので、実際の感光体寿命低下は無視できるレベルとなり、問題とはならない。このように、空転モードを動作時は、除電光の波長を画像形成時から変更することによって、光メモリーの発生を抑制する効果を高め、空転するモードの動作時間を短く設定することができる。よって、より生産性の低下を防ぐとともに、より適正なゴースト画像発生の抑制のための光メモリーの減少動作が行える。
また、本実施形態では、除電光の波長の変更する手段としては、画像形成時の除電波長を発光するＬＥＤランプと、これと発光波長が異なり、光メモリーの発生を抑制する効果の高くなる除電波長を発光するＬＥＤランプを予め２本備えておく。そして、空転モードに移行したときに発光させるＬＥＤランプを切り替えるようにする構成とする。これにより、大きなコストアップとならずに容易に除電光の波長を変更することができる。
また、本実施形態によれば、空転モードの動作時に除電手段の条件を画像形成時から変更し、空転モードから画像形成動作に戻る際、画像形成時の除電手段の条件に戻して感光体を１回転以上空転させた後、画像形成動作を開始する。空転モードの動作時に除電光の波長もしくは光量を画像形成時の設定から変更した場合に、感光体１の帯電電位が画像形成時の設定値からずれてしまう場合がある。この状態で、空転モードから画像形成状態にすぐに戻すと、感光体の帯電電位が設定値からずれた状態で画像形成することになる。そこで、空転モードから画像形成動作に戻す直前に、少なくとも感光体が１回転する時間以上は、画像形成時の除電光の条件に戻した状態で空転させて感光体の帯電電位を安定させる。その後、画像形成動作に戻すようにすることで、空転モードの動作時の除電条件を変更による画像品質の変動を防止できる。
また、本実施形態によれば、空転モードの動作時の転写手段による印加電圧または印加電流の絶対値が、画像形成時よりも小さくなるよう変更可能である。転写手段から与えられ、感光体中を流れる電流は、感光体の光疲労を助長する場合が多い。そこで、空転モードの動作時は、転写手段により感光体に流れる電流が少なくなるよう変更することで、光メモリーの回復時間を短くとともに、感光体の劣化を防止する。
また、本実施形態によれば、空転モードの動作時に転写手段の条件を画像形成時から変更し、空転モードから画像形成動作に戻る際、画像形成時の転写手段の条件に戻して感光体を１回転以上空転させた後、画像形成動作を開始する。これにより、空転モードの動作時に転写条件を画像形成時の設定から変更した場合に、感光体１の帯電電位が画像形成時の設定値からずれてしまったまま、画像形成動作にすぐに戻すと、感光体の帯電電位が設定値からずれた状態で画像形成することになる。そこで、空転モードから画像形成動作に戻す直前に、少なくとも感光体が１回転する時間以上は、画像形成時の除電光の条件に戻した状態で空転させて感光体の帯電電位を安定させる。その後、画像形成動作に戻すようにすることで、空転モードの動作時の転写条件を変更による画像品質の変動を防止できる。
【符号の説明】
【００４７】
１    感光体
２    帯電手段
３    露光手段
４    現像手段
５    転写手段
６    クリーニング手段
７    除電手段
１１  環境センサ
１２  画素数カウント手段
１３  空転モード判定手段
６０  中間転写ベルト
６１  転写ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４８】
【特許文献１】特開２００２−１０８０３２号公報
【特許文献２】特許３７１５８２９号公報
【特許文献３】特開平１１−３４４９０９号公報
【特許文献４】特開２００７−３０９９９８号公報
【図１】
2011017817.tif 000003
【図２】
2011017817.tif 000004
【図３】
2011017817.tif 000005
【図４】
2011017817.tif 000006
【図５】
2011017817.tif 000007
【図６】
2011017817.tif 000008
【図７】
2011017817.tif 000009