(57)【要約】【課題】プロダクション市場のような過酷な使われ方をされた場合でも、感光体に生じた光メモリーを起因としたゴースト画像の発生を防止可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】作像データに基づいた照射光を感光ドラム１の主走査方向に照射して露光処理を行う際、感光ドラム１の主走査方向に区分けした複数の画素毎に、照射光の照射回数をカウントする照射光カウント手段１２と、照射光カウント手段１２でカウントされ複数の画素のうち何れかの画素位置における照射光の照射回数の時間平均値が、所定の閾値以上に達する度に、感光ドラム１に形成される静電潜像の向きが正常な向きから所定角度回転させた向きに変更可能に作像データを調整して照射光を感光ドラム１の主走査方向に照射させる走査変更手段１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作像データに基づいた照射光を感光体の主走査方向に照射して露光処理を行う際、前記感光体の主走査方向に区分けした複数の画素毎に、前記照射光の照射回数をカウントする照射光カウント手段と、
該照射光カウント手段でカウントされ前記複数の画素のうち何れかの画素位置における前記照射光の照射回数が、または、前記照射光カウント手段でカウントされ前記複数の画素のうち何れかの画素位置における前記照射光の照射回数の時間平均値が、所定の閾値以上に達する度に、前記感光体に形成される静電潜像の向きが正常な向きから所定角度回転させた向きに変更可能に前記作像データを調整して前記照射光を前記感光体の主走査方向に照射させる走査変更手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記閾値は、設置された当該画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または前記感光体を取り巻く温湿度環境に応じて変更されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記閾値は、前記感光体の使用劣化に応じて漸次小さな値となるように変更される、または、前記感光体の使用劣化に応じて漸次小さな値となるように変更され且つ設置された当該画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または前記感光体を取り巻く温湿度環境に応じて変更されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記走査変更手段により、正常な向きから所定角度回転させた向きの静電潜像が形成される回数は、連続した複数回であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記走査変更手段により、正常な向きから所定角度回転させた向きの静電潜像が形成される回数は、設置された当該画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または、前記感光体を取り巻く温湿度環境に応じて変更されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記走査変更手段により、正常な向きから所定角度回転させた向きの静電潜像が形成される回数は、前記感光体の使用劣化に応じて漸次少ない回数に変更され、または、前記感光体の使用劣化に応じて漸次少ない回数に変更され、且つ、設置された当該画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または、前記感光体を取り巻く温湿度環境に応じて変更されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記走査変更手段は、前記静電潜像の向きが１８０度回転するように前記作像データを調整することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記静電潜像が前記トナー像に現像および定着された記録材が排出される排紙トレイを備え、該排紙トレイは、前記走査変更手段により、前記トナー像の向きが１８０度回転した記録材が排出される際に１８０度回転するように構成されていることを特徴とする請求項７に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、電子写真方式の画像形成装置に関し、さらに詳しくは、感光体に生じた光メモリーによる画像品質の低下を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、直前の画像形成プロセスで形成された静電潜像が次のプロセスに影響を及ぼして、いわゆるゴースト画像を出現させる、という問題がある。このゴースト画像は、感光体の表面の前回のプロセスで露光された部分（以下、露光部分と称する。）と未露光の部分（以下、未露光部分と称する。）が次回のプロセスでその両方が露光されたときに、前回のプロセスでの露光部分と未露光部分であった部位の表面電位に差が生じる、いわゆる露光による光メモリーによって発生する。この光メモリーは露光後の時間経過により減少し、この時間経過が短いほどゴースト画像が現れやすい。
そこで、このゴースト画像を防止するために、感光体の組成や除電光の条件（強度、波長など）にさまざまな工夫がなされてきている（例えば特許文献１〜５参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、昨今の電子写真方式の画像形成装置は、デジタル印刷機と称して、これまで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、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印刷と言った、これまでの電子写真方式の画像形成装置に比べて過酷な使われ方がされるものがある。
【０００４】
従来のゴースト画像を防止する技術手段は、それ相応の効果を奏するものと思料するが、しかしながら、上述したような過酷な使われ方がされる画像形成装置では、感光体の組成および除電光の条件の最適化だけでは、ゴースト画像の発生を防ぎきれない。
例えば、罫線などがある文書を数千枚単位で印刷した直後に、感光体の主走査方向に均一な画像（例えば写真画像など）が続けて印刷された場合には、写真画像の直前の数千枚単位で印刷された画像の罫線があった部位にゴースト画像が現われる場合がある。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、プロダクション市場のような過酷な使われ方をされた場合でも、ゴースト画像の発生を防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置は、下記の技術的手段を講じた。
請求項１にかかる発明は、作像データに基づいた照射光を感光体の主走査方向に照射して露光処理を行う際、前記感光体の主走査方向に区分けした複数の画素毎に、前記照射光の照射回数をカウントする照射光カウント手段と、該照射光カウント手段でカウントされ前記複数の画素のうち何れかの画素位置における前記照射光の照射回数が、または、前記照射光カウント手段でカウントされ前記複数の画素のうち何れかの画素位置における前記照射光の照射回数の時間平均値が、所定の閾値以上に達する度に、前記感光体に形成される静電潜像の向きが正常な向きから所定角度回転させた向きに変更可能に前記作像データを調整して前記照射光を前記感光体の主走査方向に照射させる走査変更手段と、を備えた画像形成装置を特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１において、前記閾値は、設置された当該画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または前記感光体を取り巻く温湿度環境に応じて変更されることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１において、前記閾値は、前記感光体の使用劣化に応じて漸次小さな値となるように変更される、または、前記感光体の使用劣化に応じて漸次小さな値となるように変更され且つ設置された当該画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または前記感光体を取り巻く温湿度環境に応じて変更されることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３の何れか１項において、前記走査変更手段により、正常な向きから所定角度回転させた向きの静電潜像が形成される回数は、連続した複数回であることを特徴とする。
請求項５にかかる発明は、請求項４において、前記走査変更手段により、正常な向きから所定角度回転させた向きの静電潜像が形成される回数は、設置された当該画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または、前記感光体を取り巻く温湿度環境に応じて変更されることを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、請求項４において、前記走査変更手段により、正常な向きから所定角度回転させた向きの静電潜像が形成される回数は、前記感光体の使用劣化に応じて漸次少ない回数に変更され、または、前記感光体の使用劣化に応じて漸次少ない回数に変更され、且つ、設置された当該画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または、前記感光体を取り巻く温湿度環境に応じて変更されることを特徴とする。
請求項７にかかる発明は、請求項１乃至６の何れか１項において、前記走査変更手段は、前記静電潜像の向きが１８０度回転するように前記作像データを調整することを特徴とする。
請求項８にかかる発明は、請求項７において、前記静電潜像が前記トナー像に現像および定着された記録材が排出される排紙トレイを備え、該排紙トレイは、前記走査変更手段により、前記トナー像の向きが１８０度回転した記録材が排出される際に１８０度回転するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、実質的に同じ画像ではあるが、適宜、その向きを変えることにより、感光体にとって異なった静電潜像を形成したことと同じことになるように構成したことで、プロダクション市場などのような過酷な使われ方をされた場合でも、感光体の同一箇所の連続的な露光により上昇した露光電位が下降または分散し、その露光電位が下降または分散することで光メモリーの発生が抑制または大幅に低減するから、光メモリーを起因としたゴースト画像の発生を防止可能な画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の画像形成部の構成を示した模式図である。
【図２】光メモリー特性を示した線図である。
【図３】一連の動作を示すフローチャートである。
【図４】感光ドラムの主走査方向の画素位置とその画素位置毎のレーザー光照射回数の時間平均値と関係を示した線図である。
【図５】本実施の形態にかかる画像形成装置の排紙部を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明にかかる電子写真方式の画像形成装置の実施の形態を説明する。
先ず、図１を参照しながら、本実施の形態にかかる画像形成装置における画像形成部の構成を説明する。なお、中間転写ベルト１４まわり、給紙トレイ部まわり、用紙搬送路まわり、定着ユニット部まわり等、本発明の要部以外の構成は周知であるため、その詳細な説明は省略する。
【００１０】
画像形成部は、図１に示すように、時計周りに回転可能に設けられ静電潜像が形成される感光体としての感光ドラム１と、その感光ドラム１の表面を帯電させる帯電手段２と、作像データに基づいてレーザー光（照射光）を感光ドラム１に照射する露光手段３と、露光手段３により感光ドラム１の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像させる現像手段４と、中間転写ベルト１４を挟んで感光ドラム１と対向配置され感光ドラム１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１４に転写させる転写手段５と、転写手段５で転写し切れなかった感光ドラム上の残留トナーを除去するクリーニング手段６と、感光ドラム１に除電光を照射させて除電させる除電手段７とを備えている。
【００１１】
このように構成された画像形成装置の基本的な動作は、先ず、帯電手段２が感光ドラム１の表面を均一な電位に帯電し、露光手段３が作像データに基づいてレーザー光を感光ドラム１に照射して、感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。現像手段４は、その静電潜像をトナー像に現像し、転写手段５が、そのトナー像を図示しない給紙トレイ部から搬送された転写紙上に転写する。トナー像が転写された転写紙は、図示しない定着ユニット部へ搬送され、その転写ユニット部で熱および圧力を加えられることによって、トナー像が転写紙に定着し、排紙トレイ部に排出される。一方、トナー像が転写された後の感光ドラム１は、クリーニング手段６において残留トナーが除去され、除電手段７において除電光が照射されることで除電される。
【００１２】
また、本実施の形態にかかる画像形成装置は、上述した基本的な動作を実現させる制御手段を備えており、その制御手段の一構成体として、本発明の要部である、照射光カウント手段１２と、走査変更手段１３と、温湿度センサ１１とを備える。これらの構成を説明する前に、図２を参照しながら、感光ドラム１の露光時間と光メモリーによる露光電位の上昇下降特性について説明する。
【００１３】
図２の横軸は時間（任意単位）であり、感光ドラムの同一箇所が連続して露光されている区間を連続露光、露光が休止された区間を露光休止としている。また、縦軸は、通常の画像形成時のレーザー光量で露光された部位の感光ドラム１の表面電位（露光電位）であり、符号２１で指し示した線分は、高温高湿環境（２８℃８０％ＲＨ）の場合、符号２２で指し示した線分は、常温常湿環境（２３℃５０％ＲＨ）の場合、符号２３で指し示した線分は低温低湿環境（１０℃１５％ＲＨ）の場合における表面電位の特性を示している。なお、この特性は一例に過ぎない。
【００１４】
図２に示すように、感光ドラム１の同一箇所が連続的に露光され続けると、露光電位は上昇し、露光が休止されると露光電位は下降傾向を示す。また、露光電位の上昇度、及び、下降時間（光メモリーによる露光電位上昇がなくなるまでの時間）は、環境によって異なる性質を示し、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電位の上昇度は大きくまた、下降時間は長くなる。
【００１５】
光メモリーによるゴースト画像は、連続露光された部分と、そうでない部分の露光電位の電位差がわずか十数ボルトになると、目視で認識できるレベルとなり、一定時間レーザー光で露光しない時間を設けると、図２に示したように、光メモリーにより上昇した露光電位が下降し消失する。
【００１６】
また、図２に示したように光メモリーは環境によって挙動が異なるので、図２で例示した感光ドラムにおいては、符号２３で指し示した線分である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が消失するまでの時間が長くなる。
【００１７】
これまで電子写真方式のカラー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用では、１ジョブのサイズが小さく連続露光される時間が短いため、図２に示したような光メモリー特性を持っている画像形成装置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。
【００１８】
しかしながら、プロダクション市場においては、感光ドラム１の主走査方向の同一箇所に連続して数千枚枚単位で画像形成が行なわれるような過酷な使われ方が想定され、連続露光される時間が長くなるために、ゴースト画像の発生にまで至ってしまう。
そこで、上述した、照射光カウント手段１２と、走査変更手段１３と、温湿度センサ１１とで、ゴースト画像の発生を回避させている。以下、詳述する。
【００１９】
照射光カウント手段１２は、作像データに基づいたレーザー光を感光ドラム１の主走査方向に走査して露光処理を行う際、感光ドラム１の主走査方向に区分けした複数の画素毎に、レーザー光の照射回数をカウント（積算）し、逐一、後述の走査変更手段１３に送信するようになっている。
【００２０】
走査変更手段１３は、照射光カウント手段１２から送信された画素毎のレーザー光の照射回数を、印刷開始（感光体の回転開始）時点からの経過時間で除算して、照射回数の時間平均値（レーザー光の照射回数に基づいたデータ）を算出し、その時間平均値が所定の閾値以上に達する度に作像データを調整して、感光ドラム１に形成される静電潜像の向きが本来の正常な向きから１８０度回転させた静電画像になるようになっている。感光ドラム１の主走査方向の画素位置に対するレーザー光の照射回数の時間平均値の分布状態の一例を図示したものを図４に示す。
【００２１】
温湿度センサ１１は、走査変更手段１３に電気的に接続され感光ドラム１近傍の温湿度を検知し、その検知した温湿度に応じて、適宜、閾値を変更するようになっている。本実施の形態の場合、図２に示すように、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ドラム１であれば、低温低湿環境ほど閾値が小さくなるようにし、逆に、高温高湿環境ほど閾値が大きくなるように設定される。
【００２２】
次に、図３を参照しながら、ゴースト画像の発生を回避させる一連の動作を説明する。
先ず、画像形成装置の印刷開始による感光ドラム１の回転開始（Ｓ１）と同時に、照射光カウント手段１２により、感光ドラム１の主走査方向に区分けした複数の画素毎にレーザー光の照射回数のカウントを開始する（Ｓ２）。
走査変更手段１３は、画素毎のレーザー光の照射回数を、印刷開始（感光体の回転開始）時点からの経過時間で除算して、照射回数の時間平均値を算出する（Ｓ３）。この時間平均値は、画像形成装置が一時停止するまで刻々変化する。
【００２３】
走査変更手段１３は、温湿度センサ１１によって検知された感光ドラム１近傍の温湿度に応じて閾値（図４において水平線分Ｘ）を設定し（Ｓ４）、その設定された閾値と時間平均値との比較判断を行う（Ｓ５）。感光ドラム１の主走査方向における全て画素、夫々の時間平均値が閾値未満の場合（Ｓ５Ｎ）は、印刷を続行しながら、照射回数の時間平均値を算出して閾値と時間平均値との比較判断を繰り返す。なお、本実施の形態では、時間平均値を用いているが、照射回数そのものを閾値の比較対象としても良い。
【００２４】
閾値の設定は、図２で説明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ドラム１の場合、感光ドラム１近傍の温湿度環境を検出する温湿度センサ１１の検出値に基づいて、低温低湿環境ほど閾値が小さくなるようにし、逆に、高温高湿環境ほど閾値が大きくなるように設定する。この複数の閾値は制御手段内のメモリーに記録されており、走査変更手段１３により、適宜、最適な閾値が引きだされて用いられる。
【００２５】
また、この閾値は、感光ドラム１の使用劣化（感光ドラム１の積算回転数によって、光メモリー特性の変化挙動）に伴って漸次小さな値となるように変更しても良く、さらに、この感光ドラム１の使用劣化と上述の環境のいずれかの条件から変更するようにしても良い。
【００２６】
感光ドラム１の主走査方向における全て画素のうち、いずれかの画素の時間平均値が閾値以上の場合（Ｓ５Ｙ）は、感光ドラム１に形成される静電潜像の向きが本来の正常な向きから１８０度回転させた静電画像になるように作像データを調整し（Ｓ６）、その作像データに基づいたレーザー光を、回転した感光ドラム１の主走査方向に照射して静電潜像の形成し、その静電潜像をトナー像に現像し、回転画像として印刷する（Ｓ７）。
【００２７】
実質的に同じ画像ではあるが、適宜、その画像の向きを１８０度回転することにより、感光ドラム１にとって異なった画像を印刷したことと同じことになり、感光ドラム１の同一箇所の連続的な露光により上昇した露光電位が下降または分散し、その露光電位が下降または分散することで光メモリーの発生が抑制または大幅に低減する。
【００２８】
この回転画像の印刷枚数は、ゴースト画像の発生を防止できれば一枚でも良いが、ゴースト画像の発生を完全に防止する観点から複数枚が好ましい。この場合、感光ドラム１の使用劣化（感光ドラム１の積算回転数によって、光メモリー特性の変化挙動）に応じて漸次少ない枚数に変更したり、設置された画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または、感光ドラム１を取り巻く温湿度環境に応じて変更したり、それら双方の何れかの条件で印刷枚数を変更したりすることが好適である。
【００２９】
特に、設置された画像形成装置を取り巻く温湿度環境、または、感光ドラム１を取り巻く温湿度環境に応じて変更する場合は、例えば、閾値の設定と同様に、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ドラム１の場合、低温低湿環境のときは回転画像の印刷枚数を多くし、高温高湿環境のときは回転画像の印刷枚数を少なくする。
【００３０】
このようにして、回転画像の印刷が終了したら、正常の向きで画像印刷を再開し（Ｓ８）、印刷枚数が所望枚数に達したか否かの判断を行う（Ｓ９）。印刷枚数が所望枚数に達していない場合（Ｓ９Ｎ）、Ｓ２に戻って、上述した一連の動作を繰り返し、印刷枚数が所望枚数に達した場合（Ｓ９Ｙ）、印刷を終了する（Ｓ１０）。
【００３１】
また、ゴースト画像の発生を防止するために、回転画像の印刷が割り込んで実行されると、画像が１８０度回転したものが排紙トレイ上に排出されることになる。その結果、１つのジョブ中に方向の揃っていない画像が混在することになる。
そこで、図５に示すように、１８０度回転したトナー像が定着装置４１によって定着された記録材４２が、画像形成装置４４の外部に配置された排紙トレイ４３上に排出されるとき、それに合わせて排紙トレイ４３が図示しない駆動装置によって１８０度回転する。これにより、１つのジョブ内に作像データが１８０度回転した画像が混在した場合においても、常に用紙の方向をそろえることが可能となる。なお、この排紙トレイ４３は記録材の一枚ずつ載置され、図示しない搬送手段で一枚ずつフィニッシャー（用紙後処理装置）へ送られる。
【００３２】
このように本実施の形態にかかる画像形成装置は、実質的に同じ画像ではあるが、適宜、その向きを変えることにより、感光体にとって異なった静電潜像を形成したことと同じことになるように構成したことで、プロダクション市場などのような過酷な使われ方をされた場合でも、感光体の同一箇所の連続的な露光により上昇した露光電位が下降または分散し、その露光電位が下降または分散することで光メモリーの発生が抑制または大幅に低減するから、光メモリーを起因としたゴースト画像の発生を防止可能な画像形成装置を提供できる。
【００３３】
以上、本実施の形態にかかる画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００３４】
例えば、本実施の形態では、図２で説明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の場合について説明したが、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、閾値や回転画像の印刷枚数等を決定する。
【００３５】
また、本実施の形態では、静電潜像の向きが正常な向きから１８０度回転した向きとなるように作像データを調整し、その作像データに基づいたレーザー光を、回転した感光ドラムの主走査方向に照射して回転画像を印刷したが、感光ドラムへの静電潜像の書き込みのみで現像および印刷まで行わなくても良いものである。
【００３６】
また、本実施の形態では、作像にかかる照射光としてレーザー光としたが、ＬＥＤ光としても良く、照射光を生成する光学系も特に限定されない。 
【符号の説明】
【００３７】
１‥感光ドラム  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‥温湿度センサ  １２‥照射光カウント手段  １３‥走査変更手段  ２１‥高温高湿環境（２８℃８０％ＲＨ）での特性例  ２２‥常温常湿環境（２３℃５０％ＲＨ）での特性例  ２３‥低温低湿環境（１０℃１５％ＲＨ）での場合の特性例  Ｘ‥閾値  ４１‥定着装置  ４２‥記録材  ４３‥排紙トレイ  ４４‥画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【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２００５−２６６３１３号公報
【特許文献４】特開平１１−３４４９０９号公報
【特許文献５】特開平４−１７４４８９号公報
【特許文献６】特許３６７２１７８号公報
【図１】
2011095650.tif 000003
【図２】
2011095650.tif 000004
【図３】
2011095650.tif 000005
【図４】
2011095650.tif 000006
【図５】
2011095650.tif 000007