(57)【要約】【課題】像担持体の経年劣化に伴う画像形成処理時の画像濃度変動を抑制することができ、高画像品質を長期間維持することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１６の駆動時間をＨＤＤ２７に記憶し、像担持体１６のトナー濃度をトナー濃度検知センサ２９で検知してその検知結果をＨＤＤ２７に記憶し、像担持体１６の駆動時間が所定時間を経過した際にその前後の所定回数分のトナー濃度検知結果を比較して所定時間経過前後のトナー濃度差が閾値を超えている場合には帯電部１７の帯電電位と除電部２２のイレース光量とを制御回路２３が補正制御する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を一様に帯電する帯電部と、該帯電部で帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光部と、該露光部で露光された静電潜像をトナー像に可視化する現像部と、該現像部で可視化されたトナー像を転写媒体に転写する転写部と、転写後の前記像担持体を除電する除電部と、を備えた画像形成装置において、
前記像担持体の駆動時間を記憶する駆動時間記憶部と、前記像担持体のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、該トナー濃度検知手段の検知結果を記憶するトナー濃度記憶部と、前記像担持体の駆動時間が所定時間を経過した際にその前後の所定回数分の前記トナー濃度検知手段の検知結果を比較する比較部と、該比較部で比較した所定時間経過前後のトナー濃度差が閾値を超えている場合には前記帯電部の帯電電位と前記除電部のイレース光量とを補正する制御部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー濃度検知手段は前記像担持体の印字領域内に１つ以上設置され、前記制御手段は前記トナー濃度検知手段の少なくとも１つが前記閾値を超えた場合に前記除電部のイレース光量を前記像担持体の走査方向に沿って複数に分割した状態で補正す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】
前記閾値が０．１であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体の駆動時間を記憶する駆動時間記憶ステップと、像担持体のトナー濃度を検知するトナー濃度検知ステップと、トナー濃度検知結果を記憶するトナー濃度記憶ステップと、像担持体の駆動時間が所定時間を経過した際にその前後の所定回数分のトナー濃度検知結果を比較する比較ステップと、所定時間経過前後のトナー濃度差が閾値を超えている場合に帯電部の帯電電位と除電部のイレース光量とを補正する補正ステップと、をコンピュータに実行させるための画像形成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体を一様に帯電する帯電部と、該帯電部で帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光部と、該露光部で露光された静電潜像をトナー像に可視化する現像部と、該現像部で可視化されたトナー像を転写媒体に転写する転写部と、転写後の前記像担持体を除電する除電部と、を備えた画像形成装置及び画像形成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ・複写機・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機といった画像形成装置には、帯電部によって感光体ドラム等の像担持体を一様に帯電し、露光部によって帯電後の像担持体を露光して静電潜像を形成し、現像部によって露光後の静電潜像をトナー像に可視化し、転写部によってトナー像を転写紙等の転写媒体に転写すると共に、除電部によって転写後の像担持体を次の画像形成処理のために除電する工程を繰り返すものが周知である。
【０００３】
この際、像担持体は、画像形成処理を繰り返して行うことによって、経時的に表面劣化が発生し、その経時的な像担持体の表面劣化度合いが大きくなると、画像形成プロセスを実行する際のパラメータとのバランスがくずれ、良好な画像品質の画像形成処理を行うことが困難になるという虞れがある。
【０００４】
例えば、像担持体の累積回転数の増加に伴って像担持体の表面に磨耗が発生し、像担持体の光感度は駆動時間に応じて徐々に低下する傾向にある。
【０００５】
従って、像担持体を同一の光量で露光しても、露光部の表面電位は像担持体の累積回転数に応じて異なったものとなり、転写像の濃度が安定しないといった不都合を生じる。
【０００６】
そこで、像担持体における画像形成処理枚数をカウントし、そのカウント数が増加するにつれて露光部の印加電圧を増加させるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０８−２７８６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記の如く構成された画像形成装置にあっては、画像形成処理枚数のカウント数が増加するにつれて露光部の印加電圧を増加することで像担持体の感度補正を行う構成では、低階調の濃度再現性は向上するものの高階調の濃度再現性、即ち、隣接し合うドットが大きくなって階調性が低下するという不具合が発生するという問題が生じていた。
【０００８】
尚、例えば、多値２５６階調の場合、カラー画像では０〜２５５の階調出力までほとんどピークがなく、各出力値ともほぼ同じ出現頻度である。しかし、モノクロ画像では、文字等に相当する０〜６４階調出力に画像データが集中しており、さらに下地の白である２５５階調出力近辺にピークが存在する。
【０００９】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、像担持体の経年劣化に伴う画像形成処理時の画像濃度変動を抑制することができ、高画像品質を長期間維持することができる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】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、像担持体を一様に帯電する帯電部と、該帯電部で帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光部と、該露光部で露光された静電潜像をトナー像に可視化する現像部と、該現像部で可視化されたトナー像を転写媒体に転写する転写部と、転写後の前記像担持体を除電する除電部と、を備えた画像形成装置において、前記像担持体の駆動時間を記憶する駆動時間記憶部と、前記像担持体のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、該トナー濃度検知手段の検知結果を記憶するトナー濃度記憶部と、前記像担持体の駆動時間が所定時間を経過した際にその前後の所定回数分の前記トナー濃度検知手段の検知結果を比較する比較部と、該比較部で比較した所定時間経過前後のトナー濃度差が閾値を超えている場合には前記帯電部の帯電電位と前記除電部のイレース光量とを補正する制御部とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
この際、前記トナー濃度検知手段は前記像担持体の印字領域内に１つ以上設置され、前記制御手段は前記トナー濃度検知手段の少なくとも１つが前記閾値を超えた場合に前記除電部のイレース光量を前記像担持体の走査方向に沿って複数に分割した状態で補正するのが好ましい。また、閾値は０．１とすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の画像形成プログラムは、像担持体の駆動時間を記憶する駆動時間記憶ステップと、像担持体のトナー濃度を検知するトナー濃度検知ステップと、トナー濃度検知結果を記憶するトナー濃度記憶ステップと、像担持体の駆動時間が所定時間を経過した際にその前後の所定回数分のトナー濃度検知結果を比較する比較ステップと、所定時間経過前後のトナー濃度差が閾値を超えている場合に帯電部の帯電電位と除電部のイレース光量とを補正する補正ステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像形成装置は、像担持体による画像形成処理への悪影響を及ぼすことなく像担持体の温度管理精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置をカラー式のプリンタに適用し、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラー式のプリンタの説明図、図２は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラー式のプリンタの要部の説明図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、プリンタ本体２の一面（例えば、正面）から引き出し可能な給紙カセット３と、プリンタ本体２の一面に起倒可能に設けられた手差し給紙トレイ４と、給紙カセット３又は手差し給紙トレイ４にセットされた転写紙（図示せず）を搬送する搬送経路５と、搬送経路５の上流端を構成する給紙ユニット部６と、搬送経路５の中途部に配置された転写部としての二次転写ローラ７と、二次転写ローラ７と協働して転写紙の表面にトナー転写像を形成する無端ベルト状の中間転写体８と、中間転写体８の表面に必要に応じた各色（例えば、イエロー・マゼンダ・シアン・ブラック）のトナーをトナー像として転写する複数のトナー供給ユニット９と、搬送経路５の終端寄りに配置されて転写紙の表面に形成されたトナー転写像を定着させる定着ユニット１０と、定着後の転写紙を搬送経路５の下流端からプリンタ本体２の排紙トレイ部１１へと排出する排出部１２とを備えている。
【００１７】
トナー供給ユニット９は、本実施の形態では中間転写体８の搬送方向（矢印参照）に沿って４ヶ所に配置され、基本的には同一構成のものが配置されている。また、トナー供給ユニット９は、各色のトナーを収納したトナーカートリッジ１３と、トナーカートリッジ１３に収納したトナーを供給する供給部１４と、中間転写体８にトナー像を一次転写する一次画像形成処理部１５とを備えている。
【００１８】
一次画像形成処理部１５は、図２に示すように、ドラム状の像担持体１６と、像担持体１６の表面を帯電する帯電部１７と、像担持体１５の表面に所定の静電潜像を形成する露光部１８と、供給部１４の一部を構成して供給部１４から像担持体１６にトナーを供給する現像ローラ１９と、中間転写体８を挟んで像担持体１６に対向配置された一次転写ローラ２０と、像担持体１６の表面に付着した残トナー等を除去するクリーニング部２１と、次の画像形成処理のために像担持体１６の電荷を除去する除電部２２と、をこの順（プロセス順）に備えている。また、像担持体１６・帯電部１７・露光部１８・除電部２２は、制御回路２３によって駆動等が制御されている。
【００１９】
制御回路２３は、例えば、装置本体２の底面寄りに配置された制御回路基板２４（図１参照）に設けられている。また、制御回路２３は、ＲＯＭ２５に格納した画像形成処理全般に係わる各種制御プログラムに基づいて像担持体１６・帯電部１７・露光部１８・除電部２２等を制御する。
【００２０】
ＲＯＭ２５には、本発明の像担持体制御に係わる制御プログラムも格納されており、この像担持体制御プログラムを実行する制御回路２３とでマイクロコンピュータを構成している。尚、画像形成処理を実行する際の画像データ等は、このＲＯＭ２５とは別のＲＡＭ２６又はＨＤＤ２７等の記憶部に一時的に記憶される。
【００２１】
また、制御回路２３は、像担持体１６の駆動時間（稼働時間・回転数・画像形成処理枚数の何れでも良い）をタイマ２８によって計測させ、その計測時間をＲＡＭ２６又はＨＤＤ２７に記憶する。さらに、制御回路２３は、中間転写体８の表面のトナー濃度を検知するトナー検知センサ２９からの検知結果をＲＡＭ２６又はＨＤＤ２７に記憶する。
【００２２】
次に、本発明の制御回路１７による像担持体制御例を図３のフロー図に基づいて説明する。
【００２３】
（ステップＳ１）
ステップＳ１では、制御回路１７は、像担持体１６の駆動時間をタイマ２８に計測させると共に、そのトータル駆動時間をＲＡＭ２６又はＨＤＤ２７に記憶してステップＳ２へと移行する。
【００２４】
（ステップＳ２）
ステップＳ２では、制御回路１７は、例えば、転写紙に対する画像形成処理枚数毎或いは像担持体１６（又は中間転写体８）の回転毎に、トナー濃度検知センサ２９によってトナー濃度を検知させ、そのトナー濃度検知値を検知毎にＲＡＭ２６またはＨＤＤ２７に記憶してステップＳ３へと移行する。
【００２５】
（ステップＳ３）
ステップＳ３では、制御回路１７は、ＲＡＭ２６又はＨＤＤ２７に記憶した像担持体１６のトータル駆動時間を監視して所定時間を経過したか否かを判断し、所定時間が経過した場合にはステップＳ４へと移行し、所定時間を経過していない場合にはステップＳ１へとループする。
【００２６】
尚、この所定時間は、例えば、図４のグラフ図に示すように、像担持体１６の劣化に伴う画像品質維持が低下するピークＺを、像担持体１６の大きさ・回転速度・材質・トナー種類等を考慮して過去の経験値により設定することができる。
【００２７】
この際、本発明のプリンタ１のように、カラーの場合には、カラー各色毎に像担持体１６の駆動時間を単独で設定・制御する。
【００２８】
（ステップＳ４）
ステップＳ４では、制御回路１７は、所定時間経過後、継続して画像形成処理が実行されると、転写紙に対する画像形成処理枚数毎或いは像担持体１６（又は中間転写体８）の回転毎に、トナー濃度検知センサ２９によってトナー濃度を検知させ、そのトナー濃度検知値を検知毎にＲＡＭ２６またはＨＤＤ２７に記憶してステップＳ５へと移行する。
【００２９】
（ステップＳ５）
ステップＳ５では、制御回路１７は、所定時間経過後、継続した画像形成処理の実行に伴う転写紙に対する画像形成処理枚数或いは像担持体１６（又は中間転写体８）の回転数が所定回数（例えば、１０枚又は１０回転）に達したか否かが監視され、所定回数に達した場合にはステップＳ６へと移行し、所定回数に達していない場合にはステップＳ４へとループする。
【００３０】
（ステップＳ６）
ステップＳ６では、制御回路１７は、所定時間経過前のトナー濃度検知センサ２９によるトナー濃度検知値の所定回数（例えば、１０枚又は１０回転）分の検知値と、所定時間経過後のトナー濃度検知センサ２９によるトナー濃度検知値の所定回数（例えば、１０枚又は１０回転）分の検知値とを比較してステップＳ７へと移行する。
【００３１】
（ステップＳ７）
ステップＳ６では、制御回路１７は、例えば、所定時間経過前の所定回数分のトナー濃度検知値の平均値Ａと所定時間経過後の所定回数分のトナー濃度検知値の平均値Ｂとに基づいて、（Ａ−Ｂ）／Ｂ≧０．１の場合には、像担持体１６の劣化に伴う制御が必要であるとしてステップＳ８へと移行し、（Ａ−Ｂ）／Ｂ＜０．１の場合にはステップＳ９で像担持体１６の駆動時間に対する所定時間を延長（例えば、１０分）したうえでステップＳ１へとループする。
【００３２】
尚、この所定時間経過前後の所定回数は、上述した１０回に限定されないが、前後で同一回数とする。また、この比較結果後の判断によって（Ａ−Ｂ）／Ｂ＜０．１となった場合には、所定時間を延長したうえでステップＳ１にループする他、所定時間経過前後の所定回数を延長してステップＳ６にループしても良い。
【００３３】
（ステップＳ８）
ステップＳ８では、制御回路１７は、像担持体１６に経年劣化が発生したとして、帯電部１７の帯電電位と除電部２２のイレース光量とを補正してこのルーチンを終了する。
【００３４】
尚、制御回路１７の具体的な補正量としては、図５のグラフ図に示すように、閾値０．１を超えた場合に像担持体１６の帯電電位の変化率をＸ、除電部２２のイレース光量の変化率をＹとして補正制御を行う。
【００３５】
また、トナー濃度検知センサ２９を中間転写体８の印字領域（図２に紙面と直交する奥行き方向＝走査方向）内に複数以上設置し、各トナー濃度検知センサ２９の何れか１つ以上が閾値（０．１）を超えた場合にイレース光量補正を走査方向に分割して行う。
【００３６】
具体的には、走査方向の中央と左右の３箇所にトナー濃度検知センサー２９を設置した場合、各トナー濃度検知センサ２９の出力値が、各々図４で異なる値Ｘを示した場合は、その値に対するＹを選択できるようにイレース長手方向に中央・左右の３分割に光量補正を行うことができるようにする。
【００３７】
このような分割制御を行うと、走査方向の電位ムラに対する補正が可能となり、濃度ムラの無い均一な画像を得ることができる。
【００３８】
以上説明したように、本発明の画像形成装置としてのプリンタ１にあっては、像担持体１６の電位補正とイレース光量補正と行うことにより、像担持体１６の膜削れによる階調不良にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラー式のプリンタの説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラー式のプリンタの要部の拡大説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における制御回路の制御ルーチンのフロー図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における像担持体の駆動時間と感度ＶＬ（半減感度）との関係を示すグラフ図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置におけるトナー濃度検知センサ出力値の演算結果に対する像担持体電位変化率Ｘとイレース光量変化率Ｙとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…プリンタ（画像形成装置）
８…中間転写体
１６…像担持体
１７…帯電部
２２…除電部
２３…制御回路（制御部・比較部）
２７…ＨＤＤ（記憶部）
２９…トナー濃度検知センサ
【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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