(57)【要約】【課題】  連続した画像形成動作をおこなった場合にも、出力画像における画像品質の変動を効率よく防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  連続した画像形成動作によって複数の画像を出力する場合に、連続した画像形成動作における複数の画像の画像品質が変動する限度時期（Ａ＋Ｂ）を予め定める。そして、連続した画像形成動作が限度時期（Ａ＋Ｂ）に達した場合に（Ｓ９）、その連続した画像形成動作を中断して調整手段による作像条件の調整をおこなう（Ｓ１０）。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続した画像形成動作によって複数の画像が出力される画像形成装置であって、
像担持体上における作像条件を調整する調整手段を備え、
前記連続した画像形成動作における前記複数の画像の画像品質が変動する限度時期を予め定め、該連続した画像形成動作が前記限度時期に達した場合にその連続した画像形成動作を中断して前記調整手段による作像条件の調整をおこなうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記限度時期は、装置の使用状態に応じて可変に形成された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】
前記限度時期は、前記複数の画像に係わる出力数に基いて定めた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】
前記限度時期は、前記連続した画像形成動作に係わる動作時間に基いて定めたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記調整手段によって調整される作像条件は、前記像担持体上の帯電電位、前記像担持体上に形成される潜像、前記像担持体に対向する現像部における現像バイアスのうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を用いた画像形成装置では、出力される画像における画像品質を良好に保つために、感光体ドラム等の像担持体上における作像条件が所定のタイミングで調整されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような像担持体上における作像条件の調整制御は、プロセスコントロールといわれ、出力画像（被転写材上の画像である。）における画像濃度、階調性等の画像品質が変動するのを防止している。
具体的に、出力画像における画像品質の変動は、環境変化にともなうもの、経時変化にともなうもの、画像形成に係わるユニットの交換やトナー補給にともなうもの等がある。
【０００４】
また、代表的なプロセスコントロールとしては、次のようなものがある。
まず、像担持体上に複数のパッチパターン（静電潜像の概矩形パターンである。）を形成する。そして、各パッチパターンの潜像電位を、電位センサで測定する。さらに、各パッチパターンを現像した後に、パッチパターン上のトナー付着量（現像量）を反射型光センサで測定する。
そして、電位センサで検出した潜像電位と、光センサで検出したトナー付着量とから、最大トナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求める。そして、求めた現像ポテンシャルに基づいて、作像条件（帯電電位、潜像形成のための書込み光量、現像バイアス等である。）を調整する。
【０００５】
そして、このようなプロセスコントロールは、装置始動時や、一定時間又は一定枚数の画像形成後であって画像形成動作の終了時等におこなわれていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１９２６１号公報（第２−３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の画像形成装置は、複数の画像を出力するために連続した画像形成動作（連続プリントジョブ）をおこなった場合に、出力中の画像の画像品質が徐々に変動する場合があった。すなわち、連続プリントジョブによる出力画像のすべてを比べた場合に、画像品質が均質にならずにバラツキが生じる場合があった。
【０００８】
このような問題は、連続プリントジョブに係わる動作時間又はプリント枚数（出力数）が大量になる程、顕在化する問題であった。
さらに、画像形成装置の使用状態（劣化状態）によって、連続プリントジョブ中において画像品質変動に至る時期が変化する。例えば、経時で像担持体の感度劣化等が発生した場合には、感度劣化のない初期時と比べて、連続プリントジョブ中における画像品質変動の発生時期が早まってしまう。
【０００９】
そして、このような問題は、特に、色合い等について高い画像品質が要求されるカラー画像形成装置の場合には、無視できないものになっていた。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、連続した画像形成動作をおこなった場合にも、出力画像における画像品質の変動を効率よく防止でき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】
【００１１】
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、連続した画像形成動作によって複数の画像が出力される画像形成装置であって、像担持体上における作像条件を調整する調整手段を備え、前記連続した画像形成動作における前記複数の画像の画像品質が変動する限度時期を予め定め、該連続した画像形成動作が前記限度時期に達した場合にその連続した画像形成動作を中断して前記調整手段による作像条件の調整をおこなうものである。
【００１２】
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１記載の発明において、前記限度時期は、装置の使用状態に応じて可変に形成されたものである。
【００１３】
また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記限度時期は、前記複数の画像に係わる出力数に基いて定めたものである。
【００１４】
また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記限度時期は、前記連続した画像形成動作に係わる動作時間に基いて定めたものである。
【００１５】
また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記調整手段によって調整される作像条件を、前記像担持体上の帯電電位、前記像担持体上に形成される潜像、前記像担持体に対向する現像部における現像バイアスのうち少なくとも１つとしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、連続した画像形成動作をおこなった場合にも、画像品質が変動する適切な限度時期を予め想定してその限度時期に達したときに、画像形成動作を中断して作像条件の調整をおこなっている。さらに、作像条件の調整をおこなう限度時期は、装置の使用状態に応じて可変できるように構成している。これにより、連続動作に係わる出力画像における画像品質の変動を効率よく防止できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１８】
まず、図１にて、カラー画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、画像形成装置には、像担持体としての感光体ベルト１が、中間転写ベルト４に対向して配設されている。
ここで、感光体ベルト１の内周には、駆動ローラ１ａと、２つの従動ローラ１ｂ、１ｃとが配設されている。そして、これらのローラ１ａ〜１ｃによって、感光体ベルト１は、張架・支持されている。また、駆動ローラ１ａによって、感光体ベルト１は、図中の矢印Ａ方向に駆動される。
また、感光体ベルト１の外周には、帯電部２、書込部３、マゼンタ現像部２０Ｍ、シアン現像部２０Ｃ、イエロー現像部２０Ｙ、ブラック現像部２０Ｋ、光センサ３０、クリーニング部６が配設されている。
【００１９】
ここで、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋ（現像カートリッジ）には、それぞれ、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーが収納されている。そして、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋは、それぞれ、現像位置と非現像位置との間を移動可能に構成されていて、感光体ベルト１上に各色のトナー像を順次形成する。
具体的には、感光体ベルト１上にシアンのトナー像を形成する場合には、シアントナーを収納するシアン現像部２０Ｃが感光体ベルト１に対する現像位置に移動する。これに対して、その他の現像部２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｋは、感光体ベルト１に対する非現像位置に移動する。
【００２０】
ここで、現像位置とは、現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの現像ローラ２２が感光体ベルト１に対して微小間隔で離間する位置であり、感光体ベルト１上の潜像を現像する位置である。また、非現像位置とは、現像位置を基準として現像ローラ２２が感光体ベルト１から退避する位置であり、感光体ベルト１上の潜像が現像されない位置である。
そして、感光体ベルト１上に形成された各色のトナー像は、順次、中間転写ベルト４上に重ねて転写されることになる。
【００２１】
ここで、各現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの現像ローラ２２には、不図示の電源部から可変の現像バイアス（現像電圧）が印加されている。
また、帯電部２には不図示の電源部から可変の電圧が印加され、これにより感光体ベルト１上に可変の帯電電位が付与される。
また、書込部３から感光体ベルト１に向けて照射される露光光の光量（書込み光量）は可変に形成されていて、これにより感光体ベルト１上に可変の潜像が形成される。
さらに、光センサ３０は、赤外発光ダイオード等の発光素子と、拡散反射光を受けるフォトダイオード等の受光素子とを備えている。そして、所定のタイミングで、感光体ベルト１上に形成される複数のパッチパターンにおけるトナー付着量を検出する。そして、光センサ３０の検出結果（受光量に応じた電圧出力である。）に基いて、感光体ベルト１上における作像条件、すなわち、上述の現像バイアス、帯電電位、潜像が最適に調整制御される。なお、このような一連の調整制御に係わる手段を、本願では総括して調整手段とする。
【００２２】
一方、中間転写ベルト４の内周には、駆動ローラ４ａ、２つの従動ローラ４ｂ、４ｃ、中間転写ローラ５、転写対向ローラ８が配設されている。そして、これらのローラ４ａ〜４ｃ、５、８によって、中間転写ベルト４は、張架・支持されている。また、駆動ローラ４ａによって、中間転写ベルト４は、図中の矢印Ｂ方向に駆動される。
また、中間転写ベルト４の外周には、転写ローラ７、中間転写ベルトクリーニング部９が配設されている。
【００２３】
ここで、転写ローラ７と中間転写ベルトクリーニング部９とは、それぞれ、中間転写ベルト４に対して接離自在に構成されている。そして、中間転写ベルト４上において所望のトナー像の重ね合わせが完了するまで、転写ローラ７と中間転写ベルトクリーニング部９とは、中間転写ベルト４から離れた位置に退避している。そして、中間転写ベルト４上においてトナー像の重ね合わせが完了した後に、転写ローラ７と中間転写ベルトクリーニング部９とは、中間転写ベルト４に当接する位置に移動する。
【００２４】
こうして、中間転写ベルト４に当接した転写ローラ７によって、中間転写ベルト４上のカラートナー像が、被転写材Ｐに転写されることになる。
また、中間転写ベルト４に当接した中間転写ベルトクリーニング部９によって、転写工程後に中間転写ベルト４上に残存した未転写トナーが回収されることになる。
【００２５】
一方、画像形成装置における被転写材Ｐの搬送経路には、搬送ローラ１４、レジストローラ対１５、定着部１６、排紙ローラ１７等が配設されている。
ここで、定着部１６は、加熱部としての定着ローラ１６ａと加圧部としての加圧ローラ１６ｂとを具備しており、被転写材Ｐ上の未定着のトナー像を定着する。
【００２６】
以上のように構成された画像形成装置は、画像形成時に、次のように動作する。
図１を参照して、感光体ベルト１は、図中の矢印Ａ方向に走行する。そして、まず、感光体ベルト１の表面が、帯電部２との対向部で帯電される。次に、感光体ベルト１表面は、書込部３との対向部に達する。そして、書込部３から発せられる露光光によって、感光体ベルト１上に、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのうち所望の色の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００２７】
その後、感光体ベルト１表面は、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋのうち所望の色に対応した現像部との対向部に達する。そして、対応する色のトナーが、現像部から、感光体ベルト１上の潜像に供給される。こうして、感光体ベルト１上には、１色のトナー像が形成される。
その後、感光体ベルト１表面は、中間転写ベルト４との対向部に達する。そして、感光体ベルト１上に形成されたトナー像は、所定の電圧が印加された中間転写ローラ５によって、中間転写ベルト４上に転写される。
【００２８】
ここで、中間転写ベルト４との対向部を通過した後の感光体ベルト１上には、中間転写ベルト４に転写されなかった未転写トナーが残存する。
そして、未転写トナーが付着した感光体ベルト１表面は、クリーニング部６との対向部に達する。そして、この位置で、未転写トナーがクリーニング部６内に回収される。クリーニング部６内に回収されたトナーは、その後に回収容部１１へ向けて搬送される。
【００２９】
このような感光体ベルト１上の一連のプロセスが、他の各色についても同様におこなわれる。そして、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋを順次移動して感光体ベルト１上に形成したトナー像は、中間転写ベルト４上に重ねて転写される。
なお、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの入れ替え移動の動作と、帯電工程、書込み工程、転写工程、クリーニング工程等の作像工程とは連続的におこなわれる。すなわち、現像部の現像位置への移動中に、帯電工程や書込み工程がおこなわれ、現像部の移動が完了するとすぐに現像工程がおこなわれる。そして、現像工程が完了するとその現像部の非現像位置への移動と次の現像部の現像位置への移動とがおこなわれるとともに、その間に転写工程やクリーニング工程等の作像工程がおこなわれる。こうして、一連の作像プロセスが効率よく短時間におこなわれることになる。
【００３０】
その後、中間転写ベルト４上に重ねて形成されたカラーのトナー像は、中間転写ベルト４の矢印Ｂ方向の走行によって、転写ローラ７との対向部に達する。そして、この位置で、搬送されてきた被転写材Ｐ上に、トナー像が転写される。
ここで、転写ローラ７との対向部を通過した後の中間転写ベルト４上には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
そして、未転写トナーが付着した中間転写ベルト４表面は、中間転写ベルトクリーニング部９との対向部に達する。そして、この位置で未転写トナーが、中間転写ベルトクリーニング部９内に回収される。中間転写ベルトクリーニング部９内に回収されたトナーは、その後に回収容部１２へ向けて搬送される。
こうして、中間転写ベルト４上での一連のプロセスが完了する。
【００３１】
一方、給紙部１３から給送された被転写材Ｐは、搬送ローラ１４を通過した後に、レジストローラ対１５の位置に達する。レジストローラ対１５の位置に達した被転写材Ｐは、中間転写ベルト４上に形成されたトナー像が転写されるように、転写ローラ７の位置に向けてタイミングを合わせて搬送される。
その後、転写ローラ７の位置を通過した被転写材Ｐは、定着部１６の位置に達する。そして、この位置で被転写材Ｐ上のトナー像が定着される。
そして、出力画像としての被転写材Ｐは、定着部１６を通過した後に、排紙ローラ１７を経て画像形成装置外に排出される。
こうして、画像形成装置における一連の画像形成動作が完了する。
なお、連続プリントジョブ（ユーザーによる１回のプリント指令で複数の画像を連続的に出力するジョブである。）時には、上述の画像形成動作が連続的におこなわれることになる。
【００３２】
次に、上述の画像形成装置における、調整手段による作像条件の調整制御（プロセスコントロール）について説明する。
まず、感光体ベルト１上に複数のパッチパターンを形成する。そして、各パッチパターンの潜像電位を、不図示の電位センサで測定する。さらに、各パッチパターンを現像した後に、パッチパターン上のトナー付着量を光センサ３０で測定する。ここで、パッチパターンは、上述の作像プロセスに基いて形成されるものである。
そして、電位センサで検出した潜像電位と、光センサ３０で検出したトナー付着量とから、最大トナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求める。そして、求めた現像ポテンシャルに基づいて、帯電電位、書込み光量、現像バイアスを調整する。
【００３３】
次に、図２〜図３にて、本実施の形態の画像形成装置における制御について説明する。
上述の作像条件の調整制御は、主として、装置の主電源を投入した直後の始動時や、プリントジョブとプリントジョブとの間における停止時等の、画像形成動作がおこなわれていないときにおこなわれる。ところが、本実施の形態では、連続プリントジョブ中であっても、必要に応じて作像条件の調整制御をおこなうものである。
【００３４】
図２に示すように、まず、ユーザーからのプリント命令があると（ステップＳ１）、プリント枚数に係わるカウンタｎが１枚分カウントアップされる（ステップＳ２）。
そして、カウンタｎが設定値Ａ（例えば、２００である。）よりも大きいかが判別される（ステップＳ３）。その結果、カウンタｎが設定値Ａよりも小さいと判別された場合には、さらにそのプリント命令が終了であるかが判別される（ステップＳ４）。
【００３５】
その結果、プリント命令が終了であると判別された場合、すなわち、プリント枚数を１枚とした命令である場合、本制御を終了する（ステップＳ５）。
これに対して、プリント命令が終了ではないと判別された場合、すなわち、プリント枚数を複数とした連続プリントに係わる命令である場合、ステップＳ２以降の制御を繰り返す。
【００３６】
また、ステップＳ３にて、カウンタｎが設定値Ａ以上であると判別された場合には、さらにそのプリント命令が終了であるかが判別される（ステップＳ６）。
その結果、プリント命令が終了であると判別された場合には、図１にて説明した作像条件の調整制御（枚数プロコン）が実施されて（ステップＳ７）、本制御を終了する（ステップＳ８）。
【００３７】
これに対して、ステップＳ６にて、プリント命令が終了ではないと判別された場合には、さらにカウンタｎが限度枚数（Ａ＋Ｂ）に達したかが判別される（ステップＳ９）。ここで、限度枚数（Ａ＋Ｂ）は、連続プリントジョブに係わる出力画像の画像品質が劣化すると予想される限度時期（厳密には、余裕度分が含まれる。）であって、プリント枚数に基いて定めたものである。例えば、Ｂは５００に設定されている。
【００３８】
そして、その結果、カウンタｎが限度枚数（Ａ＋Ｂ）以上であると判別された場合には、その連続プリントジョブが中断されて、図１にて説明した作像条件の調整制御（枚数プロコン）が実施される（ステップＳ１０）。その後、ステップＳ２以降の制御がおこなわれる。
また、ステップＳ９にて、カウンタｎが限度枚数（Ａ＋Ｂ）より小さいと判別された場合にも、ステップＳ２以降の制御がおこなわれる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態においては、連続プリントジョブに係わるプリント枚数が限度枚数（Ａ＋Ｂ）に達した場合に、その連続プリントジョブを中断してプロセスコントロールをおこない、その後に連続プリントジョブを再開する。ここで、限度枚数（Ａ＋Ｂ）は、連続プリントが続行されたときの出力画像の品質劣化を防止するために、種々の実験データやシュミレーション結果に基いて予め設定されたものである。これにより、連続プリントジョブに係わる出力画像の品質は、均質でバラツキの少ないものとなる。
なお、本実施の形態では、画像品質の変動が生じる限度時期を、プリント枚数（カウントｎ）で定めたが、プリントジョブに係わる動作時間（例えば、感光体ベルト１の周回時間である。）に基いて定めることもできる。
【００４０】
次に、図３に示す別の制御について説明する。
本実施の形態における制御は、図２で説明した限度枚数（Ａ＋Ｂ）が、装置の使用状態に応じて可変に形成されている。具体的には、図２の設定値Ｂ（間隔Ｂ）が図３のフローに基いて可変される。
【００４１】
図３に示すように、まず、各現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの現像部カウンタが所定値よりも大きいかが判別される（ステップＳ１５〜Ｓ１６）。ここで、現像カウンタは、実際のプリント枚数をＡ４サイズの被転写材Ｐをプリントした枚数に換算した現像部ごとのカウンタであって、各現像部の使用状態（劣化状態）に相関するものである。すなわち、現像カウンタが大きいほど、その現像部は機械的消耗が大きいことになる。そして、現像カウンタの所定値は、例えば、２００００に設定されている。
【００４２】
そして、ステップＳ１６にて、現像カウンタが所定値（２００００）より大きいと判別された場合には、図２の設定値Ｂが２００に設定されて（ステップＳ１７）、本制御が終了する（ステップＳ２０）。ここで、設定値Ｂのデフォルト値は５００になっている。すなわち、現像部の劣化の度合いが進むと、連続プリントジョブの中断に係わる限度枚数（Ａ＋Ｂ）が小さくなるように制御される。
なお、本実施の形態では、４つの現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋに係わる４つの現像カウンタのうち、１つでも所定値に達した場合には、本制御フローが実施される。
【００４３】
また、ステップＳ１６にて、現像カウンタが所定値（２００００）以下であると判別された場合には、さらに感光体カウンタが所定値よりも大きいかが判別される（ステップＳ１８）。ここで、感光体カウンタは、実際のプリント枚数をＡ４サイズの被転写材Ｐをプリントした枚数に換算した感光体ベルト１のカウンタであって、感光体ベルト１の使用状態（劣化状態）に相関するものである。すなわち、感光体カウンタが大きいほど、感光体ベルト１は機械的消耗が大きいことになる。そして、感光体カウンタの所定値は、例えば、５００００に設定されている。
【００４４】
その結果、感光体カウンタが所定値（５００００）より大きいと判別された場合には、画像品質変動に影響のある感光体ベルト１の劣化があるとして、設定値Ｂが２００に設定されて（ステップＳ１７）、本制御が終了する（ステップＳ２０）。
これに対して、感光体カウンタが所定値（５００００）以下であると判別された場合には、感光体ベルト１及び各現像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋの劣化がないものとして、設定値Ｂが５００（デフォルト値）に設定される（ステップＳ１９）。
こうして、本制御が終了する（ステップＳ２０）。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態においては、画像形成装置の劣化状態に応じて、連続プリントジョブの中断に係わる限度枚数（Ａ＋Ｂ）を変更するように制御している。これにより、連続プリントジョブに係わる出力画像の品質を、状況に応じて効率よく、均質でバラツキの少ないものにすることができる。
【００４６】
なお、本発明が上記実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態の中で示唆した以外にも、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における制御を示すフローチャートである。
【図３】図１の画像形成装置における別の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１  感光体ベルト（像担持体）、  ２  帯電部、  ３  書込部、
４  中間転写ベルト、  ６  クリーニング部、  ７  転写ローラ、
１３  給紙部、  １４  搬送ローラ、  １５  レジストローラ対、
１６  定着部、  １７  排紙ローラ、
２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ  現像部、  ３０  光センサ。
【図１】
2005077543.tif 000003
【図２】
2005077543.tif 000004
【図３】
2005077543.tif 000005