(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）像担持体と、
（ｂ）該像担持体上に形成された潜像に、所定の極性に帯電させた現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像剤担持体と、
（ｃ）該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
（ｄ）前記現像剤担持体に現像用の電圧を印加する現像用の電圧印加部と、
（ｅ）前記現像剤供給部材に現像剤供給用の電圧を印加する現像剤供給用の電圧印加部と、
（ｆ）画像の形成が開始された後に、所定の単位時間が経過するたびに、画像形成装置の使用状況を判定する使用状況判定処理手段と、
（ｇ）該使用状況判定処理手段による判定結果に基づいて、前記現像用の電圧と現像剤供給用の電圧との差電圧を変更する補正処理手段とを有するとともに、
（ｈ）前記使用状況判定処理手段は、前記単位時間内における、画像形成装置の平均湿度、像担持体の使用頻度を表す画像形成動作頻度、及び現像剤の使用量を表す画像形成ドット比率についての各条件が成立するかどうかを判定し、
（ｉ）前記補正処理手段は、前記平均湿度、画像形成動作頻度及び画像形成ドット比率についての各条件が成立し、平均湿度が閾値以下であり、画像形成動作頻度が閾値以上であり、画像形成ドット比率が閾値以下である場合に、前記差電圧を小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記使用状況判定処理手段による判定結果に基づいて、差電圧を変更するための制御値を設定する制御値設定処理手段を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
（ａ）像担持体と、
（ｂ）該像担持体上に形成された潜像に、所定の極性に帯電させた現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像剤担持体と、
（ｃ）該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
（ｄ）前記現像剤担持体に現像用の電圧を印加する現像用の電圧印加部と、
（ｅ）前記現像剤供給部材に現像剤供給用の電圧を印加する現像剤供給用の電圧印加部と、
（ｆ）画像の形成が開始された後に、所定の単位時間が経過するたびに、画像形成装置の使用状況を判定する使用状況判定処理手段と、
（ｇ）該使用状況判定処理手段による判定結果に基づいて、前記現像用の電圧と現像剤供給用の電圧との差電圧を大きくする補正処理手段とを有するとともに、
（ｈ）該補正処理手段は、前記単位時間内において、画像形成装置の平均湿度が閾値以下であり、像担持体の使用頻度を表す画像形成動作頻度が閾値以上であり、現像剤の使用量を表す画像形成ドット比率が閾値以上である場合に、前記差電圧を大きくし、
（ｉ）前記現像剤に、母粒子及び該母粒子に対して逆極性の外添剤が含まれ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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式のプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタにおいては、感光体ドラムの表面が、帯電ローラによって帯電させられ、ＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像に現像ローラ上で薄層化された現像剤としてのトナーが静電的に付着させられてトナー像が形成されるようになっている。続いて、該トナー像は、転写ローラによって媒体としての用紙上に転写され、定着器において定着させられて、画像が形成される。また、転写後に前記感光体ドラム上に残留したトナーは、クリーニングブレードによって掻き取られ、廃トナーとして回収される。
【０００３】
ところで、前記感光体ドラム上の静電潜像にトナーを付着させるに当たり、現像ローラに所定の値の電圧が印加されるようになっいる。
【０００４】
そして、プリンタが印刷指示を受けた際の画像形成ユニットの使用量、前回の印刷からの経過時間を表す放置時間、印刷しようとするドット数等に基づいて、トナーの帯電量が推定され、該帯電量に対応させて現像ローラに印加される電圧が調整されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００８−３４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、印刷を開始した後、プリンタの使用状況が変化すると、トナーの電位（以下「トナー電位」という。）が変化して用紙の非画像領域にトナーが付着することがあり、その場合、画像品位が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、媒体の非画像領域に現像剤が付着するのを防止することができ、画像品位を向上させ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】
【０００７】
そのために、本発明の画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体上に形成された潜像に、所定の極性に帯電させた現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体に現像用の電圧を印加する現像用の電圧印加部と、前記現像剤供給部材に現像剤供給用の電圧を印加する現像剤供給用の電圧印加部と、画像の形成が開始された後に、所定の単位時間が経過するたびに、画像形成装置の使用状況を判定する使用状況判定処理手段と、該使用状況判定処理手段による判定結果に基づいて、前記現像用の電圧と現像剤供給用の電圧との差電圧を変更する補正処理手段とを有する。
そして、前記使用状況判定処理手段は、前記単位時間内における、画像形成装置の平均湿度、像担持体の使用頻度を表す画像形成動作頻度、及び現像剤の使用量を表す画像形成ドット比率についての各条件が成立するかどうかを判定する。
また、前記補正処理手段は、前記平均湿度、画像形成動作頻度及び画像形成ドット比率についての各条件が成立し、平均湿度が閾値以下であり、画像形成動作頻度が閾値以上であり、画像形成ドット比率が閾値以下である場合に、前記差電圧を小さくする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体上に形成された潜像に、所定の極性に帯電させた現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体に現像用の電圧を印加する現像用の電圧印加部と、前記現像剤供給部材に現像剤供給用の電圧を印加する現像剤供給用の電圧印加部と、画像の形成が開始された後に、所定の単位時間が経過するたびに、画像形成装置の使用状況を判定する使用状況判定処理手段と、該使用状況判定処理手段による判定結果に基づいて、前記現像用の電圧と現像剤供給用の電圧との差電圧を変更する補正処理手段とを有する。
そして、前記使用状況判定処理手段は、前記単位時間内における、画像形成装置の平均湿度、像担持体の使用頻度を表す画像形成動作頻度、及び現像剤の使用量を表す画像形成ドット比率についての各条件が成立するかどうかを判定する。
また、前記補正処理手段は、前記平均湿度、画像形成動作頻度及び画像形成ドット比率についての各条件が成立し、平均湿度が閾値以下であり、画像形成動作頻度が閾値以上であり、画像形成ドット比率が閾値以下である場合に、前記差電圧を小さくする。
【０００９】
この場合、画像の形成が開始された後に、所定の単位時間が経過するたびに、画像形成装置の使用状況が判定され、判定結果に基づいて、現像用の電圧と現像剤供給用の電圧との差電圧が変更されるので、現像剤担持体上の現像剤の電位が高くなるのを防止することができる。したがって、帯電量の高い現像剤が像担持体の表面に付着することがなくなり、媒体の非画像領域に現像剤が付着するのを防止することができる。その結果、画像品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像を形成することによって印刷を行う画像形成装置としてのプリンタについて説明する。
【００１１】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【００１２】
図において、１０はプリンタの本体、すなわち、装置本体であり、該装置本体１０内には、ほぼ「Ｓ」字状に延在させて、媒体としての図示されない用紙を搬送するための搬送路２５が形成され、該搬送路２５に搬送ローラ２６〜２９が配設される。また、前記搬送路２５に沿って、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の現像剤像としてのトナー像を形成するための画像形成ユニット（ＩＤユニット）Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃが配設され、該各画像形成ユニットＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃより下方には、用紙を搬送するとともに、前記各色のトナー像を用紙に転写するための転写ユニット３４が配設され、各画像形成ユニットＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃと転写ユニット３４との間に前記搬送路２５が形成される。なお、前記転写ユニット３４によってベルト駆動ユニットが構成される。
【００１３】
また、前記装置本体１０には、さらに、像担持体としての感光体ドラム１１と対向させて露光装置としての、かつ、記録ヘッドとしてのＬＥＤヘッド２３が配設される。そして、前記転写ユニット３４の下流側には、転写されたトナー像を用紙に定着させるための定着ユニット３５が配設される。
【００１４】
各画像形成ユニットＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃにおいて、前記感光体ドラム１１は、所定の回転速度で回転させられ、表面に電荷を蓄えることができ、前記ＬＥＤヘッド２３による露光によって表面の電荷が除去されると、感光体ドラム１１上に潜像としての図示されない静電潜像が形成される。感光体ドラム１１に、帯電装置としての帯電ローラ１２が一定の圧力で接触させられ、該帯電ローラ１２は、感光体ドラム１１と反対方向に回転させられ、感光体ドラム１１の表面に所定の電圧を印加する。
【００１５】
また、４５は、前記感光体ドラム１１に隣接させて配設され、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器であり、該現像器４５は、感光体ドラム１１に現像剤としてのトナーを付着させる現像剤担持体としての現像ローラ１６、該現像ローラ１６上のトナーの厚さを規制する規制部材としての図示されない現像ブレード、現像ローラ１６にトナーを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１８等を備える。前記現像ローラ１６は、感光体ドラム１１に一定の圧力で接触させられ、感光体ドラム１１と反対方向に回転させられ、トナー供給ローラ１８は、現像ローラ１６に一定の圧力で接触させられ、現像ローラ１６と同じ方向に回転させられる。
【００１６】
前記感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、現像器４５等は、画像形成ユニット本体を構成する筐体２０内に収容され、該筐体２０の上方には、トナーを収容する現像剤収容部としてのトナーカートリッジ１５が筐体２０に対して着脱自在に配設される。
【００１７】
前記転写ユニット３４は、走行自在に配設された転写ベルト２１、及び各感光体ドラム１１と対向させて配設された転写部材としての転写ローラ２２を備える。前記転写ベルト２１及び転写ローラ２２は、図示されない電圧印加部によって所定の電圧が印加され、感光体ドラム１１上の各トナー像を用紙に転写する。
【００１８】
また、３８はロワフレーム、４０は、該ロワフレーム３８に対して揺動自在に配設され、プリンタ外に排出された用紙を積載するためのスタッカ３１を備えたアッパフレームである。そして、前記転写ユニット３４より下方における、搬送路２５の端部に、用紙を収容する媒体収容部としての給紙カセット３０が配設され、該給紙カセット３０に、用紙を繰り出す繰出部３２が配設される。なお、３９は用紙の厚さを検出する検出部、４２は該検出部３９によって検出された用紙の厚さに対応させて転写ローラ２２の位置を変更する位置調整機構である。
【００１９】
次に、前記構成のプリンタの動作について説明する。
【００２０】
前記各画像形成ユニットＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃにおいて、帯電ローラ１２は感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させ、ＬＥＤヘッド２３は感光体ドラム１１の表面を露光して静電潜像を形成する。続いて、現像器４５は、静電潜像を現像して各色のトナー像を形成する。
【００２１】
一方、繰出部３２によって一枚ずつ繰り出された用紙は、搬送ローラ２６、２７によって搬送され、静電気によって転写ベルト２１に付着させられ、該転写ベルト２１の走行に伴って、各画像形成ユニットＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃと転写ユニット３４との間を搬送され、その間に、各色のトナー像が重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。その後、用紙は、定着ユニット３５を通過し、カラーのトナー像が定着させられ、カラーの画像が形成される。続いて、用紙は、搬送ローラ２８、２９によって更に搬送され、スタッカ３１に排出される。
【００２２】
前記プリンタには、図示されない外部装置と通信を行い、印刷データを受信する図示されない外部インタフェース、及び該外部インタフェースから印刷データを受信し、プリンタ全体の制御を行う図示されない制御部が配設される。
【００２３】
次に、各画像形成ユニットＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの電源系について説明する。この場合、各画像形成ユニットＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの電源系の構造は同じであるので、画像形成ユニットＢｋについてだけ説明する。
【００２４】
図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの電源系を示す図である。
【００２５】
図において、１１は感光体ドラム、１２は帯電ローラ、２３はＬＥＤヘッド、１６は現像ローラ、１８はトナー供給ローラ、５１は現像ブレード、２２は転写ローラ、５２はクリーニング部材としてのクリーニングブレード、５５は帯電用の電圧印加部としての帯電ローラ用電源、５６は現像用の電圧印加部としての現像ローラ用電源、５７は現像剤供給用の電圧印加部としてのトナー供給ローラ用電源である。
【００２６】
前記感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、現像ローラ１６、トナー供給ローラ１８、現像ブレード５１及びクリーニングブレード５２によって画像形成ユニットＢｋが構成され、帯電ローラ用電源５５、現像ローラ用電源５６及びトナー供給ローラ用電源５７によって電源装置６２が構成される。
【００２７】
なお、前記画像形成ユニットＢｋには、画像形成ユニットＢｋにおける駆動速度を制御するために画像形成用の制御部としての印刷制御部６５が接続され、前記電源装置６２に、帯電ローラ用電源５５、現像ローラ用電源５６及びトナー供給ローラ用電源５７の出力を制御するために電圧制御部６６が接続される。この場合、帯電ローラ用電源５５の出力は、トナーと同じ極性のバイアスである帯電用の電圧としての帯電ローラ印加電圧であり、現像ローラ用電源５６の出力は、トナーと同じ極性又は逆の極性のバイアスである現像用の電圧としての現像ローラ印加電圧であり、トナー供給ローラ用電源５７の出力は、トナーと同じ極性又は逆の極性のバイアスである現像剤供給用の電圧としてのトナー供給ローラ印加電圧である。
【００２８】
また、前記感光体ドラム１１は、導電性支持体及び光導電層によって形成され、前記導電性支持体としてアルミニウムの金属パイプが、光導電層として電荷発生層及び電荷輸送層を積層した有機系感光体が使用される。そして、前記帯電ローラ１２は、金属シャフト及び半導電性ゴム層によって形成され、前記現像ローラ１６は、金属シャフト及び半導電ウレタンゴム材によって形成される。また、前記現像ブレード５１は、例えば、０．０８〔ｍｍ〕の厚さを有し、長手方向の長さが現像ローラ１６の弾性体の幅とほぼ一致する薄板によって形成され、長手方向の一端が図示されないフレームに固定され、他端の先端からわずかに内側の面が現像ローラ１６に当接するように配設される。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【００３０】
図において、７１はプリンタ全体の制御を行う制御部、６５は画像形成ユニットＢｋの各ローラの回転動作を制御する印刷制御部、７２は画像形成ユニットＢｋに印加される電圧を設定するとともに、電圧の印加をオン・オフする高圧制御部、７３は画像形成ユニットＢｋの使用量を表す感光体ドラム１１（図２）の回転数を検出する回転数検出部としての感光体ドラム回転数検出部、７４は画像を形成する画素の数、すなわち、画像ドット数を検出する画像ドット数検出部、７５は画像形成ユニットＢｋ付近における第１の環境変数としての温度及び第２の環境変数としての湿度を検出する環境変数検出部としての温度・湿度検出部、７６は感光体ドラム回転数検出部７３によって検出された感光体ドラム１１の回転数、画像ドット数検出部７４によって検出された画像ドット数、及び温度・湿度検出部７５によって検出された温度及び湿度を検出データとして記録するための記憶部、７７は該記憶部７６に記録された検出データを使用し、感光体ドラム１１の使用頻度を表す画像形成動作頻度としての印刷動作頻度、トナーの使用量を表す画像形成ドット比率としての印刷ドット比率、及び平均湿度を算出する計算部、７８は時間を計時する計時部、７９は計算部７７によって算出された前記印刷動作頻度、平均印刷ドット比率及び平均湿度と、あらかじめ設定された印刷動作頻度、印刷ドット比率及び平均湿度の各閾値とをそれぞれ比較する比較部である。
【００３１】
次に、前記構成の画像形成ユニットＢｋの動作について説明する。
【００３２】
まず、前記感光体ドラム１１の表面は、帯電ローラ用電源５５に接続された帯電ローラ１２によって、任意の極性及び電位により、一様に帯電させられる。次に、印刷制御部６５によって出力された画像データは、ＬＥＤヘッド２３に送られ、該ＬＥＤヘッド２３は、画像データに基づいて感光体ドラム１１の表面を露光し、静電潜像を形成する。そして、トナー供給ローラ用電源５７に接続されたトナー供給ローラ１８は、現像ローラ用電源５６に接続された現像ローラ１６に当接させられているので、回転させられることによって、トナーを現像ローラ１６に供給する。該現像ローラ１６に供給されたトナーは、現像ローラ１６と現像ブレード５１（図３）との摩擦等によって帯電させられ、現像ローラ１６の表面にトナーの薄層が形成される。なお、薄層の厚さは、前記現像ローラ印加電圧、トナー供給ローラ印加電圧、現像ブレード５１による押圧力等によって決定される。
【００３３】
また、現像ローラ１６は、感光体ドラム１１に当接させられ、高圧制御部７２によって制御された現像ローラ印加電圧が印加されることによってトナーを感光体ドラム１１の静電潜像に付着させ、トナー像を形成する。その後、感光体ドラム１１上のトナー像は、感光体ドラム１１と転写ローラ２２との間に形成される電界によって用紙に転写され、用紙上のトナー像は、定着ユニット３５において定着させられる。なお、トナー像の転写後に感光体ドラム１１上に残留したトナーは、クリーニングブレード５２によって掻き取られ、廃トナーとして回収される。
【００３４】
ところで、一般的に、現像ローラ１６へのトナーの付着量は、現像ローラ１６とトナー供給ローラ１８との間に形成される電界の強さで決まり、現像ローラ１６とトナー供給ローラ１８との間の電位差、すなわち、差電圧Ｖａが大きいほど多くなる。そして、前記トナーの付着量が多くなると、現像ローラ１６上のトナー電位が高くなる。例えば、負の極性のトナーを使用し、現像ローラ印加電圧を−１１０〔Ｖ〕としたとき、トナー供給ローラ印加電圧を−１３０〔Ｖ〕にする場合より、−１５０〔Ｖ〕にする場合のほうがトナーの付着量が多くなる。本実施の形態において、現像ローラ印加電圧及びトナー供給ローラ印加電圧は、絶対値で、
｜現像ローラ印加電圧｜≦｜トナー供給ローラ印加電圧｜
の関係にされる。
【００３５】
次に、差電圧Ｖａとトナー電位との関係について説明する。
【００３６】
図４は本発明の第１の実施の形態における差電圧と現像ローラ上のトナー電位との関係を示す第１の図、図５は本発明の第１の実施の形態における差電圧と現像ローラ上のトナー電位との関係を示す第２の図、図６は本発明の第１の実施の形態における差電圧と現像ローラ上のトナー電位との関係を示す第３の図である。なお、図４〜６において、横軸に差電圧Ｖａを、縦軸にトナー電位を採ってある。
【００３７】
図４に示されるように、１２時間以上プリンタを使用することなく放置した後に、差電圧Ｖａを変化させたときのトナー電位と、低い画像形成ドット比率で１０００枚の用紙に対して連続印刷を行った後に、差電圧Ｖａを変化させたときのトナー電位とをプロットした場合、差電圧Ｖａが同じ値であっても、１２時間以上プリンタを放置した後（放置後）に対して、低い画像形成ドット比率で１０００枚の用紙に対して連続印刷を行った後（連続印刷後）においては、トナー電位が高くなる。
【００３８】
そして、図５に示されるように、１２時間以上プリンタを放置した後に、差電圧Ｖａを変化させたときのトナー電位と、高い画像形成ドット比率で１０００枚の用紙に対して連続印刷を行った後に、差電圧Ｖａを変化させたときのトナー電位とをプロットした場合、差電圧Ｖａが同じ値であっても、１２時間以上プリンタを放置した後に対して、低い画像形成ドット比率で１０００枚の用紙に対して連続印刷を行った後においては、トナー電位が高くなるが、低い画像形成ドット比率で連続印刷を行った場合より、トナー電位の上がり方は小さくなる。
【００３９】
また、図６に示されるように、プリンタを低湿度の環境下に置いて、低い画像形成ドット比率で１０００枚の用紙に対して連続印刷を行った後に、差電圧Ｖａを変化させたときのトナー電位と、プリンタ１０を高湿度の環境下に置いて、低い画像形成ドット比率で１０００枚の用紙に対して連続印刷を行った後に、差電圧Ｖａを変化させたときのトナー電位とをプロットした場合、差電圧Ｖａが同じ値であっても、プリンタ１０を低湿度の環境下に置いて、低い画像形成ドット比率で１０００枚の用紙に対して連続印刷を行った後においては、プリンタ１０を高湿度の環境下に置いて連続印刷を行った場合より、トナー電位が高くなる。
【００４０】
この場合、現像ローラ１６（図２）上のトナーのトナー電位が高くなると、帯電量の高いトナーが感光体ドラム１１の表面に付着することがあり、その結果、前記トナーは用紙上に移動し、画像に汚れが発生してしまう。
【００４１】
これに対して、プリンタが印刷指示を受けた際の画像形成ユニットＢｋの使用量、前回の印刷からの経過時間を表す放置時間、画像形成ドット比率、印刷が行われる際のプリンタの置かれた環境等に応じて前記差電圧Ｖａを変更し、用紙の非画像領域にトナーが付着するのを防止することが考えられるが、印刷指示を受けた後、印刷を行っている間に、例えば、湿度が変化してプリンタの使用状況が変化すると、用紙の非画像領域にトナーが付着するのを防止することができなくなってしまうことがある。そこで、本実施の形態においては、印刷を行っている間に、所定の時間ごとにプリンタの使用状況を監視し、プリンタの使用状況が変化した場合に、トナー供給ローラ印加電圧を変更することによって差電圧Ｖａを変化させ、用紙の非画像領域にトナーが付着するのを防止するようにしている。
【００４２】
図７は本発明の第１の実施の形態おけるプリンタの動作を示すフローチャートである。
【００４３】
この場合、本実施の形態においては、差電圧Ｖａを変更する必要性を表す指標として制御値Ｐが使用される。
【００４４】
まず、制御部７１（図１）の図示されない初期設定処理手段は、初期設定処理を行い、前回の印刷が終了したときから計時部７８によって計時された前記放置時間を読み込み、該放置時間が十分に長く、放置時間閾値（本実施の形態においては、３時間）以上であるかどうかを判断する。前記放置時間が放置時間閾値以上である場合、制御値Ｐを零（０）にする。また、前記放置時間が放置時間閾値より短い場合、前記制御値Ｐは前回の値のままにされる。そして、前記初期設定処理手段は、制御値Ｐを記憶部７６に記録する。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、放置時間が十分に長いかどうかを、該放置時間が放置時間閾値以上であるかどうかによって判断するようになっているが、定着ユニット３５（図２）の温度、すなわち、定着温度τｆ、及びプリンタの周辺の温度、すなわち、周辺温度τｅに基づいて判断することもできる。
【００４６】
その場合、温度・湿度検出部７５は、前記周辺温度τｅを検出するために、装置本体１０の筐体、例えば、アッパフレーム４０に図示されない周辺温度検出用センサを、前記定着温度τｆを検出するために、定着ユニット３５の近傍に図示されない定着温度検出用センサを備える。
【００４７】
そして、前記初期設定処理手段は、温度・湿度検出部７５によって検出された周辺温度τｅ、及び定着温度検出用センサによって検出された定着温度τｆを読み込み、前記周辺温度τｅと定着温度τｆとの温度差Δτを算出し、該温度差Δτが温度差閾値（本実施の形態においては、５０〔℃〕）以下であるかどうかを判断する。そして、温度差Δτが温度差閾値以下である場合、定着ユニット３５が十分に冷却されることによって、定着温度τｆが周辺温度τｅに十分に近づいたと判断することができ、放置時間が十分に長いと判断することができる。このとき、前記初期設定処理手段は、制御値Ｐを零にする。なお、前記放置時間、及び温度差Δτによって初期設定用のプリンタの使用状況が表される。
【００４８】
続いて、前記制御部７１の図示されない単位時間経過判断処理手段は、単位時間経過判断処理を行い、比較部７９に指示を送り、初期設定処理が行われた後、あらかじめ設定された所定の時間、すなわち、単位時間が経過したかどうかを判断する。そのために、記憶部７６に単位時間が記録され、前記比較部７９は、計時部７８によって計時された時間を読み込み、記憶部７６から単位時間を読み出し、計時された時間と単位時間とを比較する。計時された時間が単位時間より長い場合、単位時間が経過したと判断される。本実施の形態において、単位時間は、例えば、３０〔分〕に設定される。
【００４９】
そして、単位時間が経過すると、前記制御部７１の図示されない使用状況判定指標取得処理手段は、使用状況判定指標取得処理を行い、計算部７７によって、プリンタの第１の使用状況である前記単位時間当たりの平均湿度Ｈａを算出する。そのために、使用状況判定指標取得処理手段は、温度・湿度検出部７５によって検出され、記憶部７６に記録されたプリンタの周辺の湿度を読み込む。なお、温度・湿度検出部７５は、前記湿度を検出するために、装置本体１０の筐体、例えば、アッパフレーム４０に図示されない湿度検出用センサを備える。次に、前記使用状況判定指標取得処理手段は、前記単位時間内における所定の読取周期ごとに記憶部７６から湿度を読み出し、計算部７７によって、前記湿度に基づいて平均湿度Ｈａを算出する。本実施の形態において、読取周期は、例えば、５〔分〕に設定される。
【００５０】
続いて、前記制御部７１の図示されない使用状況判定処理手段は、使用状況判定処理を行い、印刷が開始された後のプリンタの使用状況を判定する。そのために、使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、第１の条件が成立したかどうかを、平均湿度Ｈａがあらかじめ設定された閾値、すなわち、湿度閾値Ｈｓ以下であるかどうかによって判定する。そのために、記憶部７６に湿度閾値Ｈｓが記録され、前記比較部７９は、平均湿度Ｈａを読み込み、記憶部７６から湿度閾値Ｈｓを読み出し、平均湿度Ｈａと湿度閾値Ｈｓとを比較する。平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下である場合、第１の条件が成立する。本実施の形態において、湿度閾値Ｈｓは、例えば、４０〔％〕に設定される。
【００５１】
次に、平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下（平均湿度Ｈａが０〔％〕である場合も含む。）であり、第１の条件が成立すると、前記使用状況判定処理手段は、計算部７７に指示を送り、プリンタの第２の使用状況である前記単位時間内における印刷動作頻度Ｓａを算出し、記憶部７６に記録する。そのために、計算部７７は、記憶部７６に記録された前記単位時間内の感光体ドラム１１の回転数Ｎｒを読み出し、該回転数Ｎｒを、前記単位時間内に連続して印刷を行うことができる感光体ドラム１１の最大の回転数Ｎｍａｘによって除算して、前記印刷動作頻度Ｓａ
Ｓａ＝Ｎｒ／Ｎｍａｘ
を算出する。
【００５２】
そして、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、第２の条件が成立したかどうかを、前記印刷動作頻度Ｓａが、あらかじめ設定された閾値、すなわち、印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上であるかどうかによって判定する。本実施の形態において、印刷動作頻度閾値Ｓｓは、例えば、０．７に設定される。
【００５３】
次に、印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上であり、第２の条件が成立すると、前記使用状況判定処理手段は、計算部７７に指示を送り、プリンタの第３の使用状況である前記単位時間内における印刷ドット比率Ｄａを算出し、記憶部７６に記録する。
【００５４】
ところで、所定の用紙に対して印刷を行ったときに、トナーの最大の使用量を表す最大印刷ドット数をＤｍａｘとすると、該最大印刷ドット数Ｄｍａｘは、例えば、１枚のレター紙に対して１００〔％〕のデューティで印刷を行ったときの画像ドット数Ｄｐを、１枚のレター紙に対して印刷を行うのに必要な感光体ドラム１１の回転数Ｎｐで除算することによって表すことができ、
Ｄｍａｘ＝Ｄｐ／Ｎｐ
になる。
【００５５】
そこで、計算部７７は、記憶部７６に記録された、実際に印刷を行ったときの前記単位時間内の画像ドット数Ｄｒ、及び感光体ドラム１１の回転数Ｎｒを読み出し、単位時間が経過したときの画像ドット数Ｄｒの増加量ΔＤｒを回転数Ｎｒの増加量ΔＮｒで除算することによって、実際に印刷を行ったときのトナーの使用量を表す印刷ドット数Ｄｅ
Ｄｅ＝ΔＤｒ／ΔＮｒ
を算出する。続いて、前記計算部７７は、前記レター紙に対して印刷を行ったときのトナーの最大の使用量に対する実際に印刷を行ったときのトナーの使用量の割合（トナーの使用の度合い）を、印刷ドット比率Ｄａとして、計算部７７は、印刷ドット比率Ｄａ
Ｄａ＝（Ｄｅ／Ｄｍａｘ）×１００〔％〕
を算出する。
【００５６】
そして、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、第３の条件が成立したかどうかを、前記印刷ドット比率Ｄａが、あらかじめ設定された閾値、すなわち、印刷ドット比率閾値Ｄｓ以下であるかどうかによって判定する。本実施の形態において、印刷ドット比率閾値Ｄｓは、例えば、３０〔％〕に設定される。
【００５７】
次に、制御部７１の図示されない制御値設定処理手段は、制御値設定処理を行い、使用状況判定処理手段による判定結果に基づいて制御値Ｐを設定する。すなわち、印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｓ以下であり、第３の条件が成立すると、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐに所定の調整値ΔＰｉを加算する。本実施の形態において、該調整値ΔＰｉは、例えば、＋１に設定される。
【００５８】
続いて、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐがあらかじめ設定された制御値Ｐの上限値Ｐｓより大きいかどうかを判断する。制御値Ｐが上限値Ｐｓより大きい場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐを上限値Ｐｓの値にし、制御部７１の図示されない補正処理手段は、補正処理を行い、差電圧Ｖａを変更する。制御値Ｐが上限値Ｐｓ以下である場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐを変更せず、補正処理手段は差電圧Ｖａを変更する。本実施の形態において、上限値Ｐｓは、例えば、＋４に設定される。
【００５９】
また、第１〜第３の条件が成立しない場合、差電圧Ｖａを変更する必要がないので、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐに所定の調整値ΔＰｄを加算する。本実施の形態において、該調整値ΔＰｄは、例えば、−１に設定される。
【００６０】
続いて、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐがあらかじめ設定された制御値Ｐの下限値Ｐｅより小さいかどうかを判断する。制御値Ｐが下限値Ｐｅより小さい場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐを下限値Ｐｅの値にし、制御値Ｐが下限値Ｐｅ以上である場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐを変更しない。本実施の形態において、下限値Ｐｅは、例えば、０に設定される。
【００６１】
次に、前記補正処理について説明する。
【００６２】
この場合、前述されたように、前記補正処理手段によって、差電圧Ｖａが変更されるようになっている。そのために、例えば、前記記憶部７６に印加電圧補正テーブルが設定され、該印加電圧補正テーブルに、制御値Ｐと対応させて差電圧Ｖａの補正値Ｖｇが記録される。したがって、前記補正処理手段は、制御値Ｐを読み込み、印加電圧補正テーブルを参照して制御値Ｐに対応する補正値Ｖｇを読み出し、あらかじめ設定された標準の差電圧Ｖａｓに補正値Ｖｇを加算して、差電圧Ｖａを、
Ｖａ＝Ｖａｓ＋Ｖｇ
にする。
【００６３】
例えば、設定された制御値Ｐが＋１である場合、補正値Ｖｇは＋５〔Ｖ〕にされ、制御値Ｐが＋２である場合、補正値Ｖｇは＋１０〔Ｖ〕にされ、制御値Ｐが＋３である場合、補正値Ｖｇは＋１５〔Ｖ〕にされ、制御値Ｐが＋４である場合、補正値Ｖｇは＋２０〔Ｖ〕にされる。したがって、あらかじめ設定された標準のトナー供給ローラ印加電圧Ｖｓｔを−２００〔Ｖ〕とすると、前記補正処理手段は、制御値Ｐが＋１である場合、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓは−１９５〔Ｖ〕にされ、差電圧Ｖａが５〔Ｖ〕小さくされ、制御値Ｐが＋２である場合、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓを−１９０〔Ｖ〕にし、差電圧Ｖａを１０〔Ｖ〕小さくし、制御値Ｐが＋３である場合、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓを１８５〔Ｖ〕にし、差電圧Ｖａを１５〔Ｖ〕小さくし、制御値Ｐが＋４である場合、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓを−１８０〔Ｖ〕にし、差電圧Ｖａを２０〔Ｖ〕小さくする。このように、制御値Ｐが１大きくなるごとに、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓが、絶対値で５〔Ｖ〕小さくなるので、差電圧Ｖａを５〔Ｖ〕小さくすることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態においては、印加電圧補正テーブルを参照して制御値Ｐに対応する補正値Ｖｇを読み出し、差電圧Ｖａを算出するようにしているが、制御値Ｐに基づいて演算によって差電圧Ｖａを算出することができる。
【００６５】
この場合、差電圧Ｖａは、制御値Ｐ及び制御値Ｐが１だけ変化するごとに設定された単位補正値ΔＶｇ（本実施の形態においては、＋５〔Ｖ〕とする。）に基づいて、
Ｖａ＝Ｖａｓ＋Ｐ・ΔＶｇ
のように算出することができる。
【００６６】
このようにして、制御値設定処理及び補正処理が行われると、再び計時部７８による計時が開始され、単位時間が経過するのが待機される。
【００６７】
このように、本実施の形態においては、単位時間が経過するたびに、単位時間当たりの平均湿度Ｈａ、印刷動作頻度Ｓａ、印刷ドット比率Ｄａ等のプリンタの使用状況に基づいて制御値Ｐが設定され、必要に応じて差電圧Ｖａが変更されるので、現像ローラ１６上のトナーのトナー電位が高くなるのを防止することができる。したがって、帯電量の高いトナーが感光体ドラム１１の表面に付着することがなくなり、用紙の非画像領域にトナーが付着するのを防止することができる。その結果、画像に汚れが発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【００６８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  制御値Ｐを零にする。
ステップＳ２  単位時間が経過するのを待機する。単位時間が経過した場合はステップＳ３に進む。
ステップＳ３  単位時間内の平均湿度Ｈａを算出する。
ステップＳ４  平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下であるかどうかを判断する。平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下である場合はステップＳ５に、平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓより高い場合はステップＳ１３に進む。
ステップＳ５  単位時間内の印刷動作頻度Ｓａを算出する。
ステップＳ６  印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上であるかどうかを判断する。印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上である場合はステップＳ７に、印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓより低い場合はステップＳ１３に進む。
ステップＳ７  単位時間内の印刷ドット比率Ｄａを算出する。
ステップＳ８  印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｓ以下であるかどうかを判断する。印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｓ以下である場合はステップＳ９に、印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｓより大きい場合はステップＳ１３に進む。
ステップＳ９  制御値Ｐに１を加算する。
ステップＳ１０  制御値Ｐが上限値Ｐｓより大きいかどうかを判断する。制御値Ｐが上限値Ｐｓより大きい場合はステップＳ１１に、制御値Ｐが上限値Ｐｓ以下である場合はステップＳ１２に進む。
ステップＳ１１  制御値Ｐを上限値Ｐｓの値にする。
ステップＳ１２  補正処理を行い、リターンする。
ステップＳ１３  制御値Ｐから１を減算する。
ステップＳ１４  制御値Ｐが零より小さいかどうかを判断する。制御値Ｐが零より小さい場合はステップＳ１５に進み、制御値Ｐが零以上である場合はリターンする。
ステップＳ１５  制御値Ｐを零にし、ステップＳ２に戻る。
【００６９】
ところで、本実施の形態においては、単位時間当たりの平均湿度Ｈａ、印刷動作頻度Ｓａ、印刷ドット比率Ｄａ等のプリンタの使用状況に基づいて制御値Ｐが設定され、差電圧Ｖａが変更されるようになっているが、平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下である場合に、一律に差電圧Ｖａを変更すると、補正値Ｖｇが大きくなりすぎて、画像にかすれ、かぶり等が発生し、画像品位が低くなってしまうことがある。
【００７０】
図８は相対湿度とトナー電位との関係を示す図である。なお、図８において、横軸に相対湿度を、縦軸にトナー電位を採ってある。
【００７１】
図においては、差電圧Ｖａが６０〔Ｖ〕に設定され、印刷ドット比率が３〔％〕に設定され、２０００枚の連続印刷が行われた場合の相対湿度と現像ローラ１６上のトナー電位との関係が示される。
【００７２】
この場合、相対湿度が前記湿度閾値Ｈｓ以下であっても、相対湿度の値によってトナー電位が異なることが分かる。したがって、第１の実施の形態のように、平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下である場合に、一律に差電圧Ｖａを変更すると、トナー電位が高くない状態で差電圧Ｖａが小さくされることがあり、その場合、現像ローラ１６にトナーを十分に供給することができず、画像にかすれが発生してしまう。また、トナー電位が高いにもかかわらず、差電圧Ｖａが大きくされないこともあり、その場合、現像ローラ１６にトナーが過剰に供給されてしまい、画像にかぶりが発生してしまう。
【００７３】
そこで、平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下である場合に、平均湿度Ｈａの値に応じて差電圧Ｖａの補正値を調整するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。また、印刷動作については、第１の実施の形態と同様である。
【００７４】
図９は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャート、図１０は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【００７５】
この場合、前記湿度閾値Ｈｓ以下の第１〜第３の閾値Ｈｓａ、Ｈｓｂ及びＨｓｃが、
Ｈｓ：Ｈｓａ＜Ｈｓｂ＜Ｈｓｃ
になるように設定される。また、平均湿度Ｈａの値に応じて、制御値Ｐの上限値Ｐｓが第１〜第３の値Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ
Ｐａ＞Ｐｂ＞Ｐｃ
になるように設定される。
【００７６】
そして、前記初期設定処理手段は、前回の印刷が終了したときから計時部７８（図１）によって計時された放置時間を読み込み、該放置時間が放置時間閾値（本実施の形態においては、３時間）以上であるかどうかを判断し、前記放置時間が放置時間閾値以上である場合、制御値Ｐを零にする。また、前記放置時間が放置時間閾値より短い場合、前記制御値Ｐは前回の値のままにされる。そして、前記初期設定処理手段は、制御値Ｐを記憶部７６に記録する。
【００７７】
なお、前記周辺温度τｅと定着温度τｆとの温度差Δτを算出し、該温度差Δτが温度差閾値（本実施の形態においては、５０〔℃〕）以下であるかどうかによって、放置時間が十分に長いかどうかを判断することができる。
【００７８】
続いて、前記単位時間経過判断処理手段は、比較部７９に指示を送り、初期設定処理が行われた後、あらかじめ設定された単位時間が経過したかどうかを判断する。そのために、記憶部７６に前記単位時間が記録され、前記比較部７９は、計時部７８によって計時された時間を読み込み、記憶部７６から単位時間を読み出し、計時された時間と単位時間とを比較する。計時された時間が単位時間より長い場合、単位時間が経過したと判断される。本実施の形態において、単位時間は、例えば、３０〔分〕に設定される。
【００７９】
そして、単位時間が経過すると、前記使用状況判定指標取得処理手段は、平均湿度Ｈａを算出する。そのために、使用状況判定指標取得処理手段は、前記温度・湿度検出部７５によって検出され、記憶部７６に記録されたプリンタの周辺の湿度を読み込む。次に、前記使用状況判定指標取得処理手段は、前記単位時間内における所定の読取周期ごとに記憶部７６から湿度を読み出し、該湿度に基づいて平均湿度Ｈａを算出する。本実施の形態において、読取周期は、例えば、５〔分〕に設定される。
【００８０】
続いて、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、第１の条件が成立したかどうかを、平均湿度Ｈａがあらかじめ設定された閾値、すなわち、第３の閾値Ｈｓｃ以下であるかどうかによって判定する。そのために、記憶部７６に前記第１〜第３の閾値Ｈｓａ、Ｈｓｂ、Ｈｓｃが記録され、前記比較部７９は、平均湿度Ｈａを読み込み、記憶部７６から第３の閾値Ｈｓｃを読み出し、平均湿度Ｈａと第３の閾値Ｈｓｃとを比較する。平均湿度Ｈａが第３の閾値Ｈｓｃ以下である場合、第１の条件が成立する。本実施の形態において、第３の閾値Ｈｓｃは、例えば、４０〔％〕に設定される。
【００８１】
次に、平均湿度Ｈａが第３の閾値Ｈｓｃ以下（平均湿度Ｈａが０〔％〕である場合も含む。）であり、第１の条件が成立すると、前記使用状況判定処理手段は、計算部７７に指示を送り、プリンタの第２の使用状況である前記単位時間内における像担持体としての感光体ドラム１１の使用量の割合を表す印刷動作頻度Ｓａを算出し、記憶部７６に記録する。
【００８２】
そして、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、第２の条件が成立したかどうかを、前記印刷動作頻度Ｓａが、あらかじめ設定された印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上であるかどうかによって判定する。本実施の形態において、印刷動作頻度閾値Ｓｓは、例えば、０．７に設定される。
【００８３】
次に、印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上であり、第２の条件が成立すると、前記使用状況判定処理手段は、計算部７７に指示を送り、プリンタの第３の使用状況である前記単位時間内においてトナーの使用量を表す印刷ドット比率Ｄａを算出し、記憶部７６に記録する。
【００８４】
そして、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、第３の条件が成立したかどうかを、前記印刷ドット比率Ｄａが、あらかじめ設定された印刷ドット比率閾値Ｄｓ以下であるかどうかによって判定する。本実施の形態において、印刷ドット比率閾値Ｄｓは、例えば、３０〔％〕に設定される。
【００８５】
次に、印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｓ以下であり、第３の条件が成立すると、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐに所定の調整値ΔＰを加算する。本実施の形態において、調整値ΔＰは、例えば、＋１に設定される。
【００８６】
続いて、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、平均湿度Ｈａが第１の閾値Ｈｓａ以下であるかどうかを判断する。そのために、前記比較部７９は、平均湿度Ｈａを読み込み、記憶部７６から第１の閾値Ｈｓａを読み出し、平均湿度Ｈａと第１の閾値Ｈｓａとを比較する。
【００８７】
平均湿度Ｈａが第１の閾値Ｈｓａ以下である場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐの上限値Ｐｓを第１の値Ｐａにする。また、平均湿度Ｈａが第１の閾値Ｈｓａより高い場合、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、平均湿度Ｈａが第２の閾値Ｈｓｂ以下であるかどうかを判断する。そのために、前記比較部７９は、平均湿度Ｈａを読み込み、記憶部７６から第２の閾値Ｈｓｂを読み出し、平均湿度Ｈａと第２の閾値Ｈｓｂとを比較する。
【００８８】
平均湿度Ｈａが第２の閾値Ｈｓｂ以下である場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐの上限値Ｐｓを第２の値Ｐａにする。また、平均湿度Ｈａが第２の閾値Ｈｓｂより高い場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐを上限値Ｐｓの値にし、前記補正処理手段は差電圧Ｖａを変更する。制御値Ｐが上限値Ｐｓ以下である場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐを変更せず、補正処理手段は差電圧Ｖａを変更する。
【００８９】
また、第１〜第３の条件が成立しない場合、差電圧Ｖａを変更する必要がないので、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐに所定の調整値ΔＰを加算する。本実施の形態において、調整値ΔＰは、例えば、−１に設定される。
【００９０】
続いて、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐがあらかじめ設定された制御値Ｐの下限値Ｐｅより小さいかどうかを判断する。制御値Ｐが下限値Ｐｅより小さい場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐを下限値Ｐｅの値にし、制御値Ｐが下限値Ｐｅ以上である場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｐを変更しない。本実施の形態において、下限値Ｐｅは、例えば、０に設定される。
【００９１】
このように、本実施の形態においては、平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下である場合に、平均湿度Ｈａと第１〜第３の閾値Ｈｓａ、Ｈｓｂ、Ｈｓｃとが比較され、平均湿度Ｈａが低いほど、差電圧Ｖａを変更するための制御値Ｐが大きく、平均湿度Ｈａが高いほど、差電圧Ｖａを変更するための制御値Ｐが小さく設定される。
【００９２】
したがって、平均湿度Ｈａが高く、現像剤としてのトナーのトナー電位が低い場合に、差電圧Ｖａを小さくすることができるので、現像剤担持体としての現像ローラ１６にトナーを十分に供給することができ、画像にかすれが発生するのを防止することができる。また、平均湿度Ｈａが低く、トナー電位が高い場合に、差電圧Ｖａを大きくすることができるので、現像ローラ１６にトナーが過剰に供給されるのを防止することができ、画像にかぶりが発生するのを防止することができる。
【００９３】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１  制御値Ｐを零にする。
ステップＳ２２  単位時間が経過するのを待機する。単位時間が経過した場合はステップＳ３に進む。
ステップＳ２３  単位時間内の平均湿度Ｈａを算出する。
ステップＳ２４  平均湿度Ｈａが第３の閾値Ｈｓｃ以下であるかどうかを判断する。平均湿度Ｈａが第３の閾値Ｈｓｃ以下である場合はステップＳ２５に、平均湿度Ｈａが第３の閾値Ｈｓｃより高い場合はステップＳ３８に進む。
ステップＳ２５  単位時間内の印刷動作頻度Ｓａを算出する。
ステップＳ２６  印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上であるかどうかを判断する。印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上である場合はステップＳ２７に、印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓより低い場合はステップＳ３８に進む。
ステップＳ２７  単位時間内の印刷ドット比率Ｄａを算出する。
ステップＳ２８  印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｓ以下であるかどうかを判断する。印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｓ以下である場合はステップＳ２９に、印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｓより大きい場合はステップＳ３８に進む。
ステップＳ２９  制御値Ｐに１を加算する。
ステップＳ３０  平均湿度Ｈａが第１の閾値Ｈｓａ以下であるかどうかを判断する。平均湿度Ｈａが第１の閾値Ｈｓａ以下である場合はステップＳ３１に、平均湿度Ｈａが第１の閾値Ｈｓａより高い場合はステップＳ３２に進む。
ステップＳ３１  上限値Ｐｓを第１の値Ｐａにし、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３２  平均湿度Ｈａが第２の閾値Ｈｓｂ以下であるかどうかを判断する。平均湿度Ｈａが第２の閾値Ｈｓｂ以下である場合はステップＳ３３に、平均湿度Ｈａが第２の閾値Ｈｓｂより高い場合はステップＳ３４に進む。
ステップＳ３３  上限値Ｐｓを第２の値Ｐｂにし、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３４  上限値Ｐｓを第３の値Ｐｃにし、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５  制御値Ｐが上限値Ｐｓ以下であるかどうかを判断する。制御値Ｐが上限値Ｐｓ以下である場合はステップＳ３７に、制御値Ｐが上限値Ｐｓより大きい場合はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６  制御値Ｐを上限値Ｐｓの値にする。
ステップＳ３７  補正処理を行い、ステップＳ２２に戻る。
ステップＳ３８  制御値Ｐから１を減算する。
ステップＳ３９  制御値Ｐが零より小さいかどうかを判断する。制御値Ｐが零より小さい場合はステップＳ４０に進み、制御値Ｐが零以上である場合はステップＳ２２に戻る。
ステップＳ４０  制御値Ｐを零にし、ステップＳ２２に戻る。
【００９４】
ところで、前記第１、第２の実施の形態において、仮に、母粒子に対して逆極性の外添剤が添加されたトナーを使用する場合、前記差電圧Ｖａが小さくなると、外添剤が感光体ドラム１１に付着しやすくなる。トナーの使用量が少ない場合は、感光体ドラム１１に付着する外添剤の量は少ないが、印刷ドット比率Ｄａが高くなるに従って、トナーの使用量が多くなると、感光体ドラム１１に付着する外添剤の量も増える。そして、感光体ドラム１１に付着する外添剤の量が多くなり、外添剤が核になり、トナーに添加されているワックスが感光体ドラム１１上に固着し、斑点状の模様、すなわち、フィルミングを発生させてしまう。
【００９５】
その場合、フィルミングが発生した部分には、トナーを付着させることができなくなるので、画像に白抜けが発生してしまう。
【００９６】
図１１は差電圧と感光体ドラムに発生するフィルミングとの関係を示す図である。なお、図において、横軸に印刷枚数を、縦軸にフィルミングのレベルを採ってある。
【００９７】
この場合、プリンタの印字速度を３０〔ＰＰＭ〕とし、印刷ドット比率５〔％〕で連続印刷を行い、印刷枚数が０〔枚〕、１０００〔枚〕、２０００〔枚〕、３０００〔枚〕、４０００〔枚〕、５０００〔枚〕及び６０００〔枚〕であるときに、印刷ドット比率１００〔％〕で１枚の印刷を行い、印刷結果を目視することによってフィルミングが発生したかどうかの判断を行った。
【００９８】
フィルミングが発生するレベルは、レベル１〜５に分けられ、レベル１においては、直径が２〔ｍｍ〕より大きい白抜けが発生し、レベル２においては、直径が０．５〔ｍｍ〕より大きく、かつ、２〔ｍｍ〕以下の白抜けが発生し、レベル３においては、直径が０．５〔ｍｍ〕以下の白抜けが画像の５０〔％〕以上の領域で発生し、レベル３においては、直径が０．５〔ｍｍ〕以下の白抜けが部分的に発生した。
【００９９】
図に示されるように、差電圧Ｖａが高いほど、連続印刷の枚数が多くなってもレベルを高く維持することができるが、差電圧Ｖａが低いほど、連続印刷の枚数が多くなるのに伴って、レベルが低くなる。
【０１００】
そこで、画像に白抜けが発生することがないようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。また、本実施の形態においては、現像剤として、母粒子に対して逆極性の外添剤が添加された現像剤としてのトナーが使用される。
【０１０１】
図１２は本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示すフローチャートである。
【０１０２】
この場合、本実施の形態においては、差電圧Ｖａを変更する必要性を表す指標として制御値Ｒが使用される。
【０１０３】
そして、前記初期設定処理手段は、前回の印刷が終了したときから計時部７８（図１）によって計時された放置時間を読み込み、該放置時間が放置時間閾値（本実施の形態においては、３時間）以上であるかどうかを判断し、前記放置時間が放置時間閾値以上である場合、制御値Ｐを零にする。また、前記放置時間が放置時間閾値より短い場合、前記制御値Ｐは前回の値のままにされる。そして、前記初期設定処理手段は、制御値Ｐを記憶部７６に記録する。
【０１０４】
なお、前記周辺温度τｅと定着温度τｆとの温度差Δτを算出し、該温度差Δτが温度差閾値（本実施の形態においては、５０〔℃〕）以下であるかどうかによって、放置時間が十分に長いかどうかを判断することができる。
【０１０５】
続いて、前記単位時間経過判断処理手段は、比較部７９に指示を送り、初期設定処理が行われた後、あらかじめ設定された単位時間が経過したかどうかを判断する。そのために、記憶部７６に前記単位時間が記録され、比較部７９は、計時部７８によって計時された時間を読み込み、記憶部７６から単位時間を読み出し、計時された時間と単位時間とを比較する。計時された時間が単位時間より長い場合、単位時間が経過したと判断される。本実施の形態において、単位時間は、例えば、３０〔分〕に設定される。
【０１０６】
そして、単位時間が経過すると、前記使用状況判定指標取得処理手段は、プリンタの第１の使用状況である前記単位時間当たりの平均湿度Ｈａを算出する。そのために、使用状況判定指標取得処理手段は、温度・湿度検出部７５によって検出され、記憶部７６に記録されたプリンタの周辺の湿度を読み込む。なお、温度・湿度検出部７５は、前記湿度を検出するために、装置本体１０の筐体、例えば、アッパフレーム４０に図示されない湿度検出用センサを備える。次に、前記使用状況判定指標取得処理手段は、前記単位時間内における所定の読取周期ごとに記憶部７６から湿度を読み出し、該湿度に基づいて平均湿度Ｈａを算出する。本実施の形態において、読取周期は、例えば、５〔分〕に設定される。
【０１０７】
続いて、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、第１の条件が成立したかどうかを、平均湿度Ｈａがあらかじめ設定された閾値、すなわち、湿度閾値Ｈｓ以下であるかどうかによって判定する。そのために、記憶部７６に湿度閾値Ｈｓが記録され、前記比較部７９は、平均湿度Ｈａを読み込み、記憶部７６から湿度閾値Ｈｓを読み出し、平均湿度Ｈａと湿度閾値Ｈｓとを比較する。平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下である場合、第１の条件が成立する。本実施の形態において、湿度閾値Ｈｓは、例えば、４０〔％〕に設定される。
【０１０８】
次に、平均湿度Ｈａが湿度閾値Ｈｓ以下（平均湿度Ｈａが０〔％〕である場合も含む。）であり、第１の条件が成立すると、前記使用状況判定処理手段は、計算部７７に指示を送り、プリンタの第２の使用状況である前記単位時間内における像担持体としての感光体ドラム１１の使用量の割合を表す印刷動作頻度Ｓａを算出し、記憶部７６に記録する。
【０１０９】
そして、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、第２の条件が成立したかどうかを、前記印刷動作頻度Ｓａが、あらかじめ設定された印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上であるかどうかによって判定する。本実施の形態において、印刷動作頻度閾値Ｓｓは、例えば、０．７に設定される。
【０１１０】
次に、印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上であり、第２の条件が成立すると、前記使用状況判定処理手段は、計算部７７に指示を送り、プリンタの第３の使用状況である前記単位時間内においてトナーの使用量を表す印刷ドット比率Ｄａを算出し、記憶部７６に記録する。
【０１１１】
そして、前記使用状況判定処理手段は、比較部７９に指示を送り、第３の条件が成立したかどうかを、前記印刷ドット比率Ｄａが、あらかじめ設定された印刷ドット比率閾値Ｄｒ以上であるかどうかによって判定する。本実施の形態において、印刷ドット比率閾値Ｄｒは、例えば、５０〔％〕に設定される。
【０１１２】
次に、印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｒ以上であり、第３の条件が成立すると、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｒに所定の調整値ΔＲｉを加算する。本実施の形態において、調整値ΔＲｉは、例えば、＋１に設定される。
【０１１３】
続いて、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｒがあらかじめ設定された制御値Ｒの上限値Ｒｓより大きいかどうかを判断する。制御値Ｒが上限値Ｒｓより大きい場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｒを上限値Ｒｓの値にし、制御部７１の図示されない補正処理手段は、補正処理を行い、差電圧Ｖａを変更する。制御値Ｒが上限値Ｒｓ以下である場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｒを変更せず、補正処理手段は差電圧Ｖａを変更する。本実施の形態において、上限値Ｒｓは、例えば、＋４に設定される。
【０１１４】
また、第１〜第３の条件が成立しない場合、差電圧Ｖａを変更する必要がないので、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｒに所定の調整値ΔＲｄを加算する。本実施の形態において、調整値ΔＲｄは、例えば、−１に設定される。
【０１１５】
続いて、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｒがあらかじめ設定された制御値Ｒの下限値Ｒｅより小さいかどうかを判断する。制御値Ｒが下限値Ｒｅより小さい場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｒを下限値Ｒｅの値にし、制御値Ｒが下限値Ｒｅ以上である場合、前記制御値設定処理手段は、制御値Ｒを変更しない。本実施の形態において、下限値Ｒｅは、例えば、０に設定される。
【０１１６】
次に、前記補正処理について説明する。
【０１１７】
この場合、前述されたように、補正処理手段によって、差電圧Ｖａが変更されるようになっている。そのために、前記記憶部７６に印加電圧補正テーブルが設定され、該印加電圧補正テーブルに、制御値Ｒと対応させて差電圧Ｖａの補正値Ｖｇが記録される。したがって、前記補正処理手段は、制御値Ｒを読み込み、印加電圧補正テーブルを参照して制御値Ｒに対応する補正値Ｖｇを読み出し、あらかじめ設定された標準の差電圧Ｖａｓに補正値Ｖｇを加算して、差電圧Ｖａを、
Ｖａ＝Ｖａｓ＋Ｖｇ
にする。
【０１１８】
例えば、設定された制御値Ｒが＋１である場合、補正値Ｖｇは−１０〔Ｖ〕にされ、制御値Ｒが＋２である場合、補正値Ｖｇは−２０〔Ｖ〕にされ、制御値Ｒが＋３である場合、補正値Ｖｇは−３０〔Ｖ〕にされ、制御値Ｒが＋４である場合、補正値Ｖｇは−４０〔Ｖ〕にされる。したがって、あらかじめ設定された標準のトナー供給ローラ印加電圧Ｖｓｔを−２００〔Ｖ〕とすると、前記補正処理手段は、制御値Ｒが＋１である場合、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓを−２１０〔Ｖ〕にし、差電圧Ｖａを１０〔Ｖ〕高くし、制御値Ｒが＋２である場合、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓを−２２０〔Ｖ〕にし、差電圧Ｖａを２０〔Ｖ〕高くし、制御値Ｒが＋３である場合、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓを２３０〔Ｖ〕にし、差電圧Ｖａを３０〔Ｖ〕高くし、制御値Ｒが＋４である場合、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓを−２４０〔Ｖ〕にし、差電圧Ｖａを４０〔Ｖ〕高くする。このように、制御値Ｒが１大きくなるごとに、トナー供給ローラ印加電圧Ｖｓが、絶対値で１０〔Ｖ〕高くなるので、差電圧Ｖａを１０〔Ｖ〕高くすることができる。
【０１１９】
なお、本実施の形態においては、印加電圧補正テーブルを参照して制御値Ｒに対応する補正値Ｖｇを読み出し、差電圧Ｖａを算出するようにしているが、制御値Ｒに基づいて演算によって差電圧Ｖａを算出することができる。
【０１２０】
この場合、差電圧Ｖａは、制御値Ｒ及び制御値Ｒが１だけ変化するごとに設定された単位補正値ΔＶｇ（本実施の形態においては、−１０〔Ｖ〕とする。）に基づいて、
Ｖａ＝Ｖａｓ＋Ｒ・ΔＶｇ
のように算出することができる。
【０１２１】
このようにして、制御値設定処理及び補正処理が行われると、再び計時部７８による計時が開始され、単位時間が経過するのが待機される。
【０１２２】
このように、本実施の形態においては、単位時間が経過するたびに、単位時間当たりの平均湿度Ｈａ、印刷動作頻度Ｓａ、印刷ドット比率Ｄａ等のプリンタの使用状況に基づいて制御値Ｒが設定され、必要に応じて差電圧Ｖａが変更されるので、印刷ドット比率Ｄａが高くなるに従って、トナーの使用量が多くなっても、外添剤が核になってトナーに添加されているワックスが感光体ドラム１１上に固着することがなくなり、フィルミングが発生するのを防止することができる。
【０１２３】
その結果、画像に白抜けが発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【０１２４】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ４１  制御値Ｒを零にする。
ステップＳ４２  単位時間が経過するのを待機する。単位時間が経過した場合はステップＳ４３に進む。
ステップＳ４３  制御値Ｒが零であるかどうかを判断する。制御値Ｒが零である場合はステップＳ４４に進み、制御値Ｒが零でない場合はステップＳ４１に戻る。
ステップＳ４４  単位時間内の印刷動作頻度Ｓａを算出する。
ステップＳ４５  印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度閾値Ｓｓ以上であるかどうかを判断する。印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度Ｓｓ以上である場合はステップＳ４６に、印刷動作頻度Ｓａが印刷動作頻度Ｓｓより低い場合はステップＳ５２に進む。
ステップＳ４６  単位時間内の印刷ドット比率Ｄａを算出する。
ステップＳ４７  印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｒ以上であるかどうかを判断する。印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｒ以上である場合はステップＳ４８に、印刷ドット比率Ｄａが印刷ドット比率閾値Ｄｒより小さい場合はステップＳ５２に進む。
ステップＳ４８  制御値Ｒに１を加算する。
ステップＳ４９  制御値Ｒが上限値Ｒｓ以下であるかどうかを判断する。制御値Ｒが上限値Ｒｓ以下である場合はステップＳ５０に、制御値Ｒが上限値Ｒｓより大きい場合はステップＳ５１に進む。
ステップＳ５０  制御値Ｒを上限値Ｒｓの値にする。
ステップＳ５１  補正処理を行い、リターンする。
ステップＳ５２  制御値Ｒから１を減算する。
ステップＳ５３  制御値Ｒが零より小さいかどうかを判断する。制御値Ｒが零より小さい場合はステップＳ５４に進み、制御値Ｒが零以上である場合はステップＳ４２に戻る。
ステップＳ５４  制御値Ｒを零にし、リターンする。
【０１２５】
なお、前記第３の実施の形態の技術を第１、第２の実施の形態に適用することができる。その場合、制御値Ｐに基づいて優先的に差電圧Ｖａを変更し、続いて、制御値Ｒに基づいて差電圧Ｖａを変更するのが好ましい。
【０１２６】
前記各実施の形態においては、画像形成装置としてのプリンタについて説明しているが、本発明を、複写機、ファクシミリ装置、複合機等に適用することができる。
【０１２７】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの電源系を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における差電圧と現像ローラ上のトナー電位との関係を示す第１の図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における差電圧と現像ローラ上のトナー電位との関係を示す第２の図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における差電圧と現像ローラ上のトナー電位との関係を示す第３の図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態おけるプリンタの動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態における相対湿度とトナー電位との関係を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【図１１】差電圧と感光体ドラムに発生するフィルミングとの関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２９】
１１    感光体ドラム
１６    現像ローラ
１８    トナー供給ローラ
５６    現像ローラ用電源
５７    トナー供給ローラ用電源
Ｖａ    差電圧
【図１】
0005307444.tif 000002
【図２】
0005307444.tif 000003
【図３】
0005307444.tif 000004
【図４】
0005307444.tif 000005
【図５】
0005307444.tif 000006
【図６】
0005307444.tif 000007
【図７】
0005307444.tif 000008
【図８】
0005307444.tif 000009
【図９】
0005307444.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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