(57)【要約】      （修正有）【課題】感光体ドラム表面に放電生成物が付着しても、遅延時間を増大させることなく、かつ、精度良く画像安定化処理を行う画像形成装置を提供する。【解決手段】回転駆動され、露光によって導電性が変化する感光体ドラム２０１と、感光体ドラム表面を一様に帯電させる帯電手段２０２と、一様に帯電した感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光手段２０３と、を備える画像形成装置において、画像安定化処理を行うにあたり、像流れが発生し得る条件下では、感光体ドラム表面の帯電手段に対向する範囲を特定し、感光体ドラム表面の前記対向範囲外に静電潜像を形成するように、露光手段を制御する。【選択図】図２
2012189681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像安定化処理を実行可能な画像形成装置であって、
回転駆動され、露光によって導電性が変化する感光体ドラムと、
感光体ドラム表面を一様に帯電させる帯電手段と、
一様に帯電した感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光手段と、
画像安定化処理に先立つ、感光体ドラムの回転停止時において、感光体ドラム表面の帯電手段に対向する範囲を特定する特定手段と、
像流れが発生し得る条件下では、画像安定化処理において、感光体ドラム表面の前記対向範囲外に静電潜像を形成するように、露光手段を制御する制御手段と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体ドラムの回転停止時間を計測する計時手段を備え、
前記計時手段にて計測された感光体ドラムの回転停止時間が所定時間以上となった後、最初に行われる画像安定化処理であれば、像流れが発生し得る条件を満たすとして、前記制御手段は露光手段を制御する
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】
感光体ドラムの累積使用量を記録する累積使用量記録手段を備え、
累積使用量記録手段にて記録された感光体ドラムの累積使用量が所定使用量よりも多いと、像流れが発生し得る条件を満たすとして、前記制御手段は露光手段を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
装置内の湿度を計測する計測手段を備え、
前記計測手段にて計測された装置内の湿度が所定湿度よりも高いと、像流れが発生し得る条件を満たすとして、前記制御手段は露光手段を制御する
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
感光体ドラムの回転開始からの回転量を記録する回転量記録手段と、を備え、
感光体ドラムの回転開始からの回転量が所定量よりも少ないことを条件として、前記制御手段は露光手段を制御する
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６】
画像安定化処理に用いる検知パターンの静電潜像を前記露光手段に形成させるパターン形成手段を備え、
前記制御手段は、検知パターンの静電潜像が、分割されることなく形成されるように、前記露光手段を制御する
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７】
画像安定化処理に用いる一連の検知パターンからなる検知パターンセットの静電潜像を前記露光手段に形成させる検知パターンセット形成手段を備え、
前記制御手段は、検知パターンセットの静電潜像が、分割されることなく形成されるように、前記露光手段を制御する
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８】
画像安定化処理に用いる一連の検知パターンからなる検知パターンセットの静電潜像を前記露光手段に形成させる検知パターンセット形成手段を備え、
前記対向位置が前記露光手段による露光位置を通過した後、次に露光位置に達するまでの、感光体ドラムの周方向における長さよりも、前記検知パターンセットの先頭から末尾までの長さのほうが大きい場合には、前記制御手段は、検知パターン毎の静電潜像が分割されることなく形成されるように、かつ、前記検知パターンセットの静電潜像を分割して形成するように、前記露光手段を制御する
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９】
画像安定化処理において、中間調部分を有する検知パターンを形成する中間調パターン形成手段と、
画像安定化処理において、中間調部分の有さない検知パターンを形成する非中間調パターン形成手段と、を備え、
前記制御手段は、中間調パターン形成手段が検知パターンを形成する場合に、露光手段を制御する
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１０】
画像安定化処理において、中間調部分を有する検知パターンを形成する中間調パターン形成手段と、
画像安定化処理において、中間調部分の有さない検知パターンを形成する非中間調パターン形成手段と、
感光体ドラムの回転量を記録する回転量記録手段と、を備え、
前記制御手段は、感光体ドラムの回転量が所定量よりも少ない場合で、かつ、中間調パターン形成手段が検知パターンを形成する場合に、露光手段を制御する
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１１】
中間調パターン形成手段が、中間調部分を有する検知パターンを形成するのに先立って、非中間調パターン形成手段が、中間調部分の有さない検知パターンを形成する
ことを特徴とする請求項９または１０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、画像形成装置に関し、特に、感光体ドラムに放電生成物が付着しても精度良く画像安定化処理を実行する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像を形成するのに先立って、放電によって感光体層の表面を一様に帯電させる必要がある。この放電によって生成された窒素酸化物（NOx）などの放電生成物が感光体層の表面に付着すると、高湿環境下では放電生成物が吸湿して表面抵抗が低下し、像流れや白抜けといった画像ノイズが発生する。
感光体層が使用によって磨耗すると、感光体層表面に付着した放電生成物もまた除去される。これに対して、感光体層の磨耗を防止して、長寿命化するために、オーバーコート層を設けたり、感光体層自体を削れ難くしたりすると、放電生成物が蓄積され易くなるので、画像ノイズが顕著になるおそれがある。
【０００３】
また、スコロトロン帯電器にて感光体ドラムを帯電させる構成では、動作時には、スコロトロン帯電器の安定板やグリッドメッシュに放電生成物が蓄積するが、感光体ドラムは回転によって研磨されるので放電生成物が蓄積し難い。一方、停止時には、スコロトロン帯電器に蓄積した放電生成物が拡散するので、特に、感光体ドラム表面のスコロトロン帯電器に対向する領域への放電生成物の付着が著しい。
【０００４】
一般的に、画像形成装置は、長時間停止後に動作を再開する際には、これに先立って、濃度調整、露光量調整、濃度補正、レジスト補正などの画像安定化処理を実行するために、テストパターンを形成する。しかしながら、上述のように、長時間停止後には、感光体ドラムの表面に付着する放電生成物の量が多くなりがちである。このため、テストパターンに像流れや白抜けが生じて画像安定化処理を適切に行えなかったり、異常検出に起因して画像安定化処理のリトライが発生して動作再開に時間を要したり、トナーが浪費されたりする場合がある。
【０００５】
このような問題に対して、例えば、画像安定化処理の実行に先立って感光体ドラムを回転駆動し、クリーニングブレードによって放電生成物を掻き取ってから、画像安定化処理を行う技術がある。しかしながら、この技術では、画像安定化処理の開始が遅れるという欠点がある。このため、感光体ドラム表面を清掃することなく画像安定化処理を開始して、感光体ドラムの表面のうち放電生成物の影響下にあると思われる箇所に形成されたテストパターンについては参酌せずに画像安定化処理を行うという技術も提案されている（特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６４７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば、カラー画像形成装置においては、モノクロ画像形成装置と比較して、画像濃度を精度良く調整する必要があり、さまざまな濃度のテストパターンを形成して、現像条件と検出濃度との関係式から新たな現像条件が決定される。そのようなテストパターンの一部が、放電生成物の影響下にある箇所に形成されて参酌の対象から除外されると、新たな現像条件を正しく決定することができなくなって、画像濃度を精度良く調整できない。
【０００８】
図８は、現像バイアス電圧Ｖｄｃと画像濃度との関係を例示するグラフである。図８において、横軸は現像バイアス電圧Ｖｄｃの高低を表わし、縦軸は現像バイアス電圧Ｖｄｃ毎の画像濃度を表す。また、墨付きの菱形８０１、８０２は、感光体ドラムに放電生成物が付着していない場合における現像バイアス電圧Ｖｄｃ毎の画像濃度を例示しており、白抜きの菱形８０３は、感光体ドラムの放電生成物が付着した場所における現像バイアス電圧Ｖｄｃ毎の画像濃度を例示する。
【０００９】
図８に示されるように、感光体ドラムに放電生成物が付着していない場合に、テストパターンの画像濃度として菱形８０１、８０２が検出されると、これらのデータから現像バイアス電圧Ｖｄｃと画像濃度との関係を表すグラフ８１１が得られる。このグラフ８１１によれば、例えば、画像濃度Ｉ1を得るために必要な現像バイアス電圧ＶｄｃはＶ1ということになる。
【００１０】
これに対して、感光体ドラムの表面に放電生成物が付着している場合には、当該箇所に形成されたテストパターンの画像濃度として菱形８０３が検出される。すると、菱形８０２と合わせて、現像バイアス電圧Ｖｄｃと画像濃度との関係を表すグラフ８１３が得られる。グラフ８１３によれば、例えば、画像濃度Ｉ1を得るために必要な現像バイアス電圧ＶｄｃはＶ3となり、上記Ｖ1よりもかなり高い現像バイアス電圧Ｖｄｃが必要であると誤認される結果となる。
【００１１】
また、菱形８０２、８０３にて表わされる画像濃度が検出された場合に、上述のような従来技術を適用すると、菱形８０３に係るテストパターンは放電生成物の影響下にあるので、データとして参酌されない。このため、菱形８０２のみから現像電位と画像濃度との関係を表すグラフ８１２が得られることになる。グラフ１２によっても、例えば、画像濃度Ｉ1を得るために必要な現像バイアス電圧Ｖ2となり、現像バイアス電圧Ｖ3ほどではないが、正しい現像バイアス電圧Ｖ1よりも高くなってしまう。正しい現像バイアス電圧Ｖ1よりも高いバイアス電圧Ｖdcを選ぶと濃度が高くなってしまうので、トナーの消費量が増大したり、色合いが狙いよりずれたり、また、感光体ドラムへのトナー付着量が多くなることによって１次転写や２次転写の際にトナーの飛び散りが多くなったりする等の不具合が発生する。
【００１２】
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、放電生成物による像流れが生じうる場合でも、作像開始までの遅延時間の増大を抑えながら、かつ、精度良く画像安定化処理を行う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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、画像安定化処理を実行可能な画像形成装置であって、回転駆動され、露光によって導電性が変化する感光体ドラムと、感光体ドラム表面を一様に帯電させる帯電手段と、一様に帯電した感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光手段と、画像安定化処理に先立つ、感光体ドラムの回転停止時において、感光体ドラム表面の帯電手段に対向する範囲を特定する特定手段と、像流れが発生し得る条件下では、画像安定化処理において、感光体ドラム表面の前記対向範囲外に静電潜像を形成するように、露光手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このようにすれば、感光体ドラム表面の帯電手段に対向する範囲では像流れが発生し易いところ、そのような範囲を避けて、画像安定化処理に必要な静電潜像を形成するで、画像安定化処理の精度を向上させることができる。
従来技術では、前回の画像安定化処理で得られた制御値を記憶しておき、今回の画像安定化処理で得られた制御値が前回制御値から大きくずれている場合には、画像安定化処理を再実行したり、再実行時にはより細かいテストパターンを形成したりすることによって、画像安定化処理の精度向上を図っている。画像安定化処理を再実行すると、印字を開始するまでに要する待機時間やトナーの消費量の増大を招いていしまう。一方、本発明によれば、画像安定化処理を再実行する必要が無いので、再実行に伴う不都合も発生しない。
【００１５】
また、作像開始前に放電生成物を除去する処理を追加すると、遅延時間が増大するだけでなく、感光体の回転時間がその分だけ多くなるので、感光体や感光体を清掃するクリーニングブレードが磨耗して寿命が短くなるおそれがある。また、像流れが生じ得る領域にテストパターンを形成したり、そのために画像安定化処理に失敗して、再度テストパターンを形成するリトライが発生したりすると、トナー消費量が増大するという問題も発生する。このような問題に対しても、本発明は有効である。
【００１６】
なお、帯電手段は、主帯電装置や転写帯電装置、除電帯電装置を含んでいる。
この場合に、感光体ドラムの回転停止時間を計測する計時手段を備え、前記計時手段にて計測された感光体ドラムの回転停止時間が所定時間以上となった後、最初に行われる画像安定化処理であれば、像流れが発生し得る条件を満たすとして、前記制御手段が露光手段を制御しても良い。回転停止時間が長いほど帯電装置に付着した放電生成物が拡散して感光体ドラム表面に付着、蓄積する時間が長くなるので、そのような場合に感光体ドラム表面の帯電装置に対向する範囲を避けて静電潜像を形成すれば特に好適である。
【００１７】
また、環境条件が同じであれば感光体ドラム表面が経時劣化するほど像流れを起こし易くなるので、感光体ドラムの累積使用量を記録する累積使用量記録手段を備え、累積使用量記録手段にて記録された感光体ドラムの累積使用量が所定使用量よりも長いと、像流れが発生し得る条件を満たすとして、前記制御手段が露光手段を制御するのが望ましい。なお、累積使用量記録手段は、感光体ドラムの累積走行距離や累積回転数、累積駆動時間、帯電装置の累積放電時間などを記録することによって累積使用量を記録する。
【００１８】
また、放電生成物は吸湿により像流れを引き起こすので、装置内の湿度を計測する計測手段を備え、前記計測手段にて計測された装置内の湿度が所定湿度よりも高いと、像流れが発生し得る条件を満たすとして、前記制御手段が露光手段を制御すれば好適である。
また、感光体ドラム表面に常にクリーニングブレードが当接している場合には、感光体ドラムを回転させると放電生成物が削り取られるので、感光体ドラムの回転開始からの回転量を記録する回転量記録手段を備え、感光体ドラムの回転開始からの回転量が所定量よりも少ないことを条件として、前記制御手段が露光手段を制御しても良い。
【００１９】
また、本発明に係る画像形成装置は、画像安定化処理に用いる検知パターンの静電潜像を前記露光手段に形成させるパターン形成手段を備え、前記制御手段は、検知パターンの静電潜像が、分割されることなく形成されるように、前記露光手段を制御することを特徴とする。このようにすれば、検知パターンが分割されないので、その後、センサにて検知パターンを検出する精度を高く維持することができる。
【００２０】
また、画像安定化処理に用いる一連の検知パターンからなる検知パターンセットの静電潜像を前記露光手段に形成させる検知パターンセット形成手段を備え、前記制御手段は、検知パターンセットの静電潜像が、分割されることなく形成されるように、前記露光手段を制御しても良い。このようにすれば、検知パターンセット内で検知パターンどうしの位置関係が固定されるので、検知パターンの検出を容易にすることができる。
【００２１】
なお、検知パターンセットを分割することなく形成するためには、像流れが発生するおそれが少ない場合の画像安定化処理において形成される検知パターンセットと比較して、検知パターンセットを構成する検知パターンの個数を少なくしたり、検知パターンの位置関係を変更したりしても良い。この位置関係の変更は、例えば、検知パターン間の距離を大きくして、感光体ドラム表面の帯電手段に対向する範囲に検知パターンが形成されるのを回避することを含んでいる。
【００２２】
また、感光体ドラムの外径によっては、検知パターンセット全体が、感光体ドラム表面において停止時に帯電手段に対向していた領域を通過してから次に当該領域に到達するまでの範囲に入り切らない場合が有り得るので、画像安定化処理に用いる一連の検知パターンからなる検知パターンセットの静電潜像を前記露光手段に形成させる検知パターンセット形成手段を備え、前記対向位置が前記露光手段による露光位置を通過した後、次に露光位置に達するまでの、感光体ドラムの周方向における長さよりも、前記検知パターンセットの先頭から末尾までの長さのほうが大きい場合には、前記制御手段は、検知パターン毎の静電潜像が分割されることなく形成されるように、かつ、前記検知パターンセットの静電潜像を分割して形成するように、前記露光手段を制御しても良い。
【００２３】
また、後述のように、像流れは、露光位置と非露光位置とが隣接する箇所では、電位差の大きいため発生し易くなる。このため、網点で表現され中間調部分において像流れが顕著になり易い。これに対して、画像安定化処理において、中間調部分を有する検知パターンを形成する中間調パターン形成手段と、画像安定化処理において、中間調部分の有さない検知パターンを形成する非中間調パターン形成手段と、を備え、前記制御手段が、中間調パターン形成手段が検知パターンを形成する場合に、露光手段を制御とすれば好適である。
【００２４】
また、感光体ドラム表面における放電生成物の付着量を考慮すれば、画像安定化処理において、中間調部分を有する検知パターンを形成する中間調パターン形成手段と、画像安定化処理において、中間調部分の有さない検知パターンを形成する非中間調パターン形成手段と、感光体ドラムの回転量を記録する回転量記録手段と、を備え、前記制御手段は、感光体ドラムの回転量が所定量よりも少ない場合で、かつ、中間調パターン形成手段が検知パターンを形成する場合に、露光手段を制御とするのが望ましい。
【００２５】
また、画像安定化処理中においても、感光体ドラムが回転駆動されることによって、クリーニングブレードが放電生成物を削り取ることを考慮して、中間調パターン形成手段が、中間調部分を有する検知パターンを形成するのに先立って、非中間調パターン形成手段が、中間調部分の有さない検知パターンを形成するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。
【図２】作像部１１１の主要な構成を示す図である。
【図３】制御部１１２の主要な構成を示すブロック図である。
【図４】制御部１１２が画像安定化処理において実行する主要な処理を示すフローチャートである。
【図５】ステッピングモータ３１０の起動前における感光体ドラム２０１、帯電装置２０２及び露光装置２０３の位置関係を示す模式図である。
【図６】テストパターンを例示する図である。
【図７】露光の保留の要否を判断するための条件を例示する表である。
【図８】現像バイアス電圧Ｖｄｃと画像濃度との関係を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る現像装置及び画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］  画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図１に示されるように、画像形成装置１は、原稿読取部１００、画像形成部１１０及び給紙部１２０を備えている。原稿読取部１００は、原稿台トレイに載置された原稿を自動原稿搬送装置（ADF: Automatic Document Feeder）にて搬送し、光学的に読み取って画像データを生成する。画像データは後述の制御部１１２に記憶される。
【００２８】
画像形成部１１０は作像部１１１Ｙ〜１１１Ｋ、制御部１１２、中間転写ベルト１１３、２次転写ローラ対１１４、タイミングローラ対１１５、クリーナ１１６、定着装置１１７、排紙ローラ対１１８、排紙トレイ１１９、濃度センサ１０２及び１次転写ローラ１０３Ｙ〜１０３Ｋを備えている。また、画像形成部１１０にはＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）各色のトナーカートリッジ１０１Ｙ〜１０１Ｋが装着されている。
【００２９】
トナーカートリッジ１０１Ｙ〜１０１Ｋからそれぞれトナーの供給を受けて、作像部１１１Ｙ〜１１１Ｋは、制御部１１２の制御の下、それぞれＹＭＣＫ各色のトナー像を形成する。１次転写ローラ１０３Ｙ〜１０３Ｋは、これらのトナー像が重なり合うように中間転写ベルト１１３に静電転写（１次転写）する。中間転写ベルト１１３は無端状の回転体であって、矢印Ａ方向に回転し、１次転写されたトナー像を２次転写位置まで搬送する。中間転写ベルト１１３の材料としては、ポリカーボネートやポリテトラフルオロエチレン（PTFE: polytetrafluoroethylene）、或いはポリイミドを主原料としてカーボンを分散させた半導電性の材料を用いれば良い。
【００３０】
給紙部１２０は、記録紙Ｐを紙サイズ毎に格納する給紙カセット１２１を備え、画像形成部１１０に記録紙Ｐを１枚ずつ供給する。供給された記録紙Ｐは、中間転写ベルト１１３がトナー像を搬送するのに並行して搬出され、タイミングローラ対１１５を経由して、２次転写ローラ対１１４まで搬送される。タイミングローラ対１１５は１対のローラからなっており、記録紙Ｐが２次転写ローラ対１１４に到達するタイミングを調整する。
【００３１】
２次転写ローラ対１１４は転写電圧を印加された１対のローラからなっており、このローラ対は互いに圧接して転写ＮＩＰ部を形成している。この転写ＮＩＰ部において中間転写ベルト１１３上のトナー像が記録紙Ｐ上に静電転写（２次転写）される。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着装置１１７へ搬送される。また、２次転写後、中間転写ベルト１１３上に残った残留トナーは、更に矢印Ａ方向に搬送された後、クリーナ１１６によって掻き取られ、廃棄される。
【００３２】
定着装置１１７は記録紙Ｐに担持されたトナー像を加熱、溶融して、記録紙Ｐに圧着する。トナー像を融着された記録紙Ｐは排紙ローラ対１１８によって排紙トレイ１１９上に排出される。なお、制御部１１２は、上記を含む画像形成装置１の動作を制御する。制御部１１２は、パソコン（PC: Personal Computer）など、他の装置との間で画像データを送受信したり、プリントジョブを受け付けたりもする。
【００３３】
また、画像形成装置１は、形成する画質を安定させるために画像安定化処理を実行する。濃度センサ１０２は、対象物を照明してその反射光量により濃度を計測する反射型濃度センサであって、画像安定化処理の際に中間転写ベルト１１３上に形成されたテストパターンを光学的に検出する。
なお、トナー像を転写するに当たっては、転写ローラに代えて転写チャージャや転写ベルトを用いても良い。また、中間転写ベルト１１３上の残留トナーを除去する際に、クリーナ１１６（クリーニングブレード）に代えて、クリーニングブラシやクリーニングローラ等を用いても良い。定着装置１１７についても電磁誘導加熱方式に代えて、ハロゲンランプや抵抗発熱体を熱源に用いても良い。また、定着加熱体はローラ形状であってもベルト形状であっても良い。
【００３４】
［２］  作像部１１１の構成
次に、作像部１１１Ｙ〜１１１Ｋの構成の構成について説明する。なお、作像部１１１Ｙ〜１１１Ｋは何れも同様の構成を備えているので、以下では、トナー色を表わすＹＭＣＫの文字を省いて、単に１１１と表わす。
図２は、作像部１１１の主要な構成を示す図である。図２に示されるように、作像部１１１は感光体ドラム２０１、帯電装置２０２、露光装置２０３、現像装置２０４及び清掃装置２０５を備えており、感光体ドラム２０１の外周に帯電装置２０２、露光装置２０３、現像装置２０４及び清掃装置２０５の順に配設されている。
【００３５】
感光体ドラム２０１は不図示の駆動手段によって回転駆動され、矢印Ｂ方向に回転する。感光体ドラム２０１は、アルミニウム管の外周面上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層及びオーバーコート層を順次積層した積層方感光体であって、電荷輸送層は厚さ約２５μｍである。また、オーバーコート層は２〜３μｍであって、感光層の磨耗速度を遅らせることで長寿命化が図られる。
【００３６】
帯電装置２０２はコロナ放電によって感光体ドラム２０１の外周面を一様に帯電させる。帯電装置２０２は、いわゆるスコロトロン帯電装置であって、放電電極、安定板及びメッシュ状のグリッド電極を備えており、安定板に外囲された放電電極に−４〜−６ｋＶ程度の高電圧を印加すると共にグリッド電極に、例えば、−６００Ｖのグリッド電圧Ｖｇを印加することによってコロナ放電を発生させる。また、感光体ドラム２０１の周方向についての帯電装置２０２の開口幅は２０ｍｍである。なお、帯電装置２０２には、不図示の排気装置が接続されており、帯電装置２０２内部に滞留する基体が排気される。
【００３７】
露光装置２０３は半導体レーザ素子を有しており、一様に帯電した感光体ドラム２０１の外周面上に、制御部１１２の制御下、レーザ光を照射することによって、感光体ドラム２０１の外周面上に静電潜像を形成する。
現像装置２０４は、トナーカートリッジ１０１からトナーホッパー（図示省略）を経由して現像剤の供給を受けると、現像剤を攪拌スクリュー２１１にて攪拌してトナーを帯電させ、現像ローラ２０６まで搬送する。なお、攪拌スクリュー２１１は矢印Ｅ方向に、供給スクリュー２１０は矢印Ｄ方向にそれぞれ回転し、現像ローラ２０６は矢印Ｃ方向に回転する。したがって、供給スクリュー２１０は現像ローラ２０６に対して逆方向に回転することになる。
【００３８】
現像ローラ２０６は、固定配置された磁石ローラを、回転自在なスリーブローラに内包した構造となっており、磁石ローラは矢印Ｃ方向に沿って順にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｎ３及びＳ２の５つの磁極を有している。これら５つの磁極のうち、主磁極Ｎ１は感光体ドラム２０１と対向する位置に配置されている。また、現像装置２０４の内部側に向いている磁極Ｎ２、Ｎ３は、スリーブローラ上の現像剤を剥離するために反発磁界を発生させる。
【００３９】
このような構成を備える現像ローラ２０６は、トナーとキャリアとを攪拌、混合した現像剤を磁気吸着する。規制板２１２は現像ローラ２０６に磁気吸着された現像剤の穂立ち高さを規制して、トナーのかぶりや飛散を防止する。現像ローラ２０６は不図示の電源から現像バイアスとして交流バイアス（例えば、Ｖｂ＝−４００Ｖ、Ｖｐｐ＝１．５ｋＶ、３ｋＨｚ）が印加される。この現像バイアスによって静電引力が作用し、現像装置２０４から感光体ドラム２０１の外周面上にへトナーが供給され、静電潜像が現像（顕像化）される。
【００４０】
感光体ドラム２０１の外周面上に形成されたトナー像は、不図示の１次転写ローラによって押圧された中間転写ベルト１１３に接触し、１次転写ローラに印加された１次転写バイアスにより形成される転写電界により、中間転写ベルト１１３上に転写される。
清掃装置２０５は、クリーニングブレード２０８を感光体ドラム２０１の外周面に当接させることによって、１次転写後に感光体ドラム２０１の外周面上に残留するトナーを機械的に掻き取って清掃する。掻き取られたトナーは、スクリュー２０９により廃トナーとして排出される。
【００４１】
イレーサランプ（LED: Light-Emitting Diode）２０７は、クリーニングブレード２０８と帯電装置２０２との隙間から、残留トナーを清掃された感光体ドラム２０１の外周面を露光する。これによって、感光体ドラム２０１の外周面が除電され、例えば、−３０Ｖ程度の一様な電位とされる。
その後、以上のような動作を繰り返すことによって、次々と作像が実行される。
【００４２】
なお、感光体ドラム２０１に代えて感光体ベルトを用いても良い。また、帯電装置２０２についても、コロナ放電方式に代えてローラ帯電方式や帯電ブレード、帯電ブラシ、近接帯電部材等を用いても良い。また、清掃装置２０５はクリーニングブレード２０８に代えて、ブラシやローラ等を用いても良い。また、現像装置２０４を用いて残留トナーを回収しても良い。
【００４３】
［３］  制御部１１２
次に、制御部１１２の主要な構成について説明する。
図３は、制御部１１２の主要な構成を示すブロック図である。図３に示されるように、制御部１１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２及びＲＡＭ（Random Access Memory）３０３を備えており、ＣＰＵ３０１は起動時にＲＯＭ３０２から制御プログラムを読み出し、ＲＡＭ３０３を作業用記憶領域として、当該制御プログラムを実行する。
【００４４】
これによって、ＣＰＵ３０１は、ステッピングモータ３１０を制御して、感光体ドラム２０１を回転駆動したり、露光装置２０３を制御して、感光体ドラム２０１の外周面上の後述する位置に静電潜像を形成したりする。また、ＣＰＵ２０１は、画像安定化処理時には濃度センサ１０２の出力を参照する。
［４］  画像安定化処理
次に、本実施の形態に係る画像安定化処理について、画像形成装置１がスリープ状態で印字要求を受け付けた場合を例にとって説明する。
【００４５】
図４は、制御部１１２が画像安定化処理において実行する主要な処理を示すフローチャートである。画像形成装置１がスリープ状態で印字要求を受け付けと、制御部１１２は、図４に示されるように、まず、ステッピングモータ３１０の回転角度を記録するモータカウンタを０に初期化する（Ｓ４０１）。感光体ドラム２０１の帯電装置２０２に対向する位置から露光装置までの角度は固定であるので、ステッピングモータ３１０の起動前にモータカウンタを０に初期化すれば、前記対向位置が露光位置に到達するまでのモータカウンタ値も固定値に等しくなる。
【００４６】
図５は、ステッピングモータ３１０の起動前における感光体ドラム２０１、帯電装置２０２及び露光装置２０３の位置関係を示す模式図である。図５に示されるように、ステッピングモータ３１０の起動前には、帯電装置２０２に対向する感光体ドラム２０１の外周面（以下、「停止時対向領域」という。）上に放電生成物５０１が付着している。また、感光体の周方向について、帯電装置２０２と露光装置２０３とがなす角の大きさθは常に一定であり、感光体ドラム２０１が角度θだけ回転して、放電生成物５０１が露光装置２０３による露光位置に到達するまでに要するモータカウンタのカウント値はθの大きさによって決まる。したがって、ステッピングモータ３１０の起動前にモータカウンタを０に初期化すれば、モータカウンタのカウント値から放電生成物５０１が付着している停止時対向領域が露光位置を通過するタイミングを特定することができる。
【００４７】
次に、ステッピングモータ３１０を起動し（Ｓ４０２）、上述のように、感光体ドラム２０１を所定カウントだけ回転させながら帯電と除電とを行って、帯電電位を安定させる（Ｓ４０３）。そして、画像安定化処理のためにテストパターンを形成する際に、停止時対向領域が露光位置に重なる場合には（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、テストパターンを形成するための露光を保留して（Ｓ４０５）、感光体ドラム２０１の回転駆動を継続する。また、停止時対向領域が露光位置から外れている場合には（Ｓ４０４：ＮＯ）、感光体ドラム２０１を回転させながら露光を実行してテストパターンを形成する（Ｓ４０６）。
【００４８】
そして、すべてのテストパターンを形成し終えたら（Ｓ４０７：ＹＥＳ）、画像安定化処理処理を完了し、続けて作像を実行する。また、未だ形成していないテストパターンがある場合には（Ｓ４０７：ＮＯ）、ステップＳ４０４へ進んで上記の処理を繰り返す。
図６は、テストパターンを例示する図である。図６（ａ）は、放電生成物が付着していない場合に形成されるテストパターン６０１ａ〜６０６ａであって、６段階の異なる濃度のテストパターンが等間隔に形成されている。現像効率は、環境や使用履歴、或いは現像剤のトナー濃度Ｔｃ（現像剤中に占めるトナー重量）の高低などにより変化する。このような影響を排して、現像トナー付着量を略一定に調整するために、テストパターン６０１ａ〜６０６ａを形成する際には、所定面積率のパターン（１５ｍｍ×１５ｍｍ）を副走査方向に所定間隔（５ｍｍ）で、かつ一定光量で露光した静電潜像が形成される。
【００４９】
この静電潜像は、テストパターン毎に−２００Ｖから５０Ｖずつ−４５０Ｖまで現像バイアス（ＤＣバイアス）を６段階に変化させて現像される。この場合において、帯電装置２０２のグリッド電圧Ｖｇは、感光体ドラム２０１の帯電電圧Ｖｏと現像バイアス電圧Ｖｄｃとの差が一定電圧１５０Ｖになるように、切り替えられる。このようにして得られたテストパターン６０１ａ〜６０６ａのトナー像（顕像）は、中間転写ベルト１１３上に転写され、濃度センサ１０２にて濃度を計測される。制御部１１２は、個々のテストパターンについて所定の時間間隔で濃度センサ１０２の出力を複数回参照し、それぞれ平均濃度を算出する。こうして得られたテストパターン毎の平均濃度と現像バイアス電圧Ｖｄｃとの関係からトナー濃度が所望値となる現像バイアス電圧Ｖｄｃが得られる。また、この現像バイアス電圧Ｖｄｃを用いれば、現像効率の変動に関わらず所望の濃度の画像を得ることができる。
【００５０】
次に、図６（ｂ）には、停止時対向領域６１０の有無にかかわらず形成されたテストパターン６０１ｂ〜６０６ｂが示されている。停止時対向領域６１０の幅は、帯電装置２０２の開口幅２０ｍｍに対して、放電生成物が拡散するためやや広く２５ｍｍ程度になっている。テストパターン６０２ｂ、６０３ｂは、停止時対向領域６１０に形成されたために像流れが発生し、本来、図６（ａ）のテストパターン６０２ａ、６０３ａと同じ濃度を示すべきところ、濃度が低くなっている。このため、テストパターン６０１ｂ〜６０６ｂを用いると、精度良く画像安定化処理を実行することができない。
【００５１】
これに対して、図６（ｃ）には、本実施の形態に係る画像形成装置１が形成するテストパターン６０１ｃ〜６０６ｃが示されている。図４のフローチャートに示したように、本実施の形態においては、停止時対向領域６１０に露光位置がある場合には露光を保留するので、テストパターン６０３ｃは露光位置が停止時対向領域６１０を通過した後に形成される。また、テストパターン６０４ｃ〜６０６ｃはテストパターン６０３ｃに引き続いて形成される。したがって、テストパターン６０２ｃ〜６０６ｃが形成される位置は、テストパターン６０２ａ〜６０６ａとは異なるものの、放電生成物の影響を避けて、同様の濃度を得ることができる。
【００５２】
なお、停止時対向領域６１０は感光体ドラム２０１が１周するたびに現れるので、露光可能な領域の長さは感光体ドラム２０１の外径によって異なる。また、一般的に、感光体ドラムの周囲には主帯電装置の他、除電帯電装置や転写帯電装置などが配設されており、これらの位置によっても露光可能な領域の長さは異なる。
また、外径が６０ｍｍから８０ｍｍの中径感光体ドラムや、外径が１００ｍｍから１３０ｍｍの大径感光体ドラムでは、外径が２４ｍｍから３０ｍｍの小径感光体ドラムとは異なって、露光可能な領域を長くとることができるので、帯電装置に対向していた領域からずらしてテストパターンを形成したり（図６（ｄ））、テストパターンを簡素化して当該領域を避けたりしても良い。
【００５３】
また、感光体ドラム２０１の停止時において帯電装置に対向する領域は画像形成装置の設計時に分っているので、当該領域対応する範囲をブランクとした図６（ｃ）に示されるようなテストパターンを用意しておいても良い。
［５］  変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
【００５４】
（１）  上記実施の形態においては、画像形成装置１の起動時に露光の保留の要否を判断してテストパターンを形成する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしても良い。
例えば、画像形成装置１の起動時であっても、画像形成装置１の停止時間が短い場合（例えば、３時間以内。）には、放電生成物があまり感光体ドラムの外周面上に付着していないと考えられるので、露光を保留しなくても良い。
【００５５】
また、像流れは、帯電器に蓄積された放電生成物が拡散して感光体表面に付着し、付着した放電生成物が水分を吸収して感光体の表面抵抗を低下させることが原因となっている。このため、像流れの発生の有無には湿度による影響も大きい。また、感光体や帯電器の劣化、放電生成物の蓄積量による影響も無視できない。このため、画像形成装置１の起動時以外でも湿度の高低や駆動時間の長短によって露光の保留の要否を判断しても良い。駆動時間は、例えば、制御部１１２にて管理され、記録される。
【００５６】
図７は、露光の保留の要否を判断するための条件を例示する表である。画像形成装置１内の相対湿度を検出する湿度センサを配設すると共に、感光体ドラム２０１の寿命時間に対する駆動時間の割合を算出し、図７（ａ）に示されるような表を参照すれば、相対湿度と寿命との関係から露光の保留の要否を判定することができる。すなわち、図７（ａ）に示されるような表を予めＲＡＭ３０３等に記憶しておき、取得した相対湿度と駆動時間の割合とに対応する欄を参照して、露光の保留の要否を判定することができる。
【００５７】
なお、図７（ａ）において、×印は露光を保留すべきことを表わし、○印は露光の保留を要しないことを表わしている。さらに、前回の作像から今回の作像指示までの放置時間や、放置中の湿度履歴から露光保留の要否を判断するための複数のテーブルを設けて詳細な制御を行っても良い。
また、上記実施の形態において述べたように、感光体ドラム２０１にはクリーニングブレード２０８が常に当接しているので、感光体ドラム２０１が回転駆動されると、停止時対向領域がクリーニングブレード２０８を通過する。すると、クリーニングブレード２０８のブレードエッジに蓄積されたトナーやトナーから離脱した外添剤によって感光体ドラム２０１の外周表面が研磨され、放電生成物が徐々に削り取られるので、感光体ドラム２０１の駆動距離が大きくなるに従って、放電生成物の影響が軽減されてゆく。
【００５８】
画像安定化処理においては、通常の画像形成時と同様に、帯電電圧を安定させるたり、濃度センサ１０２の発光光量を調整するための準備工程などで感光体ドラム２０１を回転させる必要があるので、やはり放電生成物が徐々に削り取られる。この回転回数が多い場合には、画像安定化処理に影響を与えない程度にまで放電生成物が除去され得るので、テストパターンを形成するに至るまでの感光体ドラム２０１の回転回数の多寡によって露光保留の要否の判断を変更しても良い。
【００５９】
図７（ｂ）に示される表には、図７（ａ）の表のように相対湿度と寿命とに加えて、テストパターンの形成前における感光体ドラム２０１の回転回数が示されている。このため、図７（ａ）の表においては×印、すなわち、露光保留とされている場合であっても、テストパターンの形成前における感光体ドラム２０１の回転回数が表中に示される回数を超えている場合には、露光を保留しない。例えば、図７（ｂ）において、相対湿度が８５％ＲＨ異常、寿命が９０〜１００％の範囲内にある場合には、感光体ドラム２０１の回転回数が９０回以上でなければ露光が保留される。このようにすれば、感光体ドラム２０１の回転回数によっては、露光を保留しないので、画像安定化処理に要する時間を短縮することができる。
【００６０】
なお、図７（ｂ）に示される表についても、画像形成装置１が予めＲＡＭ３０３等に記憶しておき、取得した相対湿度と駆動時間の割合とに対応する欄を参照し、感光体ドラム２０１の回転数と表の回転回数とを比較することによって、露光の保留の要否を判定することができる。
また、放電生成物が付着することによって発生する像流れは、感光体ドラム２０１の外周表面における高電位部（暗部電位）と低電位部（明部電位）との間に放電生成物が介在して電荷を移動させ、コントラストが低下することによって生じる。従って、黒べた画像やある程度太い線画像は、多数のドット（網点）からなる中間調に比べて、高電位部と低電位部との境界部分が少ないので、像流れが発生し難い。図７（ｃ）は、画像形成前における感光体ドラム２０１の回転回数と像流れの現れ方の関係を画像の種類毎に示す表である。図７（ｃ）に示されるように、ハーフ（２５％の中間調）よりも幅６ドットの線画の方に像流れが現れ難く、べた画像では更に像流れが現れ難い。また、ハーフと線画とでは、感光体ドラム２０１の回転回数が少ないほど、像流れが現れ易くなる一方、べた画像では回転回数に関わりなく像流れは殆ど発生しない。
【００６１】
画像安定化処理は、様々な処理が組み合わせて実行されることが多い。そのような処理のうち、例えば、トナー付着量の調整処理ではべた画像や中間調画像が形成される。また、光量調整処理や濃度補正処理では中間調画像が形成され、主走査／副走査レジスト調整処理では線画像が形成される。上述のように、像流れの影響は画像の種類によって異なるので、できるだけ露光を保留せずに画像安定化処理を実行するためには、像流れの影響を受け難い画像を形成する処理から順に実行すると有効である。
【００６２】
例えば、一般的に、レジスト調整は、作像のための条件（現像バイアス、帯電グリッド電圧、露光ＬＤ（Laser Diode）発光量）を調整した後で実施されることが多く、（ａ）センサ調整処理（白べた画像）、（ｂ）現像トナー付着量調整処理（黒べた画像または中間調画像）、（ｃ）ＬＤ露光量調整処理（中間調画像）、（ｄ）濃度補正処理（中間調画像）、（ｅ）レジスト調整処理（線画像）の順に実行される。これに対して、（ａ）センサ調整処理、（ｂ）現像トナー付着量調整処理、（ｅ）レジスト調整処理、（ｃ）ＬＤ露光量調整処理、（ｄ）濃度補正処理の順に実行すれば、中間調画像を形成しなければならない処理を後回しにするので、露光を保留せずに済み、画像安定化処理に要する時間を短くすることができる可能性が高くなる。
【００６３】
この場合において、ＬＤ露光量が未調整の場合には、前回の画像安定化処理において決定したＬＤ露光量で露光しても良いし、ＬＤの最大露光量で露光しても良い。また、現像トナー付着量調整処理にて中間調画像を形成する場合には、先にレジスト調整処理を行えば、同様の効果を高めることができる。また、現像バイアスのリーク検知調整処理は、白べた画像に対して現像ローラに印加する現像バイアスのＶｐｐ（Peak to Peak Voltage）を変化させて現像電流の変化をみることによりＶｐｐを調整する処理であり、上述のように、白べた画像は像流れの殆ど影響を受けないので、センサ調整処理の前に実行すれば好適である。
【００６４】
このように、まず白べた画像を形成する処理を行い、次いで、黒べた画像、線画像、中間調画像の順に形成されるように画像安定化処理を行えば、像流れの影響を受け難くなり、露光を保留しなければならない可能性を低くすることができるので、画像安定化処理に要する時間を最小限に短縮することができる。
（２）  上記実施の形態においては、帯電装置としてスコロトロン方式の帯電装置を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、コロトロン方式の転写帯電装置や除電用帯電装置においても安定板に蓄積した放電生成物が画像形成装置の停止中に拡散して同様の問題を発生させるのだが、このような問題に対しても本発明を適用すれば、同様の効果を得ることができる。なお、複数の帯電装置が発生させる放電生成物による問題に対処する場合には、感光体ドラム複数の帯電装置に対向する領域に対して、テストパターンを形成するための露光を保留することになる。
【００６５】
また、帯電ローラを用いた接触帯電方式の帯電装置においても、帯電ローラと感光体ドラムとのニップ部に放電生成物がが滞留して像流れが発生する場合がある。また、近接帯電方式の帯電装置においても同様の問題がある。これら接触帯電方式や近接帯電方式の帯電装置を用いた場合においても、本発明を適用して、その効果を得ることができる。
（３）  上記実施の形態においては、中間転写ベルト１１３上に転写されたテストパターンを濃度センサ１０２により検出することによって画像安定化処理を行う場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、或いは、これと共に、感光体ドラム２０１の外周面上に形成された静電潜像を検出することによって画像安定化処理を行っても良い。放電生成物に起因する像流れは、静電潜像に対して発生するものであるので、静電潜像を検出する場合においても本発明は有効である。
【００６６】
（４）  上記実施の形態においては、ひと組のテストパターン全体よりも露光可能領域の方が長い場合に、ひと組のテストパターン全体で露光の保留の有無を判断する場合についても説明したが、ひと組のテストパターン全体が露光可能領域よりも長い場合には、次のようにしても良い。
すなわち、個々のテストパターンの大きさを変えることなく、ひと組のテストパターンを構成するテストパターンの個数を少なくすることによって、ひと組のテストパターン全体の長さが露光可能領域よりも短くなるようにしても良い。この場合において、画像安定化処理を精度良く行うためには、ひと組のテストパターンにおけるテストパターンの個数を少なくしても、最高濃度と最低濃度とは変えず、かつ、テストパターン間の濃度差が等間隔になるようにすると良い。換言すると、最高濃度と最低濃度との濃度差をテストパターンの個数で割って得られる濃度差とテストパターン間の濃度差がほぼ等しくなるようにするのが望ましい。
【００６７】
（５）  上記実施の形態においては、ステッピングモータ３１０を用いて、感光体ドラム２０１の姿勢を検出したり、制御したりする場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしても良い。例えば、感光体ドラム２０１の回転駆動時間を監視することによって、感光体ドラム２０１の姿勢を検出、制御しても良い。また、感光体ドラム２０１の回転軸方向における一端の外周面上に所定のマークを設け、当該マークを検出しても良い。感光体ドラム２０１の姿勢を検出したり、制御したりする方法の如何に関わらず本発明の効果を得ることができる。
【００６８】
（６）  上記実施の形態においては、画像形成装置がスリープ状態で印字要求を受け付けて画像安定化処理を実行する場合について説明した。このようにすれば、印字を開始するまでの待機時間を削減することができるので、印字を要求したユーザの利便性に資することができる。
しかしながら、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、或いは、これに加えて以下のようにしても良い。例えば、画像安定化処理の実行中に印字要求を受け付けた場合も、本発明を適用すれば、画像安定化処理に要する時間を短縮することができるので、ユーザの待ち時間を削減することができる。
【００６９】
更に、電源投入時に本発明を適用しても同様の効果を得ることができるのだが、画像安定化処理においてテストパターン形成の再実行（リトライ）が必要になるような無駄処理を省くことができるので、トナー消費を低減することもできる。
（７）  上記実施の形態においては、多機能型の画像形成装置（MFP: Multi Function Peripheral）に本発明を適用する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、プリンタ装置や複写装置、或いはファクシミリ装置のような単機能機に対しても本発明を適用して効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラムに放電生成物が付着しても精度良く画像安定化処理を実行する技術として有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１………………………画像形成装置
１０１Ｙ〜１０１Ｋ…トナーカートリッジ
１０２…………………濃度センサ
１０３Ｙ〜１０３Ｋ…１次転写ローラ
１１０…………………画像形成部
１１１Ｙ〜１１１Ｋ…作像部
１１２…………………制御部
１１３…………………中間転写ベルト
２０１…………………感光体ドラム
２０２…………………帯電装置
２０３…………………露光装置
２０７…………………イレーサランプ
２０８…………………クリーニングブレード
５０１…………………放電生成物
６０１〜６０６………テストパターン
６１０…………………停止時対向領域
【図１】
2012189681.tif 000003
【図２】
2012189681.tif 000004
【図３】
2012189681.tif 000005
【図４】
2012189681.tif 000006
【図５】
2012189681.tif 000007
【図６】
2012189681.tif 000008
【図７】
2012189681.tif 000009
【図８】
2012189681.tif 000010