(57)【要約】【課題】帯電器による帯電時に発生した放電生成物によって中間調画像の画質が劣化することを防止する。【解決手段】画像形成動作が実行されない停止時間と、この停止時間の直前における画像形成動作が実行された時間と停止時間との比率とに基づいて、帯電器による帯電時に発生した放電生成物によって感光体ドラムの表面上に形成されるトナー画像の画質が劣化するかを判定する。画質が劣化すると判定された場合に、画像データ内に、中間調画像が予め設定された所定の形態で存在するかを判定する。所定の形態の中間調画像が存在すると判定された場合に、帯電器に対向する感光体ドラムの表面位置を特定して、その特定された表面位置に中間調画像に対応した静電潜像が形成されないように、露光装置による露光の開始タイミングを遅延させる。【選択図】図６
2012022057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する感光体の表面を、帯電器によって一様に帯電しながら、露光装置によって露光して画像データに応じた静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像器によってトナー現像することによりトナー画像を形成する画像形成装置であって、
前記感光体が回転停止状態にあるときに画像形成の実行指示を受けると、前記帯電器に対向する前記感光体の表面位置を特定する表面位置特定手段と、
前記画像形成の実行指示を受けてトナー画像を形成しようとする画像データ内に、中間調画像が予め設定された所定の形態で存在するかを判定する中間調画像判定手段と、
当該中間調画像判定手段によって前記中間調画像が存在すると判定された場合に、前記表面位置特定手段にて特定された表面位置に当該中間調画像に対応した静電潜像が形成されないように、前記露光手段による露光の開始タイミングを遅延させる制御を実行する露光遅延制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成の実行指示を受けるまでの画像形成動作の停止時間と、その画像形成動作の停止に先行する画像形成動作の実行時間の前記停止時間に対する比率との関係に基づいて、放電生成物によってトナー画像の画質が劣化しているかを判定する画質劣化判定手段をさらに有し、
当該画質劣化判定手段によってトナー画像の画質が劣化していると判定された場合に、前記露光遅延制御手段による制御が実行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】
前記画質劣化判定手段は、前記露光遅延制御手段による制御の実行時間を、前記画像形成の実行指示を受けるまでの画像形成動作の停止時間と、その画像形成動作の停止に先行する画像形成動作の実行時間の当該停止時間に対する比率との関係に基づいて設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体の表面に付着した放電生成物を除去するために当該感光体を所定時間にわたって回転させる回転制御を実行する予備回転制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間調画像判定手段の判定が、画像データ内に中間調画像が複数存在する場合、および、中間調画像が前記感光体における１回転の周長以上である場合に、前記露光遅延制御手段による制御が実行に代えて、前記予備回転制御手段による制御が実行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】
前記露光遅延制御手段は、周囲の環境温度および環境湿度に基づいて、前記露光手段による露光の開始タイミングを遅延させる制御の実行を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。画像形成装置。
【請求項７】
前記中間調画像判定手段は、０〜２５５階調における２０〜１５０階調の画素、または０．１〜０．８の濃度の画素が、主走査方向に沿って長さ１０ｍｍ以上にわたって連続するとともに、副走査方向に沿って長さ２ｍｍ以上に連続する領域を中間調画像として判定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項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、電子写真方式によってトナー画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によってトナー画像を形成する複写機、プリンタ等の画像形成装置では、通常、感光体ドラムを帯電器によって一様に帯電し、帯電された感光体ドラム表面を露光することによって静電潜像を形成するようになっている。感光体ドラム上の静電潜像は、現像装置によって現像されトナー画像とされる。トナー画像は記録シートに転写された後に定着される。
【０００３】
帯電器は、通常、コロナ放電によって、回転する感光体ドラム表面を一様に帯電する。コロナ放電によって感光体ドラム表面を帯電させると、帯電器の周囲に、オゾン、窒素酸化物等の放電生成物が生じることが知られている。帯電器の周囲の放電生成物は，感光体ドラムの回転により帯電器の周囲から流出するので、通常は問題になることはない。
しかしながら、画像形成装置を、比較的長時間にわたって連続してトナー画像の形成動作を実行した後、長時間にわたって、トナー画像の形成動作を実行しない状態になると、長時間の稼働で、帯電器の周囲に漂流する多量の放電生成物が、その後の稼働停止中に、帯電器付近の感光体表面に付着し、その結果、感光体ドラムの表面にトラップサイトが形成されるおそれがある。
【０００４】
感光体ドラム表面にトラップサイトが形成されると、電荷輸送が妨げられるために、その表面部分における感度が低下し、静電潜像を露光しても光減衰しなくなる。感光体ドラム表面における光減衰しない部分にはトナーが付着せず、記録シートに形成されるトナー画像に白抜けが生じることになる。このような白抜けは、文字画像、黒べた画像等においては、特に目立たないために、画像ノイズとして認識される可能性は小さい。しかしながら、写真画像のような中間調画像（ハーフトーン画像）においては、画像ノイズとして認識されるおそれがある。
【０００５】
このために、例えば、特許文献１には、帯電空間の空気から水分を除去して乾燥させた後に、ファンによって、装置の外部に排出する構成が開示されている。このような構成により、帯電器の周囲に発生した放電生成物を、空気とともに装置の外部に確実に排出することができる。従って、長時間にわたって画像形成動作が実行されない状態の後に、中間調画像の形成動作が実行されても、白抜けが生じることを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−６３８６５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、特許文献１に開示された構成では、帯電空間の空気から水分を除去して乾燥させた後に、ファンによって空気を吸引しなければならず、複雑な構成が必要になり、しかも、装置が大型化し、経済性も損なわれるおそれがある。
また、ファンのようなオゾン吸引機構を設けることなく、画像形成動作を実行する前に、感光体ドラムを予備回転させて、感光体ドラムの表面に付着した放電生成物をクリーニング装置によって除去する方法も提案されている。この場合には、画像形成動作が実行される前に、比較的長時間にわたって感光体ドラムを回転させなければならず、そのために、画像形成動作の開始が遅れるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電生成物が感光体表面に付着するおそれがある場合に、中間調画像に白抜き等の画像ノイズが生じることを防止することができ、それでいて、中間調画像の形成を迅速に実行することができ、しかも、装置が大型化して経済性が損なわれるおそれのない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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、回転する感光体の表面を、帯電器によって一様に帯電しながら、露光装置によって露光して画像データに応じた静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像器によってトナー現像することによりトナー画像を形成する画像形成装置であって、前記感光体が回転停止状態にあるときに画像形成の実行指示を受けると、前記帯電器に対向する前記感光体の表面位置を特定する表面位置特定手段と、前記画像形成の実行指示を受けてトナー画像を形成しようとする画像データ内に、中間調画像が予め設定された所定の形態で存在するかを判定する中間調画像判定手段と、当該中間調画像判定手段によって前記中間調画像が存在すると判定された場合に、前記表面位置特定手段にて特定された表面位置に当該中間調画像に対応した静電潜像が形成されないように、前記露光手段による露光の開始タイミングを遅延させる制御を実行する露光遅延制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、感光体が停止状態にあるときに、中間調画像の画像データに基づく画像形成の指示を受け付けた場合に、回転停止状態において帯電器に対向する感光体の表面位置に放電生成物が付着していても、その部分に中間調画像に対応した静電潜像が形成されない。従って、中間調画像の画像形成指示があった場合に、放電生成物を除去するための動作が必要でなく、高品質の中間調のトナー画像を迅速に形成することができる。
【００１１】
好ましくは、前記画像形成の実行指示を受けるまでの画像形成動作の停止時間と、その画像形成動作の停止に先行する画像形成動作の実行時間の前記停止時間に対する比率との関係に基づいて、放電生成物によってトナー画像の画質が劣化しているかを判定する画質劣化判定手段をさらに有し、当該画質劣化判定手段によってトナー画像の画質が劣化していると判定された場合に、前記露光遅延制御手段による制御が実行されることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、前記画質劣化判定手段は、前記露光遅延制御手段による制御の実行時間を、前記画像形成の実行指示を受けるまでの画像形成動作の停止時間と、その画像形成動作の停止に先行する画像形成動作の実行時間の当該停止時間に対する比率との関係に基づいて設定することを特徴とする。
好ましくは、前記感光体の表面に付着した放電生成物を除去するために当該感光体を所定時間にわたって回転させる回転制御を実行する予備回転制御手段をさらに有することを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記中間調画像判定手段の判定が、画像データ内に中間調画像が複数存在する場合、および、中間調画像が前記感光体における１回転の周長以上である場合に、前記露光遅延制御手段による制御が実行に代えて、前記予備回転制御手段による制御が実行されることを特徴とする。
好ましくは、前記露光遅延制御手段は、周囲の環境温度および環境湿度に基づいて、前記露光手段による露光の開始タイミングを遅延させる制御の実行を停止することを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、前記中間調画像判定手段は、０〜２５５階調における２０〜１５０階調の画素、または０．１〜０．８の濃度の画素が、主走査方向に沿って長さ１０ｍｍ以上にわたって連続するとともに、副走査方向に沿って長さ２ｍｍ以上に連続する領域を中間調画像として判定することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態に係るモノクロ複写機の概略構成を示す正面模式図である。
【図２】そのモノクロ複写機の画像プロセス部に設けられたエンコーダの構成を示す模式図である。
【図３】そのモノクロ複写機の画像プロセス部に設けられた制御系のブロック図である。
【図４】その制御系の制御部に記憶された第１テーブルの一例である。
【図５】その制御系の制御部に記憶された第２テーブルの一例である。
【図６】その制御系の制御部においてプリント開始時に実行される画質劣化防止制御の具体例を示すフローチャートである。
【図７】その制御系の制御部において実行される露光タイミング制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は、露光タイミング制御が実行されない通常制御によって感光体ドラムの表面に形成されるトナー画像を説明するために、感光体ドラムの表面を展開した状態で示した模式図である。（ｂ）は、露光タイミング制御が実行された場合における感光体ドラムの表面に形成されるトナー画像を説明するために、感光体ドラムの表面を展開した状態で示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態を説明する。
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態に係るモノクロ複写機の概略構成を示す正面模式図である。このモノクロ複写機は、トナー画像を形成して記録シートに転写および定着する画像プロセス部１０と、画像プロセス部１０の下方に設けられた給紙部２０と、画像プロセス部１０の上方に設けられた画像読取部３０とを有している。
【００１７】
モノクロ複写機は、画像プロセス部１０において、画像読取部３０にて読み取られた原稿の画像データに基づいて給紙部２０から供給される記録シート上にトナー画像を形成して定着する。
画像読取部３０では、手置き用プラテンガラス３３上に載置された原稿の画像を読み取る場合に、スキャナユニット３１が手置き用プラテンガラス３３上の原稿に沿って、矢印Ａ１で示す方向に移動される。この場合、スライダー３４が、スキャナユニット３１と同方向に、その移動速度の半分の速度で移動する。これにより、スキャナユニット３１に搭載されたランプ３１ａから照射されて原稿面にて反射された光が、スキャナユニット３１に搭載された第１ミラー３１ｂにて反射されて、スライダー３４に搭載された一対の第２ミラー３４ａおよび第３ミラー３４ｂにて、ＣＣＤラインセンサ３７の受光面に照射される。
【００１８】
画像プロセス部１０は、正面側から背面側に向って右側の側部に配置された感光体ドラム１１を備えている。感光体ドラム１１は、メインモータ４８によって、矢印Ｚ方向に回転可能になっている。
感光体ドラム１１の正面側から背面側に向って左側の側方には、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する帯電器１２が、感光体ドラム１１に対向して配置されている。帯電器１２は、高圧が印加されると、感光体ドラム１１との間でコロナ放電を発生させて感光体ドラム１１を帯電させる。
【００１９】
帯電器１２よりも感光体ドラム１１の回転方向下流側の側方には、帯電された感光体ドラム１１の表面にレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する露光装置１３が設けられている。
露光装置１３によってレーザ光Ｌが露光される位置よりも感光体ドラム１１の回転方向下流側には、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像を現像する現像器１４および転写ローラ１５が順番に配置されている。
【００２０】
露光装置１３は、帯電された感光体ドラム１１の表面を、画像データに対応して変調されたレーザ光Ｌによって露光する。これにより、感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。
現像器１４は、内部のトナーを搬送する現像ローラを備えており、現像バイアス電圧が印加された現像ローラの回転により、トナーが現像ローラの周面を搬送されて、感光体ドラム１１と対向する位置において、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像に付着する。これにより、感光体ドラム１１表面にトナー画像が形成される。
【００２１】
転写ローラ１５は、感光体ドラム１１に接触しており、転写ローラ１５と感光体ドラム１１との間に転写ニップが形成されている。転写ローラ１５には転写バイアス電圧が印加されるようになっている。
転写ローラ１５には、画像プロセス部の下方に設けられた給紙部２０から記録シートが搬送される。給紙部２０には、感光体ドラム１１の回転に同期した所定のタイミングで転写ニップに記録シートを搬送する一対のレジストローラ２５が設けられている。
【００２２】
給紙部２０には、記録シートが収容された給紙カセット２１が設けられており、給紙カセット２１内の１枚の記録シートが給紙ローラ２２によって、レジストローラ２５へと搬送される。
レジストローラ２５へ搬送された記録シートは、レジストローラ２５によって転写ニップへ搬送されると、感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像は、転写バイアス電圧が印加された転写ローラ１５による電界の作用により、転写ニップを通過する記録シート上に転写される。
【００２３】
トナー画像が転写された感光体ドラム１１の表面は、クリーニングユニット１８によってクリーニングされる。これにより、感光体ドラム１１の表面上に残留するトナー等を感光体ドラム１１の表面から除去することができる。
転写ニップを通過した記録シートは、搬送ガイド４６に沿って、転写ローラ１５の上方に配置された定着装置１７へ搬送される。搬送ガイド４６の右側の側方には、記録シートが搬送ガイド４６に沿って搬送されるように記録シートを吸引するサンクションファン４７が設けられている。
【００２４】
定着装置１７は、例えば、内部にヒータが設けられた定着ローラ１７ａと、定着ローラ１７ａに圧接された加圧ローラ１７ｂとを有しており、定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとの間に定着ニップが形成されている。トナー画像が形成された記録シートは、定着ニップを通過する間に加熱および加圧されて定着される。トナー画像が定着された記録シートは、一対の排紙ローラ１９によって、画像プロセス部１０と画像読取部３０との間に設けられた排紙トレイ４１上に排出される。
【００２５】
なお、画像プロセス部１０には、複写機の周囲の温度および湿度をそれぞれ検出する温度センサ４３および湿度センサ４４が設けられている。
メインモータ４８によって回転される感光体ドラム１１の回転軸には、感光体ドラム１１の表面の回転位置を検出するためのエンコーダ４２が設けられている。
図２は、エンコーダ４２の構成を示す模式図である。エンコーダ４２は、感光体ドラム１１の回転軸１１ｂと一体となって回動する回転円板４２ａを有し、回転円板４２ａが回転軸１１ｂと同軸状態で取り付けられている。回転円板４２ａには、周方向に一定の間隔をあけて所定個数の貫通孔４２ｂが全周にわたって設けられている。
【００２６】
また、エンコーダ４２は、回転円板４２ａにおける貫通孔４２ｂが通過する領域を挟んで発光部と受光部とが相互に対向して設けられたフォトセンサ４２ｃを有している。フォトセンサ４２ｃは、帯電器１２に対向する感光体ドラム１１の表面位置に対応した位置に設けられている。
フォトセンサ４２ｃは、感光体ドラム１１の回転量に応じた数のパルスを出力する。また、フォトセンサ４２ｃから出力されるパルス数がカウンタ（図示せず）によってカウントされるようになっており、感光体ドラム１１の回転が停止されているときにカウンタがリセットされるように構成されている。従って、回転停止状態にある感光体ドラム１１が回転し始めると、カウンタがカウントアップするが、感光体ドラム１１の回転時におけるカウンタの瞬時値は、回転停止状態になった感光体ドラム１１における帯電器１２に対向する表面位置（以下、この位置を制御対象位置とする）が、帯電器１２から感光体ドラム１１の回転方向にどれだけ離れているかを示すことになる。
【００２７】
露光装置１３によって感光体ドラム１１の表面が露光される位置は、帯電器１２に対して、所定の距離だけ離れており、その距離は既知である。従って、カウンタによるカウント値に基づいて、感光体ドラム１１の表面における制御対象位置が、露光装置１３による露光位置を通過したことも判定することができる。
＜制御系の構成＞
図３は、画像プロセス部１０に設けられた制御系のブロック図である。画像プロセス部１０には、画像形成動作（プリント動作）を制御する制御部４５が設けられている。
【００２８】
制御部４５には、画像読取装置３０に設けられた画像処理部３８の出力が与えられている。画像処理部３８は、ＣＣＤラインセンサ３７の出力に基づいて、原稿画像を、感光体ドラム１１上にトナー画像として形成するために必要な画像データに処理して制御部４５に出力する。
制御部４５は、プリント動作を実行する際に、感光体ドラム１１を回転および停止させるメインモータ４８、帯電器１２、露光装置１３、現像器１４、給紙部２０（給紙ローラ２２、レジストローラ２５等の回転）等を制御する。制御部４５は、プリント動作の開始時に、帯電器１２による帯電によって発生した放電生成物による画質劣化が生じる可能性がある場合に、画質劣化を防止するための画質劣化防止制御を実行するようになっている。
【００２９】
なお、制御部４５は、画質劣化防止制御を実行しない場合には、通常のプリント動作の制御（通常制御）を実行する。通常制御は、一般的なプリント動作時における制御と同様であり、メインモータ４８によって感光体ドラム１１を回転させて現像器１４を駆動した状態で、帯電器１２および露光装置１３をそれぞれ所定のタイミングで駆動するとともに、レジストローラ２５によって記録シートを所定のタイミングで転写ニップに搬送する。
【００３０】
また、複数枚の記録シートに対するプリント動作が連続して実行される場合には、１枚の記録シートに対するプリント動作が終了すると、その後、露光装置１３の駆動と、レジストローラ２５による記録シートの搬送とを、それぞれ所定のタイミングで開始するようになっている。
制御部４５には、タイマーと、各種テーブル、データ等を記憶する記憶部とが設けられている。タイマーは、計時の開始および終了によって通常の計時動作を実行するとともに、プリント動作が実行された時間およびプリント動作が実行されない感光体ドラム１１の停止時間のそれぞれについて計測する。なお、タイマーにて計時されたプリント実行時間および感光体ドラム１１の停止時間は記憶部に記憶される。
【００３１】
制御部４５は、複数枚の記録シートに対して同一の画像データに対応したトナー画像を形成する場合に、プリント動作の開始時に、画質劣化防止制御と、通常のプリント動作の制御（通常制御）とのいずれか一方を選択的に実行するようになっている。画質劣化防止制御および通常制御のいずれを実行するかは、プリント動作の指示の直前におけるプリント動作が実行されない時間に基づいて決定される。詳細については後述する。
【００３２】
なお、プリント動作の開始時において実行される画質劣化防止制御には、プリント指示された１つの画像データにおける中間調（ハーフトーン）画像の割合が所定値以下の場合に実行される露光タイミング制御と、画像データにおける中間調画像の割合が所定値よりも大きくなっている場合に実行される予備回転制御との２つの制御がある。
露光タイミング制御は、画像形成動作が実行されない感光体ドラム１１の回転停止状態において感光体ドラム１１の表面における制御対象位置に、中間調画像が形成されないように、露光開始タイミングを遅延させる制御である。予備回転制御は、画像形成動作を開始する前に、感光体ドラム１１を所定時間にわたって回転させて、感光体ドラム１１の表面に付着した放電生成物を、クリーニングユニット１８によって除去する制御である。
【００３３】
制御部４５の記憶部には、通常制御および画質劣化防止制御のいずれを実行するかを決定する場合に使用される第１テーブルおよび第２テーブルが予め記憶されている。図４は、第１テーブルの一例を示している。
第１テーブルは、画像形成動作が指示された直前における画像形成動作が実行されない停止時間と、その停止時間の直前において画像形成動作の実行された時間（稼働時間）と感光体ドラム１１の停止時間との比率（稼働比率）とに基づいて、制御部４５が通常制御および画質劣化防止制御のいずれを実行するかを示している。但し、第１テーブルでは、稼働比率は、停止時間を１２０分当たりに換算した場合の稼働時間の比率として示している。また、通常制御を実行せずに画質劣化防止制御を実行する場合については、画質劣化防止制御の実行時間Ｔ１としてそれぞれ示している。従って、第１テーブルに実行時間Ｔ１が示されている場合には、その時間Ｔ１にわたって画質劣化防止制御を実行することを意味する。
【００３４】
第１テーブルにおいて、プリント動作の停止時間が１０分（ｍｉｎ）以下の場合に、稼働比率が５０％未満であれば通常制御を実行し、稼働比率が５０％以上であれば、画質劣化防止制御を１分間にわたって実行することが示されている。
同様に、画像形成動作の停止時間が１０〜３０分（１０分よりも長く３０分未満）の場合に、稼働比率が２０％以下であれば通常制御を実行し、稼働比率が２０〜５０％（２０％より大きく５０％未満）および５０％以上であれば、通常制御を実行せずに画質劣化防止制御をそれぞれ１分間および２分間にわたって実行することが示されている。
【００３５】
また、画像形成動作の停止時間が３０〜１２０分（３０分よりも長く１２０分未満）の場合に、稼働比率が２０％以下であれば通常制御を実行し、稼働比率が２０〜５０％および５０％以上であれば、通常制御を実行せずに、画質劣化防止制御をそれぞれ２分間および５分間にわたって実行することが示されている。
さらには、画像形成動作の停止時間が１２０分以上の場合に、稼働比率が２０％以下であれば通常制御を実行し、稼働比率が２０〜５０％および５０％以上であれば、通常制御を実行せずに、画質劣化防止制御をそれぞれ５分間および１０分間にわたって実行することが示されている。
【００３６】
第１テーブルにおいて、画質劣化防止制御の実行が示されたいずれの条件の場合でも、画像形成動作の停止時間にわたって感光体ドラム１１の回転が停止されていると、帯電器１２に対向する感光体ドラム１１の表面に、前回のプリント動作時において帯電器１２によって感光体ドラム１１の表面を帯電させた際に発生した放電生成物が、感光体ドラム１１の停止時間の間に付着するおそれがある。
【００３７】
放電生成物が付着した感光体ドラム１１の表面はトラップサイトになり、その後にプリント動作が開始された場合、トラップサイトが露光装置１３によって露光されても電荷輸送を妨げられることにより光減衰が生じず、プリント画像の中間調の画質が低下する可能性がある。このために、画質劣化防止制御が実行される。
図５は、制御部４５の記憶部に記憶された第２テーブルの一例を示している。この第２テーブルは、温度センサ４３および湿度センサ４２のそれぞれによって検出された複写機の周囲の温度と湿度との関係に基づいて、通常制御および画質劣化防止制御のいずれを実行するかを示している。
【００３８】
第２テーブルにおいて、湿度センサ４４によって検出される湿度が２０％以下の場合には、温度センサ４３によって検出される温度に関係なく、画質劣化防止制御を実行することが示されている。また、湿度が２０〜４０％（２０％より大きく４０％未満）の場合には、温度が２５℃以上であれば通常制御を実行し、２５℃未満であれば、画質劣化防止制御を実行することが示されている。
【００３９】
さらに、湿度が４０〜６０％（４０％より大きく６０％未満）の場合には、温度が１５℃よりも高ければ通常制御を実行し、１５℃以下であれば、画質劣化防止制御を実行することが示されている。湿度が６０％以上の場合には、温度に関係なく、通常制御を実行することが示されている。
環境湿度が高くなると、放電生成物による感光体ドラム１１の影響が少なくなるために、環境湿度が６０％以上になっている場合には、通常制御を実行するようになっている。環境湿度が６０％よりも低くなっている場合には、環境温度との関係に基づいて、通常制御を実行するか、画質劣化防止制御を実行するかを決定する。
【００４０】
＜制御部による制御＞
図６は、複数枚の記録シートに対して同一の画像データに対応したトナー画像を形成する場合におけるプリント動作の開始時に、制御部４５にて実行される画質劣化防止制御を示すフローチャートである。なお、プリント動作の実行が指示されると、通常のプリント動作の場合と同様に、画像読取部３０が駆動されて、原稿画像のデータがＣＣＤラインセンサ３７によって取得される。そして、画像処理部３８において取得された原稿画像のデータ処理が実行される。
【００４１】
制御部４５は、プリント動作の実行が指示されると、その指示の直前における感光体ドラム１１の停止時間と、さらに感光体ドラム１１の停止時間の直前においてプリント動作が実行された時間とを記憶部から取得し、稼働比率を演算する（ステップＳ１１）。この場合、稼働比率は、１２０分当たりの感光体ドラム１１の停止時間に対する比率に換算される。
【００４２】
制御部４５は、稼働比率を演算すると、記憶部から第１テーブルを取得して（ステップＳ１２）、演算された稼働比率と取得された感光体ドラム１１の停止時間とに基づいて、第１テーブルから、通常制御と画質劣化防止制御のいずれを実行するかを判断する（ステップＳ１３）。第１テーブルにおいて通常制御の実行が示されている場合には（ステップＳ１３において「ＹＥＳ」）、画質劣化防止制御を実行することなく、通常のプリント動作の制御を実行する（ステップＳ２８）。
【００４３】
これに対して、第１テーブルにおいて、画質劣化防止制御の実行時間Ｔ１が示されている場合には（ステップＳ１３において「ＮＯ」）、第１テーブルに示された画質劣化防止制御の実行時間Ｔ１を取得する（ステップＳ１５）。
次いで、制御部４５は、温度センサ４３および湿度センサ４４の出力から、複写機の周囲の温度および湿度を取得する（ステップＳ１６）。また、記憶部から第２テーブルを取得して（ステップＳ１７）、取得された湿度と温度とに基づいて、第２テーブルから通常制御と画質劣化防止制御のいずれを実行するかを判断する（ステップＳ１８）。第２テーブルにおいて通常制御の実行が示されている場合には（ステップＳ１８において「ＹＥＳ」）、通常のプリント動作の制御を実行する（ステップＳ２８）。環境湿度および環境温度によっては、放電生成物による感光体ドラム１１の影響が少なく、特に画質劣化防止制御を実行する必要がないためである。
【００４４】
これに対して、第２テーブルにおいて画質劣化防止制御が示されている場合には（ステップＳ１８において「ＮＯ」）、画像処理部３８から出力される原稿の画像データを取得する（ステップＳ１９）。画像処理部３８は、画像読取装置３０に設けられたラインセンサ３７の出力をガンマ補正等の処理した画像データに基づいて、原稿の各画素のそれぞれについて、例えば、２５６階調（０〜２５５）の画像データとして出力する。
【００４５】
制御部４５は、取得された画像データから、原稿画像に中間調画像が存在するかについて判定する（ステップＳ２０）。この場合、例えば、主走査方向に沿った各ラインの画素列から、階調値２０〜１５０の範囲の画素を中間調画素として抽出する処理を、１枚の原稿画像について行い、抽出された中間調画素が主走査方向に沿って長さ１０ｍｍ以上にわたって連続するとともに、副走査方向に沿って２ｍｍ以上にわたって連続している領域を、中間調画像と判定する。
【００４６】
なお、中間調画像の存在は、このように、画素の階調に基づいて判定する構成に限らず、例えば、各画素の階調から得られる濃度に基づいて判定するように構成してもよい。この場合には、例えば、濃度（ＩＤ）が０．１〜０．８の範囲の画素が主走査方向に沿って長さ１０ｍｍ以上連続するとともに、副走査方向に沿って２ｍｍ以上にわたって連続している場合には、中間調画像が存在するものとして判定される。
【００４７】
ステップＳ２０において、中間調画像が存在すると判定されない場合には（ステップＳ２０において「ＮＯ」）、通常のプリント動作の制御を実行する（ステップＳ２８）。
ステップＳ２０において、中間調画像が存在すると判定された場合には（ステップＳ２０において「ＹＥＳ」）、中間調画像の副走査方向の位置および副走査方向の長さを求めて記憶する（ステップＳ２１）。
【００４８】
次いで、中間調画像が複数存在するか、あるいは、中間調画像の副走査方向に連続する長さが感光体ドラム１１の１周分の周長以上になっているかを判定する（ステップＳ２２）。
画像データ内に１つの中間調画像が存在し、しかも、その中間調画像の副走査方向に連続する長さが感光体ドラム１１の１周分の周長以上になっていない場合には（ステップＳ２２において「ＮＯ」）、露光タイミング制御が実行される（ステップＳ２３）。この露光タイミング制御では、感光体ドラム１１における制御対象位置に、中間調画像の画像が露光されないように、露光装置１３の露光タイミングを制御する。
【００４９】
露光タイミング制御は、ステップＳ１５において取得された画質劣化防止制御の実行時間Ｔ１にわたって実行される（ステップＳ２４）。実行時間Ｔ１が経過すると（ステップＳ２４において「ＹＥＳ」）、以後は、通常のプリント動作の制御を実行する（ステップＳ２８）。
露光タイミング制御によってプリント動作が実行される場合には、通常のプリント動作の場合と同様に、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像が記録シートに転写されると、感光体ドラム１１の表面に残留するトナーがクリーニングユニット１８によって除去される。このとき、感光体ドラム１１の表面に放電生成物が付着していると、クリーニングユニット１８によって除去される。
【００５０】
従って、実行時間Ｔ１にわたって露光タイミング制御によるプリント動作が実行されると、感光体ドラム１１の表面に放電生成物が付着している場合には、クリーニングユニット１８によって、その放電生成物を除去することができる。このことから、実行時間Ｔ１にわたる露光タイミング制御が実行されると、以後は、通常制御によるプリント動作が実行される。
【００５１】
画像データ内に複数の中間調画像が存在する場合、または、画像データ内に存在する１つの中間調画像の副走査方向に連続する長さが感光体ドラム１１の１周分の周長以上になっている場合には（ステップＳ２２において「ＹＥＳ」）、プリント動作を実行する前に感光体ドラム１１の表面に付着した放電生成物を除去するために感光体ドラム１１を回転させる予備回転制御を実行する（ステップＳ２５）。
【００５２】
画像データ内に複数の中間調画像が存在する場合には、露光タイミング制御によって、それぞれの中間調画像が制御対象位置に形成されないようにすることは容易ではない。また、１つの中間調画像の副走査方向に連続する長さが感光体ドラム１１の１周分の周長以上になっている場合には、露光タイミング制御を実行しても、制御対象位置に中間調画像が形成されないようにすることはできない。
【００５３】
このために、感光体ドラム１１の表面に付着した放電生成物をクリーニングユニット１８によって除去するために、感光体ドラム１１を、ステップＳ１５において取得された画質劣化防止制御の実行時間Ｔ１にわたって実行する（ステップＳ２６）。これにより、感光体ドラム１１の表面に付着した放電生成物は、クリーニングユニット１８によって除去される。実行時間Ｔ１が経過すると（ステップＳ２６において「ＹＥＳ」）、以後は、通常のプリント動作の制御を実行する（ステップＳ２８）。
【００５４】
図７は、露光タイミング制御のサブルーチンを示すフローチャートである。露光タイミング制御では、まず、回転停止状態になった感光体ドラム１１の制御対象位置を特定するために、エンコーダ４２から出力されるパルス数をカウントするカウンタをリセットする（図７においてステップＳ３１、以下、同様）。従って、感光体ドラム１１が回転された場合に、カウンタのカウント値に基づいて、帯電装置１２の対向位置からの制御対象位置の距離を算出して、制御対象位置を特定することができる。
【００５５】
次いで、通常制御におけるプリント動作を開始した場合に、特定された感光体ドラム１１の制御対象位置と、ステップＳ２１において一時的に記憶された中間調画像の副走査方向の位置とが、相互に重なるかを判定する（ステップＳ３２）。すなわち、通常制御におけるプリント動作の開始タイミングに合わせて、露光装置１３の露光を開始した場合、感光体ドラム１１の制御対象位置に中間調画像の画像が露光されるかを判定する。
【００５６】
感光体ドラム１１の制御対象位置と、中間調画像の位置とが相互に重なる場合には（ステップＳ３２において「ＹＥＳ」）、感光体ドラム１１の制御対象位置に対して中間調画像の露光が重ならないように、露光装置１３による露光の開始タイミングを遅延させる時間（露光遅延時間）を演算する（ステップＳ３３）。
その後、プリント動作の制御が開始されるが、この場合、露光装置１３による感光体ドラム１１の表面を露光するタイミングが、通常制御におけるプリント動作を開始するタイミングよりも、演算された露光遅延時間だけ遅延される（ステップＳ３４）。また、この露光遅延時間に合わせて、レジストローラ２５による記録シートの搬送の開始が遅延される。
【００５７】
これにより、感光体ドラム１１の表面に形成される静電潜像は、中間調画像が感光体ドラム１１の制御対象位置に形成されるおそれがない。従って、その後の現像器１４によって現像されるトナー画像の中間調画像に、白抜け等の画像ノイズが生じるおそれがない。この場合、レジストローラ２５による記録シートの搬送タイミングも遅延されることから、トナー画像は、記録シート上に、ずれることなく転写される。
【００５８】
このような露光タイミング制御によるプリント動作が、実行時間Ｔ１にわたって実行される。従って、感光体ドラム１１の表面に、同一の画像データの静電潜像を連続して形成する場合に、先行の静電潜像の形成が終了してから、後続の静電潜像の形成を開始するまでの露光開始タイミングは、記録シートの搬送タイミングとして必要とされる像間タイミング時間に、演算された露光遅延時間が加算された時間だけ遅延されることになる。
【００５９】
その結果、感光体ドラム１１の表面に連続して形成されるそれぞれの静電潜像は、中間調画像が感光体ドラム１１の制御対象位置に形成されるおそれがなく、従って、複数の記録シートのそれぞれに形成されるトナー画像に、白抜け等の画像ノイズが生じるおそれがない。
図８（ａ）は、露光タイミング制御が実行されない通常制御によって感光体ドラム１１の表面に形成されるトナー画像を説明するために、感光体ドラム１１の表面を展開した状態で示した模式図である。また、図８（ｂ）は、露光タイミング制御が実行された場合における感光体ドラム１１の表面に形成されるトナー画像を説明するために、感光体ドラム１１の表面を展開した状態で示した模式図である。
【００６０】
図８（ａ）において、感光体ドラム１１の表面の制御対象位置１１ａにおいて、放電生成物の付着によってトラップサイトが形成されており、また、感光体ドラム１１の表面に形成されるトナー画像は、文字画像領域内に、主走査方向の全長にわたる中間調画像ＨＴが存在している。この場合、回転している感光体ドラム１１に対して通常制御によるプリント動作が開始されると、露光装置１３は、予め設定された所定のタイミングで、帯電された感光体ドラム１１の表面を露光する。
【００６１】
通常、１枚の記録シートに対するトナー画像を感光体ドラム１１の表面に形成する場合には、感光体ドラム１１は複数回にわたって回転される。このために、感光体ドラム１１の制御対象位置１１ａが、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー画像の中間調画像ＨＴ内に含まれと、制御対象位置１１ａでは光減衰が生じず、従ってトナーが付着しないために、中間調画像ＨＴに白抜きの画像ノイズパターンＷＰが発生する。
【００６２】
複数枚の記録シートのそれぞれに対するトナー画像を連続して形成する場合にも、同様に、感光体ドラム１１の制御対象位置１１ａがトナー画像の中間調画像ＨＴ内に含まれると、中間調画像ＨＴに白抜きの画像ノイズパターンＷＰが発生するおそれがある。
これに対して、露光タイミング制御を実行することにより、図８（ｂ）に示すように、感光体ドラム１１の制御対象位置１１ａが、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー画像の中間調画像ＨＴ内に含まれるおそれがなく、中間調画像ＨＴに白抜きの画像ノイズパターンＷＰが発生することを防止することができる。
【００６３】
その後に、感光体ドラム１１の表面に連続して静電潜像を形成する場合には、同様の露光タイミング制御が実行されるが、この場合には、記録シートの搬送タイミングが遅延する時間（像間タイミング時間）に、演算された露光遅延時間が加算された時間だけ遅延されることになる。これにより、感光体ドラム１１の制御対象位置１１ａがトナー画像の中間調画像ＨＴ内に含まれるおそれがなく、中間調画像ＨＴに白抜きの画像ノイズパターンＷＰが発生するおそれはない。
【００６４】
このように、放電生成物が感光体ドラム１１に付着しているような状況において、中間調画像が含まれたトナー画像を形成する場合に、放電生成物を感光体ドラム１１から除去するような動作を実行することなく、直ちに画像形成動作を実行することができる。しかも、形成されるトナー画像には、白抜けが発生するおそれがなく、高品質なトナー画像を得ることができる。
【００６５】
［変形例］
なお、中間調画像が主走査方向に並んで複数存在する場合には、いずれかの中間調画像が前述した条件になっている場合には、露光タイミング遅延制御を実行することができる。
また、上記実施の形態では、本発明をモノクロ複写機に適用した場合について説明したが、このような構成に限るものではなく、本発明は、プリンタ、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等の画像形成装置に適用できる。また、モノクロ画像を形成する画像形成装置に限らずカラー画像を形成する画像形成装置にも、本発明は適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、帯電器によって帯電された感光体の表面を、露光装置によって露光することにより画像データに応じた静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像器によってトナー現像することによりトナー画像を形成する画像形成装置において、帯電器による帯電時に発生した放電生成物が回転停止状態の感光体に付着した場合に、中間調画像の画質が劣化することを抑制する技術として有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１０        画像プロセス部
１１        感光体ドラム
１２        帯電器
１３        露光装置
１４        現像器
２０        給紙部
２５        レジストローラ
３０        画像読取装置
３７        ＣＣＤラインセンサ
３８        画像処理部
４２        エンコーダ
４３        温度センサ
４４        湿度センサ
４５        制御部
【図１】
2012022057.tif 000003
【図２】
2012022057.tif 000004
【図３】
2012022057.tif 000005
【図４】
2012022057.tif 000006
【図５】
2012022057.tif 000007
【図６】
2012022057.tif 000008
【図７】
2012022057.tif 000009
【図８】
2012022057.tif 000010