(57)【要約】【課題】リフレッシュモード実行時のユーザの待ち時間を短くして利便性を確保しつつ、像流れの発生を抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置の電源オン時やスリープ（省電力）モード時、或いはユーザによる設定によりリフレッシュモードが開始される場合、制御部３２は記憶部３５に記憶された画像品質（解像度及び階調性）の設定を確認する。次に、記憶部３５に格納された複数の環境補正テーブルから、制御部３２により確認された解像度及び階調性に応じて何れかの環境補正テーブルが選択され、温湿度センサ３４により検知された機外温度及び湿度を用いてリフレッシュモードの基準実行時間が決定される。【選択図】図６
2009204737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに前記像担持体表面を研磨する研磨部材と、を備え、
非画像形成時に前記現像手段から前記像担持体側へトナーを供給して前記像担持体表面を研磨するリフレッシュモードを実行可能な画像形成装置において、
印刷画像の解像度及び階調性のうち少なくとも一方を設定可能な画像品質設定手段と、
該画像品質設定手段により設定された解像度と階調性のうち少なくとも一方に基づいて、リフレッシュモード１回当たりの基準実行時間を決定する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記リフレッシュモードは、前記現像手段から前記像担持体側へトナーを供給するトナー供給工程と、該トナー供給工程により供給されたトナーと前記研磨部材とを用いて前記像担持体表面を研磨する研磨工程とを各１回以上含んでおり、前記制御手段は、前記トナー供給工程と前記研磨工程とを１回ずつ行う場合を１サイクルとしたときのリフレッシュモード１回当たりの基準繰り返しサイクル数を決定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】
装置内部または外部の少なくとも一方の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段と、
該温湿度検知手段により検知された温度及び湿度に応じて前記基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル回数を決定するために用いられる環境補正テーブルが複数格納された記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、前記画像品質設定手段により設定された解像度と階調性のうち少なくとも一方に基づいて適切な前記環境補正テーブルを選択す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】
前記制御手段は、前記画像品質設定手段により設定された階調性に基づいて適切な環境補正テーブルを選択するとともに、選択された環境補正テーブルにより決定された前記基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル数を、前記画像品質設定手段により設定された解像度に応じて補正することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記画像品質設定手段により設定された解像度に基づいて適切な環境補正テーブルを選択するとともに、選択された環境補正テーブルにより決定された前記基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル数を、前記画像品質設定手段により設定された階調性に応じて補正することを特徴とする請求項３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、感光体ドラムを用いた画像形成装置に関し、特にアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉという）感光体ドラムを用いた場合の像流れを抑制することができる、感光体ドラム表面の研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の像担持体として、ａ−Ｓｉ感光体ドラムが広く用いられている。ａ−Ｓｉ感光体ドラムは、高硬度で優れた耐久性を有しており、長期間使用後も感光体としての特性がほとんど劣化せず高画質が保持できるため、ランニングコストも低く取り扱いも容易であるとともに、環境に対する安全性も高い優れた像担持体である。
【０００３】
このようなａ−Ｓｉ感光体ドラムを用いた画像形成装置においては、その特性から像流れが発生しやすいことが知られている。つまり、帯電ユニットを用いて帯電を行うと、帯電ユニットの放電によりオゾンが発生する。このオゾンにより空気中の成分が分解され、ＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物が生成される。このイオン生成物は水溶性であることにより、感光体ドラムに付着し、感光体ドラム表面の０．１μｍ程度の粗さ構造内に入り込むために、汎用機で使用されるクリーニングシステムでは取り除くことができず、さらに、これらが大気中の水分を取り込むことで感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これにより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、像流れを生じることがある。
【０００４】
従来は、感光体ドラム内にヒータを入れることにより、イオン生成物が取り込んだ水分を離脱するエネルギーを与え、高湿環境における感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えており、比較的大型の装置ではすでに一般化されている。しかしながら、かかる装置においては、ヒータを構成するための部品数が多くなり、ヒータの取り付けスペースも必要となる上、消費電力も増大するため、装置の大型化、高コスト化につながる。また、感光体表面が所定の温度に加熱されるまでに時間を要し、処理時間が長くかかる上、安全性の面からも好ましいものではなかった。
【０００５】
そこで、簡易な構成で感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えて像流れを低減する方法が提案されており、特許文献１、２には、研磨剤を混入させた現像剤（研磨トナー）と研磨部材（摺擦ローラ及びクリーニングブレード）の相互作用で感光体を研磨するリフレッシュモードを所定のタイミングで実行することにより、ヒータ等を用いることなくオゾン生成物を除去する方法が開示されている。上記特許文献１、２においては、非印字時（装置立ち上げ時や印字後の待機モード）に現像剤を印字または現像し、現像剤を記録媒体に転写させることなく感光体ユニット内の研磨手段に供給して感光体表面の研磨に使用する。
【０００６】
リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされた場合、リフレッシュモードが完了するまで印刷を禁止するとユーザの印刷待ち時間が長くなって使い勝手が悪くなる。特に高温高湿環境下においてはリフレッシュモードの実行時間が長くなるため、リフレッシュ時間をできるだけ短くすることが望ましい。この対策として、特許文献３には、リフレッシュ時における研磨部材の回転速度を通常印刷時よりも速くする方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１０−６３１５７号公報
【特許文献２】特開平１１−３０１４号公報
【特許文献３】特開２００５−３４５５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３の方法では摺擦機構のみを別駆動とする必要があり、装置の構成が複雑化するという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、リフレッシュモード実行時のユーザの待ち時間を短くして利便性を確保しつつ、像流れの発生を抑制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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体と、該像担持体表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに前記像担持体表面を研磨する研磨部材と、を備え、非画像形成時に前記現像手段から前記像担持体側へトナーを供給して前記像担持体表面を研磨するリフレッシュモードを実行可能な画像形成装置において、印刷画像の解像度及び階調性のうち少なくとも一方を設定可能な画像品質設定手段と、該画像品質設定手段により設定された解像度と階調性のうち少なくとも一方に基づいてリフレッシュモード１回当たりの基準実行時間を決定する制御手段とを設けたことを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記リフレッシュモードは、前記現像手段から前記像担持体側へトナーを供給するトナー供給工程と、該トナー供給工程により供給されたトナーと前記研磨部材とを用いて前記像担持体表面を研磨する研磨工程とを各１回以上含んでおり、前記制御手段は、前記トナー供給工程と前記研磨工程とを１回ずつ行う場合を１サイクルとしたときのリフレッシュモード１回当たりの基準繰り返しサイクル数を決定することを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、装置内部または外部の少なくとも一方の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段と、該温湿度検知手段により検知された温度及び湿度に応じて前記基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル数を決定するために用いられる環境補正テーブルが複数格納された記憶手段と、を備え、前記制御手段は、前記画像品質設定手段により設定された解像度と階調性のうち少なくとも一方に基づいて適切な前記環境補正テーブルを選択することを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記画像品質設定手段により設定された階調性に基づいて適切な環境補正テーブルを選択するとともに、選択された環境補正テーブルにより決定された前記基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル数を、前記画像品質設定手段により設定された解像度に応じて補正することを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記画像品質設定手段により設定された解像度に基づいて適切な環境補正テーブルを選択するとともに、選択された環境補正テーブルにより決定された前記基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル数を、前記画像品質設定手段により設定された階調性に応じて補正することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の構成によれば、画像品質設定手段により設定された解像度と階調性のうち少なくとも一方に基づいてリフレッシュモード１回当たりの実行時間が最適に設定されるため、リフレッシュモードを画像品質に応じた必要最低限の時間に抑えることができ、且つ像流れも効果的に防止できる。
【００１５】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、制御手段はトナー供給工程と研磨工程とを１回ずつ行う場合を１サイクルとしたときのリフレッシュモード１回当たりの繰り返しサイクル数を決定することにより、リフレッシュモードを確実に研磨工程で終了させることができる。
【００１６】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、記憶手段に記憶された複数の環境補正テーブルから解像度と階調性のうち少なくとも一方に基づいて適切な環境補正テーブルを選択してリフレッシュモード１回当たりの基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル数を決定することにより、画像品質のみでなく装置内部または外部の温湿度を加味した必要十分な実行時間若しくは繰り返しサイクル数を簡単に決定できる。
【００１７】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、設定された階調性に基づいて適切な環境補正テーブルを選択するとともに、選択された環境補正テーブルにより決定されたリフレッシュモード１回当たりの基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル数を解像度に応じて補正することにより、画像品質及び装置外部の温湿度を加味した必要十分な実行時間若しくは繰り返しサイクル数を簡単に決定でき、且つ記憶される環境補正テーブルの数を減じて記憶手段の容量を節約することができる。
【００１８】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、設定された解像度に基づいて適切な環境補正テーブルを選択するとともに、選択された環境補正テーブルにより決定されたリフレッシュモード１回当たりの基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル数を階調性に応じて補正することにより、画像品質及び装置外部の温湿度を加味した必要十分な実行時間若しくは繰り返しサイクル数を簡単に決定でき、且つ記憶される環境補正テーブルの数を減じて記憶手段の容量を節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図であり、図２は、図１における画像形成部周辺を詳細に示した部分図である。画像形成装置（ここではモノクロプリンタ）１００は、感光体ドラム１、帯電ユニット２、露光ユニット３、現像ユニット４、転写ローラ５、クリーニング装置１４、トナー貯留部２０、シート収容部２１、搬送部２２、定着部２３、及び排紙部２４から構成されている。
【００２０】
感光体ドラム１は、アルミドラムにａ−ＳｉやＯＰＣ（有機感光層）から成る感光層が積層されたものであり、帯電ユニット２により、表面を帯電させるようになっている。そして、露光ユニット３からのレーザビームを受けた表面に帯電を減衰させた静電潜像を形成する。
【００２１】
帯電ユニット２は、放電（例えばコロナ放電）することで感光体ドラム１の表面を帯電させるものであり、例えば細いワイヤー等を電極として、高電圧を印加されることで放電するようになっている。
【００２２】
露光ユニット３は、画像データに基づいて、光ビーム（例えばレーザビーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成させるものである。現像ユニット４は、感光体ドラム１に対向配置された現像ローラ４ａを備え、内部に収容された現像剤を現像ローラ４ａにより感光体ドラム１の静電潜像に付着させて、トナー像を形成させるものである。
【００２３】
クリーニング装置１４は、感光体ドラム１を研磨する研磨システムである摺擦ローラ６、クリーニングブレード９を備え、摺擦ローラ６はスプリング（図示せず）により感光体ドラム１表面に一定の圧力で圧接されている。
【００２４】
周知の如く、除電装置（図示せず）による除電後、帯電ユニット２によって均一に帯電された感光体ドラム１上に露光ユニット３により静電潜像が記録され、その静電潜像を反転現像にて現像ユニット４でトナー像に顕像化し、トナー像を転写ローラ５にて記録媒体上に転写する。転写ローラ５で転写されなかった未転写トナーは、残留トナーとして摺擦ローラ６及びクリーニングブレード９により感光体ドラム１表面から除去され、除去された残留トナーはトナー回収装置によって図示しない廃棄ボトルへと搬送される。
【００２５】
トナー貯留部（ホッパー）２０は、現像ユニット４内部の現像剤（トナー）が不足するようになれば、現像ユニット４に現像剤を供給するとともに、現像剤を貯留しておくものである。シート収容部２１は、最終的に画像（トナー像）が印刷される記録媒体としてのシート（用紙やＯＨＰ等）を収容するとともに、搬送部２２にシートを送り出すものである。
【００２６】
搬送部２２は、シート収容部２１から排紙部２４までのシートの通路である。定着部２３は、シートに転写されたトナー像を安定な永久像とするものであり、例えば熱や圧力等のエネルギーを付与することにより、粉体状態のトナー像を溶融させるものである。排紙部２４は、定着部２３を経たシート、すなわち永久像が印刷され装置外部に排出されたシートを収容するものである。
【００２７】
また、本発明の画像形成装置は、記録媒体への非転写時、例えば、画像形成装置を電源オフ状態やスリープ（省電力）モードからコピー開始状態まで立ち上げる際に、現像ユニット４内の現像ローラ４ａ上のトナーを感光体ドラム１側に搬送する工程（以下、トナー供給工程という）と、トナー供給工程により感光体ドラム１側へ搬送されたトナーを摺擦ローラ６に供給して感光体ドラム１の表面を研磨する工程（以下、研磨工程という）とを各１回以上含むリフレッシュモードを実行可能に構成されている。
【００２８】
図３は、クリーニング装置の構成を示す側面断面図である。クリーニング装置１４は、感光体ドラム１に向かって開口部を有した外装を形成するハウジング１４ａと、感光体ドラム１表面の残留トナーを除去するとともに感光体ドラム１表面を摺擦して研磨する摺擦ローラ６と、感光体表面の残留トナーを除去するためのクリーニングブレード９と、トナー排出手段としての搬送スパイラル２５と、摺擦ローラ６表面のトナーを掻き落とす為のスクレーパ２６と、ハウジング１４ａ内の廃トナーを外部に漏らさないためのウレタンシール２７とを含む構成である。
【００２９】
摺擦ローラ６は感光体ドラム１に所定の圧力で圧接されており、ハウジング１４ａの図示しない前後側板に回転自在に軸支されている。摺擦ローラ６は、図示しない駆動手段により感光体ドラム１との当接面において同一方向に回転駆動されるが、その周速は感光体ドラムの周速の１．２倍に制御されている。摺擦ローラ６としては、例えば金属シャフトの周囲にローラ体としてＥＰＤＭゴム製でアスカＣ硬度５５°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラ体の材質としてはＥＰＤＭゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカＣ硬度が１０〜９０°の範囲のものが好適に使用される。摺擦ローラ６は感光体ドラム１表面の残留トナーを清掃する機能の他、感光体ドラム１との間に研磨剤入りのトナーを介在させてドラム表面を研磨する機能も有している。
【００３０】
また、摺擦ローラ６表面の、感光体ドラム１との当接面よりも回転方向下流側には、スクレーパ２６が回転方向に対しカウンター方向に圧接されている。スクレーパ２６は、例えば厚さ０．０２〜２．０ｍｍのＳＵＳ３０４製の弾性プレートであって、その固定端はハウジング１４ａの図示しない前後側板に取り付けられた取り付けステー２８に貼り付けられている。摺擦ローラ６に圧接されるスクレーパ２６の自由端は固定端よりも下方に位置しており、スクレーパ３１によって摺擦ローラ６から掻き落とされたトナーは搬送スパイラル２５側に落下するようになっている。
【００３１】
なお、ここではスクレーパ２６の取り付け方向を摺擦ローラ６表面の圧接点における接線方向としたが、これに限るものではなく、圧接点において接線に対し所定の角度を有していても良い。また、スクレーパ２６の材質も弱磁性のＳＵＳ３０４に限定されるものではなく、非磁性のＳＵＳ板や、各種の樹脂製、金属製のブレード板、ゴムブレード板等が使用できる。
【００３２】
感光体ドラム１表面の、摺擦ローラ６との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード９が感光体ドラム１に当接した状態で、取り付け金具２９を介してハウジング１４ａに固定されている。クリーニングブレード９としては、例えばＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製のクリーニングブレードが用いられ、感光体ドラム１との当接点において接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。クリーニングブレード９の感光体ドラム１側への圧接力は、例えば５ｇ／ｍｍ2程度に設定されている。なお、クリーニングブレード９の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１の仕様に応じて適宜設定される。
【００３３】
さらに、感光体ドラム１の回転方向上流側（図の左側）に位置するハウジング１４ａの側板には、ウレタンシール２７が感光体ドラム１との当接点における接線に対し鋭角になるように取り付けられている。
【００３４】
摺擦ローラ６及びクリーニングブレード９によって感光体ドラム１表面から除去された残留トナーは上方に移動し、搬送スパイラル２５の回転に伴ってクリーニング装置１４の外部に排出される。本発明に用いられるトナーとしては、トナー粒子表面に研磨剤としてシリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等が埋め込まれて表面に一部突出するように保持されたものや、研磨剤がトナー表面に静電的に付着しているものが用いられる。
【００３５】
図４は、本発明の画像形成装置の画像形成部がリフレッシュモード中の各工程にある状態を示す概略図である。なお、ここでは正帯電トナーを用いる場合について説明しており、帯電ユニット２及び露光ユニット３は記載を省略している。図４（ａ）は、画像形成部がトナー供給工程にある状態を示している。トナー供給工程では、現像ユニット４内の現像ローラ４ａにトナーと同極性（正）の現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム１表面の研磨に用いられるトナーを現像ユニット４から感光体ドラム１側に供給する。
【００３６】
感光体ドラム１へのトナーの供給は、帯電ユニット２により一様に帯電されたドラム表面全体を露光ユニット３により露光し、現像ローラ４ａにトナーと同極性（正）の現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを飛翔させる通常の現像プロセス（ジャンピング現像方式）によって行うことができる。
【００３７】
図４（ｂ）は、トナー供給工程によりドラム表面に供給されたトナーが摺擦ローラ６に到達して研磨工程が開始された状態を示している。研磨工程は、トナー供給工程により感光体ドラム１上にトナーを供給した後に、摺擦ローラ６を感光体ドラム１に対し速度差を持って回転させることで感光体ドラム１の表面を研磨し、ドラム表面の水分や汚染物質をトナーと共に除去するための工程である。なお、摺擦ローラ６にトナーを供給する間は、転写ローラ５上へトナーが付着しないように、転写ローラ５にはトナーと同極性（正）のバイアス電圧が印加されている。
【００３８】
図４（ｃ）は、研磨工程中にトナー供給工程が終了した状態を示している。研磨工程においては、現像ローラ４ａからのトナーの供給が停止した後も感光体ドラム１及び摺擦ローラ６がしばらく予備回転を続ける。
【００３９】
図４に示したトナー供給工程及び研磨工程を複数回繰り返してリフレッシュモードを予め設定された時間（以下、基準実行時間という）、或いはトナー供給工程及び研磨工程を各１回ずつ行う場合を１サイクルとして、予め設定された回数（以下、基準繰り返しサイクル数という）だけ実行することにより、感光体ドラム１表面の不純物を除去することができ、長期間に亘って像流れを効果的に防止するとともにドラム表面の感光層の研磨量も一定にできる有効な研磨システムとなる。なお、基準実行時間または基準繰り返しサイクル数は、使用する感光層の構成や装置の使用環境、リフレッシュモードの実行間隔等に応じて適宜設定される。
【００４０】
ところで、像流れは感光体ドラム表面における電位差の異なる部分が密集しているほど発生し易いことが知られている。換言すれば、解像度が高くなるほど、また階調性が高くなる（ハーフトーンが多用される）ほど像流れが発生し易くなる。そこで、本発明では画像品質設定（ここでは解像度設定または階調性設定を意味する）に応じてリフレッシュモードの基準実行時間（基準繰り返しサイクル数）を変更することとした。
【００４１】
具体的には、画像品質設定が低解像度または低階調設定であるほど、基準実行時間を短く、或いは基準繰り返しサイクル数を少なくして印刷可能状態に早く移行できるように制御し、逆に画像品質設定が高解像度または高階調設定である場合は基準実行時間を長く、或いは基準繰り返しサイクル数を多くして、像流れが発生し易い原稿でも確実に像流れを防止するような制御を行う。
【００４２】
基準実行時間または基準繰り返しサイクル数の最適値は、装置外部の環境、特に温湿度によって大きく変化するため、画像品質のみでなく装置外部の温湿度を加味して決定することが望ましい。基準実行時間または基準繰り返しサイクル数は、温湿度を変数とした演算式によりその都度算出しても良いが、予め作成された環境補正テーブルを用いて決定する方法が便利である。環境補正テーブルとしては、例えば各行及び各列にそれぞれ機外温度及び機外湿度が所定間隔で割り当てられ、行及び列の交差する位置にはその温度及び湿度条件における必要最低限の基準実行時間（基準繰り返しサイクル数）が割り当てられたものが挙げられる。温湿度センサにより機外の温湿度が検知されると、検知された温度及び湿度に対応する行及び列の交差する位置の基準実行時間（基準繰り返しサイクル数）が決定される。
【００４３】
この環境補正テーブルを解像度または階調性の少なくとも一方に応じて複数用意しておき、装置の解像度設定や階調性設定に応じて使用するテーブルを選択する制御とすれば、画像品質設定及び装置の使用環境に応じた必要十分なリフレッシュモードを実行することができる。また、解像度または階調性のいずれか一方に応じて使用するテーブルを選択し、温湿度条件から得られた基準実行時間（基準繰り返しサイクル数）に対し、他方の設定に応じて定数を乗じる等の所定の補正を行う制御としても良い。この場合、記憶される環境補正テーブルの数を減らすことができ、記憶容量を節約することができる。
【００４４】
図５は、本発明の画像形成装置における制御経路の一例を示すブロック図である。画像形成装置１００は、画像形成部１５、画像入力部３１、制御部３２、操作パネル３３、温湿度センサ３４、記憶部３５、及びタイマー３６により構成されている。
【００４５】
画像入力部３１は、画像形成装置１００が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部であり、画像形成装置１００が図１に示したようなプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。
【００４６】
画像入力部３１で読み取られた画像信号は制御部３２に送出され、階調処理等の画像処理を適宜行い、画像信号を画像データに変換する。画像形成部１５は、感光体ドラム１、帯電ユニット２、露光ユニット３、現像ユニット４、転写ローラ５及びクリーニング装置１４等から構成され、制御部３２において変換された画像データをもとに感光体ドラム１上に潜像を形成し、現像した後にシート上にトナー像を転写する。制御部３２は、設定されたプログラムに従って画像入力部３１、画像形成部１５等の画像形成装置各部の制御も行う。
【００４７】
操作パネル３３は、ユーザが装置の機能や印刷条件等の設定を行う操作キーと、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成される。温湿度センサ３４は、装置外部の湿度を所定の時間毎に常に検出しており、検出された湿度は制御部３２に送出される。制御部３２は、温湿度センサ３４により検出された装置外部の温度及び湿度に基づいてリフレッシュモードの実行時間、現像ユニット４内の現像ローラ４ａ（図１参照）や転写ローラ５に印加するバイアス電圧を変化させ、リフレッシュモードの制御を行う。
【００４８】
リフレッシュモードの制御は、なるべく直前の検出値を用いて行うことが好ましいが、他のタイミングで検出した湿度を用いて制御を行ってもよい。また、温度及び湿度の検出を所定の回数行い、各検出値の平均値を用いることもできる。温湿度センサ３４は、例えばシート収容部２１（図１参照）の上方に設置されるが、装置外部の湿度を正確に検出可能な他の場所に設置することもできる。
【００４９】
記憶部３５は、制御部３２により使用される装置各部の制御プログラムや、操作パネル３３により設定された解像度や階調性モード等の画像品質設定を記憶する。また、記憶部３５には機外温度及び機外湿度とリフレッシュモードの基準実行時間（または基準繰り返しサイクル数）とを関連づけて記憶した環境補正テーブル（図示せず）が格納されている。タイマー３６は、リフレッシュモードの開始から終了までの総実行時間を計測する。
【００５０】
図６は、本発明の画像形成装置において実施されるリフレッシュモードの制御例を示すフローチャートである。図１〜図５を参照しながら、図６のステップに従いリフレッシュモードの実行手順について説明する。画像形成装置の電源オン時やスリープ（省電力）モード時、或いはユーザによる設定によりリフレッシュモードが開始される場合、先ず操作パネル３３により設定され、記憶部３５に記憶された画像品質（解像度及び階調性）の設定を確認する（ステップＳ１）。
【００５１】
次に、制御部３２により記憶部３５に格納された複数の環境補正テーブルから、ステップＳ１で確認された解像度及び階調性に応じて何れかの環境補正テーブルが選択される（ステップＳ２）。さらに、選択された環境補正テーブル及び温湿度センサ３４により検知された機外温度及び湿度を用いて、基準実行時間Ｔ０が決定される（ステップＳ３）。
【００５２】
その後、リフレッシュモードが開始され（ステップＳ４）、同時にタイマー３６による総実行時間Ｔの計測も開始される（ステップＳ５）。そして、総実行時間ＴがステップＳ３で決定された基準実行時間Ｔ０に到達したか否かが判断され（ステップＳ６）、Ｔ＝Ｔ０となった時点でリフレッシュモードを終了する。
【００５３】
上記手順によれば、解像度及び階調性設定に応じて像流れの発生しない必要最低限のリフレッシュモードが実行されるため、画像品質設定に関係なく像流れを確実に防止できるとともに、ユーザの印刷待ち時間も最小限に抑えることができる利便性の高い画像形成装置となる。なお、基準実行時間Ｔ０に代えて基準繰り返しサイクル数が割り当てられた環境補正テーブルを用いても良い。この場合は、タイマー３６に代えてカウンタを設け、リフレッシュ１サイクル（トナー供給工程及び研磨工程）の繰り返し回数をカウントしても良い。
【００５４】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、温湿度センサ３４により検知された装置外部の温度及び湿度に基づいてリフレッシュモードの基準実行時間（基準繰り返しサイクル数）を変化させているが、感光体ドラム周辺（装置内部）の温湿度も合わせて検知し、装置外部との温湿度差に基づいて基準実行時間（基準繰り返しサイクル数）を変化させても良い。また、温湿度センサ３４で検出された温湿度、或いは前回のリフレッシュモード実行からの印刷枚数等に応じてリフレッシュモードが自動で開始するようにしても良い。
【００５５】
また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンタに限られるものではなく、タンデム式やロータリー方式のカラー複写機及びプリンタ、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、感光体ドラムを備えた種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。さらに、本発明は解像度及び階調性のいずれか一方のみを設定可能な画像形成装置にも全く同様に適用可能である。この場合は、設定された解像度または階調性に基づいて環境補正テーブルを選択すれば良い。
【実施例】
【００５６】
リフレッシュモード１回当たりの実行時間（繰り返しサイクル数）と画像品質設定との関係について調査した。評価方法としては、試験機（京セラミタ社製ＫＭ−３０６０）を用いて印字率６％のテスト画像を２０，０００枚印刷し、電源をＯＦＦ状態にして所定の温湿度条件下（０〜４０℃、０〜１００％ＲＨ）で８時間放置した後、再び電源をＯＮ状態にしてテスト画像の印刷を行い像流れのレベルを確認した。その後、像流れが解消するまでリフレッシュモードを実行し、像流れが解消したときの繰り返しサイクル数（実行時間）を記録した。像流れの解消レベルは、文字は滲まないがハーフトーン画像が部分的に薄くなるレベル（像流れレベル１）、ハーフトーン画像にも像流れが発生しないレベル（像流れレベル２）の２段階とした。また、解像度は６００ｄｐｉと３００ｄｐｉの２段階でテストした。
【００５７】
なお、試験機では階調性設定として文字モード（低階調モード）と写真モード（高階調モード）が設定可能であり、ハーフトーン画像を出力することが少なく、文字中心の原稿を印刷する場合は文字モードが設定される。文字モードでは、原稿の濃度変化に対する出力画像の濃度変化が急峻となるように設定され、よりコントラストをはっきりさせる画像処理が行われる。一方、ハーフトーン画像中心の原稿を印刷する場合は写真モードが設定される。写真モードでは、原稿の濃度変化に出力画像の濃度変化が追従するように設定され、より階調を正確に表現するように画像処理が行われる。
【００５８】
試験条件としては、直径３０ｍｍのａ−Ｓｉ感光体ドラム、直径１４ｍｍの摺擦ローラを用い、ドラム回転速度を１００ｍｍ／ｓｅｃ（約１秒でドラム１周）、摺擦ローラと感光体ドラムの周速比を＋２０％とした。現像方式は磁性ジャンピング現像を用い、リフレッシュモード実行中は６０秒毎に２０ｍｍのトナー帯をドラム表面に現像して摺擦ローラにトナーを供給した。また、研磨材としてシリカ０．６重量％及び酸化チタン１．４重量％を含む平均粒子径９μｍの正帯電性の磁性一成分トナーを用いた。結果を図７及び図８に示す。また、解像度６００ｄｐｉと３００ｄｐｉにおける繰り返しサイクル数を表１に示す。
【００５９】
なお、リフレッシュモードはトナー帯２０ｍｍ／６０秒を１サイクルとして、これを複数回繰り返すこととした。例えば表１において、繰り返しサイクル６回とはトータルの実行時間が６分であって、６０秒おきに２０ｍｍのトナー帯を現像することを意味する。
【００６０】
【表１】
2009204737.tif 000003
【００６１】
図７及び図８は、温湿度毎のリフレッシュ条件をレベル１、レベル２に分けてテーブル化したものである。図７及び８における領域Ａ〜Ｅは、表１の繰り返しサイクル数に対応している。例えば、高温高湿条件（３２℃、８０％ＲＨ）において解像度３００ｄｐｉで画像を出力した場合、文字原稿では図７の領域Ｃに該当するため、表１から繰り返しサイクル３回（３分間）で像流れが回復する。一方、ハーフトーン画像の像流れまで完全に解消する場合は、図８の領域Ｆに該当するため、表１から繰り返しサイクル６回（６分間）のリフレッシュが必要であることがわかる。さらに、解像度６００ｄｐｉで画像を出力した場合は表１から繰り返しサイクル１２回（１２分間）のリフレッシュが必要となる。
【００６２】
上記の関係は温湿度が変化しても同様であるため、図７及び図８のテーブルを用いてリフレッシュモードの基準実行時間（基準繰り返しサイクル数）を画像品質設定に応じて決定すれば良い。例えば、文字モードが選択されているときは文字が滲まない程度の短時間のリフレッシュで足りるため、図７のテーブルを用いてリフレッシュモードを制御する。一方、写真モードが選択されているときは、ハーフトーン画像でも像流れが発生しないレベルまでリフレッシュを行う必要があるため、図８のテーブルを用いてリフレッシュモードを制御する。さらに、表１の併用により、解像度設定に応じて各温湿度での繰り返しサイクル数を補正することで、リフレッシュモードの実行時間（繰り返しサイクル数）を必要最低限に制御することができる。
【００６３】
なお、ここでは階調性設定により環境補正テーブルを２つに分け、さらに解像度設定により各テーブルで得られた繰り返しサイクル数を２段階に補正しているが、解像度設定により環境補正テーブルを２つに分け、階調性設定により繰り返しサイクル数を補正しても良い。また、階調性（文字、写真モード）、解像度（３００ｄｐｉ、６００ｄｐｉ）に応じて像流れ解消レベルを４段階に設定し、各像流れ解消レベルに対応するリフレッシュ条件をテーブル化した４つの環境補正テーブルを用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、像担持体と、該像担持体表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像手段と、像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに像担持体表面を研磨する研磨部材と、を備え、非画像形成時に現像手段から像担持体側へトナーを供給して像担持体表面を研磨するリフレッシュモードを実行可能な画像形成装置において、印刷画像の解像度及び階調性のうち少なくとも一方を設定可能な画像品質設定手段と、該画像品質設定手段により設定された解像度と階調性のうち少なくとも一方に基づいてリフレッシュモードの基準実行時間を決定する制御手段とを設けたものである。
【００６５】
これにより、リフレッシュモードの基準実行時間を画像品質に応じた必要最低限の時間に抑えることができるため、装置の利便性を低下させずに像流れを効果的に防止できる画像形成装置を提供することができる。基準実行時間として、トナー供給工程と研磨工程とを１回ずつ行う場合を１サイクルとしたときの基準繰り返しサイクル数を決定するようにしてリフレッシュモードを確実に研磨工程で終了させるようにすれば、研磨効率をより高めることができる。
【００６６】
また、複数の環境補正テーブルから画像品質に基づいて適切な環境補正テーブルを選択してリフレッシュモードの基準実行時間若しくは基準繰り返しサイクル数を決定するようにしたので、画像品質のみでなく装置の使用環境を加味した必要十分なリフレッシュ実行時間を簡単に決定できる画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】は、図１における画像形成部周辺の部分拡大図である。
【図３】は、クリーニング装置の構成を示す側面断面図である。
【図４】は、リフレッシュモード中のトナー供給工程（図４（ａ））、研磨工程（図４（ｂ））、トナー供給工程が終了した後の研磨工程（図４（ｃ））を示す感光体ドラム周辺の概略図である。
【図５】は、本発明の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。
【図６】は、本発明の画像形成装置において実施されるリフレッシュモードの制御例を示すフローチャートである。
【図７】は、温湿度毎のリフレッシュ条件を像流れレベル１で規定した環境補正テーブルである。
【図８】は、温湿度毎のリフレッシュ条件を像流れレベル２で規定した環境補正テーブルである。
【符号の説明】
【００６８】
１              感光体ドラム（像担持体）
２              帯電ユニット
３              露光ユニット
４              現像ユニット（現像手段）
４ａ            現像ローラ
５              転写ローラ
６              摺擦ローラ（研磨部材）
９              クリーニングブレード（研磨部材）
１４            クリーニング装置
１５            画像形成部
２５            搬送スパイラル
２６            スクレーパ
３１            画像入力部
３２            制御部（制御手段）
３３            操作パネル（画像品質設定手段）
３４            温湿度センサ
３５            記憶部（記憶手段）
３６            タイマー
１００          画像形成装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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