JP2006017840A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置の内部の温度状態に応じて、感光体ドラムの表面電位を適切なタイミングで補正できるようにする。
【解決手段】 印刷量関連付け手段５０では、想定温度６０の値に応じて、第１印刷量６１が想定温度の値６０に関連付けられる。温度検知手段５１では、画像形成装置本体１００の内部空間の内部温度６４が検知される。時機設定手段５２では、内部温度６４に対応する想定温度６０の値が参照され、参照された想定温度６０の値に関連付けられた第１印刷量６１に基づいて、感光体ドラム１０の表面電位を補正する時機が設定される。時機判別手段５３では、印刷時の第２印刷量６６が監視され、第２印刷量６６が第１印刷量６１になったか否かが判別される。電位補正手段５４では、第２印刷量６６が第１印刷量６１になった場合に、感光体ドラム１０の表面電位が補正される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像形成装置、特に、画像形成装置本体の内部に配置された感光体ドラムの電位を制御可能な画像形成装置に関する。

高速の複写機やプリンタなどの画像形成装置においてメンテナンスのサイクル間隔が長くなると、感光体ドラムの経時変化に起因して、感光体ドラムの表面電位が変動しやすくなる。このため、一般的には、感光体ドラムの表面電位を検知するための表面電位センサーを画像形成装置本体に設けて、電源オン時又は所定枚数の印刷が実行された時に、表面電位センサーからの情報に基づいて感光体ドラムの表面電位が帯電器により補正されている。具体的には、画像形成装置の電源がオンされた時又は所定枚数の印刷が実行された時に、表面電位センサーによって感光体ドラムの表面電位が検知される。そして、感光体ドラムの表面電位が所定の目標電位からずれているときは、帯電器への印加電圧等を変化させることによって、感光体ドラムの表面電位が所定の目標電位になるように補正される（特許文献１）。
特開平１１−１０９６８８

従来の画像形成装置では、一般的に、画像形成装置の電源がオンされた時又は所定枚数の印刷が実行された時に、感光体ドラムの表面電位が所定の目標電位になるように、帯電器により補正されるようになっている。

感光体ドラムの表面電位は、感光体ドラム自体の温度に対する温度依存性が高い。このため、感光体ドラム周辺の温度が変化すると、感光体ドラム自体の温度も変化して感光体ドラムの帯電特性が大きく変化する。一般的には、感光体ドラム自体の温度が低温状態にあるときには、感光体ドラムが常温状態よりも帯電しやすいので、感光体ドラムの表面電位が高くなりやすい。そして、感光体ドラム自体の温度が低温状態から高温状態に変化するにつれて感光体ドラムは帯電しにくくなり、感光体ドラムの表面電位は低くなりやすい。

画像形成装置が比較的高温環境下に設置され待機状態である場合、画像形成装置の内部温度も比較的高温の状態になっている場合が多い。このとき、高温状態の画像形成装置の内部温度に応じて感光体ドラム自体の温度が上昇し感光体ドラムは帯電しにくい状態である。そのような比較的高温にある状態での起動時に、感光体ドラムの表面電位が所定の目標電位に補正されても、画像形成装置の印字動作によって画像形成装置内の内部温度が上昇し感光体ドラム自体の温度も上昇するため、感光体ドラムの表面電位は、再度、目標電位より低くなってしまうおそれがある。

一方、画像形成装置が比較的低温環境下に設置され待機状態である場合、画像形成装置の内部温度は比較的低温の状態になっている場合が多い。このとき、低温状態の画像形成装置の内部温度に応じて感光体ドラム自体の温度が低下し、感光体ドラムは帯電しやすい状態である。そのような比較的低温にある状態での起動時に、感光体ドラムの表面電位が所定の目標電位に補正されても、画像形成装置の印字動作によって画像形成装置内の内部温度が上昇し感光体ドラムの温度も上昇するため、感光体ドラムの表面電位は、再度、目標電位より低くなってしまうおそれがある。特に、画像形成装置が比較的低温の状態にある場合の方が高温の状態に較べて印字動作による画像形成装置内の内部温度上昇が大きいので、感光体ドラムの表面電位は高温時よりもさらに目標電位より低くなってしまうおそれがある。

このように感光体ドラムの表面電位が目標電位より低くなると、状況によっては地肌カブリが発生するおそれがある。この問題を解決するために、感光体ドラムの表面電位を所定の目標電位に補正する時間間隔を予め小さくしておく、すなわち感光体ドラムの表面電位を所定の目標電位に補正するタイミングを規定する所定の印刷枚数を予め少なくしておく、という方法が考えられる。しかしながら、この方法では、感光体ドラムの表面電位を所定の目標電位に補正する時間間隔を小さくする必要がない場合でも、感光体ドラムの表面電位の補正動作が頻繁に行われることになり、印刷時の生産性が低下するおそれがある。

本発明の課題は、画像形成装置の内部の温度状態に応じて、感光体ドラムの表面電位を適切なタイミングで補正できるようにすることにある。

請求項１に係る画像形成装置は、画像形成装置本体の内部に配置された感光体ドラムの電位を制御可能になっている。この画像形成装置は、印刷量関連付け手段と、温度検知手段と、時機設定手段と、時機判別手段と、電位補正手段とを備えている。印刷量関連付け手段では、画像形成装置本体の内部空間で想定される想定温度の値に応じて、所定の第１印刷量が想定温度の値に関連付けられる。温度検知手段では、画像形成装置本体の内部空間の内部温度が検知される。時機設定手段では、画像形成装置本体の内部温度に対応する想定温度の値が参照される。そして、参照された想定温度の値に関連付けられた第１印刷量に基づいて、感光体ドラムの表面電位を補正する時機が設定される。時機判別手段では、印刷時の第２印刷量を監視して、第２印刷量が第１印刷量になったか否かが判別される。電位補正手段では、時機判別手段において第２印刷量が第１印刷量になったと判別された場合に、感光体ドラムの表面電位が補正される。

ここでは、画像形成装置本体の内部空間の内部温度が検知され、画像形成装置本体の内部温度に対応する第１印刷量に基づいて、感光体ドラムの表面電位を補正する時機が設定されるようになっている。このように画像形成装置本体の内部温度を検知することによって、画像形成装置本体の内部の温度状態を把握することができる。そして、把握された画像形成装置本体の内部の温度状態に対応する想定温度の値に対して適切な第１印刷量を関連付けておけば、印刷時の第２印刷量が第１印刷量になったときに、画像形成装置本体の内部の温度状態に応じて、感光体ドラムの表面電位を適切なタイミングで補正することができる。

請求項２に係る画像形成装置では、請求項１に記載の画像形成装置において、第１印刷量が、感光体ドラムの表面電位が補正されうる補正回数に応じて調整されている。この調整は、印刷量関連付け手段において行われる。この場合、印刷量関連付け手段において、第１印刷量が感光体ドラムの表面電位が補正されうる補正回数に応じて調整されているので、印刷時の第２印刷量が第１印刷量になったときに、画像形成装置本体の内部の温度状態に応じて、感光体ドラムの表面電位をより適切なタイミングで補正することができる。

請求項３に係る画像形成装置では、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、印刷量が、印刷枚数および印刷時間の少なくともいずれか一方からなっている。この場合、印刷量は印刷枚数および印刷時間の少なくともいずれか一方からなっているので、画像形成装置本体の内部温度を検知する時機を、印刷枚数および印刷時間の少なくともいずれか一方に基づいて適切に設定することができる。

本発明によれば、画像形成装置本体の内部空間の内部温度が検知され、画像形成装置本体の内部温度に対応する第１印刷量に基づいて、感光体ドラムの表面電位を補正する時機が設定されるようになっている。このように画像形成装置本体の内部温度を検知することによって、画像形成装置本体の内部の温度状態を把握することができる。そして、把握された画像形成装置本体の内部の温度状態に対応する想定温度の値に対して適切な第１印刷量を関連付けておけば、印刷時の第２印刷量が第１印刷量になったときに、画像形成装置本体の内部の温度状態に応じて、感光体ドラムの表面電位を適切なタイミングで補正することができる。

〔画像形成装置の全体概要〕
図１は、本発明の一実施形態によるタンデム型カラープリンタ１の概略断面図を示している。このカラープリンタ１のカラープリンタ本体１００は、カラー画像形成のための各色の画像形成部２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂと、各色のトナー容器３Ｍ，３Ｙ，３Ｃ，３Ｂと、用紙を搬送する搬送ベルト４と、搬送される用紙に各色のトナー画像を転写するための第１から第４転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｂと、画像形成部２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂに用紙を給紙する給紙機構６と、用紙上に転写されたトナー画像を定着するための定着部７と、排出部８とを有している。

画像形成部２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂは、それぞれマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色のトナー画像を形成するものであり、用紙の搬送方向上流側から搬送ベルト４に沿って横方向に順に並べて配置されている。これらの画像形成部２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂのそれぞれは、像担持体としてのアモルファスシリコン等からなる感光層を有する感光体ドラム１０を有し、各感光体ドラム１０の周囲には帯電器１１、露光器１２、現像装置１３及び温度センサー１４が配置されている。

搬送ベルト４は、駆動ローラ２０と従動ローラ２１との間に掛け渡されて循環駆動されている。この搬送ベルト４は、給紙機構６から給紙搬送路２２を介して搬送されてきた用紙を吸着してほぼ水平方向に搬送している。

第１から第４転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｂは、この搬送ベルト４を介して各画像形成部２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ，２Ｂの感光体ドラム１０に対向するように配置されている。この第１から第４転写ローラ５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ，５Ｂは、それぞれがソレノイド２３によって上方の転写位置と下方の解除位置との間で移動可能となっている。

給紙搬送路２２は、搬送のガイドとなるガイド部材と、複数のローラ対とから構成されており、この給紙搬送路２２の最も下流側には、トナー画像の形成と用紙の搬送とを同期させるためのレジストローラ対２５が設けられている。そして、レジストローラ対２５と第１転写ローラ５Ｍとの間には、吸着ローラ２６が設けられている。この例では、吸着ローラ２６が、搬送ベルト４が掛けられた従動ローラ２１の上方に従動ローラ２１と対向して配置されている。

定着部７は、内部にヒータを有する加熱ローラ及び加熱ローラに押圧される加圧ローラを有している。そして、この定着部７と排出部８との間には排紙搬送路２７が設けられている。排紙搬送路２７は、給紙搬送路２２と同様に、ガイド部材と、複数のローラ対とから構成されている。なお、排出部８は装置の上面に形成されており、定着部７を通過した用紙が、排紙搬送路２７を介して上方に搬送され装置の上面の排出部８に排出される。

温度センサー１４は、カラープリンタ本体１００の内部空間の温度を測定するためのものである。この温度センサー１４には、温度センサー１４からの温度情報を制御したり格納したりするための制御ボード３０が連結されている。この制御ボード３０は、主に、温度センサー１４からの温度情報の制御およびカラープリンタ１の印刷状態の監視を行う制御部３１と、温度センサー１４からの温度情報および印刷量を格納する記憶部３２とを含んでいる。制御部３１は、記憶部３２において温度と印刷量たとえば印刷枚数や印刷時間との関係をテーブル化する機能や、温度と印刷量との関係を示すテーブル６５に基づいて帯電器１１に各種の信号を送信したりする機能などを有している。記憶部３２には、温度情報と印刷量との関係を示すテーブル６５なども格納される。

帯電器１１は、感光体ドラム１０の表面を帯電させるためのものである。この帯電器１１は、温度センサー１４からの信号を受信して、温度センサー１４からの信号に応じて感光体ドラム１０の表面電位を制御可能になっている。

〔カラープリンタにおける各種手段〕
図２は、主に、図１に示した制御ボード３０により制御される手段を説明するための機能ブロック図である。この機能ブロック図を用いて、本発明で主要な役割を果たす各種手段の説明を行う。

カラープリンタ１は、カラープリンタ本体１００の内部に配置された感光体ドラム１０の電位を制御可能なカラープリンタ１であって、印刷量関連付け手段５０と、温度検知手段５１と、時機設定手段５２と、時機判別手段５３と、電位補正手段５４とを備えている。

印刷量関連付け手段５０は、カラープリンタ本体１００の内部空間で想定される想定温度の値６０に応じて、所定の第１印刷量６１を想定温度の値６０に関連付ける手段である。この印刷量関連付け手段５０では、制御ボード３０の記憶部３２において、カラープリンタ本体１００の内部空間で想定される想定温度の値６０と第１印刷量６１たとえば印刷枚数６１との関係が、事前にテーブル化される。また、印刷量関連付け手段５０では、
第１印刷量６１が、感光体ドラム１０の表面電位が補正されうる補正回数６３に応じて調整されている。この印刷量関連付け手段５０では、記憶部３２において、想定温度の値６０と感光体ドラム１０の表面電位が帯電器１１により補正されうる補正回数６３に応じて調整された第１印刷量６１たとえば印刷枚数６１との関係が、事前にテーブル化される。これらのことから、想定しうる想定温度の値６０および補正回数６３と第１印刷量６１たとえば印刷枚数６１との関係が、テーブル６５として記憶部３２に格納される。

温度検知手段５１は、カラープリンタ本体１００の内部空間の内部温度６４を検知する手段である。この温度検知手段５１では、カラープリンタ本体１００の内部空間の内部温度６４が温度センサー１４等によって検知される。このように検知された内部温度６４は、記憶部３２に格納される。

時機設定手段５２は、カラープリンタ本体１００の内部温度６４に対応する想定温度の値６０を参照して、参照された想定温度の値６０に関連付けられた第１印刷量６１に基づいて、感光体ドラム１０の表面電位を補正する時機を設定する手段である。この時機設定手段５２では、記憶部３２に格納された想定温度の値６０と第１印刷量６１との関係により、温度センサー１４により検知された内部温度６４に対応する想定温度の値６０に関連付けられた第１印刷量６１に基づいて、感光体ドラム１０の表面電位を補正する時機が設定される。具体的には、まず、記憶部３２に格納された想定温度の値６０と第１印刷量６１たとえば印刷枚数６１との関係を示すテーブル６５が制御部３１によって参照される。そして、温度センサー１４により検知された内部温度６４に対応する想定温度の値６０に関連付けられた印刷枚数６１に基づいて、感光体ドラム１０の表面電位を補正する時機が設定される。

時機判別手段５３は、印刷時の第２印刷量６６を監視して、第２印刷量６６が第１印刷量６１になったか否かを判別する手段である。この時機判別手段５３では、第２印刷量６６が制御部３１によって監視され、第２印刷量６６が第１印刷量６１になったか否かが制御部３１によって判別される。具体的には、印刷時の第２印刷量６６すなわち印刷枚数６６が制御部３１によって監視される。そして、印刷枚数６６が、温度センサー１４により検知された内部温度６４に対応する想定温度の値６０に関連付けられた印刷枚数６１になったか否かが、制御部３１によって判別される。

電位補正手段５４は、時機判別手段５３において第２印刷量６６が第１印刷量６１になったと判別された場合に、感光体ドラム１０の表面電位を補正する手段である。この電位補正手段５４では、時機判別手段５３において第２印刷量６６が第１印刷量６１になったと制御部３１により判別された場合に、感光体ドラム１０の表面電位が帯電器１１により補正される。具体的には、印刷時の第２印刷量６６すなわち印刷時の印刷枚数６６が第１印刷量６１すなわち印刷枚数６１になったと制御部３１で判別された場合に、感光体ドラム１０の表面電位の補正を促す命令が、制御部３１から帯電器１１へと発行され、この命令に基づいて感光体ドラム１０の表面電位が帯電器１１により補正される。

〔カラープリンタにおける各種手段を用いた制御方法〕
図３に示すように、想定しうる想定温度の値６０および感光体ドラム１０の表面電位の補正回数６３に応じて、想定温度の値６０および補正回数６３と印刷枚数との関係がテーブル化され、この想定温度の値６０および補正回数６３と印刷枚数との関係を示すテーブル６５は、記憶部３２に格納されている。ここで、テーブル６５に設定される補正回数６３は、感光体ドラム１０の表面電位を補正しおわった回数を示している。

この状態でカラープリンタ１の電源がオンされると（Ｓ１）、図４に示すように、まず、カラープリンタ本体１００の内部空間の内部温度６４が温度センサー１４によって検知される（Ｓ２）。次に、記憶部３２に格納された想定温度の値６０と印刷枚数６１との関係を示すテーブル６５が制御部３１によって参照される（Ｓ３）。そして、温度センサー１４により検知された内部温度６４に対応する想定温度の値６０に関連付けられた印刷枚数６１が、感光体ドラム１０の表面電位を補正する時機を規定するために記憶部３２に格納される（Ｓ４）。続いて、印刷時の印刷枚数６６の印刷状態が制御部３１によって監視される（Ｓ５）。ここでは、印刷時の印刷枚数６６のカウント状態が制御部３１によって監視される。そして、印刷時の印刷枚数６６が感光体ドラム１０の表面電位を補正する時機を規定する印刷枚数６１すなわちテーブル６５の印刷枚数（検知枚数）６１になったか否かが制御部３１によって判別される（Ｓ６）。たとえば、図３のテーブル６５を参照すると、電源オン時すなわちカラープリンタ１の初回起動時は、感光体ドラム１０の表面電位の補正回数は０回である。この補正回数時のテーブル６５の印刷枚数６１は、想定温度の値６５にかかわらず、０枚に設定されている。これにより、電源オン時には、印刷時の印刷枚数６６がテーブル６５の印刷枚数６１になったと制御部３１によって判別されて（Ｓ６でＹｅｓ）、感光体ドラム１０の表面電位が帯電器１１により補正される（Ｓ７）。すなわち、電源がオンされた後は、印刷が実行される前に１度、感光体ドラム１０の表面電位が帯電器１１により補正される
次に、カラープリンタ１において印刷が実行されると（Ｓ１）、図４に示すように、まず、カラープリンタ本体１００の内部空間の内部温度６４が温度センサー１４によって検知される（Ｓ２）。次に、記憶部３２に格納された想定温度の値６０と印刷枚数６１との関係を示すテーブル６５が制御部３１によって参照される（Ｓ３）。そして、温度センサー１４により検知された内部温度６４に対応する想定温度の値６０に関連付けられた印刷枚数６１が、感光体ドラム１０の表面電位を補正する時機を規定するために記憶部３２に格納される（Ｓ４）。続いて、印刷時の印刷枚数の印刷状態が制御部３１によって監視される（Ｓ５）。ここでは、印刷時の印刷枚数６６のカウント状態が制御部３１によって監視される。そして、印刷時の印刷枚数６６が感光体ドラム１０の表面電位を補正する時機を規定する印刷枚数６１すなわちテーブル６５の印刷枚数６１になったか否かが制御部３１によって判別される（Ｓ６）。

ここで、監視されている印刷時の印刷枚数６６がテーブル６５の印刷枚数６１になったと制御部３１で判断されなかった場合（Ｓ６でＮｏ）、印刷時の印刷枚数６６が引き続き制御部３１によって監視される。たとえば、温度センサー１４により検知された内部温度６４が２５度であり感光体ドラム１０の表面電位の補正回数６３が１回である場合、テーブル６５の印刷枚数６１は２０００枚に設定されているので、印刷時の印刷枚数６６が２０００枚になるまで繰り返し監視される。一方で、監視されている印刷時の印刷枚数６６がテーブル６５の印刷枚数６１になったと制御部３１で判別された場合（Ｓ６でＹｅｓ）、感光体ドラム１０の表面電位が帯電器１１により補正される（Ｓ７）。たとえば、温度センサー１４により検知された内部温度が３５度であり感光体ドラム１０の表面電位の補正回数６３が２回である場合、テーブル６５の印刷枚数６１は１００００枚に設定されているので、印刷時の印刷枚数６１が１００００枚になったときに、感光体ドラム１０の表面電位が補正される。このような感光体ドラム１０の表面電位の補正操作は、カラープリンタ１の電源がＯＦＦされない限り繰り返し実行される（Ｓ７）。

このように、本実施形態では、カラープリンタ本体１００の内部空間の内部温度６４が検知され、カラープリンタ本体１００の内部温度６４に対応するテーブル６５の印刷枚数６１に基づいて、感光体ドラム１０の表面電位を補正する時機が設定されるようになっている。このようにカラープリンタ本体１００の内部温度６４を検知することによって、カラープリンタ本体１００の内部の温度状態を把握することができる。そして、把握されたカラープリンタ本体１００の内部の温度状態に対応する想定温度の値６０に対してテーブル６５の印刷枚数６１を適切に関連付けておけば、印刷時の印刷枚数６６がテーブル６５の印刷枚数６１になったときに、カラープリンタ本体１００の内部の温度状態に応じて、感光体ドラム１０の表面電位を適切なタイミングで補正することができる。

〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタの場合の例を示したが、本発明は、モノクロ方式やカラー方式の複写機やファクシミリ等の画像形成装置に対しても適用することができる。

（ｂ）前記実施形態では、第１および第２印刷量が印刷枚数６１，６６からなる場合の例を示したが、第１および第２印刷量は、前記実施形態に限定されず、印刷時間であっても良い。この場合、図４に示したテーブル６５の印刷枚数６１に代えて、想定しうる想定温度の値６０および感光体ドラム１０の表面電位の補正回数６３に応じた印刷時間が所定の値に設定される。そして、印刷時の印刷時間が制御部３１により監視され、監視されている印刷時間がテーブルの印刷時間になったときに、感光体ドラム１０の表面電位が補正される。

（ｃ）前記実施形態では、カラープリンタ本体１００に温度センサー１４が１つ設置される場合の例を示したが、温度センサー１４の数は、前記実施形態に限定されず、どのようにしても良い。

本発明の一実施形態によるカラープリンタの概略断面図。 前記カラープリンタの制御ボードにより制御される手段を説明するための機能ブロック図。 想定温度の値および補正回数と印刷枚数との関係を示すテーブル。 前記カラープリンタにおける各種手段を用いた制御方法を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１ カラープリンタ
１００ カラープリンタ本体
６３ 補正回数
１０ 感光体ドラム
１１ 帯電器
１４ 温度センサー
３０ 制御ボード
３１ 制御部
３２ 記憶部
５０ 印刷量関連付け手段
５１ 温度検知手段
５２ 時機設定手段
５３ 時機判別手段
５４ 電位補正手段
６０ 想定温度の値
６１ 第１印刷量（テーブルの印刷枚数）
６３ 補正回数
６４ 内部空間の内部温度
６５ テーブル
６６ 第２印刷量（印刷時の印刷枚数）

Claims (3)

1. 画像形成装置本体の内部に配置された感光体ドラムの電位を制御可能な画像形成装置であって、
   前記画像形成装置本体の内部空間で想定される想定温度の値に応じて所定の第１印刷量を前記想定温度の値に関連付ける印刷量関連付け手段と、
   前記画像形成装置本体の内部空間の内部温度を検知する温度検知手段と、
   前記内部温度に対応する前記想定温度の値を参照し、参照された前記想定温度の値に関連付けられた前記第１印刷量に基づいて、前記感光体ドラムの表面電位を補正する時機を設定する時機設定手段と、
   印刷時の第２印刷量を監視して前記第２印刷量が前記第１印刷量になったか否かを判別する時機判別手段と、
   前記時機判別手段において前記第２印刷量が前記第１印刷量になったと判別された場合に前記感光体ドラムの表面電位を補正する電位補正手段と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記印刷量関連付け手段においては、前記第１印刷量が、前記感光体ドラムの表面電位が補正されうる補正回数に応じて調整される、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記印刷量は、印刷枚数および印刷時間の少なくともいずれか一方からなる、請求項１又は２に記載の画像形成装置。

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