JP2017072793A - 画像形成装置および画像形成装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像流れの発生を防止することのできる画像形成装置および画像形成装置の制御プログラムを提供する。【解決手段】画像形成装置は、回転駆動される感光体と、画像形成する画像パターンを生成する画像処理部２１６と、光ビームを感光体の表面に照射することにより、画像パターンの静電潜像を感光体の表面に形成する露光装置１０６と、露光装置１０６にて形成した静電潜像をトナーで現像することにより、感光体の表面にトナー像を形成する現像装置１０７と、露光装置１０６にて形成した静電潜像を現像装置１０７にて現像する際に使用するトナー量が所要の値より小さい場合に、画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件からプロセス条件を変更することにより、感光体の表面を削る量を増加させる削り手段とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成装置の制御プログラムに関する。より特定的には、本発明は、回転駆動される像担持体を備えた画像形成装置および画像形成装置の制御プログラムに関する。

電子写真式の画像形成装置には、スキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、およびサーバー機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどがある。

画像形成装置は一般に、像担持体上に形成した静電潜像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を用紙へ転写した後、定着器によってトナー像を用紙に定着させることにより、用紙に画像を形成する。また、画像形成装置の中には、感光体上に形成された静電潜像を、現像装置を用いて現像してトナー像を形成し、一次転写ローラーを用いてトナー像を中間転写ベルトに転写し、二次転写ローラーを用いて中間転写ベルト上のトナー像を用紙へ二次転写するものも存在する。この場合、感光体および中間転写ベルトが像担持体となる。

画像形成装置の感光体に関する技術は、たとえば下記特許文献１および２などに開示されている。下記特許文献１には、感光体と帯電ローラーとの周速差を１．１以上にして、感光体の特性劣化を抑制する技術が開示されている。下記特許文献２には、感光体と帯電ローラーとの周側差によって感光体を研磨することで、感光体の放電生成物除去を行う技術が開示されている。

特開２００２−１３２０１３号公報 特開２０１１―２３７６８９号公報

感光体には表面が削れにくい特性が求められている一方で、印字枚数の増加により感光体の表面には放電生成物が付着する。この放電生成物を取り除くため、感光体の表面は印字枚数の増加とともに所要量だけ削られる必要がある。

図１１は、印字枚数の増加による感光体の表面の削れ量を示すグラフである。

図１１を参照して、線Ｌ１０１は、カバレッジが１０％である画像の印字を繰り返した場合の感光体の削れ量の推移を示している。線Ｌ１０２は、画像流れを抑止するために必要な感光体の表面の削れ量の下限値の推移を示している。カバレッジとは、画像形成領域全体にトナー像を形成する静電潜像（ベタ画像）を現像する際に使用するトナー量を基準とした場合の、ある画像の静電潜像を現像する際に使用するトナー量の割合（パーセンテージ）である。

感光体は、感光体に接触するクリーニングブレードなどにより、印字枚数の増加とともにその表面が削られる。そして感光体の表面の削れ量が上限値まで到達すると感光体は寿命となる。近年、感光体の長寿命化を図るために、感光体の高硬度化やクリーニングブレードの当接条件の最適化により、感光体の表面が削られにくくなるようにされている。しかし、感光体の表面の削れ量が不十分である場合には、感光体の表面に付着した放電生成物が十分に除去されず、画像流れが発生する。画像流れとは、感光体の表面の静電潜像の電荷が感光体の回転方向に流れ、形成された画像がぼやける現象である。

図１２は、カバレッジと感光体の削れ量との関係を示すグラフである。

図１２を参照して、トナーやトナーに含まれている研磨剤は、クリーニングブレードなどによる感光体の削れを促進する効果を有している。このため、カバレッジが低くなると、感光体の表面に供給されるトナーの量が少なくなり、感光体の削れ量が低減する。

図１３は、画像形成装置が低カバレッジの画像の印字ジョブを連続して実行した場合の感光体の削れ量の推移を示すグラフである。

図１３を参照して、線Ｌ１０３は、２％という低カバレッジの画像の印字ジョブを繰り返した場合の感光体の削れ量の推移を示している。画像形成装置が低カバレッジの印字ジョブを連続して実行した場合には、線Ｌ１０３に示すように、感光体が本来の寿命となる前に、感光体の削れ量が線Ｌ１０２を下回る。つまり、画像形成装置が低カバレッジの印字ジョブを連続して実行した場合には、感光体が本来の寿命となる前に、感光体に付着した放電生成物を十分除去することができずに、画像不良（画像流れ）が発生する。

上述のように、表面が削れにくい感光体を使用した場合には、画像流れが発生する印字枚数や発生頻度が従来よりも悪化する。したがって、画像形成装置は、低カバレッジの画像の印字を連続して実行した場合には、感光体を積極的に削るようにする必要がある。

感光体の削れ量を増加させる方法としては、パッチを打つ（現像器から感光体に対して所定量のトナーを供給する）方法が考えられる。しかし、この方法では、トナー消費量が増加するため、トナーボトルの寿命が低減するという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、画像流れの発生を防止することのできる画像形成装置および画像形成装置の制御プログラムを提供することである。

本発明の一の局面に従う画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、画像形成する画像パターンを生成する生成手段と、光ビームを像担持体の表面に照射することにより、画像パターンの静電潜像を像担持体の表面に形成する照射手段と、照射手段にて形成した静電潜像をトナーで現像することにより、像担持体の表面にトナー像を形成する現像手段と、照射手段にて形成した静電潜像を現像手段にて現像する際に使用するトナー量が所要の値より小さい場合に、画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件からプロセス条件を変更することにより、像担持体の表面を削る量を増加させる削り手段とを備える。

上記画像形成装置において好ましくは、像担持体に接触し、交流電圧が印加され、像担持体の表面を帯電する帯電手段をさらに備え、削り手段は、帯電手段のプロセス条件を変更する。

上記画像形成装置において好ましくは、削り手段は、帯電手段に印加する交流電圧の振幅を増加させる振幅増加手段を含む。

上記画像形成装置において好ましくは、削り手段は、帯電手段に印加する交流電圧の周波数を増加させる周波数増加手段を含む。

上記画像形成装置において好ましくは、帯電手段は、像担持体の回転とは独立して回転駆動され、削り手段は、像担持体の回転速度に対する帯電手段の回転速度の比を増加させる帯電速度増加手段を含む。

上記画像形成装置において好ましくは、像担持体の表面に形成されたトナー像が転写される転写ベルトをさらに備え、削り手段は、転写ベルトのプロセス条件を変更する。

上記画像形成装置において好ましくは、削り手段は、転写ベルトが像担持体と接触する力を増加させる圧力増加手段を含む。

上記画像形成装置において好ましくは、削り手段は、転写ベルトと像担持体との間を流れる転写電流を増加させる転写電流増加手段を含む。

上記画像形成装置において好ましくは、削り手段は、像担持体の回転速度に対する転写ベルトの回転速度の比を増加させるベルト速度増加手段を含む。

上記画像形成装置において好ましくは、生成手段は、１つのジョブに関する複数のページの各々の画像パターンを生成し、削り手段は、複数のページのうち一のページのトナー像を現像手段にて形成した後であって、一のページの次のページのトナー像を現像手段にて形成する前に、像担持体の表面を削る量を増加させる。

上記画像形成装置において好ましくは、削り手段は、１つのジョブに関する全てのトナー像を現像手段にて形成した後に、像担持体の表面を削る量を増加させる。

上記画像形成装置において好ましくは、削り手段は、照射手段にて形成した静電潜像を現像手段にて現像する際に使用するトナー量が少ないほど、画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件からのプロセス条件の変更量を大きくする。

上記画像形成装置において好ましくは、印字する画像データを受け付ける受付手段と、画像データに基づいて、照射手段にて形成した静電潜像を現像手段にて現像する際に使用するトナー量を算出する算出手段とをさらに備える。

上記画像形成装置において好ましくは、印字する画像データの種類の設定を受け付ける設定受付手段と、設定受付手段にて受け付けた設定に基づいて、照射手段にて形成した静電潜像を現像手段にて現像する際に使用するトナー量を算出する算出手段とをさらに備える。

本発明の他の局面に従う画像形成装置の制御プログラムは、回転駆動される像担持体を備えた画像形成装置の制御プログラムであって、画像形成する画像パターンを生成する生成ステップと、光ビームを像担持体の表面に照射することにより、画像パターンの静電潜像を像担持体の表面に形成する照射ステップと、照射ステップにて形成した静電潜像をトナーで現像することにより、像担持体の表面にトナー像を形成する現像ステップと、照射ステップにて形成した静電潜像を現像ステップにて現像する際に使用するトナー量が所要の値より小さい場合に、画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件からプロセス条件を変更することにより、像担持体の表面を削る量を増加させる削りステップとをコンピューターに実行させる。

本発明によれば、画像流れの発生を防止することのできる画像形成装置および画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における感光体１０４および帯電ローラー１０５の構成（ドラムユニットの構成）を示す側面図である。 帯電振幅Ｖｐｐと感光体の削れ量との関係を示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態におけるカバレッジと、削れ量の減少分と、感光体１０４の表面を削る際の帯電振幅Ｖｐｐとの関係を示す表である。 本発明の第１の実施の形態における、画像形成装置１００が感光体１０４の表面を積極的に削る動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における感光体１０４および中間転写ベルト１０９の付近の構成を示す断面図である。 中間転写ベルト１０９の当接力と感光体の削れ量との関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態におけるカバレッジと、削れ量の減少分と、感光体１０４の表面を削る際の中間転写ベルト１０９の当接力との関係を示す表である。 本発明の第２の実施の形態における、画像形成装置１００が感光体１０４の表面を積極的に削る動作を示すフローチャートである。 印字枚数の増加による感光体の表面の削れ量を示すグラフである。 カバレッジと感光体の削れ量との関係を示すグラフである。 画像形成装置が低カバレッジの画像の印字ジョブを連続して実行した場合の感光体の削れ量の推移を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

以下の実施の形態では、画像形成装置がＭＦＰである場合について説明する。画像形成装置は、ＭＦＰの他、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどであってもよい。

［第１の実施の形態］

始めに、本実施の形態における画像形成装置の構成について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の構成を示す断面図である。

図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１００は、ＭＦＰであり、用紙搬送部１０と、トナー像形成部２０と、定着装置３０とを主に備えている。

用紙搬送部１０は、給紙トレイ１０２と、給紙ローラー１０３ａと、搬送ローラー１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｅ、１０３ｆ、および１０３ｇと、排紙ローラー１０３ｄと、排紙トレイ１１５とを含んでいる。給紙トレイ１０２は、画像を形成するための用紙を収容する。給紙トレイ１０２は複数であってもよい。給紙ローラー１０３ａは、給紙トレイ１０２と搬送経路ＴＲ１との間に設けられている。搬送ローラー１０３ｂおよび１０３ｃの各々は、搬送経路ＴＲ１に沿って設けられている。搬送ローラー１０３ｅ、１０３ｆ、および１０３ｇの各々は、搬送経路ＴＲ２に沿って設けられている。排紙ローラー１０３ｄは、搬送経路ＴＲ１の最も下流の部分に設けられている。排紙トレイ１１５は画像形成装置本体１０１の最上部に設けられている。

トナー像形成部２０は、いわゆるタンデム方式でＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色の画像を合成し、用紙にトナー像を転写する。トナー像形成部２０は、４組の画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋと、露光装置（レーザーユニット）１０６（照射手段の一例）と、中間転写ベルト１０９と、一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄと、二次転写ローラー１１１と、クリーニング装置１１２と、濃度検出センサー１１８などを含んでいる。中間転写ベルト１０９、一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄ、ならびに二次転写ローラー１１１は、転写装置を構成している。

画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの各々は、中間転写ベルト１０９の直下に並置されている。画像形成ユニット２１Ｙは、感光体１０４ａと、帯電ローラー１０５ａと、現像装置１０７ａと、クリーニング装置１１０ａなどを含んでいる。感光体１０４ａは、図１中矢印ＡＲ１で示す方向に回転駆動される。感光体１０４ａの周囲には、帯電ローラー１０５ａ、現像装置１０７ａ、およびクリーニング装置１１０ａが配置されている。

画像形成ユニット２１Ｍは、感光体１０４ｂと、帯電ローラー１０５ｂと、現像装置１０７ｂと、クリーニング装置１１０ｂなどを含んでいる。画像形成ユニット２１Ｃは、感光体１０４ｃと、帯電ローラー１０５ｃと、現像装置１０７ｃと、クリーニング装置１１０ｃなどを含んでいる。画像形成ユニット２１Ｋは、感光体１０４ｄと、帯電ローラー１０５ｄと、現像装置１０７ｄと、クリーニング装置１１０ｄなどを含んでいる。画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの各々は、画像形成ユニット２１Ｙと同様の構成を有している。

露光装置１０６は、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの下部に設けられている。中間転写ベルト１０９は、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの下部に設けられている。中間転写ベルト１０９は、環状であり、用紙搬送部１０と連動して、図１中矢印ＡＲ２で示す方向に回転する。一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄの各々は、中間転写ベルト１０９を挟んで感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃおよび１０４ｄの各々と対向している。二次転写ローラー１１１は、搬送経路ＴＲ１において中間転写ベルト１０９と接触している。二次転写ローラー１１１と中間転写ベルト１０９との間隔は、図示しない圧接離間機構により調整可能である。クリーニング装置１１２は、中間転写ベルト１０９の付近に設けられている。

定着装置３０は、加熱ローラー１１６と、加圧ローラー１１７とを含んでいる。定着装置３０は、加熱ローラー１１６と加圧ローラー１１７とのニップ部により、トナー像を担持した用紙を把持しながら搬送経路ＴＲ１に沿って搬送することで、用紙にトナー像を定着させる。

画像形成装置１００が印字ジョブの実行指示を受け付けると、給紙トレイ１０２に格納された用紙などの記録媒体は、１枚ずつ給紙ローラー１０３ａによって取り出され、搬送ローラー１０３ｂおよび１０３ｃの各々によって搬送経路ＴＲ１に沿って搬送される。給紙と並行して、ＹＭＣＫ各色の感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面は、ＹＭＣＫ各色の帯電ローラー１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、および１０５ｄの各々によって帯電された後、露光装置１０６から照射される光ビームにより、画像データに基づく露光が行われる。これにより、感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面に、画像形成する画像パターンの静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、ＹＭＣＫ各色の現像装置１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、および１０７ｄの各々によってトナーで現像される。これにより、感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面にトナー像が形成される。これらのトナー画像は、ＹＭＣＫ各色の一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄの各々に印可される転写バイアスによって中間転写ベルト１０９上に転写される。これにより、中間転写ベルト１０９上にはＹＭＣＬ各色のトナー画像が重ねて形成される。現像バイアスなどの画像形成パラメーターは、濃度検出センサー１１８の検出結果に応じて調整される。これにより、トナーの濃度が安定化される。感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面の残留トナーは、ＹＭＣＫ各色のクリーニング装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、および１１０ｄの各々によって除去される。

中間転写ベルト１０９上のトナー像は、二次転写ローラー１１１に印可される二次転写バイアスによって、中間転写ベルト１０９と二次転写ローラー１１１との間を搬送される記録媒体上に転写される。その後、中間転写ベルト１０９上の残留トナーは、クリーニング装置１１２によって除去される。

記録媒体上に形成されたトナー像は、定着装置３０を記録媒体が通過する際に熱と圧力とが加えられ記録媒体に定着される。トナー像が定着された記録媒体は、排紙ローラー１０３ｄによって排紙トレイ１１５に排出される。

画像形成により現像装置１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、および１０７ｄの各々の内部のトナーが少なくなると、ＹＭＣＫ各色のトナーボトル１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、および１１４ｄの各々の内部に保管されたトナーが、現像装置１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、および１０７ｄの各々に供給される。トナーボトル１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、および１１４ｄの各々は着脱可能であり、トナーボトル１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、および１１４ｄのうちいずれかのトナーボトルの内部のトナーが無くなると、ユーザーはそのトナーボトルを交換する。これにより、画像形成装置１００に対してトナーが継続して供給される。

記録媒体の両面に画像形成する場合には、記録媒体が定着装置３０を通過した後に排紙ローラー１０３ｄを逆回転させることにより、記録媒体を搬送経路ＴＲ２に導入する。記録媒体は、搬送ローラー１０３ｅ、１０３ｆ、および１０３ｇの各々によって搬送され、再び搬送経路ＴＲ１に導入される。そして、記録媒体は、その裏面にトナー像が形成され、排紙ローラー１０３ｄによって排紙トレイ１１５に排出される。

以降、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋのうち任意の画像形成ユニットにおける感光体、帯電ローラー、および現像装置の各々を、それぞれ感光体１０４（像担持体の一例）、帯電ローラー１０５（帯電手段の一例）、および現像装置１０７（現像手段の一例）と記すことがある。一次転写ローラー１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄのうち任意の一次転写ローラーを一次転写ローラー１０８と記すことがある。

図２は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。

図２を参照して、画像形成装置１００は、制御部２００と、帯電制御部２１１と、露光制御部２１２と、現像制御部２１３と、転写制御部２１４と、定着制御部２１５と、画像処理部２１６と、印字ジョブ受付部２１７とを備えている。

制御部２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３とを含んでいる。ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、帯電制御部２１１、露光制御部２１２、現像制御部２１３、転写制御部２１４、定着制御部２１５、画像処理部２１６、印字ジョブ受付部２１７、および濃度検出センサー１１８の各々とは、相互に接続されている。

ＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００全体の動作を制御する。ＣＰＵ２０１は、制御プログラムに基づいて処理を行う。

ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が実行する制御プログラムなどを記憶する。

ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の作業用のメモリであり、各種ジョブに関するデータを一時的に保存する。

帯電制御部２１１は、帯電ローラー１０５に印加する電圧や帯電ローラー１０５の回転速度などの、帯電ローラー１０５の動作を制御する。

露光制御部２１２は、露光光の強度や、露光光を感光体１０４の各々に照射するタイミングなどの露光装置１０６の動作を制御する。

現像制御部２１３は、現像装置１０７の現像バイアス、現像装置１０７へのトナーの補充、現像装置１０７内の現像ローラー１３１（図１）の回転速度などの現像装置１０７の動作を制御する。なお、現像ローラー１３１は、現像制御部２１３によって回転駆動されず、感光体１０４の回転に従動して回転するものであってもよい。

転写制御部２１４は、一次転写バイアス、一次転写電流、一次転写ローラー１０８の中間転写ベルト１０９への圧接力、中間転写ベルト１０９の回転速度、二次転写バイアスなどの、一次転写ローラー１０８、中間転写ベルト１０９，および二次転写ローラー１１１の各々の動作を制御する。

定着制御部２１５は、加熱ローラー１１６の温度や加圧ローラー１１７の回転速度などの、定着装置３０の動作を制御する。

画像処理部２１６は、印字ジョブの画像データに対してＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）処理を行うことで、画像形成する画像パターンを生成する。

印字ジョブ受付部２１７は、印字ジョブに関する設定、画像データ、または画像データの種類（写真、文字など）などを受け付ける。

図３は、本発明の第１の実施の形態における感光体１０４および帯電ローラー１０５の構成（ドラムユニットの構成）を示す側面図である。

図３を参照して、帯電ローラー１０５は、芯金１４１ａと、弾性体層１４１ｂとを含んでいる。芯金１４１ａは、たとえばステンレスなどよりなっている。芯金１４１ａは、円柱形状を有しており、６ｍｍの直径を有している。弾性体層１４１ｂは、芯金１４１ａの外周に形成されている。弾性体層１４１ｂは、たとえば導電性の樹脂などよりなっている。弾性体層１４１ｂは、中空の円柱形状を有しており、３ｍｍの厚さを有している。

芯金１４１ａの両端は、軸受１４２によって回転可能な状態で保持されている。軸受１４２は、一端が画像形成装置本体１０１に固定されたバネ１４３によって付勢されている。これにより、帯電ローラー１０５は、所定の押圧力で感光体１０４に当接されている。また、芯金１４１ａには電源Ｓ１より帯電バイアスが印加されている。帯電バイアスは、たとえば周波数２ｋＨｚ、振幅１２００Ｖの交流電圧に、−６００Ｖの直流電圧を重畳したものである。

図４は、帯電振幅Ｖｐｐと感光体の削れ量との関係を示すグラフである。

図４を参照して、帯電振幅Ｖｐｐとは、帯電バイアスの交流電圧の振幅に相当する。この表より、帯電振幅Ｖｐｐを増加することにより、感光体１０４への放電量が増加し、感光体１０４の表面の削れ量が増加することが分かる。

そこで、本実施の形態における画像形成装置１００は、カバレッジが標準カバレッジよりも小さい画像（低カバレッジの画像）の印字を所要の枚数だけ行った場合に、所要のタイミングで帯電振幅Ｖｐｐを通常の値（画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件）から増加させることにより、感光体１０４の表面を積極的に削り、感光体１０４の表面を削る量を増加させる。

画像形成装置１００は、印字ジョブ受付部２１７で受け付けた画像データに基づいてカバレッジを算出してもよい。また画像形成装置１００は、印字ジョブ受付部２１７で受け付けた画像データの種類の設定に基づいてカバレッジを算出してもよい。画像形成装置１００は、たとえば印字ジョブの画像データの種類が文字に設定された場合に、その印字ジョブの全ての画像を低カバレッジと判断してもよい。

図５は、本発明の第１の実施の形態におけるカバレッジと、削れ量の減少分と、感光体１０４の表面を削る際の帯電振幅Ｖｐｐとの関係を示す表である。

図５を参照して、ここでは、標準カバレッジを１０％とし、０％、２％、４％、６％、および８％の各々のカバレッジで１００枚の画像を印字した後の感光体１０４の削れ量の減少分を示している。削れ量の減少分とは、標準カバレッジで１００枚の画像を印字した後の感光体１０４の削れ量を基準とした場合の削れ量の減少分である。この表より、カバレッジが低下するに従って感光体１０４の削れ量が減少し、画像流れが発生しやすくなることが分かる。

画像形成装置１００は、図５の表のように、カバレッジが標準カバレッジよりも小さくなる程、感光体１０４の表面を削る際の帯電振幅Ｖｐｐを大きな値に設定することが好ましい。これにより、カバレッジの低い印字が続くことにより感光体の削れ量の減少分を適切に補うことができる。

感光体１０４の表面を積極的に削るタイミングは、紙間のタイミング、または印字ジョブに関する全てのトナー像を形成した後（つまり印字ジョブの終了後）のタイミングであることが好ましい。紙間のタイミングとは、１つのジョブに関する複数のページのうち一のページのトナー像を形成した後であって、その次のページのトナー像を形成する前のタイミングである。

紙間のタイミングで感光体１０４の表面を積極的に削る場合には、感光体１０４を積極的に削るための時間を印字ジョブの実行に要する時間の他（たとえば印字ジョブの終了後や画像形成装置の電源をオンした直後）に確保する必要がなくなるので、印字ジョブを開始するまでの時間を短縮することができる。印字ジョブの終了後のタイミングで感光体１０４の表面を積極的に削る場合には、感光体を積極的に削る際のプロセス条件と、通常の印字ジョブを実行する際のプロセス条件との差が大きいときにも、プロセス条件を容易に変更することができる。

図６は、本発明の第１の実施の形態における、画像形成装置１００が感光体１０４の表面を積極的に削る動作を示すフローチャートである。

図６を参照して、画像形成装置１００のＣＰＵ２０１は、印字ジョブの実行指示を受け付けると、受け付けた印字ジョブにおける印字画像のカバレッジを算出し、印字画像のカバレッジが所定値以下であるか否かを判別する（Ｓ１）。

ステップＳ１において、印字画像のカバレッジが所定値以下であると判別した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、低カバレッジの印字ページ数のカウントを１増加させ、低カバレッジの印字ページのカウント数が所定値以上となったか否かを判別する（Ｓ３）。

ステップＳ１において、受け付けた印字ジョブにおけるカバレッジが所定値より大きいと判別した場合（Ｓ１でＮｏ）、またはステップＳ３において、低カバレッジの印字ページのカウント数が所定値未満であると判別した場合（Ｓ３でＮｏ）、ＣＰＵ２０１はステップＳ１３の処理へ進む。

ステップＳ３において、低カバレッジの印字ページのカウント数が所定値以上となったと判別した場合（Ｓ３でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、感光体１０４の表面を積極的に削る処理を行う（Ｓ９）。具体的には、ＣＰＵ２０１は、受け付けた印字ジョブのカバレッジに応じて帯電ローラー１０５の帯電振幅Ｖｐｐを通常の値から増加する（Ｓ５）。次にＣＰＵ２０１は、帯電ローラー１０５の帯電振幅Ｖｐｐを通常の値から増加した状態で、感光体１０４を回転させることで、帯電ローラー１０５を感光体１０４に従動回転させる（Ｓ７）。

ステップＳ９の処理に続いて、ＣＰＵ２０１は帯電振幅Ｖｐｐを通常の値に戻し（Ｓ１１）、印字ジョブを再開し（Ｓ１３）、処理を終了する。

本実施の形態によれば、カバレッジの低い画像の印字が連続することで、感光体１０４の表面が十分に削られない場合に、帯電ローラーの帯電振幅Ｖｐｐを増加することで感光体１０４の表面が積極的に削られる。これにより、トナー消費量を増加させることなく、感光体１０４の表面に付着した放電生成物を十分除去することができ、画像不良の発生を抑止することができる。

なお、画像形成装置１００は、帯電振幅Ｖｐｐ以外の帯電ローラー１０５のプロセス条件を変更することにより、感光体１０４の表面を削る量を増加させてもよい。たとえば、画像形成装置１００は、帯電ローラー１０５に印加する交流電圧の周波数を増加させてもよいし、感光体１０４の回転速度に対する帯電ローラー１０５の回転速度の比を増加させてもよい（この場合、帯電ローラー１０５は、感光体１０４の回転とは独立して回転駆動されるものとする）。これらの場合にも、単位時間当たりの感光体１０４への放電量が増加するため、帯電振幅Ｖｐｐを増加させたときと同じように感光体の削れ量を増加させることができる。

［第２の実施の形態］

図７は、本発明の第２の実施の形態における感光体１０４および中間転写ベルト１０９の付近の構成を示す断面図である。

図７を参照して、一次転写ローラー１０８、中間転写ベルト１０９、および二次転写ローラー１１１（図１）は転写装置を構成している。転写装置は、感光体１０４の回転駆動が開始するのと同時に回転駆動される。転写装置の回転駆動が開始した時には、中間転写ベルト１０９は感光体１０４から離間している。転写装置の回転駆動が開始した後、感光体１０４および中間転写ベルト１０９が所定の速度になった後で、中間転写ベルト１０９は一次転写ローラー１０８によって感光体１０４に当接される。印字ジョブに関する一連の動作が終わり、コピーまたはプリントの画像形成が終了すると、中間転写ベルト１０９は感光体１０４から離間される。

ここで、一次転写ローラー１０８がバネ１４３によって中間転写ベルト１０９方向に付勢されている場合には、バネ１４３の自由長を変えることで、感光体１０４と中間転写ベルト１０９との当接および離間が切り替えられてもよい。また、偏心カム、アクチュエーター、またはギヤ駆動などによって感光体１０４と中間転写ベルト１０９との当接および離間が切り替えられてもよい。

図８は、中間転写ベルト１０９の当接力と感光体の削れ量との関係を示すグラフである。

図８を参照して、中間転写ベルト１０９の当接力とは、中間転写ベルト１０９が感光体１０４と接触する力に相当する。この表より、中間転写ベルト１０９の当接力を増加することにより、感光体１０４に加わる力が増加し、感光体１０４の表面の削れ量が増加することが分かる。

そこで、本実施の形態における画像形成装置１００は、カバレッジが標準カバレッジよりも小さい場合に、所要のタイミングで中間転写ベルト１０９の当接力を増加させることにより、感光体１０４の表面を積極的に削り、感光体１０４の表面を削る量を通常の値（画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件）から増加させる。

図９は、本発明の第２の実施の形態におけるカバレッジと、削れ量の減少分と、感光体１０４の表面を削る際の中間転写ベルト１０９の当接力との関係を示す表である。

図９を参照して、カバレッジと削れ量の減少分との関係は、図５の場合と同じである。画像形成装置１００は、図８の表のように、カバレッジが標準カバレッジよりも小さくなる程、感光体１０４の表面を削る際の中間転写ベルト１０９の当接力を大きな値に設定することが好ましい。これにより、カバレッジの低い印字が続くことにより感光体の削れ量の減少分を適切に補うことができる。

感光体１０４の表面を積極的に削るタイミングは、紙間のタイミング、または印字ジョブに関する全てのトナー像を形成した後（つまり印字ジョブの終了後）のタイミングであることが好ましい。

図１０は、本発明の第２の実施の形態における、画像形成装置１００が感光体１０４の表面を積極的に削る動作を示すフローチャートである。

図１０を参照して、画像形成装置１００のＣＰＵ２０１は、印字ジョブの実行指示を受け付けると、受け付けた印字ジョブにおける印字画像のカバレッジを算出し、印字画像のカバレッジが所定値以下であるか否かを判別する（Ｓ１０１）。

ステップＳ１０１において、印字画像のカバレッジが所定値以下であると判別した場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、低カバレッジの印字ページ数のカウントを１増加させ、低カバレッジの印字ページのカウント数が所定値以上となったか否かを判別する（Ｓ１０３）。

ステップＳ１０１において、受け付けた印字ジョブにおけるカバレッジが所定値より大きいと判別した場合（Ｓ１０１でＮｏ）、またはステップＳ１０３において、低カバレッジの印字ページのカウント数が所定値未満であると判別した場合（Ｓ１０３でＮｏ）、ＣＰＵ２０１はステップＳ１１３の処理へ進む。

ステップＳ１０３において、低カバレッジの印字ページのカウント数が所定値以上となったと判別した場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、感光体１０４の表面を積極的に削る処理を行う（Ｓ１０９）。具体的には、ＣＰＵ２０１は、受け付けた印字ジョブのカバレッジに応じて中間転写ベルト１０９の当接力を通常の値から増加する（Ｓ１０５）。次にＣＰＵ２０１は、中間転写ベルト１０９の当接力を通常の値から増加した状態で、感光体１０４および中間転写ベルト１０９を回転させる（Ｓ１０７）。

ステップＳ１０９の処理に続いて、ＣＰＵ２０１は中間転写ベルト１０９の当接力を通常の値に戻し（Ｓ１１１）、印字ジョブを再開し（Ｓ１１３）、処理を終了する。

なお、上述以外の画像形成装置１００の構成および動作は、第１の実施の形態の場合と同じであるので、その説明は繰り返さない。

本実施の形態によれば、カバレッジの低い印字ジョブが連続することで、感光体１０４の表面が十分に削られない場合に、中間転写ベルト１０９の当接力を増加させることで感光体１０４の表面が積極的に削られる。これにより、トナー消費量を増加させることなく、感光体１０４の表面に付着した放電生成物を十分除去することができ、画像不良の発生を抑止することができる。

なお、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０９の当接力以外の転写ベルトのプロセス条件を変更することにより、感光体１０４の表面を削る量を増加させてもよい。たとえば、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０９と感光体１０４との間を流れる一次転写電流を増加させてもよいし、感光体１０４の回転速度に対する中間転写ベルト１０９の回転速度の比を増加させてもよい。

一次転写電流を増加させた場合に感光体１０４の削れ量が増加する理由は、一次転写電流を増加させると、静電吸着により中間転写ベルト１０９と感光体１０４との間の吸着力が増加し、中間転写ベルト１０９が感光体１０４に加える力が増加するためである。感光体１０４の回転速度に対する中間転写ベルト１０９の回転速度を増加させた場合に感光体１０４の削れ量が増加する理由は、中間転写ベルト１０９の感光体１０４への単位時間当たりの接触面積が増加するためである。したがって、これらの場合にも、中間転写ベルト１０９の当接力を増加させたときと同じように感光体の削れ量を増加させることができる。

［その他］

本発明は、画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件からプロセス条件を変更することにより、像担持体の表面を削る量を増加させるものであればよく、帯電ローラー１０５および中間転写ベルト１０９以外の部材のプロセス条件を変更するものであってもよい。この場合、カバレッジが小さいほど、画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件からのプロセス条件の変更量を大きくすることが好ましい。

画像形成装置は、感光体の表面に形成したトナー像を、中間転写ベルトを介して記録媒体に転写する構成の代わりに、感光体の表面に形成したトナー像を記録媒体に直接転写する構成であってもよい。

上述の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。たとえば、第１の実施の形態の帯電ローラー１０５のプロセス条件を変更する方法と、第２の実施の形態の中間転写ベルト１０９のプロセス条件を変更する方法とが組み合わされてもよい。

上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアにより行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザーに提供することにしてもよい。プログラムは、ＣＰＵなどのコンピューターにより実行される。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。

上述の実施の形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 用紙搬送部
２０ トナー像形成部
２１Ｃ，２１Ｋ，２１Ｍ，２１Ｙ 画像形成ユニット
３０ 定着装置
１００ 画像形成装置
１０１ 画像形成装置本体
１０２ 給紙トレイ
１０３ａ 給紙ローラー
１０３ｂ，１０３ｅ 搬送ローラー
１０３ｄ 排紙ローラー
１０４，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ 感光体（像担持体の一例）
１０５，１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ 帯電ローラー（帯電手段の一例）
１０６ 露光装置（照射手段の一例）
１０７，１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ 現像装置（現像手段の一例）
１０８，１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ 一次転写ローラー
１０９ 中間転写ベルト（転写ベルトの一例）
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ クリーニング装置
１１１ 二次転写ローラー
１１２ クリーニング装置
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｃ トナーボトル
１１５ 排紙トレイ
１１６ 加熱ローラー
１１７ 加圧ローラー
１１８ 濃度検出センサー
１３１ 現像ローラー
１４１ａ 芯金
１４１ｂ 弾性体層
１４２ 軸受
１４３ バネ
２００ 制御部
２０１ ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）
２０２ ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）
２０３ ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）
２１１ 帯電制御部
２１２ 露光制御部
２１３ 現像制御部
２１４ 転写制御部
２１５ 定着制御部
２１６ 画像処理部
２１７ 印字ジョブ受付部
ＴＲ１，ＴＲ２ 搬送経路

Claims (15)

1. 回転駆動される像担持体と、
   画像形成する画像パターンを生成する生成手段と、
   光ビームを前記像担持体の表面に照射することにより、前記画像パターンの静電潜像を前記像担持体の表面に形成する照射手段と、
   前記照射手段にて形成した静電潜像をトナーで現像することにより、前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像手段と、
   前記照射手段にて形成した静電潜像を前記現像手段にて現像する際に使用するトナー量が所要の値より小さい場合に、前記画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件からプロセス条件を変更することにより、前記像担持体の表面を削る量を増加させる削り手段とを備えた、画像形成装置。
2. 前記像担持体に接触し、交流電圧が印加され、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段をさらに備え、
   前記削り手段は、前記帯電手段のプロセス条件を変更する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記削り手段は、前記帯電手段に印加する交流電圧の振幅を増加させる振幅増加手段を含む、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記削り手段は、前記帯電手段に印加する交流電圧の周波数を増加させる周波数増加手段を含む、請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記帯電手段は、前記像担持体の回転とは独立して回転駆動され、
   前記削り手段は、前記像担持体の回転速度に対する前記帯電手段の回転速度の比を増加させる帯電速度増加手段を含む、請求項２〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体の表面に形成されたトナー像が転写される転写ベルトをさらに備え、
   前記削り手段は、前記転写ベルトのプロセス条件を変更する、請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記削り手段は、前記転写ベルトが前記像担持体と接触する力を増加させる圧力増加手段を含む、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記削り手段は、前記転写ベルトと前記像担持体との間を流れる転写電流を増加させる転写電流増加手段を含む、請求項６または７に記載の画像形成装置。
9. 前記削り手段は、前記像担持体の回転速度に対する前記転写ベルトの回転速度の比を増加させるベルト速度増加手段を含む、請求項６〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記生成手段は、１つのジョブに関する複数のページの各々の画像パターンを生成し、
    前記削り手段は、前記複数のページのうち一のページのトナー像を前記現像手段にて形成した後であって、前記一のページの次のページのトナー像を前記現像手段にて形成する前に、前記像担持体の表面を削る量を増加させる、請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記削り手段は、１つのジョブに関する全てのトナー像を前記現像手段にて形成した後に、前記像担持体の表面を削る量を増加させる、請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記削り手段は、前記照射手段にて形成した静電潜像を前記現像手段にて現像する際に使用するトナー量が少ないほど、前記画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件からのプロセス条件の変更量を大きくする、請求項１〜１１のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 印字する画像データを受け付ける受付手段と、
    前記画像データに基づいて、前記照射手段にて形成した静電潜像を前記現像手段にて現像する際に使用するトナー量を算出する算出手段とをさらに備えた、請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
14. 印字する画像データの種類の設定を受け付ける設定受付手段と、
    前記設定受付手段にて受け付けた設定に基づいて、前記照射手段にて形成した静電潜像を前記現像手段にて現像する際に使用するトナー量を算出する算出手段とをさらに備えた、請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
15. 回転駆動される像担持体を備えた画像形成装置の制御プログラムであって、
    画像形成する画像パターンを生成する生成ステップと、
    光ビームを前記像担持体の表面に照射することにより、前記画像パターンの静電潜像を前記像担持体の表面に形成する照射ステップと、
    前記照射ステップにて形成した静電潜像をトナーで現像することにより、前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像ステップと、
    前記照射ステップにて形成した静電潜像を前記現像ステップにて現像する際に使用するトナー量が所要の値より小さい場合に、前記画像パターンの画像を形成する際のプロセス条件からプロセス条件を変更することにより、前記像担持体の表面を削る量を増加させる削りステップとをコンピューターに実行させる、画像形成装置の制御プログラム。

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