JP2023159744A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置内温度が所定の温度以上で、かつ、印刷データを受信するのを待機した後に印刷が行われる場合に画像品位が低下するのを防止することができるようにする。【解決手段】像担持体、帯電装置及び現像剤担持体を備えた画像形成ユニットと、転写装置と、定着装置と、装置内温度を検出する温度検出部と、画像形成装置の放置時間を計時する計時装置５５と、定着待機モードをオン・オフする定着制御部Ｄｒ３と、装置内温度が所定の閾値以上であり、放置時間が所定の閾値以上であり、画像形成装置が放置されていた間の定着待機モードがオンである場合に、現像電圧を補正する現像電圧補正処理部Ｐｒ５とを有する。現像電圧が補正されるので、画像の端部にかすれが発生することがない。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタには、画像形成ユニットが配設され、該画像形成ユニットにおいて、帯電ローラによって一様に帯電させられた感光体ドラムの表面がＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像が現像ローラによって現像されてトナー像が形成され、該トナー像が、転写ローラによって用紙カセットから供給された用紙に転写されるようになっている。そして、用紙に転写された前記トナー像が定着器において用紙に定着させられることによって画像が形成される。このようにして、プリンタにおいて印刷が行われる。

ところで、前記プリンタにおいては、ホストコンピュータから送られた印刷データを受信すると、該印刷データについて印刷が行われる。

そして、所定の期間が経過しても印刷データを受信していない場合に、省電力モードに移行して印刷データを受信するのを待機するようにしたプリンタが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１６－４３６２０号公報

しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、前回の印刷が行われてからの、プリンタの本体、すなわち、装置本体内の温度である装置内温度が所定の温度以上であり、かつ、印刷データを受信するのを待機した後に印刷が行われる場合、画像の端部にかすれが発生し、画像品位が低下することがある。

本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、装置内温度が所定の温度以上であり、かつ、印刷データを受信するのを待機した後に印刷が行われる場合に画像品位が低下するのを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の画像形成装置においては、像担持体、該像担持体を帯電させる帯電装置、及び前記像担持体に形成された潜像を現像し、現像剤像を形成する現像剤担持体を備えた画像形成ユニットと、前記現像剤像を媒体に転写する転写装置と、熱源によって前記媒体上の現像剤像を加熱し、加圧して、媒体に定着させる定着装置と、装置内温度を検出する温度検出部と、前回の印刷が終了してからの画像形成装置が放置されていた時間を表す放置時間を計時する計時装置と、前記定着装置の定着待機モードをオン・オフする定着制御部と、前記装置内温度が所定の閾値以上であり、前記放置時間が所定の閾値以上であり、画像形成装置が放置されていた間の定着待機モードがオンである場合に、所定の枚数の印刷が行われる間、前記現像剤担持体に印加される現像電圧を補正する現像電圧補正処理部とを有する。

本発明によれば、画像形成装置においては、像担持体、該像担持体を帯電させる帯電装置、及び前記像担持体に形成された潜像を現像し、現像剤像を形成する現像剤担持体を備えた画像形成ユニットと、前記現像剤像を媒体に転写する転写装置と、熱源によって前記媒体上の現像剤像を加熱し、加圧して、媒体に定着させる定着装置と、装置内温度を検出する温度検出部と、前回の印刷が終了してからの画像形成装置が放置されていた時間を表す放置時間を計時する計時装置と、前記定着装置の定着待機モードをオン・オフする定着制御部と、前記装置内温度が所定の閾値以上であり、前記放置時間が所定の閾値以上であり、画像形成装置が放置されていた間の定着待機モードがオンである場合に、所定の枚数の印刷が行われる間、前記現像剤担持体に印加される現像電圧を補正する現像電圧補正処理部とを有する。

この場合、装置内温度が所定の閾値以上であり、放置時間が所定の閾値以上であり、画像形成装置が放置されていた間の定着待機モードがオンである場合に、所定の枚数の印刷が行われる間、現像剤担持体に印加される現像電圧が補正されるので、画像の端部にかすれが発生することがなく、画像品位が低下するのを防止することができる。

本発明の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。 本発明の実施の形態におけるプリンタの概略図である。 プリンタの状態とトナーの帯電量との関係を示す図である。 プリンタが放置されている間の定着待機モードがオン及びオフにされたときの定着温度の推移を示す図である。 プリンタが放置されている間の定着待機モードがオン及びオフにされたときの装置内温度、並びに環境温度の推移を示す図である。 本発明の実施の形態における現像電圧を補正する際の制御部の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における現像電圧補正テーブルの例を示す図である。 本発明の実施の形態における現像電圧が補正されるときの印刷枚数と現像電圧との関係を示す図である。 本発明の実施の形態における現像電圧の推移の例を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態における装置内温度の推移の例を示すタイムチャートである。 現像電圧の推移の比較図である。 画像の端部の濃度の比較図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。

図２は本発明の実施の形態におけるプリンタの概略図である。

図において、１０はプリンタ、Ｃｓは該プリンタ１０の外装である筐体、Ｂｄはプリンタ１０の本体、すなわち、装置本体、Ｗｔは前記筐体Ｃｓの頂壁、ｓｋ１は該頂壁Ｗｔの一部に形成された第１の積載部としてのスタッカである。

前記装置本体Ｂｄの下部には、給紙部としての、かつ、媒体収容部としての用紙カセット１１が配設され、媒体としての用紙Ｐが、用紙カセット１１の第２の積載部としてのスタッカｓｋ２に積載された状態で収容される。

また、１２は、前記用紙カセット１１の前端に隣接させて配設された繰出部材としてのホッピングローラ、Ｒｔ１は、用紙Ｐを搬送するための媒体搬送路としての用紙搬送路である。

該用紙搬送路Ｒｔ１には第１の搬送部材としてのレジストローラ対ｍ１が配設され、該レジストローラ対ｍ１より下流側に第１の温度検出部としての温度センサｓ１が配設され、該温度センサｓ１より下流側に画像形成部Ｑ１が配設される。

レジストローラ対ｍ１は、用紙カセット１１から給紙された用紙Ｐの斜行を矯正する。
温度センサｓ１は、サーミスタから成り、装置本体Ｂｄ内の温度、すなわち、装置内温度Ｔｐを検出する。

画像形成部Ｑ１は、用紙Ｐの搬送方向における上流側から下流側にかけて並べて配設されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋ、露光装置としてのＬＥＤヘッドＨｄ、転写装置ｕ１等から成る。

各画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋは、現像剤としての、負帯電特性を有するトナーが収容された現像剤収容部としてのトナーカートリッジ１７、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電部材としての帯電ローラ２２、現像剤担持体としての現像ローラ２３、現像剤供給部材としての供給ローラ２４、現像剤規制部材としての現像ブレード２５、クリーニング装置２６、除電装置２７等を備える。前記現像ローラ２３、供給ローラ２４及び現像ブレード２５によって現像部が形成される。前記トナーカートリッジ１７は、画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋの本体部に対して着脱自在に配設される。

感光体ドラム２１は、アルミニウム等の導体に感光層を塗布することによって形成され、端部にギヤを備え、駆動部としての後述されるＩＤモータＭ１（図１）が駆動されることによって矢印方向に回転させられる。

帯電ローラ２２は、ステンレス等の金属製の軸に導電性を有する弾性体を被覆することによって形成され、感光体ドラム２１と接触した状態で、連れ回りで矢印方向に回転させられ、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる。

現像ローラ２３は、ステンレス等の金属製の軸に、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の導電性を有する弾性体を被覆することによって形成され、感光体ドラム２１に圧接させて配設され、端部にギヤを備え、感光体ドラム２１の回転を受けて矢印方向に回転させられる。また、現像ローラ２３は、感光体ドラム２１の表面に形成された潜像としての静電潜像にトナーを付着させて現像剤像としてのトナー像を形成する。

供給ローラ２４は、ステンレス等の金属製の軸に、シリコーンスポンジ等の、発泡性を有する弾性体を被覆することによって形成され、軸の端部にギヤを備え、現像ローラ１４から回転を受けて現像ローラ２３と同じ矢印方向に回転させられ、トナーカートリッジ１７から供給されたトナーを現像ローラ２３に供給するとともに、トナーを摩擦によって帯電させる。

現像ブレード２５は、ステンレス製の薄板から成り、一方の端部が画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋの所定の部分に固定され、他方の端部が現像ローラ２３に押し当てられた弾性体ブレードであり、現像ローラ２３上のトナーの層厚を規制し、現像剤層としてのトナー層を形成する。また、現像ブレード２５は、現像ローラ２３との接触部に、曲率半径が０．２〔ｍｍ〕の曲げ加工が施され、現像ローラ２３に対する線圧が３０〔ｇｆ／ｃｍ〕にされる。

クリーニング装置２６は、例えば、ゴム等から成り、感光体ドラム２１に当接するように配設された図示されない弾性体ブレードを備え、トナー像が用紙Ｐに転写された後に感光体ドラム２１上に残留した、トナー、該トナーから剥離した外添剤、用紙Ｐに転写されなかった弱帯電のトナー等を弾性体ブレードによって掻き落とす。

除電装置２７は、感光体ドラム２１の表面電位のばらつきを除去するために、除電光を感光体ドラム２１の表面に照射する。除電装置２７の図示されない基板上に、複数のＬＥＤチップが感光体ドラム２１と対向させて配設される。

ＬＥＤヘッドＨｄは、走査方向に配列された図示されない露光用の発光素子としての複数のＬＥＤから成るＬＥＤアレイ、該各ＬＥＤを発光させる駆動素子、及びレンズアレイから成り、各ＬＥＤは、帯電ローラ２２によって帯電させられた感光体ドラム２１の表面に、ドットデータに基づいてドット単位の光を照射し、光を照射した部分の電位を光減衰によって低くし、前記静電潜像を形成する。

転写装置ｕ１は、各感光体ドラム２１と対向させて配設された転写部材としての転写ローラ２８から成り、感光体ドラム２１上の各色のトナー像を用紙Ｐに順に重ねて転写し、カラーのトナー像を形成する。

前記用紙搬送路Ｒｔ１における画像形成部Ｑ１より下流側に、定着装置としての定着器３１が配設される。該定着器３１は、矢印方向に回転自在に配設された第１の定着部材としてのヒートローラ３２、及び該ヒートローラ３２と対向させて矢印方向に回転自在に配設された対向部材としての、かつ、第２の定着部材としての加圧ローラ３３を備え、ヒートローラ３２は、素管の内側に熱源としてのヒータ、本実施の形態においては、後述されるハロゲンランプＨｔ（図１）を備える。

そして、用紙搬送路Ｒｔ１における定着器３１より下流側に、第２の温度検出部としての定着温度センサｓ２が配設され、該定着温度センサｓ２より下流側に、第２の搬送部材としての排出ローラ対ｍ２が配設される。

定着温度センサｓ２は、サーモパイルから成り、帯電ローラ２２の表面の温度を非接触で定着温度Ｔｆとして検出する。

なお、前記画像形成部Ｑ１及び定着器３１は装置本体Ｂｄに対して着脱自在に配設される。

次に、前記プリンタ１０の動作について説明する。

前記用紙カセット１１において、スタッカｓｋ２に積載された用紙Ｐが、ホッピングローラ１２によって繰り出され、図示されない分離部材によって１枚ずつ分離させられて用紙搬送路Ｒｔ１に給紙され、給紙ローラ対ｍ１によって用紙搬送路Ｒｔ１を搬送され、画像形成部Ｑ１に送られる。

各画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋにおいては、感光体ドラム２１が前記ＩＤモータＭ１によって回転させられ、帯電ローラ２２が感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる。

そして、所定の時間が経過すると、ＬＥＤヘッドＨｄが、感光体ドラム２１の露光を開始し、各感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成し、現像ローラ２３が、前記静電潜像を現像し、感光体ドラム２１上にトナー像を形成する。

用紙Ｐが画像形成部Ｑ１に到達すると、各画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋにおいて、感光体ドラム２１上の各色のトナー像が転写ローラ２８によって順に重ねて用紙Ｐに転写され、カラーのトナー像が形成される。

カラーのトナー像が形成された用紙Ｐは、定着器３１に送られ、該定着器３１において、ヒートローラ３２及び加圧ローラ３３によって加熱され、加圧され、これにより、カラーのトナー像が用紙Ｐに定着させられて、用紙Ｐにカラーの画像が形成される。

また、カラーの画像が形成された用紙Ｐは、用紙搬送路Ｒｔ１を搬送された後、排出ローラ対ｍ２によって装置本体Ｂｄ外に排出され、スタッカｓｋ１に積載される。

次に、プリンタ１０の制御装置について説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。

図において、１０はプリンタ、ＰＣは、有線又は無線のＬＡＮ等によってプリンタ１０に接続された上位装置としてのホストコンピュータである。

また、５０は制御部、ＩＦは、プリンタ１０とホストコンピュータＰＣとを接続し、ホストコンピュータＰＣから、印刷データ、印刷命令（制御コマンド）等から成る印刷ジョブを受信したり、プリンタ１０のステータス情報をホストコンピュータＰＣに送信したりする通信部としてのインタフェース部、５３は書換え可能な第１の記憶部としてのフラッシュＲＯＭ、５４は第２の記憶部としてのＲＡＭ、５５は、年月日及び時刻から成る日時を計時したり、前回の印刷が終了してからのプリンタ１０が放置されていた時間を表す放置時間τ１を計時したりする計時装置（タイマ）、５６は操作・表示部としての操作パネル、ｓ１は前記装置内温度Ｔｐを検出する前記温度センサ、ｓ２は前記定着温度Ｔｆを検出する前記定着温度センサである。

なお、前記計時装置５５は、制御部５０の指示に基づいて計時を行い、前の印刷ジョブについての印刷が終了すると、放置時間τ１の計時を開始し、印刷ジョブを受信すると、放置時間τ１の計時を終了する。また、計時装置５５は、印刷ジョブについての印刷が終了するたびに放置時間τ１をリセットする。

さらに、図において、Ｅａは制御部５０の指示に基づいて帯電ローラ２２に帯電電圧Ｖｃｈを印加する帯電電圧制御部、Ｅｂは制御部５０の指示に基づいて現像ローラ２３に現像電圧Ｖｄｂを印加する現像電圧制御部、Ｅｃは制御部５０の指示に基づいて供給ローラ２４に供給電圧Ｖｓｐを印加する供給電圧制御部、Ｅｄは制御部５０の指示に基づいて現像ブレード２５に規制電圧Ｖｒｅを印加する規制電圧制御部、Ｅｅは制御部５０の指示に基づいて転写ローラ２８に転写電圧Ｖｔｒを印加する転写電圧制御部、Ｄｒ１はＬＥＤヘッドＨｄを駆動する露光制御部、Ｄｒ２は、ＩＤモータＭ１、搬送モータＭ２及び定着モータＭ３を駆動する駆動系制御部としてのモータ制御部、Ｄｒ３は定着器３１の制御を行う定着制御部である。

該定着制御部Ｄｒ３は、そのために、定着温度センサｓ２によって検出された定着温度Ｔｆを読み込み、該定着温度Ｔｆに基づいてハロゲンランプＨｔの制御（オン・オフ）を行い、定着温度Ｔｆを目標温度に維持したり、目標温度より低い待機温度に維持したりする。

また、定着制御部Ｄｒ３は、操作者による、後述される操作部５８の操作に基づいて、前記定着器３１（図２）の省エネモードとしての定着待機モードをオン・オフする。定着待機モードがオンにされると、印刷ジョブについての印刷が終了してからプリンタ１０が放置されている間、ハロゲンランプＨｔがオンにされ、定着温度Ｔｆが所定の値に維持され、定着待機モードがオフにされると、印刷ジョブについての印刷が終了してからプリンタ１０が放置されている間、ハロゲンランプＨｔがオフにされる。

前記露光制御部Ｄｒ１は、制御部５０の指示に基づいて、ＬＥＤヘッドＨｄの各ＬＥＤの発光タイミング、発光光量等の発光動作を制御する。

前記モータ制御部Ｄｒ２は、後述される印刷処理部Ｐｒ１から受けた印刷速度、駆動タイミング等に基づいてＩＤモータＭ１、搬送モータＭ２及び定着モータＭ３を駆動する。ＩＤモータＭ１は、所定のタイミング及び所定の速度で前記感光体ドラム２１を回転させ、搬送モータＭ２は所定のタイミング及び所定の速度で前記レジストローラ対ｍ１、排出ローラ対ｍ２等を回転させ、定着モータＭ３は所定のタイミング及び所定の速度でヒートローラ３２及び加圧ローラ３３を回転させる。

前記制御部５０は、演算装置としての図示されないＣＰＵ、図示されない入出力ポート、感光体ドラム２１の累積の回転数を計数するドラムカウンタＣｄ等を備え、プリンタ１０の全体の制御を行うとともに、フラッシュＲＯＭ５３に記録されたプログラム（ソフトウェア）、制御データ等に基づいて各種の処理を行う。

前記フラッシュＲＯＭ５３には、前記プログラムのほかに、制御部５０が前記各種の処理を行うために必要な設定値、閾値、後述される現像電圧補正テーブルＴｂ１（図７）等が記録される。

前記ＲＡＭ５４には、前記印刷データに基づいて生成され、印刷を行うための画像データのほかに、プログラムの実行に伴って生成される各種情報が一時的に記録される。なお、ＲＡＭ５４は、前記ＣＰＵが演算を行う際にワークエリアとして機能する。

前記操作パネル５６は、操作者がプリンタ１０への指示を入力するためのスイッチ、キー等から成る操作部５８、及びプリンタ１０の状態を表示するためのＬＥＤ画面等から成る表示部５９を備える。なお、操作パネル５６がタッチパネルによって形成されている場合、表示部５９は操作部としても機能する。また、前述されたように、操作者が操作部５８を操作することによって、定着待機モードがオン・オフされる。

また、前記制御部５０は、印刷処理部Ｐｒ１、内部温度判定部Ｐｒ２、放置時間判定部Ｐｒ３、定着待機モード判定部Ｐｒ４、現像電圧補正処理部Ｐｒ５等を備える。

前記印刷処理部Ｐｒ１は、印刷処理を行い、ホストコンピュータＰＣから印刷ジョブを受信すると、印刷ジョブごとに印刷データを画像データに変換し、該画像データに基づいてＬＥＤヘッドＨｄを駆動して用紙Ｐに画像を形成し、印刷を行う。

前記内部温度判定部Ｐｒ２は、内部温度判定処理を行い、温度センサｓ１によって検出された装置内温度Ｔｐを読み込み、該装置内温度Ｔｐが所定の閾値、本実施の形態においては、３０〔℃〕以上であるかどうかを判断する。なお、装置内温度Ｔｐの閾値は、待機温度に対応させて３０〔℃〕に設定され、待機温度を高くしても、閾値を高くすることはできない。

前記放置時間判定部Ｐｒ３は、放置時間判定処理を行い、計時装置５５によって計時された前記放置時間τ１を読み込み、放置時間τ１が所定の閾値、本実施の形態においては、２〔時間〕以上であるかどうかを判断する。なお、放置時間τ１の閾値は、印刷時のトナーの帯電量に対応させて設定され、トナーの帯電量が多いほど長く、トナーの帯電量が少ないほど短くされる。

前記定着待機モード判定部Ｐｒ４は、定着待機モード判定処理を行い、プリンタ１０が放置されている間、定着待機モードがオンであるか、オフであるかを判定する。

前記現像電圧補正処理部Ｐｒ５は、現像電圧補正処理を行い、現像電圧Ｖｄｂを補正する条件、本実施の形態においては、第１～第３の電圧補正条件が成立するかどうかを判断し、第１～第３の電圧補正条件が成立する場合、すなわち、装置内温度Ｔｐが所定の閾値以上であり、放置時間τ１が所定の閾値以上であり、プリンタ１０が放置されていた間の定着待機モードがオンである場合に、所定の枚数の印刷が行われる間、現像電圧Ｖｄｂを補正する。

次に、プリンタ１０において印刷を行う場合の制御部５０の動作について説明する。

ホストコンピュータＰＣからインタフェース部ＩＦを介して印刷命令が送られるとともに、印刷ジョブが送られると、制御部５０は、モータ制御部Ｄｒ２に印刷速度、駆動タイミング等を送る。

モータ制御部Ｄｒ２は、印刷速度、駆動タイミング等に基づいてＩＤモータＭ１、搬送モータＭ２及び定着モータＭ３を駆動する。これにより、前記ホッピングローラ１２、レジストローラ対ｍ１、感光体ドラム２１、ヒートローラ３２、加圧ローラ３３、排出ローラ対ｍ２等が回転させられる。

このとき、制御部５０は、帯電電圧制御部Ｅａ、現像電圧制御部Ｅｂ、供給電圧制御部Ｅｃ、規制電圧制御部Ｅｄ及び転写電圧制御部Ｅｅに、帯電電圧Ｖｃｈ、現像電圧Ｖｄｂ、供給電圧Ｖｓｐ、規制電圧Ｖｒｅ及び転写電圧Ｖｔｒ、並びに印加タイミングの情報を送り、所定の印加タイミングで、帯電ローラ２２に帯電電圧Ｖｃｈを、現像ローラ２３に現像電圧Ｖｄｂを、供給ローラ２４に供給電圧Ｖｓｐを、現像ブレード２５に規制電圧Ｖｒｅを、転写ローラ２８に転写電圧Ｖｔｒを印加する。

また、制御部５０は、印刷ジョブにおける印刷データを編集して画像データを生成し、該画像データを露光制御部Ｄｒ１に送る。該露光制御部Ｄｒ１は、画像データに基づいてＬＥＤを点灯させ、感光体ドラム２１の表面を露光する。

画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋにおいては、最初に、帯電電圧Ｖｃｈが印加された帯電ローラ２２が感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる。帯電させられた感光体ドラム２１の表面はＬＥＤヘッドＨｄによって画像パターンに応じて選択的に露光され、露光箇所に、電位が低下した静電潜像が形成される。

該静電潜像は、現像電圧Ｖｃｈが印加された現像ローラ２３と対向させられ、感光体ドラム２１と現像ローラ２３との間に形成される電場によって、現像ローラ２３上のトナーが付着させられる。これにより、静電潜像が現像され、感光体ドラム２１上にトナー像が形成される。

なお、これより前に、トナーは現像ローラ２３と供給ローラ２４との当接部、及び現像ローラ２３と現像ブレード２５との当接部において、負の極性に摩擦帯電させられる。摩擦帯電させられたトナーは、現像ローラ２３と供給ローラ２４との間、及び現像ローラ２３と現像ブレード２５との間に形成される電場によって、供給ローラ２４から現像ローラ２３に、また、現像ブレード２５から現像ローラ２３に移動させられる。現像ブレード２５は、現像ローラ２３の外周面に付着するトナーの量を規制し、現像ローラ２３上に均一なトナーの薄層を形成する。

感光体ドラム２１上のトナー像及び用紙Ｐは、同一のタイミングで感光体ドラム２１と転写ローラ２８との当接部に到達し、このとき、転写ローラ２８に正の極性の転写電圧Ｖｔｒが印加され、感光体ドラム２１上のトナー像が感光体ドラム２１と転写ローラ２８との間に形成される電場によって用紙Ｐに転写される。トナー像が用紙Ｐに転写された後、感光体ドラム２１上に少量のトナーが残留するが、残留したトナーは前記クリーニング装置２６によって除去され、その後、前記除電装置２７によって感光体ドラム２１の表面の全体が露光され、感光体ドラム２１の表面の電位がリセットされる。

各色のトナー像が転写され、カラーのトナー像が形成された用紙Ｐは定着器３１に送られ、定着器３１において、カラーのトナー像が、加熱され、加圧されて用紙Ｐに定着させられ、これにより、用紙Ｐにカラーの画像が形成される。カラーの画像が形成された用紙Ｐは、排出ローラ対ｍ２によって装置本体Ｂｄ外に排出され、スタッカｓｋ１に積載される。

本実施の形態においては、負の帯電極性のトナーを使用してプリンタ１０を常温・常湿の環境下で動作させる場合、帯電電圧Ｖｃｈが－１２００〔Ｖ〕に、現像電圧Ｖｄｂが－３００〔Ｖ〕に、供給電圧Ｖｓｐ及び規制電圧Ｖｒｅが－４２０〔Ｖ〕にされる。感光体ドラム２１の表面は、所定の値以上の帯電電圧Ｖｃｈを帯電ローラ２２に印加することによって帯電させられ、帯電電圧Ｖｃｈに比例して感光体ドラム２１の表面電位Ｖｏが変化する。なお、帯電電圧Ｖｃｈを－１２００〔Ｖ〕にした場合、感光体ドラム２１の表面電位Ｖｏは－６００〔Ｖ〕になる。

感光体ドラム２１に形成される静電潜像の電位、すなわち、潜像電位Ｖ１は、ＬＥＤヘッドＨｄの露光時間が長くなる（露光エネルギーが大きくなる）ほど０〔Ｖ〕に近づき、－５０〔Ｖ〕程度で飽和する。本実施の形態において、静電潜像の潜像電位Ｖ１は、飽和電位よりも大きい－１８０〔Ｖ〕にされる。そして、潜像電位Ｖｌと現像電圧Ｖｄｂとで感光体ドラム２１と現像ローラ２３との間に形成される電場によって、トナーが現像ローラ２３から感光体ドラム２１に付着させられ、静電潜像が現像される。なお、正の帯電極性を有するトナーを使用する場合、帯電電圧Ｖｃｈ、現像電圧Ｖｄｂ、供給電圧Ｖｓｐ、規制電圧Ｖｒｅ及び転写電圧Ｖｔｒは逆の極性にされる。

ところで、前述されたように、本実施の形態においては、前記定着制御部Ｄｒ３によって定着待機モードがオン・オフされるようになっていて、例えば、連続印刷が終了した後に、定着待機モードがオンにされ、所定の温度以上の装置内温度Ｔｐでプリンタ１０が所定の時間以上放置されると、トナーの帯電量が低下し、放置後最初の１枚目の印刷で用紙Ｐの端部に画像のかすれ（以下、「ボソツキ」という。）が発生する。

該ボソツキの発生は、２枚目以降の印刷で抑制されるが、これは、トナーの帯電量が回復することによるものである。

次に、プリンタ１０の状態とトナーの帯電量との関係について説明する。

図３はプリンタの状態とトナーの帯電量との関係を示す図である。図において、横軸にプリンタの状態を、縦軸にトナーの帯電量を採ってある。

図に示されるように、連続印刷が行われる前、すなわち、連続印刷前は、点Ａで示されるようにトナーの帯電量が多く、連続印刷が行われた後、装置本体Ｂｄ（図２）内の前記装置内温度Ｔｐが高い状態で定着待機モードがオンにされ、プリンタ１０が一定の時間以上放置されると、点Ｂで示されるようにトナーの帯電量が少なくなり、放置後、印刷が開始されると、トナーの帯電量が多くなり、帯電量は、例えば、１０枚目の印刷時は点Ｃで示されるようになる。

このことから、ボソツキの発生はトナーの帯電量によるものと考えられる。

ところで、本実施の形態においては、プリンタ１０が放置されている間、定着待機モードがオンにされ、定着温度Ｔｆが待機温度に維持されるようになっている。

図４はプリンタが放置されている間の定着待機モードがオン及びオフにされたときの定着温度の推移を示す図、図５はプリンタが放置されている間の定着待機モードがオン及びオフにされたときの装置内温度、並びに環境温度の推移を示す図である。なお、図４において、横軸に時間を、縦軸に定着温度Ｔｆを、図５において、横軸に時間を、縦軸に装置内温度Ｔｐ及び環境温度を採ってある。

図４において、Ｌ１は、プリンタ１０が放置されている間に定着待機モードがオンにされたときの定着温度Ｔｆの推移を示す線、Ｌ２は、プリンタ１０が放置されている間に定着待機モードがオフにされたときの定着温度Ｔｆの推移を示す線、図５において、Ｌ３は、プリンタ１０が放置されている間に定着待機モードがオンにされたときの装置内温度Ｔｐの推移を示す線、Ｌ４は、プリンタ１０が放置されている間に定着待機モードがオフにされたときの装置内温度Ｔｐの推移を示す線、Ｌ５は環境温度の推移を示す線である。

定着温度Ｔｆは、前記ハロゲンランプＨｔを制御（オン・オフ）することによって、図４の線Ｌ１で示されるように、印刷時に１６０〔℃〕以上の目標温度に維持されるが、印刷が終了し、定着待機モードがオンにされると、目標温度より低い１００〔℃〕の待機温度に維持され、定着待機モードがオフにされると、図４の線Ｌ２で示されるように、時間が経過するのに伴って低くなり、９０〔分〕が経過すると、５０〔℃〕より低い値になる。

また、装置内温度Ｔｐは、印刷が終了し、定着待機モードがオンにされると、図５の線Ｌ３で示されるように、ほぼ３３〔℃〕に保持され続け、定着待機モードがオフにされると、図５の線Ｌ４で示されるように、時間が経過するとともに印刷時より低くなり、約１４〔分〕が経過すると、図５の線Ｌ５で示されるように、環境温度と同じ値の約２２〔℃〕の飽和温度になる。

そこで、印刷を終了し、定着待機モードをオンにして装置内温度Ｔｐを３３〔℃〕に保持し続け、２〔時間〕以上プリンタ１０を放置すると、最初の１枚目の印刷時にボソツキが発生することが分かった。

これに対して、定着待機モードをオフにしてプリンタ１０を２〔時間〕放置すると、装置内温度Ｔｐが約３０〔℃〕になるが、ボソツキが発生しないことが分かった。

このことから、定着待機モードがオンの場合、装置内温度Ｔｐが３２〔℃〕で、印刷が終了した後プリンタ１０を２〔時間〕以上放置すると、ボソツキが発生し、定着待機モードがオフの場合、装置内温度Ｔｐが３０〔℃〕で、印刷が終了した後プリンタ１０を２〔時間〕以上放置すると、ボソツキが発生しないことが分かる。

そこで、本実施の形態においては、ボソツキの発生条件が成立するかどうかを判断し、発生条件が成立する場合に前記現像電圧Ｖｄｂが補正されるようになっている。

次に、現像電圧Ｖｄｂを補正する際の制御部５０の動作について説明する。

図６は本発明の実施の形態における現像電圧を補正する際の制御部の動作を示すフローチャート、図７は本発明の実施の形態における現像電圧補正テーブルの例を示す図、図８は本発明の実施の形態における現像電圧が補正されるときの印刷枚数と現像電圧との関係を示す図、図９は本発明の実施の形態における現像電圧の推移の例を示すタイムチャート、図１０は本発明の実施の形態における装置内温度の推移の例を示すタイムチャート、図１１は現像電圧の推移の比較図、図１２は画像の端部の濃度の比較図である。なお、図８、９及び１１において、横軸に時間を、縦軸に現像電圧Ｖｄｂを採ってあり、図１０において、横軸に時間を、縦軸に装置内温度Ｔｐを採ってあり、図１２において、横軸に時間を、縦軸に濃度を採ってある。

制御部５０は、ホストコンピュータＰＣからインタフェース部ＩＦを介して印刷ジョブを受信するのを待機する（ステップＳ１）。印刷ジョブを受信すると、制御部５０は、前回、印刷ジョブについての印刷が終了したときに開始した、計時装置５５による放置時間τ１の計時を停止させ、内部温度判定部Ｐｒ２は、温度センサｓ１から装置内温度Ｔｐを読み込み、装置内温度Ｔｐが設定温度である３０〔℃〕以上であるかどうかによって、第１の電圧補正条件が成立するかどうかを判断する（ステップＳ２）。装置内温度Ｔｐが３０〔℃〕より低く、第１の電圧補正条件が成立しない場合、印刷処理部Ｐｒ１は印刷処理を行う（ステップＳ６）。

装置内温度Ｔｐが３０〔℃〕以上であり、第１の電圧補正条件が成立する場合、放置時間判定部Ｐｒ３は、計時装置５５によって計時された放置時間τ１を読み込み、放置時間τ１が設定時間である２〔時間〕以上であるかどうかによって、第２の電圧補正条件が成立するかどうか判断する（ステップＳ３）。放置時間τ１が２〔時間〕より短く、第２の電圧補正条件が成立しない場合、印刷処理部Ｐｒ１は印刷処理を行う（ステップＳ６）。

放置時間τ１が２〔時間〕以上であり、第２の電圧補正条件が成立する場合、定着待機モード判定部Ｐｒ４は、定着待機モードがオンであるかどうかによって、第３の電圧補正条件が成立するかどうかを判断する（ステップＳ４）。プリンタ１０が２〔時間〕以上放置されている間、定着待機モードがオフであり、第３の電圧補正条件が成立しない場合、印刷処理部Ｐｒ１は印刷処理を行う（ステップＳ６）。

プリンタ１０が２〔時間〕以上放置されている間、定着待機モードがオンであり、第３の電圧補正条件が成立する場合、現像電圧補正処理部Ｐｒ５は、ドラムカウンタＣｄのカウント値を読み込み、該カウント値に基づいて、放置後に印刷が行われる印刷枚数である放置後印刷枚数を算出し、フラッシュＲＯＭ５３にアクセスし、図７に示される現像電圧補正テーブルＴｂ１を参照し、放置後印刷枚数に対応する現像電圧Ｖｄｂの補正値ΔＶｄｂを読み出し、該補正値ΔＶｄｂを加算することによって現像電圧Ｖｄｂを補正する（ステップＳ５）。

続いて、印刷処理部Ｐｒ１は、印刷処理を行い（ステップＳ６）、受信した印刷ジョブについて、補正した現像電圧Ｖｄｂで印刷を行う。

この場合、現像電圧Ｖｄｂ及び補正値ΔＶｄｂは、いずれも負の値を採り、補正前の現像電圧をＶｄｂｓとし、補正後の現像電圧をＶｄｂｅとすると、
Ｖｄｂｅ＝Ｖｄｂｓ＋ΔＶｄｂ
になる。

プリンタ１０の放置後、印刷が開始されると、トナーの帯電量が回復するので、現像電圧補正テーブルＴｂ１に示されるように、補正値ΔＶｄｂは、放置後印刷枚数が多いほど小さくされ、放置後印刷枚数が規定の値、本実施の形態においては、５枚になると０〔Ｖ〕にされる。すなわち、１枚目の印刷が行われるときの補正値ΔＶｄｂは最も大きく、－２５〔Ｖ〕にされ、放置後印刷枚数が多くなるのに従って補正値ΔＶｄｂは小さくされ、５枚目の印刷が行われるときの補正値ΔＶｄｂは０〔Ｖ〕にされる。現像電圧Ｖｄｂは、図８に示されるように、１枚目の印刷が行われるときは最も高く、－１８７〔Ｖ〕になり、一定の傾きで低くなり、５枚目の印刷が行われるときは最も低く、補正前の－１６２〔Ｖ〕になる。このように、本実施の形態においては、現像電圧Ｖｄｂが徐々に補正前の値に戻されるので、画像の端部の濃度が急激に変化するのを抑制することができる。なお、放置後印刷枚数の規定の値は、印刷時のトナーの帯電量に対応させて設定され、トナーの帯電量が多いほど小さく、トナーの帯電量が少ないほど大きくされる。

次に、放置時間判定部Ｐｒ３は、印刷ジョブについての印刷が終了すると、計時装置５５に指示を送り、放置時間τ１をリセットする（ステップＳ７）。

続いて、計時装置５５は制御部５０の指示を受けて放置時間τ１の計時を開始する（ステップＳ８）。

本実施の形態においては、図９及び１０に示されるように、タイミングｔ０で現像電圧Ｖｄｂが－１６２〔Ｖ〕にされ、印刷が開始され、タイミングｔ１で印刷が終了し、タイミングｔ２までの２〔時間〕プリンタ１０が放置される。タイミングｔ１で印刷が終了するまでの間、装置内温度Ｔｐはほぼ４０〔℃〕になる。

続いて、タイミングｔ２で印刷が開始されるが、プリンタ１０が放置されている間、定着待機モードがオフであり、装置内温度Ｔｐが低くなり、常温である２２〔℃〕になるので、第２の電圧補正条件は成立するが、第１、第３の電圧補正条件が成立しない。したがって、タイミングｔ３までの間、現像電圧Ｖｄｂが補正されることなく印刷が行われる。

そして、タイミングｔ３で印刷が終了し、タイミングｔ４までの２〔時間〕プリンタ１０が放置される。タイミングｔ３で印刷が終了するまでの間、装置内温度Ｔｐはほぼ４０〔℃〕になる。

続いて、タイミングｔ４で印刷が開始されるが、プリンタ１０が放置されている間、定着待機モードがオンであり、装置内温度Ｔｐが３２〔℃〕に維持されるので、第１～第３の電圧補正条件が成立する。したがって、現像電圧Ｖｄｂが補正され、－１８７〔Ｖ〕にされて印刷が行われる。

図１１において、Ｌ１１は定着待機モードがオフであるときの現像電圧Ｖｄｂの推移を示す線、Ｌ１２は定着待機モードがオンであるときの現像電圧Ｖｄｂの推移を示す線、Ｌ１３は第１～第３の電圧補正条件が成立し、現像電圧Ｖｄｂが補正されるとき（電圧補正時）の現像電圧Ｖｄｂの推移を示す線である。

また、図１２において、Ｌ１４は定着待機モードがオフであるときの画像の端部の濃度の推移を示す線、Ｌ１５は定着待機モードがオンであるときの画像の端部の濃度の推移を示す線、Ｌ１６は、第１～第３の電圧補正条件が成立し、現像電圧Ｖｄｂが補正されるとき（電圧補正時）の画像の端部の濃度の推移を示す線である。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 制御部５０はホストコンピュータＰＣから印刷ジョブを受信するのを待機する。ホストコンピュータＰＣから印刷ジョブを受信した場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２ 内部温度判定部Ｐｒ２は装置内温度Ｔｐが３０〔℃〕以上であるかどうかを判断する。装置内温度Ｔｐが３０〔℃〕以上である場合はステップＳ３に進み、装置内温度Ｔｐが３０〔℃〕より低い場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ３ 放置時間判定部Ｐｒ３は放置時間τ１が２〔時間〕以上であるかどうかを判断する。放置時間τ１が２〔時間〕以上である場合はステップＳ４に進み、放置時間τ１が２〔時間〕より短い場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ４ 定着待機モード判定部Ｐｒ４は定着待機モードがオンであるかどうかを判断する。定着待機モードがオンである場合はステップＳ５に進み、定着待機モードがオフである場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ 現像電圧補正処理部Ｐｒ５は現像電圧Ｖｄｂを補正する。
ステップＳ６ 印刷処理部Ｐｒ１は印刷処理を行う。
ステップＳ７ 放置時間判定部Ｐｒ３は放置時間τ１をリセットする。
ステップＳ８ 計時装置５５は放置時間τ１の計時を開始し、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、装置内温度Ｔｐが所定の閾値以上であり、放置時間τ１が所定の閾値以上であり、プリンタ１０が放置されていた間の定着待機モードがオンである場合に、所定の枚数の印刷が行われる間、現像ローラ２３に印加される現像電圧Ｖｄｂが補正されるので、画像の端部にかすれが発生することがなく、画像品位が低下するのを防止することができる。

また、必要に応じて現像電圧Ｖｄｂを補正することができるので、プリンタ１０を効率的に使用することができるだけでなく、トナーの消費量を抑制することができる。

本実施の形態においては、印刷が行われる際に、１枚目～４枚目の印刷において現像電圧Ｖｄｂが補正されるようになっているが、任意の枚数、例えば、１枚目の印刷においてだけ現像電圧Ｖｄｂを補正するようにすることができる。

また、本実施の形態においては、放置時間τ１が２〔時間〕以上である場合に、印刷枚数に応じて補正値Δｖｄｂが設定されるようになっているが、放置時間τ１に応じて補正値Δｖｄｂを設定するようにすることもできる。

さらに、本実施の形態において、転写装置ｕ１は各感光体ドラム２１と対向させて配設された転写ローラ２８から成るが、転写装置ｕ１を、各転写ベルト、転写ローラ等によって構成し、用紙Ｐを転写ベルトによって搬送するようにすることもできる。

本実施の形態においては、プリンタ１０について説明したが、本発明を複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に適用することができる。また、本実施の形態においては、カラーのプリンタについて説明したが、本発明をモノクロのプリンタに適用することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０ プリンタ
１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋ 画像形成ユニット
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電ローラ
２３ 現像ローラ
２８ 転写ローラ
３１ 定着器
５５ 計時装置
Ｄｒ３ 定着制御部
Ｈｔ ハロゲンランプ
Ｐ 用紙
Ｐｒ５ 現像電圧補正制御部
ｓ１ 温度センサ
Ｔｐ 装置内温度
Ｖｄｖ 現像電圧

Claims (8)

1. （ａ）像担持体、該像担持体を帯電させる帯電装置、及び前記像担持体に形成された潜像を現像し、現像剤像を形成する現像剤担持体を備えた画像形成ユニットと、
   （ｂ）前記現像剤像を媒体に転写する転写装置と、
   （ｃ）熱源によって前記媒体上の現像剤像を加熱し、加圧して、媒体に定着させる定着装置と、
   （ｄ）装置内温度を検出する温度検出部と、
   （ｅ）前回の印刷が終了してからの画像形成装置が放置されていた時間を表す放置時間を計時する計時装置と、
   （ｆ）前記定着装置の定着待機モードをオン・オフする定着制御部と、
   （ｇ）前記装置内温度が所定の閾値以上であり、前記放置時間が所定の閾値以上であり、画像形成装置が放置されていた間の定着待機モードがオンである場合に、所定の枚数の印刷が行われる間、前記現像剤担持体に印加される現像電圧を補正する現像電圧補正処理部とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着待機モードがオンである間、前記熱源の制御が継続され、定着装置の定着温度が待機温度にされ、前記装置内温度が印刷時より低い温度に維持される請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記装置内温度の閾値は前記待機温度に対応させて設定される請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記放置時間の閾値は印刷時の現像剤の帯電量に対応させて設定される請求項１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記現像電圧補正処理部は、記憶部に記録されたテーブルを参照し、画像形成装置の放置後に印刷が行われる枚数に対応する補正値を読み出し、読み出した補正値を補正前の現像電圧に加算する請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記補正値は、画像形成装置の放置後に印刷が行われる枚数が多いほど小さくされる請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記補正値は、画像形成装置の放置後に印刷が行われる枚数が規定の値になると０にされる請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記印刷が行われる枚数の規定の値は、印刷時の現像剤の帯電量に対応させて設定される請求項７に記載の画像形成装置。

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