JP5262881B2 - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラム - Google Patents

Description

この発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムに関し、特に、電子写真方式の画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及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（スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなど）がある。このような画像形成装置には、環境面・安全面における要請から、有機感光体（ＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ／Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒ））が用いられている。

図８は、従来の画像形成装置のトナー像転写部の構成を示す側面図である。

トナー像転写部は、感光体８１１と、帯電器８１３と、現像部８１５と、転写ローラ８１７と、クリーニングブレード８１９とを備えている。感光体８１１は、ドラム形状であり、その胴部に有機感光体を有している。帯電器８１３は、感光体８１１の近傍に配置されている。帯電器８１３は、感光体８１１との間に高電圧を印加し、感光体８１１の表面を一様に帯電させる。感光体８１１の表面のうち帯電した部位には、レーザスキャンユニット（図示せず）からレーザ光が照射される。これにより、感光体８１１の表面に潜像が形成される。現像部８１５は、感光体８１１の胴部のうち正又は負に帯電している部分にトナーを付着させ、トナー像を形成する。転写ローラ８１７は、感光体８１１との間に用紙Ｐを挟みながら電荷を加え、感光体８１１から用紙Ｐ上にトナー像を転写する。クリーニングブレード８１９は、感光体８１１の表面に接触しており、感光体８１１の表面に残留しているトナーを収集する。

図９は、従来の画像形成装置により用紙に形成された画像の一例を示す図である。

図においては縦方向が用紙搬送方向である。電子写真方式の画像形成装置においては、図に示すように、用紙Ｐに形成する画像に濃淡のむらＸが生じ、良好に画像を形成できないことがある。むらＸは、感光体８１１の回転に応じて周期的に発生する。このような画像形成不良が発生する原因としては、感光体８１１の部分的な劣化や、感光体８１１が部分的に吸湿することが挙げられる。

まず、オゾンの影響によって感光体８１１に発生する画像形成不良（オゾンむらと呼ぶ）について説明する。帯電器８１３が感光体８１１を帯電させるとき、コロナ放電によりオゾンが発生する。有機感光体は、オゾンに触れるとその性質が変化する。そのため、画像形成後に感光体８１１を停止させると、帯電器８１３の付近の有機感光体の性質が変化する。感光体８１１の性質の変化が部分的に生じると、感光体８１１上に形成されるトナー像の濃度にむらが生じ、オゾンむらが発生する。

次に、感光体８１１の吸湿により発生する画像形成不良（ＯＰＣ吸湿むらと呼ぶ）について説明する。感光体８１１の部分的な吸湿は、廃トナーの存在が原因となって発生する。クリーニングブレード８１９の感光体８１１の回転方向下流側には、感光体８１１などとほぼ平行に、スクリュー（図示せず）が回動可能に配置されている。クリーニングブレード８１９の下流側において、転写残トナーである廃トナー９００は、スクリューによって廃トナーボックス（図示せず）へ送られ、回収される。しかしながら、廃トナー９００にスクリューを接触させることができない部位においては、スクリューにより廃トナー９００を送ることができないため、廃トナー９００が堆積する。このようにクリーニングブレード８１９と感光体８１１の表面との間に堆積した廃トナー９００は、感光体８１１の表面に接触又は近接している状態となる。

ここで、有機感光体は乾燥しやすい一方で、吸湿したトナーは比較的乾燥しにくい。そのため、画像形成装置の設置環境が高温高湿度環境（ＨＨ）から低温低湿度環境（ＬＬ）に変化すると、吸湿した感光体８１１の表面の大部分はすぐに乾燥する一方、吸湿した廃トナー９００が乾燥するまでには時間がかかる。したがって、このとき、感光体８１１の表面のうち、廃トナー９００が接触又は近接する部位である、クリーニングブレード８１９の近傍部位のみが部分的に吸湿しており、他の部位が乾燥している状態になる。このような吸湿量の偏りは、例えば重合トナーなど、粒径が比較的小さいトナーを用いる場合に、より顕著に発生する。

有機感光体の露光感度は、吸湿量によって異なる。すなわち、高温高湿（ＨＨ）である方が、低温低湿（ＬＬ）であるよりも、露光感度は大きい。有機感光体の電荷移動層における電荷移動の速度は、高温高湿度環境（ＨＨ）では速く、露光後の電位は、高温高湿度環境（ＨＨ）では低く、低温低湿度環境（ＬＬ）では高めになるからである。したがって、感光体８１１の吸湿量が一様でないときにハーフトーン画像などについての画像形成が行われると、吸湿量が多い部分に対応する部分のトナー像の濃度が濃くなる。これにより、感光体８１１の表面に形成されるトナー像の濃度にむらが生じ、ＯＰＣ吸湿むらが発生する。

このような問題点に関して、下記特許文献１には、所定の時間が経過する度に感光体８１１を所定量回動させるようにした画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、感光体８１１を定期的に回動させることにより、感光体の部分劣化や、吸湿量の偏りが生じることを防止し、正常に画像を形成可能にすることが開示されている。

図１０は、従来の画像形成装置における感光体８１１の回動スケジュールの一例を示す図である。

図を参照して、画像形成装置は、画像形成が終了してから２分間は、３０秒ごとに感光体８１１の微小回転を行う。オゾンによる感光体８１１への影響は帯電器８１３により帯電電圧が印加された直後に発生しやすい。画像形成休止直後は、これを避けるため、感光体８１１の微少回転を頻繁に行う。オゾンの影響は次第に小さくなるため、画像形成が終了してから２分間経過後は、６０秒ごとに感光体８１１の微少回転を行う。これにより、ＯＰＣ吸湿むらの発生を防止する。

特開２００５−９９２５２号公報

ところで、上記のような画像形成装置には、静音化の要請がある。しかしながら、特許文献１に記載のように感光体８１１の微少回転を定期的に行う場合、モータ音などが頻繁に発生する。そのため、画像形成装置の静音化を十分に達成することができず、ユーザに騒音を感じさせてしまうことがあるという問題があった。

ここで、画像形成不良の防止と画像形成装置の静音化との両方を実現するための方策として、感光体８１１を微少回転させる間隔を、湿度に対応させたものに変更することが考えられる。すなわち、ＯＰＣ吸湿むらは、高湿度環境ではあまり発生しないため、感光体８１１の回転間隔を、高湿度環境では長くし、低湿度環境では短くすることが考えられる。このようにすれば、ＯＰＣ吸湿むらの発生をなるべく抑えることができ、また、画像形成装置の静音化も、高湿度環境にあるときには達成することができる。

しかしながら、上記のように感光体８１１の回転間隔を変更する場合、低湿度環境であっても、常にＯＰＣ吸湿むらが問題になるとは限らない。例えば、低湿度環境が続き、堆積した廃トナー９００も感光体８１１と同様に乾燥してきた場合には、ＯＰＣ吸湿むらの影響は小さくなる。しかしながら、このような場合にも、本来は不要な、感光体８１１の頻繁な微少回転が行われるため、画像形成装置の静音化を実現できない。他方、低湿度環境における感光体８１１の微少回転の頻度を制限し、画像形成装置の静音化を図ると、ＯＰＣ吸湿むらが激しく発生するような場合に、それを十分に防止することができなくなる。特に、感光体８１１としては、その性能を満足するために、電荷発生層にＹ型のチタニルオキソフタロシアニンを使う場合がある。しかしながら、この材料は吸湿量による感度変化が比較的大きいものであり、感光体８１１に用いる場合には吸湿むらが発生しやすく、上記問題がより顕著になる。このように、トレードオフの関係にあるＯＰＣ吸湿むらの防止と静音化とをより良く両立させるには、上記方策では不十分である。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、画像形成休止時の静音化と感光体の吸湿むらの防止とを高いレベルで両立可能な画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、感光体上に形成したトナー像を用紙に転写してその用紙に画像を形成する画像形成装置は、装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における、温度の変化率及び湿度の変化率のうち少なくとも一方の変化率を取得する取得手段と、装置の待機時に、取得手段により取得された変化率に基づいて、感光体の微小回転頻度を変更する回転制御手段とを備える。

好ましくは回転制御手段は、取得手段により取得された情報に基づいて、装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における湿度の減少率が高いと認められるほど、微少回転を頻繁に実行させる。

好ましくは回転制御手段は、取得手段により取得された情報に基づいて、装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における湿度の増加率が高いと認められるほど、微少回転の実行頻度を低くする。

好ましくは回転制御手段は、取得手段により取得された情報に基づいて、装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における湿度の減少率が所定値より低いと認められる場合には、微少回転を実行させない。

好ましくは回転制御手段は、前回の画像形成終了後所定時間が経過するまで、取得手段により取得された情報にかかわらず、微少回転を実行させる。
好ましくは回転制御手段は、取得手段により湿度の変化率が取得された場合において、その湿度の変化率がマイナスであるときにはその湿度の変化率に基づいて感光体の微少回転頻度を増加させ、その湿度の変化率がプラスであるときには感光体の微少回転を実行させない。

この発明の他の局面に従うと、感光体上に形成したトナー像を用紙に転写してその用紙に画像を形成する画像形成装置の制御方法は、装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における、温度の変化率及び湿度の変化率のうち少なくとも一方の変化率を取得する取得ステップと、装置の待機時に、取得ステップにより取得された変化率に基づいて、感光体の微小回転頻度を変更する回転制御ステップとを備える。

この発明のさらに他の局面に従うと、感光体上に形成したトナー像を用紙に転写してその用紙に画像を形成する画像形成装置の制御プログラムは、装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における、温度の変化率及び湿度の変化率のうち少なくとも一方の変化率を取得する取得ステップと、装置の待機時に、取得ステップにより取得された変化率に基づいて、感光体の微小回転頻度を変更する回転制御ステップとをコンピュータに実行させる。

これらの発明に従うと、装置のおかれている環境の変化に応じて、感光体の微少回転の制御を行うことができる。したがって、画像形成休止時の静音化と感光体の吸湿むらの防止とを高いレベルで両立可能な画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及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。

本発明の実施の形態の１つにおける画像形成装置を示す斜視図である。 画像形成装置のトナー像形成部の構成を示す側面図である。 画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 微少回転制御の動作の流れを示すフローチャートである。 本実施の形態における微少回転間隔設定値の変更動作の流れを示すフローチャートである。 湿度の変化率に応じて設定される微少回転間隔設定値を示す図である。 画像形成装置がおかれる室内環境（オフィス内など）における湿度の推移の一例を示す図である。 従来の画像形成装置のトナー像転写部の構成を示す側面図である。 従来の画像形成装置により用紙に形成された画像の一例を示す図である。 従来の画像形成装置における感光体の回動スケジュールの一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態の１つにおける画像形成装置について説明する。

画像形成装置は、スキャナ機能、複写機能、プリンタとしての機能、ファクシミリ機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。スキャナ機能では、セットされた原稿の画像を読み取ってそれをＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などに蓄積する。複写機能では、さらにそれを用紙などに印刷（プリント）する。プリンタとしての機能では、ＰＣなどの外部端末から印刷指示を受けるとその指示に基づいて用紙に印刷を行う。ファクシミリ機能では、外部のファクシミリ装置などからファクシミリデータを受信してそれをＨＤＤなどに蓄積する。データ通信機能では、接続された外部機器との間でデータを送受信する。サーバ機能では、複数のユーザでＨＤＤに記憶したデータなどを共有可能にする。

［実施の形態］

図１は、本発明の実施の形態の１つにおける画像形成装置を示す斜視図である。

図を参照して画像形成装置１は、給紙カセット３と、排紙トレイ５と、電源部９と、操作部１１と、制御部２０と、プリント部３０と、スキャン部４０と、温湿度センサ６０とを備える。制御部２０は、後述するように、ＣＰＵ２１などを有する（図３参照）。制御部２０、プリント部３０、及び温湿度センサ６０は、画像形成装置１の筐体の内部に配置されている。制御部２０及び温湿度センサ６０の詳細については、後述する。

この画像形成装置１は、３つの給紙カセット３（給紙カセット３ａ，３ｂ，３ｃ）を有している。それぞれの給紙カセット３には、例えば、互いに異なるサイズの用紙（Ｂ５サイズ、Ａ４サイズ、及びＡ３サイズなど）が装てんされている。給紙カセット３は、画像形成装置１の下部に、画像形成装置１の筐体に抜き差し可能に配置されている。各給紙カセット３に装てんされた用紙は、印字時に、１枚ずつ給紙カセット３から給紙され、プリント部３０に送られる。なお、給紙カセット３の数は３つに限られず、それより多くても少なくてもよい。

排紙トレイ５は、画像形成装置１の筐体のうちプリント部３０が収納されている部位の上方でスキャン部４０が配置されている部位の下方に配置されている。排紙トレイ５には、プリント部３０により画像が形成された用紙が筐体の内部から排紙される。

電源部９は、画像形成装置１の筐体の内部に設けられている。電源部９は、商用電源に接続され、商用電源をもとに、制御部２０やプリント部３０などに電力を供給する。

操作部１１は、画像形成装置１の上部手前側に配置されている。操作部１１には、ユーザにより押下操作可能な複数の操作ボタン１１ａが配置されている。また、操作部１１には、表示パネル１３が配置されている。表示パネル１３は、例えば、タッチパネルを備えたＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。表示パネル１３は、ユーザに案内画面を表示したり、操作ボタンを表示してユーザからのタッチ操作を受け付けたりする。表示パネル１３は、ＣＰＵ２１により制御されて表示を行う。操作部１１は、操作ボタン１１ａや表示パネル１３がユーザにより操作されると、その操作に応じた操作信号又は所定のコマンドをＣＰＵ２１に送信する。すなわち、ユーザは、操作部１１に操作を行うことにより、画像形成装置１に種々の動作を実行させることができる。

プリント部３０は、おおまかに、トナー像形成部３００と、用紙搬送部（図示せず）と、定着装置（図示せず）とを有している。プリント部３０は、いわゆるタンデム方式で４色の画像を合成し、用紙にカラー画像を形成可能に構成されている。トナー像形成部３００の構成については後述する。

用紙搬送部は、給紙ローラ、搬送ソーラ、及びそれらを駆動するモータなどで構成されている。用紙搬送部は、用紙を給紙カセット３から給紙して、画像形成装置１の筐体の内部で搬送する。また、用紙搬送部は、画像が形成された用紙を画像形成装置１の筐体から排紙トレイ５などに排出する。

定着装置は、加熱ローラ及び加圧ローラを有している。定着装置は、加熱ローラと加圧ローラとでトナー像が形成された用紙を挟みながら搬送し、その用紙に加熱及び加圧を行う。これにより、定着装置は、用紙に付着したトナーを溶融させて用紙に定着させ、用紙に画像を形成する。

スキャン部４０は、画像形成装置１の筐体の上部に配置されている。スキャン部４０は、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）４１を有している。スキャン部４０は、上述のスキャナ機能を実行する。スキャン部４０は、透明な原稿台に配置された原稿をコンタクトイメージセンサにより走査して、それを画像データとして読み取る。また、スキャン部４０は、原稿トレイにセットされた複数枚の原稿を、ＡＤＦ４１により順次取り込みながら、コンタクトイメージセンサによりその画像データを読み取る。

図２は、画像形成装置１のトナー像形成部３００の構成を示す側面図である。

トナー像形成部３００は、中間転写ベルト３０５と、転写ローラ３０７と、４組のプリントヘッド３１０Ｙ，３１０Ｍ，３１０Ｃ，３１０Ｋ（以下、プリントヘッド３１０と称する）と、レーザスキャンユニット３２０などで構成されている。

中間転写ベルト３０５は、環状であり、２つのローラ間に架けわたされている。中間転写ベルト３０５は、用紙搬送部と連動して回動する。転写ローラ３０７は、中間転写ベルト３０５のうち一方のローラに接触している部分に対向するように配置されている。用紙は、中間転写ベルト３０５と転写ローラ３０７との間で挟まれながら搬送される。

各プリントヘッド３１０は、感光体３１１、帯電器３１３、現像部３１５、ベルト転写ローラ３１７、及びクリーニングブレード３１９などを含んでいる。プリントヘッド３１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）のＣＭＹＫ各色の画像を形成するためのものが４つ配置されている。４組のプリントヘッド３１０は、中間転写ベルト３０５に沿うように互いに並んで配置されている。レーザスキャンユニット３２０は、各プリントヘッド３１０の感光体３１１上にレーザ光を走査可能に配置されている。

各プリントヘッド３１０は、従来のものとほぼ同様に構成されている。すなわち、感光体３１１は、ドラム形状であり、その胴部に有機感光体（ＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ／Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒ））を有している。帯電器３１３は、感光体３１１の近傍に配置されている。帯電器３１３は、感光体３１１との間に高電圧を印加し、感光体３１１の表面を一様に帯電させる。感光体３１１の表面のうち帯電した部位には、レーザスキャンユニット３２０からレーザ光が照射される。これにより、感光体３１１の表面に潜像が形成される。現像部３１５は、感光体３１１の胴部のうち正又は負に帯電している部分にトナーを付着させ、トナー像を形成する。ベルト転写ローラ３１７は、感光体３１１との間に中間転写ベルト３０５を挟みながら電荷を加え、感光体３１１から中間転写ベルト３０５上にトナー像を転写する。クリーニングブレード３１９は、感光体３１１の表面に接触しており、感光体３１１の表面に残留しているトナーを収集する。

トナー像形成部３００において、各レーザスキャンユニット３２０は、ＹＭＣＫの各色別の画像データに基づいて、各プリントヘッド３１０の感光体３１１上に潜像を形成する。現像部３１５は、各感光体３１１に各色別のトナー像を形成する。各感光体３１１は、トナー像を中間転写ベルト３０５に転写し、その中間転写ベルト３０５上に、用紙に形成するトナー像の鏡像を形成する（１次転写）。その後、転写ローラ３０７により、中間転写ベルト３０５に形成されたトナー像が用紙に転写され、用紙上にトナー像が形成される（２次転写）。

図３は、画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。

図を参照して制御部２０は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２３と、ＲＡＭ２５と、ＨＤＤ２７と、インターフェイス部２９とを有している。制御部２０は、操作部１１、プリント部３０、スキャン部４０、及び温湿度センサ６０などと共にシステムバスに接続されている。これにより、制御部２０と画像形成装置１の各部とが、信号を送受可能に接続されている。

ＨＤＤ２７は、インターフェイス部２９を介して外部から送られたジョブ（ＪＯＢ）のデータや、スキャン部４０で読み取った画像データなどを記憶する。また、ＨＤＤ２７は、画像形成装置１の設定情報や、画像形成装置１の種々の動作を行うための制御プログラム（プログラム）２７ａなどを記憶する。ＨＤＤ２７は、１つのクライアントＰＣ又は複数のクライアントＰＣなどから送信された複数のジョブを記憶可能である。

インターフェイス部２９は、例えば、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）などのハードウェア部と、所定の通信プロトコルで通信を行うソフトウェア部とが組み合わされて構成されている。インターフェイス部２９は、画像形成装置１をＬＡＮなどの外部ネットワークに接続する。これにより、画像形成装置１は、外部ネットワークに接続されているクライアントＰＣなどの外部装置と通信可能になる。図において、画像形成装置１は、ＰＣ７１やＰＣ７３などが接続された外部ネットワークに接続されている。画像形成装置１は、ＰＣ７１，７３から印刷ジョブを受信可能である。また、画像形成装置１は、スキャン部４０で読み取った画像データを、ＰＣ７１に送信したり、メールサーバなどを介してＥ−ｍａｉｌにより送信したりすることができる。なお、インターフェイス部２９は、無線通信により外部ネットワークに接続可能に構成されていてもよい。また、インターフェイス部２９は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェイスであってもよい。この場合、インターフェイス部２９は、通信ケーブルを介して接続された外部装置と画像形成装置１とを通信可能にする。

ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２５、又はＨＤＤ２７などに記憶された制御プログラム２７ａなどを実行することにより、画像形成装置１の種々の動作を制御する。ＣＰＵ２１は、操作部１１から操作信号が送られたり、ＰＣ７１などから操作コマンドが送信されたりすると、それらに応じて所定の制御プログラム２７ａを実行する。これにより、ユーザによる操作部１１の操作などに応じて、画像形成装置１の所定の機能が実行される。

ＲＯＭ２３は、例えばフラッシュＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）である。ＲＯＭ２３には、画像形成装置１の動作を行うために用いられるデータが記憶されている。ＲＯＭ２３には、ＨＤＤ２７と同様に、種々の制御プログラムや、画像形成装置１の機能設定データなどが記憶されていてもよい。ＣＰＵ２１は、所定の処理を行うことにより、ＲＯＭ２３からのデータの読み込みや、ＲＯＭ２３へのデータの書き込みを行う。なお、ＲＯＭ２３は、書換え不可能なものであってもよい。

ＲＡＭ２５は、ＣＰＵ２１のメインメモリである。ＲＡＭ２５は、後述のようにＣＰＵ２１が制御プログラム２７ａを実行するときに必要なデータを記憶するのに用いられる。

スキャン部４０は、上述のように、スキャナ機能を実行し、原稿から画像データを読み取る。スキャン部４０により読み取られた画像データは、ＣＰＵ２１によりアプリケーションデータ形式に変換され、ＨＤＤ２７などに記憶される。ＣＰＵ２１は、ＨＤＤ２７などに記憶された画像データを、ＰＣ７１，７３などに送信可能である。

温湿度センサ６０は、例えば、画像形成装置１の筐体の内部の温度及び湿度、すなわち画像形成装置１のおかれている環境の温度及び室温を測定可能である。なお、温湿度センサ６０は、画像形成装置の筐体の内部及び外部の両方の温度及び湿度、又は画像形成装置の筐体の外部の温度及び湿度を測定可能に構成されていてもよい。温湿度センサ６０は、後述するように、ＣＰＵ２１の要求に応じて、測定対象環境の温度及び湿度を測定し、測定結果をＣＰＵ２１に送信する。なお、温湿度センサ６０は、所定の時間間隔（例えば、１０秒ごと）で温度及び湿度を測定し、その測定結果をＣＰＵ２１に送信するように構成されていてもよい。

本実施の形態において、ＣＰＵ２１は、画像形成装置１の湿度環境の変化率（一定時間における変化の勾配）に基づいて、非画像形成時において感光体３１１を微少回転させる制御を行う。以下、この微少回転制御について説明する。ＣＰＵ２１は、微少回転制御を、所定の動作スケジュール（形成後動作スケジュール）及び微少回転間隔設定値に基づいて行う。微少回転間隔設定値は、後述するように、ＣＰＵ２１の変更動作により適宜変更される。なお、動作スケジュール及び微少回転間隔設定値は、例えばＨＤＤ２７などに記憶されている。

ここで、本実施の形態において、感光体３１１の微少回転とは、例えば、感光体３１１の表面の変位量が約１．２センチメートルとなる程度に感光体３１１が回転されることをいう。この変位量は、帯電器３１３の、感光体３１１の回転方向の長さ（図２に寸法Ｌで示す）と同じか若干長いものである。感光体３１１は、微少回転されるとき、その動作音を小さく抑えるために、十分にゆっくり回転される。このとき、感光体３１１の回転に応じて、中間転写ベルト３０５も回動される。なお、微少回転は、上記より変位量が大きいものであっても小さいものであってもよい。例えば、微少回転時の変位量は、感光体３１１が１回転ないし数回転する程度であってもよい。また、微少回転時の回転速度は、通常の画像形成時と同様に速くてもよいし、遅くてもよい。

図４は、微少回転制御の動作の流れを示すフローチャートである。

図を参照して、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２１は、画像の形成を行う。

画像の形成が終了すると画像形成休止状態となり、ＣＰＵ２１は、微少回転制御を開始する。ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２１は、画像形成休止が開始されると、画像形成休止からの計時を開始する。

ステップＳ１０５において、ＣＰＵ２１は、例えばＨＤＤ２７から、形成後動作スケジュールを読み込む。

ステップＳ１０７において、ＣＰＵ２１は、画像形成ジョブが実行されないかどうかを確認する。ジョブが実行された場合には、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０１からの処理を再び行う。

ステップＳ１０７においてジョブが実行されないとき、ステップＳ１０９において、ＣＰＵ２１は、動作時刻が到来したかどうか、すなわち画像形成休止開始（Ｓ１０３）から動作スケジュールにおいて設定されている所定の時間が経過したかどうかを確認する。

ステップＳ１０９で動作時刻が到来した場合、ステップＳ１１１において、ＣＰＵ２１は、感光体３１１を微少回転させる。

ステップＳ１１１で感光体３１１を微少回転させたとき、又はステップＳ１０９で動作時刻が到来していないとき、ＣＰＵ２１は、画像形成休止開始（Ｓ１０３）から、所定時間（例えば、２分間）が経過したかどうかを確認する。ステップＳ１１３で所定時間が経過していないとき、ＣＰＵ２１は、所定時間が経過するまで（Ｓ１１３；ＹＥＳ）、ステップＳ１０９及びステップＳ１１１の処理を繰り返し行う。

ステップＳ１１３で、休止開始後から所定時間が経過したとき、ＣＰＵ２１は、形成後動作スケジュールに基づく制御を終了し、微少回転間隔設定値に基づく制御を開始する。ステップＳ１１５において、ＣＰＵ２１は、計時を開始する。これにより、次に感光体３１１の微少回転を行うまでの時間である微少回転間隔が計時される。

ステップＳ１１７において、ＣＰＵ２１は、ＨＤＤ２７などに記憶されている微少回転間隔設定値を確認する。

ステップＳ１１９において、ＣＰＵ２１は、画像形成ジョブが実行されないかどうかを確認する。ジョブが実行された場合には、ＣＰＵ２１は、そのジョブについて画像形成を行う（Ｓ１０１〜）。この場合、ＣＰＵ２１は、その画像形成が終了後、感光体３１１の微少回転の制御を、形成後動作スケジュールに基づいて実行する（Ｓ１０３〜Ｓ１１３）。

ステップＳ１１９でジョブが実行されない場合には、ステップＳ１２１において、ＣＰＵ２１は、動作時刻が到来したかどうかを確認する。すなわち、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１１５から計時を開始してから経過した時間が、ステップＳ１１７で確認した微少回転間隔よりも短くないかどうかを確認する。動作時刻が到来しなければ、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１１７〜Ｓ１２１の処理を繰り返して行う。

ステップＳ１２１で動作時刻が到来したとき、ステップＳ１２３において、ＣＰＵ２１は、感光体３１１を微少回転させる。感光体３１１を微少回転させると、ＣＰＵ２１は、再度、微少回転間隔の計時を開始し、微少回転間隔設定値を確認し、それに基づいて、微少回転制御を行う（Ｓ１１５〜Ｓ１２３）。

このように、微少回転制御において、ＣＰＵ２１は、画像形成が終了してから所定時間（２分間）は、所定の形成後動作スケジュールに基づいて感光体３１１を微少回転させる。形成後動作スケジュールは、感光体３１１を微少回転を実行させるタイミングとして、例えば、画像形成休止の開始から（Ｓ１０３）、３０秒後、６０秒後、９０秒後、１２０秒後のタイミングが設定されているものである。したがって、画像形成終了後に帯電器３１３の周辺でオゾンが発生していても、このように頻繁に感光体３１１が微少回転するので、感光体３１１の部分的な劣化を防止し、オゾンむらの発生を防止することができる。

また、画像形成が終了してから所定時間（２分間）経過した後には、ＣＰＵ２１は、設定されている微少回転間隔設定値に基づいて感光体３１１を微少回転させる。したがって、ＯＰＣ吸湿むらの発生を防止することができる。

図５は、本実施の形態における微少回転間隔設定値の変更動作の流れを示すフローチャートである。

本実施の形態において、微少回転間隔設定値の変更動作は、上述の微少回転制御動作とは別に独立して行われる。

ステップＳ２０１において、ＣＰＵ２１は、温湿度センサ６０に、画像形成装置１の筐体の内部の湿度を測定させる。ＣＰＵ２１は、温湿度センサ６０による測定値を取得する。

ステップＳ２０３において、ＣＰＵ２１は、取得した測定値を測定値データベースに記録する。なお、測定値データベースは、例えば、ＨＤＤ２７に記憶されている。

ステップＳ２０５において、ＣＰＵ２１は、測定値データベースから、前回の測定値を読み込む。

ステップＳ２０７において、ＣＰＵ２１は、今回取得した測定値と、前回の測定値とから、湿度の変化量を算出する。なお、算出した湿度の変化量は、前回の測定時から今回の測定時までの湿度の変化量である。したがって、このとき、ＣＰＵ２１は、画像形成装置１の筐体内部の湿度の変化率を取得したといえる。

ステップＳ２０９において、ＣＰＵ２１は、算出した湿度の変化量すなわち取得した湿度の変化率に基づいて、微少回転間隔設定値を設定し、ＨＤＤ２７などに保存する。このとき、ＣＰＵ２１は、それまでの微少回転間隔設定値が記憶されていても、それを、新しく設定した微少回転間隔設定値で置き換える。これにより、以後、上述のように感光体３１１の微少回転制御において読み込まれる微少回転間隔設定値が変更される。なお、湿度の変化量の算出値に基づく微少回転設定値の設定態様については、後述する。

ステップＳ２１１において、ＣＰＵ２１は、最後の測定を行ってから所定時間（例えば、２時間）経過するまで待機する。所定時間が経過すると、ＣＰＵ２１は、再びステップＳ２０１〜Ｓ２０９の処理を実行し、微少回転間隔設定値を更新する。

図６は、湿度の変化率に応じて設定される微少回転間隔設定値を示す図である。

図において、２時間ごとの湿度の変化量を湿度の変化率としている。ここで、画像形成装置１の設置環境は、おおまかに、以下の３種類の環境のいずれかに該当することが多い。すなわち、高温高湿環境（ＨＨと称する）、中温中湿環境（ＮＮと称する）、低温低湿環境（ＬＬと称する）の３種類の環境である。画像形成装置１の設置環境が変化する場合として、湿度の減少率（変化後−変化前）が高い順に、「ＨＨからＬＬ」（減少率が６０％以上）、「ＨＨからＮＮ」及び「ＮＮからＬＬ」（減少率が５９％〜１０％）、変化なし（減少率が±１０％程度）、「ＬＬからＮＮ」及び「ＮＮからＨＨ」（増加率が５９％〜１０％）、並びに「ＬＬからＨＨ」（増加率が６０％以上）の各場合が考えられる。

本実施の形態においては、湿度の減少率に応じて、設定すべき微少回転間隔設定値が予め設定されている。回転間隔設定値は、湿度の減少率が高いほど短くなる。これは、後述するように、湿度の減少率が高いほどＯＰＣ吸湿むらの発生可能性が高いからである。すなわち、「ＨＨからＬＬ」の環境変化があったときすなわち減少率が６０％以上には、微少回転間隔設定値は１５秒とされる。また、「ＮＮからＬＬ」などの場合のうち、湿度の減少率が４０％以上であるときには、回転間隔設定値は３０秒とされ、湿度の減少率が３０％以上であるときには、回転間隔設定値は６０秒とされる。また、湿度の減少率が３０％未満であるときには、ＣＰＵ２１は、感光体３１１の微少回転を行わないようにする。

このような湿度の減少率に応じた回転間隔設定値の相違は、ＯＰＣ吸湿むらの発生メカニズムを鑑みて設けられている。すなわち、湿度の減少率が高い状況下においては、吸湿していた感光体３１１の有機感光体は急速に乾燥する一方、クリーニングブレード３１９に堆積した廃トナーは、有機感光体ほど急速には乾燥しない。そのため、そのような場合には、感光体３１１と廃トナーとの両者の吸湿量の差が大きくなり、ＯＰＣ吸湿むらが発生しやすくなる。本実施の形態において、ＣＰＵ２１は、湿度の減少率が高いほど、微少回転間隔設定値を短く設定し、感光体３１１の微少回転を頻繁に実行させる。換言すると、ＣＰＵ２１は、湿度の増加率が高いほど、微少回転間隔設定値を長く設定して感光体３１１の微少回転の実行頻度を低くする。また、ＣＰＵ２１は、湿度の減少率が所定の値よりも低い場合には、感光体３１１の微少回転を実行しない。

このようにＣＰＵ２１が回転間隔設定値を設定することにより、画像形成装置１は、以下の利点を有する。すなわち、湿度の減少率が高く、ＯＰＣ吸湿むらが発生しやすい状況下においては、感光体３１１が頻繁に微少回転されるので、ＯＰＣ吸湿むらの発生を確実に防止することができる。また、湿度の減少率がそれほど高くはなく、ＯＰＣ吸湿むらの発生可能性があまり大きくないような状況下においては、感光体３１１が微少回転される間隔を長くすることにより、画像形成装置１の静音化及び省電力化が可能になる。また、湿度の減少率が所定値（例えば２０％）より小さく、ＯＰＣ吸湿むらが発生しないと考えられる状況下においては、感光体３１１の微少回転が行われないので、画像形成装置１のさらなる静音化及び省電力化を実現することができる。

なお、ＣＰＵ２１は、微少回転間隔設定値として無限大などを設定し、実質的に感光体３１１の微少回転を行うタイミングが到来しないようにして、感光体３１１の微少回転を実行しないようにしてもよい。

図７は、画像形成装置１がおかれる室内環境（オフィス内など）における湿度の推移の一例を示す図である。

図において、例えば、夏（夏場（菱形印））と、春・秋（春秋（四角印））と、冬（冬場（三角印））との３つの場合の湿度の推移を示す。以下、各場合について、微少回転制御の一例について説明する。

まず、春や秋においては、気温がユーザにとって適温であり、室内の湿度もさほど変化しにくく、ＯＰＣ吸湿むらは発生しにくい。この場合、画像形成装置１のおかれている環境について、２時間ごとの環境変化は、上述の例にならうと「ＮＮからＮＮ」となり、湿度の減少率が所定値（例えば、２０％）よりも小さい。したがって、ＣＰＵ２１は、画像形成終了から所定時間経過後（２分経過後）には、感光体３１１の微少回転を実行しない。湿度が変化しない場合には、廃トナーも感光体３１１も同様に吸湿している状態であるため、ＯＰＣ吸湿むらは発生しない。

また、冬においては、気温がユーザにとって低いため、室内において暖房が行われる。暖房が行われると、一般に、室内の湿度が上昇する（「ＬＬからＨＨ」又は「ＮＮからＨＨ」）。湿度が上昇する場合、湿度の減少率が負の値となり、所定値（例えば、２０％）よりも小さくなる。ＣＰＵ２１は、感光体３１１の微少回転を実行しない。湿度が上昇する場合には、廃トナーも感光体３１１も同様に吸湿するため、ＯＰＣ吸湿むらは発生しない。

一方、夏においては、気温がユーザにとって高いため、室内において冷房が行われる。冷房が行われると、一般に、室内の湿度が降下する（「ＨＨからＬＬ」）。このとき、ＣＰＵ２１は、湿度の減少率が所定値以上（例えば、２０％）であるとき、その減少率に応じて、感光体３１１の微少回転を実行する。上述したように、湿度の減少率が高いほど、ＯＰＣ吸湿むらが発生しやすい。しかしながら、ＯＰＣ吸湿むらが発生しやすい状況下であるほど、高い頻度で感光体３１１の微少回転が行われるので、ＯＰＣ吸湿むらの発生が防止される。

ここで、図において、夏の湿度は、０〜２時間までは減少しているが、その後、湿度はほとんど変化していない。このような場合には、ＣＰＵ２１が上記のように取得する湿度の減少率は、時間の経過と共に低くなる。そのため、感光体３１１の微少回転の頻度は次第に低くなり、湿度の減少率が所定値よりも小さくなったときに微少回転は実行されなくなる。また、余り暑くない日の午前中など、湿度が緩やかに低くなるときには湿度の減少率は比較的低く（「ＮＮからＬＬ」）、上述と同様に微少回転の頻度が低くなる。したがって、ＯＰＣ吸湿むらが発生しやすいときにはそれを確実に防止することができ、かつ、ＯＰＣ吸湿むらが発生にくいときには、画像形成装置１の静音化や省電力化を高いレベルで実現することができる。

なお、暖房の種類によっては、気温が上がることにより室内の空気が乾燥することがある。また、冷房の種類によっては、気温が下がっても湿度が降下しないことがある。このようなときには、ＣＰＵ２１は、気温が上がっても、湿度の減少率が高ければ、感光体３１１の微少回転制御を行い、ＯＰＣ吸湿むらを防止することができる。また、ＣＰＵ２１は、気温が下がっても、湿度の減少率が低ければ、感光体３１１の微少回転制御を行わず、画像形成装置を静音化することができる。

［実施の形態における効果］

以上のように構成された画像形成装置では、温湿度センサを用いて取得した湿度の変化率に応じて、感光体の微少回転を行う。そのため、実際にＯＰＣ吸湿むらの発生可能性の程度に応じた頻度で感光体を微少回転させることができる。したがって、画像形成不良を確実に防止することができ、かつ、画像形成装置の静音化や省電力化を実現することができる。特に、感光体として、例えば電荷発生層にＹ型のチタニルオキソフタロシアニンを有するものを用いた場合には、この効果が顕著である。すなわち、湿度の変化率に応じて、必要なときには微少回転を頻繁に実行することができるので、吸湿むら防止と画像形成装置の静音化・省電力化とを高いレベルで両立させることができ、かつ、感度の高い感光体を用いて高品質な画像形成が可能となる。

また、湿度の減少率が所定値より低い場合には、ＣＰＵは、感光体の微少回転を実行しない。したがって、例えば湿度が高い場合でも、ＯＰＣ吸湿むらが発生しないような場合には感光体の微少回転を行わないので、画像形成装置を確実に静音化することができる。

また、ＣＰＵは、前回の画像形成終了後に所定時間（例えば、２分間）が経過するまで、形成後動作スケジュールに基づいて感光体の微少回転を行う。したがって、帯電器付近でオゾンが発生することによる劣化むらの発生を確実に抑えることができ、画像形成不良の発生をより確実に防止することができる。

［その他］

なお、ＣＰＵは、画像形成終了後の所定時間内に行うオゾンむら対策のための感光体の微少回転は実行しなくてもよい。すなわち、ＣＰＵは、画像形成終了後、すぐに、微少回転間隔設定値に基づく、湿度の変化率に応じた間隔での感光体の微少回転を行ってもよい。また、形成後動作スケジュールや、ＣＰＵがそれに基づいた微少回転制御を実行する期間は、上述に限られるものではない。

また、ＣＰＵは、湿度の測定を２時間よりもさらに短い間隔又は長い間隔で行ってもよい。湿度の測定間隔や、湿度の変化率の取得間隔は、例えば感光体の材料や現像剤の物性などに応じて、又は演算による制御部などの負荷を鑑みて適宜設定すればよい。また、ＣＰＵは、湿度の測定を数秒ごとに行い、常にほぼ最新の湿度の変化率を取得するように構成されていてもよい。また、ＣＰＵは、湿度の変化率に所定値以上の変化があった場合に、より頻繁に湿度の変化率を確認し、湿度の変化率の変化が少なかった場合には、次回の湿度の測定までの時間を長めにするなど、湿度の変化率の取得間隔を変更してもよい。このように取得間隔を変更することにより、画像形成装置を省電力化し、かつ、湿度の変化に応じて速やかに微少回転制御を行ってＯＰＣ吸湿むらの発生を防止することができる。

また、温湿度センサは、画像形成装置に設けられていなくてもよい。すなわち、ＣＰＵは、例えばインターフェイス部などを介して画像形成装置に有線接続又は無線接続された外部機器から得た情報に基づいて、微少回転制御を実行してもよい。例えば、ＣＰＵは、外部機器から温度や湿度の情報を取得して、ＣＰＵ自身が算出した変化率の情報を取得してもよい。また、ＣＰＵは、外部機器において算出された湿度等の変化率の情報を取得してもよい。この場合、画像形成装置にそのような制御を行うための温湿度センサを設けなくてもよく、画像形成装置の製造コストを低減することができる。

また、ＣＰＵは、湿度の変化率に代えて、気温など温度の変化率を取得してそれに応じて微少回転間隔設定値を変更してもよい。上述したように、一般に、画像形成装置が用いられるオフィスなどの室内環境は、気温が高い場合には高湿であることが多く、また、気温が低い場合には低湿であることが多い。したがって、ＣＰＵは、取得した気温が高い場合には高湿であるとみなし、取得した気温が低い場合には低湿であるとみなしてもよい。このとき、ＣＰＵは、次のように微少回転制御を実行する。すなわち、ＣＰＵは、取得した気温の減少率が高いとき、高湿から低湿に変化したとみなし、湿度の減少率が高いと認める。この場合、ＣＰＵは、感光体の微少回転を頻繁に実行する。他方、ＣＰＵは、取得した気温の増加率が高いとき、湿度の増加率が高いと認める。この場合、ＣＰＵは、感光体の微少回転の頻度を低くするか、微少回転を休止する。このように、ＣＰＵが、温度の変化率を取得してそれに応じて微少回転制御を行うようすることにより、湿度を測定可能なセンサ又は機器を用いる必要がなくなり、画像形成装置の製造コストを低減することができる。

また、ＣＰＵは、湿度の変化率に加えて、気温など温度の変化率を取得してそれらに応じて微少回転間隔設定値を変更してもよい。例えば、湿度の減少率が同様に高い２つの場合であって、一方は温度の増加率が高く、他方は温度の減少率が高いときに、ＣＰＵは、互いに異なる間隔で感光体を微少回転するようにしてもよい。これにより、画像形成装置がおかれている環境の種々の変化に適応し、種々の態様で感光体の微少回転を制御することができる。

なお、温湿度センサとしては、画像形成条件を決定するために画像形成装置に通常用いられているものを、微少回転の制御用に兼用することができる。

また、プリンタ部は、上述のような、中間転写ベルトを用いたタンデム方式のものに限られない。プリンタ部は、中間転写ベルトを用いたいわゆる４サイクル方式のものでもよいし、中間転写ベルトを用いず、感光体から用紙に直接にトナー像を転写するように構成されていてもよい。また、プリンタ部は、モノクロ画像のみを形成可能に構成されていてもよい。

また、画像形成装置としては、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置やこれらの複合機（ＭＦＰ）などいずれであってもよい。

また、上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、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に提供することにしてもよい。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。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。

なお、上記実施の形態は、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及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。

１ 画像形成装置
２０ 制御部
２１ ＣＰＵ
２７ａ 制御プログラム（プログラムの一例）
３０ プリント部
６０ 温湿度センサ
３１１ 感光体

Claims (8)

1. 感光体上に形成したトナー像を用紙に転写してその用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における、温度の変化率及び湿度の変化率のうち少なくとも一方の変化率を取得する取得手段と、
   装置の待機時に、前記取得手段により取得された変化率に基づいて、前記感光体の微小回転頻度を変更する回転制御手段とを備える、画像形成装置。
2. 前記回転制御手段は、前記取得手段により取得された情報に基づいて、装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における湿度の減少率が高いと認められるほど、前記微少回転を頻繁に実行させる、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回転制御手段は、前記取得手段により取得された情報に基づいて、装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における湿度の増加率が高いと認められるほど、前記微少回転の実行頻度を低くする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記回転制御手段は、前記取得手段により取得された情報に基づいて、装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における湿度の減少率が所定値より低いと認められる場合には、前記微少回転を実行させない、請求項１から３に記載の画像形成装置。
5. 前記回転制御手段は、前回の画像形成終了後所定時間が経過するまで、前記取得手段により取得された情報にかかわらず、前記微少回転を実行させる、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記回転制御手段は、前記取得手段により前記湿度の変化率が取得された場合において、その湿度の変化率がマイナスであるときにはその湿度の変化率に基づいて前記感光体の微少回転頻度を増加させ、その湿度の変化率がプラスであるときには前記感光体の微少回転を実行させない、請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 感光体上に形成したトナー像を用紙に転写してその用紙に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
   装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における、温度の変化率及び湿度の変化率のうち少なくとも一方の変化率を取得する取得ステップと、
   装置の待機時に、前記取得ステップにより取得された変化率に基づいて、前記感光体の微小回転頻度を変更する回転制御ステップとを備える、画像形成装置の制御方法。
8. 感光体上に形成したトナー像を用紙に転写してその用紙に画像を形成する画像形成装置の制御プログラムであって、
   装置周囲の環境及び装置内部の環境のうち少なくとも一方における、温度の変化率及び湿度の変化率のうち少なくとも一方の変化率を取得する取得ステップと、
   装置の待機時に、前記取得ステップにより取得された変化率に基づいて、前記感光体の微小回転頻度を変更する回転制御ステップとをコンピュータに実行させる、画像形成装置の制御プログラム。