画像形成装置
【課題】画像品位を向上させることができるようにする。
【解決手段】像担持体と、現像剤担持体と、現像剤供給部材と、画像形成装置の装置外温度及び装置外湿度を検出する外部環境検出部と、画像形成装置の装置内温度を検出する内部温度検出部と、装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断する環境条件判定処理手段と、装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像供給電圧差を小さくする電圧設定処理手段とを有する。汚れ印字が発生するのを抑制することができる。
【解決手段】像担持体と、現像剤担持体と、現像剤供給部材と、画像形成装置の装置外温度及び装置外湿度を検出する外部環境検出部と、画像形成装置の装置内温度を検出する内部温度検出部と、装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断する環境条件判定処理手段と、装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像供給電圧差を小さくする電圧設定処理手段とを有する。汚れ印字が発生するのを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタにおいては、感光体ドラムの表面が、帯電ローラによって帯電させられ、ＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像に現像ローラ上で薄層化されたトナーが静電的に付着させられてトナー像が形成され、該トナー像を転写ローラによって用紙上に転写し、画像を形成するようになっている。また、転写後に前記感光体ドラム上に残留したトナーは、クリーニングブレードによって除去される。
【０００３】
この場合、プリンタを出荷する際の温度、湿度等の初期の環境条件に対応させて、画像形成のプロセスが設定される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１０８０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、環境条件が変化するのに伴って、汚れ印字が発生することがあり、その場合、画像品位が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、画像品位を向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本発明の画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、画像形成装置の装置外温度及び装置外湿度を検出する外部環境検出部と、前記画像形成装置の装置内温度を検出する内部温度検出部と、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断する環境条件判定処理手段と、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像電圧と供給電圧との差を表す現像供給電圧差を補正し、小さくする電圧設定処理手段とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、画像形成装置の装置外温度及び装置外湿度を検出する外部環境検出部と、前記画像形成装置の装置内温度を検出する内部温度検出部と、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断する環境条件判定処理手段と、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像電圧と供給電圧との差を表す現像供給電圧差を補正し、小さくする電圧設定処理手段とを有する。
【０００８】
この場合、装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像供給電圧差が補正され、小さくされるので、汚れ印字が発生するのを抑制することができる。したがって、画像形成装置の画像品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。
【００１１】
図に示されるように、プリンタの下部に媒体収容部としての給紙カセット３０が配設され、該給紙カセット３０内に媒体としての図示されない用紙が収容される。前記給紙カセット３０の前端に隣接させて、用紙を１枚ずつ分離させて給紙するための給紙機構が配設される。該給紙機構は、給紙ローラ３１及び分離ローラ３２を備え、給紙機構によって給紙された用紙は、搬送ローラ３３に送られ、更に搬送ローラ３４に送られた後、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像を形成する画像形成ユニット（ＩＤユニット）１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃに供給される。
【００１２】
該各画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃには、像担持体としての感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃが配設され、該各感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃの表面を露光して潜像としての静電潜像を形成するための露光装置としてのＬＥＤヘッド２７Ｂｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃが、各画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃに隣接させて、かつ、各感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃと対向させて配設される。なお、露光装置としてＬＥＤヘッド２７Ｂｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃに代えて図示されないレーザを使用することができる。
【００１３】
また、前記各画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃに沿って、転写ユニットが配設され、該転写ユニットは、第１の回転体としての駆動ローラｒ１、第２の回転体としての従動ローラｒ２、前記駆動ローラｒ１と従動ローラｒ２とによって張設され、走行自在に配設された搬送部材としての搬送ベルト５７、及び該搬送ベルト５７を挟み、前記感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃと対向させて配設された転写部材としての転写ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃを備える。なお、画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、ＬＥＤヘッド２７Ｂｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ及び転写ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃによって、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像形成部が形成される。
【００１４】
次に、前記用紙は、前記搬送ベルト５７が矢印方向に走行させられるのに伴って搬送され、画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと転写ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃとの間の各転写部において、前記各転写ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃは、各画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃにおいて形成された各色の現像剤像としてのトナー像を、用紙に順次重ねて転写し、カラーのトナー像を形成する。
【００１５】
続いて、用紙は、定着装置としての定着器３６に送られ、該定着器３６においてカラーのトナー像が用紙に定着させられ、カラーの画像が形成される。そして、定着器３６から排出された用紙は、搬送ローラ３７によって搬送された後、排出ローラ３８によってプリンタ外に排出される。
【００１６】
また、給紙不良等によって搬送ベルト３５上に現像剤としての図示されないトナーが付着した場合は、転写ベルトクリーニング装置４５によって除去され、除去されたトナーはトナー回収容器４６に回収される。
【００１７】
そして、４１は外部環境検出部であり、該外部環境検出部４１は、外気に接して、かつ、内部の影響を受けない位置、本実施の形態においては、プリンタの前面の操作パネル３９内に配設され、プリンタの本体、すなわち、装置本体外の温度を表す装置外温度、及び装置本体外の湿度を表す装置外湿度を検出する。なお、本実施の形態において、外部環境検出部４１は、操作パネル３９内に配設されるようになっているが、外気に接して、かつ、内部の影響を受けない位置であれば、いずれの位置に配設することができる。
【００１８】
また、４２は内部温度検出部であり、該内部温度検出部４２は、プリンタ内に、搬送ベルト５７に接触させて、かつ、駆動ローラｒ１と対向させて配設され、装置本体内の温度を表す装置内温度を検出する。本実施の形態において、内部温度検出部４２は、定着器３６からの熱の影響を受けないように遮蔽板４３によって遮蔽される。なお、本実施の形態において、内部温度検出部４２は、搬送ベルト５７に接触させて、かつ、駆動ローラｒ１と対向させて配設されるようになっているが、装置本体内における定着器３６からの熱の影響を受けない位置であれば、いずれの位置に配設することができる。
【００１９】
本実施の形態において、外部環境検出部４１としては「ＭＳＭ３１０３Ｊ３７５Ｊ」及び「ＨＩＳ−０５−Ｎ」（北陸電気工業製）が、内部温度検出部４２としては「１０３ＥＴ−１」（石塚電子製）が使用される。
【００２０】
次に、前記構成の画像形成部について説明する。なお、各色の画像形成部の構造は同じであるので、ブラックの画像形成部についてだけ説明する。
【００２１】
図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成部の要部を示す断面図である。
【００２２】
画像形成ユニット１０Ｂｋは、画像形成ユニット１０Ｂｋの本体、すなわち、画像形成ユニット本体、及び該画像形成ユニット本体に対して着脱自在に配設され、トナーを収容する現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ２１を備える。該トナーカートリッジ２１の底壁に開口部２２が形成され、前記画像形成ユニット本体は、前記開口部２２を介してトナーカートリッジ２１から落下し、供給されたトナーを貯蔵室２０に収容する。なお、前記画像形成ユニット１０Ｂｋ外であり、感光体ドラム１２Ｂｋより上方にＬＥＤヘッド２７Ｂｋが、前記感光体ドラム１２Ｂｋより下方に転写ローラ２４Ｂｋが配設される。
【００２３】
前記画像形成ユニット本体は、感光体ドラム１２Ｂｋ、該感光体ドラム１２Ｂｋに一定の圧力で当接させて配設され、感光体ドラム１２Ｂｋと同じ矢印方向に回転させられ、感光体ドラム１２Ｂｋの表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ１３、感光体ドラム１２Ｂｋに一定の圧力で当接させて配設され、トナーを保持するとともに、該トナーを回転に伴って感光体ドラム１２Ｂｋに付着させて静電潜像を現像し、トナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ１６、該現像ローラ１６と接触させて配設され、現像ローラ１６にトナーを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１８、先端を前記現像ローラ１６と当接させて配設され、現像ローラ１６上に供給されたトナーを均一に薄層化する現像剤規制部材としての現像ブレード１７、トナー像の転写後に感光体ドラム１２Ｂｋに残留したトナーを除去するクリーニング部材としてのクリーニングブレード１９、貯蔵室２０内のトナーを攪拌する攪拌バー２６等を備える。
【００２４】
前記感光体ドラム１２Ｂｋは、導電性材料から成る支持体上に、光導電層を被覆することによって形成され、支持体はアルニミウム製の金属パイプによって形成され、光導電層は、支持体上に形成された電荷発生層、及び電荷発生層上に形成された電荷輸送層から成る有機系感光体から成る。
【００２５】
また、前記帯電ローラ１３、現像ローラ１６及びトナー供給ローラ１８は、シリコーン樹脂又はウレタン樹脂によって形成される。そして、前記トナー供給ローラ１８は、発泡体としての発泡弾性体によって形成され、表面に凹部から成る複数のセルが形成される。なお、トナー供給ローラ１８、攪拌バー２６等によって現像剤供給ローラアッセンブリ３１が構成され、前記現像ローラ１６、トナー供給ローラ１８及び現像ブレード１７によって現像器が構成される。
【００２６】
また、現像ローラ１６と当接させてシール用の帯状体としての熱可塑性ウレタン製のフィルム２３が長手方向に延在させて配設され、貯蔵室２０内のトナーが感光体ドラム１２側に漏れないようになっている。なお、５７は搬送ベルトである。
【００２７】
前記クリーニングブレード１９は、エッジ部を感光体ドラム１２Ｂｋに一定の圧力で当接させて配設され、クリーニングブレード１９によって掻き取られたトナーは、廃トナー搬送スパイラルによって搬送され、更に廃トナー搬送ベルトによって搬送され、トナーカートリッジ２１に形成された廃トナー収容室に収容される。
【００２８】
前記画像形成ユニット本体は、第１のケースとしてのベースフレーム１４及び第２のケースとしてのアッパフレーム１５を備え、前記ベースフレーム１４によって、感光体ドラム１２Ｂｋ、帯電ローラ１３、現像ローラ１６、クリーニングブレード１９等が支持される。また、ベースフレーム１４の底面に現像ローラ１６の下部と当接させて、両面接着テープを介して前記フィルム２３が取り付けられる。
【００２９】
前記構成の画像形成ユニット１０Ｂｋにおいて、印刷時に、現像ローラ１６及びトナー供給ローラ１８は、現像剤供給用の駆動部としての図示されない駆動モータによっていずれも反時計回りに、かつ、各周速度に一定の差を付けて回転させられ、トナー供給ローラ１８によって現像ローラ１６にトナーが供給される。そして、現像ローラ１６に供給されたトナーは、現像ローラ１６の回転に伴って現像ローラ１６と現像ブレード１７との接触部に送られ、現像ブレード１７によって余剰のトナーが掻き落とされ、薄層化され、その後、現像ローラ１６の回転に伴って感光体ドラム１２Ｂｋに送られる。
【００３０】
一方、該感光体ドラム１２Ｂｋは、画像形成用の駆動部としての図示されないドラムモータを駆動することによって、時計回り（矢印方向）に回転させられ、感光体ドラム１２Ｂｋの回転に伴って、該感光体ドラム１２Ｂｋの表面は、帯電ローラ１３によって一様に帯電させられ、ＬＥＤヘッド２７Ｂｋによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像に前記現像ローラ１６上のトナーが静電的に付着させられて、一成分現像方式によって現像が行われ、トナー像が形成される。
【００３１】
次に、プリンタの制御装置について説明する。
【００３２】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【００３３】
図に示されるように、制御部４０は、外部環境検出部４１及び内部温度検出部４２の検出結果に基づいて印加電圧を制御する電圧制御部４０ａを備える。
【００３４】
次に、装置内温度と汚れ印字との関係について説明する。この場合、汚れ印字は、画像が形成されない部分である非画像部分としての非印字部分にトナーが付着したり、ハーフトーン印字部に必要以上のトナーが付着して、濃度が高くなったりすることを表す。
【００３５】
通常、帯電ローラ１３（図３）によって帯電させられる感光体ドラム１２Ｂｋの表面の電位を帯電電位としたとき、現像ローラ１６に印加される電圧（以下「現像電圧」という。）と現像ローラ１６上のトナーが帯電させられた電位（以下「トナー電位」という。）との和の電位が前記帯電電位に対して低いので、前記非印字部分においてはトナーは付着せず、現像ローラ１６上に残る。
【００３６】
ところが、現像ローラ１６上のトナーの帯電量が多くなると、それに伴って、トナー電位が高くなり、現像電圧とトナー電位との和の電位が帯電電位に対して高くなり、非印字部分にトナーが付着してしまう。なお、本実施の形態におけるプリンタにおいて、前記帯電電位、現像電圧及びトナー供給ローラ１８に印加される電圧（以下「供給電圧」という。）は負の値を採り、電圧が高いとは負の方向において絶対値が大きいことを表し、電圧が低いとは負の方向において絶対値が小さいことを表す。
【００３７】
次に、装置内温度、装置外温度、トナー電位、供給電圧等を変化させたときの印字状態について説明する。
【００３８】
なお、汚れ印字の程度、すなわち、汚れの度合いを１０段階で評価し、汚れの度合いが大きいほど値が小さくなるように、汚れの度合いが小さいほど値が大きくなるように、汚れレベルを定義する。そして、汚れレベル１０を汚れなしとし、汚れレベル９をハーフトーン印字部分の濃度がわずかに高くなる程度とし、汚れ印字が発生する境界を汚れ発生境界としたとき、本実施の形態において、汚れ発生境界はすべて汚れレベル９とする。
【００３９】
また、画像に発生するかすれを表す白抜けの度合いを１０段階で評価し、白抜けの度合いが大きいほど値が小さくなるように、白抜けの度合いが小さいほど値が大きくなるように、かすれレベルを定義する。
【００４０】
まず、装置外環境を異ならせたときの汚れ印字の発生状態について説明する。
【００４１】
図４は本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第１の図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にトナー電位を採ってある。
【００４２】
図から分かるように、装置内温度が高くなるのに従ってトナー電位が高くなる。また、装置外環境を表す装置外温度及び装置外湿度の違いによってトナー電位は変化する。そして、装置外温度が２４〔℃〕であり、装置外湿度が５０〔％〕である装置外環境、及び装置外温度が２８〔℃〕であり、装置外湿度が８０〔％〕である装置外環境においては、装置内温度が高くなるのに従ってトナー電位が一次関数的に高くなるが、汚れ印字の発生はない。
【００４３】
これに対して、装置外温度が３２〔℃〕であり、装置外湿度が２０〔％〕である装置外環境、及び装置外温度が２８〔℃〕であり、装置外湿度が４０〔％〕である装置外環境においては、装置内温度が高くなって、４４〔℃〕になると急激にトナー電位が高くなり、４４〔℃〕以上になると汚れ印字が発生する。
【００４４】
同様に、装置外温度を２８〔℃〕以上の各温度とし、装置外湿度を４０〔％〕以下の各湿度とし、装置内温度を４０〔％〕以上の各温度としたときも、装置内温度が４４〔℃〕になると急激にトナー電位が高くなり、４４〔℃〕以上になると汚れ印字が発生することが分かる。
【００４５】
次に、装置内温度を上昇させたり、下降させたりしたときの汚れ印字の発生状態について説明する。
【００４６】
図５は本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第２の図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にトナー電位を採ってある。また、装置外温度を３２〔℃〕とし、装置外湿度を２０〔％〕とする。
【００４７】
図に示されるように、装置内温度が上昇するときは、トナー電位が４３〔℃〕以上になるまで汚れ印字が発生しないのに対して、装置内温度が下降するときは、トナー電位が一次関数的に低くなり、装置内温度が４４〔℃〕以下になっても汚れ印字が発生し、４０〔℃〕未満になると汚れ印字が発生しなくなる。
【００４８】
そこで、汚れ印字が発生するのを抑制する方法として、現像電圧ＶDBと供給電圧ＶS B との差ＶSB−ＶDB（以下「現像供給電圧差」という。）を小さくすることが考えられる。通常、供給電圧は現像電圧より高く、例えば、現像電圧が−１７０〔Ｖ〕に、供給電圧が−２５０〔Ｖ〕に設定され、このときの現像供給電圧差は−８０〔Ｖ〕になる。
【００４９】
次に、現像供給電圧差を変化させたときのかすれ及び汚れ印字の発生状態について説明する。
【００５０】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるかすれの発生状態を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるかすれ及び汚れ印字の発生状態を示す図である。なお、図において、横軸に現像供給電圧差を、縦軸にトナー電位及びかすれレベルを採ってある。また、図６において、装置外温度を３２〔℃〕とし、装置外湿度を２０〔％〕とし、装置内温度を３５〔℃〕とし、図７において、装置外温度を２８〔℃〕とし、装置外湿度を４０〔％〕とし、装置内温度を４５〔℃〕とする。
【００５１】
図から、装置内温度が３５〔℃〕及び４５〔℃〕のいずれの場合も、現像供給電位差が−８０〔Ｖ〕以上においてかすれが発生しないことが分かる。
【００５２】
そして、図６に示されるように、かすれの発生しない現像供給電位差が−８０〔Ｖ〕以上の範囲において、トナー電位が−１００〔Ｖ〕より低い限り、図４から汚れ印字が発生しないことが分かる。
【００５３】
また、装置内温度が４５〔℃〕である場合、かすれの発生しない現像供給電位差（−８０〔Ｖ〕以上）であっても、現像供給電位差が−７０〔Ｖ〕以上でトナー電位が−１００〔Ｖ〕以上であることによって、図４から汚れ印字が発生することが分かる。すなわち、装置内温度が３５〔℃〕である場合と同じ範囲に収まっても、汚れ印字が発生してしまう。
【００５４】
この場合、現像供給電圧差を−７０〔Ｖ〕未満にしてトナー電位を低くすると、汚れ印字が発生するのを抑制することができるが、図７に示されるように、現像供給電圧差が−８０〔Ｖ〕未満になるとかすれが発生する。
【００５５】
本実施の形態においては、汚れ印字及びかすれのいずれもが発生する場合、かすれの発生を許容し、汚れ印字が発生するのを抑制することが求められることから、装置外温度が所定の閾値である２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が所定の閾値である４０〔％〕以下であり、装置内温度が下降するときに汚れ印字が発生する装置内温度が所定の閾値である４０〔℃〕以上である場合に、現像供給電圧差を設定された値だけ小さくするのが好ましい。
【００５６】
図８は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示すフローチャートである。
【００５７】
まず、印刷データを受信すると、電圧制御部４０ａ（図１）の図示されない電圧設定処理手段は、電圧設定処理を行い、通常の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。次に、電圧制御部４０ａの図示されない環境条件判定処理手段は、環境条件判定処理を行い、外部環境検出部４１によって検出された装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であるかどうかを判断し、装置外温度が２８〔℃〕以上でない（未満である）か、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない（より高い）場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、制御部４０の図示されない画像形成処理手段は、画像形成処理を行い、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００５８】
また、装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合は、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が４０〔℃〕以上であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が４０〔℃〕以上でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。また、装置内温度が４０〔℃〕以上である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差を補正値によって変更し、供給電圧を再び算出して設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００５９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 印刷データを受信する。
ステップＳ２ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ３ 装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であるかどうかを判断する。装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合はステップＳ４に、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ４ 装置内温度が４０〔℃〕以上であるかどうかを判断する。装置内温度が４０〔℃〕以上である場合はステップＳ５に、装置内温度が４０〔℃〕以上でない場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ 現像供給電圧差を変更する。
ステップＳ６ 印刷を行い、処理を終了する。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、最初の電圧設定処理において、現像電圧を−１７０〔Ｖ〕とし、供給電圧を−２５０〔Ｖ〕とし、現像供給電圧差−８０〔Ｖ〕とし、装置内温度が４０〔℃〕以上である場合、現像供給電圧差を絶対値で４０〔Ｖ〕小さくして、−４０〔Ｖ〕とし、現像電圧を−１７０〔Ｖ〕とし、供給電圧を−２１０〔Ｖ〕とする。
【００６１】
図９は本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第３の図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にトナー電位を採ってある。また、装置外温度を３２〔℃〕とし、装置外湿度を２０〔％〕とする。
【００６２】
図に示されるように、現像供給電圧差を変更する制御を行わない場合は、装置内温度の上昇時に、装置内温度が４４〔℃〕より高くなると、汚れ印字が発生するのに対して、制御を行う場合は、装置内温度が４０〔℃〕以上でトナー電位が低くなるので、汚れ印字は発生しない。また、装置内温度の下降時においても、汚れ印字は発生しない。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であり、装置内温度が４０〔℃〕以上である環境条件である場合だけ、現像供給電圧差を通常の設定から変更して小さくすることによって、汚れ印字が発生するのを抑制することができる。なお、前記環境条件以外においては、現像供給電圧差をかすれが発生しない設定としているので、かすれの発生状態が悪化することはない。したがって、プリンタの画像品位を向上させることができる。
【００６４】
ところで、前記第１の実施の形態においては、印刷データを電圧制御部４０ａが受信するたびに、外部環境検出部４１及び内部温度検出部４２の検出結果に基づいて現像供給電圧差が補正されるようになっている。
【００６５】
そこで、外部環境検出部４１及び内部温度検出部４２の検出結果によって、一度、現像供給電圧差の補正を行うと、その後、印刷データを受信した場合は、装置内温度だけを検出し、補正を開始したときの装置内温度が所定の値だけ低くなるまで、現像供給電圧差の補正を解除しないようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６６】
図１０は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャート、図１１は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、図７に示される結果から現像供給電圧差の補正を開始する装置内温度を４４〔℃〕以上とし、補正を解除する温度を３９〔℃〕以下とする制御を行う。
【００６８】
まず、印刷データを受信すると、電圧制御部４０ａの前記電圧設定処理手段は、通常の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。次に、電圧制御部４０ａの前記環境条件判定処理手段は、外部環境検出部４１によって検出された装置外温度が所定の閾値である２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が所定の閾値である４０〔％〕以下であるかどうかを判断し、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、制御部４０の前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００６９】
また、装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合は、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が第１の閾値である４４〔℃〕以上であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が４４〔℃〕以上でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。また、装置内温度が４４〔℃〕以上である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差を補正値によって変更し、供給電圧を再び算出して設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００７０】
続いて、現像供給電圧差を変更した後、次の印刷データを受信すると、前記電圧設定処理手段は、補正後の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。
【００７１】
次に、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が第２の閾値である３９〔℃〕以下であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が３９〔℃〕以下でない場合、前記画像形成処理手段は、補正後の現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。そして、装置内温度が３９〔℃〕以下である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差の補正を解除し、通常の現像供給電圧差に基づいて供給電圧を算出し、設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００７２】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 印刷データを受信する。
ステップＳ１２ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ１３ 装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であるかどうかを判断する。装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合はステップＳ１４に、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４ 装置内温度が４４〔℃〕以上であるかどうかを判断する。装置内温度が４４〔℃〕以上である場合はステップＳ１７に、装置内温度が４４〔℃〕以上でない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５ 印刷を行う。
ステップＳ１６ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ１１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ１７ 現像供給電圧差を変更する。
ステップＳ１８ 印刷を行う。
ステップＳ１９ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ２０に進み、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ２０ 印刷データを受信する。
ステップＳ２１ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ２２ 装置内温度が３９〔℃〕以下であるかどうかを判断する。装置内温度が３９〔℃〕以下である場合はステップＳ２５に、装置内温度が３９〔℃〕以下でない場合はステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３ 印刷を行う。
ステップＳ２４ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ２０に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ２５ 現像供給電圧差を変更する。
ステップＳ２６ 印刷を行う。
ステップＳ２７ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ１１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
【００７３】
なお、本実施の形態においては、最初の電圧設定処理において、現像電圧を−１７０〔Ｖ〕とし、供給電圧を−２５０〔Ｖ〕とし、現像供給電圧差−８０〔Ｖ〕とし、装置内温度が４０〔℃〕以上である場合、現像供給電圧差を絶対値で４０〔Ｖ〕小さくして、−４０〔Ｖ〕とし、現像電圧を−１７０〔Ｖ〕とし、供給電圧を−２１０〔Ｖ〕とする。
【００７４】
図１２は本発明の第２の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にトナー電位を採ってある。また、装置外温度を３２〔℃〕とし、装置外湿度を２０〔％〕とする。
【００７５】
図に示されるように、現像供給電圧差を変更する制御を行う場合は、装置内温度の上昇時に、トナー電位が低いので、汚れ印字が発生しないことが分かる。
【００７６】
図１３は本発明の第２の実施の形態におけるかすれの発生状態を示す図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にかすれレベルを採ってある。
【００７７】
図に示されるように、装置内温度の上昇時におけるかすれレベルから、通常の現像供給電圧差においては、前記第１、第２の実施の形態のいずれにおいても、かすれレベルは１０であるが、第１の実施の形態においては、４０〔℃〕以上になると、現像供給電圧差が小さくされるので、かすれレベルは、装置内温度が４０〔℃〕以上、かつ、４４〔℃〕未満になると、７になり、４４〔℃〕以上になると、８になる。
【００７８】
ところが、第２の実施の形態において、かすれレベルは、４４〔℃〕未満において１０であり、４４〔℃〕以上になると８になる。したがって、第２の実施の形態は第１の実施の形態と比較してかすれの発生状態が悪化する装置内温度を高くすることができ、かすれの発生を抑制することができる。
【００７９】
また、装置内温度の下降時に、第２の実施の形態においては３９〔℃〕以下で、第１の実施の形態においては４０〔℃〕未満で通常の現像供給電圧差にされるので、第１の実施の形態における装置内温度の上昇時とかすれレベルを同じにすることができる。
【００８０】
このように、本実施の形態においては、装置内温度の上昇時及び下降時のそれぞれの汚れ印字が発生する温度から現像供給電圧差を補正することができるので、補正範囲を狭くすることができる。したがって、汚れ印字が発生するのを抑制することができ、かつ、かすれの発生状態が悪化する温度を高くすることができる。
【００８１】
ところで、装置内温度の上昇時に、用紙１枚当たりの画像の面積の割合いを平均印刷面積率としたとき、表１に示されるように、平均印刷面積率が低く、５〔％〕未満、例えば、１．５〔％〕である場合、汚れ印字が発生し、５〔％〕以上である場合、汚れ印字が発生しない。
【００８２】
【表１】
【００８３】
そこで、平均印刷面積率が、所定の閾値、本実施の形態においては５〔％〕未満である場合に、現像供給電圧差を補正するようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００８４】
図１４は本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【００８５】
図に示されるように、制御部４０は、外部環境検出部４１及び内部温度検出部４２の検出結果に基づいて印加電圧を制御する電圧制御部４０ａ、印刷指示があったときに、印刷枚数をカウントする画像形成量計数部としての印刷枚数カウンタ４０ｂ、並びにドット単位で露光装置としてのＬＥＤヘッド２７Ｂｋ（図２）、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃの露光ドット数をカウントする露光量計数部としての露光ドット数カウンタ４０ｃを備える。
【００８６】
ところで、平均印刷面積率は、印刷枚数の累積値を表す累積印刷枚数によって、露光ドット数の累積値を表す累積露光ドット数を除算することによって表される平均露光ドット数と等しい。そして、Ａ４判のサイズの媒体としての図示されない用紙に対して、５〔％〕の平均印刷面積率で印刷を行う場合、露光ドット数は７９２×８１９２となる。そこで、本実施の形態においては、平均露光ドット数が所定の閾値としての７９２×８１９２未満である場合に、現像供給電圧差を補正するようにしている。
【００８７】
図１５は本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャート、図１６は本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【００８８】
まず、印刷データを受信すると、電圧制御部４０ａ（図１４）の前記電圧設定処理手段は、通常の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。次に、電圧制御部４０ａの図示されない平均印刷面積率算出処理手段は、平均印刷面積率算出処理を行い、露光ドット数カウンタ４０ｃによるカウント値及び印刷枚数カウンタ４０ｂによるカウント値を読み込み、平均露光ドット数を算出し、電圧制御部４０ａの図示されない平均印刷面積率判定処理手段は、平均印刷面積率判定処理を行い、平均露光ドット数が７９２×８１９２未満であるかどうかを判断する。
【００８９】
平均露光ドット数が７９２×８１９２未満でない（以上である）場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、制御部４０の前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９０】
一方、平均露光ドット数が７９２×８１９２未満である場合、電圧制御部４０ａの前記環境条件判定処理手段は、外部環境検出部４１によって検出された装置外温度が所定の閾値である２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が所定の閾値である４０〔％〕以下であるかどうかを判断し、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９１】
また、装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合は、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が第１の閾値である４４〔℃〕以上であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が４４〔℃〕以上でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。一方、装置内温度が４４〔℃〕以上である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差を補正値によって変更し、供給電圧を再び算出して設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９２】
続いて、現像供給電圧差を変更した後、次の印刷データを受信すると、前記電圧設定処理手段は、補正後の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。
【００９３】
次に、前記平均印刷面積率算出処理手段は、露光ドット数カウンタ４０ｃによるカウント値及び印刷枚数カウンタ４０ｂによるカウント値を読み込み、平均露光ドット数を再び算出し、前記平均印刷面積率判定処理手段は、平均露光ドット数が７９２×８１９２未満であるかどうかを判断する。
【００９４】
平均露光ドット数が７９２×８１９２未満でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９５】
一方、平均露光ドット数が７９２×８１９２未満である場合、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が第２の閾値である３９〔℃〕以下であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が３９〔℃〕より高い場合、前記画像形成処理手段は、補正後の現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。そして、装置内温度が３９〔℃〕以下である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差の補正を解除し、通常の現像供給電圧差に基づいて供給電圧を算出し、設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ３１ 印刷データを受信する。
ステップＳ３２ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ３３ 平均露光ドット数が７９２×８１９２未満であるかどうかを判断する。平均露光ドット数が７９２×８１９２未満である場合はステップＳ３４に、７９２×８１９２未満でない場合はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３４ 装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であるかどうかを判断する。装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合はステップＳ３５に、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３５ 装置内温度が４４〔℃〕以上であるかどうかを判断する。装置内温度が４４〔℃〕以上である場合はステップＳ３８に、装置内温度が４４〔℃〕以上でない場合はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６ 印刷を行う。
ステップＳ３７ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ３１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ３８ 現像供給電圧差を変更する。
ステップＳ３９ 印刷を行う。
ステップＳ４０ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ４１に進み、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ４１ 印刷データを受信する。
ステップＳ４２ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ４３ 平均露光ドット数が７９２×８１９２未満であるかどうかを判断する。平均露光ドット数が７９２×８１９２未満である場合はステップＳ４４に、７９２×８１９２未満でない場合はステップＳ４５に進む。
ステップＳ４４ 装置内温度が３９〔℃〕以下であるかどうかを判断する。装置内温度が３９〔℃〕以下である場合はステップＳ４７に、装置内温度が３９〔℃〕以下でない場合はステップＳ４５に進む。
ステップＳ４５ 印刷を行う。
ステップＳ４６ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ４１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ４７ 現像供給電圧差の補正を解除する。
ステップＳ４８ 印刷を行う。
ステップＳ４９ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ３１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
【００９７】
このように、本実施の形態においては、通常の現像供給電圧差をかすれが発生しない値に設定し、平均印刷面積率が、汚れ印字が発生しない値、すなわち、５〔％〕以上である場合は、現像供給電圧差を補正する必要がないので、制御を簡素化することができる。
【００９８】
前記各実施の形態においては、画像形成装置としてのプリンタに適用した例について説明しているが、本発明を、複写機、ファクシミリ装置、複合機等に適用することができる。
【００９９】
なお、本発明は前記各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。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成部の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第１の図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第２の図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるかすれの発生状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるかすれ及び汚れ印字の発生状態を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第３の図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるかすれの発生状態を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ 感光体ドラム
１６ 現像ローラ
１８ トナー供給ローラ
２７Ｂｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ ＬＥＤヘッド
４０ａ 電圧制御部
４０ｂ 印刷枚数カウンタ
４０ｃ 露光ドット数カウンタ
４１ 外部環境検出部
４２ 内部温度検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタにおいては、感光体ドラムの表面が、帯電ローラによって帯電させられ、ＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像に現像ローラ上で薄層化されたトナーが静電的に付着させられてトナー像が形成され、該トナー像を転写ローラによって用紙上に転写し、画像を形成するようになっている。また、転写後に前記感光体ドラム上に残留したトナーは、クリーニングブレードによって除去される。
【０００３】
この場合、プリンタを出荷する際の温度、湿度等の初期の環境条件に対応させて、画像形成のプロセスが設定される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１０８０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、環境条件が変化するのに伴って、汚れ印字が発生することがあり、その場合、画像品位が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、画像品位を向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために、本発明の画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、画像形成装置の装置外温度及び装置外湿度を検出する外部環境検出部と、前記画像形成装置の装置内温度を検出する内部温度検出部と、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断する環境条件判定処理手段と、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像電圧と供給電圧との差を表す現像供給電圧差を補正し、小さくする電圧設定処理手段とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、画像形成装置の装置外温度及び装置外湿度を検出する外部環境検出部と、前記画像形成装置の装置内温度を検出する内部温度検出部と、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断する環境条件判定処理手段と、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像電圧と供給電圧との差を表す現像供給電圧差を補正し、小さくする電圧設定処理手段とを有する。
【０００８】
この場合、装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像供給電圧差が補正され、小さくされるので、汚れ印字が発生するのを抑制することができる。したがって、画像形成装置の画像品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。
【００１１】
図に示されるように、プリンタの下部に媒体収容部としての給紙カセット３０が配設され、該給紙カセット３０内に媒体としての図示されない用紙が収容される。前記給紙カセット３０の前端に隣接させて、用紙を１枚ずつ分離させて給紙するための給紙機構が配設される。該給紙機構は、給紙ローラ３１及び分離ローラ３２を備え、給紙機構によって給紙された用紙は、搬送ローラ３３に送られ、更に搬送ローラ３４に送られた後、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像を形成する画像形成ユニット（ＩＤユニット）１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃに供給される。
【００１２】
該各画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃには、像担持体としての感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃが配設され、該各感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃの表面を露光して潜像としての静電潜像を形成するための露光装置としてのＬＥＤヘッド２７Ｂｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃが、各画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃに隣接させて、かつ、各感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃと対向させて配設される。なお、露光装置としてＬＥＤヘッド２７Ｂｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃに代えて図示されないレーザを使用することができる。
【００１３】
また、前記各画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃに沿って、転写ユニットが配設され、該転写ユニットは、第１の回転体としての駆動ローラｒ１、第２の回転体としての従動ローラｒ２、前記駆動ローラｒ１と従動ローラｒ２とによって張設され、走行自在に配設された搬送部材としての搬送ベルト５７、及び該搬送ベルト５７を挟み、前記感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃと対向させて配設された転写部材としての転写ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃを備える。なお、画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、ＬＥＤヘッド２７Ｂｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ及び転写ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃによって、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像形成部が形成される。
【００１４】
次に、前記用紙は、前記搬送ベルト５７が矢印方向に走行させられるのに伴って搬送され、画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと転写ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃとの間の各転写部において、前記各転写ローラ２４Ｂｋ、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃは、各画像形成ユニット１０Ｂｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃにおいて形成された各色の現像剤像としてのトナー像を、用紙に順次重ねて転写し、カラーのトナー像を形成する。
【００１５】
続いて、用紙は、定着装置としての定着器３６に送られ、該定着器３６においてカラーのトナー像が用紙に定着させられ、カラーの画像が形成される。そして、定着器３６から排出された用紙は、搬送ローラ３７によって搬送された後、排出ローラ３８によってプリンタ外に排出される。
【００１６】
また、給紙不良等によって搬送ベルト３５上に現像剤としての図示されないトナーが付着した場合は、転写ベルトクリーニング装置４５によって除去され、除去されたトナーはトナー回収容器４６に回収される。
【００１７】
そして、４１は外部環境検出部であり、該外部環境検出部４１は、外気に接して、かつ、内部の影響を受けない位置、本実施の形態においては、プリンタの前面の操作パネル３９内に配設され、プリンタの本体、すなわち、装置本体外の温度を表す装置外温度、及び装置本体外の湿度を表す装置外湿度を検出する。なお、本実施の形態において、外部環境検出部４１は、操作パネル３９内に配設されるようになっているが、外気に接して、かつ、内部の影響を受けない位置であれば、いずれの位置に配設することができる。
【００１８】
また、４２は内部温度検出部であり、該内部温度検出部４２は、プリンタ内に、搬送ベルト５７に接触させて、かつ、駆動ローラｒ１と対向させて配設され、装置本体内の温度を表す装置内温度を検出する。本実施の形態において、内部温度検出部４２は、定着器３６からの熱の影響を受けないように遮蔽板４３によって遮蔽される。なお、本実施の形態において、内部温度検出部４２は、搬送ベルト５７に接触させて、かつ、駆動ローラｒ１と対向させて配設されるようになっているが、装置本体内における定着器３６からの熱の影響を受けない位置であれば、いずれの位置に配設することができる。
【００１９】
本実施の形態において、外部環境検出部４１としては「ＭＳＭ３１０３Ｊ３７５Ｊ」及び「ＨＩＳ−０５−Ｎ」（北陸電気工業製）が、内部温度検出部４２としては「１０３ＥＴ−１」（石塚電子製）が使用される。
【００２０】
次に、前記構成の画像形成部について説明する。なお、各色の画像形成部の構造は同じであるので、ブラックの画像形成部についてだけ説明する。
【００２１】
図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成部の要部を示す断面図である。
【００２２】
画像形成ユニット１０Ｂｋは、画像形成ユニット１０Ｂｋの本体、すなわち、画像形成ユニット本体、及び該画像形成ユニット本体に対して着脱自在に配設され、トナーを収容する現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ２１を備える。該トナーカートリッジ２１の底壁に開口部２２が形成され、前記画像形成ユニット本体は、前記開口部２２を介してトナーカートリッジ２１から落下し、供給されたトナーを貯蔵室２０に収容する。なお、前記画像形成ユニット１０Ｂｋ外であり、感光体ドラム１２Ｂｋより上方にＬＥＤヘッド２７Ｂｋが、前記感光体ドラム１２Ｂｋより下方に転写ローラ２４Ｂｋが配設される。
【００２３】
前記画像形成ユニット本体は、感光体ドラム１２Ｂｋ、該感光体ドラム１２Ｂｋに一定の圧力で当接させて配設され、感光体ドラム１２Ｂｋと同じ矢印方向に回転させられ、感光体ドラム１２Ｂｋの表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ１３、感光体ドラム１２Ｂｋに一定の圧力で当接させて配設され、トナーを保持するとともに、該トナーを回転に伴って感光体ドラム１２Ｂｋに付着させて静電潜像を現像し、トナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ１６、該現像ローラ１６と接触させて配設され、現像ローラ１６にトナーを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１８、先端を前記現像ローラ１６と当接させて配設され、現像ローラ１６上に供給されたトナーを均一に薄層化する現像剤規制部材としての現像ブレード１７、トナー像の転写後に感光体ドラム１２Ｂｋに残留したトナーを除去するクリーニング部材としてのクリーニングブレード１９、貯蔵室２０内のトナーを攪拌する攪拌バー２６等を備える。
【００２４】
前記感光体ドラム１２Ｂｋは、導電性材料から成る支持体上に、光導電層を被覆することによって形成され、支持体はアルニミウム製の金属パイプによって形成され、光導電層は、支持体上に形成された電荷発生層、及び電荷発生層上に形成された電荷輸送層から成る有機系感光体から成る。
【００２５】
また、前記帯電ローラ１３、現像ローラ１６及びトナー供給ローラ１８は、シリコーン樹脂又はウレタン樹脂によって形成される。そして、前記トナー供給ローラ１８は、発泡体としての発泡弾性体によって形成され、表面に凹部から成る複数のセルが形成される。なお、トナー供給ローラ１８、攪拌バー２６等によって現像剤供給ローラアッセンブリ３１が構成され、前記現像ローラ１６、トナー供給ローラ１８及び現像ブレード１７によって現像器が構成される。
【００２６】
また、現像ローラ１６と当接させてシール用の帯状体としての熱可塑性ウレタン製のフィルム２３が長手方向に延在させて配設され、貯蔵室２０内のトナーが感光体ドラム１２側に漏れないようになっている。なお、５７は搬送ベルトである。
【００２７】
前記クリーニングブレード１９は、エッジ部を感光体ドラム１２Ｂｋに一定の圧力で当接させて配設され、クリーニングブレード１９によって掻き取られたトナーは、廃トナー搬送スパイラルによって搬送され、更に廃トナー搬送ベルトによって搬送され、トナーカートリッジ２１に形成された廃トナー収容室に収容される。
【００２８】
前記画像形成ユニット本体は、第１のケースとしてのベースフレーム１４及び第２のケースとしてのアッパフレーム１５を備え、前記ベースフレーム１４によって、感光体ドラム１２Ｂｋ、帯電ローラ１３、現像ローラ１６、クリーニングブレード１９等が支持される。また、ベースフレーム１４の底面に現像ローラ１６の下部と当接させて、両面接着テープを介して前記フィルム２３が取り付けられる。
【００２９】
前記構成の画像形成ユニット１０Ｂｋにおいて、印刷時に、現像ローラ１６及びトナー供給ローラ１８は、現像剤供給用の駆動部としての図示されない駆動モータによっていずれも反時計回りに、かつ、各周速度に一定の差を付けて回転させられ、トナー供給ローラ１８によって現像ローラ１６にトナーが供給される。そして、現像ローラ１６に供給されたトナーは、現像ローラ１６の回転に伴って現像ローラ１６と現像ブレード１７との接触部に送られ、現像ブレード１７によって余剰のトナーが掻き落とされ、薄層化され、その後、現像ローラ１６の回転に伴って感光体ドラム１２Ｂｋに送られる。
【００３０】
一方、該感光体ドラム１２Ｂｋは、画像形成用の駆動部としての図示されないドラムモータを駆動することによって、時計回り（矢印方向）に回転させられ、感光体ドラム１２Ｂｋの回転に伴って、該感光体ドラム１２Ｂｋの表面は、帯電ローラ１３によって一様に帯電させられ、ＬＥＤヘッド２７Ｂｋによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像に前記現像ローラ１６上のトナーが静電的に付着させられて、一成分現像方式によって現像が行われ、トナー像が形成される。
【００３１】
次に、プリンタの制御装置について説明する。
【００３２】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【００３３】
図に示されるように、制御部４０は、外部環境検出部４１及び内部温度検出部４２の検出結果に基づいて印加電圧を制御する電圧制御部４０ａを備える。
【００３４】
次に、装置内温度と汚れ印字との関係について説明する。この場合、汚れ印字は、画像が形成されない部分である非画像部分としての非印字部分にトナーが付着したり、ハーフトーン印字部に必要以上のトナーが付着して、濃度が高くなったりすることを表す。
【００３５】
通常、帯電ローラ１３（図３）によって帯電させられる感光体ドラム１２Ｂｋの表面の電位を帯電電位としたとき、現像ローラ１６に印加される電圧（以下「現像電圧」という。）と現像ローラ１６上のトナーが帯電させられた電位（以下「トナー電位」という。）との和の電位が前記帯電電位に対して低いので、前記非印字部分においてはトナーは付着せず、現像ローラ１６上に残る。
【００３６】
ところが、現像ローラ１６上のトナーの帯電量が多くなると、それに伴って、トナー電位が高くなり、現像電圧とトナー電位との和の電位が帯電電位に対して高くなり、非印字部分にトナーが付着してしまう。なお、本実施の形態におけるプリンタにおいて、前記帯電電位、現像電圧及びトナー供給ローラ１８に印加される電圧（以下「供給電圧」という。）は負の値を採り、電圧が高いとは負の方向において絶対値が大きいことを表し、電圧が低いとは負の方向において絶対値が小さいことを表す。
【００３７】
次に、装置内温度、装置外温度、トナー電位、供給電圧等を変化させたときの印字状態について説明する。
【００３８】
なお、汚れ印字の程度、すなわち、汚れの度合いを１０段階で評価し、汚れの度合いが大きいほど値が小さくなるように、汚れの度合いが小さいほど値が大きくなるように、汚れレベルを定義する。そして、汚れレベル１０を汚れなしとし、汚れレベル９をハーフトーン印字部分の濃度がわずかに高くなる程度とし、汚れ印字が発生する境界を汚れ発生境界としたとき、本実施の形態において、汚れ発生境界はすべて汚れレベル９とする。
【００３９】
また、画像に発生するかすれを表す白抜けの度合いを１０段階で評価し、白抜けの度合いが大きいほど値が小さくなるように、白抜けの度合いが小さいほど値が大きくなるように、かすれレベルを定義する。
【００４０】
まず、装置外環境を異ならせたときの汚れ印字の発生状態について説明する。
【００４１】
図４は本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第１の図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にトナー電位を採ってある。
【００４２】
図から分かるように、装置内温度が高くなるのに従ってトナー電位が高くなる。また、装置外環境を表す装置外温度及び装置外湿度の違いによってトナー電位は変化する。そして、装置外温度が２４〔℃〕であり、装置外湿度が５０〔％〕である装置外環境、及び装置外温度が２８〔℃〕であり、装置外湿度が８０〔％〕である装置外環境においては、装置内温度が高くなるのに従ってトナー電位が一次関数的に高くなるが、汚れ印字の発生はない。
【００４３】
これに対して、装置外温度が３２〔℃〕であり、装置外湿度が２０〔％〕である装置外環境、及び装置外温度が２８〔℃〕であり、装置外湿度が４０〔％〕である装置外環境においては、装置内温度が高くなって、４４〔℃〕になると急激にトナー電位が高くなり、４４〔℃〕以上になると汚れ印字が発生する。
【００４４】
同様に、装置外温度を２８〔℃〕以上の各温度とし、装置外湿度を４０〔％〕以下の各湿度とし、装置内温度を４０〔％〕以上の各温度としたときも、装置内温度が４４〔℃〕になると急激にトナー電位が高くなり、４４〔℃〕以上になると汚れ印字が発生することが分かる。
【００４５】
次に、装置内温度を上昇させたり、下降させたりしたときの汚れ印字の発生状態について説明する。
【００４６】
図５は本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第２の図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にトナー電位を採ってある。また、装置外温度を３２〔℃〕とし、装置外湿度を２０〔％〕とする。
【００４７】
図に示されるように、装置内温度が上昇するときは、トナー電位が４３〔℃〕以上になるまで汚れ印字が発生しないのに対して、装置内温度が下降するときは、トナー電位が一次関数的に低くなり、装置内温度が４４〔℃〕以下になっても汚れ印字が発生し、４０〔℃〕未満になると汚れ印字が発生しなくなる。
【００４８】
そこで、汚れ印字が発生するのを抑制する方法として、現像電圧ＶDBと供給電圧ＶS B との差ＶSB−ＶDB（以下「現像供給電圧差」という。）を小さくすることが考えられる。通常、供給電圧は現像電圧より高く、例えば、現像電圧が−１７０〔Ｖ〕に、供給電圧が−２５０〔Ｖ〕に設定され、このときの現像供給電圧差は−８０〔Ｖ〕になる。
【００４９】
次に、現像供給電圧差を変化させたときのかすれ及び汚れ印字の発生状態について説明する。
【００５０】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるかすれの発生状態を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるかすれ及び汚れ印字の発生状態を示す図である。なお、図において、横軸に現像供給電圧差を、縦軸にトナー電位及びかすれレベルを採ってある。また、図６において、装置外温度を３２〔℃〕とし、装置外湿度を２０〔％〕とし、装置内温度を３５〔℃〕とし、図７において、装置外温度を２８〔℃〕とし、装置外湿度を４０〔％〕とし、装置内温度を４５〔℃〕とする。
【００５１】
図から、装置内温度が３５〔℃〕及び４５〔℃〕のいずれの場合も、現像供給電位差が−８０〔Ｖ〕以上においてかすれが発生しないことが分かる。
【００５２】
そして、図６に示されるように、かすれの発生しない現像供給電位差が−８０〔Ｖ〕以上の範囲において、トナー電位が−１００〔Ｖ〕より低い限り、図４から汚れ印字が発生しないことが分かる。
【００５３】
また、装置内温度が４５〔℃〕である場合、かすれの発生しない現像供給電位差（−８０〔Ｖ〕以上）であっても、現像供給電位差が−７０〔Ｖ〕以上でトナー電位が−１００〔Ｖ〕以上であることによって、図４から汚れ印字が発生することが分かる。すなわち、装置内温度が３５〔℃〕である場合と同じ範囲に収まっても、汚れ印字が発生してしまう。
【００５４】
この場合、現像供給電圧差を−７０〔Ｖ〕未満にしてトナー電位を低くすると、汚れ印字が発生するのを抑制することができるが、図７に示されるように、現像供給電圧差が−８０〔Ｖ〕未満になるとかすれが発生する。
【００５５】
本実施の形態においては、汚れ印字及びかすれのいずれもが発生する場合、かすれの発生を許容し、汚れ印字が発生するのを抑制することが求められることから、装置外温度が所定の閾値である２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が所定の閾値である４０〔％〕以下であり、装置内温度が下降するときに汚れ印字が発生する装置内温度が所定の閾値である４０〔℃〕以上である場合に、現像供給電圧差を設定された値だけ小さくするのが好ましい。
【００５６】
図８は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示すフローチャートである。
【００５７】
まず、印刷データを受信すると、電圧制御部４０ａ（図１）の図示されない電圧設定処理手段は、電圧設定処理を行い、通常の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。次に、電圧制御部４０ａの図示されない環境条件判定処理手段は、環境条件判定処理を行い、外部環境検出部４１によって検出された装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であるかどうかを判断し、装置外温度が２８〔℃〕以上でない（未満である）か、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない（より高い）場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、制御部４０の図示されない画像形成処理手段は、画像形成処理を行い、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００５８】
また、装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合は、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が４０〔℃〕以上であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が４０〔℃〕以上でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。また、装置内温度が４０〔℃〕以上である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差を補正値によって変更し、供給電圧を再び算出して設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００５９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 印刷データを受信する。
ステップＳ２ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ３ 装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であるかどうかを判断する。装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合はステップＳ４に、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ４ 装置内温度が４０〔℃〕以上であるかどうかを判断する。装置内温度が４０〔℃〕以上である場合はステップＳ５に、装置内温度が４０〔℃〕以上でない場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ５ 現像供給電圧差を変更する。
ステップＳ６ 印刷を行い、処理を終了する。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、最初の電圧設定処理において、現像電圧を−１７０〔Ｖ〕とし、供給電圧を−２５０〔Ｖ〕とし、現像供給電圧差−８０〔Ｖ〕とし、装置内温度が４０〔℃〕以上である場合、現像供給電圧差を絶対値で４０〔Ｖ〕小さくして、−４０〔Ｖ〕とし、現像電圧を−１７０〔Ｖ〕とし、供給電圧を−２１０〔Ｖ〕とする。
【００６１】
図９は本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第３の図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にトナー電位を採ってある。また、装置外温度を３２〔℃〕とし、装置外湿度を２０〔％〕とする。
【００６２】
図に示されるように、現像供給電圧差を変更する制御を行わない場合は、装置内温度の上昇時に、装置内温度が４４〔℃〕より高くなると、汚れ印字が発生するのに対して、制御を行う場合は、装置内温度が４０〔℃〕以上でトナー電位が低くなるので、汚れ印字は発生しない。また、装置内温度の下降時においても、汚れ印字は発生しない。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であり、装置内温度が４０〔℃〕以上である環境条件である場合だけ、現像供給電圧差を通常の設定から変更して小さくすることによって、汚れ印字が発生するのを抑制することができる。なお、前記環境条件以外においては、現像供給電圧差をかすれが発生しない設定としているので、かすれの発生状態が悪化することはない。したがって、プリンタの画像品位を向上させることができる。
【００６４】
ところで、前記第１の実施の形態においては、印刷データを電圧制御部４０ａが受信するたびに、外部環境検出部４１及び内部温度検出部４２の検出結果に基づいて現像供給電圧差が補正されるようになっている。
【００６５】
そこで、外部環境検出部４１及び内部温度検出部４２の検出結果によって、一度、現像供給電圧差の補正を行うと、その後、印刷データを受信した場合は、装置内温度だけを検出し、補正を開始したときの装置内温度が所定の値だけ低くなるまで、現像供給電圧差の補正を解除しないようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６６】
図１０は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャート、図１１は本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、図７に示される結果から現像供給電圧差の補正を開始する装置内温度を４４〔℃〕以上とし、補正を解除する温度を３９〔℃〕以下とする制御を行う。
【００６８】
まず、印刷データを受信すると、電圧制御部４０ａの前記電圧設定処理手段は、通常の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。次に、電圧制御部４０ａの前記環境条件判定処理手段は、外部環境検出部４１によって検出された装置外温度が所定の閾値である２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が所定の閾値である４０〔％〕以下であるかどうかを判断し、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、制御部４０の前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００６９】
また、装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合は、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が第１の閾値である４４〔℃〕以上であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が４４〔℃〕以上でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。また、装置内温度が４４〔℃〕以上である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差を補正値によって変更し、供給電圧を再び算出して設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００７０】
続いて、現像供給電圧差を変更した後、次の印刷データを受信すると、前記電圧設定処理手段は、補正後の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。
【００７１】
次に、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が第２の閾値である３９〔℃〕以下であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が３９〔℃〕以下でない場合、前記画像形成処理手段は、補正後の現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。そして、装置内温度が３９〔℃〕以下である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差の補正を解除し、通常の現像供給電圧差に基づいて供給電圧を算出し、設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００７２】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１ 印刷データを受信する。
ステップＳ１２ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ１３ 装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であるかどうかを判断する。装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合はステップＳ１４に、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４ 装置内温度が４４〔℃〕以上であるかどうかを判断する。装置内温度が４４〔℃〕以上である場合はステップＳ１７に、装置内温度が４４〔℃〕以上でない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５ 印刷を行う。
ステップＳ１６ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ１１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ１７ 現像供給電圧差を変更する。
ステップＳ１８ 印刷を行う。
ステップＳ１９ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ２０に進み、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ２０ 印刷データを受信する。
ステップＳ２１ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ２２ 装置内温度が３９〔℃〕以下であるかどうかを判断する。装置内温度が３９〔℃〕以下である場合はステップＳ２５に、装置内温度が３９〔℃〕以下でない場合はステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３ 印刷を行う。
ステップＳ２４ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ２０に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ２５ 現像供給電圧差を変更する。
ステップＳ２６ 印刷を行う。
ステップＳ２７ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ１１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
【００７３】
なお、本実施の形態においては、最初の電圧設定処理において、現像電圧を−１７０〔Ｖ〕とし、供給電圧を−２５０〔Ｖ〕とし、現像供給電圧差−８０〔Ｖ〕とし、装置内温度が４０〔℃〕以上である場合、現像供給電圧差を絶対値で４０〔Ｖ〕小さくして、−４０〔Ｖ〕とし、現像電圧を−１７０〔Ｖ〕とし、供給電圧を−２１０〔Ｖ〕とする。
【００７４】
図１２は本発明の第２の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にトナー電位を採ってある。また、装置外温度を３２〔℃〕とし、装置外湿度を２０〔％〕とする。
【００７５】
図に示されるように、現像供給電圧差を変更する制御を行う場合は、装置内温度の上昇時に、トナー電位が低いので、汚れ印字が発生しないことが分かる。
【００７６】
図１３は本発明の第２の実施の形態におけるかすれの発生状態を示す図である。なお、図において、横軸に装置内温度を、縦軸にかすれレベルを採ってある。
【００７７】
図に示されるように、装置内温度の上昇時におけるかすれレベルから、通常の現像供給電圧差においては、前記第１、第２の実施の形態のいずれにおいても、かすれレベルは１０であるが、第１の実施の形態においては、４０〔℃〕以上になると、現像供給電圧差が小さくされるので、かすれレベルは、装置内温度が４０〔℃〕以上、かつ、４４〔℃〕未満になると、７になり、４４〔℃〕以上になると、８になる。
【００７８】
ところが、第２の実施の形態において、かすれレベルは、４４〔℃〕未満において１０であり、４４〔℃〕以上になると８になる。したがって、第２の実施の形態は第１の実施の形態と比較してかすれの発生状態が悪化する装置内温度を高くすることができ、かすれの発生を抑制することができる。
【００７９】
また、装置内温度の下降時に、第２の実施の形態においては３９〔℃〕以下で、第１の実施の形態においては４０〔℃〕未満で通常の現像供給電圧差にされるので、第１の実施の形態における装置内温度の上昇時とかすれレベルを同じにすることができる。
【００８０】
このように、本実施の形態においては、装置内温度の上昇時及び下降時のそれぞれの汚れ印字が発生する温度から現像供給電圧差を補正することができるので、補正範囲を狭くすることができる。したがって、汚れ印字が発生するのを抑制することができ、かつ、かすれの発生状態が悪化する温度を高くすることができる。
【００８１】
ところで、装置内温度の上昇時に、用紙１枚当たりの画像の面積の割合いを平均印刷面積率としたとき、表１に示されるように、平均印刷面積率が低く、５〔％〕未満、例えば、１．５〔％〕である場合、汚れ印字が発生し、５〔％〕以上である場合、汚れ印字が発生しない。
【００８２】
【表１】
【００８３】
そこで、平均印刷面積率が、所定の閾値、本実施の形態においては５〔％〕未満である場合に、現像供給電圧差を補正するようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００８４】
図１４は本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【００８５】
図に示されるように、制御部４０は、外部環境検出部４１及び内部温度検出部４２の検出結果に基づいて印加電圧を制御する電圧制御部４０ａ、印刷指示があったときに、印刷枚数をカウントする画像形成量計数部としての印刷枚数カウンタ４０ｂ、並びにドット単位で露光装置としてのＬＥＤヘッド２７Ｂｋ（図２）、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃの露光ドット数をカウントする露光量計数部としての露光ドット数カウンタ４０ｃを備える。
【００８６】
ところで、平均印刷面積率は、印刷枚数の累積値を表す累積印刷枚数によって、露光ドット数の累積値を表す累積露光ドット数を除算することによって表される平均露光ドット数と等しい。そして、Ａ４判のサイズの媒体としての図示されない用紙に対して、５〔％〕の平均印刷面積率で印刷を行う場合、露光ドット数は７９２×８１９２となる。そこで、本実施の形態においては、平均露光ドット数が所定の閾値としての７９２×８１９２未満である場合に、現像供給電圧差を補正するようにしている。
【００８７】
図１５は本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャート、図１６は本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【００８８】
まず、印刷データを受信すると、電圧制御部４０ａ（図１４）の前記電圧設定処理手段は、通常の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。次に、電圧制御部４０ａの図示されない平均印刷面積率算出処理手段は、平均印刷面積率算出処理を行い、露光ドット数カウンタ４０ｃによるカウント値及び印刷枚数カウンタ４０ｂによるカウント値を読み込み、平均露光ドット数を算出し、電圧制御部４０ａの図示されない平均印刷面積率判定処理手段は、平均印刷面積率判定処理を行い、平均露光ドット数が７９２×８１９２未満であるかどうかを判断する。
【００８９】
平均露光ドット数が７９２×８１９２未満でない（以上である）場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、制御部４０の前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９０】
一方、平均露光ドット数が７９２×８１９２未満である場合、電圧制御部４０ａの前記環境条件判定処理手段は、外部環境検出部４１によって検出された装置外温度が所定の閾値である２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が所定の閾値である４０〔％〕以下であるかどうかを判断し、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９１】
また、装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合は、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が第１の閾値である４４〔℃〕以上であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が４４〔℃〕以上でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。一方、装置内温度が４４〔℃〕以上である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差を補正値によって変更し、供給電圧を再び算出して設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９２】
続いて、現像供給電圧差を変更した後、次の印刷データを受信すると、前記電圧設定処理手段は、補正後の現像電圧及び現像供給電圧差を設定するとともに、現像電圧と現像供給電圧差とを加算することによって供給電圧を算出し、設定する。
【００９３】
次に、前記平均印刷面積率算出処理手段は、露光ドット数カウンタ４０ｃによるカウント値及び印刷枚数カウンタ４０ｂによるカウント値を読み込み、平均露光ドット数を再び算出し、前記平均印刷面積率判定処理手段は、平均露光ドット数が７９２×８１９２未満であるかどうかを判断する。
【００９４】
平均露光ドット数が７９２×８１９２未満でない場合、前記電圧設定処理手段は、先に設定した現像電圧及び供給電圧を変更せず、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９５】
一方、平均露光ドット数が７９２×８１９２未満である場合、前記環境条件判定処理手段は、内部温度検出部４２によって検出された装置内温度が第２の閾値である３９〔℃〕以下であるかどうかを判断する。そして、装置内温度が３９〔℃〕より高い場合、前記画像形成処理手段は、補正後の現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。そして、装置内温度が３９〔℃〕以下である場合、前記電圧設定処理手段は、現像供給電圧差の補正を解除し、通常の現像供給電圧差に基づいて供給電圧を算出し、設定し、前記画像形成処理手段は、設定された現像電圧及び供給電圧で印刷を行う。
【００９６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ３１ 印刷データを受信する。
ステップＳ３２ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ３３ 平均露光ドット数が７９２×８１９２未満であるかどうかを判断する。平均露光ドット数が７９２×８１９２未満である場合はステップＳ３４に、７９２×８１９２未満でない場合はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３４ 装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下であるかどうかを判断する。装置外温度が２８〔℃〕以上であり、装置外湿度が４０〔％〕以下である場合はステップＳ３５に、装置外温度が２８〔℃〕以上でないか、又は装置外湿度が４０〔％〕以下でない場合はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３５ 装置内温度が４４〔℃〕以上であるかどうかを判断する。装置内温度が４４〔℃〕以上である場合はステップＳ３８に、装置内温度が４４〔℃〕以上でない場合はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６ 印刷を行う。
ステップＳ３７ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ３１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ３８ 現像供給電圧差を変更する。
ステップＳ３９ 印刷を行う。
ステップＳ４０ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ４１に進み、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ４１ 印刷データを受信する。
ステップＳ４２ 現像電圧、現像供給電圧差及び供給電圧を設定する。
ステップＳ４３ 平均露光ドット数が７９２×８１９２未満であるかどうかを判断する。平均露光ドット数が７９２×８１９２未満である場合はステップＳ４４に、７９２×８１９２未満でない場合はステップＳ４５に進む。
ステップＳ４４ 装置内温度が３９〔℃〕以下であるかどうかを判断する。装置内温度が３９〔℃〕以下である場合はステップＳ４７に、装置内温度が３９〔℃〕以下でない場合はステップＳ４５に進む。
ステップＳ４５ 印刷を行う。
ステップＳ４６ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ４１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
ステップＳ４７ 現像供給電圧差の補正を解除する。
ステップＳ４８ 印刷を行う。
ステップＳ４９ 次の印刷データがあるかどうかを判断する。次の印刷データがある場合はステップＳ３１に戻り、次の印刷データがない場合は処理を終了する。
【００９７】
このように、本実施の形態においては、通常の現像供給電圧差をかすれが発生しない値に設定し、平均印刷面積率が、汚れ印字が発生しない値、すなわち、５〔％〕以上である場合は、現像供給電圧差を補正する必要がないので、制御を簡素化することができる。
【００９８】
前記各実施の形態においては、画像形成装置としてのプリンタに適用した例について説明しているが、本発明を、複写機、ファクシミリ装置、複合機等に適用することができる。
【００９９】
なお、本発明は前記各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。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成部の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第１の図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第２の図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるかすれの発生状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるかすれ及び汚れ印字の発生状態を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す第３の図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における汚れ印字の発生状態を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるかすれの発生状態を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第１のフローチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施の形態におけるプリンタの動作を示す第２のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ 感光体ドラム
１６ 現像ローラ
１８ トナー供給ローラ
２７Ｂｋ、２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ ＬＥＤヘッド
４０ａ 電圧制御部
４０ｂ 印刷枚数カウンタ
４０ｃ 露光ドット数カウンタ
４１ 外部環境検出部
４２ 内部温度検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）像担持体と、
（ｂ）該像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、
（ｃ）該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
（ｄ）画像形成装置の装置外温度及び装置外湿度を検出する外部環境検出部と、
（ｅ）前記画像形成装置の装置内温度を検出する内部温度検出部と、
（ｆ）前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断する環境条件判定処理手段と、
（ｇ）前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像電圧と供給電圧との差を表す現像供給電圧差を補正し、小さくする電圧設定処理手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電圧設定処理手段は、前記装置内温度が第１の閾値以上である場合、前記現像供給電圧差を補正し、前記装置内温度が、前記第１の閾値より低い第２の閾値以下である場合、前記現像供給電圧差の補正を解除する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
（ａ）露光装置による露光ドット数をカウントする露光量計数部と、
（ｂ）印刷枚数をカウントする画像形成量計数部と、
（ｃ）前記露光ドット数及び印刷枚数に基づいて平均露光ドット数を算出する平均印刷面積率算出処理手段と、
（ｄ）前記平均露光ドット数が閾値未満であるかどうかを判断する平均印刷面積率判定処理手段とを有するとともに、
（ｅ）前記平均露光ドット数が閾値未満である場合、環境条件判定処理手段は、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断し、前記電圧設定処理手段は、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合に、現像電圧と供給電圧との差を表す現像供給電圧差を補正する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１】
（ａ）像担持体と、
（ｂ）該像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、
（ｃ）該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
（ｄ）画像形成装置の装置外温度及び装置外湿度を検出する外部環境検出部と、
（ｅ）前記画像形成装置の装置内温度を検出する内部温度検出部と、
（ｆ）前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断する環境条件判定処理手段と、
（ｇ）前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合、現像電圧と供給電圧との差を表す現像供給電圧差を補正し、小さくする電圧設定処理手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電圧設定処理手段は、前記装置内温度が第１の閾値以上である場合、前記現像供給電圧差を補正し、前記装置内温度が、前記第１の閾値より低い第２の閾値以下である場合、前記現像供給電圧差の補正を解除する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
（ａ）露光装置による露光ドット数をカウントする露光量計数部と、
（ｂ）印刷枚数をカウントする画像形成量計数部と、
（ｃ）前記露光ドット数及び印刷枚数に基づいて平均露光ドット数を算出する平均印刷面積率算出処理手段と、
（ｄ）前記平均露光ドット数が閾値未満であるかどうかを判断する平均印刷面積率判定処理手段とを有するとともに、
（ｅ）前記平均露光ドット数が閾値未満である場合、環境条件判定処理手段は、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上であるかどうかを判断し、前記電圧設定処理手段は、前記装置外温度が所定の閾値以上であり、装置外湿度が所定の閾値以下であり、装置内温度が所定の閾値以上である場合に、現像電圧と供給電圧との差を表す現像供給電圧差を補正する請求項１に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−１９９０１０（Ｐ２００９−１９９０１０Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４３３４３（Ｐ２００８−４３３４３）
【出願日】平成２０年２月２５日（２００８．２．２５）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２５日（２００８．２．２５）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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