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技術 画像形成装置

出願人 株式会社リコー
発明者 武久章中里保史本城三記子佐藤修
出願日 2013年2月28日 (7年4ヶ月経過) 出願番号 2013-038719
公開日 2014年2月20日 (6年4ヶ月経過) 公開番号 2014-032381
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における制御・管理・保安
主要キーワード 書込頻度 中央領 前端領域 保守管理業者 実施間隔 電位測定値 周回毎 発注信号
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

表面電位センサーを複数設けることなく、感光体1の表面移動方向と直交する方向における複数領域の劣化度合いをそれぞれ把握する。

解決手段

感光体1における第1分割領域Da1、第2分割領域Da2、第3分割領域Da3・・・第n分割領域Danについてそれぞれ書込画素数累積値を算出し、それら分割領域のうち、表面電位センサーによって表面電位が検知されない分割領域の劣化度合いを、表面電位の検知結果と、その分割領域に対応する累積値と、表面電位が検知される分割領域に対応する前記累積値とに基づいて判定するようにした。

概要

背景

従来より、画像を次のような電子写真プロセスによって形成する画像形成装置が知られている。即ち、潜像担持体の表面をコロナチャージャーなどの帯電装置によって一様に帯電させた後、光走査などにより、一様帯電電位とは異なる電位にした潜像を潜像担持体に書き込む。そして、現像装置により、潜像担持体における潜像に対してトナーを選択的に付着させて潜像を現像する。このようにして得たトナー像を、記録シートに対して直接あるいは中間転写体を介して転写することで、トナー像を形成した記録シートを得る。その後、トナー像を転写した後の潜像担持体については、除電装置によって残留電荷を除去した後に、帯電装置によって再び一様に帯電させて次の潜像形成に備える。

このような電子写真プロセスを実施する構成においては、潜像担持体の一様帯電と潜像書込除電とを繰り返すのに伴って、潜像担持体の帯電性能を徐々に低下させていく。そして、帯電性能を著しく低下させてしまった潜像担持体では、安定した電位の潜像を形成することが困難になって、画像品質を正常に維持することができなくなってしまう。

そこで、特許文献1において、次のような画像形成装置が提案されている。即ち、この画像形成装置は、回転可能なドラム状の潜像担持体の表面を帯電手段によって一様帯電させた直後に、その一様帯電電位を電位センサによって検知する。そして、その検知結果が所定の下限値を下回った場合に、潜像担持体について寿命まで劣化したものとみなして、作業者に対して潜像担持体の交換を促す。これにより、安定した電位の潜像を形成することが困難になってしまうほど潜像担持体を劣化させてしまう前に潜像担持体の交換を作業者に促すことで、潜像担持体の劣化に起因する画像劣化の発生を抑えることができる。

概要

表面電位センサーを複数設けることなく、感光体1の表面移動方向と直交する方向における複数領域の劣化度合いをそれぞれ把握する。感光体1における第1分割領域Da1、第2分割領域Da2、第3分割領域Da3・・・第n分割領域Danについてそれぞれ書込画素数累積値を算出し、それら分割領域のうち、表面電位センサーによって表面電位が検知されない分割領域の劣化度合いを、表面電位の検知結果と、その分割領域に対応する累積値と、表面電位が検知される分割領域に対応する前記累積値とに基づいて判定するようにした。

目的

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

自らの移動する表面に潜像担持する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電後の該表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、該表面に担持された潜像を現像する現像手段と、該表面の電位を検知する表面電位検知手段と、該表面電位検知手段による検知結果に基づいて該潜像担持体の劣化度合いを判定する判定手段とを備える画像形成装置において、前記潜像担持体の表面の領域を表面移動方向と直交する方向に複数に分割した複数の分割領域についてそれぞれ形成した潜像の面積累積値を算出する累積値算出手段を設け、複数の前記分割領域のうち、前記表面電位検知手段によって表面電位が検知される分割領域である検知対象分割領域の劣化度合いを前記検知結果に基づいて判定し、前記表面電位検知手段によって表面電位が検知されない分割領域である非検知分割領域の劣化度合いを、前記検知結果と、前記検知対象分割領域に対応する前記累積値と、前記非検知分割領域に対応する前記累積値とに基づいて判定する処理を実施するように、前記判定手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

請求項2

請求項1の画像形成装置において、前記検知対象分割領域に対応する前記累積値と、前記非検知分割領域に対応する前記累積値との比率と、前記検知結果とに基づいて、前記非検知分割領域の劣化度合いを判定する処理を実施するように、前記判定手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

請求項3

請求項2の画像形成装置において、複数の前記分割領域にそれぞれ対応する複数の前記累積値のうち、最大の累積値に対応する前記分割領域の劣化度合いに基づいて、前記潜像担持体について寿命に達したか否かを判定する処理を実施するように、前記判定手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

請求項4

請求項1乃至3の何れかの画像形成装置において、前記累積値として、形成した潜像の画素数の累積値を算出する処理を実施するように、前記累積値算出手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

請求項5

請求項1乃至4の何れかの画像形成装置において、前記潜像担持体について交換されたことを検知する交換検知手段を設けるとともに、該交換検知手段によって交換が検知されたことに基づいて、複数の前記分割領域についてそれぞれ前記累積値をリセットする処理を実施するように、前記累積値算出手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

請求項6

請求項1乃至5の何れかの画像形成装置において、複数の分割領域についてそれぞれ、前記累積値に基づいて、少なくとも、前記潜像担持体、前記帯電手段、前記潜像書込手段及び前記現像手段を具備する作像手段の作像条件を調整する作像条件調整手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。

請求項7

請求項6の画像形成装置において、前記潜像担持体が所定量だけ表面移動する毎に、複数の前記分割領域についてそれぞれ前記累積値を算出する処理を実施するように、前記累積値算出手段を構成し、且つ、前記潜像担持体が所定量だけ表面移動する毎に、複数の前記分割領域のうち、前記累積値が増加した分割領域だけについて前記作像条件を調整する処理を実施するように、前記作像条件調整手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

請求項8

請求項7の画像形成装置において、前記作像条件として、前記潜像書込手段による書込強度を調整する処理を実施するように、前記作像条件調整手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、潜像担持体表面電位を検知した結果に基づいて潜像担持体の劣化度合いを判定する判定手段とを備える画像形成装置に関するものである。

背景技術

0002

従来より、画像を次のような電子写真プロセスによって形成する画像形成装置が知られている。即ち、潜像担持体の表面をコロナチャージャーなどの帯電装置によって一様に帯電させた後、光走査などにより、一様帯電電位とは異なる電位にした潜像を潜像担持体に書き込む。そして、現像装置により、潜像担持体における潜像に対してトナーを選択的に付着させて潜像を現像する。このようにして得たトナー像を、記録シートに対して直接あるいは中間転写体を介して転写することで、トナー像を形成した記録シートを得る。その後、トナー像を転写した後の潜像担持体については、除電装置によって残留電荷を除去した後に、帯電装置によって再び一様に帯電させて次の潜像形成に備える。

0003

このような電子写真プロセスを実施する構成においては、潜像担持体の一様帯電と潜像書込除電とを繰り返すのに伴って、潜像担持体の帯電性能を徐々に低下させていく。そして、帯電性能を著しく低下させてしまった潜像担持体では、安定した電位の潜像を形成することが困難になって、画像品質を正常に維持することができなくなってしまう。

0004

そこで、特許文献1において、次のような画像形成装置が提案されている。即ち、この画像形成装置は、回転可能なドラム状の潜像担持体の表面を帯電手段によって一様帯電させた直後に、その一様帯電電位を電位センサによって検知する。そして、その検知結果が所定の下限値を下回った場合に、潜像担持体について寿命まで劣化したものとみなして、作業者に対して潜像担持体の交換を促す。これにより、安定した電位の潜像を形成することが困難になってしまうほど潜像担持体を劣化させてしまう前に潜像担持体の交換を作業者に促すことで、潜像担持体の劣化に起因する画像劣化の発生を抑えることができる。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、この画像形成装置では、潜像担持体の回転軸線方向において潜像担持体の劣化度合いに大きな偏差が発生すると、潜像担持体の寿命を適切なタイミングで検出することができずに、画質劣化を引き起こすおそれがあった。具体的には、潜像担持体に対する潜像の書込頻度が高くなるほど、潜像担持体は早く劣化する。そして、例えば数万枚のプリントを行う過程などといった長期的な過程において、潜像の書込頻度が潜像担持体の回転軸線方向でばらつくと、そのばらつきに応じて潜像担持体の劣化度合いに偏差が発生する。回転軸線方向において、潜像の書込頻度の比較的高い領域では劣化がかなり進行するのに対し、潜像の書込頻度の比較的低い領域ではあまり劣化が進行しないのである。

0006

この画像形成装置は、潜像担持体の回転軸線方向における全域のうち、中央領域の一様帯電電位を電位センサによって検知するようになっている。かかる構成では、潜像担持体の回転軸線方向における全域のうち、中央領域の劣化度合いを把握することができるが、両端側の領域の劣化度合いを把握することはできない。このため、中央領域よりも両端側の領域の劣化が早く進行した場合には、両端側の領域が寿命まで劣化しても、そのことを検出することができずに潜像担持体の交換をユーザーに促さないことから、画質劣化を引き起こしてしまうのである。

0007

複数の電位センサを回転軸線方向に沿って並べて配設すれば、潜像担持体の回転軸線方向における中央領域だけでなく、両端側の領域の劣化度合いも把握できるようになる。しかしながら、複数の電位センサを設けることによってコストアップを引き起こしてしまう。

0008

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、電位センサー等の表面電位検知手段を複数設けることなく、潜像担持体の表面の移動方向と直交する方向における複数領域の劣化度合いをそれぞれ把握することができる画像形成装置である。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するために、本発明は、自らの移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電後の該表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、該表面に担持された潜像を現像する現像手段と、該表面の電位を検知する表面電位検知手段と、該表面電位検知手段による検知結果に基づいて該潜像担持体の劣化度合いを判定する判定手段とを備える画像形成装置において、前記潜像担持体の表面の領域を表面移動方向と直交する方向に複数に分割した複数の分割領域についてそれぞれ形成した潜像の面積累積値を算出する累積値算出手段を設け、複数の前記分割領域のうち、前記表面電位検知手段によって表面電位が検知される分割領域である検知対象分割領域の劣化度合いを前記検知結果に基づいて判定し、前記表面電位検知手段によって表面電位が検知されない分割領域である非検知分割領域の劣化度合いを、前記検知結果と、前記検知対象分割領域に対応する前記累積値と、前記非検知分割領域に対応する前記累積値とに基づいて判定する処理を実施するように、前記判定手段を構成したことを特徴とするものである。

発明の効果

0010

本発明において、複数の分割領域についてそれぞれ算出される潜像の面積の累積値はそれぞれ、対応する分割領域における長期的な潜像の書込頻度を反映していることから、潜像の面積の累積値が大きい分割領域ほど、その劣化が進行していることになる。そして、複数の分割領域のうち、表面電位検知手段によって表面電位が検知されない分割領域である非検知分割領域の劣化度合いは、表面電位検知手段によって表面電位が検知される分割領域である検知対象分割領域の劣化度合いに対して、それぞれの分割領域に対応する累積値の差や比に応じた偏差をもっている。また、表面電位検知手段による表面電位の検知結果は、検知対象分割領域の劣化度合いを反映している。このため、表面電位の検知結果と、前述の差や比を用いた演算を行うことにより、非検知分割領域の劣化度合いを求めることができる。このようにして非検知分割領域の劣化度合いを求めることで、表面電位検知手段を複数設けることなく、潜像担持体の表面の移動方向と直交する方向における複数の分割領域についてそれぞれ劣化度合いを把握することができる。

図面の簡単な説明

0011

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
同プリンタにおける電気回路の一部を、実施形態に係るプリンタとは別体である保守管理サーバーとともに示すブロック図。
同プリンタの感光体表面電位センサーとを示す斜視図。
A4サイズの記録シートと、これに形成される画像とを示す模式図。
同感光体の周面を模式的に平面に展開して示す模式図。
同感光体の分割領域を説明するための模式図。
同プリンタによって実施される判定用動作処理における各工程を示すフローチャート
実施例に係るプリンタにおける感光体1の分割領域と各種センサーとの位置関係を説明するための模式図。
同プリンタの分割個別調整処理における光書込画素数カウント結果の一例を示すグラフ
同プリンタの感光体の分割領域と画素数の累積値との関係を示すグラフ。
分割個別調整処理における処理フローを示すフローチャート。

実施例

0012

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成するプリンタの一実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態に係るプリンタは、あくまでも本発明を適用した画像形成装置の一例であり、本発明の実施態様は実施形態に係るプリンタの対応に限定されるものではない。

0013

図1は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。実施形態に係るプリンタは、ドラム状の感光体1、帯電装置2、表面電位センサー3、現像装置4、転写装置5、除電クリーニング装置6、レジストローラ対7、光書込装置8などを備えている。また、給紙カセット20、給紙ローラ21、定着装置22、排紙路23、排紙ローラ対24、排紙トレイ25なども備えている。

0014

ドラム状の感光体1は、ドラム基体の表面上に有機感光層を有するものであり、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。この感光体1の周囲に、帯電装置2、表面電位センサー3、現像装置4、転写装置5、除電クリーニング装置6が配設されている。

0015

帯電装置2は、感光体1との対向位置において、回転駆動される感光体1の表面を一様に帯電させる。本プリンタでは、帯電装置2として、感光体1に当接しながら回転駆動する帯電ブラシローラに対して帯電バイアス印加して感光体1を一様に帯電させる方式のものを用いている。かかる方式のものに代えて、感光体1の表面に対して所定の間隙を介して対向配設されたスコロトロン帯電器を用いてもよい。また、感光体1の表面に接触又は近接するように配設された状態で帯電バイアスが印加されることにより、自らと感光体1との間に放電を発生させて感光体1の表面を一様に帯電させる帯電ローラを用いてもよい。

0016

帯電装置2によって一様帯電せしめられた感光体1の表面に対しては、光書込装置8から発せられる書込光Lによって光走査がなされる。感光体1の全域のうち、光走査によって書込光Lが照射された領域は、電位を減衰させて静電潜像を担持する。

0017

表面電位検知手段としての表面電位センサー3は、周知の技術により、感光体1の一様帯電後における地肌部の電位である地肌部電位Vdや、静電潜像の電位である潜像電位Vlなどを検知して、図示しない制御部にその結果を信号として出力する。

0018

回転駆動に伴って表面電位センサー3との対向位置を通過した感光体1表面は、現像装置4との対向位置に進入する。現像装置4は、周知の一成分現像装置あるいは二成分現像装置からなり、自らと感光体1との対向領域において、感光体1の静電潜像に対してトナーを付着させることで、静電潜像を現像してトナー像を得る。このようにして現像されたトナー像は、感光体1の回転駆動に伴って、感光体1と転写装置5とが対向する転写部に進入する。

0019

一方、プリンタ本体には、給紙カセット20が装着されている。この給紙カセット20は、記録紙などの記録シートPを複数枚重ねたシート束の状態で収容している。給紙カセット20に収容されているシート束における一番上の記録シートPには、給紙ローラ21が当接している。給紙ローラ21は、所定のタイミングで回転駆動することで、記録シートPを給紙カセット20内から給紙路に向けて送り出す。

0020

給紙路の末端付近には、1対のレジストローラを互いに当接させながら回転させるレジストローラ対7が配設されている。レジストローラ対7は、記録シートPをレジストニップに挟み込むと、レジストローラの回転を一時的に停止させる。そして、記録シートPを転写部で感光体1上のトナー像に重ね合わせるタイミングでレジストローラの回転駆動を再開して、記録シートPを感光体1と転写装置5との対向部である転写部に向けて送り出す。

0021

転写装置5は、転写部に送り込まれてきた記録シートPと感光体1の静電潜像との間に、トナーを感光体1側から記録シートP側に静電移動させる転写電界を形成する。転写部に送り込まれてきた記録シートPの表面には、転写電界の作用により、感光体1上のトナー像が転写される。本プリンタにおいては、転写装置5として、感光体1に当接して転写ニップを形成する転写ローラに対して転写バイアスを印加しながら、転写ニップに挟み込んだ記録シートPに対して感光体1上のトナー像を転写せしめる方式のものを用いている。かかる方式の転写装置5に代えて、周知のコロナチャージャーを用いても良い。また、転写ローラとは異なる転写部材を感光体1に当接させながら、転写部材に転写バイアスを印加する方式のものでもよい。

0022

転写部を通り過ぎた記録シートPは、定着装置22に送られる。定着装置22は、ハロゲンヒーター等の発熱源を内包する定着ローラと、これに押圧される加圧ローラとの当接によって定着ニップを形成している。定着装置22に送り込まれた記録シートPは、定着ニップ内で加熱及び加圧されることで、表面上のトナー像が定着せしめられる。

0023

一方、転写部を通り過ぎた感光体1表面は、除電クリーニング装置6との対向位置に進入する。除電クリーニング装置6は、図示しない除電ランプや、図示しないクリーニング部材具備している。そして、感光体1の表面に付着している転写残トナーをクリーニング部材によって感光体1の表面から掻き取った後、感光体1の表面に対して除電ランプによる除電光を照射することで、感光体1の表面を除電する。除電された感光体1の表面は、帯電装置2によって再び一様帯電せしめられて次の潜像形成に備える。

0024

定着装置22を通過した記録シートPは、排紙路23と、排紙ローラ対24の排紙ニップとを経由して機外へと排出される。そして、機外に設けられた排紙トレイ25上にスタックされる。

0025

図2は、実施形態に係るプリンタにおける電気回路の一部を、実施形態に係るプリンタとは別体である保守管理サーバー200とともに示すブロック図である。同図に示される保守管理サーバー200は、実施形態に係るプリンタが設置されている場所に対して遠隔地の関係にある保守管理業者施設に配設されたパーソナルコンピューターであり、有線回線を介して、実施形態に係るプリンタと通信を行うことができる。同図において、保守管理サーバー200以外の機器は、実施形態に係るプリンタに搭載されているものである。

0026

メイン制御部100は、プリンタ内の各機器の駆動制御を司るものであり、CPU(Central Processing Unit)、データ記憶手段たるRAM(Random Access Memory)、データ記憶手段たるROM(Read Only Memory)などを有している。そして、ROMに記憶しているプログラムに基づいて、各種の機器の駆動を制御したり、所定の演算処理を実行したりする。

0027

メイン制御部100には、表面電位センサー3、プロセスモータ10、現像バイアス電源11、転写バイアス電源12、レジストクラッチ13などが接続されている。また、通信部14、操作表示部15、判定部16、画素カウント部17、光書込制御部18、画像情報受信部19なども接続されている。

0028

画像情報受信部19は、ユーザーによって操作される図示しないパーソナルコンピューターやスキャナから送られてくる画像情報を受信して、メイン制御部100や光書込制御部18に送るものである。光書込制御部18は、画像情報受信部19から送られてくる画像情報に基づいて光書込装置8の駆動を制御することで、感光体1の表面を光走査する。感光体1に対して書込光Lによる光走査を行う光書込装置8としては、周知のレーザー書込光学系や、LEDアレイなどを例示することができる。

0029

プロセスモータ10は、感光体1、現像装置(4)、各種ローラなどの駆動源になっているモータである。プロセスモータ10の回転駆動力は、レジストクラッチ13を介して図示しないレジストローラ対(7)に伝えられる。メイン制御部100が任意のタイミングでレジストクラッチ13をオンにすることにより、プロセスモータ10の回転駆動力をレジストローラ対(7)に繋ぐ

0030

上述した現像装置(4)は、図示しない現像ローラの表面に担持したトナーを、感光体1の静電潜像に付着させるものである。感光体1の表面における全域のうち、静電潜像だけにトナーを選択的に付着させるために、現像ローラには、トナーと同極性であり、その絶対値が潜像電位Vlの絶対値よりも大きく且つ感光体1の地肌部電位Vdよりも小さい現像バイアスが印加される。例えば、感光体地肌部電位=−800[V]、静電潜像電位=−50[V]という条件にて、−400[V]の現像バイアスが現像ローラに印加される。現像バイアス電源11は、かかる現像バイアスを出力するものである。メイン制御部100は、現像バイアス電源11に対して出力命令信号を送ることで、任意のタイミングで現像バイアス電源11から現像バイアスを出力させる。

0031

また、メイン制御部100は、任意のタイミングで転写バイアス電源12に対して出力命令信号を送ることで、転写バイアス電源12から転写バイアスを出力させる。転写バイアスは、転写装置(5)と感光体1とが対向する転写部にて、記録シートPと感光体1の静電潜像との間に転写電界を形成するための電圧である。

0032

通信部14は、有線回線を介して、メイン制御部100と保守管理サーバー200との間におけるデータ通信を行うための処理を実施するものである。また、操作表示部15は、図示しないタッチパネルテンキーなどを具備しており、タッチパネルに画像を表示したり、タッチパネルやテンキーなどによって入力された情報をメイン制御部100に送ったりするものである。

0033

表面電位センサー3によって感光体1の表面電位を検知した結果は、ディジタル信号としてメイン制御部100に送られた後、判定部16に送られる。判定部16は、表面電位の検知結果に基づいて感光体1の劣化度合いを判定する。そして、寿命まで劣化したと判定した場合に、寿命到達信号をメイン制御部100に送信する。メイン制御部100は、判定部16からの寿命到達信号を受信すると、「感光体1が寿命に達しました。新たなものと交換して下さい!」というメッセージを操作表示部15に表示させる。なお、画素カウント部17の役割については、後に詳述する。

0034

図3は、感光体1と表面電位センサー3とを示す斜視図である。図示のように、表面電位センサー3は、感光体1の回転軸線方向における全域のうち、中央領域の表面電位を検知するように配設される。中央領域の表面電位の検知結果に基づけば、中央領域の劣化度合いを判定することが可能である。しかしながら、中央領域の表面電位の検知結果だけでは、感光体1の中央領域とは異なる領域における劣化度合いを判定することはできない。

0035

実施形態に係るプリンタは、最大でA3サイズの記録シートP(以下、A3サイズ紙ともいう)に対して画像を形成することが可能である。そのために、感光体1の回転軸線方向の長さは、A3サイズ紙の短手方向寸法(=A4サイズ紙の長手方向寸法=297mm)よりも少し大きな寸法になっている。A3サイズ紙に対して画像を形成する場合には、A3サイズ紙の短手方向を感光体1の回転軸線方向に沿わせる姿勢でA3サイズ紙を転写部に通す。また、A4サイズ紙に対して画像を形成する場合には、A4サイズ紙の長手方向を感光体1の回転軸線方向に沿わせる姿勢で、A4サイズ紙を転写部に通す。

0036

図4は、A4サイズの記録シートPと、これに形成される画像とを示す模式図である。同図に示されるA4サイズ紙には、そのページ先端領域(長手方向における前端領域)にベタ画像部が形成されている。

0037

図5は、感光体1の周面を模式的に平面に展開して示す模式図である。同図において、矢印B方向は、感光体1の回転軸線方向を示している。図4に示されるベタ画像部をA4サイズ紙に形成する場合には、図5に示されるように、感光体1の回転軸線方向における全域のうち、一端側の領域だけにベタ画像部が形成される。このため、一端側の領域だけに光書込処理がなされる。

0038

図4に示されるようなベタ画像の出力頻度が高いユーザーにおいては、図5に示されるように、感光体1の回転軸線方向における全域のうち、一端側の領域に対する光書込頻度が、他の領域に対する光書込頻度よりも高くなる。このため、一端側の領域が他の領域よりも早く劣化する。しかしながら、図3に示されるように、表面電位センサー3は、感光体1の回転軸線方向における中央領域の電位を検知するように配設されており、中央領域の光書込頻度は一端側の領域に比べて低くなっている。一端側の領域が寿命まで劣化しても、中央領域はまだ寿命に達していないことから、中央領域の表面電位の検知結果だけでは、判定部(16)が一端側の領域について寿命に到達したことを把握することができない。すると、一端側の領域が寿命に達したにもかかわらず、感光体1の交換を促すメッセージが表示されないまま感光体1が使用され続けて、画像劣化を引き起こすおそれがある。

0039

次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図3において、有効長Lは、感光体1の回転軸線方向における光書込有効長さを示している。光書込有効長さは、回転軸線方向における全域のうち、光走査がなされる領域(以下、光走査対象領域という)の長さである。感光体1のドラム部の回転軸線方向における両端からそれぞれ、ある程度の距離をおいた領域が光走査の対象となる領域になることから、ドラム部の全長よりも有効長Lは短くなる。

0040

図6は、感光体1の分割領域を説明するための模式図である。実施形態に係るプリンタにおいては、感光体1の回転軸線方向における光走査対象領域をn個に等間隔に分割して得たn個の分割領域について、それぞれ劣化度合いを把握するようになっている。感光体1は、その回転軸線方向をプリンタ本体の前後方向に沿わせる姿勢でプリンタ筐体内に配設される。感光体1におけるn個の分割領域のうち、第1分割領域Da1は、感光体1の回転軸線方向(矢印B方向)において、先頭(最も前側)に位置している。また、第n分割領域Danは、最後尾(最も後ろ側)に位置している。

0041

図2に示される光書込制御部18は、画像情報に基づいて、感光体1の第1分割領域Da1〜第n分割領域Danについてそれぞれ、感光体1が1回転する毎に、1回転中における光書込画素数を集計する。そして、それぞれの集計結果を画素カウント部17に出力する。光書込画素数は、光書込される潜像の面積を反映している。

0042

累積値算出手段としての画素カウント部17は、第1分割領域Da1〜第n分割領域Danについてそれぞれ、光書込制御部18から送られてくる光書込画素数を累積して画素数の累積値を求める。そして、それぞれの累積値の算出結果を判定部16に出力する。

0043

本プリンタにおいては、所定枚数のプリントが行われる毎などの定期的なタイミングでプロセスコントロール処理を実施するようになっている。このプロセスコントロール処理は、環境変動などにかかわらず、長期間に渡って安定した濃度の画像を出力するために行われるものである。そのために、必要に応じて、感光体1の地肌部電位Vd、光書込強度、現像バイアスなどの作像条件補正される。場合によっては、帯電装置(2)に対する供給電力を調整することで、例えば地肌部電位Vdを−800[V]から−750[V]に引き下げることもある。このため、感光体1の地肌部電位Vdを表面電位センサー3によって検知した結果だけでは、感光体1の劣化度合いを把握することができない。

0044

そこで、本プリンタは、感光体1の地肌部電位Vdだけではなく、感光体1の潜像電位Vlや、地肌部の除電後の電位である残留電位Vrなどに基づいて、感光体1の劣化度合いを判定するようになっている。この判定は、定期的なタイミングで行われる判定用動作処理で実施される。

0045

判定用動作処理では、まず、現像バイアスや転写バイアスの出力を停止させた状態で感光体1を回転駆動させながら、帯電装置2によって感光体1を一様に帯電させる。そして、その地肌部電位Vdを表面電位センサー3によって測定して、地肌部電位測定値V1として記憶する。次に、感光体1の地肌部に対して光書込装置8によってベタ静電潜像を書き込みながら、そのベタ静電潜像の電位を表面電位センサー3によって測定して、潜像電位測定値V2として記憶する。その後、感光体1の全域のうち、地肌部の状態のままで除電クリーニング装置6との対向位置に進入して除電ランプによって除電された領域を、帯電装置2によって一様帯電させることなく、表面電位センサー3との対向位置まで移動させる。そして、その領域の電位を表面電位センサー3によって測定して、残留電位測定値V3として記憶する。

0046

感光体1の劣化が進行するにつれて、感光体1の光書込による電位の減衰率が低下することから、潜像電位測定値V2が上昇する。このため、潜像電位測定値V2を地肌部電位測定値V1で除算した値(V2/V1)が大きくなる。また、感光体1の劣化が進行するにつれて、感光体1の地肌部の除電率が低下することから、残留電位測定値V3が上昇する。このため、残留電位測定値V3を地肌部電位測定値V1で除算した値(V3/V1)が大きくなる。

0047

よって、潜像電位測定値V2/地肌部電位測定値V1や、残留電位測定値V3/地肌部電位測定値V1に基づいて、感光体1の劣化度合いを判定することが可能である。しかしながら、このようにして判定される劣化度合いは、感光体1の回転軸線方向における全域のうち、表面電位センサー3によって表面電位が形成される領域だけに対応するものである。

0048

上述したように、本プリンタでは、感光体1の回転軸線方向における光走査対象領域をn個に等間隔に分割したn個の分割領域について、それぞれ劣化度合いを把握するようになっている。それらn個の分割領域のうち、表面電位センサー3によって表面電位が検知されるのは1つだけである。以下、この分割領域を、センター分割領域という。つまり、潜像電位測定値V2/地肌部電位測定値V1や、残留電位測定値V3/地肌部電位測定値V1は、感光体1の回転軸線方向における全域のうち、センター分割領域の劣化度合いを反映した数値である。

0049

複数の分割領域における劣化度合いの大小関係については、複数の分割領域についてそれぞれ個別に求められる画素数の累積値に基づいて把握することが可能である。具体的には、画素数の累積値が大きくなるほど、分割領域の劣化度合いが大きくなる。よって、複数の分割領域のうち、画素数の累積値の最も大きい分割領域が最も劣化を進行させていることになる。そして、感光体1について寿命に到達しているか否かを判定するにあたっては、最も劣化を進行させている分割領域の劣化度合いを判定に利用すればよい。なお、以下、センター分割領域についての画素数の累積値を、センター累積値CTcという。

0050

複数の分割領域のうち、画素数の累積値が最も大きい分割領域が、センター分割領域であったとする。つまり、センター分割領域の劣化が最も進行していたとする。この場合、潜像電位測定値V2/地肌部電位測定値V1が所定の第1閾値を上回るか、あるいは、残留電位測定値V3/地肌部電位測定値V1が所定の第2閾値を上回った場合に、感光体1について寿命に到達したと判断して差し支えない。

0051

一方、センター分割領域とは別の分割領域における画素数の累積値が最も大きかったとする。つまり、別の分割領域の劣化が最も進行していたとする。この場合には、別の分割領域の劣化度合いに基づいて、感光体1について寿命に到達したか否かを判断する必要がある。

0052

以下、複数の分割領域にそれぞれ対応する複数の累積値のうち、最も値の大きいものを、最大累積値CTmaxという。センター分割領域とは別の分割領域の劣化が最も進行している場合には、その別の分割領域における地肌部電位Vdを次のようにして求めることが可能である。
(数1)
地肌部電位Vd=地肌部電位測定値V1×係数α×センター累積値CTc/最大累積値CTmax

0053

この数式において、係数αは、地肌部電位Vdを実際に測定した結果と、地肌部電位Vdを数式によって求めた結果とを比較する実験に基づいて決定されたものであり、1以下の数値である。センター累積値CTcは最大累積値CTmaxよりも小さい値であることから、「センター累積値CTc/最大累積値CTmax」の解は1よりも小さい値になる。よって、地肌部電位Vdは、地肌部電位測定値V1よりも小さな値として求められる。劣化を最も進行させている分割領域は、センター分割領域よりも帯電し難くなっているからである。

0054

また、センター分割領域とは別の分割領域の劣化が最も進行している場合には、その別の分割領域における潜像電位Vlを次のようにして求めることができる。
(数2)
潜像電位Vl=潜像電位測定値V2×係数β×最大累積値CTmax/センター累積値CTc

0055

この数式において、係数βは、潜像電位Vlを実際に測定した結果と、潜像電位Vlを数式によって求めた結果とを比較する実験に基づいて決定されたものであり、1以上の数値である。センター累積値CTcは最大累積値CTmaxよりも小さい値であることから、「最大累積値CTmax/センター累積値CTc」の解は1よりも大きい値になる。よって、潜像電位Vlは、潜像電位測定値V2よりも大きな値として求められる。劣化を最も進行させている分割領域は、センター分割領域よりも露光時の電位減衰率が低くなるからである。

0056

また、センター分割領域とは別の分割領域の劣化が最も進行している場合には、その別の分割領域における残留電位Vrを次のようにして求めることができる。
(数3)
残留電位Vr=残留電位測定値V3×係数γ×最大累積値CTmax/センター累積値CTc

0057

この数式において、係数γは、残留電位Vrを実際に測定した結果と、残留電位Vrを数式によって求めた結果とを比較する実験に基づいて決定されたものであり、1以上の数値である。センター累積値CTcは最大累積値CTmaxよりも小さい値であることから、「最大累積値CTmax/センター累積値CTc」の解は1よりも大きい値になる。よって、残留電位Vrは、残留電位測定値V3よりも大きな値として求められる。劣化を最も進行させている分割領域は、センター分割領域よりも露光時の電位減衰率が低くなるからである。

0058

図7は、本プリンタによって実施される判定用動作処理における各工程を示すフローチャートである。プリンタは、判定用動作処理を開始すると、まず、地肌部電位測定値V1、潜像電位測定値V2、及び残留電位測定値V3を測定する(ステップ1:以下、ステップをSと記す)。この測定は、メイン制御部100と表面電位センサー3との組み合わせによって行われる。

0059

メイン制御部100は、地肌部電位測定値V1、潜像電位測定値V2、及び残留電位測定値V3を測定すると、それらの結果を判定部16に送信する。判定部16は、それらの測定結果が送信されてくると、画素カウント部17から、複数の分割領域にそれぞれ個別に対応する複数の累積値を取得する。そして、センター累積値CTcについて、複数の累積値の中における最大値であるか否か、つまり、センター分割領域が最も劣化しているか否かを判定する(S2)。

0060

次に、判定部16は、センター累積値CTcについて、複数の累積値の中における最大値であると判定した場合には(S2でY)、潜像電位測定値V2/地肌部電位測定値V1について第1閾値を上回っているか否かを判定する(S3)。更に、残留電位測定値V3/地肌部電位測定値V1について第2閾値を上回っているか否かを判定する(S4)。そして、それらの何れかの判定において、Yesと判定した場合には、(S3でY又はS4でY)、感光体1について寿命に到達したものとみなして、メッセージ通知信号をメイン制御部100に送信する。これに対し、何れの判定結果もNoであった場合(S3でN且つS4でN)には、感光体1について寿命に到達していないと判断して、メッセージ非通知信号をメイン制御部100に送信する。

0061

メイン制御部100は、判定部16からメッセージ通知信号が送信されてきた場合には、感光体1の交換を促すメッセージを操作表示部15に表示させた後(S5)に、判定用動作処理を終了する。また、判定部16からメッセージ非通知信号が送信されてきた場合には、メッセージを表示させることなく、判定用動作処理を終了する。

0062

一方、判定部16は、上述したS2の工程において、センター累積値CTcについて、複数の累積値の中における最大値でないと判定した場合には(S2でN)、地肌部電位Vd、潜像電位Vl、及び残留電位Vrを算出する(S6)。この際、上述した数1、数2、数3の数式を用いる。そして、潜像電位Vl/地肌部電位Vdについて第1閾値を上回っているか否かを判定したり(S7)、残留電位Vr/地肌部電位Vdについて第2閾値を上回っているか否かを判定したりする(S8)。そして、それらの何れかの判定において、Yesと判定した場合には、(S7でY又はS8でY)、感光体1について寿命に到達したものとみなして、メッセージ通知信号をメイン制御部100に送信する。これに対し、何れの判定結果もNoであった場合(S7でN且つS8でN)には、感光体1について寿命に到達していないと判断して、メッセージ非通知信号をメイン制御部100に送信する。

0063

このような判定用動作処理を実施することで、表面電位センサー3を複数設けることなく、複数の分割領域についてそれぞれ劣化度合いを把握することができる。また、最も劣化を進行させている分割領域の劣化度合い(V2/V1及びV3/V1、又は、Vl/Vd及びVr/Vd)に基づいて、感光体1が寿命に到達したことを適切に検知することができる。

0064

なお、メイン制御部100は、判定部16からメッセージ通知信号が送信されてくると、感光体1の発注信号を、本プリンタに付されたID番号とともに、通信部14と有線回線とを介して、保守管理サーバー200に送ることで、感光体1を自動発注する。

0065

ユーザーは、感光体1を新品のものに交換した場合、操作表示部15に対し、交換完了情報入力操作を行うことで、操作表示部15に表示されているメッセージを消すことができる。メイン制御部100は、ユーザーによって交換完了情報が入力されると、リセット信号を画素カウント部17に送信する。そして、画素カウント部17は、リセット信号を受信すると、複数の分割領域にそれぞれ個別に対応する複数の累積値をそれぞれ、ゼロにリセットする。これにより、画素数の初期値をゼロとして、画素数の累積を開始することができる。

0066

これまで、劣化の度合いを示す指標値として、V2/V1、V3/V1、Vl/Vd及びVr/Vdを用いて感光体1における複数の分割領域の劣化度合いを判定する例について説明したが、指標値はそれらに限られるものではない。例えば、プロセスコントロール処理での結果にかかわらず、判定用動作処理では常に同じ電圧条件で感光体1を一様帯電せしめれば、指標値として、地肌部電位測定値V1や地肌部電位Vdを指標値として採用することも可能である。同じ電位条件で感光体1を一様帯電せしめれば、地肌部電位測定値V1や地肌部電位Vdの値そのものが、劣化度合いを反映するようになるからである。同様に、同じ電位条件で感光体1を一様帯電せしめれば、潜像電位測定値V2、潜像電位Vl、残留電位測定値V3、残留電位Vrもそれぞれ、その値そのものが劣化度合いを反映するようになる。よって、潜像電位測定値V2、潜像電位Vl、残留電位測定値V3、残留電位Vrをそれぞれ指標値として採用してもよい。

0067

次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特しない限り、実施例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。以下、感光体1の主走査方向の領域を第1分割領域Da1から第11分割領域Da11までに11分割する例について説明するが、分割数はこれに限られるものではない。但し、主走査方向においてちょうど中央に位置する分割領域を設ける狙いで、分割数については奇数にすることが望ましい。

0068

メイン制御部100は、トナー像を作像する際の現像ポテンシャルなどの作像条件を調整するための作像条件調整処理として、従来から一般的に行われているプロセスコントロール処理と、新規な分割個別調整処理との2種類を実施するようになっている。プロセスコントロール処理は、100枚プリント毎などの定期的なタイミングで行われる。

0069

図8は、実施例に係るプリンタにおける感光体1の分割領域と各種センサーとの位置関係を説明するための模式図である。感光体1における11個の分割領域のうち、第6分割領域Da6は、感光体1の回転軸線方向における中央に位置している。表面電位センサー3は、この第6分割領域Da3の表面電位を検知するように配設されている。また、後述する付着量検知センサー26は、第6分割領域Da3上に作像されたトナー像の単位面積あたりのトナー付着量を検知するように配設されている。

0070

メイン制御部100は、プロセスコントロール処理の実施タイミング到来すると、連続プリントジョブ中である場合には、作像中の頁の出力を終えた時点で、連続プリントジョブを一時中止する。また、プリントジョブの終了時である場合には、ジョブの終了のための後処理を一時中止して、各種機器の駆動を継続する。そして、第6分割領域Da3上に所定の階調パターン像を形成する。この階調パターン像は、互いにトナー付着量の異なる複数のパッチ状トナー像が感光体表面移動方向に所定ピッチで並べられたものである。それらパッチ状トナー像は、互いに異なる現像ポテンシャルで現像されることで、互いに単位面積あたりのトナー付着量が異なっている。メイン制御部100は、プロセスコントロール処理において、光書込装置8のレーザーダイオードに供給するレーザーパワーを異ならせることで、現像ポテンシャルを異ならせる。レーザーパワーの値は、光書込強度と相関関係にある。

0071

複数のパッチ状トナー像は、反射型フォトセンサからなる付着量検知センサー26との対向位置でそれぞれトナー付着量が検知される。メイン制御部100は、それぞれのトナー付着量の検知結果と、それぞれのパッチ状トナー像を現像したときの現像ポテンシャルとに基づいて、トナー付着量と現像ポテンシャルとの関係を示す近似直線最小二乗法などによって求める。そして、その近似直線と、予め記憶している目標付着量とに基づいて、目標付着量を得ることができる現像ポテンシャルを求める。そして、その結果に基づいて、帯電装置2の帯電ブラシローラに印加する帯電バイアス、現像装置4の現像ローラに印加する現像バイアス、及びレーザーパワーの組み合わせを決定する。これにより、現像ポテンシャルを、目標付着量が得られる値にすることで、画像濃度目標値に近づける。

0072

このような従来から公知のプロセスコントロール処理を実施することで、第6分割領域Da6では、目標の画像濃度を得ることができる。しかしながら、感光体1の劣化度合いが回転軸線方向でばらついていると、それに起因して各分割領域で現像ポテンシャルがばらついてしまうことから、回転軸線方向における画像濃度ムラを引き起こすおそれがある。

0073

そこで、メイン制御部100は、新規な分割個別調整処理を定期的に実施することで、画像濃度ムラの発生を抑えるようになっている。なお、本プリンタでは、分割個別調整処理の定期実施タイミングとして、感光体1の一回転周期を採用しているが、定期実施タイミングはこれに限られるものではない。二回転周期や所定枚数のプリント毎などを採用してもよい。何れもしても、感光体1を所定量だけ表面移動させる毎のタイミングであることが望ましい。

0074

分割個別調整処理では、まず、感光体1が1回転する間に出力された光書込画素数をカウントする。画素数は非常に桁数が大きくなるので、光書込画素数のカウントについては、103[個]を1[個]としてカウントし、103[個]未満の<端数については切り捨てる。

0075

図9は、分割個別調整処理における光書込画素数のカウント結果の一例を示すグラフである。この例では、11個の分割領域のうち、ドットの光書込がなされたのは、第5分割領域Da5から第10分割領域までの6つだけである。残りの5つの分割領域に対しては、ドットの光書込が行われていない。

0076

メイン制御部100は、分割個別調整処理において、複数の分割領域のうち、ドットの光書込がなされた分割領域だけについて、画素数の累積値に基づいて作像条件を調整する。図9に示される例では、11個の分割領域のうち、第5分割領域Da5から第10分割領域までの6つの分割領域について、それぞれ画素数の累積値に基づいて作像条件を調整する。

0077

図10は、感光体1の分割領域と画素数の累積値との関係を示すグラフである。図9に示される光書込画素数が感光体1の1回転中に出力された画素数であるのに対し、図10に示される画素数は現時点までに出力された画素数の累積値である。このため、図9では光書込画素数がゼロであった第1分割領域Da1、第2分割領域Da2、第3分割領域Da3、第4分割領域Da4、第11分割領域Da11においても、図10では画素数がゼロを超えている。図9の例では、第5分割領域Da5から第10分割領域までの6つの分割領域でそれぞれドットの光書込が行われているので、それら6つの分割領域だけについてそれぞれ作像条件が調整される。

0078

メイン制御部100は、分割個別調整処理において、表面電位センサー3によって表面電位が検知される第6分割領域Da6の画素数の累積値を基準にして、各分割領域の作像条件をそれぞれ個別に調整する。具体的には、メイン制御部100は、上述したプロセスコントロール処理において、地肌部電位Vdの目標範囲、潜像電位Vlの目標範囲、及び残留電位の目標範囲の組み合わせをRAMやフラッシュメモリーなどのデータ記憶部に記憶している。そして、図9に示される例では、ドットの光書込がなされた第5分割領域から第10分割領域までの6つの領域についてそれぞれ、第6分割領域Da6を基準にして、画素数の累積値に基づいて潜像電位Vlを予測する。

0079

具体的には、第5分割領域Da5については、その潜像電位予測値Vl5’を、
「Vl5’=V2×β×D5/D6」という数式によって求める。
この数式におけるβは、実験結果に基づいて予め構築された所定の係数を表している。また、D5は、第5分割領域Da5の画素数の累積値を表している。また、D6は、第6分割領域Da6の画素数の累積値を表している。第5分割領域Da5の画素数の累積値D5と第6分割領域Da6の画素数の累積値D6との比を前回の予測値に乗じているのは、第6分割領域Da6の潜像電位測定値V2を基準にして第5分割領域Da5の潜像電位予測値Vl5’を予測しているからである。

0080

なお、地肌部電位測定値V1、潜像電位測定値V2、残留電位測定値V3については、感光体1の周回毎に測定することができない。このため、メイン制御部100は、直近に測定した値を記憶しておいて利用する。プリントジョブを開始すると、作像を開始する前にそれらを測定しておく。また、連続プリントジョブでは、連続プリント枚数が所定の閾値(例えば50枚)を超える毎に連続プリントを一時中止して、地肌部電位測定値V1、潜像電位測定値V2、及び残留電位測定値V3を測定する。

0081

メイン制御部100は、同様にして、第7分割領域Da7の潜像電位予測値Vl7’を、
「Vl7’=V2×β×D7/D6」という数式によって求める。
また、第8分割領域Da8の潜像電位予測値Vl8’を、
「Vl8’=V2×β×D8/D6」という数式によって求める。
また、第9分割領域Da9の潜像電位予測値Vl9’を、
「Vl9’=V2×β×D9/D6」という数式によって求める。
また、第10分割領域Da10の潜像電位予測値Vl0’を、
「Vl0’=V2×β×D10/D6」という数式によって求める。

0082

このようにして6つの潜像電位予測値を求めたら、それらについて予め記憶している目標範囲にあるか否かを判定する。そして、目標範囲内にない分割領域がある場合には、所定のアルゴリズムにより、その分割領域についての適正レーザーパワーを算出し、以降、その分割領域に対する光書込の際のレーザーパワーを算出結果と同じ値に設定する。そのアルゴリズムは、潜像電位Vlの目標範囲の中間値と、潜像電位予測値との差分や、該当する分割領域におけるレーザーパワーの現在値などを用いて、潜像電位予測値を前記中間値までシフトさせるのに適切なレーザーパワーを求めるものである。

0083

このようにして作像条件としてのレーザーパワーを調整することで、感光体1の劣化度合いが各分割領域でばらついても、各分割領域でそれぞれ所望の画像濃度の画像を形成することができる。また、レーザーパワーの調整については、ドットの光書込が行われた分割領域だけで行うことで、調整の必要のない分割領域について適正レーザーパワーを算出するなどの無駄な演算処理の発生を回避することができる。

0084

メイン制御部100は、作像条件調整処理において、レーザーパワーを調整することに加えて、帯電バイアスや、目標範囲の数値なども調整するようになっている。帯電バイアスは、上述したプロセスコントロール処理によって適切な値に補正される。しかし、次のプロセスコントロール処理が実施されるまでの間に、非常に多くの光書込がなされるなどして感光体表面の劣化が進むと、地肌部電位Vdが目標範囲から外れてしまうおそれがある。そこで、プロセスコントロール処理よりも実施間隔の短い分割個別調整処理で、帯電バイアスを補正するのである。

0085

帯電バイアスは、感光体1の回転軸線方向における全域に渡って一律に作用するものであるため、個々の分割領域に対応させて個別に値を設定することができない。そこで、帯電バイアスについては、個々の分割領域に対してそれぞれ同程度の効果を得ることが可能な平均的な値に設定する。そのために、メイン制御部100は、第6分割領域Da6の地肌部電位予測値Vd’を次のように求める。
「Vd’=V1×α×D6/Dwa」

0086

この数式において、αは、実験結果に基づいて予め構築された所定の係数を表している。また、Dwaは、第5分割領域Da5から第10分割領域Da10までについてそれぞれ画素数の累積値に重み付けを行った値の合計値の平均(加重平均)を表している。このようにして地肌部電位予測値Vd’を求めたら、それについて、目標範囲内にあるか否かを判定する。そして、目標範囲にない場合には、所定のアルゴリズムにより、適正帯電バイアスを算出し、以降、帯電バイアスを適正帯電バイアスと同じ値に設定する。そのアルゴリズムは、地肌部電位予測値Vd’と、地肌部電位Vdとの差分や、帯電バイアスの現在値などを用いて、地肌部電位予測値Vd’を目標範囲までシフトさせるのに適切な帯電バイアスを求めるものである。

0087

なお、Dwaについて、「第5分割領域Da5から第10分割領域Da10までについて」と説明したが、これは、第5分割領域Da5から第10分割領域Da10までだけに光書込がなされている図9に示される例で説明しているからである。Dwaを求めるのに参照される分割領域は、そのときどきで異なってくる。また、Dwaについては、光書込がなされた複数の分割領域におけるそれぞれの光書込画素数に着目し、光書込画素数の多い分割領域ほど重み付けを大きくしてDwaを求めるようにしてもよい。

0088

感光体1の表面が繰り返しの光書込によって疲労してくると、除電後の残留電位Vrが上昇する。すると、帯電特性露光部電位減衰特性が変化する。そこで、メイン制御部100は、残留電位Vrを残留電位予測値Vr’として予測する。そして、残留電位予測値Vr’が目標範囲にない場合には、残留電位予測値Vr’と目標範囲の中心値との差分に基づいて、地肌部電位Vdや潜像電位Vlの目標範囲を補正することで、目標の画像濃度が得られるようにする。具体的には、まず、残留電位予測値Vr’を次のようにして予測する。
「Vr’=V3×γ×Dmax/D6」

0089

この数式において、γは、実験結果に基づいて予め構築された所定の係数を表している。また、Dmaxは、第5分割領域Da5から第10分割領域Da10までのそれぞれにおける画素数の累積値のうち、最大値を表している。メイン制御部100は、このようにして求めた残留電位予測値Vr’が目標範囲にない場合には、目標範囲の中心値と残留電位予測値Vrとの差分に基づいて、地肌部電位Vdの目標範囲と、潜像電位Vlの目標値とをそれぞれ補正する。

0090

図11は、分割個別調整処理における処理フローを示すフローチャートである。メイン制御部100は、まず、感光体1が1回転するのを待機し(ステップ1:以下、ステップをSと記す)、1回転したら11個の分割領域についてそれぞれ光書込画素数をカウントした後(S2)、画素数の累積値を算出する(S3)。次に、上述した地肌部電位予測値Vd’、残留電位予測値Vr’、及び光書込がなされた分割領域についての残留電位予測値Vlx’(xは分割領域の番号)をそれぞれ算出する(S4)。そして、求めた残留電位予測値Vr’が目標範囲内にない場合にだけ(S5でN)、上述したように、地肌部電位Vdの目標範囲や、潜像電位Vlの目標範囲を補正する(S6)。また、メイン制御部100は、求めた地肌部電位予測値Vd’が目標範囲にない場合にだけ(S7でN)、上述したように、帯電バイアスを調整する。次に、感光体1が1回転する間に光書込がなされた分割領域のうち、何れか1つの分割領域の残留電位予測値Vlx’を読み込んで(S9)、それについて目標範囲内にあるか否かを判定する(S10)。そして、目標範囲内にない場合にだけ(S10でN)、その残留電位予測値Vlx’に対応する分割領域のレーザーパワーを上述したように調整する(S11)。その後、光書込がなされた分割領域であってレーザーパワーの調整の必要性を判定していないものがある場合には(S12でY)、処理フローを上記S9にループさせて、必要に応じてその分割領域のレーザーパワーを調整する。光書込が行われた全ての分割領域についてレーザーパワーの調整の必要性を判断したら(S12でN)、処理フローを上記S1にループさせて、感光体1が更に1回転するまで待機する。

0091

このような分割個別調整処理を実施することで、光書込頻度の差にかかわらず、各分割領域でそれぞれ所望の画像濃度を安定して得ることができる。

0092

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
[態様A]
態様Aは、自らの移動する表面に潜像を担持する潜像担持体(例えば感光体1)と、該潜像担持体の表面を帯電させる帯電手段(例えば帯電装置2)と、帯電後の該表面に潜像を書き込む潜像書込手段(例えば光書込装置8)と、該表面に担持された潜像を現像する現像手段(例えば現像装置4)と、該表面の電位を検知する表面電位検知手段(例えば表面電位センサー3)と、該表面電位検知手段による検知結果に基づいて該潜像担持体の劣化度合いを判定する判定手段(例えば判定部16)とを備える画像形成装置において、前記潜像担持体の表面の領域を表面移動方向と直交する方向に複数に分割した複数の分割領域についてそれぞれ形成した潜像の面積の累積値を算出する累積値算出手段(例えば画素カウント部17)を設け、複数の前記分割領域のうち、前記表面電位検知手段によって表面電位が検知される分割領域である検知対象分割領域(例えばセンター分割領域)の劣化度合いを前記検知結果に基づいて判定し、前記表面電位検知手段によって表面電位が検知されない分割領域である非検知分割領域の劣化度合いを、前記検知結果と、前記検知対象分割領域に対応する前記累積値(例えばセンター累積値CTc)と、前記非検知分割領域に対応する前記累積値(例えば最大累積値CTmax)とに基づいて判定する処理を実施するように、前記判定手段を構成したことを特徴とするものである。

0093

[態様B]
態様Bは、態様Aにおいて、前記検知対象分割領域に対応する前記累積値と、前記非検知分割領域に対応する前記累積値との比率(例えば、CTc/CTmax、CTmax/CTc))と、前記検知結果とに基づいて、前記非検知分割領域の劣化度合いを判定する処理を実施するように、前記判定手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、表面電位の検知結果に基づいて把握することが可能な検知対象分割領域の劣化度合いと、非検知分割領域の劣化度合いとの比率を利用して、後者の劣化度合いを求めることができる。

0094

[態様C]
態様Cは、態様Bにおいて、複数の前記分割領域にそれぞれ対応する複数の前記累積値のうち、最大の累積値(例えば最大累積値CTmax)に対応する前記分割領域の劣化度合いに基づいて、前記潜像担持体について寿命に達したか否かを判定する処理を実施するように、前記判定手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、複数の分割領域のうち、最も劣化が進行している分割領域の劣化度合いに基づいて、潜像担持体が寿命に到達したタイミングを適切に検出することができる。

0095

[態様D]
態様Dは、態様A〜Cの何れかにおいて、前記累積値として、形成した潜像の画素数の累積値を算出する処理を実施するように、前記累積値算出手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、潜像書込手段によって容易に計数される画素数を画像の面積の代替特性として利用することで、複数の分割領域における潜像の書込頻度を単純な演算によって容易に把握することができる。

0096

[態様E]
態様Eは、態様A〜Dの何れかにおいて、前記潜像担持体について交換されたことを検知する交換検知手段(例えば操作表示部15及びメイン制御部100の組み合わせ)を設けるとともに、該交換検知手段によって交換が検知されたことに基づいて、複数の前記分割領域についてそれぞれ前記累積値をリセットする処理を実施するように、前記累積値算出手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、新品の状態の潜像担持体における各分割領域について、それぞれ累積値の計数をゼロから開始することができる。

0097

[態様F]
態様Fは、態様A〜Eにおいて、複数の分割領域についてそれぞれ、前記累積値に基づいて、少なくとも、前記潜像担持体、前記帯電手段、前記潜像書込手段及び前記現像手段を具備する作像手段の作像条件を調整する作像条件調整手段(例えばメイン制御部100)を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、複数の分割領域の間における画像濃度ムラを抑えることができる。

0098

[態様G]
態様Gは、態様Fにおいて、前記潜像担持体が所定量だけ表面移動する毎に、複数の前記分割領域についてそれぞれ前記累積値を算出する処理を実施するように、前記累積値算出手段を構成し、且つ、前記潜像担持体が所定量だけ表面移動する毎に、複数の前記分割領域のうち、前記累積値が増加した分割領域だけについて前記作像条件を調整する処理を実施するように、前記作像条件調整手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、潜像担持体が所定量だけ表面移動する毎に、各分割領域についてそれぞれその間に進行した劣化度合いに応じて作像条件を適切に補正して、分割領域間での画像濃度ムラの発生を抑えることができる。更に、潜像の書込がなされた分割領域についてだけ作像条件を調整することで、潜像の書込がなされていない分割領域について作像条件の適切値を求めるという無駄な演算処理の実行を回避することができる。

0099

[態様H]
態様Hは、態様Gにおいて、前記作像条件として、前記潜像書込手段による書込強度を調整する処理を実施するように、前記作像条件調整手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、作像条件として、分割領域毎に個別に調整可能な書込強度を調整することで、各分割領域についてそれぞれ作像性を個別に調整して所望の画像濃度を得ることができる。

0100

1:感光体(潜像担持体)
2:帯電装置(帯電手段)
3:表面電位センサー(表面電位検知手段)
4:現像装置(現像手段)
15:操作表示部(交換検知手段の一部)
16:判定部(判定手段)
17:画素カウント部(累積算出手段)
100:メイン制御部(交換検知手段の一部、作像条件調整手段)

先行技術

0101

特開2005−17512号公報

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