JP6235233B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer.
最近ではコンピュータ等の出力装置として画像形成装置が世界各国に普及している。そのため、高温多湿環境でも高品質の画像が得られることが要求されている。また、使用される記録材としても世界各国で多種多様の記録材が生産使用されるため、それに適応出来ることが望まれている。 Recently, image forming apparatuses have become widespread throughout the world as output devices such as computers. Therefore, it is required to obtain a high quality image even in a high temperature and high humidity environment. In addition, since a wide variety of recording materials are produced and used in various countries as recording materials to be used, it is desired to be able to adapt to them.
例えば、高温多湿環境下における問題として、「画像流れ」が知られている。「画像流れ」は感光ドラムの表面に結露することによっても発生する。また、記録材に含まれる繊維や添加剤等の異物が感光ドラムの表面に付着する。そして、帯電装置により発生するオゾンから出来る酸化物と多湿環境下による水分とが化合して低抵抗物が生成される。この低抵抗物により感光ドラムの表面上に形成される静電潜像が乱されて「画像流れ」を引き起こす。 For example, “image flow” is known as a problem in a hot and humid environment. The “image flow” is also generated by condensation on the surface of the photosensitive drum. Further, foreign matters such as fibers and additives contained in the recording material adhere to the surface of the photosensitive drum. And the oxide made from ozone which generate | occur | produces with a charging device and the water | moisture content by a humid environment combine, and a low resistance thing is produced | generated. This low resistance material disturbs the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum and causes “image flow”.
また、記録材として使用されるＯＨＴ（OverHead Transparency）シート（ＯＨＰ（OverHead Projector）に使用される透明なシート）の表面に界面活性剤が設けられる。その界面活性剤が感光ドラムの表面上に付着して「画像流れ」が起きることもある。 Further, a surfactant is provided on the surface of an OHT (OverHead Transparency) sheet (transparent sheet used for OHP (OverHead Projector)) used as a recording material. The surfactant may adhere to the surface of the photosensitive drum and “image flow” may occur.
この「画像流れ」の問題を解決する方法としては、クリーニング装置により感光ドラムの表面上をクリーニングする時間を延長したり、クリーニング装置のクリーニング性能を向上させて感光ドラムの表面に付着した異物を除去する。或いは、感光ドラムの内部にヒータを設けて、該感光ドラムの温度を周辺の雰囲気温度よりも上げることで該感光ドラムの表面の湿度を下げ、低抵抗物の発生を抑制するものが提案されている。 As a method for solving this “image flow” problem, the cleaning device can be used to extend the time for cleaning the surface of the photosensitive drum, or to improve the cleaning performance of the cleaning device to remove foreign matter adhering to the surface of the photosensitive drum. To do. Alternatively, it has been proposed to provide a heater inside the photosensitive drum and raise the temperature of the photosensitive drum above the ambient temperature to lower the humidity of the surface of the photosensitive drum and suppress the generation of low resistance materials. Yes.
例えば、クリーニング装置により感光ドラムの表面上をクリーニングする時間を延長したり、クリーニング装置のクリーニング性能を向上させて感光ドラムの表面に付着した異物を除去する。このような方法によると、クリーニング時間の延長やクリーニング性能の向上には限界がある。感光ドラムの表面上の異物を除去する能力を向上させればさせる程、感光ドラムの表面の削れ量が増加する。これにより、感光ドラムの寿命が短縮し、クリーニング装置の耐久性が低下する等の問題がある。 For example, the cleaning device extends the time for cleaning the surface of the photosensitive drum, or improves the cleaning performance of the cleaning device to remove foreign matter adhering to the surface of the photosensitive drum. According to such a method, there is a limit in extending the cleaning time and improving the cleaning performance. As the ability to remove foreign matter on the surface of the photosensitive drum is improved, the amount of abrasion on the surface of the photosensitive drum increases. As a result, the life of the photosensitive drum is shortened, and the durability of the cleaning device is lowered.
一方、感光ドラムの内部にヒータを設けて該感光ドラムの表面の湿度を下げ、低抵抗物の発生を抑制する方法によると、新たにヒータを設けなければならない。このため、コスト高になってしまい、小型プリンタ等の画像形成装置には採用し難い。 On the other hand, according to the method of providing a heater inside the photosensitive drum to reduce the humidity of the surface of the photosensitive drum and suppressing the generation of low resistance, a new heater must be provided. For this reason, the cost is increased, and it is difficult to employ the image forming apparatus such as a small printer.
例えば、特許文献１には、高温高湿環境で画像流れまでの時間を、感光ドラムの回転時間や、印字率、印字枚数等から求めて適切なタイミングでクリーニング動作を行うことで画像流れを防止する技術が提案されている。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228867 prevents image flow by performing a cleaning operation at an appropriate timing by obtaining the time until image flow in a high-temperature and high-humidity environment from the rotation time of the photosensitive drum, the print rate, the number of prints, etc. Techniques to do this have been proposed.
しかしながら、特許文献１の技術では、搬送される記録材の端部位置に着目して画像流れの発生度合いを判断するものではなかった。
However, the technique of
本発明は、像担持体の状態変化による画像不良を防止できる画像形成装置を提供するものである。 The present invention is to provide an image forming apparatus that can prevent image defect due to a state change of the image carrier.
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体との間に形成されるニップ部を挟持搬送される記録シートへ前記像担持体に形成された画像を転写する転写手段と、所定サイズの記録シートが前記ニップ部を通過する時の前記所定サイズの記録シートの搬送方向における長さの積算長さから、前記所定サイズの記録シートを越えるサイズのシートが前記ニップ部を通過する時の前記越えるサイズのシートの搬送方向における長さの積算長さを除いた値に基づいて前記像担持体の状態変化を判定する判定手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention is an image formed on the image carrier to a recording sheet that is nipped and conveyed with a nip formed between the image carrier and the image carrier. And a sheet having a size exceeding the recording sheet of the predetermined size from the integrated length of the length in the conveying direction of the recording sheet of the predetermined size when the recording sheet of the predetermined size passes through the nip portion. Determining means for determining a change in the state of the image carrier based on a value excluding an integrated length of the length in the conveyance direction of the oversized sheet when passing through the nip portion. And
本発明の画像形成装置は、像担持体の状態変化による画像不良を防止できる。 The image forming apparatus of the present invention can prevent image defects due to a change in the state of the image carrier.
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の各実施形態において、「縦方向」とは、記録材Ｐ（記録シート）の搬送方向が長手方向となる方向とし、「横方向」とは、記録材Ｐの搬送方向が短手方向となる方向として説明する。 An embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the “longitudinal direction” is a direction in which the conveyance direction of the recording material P (recording sheet) is the longitudinal direction, and the “lateral direction” is the short conveyance direction of the recording material P. It demonstrates as a direction used as a direction.
先ず、図１〜図８を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。 First, the configuration of the first embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図１はプロセスカートリッジを着脱可能に構成したレーザビームプリンタからなる画像形成装置Ｍの概略構成を示す断面説明図である。図１において、１は所定のプロセススピード（周速度）で図１の矢印Ｒ１方向に回転可能で表面に像が担持される像担持体となる円筒状の感光ドラムである。感光ドラム１は、図１の矢印Ｒ２方向に回転する帯電手段となる帯電ローラ２によりその表面が一様に帯電される。帯電ローラ２により一様に帯電された感光ドラム１の表面は、露光手段となる露光装置３により露光されて静電潜像が形成される。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing a schematic configuration of an image forming apparatus M composed of a laser beam printer in which a process cartridge is detachable. In FIG. 1,
感光ドラム１の表面に形成された静電潜像に現像剤となるトナーＴを供給して現像する現像手段となる現像装置４は、トナーＴを収容するトナー容器４ａを有する。更に、図１の矢印Ｒ４方向に回転することで表面に担持したトナーＴを感光ドラム１の表面に対向する現像位置に搬送する現像剤担持体となる現像スリーブ４ｂを有する。更に、該現像スリーブ４ｂの表面に担持されるトナーＴの層厚を規制する現像剤規制部材となる現像ブレード４ｃと、トナー容器４ａ内のトナーＴを攪拌し、現像スリーブ４ｂに向けて搬送する撹拌部材４ｄとを備えている。
A developing device 4 serving as a developing unit that supplies toner T as a developer to the electrostatic latent image formed on the surface of the
現像スリーブ４ｂの表面上に付着したトナーＴは感光ドラム１の表面上に形成された静電潜像に供給されて現像剤像となるトナー像として現像される。
The toner T adhering to the surface of the developing
現像スリーブ４ｂの外周面近傍には現像剤規制部材となる現像ブレード４ｃが設けられている。現像ブレード４ｃはトナー容器４ａ内に回転可能に設けられた撹拌部材４ｄによって攪拌搬送されて現像スリーブ４ｂの表面に担持されたトナーの層厚を規制する。
A developing
そして、画像形成するためのバイアス電圧を供給する高圧回路を備えた図示しないエンジン制御部により、感光ドラム１と現像スリーブ４ｂとの間に直流バイアスに交流バイアスを重畳した現像バイアス電圧を印加する。
A developing bias voltage in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied between the
現像手段となる現像スリーブ４ｂによりトナーＴが供給されて可視化された感光ドラム１の表面上に形成された現像剤像となるトナー像は、図１の矢印Ｒ５方向に回転する転写手段となる転写ローラ５により記録材Ｐに転写される。
The toner image, which is the developer image formed on the surface of the
記録材Ｐは図示しない給送カセット内に収容されている。そして、図示しない給送ローラにより１枚ずつ分離給送され、搬送ローラ８及び図示しないレジストローラにより感光ドラム１の表面上のトナー像と同期が取られて該感光ドラム１と転写ローラ５とのニップ部に送られる。
The recording material P is accommodated in a feeding cassette (not shown). Then, the sheet is separated and fed one by one by a feeding roller (not shown), and is synchronized with the toner image on the surface of the
転写ローラ５により感光ドラム１の表面から記録材Ｐに転写されたトナーＴによるトナー像は、該記録材Ｐと共に定着手段となる定着装置９に搬送される。そして、該定着装置９に設けられた定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとにより挟持搬送される間に加熱及び加圧されて記録材Ｐの表面に定着される。
The toner image of the toner T transferred from the surface of the
トナー像が定着された記録材Ｐは、搬送ローラ10，11及び排出ローラ12によって排出トレイ13上に排出される。一方、感光ドラム１の表面から記録材Ｐへトナー像を転写する際に該記録材Ｐに転写されない残留トナーが発生する。該感光ドラム１の表面に残留したトナーは、該感光ドラム１の表面をクリーニングするクリーニング手段となるクリーニング装置６内のクリーニングブレード６ａにより掻き取られて除去される。
The recording material P on which the toner image is fixed is discharged onto the
クリーニングブレード６ａにより転写残トナーが除去された感光ドラム１は、次の画像形成プロセスに供され、前述の工程を繰り返す。
The
尚、図１中の感光ドラムユニット７は感光ドラム１とクリーニング装置６を含むユニットである。また、プロセスカートリッジ14は、該感光ドラムユニット７と現像装置４を含み、画像形成装置Ｍに対して着脱可能なカートリッジとして構成される。また、排出センサ15は、定着装置９から排出された記録材Ｐの通過を検知する。駆動源となるモータ16は図１の矢印Ｒ１６方向に回転し、感光ドラム１を図１の矢印Ｒ１方向に回転させる。制御手段となるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）17は排出センサ15により検知した記録材Ｐの検知情報と、記憶手段となるメモリ18に記憶された各種情報に基づいてモータ16を回転駆動する。
Incidentally, the
メモリ18は、画像形成装置Ｍに転写される記録材Ｐのサイズ（所定サイズ）や坪量等の記録材情報を記憶する記録材情報記憶手段を兼ねる。更に、記録材Ｐに印字した画像の印字率情報を記憶する印字率情報記憶手段を兼ねる。更に、転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧情報を記憶する転写バイアス電圧情報記憶手段とを兼ねる。
The
感光ドラム１の表面には、帯電ローラ２が接触配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の図１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って、図１の矢印Ｒ２方向に従動回転する。そして、図示しない帯電バイアス電源によって帯電バイアス電圧が印加され、感光ドラム１の表面を一次帯電する。３は帯電後の感光ドラム１の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する露光装置である。
A charging roller 2 is disposed in contact with the surface of the
転写ローラ５は感光ドラム１の表面に接触配置され、図１に示す感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って図１の矢印Ｒ５方向に従動回転する。転写ローラ５には、図示しない転写バイアス電源によって転写バイアス電圧が印加され、これによって感光ドラム１の表面上のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。
The
図１に示す画像形成装置Ｍでは、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、クリーニング装置６とが一体的に感光ドラムユニット７として構成される。更に、感光ドラムユニット７と現像装置４とがカートリッジ容器14ａに一体的に組み込まれてプロセスカートリッジ14を構成している。このプロセスカートリッジ14は画像形成装置Ｍ本体に対して着脱自在に装着される。
In the image forming apparatus M shown in FIG. 1, the
記録材Ｐの搬送方向において転写ローラ５の下流側には、定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとを有し、記録材Ｐを加熱及び加圧して表面にトナー像を定着させる定着手段となる定着装置９が設けられている。定着装置９の更に下流側には、搬送ローラ10，11及び排出ローラ12、更には排出トレイ13が配置されている。
A fixing
更に、図１において搬送ローラ８は、記録材Ｐを感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部Ｎに導く。排出センサ15は定着装置９を通過した記録材Ｐを検知する。モータ16は図１の矢印Ｒ16方向に回転して感光ドラム１を図１の矢印Ｒ１方向に回転駆動する。モータ16は、図示しないギア列を介して、搬送ローラ８、定着ローラ９ａ、搬送ローラ10，11及び排出ローラ12等も感光ドラム１の回転に連動させて駆動する。
Further, in FIG. 1, the
制御手段となるＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）17は画像形成装置Ｍ本体を制御する。ＣＰＵ17は後述する感光ドラム１の回転軸方向（図２の左右方向）の所定位置において、転写される記録材Ｐに起因する画像不良レベルを判断（判定）する判断手段（判定手段）を兼ねる。そして、ＣＰＵ17により判断された転写される記録材Ｐに起因する画像不良レベルに応じて該ＣＰＵ17によりクリーニング装置６の動作時間を制御する。
A CPU (Central Processing Unit) 17 serving as a control unit controls the main body of the image forming apparatus M. The
記憶手段となるメモリ18は、転写される記録材Ｐの記録材情報を記憶する記録材情報記憶手段を兼ねる。更に、メモリ18は記録材Ｐに形成する画像情報を記憶する画像情報記憶手段を兼ねる。更に、メモリ18は図示しない転写バイアス電源から転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧情報を記憶する転写バイアス電圧情報記憶手段を兼ねる。メモリ18は画像形成装置Ｍ本体側に装着されている。
The
＜画像形成プロセス＞
次に画像形成装置Ｍの画像形成プロセスについて説明する。
<Image formation process>
Next, an image forming process of the image forming apparatus M will be described.
感光ドラム１は外径直径が３０ｍｍの円筒状の基体の外周面に有機感光層（ＯＰＣ；Organic Photoconductor）を塗工して構成したものである。モータ16によって、図１の矢印Ｒ１方向に１０６ｍｍ／ｓｅｃの周速度（プロセススピード）で回転駆動される。
The
感光ドラム１の表面は、図示しない帯電バイアス電源から帯電ローラ２に交流電圧（図７に示す帯電ＡＣ）と直流電圧（図７に示す帯電ＤＣ）とを重畳させた帯電バイアス電圧を印加することにより、所定の極性及び電位に均一に一次帯電される。
The surface of the
一次帯電後の感光ドラム１の表面は、露光装置３によって画像情報に応じたレーザ光の照射が行われ、光照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
The surface of the
静電潜像は現像装置４によってトナーが供給されて現像される。現像装置４の現像スリーブ４ｂはトナー容器４ａの撹拌部材４ｄで撹拌されたトナーＴの供給を受ける。このトナーＴは、現像ブレード４ｃとの摺擦により摩擦帯電されて現像スリーブ４ｂの表面に均一にコーティングされる。更に、現像スリーブ４ｂが図１の矢印Ｒ４方向に回転することによって現像位置に搬送される。
The electrostatic latent image is developed with toner supplied by the developing device 4. The developing
現像スリーブ４ｂには図示しない現像バイアス電源によって、交流電圧（図７に示す現像ＡＣ）と直流電圧（図７に示す現像ＤＣ）とが重畳された現像バイアス電圧が印加される。これにより、現像スリーブ４ｂの表面に担持されたトナーＴが感光ドラム１の表面の静電潜像に付着され、静電潜像をトナー像として現像する。
A developing bias voltage in which an AC voltage (developing AC shown in FIG. 7) and a DC voltage (developing DC shown in FIG. 7) are superimposed is applied to the developing
感光ドラム１の表面上のトナー像は、図示しない転写バイアス電源により転写ローラ５に転写バイアス電圧が印加されることにより記録材Ｐに転写される。
The toner image on the surface of the
記録材Ｐは、図示しない給送カセットに収納されていたものが、図示しない給送ローラ、搬送ローラ８等によって、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部Ｎに供給される。転写ローラ５には、図示しない転写バイアス電源によって転写バイアス電圧が印加され、これにより、感光ドラム１の表面上のトナー像は記録材Ｐの表面に転写される。
The recording material P stored in a feeding cassette (not shown) is supplied to a transfer nip N between the
その後、記録材Ｐ上のトナー像は定着装置９によって定着される。記録材Ｐ上のトナー像は定着ローラ９ａが発生する熱と、加圧ローラ９ｂが加える圧力により記録材Ｐの表面に溶融固着される。記録材Ｐが定着ローラ９ａを通過中は排出センサ15により記録材Ｐを検知して制御手段となるＣＰＵ17に検知信号を送り、ＣＰＵ17は記録材Ｐが定着動作中であることを認識する。
Thereafter, the toner image on the recording material P is fixed by the fixing
そして、記録材Ｐの後端が定着ローラ９ａを抜けると、排出センサ15の検知信号が切れ、ＣＰＵ17は記録材Ｐが定着装置９から排出されたことを認識する。その後、記録材Ｐは搬送ローラ10，11及び排出ローラ12により画像形成装置Ｍ本体の上部に設けられた排出トレイ13上に排出される。
When the trailing edge of the recording material P passes through the fixing
一方、感光ドラム１の表面に残った転写残トナーは、クリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって除去される。転写残トナーが除去された感光ドラム１は、連続して画像形成を行う場合は、上述の帯電ローラ２による帯電から始まる画像形成プロセスが繰り返される。
On the other hand, the transfer residual toner remaining on the surface of the
ＣＰＵ17には不揮発性メモリ等からなる記憶手段としてのメモリ18が接続されている。メモリ18にはＣＰＵ17から送信された感光ドラム１の回転時間、印字した記録材Ｐのサイズや枚数、印字されたサイズ毎の順番等が随時履歴情報として記憶される。
The
そして、ＣＰＵ17はメモリ18に記憶された転写される記録材Ｐの記録材情報に基づいて画像流れが発生するおそれがあると判断する。更に、記録材Ｐに形成する画像情報に基づいて画像流れが発生するおそれがあると判断する。更に、転写手段となる転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧情報に基づいて画像流れが発生するおそれがあると判断する。更に、検知手段となる温湿度センサ20により検知された温湿度情報等に基づいて画像流れが発生するおそれがあると判断する。
Then, the
転写される記録材Ｐに起因する画像不良レベルとしての画像流れが発生するおそれがあると判断した場合は、排出センサ15の検知信号が切れて画像形成プロセスが終了したと判断する。
If it is determined that there is a risk of image flow as an image defect level due to the recording material P to be transferred, it is determined that the detection signal of the
その後、ＣＰＵ17に回復動作開始信号を送り、クリーニング装置６により感光ドラム１の表面のクリーニング動作を実行する。尚、本実施形態においては画像形成装置Ｍに使用される記録材Ｐの枚数検知手段をＣＰＵ17が兼ねる。
Thereafter, a recovery operation start signal is sent to the
＜クリーニング動作実行の判断基準＞
本実施形態においては、ＣＰＵ17がクリーニング動作を実行するための判断基準は以下の通りとした。
<Criteria for cleaning operation execution>
In this embodiment, the criteria for the
図４は画像形成装置Ｍにおいて、気温３２．５℃、相対湿度８５％の高温高湿環境で記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を搬送する場合を示す。そして、記録材Ｐを搬送方向が長手方向となる横方向に搬送した場合に感光ドラム１の表面上のＡ４サイズの横方向の記録材Ｐの短手方向端部位置で画像流れが発生し始めるときの印字枚数との関係をグラフａで示す。更に、記録材Ｐを該横方向と、搬送方向が短手方向となる縦方向に５００枚ずつ交互に搬送した場合に感光ドラム１の表面上のＡ４サイズの横方向の記録材Ｐの短手方向端部位置で画像流れが発生し始めるときの印字枚数との関係をグラフｂで示す。図４の横軸は記録材Ｐの総印字枚数で縦軸は画素低下率を示す。
FIG. 4 shows a case where A4-sized plain paper is conveyed as the recording material P in the image forming apparatus M in a high-temperature and high-humidity environment where the temperature is 32.5 ° C. and the relative humidity is 85%. Then, when the recording material P is transported in the lateral direction in which the transport direction is the longitudinal direction, image flow starts to occur at the lateral end position of the recording material P in the lateral direction of A4 size on the surface of the
図４に示されたように、Ａ４サイズの普通紙を横方向にのみ印字したとき（グラフａ）よりも横方向と縦方向とで５００枚ずつ交互に搬送した（グラフｂ）方が、画像流れが発生するまでの印字枚数が２倍以上多いことが分かる。即ち、図４の縦軸に示される画素低下率が３０％まで低下する場合についてグラフａでは総印字枚数が５００００枚であったが、グラフｂでは総印字枚数が１０００００枚であった。 As shown in FIG. 4, when the A4 size plain paper is printed only in the horizontal direction (graph a), the image is alternately conveyed 500 sheets in the horizontal and vertical directions (graph b). It can be seen that the number of printed sheets until the flow occurs is more than twice. That is, in the case where the pixel decrease rate shown on the vertical axis in FIG. 4 is reduced to 30%, the total number of printed sheets is 50000 in graph a, but the total number of printed sheets is 100000 in graph b.
感光ドラム１の表面上においてＡ４サイズの記録材Ｐの横方向の短手方向端部位置に記録材Ｐに起因するオゾン生成物や紙の添加物等の物質が遊離して感光ドラム１の表面上に付着する（状態変化する）場合がある。その上にＡ４サイズの記録材Ｐの縦方向のトナー像が形成された後、クリーニングブレード６ａによって転写残トナーが掻き落とされる。その際に、トナーに外添されている研磨剤等によりオゾン生成物や紙の添加物等を掻き落とす効果が高くなる。また、感光ドラム１の表面を通過する紙自身にも該感光ドラム１の表面を研磨し、前記各物質を除去する働きがある。
On the surface of the
本発明者の実験によれば、転写される記録材Ｐに起因する物質が遊離し難い該記録材Ｐの端部以外の部分が、以前に記録材Ｐの端部が通過した履歴がある感光ドラム１の表面部分に当接して搬送される。その場合、その部分で発生する画像流れは改善される傾向にあることが判明した。
According to the experiment of the present inventor, a portion other than the end portion of the recording material P where the material due to the recording material P to be transferred is difficult to be released has a history that the end portion of the recording material P has previously passed. The
本実施形態では、メモリ18に転写される記録材Ｐのサイズ情報、枚数情報等の記録材情報が記憶されている。その記録材情報に基づいて感光ドラム１の回転軸方向の所定位置において、転写される記録材Ｐの搬送方向に直交する方向の端部が通過する。その積算長さ（通過量）を積算長さ算出手段を兼ねているＣＰＵ17が算出する。
In this embodiment, recording material information such as size information and number information of the recording material P transferred to the
そして、判断手段を兼ねるＣＰＵ17は、算出された感光ドラム１の回転軸方向の第一位置における第一積算長さを算出する。更に、該第一位置よりも感光ドラム１の回転軸方向外側に位置する第二位置における第二積算長さを算出する。そして、第一、第二積算長さの比較値に応じて、転写される記録材Ｐに起因する画像不良（画像流れ）レベルを判断する。
Then, the
また、本実施形態では、画像情報記憶手段を兼ねるメモリ18に記憶された画像情報に基づいて、感光ドラム１の回転軸方向の所定位置においてトナー像（現像剤像）が通過する積算長さを算出する第二の積算長さ算出手段をＣＰＵ17が兼ねている。
In the present embodiment, the integrated length through which the toner image (developer image) passes at a predetermined position in the rotation axis direction of the
そして、判断手段を兼ねるＣＰＵ17は、算出された感光ドラム１の回転軸方向の第一位置における第三積算長さに応じて、転写される記録材Ｐに起因する画像不良（画像流れ）レベルを判断する。
Then, the
そこで、図４に示すグラフａ，ｂにより、画像流れが発生し易い平均印字率が１％の印字率でプリント出力する場合を考える。そして、それぞれの記録材Ｐの幅端部位置で画像流れが発生し始める記録材Ｐの枚数、つまりクリーニング装置６による感光ドラム１の表面の回復動作を実施するタイミングと動作時間を決定する以下の関係式を導いた。
Therefore, consider the case where the average print rate at which an image flow is likely to occur is printed out at a print rate of 1% with the graphs a and b shown in FIG. Then, the number of recording materials P at which image flow starts to occur at the width edge position of each recording material P, that is, the timing and operation time for performing the recovery operation of the surface of the
＜回復動作実施タイミング＞
ここで、回復動作開始閾値（％）を｛予想画素低下率α（％）｝が１５％以上に設定した。また、｛目標画素低下率Ｇ（％）｝を１０％に設定した。
<Recovery operation execution timing>
Here, the recovery operation start threshold (%) is set such that the {predicted pixel decrease rate α (%)} is 15% or more. Further, {target pixel reduction rate G (%)} was set to 10%.
｛予想画素低下率α（％）｝は以下の数１式で示される。 {Expected pixel reduction rate α (%)} is expressed by the following equation (1).
［数１］
｛予想画素低下率α（％）｝＝｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝−｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝
[Equation 1]
{Expected pixel reduction rate α (%)} = {Pixel reduction rate deterioration A (%)} − {Pixel reduction rate improvement B (%)}
ここで、前記数１式における｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝とは感光ドラム１の表面上の記録材Ｐの過去の通過履歴へのキャンセル分とし、それ以降の感光ドラム１の表面上の記録材Ｐの通過履歴への影響は無いものとする。
Here, the {pixel reduction rate improvement B (%)} in the
回復動作実施時間は以下の数２式で示される。 The recovery operation execution time is expressed by the following equation (2).
［数２］
回復動作実施時間（ｍｉｎ）＝０．２×［｛予想画素低下率α（％）｝−｛目標画素低下率Ｇ（％）｝］
[Equation 2]
Recovery operation execution time (min) = 0.2 × [{expected pixel decrease rate α (%)} − {target pixel decrease rate G (%)}]
ここで、｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝は以下の数３式で示される。 Here, {the pixel degradation rate deterioration A (%)} is expressed by the following equation (3).
［数３］
｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝＝７×１０−７×｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝
[Equation 3]
{Pixel reduction rate deterioration A (%)} = 7 × 10 −7 × {Total passage distance (mm) for deterioration}
尚、前記数３式における｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数４式で示される。
In addition, {total passage distance (mm) for deterioration} in the
［数４］
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝｛各サイズの記録材Ｐの搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛そのサイズの記録材Ｐの枚数｝
[Equation 4]
{Total passage distance (mm) for deterioration} = {Length of transporting direction of recording material P of each size (mm)} × {Number of recording materials P of that size}
尚、前記数１式における｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分であって、以下の数５式で示される。 Note that {Pixel reduction rate improvement B (%)} in Equation (1) is a portion for canceling the past recording history of the recording material P, and is expressed by Equation (5) below.
［数５］
｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝＝０．１×［｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝／｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝］×１００
[Equation 5]
{Pixel reduction rate improvement B (%)} = 0.1 × [{Better total passage distance (mm)} / {Deterioration total passage distance (mm)}] × 100
尚、悪化分の記録材Ｐよりも感光ドラム１の長手方向に幅の広い記録材Ｐ１，Ｐ２が存在する場合における｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数６式で示される。
The {total passage distance (mm) for improvement} in the case where there are recording materials P1 and P2 that are wider in the longitudinal direction of the
［数６］
｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝［｛記録材Ｐ１の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ１の枚数｝］＋［｛記録材Ｐ２の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ２の枚数｝］
[Equation 6]
{Total passage distance for improvement (mm)} = [{length of recording material P1 in conveyance direction (mm)} × {number of recording materials P1}] + [{length of recording material P2 in conveyance direction ( mm)} × {number of recording materials P2}]
例えば、画素低下率悪化分Ａの要素として記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を搬送方向が短手方向となる縦方向（１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２９７ｍｍで搬送方向の通過長さが２１０ｍｍ）が過去の搬送履歴として１０万枚通過する。
For example, the A4 size plain paper as the recording material P as an element of the deterioration rate A of the pixel decrease rate is the vertical direction in which the conveyance direction is the short direction (the passing width in the longitudinal direction of the
その後、画素低下率良化分Ｂの要素としてＡ４サイズの縦方向以上の感光ドラム１の長手方向の通過幅を有するＢ４サイズの普通紙を搬送方向が長手方向となる横方向が過去の搬送履歴として２万枚通過する。Ａ４サイズの横方向搬送では、１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２５７ｍｍで搬送方向の通過長さが３６４ｍｍである。
Thereafter, B4 size plain paper having a longitudinal passage width of the
その後、Ａ３サイズの普通紙を搬送方向が長手方向となる横方向（１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２９７ｍｍで搬送方向の通過長さが４２０ｍｍ）が３万枚通過した時点での予想画素低下率αは前記数１式から５．２４％が求められる。
Thereafter, when 30,000 sheets of A3 size plain paper passes in the horizontal direction (the longitudinal width of the
即ち、前記数３式に示される｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては以下の通りである。記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向（記録材Ｐの搬送方向が長手方向となる方向）に搬送する。その場合の搬送方向の通過長さが２９７ｍｍである。そして、過去の搬送履歴として２９７ｍｍの１０万枚通過分となる。このため前記数３式から｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝は以下の数７式により求められる。
In other words, the {total passage distance (mm) for deterioration} shown in the
［数７］
｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝＝７×１０−７×２９７×１０００００＝２０．８％
[Equation 7]
{Pixel decrease rate deterioration A (%)} = 7 × 10 −7 × 297 × 100000 = 20.8%
また、前記数５式に示される｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分である。｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、以下の通りである。
Also, {Pixel reduction rate improvement B (%)} shown in the
記録材ＰとしてＡ４サイズの縦方向以上の感光ドラム１の長手方向の通過幅を有するＢ４サイズの普通紙を横方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが３６４ｍｍと、過去の搬送履歴として２万枚通過分との積で求める。更にＡ３サイズの普通紙を横方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが４２０ｍｍと、過去の搬送履歴として３万枚通過分との積で求める。更にそれらの和である。
As a recording material P, when a B4-size plain paper having a passage width in the longitudinal direction of the
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが２１０ｍｍと、過去の搬送履歴として１０万枚通過分との積で求める。 As for {total passage distance (mm) for deterioration}, the length of passage in the transport direction when transporting A4-size plain paper as the recording material P in the vertical direction is 210 mm, and the past transport history passes 100,000 sheets. Calculated as the product of minutes.
これらにより、｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝は以下の数８式により求められる。 Accordingly, {the pixel reduction rate improvement B (%)} is obtained by the following equation (8).
［数８］
｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝＝０．１×［｛（３６４×２００００）＋（４２０×３００００）｝／（２１０×１０００００）］×１００≒９．４６％
[Equation 8]
{Pixel reduction rate improvement B (%)} = 0.1 × [{(364 × 20000) + (420 × 30000)} / (210 × 100000)] × 100≈9.46%
よって、｛予想画素低下率α（％）｝は前記数１式、数７式、数８式を用いて以下の数９式により求められる。 Therefore, the {expected pixel reduction rate α (%)} is obtained by the following equation (9) using the equations (1), (7), and (8).
［数９］
｛予想画素低下率α（％）｝＝１４．７−９．４６＝５．２４％
[Equation 9]
{Expected pixel reduction rate α (%)} = 14.7-9.46 = 5.24%
この時点では、｛予想画素低下率α＝５．２４％｝は予め設定した回復動作開始閾値の１５％には達していない。しかし、｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝として、更に、Ａ４サイズの普通紙を縦方向（記録材Ｐの搬送方向が長手方向となる方向）に新たに１万８千枚通過する。その際には、新たな追加分となる｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝は以下の数１０式により求められる。 At this point, {expected pixel reduction rate α = 5.24%} has not reached 15% of the preset recovery operation start threshold. However, as {pixel deterioration rate deterioration A (%)}, 18,000 new A4 size plain paper passes in the vertical direction (the direction in which the recording material P is conveyed in the longitudinal direction). In that case, {pixel deterioration rate deterioration A (%)} that is a new addition is obtained by the following equation (10).
［数１０］
｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝＝７×１０−７×２９７×１８０００≒３．７４％
[Equation 10]
{Pixel decrease rate deterioration A (%)} = 7 × 10 −7 × 297 × 18000≈3.74%
よって、｛予想画素低下率α（％）｝は前記数１式、数７式、数１０式を用いて以下の数１１式により求められる。 Therefore, {expected pixel reduction rate α (%)} is obtained by the following equation (11) using the equations (1), (7), and (10).
［数１１］
｛予想画素低下率α（％）｝＝（２０．８＋３．７４）−９．４６＝１５．１％
[Equation 11]
{Expected pixel reduction rate α (%)} = (20.8 + 3.74) −9.46 = 15.1%
更に、例えば、Ａ４サイズの普通紙を縦方向（記録材Ｐの搬送方向が長手方向となる方向）に新たに所定枚数だけ通過して前記数１１式に示す｛予想画素低下率α（％）｝が回復動作開始閾値の１５％に達する。すると、ＣＰＵ17はクリーニング装置６により感光ドラム１の表面をクリーニングして回復動作を実行する。
Further, for example, a predetermined number of sheets of A4 size plain paper are newly passed in the vertical direction (the direction in which the recording material P is transported in the longitudinal direction) and shown in
＜回復動作実施時間＞
｛回復動作実施時間（ｍｉｎ）｝は、前記数２式において、｛予想画素低下率α（％）｝を１５％、｛目標画素低下率Ｇ（％）｝を１０％として、以下の数１２式により求められる。
<Recovery operation time>
The {recovery operation execution time (min)} is expressed by the following equation (12), where {expected pixel reduction rate α (%)} is 15% and {target pixel reduction rate G (%)} is 10%. It is calculated by the formula.
［数１２］
｛回復動作実施時間（ｍｉｎ）｝＝０．２×（１５（％）−１０（％））＝１（ｍｉｎ）
[Equation 12]
{Recovery operation execution time (min)} = 0.2 × (15 (%) − 10 (%)) = 1 (min)
ＣＰＵ17はクリーニング装置６により前記数１２式に示される回復動作実施時間だけ感光ドラム１の表面をクリーニングして回復動作を実施することで、画素低下率（％）は図５に示すように目標画素低下率が１０％まで低下する。図５の縦軸は画素低下率（％）を示し、横軸は記録材Ｐの印字枚数を示す。
The
クリーニング装置６により初回のクリーニング動作が実施された際、メモリ18にクリーニング動作の実施履歴を記憶させ、クリーニング動作実施以降に印字した記録材Ｐのサイズや枚数、印字されたサイズ毎の順番等を随時記憶していく。そして、クリーニング装置６により二回目以降のクリーニング動作を実施した際の予想画素低下率βは以下のように算出する。
When the cleaning operation is performed for the first time by the cleaning device 6, the execution history of the cleaning operation is stored in the
＜二回目以降のクリーニング動作を実施した際の予想画素低下率β＞
ここで、回復動作開始閾値（％）を｛予想画素低下率β（％）｝が１５％以上に設定した。また、｛目標画素低下率Ｇ（％）｝を１０％に設定した。
<Expected pixel reduction rate β when the second and subsequent cleaning operations are performed>
Here, the recovery operation start threshold (%) is set such that the {predicted pixel decrease rate β (%)} is 15% or more. Further, {target pixel reduction rate G (%)} was set to 10%.
二回目以降のクリーニング動作を実施した際の｛予想画素低下率β（％）｝は以下の数１３式により求められる。 The {predicted pixel decrease rate β (%)} when the second and subsequent cleaning operations are performed is obtained by the following equation (13).
［数１３］
｛予想画素低下率β（％）｝＝｛回復動作実施後の画素低下率が１０％｝＋｛画素低下率悪化分Ａ´（％）｝−｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝
[Equation 13]
{Expected pixel decrease rate β (%)} = {Pixel decrease rate after recovery operation is 10%} + {Pixel decrease rate deterioration A ′ (%)} − {Pixel decrease rate improvement B ′ (%) }
ここで、｛画素低下率良化分Ｂ´｝とは、直前のクリーニング動作を実施した後で、且つ、過去の記録材Ｐの通過履歴へのキャンセル分として、それ以降の記録材Ｐの通過履歴への影響は無いものとする。 Here, {the pixel reduction rate improving portion B ′} is the passage of the recording material P after the previous cleaning operation and as the amount of cancellation to the past recording material P passing history. There is no impact on the history.
＜回復動作実施時間＞
｛回復動作実施時間（ｍｉｎ）｝は以下の数１４式により求められる。
<Recovery operation time>
{Recovery operation execution time (min)} is obtained by the following equation (14).
［数１４］
｛回復動作実施時間（ｍｉｎ）｝＝０．２×［｛予想画素低下率β（％）｝−｛目標画素低下率Ｇ（％）｝］
[Formula 14]
{Recovery operation execution time (min)} = 0.2 × [{Expected pixel decrease rate β (%)} − {Target pixel decrease rate G (%)}]
ここで、｛画素低下率悪化分Ａ´（％）｝は以下の数１５式で示される。 Here, {the pixel deterioration rate deterioration A ′ (%)} is expressed by the following equation (15).
［数１５］
｛画素低下率悪化分Ａ´（％）｝＝７×１０−７×｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝
[Equation 15]
{Pixel decrease rate deterioration A ′ (%)} = 7 × 10 −7 × {Total passage distance (mm) for deterioration}
尚、前記数１５式における｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数１６式で示される。
In addition, {total passage distance (mm) for deterioration} in the
［数１６］
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝｛各サイズの記録材Ｐの搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛そのサイズの記録材Ｐの枚数｝
[Equation 16]
{Total passage distance (mm) for deterioration} = {Length of transporting direction of recording material P of each size (mm)} × {Number of recording materials P of that size}
尚、前記数１３式における｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分であって、以下の数１７式で示される。 Note that {Pixel reduction rate improvement B ′ (%)} in the equation (13) is a portion for canceling the past recording history of the recording material P, and is expressed by the following equation (17).
［数１７］
｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝＝０．１×［｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝／｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝］×１００
[Equation 17]
{Pixel reduction rate improvement B ′ (%)} = 0.1 × [{Total passage distance (mm) for improvement} / {Total passage distance (mm) for deterioration]] × 100
尚、悪化分の記録材Ｐよりも感光ドラム１の長手方向に幅の広い記録材Ｐ１，Ｐ２が存在する場合における｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数１８式で示される。
Note that the {total passage distance (mm) for improvement} in the case where there are recording materials P1 and P2 wider in the longitudinal direction of the
［数１８］
｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝［｛記録材Ｐ１の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ１の枚数｝］＋［｛記録材Ｐ２の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ２の枚数｝］
[Equation 18]
{Total passage distance for improvement (mm)} = [{length of recording material P1 in conveyance direction (mm)} × {number of recording materials P1}] + [{length of recording material P2 in conveyance direction ( mm)} × {number of recording materials P2}]
本実施形態においては、印字された記録材Ｐのサイズや枚数、印字されたサイズ毎の順番等をメモリ18に記憶しておく。そして、前記各数式を用いて導いた予想画素低下率と目標画素低下率とを比較する。そして、予想画素低下率が、例えば、１５％以上になった場合にＣＰＵ17はクリーニング装置６により感光ドラム１の表面をクリーニングして回復動作を実行する。
In the present embodiment, the size and number of printed recording materials P, the order of each printed size, and the like are stored in the
＜クリーニング動作＞
次に、クリーニング装置６により感光ドラム１の表面をクリーニングするクリーニング動作について説明する。尚、以下では、現像バイアス電圧をＯＮ／ＯＦＦする場合について説明する。
<Cleaning operation>
Next, a cleaning operation for cleaning the surface of the
記録材Ｐが紙の場合で感光ドラム１の表面に付着するパルプ・タルク等の紙粉に起因する画像ボケ、画像流れが発生する。これを防止するために、プリント時（画像形成時）以外に紙粉が付着した感光ドラム１の表面上にトナーＴを所定時間だけ現像してクリーニング用トナー像を形成する。そして、トナーＴと紙粉等とを混合させ、クリーニングブレード６ａで紙粉とトナーＴとを一緒にクリーニングする。
When the recording material P is paper, image blur and image flow caused by paper dust such as pulp and talc adhering to the surface of the
プリント時以外の感光ドラム１の回転時に、図６のタイムチャートで示すように、ある一定の時間ｔ５に所定の間隔で現像バイアス電圧として直流電圧（以下、「現像ＤＣ」という。）のみＯＮとする（図６のｔ１）。この一定の時間ｔ５の間は帯電バイアス電圧（以下、「帯電ＡＣ」、「帯電ＤＣ」という。）、露光、転写バイアス電圧はＯＦＦのままである。
During rotation of the
よって、現像時の感光ドラム１の表面の電位は０Ｖであり、現像ＤＣは一定間隔でＯＮ（ｔ１）となるため、その間隔でトナーＴが感光ドラム１の表面上へ現像される。このとき感光ドラム１の表面に形成されるクリーニング用トナー像（以下、「トナー像」という。）は、図２に示すように、感光ドラム１の表面の長手方向に沿って帯状のトナー像が所定ピッチで等間隔で形成される。
Accordingly, the potential of the surface of the
帯状の各トナー像の長さは、感光ドラム１の表面における画像形成領域の軸方向の略全長に亘る長さに形成される。感光ドラム１の表面上にはプリント時に通過した記録材Ｐの紙中に含まれる成分であるタルクと、トナーとが混在した状態で付着している。
Each belt-like toner image is formed to have a length that covers substantially the entire axial length of the image forming area on the surface of the
感光ドラム１の表面上に現像された帯状のトナー像は、記録材Ｐに転写されることなく、そのままクリーニングブレード６ａによりタルクと共に同時に掻き取られてクリーニングされ、感光ドラム１の表面が清掃される。
The belt-like toner image developed on the surface of the
これにより、クリーニング動作以降に形成される画像において転写される記録材Ｐの紙粉等に起因する画像ボケ、画像流れといった画像不良の発生を防ぐことが出来る。 As a result, it is possible to prevent image defects such as image blur and image flow caused by paper dust or the like of the recording material P transferred in an image formed after the cleaning operation.
この後、転写ローラ５にトナーＴと同極性の転写バイアス電圧（ネガトナーの場合はマイナスバイアス電圧）を印加（図６のｔ３）して、転写ローラ５に付着したトナーＴを感光ドラム１側に飛翔させて転写ローラ５をクリーニングする。その後、感光ドラム１の表面電位を均一に０Ｖにするために、帯電ＡＣのみを感光ドラム１の１周分印加（ｔ４）してクリーニング動作を終了する。
Thereafter, a transfer bias voltage (negative bias voltage in the case of negative toner) is applied to the transfer roller 5 (t3 in FIG. 6), and the toner T adhering to the
ここで、転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧の印加時間ｔ３及び印加タイミングは、現像ＤＣのＯＮ時間ｔ１とＯＦＦ時間ｔ２との繰り返しの総時間ｔ５及びその印加タイミングに合わせて印加するようにしても良い。
Here, the application time t3 and the application timing of the transfer bias voltage applied to the
本実施形態は、図６に示す現像ＤＣの印加を所定間隔でＯＮ／ＯＦＦを繰り返すものである。これは、感光ドラム１の表面に付着した記録材Ｐから出た紙粉をクリーニングするための必要最小限のトナー像を現像するためである。本発明者は、以下に示す他の方法を実験したが次のような弊害が発生した。
In the present embodiment, the application of the development DC shown in FIG. 6 is repeatedly turned ON / OFF at predetermined intervals. This is to develop the minimum toner image necessary for cleaning the paper dust from the recording material P adhering to the surface of the
例えば、現像ＤＣの絶対値を低くして、ＯＮさせたまま少しずつトナーを現像させる場合は、現像スリーブ４ｂ上の適正な電荷を持ったトナーＴばかりが現像されてしまうことになる。このため、現像後に現像スリーブ４ｂ上に残されたのは過剰電荷を有するトナーＴや電荷が小さいトナーＴが多くなり、これが繰り返されると、現像には不適正なトナーＴばかりが現像スリーブ４ｂ上に残ってしまう。このため、次のプリント時には濃度が低下した画像が出力されてしまうことになる。
For example, if the absolute value of the development DC is lowered and the toner is developed little by little while being turned on, only the toner T having an appropriate charge on the
次に、現像ＤＣのＯＮ／ＯＦＦを１回だけ行う場合は、ＯＮ時間ｔ１のみ多量のトナーが現像されてクリーニングされる。このため、クリーニングブレード６ａのエッジ部に付着するトナーＴが安定しない。また、一定時間のみトナー像が現像されてしまうため、現像スリーブ４ｂ上のトナーＴの電荷が該現像スリーブ４ｂの周方向で不均一になり、次のプリント時に濃度ムラを発生させる原因にもなりかねない。
Next, when the development DC is turned ON / OFF only once, a large amount of toner is developed and cleaned only during the ON time t1. For this reason, the toner T adhering to the edge portion of the
これに対して、本実施形態のように、現像ＤＣのＯＮ／ＯＦＦを複数回繰り返す方法は、現像スリーブ４ｂ上のトナーＴをある一定間隔で現像するため、トナー電荷が不均一にならない。また、少しずつトナーＴがクリーニングブレード６ａに供給されるため、付着するトナーＴがクリーニングブレード６ａの長手方向で安定する。
On the other hand, the method of repeating ON / OFF of the development DC a plurality of times as in the present embodiment develops the toner T on the developing
以上のような実験の結果、本実施形態の方法が安定して感光ドラム１の表面に付着したタルクをクリーニング出来、かつ次のプリント時に安定した現像が可能であることが分かった。
As a result of the above experiment, it has been found that the method of the present embodiment can stably clean talc adhering to the surface of the
本実施形態では、図６に示すように、現像ＤＣのＯＮ／ＯＦＦを複数回繰り返す場合について述べた。その他に、図７に示すように、帯電ローラ２に印加する帯電バイアス電圧の直流成分（以下、「帯電ＤＣ」という）のＯＮ／ＯＦＦを複数回繰り返す場合がある。他に、図８に示すように、露光装置３の発光のＯＮ／ＯＦＦを複数回繰り返すことによって形成した静電潜像を現像して、前述の図２に示すような複数の帯状のトナー像を形成するようにしても良い。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, the case where ON / OFF of development DC is repeated a plurality of times has been described. In addition, as shown in FIG. 7, ON / OFF of a DC component (hereinafter referred to as “charging DC”) of the charging bias voltage applied to the charging roller 2 may be repeated a plurality of times. In addition, as shown in FIG. 8, the electrostatic latent image formed by repeating ON / OFF of light emission of the exposure device 3 a plurality of times is developed, and a plurality of belt-like toner images as shown in FIG. May be formed.
尚、図７に示すように、帯電ＤＣのＯＮ／ＯＦＦを複数回繰り返す場合、帯電ＤＣをＯＮ／ＯＦＦするのと同時に帯電ＡＣをＯＮし、かつ帯電ＤＣのＯＮ／ＯＦＦに対応させて現像ＤＣをＯＮさせている。 In addition, as shown in FIG. 7, when the charging DC is repeatedly turned ON / OFF a plurality of times, the charging AC is turned ON at the same time as the charging DC is turned ON / OFF, and the developing DC is made corresponding to the ON / OFF of the charging DC. Is turned on.
また、図７に示すように、帯電ＤＣのＯＮ／ＯＦＦを複数回繰り返す場合、露光のＯＮ／ＯＦＦに対応させて、帯電ＡＣ、帯電ＤＣ、現像ＤＣをＯＮさせる。 In addition, as shown in FIG. 7, when the ON / OFF of the charging DC is repeated a plurality of times, the charging AC, the charging DC, and the development DC are turned ON in correspondence with the ON / OFF of the exposure.
本実施形態では、画像流れが発生した場合に、図６に示すクリーニング動作を実施した場合の効果を確認した。クリーニングバイアス電圧としての現像ＤＣを図９に示すように設定して、図６に示すクリーニング動作を行った。尚、本実施形態の転写ローラ５は外径直径が１６ｍｍであり、ｔ３は転写ローラ５が２周分回転する印加時間である。ｔ４は感光ドラム１が１周分回転する印加時間に設定している。また、現像ＤＣのＯＮ時間ｔ１と、ＯＦＦ時間ｔ２との繰り返し時間の総計であるｔ５は２５０ｓｅｃとした。
In the present embodiment, the effect of performing the cleaning operation shown in FIG. 6 when the image flow occurs is confirmed. The development DC as the cleaning bias voltage was set as shown in FIG. 9, and the cleaning operation shown in FIG. 6 was performed. Incidentally, the
クリーニングバイアス電圧としての現像ＤＣの印加時間及び印加電圧を前述のように設定したクリーニング動作を文字が欠ける程度に画像流れが発生した場合に動作させた。すると、１回のクリーニング動作により文字がはっきり分かる程度になり、画像流れを略解消することが出来た。 The cleaning operation in which the application time of the development DC as the cleaning bias voltage and the applied voltage were set as described above was performed when image flow occurred to the extent that characters were missing. As a result, the character was clearly understood by one cleaning operation, and the image flow could be substantially eliminated.
次に図３を参照して、図１に示す画像形成装置Ｍの制御について説明する。図３は画像形成装置Ｍの制御動作を示すフローチャートである。 Next, control of the image forming apparatus M shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the control operation of the image forming apparatus M.
画像形成動作が要求されると、ＣＰＵ17は画像形成プロセスを行うためにモータ16を駆動する。すると、メモリ18から印字した記録材Ｐのサイズや枚数、印字されたサイズ毎の順番を読み出す。そして、前記数１式にて演算される画素低下率悪化分Ａと画素低下率良化分Ｂとを比較する。そして、予想画素低下率αが目標画素低下率Ｇの１０％を上回った場合には、画像流れが発生するおそれがあると判断して画像形成動作を中断する。そして、クリーニング装置６によるクリーニング動作に入る。
When an image forming operation is requested, the
図３のステップＳ１に示すように、先ず、画像形成動作に入る前に、過去に回復動作（クリーニング動作）の実施履歴があるか否かを判断する。前記ステップＳ１において回復動作の実施履歴が無い場合には、ステップＳ２に進んで、画像形成装置Ｍ本体の初期設置後からの全ての記録材Ｐの通過履歴をメモリ18から読み出す。次にステップＳ３に進んでＣＰＵ17によりメモリ18から読み出した記録材Ｐの通過履歴情報に基づいて画素低下率悪化分Ａ及び画素低下率良化分Ｂを算出し、ステップＳ４に進んで前記数１式により予想画素低下率αを算出する。
As shown in step S1 of FIG. 3, first, before entering the image forming operation, it is determined whether or not there is a past execution history of the recovery operation (cleaning operation). If there is no recovery operation execution history in
次にステップＳ５において前記ステップＳ４で算出した予想画素低下率αに基づいて前記数２式によりＣＰＵ17は回復動作（クリーニング動作）実施時間を算出する。
Next, in step S5, the
前記ステップＳ１において、過去に回復動作（クリーニング動作）実施履歴が有る場合には、ステップＳ６に進んでメモリ18から直前に実施された回復動作実施以降の記録材Ｐの通過履歴情報を読み出す。
In step S1, if there is a recovery operation (cleaning operation) execution history in the past, the flow proceeds to step S6 and the passage history information of the recording material P after the recovery operation performed immediately before is read from the
次にステップＳ７において、ＣＰＵ17はメモリ18から読み出した直前に実施された回復動作実施以降の記録材Ｐの通過履歴情報に基づいて前記数１５式、数１７式により直前の回復動作実施以降の画素低下率悪化分Ａ’及び画素低下率良化分Ｂ´を算出する。そして、ステップＳ８に進んで、前記ステップＳ７で算出した直前の回復動作実施以降の画素低下率悪化分Ａ’及び画素低下率良化分Ｂ´に基づいてＣＰＵ17は前記数１３式により予想画素低下率βを算出する。
Next, in step S7, the
次にステップＳ５において前記ステップＳ８で算出した予想画素低下率βに基づいて前記数１４式によりＣＰＵ17は回復動作（クリーニング動作）実施時間を算出する。
Next, in step S5, based on the expected pixel decrease rate β calculated in step S8, the
次にステップＳ９において、ＣＰＵ17は前記ステップＳで算出された回復動作実施時間が「０」よりも大きいか否かを判断する。前記ステップＳ９において、回復動作実施時間が「０」よりも大きいと判断された場合には、ステップＳ１０に進んで、前記ステップＳ５において算出された回復動作実施時間に応じた回復動作（クリーニング動作）を実施する。
Next, in step S9, the
そして、ステップＳ１１に進んで、回復動作の実施履歴情報をメモリ18に記憶し、ステップＳ１２において回復動作実施後の画素低下率が１０％をメモリ18に記憶した後、ステップＳ１３に進んで画像形成プロセスを行う。
Then, the process proceeds to step S11, and the recovery operation execution history information is stored in the
前記ステップＳ９において、回復動作実施時間が「０」と判断された場合には、前記ステップＳ１３に進んで回復動作（クリーニング動作）を実施することなく画像形成プロセスを行う。 If it is determined in step S9 that the recovery operation execution time is “0”, the process proceeds to step S13 to perform the image forming process without performing the recovery operation (cleaning operation).
次にステップＳ１４において、今回の記録材Ｐの通過履歴情報をメモリ18に記憶する。そして、今回の記録材Ｐの通過動作でクリーニング動作を実施する状態に達したか否かを判断する。そのために前記ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ５、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２と同様の動作をステップＳ１５〜Ｓ２２で行った後、制御動作は終了する。
Next, in step S14, the current passage history information of the recording material P is stored in the
このように、本実施形態によれば、メモリ18に画像形成装置Ｍの使用状態を記憶しておく。これにより、高温高湿環境での画像流れが発生するまでの時間を、感光ドラム１の印字した記録材Ｐのサイズや枚数、印字されたサイズ毎の順番等から求めることが出来る。このため、適切なタイミングで回復動作（クリーニング動作）を実施することが出来、画像流れを有効に防止することが出来る。
Thus, according to the present embodiment, the use state of the image forming apparatus M is stored in the
また、プロセスカートリッジ14にメモリ18を設けることによって、使用途中でプロセスカートリッジ14を画像形成装置Ｍ本体から取り外した場合でも、該プロセスカートリッジ14に設けたメモリ18に記憶された情報を失うことが無い。
Further, by providing the
また、印字される記録材Ｐのサイズや枚数等の記録材情報に応じて、画像流れ等の画像不良の最悪レベルを予測・算出し、その値によって回復動作（クリーニング動作）タイミングや回復動作実施時間を調整する。これにより、最適な回復動作実施タイミングと回復動作実施時間に設定することが出来る。よって、感光ドラム１の寿命短縮を防止し、クリーニング装置６の耐久性の低下を防止し、別途、ヒータを設けることによるコスト高を伴うことがなく、画像流れ等の画像不良を防止し、長期に渡って良好な画像が得られる。
In addition, the worst level of image defects such as image flow is predicted and calculated according to the recording material information such as the size and number of recording materials P to be printed, and the recovery operation (cleaning operation) timing and recovery operation are performed based on these values. Adjust the time. Thereby, the optimal recovery operation execution timing and recovery operation execution time can be set. Therefore, the life of the
次に、図10〜図12を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。 Next, the configuration of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, what was comprised similarly to the said 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
本実施形態では、図10に示すように、画像形成装置Ｍ本体に温湿度情報を検知する環境検知手段となる温湿度センサ20を設けたものである。絶対湿度算出手段を兼ねるＣＰＵ17は該温湿度センサ20により検知された温湿度情報に基づいて絶対湿度情報を算出する。そして、判断手段を兼ねるＣＰＵ17は算出した絶対湿度情報に基づいて転写される記録材Ｐに起因する画像流れ等の画像不良レベルを判断する。よって、温湿度センサ20により画像形成装置Ｍ本体が高湿度環境であること検知した場合に、クリーニング装置６により感光ドラム１の表面のクリーニング動作を実行する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, a temperature /
本実施形態においては、環境検知手段として温湿度センサ20を備えているが、他の環境検知手段としては、例えば、一次帯電を定電流制御する場合、環境により帯電ローラ２の抵抗値が変化する。これにより、一次帯電電圧が変化する。その変化値から雰囲気中の湿度を予測することが出来る。この場合、新たに環境検知手段を設ける必要が無く、コストアップを防ぐことが出来る。
In the present embodiment, the temperature /
また、高画質が要求されるグラフィック用のプリンタ等では、環境変動による抵抗値の変動が小さい帯電部材を用いる必要があり、前述の一次帯電電圧の振れが小さくなって精度が劣る。そこで精度の高い測定のためには本実施形態のように温湿度センサ20を用いた方が良い。
In addition, in a graphic printer or the like that requires high image quality, it is necessary to use a charging member that has a small variation in resistance value due to environmental variation, and the above-described primary charging voltage fluctuation becomes small, resulting in poor accuracy. Therefore, it is better to use the temperature /
図10に示すように、温湿度センサ20は感光ドラム１の表面の近くに配置され、該感光ドラム１の表面付近の雰囲気温湿度を検知している。
As shown in FIG. 10, the temperature /
感光ドラム１の表面付近の雰囲気温湿度を測定する。これは、例えば、画像形成装置Ｍ本体の外部の雰囲気温湿度が低めであっても紙等の記録材Ｐが吸湿している場合には定着時の熱により記録材Ｐ内の水分が蒸発する。その水分が感光ドラム１の表面に付着する場合がある。そのような場合には、温湿度センサ20が感光ドラム１の表面付近の雰囲気湿度が上昇したことを検知出来る。このためクリーニング装置６により感光ドラム１の表面のクリーニング動作を実行して画像流れを防ぐことが出来る。
The ambient temperature and humidity near the surface of the
また、図10に示すメモリ21は、不揮発性の記憶手段であり、図６のタイムチャートで示すクリーニング装置６によるクリーニング動作を実行するまでの記録材Ｐのサイズや印字枚数、サイズ毎の通過順等の履歴情報を記憶する。
Further, the
図10に示す温湿度センサ20は雰囲気温湿度を測定し、ＣＰＵ17に検知信号を送る。ＣＰＵ17はその検知信号から画像形成装置Ｍの使用環境が高湿度環境であると判断した場合には、クリーニング装置６により感光ドラム１の表面のクリーニング動作を実行する制御を行う。尚、温湿度の関係から、画像流れの心配が無い場合は、メモリ21には予め印字可能枚数として「−１」を入力しておくものとした。
The temperature /
ＣＰＵ17は、温湿度センサ20により検知された温湿度情報が図12に示す気温と相対湿度との関係で示される領域Ｒ内に含まれると判断した場合、クリーニング動作が必要であると判断する。尚、クリーニング動作は前記第１実施形態と同様に実施される。
When the
図11に本実施形態の画像形成装置Ｍ本体の電源が投入されたところからクリーニング動作が実施されるまでのフローチャートを示す。 FIG. 11 is a flowchart from when the power source of the image forming apparatus M main body according to the present embodiment is turned on to when the cleaning operation is performed.
先ず、画像流れの心配がない場合には、メモリ21には予め印字可能枚数として「−１」を入れておくことになっているので、ステップＳ31において、それを確認する。ステップＳ31において、メモリ21に記憶された印字可能枚数が「−１」だった場合には、ステップＳ32に進んで、温湿度センサ20により雰囲気温湿度を測定してＣＰＵ17に通知する。
First, if there is no concern about image flow, “−1” is set in advance in the
その結果、ステップＳ33において、画像流れの心配がなければ、ステップＳ36に進んで画像形成動作を行い、終了する。 As a result, in step S33, if there is no concern about the image flow, the process proceeds to step S36 to perform the image forming operation, and the process ends.
前記ステップＳ32において、温湿度センサ20により測定した雰囲気温湿度が上昇している場合や、前記ステップＳ31においてメモリ21に記憶された印字可能枚数が「−１」でなければ、ステップＳ33に進む。そして、ステップＳ33において、雰囲気温湿度が上昇して画像が流れるおそれがあると判断して、ステップＳ34において、メモリ21が記憶する印字可能枚数から１枚を減算して該メモリ21に記憶する。
If it is determined in step S32 that the ambient temperature and humidity measured by the temperature and
その後、ステップＳ35において、メモリ21に記憶された新たな印字可能枚数が「０」よりも大きいか否かを確認する。その結果、メモリ21に記憶された新たな印字可能枚数が「０」よりも大きい場合には、ステップＳ36に進んで、そのまま画像形成動作を行い、終了する。
After that, in step S35, it is confirmed whether or not the new printable number stored in the
また、前記ステップＳ35において、メモリ21に記憶された新たな印字可能枚数が「０」枚以下であれば、ステップＳ37に進んでクリーニング装置６により感光ドラム１の表面のクリーニング動作を実行する。そして、ステップＳ38において、メモリ21に「−１」を記憶させた後、ステップＳ36に進んで画像形成動作を実行して終了する。
In step S35, if the new printable number stored in the
次回の画像形成動作の前には、随時、温湿度センサ20によって雰囲気温湿度の測定が行われる。
Before the next image forming operation, the ambient temperature and humidity are measured by the temperature and
図10に示すように、温湿度センサ20をプロセスカートリッジ14に設けることも出来る。この場合、プロセスカートリッジ14が画像形成装置Ｍ本体に装着されたときに、温湿度センサ20は図10に示す接続器22によってＣＰＵ17と接続される。
As shown in FIG. 10, a temperature /
これにより、使用途中で画像形成装置Ｍ本体からプロセスカートリッジ14を取り外し、このプロセスカートリッジ14を別の環境下にある画像形成装置Ｍ本体に装着する。その際にも、プロセスカートリッジ14内の感光ドラム１の表面付近の温湿度を検知することが出来る。
Thus, the
これにより、温湿度センサ20が画像形成装置Ｍ本体側に装着されていて、この画像形成装置Ｍ本体にプロセスカートリッジ14を装着する場合と比較して、より精度の高い温湿度の測定が可能となり、画像流れ発生の兆候を的確に判断することが出来る。
As a result, the temperature and
このように、本実施形態によれば、画像形成装置Ｍ本体内において、感光ドラム１の表面付近の雰囲気温湿度を測定することにより、高湿環境での画像流れの兆候を的確に判断することが出来る。また、適切なタイミングでクリーニング動作を実行することが出来、画像流れを有効に防止することが出来る。
As described above, according to the present embodiment, by measuring the ambient temperature and humidity near the surface of the
また、プロセスカートリッジ14にメモリ21を設ける場合には、感光ドラム１を有するプロセスカートリッジ14を使用途中で画像形成装置Ｍ本体から取り外した場合でも、該感光ドラム１についての情報を失うことが無い。即ち、感光ドラム１についての情報が該感光ドラム１の移動と共に移動することになる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
Further, when the
次に、図13を用いて本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。 Next, the configuration of the third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, what was comprised similarly to each said embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
図13は画像形成装置Ｍにおいて、気温３２．５℃、相対湿度８５％の高温高湿環境で記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を搬送する。その場合、平均印字率が０％（白紙）の記録材Ｐを縦方向と横方向とで５００枚ずつ交互に搬送した場合に感光ドラム１の表面上のＡ４サイズの横方向の記録材Ｐの短手方向端部位置で画像流れが発生し始めるときの印字枚数との関係をグラフｃで示す。
FIG. 13 shows an image forming apparatus M that transports A4-sized plain paper as a recording material P in a high-temperature and high-humidity environment where the temperature is 32.5 ° C. and the relative humidity is 85%. In that case, when 500 sheets of recording material P with an average printing rate of 0% (blank paper) are alternately conveyed in the longitudinal direction and the lateral direction, the recording material P in the lateral direction of A4 size on the surface of the
更に、平均印字率が１％のトナー像を形成した記録材Ｐを縦方向と横方向とで５００枚ずつ交互に搬送した場合に感光ドラム１の表面上のＡ４サイズの横方向の記録材Ｐの短手方向端部位置で画像流れが発生し始めるときの印字枚数との関係をグラフｄで示す。更に、平均印字率が５％のトナー像を形成した記録材Ｐを縦方向と横方向とで５００枚ずつ交互に搬送した場合に感光ドラム１の表面上のＡ４サイズの横方向の記録材Ｐの短手方向端部位置で画像流れが発生し始めるときの印字枚数との関係をグラフｅで示す。図13の横軸は総印字枚数で縦軸は画素低下率を示す。
Further, when the recording material P on which the toner image having an average printing rate of 1% is formed is conveyed alternately by 500 sheets in the longitudinal direction and the lateral direction, the recording material P in the lateral direction of A4 size on the surface of the
図13に示すように、平均印字率が０％（白紙）の記録材Ｐを縦方向と横方向とで５００枚ずつ交互に搬送したグラフｃを考える。また、平均印字率が１％の記録材Ｐを縦方向と横方向とで５００枚ずつ交互に搬送したグラフｄを考える。そして、グラフｄの方がグラフｃよりも画像流れが発生するまでの印字枚数が約２倍以上多いことが分かる。 As shown in FIG. 13, consider a graph c in which 500 sheets of recording material P having an average printing rate of 0% (blank paper) are alternately conveyed in the vertical and horizontal directions. Consider a graph d in which 500 sheets of recording material P having an average printing rate of 1% are alternately conveyed in the vertical direction and the horizontal direction. Then, it can be seen that the number of printed sheets in the graph d until the image flow occurs is about twice or more than the graph c.
そして、平均印字率が１％の記録材Ｐを縦方向と横方向とで５００枚ずつ交互に搬送したグラフｄを考える。更に、平均印字率が５％の記録材Ｐを縦方向と横方向とで５００枚ずつ交互に搬送したグラフｅを考える。そして、グラフｅの方がグラフｄよりも画像流れが発生するまでの印字枚数が約３倍以上多いことが分かる。 Consider a graph d in which 500 sheets of recording material P having an average printing rate of 1% are alternately conveyed in the vertical and horizontal directions. Further, consider a graph e in which 500 sheets of recording material P having an average printing rate of 5% are alternately conveyed in the vertical and horizontal directions. Then, it can be seen that the number of printed sheets in the graph e until the image flow is generated is about three times or more than the graph d.
即ち、図13の縦軸に示される画素低下率が３０％まで低下する場合についてグラフｃでは総印字枚数が約５００００枚であったが、グラフｄでは総印字枚数が１０００００枚であった。グラフｅでは総印字枚数が３０００００枚であった。 That is, in the case where the pixel decrease rate shown on the vertical axis in FIG. 13 decreases to 30%, the total number of printed sheets in graph c was about 50000 sheets, but in graph d, the total number of printed sheets was 100,000 sheets. In graph e, the total number of printed sheets was 300,000.
これは、感光ドラム１の表面上においてＡ４サイズの記録材Ｐの横方向の短手方向端部位置に記録材Ｐに起因するオゾン生成物や紙の添加物等の物質が遊離して感光ドラム１の表面上に付着する場合がある。その上にＡ４サイズの記録材Ｐの縦方向のトナー像が形成された後、クリーニングブレード６ａによって転写残トナーが掻き落とされる。その際に、トナーに外添されている研磨剤等によりオゾン生成物や紙の添加物等を掻き落とす効果が高くなるからである。
This is because, on the surface of the
本実施形態では、画像情報記憶手段を兼ねるメモリ18に記憶された画像情報に基づいて、感光ドラム１の回転軸方向の所定位置においてトナー像（現像剤像）が通過する積算長さを算出する第二の積算長さ算出手段をＣＰＵ17が兼ねている。
In the present embodiment, based on the image information stored in the
そして、判断手段を兼ねるＣＰＵ17は、算出された感光ドラム１の回転軸方向の第一位置における第三積算長さに応じて、転写される記録材Ｐに起因する画像不良（画像流れ）レベルを判断する。
Then, the
そこで、本実施形態では、図13に示すグラフｃ〜ｅにより、記録材Ｐに印字される平均印字率に応じて、それぞれの記録材Ｐの幅端部位置で画像流れが発生し始める。そのときの記録材Ｐの枚数、つまりクリーニング装置６による感光ドラム１の表面の回復動作を実施するタイミングと動作時間を決定する関係式を導いた。
Therefore, in the present embodiment, according to the graphs c to e shown in FIG. 13, an image flow starts to occur at the width end position of each recording material P according to the average printing rate printed on the recording material P. A relational expression for determining the number of recording materials P at that time, that is, the timing for performing the recovery operation of the surface of the
＜回復動作実施タイミング＞
ここで、回復動作開始閾値（％）を｛予想画素低下率α（％）｝が１５％以上に設定した。また、｛目標画素低下率Ｇ（％）｝を１０％に設定した。
<Recovery operation execution timing>
Here, the recovery operation start threshold (%) is set such that the {predicted pixel decrease rate α (%)} is 15% or more. Further, {target pixel reduction rate G (%)} was set to 10%.
予想画素低下率は前記第１実施形態で説明した前記数１式で示される。また、回復動作実施時間も前記数２式で示される。また、｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝も前記数３式で示される。
The expected pixel decrease rate is expressed by the
ただし、本実施形態では、前記数１式における｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分であって、以下の数２１式で示される。
However, in the present embodiment, {pixel reduction rate improvement B (%)} in
［数２１］
｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝＝０．１×［｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝／｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝］×１００×（０．５×良化分の平均印字率＋０．５）
[Equation 21]
{Pixel reduction rate improvement B (%)} = 0.1 × [{Better total passage distance (mm)} / {Deterioration total passage distance (mm)}] × 100 × (0.5 X Average print rate for improved parts + 0.5)
尚、悪化分の記録材Ｐよりも感光ドラム１の長手方向に幅の広い記録材Ｐ１，Ｐ２が存在する場合における｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝は前記第１実施形態で説明した前記数６式で示される。
Incidentally, the {total passage distance (mm) for improvement} in the case where there are recording materials P1 and P2 that are wider in the longitudinal direction of the
例えば、画素低下率悪化分Ａの要素としてＡ４サイズの記録材Ｐが縦方向（１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２９７ｍｍで搬送方向の通過長さが２１０ｍｍ）が過去の搬送履歴として１５万枚通過している。
For example, the A4 size recording material P as the element of the pixel decrease rate deterioration A in the vertical direction (passage width in the longitudinal direction of the
その後、画素低下率良化分Ｂの要素としてＡ４サイズの記録材Ｐの縦方向以上通過幅を有するＢ４サイズの記録材Ｐが横方向が過去の搬送履歴として２万枚通過している。Ｂ４サイズの横方向搬送では１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２５７ｍｍで搬送方向の通過長さが３６４ｍｍである。
Thereafter, 20,000 sheets of B4 size recording material P having a passage width equal to or larger than the vertical direction of the A4 size recording material P as an element of the pixel reduction rate improvement B has passed in the horizontal direction as a past conveyance history. In the lateral conveyance of B4 size, the longitudinal width of the
その後、更に、Ａ３サイズの記録材Ｐが横方向（１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２９７ｍｍで搬送方向の通過長さが４２０ｍｍ）が過去の搬送履歴として３万枚通過したとする。
Thereafter, further, 30,000 sheets of A3 size recording material P passed through in the horizontal direction (the passing width in the longitudinal direction of the
この際、画素低下率良化分の平均印字率が１％と５％とでは以下のような差が生じる。 At this time, the following difference occurs when the average printing rate for the pixel reduction rate is 1% and 5%.
＜平均印字率が１％の場合＞
｛予想画素低下率α１（％）｝は、以下の数２２式により求められる。
<When the average printing rate is 1%>
{Expected pixel reduction rate α1 (%)} is obtained by the following equation (22).
［数２２］
｛予想画素低下率α１（％）｝＝｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝−｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝＝３１．２％−６．３％＝２４．９％
[Equation 22]
{Expected pixel reduction rate α1 (%)} = {Pixel reduction rate deterioration A (%)} − {Pixel reduction rate improvement B1 (%)} = 31.2% −6.3% = 24.9%
ここで、前記数４式に示される｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向（記録材Ｐの搬送方向が長手方向となる方向）に搬送する。その場合の搬送方向の通過長さが２９７ｍｍと、過去の搬送履歴として１５万枚通過分との積となる。このため前記数３式から｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝は以下の数２３式により求められる。 Here, as the {total passage distance (mm)} for deterioration as shown in the equation 4, the A4 size plain paper is used as the recording material P in the vertical direction (the direction in which the conveyance direction of the recording material P is the longitudinal direction). Transport to. In this case, the passing length in the transport direction is 297 mm, and the past transport history is the product of 150,000 sheets passed. For this reason, {the pixel deterioration rate deterioration A (%)} is obtained from the following equation (23) from the equation (3).
［数２３］
｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝＝７×１０−７×２９７×１５００００≒３１．２％
[Equation 23]
{Pixel decrease rate deterioration A (%)} = 7 × 10 −7 × 297 × 150,000≈31.2%
また、前記数２２式に示される｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分である。 Further, {Pixel reduction rate improvement B1 (%)} shown in the equation (22) is a cancellation of the past recording material P passing history.
そして、｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、以下の通りである。記録材ＰとしてＡ４サイズの縦方向以上の感光ドラム１の長手方向の通過幅を有するＢ４サイズの普通紙を横方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが３６４ｍｍと、過去の搬送履歴として２万枚通過分との積を求める。
And {total passage distance (mm) for improvement} is as follows. As a recording material P, when a B4-size plain paper having a passage width in the longitudinal direction of the
更に、Ａ３サイズの普通紙を横方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが４２０ｍｍと、過去の搬送履歴として３万枚通過分との積を求め、それらの和を求める。 Further, the product of the passage length in the transport direction when the A3 size plain paper is transported in the horizontal direction is 420 mm and the past transport history of 30,000 sheets is obtained, and the sum thereof is obtained.
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが２１０ｍｍと、過去の搬送履歴として１５万枚通過分との積を求める。 As for the {total passage distance (mm) for deterioration}, the length of passage in the transport direction when transporting A4 size plain paper as the recording material P in the vertical direction is 210 mm, and 150,000 sheets have passed as past transport history Find the product of minutes.
これらを用いて｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝は以下の数２４式により求められる。 Using these, {pixel reduction rate improvement B1 (%)} is obtained by the following equation (24).
［数２４］
｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝＝０．１×［｛（３６４×２００００）＋（４２０×３００００）｝／（２１０×１５００００）］×１００×（０．５×１＋０．５）≒６．３％
[Equation 24]
{Pixel reduction rate improvement B1 (%)} = 0.1 × [{(364 × 20000) + (420 × 30000)} / (210 × 150,000)] × 100 × (0.5 × 1 + 0.5) ≒ 6.3%
｛回復動作実施時間（ｍｉｎ）｝は、前記数２式において、前記数２２式で求められた｛予想画素低下率α１（％）｝を１５．７％、｛目標画素低下率Ｇ（％）｝を１０％として、以下の数２５式により求められる。
{Recovery operation execution time (min)} is obtained by calculating 15.7% of {expected pixel decrease rate α1 (%)} obtained by equation (22) and {target pixel decrease rate G (%). } Is 10%, and it is obtained by the following
［数２５］
｛回復動作実施時間（ｍｉｎ）｝＝０．２×（２４．９（％）−１０（％））≒３．０（ｍｉｎ）
[Equation 25]
{Recovery operation execution time (min)} = 0.2 × (24.9 (%) − 10 (%)) ≈3.0 (min)
従って、約３分程度のクリーニング動作が必要となる。 Therefore, a cleaning operation of about 3 minutes is required.
＜平均印字率が５％の場合＞
｛予想画素低下率α１（％）｝は、以下の数２６式により求められる。
<When the average printing rate is 5%>
{Expected pixel reduction rate α1 (%)} is obtained by the following equation (26).
［数２６］
｛予想画素低下率α１（％）｝＝｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝−｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝＝３１．２％−１８．９％＝１２．３％
[Equation 26]
{Expected pixel decrease rate α1 (%)} = {Pixel decrease rate deterioration A (%)} − {Pixel decrease rate improvement B1 (%)} = 31.2% −18.9% = 12.3%
ここで、前記数４式に示される｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが２１０ｍｍと、過去の搬送履歴として１５万枚通過分との積を求める。 Here, as the {total passage distance (mm) for deterioration} shown in the equation 4, the passage length in the conveyance direction when A4 size plain paper is conveyed in the vertical direction as the recording material P is 210 mm. Then, the product of 150,000 sheets passed is obtained as the past conveyance history.
そして前記数３式から｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝は以下の数２７式により求められる。 Then, {the pixel deterioration rate deterioration A (%)} is obtained by the following equation (27) from the equation (3).
［数２７］
｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝＝７×１０−７×２１０×１５００００≒２２．０％
[Equation 27]
{Pixel decrease rate deterioration A (%)} = 7 × 10 −7 × 210 × 150,000≈22.0%
また、前記数２６式に示される｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分である。 Further, {pixel reduction rate improvement B1 (%)} shown in the equation (26) is a part for canceling the past recording history of the recording material P.
そして、｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、以下の通りである。記録材ＰとしてＡ４サイズの縦方向以上の感光ドラム１の長手方向の通過幅を有するＢ４サイズの普通紙を横方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが３６４ｍｍと、過去の搬送履歴として２万枚通過分との積を求める。
And {total passage distance (mm) for improvement} is as follows. As a recording material P, when a B4-size plain paper having a passage width in the longitudinal direction of the
更に、Ａ３サイズの普通紙を横方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが４２０ｍｍと、過去の搬送履歴として３万枚通過分との積を求め、更にそれらの和を求める。 Further, the product of the passing length in the transporting direction when the A3 size plain paper is transported in the horizontal direction is 420 mm and the passing amount of 30,000 sheets as the past transport history is obtained, and the sum thereof is further obtained.
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが２１０ｍｍと、過去の搬送履歴として１５万枚通過分との積を求める。 As for the {total passage distance (mm) for deterioration}, the length of passage in the transport direction when transporting A4 size plain paper as the recording material P in the vertical direction is 210 mm, and 150,000 sheets have passed as past transport history Find the product of minutes.
これらを用いて｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝は以下の数２８式により求められる。 Using these, {pixel reduction rate improvement B1 (%)} is obtained by the following equation (28).
［数２８］
｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝＝０．１×［｛（３６４×２００００）＋（４２０×３００００）｝／（２１０×１５００００）］×１００×（０．５×５＋０．５）≒１８．９％
[Equation 28]
{Pixel reduction rate improvement B1 (%)} = 0.1 × [{(364 × 20000) + (420 × 30000)} / (210 × 150,000)] × 100 × (0.5 × 5 + 0.5) ≒ 18.9%
前記数２６式に示されたように、｛予想画素低下率α１（％）｝は、３．１％となり、回復動作開始閾値として設定された予想画素低下率の１５％以下であるのため、クリーニング装置６による感光ドラム１の表面の回復動作は実施されない。
As shown in
この回復動作実施時間によって定められたクリーニング装置６による感光ドラム１の表面のクリーニング動作を実施することで画素低下率は、図５の横軸における印字枚数が３００００枚程度の位置に示すように目標画素低下率が１０％程度まで低下する。
By performing the cleaning operation of the surface of the
初回のクリーニング動作が実施された際、メモリ18にクリーニング動作実施履歴を記憶し、クリーニング動作実施以降に印字した記録材Ｐのサイズや枚数、印字されたサイズ毎の順番等を随時記憶していく。
When the first cleaning operation is performed, the cleaning operation history is stored in the
そして、二回目以降のクリーニング動作を実施した際の｛予想画素低下率β（％）｝は前記第１実施形態と同様に以下のように算出する。 Then, the {predicted pixel decrease rate β (%)} when the second and subsequent cleaning operations are performed is calculated as follows in the same manner as in the first embodiment.
ここで、回復動作開始閾値（％）を｛予想画素低下率β（％）｝が１５％以上に設定した。 Here, the recovery operation start threshold (%) is set such that the {predicted pixel decrease rate β (%)} is 15% or more.
二回目以降のクリーニング動作を実施した際の｛予想画素低下率β（％）｝は以下の数２９式で示される。 {Estimated pixel reduction rate β (%)} when the second and subsequent cleaning operations are performed is expressed by the following equation (29).
［数２９］
｛予想画素低下率β（％）｝＝｛回復動作実施後の画素低下率（図５に示す１０％）＋｛画素低下率悪化分Ａ´（％）｝−｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝
[Equation 29]
{Expected pixel decrease rate β (%)} = {Pixel decrease rate after recovery operation (10% shown in FIG. 5) + {Pixel decrease rate deterioration A ′ (%)} − {Pixel decrease rate improvement B '(%)}
ここで、前記数２９式における｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝とは直前のクリーニング動作を実施した以降でかつ感光ドラム１の表面上の記録材Ｐの過去の通過履歴へのキャンセル分とする。そして、それ以降の感光ドラム１の表面上の記録材Ｐの通過履歴への影響は無いものとする。
Here, the {pixel reduction rate improvement B ′ (%)} in the
回復動作実施時間は以下の数３０式で示される。 The recovery operation execution time is expressed by the following equation (30).
［数３０］
回復動作実施時間（ｍｉｎ）＝０．２×［｛予想画素低下率β（％）｝−｛目標画素低下率Ｇ（％））
[Equation 30]
Recovery operation execution time (min) = 0.2 × [{expected pixel decrease rate β (%)} − {target pixel decrease rate G (%))
ここで、前記数３０式における｛目標画素低下率Ｇ（％））は、図５に示す１０％に設定される。
Here, the {target pixel reduction rate G (%)) in the
ここで、｛画素低下率悪化分Ａ´（％）｝は以下の数３１式で示される。
Here, {the pixel decrease rate deterioration A ′ (%)} is expressed by the following
［数３１］
｛画素低下率悪化分Ａ´（％）｝＝７×１０−７×｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝
[Equation 31]
{Pixel decrease rate deterioration A ′ (%)} = 7 × 10 −7 × {Total passage distance (mm) for deterioration}
尚、前記数３１式における｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数３２式で示される。
The {total passage distance (mm) for deterioration} in the
［数３２］
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝｛各サイズの記録材Ｐの搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛そのサイズの記録材Ｐの枚数｝
[Formula 32]
{Total passage distance (mm) for deterioration} = {Length of transporting direction of recording material P of each size (mm)} × {Number of recording materials P of that size}
尚、前記数２９式における｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分であって、以下の数３３式で示される。
Note that {Pixel reduction rate improvement B ′ (%)} in the
［数３３］
｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝＝０．１×［｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝／｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝］×１００×（０．５×良化分の平均印字率＋０．５）
[Equation 33]
{Pixel reduction rate improvement B ′ (%)} = 0.1 × [{Better total passage distance (mm)} / {Deterioration total passage distance (mm)}] × 100 × (0. 5 x Average print rate for improved parts + 0.5)
尚、悪化分の記録材Ｐよりも感光ドラム１の長手方向に幅の広い記録材Ｐ１，Ｐ２が存在する場合における｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数３４式で示される。
Note that the {total passage distance (mm) for improvement} in the case where there are recording materials P1 and P2 that are wider in the longitudinal direction of the
［数３４］
｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝［｛記録材Ｐ１の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ１の枚数｝］＋［｛記録材Ｐ２の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ２の枚数｝］
[Formula 34]
{Total passage distance for improvement (mm)} = [{length of recording material P1 in conveyance direction (mm)} × {number of recording materials P1}] + [{length of recording material P2 in conveyance direction ( mm)} × {number of recording materials P2}]
上記で決定された回復動作実施時間の通りに実施されるクリーニング動作については前記第１実施形態と同様である。 The cleaning operation performed according to the recovery operation execution time determined above is the same as in the first embodiment.
本実施形態によれば、印字される記録材Ｐのサイズや枚数、更には印字率の情報に応じて、画像流れ等の画像不良の最悪レベルを予測・算出し、その値によって回復動作（クリーニング動作）タイミングや回復動作実施時間を調整する。これにより、最適な回復動作の実施タイミングと回復動作実施時間で感光ドラム１の寿命短縮を防止する。更に、クリーニング装置６の耐久性の低下を防止する。また、別途、ヒータを設けることによるコスト高を伴うことがなく、画像流れ等の画像不良を防止し、長期に渡って良好な画像が得られる。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
According to the present embodiment, the worst level of image defects such as image flow is predicted and calculated according to the size and number of recording materials P to be printed, and the information of the printing rate, and the recovery operation (cleaning is performed based on the value. Operation) Adjust timing and recovery operation execution time. Thus, the life of the
次に、図14を用いて本発明に係る画像形成装置の第４実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。 Next, the configuration of the fourth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, what was comprised similarly to each said embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
本実施形態では、判断手段となるＣＰＵ17（転写バイアス電圧取得手段）が転写バイアス電圧情報記憶手段となるメモリ18に記憶された転写バイアス電圧情報に基づいて、転写される記録材Ｐに起因する画像流れ等の画像不良レバルを判断するものである。
In the present embodiment, the CPU 17 (transfer bias voltage acquisition means) serving as the determination means is based on the transfer bias voltage information stored in the
図14は、気温３２．５℃、相対湿度８５％の高温高湿環境で、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を搬送する場合である。そして、Ａ４サイズの記録材Ｐが縦方向に搬送される際の通過幅の端部位置で画像流れが発生し始めるときの印字枚数との関係を示す。 FIG. 14 shows a case where A4-size plain paper is conveyed as the recording material P in a high-temperature and high-humidity environment where the temperature is 32.5 ° C. and the relative humidity is 85%. Then, a relationship with the number of printed sheets when an image flow starts to occur at the end position of the passing width when the A4-sized recording material P is conveyed in the vertical direction is shown.
図14に示すグラフｆは、印字時に設定された転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧が平均で＋２．７ｋＶで、記録材Ｐの坪量が１００ｇ／ｍ２で縦方向と横方向に５００枚ずつ交互に搬送した場合である。
A graph f shown in FIG. 14 shows that the transfer bias voltage applied to the
図14に示すグラフｇは、印字時に設定された転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧が平均で＋２．５ｋＶで、記録材Ｐの坪量が８０ｇ／ｍ２で縦方向と横方向に５００枚ずつ交互に搬送した場合である。
The graph g shown in FIG. 14 shows that the transfer bias voltage applied to the
図14に示されたように、グラフｇは転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧が＋２．５ｋＶで記録材Ｐの坪量が８０ｇ／ｍ２で、記録材Ｐを縦方向と横方向に５００枚ずつ交互に搬送したグラフである。グラフｆは転写ローラ５に印加する転写バイアス電圧が＋２．７ｋＶで記録材Ｐの坪量が１００ｇ／ｍ2で、記録材Ｐを縦方向と横方向に５００枚ずつ交互に搬送したグラフである。グラフｇよりもグラフｆの方が、２分の１の印字枚数で画像流れが発生することが分かる。
As shown in FIG. 14, the graph g shows that the transfer bias voltage applied to the
図14に示すように、例えば、画素低下率（％）が３０％の場合では、グラフｆは総印字枚数が５００００枚程度で到達し、グラフｇは総印字枚数が１０００００枚程度で到達している。 As shown in FIG. 14, for example, when the pixel reduction rate (%) is 30%, the graph f reaches when the total number of printed sheets is about 50,000, and the graph g reaches when the total number of printed sheets is about 100,000. Yes.
これは、Ａ４サイズの記録材Ｐの通過幅の端部位置に画像が印字される際、紙の坪量に応じて印加される転写バイアス電圧が増加する。これにより、転写ローラ５と、感光ドラム１との間の電界が強くなり記録材Ｐの紙粉が感光ドラム１の表面に付着し易くなることが原因である。
This is because when the image is printed at the end position of the passage width of the A4 size recording material P, the transfer bias voltage applied according to the basis weight of the paper increases. This is because the electric field between the
そこで、図14に示すグラフｆ，ｇに基づいて、印字される平均印字率に応じて、それぞれの記録材Ｐの通過幅の端部位置で画像流れが発生し始める印字枚数、つまり回復動作を実施するタイミングと動作実施時間を決定する関係式を導いた。 Therefore, based on the graphs f and g shown in FIG. 14, the number of prints at which image flow starts to occur at the end position of the passage width of each recording material P, that is, the recovery operation is determined according to the average print rate to be printed. A relational expression for determining the timing to perform and the operation execution time was derived.
＜回復動作実施タイミング＞
ここで、回復動作開始閾値（％）を｛予想画素低下率α（％）｝が１５％以上に設定した。また、｛目標画素低下率Ｇ（％）｝を１０％に設定した。
<Recovery operation execution timing>
Here, the recovery operation start threshold (%) is set such that the {predicted pixel decrease rate α (%)} is 15% or more. Further, {target pixel reduction rate G (%)} was set to 10%.
予想画素低下率は以下の数４１式で示される。 The expected pixel decrease rate is expressed by the following equation (41).
［数４１］
｛予想画素低下率α（％）｝＝｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝−｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝
[Equation 41]
{Expected pixel reduction rate α (%)} = {Pixel reduction rate deterioration A (%)} − {Pixel reduction rate improvement B (%)}
ここで、前記数４１式における画素低下率良化分Ｂとは感光ドラム１の表面上の記録材Ｐの過去の通過履歴へのキャンセル分とし、それ以降の感光ドラム１の表面上の記録材Ｐの通過履歴への影響は無いものとする。
Here, the pixel reduction rate improvement B in the equation 41 is the amount of cancellation of the recording material P on the surface of the
回復動作実施時間は以下の数４２式で示される。 The recovery operation execution time is expressed by the following equation (42).
［数４２］
回復動作実施時間（ｍｉｎ）＝０．２×［｛予想画素低下率α（％）｝−｛目標画素低下率Ｇ（％）｝］
[Formula 42]
Recovery operation execution time (min) = 0.2 × [{expected pixel decrease rate α (%)} − {target pixel decrease rate G (%)}]
ここで、｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝は以下の数４３式で示される。 Here, {the pixel deterioration rate deterioration A (%)} is expressed by the following equation (43).
［数４３］
｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝＝７×１０−７×｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝×（１２．５×平均転写バイアス電圧／２．５−１１．５）
[Equation 43]
{Pixel decrease rate deterioration A (%)} = 7 × 10 −7 × {Total passage distance (mm) of deterioration} × (12.5 × Average transfer bias voltage / 2.5-11.5)
尚、前記数４３式における｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数４４式で示される。 In addition, {total passage distance (mm) for deterioration} in the above equation (43) is expressed by the following equation (44).
［数４４］
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝｛各サイズの記録材Ｐの搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛そのサイズの記録材Ｐの枚数｝
[Equation 44]
{Total passage distance (mm) for deterioration} = {Length of transporting direction of recording material P of each size (mm)} × {Number of recording materials P of that size}
尚、本実施形態では、基準の転写バイアス電圧を記録材Ｐが普通紙のときに設定する＋２．５ｋＶとした。 In this embodiment, the reference transfer bias voltage is set to +2.5 kV which is set when the recording material P is plain paper.
前記数４１式における｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分であって、以下の数４５式で示される。 The {pixel reduction rate improvement B (%)} in the equation (41) is a cancellation amount of the past recording history of the recording material P, and is represented by the following equation (45).
［数４５］
｛画素低下率良化分Ｂ（％）｝＝０．１×［｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝／｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝］×１００
[Equation 45]
{Pixel reduction rate improvement B (%)} = 0.1 × [{Better total passage distance (mm)} / {Deterioration total passage distance (mm)}] × 100
尚、悪化分の記録材Ｐよりも感光ドラム１の長手方向に幅の広い記録材Ｐ１，Ｐ２が存在する場合における｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数４６式で示される。
Note that the {total passage distance (mm) for improvement} in the case where there are recording materials P1 and P2 that are wider in the longitudinal direction of the
［数４６］
｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝［｛記録材Ｐ１の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ１の枚数｝］＋［｛記録材Ｐ２の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ２の枚数｝］
[Equation 46]
{Total passage distance for improvement (mm)} = [{length of recording material P1 in conveyance direction (mm)} × {number of recording materials P1}] + [{length of recording material P2 in conveyance direction ( mm)} × {number of recording materials P2}]
例えば、記録材Ｐが感光ドラム１の表面を通過する際に設定された転写ローラ５に印加する平均転写バイアス電圧が図14のグラフｇで示す＋２．５ｋＶと、図14のグラフｆで示す＋２．７ｋＶでは以下のような差が生じる。
For example, the average transfer bias voltage applied to the
＜平均転写バイアス電圧が＋２．５ｋＶの場合＞
例えば、画素低下率悪化分Ａの要素としてＡ４サイズの記録材Ｐが縦方向（１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２９７ｍｍで搬送方向の通過長さが２１０ｍｍ）が過去の搬送履歴として１０万枚通過する。
<When average transfer bias voltage is +2.5 kV>
For example, the A4 size recording material P as the element of the pixel decrease rate deterioration A in the vertical direction (passage width in the longitudinal direction of the
その後、画素低下率良化分Ｂの要素としてＡ４サイズの縦方向以上の感光ドラム１の長手方向の通過幅を有するＢ４サイズの普通紙を搬送方向が長手方向となる横方向が過去の搬送履歴として２万枚通過する。Ｂ４サイズの横方向搬送では、１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２５７ｍｍで搬送方向の通過長さが３６４ｍｍである。
Thereafter, B4 size plain paper having a longitudinal passage width of the
その後、Ａ３サイズの普通紙を搬送方向が長手方向となる横方向（１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２９７ｍｍで搬送方向の通過長さが４２０ｍｍ）が３万枚通過した時点での予想画素低下率α１は以下の数４７式から５．３％が求められる。
Thereafter, when 30,000 sheets of A3 size plain paper passes in the horizontal direction (the longitudinal width of the
［数４７］
｛予想画素低下率α１（％）｝＝｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝−｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝＝１１．４％
[Equation 47]
{Expected pixel decrease rate α1 (%)} = {Pixel decrease rate deterioration A (%)} − {Pixel decrease rate improvement B1 (%)} = 11.4%
ここで、前記数４５式に示される｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向（記録材Ｐの搬送方向が長手方向となる方向）に搬送する。その場合の搬送方向の通過長さが２９７ｍｍと、過去の搬送履歴として１０万枚通過分との積を求める。
Here, as the {total passage distance (mm) for deterioration} shown in the
即ち、前記数３式から｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝は以下の数４８式により求められる。
That is, {the pixel deterioration rate deterioration A (%)} is obtained by the following equation 48 from the
［数４８］
｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝＝７×１０−７×２９７×１０００００×（１２．５×２．５／２．５−１１．５）＝２０．８％
[Formula 48]
{Pixel decrease rate deterioration A (%)} = 7 × 10 −7 × 297 × 100000 × (12.5 × 2.5 / 2.5-11.5) = 20.8%
また、前記数４７式に示される｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分である。｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの縦方向以上の感光ドラム１の長手方向の通過幅を有するＢ４サイズの普通紙を横方向に搬送する。その場合の搬送方向の通過長さが３６４ｍｍと、過去の搬送履歴として２万枚通過分との積を求める。更に、Ａ３サイズの普通紙を横方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが４２０ｍｍと、過去の搬送履歴として３万枚通過分との積を求め、これらの和を求める。
In addition, {pixel reduction rate improvement B1 (%)} shown in the equation 47 is a cancellation of the past recording history of the recording material P. As the total pass distance (mm) for the improvement, B4 size plain paper having a longitudinal passage width of the
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが２１０ｍｍと、過去の搬送履歴として１０万枚通過分との積を求める。 As for {total passage distance (mm) for deterioration}, the length of passage in the transport direction when transporting A4-size plain paper as the recording material P in the vertical direction is 210 mm, and the past transport history passes 100,000 sheets. Find the product of minutes.
これらを用いて｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝は以下の数４９式により求められる。 Using these, {pixel reduction rate improvement B1 (%)} is obtained by the following equation (49).
［数４９］
｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝＝０．１×［｛（３６４×２００００）＋（４２０×３００００）｝／（２１０×１０００００）］×１００≒９．４％
[Equation 49]
{Pixel reduction rate improvement B1 (%)} = 0.1 × [{(364 × 20000) + (420 × 30000)} / (210 × 100000)] × 100≈9.4%
＜平均転写バイアス電圧が＋２．７ｋＶの場合＞
例えば、画素低下率悪化分Ａの要素としてＡ４サイズの記録材Ｐが縦方向（１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２９７ｍｍで搬送方向の通過長さが２１０ｍｍ）が過去の搬送履歴として５万枚通過する。
<When the average transfer bias voltage is +2.7 kV>
For example, the A4 size recording material P as the element of the pixel decrease rate deterioration A in the vertical direction (passage width in the longitudinal direction of the
その後、画素低下率良化分Ｂの要素としてＡ４サイズの縦方向以上の感光ドラム１の長手方向の通過幅を有するＢ４サイズの普通紙を搬送方向が長手方向となる横方向が過去の搬送履歴として２万枚通過する。Ｂ４サイズの横方向搬送では、１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２５７ｍｍで搬送方向の通過長さが３６４ｍｍである。
Thereafter, B4 size plain paper having a longitudinal passage width of the
その後、Ａ３サイズの普通紙を搬送方向が長手方向となる横方向（１枚当たりの感光ドラム１の長手方向の通過幅が２９７ｍｍで搬送方向の通過長さが４２０ｍｍ）が３万枚通過した時点での予想画素低下率α２は以下の数５０式から−４．２％が求められる。
Thereafter, when 30,000 sheets of A3 size plain paper passes in the horizontal direction (the longitudinal width of the
［数５０］
｛予想画素低下率α２（％）｝＝｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝−｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝＝１．９％
[Equation 50]
{Expected pixel reduction rate α2 (%)} = {Pixel reduction rate deterioration A (%)} − {Pixel reduction rate improvement B1 (%)} = 1.9%
ここで、前記数４５式に示される｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向（記録材Ｐの搬送方向が長手方向となる方向）に搬送する。その場合の搬送方向の通過長さが２９７ｍｍと、過去の搬送履歴として５万枚通過分との積を求める。
Here, as the {total passage distance (mm) for deterioration} shown in the
そして、前記数３式から｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝は以下の数５１式により求められる。 Then, {pixel deterioration rate deterioration A (%)} is obtained from the following equation (51) from the above equation (3).
［数５１］
｛画素低下率悪化分Ａ（％）｝＝７×１０−７×２９７×５００００×（１２．５×２．７／２．５−１１．５）＝２０．８％
[Formula 51]
{Pixel decrease rate deterioration A (%)} = 7 × 10 −7 × 297 × 50000 × (12.5 × 2.7 / 2.5-11.5) = 20.8%
また、前記数５０式に示される｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分である。｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの縦方向以上の感光ドラム１の長手方向の通過幅を有するＢ４サイズの普通紙を横方向に搬送する。その場合の搬送方向の通過長さが３６４ｍｍと、過去の搬送履歴として２万枚通過分との積を求める。
Further, {pixel reduction rate improvement B1 (%)} shown in the
更に、Ａ３サイズの普通紙を横方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが４２０ｍｍと、過去の搬送履歴として３万枚通過分ｔの積を求め、それらの和を求める。 Further, the product of the passage length in the transport direction when the A3 size plain paper is transported in the horizontal direction is 420 mm, and the passage t of 30,000 sheets is obtained as the past transport history, and the sum thereof is obtained.
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝としては、記録材ＰとしてＡ４サイズの普通紙を縦方向に搬送した場合の搬送方向の通過長さが２１０ｍｍと、過去の搬送履歴として５万枚通過分との積を求める。 As for {total passage distance (mm) for deterioration}, the passing length in the transport direction when transporting A4 size plain paper as the recording material P in the vertical direction is 210 mm, and 50,000 sheets have passed as the past transport history Find the product of minutes.
これらを用いて｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝は以下の数５２式により求められる。 Using these, {pixel reduction rate improvement B1 (%)} is obtained by the following equation (52).
［数５２］
｛画素低下率良化分Ｂ１（％）｝＝０．１×［｛（３６４×２００００）＋（４２０×３００００）｝／（２１０×５００００）］×１００≒１８．９％
[Formula 52]
{Pixel reduction rate improvement B1 (%)} = 0.1 × [{(364 × 20000) + (420 × 30000)} / (210 × 50000)] × 100≈18.9%
これにより、Ａ４サイズの記録材Ｐを縦方向に搬送する。そして、図14のグラフｇに示す平均の転写バイアス電圧を＋２．５ｋＶに設定して記録材Ｐを１０万枚搬送する。これと比べて、図14のグラフｆに示す平均の転写バイアス電圧を＋２．７ｋＶに設定した場合は半分の５万枚の記録材Ｐを搬送した時点で同等の予想画素低下率となってしまうことが分かる。 Thereby, the A4-sized recording material P is conveyed in the vertical direction. Then, the average transfer bias voltage shown in the graph g of FIG. 14 is set to +2.5 kV, and 100,000 recording materials P are conveyed. Compared with this, when the average transfer bias voltage shown in the graph f in FIG. 14 is set to +2.7 kV, the same expected pixel reduction rate is obtained when half of the recording material P is conveyed. I understand that.
この予想画素低下率によって求められた回復動作実施時間により決定されるクリーニング動作を実施することで画素低下率は目標画素低下率の１０％まで低下する。初回のクリーニング動作が実施された際、メモリ18にクリーニング動作実施履歴を記憶させ、クリーニング動作を実施した以降に印字した記録材Ｐのサイズや枚数、印字されたサイズ毎の順番等を随時記憶していく。そして、二回目以降のクリーニング動作を実施した際の予想画素低下率βは前記第１実施形態と同様に以下のように算出する。
By performing the cleaning operation determined by the recovery operation execution time obtained from the predicted pixel decrease rate, the pixel decrease rate is reduced to 10% of the target pixel decrease rate. When the first cleaning operation is performed, the cleaning operation execution history is stored in the
＜二回目以降のクリーニング動作を実施した際の予想画素低下率β＞
ここで、回復動作開始閾値（％）を｛予想画素低下率β（％）｝が１５％以上に設定した。また、｛目標画素低下率Ｇ（％）｝を１０％に設定した。
<Expected pixel reduction rate β when the second and subsequent cleaning operations are performed>
Here, the recovery operation start threshold (%) is set such that the {predicted pixel decrease rate β (%)} is 15% or more. Further, {target pixel reduction rate G (%)} was set to 10%.
二回目以降のクリーニング動作を実施した際の｛予想画素低下率β（％）｝は以下の数５３式により求められる。 The {predicted pixel reduction rate β (%)} when the second and subsequent cleaning operations are performed is obtained by the following equation (53).
［数５３］
｛予想画素低下率β（％）｝＝｛回復動作実施後の画素低下率が１０％｝＋｛画素低下率悪化分Ａ´（％）｝−｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝
[Formula 53]
{Expected pixel decrease rate β (%)} = {Pixel decrease rate after recovery operation is 10%} + {Pixel decrease rate deterioration A ′ (%)} − {Pixel decrease rate improvement B ′ (%) }
ここで、｛画素低下率良化分Ｂ´｝とは、直前のクリーニング動作を実施した後で、且つ、過去の記録材Ｐの通過履歴へのキャンセル分として、それ以降の記録材Ｐの通過履歴への影響は無いものとする。 Here, {the pixel reduction rate improving portion B ′} is the passage of the recording material P after the previous cleaning operation and as the amount of cancellation to the past recording material P passing history. There is no impact on the history.
＜回復動作実施時間＞
｛回復動作実施時間（ｍｉｎ）｝は以下の数５４式により求められる。
<Recovery operation time>
{Recovery operation execution time (min)} is obtained by the following equation (54).
［数５４］
｛回復動作実施時間（ｍｉｎ）｝＝０．２×［｛予想画素低下率β（％）｝−｛目標画素低下率Ｇ（％）｝］
[Formula 54]
{Recovery operation execution time (min)} = 0.2 × [{Expected pixel decrease rate β (%)} − {Target pixel decrease rate G (%)}]
ここで、｛画素低下率悪化分Ａ´（％）｝は以下の数５５式で示される。
Here, {the pixel deterioration rate deterioration A ′ (%)} is expressed by the following
［数５５］
｛画素低下率悪化分Ａ´（％）｝＝７×１０−７×｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝×（１２．５×平均転写バイアス電圧／２．５−１１．５）
[Equation 55]
{Pixel decrease rate deterioration A ′ (%)} = 7 × 10 −7 × {Total passage distance (mm) for deterioration} × (12.5 × Average transfer bias voltage / 2.5-11.5)
尚、前記数５５式における｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数５６式で示される。
The {total passage distance (mm) for deterioration} in the
［数５６］
｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝各サイズの記録材Ｐの搬送方向の長さ（ｍｍ）×そのサイズの記録材Ｐの枚数
[Formula 56]
{Total passage distance (mm) for deterioration} = Length (mm) in the conveyance direction of the recording material P of each size × Number of recording materials P of that size
尚、前記数５３式における｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝は過去の記録材Ｐの通過履歴のキャンセル分であって、以下の数５７式で示される。 Note that {Pixel reduction rate improvement B ′ (%)} in the equation 53 is the amount of cancellation of the past recording material P passing history, and is expressed by the following equation 57.
［数５７］
｛画素低下率良化分Ｂ´（％）｝＝０．１×［｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝／｛悪化分の総通過距離（ｍｍ）｝］×１００
[Equation 57]
{Pixel reduction rate improvement B ′ (%)} = 0.1 × [{Total passage distance (mm) for improvement} / {Total passage distance (mm) for deterioration]] × 100
尚、悪化分の記録材Ｐよりも感光ドラム１の長手方向に幅の広い記録材Ｐ１，Ｐ２が存在する場合における｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝は以下の数５８式で示される。
Note that the {total passage distance (mm) for improvement} in the case where there are recording materials P1 and P2 that are wider in the longitudinal direction of the
［数５８］
｛良化分の総通過距離（ｍｍ）｝＝［｛記録材Ｐ１の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ１の枚数｝］＋［｛記録材Ｐ２の搬送方向の長さ（ｍｍ）｝×｛記録材Ｐ２の枚数｝］
[Formula 58]
{Total passage distance for improvement (mm)} = [{length of recording material P1 in conveyance direction (mm)} × {number of recording materials P1}] + [{length of recording material P2 in conveyance direction ( mm)} × {number of recording materials P2}]
上記のように決定された回復動作実施時間の通りに実施されるクリーニング動作については前記第１実施形態と同様である。 The cleaning operation performed according to the recovery operation execution time determined as described above is the same as that in the first embodiment.
本実施形態によれば、印字される記録材Ｐのサイズや枚数、紙の坪量（印加される転写バイアス電圧）の各種情報に応じて、精度よく画像流れ等の画像不良の最悪レベルを予測・算出する。その値によって回復動作（クリーニング動作）のタイミングや回復動作実施時間を調整する。 According to this embodiment, the worst level of image defects such as image flow can be accurately predicted according to various types of information such as the size and number of recording materials P to be printed and the basis weight of paper (applied transfer bias voltage). ·calculate. The timing of the recovery operation (cleaning operation) and the recovery operation execution time are adjusted according to the value.
これにより、最適な回復動作実施タイミングと回復動作実施時間で感光ドラム１の寿命短縮を防止する。更に、クリーニング装置６の耐久性の低下を防止する。更に、別途、ヒータを設けることによるコスト高を伴うことがなく、画像流れ等の画像不良を防止して長期に渡って良好な画像が得られる。
Thus, the life of the
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ …記録材
１ …感光ドラム（像担持体）
６ …クリーニング装置（クリーニング手段）
17 …ＣＰＵ（制御手段；判断手段；積算長さ算出手段；第二の積算長さ算出手段；絶対湿度算出手段）
18 …メモリ（記録材情報記憶手段；画像情報記憶手段；転写バイアス電圧情報記憶手段；印字率情報記憶手段；記憶手段）
P, P1, P2 ...
6 ... Cleaning device (cleaning means)
17 ... CPU (control means; judgment means; integrated length calculation means; second integrated length calculation means; absolute humidity calculation means)
18 Memory (recording material information storage means; image information storage means; transfer bias voltage information storage means; printing rate information storage means; storage means)
Claims (5)
所定サイズの記録シートが前記ニップ部を通過する時の前記所定サイズの記録シートの搬送方向における長さの積算長さから、前記所定サイズの記録シートを越えるサイズのシートが前記ニップ部を通過する時の前記越えるサイズのシートの搬送方向における長さの積算長さを除いた値に基づいて前記像担持体の状態変化を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A transfer means for transferring an image formed on the image carrier to a recording sheet that is nipped and conveyed through a nip formed between the image carrier and the image carrier;
A sheet having a size exceeding the recording sheet of the predetermined size passes through the nip portion based on an accumulated length of the recording sheet of the predetermined size in the conveying direction when the recording sheet of the predetermined size passes through the nip portion. Determination means for determining a change in state of the image carrier based on a value excluding an accumulated length of the length in the conveyance direction of the sheet of the size exceeding the time ;
An image forming apparatus comprising:
前記判定手段は、前記像担持体の状態変化の判定に、前記転写バイアス電圧取得手段が取得した転写バイアス電圧を加味して判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。 Transfer bias voltage acquisition means for acquiring a transfer bias voltage applied to the transfer means;
Said determining means to determine the state change of the image bearing member, to any one of claims 1 to 3, wherein the determining in consideration of the transfer bias voltage, wherein the transfer bias voltage acquisition unit acquires The image forming apparatus described.
所定サイズの記録シートが前記ニップ部を通過する時の通過量から前記所定サイズの記録シートを越えるサイズのシートが前記ニップ部を通過する時の通過量を除いた値に基づいて、前記像担持体に対する所定のクリーニング動作を行うクリーニング手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A transfer means for transferring an image formed on the image carrier to a recording sheet that is nipped and conveyed through a nip formed between the image carrier and the image carrier;
Based on the value sheet size exceeding the recording sheet from passing amount predetermined size excluding the passage amount when passing through the nip portion when a predetermined size recording sheet passes through the nip portion, the image bearing Cleaning means for performing a predetermined cleaning operation on the body;
An image forming apparatus comprising:
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