JP2009025440A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転駆動される像担持体に、この像担持体を帯電手段により帯電させる工程を含む画像形成工程を適用して画像形成を実行する画像形成装置において、商用電源から画像形成装置への電力供給が遮断された状態時においても、画像流れへの対応を可能にして、長期に亘って良好な画像品質を維持する。
【解決手段】商用電源ライン３０１による像担持体の回転駆動系とは別に、像担持体を回転駆動させることができるエネルギー補助手段３０７を有し、商用電源３０１から画像形成装置への電力供給が遮断された状態時には、画像形成装置の過去の画像形成情報と画像形成装置が配置されている環境情報をもとに、画像品質を維持するために像担持体の回転動作が必要か否かを判断し、必要と判断されたときの像担持体の回転制御を前記エネルギー補助手段３０７を用いて実行させる制御シーケンスを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転駆動される像担持体に、この像担持体を帯電手段により帯電させる工程を含む画像形成工程を適用して画像形成を実行する画像形成装置に関する。

複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリなどの転写式電子写真法を使用した画像形成装置では、像担持体である感光体を中心に、帯電、画像露光、現像、転写、分離、クリーニング等の画像形成工程を実行する各装置が配設されている。そして、感光体上のトナー像を記録材（転写材）に直接転写、或いは中間転写後に記録材に転写し、記録材上に形成されたトナー像を定着装置にて定着して機外に排出する。

このような画像形成装置においては、画像形成を行う準備が必要で、ウォームアップまでの時間をかなり必要としていた。ところが、近年、ユーザーの使い勝手の向上要求と地球環境問題から省エネルギー化に対するユーザー要求が厳しく、ウォームアップ時間の短縮及び画像形成が行なわれていない時の電力消費をできるだけなくすことが要請されている。

これに応える形で近年、定着装置の低熱容量化によりウォームアップ時間が非常に短くなり、装置の使われ方としてもコピー動作終了後すぐに電源がＯＦＦされるという使われ方が多くなった。また、省エネルギー化するために画像形成動作が終了して一定時間後に定着装置の温度調整をおこなう省エネルギーモードを設けたり、一定時間後に装置全体を自動的にＯＦＦさせて省電力化させるような対策が取られてきている。また、ユーザーの省エネに対する意識が高まりにより、夜間や週末といった時間帯においては、オフィスへの電源供給を元から遮断するといった省エネ対応も行なわれるようになっている。またユーザー自身が電源コンセントをＯＦＦさせることも頻繁に行なわれるようになってきている。

一方、画像形成装置は、画像形成終了後においても、その使われ方によって、画像形成終了直後に電源供給を断たれると幾つかの不都合が生じる場合がある。

その１つである画像流れについて説明する。現在、画像形成装置で広く使用される帯電装置には、導電性ブラシや導電性ローラなどの帯電部材を使用した接触帯電装置がある。また、感光体と帯電部材間を３０〜２５０μｍ程度隔離した非接触帯電装置がある。また、金属ワイヤや鋸歯状の電極をシールド電極で囲った構成のコロナ放電装置などがある。これら帯電装置のなかで、タングステンワイヤ等の金属ワイヤを用いた放電装置は、金属ワイヤが比較的安価で交換が容易で比較的長寿命であることから、今でも高耐久、低ランニングコストが要求される画像形成装置においては広く利用されている。

しかし、コロナ放電生成物が多くなる。また、硝酸アンモニウム等のイオン性の放電生放電の多くがシールド電極に流れるように構成されるために放電電流が大きく、コロナ放電生成物であるオゾンや窒素酸化物の発生が多い。コロナ放電生成物の直接の被爆を受ける感光体表面は、その酸化作用によって表面にカルボニル基やカルボン酸や水酸基等の増大といった変質を受ける。さらに、この変質によって表面は親水化し、水分吸着成物が感光体に付着する等により、表面抵抗の低下が発生し、解像度が低下して画像流れ、ぼけといった画像品質の低下を起こすことが知られている。

また、コロナ放電生成物は、シールド電極に付着蓄積して蓄積再放出を繰り返し、非常に長時間に渡り、徐々に放電生成物が放出されていく。このため、感光体停止時に帯電器に対向していた感光体の部分がとくにひどく画像流れが発生する。また、画像流れのレベルとしては、たとえば、数時間とか１０時間では発生していなかった画像流れが、１日放置でやや弱く発生し、１日目より２日目、３日目と徐々に停止期間が長いと悪化する。そのため、週末に電源ＯＦＦしてコンセントが抜かれた画像形成装置の場合、翌週の月曜日に画像流れが発生するということが良く生じる。

この画像流れを防止・緩和するためには、放電生成物が帯電器周辺部に滞ることは良くない。そのため、従来から、これらを防止するために、帯電器に開口部を設け、開口部から放電生成物を排出することやファンによる帯電器への送風により帯電器周辺に漂う高濃度の放電生成物をうすめることがなされている。また、感光体に放電生成物が付着しないように、帯電器と感光体の間に遮蔽物を帯電動作終了後に配置すること（特許文献１）、感光体に水分が吸着しないように除湿ヒータを設けることが提案されている。また、或いは、感光体表面を研磨して、表面に付着した放電生成物と変質した表面を削り取って疎水化すること、或いは、感光体と帯電器対向面が帯電動作終了後に移動するように回転させること等が提案されている。この中で、例えば、特許文献２には、非画像形成処理時に感光体ドラムの回転操作を実行し、回転操作開始時とは異なる角度で感光体ドラムが停止するようにして画像流れが局所的に悪化することを防止する提案がなされている。
特開昭６１−５０１７０号公報 特開２００５−７７５７５号公報

しかしながら、上記従来例において、ファン回すこと、ヒータで暖めること、或いは感光体を回転させることは、商用電源からの電力供給によりなされるもので、商用電源ラインからの電力供給が断たれた場合の画像流れへの対応方法については記載がない。そのため、商用電源コンセントから画像形成装置側の電源プラグがユーザーによって抜かれてしまった場合や、電源ラインのブレーカーがＯＦＦされてしまった場合においては、画像流の発生を防止することが出来なかった。

そこで、本発明の目的は、商用電源から画像形成装置への電力供給が遮断された状態時においても、画像流れへの対応を可能にして、長期に亘って良好な画像品質を維持する事の出来る画像形成装置を提供することにある。

上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、回転駆動される像担持体に、この像担持体を帯電手段により帯電させる工程を含む画像形成工程を適用して画像形成を実行する画像形成装置において、商用電源ラインによる像担持体の回転駆動系とは別に、像担持体を回転駆動させることができるエネルギー補助手段を有し、商用電源から画像形成装置への電力供給が遮断された状態時には、画像形成装置の過去の画像形成情報と画像形成装置が配置されている環境情報をもとに、像担持体の回転動作が必要か否かを判断し、必要と判断されたときの像担持体の回転制御を前記エネルギー補助手段を用いて実行させる制御シーケンスを有することを特徴とする。

本発明によれば、商用電源から画像形成装置への電力供給が遮断された状態時においても、画像流れへの対応が可能となり、長期に亘って良好な画像品質を維持する事の出来る。

ここで、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、及び形状、その他相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施の形態１＞
（１）画像形成装置例
図１は本発明を適用した画像形成装置例の概略構成図である。この画像形成装置は、回転駆動される像担持体に、この像担持体を帯電手段により帯電させる工程を含む画像形成工程を適用して画像形成を実行する画像形成装置である。より具体的には、１ドラム−４サイクルタイプ−中間転写構成の電子写真４色フルカラー画像形成装置であり、複写機、プリンタ、ファクシミリとして使用される複合機能機である。複写機モードの場合は、装置本体（画像形成部）Ａの上部に搭載の画像読取り部Ｂからコントローラ３０５に入力した原稿の光電読取り画像情報が画像処理され、装置本体Ａが複写機として機能する。画像読取り部Ｂは、原稿を光学的に走査して画像をＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）の３原色に色分解光電読み取りする。コントローラ３０５は画像形成装置を統括制御する制御手段（制御回路部、制御基板）である。プリンタモードの場合は、外部装置であるパーソナルコンピュータＣからコントローラ３０５に入力した電気的画像情報が画像処理され、装置本体Ａがプリンタとして機能する。ファクシミリ受信モードの場合は、外部装置である相手方ファクシミリ装置Ｃからコントローラ３０５に入力した電気的画像情報が画像処理され、装置本体Ａがファクシミリ受信装置として機能する。ファクシミリ送信モードの場合は、画像読取り部Ｂで光電読取りした原稿の電気的画像情報がコントローラ３０５により外部装置である相手方ファクシミリ装置Ｃに送信される。

装置本体Ａにおいて、１は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光体と略記する）であり、中心軸を中心に回転可能に配設されている。そして、ドラムモータＭ１（図２）により矢印の反時計方向Ｒ１に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。

本例では、感光体１としてアモルファスシリコン感光体を使用している。即ち、感光体１は、ドラム型の導電性支持体上に、非晶質シリコンを主成分とした光導電層を設けて構成されている。一般的に、アモルファスシリコン感光体と呼ばれているものである。このような感光体１を用いて静電潜像形成を行う場合、露光による光減衰特性が、ＯＰＣ感光体（有機感光体）などよりも直線的に変化するため、静電潜像形成における孤立ドットの再現性に優れ、高画質な画像が得られる。感光体１は、それぞれ電子写真画像形成に必要な機能が分離された積層構造をしており、最内側の層は、主にアルミニニウムなどの金属導電材が用いられる。導電支持部体、電荷注入を阻止する阻止層、光の照射により電荷対の発生が行われる電荷発生層、発生した電荷が移動可能な電荷輸送層、最表層に電荷を保持するための電荷保持層が積層されている。

回転する感光体１は、その表面が一次帯電器（帯電手段）２により所定の極性・電位に一様に一次帯電処理される。

本例では、一次帯電器２としてスコロトロン方式のコロナ帯電器（コロナ放電式の帯電器）を用いており、シールド２ａと、放電ワイヤ２ｂと、グリッド２ｃとを有している。放電ワイヤ２ｂ（本例では、２本使用しているが、１本又は３本以上でもよい）として直径４０〜１００μｍ程度のタングステンワイヤを使用している。ただし、導電性材料（表層に酸化防止層を持たせたてもよい）で形成されたワイヤや、別の針電極、鋸歯電極等の放電可能な導電材料を使用することもできる。放電ワイヤ２ｂに印加する電圧（帯電バイアス）は、最大で１０ＫＶ、電流量として１４００μＡ程度のものが印加されて放電動作が行われる。グリッド２ｃとしては、直径５０〜２００μｍの導電部材（ＳＵＳ３０４、４３０や他の導電性材料）を用いている。ただし、金属導電材料にエッジング加工によって網目などの特定のパターン形状を施したものを採用してもよい。上述の一次帯電器２により、感光体１表面は、２００〜６００Ｖ程度の範囲に帯電される。

そして、感光体１の帯電処理面に対して、露光装置（露光手段）３により像露光がなされる。これにより、感光体１の表面に像露光パターンに対応した静電潜像が形成される。

本例において、露光装置３はレーザ露光装置である。レーザ露光装置３は、コントローラ５０３から入力する画像信号に対応して変調されたレーザ光を半導体レーザから出力して、回転する感光体１の一次帯電面を走査露光Ｌする。これにより、感光体表面の露光明部の電位減衰により像露光パターンに対応した静電潜像が形成される。本例では、画像イメージの非画像部分を像露光している。

露光装置３は、半導体レーザ光の他、ＬＥＤ光等の公知の光源を利用したものを使用することができる。露光装置３については特に制限はなく、感光体表面に対し、半導体レーザ光、ＬＥＤ光を、所望の像露光イメージに露光できる光学系機器であればよい。

そして、上記のようにして感光体表面に形成された静電潜像が現像装置（現像手段）５によりトナー像として現像される。なお、４は像露光部と現像部の間に配設した電位センサ（電位検知手段）であり、感光体表面の電位状態を検知してコントローラ５０３にフィードバックする。コントローラ５０３はフィードバックされる検知電位に基づいて一次帯電器２に対する印加電圧等のプロセス条件を調整制御する。

本例において、現像装置５は、第１の現像装置５Ａと、第１の現像装置５Ａよりも感光体回転方向下流側の第２の現像装置５Ｂを有する。

第１の現像装置５Ａは、磁性非接触現像方式で静電潜像を正規現像により黒色（ブラック）Ｋのトナー像に現像するブラック現像器である。このブラック現像器５Ａは、Ｋ色トナー現像剤を担持する現像スリーブ５ａを有しており、現像スリーブ５ａと感光体１との間のギャップを一定に保持させて固定的に配置されている。即ち、現像位置からの離間機構を有していない。このブラック現像器５Ａは、感光体１の帯電極性とは逆極性の帯電トナーを用いて現像可能な機能を備えており、トナー像形成時には、所定の駆動が入力される。また、現像時には、ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳した高圧の現像バイアスが印加される。このとき、現像スリーブ５ａと感光体１とのギャップは、１００〜３００μｍ程度に保たれ、かつ現像スリーブ上には、１〜２ｍｇ／ｃｍ^２程度のトナー層を形成し、ＡＣ成分は、１〜３ＫＶ程度のピーク間電圧、１〜３ｋＫＨｚ程度の周波数で印加される。

第２の現像装置５Ｂはローラリー式の現像装置であり、回転自在な回転支持体（ローラリー）５ｂと、これに搭載された３個の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを有する。現像器５Ｙは、イエロー色Ｙのトナーを有する現像剤が収容された現像器であり、静電潜像をＹ色トナー像に現像する。現像器５Ｍは、マゼンタ色Ｍのトナーを有する現像剤が収容された現像器であり、静電潜像をＭ色トナー像に現像する。現像器５Ｃは、シアン色Ｃのトナーを有する現像剤が収容された現像器であり、静電潜像をＣ色トナー像に現像する。

上述の第２の現像装置５Ｂは、フルカラー画像形成時に用いられ、感光体１に形成された静電潜像の現像に供される色の現像器が、回転支持体５ｂの回転により、感光体表面に対向する現像位置に選択的に移動配置されて現像を行う。

このカラー画像形成用の第２の現像装置５Ｂは、上述の第１の現像装置５Ａとは異なり、トナーとギヤリヤとを主成分とする二成分現像剤を用いて磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光体表面に接触させて感光体１表面の静電潜像を接触現像する。

上述の第２の現像装置５Ｂは、公知の技術で用いられている現像手段であり、特に特定の条件を要するものではない。本例では、現像バイアスとして、ＤＣ高圧成分にＡＣ成分のピーク間電圧Ｖｐｐとして、１〜２ｋＶ、周波数５〜１０ｋＨｚ程度の矩形波を重畳している。

感光体１の表面に形成されたトナー像は、転写前帯電器（転写前帯電手段）６により所定の転写前帯電を受ける。この転写前帯電は次ぎの一次転写工程の補助工程である。次いで、中間転写体ユニット７の一次転写部Ｔ１において、中間転写体としてのエンドレスの中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）８の表面に一次転写される。ベルト８は、無端状の誘電体製ベルトであり、複数のローラ９ａ〜９ｅ間に懸回張設されている。そして、ローラ９ａにより感光体１に対して接触状態にされている。感光体１とベルト８の接触ニップ部が一次転写部Ｔ１である。ベルト８は、例えばローラ９ｂを駆動ローラとして、矢印の時計方向Ｒ８に感光体１の回転速度に対応した速度で回転駆動される。また、ローラ９ａを一次転写ローラとし、このローラ９ａに対して、一次転写バイアス印加電源（不図示）から、トナーの帯電極性とは逆極性の所定の一次転写電圧が所定の制御タイミングで印加される。これにより、感光体１上のトナー像がベルト８の面に移動される。

また、ローラ９ｄを二次転写対向ローラとし、このローラ９ｄに対してベルト８を挟ませて二次転写ローラ１２がシフト機構（不図示）により接離可能に配設されている。二次転写ローラ１２がベルト８に接触しているときの接触ニップ部が二次転写部Ｔ２である。二次転写ローラ１２には、二次転写バイアス印加電源（不図示）から、トナーの帯電極性とは逆極性の所定の二次転写電圧が所定の制御タイミングで印加される。

二次転写ローラ１２は、二次転写対向ローラ９ｄに対してベルト８を挟んで所定に圧接した第１の状態と、ベルト８の外面から離間した第２の状態とにシフト機構により切り換え制御される。二次転写ローラ１２は、常時はベルト８の外面から離間した第２の状態に切り換えられて保持されている。第１の状態に切り換えられることで、ベルト８の外面との間に二次転写部Ｔ２が形成される。

また、ローラ９ｄとローラ９ｅとの間のベルト部分に対向させてベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３は、クリーニング部材がベルト８に所定に接した第１の状態と、クリーニング部材がベルト８の外面から離間した第２の状態とにシフト機構（不図示）により切り換え制御される。ベルトクリーニング装置１３は、常時はベルト８の外面から離間した第２の状態に切り換えられて保持されている。

フルカラー画像の形成は次のようにしてなされる。まず、感光体１に対して、１色目としての例えばＫ色トナー像が、上記の一次帯電・像露光・Ｋ色トナー現像の画像形成工程により形成される。そして、そのＫ色トナー像が一次転写部Ｔ１において、一次転写電圧が印加されている一次転写ローラ９ａによりベルト８上に一次転写される。

ベルト８に転写されないで感光体１の表面に残った一次転写残トナーはドラムクリーニング装置１０により感光体１の表面から除去される。ドラムクリーニング装置１０は、感光体表面に当接配置されたクリーニングブレードを有しており、このクリーニングブレードによる感光体表面の摺擦によって、感光体表面に付着した、一次転写残トナー等の付着異物を除去する。

ドラムクリーニング装置１０により清掃された感光体表面は、次いで、光除電器（除電手段）１１により全面露光されて除電（残留電荷の除去）される。光除電器１１は、例えば、それ自体公知の光源を用いて照射される。光除電に用いられる露光手段、及び光源の種類に特に制限はない。本例では、露光装置３から発生される光の中心波長が６５５ｎｍであるのに対して、光除電器１１から発生される光の中心波長は６６０ｎｍとなっている。

上記と同様の画像形成工程（帯電、像露光、現像、一次転写）が、２色目、３色目、４色目としての、例えばＹ色トナー像、Ｍ色トナー像、Ｃ色トナー像の順で繰り返えされて、回動しているベルト８の表面に順次に重ね合わせるように一次転写される。これにより、ベルト８上に、Ｋ色トナー像、Ｙ色トナー像、Ｍ色トナー像、Ｃ色トナー像の順次重畳転写からなる未定着のフルカラートナー像（多重トナー像）が合成形成される。なお、色トナー像の形成順序は上記の順序に限られるものではない。

一方、所定の制御タイミングで、給紙カセット（給紙部）１４の給紙ローラ１５が駆動される。これにより、給紙カセット１４に積載収容された、紙、透明フィルム等の記録材Ｐが一枚分離されて送り出され、シートパス１６からレジストローラ１７へ送られる。レジストローラ１７は、記録材Ｐの斜行補正と、ベルト８から記録材Ｐへのトナー像の二次転写のタイミングを制御するもので、給紙カセット１４側から給紙された記録材Ｐの先端を受け止めて一旦停止させる。

また、二次転写ローラ１２が所定の制御タイミングで第１の状態に切り変えられる。そして、レジストローラ１７の位置で停止されている記録材Ｐは所定の制御タイミングでレジストローラ１７から再給紙され、第１の状態に切り変えられた二次転写ローラ１２とベルト８との間の二次転写部Ｔ２に導入され、二次転写部Ｔ２を挟持搬送されていく。その間、二次転写ローラ１２には所定の二次転写電圧が印加されて、ベルト８上のフルカラーのトナー像が記録材Ｐ上に静電的に一括で二次転写される。即ち、ベルト８上のフルカラーのトナー像が記録材Ｐの面に移動される。これにより、記録材Ｐ上には未定着のフルカラートナー像が形成される。

記録材Ｐに転写されないでベルト８の面に残った二次転写残トナーはベルトクリーニング装置１３によりベルト面から除去される。このベルトクリーニング装置１３により清掃されたベルト８は繰り返して画像形成に供される。ベルトクリーニング装置１３は、二次転写部Ｔ２にてベルト８から記録材Ｐに対するトナー像の二次転写がなされるときに、所定の制御タイミングにてベルト８の外面に接触した第１の状態に切り換えられる。ベルトクリーニング装置１３は、ベルト８に対するフルカラー画像形成中は第２の状態に保持されてベルト８から離間しており、単色画像形成時は第１の状態に保持されて常時当接するように制御される。

二次転写部Ｔ２を出た記録材Ｐはベルト８の面から分離されて、搬送ベルト装置１８によって定着装置（定着手段）１９へ搬送され、定着ニップ部Ｎに導入される。これにより、フルカラートナー像が記録材Ｐの表面に熱圧定着される。定着装置１９は、ヒータを内蔵する定着ローラ１９ａと、定着ローラ１９ａに対して相対的に付勢して設けられている加圧ローラ１９ｂを有する。定着ローラ１９ａと加圧ローラ１９ｂとの圧接部が定着ニップ部Ｎである。

そして、定着装置１９を出た記録材Ｐは排紙ローラ２０により排紙トレイ２１上に排紙される。

ここで、上述の、感光体１から中間転写ベルト８上にトナー像を転写する一次転写手段及びベルト８から記録材Ｐ上にトナー像を転写する２次転写手段については、特に限定されるものではない。本例では、一次転写手段として一次転写ローラ９ａを使用し、２次転写手段として二次転写ローラ１２を使用している。これらのローラ９ａ・１２は、導電支持体と、その外周面に形成された導電性弾性ローラとによって構成されている。導電性支持体に一定電流、又は一定電圧などに制御された高圧（一次転写バイアス、二次転写バイアス）が印加され、環境、トナー像、記録材に応じて好適に一次転写及び二次転写が行われるように高圧制御が行われる構成になっている。

感光体１はモータＭ１（図２）により、中間転写体ベルト８はモータＭ２により、同一速度に駆動される。また、第１の現像装置５ＡはモータＭ３により駆動される。第２の現像装置５Ｂの現像器５Ｙ・５Ｍ・５ＣはモータＭ４により駆動され、回転支持体５ｂはモータＭ５により駆動される。また、搬送ベルト装置１８、及び定着装置１９の定着ローラ１９ａはモータＭ６により駆動される。各モータＭ１〜Ｍ６は、コントローラ５０３の制御信号を受けてモータドライバ３０６（図２）によって駆動制御されている。

Ｆ１は一次帯電器２に対する送風ファン（帯電器送風ファン）、Ｆ２は吸気ファン、Ｆ３は定着装置１９等で生じる熱気を排気する廃熱ファンである。これらのファンＦ１〜Ｆ３もコントローラ５０３の制御信号を受けてモータドライバ３０６（図２）によって駆動制御されている。

（２）制御系統
本例の画像形成装置は、商用電源ラインによる感光体１の回転駆動系とは別に、感光体１を回転駆動させることができるエネルギー補助手段を有する。そして、コントローラ５０３は、商用電源から画像形成装置への電力供給が遮断された状態時には、画像形成装置の過去の画像形成情報と画像形成装置が配置されている環境情報をもとに、画像品質を維持するために像担持体の回転動作が必要か否かを判断する。画像品質を維持するための感光体１の回転動作とは、オゾン、ＮＯｘ等のコロナ生成物の影響による画像流れやぼけの発生を抑制するための回転動作である。そして、必要と判断されたときの像担持体の回転制御を前記エネルギー補助手段を用いて実行させる制御シーケンスを有する。以下、これについて説明する。

図２は本例の画像形成装置の電源供給と制御回路の特徴的部分の説明図である。３０１は主電源（商用電源）のコンセント、３０２は画像形成装置側の電源プラグであり、コンセント３０１に対して差し込まれる。この差し込みにより、画像形成装置が主電源に対して電気的に接続されて、主電源から画像形成装置への電力供給が可能となる。

３０３と３０４は、商用電源ラインから作られる５Ｖ電源と２４Ｖ電源である。３０５は画像形成装置のコントローラ、３０６はモータドライバ、３０７はエネルギー補助手段としての補助電源、３０８は補助電源３０７に対する充電器である。

ＳＷ１はメイン電源スイッチであり、このスイッチＳＷ１がＯＦＦされると、商用電源ラインからの画像形成装置への電力供給はすべて断たれる（商用電源から画像形成装置への電力供給が遮断された状態）。

ＳＷ２はコントローラ３０５の供給電源の切り替えスイッチである。ＳＷ３はモータドライバ３０６の供給電源の切り替えスイッチである。そして、上記のスイッチＳＷ１・ＳＷ２・ＳＷ３は実際には機械的に連結されており、メイン電源スイッチＳＷ１のＯＮ−ＯＦＦに連動して切り替わるようになっている。メイン電源スイッチＳＷ１がＯＦＦされると（矢印方向に回転）、スイッチＳＷ２も矢印方向に回転し、電源供給が、電源ラインで作られる５Ｖ電源３０３から、キャパシタ等からなる補助電源３０７の５Ｖ出力に切り替わる。

スイッチＳＷ３も、同じく、メイン電源スイッチＳＷ１がＯＦＦされると、矢印方向に回転し、電源ラインで作られる２４Ｖ電源３０４から、補助電源３０７の２４Ｖ出力に切り替わるようになっている。

感光体の光感度の安定性と画像流れ防止のため、感光体１に水分が吸着しないように除湿ヒータ（ドラムヒータ）３０９が配設されている。このヒータ３０９は商用電源ラインに接続されている。そして、感光体１の表面温度を検知するセンサＳ１が感光体周辺に配置されている。このセンサＳ１から表面温度に関する検知信号がコントローラ３０５に送られる。コントローラ３０５はこの信号にもづいて、感光体１の表面温度が所定の温度に保たれるように、ヒータ制御スイッチＳＷ４をＯＮ−ＯＦＦ制御して感光体１の表面温度を温調する。

画像形成装置には、その他各種のセンサが配置される。例えば、機外の温度と湿度をモニターするために、給紙装置周辺に配置された温度センサ（機外温度センサ）Ｓ２と湿度センサ（機外湿度センサ）Ｓ３である。これらのセンサＳ２・Ｓ３からコントローラ３０５に対して、画像形成装置が配置されている環境情報（温度・湿度）に関する検知信号が送られる。

定着装置１９には定着ローラ１９ａの温度を検知する温度センサＳ４が配置されており、このセンサＳ４からコントローラ３０５に定着ローラ１９ａの温度に関する検知信号が送られる。コントローラ３０５はこの信号にもづいて、定着ローラ１９ａのヒータに対する電力供給量を制御して、画像形成実行時における定着ローラ１９ａの表面温度を所定の定着温度に温調する。

また、コントローラ３０５は上記のような各種センサの信号に基づいて各種のファンやモータ等の駆動制御を行う。モータドライバ３０６には、感光体１の回転を制御するモータＭ１、その他のモータＭ２〜Ｍ６等が接続されている。また、モータドライバ３０６には、帯電器送風ファンＦ１、吸気ファンＦ２、定着等の廃熱ファンＦ３等のファンが駆動できるように接続されている。

そして、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３は操作者によってＯＮ−ＯＦＦ制御されるだけでなく、省エネルギーのため、コントローラ３０５からの信号（省エネルギーモード信号）によりＯＦＦ制御できるように構成されている。

また、画像形成装置側の電源プラグ３０２が商用電源のコンセント３０１から急に抜かれてしまう場合、商用電源の大元のブレーカーが落とされ電源供給が落とされた場合、停電の場合の対策として次の構成を採っている。即ち、ＡＣ電圧検知回路３１０はこれらの場合において、ＡＣ電圧が一定以上低下したことを検知する。そして、このＡＣ電圧検知回路３１０からの信号によりスイッチ制御回路３１１が働き、メイン電源スイッチＳＷ１が自動的にＯＦＦされるように構成されている。

以上のように構成することで、メイン電源スイッチＳＷ１をＯＦＦすることで、補助電源３０７に切り替えてドラムモータＭ１の制御を行うことができる。また、補助電源３０７の充電は、コントローラ３０５からの信号により画像形成装置の消費電力が１００Ｖ・１５Ａの範囲超えないように、画像形成装置の動作中（メイン電源スイッチＳＷ１のＯＮ状態時）に行われる。

補助電源３０７としては、鉛蓄電池やカドニカ電池等のケミカル電池を用いることも可能であるが、充電時間が短く、長寿命である、電気二重層キャパシタを用いることも可能である。また、電気二重層キャパシタとしては、複数の会社から、近年電源モジュールとして大容量のものが市販されており、直列或いは並列に組み合わせることで５Ｖ及び２５Ｖ電源等を作ることが出来る。

コントローラ５０３は、商用電源から画像形成装置への電力供給が遮断された状態時には、画像形成装置の過去の画像形成情報と画像形成装置が配置されている環境情報をもとに、画像品質を維持するための感光体１の回転動作が必要か否かを判断する。そして、必要と判断したときは、本例では、エネルギー補助手段である補助電源３０７を用いてドラムモータＭ１を回転制御して感光体１を回転させる制御シーケンスを実行する。

本例において、実際にドラムモータＭ１がどのように制御されるのかを説明する。図３は、その制御動作の１例を示すタイムチャートである。

画像形成装置の電源（メイン電源スイッチＳＷ１）がＯＦＦされ、補助電源３０７がＯＮされ、その後しばらくは画像形成装置を停止したままに放置し、補助電源３０７を用いてドラムモータＭ１を駆動して感光体１を回転させる。この感光体１の回転で、ドラムクリーニング装置１０のクリーニングブレードによって感光体表面を摺擦して、感光体表面に付着のオゾン、ＮＯｘ等のコロナ生成物の影響による画像流れを解消する方法である。

これにより、停電時や、画像形成装置側の電源プラグ３０２を主電源のコンセント３０１から抜いたり、電源ラインをＯＦＦ（メイン電源スイッチＳＷ１−ＯＦＦ）するユーザーに対しても画像流れの発生のない画像形成装置を実現できる。

図３において、まず、画像形成装置は、メイン電源スイッチＷＳ１がＯＮにされていて電源が入っている状態にある（商用電源ラインがＯＮの状態時）。この状態で画像形成動作が行われる。このメイン電源スイッチＷＳ１がＯＮのときは、商用電源ラインによりドラムモータＭ１が回転駆動されて、感光体１が回転駆動される。たとえば、画像形成設定枚数によって異なるけれども、画像形成が時間ｈｈ１（秒）行われ、また、画像形成が行われなかった時間ｈｈ２（秒）を経過する。この画像形成が行われなかった時間ｈｈ２の間は、ドラムモータＭ１はＯＦＦであり、感光体１は回転を停止している。そして、次ぎに、画像形成が時間ｈｈ３（秒）行われる。そして、画像形成が行われない時間ｈｈ４（秒）が経過する。この画像形成が行われなかった時間ｈｈ３の間は、ドラムモータＭ１はＯＦＦであり、感光体１は回転を停止している。その後に、メイン電源スイッチＳＷ１がＯＦＦされる。即ち、商用電源から画像形成装置への電力供給が遮断された状態時にされる。そして、メイン電源スイッチＷＳ１のＯＦＦとともに、補助電源３０７がＯＮされる。機外温度センサＳ２と機外湿度センサＳ３は、電源−ＯＮ時、ＯＦＦ後も継続的に温度および湿度を検知し、信号をコントローラ３０５に送っている。コントローラ３０５は、この補助電源３０７から電力が供給される。

コントローラ３０５は、メイン電源スイッチＷＳ１のＯＦＦ前（商用電源ラインのＯＦＦ前）の画像形成装置の過去の画像形成情報として、一定時間内（例えば、ＷＳ１−ＯＦＦ前８時間）の動作情報を記憶している。動作情報は、例えば、感光体１の回転時間（積算の回転時間）、或いは帯電器２の感光体帯電時間（積算の帯電時間）などである。

本例においては、動作情報は、感光体１の積算の回転時間としている。即ち、コントローラ３０５は、ドラムモータＭ１の回転時間（感光対１の回転時間）をつねに積算しておく積算カウンタ１（不図示）をもっている。このカウンタ１は、画像形成が行なわれない時は減算していく。１時間内のモータ回転時間の割合が常にわかるカウンタである。そして、コントローラ３０５は、メイン電源スイッチＷＳ１がＯＦＦされると一定時間（たとえば８時間）前までのモータ回転時間の積算値（図３の例では（ｈｈ１＋ｈｈ２））を記憶している。

そして、コントローラ３０５は、メイン電源スイッチＷＳ１がＯＦＦされると、上記の画像形成装置の過去の画像形成情報と画像形成装置が配置されている環境情報をもとに、画像品質を維持するための感光体１の回転動作が必要か否かを判断する。そして、必要と判断したときは、補助電源３０７を用いてドラムモータＭ１を回転制御して感光体１を回転させる制御シーケンスを実行する。具体的には、メイン電源スイッチＷＳ１がＯＦＦされると、積算カウンタ１の値と機外温度湿度センサＳ２・Ｓ３の値（Ｔ，Ｈ）から所定時間後（たとえば１６時間経過後）に行なう感光体１の回転制御の回転数を決定し、所定回転数の回転を行って停止する。

図４は上記の制御動作のフローチャートである。図４において、コントローラ３０５或いは操作者によってメイン電源スイッチ（電源スイッチ）ＳＷ１がＯＦＦされる（ステップ１）。すると、ドラムヒータ３０９がＯＦＦ（ステップ２）し、補助電源３０７がＯＮする（ステップ３）。コントローラ３０５は、メイン電源スイッチＳＷ１がＯＦＦに切り替わったことを認識すると、カウンタ１の値を取得する（ステップ４）。そして、所定の時間たとえば１６時間経過後（ステップ５）、次に環境情報Ｔ（そのときの温度）、Ｈ（そのときの湿度）を取得する（ステップ６）。そして、カウンタ１と環境情報である温湿度Ｔ，Ｈから、何分間（Ｔｐ、たとえば２分摺擦回転）感光体１を回すかを決定する（ステップ７）。この値は、テーブルを作って各条件にあわせて決定すればよいが、湿度が高いほど、そしてカウンタ値が高いほど回転数を大きくするようにする。そして、１６時間ごとに上記条件で回転させ（ステップ９）、放置時間が７２時間を超えた場合（ステップ８）、それ以上の画像流れの変化はないとして、以後は感光体１の回転はさせずに補助電源３０７をＯＦＦさせて終了する（ステップ１０）。超えていない場合は、７２時間経過するまで補助電源３０７をＯＮさせておく（ステップ９→５）。

以上のように、画像形成装置のメイン電源スイッチＳＷ１がＯＦＦされた後、補助電源３０７をＯＮさせ、所定時間後に感光体１を回すようにした。これにより、メイン電源スイッチＳＷ１−ＯＦＦ後、ユーザーが画像形成装置側の電源プラグ３０２を主電源のコンセント３０１から抜いたり、商用電源ラインをＯＦＦして画像形成装置を放置しても画像流れが発生しないように出来る。

なお、商用電源ラインがＯＮされている状態で画像形成装置が放置されている場合の、画像品質を維持するための、感光体１の回転動作、ファン駆動動作、ドラムヒータへの電力供給等は、従来例の場合と同様に、商用電源ラインの電力により実行される。

また、省エネルギーのため、コントローラ３０５からの信号（省エネルギーモード信号）によりメイン電源スイッチＳＷ１がＯＦＦされたときは、これに連動して補助電源３０７がＯＮに切り替えられる。これにより、補助電源３０７を用いた感光体１の回転制御が実行される。

＜実施の形態２＞
前記実施の形態１においては、電源−ＯＦＦ後に感光体１を回転動作させるためのエネルギー補助手段として補助電源３０７を用いた。しかし、上記のエネルギー補助手段としては、補助電源３０７にかぎられることはなく、機械的エネルギー蓄積手段にすることもできる。即ち、電源−ＯＮ時に機械的エネルギーの形で感光体回転力を貯めることで、電源−ＯＦＦ後の感光体回転駆動動作を行うことも可能である。

この方法は、比較的簡単な構成であり、補助電源３０７を用いる場合にくらべて、初期コストをさげてつくることが可能である。

図５はその機械的エネルギー蓄積手段の一例の説明図ある。図５は、画像形成装置の感光体１を長手軸方向に見た図であり、図面上、左が画像形成装置の手前側（被駆動側）になり、右が奥側（駆動側）になる。そして、感光体１の奥側には感光体１を駆動するギヤ６２と感光体１を駆動するドラムモータＭ１がある。また、ドラムモータＭ１とは別に、ゼンマイばね６６とこのゼンマイばねの巻き上げと巻き上げ量を制御するモータ６７がある。そして、このゼンマイばね６６の力によって、感光体駆動ギヤ６４に伝える駆動力を制御するギヤボックス６５がある。

モータ６７によるゼンマイばね６６の巻上げ量は、コントローラ３０５からの信号で制御されるようになっている。

そして、メイン電源スイッチＳＷ１がＯＦＦされると同時に、補助電源３０７がＯＮされる。また、感光体１を回転する駆動系が、ドラムモータＭ１側から、ゼンマイばね６６の側の駆動ギヤ６４側に切り替えられる。そして、ゼンマイばね６６を開放する制御がなされることで、ゼンマイばね６６の力によってギヤ６４・ギヤ６２を介して感光体１が非常にゆっくり回転するようになっている。ゼンマイばね６６の開放はメイン電源スイッチＳＷ１がＯＦＦされる時、コントローラ３０５からの信号により機械タイマー（不図示）が動き出し、このタイマーが一定時間後に巻き上げ制御モータ６７のブレーキが解除手段６８により開放され回転が開始される。

ゼンマイばね６６の巻上げ制御は、電源−ＯＮ時に、画像形成装置の画像形成時間に応じておこなわれ、画像形成時間が長くなると巻き上げ量が多くなる。さらに、湿度が一定以上（たとえば、４０％以上）のとき行われ、それ以下（４０％以下）の場合巻き上げは行なわれない。

以上のように構成することでメイン電源スイッチＳＷ１がＯＦＦになってから所定時間経過後に感光体１が回り、画像流れを防止することが出来る。

以上説明したように、商用電源からの電力供給と遮断を切り替えるメイン電源スイッチがＯＦＦされた時に、感光体回転駆動系をエネルギー補助手段側に切り替えるようにした。これにより、電源ＯＦＦ後のコンセントＯＦＦや電源ラインのブレーカー等が落とされ電源ラインからの電力供給がなされなくなった時も画像流れの防止を行なうことが出来る。即ち、感光体に対する、オゾン、ＮＯｘ等のコロナ生成物の影響を抑制し、長期に亘って良好な画像品質を維持する事の出来る。

ここで、上述した実施の形態の画像形成装置は、感光体１に形成した画像を中間転写体８を介して記録材Ｐに転写する中間転写構成の装置であるが、画像形成装置は、感光体１に形成した画像を記録材に直接に転写する構成のものであってもよい。

感光体１は、ドラム型の形態に限られず、回動駆動されるフレキシブルるなエンドレスベルト型の形態のものにすることもできる。

像担持体は、電子写真感光体に限られず、静電記録誘電体であってもよい。即ち、画像形成装置は、回転駆動される像担持体に、この像担持体を帯電手段により帯電させる工程を含む画像形成工程を適用して画像形成を実行する装置であればよい。

実施の形態１の画像形成装置の概略図 電源部とコントローラ部を説明する図 制御を説明する図 制御フロー図 実施の形態２の要部図

符号の説明

１・・感光体、２・・一次帯電器、３・・露光装置（露光手段）、４・・電位センサ、５・・現像装置（現像手段）、７・・中間転写ベルトユニット、１０・・ドラムクリーニング装置、１１・・光除電器、９ａ・・一次転写ローラ、９ｄ・・二次転写対向ローラ、１２・・二次転写ローラ、１８・・搬送ベルト装置、１９・・定着装置、３０１・・主電源のコンセント、３０２・・画像形成装置側の電源プラグ、３０３・・５Ｖ電源、３０４・・２４Ｖ電源、３０５・・コントローラ、３０６・・モータドライバ、３０７・・補助電源、３０８・・充電器、３０９・・ドラムヒータ、６２・・ギヤ、６４・・ギヤ、６５・・ギヤボックス、６６・・ゼンマイばね、６７・・巻き上げ量制御モータ、６８・・ブレーキ解除手段

Claims (9)

1. 回転駆動される像担持体に、この像担持体を帯電手段により帯電させる工程を含む画像形成工程を適用して画像形成を実行する画像形成装置において、
   商用電源ラインによる像担持体の回転駆動系とは別に、像担持体を回転駆動させることができるエネルギー補助手段を有し、商用電源から画像形成装置への電力供給が遮断された状態時には、画像形成装置の過去の画像形成情報と画像形成装置が配置されている環境情報をもとに、像担持体の回転動作が必要か否かを判断し、必要と判断されたときの像担持体の回転制御を前記エネルギー補助手段を用いて実行させる制御シーケンスを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記エネルギー補助手段が補助電源或いは機械的エネルギー蓄積手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補助電源が電気二重層キャパシタであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記機械的エネルギー蓄積手段がゼンマイばねであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成情報として商用電源ラインのＯＦＦ前の一定時間内の画像形成装置の動作情報を用いるようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記動作情報が、前記像担持体の回転時間或いは前記帯電手段の帯電時間であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体がドラム型或いはエンドレスベルト型の電子写真感光体であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記帯電手段がコロナ放電式の帯電器であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記像担持体に形成された画像が記録材に直接に転写される、或いは前記像担持体に形成された画像が中間転写体を介して記録材に転写されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の画像形成装置。

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