JP2012132951A

JP2012132951A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2012132951A
Application number: JP2010282444A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Shibuya; 健一渋谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: CN102540799B; US8867939B2; US20120155896A1; JP5253487B2; CN102540799A

Abstract

【課題】感光体の表面の移動速度が変更可能であり、ＤＣ帯電方式を採用した画像形成装置において、感光体の表面の移動速度によらずに、感光体の帯電処理に起因するスジ状の画像ムラを抑制することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体１と、帯電部材２と、帯電部材２に直流電圧を印加する電源Ｓ１と、上流側のギャップＡ１に対応する感光体１の表面に光を照射する照射手段８と、照射手段による光の照射を制御する制御手段２００と、を有し、感光体１は、第１の速度と、該第１の速度よりも遅い第２の速度とで移動することができ、制御手段２００は、感光体１が第１の速度で移動して画像形成が行われる場合は、照射手段８による光の照射を行い、感光体１が第２の速度で移動して画像形成が行われる場合は、照射手段８による光の照射は行わない構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式の画像形成装置において、電子写真感光体（感光体）を帯電させるために、ローラ型又はブレード型の帯電部材を感光体に接触させてこれを帯電させる接触帯電方式が用いられている。接触帯電方式で感光体を帯電させるために、２つの方法が良く知られている。１つ目は、帯電部材に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加して感光体を帯電させる「ＡＣ帯電方式」である。２つ目は、帯電部材に直流電圧のみを印加して感光体を帯電させる「ＤＣ帯電方式」である。

「ＡＣ帯電方式」は、交流電圧が印加されているため、「ＤＣ帯電方式」と比べて、感光体の表面を比較的均一に帯電させることができる。その反面、「ＡＣ帯電方式」は、「ＤＣ帯電方式」と比べて、感光体への放電量が増えるため、感光体の表面が削れ易い。そのため、「ＡＣ帯電方式」で感光体を帯電させると、「ＤＣ帯電方式」を用いて感光体を帯電させた場合に比べて、感光体の寿命が短くなる。又、「ＡＣ帯電方式」は、ＡＣ電源が必要となる。そのため、「ＡＣ帯電方式」は、「ＤＣ帯電方式」と比べて、イニシャルコスト及びランニングコストが相対的に高くなる。言い換えると、「ＤＣ帯電方式」は、「ＡＣ帯電方式」と比べて、ランニングコスト及びイニシャルコストの面で有利である。

しかしながら、「ＤＣ帯電方式」は、「ＡＣ帯電方式」と比べて、感光体の表面電位の均一性（帯電均一性）が劣ることがある。具体的には、感光ドラムとこれに接触して接触部を形成する帯電ローラとを有する系で説明すれば、感光ドラムの表面電位の不均一性に起因する感光ドラムの長手方向（周方向に直交する方向）のスジ状の帯電ムラ（以下「帯電横スジ」という。）の問題がある。これは、上記接触部よりも感光ドラムの回転方向下流側の微小な空隙において、上記接触部よりも同方向上流側の微小な空隙で帯電された感光ドラムと帯電ローラとの間で不安定な微小放電（剥離放電など）が発生することに起因すると考えられている。

ここで、感光体と帯電部材との間の微小な空隙を「帯電ギャップ」と呼ぶ。そして、この帯電ギャップのうち上記接触部よりも感光体の表面（被帯電面）の移動方向の上流側のものを「上流側帯電ギャップ」、下流側のものを「下流側帯電ギャップ」と呼ぶ。

特許文献１には、「ＤＣ帯電方式」で感光体を帯電させる際に発生する「帯電横スジ」を抑制するための構成が開示されている。具体的には、上流側帯電ギャップに光を照射することで（ニップ前露光）、上流側帯電ギャップにおいて感光体の帯電を打ち消して、下流側帯電ギャップにおいて感光体を帯電させる。これにより、下流側帯電ギャップにおける不安定な微小放電（剥離放電など）に起因する帯電横スジの発生を抑制する。

特開平５−３４１６２６号号公報

一方、電子写真方式の画像形成装置は、多様なメディアに画像を形成することが求められるようになってきた。そして、多様なメディアに画像を形成する際に、メディアの種類に応じてプロセススピードを変える構成が広く採用されている。ここで、画像形成装置のプロセススピードは、通常、感光体の表面の移動速度（感光ドラムの周速度）に対応する。

より具体的には、厚紙にトナー像を定着する際には、普通紙にトナー像を定着する際と同等の定着性を確保するために、多くの熱が必要となる。そこで、厚紙に画像を形成する際に多くの熱を厚紙に与えるために、定着装置の定着スピードを遅くして、加熱時間を長くする構成が知られている。又、定着装置の定着スピードを遅くするのに伴い、感光体の表面の移動速度を定着装置の定着スピードと同じように遅くする構成が知られている。

しかしながら、このように、感光体の表面の移動速度が変更可能な画像形成装置において、該移動速度に関わらず上流側帯電ギャップに一定の光を照射すると、帯電横スジが発生するという問題があることがわかった。具体的には、普通紙に画像を形成する際に上流側帯電ギャップを露光する光量を、厚紙に画像を形成する際に上流側帯電ギャップを露光する光量とすると、帯電横スジが発生した。これは、感光体の表面の移動速度が遅くなると、上流側帯電ギャップを光で除電しても、上流側帯電ギャップにおいて感光体が十分に帯電されてしまうため、下流側帯電ギャップにおいて不安定な微小放電（剥離放電など）が発生するためであると考えられる。

従って、本発明の目的は、感光体の表面の移動速度が変更可能であり、ＤＣ帯電方式を採用した画像形成装置において、感光体の表面の移動速度によらずに、感光体の帯電処理に起因するスジ状の画像ムラを抑制することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、移動可能な感光体と、前記感光体に接触又は近接して前記感光体を帯電させる帯電部材であって、前記感光体の移動方向において、前記感光体と前記帯電部材との接触部又は最近接位置の上流側に該接触部又は最近接位置に向けて前記感光体との間の距離が徐々に狭くなるギャップを形成し、前記接触部又は前記最近接位置の下流側に該接触部又は最近接位置から遠ざかるにつれて前記感光体との間の距離が徐々に広くなるギャップを形成する帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧を印加する電源と、前記上流側のギャップに対応する前記感光体の表面に光を照射する照射手段と、前記照射手段による前記光の照射を制御する制御手段と、を有し、前記感光体は、第１の速度と、該第１の速度よりも遅い第２の速度とで移動することができ、前記制御手段は、前記感光体が前記第１の速度で移動して画像形成が行われる場合は、前記照射手段による前記光の照射を行い、前記感光体が前記第２の速度で移動して画像形成が行われる場合は、前記照射手段による前記光の照射は行わないように制御することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、感光体の表面の移動速度が変更可能であり、ＤＣ帯電方式を採用した画像形成装置において、感光体の表面の移動速度によらずに、感光体の帯電処理に起因するスジ状の画像ムラを抑制することができる。

本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。感光ドラムの層構成と帯電ローラの層構成の一例を説明するための模式図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置の操作部を示す模式図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置の要部のブロック図である。（ａ）ニップ前露光量と、帯電ローラと感光ドラムの間に流れる電流値との関係、（ｂ）ニップ前露光量と感光ドラムの削れ量との関係を示すグラフ図である。本発明に従う画像形成装置の動作の一例を説明するためのフローチャート図である。ニップ前露光の有無と現像部における感光ドラムの帯電電位との関係を説明するためのグラフ図である。本発明に従う画像形成装置の動作の他の例を説明するためのフローチャート図である。本発明の他の実施例に係る画像形成装置の要部のブロック図である。本発明に従う画像形成装置の動作の更に他の例を説明するためのフローチャート図である。ニップ前露光とプロセススピードの変化に伴う放電の偏りについて説明するための模式図である。帯電部材の他の例を説明するための模式図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
先ず、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体的な構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１０の全体構成を模式的に示す。本実施例では、画像形成装置１０は、感光ドラムに帯電ローラを接触させる接触帯電方式、及びトナー像を形成したい領域に露光を行う反転現像方式を採用した、最大Ａ３サイズの紙に画像を形成することができる電子写真方式のレーザビームプリンタである。

画像形成装置１０は、像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体（感光体）、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１は矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って、次の各手段が設置されている。先ず、帯電手段としてのローラ型の帯電部材（接触帯電部材）である帯電ローラ２である。次に、露光手段（潜像形成手段）としての露光装置（レーザビームスキャナ）３である。次に、現像手段としての現像装置４である。次に、転写手段としてのローラ型の転写部材である転写ローラ５である。次に、クリーニング手段としてのクリーニング装置７である。露光装置３は、帯電ローラ２と現像装置４との間の上方に設置されている。

感光ドラム１の回転方向において、帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部（帯電ニップ）ａ並びに後述する上流側帯電ギャップＡ１（図２）及び下流側帯電ギャップＡ２（図２）を帯電部（帯電位置）とする。感光ドラム１の回転方向において、露光装置３による感光ドラム１の露光位置を露光部（露光位置）ｂとする。感光ドラム１の回転方向において、現像装置５の後述する現像スリーブ４ｂと感光ドラム１との対向位置を現像部（現像位置）ｃとする。感光ドラム１の回転方向において、転写ローラ５と感光ドラム１との接触部を転写部（転写位置）ｄとする。又、感光ドラム１の回転方向において、クリーニング装置７の後述クリーニングブレード７ａと感光ドラム１との接触部をクリーニング部（クリーニング位置）ｅとする。これら接触部（帯電ニップ）ａ、露光部ｂ、現像部ｃ、転写部ｄ、クリーニング部ｅは、感光ドラム１の回転方向において、この順番に配置されている。

又、転写部ｄよりも転写材Ｐの搬送方向の下流側には定着手段としての定着装置６が設置されている。

更に、感光ドラム１の周囲には、詳しくは後述する照射手段としてのニップ前露光装置８が設置されている。

画像形成時には、感光ドラム１の表面（被帯電面）は、帯電部において、帯電ローラ２によって一様に帯電処理される。その後、帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光部ｂにおいて、画像情報に応じて露光装置３によって走査露光される。これにより、感光ドラム１上に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像部ｃにおいて、現像装置４によって現像剤のトナーによってトナー像として現像される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部ｄにおいて、別途転写部ｄに搬送されてきた転写材Ｐ上に、転写ローラ５の作用によって静電的に転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、感光ドラム１から分離されて定着装置６へと搬送される。定着装置６は、転写材Ｐを加熱及び加圧することによって、その上にトナー像を定着させる。その後、転写材Ｐは、印刷物（画像形成物）として画像形成装置１０から排出される。

１−１．感光体
感光ドラム１は、静電潜像が形成される像担持体である。本実施例では、感光ドラム１は、外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）ドラムである。感光ドラム１は、駆動装置としてのモータ（図示せず）からの駆動力を受けて、矢印Ｒ１方向に回転する。感光ドラム１は、図２に示すように、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）１ａの表面に、光の干渉を抑え上層の接着性を向上させる下引き層１ｂと、光電荷発生層１ｃと、電荷輸送層１ｄとの３層を、下から順に塗布して構成されている。

本実施例では、普通紙（坪量５０〜１００ｇ／ｍ²）に画像を形成する際には、感光ドラム１は、２１０ｍｍ／ｓの周速度（表面の移動速度）で回転駆動される。又、本実施例では、厚紙（坪量１０１〜２００ｇ／ｍ²）に画像を形成する際には、感光ドラム１は、１０５ｍｍ／ｓの周速度で矢印Ｒ１方向に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１の周速度が画像形成装置１０のプロセススピードに対応する。

１−２．帯電手段
帯電ローラ２は、感光ドラム１を帯電させる帯電手段である。図２に示すように、帯電ローラ２は、芯金２ａの長手方向の両端部をそれぞれ軸受け部材（図示せず）により回転自在に保持されている。帯電ローラ２は、付勢手段としての付勢部材である押圧ばね２ｅによって、感光ドラム１の中心方向に付勢されている。これにより、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に対して、所定の押圧力で圧接されており、感光ドラム１の回転に従動して矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転する。帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段としての直流電源である帯電電源Ｓ１が接続されている。そして、感光ドラム１は、ＤＣ帯電方式によって、帯電ローラ２により帯電処理される。

感光ドラム１と帯電ローラ２とは接触して接触部ａを形成する。ここで、感光ドラム１と帯電ローラ２との接触部（圧接部）ａを帯電ニップと呼ぶ。感光ドラム１の回転方向（表面の移動方向）において、帯電ニップａの上流側では、感光ドラム１と帯電ローラ２との間の距離は帯電ニップａに向けて徐々に狭くなっていく。この感光ドラム１の回転方向における帯電ニップａの上流側の微小な空隙を上流側帯電ギャップＡ１と呼ぶ。又、感光ドラム１の回転方向において、帯電ニップａの下流側では、感光ドラム１と帯電ローラ２との間の距離は帯電ニップａから遠ざかるにつれて徐々に広がっていく。この感光ドラム１の回転方向（表面の移動方向）における帯電ニップａの下流側の微小な空隙を下流側帯電ギャップＡ２と呼ぶ。

感光ドラム１は帯電ニップａを中心として上流側帯電ギャップＡ１及び下流側帯電ギャップＡ２において帯電される。感光ドラム１の帯電は、帯電ローラ２から感光ドラム１への放電によって行われる。そのため、放電が開始する閾値電圧以上の電圧を帯電ローラ２に印加する。本実施例では、帯電ローラ２に約−６００Ｖ以上の電圧を印加すると感光ドラム１の表面電位が上昇を始める。約−６００Ｖ以上に印加する電圧を高くしていくと、印加した電圧に対して略線形関係を保ちながら感光ドラム１の表面電位は上昇する。そして、本実施例では、帯電ローラ２に−９００Ｖの電圧を印加すると、感光ドラム１の表面電位は−３００Ｖとなる。又、帯電ローラ２に−１１００Ｖの電圧を印加すると、感光ドラム１の表面電位は−５００Ｖとなる。上記閾値電圧（約−６００Ｖ）を放電開始電圧（帯電開始電圧）Ｖｔｈ（Ｖ）と呼ぶ。つまり、電子写真方式の画像形成プロセスにおいて、ＤＣ帯電方式で感光ドラム１の表面電位をＶｄ（Ｖ）（暗部電位）に帯電させるためには、帯電ローラ２にＶｄ＋Ｖｔｈ（Ｖ）を印加する必要がある。

本実施例では、帯電電源Ｓ１によってＶｄ＋Ｖｔｈ（Ｖ）の電圧が、芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加されることによって、感光ドラム１の表面電位がＶｄ（Ｖ）となる。本実施例では、感光ドラム１を帯電ローラ２によって帯電させたときの電位である暗部電位Ｖｄは−５００Ｖとした。そのため、画像形成中は、帯電電源Ｓ１から帯電ローラ２に−１１００Ｖの直流電圧が、帯電電圧（帯電バイアス）として印加される。

ここで、帯電ローラ２が感光ドラム１を放電によって帯電させる帯電ギャップの感光ドラム１の回転方向の幅は帯電ローラ２に印加する電圧によって変わる。つまり、帯電ギャップとは、放電が発生することによって感光ドラム１を帯電させる部分の微少な空隙を指すが、電圧を印加したときに放電が発生するための微小な空隙はパッシェン則に従って変化することが知られている。尚、感光ドラム１の回転を停止させた状態で帯電ローラ２に電圧を印加した時に、感光ドラム１が帯電している箇所が帯電ギャップに相当する。

本実施例では、帯電ローラ２の長手方向（回転軸線方向）の長さは３２０ｍｍである。帯電ローラ２は、芯金（支持部材）２ａを中心として、下層２ｂ、中間層２ｃ、表層２ｄの順番に積層された３層構成を有する。下層２ｂは、帯電音を低減するための発泡スポンジ層である。表層２ｄは、感光ドラム１上にピンホールなどの欠陥があったとしても、電流のリークを防止する保護層として働く。本実施例では、芯金２ａは、直径６ｍｍのステンレスで形成された丸棒である。又、下層２ｂは、層厚３．０ｍｍのカーボンを分散した発泡ＥＰＤＭで形成される。尚、発泡ＥＰＤＭとしては、比重が０．５ｇ／ｃｍ³、体積抵抗値が１０²〜１０⁹Ωｃｍであるものを用いた。中間層２ｃは、層厚７００μｍのカーボンを分散したＮＢＲ系ゴムで形成される。尚、ＮＢＲ系ゴムとしては、体積抵抗値が１０²〜１０⁵Ωｃｍであるものを用いた。表層２ｄは、層厚１０μｍのフッ素化合物のトレジン樹脂で形成される。尚、トレジン樹脂としては、酸化錫とカーボンを分散させ、体積抵抗値が１０⁷〜１０¹⁰Ωｃｍであるものを用いた。

本実施例では、上記構成により、帯電ローラ２の全体の体積抵抗率は、通常環境（２３℃、５０％ＲＨ）において１０⁶Ωｃｍであった。詳しくは後述するように、「帯電横スジ」は、上流側帯電ギャップＡ１で放電が完了せずに、下流側帯電ギャップＡ２において不安定な微小放電（剥離放電など）が発生することが原因である。そのため、帯電ローラ２の電気抵抗が低ければ低いほど、上流側帯電ギャップＡ１における放電が完了され易く、帯電横スジは発生し難い。

又、本実施例では、帯電ローラ２の表面の粗さ（ＪＩＳＢ０６０１：２００１規格１０点平均表面粗さＲｚ）は５μｍである。

１−３．露光手段
露光装置３は、帯電された感光ドラム１に静電潜像を形成する露光手段（潜像形成手段）である。本実施例では、露光装置３は、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。露光装置３は、画像読み取り装置などのホスト処理（図示せず）から入力される画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力する。レーザ光は、露光部ｂにおいて、帯電された感光ドラム１の表面を走査され、感光ドラム１上に、入力された画像信号に応じた静電潜像（静電像）を形成する。本実施例では、感光ドラム１上のレーザ光を照射された部分の電位である明部電位（ＶＬ）は−１５０Ｖとした。

１−４．現像手段
現像装置４は、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像する現像手段である。本実施例では、現像装置４は、現像剤として２成分現像剤を用い、磁気ブラシによって静電潜像を現像する。又、本実施例では、反転現像方式を採用しており、感光ドラム１の表面の露光部分（明部）に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーが付着することで、静電潜像が現像される。

現像装置４は、現像容器４ａと、現像容器４ａの開口部から外部に一部が露出するようにして回転自在に設けられた現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブ４ｂと、を有する。現像スリーブ４ｂは、現像容器４ａに対して固定して配置された磁界発生手段としてのマグネットローラ４ｃを内包している。又、現像装置４には、現像スリーブ４ｂに対向して、現像スリーブ４ｂ上に担持させる現像剤の量を規制する現像剤規制部材としての規制ブレード４ｄが設けられている。現像容器４ａに収容された、主にトナー（非磁性トナー粒子）とキャリア（磁性キャリア粒子）とが混合された現像剤４ｅは、規制ブレード４ｄで一定の層厚に規制されることによって、現像スリーブ４ｂ上に担持される。これにより、現像スリーブ４ｂ上に現像剤４ｅの薄層がコーティングされる。現像スリーブ４ｂは、その内部のマグネットローラ４ｃが発生する磁界によって形成された、キャリアがブラシ状に穂立ちした磁気ブラシによって、トナーを現像部ｃへ搬送する。

現像容器４ａ内の現像剤４ｅは、主にトナーとキャリアとの混合物であり、２つの現像剤攪拌部材（攪拌スクリュー）４ｆの回転によって均一に攪拌されながら、現像スリーブ４ｂ側に搬送される。本実施例では、磁性キャリアの電気抵抗は約１０¹³Ωｃｍ、粒径は約４０μｍである。本実施例では、トナーは、キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。又、現像容器４ａ内の現像剤４ｅのトナー濃度は、濃度センサ（図示せず）によって検知される。又、濃度センサによって検知された検知情報に基づいて、現像容器４ａ内のトナー濃度が一定になるように、トナーホッパー４ｇから現像容器４ａにトナーが補給される。

現像スリーブ４ｂは、現像部ｃにおける感光ドラム１との最近接距離を３００μｍに保持して、感光ドラム１に近接して対向するように設けられている。又、現像スリーブ４ｂは、現像部ｃにおける現像スリーブ４ｂと感光ドラム１の表面の移動方向が互いに逆方向になるように回転駆動される。

又、現像スリーブ４ｂには、現像電圧印加手段としての現像電源Ｓ２が接続されている。現像動作時に、現像スリーブ４ｂには、現像電源Ｓ２から、所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、現像スリーブ４ｂには、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した現像バイアスが印加される。具体的には、交流電圧の周波数は８ｋＨｚ、直流電圧は−３２０Ｖ、交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐは１８００Ｖである。

１−５．転写手段
転写ローラ５は、感光ドラム１に形成されたトナー像を被転写体である紙などの転写材（シート、メディア）Ｐに転写させる転写手段である。転写ローラ５は、感光ドラム１に所定の押圧力をもって当接して転写部（転写ニップ）ｄを形成する。又、転写ローラ５には、転写電圧印加手段としての転写電源Ｓ３が接続されている。転写動作時に、転写ローラ５には、転写電源Ｓ３からトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の直流電圧が、転写電圧（転写バイアス）として印加される。本実施例では、＋５００Ｖの転写電圧が転写ローラ５に印加される。これによって、感光ドラム１上のトナー像は、搬送手段（図示せず）によって転写部ｄに搬送される転写材Ｐに転写される。

１−６．クリーニング手段
クリーニング装置７は、感光ドラム１から転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（転写残トナー）を清掃するクリーニング手段である。本実施例では、クリーニング装置７は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード７ａと、クリーニング容器７ｂとを有する。クリーニングブレード７ａは、板状弾性体で形成され、感光ドラム１の表面に接触して配置されている。感光ドラム１に付着している転写残トナーは、感光ドラム１の回転に伴ってクリーニングブレード７ａにより摺擦されることによって除去され、クリーニング容器７ｂに回収される。

１−７．定着手段
定着装置６は、転写部ｄにおいて転写材Ｐに転写されたトナー像を定着させる定着手段である。定着装置６は、熱源を有する定着ローラ６ａと、定着ローラ６ａに圧接された加圧ローラ６ｂとを有する。定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂは回転駆動される。定着装置６は、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとによって形成される接触部（定着ニップ）において、転写材Ｐを狭持して搬送しながら、転写材Ｐに転写されたトナー像を加熱及び加圧してこれを転写材Ｐに定着させる。本実施例では、転写材Ｐの材質、厚さ、坪量などに応じて、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂの回転速度は後述する制御回路２００（図２）によって制御される。具体的には、厚紙（坪量１０１〜２００ｇ／ｍ²）に画像を定着する際には、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓになるように回転する。又、普通紙（坪量５０〜１００ｇ／ｍ²）に画像を定着する際には、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓになるように回転する。

２．操作部
次に、画像形成装置１０の操作部について説明する。図３は、本実施例の画像形成装置１０が有する操作パネルとされる操作部１００を示す。

図３（ａ）は、操作部１００の外観を示す。操作部１００は、設定された情報に基づき画像形成装置１０に画像形成を実行させるためのスタートボタン１０１を有する。又、操作部１００は、タッチパネル式のディスプレイ（操作画面）１０２を有する。ディスプレイ１０２には、図３（ｂ）に示すような画面が表示される。操作者は、ディスプレイ１０２に表示されたボタンを選択することによって、画像形成を行う際の各種設定を行うことができる。本実施例では、とりわけ、画像を形成する転写材Ｐの種類の設定及び画質優先モードについて詳しく説明する。

図３（ｂ）に示すように、ディスプレイ１０２には、画像を形成する転写材Ｐの種類を設定するための紙種選択ボタン１０３が表示される。紙種選択ボタン１０３が選択されると、図３（ｃ）に示すような画面がディスプレイ１０２に表示される。

図３（ｃ）に示す画面には、画像形成に用いられる転写材Ｐの一覧が表示される。画像形成に用いられる転写材Ｐの種類に応じて、操作者は普通紙１０４、厚紙１０５、コート紙１０６などのいずれかを選択することができる。

前述の通り、普通紙１０４が選択された場合、プロセススピードは２１０ｍｍ／ｓに設定される。又、厚紙１０５が選択された場合、プロセススピードは１０５ｍｍ／ｓに設定される。又、コート紙とは、転写材Ｐの表面に透明の樹脂によってコーティングを施すことによって表面の平滑度を向上させた光沢のある転写材Ｐである。コート紙に画像を形成する際も、厚紙と同様、プロセススピードは１０５ｍｍ／ｓに設定される。

尚、転写材Ｐの種類の設定は、操作者が設定する場合に限られるものではなく、センサなどを用いて転写材Ｐの種類を判別してもよい。

又、図３（ｂ）に示すように、ディスプレイ１０２には、高画質モードを指定するための画像優先モードボタン１０４が表示される。この画質優先ボタン１０４が選択されると、普通紙に画像を形成する場合においても、プロセススピードは１０５ｍｍ／ｓに変更される。プロセススピードが遅くなることによって、プロセススピードが速い場合よりも高解像度の静電潜像を感光ドラム１上に形成することができる。

ディスプレイ１０２において紙種の設定、モードの設定などが行われた後、スタートボタン１０１が押されることによって、画像形成装置１０は設定された条件に応じて画像を形成する。

尚、外部のＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの端末からの印刷指令が入力されてもよい。

３．ニップ前露光装置
次に、帯電横スジを抑制するために上流側帯電ギャップＡ１に対応する感光ドラム１の表面に光を照射する照射手段としてのニップ前露光装置８について説明する。

図４は、本実施例におけるニップ前露光装置８に関する概略制御ブロックを示す。ニップ前露光装置８は、上流側帯電ギャップＡ１に光を照射する（以下、「ニップ前露光」ともいう。）。より具体的には、本実施例では、ニップ前露光装置８は、帯電ニップａから感光ドラム１の回転方向上流側の感光ドラム１の表面を露光し、その部分の感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）における画像形成領域を除電する。

図４に示すように、帯電ローラ２は、帯電電源Ｓ１によって直流電圧を印加されることによって、感光ドラム１の表面を帯電させる。ニップ前露光装置８には、給電手段としてのニップ前露光電源Ｓ４が接続されている。ニップ前露光電源Ｓ４は、制御手段としての制御回路２００の制御に従い、ニップ前露光装置８に電力を供給するか否かを決定する。ニップ前露光装置８は、電力が供給されると光を照射し（ＯＮ）、電力が供給されないと照射しない（ＯＦＦ）。

本実施例では、ニップ前露光装置８としては、室温（２０℃）においてピーク波長が６６０（±１０）ｎｍのＬＥＤ（Light Emitting Diode）を使用した。ＬＥＤから放出される光の波長は、材料の温度及び印加電流に依存して変動することが知られている。本実施例では、順方向降下電圧が１．４Ｖ、最大定格出力が３ｍＷ、最大動作電流が９５ｍＡ、最大出力が２．１ｍＷ、発光効率が３９ｌｍ／ＷであるＬＥＤを用いた。又、本実施例では、ニップ前露光装置８の光量は、８（ｌｘ・ｓ）とした。

尚、上流側帯電ギャップＡ１は、帯電ローラ２と感光ドラム１との間において放電が行われるわずかな領域である。本実施例では、上流側帯電ギャップＡ１は、帯電ニップａの感光ドラム１の回転方向上流側の端部から同方向上流側に１ｍｍ離れた位置までの領域であった。同様に、下流側帯電ギャップＡ２は、帯電ニップａの感光ドラム１の回転方向下流側の端部から同方向下流側に１ｍｍ離れた位置までの領域であった。

制御回路２００は、演算制御手段であるＣＰＵ、記憶手段であるＲＯＭやＲＡＭなどを有し、操作部１００やＰＣなどの外部端末から入力される画像形成信号に応じて、画像形成装置１０の各部を制御する。例えば、制御回路２００は、操作部１００によって指定された転写材Ｐの情報などを取得し、それに応じてプロセススピードを決定する。又、プロセススピードに応じて画像形成部の画像形成条件を制御する。具体的に例を挙げると、制御回路２００は、ニップ前露光電源Ｓ４によってニップ前露光装置８に電力を供給するか否かを制御することができる。ニップ前露光電源Ｓ４から供給される電力に応じて、ニップ前露光装置８は単位時間に８（ｌｘ・ｓ）の光を出力することができる。

尚、光量は、ＪＩＳＣ１６０９−１（２００６年度改正）一般形ＡＡ級に準拠した照度計を用いて計測した。照度計は可視光領域（４２０−７００ｎｍ）の光量を測定している。そのため、可視光領域以外の光量の変化を検出するためには例えばフォトダイオードを用いてもよい。感光ドラム１の表面の電荷を除去することのできる波長における光量の変化を検出するためには、感光ドラム１の感度が低い波長をカットする光学フィルタを通した光をフォトダイオードで検出することが好ましい。

４．プロセススピードの変化に伴う帯電横スジの発生メカニズム
次に、プロセススピードに関わらず、ニップ前露光装置８の光量を一定にした場合に発生することのある帯電横スジの問題ついて説明する。

図１１は、帯電横スジの発生するメカニズムとニップ前露光によるその抑制効果を説明するための模式図である。特に、図１１（ａ）は、プロセススピード（ＰＳ）が２１０ｍｍ／ｓ（第１の速度）の場合に、ニップ前露光を行わない場合の帯電ギャップの放電を模式的に示す。図１１（ｂ）は、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓ（第１の速度）の場合に、ニップ前露光装置８によって光量を８（ｌｘ・ｓ）として上流側帯電ギャップＡ１を露光した場合の帯電ギャップにおける放電を模式的に示す。図１１（ｃ）は、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓ（第２の速度）の場合に、ニップ前露光を行わない場合の帯電ギャップの放電を模式的に示す。又、図１１（ｄ）は、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓ（第２の速度）の場合に、ニップ前露光装置８によって光量を８（ｌｘ・ｓ）として上流側帯電ギャップＡ１を露光した場合の帯電ギャップにおける放電を模式的に示す。

先ず、ニップ前露光を行わない場合について説明する。

図１１（ａ）に示すように、回転する感光ドラム１に対して、帯電ローラ２は順方向に回転して、感光ドラム１を帯電させる。上流側帯電ギャップＡ１において、感光ドラム１と帯電ローラ２との間の電位差が放電開始の閾値（パッシェン則に基づく）を超えると放電が行われ、感光ドラム１は帯電電位（Ｖｄ）となるように帯電される。しかしながら、例えば帯電ローラ２の一部の電気抵抗が高くなったりした場合、上流側帯電ギャップＡ１において均一に帯電が完了しない場合がある。その場合、下流側帯電ギャップＡ２において、不安定な微小放電（剥離放電など）が発生するため、帯電横スジが発生してしまうことがある。

一方、図１１（ｃ）に示すように、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓと、図１１（ａ）の場合（プロセススピードは２１０ｍｍ／ｓ）よりも遅い場合は、上流側帯電ギャップＡ１における帯電時間が十分長い。このために、上流側帯電ギャップＡ１で均一な帯電が完了し、下流側帯電ギャップＡ２での不安定な微小放電（剥離放電など）はほとんど発生しないため、帯電横スジが発生しない。

次に、上流側帯電ギャップＡ１にニップ前露光を行う場合について説明する。

図１１（ｂ）に示すように、上流側帯電ギャップＡ１において、帯電した感光ドラム１はニップ前露光装置８からの光Ｌによって除電される。そのため、感光ドラム１は、主に、下流側帯電ギャップＡ２において帯電させることになる。これにより、下流側帯電ギャップＡ２における不安定な微小放電（剥離放電など）が発生し難くなり、帯電横スジを抑制できる。

一方、図１１（ｄ）は、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓと、図１１（ｃ）の場合（プロセススピードは２１０ｍｍ／ｓ）よりも遅い場合に、その図１１（ｃ）の場合と同じ光量で上流側帯電ギャップＡ１を露光して感光ドラム１を除電した場合である。この場合、上流側帯電ギャップＡ１を露光したとしても、感光ドラム１は上流側帯電ギャップＡ１において、その後下流側帯電ギャップＡ２において不安定な微小放電（剥離放電など）が発生し得る程度に十分に帯電されてしまう。つまり、この場合、ニップ前露光を行っても、上流側帯電ギャップＡ１において感光ドラム１が帯電されているため、下流側帯電ギャップＡ２において発生する微小放電（剥離放電など）を十分に抑制することができない。

更に説明すると、ＤＣ帯電方式では、上流側帯電ギャップＡ１で一度放電が生じ、下流側帯電ギャップＡ２でもう一度微小な放電が生じて発生する画像上の横スジ、即ち、帯電横スジが発生することがある。この帯電横スジは、プロセススピード、即ち、感光ドラム１の表面の移動速度が速くなるほど顕著に発生する。そこで、ニップ前露光装置８によって上流側帯電ギャップＡ１に光を照射して感光ドラム１を除電することにより、下流側帯電ギャップＡ２において感光ドラムを均一に帯電するようにして、帯電横スジを抑制することができる。即ち、ニップ前露光装置８を用いたこの方法は、帯電ローラ２による帯電処理の作用を、下流側帯電ギャップＡ２に偏らせることで、帯電横スジを抑制するものである。しかし、ニップ前露光装置８を用いる場合であっても、プロセススピード、即ち、感光ドラム１の表面の移動速度によって、上流側帯電ギャップＡ１における除電と帯電との繰り返しのバランスが変る。即ち、プロセススピードが遅いと、上流側帯電ギャップＡ１における除電に対し再帯電量が多くなってしまう。そのため、下流側帯電ギャップＡ２へ帯電処理を偏らせきれず、下流側帯電ギャップＡ２において不安定な微小放電が発生し易くなり、帯電横スジを十分に抑制できないことになる。

上述のように、本実施例では、厚紙に画像を形成する場合は普通紙に画像を形成する場合よりもプロセススピードを遅くする。従って、言い換えると、本実施例では、厚紙に画像を形成する場合に、普通紙に画像を形成する場合と同じ光量でニップ前露光を行うと、出力される印刷物に帯電横スジに起因する横スジ状の画像不良が発生してしまうことがある。

そこで、本実施例では、以下に詳しく説明するように、画像形成装置１０は、ニップ前露光装置８による上流側帯電ギャップＡ１への光の照射を、プロセススピードに応じて調整するように制御する。

５．プロセススピードとニップ前露光量
制御回路２００は、操作部１００において設定された転写材Ｐの種類の情報などに基づき、プロセススピードを変更する。上述のように、プロセススピードに関わらずニップ前露光装置８により上流側帯電ギャップＡ１を一定の光量で露光すると、帯電横スジが発生する。そこで、異なるプロセススピード毎に、ニップ前露光装置８が上流側帯電ギャップＡ１に照射する光の光量（以下、「ニップ前露光量」ともいう。）を変化させ、その時に出力される印刷物に生じる、帯電横スジに起因する画像不良を評価した。ここでは、帯電ローラ２の電気抵抗が高くなり、帯電横スジが発生し易い、低温低湿環境（１５℃、１０％ＲＨ）で実験を行った。

表１は、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓ（第１の速度）、１０５ｍｍ／ｓ（第２の速度）のそれぞれの場合について、ニップ前露光量を変化させたときに出力される印刷物に対する評価をまとめた表である。

帯電横スジは、帯電ローラ２の長手方向（回転軸線方向）と平行な方向に筋状に現れ、ハーフトーン画像を形成したときに顕著に表れる。そこで、印刷物としては、ハーフトーン（２５６階調における１２５）画像を転写材Ｐの全面に形成したものを用いた。表１において、出力された印刷物の画像が良好の場合は◎、良い場合は○、濃度ムラがある場合は△、濃度ムラや濃度のガサツキがある場合は×を記した。

表１から、プロセススピードが遅い１０５ｍｍ／ｓの場合は、ニップ前露光を行わなくても、帯電横スジは発生しないことがわかる。又、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓの場合は、ニップ前露光によって下流側帯電ギャップＡ２に放電を偏らせて帯電横スジを抑制するためには、ニップ前露光量は、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓの時に必要な値よりも大きくする必要があることがわかる。

６．ニップ前露光量と感光ドラムの削れ量
次に、ニップ前露光量と、感光ドラム１の削れ量との関係について説明する。

図５（ａ）は、ニップ前露光量と、感光ドラム１と帯電ローラ２との間に流れる直流電流と、の関係を示す。又、図５（ｂ）は、ニップ前露光量と、Ａ４サイズの用紙１００００枚（１０Ｋ）に全面ベタ白画像（２５６階調における０）を出力した際の感光ドラム１の削れ量と、の関係を示す。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）に示す結果は、プロセススピードを２１０ｍｍ／ｓ、帯電電位（Ｖｄ）を−５００Ｖとして、ベタ白画像を形成する耐久試験を行う際に、ＤＣ電流値を感光ドラム１とアースとの間に電流計を設置して測定したものである。

図５（ａ）、（ｂ）からわかるように、ニップ前露光量を大きくすると、感光ドラム１の削れ量が大きくなる。これは、ニップ前露光量が大きくなると、上流側帯電ギャップＡ１における除電量が多くなり、帯電ローラ２から感光ドラム１を再帯電させるための再放電量が増えるためである。

表１に示すように、プロセススピードが遅い場合（１０５ｍｍ／ｓ）には、ニップ前露光によって帯電横スジを抑制するためには、ニップ前露光量は、プロセススピードが速い場合（２１０ｍｍ／ｓ）よりも大きい１６（ｌｘ・ｓ）であることが必要である。そして、このようにニップ前露光量を大きくすると、上述のように削れ量が大きくなることで、感光ドラム１の寿命が短くなる傾向となる。

そのため、帯電横スジを抑制するとともに、感光ドラム１の寿命が短くなるのを防ぐように、ニップ前露光装置８による上流側帯電ギャップＡ１への光の照射をプロセススピードに応じて調整することが望まれる。

７．ニップ前露光装置の動作
次に、本実施例における画像形成装置１０の動作の流れについて更に詳しく説明する。本実施例では、画像形成装置１０は、プロセススピードに応じてニップ前露光をＯＮ／ＯＦＦさせる動作を行う。

図６は、本実施例における画像形成装置１０の動作の流れの概略を示す。制御回路２００の内部のＣＰＵは、制御回路２００の内部のＲＯＭに保存されているプログラムによって図６のフローチャートに従って動作するように画像形成装置１０を制御する。

本実施例では、画像を形成する転写材Ｐの種類に応じて画像形成条件を変更する例について説明する。尚、操作者が操作部１００によって画像を形成する転写材Ｐの種類を指定しているものとする。

Ｓ１０１は、制御回路２００が、画像を形成する転写材Ｐの種類を取得するステップである。制御回路２００は、操作部１００で設定された転写材Ｐの種類を取得する。

Ｓ１０２は、制御回路２００が、Ｓ１０１において取得した、画像を形成する転写材Ｐの種類が普通紙であるか厚紙であるかを判断し、その結果に応じて処理を変更するステップである。制御回路２００は、転写材Ｐの種類が普通紙である場合には、次にＳ１０３の処理を実行する。一方、制御回路２００は、転写材Ｐの種類が厚紙である場合には、次にＳ１０４の処理を実行する。

Ｓ１０３は、画像を普通紙に形成する場合における画像形成条件を設定するステップである。制御回路２００は、普通紙に画像を形成する際には、プロセススピードを２１０ｍｍ／ｓ、ニップ前露光量を８（ｌｘ・ｓ）（第１の光量）に設定する。

Ｓ１０４は、画像を厚紙に形成する場合における画像形成条件を設定するステップである。制御回路２００は、厚紙に画像を形成する際には、プロセススピードを１０５ｍｍ／ｓ、ニップ前露光をＯＦＦに設定する。

Ｓ１０５は、制御回路２００が、Ｓ１０３又はＳ１０４において設定された画像形成条件に従って画像形成装置１０を制御するステップである。本実施例との関係では、具体的には、制御回路２００は、転写材Ｐに画像を形成する画像形成中に、設定されたプロセススピードになるように感光ドラム１などを回転駆動させる。又、制御回路２００は、帯電ローラ２に所定の帯電電圧が印加されるように制御すると共に、ニップ前露光装置８が所定の光量で光を照射するか又は光の照射をＯＦＦするように制御する。

このように、本実施例では、画像形成に際して、制御回路２００は、ニップ前露光装置８の動作をプロセススピードに応じて変更する。本実施例では、プロセススピードが第１の速度の場合は所定の光量でニップ前露光を行い、プロセススピードが第１の速度よりも遅い第２の速度の場合は、ニップ前露光をＯＦＦにする。これによって、感光ドラム１の長寿命化を図りつつ、感光ドラム１を帯電ローラ２によって帯電させる際に生じる帯電横スジの発生を抑制することができる。つまり、画像を形成する転写材Ｐの種類によってプロセススピードが変わったとしても、感光ドラム１の長寿命化を図りつつ、帯電横スジに起因する画像不良の発生を抑制することができる。

尚、ニップ前露光装置８は、転写材Ｐ上に形成する画像に対応する静電潜像を形成する感光ドラム１上の部分を帯電させる際に、その感光ドラム１の部分を露光することが好ましい。

又、本実施例では、ニップ前露光装置８によって上流側帯電ギャップＡ１に照射される光のＯＮ／ＯＦＦは、ニップ前露光電源Ｓ４がニップ前露光装置８に供給する電力をＯＮ／ＯＦＦすることによって変更した。しかし、これに限定されるものではなく、例えばニップ前露光装置８と上流側帯電ギャップＡ１との間にシャッターを設け、ニップ前露光装置８からの光を遮断することで、ＯＦＦ動作を行っても良い。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

図７は、ニップ前露光を行わない場合と、ニップ前露光を行う場合とにおける、帯電電源Ｓ１から帯電ローラ２に印加した帯電電圧に対する、現像部ｃにおいて測定した感光ドラム１上の帯電電位の関係を示す。尚、ニップ前露光を行う場合のニップ前露光量は８（ｌｘ・ｓ）とした。

実施例１では、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓの場合はニップ前露光を行わず、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓの場合はニップ前露光を行う構成を採用した。しかし、この構成では、図７に示すように、現像部ｃにおける感光ドラム１の帯電電位のズレが生じることがある。

図７に示すように、全ての帯電電圧の値の範囲に対して、（１）プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓでニップ前露光なしの場合と、（３）プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓでニップ前露光ありの場合との電位のズレは、約２０Ｖであった。

この電位のズレは、帯電部（帯電ニップａ及び帯電ギャップＡ１、Ａ２）で帯電された後、現像部ｃまで到達するまでの間に、時間とともに帯電電位が低下（即ち、帯電量が減少）した結果であり、いわゆる「暗減衰」という現象によるものである。

感光ドラム１の移動速度が速ければ、上記暗減衰量は少なく、又前露光などにより感光ドラム１内にフォトキャリアが残留していると、暗減衰量は多くなることが知られている。

図７に示すように、（１）プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓでニップ前露光なしの場合と、（２）プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓでニップ前露光なしの場合との比較では、（２）の方が現像部ｃにおける帯電電位の絶対値は５Ｖ高い。これは速度差によって生じたものである。又、図７に示すように、（２）プロセススピードが２１０ｍｍ／Ｓでニップ前露光なしの場合と、（３）プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓでニップ前露光ありの場合との比較では、（２）の方が現像部ｃにおける帯電電位の絶対値は２５Ｖ高い。これは前露光を行うか行わないかの差によって生じたものである。

従って、（１）プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓでニップ前露光なしの場合と、（３）プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓでニップ前露光ありの場合との比較では、（３）の方が現像部ｃにおける帯電電位の絶対値は２０Ｖ低くなる。そのため、実施例１の構成では、この帯電電位のズレにより、普通紙に画像を形成する場合と厚紙に画像を形成する場合とで画像濃度に差が生じることがある。これは、現像バイアスが同じで明部電位ＶＬが同じであれば、帯電電位が下がるほど濃度が上がることに起因する。つまり、普通紙に画像を形成する場合よりも、厚紙に画像を形成する場合の方が、画像濃度が濃くなる現象が発生することがある。

そこで、本実施例では、以下に詳しく説明するように、ニップ前露光装置８により光が照射される場合と、ニップ前露光装置８による光の照射がＯＦＦの場合との画像濃度の差を補正するように制御する。

次に、本実施例における画像形成装置１０の動作の流れについて更に詳しく説明する。本実施例では、画像形成装置１０は、プロセススピードに応じてニップ前露光をＯＮ／ＯＦＦさせる動作を行う。又、本実施例では、画像形成装置１０は、ニップ前露光のＯＮ／ＯＦＦに応じて帯電ローラ２に印加する帯電電圧を変更する動作を行う。

本実施例では、制御回路２００が、ニップ前露光装置８による光の照射を行うか否かに応じて、帯電電源Ｓ１から帯電ローラ２に印加する直流電圧を調整する調整手段の機能を有する。そして、本実施例では、この調整手段は、ニップ前露光装置８による光の照射を行うか否かによらず、帯電ローラ２によって帯電された感光ドラム１が所定の距離だけ移動した後の帯電電位が等しくなるように、帯電ローラ２に印加する直流電圧を調整する。

図８は、本実施例における画像形成装置１０の動作の流れの概略を示す。制御回路２００の内部のＣＰＵは、制御回路２００の内部ＲＯＭに保存されているプログラムによって図１０のフローチャートに従って動作するように画像形成装置１０を制御する。

Ｓ２０１は、制御回路２００が、画像を形成する転写材Ｐの種類を取得するステップである。制御回路２００は、操作部１００で設定された転写材Ｐの種類を取得する。

Ｓ２０２は、制御回路２００が、Ｓ２０１において取得した、画像を形成する転写材Ｐの種類が普通紙であるか厚紙であるかを判断し、その結果に応じて処理を変更するステップである。制御回路２００は、転写材Ｐの種類が普通紙である場合には、次にＳ２０３の処理を実行する。一方、制御回路２００は、転写材Ｐの種類が厚紙である場合には、次にＳ２０４の処理を実行する。

Ｓ２０３は、画像を普通紙に形成する場合における画像形成条件を設定するステップである。制御回路２００は、普通紙に画像を形成する際には、プロセススピードを２１０ｍｍ／ｓ、ニップ前露光量を８（ｌｘ・ｓ）（第１の光量）に設定する。又、制御回路２００は、普通紙に画像を形成する際には、現像部ｃにおける電位のズレ分−２０Ｖをオフセットするように、帯電ローラ２に印加する帯電電圧を設定する。本実施例では、現像部ｃでの感光ドラム１の帯電電位を−５００Ｖにするために、帯電ローラ２に−１１２０Ｖの直流電圧を印加するよう制御する。

Ｓ２０４は、画像を厚紙に形成する場合における画像形成条件を設定するステップである。制御回路２００は、厚紙に画像を形成する際には、プロセススピードを１０５ｍｍ／ｓ、ニップ前露光をＯＦＦに設定する。又、制御回路２００は、厚紙に画像を形成する際には、現像部ｃでの感光ドラム１の帯電電位を−５００Ｖにするために、帯電ローラ２に−１１００Ｖの直流電圧を印加するように制御する。

Ｓ２０５は、制御回路２００が、Ｓ２０３又はＳ２０４において設定された画像形成条件に従って画像形成装置１０を制御するステップである。本実施例との関係では、具体的には、制御回路２００は、転写材Ｐに画像を形成する画像形成中に、設定されたプロセススピードになるように感光ドラム１などを回転駆動させる。又、制御回路２００は、帯電ローラ２に所定の帯電電圧が印加されるように制御すると共に、ニップ前露光装置８が所定の光量で光を照射するか又は光の照射をＯＦＦするように制御する。

このように、本実施例では、画像形成に際して、制御回路２００は、ニップ前露光装置８の動作をプロセススピードに応じて変更する。本実施例では、プロセススピードが第１の速度の場合は所定の光量でニップ前露光を行い、プロセススピードが第１の速度よりも遅い第２の速度の場合は、ニップ前露光をＯＦＦにする。これによって、感光ドラム１の長寿命化を図りつつ、感光ドラム１を帯電ローラ２によって帯電させる際に生じる帯電横スジの発生を抑制することができる。又、ニップ前露光を行う場合と行わない場合の現像部ｃにおける感光ドラム１の帯電電位のズレ分を、帯電電圧を補正することによって補正する。これによって、プロセススピードによる画像濃度のズレを補正することもできる。つまり、画像を形成する転写材Ｐの種類によってプロセススピードが変わったとしても、感光ドラム１の長寿命化を図りつつ、帯電横スジに起因する画像不良の発生を抑制することができると共に、転写材Ｐ上の画像濃度の変化を抑制することができる。

尚、本実施例では、感光ドラム１の帯電電位のズレを帯電電圧の補正により調整した。しかし、転写材Ｐ上の画像濃度のズレを補正するために補正する画像形成条件は、帯電電圧に限定されるものではない。例えば、画像形成条件として、露光装置３のレーザパワーで明部電位ＶＬを補正したり、現像装置４の現像バイアスで補正することも可能である。但し、上述のように、感光ドラム１の帯電電位に、暗減衰によってズレが生じるので、帯電電圧を補正するのが簡易であり好ましい。又、本実施例では、ニップ前露光を行う場合の、ニップ前露光を行わない場合に対する、現像部ｃでの帯電電位のズレを補正するために、ニップ前露光を行う場合に帯電電圧などの画像形成条件を補正するものとして説明した。しかし、ニップ前露光を行わない場合の、ニップ前露光を行う場合に対する、現像部ｃでの帯電電位のズレを補正するために、ニップ前露光を行わない場合に帯電電圧などの画像形成条件を補正してもよい。

実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

表２は、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓで、ニップ前露光を行わない場合の、画像形成装置１０内の温度と帯電横スジの発生レベルとの関係を示す。評価方法及び評価基準は、実施例１における表１の結果を得た実験と同様である。

表２から、帯電横スジが発生し易いプロセススピードが２１０ｍｍ／ｓの場合においても、画像形成装置１０内の温度が高ければ高いほど、ニップ前露光を行わない設定で帯電横スジが発生し難くなる傾向があることがわかる。これは、本発明者らの鋭意研究の結果、次のような理由によるものであることがわかった。即ち、画像形成装置１０内の温度が上昇し、帯電ローラ２の電気抵抗が下がる条件になると、上流側帯電ギャップＡ１における放電が完了し易くなり、下流側帯電ギャップＡ２に不安定な微小放電（剥離放電など）が発生し難くなったためである。

そこで、本実施例では、画像形成装置１０内の温度を検知して、該検知結果が所定値以上である場合には、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓである場合にも、ニップ前露光を行わないように制御する。本実施例では、表２の結果から、上記所定値は３５℃とした。

図９は、本実施例におけるニップ前露光装置８に関する概略制御ブロックを示す。図９に示すように、本実施例における概略制御ブロックは、図４に示す概略制御ブロックと同様であるが、本実施例では、画像形成装置１０には、環境検知手段として、画像形成装置１０内の温度を測定する環境センサ３００が設けられている。環境センサ３００で測定した温度情報は、制御回路２００に伝達される。

次に、本実施例における画像形成装置１０の動作の流れについて更に詳しく説明する。本実施例では、画像形成装置１０は、プロセススピードに応じてニップ前露光をＯＮ／ＯＦＦさせる動作を行う。又、本実施例では、画像形成装置１０は、画像形成装置１０内の温度情報に応じて、ニップ前露光をＯＮ／ＯＦＦさせる動作を行う。

図１０は、本実施例における画像形成装置１０の動作の流れの概略を示す。制御回路２００の内部のＣＰＵは、制御回路２００の内部ＲＯＭに保存されているプログラムによって図１０のフローチャートに従って動作するように画像形成装置１０を制御する。

Ｓ３０１は、制御回路２００が、画像を形成する転写材Ｐの種類を取得するステップである。制御回路２００は、操作部１００で設定された転写材Ｐの種類を取得する。

Ｓ３０２は、制御回路２００が、Ｓ３０１において取得した、画像を形成する転写材Ｐの種類が普通紙であるか厚紙であるかを判断し、その結果に応じて処理を変更するステップである。制御回路２００は、転写材Ｐの種類が普通紙である場合には、次にＳ３０３の処理を実行する。一方、制御回路２００は、転写材Ｐの種類が厚紙である場合には、次にＳ３０４の処理を実行する。

Ｓ３０３は、画像を普通紙に形成する場合における画像形成条件の１つであるプロセススピードを設定するステップである。制御回路２００は、普通紙に画像を形成する際には、プロセススピードを２１０ｍｍ／ｓに設定する。

Ｓ３０５は、Ｓ３０３においてプロセススピードを２１０ｍｍ／ｓに設定した後に、制御手段２００が、画像形成装置１０内の温度情報を取得するステップである。制御回路２００は、環境センサ３００によって、画像形成装置１０内の温度情報を取得する。

Ｓ３０６は、制御回路２００が、Ｓ３０５において取得した画像形成装置１０内の温度が３５℃未満か否かを判断し、その結果に応じて処理を変更するステップである。制御回路２００は、温度が３５℃未満である場合には、次にＳ３０７の処理を実行する。一方、制御回路２００は、温度が３５℃以上である場合には、次にＳ３０８の処理を実行する。

Ｓ３０７は、画像を普通紙に形成する場合であって、且つ、画像形成装置１０内の温度が３５℃未満である場合における画像形成条件の１つであるニップ前露光のＯＮ／ＯＦＦを制御するステップである。制御回路２００は、この場合、ニップ前露光量を８（ｌｘ・ｓ）に設定する。

Ｓ３０８は、画像を普通紙に形成する場合であって、且つ、画像形成装置１０内の温度が３５℃以上である場合における画像形成条件の１つであるニップ前露光のＯＮ／ＯＦＦを制御するステップである。制御回路２００は、この場合、ニップ前露光をＯＦＦに設定する。

一方、Ｓ３０４は、画像を厚紙に形成する場合における画像形成条件を設定するステップである。制御回路２００は、厚紙に画像を形成する際には、プロセススピードを１０５ｍｍ／ｓ、ニップ前露光をＯＦＦに設定する。

Ｓ３０９は、制御回路２００が、Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０７、Ｓ３０８で設定された画像形成条件に従って画像形成装置１０を制御するステップである。本実施例との関係では、具体的には、制御回路２００は、転写材Ｐに画像を形成する画像形成中に、設定されたプロセススピードになるように感光ドラム１などを回転駆動させる。又、制御回路２００は、帯電ローラ２に所定の帯電電圧が印加されるように制御すると共に、ニップ前露光装置８が所定の光量で光を照射するか又は光の照射をＯＦＦするように制御する。

このように、本実施例では、画像形成に際して、制御回路２００は、ニップ前露光装置８の動作をプロセススピードに応じて変更する。本実施例では、プロセススピードが第１の速度の場合は所定の光量でニップ前露光を行い、プロセススピードが第１の速度よりも遅い第２の速度の場合は、ニップ前露光をＯＦＦにする。又、プロセススピードが速い第１の速度である場合においても、所定の温度以上の環境下ではニップ前露光をＯＦＦにする。

このように、環境によりニップ前露光をＯＮ／ＯＦＦするためのプロセススピードの閾値を変更することで、帯電横スジが発生する状況にだけ、ニップ前露光装置８による光の照射をＯＮにすることができる。即ち、本実施例では、プロセススピード２１０ｍｍ／ｓが、ニップ前露光をＯＮ／ＯＦＦするためのプロセススピードの閾値に相当する。そして、環境によって、閾値となるプロセススピードをより速い速度に変更して、プロセススピード２１０ｍｍ／ｓの場合でもニップ前露光をＯＦＦとすることになる。プロセススピードとして、例えば第１、第２、第３の速度を有し、順に速い速度とされている場合は、環境によって、ニップ前露光をＯＮ／ＯＦＦするための閾値を、例えば、第２の速度から、第３の速度に変更することができる。これにより、例えば温度が所定値未満である場合には、第２の速度又は第３の速度においてニップ前露光をＯＮとしていたのを、温度が所定以上である場合には第３の速度においてのみニップ前露光をＯＮとすることができる。

実施例１で説明したように、ニップ前露光量が大きくなると感光ドラム１の削れ量が大きくなる。そのため、帯電横スジが発生する状況にだけニップ前露光装置８による光の照射をＯＮにすることは、感光ドラム１の削れ量の低減に有利である。従って、本実施例によれば、感光ドラム１の一層の長寿命化を図りつつ、感光ドラム１を帯電ローラ２によって帯電させる際に生じる帯電横スジの発生を抑制することができる。つまり、画像を形成する転写材Ｐの種類によってプロセススピードが変わったとしても、感光ドラム１の一層の長寿命化を図りつつ、帯電横スジに起因する画像不良の発生を抑制することができる。

尚、本実施例では、環境センサが温度情報を取得する例を説明したが、これに限定されるものではない。環境サンサは、温度以外にも、相対湿度や絶対水分量を測定するものであってよく、それらの測定結果をニップ前露光のＯＮ／ＯＦＦ動作にフィードバックすることができる。上述のように、帯電ローラの電気抵抗が下がることによって、上流側帯電ギャップにおける放電が完了し易くなる。従って、画像形成装置１０内の相対湿度や絶対水分量を測定する場合、一般にこれらの値が上昇することは、帯電ローラの電気抵抗が下がることに対応する。従って、上記実施例において温度が所定値以上になった場合にニップ前露光をＯＦＦとした替わりに、相対湿度や絶対水分量が所定値以上になった場合にニップ前露光をＯＦＦとすることができる。

即ち、環境検知手段は、温度及び／又は湿度（温度、湿度、又はこれらの両方）の情報を測定するものであってよい。即ち、画像形成装置１０は、画像形成装置内の温度及び／又は湿度を測定する環境検知手段を有していてよい。そして、制御回路２００は、画像形成装置内の温度及び／又は湿度の測定結果が所定値以上である場合には、該所定値未満であればニップ前露光を行う第１の速度で感光ドラム１が移動する場合であっても、ニップ前露光は行わないように制御する。

その他の実施例
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

例えば、上述の実施例では、画像を形成する転写材の種類が普通紙、厚紙の２種類である場合を例に挙げて説明した。しかし、他の紙種（コート紙、薄紙）や、ＯＨＰなどの他の材料の転写材などにおいても、プロセススピードが変化する場合には、上述と同様の問題が発生することがある。尚、画像形成装置は転写材Ｐの種類に応じて予め決められたプロセススピードで画像を形成する。従って、これら他の転写材を使用する場合にも、本発明は等しく適用することができ、上述と同様の効果を得ることができる。

又、上述の実施例では、転写材の種類によってプロセススピードが変更される場合を例に説明したが、画像優先モードなど転写材の種類が同じでもプロセススピードが変更される場合がある。このような場合にも、プロセススピードが変化する場合には、上述と同様の問題が発生することがある。従って、このような場合でも、上述の実施例と同様にプロセススピードに応じた制御を行うことで、上述と同様の効果を得ることができる。

又、プロセススピードは２段階に変化する場合に限定されるものではない。より多段階にプロセススピードが変化する場合であっても、本発明を適用することができる。即ち、より遅い一のプロセススピードで画像を形成する場合に、より速い他のプロセススピードで画像を形成する場合と同じ光量でニップ前露光を行うと、帯電横スジに起因する横スジ状の画像不良が発生してしまう場合がある。その場合に、そのプロセススピード間について、上述の実施例と同様のニップ前露光の制御を行うことができ、上述の実施例と同様の効果が得られる。

又、上述の実施例では、ニップ前露光装置、前露光装置にＬＥＤを採用したが、これに限定されるものではなく、ヒューズランプからなる光照射装置などの他の露光装置を用いてもよい。又、透明の感光体の内部から上流側帯電ギャップに露光を行っても良い。

又、上述の実施例では、可撓性の帯電部材としての帯電ローラを例に挙げて説明した。しかし、上流側帯電ギャップの感光体と帯電部材との間の距離が感光体の移動方向において接触部に近づくに従って徐々に減少し、下流側帯電ギャップの該距離が同方向において接触部から離れるに従って徐々に増加するものであれば本発明を同様に適用できる。このようなものであれば、帯電部材と感光体との間の距離が線形的に減少（又は増加）しても、非線形的に減少（又は増加）しても、上述の実施例と同様の効果が期待できる。例えば、帯電部材として導電性の帯電ベルト２１（図１２（ａ）参照）、エッジ部で感光体に当接して感光体を帯電させる導電性のゴムブレード２２（図１２（ｂ）参照）などを用いてもよい。

又、上述の実施例では、帯電部材としての帯電ローラと感光体としての感光ドラムとは接触していたが、微小のギャップを形成させても良い。このような構成においては、感光ドラムと帯電ローラとの距離は感光ドラムの回転方向において帯電ローラと感光ドラムとの最近接位置（最近接部）に向かって減少し、該最近接位置から遠ざかるにつれて増加する。

又、上述の実施例では、回転可能なドラム形状の感光体を用いたが、感光体としては、移動可能なベルト状の感光ベルトを用いてもよい。このとき、感光ドラムの回転方向上流及び下流と感光ベルトの移動方向上流及び下流はそれぞれ対応するものとする。

又、上述の実施例では、画像上に現れる帯電横スジを抑制するために、上流側帯電ギャップにおいて感光ドラムの長手方向の画像形成領域をニップ前露光装置で露光した。しかし、感光ドラムの長手方向の全域を露光してもよい。これにより、小サイズの転写材と大サイズの転写材に対して画像を形成する装置において、小サイズの転写材に画像を形成し続けた時に、感光ドラムの長手方向の削れ量にむらが生じることを抑制することができる。

又、利用可能な任意のメディアセンサーを用いて画像を形成する転写材のサイズ、種類を特定してもよい。

更に、本発明は、現像装置を用いて現像と同時にクリーニングを行う、所謂クリーナレス構成の画像形成装置においても同様に適応することができる。

１感光ドラム（感光体）
２帯電ローラ（帯電部材）
３露光装置（露光手段）
４現像装置（現像手段）
６定着装置（定着手段）
８ニップ前露光装置（照射手段）
Ｓ１帯電電源（帯電電圧印加手段）
Ｓ４ニップ前電源（電力供給手段）
１００操作部
２００制御回路（制御手段）
３００環境センサ（環境検知手段）

特開平５−３４１６２６号公報

Claims

移動可能な感光体と、
前記感光体に接触又は近接して前記感光体を帯電させる帯電部材であって、前記感光体の移動方向において、前記感光体と前記帯電部材との接触部又は最近接位置の上流側に該接触部又は最近接位置に向けて前記感光体との間の距離が徐々に狭くなるギャップを形成し、前記接触部又は前記最近接位置の下流側に該接触部又は最近接位置から遠ざかるにつれて前記感光体との間の距離が徐々に広くなるギャップを形成する帯電部材と、
前記帯電部材に直流電圧を印加する電源と、
前記上流側のギャップに対応する前記感光体の表面に光を照射する照射手段と、
前記照射手段による前記光の照射を制御する制御手段と、
を有し、
前記感光体は、第１の速度と、該第１の速度よりも遅い第２の速度とで移動することができ、
前記制御手段は、前記感光体が前記第１の速度で移動して画像形成が行われる場合は、前記照射手段による前記光の照射を行い、前記感光体が前記第２の速度で移動して画像形成が行われる場合は、前記照射手段による前記光の照射は行わないように制御することを特徴とする画像形成装置。
前記照射手段による前記光の照射を行うか否かに応じて、前記電源から前記帯電部材に印加する直流電圧を調整する調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記調整手段は、前記照射手段による前記光の照射を行うか否かによらず、前記帯電部材によって帯電された前記感光体が所定の距離だけ移動した後の帯電電位が等しくなるように、前記帯電部材に印加する直流電圧を調整することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置内の温度及び／又は湿度を測定する環境検知手段を有し、前記画像形成装置内の温度及び／又は湿度の測定結果が所定値以上である場合には、前記制御手段は、前記感光体が前記第１の速度で移動して画像形成が行われる場合であっても、前記照射手段による前記光の照射は行わないように制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。