JP2016012125A

JP2016012125A - 画像形成装置

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Publication number: JP2016012125A
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Inventors: 雅美羽野; Masami Uno
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Abstract

【課題】清掃部材によってグリッドを清掃した後に画像不良が発生する事を抑制することが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】温湿度情報を検知する温湿度センサ１１２と、この検知手段によって検知された情報に基づき、記清掃手段による清掃終了後であって画像形成を開始する前に、感光体を回転させると共にコロナ帯電器２による帯電と除電手段９による除電を行う制御モードを実行させる制御部１０１と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、より詳細には、コロナ放電方式を用いた複写機、レーザービームプリンタ及びプロセスカートリッジなどの画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置では、帯電、露光、現像、転写といった電子写真プロセスにより画像が形成されている。これらのうち、帯電工程では、電子写真感光体（感光体）に近接させて設けたコロナ帯電器により感光体を所定の極性の電位に一様に帯電させることが行われている。

コロナ帯電器は、一面を開放した支持筐体であるシールド（シールドケース）の両端部に配設した保持部材であるブロック間に、放電線（放電電極）を展張した構成を有する。シールドは、代表的にはステンレス鋼（以下「ＳＵＳ」ともいう。）で構成される。又、放電線は、タングステンなどの線材で構成される。コロナ帯電器を用いて像担持体などの被帯電部材の被帯電面を帯電させる場合、シールドの開口部を被帯電面に近接させた状態で対向させ、放電線に放電電流を供給してコロナ放電を発生させ、被帯電面の表面に電荷を付与する。

被帯電面の帯電電位は、放電線と像担持体との間にグリッド（グリッド電極）を設け、そのグリッドに印加するグリッドバイアスによって像担持体に付与する電荷量を調整することで制御される。グリッドとしては、主に、放電線と同種の材料又はＳＵＳなどにより形成されたワイヤ形状のグリッドや、エッチングなどにより多数の孔が形成された板状のグリッドが知られている。

ところで、電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体の表面を帯電させるためのコロナ帯電器のグリッドが、放電生成物、トナー、外添剤又は紙粉などの飛散物で汚れる。そして、特に板状のグリッドを用いている場合、コロナ放電時にグリッドに付着した飛散物が孔を埋めてしまうことにより、整流効果が阻害されてしまうため、像担持体上に電位斑を発生させてしまうことがある。高品質の画像形成を維持するためには、これらの放電斑を改善して、画像不良を防止することが望まれる。

上記飛散物に対しては、コロナ帯電器内に清掃部材を配設して、これを清掃することが提案されている。特許文献１には、板状のグリッドに付着した飛散物を清掃部材で清掃することが開示されている。

特開２００５−３３８７９７号公報

しかしながら、上記清掃部材が板状のグリッドを清掃する場合、被清掃部材は飛散物が除去されることにより機能を維持することができるが、清掃の際に落下した飛散物に対しては、何ら対策が講じられていなかった。特にグリッドの清掃後に高湿環境において画像形成を行う際、グリッドの清掃で感光体に落下した放電生成物が空気中の水分を吸湿して感光体に付着する。吸湿した放電生成物が付着している感光体の表面がブレードにより摺擦されることにより、グリッドの清掃時にコロナ帯電器と対向していた感光体表面の部分に電位変化が発生し、画像不良が発生する事が判明した。

本発明の目的は、清掃部材によってグリッドを清掃した後に上記のような画像不良が発生する事を抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。

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第１の構成は、
回転可能な感光体と、
複数の貫通孔が設けられた板状のグリッド電極を有し、前記感光体を帯電部において帯電するコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器によって帯電された前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記感光体に光を照射することによって前記感光体を除電する除電部と、
前記感光体の表面を摺擦して前記感光体の表面を清掃するブレードと、
前記グリッド電極を摺擦して前記グリッド電極を清掃する清掃部材と、
所定のタイミングで前記清掃部材によって前記グリッド電極の清掃を行う清掃モードを実行させるように制御する制御部と、
空気中の水分量に関する情報を取得する取得部と、を有し、
前記制御部は、複数枚の記録材に対して連続してトナー像の形成を行う動作を中断して前記清掃モードを実行する場合かつ前記取得部によって取得された水分量が所定値以上である場合に、前記清掃モードが終了してから中断していたトナー像の形成を再開する前に前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電および前記除電部による前記感光体の除電を行った状態で前記感光体を回転させる時間が、前記複数枚の記録材に対して連続してトナー像の形成を行う動作を中断して前記清掃モードを実行する場合かつ前記取得部によって取得された水分量が所定値未満である場合に、前記清掃モードが終了してから中断していたトナー像の形成を再開する前に前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電および前記除電部による前記感光体の除電を行った状態で前記感光体を回転させる時間よりも長くなるように制御することを特徴とする。

また、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第２の構成は、
回転可能な感光体と、
複数の貫通孔が設けられた板状のグリッド電極を有し、前記感光体を帯電部において帯電するコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器によって帯電された前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記感光体に光を照射することによって前記感光体を除電する除電部と、
前記感光体の表面を摺擦して前記感光体の表面を清掃するブレードと、
前記グリッド電極を摺擦して前記グリッド電極を清掃する清掃部材と、
所定のタイミングで前記清掃部材によって前記グリッド電極の清掃を行う清掃モードを実行させるように制御する制御部と、
空気中の水分量に関する情報を取得する取得部と、を有し、
前記制御部は、前記取得部によって取得された水分量が所定値以上である場合かつ前記トナー像形成部によるトナー像の形成が終了した後に前記清掃モードを実行した場合、前記清掃モードの終了後に前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電および前記除電部による前記感光体の除電を行った状態で前記感光体を所定期間の間回転させ、前記所定期間が経過した時に前記感光体の回転を停止させて画像形成装置による画像形成の開始を待つ待機モードに移行するように制御することを特徴とする。

本発明によれば、高湿環境においてグリッド清掃後に画像不良が発生することを抑制する事が可能となる。

実施例１における画像形成装置の模式図である。図１の部分的な拡大図である。グリッド電極の部分的な拡大平面図である。コロナ帯電器の清掃機構の説明図である。制御回路図である。実施例１における制御フローチャートである。実施例１における高圧印加タイミングを示した図である。操作パネルの概略構成図である。実施例３における制御フローチャートである。実施例４における制御フローチャートである。実施例の画像形成装置の画像形成の動作シーケンスを示した図である。実施例５における画像形成装置の部分的な模式図である。実施例５におけるタイミングを示した図である。

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］
＜画像形成装置の全体構成について＞
本実施例における画像形成装置の概略構成について図１を用いて説明する。この画像形成装置は像担持体としてドラム型の回転可能な感光体１を４個備えたタンデム型、中間転写方式のフルカラー電子写真画像形成装置である。

１００は画像形成装置のコントローラ部であり、演算機能を備えてプログラムされる通常のコンピュータ制御装置であって、画像形成装置の各部を総合的に制御して、記録材（転写材：以下、用紙と記す）に画像形成する。コントローラ部１００は、操作パネル１５、原稿読み取り装置Ａ、外部機器Ｂ等と電気的情報信号の授受をする。外部機器Ｂはパーソナルコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリなどである。

また、コントローラ部１００は、画像形成装置における各種のプロセス機器やセンサ類などから入力する電気的情報信号の処理、各種プロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の画像形成シーケンス制御等を行う。

図面上、左側から右側に第１乃至第４の４つの画像形成部Ｕ（ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫ）が直列に配置されている。各画像形成部Ｕはそれぞれの現像装置４に収容した現像剤（トナー）の色が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）と異なるだけで、画像形成プロセス機構は互いに同じ電子写真プロセス機構である。

即ち、各画像形成部Ｕは、それぞれ、感光体１と、これに作用する電子写真プロセス手段としての、帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写装置としての一次転写ローラ６、除電装置９、クリーニング装置５等を有する。感光体１は矢印の反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。図２は１つの画像形成部Ｕの拡大模式図である。

第１乃至第４の画像形成部ＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫの下側には中間転写体（被転写媒体）としての中間転写ベルト７を備えた中間転写ユニット７０を有する。ベルト７は可撓性を有するエンドレスベルトであり、駆動ローラ７１、テンションローラ７２、二次転写対向ローラ７３、の３本のローラ間に懸回張設されており、矢印の時計方向に感光体１の周速度に対応した速度で循環移動される。

一次転写ローラ６はベルト７の内側に配設されていてベルト７を介して感光体１の下面に当接している。感光体１とベルト７の圧接部が一次転写ニップ部（転写部、転写位置）である。二次転写対向ローラ７３にはベルト７を介して二次転写装置としての二次転写ローラ８が当接している。ベルト７と二次転写ローラ８との圧接部が二次転写ニップ部である。

第１の画像形成部ＵＹの感光体１には形成するフルカラー画像のＹ色成分に対応するＹ色トナー像が形成される。第２の画像形成部ＵＭの感光体１には同じくＭ色成分に対応するＭ色トナー像が形成される。第３の画像形成部ＵＣの感光体１には同じくＣ色成分に対応するＣ色トナー像が形成される。第４の画像形成部ＵＫの感光体１には同じくＫ色成分に対応するＫ色トナー像が形成される。

各画像形成部Ｕの感光体１に対するトナー像の形成原理・プロセスを説明する。まず、回転する感光体１の表面を帯電器２によって帯電部で帯電する。そして、帯電器２によって帯電された感光体１の表面を入力された画像形成信号に応じてトナー像形成部の一部としての露光装置３によって露光することによって、感光体１の表面に静電像を形成する。そして、露光装置３によって感光体１の表面に形成された静電像をトナー像形成部の一部としての現像装置４によってトナーで現像することによって、感光体１の表面にトナー像を形成する。

各画像形成部Ｕの感光体１にそれぞれ形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の各色トナー像が循環移動するベルト７の表面に各一次転写ニップ部において順次に所定に重畳されて転写される。これにより、ベルト７上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色重ね合わせの未定着のフルカラートナー像が合成形成されて、二次転写ニップ部に搬送される。

ベルト７に転写されなかった感光体１上の残トナー像はクリーニング装置５で除去される。本実施例ではブレードクリーニングを適用したが、これに限定されず、ファーブラシ等を付加しても何ら問題は無い。除電部としての除電装置９は、感光体１の回転方向における一次転写ニップ部（転写部）の下流かつ帯電器２による帯電部の上流において感光体の除電を行う除電手段である。

一方、用紙格納装置１０から用紙Ｐが一枚分離給送され、搬送路１７を通って所定の制御タイミングで二次転写ニップ部に導入される。これにより、用紙Ｐの表面にベルト７側のフルカラートナー像が一括して順次に二次転写される。そして、二次転写ニップ部を出た用紙Ｐはベルト７の面から分離されて搬送路１７を通って定着装置１３に導入される。

定着装置１３は定着部材が形成する定着ニップ部にて用紙Ｐを挟持搬送して未定着のトナー像を熱と圧力により固着像として定着する。用紙分離後のベルト７の表面はベルトクリーニング装置１８により清掃されて繰り返して画像形成に供される。

＜像担持体＞
本実施例では、像担持体としての感光体１として回転ドラム型の電子写真感光体を備えている。この感光体１は負帯電特性のＯＰＣ（有機光半導体）で形成された感光層を有している。感光体１は直径８４ｍｍ、長手方向の長さは３７０ｍｍである。この感光体１はドラムの中心を軸として約３５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で図１の矢印の反時計方向に回転駆動される。

また、本実施例の感光体１は、一般的な有機感光体の層構造を呈している。具体的には、感光体１は径方向内側に導電性基体であるアルミニウム製シリンダーを有している。このシリンダー上にシリンダーに起因する光の干渉抑制及び、上層で発生した電荷の輸送を妨げないようにするための下引き層を有する。また、電荷発生層で発生したホールの通過を抑制し、電子のみを通過させるための注入阻止層、光照射によって電荷を発生させるための電荷発生層、電荷を輸送するための電荷輸送層、クリーニング性向上の為の表面保護層を有する。

本実施例で適用した表面保護層は、電子線を照射することにより硬化させて形成させたものである。硬化させることにより高耐久性を有する一方、クリーニングブレード５のビビリや捲れ、摺擦による問題が発生する。本実施例では、上記課題が発生しないよう、感光体の周面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）を１５０Ｎ／ｍ²以上にすることにより繰り返し使用によるクリーニング特性を維持することが可能となる。尚、本実施例では１５０Ｎ／ｍ²以上２２０Ｎ／ｍ²以下の感光体を使用した。

本実施例においては、感光体の周面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）は、２５℃５０％環境下、微小硬さ装置フィッシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）を用いて測定した値である。この装置は、測定対象（感光体の周面）に圧子を当接し、この圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読することにより連続的硬さが求められる装置である。

本実施例においては、圧子として対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用い、感光体の周面に圧子を押し当て、圧子に連続的にかける荷重の最終荷重を６ｍＮとし、圧子に最終荷重をかけた状態を保持する時間を０．１秒とした。また測定点は２７３点とした。

ユニバーサル硬さ値（ＨＵ）は、下記式により算出した。Ｆ_fを最終荷重、Ｓ_fハ最終荷重をかけたときの圧子の押し込まれた部分の表面積、ｈ_fは最終荷重をかけたときの圧子の押し込み深さとする。

＜帯電器（非接触帯電部材）＞
以下に本実施例における帯電器２としてのコロナ帯電器（スコロトロン）について説明する。本実施例のコロナ帯電器２は、図２に示すように、放電ワイヤ(放電電極）２１と、これを囲むように設けられた横断面コの字状の導電性シールド２３を有する。また、シールド２３の開口部２３ａに設置された複数の貫通孔２２ａを有する板状のグリッド電極２２を備えている。コロナ帯電器２は放電ワイヤ２１に沿う方向を長手とする機器である。

帯電器２は長手方向を感光体１の母線に対して平行にして、かつグリッド電極２２を設置した開口部２３ａを感光体１に対して所定の間隔をあけて対向させて配設されている。感光体１の帯電器配設位置が帯電部である。

放電ワイヤ２１にはステンレススチール、ニッケル、タングステンを用いるのが良い。本実施例においては金属の中で非常に安定性の高いタングステンを放電ワイヤに使用した。タングステンを放電ワイヤ２１に使用することで、加熱、オゾン環境下という苛酷な条件下で、安定したコロナ放電を行う事ができ、長期間に渡り安定使用することが可能となる。

放電ワイヤ２１は、電気的なシールド作用を為すステンレス鋼（以下ＳＵＳと称す）から成る導電性シールド２３と一体化された調整螺子（不図示）によって一定の張力で保持されている。そして、絶縁材料から成る保持部材（不図示）によって放電ワイヤ２１とシールド２３は電気的に絶縁が保たれている。

放電ワイヤ２１は直径４０μｍ〜１００μｍにすることが好ましい。放電ワイヤ２１の直径が小さすぎると放電によるイオンの衝突で切断してしまうことがある。逆に、放電ワイヤ２１の直径が大きすぎると安定したコロナ放電を得る為に放電ワイヤ２１に印加する電圧が高くなってしまう。印加電圧が高いと、オゾンが発生しやすく画像流れの発生確率が高くなり、更に、電源コストが上昇してしまう等の問題が生じる。

本実施例においては、放電ワイヤ２１として直径６０μｍのタングステンワイヤを用いた。放電ワイヤ２１によりコロナ放電を発生させた電荷に対して、コントローラ部１００で制御される高圧電源（高圧手段：定電圧電源）１４に接続されたグリッド電極２２のバイアス制御により整流効果を発生させる。これにより、感光体１に付与される電荷量を調整し帯電電位を制御する。

グリッド電極２２としては、複数の開孔（貫通孔）２２ａがメッシュ状に形成されたものを用いた。本実施例で用いたグリッド電極２２の基材は、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成された厚さ０．０３ｍｍの板金に、エッチング加工によって複数の開孔２２ａが形成されたものである。エッチング加工が施されたグリッド電極２２は、内部がメッシュ形状になっている。

図３にグリッド電極２２の部分的拡大図を示した。メッシュ開孔２２ａは、基線Ｈ（グリッド電極２２の平面においてグリッド電極長手方向に平行な線）に対する傾斜角度（３）：４５±１°幅（２）：０．０７１±０．０３ｍｍで、開口幅（１）：０．３１２±０．０３ｍｍの間隔で形成されている。また、グリッド電極２２には、撓みを防止するために、幅（５）：６．９±０．１ｍｍごとに、幅（４）：０．１±０．０３ｍｍの梁２２ｂが電極長手方向に設けられている。電極長手方向の外枠２２ｃの幅（６）：１．５±０．１ｍｍである。

グリッド電極２２は表層に少なくとも炭素原子を含む被膜を有することが好ましい。本実施例では、グリッド電極２２は、ＳＵＳで形成された基材上に、テトラヘデラルアモルファスカーボン（Tetrahedral Amorphous Carbon：以下「ｔａ−Ｃ」）で形成された表面層を有している。即ち、グリッド電極２２はｔａ−Ｃを含む被膜で構成された表層を有する。

ｔａ−Ｃは、コロナ放電によって発生する放電生成物に対して化学的に不活性な材料であり耐腐食性に優れた材料として本実施系において適用した。以下、ＳＵＳで形成された基材を「ＳＵＳ基材」、ｔａ−Ｃで形成された表面層を「ｔａ−Ｃ層」とする。ｔａ−Ｃ層を用いたグリッド電極２２は、ＳＵＳ基材の酸化、電解腐食の発生を抑制することができ、長期間にわたって帯電ムラの少ない安定した帯電を維持することができる。

なお、基材の材料は、上記のオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）に限定されるわけではなく、他のオーステナイト系ステンレス鋼を使用してもよい。また、マルテンサイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼などの他のステンレス鋼を使用してもよい。また、表層の材料は基材に対して鍍金あるいはプラズマ処理による表層加工を施しても帯電性に対して影響を与えなければ使用しても何ら問題は無い。

コロナ帯電器２は、帯電バイアスを印加する、コントローラ部１００で制御される高圧電源１４が接続されており、放電ワイヤ２１及びグリッド電極２２に対してバイアスを印加する。高圧電源１４から印加されたバイアスは、感光体１の表面を負極性の電位に一様に帯電処理を行う機能を担っている。具体的には、放電ワイヤ２１に−１ｍＡの定電流制御、グリッド電極２２には、本実施例では通常作像時（本実施例では以降、第一モードと称する）においては約―９００ｖの定電圧制御となるよう制御されている。

＜露光装置＞
トナー像形成部の一部としての露光装置３は、本実施例では、半導体レーザ光源とポリゴンミラー光学系とを用いたレーザービーム走査露光装置である。例えば、放電ワイヤ２１にて定電流制御にて−１ｍＡを印加、グリッド電極２２に−９００ｖを印加された感光体１上の帯電電位は約−８００ｖに帯電される。帯電された感光体１の表面は露光装置３の露光により約−３００ｖに変化する。これにより、感光体面に暗部電位と明部電位との電位コントラストにより静電像が形成される。

＜現像装置＞
トナー像形成部の一部としての現像手段としての現像装置４は、感光体１の静電像に現像剤（トナー）を供給し静電像をトナー像として顕像化する。本実施例においては上述の露光装置３と現像装置４がコロナ帯電器２によって帯電された感光体１の表面にトナー像を形成するトナー像形成部である。

現像装置４は二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置を適用した。現像装置４は、現像容器、現像スリーブを有している。現像容器内には、二成分現像剤が収容されている。二成分現像剤は、トナーと磁性キャリアとの混合物である。トナーとキャリアを重量比で約８：９２の割合で混合したトナー濃度（ＴＤ比）８％の二成分現像剤を用いる。

トナーは、ポリエステルを主体とした樹脂バインダーに顔料を混練したものを粉砕分級して得られた平均粒径が約６μのトナーである。キャリアは、例えば表面酸化領域は、未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金或いは、酸化物フェライト等が好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造方法は特に制限されない。

キャリアは、体積平均粒径が２０〜５０μｍ、好ましくは３０〜４０μｍであり、抵抗率が１０⁷Ωｃｍ以上、好ましくは１０⁸Ωｃｍ以上である。ここでは、フェライトを主とするコアにシリコン樹脂をコートしたキャリアを用い、体積平均粒径が３５μｍ、抵抗率が５×１０⁸Ωｃｍ、磁化量が２００ｅｍｕ／ｃｃである。

現像スリーブは、感光体１との最近接距離を２５０μｍに保持した状態で、感光体１に近接するように対向配設されている。感光体１と現像スリーブとの対向部が現像部となる。現像スリーブは、その表面が現像部において感光体１の表面の移動方向と順方向に回転駆動される。現像スリーブは、内側にマグネットローラを備え、その磁力により、二成分現像剤が現像スリーブの回転に伴って現像部に回転搬送される。

現像スリーブの表面に形成される磁気ブラシ層は、現像剤コーティングブレードにより所定の薄層に整層され、現像スリーブには、コントローラ部１００で制御される現像バイアス印加電源（不図示）から所定の現像バイアスが印加される。

第一モード時においては、現像スリーブに印加される現像バイアスは、ＤＣ電圧とＡＣ電圧を重畳した振動電圧である。具体的には、感光体１上の帯電電位が−８００ｖの時、ＤＣ電圧が−６２０ｖ、ＡＣ電圧が１３００Ｖｐｐ、周波数１０ｋＨｚを印加した。

現像バイアスによる電界によって、感光体１上の静電像に対応して二成分現像剤中のトナーが選択的に付着される。これにより、静電像がトナー像として現像される。この時、感光体１上に現像されたトナーの帯電量は約４０μＣ／ｇである。現像部を通過した現像スリーブ上の現像剤は、引き続き現像スリーブの回転に伴い現像容器内の現像剤溜り部に戻される。

＜一次転写装置＞
本実施例では、感光体１上のトナー像の転写手段として中間転写体ベルト７と一次転写ローラ６を適用した。一次転写ローラ６は、ベルト７を介して感光体１の表面に所定の押圧力を持って圧接されており、両者の圧接部が一次転写ニップ部となる。一次転写ローラ６は、温度２３℃湿度５０％の測定環境下で＋２ｋｖ印加時の抵抗値が１×１０²〜１×１０⁸Ω／□のものを用いることが好ましい。本実施例では、ニトリルゴムとエチレン−エピクロルヒドリン共重合体との混合により形成された、外径１６ｍｍ、芯金径８ｍｍのイオン導電性スポンジローラを用いた。

＜中間転写ベルト＞
中間転写ベルト７は、感光体１と一次転写ローラ６との間に挟持されて搬送される。本実施例で使用する中間転写体は、多様化した記録材への対応を図るべく、表面が柔らかい弾性層を有するベルトを採用した。上記ベルト７は、表面の凹凸がある用紙Ｐの転写抜けを防止し、コート紙やＯＨＰ紙等で発生しやすい「中抜け」と呼ばれる転写不良を防止する。

ベルト７は基材、弾性層、コート層の３層構造で総厚約３６０μｍである。基材は、厚さ８０〜９０μｍの導電性ポリイミド樹脂材料で構成される。弾性層は、基材の上にクロロプレンゴムを２００〜３００μｍ積層して形成されＪＩＳ―Ａ硬度が６０度である。コート層は担持したトナー粒子や記録材の離型性を確保するもので、ポリウレタン樹脂のバインダーにフッ素樹脂を分散させた厚さ５〜１５μｍ程の最表層である。ベルト７の抵抗は、体積抵抗率が１×１０⁹〜１×１０¹¹Ω・ｃｍに調整され、表面抵抗率が１×１０¹¹〜１×１０¹³Ω／□に調整されている。

画像形成時、一次転写ローラ６に対して、コントローラ部１００で制御される転写バイアス印加電源（不図示）からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス電圧（例えば＋１５００ｖ）が印加される。これによりベルト７の表面に感光体１上のトナー像が順次静電的に転写されていく。

本実施例においては、感光体１のベルト圧接部（一次転写ニップ部）が転写部であり、一次転写ローラ６が前記トナー像形成手段３、４によって感光体１に形成されたトナー像を転写部で被転写媒体としての中間転写ベルト７に転写する転写手段である。

＜画像形成の動作シーケンス＞
図１１は画像形成装置の動作シーケンス図である。図１１を用いて、コントローラ部１００が実行する画像形成装置の動作シーケンスを以下に説明する。

ａ．初期回転動作（前多回転工程）
画像形成装置のメイン電源起動時の始動動作期間（起動動作期間、ウォーミング期間）である。操作パネル部１５のメイン電源スイッチＭＳＷ（図８）がオン（投入）されると、コントローラ部１００はメインモータＭ１（図５）を起動して感光体１と中間転写ユニット７０を駆動させる。また、定着装置１３の所定温度への立ち上げ等の所定のプロセス機器の準備動作を実行させる。

この時、コントローラ部１００はコロナ帯電器２で帯電を行いながら感光体１を回転させて帯電された感光体１の電位を電位センサＳ１（図２）で検知する。そして、検知した結果に基づいてコロナ帯電器２の放電電極２１に印加する電圧やグリッド電極２２に印加する電圧の調整を行う。

また、この期間に感光体１を帯電させた状態で一次転写ローラ６に転写バイアスを印加して流れる電流値を検出する。そして、検出した電流値が所望の値となるように一次転写バイアスの調整を行うＡＴＶＣ制御（Active Transfer Voltage Control）も実行される。

ｂ．印字準備回転動作（前回転工程）
プリント信号−オンから実際に画像形成（印字）工程動作がなされるまでの間の画像形成前の準備回転動作期間であり、初期回転動作中にプリント信号が入力したときには初期回転動作に引き続いて実行される。プリント信号の入力がないときには初期回転動作の終了後にメインモータＭ１の駆動が一旦停止されて感光体１や中間転写ユニット７０の駆動が停止され、画像形成装置はプリント信号が入力されるまでスタンバイ（待機）状態に保たれる。プリント信号が入力されると印字準備回転動作が実行される。

ｃ．印字工程（画像形成工程、作像工程）
所定の印字準備回転動作が終了すると、引き続いて感光体１に対する作像プロセスが実行され、感光体面に形成されたトナー像の用紙Ｐへの転写、定着装置１３によるトナー像の定着処理がなされて画像形成物がプリントアウトされる。連続印字（連続プリント）モードの場合は上記の印字工程が所定の設定プリント枚数ｎ分繰り返して実行される。

ｄ．紙間工程
連続印字モードにおいて、一つの用紙Ｐに対応する感光体１に対するトナー像の形成が終了してから、次の用紙Ｐに対応する感光体１に対するトナー像の形成を開始するまでの期間である。

ｅ．後回転動作
最後の用紙Ｐの印字工程が終了した後もしばらくの間メインモータＭ１の駆動を継続させて感光体１や中間転写ユニット７０を駆動させ、所定の後動作を実行させる期間である。

ｆ．スタンバイ
所定の後回転動作が終了すると、メインモータＭ１の駆動が停止されて感光体１や中間転写ユニット７０の駆動が停止され、画像形成装置は次のプリントスタ−ト信号が入力するまで画像形成の開始を待つ待機モードとしてのスタンバイ状態に保たれる。１枚だけのプリントの場合は、そのプリント終了後、画像形成装置は後回転動作を経てスタンバイ状態になる。スタンバイ状態において、プリントスタート信号が入力されると、プリンタは前回転工程に移行する。

本実施例では上記ｂの前回転動作とｃの印字工程時が画像形成時であり、ａの初期回転動作、ｄの紙間工程、ｅの後回転動作が非画像形成時である。

＜帯電器の清掃制御機構＞
帯電器２の清掃制御機構について図４を用いて説明する。本実施例では、グリッド電極２２に付着した放電生成物等を除去する為の清掃部材２５を配設している。清掃部材２５は帯電ワイヤ２１側のグリッド電極２２の面（グリッド電極内面側）を清掃できるように配設されている。即ち、水平方向長さ（グリッドの短手方向の長さ）はグリッド電極２２の短手方向におけるメッシュ開孔（貫通孔）２２ａ（図３）が設けられている領域の長さより長く設計されている。

本実施例では、清掃部材２５として、基材表層にブラシを設け、繊維を基布に織り込むことにより形成されたブラシ清掃部材を用いた。清掃部材２５は、非清掃時においては、グリッド電極２２に対して離間する形状に構成されており、清掃時のみグリッド電極２２に対して一定量侵入しながら駆動機構によりグリッド電極２２の長手を往復移動する。清掃部材２５はキャリッジ２６に付随して一体化されており、スクリュー軸２４によりグリッド電極２２の長手方向に移動することができる。

駆動伝達部材としての回転部材であるスクリュー軸２４にはスパイラル状の溝が形成されており、駆動源としての駆動モータＭ２（図５）が接続されている。そして、スクリュー軸２４が駆動モータＭ２により回転駆動されると、スクリュー軸２４に螺合した状態にある駆動受け部としての連結部材２７が、スクリュー軸２４のスパイラル状の溝に沿って主走査方向へ移動する。

ここで、主走査方向とは、感光体１の回転軸線方向、即ち、グリッド電極２２の長手方向である。連結部材２７はシールド２３上に設けられたレール（不図示）上を主走査方向にのみ移動できるようになっており、連結部材２７がスクリュー軸２４と共に回転してしまう事は防止されている。

従って、駆動モータＭ２によりスクリュー軸２４が正回転駆動されると連結部材２７と一体化されているキャリッジ２６を介して清掃部材２５に移動力が伝達される。そして、清掃部材２５がグリッド電極２２の長手に沿ってグリッド電極２２を摺擦しながら往動する。清掃部材２５が往動終点に到達すると駆動モータＭ２が逆回転駆動に転じられ、清掃部材２５がグリッド電極２２の長手に沿ってグリッド電極２２を摺擦しながら復動する。この清掃部材２５のグリッド電極２２の長手に沿う往復移動によるグリッド電極２２の摺擦によりグリッド電極２２の清掃がなされる。

清掃部材２５によってグリッド電極２２の清掃を実行するタイミングとしては、例えば、次のような時が挙げられる。画像形成装置のメイン電源スイッチＭＳＷを投入した時における前多回転工程が実行される前や、所定の枚数プリントした後の後回転工程時が挙げられる。また、所定の枚数プリントした時の紙間工程時や、操作者が操作パネル１５から清掃開始を指示するスイッチ１６（図８）を任意に押した時等が挙げられる。

＜制御回路＞
次に、画像形成装置を制御する制御回路について説明する。図５は、画像形成装置を制御するＣＰＵ（中央処理装置）１０１と、各部分の接続関係を説明するためのハードウェアブロック図である。画像形成装置は、ジョブの管理を行うコントローラ部１００と、画像データを用紙上に可視像として形成するためにプリンタ部を制御するプリンタ制御部１０４と、によって制御される。ここで、ジョブとは、一の画像形成動作開始指示による単数又は複数の用紙への一連の画像形成動作である。

コントローラ部１００は、ＣＰＵ１０１、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１０３、処理を実行するためのデータを格納するＲＡＭ１０２などを有する。これらはバスによって接続されて、相互に情報を交換することができる。

プリンタ制御部１０４は、プリンタ部（各画像形成部）を制御して、画像形成動作の基本制御を実行する。プリンタ制御部１０４は、プリンタコントローラ１０７、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１０５、画像形成動作の処理を行うためのデータを格納するＲＡＭ１０６、操作部１０８などを有する。これらはバスによって接続され、相互に通信することができる。ここで、ＲＯＭ１０５には、本実施例の感光体の清掃制御を制御するためのフローを実行するプログラムが記憶されている。

デバイス制御部１０９は、プリンタ部の各構成部品を制御するための入出力ポートなどを含む電気回路である。デバイス制御部１０９は、メインモータＭ１やグリッド清掃部材２５を移動させる駆動モータＭ２等を制御する駆動制御部１１０を有する。また、感光体の清掃制御時における適正な高圧設定を実施する為の高圧制御部１１１、検知手段として画像形成装置内外の温度及び湿度を検知する温湿度センサ１１２を有する。

又、デバイス制御部１０９は、画像形成装置が画像形成した累積枚数、帯電器２の使用状況などの経時変化を記憶するための計数手段としての履歴記憶手段１１３を有する。

本実施例では、ＣＰＵ１０１は、画像形成装置の設置環境の温湿度を検出する温湿度センサ１２（図１）の検出結果から、空気中の絶対水分量を算出することができる。つまり、本実施例では、温湿度センサ１２は空気中の水分量に関する情報を取得する取得部である。プリンタコントローラ１０７が同様の機能を有していてもよい。尚、画像不良は絶対水分量に大きく依存するため、設置環境における絶対水分量の代わりに、画像形成装置内の湿度センサ１１（図１）を利用しても問題無い。図５における温湿度センサ１１２は図１における上記の温湿度センサ１２や１１を総合化して示したものである。

＜感光体清掃制御＞
上述したグリッド電極２２の清掃を行うことによって感光体１上に飛散物が落下して付着する。感光体１に落下した飛散物は、多くは、トナー、外添剤、粉塵、放電生成物である。これら飛散物が感光体１と接触している部材７や５により摺擦され、一種の摩擦帯電を引き起こし、感光体内部にキャリアを発生させることになる。特に、グリッド電極の表層にｔａ−Ｃ層のような異物が付着し難く、清掃時の離型性が良い構成とした場合、グリッド電極の清掃時に感光体１に落下する飛散物が多くなる。

感光体１に落下した部分の飛散物に関しては、クリーニング装置５により摺擦され掻き取られるが、感光体１に発生したキャリアは、高圧非印加状態での駆動では除去できない。その為、次画像形成時に飛散物が付着していた部分の電位は異常電位となり、その結果画像不良として顕在化する事となる。

本発明者の実験によると、環境の絶対水分量が所定値以上である場合には、具体的には１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ以上である場合に上記の画像不良が発生した。また、環境の絶対水分量が所定値未満である場合には、具体的には１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ未満である場合には上記の画像不良が発生しなかった。

本実施例では、画像形成装置の温湿度情報を検知する検知手段１１２を有する。そして、この検知手段１１２による情報に基づき、清掃部材２５によるグリッド電極２２の清掃終了後、感光体１に付着した飛散物を除去するとともに飛散物が付着した部分の異常電位を回復させるための感光体１の清掃制御を実施させる制御手段１０１を有する。詳細な実施例は、後述にて制御フロー、高圧条件について順次述べる。初めに、本実施例における感光体の清掃制御（感光体清掃制御モード）を実施する為の制御フローを述べる。図６に、本実施例のフローチャートを示す。

感光体の清掃制御を実施する前段階における清掃部材２５による清掃制御の開始条件（清掃制御開始と関係付けられた基準時）としては、次のような時が挙げられる。即ち、帯電器２による感光体１の帯電を終了した時点、露光装置３で像露光を終了した時点、感光体１の回転を停止した時点、画像形成中に強制的に制御を割り込ませた時などがある。本実施例では、画像形成中に強制的に制御を割り込ませた時を適用した。制御部としてのＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に保存されたプログラムに従い、画像形成装置の各部を以下のように制御する。

Ｓ１０１：グリッド電極２２の清掃（グリッド電極の清掃を行う清掃モード）を実行するタイミングでＣＰＵ１０１は画像形成装置の設置環境における温湿度情報をデバイス制御部内の温湿度センサ１１２より取得する。プリンタコントローラ１０７を経てＣＰＵ１０１に伝達する。

Ｓ１０２：ＣＰＵ１０１は、取得した温湿度情報に基づき絶対水分量Ｗを算出する。

Ｓ１０３：ＣＰＵ１０１は、画像形成装置が設置されている環境の絶対水分量Ｗが１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ以上かどうかの判断処理を実行する。

即ち、ＣＰＵ１０１は、温湿度センサ１１２によって検知された情報の内容を判断する判断手段としての機能部を有し、温湿度センサ１１２によって検知された情報から求められる水分量が所定値以上であるか、所定値未満であるかを判断する。

Ｓ１０４：ＣＰＵ１０１は、Ｗが１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ以上の場合、プリンタコントローラ１０７に対して、グリッド電極２２を清掃する為の清掃制御を実施する命令を実行する。

Ｓ１０５：ＣＰＵ１０１は、Ｗが１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ未満の場合、プリンタコントローラ１０７に対して次の命令を実行する。即ち、グリッド電極２２を清掃する為の清掃制御を実施する命令を実施、これ以降の処理は実施せず、プリンタコントローラ１０７に対して待機状態の命令を実行する。

即ち、ＣＰＵ１０１は、判断手段としての機能部の判断結果に基づき、清掃手段２５による清掃終了後であって画像形成を開始する前に感光体１を所定期間の間回転させる。そして、コロナ帯電器２による帯電と除電手段９による除電を行うことによって感光体表面の清掃を行うと共に感光体に発生した異常電位を回復させるための制御モードを実行させる。

ＣＰＵ１０１は、検知手段１１２によって検知された情報から求められる水分量に関して、判断手段としての機能部の判断が所定値以上である場合に前記制御モードを実行させるように制御を行う。所定値未満である場合に前記制御モードを実行させないように制御を行う。ＣＰＵ１０１は、前記制御モードの実行が終了したら（所定期間の経過後）感光体の回転を停止させて画像形成もしくは画像形成の開始を待つ待機モードに移行する。

ここで、待機状態とは、以下の状態とする。画像形成装置は入力された印刷ジョブ（画像信号）に対して用紙Ｐに画像を形成する。画像形成終了後、画像形成装置は待機状態に移行する。

待機状態では、次に印刷ジョブが入力された時、画像形成までの時間が比較的短くなるように、定着装置１３の温度を定着温度よりも低い待機温度で温調している（待機モード）。或いは、待機状態では、多くの電力を消費する定着装置１３への給電を停止する（低消費電力モード）。画像形成終了後から所定の時間経過するまでは、待機モードとなり、画像形成終了から当該所定お時間が経過した後に待機モードから低消費電力モードへと移行するようにしてもよい。

Ｓ１０６：Ｓ１０４におけるグリッド電極２２の清掃制御が実行された後、ＣＰＵ１０１は、プリンタコントローラ１０７に対して感光体１の清掃を行うための感光体清掃制御モードの命令を実行する。

本実施例における感光体の清掃制御について図７を用いて詳細に説明する。本実施例における感光体の清掃制御は、清掃部材２５によるグリッド電極２２の清掃制御終了後、感光体１に落下した飛散物により発生する画像不良を防止する為の制御である。

詳細には、感光体１およびベルト７を回転させながら、帯電器２に高圧を印加させ感光体１を帯電させた状態で、転写手段６に対して高圧を印加させずに帯電された感光体の表面を通過させ、除電装置９による除電工程を経て、再び再帯電を繰り返す。所定の時間回転させる事により感光体１に発生した異常電位を回復させて前記の課題を防止する事が可能となる。

図７は、図６におけるフローチャートより感光体の清掃制御を実施する事を前提とした高圧フローを示した図である。グリッド電極の清掃駆動終了後、感光体１を駆動させる（ベルト７も駆動）。駆動安定時間後、コロナ帯電器２の放電ワイヤ２１に対して高圧手段１４より所定の定電流を印加と同時にグリッド電極２２に対して高圧手段１４より所定の定電圧を印加する。本実施例では、感光体駆動速度を約３５０ｍｍ／ｓ、放電ワイヤ２１に印加する電流を−１ｍＡの定電流、グリッド電極２２に印加する電圧を−８００ｖの定電圧を印加、駆動時間を２０秒とした。

本実施例では、上記駆動速度、高圧条件、駆動時間を設定したが、これに限定するわけではない。前記の課題である画像不良は、感光体の清掃制御時において高圧印加状態による駆動回転を実施すれば、生産性等を考慮しなければ数値を変更しても効果を発揮する。

本実施例では、このグリッド電極２２の清掃によって放電生成物が付着した感光体１の部分が摩擦帯電することによって感光体１に発生して残留したキャリアに対して、感光体１を帯電させることより電荷移動及び対消滅を発生させる。これにより感光体１の表面電位を正常にリフレッシュする事が可能となる。

本実施例の画像形成装置をまとめると次のとおりである。回転可能な感光体１と、放電を行う放電電極２１と複数の貫通孔２２ａを有する板状のグリッド電極２２を有し、帯電部で感光体１を帯電するコロナ帯電器２と、グリッド電極２２に接触することでグリッド線を清掃する為の清掃手段２５を有する。

また、コロナ帯電器２によって帯電された感光体１の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段３、４と、感光体１の表面に形成されたトナー像を転写部で被転写媒体７に転写する転写手段６を有する。また、感光体１の回転方向における転写部の下流かつ帯電部の上流において感光体１の除電を行う除電手段９を有する。

また、温湿度情報を検知する検知手段１１２（１１、１２）と、検知手段１１２によって検知された情報に基づき、次のような制御モード(感光体清掃制御モード）を実行させる制御部としての制御手段１０１を有する。即ち、制御手段１０１は、清掃手段２５による清掃終了後であって画像形成を開始する前に、感光体１を回転させると共にコロナ帯電器２による帯電と除電手段９による除電を行う制御モードを実行させる。

また、制御手段１０１は、検知手段１１２によって検知された情報から求められる水分量が所定値以上である場合に前記制御モードを実行させ、水分量が所定値未満である場合に前記制御モードを実行させないように制御を行う。また、制御手段１０１は、前記制御モードの実行が終了したら画像形成もしくは画像形成の開始を待つ待機モードに移行する。

以上、本実施例に依れば、温湿度情報に基づき、前記清掃手段２５による清掃終了後、感光体１の清掃制御を実施する制御手段１０１を有する事により、特定環境における感光体１への飛散物落下により発生する画像不良を防止する事が可能となる。

なお、本実施例では、グリッド電極２２の清掃タイミングで感光体１の清掃制御を行っている。しかし、上述した前回転工程においてグリッド電極２２の清掃後にコロナ帯電器２に印加する電圧の調整や転写バイアスの調整で２０Ｓ以上感光体１を回転させた状態で帯電が行われる場合には別途感光体の清掃制御を行わなくても良い。

［実施例２］
本実施例２の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じとする。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ついては、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。実施例１では、画像形成中に強制的に制御を割り込ませた時に基づいて設定したが、例えば待機中においてユーザー（操作者）による操作(マニュアル操作)によりグリッド清掃部材２５を駆動制御させた後にも本実施例を適用することが望ましい。

図８は、本画像形成装置に付随する操作パネル１５を示したものである。操作パネル１５は、画像形成装置の適所に配設されており、ユーザーがコントローラ部１００に対して各種の情報を入力する手段であり、操作ボタン部１５Ａと表示部（情報表示部）１５Ｂを有する。操作ボタン部１５Ａで画像形成装置が行うプリント動作の各種設定が入力される。

表示部１５Ｂはタッチパネル方式の液晶画面であり、各種の情報表示がなされると共に、各種の操作ボタンの表示もなされ、ユーザーが画面上で所望の項目を選択できるようになっている。そして、表示された操作ボタンを押す（タッチ）ことで画像形成装置が行う動作の各種設定が入力される。

本実施例では表示部１５Ｂに画面表示させた帯電器清掃選択ボタン１６を押すことにより、図５における操作部１０８からプリンタコントローラ１０７、ＣＰＵ１０１へ命令を実施、デバイス制御部１０９が所望の動作を実施する事となる。

本実施例では、操作パネル１５の表示部１５Ｂに表示させた帯電器清掃選択ボタン１６を押すことによりグリッド清掃部材２５による清掃が実施される。その後、図６に示すフローに基づき、清掃終了後に感光体の清掃を実施するかの可否判断を行う。感光体の清掃制御に関しては実施例１に示す制御と同様に制御にて実施する。

本実施例に依れば、温湿度情報に基づき、前記清掃手段２５による清掃終了後、感光体の清掃制御を実施するか否かを判断する制御手段１０１を有する事により、特定環境における感光体１への飛散物落下により発生する画像不良を防止する事が可能となる。

［実施例３］
本実施例３の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じとする。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ついては、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

本実施例３では、温湿度検知に基づき感光体の清掃制御の清掃判断可否に加え、グリッド電極２２に対する通電時間（コロナ帯電器２による累積帯電時間）を考慮しても問題は無い。寧ろ、画像形成装置が新品状態に対して感光体の清掃制御を実施しても、新品の場合飛散物が堆積していない為、生産性の観点から無駄な制御となってしまう。

飛散物の落下による影響は、経時変化に伴い良くない傾向となることは過去の知見より明らかである。本実施例における画像形成装置を使用した場合、グリッド電極２２を用いた画像形成装置においては、例えば、次のような場合に本現象が発生することが分かっている。即ち、高温高湿環境（３０℃／８０％）にてＡ４の普通紙（坪量８０ｇ）にてベタの画像比率１００％とした時、画像比率１０％にて連続耐久した場合、約３００ｋ枚（約６０時間通電換算）にて、本現象が発生する。

そこで、本実施例では、図９に示す制御フローチャートに基づき、清掃終了後に感光体の清掃実施をするかの可否判断を行う。図９における各部の制御について述べる。

Ｓ２０１：ＣＰＵ１０１は画像形成装置の設置環境における温湿度情報をデバイス制御部内の温湿度センサ１１２より取得、プリンタコントローラ１０７を経てＣＰＵ１０１に伝達する。

Ｓ２０２：ＣＰＵ１０１は、取得した温湿度情報に基づき絶対水分量Ｗを算出する。

Ｓ２０３：ＣＰＵ１０１は、画像形成装置が設置されている環境の絶対水分量Ｗが１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ以上かどうかの判断処理を実行する。

即ち、実施例１と同様に、ＣＰＵ１０１は、温湿度センサ１１２によって検知された情報の内容を判断する判断手段としての機能部を有する。そして、温湿度センサ１１２によって検知された情報から求められる水分量が所定値以上であるか、所定値未満であるかを判断する。

Ｓ２０４：ＣＰＵ１０１は、Ｗが１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ以上の場合は次の制御となる。プリンタコントローラ１０７に対して、グリッド電極２２に対して高圧を印加した時間（感光体の帯電を行った累積時間）を履歴記憶手段（帯電時間取得部）１１３より取得するよう命令を伝達する。ここで、履歴記憶手段１１３は、コロナ帯電器２による帯電時間に対応する情報としてグリッド電極に対する通電時間を取得して記憶している。

Ｓ２０５：ＣＰＵ１０１は、Ｗが１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ未満の場合、プリンタコントローラ１０７に対して次の命令を実行する。即ち、グリッド電極２２を清掃する為の清掃制御を実施する命令を実施、これ以降の処理は実施せず、プリンタコントローラ１０７に対して待機状態の命令を実行する。

Ｓ２０６：グリッド電極２２への累積（積算）の高圧印加時間Ｔが６０時間以上である場合、グリッド電極２２を清掃する為の清掃制御を実施する命令を実施する。累積の印加時間が６０時間未満の場合、グリッド電極２２を清掃する為の清掃制御を実施する命令を実施、これ以降の処理は実施せず、プリンタコントローラ１０７に対して待機状態の命令を実行する。

Ｓ２０７：ＣＰＵ１０１は、プリンタコントローラ１０７に対してグリッド電極の清掃実施終了後、感光体の清掃制御の命令を実行する。

即ち、ＣＰＵ１０１は、検知手段１１２によって検知された情報から求められる水分量に関して判断手段としての機能部の判断と帯電時間取得手段１１３によって取得された累積帯電時間とで次のように制御する。つまり、上記の水分量が所定値以上かつ帯電時間取得手段１１３によって取得された累積帯電時間が所定時間以上である場合に前記制御モードを実行させるように制御を行う。また、帯電時間取得手段１１３によって取得された累積帯電時間が所定時間未満である場合には前記制御モードを実行させないように制御を行う。

感光体の清掃制御に関しては実施例１に示す制御と同様に制御にて実施する。本実施例に依れば、温湿度情報に基づき、前記清掃手段２５による清掃終了後、感光体の清掃制御を実施するか否かを判断に加えてグリッド電極の通電時間に基づき感光体の清掃制御を実施するか否か判断する。これにより、不必要な感光体の清掃制御による生産性低下を防止し、且つ本課題である特定環境における感光体への飛散物落下により発生する画像不良を防止する事が可能となる。

本実施例の画像形成装置をまとめると次のとおりである。コロナ帯電器２による累積帯電時間に対応する情報を取得する帯電時間取得手段１１３を更に備えている。制御手段１０１は帯電時間取得手段１１３によって取得された情報に基づいて制御モードを実行させる。帯電時間取得手段１１３はコロナ帯電器２による帯電時間に対応する情報としてグリッド電極２２に対する通電時間を取得する。

制御手段１０１は、検知手段１１２によって検知された情報から求められる水分量が所定値以上かつ帯電時間取得手段１１３によって取得された累積帯電時間が所定時間以上である場合に前記制御モードを実行させる。帯電時間取得手段１１３によって取得された累積帯電時間が所定時間未満である場合には前記制御モードを実行させないように制御を行う。

尚、本実施例ではグリッド電極２２に対する積算の通電時間を考慮したが、耐久枚数(累積の通紙枚数値）を判断基準に設けても問題は無く、また、帯電器２自身における耐久枚数、累積の通電時間に基づき判断しても良い。

［実施例４］
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のものと同じとする。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ついては、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

本実施例では、温湿度検知に基づき感光体の清掃制御の判断可否に加え、清掃制御後に画像形成動作以外の動作による調整制御として感光体１を回転させた状態でコロナ帯電器２による帯電も行う制御が割り込んだ場合を想定した。そして、その制御時間に基づき感光体の清掃制御を実施するかの判断可否を設けた。この調整制御としては、例えば、上述した前回転工程でおこなっているようなコロナ帯電器２に印加する電圧を調整する制御や、上述したＡＴＶＣ制御が挙げられる。

本実施例を適用することにより画像形成以外での調整制御による調整時間内に本画像不良を防止する為の対策制御が一定時間入るならば、感光体の清掃制御を実施する必要性が無い。その為、余分な感光体の清掃制御を実施することが無くなる為、上記実施例と比較すると生産性にも影響を与えない。図１０は、本実施例での制御フローを示したものであり各部について後述する。

Ｓ３０１：ＣＰＵ１０１は画像形成装置の設置環境における温湿度情報をデバイス制御部内の温湿度センサ１１２より取得、プリンタコントローラ１０７を経てＣＰＵ１０１に伝達する。

Ｓ３０２：ＣＰＵ１０１は、取得した温湿度情報に基づき絶対水分量Ｗを算出する。

Ｓ３０３：ＣＰＵ１０１は、プリンタコントローラ１０７に対してグリッド電極２２の清掃実施命令を伝達する。

Ｓ３０４：ＣＰＵ１０１は清掃制御終了後に画像形成以外の調整制御を実施するか否かを判断処理する。制御実施しない場合は、Ｓ３０７の直前のフローに移行する。

Ｓ３０５：ＣＰＵ１０１は、調整制御を実施する場合、制御終了迄の時間を、履歴記憶手段１１３を用いて計測、ＲＡＭ１０６に格納する。

Ｓ３０６：ＣＰＵ１０１０は制御終了迄の時間が２０秒以内に終了したかどうかを判断処理する。

Ｓ３０７：画像形成装置が設置されている環境の絶対水分量Ｗが１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ以上かどうかの判断処理を実行する。未満の場合は、制御実施せず待機状態あるいは、画像形成に移行する。

Ｓ３０８：ＣＰＵ１０１は、Ｗが１２ｇ／ｋｇＤｒｙＡｉｒ以上の場合、プリンタコントローラ１０７に対して、グリッド電極２２ａに対して高圧を印加した時間を履歴記憶手段１１３より取得するよう命令を伝達する。感光体の清掃制御に関しては実施例１に示す制御と同様の制御にて実施する。

尚、本実施例における画像形成制御以外の調整制御には少なくとも感光体の清掃制御と同様の条件が含まれており、感光体１が回転、帯電手段２により感光体１を帯電させる要素が含まれている事が必須要件となる。

上記要件が調整制御内に含まれていれば、露光手段を用いての画像調整制御、或いは転写手段による高圧最適化等と並行して実施しても良い。即ち、清掃手段２５による清掃終了後であって画像形成を開始する前に、感光体１を回転させるとともにコロナ帯電器２による帯電を行って画像形成条件の調整が行われる場合には、制御手段１０１は前記制御モードを実行しないように制御する。

本実施例に依れば、清掃手段２５による清掃終了後、清掃手段２５による清掃制御及び通常画像形成以外の調整制御を実施した場合、前記制御を実施した時間に基づき、前記感光体の清掃制御を実施しない。これにより、不必要な感光体の清掃制御による生産性低下を防止できる。且つ感光体の清掃制御を必要な時に実施する事により、課題である高湿環境においてグリッド清掃後に発生する画像不良を抑制する事が可能となる。

実施例１〜３では感光体１の回転速度については言及していないが、感光体１の回転速度を複数段階に可変できる構成である場合には、複数段階のうち一番早い回転速度で本実施例における感光体１の清掃制御を行うようにしても良い。複数段階のうち一番早い回転速度で本実施例における感光体１の清掃制御を行うようにすることによって生産性を向上させることができる。

また、本実施例における感光体１の清掃制御でのコロナ帯電器に印加する電圧の条件を通常の画像形成時と異なる設定にしても良い。例えば、グリッド電極に印加する電圧を通常の画像形成時よりも絶対値が大きい電圧に変えることによって、感光体１の清掃制御を実行する時間を短くしても同様の効果を得ることが出来、生産性を向上させることができる。

［実施例５］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、除電装置９を有していない点が実施例１〜４と異なっている。本実施例の画像形成装置のその他の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じとする。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ついては、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

図１２に示すように、本実施例においては、実施例１〜３のように除電装置９を有していない。そのため、本実施例では、グリッドの清掃を実行した後に感光体の清掃制御を実行する場合、画像形成時に感光体を露光して静電像を形成するための露光装置３を除電部として使用する。

実施例１の説明で示した図６のフロー図を用いて説明する。具体的には、図６に示されている感光体の清掃実施（Ｓ１０６）において、感光体１およびベルト７を回転させる。回転させながら、帯電器２に高圧を印加させて感光体１を帯電させた状態で、露光装置３によって感光体を光で照射することによって除電を行い、再び再帯電を行う工程を繰り返す。

図１３は本実施例におけるタイミングを示した図である。図１３に示したように、感光体の清掃実施時に、露光装置３によって感光体を光で照射することで感光体の表面を除電する。実施例１のように画像形成中に強制的に制御を割り込ませた時、すなわち、複数枚の用紙Ｐに対して連続してトナー像の形成を行う動作を中断してグリッドの清掃を行う。その後、感光体の清掃制御を実施した場合、感光体の清掃制御が終了したら中断していた画像形成を再開する。画像形成を再開した時には、露光装置３は感光体上に静電像を形成するために用いられる。

＜その他の事項＞
本発明において、画像形成装置は、実施例のタンデム型、中間転写方式のフルカラー電子写真画像形成装置に限られない。タンデム配置の複数の画像形成部の転写位置に用紙を搬送装置により順次に搬送通過させて色トナー像を順次に重畳転写してフルカラー画形成物を出力する装置構成であってもよい。また、感光体を１つだけ備えたモノクロ画像などモノカラー（単色）の画像形成装置であってもよい。

１・・感光体、２・・コロナ帯電器、２１・・放電電極、２２・・グリッド電極、２２ａ・・複数の貫通孔、２５・・清掃手段、３・４・・トナー像形成手段、６・・転写手段、７・・被転写媒体、９・・除電手段、１１２（１１・１２）・・温湿度情報を検知する検知手段、１０１・・制御手段

Claims

回転可能な感光体と、
複数の貫通孔が設けられた板状のグリッド電極を有し、前記感光体を帯電部において帯電するコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器によって帯電された前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記感光体に光を照射することによって前記感光体を除電する除電部と、
前記感光体の表面を摺擦して前記感光体の表面を清掃するブレードと、
前記グリッド電極を摺擦して前記グリッド電極を清掃する清掃部材と、
所定のタイミングで前記清掃部材によって前記グリッド電極の清掃を行う清掃モードを実行させるように制御する制御部と、
空気中の水分量に関する情報を取得する取得部と、を有し、
前記制御部は、複数枚の記録材に対して連続してトナー像の形成を行う動作を中断して前記清掃モードを実行する場合かつ前記取得部によって取得された水分量が所定値以上である場合に、前記清掃モードが終了してから中断していたトナー像の形成を再開する前に前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電および前記除電部による前記感光体の除電を行った状態で前記感光体を回転させる時間が、前記複数枚の記録材に対して連続してトナー像の形成を行う動作を中断して前記清掃モードを実行する場合かつ前記取得部によって取得された水分量が所定値未満である場合に、前記清掃モードが終了してから中断していたトナー像の形成を再開する前に前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電および前記除電部による前記感光体の除電を行った状態で前記感光体を回転させる時間よりも長くなるように制御する事を特徴とする画像形成装置。
前記グリッド電極はその表面にテトラヘデラルアモルファスカーボンを含む層を有する事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記コロナ帯電器によって前記感光体の帯電を行った累積時間に対応する情報を取得する帯電時間取得部を更に有し、前記制御部は、前記帯電時間取得部によって取得された累積帯電時間が所定時間以上である場合であって、かつ複数枚の記録材に対して連続してトナー像の形成を行う動作を中断して前記清掃モードを実行する場合かつ前記取得部によって取得された水分量が所定値以上である場合に、前記清掃モードが終了してから中断していたトナー像の形成を再開する前に前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電および前記除電部による前記感光体の除電を行った状態で前記感光体を回転させる時間が、前記複数枚の記録材に対して連続してトナー像の形成を行う動作を中断して前記清掃モードを実行する場合かつ前記取得部によって取得された水分量が所定値未満である場合に、前記清掃モードが終了してから中断していたトナー像の形成を再開する前に前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電および前記除電部による前記感光体の除電を行った状態で前記感光体を回転させる時間よりも長くなるように制御する事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記帯電時間取得部は前記コロナ帯電器に対する通電時間を前記累積帯電時間として取得する事を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記除電部は前記トナー像形成部に備えられ、前記感光体にトナー像を形成する前に前記コロナ帯電器によって帯電された前記感光体を露光することによって静電像を形成する露光装置である事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
回転可能な感光体と、
複数の貫通孔が設けられた板状のグリッド電極を有し、前記感光体を帯電部において帯電するコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器によって帯電された前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成部と、
前記感光体に光を照射することによって前記感光体を除電する除電部と、
前記感光体の表面を摺擦して前記感光体の表面を清掃するブレードと、
前記グリッド電極を摺擦して前記グリッド電極を清掃する清掃部材と、
所定のタイミングで前記清掃部材によって前記グリッド電極の清掃を行う清掃モードを実行させるように制御する制御部と、
空気中の水分量に関する情報を取得する取得部と、を有し、
前記制御部は、前記取得部によって取得された水分量が所定値以上である場合かつ前記トナー像形成部によるトナー像の形成が終了した後に前記清掃モードを実行した場合、前記清掃モードの終了後に前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電および前記除電部による前記感光体の除電を行った状態で前記感光体を所定期間の間回転させ、前記所定期間が経過した時に前記感光体の回転を停止させて画像形成装置による画像形成の開始を待つ待機モードに移行するように制御する事を特徴とする画像形成装置。
前記グリッド電極はその表面にテトラヘデラルアモルファスカーボンを含む層を有する事を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記コロナ帯電器によって前記感光体の帯電を行った累積時間に対応する情報を取得する帯電時間取得部を更に有し、前記制御部は、前記帯電時間取得部によって取得された累積帯電時間が所定時間以上である場合であって、かつ前記取得部によって取得された水分量が所定値以上である場合かつ前記トナー像形成部によるトナー像の形成が終了した後に前記清掃モードを実行した場合、前記清掃モードの終了後に前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電および前記除電部による前記感光体の除電を行った状態で前記感光体を所定期間の間回転させ、前記所定期間が経過した時に前記感光体の回転を停止させて前記画像形成装置による画像形成の開始を待つ待機モードに移行するように制御する事を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記帯電時間取得部は前記コロナ帯電器に対する通電時間を前記累積帯電時間として取得する事を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記除電部は前記トナー像形成部に備えられ、前記感光体にトナー像を形成する前に前記コロナ帯電器によって帯電された前記感光体を露光することによって静電像を形成する露光装置である事を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。