JP2016130826A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電ローラの形状や抵抗の振れに起因して画像形成装置の画像上に生じる帯電ローラの回転周期でのトナー像の濃度変動による画像不良を簡易な構成で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】 軸回転する像担持体３２と、像担持体表面を帯電させる帯電装置１３と、像担持体３２に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置３３と、を有するプロセスカートリッジ３０を備え、帯電装置１３は、ローラ状の帯電ローラ１３Ａを有し、帯電ローラ１３Ａは、画像形成時に像担持体３２とともに軸回転し、像担持体３２の表面を帯電させる画像形成装置１において、帯電ローラ１３Ａの表面線速を像担持体３２の表面線速に対して遅くしたことを特徴とする画像形成装置１。【選択図】図１２

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる感光特性を有する像担持体、および、現像ローラは、円筒形状で成型されているが、成型の際に生じる部品のばらつきにより、完全な円筒形状ではなく振れを有している。このような部品の振れは、画像形成装置内での画像形成時に、画像上でのトナー像の濃度ムラの原因となる。

そこで、像担持体および現像ローラの部品の振れによるトナー像の濃度ムラを補正するために、帯電ローラに印加する帯電バイアスおよび現像ローラに印加する帯電バイアスに、像担持体および現像ローラの部品の振れの影響を補正するような帯電バイアスの補正を加え、トナー像の濃度ムラを抑制させる技術が既に知られている。

しかし、従来の像担持体および現像ローラの部品の振れの影響を補正するような帯電バイアスの補正では、帯電ローラの部品の振れの影響を補正できておらず、画像上に帯電ローラの回転周期でのトナー像の濃度変動による画像不良が生じるという問題があった。

このような問題を解決するため、特許文献１には、像担持体と帯電ローラが非接触の構成において像担持体と帯電ローラとのギャップが変動することにより生じる帯電ムラを低減させる目的で、そのギャップの大きさに応じて、回転中に帯電ローラの回転速度を制御する構成が開示されている。また、帯電ローラの回転速度を可変とし制御する構成については、特許文献２および特許文献３にも開示されている。

上記の構成により帯電ローラと像担持体のギャップ変動による帯電ムラについては、低減させることができる。

しかしながら、帯電ローラの部品の振れには帯電ローラの形状だけでなく抵抗の振れ等があり、特許文献１に開示された構成では帯電ローラの抵抗の振れに起因する帯電ムラについては考慮されていなかった。

また、特許文献１に開示された構成では、帯電ローラの回転速度を制御するため、帯電部材を独立で回転させる構成および、像担持体と帯電ローラとのギャップを検出する構成が装置本体に必要となり画像形成装置の構成を簡易なものとすることができなかった。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、帯電ローラの形状や抵抗の振れに起因して画像形成装置の画像上に生じる帯電ローラの回転周期でのトナー像の濃度変動による画像不良を簡易な構成で抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、上記目的達成のため、軸回転する像担持体と、前記像担持体表面を帯電させる帯電装置と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、を有するプロセスカートリッジを備え、前記帯電装置は、ローラ状の帯電ローラを有し、前記帯電ローラは、画像形成時に前記像担持体とともに軸回転し、前記像担持体の表面を帯電させる画像形成装置において、前記帯電ローラの表面線速を前記像担持体の表面線速に対して遅くしたことを特徴とする。

本発明によれば、帯電ローラの形状や抵抗の振れに起因して画像形成装置の画像上に生じる帯電ローラの回転周期での濃度変動による画像不良を簡易な構成で抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す正面断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における画像形成部の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における画像形成部のプロセスカートリッジの概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における装置本体と原稿搬送装置とのヒンジ結合部の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における原稿搬送装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の制御構成を表すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における第２面読取部のブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における帯電ローラにより帯電ムラが発生する態様を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における帯電ローラにより帯電ムラが発生する態様を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における帯電ローラの環境変動による変化を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における帯電ローラの環境変動による変化を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における帯電ローラの駆動構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における帯電ローラの回転周期の変化による像担持体の帯電電位変化を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における帯電ローラの駆動構成として別途の駆動源を設けた場合を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置における帯電ローラの駆動構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置における帯電ローラの駆動構成として別途の駆動源を設けた場合を示す図である。 従来の画像形成装置における帯電ローラの駆動構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、給紙部２、画像形成部３および画像読取部４を有する装置本体１Ｍと、装置本体１Ｍ上に配置された自動原稿搬送部（ＡＤＦ）５とを備えたデジタル複合機である。画像読取部４および自動原稿搬送部５は、画像読取装置６を構成している。

給紙部２は、それぞれカットシート状の転写紙Ｐを積層状態で収納可能な複数段の給紙カセット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを有している。各給紙カセット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃには、例えば複数のシートサイズから予め選択されたシートサイズの転写紙Ｐ（例えば白紙）が、縦又は横の給紙方向に向けて収容されるようになっている。

給紙部２は、給紙カセット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに収納された転写紙Ｐをそれぞれの最上層側から順次ピックアップして分離給紙する給紙装置２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有している。給紙部２には、さらに、各種ローラ２３等が設けられており、これらによって、各給紙装置２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから給紙された転写紙Ｐを画像形成部３の所定の画像形成位置まで搬送する給紙経路２４が形成されている。

画像形成部３は、露光装置３１と、像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃと、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）のトナーが充填された現像装置３３Ｋ，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃとを備えている。また、画像形成部３は、一次転写部３４と、二次転写部３５と、定着部３６とを備えている。

露光装置３１は、例えば、画像読取装置６で読み取った画像に基づいて各色の露光用のレーザ光Ｌを生成するようになっている。また、露光装置３１は、レーザ光を各色の像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃを露光して、各像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃの表層部に読取画像に対応した各色の静電潜像を形成するようになっている。

現像装置３３Ｋ，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃは、それぞれ対応する像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃに薄層状のトナーを近接させるように供給して、像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃに形成された静電潜像をトナー像として顕像化する現像を行うようになっている。

画像形成部３は、像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ上に現像されたトナー像を一次転写部３４に一次転写し、一次転写部３４に近接する二次転写部３５でそのトナー像を転写紙Ｐに二次転写するようになっている。また、画像形成部３は、転写紙Ｐに二次転写したトナー像を定着部３６により加熱・加圧して溶融させ、転写紙Ｐにカラー画像を定着させて記録するようになっている。

画像形成部３は、給紙部２から給紙経路２４を経て搬入された転写紙Ｐを二次転写部３５側に搬送する搬送経路３９Ａを有している。この搬送経路３９Ａにおいては、まず、レジストローラ対３７において、転写紙Ｐの搬送タイミングおよび搬送速度が調整されるようになっている。そして、転写紙Ｐは、一次転写部３４および二次転写部３５でのベルト速度に同期した状態で二次転写部３５および定着部３６を通過した後、排紙トレイ３８上に排紙されるようになっている。

画像形成部３は、手差トレイ２５上に載置される転写紙（図示せず）をレジストローラ対３７よりも上流側で搬送経路３９Ａに給紙する手差給紙経路３９Ｂを併有している。

二次転写部３５および定着部３６の下方には、それぞれ複数の搬送ローラおよび搬送ガイド等からなるスイッチバック搬送路３９Ｃおよび反転搬送路３９Ｄが配設されている。

スイッチバック搬送路３９Ｃは、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合に、任意の一面に画像定着が済んだ転写紙Ｐを一端から進入させた後に、後退（進入時とは逆方向に移動）させるスイッチバック搬送を行うようになっている。

反転搬送路３９Ｄは、スイッチバック搬送路３９Ｃによりスイッチバック搬送された転写紙Ｐの表裏を反転させて、レジストローラ対３７に再度給紙するようになっている。

これらスイッチバック搬送路３９Ｃおよび反転搬送路３９Ｄにより、一面に対する画像定着処理を終えた転写紙Ｐは、その進行方向を逆向きに切り替えられた後に表裏反転されて、再び二次転写ニップに進入する。そして、転写紙Ｐは、他面にも画像の二次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ３８上に排紙されるようになっている。

画像読取部４は、図示しない光源および図示しないミラー部材を搭載した第１キャリッジ４１と、図示しないミラー部材を搭載した第２キャリッジ４２と、結像レンズ４３と、撮像部４４と、第１コンタクトガラス４５とを備えている。これらは装置本体１Ｍ側に配設され、第１コンタクトガラス４５上に搬送される原稿シートＳの片側の画像面（例えば表側の画像面）の画像読取りする第１面読取部４０を構成している。ここにいう第１面とは、自動搬送される原稿シートＳの片面、例えば表側の画像面である。

画像読取部４には、原稿シートＳが載置される第２コンタクトガラス４６と、原稿シートＳの一辺の突当ておよび位置決めが可能な突当部材４７ａ等とが併設されている。

第１キャリッジ４１は、第１コンタクトガラス４５および第２コンタクトガラス４６の下方に、図中の左右方向に移動可能におよび位置制御可能に設けられており、光源からの照明光をミラー部材で反射して露光面側に照射することができるようになっている。原稿シートＳで反射した反射光は、第１キャリッジ４１および第２キャリッジ４２に搭載された各ミラー部材を経由して結像レンズ４３により結像され、撮像部４４にてその結像した画像が読み取られるようになっている。

画像読取部４は、光源点灯状態で第１キャリッジ４１および第２キャリッジ４２を例えば２：１の速度比で移動させつつ、第２コンタクトガラス４６上に置いた原稿シートＳの画像面を露光走査することができるようになっている。そして、画像読取部４は、この露光走査時に撮像部４４により原稿画像を読み取ることで、固定原稿読取機能（いわゆるフラットベッドスキャナ機能）を発揮できるようになっている。

画像読取部４は、第１キャリッジ４１を第１コンタクトガラス４５の直下の定位置に停止させることができるようになっている。そして、画像読取部４は、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、自動原稿搬送中の原稿シートＳの第１面の画像を読み取る移動原稿読取機能（いわゆるＤＦスキャナ機能）を発揮できるようになっている。

さらに、画像形成装置１は、画像読取部４における第１面読取部４０に加えて、自動原稿搬送部５側に内蔵された第２面読取部４８を併有している。第２面読取部４８は、第１コンタクトガラス４５上を通過した後の原稿シートＳの第２面、例えば裏側の画像面を走査するようになっている。

自動原稿搬送部５は、画像形成装置１の装置本体１Ｍの上部にヒンジ機構を介して開閉動作可能に連結されている。自動原稿搬送部５は、画像読取部４における第１コンタクトガラス４５および第２コンタクトガラス４６を露出させる開放位置と、第１コンタクトガラス４５および第２コンタクトガラス４６を覆う閉止位置との間で回動操作されるようになっている。

自動原稿搬送部５は、シートスルー方式の自動原稿搬送装置として構成されている。自動原稿搬送部５は、原稿載置台である原稿テーブル５１と、各種ローラおよびガイド部材等からなる原稿搬送部５２と、画像読み取り後の原稿シートＳを集積する原稿排紙トレイ５３とを備えている。

図２に示すように、画像形成部３は、露光装置３１と、像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃと、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）のトナーが充填された現像装置３３Ｋ，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃとを備えている。また、画像形成部３は、一次転写部３４と、二次転写部３５と、定着部３６とを備えている。

像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃおよび現像装置３３Ｋ，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃは、ドラムクリーニング装置１１Ｋ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ等とともに、プロセスカートリッジ３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃを構成している。これらプロセスカートリッジ３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっている。

露光装置３１は、例えば、画像読取装置６で読み取った画像に基づいて各色の露光用のレーザ光Ｌを生成するようになっている。露光装置３１は、各色の像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃを露光し、各像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃの表層部に読取画像に対応した各色の静電潜像を形成するようになっている。

現像装置３３Ｋ，３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃは、それぞれ対応する像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃに薄層状のトナーを供給して、静電潜像をトナー像として現像するようになっている。

画像形成部３は、像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ上に現像されたトナー像を一次転写部３４に一次転写し、一次転写部３４に近接する二次転写部３５でそのトナー像を転写紙Ｐに二次転写するようになっている。また、画像形成部３は、転写紙Ｐに二次転写したトナー像を定着部３６により加熱・加圧して溶融させ、転写紙Ｐにカラー画像を定着させて記録するようになっている。

一次転写部３４は、４つのプロセスカートリッジ３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃの像担持体３２の下方に、それぞれ転写ユニット１４を構成している。

各転写ユニット１４は、搬送ローラ３４ｃ，３４ｄおよび一次転写ローラ３４ａによって張架した無端状の中間転写ベルト３４ｂを、像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃに当接させながら、図中の時計回り方向に周回させるようになっている。これにより、各像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃと中間転写ベルト３４ｂとが当接する各色用の一次転写ニップを形成するようになっている。

各一次転写ニップの近傍では、中間転写ベルト３４ｂのループ内に配設された各色の一次転写ローラ３４ａが、中間転写ベルト３４ｂを対応する像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃに向けて押圧している。これら各色の一次転写ローラ３４ａには、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、各色用の一次転写ニップには、像担持体３２Ｋ，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ上のトナー像を中間転写ベルト３４ｂに向けて静電移動させる一次転写電界が形成されるようになっている。

図中の時計回り方向の周回に伴って各色用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト３４ｂの外周側の表面（以下、おもて面という）には、各一次転写ニップでトナー像が順次重合されて一次転写されるようになっている。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト３４ｂのおもて面には４色重ね合わせのトナー像（以下、４色トナー像という）が形成されるようになっている。

二次転写部３５は、駆動ローラ３５ａと一次転写部３４の搬送ローラ３４ｄに近接する二次転写ローラ３５ｂとの間に無端状の紙搬送ベルト３５ｃを掛け渡して構成されており、駆動ローラ３５ａの回転に応じて紙搬送ベルト３５ｃが周回するようになっている。

一次転写部３４の中間転写ベルト３４ｂおよび二次転写部３５の紙搬送ベルト３５ｃは、一次転写部３４の搬送ローラ３４ｄと二次転写部３５の二次転写ローラ３５ｂとの間で互いに接触する程度に、両搬送ローラ３４ｄ，３５ｂの間に挟み込まれている。これにより、中間転写ベルト３４ｂのおもて面と紙搬送ベルト３５ｃのおもて面とが当接する二次転写ニップを形成するようになっている。

二次転写ローラ３５ｂには、図示しない電源によって二次転写バイアスが印加されるようになっている。また、一次転写部３４の下部の搬送ローラ３４ｄは、接地されている。これにより、二次転写ニップには、二次転写電界が形成されるようになっている。

そして、この二次転写ニップに対して転写紙Ｐが、レジストローラ対３７により中間転写ベルト３４ｂの周回速度に等しい速度および中間転写ベルト３４ｂ上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで送り出されるようになっている。

二次転写ニップ内では、中間転写ベルト３４ｂ上の４色トナー像が二次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｐに一括して二次転写され、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。

二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、中間転写ベルト３４ｂから離間して、紙搬送ベルト３５ｃのおもて面に保持されながら、その周回に伴って定着部３６へと搬送されるようになっている。また、二次転写ニップを通過した中間転写ベルト３４ｂのおもて面には、二次転写ニップで転写紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト３４ｂに当接するベルトクリーニング装置１６によって掻き取り除去されるようになっている。

定着部３６に搬送された転写紙Ｐは、定着部３６内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着された後、定着部３６から排紙ローラ対に送られ、機外の排紙トレイ３８上に排出されるようになっている。

図３に示すように、画像形成部３におけるプロセスカートリッジ３０は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっている。したがって、図中、隣り合う任意の２つのプロセスカートリッジ３０の色を区別するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの記号表現を省略して図示している。

各プロセスカートリッジ３０は、像担持体３２、現像装置３３、像担持体３２の周りに着脱可能に配置されたドラムクリーニング装置１１や除電ランプ１２、帯電装置１３、潤滑剤塗布装置１２７等により構成されている。また各プロセスカートリッジは、画像形成装置１の装置本体１Ｍから着脱可能な構成となっている。

現像から記録紙Ｐへの転写までの概略についてまず説明する。

プロセスカートリッジ３０では、帯電装置１３に設けられた帯電ローラ１３Ａにより帯電された像担持体３２の表面に、装置本体１Ｍの露光装置３１によるレーザー光Ｌにて露光して静電潜像を形成し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが充填された図示しないトナーボトルから所定の補給量だけ補給された現像装置３３によってトナー像に可視化現像され、一次転写ローラ３４ａによって中間転写ベルト３４ｂ上に転写される。像担持体３２上に残留した転写後のトナーはドラムクリーニング装置１１により回収され、ドラムクリーニング装置１１内の搬送経路を通り、本体装置１Ｍに設置の図示しないトナー回収容器に搬送されていく。ドラムクリーニング装置１１により残留したトナーを回収されたのち、潤滑剤塗布装置１２７により像担持体３２の表面に潤滑剤が塗布され、表面の保護層が形成される。

中間転写ベルト３４ｂ上には、各プロセスカートリッジ３０の像担持体３２からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが順次転写されていく。このとき各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト３４ｂ上で同じ位置に重ねて転写されるように、回転方向上流側から下流側にかけてタイミングがずらされている。中間転写ベルト３４ｂ上に形成された画像は、二次転写部３５の位置まで搬送され、給紙手段からタイミングを合わせて搬送されてきた記憶媒体である転写紙Ｐに二次転写される。中間転写ベルト３４ｂ上に残留した二次転写後のトナーは中間転写クリーニング装置１２８により回収され、プロセスカートリッジ３０のドラムクリーニング装置１１と同様に、装置本体１Ｍに設置のトナー回収容器に搬送される構成となっている。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、定着部３６に搬送され熱定着されて、排紙ローラ６７により排紙される。

以下、プロセスカートリッジ３０およびその構成要素について説明する。

各プロセスカートリッジ３０において、像担持体３２は、アルミニウム等の素管に感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものである。

像担持体３２には、露光装置３１が生成したレーザ光Ｌが露光され、帯電ローラ１３Ａにより帯電された像担持体３２の表層部に読取画像に対応する各色の静電画像が形成されるようになっている。

現像装置３３は、現像ケース３３ｃ内に図示しない磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を収容するとともに、その二成分現像剤を攪拌しながら現像スリーブ３３ａに供給する攪拌スクリュー３３ｂを有している。

現像装置３３は、現像スリーブ３３ａの内方に位置する図示しないマグネット等を有しており、二成分現像剤中のトナーの一部を現像スリーブ３３ａに薄層状に担持させるようになっている。これにより、現像スリーブ上の薄層状のトナーが像担持体３２に形成された静電潜像上に転移し得るようになっている。

現像後の残トナーは、現像スリーブ３３ａの回転に伴って再び現像ケース３３ｃ内に戻り、前記マグネットで形成される反発磁界の作用により現像スリーブ３３ａの表面から離脱するようになっている。さらに、現像ケース３３ｃ内のトナー濃度センサ３３ｄによりトナー濃度が検知された結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給されるようになっている。

ドラムクリーニング装置１１は、像担持体３２の外周面に押し当てられるポリウレタンゴム製のクリーニングブレード１１ａと、像担持体３２の外周面に接触する接触導電性のファーブラシ１１ｂとを有している。また、ドラムクリーニング装置１１は、ファーブラシ１１ｂに接触してカウンタ方向に回転する金属製の電界ローラ１１ｃと、電界ローラ１１ｃに押し当てられるスクレーパ１１ｄと、スクレーパ１１ｄの下側に位置する回収スクリュー１１ｅとを有している。

ドラムクリーニング装置１１は、トナー像転写後の像担持体３２の表面に残留するトナーを回収するようになっている。電界ローラ１１ｃは、ファーブラシ１１ｂにバイアスを印加するようになっている。

像担持体３２の外周面に残ったトナーは、ファーブラシ１１ｂに付着した後、電界ローラ１１ｃに転位し、スクレーパ１１ｄにより掻き落とされるようになっている。さらに、掻き落とされたトナーは、回収スクリュー１１ｅによりドラムクリーニング装置１１内から外部のリサイクル搬送装置に受け渡されるようになっている。

除電ランプ１２は、クリーニングされた像担持体３２の外周面を光照射によって除電するようになっている。ローラ状に形成された帯電ローラ１３Ａは、除電された像担持体３２の外周面を一様に帯電するようになっている。一様に帯電された像担持体３２の外周面には、露光装置３１からのレーザ光Ｌによって光書込処理が行われるようになっている。潤滑剤塗布装置１２７は、像担持体３２の表面を保護するため像担持体３２の表面に潤滑剤を塗布するようになっている。

各像担持体３２の下側には、無端状の中間転写ベルト３４ｂを、像担持体３２に当接させながら周回させるための一次転写ローラ３４ａが配置されている。

図４に示すように、画像読取部４は、画像形成装置１の装置本体１Ｍの上部に位置している。画像読取部４は、原稿シートＳの搬送経路に位置する第１コンタクトガラス４５と、原稿シートＳが載置可能な第２コンタクトガラス４６と、原稿シートＳの一辺の突当ておよび位置決めが可能な突当部材４７ａとを有している。また、装置本体１Ｍは、上部前面側に操作部１５０を設置している。

操作部１５０は、プリントキー１５１およびタッチパネル１５２等を有しており、プリントキー１５１が押下されると、画像形成装置１に対して複写動作の開始を要求するようになっている。

自動原稿搬送部５は、画像形成装置１の装置本体１Ｍの上部にヒンジ機構１ｈを介して開閉動作可能に連結され、下面に原稿押え４７ｂが装着されている。自動原稿搬送部５は、画像読取部４における第１コンタクトガラス４５および第２コンタクトガラス４６を露出させる開放位置と、第１コンタクトガラス４５および第２コンタクトガラス４６を覆う閉止位置との間で回動操作されるようになっている。

図５に示すように、自動原稿搬送部５は、シートスルー方式の自動原稿搬送装置として構成されている。そして、自動原稿搬送部５は、原稿載置台である原稿テーブル５１と、各種ローラおよびガイド部材等からなる原稿搬送部５２と、画像読み取り後の原稿シートＳを集積する原稿排紙トレイ５３とを備えている。

自動原稿搬送部５は、複数の機能部として、原稿セット部Ａ、分離給送部Ｂ、レジスト部Ｃ、ターン部Ｄ、第１読取搬送部Ｅ、第２読取搬送部Ｆ、排出部Ｇおよびスタック部Ｈを備えている。

原稿セット部Ａは、カットシート状の少なくとも１枚の原稿シートＳ、例えば複数枚の原稿シートＳの束を載置可能な台状をなしており、原稿シートＳが片面原稿の場合には表面を上向きにした状態で原稿シートＳが載置されるようになっている。

分離給送部Ｂは、原稿セット部Ａに載置された原稿シートＳの束から最上位のものを分離して、後述する原稿搬送経路５６の入口に給送するようになっている。

レジスト部Ｃは、分離給送部Ｂから順次給送される原稿シートＳを一次突当てにより所要の搬送姿勢に整合する機能と、その整合後の原稿シートＳを下流側に引き出し搬送する機能を有している。

ターン部Ｄは、レジスト部Ｃにより引き出されて搬送される原稿シートＳを表裏面が反転するよう折り返し搬送し、原稿シートＳの表面を図中の下向きにする反転搬送機能を有している。

第１読取搬送部Ｅは、ターン部Ｄからの折り返し後の原稿シートＳを第１コンタクトガラス４５上の読取位置を通過させつつ副走査方向（原稿幅方向である主走査方向に対し直交する方向）に所定速度で搬送するようになっている。

第２読取搬送部Ｆは、原稿シートＳが両面原稿である場合に、その表面画像の主走査位置より下流側で図示しないプラテンガラスを通して図中の左斜め上方側から裏面画像を主走査し、原稿シートＳを副走査方向に所定速度で搬送するようになっている。

排出部Ｇは、第１読取搬送部Ｅおよび第２読取搬送部Ｆでの原稿画像読取りが完了した原稿シートＳをスタック部Ｈ側に排出するようになっている。

スタック部Ｈは、排出部Ｇから順次排紙される原稿シートＳをその表面を下向きにしつつ順次積載するようになっている。スタック部Ｈに積載される原稿シートＳは、原稿セット部Ａに載置したときと同じ頁順序であって、その束全体としては原稿面の向きが上下逆に積み重ねられるようになっている。

これら原稿セット部Ａ、分離給送部Ｂ、レジスト部Ｃ、ターン部Ｄ、第１読取搬送部Ｅ、第２読取搬送部Ｆ、排出部Ｇおよびスタック部Ｈは、後述する自動原稿搬送制御用のコントローラ部によって制御されるようになっている。

自動原稿搬送部５は、原稿テーブル５１に載置された原稿シートＳの原稿束から最上位の原稿シートＳを１枚ずつ分離して、原稿搬送部５２により、第１コンタクトガラス４５上を通る所定の搬送経路で搬送するようになっている。さらに、自動原稿搬送部５は、第１コンタクトガラス４５を通過する際に画像読取部４により原稿シートＳの画像を読み取った後、原稿シートＳを原稿排紙トレイ５３に排紙するようになっている。

原稿シートＳが上向きに載置される原稿テーブル５１は、原稿搬送部５２側を原稿シートＳの先端側として、その先端側が下方、その後端側が上方となるように傾斜して配置されている。

原稿テーブル５１は、可動原稿テーブル５１Ａと後端側原稿テーブル５１Ｂとで分割されている。可動原稿テーブル５１Ａは、軸５１Ｃを回動中心として原稿シートＳの束厚に応じて先端が下方に傾くようになっており、後述する底板上昇モータを作動させることにより、図５に矢印ａ、矢印ｂで示す上下方向に回動するようになっている。

可動原稿テーブル５１Ａは、原稿搬送部５２に向かう原稿シートＳの給紙方向と直交する左右方向を位置決めするサイドガイド板５４を有している。サイドガイド板５４は、可動原稿テーブル５１Ａと原稿シートＳの幅方向基準位置とを一致させるように、可動原稿テーブル５１Ａの幅方向に相対的に接近・離間可能に配置された一対のガイド板である。

原稿搬送部５２は、少なくともその上方を開閉可能としたカバー５５によって覆われている。カバー５５は、原稿シートＳの先端がカバー内部に臨むように給紙口５５ａを有している。また、カバー５５は、給紙口５５ａよりも内部に可動原稿テーブル５１Ａの先端が位置するように、可動原稿テーブル５１Ａの先端の上方を覆っている。

原稿搬送部５２は、給紙口５５ａから原稿排紙トレイ５３の上方の排紙口５５ｂに至る範囲がカバー５５等に形成されたリブ５５ｃや他のガイド部材等により覆われ、原稿搬送経路５６を形成している。

原稿搬送部５２は、原稿シートＳの原稿搬送方向を基準として給紙口５５ａ側の上流端である可動原稿テーブル５１Ａの先端上部に、可動原稿テーブル５１Ａに載置された原稿シートＳにより回動するセットフィラー５７を有している。また、原稿搬送部５２は、給紙口５５ａよりも内側の近傍に配置されたピックアップローラ５８と、原稿搬送経路５６を挟んで対向するように配置された無端状の給紙ベルト５９およびリバースローラ６０（給紙部）とを有している。

ピックアップローラ５８は、後述するピックアップモータにより駆動され、接触位置において原稿テーブル５１に積載された原稿シートＳのうち、最上位側から数枚（理想的には１枚）の原稿シートＳを摩擦搬送してピックアップするようになっている。

給紙ベルト５９は、後述する給紙モータにより駆動されて周回し、その片側で原稿給送方向に沿って移動するようになっている。

リバースローラ６０は、給紙ベルト５９の原稿給送方向と逆方向に回転可能であり、トルクリミッタを内蔵している。リバースローラ６０は、給紙ベルト５９に対し所定圧で接しており、給紙ベルト５９と直接に接しているか、または１枚の原稿シートＳを介して接している状態では、給紙ベルト５９の回転につられて反時計方向につれ回りするようになっている。

リバースローラ６０は、複数枚の原稿シートＳが給紙ベルト５９とリバースローラ６０との間に進入すると、反時計方向への連れ回り力がトルクリミッタの設定トルクに対応した力よりも低くなる。よって、リバースローラ６０は、余分な原稿シートＳを押し戻して、原稿シートＳが重送されるのを防止するようになっている。

原稿搬送部５２は、原稿搬送経路５６を挟んで対向するように原稿シートＳをニップして搬送する複数組の搬送ローラ６１〜６５を有している。各組の搬送ローラ６１〜６５は、例えば互いに径方向に近接してニップを形成する各一対のまたは大小のローラを含んで構成されているが、軸方向における各ローラの配設数は任意である。これら搬送ローラ６１〜６５の配置数や配置場所は、原稿搬送経路５６の経路設計や、自動原稿搬送部５が許容する原稿シートＳの最小サイズの原稿搬送方向の長さ等に応じて適宜設定される。

給紙ベルト５９の下流側に隣接して配置された搬送ローラ６１は、プルアウトローラとして機能する。すなわち、搬送ローラ６１は、ピックアップローラ５８の駆動タイミングに応じて、給紙した原稿シートＳの先端を突き当ててスキューを補正するとともに、補正後の原稿シートＳを搬送方向に引き出して搬送するようになっている。

搬送ローラ６１は、原稿シートＳを中間の搬送ローラ６２まで搬送するためもので、給紙モータの逆転により駆動されるようになっている。この給紙モータの逆転時には、搬送ローラ６１、６２は駆動されるが、ピックアップローラ５８と給紙ベルト５９は、駆動されないようになっている。

また、次位の搬送ローラ６２は、引き出し搬送されてきた原稿シートＳを原稿搬送経路５６の中間のターン部分５６ａに進入させるターンローラとなっている。

搬送ローラ６１，６２の駆動によってレジスト部Ｃからターン部Ｄに搬送される原稿シートＳの搬送速度は、第１読取搬送部Ｅにおける原稿シートＳの搬送速度よりも高く設定されており、原稿シートＳを第１読取搬送部Ｅへ送り込む処理時間の短縮が図られるようになっている。

原稿搬送経路５６のターン部分５６ａの下流側に配置された搬送ローラ６３は、ターン部分５６ａを通過した原稿シートＳを第１コンタクトガラス４５上に順次繰り出す読取入口ローラとなっている。第１コンタクトガラス４５を通過した原稿シートＳは、第１の読取出口ローラである搬送ローラ６４によって後述する第２面読取部４８側に搬送され、さらに第２の読取出口ローラである下流側の搬送ローラ６５によって排紙口５５ｂ側に搬送されるようになっている。

原稿搬送部５２は、また、第１コンタクトガラス４５の上方に対向するように配置された第１読取ローラ６６と、排紙口５５ｂの近傍に配置されて原稿シートＳを排紙口５５ｂから原稿排紙トレイ５３に向けて排出する排紙ローラ６７とを有している。

第１読取ローラ６６は、図示しないコイルスプリング等の付勢部材を用いて第１コンタクトガラス４５に向けて付勢されている。この第１読取ローラ６６は、原稿シートＳが搬送されるとき、第１コンタクトガラス４５上に進入する原稿シートＳを第１コンタクトガラス４５に密着させつつ下流側に移動させるようになっている。

原稿搬送部５２は、第１読取ローラ６６よりも下流側であって搬送ローラ６４と搬送ローラ６５との間に位置する比較的直線的な原稿搬送領域内に、第２面読取部４８を配置している。

第２面読取部４８は、原稿シートＳの裏面画像を読み取る裏面走査ユニット６９と、原稿搬送経路５６を挟んで裏面走査ユニット６９に対向するシェーディングローラ７０と、図示しない搬送ギャップ調整手段等を有している。

裏面走査ユニット６９は、例えば密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）からなり、原稿シートＳの表面（第１面）の画像を画像読取部４の撮像部４４で読み取った後の原稿シートＳの裏面（第２面）の画像を読み取るようになっている。

シェーディングローラ７０は、裏面走査ユニット６９における原稿シートＳの浮きを抑えると同時に、裏面走査ユニット６９におけるシェーディングデータを取得するための基準白部を兼ねている。なお、原稿シートＳは、裏面画像の読み取りを行わない場合には、裏面走査ユニット６９を素通りするようになっている。

前述の搬送ギャップ調整手段は、例えばシェーディングローラ７０を支持する軸受に付加されており、裏面走査ユニット６９とシェーディングローラ７０の間のギャップを調整できるようになっている。これにより、裏面走査ユニット６９の焦点深度を読取画像品質が損なわない状態にすることができる。

原稿テーブル５１には、原稿テーブル５１に載置した原稿シートＳの向きが縦長か横長のいずれであるかを検知する第１原稿長さ検知センサ８１Ａと第２原稿長さ検知センサ８１Ｂとが、給送方向に沿って離隔して設けられている。

第１原稿長さ検知センサ８１Ａと第２原稿長さ検知センサ８１Ｂとは、例えば、サイドガイド板５４の対向距離を検知する検知センサ（図示せず）と併用することで、原稿テーブル５１に載置された原稿シートＳのサイズを検知することができる。

原稿テーブル５１の先端寄りの底面付近には、セットフィラー５７の先端部の移動軌跡上の最下部を検知することによって、原稿テーブル５１に原稿シートＳが載置されたか否かを検知する原稿セットセンサ８２が設けられている。原稿セットセンサ８２は、セットフィラー５７の先端部の移動軌跡上の最下部を検知するよう構成されている。

可動原稿テーブル５１Ａの先端の下方には、ホームポジションセンサ８３が設けられている。このホームポジションセンサ８３は、可動原稿テーブル５１Ａが下方に回動してホームポジションに達したことを検知するよう構成されている。

原稿搬送部５２は、テーブル上昇検知センサ８４、突当センサ８５、原稿幅センサ８６、読取入口センサ８７、レジストセンサ８８、排紙センサ８９を、原稿シートＳの搬送方向上流側から下流側へと、この順に配置している。

テーブル上昇検知センサ８４は、可動原稿テーブル５１Ａ上の原稿束の上面位置を検出するよう構成されている。

突当センサ８５は、給紙ベルト５９と搬送ローラ６１との間に配置されており、原稿シートＳの先端および後端を検知するよう構成されている。

原稿幅センサ８６は、搬送ローラ６１と搬送ローラ６２との間に配置されており、原稿シートＳの幅方向に沿って複数並べた発光素子と、この発光素子と原稿搬送経路５６を挟んで対向位置に配置した受光素子とを備えている。

読取入口センサ８７、レジストセンサ８８、排紙センサ８９は、原稿シートＳの搬送距離や搬送速度等の制御並びにジャム検知等に用いられるようになっている。

図６に示すように、画像形成装置１は、自動原稿搬送制御用のコントローラ部１００と、装置本体制御用の本体制御部１１１と、本体制御部１１１に付帯する操作部１５０とを備えている。

コントローラ部１００は、原稿セットセンサ８２、ホームポジションセンサ８３、テーブル上昇センサ８４、突当センサ８５、原稿幅センサ８６、読取入口センサ８７、レジストセンサ８８および排紙センサ８９の検知信号を取り込むようなっている。

コントローラ部１００は、ピックアップローラ５８を駆動するピックアップモータ１０１、給紙ベルト５９および搬送ローラ６１，６２を駆動する給紙モータ１０２および搬送ローラ６３〜６５を駆動する読取モータ１０３を作動させるようになっている。また、コントローラ部１００は、排紙ローラ６７を駆動する排紙モータ１０４および可動原稿テーブル５１Ａを昇降させる底板昇降モータ１０５を作動させるようになっている。

コントローラ部１００は、第２面読取部４８に対して、原稿シートＳの先端が裏面走査ユニット６９の読取位置に到達するタイミング（それ以降の画像データが有効データとして扱われる）を通知するタイミング信号等を出力するようになっている。

コントローラ部１００と本体制御部１１１とは、インターフェース１０７を介して接続されている。本体制御部１１１は、操作部１５０のプリントキー１５１が押下されると、インターフェース１０７を介してコントローラ部１００に原稿給紙信号や読取開始信号を送信するようになっている。

図７に示すように、第２面読取部４８は、ＬＥＤアレイ、蛍光灯、または冷陰極管等からなる光源部２００を有している。光源部２００は、コントローラ部１００からの点灯信号に基づいて、原稿シートＳに光を照射するようになっている。また、第２面読取部４８は、コントローラ部１００から原稿シートＳの先端が裏面走査ユニット６９の読取位置に到達するタイミングを通知するタイミング信号や光源部２００の電源を得るようになっている。

第２面読取部４８は、主走査方向に並ぶ複数のセンサチップ２０１と、それぞれのセンサチップ２０１に個別に接続された複数のＯＰアンプ回路２０２と、それぞれのＯＰアンプ回路２０２に個別に接続された複数のＡ／Ｄコンバータ２０３とを有している。さらに、第２面読取部４８は、画像処理部２０４、フレームメモリ２０５、出力制御回路２０６およびインターフェース回路２０７（図中ではＩ／Ｆ回路と記す）等を併有している。

センサチップ２０１は、等倍密着イメージセンサと称される光電変換素子と集光レンズとを具備するものである。原稿シートＳの第２面で反射した反射光は、複数のセンサチップ２０１の集光レンズにより光電変換素子に集光され、画像情報として読み取られるようになっている。

それぞれのセンサチップ２０１で読み取られた画像情報は、ＯＰアンプ回路２０２によって増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ２０３によってデジタル画像情報に変換されるようになっている。

これらデジタル画像情報は、画像処理部２０４に入力されてシェーディング補正などが施された後、フレームメモリ２０５に一時記憶されるようになっている。さらに、デジタル画像情報は、出力制御回路２０６によって本体制御部１１１に受入可能なデータ形式に変換された後、インターフェース回路２０７を経由して本体制御部１１１に出力されるようになっている。

コントローラ部１００は、可動原稿テーブル５１Ａに原稿シートＳが載置されると、その検知情報を本体制御部１１１に送信し、また、底板上昇モータ１０５を作動させて、原稿シートＳの束の最上面がピックアップローラ５８に接触するまで可動原稿テーブル５１Ａを上昇させるようになっている。

コントローラ部１００は、原稿給紙信号を受けると、ピックアップモータ１０１を作動させてピックアップローラ５８を駆動し、可動原稿テーブル５１Ａ上の最上位の原稿シートＳをピックアップするようになっている。

コントローラ部１００は、原稿セットセンサ８２がセットフィラー５７の先端の移動軌跡上の最下位置を検知していると、可動原稿テーブル５１Ａに原稿シートＳが載置されていないと判定するようになっている。また、コントローラ部１００は、原稿セットセンサ８２がセットフィラー５７の先端を移動軌跡上の最下位置を検知していないと、可動原稿テーブル５１Ａに原稿シートＳが載置されていると判定するようになっている。

コントローラ部１００は、ホームポジションセンサ８３の検知情報に基づいて、可動原稿テーブル５１Ａのホームポジションに達したことを判定するようになっている。

コントローラ部１００は、給紙が繰り返され、テーブル上昇検知センサ８４により検知される原稿シートＳの上面位置が適切な高さ位置を下回ると、底板上昇モータ１０５を作動させて可動原稿テーブル５１Ａを上昇させるようになっている。また、コントローラ部１００は、可動原稿テーブル５１Ａが上昇し、テーブル上昇検知センサ８４により検知される原稿シートＳの上面位置が適切な高さ位置に達すると、底板上昇モータ１０５を停止させるようになっている。これにより、原稿シートＳの上面位置が常に給紙に適した高さ位置に維持されることになる。

コントローラ部１００は、可動原稿テーブル５１Ａ上の原稿シートＳが全て給紙されると、底板上昇モータ１０５を作動させて可動原稿テーブル５１Ａをホームポジションに下降させるようになっている。これにより、可動原稿テーブル５１Ａに次の原稿シートＳの束を載置することができるようになる。

コントローラ部１００は、突当センサ８５によって得た原稿シートＳの先端および後端の検知タイミングに基づいて、原稿シートＳの搬送距離に対応する給紙モータ１０２のパルス等から原稿シートＳの搬送方向の長さを判定するようになっている。

コントローラ部１００は、給紙ベルト５９とリバースローラ６０との作用により１枚に分離された原稿シートＳの先端が、プルアウトローラである搬送ローラ６１に突き当たるまで給紙モータ１０２を作動させるようになっている。すなわち、コントローラ部１００は、搬送ローラ６１に原稿シートＳの先端が押し当てられるとともに、原稿シートＳが所定量の撓みを保持した状態で、給紙モータ１０２を停止させるようになっている。これにより、原稿シートＳの先端は、搬送ローラ６１のニップに進入し、先端の整合(スキュー補正)が行われることになる。

コントローラ部１００は、原稿幅センサ８６の受光素子の検知結果に基づいて、搬送ローラ６１により搬送された原稿シートＳの搬送方向と直交する幅方向のサイズを判定するようになっている。

コントローラ部１００は、読取入口センサ８７により原稿シートＳの先端を検出すると、読取入口付近の搬送ローラ６３のニップに原稿シートＳの先端が進入する前に、原稿搬送速度を読取搬送速度と同速に減速するようになっている。また、コントローラ部１００は、読取モータ１０３を作動させて、搬送ローラ６３〜６５を駆動するようになっている。

コントローラ部１００は、レジストセンサ８８により原稿シートＳの先端を検知すると、所定の搬送距離内で原稿搬送速度を減速し、第１コンタクトガラス４５上の読取位置Ｒの手前で原稿シートＳを一時停止させるようになっている。そして、コントローラ部１００は、その原稿一時停止状態を示すレジスト位置での停止を表す信号を、本体制御部１１１に送信するようになっている。

さらに、コントローラ部１００は、本体制御部１１１より読取開始信号を受信すると、レジスト位置で停止していた原稿シートＳを、読取位置Ｒに原稿シートＳの先端が到達するまでに所定の搬送速度に立ち上がるように増速しつつ搬送させるようになっている。

コントローラ部１００は、読取モータ１０３のパルスのカウント値により検出される原稿シートＳの先端位置が読取位置Ｒに到達するタイミングで、本体制御部１１１に第１面の副走査方向有効画像領域を示すゲート信号を送信するようになっている。また、コントローラ部１００は、原稿シートＳの後端が読取位置Ｒを通過するまで、ゲート信号の送信を継続するようになっている。

原稿シートＳの片面だけを読み取る場合、コントローラ部１００は、排紙センサ８９により原稿シートＳの先端を検知すると、排紙モータ１０４を作動させて排紙ローラ６７を排紙方向に回転させるようになっている。また、コントローラ部１００は、排紙センサ８９により原稿シートＳの先端を検知してからの排紙モータ１０４のパルスのカウント値により、原稿シートＳの後端が排紙ローラ６７のニップから抜ける直前に原稿シートＳの搬送速度を減速させるようになっている。

これにより、原稿排紙トレイ５３上に排出される原稿シートＳが、原稿排紙トレイ５３から外部に飛び出すことを抑制するようになっている。

原稿シートＳの両面を読み取る場合、コントローラ部１００は、排紙センサ８９により原稿シートＳの先端を検知した時点から読取モータ１０３のパルスのカウント値を計測するようになっている。さらに、コントローラ部１００は、読取モータ１０３のパルスのカウント値により第２面読取部４８の裏面走査ユニット６９の読取位置に原稿シートＳの先端が到達するタイミングを検出するようになっている。

コントローラ部１００は、第２面読取部４８の裏面走査ユニット６９における読取位置に原稿シートＳが進入するのに先立って、光源部２００を点灯させる光源ＯＮ信号を光源部２００に出力するようになっている。これにより、光源部２００が点灯し、原稿シートＳの第２面に向けて光が照射されるようになっている。

そして、コントローラ部１００は、上記到達タイミングから原稿シートＳの後端が裏面走査ユニット６９の読取位置を通過するまで、第２面読取部４８に対して第２面である裏面側の副走査方向の有効画像領域を示すゲート信号を送信するようになっている。また、コントローラ部１００は、シェーディングローラ７０の基準白部を走査して、第２面読取部４８におけるシェーディングデータを取得するようになっている。

画像形成装置１の画像濃度制御について説明する。画像濃度制御（電位制御）では、まず、１又は２以上の画像形成部３における各プロセスカートリッジ３０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを用いて、トナー付着量が互いに異なる複数のトナーパターンを作像する。そして、そのトナーパターンの静電潜像の電位を電位センサ１２６で検知するとともに、中間転写ベルト３４ｂ上に転写されたトナーパターンのトナー付着量をトナー付着量センサ１２９で検知する。さらに、そのときの当該１又は２以上の画像形成部３における各プロセスカートリッジ３０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける現像装置３３内のトナー濃度をトナー濃度センサ３３ｄで検知する。

そして、画像形成装置１内に配置されている画像濃度制御部１１２は、上記各検知結果に基づいて、予め決められた特定画像濃度のトナー付着量が所定の目標付着量になるように、帯電バイアス、現像バイアス、露光量（印加電圧又は印加電流）及びトナー濃度それぞれの制御目標値（画像濃度条件）を算出する。すなわち、画像濃度制御部１１２は、トナー付着量センサ１２９で検知されたトナーパターンのトナー付着量の検出値と、トナー濃度センサ３３ｄによって検出されたトナー濃度の検出値と、電位センサ１２６によって検出された像担持体３２の露光後表面電位の検出値と、現在の現像バイアスの値と、目標付着量の値とが入力されると、画像濃度条件として、帯電装置１３の帯電バイアス、現像装置３３の現像バイアス及び露光装置３１の露光量（露光装置３１の印加電圧又は印加電流）それぞれの制御目標値と、現像装置３３におけるトナー濃度の制御目標値と、を出力する。

この最適な画像濃度条件（制御目標値）に従って、その後の画像形成動作時における各装置の印加バイアスやトナー補給を制御することで、安定的な画像濃度を提供している。

次に、図８〜図２０を参照して、画像形成装置１の帯電装置１３および像担持体３２の詳細について説明する。

帯電装置１３は、画像形成動作時に帯電ローラ１３Ａが回転する帯電ローラ方式による構成としている。帯電ローラ方式では、帯電チャージャー方式等に比べ、放電生成物の発生が少なく、シンプルで安価な構成とすることができる。

図８および図９を用いて、像担持体３２および帯電ローラ１３Ａに帯電ムラが発生する理由について説明する。

図８および図９は像担持体３２と帯電ローラ１３Ａの対向部の関係と、像担持体３２、帯電ローラ１３Ａにおける周方向での帯電ムラの例をそれぞれ示している。帯電ローラ１３Ａ自体は、周方向でばらつきをもっており、このばらつきにより像担持体３２の表面に帯電ムラが生じる。

像担持体３２の表面に帯電ムラが生じると、露光後表面電位にも帯電ムラと同じ周期のムラが生じてしまい、それを現像装置３３によりトナー像化するため、画像上でトナー像の濃度ムラとなってしまう。帯電ローラ１３Ａの周方向でのばらつきの種類としては２つあり、一つは形状のばらつき、もう一つは抵抗のばらつきである。

形状のばらつき、抵抗のばらつき、それぞれが帯電ムラとなる理由について説明する。

図８では形状のばらつきの一例として、帯電ローラ１３Ａが楕円形（一方向の長さがａ、もう一方の長さがｂで、ａ＞ｂ）である場合を示している。

図８（ａ）に、接触帯電方式の場合を示す。像担持体３２の軸部と帯電ローラ１３Ａの軸部が固定されて回転駆動しているため、それぞれの外周面が周方向で振れていると、帯電ローラ１３Ａの表面と像担持体３２の表面で形成するニップ幅が変動してしまい、その結果、像担持体３２の表面で帯電ムラが生じる。

図８（ｂ）に、非接触帯電方式の場合を示す。像担持体３２の軸部と帯電ローラの軸部が固定されて回転駆動しているため、それぞれの外周面が周方向で振れていると、帯電ローラ１３Ａの表面と像担持体３２の表面で形成する空隙が周方向で変動し、その結果、像担持体３２の表面で帯電ムラが生じる。

また、帯電ローラ１３Ａに空隙を形成するための部材を有して、像担持体３２の表面に直接当接させている非接触帯電方式においても、その空隙を形成するための部材の周方向の振れと、像担持体３２を帯電させるための胴部の振れの組み合わせにより、像担持体３２の表面に対して、周方向で空隙の変動が生じ、像担持体３２の表面で帯電ムラが生じる。

図９では、抵抗のばらつきの一例として、帯電ローラ１３Ａの導電性材料部１３Ａａの抵抗値が半周ずつで異なっている場合（半周の抵抗値がｃ、もう半周の抵抗値がｄで、ｃ＞ｄ）を示している。

接触帯電方式および非接触帯電方式の両方式とも、帯電ローラ１３Ａは回転駆動しているため、帯電ローラ１３Ａの導電性材料部１３Ａａが周方向で振れていると、像担持体３２に対向する位置での帯電ローラ１３Ａの抵抗値が変動し、その結果、像担持体３２の表面で帯電ムラが生じる。

帯電ローラ１３Ａは、導電性材料等を用いて形成されているため、環境（温湿度）の変化により、その周方向の傾向（振れ、抵抗の傾向）が変わってしまい、帯電ムラが顕著に現れる。特に低温環境では顕著に特性が変化することが知られている。低温環境の変化について具体的に説明する。

図１０は、帯電ローラ１３Ａの環境変化による形状の変化を示している。例えば常温環境では、周方向で形状の振れが小さく、真円に近い帯電ローラであっても、低温環境に変化しその導電性材料部１３Ａａにおける収縮が生じた場合、楕円形状や一方向にのみ縮んだ形状となる。その結果、接触帯電方式の帯電ローラでは像担持体とのニップ部が周方向でばらついたり、非接触帯電方式の帯電ローラでは像担持体３２と形成している空隙（ギャップ）が周方向でばらついたりして、周方向における帯電ムラが生じる可能性がある。

また、図１１に、帯電ローラ１３Ａの環境変化による抵抗値の変化を示す。例えば、常温環境で周方向の抵抗値の振れが小さく、ほぼ均質な帯電ローラであっても、その導電性材料部の常温から低温にかけての抵抗値の変化度の違いにより、周方向での抵抗値が大きな箇所と小さな箇所が現れることがある。図は常温から低温に変化したときに図中上半分の領域が下半分の領域の抵抗値より大きくなった例を示す。このように帯電ローラ１３Ａの周方向で抵抗値がばらつき、周方向における帯電ムラが生じる可能性がある。

上述の低温環境下での形状のばらつきと抵抗のばらつきとが合わさることにより、低温環境下では帯電ムラが顕著に現れる。通常この周方向の変動による帯電ムラを防止するには、帯電ローラ１３Ａの周方向精度における部品特性として、形状および抵抗値の高精度な管理が必要となっており、画像品質に影響ないレベルまで管理することは非常に困難である。

次に、従来の像担持体と帯電ローラの駆動構成について図１７を用いて説明する。

従来は、像担持体と帯電ローラは表面線速が同一となるよう構成していた。具体的には、例えば図１７に示すように、像担持体３２´は像担持体駆動軸１２０´のギヤ１２１ｂ´を介して駆動モータ１３０´にて駆動され、帯電ローラ１３Ａ´はギャップコロ１２３´を介して像担持体３２と接触し、連れ回りにて駆動される。しかし、この構成では帯電ローラ起因の電位ムラの影響で画像不良が発生する問題がある。

本実施の形態に係る画像形成装置１の像担持体３２と帯電ローラ１３Ａの駆動構成は、図１２に示すように、帯電ローラ１３Ａの回転軸１３Ｂの一端に設けられたギヤ１２１ａが像担持体駆動軸１２０に設けられたギヤ１２１ｂと連結して駆動するようになっている。帯電ローラ１３Ａは画像形成時に像担持体３２とともに回転軸１３Ｂを軸として軸回転するようになっている。

像担持体３２は像担持体駆動軸１２０を軸として軸回転するようになっている。その際に帯電ローラ１３Ａは像担持体３２の方向に（図中の矢印方向）図示しないスプリングなどで付勢されており、ギャップコロ１２３にて作られたギャップを保ったまま駆動される構成となっている。

像担持体駆動軸１２０は一端に設けられたギヤ１２１ｃが駆動モータ１３０と連結しており、駆動モータ１３０の駆動力により回転するようになっている。帯電ローラ１３Ａの表面線速は、ギヤ１２１ａとギヤ１２１ｂのギヤ比を所定の値とすることで、像担持体３２の表面線速に対して遅くなるようになっている。

画像形成装置１の画像不良は、帯電ローラ１３Ａによる帯電処理後の像担持体３２の帯電電位変動により画像に生じるトナー像の濃度変動の勾配が急であるほど発生しやすい。この濃度変動の勾配は帯電電位変動と、帯電ローラ１３Ａと像担持体３２との回転周期の関係によって決まり、帯電電位変動を小さくするか、もしくは帯電ローラ１３Ａの回転周期を像担持体３２の回転周期より長くすることで濃度変動の勾配が緩やかとなる。

図１３を用いて画像形成装置１の帯電ローラ１３Ａの電位ムラは同等でも画像を良好にすることができる理由について説明する。

図１３（ａ）に帯電ローラ１３Ａが像担持体３２と連れ回りして同周期で回転したときの、図１３（ｂ）に帯電ローラ１３Ａが回転周期を長くして回転したときの像担持体３２の帯電電位のグラフを示す。帯電ローラ１３Ａが同じであれば電位ムラの大きさは同じであるが、帯電ローラ１３Ａの回転周期が異なるため帯電電位変動の勾配は緩やかになる。この勾配は画像としては濃度の変化となるため勾配が緩やかになると画像が良好となる。

以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、帯電ローラ１３Ａの表面線速を像担持体３２の表面線速に対して遅くなるようにすることで帯電ローラ１３Ａの回転周期を像担持体３２の回転周期より長くしたので、トナー像の濃度変更の勾配が緩やかになり、画像不良を抑制することができる。また、帯電ローラ１３Ａを回転させる独立の駆動源および像担持体３２と帯電ローラ１３Ａの間の空隙を検出する装置等を用いる必要がないため、簡易な構成で画像不良を抑制することができる。

また、上述の実施の形態において帯電ローラ１３Ａの駆動源として像担持体３２を用いたが、駆動源としては例えば図１４に示すように別途の駆動モータ１２２を用いて帯電ローラ１３Ａの回転数を可変とし、帯電ローラ１３Ａの表面線速を任意に変更可能な構成としてもよい。

この構成により、本実施の形態に係る画像形成装置１は、帯電ローラ１３Ａの回転周期を像担持体３２の回転周期より長くすることができるので、トナー像の濃度変更の勾配が緩やかになり、画像不良を抑制することができる。

なお帯電ローラの回転数を変更する手段として、可変にするには図１４に示した駆動モータ１２２等の別駆動源を設ける必要があるが、帯電電位ムラのマックス値と画像への影響が把握できておりどこまで周期を長くすれば良いか算出可能な際には像担持体３２等他の駆動源から駆動連結を行っても問題ない。

第１の実施の形態において、帯電ローラの回転周期を変更して帯電電位ムラの勾配を緩やかにする方法を示した。しかし、上述の方法にあっては、帯電電位ムラの勾配を緩やかにするものの帯電電位の変動自体を抑制するものではなかった。

また特許文献３には、回転中の像担持体表面に対して帯電ローラ表面が所定の相対速度差をもって回転するように、帯電ローラを回転駆動する構成が記載されている。しかしながら特許文献３に記載されたものは、帯電ローラの回転周期と像担持体の回転周期との関係がどのようなものであれば帯電変位の変動を抑制できるかについて考慮されたものではない。

以下に説明する第２の実施の形態に係る画像形成装置は、前述した問題を解決するためになされたもので、帯電ローラの回転周期を変更して、帯電電位の変動を抑制し良好な画像を得ることを目的とする。

（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。

第２の実施の形態に係る画像形成装置においては、第１の実施の形態におけるものとは回転位置検出手段を有する点が異なっているが、他の構成要素は同様に構成されている。したがって、同一の構成要素については、図１ないし図１４に示した第１実施形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。

図１５に第２の実施の形態に係る画像形成装置１における回転位置検出手段を備えた像担持体３２と帯電ローラ１３Ａの駆動構成を示す。

像担持体３２は、ギヤ１２１ａとギヤ１２１ｂとを介して帯電ローラ１３Ａとギヤ連結している。ギヤ１２１ａとギヤ１２１ｂとのギヤ比は、帯電ローラ１３Ａの回転周期が像担持体３２の回転周期の整数倍となるよう整数の値をとるようになっている。帯電ローラ１３Ａの回転周期を像担持体３２の回転周期の整数倍とすることで、後述する像担持体３２のバイアス制御により帯電ローラ１３Ａの回転周期で生じる電位ムラの補正が可能となる。

像担持体３２の像担持体駆動軸１２０上には、遮光部材１２５とフォトインタラプタ１２４が設けられている。遮光部材１２５とフォトインタラプタ１２４は本発明に係る回転位置検出手段を構成する。

遮光部材１２５は、像担持体駆動軸１２０と一体的に周回移動し、所定の検出領域を通過する光を遮るようになっている。フォトインタラプタ１２４は、像担持体３２の回転に従い、像担持体３２が所定の回転位置を占めたときに遮光部材１２５を検出するようになっている。これにより、フォトインタラプタ１２４は、像担持体３２の回転位置を検出するようになっている。

電位センサ１２６は、像担持体３２の表面付近に設けられ像担持体の表面電位を検出するようになっている。

次に、像担持体３２のバイアス制御について説明する。

本体制御部１１１は、フォトインタラプタ１２４によって検出された像担持体３２の回転位置と電位センサ１２６によって検出された像担持体３２の少なくとも１周長分の表面電位の電位分布に基づいて帯電ローラ１３Ａの帯電条件を制御するようになっている。

より具体的には、本体制御部１１１は、電位センサ１２６で検出した電位ムラを像担持体３２の回転周期で切り分け、検出された電位ムラを抑制すべく、回転振れなどによる電界変動を打ち消して電界を一定にするように、フォトインタラプタ１２４の信号をトリガとして帯電バイアスを周期的に変化させるようになっている。これにより、像担持体３２に起因する電位ムラを補正することができる。

以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、帯電ローラ１３Ａの回転周期が像担持体３２の回転周期の整数倍であるため、像担持体３２のバイアス制御による帯電電位の変動を抑制でき、良好な画像を得ることができる。

また、上述の実施の形態において帯電ローラ１３Ａの駆動源として像担持体３２を用いたが、駆動源としては例えば図１６に示すように別途の駆動モータ１２２を用いて帯電ローラ１３Ａの回転数を可変とし、帯電ローラ１３Ａの表面線速を任意に変更可能な構成としてもよい。

この構成により、本実施の形態に係る画像形成装置１は、帯電ローラ１３Ａの回転周期を像担持体３２の回転周期の任意の整数倍の倍率に変更でき、環境に応じて適切に帯電ローラ１３Ａを駆動させることができる。例えば、帯電ローラの電位ムラ悪化が顕著な寒い環境では整数倍の倍率をあげ、帯電ローラ１３Ａをゆっくり駆動させる。

本発明によれば、帯電ローラの形状や抵抗の振れに起因して画像形成装置の画像上に生じる帯電ローラの回転周期での濃度変動による画像不良を簡易な構成で抑制することができるという効果を有し、画像形成装置全般に有用である。

１ 画像形成装置
１３ 帯電装置
１３Ａ 帯電ローラ
１３Ｂ 回転軸
３０ プロセスカートリッジ
３２ 像担持体（駆動源）
３３ 現像装置
１２１ａ ギヤ
１２２ 駆動モータ （駆動源）
１２４ フォトインタラプタ（回転位置検出手段）
１２５ 遮光部材（回転位置検出手段）
１２６ 電位センサ（電位検出手段）

特開２００７−６５４８５号公報 特開２００３−１２２０９８号公報 特開２００７−３３４１１９号公報

Claims (6)

1. 軸回転する像担持体と、前記像担持体表面を帯電させる帯電装置と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、を有するプロセスカートリッジを備え、
   前記帯電装置は、ローラ状の帯電ローラを有し、前記帯電ローラは、画像形成時に前記像担持体とともに軸回転し、前記像担持体の表面を帯電させる画像形成装置において、
   前記帯電ローラの表面線速を前記像担持体の表面線速に対して遅くしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体の回転位置を検出する回転位置検出手段をさらに有し、前記帯電ローラの回転周期が前記像担持体の回転周期の整数倍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. 前記帯電ローラは、回転軸の一端にギヤを有し、装置本体内に設けられた駆動源とギヤ連結して駆動することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
4. 前記駆動源は前記像担持体であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記駆動源は前記帯電ローラの表面線速を任意に変更可能であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記プロセスカートリッジを２つ以上有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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