JP2019219505A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成により、感光体の表面電位の調整時間を短縮することを目的とする。【解決手段】回転駆動される感光体と、帯電電圧を出力する第１電源と、前記帯電電圧に基づいて前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、画像信号に応じた露光により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、現像電圧を出力する第２電源と、前記現像電圧に基づいて前記静電潜像を現像する現像部と、前記帯電部材と前記感光体との間で流れる帯電電流を検出する帯電電流検出部と、前記感光体を空回転させて前記感光体の表面電位を調整する調整動作を行う制御部と、を有し、前記制御部は、前記調整動作中に、前記帯電電流検出部により前記帯電電流を検出し、前記帯電電流が飽和した場合に前記調整動作を終了させる、画像形成装置。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関する。

従来、デジタル複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体（感光ドラム等）の表面に近接または当接して配置された帯電部材（帯電ローラ等）に高電圧が印可されることにより、感光体の表面が一様に帯電される。そして、感光体に対して画像信号に応じた露光が行われて静電潜像が形成された後、現像により感光体の表面にトナー像が形成される。このトナー像は、転写ローラによって用紙などの転写材に転写される。

この感光体の表面には、帯電処理に伴う放電生成物等が付着する。この付着物が高湿環境下で吸湿すると、その吸湿部分における感光体の表面電位が制御できなくなり、転写材に転写される画像に劣化が生じることが知られている（特許文献１）。

特許文献１には、感光体の内部や近傍にヒータを設けて感光体の表面を乾燥させることや、露光や転写を行わずに感光体を回転（空回転）させ、感光体に接触したクリーナブレードなどで付着物を除去することが記載されている。また、特許文献２においても、画質劣化を防止するために感光体を空回転させることに関する記載がある。

しかし、従来の画像形成装置では、感光体の表面への付着物の量や吸湿の程度によらず、感光体の空回転が一定時間の間行われるので、空回転により感光体の表面電位が調整されて安定した後においても空回転が行われてしまうことがある。このように、感光体の表面電位の調整時間（空回転時間）が必要以上に長くなることがある。

そこで、感光体の表面電位を検出する電位センサを設け、表面電位をモニタしながら感光体を空回転させ、表面電位が安定した場合に空回転を停止させ、表面電位の調整動作を終了させることで、調整時間を短縮することが考えられる。しかし、電位センサは高価であるので、電位センサを設けることにより、画像形成装置の製造コストが上昇してしまう。

開示の技術は、上記事情に鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、安価な構成により、感光体の表面電位の調整時間を短縮することを目的としている。

開示の技術は、回転駆動される感光体と、帯電電圧を出力する第１電源と、前記帯電電圧に基づいて前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、画像信号に応じた露光により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、現像電圧を出力する第２電源と、前記現像電圧に基づいて前記静電潜像を現像する現像部と、前記帯電部材と前記感光体との間で流れる帯電電流を検出する帯電電流検出部と、前記感光体を空回転させて前記感光体の表面電位を調整する調整動作を行う制御部と、を有し、前記制御部は、前記調整動作中に、前記帯電電流検出部により前記帯電電流を検出し、前記帯電電流が飽和した場合に前記調整動作を終了させる、画像形成装置である。

安価な構成により、感光体の表面電位の調整時間を短縮することができる。

第１実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。 ＣＰＵが有する機能を示す機能ブロック図である。 調整動作時の各部の処理を説明するフローチャートである。 正常動作時及び異常動作時の感光体の表面電位の変化を例示する図である。 画像安定度及び帯電電流の空回転時間との関係を例示するグラフである。 画像形成装置の機種ばらつきを例示するグラフである。 感光体の表面電位と帯電電流との関係を例示する図である。 第１実施形態の調整動作時における帯電電流、表面電位、及び現像電圧と空回転時間との関係を説明する図である。 第１実施形態の調整動作時における帯電電流、表面電位、及び現像電圧と空回転時間との関係を説明する図である。 第２実施形態における調整動作の実行判定処理を示すフローチャートである。 第４実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。 第４施形態における調整動作の実行判定処理を示すフローチャートである。 第５施形態における調整動作の実行判定処理を示すフローチャートである。 調整動作の変形例を示すフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、電子写真方式の画像形成装置１００の概略構成を示す図である。

図１において、画像形成装置１００は、ドラム型の感光体２、帯電ローラ３、露光部４、現像部５、転写ローラ６、クリーニング装置７、及び除電器８を有する。また、画像形成装置１００は、第１電源としての帯電用高圧電源１０、第２電源としての現像用高圧電源１１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、コントローラ１３、及びメモリ１４を有する。ＣＰＵ１２及びコントローラ１３は、制御部１５を構成する。

図２は、ＣＰＵ１２が有する機能を示す機能ブロック図である。ＣＰＵ１２は、回転制御部１２ａと、帯電電圧印可制御部１２ｂと、現像電圧印可制御部１２ｃと、帯電電流算出部１２ｄと、メモリ制御部１２ｅと、飽和判定部１２ｆとを有する。メモリ１４は、ＣＰＵ１２の各機能部を実現するためのプログラムを格納している。ＣＰＵ１２は、メモリ１４からプログラムを読み込み、読み込んだプログラムに基づいた処理を行うことにより、各機能部を実現する。

図１に戻り、感光体２は、負帯電性の有機感光体である。また、感光体２は、ドラム型であって、駆動装置により、図中の矢印Ａの方向に回転駆動される。感光体２の駆動制御は、ＣＰＵ１２の回転制御部１２ａにより行われる。

帯電ローラ３は、導電性の支持体３ａと、支持体３ａ上に形成された表面層としての弾性層３ｂとから構成されている。帯電ローラ３は、感光体２の表面に当接するように配置された帯電部材である。支持体３ａには、後述する帯電電圧Ｖｃが印可される。帯電ローラ３は、帯電電圧Ｖｃに応じて生じる感光体２との間の放電により、感光体２の表面を一様に帯電させる。

なお、帯電ローラ３は、感光体２の表面から離間していてもよい。この場合、帯電ローラ３と感光体２の表面とのギャップは、数十マイクロメートルであることが好ましい。

露光部４は、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナ等である。露光部４は、帯電した感光体２の表面に対して、画像信号に応じた露光を行うことにより感光体２の表面に静電潜像を形成する。感光体２の表面は、露光部分の電位が低下することにより、静電潜像が形成される。

現像部５は、現像容器５ａと、現像ローラ５ｂとを有する。現像容器５ａは、トナーと鉄粉を含む現像剤を収容している。現像ローラ５ｂは、マグネットローラ５ｃと、マグネットローラ５ｃの周囲に形成された現像スリーブ５ｄとで構成された現像部材である。現像スリーブ５ｄには、後述する現像電圧Ｖｂが印可される。現像部５は、感光体２の表面の露光部分にトナーを付着させることにより、感光体２の表面上の静電潜像を現像する磁気ブラシ現像方式の現像装置である。

転写ローラ６は、感光体２の表面に所定の押圧力で当接している。転写ローラ６には、転写用電源９から転写電圧が印可される。転写ローラ６は、用紙などの転写材Ｐに、感光体２の表面に形成されたトナー像を転写する。トナー像が転写された転写材Ｐは、図示しない定着装置によって加熱及び加圧が行われる。これにより、転写材Ｐにトナー像が定着する。

クリーニング装置７は、クリーニングブレード７ａを有する。クリーニングブレード７ａは、端部の当接部が感光体２の表面に当接している。トナー像の転写材Ｐへの転写後に感光体２の表面に残存したトナーは、感光体２の表面がクリーニングブレード７ａにより摺擦されることにより除去される。

除電器８は、発光素子を有し、クリーニング装置７によりクリーニングされた感光体２の表面に光を照射する。これにより、感光体２の表面に残留した残留電荷が除去される。除電器８により除電処理された感光体２の表面は、再び帯電ローラ３によって帯電処理される。

帯電用高圧電源１０は、帯電ローラ３に印可する帯電電圧Ｖｃを生成する電源回路である。帯電電圧Ｖｃは、負の直流電圧である。帯電用高圧電源１０からの出力電圧である帯電電圧Ｖｃの大きさは、ＣＰＵ１２の帯電電圧印可制御部１２ｂから入力される制御信号としての第１ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号により設定される。

また、帯電用高圧電源１０には、帯電ローラ３に帯電電圧Ｖｃを印可する際の出力電流Ｉｏを検出する電流検出部１０ａが設けられている。電流検出部１０ａは、出力電流Ｉｏを電流センサにより検出し、検出した出力電流Ｉｏを、アナログ信号であるＦＢ（Feed Back）信号としてＣＰＵ１２に入力する。

現像用高圧電源１１は、現像ローラ５ｂに印可する現像電圧Ｖｂを生成する電源回路である。現像電圧Ｖｂは、負の直流電圧である。現像用高圧電源１１からの出力電圧である現像電圧Ｖｂの大きさは、ＣＰＵ１２の現像電圧印可制御部１２ｃから入力される制御信号としての第２ＰＷＭ信号により設定される。

ＣＰＵ１２の帯電電流算出部１２ｄは、電流検出部１０ａから入力されるＦＢ信号に基づいて演算により帯電電流Ｉｃを求める演算処理部である。帯電電流Ｉｃとは、帯電電圧Ｖｃを帯電ローラ３に印可することによって感光体２の表面を所定の電位に帯電させる場合に、帯電ローラ３と感光体２との間で流れる電流である。

帯電電流算出部１２ｄは、例えば、予め実験により得られ、メモリ１４に記憶されている出力電流Ｉｏと帯電電流Ｉｃとの関係に基づいて、ＦＢ信号から帯電電流Ｉｃを算出する。本実施形態では、電流検出部１０ａと帯電電流算出部１２ｄとにより帯電電流検出部が構成されている。

ＣＰＵ１２の飽和判定部１２ｆは、後述する調整動作中に、帯電電流Ｉｃが飽和したか否かを判定する。

コントローラ１３は、画像形成装置１００の全体を制御する主制御部であり、外部とのＩ／Ｆ機能を有する。コントローラ１３は、外部から印刷（画像形成）の開始や終了等の指示を受信して、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。また、コントローラ１３は、タイマを有しており、各種の時間の管理などを行う。

メモリ１４は、ＣＰＵ１２のメモリ制御部１２ｅにより制御され、上述のプログラムや、ＣＰＵ１２から入力される各種の情報を記憶する記憶部である。メモリ１４は、印刷枚数や、帯電電流算出部１２ｄにより求められた帯電電流Ｉｃの値等を記憶する。

なお、電流検出部１０ａは、帯電電圧Ｖｃを帯電ローラ３に印可した場合に、帯電ローラ３から感光体２に流れ、帯電用高圧電源１０に戻ってきた電流を検出するように構成されていてもよい。この場合には、ＣＰＵ１２は、電流検出部１０ａにより検出された電流値を帯電電流Ｉｃとしてメモリ１４に記憶させる。

また、制御部１５は、画像形成動作の他に、後述する調整動作を実行可能とする。

なお、本実施形態における画像形成動作とは、感光体の表面を帯電させて、画像信号に応じた露光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像する現像処理を含む動作である。

（調整動作）
次に、制御部１５の制御に基づいて行われる感光体２の表面電位の調整動作について説明する。調整動作とは、画像形成を行わない状態（露光や転写を行わない状態）で感光体２を回転（以下、空回転という）させることにより、感光体２の表面上の付着物を乾燥させ、表面電位を調整する動作である。

図３は、調整動作時の各部の処理を説明するフローチャートである。コントローラ１３は、外部等から調整動作の開始指示を受信すると、調整動作を開始させる。まず、ＣＰＵ１２の回転制御部１２ａにより上述の駆動装置が制御され、感光体２の空回転が開始する（ステップＳ１）。このとき、露光、現像、転写、除電等の動作は行われずに感光体２が回転駆動される。

次に、帯電電圧印可制御部１２ｂ及び現像電圧印可制御部１２ｃにより帯電用高圧電源１０及び現像用高圧電源１１が制御される。これにより、帯電ローラ３への帯電電圧Ｖｃの印可が開始され（ステップＳ２）、現像ローラ５ｂへの現像電圧Ｖｂの印可が開始される（ステップＳ３）。これは、帯電電圧Ｖｃと現像電圧Ｖｂとを印可せずに感光体２を空回転させた場合に、現像容器５ａ内の現像剤が感光体２へ移動し、現像剤が無駄に消費されてしまうことと、感光体２の表面がトナーの付着により汚れることとを防止するためである。ここで、例えば、Ｖｃ＝−１５００Ｖ、Ｖｂ＝−６００Ｖとする。

帯電電圧Ｖｃ及び現像電圧Ｖｂの印可が開始した後、電流検出部１０ａによる出力電流Ｉｏの検出及びＦＢ信号の出力と、帯電電流算出部１２ｄによるＦＢ信号に基づいた帯電電流Ｉｃの算出とが開始する（ステップＳ４）。すなわち、帯電電流検出部による帯電電流Ｉｃの検出が開始する。この帯電電流Ｉｃの検出は、一定時間（例えば３０秒）ごとに行われる。帯電電流Ｉｃが検出されるたびに、検出値がメモリ制御部１２ｅによりメモリ１４に格納される（ステップＳ５）。

飽和判定部１２ｆは、帯電電流Ｉｃの検出値が得られるたびに、メモリ制御部１２ｅを介してメモリ１４に格納された検出値を参照し、前回の検出値と今回の検出値との差分値（差の絶対値）を算出して、差分値が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、閾値とは、差分値が「０」、すなわち帯電電流Ｉｃが飽和したとみなせる程度の「０」に近い値である。

差分値が閾値より大きい場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ６に戻り、帯電電流Ｉｃの検出と、検出値のメモリ１４への格納とが行われる。差分値が閾値以下になると（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、飽和判定部１２ｆにより帯電電流Ｉｃが飽和したと判定され、帯電電圧印可制御部１２ｂにより帯電ローラ３への帯電電圧Ｖｃの印可が停止される（ステップＳ７）。そして、現像電圧印可制御部１２ｃにより現像ローラ５ｂへの現像電圧Ｖｂの印可が停止される（ステップＳ８）。

この後、回転制御部１２ａにより感光体２の回転が停止され（ステップＳ９）、調整動作が終了する。

（効果）
次に、本実施形態の画像形成装置１００の効果について説明する。画像形成装置１００のように、感光体２から用紙等の転写材Ｐにトナー像を直接転写する直接転写方式では、特に、用紙の填料成分であるタルク（紙粉）等が感光体２の表面に付着する。

このため、画像形成を繰り返し行うことにより、感光体２の表面に、タルク等の付着物の堆積（いわゆるフィルミング）が生じる。この付着物が高湿環境下で吸湿すると、その吸湿部分における感光体の表面電位が制御できなくなり、転写材Ｐに転写される画像に劣化が生じる。

図４（ａ）は、付着物が吸湿していない場合（正常動作時）における感光体２の表面電位を示す図である。同図に示すように、付着物が吸湿していない場合には、感光体２の表面電位Ｖｄは、露光部４による露光部分が正常に低下し、現像電圧Ｖｂとの電位差ΔＶによりトナー像の現像が行われる。このように、正常動作時は、電位差ΔＶが大きいため、現像部５から感光体２へ移動するトナーの量が多く、正常な画像が形成される。

図４（ｂ）は、付着物が吸湿している場合（異常動作時）における感光体２の表面電位を示す図である。同図に示すように、付着物が吸湿している場合には、付着物の電気抵抗が低下することにより、感光体２の表面電位Ｖｄは、露光による電位低下が正常に生じず、現像電圧Ｖｂとの電位差ΔＶが小さくなる。このように、異常動作時は、電位差ΔＶが小さくなるため、現像部５から感光体２へ移動するトナーの量が少なくなり、いわゆる画像かすれ等が生じた異常画像が形成される。

画像が正常であるか否かは、画像安定度（ＩＤ）を用いて評価することができる。画像安定度とは、画像のランクを表す指標であり、数値が小さいほど画像が安定していることを意味する。

図５は、感光体２の空回転時間と画像安定度との関係、及び空回転時間と帯電電流Ｉｃとの関係を例示するグラフである。同図から、画像安定度と帯電電流Ｉｃとは、空回転時間の経過とともに変化し、帯電電流Ｉｃが飽和するとともに画像安定度が向上することがわかる。

これは、空回転時間の経過とともに、付着物の水分量が減少し、帯電ローラ３と感光体２との帯電経路のインピーダンスが上昇することによって、帯電電流Ｉｃが減少するとともに感光体２の表面電位が安定するためである。感光体２の表面電位が安定することにより、形成される画像の画像安定度が向上する。

このように、画像安定度と帯電電流Ｉｃとの間には相関がある。したがって、帯電電流Ｉｃの検出に基づいて画像安定度を検知し、帯電電流Ｉｃが飽和して画像安定度が向上した際に感光体２の空回転を停止させて、調整動作を終了させることができる。同図に示す例では、調整動作が開始された後、空回転時間が約４．５分となった際に、帯電電流Ｉｃが飽和して感光体２の空回転が停止され、調整動作が終了する。

図６は、空回転時間と画像安定度との関係について、画像形成装置の機種ばらつきを例示するグラフである。図中の実線は機種Ａにおける画像安定度の変化を示す。破線は機種Ａにおける画像安定度の変化を示す。

同図に示すように、空回転を開始してから画像が安定化するまでに、例えば、機種Ａでは約４分の空回転時間が要されるのに対して、機種Ｂでは約５分の空回転時間が要される。従来の画像形成装置では、このような機種ばらつきを考慮し、調整動作における感光体の空回転時間は、機種ばらつきの上限以上の時間に一律に設定されていた。例えば、空回転時間が５分と設定されている場合には、機種Ａでは、約１分の無駄な調整時間（ダウンタイム）が生じてしまう。

これに対して、本実施形態に係る画像形成装置１００では、画像安定度に相関がある帯電電流Ｉｃが飽和したか否かを判定し、この判定結果に基づいて空回転が停止するので、無駄な調整時間をなくすことができる。また、本実施形態では、高価な電位センサを用いることなく、安価な電流センサによる検出値に基づいて空回転時間を制御するので、安価な構成により、調整時間を短縮することができる。

なお、帯電電流Ｉｃの検出間隔は、図５に示すような３０秒間隔には限られず、適宜変更してもよい。例えば、帯電電流Ｉｃの時間変化の検出精度を向上させるために、帯電電流Ｉｃの検出間隔をより短くしてもよい。

また、上記実施形態では、飽和判定部１２ｆは、帯電電流Ｉｃが飽和したか否かを判定するために、今回と前回の検出値の差を差分値として求めているが、飽和の判定方法はこれに限定されない。例えば、飽和判定部１２ｆは、帯電電流Ｉｃの飽和をより精度よく判定するために、Ｎ回連続して差分値が閾値以下となった場合に帯電電流Ｉｃが飽和したと判定してもよい。ここで、Ｎは２以上の整数である。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の画像形成装置について説明する。第１実施形態では、調整動作において現像電圧Ｖｂを一定とされているが、第２実施形態では、現像電圧印可制御部１２ｃは調整動作中に現像用高圧電源１１を制御し、現像電圧Ｖｂを感光体２の表面電位Ｖｄとともに変化させる。その他の構成部は、第１実施形態と同様である。第１実施形態と同様の構成部については、同一の符号を付し、説明は省略する。

本実施形態では、ＣＰＵ１２には、上述の帯電電流Ｉｃの検出値に基づいて感光体２の表面電位Ｖｄを算出する表面電位算出部が構成されている。具体的には、図７に示すように、感光体２の表面電位Ｖｄと帯電電流Ｉｃとの関係は、下式（１）で表される一次式で近似可能である。

Ｖｄ＝α×Ｉｃ＋β ・・・（１）
上式（１）中の係数α，βは、予め実験により求められ、メモリ１４に記憶されている。例えば、α＝１３．２１７、β＝−１．６８３３である。

本実施形態では、ＣＰＵ１２の表面電位算出部は、調整動作において、帯電電流Ｉｃが検出されて検出値がメモリ１４に格納されると、メモリ１４に記憶された係数α，βと、上式（１）とに基づいて、感光体２の表面電位Ｖｄを算出する。

また、現像電圧印可制御部１２ｃは、表面電位算出部により算出された表面電位Ｖｄの値に一定値γを加算した値を現像電圧Ｖｂとして現像用高圧電源１１を制御する。この制御により、現像用高圧電源１１は、調整動作時には、感光体２の表面電位Ｖｄとの電位差ΔＶ（＝Ｖｄ−Ｖｄ）が常に一定値γである現像電圧Ｖｂを、現像ローラ５ｂに印可する。なお、一定値γは、現像容器５ａ内の現像剤を感光体２へ移動させない程度の値であり、予めメモリ１４に記憶されている。例えば、γ＝２００Ｖである。

（効果）
次に、第２実施形態に係る画像形成装置の効果について説明する。図８は、第１実施形態の調整動作時における帯電電流Ｉｃ、表面電位Ｖｄ、及び現像電圧Ｖｂと空回転時間との関係を説明する図である。同図に示すように、第１実施形態では、現像電圧Ｖｂを一定としているので、感光体２の空回転が開始した後、帯電電流Ｉｃが飽和点に達するまでの間は、表面電位Ｖｄと現像電圧Ｖｂとの電位差ΔＶが大きく、現像容器５ａ内の現像剤が感光体２へ移動する可能性がある。

したがって、第１実施形態では、現像剤が感光体２へ移動することにより、現像部５の寿命（使用可能時間）が低下することや、感光体２の表面がトナーの付着により汚れることなどの問題が生じる恐れがある。

図９は、第２実施形態の調整動作時における帯電電流Ｉｃ、表面電位Ｖｄ、及び現像電圧Ｖｂと空回転時間との関係を説明する図である。同図に示すように、第２実施形態では、現像電圧Ｖｂを、表面電位Ｖｄとの電位差ΔＶが常に一定値γとなるように、表面電位Ｖｄの変化に追従させるので、調整動作中に電位差ΔＶが大きな値になることはなく、現像容器５ａ内の現像剤の感光体２への移動が防止される。

なお、上記各実施形態では、外部等からの指示（例えばユーザからの指示）に応じて画像形成装置が調整動作を実行するように構成しているが、これに限定されず、所定の実行開始条件を満たした場合に調整動作を実行するように構成してもよい。以下の各実施形態では、各種実行開始条件について例示する。

＜第３実施形態＞
第３実施形態の画像形成装置について説明する。第３実施形態の画像形成装置は、ＣＰＵ１２の処理が異なること以外は、第１実施形態の画像形成装置１００と同様の構成である。

図１０は、本実施形態における調整動作の実行判定処理を示すフローチャートである。本実行判定処理は、ＣＰＵ１２により実行される。まず、ＣＰＵ１２は、前回の調整動作終了時からの感光体２の走行距離の累積値（以下、累積走行距離という）Ｌを取得する（ステップＳ２０）。

例えば、累積走行距離Ｌは、印刷（画像形成）時における感光体２の回転駆動時間に、感光体２の回転速度を乗じることにより求まる。例えば、ＣＰＵ１２は、タイマにより感光体２の駆動時間を求め、メモリ１４に累積駆動時間を記憶させておき、ステップＳ２０の処理時に、メモリ１４から読み出した累積駆動時間に感光体２の回転速度を乗じることにより累積走行距離Ｌを求める。なお、累積駆動時間に代えて、算出した累積走行距離Ｌの値をメモリ１４に格納してもよい。

このように、ＣＰＵ１２は、累積走行距離取得部としても機能する。

次に、ＣＰＵ１２は、取得した累積走行距離Ｌが基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。累積走行距離Ｌが基準値以上でない場合には（ステップＳ２１；Ｎｏ）、ＣＰＵ１２は、処理をステップＳ２０に戻し、再度、累積走行距離Ｌの取得を行う。一方、ＣＰＵ１２は、累積走行距離Ｌが基準値以上である場合には（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、上述の調整動作を実行する（ステップＳ２２）。

（効果）
第３実施形態に係る画像形成装置の効果について説明する。上述のように、感光体２の表面に堆積するタルク等の付着物の量は、累積走行距離Ｌに応じて増加する。このため、調整動作を実行した際に画像が安定化（帯電電流Ｉｃが飽和）するまでの空回転時間Ｔｓは、累積走行距離Ｌに応じて変化する。下表１は、累積走行距離Ｌと空回転時間Ｔｓとの関係を例示する。

このように、累積走行距離Ｌが基準値Ａ未満である場合には、感光体２の表面における付着物の量が少なく、調整動作の実行が不要である可能性が高い。この例では、上記ステップＳ２１における基準値をＡとすればよい。したがって、本実施形態によれば、感光体２の走行距離に関して、調整動作の実行が必要となる適切なタイミングで自動的に調整動作を実行することができる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態の画像形成装置について説明する。図１１は、第４実施形態の画像形成装置１００ａの概略構成を示す図である。画像形成装置１００ａは、温湿度センサ２０をさらに有し、ＣＰＵ１２の処理が異なること以外は、第１実施形態の画像形成装置１００と同様の構成である。第１実施形態と同様の構成部については、同一の符号を付し、説明は省略する。

温湿度センサ２０は、感光体２の周辺における外気の温度及び湿度を計測するセンサユニットである。温湿度センサ２０は、温度計と湿度計とがそれぞれ個別に設けられたものであってもよい。温湿度センサ２０が検出した温度及び湿度の検出値は、ＣＰＵ１２を介してメモリ１４に記憶される。

図１２は、本実施形態における調整動作の実行判定処理を示すフローチャートである。本実行判定処理は、ＣＰＵ１２により実行される。まず、ＣＰＵ１２は、ある一回の印刷（画像形成）動作が終了すると（ステップＳ３０）、温度及び湿度の検出値（検出温度及び検出湿度）を温湿度センサ２０から取得して、印刷動作終了時（画像形成動作終了時）の温度及び湿度としてメモリ１４に記憶させる（ステップＳ３１）。

次に、ＣＰＵ１２は、一定時間経過後に再び検出温度及び検出湿度を温湿度センサ２０から取得して、最新の温度及び湿度としてメモリ１４に記憶させる（ステップＳ３２）。そして、ＣＰＵ１２は、メモリ１４に記憶された印刷動作終了時及び最新の温度を参照し、最新の温度が印刷動作終了時の温度から基準値以上変化（例えば、基準値以上上昇）しているか否かを判定する（ステップＳ３３）。

最新の温度が印刷動作終了時の温度から基準値以上変化していない場合には（ステップＳ３３；Ｎｏ）、ＣＰＵ１２は、メモリ１４に記憶された印刷動作終了時及び最新の湿度を参照し、最新の湿度が印刷動作終了時の湿度から基準値以上変化（例えば、基準値以上上昇）しているか否かを判定する（ステップＳ３４）。最新の湿度が印刷動作終了時の湿度から基準値以上変化していない場合には（ステップＳ３４；Ｎｏ）、ＣＰＵ１２は、処理をステップＳ３２に戻し、再び温度及び湿度の取得を行う。

一方、ＣＰＵ１２は、最新の温度が印刷動作終了時の温度から基準値以上変化していない場合には（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、上述の調整動作を実行する（ステップＳ３５）。同様に、ＣＰＵ１２は、最新の湿度が印刷動作終了時の湿度から基準値以上変化している場合には（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、調整動作を実行する（ステップＳ３５）。

（効果）
第４実施形態に係る画像形成装置の効果について説明する。感光体２の表面に堆積するタルク等の付着物の吸湿量は、温度や湿度の環境によって変化する。このため、前回の印刷動作終了時から温度や湿度の変化量が小さい場合には、付着物の吸湿量の変化が小さく、調整動作の実行が不要である可能性が高い。

したがって、本実施形態によれば、感光体２の周辺の温度及び湿度の変化に関して、調整動作の実行が必要となる適切なタイミングで自動的に調整動作を実行することができる。

なお、本実施形態では、温度、湿度の順に判定を行っているが、判定の順序はこれに限定されず、湿度、温度の順としてもよい。

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態の画像形成装置について説明する。第５実施形態の画像形成装置は、ＣＰＵ１２の処理が異なること以外は、第１実施形態の画像形成装置１００と同様の構成である。

図１３は、本実施形態における調整動作の実行判定処理を示すフローチャートである。本実行判定処理は、ＣＰＵ１２により実行される。まず、ＣＰＵ１２は、ある一回の印刷（画像形成）動作が終了すると（ステップＳ４０）、タイマにより経過時間の計時を開始する（ステップＳ４１）。ＣＰＵ１２は、印刷動作終了時からの経過時間が基準値以上であるか否かを、一定時間ごとに判定する（ステップＳ４２）。そして、ＣＰＵ１２は、経過時間が基準値以上となった場合に（ステップＳ４２；Ｙｅｓ）、上述の調整動作を実行する（ステップＳ４３）。

（効果）
第５実施形態に係る画像形成装置の効果について説明する。感光体２の表面に堆積するタルク等の付着物の吸湿量は、時間の経過とともに増加する。このため、前回の印刷動作終了時からの経過時間が短い場合には、付着物の吸湿量の変化が小さく、調整動作の実行が不要である可能性が高い。

したがって、本実施形態によれば、前回の印刷動作の終了時からの経過時間に関して、調整動作の実行が必要となる適切なタイミングで自動的に調整動作を実行することができる。

なお、第３〜第５実施形態で示した調整動作の実行判定処理のうち、２以上の実行判定処理を組み合わせて使用することも可能である。

また、上記各実施形態では、図３のフローチャートに示すように、調整動作の終了時に、帯電電圧Ｖｃの印可停止（ステップＳ７）、現像電圧Ｖｂの印可停止（ステップＳ８）、及び感光体２の回転停止（ステップＳ９）を行っている。調整動作の終了時に、ステップＳ７〜Ｓ９は必ずしも行う必要はない。例えば、図１４のフローチャートに示すように、帯電電流Ｉｃが飽和し、ステップＳ６でＹｅｓ判定となった後、帯電電圧Ｖｃ及び現像電圧Ｖｃの印可を停止させず、かつ感光体２の回転を停止させずに、印刷動作（ステップＳ５０）に移行してもよい。印刷動作は、露光部４による感光体２への露光を行うことにより開始する。この場合、調整動作の終了は、露光開始時となる。したがって、この場合、感光体２は、露光により空回転から通常の回転に移行する。

さらに、印刷動作から、帯電電圧Ｖｃ及び現像電圧Ｖｃの印可を停止させず、かつ感光体２の回転を停止させずに、調整動作に移行してもよい。

また、上記各実施形態では、画像形成装置の転写方式として、感光体から転写材にトナー像を直接転写する直接転写方式を用いているが、転写方式はこれに限られず、中間ベルトを用いる中間転写方式としてもよい。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

２ 感光体
３ 帯電ローラ（帯電部材）
３ａ 支持体
３ｂ 弾性層
４ 露光部
５ 現像部
５ａ 現像容器
５ｂ 現像ローラ
５ｃ マグネットローラ
５ｄ 現像スリーブ
６ 転写ローラ
７ クリーニング装置
７ａ クリーニングブレード
８ 除電器
９ 転写用電源
１０ 帯電用高圧電源（第１電源）
１０ａ 電流検出部
１１ 現像用高圧電源（第２電源）
１２ ＣＰＵ
１２ａ 回転制御部
１２ｂ 帯電電圧印可制御部
１２ｃ 現像電圧印可制御部
１２ｄ 帯電電流算出部
１２ｅ メモリ制御部
１２ｆ 飽和判定部
１３ コントローラ
１４ メモリ
１５ 制御部
２０ 温湿度センサ
１００，１００ａ 画像形成装置

特開２０１０−１１３１０３号公報 特開２００８−１０２４６３号公報

Claims (8)

1. 回転駆動される感光体と、
   帯電電圧を出力する第１電源と、
   前記帯電電圧に基づいて前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、
   画像信号に応じた露光により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、
   現像電圧を出力する第２電源と、
   前記現像電圧に基づいて前記静電潜像を現像する現像部と、
   前記帯電部材と前記感光体との間で流れる帯電電流を検出する帯電電流検出部と、
   前記感光体を空回転させて前記感光体の表面電位を調整する調整動作を行う制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記調整動作中に、前記帯電電流検出部により前記帯電電流を検出し、前記帯電電流が飽和した場合に前記調整動作を終了させる、画像形成装置。
2. 前記調整動作において、前記第１電源は前記帯電電圧を出力し、前記第２電源は前記現像電圧を出力する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記調整動作において、前記制御部は、前記第２電源を制御し、前記現像電圧を、前記帯電電流に基づき、前記表面電位の変化に追従するように変化させる請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記調整動作を実行した後、前記感光体が走行した累積走行距離を取得し、前記累積走行距離が基準値以上となった場合に、前記調整動作を実行する請求項１ないし３何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記感光体の周辺の温度及び湿度を検出する温湿度センサを有し、
   前記制御部は、前回の画像形成動作終了時から前記温度が基準値以上変化した場合、または前回の画像形成動作終了時から前記湿度が基準値以上変化した場合に、前記調整動作を実行する請求項１ないし３何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前回の画像形成動作終了時からの経過時間を計時し、前記経過時間が基準値以上となった場合に、前記調整動作を実行する請求項１ないし３何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記帯電電流検出部による前記帯電電流の検出値と、前回の検出値との差分値を算出し、差分値が閾値以下となった場合に、前記帯電電流が飽和したと判定する請求項１ないし６何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 回転駆動される感光体と、
   帯電電圧を出力する第１電源と、
   前記帯電電圧に基づいて前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、
   画像信号に応じた露光により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、
   現像電圧を出力する第２電源と、
   前記現像電圧に基づいて前記静電潜像を現像する現像部と、
   前記帯電部材と前記感光体との間で流れる帯電電流を検出する帯電電流検出部と、
   を有する画像形成装置の制御方法であって、
   前記感光体を空回転させて前記感光体の表面電位を調整する調整動作を実行させ、前記調整動作中に前記帯電電流を検出し、前記帯電電流が飽和した場合に前記調整動作を終了させる画像形成装置の制御方法。

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