JP5404001B2 - 帯電装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に関する。

従来より、電子写真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、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することが行われている。

このコロナ帯電器による帯電工程においては、コロナ放電を利用していることから、オゾンＯ_３や窒素酸化物ＮＯ_Ｘ等の放電生成物が生成されてしまう。

このような放電生成物が感光体に付着しさらに吸湿してしまうと、放電生成物が付着した部位の表面抵抗が低下してしまい、画像情報に応じた静電像を忠実に形成できない、といった、いわゆる「画像流れ」現象を引き起こす原因となってしまう。

そこで、特許文献１では、コロナ帯電器の開口を塞ぐシャッタを設けることで、非画像形成時に放電生成物が感光体に付着してしまうのを防止しようとしている。
特開２００７−０７２２１２号公報

一方、本発明者等の検討により、図１のように、コロナ帯電器２’を従来以上に感光体１’に近接させようとした場合、以下のような知見を得た。なお、２ａ’はグリッド電極である。

コロナ帯電器２’を近接させたことによりシャッタ１０’が感光体１’と万が一摺擦してしまうことがあっても感光体１’を劣化させることがないように、図２のようなシート状のシャッタ（シート状部材）を採用することが好ましいことが分かった。なお、図２（Ａ）はシート状のシャッタ１０’によりコロナ帯電器２’の開口が閉じられた状態を示しており、図２（Ｂ）はシート状のシャッタ１０’によりコロナ帯電器２’の開口が開放された状態を示している。また、１１’はシート状のシャッタ１０’を巻取る巻取り機構であり、１２’はシート状シャッタをコロナ帯電器２’の長手方向に開閉移動させる移動機構である。

しかしながら、シート状のシャッタを採用した場合、図３に示すように、シート状のシャッタの長手方向中央部近傍が撓んでしまうことにより、シート状のシャッタが感光体に接してしまう状況が生じ得る。

このような状況において、画像形成を開始するため感光体を回転させると、シート状のシャッタが感光体の回転に伴い周方向へ引きずられてしまい、シート状のシャッタが破損してしまう不具合が生じる恐れがある。

そこで、シート状のシャッタの開放動作が完了するのを待って感光体を回転開始させる構成を採用すれば、このような不具合を解消することは可能であるが、このような構成では、別の問題が生じてしまう。

つまり、シート状のシャッタの開放動作が完了するのを待って感光体を回転開始させる構成の場合、画像形成命令を受けてから１枚目のシートに対する画像形成が完了するまでの時間が必要以上に長くなってしまうからである。

つまり、画像形成を短時間で完了させたいユーザの要求に答えることができないので、このような対処方法ではユーザビリティ性が低下してしまう。

そこで、本発明の目的は、シート状部材の開放動作時にシート状部材が破損してしまうのを防止するとともに画像形成に要する時間を可及的に短くすることができる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

本発明は、回転可能な感光体と、放電電極と、前記放電電極を囲むように設けられ前記感光体に対向する開口を有する筐体を有し、前記感光体を帯電するコロナ帯電器と、前記コロナ帯電器により帯電された前記感光体に画像を形成する画像形成手段と、前記コロナ帯電器の長手方向に沿って移動することで前記開口を開閉するシート状部材と、を有する画像形成装置において、画像形成を開始するにあたり、前記シート状部材を開く開放動作を開始してから前記シート状部材が移動した距離が前記開放動作を開始してから終了するまでの間に移動する距離に対して２０％に到達した時点以降であって、且つ前記シート状部材が前記開放動作を終了するまでの間に、前記感光体の回転動作を開始させる制御手段を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、シート状部材の開放動作時にシート状部材が破損してしまうのを防止するとともに画像形成に要する時間を可及的に短くすることができる。

以下、図面に沿って、本発明に係る実施例について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用を為すものであり、これらについての重複説明は適宜省略する。

はじめに、画像形成装置の全体構成について、図４を用いて説明する。本例の画像形成装置は、電子写真方式を採用したレーザビームプリンタである。

（画像形成装置の全体構成）
図４に示すように、感光体（像担持体）１の周囲に、その回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に、帯電装置２、露光装置３、電位測定装置７、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置８、光除電装置９が配設されている。また、転写装置５よりも記録材Ｐの搬送方向下流側に、定着装置６が配設されている。次に、画像形成に関与する個々の画像形成機器について、順に、詳述する。

（感光体）
本例の像担持体として感光体１は、図４に示すように、円筒状（ドラム型）の電子写真感光体（以下、感光体）である。この感光体１は、直径が８４ｍｍであり、中心軸（不図示）を中心に５００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で矢示Ｒ１方向に回転駆動される。

また、図５に示すように、感光体１は負帯電特性の有機光半導体である感光層を有している。具体的には、感光体１は、径方向内側（図４の下側）に導電性基体であるアルミニウム製シリンダ１ａを有している。そして、このシリンダ１ａ上に、光の干渉を抑えるとともに上層の接着性を向上させる下引き層１ｂ、電荷発生層１ｃ、電荷輸送層１ｄが順に積層された３層構造となっている。このうち電荷発生層１ｃと電荷輸送層１ｄとによって上述した感光層が構成されている。

（帯電装置）
本例の帯電装置２は、図４に示すように、放電ワイヤ２ｈと、これを囲むように設けられたコの字状の導電性シールド２ｂと、このシールド２ｂの開口に設置されたグリッド電極２ａとを有するスコロトロン・タイプのコロナ帯電器である。また、本例では、画像形成の高速化に対応するため、放電ワイヤ２ｈを２本設置するとともにこれに対応してシールド２ｂが放電ワイヤ２ｈ間を遮るように仕切りが設けられたコロナ帯電器を用いている。

このコロナ帯電器２は感光体１の母線に沿って設置されており、従って、コロナ帯電器２の長手方向は感光体１の軸線方向と平行な関係にある。また、図７（Ａ）に示すように、グリッド電極２ａは、先に説明した図１と同様、感光体の周面に沿って、その短手方向（感光体の移動方向）の中央部が両端部よりも感光体から離れるように設置されている。従って、本例では、コロナ帯電器２を従来以上に感光体１に近接して設ける（グリッド電極と感光体との間のギャップは約１ｍｍ）ことができ、帯電効率を向上させることができる。

また、コロナ帯電器２は、帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源Ｓ１が接続されており、印加電源Ｓ１から印加された帯電バイアスにより、感光体１の表面を帯電位置ａにおいて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、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスが、放電ワイヤ２ｈとグリッド電極２ａに印加される構成となっている。

また、コロナ帯電器２には、シールド２ｂに形成された開口を開閉する帯電器シャッタ１０が設けられている。詳細については後述する。

以下、コロナ帯電器２により帯電された感光体１にトナー画像を形成するための画像形成手段について説明する。具体的には、画像形成手段としての機能を、後述する、画像露光装置３、現像装置４が担っている。また、画像形成を行うにあたり、感光体に残ってしまっている画像履歴（残留トナー、電位履歴）を除去するクリーニング装置８や光除電装置９も、画像形成手段としての機能を担っている。

（画像露光装置）
本例の画像露光装置３は、コロナ帯電器２により帯電処理された感光体１にレーザ光Ｌを照射する半導体レーザを備えたレーザビームスキャナである。具体的には、画像形成装置にネットワークケーブルを介して接続されたホストコンピュータ（外部装置）から送信されてくる信号に含まれる画像情報に基づいて、画像露光装置３はレーザ光Ｌを出力する。このレーザ光Ｌは、帯電処理済みの感光体１表面を、露光位置ｂにおいて主走査方向に沿って露光する。感光体が回転している間にこの主走査方向に沿った露光を繰り返すことにより、感光体１表面の帯電面のうち、レーザ光Ｌが照射された部分の電位が低下し、画像情報に対応した静電潜像が形成される。

なお、上述の信号には、形成（再現）すべき画像情報の他に、画像形成枚数の情報や画像形成開始を示す情報なども含まれており、これらの信号はインターフェース部ＩＦ２０３（図８）に入力される。なお、画像情報を示す信号に基づいて画像形成を開始させる構成の場合には、この画像情報信号が画像形成開始信号にとって代わることになる。

また、画像形成装置を複写機として使用する場合には、画像形成装置に設置された原稿画像読取装置で読み込まれた原稿の画像情報がＩＦ２０３に入力される構成となる。また、この場合、画像形成を開始させる信号は、画像形成装置に設置された操作部にあるスタートキーを操作者が押すことに伴い、ＣＰＵ２０２（図８）に送信される。また、画像形成枚数は操作部にあるテンキーにて操作者により設定され、この設定された情報がＣＰＵ２０２に送信される。

ここで、主走査方向とは感光体１の母線に平行な方向を意味しており、副走査方向は感光体１の回転方向に平行な方向を意味している。

（現像装置）
本例の現像装置４は、帯電装置２と画像露光装置３によって感光体１上に形成された静電潜像に、現像剤（トナー）を付着させることにより可視像化する。本例の現像装置４は、二成分磁気ブラシ現像方式を採用しており、さらに、反転現像方式を採用している。

この現像装置４は、現像容器４ａ、現像スリーブ４ｂ、マグネット４ｃ、現像ブレード４ｄ、現像剤攪拌部材４ｆ、トナーホッパー４ｇを有している。なお、図４中の符号４ｅは、現像容器４ａ内に収納された二成分現像剤を示している。

現像スリーブ４ｂは、非磁性の円筒状の部材であり、外周面の一部を外部に露出させて現像容器４ａに回転可能に設置されている。マグネット４ｃは、非回転に固定された状態で、現像スリーブ４ｂ内に設置されている。現像ブレード４ｄは、現像スリーブ表面にコートされた二成分現像剤４ｅの層厚を規制する。現像剤攪拌部材４ｆは、現像容器４ａ内の底部側に設置され、二成分現像剤４ｅを攪拌するとともに現像スリーブ４ｂに向けて搬送する。トナーホッパー４ｇは、現像容器４ａに補給する補給用トナーを収納した容器である。

現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅは、トナーと磁性キャリアとの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｆにより攪拌される。この磁性キャリアの抵抗は約１０^１３Ω・ｃｍ、粒径は４０μｍである。トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。

上述の現像スリーブ４ｂは、感光体１との最近接距離が３５０μｍとなるように、感光体１に対向配置されている。この感光体１と現像スリーブ４ａとの対向部が現像部ｃとなる。現像スリーブ４ｂはその表面が、現像部ｃにおいて感光体１表面の移動方向とは逆方向に移動する方向に回転駆動される。つまり、感光体１の矢印Ｒ１方向の回転に対して、矢印Ｒ４方向に回転駆動されている。

この現像スリーブ４ｂの外周面に、内側のマグネット４ｃの磁力により現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅの一部が磁気ブラシ層として保持され、現像スリーブ４ｂの回転に伴って現像部ｃへ搬送される。磁気ブラシ層は、現像ブレード４ｄにより所定の薄層にカットされ、現像部ｃにおいて感光体１に接触するように構成されている。

また、現像スリーブ４ｂは現像バイアス印加電源Ｓ２が接続されており、現像スリーブ４ｂ表面に担持された現像剤中のトナーは、印加電源Ｓ２により印加された現像バイアスによる電界によって、感光体１上の静電潜像に対応して選択的に付着される。これにより、静電潜像がトナー像として現像される。本例の場合は、感光体１上の露光部（レーザ光照射部分）にトナーが付着されて静電潜像が反転現像される。

このとき、感光体１上に現像されたトナーの帯電量はおよそ−２５μＣ／ｇである。

現像部ｃを通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤は引き続く現像スリーブ４ｂの回転に伴い現像容器４ａ内に回収される。

また、現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度をほぼ一定範囲内に維持させるため、現像容器４ａ内に光学式トナー濃度センサが設置されている。このトナー濃度センサによって検知されたトナー濃度に応じた量のトナーが、トナーホッパー４ｇから現像容器４ａへと補給される。

（転写装置）
本例の転写装置５は、図４に示すように、転写ローラを有している。この転写ローラ５は感光体１表面に所定の押圧力をもって圧接されており、その圧接ニップ部が転写部ｄとなる。この転写部ｄには給紙カセットから所定の制御タイミングにて記録材Ｐ（例えば、紙、透明フィルム）が給送される。

転写部ｄに給送されてきた記録材Ｐは感光体１と転写ローラ５との間に挟持搬送されながら、感光体１上のトナー像が記録材Ｐに転写される。このとき、転写ローラ５には、転写バイアス印加電源Ｓ３からトナーの正規帯電極性（負極性）とは逆極性の転写バイアス（本例では、＋２ｋＶ）が印加される。

（定着装置）
本例の定着装置６は、図４に示すように、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂを有している。転写装置５によりトナー像の転写を受けた記録材Ｐは、定着装置６へと搬送され、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着処理を受けた記録材Ｐは、その後、機外へと排出される。

（クリーニング装置）
本例のクリーニング装置８は、図４に示すように、クリーニングブレードを有している。転写装置５により記録材Ｐにトナー像が転写された後、感光体１表面に残留している転写残トナーはクリーニングブレード８によって除去される。

（光除電装置）
本例の光除電装置９は、図４に示すように、除電露光ランプを有している。クリーニング装置８によりクリーニング処理された感光体１は、その表面に残留している電荷が、除電露光ランプ９による光照射により除電される。

以上説明した各画像形成機器による一連の画像形成プロセスが終了し、次の画像形成動作に備えられる。

次に、コロナ帯電器２の開口を開閉するシート状部材としての帯電器シャッタ１０について説明する。

（帯電器シャッタ）
図６の（Ａ）は、シート状部材としての帯電器シャッタ１０がＸ方向へ移動するように巻取られたことにより帯電器シャッタ１０が開いた状態を示したものである。また、図６の（Ｂ）は、帯電器シャッタ１０がＹ方向へ移動することにより帯電器シャッタ１０が閉められた状態を示したものである。

本例では、このように、コロナ帯電器２の開口を開閉する帯電器シャッタ１０として、巻取り機構１１によりロール状に巻取ることが可能なシート状のシャッタ（シート状部材）を採用している。

なぜなら、帯電器２から感光体１に向けて落下するコロナ生成物の通過を防止することはもちろんであるが、万が一、シャッタが感光体１と接触した際には画像劣化を生じさせるような損傷を感光体に与えるのを防止するためである。

従って、本例では、帯電器シャッタ１０として、ポリイミド製で厚みが３０μｍのシート状のものを採用している。なお、帯電器シャッタとして、前述の樹脂シート以外に、これよりも感光体を損傷させ難い不織布等を用いても良い。

また、本例では、帯電器シャッタ１０の退避時（開時）のスペースを小さくすることを目的として、帯電器シャッタ１０を帯電器２の長手方向（主走査方向）一端側にロール状に巻取ることで退避させる構成を採用している。

（帯電器シャッタ開閉機構）
次に、図６（Ａ）、（Ｂ）、図７（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、帯電器シャッタ１０の開閉機構について説明する。図６の（Ａ）、（Ｂ）は、上述したように、帯電器シャッタ１０が開位置にある状態、閉位置にある状態をそれぞれ示したものである。図７の（Ａ）はコロナ帯電器２を長手方向から見た概略断面図を示しており、（Ｂ）は帯電器シャッタ２を開閉移動させる移動装置１２を示しており、（Ｃ）は帯電器シャッタを巻取る巻取り機構１１を示したものである。本例では、この移動装置１２と巻取り機構１１が、帯電器シャッタの開閉機構としての機能を果たしている。

（帯電器シャッタ移動機構）
この移動機構１２は、駆動モータＭ２、移動部材１２ａ、回転部材１２ｂ、連結部材１２ｄを有しており、帯電器シャッタ１０をその長手方向（主走査方向）に沿って開閉移動させる機能を担っている。

また、本例では、帯電器シャッタ１０の開放動作完了を検知するシャッタ開放検知装置１２ｃが設けられている。このシャッタ開放検知装置１２ｃはフォトインタラプタを有しており、移動部材１２ａが開動作完了位置に到達すると、フォトインタラプタが移動部材１２ａにより遮光されることを利用して、帯電器シャッタ１０の開動作完了を検知する仕組みとなっている。つまり、シャッタ開放検知装置１２ｃにより移動部材１２ａを検知した時点で、駆動モータＭ２の回転を停止させる構成となっている。

帯電器シャッタ１０の一端は、図６の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、移動部材１２ａに接合されている。また、この移動部材１２ａは回転部材１２ｂに駆動連結されており、また、連結部材１２ｄと一体化されている。

回転部材１２ｂには、図７（Ｂ）に示すようにスパイラル状の溝が形成されており、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように駆動モータＭ２が接続されている。そして、回転部材１２ｂが駆動モータＭ２により回転駆動されると、回転部材１２ｂに螺合した状態にある連結部材１２ｄがこのスパイラルの溝に沿って主走査方向（Ｘ、Ｙ方向）へ移動する。連結部材１２ｄは、シールド２ｂ上に設けられたレール上を主走査方向にのみ移動できるように螺合され、連結部材１２ｄが回転部材１２ｂと共に回転してしまうのを防止している。具体的には、図７（Ｂ）に示す連結部材１２ｄの両側部に形成された凹部がレールと嵌合する構成となっている。

従って、駆動モータＭ２により回転部材１２ｂが駆動されると、連結部材１２ｄと一体化されている移動部材１２ａを介して、帯電器シャッタ１０に開閉方向への移動力が伝達される構成となっている。その結果、帯電器シャッタ１０が、コロナ帯電器２の開口を遮蔽状態とする閉位置と、この開口を開放状態（非遮蔽状態）とする開位置と、の間を移動することが可能となる。

（帯電器シャッタ巻取り機構）
本例では、移動機構１２により帯電器シャッタ１０が開放方向（Ｘ方向）へ移動するに連れて帯電器シャッタ１０を巻取る機構を採用している。これは、移動機構１２により帯電器シャッタ１０が移動するに連れて帯電器シャッタ１０が感光体側に弛んでしまうことがないようにする為である。

具体的には、図７（Ｃ）に示すように、巻取り機構１１は、帯電器シャッタ１０の一端側を固定するとともにこれを巻取る円筒状の巻取りローラ（巻取り部材）１１ｂと、この巻取りローラ１１ｂ内に設置されたバネ（付勢部材）１１ａを有している。

巻取りローラ１１ｂは、軸部材１１ｄを中心に回転することで帯電器シャッタ１０をその外周に巻き取るローラ本体と、軸部材１１ｄに固定され回転不可に構成された固定ローラ１１ｃにより構成されている。

そして、軸部材１１ｄが貫通するように設置されたバネ１１ａの一端は巻取りローラ１１ｂのローラ本体に固定され、他端は固定ローラ１１ｃに固定されている。従って、バネ１１ａの両端部は、巻取りローラ１１ｂの回転に伴って、バネ１１ａにはねじりによる曲げ応力が生じる構成とされている。

従って、帯電器シャッタを開く際（図６（Ａ））には、駆動モータＭ２により帯電器シャッタ１０がＸ方向へ移動するに伴い、帯電器シャッタ１０を巻取りローラ１１ｂが随時巻取っていく仕組みとなっている。つまり、帯電器シャッタ１０は、巻取りローラ１１ｂ内のバネ１１ａにより、常に、Ｘ方向に付勢力が付与された状態となる。

従って、帯電器シャッタ１０が閉位置（図６（Ａ）の状態）にあるとき、巻取りローラ１１ｂ内のバネ１１ａによるＸ方向への付勢力により、帯電器シャッタ１０にはある程度のテンションが掛かった状態となる。その結果、閉時において、帯電器シャッタ１０とコロナ帯電器２との隙間からコロナ生成物が外側に漏れにくい状態を維持することが可能となる。

一方、帯電器シャッタ１０を閉める際（図６（Ｂ））には、駆動モータＭ２が巻取りローラ１１ｂ内のバネ１１ａの付勢力に抗して帯電器シャッタ１０を巻取りローラ１１ｂから引き出すことで、帯電器シャッタ１０がＹ方向へ移動する仕組みとなっている。

（画像形成開始時の制御フロー）
上述したように、帯電器シャッタ１０が閉位置（図６（Ａ）の状態）にあるとき、巻取りローラ１１ｂ内のバネ１１ａによるＸ方向への付勢力により、帯電器シャッタ１０にはある程度のテンションが掛かった状態となっている。

しかしながら、画像形成を連続して繰り返すことにより帯電器シャッタを開いた状態（図６（Ａ）の状態）が長時間続いた後に帯電器シャッタを閉めた場合、次のような問題が生じ得る。つまり、帯電器シャッタの長手方向中央部近傍のα部（図１１（Ａ））が巻き取り機構１１による巻き癖により感光体側へ撓んでしまう。この帯電器シャッタの撓みが大きいと、帯電器シャッタが感光体と接触してしまうことになる。

このような状態で、感光体を回転させると、帯電器シャッタが感光体の回転に伴いその周方向へ引き摺られてしまい、帯電器シャッタが破損してしまう恐れがある。

そこで、帯電器シャッタの開放動作が完了するのを待って感光体を回転開始させる構成を採用すれば、このような不具合を解消することは可能であるが、別の問題が生じてしまう。つまり、画像形成開始信号が入力されてから１枚目のシートに対する画像形成が完了するまでの時間が必要以上に長くなってしまう。従って、画像形成を短時間で完了させたいユーザの要求に答えることができないので、このような対処方法ではユーザビリティ性が低下してしまう。

また、巻取り機構から帯電器シャッタに付与するテンションを大きくすることで閉位置にある帯電器シャッタの上述した撓みを解消することは可能であるが、この場合も別の問題が生じてしまう。つまり、帯電器シャッタとしてシート状のものを採用していることから、付与するテンションを大きくすると帯電器シャッタがその長手方向に伸びてしまう。このような伸びが生じると、巻取り機構により帯電器シャッタを巻取り切ることが不能となり帯電器シャッタが感光体と接触してしまうことになったり、帯電器シャッタの短手方向の長さが細くなりコロナ帯電器の開口を遮蔽し切れなくなったりしてしまう。

このような背景から、本例では、帯電器シャッタの開放動作開始時から開放動作終了時前までの間の所定の時期に、感光体の回転を開始させる構成を採用している。

具体的には、帯電器シャッタの開放動作が開始された時点から、帯電器シャッタの撓んだ部位が感光体から退避（離間）することになる所定の時間が経過した時点で、開放動作が終了する前に、感光体の回転を開始させている。

これを示したのが図９のタイムチャートである。なお、図８は画像形成部を制御するためのブロック図を示したものであり、図９のタイムチャートに基づき各種機器がコントローラ（制御手段）２００により制御される構成となっている。

つまり、インターフェース部ＩＦ２０３に入力される画像形成開始信号に伴い、まず、帯電器シャッタ１０の開放動作が開始されるように開放動作開始信号がオンされる。つまり、モータＭ２の回転を開始させる。

そして、開放動作開始時点から経過する時間が計測手段としてのタイマＴにより計測される。このタイマＴにより計測された時間が設定時間（本例では３秒）に達したとき、感光体１の回転動作が開始される。本例での設定時間は３秒となっている。つまり、モータＭ１（図６（Ａ）、（Ｂ））の回転を開始させる。

この設定時間は、帯電器シャッタの中央部近傍（図１１（Ａ）のα部）が感光体から離間することになる時間であり、予め設定されている。そして、この設定時間は、ＲＯＭ２０１に格納されており、ＣＰＵ２０２はＲＯＭ２０１に格納されている時間を読み出すことにより感光体の回転動作を開始させる制御を行う。

この感光体の回転開始に伴い、画像形成（画像出力）を準備するための前処理、所謂、前回転処理が適宜開始される。この前処理期間では、画像露光装置、現像装置、光除電装置等の画像形成手段として機能する各機器の準備動作が行われる。

そして、シャッタ開放検知装置１２ｃにより帯電器シャッタが開位置に到達したことが検知されると、この情報を受けたＣＰＵ２０２は帯電器シャッタの開放動作を終了させる。つまり、モータＭ２の回転を停止させる。また、この帯電器シャッタの開放動作の終了に伴い、帯電器２への帯電バイアスの印加が開始される。具体的には、放電ワイヤ２ｈとグリッド電極２ａへの帯電バイアスの印加が開始される。

そして、前処理が終了すると、画像形成が開始される。具体的には、画像露光装置により画像露光が開始される。そして、必要枚数分の画像形成が終了すると、後処理、所謂、後回転処理が開始される。この後処理期間では、各画像形成機器を停止させるにあたり、次回の画像形成のために必要とされる後処理動作が行われる。

この後処理動作が終了すると、感光体の回転動作が停止される。つまり、モータＭ１の回転を停止させる。このとき、モータＭ２を回転させることにより帯電器シャッタの閉鎖動作が行われる。

このような一連のフローを図１０のフローチャートを示して説明する。このフローに沿って各機器が動作するようにコントローラ２００により制御される。

まず、画像形成開始信号が入力されると（Ｓ１００）、シャッタ開放検知装置１２ｃの出力により帯電器シャッタ１０が閉位置にあるか否かを判定する（Ｓ１０１）。本例では、帯電器シャッタが開位置にあることを示す出力であれば帯電器シャッタが開位置にあると判定され、帯電器シャッタが開位置に無いことを示す出力であれば帯電器シャッタが閉位置にあると判定される。

次に、シャッタ開放検知装置１２ｃの出力が、帯電器シャッタ１０が開位置に無い、つまり、帯電器シャッタが閉位置にあることを示している場合には、帯電器シャッタの開放動作を開始させる（Ｓ１０２）。

そして、帯電器シャッタの開放動作が開始されてからの経過時間が、所定時間に達したか否かが判定される（Ｓ１０３）。この判定処理は、経過時間が所定時間に達するまで繰り返し行われる。

その後、帯電器シャッタの開放動作が開始されてからの経過時間が所定時間に達すると、感光体の回転動作を開始させる（Ｓ１０４）。

次に、シャッタ開放検知装置１２ｃの出力により帯電器シャッタ１０が開位置に到達したか否かを判定する（Ｓ１０５）。この判定処理は帯電器シャッタが開位置に到達するまで繰り返し行われる。

その後、帯電器シャッタ１０が開位置に到達すると、コロナ帯電器に帯電バイアスが印加される（Ｓ１０６）そして、上述した前処理が終了すると、画像出力（画像形成）が開始される。

一連の画像形成処理が終了すると後処理が行われる。そして、この後処理の終了に伴い帯電器シャッタの閉鎖動作が開始され、帯電器シャッタが閉鎖される。

なお、Ｓ１０１において、帯電器シャッタ１０が開位置にあると判定された場合には、直ちに感光体の回転動作を開始させる（Ｓ１０４）。これ以降のフローは上述したフローと同様である。

このように、本例では、帯電器シャッタの開放動作が終了する前に感光体の回転動作を開始させているので、開放動作が終了してから前処理を行う構成（比較例）に対し、各画像形成機器の前処理を行う期間を前倒しで行うことが可能となる。

従って、帯電器シャッタの破損を防止しながらも、画像形成に要する時間を可及的に短くすることが可能となる。つまり、画像形成開始信号が入力されてから１枚目のシートが機外へ排出されるまでに要する時間、所謂、ＦＣＯＴ（Ｆｉｒｓｔ Ｃｏｐｙ Ｔｉｍｅ）を短くすることが可能となる。その結果、ユーザビリティ性の高い画像形成装置を提供することが可能となる。

（検証）
ここで、帯電器シャッタ１０の開放動作を開始させた時点から感光体の回転動作を開始させるまでの設定時間について検証を行う。

図１１（Ａ）では、帯電器シャッタの開放動作が実行される前の、帯電器シャッタが閉位置にあるときの帯電器シャッタの移動距離を基準（０％）としている。そして、帯電器シャッタの開放動作を実行させることにより、帯電器シャッタが開位置にあるときの帯電器シャッタの移動距離を１００％としている。

そして、上述したように、図１１（Ａ）は、帯電器シャッタが閉位置に長時間保持されたことに起因して、帯電器シャッタの長手方向中央部近傍のα部が重力により下方へ撓んでしまった状態を示している。従って、帯電器シャッタのα部が感光体に接触してしまっている。

そこで、本発明者等は、このα部が帯電器シャッタの開放動作が開始されてからどのタイミングで感光体から離間するのかについて検証実験を行った。

表１は、帯電器シャッタの移動距離（％）と、帯電器シャッタと感光体との接触の有無との関係についてまとめたものである。設定時間（ｓｅｃ）は、帯電器シャッタの移動に要した時間を示しており、上述した画像形成にあたり感光体の回転動作を開始させる時間に相当する。

この表１で示す結果から理解されるように、帯電器シャッタの移動距離が２０％になった時点で、帯電器シャッタが感光体から離間し始めることになる。

これは、次のような理由によるものと考えられる。帯電器シャッタが開放動作を始めると、Ｘ方向における帯電器シャッタによる閉鎖範囲（感光体に対面する部位）が徐々に狭くなっていく。つまり、帯電器シャッタが撓み得る範囲が徐々に短くなることで、帯電器シャッタの感光体に接触する恐れのある部位が無くなるからであると考えられる。このときの様子を示したのが図１１（Ｂ）の状態である。

従って、帯電器シャッタの移動距離が２０％に到達した時点以降において、感光体の回転動作を開始させれば良いことが分かる。

つまり、１枚目のシートへの画像形成に要する時間を可及的に短くするには、帯電器シャッタの移動距離が２０％に到達した時点（帯電器シャッタの開放動作が開始されてから３秒後）で、感光体の回転動作を開始させれば良い。

その結果、帯電器シャッタの移動距離が１００％となった時点（帯電器シャッタの開放動作が開始されてから１５秒後）で感光体の回転動作を開始させる場合に比べて、１２秒のアドバンテージを産みだせることが可能となる。この１２秒という時間は、ＦＣＯＴの短縮化にとって非常に大きく、ユーザビリティ性の向上に大きく貢献することが可能となる。

なお、以上では、タイマＴにより計測された「時間」を基に感光体の回転動作を開始させるタイミングを制御する例について説明したが、図１２に示すような帯電器シャッタの「位置」を基に制御する構成としても構わない。この例についてのブロック図を図８に示すが、この場合、タイマＴは省かれることになる。

具体的には、帯電器シャッタの移動距離が２０％に達することになる設定位置（所定位置）に位置検出手段としてのシャッタ離間検知装置１２ｅを設置し、このシャッタ離間検知装置１２ｅの出力に基づいてＣＰＵ２０２が制御を行う構成である。つまり、ＣＰＵ２０２は、シャッタ離間検知装置１２ｅから帯電器シャッタの到達を示す信号を受けると、感光体の回転動作を開始させるべくモータＭ１を作動させる。なお、このシャッタ離間検知装置１２ｅは、フォトインタラプタを有しており、移動部材１２ａが上記の設定位置に到達するとフォトインタラプタが移動部材１２ａにより遮光されることを利用して、帯電器シャッタ１０の位置を検知する仕組みとなっている。

このように、帯電器シャッタの「位置」を基に感光体の回転動作を開始させるタイミングを制御する構成であっても、同様に効果を得ることができる。

感光体にコロナ帯電器が近接して配置される様子を示す概略斜視図である。 （Ａ）は帯電器シャッタが閉じた状態、（Ｂ）は帯電器シャッタが開放された状態を示す概略断面図である。 閉位置にある帯電器シャッタが撓んでしまっている様子を示す概略断面図である。 画像形成装置の全体を示す概略断面図である。 感光体の層構成を示す概略断面図である。 （Ａ）は帯電器シャッタが開放された状態、（Ｂ）は帯電器シャッタが閉じた状態を示す概略断面図である。 （Ａ）はコロナ帯電器の概略断面図であり、（Ｂ）は帯電器シャッタの移動機構の概略斜視図であり、（Ｃ）は帯電器シャッタの巻取り機構の概略断面図である。 画像形成を制御するためのブロック図である。 画像形成を開始する際のタイミングチャートである。 画像形成を開始する際のフローチャートである。 （Ａ）帯電器シャッタが撓んだことで感光体に接触している様子を示す概略断面図であり、（Ｂ）は帯電器シャッタの開放動作に伴い帯電器シャッタが感光体から離間した様子を示す概略断面図である。 帯電器シャッタの位置検出装置を設けた場合を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電装置
３ 画像露光装置
４ 現像装置
５ 転写装置
６ 定着装置
８ クリーニング装置
９ 光除電装置
１０ 帯電器シャッタ
１１ 帯電器シャッタの巻取り機構
１２ 帯電器シャッタの移動機構
２０２ ＣＰＵ
Ｍ１ 感光体用のモータ
Ｍ２ 帯電器シャッタ用のモータ
Ｐ シート
Ｔ タイマ

Claims (5)

1. 回転可能な感光体と、
   放電電極と、前記放電電極を囲むように設けられ前記感光体に対向する開口を有する筐体を有し、前記感光体を帯電するコロナ帯電器と、
   前記コロナ帯電器により帯電された前記感光体に画像を形成する画像形成手段と、
   前記コロナ帯電器の長手方向に沿って移動することで前記開口を開閉するシート状部材と、を有する画像形成装置において、
   画像形成を開始するにあたり、前記シート状部材を開く開放動作を開始してから前記シート状部材が移動した距離が前記開放動作を開始してから終了するまでの間に移動する距離に対して２０％に到達した時点以降であって、且つ前記シート状部材が前記開放動作を終了するまでの間に、前記感光体の回転動作を開始させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記開放動作が開始されてから経過した時間を計測する計測手段を有し、前記制御手段は前記計測手段の出力に基づいて前記感光体の回転動作を開始させることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記シート状部材の開方向後端部が前記開放動作を開始してから終了するまでの間に移動する距離に対して２０％に到達した位置以降であって、且つ前記開放動作の終了位置までの間に到達したことを検出する位置検出手段を有し、前記制御手段は前記位置検出手段の出力に基づいて前記感光体の回転動作を開始させることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 前記制御手段は前記開放動作終了に伴い前記コロナ帯電器の帯電処理を開始させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの画像形成装置。
5. 前記開放動作に伴い前記シート状部材を巻取るべく前記シート状部材に付勢力を付与する付勢部材を備えた巻取り機構を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの画像形成装置。

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