JP5562074B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はシャッタ付きコロナ帯電器を備えるコピー、ＦＡＸ、プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来、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潜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。

このような画像流れに対して、特許文献１には、低消費電力モードに移行すると同時にコロナ帯電器の開口にシャッタで閉じるという構成が開示されている。

特開２００７−０７２２１２号公報

ここで、画像形成終了後（感光体の回転停止後）から低消費電力モードに移行するまでの間、放電生成物が感光体に付着し続ける。つまり、特許文献１に記載の構成では、低消費電力モードに移行するまでの間に放電生成物が感光体に付着する。このような構成において、画像形成終了から低消費電力モードに移行して開口をシャッタで閉じるまでの時間が長く設定されると、多量の放電生成物が感光体に付着するため、吸湿すると画像流れが発生してしまう。反対に、画像形成終了から低消費電力モードに移行して開口をシャッタで閉じるまでの時間が短く設定されると、シャッタの開閉に要する時間が多くなり生産性が低下してしまう。

そこで、本発明の目的は、画像流れの発生を抑制するとともに、高頻度でシャッタ開閉を行うことによる生産性の低下を抑制することを目的とする。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。

そこで、第１の本発明の画像形成装置は「開口を有するコロナ帯電器と、前記開口を開閉するシャッタと、湿度を検知する湿度センサと、画像形成終了から前記シャッタで前記開口を閉めるまでの時間を、前記湿度センサが取得する湿度が所定値以上である場合、前記湿度センサが取得する湿度が前記所定値未満である場合に比べて短くするように制御する制御手段と、を有すること」を特徴とし、第２の本発明の画像形成装置は「開口を有するコロナ帯電器と、前記開口を開閉するシャッタと、湿度を検知する湿度センサと、温度を検知する温度センサと、画像形成終了から前記シャッタで開口を閉じるまでの時間を前記温度センサが取得する温度と前記湿度センサが取得する湿度から求めた水分量に基づき制御する制御手段と、を有すること」を特徴とする。

本発明によれば、画像流れの発生を抑制するとともに、高頻度でシャッタ開閉を行うことによる生産性の低下を抑制することができる。

画像形成装置の概略構成を説明するための図である。 帯電器シャッタの開閉機構を示す図である。 帯電器シャッタが開閉状態を説明するための図である。 画像形成装置の制御回路を示すブロック図と操作部の概略図である。 帯電器シャッタの開閉制御に関するフローチャートである。 帯電器シャッタの開閉制御に関するフローチャートである。 本件制御と従来制御の生産性を比較したグラフである。 帯電器シャッタの開閉制御に関するフローチャートである。

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。

本実施例の画像形成装置について図を用いて説明する。まず、図１を用いて画像形成装置の全体構成について説明する。その後、コロナ帯電器とシャッタの開閉機構について説明する。最後に、帯電器シャッタの開閉制御を説明し、従来制御と生産性を比較する。

§１．｛画像形成装置の全体構成について｝
以下に画像形成装置の概略構成について説明する。図１は画像形成装置の構成を示した図である。図１の（Ａ）に示すように、画像形成装置は、コロナ帯電器によって帯電される感光体１（像担持体）を備える。感光体１の周囲には、感光体の回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に、帯電装置としてのコロナ帯電器２、露光装置３、電位測定装置（電位センサ）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よりもシート（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。以下に、画像形成に関与する個々の画像形成機器（画像形成部）について詳述する。

■（感光体について）
本例の像担持体として感光体１は、円筒状（ドラム型）の電子写真感光体である。このドラム型の感光体１は、直径が８４ｍｍ、長手方向の長さは３８０ｍｍである。この感光体はドラムの中心を軸として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、本実施例の感光体は図１の（Ｂ）に示すような多層構成で、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、ドラムの径方向内側（図１の（Ｂ）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。なお、上述の感光層は電荷発生層１ｃと電荷輸送層１ｄから成る。

■（帯電装置について）
以下に感光体（被帯電部材）を帯電するコロナ帯電器（スコロトロン）について説明する。本実施例の帯電装置２は図１の（Ｂ）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の開口部に設置されたグリッド電極２ａとを有する。また、画像形成の高速化（プロセススピードの高速化）に対応するため、帯電装置は放電ワイヤ２ｈを２本備え、シールド２ｂが放電ワイヤ２ｈ間を遮るような（仕切りを備える）構成とした。

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１の（Ｂ）に示すように、グリッド電極２ａは、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（放電ワイヤ側に凸）ように設置されている。このような構成を採用することにより、コロナ帯電器２を感光体１に近接して設けることができ、これにより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、直流電圧の帯電バイアスが、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、帯電装置はコロナ帯電器（シールド）の開口部を覆うように、コロナ帯電器の長手方向に開閉移動するシャッタ１０を備えている。シャッタの駆動構成等についての説明は後に詳述する。

■（その他の画像形成部について）
以下に露光、現像、転写等の画像形成に関連する画像形成機器（画像形成部）について簡単に説明する。本例の露光装置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（露光）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（外部インターフェイス）を介して接続されたホストコンピュータから送信されてくる画像信号に基づいて、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走査される。感光体が回転している間にこの主走査方向に沿って露光が繰り返されることによって、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。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。

本例の現像装置４は、帯電装置２と露光装置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１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。また、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１０１３Ω・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。

本例の転写装置５は、図１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、＋２０００Ｖ）が印加される。

本例の定着装置６は、図１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。

本例のクリーニング装置８は、図１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。本例の光除電装置９は、図１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部（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。ここで、画像形成終了時とはコロナ帯電器が感光体を帯電するのを止めた時点であっても、露光装置で像露光を止めた時点であっても、感光体の回転が停止した時点であってもよい。

■（待機モードと低消費電力モードについて）
上述の画像形成装置は入力された印刷ジョブ（画像形成信号）に対応して記録材（紙等）に画像を形成する。画像形成終了後、画像形成装置は待機モードに移行する。待機モードは次に印刷ジョブが入力されたときに画像形成までの時間が比較的短くなるように、定着装置の温度を定着温度よりも低い待機温度で温調している。本実施例では、画像形成終了後から所定の時間（３分程度）経過するまで、画像形成装置は待機モードとなる。つまり、画像形成装置は画像形成終了から３分経過に待機モードから低消費電力モードへと移行する。この低消費電力モードとは、待機モードと比べ消費電力が少ないモードである。具体的には、多くの電力を消費する定着装置６への給電を停止することにより消費電力を抑えたモードである。なお、待機モードのように待機温度で定着装置を温調しないため、印刷ジョブが入力されてから印刷物を出力するまでの時間（ＦＣＯＴ： Ｆｉｒｓｔ Ｃｏｐｙ Ｏｕｔｐｕｔ Ｔｉｍｅ）は待機モードと比べて長くなる。本実施例では、後に述べる帯電器シャッタで開口を閉めるまでの時間と、待機モードから低消費電力モードへの移行するまでの時間（待機モードの時間）は異なる。言い換えると、画像形成終了からシャッタが開口を閉じる間での時間（シャッタ開状態を保つ時間）と待機モードの時間はそれぞれ独立に設定することができる。

§２．｛帯電装置に関する詳しい説明｝
続いて、本実施例の帯電装置について図２および図３を用いて詳しく説明する。

■（帯電器シャッタについて）
図２に示すように、本実施例の帯電装置はコロナ帯電器の開口を長手方向に開閉する帯電器シャッタ１０を備えている。コロナ帯電器の帯電効率を向上させるために、コロナ帯電器を感光体に近接（約１ｍｍ程度）配置すると、シャッタは狭い隙間を移動させなければならない（図１の（ｂ）参照）。そのため、帯電器シャッタ１０が感光体と接触しても傷つかないように柔らかいシート状の不織布を用いている。具体的には、帯電器シャッタ１０として、ポリイミド製で厚みが３０μｍのシート状の不織布を採用している。

また、シャッタはコロナ帯電器の開口を長手方向に開閉するとともに、巻き取る巻取り装置１１によって巻き取られる。さらに、シャッタのコロナ帯電器開口の中央部が垂れて感光体と接触することを抑制するために、シャッタの閉方向の先端部にシートを凸形状になるように規制する規制部材としての板バネ１３を配している。さらに、巻取り装置１１側にもシャッタの形状をコロナ帯電器の方向に凸形状になるようにガイド部材（不図示）を設けることで、柔らかいシャッタにコシを与えて垂れにくくしている。さらに、巻取り装置１１はシャッタを巻取り方向に付勢するためのコイルばねを備え、帯電シャッタを開口長手方向に張る力を与えることによりシート状のシャッタが垂れることを抑制している。

これにより、帯電器シャッタ１０はその短手方向（感光体の移動方向）の中央部が両端部よりもコロナ帯電器２側に突出しつつ張架される。これにより、コロナ帯電器と感光体の間の隙間（ギャップ）を可能な限り小さくすることができる。本実施例では予め癖付けされている帯電器シャッタ１０の曲率形状は、感光体１の周面に沿う曲率形状としている。帯電器２（グリッド電極）と感光体１の曲率が異なる場合には、帯電器シャッタの曲率を少なくともいずれか一方の曲率以上に設定するのが好ましい。

■（帯電シャッタ開閉機構について）
続いて、図２および図３を用いて、帯電シャッタの先端支持する移動部材としてのキャリッジ１２ａをコロナ帯電器の開口方向に移動させるシャッタ開閉機構について説明する。

図２に示すように帯電シャッタ１０の形状を規制する規制部材としての板ばね１３は移動部材としてのキャリッジ１２ａと連結されている。これにより、キャリッジの移動に連動して帯電シャッタが開口方向に移動することができる。帯電シャッタを移動させる開閉機構は、駆動モータＭ、移動部材１２ａ、回転部材１２ｂ、連結部材１２ｄ、巻取り装置１１から成る。回転部材としてのスクリュー１２ｂには、スパイラル状の溝が形成されており、図３（Ａ）〜（Ｂ）に示すように駆動モータＭが接続されている。そして、回転部材１２ｂが駆動モータＭ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。従って、駆動モータＭ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。

また、帯電器シャッタ１０の開動作完了を検知するシャッタ検知装置１２ｃが設けられている。このシャッタ検知装置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Ｍの回転を停止させる構成となっている。

続いて、帯電シャッタ開閉機構によって帯電シャッタがコロナ帯電器の開口を開閉する動作について図３を用いて説明する。

図３の（Ａ）は、シート状の帯電器シャッタ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。本例では、図３の（Ａ）に示すように、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、巻取り装置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を採用している。

図３の（Ｂ）は、シート状の帯電器シャッタ１０がＹ方向へ移動するように引き伸ばされることにより帯電器シャッタ１０が閉じた状態を示したものである。前述の通り、巻取りローラ１１は帯電シャッタ１０を巻取り方向に付勢するため、シートには張力が掛かり、シートが重力方向に垂れることを抑制することができる。図３の（Ａ）、（Ｂ）は、本例の帯電器シャッタ１０の開状態、閉状態を示したものであり、図３の（Ｃ）は巻取り方向を反対にした例である。

図３の（Ｃ）に示すようにシート状のシャッタを巻き取ると、シャッタが感光体に接触しないようにクセがつくというメリットがある。しかしながら、コロナ帯電器がグリッドを備える場合には、シャッタとグリッドの圧力が高くなるため耐磨耗性の高いシャッタを用いることが好ましい。

§３．｛帯電器シャッタの開閉制御について｝
以下に、画像形成装置を制御する制御回路のハードウェアブロック図（図４）について説明した後、帯電シャッタの開閉制御についてフローチャート（図５、６）を用いて説明する。最後に、従来の制御方法と本件制御の生産性を比較説明（図７）する。

■（制御回路のブロック図について）
図４は画像形成装置を制御する制御手段としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｏｓｓｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）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１は、ジョブの管理を行うコントローラ部１００と、画像データをシート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１１０によって制御される。

・コントローラ部１００について
コントローラ部１００はＣＰＵ１０１、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、処理を行うためのデータを格納するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、を備える。また、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（通信）ことができる。

さらに、ＣＰＵ１０１には、外部と通信を行うための外部Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒ Ｆａｃｅ）部１０４、受信したデータの加工、蓄積、画像処理を行うＰＤＬ制御部１０５を備える。また、ＣＰＵ１０１はプリンタ制御部１１０との内部Ｉ／Ｆを介して接続される。

さらに、ＣＰＵ１０１は図４の（Ｂ）に示すような操作部１０６と接続されている。具体的には、操作部１０６は表示部としての表示パネル１０６ａと、ユーザからの入力を受けるボタン１０６ｂとを備える。これにより、ＣＰＵ１０１はユーザに対して装置の状況や選択されたモード等を表示パネル１０６ａに表示すると共に、ボタン１０６ｂによって入力された情報を取得することができる。

・プリンタ制御部１１０について
プリンタ制御部１１０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行う。プリンタ制御部１１０はプリンタコントローラ１１１、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１１３、画像形成動作の処理を行うためのデータを格納するＲＡＭ１１２を備える。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、ＲＯＭ１１３には図５、図６記載の制御手順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１１４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等を含む電気回路である。

デバイス制御部１１４は、時間を計測するための時間計測部としてのタイマ１１４ａ、ドラムを遮蔽するための遮蔽部材（帯電シャッタ）を移動させるモータを制御するモータ制御部１１４ｂを備える。さらに、デバイス制御部１１４は温度・湿度を計測するための温度・湿度計測部としての温度・湿度センサ１１４ｃを備える。また、デバイス制御部１１４は遮蔽部材の位置を検出するシャッタセンサ１１４ｄ、画像形成装置が画像形成した枚数（通算枚数）を数える履歴記憶手段としてのカウンタ１１４ｅを備える。

ここで、タイマ１１４ａは電池等の別電源を備えており、所定時間経過後、休止状態のＣＰＵ１０１に信号を送信することによって、ＣＰＵ１０１を休止状態から復帰させることができる。また、画像形成終了（本件では感光体ドラム停止）からの経過時間を記憶することができる。なお、プリンタコントローラ１１１画像形成装置の設置環境の温度および湿度を検出する温度・湿度センサ１１４ｃの検出結果から空気中の水分量を算出することができる。なお、画像流れは湿度に大きく依存するため、水分量の代わりに画像形成装置の設置環境の湿度を用いて制御して帯電シャッタの開閉制御を行ってもよい。

■（フローチャートを用いた帯電器シャッタの開閉制御についての説明）
図５は待機モードと低消費電力モードの切り替えと、シャッタの開閉を説明するためのフローチャートである。図５の定義済み処理（Ｓ１０１）については図６のフローチャートを用いて詳しく説明する。なお前述の通り、画像形成終了時とはコロナ帯電器が感光体を帯電するのを止めた時点であっても、露光装置で像露光を止めた時点であっても、感光体の回転が停止した時点であってもよい。

・（全体制御について）
制御手段としてのＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２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。なお、画像形成終了からシャッタを閉じるまでの起動時間（閉じ始めるまでの時間）を設定する起動時間設定（Ｓ１０１）に関する説明は、図６を用いて説明する。

以下にフローチャートを用いて各ステップにおけるＣＰＵ１０１の制御について説明する。

Ｓ１０１は、画像形成装置の設置環境の水分量に基づき、画像形成終了（感光体の回転停止）からシャッタ閉じるまでの時間を決定するためのステップである。制御手段としてのＣＰＵ１０１は温度・湿度センサから取得した温度と湿度から設置環境の水分量を算出し、水分量に基づき起動時間を決定する。

Ｓ１０２は画像形成終了からの時間を取得するためのステップである。ＣＰＵ１０１はタイマ１１４ａに対して、時間の測定を開始させる。入力された印刷ジョブ（一連の画像形成命令）に応じて画像形成終了後（Ｓ１０８後）はタイマを初期化（リセット）した後に時間の測定（カウント）を開始させる。

Ｓ１０３は画像形成装置をシャッタの開閉とは独立して待機モードから低消費電力モードへ移行させるためのステップである。ＣＰＵ１０１は所定の時間経過後（３分）したか否かに応じて、待機モードを継続するか、待機モードから低消費電力モードへ移行させるかを切り替える。ＣＰＵ１０１は画像形成終了から所定時間経過（３分）している場合にＳ１０４の処理を実行し、経過していない場合Ｓ１０５の処理を実行する。なお、画像形成装置に設けた低消費電力モードへ移行するためのボタン（不図示）がユーザによって押し下げされた場合にも低消費電力モード（Ｓ１０４）へ移行するものとする。

Ｓ１０４は低消費電力モードにおいて画像形成装置の各部に供給する電力を抑制して、画像形成装置が消費する電力を低くするためのステップである。制御手段としてのＣＰＵ１０１はプリンタコントローラ１１１に、プリンタ部に供給する電力を抑えるように命令する。具体的には、プリンタコントローラ１１１は待機モードで待機温度（１２０℃）に温調されている定着装置６への電力供給を停止する。さらに、タイマ１１４ａと外部Ｉ／Ｆのみに電力供給（内蔵電池による電池動作への切り替え）を行い、外部からの外部から命令が入るまで休止して消費する電力を抑える。なお、低消費電力モードについては前述の通り、待機モードよりも消費する電力が少なければよい。

Ｓ１０５は画像形成終了からの経過時間がＳ１０１において設定された期間経過した場合にシャッタ閉モードへ移行するためのステップである。ＣＰＵ１０１は画像形成終了からＳ１０１において設定した起動時間経過した場合にＳ１０８の処理を実行し、起動時間に満たない場合はＳ１０６の処理を実行する。

Ｓ１０６は待機モードまたは低消費電力モードにおいて印刷ジョブ（一連の画像形成命令）が入力された際に画像形成を実行するか否かを判断するためのステップである。ＣＰＵ１０１は外部Ｉ／Ｆから印刷ジョブが入力された場合にＳ１０７の処理を実行し、入力されていない場合に待機モードまた低消費電力モードを継続する（Ｓ１０３へ）。

Ｓ１０７は印刷ジョブに対応した画像を出力するためのステップである。ＣＰＵ１０１は入力された印刷ＪＯＢをＰＤＬ制御部で処理した後、プリンタコントローラ１１１へ転送して画像を出力させる。

Ｓ１０８はＳ１０５において、画像形成終了から起動時間経過後に実行されるステップである。低消費電力モードに既に移行しているか否かで、Ｓ１０９またはＳ１１０の処理を実行する。

Ｓ１０９は低消費電力モードに移行する前に、起動時間経過した場合に実行されるステップである。ＣＰＵ１０１はモータ制御部１１４ｂに対して、帯電シャッタを閉じるように指示するとともに、定着装置６への給電を停止する。

Ｓ１１０は低消費電力モードに移行後に、起動時間経過した場合に実行されるステップである。低消費電力モードへ移行された場合に、カウンタ１１４ａはＣＰＵ１０１を休止状態から復帰させる。復帰したＣＰＵ１０１はモータ制御部１１４ｂに対して、帯電シャッタを閉じるように指示する。

Ｓ１１１はシャッタ閉を検知後に、印刷ジョブの入力に対応するためのステップである。ＣＰＵはシャッタセンサ１１４ｄにより帯電シャッタが閉じられた検出した後、印刷ジョブに対応するために外部Ｉ／Ｆ以外への給電を停止して休止状態へと移行する。ここで、休止状態では待機電力が略０Ｗとなるように各部への給電を停止している状態のことを指す。

・（定義済み処理：起動時間設定について）
以下に前述の定義済み処理である起動時間設定（Ｓ１０１）について図６を用いて詳しく説明する。ここでは、画像形成装置の設置環境の温度・湿度から算出される水分量に基づき、シャッタが閉じるまでの時間を変更する。

まず、Ｓ２０１はユーザ（もしくはサービスマン）によって画像形成終了から帯電シャッタを閉めるまでの時間が設定されているか否かをチェックするためのステップである。予め、図４の（Ｂ）に示す操作部を操作することによって、帯電シャッタ閉時間が設定されている場合、ＣＰＵ１０１はＳ２０２の処理を実行する。帯電シャッタ閉までの時間が既に設定されている場合には設定された時間でシャッタを閉めるように設定し定義済み処理を終了する（Ｓ２０２）。

Ｓ２０３からＳ２１１までのステップは帯電シャッタ閉までの時間が既に設定されていない場合に、水分量から帯電シャッタ閉までの時間を設定するためのステップである。ＣＰＵ１０１は環境センサとしても温度・湿度センサ（温度センサと湿度センサ）１１４ｃから画像形成装置が設置されている環境の温度および湿度を取得する（Ｓ２０３）。さらに、算出手段としてのＣＰＵ１０１は環境センサとしての温度・湿度センサが取得した結果から空気中に含まれる水分量を算出する（Ｓ２０４）。

その後、帯電シャッタが閉じるまでの時間を決定する決定手段としてのＣＰＵ１０１はＳ２０４で求めた水分量に基づき、タイマ１１４ａの設定時間を変更する。なお、水分量および、設定時間の値は一例であり、この数値でなくても構わない。

水分量が１５［ｇ］以上であるとき、帯電器シャッタを閉じるためのタイマ１１４ａの設定時間を１０［分］に設定する（Ｓ２０５、Ｓ２０６）。

水分量が１５［ｇ］未満であり、１３［ｇ］以上であるとき、帯電器シャッタを閉じるためのタイマ１１４ａの設定時間を６０［分］に設定する（Ｓ２０７、Ｓ２０８）。

水分量が１３［ｇ］未満であり、６［ｇ］以上であるとき、帯電器シャッタを閉じるためのタイマ１１４ａの設定時間を１２０［分］に設定する（Ｓ２０９、Ｓ２１０）。

水分量が６［ｇ］未満であるとき、帯電器シャッタを閉じるためのタイマ１１４ａの設定時間を２４０［分］に設定する（Ｓ２１１）。

これにより、制御手段としてのＣＰＵ１０１は画像形成装置の設置環境の温度・湿度に応じて、好ましいシャッタ閉じ時間を設定することができる。

上記のように、印刷ジョブ終了時における複写機内の水分量が少なく、画像流れが発生しにくいときには、印刷ジョブ終了後から帯電器シャッタが閉じ始めるまでの時間を長くとる。これにより、シャッタ、駆動装置の耐久性を延ばし、一度閉めてしまった場合に生じる閉状態から開状態への復帰動作時間による生産性の低下を低減させることができる。

さらに、複写機内の水分量が多く、画像流れが発生しやすいときには、印刷ジョブ終了後から帯電器シャッタが閉じ始めるまでの時間を短くとり、画像流れが発生することを抑制しつつ生産性の低下を極力低減させることができる。

■（生産性低下の評価について）
ここで、帯電器シャッタを低消費電力モードへの移行毎に閉じた場合の生産性と、画像形成終了後から帯電器シャッタが閉じ始めるまでの時間（シャッタ閉制御時間）を低消費電力モードへの移行時間と独立させた場合の生産性と、を比較検討した。

図７の（Ａ）〜（Ｃ）は各条件で生産性がどのように変化したかを示すグラフである。縦軸は帯電器シャッタを閉じない場合の画像形成枚数を１００％としたときに、各条件で画像形成した時の画像形成枚数を百分率で示した軸である。また、横軸は１００枚毎に次のジョブを開始するまでのスタンバイ時間を示した軸である。

各条件（各設定）は次の通りである。まず、低消費電力モードへの移行時間をそれぞれ１０秒（図７の（Ａ））、１８０秒（図７の（Ｂ））、３００秒（図７の（Ｃ））に設定した。このような条件の下で、Ａ４サイズの用紙に連続して１００枚の画像出力を行い、１００枚毎に次のジョブを開始するまでのスタンバイ時間を０秒から４２００秒まで変化させて、それぞれ１０時間の画像出力を行った。なお、本検証実験での帯電器シャッタ閉制御の時間設定は、水分量１５ｇ環境下での１０分及び水分量１３ｇ環境下での６０分とした。また、シャッタの開閉時間はそれぞれ１５秒を要し、開閉途中での動作の切り替え（シャッタを閉めている途中に開く動作に切り替えるなど）は行わない。即ち、一度、シャッタを閉め始めた場合は、閉動作が完了するまで待ち、再度、開動作を行うため、次のジョブが開始されるまで、最低３０秒を要すものとする。ここで、細実線は低消費電力モード移行と同時に帯電シャッタを閉じる構成の生産性を示している（比較例）。また、太実線は低消費電力モードへの移行とは独立に、画像形成終了から帯電器シャッタを閉じるまでの時間を１０分に設定した場合の生産性を示している。同様に、細破線は低消費電力モードへの移行とは独立に、画像形成終了から帯電器シャッタを閉じるまでの時間を６０分に設定した場合の生産性を示している。

図７の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、帯電器シャッタを低消費電力モードへの移行毎に閉じた場合、低消費電力モードへの移行時間が短くなるほど、その生産性が著しく低下する。これに対して、シャッタ閉制御時間を低消費電力モードへの移行時間と独立させた場合は、帯電器シャッタ閉制御の時間設定が長くなるほど生産性の低下が低減している。これにより、帯電器シャッタ閉制御の時間設定を、画像流れが発生しないレベルで極力長くすることで、画像流れが発生することを抑制しつつ生産性の低下を低減させることができることが確認された。

尚、本実施例では、印刷ジョブ終了後から帯電器シャッタが閉じ始めるまでの時間の設定を、印刷ジョブ終了時における複写機内の水分量に応じて決定している。これは、本実施例の画像形成装置の断熱性が高く、帯電器シャッタが閉じるまでの設置環境の変動が機内の水分量に及ぼす影響が小さい為である。そのため、画像形成装置の断熱性が低い場合や、環境の変動が大きく生じるような場合には、環境データの推移を加味して、シャッタ閉時間を設定し直しても構わない。

以下に実施例２について説明する。なお、実施例１と同一の構成については同一符号を付すことで説明は省略する。

本実施例では、画像形成終了から帯電シャッタを閉じるまでの時間を水分量と画像形成枚数を加味して設定する。具体的には、画像形成枚数が多い場合には帯電器シャッタが閉じ始めるまでの時間を短くし、画像形成枚数が少ない場合には長く設定する。

■（画像形成枚数と水分量に基づく起動時間について）
本実施例では、画像形成終了から帯電シャッタを閉じるまでの時間を、ＲＯＭ１０２に記録されている関係（テーブル）を用いて決定する。表１はＲＯＭに格納されている関係を説明するための表である。

なお、上述の関係は発明者が複数の装置で検討した結果、画像流れの発生の抑制と生産性の低下を抑制を両立するために好ましい関係を示した表である。しかしながら、画像形成装置の個体差等によりこれらの関係を微調整する必要もある。そのため、本実施例においては上述の関係をユーザによって適切に補正する補正機構（操作部）を備えている。上述の関係を用いて、画像形成終了から帯電シャッタを閉めるまでの制御についてフローチャートを用いて説明する。

■（フローチャートについて）
全体制御については実施例１と同様であるため説明を省略する。

・（定義済み処理：起動時間設定について）
以下に前述の定義済み処理である起動時間設定（Ｓ１０１）について図８を用いて詳しく説明する。ここでは、画像形成枚数と、温度・湿度から算出される水分量とに基づき、シャッタが閉じるまでの時間を変更する。

Ｓ３０１は環境センサとしての温度・湿度センサから画像形成装置内部の環境を取得して、水分量を算出するためのステップである。制御手段としてのＣＰＵ１０１は温度・湿度センサが測定した結果に基づき機内の水分量を算出する。

Ｓ３０２は画像形成枚数（通算）を取得するためのステップである。ＣＰＵ１０１はカウンタ１１４ｅがカウントした累計の画像形成枚数を取得する。

ＣＰＵ１０１はユーザが操作部を通じて設定した画像形成装置の個体差を調整（補正）する情報がある場合に、Ｓ３０４の処理を実行し、補正する情報が無い場合に、Ｓ３０５の処理を実行する。

Ｓ３０４は画像形成装置の個体差により生じる放電生成物の生成量の差により、ＲＯＭ１０２に予め記録されている関係でシャッタを閉じても画像流れの抑制ができない場合に実行される。ＣＰＵ１０１は操作部で設定された時間分だけ表１に記載の関係を補正する。

Ｓ３０５はＲＯＭ１０２に記録された関係またはＳ３０４で補正された関係に基づき、画像形成終了からシャッタを閉じるまでの時間を決定するステップである。決定手段としてのＣＰＵ１０１はＳ３０１とＳ３０２で取得された通算の画像形成枚数と算出した水分量からＲＯＭ１０２に記録されている関係に基づき、起動時間を決定する。

以上が、表１に示すような水分量と画像形成枚数に基づき、タイマ１１４ａの設定時間を変更するフローチャートの説明である。なお、水分量および画像形成枚数に対する設定時間の値は一例であり、この数値でなくても構わない。

上記のように、印刷ジョブ終了時における複写機内の水分量が少なく、画像形成枚数が比較的少ない場合は、画像流れが発生しにくいため、印刷ジョブ終了後から帯電器シャッタが閉じ始めるまでの時間を長くする。これにより、帯電シャッタや駆動装置の耐久劣化を抑制すると共に、一度閉めてしまった場合に生じる閉状態から開状態への復帰動作時間による生産性の低下を低減させることができる。さらに、複写機内の水分量が多く、画像形成枚数が比較的多い場合は、画像流れが発生しやすいため、印刷ジョブ終了後から帯電器シャッタが閉じ始めるまでの時間を短くとり、画像流れが発生することを抑制できる。

１ 感光体
２ 帯電器
２ａ グリッド電極
２ｂ シールド
２ｈ 放電ワイヤ
７ 電位測定装置
１０ 帯電器シャッタ
１１ 巻取り装置
１２ａ 移動部材
１２ｂ 回転部材
１２ｃ シャッタ検知装置
Ｍ モータ（シャッタ駆動手段）

Claims (8)

1. 開口を有するコロナ帯電器と、
   前記開口を開閉するシャッタと、
   湿度を検知する湿度センサと、
   画像形成終了から前記シャッタで前記開口を閉めるまでの時間を、前記湿度センサが取得する湿度が所定値以上である場合、前記湿度センサが取得する湿度が前記所定値未満である場合に比べて短くするように制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 開口を有するコロナ帯電器と、
   前記開口を開閉するシャッタと、
   湿度を検知する湿度センサと、
   温度を検知する温度センサと、
   画像形成終了から前記シャッタで開口を閉じるまでの時間を前記温度センサが取得する温度と前記湿度センサが取得する湿度から求めた水分量に基づき制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 画像形成信号が入力されてから、画像形成が開始するまでの時間が短くなるように待機する待機モードと、前記待機モードよりも、消費電力が少ない低消費電力モードと、を切り替える切り替え手段と、
   画像形成終了から前記低消費電力モードに切り替えられるまでの時間は画像形成終了から前記シャッタで開口を閉めるまでの時間と異なることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 記録材に形成されたトナー像を加熱及び加圧して前記記録材に前記トナー像を定着させる定着装置を更に備え、
   前記制御手段は、前記待機モードにおいて前記定着装置へ電力の供給を行い、前記低消費電力モードにおいて前記定着装置へ電力の供給を行わないことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、画像形成終了時に前記湿度センサが取得する湿度に基づいて画像形成終了から前記シャッタで開口を閉めるまでの時間を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、画像形成終了時に前記温度センサが取得する温度と前記湿度センサが取得する湿度から求めた水分量に基づいて画像形成終了から前記シャッタで開口を閉めるまでの時間を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記水分量が所定値以上である場合、前記水分量が前記所定値未満である場合に比べて、画像形成終了から前記シャッタで開口を閉めるまでの時間が短くなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記湿度センサが取得する湿度が第１の範囲内である場合に画像形成終了から前記シャッタで開口を閉めるまでの時間が第１の時間となるように制御し、前記湿度センサが取得する湿度が前記第１の範囲よりも低い第２の範囲内である場合には画像形成終了から前記シャッタで開口を閉めるまでの時間が前記第１の時間よりも長い第２の時間となるように制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

Images