JP6446956B2

JP6446956B2 - 画像形成装置、その制御方法、および、コンピュータプログラム

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Publication number: JP6446956B2
Application number: JP2014199695A
Authority: JP
Inventors: 出口　英明; 英明出口; 啓太廣中
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: JP2016071106A

Description

本明細書に開示される技術は、画像形成装置に関する。

光源と、ポリゴンミラーと、感光体と、帯電部と、現像部と、転写部と、を備えた画像形成装置が知られている。これらの画像形成装置は、帯電部に感光体を帯電させ、光源から出射されポリゴンミラーに反射されたレーザ光によって感光体を露光して静電潜像を形成し、現像部に静電潜像を現像させ、転写部に現像剤像を被転写体に転写させる。このような画像形成装置には、画像データに基づき光源の点灯を開始して上記静電潜像を前記感光体に形成し始める、いわゆる書き出しタイミングを決定するための構成が設けられている。具体的には、画像形成装置には、光源から出射されポリゴンミラーによって反射されたレーザ光が照射される位置に光センサが配置されており、画像データに基づく光源の点灯前に光源が点灯され、その光源から出射されたレーザ光が光センサに受光されたことを検知したタイミングに基づき、書き出しタイミングが決定される。

上記構成の画像形成装置では、光センサにレーザ光を受光させるために光源を点灯させた際に、光源から出射されポリゴンミラーによって反射されたレーザ光が感光体に照射されることにより、画像データに基づく静電潜像とは別に、感光体が不要に露光されて静電潜像が形成されることがある。そうすると、例えば、不要な露光による静電潜像が現像部により現像され、その現像剤が転写部に付着し、その付着した現像剤によって被転写体が汚れる、いわゆる裏汚れが生じることがある。

そこで、上記構成の画像形成装置では、転写部に付着した現像剤を除去するための技術が提案されている（例えば特許文献１）。

特開平７−１２８９９９号公報

上記従来の技術では、転写部に現像剤が付着することを未然に抑制することはできない。

なお、書き出しタイミングを決定する場合に限らず、例えば、光センサがレーザ光を受光したことに基づきポリゴンミラー等の反射体の動作を制御する場合や、光センサが受光したレーザ光の光量に基づき光源から出射されるレーザ光の光量を調整する場合でも、感光体が不要に露光されることがある。要するに、画像データに基づき光源を点灯させる時期とは異なる時期に、光源を点灯させて、その光源からのレーザ光を光センサに受光させる場合には、感光体が不要に露光されることがある。

本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。

（１）本明細書に開示される画像形成装置は、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射されたレーザ光を偏向する偏向部と、前記偏向部により偏向された前記レーザ光が照射され、回転駆動される感光体と、前記光源から出射された前記レーザ光が照射される光センサと、前記感光体を帯電させる帯電部と、前記レーザ光によって前記感光体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部と、前記現像部により形成された現像剤像を、被転写体に転写させる転写部と、前記転写部に電圧を印加する印加部と、制御部と、を備え、前記制御部は、画像データに基づき前記光源を点灯させることにより、前記被転写体に転写する画像の静電潜像を前記感光体に形成する画像形成制御と、前記画像形成制御の実行時期とは異なる時期に前記光源を点灯させることにより、前記レーザ光を前記光センサに受光させるレーザ受光制御と、を実行し、回転駆動される前記感光体の表面のうち、前記レーザ受光制御の実行により露光された部分が、前記転写部に対向する位置に到達したときに、前記印加部に前記現像剤と同極性の第１電圧を印加させる。この画像形成装置によれば、感光体の表面のうち、レーザ受光制御の実行により露光された部分が、転写部に対向する位置に到達したときに、現像部の現像剤と同極性の第１電圧が転写部に印加される。これにより、露光された部分が転写部に対向する位置に到達しても現像剤と同極性の電圧を転写部に印加しない場合に比べて、光センサにレーザ光を受光させるための光源点灯による露光部分に付着した現像剤が転写部に付着することを抑制することができ、ひいては、被転写体の裏汚れを抑制することができる。

（２）上記画像形成装置において、前記第１電圧は、前記帯電部による前記感光体の表面の帯電電位よりも絶対値が大きい値である、構成としてもよい。この画像形成装置によれば、レーザ受光制御の実行により露光された部分が転写部に対向したときに、帯電部によって帯電された感光体の帯電電位の絶対値以下の電圧を転写部に印加する場合に比べて、光センサにレーザ光を受光させるための光源点灯による露光部分に付着した現像剤が転写部に付着することを、より確実に抑制することができる。

（３）上記画像形成装置において、前記制御部は、前記感光体が１回転する時間よりも短い時間だけ、前記印加部に前記第１電圧を印加させる、構成としてもよい。この画像形成装置によれば、感光体が１回転する時間以上、転写部に第１電圧を印加させ続ける場合に比べて、感光体の劣化を抑制することができる。

（４）上記画像形成装置において、前記転写部は、前記感光体の回転に伴って回転する転写ローラを有し、前記制御部は、前記転写ローラの表面のうち、前記感光体と前記転写部との接触位置において前記感光体の前記露光された部分と対向する第１領域を含み、且つ、前記転写ローラの回転方向の長さが前記転写ローラの全周長よりも短い第２領域が、前記接触位置を通過している場合に限り、前記印加部に前記第１電圧を印加させる、構成としてもよい。この画像形成装置によれば、転写ローラが１回転する間、転写ローラに第１電圧を印加し続ける場合に比べて、転写ローラの劣化を抑制することができる。

（５）上記画像形成装置において、前記第２領域は、前記第１領域と、前記第１領域に対して前記回転方向の上流側と下流側とにそれぞれ隣接し、前記回転方向の長さが前記レーザ光による露光ライン１本分の太さ以上である一対の第３領域とを含む領域である、構成としてもよい。この画像形成装置によれば、第１領域が感光体に対向している間だけ転写ローラに第１電圧を印加する場合に比べて、光センサにレーザ光を受光させるための光源点灯による不要な露光部分に付着した現像剤が転写部に付着することを、より確実に抑制することができる。

（６）上記画像形成装置において、前記第２領域は、前記第１領域を中心とし、前記回転方向の長さが前記転写ローラの全周長の２分の１の長さと同じである領域内に含まれる、構成としてもよい。感光体の露光部分が接触位置に達したとき、転写ローラの表面のうち、感光体側に向いていない領域に、現像剤が転写される可能性は比較的に少ない。これに対して、この画像形成装置によれば、感光体の露光部分が接触位置に達したとき、転写ローラの表面のうち、感光体側に向いていないために現像剤が転写される可能性が低い領域が、接触位置を通過するときまで転写ローラに第１電圧を印加する場合に比べて、転写ローラに現像剤と同極性の電圧を不要に印加することを抑制することができる。

（７）上記画像形成装置において、前記第２領域では、前記第１領域から前記回転方向上流側の長さは、前記第１領域から前記回転方向下流側の長さよりも長い、構成としてもよい。第１領域から回転方向上流側の方が、第１領域から回転方向下流側よりも感光体から現像剤が転写されやすい。これに対して、この画像形成装置によれば、第１領域から回転方向上流側の長さと第１領域から回転方向下流側の長さとが同じ場合に比べて、露光部分に付着した現像剤が転写部に付着することを、効率よく抑制することができる。

（８）上記画像形成装置において、前記第１領域が前記接触位置を通過した後、再び前記接触位置に到達したときに、前記印加部に前記現像剤と同極性の第２電圧を印加させる、構成としてもよい。この画像形成装置によれば、転写部に、現像剤と同極性の電圧を印加することを抑制しつつ、転写部に付着した現像剤を除去することができる。

（９）上記画像形成装置において、前記光センサは、前記光源から出射され前記偏向部により偏向された前記レーザ光が照射される位置に配置され、前記制御部は、前記画像形成制御を実行する際、前記光センサが前記レーザ光を受光したタイミングに基づいて、前記画像データに基づき前記光源を点灯させる、構成としてもよい。この画像形成装置では、光センサがレーザ光を受光したことを検知したタイミングに基づき、画像データに基づき光源が点灯される。このような構成では、画像データに基づき光源が点灯される前に、感光体が露光されることがある。しかし、この画像形成装置によれば、仮に感光体が露光され静電潜像が形成されたとしても、その静電潜像に付着した現像剤が転写部に付着することを抑制することができる。

（１０）上記画像形成装置において、前記光センサは、前記光源から出射され前記偏向部により偏向された前記レーザ光が照射される位置に配置され、前記制御部は、前記レーザ受光制御の実行時期に、前記光センサが前記レーザ光を受光したことを検知し、その検知タイミングに基づき前記偏向部の駆動を制御する、構成としてもよい。この画像形成装置によれば、光センサがレーザ光を受光したことを検知したタイミングに基づき、偏向部の駆動が制御される。このような構成では、偏向部の駆動の制御中に、感光体が露光されることがある。しかし、この画像形成装置によれば、仮に感光体が露光され静電潜像が形成されたとしても、その静電潜像に付着した現像剤が転写部に付着することを抑制することができる。

本明細書によって開示される技術は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、画像形成装置、プロセス装置の制御方法および画像形成装置、プロセス装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することが可能である。

プリンタ１０の構成を示す概略図露光部３００の構成を示す概略図プリンタ１０の構成を示すブロック図ＣＰＵ８１１が実行する制御処理を示すフローチャート各モータのオンオフ、ＬＤ３１０のオンオフ、ＢＤ信号、各電圧を示すタイミングチャート露光制御部３８０が実行する制御処理を示すフローチャートプロセス部４００の構成を示す概略図

一実施形態のプリンタ１０の構成について、図１から図３を参照しつつ説明する。プリンタ１０は、電子写真式の画像形成装置である。図１に示すように、プリンタ１０は、給紙部１００と画像形成部２００とを備える。

給紙部１００は、トレイ１１０と、ピックアップローラ１２０と、搬送ローラ１３０と、レジストレーションローラ１４０とを有する。トレイ１１０に収容されたシートＷは、ピックアップローラ１２０により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１３０により搬送され、レジストレーションローラ１４０により姿勢が矯正されて、所定のタイミングで画像形成部２００に送られる。

画像形成部２００は、露光部３００と、プロセス部４００と、定着部５００と、帯電印加部６１０と、現像印加部６２０と、転写印加部６３０とを備える。露光部３００は、後述する感光ドラム４１０に向けてレーザ光Ｌを照射する。露光部３００の構成については後に詳述する。

プロセス部４００は、感光ドラム４１０と、帯電部４２０と、現像部４３０と、転写ローラ４４０とを有する。帯電部４２０は、帯電ワイヤ４２１と、グリッド４２２とを有するスコロトロン式の帯電部であり、感光ドラム４１０の表面を一様に帯電させる。帯電部４２０によって一様に帯電された感光ドラム４１０の表面に上述した露光部３００からのレーザ光Ｌが照射されると、感光ドラム４１０の表面に静電潜像が形成される。現像部４３０は、現像剤を供給することによって、感光ドラム４１０の表面に形成された静電潜像を現像する。これにより、感光ドラム４１０の表面に現像剤像が形成される。転写ローラ４４０は、感光ドラム４１０に対向するように配置されており、感光ドラム４１０の表面に形成された現像剤像を、搬送されるシートＷに転写する。感光ドラム４１０は、感光体の一例であり、転写ローラ４４０は、転写部の一例であり、シートＷは被転写体の一例である。

定着部５００は、感光ドラム４１０よりもシートＷの搬送方向の下流側に配置されており、熱によって現像剤像をシートＷに定着させる。その後、シートＷは、排出ローラ７１０を介して、プリンタ１０の上面に形成された排出トレイ７２０へと排出される。

帯電印加部６１０は、後述するＣＰＵ８１１からの指示に応じて、現像部４３０の現像剤と同極性の電圧ＶＣを帯電ワイヤ４２１に印加する帯電印加動作を行う。この帯電印加動作では、帯電印加部６１０は、グリッド４２２のグリッド電圧ＶＧを検出し、そのグリッド電圧ＶＧが目標値（例えば+８００Ｖ）になるように、帯電印加部６１０から帯電ワイヤ４２１に流す電流および電圧ＶＣの値の少なくとも一方を調整する。目標値のグリッド電圧ＶＧで帯電された感光ドラム４１０の表面電位は、感光体の表面の帯電電位の一例である。

現像印加部６２０は、ＣＰＵ８１１からの指示に応じて、現像剤と同極性の現像電圧ＶＤを現像部４３０の現像ローラ４３１に印加し、その現像電圧ＶＤを現像目標値（例えば+４００Ｖ）に維持する現像印加動作を行う。

転写印加部６３０は、ＣＰＵ８１１からの指示に応じて、順転写印加動作と、逆転写印加動作とを切り替えて行うことができる。転写印加部６３０は、順転写印加動作では、現像剤と逆極性の順転写電圧ＶＴＭを転写ローラ４４０に印加し、その順転写電圧ＶＴＭを順転写目標値（例えば−１２００Ｖ）に維持し、逆転写印加動作では、現像剤と同極性の逆転写電圧ＶＴＰを転写ローラ４４０に印加し、その逆転写電圧ＶＴＰを逆転写目標値（例えば+９００Ｖ）に維持する。なお、転写印加部６３０は、順転写印加動作および逆転写印加動作において、電圧制御ではなく、転写ローラ４４０に流れる転写電流量を目標電流量に維持する電流制御を行ってもよい。転写印加部６３０は、印加部の一例であり、逆転写電圧ＶＴＰは、第１電圧の一例である。

図２に示すように、露光部３００は、レーザ光Ｌを発するレーザダイオード（以下「ＬＤ」という）３１０と、第１レンズ部３２０と、ポリゴンミラー３３０と、ポリゴンモータ３４０と、第２レンズ部３５０と、ビームディテクタ（以下「ＢＤ」という）３６０と、モニタ素子３７０と、露光制御部３８０とを備える。ＬＤ３１０は、光源の一例であり、ポリゴンミラー３３０は、偏向部の一例であり、ＢＤ３６０は、光センサの一例である。

ポリゴンミラー３３０は、正六角柱の側面を構成するように配置された６つの反射面３３１を有する回転多面鏡である。ポリゴンミラー３３０は、ポリゴンモータ３４０によって回転駆動される。

第１レンズ部３２０は、例えばコリメートレンズで構成され、ＬＤ３１０から発せられたレーザ光Ｌを、光束に変換してポリゴンミラー３３０に向けて照射する。第２レンズ部３５０は、例えばｆθレンズで構成され、第１レンズ部３２０から照射され、ポリゴンミラー３３０の反射面３３１によって反射されたレーザ光Ｌを、感光ドラム４１０の表面に向けて照射する。

ポリゴンモータ３４０の回転に伴ってポリゴンミラー３３０が回転すると、第１レンズ部３２０からのレーザ光Ｌの照射方向に対する反射面３３１の角度が周期的に変わるため、レーザ光Ｌは反射面３３１によって周期的に偏向される。これにより、感光ドラム４１０の表面にレーザ光Ｌによるライン状の静電潜像（以下、露光ラインという）が形成される。

ＢＤ３６０は、レーザ光Ｌの照射方向に対する反射面３３１の角度が特定の角度である状態において、反射面３３１によって反射されたレーザ光Ｌが入射する位置に配置されている。ＢＤ３６０は、レーザ光Ｌが入射していないタイミングにおいてローレベルとなり、レーザ光Ｌが入射しているタイミングにおいてハイレベルとなるＢＤ信号(図５参照)を出力する。モニタ素子３７０は、ＬＤ３１０の近傍に配置され、Ｌ３１０が発するレーザ光Ｌの量に応じたモニタ信号を出力する。このモニタ信号は、例えば、ＬＤ３１０が発するレーザ光Ｌの量を調整する光量調整等に利用される。

露光制御部３８０は、後述するように、ＣＰＵ８１１からの指示に応じて、ポリゴンモータ３４０の回転制御と、ＬＤ３１０の発光制御とを行う。露光制御部３８０は、１または複数のＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）によって構成されている。露光制御部３８０と後述するＣＰＵ８１１との組み合わせは、制御部の一例である。

図３に示すように、プリンタ１０は、上述した画像形成部２００等に加え、プリンタ１０を制御するコントローラ８１０と、外部デバイスと接続するための通信インターフェース（ＩＦ）８２０と、ユーザによる操作を受け付ける操作部８３０と、を備える。

操作部８３０は、ユーザによる操作を受け付ける各種のボタンやタッチパネル（いずれも図示しない）を有する。タッチパネルは、各種情報を表示する表示部としても機能する。通信インターフェース８２０は、外部デバイスとの通信を可能にするハードウェアである。具体的には、通信インターフェース８２０は、例えば、ネットワークインターフェース、シリアル通信インターフェース、パラレル通信インターフェース等である。プリンタ１０は、印刷対象となる画像データを、通信インターフェース８２０を介して外部デバイスから取得する。

コントローラ８１０は、ＣＰＵ８１１と、ＲＯＭ８１２と、ＲＡＭ８１３と、不揮発性メモリ８１４と、ＡＳＩＣ８１５とを有する。ＲＯＭ８１２には、プリンタ１０を制御するための制御プログラムや、各種設定、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ８１３は、ＣＰＵ８１１が各種のプログラムを実行する際の作業領域や、データの一時的な記憶領域として利用される。不揮発性メモリ８１４は、ＮＶＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能なメモリである。ＡＳＩＣ８１５は、例えば画像処理専用のハード回路である。ＣＰＵ８１１は、ＲＯＭ８１２から読み出した制御プログラムや各種センサから送られる信号に従って、プリンタ１０の各構成要素を制御する。

ＣＰＵ８１１および露光制御部３８０が実行する制御処理について、図４から図７を参照しつつ説明する。ＣＰＵ８１１は、ユーザによる印刷指令を、操作部８３０を介して受け付けると、図４に示す制御処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ８１１は、図示しないメインモータを起動させ（Ｓ１１０図５のＴ１）、メインモータの回転速度が所定の目標速度に安定した後、そのメインモータの駆動力が給紙部１００やプロセス部４００に伝達されることによって、シートＷがトレイ１１０から取り出され画像形成部２００に向けて搬送され、また、感光ドラム４１０等が回転駆動される。また、ＣＰＵ８１１は、帯電印加部６１０に上記帯電印加動作を開始させる（Ｓ１１０図５のＴ１）。これにより、感光ドラム４１０の表面のうち、帯電部４２０と対向する帯電位置Ｘ１（図７参照）を通過する部分が、グリッド電圧ＶＧと略同電位に帯電されていく。

ＣＰＵ８１１は、感光ドラム４１０の表面のうち、帯電部４２０の帯電印加動作によって帯電された部分（以下、帯電部分ということがある）が、感光ドラム４１０の回転によって、現像ローラ４３１と対向する現像位置Ｘ３（図７参照）に達したか否かを判断する（Ｓ１２０）。具体的には、ＣＰＵ８１１は、帯電印加動作の開始から第１待機時間ΔＴ１だけ経過したか否かを判断する。この第１待機時間ΔＴ１は、上記帯電部分が、感光ドラム４１０の回転によって、帯電位置Ｘ１から、現像ローラ４３１と対向する現像位置Ｘ３（図７参照）に達するまでに要する時間である。

ＣＰＵ８１１は、帯電部分が現像位置Ｘ３に達していないと判断した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）は待機し、帯電部分が現像位置Ｘ３に達したと判断した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、現像印加部６２０に上記現像印加動作を開始させる（Ｓ１３０図５のＴ２）。これにより、帯電部分が、露光部３００からのレーザ光Ｌによって露光されることによって感光ドラム４１０の表面に静電潜像が形成された場合には、その静電潜像を現像部４３０によって現像することができる現像可能状態になる。

次に、ＣＰＵ８１１は、ポリゴンモータ３４０に回転信号を送ることでポリゴンモータ３４０を起動させる（Ｓ１４０図５のＴ３）。これにより、ポリゴンミラー３３０が回転駆動され、そのポリゴンミラー３３０の回転速度が所定の目標速度に安定した後に、ＣＰＵ８１１は、露光制御部３８０に、図６に示す制御処理を開始させる（Ｓ１５０）。

図６に示す制御処理では、露光制御部３８０は、露光部３００に、ＢＤ受光制御を開始させる（Ｓ３１０図５のＴ４）。ＢＤ受光制御は、後述する画像データに基づく画像形成制御（図５のＴ６）を実行する前に、ＢＤ３６０がレーザ光Ｌを受光したことを検知するために、ＬＤ３１０に発光信号を送り、ＬＤ３１０を点灯させる制御であり、レーザ受光制御の一例である。露光制御部３８０は、ＢＤ受光制御の開始後、ＢＤ３６０からのＢＤ信号に基づき、ＢＤ３６０がレーザ光Ｌを受光したか否かを判断し（Ｓ３２０）、ＢＤ３６０がレーザ光Ｌを受光していないと判断した場合（Ｓ３２０：ＮＯ）はＬＤ３１０を点灯させた状態で待機し、ＢＤ３６０がレーザ光Ｌを受光したと判断した場合（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、ＬＤ３１０を消灯し、上記ＢＤ受光制御を停止する（Ｓ３３０）。露光制御部３８０は、Ｓ３２０でのレーザ光Ｌの受光タイミングに基づき、露光部３００からのレーザ光Ｌが感光ドラム４１０に照射されず、かつ、ＢＤ３６０に照射される期間を特定することができる。以下、この期間を、ＢＤ点灯期間という。

次に、露光制御部３８０は、書き出しタイミングを決定する（Ｓ３４０）。書き出しタイミングは、画像データに基づきＬＤ３１０の点灯を開始して各露光ラインを感光ドラム４１０に形成し始めるタイミングである。具体的には、露光制御部３８０は、上記ＢＤ点灯期間にＬＤ３１０を点灯させ（図５のＴ５）、ＢＤ３６０がレーザ光Ｌを受光したタイミングに基づき、書き出しタイミングを決定する。具体的には、露光制御部３８０は、ＢＤ３６０がレーザ光Ｌを受光してから所定の時間が経過した書き出しタイミングが到来したときに、画像形成制御を実行する（Ｓ３５０図５のＴ６）。具体的には、露光制御部３８０は、画像データに基づきＬＤ３１０を点灯させることにより、シートＷに転写する画像の静電潜像、具体的には、１本の露光ラインを感光ドラム４１０に形成する。以後、露光制御部３８０は、Ｓ３５０の処理とＳ３６０の処理とを繰り返し実行し（Ｓ３６０：ＮＯ）、全画像データ分の処理が終了したと判断した場合に（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、本制御処理を終了する。

ここで、図５に示すように、ＢＤ受光制御が実行される際（Ｔ４）、既に現像部４３０は現像可能状態になっているため（Ｔ２参照）、ＢＤ受光制御により露光部３００から発せられたレーザ光Ｌが感光ドラム４１０に照射されることにより、画像データに基づく静電潜像とは別に、感光ドラム４１０が不要に露光されて静電潜像が形成されることがある。そうすると、例えば、不要な露光による静電潜像が現像部４３０により現像され、その現像剤が転写ローラ４４０に付着し、その付着した現像剤によってシートＷが汚れる、いわゆる裏汚れが生じることがある。以下、感光ドラム４１０の表面のうち、ＢＤ受光制御の実行により露光された部分を、不要露光部分という。

この不要露光部分に付着した現像剤が転写ローラ４４０に付着することを抑制するために、ＣＰＵ８１１は、不要露光部分が、感光ドラム４１０と転写ローラ４４０とが対向する転写位置Ｘ４に達したときに、転写印加部６３０によって逆転写電圧ＶＴＰを転写ローラ４４０に印加させる。上述したように、逆転写電圧ＶＴＰは、現像剤と同極性なので、不要露光部分に付着した現像剤が転写ローラ４４０に付着することを抑制することができる。

具体的には、ＣＰＵ８１１は、露光制御部３８０に露光部３００の制御処理の実行を指示するとともに、次のような転写電圧制御を実行する。転写電圧制御の開始当初、転写印加部６３０は、順転写印加動作および逆転写印加動作のいずれも実行していない。ＣＰＵ８１１は、不要露光部分が転写位置Ｘ４に達したか否かを判断する（Ｓ１６０）。具体的には、ＣＰＵ８１１は、上記ＢＤ受光制御の開始から第２待機時間ΔＴ２だけ経過したか否かを判断する。この第２待機時間ΔＴ２は、不要露光部分が、感光ドラム４１０の回転によって、露光位置Ｘ２から転写位置Ｘ４に達するまでに要する時間よりやや短い時間である。

ＣＰＵ８１１は、不要露光部分が転写位置Ｘ４に達していないと判断した場合（Ｓ１６０：ＮＯ）は待機し、不要露光部分が転写位置Ｘ４に達したと判断した場合（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、転写印加部６３０によって逆転写電圧ＶＴＰを転写ローラ４４０に印加させる（Ｓ１７０図５のＴ７）。このときの逆転写目標値は、例えば+９００Ｖであり、グリッド目標値よりも絶対値が１００Ｖ以上、大きい値である。これにより、逆転写目標値の絶対値が、グリッド目標値の絶対値以下である場合に比べて、不要露光部分に付着した現像剤が転写ローラ４４０に付着することを、より確実に抑制することができる。

また、逆転写電圧ＶＴＰが印加される時間は、感光ドラム４１０が１回転する時間よりも短い。換言すれば、感光ドラム４１０の表面のうち、不要露光部分を含み、且つ、感光ドラム４１０の回転方向の長さが感光ドラム４１０の全周長よりも短い領域が、転写位置Ｘ４を通過している期間に限り、逆転写電圧ＶＴＰが印加される。これにより、感光ドラム４１０が１回転する時間以上、逆転写電圧ＶＴＰが転写ローラ４４０に印加され続ける場合に比べて、感光ドラム４１０の劣化を抑制することができる。具体的には、感光ドラム４１０の表面に転写ローラ４４０によって印加された電荷が蓄積し、内部放電等が発生することで感光層が劣化することを抑制することができる。

また、図７に示すように、転写ローラ４４０の表面の第２領域Ｅ２が転写位置Ｘ４を通過している場合に限り、逆転写電圧ＶＴＰが印加される。この第２領域Ｅ２は、転写ローラ４４０の表面のうち、転写位置Ｘ４において不要露光部分と対向する第１領域Ｅ１を含み、且つ、転写ローラ４４０の回転方向の長さが転写ローラの全周長よりも短い領域である。これにより、転写ローラ４４０が１回転する間、転写ローラ４４０に逆転写電圧ＶＴＰが印加され続ける場合に比べて、転写ローラ４４０の劣化を抑制することができる。

ここで、不要露光部分が転写位置Ｘ４に達したとき、転写ローラ４４０の表面のうち、感光ドラム４１０側に向いていない領域に、感光ドラム４１０から現像剤が転写される可能性は比較的に少ない。そこで、第２領域Ｅ２は、第１領域Ｅ１を中心とし、回転方向の長さが転写ローラ４４０の全周長の２分の１の長さと同じである領域Ｅ４内に含まれる。これにより、第２領域Ｅ２が、領域Ｅ４からはみ出る場合に比べて、転写ローラ４４０に現像剤と同極性の電圧を不要に印加することを抑制することができる。

また、第２領域Ｅ２は、第１領域Ｅ１と、第１領域Ｅ１に対して回転方向の上流側と下流側とにそれぞれ隣接し、回転方向の長さがレーザ光による露光ライン１本分の太さ以上である一対の第３領域Ｅ３Ｄ，Ｅ３Ｕとを含む領域である。これにより、第１領域Ｅ１が転写位置Ｘ４を通過するときだけ転写ローラ４４０に逆転写電圧ＶＴＰを印加する場合に比べて、不要露光部分に付着した現像剤が転写ローラ４４０に付着することを、より確実に抑制することができる。

さらに、第１領域Ｅ１が転写位置Ｘ４に達したとき、第１領域Ｅ１から回転方向上流側の方が、第１領域から回転方向下流側よりも感光ドラム４１０から現像剤が転写されやすい。そこで、転写ローラ４４０の回転方向において上流側に位置する第３領域Ｅ３Ｕの長さは、下流側に位置する第３領域Ｅ３Ｄの長さよりも長い。これにより、第１領域Ｅ１から回転方向上流側の長さと第１領域Ｅ１から回転方向下流側の長さとが同じ場合に比べて、不要露光部分に付着した現像剤が転写ローラ４４０に付着することを、効率よく抑制することができる。

ＣＰＵ８１１は、第１領域Ｅ１が転写位置Ｘ４を通過した後、再び転写位置Ｘ４に達したか否かを判断する（Ｓ１８０）。具体的には、ＣＰＵ８１１は、第１領域Ｅ１が転写位置Ｘ４に達してから第３待機時間ΔＴ３だけ経過したか否かを判断する。この第３待機時間ΔＴ３は、転写ローラ４４０の回転周期に対応した時間である。ＣＰＵ８１１は、第１領域Ｅ１がまだ転写位置Ｘ４に達していないと判断した場合（Ｓ１８０：ＮＯ）は待機し、第１領域Ｅ１が再び転写位置Ｘ４に達したと判断した場合（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、再度、転写印加部６３０によって逆転写電圧ＶＴＰを転写ローラ４４０に印加させる（Ｓ１９０図５のＴ８）。これにより、転写ローラ４４０に、現像剤と同極性の電圧を印加する時間の短縮化を図りつつ、転写ローラ４４０に付着した現像剤を除去することができる。このときの逆転写電圧ＶＴＰは、第２電圧の一例であり、Ｓ１７０のときの逆転写電圧ＶＴＰとは同じ値でも異なる値でもよい。

その後、ＣＰＵ８１１は、転写印加部６３０によって順転写電圧ＶＴＭを転写ローラ４４０に印加させる（Ｓ２００図５のＴ９）。具体的には、画像形成処理を開始した時間（図５のＴ６）から第４待機時間ΔＴ４だけ経過したか否かを判断する。この第４待機時間ΔＴ４は、画像が形成された部分が、感光ドラム４１０の回転によって、露光位置Ｘ２から転写位置Ｘ４に達するまでに要する時間よりやや短い時間である。これにより、上記Ｓ３５０の画像形成制御により感光ドラム４１０の表面に形成された画像データに基づく現像剤像を、転写位置Ｘ４でシートＷに転写することができる。ＣＰＵ８１１は、全画像データ分、処理が終了した場合に、本制御処理を終了する。

本実施形態によれば、感光ドラム４１０の表面のうち、ＢＤ受光制御の実行により露光された不要露光部分が、転写位置Ｘ４に達したときに、現像部４３０の現像剤と同極性の逆転写電圧ＶＴＰが転写ローラ４４０に印加される。これにより、不要露光部分が転写位置Ｘ４に達しても現像剤と同極性の電圧を転写部に印加しない場合に比べて、ＢＤ３６０にレーザ光Ｌを受光させるための光源点灯による不要露光部分に付着した現像剤が転写ローラ４４０に付着することを抑制することができ、ひいては、シートＷの裏汚れを抑制することができる。

本明細書に開示された技術は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。

画像形成装置は、カラー画像を形成可能なプリンタでもよい。また、画像形成装置は、プリンタ単体に限らず、複写機、ファクシミリ装置や複合機でもよい。これらの複写機等にも本発明を適用することができる。また、画像形成装置は、プラス極性の現像剤を用いて現像する構成に限らず、マイナス極性の現像剤を用いて現像する構成でもよい。後者の構成の場合、各電圧ＶＣ、ＶＧ、ＶＤ、ＶＴＭ、ＶＴＰの極性は、上記実施形態とは逆の極性になる。

上記実施形態では、帯電部の一例として、スコロトロン式のものを説明したが、これに限らず、帯電部は、グリッドを有しないコロトロン式のものでもよいし、感光ドラム４１０と接触しつつ回転する帯電ローラでもよい。

感光体は、ドラムに限らず、感光ベルトなどでもよい。転写部は、ローラ体に限らず、ベルト体などでもよい。画像の濃度や位置を検出するためのマークが転写される搬送ベルトを備える画像形成装置の場合、被転写体は、その搬送ベルトでもよい。

偏向部は、複数の反射面を有し、回転駆動される回転多面鏡を備え、光源からのレーザ光を、その回転多面鏡の回転角度、換言すれば反射面の変位に応じた方向に反射させることにより、レーザ光を偏向するポリゴンスキャニング方式のものに限られない。偏向部は、例えば、所定の角度範囲内で傾動する反射ミラーを有し、光源からのレーザ光を、反射ミラーの傾斜角度に応じた方向に反射させることにより、レーザ光を偏向するガルバノスキャニング方式のものでもよいし、往復振動する振動ミラーを有し、光源からのレーザ光を、振動ミラーの振動角度に応じた方向に反射させることにより、レーザ光を偏向する往復振動ミラー方式のものでもよい。

上記実施形態では、ＣＰＵ８１１と露光制御部３８０とにより実行される図４、図６の処理は、１または複数のＣＰＵにより実行されてもよいし、ＡＳＩＣなどの専用のハード回路のみにより実行されてもよいし、ＣＰＵおよびハード回路の両方により実行されてもよい。この場合、１または複数のＣＰＵ等は、「制御部」の一例である。」

図４のＳ１７０において、逆転写目標値の絶対値は、グリッド目標値の絶対値以下であってもよい。転写ローラ４４０に、現像剤と同極性の電圧を印加する限り、不要露光部分に付着した現像剤が転写ローラ４４０に付着することを抑制することができる。

図４のＳ１７０において、逆転写電圧ＶＴＰが印加される時間は、感光ドラム４１０が１回転する時間以上でもよい。また、転写ローラ４４０が１回転する間、転写ローラ４４０に逆転写電圧ＶＴＰを印加し続けてもよい。また、第２領域Ｅ２は、領域Ｅ４からはみ出てもよい。また、第１領域Ｅ１が転写位置Ｘ４を通過するときだけ転写ローラ４４０に逆転写電圧ＶＴＰが印加されてもよい。

図４のＳ１７０において、転写ローラ４４０の表面のうち、第１領域Ｅ１から転写ローラ４４０の回転方向上流側に転写ローラ４４０の４分１周長分だけずれた位置が転写位置Ｘ４を通過したときに、逆転写電圧ＶＴＰの印加が停止されてもよい。これにより、転写ローラ４４０の表面のうち、現像剤が転写される可能性は低い領域が転写位置Ｘ４を通過するまで、無駄に逆転写電圧ＶＴＰを印加し続けられることを抑制することができる。

第３領域Ｅ３Ｕと第３領域Ｅ３Ｄの回転方向長さは同じでもよいし、第３領域Ｅ３Ｕの長さの方が第３領域Ｅ３Ｄよりも短くてもよい。

上記実施形態では、ＣＰＵ８１１は、Ｓ１８０の処理を１回だけ行ったが、これに限らず、Ｓ１８０の処理を複数回繰り返し行ってもよい。この場合、回数が増えるごとに、絶対値が小さい逆転写電圧ＶＴＰを印加してもよいし、回数が増えるごとに、Ｓ１８０の処理の実行周期を長くしてもよい。

レーザ受光制御は、ＢＤ受光制御に限られず、例えば、画像形成制御の開始前において、ＬＤ３１０を点灯させ、ＢＤ３６０から周期的に出力されるＢＤ信号に基づき、ポリゴンミラー３３０の回転動作や回転速度を制御することや、モニタ素子３７０のモニタ信号に基づき、ＬＤ３１０の光量調整を行うことでもよい。このような場合でも、ポリゴンミラー３３０の回転制御中に、感光ドラム４１０が不要に露光されることがある。

しかし、本発明を適用することにより、仮に感光ドラム４１０が不要に露光され静電潜像が形成されたとしても、その静電潜像に付着した現像剤が転写ローラ４４０に付着することを抑制することができる。要するに、画像データに基づき光源を点灯させる時期とは異なる時期に、光源を点灯させて、その光源からのレーザ光をＢＤ３６０に受光させる場合には、感光ドラム４１０が不要に露光されることがある。このような場合には、本発明を適用することにより、不要露光部分に付着した現像剤が転写ローラ４４０に付着することを抑制することができる。なお、モニタ素子３７０は、光センサの一例である。

１０：プリンタ２００：画像形成部３００：露光部３１０：レーザダイオード３３０：ポリゴンミラー３７０：モニタ素子３８０：露光制御部４１０：感光ドラム４２０：帯電部４３０：現像部４４０：転写ローラ６３０：転写電圧印加部８１０：コントローラＥ１：第１領域Ｅ２：第２領域Ｅ３Ｄ：第３領域Ｅ３Ｕ：第３領域Ｅ４：領域Ｌ：レーザ光ＶＴＭ：順転写電圧ＶＴＰ：逆転写電圧Ｗ：シートＸ４：転写位置

Claims

レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザ光を偏向する偏向部と、
前記偏向部により偏向された前記レーザ光が照射され、回転駆動される感光体と、
前記光源から出射された前記レーザ光が照射される光センサと、
前記感光体を帯電させる帯電部と、
前記レーザ光によって前記感光体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部と、
前記現像部により形成された現像剤像を、被転写体に転写させる転写部と、
前記転写部に電圧を印加する印加部と、
制御部と、を備え、
前記転写部は、前記感光体の回転に伴って回転する転写ローラを有し、
前記制御部は、
画像データに基づき前記光源を点灯させることにより、前記被転写体に転写する画像の静電潜像を前記感光体に形成する画像形成制御と、
前記画像形成制御の実行時期とは異なる時期に前記光源を点灯させることにより、前記レーザ光を前記光センサに受光させるレーザ受光制御と、を実行し、
前記転写ローラの表面のうち、前記感光体と前記転写部との接触位置において前記感光体の前記レーザ受光制御の実行により露光された部分と対向する第１領域を含み、且つ、前記転写ローラの回転方向の長さが前記転写ローラの全周長よりも短い第２領域が、前記接触位置を通過している場合に限り、前記印加部に前記現像剤と同極性の第１電圧を印加させる、画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記第１電圧は、前記帯電部によって帯電された前記感光体の表面の帯電電位よりも絶対値が大きい値である、画像形成装置。
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記第２領域は、前記第１領域と、前記第１領域に対して前記回転方向の上流側と下流側とにそれぞれ隣接し、前記回転方向の長さが前記レーザ光による露光ライン１本分の太さ以上である一対の第３領域とを含む領域である、画像形成装置。
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第２領域は、前記第１領域を中心とし、前記回転方向の長さが前記転写ローラの全周長の２分の１の長さと同じである領域内に含まれる、画像形成装置。
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第２領域では、前記第１領域から前記回転方向上流側の長さは、前記第１領域から前記回転方向下流側の長さよりも長い、画像形成装置。
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第１領域が前記接触位置を通過した後、再び前記接触位置に到達したときに、前記印加部に前記現像剤と同極性の第２電圧を印加させる、画像形成装置。
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記光センサは、前記光源から出射され前記偏向部により偏向された前記レーザ光が照射される位置に配置され、
前記制御部は、
前記画像形成制御を実行する際、前記光センサが前記レーザ光を受光したタイミングに基づいて、前記画像データに基づき前記光源を点灯させる、画像形成装置。
レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザ光を偏向する偏向部と、
前記偏向部により偏向された前記レーザ光が照射され、回転駆動される感光体と、
前記光源から出射された前記レーザ光が照射される光センサと、
前記感光体を帯電させる帯電部と、
前記レーザ光によって前記感光体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部と、
前記現像部により形成された現像剤像を、被転写体に転写させる転写部と、
前記転写部に電圧を印加する印加部と、を備え、前記転写部は、前記感光体の回転に伴って回転する転写ローラを有する、画像形成装置の制御方法であって、
画像データに基づき前記光源を点灯させることにより、前記被転写体に転写する画像の静電潜像を前記感光体に形成する画像形成制御を実行する工程と、
前記画像形成制御の実行時期とは異なる時期に前記光源を点灯させることにより、前記光源から出射された前記レーザ光を前記光センサに受光させるレーザ受光制御を実行する工程と、
前記転写ローラの表面のうち、前記感光体と前記転写部との接触位置において前記感光体の前記レーザ受光制御の実行により露光された部分と対向する第１領域を含み、且つ、前記転写ローラの回転方向の長さが前記転写ローラの全周長よりも短い第２領域が、前記接触位置を通過している場合に限り、前記印加部に前記現像剤と同極性の第１電圧を印加させる工程とを、
を備える、画像形成装置の制御方法。
レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザ光を偏向する偏向部と、
前記偏向部により偏向された前記レーザ光が照射され、回転駆動される感光体と、
前記光源から出射された前記レーザ光が照射される光センサと、
前記感光体を帯電させる帯電部と、
前記レーザ光によって前記感光体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像部と、
前記現像部により形成された現像剤像を、被転写体に転写させる転写部と、
前記転写部に電圧を印加する印加部と、を備え、前記転写部は、前記感光体の回転に伴って回転する転写ローラを有する、画像形成装置を制御するためのコンピュータプログラムであって、
画像データに基づき前記光源を点灯させることにより、前記被転写体に転写すべき画像の静電潜像を前記感光体に形成する画像形成制御を実行する処理と、
前記画像形成制御の実行時期とは異なる時期に前記光源を点灯させることにより、前記光源から出射された前記レーザ光を前記光センサに受光させるレーザ受光制御を実行する処理と、
前記転写ローラの表面のうち、前記感光体と前記転写部との接触位置において前記感光体の前記レーザ受光制御の実行により露光された部分と対向する第１領域を含み、且つ、前記転写ローラの回転方向の長さが前記転写ローラの全周長よりも短い第２領域が、前記接触位置を通過している場合に限り、前記印加部に前記現像剤と同極性の第１電圧を印加させる処理と、
を前記画像形成装置に実行させる、コンピュータプログラム。