(57)【要約】【課題】透光性支持体上に透光性導電層と感光層を積層してなる感光体の内周側から、帯電していない感光体全面に光照射を行うことで、ＶＬ上昇の原因となっている電荷輸送層中にトラップされた電荷担体に効率よく光エネルギーを与え電荷担体を解放することにより、ＶＬを低下させ画像品質の劣化を防止する画像形成装置及びＶＬ上昇制御方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、透光性支持体上に透光性導電層と電荷発生材料としてチタニルフタロシアニンを含有する感光層とを積層する感光体１２と、感光層に対して光照射する光源８と、を有する。光源８は、感光体停止中に、感光層に光照射を行う。【選択図】図１
2010054844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性支持体上に透光性導電層と電荷発生材料としてチタニルフタロシアニンを含有する感光層とを積層する感光体と、
前記感光層に対して光照射する光源と、を有し、
前記光源は、前記感光体停止中に、前記感光層に光照射を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
パラメータを記憶する記憶部をさらに有し、
前記光源による光照射時間は、
所定の時間帯電及び露光を連続して繰り返した際の、単位時間あたりのVLもしくはVR上昇量Aと、
前記VLが変化した感光体において、前記感光体停止中に前記光源により所定の光量で光照射を行った場合の、単位時間あたりのVLもしくはVR低下量Bと、
画像形成動作開始時から連続画像形成終了時までの前記感光体走行時間T1と、を下記式（１）に代入して得られる時間T2であり、
前記記憶部は、前記光源による光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合の前記T2の残り時間T3を記憶し、
前記光源は、前記記憶部が前記T3を記憶した場合には、前記感光体停止中に前記T2と前記T3との和の時間、前記感光層に光照射を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
T2 = T1*A/B・・・式（１）
【請求項３】
前記光源は、光照射開始時の前記T2と前記T3との和の値が所定の値以上であった場合に、印刷動作に優先して前記感光層に光を照射することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
電源をON及びOFFするメインスイッチをさらに有し、
前記光源は、前記メインスイッチOFF状態時に前記感光層に光を照射することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
外部電源に接続されるＰＳＵと、
電力蓄積可能な内部電源と、をさらに有し、
前記光源は、前記外部電源及び前記内部電源の何れかの電力を用いて前記感光層に光照射を行うことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体の表面電位を検知する表面電位検知装置と、
前記表面電位検知装置により検知された表面電位を記憶する表面電位記憶部と、をさらに有し、
前記光源は、前記感光体停止中であって、前記感光体初期のVLと所定のタイミングで検知するVLとの差ΔVLと前記Bとが下記式（３）を満たす時間T4だけ、前記感光層に光照射を行い、
前記記憶手段は、前記T4及び前記光源による光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合の前記T4の残り時間を記憶し、光照射時間が前記T4に達する場合及び所定のVL検知タイミングに達する場合の何れかには前記T4をリセットすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
T4 = ΔVL/B・・・式（３）
【請求項７】
前記感光体の表面電位を検知する表面電位検知装置と、
前記表面電位検知装置により検知された表面電位を記憶する表面電位記憶部と、をさらに有し、
前記光源は、前記感光体停止中であって、前記感光体初期のVRと所定のタイミングで検知するVRとの差ΔVRと前記Bとが下記式（４）を満たす時間T5だけ、前記感光層に光照射を行い、
前記記憶手段は、前記T5及び前記光源による光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合の前記T5の残り時間を記憶し、光照射時間が前記T5に達する場合及び所定のVR検知タイミングに達する場合の何れかには前記T5をリセットすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
T5 = ΔVR/B・・・式（４）
【請求項８】
透光性支持体上に透光性導電層と電荷発生材料としてチタニルフタロシアニンを含有する感光層とを積層する感光体に静電潜像を現像するステップと、
前記静電潜像を記録媒体に転写するステップと、
前記感光体に対して光照射を行うステップと、を有し、
前記照射を行うステップは、前記感光体停止中に、前記感光体に光照射を行うことを特徴とするＶＬ上昇制御方法。
【請求項９】
前記感光体走行時間T1を算出するステップと、
所定の時間帯電及び露光を連続して繰り返した際の単位時間あたりのVLもしくはVR上昇量Aと、前記VLが変化した感光体において感光体停止中に前記光源により所定の光量で光照射を行った場合の単位時間あたりのVLもしくはVR低下量Bと、前記算出するステップで算出した画像形成動作開始時から連続画像形成終了時までの前記T1と、を下記式（１）に代入して得られる感光体光照射時間T2を算出するステップと、
画像形成動作の開始時に前記T2の光照射が完了しているか否かを判断するステップと、
前記判断するステップにより光照射が完了していないと判断された場合に、前記T2の残り時間T3を記憶するステップと、を有し、
前記照射を行うステップは、前記記憶するステップにより前記T3が記憶された場合には、前記画像形成動作の終了時に前記算出するステップにより新たに算出されたT1に基づいて算出されるT2と、前記T3を記憶するステップにより記憶されたT3と、の和の時間光照射を行うことを特徴とする請求項８記載のＶＬ上昇制御方法。
T2 = T1*A/B・・・式（１）
【請求項１０】
前記感光体の表面電位を検知するステップと、
前記検知するステップにより検知された表面電位を記憶するステップと、
前記感光体初期のVLと所定のタイミングで検知するVLとの差ΔVLと前記Bとが下記式（３）を満たす時間T4を算出するステップと、
前記光照射時間が前記T4に達する場合及び所定のVL検知タイミングに達する場合の何れかには前記T4をリセットするステップと、をさらに有し、
前記照射を行うステップは、前記感光体停止中に時間T4を算出するステップにより算出されたT4だけ光照射を行い、光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合は一旦光照射を中断し画像形成動作終了後に光照射を再開することを特徴とする請求項８又は９に記載のＶＬ上昇制御方法。
T4 = ΔVL/B・・・式（３）
【請求項１１】
前記感光体の表面電位を検知するステップと、
前記検知するステップにより検知された表面電位を記憶するステップと、
前記感光体初期のVRと所定のタイミングで検知するVRとの差ΔVRと前記Bが下記式（４）を満たす時間T5を算出するステップと、
前記光照射時間が前記T5に達する場合及び所定のVR検知タイミングに達する場合の何れかには前記T5をリセットするステップと、をさらに有し、
前記照射を行うステップは、前記感光体停止中に時間T5を算出するステップにより算出された時間T5だけ、前記感光層に光照射を行い、光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合は一旦光照射を中断し画像形成動作終了後に光照射を再開することを特徴とする請求項８又は９に記載のＶＬ上昇制御方法。
T5 = ΔVR/B・・・式（４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、感光体に光を照射することにより、感光体を露光し画像を形成する際の画像部の感光体表面電位（以下、ＶＬと略する）の上昇を防止する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式画像形成装置に用いられる電子写真感光体は、一般的には、導電性支持体上に直接または中間層を介して電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を設けた所謂、機能分離型積層感光体が主流である。更には、機械的もしくは化学的耐久性向上のため必要に応じて感光体最表面に表面保護層を形成する。この機能分離型積層感光体において、表面が帯電された感光体が露光されたとき、光は電荷輸送層を透過し、電荷発生層中の電荷発生材料に吸収される。電荷発生材料はこの光を吸収して電荷担体を発生する。発生した電荷担体は電荷輸送層に注入され帯電によって生じている電界に沿って電荷輸送層を移動して感光体の表面電荷を中和する。その結果感光体の表面に静電潜像が形成される。
【０００３】
しかし、電荷担体が電荷輸送層を移動する過程において電荷輸送層のバルクに生成したトラップに電荷担体が捕獲されると、感光体表面電荷を中和できないだけでなく電界強度を弱めることになる。つまり感光体露光部において表面の電荷を中和しにくくなるため、ＶＬが上昇してしまう。ＶＬが上昇すると、静電潜像を現像するために現像装置と感光体の間に印加される現像バイアスとＶＬの電位差である現像ポテンシャルが小さくなるため画像濃度の低下を引き起こしてしまう。
【０００４】
このような現像ポテンシャルの低下に対して、ＶＬの上昇量を検知して、その上昇量を現像バイアスおよび感光体帯電電位に上乗せし現像ポテンシャルを一定に制御する技術が開示されている。ＶＬの上昇量を現像バイアスだけでなく帯電電位にも上乗せするのは、現像バイアスのみを高くすると帯電電位と現像バイアスの差が小さくなり、感光体非露光部への現像が起こりやすくなり、かぶり濃度が高くなってしまうからであるが、感光体帯電電位を高くすると電界強度が強くなりすぎることによる絶縁破壊が危惧されるため感光体帯電電位を高くするには限界がある。よって、ＶＬ上昇量を現像バイアスと帯電電位に上乗せする制御では、ＶＬ上昇量の限界値は帯電電位の限界値によって決まるため、ＶＬ上昇量が限界値を上回る場合は適切な制御を行うことができないという問題があった。
【０００５】
上記問題を解決するために、感光体における導電性支持体と電荷発生層の間に配置される中間層に、書き込み光を吸収する金属酸化物であるルチル型酸化チタンを含有させ、中間層で光キャリアを発生させることでＶＬ上昇を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
また、感光体表層の保護層の樹脂中に２種以上のフィラーを含有させ、そのうちの一種を平均粒径５０ｎｍ以下のダイヤモンド状カーボンもしくは非晶質カーボン微粒子とすることにより、ＶＬ上昇を抑制する技術も開示されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００７−２３３３４８号公報
【特許文献２】特開２００４−２８６８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、感光体の処方や構成を変えることによりＶＬ上昇を低減する技術が様々開示されている。しかし、感光体の静電疲労は感光体処方、あるいはプロセス条件によって大きく異なるものであり、感光体の開発側から考えると、プロセス条件ごとに対応を迫られるという問題があった。
【０００８】
そこで、感光体の開発側ではなく、画像形成装置本体の制御でＶＬ上昇を低減するために、感光体に強いエネルギーを与えることにより、上昇したＶＬを初期状態に戻す方法を開発した。上記感光体に強いエネルギーを与える方法のうち、実現が容易な方法の一つに光エネルギーの照射があげられ、除電光量を強くしたり、光照射装置と光照射モードを備え、所定のタイミングで回転する感光体に光を照射したりして、ＶＬを低下させるという方法が考えられる。
【０００９】
しかし、除電光量を強くする方法では、除電効果による通過電荷量増加に伴うＶＬ上昇を打ち消し、さらにＶＬを低下させるほどの大きな光量が必要となり、また、光照射モードにより回転する感光体に光を照射する方法では、感光体に均一に光照射を行うためには一度に照射できる面積が限られるため、ＶＬ低下に必要な光照射時間は長くなりがちである。
【００１０】
効率よくＶＬを低下させる理想的な条件は、帯電していない感光体全面に光照射を行うことである。この理想的な条件を達成する方法の一つとして、感光体の支持体および導電層に透光性の材料を用いることにより、感光体の内側から感光層に光を照射する方法が考えられる。従来から、透光性支持体上に透光性導電層と感光層を積層してなる感光体の内周側に書込み露光手段を配し、省スペース化を図った画像形成装置が検討されており、このような画像形成装置は公知である（例えば、特開昭５８-１５３９５７号他）。
【００１１】
しかし、感光層に光エネルギーを与えることによりＶＬを低下させるという知見は新たな知見であり、透光性支持体上に透光性導電層と感光層を積層してなる感光体の内周側から、書込みや除電といった目的とは異なる、感光層全面に単純に光を照射するだけの光源を設けた画像形成装置は公知ではない。
【００１２】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、透光性支持体上に透光性導電層と感光層を積層してなる感光体の内周側から、帯電していない感光体全面に光照射を行うことで、ＶＬ上昇の原因となっている電荷輸送層中にトラップされた電荷担体に効率よく光エネルギーを与え電荷担体を解放することにより、ＶＬを低下させ画像品質の劣化を防止する画像形成装置及びＶＬ上昇制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の画像形成装置は、透光性支持体上に透光性導電層と電荷発生材料としてチタニルフタロシアニンを含有する感光層とを積層する感光体と、感光層に対して光照射する光源と、を有し、光源は、感光体停止中に、感光層に光照射を行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、パラメータを記憶する記憶部をさらに有し、光源による光照射時間は、所定の時間帯電及び露光を連続して繰り返した際の、単位時間あたりのVLもしくはVR上昇量Aと、VLが変化した感光体において、感光体停止中に光源により所定の光量で光照射を行った場合の、単位時間あたりのVLもしくはVR低下量Bと、画像形成動作開始時から連続画像形成終了時までの感光体走行時間T1と、を下記式（１）に代入して得られる時間T2であり、記憶部は、光源による光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合のT2の残り時間T3を記憶し、光源は、記憶部が残り時間T3を記憶した場合には、感光体停止中にT2とT3との和の時間、感光層に光照射を行うことを特徴とする。
T2 = T1*A/B・・・式（１）
【００１５】
本発明の画像形成装置は、感光体の表面電位を検知する表面電位検知装置と、表面電位検知装置により検知された表面電位を記憶する表面電位記憶部と、をさらに有し、光源は、感光体停止中であって、感光体初期のVLと所定のタイミングで検知するVLとの差ΔVLとBとが下記式（３）を満たす時間T4だけ、感光層に光照射を行い、記憶手段は、T4及び光源による光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合のT4の残り時間を記憶し、光照射時間がT4に達する場合及び所定のVL検知タイミングに達する場合の何れかにはT4をリセットすることを特徴とする。
T4 = ΔVL/B・・・式（３）
【００１６】
本発明のＶＬ上昇制御方法は、透光性支持体上に透光性導電層と荷発生材料としてチタニルフタロシアニンを含有する感光層とを積層する感光体に静電潜像を現像するステップと、静電潜像を記録媒体に転写するステップと、感光体に対して光照射を行うステップと、を有し、照射を行うステップは、感光体停止中に、感光体に光照射を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明のＶＬ上昇制御方法は、感光体走行時間T1を算出するステップと、所定の時間帯電及び露光を連続して繰り返した際の単位時間あたりのVLもしくはVR上昇量Aと、VLが変化した感光体において感光体停止中に光源により所定の光量で光照射を行った場合の単位時間あたりのVLもしくはVR低下量Bと、算出するステップで算出した画像形成動作開始時から連続画像形成終了時までの感光体走行時間T1と、を下記式（１）に代入して得られる感光体光照射時間T2を算出するステップと、画像形成動作の開始時に所定時間T2の光照射が完了しているか否かを判断するステップと、判断するステップにより光照射が完了していないと判断された場合に、時間T2の残り時間T3を記憶するステップと、を有し、照射を行うステップは、記憶するステップにより時間T3が記憶された場合には、画像形成動作の終了時に、算出するステップにより新たに算出された時間T1に基づいて算出される感光体光照射時間T2と、残り時間T3を記憶するステップにより記憶された残り時間T3と、の和の時間感光体に光照射を行うことを特徴とする。
T2 = T1*A/B・・・式（１）
【００１８】
本発明のＶＬ上昇制御方法は、感光体の表面電位を検知するステップと、検知するステップにより検知された表面電位を記憶するステップと、感光体初期のVLと所定のタイミングで検知するVLとの差ΔVLとBとが下記式（３）を満たす時間T4を算出するステップと、光照射時間がT4に達する場合及び所定のVL検知タイミングに達する場合の何れかにはT4をリセットするステップと、をさらに有し、照射を行うステップは、感光体停止中に時間T4を算出するステップにより算出された時間T4だけ、感光体に光照射を行い、光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合は一旦光照射を中断し画像形成動作終了後に光照射を再開することを特徴とする。
T4 = ΔVL/B・・・式（３）
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＶＬ上昇の原因となっている電荷輸送層中にトラップされた電荷担体に効率よく光エネルギーを与え電荷担体を解放することにより、ＶＬを低下させ画像品質の劣化を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態の例について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の内部機構の全体概略構成例を示す。図２は、本実施形態に係る画像形成装置の作像機構の拡大構成例を示す。
【００２２】
図示するように、本実施形態に係る画像形成装置本体１０は、ドラム上の感光体１２、レーザ書込み装置１８、定着装置２５、原稿読取装置３０、を有する。そして、感光体１２の周辺に、帯電装置１３、現像装置１４、転写・搬送装置１５、クリーニング装置１６、除電装置１７、を有している。レーザ書込み装置１８は、レーザダイオード等の光源２０、走査用の回転多面鏡２１、ポリゴンモータ２２、ｆθレンズ等の走査光学系２３、を備える。定着装置２５は、ヒータを内蔵する定着ローラ２６と、その定着ローラ２６に下方から押し当てる加圧ローラ２７と、を備える。また、原稿読取装置３０は、光源３１、複数のミラー３２、結像レンズ３３、ＣＣＤ等のイメージセンサ３４、を備える。
【００２３】
感光体１２は、画像形成装置本体１０内に設けられている。この感光体１２は電荷輸送層の膜厚が38μｍであり、電荷発生層には電荷発生材料としてチタニルフタロシアニンを含む。また感光体１２の線速は630mm/sec、直径100mmである。帯電装置１３は、例えば感光体１２を一様にマイナス帯電する。現像装置１４は、潜像を可視化する。例えば電子写真式画像形成装置においては、静電気によりトナーをひきつけ、トナーを感光体１２に現像する。
【００２４】
転写・搬送装置１５は、感光体１２の表面上に担持されたトナー像を、搬送してきた記録媒体に転写する。クリーニング装置１６は、クリーニングブラシとクリーニングブレードを備え、それぞれが像担持体に当接してクリーニングを行っている。除電装置１７は、光照射により除電を行う除電装置で、その光量は1W/m2であり、感光体１２表面と除電装置１７先端の間の距離が13mmの位置に配置している。
【００２５】
レーザ書込み装置１８は、光源８及び結像光学系を介して原稿光像を感光体１２上に形成する。定着装置２５は、記録媒体上のトナーを熱、圧力、溶剤等で記録媒体上に固着させる。原稿読取装置３０は、光源３１、複数のミラー３２、結像レンズ３３、ＣＣＤ等のイメージセンサ３４などを用いて原稿を読取る。
【００２６】
ここで、感光体１２の繰り返し使用により電荷輸送層中に電荷担体がトラップされ、ＶＬが上昇してしまうという問題がある。本発明者は、このＶＬが上昇した感光体に光を照射し続けるとＶＬが低下するということを見出した。透光性支持体上に透光性導電層と電荷発生材料としてチタニルフタロシアニンを含有する感光層とを積層してなる感光体を感光体１２として用いる。さらに感光体１２内周側に、図３に示すように直管型10W白色蛍光灯を光源８として備え、感光体駆動停止時に蛍光灯を点灯させる制御を用いて、画像形成動作と待機状態をそれぞれ5分間ずつ交互に240時間連続して繰り返したところ、ＶＬが全く上昇しないという結果を得た。
【００２７】
感光体停止時に感光層に光エネルギーを与えることによりＶＬを低下させ、感光体の長期使用によるＶＬ上昇に起因する画像品質の劣化を防止する本実施形態の例を以下に示す。なお、以下の実施の形態に係る画像形成装置はすべて、上記実施形態１において透光性支持体上に透光性導電層と電荷発生材料としてチタニルフタロシアニンを含有する感光層とを積層してなる感光体を感光体１２として用いる。さらに感光体１２内周側に、図３に示すように直管型10W白色蛍光灯を光源８として備えている。また、光源は白色蛍光灯に限定するものではなく、白熱電球やLED、有機ELなど、感光層に光エネルギーを与えることが可能であれば全て応用可能であるが、光の波長は電荷輸送層が吸収を持たない範囲の波長であることが望ましい。
【００２８】
（実施形態２）
図４は、本実施形態に係る画像形成装置において、感光体停止状態に光源８を点灯した場合と、光源８を点灯しない場合のＶＬ上昇量の例を示す。本実施形態に係る画像形成装置は、感光体停止状態時に光源８を点灯する。これにより、図４に示すように感光体１２の長期使用においてもＶＬ上昇を抑制することができる。なお、図４のグラフは、上記実施形態１と本実施形態について、温度：23℃、湿度：50%、感光体帯電電位：-800V、書込み光量：110μW、書込みパターン：全面黒ベタ、転写電流：130μAという条件で、画像形成動作と待機状態をそれぞれ5分間ずつ交互に繰り返した場合の、感光体走行時間とＶＬ上昇量を示している。図示するように、本実施形態ではＶＬ上昇が解消されている。
【００２９】
本実施形態により、感光体の繰り返し使用によりトラップされた電荷担体が増大し、ＶＬ及びＶＲ（除電後の感光体表面残留電位）が上昇するという問題に対して、待機中の空き時間を利用して感光体に継続的に光エネルギーを与えることによって、トラップされた電荷担体を解放し、感光体の長期使用によるＶＬ、ＶＲ上昇に起因する画像品質の劣化を防止することが可能となる。
【００３０】
（実施形態３）
図５は、本実施形態に係る画像形成装置において、光源８により光照射する処理の流れの例を示す。本実施形態は、感光体停止状態時に、下記式（１）から算出される時間T2だけ光源８によって光照射を行い、光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合は、残り時間T3を記憶し、画像形成動作終了後はT2＋T3の時間光照射を行い、画像形成動作終了時にT2を算出するたびにT1をリセットする。残り時間T3は、図示しない記憶部に記憶している。尚、式（１）中のＡおよびＢは、感光体帯電電位-８００V、書込み光量１１０μW、書込みパターン全面ベタの条件下で所定の時間帯電、露光を連続して繰り返した際の、単位時間あたりのＶＬもしくはＶＲ上昇量Ａ、および、前記条件にてＶＬが変化した感光体において、感光体停止中に該光源によって所定の光量で光照射を行った場合の、単位時間あたりのＶＬもしくはＶＲ低下量Ｂである。
【００３１】
T2 = T1*A/B・・・式（１）
【００３２】
感光体停止状態時に光照射する処理の流れの例について、図５に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。まず、画像形成動作開始時から連続画像形成終了時までの、感光体１２走行時間T1を決定する（ステップＳ５０１）。式（１）から時間T2を算出し、算出された時間T2だけ光照射を開始する（ステップＳ５０２）。
【００３３】
次の画像形成動作開始時に所定時間の光照射が完了しているか否かを判断する（ステップＳ５０３）。所定時間の光照射が完了している場合（ステップＳ５０３／ＹＥＳ）には、画像形成動作を開始し（ステップＳ５０４）、画像形成終了後は、上記ステップＳ５０１へ戻る。
【００３４】
一方、所定時間の光照射が完了していない場合（ステップＳ５０３／ＮＯ）には、光照射の残り時間T3を記憶し、画像形成動作を開始する（ステップＳ５０５）。そして、画像形成動作が終了（ステップＳ５０６）した後、画像形成動作開始時から連続画像形成終了時までの感光体走行時間T1を決定する（ステップＳ５０７）。上記ステップＳ５０７で決定した感光体走行時間T1に基づいて式（１）から算出される時間T2＋残り時間T3の時間光照射を行い（ステップＳ５０８）、上記ステップＳ５０３へ戻る。
【００３５】
図６は、本実施形態に係る画像形成装置の感光体走行時間と露光部の電位上昇量との関係例を示す。図７は、本実施形態に係る画像形成装置において、感光体停止中に光源８を用いて光照射を行った場合の、光照射時間とＶＬ低下量との関係例を示す。次に、本実施形態における式（１）の詳細について、図６及び図７に示すグラフを用いて説明する。
【００３６】
感光体帯電電位-８００V、書込み光量１１０μW、書込みパターン全面ベタの条件下で所定の時間帯電、露光を連続して繰り返したところ、単位時間あたりのＶＬ上昇量は、図６に示すように約2.3×10-3V という結果を得た。よって式（１）におけるＡの値を2.3×10-3とした。次に、ＶＬが上昇した感光体を用いて、感光体停止中に光源８を用いて光照射を行ったところ、単位時間あたりのＶＬ低下量は、図７に示すように、約0.3Vという結果を得た。よって式（１）におけるＢの値を0.3とした。以上のようにＡ、Ｂの値を決定し、式（２）を得た。
【００３７】
T2 = 7.7*10-3*T1・・・式（２）
【００３８】
図８は、上記実施形態１と本実施形態に係る画像形成装置において、感光体走行時間とＶＬ上昇量との関係例を示す。図８に示すように、上記実施形態２と同様の効果を短い光照射時間で達成することができ、省エネ化を図ることができる。なお、図８のグラフは、上記実施形態１と本実施形態について、温度：23℃、湿度：50%、感光体帯電電位：-800V、書込み光量：110μW、書込みパターン：全面黒ベタ、転写電流：130μAという条件で、画像形成動作と待機状態をそれぞれ5分間ずつ交互に繰り返した場合の、感光体走行時間とＶＬ上昇量を示している。本実施形態の例ではＶＬ上昇が解消されている。しかも、この場合光照射時間は実施形態２の場合と比較して1/130程度に短くできている。
【００３９】
本実施形態により、感光体に継続的に光エネルギーを与えることによってトラップされた電荷担体を解放し上昇したＶＬ、ＶＲを低下させているので、感光体の長期使用によるＶＬ、ＶＲ上昇に起因する画像品質の劣化を防止することができる。さらに、本実施形態では、感光体走行時間からＶＬもしくはＶＲ上昇量を予測し、上昇量に応じて適宜光照射時間を決定しているので、無駄な光照射を無くし省エネ化を図ることが可能となる。
【００４０】
（実施形態４）
本実施形態では、上記実施形態３においてさらに、上記ステップＳ５０８で算出されるT2+T3が120sec以上となった場合には、印刷動作を受け付けずに光照射動作を優先する。これにより、印刷を行わない待機時間がほとんど無く常に印刷動作が連続して続き、光照射時間を確保できないような場合においても、図９に示すとおりＶＬを低下させることができる。なお図９は、上記実施形態３と本実施形態について、温度：23℃、湿度：50%、感光体帯電電位：-800V、書込み光量：110μW、書込みパターン：全面黒ベタ、転写電流：130μAという条件で連続印刷を繰り返すという特定の場合における、感光体走行時間とＶＬ上昇量を比較したグラフである。上記実施形態３ではＶＬが上昇しているのに対し、本実施形態ではＶＬ上昇が解消されている。
【００４１】
上記実施形態３では、印刷を行わない待機時間がほとんど無く常に印刷動作が連続して続くような場合には、T3の値大きくなっていきＶＬもしくはＶＲも上昇していってしまう。しかし、本実施形態により、T2＋T3の値が所定の値以上になった場合には印刷動作を受け付けずに光照射を優先することで、印刷を行わない待機時間がほとんど無く常に印刷動作が連続して続くような場合においても、確実にＶＬ、ＶＲを低下させ、画像品質の劣化を防止することが可能となる。
【００４２】
なお、本実施形態では、T2+T3が120sec以上となった場合には、印刷動作を受け付けずに光照射動作を優先することを例として挙げて説明したが、これに限定されることなく、種々設定可能であることは言うまでもない。
【００４３】
（実施形態５）
図１０は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す。図１１は、上記実施形態３と本実施形態とに係る画像形成装置の感光体走行時間とＶＬ上昇量との関係例を示す。本実施形態では、図１０に示す図及び図１１に示すグラフを用いて、メインスイッチOFF状態時に光源８によって光照射を行う場合の例について詳細に説明する。
【００４４】
本実施形態では、上記実施形態３において、メインスイッチOFF状態時に光源８によって光照射を行う図１０に示すような構成である。これにより、日中は常に印刷動作が連続して続き、１日の印刷動作終了時はすぐにメインスイッチOFF状態となるような場合においても、図１１に示すとおり、ＶＬを低下させることができる。なお、図１１のグラフは、上記実施形態３と本実施形態について、温度：23℃、湿度：50%、感光体帯電電位：-800V、書込み光量：110μW、書込みパターン：全面黒ベタ、転写電流：130μAという条件で連続印刷を11時間継続した直後にメインスイッチOFFにし13時間放置するというパターンを繰り返すという特定の場合における、感光体走行時間とＶＬ上昇量を示している。
【００４５】
図１１に示すように、上記実施形態３ではＶＬが上昇しているのに対し、本実施形態ではＶＬ上昇が解消されている。しかも、上述した実施形態４のように印刷動作を受け付けないダウンタイムを発生させずにＶＬ低下を実現できる。さらに、想定される夜間の放置時間は長く、光照射を行うことが出来る時間が長時間確保できるため、光量を低下させて省エネ化を図ることもできる。
【００４６】
本実施形態により、メインスイッチOFF状態となる夜間等に光照射を行うことで、日中等の稼動時においては印刷を行わない待機時間がほとんど無く、常に印刷動作が連続して続くような場合でも、ＶＬ、ＶＲを低下させる時間を確保することが可能となる。そのため、日中等の稼動時においては印刷を行わない待機時間がほとんど無く常に印刷動作が連続して続くような場合でも、ＶＬ、ＶＲを低下させることができ、感光体の長期使用によるＶＬ、ＶＲ上昇に起因する画像品質の劣化を防止することが可能となる。
【００４７】
（実施形態６）
図１２は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す。本実施形態では、上記実施形態５において、蓄電可能な内部電源としてキャパシタを備え、メインスイッチOFF状態時に外部主電源へコンセントが接続されていない場合には、内部電源の電力を用いて光照射を行う。なお、キャパシタへの充電は、メインスイッチON時に主電源から供給される電力で行う。
【００４８】
本実施形態により、上記実施形態５において、メインスイッチOFF時にコンセントが接続されていない場合に光照射を実行できないという不具合を解消し、上記実施形態５と同様の効果を得ることができる。すなわち、メインスイッチOFF状態となる夜間等に光照射を行うことで、日中等の稼動時においては印刷を行わない待機時間がほとんど無く常に印刷動作が連続して続くような場合でも、ＶＬ、ＶＲを低下させる時間を確保することが可能となる。そのため、日中等の稼動時においては印刷を行わない待機時間がほとんど無く常に印刷動作が連続して続くような場合で、さらにインスイッチOFF時にコンセントが接続されていない場合であっても、ＶＬ、ＶＲを低下させることができ、感光体の長期使用によるＶＬ、ＶＲ上昇に起因する画像品質の劣化を防止することが可能となる。
【００４９】
（実施形態７）
図１３は、本実施形態に係る画像形成装置の感光体１２周辺の構成例を示す。図示するように、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体表面電位を検知する電位センサ９と、図示しない表面電位記憶手段と、感光体初期のＶＬを表面電位記憶手段に記憶するモードを備え、マシン設置時や出荷時又は感光体交換時等に、この感光体初期のＶＬを記憶するモードを実行することにより感光体初期のＶＬを記憶する。感光体初期のＶＬを記憶するモードを実行すると、帯電とＶＬパターンの書込みを行い、ＶＬを検知、記憶する。ＶＬパターンは感光体周方向長さ40mm、幅30mmの長方形ベタパターンであり、電位センサ９位置に対応する感光体長手方向中央部に作成する。このＶＬパターンはさらに、積算1000プリントを超えたプリント終了時および電源投入時にも作成し、ＶＬを検知する。
【００５０】
なお、ＶＬ検知後は積算1000プリントをカウントするカウンタはリセットされる。この検知したＶＬと、記憶された感光体初期のＶＬの差であるΔＶＬと、上記実施形態３記載の方法と同様にして求めた、光照射による単位時間あたりのＶＬ低下量Ｂを下記式（３）に代入して得られる時間T4だけ、感光体停止中に光源８によって光照射を行う。そして、光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合は、一旦光照射を中断し画像形成動作終了後に光照射を再開し、光照射時間がT4に達するもしくは積算1000プリントを超えたプリント終了時であるＶＬ検知タイミングに達した場合にはT4をリセットする。
【００５１】
T4 = ΔVL/B・・・式（３）
【００５２】
なお、本実施形態におけるＢの値は上記実施形態３と同様に0.3となっている。このような構成としたことにより、ＶＬ上昇量を予測ではなく実測できる。そのため、上記実施形態３及び４において、予測するＶＬ上昇量と、実際のＶＬ上昇量の間にズレが生じるような場合においても、ＶＬ上昇量に応じて適切な照射時間で光照射を実行することができる。このことにより、光照射時間が必要以上に長くなるといったことがなく、効率よくＶＬを低下させることができる。
【００５３】
予測するＶＬ上昇量と、実際のＶＬ上昇量の間にズレが生じる場合の例としては、まず画像面積率の違いが挙げられる。単位時間あたりのＶＬ上昇量Ａを算出するときの画像面積率は100%となっている。しかし、実際の画像形成時は画像面積率が100%未満であることがほとんどであり、10%以下であることも多いため、画像面積率が100%と比較して大きく異なる場合にはＶＬ上昇量が予測した量よりも小さく、結果として無駄な光照射が発生してしまうことになる。
【００５４】
また、単位時間あたりのＶＬ上昇量Ａを算出するときは連続して画像形成を行っているので、複数枚ずつのプリントが繰り返される場合には感光体の走行時間が長くなるため走行時間あたりの画像形成量が少なくなり、この場合もＶＬ上昇量が予測した量よりも小さく、結果として無駄な光照射が発生してしまうことになる。
【００５５】
このように、実際のＶＬ上昇量と、予測するＶＬ上昇量に差が生じる場合があり、その場合は光照射時間が短くて良いのに、無駄に光照射モードを実行することになってしまい、エネルギーを無駄使いすることとなる。さらに、上記実施形態４においてはダウンタイムが必要以上に長くなってしまうことにもなる。また、温湿度条件が変動した場合も、予測値と実際の値にズレが生じてしまう。しかし本実施形態においては実際にＶＬを検知しているため、適切な照射時間で、図１４に示すように、ＶＬの上昇を抑制することができる。
【００５６】
なお、図１３のグラフは、本実施例における、温度：23℃、湿度：50%、感光体帯電電位：-800V、書込み光量：110μW、書込みパターン：黒ベタ、転写電流：130μAという条件で、画像形成動作と待機状態をそれぞれ5分間ずつ交互に繰り返した場合の、感光体走行時間とＶＬ上昇量の関係を示している。
【００５７】
本実施形態により、電位センサを搭載し所定のタイミングでＶＬ上昇量を検知し、検知したＶＬ上昇量に基づいて光照射時間を決定することで、適切な照射時間で効率良くＶＬを低下させることができ、感光体の長期使用による感度低下に起因する画像品質の劣化を防止することができる。
【００５８】
（実施形態８）
本実施形態に係る画像形成装置は、図１３に示すように感光体表面電位を検知する電位センサ９と、図示しない表面電位記憶手段と、感光体初期のＶＲを表面電位記憶手段に記憶するモードを備え、マシン設置時や出荷時又は感光体交換時等に、この感光体初期のＶＲを記憶するモードを実行することにより感光体初期のＶＲを記憶する。感光体初期のＶＲを記憶するモードを実行すると、帯電と除電を行い、ＶＲを検知、記憶する。さらにＶＲ検知は、積算1000プリントを超えたプリント終了時および電源投入時にも行う。なお、ＶＲ検知後は積算1000プリントをカウントするカウンタはリセットされる。この検知したＶＲと、記憶された感光体初期のＶＲの差であるΔＶＲと、上記実施形態３に記載の方法と同様にして求めた、光照射による単位時間あたりのＶＲ低下量Ｂを下記式（４）に代入して得られる時間T5だけ、感光体停止中に光源８によって光照射を行う。光照射が完了する以前に画像形成動作を行う必要が生じた場合は、一旦光照射を中断し画像形成動作終了後に光照射を再開し、光照射時間がT5に達するもしくは積算1000プリントを超えたプリント終了時であるＶＲ検知タイミングに達した場合にはT5をリセットする。
【００５９】
T5 = ΔVR/B・・・式（４）
【００６０】
なお、本実施形態におけるＢの値は上記実施形態３と同様の方法で測定し、図１５に示す結果から0.3としている。このような構成としたことにより、上記実施形態７と同様に、実際のＶＲと予測したＶＲのズレによる無駄な光照射を発生させることがない。さらに、上記実施形態７のように、ＶＬ検知毎にＶＬパターンを作成する必要がないため、ダウンタイムを低減することができ、かつ図１６に示すように、ＶＬの上昇を抑制することができる。
【００６１】
なお、図１６のグラフは、本実施形態における、温度：23℃、湿度：50%、感光体帯電電位：-800V、書込み光量：110μW、書込みパターン：黒ベタ、転写電流：130μAという条件で、画像形成動作と待機状態をそれぞれ5分間ずつ交互に繰り返した場合の、感光体走行時間とＶＬ上昇量の関係を示している。
【００６２】
ＶＬが上昇するのは、感光体の繰り返し使用等によりトラップされた電荷担体が増大し、感光体表面と電荷発生位置間の電界強度が低下することによる感度低下が原因である。そのため、このＶＬ上昇分の電位は、ＶＲの上昇分とほぼ等しくなる。ＶＬを検知するには感光体表面を帯電させＶＬパターンの書込みを行う必要があるが、ＶＲを検知するには感光体を除電するだけで良く簡便である。
【００６３】
本実施形態により、上記実施形態７に記載の画像形成装置において、ＶＬではなくＶＲを検知することで、感光体を帯電させＶＬパターンの書込みを行うという動作の必要が無く、感光体の感度低下をより簡単で即座に検知できるようにし、ダウンタイムを短くすることが可能となる。さらに、上記実施形態７と同様に適切な照射時間で効率良くＶＬを低下させることができ、感光体の長期使用による感度低下に起因する画像品質の劣化を防止することが可能となる。
【００６４】
なお、図５のフローチャートに示す処理を、ＣＰＵが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び／又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのＣＰＵで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。
【００６５】
以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した画像形成装置及びＶＬ上昇制御方法に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の内部機構の全体概略構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の作像機構の拡大構成例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の感光体の概略構成例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置において、感光体停止状態に光源を点灯した場合と、光源を点灯しない場合のＶＬ上昇量の例を示す図である。
【図５】本実施形態に係る画像形成装置において、光源により光照射する処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置の感光体走行時間と露光部の電位上昇量との関係例を示すグラフである。
【図７】本実施形態に係る画像形成装置において、感光体停止状態に光源を用いて光照射を行った場合の、光照射時間とＶＬ低下量との関係例を示すグラフである。
【図８】本実施形態に係る画像形成装置において、感光体走行時間とＶＬ上昇量との関係例を示すグラフである。
【図９】本実施形態に係る画像形成装置において、感光体走行時間とＶＬ上昇量との関係例を示すグラフである。
【図１０】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る画像形成装置において、感光体走行時間とＶＬ上昇量との関係例を示すグラフである。
【図１２】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す図である。
【図１３】本実施形態に係る画像形成装置の感光体周辺の概略構成例を示す図である。
【図１４】本実施形態に係る画像形成装置において、感光体走行時間とＶＬ上昇量との関係例を示すグラフである。
【図１５】本実施形態に係る画像形成装置において、感光体停止状態に光源を用いて光照射を行った場合の、光照射時間とＶＲ低下量との関係例を示すグラフである。
【図１６】本実施形態に係る画像形成装置において、感光体走行時間とＶＬ上昇量との関係例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
８    光源
９    電位センサ
１０    画像形成装置
１２    感光体
１３    帯電装置
１４    現像装置
１５    転写・搬送装置
１６    クリーニング装置
１７    除電装置
１８    レーザ書込み装置
２０    レーザダイオード等の光源
２１    走査用の回転多面鏡
２２    ポリゴンモータ
２３    ｆθレンズ等の走査光学系
２５    定着装置
２６    定着ローラ
２７    加圧ローラ
３０    原稿読取装置
３１    光源
３２    複数のミラー
３３    結像レンズ
３４    イメージセンサ
５１    現像ローラ
５２    現像ローラ
【図１】
2010054844.tif 000003
【図２】
2010054844.tif 000004
【図３】
2010054844.tif 000005
【図４】
2010054844.tif 000006
【図５】
2010054844.tif 000007
【図６】
2010054844.tif 000008
【図７】
2010054844.tif 000009
【図８】
2010054844.tif 000010
【図９】
2010054844.tif 000011
【図１０】
2010054844.tif 000012
【図１１】
2010054844.tif 000013
【図１２】
2010054844.tif 000014
【図１３】
2010054844.tif 000015
【図１４】
2010054844.tif 000016
【図１５】
2010054844.tif 000017
【図１６】
2010054844.tif 000018