(57)【要約】【課題】  感光体への不要なトナーが付着することを抑制しつつ、ＦＰＯＴが長くなることも抑制する。【解決手段】  プリント開始時に感光体、帯電手段、照射手段、及び現像手段を駆動させる立ち上げ動作を制御し、プリント終了時に感光体、帯電手段、照射手段、及び現像手段を停止させる立ち下げ動作を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、立ち下げ動作として、帯電手段によって感光体を帯電した後に各部材を停止させ、立ち下げ動作において感光体が帯電されてから所定期間が経過した後に立ち上げ動作を行う場合には、現像手段に第一の現像電圧と第一の現像電圧より小さい第二の現像電圧とを印加する第一の立ち上げ動作を行わせ、立ち下げ動作において感光体が帯電されてから所定期間が経過する前に立ち上げ動作を行う場合には、第一の立ち上げ動作より立ち上げにかかる期間の短い、現像手段に第二の現像電圧を印加する第二の立ち上げ動作を行わせる。【選択図】  図３
2019109301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記感光体に静電潜像を形成するために、光を照射する照射手段と、
前記感光体と当接し、前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
プリントを開始する前に前記感光体、前記帯電手段、前記照射手段、及び前記現像手段を駆動させる立ち上げ動作を制御し、プリントを終了した後に前記感光体、前記帯電手段、前記照射手段、及び前記現像手段を停止させる立ち下げ動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記立ち下げ動作として、前記帯電手段によって前記感光体を帯電した後に各部材を停止させ、
前記立ち下げ動作において前記感光体が帯電されてから所定期間が経過した後に前記立ち上げ動作を行う場合には、前記現像手段に第一の現像電圧と前記第一の現像電圧より小さい第二の現像電圧とを印加する第一の立ち上げ動作を行わせ、
前記立ち下げ動作において前記感光体が帯電されてから前記所定期間が経過する前に前記立ち上げ動作を行う場合には、前記第一の立ち上げ動作より立ち上げにかかる期間の短い、前記現像手段に前記第二の現像電圧を印加する第二の立ち上げ動作を行わせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体の照射領域外に配置され、前記照射手段から照射された光を検知する検知手段を備え、
前記第一の立ち上げ動作とは、前記照射手段により前記感光体及び前記検知手段を照射する第一の照射動作を行う前に前記現像手段に前記第一の現像電圧を印加し、前記照射手段により前記一の照射動作を行った後、前記感光体には照射を行わず前記検知手段を照射する第二の照射動作に切り替わると、前記現像手段に前記第一の現像電圧より小さい前記第二の現像電圧を印加するように切り替える動作であり、
前記第二の立ち上げ動作とは、前記照射手段は前記第一の照射動作を行うことなく前記第二の照射動作を行い、前記現像手段は前記第一の現像電圧を印加することなく前記第二の現像電圧を印加する動作であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記立ち下げ動作において、前記帯電手段によって前記感光体を帯電することで、前記感光体の表面電位と前記現像手段の現像電圧の電位差が、前記感光体にトナーが所定量より多く付着しないための所定の電位差より小さくな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。
【請求項４】
前記立ち下げ動作において、前記帯電手段によって前記感光体を帯電している期間において、前記現像手段はプリント時の現像電圧の印加を継続することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記立ち上げ動作において、前記現像手段に前記第一の現像電圧を印加することで、前記第一の照射動作を行っても前記感光体の表面電位と前記現像手段の現像電圧の電位差が、前記感光体にトナーが所定量より多く付着しないための所定の電位差より小さくなり、
前記現像手段に前記第二の現像電圧を印加することで、前記第二の照射動作を行っても前記感光体の表面電位と前記現像手段の現像電圧の電位差が、前記感光体にトナーが所定量より多く付着しないための所定の電位差より小さくなることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記立ち上げ動作において、前記現像手段に前記第一の現像電圧が印加されている期間において、前記帯電手段は帯電電圧を印加しておらず、前記現像手段に前記第二の現像電圧が印加されている期間において、前記帯電手段は帯電電圧を印加していることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記立ち下げ動作において前記感光体が帯電されている所定時間が経過するまでは、前記照射手段の駆動を継続することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記照射手段は、前記立ち下げ動作において前記感光体には照射を行わず、前記感光体の照射領域外に配置され、前記照射手段から照射された光を検知する検知手段を照射する第二の照射動作を継続することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置が設置された周囲の湿度又は温度を検知する環境検知手段を備え、
前記制御手段は、前記環境検知手段によって検知された湿度又は温度に応じて、前記所定期間の長さを変更することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、第一の湿度の場合は、前記所定期間を第一の長さとし、前記第一の湿度よりも湿度の高い第二の湿度の場合は、前記所定期間を前記第一の長さよりも短い第二の長さとすることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、第一の温度の場合は、前記所定期間を第一の長さとし、前記第一の温度よりも温度の高い第二の温度の場合は、前記所定期間を前記第一の長さよりも短い第二の長さとすることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記感光体の膜厚に関する情報に応じて、前記所定期間の長さを変更することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記感光体の膜厚が第一の厚さの場合は、前記所定期間を第三の長さとし、前記感光体の膜厚が前記第一の厚さよりも薄い第二の厚さの場合は、前記所定期間を前記第三の長さよりも短い第四の長さとすることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触現像方式により画像形成を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から画像形成装置の一例として、電子写真方式のレーザビームプリンタや複写機、ファクシミリ等が知られている。このような画像形成装置において、感光体に形成した静電潜像を現像する現像手段として、接触現像方式というものが知られている。この接触現像方式は、現像スリーブを感光体に対して接触（当接）させた状態で、感光体上の静電潜像の現像を行う。
【０００３】
このような接触現像方式では、感光体と現像スリーブが接触しているため、例えば感光体の表面のうち適切に帯電されていない部分が現像スリーブと対向すると、トナーが不要に感光体に現像されてしまうかぶりと呼ばれる現象が発生することがある。不要なトナーが現像されてしまうことにより画像形成装置の機内を汚したり、トナーを無駄に消費してしまったりしてしまう。このような状況を鑑み、特許文献１には、プリント要求により画像形成装置を立ち上げる場合に、不要にトナーが感光体へ付着することを抑制する方法が開示されている。具体的には、感光体の駆動を開始する場合に、画像形成時とは逆極性の電圧を現像ユニットに印加してから、感光体を回転駆動させることで、不要なトナーが感光体へ付着することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−４９４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のように、画像形成時とは逆極性の電圧を現像ユニットに印加することで不要なトナーが感光体へ付着することを抑制できる。しかしながら、感光体の駆動を開始する前に、画像形成時と逆極性の電圧を現像ユニットに印加する制御工程を追加せねばならず、画像形成を開始するまでの時間が長くなってしまう可能性があった。つまり、画像形成装置の立ち上げ開始から１枚目のプリントが完了するまでの時間であるＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ  Ｐｒｉｎｔ  Ｏｕｔ  Ｔｉｍｅ）が長くなってしまう可能性があった。
【０００６】
本出願に係る発明は、上記のような状況を鑑みてなされたものであり、感光体への不要なトナーが付着してしまうことを抑制しつつ、ＦＰＯＴが長くなってしまうことも抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記感光体に静電潜像を形成するために、光を照射する照射手段と、前記感光体と当接し、前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、プリントを開始する前に前記感光体、前記帯電手段、前記照射手段、及び前記現像手段を駆動させる立ち上げ動作を制御し、プリントを終了した後に前記感光体、前記帯電手段、前記照射手段、及び前記現像手段を停止させる立ち下げ動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記立ち下げ動作として、前記帯電手段によって前記感光体を帯電した後に各部材を停止させ、前記立ち下げ動作において前記感光体が帯電されてから所定期間が経過した後に前記立ち上げ動作を行う場合には、前記現像手段に第一の現像電圧と前記第一の現像電圧より小さい第二の現像電圧とを印加する第一の立ち上げ動作を行わせ、前記立ち下げ動作において前記感光体が帯電されてから前記所定期間が経過する前に前記立ち上げ動作を行う場合には、前記第一の立ち上げ動作より立ち上げにかかる期間の短い、前記現像手段に前記第二の現像電圧を印加する第二の立ち上げ動作を行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、感光体への不要なトナーが付着してしまうことを抑制しつつ、ＦＰＯＴが長くなってしまうことも抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置１の概略構成図
【図２】画像形成装置１の制御機能を示した制御ブロック図
【図３】感光ドラム３ａと現像スリーブ４ａとの電位差と、感光ドラム３ａに不要なトナーが付着してしまう量との関係を示した図
【図４】画像形成装置１の立ち上げシーケンスを示した図
【図５】画像形成装置１の立ち下げシーケンスを示した図
【図６】立ち上げシーケンスを選択するためのフローチャート
【図７】画像形成装置１の制御機能を示した制御ブロック図
【図８】感光ドラム３ａと現像スリーブ４ａとの電位差と、感光ドラム３ａに不要なトナーが付着してしまう量との関係を示した図
【図９】環境に応じた帯電電圧と現像電圧の設定値を示した図
【図１０】画像形成装置１の制御機能を示した制御ブロック図
【図１１】感光ドラム３ａと現像スリーブ４ａとの電位差と、感光ドラム３ａに不要なトナーが付着してしまう量との関係を示した図
【図１２】感光ドラム３ａの膜厚に応じた帯電電圧と現像電圧の設定値を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、画像形成装置の概略構成図である。なお、以下の説明においては、モノクロ画像形成装置を用いて説明を行うが、これに限定されるものではない。例えば、カラー画像形成装置にも適用することが出来る。また、カラー画像形成装置は、中間転写ベルトを用いるインライン方式や、ロータリー方式、直接転写方式でも良い。
【００１２】
画像形成装置１は、感光体としての感光ドラム３ａ、感光ドラム３ａを保持する感光ドラムユニット３、感光ドラム３ａを帯電するための帯電ユニット２を備えている。さらに、感光ドラム３ａに接触（当接）し、感光ドラム３ａに形成された静電潜像をトナーで現像するための現像ローラである現像スリーブ４ａ、現像スリーブ４ａを保持する現像ユニット４を備えている。なお、本実施形態においてはプリント時においても、プリント前やプリント後においても、感光ドラム３ａに現像スリーブ４ａは、接触（当接）している構成として説明する。さらに、スキャナモータにより回転するポリゴンによってレーザ光５ａを反射することで感光ドラム３ａ上を走査し、感光ドラム３ａ上に静電潜像を形成するレーザスキャナユニット５を備えている。さらに、帯電される前に感光ドラム３ａ上の電位を整えるために前露光を行う前露光ユニット４０、感光ドラム３ａ上に現像されたトナー像を記録材Ｓに転写するための転写ユニット８を備えている。以下、感光ドラムユニット３と現像ユニット４を合わせてカートリッジとも呼ぶ。また、画像形成装置１は、記録材Ｓを搬送するためのローラである、給紙ローラ６や搬送ローラ対７、トナー像が転写された記録材Ｓを定着するための加熱部材９や加圧ローラ１０を備えている。さらに、定着された記録材Ｓを機外に排出するための排紙ローラ対１１、定着された記録材Ｓを両面搬送路に搬送するための両面搬送ローラ対１４を備えている。
【００１３】
次に、画像形成装置１におけるプリント動作について説明する。画像形成装置１はプリント要求を受けると、カートリッジ、レーザスキャナユニット５、加熱部材９、転写ユニット８の立ち上げ動作を実施する。その後、記録材Ｓを給紙可能と判断すると、給紙トレイ１２に積載された記録材Ｓを１枚ずつ給紙する。記録材Ｓは、搬送ローラ対７によってレジストセンサ２１に搬送される。レジストセンサ２１により記録材Ｓを検知すると、感光ドラム３ａ上での画像形成を開始する。レジストセンサ２１に搬送された記録材Ｓは、その後に感光ドラム３ａと転写ユニット８からなる転写ニップ部に向けて搬送される。
【００１４】
感光ドラム３ａは、図１中の矢印の方向（時計回り方向）に回転している。感光ドラム３ａに帯電を行う前には、前露光ユニット４０によって感光ドラム３ａの表面電位が０［Ｖ］付近になるようにしている。感光ドラム３ａの表面電位を前露光ユニット４０によってならしてから、帯電ユニット２により感光ドラム３ａを帯電する。帯電された感光ドラム３ａに対して、レーザスキャナユニット５からレーザ光５ａが照射されることにより、感光ドラム３ａ上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像スリーブ４ａにより現像され、トナー像が形成される。形成されたトナー像は、感光ドラム３ａと転写ユニット８からなる転写ニップ部に移動され、転写ニップ部で記録材Ｓに転写される。
【００１５】
トナー像が転写された記録材Ｓは、加熱部材９と加圧ローラ１０からなる定着ニップ部に搬送され、加熱及び加圧されてトナー像が記録材Ｓに定着する。トナー像が定着された記録材Ｓは、排紙ローラ対１１により排紙トレイ１３上に排出される。画像形成装置１は、要求されたプリントが完了すると、立ち上げ動作で立ち上げたカートリッジ、レーザスキャナユニット５、加熱部材９、転写ユニット８の立ち下げ動作を実施する。
【００１６】
図２は、本実施形態における画像形成装置１の制御機能を示した制御ブロック図である。主制御部２００は、露光制御部２２０、駆動制御部２３０、帯電出力制御部２４０、現像出力制御部２５０、転写出力制御部２６０、定着制御部２７０などからなる。
【００１７】
露光制御部２２０は、スキャナレーザ２２１とスキャナモータ２２２を制御して、レーザスキャナユニット５の立ち上げ動作を制御する。立ち上げ動作により、レーザスキャナユニット５の回転多面鏡を停止状態から加減速制御して所定速度で安定して回転するように制御する。さらに、レーザ光を感光ドラム３ａ上に照射することで静電潜像を形成する動作を制御する。さらに、画像形成が終了すると、レーザスキャナユニット５の立ち下げ動作を制御する。立ち下げ動作により、所定速度回転していた回転多面鏡を停止させる。駆動制御部２３０は、メインモータ２３１の駆動を制御する。本実施形態における画像形成装置１では、メインモータ２３１によって感光ドラム３ａ、現像スリーブ４ａ、給紙ローラ６、搬送ローラ対７、加熱部材９、加圧ローラ１０、排紙ローラ対１１を回転駆動させている。しかし、モータは１つに限られるものではなく、複数のモータで各部材を回転駆動させてもよい。
【００１８】
帯電出力制御部２４０は、帯電ユニット２を制御して帯電電圧を印加する。現像出力制御部２５０は、現像ユニット４を制御して現像電圧を印加する。転写出力制御部２６０は、転写ユニット８を制御して転写電圧を印加する。定着制御部２７０は、加熱部材９を制御して、加熱部材９の温調制御を行う。
【００１９】
図３は、感光ドラム３ａと現像スリーブ４ａとの電位差と、感光ドラム３ａに不要なトナーが付着してしまう量との関係を示した図である。なお、以下不要なトナーが付着してしまう現象のことをかぶり、不要なトナーの量をかぶり量とも呼ぶ。また、以下の詳細な説明においては、本実施形態における具体的な数値の一例を示しつつ説明を行う。
【００２０】
図３（ａ）は、現像スリーブ４ａにかかる電圧から感光ドラム３ａの表面電位を引いた電位差をＶｂとして横軸に示している。また、１００％の濃度で形成された画像であるベタ黒のトナー量に対する感光ドラム３ａ上のトナーのかぶり量を縦軸として示している。図３（ａ）から、電位差がＶｂ２（２００Ｖ）である場合が最もかぶり量（１％）が少なくなっている。また、電位差がＶｂ２よりも小さくなっても大きくなっても、かぶり量は増加する傾向になっていることがわかる。感光ドラム３ａ上に不要なトナーであるかぶりが多く発生してしまうと、画像形成装置内が汚れてしまったり、不要にトナーを消費してしまったりする可能性があるため、かぶり量はできる限り少なくする方が望ましい。
【００２１】
そこで、許容できるかぶり量（５％）をかぶり閾値として設定し、その時の電位差Ｖｂ１（１００Ｖ）を閾値電圧とする。つまり、電位差Ｖｂ１は、感光ドラム３ａにトナーが所定量より多くの付着しないための閾値であるともいえる。なお、ここでは一例としてＶｂ２より電位差の小さい側のＶｂ１の閾値電圧を決めており、Ｖｂ２より電位差の大きい閾値電圧については、省略している。これは、図３（ｂ）で詳しく説明するが、帯電された感光ドラム３ａが自然放電することにより０Ｖに近づいていくため、Ｖｂｐｒより電位差が大きい側の閾値電圧は必ずしも設定しなくてもよいためである。しかし、もちろんＶｂ２より大きい側の閾値電圧も設定してよい。さらに、小さい側の閾値電圧と大きい側の閾値電圧で、許容できるかぶり量を異ならせてもよい。例えば、大きい側で許容できるかぶり量は１０％とし、閾値電圧を７００Ｖとしてもよい。Ｖｂｐｒは、プリント中の電位差を示しており、Ｖｂｐｒにおけるかぶり量はＶｂ１のかぶり量（５％）より少ない量となる。プリント中に不要なかぶりによる画質低下を抑制するために、閾値電圧Ｖｂ１におけるかぶり量（５％）より少なくなるように設定されている。
【００２２】
図３（ｂ）は、感光ドラム３ａの帯電出力制御部２４０が後回転制御時に所定の出力設定の帯電電圧を感光ドラム３ａへ印加した後の感光ドラム３ａの表面電位の時間推移を示している。後回転制御時の出力設定は、現像ユニット４の出力を停止している場合でも、電位差Ｖｂがプリント時と同じＶｂｐｒになるような帯電ユニットの出力設定である。このときの感光ドラム３ａの表面電位をＶｐｒ（−５００Ｖ）とする。帯電ユニット２の出力を停止すると、感光ドラム３ａの表面電位は０Ｖに近づいていく。感光ドラム３ａの表面電位が０Ｖに近づいていくと、電位差Ｖｂは大きくなる。その結果、電位差Ｖｂが閾値電圧Ｖｂ１よりも大きくなると、感光ドラム３ａに発生するかぶり量は許容を超えてしまう。現像ユニット４と帯電ユニット２を停止した後も感光ドラム３ａへのトナーのかぶり量が許容できる状態である感光ドラム３ａの電位は、Ｖｔｈ（−１５０Ｖ）までである。感光ドラム３ａがＶｐｒに帯電されてからＶｔｈになるまでの時間を、Ｔｔｈ（１０ｓｅｃ）とする。なお、図３（ｃ）は、Ｖｂ１、Ｖｐｒ、Ｖｔｈ、Ｔｔｈの値を示した表である。上述したように、Ｖｂ１は１００Ｖ、Ｖｐｒは−５００Ｖ、Ｖｔｈは−１５０Ｖ、Ｔｔｈは１０ｓｅｃとなる。
【００２３】
図４は、画像形成装置１の立ち上げ動作である立ち上げシーケンスを示した図である。図４（ａ）は、感光ドラム３ａにかぶりを抑制するための現像電圧の印加を行う第一の立ち上げシーケンス（第一の立ち上げ動作）である。図４（ｂ）は、感光ドラム３ａにかぶりを抑制するための現像電圧の印加を省略できる第二の立ち上げシーケンス（第二の立ち上げ動作）である。
【００２４】
まず、図４（ａ）の立ち上げシーケンスについて説明する。この立ち上げシーケンスは、例えば電源オン時など、通常のプリント開始時に行われる。ｔ１１はプリントの要求を受けて立ち上げを開始するタイミングである。立ち上げを開始すると、現像ユニット４に第一の現像電圧（１２０Ｖ）を印加する。この現像電圧は、感光ドラム３ａへのかぶりを抑制するための電圧である。ｔ１２は現像ユニット４に第一の現像電圧を印加するための待ち時間である。第一の現像電圧は、現像スリーブ４ａの電圧と感光ドラム３ａの表面電位を引いた電位差であるＶｂが、かぶり量が許容できる電位差であるＶｂ１より小さくなるような値に設定する。このように設定することで感光ドラム３ａへのかぶりを抑制できる。また、現像ユニット４に第一の現像電圧を印加すると、メインモータ２３１の加速を開始する。
【００２５】
ｔ１３はメインモータ２３１の加速が完了するタイミングである。メインモータ２３１の加速が完了すると、レーザスキャナユニット５の起動を開始する。まず、スキャナレーザ２２１を発光させずに、回転多面鏡であるポリゴンミラーを回転させるためのスキャナモータ２２２を強制加速させる。スキャナモータ２２２を所定時間強制加速した後、レーザを発光させる。このとき、レーザ光量を安定させるために、所定時間レーザを発光し続ける。つまり、感光ドラム３ａ上にもレーザが走査される第一の照射動作となり、露光された表面電位が０Ｖ付近に近づくことになる。よって、現像ユニット４に第一の現像電圧を印加することで、電位差ＶｂがＶｂ１より大きくならないように制御してかぶりを抑制している。
【００２６】
画像形成装置１には、不図示ではあるものの、水平同期信号（ＢＤ信号）を検知するために感光ドラム３ａの照射領域外に配置されている検知手段としてのＢＤセンサが備えられている。レーザ光量が安定したら、ｔ１４からは感光ドラム３ａにはレーザ光が照射されないようにし、ＢＤセンサにレーザ光が照射される第二の照射動作に切り替える。これをアンブランキング制御とも呼ぶ。ＢＤ信号の周期を検知することでスキャナモータ２２２の回転速度を求めることができる。これに基づき、スキャナモータ２２２が所定の回転速度となるように加減速制御を行うディスクリ制御に切り替えて立ち上げる。ディスクリ制御とは、スキャナモータ２２２の回転速度を目標回転速度に収束させるために、スキャナモータ２２２を加減速させる制御である。より具体的には、目標速度と現在速度との差を求め、差×所定係数で求めた値を現在の出力に加算又は減算することで、スキャナモータ２２２が目標速度で回転するように制御する。
【００２７】
さらに、帯電ユニット２にプリント時の帯電電圧（−１３００Ｖ）を印加する。帯電電圧を印加することで、感光ドラム３ａが帯電されるため表面電位も変化する。よって、ｔ１５から現像ユニット４に印加する現像電圧を第二の現像電圧（−３００Ｖ）に切り替える。第二の現像電圧も、現像スリーブ４ａの電圧と感光ドラム３ａの表面電位を引いた電位差であるＶｂが、かぶり量が許容できる電位差であるＶｂ１より小さくなるような値に設定する。このように設定することで感光ドラム３ａへのかぶりを抑制できる。そして、転写出力制御部２６０と定着制御部２７０の立ち上げが完了すると、ｔ１６において現像ユニット４に印加する現像電圧をプリント時の現像電圧（−３００Ｖ）に切り替える。本実施形態では一例として、第二の現像電圧とプリント時の現像電圧は同じ−３００Ｖとなっている。
【００２８】
次に、図４（ｂ）の立ち上げシーケンスについて説明する。この第二の立ち上げシーケンスは、プリント終了後に立ち下げシーケンスを実施した後で、所定時間内に再度立ち上げシーケンスを実施する場合に行われる。例えば、プリント間隔が短い間欠プリントの要求を受けたときのような場合である。図４（ａ）の立ち上げシーケンスとは、レーザスキャナユニット５のスキャナレーザ２２１やスキャナモータ２２２が停止していないことと感光ドラム３ａの表面電位が異なる。図４（ｂ）の立ち上げシーケンスを実施するタイミングでは、立ち下げシーケンスが終わってから所定時間内に立ち上げを行っているため、現像ユニット４に現像電圧を印加していなくてもＶｂが閾値Ｖｂ１を超えない。よって、現像ユニット４に第一の現像電圧を印加するシーケンスが不要となる。そのため、図４（ａ）の立ち上げシーケンスよりも短時間で立ち上げ動作を実施することが可能となる。なお、立ち下げシーケンスについては、後の図５で詳細に説明する。
【００２９】
図４（ｂ）の立ち上げシーケンスでは、ｔ２１のプリントの要求を受けた時点でレーザスキャナユニット５はすでにアンブランキング制御を実施している。よって、立ち上げシーケンスにおいて、レーザ光によって感光ドラム３ａを露光する必要がない。さらに、現像ユニット４に現像電圧が印加されていない状態においても、感光ドラム３ａへのかぶり量は許容範囲内である。これは、先の図３（ｂ）で説明したように、立ち下げシーケンスを行った後の感光ドラム３ａの表面電位は、Ｔｔｈの期間が経過するまではかぶりが抑制される電位を保っているためである。よって、図４（ａ）で説明したような現像ユニット４に第一の現像電圧を印加しなくてもよい。
【００３０】
このような状態であるため、ｔ２１において現像ユニット４は停止した状態でメインモータ２３１の加速を開始する。そして、帯電ユニット２にプリント時の帯電電圧を印加する。帯電電圧を印加することで、感光ドラム３ａが帯電されるため表面電位も変化する。よって、ｔ２２から現像ユニット４に印加する現像電圧を第二の現像電圧（−３００Ｖ）に切り替える。第二の現像電圧も、現像スリーブ４ａの電圧と感光ドラム３ａの表面電位を引いた電位差であるＶｂが、かぶり量が許容できる電位差であるＶｂ１より小さくなるような値に設定する。このように設定することで感光ドラム３ａへのかぶりを抑制できる。そして、転写出力制御部２６０と定着制御部２７０の立ち上げが完了すると、ｔ２３において現像ユニット４に印加する現像電圧をプリント時の現像電圧（−３００Ｖ）に切り替える。なお、図４（ｃ）は帯電電圧、現像電圧を示した表である。プリント時の帯電電圧は−１３００Ｖ、プリント時の現像電圧は−３００Ｖ、第一の現像電圧は１２０Ｖ、第二の現像電圧は−３００Ｖである。
【００３１】
図５は、画像形成装置１の立ち下げ動作である立ち下げシーケンスを示した図である。立ち下げシーケンスはプリントを終了した後に画像形成装置を停止させるための後回転期間で行う。
【００３２】
プリントが終了すると、ｔ３１で立ち下げシーケンスを開始する。帯電ユニット２に印加する帯電電圧を先の図３で説明したように、後回転時の帯電電圧に変更する。これにより、感光ドラム３ａの表面電位は後回転時の帯電電圧に応じた表面電位（Ｖｐｒ）となる。ｔ３２において、帯電ユニット２により後回転時の帯電電圧で感光ドラム３ａの表面を１周にわたり帯電すると、現像スリーブ４ａの現像電圧を停止する。さらに、帯電ユニット２の帯電電圧も停止する。図３で説明したように感光ドラム３ａの表面電位をＶｐｒにすることで、帯電ユニット２も現像スリーブ４ａも停止した状態でもかぶりを抑制することができる。
【００３３】
ｔ３３において、転写出力制御部２６０と定着制御部２７０の立ち下げが完了すると、メインモータ２３１の駆動を停止し、レーザスキャナユニット５以外の立ち下げを完了とする。スキャナレーザ２２１は、ｔ３２後もアンブランキング制御を継続する。スキャナモータ２２２も立ち下げを行わず、ディスクリ制御を継続する。なお、後回転時におけるスキャナモータ２２２の目標回転速度は、通常時より遅い速度に設定してもよい。
【００３４】
レーザスキャナユニット５を停止させるタイミングはｔ３４とする。これは、帯電ユニット２に後回転時の帯電電圧を印加して感光ドラム３ａを帯電してからＴｔｈ秒後である。図３で説明したように、Ｔｔｈ秒経過すると、感光ドラム３ａの表面電位がＶｐｒからＶｔｈまで低下する。そのため、Ｔｔｈ秒が経過した後は、立ち下げシーケンスの後に再び立ち上げシーケンスを行う場合は感光ドラム３ａへのかぶりを抑制するために、先の図４（ａ）で説明したように、現像ユニット４に第一の現像電圧を印加する必要がある。よって、これ以上レーザスキャナユニット５を駆動し続けても、図４（ｂ）の立ち上げシーケンスを行うことはできないため、レーザスキャナユニットの寿命も鑑みて、ｔ３４において停止させる。
【００３５】
図４、図５の関係をまとめると、電源オン時など通常の立ち上げを行う場合には図４（ａ）の立ち上げシーケンスを行う。そして、プリントが終了すると図５の立ち下げシーケンスを行う。立ち下げシーケンスを行い、帯電ユニット２に後回転時の帯電電圧を印加して感光ドラム３ａを帯電した後、Ｔｔｈ秒が経過する前にプリントを再開するために立ち上げシーケンスを行う場合には、電位差Ｖｂがかぶりを抑制できる状態になっている。よって、図４（ｂ）の立ち上げシーケンスを行うことで、立ち上げにかかる時間を短くすることができ、ＦＰＯＴも短くすることができる。
【００３６】
図６は、立ち上げシーケンスを選択するためのフローチャートである。前述したように、立ち下げシーケンスにおいて帯電ユニット２に後回転時の帯電電圧を印加したのちに帯電ユニット２を停止してから、Ｔｔｈ秒が経過するまでは電位差Ｖｂがかぶりを抑制できる状態になっている。そこで、Ｓ６０１において主制御部２００は立ち下げシーケンスにおいて帯電ユニット２を停止した後から、Ｔｔｈ秒が経過したか否かを判断する。Ｔｔｈ秒が経過している場合は、Ｓ６０２において主制御部２００は先の図４（ａ）で説明した第一の立ち上げシーケンスを行う。Ｔｔｈ秒が経過してない場合は、Ｓ６０３において主制御部２００は先の図４（ｂ）で説明した第二の立ち上げシーケンスを行う。
【００３７】
なお、本実施形態においては一例として図３（ｃ）や図４（ｃ）の設定を説明したが、これらに限られるものではない。図３（ｃ）の値であれば、感光ドラム３ａに対してどの程度のかぶり量を許容するかによって、それに応じた値に設定することができる。図４（ｃ）の値であれば、プリント時の画質をどの程度許容するか、画像形成装置１の個体ばらつきの影響等を鑑み、装置ごとに適宜値を設定することが可能である。
【００３８】
このように、立ち下げシーケンスにおいて帯電ユニット２を停止させてから、Ｔｔｈ秒が経過する前に再度立ち上げシーケンスを行う場合には、立ち上げシーケンスを短縮することができる。よって、感光ドラム３ａに不要なトナーが付着してしまうことを抑制しつつ、ＦＰＯＴを短くすることもできる。
【００３９】
（第２の実施形態）
先の第１の実施形態においては、経過時間Ｔｔｈは後回転時に印加される帯電電圧に応じた所定の値となる例について説明した。しかし、例えば画像形成装置１が設置された周囲の環境等の影響により、感光ドラム３ａの表面電位が変化する時間が異なる。よって、本実施形態においては、画像形成装置１が設置された周囲の環境に応じて、経過時間Ｔｔｈを変更する方法について説明する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様の構成については、ここでの詳しい説明は省略する。
【００４０】
図７は、本実施形態における画像形成装置１の制御機能を示した制御ブロック図である。なお、先の第１の実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。図７では、環境検知制御部７００が追加されており、温度センサ７０１と湿度センサ７０２により、画像形成装置１が設置されている環境の温度や湿度を検知する。つまり、温度センサ７０１や湿度センサ７０２は環境検知手段といえる。温度センサ７０１は温度を検知するセンサである。湿度センサ７０２は水分量を検知するセンサであり、温度センサ７０１で検知した温度と飽和水蒸気量から湿度を求める。なお、本実施形態においては、高湿を６５％以上、常湿を２５％以上６５％未満、低湿を２５％未満と判断する。
【００４１】
図８は、図３と同様に感光ドラム３ａと現像スリーブ４ａとの電位差と、感光ドラム３ａに不要なトナーが付着してしまう量との関係を示した図である。図８では図３を常湿として、高湿、低湿の関係も加えた図になっている。なお、図３で定義した値は図８でも同様の意味となる。
【００４２】
図８（ａ）で、それぞれの湿度において、電位差とかぶり量がどのように変化するのかについて説明する。まず、高湿の場合は、常湿と比べて、Ｖｂ２よりＶｂが大きくなるとかぶり量が増加し、Ｖｂ２よりＶｂが小さくなるとかぶり量が減少する傾向にある。そのため、常湿と比べてＶｂｐｒを小さく設定する。さらに、常湿よりもＶｔｈを小さくできる。常温のＶｔｈが−１５０Ｖに対して、高湿のＶｔｈは−１４０Ｖとする。
【００４３】
低湿の場合は、常湿と比べて、Ｖｂ２よりＶｂが大きくなるとかぶり量が減少し、Ｖｂ２よりＶｂが小さくなるとかぶり量が増加する傾向にある。そのため、常湿と比べてＶｂ１を大きく設定する。常湿のＶｂ１が１００Ｖに対して、低湿のＶｂ１は１１０Ｖとする。
【００４４】
次に、図８（ｂ）について説明する。低湿と常湿については、Ｖｐｒを同じ−５００Ｖとなるように、感光ドラム３ａを帯電する。この場合、図８（ｂ）から感光ドラム３ａの表面電位は低湿の方が常湿よりわずかに電位が落ちにくくなっているが、ほぼ同じように推移していると考えることができる。よって、低湿と常湿については、ＶｐｒからＶｔｈになるまでの時間は、ともに１０ｓｅｃとする。
【００４５】
高湿は先の図８（ａ）でも説明したようにＶｂｐｒを常湿と比べて小さくする必要がある。よって、Ｖｐｒも常湿より低い−４００Ｖとする。Ｖｐｒが低いため、表面電位が０Ｖに漸近するまでの時間も早くなっている。つまり、ＶｐｒからＶｔｈになるまでの時間も、常湿より高湿の方が短くなる。ここでは、高湿のＶｐｒからＶｔｈになるまでの時間は、６ｓｅｃとする。
【００４６】
図８（ｃ）は、本実施形態における低湿、常湿、高湿における各値を示した表である。前述したように、Ｖｂ１は常湿に比べて低湿を大きく、高湿を小さく設定する。よって、低湿のＶｂ１は１１０Ｖ、常湿のＶｂ１は１００Ｖ、高湿のＶｂ１は９０Ｖとする。さらに、Ｖｐｒは低湿と常湿で同じ、高湿は小さく設定する。よって、低湿のＶｐｒは−５００Ｖ、常湿のＶｐｒは−５００Ｖ、高湿のＶｐｒは−４００Ｖとする。また、湿度に応じたＶｔｈの設定も変更している。低湿では−１６０Ｖ、常湿では−１５０Ｖ、高湿では−１４０Ｖとする。さらに、これらの条件により、湿度に応じてＴｔｈの期間も変わる。低湿のＴｔｈは１０ｓｅｃ、常湿のＴｔｈは１０ｓｅｃ、高湿のＴｔｈは６ｓｅｃとなる。つまり、第一の湿度においては所定期間が第一の期間となり、第一の湿度より高い第二の湿度においては所定期間が第一の期間より短い第二の期間となるといえる。
【００４７】
図９は、本実施形態における環境に応じた帯電電圧と現像電圧の設定値を示した表である。前述したように、高湿ではＶｂｐｒを下げる必要があるため、高湿時における帯電電圧と現像電圧を、低湿や常湿とは異なる値に設定している。プリント時の帯電電圧を、低湿は−１３００Ｖ、常湿は−１３００Ｖ、高湿は−１２５０Ｖとする。さらに、プリント時の現像電圧を、低湿は−３００Ｖ、常湿は−３００Ｖ、高湿は−３５０Ｖとする。第一の現像電圧は、低湿は１２０Ｖ、常湿は１２０Ｖ、高湿は１２０Ｖとする。第二の現像電圧は、低湿は−３００Ｖ、常湿は−３００Ｖ、高湿は−３５０Ｖとする。
【００４８】
なお、本実施形態においては一例として図８（ｃ）や図９の設定を説明したが、これらに限られるものではない。図８（ｃ）の値であれば、感光ドラム３ａのかぶり量が許容可能なＶｔｈを環境ごとに決定し、それに応じた値に設定することができる。図９の値であれば、プリント時の画質をどの程度許容するか、画像形成装置１の個体ばらつきの影響等を鑑み、装置ごとに適宜値を設定することが可能である。また、本実施形態においては一例として湿度を用いて高湿、常湿、低湿を区分したが、これに限られるものではない。必要に応じてさらに多段階に区分することも可能である。また、感光ドラム３ａのかぶり量が温度との相関が高い場合は、温度による区分を設けてもよい。感光ドラム３ａのかぶり量や感光ドラム３ａの表面電位の減衰の変化を計測して、図８（ｃ）や図９に記載の値を前述の観点から適切に設定すればよい。つまり、例えば第一の温度においては所定期間が第一の期間となり、第一の温度より高い第二の温度においては所定期間が第一の期間より短い第二の期間となる、というように湿度と同様の方針で制御すればよい。
【００４９】
このように、環境に応じてＴｔｈを変更することで、感光ドラム３ａに不要なトナーが付着してしまうことを抑制しつつ、ＦＰＯＴを短くすることもできる。
【００５０】
（第３の実施形態）
先の第１の実施形態においては、経過時間Ｔｔｈは後回転時に印加される帯電電圧に応じた所定の値となる例について説明した。しかし、例えば感光ドラム３ａの使用量に応じて感光ドラム３ａの表面電位が変化する時間が異なる。よって、本実施形態においては、感光ドラム３ａの使用量に応じて、経過時間Ｔｔｈを変更する方法について説明する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様の構成については、ここでの詳しい説明は省略する。
【００５１】
図１０は、本実施形態における画像形成装置１の制御機能を示した制御ブロック図である。なお、先の第１の実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、ここでの詳しい説明は省略する。図１０では、感光ドラム劣化判断部１０００が追加されている。感光ドラム劣化判断部１０００は、不揮発メモリ１００１に記憶された膜厚に関する情報である感光ドラム３ａの駆動時間から、感光ドラム３ａの表層膜厚がどれだけ削れたかを判断する。
【００５２】
図１１は、図３と同様に感光ドラム３ａと現像スリーブ４ａとの電位差と、感光ドラム３ａに不要なトナーが付着してしまう量との関係を示した図である。図１１（ａ）は感光ドラム３ａの膜厚によるかぶり量の変化を示している。本実施形態においては、感光ドラム３ａのかぶり量は感光ドラム３ａの膜厚による変化をほぼ受けないため、Ｖｂ１は同じ値とする。
【００５３】
次に、図１１（ｂ）について説明する。図１１（ｂ）は、図３（ｂ）で説明した感光ドラム３ａの表面電位の変化と、それより感光ドラム３ａの膜厚が薄くなった状態における表面電位の変化と、を示している。図３（ｂ）で説明した状態を、膜厚１８μｍとし、比較として膜厚１０μｍの場合を加えている。同じＶｐｒから表面電位の減衰が始まると、感光ドラム３ａの膜厚が薄い方が早く減衰する傾向になる。そのため、膜厚１０μｍの感光ドラムの方が、膜厚１８μｍの感光ドラムより、Ｖｔｈまで減衰する時間が短くなる。つまり、Ｔｔｈも短くなる。
【００５４】
図１１（ｃ）は、本実施形態における膜厚の違いに応じた各値を示した表である。感光ドラム３ａのかぶり量は感光ドラム３ａの膜厚による影響を受けにくいため、図３で説明したＶｐｒとＶｔｈは同じ値とする。しかし、膜厚に応じて感光ドラム３ａの表面電位の減衰が異なるため、膜厚に応じて、Ｖｐｒ、Ｖｔｈ、Ｔｔｈを適宜設定する。膜厚１８〜１６μｍのＶｐｒは−５００Ｖ、膜厚１５．９〜１３μｍのＶｐｒは−５００Ｖ、膜厚１２．９〜１０のＶｐｒは−５００Ｖとする。さらに、膜厚１８〜１６μｍのＶｔｈは−１５０Ｖ、膜厚１５．９〜１３μｍのＶｔｈは−１５０Ｖ、膜厚１２．９〜１０のＶｔｈは−１５０Ｖとする。膜厚１８〜１６のＴｔｈは１０ｓｅｃ、膜厚１５．９〜１３のＴｔｈは７ｓｅｃ、膜厚１２．９〜１０のＴｔｈは５ｓｅｃとなる。つまり、第一の膜厚においては所定期間が第三の期間となり、第一の膜厚より薄い第二の膜厚においては所定期間が第三の期間より短い第四の期間となるといえる。
【００５５】
図１２は、本実施形態における感光ドラム３ａの膜厚に応じた帯電電圧と現像電圧の設定値を示した表である。前述したように、かぶり量は感光ドラム３ａの膜厚の影響を受けにくい一方で、Ｖｂを一定にする必要があるため、感光ドラム３ａの膜厚に応じて各値を設定している。プリント時の帯電電圧を、膜厚１８〜１６μｍは−１３００Ｖ、膜厚１５．９〜１３μｍは−１３２０Ｖ、膜厚１２．９〜１０のＶｔｈは−１３５０Ｖとする。プリント時の現像電圧を、膜厚１８〜１６μｍは−３００Ｖ、膜厚１５．９〜１３μｍのＶｔｈは−３００Ｖ、膜厚１２．９〜１０のＶｔｈは−３００Ｖとする。第一の現像電圧は、膜厚１８〜１６μｍのＶｔｈは１２０Ｖ、膜厚１５．９〜１３μｍのＶｔｈは１２０Ｖ、膜厚１２．９〜１０のＶｔｈは１２０Ｖとする。第二の現像電圧は、膜厚１８〜１６μｍのＶｔｈは−３００Ｖ、膜厚１５．９〜１３μｍのＶｔｈは−３００Ｖ、膜厚１２．９〜１０のＶｔｈは−３００Ｖとする。
【００５６】
なお、本実施形態においては一例として図１１（ｃ）や図１２の設定を説明したが、これらに限られるものではない。図１１（ｃ）の値であれば、感光ドラム３ａのかぶり量が許容可能なＶｔｈを感光ドラム３ａの膜厚に応じた値に設定することができる。図１２の値であれば、プリント時の画質をどの程度許容するか、画像形成装置１の個体ばらつきの影響等を鑑み、装置ごとに適宜値を設定することが可能である。また、本実施形態においては一例として感光ドラム３ａの膜厚を３段階に区分したがこれに限られるものではない。必要に応じてさらに多段階に区分することも可能である。また、第２の実施形態で説明した環境検知制御部７００を第３の実施形態の構成に追加し、感光ドラム３ａの寿命と環境に合わせて各値を設定することも可能である。
【００５７】
このように、感光ドラム３ａの膜厚に応じてＴｔｈを変更することで、感光ドラム３ａに不要なトナーが付着してしまうことを抑制しつつ、ＦＰＯＴを短くすることもできる。
【符号の説明】
【００５８】
２  帯電ユニット
３ａ  感光ドラム
４ａ  現像スリーブ
５  レーザスキャナユニット
２００  主制御部
【図１】
2019109301.tif 000003
【図２】
2019109301.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019109301.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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