(57)【要約】【課題】感光体の帯電不良に基づいて画像にCD白筋が発生することを極力防止すること。【解決手段】感光体11の表面からの距離が近い表層部12aと感光体11の表面からの距離が該表層部12aよりも遠い地肌部12bとを有する帯電ローラ12と、複数のプリント速度で画像の形成を実行する手段と、帯電ローラ12の抵抗値を検出する抵抗値検出手段と、制御手段と、を備えた画像形成装置。制御手段は、抵抗値検出手段の検出結果から表層部12aの電位と地肌部12bの電位がほぼ等しくなるまでの電位安定時間を算出し、表層部12aと感光体11との間で放電が発生した領域が地肌部12bと感光体11との間で放電が発生する領域に到達するまでの放電ギャップ到達時間を算出し、電位安定時間と放電ギャップ到達時間とを比較して、放電ギャップ到達時間のほうが短い場合、放電ギャップ到達時間のほうが電位安定時間よりも長くなるように、プリント速度を低速に設定する。【選択図】図4
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定速度で回転する感光体の表面を、均一に帯電し、所望の画像を露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、さらに、該トナー像を直接あるいは中間転写体を介して記録材上に転写する画像形成装置において、
感光体表面からの距離が近い表層部と感光体表面からの距離が該表層部よりも遠い地肌部とを有する帯電ローラと、
複数のプリント速度で画像の形成を実行する手段と、
前記帯電ローラの抵抗値を検出する抵抗値検出手段と、
制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記抵抗値検出手段の検出結果から前記表層部の電位と前記地肌部の電位がほぼ等しくなるまでの電位安定時間を算出し、
前記表層部と感光体との間で放電が発生した領域が前記地肌部と感光体との間で放電が発生する領域に到達するまでの放電ギャップ到達時間を算出し、
前記電位安定時間と前記放電ギャップ到達時間とを比較して、放電ギャップ到達時間のほうが短い場合、放電ギャップ到達時間のほうが電位安定時間よりも長くなるように、前記プリント速度を低速に設定すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
さらに、前記帯電ローラの周辺温度を検出する温度検出手段を備え、
前記抵抗値検出手段は前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記帯電ローラの抵抗値を決定し、
前記制御手段は、複数のプリント速度ごとに前記放電ギャップ到達時間を算出し、前記プリント速度を前記放電ギャップ到達時間のほうが前記電位安定時間よりも長くなる速度に設定すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
さらに、前記帯電ローラの周辺湿度を検出する湿度検出手段を備え、
前記抵抗値検出手段は前記湿度検出手段の検出結果に基づいて前記帯電ローラの抵抗値を決定し、
前記制御手段は、複数のプリント速度ごとに前記放電ギャップ到達時間を算出し、前記プリント速度を前記放電ギャップ到達時間のほうが前記電位安定時間よりも長くなる速度に設定すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
さらに、前記帯電ローラの回転量をカウントして積算回転量を検出する積算回転量検出手段を備え、
前記抵抗値検出手段は前記積算回転量検出手段の検出結果に基づいて前記帯電ローラの抵抗値を決定し、
前記制御手段は、複数のプリント速度ごとに前記放電ギャップ到達時間を算出し、前記プリント速度を前記放電ギャップ到達時間のほうが前記電位安定時間よりも長くなる速度に設定すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
複数のプリントモードに基づいてそれぞれのプリント速度を決定する手段と、
前記帯電ローラの駆動状態におけるその周辺温度の上昇率を予測する手段と、
前記帯電ローラの周辺温度が所定温度に到達するまでの時間を算出する第１の時間算出手段と、
実行されるプリントモードに基づくプリント速度における一のジョブが開始から終了するまでの時間を算出する第２の時間算出手段と、
を備え、
前記制御手段は、第１の時間算出手段で算出した時間だけプリント動作を待機させた後に第２の時間算出手段で算出した時間を加えた待機ジョブ時間と、第１の時間算出手段で算出した時間だけプリント動作を待機させることなく、前記抵抗値検出手段の検出結果に基づいて設定されたプリント速度でプリント動作させた場合のジョブ時間とを比較して、一のジョブが早く終了するプリント動作を選択すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数のプリントモードに基づいてそれぞれのプリント速度を決定する手段と、
前記帯電ローラの駆動状態におけるその周辺湿度の上昇率を予測する手段と、
前記帯電ローラの周辺湿度が所定湿度に到達するまでの時間を算出する第１の時間算出手段と、
実行されるプリントモードに基づくプリント速度における一のジョブが開始から終了するまでの時間を算出する第２の時間算出手段と、
を備え、
前記制御手段は、第１の時間算出手段で算出した時間だけプリント動作を待機させた後に第２の時間算出手段で算出した時間を加えた待機ジョブ時間と、第１の時間算出手段で算出した時間だけプリント動作を待機させることなく、前記抵抗値検出手段の検出結果に基づいて設定されたプリント速度でプリント動作させた場合のジョブ時間とを比較して、一のジョブが早く終了するプリント動作を選択すること、
を特徴とする請求項１又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数のプリントモードに基づいてそれぞれのプリント速度を決定する手段と、
前記帯電ローラの積算回転量が所定量に到達するまでの時間を算出する第１の時間算出手段と、
実行されるプリントモードに基づくプリント速度における一のジョブが開始から終了するまでの時間を算出する第２の時間算出手段と、
を備え、
前記制御手段は、第１の時間算出手段で算出した時間だけプリント動作を待機させた後に第２の時間算出手段で算出した時間を加えた待機ジョブ時間と、第１の時間算出手段で算出した時間だけプリント動作を待機させることなく、前記抵抗値検出手段の検出結果に基づいて設定されたプリント速度でプリント動作させた場合のジョブ時間とを比較して、一のジョブが早く終了するプリント動作を選択すること、
を特徴とする請求項１又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
速度優先モードと画質優先モードとを有し、
前記制御手段は、速度優先モードが選択された場合は実行されるプリントモードに基づくプリント速度でプリント動作を実行させ、画質優先モードが選択された場合は請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の制御によるプリント動作を実行させること、
を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、特に、プリンタや複写機などの電子写真方式による画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式による画像形成装置では、まず、帯電部材によって感光体の表面を所定の電位に均一に帯電させている。帯電部材として帯電ローラを用いる場合、帯電ローラの抵抗値が温度や湿度などの環境条件やローラ自体の経時変化によって高くなってしまう状況下においては、画像に感光体の回転方向に直交する方向に白筋（以下、ＣＤ白筋と記す）が発生し、画質を損なう不具合がある。
【０００３】
前記不具合を解消するため、従来、特許文献１には、感光体の表面電位が生かした電圧になるまでの時間を積算して帯電電荷量を求め、帯電電荷量から感光体の膜厚を検出し、感光体の寿命を求めたり、帯電電位などを補正する制御が記載されている。特許文献２には、帯電ローラに印加した電圧又は電流を検出することで、帯電ローラの抵抗値を算出し、該抵抗値と温度から印加電圧を補正する制御が記載されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２のように、単に帯電電位などの出力補正を行うのみでは、帯電不良によるＣＤ白筋の発生の可能性を解消することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０９１４４号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、感光体の帯電不良に基づいて画像にＣＤ白筋が発生することを極力防止できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態である画像形成装置は、
所定速度で回転する感光体の表面を、均一に帯電し、所望の画像を露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、さらに、該トナー像を直接あるいは中間転写体を介して記録材上に転写する画像形成装置において、
感光体表面からの距離が近い表層部と感光体表面からの距離が該表層部よりも遠い地肌部とを有する帯電ローラと、
複数のプリント速度で画像の形成を実行する手段と、
前記帯電ローラの抵抗値を検出する抵抗値検出手段と、
制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記抵抗値検出手段の検出結果から前記表層部の電位と前記地肌部の電位がほぼ等しくなるまでの電位安定時間を算出し、
前記表層部と感光体との間で放電が発生した領域が前記地肌部と感光体との間で放電が発生する領域に到達するまでの放電ギャップ到達時間を算出し、
前記電位安定時間と前記放電ギャップ到達時間とを比較して、放電ギャップ到達時間のほうが短い場合、放電ギャップ到達時間のほうが電位安定時間よりも長くなるように、前記プリント速度を低速に設定すること、
を特徴とする。
【０００８】
ＣＤ白筋は帯電ローラの地肌部と感光体との間で発生する異常放電が原因であり、かつ、帯電ローラの表層部の電位と地肌部の電位がほぼ等しくなれば異常放電は発生しない。さらに、帯電ローラの表層部の電位と地肌部の電位がほぼ等しくなるまでの電位安定時間が帯電ローラの抵抗値に基づいて変化する。そこで、電位安定時間と放電ギャップ到達時間とを比較して、放電ギャップ到達時間のほうが短い場合、放電ギャップ到達時間のほうが電位安定時間よりも長くなるように、プリント速度を低速に設定することにより、画像不良としてのＣＤ白筋が効果的に防止される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、感光体の帯電不良に基づいて画像にＣＤ白筋が発生することを極力防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施例である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】前記画像形成装置の作像ユニットの構成を示す概略構成図である。
【図３】前記画像形成装置の制御部を示すブロック図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）はＣＤ白筋発生現象の説明図である。
【図５】帯電ローラ及び感光体の電位の変化を示すグラフであって、（ａ）は正常放電時を示し、（ｂ）は異常放電時を示す。
【図６】帯電ローラの抵抗値と温度との関係を示すグラフである。
【図７】電圧印加時における帯電ローラの表面電位と経過時間との関係を示すグラフである。
【図８Ａ】第１の制御例を示すフローチャート図である。
【図８Ｂ】第１の制御例を示すフローチャート図（図８Ａの続き）である。
【図９Ａ】第２の制御例を示すフローチャート図である。
【図９Ｂ】第２の制御例を示すフローチャート図（図９Ａの続き）である。
【図１０Ａ】第３の制御例を示すフローチャート図である。
【図１０Ｂ】第３の制御例を示すフローチャート図（図１０Ａの続き）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図において同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
（画像形成装置の概略、図１及び図２参照）
まず、一実施例である電子写真方式による画像形成装置１の概略構成について図１を参照して説明する。この画像形成装置１は画像読取りユニット６０、ステープル機能や紙折り機能などを備えた図示しない後処理ユニットを含む画像形成システムを構成している。
【００１３】
画像形成装置１は、タンデム方式でカラー画像を形成するようにしたもので、四つの作像ユニット１０（イエロー画像を形成するための作像ユニット１０ｙ、マゼンタ画像を形成するための作像ユニット１０ｍ、シアン画像を形成するための作像ユニット１０ｃ、ブラック画像を形成するための作像ユニット１０ｋ）を並置し、各感光体１１上に形成された各色のトナー画像を中間転写ベルト３１上に転写／合成（１次転写）し、合成トナー画像を転写ローラ３５から付与される電界により記録材上に２次転写するようにしたものである。
【００１４】
それぞれの感光体１１の周囲には、図２に示すように、帯電ローラ１２、ＬＥＤを光源とする画像露光装置１３、現像ローラ１４ａを含む現像器１４などが配置されており、電子写真方式にて画像を形成する。このような画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。また、作像ユニット１０ｋの近傍に温度センサ４１、湿度センサ４２が配置されている。これらのセンサ４１，４２の機能は主に転写ローラ１２の周辺温度、周辺湿度を検出することにある。
【００１５】
記録材（薄紙や厚紙など）は、給紙カセット５０に積載収容されており、給紙ローラ５１によって１枚ずつ給紙される。給紙された記録材は、レジストローラ対５２を介して２次転写部へ搬送され、トナー画像が２次転写される。その後、記録材は定着装置５５でトナーの加熱定着を施され、排出ローラ対５６から排出部５７へ排出される。
【００１６】
画像読取りユニット６０は、画像形成装置１の上部に配置されており、周知の画像読取り光学系（スキャナー、図示せず）を内蔵したもので、プラテンガラス６１上に載置された原稿の画像を読み取り、かつ、原稿トレイ６３から１枚ずつ送り出されてスリットガラス６２上を搬送される原稿の画像を読み取り、デジタル画像情報に変換する。ユニット６０で読み取られた原稿画像（デジタル画像情報）は画像形成装置１の制御部へ転送され、その画像が記録材上にプリントされる。また、画像形成装置１は、図示しないコンピュータから転送されてきたデジタル画像情報を記録材上にプリントする。
【００１７】
（制御部、図３参照）
画像形成装置１の制御部は、図３に示すように、概略、ＣＰＵ１０１を備えたシステムコントローラ部１００と、ＣＰＵ１２１を備えた画像形成コントローラ部１２０とで構成されている。ＣＰＵ１０１は画像形成システムを全体的に制御し、特に、ＣＰＵ１２１に対してプリントの実行を指示する。
【００１８】
ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３、不揮発性メモリ１２４を備えている。ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２２からプログラムを読み出してタイミングを計りながら画像形成装置１の各動作を統一的に制御し、例えば、プリントジョブなどを円滑に実行させる。ＲＯＭ１２２には作像ユニット１０でのプリント動作や記録材搬送部での搬送動作などのプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ１２３はＣＰＵ１２１におけるワークエリアとして機能する。不揮発性メモリ１２４はＣＰＵ１２１におけるプログラム実行時のデータ保存エリアとして機能する。
【００１９】
ＣＰＵ１２１は、感光体１１や転写ローラ１２などを回転させる駆動モータ１３１、四つの帯電ローラ１２へそれぞれ所定の高電圧を印加する電源１３２などを制御する。ＣＰＵ１２１へは、温度センサ４１や湿度センサ４２からの温度情報、湿度情報が入力される。また、コントローラ部１２０には帯電ローラ１２の回転量を積算していくカウンタ１３３が内蔵されており、帯電ローラ１２の積算回転量を検出し、ＣＰＵ１２１へ入力する。
【００２０】
（帯電ローラによる帯電動作、図４〜図７参照）
帯電ローラ１２は、図４（ａ）に示すように、ポリアミド系樹脂からなる粒子を含む表層粒子部１２ａと、ポリイミド系樹脂からなる地肌部１２ｂと図示しない芯金とからなり、電源１３２から芯金を介して所定の高圧電圧が印加され、この電圧にて感光体１１の表面が所定の電位に帯電される。表層粒子部１２ａは感光体１１の表面からの距離が近く（表層粒子部１２ａは感光体１１の表面に所定圧力で接触）、地肌部１２ｂは感光体１１の表面からの距離が表層部１２ａよりも遠い。
【００２１】
感光体１１は矢印ａ方向に回転し、帯電ローラ１２は矢印ｂ方向に回転する。感光体１１の初期電位は０Ｖであり、帯電ローラ１２の表層粒子部１２ａが感光体１１と一定距離（放電ギャップ）以下になると放電Ｅが発生し、正常な放電状態において感光体１１の表面は−４００Ｖに帯電する。地肌部１２ｂよりも表層粒子部１２ａが先に感光体１１に近づくため、先に表層粒子部１２ａで放電が発生することになる。感光体１１に対して表層粒子部１２ａとほぼ同じ位置にある地肌部１２ｂでは、表層粒子部１２ａと地肌部１２ｂとで放電ギャップ未満になる時間が異なる。つまり、表層粒子部１２ａで放電した後に地肌部１２ｂでの放電となる。
【００２２】
詳しくは、図５（ａ）に示すように、帯電ローラ１２の表層粒子部１２ａは帯電電圧印加当初は−４００Ｖであるが、５ｍｓ経過後は−１０００Ｖで安定する。地肌部１２ｂは印加当初から−１０００Ｖで安定している。この場合、感光体１１は印加当初から−４００Ｖに安定して均一に帯電される。
【００２３】
ところで、放電が発生すると電位はリセットされるため、表層粒子部１２ａでの放電により、表層粒子部１２ａと地肌部１２ｂとの間に電位差が生じる。そして、表層粒子部１２ａと地肌部１２ｂとの間に電位差が解消されていないと、表層粒子部１２ａの電位より地肌部１２ｂの電位が高くなり、地肌部１２ｂから感光体１１に対して異常放電Ｅ’（図４（ｂ）参照）が発生してしまう。この異常放電Ｅ’は、帯電ローラ１２の表面と感光体１１の表面が同じ距離関係にある回転方向と直交するＣＤ方向に延びて発生する（図４（ｃ）参照）。この異常放電Ｅ’は地肌部１２ｂで発生するが、散在する表面粒子部１２ａを超えて発生する。
【００２４】
詳しくは、地肌部１２ｂで異常放電Ｅ’が発生すると、図５（ｂ）に示すように、感光体１１の電位は正常値である−４００Ｖから−６００Ｖになってしまう。感光体１１の表面電位が−４００Ｖであれば露光された部分に正常にトナーが付着することになるが、−６００Ｖであると露光されてもトナーがほとんど付着することはなく、結果的にＣＤ白筋となって画質が劣化する。
【００２５】
ＣＤ白筋が発生しないように、地肌部１２ｂが放電ギャップ未満になるまでに表層粒子部１２ａと地肌部１２ｂとの電位差が解消できるかどうかは、帯電ローラ１２の抵抗値によって変動する帯電ローラ１２の表面電位変化（下記（１），（２）参照）と、表層粒子部１２ａの放電から地肌部１２ｂが放電ギャップ未満になるまでの時間（下記（３）参照）との関係によって決まる。
【００２６】
（１）帯電ローラ１２の表面抵抗値と温度との関係は図６に示すとおりであり、低温環境化になるほど抵抗値は高くなる。湿度との関係も同様であり、低湿環境下になるほど抵抗値は高くなる。積算回転量との関係も同様であり、積算回転量が多くなるほど抵抗値は低くなる。
（２）帯電ローラ１２に電圧を印加したときの表面電位と時間との関係は図７に示すとおりである。この場合、帯電ローラ１２の表面電位Ｖは以下の式で表わされる。表面電位Ｖは芯金とローラ１２の抵抗値で決まり、抵抗値が大きいほど所定の電位Ｖになるまでに時間がかかってしまう。
【００２７】
Ｖ×ｅｘｐ（−ｔ／ＣＲ）
Ｖ：帯電ローラの表面電位
ｔ：時間
Ｃ：静電容量
Ｒ：帯電ローラ抵抗
【００２８】
（３）表層粒子部１２ａで放電が発生してから地肌部１２ｂが放電ギャップ未満になるまでの時間は、感光体１１の回転（プリント速度）が高速であるほど短くなる。
【００２９】
前記（１），（２），（３）の関係を考慮すると、帯電ローラ１２の表面抵抗値が高いような低温環境で、かつ、表層粒子部１２ａの放電から地肌部１２ｂが放電ギャップ未満になるまでに、表層粒子部１２ａが低電位となるまでの時間が確保できないようなプリント速度（高速）の場合は、特に、ＣＤ白筋が発生しやすい。具体的には、１０℃の環境化での普通紙へのプリント（高速プリント）ではＣＤ白筋が発生しやすい。
【００３０】
そこで、本画像形成装置１では、帯電ローラ１２の抵抗値から表層粒子部１２ａの電位と地肌部１２ｂの電位がほぼ等しくなるまでの電位安定時間を算出し、表層粒子部１２ａと感光体１１との間で放電が発生した領域が地肌部１２ｂと感光体１１との間で放電が発生する領域に到達するまでの放電ギャップ到達時間を算出し、電位安定時間と放電ギャップ到達時間とを比較して、放電ギャップ到達時間のほうが短い場合、放電ギャップ到達時間のほうが電位安定時間よりも長くなるように、プリント速度を低速に設定することとした。これにて、画像にＣＤ白筋が発生することを未然に防止することができる。その場合、プリント生産性を極力低下させないことが好ましい。帯電ローラ１２の抵抗値は、帯電ローラ１２の周辺温度や周辺湿度から予測でき、または、帯電ローラ１２の積算回転量から予測できる。以下、帯電ローラ１２の抵抗値の予測に基づく第１、第２及び第３の制御例について具体的に説明する。
【００３１】
（第１の制御例、図８Ａ，８Ｂ参照）
第１の制御例は、周辺温度によって変動する帯電ローラ１２の電位安定時間と放電ギャップ到達時間との関係から決定した速度でプリントした場合と、プリント開始前に駆動状態で待機させた場合とを比較してプリントジョブが早く終了する制御を選択するようにしている。より詳しくは、帯電ローラ１２の駆動状態におけるその周辺温度の上昇率を予測し、周辺温度が所定温度に到達するまでの第１の時間を算出し、実行されるプリントモードに基づくプリント速度における一のジョブが開始から終了するまでの第２の時間を算出する。そして、第１の時間だけプリント動作を待機させた後に第２の時間を加えた待機ジョブ時間と、第１の時間だけプリント動作を待機させることなく、帯電ローラ１２の抵抗値に基づいて設定されたプリント速度でプリント動作させた場合のジョブ時間とを比較して、一のジョブが早く終了するプリント動作を選択する。
【００３２】
ここでは、Ａ４サイズの普通紙を用いて３０枚プリントする場合であって、プリント開始時の帯電ローラ１２の周辺温度が１５℃の環境下にある場合を想定している。
【００３３】
プリントが開始されると、ＣＰＵ１２１はシステムコントローラ部１００からジョブ枚数Ｎ及びプリントモードを取得し（ステップＳ１）、プリントモードによって決定されるプリントモード速度を設定する（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ６）。記録材が普通紙であれば高速に設定し（ステップＳ３）、厚紙であれば低速に設定する（ステップＳ６）。なお、プリントモード速度は、記録材の種類以外に、光沢指定や解像度指定によって異なる場合がある。
【００３４】
次に、１枚の用紙を排出する時間ｔを求める（ステップＳ４，Ｓ７）。１枚の用紙を排出する時間ｔは、用紙サイズとプリント速度によって決まる。プリント速度が高速で、用紙サイズがレターサイズの場合は１．５秒、Ａ４サイズの場合は１．６秒、リーガルサイズの場合は１．８秒である。また、プリント速度が低速で、用紙サイズがレターサイズの場合は３．０秒、Ａ４サイズの場合は３．２秒、リーガルサイズの場合は３．８秒である。ここでは普通紙のＡ４サイズを想定しているので、１枚排出時間ｔは１．６秒である。
【００３５】
さらに、プリントモードによって決定される待機解除温度ｔｗｒｔを求める（ステップＳ５，Ｓ８）。待機解除温度ｔｗｒｔとは、プリント開始前に、駆動モータ１３１の駆動を開始した状態でプリント動作を待機させ、この待機を解除する条件としての帯電ローラ１２の周辺温度を表す。駆動モータ１３１を駆動状態で時間が経過すると、徐々に帯電ローラ１２の周辺温度が上昇する。これにて、帯電ローラ１２の抵抗値が下がり、結果的にＣＤ白筋が発生しなくなる。待機解除温度ｔｗｒｔはプリント速度が高速の場合は１７℃、低速の場合は１２℃としている。
【００３６】
次に、現在の帯電ローラ１２の周辺温度Ｔを検出し（ステップＳ９）、待機予測時間ｔｗを算出する（ステップＳ１０）。第１の制御例では、駆動モータ１３１を駆動して待機している際の温度上昇を予め実験データより求めて温度上昇時間を、３０秒間に１℃上昇するとして算出する。待機予測時間ｔｗは、ステップＳ９で検出した現在の周辺温度ＴとステップＳ５，Ｓ８で求めた待機解除温度ｔｗｒｔとの差分から求められる。現在の周辺温度が１５℃とすると、待機解除温度ｔｗｒｔは１７℃なので、その差分は２℃である。帯電ローラ１２の温度が２℃上昇するためには待機予測時間ｔｗは３０秒×２で６０秒となる。
【００３７】
そして、プリント動作開始前に待機させて前記プリント速度でプリントを実行した場合の待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔを求める（ステップＳ１１）。時間ｔｗａｉｔは以下のようにして求める。まず、待機がなく所定のプリントモードでプリントを実行した場合の実行時間（１枚排出時間ｔ×ジョブ枚数Ｎ）を算出する。ここでは、時間ｔが１．６秒、Ｎが３０なので、待機なしジョブ実行時間は４８秒となる。これに待機時間の６０秒を加算すると、待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔは１０８秒となる。
【００３８】
次に、待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔに対して、帯電ローラ１２の電位安定時間と放電ギャップ到達時間との関係から決定した速度でプリントした場合の速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄを求める（ステップＳ１９）。詳しくは、帯電出力を取得し（ステップＳ１２）、プリント開始時の帯電ローラ１２の周辺温度に基づいて帯電ローラ１２の抵抗値を取得する（ステップＳ１３）。帯電ローラ１２の抵抗値は、表１に示すように、予め実験的に求めた値である。ここでは、プリント開始時の周辺温度Ｔは１５℃であることから、帯電ローラ１２の抵抗値は７．０×１０5Ωである。
【００３９】
そして、帯電ローラ１２の表面で放電が発生した後に電位が復帰するまでの電位安定時間ｔｓｔｂを取得する（ステップＳ１４）。電位安定時間ｔｓｔｂは、表１に示すように、予め実験的に求めた値である。ここでは、プリント開始時の周辺温度Ｔは１５℃であることから、電位安定時間ｔｓｔｂは５．００秒である。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
さらに、プリント速度ごとに、帯電ローラ１２の表層粒子部１２ａで放電が発生した後に地肌部１２ｂが放電ギャップ未満になるまでの放電ギャップ到達時間ｔＨ，ｔＬを算出する（ステップＳ１５）。放電ギャップ到達時間は、予め実験的に測定された値であり、高速時の放電ギャップ到達時間ｔＨは３．０４ｍｓであり、低速時の放電ギャップ到達時間ｔＬは６．０８ｍｓである。
【００４２】
その後、電位安定時間ｔｓｔｂと放電ギャップ到達時間ｔＨ，ｔＬとを比較し（ステップＳ１６）、ＣＤ白筋が発生しない画像正常速度を求める。画像正常速度は、ｔｓｔｂ≦ｔＨの場合は高速であり（ステップＳ１７）、ｔＨ＜ｔｓｔｂ≦ｔＬの場合は低速である（ステップＳ１８）。また、ｔｓｔｂ＞ｔＬの場合は、画像正常速度を考慮する必要がなく、後述するステップＳ２２以下を実行する。
【００４３】
次に、ステップＳ１７又はＳ１８で求めた速度でプリント動作を実行した場合の速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄを算出する（ステップＳ１９）。前記待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔを算出したときのプリント速度を画像正常速度に置き換えて、低速動作として、速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄを算出すると、３０枚で１枚排出時間が３．２秒なので、ｔｓｐｄは９６秒となる。
【００４４】
そこで、速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄと待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔとを比較し（ステップＳ２０）、ｔｓｐｄ≦ｔｗａｉｔの場合、つまり、プリント開始時に待機させないで画像正常速度でプリントした場合のほうがジョブ実行時間が短い場合は、プリント速度を画像正常速度に設定し（ステップＳ２１）、プリント動作を実行する（ステップＳ２６）。
【００４５】
一方、ｔｓｐｄ＞ｔｗａｉｔの場合、つまり、プリント開始前に待機させて設定されているプリントモードでプリントした場合のほうがジョブ実行時間が短い場合は、プリント速度を設定されているプリントモード速度に設定する（ステップＳ２２）。この場合は、プリント実行前に帯電ローラ１２の周辺温度Ｔを検出し（ステップＳ２３）、検出温度Ｔが待機解除温度ｔｗｒｔよりも高ければ（ステップＳ２４）、プリント動作を実行する（ステップＳ２６）。また、検出温度Ｔが待機解除温度ｔｗｒｔに到達するまでは待機時間をカウントし、待機時間が待機予測時間ｔｗの２倍を超えた場合は（ステップＳ２５）、プリント動作を実行する（ステップＳ２６）。
【００４６】
具体的には、待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔである１０８秒と速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄである９６秒とを比較すると、速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄのほうが短いので、プリント速度画像正常速度である低速に設定してプリント動作を実行する。つまり、第１の制御例では、プリント動作前に待機させてその後に高速でプリントした場合よりもプリント動作前に待機させずに最初から低速でプリントした場合のほうが１ジョブに要する時間が短くなる。
【００４７】
（第２の制御例、図９Ａ，９Ｂ参照）
第２の制御例は、周辺湿度によって変動する帯電ローラ１２の電位安定時間と放電ギャップ到達時間との関係から決定した速度でプリントした場合と、プリント開始前に駆動状態で待機させた場合とを比較してプリントジョブが早く終了する制御を選択するようにしている。より詳しくは、帯電ローラ１２の駆動状態におけるその周辺湿度の上昇率を予測し、周辺湿度が所定湿度に到達するまでの第１の時間を算出し、実行されるプリントモードに基づくプリント速度における一のジョブが開始から終了するまでの第２の時間を算出する。そして、第１の時間だけプリント動作を待機させた後に第２の時間を加えた待機ジョブ時間と、第１の時間だけプリント動作を待機させることなく、帯電ローラ１２の抵抗値に基づいて設定されたプリント速度でプリント動作させた場合のジョブ時間とを比較して、一のジョブが早く終了するプリント動作を選択する。
【００４８】
第２の制御例は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、図８Ａ及び図８Ｂで説明した第１の制御例と基本的には同様の手順を実行する。従って、図９Ａ及び図９Ｂにおいて図８Ａ及び図８Ｂと同じステップ番号では同じ処理を実行する。異なるのは、ステップＳ５ａ，Ｓ８ａでプリントモードによって決定される待機解除湿度ｔｗｒｈを求める点である。待機解除湿度ｔｗｒｈとは、プリント開始前に、駆動モータ１３１の駆動を開始した状態でプリント動作を待機させ、この待機を解除する条件としての帯電ローラ１２の周辺湿度を表す。駆動モータ１３１を駆動状態で時間が経過すると、徐々に帯電ローラ１２の周辺湿度が上昇する。これにて、帯電ローラ１２の抵抗値が下がり、結果的にＣＤ白筋が発生しなくなる。待機解除湿度ｔｗｒｈはプリント速度が高速の場合は２５％、低速の場合は２０％としている。
【００４９】
ステップＳ９ａでは、現在の帯電ローラ１２の周辺湿度Ｈを検出し、ステップＳ１０では、待機予測時間ｔｗを算出する。第２の制御例では、駆動モータ１３１を駆動して待機している際の湿度上昇を予め実験データより求めて湿度上昇時間を、３０秒間に１．０％上昇するとして算出する。待機予測時間ｔｗは、ステップＳ９ａで検出した現在の周辺湿度ＨとステップＳ５ａ，Ｓ８ａで求めた待機解除湿度ｔｗｒｈとの差分から求められる。現在の周辺湿度が２３％とすると、待機解除温度ｔｗｒｈは２５％なので、その差分は２％である。帯電ローラ１２の湿度が２％上昇するためには待機予測時間ｔｗは３０秒×２で６０秒となる。
【００５０】
プリント動作開始前に待機させて前記プリント速度でプリントを実行した場合の待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔを求める処理は前記第１の制御例と同様であり（ステップＳ１１）、待機がなく所定のプリントモードでプリントを実行した場合のジョブ実行時間４８秒であり、待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔはこれに６０秒を加算した１０８秒となる。
【００５１】
待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔに対して、帯電ローラ１２の電位安定時間と放電ギャップ到達時間との関係から決定した速度でプリントした場合の速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄを求めるのも前記第１の制御例と同様である（ステップＳ１９）。詳しくは、プリント開始時の帯電ローラ１２の周辺湿度に基づいて帯電ローラ１２の抵抗値を取得する（ステップＳ１３）。帯電ローラ１２の抵抗値は、表２に示すように、予め実験的に求めた値である。ここでは、プリント開始時の周辺湿度Ｈは２３％であることから、帯電ローラ１２の抵抗値は７．０×１０5Ωである。
【００５２】
そして、帯電ローラ１２の表面で放電が発生した後に電位が復帰するまでの電位安定時間ｔｓｔｂを取得する（ステップＳ１４）。電位安定時間ｔｓｔｂは、表２に示すように、予め実験的に求めた値である。ここでは、プリント開始時の周辺湿度Ｈは２３％であることから、電位安定時間ｔｓｔｂは５．００秒である。
【００５３】
【表２】
2015014747.tif 000004
【００５４】
さらに、プリント速度ごとに、放電ギャップ到達時間ｔＨ，ｔＬを算出するのも前記第１の制御例と同様である（ステップＳ１５）。同様に、ステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１８でＣＤ白筋が発生しない画像正常速度を求める。そして、プリント開始時に待機させないで画像正常速度でプリントした場合のほうがジョブ実行時間が短い場合は、プリント速度を画像正常速度に設定し（ステップＳ２１）、プリント動作を実行する（ステップＳ２６）。
【００５５】
一方、プリント開始前に待機させて設定されているプリントモードでプリントした場合のほうがジョブ実行時間が短い場合は、プリント速度を設定されているプリントモード速度に設定する（ステップＳ２２）。この場合は、プリント実行前に帯電ローラ１２の周辺湿度Ｈを検出し（ステップＳ２３ａ）、検出湿度Ｈが待機解除温度ｔｗｒｈよりも高ければ（ステップＳ２４ａ）、プリント動作を実行する（ステップＳ２６）。また、検出湿度Ｈが待機解除温度ｔｗｒｈに到達するまでは待機時間をカウントし、待機時間が待機予測時間ｔｗの２倍を超えた場合は（ステップＳ２５）、プリント動作を実行する（ステップＳ２６）。
【００５６】
具体的には、待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔである１０８秒と速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄである９６秒とを比較すると、速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄのほうが短いので、プリント速度画像正常速度である低速に設定してプリント動作を実行する。つまり、第２の制御例では、プリント動作前に待機させてその後に高速でプリントした場合よりもプリント動作前に待機させずに最初から低速でプリントした場合のほうが１ジョブに要する時間が短くなる。
【００５７】
（第３の制御例、図１０Ａ，１０Ｂ参照）
第３の制御例は、積算回転量によって変動する帯電ローラ１２の電位安定時間と放電ギャップ到達時間との関係から決定した速度でプリントした場合と、プリント開始前に駆動状態で待機させた場合とを比較してプリントジョブが早く終了する制御を選択するようにしている。より詳しくは、帯電ローラ１２の積算回転量が所定量に到達するまでの第１の時間を算出し、実行されるプリントモードに基づくプリント速度における一のジョブが開始から終了するまでの第２の時間を算出する。そして、第１の時間だけプリント動作を待機させた後に第２の時間を加えた待機ジョブ時間と、第１の時間だけプリント動作を待機させることなく、帯電ローラ１２の抵抗値に基づいて設定されたプリント速度でプリント動作させた場合のジョブ時間とを比較して、一のジョブが早く終了するプリント動作を選択する。
【００５８】
第３の制御例は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、図８Ａ及び図８Ｂで説明した第１の制御例と基本的には同様の手順を実行する。従って、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいて図８Ａ及び図８Ｂと同じステップ番号では同じ処理を実行する。異なるのは、ステップＳ５ｂ，Ｓ８ｂでプリントモードによって決定される待機解除回転量ｔｗｒｒを求める点である。待機解除回転量ｔｗｒｒとは、プリント開始前に、駆動モータ１３１の駆動を開始した状態でプリント動作を待機させ、この待機を解除する条件としての帯電ローラ１２の積算回転量を表す。駆動モータ１３１を駆動状態で時間が経過すると、帯電ローラ１２の回転量が徐々に増加する。これにて、帯電ローラ１２の抵抗値が下がり、結果的にＣＤ白筋が発生しなくなる。待機解除回転量ｔｗｒｒはプリント速度が高速の場合は１２０００００回転、低速の場合は１００００００回転としている。
【００５９】
ステップＳ９ｂでは、現在の帯電ローラ１２の積算回転量Ｒを検出し、ステップＳ１０では、待機予測時間ｔｗを算出する。第３の制御例では、プリント速度が高速の場合には１３０ｍｓ、低速の場合には２６０ｍｓで帯電ローラ１２が１回転することを前提としている。待機予測時間ｔｗは、ステップＳ９ｂで検出した現在の積算回転量ＲとステップＳ５ｂ，Ｓ８ｂで求めた待機解除回転量ｔｗｒｒとの差分から求められる。現在の積算回転量が１１９９７００回転とすると、待機解除回転量ｔｗｒｒは１２０００００回転なので、その差分は３００回転である。帯電ローラ１２が３００回転するためには待機予測時間ｔｗは１３０ｍｓ×３００回転で３９秒となる。
【００６０】
プリント動作開始前に待機させて前記プリント速度でプリントを実行した場合の待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔを求める処理は前記第１の制御例と同様であり（ステップＳ１１）、待機がなく所定のプリントモードでプリントを実行した場合のジョブ実行時間４８秒であり、待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔはこれに３９秒を加算した８７秒となる。
【００６１】
待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔに対して、帯電ローラ１２の電位安定時間と放電ギャップ到達時間との関係から決定した速度でプリントした場合の速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄを求めるのも前記第１の制御例と同様である（ステップＳ１９）。詳しくは、プリント開始時の帯電ローラ１２の積算回転量に基づいて帯電ローラ１２の抵抗値を取得する（ステップＳ１３）。帯電ローラ１２の抵抗値は、表３に示すように、予め実験的に求めた値である。ここでは、プリント開始時の積算回転量Ｒは１１９９７００回転であることから、帯電ローラ１２の抵抗値は５．００×１０5Ωである。
【００６２】
そして、帯電ローラ１２の表面で放電が発生した後に電位が復帰するまでの電位安定時間ｔｓｔｂを取得する（ステップＳ１４）。電位安定時間ｔｓｔｂは、表３に示すように、予め実験的に求めた値である。ここでは、プリント開始時の積算回転量Ｒは１１９９７００回転であることから、電位安定時間ｔｓｔｂは５．００秒である。
【００６３】
【表３】
2015014747.tif 000005
【００６４】
さらに、プリント速度ごとに、放電ギャップ到達時間ｔＨ，ｔＬを算出するのも前記第１の制御例と同様である（ステップＳ１５）。同様に、ステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１８でＣＤ白筋が発生しない画像正常速度を求める。そして、プリント開始時に待機させないで画像正常速度でプリントした場合のほうがジョブ実行時間が短い場合は、プリント速度を画像正常速度に設定し（ステップＳ２１）、プリント動作を実行する（ステップＳ２６）。
【００６５】
一方、プリント開始前に待機させて設定されているプリントモードでプリントした場合のほうがジョブ実行時間が短い場合は、プリント速度を設定されているプリントモード速度に設定する（ステップＳ２２）。この場合は、プリント実行前に帯電ローラ１２の積算回転量Ｒを検出し（ステップＳ２３ｂ）、積算回転量Ｒが待機解除回転量ｔｗｒｒよりも高ければ（ステップＳ２４ｂ）、プリント動作を実行する（ステップＳ２６）。また、積算回転量Ｒが待機解除回転量ｔｗｒｒに到達するまでは待機時間をカウントし、待機時間が待機予測時間ｔｗの２倍を超えた場合は（ステップＳ２５）、プリント動作を実行する（ステップＳ２６）。
【００６６】
具体的には、待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔである８７秒と速度変更時ジョブ実行時間ｔｓｐｄである９６秒とを比較すると、待機時ジョブ実行時間ｔｗａｉｔのほうが短いので、プリント速度を高速に設定してプリント動作を実行する。つまり、第３の制御例では、プリント動作前に待機させることなく最初から低速でプリントした場合よりもプリント動作前に待機させてその後に高速でプリントした場合のほうが１ジョブに要する時間が短くなる。
【００６７】
（速度優先又は画質優先）
また、前記第１、第２及び第３の制御例において、速度優先モードと画質優先モードとを設定するようにしてもよい。即ち、速度優先モードが選択された場合は実行されるプリントモードに基づくプリント速度でプリント動作を実行させ、画質優先モードが選択された場合は前記第１、第２又は第３の制御例によるプリント動作を実行させる。速度優先モードはそれほど画質を気にしない場合にユーザによって選択される。
【００６８】
（他の実施例）
なお、本発明に係る、画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００６９】
特に、画像形成装置としては、カラー画像形成装置以外に、モノクロ画像形成装置であってもよく、通信機能やファクシミリ機能などを備えた複合機であってもよい。また、作像ユニットの細部の構成などは任意である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、感光体の帯電不良に基づいて画像にＣＤ白筋が発生することを極力防止できる点で優れている。
【符号の説明】
【００７１】
１…画像形成装置
１０…作像ユニット
１１…感光体
１２…帯電ローラ
１２ａ…表層粒子部
１２ｂ…地肌部
１３…露光装置
１４…現像器
４１…温度センサ
４２…湿度センサ
１２１…ＣＰＵ
１３３…回転量積算カウンタ
【図１】
2015014747.tif 000006
【図２】
2015014747.tif 000007
【図３】
2015014747.tif 000008
【図４】
2015014747.tif 000009
【図５】
2015014747.tif 000010
【図６】
2015014747.tif 000011
【図７】
2015014747.tif 000012
【図８Ａ】
2015014747.tif 000013
【図８Ｂ】
2015014747.tif 000014
【図９Ａ】
2015014747.tif 000015
【図９Ｂ】
2015014747.tif 000016
【図１０Ａ】
2015014747.tif 000017
【図１０Ｂ】
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