(57)【要約】【課題】像坦持体に帯電部材が押圧接触する構成をとる画像形成装置にて、長い間、画像形成を実行せずに像坦持体等が停止、放置された後であっても、画質ディフェクトを軽減した状態の画像形成を可能とする。【解決手段】画像形成に際して像を担持する感光体ドラム１２と、この感光体ドラム１２に対して所定の圧力にて接触し感光体ドラム１２の回動に従動して回動する帯電ロール１３ａを介して感光体ドラム１２を帯電する帯電器１３と、画像形成の停止時刻に関する情報を格納するメモリと、この感光体ドラム１２の回動を制御する制御回路とを備え、この制御回路は、画像形成の実行に先立ってそれまでの停止状態をメモリから把握し、把握された停止状態に基づき画像形成の実行に先立って感光体ドラム１２と帯電ロール１３ａとを所定時間、回動させる。【選択図】　　　　図２
2004101838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成に際して像を担持する像担持体と、
前記像担持体に対して所定の圧力にて接触し、当該像担持体を帯電する帯電部材と、
前記像担持体の回動を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、画像形成の実行に先立ってそれまでの停止状態を把握し、把握された当該停止状態に基づき当該画像形成の実行に先立って前記像担持体を所定時間、回動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部材は、前記像担持体の回動に従動して回動する帯電ロールであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体を用いた画像形成の停止時刻に関する情報を格納するメモリを更に備え、
前記制御回路は、前記メモリから読み込まれた前記停止時刻に関する情報に基づいて前記停止状態を把握することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記メモリは、前記像担持体と前記帯電部材とを含んで構成されるプロセスカートリッジに設けられる不揮発性メモリであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御回路は、装置本体が置かれた温度を把握し、把握された当該温度に基づいて前記像担持体の回動条件を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
像担持体に接触して当該像担持体を帯電する接触帯電器を用いて画像形成処理を実行する画像形成装置であって、
最後の画像形成処理の実行からの放置時間に関する情報を取得する放置時間情報取得手段と、
前記放置時間情報取得手段により取得された前記放置時間に関する情報に基づき、実際の画像形成処理を行なう前に前記像担持体を空回転させる空回転時間を算出する空回転時間算出手段と、
前記空回転時間算出手段により算出された前記空回転時間に基づいて前記像担持体を空回転させる回転手段と
を含む画像形成装置。
【請求項７】
前記回転手段による空回転の後、所定の画像形成条件によって実際の画像形成処理を実行する画像形成処理実行手段を更に含む請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成処理実行手段による前記画像形成条件は、前記接触帯電器に印加される交流電圧の周波数および／または交流電圧制御方法に関する条件であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
所定の押圧力にて押圧されて像担持体に接触し当該像担持体を帯電する帯電器を用いて画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
前記画像形成装置の放置状態に関する情報を取得し、
取得された前記放置状態に関する情報に基づいて、前記帯電器の歪み量を減少させる処理を実行し、
前記処理の実行後、実際の画像形成処理を実行することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
前記帯電器の歪み量を減少させる処理は、前記像担持体に対する前記帯電器の接触位置を変える処理であることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を採用した画像形成装置等に関し、より詳しくは、像坦持体を帯電する帯電器を備えた画像形成装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に一旦、多重に一次転写した後、この中間転写ベルトから転写紙上に一括して二次転写し、この転写紙上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒（モノクロ）の画像を形成するものが挙げられる。
【０００３】
図１５は、かかるタンデム機の一例を示した図である。この図１５に示す画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各々色の異なるトナー像を形成する４つの画像形成ユニット３００Ｙ，３００Ｍ，３００Ｃ，３００Ｋを備え、これらの画像形成ユニット３００Ｙ，３００Ｍ，３００Ｃ，３００Ｋは、水平方向に沿って一定間隔を隔て、並列的に配置されている。この画像形成ユニット３００Ｙ，３００Ｍ，３００Ｃ，３００Ｋは、形成するトナー像の色が異なる他は、ほぼ同様な構成を備えており、感光体ドラム３０１の表面を帯電装置３０２によって一様に帯電した後、露光装置３０３によって感光体ドラム３０１の表面に画像露光を施し、各色の画像情報に応じた静電潜像を形成している。この感光体ドラム３０１の表面に形成された静電潜像は、対応する色の現像装置３０４により顕像化されてトナー像となり、このトナー像は、一次転写用の帯電器３０５によって中間転写ベルト３０６上に、順次、多重に転写される。また、感光体ドラム３０１の表面に残留したトナーはクリーニング装置３０７によって除去され、次の画像形成工程に備える。
【０００４】
中間転写ベルト３０６は、駆動ローラを含む複数本のローラ３０８、３０９、３１０、３１１、３１２によって、感光体ドラム３０１の回転速度と等しい速度で循環駆動される。この中間転写ベルト３０６上に多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像は、この中間転写ベルト３０６の下方に設けられた二次転写位置（ローラ３１１の位置）において、中間転写ベルト３０６の表面と接触する二次転写ロール３１３により、この二次転写位置に所定のタイミングで給紙される転写用紙３１４上に一括して転写される。その後、この転写用紙３１４は、定着装置（図示せず）まで搬送され、この定着装置によって熱および圧力で定着処理を受けることで、カラーや白黒の画像が形成される。
【０００５】
ここで、感光体ドラム３０１の表面を帯電させる帯電装置３０２としては、従来、コロナ帯電装置によって放電する非接触型が広く用いられてきたが、オゾンの発生を低減し消費電力を削減するために、近年、接触型が注目されている。この接触型では、被帯電体である感光体ドラム３０１に、例えば帯電ローラや帯電ブラシ等の帯電部材を当接させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体ドラム３０１の像担持体面を所定の極性、電位に帯電させている。
【０００６】
このとき、接触型帯電部材が像担持体から浮いてしまうと、放電ができなくなり、帯電が均一化されず、画質欠陥となってしまうことから、例えば、接触型帯電部材をバネ材等によって加圧し、像担持体に押し付ける構成が採用されている。しかしながら、常時、押し付けられている部分、即ち、接触型帯電部材が像担持体に接触する部分は、変形が生じ易い。特に、接触型帯電部材としてゴム材料からなる帯電ロールを採用した場合には、このゴムが歪んで（変形して）像担持体に密着することになる。特に、長い間、画像形成装置を放置させた場合等には、接触型帯電部材は、変形状態を長期間に亘って強いられることとなり、変形した部分（歪んだ部分）が像担持体から浮いてしまい、充分な放電ができなくなる。その結果、放電が不均一となり、帯電不良を起こし、画質欠陥となってしまう。
【０００７】
この接触型の帯電部材を用いる従来技術として、帯電ローラが永久変形した場合にブラシを用いた帯電の初期電位の不安定を防止するため、プロセスユニットが新品である場合に１分程度の帯電動作をイニシャライズ動作として実行するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、帯電ローラの歪みを減少させるために、帯電ローラの圧力を解除する機構を備えた技術が存在する（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−９２７５２号公報（第５−６頁、図５）
【特許文献２】
特開２０００−３１５００２号公報（第１０−１１頁、図２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、接触型帯電部材が感光体ドラム３０１等の像担持体に接触させて帯電させる場合、発生する帯電ローラの歪みを回避する為に、上述した特許文献１では、像担持体の表面に対して画像形成プロセス前に所定時間帯電させることから、初期動作以外の状態にてこの技術を応用すると、帯電時間が長くなり、像担持体の磨耗が激しくなってしまう。また、上述した特許文献２のように圧力を解除する機構（リトラクト機構）を設けると、構成が複雑となりコストアップとなる。
【００１０】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、接触型帯電部材の圧縮歪みによる画質ディフェクトを軽減することにある。
また他の目的は、像坦持体に帯電部材が押圧接触する構成をとる画像形成装置にて、長い間、画像形成を実行せずに像坦持体等が停止、放置された後であっても、画質ディフェクトを軽減した状態の画像形成を可能とすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明では、画像形成の実行に先立ってそれまでの停止状態・放置状態に応じて、接触型帯電部材の接触部分を像坦持体から一定時間解放することで、接触型帯電部材の接触歪みに起因する画質ディフェクトを軽減している。即ち、本発明が適用される画像形成装置は、画像形成に際して像を担持する像担持体と、この像担持体に対して所定の圧力にて接触し、例えば像担持体の回動に従動して回動する帯電ロールで構成されて像坦持体を帯電する帯電部材と、像担持体を用いた画像形成の停止時刻に関する情報を格納する、例えば、像担持体と帯電部材とを含んで構成されるプロセスカートリッジに設けられる不揮発性メモリ等からなるメモリと、この像担持体の回動を制御する制御回路とを備え、この制御回路は、画像形成の実行に先立ってそれまでの停止状態を把握し、把握された停止状態に基づき画像形成の実行に先立って像担持体を所定時間、回動させることを特徴としている。より詳しくは、この制御回路は、装置本体が置かれた温度を把握し、把握された温度に基づいて像担持体の回動条件を決定することを特徴としている。
【００１２】
他の観点から捉えると、本発明は、像担持体に接触してこの像担持体を帯電する接触帯電器を用いて画像形成処理を実行する画像形成装置であって、最後の画像形成処理の実行からの放置時間に関する情報を取得する放置時間情報取得手段と、取得された放置時間に関する情報に基づき、実際の画像形成処理を行なう前に像担持体を空回転させる空回転時間を算出する空回転時間算出手段と、算出された空回転時間に基づいて像担持体を空回転させる回転手段と、空回転の後、所定の画像形成条件によって実際の画像形成処理を実行する画像形成処理実行手段とを含む。ここで、この画像形成処理実行手段による画像形成条件は、接触帯電器に印加される交流電圧の周波数および／または交流電圧制御方法に関する条件であることを特徴とすれば、画像ディフェクト軽減を更に強化することができる点で好ましい。
【００１３】
更に本発明は、所定の押圧力にて押圧されて像担持体に接触して帯電する帯電器を用いて画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、画像形成装置の放置状態に関する情報を取得し、取得された放置状態に関する情報に基づいて、帯電器の歪み量を減少させる処理を実行し、この処理の実行後、実際の画像形成処理を実行することを特徴としている。この帯電器の歪み量を減少させる処理は、像担持体に対する帯電器の接触位置を変える処理であること、より具体的には、例えば、帯電器がロール部材で像坦持体に従動して回動するのであれば、像坦持体を回転させてロール部材の接触位置を変えるように構成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行なう画像プロセス系１０、記録用紙（シート）を搬送するシート搬送系４０、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）５０とを備えている。
【００１５】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、この画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｃａｎｎｅｒ）３０を備えている。また本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙（シート）上の画像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器２９を備えている。更に、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋが設けられている。
【００１６】
転写ユニット２０は、中間転写体である中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するクリーニング装置２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３およびバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ（図示せず）によって回転駆動されるドライブロール２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材（ゴムまたは樹脂）にて抵抗調整されたものが使用されている。クリーニング装置２５は、クリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂを備えており、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から残留トナーや紙粉等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。
【００１７】
ＲＯＳ３０は、図示しない半導体レーザ、変調器の他、半導体レーザから出射されたレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている。図１に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの下方に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム３２を設け、レーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）が通過するガラス製のウィンドウ３３をこのフレーム３２の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【００１８】
シート搬送系４０は、画像が記録される記録用紙（シート）を積載して供給する給紙装置４１、給紙装置４１から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール４２、ナジャーロール４２から供給された記録用紙を１枚ずつ分離して搬送するフィードロール４３、フィードロール４３により１枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路４４を備えている。また、搬送路４４を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール４５、二次転写位置に設けられバックアップロール２４に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール４６を備えている。更に、定着器２９によってトナー画像が定着された記録用紙を本体１の機外に排出する排出ロール４７、排出ロール４７によって排出された記録用紙を積載する排出トレイ４８を有する。また、定着器２９によって定着された記録用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット４９を備えている。
【００１９】
次に、図１に示す画像形成装置の動作について説明する。図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の色材階調データに変換され、ＲＯＳ３０に出力される。
【００２０】
ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、半導体レーザ（図示せず）から出射されたレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）を、ｆ−θレンズ（図示せず）を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００２１】
画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト２１上に多重転写される。このとき、黒色のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられ、黒色のトナー像は、中間転写ベルト２１に対して最後に一次転写される。
【００２２】
一方、シート搬送系４０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール４２が回転し、給紙装置４１から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール４３により１枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路４４を経てレジストロール４５に搬送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール４５が回転し、記録用紙は、バックアップロール２４および二次転写ロール４６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、４色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール４７によって本体１の上部に設けられた排出トレイ４８に排出される。尚、排出トレイ４８にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって搬送方向を切り替え、定着器２９によって定着された記録用紙を両面用搬送ユニット４９によって反転させることもできる。この反転された記録用紙をレジストロール４５に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、記録用紙の両面に画像を形成することが可能となる。
【００２３】
次に、画像プロセス系１０における画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋについて詳述する。
図２は、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１１Ｙとマゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニット１１Ｍとが示されている。他の画像形成ユニット１１Ｃ，１１Ｋもほぼ同様に構成されている。
【００２４】
画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、トナー像を担持させる像担持体としての感光体ドラム１２、帯電部材である帯電ロール１３ａを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３、帯電器１３によって帯電され、ＲＯＳ３０からのレーザ光（ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋ）によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像ロール１４ａによって現像する現像器１４、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写ロール１５、転写後に感光体ドラム１２上に残った残留トナーを除去するクリーニング装置１６を備えている。
【００２５】
次に、カートリッジについて説明する。
図３は、本実施の形態におけるプロセスカートリッジを説明するための図である。本実施の形態では、各色ごとに、各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの感光体ドラム１２、帯電器１３、およびクリーニング装置１６を一体化し、プロセスカートリッジ６０を形成している。画像形成装置の本体１からこのプロセスカートリッジ６０だけを取り外し、また、プロセスカートリッジ６０だけを本体１に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としている。これらのプロセスカートリッジ６０は、各画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの間で差し替えて用いることもできる。
【００２６】
図４は、プロセスカートリッジを他の方向から見た斜視図である。この各プロセスカートリッジ６０には、不揮発性メモリ６１が搭載されている。この不揮発性メモリ６１には、例えば、感光体ドラム１２の回転数、高圧電圧印加時間、プリント枚数など、所定の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにて、そのプロセスカートリッジ６０が装着された際の、各々のカートリッジ使用履歴情報が格納されている。各々のプロセスカートリッジ６０に夫々不揮発性メモリ６１が搭載されていることにより、プロセスカートリッジ６０が異なる画像形成ユニットで用いられた場合であっても、トータルとしての自らの使用履歴情報を、プロセスカートリッジ６０自らが保存することができる。その結果、プロセスカートリッジ６０毎に、例えば、正しい寿命を判断することができる。
【００２７】
次に、帯電器１３について詳細に説明する。
図５は、本実施の形態が適用される帯電器１３を示した図である。この帯電器１３は、感光体ドラム１２（図１参照）の表面に接触してこの感光体ドラム１２の表面を所定の電位に帯電する接触型帯電部材としての帯電ロール１３ａと、この帯電ロール１３ａを収容するハウジング５１とを備えている。なお、帯電ロール１３ａの両端には金属製のシャフト１３ｂが取り付けられている。本実施の形態において、帯電ロール１３ａは、例えばカーボンを分散させたスチレンブタジエンゴムからなる基層と、例えば過塩素酸リチウム等のイオン導電体を分散させたポリウレタンゴムからなる表層等で構成される。また、ハウジング５１には、帯電ロール１３ａの一側面を覆う側壁部の長手方向両端部に一体的に設けられて帯電ロール１３ａのシャフト１３ｂを回転自在に支持する軸受け部５３、クリーニングブラシ５９を保持すると共に帯電ロール１３ａの下端面を覆う底壁部を兼ねるクリーナ５４が備えられている。このクリーニングブラシ５９は、帯電ロール１３ａの表面に当接して帯電ロール１３ａを直接清掃する機能を有している。
【００２８】
なお、軸受け部５３には、帯電ロール１３ａのシャフト１３ｂを回転自在に支持する軸受け（図示せず）が感光体ドラム１２（図１参照）と接離する方向に移動自在に取り付けられている。また、この軸受けは、軸受け部５３に取り付けられたコイルスプリング５６によって感光体ドラム１２と接近する方向に付勢されており、このコイルスプリング５６を介して帯電ロール１３ａに対し所定のバイアス電圧が印加されるようになっている。本実施の形態では、帯電ロール１３ａを回転駆動する駆動機構は特に設けられておらず、帯電ロール１３ａが接触する感光体ドラム１２の回転に伴って従動回転するように構成されている。コイルスプリング５６によるバネ圧は、片側で５００ｇｆ程度、シャフト１３ｂの両側のバネ圧で１ｋｇｆ程度であり、かかる押圧力によって帯電ロール１３ａは感光体ドラム１２に押し付けられる。
【００２９】
次に、画像形成装置における駆動制御について説明する。
図６は、本実施の形態が適用される画像形成装置の駆動制御を説明するための図である。ＩＰＳ５０により画像処理がなされた画像信号に基づき、制御回路１００のＣＰＵ（図示せず）は、ＲＯＭ（図示せず）に記憶されたプログラムに従って処理を実行する。制御回路１００は、駆動系として、二次転写ロール４６や定着器２９、シート搬送系４０、黒の画像形成ユニット１１Ｋにおける現像器１４（１４Ｋ）等を駆動させるメインモータ１０１、転写ユニット２０の中間転写ベルト２１等を駆動する中間転写体駆動モータ１０２、黒の画像形成ユニット１１Ｋを除くカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃにおける感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｋ）を駆動する感光体駆動モータ１０３、黒の画像形成ユニット１１Ｋにおける感光体ドラム１２（１２Ｋ）を駆動する黒用感光体駆動モータ１０４、黒の画像形成ユニット１１Ｋを除くカラー用の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃにおける現像器１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ）を駆動する現像器駆動モータ１０５を制御している。また、制御回路１００は、メインモータ１０１に連結されシート搬送系４０の駆動を切り替えるクラッチ１１１、およびメインモータ１０１に連結され黒の画像形成ユニット１１Ｋにおける現像器１４（１４Ｋ）を切り替えるクラッチ１１２を制御している。制御回路１００は、これらの各種モータ、クラッチの動作を制御することで、画像形成装置における各箇所のタイミングを図り、前述した動作によって記録用紙に対する画像形成を可能としている。
【００３０】
図７は、駆動制御を除く画像形成装置の制御を説明するための図である。制御回路１００は、高圧ユニット（ＨＶＰＳ：Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ）１２０を制御しており、この高圧ユニット１２０は、帯電器１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）に対して帯電バイアスを印加している。尚、ここでは、高圧ユニット１２０から現像器１４に印加される現像バイアス等の説明は省略している。また、本体１の内部であって画像プロセス系１０の近傍には、この画像プロセス系１０の温度や湿度などの環境条件を検知する環境センサ１３０が設けられている。更に、制御回路１００は、自らまたは外部に時計１３１を備え、現在の時刻を把握することができる。
【００３１】
また更に、制御回路１００は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを構成するプロセスカートリッジ６０に搭載された不揮発性メモリ６１（６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ）に接続されている。また、画像形成装置の本体１に設けられている本体メモリ１４０に接続されている。この不揮発性メモリ６１（６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ）には、前述のように各々のプロセスカートリッジ６０における過去の使用実績に関する情報（履歴情報等）が格納されている。また本体メモリ１４０には、ＰＶ（Ｐａｇｅ　Ｖｏｌｕｍｅ）カウンタによって計数された記録用紙のプリント枚数や、サイクルカウンタによって計数された感光体ドラム１２の回転数等の情報と共に、画像形成装置における本体１の電源がＯＦＦからＯＮになったとき、または省電力モードから復帰したときからの使用に関する情報（使用情報）等が格納されている。制御回路１００では、不揮発性メモリ６１（６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ）および本体メモリ１４０から得られた各情報に基づいて高圧ユニット１２０等に対する制御が実行されると共に、制御回路１００からの指示に基づいて不揮発性メモリ６１（６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ）の履歴情報等が更新される。尚、この不揮発性メモリ６１（６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ）に格納される履歴情報としては、製造年月日はもちろん、画像形成処理がなされた時間情報や、この画像処理がなされた時点における温度、湿度情報等の環境情報等も含めて記憶させることができる。
【００３２】
制御回路１００は、高圧ユニット１２０を制御し、ＤＣ電圧成分の他、振動成分（交流成分）を含むＡＣ電圧成分を重畳させて帯電器１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）に帯電バイアスを印加している。ＤＣ電圧としては、例えば、定電圧制御として−７５０Ｖが印加される。ＡＣ電圧としては、サイン（ｓｉｎ）波の波形で、プロセススピード１０４ｍｍ／ｓｅｃ（フルカラーモードのとき）にて、周波数ｆ＝８２０Ｈｚ、定電流制御時の実効電流値は１．２ｍＡとなるように制御される。このとき、帯電器１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）の抵抗値が環境によって変化することから、おおよその電圧値は、通常環境（常温時）にて、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１．８ｋＶｐｐ、低温低湿時（温度１０℃、湿度１５％）で２．２ｋＶｐｐ、高温高湿時（温度２８℃、湿度８５％）で１．６ｋＶｐｐとなる。
【００３３】
次に、本実施の形態における帯電ロール１３ａに生じる圧縮永久歪みと、横スジ対策について説明する。
図８（ａ），（ｂ）は、歪み前と歪み後の帯電ロール１３ａの状態を説明するための図である。ここでは、歪み状態における説明の便宜上、図２とは位置関係が異なっており、帯電ロール１３ａが上方から感光体ドラム１２に押圧している。図８（ａ）に示すように、帯電ロール１３ａは、感光体ドラム１２に対して所定の押圧力によって押し付けられている。そのために、押し付けられている部分はゴムが変形して感光体ドラム１２に密着する。特に、帯電ロール１３ａを形成するゴム材に対して長い間の変形状態を強いると、図８（ｂ）に示すような歪みが帯電ロール１３ａのゴム材に生じる。
【００３４】
この図８（ａ）に示すように、長い間放置された状態から帯電ロール１３ａを再び回転させて帯電させようとすると、変形した（歪んだ）部分の放電が不均一となり、記録用紙の送り方向に直交する方向（主走査方向）に亘る横スジ上の線が、記録用紙の送り方向（副走査方向）に濃淡の横スジとなって現れる。この横スジは、帯電ロール１３ａの周長ピッチに合わせて、周期的に副走査方向に現れる。発生する横スジ状のディフェクトは、歪み量が大きい程、濃淡差が出やすく、横スジのグレードが悪くなる。この関係を図９に示す。図９は、歪み量と横スジとの関係を示した図であり、横軸に歪み量（μｍ）を、縦軸に横スジ（Ｇｒａｄｅ）のレベルをとっている。図９に示すように、歪み量と横スジのディフェクトとは、破線で示すような相関関係があり、歪み量が大きい程、横スジが悪化する傾向にあることが解る。
【００３５】
そこで、かかるディフェクトの発生現象について、発明者により鋭意検討した結果、歪み量は放置時間と放置環境に左右されること、即ち、放置時間と放置環境によってディフェクトの発生現象が影響されることを見出すに至った。
図１０は、放置期間と横スジとの関係を示した図である。ここでは、横軸に放置期間（日）を示し、縦軸に横スジのグレード（Ｇｒａｄｅ）を示しており、低温（１０℃）、常温（２２℃）、高温（２８℃）の３条件の下、所定の放置時間の後に実際に画像を形成し、横スジの発生を観測した。尚、放置期間が長くなる程、歪み量が増大し、ある一定時間放置されると、歪み量が飽和すること、また、歪み量は放置される環境に左右され、高温になる程、悪化する傾向にあることが発明者によって観測されている。但し、ここでは放置期間と歪み量との関係については説明を省略する。図１０に示すように、横スジの発生は放置期間が長いほど大きくなり、放置されている雰囲気の温度が高いほど大きくなることが解る。また、１０日程度で飽和し、低温の環境下では横スジの発生がほとんど見られないことが理解できる。
【００３６】
その一方で、帯電ロール１３ａの歪み量は、一度開放されると今度は回復に向かう。完全に元通りに戻すことは難しいが、スジ状のディフェクトについては肉眼で見えなくなる位に回復させることはできる。
図１１は、感光体ドラム１２（帯電ロール１３ａ）の回転時間と横スジとの関係を示した図である。横軸は感光体ドラム１２（帯電ロール１３ａ）の回転時間（分）を示し、縦軸には横スジのグレード（Ｇｒａｄｅ）を示しており、常温（２２℃）、高温（２８℃）の２条件についての結果が示されている。放置時間が長くなり、歪み量の大きさが大きくなる程、回復時間を多く必要とするが、図１１に示すように、最大５分程度の回転を実施することで、横スジは許容レベル以下となり、ほとんど目立たなくなる。プロセススピードが１０４ｍｍ／ｓｅｃの場合、Ａ４サイズの記録紙を１００枚程度プリントすることでほとんど回復する。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、画像形成装置の本体１がスタート（開始）すると、まず、プロセスカートリッジ６０毎に備えつけられている不揮発性メモリ６１（６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ）から、前回の感光体停止時刻（最後に動作した時刻等である場合もある）が呼び出される。またプロセスカートリッジ６０が新品である場合には、製造された日時が呼び出される。そして、呼び出された日時に関する情報と現在時刻とを比較して停止時間が算出され、また、そのときの環境条件や、停止した際の環境条件等を勘案して、空回転の時間が決定される。例えば、１０日以上停止されていた場合や、３０℃以上等の高温で保管されていたものと判断された場合には、歪み量が大きくなっているものと判断され、例えば５分間の空回転が行なわれる。このようにして、決定された時間に基づき、感光体ドラム１２を空回転させた後に画像形成処理を行なうことで、横スジ発生等の画質ディフェクトを軽減することができる。
【００３８】
図１２は、制御回路１００にて実行される処理を示したフローチャートである。制御回路１００は、画像形成処理に先立って、先ず、前回の停止時刻に関する情報を各プロセスカートリッジ６０の不揮発性メモリ６１（６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ）から読み出す（ステップ２０１）。また、環境センサ１３０から温度を計測する（ステップ２０２）。そして、現在の時刻と読み出された前回の停止時刻から、停止時間を算出する（ステップ２０３）。これらの計測、算出の結果に基づいて、空回転が必要であるか否かが判断される（ステップ２０４）。例えば、停止時刻が非常に短い場合や、低温環境下にて停止期間が所定期間よりも短い場合等、条件によって空回転を行なうか否かが判断される。空回転が必要ではない場合には、そのままステップ２０７へ移行し、空回転が必要である場合には、ステップ２０５へ移行する。尚、ステップ２０１にて、各プロセスカートリッジ６０の不揮発性メモリ６１から前回の停止時刻に関する情報を読み出すように説明したが、例えば、装置の本体１に設けられる本体メモリ１４０から読み出すように構成しても構わない。但し、新品のカートリッジに関する情報の読み出しは、本体メモリ１４０とは別に各プロセスカートリッジ６０の不揮発性メモリ６１から行なうことが必要となる。
【００３９】
ステップ２０５では、空回転の時間が算出される。例えば、停止時間をＴとすると、０日＜Ｔ＜１０日の場合には空回転時間を０．３分×Ｔ、Ｔ≧１０日の場合には空回転時間を３分とする等、停止時間を用いて空回転時間を決定している。
【００４０】
また、装置の置かれた環境によって、空回転の時間を決定することもできる。図１３は、停止時間に対する空回転の時間を説明するための図である。横軸に停止時間（日）を示し、縦軸に空回転時間（分）が示されている。図１３では、温度条件によって停止時間に対する空回転時間が異なることが示されている。例えば、温度ｔが１７℃≦ｔ＜２２℃を基準とし、温度がこの基準から高いか低いかによって補正がかけられる。図１３に示す例では、温度ｔが１２℃≦ｔ＜１７℃で縦軸切片を下方にずらし、温度ｔが２２℃≦ｔ＜３０℃、および３０℃≦ｔで、夫々縦軸切片を上方へずらしていく。温度が１２℃以下であれば、空回転を行なわない。
【００４１】
更に、例えば高画質モード（高解像度モード、画質優先モード）が選択された場合は、通常モード時よりも横スジが目立ち易くなることから、更に空回転時間を延長して目立たなくするように構成することもできる。また、かかる高画質モードの対策としては、後述する周波数、定電圧制御の実行も有効である。
【００４２】
以上のようにして算出された空回転時間に基づき、感光体駆動モータ１０３、黒用感光体駆動モータ１０４を動作させて感光体ドラム１２を回転させ、帯電ロール１３ａを回転させて、空回転を実施する（ステップ２０６）。その後、通常の画像形成処理を実行し（ステップ２０７）、予定数の画像形成処理を終了後、感光体駆動モータ１０３、黒用感光体駆動モータ１０４を停止して、感光体ドラム１２を停止させる（ステップ２０８）。このとき、停止時の状態を把握し、把握された各種情報を履歴情報として不揮発性メモリ６１（６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ）に格納して（ステップ２０９）、処理を終了する。このように、本実施の形態では、機械が止まった時点から、再度、動き出すまでの時間を測ることで、予測される歪みに応じた空回転を実施し、画質ディフェクトの発生を抑制している。
【００４３】
一方、歪んだ帯電ロール１３ａを用いた場合であっても、空回転以外に、または、この空回転に加えて実行することで、画質ディフェクトを抑制する他の方法がある。
図１４（ａ），（ｂ）は、他の制御方法による横スジの抑制を説明するための図である。図１４（ａ）は交流電圧の周波数と横スジ発生との関係を示しており、横軸は交流電圧の周波数を、縦軸は横スジ（Ｇｒａｄｅ）のレベルを示している。発明者による鋭意検討の結果、帯電ロール１３ａに歪みが発生している場合に、交流電圧の周波数が８２０Ｈｚと低い場合には、横スジ発生が顕著に現れるが、交流電圧の周波数が１５００Ｈｚと高い場合には、横スジ発生が抑制される点を見出した。また、図１４（ｂ）は帯電ロール１３ａに印加するバイアスの種類と横スジ発生との関係を示しており、横軸は定電流制御、低電圧制御の違いを、縦軸は横スジ（Ｇｒａｄｅ）のレベルを示している。通常、帯電ロール１３ａに印加する交流電流は定電流制御を行なっているが、図１４（ｂ）から明らかなように、帯電ロール１３ａに歪みが発生している場合には、定電圧制御にすると歪み部分の電圧変動が抑えられ、横スジが見え難くなることが解る。
【００４４】
かかる結果を受けて、上述した空回転による画像形成条件に加え、交流電圧の周波数を高くすることや、定電圧制御を採用する等の画像形成条件を任意に選択することも可能である。交流電圧の周波数を高くすると騒音が大きくなり、また感光体ドラム１２の寿命が短くなる問題や、定電圧制御を長期間続けると、帯電ロール１３ａの抵抗変動や微小の傷による微小リーク（黒点）の発生の問題があるが、ある限定された範囲内での使用であれば有効である。例えば、歪みが大きい場合に１０枚〜１００枚程度の間、周波数を高くしたり、１０枚〜１００枚程度の間、定電圧出力を選択する等である。前述のように、例えば高画質モード（高解像度モード、画質優先モード）が選択された場合などでは特に有効である。
【００４５】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、機械が止まった時点から再度動きだすまでの時間を測定し、他の環境条件等も加味して、歪み量の大きさを予測している。このとき、停止した時点の日時をメモリに記憶させ、再度動き出したときの日時を差し引けば、どのくらい止まっていたかが解り、歪みの大きさもどの位か予測できる。新しく製造された場合には、当然、製造された日時が止まった日時であり、帯電ロール１３ａのニップを開始した日時となる。
【００４６】
また、環境温度によって歪みの大きさが変わるが、例えば、止まった時点の温度もメモリに記憶させ、再度、動きだしたときの温度を計測し、どちらか高い温度の場合には高い温度で放置された可能性が高いとすることができる。通常、機械の中に入った状態にて稼動していない場合が多いことから、機内温度が高いと予想される。新しいカートリッジの場合は、温度予測が難しいが、その場合には常温で保管され、しかも保管期間が長くなるので、歪みも大きいと予想できる。また、帯電ロール１３ａの抵抗値を測定すれば（ある特定の電圧を印加して電流を測定して算出する）、温度が高いことは予測できる。
【００４７】
歪み量がある程度予測できたら、画像形成前に空回転を施す対策を実行する。予想される歪みの大きさによって、１分〜５分程度行なうことが好ましい。また、帯電ロール１３ａに印加する周波数を高くしたり、印加する交流電圧を定電圧制御にする等の対策を更に加えることで、画質ディフェクトをより軽減することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、接触型帯電部材の圧縮歪みによる画質ディフェクトを軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】画像形成ユニットの構成を説明するための図である。
【図３】本実施の形態におけるプロセスカートリッジを説明するための図である。
【図４】プロセスカートリッジを他の方向から見た斜視図である。
【図５】本実施の形態が適用される帯電器を説明するための図である。
【図６】本実施の形態が適用される画像形成装置の駆動制御を説明するための図である。
【図７】駆動制御を除く画像形成装置の制御を説明するための図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、歪み前と歪み後の帯電ロールの状態を説明するための図である。
【図９】歪み量と横スジとの関係を示した図である。
【図１０】放置期間と横スジとの関係を示した図である。
【図１１】感光体ドラム（帯電ロール）の回転時間と横スジとの関係を示した図である。
【図１２】制御回路にて実行される処理を示したフローチャートである。
【図１３】停止時間に対する空回転の時間を説明するための図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、他の制御方法による横スジの抑制を説明するための図である。
【図１５】従来技術としてタンデム機の一例を示した図である。
【符号の説明】
１…本体、１０…画像プロセス系、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１３…帯電器、１３ａ…帯電ロール、１３ｂ…シャフト、１４…現像器、１４ａ…現像ロール、１５…一次転写ロール、１６…クリーニング装置、２０…転写ユニット、２１…中間転写ベルト、３０…ＲＯＳ、４０…シート搬送系、５０…ＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）、５１…ハウジング、５６…コイルスプリング、６０…プロセスカートリッジ、６１…不揮発性メモリ、１００…制御回路、１２０…高圧ユニット、１３０…環境センサ、１４０…本体メモリ
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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