(57)【要約】      （修正有）【課題】感光体の内部への放電生成物の蓄積を抑制し、黒帯の発生を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、感光体と、コロナ帯電器と、感光体に対してコロナ帯電器の感光体側の開口部を遮蔽することのできるシャッターと、移動手段と、温度及び湿度を検知する検知手段と、画像形成終了と関係付けられた基準時から移動手段によりシャッターを開状態から閉状態に移動させる動作を開始するまでの時間を制御する制御手段であって、検知手段が検知した温度及び湿度の情報から求めた水分量が少ないほど、上記開始するまでの時間を長くする制御手段と、を有する構成とする。【選択図】図９
2013228629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
放電電極及び制御電極を備え前記感光体を帯電させるコロナ帯電器と、
前記感光体に対して前記コロナ帯電器の前記感光体側の開口部を遮蔽することのできるシャッターと、
前記感光体に対して前記開口部を露出させる開状態と前記感光体に対して前記開口部を遮蔽する閉状態との間で前記シャッターを移動させる移動手段と、
温度及び湿度を検知する検知手段と、
画像形成終了と関係付けられた基準時から前記移動手段により前記シャッターを前記開状態から前記閉状態に移動させる動作を開始するまでの時間を制御する制御手段であって、前記検知手段が検知した温度及び湿度の情報から求めた水分量が少ないほど、前記開始するまでの時間を長くする制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体と、
放電電極及び制御電極を備え前記感光体を帯電させるコロナ帯電器と、
前記感光体に対して前記コロナ帯電器の前記感光体側の開口部を遮蔽することのできるシャッターと、
前記感光体に対して前記開口部を露出させる開状態と前記感光体に対して前記開口部を遮蔽する閉状態との間で前記シャッターを移動させる移動手段と、
湿度を検知する検知手段と、
画像形成終了と関係付けられた基準時から前記移動手段により前記シャッターを前記開状態から前記閉状態に移動させる動作を開始するまでの時間を制御する制御手段であって、前記検知手段が検知した湿度が低いほど、前記開始するまでの時間を長くする制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記制御電極への累積通電時間と相関する情報を計数する計数手段と、
前記計数手段の計数結果に基づいて前記開始するまでの時間を補正する補正手段と、
を有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。
【請求項４】
前記補正手段は、前記計数結果が示す前記累積通電時間が長いほど、前記開始するまでの時間が長くなるように補正することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御電極への累積通電時間と相関する情報は、前記制御電極への累積通電時間、画像形成枚数、画像形成時間、画像形成に伴い回転する回転部材の回転数、又は画像形成に伴い回転する回転部材の回転時間の情報であることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体は、少なくとも電荷輸送層と電荷発生層とを有する多層構成の有機感光体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御電極は、テトラヘデラルアモルファスカーボンを含む被膜で構成された表層を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記シャッターは回転可能な前記感光体の回転軸線方向に沿って前記開状態と前記閉状態との間で移動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記シャッターは、前記感光体の回転軸線方向における一方の端部側に巻き取られることで開状態となり、他方の端部側に引き出されることで前記閉状態となることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成終了と関係付けられた基準時は、前記コロナ帯電器による前記感光体の帯電処理が終了した時点、帯電処理した前記感光体を露光して静電像を形成する露光装置が露光を終了した時点、又は回転可能な前記感光体の回転を停止した時点であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記感光体の最表層が保護層を有し、前記保護層の周面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）が１５０Ｎ／ｍ2以上２２０Ｎ／ｍ2以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項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、電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、より詳細には、シャッター付きコロナ帯電器を備える複写機、ファクシミリ装置、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置では、帯電、露光、現像、転写といった電子写真プロセスにより画像が形成されている。これらのうち、帯電工程では、電子写真感光体（感光体）に近接させて設けたコロナ帯電器により感光体を所定の極性の電位に一様に帯電することが行われている。
【０００３】
コロナ帯電器による帯電工程においては、コロナ放電を利用していることから、オゾンや窒素酸化物などの放電生成物が生成されてしまう。そして、放電生成物が感光体に付着し、更に吸湿してしまうと、放電生成物が付着した部位の表面抵抗が低下してしまう。これにより、画像情報に応じた静電像（静電潜像）を忠実に形成できないといった、所謂、「画像流れ」現象を引き起こす原因となってしまう。
【０００４】
このような画像流れに対して、特許文献１では、コロナ帯電器の開口部にシャッターを設ける構成が開示されている。特許文献１では、湿度情報に基づきシャッターの開閉制御までの時間を制御することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８６２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術は、特に、高温高湿度環境下において、放電生成物による感光体の表面における抵抗変化によって引き起こされる「画像流れ」に効果がある。
【０００７】
しかしながら、本発明者の更なる検討によれば、特に、低温低湿度環境下で発生する下記の課題に対しては、十分な効果が得られないことがある。
【０００８】
即ち、画像形成終了後（感光体の回転停止後）から、シャッターが閉じるまでの間、帯電器からその直下の感光体に放電生成物が落下したり、空気中の放電生成物が感光体に付着したりする。特に、低温低湿度環境下では、空気中の水分量が少ないため、水分子との吸着反応が起こり難いため、上述のような放電生成物が、水分と結着する前に、感光体の表面から内部へ浸透し易い。これは、特に、有機感光体のように多層構成からなる感光体で発生し易く、上述のような放電生成物は、感光層内の電荷輸送層を浸透し、更に下層の電荷発生層に蓄積され易い。
【０００９】
その結果、コロナ帯電器による感光体の帯電時に、放電生成物の蓄積部分のみ増感作用が促進され、感光体上を所定の暗電位に一様に帯電できない現象が生じることがある。
【００１０】
更に、上記暗電位の状態をベースに、画像情報に応じた露光を実施するため、画像情報を忠実に再現できないといった、所謂、「黒帯」現象を引き起こす原因となってしまう。つまり、感光体の停止時に帯電器の直下に位置していた、感光体の表面移動方向と略直交する方向に延びる領域に対応した、意図しない帯状の画像が形成され易い。
【００１１】
「画像流れ」に関しては、感光体の表層で発生する現象であるため、上記従来の技術の他、感光体の表層を研磨したり、ヒータにより感光体の雰囲気の水分量を調整したりするなどして抑制することができる。
【００１２】
しかし、「黒帯」に関しては、感光体の内部で発生する現象であるため、一旦感光体の内部に上述のような放電生成物が蓄積してしまうと、アニール処理、機外長期放置を施すなど、画像形成装置内では実施できない手段で解決するしかなくなることがある。
【００１３】
そのため、画像形成装置内において、感光体の内部への放電生成物の蓄積量を抑制する手段が必要とされている。
【００１４】
従って、本発明の目的は、感光体の内部への放電生成物の蓄積を抑制し、黒帯の発生を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、感光体と、放電電極及び制御電極を備え前記感光体を帯電させるコロナ帯電器と、前記感光体に対して前記コロナ帯電器の前記感光体側の開口部を遮蔽することのできるシャッターと、前記感光体に対して前記開口部を露出させる開状態と前記感光体に対して前記開口部を遮蔽する閉状態との間で前記シャッターを移動させる移動手段と、温度及び湿度を検知する検知手段と、画像形成終了と関係付けられた基準時から前記移動手段により前記シャッターを前記開状態から前記閉状態に移動させる動作を開始するまでの時間を制御する制御手段であって、前記検知手段が検知した温度及び湿度の情報から求めた水分量が少ないほど、前記開始するまでの時間を長くする制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
本発明の他の態様によると、感光体と、放電電極及び制御電極を備え前記感光体を帯電させるコロナ帯電器と、前記感光体に対して前記コロナ帯電器の前記感光体側の開口部を遮蔽することのできるシャッターと、前記感光体に対して前記開口部を露出させる開状態と前記感光体に対して前記開口部を遮蔽する閉状態との間で前記シャッターを移動させる移動手段と、湿度を検知する検知手段と、画像形成終了と関係付けられた基準時から前記移動手段により前記シャッターを前記開状態から前記閉状態に移動させる動作を開始するまでの時間を制御する制御手段であって、前記検知手段が検知した湿度が低いほど、前記開始するまでの時間を長くする制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、感光体の内部への放電生成物の蓄積を抑制し、黒帯の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の要部の概略断面図である。
【図２】感光体の層構造を説明するための模式図である。
【図３】帯電器の全体構成を説明するための模式図である。
【図４】帯電器を備えた帯電装置の一部をより詳細に示す一部省略斜視図である。
【図５】シャッター及びシャッター開閉機構を示す帯電装置の要部の斜視図である。
【図６】シャッターの開閉動作を説明するための模式図である。
【図７】本発明の一実施例に係る画像形成装置の要部の概略制御ブロック図である。
【図８】本発明の一実施例におけるシャッターの開閉制御の全体のフローを示すフローチャート図である。
【図９】本発明の一実施例におけるシャッターの起動時間の設定制御のフローチャート図である。
【図１０】本発明の他の実施例におけるシャッターの起動時間の設定制御のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２０】
実施例１
１．画像形成装置の全体構成
先ず、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置の要部の概略構成を示す。画像形成装置Ａは、図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される像担持体としてのドラム型の感光体（感光ドラム）１を有する。感光体１の周囲には、感光体１の回転方向に沿って順に、次の各手段が配置されている。先ず、帯電手段としてのコロナ帯電器（以下、単に「帯電器」ともいう。）２を備えた帯電装置２０である。次に、露光手段（情報書き込み手段）としての露光装置（レーザービームスキャナ）３である。次に、現像手段としての現像装置４である。次に、転写手段としての転写装置５である。次に、クリーニング手段としてのクリーニング装置６である。又、画像形成装置Ａは、感光体１を除電するための光除電装置８、９、記録材に転写されたトナー像を記録材に定着させるための定着装置（図示せず）などを有する。
【００２１】
画像形成時には、回転する感光体１の表面は、帯電器２によって一様に帯電させられる。その後、帯電した感光体１の表面は、露光装置３によって画像情報に応じて露光される。これにより、感光体１上に静電像（静電潜像）が形成される。感光体１上に形成された静電像は、現像装置４によって現像剤のトナーが付着させられて、トナー像（現像剤像）として現像される。感光体１上に形成されたトナー像は、転写装置５において、１次転写部材としての１次転写ローラ５ａにより、被転写体としての中間転写ベルト５ｂ上に１次転写される。その後、中間転写ベルト５ｂ上のトナー像は、２次転写部材としての２次転写ローラ（図示せず）により、記録用紙などの記録材に２次転写される。その後、記録材は定着手段としての加熱及び加圧式の定着装置（図示せず）により加熱及び加圧され、その上にトナー像が定着される。一方、中間転写ベルト５ｂに転写されずに感光体１の表面に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置６によって感光体１の表面から除去されて、回収される。クリーニング装置６は、感光体１に当接して配置されたクリーニングブレード６ａ及びクリーニングブラシ（ファーブラシ）６ｂによって感光体１の表面からトナーを掻き落とし、回収容器６ｃに回収する。又、感光体１の周囲には、感光体１の表面に残存している電位を除電するための除電手段として、第１の前露光手段である帯電前露光器８と、第２の前露光手段であるクリーニング前露光器９とが設けられている。
【００２２】
２．感光体
本実施例では、画像形成装置Ａは、感光体１として、回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）を有する。感光体１は、帯電器２による処理対象としての被帯電体である。この感光体１は、負帯電特性のＯＰＣ（有機光半導体）で形成された感光層を有する。この感光体１は、直径８４ｍｍであり、長手方向（回転軸線方向）の長さは３７０ｍｍである。この感光体１は、駆動源としての駆動モータ（図示せず）によって、その回転中心に設けられた軸を中心として、３４８ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。
【００２３】
又、本実施例では、感光体１は、図２に示すように、一般的な有機感光体の層構造を有している。具体的には、感光体１は径方向の内側に導電性基体であるアルミニウム製のシリンダー１ａを有する。又、シリンダー１ａの上に、シリンダー１ａの欠陥に伴う光の干渉の抑制、及びシリンダー１ａの上層で発生した電荷の輸送を妨げないようにするための下引き層１ｂを有する。又、下引き層１ｂの上に、下記電荷発生層１ｄで発生したホールの通過を抑制し、電子のみの通過させるための注入阻止層１ｃを有する。又、注入阻止層１ｃの上に、光照射による電荷を発生させるための電荷発生層１ｄを有する。又、電荷発生層１ｄの上に、電荷を輸送するための電荷輸送層１ｅを有する。又、電荷輸送層１ｅの上に、クリーニング性の向上のための表面保護層１ｆを有する。
【００２４】
本実施例で適用した表面保護層１ｆは、電子線を照射することにより硬化させて形成させたものである。硬化させることにより高耐久性を有する一方、クリーニングブレードのビビリや捲れ、摺擦による問題が発生する。
【００２５】
本実施例では、上記課題が発生しないよう、感光体１の周面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）を１５０Ｎ/ｍ2以上にすることにより繰り返し使用によるクリーニング特性を維持することが可能となる。尚、本実施例では、最表層が保護層を有し、この保護層の周面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）が１５０Ｎ/ｍ2以上２２０Ｎ/ｍ2以下の感光体１を使用した。
【００２６】
本実施例においては、感光体１の周面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）は、２５℃５０％環境下、微小硬さ装置フィッシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）を用いて測定した値である。この装置は、測定対象（感光体の周面）に圧子を当接し、この圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読することにより連続的硬さが求められる装置である。本実施例においては、圧子として対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用い、感光体１の周面に圧子を押し当て、圧子に連続的にかける荷重の最終荷重を６ｍＮとし、圧子に最終荷重をかけた状態を保持する時間を０．１秒とした。又、測定点は２７３点とした。
【００２７】
ユニバーサル硬さ値（ＨＵ）は、下記式により算出した。Ｆfを最終荷重、Ｓfは最終荷重をかけたときの圧子の押し込まれた部分の表面積、ｈfは最終荷重をかけたときの圧子の押し込み深さとする。
【００２８】
【数１】
2013228629.tif 000003
【００２９】
３．帯電装置（非接触帯電装置）
本実施例では、画像形成装置Ａは、帯電手段としての帯電器（コロナ帯電器）２であるスコロトロンを備えた帯電装置２０を有する。
【００３０】
図１に示すように、帯電器２は、概略、放電ワイヤ１０と、これを囲むように設けられた断面が略コの字状の導電性のシールド１２と、このシールド１２の開口部１２ａに設置されたグリッド１１と、を有する。
【００３１】
図３は、帯電器２の外観を模式的に示す。図４は、帯電器２を備える帯電装置２０の一部の構成をより詳しく示す。図２及び図３をも参照して更に説明する。帯電器２は、感光体１の長手方向（回転軸線方向）に沿って感光体１に対向配置され、放電により感光体１の表面を帯電させる。帯電器２は、電気的なシールド作用（遮断作用）をなす支持筐体であるシールド（シールドケース）１２を有する。シールド１２は、電気的に接地されている。シールド１２は、感光体１の長手方向に沿って互いに略平行に対向して延在する２個の側板１２ｂ、１２ｂと、両側板１２ｂ、１２ｂの上端間を連結する天板１２ｃと、を有する。これにより、シールド１２は、感光体１に対向する一面が開放され、帯電器２の長手方向（感光体１の回転軸線方向と平行）に見た断面が略コの字形状とされている。即ち、シールド１２の感光体１に対向する側には、帯電器２の長手方向の長さ、帯電器２の短手方向（感光体１の回転軸線方向と略直交する方向）の幅を有する矩形形状の開口部１２ａが形成されている。図４においては、シールド１２の図中手前側（図１中左側）の側板１２ｂは省いて示している。尚、所望により、天板１２ｃは設けられていなくてもよい。
【００３２】
帯電器２の長手方向におけるシールド１２の両端部には、上記側板１２ｂ、１２ｂ、天板１２ｃなどを保持する保持部材であるブロック１７、１７が結合され、シールド１２と一体化されている。シールド１２の側板１２ｂ、１２ｂ、天板１２ｃはアルミニウムやステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属（本実施例ではＳＵＳ）で形成され、ブロック１７、１７は樹脂などの電気絶縁性の材料（本実施例では樹脂）で形成されている。又、帯電器２は、シールド１２の内部空間に、軸線を有する放電電極である放電ワイヤ（帯電線）１０を有する。放電ワイヤ１０は、その軸線が帯電器２の長手方向（即ち、感光体１の軸線方向）と略平行になるように、２個のブロック１７間に張架されている。更に、帯電器２は、シールド１２の感光体１と対向する開口部１２ａに位置して、制御電極である板状のグリッド（グリッド電極）１１を有する。
【００３３】
放電ワイヤ１０には第１の帯電電源（図示せず）が接続されており、感光体１の帯電処理を行う際には直流電圧が印加される。本実施例では、負極性の直流電圧が印加される。第１の帯電電源が放電ワイヤ１０に電圧を印加することにより、放電ワイヤ１０でコロナ放電が発生する。又、グリッド１１には定電圧電源である第２の帯電電源（図示せず）が接続されており、感光体１の帯電処理を行う際には直流電圧が印加される。本実施例では、負極性の直流電圧が印加される。これは、放電ワイヤ１０から感光体１に向かうイオンの量を安定化させるためのものであり、その結果、感光体１を所望の電位に帯電することが可能となる。
【００３４】
放電ワイヤ１０の材料としては、金属、例えば、ステンレススチール、ニッケル、タングステンなどを好適に用いることができる。本実施例では、放電ワイヤ１０の材料として、金属の中で非常に安定性の高いタングステンを使用した。即ち、本実施例では、放電ワイヤ１０はタングステンワイヤから成る。放電ワイヤ１０の材料としてタングステンを使用することで、加熱、オゾン環境下という苛酷な条件下でも安定したコロナ放電を行うことができる。又、放電ワイヤ１０の材料としてタングステンを使用することで、帯電器２を長期間にわたり安定使用することが可能となる。放電ワイヤ１０は、シールド１２と一体化されたブロック１７、１７によって一定の張力で保持される。電気絶縁材料で形成されたブロック１７、１７によって、放電ワイヤとシールド１２との間の電気的な絶縁が保たれている。放電ワイヤ１０の直径は、４０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。放電ワイヤ１０の直径が小さすぎると、放電によるイオンの衝突で切断してしまうことがある。逆に、放電ワイヤ１０の直径が大きすぎると、安定したコロナ放電を得るために必要な、放電ワイヤ１０に印加する電圧が高くなってしまう。放電ワイヤ１０に印加する電圧が高いと、オゾンが発生し易く、画像流れの発生確率が高くなり、更に電源コストが上昇し易い。本実施例では、放電ワイヤ１０の直径は６０μｍとした。
【００３５】
又、放電ワイヤ１０によりコロナ放電を発生させた電荷に対して、グリッド１１に印加するバイアスの制御により整流効果を発生させ、放電ワイヤ１０におけるコロナ放電で発生し感光体１に付与される電荷量を調整して、感光体１の表面の帯電電位を制御する。本実施例では、グリッド１１は、感光体１に面する側と放電ワイヤ１０に面する側とを貫通する複数の孔（貫通孔）が形成された多孔性（多孔質形状）の板状のグリッドである。即ち、本実施例では、板状のグリッド１１は、メッシュ状に当該板状のグリッド１１を貫通する複数の孔が形成されている。このような板状のグリッド１１は、例えば、ステンレス鋼の薄板にエッチング処理により多数の開口部を形成することで作製することができる。
【００３６】
より詳細には、本実施例では、グリッド１１の基材は、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成された厚さ０．０３ｍｍの板金に、エッチング加工によって複数の孔（貫通孔）が形成されたものである。エッチング加工が施されたグリッド１１は、内部がメッシュ形状になっている。孔は、基線に対して斜め４５±１°、幅０．０７１±０．０３ｍｍで、開口幅０．３１２±０．０３ｍｍの間隔で形成されている。又、グリッド１１には、撓みを防止するために、６．９±０．１ｍｍごとに、幅０．１±０．０３ｍｍの梁が長手方向に設けられている。又、外枠の幅は１．５±０．１ｍｍである。
【００３７】
又、本実施例では、グリッド１１は、ＳＵＳで形成された基材上に、テトラヘデラルアモルファスカーボン（Tetrahedral Amorphous Carbon：以下「ｔａ−Ｃ」ともいう。）で形成された表面層を有している。ｔａ−Ｃは、コロナ放電によって発生する放電生成物に対して化学的に不活性な材料であり、耐腐食性に優れた材料として、本実施例において適用した。以下、グリッド１１において、ＳＵＳで形成された基材を「ＳＵＳ基材」、ｔａ−Ｃで形成された表面層を「ｔａ−Ｃ層」と呼ぶ。
【００３８】
ｔａ−Ｃ層を有するグリッド１１は、ＳＵＳ基材の酸化、電解腐食の発生を抑制することができ、長期間にわたって帯電ムラの少ない安定した帯電性能を維持することができる。
【００３９】
尚、グリッド１１の基材の材料は、上記のオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）に限定されるものではなく、他のオーステナイト系ステンレス鋼を使用してもよい。又、マルテンサイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼などの他のステンレス鋼を使用してもよい。
【００４０】
グリッド１１は、シールド１２の開口部１２ａに位置するようにしてシールド１２に取り付けられ、感光体１の外周面に近接して配置される。より詳細には、グリッド１１は、複数の孔が形成された領域がシールド１２の開口部１２ａの内部に配置されるように、ブロック１７、１７に固定される。尚、本実施例では、板状のグリッド１１を用いたが、これに限定されるものではなく、例えばワイヤ形状のグリッドを用いてもよい。
【００４１】
上述のように、帯電器２は、電源（図示せず）が接続されており、放電ワイヤ１０及びグリッド１１に対して帯電バイアスが印加される。この電源から帯電バイアスが印加されることで、感光体１の表面は、負極性の所定の電位に一様に帯電処理される。より具体的には、本実施例では、放電ワイヤ１０には、−１ｍＡの電流が流れるように定電流制御されたバイアスが印加される。又、本実施例では、グリッド１１には、−９００Ｖの定電圧制御されたバイアスが印加される。
【００４２】
又、帯電装置２０は、帯電器２の開口部１２ａを覆うように帯電器２の長手方向に移動して帯電器２の開口部１２ａを開閉するシャッター（帯電器シャッター）１３を有する。シャッター１３及びシャッターの駆動構成などについては、後述して更に詳しく説明する。
【００４３】
本実施例では、放電ワイヤ１０、グリッド１１、シールド１２、及びブロック１７、１７などを有して帯電器２が構成され、この帯電器２、並びに、シャッター１３及び後述するシャッター開閉機構１６（図５）などを有して帯電装置２０が構成される。
【００４４】
４．その他の画像形成部の構成
露光装置３は、半導体レーザ光源と、ポリゴンミラー光学系と、を用いたレーザービーム走査露光装置（レーザービームスキャナ）である。
【００４５】
例えば、放電ワイヤ１０に定電流制御にて−１ｍＡの電流が流れるようにバイアスを印加し、グリッド１１に定電圧制御にて−９００Ｖのバイアスを印加した場合、感光体１上の帯電電位（暗電位）は約−８００Ｖになる。このように帯電した感光体１の表面の電位は、露光装置３の露光により約−３００Ｖに変化する。これにより、感光体１上に静電像が形成される。
【００４６】
現像装置４は、感光体１上の静電像に現像剤のトナーを供給し、トナー像として可視化（顕像化）する。本実施例では、現像装置４として、２成分磁気ブラシ現像方式のものを用いた。又、本実施例では、現像装置４は、一様に帯電処理された感光体１における、露光により電位の絶対値が低下した露光部に、感光体１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させる（反転現像）。
【００４７】
現像装置４は、現像容器４ａと、現像容器４ａに回転可能に取り付けられた現像剤担持体としての現像スリーブ４ｂとを有する。現像容器４ａ内には、現像剤として２成分現像剤が収容されている。２成分現像剤は、主に非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）との混合物である。トナーには、斯界にて一般に行われているように、トナーの流動性や帯電性の調整などのために、無機微粉体などとされる外添剤が添加されていてよい。本実施例では、キャリアの体積抵抗率は約５×１０8Ω・ｃｍ、平均粒径は３５μｍである。トナーは、キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
【００４８】
現像スリーブ４ｂは、感光体１との最近接距離を２５０μｍに保持した状態で、感光体１に対向して配置されている。感光体１と現像スリーブ４ｂとの対向部が現像部（現像位置）となる。現像スリーブ４ｂは、その表面が現像部において感光体１の表面の移動方向と順方向になるように回転駆動される。現像スリーブ４ｂの内側には、磁界発生手段としてのマグネットローラが設けられており、その磁力により、現像スリーブ４ｂの回転に伴って２成分現像剤が現像部に搬送される。現像部において、２成分現像剤は、現像スリーブ４ｂの表面から穂立ちした磁気ブラシの層を形成する。磁気ブラシの層は、現像剤コーティングブレード（図示せず）により所定の厚さの薄層として整えられる。又、現像スリーブ４ｂには、現像電源から所定の現像バイアスが印加される。本実施例では、現像スリーブ４ｂに印加される現像バイアスは、直流電圧（現像ＤＣ電圧）と交流電圧（現像ＡＣ電圧）とを重畳した振動電圧である。具体的には、感光体１上の帯電電位が−８００Ｖの場合、−７００Ｖの現像ＤＣ電圧と、ピーク間電圧が１３００Ｖｐｐ、周波数が１０ｋＨｚの現像ＡＣ電圧とを重畳した振動電圧を印加した。この現像バイアスによって形成される電界によって、感光体１上の静電像に対応して、２成分現像剤中のトナーが感光体１上に選択的に付着する。これにより、静電像がトナー像として現像される。本実施例では、感光体１上に形成されたトナー像のトナーの帯電量は、約４０μＣ／ｇである。現像部を通過した現像スリーブ４ｂ上の２成分現像剤は、現像スリーブ４ｂの回転に伴い現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。
【００４９】
転写装置５は、無端ベルト状の中間転写体である中間転写体ベルト５ｂを有する。１次転写部材としての１次転写ローラ５ａは、中間転写ベルト５ｂの内周面側に配置されており、中間転写体ベルト５ｂを介して、感光体１の表面に対し所定の押圧力で圧接されている。感光体１と中間転写ベルト５ｂとのニップ部（接触領域）が、感光体１から中間転写ベルト５ｂへのトナー像の転写が行われる転写部Ｔとなる。１次転写ローラ５ａとしては、温度２３℃、湿度５０％の測定環境下で、＋２ｋＶ印加時の電気抵抗値が１×１０2〜１×１０8Ω／□のものを、好適に用いることが可能である。本実施例では、ニトリルゴムとエチレン−エピクロルヒドリン共重合体との混合により形成された、外径１６ｍｍ、芯金径８ｍｍのイオン導電性スポンジローラを用いた。１次転写ローラ５ａには、１次転写電源（図示せず）から、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である１次転写バイアスが印加される。
【００５０】
中間転写体ベルト５ｂは、感光体１と１次転写ローラ５ａとの間に挟持されて搬送される。本実施例では、中間転写ベルト５ｂとして、多様化した記録材への対応を図るべく、表面が柔らかい弾性層を有するベルトを用いた。このようなベルトを用いることで、表面の凹凸がある記録材の転写抜けを防止し、コート紙やＯＨＰ紙などで発生し易い「中抜け」と呼ばれる転写不良を抑制することができる。中間転写体ベルト５ｂは、基材、弾性層、コート層の３層構造で、総厚が約３６０μｍである。基材は、厚さ８０〜９０μｍの導電性ポリイミド樹脂材料で構成される。弾性層は、基材の上にクロロプレンゴムを２００〜３００μｍ積層して形成され、ＪＩＳ―Ａ硬度が６０度である。コート層は、担持したトナー粒子や記録材の離型性を確保するもので、ポリウレタン樹脂のバインダーにフッ素樹脂を分散させた厚さ５〜１５μｍ程の最表層である。中間転写体ベルト５ｂの全体の電気抵抗は、体積抵抗率が１×１０9〜１×１０11Ω・ｃｍに調整され、表面抵抗率が１×１０11〜１×１０13Ω／□に調整されている。
【００５１】
本実施例では、画像形成時、１次転写ローラ５ｂに対してトナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の１次転写バイアス（例えば＋１５００Ｖ）が印加される。これにより、中間転写ベルト５ｂの表面に感光体１上のトナー像が、順次、静電的に転写される。
【００５２】
クリーニング装置６は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード６ａ及びファーブラシ６ｂと、クリーニングブレード６ａ及びファーブラシ６ｂにより感光ドラム１から除去されたトナーを収容する回収容器６ｃとを有する。本実施例では、クリーニングブレード６ａは、弾性体であるウレタンゴムで形成された板状部材であり、感光体１の長手方向に沿って延在し、感光体１の表面に所定の押圧力で圧接されている。又、本実施例では、ファーブラシ６ｂは、感光体１の長手方向に沿って延びる回転軸に複数本植設されたブラシ部を有し、該ブラシ部が感光体１の表面に接触するようにして回転駆動される。本実施例では、ファーブラシ６ｂは感光体１の回転方向に対してカウンター方向に回転駆動される。これにより、転写残トナーに対して散らし効果を与え、次に感光体１に当接して感光体１から転写残トナーを除去するクリーニングブレード６ａの清掃能力を安定化させる効果を有する。
【００５３】
画像形成装置Ａは、コントローラ部（制御部）１００（図７）を有する。コントローラ部１００は、演算機能を備えて、プログラムされる、通常のコンピュータ制御装置であって、画像形成装置Ａの各部を総合的に制御して、記録材に対する画像形成動作などを実行させる。コントローラ部１００については、後述して更に詳しく説明する。
【００５４】
５．シャッター
次に、図４〜図６を参照して、帯電装置２０が有するシャッター１３について説明する。
【００５５】
帯電装置２０は、帯電器２の開口部１２ａを長手方向に開閉する遮蔽部材としてのシャッター（帯電器シャッター）１３を備えている。帯電器２の帯電効率を向上させるために、帯電器２を感光体１に近接（約１ｍｍ程度）配置すると、シャッター１３は狭い隙間を移動させなければならない。そのため、シャッター１３が感光体１と接触しても感光体１が傷つかないように、シャッター１３の材料には柔らかいシート状の不織布を用いることが好ましい。具体的には、本実施例では、シャッター１３として、ポリイミド製で厚みが３０μｍのシート状の不織布を用いた。
【００５６】
シャッター１３は、帯電器２の開口部１２ａを長手方向に開放する際に、巻き取り装置１４によって巻き取られる。又、シャッター１３は、帯電器２の開口部１２ａを閉鎖する際に、巻き取り装置１４から引き出される。又、シャッター１３の閉方向の先端部に、シート状のシャッター１３を帯電器２の方向に凸形状になるように規制する規制部材としての板ばね１５が設けられている。これにより、感光体１の移動方向における帯電器２の開口部１２ａの中央部のシャッター１３が垂れて感光体１と接触することが抑制される。又、巻き取り装置１４側にも、シャッターの形状を帯電器２の方向に凸形状になるように案内するガイド部材（図示せず）を設けることで、柔らかいシャッター１３にコシ与え、垂れ難くしている。更に、巻き取り装置１４は、シャッター１３を巻き取り方向に付勢するためのコイルばねを備え、シャッター１３を帯電器２の開口部１２ａの長手方向に張る力を与えることにより、シート状のシャッター１３が垂れることを抑制している。
【００５７】
これにより、シャッター１３は、その短手方向（感光体１の移動方向）の中央部が両端部よりも帯電器２側に突出しつつ張架される。このため、帯電器２と感光体１との間の隙間を可能な限り小さくすることができる。本実施例では、予め癖付けされているシャッター１３の曲率形状は、感光体１の周面に沿う曲率形状としている。
【００５８】
６．シャッター開閉機構
次に、図５及び図６を参照して、シャッター１３を移動させて帯電器２の開口部１２ａを開閉させる移動手段としてのシャッター開閉機構１６ついて説明する。
【００５９】
シャッター開閉機構１６は、シャッター１３の閉方向の先端部を支持する移動部材としてのキャリッジ１６ａを有する。キャリッジ１６ａは、帯電器２の開口部１２ａの長手方向に移動して、シャッター１３を開閉させる。
【００６０】
図５に示すように、シャッター１３の形状を規制する板ばね１５は、キャリッジ１６ａと連結されている。これにより、キャリッジ１６ａの移動に連動してシャッター１３が開口部１２ａの長手方向に移動することができる。
【００６１】
駆動伝達部材としての回転部材であるスクリュー１６ｂには、スパイラル状の溝が形成されており、駆動源としての駆動モータＭに接続されている。そして、スクリュー１６ｂが駆動モータＭにより回転駆動されると、スクリュー１６ｂに螺合した状態にある駆動受部としての連結部材１６ｃが、スクリュー１６ｂのスパイラル状の溝に沿って主走査方向へ移動する。ここで、主走査方向とは、感光体１の回転軸線方向、即ち、開口部１２ａの長手方向である。連結部材１６ｃは、シールド１２上に設けられたレール１６ｄ上を主走査方向にのみ移動できるようになっており、連結部材１６ｃがスクリュー１６ｂと共に回転してしまうことは防止されている。従って、駆動モータＭによりスクリュー１６ｂが回転駆動されると、連結部材１６ｃと一体化されているキャリッジ１６ａを介して、シャッター１３に開閉方向への移動力が伝達される。
【００６２】
又、シャッター１３の開動作の完了を検知するシャッター検知装置（シャッターセンサ）１１２が設けられている。このシャッターセンサ１１２は、フォトインタラプタを有しており、キャリッジ１６ａが開動作完了位置に到達すると、フォトインタラプタがキャリッジ１６ａにより遮光される。これにより、遮光された時点で、シャッター１３の開動作の完了を検知する仕組みとなっている。又、シャッターセンサ１１２によりキャリッジ１６ａを検知した時点で、駆動モータＭの回転を停止させる構成となっている。
【００６３】
図６（ａ）は、シャッター１３がＸ方向へ移動するように巻き取られたことによりシャッター１３が開いた状態（開状態）を示している。上述のように、本実施例では、帯電器２の開口部１２ａを開閉するシャッター１３として、巻き取り装置（巻き取りローラ）１４によりロール状に巻き取ることが可能なシート状のシャッター１３を採用している。図６（ｂ）は、シャッター１３がＹ方向へ移動するように引き伸ばされることによりシャッター１３が閉じた状態（閉状態）を示している。上述のように、巻き取り装置１４がシャッター１３を巻き取り方向に付勢するため、シート状のシャッター１３には張力が掛かり、このシート状のシャッター１３が重力方向に垂れることが抑制されている。
【００６４】
尚、シャッター１３の開状態とは、少なくとも画像形成装置Ａを用いて出力される画像の感光体１の回転軸線方向の最大幅（最大画像幅）の範囲において、帯電器２の開口部１２ａを露出させるようにシャッター１３が退避した状態であればよい。典型的には、開状態においては、帯電器２の開口部１２ａの全域からシャッター１３が退避した状態となる。又、シャッター１３の閉状態とは、少なくとも画像形成装置Ａを用いて出力される画像の感光体１の回転軸線方向の最大幅（最大画像幅）の範囲において、帯電器２の開口部１２ａをシャッター１３が覆った状態であればよい。典型的には、閉状態においては、帯電器２の開口部１２ａの全域をシャッター１３が覆った状態となる。
【００６５】
本実施例では、シャッター開閉機構１６は、駆動モータＭ、キャリッジ１６ａ、スクリュー１６ｂ、連結部材１６ｃ、レール１６ｄ、シャッターセンサ１１２、巻き取り装置１４などを有して構成される。
【００６６】
７．制御回路
次に、画像形成装置Ａを制御する制御回路について説明する。
【００６７】
図７は、画像形成装置Ａを制御する制御手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）１０１と、各部分の接続関係を説明するためのハードウェアブロック図である。
【００６８】
画像形成装置Ａは、ジョブの管理を行うコントローラ部１００と、画像データを記録材上に可視像として形成するためにプリンタ部を制御するプリンタ制御部１０４と、によって制御される。ここで、ジョブとは、一の画像形成動作開始指示による単数又は複数の記録材への一連の画像形成動作である。
【００６９】
コントローラ部１００は、ＣＰＵ１０１、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１０３、処理を実行するためのデータを格納するＲＡＭ１０２などを有する。これらはバスによって接続されて、相互に情報を交換することができる。
【００７０】
プリンタ制御部１０４は、プリンタ部（各画像形成部）を制御して、画像形成動作の基本制御を実行する。プリンタ制御部１０４は、プリンタコントローラ１０７、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１０５、画像形成動作の処理を行うためのデータを格納するＲＡＭ１０６などを有する。これらはバスによって接続され、相互に通信することができる。ここで、ＲＯＭ１０５には、シャッター１３を制御するためのフローを実行するプログラムが記憶されている。
【００７１】
デバイス制御部１０８は、プリンタ部の各構成部品を制御するための入出力ポートなどを含む電気回路である。デバイス制御部１０８は、時間を計測するための時刻制御部（タイマ）１０９、シャッター１３を移動させる駆動モータＭを制御する駆動制御部１１０、検知手段として画像形成装置Ａ内の温度及び湿度を検知する温湿度センサ１１１を有する。又、デバイス制御部１０８は、画像形成装置Ａが画像形成した累積枚数、帯電器２の使用状況などの経時変化を記憶するための計数手段としての履歴記憶手段１１３を有する。
【００７２】
ここで、時刻制御部１０９は、電池などの別電源を備えており、所定時間経過後、休止状態のＣＰＵ１０１に信号を送信することによって、ＣＰＵ１０１を休止状態から復帰させることができる。又、時刻制御部１０９は、画像形成終了からの経過時間を記憶することができる。
【００７３】
本実施例では、ＣＰＵ１０１は、画像形成装置Ａの設置環境の温湿度を検出する温湿度センサ１１１の検出結果から、空気中の絶対水分量を算出することができる。プリンタコントローラ１０７が同様の機能を有していてもよい。
【００７４】
尚、黒帯は湿度に大きく依存するため、水分量の代わりに湿度のみを用いてもよい。この場合、デバイス制御部１０８は、検知手段として画像形成装置Ａ内の湿度を検知する湿度センサを有する。
【００７５】
８．シャッターの開閉制御
次に、図８及び図９のフローチャートを参照して、シャッター１３の開閉制御について説明する。図８は、シャッター１３の開閉動作に至るまでのフローチャートを示す。図８中の定義済み処理（Ｓ１０１）については、図９のフローチャートを参照して詳しく説明する。
【００７６】
尚、画像形成終了の条件（画像形成終了と関係付けられた基準時）としては、帯電器２による感光体１の帯電を終了した時点、露光装置３で像露光を終了した時点、感光体１の回転を停止した時点などがある。本実施例では、感光体１の回転を停止した時点を適用した。
【００７７】
制御手段としてのＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に保存されたプログラムに従い、画像形成装置Ａの各部を以下のように制御する。
【００７８】
Ｓ１０１：ＣＰＵ１０１は、画像形成装置Ａの設置環境の水分量に基づき、画像形成終了（感光体１の回転停止）からシャッター１３を閉じる動作を開始するまでの時間（起動時間）を決定する。ＣＰＵ１０１は、温湿度センサ１１１から取得した検出結果に基づき、画像形成装置Ａの設置環境の水分量を算出し、起動時間を決定する。
【００７９】
Ｓ１０２：ＣＰＵ１０１は、時刻制御部１０９に対して現在のカウント値に対して、リセット命令を実行し、時刻を初期化（リセット）させる。
【００８０】
Ｓ１０３：ＣＰＵ１０１は、時刻制御部１０９に対して時間の測定を開始する命令を実行する。
【００８１】
Ｓ１０４：ＣＰＵ１０１は、画像形成装置Ａの現在の状態をプリンタコントローラ１０７から取得し、待機状態であるか否かを判断する。
【００８２】
ここで、待機状態とは、次のようなものである。即ち、画像形成装置Ａは入力された印刷ジョブ（画像形成信号）に対応して記録材（紙等）に画像を形成する。画像形成終了後、画像形成装置Ａは待機状態に移行する。待機状態では、次に印刷ジョブが入力されたときに画像形成までの時間が比較的短くなるように、定着装置の温度を定着温度よりも低い待機温度で温調している（待機モード）。或いは、待機状態では、多くの電力を消費する定着装置への給電を停止する（低消費電力モード）。画像形成終了後から所定の時間経過するまでは、待機モードとなり、画像形成終了から当該所定お時間が経過した後に待機モードから低消費電力モードへと移行するようにしてもよい。本実施例では、待機状態へ移行するまでの時間とは別個に、シャッター１３の起動時間が設定される。これにより、必要以上にシャッター１３が閉じられることによる生産性の低下が抑制される。
【００８３】
Ｓ１０５：待機状態以外の状態の場合、ＣＰＵ１０１は、時刻制御部１０９に対して、次の待機状態遷移まで現在のカウント値に対してリセット命令を実行する。
【００８４】
Ｓ１０６：待機状態の場合、ＣＰＵ１０１は、時刻制御部１０９においてカウントしている経過時間と、Ｓ１０１にて設定された起動時間とを比較する。
【００８５】
Ｓ１０７：ＣＰＵ１０１は、時刻制御部１０９においてカウントしている経過時間が起動時間を経過したと判断した時点で、プリンタコントローラ１０７に対してシャッター１３の駆動制御の実行を命令する。そして、プリンタコントローラ１０７は、駆動制御部１１０に対して、駆動命令を実行する。シャッター１３が閉じられると同時に、シャッターセンサ１１２がシャッター１３が異常開閉動作をしないか否かを検知する。
【００８６】
Ｓ１０８：ＣＰＵ１０１は、起動時間内において、画像形成装置Ａの主電源がオフされた場合、プリンタコントローラ１０７に対して、シャッター１３の駆動制御の実行を命令する。そして、プリンタコントローラ１０７は、駆動制御部１１０に対して、駆動命令を実行する。シャッター１３が閉じられると同時に、シャッターセンサ１１２がシャッター１３が異常開閉動作をしないか否かを検知する。
【００８７】
続いて、図８中の定義済み処理である起動時間設定（Ｓ１０１）について図９のフローチャートを参照して説明する。
【００８８】
Ｓ２０１：プリンタコントローラ１０７は、温湿度センサ１１１より画像形成装置Ａの設置環境として画像形成装置Ａの機内環境情報を取得し、取得された結果をＣＰＵ１０１に転送する。
【００８９】
Ｓ２０２：ＣＰＵ１０１は、転送された情報を基に、現在の水分量を算出する。
【００９０】
Ｓ２０３：ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３より予め設定された水分量に対する起動時間設定のテーブルを読み込む。尚、このテーブル設定は、後述の黒帯に対する評価検討より決定した。
【００９１】
Ｓ２０４：ＣＰＵ１０１は、現在の水分量に対して線形補間による起動時間の算出を実行する。
【００９２】
Ｓ２０５：ＣＰＵ１０１は、次の画像形成終了時からの起動時間をＲＡＭ１０２に格納する。
【００９３】
９．水分量に基づく起動時間
本実施例では、画像形成終了からシャッター１３を閉じる動作を開始するまでの時間（起動時間）をＲＯＭ１０３に記録されている関係（テーブル）を用いて決定する。表１は、ＲＯＭ１０３に格納されている水分量と起動時間との関係を示す。
【００９４】
【表１】
2013228629.tif 000004
【００９５】
尚、上述の関係は、以下の評価手法により決定した。
【００９６】
画像形成のための高圧設定を次の要件とする。帯電バイアスとして、放電ワイヤ１０に−１０００μＡの定電流（一次総電流）、グリッド１１に−９００Ｖの定電圧を印加し、現像位置における感光体１上の電位を約−８００Ｖに設定する。又、現像バイアスとして、現像ＤＣ電圧を−７００Ｖ、現像ＡＣＡＣ電圧をピーク間電圧１３００Ｖｐｐ、周波数１０ｋＨｚの矩形波とした振動電圧（重畳電圧）を印加して、通紙時におけるカブリを発生させない設定とする。更に、転写位置にて感光体１上の顕像を最適な状態にて被転写体（本実施例では中間転写ベルト５ｂ）に転写するために、転写電流を４０μＡに設定した。
【００９７】
上記高圧設定条件にて各水分量が設定された環境にて、ベタ画像を１００％としたときに１％の画像比率となるよう調整した画像をＡ４サイズの用紙に連続５０００枚形成するジョブを実施する。
【００９８】
その後、ジョブの終了時からシャッター１３が起動するまでの時間の条件を振り、シャッター１３が閉じられた状態から１０時間後に開動作を実施する。そして、ハーフトーン画像をＡ３サイズにて出力し、画像上に感光体１の回転周期の異常画像、即ち、「黒帯」が発生しているか否かの主観評価を実施した。
【００９９】
その結果、黒帯の発生を十分に抑制できる各水分量の環境におけるシャッター１３の起動時間を求め、表１に示す水分量と起動時間との関係を得た。
【０１００】
尚、表１に示した関係は、画像形成装置Ａの個体差、例えば断熱性などにより異なるため、本実施例における関係に限定されるわけではない。但し、水分量が小さいほど起動時間を短くする関係性は、維持しなければならない。
【０１０１】
特に、本実施例では、帯電器２のグリッド１１にｔａ−Ｃ層を有するものを用いている。ｔａ−Ｃ層はコロナ放電によって発生する放電生成物に対して化学的に不活性な材料であり、耐腐食性に優れた材料であることが知られている。そのため、画像形成中及び画像形成終了後でも、発生した放電生成物がグリッド１１に付着し難いため、従来のグリッドを用いる場合に比べて放電生成物が感光体１上に多く蓄積することとなる。ここで言う従来のグリッド１１とは、ＳＵＳ基材のみによるグリッド１１又は表層をＫＮ鍍金などの鍍金処理を施したものを指す。そして、特に、低温低湿度環境下では、空気中の水分量が少ないため、水分子との吸着反応が起こり難いため、放電生成物の感光体１の表層から内部への浸透確率が高くなる。その結果、浸透した部分における増感作用に伴う、画像欠陥を引き起こすことになる。
【０１０２】
表１は、上記状態となることを抑制するための時間設定であり、本実施例にて、シャッター１３の閉制御を起動時間経過後に実行することにより、黒帯の発生抑制に繋がる。
【０１０３】
このように、本実施例の画像形成装置Ａは、感光体１と、放電電極１０及び制御電極１１を備え感光体１を帯電させるコロナ帯電器２と、を有する。又、画像形成装置Ａは、感光体１に対してコロナ帯電器２の感光体側の開口部１２ａを遮蔽することのできるシャッター１３を有する。又、画像形成装置Ａは、感光体１に対してコロナ帯電器２の開口部１２ａを露出させる開状態と感光体１に対してコロナ帯電器２の開口部１２ａを遮蔽する閉状態との間でシャッター１３を移動させる移動手段１６を有する。又、画像形成装置Ａは、温度及び湿度を検知する検知手段１１１を有する。そして、画像形成装置Ａは、画像形成終了と関係付けられる基準時から移動手段１６によりシャッター１３を開状態から閉状態に移動させる動作を開始するまでの時間を制御する制御手段１０１を有する。この制御手段１０１は、検知手段１１１が検知した温度及び湿度の情報から求めた水分量が少ないほど、上記開始するまでの時間を長くする。本実施例では、感光体１は、少なくとも電荷輸送層と電荷発生層とを有する多層構成の有機感光体である。又、本実施例では、制御電極１１は、テトラヘデラルアモルファスカーボンを含む被膜で構成された表層を有する。又、本実施例では、シャッター１３は回転可能な感光体１の回転軸線方向に沿って開状態と閉状態との間で移動する。又、本実施例では、シャッター１３は、感光体１の回転軸線方向における一方の端部側に巻き取られることで開状態となり、他方の端部側に引き出されることで閉状態となる。尚、画像形成装置Ａは、湿度を検知する検知手段１１１を有していてもよい。この場合、制御手段１０１は、検知手段１１１が検知した湿度が低いほど、上記開始するまでの時間を長くすることができる。
【０１０４】
以上、本実施例によれば、感光体１の内部への放電生成物の蓄積を抑制し、黒帯の発生を抑制することができる。
【０１０５】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じでる。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素については同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【０１０６】
１．概要
本実施例では、画像形成終了からシャッター１３を閉じる動作を開始するまでの時間（起動時間）を、水分量とグリッド１１への累積通電時間とに基づいて設定する。具体的には、水分量に基づく起動時間を、グリッド１１への累積通電時間に応じて補正する。本実施例では、ＣＰＵ１０１が補正手段として機能する。
【０１０７】
２．シャッターの開閉制御
本実施例において、シャッター１３の開閉動作に至るまでの全体の制御については、実施例１にて説明した図８の制御と同じである。
【０１０８】
ここでは、本実施例において特徴的な、図８中の定義済み処理（Ｓ１０１）について、図１０を参照して説明する。
【０１０９】
Ｓ３０１：プリンタコントローラ１０７は、温湿度センサ１１１より画像形成装置Ａの設置環境として画像形成装置Ａの機内環境情報を取得し、取得された結果をＣＰＵ１０１に転送する。
【０１１０】
Ｓ３０２：ＣＰＵ１０１は、転送された情報を基に、現在の水分量を算出する。
【０１１１】
Ｓ３０３：ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３より予め設定された水分量に対する起動時間設定のテーブルを読み込む。尚、このテーブル設定は、実施例１にて説明した黒帯に対する評価検討より決定したものであり、具体的には表１に示したものと同じである。
【０１１２】
Ｓ３０４：ＣＰＵ１０１は、現在の水分量に対して線形補間による起動時間の算出を実行する。
【０１１３】
Ｓ３０５：ＣＰＵ１０１は、次の画像形成終了時からの起動時間をＲＡＭ１０２に格納する。
【０１１４】
Ｓ３０６：プリンタコントローラ１０７は、履歴記憶手段１１３よりグリッド１１への累積通電時間を取得、取得された結果をＣＰＵ１０１に転送する。
【０１１５】
Ｓ３０７：ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３より予め設定された累積通電時間に対する起動時間補正のテーブルを読み込む。尚、このテーブル設定は、後述の黒帯に対する評価検討より決定した。
【０１１６】
Ｓ３０８：ＣＰＵ１０１は、補正の必要があるか否かを判断する。
【０１１７】
Ｓ３０９：ＣＰＵ１０１は、補正の必要が無い場合は、Ｓ３０５で決定した値に起動時間を設定する。
【０１１８】
Ｓ３１０：ＣＰＵ１０１は、補正の必要がある場合は、Ｓ３０５で決定した値に補正値を適用した起動時間を設定する。
【０１１９】
２．累積通電時間と水分量に基づく起動時間
本実施例では、画像形成終了からシャッター１３を閉じる動作を開始するまでの時間（起動時間）をＲＯＭ１０２に記録されている関係（テーブル）を用いて決定する。ＲＯＭ１０３に格納されている水分量と起動時間との関係は、実施例１にて説明した表１と同じである。表２は、ＲＯＭ１０３に格納されている累積通電時間と補正値との関係を示す。
【０１２０】
【表２】
2013228629.tif 000005
【０１２１】
尚、上述の関係は、以下の評価手法により決定した。
【０１２２】
初めに、所定の累積通電時間にわたり電圧を印加したグリッド１１を作成する。画像形成のための高圧設定を次の条件とする。帯電バイアスとして、放電ワイヤ１０に−１０００μＡの定電流（一次総電流）、グリッド１１に−９００Ｖの定電圧を印加し、現像位置における感光体１上の電位を約−８００Ｖに設定する。又、現像バイアスとして、現像ＤＣ電圧を−７００Ｖ、現像ＡＣ電圧をピーク間電圧１３００Ｖｐｐ、周波数１０ｋＨｚの矩形波とした振動電圧（重畳電圧）を印加して、通紙時におけるカブリを発生させない設定とする。更に、転写位置にて感光体１上の顕像を最適な状態にて被転写体（本実施例では中間転写ベルト５ｂ）に転写するために、転写電流を４０μＡに設定した。
【０１２３】
上記高圧設定条件にて各水分量が設定された環境にて、ベタ画像を１００％としたときに４０％の画像比率となるよう調整した画像をＡ４サイズの用紙に連続１０枚形成するジョブを繰り返す１０枚間欠耐久試験を、累積通電時間が所定時間に達するまで実施した。
【０１２４】
次に、それぞれ通電により作成したグリッド１１を用いて、上記と同じ高圧設定条件にて、ベタ画像を１００％としたときに１％の画像比率となるよう調整した画像をＡ４サイズの用紙に連続５０００枚形成するジョブを実施する。
【０１２５】
その後、ジョブの終了時からシャッター１３が起動するまでの時間の条件を振り、シャッター１３が閉じられた状態から１０時間後に開動作を実施する。そして、ハーフトーン画像をＡ３サイズにて出力し、画像上に感光体１の回転周期の異常画像、即ち、「黒帯」が発生しているか否かの主観評価を実施した。
【０１２６】
その結果、黒帯の発生を十分に抑制できるように各グリッド１１への累積通電時間に対するシャッター１３の起動時間を求め、表１の水分量と起動時間との関係から求められる起動時間との差分（補正値）を求め、表２に示す累積通電時間と補正値との関係を得た。
【０１２７】
累積通電時間が多くなるに従い補正値が大きくなる傾向の理由として、経時変化に伴うグリッド１１の表面状態の変化が挙げられる。即ち、放電生成物のグリッド１１に対する吸着量が増えていることを示唆している。グリッド１１自体への放電生成物の付着は経時的に変化しないが、画像形成に伴う、紙粉、外添剤、トナーなどの粉塵を介した付着は避けることができない。その結果、放電生成物の粉塵への付着量が増加し、放電生成物の感光体１に対しての落下率が低減することになる。
【０１２８】
本実施例では、グリッド１１の累積通電時間に伴い、シャッター１３の閉制御におけるシャッター１３の起動時間を補正する。これにより、シャッター１３の開閉制御におけるシャッター１３の起動時間を、黒帯の発生を抑制するために最適とすることができる。即ち、シャッター１３を閉じるまでの時間を極力長くして、必要以上にシャッター１３を開閉することを抑制する。これにより、シャッター１３の開閉動作のために画像形成ができなくなる時間を低減して、画像生産性の低下を抑制することができる。又、シャッター１３やその駆動機構の寿命を延ばすことができる。
【０１２９】
尚、表２に示した関係は、例えば画像形成装置Ａの断熱性、経時変化状態により異なるため、本実施例における関係に限定されるものではない。例えば、ユーザーやサービスマンが補正値を調節するための調整機構を設けてもよい。例えば、画像形成装置Ａや画像形成装置に通信可能に接続された機器の操作部から、表２に示すような累積通電時間と補正値との関係における累積通電時間及び／又は補正値を書き換えて格納するようにＣＰＵ１０１に指示するように構成することができる。
【０１３０】
又、本実施例では、シャッターの開閉制御におけるシャッターの起動時間を補正するための指標として、帯電器のグリッドへの累積通電時間を用いた。これにより、グリッドの使用による表面状態の変化を直接的に補正値の設定に反映させることができるので好ましい。しかし、グリッドの使用によるグリッドの表面状態は、グリッドへの通電時間と相関する帯電器の使用量、ひいては画像形成装置の使用量に応じて変化する。従って、上記実施例におけるグリッドへの累積通電時間に替えて、例えば、画像形成枚数、画像形成時間、感光体などの画像形成に伴い回転する回転部材の回転数、回転部材の回転時間などのグリッドへの累積通電時間と相関する情報を用いることができる。
【０１３１】
このように、本実施例では、画像形成装置Ａは、制御電極１１への累積通電時間と相関する情報を計数する計数手段１３と、計数手段１１３の計数結果に基づいて開始するまでの時間を補正する補正手段１０１と、を有する。そして、本実施例では、この補正手段１０１は、計数手段１１３の計数結果が示す制御電極１１への累積通電時間が長いほど、シャッター１３の閉動作を開始するまでの時間が長くなるように補正する。
【０１３２】
以上、本実施例によれば、黒帯の発生を抑制するとともに、帯電器２の経時変化に伴って最適なタイミングでシャッター１３の閉制御を実行することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１            感光体
２            帯電器（コロナ帯電器）
３            露光装置
４            現像装置
５            転写装置
６            クリーニング装置
１０          放電ワイヤ（放電電極）
１１          グリッド（制御電極）
１３          シャッター
１６          シャッター開閉機構（移動手段）
１０１        ＣＰＵ（制御手段）
【図１】
2013228629.tif 000006
【図２】
2013228629.tif 000007
【図３】
2013228629.tif 000008
【図４】
2013228629.tif 000009
【図５】
2013228629.tif 000010
【図６】
2013228629.tif 000011
【図７】
2013228629.tif 000012
【図８】
2013228629.tif 000013
【図９】
2013228629.tif 000014
【図１０】
2013228629.tif 000015