(57)【要約】      （修正有）【課題】電子写真方式の画像形成装置において発生する帯電装置の異常を低減させる技術を提供する。【解決手段】直流電圧及び交流電圧の重畳された電圧が印加された帯電器によって感光体を帯電させ、感光体を露光することによって形成された静電潜像を現像器により現像し、現像された画像を転写器により記録媒体に転写して画像形成出力を実行する画像形成装置であって、転写器から感光体へ電荷の流入が発生したと判断された場合に、帯電器に交流電圧のみを印加する除電命令を生成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧及び交流電圧の重畳された電圧が印加された帯電器によって感光体を帯電させ、前記感光体を露光することによって形成された静電潜像を現像器により現像し、現像された画像を転写器により記録媒体に転写して画像形成出力を実行する画像形成装置であって、
前記画像形成出力において、前記転写器から前記感光体へ電荷の流入が発生したと判断された場合に、除電命令を生成する除電実行判断部と、
前記除電命令が生成された場合に、前記感光体表面が搬送されている状態における所定期間、前記帯電器に対して交流電圧のみを印加する電源制御部とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記除電実行判断部は、前記画像形成出力を実行する作像機構が緊急停止した場合に、前記除電命令を生成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】
前記電源制御部は、前記作像機構が緊急停止した後前記感光体表面の搬送が再開されてから所定期間、前記帯電器に対して交流電圧のみを印加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】
前記除電実行判断部は、前記転写器に前記感光体へ放電が開始される電流値を超える電流が流れた場合に、前記転写器から前記感光体へ電荷の流入が発生したと判断することを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記除電実行判断部は、前記画像形成装置における温湿度が、前記感光体に帯電している電荷が漏洩する温湿度に基づいて定められた閾値を超えた場合に、前記転写器から前記感光体へ電荷の流入が発生したと判断することを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記除電実行判断部は、前記画像形成出力により摩耗された前記感光体の厚みが、前記帯電器との間の電荷の移動により前記電荷の流入を受けた帯電器に異常が発生する時の前記感光体の厚みよりも小さくなった場合に、前記転写器から前記感光体へ電荷の流入が発生したと判断することを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記所定期間は、前記感光体の表面に脂肪酸金属塩、天然ワックス若しくはフッ素系樹脂の被覆が形成される場合に、基準となる期間よりも短いことを特徴とする請求項１乃至６いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
直流電圧及び交流電圧の重畳された電圧が印加された帯電器によって感光体を帯電させ、前記感光体を露光することによって形成された静電潜像を現像器により現像し、現像された画像を転写器により記録媒体に転写して画像形成出力を実行する画像形成装置の制御方法であって、
前記画像形成出力において、前記転写器から前記感光体へ電荷の流入が発生したと判断された場合に、除電命令を生成し、
前記除電命令が生成された場合に、前記感光体表面が搬送されている状態における所定期間、前記帯電器に対して交流電圧のみを印加する制御を画像形成装置に実行させることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を転写器を用いて用紙に転写することによって紙出力を行う。
【０００４】
このような電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に現像されたトナー画像が転写された後、感光体上に残った電荷を取り除く除電が行われる。感光体上に残った電荷は、感光体表面を露光したり、感光体に対して放電を行うことで除去することができる（以後、夫々の除電方法を「除電露光」、「除電放電」と記載する）。
【０００５】
感光体の除電を行う技術として、画像の転写機構上流に除電を行う光源を配し、且つ転写機構下流に交流電源を放電することで除電を行うＡＣ除電装置を配し、さらにその下流に再び除電を行う光源を配した技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に開示された技術においては、感光体上に現像されたトナー画像が転写された後に、感光体に対して除電露光と除電放電を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、静電潜像形成以外における感光体の帯電、例えば画像形成装置が画像形成途中で停止した場合に発生する転写器から感光体への電荷の流入については考慮されていない。そして、転写器から感光体に流入した電荷により、感光体を帯電させる帯電装置に電荷が流入し、帯電装置に接続されている電源装置の異常を招く原因となってしまう。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するために、電子写真方式の画像形成装置において発生する帯電装置の異常を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、直流電圧及び交流電圧の重畳された電圧が印加された帯電器によって感光体を帯電させ、前記感光体を露光することによって形成された静電潜像を現像器により現像し、現像された画像を転写器により記録媒体に転写して画像形成出力を実行する画像形成装置であって、前記画像形成出力において、前記転写器から前記感光体へ電荷の流入が発生したと判断された場合に、除電命令を生成する除電実行判断部と、前記除電命令が生成された場合に、前記感光体表面が搬送されている状態における所定期間、前記帯電器に対して交流電圧のみを印加する電源制御部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において発生する帯電装置の異常を低減させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す機能ブロック図。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図４】本実施形態に係る画像形成部の構成を示す説明図。
【図５】本実施形態に係る感光体ドラムに流入する電荷を示した説明図。
【図６】本実施形態に係る感光体ドラムに流入する電荷を示した説明図。
【図７】本実施形態に係る帯電電源装置の構成を示す図。
【図８】本実施形態に係る転写電源装置の構成を示す図。
【図９】本実施形態の要旨に係る機能を実現する画像形成装置の制御構成を示す図。
【図１０】本実施形態に係る画像形成装置の復帰動作を示すフローチャート。
【図１１】他の実施形態に係る画像形成装置の環境と帯電電位の関係を示す図。
【図１２】他の実施形態に係る感光体ドラムと感光体膜厚との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態においては、複合機（ＭＦＰ：ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を例として説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバ等の情報処理装置と同様の構成を有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１９を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）１６、操作部１７及び専用デバイス１８が接続されている。
【００１４】
ＣＰＵ１１は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１２は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１３は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。
【００１５】
Ｉ／Ｆ１５は、バス１９と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースであり、本実施形態においては、タッチパネルやハードキー等によって構成される。
【００１６】
専用デバイス１８は、画像形成装置１特有の機能を実現するためのハードウェアであり、紙面上に画像形成出力を実行するプリントエンジンや、紙面上の画像を読み取るためのスキャナユニットである。また、本実施形態に係る画像形成装置１は、このプリントエンジンに特徴を有する
【００１７】
また、専用デバイス１８として、画像形成装置１内の温度や湿度を計測するための熱容量の小さいサーミスタやシリコン系ＩＣセンサ等の温度センサ及び高分子膜抵抗変化型センサ等の湿度センサによって構成される温湿度センサを搭載していてもよい。
【００１８】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１３に格納されたプログラムやＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体からＲＡＭ１２に読み出されたプログラムに従ってＣＰＵ１１が演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００１９】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ１００、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）１０１、スキャナユニット１０２、排紙トレイ１０３、ディスプレイパネル１０４、給紙テーブル１０５、プリントエンジン１０６、排紙トレイ１０７及びネットワークＩ／Ｆ１０８を有する。
【００２０】
また、コントローラ１００は、主制御部１１０、エンジン制御部１２０、画像処理部１３０、操作表示制御部１４０及び入出力制御部１５０を含む。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、スキャナユニット１０２、プリントエンジン１０６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。
【００２１】
ディスプレイパネル１０４は、画像形成装置１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置１を直接操作し、若しくは画像形成装置１に対して情報を入力する際の入力インタフェースでもある。即ち、ディスプレイパネル１０４は、ユーザによる操作を受けるための画像を表示する機能を含む。ディスプレイパネル１０４は、図２に示すＬＣＤ１６及び操作部１７によって実現される。
【００２２】
ネットワークＩ／Ｆ１０８は、画像形成装置１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。ネットワークＩ／Ｆ１０８は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルによる通信が可能である。また、ネットワークＩ／Ｆ１０８は、画像形成装置１がファクシミリとして機能する際に、ファクシミリ送信を実行するためのインタフェースとしても機能する。そのため、ネットワークＩ／Ｆ１０８は、電話回線にも接続されている。ネットワークＩ／Ｆ１０８は、図２に示すＩ／Ｆ１５によって実現される。
【００２３】
コントローラ１００は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１３や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ１４や光学ディスク等の不揮発性記憶媒体に格納されたプログラムが、ＲＡＭ１２等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１１がそのプログラムに従って演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ１００が構成される。コントローラ１００は、画像形成装置１全体を制御する制御部として機能する。
【００２４】
主制御部１１０は、コントローラ１００に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ１００の各部に命令を与える。エンジン制御部１２０は、プリントエンジン１０６やスキャナユニット１０２等を制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。画像処理部１３０は、主制御部１１０の制御に従い、印刷出力すべき画像情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン１０６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報である。
【００２５】
また、画像処理部１３０は、スキャナユニット１０２から入力される撮像データを処理し、画像データを生成する。この画像データとは、スキャナ動作の結果物として画像形成装置１の記憶領域に格納され若しくはネットワークＩ／Ｆ１０８を介して他の情報処理端末や記憶装置に送信される情報である。
【００２６】
操作表示制御部１４０は、ディスプレイパネル１０４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル１０４を介して入力された情報を主制御部１１０に通知する。入出力制御部１５０は、ネットワークＩ／Ｆ１０８を介して入力される情報を主制御部１１０に入力する。また、主制御部１１０は、入出力制御部１５０を制御し、ネットワークＩ／Ｆ１０８及びネットワークを介してネットワークに接続された他の機器にアクセスする。
【００２７】
画像形成装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部１５０がネットワークＩ／Ｆ１０８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部１５０は、受信した印刷ジョブを主制御部１１０に転送する。主制御部１１０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部１３０を制御して印刷ジョブに含まれる文書情報若しくは画像情報に基づいて描画情報を生成させる。
【００２８】
本実施形態に係る印刷ジョブには、出力対象の画像情報が画像形成装置１の画像処理部１３０によって解析可能な情報形式で記述された画像の情報の他、画像形成出力に際して設定されるべきパラメータの情報が含まれる。このパラメータの情報とは、例えば、両面印刷の設定、集約印刷の設定、カラー／モノクロの設定等の情報である。
【００２９】
画像処理部１３０によって描画情報が生成されると、エンジン制御部１２０は、プリントエンジン１０６を制御し、上記生成された描画情報に基づき、給紙テーブル１０５から搬送される用紙に対して画像形成を実行させる。即ち、画像処理部１３０、エンジン制御部１２０及びプリントエンジン１０６が画像形成出力部として機能する。プリントエンジン１０６の具体的態様として、本実施形態においては電子写真方式による画像形成機構を用いる。プリントエンジン１０６によって画像形成が施された文書は排紙トレイ１０７に排紙される。
【００３０】
画像形成装置１がスキャナとして動作する場合は、ユーザによるディスプレイパネル１０４の操作若しくはネットワークＩ／Ｆ１０８を介して他の端末から入力されるスキャン実行指示に応じて、操作表示制御部１４０若しくは入出力制御部１５０が主制御部１１０にスキャン実行信号を転送する。主制御部１１０は、受信したスキャン実行信号に基づき、エンジン制御部１２０を制御する。
【００３１】
エンジン制御部１２０は、ＡＤＦ１０１を駆動し、ＡＤＦ１０１にセットされた撮像対象原稿をスキャナユニット１０２に搬送する。また、エンジン制御部１２０は、スキャナユニット１０２を駆動し、ＡＤＦ１０１から搬送される原稿を撮像する。また、ＡＤＦ１０１に原稿がセットされておらず、スキャナユニット１０２に直接原稿がセットされた場合、スキャナユニット１０２は、エンジン制御部１２０の制御に従い、セットされた原稿を撮像する。即ち、スキャナユニット１０２が撮像部として動作すると共に、エンジン制御部１２０が、読取制御部として機能する。
【００３２】
撮像動作においては、スキャナユニット１０２に含まれるＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）やＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子が原稿を光学的に走査し、光学情報に基づいて生成された撮像情報が生成される。エンジン制御部１２０は、スキャナユニット１０２が生成した撮像情報を画像処理部１３０に転送する。画像処理部１３０は、主制御部１１０の制御に従い、エンジン制御部１２０から受信した撮像情報に基づき画像情報を生成する。
【００３３】
画像処理部１３０が生成した画像情報は主制御部１１０が取得し、主制御部１１０がＨＤＤ１４等の画像形成装置１に装着された記憶媒体に保存する。即ち、スキャナユニット１０２、エンジン制御部１２０及び画像処理部１３０が連動して、画像入力部として機能する。画像処理部１３０によって生成された画像情報は、ユーザの指示に応じてそのままＨＤＤ１４等に格納され若しくは入出力制御部１５０及びネットワークＩ／Ｆ１０８を介して外部の装置に送信される。
【００３４】
また、画像形成装置１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部１２０がスキャナユニット１０２から受信した撮像情報若しくは画像処理部１３０が生成した画像情報に基づき、画像処理部１３０が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部１２０がプリントエンジン１０６を駆動する。
【００３５】
次に本実施形態に係るプリントエンジン１０６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン１０６は、無端状移動手段である搬送ベルト３０１に沿って各色の画像形成部３０が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプと言われるものである。すなわち、給紙トレイ３０２から給紙ローラ３０３により分離給紙される用紙（記録媒体の一例）Ｐに転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト３０１に沿って、この搬送ベルト３０１の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ（以降、総じて画像形成部３０とする）が配列されている。
【００３６】
また、給紙トレイ３０２から給紙された用紙Ｐは、レジストローラ３０４によって一度止められ、画像形成部３０における画像形成のタイミングに応じて搬送ベルト３０１からの画像の転写位置に送り出される。
【００３７】
複数の画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、形成するトナー画像の色が異なるだけで、内部構成は共通である。画像形成部３０Ｋはブラックの画像を、画像形成部３０Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部３０Ｃはシアンの画像を、画像形成部３０Ｙはイエローの画像を夫々形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部３０Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部３０Ｋ、３０Ｍ、３０Ｃは画像形成部３０Ｙと同様である。そのため、その画像形成部３０Ｋ、３０Ｍ、３０Ｃの各構成要素については、画像形成部３０Ｙの各構成要素に付したＹに変えて、Ｋ、Ｍ、Ｃによって区別した符号を図に表示するに留め、説明を省略する。
【００３８】
搬送ベルト３０１は、回転駆動される駆動ローラ３０５と従動ローラ３０６とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状のベルトである。この駆動ローラ３０５は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ３０５と、従動ローラ３０６とが、無端状移動手段である搬送ベルト３０１を移動させる駆動手段として機能する。
【００３９】
画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト３０１に対して、最初の画像形成部３０Ｙがイエローのトナー画像を転写する。図４は、本実施形態に係る画像形成部の断面図である。画像形成部３０Ｙは、感光体としての感光体ドラム３１Ｙ、この感光体ドラム３１Ｙに配置された帯電ローラ３２、光書き込み装置３１０Ｙ、現像器３３、感光体クリーナ３４、トナー供給部３６等から構成されている。光書き込み装置３１０は、夫々の感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ（以降、総じて「感光体ドラム３１」という）に対して光を照射するように構成されている。図４においては、感光体ドラム３１Ｙに光を照射する光書き込み装置３１０Ｙを示している。以下、図４を参照して、本実施形態に係る画像形成部の構成を説明する。
【００４０】
感光体ドラム３１Ｙは、ドラム状の導電性支持体の周囲に有機感光層と表面層とが順次積層されているものである。また、有機感光体層は、電荷発生層、電荷輸送層等から構成され、電荷輸送層は、１０〜４０μｍの範囲において、感光体特性に応じて厚さを選択してもよい。さらに、感光体ドラム３１における導電性支持体と有機感光層との間には、必要に応じて下引き層を形成する構成であってもよい。
【００４１】
帯電ローラ３２は、図示しない芯金を持ち、この芯金に対して直流電源や交流電源によって帯電バイアスが印加される。そして、帯電ギャップを介して、帯電ローラ３２と感光体ドラム３１Ｙとの空隙にて放電が発生することで、感光体ドラム３１Ｙが一様に帯電される。クリーニングブラシローラ３２２は、帯電ローラ３２に当接するように配置され、帯電ローラ３２に付着したトナーを掻き落とす。
【００４２】
光書き込み装置３１０Ｙは、一様に帯電させられた感光体ドラム３１Ｙに対し、描画情報に基づいて光を露光させ、静電潜像を形成する。光書き込み装置３１０が行う光書き込み方法としてポリゴン走査方式やＬＥＤアレイ方式等がある。
【００４３】
現像器３３は、感光体ドラム３１Ｙにトナーを付着させることで、光書き込み装置３１０Ｙによって形成された静電潜像を可視化する。これにより、感光体ドラム３１Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。このとき、トナー供給部３６が、現像器３３にトナーを供給する。
【００４４】
このトナー画像は、感光体ドラム３１Ｙと搬送ベルト３０１とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写ローラ３５Ｙを含む転写器の働きにより搬送ベルト３０１上に転写される。この転写により、搬送ベルト３０１上にイエローのトナー画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム３１Ｙは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ３４によって払拭された後、光書き込み装置３１０Ｙによって再度、光が照射されて除電が行われる。光除電された後の感光体ドラム３１Ｙは、次の画像形成のために待機する。
【００４５】
以上説明したような動作を画像形成部３０Ｙが行うことにより、本実施形態に係る画像形成装置１における電子写真プロセスは完了する。この一連の電子写真プロセスにおいて、トナーの残量不足や用紙Ｐの搬送不良により、電子写真プロセスの途中で緊急停止し、画像形成出力が実行できなくなる場合がある。画像形成部３０が緊急停止した場合、図５に示すように、トナー画像の転写を行なう転写ローラ３５Ｙから感光体ドラム３１Ｙに電荷の流入が発生し、感光体ドラム３１Ｙに過剰な電荷がチャージされる状況が発生する。
【００４６】
このような状態で動作が再開されると、図６に示すように、感光体ドラム３１Ｙの表面に電荷がチャージされながら感光体ドラム３１Ｙが回転搬送されることとなる。そのまま感光体ドラム３１Ｙが回転搬送されると、感光体ドラム３１Ｙにチャージされた過剰な電荷は帯電ローラ３２に流入する。
【００４７】
ここで、帯電ローラ３２には直流電源と交流電源との重畳電源が供給されている。これらの電源が動作を開始してから起動するまでの期間は、直流電源よりも交流電源の方が一般的に長い。そのような期間において上述した電荷の流入が発生すると、帯電ローラ３２に直流電源を供給している電源装置の異常の原因となることがある。このように感光体ドラム３１Ｙに過剰な電荷がチャージされている場合において、感光体ドラム３１Ｙから帯電ローラ３２に流入する電荷を低減させることが、本発明の要旨の一つである。
【００４８】
尚、本実施形態に係る転写ローラ３５は直流電源装置から、また、帯電ローラ３２は直流電源と交流電源と重畳された電源装置によって、其々電源が供給される。図７は、帯電ローラ３２に接続されている電源装置（帯電電源装置３２１）、図８は転写ローラ３５に接続されている電源装置（転写電源装置３５１）の構成図である。以下、図７及び図８を参照して、帯電電源装置３２１及び転写電源装置３５１の機能構成について説明する。
【００４９】
図７に示すように、帯電電源装置３２１は、直流電源７１０と交流電源７２０とを含み、直流電源７１０と交流電源７２０とが重畳されて電源の供給が行われる装置である。従って、帯電ローラ３２と帯電電源装置３２１は帯電器として機能する。このように、直流電源に交流電源が重畳されて電源供給が行われる装置の電気回路においては、電気接続部７１６と電気接続部７２６とがハーネス７１７により電気的に接続される。そして、直流電圧用トランス７１３は、ハーネス７１７を介して交流電源７２０に直流電圧を出力する。このように電源供給を実行する帯電電源装置３２１における直流電源７１０と交流電源７２０の構成について説明する。
【００５０】
直流電源７１０は、直流出力制御部７１１、直流駆動部７１２、直流電圧用トランス７１３、直流出力検出部７１４、出力異常検出部７１５及び電気接続部７１６とを含む。電源制御部７００は、ＣＰＵ１１及びＲＡＭ１２等の演算機能を持ったハードウェアによって構成され、直流電源７１０を制御する。
【００５１】
直流出力制御部７１１には、電源制御部７００から直流電圧の出力制御を行うＤＣ＿ＰＷＭ信号が入力される。また、直流出力検出部７１４から直流出力検出部７１４により検知された直流電圧用トランス７１３の出力値が入力される。そして、直流出力制御部７１１は、入力されたＤＣ＿ＰＷＭ信号のデューティー比及び直流電圧用トランス７１３の出力値に基づき、直流電圧用トランス７１３を制御する。具体的には、直流電圧用トランス７１３の出力値がＤＣ＿ＰＷＭ信号によって指示された出力値となるように、直流駆動部７１２を介して直流電圧用トランス７１３の駆動を制御する。
【００５２】
直流駆動部７１２は直流出力制御部７１１からの制御に従って、直流電圧用トランス７１３を駆動する。直流電圧用トランス７１３は、直流駆動部７１２によって駆動され、負極性の直流の高電圧出力を行う。尚、帯電ローラ３２のように、直流電源７１０から出力された直流電圧に交流電圧を重畳させて電源供給を受けて駆動する装置においては、電気接続部７１６と電気接続部７２６とがハーネス７１７で電気的に接続される。従って、直流電圧用トランス７１３は、ハーネスを７１７を介して交流電圧用トランス７２４に直流電圧を出力する。
【００５３】
直流出力検出部７１４は、直流電圧用トランス７１３の直流の高電圧出力の出力値を検出し、直流出力制御部７１１に出力する。また、直流出力検出部７１４は、検出した出力値をＦＢ＿ＤＣ信号（フィードバック信号）として電源制御部７００に出力する。ＦＢ＿ＤＣ信号の出力は、環境や負荷によって転写性が低下しないように電源制御部７００においてＤＣ＿ＰＷＭ信号のデューティを制御するために行われる。
【００５４】
出力異常検出部７１５は、直流電源７１０の出力ライン上に配置され、リーク等の出力異常を示すＳＣ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ）信号を電源制御部７００に出力する。ＳＣ信号を受信した電源制御部７００は、直流電源７１０からの高圧出力を停止するための制御を実行する。この制御を行うことで、電源リーク時における直流電源７１０から帯電ローラ３２への高圧出力を停止することが出来る。
【００５５】
次に交流電源７２０の構成について説明する。交流電源７２０に含まれる、交流出力制御部７２２には、電源制御部７００から交流電圧の出力制御を行うＡＣ＿ＰＷＭ信号が入力される。また、交流出力検出部７２１から、交流出力検出部７２１によって検出された交流電圧用トランス７２４の出力値が入力される。そして、交流出力制御部７２２は入力されたＡＣ＿ＰＷＭ信号のデューティ比及び交流電圧用トランス７２４の出力値に基づき交流電圧用トランス７２４を制御する。具体的には、交流電圧用トランス７２４の出力値がＡＣ＿ＰＷＭ信号で指示された出力値となるように、交流駆動部７２３を介して交流電圧用トランス７２４の駆動を制御する。
【００５６】
交流駆動部７２３には、交流電圧の出力周波数を制御するＡＣ＿ＣＬＫ信号が入力される。そして、交流駆動部７２３は、交流出力制御部７２２からの制御及びＡＣ＿ＣＬＫ信号に基づき、交流電圧用トランス７２４を駆動する。交流駆動部７２３は、ＡＣ＿ＣＬＫ信号に基づき交流電圧用トランス７２４の出力値がＡＣ＿ＣＬＫ信号で指示された値となるように、交流駆動部７２３を介して交流電圧用トランス７２４の駆動を制御する。
【００５７】
交流電圧用トランス７２４は、交流駆動部７２３により駆動されて交流電圧を生成し、生成した交流電圧と直流電圧用トランス７１３から出力された直流の高電圧とを重畳して、重畳電圧を生成する。そして、交流電圧用トランス７２４は、生成した重畳電圧を電気接続部７２７とハーネス７２８とを介して帯電ローラ３２に出力する。尚、交流電圧用トランス７２４は、交流電圧を生成しない場合には、直流電圧用トランス７１３から出力された直流の高電圧を、電気接続部７２７とハーネス７２８とを介して帯電ローラ３２に出力する。
【００５８】
交流出力検出部７２１は、交流電圧用トランス７２４の交流電圧の出力値を検出し、交流出力制御部７２２に出力する。また、交流出力検出部７２１は、検出した出力値をＦＢ＿ＡＣ信号（フィードバック信号）として電源制御部７００に出力する。ＦＢ＿ＡＣ信号の出力は、環境や負荷によって転写性が低下しないように電源制御部７００においてＡＣ＿ＰＷＭ信号のデューティを制御するために行われる。
【００５９】
尚、本実施形態に係る交流電源７２０は、定電圧制御を行っているものとしているが、定電流制御を行うようにしてもよい。また、交流電圧用トランス７２４（交流電源７２０）が生成する交流電圧は、正弦波及び矩形波のいずれであってもよい。
【００６０】
図８に示すように、転写電源装置３５１は、直流電源によって電源の供給が行われる装置である。転写電源装置３５１の機能構成は、図７に示した直流電源７１０と共通する構成である。以下、転写電源装置３５１と図７に示した直流電源７１０との間で異なる箇所を説明する。
【００６１】
図８に示すように、直流電源７１０から出力された直流電圧によって電源供給を行う転写電源装置３５１の電気回路においては、転写ローラ３５と電気接続部７１６とがハーネス７１８によって電気的に接続される。従って、直流電圧用トランス７１３は、ハーネス７１８を介して転写ローラ３５に直流電圧を出力する。転写電源装置３５１の直流電源７１０は、図７の帯電電源装置３２１のように交流電源７２０を重畳させることなく転写ローラ３５に電源を供給するため、直流電源７１０から出力された直流電圧は、ハーネス７１８を介して転写ローラ３５に印加される。
【００６２】
本実施形態に係る転写ローラ３５及び帯電ローラ３２は、以上説明したような電源供給装置によって、夫々電源の供給が制御される。
【００６３】
次に本実施形態の要旨に係る機能を実現するための画像形成装置１の制御構成について、図９を参照して説明する。画像形成装置１は、エンジンコントローラ１２１、除電実行判断部１２２、ローラ電源制御部１２３、光書き込み制御部１２４とを含む。
【００６４】
エンジンコントローラ１２１は、より上位のコントローラから命令を受信し、画像形成出力対象の画像に応じた静電潜像を形成するための命令の入力を行なう。エンジンコントローラ１２１から出力される命令によって、画像形成部３０における電子写真プロセスが実行される。また、エンジンコントローラ１２１は、画像形成装置１の制御において、除電動作の要否を判断し、除電動作のための制御を行う。
【００６５】
除電実行判断部１２２は、エンジンコントローラ１２１から入力される命令に基づいて、帯電ローラ３２若しくは光書き込み装置３１０を制御し、感光体ドラム３１の除電を実行させる。画像形成装置１における電子写真プロセスが緊急停止することなくトナー画像の転写がおこなわれた場合、除電実行判断部１２２は、光書き込み制御部１２４に対し、光書き込み装置３１０による感光体ドラム３１の除電を実行させる命令を出力する。電子写真プロセスが緊急停止した場合、除電実行判断部１２２は、ローラ電源制御部１２３に対して、帯電ローラ３２に交流電圧を印加して感光体ドラム３１に対して除電を実行させる命令（除電命令）を出力する。
【００６６】
ローラ電源制御部１２３は、除電実行判断部１２２から感光体ドラム３１の除電実行命令を受信し、帯電ローラ３２に交流電源７２０を供給して感光体ドラム３１の除電（ＡＣ除電放電）を実行させる。
【００６７】
光書き込み制御部１２４は、除電実行判断部１２２からの除電実行命令を受信し、光書き込み装置３１０によって、感光体ドラム３１の除電を実行させる。本実施形態に係る画像形成装置１においては、通常の画像形成時には、光書き込み装置３１０による光照射が行われる。感光体ドラム３１は、光書き込み装置３１０からの光の照射によって除電される。
【００６８】
通常の電子写真プロセスにおいては、静電潜像のトナー画像の転写後に光書き込み装置３１０が行う光除電により、感光体ドラム３１Ｙの除電が行われる。しかし、電子写真プロセスが途中で停止してしまった場合、転写ローラ３５に印加されている直流電圧により、感光体ドラム３１Ｙに＋の電荷が流入し、感光体ドラム３１Ｙに＋の電荷が過剰にチャージされてしまう。
【００６９】
感光体ドラム３１Ｙの＋電荷が過剰な状態のまま画像形成装置１が復帰動作を行った場合、感光体ドラム３１Ｙと帯電ローラ３２との間の電位差により、帯電ローラ３２に＋電荷が流入する。帯電電源装置３２１に直流電源が印加されている状態においてこの＋電荷の流入が発生した場合、帯電電源装置３２１に異常が発生し、画像形成装置１が作動しなくなる。
【００７０】
このような事態を防ぐために、本実施形態に係る画像形成装置１においては、電子写真プロセスが緊急停止した場合、帯電電源装置３２１の起動時にＡＣ除電放電を行い、感光体ドラム３１を回転搬送させて感光体ドラム３１の除電を実行する。また、感光体ドラム３１の回転搬送が再開されてから帯電ローラ３２によるＡＣ除電放電を行ってもよい。尚、ＡＣ除電放電を開始し、感光体ドラム３１が一周したタイミングでＤＣ帯電を実行するようにすると、画像形成装置１が緊急停止した場合において、時間を長期に要することなく再び画像形成動作を実行することが出来る。
【００７１】
図１０は、本実施形態にの要旨に係る画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。除電実行判断部１２２は、画像形成装置１が電子写真プロセス途中で緊急停止したことをエンジンコントローラ１２１からの命令により検出する（Ｓ１００１）と、帯電ローラ３２に対して交流電圧を印加し、ＡＣ除電放電を実行させる命令を出力する。
【００７２】
ローラ電源制御部１２３は、除電実行判断部１２２からＡＣ除電放電の実行命令を受信すると、帯電ローラ３２に電源を供給している帯電電源装置３２１の電源制御部７００にこの命令を送信する。電源制御部７００はローラ電源制御部１２３からの命令を受信し、この命令に従って帯電電源装置３２１を制御し（Ｓ１００２）、ＡＣ除電放電を実行させる。
【００７３】
帯電ローラ３２におけるＡＣ除電放電の実行が完了すると、画像形成部３０により画像形成出力が実行される（Ｓ１００３）。画像形成出力が完了すると、光書き込み制御部１２４は、光書き込み装置３１０を制御し、感光体ドラム３１に対して、光を照射し、静電潜像の履歴を消去する（Ｓ１００４、除電）。
【００７４】
図１０に示すフローチャートにおいては、画像形成装置１の緊急停止からの復帰動作において、何らかの異常が発生することなく一連の電子写真プロセスを終了する場合について説明を行った。図１０のフローチャートの一連の動作において、何らかの異常が発生した場合には、Ｓ１００１に戻り、再度図１０の動作を実行するような構成であってもよい。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１においては、帯電電源装置３２１の起動時にＡＣ帯電による除電を感光体ドラム３１に対して実行し、帯電ローラ３２との電位差を小さくする。このようにして、感光体ドラム３１と帯電ローラ３２との電位差を小さくすることにより、感光体ドラム３１から帯電ローラ３２への＋電荷の流入を低減させ、帯電装置の異常を低減させることが出来る。
【００７６】
＜その他の実施形態＞
本発明に係る画像形成装置１においては、トナーの枯渇、印刷用紙詰まり等、画像形成部３０における異常を主制御部１１０が検出した場合に緊急停止の制御が実行される。本発明におけるその他の実施形態として、帯電ローラ３２をＡＣ除電放電させるか否かを、除電実行判断部１２２に含まれる電流値検出部１２５、温湿度検出部１２６及び感光体膜厚検出部１２７によっても判断させることも出来る。
【００７７】
電流値検出部１２５は、転写ローラ３５の放電開始電圧及び抵抗値から求められる電流値を超える電流が転写ローラ３５に流れた場合に、ＡＣ除電放電を行う判断をする。この時の放電開始電圧は、感光体ドラム３１と転写ローラ３５との空隙幅及び気圧の関数によって求めることが出来る。電子写真方式の画像形成装置１は大気圧下で用いられるため、放電開始電圧は感光体ドラム３１と転写ローラ３５との空隙幅（ニップ幅）にのみ依存する関数となる。
【００７８】
画像形成装置１には、熱容量の小さいサーミスタやシリコン系ＩＣセンサ等の温度センサ及び高分子膜抵抗変化型センサ等の湿度センサによって構成される温湿度センサ（不図示）が搭載されている。図１１に示すのは、温湿度に対する感光体界面の帯電電位Ｖｄのグラフである。図１１に示すように、絶対湿度及び相対湿度が大きくなるほど、感光体界面の帯電電位Ｖｄは低下する。これは、絶対湿度及び相対湿度が大きくなると、静電気が散乱しやすくなり、感光体界面における電気誘導率が高くなり、電荷のリーク速度（漏洩速度）が速くなることに起因する。
【００７９】
温湿度検出部１２６は、温湿度センサによって測定された画像形成装置１内部の温度及び湿度の計測結果に基づいてＡＣ除電放電の実行要否を判断する。この時、温湿度検出部１２６は、感光体の素材として用いられている材質固有の電気誘導率の変化に基づいて閾値を定め、閾値を超える温湿度を検出した場合に、ＡＣ除電放電を行う判断をする。
【００８０】
感光体の経時劣化は、感光体表面層の摩耗によって生じる。従って、感光体の累積回転数が多くなると、感光体表面層が摩耗して、感光体ドラム３１の周径が小さくなる。図１２は、感光体ドラム３１の累積回転数に基づく走行距離と感光体膜厚との関係を示した図である。図１２に示すように、感光体ドラム３１の走行距離が長くなるにつれて、感光体膜厚も小さくなる。
【００８１】
感光体膜厚検出部１２７は、感光体ドラム３１の累積回転数をカウントし、そのカウント数に基づく走行距離を算出し、算出結果に基づいて帯電ローラ３２にＡＣ除電放電を実行させるか否か判断する。この時、画像形成装置１に搭載されているＨＤＤ１４等の記憶領域に図１２に示す感光体ドラム３１の走行距離と感光体膜厚の関係を示す情報を予め記憶させておく。図１２に示すように、感光体ドラム３１の走行距離が増加し、感光体膜厚が薄くなるほど感光体ドラム３１に＋電荷がチャージされにくくなる。
【００８２】
感光体膜厚検出部１２７は、感光体ドラム３１の走行距離から感光体膜厚を算出する。この時、感光体膜厚が、感光体ドラム３１と帯電ローラ３２との間における電荷の移動により帯電電源装置３２１に異常が生じなくなる時の感光体膜厚に相当する厚さにまで摩耗した場合、走行距離を超えたと判断する。さらに、所定の走行距離を超えた場合に、直流電圧を印加させるタイミングを速めてＡＣ除電放電を行う判断をする。この時の直流電圧は、所定の走行距離を超えたと判断された時の感光体膜厚に基づいて算出される感光体ドラム３１の一周の周径に相当する範囲に交流電圧が印加された後のタイミングで印加される。従って感光体膜厚検出部１２７によってＡＣ除電放電の実行が判断された場合には、帯電ローラ３２に直流電圧が印加されるタイミングが早くなる。このように、直流電圧を印加させるタイミングを早める制御を行うことで、画像形成装置１の素早い復帰動作が可能になる。
【００８３】
以上説明した以外にも、感光体クリーナ３４に潤滑剤が含まれる構成である場合には、ＡＣ除電放電を行う際に、直流電圧を重畳させるタイミングを早める制御を行ってもよい。感光体クリーナ３４に潤滑剤が含まれる場合、感光体ドラム３１に形成された潤滑剤の被覆により＋の電荷が流入しにくくなるためである。この時、直流電圧は、少なくとも転写ローラ３５及び帯電ローラ３２が夫々感光体ドラム３１と形成する空隙に挟まれた領域の感光体ドラム３１に交流電圧が放電された後のタイミングで印加される。この時の潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩、カルナウバワックスのような天然ワックス、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系樹脂を用いることが出来る。
【符号の説明】
【００８４】
１  画像形成装置
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＡＭ
１３  ＲＯＭ
１４  ＨＤＤ
１５  Ｉ／Ｆ
１６  ＬＣＤ
１７  操作部
１８  専用デバイス
１９  バス
３０  画像形成部
３１  感光体ドラム
３２  帯電ローラ
３３  現像器
３４  感光体クリーナ
３５  転写ローラ
３６  トナー供給部
１００  コントローラ
１０１  ＡＤＦ
１０２  スキャナユニット
１０３  排紙トレイ
１０４  ディスプレイパネル
１０５  給紙テーブル
１０６  プリントエンジン
１０７  排紙トレイ
１０８  ネットワークＩ／Ｆ
１１０  主制御部
１２０  エンジン制御部
１２１  エンジンコントローラ
１２２  除電実行判断部
１２３  ローラ電源制御部
１２４  光書き込み制御部
１２５  電流値検出部
１２６  温湿度検出部
１２７  感光体膜厚検出部
１３０  画像処理部
１４０  操作表示制御部
１５０  入出力制御部
３０１  搬送ベルト
３０２  給紙トレイ
３０３  給紙ローラ
３０４  レジストローラ
３０５  駆動ローラ
３０６  従動ローラ
３０７  定着ローラ
３１０  光書き込み装置
３２１  帯電電源装置
３５１  転写電源装置
７００  電源制御部
７１０  直流電源
７１１  直流出力制御部
７１２  直流駆動部
７１３  直流電圧用トランス
７１４  直流出力検出部
７１５  出力異常検出部
７２０  交流電源
７２１  交流出力検出部
７２２  交流出力制御部
７２３  交流駆動部
７２４  交流電圧用トランス
７２５  出力異常検出部
Ｐ  印刷用紙（記録媒体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２００７−１５６３１４号公報
【図１】
2017058439.tif 000003
【図２】
2017058439.tif 000004
【図３】
2017058439.tif 000005
【図４】
2017058439.tif 000006
【図５】
2017058439.tif 000007
【図６】
2017058439.tif 000008
【図７】
2017058439.tif 000009
【図８】
2017058439.tif 000010
【図９】
2017058439.tif 000011
【図１０】
2017058439.tif 000012
【図１１】
2017058439.tif 000013
【図１２】
2017058439.tif 000014