JP2017032778A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＴＶＣ制御の精度を落とすことなく、長寿命化を実現することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成を開始する前に、帯電部材が像担持体を帯電した後、電圧印加部が所定の調整用電圧値の電圧を転写部材に印加し、このときに電流検知部が検知する電流値に基づいて、設定部が転写電圧値を設定する調整動作を実行する画像形成装置において、像担持体において、前露光部により露光された後、帯電部材により帯電された領域に発生する過帯電状態の持続時間を取得する取得部を備え、調整動作の実行前に前露光部が像担持体の露光を開始する第１タイミングと、その後の調整動作において電圧印加部が転写部材に調整用電圧値の電圧印加を開始する第２タイミングとの間隔が、取得部が取得した持続時間が終わる第３タイミングよりも第２タイミングが後になるように、調整される。
【選択図】図８

Description

本発明は、電子写真方式を用いて記録材上に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より、電子写真方式の画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置等がある。この種の画像形成装置においては、電子写真感光体（以下、感光ドラムまたはドラムという）の表面を一次帯電器によって一様に帯電し、帯電された感光ドラム表面を露光装置によって露光して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置で現像して現像剤像（以下、トナー像という）を形成し、このトナー像を転写装置によってシート等の記録材に転写する。その後、定着装置によりトナー像を記録材上に固着画像として定着して出力する。感光ドラムは、トナー像転写後に表面に残留したトナーをクリーニング装置によってクリーニングされ、次の画像形成動作に備える。

近年では、帯電装置として接触帯電方式のものを搭載する画像形成装置が増え、帯電装置の主流になっている。この接触帯電方式のほとんどは、接触帯電部材として導電性ローラを用い、この導電性ローラを感光ドラムに接触させて電圧を印加するローラ帯電が用いられている。そして、接触帯電部材に対して、直流電圧のみを印加して感光ドラム表面を帯電する直流方式と、直流電圧に交流電圧を重畳して印加して感光ドラム表面を帯電する交流重畳方式とがある。交流重畳方式によれば、感光ドラム表面を一様に帯電できる利点がある反面、交流電圧の周波数に応じて放電が何度もが発生するため、感光ドラム表面にダメージを与え、削れ量が増大し、感光ドラムの寿命が短くなってしまう。これに対して直流方式によれば、交流重畳方式と比較して、微小空隙において発生する放電の回数は少ないため、感光ドラムへのダメージも小さく、感光ドラムの長寿命化を達成する。

一方、従来から知られている画像形成装置の転写工程は、感光ドラムに転写ローラ等の転写部材を当接させて転写ニップを形成して行われる。具体的には、この転写ニップに記録剤或いは中間転写体を通過させながら転写部材に転写バイアスを印加することで、感光ドラム上のトナー像を記録材上に転写している。転写工程で使用されている転写部材の抵抗は、雰囲気環境の温湿度や長期使用に応じて変動することが知られている。これらの抵抗変動に対して常に良好な転写性を得るために、ＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式の定電圧制御が提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、画像形成を開始する前に転写部材に所定の値の電圧を印加し、そのときの出力電流値を検知する。印加された電圧と検知された電流値から、転写部材から感光体までの抵抗値を把握し、その結果に応じて、その後の画像形成時に転写部材に印加する転写電圧の値を調整するものである。

このようなＡＴＶＣ方式では、感光ドラム電位のわずかな差で検知電圧に影響を及ぼすため、検出中は感光ドラム表面の電位は均一に保つ必要がある。通常、感光ドラムの電位が暗部電位（Ｖｄ）となるところで実施される。Ｖｄ電位部で行う理由は、感光体表面の感光層へ転写部材により正規の帯電（本実施例では負帯電）とは逆極性の強い帯電がなされた場合、感光層表面に逆極性のメモリ（プラスメモリと言う）を形成して、感光層表面にダメージを与える怖れがあるからである。感光体上の電位が露光電位ＶＬの様に低い状態程、ダメージを受け易い。しかし、前回形成された画像パターンの残留電荷により帯電後のドラム電位が不均一になり、ＡＴＶＣ制御の精度が下がってしまう場合があった。そのため従来では、ＬＥＤ等の光源を有する帯電前露光装置により感光ドラム上を一様に照射させ、電位を均一化してから帯電することで帯電後の感光ドラム電位差を生じさせない
ようにする方法が用いられることがあった。

特開２０１０−２６４４２号公報

しかしながら、近年、画像形成装置のランニングコスト削減のため、感光ドラムの長寿命化の要求が強まっている。直流方式は、利点として感光ドラム表面の削れ量が少ないが、やはり放電により感光ドラム表面が劣化し、通紙或いはクリーニング部材の当接によって感光ドラム表面が削り取られる。そして、感光ドラムの膜厚は減少していく。また、帯電前露光は、ドラム電位を均一化してＡＴＶＣ制御の精度を向上させる一方、帯電前の感光ドラムの表面電位を下げるため、放電量が多くなり、感光ドラムの削れ量が増加する。これを解消するために、帯電前露光の照射時間を可能な限り短くするべくＡＴＶＣ制御を実行する直前に前露光を照射しつつ、感光ドラムの初期膜厚を厚くすることが考えられる。しかし、帯電前露光照射後の領域を帯電した際に異常放電が発生し、帯電後のドラム電位の不均一化が起きてＡＴＶＣ制御の精度が下がってしまう場合があった。これは、長寿命化の観点からドラムの初期膜厚を厚くした場合に顕著である。

本発明の目的は、ＡＴＶＣ制御の精度を落とすことなく、長寿命化を実現することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に転写される現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
帯電された前記像担持体が露光されることにより形成された静電像が現像剤により現像されて形成される現像剤像を、前記像担持体から被転写体に転写させる転写部材と、
前記帯電部材及び前記転写部材にそれぞれ電圧を印加する電圧印加部と、
前記転写部材に流れる電流を検知する電流検知部と、
前記現像剤像が転写された後、前記帯電部材に帯電される前に前記像担持体を露光する前露光部と、
前記電圧印加部が画像形成時に前記転写部材に印加する転写電圧値を設定する設定部と、
を備え、
画像形成を開始する前に、前記帯電部材が前記像担持体を帯電した後、前記電圧印加部が所定の調整用電圧値の電圧を前記転写部材に印加し、このときに前記電流検知部が検知する電流値に基づいて、前記設定部が前記転写電圧値を設定する調整動作を実行する画像形成装置において、
前記像担持体において、前記前露光部により露光された後、前記帯電部材により帯電された領域に発生する過帯電状態の持続時間を取得する取得部を備え、
前記調整動作の実行前に前記前露光部が前記像担持体の露光を開始する第１タイミングと、その後の前記調整動作において前記電圧印加部が前記転写部材に前記調整用電圧値の電圧印加を開始する第２タイミングとの間隔が、前記取得部が取得した前記持続時間が終わる第３タイミングよりも前記第２タイミングが後になるように、調整されることを特徴とする。

本発明によれば、ＡＴＶＣ制御の精度を落とすことなく、長寿命化を実現することがで
きる画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図 本発明の実施例に係る画像形成装置の制御ブロック図 本発明の実施例におけるＡＴＶＣ制御の概略図 異常放電発生時のドラム電位の時間推移の説明図 転写電流と転写電圧の関係図 異常放電時間の感光体膜厚と環境との相関を説明する図 本発明の実施例１における前露光開始時間の制御のフローチャート 本発明の実施例１における前露光開始のタイミングチャート 転写電流値の時間推移を示す図 転写電流値と帯電バイアスとの関係図 転写電流値の時間推移を示す図 本発明の実施例３における前露光開始時間の制御のフローチャート 転写電流値の時間推移を示す図 本発明の実施例４における前露光開始時間の制御のフローチャート

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
＜画像形成装置の概略構成＞
図１、図２を参照して、本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成について説明する。図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的断面である。図２は、本発明の実施例に係る画像形成装置における制御ブロック図である。本実施例の画像形成装置Ａとしては、画像情報に応じて電子写真方式にて例えば、記録用紙、ＯＨＰシートなどの記録媒体（記録材）６に画像を形成するレーザビームプリンタが一例として挙げられる。また、本実施例の画像形成装置Ａは、詳しくは後述するように、プロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａの装置本体に対して着脱可能とされている。ここで、装置本体とは、画像形成装置ＡにおいてプロセスカートリッジＢを除いた構成部分を指す。なお、本実施例では、感光ドラムに形成したトナー像（現像剤像）を被転写体としての記録材に直接転写する構成の画像形成装置について説明するが、画像形成装置の構成は特に限定されるものではない。例えば、複数の画像形成部で形成したそれぞれ色の異なるトナー像を被転写体としての中間転写体上に重畳転写してカラートナー像を形成し、これを記録材に転写する画像形成装置（カラーレーザプリンタなど）に対しても本発明は適用可能である。

画像形成装置Ａは、パーソナルコンピュータなどのホスト１４に接続されて用いられる。コントローラ部３１において、ホスト１４からのプリント要求信号並びに画像データを処理し、露光手段であるスキャナ３を制御することで、感光トラム１上に静電潜像（静電像）を形成する。つまり、画像形成装置Ａは、像担持体（回転体）として、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される円筒状の感光ドラム１を有している。本実施例において、感光ドラム１は、円筒状の基体であるアルミシリンダの周囲に感光層（電子写真感光体）として膜厚２４μｍのＯＰＣ層が塗工されたものである。この感光ドラム１の良好な画質を維持できる最低感光体膜厚は９μｍであり、その時点で感光体寿命となる。

感光ドラム１は、帯電手段である、感光ドラム１に加圧当接されたローラ状の帯電部材、即ち、ＤＣ接触帯電ローラ（帯電ローラ）２によって一様に帯電される。本実施例では、帯電ローラ２は、芯金上に導電性ゴム層を設けた構成とされる。本実施例では、詳しくは後述するように、帯電ローラ２には帯電バイアスとして所定の値に固定された直流電圧が電源３４から印加され、感光ドラム１の表面を負に一様に帯電させる。帯電ローラ２は感光体ドラム１の回転により、図中矢印Ｒ４方向に従動回転する。帯電ローラ２は、感光ドラム１の長手方向（記録媒体６の搬送方向に直交する方向）略全域に亙って当接されている。

一様に帯電された感光ドラム１は、露光手段であるスキャナ３からのレーザ光Ｌ１により露光され、その表面に静電潜像が形成される。スキャナ３は、レーザ光源３ａ、ポリゴンミラー３ｂ、レンズ系３ｃなどを有し、コントローラ部３１の制御により、感光ドラム１上を走査露光することができる。本実施例の潜像設定は、感光体膜厚によらず、Ｖｄ＝−５００Ｖ、Ｖｌ＝−１００Ｖとした。

その後、この静電潜像は、現像装置４によって現像剤が供給されて、トナー像として可視化される。つまり、現像装置４は、一成分現像剤として負帯電性の非磁性トナー（トナー）２２を収容する現像容器２１を有する。本実施例では、トナー２２には、小粒径化及び低融点化を達成し、且つ、転写効率を向上させるために、重量平均粒径約７μｍの略球形トナーを用いた。

感光ドラム１と対向する現像容器２１の一部は、感光ドラム１の長手方向略全域に亙り開口しており、この開口部にローラ状の現像剤担持体（現像手段）である現像ローラ２３が配置されている。現像ローラ２３は、現像装置４の図中左上方に位置する感光ドラム１に所定の侵入量となるように押圧、接触され、図中矢印Ｒ２方向に回転駆動される。また、その表面は、トナー２２との摺擦確率を高め、且つ、トナー２２の搬送を良好に行うために、適度な凹凸を有している。

現像ローラ２３の図中右下方には、現像ローラ２３への現像剤を供給し、また未現像トナーを現像ローラ２３から剥ぎ取る手段として、弾性ローラ２４が当接されている。弾性ローラ２４は、回転可能に現像容器２１に支持されている。また、弾性ローラ２４は、現像ローラ２３へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取り性の点からゴムスポンジローラとし、現像ローラ２３と同一方向である図中矢印Ｒ３方向に回転駆動する。また、現像装置４は、現像ローラ２３に担持させるトナー量を規制する現像剤層厚規制部材として、現像ブレード２５を備えている。現像ブレード２５は、弾性を有するＳＵＳ製の金属薄板で構成され、自由端側の先端近傍を現像ローラ２３の外周面に面接触にて当接するように設けられている。弾性ローラ２４との摺擦により現像ローラ２３上に担持されたトナーは、現像ブレード２５との当接部を通過する際に摩擦帯電により電荷付与され、且つ、薄層に規制される。

このような構成の現像装置４において、現像ローラ２３には、現像バイアスとして所定の値に固定された直流電圧が印加される。本実施例では、感光体膜厚によらず現像バイアスはＶｄｃ＝−３００Ｖで一定とした。これによって、本実施例では、一様に帯電された感光ドラム１の表面の、負電荷が減衰した露光部を反転現像により現像する。

一方、記録媒体６は記録媒体収容部１６から供給ローラ１２ａなどにより分離給送され、レジストローラ１２ｂで一旦停止する。レジストローラ１２ｂは、記録媒体６の記録位置と感光ドラム１へのトナー像の形成タイミングとの同期をとり、転写手段である転写ローラ５と感光ドラム１との対向部（転写部）へと、記録媒体６を送り出す。そして可視化
された感光ドラム１上のトナー像は、転写ローラ５の作用によって記録媒体６に転写される。本実施例では、制御部３５により、転写電流を検知する電流検知部４０の検知結果に基づいて画像形成時の転写電圧の設定が可能となっている。また、制御部３５は記憶された情報に基づいて画像形成動作の制御を行うための情報を記憶する記憶部４１を有する。

こうしてトナー像を転写された記録媒体６は、定着装置９に搬送される。ここで、記録媒体６上の未定着のトナー像は、熱、圧力よって記録媒体６に永久定着される。その後、記録媒体６は排出ローラ１２ｃなどにより機外に排紙される。

一方、記録媒体６にトナー像を転写した後の感光ドラム１は、前露光手段である前露光装置２７が発するレーザ光Ｌ２により全面露光（全面光照射）されることにより、前回の形成画像によって不均一となった感光ドラム表面の電位が一様に均される。即ち、感光ドラム表面の残留電荷を除去するように感光ドラム表面に光を照射する。前露光装置２７（前露光部）は、転写ローラ５よりも感光ドラム回転方向下流側で、帯電ローラ２よりも感光ドラム回転方向上流側の間に配設される。前露光手段の光源としてはＬＥＤ、ハロゲンランプ等を用いることができる。使用する光源は特に限定されないが、駆動電圧が低く、また装置の小型化が容易という観点から、ＬＥＤを用いるのが好ましい。本実施例では、前露光光源としてＬＥＤを用いた。また、前露光装置２７の動作は制御部３５により制御されるものである。

また、転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーは、クリーニング手段（クリーナ）１０によって清掃する。つまり、クリーナ１０は、クリーニング部材であるクリーニングブレード７により転写残トナーを感光ドラム１から掻き取り、廃トナー容器８に収納する。クリーニングされた感光ドラム１は、上述と同様にして、繰り返し画像形成に供される。

本実施例では、画像形成装置Ａは、像担持体としての電子写真感光体と、この像担持体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを装置本体に対して着脱可能とするプロセスカートリッジ方式とされている。ここで、プロセス手段としては、電子写真感光体を帯電する帯電手段、電子写真感光体に現像剤を供給する現像手段、電子写真感光体をクリーニングするクリーニング手段が含まれる。つまり、プロセスカートリッジとは、次のような構成である。すなわち、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを装置本体に着脱可能とするものである。或いは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱可能とするものでもよい。或いは、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを装置本体に対して着脱可能とするものでもよい。

本実施例では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーナ１０が一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジＢを形成し、装置本体１３に着脱可能とされている。プロセスカートリッジＢは、装置本体１３が備えた装着手段１５を介して、取り外し可能に装置本体１３に装着される。また、上記記録媒体供給ローラ１２ａ、レジストローラ１２ｂ、排出ローラ１２ｃなどにより、プロセスカートリッジＢに対して記録媒体６を搬送し、また画像形成後の記録媒体６を装置本体１３から排出するための、記録媒体搬送手段が構成されている。

本実施例では、プロセスカートリッジＢには記憶手段２６（記憶部）が設けられている。記憶手段２６としては、例えば、接触不揮発性メモリ、非接触不揮発性メモリ、電源を有する揮発性メモリなど、任意の形態を用いることができる。本実施例では、記憶手段として非接触不揮発性メモリ２６がプロセスカートリッジＢに搭載されている。非接触不揮
発性メモリ２６は、メモリ側の情報伝達手段であるアンテナ（図示せず）を有し、無線で画像形成装置本体１３が備えた制御手段（ＣＰＵ）３２と通信することで、情報の読み出し及び書き込みが可能である。本実施例では、ＣＰＵ３２は装置本体側の情報伝達手段、メモリ２６の情報の読み書き手段の機能を備えている。この記憶手段２６には、後述する感光ドラム１の感光体膜厚に関する情報、帯電ローラ２の情報、使用環境に関する情報が記憶される。
以上の構成において、帯電ローラ２及び転写ローラ５への電圧印加に関わる電源３４や制御部３５、ＣＰＵ３２などの構成が、本発明の電圧印加部に対応する。

＜転写電圧調整動作＞
ここで、本実施例における転写電圧調整動作（以下ＡＴＶＣ）について説明する。このＡＴＶＣは制御部３５が転写電圧値を設定する設定部としての機能を有するものである。

ＡＴＶＣ動作は非画像形成時に行われるものである。本画像形成装置の転写ローラ５は、導電性ウレタンスポンジを用いているが、このような導電ローラは製造時の抵抗ばらつきを抑えることが難しいうえ、雰囲気環境の温湿度変化や長期使用による劣化などにより抵抗が変化してしまう。これに対して、転写バイアスを定電流制御にした場合には、転写される画像の印字比率等によって転写電圧が変動してしまい、最適な転写が行われない場合がある。このため、ＡＴＶＣと呼ばれる方法を用いることで、この課題を回避する。

画像形成信号が入力されると感光ドラム１の回転が開始する。そして、制御部３５は画像形成信号の入力から予め設定されたタイミングでＡＴＶＣ開始信号に基づいてＡＴＶＣ動作を実行する。まず、帯電電圧印加にて帯電ローラ２に電圧を印加することでドラム電位Ｖｄを形成する。このＶｄは画像形成時と同じ電位となるように、帯電ローラ２に印加する電圧条件は画像形成時と同じである。Ｖｄが均一になるように帯電前の感光ドラム１は、前露光手段である前露光装置２７で全面露光（全面光照射）することにより、前回の形成画像によって不均一となった感光ドラム表面の電位を一様に均す。即ち、感光ドラム表面の残留電荷を除去するように感光ドラム表面に光を照射する。前露光装置２７は、転写ローラ５よりも感光ドラム回転方向下流側で、帯電ローラ２よりも感光ドラム回転方向上流側の間に配設される。

そして、電源３４から供給される電力を、予め設定された調整用電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３で転写ローラ５に印加し、このときの出力電流値Ｉ１（Ｖ１印加時）、Ｉ２（Ｖ２印加時）、Ｉ３（Ｖ３印加時）が電流検知部４０で検知される。これらの結果から図３の関係を求め、この図３から予め設定されている目標電流値Ｉｔが得られる算出電圧値Ｖｔを算出する。図３は、本実施例におけるＡＴＶＣ制御を説明するための図である。この目標電流値は画像形成時に転写ローラ５に印加する電圧であり、環境変動等による画像形成状態に応じて変更できるものである。そして、算出された転写電圧値Ｖｔは、記憶部４１で記憶され、この転写電圧値Ｖｔの電圧を画像形成時に印加する。

本実施例では、上記ＡＴＶＣ動作は、以下の条件下で実行されるものとした。
・ＪＯＢ実行時毎の前回転（１の画像形成指令により実行される画像形成動作シーケンスの最初に実行される前回転（画像形成実行前に各構成を調整するための準備動作）。）
・連続ＪＯＢ時の紙間（複数の画像形成指令を順次実行する際において、先の画像形成指令により画像が形成される記録材と、これに続く画像形成指令により画像が形成される記録材との間隔。）
なお目標電流値Ｉｔは、良好な転写性が得られるときの電流値として、予め画像形成装置に設定される値である。

ここで、最適電流値は、通常ベタ白部（ドラム上電位：Ｖｄ）にて電圧調整を行う。ベ
タ白電位Ｖｄ、ベタ黒電位Ｖｌの電位差（Ｖｄ−Ｖｌ）は、所定の画像形成条件のもとでは一定に設定されるため、ベタ黒部に流入する電流を予測することが可能である。よって、ベタ白部における（Ｖｄに対する）ＡＴＶＣによって、ベタ部（Ｖｌ部）における電流においても所望の電流を得ることが可能となっている。

＜異常放電現象について＞
異常放電は、帯電ローラ２に直流電圧を印加した場合に、帯電ローラ２により形成されるニップよりも感光ドラム回転方向の上流側の長ギャップ部で発生する過放電により帯電電位が過帯電する現象である。長ギャップ部では、帯電ローラへの帯電バイアスを上げていくと微弱で時間的に連続であった正常放電が、放電電流が大きく時間的にも空間的にも不連続な断続放電へと劇的に変化する。この異常放電は、正常放電時のタウンゼント放電の範疇であると考えられている。このタウンゼント放電は，電極間の電界およびガスの種類、ガスの圧力、電極材料によって変化する放電現象である。

大気中の近接放電現象はパッシェン則に従い発生する。この現象は、遊離した電子が電界によって加速され、電極間に存在する分子や電極と衝突して電子、陽イオン及び陰イオンを生成する過程を繰り返す、電子雪崩の拡散現象である。この電子雪崩は電界に従って拡散し、拡散が最終的な放電電荷量を決定する。パッシェン則に従う条件よりも過剰な電界となれば、局所的な強い放電、すなわち異常放電が発生しやすくなる。

この異常放電現象は、以下のような条件において発生しやすい。低温低湿下では、常温常湿下と比較して電極間に存在する分子が少ないことから、パッシェンの法則から導かれる放電開始電圧よりも放電開始電圧が高くなる傾向にある。放電開始電圧が高くなることで、パッシェン則に従う条件よりも過剰な電界になりやすく、低温低湿下では異常放電が発生しやすくなっている。

また、異常放電は、感光ドラム１の膜厚が厚いと発生しやすい。膜厚が厚くなると、静電容量が小さくなるため、所望の帯電電位Ｖｄに必要な帯電電荷量Ｑが小さくなる。上記のように電子の衝突による電離がなだれ式に発生し、ネズミ算的に荷電粒子が増加することによって、気中が絶縁破壊し一気に大電流が流れると、必要量以上に電荷が溜まることで感光ドラム１の帯電電位は過帯電状態になると推定されている。

また、異常放電は、帯電ローラ２の抵抗が低いと発生しやすい。抵抗が低いローラに放電電流が流れると、抵抗が高いローラに対し、ローラの分担電圧が相対的に低くなる。ローラ分担電圧が低くなることにより、空気層（ギャップ部）の分担電圧が相対的に上がり、感光ドラム１へ流れる放電電流が抵抗の高いローラに比べ大きくなる。よって、抵抗の高いローラに比べ、抵抗の低いローラは異常放電の開始電圧が低く、異常放電が発生しやすいと考えられる。言い換えると、帯電ローラ２の帯電能に異常放電は依存する。

また、異常放電は、帯電ローラ２による帯電前後での感光ドラム１の表面電位の変化によって発生しやすくなる場合がある。具体的には、帯電ローラ２による帯電直前の感光ドラム１の表面電位（以下、帯電前電位）と、帯電直後の感光ドラム１の表面電位との電位差が大きいと、空気層（ギャップ部）の電界が強くなり、放電電流量が多くなり異常放電が発生しやすい。前露光装置２７は、前回の形成画像によって不均一となった感光ドラム１表面の電位を一様に均すために、帯電ローラ２で帯電する前に感光ドラム１表面を全面露光する。そのため、前露光なしの構成に比べて、前露光ありの構成は帯電前電位と帯電電位との電位差が大きい。

また、帯電前電位と帯電電位（帯電直後の感光ドラム１の表面電位）との電位差は、帯電電位Ｖｄが高いほど大きくなるため、帯電ローラ２に印加する帯電バイアスが高いほど
、異常放電が発生しやすい。

＜異常放電の発生状況＞
図４は、転写位置での感光ドラム１の表面電位の時間推移を示すものである。図４（ａ）は異常放電発生時、図４（ｂ）は異常放電が発生していないときをそれぞれ示している。プリント信号が入力されると、前回転動作が始まりＡＴＶＣ動作に入る。まず感光ドラム１が回転し、その後帯電バイアスが印加される。ｉは、帯電バイアスが印加されたときの感光ドラム１の帯電電位である。ｉｉは、前露光装置２７が照射後の感光ドラム１の帯電電位Ｖｄである。ｉｉｉは、前露光装置２７の照射が開始したタイミング（第１タイミング）である。そして、ｉＶは、ＡＴＶＣ制御により転写バイアスの印加を開始したタイミング（第２タイミング）である。

本実施例では長寿命化の観点から、前露光装置２７の照射時間を可能な限り短くするべく、ＡＴＶＣ制御による転写バイアス印加直前に前露光装置２７の照射を開始している。図４（ａ）に示すように、異常放電が発生する場合、前露光装置２７の照射が開始された直後に感光ドラム１において前露光された領域における表面電位がＶｄよりも高く、過帯電する（Ｖ）。その後、時間の経過とともに、異常放電は収束し、感光ドラム１の表面電位は正常の帯電電位Ｖｄとなる。

図５に、転写電流と転写電圧の関係を示す。帯電電位Ｖｄのときに比べて、異常放電が発生している状態、つまりドラム電位が高い（ドラム電位の絶対値が大きい）状態（ドラム電位＞Ｖｄ）では、転写ローラ５と感光ドラム１の電位差は大きくなり同じ転写電圧でも電流は流れやすくなる。この状態でＡＴＶＣ制御を行うと、目標電流値に対してドラム電位Ｖｄ時に算出される値Ｖｔより低い転写電圧Ｖｔ‘が制御値として設定される。結果、正常の帯電電位時に流れる電流が目標値より低いＩｔ’となって電流不足となり、転写不良が発生してしまう。

従って、異常放電が発生する場合には、異常放電が終了後の正常の帯電電位ＶｄになってからＡＴＶＣ制御を開始すれば、転写不良の発生を防ぐことができる。ＡＴＶＣ制御時の前露光点灯時間を異常放電が発生しない時間まで一律に長くすれば転写不良は回避できるが、前露光時間が長くなるとドラム削れ等のトレードオフが発生する。そこで、より具体的には、異常放電時間を検知し、異常放電している場合のみ前露光装置２７の照射開始を早める、もしくはＡＴＶＣ制御開始を遅らせることで、転写不良の発生を防ぎつつ、長寿命化を実現することができる。

＜異常放電時間の検知方法について＞
次に異常放電時間（異常放電（過帯電状態）の持続時間）の検知方法について説明する。本実施例では、感光ドラム１の膜厚に関する情報と、使用環境に関する情報と、を用いて、異常放電時間を算出（取得）する。本実施例において、異常放電時間の取得に関わる構成が、本発明の取得部に対応する。
図６は、感光ドラム１の膜厚の違いと使用環境（温度、湿度）の違いとにより、最大異常放電時間がどのように変化するのかを示したグラフである。なお、帯電電位はＶｄ＝−５００Ｖである。このグラフから、高温高湿環境（Ｈ／Ｈ）である温度３０℃、湿度８０％では異常放電は発生していないが、低温低湿環境（Ｌ／Ｌ）である温度１５℃、湿度１０％では異常放電が発生する。また、低温低湿環境（Ｌ／Ｌ）において、感光ドラム１の膜厚が厚くなると、異常放電が発生し、膜厚が厚くなるほど異常放電時間が長くなっていることがわかる。また、異常放電時間は、帯電ローラ２の抵抗値が低いほど長くなる。

そこで、これらの測定データ（異常放電時間と感光ドラムの膜厚との関係、異常放電時間と使用環境との関係）に基づいて、異常放電時間を算出する近似曲線を求めて、そのデ
ータを予め画像形成装置本体側のＲＯＭ３３に格納する。ここで、帯電ローラ２の抵抗値は製法上、多少のばらつきがあるため、本実施例では、バラツキの中で抵抗値が最小の帯電ローラでの結果を採用した。異常放電時間の検知は、記憶手段２６に記憶された感光ドラム１の膜厚に関する情報と温度、湿度の情報に対応するＲＯＭ３３に格納された近似曲線上のデータを採用することにより異常放電時間を算出することができる。なお、近似曲線の求め方としては、線形近似、指数近似、多項式近似、累計近似、移動平均近似などの統計手法があるが、特に制約はなく、適宜最適なものを用いることができる。

＜感光ドラム１の膜厚に関する情報、使用環境に関する情報＞
感光ドラム１の膜厚に関する情報は以下の方法で算出する。前述したように、感光体膜厚は、放電によって感光ドラム１の表面が劣化し、記録媒体６の通過（通紙）或いはクリーニング部材７の当接によって感光ドラム１の表面が削り取られることにより減少する。本実施例の画像形成装置Ａでは、感光ドラム１における感光体膜厚の減少は、帯電バイアス印加時間と相関がある。また、この帯電バイアス印加時間は、画像形成枚数に比例している。従って、感光ドラム１における感光体膜厚の減少率は、画像形成枚数の一次関数として表すことができる。

使用環境に関する情報は以下の方法で算出する。本実施例の画像形成装置Ａは、環境検知手段としての環境センサ（温度湿度センサ）２８を装置本体に備えており、所定時間毎に温度Ｐと湿度Ｑを検知し、記憶手段２６の使用環境に関する情報を書き換える。本実施例においては、プロセスカートリッジＢに搭載した記憶手段２６に、感光体膜厚に関する情報として画像形成枚数（Ｐ）、使用環境に関する情報として温度及び湿度を記憶する。そして、これら２つの情報を用いて、上述の方法で異常放電時間を算出して、前露光装置２７による照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を変化させる。なお、感光体膜厚に関する情報としては、上記画像形成枚数の他、感光ドラム１の回転数、通紙枚数（画像形成装置内を通過した記録材の数）、帯電時間（帯電バイアス印加時間）などが挙げられ、いずれの情報を選択しても構わない。

＜前露光装置の照射開始と露光開始の間隔の制御方法について＞
図７のフローチャートを参照して、前露光装置２７の照射開始とＡＴＶＣ制御開始の時間を変化させる方法について説明する。プロセスカートリッジＢは、記憶手段２６を具備しており、記憶手段２６には、プロセスカートリッジＢを用いて行った画像形成枚数と、温度、湿度が記憶されている。ホスト１４からプリント信号が入力されると（Ｓ１）、ＣＰＵ３２は、プロセスカートリッジＢに搭載された記憶手段２６と通信を行い、そのプロセスカートリッジＢの画像形成枚数（Ｐ）と温度、湿度を読み込む（Ｓ２）。次に、ＣＰＵ３２は、画像形成枚数、温度、湿度に応じた異常放電時間が予め格納された、画像形成装置本体側ＲＯＭ３３の内容と、上述のようにＣＰＵ３２に読み込んだ画像形成枚数の値（Ｐ）、温度、湿度とを比較する（Ｓ３）。次いで、ＣＰＵ３２は、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を制御する制御部３５により、前露光装置２７の照射開始とＡＴＶＣ制御開始の時間を設定し、画像形成動作に移行する（Ｓ４）。

図８は、前露光装置２７の照射開始（第１タイミング）からＡＴＶＣ制御開始（第２タイミング）までのタイミングチャートである。画像形成動作が始まると、感光ドラム１が回転し、所定の帯電バイアスが印加される。その後、前露光装置２７が照射を開始し、ＡＴＶＣ制御が開始される。ＡＴＶＣ制御の開始は、具体的にはＡＴＶＣ制御のための転写バイアス印加開始である。異常放電が発生していない場合は、前露光装置２７はＡＴＶＣ制御が開始される直前に照射する。一方、異常放電が発生している場合には、ＡＴＶＣ制御開始時間は固定し、異常放電時間だけ前露光装置２７の照射開始を早める。すなわち、ＡＴＶＣ制御開始時間が、異常放電が終了するタイミング（第３タイミング）よりも後となるように、前露光装置２７の照射開始のタイミングを変更する。

画像形成動作が終了すると画像形成枚数のカウントを１増加し（Ｓ５）、プロセスカートリッジＢの記憶手段２６の画像形成枚数のカウントを書き変える（Ｓ６）。続いて、連続プリントの要求があるかを判断し（Ｓ７）、要求がない場合はプリント終了動作に移行し（Ｓ８）、要求がある場合は、連続プリントの要求がなくなるまで、Ｓ３〜Ｓ７の動作を繰り返す。

＜効果の確認＞
本実施例の効果を確認するために、上述のような制御を行った本実施例の画像形成装置Ａと、本実施例の制御を行わない、従来の制御を行う比較例１、２の画像形成装置を用いて、５００００枚の画像形成を行った。それぞれにおける転写不良と感光ドラムの削れに起因する画像不良であるスジの発生有無について比較した。確認は、異常放電が発生しやすくかつ感光ドラム１が削れやすい低温低湿環境（温度１５℃、湿度１０％）において行った。

比較例としては、本実施例の構成に対しＡＴＶＣ制御直前に前露光装置２７の照射を開始する比較例１と、本実施例の構成に対しＡＴＶＣ制御開始時間から常に一定の時間間隔Ｔだけ前に前露光装置２７が照射開始する比較例２の２つを対象とした。時間間隔Ｔは、異常放電が最も発生しやすい低温低湿環境における最大異常放電時間とした。転写不良の確認として、転写効率を測定し、転写効率が９５％以上を○、９５％より下を×として評価した。感光ドラムの削れによる画像弊害としては、５００００枚通紙後の画像でのスジ発生の有無やそのレベルで確認した。スジ発生なしを○、スジがはっきり見える程度を×として評価した。

表１は、上記比較実験の結果を本実施例と従来例とで比較して示している。表１から明らかなように本実施例に従う制御を行う場合、画像形成枚数によらず長期の使用を通して、転写効率の低下はなく、良好な結果であった。また、感光ドラムの削れに起因するスジの発生もなかった。一方、比較例１においては、感光ドラムの削れに起因するスジの発生はなかったものの、転写効率が低下した。比較例２においては、転写効率の低下はなかったが、感光ドラムの削れに起因するスジが発生した。

以上、本実施例によれば、異常放電時間の長さに応じて、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を最適化していくことで、長期の使用を通して、ＡＴＶＣ制御の精度を落とすことなく、長寿命化を実現することができる。異常放電時間は、感光ドラム１の感光体膜厚に関する情報のうちの一つである画像形成枚数と、使用環境に関する情報としての温度及び湿度と、から取得することができる。これらの情報は、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段２６に記憶する。

本実施例では、異常放電時間を検知し、異常放電している場合のみ前露光装置２７の照射開始を早めたが、時間調整の方法としてはこれに限定されない。例えば、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間が長くなればよく、前露光装置２７の照射開始時間は固定して、ＡＴＶＣ制御開始の時間を遅らせてもよい。あるいは、前露光装置２７の照射開始時間を早めるとともに、ＡＴＶＣ制御開始の時間を遅らせて、所望の時間間隔を確保することができるように制御してもよい。なお、感光ドラム１は一定の速度で回転するため、時間調整がなされることで、前露光開始のタイミングからＡＴＶＣ制御開始のタイミングまでの間に感光ドラム１が回転する回数（あるいは走行距離）が変わることになる。

なお、本実施例では、記憶手段２６をプロセスカートリッジＢに設けた。これにより、プロセスカートリッジ自体に感光体膜厚に関する情報や、温度と湿度を保持させ得る。従って、例えば、寿命に達していないプロセスカートリッジＢを装置本体１３に対して交換使用するような場合でも、常に各プロセスカートリッジＢに即した感光体膜厚に関する情報や、温度と湿度を装置本体で認識することができ、極めて有利である。しかし、本発明が適用可能な態様は、この態様に限定されるものではなく、本発明の原理は、装置本体に記憶手段を設ける場合にも適用でき、本実施例と同様の効果を得ることができる。

また、本発明は、画像形成装置がプロセスカートリッジ方式でない構成の場合にも適用することができ、本実施例と同様の効果を奏し得る。この場合、記憶手段を装置本体に設け、感光体膜厚や、温度と湿度に関する情報を記憶させる。そして、例えば、感光ドラムを個別に交換した場合などに、記憶手段内の感光体膜厚に関する情報や、温度と湿度をリセットするなどすればよい。

また、前述のように帯電電位Ｖｄが高くなると、異常放電しやすくなる。本実施例の潜像設定は、感光体の感光層の膜厚によらず、Ｖｄ＝−５００Ｖとしたが、使用期間に応じて帯電電位Ｖｄが変わるような場合には、帯電電位Ｖｄに応じて、異常放電時間を補正すればよい。また、本実施例では、感光ドラム１の膜厚に関する情報と使用環境に関する情報の２つを用いて異常放電時間を算出（取得）したが、いずれか一方の情報に基づいて算出してもよい。また、異常放電時間を直接的に算出する方法だけではなく、帯電ローラ２に流れる帯電電流などを測定して、電流が所定の範囲を超えた時間に基づいて、前露光の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を変化させてもよい。

（実施例２）
異常放電時間は、帯電ローラ２の抵抗値に依存する。前述したように、異常放電時間は、帯電ローラ２の抵抗値が低いほど長くなり、高くなると短くなる。そこで、本発明の実施例２では、感光ドラム１の膜厚に関する情報と使用環境に関する情報に加えて、帯電ローラ２の帯電能に関する情報に基づいて、異常放電時間を算出することを特徴とする。これ以外の点は、実施例１と同じであり、実施例２において実施例１と同様の構成については説明を省略する。

帯電ローラ２の帯電能は、帯電ローラ２の抵抗値と相関がある。抵抗値は、長期の使用
によって変動するため、帯電バイアス印加時間や積算帯電電流量（帯電ローラに流れる電流量の積算値）などに比例している。また、温度や湿度によっても抵抗値は変動する。本実施例では、新品時の帯電ローラ２の抵抗値を記憶手段２６に記憶する。

本実施例では、異常放電時間と感光ドラムの膜厚との関係、異常放電時間と帯電ローラの抵抗値との関係、異常放電時間と使用環境との関係から近似曲線を求めて、そのデータを予め画像形成装置本体側のＲＯＭ３３に格納しておく。異常放電時間の検知は、記憶手段２６に記憶された感光ドラム１の膜厚に関する情報と、温度、湿度の情報と、帯電ローラの抵抗値に対応するＲＯＭ３３に格納された近似曲線上のデータを採用することにより異常放電時間を算出する。

以上、本実施例によれば、感光ドラム１の感光体膜厚に関する情報のうちの一つである画像形成枚数と、温度と湿度と、帯電ローラ２の抵抗値を、プロセスカートリッジＢに搭載された記憶手段２６に記憶する。記憶手段２６に記憶された情報に対応して、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を最適化していくため、長期使用を通して、ＡＴＶＣ制御の精度を落とすことなく、長寿命化を実現することができる。

なお、本実施例では、帯電ローラ２の帯電能に関する情報として、新品時の抵抗値を採用し、異常放電時間を算出する。帯電ローラ２の帯電能に関する情報の利用の仕方はこれに限定されるものではなく、例えば、帯電バイアス印加時間や積算帯電電流量、温度、湿度などの情報から、抵抗値の長期使用による変動、環境変動も考慮して、異常放電時間を補正してもよい。

（実施例３）
異常放電時間は、転写電流値を測定することで検知（取得）することができる。本発明の実施例３では検知した異常放電時間を使用して、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を変化させることで、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。実施例３において実施例１、２と共通する構成については説明を省略する。実施例３においてここで説明しない事項は、実施例１、２と同様である。

＜異常放電時間の検知方法について＞
本実施例では、転写ローラ５に流れる転写電流を検出し、転写電流値の値に基づいて、異常放電時間を算出（取得）する。転写ローラ５に流れる転写電流の検出は、電流検知部４０を使用する。また、異常放電時間の検知では転写バイアスを所定の値に固定して測定する。
図９に、帯電バイアスを印加した後、前露光装置２７の照射により異常放電が生じた場合の転写電流値の時間推移を示す。感光ドラム１における前露光装置２７の照射開始位置（前露光開始位置）が転写ローラ５のニップ部（転写位置）に来た時間（第４タイミング）を０としている。前露光照射開始位置付近では、帯電時に異常放電が生じて感光ドラム１の表面電位が正常な値より大きくなることで転写電流が正常よりも大きくなる。しかし、やがて異常放電は収束して正常な転写電流値に戻る。

図１０に、図９で表記した時刻０直後であるＡ点における転写電流値と帯電バイアスの関係を示している。Ａ点では帯電バイアスが増加すると、あるバイアス値で異常放電によって相転移的に転写電流値が増加している。また、図１０には、図９で表記したＢ点における転写電流値と帯電バイアスの関係も表している。Ｂ点では異常放電が収束しており、正常な転写電流値となっている。Ｂ点では帯電バイアスと転写電流値は直線の関係にある。また、この直線は、Ａ点における異常放電が発生するバイアス以下の転写電流値の直線と一致している。このことから、異常放電が発生するバイアスより低いバイアスでのＡ点における測定点から正常な転写電流と帯電バイアスの関係が分かる。

本実施例では、転写バイアスを固定して、異常放電が発生するバイアス以下での帯電バイアス値２点の転写電流測定から近似直線を引き、この近似直線から得られる転写電流値を正常な転写電流値とした。近似直線の求め方はこの限りでなく２点以上の測定点で求めればよく、点数を増やせば精度を上げることができる。そして、正常な転写電流値と帯電バイアスの関係から、所定の転写バイアスにおける所望の帯電バイアス時の正常な転写電流値を把握することが可能になる。

異常放電時間の検知は、所望の帯電バイアス印加時に流れる転写電流値と正常な放電時の転写電流値とを比較することで算出することができる。
図１１は、帯電バイアスを印加した後、前露光装置２７の照射により異常放電が生じた場合の転写電流値の時間推移を示す図である。本実施例では、前露光の照射開始位置が転写ローラ５のニップ部に到達した時点（時刻０）から、転写電流値が正常な転写電流に対しある所定の電流値内（閾値範囲内）（δＩ）になるまでの時間（第５タイミング）を、異常放電時間（Ｔ０）と判断した。この方法で異常放電時間を算出して、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を制御、調整する。

＜前露光装置の照射開始とＡＴＶＣ制御開始までの制御方法について＞
図１２のフローチャートを参照して、本実施例における前露光装置２７の照射開始とＡＴＶＣ制御開始の制御方法について説明する。プロセスカートリッジＢは、記憶手段２６を具備しており、記憶手段２６には、プロセスカートリッジＢを用いて行った画像形成枚数が記憶されている。ホスト１４からプリント信号が入力されると（Ｙ１）、ＣＰＵ３２は、プロセスカートリッジＢに搭載された記憶手段２６と通信を行い、そのプロセスカートリッジＢの画像形成枚数（Ｐ）と温度、湿度を読み込む（Ｙ２）。

次に、ＣＰＵ３２は、異常放電時間Ｔ０を検知するタイミングかどうかを確認する（Ｙ３）。Ｙ３では、温度・湿度が事前に決められた閾値以内であるか、画像形成枚数（Ｐ）が事前に決められた所定の枚数と一致したかを確認する。本実施例では、０枚目と２０００枚目ごとに１回を枚数による検知タイミング、温度・湿度から算出される絶対水分量が前回の検知値から±１ｇ／ｍ^３変化する時点を温度・湿度による検知タイミングとしている。ただし、この限りでなく画像形成装置の寿命や帯電ローラ２の帯電能等に合わせてタイミングを設定すれば良い。

温度・湿度が閾値を超えている、もしくは事前に決められた所定の枚数と一致する場合、検知タイミングとなり、上記で説明した方法で所定の転写バイアス値での正常な転写電流と帯電バイアスの関係を求める（Ｙ４）。次いで、所定の転写バイアスにおける所望の帯電バイアスでの転写電流値を測定し（Ｙ５）、所望の帯電バイアス印加時に流れる転写電流値と正常な放電時の転写電流値とを比較することで異常放電時間Ｔ０を算出（取得）し、記憶部に書き込む（Ｙ６）。また、事前に決められた所定の枚数と一致しない、かつ温度・湿度が閾値以内の場合は、記憶手段から異常放電時間Ｔ０を読み込む（Ｙ７）。そして、異常放電時間Ｔ０の値に基づいて、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を制御する制御部３５で前露光装置２７の照射開始とＡＴＶＣ制御開始の時間を設定し、画像形成動作に移行する（Ｙ８）。

異常放電時間Ｔ０の値に基づいて前露光装置２７の照射開始とＡＴＶＣ制御開始までの時間を設定する際には、温度・湿度の閾値内での異常放電時間の変化を考慮する必要がある。本実施例では、初期膜厚状態の感光ドラム１と、バラツキの中で抵抗値が最小の帯電ローラ２における絶対水分量と、異常放電時間との関係から、絶対水分量が１ｇ／ｍ^３変化した場合における異常放電時間の最大変化量を事前に求めておく。その最大変化量分だけ異常放電時間Ｔ０を補正した値に基づいて、前露光装置２７の照射開始とＡＴＶＣ制御
開始までの時間を制御する。

画像形成動作が終了すると画像形成枚数のカウントを１増加し（Ｙ９）、プロセスカートリッジＢの記憶手段２６の画像形成枚数のカウントを書き変える（Ｙ１０）。続いて、連続プリントの要求があるかを判断し（Ｙ１１）、要求がない場合はプリント終了動作に移行し（Ｙ１２）、要求がある場合は、連続プリントの要求がなくなるまで、Ｙ３〜Ｙ１１の動作を繰り返す。

以上、本実施例によれば、転写ローラ５に流れる転写電流値を検出し、検出した転写電流値に基づいて異常放電時間を算出することができる。これにより、実施例１、２と同様、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を最適化することができ、長期の使用を通してＡＴＶＣ制御の精度を落とすことなく、長寿命化を実現することができる。なお、本実施例では、転写ローラ５に流れる転写電流値を検知したが、アース電流を計測しても良い。また、帯電ローラ２に流れる帯電電流値を検出する帯電検出部を設けて、帯電電流値を計測しても、本実施例と同様に異常放電時間の検知が可能である。

（実施例４）
異常放電時間Ｔ０は、ＡＴＶＣ制御中に検知することも可能である。本実施例では、連続プリント時に異常放電時間の検知を逐次実行し、その値を使用して、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を逐次変化させる。実施例４において実施例１〜３と共通する構成については説明を省略する。実施例４においてここで説明しない事項は、実施例１〜３と同様である。

＜異常放電時間の検知方法について＞
ＡＴＶＣ制御中での異常放電時間の検知方法について説明する。異常放電時間の検知は、転写バイアスが調整用電圧値Ｖ１である間に行なう。異常放電時間は、ＡＴＶＣ実行時に転写ローラ５に流れる転写電流値を測定することで検知できる。
図１３は、ＡＴＶＣ実行時における転写電流値の時間推移を示す図である。感光ドラム１における前露光装置２７の照射開始位置が転写ローラ５のニップ部に到達した時点を時刻０としている。異常放電が起きていない正常な転写電流値は、ＡＴＶＣ実行時点（Ｔｐ）（第６タイミング）から、転写バイアスが調整用電圧値Ｖ１からＶ２に変わる時刻（Ｔｅ）（第７タイミング）までの転写電流値の平均値（Ｉｎ）として算出する。ＡＴＶＣ実行時点Ｔｐは、検知された異常放電時間、もしくは使用環境に関する情報と温度及び湿度の情報を用いて算出された異常放電時間に基づいて決まっているので、ＡＴＶＣ実行時点Ｔｐ後は正常な転写電流が流れている。異常放電時間Ｔ０は、感光ドラム１における前露光装置２７の照射開始位置が転写ローラ５のニップ部に到達した時点（時刻０）から、転写電流値が正常転写電流値Ｉｎに対しある所定の電流値内（閾値範囲内）（δＩ）になるまでの時間として算出される。

＜前露光の照射開始とＡＴＶＣ制御開始までの制御方法について＞
図１４のフローチャートを参照して、前露光装置２７の照射開始とＡＴＶＣ制御開始の制御方法について説明する。プロセスカートリッジＢは、記憶手段２６を具備しており、記憶手段２６には、プロセスカートリッジＢを用いて行った画像形成枚数と、温度、湿度が記憶されている。ホスト１４からプリント信号が入力されると（Ｚ１）、ＣＰＵ３２は、プロセスカートリッジＢに搭載された記憶手段２６と通信を行い、そのプロセスカートリッジＢの画像形成枚数（Ｐ）と温度、湿度、を読み込む（Ｚ２）。次に、ＣＰＵ３２は、画像形成枚数、温度、湿度に応じた異常放電時間が予め格納された、画像形成装置本体側ＲＯＭ３３の内容と、上述のようにＣＰＵ３２に読み込んだ画像形成枚数の値（Ｐ）、温度、湿度とを比較する（Ｚ３）。次いで、ＣＰＵ３２は、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を制御する制御部３５により、前露光装置２７の照射開始
とＡＴＶＣ制御開始の時間を設定し、画像形成動作に移行する（Ｚ４）。ＡＴＶＣ実行中に、上記で説明した方法で異常放電時間Ｔ０を測定する（Ｚ５）。

画像形成動作が終了すると画像形成枚数のカウントを１増加し（Ｚ６）、プロセスカートリッジＢの記憶手段２６の画像形成枚数のカウントと異常放電時間Ｔ０を書き込む（Ｚ７）。続いて、連続プリントの要求があるかを判断し（Ｚ８）、要求がある場合は、異常放電時間Ｔ０を記憶手段から読み込み（Ｚ９）、連続プリントの要求がなくなるまで、Ｚ４〜Ｚ９の動作を繰り返す。要求がない場合はプリント終了動作に移行する（Ｚ１０）。

以上、本実施例によれば、連続プリント時に異常放電時間の検知を逐次実行し、その値を使用して、前露光装置２７の照射開始からＡＴＶＣ制御開始までの時間を最適化していく。これにより、長期の使用を通してＡＴＶＣ制御の精度を落とすことなく、長寿命化を実現することができる。なお、本実施例では、（Ｚ３）で使用環境に関する情報と温度及び湿度の情報を用いて異常放電時間を算出（取得）したが、実施例３のように異常放電時間を検知してもよい。また、本実施例では、転写ローラ５に流れる転写電流値を検知したが、アース電流を計測しても良い。また、帯電ローラ２に流れる帯電電流値を検出する帯電検出部を設けて、帯電電流値を計測しても、本実施例と同様に異常放電時間の検知が可能である。

１…感光ドラム（像担持体）、２…帯電ローラ（帯電部材）、３…スキャナ（露光部）、４…現像装置、５…転写ローラ（転写部材）、２７…前露光装置（前露光部）、３２…ＣＰＵ（電圧印加部、設定部、取得部）、３４…電源（電圧印加部）、４０…転写電流検知部（電流検知部）

Claims (21)

1. 記録材に転写される現像剤像を担持する像担持体と、
   前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
   帯電された前記像担持体が露光されることにより形成された静電像が現像剤により現像されて形成される現像剤像を、前記像担持体から被転写体に転写させる転写部材と、
   前記帯電部材及び前記転写部材にそれぞれ電圧を印加する電圧印加部と、
   前記転写部材に流れる電流を検知する電流検知部と、
   前記現像剤像が転写された後、前記帯電部材に帯電される前に前記像担持体を露光する前露光部と、
   前記電圧印加部が画像形成時に前記転写部材に印加する転写電圧値を設定する設定部と、
   を備え、
   画像形成を開始する前に、前記帯電部材が前記像担持体を帯電した後、前記電圧印加部が所定の調整用電圧値の電圧を前記転写部材に印加し、このときに前記電流検知部が検知する電流値に基づいて、前記設定部が前記転写電圧値を設定する調整動作を実行する画像形成装置において、
   前記像担持体において、前記前露光部により露光された後、前記帯電部材により帯電された領域に発生する過帯電状態の持続時間を取得する取得部を備え、
   前記調整動作の実行前に前記前露光部が前記像担持体の露光を開始する第１タイミングと、その後の前記調整動作において前記電圧印加部が前記転写部材に前記調整用電圧値の電圧印加を開始する第２タイミングとの間隔が、前記取得部が取得した前記持続時間が終わる第３タイミングよりも前記第２タイミングが後になるように、調整されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記間隔は、取得される前記持続時間が短いほど、短くなるように調整されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記間隔は、前記第１タイミングが変更されることで調整されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記間隔は、前記第２タイミングが変更されることで調整されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記取得部は、前記像担持体の感光層の膜厚に関する情報と、画像形成装置の使用環境に関する情報の少なくともいずれかに基づいて前記持続時間を取得することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記取得部は、前記像担持体の感光層の膜厚に関する情報と、画像形成装置の使用環境に関する情報と、前記帯電部材の帯電能に関する情報の少なくともいずれかに基づいて前記持続時間を取得することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記帯電能に関する情報は、前記帯電部材の抵抗値と、前記帯電部材に電圧を印加した時間と、前記帯電部材を流れる電流の積算値の少なくともいずれかに基づいて取得されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記膜厚に関する情報は、画像形成を行った記録材の数、回転体としての前記像担持体の回転数、画像形成装置内を通過した記録材の数、前記帯電部材により前記像担持体を帯電した時間のうちのいずれかの情報に基づいて取得されることを特徴とする請求項５〜７
   のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記使用環境に関する情報は、温度湿度センサにより検知される温度及び湿度であることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記間隔は、前記温度湿度センサにより検知される温度及び湿度により取得される絶対水分量が多くなるほど、短くなるように調整されることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記間隔は、前記感光層の膜厚が薄いほど、短くなるように調整されることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記取得部は、前記電流検知部が検知する電流値に基づいて前記持続時間を取得することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記取得部は、前記電流検知部が検知する電流値に基づいて、前記像担持体における前記前露光部の露光開始位置が、前記転写部材による前記現像剤像の転写位置に到達した第４タイミングから、前記電流検知部が検知する電流値が所定の閾値範囲内に収まる第５タイミングまでの期間を、前記持続時間として取得することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記取得部は、温度湿度センサにより検知される温度及び湿度が所定の閾値を超えたときに、または、画像形成を行った記録材の数が所定の数と一致したとき、前記持続時間を取得することを特徴とする請求項１２または１３に記載の画像形成装置。
15. 前記取得部は、前記調整動作において前記電圧印加部が前記調整用電圧値の電圧を前記転写部材に印加したときに前記電流検知部が検知する電流値に基づいて、前記持続時間を取得することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記電圧印加部は、前記調整動作において、最初に第１の大きさの第１調整用電圧値の電圧を印加し、続いて第２の大きさの第２調整用電圧値の電圧を印加するものであり、
    前記取得部は、前記電圧印加部が前記第１調整用電圧値の電圧を印加する第６タイミングから、前記電圧印加部が印加する電圧の電圧値を前記第１調整用電圧値から前記第２調整用電圧値に切り替える第７タイミングまでの間に、前記電流検知部が検知する電流値の平均値を、過帯電状態が発生していないときの正常転写電流値として取得することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記取得部は、前記電流検知部が検知する電流値に基づいて、前記像担持体における前記前露光部の露光開始位置が、前記転写部材による前記現像剤像の転写位置に到達した第４タイミングから、前記電流検知部が検知する電流値が前記正常転写電流値に対して所定の範囲内の電流値に収まる第５タイミングまでの期間を、前記持続時間として取得することを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記電圧印加部は、前記調整動作において、画像形成時に印加する電圧値と同じ電圧値の電圧を前記帯電部材に印加することを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
19. 前記電圧印加部が前記帯電部材に印加する電圧は、直流電圧であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
20. 前記被転写体は、記録材、または、前記像担持体から現像剤像が転写され、転写された現像剤像を記録材へ転写するための中間転写体であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
21. 前記像担持体は、カートリッジとして、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に構成されており、
    前記カートリッジは、前記像担持体の感光層の膜厚に関する情報と、画像形成装置の使用環境に関する情報と、前記帯電部材の帯電能に関する情報の少なくともいずれかを記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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