CN1916778A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明的图像形成装置包括电动机、感光鼓、带电器、研磨用具、计时器和控制器。感光鼓由上述电动机驱动，表面形成有感光层。带电器设置在上述感光鼓的周围，以电晕放电方式使感光鼓带电。研磨用具设置在上述感光鼓的周围，在感光鼓旋转期间研磨其表面。计时器计测从上述电动机停止、打印作业结束的时刻开始到驱动上述电动机开始下一打印作业为止的作业间隔。控制器在整个预定的时间内执行将上述感光鼓及其外围系统调整到最佳状态的预旋转处理，并且根据上述计测到的作业间隔决定执行上述预旋转处理的时间。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及以电晕放电方式使感光鼓带电的图像形成装置。尤其涉及在打印作业开始时使感光鼓及其外围系统最优化的所谓进行预旋转处理的图像形成装置。

背景技术

大多数的复印机或传真机等都具有根据从原稿读取的图像数据或传真接收到的图像数据在记录纸上形成图像的图像形成功能。这样的图像形成装置给被同样充电的感光鼓照射与需要记录的图像数据相对应的光，形成静电潜像。通过给该静电潜像提供墨粉使静电潜像变成墨粉像，然后将该墨粉像转印到记录纸上。这里，作为感光鼓的带电方式之一，以往使用非接触充电方式的电晕放电方式。该电晕放电方式给由钨等构成的电极丝施加高电压。于是，在电极丝与感光鼓之间产生电晕放电。该电晕放电时周围空气电离产生的离子被导向感光鼓，使其表面带电。

采用了该电晕放电方式的图像形成装置在电晕放电时产生NO_x或O₃这样的放电生成气体。存在该放电生成气体妨碍正常的图像形成这样的问题。例如，NO_x与空气中的水分子结合生成HNO₂。如果HNO₂附着在该感光鼓上的话，则将其表面溶解，形成凹凸，因此妨碍带电。并且，由于O₃妨碍电荷在感光鼓上移动，因此妨碍静电潜像的形成。因此，在图像形成装置中设置风扇等，将放电生成气体排出到装置主体之外。但是，未排除干净残留在装置主体内的放电生成气体污染感光鼓的表面。因此，在开始打印作业时进行的预旋转处理中，有必要使被污染的感光鼓的表面再生。该预旋转处理是为了能够进行正常的图像形成而在开始打印作业时确保一定的时间，将感光鼓及外围系统调整到最佳状态的处理。由于在该预旋转处理中例如刮板与感光鼓相抵接，因此被污染的感光鼓的表面被研磨，露出新的表面。

并且，上述预旋转处理所需要的时间随周围的环境而变化，因此以往提倡例如设置测量空气温度的温度传感器，根据测量结果使上述预旋转的时间最优化的方法。

但是，上述现有技术的图像形成装置没有考虑某个打印作业完成之后到下一打印作业开始为止的时间内感光鼓的污染程度的变化这一点。即，在例如周末到下周一之间不进行打印作业、长时间放置的情况下，感光鼓表面被放电生成气体污染的程度大。而在某个打印作业后立即开始下一打印作业的情况下，感光鼓表面的被污染程度小。但是，现有装置不管作业之间的间隔如何，都执行固定时间的预旋转处理，因此在长时间放置、感光鼓的污染程度大的情况下，清洁不充分，不能进行正常的图像形成。反之，在放置时间短、感光鼓的污染程度小的情况下，则进行了过长时间的预旋转处理，因此存在打印开始时间迟缓的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题。如果采用本发明，以电晕放电方式使感光鼓带电的图像形成装置中，不管上次打印作业结束后经过的时间如何，都能在打印开始时进行的预旋转处理中确实地再生被放电生成气体污染的感光鼓。因此，能够从打印作业的第一张开始实现良好的图像质量。

本发明的图像形成装置包括电动机、感光鼓、带电器和研磨用具。感光鼓由电动机旋转驱动，表面形成有感光层。在该感光鼓的周围，设置有以电晕放电方式使感光鼓带电的带电器。研磨用具在感光鼓旋转期间研磨感光鼓的表面。在上述电动机被驱动、开始打印作业后，在整个预定的时间执行将上述感光鼓及其外围系统调整到最佳状态的预旋转处理。在这样的图像形成装置中，计测从上述电动机停止、打印作业结束的时刻起到驱动上述电动机开始下一打印作业为止的作业间隔。根据该作业间隔决定执行上述下一打印作业的预旋转处理的时间。

如果采用本发明，根据作业间隔决定预旋转处理的执行时间。因此，能够使预旋转处理为与感光鼓的污染程度相适应的最佳的执行时间。由此，在污染程度大的时候能够防止感光鼓的再生不充分。并且在污染程度小的时候不会进行不必要的过长时间的预旋转处理，因此能够防止打印作业的开始时间迟缓。

在本发明的图像形成装置中，优选与上述预旋转处理的结束同步地提供第一张记录纸。

如果采用该优选形态，与预旋转处理的结束同时地提供第一张记录纸。因此，能够缩短从发出打印作业的指令起到完成打印作业所需要的时间。

在本发明的图像形成装置中，还设置加热并定影从上述感光鼓上转印到记录纸上的墨粉像的定影器。此时，下一打印作业的预旋转处理执行时间最好从根据上述作业间隔算出的执行时间的理论值和从上述下一打印作业开始到上述定影器达到预定的开始供纸温度所需要的时间中选择一个较长的时间。

如果采用该优选形态，即使在预旋转处理的执行时间的理论值小的情况下，也能够确保最低限度所必要的执行时间，使记录纸经过定影器时定影器温度能够到定影所必需的温度。因此，能够防止定影器定影不足。

本发明的图像形成装置设置有检测感光鼓附近的环境条件的环境条件传感器。此时，优选根据环境条件传感器的检测结果修正上述下一打印作业的预旋转处理执行时间。

如果采用该优选形态，根据环境条件修正预旋转处理的执行时间。因此，能够使预旋转处理的执行时间为与感光鼓的污染程度相适应的更合适的值。

本发明的其他特征、构成要素、步骤、优势和性质通过以下参照附图说明的优选方式将变得更明了。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的图像形成装置的结构的示意图。

图2是表示某个打印作业结束后到下一打印作业开始时定影器、电动机以及供纸离合器的动作控制的时间图表。

图3是表示作业间隔t与预旋转时间F(t)的关系的一例的曲线图。

图4是表示作业间隔t与预旋转时间F(t)的关系的一例的曲线图。

图5是表示作业间隔t与预旋转时间F(t)的关系的一例的曲线图。

图6是表示与环境条件传感器的检测结果相对应的预旋转时间F(t)的修正例的图。

具体实施方式

下面根据附图说明本发明的最佳实施例的图像形成装置。该图像形成装置为具备原稿的复印功能、传真通信功能、网络传真通信功能等的复印、传真一体机。该复印、传真一体机根据从原稿读取的图像数据或传真接收到的图像数据在记录纸上形成图像。当然，本发明并不局限于复印、传真一体机，也可以作为例如仅具备复印功能的复印专用机、仅具备传真通信功能的传真专用机而具体化。

图1为表示本实施例的图像形成装置1的结构的示意图。图像形成装置1具备供纸盒2、输送通道3、搓纸轮4、电动机5、感光鼓6、带电器7、曝光器8、显影器9、转印辊10、静电消除灯11、刮板12、定影器13、计时器14以及环境条件传感器15。供纸盒2中存储有记录纸P。搓纸轮4将供纸盒2内的记录纸P送出到输送通道3内。感光鼓6在表面形成有感光层，由电动机5旋转驱动。带电器7使感光鼓6的表面带电。曝光器8将光照射到感光鼓6的表面。显影器9给感光鼓6的表面提供墨粉。转印辊10压在感光鼓6上，将在输送通道3中输送的记录纸P夹在与感光鼓6之间。静电消除灯11将光照射到感光鼓6的表面上，消除静电。刮板(研磨用具)12除去感光鼓6表面上的墨粉或纸粉等异物。定影器13加热记录纸P并给记录纸加压。计时器14可以计测时间。环境条件传感器15检测感光鼓6附近的环境条件。

如图1所示，带电器7为所谓的电晕管带电器。用壳体17包围由钨等细线构成的电极丝16。电极丝16与充电偏置用电源18相连。并且，该充电偏置用电源18的动作由打印控制器19控制。由此，从充电偏置用电源18给带电器7施加预定的充电偏压。这样一来，由于电极丝16与感光鼓6之间产生电晕放电，因此电极丝16周围的空气被电离，产生离子。该离子被导向感光鼓6，使该感光鼓6的表面带电。

如图1所示，刮板12使其顶端与感光鼓6相抵接地配置。在感光鼓6旋转期间，刮板12刮去附着在感光鼓6表面的墨粉或纸粉等异物。而且，刮板12研磨被带电器7产生的NO_x或O₃等放电生成气体污染而产生了凹凸等的感光鼓6的表面。由此，露出感光鼓6的新的表面。

如图1所示，定影器13沿输送通道3设置在感光鼓6的下游侧。由于定影器13加热转印了墨粉像的记录纸P并在其上加压，因此使墨粉像定型。该定影器13具备加热辊21、加压辊22和温度传感器23。加热辊21由氧化铝等形成、内置有加热器20。加压辊22由橡胶等形成、压接在加热辊21上。温度传感器23检测加热辊21的表面温度。这里，温度传感器23的检测结果被输入到打印控制器19中。打印控制器19根据检测结果使加热器20通/断，即开始或停止给加热器20提供电力。由此，进行加热辊21的温度控制。

如图1所示，搓纸轮4由驱动感光鼓6的电动机5旋转驱动。电动机5和搓纸轮4之间设置有供纸离合器24。供纸离合器24的接通/断开由打印控制器19控制，由此，电动机5的驱动力传递给搓纸轮4或被阻断。并且，虽然图中没有详细表示，但环境条件传感器15由测量感光鼓6附近的空气温度的温度传感器和测量湿度的湿度传感器等构成。环境条件传感器15为通过适当修正容易受环境条件的影响的事项使打印控制器19的控制更加准确用的器件。该环境条件传感器15和上述计时器14的动作由打印控制器19控制。各自的检测结果输入到打印控制器19。

如果使用者发出执行打印作业的指令的话，上述图像形成装置1在开始打印作业后首先进行预旋转处理(前回転処理)。通过该预旋转处理将感光鼓6及其外围系统调整到最佳状态。在该预旋转处理结束的同时，供纸盒2内的记录纸P被提供到输送通道3中，进行图像形成。下面说明一张记录纸P的图像形成。在预旋转处理结束后，首先，感光鼓6的表面被带电器7同样地充电。从曝光器8照射与应记录的图像数据相对应的光。这样一来，感光鼓6上的电荷被部分地除去，形成静电潜像。从显影器9给该静电潜像提供墨粉，结果形成墨粉像。另一方面，在上述预旋转处理结束的同时，保存在供纸盒2内的记录纸P被搓纸轮4从最上面一张张地取出。取出的记录纸P送入输送通道3。在转印夹持位置25，记录纸P被转印辊10压接在感光鼓6上。这样一来，感光鼓6上的墨粉像被转印到记录纸P上。接着，记录纸P沿输送通道3被送往下游侧。记录纸P被定影器13加热并加压，通过这样定影记录纸P上的墨粉像。然后，记录纸P被排出到图中没有表示的出纸托盘中。而转印墨粉像后的感光鼓6被静电消除灯11除去其表面的静电。然后，由刮板12除去残留在表面的墨粉或纸粉。然后，被带电器7使其表面再次带电。

下面详细说明上述预旋转处理。图2为表示某个打印作业结束后到下一打印作业开始时的定影器13、电动机5和供纸离合器24的动作控制的时间图表。如图所示，打印控制器19在某一个打印作业结束的时刻T0断开控制电动机5的动作的电动机信号。由此，使打印作业期间旋转的电动机5停止。因此，感光鼓6和转印辊10等也停止旋转。并且，打印控制器19使计时器14开始。由该计时器14开始计测打印作业结束时刻T0起经过的时间。

然后，如果在从时刻T0开始经过预定的时间后到时刻T1时使用者发出执行打印作业的指令，则打印控制器19接通定影器13的加热器20。如图2所示，结果定影器的温度以预定的上升坡度开始上升。该温升坡度由加热辊21的材质和形状决定，每个加热辊21为固定值。于是，在定影器的温度达到预定的旋转开始温度Temp1时的时刻T2，打印控制器19使计时器14停止。这样一来，结束从时刻T0起经过的时间的记时。通过这样测量出作业间隔t，即上次打印作业结束后到新的打印作业开始为止的时间。于是，打印控制器19根据该作业间隔t决定预旋转处理的执行时间(以下称为“预旋转时间”)F(t)。然后，在时刻T2接通电动机信号，开始新的打印作业。于是，感光鼓6或转印辊10等开始旋转，在从时刻T2开始经过预旋转时间F(t)后到达时刻T3的期间，进行预旋转处理。并且，作业间隔t也可以定义为从上次打印作业结束时刻T0到发出新的打印作业的执行指令的时刻T1的时间。也可以根据该定义决定预旋转时间F(t)。

下面说明预旋转时间F(t)的决定方法、即预旋转处理结束时刻T3的决定方法。首先，打印控制器19根据上述作业间隔t使用预定的计算式算出预旋转时间F(t)的理论值。打印控制器19通过在时刻T2上加上预旋转时间F(t)的理论值算出结束时刻T3的理论值。即，预旋转时间F(t)随作业间隔t改变。因此，根据感光鼓6被放电生成气体污染的程度使刮板12研磨感光鼓6的时间长度最优化。即，在例如周末到下周一不进行打印、长时间放置的情况下，感光鼓6被放电生成气体污染的程度大。因此，预旋转时间F(t)变长，用刮板12研磨的时间变长。结果，感光鼓6的表面被更确实地再生。而在某个打印作业完成后立即进行下一打印作业的情况下，感光鼓6被放电生成气体污染的程度小。因此，预旋转时间F(t)变短，用刮板12研磨的时间变短。结果，打印作业的开始时间不会变迟缓，感光鼓6的表面能够确实地再生。并且，作为根据作业间隔t计算预旋转时间F(t)的计算式，可以使用例如图3所示的1次函数、图4所示的高斯函数或图5所示的高次函数。

接着，打印控制器19根据上述温升坡度算出在时刻T2温度为Temp1的定影器到达预定的开始供纸温度Temp2时的时刻。然后，打印控制器19将该定影器的温度达到开始供纸温度Temp2时的时刻与按上述方法算出的结束时刻T3的理论值进行比较，选择比较靠后的时刻。这样，将定影器温度的条件加权到预旋转时间F(t)的理论值中。这是因为，当预旋转时间F(t)的理论值较小时，在定影器温度未充分上升之前就开始供纸，因此记录纸P通过定影器13时定影器温度还未到达定影所必需的温度，因此有可能定影不足。为了解决这样的问题，以在时刻T2所需最低限度的定影器的温度为条件，使记录纸P通过定影器13时定影器温度到达定影所必需的温度。

最后，打印控制器19用环境条件传感器15检测环境条件。打印控制器19根据该检测结果修正像上述那样选择的靠后的时刻。打印控制器19将该修正后的时刻决定为预旋转处理的结束时刻T3。如此这般，由于根据环境条件传感器15的检测结果进行修正，因此考虑了因环境条件的不同而变化的感光鼓6的污染程度，所以能够决定出更合适的结束时刻T3。图6为表示与环境条件传感器15的检测结果相对应的预旋转时间F(t)的修正例。例如，在高温潮湿的条件下，带电器7产生的放电生成气体容易与空气中的水分反应，感光鼓6的污染程度变大。因此，在这样的条件下，使预旋转时间F(t)变长地修正。由于感光鼓6的研磨时间变长，因此能够更确实地再生感光鼓6。而在低温干燥的条件下，放电生成气体不容易与空气中的水分反应，感光鼓6的污染程度变小。因此，在这样的条件下，使预旋转时间F(t)变短地进行修正。由于感光鼓6的研磨时间变短，因此能够防止预旋转时间F(t)不必要的过长，防止打印作业的开始迟缓。

并且，虽然在本实施例中将定影器13的温度条件加权到预旋转时间F(t)的理论值中决定预旋转时间F(t)，但也可以例如使记录纸P经过定影器13时定影器13达到定影所必需的温度地决定时刻T2的旋转开始温度Temp1。通过这样可以不加权定影器温度的条件，直接将预旋转时间F(t)的理论值作为预旋转时间F(t)。

并且，如图2所示，打印控制器19与预旋转处理的结束时刻T3同步地接通供纸离合器24。这样一来，搓纸轮4开始旋转。由此，放置在供纸盒2内的记录纸P中的最上一张纸被搓纸轮4取出。取出的记录纸P提供给输送通道3。当供纸结束时，打印控制器19断开供纸离合器24。这样，使搓纸轮4的旋转停止。然后，如图2所示，在时刻T3提供的记录纸P在时刻T4到达转印夹持位置25。在时刻T2电动机5开始旋转起到时刻T4记录纸P到达转印夹持位置25的期间内，感光鼓6的表面被刮板12研磨。这里，在缩短预旋转时间F(t)使供纸开始时刻T3比图2中的提前的情况下，记录纸P到达转印夹持位置25的时刻T4也相应提前。因此，感光鼓6在时刻T2到时刻T4期间的研磨时间变短。反之，在延长预旋转时间F(t)使供纸开始时刻T3晚于图2中的时刻的情况下，记录纸P到达转印夹持位置25的时刻T4也相应滞后。因此，感光鼓6在时刻T2到时刻T4期间的研磨时间延长。

并且，本发明使用刮板12作为研磨被污染的感光鼓6使其再生用的研磨工具。在没有刮板12的系统中，例如采用单成分显影方式的图像形成装置1中，也可以用墨粉取代刮板12摩擦感光鼓6进行研磨。在采用双成分显影方式的图像形成装置1中，也可以用构双成分显影剂的载体摩擦进行研磨。

以上叙述了本发明的优选实施方式，但显然也可以有多种变形和上述以外的实施方式。因此，优选形态的种种变形都在本发明附加的权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，包括：电动机；由上述电动机旋转驱动、表面形成有感光层的感光鼓；设置在上述感光鼓的周围、以电晕放电方式使感光鼓带电的带电器；设置在上述感光鼓的周围、在感光鼓旋转期间研磨其表面的研磨用具；在整个预定的时间执行将上述感光鼓及其外围系统调整到最佳状态的预旋转处理的控制器；其特征在于，

还具备计时器，该计时器计测从上述电动机停止、打印作业结束的时刻开始到驱动上述电动机来开始下一打印作业为止的作业间隔；上述控制器根据上述计测到的作业间隔，决定执行上述预旋转处理的时间。

2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，上述研磨用具为顶端与上述感光鼓相抵接配置的刮板。

3.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，包括用于存放1张以上的记录纸的供纸盒、以及用于一张张地取出供纸盒内的记录纸的搓纸轮；上述控制器与上述预旋转处理的结束同步地使搓纸轮开始旋转，从供纸盒中提供第一张记录纸。

4.如权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，还包括加热并定影从上述感光鼓上转印到记录纸上的墨粉像的定影器；上述控制器从基于上述作业间隔算出的执行时间和从上述下一打印作业开始到上述定影器达到预定的开始供纸温度所需要的时间中选择一个较长的时间作为上述下一打印作业的预旋转时间。

5.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，还包括检测上述感光鼓附近的环境条件的环境条件传感器；上述控制器根据上述环境条件传感器的检测结果修正上述下一打印作业的预旋转时间。

6.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，上述控制器当上述作业间隔较长时将上述预旋转时间设定得较长，当上述作业间隔较短时将上述预旋转时间设定得较短。

7.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，上述环境条件传感器包括测量上述感光鼓附近的空气温度的温度传感器和测量湿度的湿度传感器；上述控制器在检测到的环境为高温潮湿的条件下使上述预旋转时间延长地进行修正，在上述检测到的环境为低温干燥的条件下使上述预旋转时间缩短地进行修正。

8.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，上述控制器使用一次函数作为计算式，根据上述作业间隔决定上述预旋转时间。

9.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，上述控制器使用高斯函数作为计算式，根据上述作业间隔决定上述预旋转时间。

10.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，上述控制器使用高次函数作为计算式，根据上述作业间隔决定上述预旋转时间。

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