JP2004245983A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源オン直後やスリープ状態解除直後に起こる現像画像の濃度低下を防止した画像形成装置を提供する。
【解決手段】供給ローラ１７と、現像ローラ１８と、ブレード１９と、供給ローラ１７、現像ローラ１８及びブレード１９にバイアス電圧を印加する現像器バイアス印加回路２０とを備える。電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、現像器バイアス印加回路２０は、プリンタコントローラ１２からの指令を受けて、現像ローラ１８の電位と供給ローラ１７の電位との差が大きくなるように、供給ローラ１７に印加するバイアス電圧を通常（−５００Ｖ）よりも高い−６００Ｖに設定し、また現像ローラ１８の電位とブレード１９の電位との差が大きくなるように、ブレード１９に印加するバイアス電圧を通常（−４００Ｖ）よりも高い−５００Ｖに設定する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ファクシミリ装置、複写機、或いはファクシミリ機能と複写機能を併有する複合機などの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電子写真方式の画像形成装置は、一般に、回転駆動される感光体と、この感光体を正極性に帯電する帯電器と、帯電された感光体に画像情報を静電潜像として書き込む露光器と、この露光器で形成された静電潜像を現像する現像器と、現像された画像を用紙に転写する転写器とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１記載の画像形成装置では、トナー補給直後や電源投入直後には、トナーの電荷量が十分でなく、記録材（用紙）によるトナー保持力が弱いので、定着器により加熱すると、記録材中の水分の蒸発による風によって記録材上のトナーが乱れて定着飛散りを発生しがちとなる問題点を解決するために、トナー補給直後や電源投入直後の画像形成時に限り、転写器の転写ローラに印加するバイアス電圧を高くして、トナーの保持力を増加させて、定着飛散りを防止している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１９９６８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電源オンした直後やスリープ状態（省エネを図る待機状態）が解除された直後では、トナーの帯電量が不十分となって、用紙に現像された画像の濃度が薄くなることが確認されている。これを解決するにはトナー帯電量を十分にすればよいのであるが、そのために現像ローラ等の前回転の時間を長くすると、ウォームアップタイムが長くなるので好ましくない。
【０００６】
上記特許文献１記載の画像形成装置では、電源投入直後の定着飛散りを防止しているが、電源投入直後やスリープ状態解除直後のトナーの帯電量不足に起因する画像濃度の希薄化問題を解決するには至っていない。
【０００７】
この発明は、そのような問題点に着目してなされたものであって、電源オン直後やスリープ状態解除直後に起こる現像画像の濃度低下を防止した画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載の画像形成装置は、トナーを収容するトナー収容手段と、トナーを担持する現像ローラと、現像ローラにトナー収容手段のトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ及び供給ローラにバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とを備え、バイアス電圧印加手段は、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、現像ローラの電位と供給ローラの電位との差が大きくなるように、供給ローラに印加するバイアス電圧を設定することを特徴とする。
【０００９】
また、この発明の請求項２記載の画像形成装置は、トナーを収容するトナー収容手段と、トナー収容手段から供給されるトナーを担持する現像ローラと、現像ローラ上のトナー層厚を規制するブレードと、現像ローラ及びブレードにバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とを備え、バイアス電圧印加手段は、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、現像ローラの電位とブレードの電位との差が大きくなるように、ブレードに印加するバイアス電圧を設定することを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、請求項１記載の装置では、現像ローラの電位と供給ローラの電位との差を大きくすることによって、請求項２記載の装置では、現像ローラの電位とブレードの電位との差を大きくすることによって、いずれも大きくしない場合よりも現像ローラに運ばれるトナー量が多くなるので、現像画像の濃度低下を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明を更に詳細に説明する。
【００１２】
その実施形態に係る画像形成装置の概略構成ブロック図を図１（一部）及び図２（残部）に示す。この画像形成装置は、ファクシミリ機能とコピー機能とを備えたいわゆる複合機として構成したもので、図１において、ＭＰＵ（制御部）１と、ＮＣＵ（網制御回路：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２と、ＭＯＤＥＭ３と、ＲＯＭ４と、ＲＡＭ５と、画像メモリ（ＤＲＡＭ）６と、ＣＯＤＥＣ（符号化・復号器：Ｃｏｄｅｒ ａｎｄ Ｄｅｃｏｄｅｒ ）７と、操作部８と、スキャナ９と、プリンタインターフェース１０とを備える。また、この装置は、図２に示すように構成された電子写真方式のプリンタを備える。
【００１３】
ＭＰＵ１は、この装置を構成する各部を制御する。ＮＣＵ２は、電話回線網（ＰＳＴＮ）との接続を制御すると共に、相手先の電話番号（ＦＡＸ番号を含む）に対応したダイヤル信号を送出する機能及び着信を検出するための機能を備えている。ＭＯＤＥＭ３は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ．３０に従ったファクシミリ伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７、Ｖ．２７ｔｅｒ、ｖ．２９等に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。或いは、これらに加えてＶ．３４に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。
【００１４】
ＲＯＭ４は、この装置を制御するためのプログラムを記憶する。ＲＡＭ５は、データ等を一時的に記憶する。画像メモリ６は、受信画像データやスキャナ９で読み取った画像データを一時的に記憶する。ＣＯＤＥＣ７は、読み取った画像データを送信するためにＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）し、受信画像データを復号（デコード）する。操作部８は、テンキー、ワンタッチキー、スタートキー、その他のキーで構成され、ユーザがＦＡＸ送信・受信、プリント等の指示をするためのものである。スキャナ９は、ＦＡＸ送信するときに原稿の画像データを読み取る。プリンタインターフェース１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）からのプリント指令、データを受けて、後述のプリンタコントローラ１２に送る。
【００１５】
この装置のプリンタは、図２において、プリンタ各部を制御するプリンタコントローラ１２を備える。プリンタコントローラ１２は、プリントに要した用紙の枚数を計数する枚数カウンタ１２ａと、電源ＯＮ直後又はスリープ状態解除直後からの時間を計時するタイマ１２ｂとを有する。
【００１６】
プリンタ内部には、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラム１３が配置され、感光ドラム１３はモータ４１により回転される。この感光ドラム１３の周囲には、帯電器としてスコロトロンチャージャー１４が配置され、このスコロトロンチャージャー１４には帯電バイアス印加回路１５により所定のバイアス電圧が印加される。バイアス電圧が印加されたスコロトロンチャージャー１４は、感光ドラム１３の外周面を約＋８００Ｖに一様に帯電させる。感光ドラム１３の周囲に配置された露光器としてのＬＥＤプリントヘッド１６は、多数のＬＥＤを並設してなり、入力された画像情報に基づき感光ドラム１３の外周面に光を照射し、外周面に画像情報に対応する静電潜像を形成する。
【００１７】
更に、感光ドラム１３の周囲に配置された現像器は、供給ローラ１７、現像ローラ１８、ブレード１９及び現像器バイアス印加回路（バイアス電圧印加手段）２０等により構成される。供給ローラ１７は、トナーを収容するトナーケース（トナー収容手段、図示せず）からトナーを帯電させつつ現像ローラ１８に供給するもので、この供給ローラ１７には現像器バイアス印加回路２０により所定のバイアス電圧（通常−５００Ｖ）が印加される。この供給ローラ１７と感光ドラム１３に接触して配置された現像ローラ１８には、現像器バイアス印加回路２０により所定のバイアス電圧（通常−３００Ｖ）が印加される。
【００１８】
ブレード１９は、現像ローラ１８の外周面に弾性的に接触し、現像ローラ１８の外周面に付着したトナーの層厚を均一にするもので、このブレード１９には現像器バイアス印加回路２０により所定のバイアス電圧（通常−４００Ｖ）が印加される。
【００１９】
更に感光ドラム１３の周囲に配置された転写器としての転写ローラ２１は、用紙搬送経路を挟んで感光ドラム１３の外周面と接触するように配置され、モータ４１により回転される。この転写ローラ２１には転写バイアス印加回路２２により所定のバイアス電圧が印加される。
【００２０】
用紙搬送経路の用紙送り出し側に配置された定着器は、ヒータを有する加熱ローラ２３、ヒータ駆動回路２４及びプレスローラ２５等で構成される。加熱ローラ２３のヒータはヒータ駆動回路２４により、加熱ローラ２３の外周面が所定の温度となるよう加熱する。加熱ローラ２３とプレスローラ２５は、転写ローラ２１による転写後の用紙を加熱圧接することにより、用紙上のトナー画像を定着させる。
【００２１】
この装置では、感光ドラム１３の周囲のスコロトロンチャージャー１４と転写ローラ２１との間に、感光ドラム１３の表面に付着した紙粉を除去する紙粉取りローラ２６が配置されている。
【００２２】
給紙側には、給紙カセット（図示せず）にセットされた用紙を１枚ずつ取り出すための給紙機構が設けられている。この給紙機構では、給紙ローラ４０とモータ４１がクラッチ４２を介して連結され、給紙カセットから用紙を取り出すときは、クラッチ４２により給紙ローラ４０がモータ４１に接続され、給紙ローラ４０が回転することで、給紙カセットの用紙が１枚ずつ取り出される。
【００２３】
上記のように構成された画像形成装置の動作を概説すると、帯電ブラシ１４により感光ドラム１３が約＋８００Ｖに一様に帯電され、その感光ドラム１３にＬＥＤプリントヘッド１６により画像情報に対応する静電潜像が形成され、現像ローラ１８により感光ドラム１３上の静電潜像にトナーが吸着されて、感光ドラム１３上にトナー画像が形成される。そして、転写ローラ２１により感光ドラム１３上のトナー画像が用紙に転写される。転写後は、加熱ローラ２３とプレスローラ２５により用紙が加熱・加圧され、用紙にトナー画像が定着される。紙粉は、−に帯電しており、感光ドラム１３の＋電流に吸引され、感光ドラム１３に付着する。付着した紙粉は、感光ドラム１３の回転により、紙粉取りローラ２６によって除去される。
【００２４】
この画像形成装置のプリンタにおける現像器のより詳細な構成ブロック図を図３に示す。供給ローラ１７、現像ローラ１８及びブレード１９にバイアス電圧を印加する現像器バイアス印加回路２０は電源（Ｖｃｃ）６０に接続されるとともに、プリンタコントローラ１２により制御される。一方、供給ローラ１７の軸５１にはギア５２が取付けられ、このギア５２は変速クラッチ４４を介してモータ４１に連結されている。また、現像ローラ１８の軸５３にはギア５４が取付けられ、このギア５４は変速クラッチ４３を介してモータ４１に連結されている。変速クラッチ４３，４４もプリンタコントローラ１２により制御される。
【００２５】
この実施形態の画像形成装置は、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、プリンタコントローラ１２からの指令を受けて現像器バイアス印加回路２０により、現像ローラ１８の電位と供給ローラ１７の電位との差が大きくなるように、供給ローラ１７に印加するバイアス電圧を設定する機能▲１▼と、現像ローラ１８の電位とブレード１９の電位との差が大きくなるように、ブレード１９に印加するバイアス電圧を設定する機能▲２▼とを有する。
【００２６】
更に、画像形成装置は、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、プリンタコントローラ１２からの指令を受けて、感光ドラム１３の回転速度と現像ローラ１８の回転速度との差が大きくなるように、変速クラッチ４３の操作により現像ローラ１８の回転速度を設定する機能▲３▼と、感光ドラム１３の回転速度と供給ローラ１７の回転速度との差が大きくなるように、変速クラッチ４４の操作により供給ローラ１７の回転速度を設定する機能▲４▼とを有する。
【００２７】
上記機能▲１▼では、通常、供給ローラ１７のバイアス電圧は−５００Ｖ、現像ローラ１８のバイアス電圧は−３００Ｖ、ブレード１９のバイアス電圧は−４００Ｖであるが、電源オン直後又はスリープ状態解除直後には、供給ローラ１７のバイアス電圧を−６００Ｖに設定する。上記機能▲２▼では、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、ブレード１９のバイアス電圧を−５００Ｖに設定する。いずれの場合も、現像ローラ１８に運ばれるトナー量が多くなる結果、現像画像の濃度低下を防止できる。
【００２８】
また、上記機能▲３▼では、現像ローラ１８の回転速度を通常よりも大きく設定する。電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、現像ローラ１８の回転数を通常よりも上げることで、ブレード１９に対する現像ローラ１８の相対速度が上昇し、現像ローラ１８とブレード１９との間で起こるトナーの摩擦帯電が活発になり、トナー帯電量が増加する結果、現像画像の濃度低下を防止できる。
【００２９】
上記機能▲４▼では、供給ローラ１７の回転速度を通常よりも大きく設定する。電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、供給ローラ１７の回転数を通常よりも上げることで、現像ローラ１８に対する供給ローラ１７の相対速度が上昇し、同様に供給ローラ１７と現像ローラ１８との間で起こるトナーの摩擦帯電が活発になり、トナー帯電量が増加する結果、現像画像の濃度低下を防止できる。
【００３０】
次に、この画像形成装置の電源オン直後又はスリープ状態解除直後の動作について、図４及び図５のフロー図を参照して説明する。
【００３１】
図４のステップＳＴ１において、ユーザが電源オンするか、又は何らかの操作をしてスリープ状態が解除されると、ステップＳＴ２において、現像ローラ１８のバイアス電圧を通常の−３００Ｖに設定する。
【００３２】
また、ステップＳＴ３において、供給ローラ１７のバイアス電圧を通常（−５００Ｖ）よりも大きい−６００Ｖに設定するとともに、ステップＳＴ４において、ブレード１９のバイアス電圧を通常（−４００Ｖ）よりも大きい−５００Ｖに設定する。更に、ステップＳＴ５において、現像ローラ１８の回転速度を通常よりも大きい第１の速度（Ｆａｓｔ）に設定するとともに、ステップＳＴ６において、供給ローラ１７の回転速度を通常よりも大きい第１の速度（Ｆａｓｔ）に設定する。
【００３３】
次いで、ステップＳＴ７において、印字要求があるか判定する。すなわち、ユーザが原稿をセットし、操作部８のスタートキーを押したか判定する。スタートキーが押されるまで待機し、スタートキーが押されると、ステップＳＴ８において、プリンタによる画像形成動作が開始する。この画像形成動作については前記したとおりである。
【００３４】
その画像形成動作後に、ステップＳＴ９において、所定回数のジョブだけ印字したか、所定時間経過したか、又は所定枚数印字したか判定する。所定回数のジョブだけ印字したかは、例えば１枚のコピーの場合は、その仕事を所定回数だけ行ったかを意味し、所定時間経過したかは、プリンタコントローラ１２のタイマ１２ｂが電源オン直後又はスリープ状態解除直後から計時した時間が所定時間になったかを意味し、所定枚数印字したかは、プリンタコントローラ１２の枚数カウンタ１２ａが電源オン直後又はスリープ状態解除直後から計数したコピーに要した用紙が所定枚数になったかを意味する。
【００３５】
それらのいずれの条件も成立しないときは、上記設定のままとする。それらいずれかの条件が成立すると、その間にトナーの帯電量が十分になったものと判断し、次のステップＳＴ１０において、供給ローラ１７のバイアス電圧を通常の−５００Ｖに設定するとともに、ステップＳＴ１１において、ブレード１９のバイアス電圧を通常の−４００Ｖに設定する。更に、ステップＳＴ１２において、現像ローラ１８の回転速度を通常の第２の速度（Ｓｌｏｗ）に設定するとともに、ステップＳＴ１３において、供給ローラ１７の回転速度を通常の第２の速度（Ｓｌｏｗ）に設定する。
【００３６】
そして、ステップＳＴ１４において、印字要求があるか判定する。印字要求があると、ステップＳＴ１５において、プリンタによる画像形成動作が開始する。画像形成動作後のステップＳＴ１６においては、ユーザが電源オフしたか判定し、オフしたなら、当該処理を終了する。オフしていないなら、ステップＳＴ１７において、スリープモードになったかどうか判定し、スリープモードになったら、スリープモードのまま当該処理を終了する（スリープ状態で待機する）。スリープモードになっていないときは、ステップＳＴ１４に戻り、ステップＳＴ１４〜ＳＴ１７の処理を繰り返す。
【００３７】
なお、上記フロー図では、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に起こる現像画像の濃度低下を防止するために、ステップＳＴ３〜ＳＴ６の処理で全ての設定を行っているが、ステップＳＴ３〜ＳＴ６のいずれか１つの処理を行うだけでも、現像画像の濃度低下を防止することができる。勿論、４つの処理のうち、任意（２つか３つ）の処理を組合せてもよい。但し、１つの処理だけを行うよりも、全部或いは幾つかを組合せた方がより現像画像の濃度低下を防止することができる。
【００３８】
また、上記フロー図では、ステップＳＴ９の判断に基づいて、ステップＳＴ１０〜ＳＴ１３の処理で全ての設定を通常に戻しているが、設定を段階的に戻すようにしてもよい。すなわち、例えばステップＳＴ９のような判定を行うたびに、４つの設定を１つずつ元に戻していく。或いは、ステップＳＴ９のような判定をした後に、２つの設定を元に戻し、次の判定で残りの２つの設定を元に戻してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，２記載の発明によれば、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、現像ローラの電位と供給ローラの電位との差を大きくすること（請求項１）により、及び／又は現像ローラの電位とブレードの電位との差を大きくすること（請求項２）により、現像ローラに運ばれるトナー量が多くなり、現像画像の濃度低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る画像形成装置（ファクシミリ機能とコピー機能を併有する複合機）の構成例を示すブロック図（一部）である。
【図２】図１とともに、同画像形成装置の構成例を示すブロック図（残部）である。
【図３】同画像形成装置のプリンタにおける現像器のより詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】同画像形成装置の電源オン直後又はスリープ状態解除直後の動作を説明するフロー図である。
【図５】図４のフロー図に続くフロー図である。
【符号の説明】
１２ プリンタコントローラ
１２ａ 枚数カウンタ
１２ｂ タイマ
１３ 感光ドラム（感光体）
１７ 供給ローラ
１８ 現像ローラ
１９ ブレード
２０ 現像器バイアス印加回路（バイアス電圧印加手段）

Claims (2)

1. トナーを収容するトナー収容手段と、トナーを担持する現像ローラと、現像ローラにトナー収容手段のトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ及び供給ローラにバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とを備え、バイアス電圧印加手段は、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、現像ローラの電位と供給ローラの電位との差が大きくなるように、供給ローラに印加するバイアス電圧を設定することを特徴とする画像形成装置。
2. トナーを収容するトナー収容手段と、トナー収容手段から供給されるトナーを担持する現像ローラと、現像ローラ上のトナー層厚を規制するブレードと、現像ローラ及びブレードにバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とを備え、バイアス電圧印加手段は、電源オン直後又はスリープ状態解除直後に、現像ローラの電位とブレードの電位との差が大きくなるように、ブレードに印加するバイアス電圧を設定することを特徴とする画像形成装置。

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