JP2004287316A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成の待機中に、帯電部から放出されたオゾンや窒素酸化物により感光体ドラム周面が浸食され、画像形成に切り替わった時に出力される画像の白帯状や黒帯状の濃度むらが発生しない画像形成装置の提供。
【解決手段】帯電手段から発生するオゾンや窒素酸化物をオゾンフィルタを通して除去し、排気ファンにより機外に排出する手段を有し、感光体ドラムが画像形成を待機している時に、検知手段が検知した湿度に応じて、制御手段が(イ)感光体ドラムの回動、(ロ)排気ファンの駆動、(ハ)感光体ドラムの回動及び排気ファンの駆動、を制御することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図6
【解決手段】帯電手段から発生するオゾンや窒素酸化物をオゾンフィルタを通して除去し、排気ファンにより機外に排出する手段を有し、感光体ドラムが画像形成を待機している時に、検知手段が検知した湿度に応じて、制御手段が(イ)感光体ドラムの回動、(ロ)排気ファンの駆動、(ハ)感光体ドラムの回動及び排気ファンの駆動、を制御することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係わり、特に、像担持体上にトナー像を形成する感光体の帯電に関する。
【0002】
【従来の技術】
帯電部、露光部、現像部、転写部、クリーニング部等を周囲に有する像担持体上にトナー像を形成し、トナー像を静電的に転写材等の記録媒体に転写する画像形成装置が知られている。
【0003】
一般に、像担持体としては製造上及び装置の小型化等の利点からドラムタイプが主流であり、その表面には感光体として最近はOPC(有機光導電体)感光体が積層されたタイプが主流となっており、該ドラムの周囲に上記の帯電部、露光部、現像部、転写部、クリーニング部等が処理の順番に従って配設されている。
【0004】
帯電手段である帯電部は像担持体に所定の表面電位を付与する時に高電圧をかけてコロナ放電を起こさせるため、空気中の酸素が分解してオゾンや窒素酸化物等の放電生成物が発生する。
【0005】
高濃度のオゾンは異臭を伴い呼吸障害等が生じるなど人体に対しても有害であり、オゾンや窒素酸化物等を装置内に滞留させると、像担持体への付着や蓄積によりトナー画像流れや画像ぼけ等の画像異常が発生する。
【0006】
OPC感光体はマイナスの電荷であり、過帯電により絶縁破壊が起こりやすいので帯電部の帯電極にグリッド電圧を印加するグリッド電極を設け、コロナイオン流の制御を行い、感光体に到達するイオン量を前記グリッド電極で制御している。
【0007】
このようにグリッド電極を設けた帯電極は特にオゾンや窒素酸化物の発生も多くなり、一般にオゾンや窒素酸化物は感光体に悪影響を与えるためオゾンや窒素酸化物を感光体側に流さないように帯電極のシールドケースの一部にスリットを形成し、画像形成装置内に設けられた排気ファンにより、できるだけ早く機内のオゾンや窒素酸化物を排出するように設けられている。
【0008】
しかしながら、画像形成時に帯電部から発生したオゾンや窒素酸化物は、ダクトを使って、オゾンフィルターを通して除去し、ファンにより機外に排出する方法によっても、待機状態になってもその場所に浮遊し、完全に除去することは困難である。
【0009】
そのため、像担持体(以降、感光体ドラムという)が待機状態で停止していると、感光体ドラムの幅方向{中間転写ベルト70(図1を参照)の搬送面方向に対し90度方向}に対して、帯電部のシールドケース開口部と対向した感光体ドラムの周囲に積層されたOPC感光体がオゾン等の放電生成物に晒される時間がその他の感光体ドラムの周囲に積層されたOPC感光体より多くなり、浸食される恐れが強くなる。
【0010】
そのため、帯電部付近に滞留したオゾンや窒素酸化物が感光体に悪影響を与え、感光体の電位低下、耐久性の劣化により良好な画質を得られなくなる。
【0011】
特に、低湿環境における待機時に帯電部の帯電極やオゾン排出経路からオゾンや窒素酸化物が漏れ出し像担持体表面に付着することにより、画像形成時ラインスクリーンハーフトーン露光{200lpi(line per inch)}において露光した領域の電位が周囲に流れ、露光部の現像コントラスト電位が小さくなると共に、流れた露光領域外の電位もかぶり補正電位(Vh)から現像DCバイアス電位(Vdc)以下に下がらず、トナーが現像されずトナー付着量が少ないため、その部分が白い帯状の画像濃度むらとなってしまう。
【0012】
一方、ドットスクリーンハーフトーン露光(600lpi)において露光した領域の電位が周囲に流れ、露光ドット間距離が短くドットが接近しているため、露光部の現像コントラスト電位の低下量が低く抑えられると共に、露光領域外の電位もビーム径の広がりのため、元々VhからVdc近辺まで下がっている状態で電荷が流れてくるのでVdc以下になるため、トナーが現像過多となりトナー付着量が多くなり、その部分が黒い帯状の画像濃度むらとなってしまう。
【0013】
従来、このような問題に対しては、画像形成装置の画像形成の待機時に、装置の昇温を制御する冷却ファンの作動により、一定時間毎に感光体ドラムをクリーニング部幅以上に回動させ、転写材に転写された画像の濃度ムラ発生の防止を図っている(例えば、特許文献1)。
【0014】
【特許文献1】
特開2000−75567号公報(段落番号0042、図5)
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その場合以下のような問題がある。
【0016】
すなわち、(イ)装置の昇温を制御する冷却ファンの作動による感光体ドラムの回動であり、湿度依存性の考慮をしていない。(ロ)クリーニング部に限定した対応方法であり、帯電部におけるコロナ放電により発生するオゾンや窒素酸化物等の放電生成物による画像ムラ防止対応していない。
【0017】
そのため、本発明の目的は、このような問題を発生しない画像形成装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の本発明の画像形成装置によって達成される。
【0019】
(1) 少なくとも像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像に帯電したトナーを供給し顕像化する現像手段と、該顕像化した像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該帯電手段から発生するオゾンをオゾンフィルタを通して除去し、ファンにより機外へ排出する手段と、制御手段と、像担持体周囲の雰囲気の湿度を検知する検知手段とを有し、該制御手段は像担持体が画像形成を待機している時に、該検知手段が検知した湿度に応じて像担持体を回動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
【0020】
(2) 前記像担持体は、所定時間内に前記帯電手段の回動方向の幅以上回動することを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
【0021】
(3) 前記湿度が40%以下であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の画像形成装置。
【0022】
(4) 少なくとも像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像に帯電したトナーを供給し顕像化する現像手段と、該顕像化した像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該帯電手段から発生するオゾンをオゾンフィルタを通して除去し、ファンにより機外へ排出する手段と、制御手段と、像担持体周囲の雰囲気の湿度を検知する検知手段とを有し、該制御手段は像担持体が画像形成を待機している時に、該検知手段が一定時間間隔で検知した湿度に応じて該ファンを駆動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
【0023】
(5) 前記湿度が40%以下であることを特徴とする(4)に記載の画像形成装置。
【0024】
(6) 前記ファンの駆動時間は、前記検知手段の検知回数の増加と共に減少するよう前記制御手段により制御されることを特徴とする(4)又は(5)に記載の画像形成装置。
【0025】
(7) 少なくとも像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像に帯電したトナーを供給し顕像化する現像手段と、該顕像化した像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該帯電手段から発生する放電生成物をフィルタを通して除去し、ファンにより機外へ排出する手段と、制御手段と、像担持体周囲の雰囲気の湿度を検知する検知手段とを有し、該制御手段は像担持体が画像形成を待機している時に、該検知手段が一定時間間隔で検知した湿度に応じて像担持体を回動させると共に、該ファンを駆動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
【0026】
(8) 前記像担持体は、所定時間内に前記帯電手段の回動方向の幅以上回動することを特徴とする(7)に記載の画像形成装置。
【0027】
(9) 前記湿度が40%以下であることを特徴とする(7)又は(8)に記載の画像形成装置。
【0028】
(10) 前記ファンの駆動時間は、前記検知手段の検知回数の増加と共に減少するよう前記制御手段により制御されることを特徴とする(7)〜(9)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0029】
(11) カラー画像形成装置であることを特徴とする(1)〜(10)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる実施の形態の1例について、以下に図面を用いて説明する。
【0031】
なお、これにより本発明を限定するものではない。
図1は画像形成装置の全体の構成を示す概略図、図2は画像形成装置を構成する1組の画像形成部を示す概略図、図3は感光体ドラムの回動を制御することを示すブロック図、図4は感光体ドラムの回動を制御するフローチャート、図5はファン(以降、排気ファンという)の駆動を制御するフローチャート、図6は感光体ドラムの回動と排気ファンの駆動を制御するフローチャートである。
【0032】
本カラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送部21及び定着装置24とから成り、画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
【0033】
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電手段である帯電部2Y、露光手段である露光部3Y、現像手段である現像部4Y、1次転写手段としての1次転写ローラ5Y、クリーニング手段であるクリーニング部6Yを有する。
【0034】
マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、感光体ドラム1M、帯電部2M、露光部3M、現像部4M、1次転写手段としての1次転写ローラ5M、クリーニング部6Mを有する。
【0035】
シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、感光体ドラム1C、帯電部2C、露光部3C、現像部4C、1次転写手段としての1次転写ローラ5C、クリーニング部6Cを有する。
【0036】
黒色画像を形成する画像形成装置10Kは、感光体ドラム1K、帯電部2K、露光部3K、現像部4K、1次転写手段としての1次転写ローラ5K、クリーニング部6Kを有する。
【0037】
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラ71、72、73、74により巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の無端ベルト状中間転写体70(以降、中間転写ベルトという)を有する。
【0038】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色の画像は、1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kにより回動する中間転写ベルト70上に順次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【0039】
給紙カセット20内に収納された記録媒体としての転写材Pは、給紙搬送部21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、2次転写手段5Aに搬送され、転写材P上にカラー画像が一括転写される。
【0040】
カラー画像が転写された転写材Pは、定着装置24により定着処理され、排紙ローラ25に狭持されて排紙トレイ26上に載置される。
【0041】
以上は転写材Pの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は、排紙切り換え部材27が切り替わり、用紙案内部28が開放され、転写材Pは矢示aの方向に搬送される。
【0042】
さらに、搬送機構29により転写材Pは下方に搬送され、用紙反転部30によりスイッチバックさせられ、転写材Pの後端部が先端部となって両面複写用給紙ユニット31内に搬送される。
【0043】
転写材Pは、両面複写用給紙ユニット31に設けられた搬送ガイド32を給紙方向に移動し、給紙ローラ33A、33B、33C、33Dで転写材Pを再給紙し、転写材Pを搬送路Rに案内する。
【0044】
このように、再び、上述したように2次転写の位置に転写材Pを搬送し、転写材Pの裏面にトナー画像を転写し、定着装置24で定着した後、排紙トレイ26に排紙する。
【0045】
また、2次転写部5Aにより転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した中間転写ベルト70は、クリーニング部6Aにより残留トナーが除去される。
【0046】
画像形成処理中、1次転写ローラ5Kは常時、感光体ドラム1Kに圧接し、他の1次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体ドラム1Y、1M、1Cに圧接する。
【0047】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kは、垂直方向に縦列配置され、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの図示左側には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。
【0048】
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71、72、73、74を巻回して回動可能な中間転写ベルト70、1次転写ローラ5Y、5M、5C、5K及びクリーニング部6Aとから成る。
【0049】
次に、画像形成プロセスについて図1をもとに説明する。
画像記録のスタートにより不図示の感光体ドラム駆動モータの始動により、イエロー(Y)の画像形成部10Yの感光体ドラム1Yが図1の矢示の反時計方向へ回動され、同時にYの帯電部2Yの帯電作用によりYの感光体ドラム1Yに電位の付与が開始される。
【0050】
Yの感光体ドラム1Yは電位を付与された後、Yの露光部3Yによって第1の色信号すなわちYの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが開始され、Yの感光体ドラム1Yの表面に原稿画像のYの画像に対応する静電潜像が形成される。
【0051】
前記の潜像はYの現像部4Yの現像ローラ4Y1により接触或いは非接触の状態で反転現像され、Yの感光体ドラム1Yの回転に応じて、感光体ドラム1Y上にイエロー(Y)のトナー像が形成される。
【0052】
上記の画像形成プロセスによってYの感光体ドラム1Y上に形成されたYのトナー像が、Yの転写域(符号なし)において、第1の転写手段であるYの1次転写ローラ5Yによって、中間転写ベルト70上に転写される。
【0053】
次いで、中間転写ベルト70上のYのトナー像と同期が取られ、マゼンタ(M)の画像形成部10MによりMの帯電部2Mの帯電作用により電位が付与され、Mの露光部3Mによって第2の色信号すなわちMの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが行われる。
【0054】
引き続きMの現像部4Mの現像ローラ4M1による接触或いは非接触の反転現像によってMの感光体ドラム1M上に形成されたMのトナー像が、Mの転写域(符号なし)において、Mの1次転写ローラ5Mによって、前記のYのトナー像の上からMのトナー像が重ね合わせて形成される。
【0055】
同様のプロセスにより、Y、Mの重ね合わせトナー像と同期が取られ、シアン(C)の画像形成部10CによりCの感光体ドラム1C上に形成された、第3の色信号によるCの画像データに対応するCのトナー像が、Cの転写域(符号なし)において、Cの1次転写ローラ5Cによって、前記のY、Mのトナー像の上から重ね合わせて形成される。
【0056】
さらに、Y、M、Cの重ね合わせトナー像と同期が取られ、黒色(K)の画像形成部10KによりKの感光体ドラム1K上に形成された、第4の色信号によるKの画像データに対応するKのトナー像が、Kの転写域(符号なし)において、Kの1次転写ローラ5Kによって、前記のY、M、Cのトナー像の上から重ね合わせて形成され、中間転写ベルト70上にY、M、C及びKの重ね合わせカラートナー像が形成される。
【0057】
転写後の各色毎の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの周面上に残った転写残トナーは、各色毎のクリーニング部6Y、6M、6C、6Kの、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kと当接状態となっているクリーニング部材であるクリーニングブレード(図2参照、画像形成部10Yを構成するクリーニングブレード6Y1として表示)により摺擦され、クリーニングされる。
【0058】
中間転写ベルト70上の重ね合わせカラートナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセット20から、1枚づつ分離搬送された転写材Pが、転写材給送手段としてのタイミングローラ23を経て第2の転写手段である2次転写ローラ5Aの転写域(符号なし)へと搬送され、トナーと反対極性の直流電圧が印加される2次転写ローラ5Aにより、中間転写ベルト70上の重ね合わせカラートナー像が転写材P上に一括して再転写される。
【0059】
カラートナー像が転写された転写材Pは、分離手段である除電電極(図示せず)により除電され、定着装置24へと搬送され、定着ローラ24Aと圧着ローラ24Bとの間で熱と圧力とを加えられることにより、転写材P上のトナー像が定着された後、排紙ローラ25により排紙トレイ26へ排出される。
【0060】
転写後の中間転写ベルト70の周面上に残った転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング部6Aにて中間転写ベルト70を挟んでクリーニング対向ローラ6A2に対向して設けられる中間転写ベルト70と当接状態となっている中間転写体クリーニング部材である中間転写体クリーニングブレード6A1により摺擦され、クリーニングされる。
【0061】
図2は、タンデム型カラー画像形成装置を構成する1組の画像形成部(1例としてYを示す)を取り出し示す概略断面図である。
【0062】
なお、Y以外のM、C、Kも同じ構成、機能、サイズを有しているので、以下はYにて説明する。
【0063】
この実施形態の感光体ドラム1Yは、ドラム基体に主にアルミニウムが用いられ、その基体上に感光体としてOPC(有機光導電体)感光体が使用され、機能分離タイプの積層型を採用し、例えばドラム径φ60mmで矢示方向に220mm/sの周速で回動する。
【0064】
積層型OPC感光体は、ドラム基体上に下引層、その上に電荷キャリア発生層(CGL)と電荷キャリア輸送層(CTL)が積層・塗布され、感光層の膜厚は25μmである。
【0065】
なお基体としては、ベルトやシートのものもあるが、現在主に採用されているのがドラムタイプである。
【0066】
帯電部2Yは、回動する感光体ドラム1Yの周囲をコロナ放電により所定の極性・電位に一様に帯電処理するものであり、本実施例ではコロナ放電電極2Y1を使用した非接触帯電装置を用いている。
【0067】
像露光部3Yは、レーザ走査方式による半導体レーザ(LD)を用い、その出力パワーは300μWであり、レーザビームを出射して感光体ドラム1Yの一様に帯電した表面を走査露光し、静電潜像を形成する。
【0068】
像露光部3Yの下流側で現像部4Yの上流には、感光体表面の電位を測定する電位センサSPが設けられていて、感光体の非画像部の電位は電位センサSPの検出電位に基づいてフィードバック制御がなされている。
【0069】
現像部4Yは、感光体ドラム1Y上の静電潜像をトナー像として現像し、接触或いは非接触による現像が、イメージ露光と反転現像との組み合わせで行われ、現像剤としてトナーとキャリアで構成された2成分現像剤が用いられ、現像部4Y内でのトナー濃度は約6質量%に維持されている。
【0070】
なおトナーとしては、体積平均粒径が3〜8μmの重合トナーが好ましく、重合トナーを用いることにより、高解像力であり、濃度が安定し、かぶりの発生が極めて少ない画像形成が可能となる。
【0071】
1次転写ローラ5Yは弾性層を有する回転体形状の接触転写部材であって、本実施形態ではローラ径φ20mm、抵抗1×106Ωの発泡ゴムローラで、材質にはNBR(ニトリルブタジエンゴム)を使用し、硬度30度(アスカーCスケール)、感光体へ500g荷重をもって押圧し、感光体ドラム1Yとの間で転写ニップ部(転写位置)Nを形成している。
【0072】
中間転写ベルト70上に転写されたトナー像の転写後の感光体ドラム1Yの表面はクリーニング部6Yにより転写残トナーの清掃が行われ、本実施例においてはウレタンゴム製のクリーニングブレード6Y1が用いられ、クリーニングブレード6Y1はカウンタタイプに感光体ドラム1Yの周面に摺擦して清掃を行っている。
【0073】
クリーニング部6Yを通過して表面が清掃された感光体ドラム1Yの周面は、帯電前露光(PCL)部(図示せず)によって照射がなされ、残留電位を低下して次の画像形成サイクルへと移行する。
【0074】
本実施の形態に係る画像形成部の帯電部2Yについてさらに詳しく述べると、図2において、帯電部2Yはコロナ放電電極2Y1、シールドケース2Y2、グリッド電極2Y3等から構成され、さらに該帯電部2Yから放出されるオゾンや窒素酸化物等の放電生成物が感光体ドラム1Yへの帯電作用以外に感光体ドラム1Yやその他の機内各部へ影響しないようにオゾン排出部2Y4、ダクト2Y5、オゾンフィルタ2Y6、排気ファン2Y7で構成されている。
【0075】
帯電部2Yは、感光体ドラム1Yに対向して配設され、シールドケース2Y2の感光体ドラム1Y面側が開口されており、2面はコロナ放電電極2Y1から放出されるコロナイオンが効率よく感光体ドラム面に電荷を与えられるように金属製(主にアルミ)のカバーをシールド電極として機能させている。
【0076】
また、バックプレートBに穴を開けており、バックプレートB側から矢示のように空気を吸い込み、感光体ドラム1Yと開口部Dとの隙間を通り、オゾン排出部2Y4側へ排出される。
【0077】
コロナ放電電極2Y1は直径0.03〜0.06mmのタングステンワイヤで主に構成されており、シールドケース2Y2の中の両側面に対し1又は複数本張架され、感光体ドラム1Yの幅方向と平行に対向し、かつ約10mm離して配設されている。
【0078】
コロナ放電電極2Y1に高電圧(5〜10KV)を印加すると、コロナ放電電極2Y1の周囲に局所的な強い電場が形成され、部分的な空気の絶縁破壊が起こり、コロナ放電が行われ、発生する正又は負イオンを移動させ、感光体表面に電荷を付与し、一定電位に帯電する。
【0079】
感光体表面の帯電電位のムラを少なくするために、シールドケース2Y2の開口面Dにコロナ放電電極2Y1とは絶縁してタングステン或いはステンレス製の数本のワイヤ或いはメッシュをグリッド電極2Y3としてコロナ放電電極2Y1と感光体ドラム1Yの幅方向との間に平行に、かつ感光体表面に対し約1〜2mm離して配設され、スコロトロン帯電器を形成している。
【0080】
グリッド電極2Y3は、コロナイオン流の制御を行い感光体へ到達するイオン量をグリッド電圧により制御し、放電ムラを生じやすいマイナス放電や過帯電により絶縁破壊し易いOPC感光体を用いる場合によく用いられている。
【0081】
画像形成時に帯電部2Yにおける帯電作用により、シールドケース2Y2の開口部Dと感光体ドラム1Y表面との隙間から漏れるオゾンや窒素酸化物は、画像形成開始と同時に駆動する画像形成装置の外枠に設けられた排気ファン2Y7により、排気ダクト2Y5内を案内され、オゾンフィルタ2Y6を通して除去され、排気ファン2Y7により機外へオゾンレス状態で排出される。
【0082】
なお、排気ダクト2Y5は機内の各部の配置や着脱を考慮してフレキシブルな形状を採用している。
【0083】
しかしながら、従来画像形成の待機時においては、オゾンや窒素酸化物除去としての上述の構造においては感光体ドラム1Yとシールドケース2Y2の開口部Dとの隙間からのオゾンや窒素酸化物の流失を完全に取り除くことは困難であり、待機時に排気ファン2Y7が停止することにより、回転を停止している感光体ドラム1Y周囲部と対向するシールドケース2Y2の開口部Dの幅Wとの間に除去し切れず滞留するオゾンに感光体ドラム1Y表面に積層された幅Wに相当するOPC感光体が晒される時間がその他の感光体ドラム1Yの周囲に積層されたOPC感光体より多くなり、その部分のOPC感光体が浸食され、感光体電位の低下、耐久性の劣化により良好な画質を維持することが困難になり、それ以外のOPC感光体により形成された画質との違いが生じ、帯状の画像むらとなった画像を形成することになる。
【0084】
これを防ぐために、本発明の実施方法を以下に説明する。
図3は画像形成装置の待機時における感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動制御を示すブロック図である。
【0085】
本ブロック図に示す感光体ドラム回動制御は各色Y、M、C、Kで同じであるから、以下はまとめて説明する。
【0086】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kを構成する感光体ドラム1Y、1M、1C、1K周囲の雰囲気の湿度を検知するセンサS(図1参照)を感光体ドラムIMの近傍に設けてある。
【0087】
なお、本装置のように感光体ドラムが4個又は複数配設されている場合には、検知湿度が最も低い値を示す感光体ドラム近傍に湿度検知を行うセンサSを配設すればよい。
【0088】
画像形成装置が待機状態になると、制御手段としての制御部100はセンサSの検知湿度のチェックを5分毎に行い、検知湿度が予めメモリ1に記憶された湿度K以下になった場合には、感光体1Y、1M、1C、1Kの感光体面の湿度が該湿度K以下になった状態にあると判断する。
【0089】
次に、該判断に基づき制御部100は、駆動回路(Y)、(M)、(C)、(K)に信号を送ることにより、駆動源(Y1)、(M1)、(C1)、(K1)を始動させ、駆動源と連接した感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kを回動(反時計方向)させ、予め規定された回動量に達したと制御部100が判断すると、制御部100は駆動回路(Y)、(M)、(C)、(K)へ信号を送り、駆動源(Y1)、(M1)、(C1)、(K1)を停止させ、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動を停止させる。
【0090】
なお、中間転写ベルト70を感光体ドラム1Y、1M、1C、1K回動と同じタイミングで時計方向に回動させ、同じタイミングで停止させるようにしてもよい。
【0091】
また、該判断に基づき制御部100は、駆動回路(Y)、(M)、(C)、(K)に信号を送ることにより、駆動源(Y2)、(M2)、(C2)、(K2)を始動させ、駆動源(Y2)、(M2)、(C2)、(K2)と連接した排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7を駆動させ、予め規定したファン駆動時間になったと制御部100が判断すると、制御部100は駆動回路(Y)、(M)、(C)、(K)へ信号を送り、駆動源(Y2)、(M2)、(C2)、(K2)を停止させ、排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動を停止させる。
【0092】
排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動に関しては、画像形成の待機中に一定時間間隔(本実施の形態では湿度検知間隔は5分に設定している)の湿度検知毎に待機開始から時間経過と共に、排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動時間を短くするように(例えば、最初の検知間隔では5分駆動、次の検知間隔では1分駆動、その次の検知間隔では駆動停止等)メモリ2にプログラムさせてあり、排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動による騒音を可能な限り少なくしている。
【0093】
上記の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動と排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動とは、各々独立して実行される場合と同時に実行される場合とがあり、制御部100に予め入力させておくことにより可能である。
【0094】
上記した湿度K及び排気ファン駆動方法は、実施例に記載する以下の実験を基に決定した。
【0095】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
【0096】
(実施例1)
図1の画像形成装置を基に、以下の設定条件で画像形成の実験を行った。
【0097】
プロセス速度(感光体ドラム周速):220mm/s
感光体ドラム:径60mm。有機半導体層にフタロシニアン顔料をポリカーボネイトに分散させたものを塗布。電荷輸送層を含めた感光体層の膜厚25μm。
【0098】
露光:レーザー走査方式。半導体レーザー(LD)パワーは300μW。
現像:2成分現像方式。現像器中のトナー濃度質量6%。
【0099】
クリーニング部:カウンター方式ブレード。
中間転写体:厚さ100μmのPI(ポリイミド)製シームレスベルト。
【0100】
以上の条件にて、機内湿度センサは待機中に5分毎に湿度を検知し、検知湿度が10%、20%、40%、60%、80%となるように設置環境を変化させて画像出力した。
【0101】
画像出力は、1000コピー出力し、その後10分待機後全面ハーフトーン画像を各色出力、この一連の動作を10回繰り返したところ、いずれのハーフトーン画像も白帯状の画像むらが発生せず全面均一であったのは、湿度40%以上の条件の場合であった。
【0102】
湿度40%以下の場合には、ハーフトーン画像に感光体ドラムの帯電部のシールドケース開口部幅に相当するピッチでの白帯状の画像濃度むらが発生した。
【0103】
これを解決するために、画像形成装置の待機中に感光体ドラムを待機後5分経過後に20mm(帯電部のシールドケース開口部の感光体ドラム表面に対向した幅)回転させたところ、上記の白帯状の画像濃度むらはなくなった。
【0104】
このことから、前記感光体面の湿度Kは40%と規定した。
なお、上記のランニングパターンは各色5%印字の文字パターンで、全面ハーフトーンは200lpiでPWM30%である。
【0105】
(比較例)
さらに、実施例1と同じ装置構成にて、画像形成の待機状態において、機内湿度センサは5分毎に湿度を検知し、感光体ドラム回転は停止、排気ファンを連続駆動させた。
【0106】
以上の条件にて、低温低湿(10℃20%)環境で1000コピー出力、10分待機後全面ハーフトーン画像を各色出力、この一連の動作を10回繰り返したところ、出力画像には白帯状の画像むらは発生しなかった。
【0107】
但し、排気ファンが連続して駆動しているため騒音が認められた。
(比較例)
排気ファンの騒音を低減するために、比較例に対し、排気ファンの駆動条件と待機条件を以下のように変更し実験を行った。
【0108】
(イ)10分待機、排気ファンを最初の湿度センサ検知時間5分間は駆動、次の湿度センサ検知時間5分の内の1分駆動。
【0109】
(ロ)30分待機、排気ファンを最初の湿度センサ検知時間5分間は駆動、次の湿度センサ検知時間5分の内の1分駆動。
【0110】
結果は(イ)、(ロ)共に、出力画像には白帯状の画像むらの発生は認められず、問題なしであった。
【0111】
排気ファンの騒音は、最初の6分以降は排気ファン駆動停止のため全く発生せず静かな状態を継続した。
【0112】
図4は、本実施例において画像形成装置が待機状態にある時の湿度変化に対する感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動制御を示すフローチャートである。
【0113】
なお、Y以外のM、C、Kも同じ構成、機能、サイズを有しているので、以下、Yにて説明する。
【0114】
画像形成装置がコピー状態から待機状態(アイドリング時や省エネモード時等)にあるか否かのチェックを制御部100(図3を参照)が行う(S11)。
【0115】
待機状態にあると判断された時には、機内湿度を検知するセンサSが5分毎に機内の感光体ドラム1Y周囲の雰囲気の湿度を検知しているので、検知湿度が予めメモリ1に規定されている湿度K=40%と比較して、湿度40%以下になっているか否かのチェックを制御部100が行う(S12)。
【0116】
一方、待機状態にないと判断された時には、再度待機状態にあるかの判断を行う(S11)。
【0117】
該湿度が40%以下になっていると判断された時には、感光体ドラム1Yの駆動回路(Y)(図3を参照)に信号が送られ、駆動源(Y1)(図3を参照)が作動し、駆動源(Y1)と連接した感光体ドラム1Yが回動を開始する(S13)。
【0118】
一方、該湿度が40%以下でないと判断された時には、再度湿度が40%以下かの判断を行う(S12)。
【0119】
感光体ドラム1Yの回動が実行され、予め規定された感光体ドラム1Yの回動量に達したか否かのチェックを制御部100が行う(S14)。
【0120】
感光体ドラム1Yの回動量が規定量に達したと判断された時には、制御部100は感光体ドラム1Yの駆動回路(Y)に信号を送り、駆動源(Y)の作動を停止し、同時に駆動源(Y)と連接した感光体ドラム1Yの回動を停止する(S15)。
【0121】
以上のフローを繰り返すことにより、感光体ドラム1Y周囲の雰囲気の湿度が40%以下の環境のもとでは帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bの幅Wと対向する感光体ドラム1Y面周長に相当する感光体ドラム1Yの回動を画像形成の待機中に実施することにより、感光体ドラム1Yがオゾンや窒素酸化物により浸食されることから防止することが可能になる。
【0122】
図5は、本実施例において画像形成装置が待機状態にある時の湿度変化に対する排気ファン2Y、2M、2C、2Kの駆動制御を示すフローチャートである。
【0123】
なお、Y以外のM、C、Kも同じ構成、機能、サイズを有しているので、以下、Yにて説明する。
【0124】
画像形成装置が画像形成状態から待機状態(アイドリング時や省エネモード時等)にあるか否かのチェックを制御部100(図3を参照)が行う(S21)。
【0125】
待機状態にあると判断された時には、感光体ドラム1Y周囲の湿度を検知するセンサ検知サイクル(センサSが5分毎に感光体ドラム1Y周囲の湿度を検知する)のn番目(n=1、2、3、・・・)がスタートする(S22)。
【0126】
一方、待機状態にはないと判断された時には、再度待機状態にあるかの判断を行う(S21)。
【0127】
感光体ドラム1Y周囲の湿度が検知湿度が予めメモリ1に規定されている湿度K=40%と比較して、湿度40%以下になっているか否かのチェックを制御部100が行う(S23)。
【0128】
該湿度が40%以下になっていると判断された時には、予めメモリ2(図3を参照)にプログラムされた順番に従って規定された排気ファン2Y7の駆動時間Tm(例えば、最初の検知間隔では5分駆動、次の検知間隔では1分駆動、その次の検知間隔では駆動停止等)を設定する(S24)。
【0129】
ついで、制御部100の指示に基づき、駆動回路(Y)(図3を参照)に信号を送り、駆動源(Y2)(図3を参照)を始動させ、排気ファン2Y7を駆動する(S25)。
【0130】
排気ファン2Y7の駆動時間Tnが排気ファン2Y7の規定駆動時間Tmに達したかのチェックを行う(S26)。
【0131】
TnがTmに達したと判断された時には、排気ファン2Y7の駆動を停止する(S27)。
【0132】
TnがTmに達していないと判断された時には、再度TnがTmに達したかの判断を行う(S26)。
【0133】
S23において、該湿度が40%以下でないと判断された時には、排気ファン2Y7の駆動は実行されず予め設定されたセンサ検知サイクル時間Tc(本実施の形態においては5分に設定されている)に達したかのチェックを行う(S28)。
【0134】
センサ検知サイクル時間が予め設定されたセンサ検知サイクル時間Tcに達したと制御部100が判断した時には、センサ検知サイクルのn番目(n=1、2、3、・・・)が終了する(S29)。
【0135】
引き続き、画像形成の待機状態にあるかのチェックを行う(S30)。
画像形成の待機状態にあると判断された時には、センサ検知サイクルの順番をn→n+1へ1つ進ませ(S31)、再びセンサ検知サイクルn+1をスタートさせる(S23)。
【0136】
S30で画像形成の待機状態にないと判断された場合には、本センサ検知サイクルの連続性が途切れるから、終了(エンド)となる。
【0137】
以上のフローを繰り返すことにより、感光体ドラム1Y周囲の雰囲気の湿度が40%以下の環境のもとにおいて、画像形成時に帯電部2Yのコロナ放電電極2Y1が放出したオゾンや窒素酸化物をオゾンフィルタ2Y6に通し機外へ排出する排気ファン2Y7を画像形成の待機中に駆動させることにより、帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bと対向した感光体ドラム1Y周面がオゾンや窒素酸化物により浸食されることから防止することが可能になる。
【0138】
さらに、排気ファン2Y7駆動中の騒音は、センサ検知サイクルの時間経過と共に排気ファン2Y7の駆動時間を短くすることにより、低減することが可能になる。
【0139】
図6は、本実施例における画像形成装置が待機状態にある時の湿度変化に対する感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動制御及び排気ファン2Y、2M、2C、2Kの駆動制御を示すフローチャートである。
【0140】
なお、Y以外のM、C、Kも同じ構成、機能、サイズであるから、以下、Yにて説明する。
【0141】
画像形成装置が画像形成状態から待機状態(アイドリング時や省エネモード時等)にあるか否かのチェックを制御部100(図3を参照)が行う(S41)。
【0142】
待機状態にあると判断された時には、感光体ドラム1Y周囲の湿度を検知するセンサ検知サイクル(センサSが5分毎に感光体ドラム1Y周囲の湿度を検知する)のn番目(n=1、2、3、・・・)がスタートする(S42)。
【0143】
一方、待機状態にはないと判断された時には、再度待機状態にあるかの判断を行う(S41)。
【0144】
感光体ドラム1Y周囲の湿度が検知湿度が予めメモリ1に規定されている湿度K=40%と比較して、湿度40%以下になっているか否かのチェックを制御部100が行う(S43)。
【0145】
該湿度が40%以下になっていると判断された時には、予めメモリ2(図3を参照)にプログラムされた順番に従って規定された排気ファン2Y7の駆動時間Tm(例えば、最初の検知間隔では5分駆動、次の検知間隔では1分駆動、その次の検知間隔では駆動停止等)を設定する(S44)。
【0146】
同時に、制御部100の指示に基づき、駆動回路(Y)(図3を参照)に信号を送り、駆動源(Y1)(図3を参照)を始動させ、感光体ドラム1Yを回動する(S61)。
【0147】
S44にてTmが設定されると、制御部100の指示に基づき、駆動回路(Y)に信号を送り、駆動源(Y1)を始動させ、排気ファン2Y7を駆動する(S45)。
【0148】
排気ファン2Y7の駆動時間Tnが排気ファン2Y7の規定駆動時間Tmに達したかのチェックを行う(S46)。
【0149】
TnがTmに達したと判断された時には、排気ファン2Y7の駆動を停止する(S47)。
【0150】
TnがTmに達していないと判断された時には、再度TnがTmに達したかの判断を行う(S46)。
【0151】
S43において、該湿度が40%以下でないと判断された時には、排気ファン2Y7の駆動は実行されず予め設定されたセンサ検知サイクル時間Tc(本実施の形態においては5分に設定されている)に達したかのチェックを行う(S48)。
【0152】
センサ検知サイクル時間が予め設定されたセンサ検知サイクル時間Tcに達したと制御部100が判断した時には、センサ検知サイクルのn番目(n=1、2、3、・・・)が終了(エンド)する(S49)。
【0153】
一方、S61で感光体ドラム1Yの回動が実行され、予め規定された感光体ドラム1Yの回動量に達したか否かのチェックを制御部100が行う(S62)。
【0154】
感光体ドラム1Yの回動量が規定量に達したと判断された時には、制御部100は感光体ドラム1Yの駆動回路(Y)に信号を送り、駆動源(Y)の作動を停止し、同時に駆動源(Y)と連接した感光体ドラム1Yの回動を停止する(S63)。
【0155】
次に、センサ検知サイクルのn番目(n=1、2、3、・・・)の終了(エンド)へ進む(S49)。
【0156】
引き続き、画像形成の待機状態にあるかどうかのチェックを行う(S50)。
画像形成の待機状態にあると判断された時には、センサ検知サイクルの順番をn→n+1へと1つ進ませ(S51)、再びセンサ検知サイクルn+1をスタートさせる(S42)。
【0157】
S50で画像形成の待機状態にないと判断された場合には、本センサ検知サイクルの連続性が途切れるから、終了(エンド)となる。
【0158】
以上のフローを繰り返すことにより、感光体ドラム1Y周囲の雰囲気の湿度が40%以下の環境のもとにおいて、帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bの幅Wと対向する感光体ドラム1Y面周長に相当する感光体ドラム1Yの回動を画像形成の待機中に実施し、さらに画像形成時に帯電部2Yのコロナ放電電極2Y1が放出したオゾンや窒素酸化物をオゾンフィルタ2Y6に通し機外へ排出する排気ファン2Y7を画像形成の待機中に駆動させることにより、帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bと対向した感光体ドラム1Y周面がオゾンや窒素酸化物により浸食されることから防止することが可能になる。
【0159】
また、排気ファン2Y7駆動中の騒音は、センサ検知サイクルの時間経過と共に排気ファン2Y7駆動時間を短くすることにより、低減することが可能になる。
【0160】
以上、帯電部2Yから画像形成時に発生したオゾンや窒素酸化物を、画像形成の待機状態において、かつ感光体ドラム1Y周囲の湿度検知に基づく低湿(40%以下)時に、帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bに対向する感光体ドラム1Y面近辺に残留し、浮遊するオゾンや窒素酸化物を、(イ)感光体ドラム1Yを回動させる、又は(ロ)排気ファン2Y7を駆動させる、又は(ハ)感光体ドラム1Yを回動させ、かつ排気ファン2Y7を駆動させることにより、感光体ドラム1Y周面の浸食を防ぐことにより、画像形成による画像濃度むらの発生を防止できるようになる。
【0161】
本実施の形態においては、カラー(4色)画像形成装置の場合にて説明しているが、モノクロ(単色)や複数色の画像形成装置においても適用可能である。
【0162】
【発明の効果】
画像形成装置の画像形成の待機中に、感光体ドラム周囲の雰囲気の湿度変化に応じて(イ)感光体ドラムを回動させる、(ロ)排気ファンを駆動させる、(ハ)感光体ドラムを回動させ、かつ排気ファンを駆動させる、のいずれかにより、帯電部から発生するオゾンや窒素酸化物による感光体ドラム周面が浸食されることを防止することにより、白帯状や黒帯状の画像濃度むらの発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の全体の構成を示す概略図。
【図2】画像形成装置を構成する1組の画像形成部を示す概略図。
【図3】感光体ドラムの回動及び排気ファンの駆動を制御することを示すブロック図。
【図4】感光体ドラムの回動を制御するフローチャート。
【図5】排気ファンの駆動を制御するフローチャート。
【図6】感光体ドラムの回動と排気ファンの駆動を制御するフローチャート。
【符号の説明】
1Y 感光体ドラム(Y)
2Y 帯電部(Y)
2Y1 コロナ放電電極
2Y2 シールドケース
2Y4 オゾン排出部
2Y5 ダクト
2Y6 オゾンフィルタ
2Y7 排気ファン
10Y 画像形成部(Y)
100 制御部
S センサ
W シールドケース開口部幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係わり、特に、像担持体上にトナー像を形成する感光体の帯電に関する。
【0002】
【従来の技術】
帯電部、露光部、現像部、転写部、クリーニング部等を周囲に有する像担持体上にトナー像を形成し、トナー像を静電的に転写材等の記録媒体に転写する画像形成装置が知られている。
【0003】
一般に、像担持体としては製造上及び装置の小型化等の利点からドラムタイプが主流であり、その表面には感光体として最近はOPC(有機光導電体)感光体が積層されたタイプが主流となっており、該ドラムの周囲に上記の帯電部、露光部、現像部、転写部、クリーニング部等が処理の順番に従って配設されている。
【0004】
帯電手段である帯電部は像担持体に所定の表面電位を付与する時に高電圧をかけてコロナ放電を起こさせるため、空気中の酸素が分解してオゾンや窒素酸化物等の放電生成物が発生する。
【0005】
高濃度のオゾンは異臭を伴い呼吸障害等が生じるなど人体に対しても有害であり、オゾンや窒素酸化物等を装置内に滞留させると、像担持体への付着や蓄積によりトナー画像流れや画像ぼけ等の画像異常が発生する。
【0006】
OPC感光体はマイナスの電荷であり、過帯電により絶縁破壊が起こりやすいので帯電部の帯電極にグリッド電圧を印加するグリッド電極を設け、コロナイオン流の制御を行い、感光体に到達するイオン量を前記グリッド電極で制御している。
【0007】
このようにグリッド電極を設けた帯電極は特にオゾンや窒素酸化物の発生も多くなり、一般にオゾンや窒素酸化物は感光体に悪影響を与えるためオゾンや窒素酸化物を感光体側に流さないように帯電極のシールドケースの一部にスリットを形成し、画像形成装置内に設けられた排気ファンにより、できるだけ早く機内のオゾンや窒素酸化物を排出するように設けられている。
【0008】
しかしながら、画像形成時に帯電部から発生したオゾンや窒素酸化物は、ダクトを使って、オゾンフィルターを通して除去し、ファンにより機外に排出する方法によっても、待機状態になってもその場所に浮遊し、完全に除去することは困難である。
【0009】
そのため、像担持体(以降、感光体ドラムという)が待機状態で停止していると、感光体ドラムの幅方向{中間転写ベルト70(図1を参照)の搬送面方向に対し90度方向}に対して、帯電部のシールドケース開口部と対向した感光体ドラムの周囲に積層されたOPC感光体がオゾン等の放電生成物に晒される時間がその他の感光体ドラムの周囲に積層されたOPC感光体より多くなり、浸食される恐れが強くなる。
【0010】
そのため、帯電部付近に滞留したオゾンや窒素酸化物が感光体に悪影響を与え、感光体の電位低下、耐久性の劣化により良好な画質を得られなくなる。
【0011】
特に、低湿環境における待機時に帯電部の帯電極やオゾン排出経路からオゾンや窒素酸化物が漏れ出し像担持体表面に付着することにより、画像形成時ラインスクリーンハーフトーン露光{200lpi(line per inch)}において露光した領域の電位が周囲に流れ、露光部の現像コントラスト電位が小さくなると共に、流れた露光領域外の電位もかぶり補正電位(Vh)から現像DCバイアス電位(Vdc)以下に下がらず、トナーが現像されずトナー付着量が少ないため、その部分が白い帯状の画像濃度むらとなってしまう。
【0012】
一方、ドットスクリーンハーフトーン露光(600lpi)において露光した領域の電位が周囲に流れ、露光ドット間距離が短くドットが接近しているため、露光部の現像コントラスト電位の低下量が低く抑えられると共に、露光領域外の電位もビーム径の広がりのため、元々VhからVdc近辺まで下がっている状態で電荷が流れてくるのでVdc以下になるため、トナーが現像過多となりトナー付着量が多くなり、その部分が黒い帯状の画像濃度むらとなってしまう。
【0013】
従来、このような問題に対しては、画像形成装置の画像形成の待機時に、装置の昇温を制御する冷却ファンの作動により、一定時間毎に感光体ドラムをクリーニング部幅以上に回動させ、転写材に転写された画像の濃度ムラ発生の防止を図っている(例えば、特許文献1)。
【0014】
【特許文献1】
特開2000−75567号公報(段落番号0042、図5)
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その場合以下のような問題がある。
【0016】
すなわち、(イ)装置の昇温を制御する冷却ファンの作動による感光体ドラムの回動であり、湿度依存性の考慮をしていない。(ロ)クリーニング部に限定した対応方法であり、帯電部におけるコロナ放電により発生するオゾンや窒素酸化物等の放電生成物による画像ムラ防止対応していない。
【0017】
そのため、本発明の目的は、このような問題を発生しない画像形成装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の本発明の画像形成装置によって達成される。
【0019】
(1) 少なくとも像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像に帯電したトナーを供給し顕像化する現像手段と、該顕像化した像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該帯電手段から発生するオゾンをオゾンフィルタを通して除去し、ファンにより機外へ排出する手段と、制御手段と、像担持体周囲の雰囲気の湿度を検知する検知手段とを有し、該制御手段は像担持体が画像形成を待機している時に、該検知手段が検知した湿度に応じて像担持体を回動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
【0020】
(2) 前記像担持体は、所定時間内に前記帯電手段の回動方向の幅以上回動することを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
【0021】
(3) 前記湿度が40%以下であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の画像形成装置。
【0022】
(4) 少なくとも像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像に帯電したトナーを供給し顕像化する現像手段と、該顕像化した像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該帯電手段から発生するオゾンをオゾンフィルタを通して除去し、ファンにより機外へ排出する手段と、制御手段と、像担持体周囲の雰囲気の湿度を検知する検知手段とを有し、該制御手段は像担持体が画像形成を待機している時に、該検知手段が一定時間間隔で検知した湿度に応じて該ファンを駆動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
【0023】
(5) 前記湿度が40%以下であることを特徴とする(4)に記載の画像形成装置。
【0024】
(6) 前記ファンの駆動時間は、前記検知手段の検知回数の増加と共に減少するよう前記制御手段により制御されることを特徴とする(4)又は(5)に記載の画像形成装置。
【0025】
(7) 少なくとも像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像に帯電したトナーを供給し顕像化する現像手段と、該顕像化した像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該帯電手段から発生する放電生成物をフィルタを通して除去し、ファンにより機外へ排出する手段と、制御手段と、像担持体周囲の雰囲気の湿度を検知する検知手段とを有し、該制御手段は像担持体が画像形成を待機している時に、該検知手段が一定時間間隔で検知した湿度に応じて像担持体を回動させると共に、該ファンを駆動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
【0026】
(8) 前記像担持体は、所定時間内に前記帯電手段の回動方向の幅以上回動することを特徴とする(7)に記載の画像形成装置。
【0027】
(9) 前記湿度が40%以下であることを特徴とする(7)又は(8)に記載の画像形成装置。
【0028】
(10) 前記ファンの駆動時間は、前記検知手段の検知回数の増加と共に減少するよう前記制御手段により制御されることを特徴とする(7)〜(9)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0029】
(11) カラー画像形成装置であることを特徴とする(1)〜(10)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる実施の形態の1例について、以下に図面を用いて説明する。
【0031】
なお、これにより本発明を限定するものではない。
図1は画像形成装置の全体の構成を示す概略図、図2は画像形成装置を構成する1組の画像形成部を示す概略図、図3は感光体ドラムの回動を制御することを示すブロック図、図4は感光体ドラムの回動を制御するフローチャート、図5はファン(以降、排気ファンという)の駆動を制御するフローチャート、図6は感光体ドラムの回動と排気ファンの駆動を制御するフローチャートである。
【0032】
本カラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送部21及び定着装置24とから成り、画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
【0033】
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電手段である帯電部2Y、露光手段である露光部3Y、現像手段である現像部4Y、1次転写手段としての1次転写ローラ5Y、クリーニング手段であるクリーニング部6Yを有する。
【0034】
マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、感光体ドラム1M、帯電部2M、露光部3M、現像部4M、1次転写手段としての1次転写ローラ5M、クリーニング部6Mを有する。
【0035】
シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、感光体ドラム1C、帯電部2C、露光部3C、現像部4C、1次転写手段としての1次転写ローラ5C、クリーニング部6Cを有する。
【0036】
黒色画像を形成する画像形成装置10Kは、感光体ドラム1K、帯電部2K、露光部3K、現像部4K、1次転写手段としての1次転写ローラ5K、クリーニング部6Kを有する。
【0037】
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラ71、72、73、74により巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の無端ベルト状中間転写体70(以降、中間転写ベルトという)を有する。
【0038】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色の画像は、1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kにより回動する中間転写ベルト70上に順次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【0039】
給紙カセット20内に収納された記録媒体としての転写材Pは、給紙搬送部21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、2次転写手段5Aに搬送され、転写材P上にカラー画像が一括転写される。
【0040】
カラー画像が転写された転写材Pは、定着装置24により定着処理され、排紙ローラ25に狭持されて排紙トレイ26上に載置される。
【0041】
以上は転写材Pの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は、排紙切り換え部材27が切り替わり、用紙案内部28が開放され、転写材Pは矢示aの方向に搬送される。
【0042】
さらに、搬送機構29により転写材Pは下方に搬送され、用紙反転部30によりスイッチバックさせられ、転写材Pの後端部が先端部となって両面複写用給紙ユニット31内に搬送される。
【0043】
転写材Pは、両面複写用給紙ユニット31に設けられた搬送ガイド32を給紙方向に移動し、給紙ローラ33A、33B、33C、33Dで転写材Pを再給紙し、転写材Pを搬送路Rに案内する。
【0044】
このように、再び、上述したように2次転写の位置に転写材Pを搬送し、転写材Pの裏面にトナー画像を転写し、定着装置24で定着した後、排紙トレイ26に排紙する。
【0045】
また、2次転写部5Aにより転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した中間転写ベルト70は、クリーニング部6Aにより残留トナーが除去される。
【0046】
画像形成処理中、1次転写ローラ5Kは常時、感光体ドラム1Kに圧接し、他の1次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体ドラム1Y、1M、1Cに圧接する。
【0047】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kは、垂直方向に縦列配置され、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの図示左側には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。
【0048】
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71、72、73、74を巻回して回動可能な中間転写ベルト70、1次転写ローラ5Y、5M、5C、5K及びクリーニング部6Aとから成る。
【0049】
次に、画像形成プロセスについて図1をもとに説明する。
画像記録のスタートにより不図示の感光体ドラム駆動モータの始動により、イエロー(Y)の画像形成部10Yの感光体ドラム1Yが図1の矢示の反時計方向へ回動され、同時にYの帯電部2Yの帯電作用によりYの感光体ドラム1Yに電位の付与が開始される。
【0050】
Yの感光体ドラム1Yは電位を付与された後、Yの露光部3Yによって第1の色信号すなわちYの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが開始され、Yの感光体ドラム1Yの表面に原稿画像のYの画像に対応する静電潜像が形成される。
【0051】
前記の潜像はYの現像部4Yの現像ローラ4Y1により接触或いは非接触の状態で反転現像され、Yの感光体ドラム1Yの回転に応じて、感光体ドラム1Y上にイエロー(Y)のトナー像が形成される。
【0052】
上記の画像形成プロセスによってYの感光体ドラム1Y上に形成されたYのトナー像が、Yの転写域(符号なし)において、第1の転写手段であるYの1次転写ローラ5Yによって、中間転写ベルト70上に転写される。
【0053】
次いで、中間転写ベルト70上のYのトナー像と同期が取られ、マゼンタ(M)の画像形成部10MによりMの帯電部2Mの帯電作用により電位が付与され、Mの露光部3Mによって第2の色信号すなわちMの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが行われる。
【0054】
引き続きMの現像部4Mの現像ローラ4M1による接触或いは非接触の反転現像によってMの感光体ドラム1M上に形成されたMのトナー像が、Mの転写域(符号なし)において、Mの1次転写ローラ5Mによって、前記のYのトナー像の上からMのトナー像が重ね合わせて形成される。
【0055】
同様のプロセスにより、Y、Mの重ね合わせトナー像と同期が取られ、シアン(C)の画像形成部10CによりCの感光体ドラム1C上に形成された、第3の色信号によるCの画像データに対応するCのトナー像が、Cの転写域(符号なし)において、Cの1次転写ローラ5Cによって、前記のY、Mのトナー像の上から重ね合わせて形成される。
【0056】
さらに、Y、M、Cの重ね合わせトナー像と同期が取られ、黒色(K)の画像形成部10KによりKの感光体ドラム1K上に形成された、第4の色信号によるKの画像データに対応するKのトナー像が、Kの転写域(符号なし)において、Kの1次転写ローラ5Kによって、前記のY、M、Cのトナー像の上から重ね合わせて形成され、中間転写ベルト70上にY、M、C及びKの重ね合わせカラートナー像が形成される。
【0057】
転写後の各色毎の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの周面上に残った転写残トナーは、各色毎のクリーニング部6Y、6M、6C、6Kの、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kと当接状態となっているクリーニング部材であるクリーニングブレード(図2参照、画像形成部10Yを構成するクリーニングブレード6Y1として表示)により摺擦され、クリーニングされる。
【0058】
中間転写ベルト70上の重ね合わせカラートナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセット20から、1枚づつ分離搬送された転写材Pが、転写材給送手段としてのタイミングローラ23を経て第2の転写手段である2次転写ローラ5Aの転写域(符号なし)へと搬送され、トナーと反対極性の直流電圧が印加される2次転写ローラ5Aにより、中間転写ベルト70上の重ね合わせカラートナー像が転写材P上に一括して再転写される。
【0059】
カラートナー像が転写された転写材Pは、分離手段である除電電極(図示せず)により除電され、定着装置24へと搬送され、定着ローラ24Aと圧着ローラ24Bとの間で熱と圧力とを加えられることにより、転写材P上のトナー像が定着された後、排紙ローラ25により排紙トレイ26へ排出される。
【0060】
転写後の中間転写ベルト70の周面上に残った転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング部6Aにて中間転写ベルト70を挟んでクリーニング対向ローラ6A2に対向して設けられる中間転写ベルト70と当接状態となっている中間転写体クリーニング部材である中間転写体クリーニングブレード6A1により摺擦され、クリーニングされる。
【0061】
図2は、タンデム型カラー画像形成装置を構成する1組の画像形成部(1例としてYを示す)を取り出し示す概略断面図である。
【0062】
なお、Y以外のM、C、Kも同じ構成、機能、サイズを有しているので、以下はYにて説明する。
【0063】
この実施形態の感光体ドラム1Yは、ドラム基体に主にアルミニウムが用いられ、その基体上に感光体としてOPC(有機光導電体)感光体が使用され、機能分離タイプの積層型を採用し、例えばドラム径φ60mmで矢示方向に220mm/sの周速で回動する。
【0064】
積層型OPC感光体は、ドラム基体上に下引層、その上に電荷キャリア発生層(CGL)と電荷キャリア輸送層(CTL)が積層・塗布され、感光層の膜厚は25μmである。
【0065】
なお基体としては、ベルトやシートのものもあるが、現在主に採用されているのがドラムタイプである。
【0066】
帯電部2Yは、回動する感光体ドラム1Yの周囲をコロナ放電により所定の極性・電位に一様に帯電処理するものであり、本実施例ではコロナ放電電極2Y1を使用した非接触帯電装置を用いている。
【0067】
像露光部3Yは、レーザ走査方式による半導体レーザ(LD)を用い、その出力パワーは300μWであり、レーザビームを出射して感光体ドラム1Yの一様に帯電した表面を走査露光し、静電潜像を形成する。
【0068】
像露光部3Yの下流側で現像部4Yの上流には、感光体表面の電位を測定する電位センサSPが設けられていて、感光体の非画像部の電位は電位センサSPの検出電位に基づいてフィードバック制御がなされている。
【0069】
現像部4Yは、感光体ドラム1Y上の静電潜像をトナー像として現像し、接触或いは非接触による現像が、イメージ露光と反転現像との組み合わせで行われ、現像剤としてトナーとキャリアで構成された2成分現像剤が用いられ、現像部4Y内でのトナー濃度は約6質量%に維持されている。
【0070】
なおトナーとしては、体積平均粒径が3〜8μmの重合トナーが好ましく、重合トナーを用いることにより、高解像力であり、濃度が安定し、かぶりの発生が極めて少ない画像形成が可能となる。
【0071】
1次転写ローラ5Yは弾性層を有する回転体形状の接触転写部材であって、本実施形態ではローラ径φ20mm、抵抗1×106Ωの発泡ゴムローラで、材質にはNBR(ニトリルブタジエンゴム)を使用し、硬度30度(アスカーCスケール)、感光体へ500g荷重をもって押圧し、感光体ドラム1Yとの間で転写ニップ部(転写位置)Nを形成している。
【0072】
中間転写ベルト70上に転写されたトナー像の転写後の感光体ドラム1Yの表面はクリーニング部6Yにより転写残トナーの清掃が行われ、本実施例においてはウレタンゴム製のクリーニングブレード6Y1が用いられ、クリーニングブレード6Y1はカウンタタイプに感光体ドラム1Yの周面に摺擦して清掃を行っている。
【0073】
クリーニング部6Yを通過して表面が清掃された感光体ドラム1Yの周面は、帯電前露光(PCL)部(図示せず)によって照射がなされ、残留電位を低下して次の画像形成サイクルへと移行する。
【0074】
本実施の形態に係る画像形成部の帯電部2Yについてさらに詳しく述べると、図2において、帯電部2Yはコロナ放電電極2Y1、シールドケース2Y2、グリッド電極2Y3等から構成され、さらに該帯電部2Yから放出されるオゾンや窒素酸化物等の放電生成物が感光体ドラム1Yへの帯電作用以外に感光体ドラム1Yやその他の機内各部へ影響しないようにオゾン排出部2Y4、ダクト2Y5、オゾンフィルタ2Y6、排気ファン2Y7で構成されている。
【0075】
帯電部2Yは、感光体ドラム1Yに対向して配設され、シールドケース2Y2の感光体ドラム1Y面側が開口されており、2面はコロナ放電電極2Y1から放出されるコロナイオンが効率よく感光体ドラム面に電荷を与えられるように金属製(主にアルミ)のカバーをシールド電極として機能させている。
【0076】
また、バックプレートBに穴を開けており、バックプレートB側から矢示のように空気を吸い込み、感光体ドラム1Yと開口部Dとの隙間を通り、オゾン排出部2Y4側へ排出される。
【0077】
コロナ放電電極2Y1は直径0.03〜0.06mmのタングステンワイヤで主に構成されており、シールドケース2Y2の中の両側面に対し1又は複数本張架され、感光体ドラム1Yの幅方向と平行に対向し、かつ約10mm離して配設されている。
【0078】
コロナ放電電極2Y1に高電圧(5〜10KV)を印加すると、コロナ放電電極2Y1の周囲に局所的な強い電場が形成され、部分的な空気の絶縁破壊が起こり、コロナ放電が行われ、発生する正又は負イオンを移動させ、感光体表面に電荷を付与し、一定電位に帯電する。
【0079】
感光体表面の帯電電位のムラを少なくするために、シールドケース2Y2の開口面Dにコロナ放電電極2Y1とは絶縁してタングステン或いはステンレス製の数本のワイヤ或いはメッシュをグリッド電極2Y3としてコロナ放電電極2Y1と感光体ドラム1Yの幅方向との間に平行に、かつ感光体表面に対し約1〜2mm離して配設され、スコロトロン帯電器を形成している。
【0080】
グリッド電極2Y3は、コロナイオン流の制御を行い感光体へ到達するイオン量をグリッド電圧により制御し、放電ムラを生じやすいマイナス放電や過帯電により絶縁破壊し易いOPC感光体を用いる場合によく用いられている。
【0081】
画像形成時に帯電部2Yにおける帯電作用により、シールドケース2Y2の開口部Dと感光体ドラム1Y表面との隙間から漏れるオゾンや窒素酸化物は、画像形成開始と同時に駆動する画像形成装置の外枠に設けられた排気ファン2Y7により、排気ダクト2Y5内を案内され、オゾンフィルタ2Y6を通して除去され、排気ファン2Y7により機外へオゾンレス状態で排出される。
【0082】
なお、排気ダクト2Y5は機内の各部の配置や着脱を考慮してフレキシブルな形状を採用している。
【0083】
しかしながら、従来画像形成の待機時においては、オゾンや窒素酸化物除去としての上述の構造においては感光体ドラム1Yとシールドケース2Y2の開口部Dとの隙間からのオゾンや窒素酸化物の流失を完全に取り除くことは困難であり、待機時に排気ファン2Y7が停止することにより、回転を停止している感光体ドラム1Y周囲部と対向するシールドケース2Y2の開口部Dの幅Wとの間に除去し切れず滞留するオゾンに感光体ドラム1Y表面に積層された幅Wに相当するOPC感光体が晒される時間がその他の感光体ドラム1Yの周囲に積層されたOPC感光体より多くなり、その部分のOPC感光体が浸食され、感光体電位の低下、耐久性の劣化により良好な画質を維持することが困難になり、それ以外のOPC感光体により形成された画質との違いが生じ、帯状の画像むらとなった画像を形成することになる。
【0084】
これを防ぐために、本発明の実施方法を以下に説明する。
図3は画像形成装置の待機時における感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動制御を示すブロック図である。
【0085】
本ブロック図に示す感光体ドラム回動制御は各色Y、M、C、Kで同じであるから、以下はまとめて説明する。
【0086】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kを構成する感光体ドラム1Y、1M、1C、1K周囲の雰囲気の湿度を検知するセンサS(図1参照)を感光体ドラムIMの近傍に設けてある。
【0087】
なお、本装置のように感光体ドラムが4個又は複数配設されている場合には、検知湿度が最も低い値を示す感光体ドラム近傍に湿度検知を行うセンサSを配設すればよい。
【0088】
画像形成装置が待機状態になると、制御手段としての制御部100はセンサSの検知湿度のチェックを5分毎に行い、検知湿度が予めメモリ1に記憶された湿度K以下になった場合には、感光体1Y、1M、1C、1Kの感光体面の湿度が該湿度K以下になった状態にあると判断する。
【0089】
次に、該判断に基づき制御部100は、駆動回路(Y)、(M)、(C)、(K)に信号を送ることにより、駆動源(Y1)、(M1)、(C1)、(K1)を始動させ、駆動源と連接した感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kを回動(反時計方向)させ、予め規定された回動量に達したと制御部100が判断すると、制御部100は駆動回路(Y)、(M)、(C)、(K)へ信号を送り、駆動源(Y1)、(M1)、(C1)、(K1)を停止させ、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動を停止させる。
【0090】
なお、中間転写ベルト70を感光体ドラム1Y、1M、1C、1K回動と同じタイミングで時計方向に回動させ、同じタイミングで停止させるようにしてもよい。
【0091】
また、該判断に基づき制御部100は、駆動回路(Y)、(M)、(C)、(K)に信号を送ることにより、駆動源(Y2)、(M2)、(C2)、(K2)を始動させ、駆動源(Y2)、(M2)、(C2)、(K2)と連接した排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7を駆動させ、予め規定したファン駆動時間になったと制御部100が判断すると、制御部100は駆動回路(Y)、(M)、(C)、(K)へ信号を送り、駆動源(Y2)、(M2)、(C2)、(K2)を停止させ、排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動を停止させる。
【0092】
排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動に関しては、画像形成の待機中に一定時間間隔(本実施の形態では湿度検知間隔は5分に設定している)の湿度検知毎に待機開始から時間経過と共に、排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動時間を短くするように(例えば、最初の検知間隔では5分駆動、次の検知間隔では1分駆動、その次の検知間隔では駆動停止等)メモリ2にプログラムさせてあり、排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動による騒音を可能な限り少なくしている。
【0093】
上記の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動と排気ファン2Y7、2M7、2C7、2K7の駆動とは、各々独立して実行される場合と同時に実行される場合とがあり、制御部100に予め入力させておくことにより可能である。
【0094】
上記した湿度K及び排気ファン駆動方法は、実施例に記載する以下の実験を基に決定した。
【0095】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
【0096】
(実施例1)
図1の画像形成装置を基に、以下の設定条件で画像形成の実験を行った。
【0097】
プロセス速度(感光体ドラム周速):220mm/s
感光体ドラム:径60mm。有機半導体層にフタロシニアン顔料をポリカーボネイトに分散させたものを塗布。電荷輸送層を含めた感光体層の膜厚25μm。
【0098】
露光:レーザー走査方式。半導体レーザー(LD)パワーは300μW。
現像:2成分現像方式。現像器中のトナー濃度質量6%。
【0099】
クリーニング部:カウンター方式ブレード。
中間転写体:厚さ100μmのPI(ポリイミド)製シームレスベルト。
【0100】
以上の条件にて、機内湿度センサは待機中に5分毎に湿度を検知し、検知湿度が10%、20%、40%、60%、80%となるように設置環境を変化させて画像出力した。
【0101】
画像出力は、1000コピー出力し、その後10分待機後全面ハーフトーン画像を各色出力、この一連の動作を10回繰り返したところ、いずれのハーフトーン画像も白帯状の画像むらが発生せず全面均一であったのは、湿度40%以上の条件の場合であった。
【0102】
湿度40%以下の場合には、ハーフトーン画像に感光体ドラムの帯電部のシールドケース開口部幅に相当するピッチでの白帯状の画像濃度むらが発生した。
【0103】
これを解決するために、画像形成装置の待機中に感光体ドラムを待機後5分経過後に20mm(帯電部のシールドケース開口部の感光体ドラム表面に対向した幅)回転させたところ、上記の白帯状の画像濃度むらはなくなった。
【0104】
このことから、前記感光体面の湿度Kは40%と規定した。
なお、上記のランニングパターンは各色5%印字の文字パターンで、全面ハーフトーンは200lpiでPWM30%である。
【0105】
(比較例)
さらに、実施例1と同じ装置構成にて、画像形成の待機状態において、機内湿度センサは5分毎に湿度を検知し、感光体ドラム回転は停止、排気ファンを連続駆動させた。
【0106】
以上の条件にて、低温低湿(10℃20%)環境で1000コピー出力、10分待機後全面ハーフトーン画像を各色出力、この一連の動作を10回繰り返したところ、出力画像には白帯状の画像むらは発生しなかった。
【0107】
但し、排気ファンが連続して駆動しているため騒音が認められた。
(比較例)
排気ファンの騒音を低減するために、比較例に対し、排気ファンの駆動条件と待機条件を以下のように変更し実験を行った。
【0108】
(イ)10分待機、排気ファンを最初の湿度センサ検知時間5分間は駆動、次の湿度センサ検知時間5分の内の1分駆動。
【0109】
(ロ)30分待機、排気ファンを最初の湿度センサ検知時間5分間は駆動、次の湿度センサ検知時間5分の内の1分駆動。
【0110】
結果は(イ)、(ロ)共に、出力画像には白帯状の画像むらの発生は認められず、問題なしであった。
【0111】
排気ファンの騒音は、最初の6分以降は排気ファン駆動停止のため全く発生せず静かな状態を継続した。
【0112】
図4は、本実施例において画像形成装置が待機状態にある時の湿度変化に対する感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動制御を示すフローチャートである。
【0113】
なお、Y以外のM、C、Kも同じ構成、機能、サイズを有しているので、以下、Yにて説明する。
【0114】
画像形成装置がコピー状態から待機状態(アイドリング時や省エネモード時等)にあるか否かのチェックを制御部100(図3を参照)が行う(S11)。
【0115】
待機状態にあると判断された時には、機内湿度を検知するセンサSが5分毎に機内の感光体ドラム1Y周囲の雰囲気の湿度を検知しているので、検知湿度が予めメモリ1に規定されている湿度K=40%と比較して、湿度40%以下になっているか否かのチェックを制御部100が行う(S12)。
【0116】
一方、待機状態にないと判断された時には、再度待機状態にあるかの判断を行う(S11)。
【0117】
該湿度が40%以下になっていると判断された時には、感光体ドラム1Yの駆動回路(Y)(図3を参照)に信号が送られ、駆動源(Y1)(図3を参照)が作動し、駆動源(Y1)と連接した感光体ドラム1Yが回動を開始する(S13)。
【0118】
一方、該湿度が40%以下でないと判断された時には、再度湿度が40%以下かの判断を行う(S12)。
【0119】
感光体ドラム1Yの回動が実行され、予め規定された感光体ドラム1Yの回動量に達したか否かのチェックを制御部100が行う(S14)。
【0120】
感光体ドラム1Yの回動量が規定量に達したと判断された時には、制御部100は感光体ドラム1Yの駆動回路(Y)に信号を送り、駆動源(Y)の作動を停止し、同時に駆動源(Y)と連接した感光体ドラム1Yの回動を停止する(S15)。
【0121】
以上のフローを繰り返すことにより、感光体ドラム1Y周囲の雰囲気の湿度が40%以下の環境のもとでは帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bの幅Wと対向する感光体ドラム1Y面周長に相当する感光体ドラム1Yの回動を画像形成の待機中に実施することにより、感光体ドラム1Yがオゾンや窒素酸化物により浸食されることから防止することが可能になる。
【0122】
図5は、本実施例において画像形成装置が待機状態にある時の湿度変化に対する排気ファン2Y、2M、2C、2Kの駆動制御を示すフローチャートである。
【0123】
なお、Y以外のM、C、Kも同じ構成、機能、サイズを有しているので、以下、Yにて説明する。
【0124】
画像形成装置が画像形成状態から待機状態(アイドリング時や省エネモード時等)にあるか否かのチェックを制御部100(図3を参照)が行う(S21)。
【0125】
待機状態にあると判断された時には、感光体ドラム1Y周囲の湿度を検知するセンサ検知サイクル(センサSが5分毎に感光体ドラム1Y周囲の湿度を検知する)のn番目(n=1、2、3、・・・)がスタートする(S22)。
【0126】
一方、待機状態にはないと判断された時には、再度待機状態にあるかの判断を行う(S21)。
【0127】
感光体ドラム1Y周囲の湿度が検知湿度が予めメモリ1に規定されている湿度K=40%と比較して、湿度40%以下になっているか否かのチェックを制御部100が行う(S23)。
【0128】
該湿度が40%以下になっていると判断された時には、予めメモリ2(図3を参照)にプログラムされた順番に従って規定された排気ファン2Y7の駆動時間Tm(例えば、最初の検知間隔では5分駆動、次の検知間隔では1分駆動、その次の検知間隔では駆動停止等)を設定する(S24)。
【0129】
ついで、制御部100の指示に基づき、駆動回路(Y)(図3を参照)に信号を送り、駆動源(Y2)(図3を参照)を始動させ、排気ファン2Y7を駆動する(S25)。
【0130】
排気ファン2Y7の駆動時間Tnが排気ファン2Y7の規定駆動時間Tmに達したかのチェックを行う(S26)。
【0131】
TnがTmに達したと判断された時には、排気ファン2Y7の駆動を停止する(S27)。
【0132】
TnがTmに達していないと判断された時には、再度TnがTmに達したかの判断を行う(S26)。
【0133】
S23において、該湿度が40%以下でないと判断された時には、排気ファン2Y7の駆動は実行されず予め設定されたセンサ検知サイクル時間Tc(本実施の形態においては5分に設定されている)に達したかのチェックを行う(S28)。
【0134】
センサ検知サイクル時間が予め設定されたセンサ検知サイクル時間Tcに達したと制御部100が判断した時には、センサ検知サイクルのn番目(n=1、2、3、・・・)が終了する(S29)。
【0135】
引き続き、画像形成の待機状態にあるかのチェックを行う(S30)。
画像形成の待機状態にあると判断された時には、センサ検知サイクルの順番をn→n+1へ1つ進ませ(S31)、再びセンサ検知サイクルn+1をスタートさせる(S23)。
【0136】
S30で画像形成の待機状態にないと判断された場合には、本センサ検知サイクルの連続性が途切れるから、終了(エンド)となる。
【0137】
以上のフローを繰り返すことにより、感光体ドラム1Y周囲の雰囲気の湿度が40%以下の環境のもとにおいて、画像形成時に帯電部2Yのコロナ放電電極2Y1が放出したオゾンや窒素酸化物をオゾンフィルタ2Y6に通し機外へ排出する排気ファン2Y7を画像形成の待機中に駆動させることにより、帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bと対向した感光体ドラム1Y周面がオゾンや窒素酸化物により浸食されることから防止することが可能になる。
【0138】
さらに、排気ファン2Y7駆動中の騒音は、センサ検知サイクルの時間経過と共に排気ファン2Y7の駆動時間を短くすることにより、低減することが可能になる。
【0139】
図6は、本実施例における画像形成装置が待機状態にある時の湿度変化に対する感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回動制御及び排気ファン2Y、2M、2C、2Kの駆動制御を示すフローチャートである。
【0140】
なお、Y以外のM、C、Kも同じ構成、機能、サイズであるから、以下、Yにて説明する。
【0141】
画像形成装置が画像形成状態から待機状態(アイドリング時や省エネモード時等)にあるか否かのチェックを制御部100(図3を参照)が行う(S41)。
【0142】
待機状態にあると判断された時には、感光体ドラム1Y周囲の湿度を検知するセンサ検知サイクル(センサSが5分毎に感光体ドラム1Y周囲の湿度を検知する)のn番目(n=1、2、3、・・・)がスタートする(S42)。
【0143】
一方、待機状態にはないと判断された時には、再度待機状態にあるかの判断を行う(S41)。
【0144】
感光体ドラム1Y周囲の湿度が検知湿度が予めメモリ1に規定されている湿度K=40%と比較して、湿度40%以下になっているか否かのチェックを制御部100が行う(S43)。
【0145】
該湿度が40%以下になっていると判断された時には、予めメモリ2(図3を参照)にプログラムされた順番に従って規定された排気ファン2Y7の駆動時間Tm(例えば、最初の検知間隔では5分駆動、次の検知間隔では1分駆動、その次の検知間隔では駆動停止等)を設定する(S44)。
【0146】
同時に、制御部100の指示に基づき、駆動回路(Y)(図3を参照)に信号を送り、駆動源(Y1)(図3を参照)を始動させ、感光体ドラム1Yを回動する(S61)。
【0147】
S44にてTmが設定されると、制御部100の指示に基づき、駆動回路(Y)に信号を送り、駆動源(Y1)を始動させ、排気ファン2Y7を駆動する(S45)。
【0148】
排気ファン2Y7の駆動時間Tnが排気ファン2Y7の規定駆動時間Tmに達したかのチェックを行う(S46)。
【0149】
TnがTmに達したと判断された時には、排気ファン2Y7の駆動を停止する(S47)。
【0150】
TnがTmに達していないと判断された時には、再度TnがTmに達したかの判断を行う(S46)。
【0151】
S43において、該湿度が40%以下でないと判断された時には、排気ファン2Y7の駆動は実行されず予め設定されたセンサ検知サイクル時間Tc(本実施の形態においては5分に設定されている)に達したかのチェックを行う(S48)。
【0152】
センサ検知サイクル時間が予め設定されたセンサ検知サイクル時間Tcに達したと制御部100が判断した時には、センサ検知サイクルのn番目(n=1、2、3、・・・)が終了(エンド)する(S49)。
【0153】
一方、S61で感光体ドラム1Yの回動が実行され、予め規定された感光体ドラム1Yの回動量に達したか否かのチェックを制御部100が行う(S62)。
【0154】
感光体ドラム1Yの回動量が規定量に達したと判断された時には、制御部100は感光体ドラム1Yの駆動回路(Y)に信号を送り、駆動源(Y)の作動を停止し、同時に駆動源(Y)と連接した感光体ドラム1Yの回動を停止する(S63)。
【0155】
次に、センサ検知サイクルのn番目(n=1、2、3、・・・)の終了(エンド)へ進む(S49)。
【0156】
引き続き、画像形成の待機状態にあるかどうかのチェックを行う(S50)。
画像形成の待機状態にあると判断された時には、センサ検知サイクルの順番をn→n+1へと1つ進ませ(S51)、再びセンサ検知サイクルn+1をスタートさせる(S42)。
【0157】
S50で画像形成の待機状態にないと判断された場合には、本センサ検知サイクルの連続性が途切れるから、終了(エンド)となる。
【0158】
以上のフローを繰り返すことにより、感光体ドラム1Y周囲の雰囲気の湿度が40%以下の環境のもとにおいて、帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bの幅Wと対向する感光体ドラム1Y面周長に相当する感光体ドラム1Yの回動を画像形成の待機中に実施し、さらに画像形成時に帯電部2Yのコロナ放電電極2Y1が放出したオゾンや窒素酸化物をオゾンフィルタ2Y6に通し機外へ排出する排気ファン2Y7を画像形成の待機中に駆動させることにより、帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bと対向した感光体ドラム1Y周面がオゾンや窒素酸化物により浸食されることから防止することが可能になる。
【0159】
また、排気ファン2Y7駆動中の騒音は、センサ検知サイクルの時間経過と共に排気ファン2Y7駆動時間を短くすることにより、低減することが可能になる。
【0160】
以上、帯電部2Yから画像形成時に発生したオゾンや窒素酸化物を、画像形成の待機状態において、かつ感光体ドラム1Y周囲の湿度検知に基づく低湿(40%以下)時に、帯電部2Yのシールドケース2Y2の開口部Bに対向する感光体ドラム1Y面近辺に残留し、浮遊するオゾンや窒素酸化物を、(イ)感光体ドラム1Yを回動させる、又は(ロ)排気ファン2Y7を駆動させる、又は(ハ)感光体ドラム1Yを回動させ、かつ排気ファン2Y7を駆動させることにより、感光体ドラム1Y周面の浸食を防ぐことにより、画像形成による画像濃度むらの発生を防止できるようになる。
【0161】
本実施の形態においては、カラー(4色)画像形成装置の場合にて説明しているが、モノクロ(単色)や複数色の画像形成装置においても適用可能である。
【0162】
【発明の効果】
画像形成装置の画像形成の待機中に、感光体ドラム周囲の雰囲気の湿度変化に応じて(イ)感光体ドラムを回動させる、(ロ)排気ファンを駆動させる、(ハ)感光体ドラムを回動させ、かつ排気ファンを駆動させる、のいずれかにより、帯電部から発生するオゾンや窒素酸化物による感光体ドラム周面が浸食されることを防止することにより、白帯状や黒帯状の画像濃度むらの発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の全体の構成を示す概略図。
【図2】画像形成装置を構成する1組の画像形成部を示す概略図。
【図3】感光体ドラムの回動及び排気ファンの駆動を制御することを示すブロック図。
【図4】感光体ドラムの回動を制御するフローチャート。
【図5】排気ファンの駆動を制御するフローチャート。
【図6】感光体ドラムの回動と排気ファンの駆動を制御するフローチャート。
【符号の説明】
1Y 感光体ドラム(Y)
2Y 帯電部(Y)
2Y1 コロナ放電電極
2Y2 シールドケース
2Y4 オゾン排出部
2Y5 ダクト
2Y6 オゾンフィルタ
2Y7 排気ファン
10Y 画像形成部(Y)
100 制御部
S センサ
W シールドケース開口部幅
Claims (11)
- 少なくとも像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像に帯電したトナーを供給し顕像化する現像手段と、該顕像化した像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該帯電手段から発生するオゾンをオゾンフィルタを通して除去し、ファンにより機外へ排出する手段と、制御手段と、像担持体周囲の雰囲気の湿度を検知する検知手段とを有し、該制御手段は像担持体が画像形成を待機している時に、該検知手段が検知した湿度に応じて像担持体を回動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
- 前記像担持体は、所定時間内に前記帯電手段の回動方向の幅以上回動することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記湿度が40%以下であ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。
- 少なくとも像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像に帯電したトナーを供給し顕像化する現像手段と、該顕像化した像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該帯電手段から発生するオゾンをオゾンフィルタを通して除去し、ファンにより機外へ排出する手段と、制御手段と、像担持体周囲の雰囲気の湿度を検知する検知手段とを有し、該制御手段は像担持体が画像形成を待機している時に、該検知手段が一定時間間隔で検知した湿度に応じて該ファンを駆動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
- 前記湿度が40%以下であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記ファンの駆動時間は、前記検知手段の検知回数の増加と共に減少するよう前記制御手段により制御されることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。
- 少なくとも像担持体と、像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像に帯電したトナーを供給し顕像化する現像手段と、該顕像化した像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該帯電手段から発生する放電生成物をフィルタを通して除去し、ファンにより機外へ排出する手段と、制御手段と、像担持体周囲の雰囲気の湿度を検知する検知手段とを有し、該制御手段は像担持体が画像形成を待機している時に、該検知手段が一定時間間隔で検知した湿度に応じて像担持体を回動させると共に、該ファンを駆動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
- 前記像担持体は、所定時間内に前記帯電手段の回動方向の幅以上回動することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記湿度が40%以下であることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成装置。
- 前記ファンの駆動時間は、前記検知手段の検知回数の増加と共に減少するよう前記制御手段により制御されることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- カラー画像形成装置であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006184323A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
US8139974B2 (en) | 2009-05-14 | 2012-03-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Exhaust device, image forming apparatus including the same, recording medium on which control program for exhaust device is recorded |
JP2013213886A (ja) * | 2012-04-01 | 2013-10-17 | Konica Minolta Inc | 画像形成装置 |
-
2003
- 2003-03-25 JP JP2003081953A patent/JP2004287316A/ja active Pending
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