JP2005115022A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体ドラムの表面電位安定化にかかる時間を短縮することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 画像形成装置にて画像形成動作を行う場合（Ｓ１０；Ｙ）、ドラムモータが予め定められた線速に沿って感光体ドラムを回転させ（Ｓ１４）、除電装置８が除電光量を定量にて照射し（Ｓ１５）、画像形成動作を行う（Ｓ１６）。一方、感光体ドラム表面電位安定化制御を行う場合（Ｓ１０；Ｎ）、ドラムモータが定められた線速よりも増速させて感光体ドラムを回転させ（Ｓ１１）、除電装置８が増速増加分除電光量を増加させて照射し（Ｓ１２）、感光体ドラム表面電位安定化制御を行う（Ｓ１３）。このことにより、画像形成動作における一様帯電プロセス前に行う、感光体ドラム表面電位安定化制御にかかる時間を短縮し、ユーザにとっての無駄な待ち時間を短縮することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ファクシミリ、プリンタ、スキャナ、デジタル複写機、及びこれらの複数の機能を有するデジタル複合機等の画像形成装置に関し、特に、帯電・書き込み・現像・転写・クリーニング・除電等のプロセスを繰り返して感光体上に逐次トナー像を形成し、このトナー像を順次直接用紙に転写し、または中間転写体上に転写してから用紙に再転写する、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体の表面を一様に帯電し、一様に帯電された感光体に、形成する画像に基づいたレーザ光を照射して感光体の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像はトナーの付着によって可視像（トナー像）となり、このトナー像が用紙に転写されて印刷物が作成される。
以上の画像形成プロセスにおいては、感光体の表面電位が、用紙に転写される画像の画質に大きな影響を与える。すなわち、感光体の表面電位が適切でない場合、用紙に転写される画像が地カブリを起こしたり、画像濃度が低下する等の不都合が生じる。
この様な不都合を防止するために、感光体の表面を一様に帯電する帯電プロセス前に、感光体の表面に除電光を照射して、感光体の表面電位を安定化する必要がある。この除電光の照射により感光体の表面電位を安定化する方法は、一般に表面電位安定化方法と呼ばれ、現在広く用いられている。そして、この表面電位安定化方法に関する技術が下記の特許文献に開示されている。

特公平７−１０９５３３号 特公平７−１０９５３４号 特公平７−１０９５３５号 特許第２６１８００９号

特許文献１には、感光体の表面を一様に帯電する帯電プロセス前に、感光体の表面に除電光を照射して、感光体の表面電位を安定化する表面電位安定化方法において、画像形成動作の連続動作時間や画像形成動作の休止時間に応じて、除電光量を減少させたり増加させたりすることにより、画像形成動作の連続動作時においても長時間の休止後であっても、感光体の表面電位を安定化させる技術が記載されている。

特許文献２には、特許文献１の表面電位安定化方法において、画像形成動作の連続動作時間や画像形成動作の休止時間に応じて、除電光量を減少させたり増加させたりする場合、対数的に減少や増加を行い、特に画像形成動作の休止後次の画像形成動作を開始するときには、休止する直前の除電光量を基準とし、休止時間の最初の一定時間については最大の増加率にて除電光量を増加させることにより、画像形成動作の連続動作時においても長時間の休止後であっても、感光体の表面電位を安定化させる技術が記載されている。

特許文献３には、特許文献２の表面電位安定化方法において、画像形成装置の電源投入直後のウォームアップの間は、最大光量の除電光を照射し、ウォームアップ終了後は除電光量を最少に設定することで、電源投入前の状態を考慮することなく感光体の表面電位を安定化させる技術が記載されている。

特許文献４には、特許文献３の表面電位安定化方法において、画像形成動作開始時の除電光量を画像形成動作の休止時間に応じて設定し、画像形成動作の連続動作時の除電光量を動作開始からの連続動作時間に基づいて、動作開始時に設定された除電光量から対数的に徐々に減少させると同時に、動作開始からの連続動作時間に基づく除電光量を減少させるまでの区間時間を動作開始当初は短く徐々に長くするように設定変更することにより、休止時間がいかなる場合でも、動作開始時点から感光体の疲労に対応した除電光量の制御を行うことができるため、除電光の過剰照射等を防ぎ、感光体の表面電位を常に安定化させる技術が記載されている。

しかしながら、特許文献１〜特許文献４は、除電光量を感光体の疲労特性により変化させることにより、感光体の表面電位を常に安定化することを目的としているのみであり、感光体の表面電位安定化にかかる時間については言及していない。また、感光体としては、特許文献１〜特許文献４と同様に感光体ドラムを採用するのが一般的であり、この感光体ドラムの回転速度は一定であるため、感光体ドラムの表面電位安定化にかかる時間は、各々の画像形成装置に予め定められた線速に依存してしまっている。この感光体ドラムの表面電位安定化にかかる時間は、ユーザにとっては無駄な待ち時間となるため、表面電位安定化にかかる時間を短縮する必要がある。
そこで、本発明の目的は、上記の様な問題を鑑み、感光体ドラムの表面電位安定化にかかる時間を短縮することができる画像形成装置を提供することである。

請求項１記載の発明は、画像を形成する感光体ドラムと、前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記感光体ドラムの表面を除電光を照射して除電する除電手段と、前記除電手段にて照射される除電光の光量を制御する除電光量制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置のカバー開閉を検知する検知手段を備え、前記検知手段にてカバー開閉が検知された場合、前記回転速度制御手段は、前記感光体ドラムの回転速度を増加する制御を行い、前記除電光量制御手段は、前記除電光の光量を増加する制御を行うことにより、前記目的を達成する。

請求項２記載の発明は、画像を形成する感光体ドラムと、前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記感光体ドラムの表面を除電光を照射して除電する除電手段と、前記除電手段にて照射される除電光の光量を制御する除電光量制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記画像形成装置の電源投入を検知する電源投入検知手段を備え、前記電源投入検知手段にて電源投入が検知された場合、前記回転速度制御手段は、前記感光体ドラムの回転速度を増加する制御を行い、前記除電光量制御手段は、前記除電光の光量を増加する制御を行うことにより、前記目的を達成する。

請求項３記載の発明は、画像を形成する感光体ドラムと、前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記感光体ドラムの表面を除電光を照射して除電する除電手段と、前記除電手段にて照射される除電光の光量を制御する除電光量制御手段と、を備えた画像形成装置において、画像形成動作前に、前記回転速度制御手段は、前記感光体ドラムの回転速度を増加する制御を行い、前記除電光量制御手段は、前記除電光の光量を増加する制御を行うことにより、前記目的を達成する。

請求項４記載の発明は、画像を形成する感光体ドラムと、前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記感光体ドラムの表面を除電光を照射して除電する除電手段と、前記除電手段にて照射される除電光の光量を制御する除電光量制御手段と、を備えた画像形成装置において、画像形成動作後に、前記回転速度制御手段は、前記感光体ドラムの回転速度を増加する制御を行い、前記除電光量制御手段は、前記除電光の光量を増加する制御を行うことにより、前記目的を達成する。

請求項１記載の画像形成装置によれば、外光により感光体ドラムが光疲労する可能性がある画像形成装置のカバー開閉直後に行う、感光体ドラムに除電光を照射して表面電位を安定化させる動作の際、感光体ドラムの回転速度と除電光量を増加させたことにより、短時間で効率よく感光体ドラムの表面電位を安定化することができ、画像形成動作開始までのユーザの無駄な待ち時間を低減することができる。

請求項２記載の画像形成装置によれば、電源投入直後のウォームアップの間に行う、帯電プロセス前の感光体ドラムに除電光を照射して表面電位を安定化させる動作の際、感光体ドラムの回転速度と除電光量を増加させたことにより、短時間で効率よく感光体ドラムの表面電位を安定化することができ、画像形成動作開始までのユーザの無駄な待ち時間を低減することができる。

請求項３記載の画像形成装置によれば、画像形成動作における帯電プロセス前の感光体ドラムに除電光を照射して表面電位を安定化させる動作の際、感光体ドラムの回転速度と除電光量を増加させたことにより、短時間で効率よく感光体ドラムの表面電位を安定化することができ、画像形成動作開始までのユーザの無駄な待ち時間を低減することができる。

請求項４記載の画像形成装置によれば、画像形成動作における帯電プロセス後の感光体ドラムに除電光を照射して表面電位を安定化させる動作の際、感光体ドラムの回転速度と除電光量を増加させたことにより、短時間で効率よく感光体ドラムの表面電位を安定化することができ、次の画像形成作業開始までのユーザの無駄な待ち時間を低減することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図１から図２を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置における要部の概略構成を示した図である。図１を参照すると、画像形成装置は、画像を形成する感光体ドラム１を備えており、感光体ドラム１は、ドラムモータ（図示せず）にて図中の矢印方向に回転駆動される。感光体ドラム１の周辺には、帯電装置２、書き込み装置３、現像装置４、転写装置５、分離装置６、トナー補給量やトナー補給時間を決定するために画像濃度を検出するＰセンサ（画像濃度センサ）７、除電装置８等が配置されている。
ここで、画像形成動作のプロセスについて説明する。まず、帯電装置２にて感光体ドラム１の表面を一様に帯電する。次に、書き込み装置３にて形成する画像に基づいたレーザ光を照射して感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。次に、現像装置４にて感光体ドラム１の表面の静電潜像にトナーを付着させて可視像（トナー像）とする。次に、転写装置５にて感光体ドラム１の表面のトナー像を用紙に転写し、分離装置６にて感光体ドラム１に密着した用紙を分離する。そして、用紙に転写されたトナー像は、定着装置（図示せず）にて熱と圧力により用紙に定着される。一方、転写後の感光体ドラム１上の潜像電荷は、除電装置８にて除電光を照射して除電される。また、転写されずに感光体ドラム１上に残った残留トナーは、クリーニング装置（図示せず）にて除去される。この帯電からクリーニングに至る一連のプロセスを繰り返すことにより、連続して画像形成動作を行う。この画像形成動作中は、ドラムモータが画像形成装置の定められた線速に沿って感光体ドラム１を回転させる必要がある。

次に、画像形成動作時以外における除電装置８から除電光を照射して感光体ドラム１の表面電位を安定化する感光体ドラム表面電位安定化制御が必要なケースについて説明する。
（第１のケース）
ユーザが用紙ジャムの発生により画像形成装置のカバーを開け、感光体ドラム１が外光にさらされる状態になると、感光体ドラム１の表面が光疲労してしまい、そのまま次の画像形成動作を行うと用紙にネガ残像等の異常画像が発生してしまう場合がある。よって、画像形成装置のカバーの開閉を検知した場合、除電装置８にて除電光を照射しながら感光体ドラム１を一定時間回転させ表面電位を安定化する感光体ドラム表面電位安定化制御を行う必要がある。
（第２のケース）
ユーザが画像形成装置の電源を投入すると、電源遮断時に感光体ドラム１が外光にさらされる状態になった可能性や長時間使われなかった可能性により、感光体ドラム１の表面が疲労していることがあり、そのまま次の画像形成動作を行うと用紙にネガ残像等の異常画像が発生してしまう場合がある。よって、画像形成装置の電源投入を検知した場合、除電装置８にて除電光を照射しながら感光体ドラム１を一定時間回転させ表面電位を安定化する感光体ドラム表面電位安定化制御を行う必要がある。

（第３のケース）
画像形成動作前、前回の画像形成動作が正しく終了しなかった場合や、長時間放置されていた場合等には、感光体ドラム１の表面電位が安定していない可能性があり、そのまま次の画像形成動作を行うと用紙にネガ残像等の異常画像が発生してしまう場合がある。よって、画像形成動作前には、除電装置８にて除電光を照射しながら感光体ドラム１を一定時間回転させ表面電位を安定化する感光体ドラム表面電位安定化制御を行う必要がある。
（第４のケース）
画像形成動作後、次の画像形成動作のために感光体ドラム１の表面電位を安定させておく動作を行う。つまり、画像形成装置は投入されるジョブ毎に画像形成動作を行うが、１つのジョブに対する画像形成動作後、次に投入されるジョブに対する画像形成動作に備えて、除電装置８にて除電光を照射しながら感光体ドラム１を一定時間回転させ表面電位を安定化する感光体ドラム表面電位安定化制御を行う必要がある。

上記第１〜第４のケースにて行う感光体ドラム表面電位安定化制御中は、画像形成動作を行うことができないため、ユーザにとっては無駄な時間となる。また、感光体ドラム表面電位安定化制御中は、画像形成動作を行わないため、ドラムモータが画像形成装置の定められた線速に沿って感光体ドラム１を回転させる必要はない。
そこで、感光体ドラム表面電位安定化制御中は、ドラムモータにて感光体ドラム１を通常の線速よりも早く回転させる。また、感光体ドラム１が増速回転すると、感光体ドラム１の単位面積当りに照射される除電光量が減ってしまうため、増速していない場合と同等の除電効果を得るためには、増速時には除電装置８にて照射する除電光量も増加させる。このことにより、感光体ドラム表面電位安定化制御にかかる時間を短縮することができ、ユーザにとっては無駄な待ち時間を短縮することができる。

ここで、図２のフローチャートを参照して、画像形成装置の画像形成動作時及び感光体ドラム表面電位安定化制御時における処理手順について説明する。
まず、画像形成装置にて画像形成動作や感光体ドラム表面電位安定化制御を行うために、ドラムモータに感光体ドラム１を回転させるための回転指示がなされる。ここで、画像形成動作を行う場合（ステップ１０；Ｙ）、ドラムモータが画像形成装置の定められた線速に沿って感光体ドラム１を回転させる駆動を開始する（ステップ１４）。そして、除電装置８が除電光量を定量に調整して照射する（ステップ１５）。そして、画像形成装置は画像形成動作を行う（ステップ１６）。
一方、画像形成動作ではなく感光体ドラム表面電位安定化制御を行う場合（ステップ１０；Ｎ）、ドラムモータが画像形成装置の定められた線速よりも増速させた増速モードで感光体ドラム１を回転させる駆動を開始する（ステップ１１）。そして、除電装置８が増速増加分、除電光量を増加させる様に調整して照射する（ステップ１２）。そして、画像形成装置は感光体ドラム表面電位安定化制御を行う（ステップ１３）。

図２のフローチャートに従い、例えば、感光体ドラム１のドラム周が３００ｍｍ（ミリメートル）で感光体ドラム１の線速が５０ｍｍ／ｓ（秒）の画像形成装置において、感光体ドラム表面電位安定制御時に、ドラムモータが線速１００ｍｍ／ｓで感光体ドラム１を回転し、除電装置８にて照射する除電光量を２倍に増量した場合、感光体ドラム表面電位安定化制御にかかる時間は、通常はドラム１周に６秒であったが、それを３秒に短縮することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置における要部の概略構成を示した図である。 画像形成装置の画像形成動作時及び感光体ドラム表面電位安定化制御時における処理手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 帯電装置
３ 書き込み装置
４ 現像装置
５ 転写装置
６ 分離装置
７ Ｐセンサ
８ 除電装置

Claims (4)

1. 画像を形成する感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御手段と、
   前記感光体ドラムの表面を除電光を照射して除電する除電手段と、
   前記除電手段にて照射される除電光の光量を制御する除電光量制御手段と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記画像形成装置のカバー開閉を検知する検知手段を備え、
   前記検知手段にてカバー開閉が検知された場合、
   前記回転速度制御手段は、前記感光体ドラムの回転速度を増加する制御を行い、
   前記除電光量制御手段は、前記除電光の光量を増加する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 画像を形成する感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御手段と、
   前記感光体ドラムの表面を除電光を照射して除電する除電手段と、
   前記除電手段にて照射される除電光の光量を制御する除電光量制御手段と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記画像形成装置の電源投入を検知する電源投入検知手段を備え、
   前記電源投入検知手段にて電源投入が検知された場合、
   前記回転速度制御手段は、前記感光体ドラムの回転速度を増加する制御を行い、
   前記除電光量制御手段は、前記除電光の光量を増加する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 画像を形成する感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御手段と、
   前記感光体ドラムの表面を除電光を照射して除電する除電手段と、
   前記除電手段にて照射される除電光の光量を制御する除電光量制御手段と、
   を備えた画像形成装置において、
   画像形成動作前に、
   前記回転速度制御手段は、前記感光体ドラムの回転速度を増加する制御を行い、
   前記除電光量制御手段は、前記除電光の光量を増加する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 画像を形成する感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの回転速度を制御する回転速度制御手段と、
   前記感光体ドラムの表面を除電光を照射して除電する除電手段と、
   前記除電手段にて照射される除電光の光量を制御する除電光量制御手段と、
   を備えた画像形成装置において、
   画像形成動作後に、
   前記回転速度制御手段は、前記感光体ドラムの回転速度を増加する制御を行い、
   前記除電光量制御手段は、前記除電光の光量を増加する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
   
   

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