JP2005266448A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 像担持体の表面に付着した放電生成物を除去し、高温高湿下で像流れや白抜けなどのディレッションの発生を防止する。
【解決手段】 トナー像の転写後に感光体１３の表面に接触しながら回転する回転ブラシ３４を設ける。回転ブラシ３４は回転ブラシ用モータ５６からの駆動力で回転し、感光体１３は感光体用モータ５８からの駆動力で回転する。センサー５２で温度及び湿度を検知し、制御回路５４で所定の高温高湿下と判定されたときは、プリンタの動作開始時に回転ブラシ用モータ５６を印刷時よりも増速して回転し、感光体用モータ５８を印刷時と同じ速度で回転する。これにより、回転ブラシ３４の感光体１３に対する相対移動速度が増速され、回転ブラシ３４の掻き取り力が上がるため、感光体１３の表面の放電生成物が回転ブラシ３４で掻き取られる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、転写後に像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニングブレードを有しない、いわゆるブレードレスの画像形成装置に係り、より詳細には、像担持体の周囲に接触帯電装置、潜像書き込み装置、現像装置、及び転写装置等を配置したブレードレスの画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用した複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体の表面を接触帯電装置によって一様に帯電した後、像担持体の表面に像光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を形成する。このトナー像は、転写装置によって用紙等の記録媒体や中間転写体上に転写される。

近年、このような画像形成装置においては、像担持体上のトナー像を転写した後、像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニングブレードを使用しない、いわゆるブレードレス方式が採用されている。このブレードレス方式では、クリーニングブレードを像担持体に圧接しないので、像担持体の表面が磨耗しなくなるという利点がある。

しかし、ブレードレス方式においては、像担持体の接触帯電時に発生する放電生成物により、高温高湿環境下で像流れや白抜けなどのディレッションが発生するという問題がある。ディレッションの原因は、高温高湿環境下では親水性の放電生成物によって像担持体表面が低抵抗化するためである。すなわち、クリーニングブレードを用いる場合は放電生成物の掻き取り力が強いため、ディレッションは発生しにくいが、ブレードレス方式では放電生成物を掻き取ることができず、ディレッションが発生してしまう。特に、ＡＣ帯電を行う場合は、ＤＣ帯電と比較して放電生成物が発生しやすく、ディレッションの発生が顕著となる。

一方、ブレードレス方式においては、像担持体表面を刷新するために、例えば、像担持体表面に回転ブラシを当接して回転させ、転写後の残留トナーを回収する方式が提案されている（例えば特許文献１を参照）。

しかし、像担持体に回転ブラシを当接する方式では、放電生成物の掻き取り力が不足するため、ディレッションの発生を防止することはできない。また、回転ブラシの像担持体に対する押圧力を上げ、放電生成物の掻き取り力を一様に上げると、像担持体の偏磨耗が進み、筋状の画質欠陥が早期に発生してしまう。

また、ディレッションの対策としては、像担持体を暖めるドラムヒータを配設し、空気中の水分を蒸発させるようにした装置が提案されている。この構成により、親水性の放電生成物が存在してもディレッションの発生を抑制することができるが、ドラムヒータを配設することで温度制御が必要となると共に、装置のコストが増大するという問題がある。
特開平９−１９００７９号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、像担持体の寿命を低下させることなく低コストで放電生成物を除去し、高温高湿環境下での像流れや白抜けなどのディレッションの発生を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を表面に付着しながら回転し前記静電潜像をトナーで現像する現像ローラと、前記現像ローラにより現像された像担持体上のトナー像が転写される転写体と、を備えるブレードレスの画像形成装置であって、装置内の温度及び湿度を検知するセンサーと、前記像担持体に接触して回転し、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを掻き乱す回転ブラシと、前記回転ブラシを回転させる回転手段と、前記センサーが所定の温度及び湿度を検出したときの画像形成装置の動作開始時に、前記像担持体を回転させると共に、前記回転手段で印刷時よりも速く前記回転ブラシを回転させる回転制御手段と、を有することを特徴としている。

ここで、転写体には、トナー像が転写される中間転写体や中間転写ベルトの他、用紙等の記録媒体も含まれる。

また、画像形成装置の動作開始時とは、画像形成装置の電源投入時、画像形成装置の起動時、及び画像形成装置を長時間待機させた後の動作開始時を意味する。

請求項１に記載の画像形成装置によれば、像担持体に接触して回転する回転ブラシを備えており、印刷時には、トナー像の転写後に像担持体表面の残留トナーが回転ブラシにより掻き乱され、残留トナーの一部が回転ブラシに付着する。回転ブラシに付着しなかったトナーは現像ローラで回収される。

センサーにより所定の温度及び湿度が検出されたときは、回転制御手段が、画像形成装置の動作開始時（非印刷時）に像担持体を回転させるとともに、回転手段を動作させて回転ブラシを印刷時よりも速く回転させる。これにより、回転ブラシの像担持体に対する相対回転速度が増速され、像担持体の表面に付着した放電生成物が回転ブラシで掻き取られる。

例えば、所定の温度及び湿度を、一定の値以上の高温高湿条件に設定すれば、高温高湿環境下で回転ブラシを印刷時よりも速く回転させ、親水性の放電生成物を除去できる。このため、放電生成物による像流れや白抜けなどのディレッションの発生が抑制され、高画質な画像が安定して得られる。

請求項２に記載の発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を表面に付着しながら回転し前記静電潜像をトナーで現像する現像ローラと、前記現像ローラにより現像された像担持体上のトナー像が転写される転写体と、を備えるブレードレスの画像形成装置であって、装置内の温度及び湿度を検知するセンサーと、前記像担持体に接触して前記像担持体とのニップ部で同方向に回転し、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを掻き乱す回転ブラシと、前記回転ブラシを回転させる回転手段と、前記センサーが所定の温度及び湿度を検出したときの画像形成装置の動作開始時に、前記像担持体を回転させると共に、前記回転手段で前記回転ブラシを印刷時とは逆方向に回転させる回転制御手段と、を有することを特徴としている。

請求項２に記載の画像形成装置によれば、センサーが所定の温度及び湿度を検出したとき、回転制御手段が、画像形成装置の動作開始時に像担持体を回転させるとともに、回転手段を動作させて回転ブラシを印刷時とは逆方向に回転させる。すなわち、回転ブラシは、像担持体とのニップ部で像担持体と逆方向に回転する。このため、回転ブラシにより像担持体の表面に付着した放電生成物が掻き取られる。所定の温度及び湿度を、一定の値以上の高温高湿条件に設定すれば、高温高湿環境下で親水性の放電生成物を除去できる。これにより、像流れや白抜けなどのディレッションの発生が抑制され、高画質な画像が安定して得られる。

請求項３に記載の発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を表面に付着しながら回転し前記静電潜像をトナーで現像する現像ローラと、前記現像ローラにより現像された像担持体上のトナー像が転写される転写体と、を備えるブレードレスの画像形成装置であって、装置内の温度及び湿度を検知するセンサーと、前記像担持体に接触して前記像担持体とのニップ部で同方向に回転し、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを掻き乱す回転ブラシと、前記回転ブラシを回転させると共に、回転速度及び回転方向を可変するブラシ回転手段と、前記センサーで所定の温度及び湿度を検出したときの画像形成装置の動作開始時に、前記像担持体を回転させると共に、前記ブラシ回転手段で前記回転ブラシを印刷時よりも速い回転速度で印刷時とは逆方向に回転させる回転制御手段と、を有することを特徴としている。

請求項３に記載の画像形成装置によれば、センサーが所定の温度及び湿度を検出したとき、回転制御手段が、画像形成装置の動作開始時に像担持体を回転させるとともに、ブラシ回転手段を動作させて回転ブラシを印刷時よりも速い回転速度で印刷時とは逆方向に回転させる。すなわち、回転ブラシは、像担持体とのニップ部で像担持体と逆方向に速い回転速度で回転する。このため、回転ブラシによる掻き取り力がより一層上がり、像担持体表面の放電生成物が回転ブラシで掻き取られる。所定の温度及び湿度を、一定の値以上の高温高湿条件に設定すれば、高温高湿環境下で親水性の放電生成物を除去できる。これにより、像流れや白抜けなどのディレッションの発生がより一層抑制され、高画質な画像が安定して得られる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の画像形成装置であって、前記回転制御手段は、ワンジョブの印刷が終了したとき、又は所定枚数以上の印刷を終了したとき、前記回転ブラシの回転速度を通常の印刷時よりも上げる、又は逆転、又は逆転して回転速度を上げることを特徴としている。

ここで、ワンジョブの印刷とは、１枚又はそれ以上の枚数の連続した一連の動作からなる印刷をいう。

請求項４に記載の画像形成装置によれば、請求項１乃至請求項３の作用に加えて、ワンジョブの印刷が終了したとき、又は所定枚数以上の印刷を終了したときにも、回転ブラシによる放電生成物の掻き取り力を上げる。これにより、像担持体表面に付着した放電生成物が定期的に除去され、ディレッションの発生をより一層抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４に記載の画像形成装置であって、前記回転制御手段は、前記像担持体を回転させるときに前記像担持体の回転速度を印刷時より増速又は減速させることを特徴としている。

請求項５に記載の画像形成装置によれば、像担持体の回転速度を印刷時より増速又は減速させることで、回転ブラシの像担持体に対する相対速度を増速することができる。これにより、回転ブラシによる放電生成物の掻き取り力が上がり、ディレッションの発生をより一層抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の画像形成装置であって、前記像担持体及び前記現像ローラをそれぞれ搭載した複数の画像形成ユニットを備え、前記転写体は、前記複数の画像形成ユニットで現像されたトナー像が順に一次転写され、重ね合わされる中間転写体であり、前記中間転写体上に一次転写されたトナー像が、記録媒体上に二次転写されることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、複数の画像形成ユニットで現像されたトナー像が順に中間転写体に一次転写され、中間転写体上で重ね合わされたトナー像が記録媒体上に二次転写される画像形成装置においても、各画像形成ユニットで像担持体表面に付着した放電生成物が回転ブラシにより除去される。このため、多色画像やカラー画像においてもディレッションの発生が抑制され、高画質な画像が安定して得られる。

本発明に係る画像形成装置は、上記のように構成したので、放電生成物の付着による像流れや白抜けなどのディレッションの発生を防止することができ、高温高湿環境下においても高画質な画像を安定して得ることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、最初に画像形成装置の全体構成及び印刷動作の概要を説明し、次に、本発明の要部について説明する。

図１に示すように、画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、プリンタという）１０は、感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋ上にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色トナー像を形成する４つの画像形成ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋが中間転写ベルト１４に面して並列して配置されている。このプリンタ１０は、４つの画像形成ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋで形成された各色トナー像を、中間転写ベルト１４が１周する間に転写して重ね合せる、所謂タンデム式のフルカラーレーザープリンタである。

このプリンタ１０は、底部に給紙トレイ１６を備えている。この給紙トレイ１６にセットされた用紙Ｐの搬送方向の先端部には給紙ローラ１８が当接しており、この給紙ローラ１８と図示しない用紙捌き手段によって、用紙Ｐが１枚ずつ給紙トレイ１６から搬送方向下流側へ給紙される。そして、給紙ローラ１８の搬送方向下流側には、２組の搬送ローラ２０が配置されており、用紙Ｐは、この搬送ローラ２０からの搬送力で上方の転写部２２へ搬送される。

この転写部２２には、中間転写ベルト１４が巻き掛けられたベルト搬送ローラ２４Ａと、このベルト搬送ローラ２４Ａに圧接された転写ローラ２６が配設されている。ベルト搬送ローラ２４Ａと転写ローラ２６とのニップ部には、中間転写ベルト１４が挟み込まれており、用紙Ｐはこのニップ部を通過する際に中間転写ベルト１４からトナー像を転写される。

そして、転写部２２の上方且つ搬送方向下流側には定着ユニット２８が配設されている。この定着ユニット２８には、高温になるヒートローラ２８Ａと、このヒートローラ２８Ａに圧接されたバックアップローラ２８Ｂが配設されており、用紙Ｐが、ヒートローラ２８Ａとバックアップローラ２８Ｂとのニップ部を通過する際に、トナーが溶融、凝固して用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、定着ユニット２８の搬送方向下流側に配置された排紙ローラ２９によって排紙される。

ここで、４つの画像形成ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋが、中間転写ベルト１４にトナー像を重ね合せるプリント部３０について説明する。なお、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を区別する際には、符号の後にＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを付加して説明するが、各色を区別する必要がない場合は、符号の後のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋは省略する。

図２に示すように、中間転写ベルト１４は、上述したベルト搬送ローラ２４Ａと、ベルト搬送ローラ２４Ａの下方に配設されたベルト搬送ローラ２４Ｂと、ベルト搬送ローラ２４Ｂの斜め上方且つ用紙搬送路の反対側に配設されたベルト搬送ローラ２４Ｃに巻き掛けられている。

中間転写ベルト１４のベルト搬送ローラ２４Ｂとベルト搬送ローラ２４Ｃとの間の斜め下方を向いた面には、４つの画像形成ユニット１２Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋが並列して配置されている。各画像形成ユニット１２Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋには、トナー像が形成される感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋが設けられている。感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋは中間転写ベルト１４に当接しており、転写ローラ３２が中間転写ベルト１４を介して感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋに圧接されている。この感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋと対向する中間転写ベルト１４の面は、感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋからトナー像が転写される転写面１４Ａとなっている。

なお、転写面１４Ａの感光体１３Ｋより下流側には、中間転写ベルト１４に転写されたトナーの濃度検出等を行うセンサ１５が配設されている。

図３に示すように、感光体１３の感光面１３Ａには、回転方向上流側から順に、中間転写ベルト１４、回転ブラシ３４、帯電ローラ３６が当接し、さらに下流側には、現像ローラ３８が近接して配置されている。帯電ローラ３６と現像ローラ３８との間には、感光面１３Ａをライン露光するＬＥＤアレイヘッド４０が配置されている。

現像ローラ３８は、感光体１３の回転方向と同じ方向に回転している。即ち、現像ローラ３８は、感光体１３とのニップ部においては感光体１３に対して逆回転しており、これによって、現像装置４１による残トナー回収性を高めている。この現像ローラ３８は、図示しないが回転スリーブの内部にマグネットローラを備えた構成であり、現像ローラ３８の表面にトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤の磁気ブラシを担持しながら回転している。現像ローラ３８に担持する磁気ブラシの量はトリマー３９で掻き落されて規制される。そして、感光体１３と対向する現像領域では、磁性キャリアに付着したトナーが感光面１３Ａに形成された静電潜像に転移するようになっている。

また、図４に示すように、印刷時には回転ブラシ３４は、感光体１３の回転方向と逆方向に回転している。即ち、回転ブラシ３４は、感光体１３とのニップ部においては感光体１３と同方向に回転している。一方、後述する放電生成物除去モードでは、図３に示すように、回転ブラシ３４が制御回路５４によって印刷時よりも増速して回転駆動されるが、これについては後に詳述する。

以下、トナー像を中間転写ベルト１４に転写するまでの流れを説明する。

感光体１３が図４中反時計回りに回転すると、まず、ＤＣにＡＣを加えた電圧が印加される帯電ローラ３６によって、感光面１３Ａが均一に所定の極性電位に帯電される（例えば−５００Ｖ）。そして、更に感光体１３が回転すると、感光面１３Ａの帯電面が、ＬＥＤアレイヘッド４０によって露光され、帯電面の露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。その後、感光体１３の帯電極性と同極性（例えば−）に帯電している現像トナーＴ１を、現像ローラ３８によって、帯電面の電位低下部に電気的に付着させることで、静電潜像を現像する。そして、感光体１３が更に回転すると、このトナーと逆極性の転写電圧が印加された転写ローラ３２に、トナーが電気的に引き寄せられる。これによって、感光体１３上のトナー像が、中間転写ベルト１４へ転写される。

感光体１３から中間転写ベルト１４へトナー像が転写される際には、図４に示すように、中間転写ベルト１４に転写されずに感光体１３に残留する転写残トナーＴ２が発生する。また、中間転写ベルト１４に上流側で転写されたトナーが下流側の感光体１３にオフセットするリトランスファートナー（以下、リトラトナーと言う）Ｔ３が発生する。

これらの転写残トナーＴ２とリトラトナーＴ３は、次のように感光体１３から除去される。図５に示すように、回転ブラシ３４にリトラトナーＴ３の極性（例えば＋）と逆極性の電圧（例えば−５００Ｖ）を印加して、リトラトナーＴ３を回転ブラシ３４に電気的に吸着させる。また、転写残トナーＴ２は、感光体１３に付着させたまま帯電ローラ３６による帯電領域、及びＬＥＤアレイヘッド４０による露光領域を通過させる。即ち、転写残トナーＴ２が感光体１３に付着したままの状態で帯電、露光を行う。

そして、図６に示すように、露光されていない非画像部（例えば−５００Ｖ）に付着した転写残トナーＴ２は、例えば−４００Ｖの電圧を印加された現像ローラ３８に電気的に回収され、現像装置４１内で現像ローラ３８の内部のマグネットローラ（図示せず）により現像ローラ３８から脱離され、トナー収容部４９へ掻き落される。また、これと同時に現像ローラ３８は現像トナーＴ１を感光面１３Ａの電位低下部へ移動させる。これによって、転写残トナーＴ２を感光体１３から除去しながら、トナー像の形成を行うことができる。

このようなプリンタ１０では、感光体１３の感光面１３Ａを帯電ローラ３６によって接触帯電させる際に、Ｏ₃ やＮＯ_X などの放電生成物が発生する。この放電生成物を感光体１３に付着させたまま放置すると、高温高湿環境下で像流れや白抜けなどのディレッションが発生するため、本発明では、図３に示すような放電生成物除去機構５０を設けている。

図２及び図３に示すように、放電生成物除去機構５０には、４つの画像形成ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋよりも中間転写ベルト１４の搬送方向下流側に、プリンタ１０内の温度及び相対湿度（以下、湿度という。）を検知するセンサー５２が配設されている。また、図３に示すように、センサー５２からの信号に基づき、回転ブラシ用モータ５６及び感光体用モータ５８の回転を制御するＣＰＵからなる制御回路５４が設けられている。

回転ブラシ用モータ５６は、回転速度を微調整可能なステッピングモータであり、回転ブラシ用モータ５６からの駆動力で回転ブラシ３４が回転する。感光体用モータ５８は、同じく回転速度を微調整可能なステッピングモータであり、感光体用モータ５８からの駆動力で感光体１３が回転する。回転ブラシ用モータ５６及び感光体用モータ５８の回転速度は制御回路５４によって制御されている。本実施形態では、回転ブラシ３４の回転速度は、印刷時には２００ｍｍ／ｓｅｃに設定されているが、放電生成物除去モードでは印刷時の速度より２倍〜３倍に増速される。感光体１３の回転速度は、印刷時及び放電生成物除去モードでは１００ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。

また、制御回路５４では、センサー５２で検知された温度及び湿度が所定値以上（本実施形態では、温度が２８℃以上で湿度が８５％以上）であるか否かが判定され、所定値以上のときに所定のタイミング（後述する）で回転ブラシ用モータ５６及び感光体用モータ５８を回転させるようになっている。

次に、本発明に係るプリンタ１０の作用であって、放電生成物除去機構５０による放電生成物除去モードを説明する。

図７に示すように、ステップ７０では、センサー５２でプリンタ１０内の温度及び湿度を検知する。ステップ７２では、センサー５２からの信号に基づき、制御回路５４で温度及び湿度が所定値以上（温度が２８℃以上で湿度が８５％以上）であるか否かを判定する。温度及び湿度が所定値以上であるときは、高温高湿環境下であるため、ステップ７４以降の放電生成物除去モードに入る。

ステップ７４では、プリンタ１０の動作開始時か否かを判断する。ここで、プリンタ１０の動作開始時とは、プリンタ１０の起動時（長時間待機させた後の動作開始時を含む）をいう。プリンタ１０の動作開始時であるときは、ステップ７６で、制御回路５４により感光体用モータ５８を回転し、感光体１３を印刷時の回転速度と同じ速度で回転させる。これと共に、ステップ７８で、制御回路５４により回転ブラシ用モータ５６を増速回転し、回転ブラシ３４を印刷時の２倍〜３倍の回転速度で回転させる。これにより、回転ブラシ３４の感光体１３に対する相対速度が増速され、感光体１３の表面に付着した放電生成物が掻き取られる。ステップ８０では、一定時間経過後、回転ブラシ用モータ５６を通常の回転速度に戻し、回転ブラシ３４を印刷時の回転速度で回転させる。この動作により放電生成物除去モードが終了する。

一方、ステップ７４で、プリンタ１０の動作開始時でないと判断したときは、ステップ８２で、１ジョブ（連続した１つのプリント工程）の終了時か否かを判断する。そして、１ジョブの終了時のときは、同様にステップ７６、７８に進み、感光体用モータ５８を回転するとともに、回転ブラシ用モータ５６を増速回転する。これにより、１ジョブの終了時毎に、感光体１３の表面に付着した放電生成物が回転ブラシ３４で掻き取られる。

また、ステップ８２で、１ジョブの終了時でないと判断したときは、ステップ８４で、連続プリント中における１００枚プリント時であるか否かを判断する。そして、１００枚プリント毎に、同様にステップ７６、７８に進み、感光体用モータ５８を回転するとともに、回転ブラシ用モータ５６を増速回転する。これにより、連続プリント中でも１００枚プリント毎に放電生成物除去モードに入り、感光体１３の表面に付着した放電生成物が回転ブラシ３４で掻き取られる。

このような放電生成物除去機構５０は、４つの画像形成ユニット１２Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋに設けられており、制御回路５４によって４つの回転ブラシ３４Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋが印刷時の速度の２倍〜３倍に増速される。これにより、４つの画像形成ユニット１２Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋで、感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの表面に付着した放電生成物が除去される。

このようなプリンタ１０では、高温高湿環境下でプリンタ１０の動作開始時、１ジョブ終了時、及び連続プリント中の所定枚数毎（本実施形態では１００枚毎）に、感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの表面に付着した放電生成物が除去されるので、印刷時の白抜けや像流れなどのディレッションの発生を抑制でき、高画質の画像を安定して得ることができる。また、高温高湿環境下でのみ回転ブラシ３４の掻き取り力を上げる構成であるので、通常の印刷時に回転ブラシ３４に過剰な掻き取り力が設定されるのを抑制できる。このため、感光体１３の寿命を延長することができ、長期にわたり信頼性の高いプリンタを実現できる。さらに、回転ブラシ３４の回転を長時間行う場合と比較して、印刷の中断などのダウンタイムが少なく、高生産性を達成できる。また、従来のようなドラムヒータ等により空気中の水分を蒸発させてディレッションを防止する構成と比較して、低コスト化が可能となる。

なお、第１実施形態では、放電生成物除去モードで回転ブラシ３４の回転速度を印刷時の２倍〜３倍に増速したが、感光体用モータ５８を制御することで、感光体１３を増速又は減速するように設定してもよい。感光体１３を増速又は減速することで、回転ブラシ３４の感光体１３に対する相対速度を増速させることができ、感光体１３の表面の放電生成物を回転ブラシ３４により除去できる。

次に、本発明に係るプリンタの第２実施形態を図面に基づいて説明する。

なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図８に示すように、このプリンタの放電生成物除去機構９０には、センサー５２からの信号に基づき、回転ブラシ用モータ９６と感光体用モータ５８の回転を制御する制御回路９４が設けられている。

放電生成物除去モードでは、制御回路９４によって感光体用モータ５８を回転させるとともに、回転ブラシ用モータ９６を印刷時と逆回転させる。回転ブラシ用モータ９６の回転速度は印刷時と同じである。回転ブラシ用モータ９６の回転により、回転ブラシ９２は、図８中の矢印で示すように印刷時と逆方向に回転する。すなわち、回転ブラシ９２は、感光体１３とのニップ部では感光体１３の回転方向と逆方向に回転する。

次に、放電生成物除去機構９０を備えたプリンタの作用について説明する。

センサー５２で温度及び湿度が検知され、制御回路９４で温度及び湿度が所定値以上（本実施形態では、温度が２８℃以上で湿度が８５％以上）であるか否かが判定される。そして、温度及び湿度が所定値以上のときは、プリンタの動作開始時と、１ジョブ終了時と、連続プリント中の所定枚数毎（本実施形態では１００枚毎）に放電生成物除去モードに入る。放電生成物除去モードでは、制御回路９４で感光体用モータ５８を回転し、感光体１３を印刷時と同じ速度で回転させる。これと同時に、制御回路９４で回転ブラシ用モータ９６を印刷時と逆回転し、回転ブラシ９２を、感光体１３とのニップ部で感光体１３と逆方向に回転させる。これにより、感光体１３の表面に付着した放電生成物が回転ブラシ９２で掻き取られる。

このようなプリンタでは、高温高湿環境下でディレッションの発生を抑制でき、高画質な画像を安定して得ることができる。また、高温高湿環境下でのみ回転ブラシの掻き取り力を上げる構成であるので、感光体１３の寿命を延長することができ、長期にわたり信頼性の高いプリンタを実現できる。さらに、印刷の中断などが少なく、高生産性を達成できると共に、プリンタの低コスト化が可能である。

なお、第２実施形態では、回転ブラシ３４の回転方向を印刷時と逆方向にしたが、これと同時に、感光体用モータ５８を制御することで、感光体１３を増速するように設定してもよい。これにより、回転ブラシ９２の掻き取り力を上げることができる。

次に、本発明に係るプリンタの第３実施形態を図面に基づいて説明する。

なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図９に示すように、このプリンタの放電生成物除去機構１００には、センサー５２からの信号に基づき、回転ブラシ用モータ１０６と感光体用モータ５８の回転を制御する制御回路１０４が設けられている。

放電生成物除去モードでは、制御回路１０４で感光体用モータ５８を回転し、これと同時に、回転ブラシ用モータ１０６を印刷時よりも２倍〜３倍に増速して逆回転する。回転ブラシ用モータ１０６の回転により、図９中の矢印で示すように、回転ブラシ１０２は印刷時よりも速い速度で逆方向に回転する。

次に、放電生成物除去機構１００を備えたプリンタの作用について説明する。

センサー５２で温度及び湿度が検知され、制御回路１０４で温度及び湿度が所定値以上（本実施形態では、温度が２８℃以上で湿度が８５％以上）であるか否かが判定される。そして、温度及び湿度が所定値以上のときは、プリンタの動作開始時と、１ジョブ終了時と、連続プリント中の所定枚数毎（本実施形態では１００枚毎）に放電生成物除去モードに入る。放電生成物除去モードでは、制御回路１０４で感光体用モータ５８を回転し、感光体１３を印刷時と同じ速度で回転させる。これと同時に、制御回路１０４で回転ブラシ用モータ１０６を印刷時よりも増速させて逆回転し、回転ブラシ１０２を感光体１３とのニップ部で感光体１３と逆方向に速い速度で回転させる。このため、回転ブラシ９２による掻き取り力が上がり、感光体１３の表面の放電生成物をより確実に除去することができる。

このようなプリンタでは、高温高湿環境下でディレッションの発生を効果的に抑制でき、高画質な画像を安定して得ることができる。また、高温高湿環境下でのみ回転ブラシの掻き取り力を上げる構成であるので、感光体１３の寿命を延長することができ、長期にわたり信頼性の高いプリンタを実現できる。さらに、印刷の中断などが少なく、高生産性を達成できると共に、プリンタの低コスト化が可能である。

なお、第３実施形態においても、感光体用モータ５８を制御することで、感光体１３を増速するように設定してもよい。これにより、回転ブラシ１０２による掻き取り力を上げることができる。

次に、第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態のプリンタと、比較例のプリンタを用いて行った画像評価の結果について説明する。

この画像評価では、図３に示す第１実施形態のプリンタ、図８に示す第２実施形態のプリンタ、及び図９に示す第３実施形態のプリンタを用いた。また、比較例として、放電生成物除去モードで回転ブラシの回転方向及び回転速度を印刷時と同じに設定したプリンタを用いた。評価する画像原稿として、中間調画像（ベタに対して約３０％）の原稿を使用した。そして、高温高湿下でプリンタの起動時（朝一番）、及び１００枚連続プリント時に放電生成物除去モードにより放電生成物を除去した後、中間調画像の原稿を用いて所定枚数の印刷を行い、その画像を評価した。画像評価は、白抜けが多く発生した場合を×、画像の一部に白抜けが発生した場合を△、白抜けが発生しなかった場合を○とした。

このような条件で画像を評価した結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例のプリンタでは、プリンタの起動時に画像の白抜けが多く発生し、１００枚連続プリント時にも画像の一部に白抜けが発生した。これに対し、第１実施形態のプリンタ、第２実施形態のプリンタ、及び第３実施形態のプリンタはいずれも画像の白抜けが発生せず、高画質な画像が得られることが確認された。

なお、第１〜第３実施形態のプリンタは、所定の温度及び湿度を、２８℃以上、８５％以上に設定したが、これに限定するものではなく、高温高湿条件を適宜設定できる。また、現像ローラ３８の回転方向は感光体１３との対向部で感光体１３と逆方向に設定したが、これに限定するものではなく、感光体１３との対向部で同方向に回転させてもよい。

また、第１〜第３実施形態のプリンタは、複数の画像形成ユニットを備えたタンデム型のカラーレーザープリンタであったが、このような構成に限定するものではない。例えば、単色の画像形成ユニットを備え、感光体から記録媒体にトナー像を転写するプリンタにも同様に適用できる。

本発明の第１実施形態に係るカラーレーザープリンタを示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係るカラーレーザープリンタのプリント部の構成を示す拡大図である。 本発明の第１実施形態に係るカラーレーザープリンタに設けられた放電生成物除去機構を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係るカラーレーザープリンタのプリント時における転写残トナーの回収方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係るカラーレーザープリンタのプリント時における転写残トナーの回収方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係るカラーレーザープリンタのプリント時における転写残トナーの回収方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係るカラーレーザープリンタにおける放電生成物除去モードを説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るカラーレーザープリンタに設けられた放電生成物除去機構を示す構成図である。 本発明の第３実施形態に係るカラーレーザープリンタに設けられた放電生成物除去機構を示す構成図である。

符号の説明

１０ プリンタ（画像形成装置）
１２ 画像形成ユニット
１３ 感光体（像担持体）
１４ 中間転写ベルト（転写体）
３４ 回転ブラシ
３８ 現像ローラ
５０ 放電生成物除去機構
５２ センサー
５４ 制御回路（回転制御手段）
５６ 回転ブラシ用モータ（回転手段）
５８ 感光体用モータ
９０ 放電生成物除去機構
９２ 回転ブラシ
９４ 制御回路（回転制御手段）
９６ 回転ブラシ用モータ（回転手段）
１００ 放電生成物除去機構
１０２ 回転ブラシ
１０４ 制御回路（回転制御手段）
１０６ 回転ブラシ用モータ（ブラシ回転手段）

Claims (6)

1. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を表面に付着しながら回転し前記静電潜像をトナーで現像する現像ローラと、前記現像ローラにより現像された像担持体上のトナー像が転写される転写体と、を備えるブレードレスの画像形成装置であって、
   装置内の温度及び湿度を検知するセンサーと、
   前記像担持体に接触して回転し、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを掻き乱す回転ブラシと、
   前記回転ブラシを回転させる回転手段と、
   前記センサーが所定の温度及び湿度を検出したときの画像形成装置の動作開始時に、前記像担持体を回転させると共に、前記回転手段で印刷時よりも速く前記回転ブラシを回転させる回転制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を表面に付着しながら回転し前記静電潜像をトナーで現像する現像ローラと、前記現像ローラにより現像された像担持体上のトナー像が転写される転写体と、を備えるブレードレスの画像形成装置であって、
   装置内の温度及び湿度を検知するセンサーと、
   前記像担持体に接触して前記像担持体とのニップ部で同方向に回転し、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを掻き乱す回転ブラシと、
   前記回転ブラシを回転させる回転手段と、
   前記センサーが所定の温度及び湿度を検出したときの画像形成装置の動作開始時に、前記像担持体を回転させると共に、前記回転手段で前記回転ブラシを印刷時とは逆方向に回転させる回転制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を表面に付着しながら回転し前記静電潜像をトナーで現像する現像ローラと、前記現像ローラにより現像された像担持体上のトナー像が転写される転写体と、を備えるブレードレスの画像形成装置であって、
   装置内の温度及び湿度を検知するセンサーと、
   前記像担持体に接触して前記像担持体とのニップ部で同方向に回転し、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを掻き乱す回転ブラシと、
   前記回転ブラシを回転させると共に、回転速度及び回転方向を可変するブラシ回転手段と、
   前記センサーで所定の温度及び湿度を検出したときの画像形成装置の動作開始時に、前記像担持体を回転させると共に、前記ブラシ回転手段で前記回転ブラシを印刷時よりも速い回転速度で印刷時とは逆方向に回転させる回転制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記回転制御手段は、ワンジョブの印刷が終了したとき、又は所定枚数以上の印刷を終了したとき、前記回転ブラシの回転速度を通常の印刷時よりも上げる、又は逆転、又は逆転して回転速度を上げることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記回転制御手段は、前記像担持体を回転させるときに前記像担持体の回転速度を印刷時より増速又は減速させることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体及び前記現像ローラをそれぞれ搭載した複数の画像形成ユニットを備え、
   前記転写体は、前記複数の画像形成ユニットで現像されたトナー像が順に一次転写され、重ね合わされる中間転写体であり、
   前記中間転写体上に一次転写されたトナー像が、記録媒体上に二次転写されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像形成装置。

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