JP2006078957A

JP2006078957A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006078957A
Application number: JP2004265309A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kawakami; 尊之川上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】感光体の駆動電流を低下させることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】無端移動して繰り返し使用される感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体の潜像形成手段と、潜像を可視化する現像手段と、感光体を駆動する手段と、感光体を駆動する手段の駆動電流を検知する手段と、感光体を駆動する駆動電流に応じて感光体の任意のエリアを帯電して潜像を形成し、潜像を現像してその駆動電流を低減させる手段を含んで画像形成装置を構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等に使用される感光体の制御に関するものである。

電子写真技術を応用した画像形成装置においては、帯電→現像→転写→クリーニング等の各工程を経て繰り返し感光体を使用している。従って、各画像形成工程において感光体の表面は常に清浄になっていなければならない。そのため、クリーニング動作が不完全であったり、使用に連れてクリーニング性能が劣化した場合にはクリーニング状態が不完全となり、クリーニング不良が生じてコピー画像の品位が著しく悪化してしまう。

そこで、残留トナー除去手段として従来から提案がなされている。既に実用されているが、ウレタンゴム等の弾性材料から成る板状のクリーニングブレードの１つのエッジを感光体に圧接して残留トナーを掻き落とす形式のものが、構成が簡単で小型コンパクトであってトナー除去機能も優れているために広く用いられている。

ところが、上記クリーニング手段で長期の使用によってエッジ部分に溜ったトナーが落下しないで固化してブレードが持ち上げられるためにクリーニング性能が低下したり、トナーが感光体に付着融着して画像劣化の原因となる等の種々な不都合を生ずるという問題があった。

又、感光体表面には繰り返される画像形成によって微細な傷が付く他、オゾン生成物やフィルミング物質が固着し、表面状態が徐々に劣化して摩擦係数も増大する傾向にある。このため、感光体に当接するクリーニングブレードとの間の摩擦力も必要以上に増大し、クリーニングブレードが感光体に捲かれ気味になってクリーニング不良が発生する場合がある。

このような不都合を解消するため、クリーニングブレードをその長手方向に適宜のストロークで往復動させるようにしたものが提案されている（特許文献１）。この方式によれば、クリーニングブレードのエッジに一種の刺激を与えてトナーの貯留や異物の付着を防ぐことができる。特に、弾性ローラの場合には、感光体の周方向のスジ削れを防止するのに効果を上げている。

しかしながら、クリーニングブレードの短時間の往復動の繰り返し摺擦が感光体表面に長期間に亘って負荷されるため、感光体の表面性が劣化して潜像形成に悪影響が生じ、耐久画像品質の低下を招いてしまう。

又、クリーニングブレードを往復運動させると、特に運動方向の反転時に感光体等に振動を与えることは避けられず、ズレ等により画質の劣化を招くことがあった。特に、レーザプリンタやデジタル複写機、デジタルカラー複写機等のようにレーザ光の微小なスポットで感光体表面を走査して潜像を形成するような装置の場合には、スポットの位置がブレて潜像に乱れを生じ、画質劣化を招くことが多々生じた。

又、ブレードエッジ部へ必要な潤滑剤としてのトナーを供給する手段として、画像形成装置の非画像部に任意の量のトナー画像を形成し、ブレードエッジ部にトナーを積極的に供給する手法も多々使用されてきた。

特開昭６２−１０５１８１号公報

この従来方法では、潤滑材としてトナーが消費され、その使用量にあらゆる状況に対応できるマージンを持たせている。

従って、個々の状況に応じてトナー使用量を最適化できず、トナー消費量が必要以上に多くなる。そのため、ランニングコストが増大し、又、廃トナー量増加の問題が発生する。

本発明は上記の問題を解消するためになされたもので、その目的とする処は、感光体の駆動電流を低下させることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、無端移動して繰り返し使用される感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体の潜像形成手段と、潜像を可視化する現像手段と、感光体を駆動する手段と、感光体を駆動する手段の駆動電流を検知する手段と、感光体を駆動する駆動電流に応じて感光体の任意のエリアを帯電して潜像を形成し、潜像を現像してその駆動電流を低減させる手段を含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。

又、本発明は、無端移動して繰り返し使用される感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体の潜像形成手段と、潜像を可視化する現像手段と、感光体を駆動する手段と、感光体を駆動する手段の駆動電流を検知する手段と、感光体に潤滑剤を塗布する手段と、感光体を駆動する駆動電流に応じて感光体に潤滑剤を塗布してその駆動電流を低減させる手段を含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。

更に、本発明は、無端移動して繰り返し使用される感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体の潜像形成手段と、潜像を可視化する現像手段と、感光体を駆動する手段と、感光体を駆動する手段の駆動電流を検知する手段と、感光体を清掃する手段と、感光体を清掃する手段に潤滑剤を塗布する手段と、感光体を駆動する駆動電流に応じて感光体を清掃する手段に潤滑剤を塗布してその駆動電流を低減させる手段を含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。

本発明によれば、感光体とクリーニング部材の摩擦と比例関係にある感光体の駆動電流を検知して感光体に潤滑材を塗布することによって、感光体の駆動電流を低下させることが可能となる。

又、感光体とクリーニング部材の摩擦と比例関係にある感光体の駆動電流を検知して感光体にトナー像を現像することによって、トナーの消費量を減らし又感光体の駆動電流を低下させることが可能となる。

更に、感光体とクリーニング部材の摩擦と比例関係にある感光体の駆動電流を検知してクリーニング部材に潤滑材を塗布することによって感光体の駆動電流を低下させることが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態を示す画像形成装置の構成を説明する断面図、図２は図１に示した感光ドラムを回転駆動するモータを制御する制御構成を説明するブロック図である。尚、図１と同一のものには同一の符号を付してある。

図２において、プリンタエンジンコントローラ３００のＣＰＵ３０１は、画像形成部を統括制御し、各色の画像形成の制御を行う。

２０４はモータユニットである。２０５はモータで、アウターロータ式ＤＣブラシレスモータであり、図示しないギア等を介して少なくとも感光ドラムを回転駆動する。

２０８は電流検出用抵抗で、例えば約０．２２Ω程度のものであり、電流２１５が流れるに従ってその両端電圧が上昇する。２０９，２１０は抵抗である。２１１はコンデンサである。この抵抗２０９，２１０、コンデンサ２１１は、フィルタ回路を構成しており、電流検知信号Ｓ２０１に重畳するノイズを除去する。

以下、動作について説明する。

モータコントローラ２０２は、フィードバック及びフィードフォワード制御を行うことで、モータ２０５の負荷変動に影響されることなく回転速度制御と位相制御が可能となっている。

モータ２０５の各相に流れる電流２１５は、モータドライバ２０３を介して抵抗２０８からグランド（ＧＮＤ）に流れる。モータコントローラ２０２は、電流検知信号（抵抗２０８の両端電庄）Ｓ２０１を基にモータ２０５に流れる電流２１５を随時検知し、電流が所定の電流（後述するＩｍａｘ）よりも大きい場合には、過電流保護機能（図示しない）を動作させる。

図３は図２に示した電流検知信号Ｓ２０１の電流波形の一例を説明する特性図である。図３においては、横軸は時間経過を示し、縦軸は電流検知信号Ｓ２０１、即ちモータ２０５に流れる電流を示している。

図３に示したように、モータ２０５に流れる電流（Ｓ２０１）は、モータの位相ごとに周期的に同様な電流が流れ、１位相当たりに流れる電流波形上部は、ＰＷＭ制御のため鋸歯状波となっている。

モータコントローラ２０２は、電流検知信号Ｓ２０１を基に電流波形の鋸歯状波部のほぼ平均値Ｉａ（図３に示したＡ点）を演算する。

ＣＰＵ３０１は、常にモータ駆動電流である上記平均値Ｉａを監視し、予め定められた閾値電流ｉｔｈに達した場合に図４の感光ドラム上に潤滑材を塗布する装置を駆動して、感光ドラム上に潤滑材を塗布する。その後モータ駆動電流である上記平均値Ｉａを監視し、駆動電流が閾値電流ｉｔｈを下回った場合はそのままモータ駆動電流である上記平均値Ｉａを監視を続けていく。

又、モータ駆動電流である上記平均値Ｉａが閾値電流ｉｔｈを上回る場合は再度感光ドラム上に潤滑材を塗布する。この潤滑材塗布が所定回数を上回った場合は、モータエラーと判断してモータ駆動を停止する（図４及び図５参照）。

更に、本実施の形態では、ＤＣブラシレスモータを使用した系ばかりでなく、パルスモータを利用した系でも有効な手段となる。

又、本実施の形態で示した画像形成装置と同様に、感光ドラムを駆動するモータ駆動電流である上記平均値Ｉａを監視し、その結果に基づいて、感光ドラム上にトナー像形成を実施するように構成しても良い（図６及び図７参照）。

又、本実施の形態で示した画像形成装置と同様に、感光ドラムを駆動するモータ駆動電流である前記平均値Ｉａを監視し、その結果に基づいて感光ドラムを清掃する部材に潤滑材塗布を実施するように構成しても良い（図８及び図９参照）。

本発明を適用した画像形成装置の構成を示す断面図である。モータを駆動するブロック図である。電流検知信号の電流波形である。本発明の実施の形態のブロック図である。本発明の実施の形態のフローチャートである。本発明の実施の形態のブロック図である。本発明の実施の形態のフローチャートである。本発明の実施の形態のブロック図である。本発明の実施の形態のフローチャートである。

符号の説明

２０２モータコントローラ
２０４モータユニット
２０５モータ
２０８電流検出用抵抗
２０９抵抗
２１０抵抗
２１１コンデンサ
３００プリンタエンジンコントローラ
３０１ＣＰＵ

Claims

無端移動して繰り返し使用される感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体の潜像形成手段と、潜像を可視化する現像手段と、感光体を駆動する手段と、感光体を駆動する手段の駆動電流を検知する手段と、感光体を駆動する駆動電流に応じて感光体の任意のエリアを帯電して潜像を形成し、潜像を現像してその駆動電流を低減させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。
無端移動して繰り返し使用される感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体の潜像形成手段と、潜像を可視化する現像手段と、感光体を駆動する手段と、感光体を駆動する手段の駆動電流を検知する手段と、感光体に潤滑剤を塗布する手段と、感光体を駆動する駆動電流に応じて感光体に潤滑剤を塗布してその駆動電流を低減させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。
無端移動して繰り返し使用される感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体の潜像形成手段と、潜像を可視化する現像手段と、感光体を駆動する手段と、感光体を駆動する手段の駆動電流を検知する手段と、感光体を清掃する手段と、感光体を清掃する手段に潤滑剤を塗布する手段と、感光体を駆動する駆動電流に応じて感光体を清掃する手段に潤滑剤を塗布してその駆動電流を低減させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。
感光体を駆動する手段は、ＤＣブラシレスモータであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
感光体を駆動する手段は、パルスモータであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
感光体を駆動する手段の駆動電流を検知する手段は、電流検出用抵抗を持ち、感光体を駆動する手段に流れた駆動電流は電流検出用抵抗に流れ、電流検出用抵抗の両端の電位差で感光体を駆動する手段の駆動電流を検知することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置。
感光体を駆動する駆動電流が予め定められた値を超えるか判断する手段と、感光体を駆動する駆動電流が予め定められた値を超えたと判断した場合に感光体を駆動する手段を停止する手段を有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。