JP2006227262A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 スジ状の画像欠陥の発生を防止し、なおかつ連続プリント要求時に発生する待機時間を低減し、さらに接触帯電部材汚染による画像欠陥の発生を防止する。
【解決手段】 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、感光体ドラム2が一旦停止した後に、感光体ドラム2を画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を間欠的に複数回おこなった後、次に画像形成時と逆方向に移動させてから停止させる停止制御シーケンスを有し、前記停止制御シーケンス実行中において、感光体ドラム2を前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を1回以上おこなった後に、新たに画像形成要求指示があった場合、その後の前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を省略し、前記画像形成時と逆方向に移動させてから画像形成動作に移行するシーケンスを有する。
【選択図】 図6
【解決手段】 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、感光体ドラム2が一旦停止した後に、感光体ドラム2を画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を間欠的に複数回おこなった後、次に画像形成時と逆方向に移動させてから停止させる停止制御シーケンスを有し、前記停止制御シーケンス実行中において、感光体ドラム2を前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を1回以上おこなった後に、新たに画像形成要求指示があった場合、その後の前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を省略し、前記画像形成時と逆方向に移動させてから画像形成動作に移行するシーケンスを有する。
【選択図】 図6
Description
本発明は、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に関するものである。
例えば転写方式電子写真プロセスを用いて記録媒体(例えば、記録紙、OHP等)に画像を形成する画像形成装置において、像担持体表面に形成させた現像剤像を記録媒体としての記録材に転写し、その後、該像担持体上に残った現像剤を除去(清掃)するクリーニング装置が知られている。
中でも、ブレードクリーニング方式が広く用いられている。ブレードクリーニング方式では、クリーニング部材として可撓性(ゴム弾性)を有するクリーニングブレードを像担持体に所定の圧接状態で当接させ、像担持体の表面を拭掃することで、像担持体上から残留する現像剤を掻きとって除去するものである。また、クリーニングブレードは、クリーニング効率向上のために、一般に像担持体に対して像担持体の画像形成時の回転方向に対してカウンターに当接させている。
上記のようなブレードクリーニング方式においては、画像形成装置の停止状態時(即ち、像担持体回転停止状態時)、像担持体のクリーニングブレード当接領域(ニップ領域)に対応する像担持体面領域の滑り性(摩擦係数μ)が他の像担持体面領域と比較して異なった状態に変化する。そして、これが原因となり次の画像形成時の画像上にスジや画像ブレ(濃度変動等)が発生することが知られている。
上記像担持体表面の滑り性の変化現象は、クリーニングブレードの像担持体面に対する圧接力で押し付けられた現像剤や、当接領域において現像剤から遊離した外添剤が、凝集化して固着することにより、像担持体上のその部分だけ滑り性が変化して生じることが分かっている。一般には、滑り性が変化した部分(低摩擦化した部分)の摩擦係数μが、他の像担持体面領域の摩擦係数μよりも低くなる。
そのため、画像形成装置が再び駆動されて像担持体が回転し、低摩擦係数化した部分がクリーニングブレードと当接した際に、像担持体とクリーニングブレードとの間の摩擦力が変化して、像担持体の回転速度が速めに変化する。そのときに像担持体上に画像を形成していた部分、及び、記録媒体に画像を転写していた部分において、像担持体回転周期のスジや画像ブレ(濃度変化等)が発生する。
この像担持体とクリーニングブレードとの間での現像剤の固着に起因するスジ画像の発生状況について以下に説明する。
図9は、像担持体の停止時間を変化させたときのクリーニングブレード当接放置に起因するスジ画像の評価結果である。図9において、横軸が像担持体の停止時間、縦軸がスジの良悪を示している。評価した画像は、1秒〜6分間停止させた後の1枚目のハーフトーン画像である。クリーニングブレード当接放置で生じる凝集トナー部分のブレード当接部すり抜けによる露光ブレのスジは、以下のように良悪を判断した。
◎は、全くなし
○は、近づいてよく見ると微かにスジ有り
△は、スジが見える
×は、はっきりとスジが見える
このグラフから、像担持体を2〜3分以上停止させると、スジが発生することが分かる。スジが発生している時、像担持体上のクリーニングブレード当接位置には現像剤が凝集しており、この結果から、停止時間が長いほど凝集していることが分かる。
○は、近づいてよく見ると微かにスジ有り
△は、スジが見える
×は、はっきりとスジが見える
このグラフから、像担持体を2〜3分以上停止させると、スジが発生することが分かる。スジが発生している時、像担持体上のクリーニングブレード当接位置には現像剤が凝集しており、この結果から、停止時間が長いほど凝集していることが分かる。
図10(a)〜(c)に、クリーニングブレード71と像担持体である感光体ドラム2の当接領域幅Wの様子を観察した模式図を示す。
図10(a)は、画像形成実行中(プリント中)に感光体ドラム2が矢印方向Aに回転(正回転)している様子である。クリーニングブレード71の先端部(エッジ部)71aには歪みがある。この歪みは、クリーニングブレード71のエッジ部71aが感光体ドラム2の正回転方向Aに対してカウンター方向に当接しているため、先端のエッジ部71aが感光体ドラム2に引きずられることで発生する。感光体ドラム2から除去された現像剤tは、同じく感光体ドラム2の正回転方向Aに移動し、歪んだエッジ部71aと感光体ドラム2の隙間に入り込みやすくなっている。
図10(b)は、プリントが終了し、感光体ドラム2が停止している様子を示している。停止中は、クリーニングブレード71と感光体ドラム2の間に溜まっていた現像剤tは、歪んだクリーニングブレード71によって、放置している間、加圧されて徐々に凝集する。図9の結果から1分以下の停止であれば、凝集も軽微で、クリーニングすることができる。また、2〜3分放置すると感光体ドラム2との固着が進み、クリーニングされにくくなっていることが分かる。
図10(c)は、凝集した現像剤tがクリーニングブレード71をすり抜けてしまった様子である。この感光体ドラム2に固着した現像剤tは、感光体ドラム2を1周し、再びクリーニングブレード71に戻ってくる。このとき、現像剤tがクリーニングブレード71をすり抜けてしまうため、感光体ドラム2の回転負荷変動により露光がブレ、スジ状の画像欠陥が発生する。
上記技術課題を根本的に回避するには、画像形成装置停止状態時にクリーニングブレードを像担持体面から退避させるのが最も確実である。しかし、この場合は、退避機構にコストがかかる。また、当接状態の精度を確保することが難しく、クリーニング不良につながる。延いては、画像の質を劣化させてしまう。そして、再度クリーニングブレードを当接させる際には、清掃されていない領域を作らないために退避前にクリーニングされている像担持体領域に当接させる必要がある等の問題がある。
そこで、従来例では、像担持体の停止時に像担持体を逆回転させることで、クリーニングブレードの像担持体とのエッジ部に溜まった凝集現像剤をクリーニングブレードのエッジ部から取り除くことが提案されている(特許文献1参照)。
特開平8−63071号公報
本発明は前記従来技術を更に発展させたものである。
本発明の目的は、像担持体に対するクリーニング部材の当接放置に起因する像担持体の表面摩擦係数μの低下による負荷変動を低減化でき、スジ状の画像欠陥の発生を防止し、なおかつ連続プリント要求時に発生する待機時間を低減し、さらに接触帯電部材汚染による画像欠陥が発生しない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に本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
像担持体が一旦停止した後に、前記像担持体を画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を間欠的に複数回おこなった後、次に画像形成時と逆方向に移動させてから停止させる像担持体停止制御シーケンスを有し、
前記停止制御シーケンス実行中において、前記像担持体を前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を1回以上おこなった後に、新たに画像形成要求指示があった場合、その後の前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を省略し、前記画像形成時と逆方向に移動させてから画像形成動作に移行するシーケンスを有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
像担持体が一旦停止した後に、前記像担持体を画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を間欠的に複数回おこなった後、次に画像形成時と逆方向に移動させてから停止させる像担持体停止制御シーケンスを有し、
前記停止制御シーケンス実行中において、前記像担持体を前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を1回以上おこなった後に、新たに画像形成要求指示があった場合、その後の前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を省略し、前記画像形成時と逆方向に移動させてから画像形成動作に移行するシーケンスを有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
本発明によれば、像担持体に対するクリーニング部材の当接放置に起因する像担持体の表面摩擦係数μの低下による負荷変動を低減化でき、スジ状の画像欠陥の発生を防止し、なおかつ連続プリント要求時に発生する待機時間を低減し、さらに接触帯電部材汚染による画像欠陥が発生しない画像形成装置を提供することができる。
図1は本実施形態における画像形成装置の構成模式図である。この画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた、縦型タンデム構成(インライン構成)の4色フルカラー画像形成装置(多色画像形成装置)である。
1は画像形成装置本体である。C・Y・M・Bは画像形成装置本体1内に下から上に順に並列配置(縦型タンデム構成)した、それぞれシアン・イエロー・マゼンタ・ブラックの各色のトナー像を形成する第1〜第4の4つの画像形成部である。本実施形態において、前記画像形成部には、画像形成装置本体1に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジ(以下、カートリッジという。)PC・PY・PM・PBが設けられている。そして、カートリッジPC・PY・PM・PBは、それぞれ、感光体ドラム2、帯電ローラ3、現像装置5、クリーニング装置7の4つのプロセス手段を有する。
上記画像形成部C・Y・M・Bは異なる色の現像剤を有する以外は、それぞれ同一の電子写真プロセス機構である。すなわち、それぞれ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光体ドラムと記す)2、感光体ドラム2表面を一様に帯電する帯電装置としての接触帯電ローラ3、その帯電面に画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成する露光装置としてのレーザースキャナ4、その静電潜像を現像剤で現像する現像装置5、その現像剤像を記録媒体に転写する転写装置としての転写ローラ6、記録媒体に対する現像剤像転写後の感光体ドラム2面上の転写残現像剤を除去するクリーニング装置7等を有する。各カートリッジPC・PY・PM・PBの現像装置5に収容させている現像剤はそれぞれシアントナーsC・イエロートナーsY・マゼンタトナーsM・ブラックトナーsBである。
図2はカートリッジP(C・Y・M・B)部分の拡大図である。
8は循環移動する、記録媒体を搬送する搬送ベルトとしての静電搬送ベルト(エンドレスベルト)である(以下、ベルト8という。)。このベルト8は上記の各画像形成部C・Y・M・Bの感光体ドラム2側において各画像形成部の全体に亘らせて、不図示の複数の支持ローラ間に懸回調節させて縦方向に配設してある。そして各画像形成部において転写ローラ6はそれぞれこのベルト8を介して感光体ドラム2に圧接されている。各感光体ドラム2とベルト8の対向接触部(当接部)が転写部である。
ベルト8としては、厚さ50〜200μm、体積抵抗率108〜1014Ω・cm程度の、PvdF、ETFE、ポリアミド、ポリイミド、PET、ポリカーボネイト等の樹脂フィルムや、厚さ0.5〜2mm程度のゴムの基層上に樹脂層を用いたものを用いることができる。ここで、体積抵抗率は、JIS法K6911に準じた測定プローブを用い、ADVANTEST社製高抵抗計R8340に100Vを印加して得た測定値を、ベルト8の厚みで
規格化したものである。
規格化したものである。
11は画像形成装置本体1の下部に配設した給送カセット(給送部)であり、記録媒体12が積載収納されている。プリント要求信号に基づいて給送ローラ13が駆動されて給送カセット11から記録媒体12が一枚分離給送される。その記録媒体12は、レジストローラ14で一旦停止される。その後、各レーザースキャナ4の立ち上り、帯電ローラ3による感光体ドラム2の電位安定化を待ち、記録媒体12は、各画像形成部C,Y,M,Bにおける現像剤像の画像形成タイミングと記録位置との同期をとって、ベルト8により搬送されていく。
本実施形態の画像形成装置において、各カートリッジPC・PY・PM・PBの感光体ドラム2の駆動は、図3のように、各カートリッジPC・PY・PM・PBごとに独立した駆動手段としてのモーター9C・9Y・9M・9Bによりおこなわれる。100は画像形成装置の制御手段部(CPU)である。この制御手段部100は画像形成装置全体の作像動作のシーケンス制御を司る。上記の各モーター9(9C・9Y・9M・9B)もこの制御手段部100でそれぞれドライバー10C・10Y・10M・10Bを介して各独立に、正回転駆動制御、逆回転駆動制御、停止制御される。各モーター9が正回転駆動制御されることで、各感光体ドラム2は矢印Aの時計方向に正回転駆動される。また各モーター9が逆回転駆動制御されることで、各感光体ドラム2矢印Bの反時計方向に逆回転駆動される。各モーター9が停止制御されることで、各感光体ドラム2は回転停止状態になる。
画像形成装置本体1はパーソナルコンピュータ等のホスト200に接続され、ホスト200からのプリント要求信号(画像形成要求信号)を受け、画像データを受け取る。画像データはコントローラ部(不図示)によりシアン・イエロー・マゼンタ・ブラックの各色データに展開される。
そして、画像形成シーケンスの所定の印字タイミングに合わせて各カートリッジPC・PY・PM・PBの各感光体ドラム2が所定の速度にて正回転駆動される。そしてレーザースキャナ4が駆動される。またベルト8が回転駆動される。
各カートリッジPC・PY・PM・PBの各感光体ドラム2はその回転過程で帯電ローラ3により所定の極性・電位に一様に帯電される。本実施形態において、各感光体ドラム2は直径30mmのアルミシリンダの外周面に感光層を塗布して構成される剛体である。そして帯電ローラ3はローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム2に当接させ、帯電バイアスを印加することで、感光体ドラム2の表面をVd=−450Vに帯電する。
その後、レーザースキャナ4より出力される、各色の画像信号に対応したレーザー光41が、均一帯電された感光体ドラム2上に照射され、選択的に露光された部位の表面電位Vl=−60Vとなり、静電潜像が形成される。すなわち、カートリッジPCではシアン画像データに基づいたレーザー露光が行われて静電潜像が形成される。また、カートリッジPYではイエロー画像データに基づいたレーザー露光が行われて静電潜像が形成される。また、カートリッジPMではマゼンタ画像データに基づいたレーザー露光が行われて静電潜像が形成される。さらに、また、カートリッジBMではブラック画像データに基づいたレーザー露光が行われて静電潜像が形成される。それらの静電潜像がそれぞれ現像装置
5によって現像剤像として現像される。
5によって現像剤像として現像される。
これによって各カートリッジPC・PY・PM・PBの感光体ドラム2の面にそれぞれ、シアントナー像、イエロートナー像、マゼンタトナー像、ブラックトナー像が所定のシーケンス制御タイミングにて形成される。
ここで、現像装置5について図2を参照して説明する。51は一成分現像剤として負帯電性の非磁性トナーs(C・Y・M・B)を収容する現像容器である。現像装置5は、現像容器51内の長手方向に延在する開口部に位置する。そして、感光体ドラム2と対向配置された現像剤担持体としての現像ローラ52を備え、感光体ドラム2上の静電潜像を現像、可視化するようになっている。本実施形態において負帯電性の非磁性トナーsには、疎水性シリカを1.0wt%外添した、平均粒径約6μmの略球形化トナーを用いている。
弾性を有する現像ローラ52は直径16mmであり、上記開口部にて、図に示す右略半周を現像容器51に突入し、左略半周面を現像容器51から露出して設けられている。この現像容器51から露出した面は、現像装置5の左方に位置する感光体ドラム2に所定の侵入量となるように押圧、接触するように対向している。本実施形態においては、感光体ドラム2に対して現像ローラ52が50μm侵入し、接触する。
現像ローラ52は図示矢印方向に回転駆動される。その表面は、トナーsとの摺擦確率を高め、かつ、トナーsの搬送を良好に行うため、適度な凹凸を有している。この現像ローラ52には、現像バイアスとして、本実施形態においては、適正現像バイアス算出手段で算出した直流電圧が印加される。
現像ローラ52の下方には、弾性ローラ53が当接され、回転可能に支持されている。そして、弾性ローラ53は、現像ローラ52と同一方向に回転駆動する。
現像ローラ52の上方には、弾性を有する現像ブレード54が、支持板金に支持され、自由端側の先端近傍を現像ローラ52の外周面に面接触にて当接するように設けられている。当接方向としては、当接部に対して自由端側の先端が、現像ローラ52の回転方向上流側に位置するカウンター方向となっている。弾性ローラ53との摺擦により現像ローラ52上に担持されたトナーは、現像ブレード54との当接部を通過する際に、摩擦帯電により電荷付与され、かつ薄層に規制される。
すなわち、現像ローラ52上には、弾性ローラ53との摺擦によりトナーが担持される。そして、現像ローラ52が回転駆動することにより、担持されたトナーは現像ブレード54との当接部を通過する。この際、摩擦帯電により電荷付与され、均一薄層に規制される。現像ローラ52上のトナー層は感光体ドラム2との対抗部である現像部へ搬送される。この現像部においてトナー層は現像バイアスにより感光体ドラム2の静電潜像を現像し、トナー像(現像剤像)として可視化する。
一方、所定のシーケンス制御タイミングにてベルト8に給送された記録媒体12が、ベルト8が帯びている静電気によってベルト8の面に自然に静電吸着状態になって安定に保持されて下から上に搬送される。そして、その搬送過程で、第1〜第4の各画像形成部C・Y・M・Bの転写部において、各感光体ドラム2の面にそれぞれ形成されるシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各トナー像の重畳転写を順次に受ける。すなわち、各画像形成部の転写ローラ6からベルト8を介して正極性の電荷が記録媒体12に印加され、この電荷による電界により、感光体ドラム2に接触中の記録媒体12に感光体ドラム2上の負極性トナーが転写される。本実施形態においては、各転写ローラ6に各々転写バイアス
としてVtr=+1200Vが印加される。
としてVtr=+1200Vが印加される。
4色のトナー像の重畳転写を受けた記録媒体12はベルト8の上端側においてベルト8から曲率分離して定着装置15に搬入される。定着装置15は記録媒体12に重畳転写されたトナー像を定着させるものである。トナー像の転写を受けた記録媒体12は定着装置15を通過する際に熱および圧力を印加される。これにより、複数色のトナー像が記録媒体12表面に永久定着される。そして、定着装置15を通過した記録媒体12は4色フルカラー画像形成物として画像形成装置本体1上面の排出トレイ16上に画像面を下にした状態で排出される。
そして、各画像形成部C・Y・M・Bにおいて記録媒体12へのトナー像転写後の感光体ドラム2面はクリーニング装置7によって転写残現像剤が除去されて繰り返して作像に供される。
クリーニング装置7は、図2のように、クリーニング部材として可撓性(ゴム弾性)を有するクリーニングブレード(以下、ブレードという。)71を用い、このブレード71を感光体ドラム2に、画像形成時の感光体ドラム2の回転方向である正回転方向に対してカウンターに当接させてあり、感光体ドラム2上に残留する現像剤を拭掃するブレードクリーニング方式の装置である。図2において、72は廃トナー収容容器部である。感光体ドラム2上からブレード71で掻き取られたトナーは不図示の搬送部材で廃トナー収容容器部72に送られて貯留される。
本実施形態では、ブレード71の当接放置に起因するスジ画像を防止するために、以下の制御をおこなう。即ち、感光体ドラム2が一旦停止してから、感光体ドラム2を間欠的に所定距離だけ正回転させ、次に逆回転させることで、クリーニングブレード71の感光体ドラム2とのエッジ部71aに溜まった凝集現像剤をクリーニングブレード71のエッジ部71aから取り除く動作を行う。
これを、図4、図5を用いて説明する。図4と図5の(a)〜(f)は感光体ドラム2が停止してから、感光体ドラム2を間欠的に正回転させ、次に逆回転させてから停止した場合の感光体ドラム2上の様子である。ここでの説明では間欠正回転の回数を3回、各回転ごとの待ち時間を5秒、正回転1回の回転量(所定距離)をドラム上で1mm、逆回転をドラム上で5mmとした。
(a):プリント(画像形成実行)中に感光体ドラム2が正回転Aしている様子である。クリーニングブレード71のエッジ部71aには歪みがある。この歪みは、クリーニングブレード71のエッジ部71aが感光体ドラム2の正回転方向に対してカウンター方向に当接している。よって、先端のエッジ部71aが感光体ドラム2に引きずられることで発生する。クリーニングブレード71により感光体ドラム2から除去された現像剤tは、歪んだエッジ部71aと感光体ドラム2の隙間に入り込みやすくなっている。
(b):感光体ドラム2を正回転A後に停止させたときの様子である。図9で説明したように感光体ドラム2の正回転停止後1分以内であれば、現像剤tの凝集は画像に影響を及ぼさない。ここでの停止時間は5秒としたが、1分以内であればこの値に限るものではない。
(c)〜(e)は5秒後停止後に感光体ドラム2を間欠的に正回転させた様子である。
(c):間欠正回転1回目の様子である。感光体ドラム2を1/1速、すなわち94.2mm/secで10ms回転させた。このとき、感光体ドラム2の移動距離は約1mm
であった。停止5秒間でエッジ部71aと感光体ドラム2の隙間に挟まれていた現像剤tは画像に影響を与えない程度に凝集しており、感光体ドラム2の移動に伴いクリーニングブレード71をすり抜けていた。t1はそのすり抜けた現像剤である。このときすり抜けたのは凝集した一部の現像剤であり、エッジ部71aと感光体ドラム2の隙間には凝集していない現像剤tがまだ残っていた。
であった。停止5秒間でエッジ部71aと感光体ドラム2の隙間に挟まれていた現像剤tは画像に影響を与えない程度に凝集しており、感光体ドラム2の移動に伴いクリーニングブレード71をすり抜けていた。t1はそのすり抜けた現像剤である。このときすり抜けたのは凝集した一部の現像剤であり、エッジ部71aと感光体ドラム2の隙間には凝集していない現像剤tがまだ残っていた。
ここで、感光体ドラム2を間欠正回転させる場合の間欠正回転の1回当たりの移動距離(所定距離)は、少なくとも、感光体ドラム2に対するクリーニングブレード71の当接領域幅W以上にする。本実施形態では、クリーニングブレード71の感光体ドラム2に対する当接領域幅W(ニップ幅)は約500μmであり、感光体ドラム2の移動距離は約1mm(=1000μm)なので、現像剤tを当接領域から押し出すには十分であった。
(d):間欠正回転2回目の様子である。間欠正回転1回目が終了してから5秒後に、1回目と同様の条件で感光体ドラム2を正回転させた。間欠正回転1回目終了時、凝集せずにエッジ部71aと感光体ドラム2の隙間に残っていた現像剤tの一部は1回目と同様、画像に影響を与えない程度に凝集しており、感光体ドラム2の移動に伴いクリーニングブレード71をすり抜けていた。t2はそのすり抜けた現像剤である。クリーニングブレード71と感光体ドラム2の隙間の現像剤tは現像剤t2が凝集してすり抜けた分減少していたが、未凝集の現像剤tがまだ残っていた。
(e):間欠正回転3回目の様子である。間欠正回転2回目が終了してから5秒後に、1回目・2回目と同様の条件で感光体ドラム2を正回転させた。2回目の正回転が終了後、凝集せずにエッジ部71aと感光体ドラム2の隙間に残っていた現像剤tは画像に影響を与えない程度に凝集し、感光体ドラム2の移動に伴いクリーニングブレード71をすり抜けていた。t3はそのすり抜けた現像剤である。3回目の正回転終了後、クリーニングブレード71と感光体ドラム2の隙間に現像剤tはほとんど残っていなかった。
本実施形態では3回の間欠正回転でクリーニングブレード71と感光体ドラム2の隙間の現像剤のほとんどがクリーニングブレード71をすり抜けたので正回転の回数を3回としたが、スジ画像の程度によっては回数を増減しても良く、この回数に限るものではない。
ただし、クリーニングブレード71をすり抜けた現像剤tが接触帯電手段である帯電ローラ3の感光体ドラム2への当接位置に達すると、これら現像剤が帯電ローラ3を汚染し帯電不良によるスジ・カブリ等の画像不良を引き起こす可能性がある。よって、間欠正回転の感光体ドラム2の移動総量は感光体ドラム2上クリーニングブレード71の当接部から帯電ローラ3当接部までの距離より小さくする方が望ましい。
本実施形態では感光体ドラム2に対するクリーニングブレード71の当接部から帯電ローラ3の当接部までの距離は12.56mm、間欠正回転1回目から3回目までの感光体ドラム2の移動総量は約3mm(=1mm×3回)である。よって、クリーニングブレード71をすり抜けた微粉トナーや外添剤が帯電ローラ3を汚染することはない。
また、本実施形態では3回の間欠正回転の回転量を全て1mmとしたが必ずしも各回転の移動量を同じにする必要はなく、それぞれ異なる移動量としてもよい。
(f):次に感光体ドラム2を逆回転Bさせたときの様子である。ここでは感光体ドラム2を1/1速すなわち94.2mm/secで50ms逆回転させた。このときの感光体ドラム2の逆回転による移動量は約5mmであった。エッジ部71aと感光体ドラム2の間に現像剤tはほとんど挟まっていないのでクリーニングブレード71の蹴り戻し加圧
F(図10の(b))があっても現像剤tの凝集は見られなかった。
F(図10の(b))があっても現像剤tの凝集は見られなかった。
計3回の間欠正回転(c)・(d)・(e)によりクリーニングブレード71をすり抜けた、僅かに凝集した現像剤tは感光体ドラム2を逆回転することで全てクリーニングブレード71を通過する際に分散していた。これらの分散した現像剤tは感光体ドラム2上に固着することはなかった。また、次回プリント時(印刷時)にもクリーニングブレード71をすり抜けることはなく、スジ画像の発生も見られなかった。感光体ドラム2の逆回転Bによりエッジ部71aの圧は開放されており、そのままの状態でいくら放置してもスジ画像は発生しなかった。
本実施形態では逆回転量を約5mmとしたが、間欠正回転時の感光体ドラム2の移動総量より大きく、廃トナーが転写手段との当接位置(転写部)に達することのない範囲、すなわち感光体ドラム2に対するクリーニングブレード71の当接部から転写部までの距離範囲内で選択可能である。
また、この形態では間欠正回転時の感光体ドラム移動総量は約3mm、クリーニングブレード71と転写部(感光体ドラム2とベルト8との当接部)までの距離は29.85mmである。このように、感光体ドラム2を画像形成時と逆方向に移動させる距離は、5mmであり、計3回の間欠正回転(各1mm)の総和(3mm)より長く、クリーニングブレード71の当接位置から転写部までの距離(29.85mm)よりも短い。
本実施形態における感光体ドラム停止制御シーケンス(像担持体停止制御シーケンス)は開始から終了までに約20秒の時間を要する。しかし、この停止制御シーケンス実行中に新たにプリント要求信号が検出された場合に、画像形成装置の制御手段部100は直ちにシーケンスを中止してプリント動作に移行した場合、間欠正回転動作に伴いクリーニングブレード71をすり抜けていた現像剤tの一部がその後のプリント動作によって接触帯電部材に到達して付着し、接触帯電部材を汚染してしまう。すり抜けている現像剤tは微量であるため、このような動作が数百回行われても、接触帯電部材の汚染は少なく画像上影響はほぼ発生しない。しかし、画像形成装置が長寿命化し、耐久を通じてこのような汚染が発生する機会が増加すると、接触帯電部材に汚染が蓄積し、画像上に欠陥を生じる可能性がある。
また、停止制御シーケンス実行中に新たにプリント要求信号が検出された場合に、画像形成装置の制御手段部100が停止制御シーケンスを中止しない場合、プリント要求指示があっても次のプリントまでに最大約20秒間の待ち時間が発生してしまう。
そこで、本発明では停止制御シーケンス実行中にプリント要求信号が検出された場合には、間欠正回転を省略して直ちに逆回転動作を行い、その後プリント動作を開始する。この動作を、本実施形態について図6のフローチャートを用いて説明する。
図6において、印刷動作が終了し(S01)、感光体ドラム2が完全停止し、停止制御シーケンスに移る(S02)。この(S02)の時点で印刷要求があった場合(S03)、画像形成装置の制御手段部100が直ちに停止制御シーケンスを中止し、印刷動作を開始する(S11)。この時点では、クリーニングブレードと接触帯電手段との間にすり抜けた微粉トナーや外添剤はないため、逆回転動作を行う必要はない。
(S02)の時点で印刷要求がなかった場合、停止制御シーケンスを継続し、1回目の間欠正回転を行う(S04)。この(S04)の時点で印刷要求があった場合(S05)、間欠正回転によってすり抜けた微粉トナーや外添剤が接触帯電部材を汚染するのを防ぐため、直ちに逆回転動作を行い(S09)、印刷動作を開始する(S11)。以下、2回
目の間欠正回転以降も同様に動作する(S06〜S09)。これにより、接触帯電部材を汚染する恐れがなく連続したプリント要求信号が検出された際にも待ち時間を最小限に抑えてプリント動作に移ることができる。
目の間欠正回転以降も同様に動作する(S06〜S09)。これにより、接触帯電部材を汚染する恐れがなく連続したプリント要求信号が検出された際にも待ち時間を最小限に抑えてプリント動作に移ることができる。
ここでは間欠正回転を行う回数を3回としたが、前述の通り、任意の回数を選択することが可能であり、回数が多く停止制御シーケンスの時間が長い時ほど、本実施形態の正回転省略によって得られるプリント時間短縮効果は大きい。また、複数の感光体ドラム2がタンデム型に配置され、感光体ドラム2をそれぞれ独立して駆動する装置では、間欠正回転(画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作)の回数を各感光体ドラム2で別々に制御するようにしてもよい。また、複数の感光体ドラム2がタンデム型に配置され、感光体ドラム2をそれぞれ独立して駆動する装置では、間欠正回転での回転距離は各感光体ドラム2で別々に制御するようにしてもよい。また、複数の感光体ドラム2がタンデム型に配置され、感光体ドラム2をそれぞれ独立して駆動する装置では、間欠正回転が終了した後、次の間欠正回転が開始するまでの時間を各感光体ドラム2で別々に制御してもよい。また、複数の感光体ドラム2がタンデム型に配置され、感光体ドラム2をそれぞれ独立して駆動する装置では、感光体ドラム2を逆回転させる距離を各感光体ドラム2で別々に制御するようにしてもよい。
〈その他〉
1)像担持体としての潜像担持体や中間転写体はドラム型にすることもできるし、無端ベルト型にすることもできる。潜像担持体は静電記録誘電体とすることもできる。像担持体は何等かの作像手段にてトナー像(現像剤像)を形成担持させることができるものである。
1)像担持体としての潜像担持体や中間転写体はドラム型にすることもできるし、無端ベルト型にすることもできる。潜像担持体は静電記録誘電体とすることもできる。像担持体は何等かの作像手段にてトナー像(現像剤像)を形成担持させることができるものである。
2)実施の形態の画像形成装置においては、現像剤としてのトナーは前記したように、平均粒径6μmの球形トナーを用いている。本実施形態における、トナーの平均粒径の測定方法と、球形トナーの定義を下記する。尚、本実施形態の外添剤の平均粒径の測定方法も同様の測定方法である。
(トナーの平均粒径測定方法)
測定装置としては、コールターカウンターTA−2型(コールター社製)を用い、個数平均分布、体積平均分布を出力するインターフェイス(日科機製)、及び、CX−1パーソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調整する。
測定装置としては、コールターカウンターTA−2型(コールター社製)を用い、個数平均分布、体積平均分布を出力するインターフェイス(日科機製)、及び、CX−1パーソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調整する。
測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸塩を、0.1〜5ml加え、更に測定試料を0.5〜50mg加える。
試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA−2型により、アパーチャーとして100μアパーチャーを用いて2〜40μmの粒子分布を測定して、体積平均分布を求める。これらの求めた体積平均分布より体積平均粒子を得る。
(球形トナー)
トナーの球形度を表す形状係数として、SF−1及びSF−2を用いた。SF−1はトナーの丸さ度合いを表すものであり、完全な球形で100となり、値が大きくなるに連れて球形から不定形になる。SF−2はトナーの凹凸度合いを表すものであり、完全な球形で100となり、この値が大きくなるに連れてトナー表面の凹凸が顕著になる。
トナーの球形度を表す形状係数として、SF−1及びSF−2を用いた。SF−1はトナーの丸さ度合いを表すものであり、完全な球形で100となり、値が大きくなるに連れて球形から不定形になる。SF−2はトナーの凹凸度合いを表すものであり、完全な球形で100となり、この値が大きくなるに連れてトナー表面の凹凸が顕著になる。
球形トナーとしてのSF−1及びSF−2の値は、
SF−1値=100〜160
SF−2値=100〜140
であり、より好ましくは、
SF−1値=100〜140
SF−2値=100〜120
である。
SF−1値=100〜160
SF−2値=100〜140
であり、より好ましくは、
SF−1値=100〜140
SF−2値=100〜120
である。
SF−1及びSF−2の値は、日立製作所製FE−SEM(S−800)を用いて、倍率500倍に拡大したトナー像を無作為に100個サンプリングし、その画像情報をインターフェイスを介してニコレ社製画像解析装置(LUZEX3)に導入して解析を行い、
SF−1値={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100
SF−2値={(PERI)2/AREA}×(1/4π)×100
ここで、AREA:トナー投影面積
MXLNG:絶対最大長
PERI:周長
上式より算出した値である(図7、図8参照)。
SF−1値={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100
SF−2値={(PERI)2/AREA}×(1/4π)×100
ここで、AREA:トナー投影面積
MXLNG:絶対最大長
PERI:周長
上式より算出した値である(図7、図8参照)。
1 画像形成装置本体
2 感光体ドラム
3 帯電ローラ
4 レーザースキャナ
5 現像装置
6 転写ローラ
7 クリーニング装置
71 クリーニングブレード
71a エッジ部
72 廃トナー収容容器部
8 静電搬送ベルト
11 給送カセット
12 記録媒体
13 給送ローラ
14 レジストローラ
15 定着装置
16 排出トレイ
2 感光体ドラム
3 帯電ローラ
4 レーザースキャナ
5 現像装置
6 転写ローラ
7 クリーニング装置
71 クリーニングブレード
71a エッジ部
72 廃トナー収容容器部
8 静電搬送ベルト
11 給送カセット
12 記録媒体
13 給送ローラ
14 レジストローラ
15 定着装置
16 排出トレイ
Claims (9)
- 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
像担持体が一旦停止した後に、前記像担持体を画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を間欠的に複数回おこなった後、次に画像形成時と逆方向に移動させてから停止させる像担持体停止制御シーケンスを有し、
前記停止制御シーケンス実行中において、前記像担持体を前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を1回以上おこなった後に、新たに画像形成要求指示があった場合、その後の前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作を省略し、前記画像形成時と逆方向に移動させてから画像形成動作に移行するシーケンスを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 前記停止制御シーケンスにおいて、前記所定距離は、少なくとも前記像担持体に対するクリーニング部材の当接幅以上であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記停止制御シーケンスにおいて、前記所定距離の総和は、クリーニング部材の当接位置から帯電手段の位置までの距離よりも短いことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記停止制御シーケンスにおいて、前記像担持体を画像形成時と逆方向に移動させる距離は、前記所定距離の総和より長く、クリーニング部材の当接位置から転写手段の当接位置までの距離よりも短いことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記停止制御シーケンスにおいて、前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作が終了した後、次の前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作が開始するまでの時間は1分以内であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
- 複数の像担持体がタンデム型に配置され、前記像担持体をそれぞれ独立して駆動する画像形成装置では、前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作の回数を各像担持体で別々に制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
- 複数の像担持体がタンデム型に配置され、前記像担持体をそれぞれ独立して駆動する画像形成装置では、前記所定距離は各像担持体で別々に制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
- 複数の像担持体がタンデム型に配置され、前記像担持体をそれぞれ独立して駆動する画像形成装置では、前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作が終了した後、次の前記画像形成時と同じ方向に所定距離だけ移動させる動作が開始するまでの時間を各像担持体で別々に制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
- 複数の像担持体がタンデム型に配置され、前記像担持体をそれぞれ独立して駆動する画像形成装置では、前記像担持体を逆回転させる距離を各像担持体で別々に制御することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電子写真画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005040379A JP2006227262A (ja) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | 電子写真画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006227262A true JP2006227262A (ja) | 2006-08-31 |
Family
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010286739A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Canon Inc | 画像形成装置及びその制御方法 |
JP2011095626A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Canon Inc | 画像形成装置及びその制御方法 |
JP2012123334A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2012159833A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-23 | Canon Inc | 画像形成装置 |
-
2005
- 2005-02-17 JP JP2005040379A patent/JP2006227262A/ja not_active Withdrawn
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