JP2007164010A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 寿命の長い帯電装置およびその帯電装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 被帯電体を帯電させる帯電部材と、該帯電部材を清掃する清掃部材とを備え、手動操作により上記清掃部材に前記帯電部材を清掃させる手動清掃モードと、手動操作を待たずに所定のタイミングで上記清掃部材に上記帯電部材を清掃させる自動清掃モードとを有する帯電装置において、帯電部材の汚れに相関のある稼動値を求める稼動値算出部１０２ａと、稼動値算出部で算出された稼動値が所定の清掃要否判定閾値に達する毎に清掃部材に上記帯電部材の清掃を実行させて上記稼動値をリセットする動作を繰り返す自動清掃制御部１０２ｂと、過去の手動清掃の回数に応じて上記清掃要否判定閾値を上記稼動値に対し相対的に大きな値に変更する閾値管理部１０２ｃとを備えた。
【選択図】 図７

Description

本発明は、電子写真方式のプリンタや複写機などの画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式のプリンタや複写機などの画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体上に静電潜像を形成するために像担持体を予め所定の電位に帯電する帯電装置が用いられている。また、中間転写ベルトなどの中間転写体を用いたタイプの画像形成装置では、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写するために中間転写体を帯電する帯電装置が用いられる。

これらの帯電装置として、従来より、コロナ放電などを利用した非接触帯電方式、および帯電ロールなどを用いて微小ギャップに持続的な放電を発生させる接触帯電方式がよく知られている。

コロナ放電を利用した非接触帯電方式では、シールドケース内に被帯電体の表面と近接・離隔させてワイヤを張架し、このワイヤに高電圧を印加してコロナ放電を発生させ、被帯電体表面に所定の電力を供給するようになっている。この帯電方式は、均一な帯電を行うのに適しているものの、オゾンなどの放電生成物が大量に発生して装置の劣化を促進させることからこのオゾンを処理するための装置が必要となり、画像形成装置の大型化や高コスト化を招きやすい。

一方、上記の非接触帯電方式のほかに、帯電部材を被帯電体に直接接触させて帯電する接触型帯電方式も広く用いられている。この接触型帯電方式では、像担持体などの被帯電体の表面に接触させたゴムロールやブラシなどに、直流あるいは交流の重畳電圧を印加してその接触部近傍の微小空間で放電を起こさせ、被帯電体を帯電するようになっている。

この接触型帯電方式は、コロナ放電を利用する非接触型帯電装置と比較して、オゾンや窒素酸化物等の放電生成物が生成されにくいという利点に加え、小さな帯電部材を被帯電体に接触させるように配置しているため、帯電装置自体を小型化、軽量化できるという利点があるが、この接触型帯電方式では、ゴムロールやブラシなどの帯電部材が被帯電体に常時接触しているため、被帯電体に残留しているトナー、埃、紙粉等の異物が帯電部材に付着しやすく、そのため、これらの異物が付着した部位の帯電性能の変動に伴って異常放電や不安定な放電が発生し、カブリなどの画質欠陥が発生しやすくなるという問題がある。

このような問題を解決するために、帯電ロールの表面にクリーニングブレード等のクリーナを押し付け、帯電ロールに付着した異物を取り除くようにした技術が提案されている。また、帯電ロールの清掃に関して、例えば、像担持体上に形成される画像の画素数を計数し、その累積値が予め決められた所定の値に到達したタイミングで帯電ロールの清掃を実行するようにしたもの（例えば、特許文献１参照）や、周囲の温度・湿度に基づいて、所定のタイミングで帯電ロールの清掃を実行するようにしたもの（例えば、特許文献２参照）などが開示されている。

しかしながら、上記特許文献１および２に開示された発明には、帯電ロールに付着した異物がクリーナにより除去し切れずに残留することに起因する異常放電や不安定な放電の発生という問題についての言及はなされていない。また、これらの発明では、状況によっては帯電ロールが早く劣化し、本来予定していた寿命よりも短寿命化してしまうという問題もある。

そこで、画像形成動作停止後一定時間経過したときに装置本体のメインスイッチが自動的にオフされるオートシャットオフ機能を具備した画像形成装置において、像担持体に均一な帯電を施すために該像担持体に圧接して転動する帯電ローラと、該帯電ローラを清掃する清掃手段とを備え、オートシャットオフ後から再びメインスイッチが投入されるまでの時間を計測し、その計測時間が所定の設定時間より大なる場合にメインスイッチ再投入後に該帯電ローラを清掃するようにした画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−１１６６１０号公報（第４頁−第８頁、図１） 特開平１１−６５２４１号公報（第４頁−第６頁） 特開平０８−２２１７２号公報（第２頁−第５頁）

しかし、この特許文献３に開示された技術では、画像形成動作停止、すなわち帯電器の電荷がオフになった後、上記一定時間の間は装置本体のメインスイッチがオンになっている期間があり、この期間中には、帯電器がオフであってもトナーや放電生成物などによって帯電部材が汚染され劣化が進行するので、画像形成装置の電源のオンオフ時間に基づく制御を行うだけではこの期間中に発生する帯電部材の劣化を防止できず、寿命の長い帯電装置を実現することはできない。また、ファクシミリのように、画像形成動作を行わないときにも装置本体の電源を常時オンにしておくことが前提となっている画像形成装置には上記特許文献３に開示された技術を適用することはできない。

本発明は、上記事情に鑑み、寿命の長い帯電装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第１の画像形成装置は、
所定の方向に回転する像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体に転写し該記録媒体上のトナー像を定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記像担持体を帯電させる帯電部材と、該帯電部材に電力を供給する電源部と、該帯電部材を清掃する清掃部材とを有する帯電装置を具備し、
上記帯電装置が、
上記帯電部材への電力供給がオフとなってから電力供給が次にオンとなるまでの電力非供給時間を計測する計時部と、
上記計時部により計測された電力非供給時間の累積値を求め、該累積値が所定の累積閾値に達する度に上記清掃部材に清掃を実行させるとともに該累積値をリセットする動作を繰り返す清掃制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、画像形成装置の電源がオンになっていて、帯電部材への電力供給がオフとなっている間の帯電生成物による帯電部材の汚染が防止されるので帯電部材の寿命を延長させることができる。

ここで、上記帯電装置は、
上記帯電部材の汚れに相関のある稼動値を求める稼動値算出部と、
上記稼動値算出部で算出された稼動値が所定の清掃要否判定閾値に達したか否かを判定する稼動値判定部とを備え、
上記清掃制御部は、上記累積値が上記累積閾値に達する前であっても、上記稼動値判定部により上記稼動値が清掃要否判定閾値に達したと判定された場合には、上記清掃部材に清掃を実行させるものであってもよい。

本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合は、帯電部材への電力供給がオフとなっている間の帯電生成物による帯電部材の汚染をさらに効果的に防止することができる。

また、上記稼動値が、上記像担持体により形成された画像形成枚数を累積した累積画像形成枚数に基づく値であってもよく、また、上記稼動値が、上記像担持体の回転数を累積した累積像担持体回転数に基づく値であってもよく、また、上記稼動値が、上記帯電部材に電源が供給された時間を累積した累積電力供給時間に基づく値であってもよく、さらに、上記稼動値が、上記像担持体に形成された画像の形成画素数を累積した累積形成画素数に基づく値であってもよい。

本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合は、帯電部材への電力供給がオフとなっている間の帯電生成物による帯電部材の汚染を一層効果的に防止することができる。

また、この画像形成装置が、温度及び／又は湿度を測定する環境センサを備えたものであり、上記清掃制御部は、上記環境センサによる計測結果に応じて、上記清掃部材に実行させる、１回あたりの清掃時間および清掃繰り返し回数を設定するものであってもよい。

本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合は、帯電部材への電力供給がオフとなっている間の帯電生成物による帯電部材の汚染をさらに効果的に防止することができる。

本発明によれば、寿命の長い帯電装置を備えた画像形成装置を実現することができる。

以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。

図１に示すように、この画像形成装置１は、Ｙ（イエロ），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（サイアン），Ｋ（ブラック）色のトナー像が形成される像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面を所定の電位に帯電するスコロトロン帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色のトナーを収容した現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面に残留した残留トナーを除去するクリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋとを有する画像形成部５１、画像形成部５１内の温度及び／又は湿度を測定する環境センサ５２を備えている。

なお、本実施形態におけるスコロトロン帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、本発明にいう帯電装置に相当する。

また、この画像形成部５１には、像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに接触しながら矢印Ａ方向に移動する無端状の中間転写ベルト２０と、像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれに対向して中間転写ベルト２０の内側に配備されて、対応する像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト２０上に一次転写する一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋと、駆動ロール２２と、テンションロール２３と、従動ロール２４，２５，２６と、バックアップロール２７とが備えられている。

さらに、この画像形成部５１には、中間転写ベルト２０を挟んでバックアップロール２７に対向し、中間転写ベルト２０上のトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写ロール２８と、中間転写ベルト２０上に残留したトナー像を除去するクリーニング装置２９が備えられている。

この画像形成部５１は、４つの像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを用いてカラー画像を形成するカラーモードと、黒色トナーに対応した像担持体１１Ｋのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを有する。ここで、モノクロモードにおいてモノクロ画像を形成する場合、画像形成に関与していない、黒色トナーに対応した像担持体１１Ｋを除く残りの像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃが、一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃからの押圧を受けて中間転写ベルト２０に接触した状態のままであると、それら像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの磨耗が大きいため、モノクロモードにおいては、黒色トナーに対応する一次転写ロール２１Ｋを除く残りの一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃを、中間転写ベルト２０に対して離間させるということが行なわれる。

また、この画像形成部５１では、黒色トナーに対応した像担持体１１Ｋの外形寸法は大きく（例えばφ＝６０ｍｍ）、またモノクロモードにおける画像形成速度は速い（例えば３２ｃｍ／ｓｅｃ）。一方、黒色トナーに対応した像担持体１１Ｋを除く残りの像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの外形寸法は小さく（例えばφ＝４０ｍｍ）、またカラーモードにおける画像形成速度は遅い（例えば２２ｃｍ／ｓｅｃ）。

このため、像担持体１１Ｋには、像担持体１１Ｋを十分に大きな電荷量で均一に帯電することのできるスコロトロン帯電器１２Ｋが用いられる。一方、像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃを帯電するスコロトロン帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃには、比較的小さな電荷量で均一に帯電する帯電ロール（ＢＣＲ：Ｂｉａｓ Ｃｈａｒｇｅ Ｒｏｌｌ）１２Ｙ、１２Ｍ，１２Ｃが用いられる。

また、外形寸法の大きな像担持体１１Ｋの、中間転写ベルト２０上にトナー像が転写された後の表面には、未転写のトナーや外添剤などの異物がより多く残留するため、この異物を次の画像形成サイクルに先立って除去するために、この像担持体１１Ｋには、後述するブラシ部材およびブレードを備えたクリーニング装置１４Ｋが用いられる。一方、外形寸法の小さな像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの、中間転写ベルト２０上にトナー像が転写された後の表面に残留する異物の量は比較的少ないため、クリーニングブレードのみを備えたクリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃが用いられる。

この画像形成部５１で、記録媒体上に定着トナー像からなるカラー画像を形成するには、像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが帯電ロール１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃおよびスコロトロン帯電器１２Ｋにより一様に帯電され、画像情報を担持したレーザ光ＲＯＳ-Ｙ，ＲＯＳ-Ｍ，ＲＯＳ-Ｃ，ＲＯＳ-Ｋの照射によりそれら像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋによって現像されて、像担持体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面にはトナー像からなる可視像が形成される。こうして形成された各トナー像は、所定の転写バイアス電圧が印加された一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋにより中間転写ベルト２０の表面に一次転写される。

中間転写ベルト２０の表面に一次転写された転写トナー像は、バックアップロール２７および二次転写ロール２８により二次転写される。この二次転写では、記録媒体がバックアップロール２７，二次転写ロール２８からなる二次転写領域に送り込まれることにより、その記録媒体上に二次転写される。記録媒体上に二次転写されたトナー像は、加熱および加圧されて記録媒体上に定着される。このようにして、一連の画像形成サイクルが終了する。

図２は、図１に示す黒色トナーに対応した像担持体とその周辺の装置の拡大図である。

図２には、黒色トナーに対応した像担持体１１Ｋが示されている。この像担持体１１Ｋの周辺には、次の画像形成サイクルに進む前に像担持体１１Ｋの表面の残存電位を除去する除電器１０Ｋと、スコロトロン帯電器１２Ｋが備えられている。スコロトロン帯電器１２Ｋは、放電ワイヤ１２０と、その放電ワイヤ１２０によって付与される電荷量を規制して像担持体１１Ｋの表面の帯電電位を制御するグリッド電極１２１とを有する。尚、スコロトロン帯電器１２Ｋの詳細な構成については後述する。

また、像担持体１１Ｋの周辺には、現像器１３Ｋと、クリーニング装置１４Ｋとが備えられている。現像器１３Ｋには、トナーを担持して静電潜像が形成される像担持体１１Ｋと対抗する現像領域まで搬送する現像ロール３１と、トナーを搬送する搬送部材３３＿１と、現像ロール３１上に担持されたトナーの層厚を所定の厚さに規制する規制部材３４と、トナーを搬送する搬送部材３３＿２とが備えられている。

また、クリーニング装置１４Ｋには、像担持体１１Ｋの表面に残留した残留トナー等の残留物を掻き落とすブラシ部材４１と、像担持体１１Ｙの表面に残留する残留物をその表面に先端を圧接させて掻き取るクリーニング装置４２と、残留物を外部に搬送する搬送部材４３とが備えられている。

次に、スコロトロン帯電器の内部構造および清掃装置について説明する。

図３は、図２に示すスコロトロン帯電器１２Ｋを側面から見た断面図、図４は、図２に示すスコロトロン帯電器を正面から見た断面図である。

図３、図４に示すように、このスコロトロン帯電器１２Ｋは、前述の放電ワイヤ１２０と、グリッド電極１２１と、清掃装置１３０とを備えている。この清掃装置１３０は、グリッド電極１２１を清掃するグリッド清掃部１４０と放電ワイヤ１２０を清掃するワイヤ清掃部１５０とからなる。これらグリッド清掃部１４０およびワイヤ清掃部１５０は、図４に示すコ字状のシールド部材１６０内に配備されており、図３に示す矢印Ｚ１方向および矢印Ｚ２方向の双方向に往復移動する。

グリッド清掃部１４０には、クリーニングブラシ１４１と、帯電器クリーナーハウジング１４２が備えられている。クリーニングブラシ１４１は、基台１４１ａと、基台１４１ａに植設されたブラシ毛１４１ｂを有する。クリーニングブラシ１４１は、グリッド電極１２１に対して往復移動しながらブラシ毛１４１ｂでグリッド電極１２１を清掃するようになっている。

ワイヤ清掃部１５０は、放電ワイヤ１２０の上下に配置された一対のパッド（図示せず）が、クリーニング時に放電ワイヤ１２０を上下から挟み込んで往復移動することにより放電ワイヤ１２０を清掃するようになっている。

図５は、図３に示すスコロトロン帯電器のグリッド清掃装置の側面図であり、図６は、スコロトロン帯電器のグリッド清掃装置全体の斜視図である。

図５および図６に示すように、グリッド電極１２１は、両端に設けられた金属プレート部分１２１＿１と、多数の貫通孔が形成された開口部分１２１＿２を有する。開口部分１２１＿２は、寸法Ａを有する。また、グリッド電極１２１の、図５に示す上部には、放電ワイヤ１２０と、クリーナシャフト１６１が示されている。尚、像担持体Ｙは、クリーナシャフト１６１の上部に配備される。

さらに、図５には清掃装置１３０が示されており、図６には清掃装置１３０を構成するグリッド清掃部１４０の一部が示されている。清掃装置１３０は、クリーナシャフト１６１に取り付けられている。クリーナシャフト１６１は、正逆方向に自在に回転するモータ１７０からの駆動力を受けて回転する。すると、清掃装置１３０が、グリッド電極１２１の一端の金属プレート部分１２１＿１から他端の金属プレート部分１２１＿１までの間を規定されたタイミングで往復移動することにより、グリッド電極１２１に付着した放電生成物等を清掃する。

図７は、スコロトロン帯電器を構成する清掃装置がホームポジションにある状態を示す図である。

図７（ａ）には、ホームポジションにある状態の清掃装置１３０を正面から見た図が示されている。図７（ａ）に示す清掃装置１３０には、グリッド電極１２１を清掃する、クリーニングブラシ１４１および帯電器クリーナーハウジング１４２を備えたグリッド清掃部１４０と、放電ワイヤを清掃するワイヤ清掃部１５０が備えられている。

グリッド清掃部１４０およびワイヤ清掃部１５０は、クリーナシャフト１６１からの駆動力を受けて往復移動する移動部材１６２で連結されている。

図７（ｂ）には、ホームポジションにある状態の清掃装置１３０の斜視図が示されている。この図７（ｂ）に示すように、ホームポジションにある状態では、クリーニングブラシ１４１は、グリッド電極１２１の端部に設けられた金属プレート部分１２１＿１上に位置している。

図７（ｃ）には、ホームポジションの状態にあるクリーニングブラシ１４１がグリッド電極１２１に当接されていない状態が示されている。図７（ｃ）に示すように、ホームポジションにある状態では、クリーニングブラシ１４１をグリッド電極１２１側に押圧する押圧部材１６３は、この図の上方に押し上げられており、このためクリーニングブラシ１４１はグリッド電極１２１に当接しない状態にある。

図８は、クリーニング状態にある清掃装置を示す図である。

クリーニング状態では、図８（ａ）に示すように、グリッド電極１２１がグリッド清掃部１４０で抱え込まれて、図８（ｂ）に示すように、グリッド電極１２１の開口部分１２１＿２を移動する。ここで、図８（ｃ）に示すように、クリーニングブラシ１４１は押圧部材１６３でグリッド電極１２１側に押圧された状態にある。従って、クリーニングブラシ１４１はグリッド電極１２１に当接された状態にあり、このような状態でクリーニングブラシ１４１がグリッド電極１２１の開口部分１２１＿２を移動して、グリッド電極１２１に付着した放電生成物等を清掃する。

次に、本発明の各実施形態におけるスコロトロン帯電器全体の構成について説明する。

図９は、本発明の第１の実施形態におけるスコロトロン帯電器１２Ｋの概略構成図である。

図９に示すように、スコロトロン帯電器１２Ｋには、像担持体１１Ｋを帯電させる放電ワイヤ１２０およびグリッド電極１２１と、清掃装置１３０と、放電ワイヤ１２０およびグリッド電極１２１に電力を供給する電源部１２２と、グリッド電極１２１を清掃するグリッド清掃部１４０および放電ワイヤ１２０を清掃するワイヤ清掃部１５０からなる１３０と、放電ワイヤ１２０およびグリッド電極１２１への電力供給がオフとなってから電力供給が次にオンとなるまでの電力非供給時間を計測する計時部１２３と、計時部１２３により計測された電力非供給時間の累積値を求め、該累積値が所定の累積閾値に達する度にグリッド清掃部１４０およびワイヤ清掃部１５０に清掃を実行させるとともに該累積値をリセットする動作を繰り返す清掃制御部１２４とが備えられている。

上記の放電ワイヤ１２０およびグリッド電極１２１は、本発明にいう帯電部材に相当する。

なお、上記グリッド清掃部１４０およびワイヤ清掃部１５０には、本発明にいう清掃部材に相当するブラシやパッドなどの部材が備えられている。

なお、図９に示されている稼動値算出部１２５および稼動値判定部１２６は、後述の第２の実施形態の画像形成装置に備えられるものである。

次に、第１の実施形態の画像形成装置における帯電装置の動作について説明する。

図１０は、第１の実施形態の画像形成装置における帯電装置の動作を示すフローチャートである。

図１０に示すように、画像形成動作が開始され、帯電器がオンになると、すなわち放電ワイヤ１２０（図９参照）およびグリッド電極１２１（図９参照）への電力供給がオンになると（ステップＳ０１）、計時部１２３はその現在時刻（Ｔｂ）を取得し（ステップＳ０２）、次に、前回の帯電器オフ時刻（Ｔａ０）が取得されているか否かが判定される（ステップＳ０３）。

ステップＳ０３における判定の結果、前回の帯電器オフ時刻が取得されている場合にはステップＳ０４に進み、前回の帯電器オフ時刻が取得されていない場合にはステップＳ１１に進む。

ステップＳ０４では、画像形成部５１（図１参照）によるプリント処理が行われ、プリント処理が終了すると帯電器をオフとし（ステップＳ０５）、この帯電器オフとしたときの現在時刻（Ｔａ）を取得する（ステップＳ０６）。次にステップＳ０７において電力非供給時間累積値Ｔに、“Ｔｂ−Ｔａ０”を加算する。次にステップＳ０８において電力非供給時間累積値Ｔと、予め設定された累積閾値Ｔｔｈとの比較を行い、電力非供給時間累積値Ｔが累積閾値Ｔｔｈ未満のときにはステップＳ０９に進み帯電器の清掃を実施した後ステップＳ１０に進み電力非供給時間累積値Ｔを０でクリアして処理を終了する。一方、ステップＳ０８における比較の結果、電力非供給時間累積値Ｔが累積閾値Ｔｔｈ以上のときにステップＳ１０に進み電力非供給時間累積値Ｔを０でクリアして処理を終了する。

一方、ステップＳ１１では、画像形成部５１（図１参照）によるプリント処理が行われ、プリント処理が終了すると帯電器はオフとされ（ステップＳ１２）、この帯電器オフとされたときの現在時刻（Ｔａ）を取得する（ステップＳ１３）。次にステップＳ１０に進み電力非供給時間累積値Ｔを０でクリアして処理を終了する。

次に第１の実施形態における清掃動作のタイミングについて説明する。

図１１は、第１の実施形態における清掃動作のタイミングチャートである。

図１１に示すように、時刻ｔ１に帯電器がオン（図１０に示すフローチャート・ステップＳ０１参照）になった後、時刻ｔ２においてプリント処理が開始され、時刻ｔ３においてプリント処理が終了した後、時刻ｔ４において電力非供給時間累積値Ｔと累積閾値Ｔｔｈとの比較が行われ、電力非供給時間累積値Ｔが累積閾値Ｔｔｈ以下のときには時刻ｔ５において帯電器の清掃が開始され時刻ｔ６に清掃が終了する。

次に、第２の実施形態の画像形成装置について説明する。

この第２の実施形態では、上記第１の実施形態における構成要素のほかに、スコロトロン帯電器１２Ｋに、放電ワイヤ１２０およびグリッド電極１２１の汚れに相関のある稼動値を求める稼動値算出部１２５（図９参照）と、稼動値算出部１２５で算出された稼動値が所定の清掃要否判定閾値に達したか否かを判定する稼動値判定部１２６（図９参照）とが備えられている。

第２の実施形態では、清掃制御部１２４は、上記累積値が上記累積閾値に達する前であっても、稼動値判定部１２６により上記稼動値が清掃要否判定閾値に達したと判定された場合には、グリッド清掃部１４０およびワイヤ清掃部１５０に清掃を実行させるように制御する。

なお、第２の実施形態において、上記稼動値は、像担持体１１Ｋにより形成された画像形成枚数を累積した累積画像形成枚数に基づく値であってもよく、また、上記稼動値は、像担持体１１Ｋの回転数を累積した累積像担持体回転数に基づく値であってもよく、また、上記稼動値は、放電ワイヤ１２０およびグリッド電極１２１に電源が供給された時間を累積した累積電力供給時間に基づく値であってもよく、さらに、上記稼動値は、像担持体１１Ｋに形成された画像の形成画素数を累積した累積形成画素数に基づく値であってもよい。

なお、第２の実施形態の場合には、図１０に示すフローチャートのステップＳ０８において電力非供給時間累積値Ｔと累積閾値Ｔｔｈとの比較を行い、電力非供給時間累積値Ｔが累積閾値Ｔｔｈ以上のときに上記稼動値が清掃要否判定閾値に達したか否かの判定を行い、上記稼動値が清掃要否判定閾値以上である場合にのみ図１０に示すフローチャートのステップＳ０９に進んで帯電器の清掃を行う構成となっている。

次に、第３の実施形態について説明する。

第３の実施形態における画像形成装置は、温度及び／又は湿度を測定する環境センサ５２（図１参照）を備えており、清掃制御部１２４（図９参照）は、環境センサ５２による計測結果に応じて、上記清掃部材に実行させる、１回あたりの清掃時間および清掃繰り返し回数を設定するように構成されている。

図１２は、第３の実施形態の画像形成装置における帯電装置の動作を示すフローチャートである。

図１２に示すように、画像形成動作が開始され、帯電器がオンになると、すなわち放電ワイヤ１２０（図９参照）およびグリッド電極１２１（図９参照）への電力供給がオンになると（ステップＳ２１）、計時部１２３はその現在時刻（Ｔｂ）を取得する（ステップＳ２２）。

次に、環境センサ５２（図１参照）により画像形成装置内の温度ｔおよび湿度ｈを取得する（ステップＳ２３、ステップＳ２４）。

次に、前回の帯電器オフ時刻（Ｔａ０）が取得されているか否かが判定される（ステップＳ２５）。

ステップＳ２５における判定の結果、前回の帯電器オフ時刻が取得されている場合にはステップＳ２６に進み、前回の帯電器オフ時刻が取得されていない場合にはステップＳ３４に進む。

ステップＳ２６では、画像形成部５１（図１参照）によるプリント処理が行われ、プリント処理が終了すると帯電器をオフとし（ステップＳ２７）、この帯電器オフとしたときの現在時刻（Ｔａ）を取得する（ステップＳ２８）。次にステップＳ２９において電力非供給時間累積値Ｔに、“Ｔｂ−Ｔａ０”を加算する。次にステップＳ３０において電力非供給時間累積値Ｔと、予め設定された累積閾値Ｔｔｈとの比較を行い、電力非供給時間累積値Ｔが累積閾値Ｔｔｈ未満のときにはステップＳ３１に進み、清掃制御部１２４（図９参照）により、ステップＳ２３およびステップＳ２４で取得した温度ｔおよび湿度ｈの値に基づき帯電器清掃実施パターンが決定される。この帯電器清掃実施パターンについては後述する。

次にステップＳ３２において、その帯電器清掃実施パターンによる帯電器の清掃を実施し、ステップＳ３３に進み電力非供給時間累積値Ｔを０でクリアして処理を終了する。

また、ステップＳ３０における比較の結果、電力非供給時間累積値Ｔが累積閾値Ｔｔｈ以上のときにステップＳ３３に進み電力非供給時間累積値Ｔを０でクリアして処理を終了する。

一方、ステップＳ３４では、画像形成部５１（図１参照）によるプリント処理が行われ、プリント処理が終了すると帯電器をオフとし（ステップＳ３５）、この帯電器オフとしたときの現在時刻（Ｔａ）を取得する（ステップＳ３６）。次にステップＳ３３に進み電力非供給時間累積値Ｔを０でクリアして処理を終了する。

次に、上記帯電器清掃実施パターンの設定方法について説明する。

表１は、第３の実施形態における帯電器清掃実施パターンの設定に用いられる第１の表であり、表２は、表１に基づき帯電器の清掃時間を決定するために用いられる第２の表であり、表３は、表１に基づき帯電器の清掃繰り返し回数を決定するために用いられる第３の表である。

例えば、第３の実施形態において、電力非供給時間累積値Ｔが１時間未満であり、ステップＳ２３およびステップＳ２４（図１２参照）で取得した温度ｔおよび湿度ｈの値がそれぞれ１５℃未満および２５％未満である場合には、表１によりパターン１・１が選択され、その結果、表２により清掃時間は１００秒、表３により清掃繰り返し回数は２回というように設定される。

このように、高温高湿度の場合には清掃時間および清掃繰り返し回数を増加させ、低温低湿の場合には清掃時間および清掃繰り返し回数を減少させることにより帯電装置の帯電部材の寿命を延長することができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。 図１に示す黒色トナーに対応した像担持体とその周辺の装置の拡大図である。 図２に示すスコロトロン帯電器１２Ｋを側面から見た断面図である。 図２に示すスコロトロン帯電器を正面から見た断面図である。 図３に示すスコロトロン帯電器のグリッド清掃装置の側面図である。 スコロトロン帯電器のグリッド清掃装置全体の斜視図である。 スコロトロン帯電器を構成する清掃装置がホームポジションにある状態を示す図である。 クリーニング状態にある清掃装置を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるスコロトロン帯電器１２Ｋの概略構成図である。 第１の実施形態の画像形成装置における帯電装置の動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態における清掃動作のタイミングチャートである。 第３の実施形態の画像形成装置における帯電装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 像担持体
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ スコロトロン帯電器
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 現像器
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ クリーニング装置
２０ 中間転写ベルト
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ 一次転写ロール
２２ 駆動ロール
２３ テンションロール
２４，２５，２６ 従動ロール
２７ バックアップロール
２８ 二次転写ロール
２９ クリーニング装置
３１ 現像ロール
３３＿１，３３＿２ 搬送部材
３４ 規制部材
４１ ブラシ部材
４２ クリーニング装置
４３ 搬送部材
５１ 画像形成部
５２ 環境センサ
１２０ 放電ワイヤ
１２１ グリッド電極
１２１＿１ 金属プレート部分
１２１＿２ 開口部分
１２２ 電源部
１２３ 計時部
１２４ 清掃制御部
１２５ 稼動値算出部
１２６ 稼動値判定部
１３０ 清掃装置
１４０ グリッド清掃部
１４１ クリーニングブラシ
１４１ａ 基台
１４１ｂ ブラシ毛
１４２ 帯電器クリーナーハウジング
１５０ ワイヤ清掃部
１６０ シールド部材
１６１ クリーナシャフト
１６２ 移動部材
１７０ モータ

Claims (7)

1. 所定の方向に回転する像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体に転写し該記録媒体上のトナー像を定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
   前記像担持体を帯電させる帯電部材と、該帯電部材に電力を供給する電源部と、該帯電部材を清掃する清掃部材とを有する帯電装置を具備し、
   前記帯電装置が、
   前記帯電部材への電力供給がオフとなってから電力供給が次にオンとなるまでの電力非供給時間を計測する計時部と、
   前記計時部により計測された電力非供給時間の累積値を求め、該累積値が所定の累積閾値に達する度に前記清掃部材に清掃を実行させるとともに該累積値をリセットする動作を繰り返す清掃制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記帯電装置は、
   前記帯電部材の汚れに相関のある稼動値を求める稼動値算出部と、
   前記稼動値算出部で算出された稼動値が所定の清掃要否判定閾値に達したか否かを判定する稼動値判定部とを備え、
   前記清掃制御部は、前記累積値が前記累積閾値に達する前であっても、前記稼動値判定部により前記稼動値が清掃要否判定閾値に達したと判定された場合には、前記清掃部材に清掃を実行させるものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記稼動値が、前記像担持体により形成された画像形成枚数を累積した累積画像形成枚数に基づく値であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記稼動値が、前記像担持体の回転数を累積した累積像担持体回転数に基づく値であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記稼動値が、前記帯電部材に電源が供給された時間を累積した累積電力供給時間に基づく値であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 前記稼動値が、前記像担持体に形成された画像の形成画素数を累積した累積形成画素数に基づく値であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
7. この画像形成装置が、温度及び／又は湿度を測定する環境センサを備えたものであり、
   前記清掃制御部は、前記環境センサによる計測結果に応じて、前記清掃部材に実行させる、１回あたりの清掃時間および清掃繰り返し回数を設定するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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