JP2007333810A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリンタの制御部は、前回プリント時の印字率を取得し(ステップS11)、印字率の大きさに応じて、像担持体としての感光体ドラムを逆転させるときの回数nを設定する(ステップS12)。ここで、設定された回数nが「0」の場合には、逆転を実行せず、感光体ドラムの正転を開始させる(ステップS15)。一方、回数nの値が「1」以上の場合には、逆転処理として、感光体ドラムを所定量逆転、所定量正転の動作をn回繰り返し(ステップS14)、その後、正転を開始させる(ステップS15)。
【選択図】図4
Description
このようなプリンタでは、転写後に中間転写ベルト上に残ったトナー(残留トナー)や転写ベルト上に付着している紙粉などをクリーナにより清掃する構成になっている。残留トナー等の清掃方法としては、例えばポリウレタン等の弾性体からなるクリーニングブレードを中間転写ベルト表面に押圧させ、残留トナー等を掻き取って回収する方法が一般的である。
すなわち、例えば低印字率の原稿に対する連続プリントを大量に実行した場合、中間転写ベルト901表面に転写されるトナー量が少なくなり、クリーニングブレード901と中間転写ベルト902間に介在するトナーおよびトナー添加剤の量も少なくなる。
捲れが発生すると、クリーニングブレード901の変形や一部に欠けが生じ、トナーを十分に掻き取ることができなくなってクリーニング性能が大きく劣化してしまう。
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであって、中間転写ベルト等の像担持体表面の残留物をクリーニングするクリーニング部材を備え、像担持体の正転駆動に先立って、逆転させる構成において、クリーニング部材の捲れを防止することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
また、前記情報は、環境条件としての装置内温度であり、前記制御手段は、前記装置内温度が所定温度以上の場合には、前記逆方向の回転動作を禁止し、当該所定温度よりも低い場合には、前記逆方向の回転動作を実行させることを特徴とする。
また、前記情報は、画像形成履歴としての、総画像形成回数、像担持体総回転駆動時間、前回の逆方向の回転動作時からの画像形成回数、前回の逆方向の回転動作時からの像担持体回転駆動時間または前回の動作時からの経過時間であり、前記制御手段は、前記回数または時間が所定値以下の場合には、前記逆方向の回転動作を禁止し、当該所定値よりも大きい場合には、前記逆方向の回転動作を実行させることを特徴とする。
さらに、前記制御手段は、逆方向の回転後に正方向に回転させるという動作の繰り返し回数を制御することを特徴とする。
また、前記像担持体の、正方向への回転が、装置への電源投入時、画像形成開始直前、画像形成が実行できないトラブル状態からの復帰時、または節電状態の解除時を契機に行われることを特徴とする。
また、感光体を露光して潜像を形成し、形成された潜像を現像する画像プロセス手段を有し、前記像担持体は、前記感光体であることを特徴とする。
また、形成された像を、転写材搬送体により搬送される転写材上に転写する画像プロセス手段を有し、前記像担持体は、前記転写材搬送体であることを特徴とする。
さらに、前記検出手段は、装置内の温度を検出するものであり、前記制御手段は、装置内温度が所定温度よりも低いときに第1の動作モードを選択し、所定温度以上のときに第2の動作モードを選択することを特徴とする。
また、画像形成装置の状態に基づいて、第1と第2の動作モードのいずれかを選択するので、クリーニング性を向上させつつクリーニング部材の捲れ防止を図ることが可能になる。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係るプリンタ1の全体の構成を示す図である。
同図に示すように、プリンタ1は、画像プロセス部10、給送部20、定着部30および制御部100などを備えており、ネットワーク、ここではLANに接続されて、外部の端末装置(不図示)からの印刷(プリント)ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてプリントジョブを実行するものである。
作像部2Yは、ドラム駆動モータ9の回転駆動力を受けて矢印A方向に回転駆動される感光体ドラム3、帯電ローラ4、露光部5、現像部6、一次転写ローラ7、ドラムクリーニング部8などからなる。
制御部100は、外部の端末装置から送信されて来る画像信号を受信して、これをY〜K色用のデジタル画像信号に変換し、画像プロセス部10、給送部20等を制御して、プリント動作を実行させる。
中間転写ベルト11上の各色トナー像は、中間転写ベルト11の回転により二次転写位置121に移動する。
一次転写されずに感光体ドラム3上に残ってしまった残留トナーや感光体ドラム3上に付着している紙粉などの残留物は、ドラムクリーニング部8により除去される。同様に、二次転写されずに中間転写ベルト11上に残ってしまった残留トナーや紙粉などの残留物は、ベルトクリーニング部19により除去される。以下、クリーニングブレード81と191両方をまとめていうときには、符号を省略して名称だけを記すこととする。
図2は、制御部100の構成を示す図である。
同図に示すように、制御部100は、主な構成要素として、通信インターフェース(I/F)部101、全体制御部102、モータ制御部103、逆転情報格納部104、印字率算出部105および印字率情報格納部106を備えており、各部は、バス110を介してデータ送受信を行えるようになっている。
全体制御部102は、画像プロセス部10、給送部20等の動作を統括的に制御して、円滑なプリント動作を実現する。また、温度検出センサ18からの検出信号を受信して、機内温度をモニターし、温度変化により感光体ドラム3の感度特性やトナーによる現像特性等が変動しても出力画像の画質が適正な状態で安定するように、プリント時の帯電量や露光量などを機内温度に応じた適正量に補正する公知のγ補正などの安定化制御を行う。
印字率算出部105は、シート1枚へのプリント実行毎に、受信した画像信号からSa、Sbを求め、印字率Pを算出する。
図3は、逆転情報テーブル201の内容を示す図である。
同図に示すように、逆転情報テーブル201は、前回のプリント時における印字率を示す値と逆転回数を示す値とを対応付けたテーブルである。同図より明らかなように、印字率が小さくなると逆転回数が少なくなり、印字率が大きくなると逆転回数が多くなっている。また、印字率1%未満では、0回(逆転動作を禁止)としている。
すなわち、前回のプリント時の印字率が大きいということは、小さい場合よりもクリーニングブレード81と感光体ドラム3間に介在するトナー及びトナー添加剤の量が多く、両者間の摩擦力も小さくなっており、逆転回数をある程度多くしても捲れの生じる可能性が低い。
図4に示すように、前回プリント時の印字率Pを取得する(ステップS11)。ここでは、印字率情報格納部106に格納されている印字率情報を読み出す。なお、印字率の履歴が格納されている場合には、最新(前回の画像形成時)の値や、過去何回かの最小値、平均値等を印字率としても良い。
設定された逆転回数nが「0」回であるか否かを判断する(ステップS13)。
ここで、n=0でないことを判断すると(ステップS13で「NO」)、逆転処理を実行する(ステップS14)。
同図に示すように、まず変数iの値を「1」に設定する(ステップS141)。そして、ドラム駆動モータ9とベルト駆動モータ15に逆転動作のための電流を供給し、感光体ドラム3と中間転写ベルト11を所定量だけ逆転させる(ステップS142)。ここで、所定量および逆転速度は、逆転回数と同様に、クリーニングブレードのエッジに噛み込んでいる紙粉等を効果的に除去でき、かつ捲れが生じることのない範囲で最適な値として、例えば逆転時間や距離などが予め実験等から決められ、不図示の記憶手段に格納される。具体的には、例えば感光体ドラム3を5〔mm〕、中間転写ベルト11を10〔mm〕逆転させるとすることができる。
ここで、等しくないことを判断すると(ステップS143で「NO」)、ドラム駆動モータ9とベルト駆動モータ15に正転動作のための電流を供給し、感光体ドラム3と中間転写ベルト11を所定量だけ正転させる(ステップS144)。この所定量および正転速度は、逆転時の場合と同様に予め実験等から決められて不図示の記憶手段に格納される。逆転時の値と同じとしても良いし、大きくまたは小さくするとしても良い。
ステップS142、S143の処理を実行する。すなわち、所定量だけ逆転させた後、i=nであるか否かを判断する。
i=nであることを判断するまで、ステップS142〜S145の処理を繰り返し実行し、i=nであることを判断すると(ステップS143で「YES」)、モータ駆動制御処理のメインルーチンにリターンする。
図4に戻って、ステップS15では、プリント動作開始のために、感光体ドラム3と中間転写ベルト11を正転させて、当該処理を終了する。
このように本実施の形態では、前回プリント時の印字率の大きさに応じて逆転動作の要否および回数を制御するとしたので、クリーニングブレードの捲れが生じる蓋然性が高いと想定される状態では逆転を禁止し、また逆転回数を抑えるので捲れを防止することができる。また、捲れが生じ難いと想定される状態では、逆転回数を増やしてクリーニングブレードと感光体ドラム3、中間転写ベルト11間に介在している紙粉等の異物を除去して、トナー等のすり抜けを防止しクリーニング性をより向上できる。
上記第1の実施の形態では、印字率の大きさに応じて逆転動作を制御するとしたが、本実施の形態では、機内温度に応じて制御するとしており、この点が第1の実施の形態と異なっている。以下、説明の都合上、第1の実施の形態と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
図6に示すように、逆転情報テーブル202は、機内温度と逆転回数を示す値とを対応付けたテーブルである。同図より、機内温度が低くなると逆転回数が多くなり、高くなると逆転回数が少なくなっている。これは、第1の実施の形態と同様にクリーニングブレードの捲れを防止するためである。
図8は、本実施の形態に係るモータ駆動制御処理の内容を示すフローチャートである。この処理は、プリントジョブの実行要求を受けてプリント動作が開始されるときに実行される。
ステップS21では、温度検出センサ18からの検出信号を受信して機内温度を検出する。そして、ステップS22では、機内温度に応じて逆転回数nを設定する。具体的には、逆転情報テーブル202を参照し、機内温度に対応する逆転回数を読み出す。例えば、機内温度が31〔℃〕の場合、逆転回数が「0」回になる。
このように機内温度を検出することでも感光体ドラム3等の逆転動作を制御することができ、クリーニングブレードの捲れを防止できる。また、例えば温度検出センサが別の用途で配置される構成では、当該センサを逆転制御に共用できるので、新たにセンサを配置する必要がなくコスト的に有利である。
上記実施の形態では、クリーニングブレードの押圧力を可変できない構成例を説明したが、本実施の形態では、押圧力を可変可能な構成にしており、その点が異なっている。
図9は、本実施の形態に係るベルトクリーニング部301の構成を示す図であり、(a)は、通常の圧接時の状態を示し、(b)は、押圧力の低減時の状態を示している。
フレーム311は、図示しない装置本体の基台(ベース)等に固定されている。
クリーニングブレード312は、ブレード支持部材313に取着されており、その先端が中間転写ベルト11の表面に当接されている。
カム315は、カム駆動モータ316の回転軸に連結されており、カム駆動モータ316の駆動力を受けて回転軸3151を中心に回転駆動される。
カム315の回転が開始されると、カム315の周面がブレード支持部材313に当たり、カム315の回転に伴ってカム315の周面がブレード支持部材313を押し上げて行く。これにより、ブレード支持部材313が矢印α方向に回転する。その際、引っ張りバネ314による付勢力が徐々に弱まり、クリーニングブレード312の押圧力が第1の押圧力から徐々に低減し、カム315が図9(b)に示す低減位置(第2の位置)に来ると、最も小さい低減時の圧力(第2の押圧力)で押圧される構成になっている。
当該モータ制御部103は、モータ駆動制御処理において、カム駆動モータ316に電流を供給し、カム315を回転制御することによりクリーニングブレードの押圧力を変化させる。
図10に示すように、モータ駆動制御処理は、第1の実施の形態に係るモータ駆動制御処理と基本的に同じであるが、ステップS13とS15の間にステップS31、S32が追加され、ステップS15の後にステップS33、S34が追加されている。
以下、説明の都合上、先に図11の逆転処理の内容を説明し、その後にメインルーチンであるモータ駆動制御処理の内容を説明する。
カム315の回転開始直後に中間転写ベルト11を所定量だけ逆転させる(ステップS142)。カム153が低減位置まで回転したことを検出すると(ステップS302で「YES」)、カム153の回転を停止させる(ステップS303)。
すなわち、中間転写ベルト11の逆転中にはクリーニングブレード312の押圧力が徐々に低減していき、押圧力が最小値のときに正転が開始され、正転と共に押圧力が徐々に増大していく動作が実行される。
モータ駆動制御処理では、図10に示すように、ステップS14の逆転処理が終了すると、ステップS32で、低減位置に位置しているカム153のホーム位置への回転を開始させ、ステップS15で中間転写ベルト11の正転を開始させる。そして、ステップS33でカム153がホーム位置まで回転したことを検出すると、ステップS34でカム153の回転を停止させて、当該処理を終了する。逆転処理は、上記のようにカム153が低減位置にある状態で終了するので、ステップS15の正転開始時にホーム位置に戻すものである。この場合も、押圧力が低い状態で中間転写ベルト11の正転が開始されるので、クリーニングブレード312の捲れ防止をより図れる。
上記では、押圧力を可変可能にする構成としてカム153を用いた例を説明したが、可変できる構成であればこれに限られず、例えばソレノイドを用いるとすることもできる。
同図に示すように、クリーニング部401には、ソレノイド402がカム315とカムモータ316の代わりに配置されている。ソレノイド402は、フレーム403に固定されており、プランジャー4021が引っ張りバネ314を介してブレード支持部材313と接続される。
なお、上記では押圧力の可変制御を中間転写ベルト11のクリーニング部に適用した場合の例を説明したが、もちろん感光体ドラム3のクリーニング部8に適用しても良い。
なお、本発明は、画像形成装置に限られず、上記感光体ドラムや中間転写ベルトの逆転処理方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、DVD−ROM、DVD−RAM、CD−ROM、CD−R、MO、PDなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施の形態では、機内温度(環境条件)や印字率(画像形成履歴)を、感光体ドラム、中間転写ベルトが回転したときの、クリーニングブレードとの間に生じる摩擦力の大きさを指標する情報として用い、当該情報に応じて逆転制御対象としての逆転回数を決めるとしたが、当該指標する情報や逆転制御対象は、これらに限られない。
図13は、本変形例の逆転情報テーブル203の構成例を示す図であり、総プリント枚数と逆転距離とが対応付けされたものである。
ここで、総プリント枚数とは、クリーニングブレードとして新品のものが取着された時からのプリント枚数(画像形成回数)の累積値(総計)を表し、逆転距離とは、感光体ドラム3、中間転写ベルト11を逆転させる際の、その表面の移動距離を表している。同図の例では、総プリント枚数が500枚以下であれば逆転距離を0〔mm〕(逆転させない)とし、総プリント枚数が500枚を超えて多くなると、逆転距離が長くなるようになっている。
逆転動作は、逆転情報テーブル203が参照されて実行される。具体的には、例えば総プリント枚数が100枚であれば逆転は実行されず、11000枚であれば、感光体ドラム3、中間転写ベルト11が正転動作に先立ち10〔mm〕だけ逆転されることになる。なお、総プリント枚数の値は、シートSへのプリントが行われる毎にその枚数が、現在の総プリント枚数の値に足し合わされ、足し合わされた値が新たな総プリント枚数の値として更新される。
ここで、総回転時間とは、クリーニングブレードとして新品のものが取着された時からの感光体ドラム3(中間転写ベルト11)の総駆動時間を表し、逆転時間とは、感光体ドラム3(中間転写ベルト11)を逆転させる際の時間を表している。なお、本変形例では、感光体ドラム3と中間転写ベルト11の回転制御が別々に行われる。
図15は、本変形例の逆転情報テーブル205の構成例を示す図であり、プリントモードと逆転加速度とが対応付けされたものである。
ここで、前回のプリントモードとは、前回のプリントジョブ(画像形成ジョブ)で実行されたプリントモードのことであり、同図には、片面連続3枚以下など5つのモードの例が示されている。片面とは、シートの一方の面にだけプリントを実行するモードであり、両面とは、両方の面にプリントするモードのことである。なお、実際には、これ以外に片面と両面を組み合わせたモードなど種々考えられるが、ここでは省略する。
同図の例では、片面連続3枚以下の場合、クリーニングブレード81と感光体ドラム3間、クリーニングブレード191と中間転写ベルト11間に介在するトナー及びトナー添加剤が少ないと想定されるので、捲れ防止を優先して逆転加速度が小さい値に設定されている。
また、例えば指標する情報を総プリント枚数、逆転制御対象を逆転時間としても良い。この場合、総プリント枚数と逆転時間とは、枚数が多くなると逆転時間が長くなるように設定することが考えられる。
さらに、前回のジョブからの経過時間を参照して逆転を制御するとしても良い。例えば、前回のジョブから長期間ジョブが実行されないと、クリーニングブレードと中間転写ベルト11(感光体ドラム3)間に介在しているトナー等の凝集により両者が接着されたような状態になる場合があり、そのような状態で正転を行うと捲れが生じ易くなることから、仮に逆転禁止の場面であってもあえて逆転を行うように制御することで捲れ防止を図れる可能性が高くなるからである。
さらに、ヒータ等への電力供給を遮断または低減等して節電する節電機能を有する構成とした場合に、節電解除時に実行するとしても良い。節電が解除されヒータ等への電力供給の再開と共に、感光体ドラム3等を駆動させる場合があるからである。
また、上記実施の形態及び上記変形例は、それぞれ単独の制御について説明したが、これに限られることはなく、それぞれの実施の形態や変形例を組み合わせて実施するようにしても良いことはいうまでもない。
3 感光体ドラム
8 ドラムクリーニング部
9 ドラム駆動モータ
11 中間転写ベルト
15 ベルト駆動モータ
19、301、401 ベルトクリーニング部
81、191、312 クリーニングブレード
100 制御部
103 モータ制御部
201〜205 逆転情報テーブル
315 カム
316 カム駆動モータ
402 ソレノイド
Claims (17)
- 像担持体表面に当接してその表面を清掃する弾性体からなるクリーニング部材を有する画像形成装置であって、
前記像担持体の、画像形成時における回転方向を正方向としたとき、前記クリーニング部材が当接している状態の像担持体を、停止状態から正方向に回転させるのに先立ち逆方向に回転させる駆動手段と、
前記像担持体が回転したときの、前記クリーニング部材との間に生じる摩擦力の大きさを指標する情報に応じて、前記像担持体の逆方向の回転動作を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記情報は、
環境条件としての装置内温度であり、
前記制御手段は、
前記装置内温度が所定温度以上の場合には、前記逆方向の回転動作を禁止し、当該所定温度よりも低い場合には、前記逆方向の回転動作を実行させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記情報は、
画像形成履歴としての、過去の画像形成時における印字率であり、
前記制御手段は、
前記印字率が所定値未満の場合には、前記逆方向の回転動作を禁止し、当該所定値以上の場合には、前記逆方向の回転動作を実行させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記情報は、
画像形成履歴としての、総画像形成回数、像担持体総回転駆動時間、前回の逆方向の回転動作時からの画像形成回数、前回の逆方向の回転動作時からの像担持体回転駆動時間または前回の動作時からの経過時間であり、
前記制御手段は、
前記回数または時間が所定値以下の場合には、前記逆方向の回転動作を禁止し、当該所定値よりも大きい場合には、前記逆方向の回転動作を実行させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記情報は、
画像形成履歴としての、前回の画像形成ジョブで実行された画像形成モードのことであり、
前記制御手段は、
前記画像形成モードが1回の画像形成ジョブで1回の画像形成動作を行って停止する第1のモードの場合には、前記逆方向の回転動作を禁止し、1回の画像形成ジョブで複数回の画像形成動作を連続して行って停止する第2のモードの場合には、前記逆方向の回転動作を実行させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
逆方向の回転動作時における時間、距離もしくは速度を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項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
逆方向の回転後に正方向に回転させるという動作の繰り返し回数を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項に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体の、正方向への回転が、装置への電源投入時、画像形成開始直前、画像形成が実行できないトラブル状態からの復帰時、または節電状態の解除時を契機に行われることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング部材の、前記担持体への当接圧を変動させる圧変動手段を備え、
前記制御手段は、
前記圧変動手段を制御して、前記像担持体の逆方向の回転中における当接圧を画像形成時よりも低下させ、正方向の回転が開始されると当接圧を画像形成時の当接圧まで上昇させることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 感光体を露光して潜像を形成し、形成された潜像を現像する画像プロセス手段を有し、
前記像担持体は、前記感光体であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 形成された像を中間転写体に一次転写し、中間転写体に一次転写された像をシートに二次転写する画像プロセス手段を有し、
前記像担持体は、前記中間転写体であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 形成された像を、転写材搬送体により搬送される転写材上に転写する画像プロセス手段を有し、
前記像担持体は、前記転写材搬送体であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 像担持体表面に当接してその表面を清掃する弾性体からなるクリーニング部材を有する画像形成装置が実行する画像形成方法であって、
前記像担持体の、画像形成時における回転方向を正方向としたとき、前記クリーニング部材が当接している状態の像担持体を、停止状態から正方向に回転させるのに先立ち逆方向に回転させる駆動ステップと、
前記像担持体が回転したときの、前記クリーニング部材との間に生じる摩擦力の大きさを指標する情報に応じて、前記像担持体の逆方向の回転動作を制御する制御ステップと、
を含むステップを実行することを特徴とする画像形成方法。 - 像担持体表面に当接してその表面を清掃する弾性体からなるクリーニング部材と、
前記像担持体を正方向および逆方向へ回転駆動可能な駆動手段と、
自装置の状態を検出する検出手段と、
画像形成開始信号を受けたとき、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記像担持体を逆方向へ回転駆動した後に正方向へ回転駆動する第1の動作モードと前記像担持体を逆方向へ回転駆動することなく正方向へ駆動する第2の動作モードとのいずれかを選択する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記検出手段は、
前回の画像形成動作が終了してからの経過時間を検出するものであり、
前記制御手段は、
経過時間が所定時間よりも長いときに第1の動作モードを選択し、所定時間以下のときに第2の動作モードを選択することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。 - 前記検出手段は、
装置内の温度を検出するものであり、
前記制御手段は、
装置内温度が所定温度よりも低いときに第1の動作モードを選択し、所定温度以上のときに第2の動作モードを選択することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。 - 前記検出手段は、
前回の画像形成時の印字率を検出するものであり、
前記制御手段は、
印字率が所定値以上のときに第1の動作モードを選択し、所定値未満のときに第2の動作モードを選択することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
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