JP2010032909A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の画像形成装置は、一定の印刷動作毎に、清掃用の記録媒体に対して回転速度を上げた像担持体を当接させることにより、像担持体表面に付着した外添剤を除去することができる画像形成装置の提供を目的とする。
【解決手段】 本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電部と、前記帯電部材により帯電された前記像担持体に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像部と、前記現像部により形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と前記像担持体、前記帯電部、前記現像部、及び前記転写部を一定の条件で制御する印刷制御部とを有し、前記印刷制御部は、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度と前記媒体の搬送速度とを異ならせた状態で、前記像担持体と前記媒体とを当接させることを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、上位装置から入力された画像データを一定の制御に基づいて記録媒体に印刷して出力する画像形成装置に関する。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、及び電子写真カラー記録装置等の印刷成装置において、所定の記録媒体に現像剤を定着させて画像を形成する方式の画像形成装置がある。

この様な画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体を備え、当該像担持体に対して帯電及び露光を行うことにより形成された静電潜像に、現像ローラにより現像剤を付着させて得られたトナー画像を、転写ローラにより記録媒体に転写し、定着器により熱定着させるプロセスを経ることによって、記録媒体に印刷を行うものである。

上述した画像形成装置には、 記録媒体にトナー画像を転写した後に像担持体に残留している現像剤を掻き取る手段としてウレタンゴム製のクリーニングブレードを用いていることが多い(例えば、特許文献１参照。)。

特開２００５-２４１９２４号公報

しかしながら、前述の構成では、画像形成装置を長期間使用し、もしくは、画像形成装置の設置環境の変化に起因して、クリーニングブレードで十分に除去できない外添剤が像担持体表面に付着して残留することにより、現像剤が記録媒体に付着することができず、印刷画像に白抜け点として表れるドラムフィルミングが生じる問題があった。

そこで、本発明は前述の技術的な課題に鑑み、一定の印刷動作毎に、清掃用の記録媒体に対して回転速度を上げた像担持体を当接させることにより、像担持体表面に付着した外添剤を除去することができる画像形成装置の提供を目的とする。

前述の課題を解決すべく、本発明に係る画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電部と、前記帯電部材により帯電された前記像担持体に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像部と、前記現像部により形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と前記像担持体、前記帯電部、前記現像部、及び前記転写部を一定の条件で制御する印刷制御部とを有し、前記印刷制御部は、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度と前記媒体の搬送速度とを異ならせた状態で、前記像担持体と前記媒体とを当接させることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、像担持体の周速度と転写ベルトの搬送速度との間に速度差を設けることにより、従来のクリーニングブレードでは十分に除去することができなかった像担持体表面に付着した現像剤に添付された外添剤を除去することできる。従って、外添剤に起因したドラムフィルミングに係る印字不良を防止することができる。

以下、本発明の画像形成装置に係る好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の画像形成装置は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。

［第１の実施形態］
まず、本実施形態の画像形成装置１について説明する。図１に画像形成装置１の構成図を示す。画像形成装置１は、ブラック色、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の各色に対応する画像情報に基づいて記録媒体３に画像を印刷する。

画像形成装置１は、給紙トレイ１１から記録媒体３を取り出し転写部３０内に設けられた転写ベルト３１に記録媒体３を静電吸着させる給紙部１０、上位装置７１からの画像情報に基づきトナー画像を形成する画像形成部２０、画像形成部２０で形成されたトナー画像を記録媒体３に転写する転写部３０、転写部３０で記録媒体３に転写されたトナー画像を溶解及び加圧して定着させる定着器４０、及び定着器４０から排出された記録媒体３をスタッカ５３に排出する排出部５０から構成される。また、用紙搬送経路２は、給紙部１０、画像形成部２０、転写部３０、定着器４０、及び排出部５０内において記録媒体３が搬送される略Ｓ字状の経路である。以下、用紙搬送経路２に配設された各構成部材について図１を参照しながら具体的に説明する。

給紙部１０は、給紙トレイ１１から記録媒体３を取り出し転写部３０内に設けられた転写ベルト３１に記録媒体３を静電吸着させる。また、給紙部１０は、給紙トレイ１１、給紙ローラ１２、プレッシャローラ１３、レジストローラ１４、プレッシャローラ１５、及びレジストローラ１６から構成される。以下、給紙部１０を構成する各構成部材について具体的に説明する。給紙トレイ１１は、複数枚の記録媒体３を積層して収納しておき、印刷動作が開始されると記録媒体３を画像形成装置１内に供給する。なお、給紙トレイ１１は、画像形成装置１から脱着可能なように構成されている。なお、記録媒体３は、モノクロ又はカラーの画像情報を印刷させるための所定寸法の記録用紙であり、一般的には、再生紙、光沢紙、及び上質紙のような紙、若しくはＯＨＰフィルム等からなる。また、給紙ローラ１２は、給紙トレイ１１に積層して収納した記録媒体３に対して圧接した状態で回転することにより給紙トレイ１１から１枚ずつ取り出した記録媒体３を、後述するプレッシャローラ１３及びレジストローラ１４に供給する。また、プレッシャローラ１３及びレジストローラ１４は、搬送されてきた記録媒体３を挟むように対向して配設され、レジストローラ１４で加圧したプレッシャローラ１３を回転させることで、記録媒体３の斜行取り等を行いながらプレッシャローラ１５及びレジストローラ１６に搬送する。また、プレッシャローラ１５及びレジストローラ１６は、搬送されてきた記録媒体３を挟むように対向して配設され、レジストローラ１６で加圧したプレッシャローラ１５を回転させることで、記録媒体３の斜行取り等を行いながら転写部３０内に設けられた転写ベルト３１に記録媒体３を搬送して静電吸着させる。

画像形成部２０は、現像部であり、上位装置７１から受信したブラック色、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の各色に対応する画像情報に基づいてトナー画像を形成する。また、画像形成部２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、及び２０Ｃは、用紙搬送経路２における記録媒体３の搬送方向の順にそれぞれ配設されている。なお、画像形成部２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、及び２０Ｃは、互いに略同一の構成であるため、画像形成部２０と称す。画像形成部２０は、画像情報に基づく静電潜像を担持する感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１の表面に電荷を蓄えさせる帯電ローラ２２と、画像情報に対応した光を感光体ドラム２１の表面に照射する画像形成装置１本体に設けられたＬＥＤヘッド２３と、現像剤であるトナー２４を貯蔵するトナーカートリッジ２５と、トナー２４を現像ローラ２７に供給するトナー供給ローラ２６と、感光体ドラム２１表面の静電潜像をトナー２４により現像する現像ローラ２７と、現像ローラ２７に担持されたトナー２４の厚みが均一となるように規制するトナー層形成ブレード２８と、感光体ドラム２１に残留したトナー２４を掻き落とすクリーニングブレード２９から構成される。また、画像形成部２０は画像形成装置１に対して着脱可能に配設されている。以下、画像形成部２０を構成する各構成部材について具体的に説明する。

画像形成部２０内の感光体ドラム２１は、現像剤像が形成される像担持体であり、画像情報に基づく静電潜像を担持するために表面に電荷を蓄えることが可能なように構成されている。なお、感光体ドラム２１は、円筒形状部から成り、回転可能なように設けられている。この様な感光体ドラム２１は、アルミニウム等から成る導電性基層に光導電層と電荷輸送層からなる感光層を形成している。また、帯電ローラ２２は、帯電部であり、図示せぬ電源を用いて感光体ドラム２１の表面に所定の正電圧又は負電圧を印加することにより、感光体ドラム２１の表面に対して一様に電荷を蓄えさせるためのものである。帯電ローラ２２は、一定の圧力で感光体ドラム２１の表面に接触しながら回転可能なように設けられている。この様な帯電ローラ２２は、導電性の金属シャフトにシリコーン等の半導電性ゴムを被覆することで構成されている。また、ＬＥＤヘッド２３は、画像情報に対応した光を感光体ドラム２１の表面に照射して感光ドラム１１の表面に静電潜像を形成することが可能なように構成されており、感光体ドラム２１の上方に位置するように画像形成装置１本体に設けられる。この様なＬＥＤヘッド２３は、複数のＬＥＤ素子、レンズアレイ、及びＬＥＤ駆動素子を組み合わせたものから構成されている。また、トナー２４は、ガラス転移温度Ｔｇが４０℃のポリエステル樹脂、着色剤、帯電制御剤、及び離型剤から成る。なお、トナー２４の帯電特性を上げるために、負帯電性粉砕法により製造された粉砕形状で体積平均粒径８μｍのトナー２４に疎水性シリカである外添剤を添付している。また、トナーカートリッジ２５は、トナー２４を貯蔵する収容器であり、トナー供給ローラ２６の上方に装着される。なお、トナーカートリッジ２５は、例えば側面部が略円形状で記録媒体３の搬送方向と垂直方向に長い矩形状部から形成される。また、トナーカートリッジ２５は、印刷動作によりトナー２４が消耗した時に交換するために着脱自在に構成されている。

画像形成部２０内のトナー供給ローラ２６は、回転しながら現像ローラ２７に当接することで、現像ローラ２７にトナー２４を供給できるように設けられている。この様なトナー供給ローラ２６は、例えば導電性を有する金属シャフトに発泡剤が添加されたゴムを被覆することで構成されている。また、現像ローラ２７は、一定の圧力で感光体ドラム２１の表面に接触しながら回転可能なように構成されている。現像ローラ２７は、回転しながらトナー２４を感光体ドラム２１に搬送し、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像をトナー２４によって現像する。この様な現像ローラ２７は、円筒形状部から成り、導電性を有する金属シャフトに半導電ウレタンゴム材等を被覆することで構成されている。また、トナー層形成ブレード２８は、その先端部が現像ローラ２７の表面に当接するように設けられ、トナー供給ローラ２６から現像ローラ２７の表面に供給された内、一定量を越えたトナー２４を掻き取ることで、現像ローラ２７の表面に形成されるトナー２４の厚みを常に均一となるように規制する。この様なトナー層形成ブレード２８は、ステンレス等の板状弾性部材で形成されている。また、クリーニングブレード２９は、ゴム材等から成る板状部から形成され、感光体ドラム２１上に形成されたトナー画像を記録媒体３に転写した後に感光体ドラム２１に残留したトナー２４を掻き落とすために、クリーニングブレード２９の先端部を感光体ドラム２１の表面に当接させるように配設する。

転写部３０は、画像形成部２０で形成されたトナー画像を記録媒体３に転写する。また、転写部３０は、転写ベルト３１、ドライブローラ３２、アイドルローラ３３、転写ローラ３４、転写ベルトクリーニングブレード３５、及び廃棄トナー収容器３６から構成される。以下、転写部３０を構成する各構成部材について具体的に説明する。ドライブローラ３２及びアイドルローラ３３は、無端状に形成された転写ベルト３１の両端に設けられ、後述する転写ベルト３１に一定の張力を与えている。なお、ドライブローラ３２及びアイドルローラ３３は、高摩擦抵抗から成る部材で形成され、ドライブローラ３２及びアイドルローラ３３を図示せぬ駆動系によって回転させると、転写ベルト３１が従動して駆動する。また、転写ベルト３１は、記録媒体３を画像形成部２０に搬送して画像情報を転写するための搬送手段であり、転写ベルト３１の周面上に記録媒体３を静電吸着できるようにした無端状のベルトである。また、転写ベルトクリーニングブレード３５は、弾性部材から成る板状部から形成され、転写ベルト３１の表面に付着したトナー２４や紙粉などの付着物を払い落とすために、転写ベルトクリーニングブレード３５の先端部を転写ベルト３１の表面に対して一定の圧力を付加した状態で当接させている。また、廃棄トナー収容器３６は、転写ベルトクリーニングブレード３５で払い落としたトナー２４や紙粉などの付着物を回収するための容器であり、転写ベルトクリーニングブレード３５に近接し、且つ、転写ベルト３１の下部に設けられる。また、転写ローラ３４は、感光体ドラム２１の下方に位置し、転写ローラ３４と感光体ドラム２１により記録媒体３を挟むように当接した状態で回転可能に設けられている。この様な転写ローラ３４には、トナー２４の帯電とは逆極性のバイアス電圧が供給され、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー画像を記録媒体３に転写する。

定着器４０は、転写部３０で記録媒体３に転写されたトナー画像を溶解及び加圧して定着させる。また、定着器４０は、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２から構成される。以下、定着器４０を構成する各構成部材について具体的に説明する。定着ローラ４１と加圧ローラ４２は、転写ベルト３１により搬送されてきた記録媒体３を挟むように対向して配設され、記録媒体３に転写されたトナー画像を定着させる。具体的には、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２は表面が弾性体で円筒形状部から形成され、円筒形状部の内部にそれぞれハロゲンランプ等のヒータが配設されている。このような定着ローラ４１及び加圧ローラ４２は記録媒体３上に弱い静電気力だけで付着しているトナー画像を溶解した上で、加圧ローラ４２の加圧力によりトナー画像を記録媒体３に定着させる。なお、加圧ローラ４２は、定着ローラ４１の回転に付勢されることで従動する。

排出部５０は、定着器４０から排出された記録媒体３をスタッカ５３に排出する。また、排出部５０は、排出ローラ５１、排出コロ５２、及びスタッカ５３から構成される。以下、排出部５０を構成する各構成部材について具体的に説明する。排出ローラ５１及び排出コロ５２は、定着器４０から搬送されてきた記録媒体３を挟むように対向して配設され、排出ローラ５１の回転に付勢させて排出コロ５２を従動させることで、記録媒体３をスタッカ５３に排出する。また、スタッカ５３は、画像情報を印刷して排出された記録媒体３を積載して収容する収納スペースである。

次に、画像形成装置１の制御について説明する。図２に画像形成装置１の構成を示すブロック図を示す。以下、図２を参照しながら具体的に説明する。

画像形成装置１は、マイクロプロセッサ、入出力ポート、タイマ等から構成される印刷制御部７０を設けており、この印刷制御部７０から画像形成装置１に指令を出すことにより画像情報を記録媒体３に印刷する一連のプロセスを制御する。また、印刷制御部７０は、インターフェイス部６０、ＲＯＭ６１、ＲＡＭ６２、パルス信号変換部６３、プロセス制御部７２、電圧制御部７３、及びモータ制御部７４と相互に接続している。以下、印刷制御部７０と相互に接続している各構成部材について具体的に説明する。但し、図１を参照しながら前述した各構成部材については説明を省く。

画像形成装置１の制御に関し、インターフェイス部６０は、上位装置７１からの印刷データ及び制御コマンド等を受信する。また、ＲＯＭ６１は、用紙搬送経路２に設けられた各ローラ間の距離、記録媒体３を搬送する速度、及び感光体ドラム２１の周速度等を予め記録する。また、ＲＡＭ６２は、一時的に記憶する読み書き可能な揮発性メモリであり、クリーニングカウントを記憶する。また、パルス信号変換部６３は、感光体ドラム２１の回転速度を制御するモータ制御部７４内のＩＤモータ制御部７５から発信されるパルス信号をカウントすることにより、パルス信号を感光体ドラム２１の回転数と同値であるクリーニングカウントに変換する。また、プロセス制御部７２は、ＬＥＤベッド２３及び定着器４０に設けられた定着ローラ４１に印加する電圧を制御する。また、電圧制御部７３は、帯電ローラ２２、現像ローラ２７、転写ローラ３４、トナー供給ローラ２６、及びトナー層形成ブレード２８に印加する電圧を制御する。また、モータ制御部７４は、給紙ローラ１２、感光ドラム２１、帯電ローラ２２、トナー供給ローラ２６、現像ローラ２７、ドライブローラ３２、アイドルローラ３３、及び転写ローラ３４の各ローラの回転速度を制御する。例えば、給紙ローラ１２により記録媒体３の搬送が開始されてから画像形成２０Ｋ内に設けられた感光体ドラム２１に達するまでの時間ｔは、給紙ローラ１２から画像形成部２０Ｋ内に設けられた感光体ドラム２１までの用紙搬送距離をＬ_(２０Ｋ)とし、記録媒体３の線速度をＶ_Ｐとすると、印刷制御部７０でt=Ｌ_(２０Ｋ)／Ｖ_Ｐと計算される。

次に、画像形成装置１内に設けられた感光体ドラム２１に係るクリーニング動作について説明する。図３に感光体ドラム２１のクリーニング動作に係る画像形成部２０内を記録媒体３が搬送される模式図を示す。また、図４に感光体ドラム２１のクリーニング動作に係る画像形成装置１から排出された記録媒体３の模式図を示す。また、図５に感光体ドラム２１のクリーニング動作に係るタイムチャートを示す。また、図６に感光体ドラム２１のクリーニング動作に係るフローチャートを示す。なお、本実施形態は、印刷動作が終了して感光体ドラム２１の回転数が所定の回転数に係る閾値を越えた場合に、クリーニング動作を行うものである。また、感光体ドラム２１の回転数に係る閾値は例えば５００回転とするが、当該回転数に限定するものではなく一例である。以下、感光体ドラム２１に係るクリーニング動作について、図３乃至図６を参照しながら具体的に説明する

上位装置７１から印刷データがインターフェイス部６０を経て印刷制御部７０に送信されると、印刷制御部７０は、プロセス制御部７２、電圧制御部７３、及びモータ制御部７４に指令を出して、通常印刷動作、及び、感光体ドラム２１に係るクリーニング動作に係るシーケンスを開始する(Ｓ１)。次に、通常印刷時には、感光体ドラム２１の回転速度を制御するＩＤモータ制御部７５から発信されるパルス信号をパルス信号変換部６３内のカウンタで計測する。ここで、印刷制御部７０が上位装置７１からのデータ送信が完了して印刷ジョブが終了したと判断した場合(Ｙｅｓ)には手順３に進み、印刷ジョブが終了していないと判断した場合(Ｎｏ)には手順１に戻る(Ｓ２)。次に、手順２に進んだ場合、印刷制御部７０はパルス信号変換部６３に信号を送り、印刷時にカウントしていたパルス信号数をクリーニングカウント値に変換した後、パルス信号数をリセットする。また、変換したクリーニングカウント値は、ＲＡＭ６２に記憶されているクリーニングカウント値に加算して書き込む。なお、クリーニングカウント値は、計測されたパルス数をｍ、感光体ドラム２１を１回転させるのに必要なパルス数をｎとすると、ｍ/ｎで表される(Ｓ３)。次に、印刷制御部７０がＲＡＭ６２内に記憶されているクリーニングカウント値を確認し、クリーニングカウント値が５００以上の場合(Ｙｅｓ)には手順５に進み、クリーニングカウント値が５００未満の場合(Ｎｏ)にはシーケンスを終了する(Ｓ４)。

手順５に進んだ場合、印刷制御部７０が指令を出して感光体ドラム２１のクリーニングに係る制御を開始する(Ｓ５)。次に、印刷制御部７０からモータ制御部７４に指令を出し、モータ制御部７４が給紙ローラ１２、感光体ドラム２１、ドライブローラ３２、及びアイドルローラ３３を回転駆動する。また、給紙ローラ１２を駆動開始した時間をｔ_０とする。なお、記録媒体３が画像形成部２０Ｋ内に設けられた感光体ドラム２１と転写部３０に設けられた転写ローラ３４の間に達する時間ｔ_１(２０K)は、ＲＯＭ６１内に予め格納されている給紙ローラ１２から画像形成２０Ｋ内に設けられた感光体ドラム２１までの用紙搬送距離Ｌ_(２０Ｋ)、及び、転写ベルト３１の移動速度Ｖ_Ｔ(ｍ/ｓｅｃ)から、印刷制御部７０でt=Ｌ_(２０Ｋ)/Ｖ_Ｔと計算される(Ｓ６)。次に、印刷制御部７０から電圧制御部７３に指令を出し、電圧制御部７３が帯電ローラ２２に帯電電圧Ｖ_ｃｈ(Ｖ)＝−１２００Ｖを印加する。また、帯電電圧Ｖ_ｃｈ(Ｖ)の値は絶対値である。なお、帯電電圧を印加するタイミングは、ＲＯＭ６１内に予め格納されている帯電ローラ２２から画像形成２０Ｋ内に設けられた帯電ローラ２２までの感光体ドラム２１表面上の距離Ｌ_{Ｄ(ｃｈ-ｔｒ)}、及び、感光体ドラム２１の回転速度Ｖ_Ｄ１(ｍ/ｓｅｃ)から、印刷制御部７０でt_{３(２０Ｋ)}= Ｌ_{Ｄ(ｃｈ-ｔｒ)}/Ｖ_Ｄ１と計算される(Ｓ７)。次に、記録媒体３が画像形成部２０Ｋ内に設けられた感光体ドラム２１と転写部３０に設けられた転写ローラ３４の間に達する時間ｔ_１(２０K)に、印刷制御部７０からモータ制御部７４内のＩＤモータ制御部７５に指令を出して、ＩＤモータ制御部７５が感光体ドラム２１の周速度をＶ_Ｄ１(ｍ/ｓｅｃ)からＶ_Ｄ２(ｍ/ｓｅｃ)に上げ、且つ、印刷制御部７０から電圧制御部７３に指令を出して電圧制御部７３が転写ローラ３４に転写電圧Ｖ_ｔｒ(Ｖ)＝３０００Ｖを印加する。上述した通り、感光体ドラム２１と記録媒体３との間に速度差を設け、記録媒体３に感光体ドラム２１表面を擦り合わせることにより、感光体ドラム２１表面に付着したトナー２４に添付された外添剤を記録媒体３に付着させて、感光体ドラム２１の表面をクリーニングすることができる。具体的には、図４に示す様に、クリーニングブレード２９で十分に掻き取れなかった外添剤であるドラムフィルミング物質を清掃用の記録媒体３に付着させることにより、感光体ドラム２１表面上に外添剤が付着して固着することで画像情報を印刷した記録媒体３に生じる印字不良を防止することができる(Ｓ８)。

感光体ドラム２１の周速度をＶ_Ｄ１(ｍ/ｓｅｃ)からＶ_Ｄ２(ｍ/ｓｅｃ)に上げてから感光体ドラム２１が２回転する時間ｔ_２(２０K)より早い時間に、帯電ローラ２２に印加している帯電電圧 V_ｃｈをｏｆｆする。なお、帯電電圧をｏｆｆする時間ｔ_４(２０K)は、ｔ_４(２０K)= Ｌ_{Ｄ(ｃｈ-ｔｒ)}/ Ｖ_Ｄ２と計算される(Ｓ９)。次に、感光体ドラム２１の周速度をＶ_Ｄ１(ｍ/ｓｅｃ)からＶ_Ｄ２(ｍ/ｓｅｃ)に上げてから感光体ドラム２１が２回転する時間ｔ_２(２０K)に、印刷制御部７０からモータ制御部７４内のＩＤモータ制御部７５に指令を出して、ＩＤモータ制御部７５が感光体ドラム２１の周速度をＶ_Ｄ２(ｍ/ｓｅｃ)から通常の印刷速度であるＶ_Ｄ１(ｍ/ｓｅｃ)に下げる。なお、記感光体ドラム２１の周速度をＶ_Ｄ１(ｍ/ｓｅｃ)からＶ_Ｄ２(ｍ/ｓｅｃ)に上げてから感光体ドラム２１が２回転する時間ｔ_２(２０K)は、ＲＯＭ６１内に予め格納されている感光体ドラム２１の外周長さＬ_Ｄ(ｍ)、及び、感光体ドラム２１の回転速度Ｖ_Ｄ２(ｍ/ｓｅｃ)から、印刷制御部７０でｔ_２(２０K)=Ｌ_Ｄ/Ｖ_Ｄ２と計算される。また、上述した画像形成部２０Ｋにおけるクリーニング動作は、画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、及び２０Ｃについても、それぞれの感光体ドラム２１及び転写ローラ３４の間に記録媒体３が到達するタイミングで、同様に実行される。なお、感光体ドラム２１のクリーニング操作が実行されている間は、現像電圧、トナー供給電圧、トナー層形成ブレード電圧、及びＬＥＤ露光電圧はそれぞれｏｆｆである(Ｓ１０)。次に、画像形成部２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、及び２０Ｃにおいて、各感光体ドラム２１で擦り取ったトナー２４の外添剤が付着した記録媒体３は、定着器４０を経て画像形成装置１外面に設けられたスタッカ５３に排出される(Ｓ１１)。次に、印刷制御部７０が ＲＡＭ６２内に記録されたクリーニングカウント値を０にリセットして、感光体ドラム２１に係るクリーニング動作に係るシーケンスを終了する(Ｓ１２)。

以上、第１の実施形態によれば、感光体ドラム２１と転写ベルト３１との間に記録媒体３を挟んだ状態で感光体ドラム２１の速度を上げることにより、感光体ドラム２１の周速度と転写ベルト３１の搬送速度との間に速度差を設けて、従来のクリーニングブレード２９では十分に除去することができなかった感光体ドラム２１表面に付着したトナー２４に添付された外添剤を除去することできる。また、感光体ドラム２１の表面を帯電ローラ２２により帯電させた感光体ドラム２１と転写ベルト３１との間に記録媒体３を挟んだ状態で感光体ドラム２１の速度を上げることにより、更に効率良く外添剤を除去することできた。従って、外添剤に起因したドラムフィルミングに係る印字不良を防止することができる。上述した通り、上記電圧を各構成部材に印加することで感光体ドラム２１から外添剤を掻き取り易くなる。具体的には、帯電ローラ２２から感光体ドラム２１にマイナスの電圧が印加されることにより、感光体ドラム２１上に付着した外添剤にマイナスの電圧が掛かる。一方、転写ローラ３４にはプラスの電圧が印加される。このため、マイナスの電圧が掛かった外添剤がプラスの電圧を印加された転写ローラ３４に吸引されることにより、外添剤が記録媒体３に吸着され易くなる。従って、外添剤を感光体ドラム２１から掻き取り易くなる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１について説明する。なお、本実施形態においては、湿度センサ６４及び湿度判定部６５を設け、感光体ドラム２１のクリーニングを実行するか否かを、湿度センサ６４で測定した湿度に基づいて湿度判定部６５が判定する構造に特徴を有する。すなわち、第１の実施形態では、印刷ジョブが終了した時にＲＡＭ６２に記憶されたクリーニングカウントが５００以上となる毎に、感光体ドラム２１のクリーニングを実行したが、第２の実施形態においては、感光体ドラム２１のクリーニングを実行する前に湿度センサ６４で画像形成装置１内の湿度を測定し、 湿度が一定値以下の場合にのみ感光体ドラム２１のクリーニングを実行する。それ以外の画像形成装置１に係る構成は、第１の実施形態で述べた画像形成装置１の構成と同様である。そこで、本実施形態では、簡単のため重複した説明は省略し、第１の実施形態と異なる構成に関してのみ説明する。

画像形成装置１内における各湿度に対するドラムフィルミングの発生について説明する。表１に、第２の実施形態、及び、比較例として従来の実施形態に係る、画像形成装置１内の各湿度に対するドラムフィルミングの発生のレベルを示す。

感光体ドラム２１表面に外添剤であるドラムフィルミング物質が付着することによって、１００％濃度印刷時にトナー２４が紙面上に付着することができず、印刷画像に白抜け点として表れる場合があり、当該現象はドラムフィルミングによる印字不良である。ドラムフィルミングの発生レベルを、○、△、×の３段階で示した。感光体ドラム２１表面にドラムフィルミング物質である外添剤が付着していない場合には○を、感光体ドラム２１表面に外添剤が付着しているが、付着量が少ないため、１００％濃度印字を行ってもドラムフィルミングに起因した印字不良が発生しなかった場合には△を、感光体ドラム２１表面に外添剤が付着し、且つ、１００％濃度印字を行うとドラムフィルミングに起因した印字不良が発生した場合には×と表記している。また、温度２５℃、画像比率１％、Ｂｌａｃｋ色の微粉砕トナーの印刷条件において、５０００枚の連続印刷試験を行った後に、ドラムフィルミングレベルを評価した。本発明である感光体ドラム２１のクリーニングを行わない従来例においては、画像形成装置の湿度が６０％ｒｈ以上の場合に感光体ドラム２１表面にドラムフィルミング物質が付着しなかった。しかし、湿度が５０％ｒｈ以下になると感光体ドラム２１表面にドラムフィルミング物質の付着を確認した。ここで、 感光体ドラム２１表面にドラムフィルミング物質が付着し、且つ、湿度５０％ｒｈ 以下の印刷条件において、本発明に係る感光体ドラム２１のクリーニングを実施したが、画像形成装置１内の湿度が２０％ｒｈ 以上の場合には、感光体ドラム２１へのドラムフィルミング物質の付着が確認されなかった。同様に、画像形成装置１内の湿度が１０％ｒｈの場合には、感光体ドラム２１表面へのドラムフィルミング物質の付着は確認できたが、少量であったため、１００％濃度印字を行った記録媒体３にドラムフィルミングによる印字不良は確認されなかった。上述した通り、画像形成装置１内の湿度が５０％ｒｈ以下の場合にのみ、感光体ドラム２１のクリーニングを実行しても、感光体ドラム２１表面のドラムフィルミングに起因した印字不良が発生しないことを確認した。

次に、画像形成装置１の制御について説明する。図７に画像形成装置１の構成を示すブロック図を示す。以下、図７を参照しながら具体的に説明する。

画像形成装置１は、マイクロプロセッサ、入出力ポート、タイマ等から構成される印刷制御部７０を設けており、この印刷制御部７０から画像形成装置１に指令を出すことにより画像情報を記録媒体３に印刷する一連のプロセスを制御する。また、印刷制御部７０は、第１の実施形態と同一の構成部材であるインターフェイス部６０、ＲＯＭ６１、ＲＡＭ６２、パルス信号変換部６３、プロセス制御部７２、電圧制御部７３、及びモータ制御部７４に加えて、第２の実施形態において追加された構成部材である湿度判定部６５と相互に接続している。湿度判定部６５は印刷制御部７０から指令を受け、画像形成装置１内に配設された湿度センサ６４で湿度を測定して、当該湿度センサ６４で測定された湿度が一定値以下か否かを判定する。

次に、画像形成装置１内に設けられた感光体ドラム２１に係るクリーニング動作について説明する。図８に感光体ドラムのクリーニング動作の流れを示すフローチャートを示す。以下、感光体ドラム２１に係るクリーニング動作について、図８を参照しながら具体的に説明する

上位装置７１からの印刷データがインターフェイス部６０を経て印刷制御部７０に送信されると、印刷制御部７０は、プロセス制御部７２、電圧制御部７３、及びモータ制御部７４に指令を出すことにより、通常の印刷動作、及び、感光体ドラム２１に係るクリーニング動作に係るシーケンスを開始する(Ｓ２１)。なお、第２の実施形態における手順２１乃至手順２４は、第１の実施形態における手順１乃至手順４とそれぞれ同様である。手順２４から手順２５に進むと、印刷制御部７０から湿度判定部６５に指令を出し、湿度判定部６５の制御に基づき画像形成装置１内に配設された湿度センサ６４が湿度を測定する(Ｓ２５)。次に、湿度判定部６５が湿度センサ６４で測定された湿度を判定し、湿度が５０％以上の場合(Ｙｅｓ)には手順２７に進み、湿度が５０％未満の場合(Ｎｏ)にはシーケンスを終了する。但し、判定基準値である５０％は一例であり、その他の値でも構わない。また、判定基準値は予めＲＯＭ６１に格納しておくか、画像形成装置１に設けられた図示せぬ操作表示部から入力する(Ｓ４)。なお、第２の実施形態における手順２７乃至手順３４は、第１の実施形態における手順５乃至手順１２とそれぞれ同様である。

以上、第２の実施形態によれば、画像形成装置１内の湿度が一定値以下の場合にのみ、感光体ドラム２１のクリーニングを実行する。すなわち、ドラムフィルミングが起こりやすい低湿環境においてのみ感光体ドラム２１のドラムクリーニングを実行する。従って、ドラムフィルミングによる印宇不良を防止することにより高品質な画質を維持し、且つ、感光体ドラム２１表面の磨耗を最小限に抑えて感光体ドラム２１の寿命を伸ばすことができる。

なお、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態においては、プリンタを電子写真式のカラープリンタとして説明したが、本実施形態のプリンタを複写機、モノクロプリンタ、ファクシミリ装置、自動原稿読み取り装置、複合装置などに設けても良い。また、第１の実施形態及び第２の実施形態においては、感光体ドラム２１の回転速度を変更したが、感光体ドラム２１の回転速度は変更せず、記録媒体３を静電吸着させた転写ベルト３１の速度を変更することでも、本発明に係る同様の効果が得られる。すなわち、感光体ドラム２１の回転速度と記録媒体３の搬送速度を異ならせることにより、感光体ドラム２１表面への外添剤の付着を防止できる。また、感光体ドラム２１のクリーニングを所定の累計回転数では無く画像形成装置１の使用時間に応じて定期的に行っても良い。また、４つの画像形成部２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍにそれぞれ設けられた感光体ドラム２１を一括してクリーニングせず、画像形成部２０毎に別々にクリーニングを行っても良い。さらに、例えば画像形成部２０Ｋに設けられた感光体ドラム２１に対してクリーニングを行っている間に、他の３つの画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、及び２０Ｃに設けられた感光体ドラム２１を上昇させて転写ベルト３１から退避させることにより、外添剤が付着した記録媒体３が他の画像形成部２０に設けられた感光体ドラム２１に再付着することを防止する構造としても良い。

また、外添剤を掻き取るための記録媒体３は、一般的な普通紙であっても良いが、ランニングコストを軽減するために専用紙としても良い。但し、専用紙の場合には、外添剤が付着した専用紙を処理して複数回にわたり利用可能な仕様の用紙が望ましい。また、本発明に係る実施形態においては、感光体ドラム２１を２回転させるクリーニング動作として説明したが、これに限定するものではない。また、本発明における画像形成部２０は、ブラック色、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色の４色に対応する画像情報を現像する４つの画像形成部２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、及び２０Ｃを備えるが、ブラック色を除いた３色に対応する３つの画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、及び２０Ｃを備えても良い。同様に、それぞれブラック色に対応する画像情報を現像する２つの画像形成部２０Ｋを備えても良い。このように、画像形成部２０の個数、画像形成部２０の色の組み合わせ、配設位置等は限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、本発明は画像形成装置１内に設けられた感光体ドラム２１のクリーニングに係る制御に関するものであることから、 画像形成機構を直接的に有していないプリンタサーバにも適用可能である。

本発明の第１の実施形態の画像形成装置を示す構成図である。 本発明の第１の実施形態の画像形成装置の制御を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の画像形成装置に係る画像形成部内を搬送される記録媒体を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の画像形成装置に係る感光体ドラムのクリーニング動作に伴い画像形成装置から排出された記録媒体を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の画像形成装置に係る感光体ドラムのクリーニング動作に係るタイムチャートを示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の画像形成装置に係る感光体ドラムのクリーニング動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の画像形成装置の制御を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の画像形成装置に係る感光体ドラムのクリーニング動作の流れ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
２ 用紙搬送経路
３ 記録媒体
１０ 給紙部
１１ 給紙トレイ
１２ 給紙ローラ
１３ プレッシャローラ
１４ レジストローラ
１５ プレッシャローラ
１６ レジストローラ
２０，２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ 画像形成部
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電ローラ
２３ ＬＥＤヘッド
２４ トナー
２５ トナーカートリッジ
２６ トナー供給ローラ
２７ 現像ローラ
２８ トナー層形成ブレード
２９ クリーニングブレード
３０ 転写部
３１ 転写ベルト
３２ ドライブローラ
３３ アイドルローラ
３４ 転写ローラ
３５ 転写ベルトクリーニングブレード
３６ 廃棄トナー収容器
４０ 定着器
４１ 定着ローラ
４２ 加圧ローラ
５０ 排出部
５１ 排出ローラ
５２ 排出コロ
５３ スタッカ
６０ インターフェイス部
６１ ＲＯＭ
６２ ＲＡＭ
６３ パルス信号変換部
６４ 湿度センサ
６５ 湿度判定部
７０ 印刷制御部
７１ 上位装置
７２ プロセス制御部
７３ 電圧制御部
７４ モータ制御部
７５ ＩＤモータ制御部
７６ 各ローラ

Claims (9)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電部と、
   前記帯電部材により帯電された前記像担持体に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像部と、
   前記現像部により形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と
   前記像担持体、前記帯電部、前記現像部、及び前記転写部を一定の条件で制御する印刷制御部とを有し、
   前記印刷制御部は、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度と前記媒体の搬送速度とを異ならせた状態で、前記像担持体と前記媒体とを当接させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記印刷制御部は、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度を上げた状態で、前記像担持体と前記媒体とを当接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。
3. 前記印刷制御部は、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度と前記媒体の搬送速度とを異ならせた状態で、前記帯電部により帯電された前記像担持体と前記媒体とを当接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。
4. 前記印刷制御部は、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度を上げた状態で、前記帯電部により帯電された前記像担持体と前記媒体とを当接させることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の画像形成装置。
5. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電部と、
   前記帯電部材により帯電された前記像担持体に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像部と、
   前記現像部により形成された前記現像剤像を媒体に転写する転写部と
   前記像担持体、前記帯電部、前記現像部、及び前記転写部を一定の条件で制御する印刷制御部と、
   装置内の湿度を測定する湿度センサと、
   前記湿度センサで測定された湿度の値が一定値以下であるか否かを判定する湿度判定部とを有し、
   前記印刷制御部は、前記湿度判定部で判定された前記装置内の湿度の値が一定値以下で、且つ、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度と前記媒体の搬送速度とを異ならせた状態で、前記像担持体と前記媒体とを当接させることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記印刷制御部は、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度を上げた状態で、前記像担持体と前記媒体とを当接させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記印刷制御部は、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度と前記媒体の搬送速度とを異ならせた状態で、前記帯電部により帯電された前記像担持体と前記媒体とを当接させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記印刷制御部は、印刷動作を実行しない時、前記像担持体の周速度を上げた状態で、前記帯電部材により帯電された前記像担持体と前記媒体とを当接させることを特徴とする請求項５又は請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記一定値は、５０％ｒｈであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。