JP2010139894A - 画像形成方法および装置 - Google Patents

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【課題】 非接触帯電部材と像担持体の間のギャップを正常値に調整。
【解決手段】 像担持体と帯電部材との間のギャップ異常の可能性を推定する。具体的には、ギャップ発生に影響するパラメータ又は発生したギャップによって影響を受けるパラメータに基づいて推定する。より具体的には、温度変化、および/又は、像担持体と帯電部材との間の適正帯電電流を通電するためのバイアス電圧に基づいて推定する。第1態様ではギャップ異常の可能性を温度変化に基づいて推定し、第2態様では、像担持体と帯電部材との間の適正帯電電流を通電するためのバイアス電圧に基づいて推定し、第3態様では、温度変化と、バイアス電圧とに基づいて推定する。そして、ギャップ異常の可能性ありと推定すると、非接触帯電部材を設定時間tpの間馴らし回転駆動して後に、画像形成を開始する。
【選択図】 図8

Description

本発明は、像担持体を非接触帯電部材、例えば帯電ローラ、で帯電し、帯電面を画像光で露光し、露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像し、該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する画像形成方法および装置に関し、特に、像担持体と非接触帯電ローラとの間のギャップ変動の修正に関する。本発明は、プリンタ,複写機およびファクシミリ装置に実施することができる。
上記像担持体は、静電潜像形成に先立ち感光層表面を一様帯電されるが、この帯電行程に用いられる構成には、コロナチャージャなどを用いた非接触コロナ帯電方式および帯電ローラ,帯電ブラシ等を像担持体に接触させる接触帯電方式が知られている。接触帯電方式では、芯金の表面に弾性体層および高抵抗層を順次積層した構成の帯電ローラが用いられ、芯金への所定電圧の印加により像担持体表面の帯電を行うようになっており、非接触コロナ帯電方式と比較するとオゾンの発生量が1000分の1程度に抑えられることから、環境上での弊害が生じないという理由によって近年多用される傾向にある。
しかし接触帯電方式では、像担持体に帯電部材である帯電ローラが直接接触する構成であるために、像担持体上に残留するトナーや紙粉などの異物の付着が起きやすくなり、これによって像担持体に対する帯電ムラを生じる虞がある。そこで、像担持体と帯電ローラとの間に微小間隙、いわゆるギャップを設定し、微小ギャップ内で放電を行うようにした非接触帯電方式が提案されている。
接触帯電方式および非接触帯電方式での帯電バイアス方式としては、帯電ローラに対する電圧印加方式として定電圧制御された直流電圧を印加するDC印加方式と、定電圧制御された直流電圧に定電流制御された交流電圧を重畳して印加するAC印加方式とが知られている。このようなバイアス方式を用いる場合には、帯電ローラの物性、つまり、帯電ローラの表面抵抗の変化を考慮する必要があり、従来では、表面抵抗の変化が温度や湿度の変化に起因することに着目して、温度,湿度の検知結果に応じて帯電バイアス条件を補正する方法が採用されていた。
しかし、接触帯電方式と違って像担持体と帯電部材である帯電ローラとの間に微小ギャップを設定している非接触帯電方式では、上述した環境条件による表面抵抗の変化に加えて、微小ギャップの変化が起こり、これによって像担持体への帯電条件が変化し、像担持体表面で帯電特性を一様化することができなくなる場合がある。帯電特性が一様化できない場合には、像担持体上で形成された可視像に濃度ムラが発生することになる。
微小ギャップの変化原因には、上述した温度や湿度の変化あるいは像担持体や帯電ローラの偏心、そして作動時に生起される交流電圧の高周波振動があるが、温度や湿度による変化は、偏心や高周波振動などと違って定常的ではなく、その取り扱いが難しい。つまり、帯電部材として用いられる帯電ローラの弾性材料は温度や湿度の変化に応じて膨縮することがあり、これによる微小ギャップの変化だけでなく、弾性材料の硬度変化も発生することになり、これによって微小ギャップ設定用のスペーサが弾性材料の厚さ方向での位置を変化させて微小ギャップを変化させてしまうことがある。
AC帯電方式は非接触帯電部材を用いており、直流に交流を重畳したバイアスを印加する場合、帯電電流が少ないと、感光体上の放電不足部分に帯電されず、その部分にトナーが現像され、地肌汚れが発生する。
特開2005−196052号公報 特開2004− 62062号公報。
特許文献1は、環境条件を雰囲気温度とするとともに、該雰囲気温度をその中間部位を基準にその上限側と下限側に段階的に設定し、各雰囲気温度における上記帯電ギャップの平均値を求め、上限側と下限側の雰囲気温度における平均値の差の絶対値の倍数値が中間部位の雰囲気温度における平均値以下になるように、上記帯電部材の材質的条件を設定したことを特徴としている。周囲雰囲気の気温変化による帯電部材の材質的を考慮しているが、帯電部材を支えている支持部材も温度により状態が変化していると考えられ、極端な場合、正規の位置からずれることが考えられる。
特許文献2では、像担持体に対して非接触に配置された帯電部材と、絶対湿度を検出する手段を有する画像形成装置において、帯電部材は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより被帯電体を帯電する際に、交流電圧を絶対湿度に応じて補正することを特徴としている。帯電部材である帯電ローラと像担持体である感光体のギャップが異常であっても、異常状態を修復できずに印刷してしまう。
低温時には樹脂等が収縮し、部品等が狙い通りに動作しないことがある。特に高温から低温への変化が急な場合、樹脂の収縮において意図しない位置に部品がセットされてしまうことがある。微小ギャップを利用するAC帯電方式は、帯電を均一化させるためには微小ギャップを維持することが重要である。特に、帯電部材は、温度差によるカートリッジ等のフレーム樹脂が収縮することで、像担持体に対するギャップずれを生じ、意図しない画像を生ずることがある。
ギャップを維持する手段の一つとして突き当てコロ方式があるが、目的のギャップにするために段差(カラー)のある帯電ローラを押し当てる。押し当てる押圧力を大きくすることで、周囲雰囲気等の外因の影響を小さくすることができるが、押し当て力が大きいと、像担持体へのダメージが大きくなり、像担持体が感光体であれば、表層を傷つけたりしてしまうので、押し当て力を大きくしづらい。そこで、最低限の押し当て力で周囲雰囲気(温度,湿度)の影響を受けても、帯電部材と像担持体の間のギャップを正常値に調整する必要がある。
本発明は、帯電部材と像担持体の間のギャップを正常値に調整することを目的とする。
本発明では、像担持体と帯電部材との間のギャップ異常の可能性を推定する。やや具体的には、ギャップ発生に影響するパラメータ又は発生したギャップによって影響を受けるパラメータに基づいて推定する。より具体的には、温度変化、および/又は、像担持体と帯電部材との間の適正帯電電流を通電するためのバイアス電圧に基づいて推定する。
本発明の第1実施態様ではギャップ異常の可能性を温度変化に基づいて推定し、第2実施態様では、像担持体と帯電部材との間の適正帯電電流を通電するためのバイアス電圧に基づいて推定し、第3実施態様では、温度変化と、像担持体と帯電部材との間の適正帯電電流を通電するためのバイアス電圧とに基づいて推定する。そして、ギャップ異常の可能性ありと推定すると、非接触帯電部材を設定時間tpの間馴らし回転駆動して後に、画像形成を開始する。
本発明の第1実施態様は、下記(1)および(5)であり、第2実施態様は、下記(2)および(6)であり、また、第3実施態様は、下記(3)および(7)である。
(1)像担持体(101)を非接触帯電部材(102)で帯電し、帯電面を画像光で露光し、露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像し、該可視像を直接に又は中間転写体(107)を介して間接に用紙に転写する画像形成において、
前記非接触帯電部材又はその周りの温度を検出し、前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1から、今回の画像形成指示時点の検出温度Tnが設定値Ts以上低い場合は、前記非接触帯電部材を、設定時間tp(30sec)の馴らし回転駆動後に、今回の画像形成を開始する、ことを特徴とする画像形成方法。
なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応または相当要素の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。
本実施態様(1)は、像担持体と帯電部材との間のギャップ異常の可能性を温度変化に基づいて推定する。気温変化による帯電部材を支持する部材の収縮等にも対応するために温度変化を検知した場合、画像に影響しない動作で帯電部材の動作をなじませることで、正規の位置に調整する。作像開始に先立って帯電部材を回動することで、指示部位や摺動部位が正規の位置に戻り、正規の状態での作像が可能になる。急激な周囲環境変化においても、像担持体を安定に帯電することができ、安定した画像を提供することができる。
第1実施態様の効果を確認するために、図1に示す複合機能プリンタ(後述)と同一構造の評価機の周囲雰囲気(気温)を急冷した後に、6時間放置したあと、画像を印刷するという評価を行った。その結果を表1に示す。この評価ではTn−1が放置前の気温、Tnが6時間放置後の気温である。カートリッジ(作像ユニット)が新品時では帯電異常は発生しないが、20000枚印刷したカートリッジでは、帯電異常が発生した。今回発生した帯電異常は、感光体を十分に帯電できずにその帯電できない箇所にトナーが付着したものである。この原因として、帯電ローラと感光体のGapが広がりすぎているために、十分に感光体を帯電させることができなかったためである。今回の評価機の帯電方式は、非接触帯電ローラを用いるAC印加方式を用いており、直流に交流を重畳したバイアスを非接触帯電ローラ印加した。
Figure 2010139894
帯電ローラ102の支持形体は、図3の(b)に示す。帯電ローラ102の軸受けブロック102dの溝をカートリッジフレームに固定のガイド枠102gで支持している。感光体101への帯電ローラの加圧当接には、バネ102eを用いている。帯電ローラ102と感光体101の間のギャップが広がる原因は、帯電ローラ102の軸受け内にトナーやNOxなので放電生成物が入り込み、さらに高温から低温に急冷されてために帯電ローラ102の軸受けが収縮し、帯電ローラ102の回転負荷が増大したために、感光体101から駆動力をもらっている帯電ローラ102が、感光体101から逃げ(離れ)やすくなったためと考えられる。重力方向下側からバネ102eで帯電ローラ102を押し上げて感光体101に押し当てていることから、よりトルクアップ(回転負荷増大)により逃げやすい。Tn−1(前回作像の終了時温度)が10°CでTn(今回作像指示時の温度)が10°Cの、温度変化が0°Cの時は、20000枚印刷したカートリッジでも帯電異常は発生していないことから、温度変化がトルクアップの原因であると考えられる。
帯電ローラ102と感光体101の微小空隙(ギャップ)の適値は、30μmである。この様子を図3の(a)に示す。異常画像発生時の帯電ローラ102と感光体101のギャップは、200μm程度になっていた。このときの様子を図9に示す。また、20000枚印刷したカートリッジのTn−1−Tnが13°Cの異常画像は、数枚印刷すると改善する。よって、少し帯電ローラ102が回動することで正規(適値)のギャップに戻る。そこで、20000枚印刷したカートリッジに対して、Tn−1が23°CでTnが10°C、およびTn−1が27°CでTnが10°Cに急激に機内温度を低下させて、帯電異常が発生する条件下でカートリッジを、空回し(帯電や現像にバイアスをかけないで感光体101(及び帯電ローラ102)や現像ローラを回転させる)30秒実施した。そして、画像を印刷したが、異常画像の発生はなかった。少し回転することで帯電ローラ102と帯電ローラ102の軸受けの摺動性が向上(摩擦抵抗が低下)したため、帯電ローラ102の負荷トルクが低下したためと考えられる。
すなわち、画像形成装置に設置されている機内温度センサが急激な温度変化(低下)を検知したときに、画像形成装置のウォームアップ前に帯電ローラ102を回動させることで、帯電ローラ102と帯電ローラ102の軸受け部の摺動性が向上し、帯電ローラ102と感光体101のギャップの広がりが適値に戻り、異常画像を生じない。ここでのウォームアップとは、定着温度上げ(定着ヒータの加熱)や画像調整動作(画像の濃度を確認し、最適な画像濃度になるように帯電バイアスや現像バイアスを調整する)などの印刷前準備動作のことである。なお、定着温度上げは、温度Tnの検出直後に開始してもよい。すなわち、該ウォームアップから、定着温度上げは排除してもよい。
(2)像担持体(101)を非接触帯電部材(102)で帯電し、帯電面を画像光で露光し、露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像し、該可視像を直接に又は中間転写体(107)を介して間接に用紙に転写する画像形成において、
今回の画像形成指示に応じた画像形成の前に、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に設定値(750μA)の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値(Vs=2500Vpp)以上の場合は、前記非接触帯電部材を、設定時間tp(30sec)の馴らし回転駆動後に、今回の画像形成を開始する、ことを特徴とする画像形成方法。
これによれば、ギャップ異常が、像担持体と非接触帯電部材の間の電圧によってギャップ異常が判定され、非接触帯電部材の馴らし駆動によって、ギャップ異常が修復し、像担持体を安定に帯電することができ、安定した画像を提供することができる。本実施態様(2)は、非接触帯電部材にDC電圧に加えてAC電圧を印加するAC帯電方式を用いる。非接触帯電部材102に直流DCに交流ACを重畳したバイアスを印加する場合、帯電電流が少ないと、感光体101上の放電不足部分が帯電せず、その部分にトナーが現像され、地肌汚れが発生する。発明者らは予め、数種の温,湿度環境下で異常画像が発生しない帯電電流値を確認した。そして、各帯電電流値を温,湿度対応で画像形成装置の記憶手段に記憶しておき、画像形成装置が温,湿度を検知し、該温,湿度対応の帯電電流値を記憶手段から読み出し、読み出し値に合致するように、非接触帯電部材102に流れる帯電電流を調整する。特に断りの無い限り、この電流値の調整は、交流電流値の調整である。
この電流値調整動作は、帯電部材である帯電ローラから感光体に流れる電流を検知することから感光体と帯電ローラは回動して全周の電流値を確認することが望ましいが、感光体と帯電ローラのギャップが判定できればよいので、回動させないで帯電ローラから感光体に流れる電流値を検出し最適値として設定した帯電電流値になるように、バイアス電圧すなわち感光体/帯電部材間電圧(感光体を機器アース接続するときは帯電ローラに印加する電圧)を調整するものとする。また、帯電電流が大きい場合も異常放電が発生し、感光体上の異常放電部にトナーが現像され、地肌汚れが発生する。よって、帯電電流を最適値にする必要がある。特に帯電ローラは、抵抗の環境依存性が大きいことから、周囲雰囲気に最適化した帯電電流を印加する必要がある。
表2に感光体と帯電ローラのギャップが異なるときに予め確認されている最適電流を流したときに得られる電圧値(ACバイアスなので、ピークトゥピーク値である)を測定した。表2のように気温10°Cのときに最適な帯電電流値は750μAであったので、通常の帯電ローラと感光体のギャップであれば、帯電バイアスの交流電圧のピークトゥピーク値2000Vppであるのに対して、帯電ローラと感光体のギャップの片側が200μm離れているときは、帯電交流電圧のピークトゥピーク値が3000Vpp必要なり、得られる交流電圧値によって帯電ローラと感光体のギャップが離れていることがわかる。
Figure 2010139894
感光体と帯電ローラのギャップが広がると電流が流れにくくなる。すなわち、感光体と帯電ローラの間の抵抗が大きくなるので、電流値調整動作によって最適電流値にする定電流制御をすると、帯電ローラと感光体間の検出される電圧が大きくなることで、感光体と帯電ローラの間のギャップを確認ができる。
上記電流値調整動作によって帯電電流値を最適電流値である設定値にするとき、バイアス電圧が、設定値(Vs)以上の場合、感光体と帯電ローラのギャップが広がっていると推定し、帯電ローラを馴らし回転させて、感光体と帯電ローラの間のギャップを正規のギャップに戻す。すなわち、正規のギャップに戻るに十分な時間、帯電ローラを馴らし回転駆動する。例えば、表2の場合は、ギャップ異常と判定するための閾値である上記設定値(Vs)=2500Vppとし、3000Vppが検出された場合、帯電ローラを馴らし回転駆動する。
(3)像担持体(101)を非接触帯電部材(102)で帯電し、帯電面を画像光で露光し、露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像し、該可視像を直接に又は中間転写体(107)を介して間接に用紙に転写する画像形成において、
前記非接触帯電部材又はその周りの温度を検出し、前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1から、今回の画像形成指示時点の検出温度Tnが設定値Ts以上低い場合、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に設定値(750μA)の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値以上のときに、前記非接触帯電部材を、設定時間tp(30sec)の馴らし回転駆動後に、今回の画像形成を開始する、ことを特徴とする画像形成方法。
これによれば、温度変化Tn−1−Tnによるギャップ異常の推定と、上述の電流値調整動作に基くバイアス電圧の検出によるギャップ異常の推定の両方でギャップ異常との判定が成立するときに、帯電ローラを馴らし回転駆動するので、ギャップ異常との推定の精度が高く、帯電ローラを無駄に馴らし回転駆動する機会が少なくなる。
(4)前記設定時間tpの馴らし回転駆動後に再度、前記像担持体(101)と前記非接触帯電部材(102)の間に設定値の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値(Vs=2500Vpp)未満であると今回の画像形成を開始し、設定値以上であると再度非接触帯電部材を馴らし回転駆動する、上記(3)に記載の画像形成方法。
(5)像担持体(101);
該像担持体を帯電する非接触帯電部材(102);
前記像担持体の帯電面を画像光で露光する画像露光装置(106);
前記像担持体の、前記露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像する現像手段(103);
該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する転写手段(111,107,117);
前記非接触帯電部材又はその周りの温度を検出する温度検出手段(20,10);
前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1を保持するメモリ手段(21);および、
今回の画像形成指示時点の検出温度Tnが前記メモリ手段が保持する検出温度Tn−1より設定値Ts以上低い場合に、前記非接触帯電部材を設定時間tp(30sec)の馴らし回転駆動後に、該今回の前記画像形成を開始する、作像制御手段(16);を備える画像形成装置。
(6)像担持体(101);
該像担持体を帯電する非接触帯電部材(102);
前記像担持体の帯電面を画像光で露光する画像露光装置(106);
前記像担持体の、前記露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像する現像手段(103);
該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する転写手段(111,107,117);
前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に、設定値の帯電電流を通電する通電手段(22);
前記設定値の帯電電流が流れたときの前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出する電圧検出手段(24);および、
今回の画像形成指示に応じた画像形成の前に、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に前記設定値の帯電電流を通電して前記電圧検出手段の検出電圧が設定値以上の場合は、前記非接触帯電部材を、設定時間tp(30sec)の馴らし回転駆動後に、今回の画像形成を開始する、作像制御手段(16);を備える画像形成装置。
(7)像担持体(101);
該像担持体を帯電する非接触帯電部材(102);
前記像担持体の帯電面を画像光で露光する画像露光装置(106);
前記像担持体の、前記露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像する現像手段(103);
該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する転写手段(111,107,117);
前記非接触帯電部材又はその周りの温度を検出する温度検出手段(20,10);
前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1を保持するメモリ手段(21);
前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に、設定値の帯電電流を通電する通電手段(22);
前記設定値の帯電電流が流れたときの前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出する電圧検出手段(24);および、
前記温度検出手段による今回の画像形成指示時点の検出温度Tnが、前記メモリ手段の前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1より、設定値Ts以上低い場合に、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に設定値の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値以上のときに、前記非接触帯電部材を設定時間tp(30sec)の間馴らし回転駆動してから、今回の画像形成を開始する、作像制御手段(16);を備える画像形成装置。
(8)前記作像制御手段は、前記設定時間tpの馴らし回転駆動後に再度、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に設定値の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値未満であると今回の画像形成を開始し、設定値以上であると再度非接触帯電部材を馴らし回転駆動する;上記(7)に記載の画像形成装置。
(9)前記の、像担持体,非接触帯電部材および現像手段はプロセスカートリッジ形体にユニット化され、複数のユニットが、中間転写ベルト(107)の行路に沿って配設された;上記(5)乃至(8)のいずれか1つに記載の画像形成装置。ユニット内要素に異常を生じたとき、ユニット単位で交換すれば、修復作業が容易である。カートリッジ寿命時や故障時に早急に、故障を修復できる。
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
図1に、本発明の第1実施例である複合機能プリンタMFPの機構を示す。この実施例のカラープリンタ100は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ100は、マゼンダ(M),シアン(C),イエロー(Y)および黒(ブラック:K)の各色の画像を形成するための4組の作像ユニットY〜Kが、第1転写ベルト107の移動方向(図中の左から右方向y)に沿ってこの順に配置されている。即ち、4連ドラム方式のフルカラー画像形成装置である。
回転可能に支持され矢印方向に回転する感光体101の外周部には、帯電ローラ102,現像装置103,潤滑剤塗布ブラシローラ104(図2の104)およびクリーニングブレード105(図2の105a)が配備されている。帯電ローラ102と現像装置103の間には、露光装置106から発せられる光情報の入るスペースが確保されている。感光体101は4個(Y,M,C,K)あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じである。現像装置3が扱う色材(トナー)の色が異なる。感光体101(4個)は直径が30から100mm程度のアルミニュム円筒表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けた感光体である。その一部が、第1転写ベルト107に接している。ベルト状の感光体も採用可能である。
第1転写ベルト107は矢印方向に移動可能に、回転するローラ108,109および110間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第1転写手段111が感光体101の近傍に配備されている。ベルトループの外側に、第1転写ベルト用のクリーニング装置112が配備されている。第1転写ベルト107より転写した後にその表面に残留する不要のトナーを拭い去る。
露光装置106は公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体表面に潜像として照射する。LEDアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。第1転写ベルト107は、基体の厚みが50μm乃至600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、感光体101からトナーを転写可能とする抵抗値を備える。
図1上で、第1転写ベルト107の右方には、第2転写ベルト113が配備されている。第2転写ベルト113は矢印方向に移動可能に、回転ローラ114,115および116間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第2転写手段117が配備されている。ベルトループの外側に、第2転写ベルト用のクリーニング装置118、チャージャ119、などが配備されている。クリーニング装置118は、用紙にトナーを転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。
第2転写手段117,ローラ116、第1転写ベルト107を支持するローラ108により、第1転写ベルト107と第2転写ベルト113は接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。第2転写ベルト113は、基体の厚みが50μm乃至600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、第1転写ベルト107からトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルトである。
記録媒体である用紙120は、図の下方の給紙カセット121,122に収納されており、最上の用紙が給紙ローラ131又は132で1枚づつ、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ133に搬送される。第2転写ベルト113の上方に、定着器123、排紙ガイド124、排紙ローラ125、排紙スタック126が配備されている。
第1転写ベルト107の上方で、排紙スタック126の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部127が設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジ128の形態にしてある。粉体ポンプ等により対応する色の現像装置103に適宜補給される。
本体の一部のフレーム129は、開閉支軸130を中心として、回動開放が可能な構造にしてあるので、記録媒体の搬送路は大きく開き、ジャムした記録媒体(用紙)の処理を容易にしている。
ここで両面印刷のときの各部の動作を説明する。まず感光体101による、作像が行われる。すなわち、露光装置106の作動により、不図示のLD光源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電ローラ102で一様に帯電された感光体101のうち、作像ユニットYの感光体上に至り、書き込み情報(色に応じた情報)に対応した潜像を形成する。感光体101上の潜像は現像装置103で現像され、トナーによる顕像が感光体101の表面に形成され保持される。このトナー像は、第1転写手段111により、感光体101と同期して移動する第1転写ベルト107の表面に転写される。感光体101の表面は、残存するトナーがクリーニング装置104でクリーニングされ、除電装置105で除電され次の作像サイクルに備える。
第1転写ベルト107は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。作像ユニットMの感光体101に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに第1転写ベルト107に乗っている前の色の顕像に重ねられ、最終的に4色重ねられる。なお、単色黒(K)のみを形成する場合もある。
このとき同期して第2転写ベルト113は矢印方向に移動していて、第2転写手段117の作用で、第2転写ベルト113の表面に第1転写ベルト107表面に作られた画像が転写される。いわゆるタンデム形式である4個の作像ユニットa〜dの各感光体101上で画像が形成されながら、第1,第2転写ベルト107,113が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。
第1転写ベルト107が、所定のところまで移動すると、用紙の別の面に作成されるべきトナー画像が、前述したような工程で再度感光体101により作像され、給紙が開始される。給紙ローラ131又は132が反時計方向に回転すると、給紙カセット121又は122内の最上部にある用紙120が引き出され、レジストローラ133に搬送される。
レジストローラ133を経て、第1転写ベルト107と第2転写ベルト113の間に送られる用紙の片側の面に、第1転写ベルト107表面のトナー像が、第2転写手段117により転写される。更に記録媒体は上方に搬送され、第2転写ベルト113表面のトナー像が、チャージャ119により用紙のもう一方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。
本実施例では、感光体101に作像されるトナーの極性はマイナスである。第1転写手段111にプラスの電荷を与えることで、感光体101に作像されたトナーは第1転写ベルト107に転写される。第2転写手段117にプラスの電荷を与えることで、第1転写ベルト107に転写されたトナーは、第2転写ベルト113に転写される。用紙を第1,第2転写ベルト107,113間に送り込み、第2転写手段117にプラスの電荷を与えることで、第1転写ベルト107に転写されたトナーが用紙の片側の面に転写され、また、第2転写ベルト113に転写されたトナーは、転写チャージャ119からプラス極性の電荷与えることで、第2転写ベルト113表面のマイナス極性のトナーは吸引されて、用紙の他の面に転写される。
上記のステップで両面にトナー像が転写された用紙は、定着器123に送られ、用紙上のトナー像(両面)が一度に溶融、定着され、ガイド124を経て排紙ローラ125により本体フレーム上部の排紙スタック126に排出される。
図1のように、排紙部124〜126を構成した場合、両面画像のうち後から用紙に転写される面(頁)、すなわち第1転写ベルト7から用紙に直接転写される面が下面となって、排紙スタック126に載置されるから、頁揃えをしておくには2頁目の画像を先に作成し、第2転写ベルト113にそのトナー像を保持し、1頁目の画像を第1転写ベルト107から用紙に直接転写する。
第1転写ベルト107から直接に用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、第2転写ベルト113から用紙に転写されるトナー像は、感光体表面で逆像(鏡像)になるよう露光される。このような頁揃えのための作像順、ならびに、正、逆像(鏡像)に切り換える画像処理も、IMACによるメモリMEMに対する画像データの読書き制御によって行っている。
第2転写ベルト113から用紙に転写した後、ブラシローラ,回収ローラ,ブレード等を備えたクリーニング装置118が、第2転写ベルト113に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。
図1ではクリーニング装置118のブラシローラが第2転写ベルト113の表面から離れた状態にある。支点118aを中心として揺動可能で、第2転写ベルト113の表面に接離可能な構造になっている。用紙に転写する以前で、第2転写ベルト113がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図で反時計方向に揺動し接触させる。除去された不要トナーはトナー収納部134に集められる。
以上が、「両面転写モード」を設定した両面印刷モードの作像プロセスである。両面印刷の場合には、常にこの作像プロセスで印刷が行われる。片面印刷の場合には、「第2転写ベルト113による片面転写モード」と「第1転写ベルト107による片面転写モード」の2つがあり、前者の第2転写ベルト113を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト107に4色重ね(又は単色黒)で形成された顕像が第2転写ベルト113に転写され、そして用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合、排紙スタック126に排出された印刷済用紙の上面に印刷画面がある。
後者の第1転写ベルト107を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト107に4色重ね(又は単色黒)で形成された顕像が、第2転写ベルト113には転写されずに、用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合は、排紙スタック126に排出された印刷済用紙の下面に印刷画面がある。
画像読取装置であるスキャナ80には、原稿の表面を読取る縮小光学系がある。該縮小光学系には、原稿を照明する光源と該光源の光を原稿に集光するリフレクタおよび原稿の反射光をうける第1ミラーを搭載した第1キャリッジ85と、第1ミラーにて反射された光をイメージセンサであるCCD(電荷結合素子)82上に集光するレンズ83に向けて反射する第1および第2ミラーを搭載した第2キャリッジ87と、上記レンズ83およびCCD82がある。その他に、スキャナ80には、基準白板84,シートスルー読取り用の窓ガラス86およびフラットベッド読取り用(ブック読取り用)のコンタクトガラス90がある。
一方、自動原稿搬送装置であるADF81には、裏面を読み取る等倍光学系(CIS89)がある。その他に、ADF81には、白色ローラ88,原稿トレイ92,原稿トレイ92に積載された原稿91を一枚づつ分離するピックアップローラおよび原稿を搬送するための搬送ローラ等がある。白色ローラ88は、原稿の裏面を、等倍光学系のCIS(Contact Image Sensor:接触読取りのイメージセンサ)89で読み取る場合の、シェーディング補正時の補正データを得るため、窓ガラス86の主走査方向x全長に及ぶ長さの全長にわたって均一濃度の、ほぼ白色のローラである。
フラットベッド読取りの場合には、駆動源であるモータ(図示略)により、図1に示す窓ガラス86の直下の位置(ホームポジション)から第1キャリッジ85が、図1上で右方向(y矢印の方向と逆の方向:逆y方向)に副走査駆動され、これに同期して第2キャリッジ87が、同方向に、第1キャリッジ85の移動速度の半分の速度で駆動される。すなわち、コンタクトガラス90の上面からCCD82に至る原稿反射光の行路を一定にするように、第2キャリッジ87が駆動される。第1キャリッジ85(の第1ミラー)が原稿の始端(図1上で左端)直下に達してから、終端(右端)に達するまでの間、CCD82が画像光を画像信号に変換し、この画像信号を信号処理回路(図示略)がデジタル変換する。すなわち画像データに変換する。基準白板84は、フラットベッド読取りの場合のシェーディング補正時の補正データを得るために設けられた、コンタクトガラス90の横幅(x方向)の全体に及ぶ長さの、全長に及んで均一濃度のほぼ白色の部材である。
シートスルー読取りによる原稿表面画像の読取りの場合には、第1キャリッジ85を図1に示すホームポジションに置いて、ADF81で原稿を搬送し、原稿が窓ガラス86を横切っている間、CCD82が画像光を画像信号に変換し、この画像信号を信号処理回路がデジタル変換する。両面読取の場合には、上記シートスルー読取りによる原稿表面画像の読取りとともに、等倍光学系のCIS89によって、原稿裏面の画像を読取る。
図2に、4組の作像ユニットY〜Kの1つを示す。潤滑剤塗布ブラシローラ104aは、ばね104cの反発力で押し付けられた固形潤滑剤104bをこすって微量を感光体101に拭い付ける。また、転写残トナーをクリーニングする。潤滑剤塗布ブラシローラ104aの線速は、感光体101の線速に対して若干異なる速さに設定してある。該ローラ104aの線速とは、潤滑材塗布ブラシローラ104aが感光体101の表面に接触している位置での線速を言う。具体的には、潤滑剤塗布ブラシローラ104aはφ12mmであるが、感光体101に対して1mm程度食込ませて使用しているので、感光体101に接触している部分での潤滑材塗布ブラシローラ104aの実質の径は小さく、感光体101の径φ30mm、潤滑剤塗布ブラシローラ104aの径φ10mmで計算されるものである。当然、潤滑剤塗布ブラシローラ104a単体の外径が同じでも、食込み量の設定(感光体101と潤滑剤塗布ブラシローラ104aの中心間距離)の設定が変化すれば、潤滑剤塗布ブラシローラ104aの線速も変化する。クリーニングブレード105aは、感光体101上の潤滑剤を均等に拭い付けると共に、余剰の潤滑剤および残トナーを拭い取る。
図3の(a)に、帯電ローラ102の支持構造を示し、図3の(b)には、(a)に示す倣い支持構造部Bを、一部を分解し拡大して示す。帯電ローラ102の軸102fは軸受けブロック102dで回転自在に支持されており、この軸受けブロック102dを作像ユニットの基体に固定の摺動ガイド102gが、上下動可に支持している。摺動ガイド102gで下支えされた圧縮コイルスプリング102eが軸受けブロック102dを上向きに駆動している。これにより、帯電ローラ102の倣いコロ102cが感光体1に当接している。これにより、帯電ローラ102の、帯電作用を及ぼす胴体102aと感光体101の表面の間に数十〜100[μm]のギャップが形成されている。帯電ローラ102の軸102fには、ドリブン(駆動受入)ギヤ102bが固定されており、これが感光体101の軸に取り付けられたフランジギヤ101bと噛み合っており、感光体1が回転すると帯電ローラ102が回転する。帯電ローラ102が感光体101と同期して駆動されるので、倣いコロ102cの、感光体101に対する摩擦係数を低くしても帯電ローラ102をスリップさせることなく確実に回転させることができる。
図4に、図1に示す複合機能プリンタMFPの電装系統のシステム構成を示す。電装システムは、画像形成装置の全体制御を行うシステムコントローラ3、該コントローラ3に接続された、画像形成装置の操作パネル4、画像データを記憶するHDD5、アナログ回線を使用して外部との通信を行う通信コントロール装置インターフェースボード6、LANインターフェースボード7、汎用PICバスに接続された、FAXのコントロールユニット8、IEEE1394ボード,無線LANボード,USBボード等9と、PCIバスでコントローラに接続されたエンジンコントローラ2、エンジンコントローラ2に接続された、画像形成装置のI/Oを制御するI/Oボード10、及び、コピー原稿(画像)を読込むスキャナーボード(SBU:Sensor Board Unit)11、及び画像データが表わす画像光を感光体101上に投射する(光書込みする)LDB(レーザダイオードボード)13等で構成される。
CCD82は、3ラインカラーCCDであり、EVENch(偶数画素チャンネル)/ODDch(奇数画素チャンネル)のR、G、B画像信号を生成し、SBUボードのアナログASIC(Application Specific IC)に入力する。SBUボード11にはアナログASIC及び,CCD,アナログASICの駆動タイミングを発生する回路を備えている。CCD82の出力は、アナログASIC内部のサンプルホールド回路により、サンプルホールドされその後、A/D変換され、R,G,Bの画像データに変換し、且つシェーディング補正し、そして出力I/F(インターフェース)12で画像データバスを介して画像データ処理器IPP(Image Processing Processor;以下では単にIPPと記述)に送出する。
IPPは、画像処理を行うプログラマブルな演算処理手段であり、分離生成(画像が文字領域か写真領域かの判定:像域分離),地肌除去,スキャナガンマ変換,フィルタ,色補正,変倍,画像加工,プリンタガンマ変換および階調処理を行う。SBUからIPPに転送された画像データは、IPPにて光学系およびデジタル信号への量子化に伴う信号劣化(スキャナ系の信号劣化)を補正され、フレームメモリ14に書込まれる。
システムコントローラ3には、CPU及びシステムコントローラボードの制御を行うROM、CPUが使用する作業用メモリであるRAM,リチウム電池を内蔵し、SRAMのバックアップと時計を内臓したNV−RAM及び、システムコントローラボードのシステバス制御、フレームメモリ制御、FIFO等のCPU周辺を制御するASIC及びそのインターフェース回路等が搭載されている。
システムコントローラ3は、スキャナアプリケーション,ファクシミリアプリケーション,プリンタアプリケーションおよびコピーアプリケーション等の複数アプリケーションの機能を有し、システム全体の制御を行う。操作パネル4の入力を解読して本システムの設定とその状態内容を操作ボードの表示部に表示する。
PCIバスには多くのユニットが接続されており、画像データバス/制御コマンドバスで、画像データと制御コマンドが時分割で転送される。
通信コントロール装置インターフェースボード6は、通信コントロール装置と、コントローラ3との通信インターフェースボードである。コントローラ3との通信は、全二重非同期シリアル通信で接続されている。通信コントロール装置15とは、RS−485インターフェース規格により、マルチドロップ接続されている。遠隔の管理システムとの通信は、この通信コントローラ装置インターフェースボード6を経由して実施される。
LANインターフェースボード7は、社内LANに接続されている。社内LANとコントローラ3との通信インターフェースボードであり、PHYチップを搭載している。LANインターフェースボード7とコントローラ3とは、PHYチップI/F及びI2CバスI/Fの標準的な通信インターフェースで接続されている。外部機器との通信はこのLANインターフェースボード7を経由して実施される。
HDD5は、システムのアプリケーションプログラムならびにプリンタ、作像プロセス機器の機器付勢情報を格納するアプリケーションデータベース、ならびに、読取り画像や書込み画像のイメージデータ、すなわち画像データ、ならびにドキュメントデータを蓄える画像データベースとして用いられる。物理インターフェース、電気的インターフェース共に、ATA/ATAPI−4に準拠したインターフェースでコントローラに接続されている。
操作パネル4には、CPU及びROM,RAM、LCD及びキー入力を制御するASIC(LCDC)が搭載されている。ROMには操作パネル4の入力読込み、及び表示出力を制御する、操作パネル4の制御プログラムが書き込まれている。RAMは、CPUで使用する作業用メモリである。システムコントローラ3との通信により、パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力と、使用者にシステムの設定内容,状態を表示する、表示および入力の制御を行っている。
システムコントローラ3のワークメモリから出力されたブラック(K)、イエロー(Y)、マデンタ(M)シアン(C)、の各色の書き込み信号は、LDB(Laser Diode control Board)のK,Y,M,CのLD(Laser Diode)書き込み回路に入力される。LD書込み回路でLD電流制御(変調制御)が行われ、各LDに出力される。
エンジンコントローラ2は、画像形成の作像作成制御を主として行い、CPU16及び、画像処理を行うIPP、複写およびプリントアウトを制御するため必要なプログラムを内蔵したROM、その制御に必要なRAM、及びNV−RAMを搭載している。NV−RAMにはSRAMと、電源OFFを検知して、EEPROMにストアするメモリを搭載している。また、他の制御を行なうCPUとの信号の送受信を行なう、シリアルインターフェースも備えているI/O ASICは、エンジン制御ボードが実装された、近くのI/O(カウンター、ファン、ソレノイド、モータ等)を制御するASICである。I/O制御ボード10とエンジンコントローラ2とは同期シリアルインターフェース接続されている。
I/O制御ボード10には、サブCPU17を搭載しており、該CPU17は、A/Dコンバータ18を装備し、Pセンサ、温,湿度センサ,濃度センサ等各種センサ20のアナログ電圧をデジタル変換して読み込む。該CPU17はまた、用紙センサの検出信号を参照するジャム検出,用紙搬送制御も含む画像形成装置のI/O制御を行っている。インターフェース回路19は、各種センサ,アクチュエータ(モータ、クラッチ、ソレノイド)とのインターフェース回路である。
I/O制御ボード10のCPU17は、エンジンコントローラ2からの指示に応じて上述の読み込み,検出,制御を行い、読み込みデータ,検出データ,制御状態データをエンジンコントローラ2のCPU16に送信する。該CPU16は、CPU17が送ってくるデータに基づいて作像プロセスの進行状態および正常/異常をチェックし、作像プロセスの起動,作像シーケンスの進行又は停止を行う。すなわち、作像エンジンを制御する。
図5に、システムコントローラ3,エンジンコントローラ2およびI/O制御ボード10の各CPUの協働による、画像処理制御の概要を示す。メインスイッチSWの投入(オン)により、あるいは省エネモードから動作モードに復帰するために動作電源回路PSUの省エネスイッチ回路がオンになったことにより、動作電圧が各部に印加されると、システムコントローラ3が複写システム(図2)を初期化し(ステップs1)、カラー原稿スキャナ80のスキャナ制御回路がキャリッジホーミング(s2)を実施し、システムコントローラ3が、ユーザアクセスなしの待機時間Td1を計測するためのタイマTd1をスタートする(s3)。
タイマTd1をスタートした後は、システムコントローラ3が、「入力読み取り」(4s)においてユーザ入力(PCからのコマンドを含む)を待ち、ユーザ入力がなくタイマTd1がタイムオーバすると(s13)、省エネモードに移行して(s14)、ユーザのアクセスを待つ(s15)。ユーザのアクセスがあるとスキャナ80内のスキャナ制御回路が信号Sonを用いて電源回路PSUの省エネスイッチ回路をオンにする。これにより電源回路PSUが画像処理動作電圧を発生して出力し、これによって、システムコントローラ3およびスキャナ制御回路が、「初期設定」(s1)に復帰する。
「入力読み取り」(s4)では、システムコントローラ3が操作パネル4又はパソコンPCから画像処理指示入力を待つ。システムコントローラ3は、操作パネル4の、モーメンタリー入力キースイッチである電源供給キースイッチがオンになると、現在は「動作モード」であり、このモードのときの電源供給キースイッチのオンは「省エネモード」への移行指示であるので、省エネモードに移行する。なお、「省エネモード」の状態での電源供給キースイッチのオンは「省エネモード」から「動作モード」への復帰又は移行指示であるので、電源回路PSUの省エネスイッチ回路をオンにする。すなわち「動作モード」へ復帰する。
「入力読み取り」(s4)で原稿読み取り指示があると、システムコントローラ3はスキャナ80に原稿読み取りを指示し、これに応答してスキャナ86が第1キャリッジ85上のランプを点灯して原稿読取りを行う(s7,s10)。
印刷指示があったときには、システムコントローラ3はエンジンコントローラ2に印刷を指示し、エンジンコントローラ2が、「ギャップ修正」(s21)を行ってから、カラープリンタ100のウオームアップおよび印刷を制御する(s11)。設定条件(枚数)の印刷を完了すると、温度センサ(20)の検出温度をNV−RAM 21(不揮発メモリ)に更新書き込みする(s22)。
複写指示があったときには、システムコントローラ3はエンジンコントローラ2に複写を指示し、エンジンコントローラ2が「ギャップ修正」(s23)を行ってから、カラープリンタ100のウオームアップを行い、スキャナ80に画像読み取りを指示しかつプリンタ100による印刷を制御する(s12)。設定条件(枚数)の複写印刷を完了すると、温度センサ(20)の検出温度をNV−RAM 21(不揮発メモリ)に更新書き込みする(s24)。これらの画像処理が終了するたびに、システムコントローラ3は、タイマTd1を再スタートする(s3)。
ウォームアップは、プリンタ100の定着装置の準備(定着温度の昇温)や画像調整動作(画像の濃度を確認し、最適な画像濃度になるように帯電バイアスや現像バイアスを調整する)などの印刷前準備動作のことである。
「省エネモード」への移行条件が成立すると、システムコントローラ3が、電源回路PSUの省エネスイッチ回路をオフにする(s14)。
省エネモードにある間、スキャナ80がユーザのアクセス(原稿台92への原稿載置,原稿押さえ兼用のADF91のリフト)を待ち、システムコントローラ3が、ユーザアクセス(操作パネル入力あるいは電源供給キースイッチオン)を待つ(s15)。ユーザのアクセスがあるとスキャナ80又はシステムコントローラ3が、信号Sonを用いて電源回路PSUの省エネスイッチ回路をオンにする。これにより電源回路PSUが画像処理動作電圧を発生して出力し、これによって、システムコントローラ3およびスキャナ制御回路206が、「初期設定」(s1)に復帰する。
図6に、「ギャップ調整」(s21)の内容を示す。ここではエンジンコントローラ2は、各種センサ20(図4)の中の温度センサの検出温度Tnを、I/O制御10のCPU17を介して読取り(s31)、これをNV−RAM 21の前回検出温度Tn−1と照合して(s32)、
Tn−1−Tn ≧ Ts(しきい値)
を満たすときに、非接触帯電ローラ102の空回し(馴らし回転駆動)を実施する(s33)。Tsは、任意に設定できる値であるが、表1の評価に従う場合、Tsを13°Cとすることで、表1の異常(帯電異常)の発生を防ぐことができる。帯電ローラ102の空回し時間tpも、上記の場合はtp=30秒で改善したが、使用している材質や画像形成装置の使われ方によって、必要な空回し時間も異なってくることから、任意で設定できる値であることが望ましい。「ギャップ調整」(s23)(図5)の内容は、図6に示す「ギャップ調整」(s21)の内容と同一である。
第2実施例の主要部は上述の第1実施例と同様であるが、第2実施例では、図7に示すように、エンジンコントローラ2のCPU16が、I/O制御10のCPU17を介して、電流検出20iによって帯電ローラ102/感光体101間の帯電電流値を検出し、バイアス電源22cによって、ギャップ30μmでの最適電流値である設定値(750μA)に帯電電流値を調整し、この調整後の帯電ローラ102/感光体101間の電圧Vcdを、電圧検出20vで検出して、電圧検出20vの値から、帯電ローラ102/感光体101間のギャップの正常/異常を判定する。電流検出20iおよび電圧検出20vは、各種センサ20(図4)にある電流センサおよび電圧センサによって行うものである。帯電電流値の調整は、CPU17がバイアス電源22cに対して行うものである。バイアス電源22cは、図4に示す高圧電源22のブロックに含まれるものである。
図8に、第2実施例の「ギャップ調整」(s21)の内容を示す。ここではエンジンコントローラ2は、各種センサ20(図4)の中の温度センサの検出温度Tnを、I/O制御10のCPU17を介して読取り(s31)、これをNV−RAM 21の前回検出温度Tn−1と照合して(s32)、
Tn−1−Tn ≧ Ts(しきい値)
を満たすとき、帯電ローラ102から感光体101にバイアス電源22c(図7)からバイアス電圧を印加し、定電流制御によって帯電電流値を最適電流値である設定値(750μA)に帯電電流値に調整し(s41)、そのときの電圧値Vcdを検出する(s42)。そして電圧値Vcdが正常か異常か(帯電ローラ102/感光体101間ギャップが正常か異常か)を判定して(s43)、異常であると、非接触帯電ローラ102の空回し(馴らし回転駆動)を実施する(s33)。tp間の空回しを終えると、再度帯電電流値の調整(s41)を行い、電圧値Vcdを読み込んで(s42)異常判定(s43)をする。正常になるまで帯電ローラ102と感光体101のギャップ確認(s41〜s43)とギャップ正常化動作(s33)を繰り返す。第2実施例のその他の構成および機能は、上述の第1実施例と同様である。
なお本発明には、温度変化判定(s31,s32)は行わず、帯電電流値の調整(s41),電圧値Vcdの読み込み(s42),異常判定(s43)およびギャップ正常化動作(s33)を行う実施態様もある。
本発明の第1実施例の画像形成装置を装備した複合機能プリンタの垂直断面図である。 図1に示す作像ユニットの1つの主要要素の概要を示す拡大断面図である。 図2に示す非接触帯電ローラ102の支持構造を示し、(a)は正面図、(b)はローラ軸周りの一部分解の斜視図である。 図1に示す複合機能プリンタの電気,電子処理系統のシステム構成を示すブロック図である。 図4に示すシステムコントローラ3およびエンジンコントローラ2が協働して実行する画像処理制御の概要を示すフローチャートである。 図5に示す「ギャップ修正」(s21)の内容を示すフローチャートである。 本発明の第2実施例の、帯電ローラ/感光体間ギャップの正常/異常を判定するシステム構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施例の「ギャップ修正」(s21)の内容を示すフローチャートである。 非接触帯電ローラのギャップ異常の一態様を示す正面図である。
符号の説明
82:CCD
83:レンズ 84:基準白板
85:第1キャリッジ 86:窓ガラス
87:第2キャリッジ 88:白色ローラ
89:CIS 90:コンタクトガラス
91:原稿 92:原稿トレイ
101:感光体 102:帯電ローラ
102d軸受けブロック 102g:摺動ガイド
102e:圧縮コイルスプリング
102c:倣いコロ 103:現像装置
104(104a):潤滑剤塗布ブラシローラ
104b:固形潤滑剤 104c:ばね
105(105a):クリーニングブレード
106:露光装置 107:第1転写ベルト
108〜110:ローラ 111:第1転写手段
112:クリーニング装置
113:第2転写ベルト 114〜16:回転ローラ
117:第2転写手段 118:クリーニング装置
119:チャージャ 120:用紙(記録媒体)
121,122:給紙カセット
123:定着器 124:排紙ガイド
125:排紙ローラ 26:排紙スタック
127:補給トナー収納部
128:カートリッジ 129:フレーム
130:開閉支軸 131,132:給紙ローラ
133:レジストローラ

Claims (9)

  1. 像担持体を非接触帯電部材で帯電し、帯電面を画像光で露光し、露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像し、該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する画像形成において、
    前記非接触帯電部材又はその周りの温度を検出し、前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1から、今回の画像形成指示時点の検出温度Tnが設定値Ts以上低い場合は、前記非接触帯電部材を、設定時間tpの馴らし回転駆動後に、今回の画像形成を開始する、ことを特徴とする画像形成方法。
  2. 像担持体を非接触帯電部材で帯電し、帯電面を画像光で露光し、露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像し、該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する画像形成において、
    今回の画像形成指示に応じた画像形成の前に、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に設定値の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値以上の場合は、前記非接触帯電部材を、設定時間tpの馴らし回転駆動後に、今回の画像形成を開始する、ことを特徴とする画像形成方法。
  3. 像担持体を非接触帯電部材で帯電し、帯電面を画像光で露光し、露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像し、該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する画像形成において、
    前記非接触帯電部材又はその周りの温度を検出し、前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1から、今回の画像形成指示時点の検出温度Tnが設定値Ts以上低い場合、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に設定値の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値以上のときに、前記非接触帯電部材を、設定時間tpの馴らし回転駆動後に、今回の画像形成を開始する、ことを特徴とする画像形成方法。
  4. 前記設定時間tpの馴らし回転駆動後に再度、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に設定値の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値未満であると今回の画像形成を開始し、設定値以上であると再度非接触帯電部材を馴らし回転駆動する、請求項3に記載の画像形成方法。
  5. 像担持体;
    該像担持体を帯電する非接触帯電部材;
    前記像担持体の帯電面を画像光で露光する画像露光装置;
    前記像担持体の、前記露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像する現像手段;
    該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する転写手段;
    前記非接触帯電部材又はその周りの温度を検出する温度検出手段;
    前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1を保持するメモリ手段(21);および、
    今回の画像形成指示時点の検出温度Tnが前記メモリ手段が保持する検出温度Tn−1より設定値Ts以上低い場合に、前記非接触帯電部材を設定時間tpの馴らし回転駆動後に、該今回の前記画像形成を開始する、作像制御手段;を備える画像形成装置。
  6. 像担持体;
    該像担持体を帯電する非接触帯電部材;
    前記像担持体の帯電面を画像光で露光する画像露光装置;
    前記像担持体の、前記露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像する現像手段;
    該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する転写手段;
    前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に、設定値の帯電電流を通電する通電手段;
    前記設定値の帯電電流が流れたときの前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出する電圧検出手段;および、
    今回の画像形成指示に応じた画像形成の前に、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に前記設定値の帯電電流を通電して前記電圧検出手段の検出電圧が設定値以上の場合は、前記非接触帯電部材を、設定時間tpの馴らし回転駆動後に、今回の画像形成を開始する、作像制御手段;を備える画像形成装置。
  7. 像担持体;
    該像担持体を帯電する非接触帯電部材;
    前記像担持体の帯電面を画像光で露光する画像露光装置;
    前記像担持体の、前記露光により生じた静電潜像を顕像剤で可視像に現像する現像手段;
    該可視像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する転写手段;
    前記非接触帯電部材又はその周りの温度を検出する温度検出手段;
    前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1を保持するメモリ手段;
    前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に、設定値の帯電電流を通電する通電手段;
    前記設定値の帯電電流が流れたときの前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出する電圧検出手段;および、
    前記温度検出手段による今回の画像形成指示時点の検出温度Tnが、前記メモリ手段の前回の画像形成終了時の検出温度Tn−1より、設定値Ts以上低い場合に、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に設定値の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値以上のときに、前記非接触帯電部材を設定時間tpの間馴らし回転駆動してから、今回の画像形成を開始する、作像制御手段;を備える画像形成装置。
  8. 前記作像制御手段は、前記設定時間tpの馴らし回転駆動後に再度、前記像担持体と前記非接触帯電部材の間に設定値の帯電電流を通電して前記像担持体と前記非接触帯電部材の間の電圧を検出し、検出電圧が設定値未満であると今回の画像形成を開始し、設定値以上であると再度非接触帯電部材を馴らし回転駆動する;請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記の、像担持体,非接触帯電部材および現像手段はプロセスカートリッジ形体にユニット化され、複数のユニットが、中間転写ベルトの行路に沿って配設された;請求項5乃至8のいずれか1つに記載の画像形成装置。
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