JP2013041207A - 制御装置、画像形成装置及びプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】感光体の表面粗さが比較的小さい時期において、その表面と接触する除去部材の除去能力が低下するのを抑えること。
【解決手段】制御部100は、セットアップ処理を開始すると(ステップS21)、まず、実行するセットアップ処理が、特定の処理であるか否かを判断する(ステップS22)。特定の処理であると判断した場合(ステップS22;YES)、制御部100は、感光体ドラム211の累積回転数が閾値未満であるか否かを判断する(ステップS23)。累積回転数が閾値未満であると判断した場合(ステップS23;YES)、制御部100は、現像装置230を制御して、感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させる(ステップS24)。
【選択図】図6

Description

本発明は、制御装置、画像形成装置及びプログラムに関する。
特許文献1には、感光体のクリーニング手段又は用紙搬送手段のクリーニング手段がクリーニングブレードを有し、かつ、感光体上に形成されたトナー像の領域の一部を用紙搬送手段上に転写するとともに、感光体上及び用紙搬送手段上のトナー像を各々のクリーニング手段によりクリーニングする技術について記載されている。
特許第3248217号公報
本発明は、感光体の表面粗さが比較的小さい時期において、その表面と接触する除去部材の除去能力が低下するのを抑えることを目的とする。
本発明の請求項1に係る制御装置は、第1感光体と、当該第1感光体を帯電させる帯電装置と、当該第1感光体に接触して当該第1感光体への付着物を除去する除去部材とを有する電子写真方式の画像形成装置において、前記第1感光体の使用が開始されたときからの当該第1感光体の累積回転数を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された累積回転数が閾値未満である場合に、前記画像形成装置にてトナー像を媒体に形成する前に行われる準備処理において、前記第1感光体が前記帯電装置により帯電され、かつ、画像データに応じたトナー像が形成されていない状態で当該第1感光体が回転している期間に、前記第1感光体にトナーを供給する制御を行う供給制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明の請求項2に係る制御装置は、請求項1に記載の構成において、前記画像形成装置は、第2感光体と、駆動源からの駆動力で回転し、前記第1感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う第1現像ロールと、前記駆動源からの駆動力で回転し、前記第2感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う第2現像ロールとを有しており、前記特定手段は、前記第1感光体及び前記第2感光体のそれぞれについて前記累積回転数を特定し、前記供給制御手段は、前記特定手段により特定された前記第1感光体及び前記第2感光体の前記累積回転数の少なくともいずれかが前記閾値未満である場合には、前記準備処理における前記期間に、前記駆動源からの駆動力で前記第1現像ロール及び前記第2現像ロールをそれぞれ回転させて、前記第1感光体及び前記第2感光体に前記トナーを供給する制御を行うことを特徴とする。
本発明の請求項3に係る制御装置は、請求項1又は2に記載の構成において、前記供給制御手段は、前記第1感光体に前記トナーを供給することがユーザにより許可されているか否かを確認し、許可されていることが確認された場合に、前記第1感光体に前記トナーを供給する制御を行うことを特徴とする。
本発明の請求項4に係る画像形成装置は、第1感光体と、当該第1感光体を帯電させる帯電装置と、当該第1感光体に接触して当該第1感光体への付着物を除去する除去部材とを有し、電子写真方式で媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記第1感光体が回転したことを検出する検出手段と、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の制御装置であって、前記検出手段の検出結果に基づき、前記第1感光体の使用が開始されたときからの当該第1感光体の累積回転数を特定する前記特定手段を備える制御装置とを具備することを特徴とする。
本発明の請求項5に係るプログラムは、コンピュータを、第1感光体と、当該第1感光体を帯電させる帯電装置と、当該第1感光体に接触して当該第1感光体への付着物を除去する除去部材とを有する電子写真方式の画像形成装置において、前記第1感光体の使用が開始されたときからの当該第1感光体の累積回転数を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された累積回転数が閾値未満である場合に、前記画像形成装置にてトナー像を媒体に形成する前に行われる準備処理において、前記第1感光体が前記帯電装置により帯電され、かつ、画像データに応じたトナー像が形成されていない状態で当該第1感光体が回転している期間に、前記第1感光体にトナーを供給する制御を行う供給制御手段として機能させる。
請求項1、4、5に係る発明によれば、感光体の累積回転数が閾値に達するまで本構成で対象とする期間にトナーを感光体に供給する構成を有しない場合に比べて、感光体の表面粗さが比較的小さい時期において、その表面と接触する除去部材の除去能力が低下するのを抑えることができる。
請求項2に係る発明によれば、複数の感光体の各累積回転数の少なくともいずれかが閾値未満である場合に、本構成で対象とする期間に駆動源が共通する現像ロールを回転させてこれらの感光体にトナーを供給する構成を有しない場合に比べて、これらの感光体のいずれにおいても、感光体の表面粗さが比較的小さい時期において、その表面と接触する除去部材の除去能力が低下するのを抑えることができる。
請求項3に係る発明によれば、トナーの供給が許可されていると確認されたときに感光体にトナーを供給する構成を有しない場合に比べて、トナーの消費を抑制することができる。
実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 画像形成部の構成を示す図である。 感光体ユニットの構造を示す図である。 クリーニングブレードの除去能力の低下を説明するための図である。 感光体ドラムの累積回転数を計測する処理のフローチャートである。 制御部がトナーを供給させる処理のフローチャートである。 制御部が実現する機能を示すブロック図である。 変形例に係る制御部がトナーを供給させる処理のフローチャートである。 変形例に係る制御部がトナーを供給させる処理のフローチャートである。
[実施形態]
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置10の構成を示すブロック図である。本実施形態の画像形成装置10は、制御部100と、操作部101と、表示部102と、記憶部103と、画像形成部200とを備える。制御部100は、CPU(Central Processing Unit)を含む演算装置やメモリを備えたコンピュータである。制御部100の演算装置は、メモリに記憶されたプログラムを実行して、画像形成装置10の各部を制御する。制御部100は、本発明に係る「制御装置」の一例である。操作部101は、ボタン等の操作子を備え、ユーザの操作に応じてその操作内容を表す操作情報を制御部100に供給する。表示部102は、液晶表示画面及び液晶駆動回路を備えており、制御部100から供給されてくる情報に基づいて処理の進行状況やユーザに操作を案内する情報などを表示する。
記憶部103は、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置を備え、例えば、画像を形成するための画像データを記憶する。画像形成部200は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナーを用いて電子写真プロセスにより記録媒体に画像を形成する。記録媒体は、例えば記録用紙であるが、OHPシートなどのプラスチックや、その他の材質のシートなどであってもよく、表面に画像を記録し得る媒体であればよい。
図2は、画像形成部200の構成を示す図である。図2に示す画像形成部200の各符号のうち、その末尾に付されたアルファベットは画像形成装置が扱うトナーの色に対応する。符号の末尾のアルファベットが異なる構成は、扱うトナーの色が異なるが、その構成は互いに共通している。以下の説明において、これら各構成を特に区別する必要がない場合には、符号の末尾のアルファベットを省いて説明する。画像形成部200においては、図2に示す破線の矢印A3方向に搬送される記録用紙に画像が形成される。画像形成部200は、感光体ユニット210と、露光装置220と、現像装置230と、中間転写ベルト240と、回転ロール241と、エッジセンサ243と、濃度センサ244と、ステアリングロール245と、一次転写ロール250と、二次転写ロール260と、偏心カム262と、バックアップロール264と、搬送ロール270と、定着装置280とを有する。
感光体ユニット210は、感光体ドラム211を有する。感光体ドラム211は、表面に光導電膜を積層して軸を中心に回転する円筒状の部材であり、表面に形成された静電潜像を保持する。感光体ドラム211は、中間転写ベルト240と接触した状態にあるときに、中間転写ベルト240の回転に伴って、円筒の中心を軸として図中の矢印A1の方向に回転する。以下では、この方向をドラム回転方向A1という。感光体ドラム211は、本発明に係る「第1感光体」の一例である。露光装置220は、感光体ドラム211に対し画像データに応じた露光を行ってその感光体ドラム211に静電潜像を形成する。現像装置230は、Y、M、C、Kのいずれかの色のトナーと、フェライト粉などの磁性体とを含む現像剤を収容している。これらのトナーは、表面にシリカやチタンなどの外添剤が付着しており、それによって、この外添剤が付着していない場合に比べて、流動性が向上され、帯電特性が制御されやすくなっている。現像装置230は、この現像剤を用いて、感光体ドラム211に形成された静電潜像にトナーを供給することで、現像を行う。
中間転写ベルト240は、無端のベルト状の部材であり、回転ロール241、ステアリングロール245、一次転写ロール250及びバックアップロール264と接触しながら図中の矢印A2が示す方向に回転する。以下では、この方向をベルト回転方向A2という。感光体ユニット210Y、210M、210C、210Kは、中間転写ベルト240の外周面に沿うように、ベルト回転方向A2の上流側から下流側に向かって一列に並べて配置されている。回転ロール241及びステアリングロール245は、中間転写ベルト240を支持する円筒状の部材であり、円筒の中心を軸として回転する。また、ステアリングロール245は、中間転写ベルト240の幅方向(すなわち、ステアリングロール245の軸方向)に移動可能に支持されており、この幅方向に移動させられることで中間転写ベルト240が回転するときの進行方向を調整することで、いわゆる蛇行を抑制する。エッジセンサ243は、中間転写ベルト240の側端部(エッジ)と接触する位置に設けられ、中間転写ベルト240の幅方向におけるその側端部の位置を検出する。エッジセンサ243は、ベルト回転方向A2において、感光体ドラム211Yの上流側、かつステアリングロール245の下流側となる位置に設けられている。濃度センサ244は、一対の発光素子及び受光素子を有し、発光素子によって光が照射された中間転写ベルト240からの反射光を受光素子が受光してその光量を検出することにより、中間転写ベルト240上に形成されたトナー像の濃度を検出する。濃度センサ244は、ベルト回転方向A2において、二次転写ロール260の上流側、かつ回転ロール241の下流側となる位置に設けられている。
一次転写ロール250は、中間転写ベルト240を挟んで感光体ドラム211と対向する円筒状の部材である。一次転写ロール250と感光体ドラム211とに電位差が生じることにより、感光体ドラム211表面のトナーが中間転写ベルト240の表面に転写される。二次転写ロール260は、現像装置230の現像によって得られたトナー像を記録用紙に転写する。二次転写ロール260は、中間転写ベルト240を挟んでバックアップロール264と対向する円筒状の部材であり、中間転写ベルト240と接触する領域(接触領域という。)を形成する。この接触領域において、二次転写ロール260とバックアップロール264とに電位差が生じることにより、中間転写ベルト240表面のトナーが記録用紙の表面に転写される。
偏心カム262は、回転軸に垂直な断面が楕円の円柱状の部材であり、二次転写ロール260の回転軸261の軸方向両端部に設けられている。この偏心カム262は、その外周面が回転軸261の外周面に接触するように配置されている。偏心カム262の回転軸は、楕円形の断面において偏心した位置に設けられている。制御部100の制御によって偏心カム262が回転軸263を中心に回転させられることにより、二次転写ロール260が上下方向に移動して、二次転写ロール260と中間転写ベルト240とが接触する量(接触量という。)が変化する。搬送ロール270は、図示せぬ駆動装置により駆動させられる円筒状の部材であり、図2に示す破線の矢印A3方向に記録用紙を搬送する。定着装置280は、トナー像が転写された記録用紙に熱と圧力とを加える定着処理を施し、そのトナー像を記録用紙に定着させる。
図3は、感光体ユニット210の構造を示す図である。感光体ユニット210は、上述した感光体ドラム211の他に、帯電装置212と、クリーニングブレード213と、回転検出装置290と、メモリ291とを有する。帯電装置212は、感光体ドラム211の光導電膜211Sを決められた電位に帯電させる。帯電装置212は、本発明に係る「帯電手段」の一例である。クリーニングブレード213は、例えばゴム又は樹脂等で形成されている長尺板状の部材であり、その長手方向の一辺が感光体ドラム211に接触しており、さらに感光体ドラム211側に押し当てられることで感光体ドラム211の光導電膜211Sに付着した付着物を除去する。この付着物は、中間転写ベルト240に転写されずに感光体ドラム211の光導電膜211Sに残留したトナーや外添剤などである。クリーニングブレード213は、本発明に係る「除去部材」の一例である。
回転検出装置290は、光センサであり、感光体ドラム211の周面に設けられたセンサマークを検出する。回転検出装置290は、感光体ドラム211が1回転するたびにこのセンサマークを検出し、検出した結果を示す信号(以下「検出信号」という。)を制御部100に出力する。このように、回転検出装置290は、感光体ドラム211が回転したことを検出する手段として機能するものであり、本発明に係る「検出手段」の一例である。メモリ291は、不揮発性のメモリであり、感光体ドラム211の累積回転数を記憶する。ここにおいて、累積回転数とは、感光体ドラム211の使用が開始されたときから累積された感光体ドラム211の回転数をいう。また、ここでいう感光体ドラム211の使用とは、感光体ドラム211を用いて画像を形成することだけでなく、単に感光体ドラム211を回転させることも含んでいる。この感光体ドラム211の使用は、感光体ドラム211が画像形成装置10に初めて取り付けられたとき、つまり、感光体ユニット210が画像形成装置10に初めて取り付けられたときから開始される。制御部100は、回転検出装置290から検出信号が出力されてくるたびに、このメモリ291に記憶されている累積回転数に1を加えた数を新たな累積回転数として記憶させる。
感光体ユニット210は、例えば、感光体ドラム211の使用が開始されたとき以降、故障したときや感光体ドラム211の寿命が来たときに、その色毎に1つの部品として交換される。感光体ドラム211の寿命は、光導電膜211Sが摩耗して初期の帯電性能を維持できなくなったときに尽きてしまう。画像形成装置10においては、400000回転程度で寿命を迎える感光体ドラム211が用いられているものとする。
また、感光体ユニット210は、一度取り外されても、交換されずに再び取り付けられる場合がある。この場合でも、その感光体ユニット210が有しているメモリ291には、その感光体ユニット210が有する感光体ドラム211の累積回転数が記憶されている。つまり、この累積回転数は、感光体ドラム211が画像形成装置10に「初めて」取り付けられたときから累積されたその感光体ドラム211の回転数を表すことになる。
現像装置230は、磁性ロールを内蔵している現像ロール231と、現像ロール231に電圧を印加する電圧印加部232とを備え、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を収容する。現像ロール231は、矢印A4の方向に回転し、収容されている二成分現像剤を、磁気の力によって表面に吸着させて搬送する。現像ロール231は、本発明に係る「第1現像ロール」の一例である。電圧印加部232は、現像ロール231に対してその表面が定められた電位となるように電圧を印加する。この電位となった現像ロール231の表面と、上述のとおり帯電装置212により決められた電位に帯電された光導電膜211Sとに挟まれた領域(以下「トナー供給領域」という。)には、これらの電位差によって電界が発生し、現像ロール231の表面に吸着されていたトナーが光導電膜211Sに移動する。以上のとおり現像ロール231と電圧印加部232とが動作することで、現像装置230は、トナー供給領域において光導電膜211Sにトナーを供給し、トナー像を形成する。このとき形成されるトナー像は、静電潜像を現像したものであり、上述した画像データに応じたものとなっている。モータ233は、ギア234を介して現像ロール231を矢印A4の方向に回転させる。帯電装置212、現像装置230、回転検出装置290、一次転写ロール250及びクリーニングブレード213は、感光体ドラム211の周囲にドラム回転方向A1に沿ってこの順番で配置されている。以上の図2、図3で述べた画像形成部200のうちの回転検出装置290の光センサ(検出手段)を除いた各部は、本発明に係る「画像形成手段」の一例である。
続いて、制御部100が、画像を形成する前の決められた時期、例えば、電源を投入したとき、省電力モード(表示部102に電力を供給しないで停止させている状態)から復帰したとき又はスリープモード(表示部102に加え、画像形成部200にも電力を供給しないで停止させている状態)から復帰したとき等に実行する処理(以下、「セットアップ処理」という。)について説明する。ここにおいて、セットアップ処理とは、画像形成装置10において形成される画像の品質を高く維持するために、記録媒体に画像を形成する前に、その画像形成の準備として行う処理であり、画像形成装置10の各部を試験的に動作させ、各部の動作に用いられる設定値又は各部の配置等を調整する処理をいう。セットアップ処理は、本発明に係る「準備処理」の一例である。具体的には、制御部100は、露光装置220が出力する光量値、帯電装置212に供給する帯電バイアス電圧値、現像ロール231に供給する現像バイアス電圧値等を変更し、画像の濃度を調整する画像濃度調整処理を行う。また、制御部100は、各感光体ユニット210で形成される各色のトナー像の位置ずれ量(いわゆる色ずれ)に基づき露光装置220の露光開始タイミング等を変更し、色ずれを調整する色ずれ調整処理を行う。また、制御部100は、中間転写ベルト240の幅方向における位置を調整するエッジ位置調整処理、二次転写ロール260と中間転写ベルト240とが接触する量(接触量)を調整する接触量調整処理、感光体ユニット210Kを交換したときにK色のトナーをクリーニングブレード213Kに供給するKトナー供給処理、及びK色の帯状のトナー像(Kバンドともいう。)を感光体ドラム211K上に形成することでK色の痛んだ現像剤を吐き出してトナーをリフレッシュさせるKバンド形成処理を行う。
制御部100は、これらのセットアップ処理を、それぞれに対して予め定められた条件(以下「実行条件」という。)が満たされたときに実行する。この実行条件は、画像濃度調整処理であれば、例えば、前回この処理を実行したとき以降に画像を形成した記録媒体の枚数が閾値(例えば50枚)を超えた場合、及び前回この処理を実行したとき以降に変化した温度の値が閾値(例えば2度)を超えた場合等である。これらの実行条件は、セットアップ処理毎に、共通しているものもあれば、異なっているものもある。このため、ある条件が満たされたときに、複数のセットアップ処理が実行されることもあれば、1つのセットアップ処理だけが実行されることもある。制御部100は、複数のセットアップ処理を実行する場合、予め定められた順番でそれらの処理を実行する。その順番は、例えば画像濃度調整処理、色ずれ調整処理、エッジ位置調整処理、接触量調整処理、Kトナー供給処理及びKバンド形成処理という順番であり、制御部100は、これらの中で実行しない処理がある場合は、その処理を飛ばして次の順番の処理を実行する。
制御部100は、上記のセットアップ処理のうち、画像濃度調整処理及び色ずれ調整処理においては、各トナー像の濃度及び位置をそれぞれ検出するためのトナー像を形成する。つまり、制御部100は、これらの処理においては、現像装置230を制御して感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させ、この光導電膜211Sにトナー像を形成させる。この光導電膜211Sに形成されたトナー像は、一次転写ロール250により中間転写ベルト240に転写されるが、転写されずに残留したトナーは、光導電膜211Sの表面と接触しているクリーニングブレード213の一辺まで到達し、その周辺の領域で滞留することになる。
上記周辺の領域にトナーが滞留していない状態で感光体ドラム211が回転すると、クリーニングブレード213がめくれたり破損したりして、付着物を除去する能力(以下「除去能力」という。)が低下することがある。
図4は、クリーニングブレード213の除去能力の低下について説明するための図である。図4(a)では、除去能力が低下する前のクリーニングブレード213を示している。クリーニングブレード213は、上述した長手方向の一辺である辺213Uが、光導電膜211Sの表面と接触している。光導電膜211Sの表面にはトナーTが付着しており、このトナーTが、感光体ドラム211がドラム回転方向A1に回転するとともに辺213Uに向けて運ばれる。辺213Uに到達したこれらのトナーTは、上述した周辺の領域、すなわち、ドラム回転方向A1における辺213Uの上流側でクリーニングブレード213と光導電膜211Sとに挟まれた領域Vに滞留している。この領域VにトナーTが滞留していない状態(以下「非滞留状態」という。)では、領域VにトナーTが滞留している状態(以下「滞留状態」という。)に比べて、クリーニングブレード213の辺213Uと光導電膜211Sの表面とが接触している部分に働く摩擦力が大きくなる。このため、非滞留状態では、滞留状態に比べて、辺213Uが光導電膜211Sから受ける摩擦力によってドラム回転方向A1に引っ張られやすく、クリーニングブレード213の辺213U側の端部Wがけずれたり、欠損したりするなどの破損が発生しやすくなる。
図4(b)では、この摩擦力により引っ張られたクリーニングブレード213の端に切れ目が入り、端部213Wが光導電膜211Sにさらに引っ張られて切れ目を広げるように変形している状態を示している。この状態が続くと、図4(c)に示すように、端部213Wがちぎれて欠損する場合がある。端部213Wが欠損すると、トナーTは、端部213Wが存在していた空間をすり抜けてしまう。そうすると、このすり抜けたトナーTが媒体に転写されて、画像に白い筋(白筋)又は色の着いた筋(色筋)が入るという現象が発生する。この現象は、クリーニングブレード213がドラム回転方向A1に引っ張られて破損していない状態で変形するいわゆる「めくれ」が生じているときにも発生する。一方、図4(a)に示す滞留状態では、非滞留状態に比べて、クリーニングブレード213の辺213Uと光導電膜211Sとが接触している部分に働く摩擦力が小さくなる。このため、クリーニングブレード213の端部213Wが光導電膜211Sから受ける摩擦力によってドラム回転方向A1に引っ張られにくくなり、端部213Wの破損やめくれといった除去能力の低下が抑えられる。それに伴い、滞留状態では、非滞留状態に比べて、画像に筋が入るという現象も発生しにくくなる。
制御部100は、画像濃度調整処理及び色ずれ調整処理においては上述のとおりトナー像を形成させたが、上記のセットアップ処理のうち、エッジ位置調整処理及び接触量調整処理においては、トナー像を形成させない。その一方で、制御部100は、これらの処理において、感光体ドラム211を回転させ、かつ、帯電装置212により感光体ドラム211の表面を帯電させるように各部を制御する。制御部100は、エッジ位置調整処理においては、エッジセンサ243により検出された位置が予め定められた位置に近づくように、ステアリングロール245を中間転写ベルト240の幅方向に移動させる。制御部100は、中間転写ベルト240の位置を調整する処理に、特開2010−282124号公報に記載されている技術など周知の技術を用いればよい。また、制御部100は、接触量調整処理においては、偏心カム262を回転させて二次転写ロール260を移動させ、上記の接触量を調整する。制御部100は、例えば、図示せぬ抵抗検出センサにより検出された二次転写ロール260の回転軸261からバックアップロール264の回転軸に至る電気抵抗値が、画質が良好に二次転写されているときにこの抵抗検出センサにより検出される電気抵抗値(基準抵抗値という。)に近づくように接触量を調整する。制御部100は、接触量を調整する処理に、特開2010−60734号公報に記載されている技術など周知の技術を用いればよい。
制御部100は、これらエッジ位置調整処理及び接触量調整処理においては、各感光体ドラム211の累積回転数によって異なる動作を行う。具体的には、制御部100は、累積回転数が閾値(本実施形態においては200000回転)未満である場合には、現像装置230を制御して現像ロール231を回転させ、感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させる。このとき、光導電膜211Sの表面には上述した画像データに応じた静電潜像が形成されておらず、その表面全体が帯電装置212により帯電された電位となっている。このため、光導電膜211Sの表面全体に、トナーが供給される。なお、感光体ドラム211には、画像データに応じたトナー像が、こうして供給されるトナーによって形成されることはない。これにより、累積回転数が閾値未満である感光体ユニット210では、クリーニングブレード213の辺213Uの全体にトナーが供給され、クリーニングブレード213の辺213Uと感光体ドラム211の光導電膜211Sとが接触している部分で働く摩擦力が、トナーが滞留していない場合に比べて小さくなる。その結果、トナーが滞留していない場合に比べて、上述したクリーニングブレードの除去能力の低下が抑えられ、画像に筋が入る現象の発生も抑制される。
また、制御部100は、上記のようにトナーを供給させる場合、静電潜像が形成されている領域にトナーを供給させる場合(つまりトナー像を形成する場合)よりも、単位面積当たりに供給させるトナー量を少なくする。具体的には、制御部100は、電圧印加部232を制御して、光導電膜211Sと現像ロール231の表面との電位差が、トナーを現像するときの静電潜像と現像ロール231の表面との電位差よりも小さくなるように、現像ロール231に電圧を印加させる。この場合、トナー像を現像するときに比べて、上述したトナー供給領域に発生する電界が弱くなり、供給されるトナー量も少なくなる。また、このとき供給されるトナー量は、クリーニングブレード213の辺213Uと光導電膜211Sとが接触している部分で働く摩擦力を低下させることで上記の除去能力の低下が抑えられ、画像に筋が入る現象が発生しにくくなる程度の量となるように決められている。
上記のようにトナーが供給される場合、トナー像が形成される場合に比べて、光導電膜211Sの表面に供給されずに再び現像装置230に収容されるトナーの量が多くなる。これらのトナーは、現像装置230内を循環する回数が増えるほど、表面に付着していた外添剤が内部に埋まり込んでいく。これにより、これらのトナーでは、外添剤によって向上していた流動性が低下し、また、帯電特性の制御がしにくくなる。つまりは、トナーが劣化することになる。
一方、累積回転数が閾値以上である感光体ユニット210では、画像形成装置10に初めて取り付けられて感光体ドラム211の使用が開始されたときに比べて、感光体ドラム211の光導電膜211Sの表面粗さが増している。ここでいう表面粗さは、例えば、算術平均粗さであり、JIS B0601(2001)に規定された表面粗さである。このため、この感光体ユニット210では、上記領域Vに滞留するトナー量が変わらなければ、上記使用が開始されたときよりも、光導電膜211Sの表面とクリーニングブレード213とが接触する部分に作用する摩擦力が低下している。その結果、この感光体ユニット210では、上記特定の処理のときに制御部100が光導電膜211Sの表面にトナーを供給させる処理を行わなくとも、上記使用が開始されたときに比べて、上記除去能力の低下が抑えられ、上述した現象の発生が抑制される。
そこで、制御部100は、上記の累積回転数が閾値以上である感光体ドラム211に対しては、その表面にトナーを供給させる上述した制御を行わない。つまり、使用されて光導電膜211Sの表面が粗くなった状態では、制御部100は、上記摩擦力を小さくすることよりも、トナーが劣化しにくくなるようにすることを優先させて、感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させないようにする。
また、制御部100は、Kトナー供給処理及びKバンド形成処理においては、K色のトナー像を形成させるが、Y、M、Cの各色のトナー像は形成させない。また、制御部100は、これらの処理において、Y、M、Cの各色の感光体ドラム211を回転させ、かつ、帯電装置212によりそれらの感光体ドラム211の表面を帯電させるように各部を制御する。このため、Y、M、Cの各色の感光体ユニット210では、クリーニングブレード213の辺213Uにトナーが供給されず、上記除去能力が低下しやすく、上述した現象も発生しやすい状態となる。そこで、制御部100は、各色の感光体ドラム211の累積回転数が上記閾値未満である場合には、Y、M、Cの各色の現像装置230を制御して感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させ、閾値以上である場合にはその制御を行わない。これにより、Kトナー供給処理及びKバンド形成処理においても、上記エッジ位置調整処理及び接触量調整処理のように、上記除去能力の低下が抑えられ、上述した現象の発生が抑制される。
以上のとおり、制御部100は、特定の処理(エッジ位置調整処理、接触量調整処理、Kトナー供給処理及びKバンド形成処理)を実行する際、感光体ドラム211の累積回転数が上記閾値未満である場合に現像装置230を制御して感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させる。
次に、制御部100が累積回転数を計測する処理の手順について、この手順を示すフローチャートである図5を参照しながら説明する。制御部100は、画像形成装置10が製造されてユーザによって初めて使用されたときからこの処理を開始する。また、制御部100は、この処理を、各色の感光体ユニット210毎に実行する。まず、制御部100は、感光体ドラム211の回転数を計測する(ステップS11)。詳細には、制御部100は、回転検出装置290から出力される検出信号を受け付ける度に、感光体ドラム211の回転数に1ずつ加算していき、その回転数を、記憶部103の定められた記憶領域に記憶させておく。次に、制御部100は、感光体ドラム211が定められた期間において回転しなかった(つまり回転数を加算しなかった)場合、又は電源が切られて再度投入された場合に、計測した回転数を累積回転数に加算する(ステップS12)。制御部100は、その累積回転数を記憶部103の定められた記憶領域に記憶させておく。そして、制御部100は、感光体ユニット210が交換されたか否かを判断し(ステップS13)、交換されていないと判断すれば(ステップS13;NO)、ステップS11、S12の処理を再び実行する。また、制御部100は、交換されたと判断すると(ステップS13;YES)、累積回転数を0として(ステップS14)、ステップS11の処理に戻る。以上の処理により、制御部100は、各色毎の感光体ドラム211の累積回転数を計測する。
続いて、上述した特定の処理において制御部100が感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させる処理の手順について、この手順を示すフローチャートである図6を参照しながら説明する。制御部100は、画像形成装置10に電源が投入されたとき、省電力モードから復帰したとき又はスリープモードから復帰したときを契機としてこの手順を開始する。まず、制御部100は、上述したセットアップ処理を開始する(ステップS21)。具体的には、制御部100は、上述した各セットアップ処理のうち、各々の実行条件を満たすものを、上述した順番で実行する。例えば、制御部100は、実行条件を満たすセットアップ処理が画像濃度調整処理、エッジ位置調整処理、接触量調整処理、Kトナー供給処理及びKバンド形成処理であれば、これらのセットアップ処理をこの順番に実行する。
次に、制御部100は、実行するセットアップ処理が、特定の処理であるか否かを判断する(ステップS22)。そして、制御部100は、実行するのが特定の処理である場合(ステップS22;YES)、感光体ドラム211の累積回転数が上記閾値(200000回転)未満であるか否かを判断する(ステップS23)。ここでいう特定の処理とは、エッジ位置調整処理、接触量調整処理、Kトナー供給処理又はKバンド形成処理である。これらの処理では、制御部100は、感光体ドラム211を回転させながら帯電装置212を制御して光導電膜211Sを決められた電位に帯電させるという動作を行っている一方、光導電膜211Sを露光させてトナー像を形成するという動作は行っていない。制御部100は、特定の処理がエッジ位置調整処理又は接触量調整処理の場合はステップS23の処理を各色(Y、M、C、K)の感光体ドラム211について行い、特定の処理がKトナー供給処理及びKバンド形成処理の場合はステップS23の処理をY、M、Cの感光体ドラム211について行う。制御部100は、閾値未満であると判断した場合(ステップS23;YES)、その特定の処理の実行中、その色の現像装置230を制御し、その色の感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させる(ステップS24)。一方、制御部100は、閾値以上であると判断した場合(ステップS23;NO)、ステップS25の処理に進む。また、制御部100は、ステップS22において、特定の処理でないと判断した場合(ステップS22;NO)も、ステップS25の処理に進む。
制御部100は、ステップS25において、実行するセットアップ処理が残っているか否かを判断する。残っていると判断した場合(ステップS25;YES)、制御部100は、ステップS22の処理を実行する。一方、残っていないと判断した場合(ステップS25;NO)、制御部100は、処理を終了する。
図7は、制御部100がプログラムを実行することで実現する機能を示すブロック図である。制御部100は、画像形成処理部110と、特定部120と、供給制御部130とを備える。画像形成処理部110は、画像形成部200の各部を制御して、記録媒体に画像を形成させる。また、画像形成処理部110は、画像形成部200の各部を制御して、上述したセットアップ処理を実行させる。特定部120は、図5に示したステップS11、S12の処理を実行し、回転検出装置290から出力される検出結果(すなわち検出信号)に基づき、感光体ドラム211の使用が開始されたときからのこの感光体ドラム211の累積回転数を特定する。特定部120は、本発明に係る「特定手段」の一例である。特定部120は、特定した累積回転数を表すデータを、供給制御部130に供給する。供給制御部130は、図6に示したステップS22、S23、S24の処理を実行し、特定部120により特定された累積回転数が閾値未満である場合に、上述した特定の処理において、感光体ドラム211が帯電装置212により帯電され、かつ、トナー像が感光体ドラム211に形成されていない状態でこの感光体ドラム211が回転している期間(特定の処理におけるこの期間を、以下では「特定期間」という。)に、感光体ドラム211にトナーを供給する制御を行う。供給制御部130は、本発明に係る「供給制御手段」の一例である。
上述したとおり、制御部100は、感光体ドラム211の累積回転数が上記閾値未満である場合における上記特定期間にトナーを感光体ドラム211に供給する制御を行う。この制御が行われる時期は、感光体ドラム211の累積回転数が閾値以上である時期に比べて感光体ドラム211の表面粗さが小さい時期であり、言い換えれば、感光体ドラム211が使用される期間全体の中で表面粗さが比較的小さい時期である。つまり、本実施形態によれば、感光体ドラムの累積回転数が上記閾値未満である時期の上記特定期間に制御部がその感光体ドラムにトナーを供給する制御を行わない構成(比較構成1)に比べて、感光体ドラムの表面粗さが比較的小さい時期において、クリーニングブレードと感光体ドラムの表面とが接触している部分に働く摩擦力が低下する。そのため、本実施形態によれば、比較構成1に比べて、クリーニングブレードの除去能力の低下が抑えられ、画像に筋が入るという上述した現象がこの時期に発生することが抑制される。
[変形例]
上述した実施形態は、本発明の実施の一例に過ぎず、次のように様々に変形させてもよい。また、上述した実施形態及び以下の各変形例は、必要に応じて組み合わせてもよい。
(変形例1)
画像形成装置10において、制御部100が画像形成部200を制御して実行させるセットアップ処理は、上述した実施形態で示したものに限らない。例えば、制御部100は、感光体ドラム211及び中間転写ベルト240のクリーニング処理、又は現像装置230へのトナー補給を行うトナー容器(不図示)に貯蔵された各色トナー量の残量を検出する処理等を画像形成部200に実行させてもよい。後者の処理の場合、トナー容器には、トナー容器に貯蔵されたトナー量の残量を検出するセンサが設けられ、制御部100は、このセンサが検出した残量を示すデータを取得して、この残量の程度を表す情報(例えば「残り1/2」又は「残り1/4」等の文字情報。)を表示部102に表示させる。要するに、制御部100は、形成される画像の品質を高く維持するために行われるものであれば、セットアップ処理として実行してもよい。
その際、セットアップ処理のうちの特定の処理は、上述した実施形態のようにエッジ位置調整処理、接触量調整処理、Kトナー供給処理及びKバンド形成処理に限らない。例えば、上記各色トナー量の残量を検出する処理である。この処理においても、制御部100は、感光体ドラム211の累積回転数が上記閾値未満である場合には、現像装置230を制御して感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させ、閾値以上である場合にはその制御を行わない。要するに、制御部100は、感光体ドラム211が回転し、帯電装置212が感光体ドラム211の光導電膜211Sを帯電し、かつ、その光導電膜211Sにトナー像を形成しないセットアップ処理を、特定の処理とすればよい。帯電装置212が光導電膜211Sを帯電する場合は、その光導電膜211Sに生成される放電生成物によって、光導電膜211Sを帯電しない場合に比べて、光導電膜211Sの表面とクリーニングブレード213とが接触する部分に作用する摩擦力が大きくなる。また、トナー像が形成されない場合、転写されなかったトナーがクリーニングブレード213に滞留することがない。このため、この特定の処理においては、帯電装置212が光導電膜211Sを帯電しない場合又はトナー像が形成される場合に比べて、クリーニングブレード213と光導電膜211Sの表面とが接触する部分に働く摩擦力が大きくなり、上述したクリーニングブレード213の除去能力が低下しやすく、上述した現象が発生しやすい。本変形例によれば、これらの特定の処理であっても、光導電膜211Sの表面にトナーが供給されることで、上記比較構成1に比べて、この表面とクリーニングブレード213とが接触する部分に働く摩擦力が小さくなり、除去能力の低下が抑えられ、上述した現象の発生が抑制される。
(変形例2)
各色の現像ロール231は、上述した実施形態では、色毎にそれぞれ設けられたモータ233によってそれぞれ回転させられたが、複数の現像ロール231が1つのモータを共用していてもよい。言い換えれば、画像形成装置10は、2つ以上の現像ロール231を一緒に回転させるモータを備えていてもよい。例えば、本変形例に係る画像形成装置は、Y、M、Cの現像ロール231を一緒に回転させるモータを備えている。このモータは、各現像ロール231とギアを介して駆動力が伝わるようになっており、このモータと各ギアとが協働することで、各現像ロール231を回転させる駆動源として機能する。この場合、制御部100は、上記特定の処理において、Y、M、Cの感光体ドラム211のいずれかの累積回転数が閾値未満である場合に、この駆動源からの駆動力で各現像ロール231をそれぞれ回転させて、Y、M、Cの各感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーをそれぞれ供給させる。本変形例における感光体ドラム211Y、211M、211Cは、それぞれが本発明に係る「第1感光体」及び「第2感光体」の一例である。また、本変形例における現像ロール231Y、231M、231Cは、それぞれが本発明に係る「第1現像ロール」及び「第2現像ロール」の一例である。
図8は、本変形例において、制御部100が光導電膜211Sにトナーを供給させる処理の手順を示すフローチャートである。この手順は、図6に示した手順と比べて、ステップS23、S24の処理の部分が異なっている。制御部100は、実行するセットアップ処理が特定の処理である場合(ステップS22;YES)、まず、感光体ドラム211Yの累積回転数が閾値未満であるか否かを判断する(ステップS31)。ここで閾値以上であると判断した場合(ステップS31;NO)、制御部100は、感光体ドラム211Mの累積回転数が閾値未満であるか否かを判断し(ステップS32)、ここでも閾値以上である(NO)と判断した場合、感光体ドラム211Cの累積回転数が閾値未満であるか否かを判断する(ステップS33)。制御部100は、ステップS31、S32、S33のいずれかにおいて累積回転数が閾値未満である(YES)と判断した場合、現像装置230Y、230M、230Cをそれぞれ制御して、その特定の処理の実行中、感光体ドラム211Y、211M、211Cに対して各色のトナーをそれぞれ供給させる(ステップS34)。
以上のとおり、本変形例に係る制御部100は、1つのモータが2つ以上の現像ロール231を回転させる構成において、このモータにより回転させられる2つ以上の現像ロール231によりトナーがそれぞれ供給される感光体ドラム211の累積回転数のいずれかが閾値未満である場合に、2つ以上の現像ロールによりトナーを光導電膜211Sのそれぞれに供給する。本変形例によれば、2つ以上の現像ロールを回転させる1つのモータを備える構成において、これらの現像ロールによりトナーが供給される感光体ドラム(図8の例では、感光体ドラム211Y、211M、211C)のいずれかの累積回転数が閾値未満であるときにこられの感光体ドラムにトナーを供給させる構成を有しない場合に比べて、これらの感光体ドラムのいずれにおいても、感光体ドラムとの摩擦によるクリーニングブレードの除去能力の低下が抑えられる。
(変形例3)
累積回転数の閾値は、上述した実施形態では200000回転であったが、これには限らない。この閾値は、例えば、実施形態よりも小さい値(例えば50000回転)であってもよいし、実施形態よりも大きい値(例えば300000回転)であってもよい。この閾値は、少なくとも、感光体ドラム211の寿命が終わるものとして見込まれている累積回転数(上記実施形態では400000回転)よりも小さい値であるとよい。また、望ましくは、感光体ドラム211の使用が開始された当初にトナー像を形成した場合において、感光体ドラム211の表面とクリーニングブレード213とが接触する部分に作用する摩擦力よりも、累積回転数が閾値に達したときに感光体ドラム211の表面を帯電させてかつトナー像を形成しない場合におけるその摩擦力の方が小さくなるように、閾値が定められるとよい。これにより、上記接触する部分に前者の摩擦力よりも大きな摩擦力が作用することがなくなる。
(変形例4)
制御部100は、上述した実施形態では、感光体ドラム211の累積回転数が閾値未満の場合(図6のステップS23;YES)、その感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させたが、ここでトナーを供給させるか否かをユーザが選択したモードにより判断するようにしてもよい。
図9は、本変形例において、制御部100が光導電膜211Sにトナーを供給させる処理の手順を示すフローチャートである。この手順は、図6に示した手順と比べて、ステップS22の処理の前に、トナーを供給させるか否かを判断する処理を実行する部分が異なっている。制御部100は、セットアップ処理が開始された後、特定の処理におけるトナーの供給が許可されているか否かを判断する(ステップS41)。詳細には、制御部100は、まず、記憶部103において「許可モード」又は「不許可モード」を表すデータを記憶させる領域を定める。続いて、制御部100は、操作部101を操作したユーザがこれらのモードのいずれかを選択すると、選択されたモードを表すデータをその領域に記憶させる。そして、制御部100は、ステップS41において、記憶部103のこの領域を参照し、「許可モード」を表すデータが記憶されていれば、トナーの供給が許可されているもの(YES)と判断し、ステップS22の処理を実行する。一方、制御部100は、この領域に「不許可モード」を表すデータが記憶されていれば、トナーの供給が許可されていないもの(NO)と判断し、ステップS25の処理を実行する。この場合、制御部100は、ステップS24の処理を実行することがないので、特定の処理が実行される場合においてトナーが感光体ドラム211の光導電膜211Sに供給されることがない。制御部100は、ステップS25において、実行するセットアップ処理が残っている(YES)と判断した場合、次にステップS41の処理を実行する。
本変形例に係る制御部100の供給制御部130は、図9のステップS41の処理を実行して、特定の処理において、現像装置230が感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給することが許可されているか否かを確認する。具体的には、供給制御部130は、記憶部103を参照して、「許可モード」と「不許可モード」のどちらがユーザによって選択されているかを確認することで、上記許可がされているか否かを確認する。供給制御部130は、確認した結果が「許可されている」というものであれば、現像装置230を制御して、感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させ、確認した結果が「許可されていない」というものであれば、感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給させる処理を実行しない。
上述した特定の処理を実行するときであっても、例えばその前に数十枚の記録媒体に画像を形成しており、それらの画像として転写されずに残留したトナーが図4に示す領域Vに滞留している場合がある。その場合には、感光体ドラム211の光導電膜211Sにトナーを供給しなくとも、感光体ドラム211との摩擦によるクリーニングブレード213の破損が非滞留状態に比べて発生しにくい。本変形例によれば、この場合にユーザが「不許可モード」を選択することで、トナーの消費が抑制される。
(変形例5)
本発明は、制御装置及びその制御装置を備える画像形成装置に限らず、これらを実現するための方法や、コンピュータに図7に示した機能を実現させるためのプログラムとしても把握されるものである。かかるプログラムは、これを記憶させた光ディスク等の記録媒体の形態で提供されたり、インターネット等の通信回線を介して、コンピュータにダウンロードさせ、これをインストールして利用させるなどの形態でも提供されたりするものである。
(変形例6)
回転検出装置290は、上述した実施形態では、センサマークを検知する光センサを有していたが、これに限らず、例えば、磁力センサを有していてもよい。この場合、感光体ドラム211とともに回転する磁性体を設けておき、磁力センサが検知対象とする領域をこの磁性体が通過するように配置する。磁力センサは、この磁性体が通過するたびに、感光体ドラム211が一回りしたことを示す検出信号を制御部100に出力する。回転検出装置290が有するセンサは、要するに、感光体ドラム211が回転したことを検出するものであればよい。
(変形例7)
制御部100は、上述した実施形態では、累積回転数をメモリ291に記憶させたが、これに限らず、記憶部103に記憶させてもよい。この場合、例えば、感光体ユニット210を画像形成装置10に取り付けたときに、それが初めて取り付けられたものなのか否かを操作部101の操作によりユーザが選択するようにする。そして、制御部100は、その選択された結果が前者であれば、累積回転数をリセットし、後者であれば、累積回転数をリセットしないようにすればよい。または、感光体ユニット210を識別する識別子を記憶したメモリを感光体ユニット210に設けておき、感光体ユニット210が画像形成装置10に取り付けられたときにそのメモリに記憶された識別子を制御部100が読み取り、初めて画像形成装置10に取り付けられた感光体ユニット210であるのか否かを判断すればよい。
10…画像形成装置、100…制御部、101…操作部、102…表示部、103…記憶部、200…画像形成部、210…感光体ユニット、211…感光体ドラム、212…帯電装置、213…クリーニングブレード、220…露光装置、230…現像装置、231…現像ロール、232…電圧印加部、233…モータ、234…ギア、240…中間転写ベルト、241…回転ロール、243…エッジセンサ、244…濃度センサ、245…ステアリングロール、250…一次転写ロール、260…二次転写ロール、261…回転軸、262…偏心カム、263…回転軸、264…バックアップロール、270…搬送ロール、280…定着装置、290…回転検出装置、291…メモリ

Claims (5)

  1. 第1感光体と、当該第1感光体を帯電させる帯電装置と、当該第1感光体に接触して当該第1感光体への付着物を除去する除去部材とを有する電子写真方式の画像形成装置において、前記第1感光体の使用が開始されたときからの当該第1感光体の累積回転数を特定する特定手段と、
    前記特定手段により特定された累積回転数が閾値未満である場合に、前記画像形成装置にてトナー像を媒体に形成する前に行われる準備処理において、前記第1感光体が前記帯電装置により帯電され、かつ、画像データに応じたトナー像が形成されていない状態で当該第1感光体が回転している期間に、前記第1感光体にトナーを供給する制御を行う供給制御手段と
    を備えることを特徴とする制御装置。
  2. 前記画像形成装置は、第2感光体と、駆動源からの駆動力で回転し、前記第1感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う第1現像ロールと、前記駆動源からの駆動力で回転し、前記第2感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う第2現像ロールとを有しており、
    前記特定手段は、前記第1感光体及び前記第2感光体のそれぞれについて前記累積回転数を特定し、
    前記供給制御手段は、前記特定手段により特定された前記第1感光体及び前記第2感光体の前記累積回転数の少なくともいずれかが前記閾値未満である場合には、前記準備処理における前記期間に、前記駆動源からの駆動力で前記第1現像ロール及び前記第2現像ロールをそれぞれ回転させて、前記第1感光体及び前記第2感光体に前記トナーを供給する制御を行う
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記供給制御手段は、前記第1感光体に前記トナーを供給することがユーザにより許可されているか否かを確認し、許可されていることが確認された場合に、前記第1感光体に前記トナーを供給する制御を行う
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
  4. 第1感光体と、当該第1感光体を帯電させる帯電装置と、当該第1感光体に接触して当該第1感光体への付着物を除去する除去部材とを有し、電子写真方式で媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、
    前記第1感光体が回転したことを検出する検出手段と、
    請求項1ないし3のいずれか1項に記載の制御装置であって、前記検出手段の検出結果に基づき、前記第1感光体の使用が開始されたときからの当該第1感光体の累積回転数を特定する前記特定手段を備える制御装置と
    を具備することを特徴とする画像形成装置。
  5. コンピュータを、
    第1感光体と、当該第1感光体を帯電させる帯電装置と、当該第1感光体に接触して当該第1感光体への付着物を除去する除去部材とを有する電子写真方式の画像形成装置において、前記第1感光体の使用が開始されたときからの当該第1感光体の累積回転数を特定する特定手段と、
    前記特定手段により特定された累積回転数が閾値未満である場合に、前記画像形成装置にてトナー像を媒体に形成する前に行われる準備処理において、前記第1感光体が前記帯電装置により帯電され、かつ、画像データに応じたトナー像が形成されていない状態で当該第1感光体が回転している期間に、前記第1感光体にトナーを供給する制御を行う供給制御手段
    として機能させるためのプログラム。
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