JP2016186623A - 画像形成装置 - Google Patents

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Hirotaka Tanaka
大貴 田中
岩崎 仁
Hitoshi Iwasaki
仁 岩崎
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Takeshi Ozaki
健 尾崎
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Abstract

【課題】像保持体の光疲労に伴う画像の濃度ムラの発生を低減すること。【解決手段】表面に画像を保持して回転し、画像形成装置の本体(U1)に対して着脱可能に支持された像保持体(PR)と、像保持体(PR)の表面の電荷を除電する除電部材(EL)と、画像形成動作時に除電部材(EL)を動作させる除電制御手段(C13)であって、画像形成装置の本体(U1)から取り外されていた像保持体(PR)が、画像形成装置の本体(U1)に装着された場合に、像保持体(PR)の光疲労から回復するまで、除電部材(EL)の動作を停止させる除電制御手段(C13)と、を備えたことを特徴とする画像形成装置(U)。【選択図】図2

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置では、像保持体に対して、帯電、潜像形成(露光)、現像、転写、清掃が順次行われる。像保持体の清掃後、再帯電前に、像保持体に対して光を照射して、像保持体の表面の残留電荷を除去する除電部材を備えた画像形成装置も従来公知である(例えば、特開2003−140526)。
特開2003−140526号公報
本発明は、像保持体の光疲労に伴う画像の濃度ムラの発生を低減することを技術的課題とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項1に記載の発明の画像形成装置は、
表面に画像を保持して回転し、画像形成装置の本体に対して着脱可能に支持された像保持体と、
前記像保持体の表面の電荷を除電する除電部材と、
画像形成動作時に前記除電部材を動作させる除電制御手段であって、前記画像形成装置の本体から取り外されていた前記像保持体が、前記画像形成装置の本体に装着された場合に、前記像保持体の光疲労から回復するまで、前記除電部材の動作を停止させる除電制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
新品の前記像保持体の着脱が検知された場合に、前記画像形成装置の本体から取り外されていた前記像保持体が、前記画像形成装置の本体に装着されたとして、予め設定された期間、前記除電部材の動作を停止させる除電制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像形成装置において、
予め設定された中間調の濃度の画像を形成する場合に、前記除電部材の動作を停止させる前記除電制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、像保持体が光疲労から回復するまで除電部材の動作を停止させない場合に比べて、像保持体の光疲労に伴う画像の濃度ムラの発生を低減することができる。
請求項2に記載の発明によれば、光疲労をしている可能性のある新品の像保持体が装着された場合に、画像濃度ムラの発生を低減できる。
請求項3に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、濃度ムラの目立ちやすい中間調の画像における濃度ムラを低減できる。
図1は実施例1の画像形成装置の全体説明図である。 図2は図1のトナー像の形成装置部分の要部拡大図である。 図3は実施例1の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図である。 図4は実施例1のイレーズランプの点灯設定のフローチャートの説明図である。 図5は実施例1のイレーズランプの点灯制御のフローチャートの説明図である。 図6は横軸に実験例、縦軸に濃度差を取った実験結果の説明図であり、図6Aは実験例1の実験結果の説明図、図6Bは実験例2の実験結果の説明図、図6Cは実験例3の実験結果の説明図である。 図7は実験例4の実験結果の説明図であり、横軸に暗所保管時間を取り、縦軸に濃度差を取ったグラフである。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(以下、実施例と記載する)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1は実施例1の画像形成装置の全体説明図である。
図1において、実施例1の画像形成装置の一例としてのプリンタUは、画像形成装置の本体の一例としてのプリンタ本体U1を有する。プリンタ本体U1の上面には、第1の媒体の排出部の一例としての第1の排出トレイTRhが設けられている。プリンタ本体U1の右部の上面には、操作部UIが設けられている。操作部UIは、図示しない表示部等を有する。操作部UIは、利用者が入力操作が可能に構成されている。
実施例1のプリンタUには、画像情報の送信装置の一例としてホストコンピュータを例示しており、具体的にはパーソナルコンピュータが電気的に接続されている。
プリンタUは、制御部Cを有する。制御部Cは、パーソナルコンピュータPCから送信された画像情報や制御信号等の電気信号を受信可能である。また、制御部Cは、操作部UIや電気回路Eに制御信号を出力可能に構成されている。さらに、制御部Cは、書込回路DLに電気的に接続されている。
書込回路DLは、入力された情報に応じて駆動信号を書込装置の一例としての露光機ROSに出力する。露光機ROSは、入力された信号に応じて、書込光の一例としてのレーザ光Lを出力可能に構成されている。
図2は図1のトナー像の形成装置部分の要部拡大図である。
図1、図2において、前記露光機ROSの左方には、像保持体の一例としての感光体PRが配置されている。実施例1の感光体PRは、回転軸PRaを中心に矢印方向に回転可能に支持されている。感光体PRには、書込領域Q1において、レーザ光Lが照射される。
感光体PRの周囲には、感光体PRの回転方向に沿って、帯電部材の一例としての帯電ロールCRと、現像装置Gと、除電部材の一例としてのイレーズランプELと、像保持体用の清掃器の一例としての感光体クリーナCLとが配置されている。
なお、実施例1のプリンタUでは、感光体PRや帯電ロールCR、現像装置G、感光体クリーナCLが一体的に着脱可能なユニット化されている。すなわち、感光体PRや帯電ロールCR、現像装置G、イレーズランプEL、感光体クリーナCLは、プロセスユニットU2としてプリンタ本体U1に着脱可能に構成されている。
前記帯電ロールCRには、電気回路Eから帯電電圧が印加される。
現像装置Gは、内部に現像剤の一例としてのトナーを収容する現像容器Vを有する。現像容器Vの内部には、現像剤の保持体の一例としての現像ロールGaが回転可能に支持されている。現像ロールGaは、現像領域Q2で感光体PRと対向して配置される。
また、現像ロールGaには、電源回路Eから現像電圧が印加される。また、現像容器Vの内部には、現像剤の搬送部材の一例としてのオーガGb,Gcが回転可能に支持されている。
前記感光体PR、帯電ロールCR、露光機ROS、現像装置G等により、感光体PR上にトナー像を形成するトナー像の形成装置が構成されている。
図1において、プリンタUの下部には、媒体収容部の一例としての給紙トレイTR1〜TR4が複数設けられている。複数の給紙トレイTR1〜TR4は、媒体の一例として記録用シートSを収容している。
図1において、各給紙トレイTR1〜TR4の左右の両側には、容器の案内部材の一例としてのレールRL1が配置されている。レールRL1は、給紙トレイTR1〜TR4の左右両端部を移動可能に支持する。したがって、左右一対のレールRL1により各給紙トレイTR1〜TR4は前後方向に出入可能に支持されている。
図1において、前記各給紙トレイTR1〜TR4の左上部には、給紙装置Kが配置されている。前記給紙装置Kは、媒体の取出部材の一例としてのピックアップロールRpを有する。ピックアップロールRpの左方には、捌き部材の一例としての捌きロールRsが配置されている。捌きロールRsは、媒体の搬送部材の一例としてのフィードロールと媒体の分離部材の一例としてのリタードロールからなる。
給紙装置Kの左方には、媒体の搬送路の一例としての給紙路SH1が配置されている。給紙路SH1は、上方に向けて延びている。給紙路SH1には、媒体の搬送部材の一例としての搬送ロールRaが複数配置されている。給紙路SH1の下流端である上端には、媒体の搬送時期の調整部材の一例としてのレジロールRrが配置されている。
また、プリンタUの左側部には、手差し部の一例としての手差しトレイTR0が装着されている。手差しトレイTR0の右部には、手差し用の搬送路の一例としての手差し路SH2の左端が接続されている。手差し路SH2の右端は、給紙路SH1に接続されている。
図1において、レジロールRrの上方には、転写装置の一例としての転写ロールRtが配置されている。転写ロールRtは、転写領域Q3において、感光体PRと対向、接触する。したがって、実施例1の転写ロールRtは、感光体PRの回転に従動して回転する。転写ロールRtには、電源回路Eから転写電圧が印加される。
感光体PRの回転方向に対して、転写ロールRtの下流側には、前記感光体クリーナCLが配置されている。感光体クリーナCLには、現像剤の搬送路の一例としての回収路CL4が支持されている。回収路CL4は、感光体クリーナCLから現像装置Gまで延びている。
図1において、転写ロールRtの上方には、定着装置Fが支持されている。定着装置Fは、加熱定着部材の一例としての加熱ロールFhと、加圧定着部材の一例としての加圧ロールFpとを有する。加熱ロールFhと加圧ロールFpとは、定着領域Q4において接触する。加熱ロールFhには、図示しない駆動源から駆動が伝達されて回転する。また、加熱ロールFhには、電気回路Eから、図示しないヒータを加熱するための電力が供給される。
前記トナー像の形成装置の一例としてのプロセスユニットU2と、転写ロールRt、定着装置Fにより、シートSに画像を記録する画像記録部U2+Rt+Fが構成されている。
定着装置Fの上部には、媒体の案内部の一例としてのシートガイドF1が形成されている。シートガイドF1の右方には、媒体の排出部材の一例としての排紙ロールR1が配置されている。排紙ロールR1の右方には、媒体の排出口Haが形成されている。媒体の排出口Haの下方には、第1の排出トレイTRhが配置されている。
図1において、定着装置Fの上方且つ排紙ロールR1の左方には、媒体の搬送路の一例としての接続路SH3が配置されている。接続路SH3は、媒体の排出口Haから左方に延びている。
プリンタ本体U1の左側面には、手差しトレイTR0の上方に、媒体の反転装置の一例としての反転ユニットU3が支持されている。反転ユニットU3の内部には、媒体の搬送路の一例としての反転路SH4が形成されている。反転路SH4の上端は、接続路SH3の左端に接続されている。反転路SH4の下端は、レジロールRrの上流側において、給紙路SH1に合流している。
また、前記反転ユニットU3の上部には、媒体の搬送路の一例としての第2の排出路SH6が形成されている。第2の排出路SH6は、右端が接続路SH3に接続されており、反転路SH4から分岐している。第2の排出路SH6の左端は、反転ユニットU3の左側面まで延びている。反転ユニットU3の左側面には、第2の排出部の一例としてのフェイスアップトレイTRh1が支持されている。したがって、第2の排出路SH6を通過したシートSは、フェイスアップトレイTRh1に排出可能に構成されている。
(画像形成装置の機能)
前記構成を備えた実施例1のプリンタUでは、パーソナルコンピュータPCから送信された画像情報は、制御部Cに入力される。制御部Cは、入力された画像情報を予め設定された時期に潜像形成用の情報に変換して、書込回路DLに出力する。露光機ROSは、書込回路DLが受信した信号に基づいたレーザ光Lを出力する。なお、制御部Cは、操作部UI、書込回路DL、電源回路E等の動作を制御する。
図1、図2において、感光体PRの表面は、帯電電圧が印加される帯電ロールCRにより帯電される。帯電ロールCRで帯電された感光体PRの表面には、書込領域Q1において露光機ROSのレーザ光Lにより露光、走査されて静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体PR表面は、現像領域Q2、転写領域Q3を順次通過する。
現像領域Q2において、感光体PRに現像ロールGaが対向している。現像ロールGaは、現像容器Vの内部の現像剤を表面に保持して回転する。したがって、現像ロールGaの表面に保持されたトナー像により、感光体PRの表面の静電潜像は、可視像の一例としてのトナー像に現像される。現像容器Vの内部の現像剤は、オーガGb,Gcにより撹拌されながら循環される。
各給紙トレイTR1〜TR4には、画像が記録されるシートSが収容されている。各給紙トレイTR1〜TR4に収容されたシートSは、給紙装置KのピックアップロールRpにより取出される。ピックアップロールRpで取り出されたシートSは、捌きロールRsにより1枚ずつ分離される。捌きロールRsで分離されたシートSは、給紙路SH1に給紙される。給紙路SH1のシートSは、搬送ロールRaにより、レジロールRrに向けて搬送される。
なお、前記手差しトレイTR0から給紙されたシートSは、手差し路SH2を通じて、レジロールRrに搬送される。レジロールRrに搬送されたシートSは、感光体PR表面のトナー像が転写領域Q3に移動する時期に合わせて、レジロールRrにより転写領域Q3に搬送される。
転写領域Q3において、転写電圧が印加された転写ロールRtにより、転写領域Q3を通過するシートSに、感光体PRの表面のトナー像が転写される。
図2において、転写領域Q3を通過後の感光体PRは、感光体クリーナCLで表面に付着したトナーが除去されて清掃される。感光体クリーナCLで除去されたトナーは、回収路CL4を通じて、現像容器Vの内部に戻される。すなわち、感光体クリーナCLで回収された現像剤は、現像装置Gで再使用される。
感光体クリーナCLにより表面が清掃された感光体PRは、帯電ロールCRにより再び帯電される。
転写領域Q3においてトナー像が転写されたシートSは、トナー像が未定着の状態で定着装置Fの定着領域Q4に搬送される。
定着領域Q4では、シートSは、加熱ロールFhと加圧ロールFpとに挟まれて、トナー像が加熱定着される。
定着装置Fでトナー像が定着されたシートSは、シートガイドF1に案内されて、排紙ロールR1に搬送される。シートSが第1の排出トレイTRhに排出される場合には、
排紙ロールR1に送られたシートSは、媒体の排出口Haから第1の排出トレイTRhに排出される。
両面印刷時には、一面目に画像が記録されたシートSは、搬送方向の後端がシートガイドF1を通過した状態で、排紙ロールR1が逆回転する。したがって、シートSは、接続路SH3を通じて、反転路SH4に搬送される。反転路SH4を搬送されたシートSは、表裏が反転した状態で、前記レジロールRrに搬送される。したがって、レジロールRrから転写領域Q3に再送されて、二面目の画像が記録される。
シートSが、フェイスアップトレイTRh1に排出される場合、排紙ロールR1の逆回転で接続路SH3を搬送されるシートSが、第2の排出路SH6に搬入される。そして、第2の排出路SH6を搬送されたシートSは、フェイスアップトレイTRh1に排出される。
(実施例1の制御部の説明)
図3は実施例1の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図である。
図3において、プリンタUの制御部Cは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェースI/Oを有する。また、制御部Cは、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたROM:リードオンリーメモリを有する。また、制御部Cは、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM:ランダムアクセスメモリを有する。また、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU:中央演算処理装置を有する。したがって、実施例1の制御部Cは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されている。よって、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
(制御部Cに接続された信号出力要素)
制御部Cは、操作部UIや、情報記憶媒体の一例としてのCRUM1、内蔵時計2、ユニット着脱センサ3等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
操作部UIは、印刷枚数や矢印等の入力を行う入力ボタンUIaや、告知部材の一例としての表示部UIb等を備えている。
CRUM1は、プロセスユニットU2に関する情報を記憶する。実施例1のCRUM1は、一例として、プロセスユニットU2の型番や、感光体PRの累積回転数N1、現像装置Gの現像剤が空になったか否かの情報、を含む情報が記憶されている。
内蔵時計2は、現在時刻を計時する。
ユニット着脱の検知部材の一例としてのユニット着脱センサ3は、プロセスユニットU2のプリンタ本体U1からの着脱を検知する。
(制御部Cに接続された被制御要素)
制御部Cは、主駆動源の駆動回路D1や、電源回路E、イレーズランプEL、その他の図示しない制御要素に接続されている。制御部Cは、各回路D1,E、EL等へ、それらの制御信号を出力している。
D1:主駆動源の駆動回路
主駆動源の駆動回路D1は、主駆動源の一例としてのメインモータM1を介して感光体PRや定着装置F等を回転駆動する。
E:電源回路
前記電源回路Eは、現像用の電源回路Ea、帯電用の電源回路Eb、転写用の電源回路Ec、定着用の電源回路Ed等を有している。
Ea:現像用の電源回路
現像用の電源回路Eaは、現像装置Gの現像ロールに現像電圧を印加する。
Eb:帯電用の電源回路
帯電用の電源回路Ebは、帯電ロールCRそれぞれに感光体PR表面を帯電させるための帯電電圧を印加する。
Ec:転写用の電源回路
転写用の電源回路Ecは、転写ロールRtに転写電圧を印加する。
Ed:定着用の電源回路
定着用の電源回路Edは、定着装置Fの加熱ロールFhにヒータ加熱用の電力を供給する。
(制御部Cの機能)
制御部Cは、前記信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。すなわち、制御部Cは次の機能を有している。
C1:画像形成の制御手段
画像形成の制御手段C1は、図示しないホストコンピュータから送信された画像情報に応じて、プリンタUの各部材の駆動や各電圧の印加時期等を制御して、画像形成動作であるジョブを実行する。
C2:駆動源の制御手段
駆動源の制御手段C2は、主駆動源の駆動回路D1を介して、メインモータM1の駆動を制御し、感光体PR等の駆動を制御する。
C3:電源回路の制御手段
電源回路の制御手段C3は、各電源回路Ea〜Edを制御して、各部材へ印加される電圧や、各部材へ供給される電力を制御する。
C4:情報の記憶手段
情報の記憶手段C4は、プリンタUにおける累積の印刷回数N2を記憶する累積印刷回数の記憶手段C4Aを有し、プリンタUに関する情報を記憶する。
C5:累積回転数の更新手段
累積回転数の更新手段C5は、プリンタUの動作に伴って、感光体PRが回転する度に、感光体PRの累積回転数N1の情報を、CRUM1に書き込む。すなわち、CRUM1に記憶された累積回転数N1の情報を更新する。
C6:ユニット着脱の判別手段
ユニット着脱の判別手段C6は、ユニット着脱センサ3の検出信号に基づいて、プロセスユニットU2が着脱されたか否かを判別する。
C7:累積回転数の取得手段
累積回転数の取得手段C7は、プロセスユニットU2が着脱されたと判別された場合に、装着されたプロセスユニットU2のCRUM1から累積回転数N2の情報を取得する。なお、実施例1の累積回転数の取得手段C7は、プリンタUの電源投入時にも、CRUM1から累積回転数N1の情報を取得する。
C8:別ユニット装着の判別手段
別ユニット装着の判別手段C8は、プリンタ本体U1から取り外されていた感光体PRが、プリンタ本体U1に装着されたか否かを判別する。実施例1の別ユニット装着の判別手段C8は、CRUM1の累積回転数N1に基づいて、感光体PRを含むプロセスユニットU2がプリンタ本体U1に装着された場合に、それまでに装着されていたプロセスユニットU2とは別のユニットが装着されたか否かを判別する。実施例1の別ユニット装着の判別手段C8は、電源投入時およびプロセスユニットU2の着脱の検知時に取得した累積回転数N1がゼロ、すなわち、感光体PRが光披露している可能性の高い新品のプロセスユニットU2が装着された場合に、別ユニットが装着されたと判別する。
C9:イレーズランプの消灯設定手段
除電部材の作動設定手段の一例としてのイレーズランプの消灯設定手段C9は、プリンタUの電源投入時であるか否かを判別する電源投入時の判別手段C9Aと、累積印刷回数N2に基づいてプリンタUが新品であるか否かを判別する累積印刷回数の判別手段C9Bと、を有する。イレーズランプの消灯設定手段C9は、イレーズランプELを点灯させるか否かの設定を行う。実施例1のイレーズランプの消灯設定手段C9は、新品のプロセスユニットU2が装着された場合に、イレーズランプELをジョブ実行時に消灯させると設定する。なお、実施例1のイレーズランプの消灯設定手段C9は、消灯させると設定されてから、予め設定された時間t1が経過した場合、イレーズランプELを点灯させると設定する。また、実施例1のイレーズランプの消灯設定手段C9は、新品のプロセスユニットU2が装着された場合であっても、累積印刷回数N2がゼロの場合、すなわち、プリンタU自体が新品である場合には、イレーズランプELをジョブ実行時に点灯させると設定する。
C10:装着日時の記憶手段
装着日時の記憶手段C10は、内蔵時計2が計時する日時に基いて、イレーズランプELを消灯させると判別された場合に、新品のプロセスユニットU2が装着された日時を記憶する。
C11:時間経過の判別手段
時間経過の判別手段C11は、装着日時からの経過時間が、予め設定された時間t1になったか否かを判別する。実施例1の時間経過の判別手段C11では、予め設定された時間t1は、感光体PRの光疲労が回復する時間を判定する実験結果に基いて設定されており、一例として、t1=1000[分]が設定されている。
FL1:イレーズランプ判定フラグ
イレーズランプ判定フラグFL1は、初期値は「0」であり、イレーズランプELを消灯させると設定された場合に「1」となり、イレーズランプELを点灯させると設定された場合に「0」となる。
C12:中間調画像の判別手段
中間調画像の判別手段C12は、印刷される画像の濃度が、中間調の画像であるか否かを判別する。実施例1の中間調画像の判別手段C12は、一例として、ホストコンピュータから受信した画像の情報に基づいて、各ページごとに、画像の平均濃度を演算し、平均濃度が、20%〜80%の間である場合に、中間調の画像であると判別する。
C13:イレーズランプの制御手段
除電制御手段の一例としてのイレーズランプの制御手段C13は、イレーズランプELの点灯、消灯の制御を行う。実施例1のイレーズランプの制御手段C13は、ジョブ実行時に、イレーズランプ判定フラグFL1が「0」の場合に、イレーズランプELを点灯させ、イレーズランプ判定フラグFL1が「1」の場合に、イレーズランプELを消灯させる。したがって、実施例1のイレーズランプの制御手段C13は、プリンタ本体U1から取り外されていた新品のプロセスユニットU2が装着された場合に、前記像保持体の光疲労から回復するまで、イレーズランプELを消灯、すなわち、動作を停止させる。具体的には、予め設定された期間t1の間、イレーズランプELを消灯させる。よって、期間t1が経過後は、ジョブ実行時にイレーズランプELを点灯させる。なお、実施例1のイレーズランプの制御手段C13は、予め設定された期間t1が経過する前では、中間調の画像の場合にイレーズランプELを消灯させ、中間調ではない場合には、例外的に、イレーズランプELを点灯させる。また、実施例1のイレーズランプの制御手段C13は、プリンタU自体が新品の場合には、プロセスユニットU2が新品であっても、例外的に、イレーズランプELを点灯させる。
(実施例1の流れ図の説明)
次に、実施例1のプリンタUにおける制御の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
(イレーズランプの点灯設定のフローチャートの説明)
図4は実施例1のイレーズランプの点灯設定のフローチャートの説明図である。
図4のフローチャートの各ステップSTの処理は、プリンタUの制御部Cに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はプリンタUの他の各種処理と並行して実行される。
図4に示すフローチャートはプリンタUの電源投入により開始される。
ST1において、電源投入時か否かを判別する。ノー(N)の場合はST2に進み、イエス(Y)の場合はST3に進む。
ST2において、プロセスユニットU2の装着を検知したか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST3に進み、ノー(N)の場合はST7に進む。
ST3において、累積印刷回数N2がゼロであるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST4に進み、ノー(N)の場合はST1に戻る。
ST4において、CRUM1から累積回転数N1の情報を取得する。そして、ST5に進む。
ST5において、プロセスユニットU2が新品であるか否かを判別する。すなわち、累積回転数N1がゼロであるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST6に進み、ノー(N)の場合はST1に戻る。
ST6において、次の処理(1),(2)を実行して、ST1に戻る。
(1)イレーズランプ判定フラグFL1を「1」にする。
(2)内蔵時計2から現在の日時を取得する。
ST7において、内蔵時計2の現在の日時は、プロセスユニットU2の交換時の日時から予め設定された時間t1である1000分経過したか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST8に進み、ノー(N)の場合はST1に戻る。
ST8において、イレーズランプ判定フラグFL1を「0」にする。そして、ST1に戻る。
(イレーズランプの点灯制御のフローチャートの説明)
図5は実施例1のイレーズランプの点灯制御のフローチャートの説明図である。
図5のフローチャートの各ステップSTの処理は、プリンタUの制御部Cに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はプリンタUの他の各種処理と並行して実行される。
図5に示すフローチャートはプリンタUの電源投入により開始される。
ST21において、ジョブが開始されたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST22に進み、ノー(N)の場合はST21を繰り返す。
ST22において、イレーズランプ判定フラグFL1が「0」であるか否かを判別する。ノー(N)の場合はST23に進み、イエス(Y)の場合はST24に進む。
ST23において、印刷画像は中間調であるか否かを判別する。ノー(N)の場合はST24に進み、イエス(Y)の場合はST25に進む。
ST24において、イレーズランプELを点灯させる。そして、ST26に進む。
ST25において、イレーズランプELを消灯させる。そして、ST26に進む。
ST26において、ジョブが終了したか否かを判別する。ノー(N)の場合はST22に戻り、イエス(Y)の場合はST21に戻る。
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1のプリンタUでは、ジョブが実行される場合に、感光体PRの表面が帯電ロールCRで再帯電される前に、イレーズランプELが感光体PRの表面の残留電荷を除電する。ただし、新品のプロセスユニットU2に交換された場合には、期間t1が経過するまでは、ジョブ実行時にイレーズランプELが消灯される。
交換前のプロセスユニットU2において、感光体PRが外部の光に暴露されると、感光体PRが光疲労を起こす。感光体PRが光疲労を起こすと、帯電ロールCRの帯電時に、感光体PRの帯電電圧が、設定された電圧よりも低くなる。したがって、感光体PRの光に暴露された部分と、暴露されていない部分とで、印刷される画像に濃度のムラが発生することがある。特に、イレーズランプELを使用する構成では、除電光を照射しており、イレーズランプELを使用しない構成に比べて、濃度ムラが顕著になりやすい。
これに対して、実施例1では、感光体PRが光疲労している可能性のある新品のプロセスユニットU2に交換された場合、感光体PRが光疲労から回復するために必要な期間である期間t1が経過するまで、イレーズランプELが消灯される。したがって、イレーズランプELから除電用の光が照射されない。よって、ジョブ時の濃度ムラが軽減される。
特に、濃度ムラは、中間調の場合に目立ちやすい。よって、実施例1では、中間調の画像の場合にイレーズランプELを消灯させており、中間調画像における濃度ムラが軽減される。また、濃度ムラが比較的目立ちにくい、低濃度や高濃度の画像の場合は、イレーズランプELを使用して、残留電荷によるゴースト等の画質の低下が防止される。
また、実施例1では、プリンタU自体が新品である場合には、プリンタUに最初から内蔵されているプロセスユニットU2は、外部に露出していない。したがって、感光体PRが光疲労している可能性が低い場合には、イレーズランプELの消灯設定は行われない。
(実験例)
次に、実施例1の効果を確認するために実験を行った。
実験は、感光体PRの光疲労と濃度ムラとの関係を観察する実験を行った。
実験では、富士ゼロックス株式会社製のApeosPort-V C7775を改造して行った。実験では、感光体PRの前後両端および中央部の3箇所に、20mm×20mmの範囲で光に暴露した。暴露後に、濃度、20%、30%、40%、50%のハーフトーン画像を印刷した。印刷された画像を濃度計で測定して、平均の濃度差ΔEを測定した。
(実験例1)
実験例1では、感光体を600luxの黄色蛍光灯に0.5分間暴露した。そして、暴露してから1分後に印刷を行って濃度差ΔEを測定した。また、イレーズランプELをオフにした。
実験例1−1〜1−4では、それぞれ、光に対する応答性を変える表面処理を行った4種類の感光体A,B,C,Dを使用して、濃度差を測定した。
比較例1−1〜1−4では、実験例1−1〜1−4において、イレーズランプELをオンにした。
なお、実験例1〜3において、前回と今回とでデータを示しているが、これは、実験を行った日が異なるだけである。
(実験例2)
実験例2では、感光体を1000luxの白色蛍光灯に10分間暴露した以外は、実験例1と同様の条件で実験を行った。よって、実験例2−1〜2−4および比較例2−1〜2−4は、暴露条件以外は、実験例1−1〜1−4および比較例1−1〜1−4と同様である。
(実験例3)
実験例3では、感光体を750luxの白色蛍光灯に0.5分間暴露した以外は、実験例1と同様の条件で実験を行った。よって、実験例3−1〜3−4および比較例3−1〜3−4は、暴露条件以外は、実験例1−1〜1−4および比較例1−1〜1−4と同様である。
実験例1〜3の実験結果を、図6に示す。
図6は横軸に実験例、縦軸に濃度差を取った実験結果の説明図であり、図6Aは実験例1の実験結果の説明図、図6Bは実験例2の実験結果の説明図、図6Cは実験例3の実験結果の説明図である。
図6Aにおいて、実験例1では、イレーズランプELを点灯した場合でも、濃度差ΔEが3未満であったが、イレーズランプELを消灯した場合には、濃度差ΔEが観測されなかった。
図6Bにおいて、実験例2では、イレーズランプELを点灯した場合には、濃度差ΔEが6以上と大きな値となったが、イレーズランプELを消灯した場合には、濃度差ΔEが3未満となった。
図6Cにおいて、実験例3では、イレーズランプELを点灯した場合には、濃度差ΔEが4以上となる場合もあったが、イレーズランプELを消灯した場合には、3未満となった。
したがって、実験例1〜3の結果、光疲労した感光体PRでは、イレーズランプELを消灯した場合に、濃度ムラが改善されることが確認された。
(実験例4)
実験例4では、実験例2−1〜2−3および比較例2−1〜2−3において、光暴露後、暗所に保管した時間が1分、10分、1000分、10000分で、濃度差ΔEを測定する実験を行った。
実験結果を図7に示す。
図7は実験例4の実験結果の説明図であり、横軸に暗所保管時間を取り、縦軸に濃度差を取ったグラフである。
図7において、実験例4では、時間の経過とともに感光体PRが光疲労から回復して、1000分を経過すれば、イレーズランプELを照射しても、濃度差ΔEが3以下になることが確認された。したがって、濃度差ΔEの許容値が3に設定されている場合、光に暴露されてから、1000分経過するまでは、イレーズランプELを消灯し、1000分経過後は、イレーズランプELを点灯すれば、濃度差ΔEが許容範囲になることが確認された。
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H08)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置の一例としてのプリンタUを例示したが、これに限定されない。例えば、複写機、FAX等の画像形成装置にも適用可能である。また、単色の画像形成装置に限定されず、2色以上の多色の画像形成装置にも適用可能である。
(H02)前記実施例において、感光体PRに加えて、現像装置Gや感光体クリーナCL等が一体的に着脱可能なプロセスユニットを例示したが、これに限定されない。例えば、感光体PRのみがプリンタ本体U1に対して着脱可能な構成や、感光体PRと感光体クリーナCLが一体的に着脱可能な構成等にも適用が可能である。
(H03)前記実施例において、像保持体の一例として、ドラム状の感光体を例示したが、これに限定されない。例えば、ベルト状の感光体や、ベルト状の中間転写体、ドラム状の中間転写体等、任意の形態の像保持体に適用可能である。
(H04)前記実施例において、例示した具体的な数値、例えば、1000分やΔE≦3等は、設計や仕様の変更等に応じて任意に変更可能である。
(H05)前記実施例において、イレーズランプELの点灯、消灯の切り替えは、直接時間を検出して判定したが、これに限定されない。すなわち、光疲労からの回復に関連する任意のパラメータを使用可能である。
例えば、ジョブ開始時に、予め設定された濃度の画像、いわゆる、トナーパッチを形成して、濃度計で測定された実際の濃度との濃度差ΔEが、3を超えていれば、イレーズランプを消灯し、3以下であれば、イレーズランプを点灯するようにすることも可能である。すなわち、濃度計で測定した濃度差ΔEを、光疲労からの回復に関連するパラメータとして使用可能である。
他にも、感光体PRに対向して表面電位計を設置し、帯電後の感光体PRの表面電位を測定して、表面電位の低い部分の設定値に対する電位差が、予め設定された値、例えば、3Vより大きければイレーズランプを消灯し、3V以下であれば、イレーズランプを点灯することも可能である。すなわち、表面電位計で測定した表面電位を、光疲労からの回復に関連するパラメータとして使用可能である。
(H06)前記実施例において、感光体PRが光疲労している場合として、新品のプロセスユニットU2に交換された場合を例示したがこれに限定されない。例えば、プロセスユニットU2が取り外される前の累積回転数N1と、新たに装着されたプロセスユニットU2の累積回転数N1が異なっている場合に、再生品のようなプロセスユニットU2に交換されたと判別して、イレーズランプを消灯するように制御することも可能である。
(H07)前記実施例において、新品の判定を行う場合に、N1,N2がゼロである否かで判別を行ったが、これに限定されない。工場出荷前の検査等で、累積の回数がゼロでない場合も考慮して、例えば、N1,N2≦100である場合には、新品であると判別する等の変更も可能である。
(H08)前記実施例において、中間調の画像の場合にイレーズランプを消灯する構成とすることが望ましいが、これに限定されない。例えば、全ての濃度でイレーズランプを消灯することも可能である。また、中間調の範囲として、濃度20%〜80%を例示したが、数値は任意に変更可能である。また、例えば、画像の濃度に限定されず、紙種に応じて、濃度ムラが目立ちやすい紙種ではイレーズランプを消灯して、濃度ムラが目立ちにくい紙種ではイレーズランプを点灯する等の変更も可能である。
C13…除電制御手段、
EL…除電部材、
PR…像保持体、
U…画像形成装置、
U1…画像形成装置の本体。

Claims (3)

  1. 表面に画像を保持して回転し、画像形成装置の本体に対して着脱可能に支持された像保持体と、
    前記像保持体の表面の電荷を除電する除電部材と、
    画像形成動作時に前記除電部材を動作させる除電制御手段であって、前記画像形成装置の本体から取り外されていた前記像保持体が、前記画像形成装置の本体に装着された場合に、前記像保持体の光疲労から回復するまで、前記除電部材の動作を停止させる除電制御手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 新品の前記像保持体の着脱が検知された場合に、前記画像形成装置の本体から取り外されていた前記像保持体が、前記画像形成装置の本体に装着されたとして、予め設定された期間、前記除電部材の動作を停止させる除電制御手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 予め設定された中間調の濃度の画像を形成する場合に、前記除電部材の動作を停止させる前記除電制御手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
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