JP2016212385A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置は、像担持体と、像担持体を回転駆動する駆動装置と、像担持体を帯電させる帯電部材と、像担持体の表面に接触するクリーニング部材と、帯電部材に電圧を印加する電圧印加装置と、像担持体の制動距離を検出する制動距離検出部と、規定制動距離Lcが記憶される記憶部と、制御部と、を有する。制御部は、帯電部材に電圧が印加されているときの制動距離Lonと、帯電部材に電圧が印加されていないときの制動距離Loffとを取得し、像担持体の使用開始時において帯電電圧が印加されていない時の制動距離をLoff(0)とするとき、Loff<Loff(0)、且つLc<Loff/Lonの関係を満たす場合に像担持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判定する。
【選択図】図4
Description
(全体構成)
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置11は、タンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置11は、プリンター本体12の内部に、記録紙(不図示)を収納する給紙カセット13と、給紙カセット13から記録紙を一枚ずつ給送する給紙部14と、給紙カセット13又は手差しトレイ(不図示)から供給された記録紙に画像形成処理を行う画像形成処理部15と、給紙カセット13又は手差しトレイから供給された記録紙を搬送する記録紙搬送経路16と、画像形成処理部15において形成されたトナー像を記録紙搬送経路16に沿って搬送される記録紙に転写する二次転写部17と、二次転写部17において転写されたトナー像を記録紙に定着する定着部18と、を備える。
画像形成処理部15は、例えば、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー(現像剤)を用いて画像形成処理を行うタンデム方式が採用されている。なお、以下の説明では、特に色指定に関する場合にのみ、各算用数字の符号に括弧書きで(Y,M,C,K)の色を付し、共通の場合には算用数字のみの符号を付して説明する。
感光体ドラム20は、支持体(基体)の表面に感光層が形成されてなる。ここでは、感光体ドラム20は、金属製の円筒状の素管と、素管表面に形成された感光層とからなる。素管を形成する金属としては、アルミニウム、鉄、チタン、マグネシウム等が挙げられる。感光層としては、有機光伝導体を利用した有機感光層や無機光電体を利用した無機感光層等を利用できるが、耐久性の高さからシランガス等の蒸着等により製膜されたアモルファスシリコン感光層が好ましい。各感光体ドラム20は、その表面に露光ユニット25から出射されたビーム光に基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト22にトナー像を転写するためのものであり、図1に示すように、現像装置21と共に中間転写ベルト22の下方に配置されている。
各現像装置21は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト22の下方に回動移動方向に沿って列設されている。現像装置21は、酸化チタン等の金属粒子からなるトナー外添剤(研磨粒子)を含むトナーを付着させて感光体ドラム20の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。なお、現像装置21は従来公知のものを使用することができる。
中間転写ベルト22は、プリンター本体12内で駆動ローラーと従動ローラーとに水平方向に張架された無端ベルトであり、ベルト駆動モーター(図示せず)による駆動ローラーの回転に伴い画像形成動作に伴って循環駆動される。
帯電ローラー26は、例えば導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム20に当接するように配置されている。そして、図2に示すように、感光体ドラム20が時計回り方向に回転すると、感光体ドラム20の表面に接触する帯電ローラー26が反時計回り方向に従動回転する。このとき、帯電ローラー26に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム20の表面が一様に帯電されることとなる。また、帯電ローラー26の回転に伴い、帯電ローラー26に接触する帯電クリーニングローラー(図示せず)が時計回り方向に従動回転して帯電ローラー26の表面に付着した異物を除去する。なお、帯電ローラー26は感光体ドラム20に近接するように配置してもよい。
クリーニング装置28は、記録紙幅方向(記録紙搬送方向に直交する方向)に奥行きのあるクリーニングハウジング40と、クリーニングハウジング40の内部下方寄りに配置されて図2において時計回り方向に回転することで記録紙幅方向の一方に回収トナーを搬送して廃トナー容器(図示せず)へと送り出す回収スパイラル41と、クリーニングハウジング40の外部下方寄りに取り付けられたクリーニングブレード42と、クリーニングハウジング40の内部上方寄りに配置されて感光体ドラム20の表面と接触する摺擦ローラー(クリーニングローラー)43と、摺擦ローラー43の上方に配置されて摺擦ローラー43の表面と接触するスクレーパー44とを備えている。
除電装置29は、感光体ドラム20の回転方向に沿って、クリーニング装置28の下流側に配置されている。除電装置29にはLED(発光ダイオード)が用いられ、必要に応じて反射板が設けられる。除電装置29は、除電光(イレース光)を感光体ドラム20に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。
制御回路30は、ROM31に格納した画像形成処理全般に係わる各種制御プログラムに基づいて、各感光体ドラム20を制御する他、各現像装置21へのトナー補給や現像装置21に印加する電圧等の現像条件、帯電ローラー26に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加するバイアス回路34の印加電圧、露光ユニット25から出射されるレーザー光P(図1参照)のレーザーパワー等の露光条件、除電装置29のイレース光量等のキャリブレーションを実行する。
次に、画像形成装置11の画像形成手順について説明する。パーソナルコンピューター等の外部接続機器から画像データが入力されると、先ず、帯電ローラー26によって感光体ドラム20の表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット25によって感光体ドラム20の表面にレーザー光Pを照射し、各感光体ドラム20上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置21には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤ともいう)が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置21内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ19から各現像装置21にトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置21により感光体ドラム20上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット25からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
以下、本発明の画像形成装置11の特徴部分について説明する。上記の構成において、制御回路30は、ROM31に格納した画像形成処理全般に係わる各種制御プログラムに基づいて画像形成処理(プリントジョブ)を実行すると共に、その画像形成処理の際に、帯電ローラー26に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加するバイアス回路34の印加電圧を制御する。なお、重畳電圧の直流成分の電圧は、一定である。
図4は、本実施形態に係る画像形成装置11において制御回路30が行う画質低下抑制制御の処理内容を示すフローチャートである。なお、画像形成装置11全体を制御する不図示のメインルーチンがあり、図4に示すフローは当該メインルーチンのサブルーチンである。図4に示す画質低下抑制制御のサブルーチンは、画像形成装置11の電源がオンになるとスタートする。
以上、本発明の画像形成装置11について実施形態を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、実施形態と変形例、変形例同士を組み合わせたものであってもよい。また、実施形態に記載していていない例や、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
(変形例2)感光体ドラム20の制動距離を検出する方法は、エンコーダーによる感光体ドラム20の回転角度の検出又は駆動モーター36の回転角度の検出に限定されるものではない。例えば、制動距離検出部38が感光体ドラム20の回転速度と制動時間を検出し、検出された回転速度と制動時間から制動距離を算出してもよい。
(変形例3)規定制動距離Lcは、予め設定されてHDD33に記憶されている構成に限られず、例えば、使用開始時に検出されたLoff及びLonの値、その他、感光体ドラム20表面の平滑性に影響を及ぼすファクターの値から、使用開始後に算出されてHDD33に記憶されてもよい。
(変形例4)規定制動距離Lcが記憶される記憶部は、HDD33に限定されるものではない。規定制動距離Lcが出荷前に予め設定される場合は、ROM31に記憶されていてもよい。この場合は、ROM31が記憶部となる。
(変形例5)摩擦抵抗抑制処理は、トナー及び外添剤の供給量を増加させる処理および帯電電圧を低下させる処理に限定されるものではない。例えば、クリーニングブレード42が感光体ドラム表面に押し当てられる付勢力を弱めてもよいし、トナー及び外添剤以外の潤滑剤を供給してもよい。なお、後者の場合は、画像形成処理に負の影響を与えないような潤滑剤を選択する必要がある。
20 感光体ドラム(像担持体)
21 現像装置
26 帯電ローラー(帯電部材)
30 制御回路(制御部)
31 ROM(記憶部)
33 HDD(記憶部)
34 バイアス回路(電圧印加装置)
36 駆動モーター(駆動装置)
38 制動距離検出部
42 クリーニングブレード(クリーニング部材)
43 摺擦ローラー(クリーニング部材)
Claims (8)
- 表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体を回転駆動する駆動装置と、
前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体の表面に接触するように配置され、前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する電圧印加装置と、
前記像担持体の制動距離を検出する制動距離検出部と、
前記像担持体の制動距離に係る1より大きな定数である規定制動距離Lcが記憶された記憶部と、
前記制動距離検出部により検出された前記像担持体の制動距離に基づいて前記像担持体の表面状態を判定する制御部と、
を有する画像形成装置であって、
前記制御部は、前記制動距離検出部により検出された前記帯電電圧が印加されているときの前記制動距離Lon、及び、前記帯電電圧が印加されていないときの前記制動距離Loffを取得し、前記像担持体の使用開始時において前記帯電電圧が印加されていない時の前記制動距離をLoff(0)とするとき、
Loff<Loff(0)、且つLc<Loff/Lon
の関係を満たす場合に前記像担持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判定することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記像担持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判定したとき、前記像担持体の表面と前記クリーニング部材との間の摩擦抵抗を低下させる摩擦抵抗抑制処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 研磨粒子を含むトナーを付着させて前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置を備え、
前記制御部は、非画像形成時に前記現像装置から前記像担持体にトナーを供給することにより前記摩擦抵抗抑制処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記像担持体の表面の平滑化度合いが大きくなるにつれて前記現像装置から前記像担持体に供給するトナー量を増加させることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記電圧印加装置は、直流電圧と交流電圧とを重畳した前記帯電電圧を前記帯電部材に印加し、
前記制御部は、画像形成時に前記電圧印加装置から前記帯電部材に印加する前記交流電圧を低下させることにより前記摩擦抵抗抑制処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記帯電部材は、前記像担持体の表面に接触又は近接して配置されていることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記制動距離検出部は、前記像担持体の回転角度を検出するエンコーダーであることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記像担持体の表面にはアモルファスシリコン感光層が形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。
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