JP2022129272A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 通紙によりブラシに堆積した紙粉を安定して保持し、紙粉による画像不良を抑制する。【解決手段】 像担持体とブラシ部材が接触する接触部において、ブラシ部材と像担持体との間に第1の電位差が形成された状態で像担持体を駆動する駆動状態から第1の電位差より絶対値が小さい第2の電位差が形成された状態で像担持体の駆動を停止する停止状態に移行するように駆動部を制御する。【選択図】 図5
Description
本発明は、電子写真方式などを利用して像担持体上に形成したトナー像を記録材に転写することで記録画像を得る、レーザプリンター、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。
プリンタあるいは複写機等の画像形成装置に用いられる画像記録方式として、電子写真方式が知られている。電子写真方式は、電子写真プロセスを用いることによってレーザービームにより感光ドラム(以下、ドラムと称する)上に静電潜像を形成して、帯電した色材(以下、トナーと称する)を静電潜像に現像させることにより現像剤像を形成する方式である。そして、現像剤像を記録材に転写して定着することにより画像形成を行う。近年では画像形成装置の小型化を目的として、クリーナーレス方式が提案されている。クリーナーレス方式とは、転写工程後のドラムの表面に残留した現像剤であるトナーを現像手段において現像同時クリーニングすることで、ドラム上から除去、回収し、再利用する方式のことである。上記クリーナーレス方式においては、ドラム上に通常配置されるクリーニング手段がないために、記録材への転写工程時にドラム上に付着した紙粉によって画像弊害が発生する場合があった。
そこで、特許文献1には、ドラム上回転方向における転写部の下流でかつ帯電部の上流に、転写工程でドラムに付着した紙粉を回収するために固定ブラシを配置した構成が提案されている。
しかしながら、特許文献1において、以下のような課題があった。ブラシをドラムに当接させる構成において、ドラムの回転駆動を開始する際と停止にする際の速度変動によって、ブラシに回収保持された紙粉がドラムの表面に落下し、落下した紙粉の一部がブラシ下流にすり抜けることで、画像弊害が発生することがあった。
したがって、本発明の目的は、通紙によりブラシに堆積した紙粉を安定して保持し、紙粉による画像不良を抑制することが出来る画像形成装置を提供することである。
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の代表的な構成は、回転可能な像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動部と、前記像担持体に対向する帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記帯電部材により帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成するために前記像担持体の表面を露光する露光ユニットと、前記像担持体の表面に正規極性に帯電した現像剤を供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する現像部材と、前記像担持体と接触して転写部を形成し、前記転写部において前記現像剤像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写部材と、前記像担持体の回転方向において、前記転写部より下流側で、かつ、前記帯電部よりも上流側で接触部を形成し、前記接触部において前記像担持体と接触するブラシ部材と、前記駆動部を制御する制御部と、を有し、前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記現像剤像が被転写体に転写された後、前記像担持体の表面に残留した現像剤が前記現像部材により回収されるように構成され、前記制御部は、前記接触部において、前記ブラシ部材と前記像担持体との間に第1の電位差が形成された状態で前記像担持体を駆動する駆動状態から前記第1の電位差より絶対値が小さい第2の電位差が形成された状態で前記像担持体の駆動を停止する停止状態に移行するように前記駆動部を制御することを特徴とする。
また、本発明の別形態の実施の構成は、回転可能な像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動部と、前記像担持体に対向する帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記帯電部材により帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成するために前記像担持体の表面を露光する露光ユニットと、前記像担持体の表面に正規極性に帯電した現像剤を供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する現像部材と、前記像担持体と接触して転写部を形成し、前記転写部において前記現像剤像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写部材と、前記像担持体の回転方向において、前記転写部より下流側で、かつ、前記帯電部よりも上流側で接触部を形成し、前記接触部において前記像担持体と接触するブラシ部材と、前記駆動部を制御する制御部と、を有し、記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記現像剤像が被転写体に転写された後、前記像担持体の表面に残留した現像剤が前記現像部材により回収されるように構成され、前記制御部は、前記接触部において、前記ブラシ部材と前記像担持体との間に第1の電位差が形成された状態で前記像担持体が停止する停止状態から前記第1の電位差より絶対値が大きい第2の電位差が形成された状態で前記像担持体を駆動する駆動状態に移行させるように前記駆動部を制御することを特徴とする。
以上説明したように、本発明によれば、通紙によりブラシに堆積した紙粉を安定して保持し、紙粉による画像不良を抑制することが出来る。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
1.画像形成装置
図1は、本発明に係る画像形成装置100の一実施形態の概略構成を示すものである。本実施例の画像形成装置100は、クリーナーレス方式及び接触帯電方式を採用したモノクロレーザビームプリンタである。
図1は、本発明に係る画像形成装置100の一実施形態の概略構成を示すものである。本実施例の画像形成装置100は、クリーナーレス方式及び接触帯電方式を採用したモノクロレーザビームプリンタである。
本実施例における画像形成装置100には、像担持体としての円筒型の感光体、即ち、感光ドラム1が設けられている。感光ドラム1の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ2、現像手段としての現像装置3が設けられている。また、図1において感光ドラム1の回転方向における帯電ローラ2と現像装置3との間には、露光手段としての露光装置4が設けられている。また、感光ドラム1には転写手段としての転写ローラ5が圧接されている。
本実施例における感光ドラム1は負帯電性の有機感光体である。この感光ドラム1は、アルミニウムのドラム状の基体上に感光層を有しており、駆動手段110としての駆動モータ(駆動部)(図3)によって図中矢印の方向(時計回り方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。本実施例では、プロセススピードは、感光ドラム1の周速度(表面移動速度)に相当し140mm/secであり、感光ドラム1の外径は24mmである。
帯電部材である帯電ローラ2は、感光ドラム1に所定の圧接力で接触し、帯電部を形成する。また、帯電電圧印加手段としての帯電高圧電源E1(図3)によって、所望の帯電電圧を印加され、感光ドラム1の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光ドラム1の表面は、帯電ローラ2により負極性に帯電される。帯電処理時に、帯電ローラ2には、帯電電源E1により、所定の帯電電圧(帯電バイアス)が印加される。本実施例では、帯電処理時に、帯電ローラ2には、帯電電圧として負極性の直流電圧が印加される。本実施例における帯電電圧は、一例として、-1300Vとした。これにより、本実施例では、感光ドラム1の表面は、-700Vの暗部電位Vdに一様に帯電処理される。なお、帯電ローラ2は、より詳細には、感光ドラム1の回転方向に関して感光ドラム1との接触部の上流側及び下流側に形成される感光ドラム1との間の微小な空隙の少なくとも一方で発生する放電によって感光ドラム1の表面を帯電させる。ただし、ここでは、感光ドラム1の回転方向に関する、帯電ローラ2と感光ドラム1との当接部が、帯電部であると擬制して説明する。
露光ユニットである露光装置4は、本実施例では、レーザスキャナ装置であり、ホストコンピュータ等の外部装置から入力された画像情報に対応したレーザ光を出力し、感光ドラム1の表面を走査露光する。この露光により、感光ドラム1の表面に画像情報に応じた静電潜像(静電像)が形成される。本実施例では、一様に帯電処理されて形成された感光ドラム1の表面の暗部電位Vdは、露光装置4によって露光されることで絶対値が低下して、-100Vの明部電位Vlとなる。ここでは、感光ドラム1の回転方向に関する、感光ドラム1上の露光装置4によって露光される位置が、露光部(露光位置)であるものとする。尚、露光装置4としては、レーザスキャナ装置に限定されることはなく、例えば、感光ドラム1の長手方向に沿って複数のLEDが配列されたLEDアレイを採用しても良い。
本実施例では現像方式として接触現像方式を用いる。現像装置3は、現像部材、現像剤担持体としての現像ローラ31、現像剤供給手段としてのトナー供給ローラ32、トナーを収容する現像剤収容室33、現像ブレード34を含む。現像剤収容室33からトナー供給ローラ32により現像ローラ31に供給されたトナーは、現像ローラ31と現像ブレード34との接触部であるブレードニップを通過することで、所定の極性に帯電される。現像ローラ31上に担持されたトナーは、現像部において、静電像に応じて、現像ローラ31から感光ドラム1に移動する。ここでは、感光ドラム1の回転方向に関する、現像ローラ31と感光ドラム1との接触部が、現像部であるものとする。本実施例では、現像ローラ31は、現像部で感光ドラム1と現像ローラ31とが順方向に移動するように反時計回り方向に回転駆動される。なお、現像ローラ31を駆動する駆動手段110としての駆動モータは、感光ドラム1の駆動手段110と共通のメインモータであってよいし、別々の駆動モータが感光ドラム1、現像ローラ31を各々回転させてもよい。現像時に、現像ローラ31には、現像電圧印加手段としての現像電源E2(図3)により、所定の現像電圧(現像バイアス)が印加される。本実施例では、現像時に、現像ローラ31には、現像電圧として負極性の直流電圧が印加され、現像電圧を-380Vとした。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム1上の画像形成部である露光面(イメージ部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーが付着する。この現像方式を反転現像方式という。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性である正規極性は負極性である。なお、本実施例では、一成分非磁性接触現像法を採用したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではなく、二成分非磁性接触現像法、非接触現像法、磁性現像法などを採用してもよい。二成分非磁性接触現像法は、現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアとを備えた二成分現像剤を用い、現像剤担持体上に担持した現像剤(磁気ブラシ)を感光ドラム1に接触させて現像を行う方法である。非接触現像法は、感光に対して非接触で対向配置された現像剤担持体上から感光体上にトナーを飛翔させて現像を行う方法である。また、磁性現像法は、感光体に対して接触又は非接触で対向配置された、磁界発生手段としてのマグネットを内蔵する現像剤担持体上に、磁力によって磁性トナーを担持して現像を行う方法である。なお、本実施例では中心平均粒径が6μm、正規の帯電極性が負極性のトナーを用いている。
転写部材としての転写ローラ5としては、ポリウレタンゴムやEPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)、NBR(ニトリルブタジエンゴム)などから成るスポンジゴムなどの弾性部材で構成されたものを好適に用いることが出来る。転写ローラ5は感光ドラム1に向けて押圧され、感光ドラム1と転写ローラ5とが圧接する転写部を形成する。転写時に、転写ローラ5には、転写電圧印加手段としての転写電源E3(図3)により、所定の転写電圧(転写バイアス)が印加される。本実施例では、転写時に、転写ローラ5には、転写電圧としてトナーの正規極性とは逆極性(本実施例では正極性)の直流電圧が印加される。本実施例では、この転写時の転写電圧は、一例として、+1000Vである。そして、転写ローラ5と感光ドラム1との間に形成される電界の作用により、感光ドラム1から記録材Sへとトナー像が静電的に転写される。
感光ドラム1上に形成されたトナー像が転写部に到達するタイミングに合わせてカセット6に格納された記録材としての転写材Sが給紙ユニット7により給紙され、レジストローラ対8を通り、転写部に搬送される。感光ドラム1上に形成されたトナー像は、転写高圧電源E3によって所定の転写電圧が印加された転写ローラ5により、転写材S上に転写される。
トナー像を転写された後の転写材Sは、定着器9に搬送される。定着器9は、不図示の定着ヒータと定着ヒータの温度を測定する不図示のサーミスタを内蔵した定着フィルム91と、定着フィルム91に圧接するための加圧ローラ92を備えたフィルム加熱方式の定着器である。そして、転写材Sは加熱及び加圧されることによりトナー像が定着されて、排紙ローラ対12を通過して機外へ排出される。
また、転写材Sに転写されずに感光ドラム1に残留した転写残トナーは、以下の工程で除去される。
転写残トナーには正極性に帯電しているトナーや、負極性に帯電しているものの充分な電荷を有していないトナーが混在する。転写残トナーは帯電ローラ2において、帯電部で放電により再び負極性に帯電される。帯電ローラ2において再び負極性に帯電させられた転写残トナーは、感光ドラム1の回転に伴い現像部に到達する。ここで、現像部に到達した感光ドラム1の表面に静電潜像が形成され画像形成部を形成している場合と、静電潜像が形成されない非画像形成部を形成している場合とがある。現像部に到達した転写残トナーの挙動について、感光ドラム1の画像形成部と非画像形成部に分けて説明する。
感光ドラム1の画像形成部に付着している転写残トナーは、現像部において感光ドラム1から現像ローラ31に転移されず、現像ローラ31から現像されたトナーとともに転写部に移動し、転写材Sに転写されて画像形成に供される。
一方、感光ドラム1の非画像形成部に付着している転写残トナーは、帯電部によって正規極性である負極性に再帯電され、現像部において感光ドラム1の非画像形成部電位と現像電圧との電位差により現像ローラ31に転移し、現像剤収容室33中に回収される。なお、現像剤収容室33に回収されたトナーは、再度、画像形成に使用される。
2.ブラシ部材の構成
次に、本実施例における紙粉除去部材について説明する。図1に示した通り、本実施例における画像形成装置100は、紙粉除去部材としての接触部材であるブラシ部材10(回収部材)を有する。本実施例では、画像形成装置100は、感光ドラム1の回転方向に関して転写部よりも下流側かつ帯電部よりも上流側で感光ドラム1の表面に接触してブラシ接触部(ブラシ接触位置)を形成する、ブラシ部材10を有する。ここでは、感光ドラム1の回転方向に関する、ブラシ部材10と感光ドラム1との接触部が、ブラシ接触部(以下、接触部と称する)であるものとする。
次に、本実施例における紙粉除去部材について説明する。図1に示した通り、本実施例における画像形成装置100は、紙粉除去部材としての接触部材であるブラシ部材10(回収部材)を有する。本実施例では、画像形成装置100は、感光ドラム1の回転方向に関して転写部よりも下流側かつ帯電部よりも上流側で感光ドラム1の表面に接触してブラシ接触部(ブラシ接触位置)を形成する、ブラシ部材10を有する。ここでは、感光ドラム1の回転方向に関する、ブラシ部材10と感光ドラム1との接触部が、ブラシ接触部(以下、接触部と称する)であるものとする。
図2(a)は、単体の状態のブラシ部材10をその長手方向(感光ドラム1の回転軸線方向と略平行)に沿って見た模式図である。また、図2(b)は、感光ドラム1に当接させた状態のブラシ部材10をその長手方向に沿って見た模式図である。
ブラシ部材10は、固定配置される導電性の固定ブラシ11でブラシ部が構成されている。ブラシ部材10は、図2に示すように、感光ドラム1の表面を摺擦する複数の毛材である導電性6ナイロン製のパイル糸11aと、パイル糸11aを支持する基布11bで構成される。上述のように、このブラシ部材10が、感光ドラム1の移動方向(回転方向)において、転写部よりも下流側、かつ、帯電部よりも上流側で感光ドラム1と接触するように配置されている。
ブラシ部材10は、その長手方向が感光ドラム1の回転軸線方向と略平行となるように配置される。なお、導電糸11aの材料としては、ナイロンの他に、レーヨン、アクリル、ポリエステルなどを用いてもよい。
図2(a)に示すように、ブラシ部材10が単体の状態、すなわち、導電糸11aを屈曲させようとする力が外部からかかっていない状態で、基布11bから露出している導電糸11aの先端までの距離をL1とする。本実施例では、L1は6.5mmである。ブラシ部材10は、基布11bが、両面テープなどの固定手段によって、画像形成装置100の所定の位置に設置された支持部材(図示せず)に固定され、導電糸11aの先端が感光ドラム1に対して侵入するようにして配置される。本実施例では、上記支持部材と感光ドラム1との間のクリアランスは固定されている。そして、上記支持部材に固定されたブラシ部材10の基布11bから感光ドラム1までの最短距離をL2とする。本実施例では、L2とL1との差分をブラシ部材10の感光ドラム1に対する侵入量と定義する。本実施例では、ブラシ部材10の感光ドラム1に対する侵入量は1mmである。また、本実施例では、図2(a)に示すように、ブラシ部材10が単体の状態で、ブラシ部材10の感光ドラム1の周方向(以下、「短手方向」という。)の長さL3は5mmである。また、本実施例では、ブラシ部材10の長手方向の長さは216mmである。これにより、感光ドラム1の回転軸線方向に関して、感光ドラム1上の画像形成領域(トナー像が形成されうる領域)の全域にブラシ部材10が接触出来るようになっている。また、本実施例では、導電糸11aの太さは2デニール、密度は240kF/inch2(kF/inch2はブラシの密度の単位であり、1平方インチ当たりのフィラメントの数を示す)である。以上、ブラシ部材10は不図示の支持部材によって支持され、感光ドラム1に対して固定位置に配置されており、感光ドラム1の移動に伴って感光ドラム1の表面を摺擦する。
ブラシ部材10は、記録材Sから感光ドラム1上に転写部において転移した紙粉などの付着物を捕集(回収)し、感光ドラム1の移動方向においてブラシ部材10よりも下流側の帯電部、および、現像部へと移動する紙粉の量を低減する。
本実施例におけるブラシ部材10の感光ドラム1の周方向(以下、短手方向)の長さはL3=5mmに設定されているが、これに限定されるものではない。たとえば、画像形成装置やプロセスカートリッジの寿命に応じて適宜変更してもよい。ブラシ部材10の短手方向の長さが長いほど、より長期間紙粉を捕集出来ることは言うまでもない。
本実施例におけるブラシ部材10の長手方向の長さは216mmに設定されているが、これに限定されるものではない。たとえば、画像形成装置100の最大通紙幅に応じて適宜変更してもよい。
本実施例におけるブラシ部材10の繊度は220T/96F(10000mあたり220gの太さの糸を96本束ねたものを意味している)としているが、紙粉のすり抜け性を考慮して決定することが望ましい。ブラシ部材10の繊度が小さいと紙粉をせき止める力が弱く、紙粉がすり抜けやすくなるため、帯電ローラ2による感光ドラム1の帯電を阻害し、画像不良が発生することがある。また、ブラシ部材10の繊度が大きすぎるとトナーや細かい紙粉を回収できず、帯電ローラ2の長手でトナーの付着ムラによる濃度ムラや、紙粉付着部での帯電不良による画像不良が発生する場合がある。
本実施例におけるブラシ部材10の密度は、240kF/inch2(kF/inch2はブラシの密度の単位であり、1平方インチ当たりのフィラメントの数を示す)としているが、トナーの通過性と紙粉捕集性を考慮して決めることが望ましい。すなわち、ブラシ部材10の密度が大きすぎるとトナーの通過性が悪化しトナーがスタックして(固まって)しまい、スタックしたトナーが飛散し機内汚れになるなど不具合が発生することがある。また、ブラシ部材10の密度が小さすぎると紙粉を捕集する能力が弱まってしまう。よって、導電糸11aの太さ、密度は、紙粉捕集性の観点からそれぞれ1~6デニール、150~350kF/inch2であることが好ましい。なお、ブラシ部材10の短手方向の長さは、長寿命対応の観点から3mm以上であることが好ましい。
また、ブラシ部材10には、ブラシ電圧印加手段としてのブラシ電源E4(図3)が接続されている。画像形成時に、ブラシ部材10には、ブラシ電源E4により、所定のブラシ電圧(ブラシバイアス)が印加される。本実施例では、画像形成時に、ブラシ部材10には、ブラシ電圧として負極性の直流電圧が印加される。本実施例では、この画像形成時のブラシ電圧は、一例として、-400Vである。
3.画像出力動作
画像形成装置100は、本実施例ではパーソナルコンピュータなどの外部機器(図示せず)からの1つの開始指示により単一又は複数の記録材Sに画像を形成する一連の動作である、画像出力動作(ジョブ)を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程(印字工程)、前回転工程、複数の記録材Sに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に感光ドラム1への静電像の形成、静電像の現像(トナー像の形成)、トナー像の転写、トナー像の定着などを行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の転写、トナー像の定着などを行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Sに対して画像形成工程を連続して行う際(連続画像形成時)の記録材Sと記録材Sとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作(準備動作)を行う期間である。非画像形成時とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置100の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。
画像形成装置100は、本実施例ではパーソナルコンピュータなどの外部機器(図示せず)からの1つの開始指示により単一又は複数の記録材Sに画像を形成する一連の動作である、画像出力動作(ジョブ)を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程(印字工程)、前回転工程、複数の記録材Sに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に感光ドラム1への静電像の形成、静電像の現像(トナー像の形成)、トナー像の転写、トナー像の定着などを行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の転写、トナー像の定着などを行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Sに対して画像形成工程を連続して行う際(連続画像形成時)の記録材Sと記録材Sとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作(準備動作)を行う期間である。非画像形成時とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置100の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。
4.制御態様
図3は、本実施例の画像形成装置100の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。画像形成装置100には、制御部150が設けられている。制御部150は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのCPU151、記憶手段としてのROMやRAMなどのメモリ(記憶素子)152、制御部150に接続された各種要素との間の信号の授受を制御する入出力部(図示せず)などを有する。RAMには、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ROMには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。
図3は、本実施例の画像形成装置100の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。画像形成装置100には、制御部150が設けられている。制御部150は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのCPU151、記憶手段としてのROMやRAMなどのメモリ(記憶素子)152、制御部150に接続された各種要素との間の信号の授受を制御する入出力部(図示せず)などを有する。RAMには、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ROMには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。
制御部150は、画像形成装置100の動作を統括的に制御する制御手段である。制御部150は、各種の電気的情報信号の授受や、駆動のタイミングなどを制御して、所定の画像形成シーケンスを実行する。制御部150には、画像形成装置100の各部が接続されている。例えば、本実施例との関係では、制御部150には、帯電電源E1、現像電源E2、転写電源E3、ブラシ電源E4、露光ユニット4、駆動モータ110などが接続されている。
5.従来形態の制御
次に、本実施形態における各種電位制御についての理解を容易とするため、従来形態の制御について、図4を用いて説明する。
次に、本実施形態における各種電位制御についての理解を容易とするため、従来形態の制御について、図4を用いて説明する。
図4は、従来形態の画像形成装置における1枚プリントジョブ動作の制御を示すタイミングチャートである。図4の上から、駆動モータ110による感光ドラム1の回転駆動のON/OFF、帯電電源E1から帯電ローラ2に印加される帯電電圧、露光装置たるレーザスキャナー装置4による感光ドラム1上へのレーザ発光を示す。続いて、転写電源E3から転写ローラ5に印加される転写電圧、転写電圧を受けた転写後の接触部における感光ドラム1の表面電位、ブラシ電源E4からブラシ部材10に印加されるブラシ電圧を示す。そして、接触部における感光ドラム1の表面電位、ブラシ電圧から算出される接触部における感光ドラム1の表面電位とブラシ電圧の差分を一番下に示している。
図4は、画像形成動作を行う上で実行される制御に関するタイミングチャートである。図4において、T1の前にプリント指示を受信すると、画像形成動作の前に実行される前回転動作が開始される。前回転動作時のT1において、感光ドラム1の駆動回転を開始するとともにブラシ部材に電圧V0を印加する。本実施形態では、転写部で感光ドラム1に付着した正極性の紙粉を回収するために、主に、ブラシ電圧として負極性の電圧を印加するため、従来構成においてもブラシ電圧として負極性の電圧を印加することとする。
続けて、T2において帯電ローラ2に帯電電圧を印加する。感光ドラム1の表面における帯電面が転写部に到達したT3において転写電圧を印加して、抵抗検知動作などを行う。この時の転写電圧は、画像形成動作時に印加される転写電圧である+1000Vよりも絶対値が小さい同極性の電圧が印加されればよく、従来構成、本実施例においては、非通紙時電圧として+700Vとした。そして、T4において、転写後電位が形成された感光ドラム1の表面が接触部に到達する。非通紙時と通紙時で転写電圧を変更しているが、記録材Sの有無によって流れる転写電流が同じになるように設定を変更している。したがって、転写後電位は非通紙時と通紙時でおおよそ同じとなるように転写電圧を制御した。
抵抗検知動作が終了したら画像形成動作を開始する。T5において感光ドラム1の表面に、画像情報に応じた静電潜像を形成する。そのために、レーザスキャナー装置4によって感光ドラム1の表面を露光する。それによって、感光ドラム1に現像剤像が形成される。その現像剤像を転写部において記録材Sに転写するために、T6において通紙時の転写電圧を印加する。その時の転写電圧を+1000Vとした。その後、画像形成動作が終了すると、T7において露光をOFFとする。その後、後回転動作に移行し、T7のタイミングにおいて露光部を形成していた感光ドラム1の表面が転写部に到達したタイミングであるT8において転写電圧を非通紙時電圧に切り替える。本実施例においては、T8において印加する転写電圧は、T3において印加した非通紙時電圧と同様の転写電圧を印加したが、これに限られない。
そして、T9において帯電電圧をOFFする。その後、T9のタイミングで帯電部を形成していた感光ドラム1の表面が露光部に到達したタイミングであるT10において、レーザスキャナー装置4より感光ドラム1の表面に対して強制発光を行い、感光ドラム1の表面電位を極力低下させる。図4では、説明を簡略化するために0Vまで低下した図を示している。そして、強制発光した際に露光部を形成していた感光ドラム1の表面がT11において転写部に到達するタイミングで転写電圧をOFFする。その後、T12のタイミング以降は接触部に形成される転写後電位は0Vとなる。その後、T13において強制発光を終了し、従来形態では、転写後の感光ドラム1の表面電位が低下したT14において、感光ドラム1の回転駆動を停止し、ブラシ電圧もOFFする。本実施例では、T12のタイミング以降に、ブラシ部材10の紙粉吐き出し抑制シーケンスを実行することを特徴としている。以降、従来形態を比較例1として用いる。
6.本実施形態の制御
次に、本実施形態における各種電位制御の制御について図5を用いて説明する。図5は、本実施形態の画像形成装置100における1枚プリントジョブ動作の制御を示す図であり、感光ドラム1の回転駆動開始から時間T12(図5ではT12A)までは、前述した比較例1と同じである。本実施形態では、T12Aにおいて強制発光を受けて転写後の感光ドラム1の表面電位が低下したところで、T12AからT12B、T12Cのタイミングでブラシ電圧を段階的にV0→V1→V2→OFFと低下させることを特徴とする。その後、T14において、感光ドラム1の回転駆動を停止する。上記のように制御することによって、感光ドラム1の駆動が停止される際に、感光ドラム1とブラシ部材10との間に発生する静電吸着力を徐々に緩和することが出来る。本実施形態では、V0=-400V、V1=-200V、V2=-100Vとしたが、-500Vから0Vの範囲で電圧印加することが好ましい。また、|V0-V1|>|V1-V2|であるが、これは、感光ドラム1の駆動停止時において、停止するタイミングが近いほど、電圧の変動が小さい、すなわち、静電吸着力が小さくなるようにした方が、紙粉の保持により効果があるためである。一方、定常状態で感光ドラム1が駆動している状態から、初めに静電吸着力を一気に緩和するとブラシ部材10の姿勢に影響がある場合がある。そこで、|V0-V1|<|V1-V2|という関係を保ちつつ、徐々に電圧の変動を大きくすることで静電吸着力を緩和していく方がよい場合もある。よって、ブラシ部材10の状態などに応じて、V0、V1、V2の関係性を、適宜、調整してもよい。
次に、本実施形態における各種電位制御の制御について図5を用いて説明する。図5は、本実施形態の画像形成装置100における1枚プリントジョブ動作の制御を示す図であり、感光ドラム1の回転駆動開始から時間T12(図5ではT12A)までは、前述した比較例1と同じである。本実施形態では、T12Aにおいて強制発光を受けて転写後の感光ドラム1の表面電位が低下したところで、T12AからT12B、T12Cのタイミングでブラシ電圧を段階的にV0→V1→V2→OFFと低下させることを特徴とする。その後、T14において、感光ドラム1の回転駆動を停止する。上記のように制御することによって、感光ドラム1の駆動が停止される際に、感光ドラム1とブラシ部材10との間に発生する静電吸着力を徐々に緩和することが出来る。本実施形態では、V0=-400V、V1=-200V、V2=-100Vとしたが、-500Vから0Vの範囲で電圧印加することが好ましい。また、|V0-V1|>|V1-V2|であるが、これは、感光ドラム1の駆動停止時において、停止するタイミングが近いほど、電圧の変動が小さい、すなわち、静電吸着力が小さくなるようにした方が、紙粉の保持により効果があるためである。一方、定常状態で感光ドラム1が駆動している状態から、初めに静電吸着力を一気に緩和するとブラシ部材10の姿勢に影響がある場合がある。そこで、|V0-V1|<|V1-V2|という関係を保ちつつ、徐々に電圧の変動を大きくすることで静電吸着力を緩和していく方がよい場合もある。よって、ブラシ部材10の状態などに応じて、V0、V1、V2の関係性を、適宜、調整してもよい。
次に、本実施形態の制御で生じる、感光ドラム1の回転、停止動作時におけるブラシ部材10の姿勢変化に対する作用について述べる。
最初に、感光ドラム1の回転駆動による感光ドラム1の回転方向のブラシ部材10の姿勢について、図6を用いて説明する。図6(a)は、感光ドラム1が停止している状態でのブラシ部材10の姿勢を示した図である。感光ドラム1の回転停止時は、ブラシ部材10に対する感光ドラム1の回転方向への接線力が働かないため、下流方向への毛倒れは小さい。
図6(b)は、ブラシ電圧非印加状態での感光ドラム1の回転駆動状態におけるブラシ部材10の姿勢を示した図である。感光ドラム1に回転駆動が掛かることにより、ブラシ部材10に対する感光ドラム1の回転方向への接線力が発生するので、図6(a)に対して、感光ドラム1の回転方向において下流方向への毛倒れが大きくなる。
図6(c)は、ブラシ電圧印加状態での感光ドラム1の回転駆動状態におけるブラシ部材10の姿勢を示した図である。ブラシ部材10にブラシ電圧が印加されると、感光ドラム1の表面とブラシ電圧の電位差による静電吸着力が発生する。すると、図6(b)に対して、図6(c)は、更に感光ドラム1の回転駆動による感光ドラム1の回転方向において下流方向への毛倒れが大きくなる。静電吸着力の影響は、ブラシ電圧と感光ドラム1の表面電位の電位差が大きいほど大きくなる。
以上の傾向を踏まえ、比較例1と本実施形態の制御におけるブラシ部材10の姿勢変化について述べる。
比較例1では、図4に示したように、T12から感光ドラム1の回転停止前まで、転写後における感光ドラム1の表面電位とブラシ電圧の電位差は、ほぼブラシ電圧と同等である。したがって、図6(c)のように大きく下流に毛倒れしている。比較例1では、この状態から感光ドラム1の回転の停止及び、ブラシ電圧OFFを同時に行い、図6(a)の状態に戻る。このとき、ブラシ部材10の姿勢は、図6(c)から図6(a)へと急激に変化することになる。
一方で、本実施形態では、時間T12Aから感光ドラム1の回転停止時であるT14までの間に、ブラシ電圧を段階的に小さくしており、感光ドラム1の表面電位とブラシ電圧との電位差が小さくなっていく。したがって、ブラシ部材10の姿勢は、図6(c)から図6(b)へと段階的に変化する。このあと、感光ドラム1の回転駆動を停止すると、ブラシ部材10の姿勢は、図6(a)に戻る。しかし、このときのブラシ部材10の姿勢は、図6(b)から図6(a)となるため、比較例1に対して姿勢変化は小さくなる。
次に、本実施形態の効果を確認するために行った通紙試験の結果について説明する。
通紙実験は、次の条件で行った。温度15℃、相対湿度10%の環境(低温低湿環境)下にて、記録材SとしてCenturyStar紙(CENTURY PULP AND PAPER製、商品名)を用いて、白画像を連続で100枚プリントする。プリント終了後、一度感光ドラム1の回転を停止させる。そして、再度、白画像を1枚プリントする。この1枚の中にあらわれた斑点画像をカウントし、視覚的に影響が大きい0.8mm以上の大きさの斑点が15個以上の場合、紙粉捕集性NGと判定した。
比較例1と実施例1の制御を実行した上で、上述の通紙試験を行った結果を表1に示す。
表1の結果から、比較例1は斑点数が15個を上回ったのに対して、実施例1は15個を下回り、比較例1の場合よりも明らかに斑点数が少ないことが分かる。
図7を用いて、紙粉を回収したブラシ部材10の挙動について説明する。上述の通紙試験は、連続で100枚プリントする中で徐々にブラシ部材10に紙粉が蓄積するとともに、蓄積する中で紙粉同士が絡み合い凝集していく。100枚通紙後の図4、図5におけるT12(T12A)までは、比較例1と実施例1のブラシ部材10への紙粉蓄積状態は同じである。T12(T12A)におけるブラシ部材10への紙粉蓄積状態の概念図を、図7(a)に示す。
比較例1は、図4のT12からT14に移行することによって、上述したブラシ部材10の急激な姿勢変化により、ブラシ部材10内で凝集していた紙粉塊が崩れ、その結果、細かい紙粉繊維が感光ドラム1の表面に多数付着する。この状態の概念図を、図7(b)に示す。この状態から、次のプリントが開始すると、ブラシ部材10内で崩れて感光ドラム1の表面に付着した多数の紙粉繊維が接触部からすり抜けやすくなる。その結果、直後の1枚目の印字動作時に感光ドラム1の表面に付着した紙粉の影響による斑点数が増加する。
一方で、実施例1は、上述したとおり、比較例1に対してブラシ部材10の姿勢変化は小さくなるので、ブラシ部材10内で凝集していた紙粉塊が崩れにくく、細かい紙粉繊維の感光ドラム1への付着は発生しにくい。この状態の概念図を、図7(c)に示す。実施例1において、この状態から次のプリントが開始されたとしても、ブラシ部材10内の紙粉塊はブラシ部材10に保持されている状態が保たれている。したがって、接触部においてブラシ部材10を介してすり抜ける紙粉は少ない。結果として、直後の1枚目の印字動作時に感光ドラム1の表面に付着した紙粉の影響による斑点数も少ない。
以上より、実施例1の制御を実行することによって、感光ドラム1の回転駆動停止時におけるブラシ部材10の姿勢変化を低減し、ブラシ部材10に堆積した紙粉が安定的に保持される。よって、紙粉起因の画像弊害を抑制することが出来る。
実施例1は以下のような構成を有する。回転可能な感光ドラム1と、感光ドラム1を回転駆動する駆動モータ110と、感光ドラム1に対向する帯電部において感光ドラム1の表面を帯電する帯電ローラ2を有する。そして、帯電ローラ2により帯電された感光ドラム1の表面に静電潜像を形成するために感光ドラム1の表面を露光する露光ユニット4と、感光ドラム1の表面に正規極性に帯電した現像剤を供給して静電潜像を現像剤像として現像する現像ローラ31を有する。さらに、感光ドラム1と接触して転写部を形成し、転写部において現像剤像を感光ドラム1から記録材Sへ転写する転写ローラ5を有する。感光ドラム1の回転方向において、転写部より下流側で、かつ、帯電部よりも上流側で接触部を形成し、接触部において感光ドラム1と接触するブラシ部材10を有し、駆動モータ110を制御する制御部150を有する。
転写部において感光ドラム1の表面に形成された現像剤像が記録材Sに転写された後、感光ドラム1の表面に残留した現像剤が現像ローラ31により回収されるように構成される。制御部150は、感光ドラム1が駆動する駆動状態から感光ドラム1が停止する停止状態に移行する間に、以下の制御を実行する。接触部において、ブラシ部材10と感光ドラム1との間に第1の電位差が形成された後に、第1の電位差より絶対値が小さい第2の電位差が形成された状態で感光ドラム1の駆動を停止させるように制御する。
また、ブラシ部材10と感光ドラム1との間に形成される電位差を、第1の電位差から第1の電位差と第2の電位差との間の電位差である第3の電位差に変化させ、第3の電位差から第2の電位差に変化させて感光ドラム1の駆動を停止させるように制御する。
以上のような構成を有することによって、通紙によりブラシ部材10に堆積した紙粉を安定して保持し、紙粉による画像不良を抑制することが出来る。
また、実施例1では、感光ドラム1の回転駆動が停止する前にブラシ電圧をOFFしたが、例えば、ブラシ電圧をV2としても静電吸着力が十分小さく姿勢変化にほとんど影響がないのであれば、必ずしも回転駆動停止前にOFFする必要はない。
また、実施例1では、感光ドラム1の回転駆動が停止するまでにブラシ電圧を3回切替えたが、この限りでない。少なくとも1回以上切替えれば、従来形態に対して効果を得ることが出来る。また、ブラシ電圧を3回以上切り替えてもよい。
また、実施例1では、感光ドラム1の基体は接地しているが、この限りではない。例えば、高圧素子などにより基体の電位を切り替えることで転写後の感光ドラム1の表面電位を制御し、ブラシ電圧との電位差が段階的に変化するように制御してもよい。
また、実施例1では、紙粉に対する効果を説明したが、ブラシ部材10の姿勢変化が大きいとブラシ部材10に含まれるトナーが飛散する恐れもあるので、必ずしも紙粉回収用のブラシ部材10に限定されるものではない。
次に、本発明の他の実施例について説明する。実施例2の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施形態の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1の画像形成装置と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
1.本実施形態の制御
次に、実施例2における各種電位制御の制御について図8を用いて説明する。図8は、実施例2の画像形成装置100における1枚プリントジョブ動作の制御を示す図であり、感光ドラム1の回転駆動開始からT12Aまでは実施例1と同じである。実施例2では、強制発光を受けて転写後の感光ドラム1の表面電位が低下したところで、T12Aからブラシ電圧と感光ドラム1の表面電位の電位差を一時的に上昇させる。その後、T12D、T12E、T12Fのタイミングにおいて、V0→V1→V2とブラシ電圧を低下させていき、ブラシ電圧がOFFの状態で、T14において、感光ドラム1の回転駆動を停止する。
次に、実施例2における各種電位制御の制御について図8を用いて説明する。図8は、実施例2の画像形成装置100における1枚プリントジョブ動作の制御を示す図であり、感光ドラム1の回転駆動開始からT12Aまでは実施例1と同じである。実施例2では、強制発光を受けて転写後の感光ドラム1の表面電位が低下したところで、T12Aからブラシ電圧と感光ドラム1の表面電位の電位差を一時的に上昇させる。その後、T12D、T12E、T12Fのタイミングにおいて、V0→V1→V2とブラシ電圧を低下させていき、ブラシ電圧がOFFの状態で、T14において、感光ドラム1の回転駆動を停止する。
上述の実施例2の制御を実行した場合において、実施例1の通紙試験を同様に行った結果と実施例1との比較結果を表2に示す。
実施例2の制御を実行することで、実施例1に対して斑点数を更に低減することが出来た。斑点数を低減することが出来た理由としては、T12Aにおいて、一度ブラシ部材10と感光ドラム1の電位差を意図的に大きくしたことによって、ブラシ部材10内に保持されている紙粉の保持状態を安定させることが出来たためである。電位差を大きくするとブラシ部材10と感光ドラム1の静電吸着力は一時的に上昇してしまう。しかし、姿勢変化が最も大きいタイミングは感光ドラム1の回転が停止するタイミングであるT14であるため、T12Aの時点で電位差を大きくすることによって生じる静電吸着力の上昇よりも紙粉をブラシ部材10に積極的に引き付ける効果の方が大きい。したがって、予めブラシ部材10から感光ドラム1の表面に紙粉を吐き出しにくい状態を、実施例2では作ることが出来ていると考えられる。
実施例2においては、ブラシ部材10と感光ドラム1との間に形成される電位差を第1の電位差から第2の電位差よりも大きい電位差である第4の電位差に変化させ、第4の電位差から第2の電位差に変化させて感光ドラム1の駆動を停止させるように制御する。
以上より、実施例2の制御を実行することによって、実施例1に対して、ブラシ部材10に堆積した紙粉が安定的に保持され、感光ドラム1の回転時におけるブラシ部材10の姿勢変化に伴う紙粉の吐き出しをさらに抑制することが出来る。
また、実施例1、実施例2では、ブラシ電圧を-500Vから0Vの間で印加可能としたが、装置の安価化などで1つの電圧値しか印加できない場合などは、転写後の感光ドラム1の表面電位を段階的に変化させてもよい。すなわち、感光ドラム1の表面電位を段階的に変化させることで、ブラシ電圧と転写後の感光ドラム1の表面電位の電位差を変化させるようにしてもよい。図9では、転写後の感光ドラム1の表面電位を変化させる一例としてレーザスキャナー装置4の露光強度を段階的に変化させるケースを示している。T10の強制発光以降、T10Aのタイミングにおいて弱発光1の条件で露光、T10Bのタイミングで弱発光2の条件で露光を行う。T12GとT12Hのタイミングは、それらに対応するブラシ部材10と感光ドラム1の電位差、ならびに、接触部における転写後電位を示している。図9の露光強度の関係は、強制発光が最も強く、弱露光1、弱露光2の順に弱くなる場合を示している。この制御によって、段階的に転写後の感光ドラム1の表面電位の絶対値が大きくなることで、ブラシ電圧との電位差が段階的に小さくなる。よって、実施例1、実施例2のブラシ電圧を段階的に変化させる場合と同様の効果を得ることが出来る。図9では、レーザスキャナー装置4の露光強度を変化させることで転写後の感光ドラム1の表面電位を制御したが、この限りではない。例えば、帯電電圧、転写電圧の制御を組み合わせて、同様に、転写後の感光ドラム1の表面電位を制御してもよい。また、ブラシ電圧と転写後の感光ドラム1の表面電位の両方を変化させながら、両者の電位差を段階的に小さくすることでも同様の効果が得られるのは言うまでもない。
次に、本発明の他の実施例について説明する。実施例3の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、実施例3の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1の画像形成装置と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
1.本実施形態の制御
次に、実施例3における各種電位制御の制御について図10を用いて説明する。図10は、実施例3の画像形成装置100における1枚プリントジョブ動作の制御を示す図であり、感光ドラム1の回転駆動開始からT12Aまでは実施例1、実施例2と同じである。実施例3では、強制発光を受けて転写後の感光ドラム1の表面電位が低下したところで、T12Jからブラシ電圧を連続的にV0→0V(OFF)と低下させ、その後、感光ドラム1の回転駆動を停止する。
次に、実施例3における各種電位制御の制御について図10を用いて説明する。図10は、実施例3の画像形成装置100における1枚プリントジョブ動作の制御を示す図であり、感光ドラム1の回転駆動開始からT12Aまでは実施例1、実施例2と同じである。実施例3では、強制発光を受けて転写後の感光ドラム1の表面電位が低下したところで、T12Jからブラシ電圧を連続的にV0→0V(OFF)と低下させ、その後、感光ドラム1の回転駆動を停止する。
上述の実施例3の制御を実施した場合において、実施例1の通紙試験を同様に行った結果と実施例1との比較結果を表3に示す。
実施例3の制御を実行することで、実施例1に対して斑点数を更に低減することが出来た。斑点数を低減することが出来た理由としては、T12Jからのブラシ部材10の姿勢変化(図6(c)から図6(b))が、ブラシ電圧を段階的に下げる場合に対して、実施例3のように連続的に下げる場合の方が、より緩やかであったことが挙げられる。これは、ブラシ部材10内の紙粉塊が崩れにくくなっているためと考えられる。
以上より、実施例3の制御を実行することによって、実施例1に対して感光ドラム1の回転時におけるブラシ部材10の姿勢変化を更に低減し、ブラシ部材10に堆積した紙粉を安定的に保持することが出来る。
次に、本発明の他の実施例について説明する。実施例4の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、実施例4の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1の画像形成装置と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例4においては、ブラシ部材10に付着したトナーの吐き出しを考慮した制御を実施することを特徴とする。具体的には、画像形成動作時に印加されるブラシ電圧とは逆の極性を有するブラシ電圧を後回転時に印加する。
図11は、実施例4の画像形成装置100における1枚プリントジョブ動作の制御を示す図であり、感光ドラム1の回転駆動開始からT12Aまでは実施例1、実施例2、実施例3と同じである。実施例4では、図11のT12Aのタイミングでブラシ電圧を負極性の電圧から正極性の電圧に切り替える。そして、T12K、T12L、T12Mのタイミングにおいて、段階的に正極性の電圧を小さくしながらブラシ電圧を切り替えて、ブラシ電圧をOFFした後、T14において、感光ドラム1の回転駆動を停止する。
実施例4の制御を実行することで、実施例1に対してトナーの吐き出し性能を上げることが出来る。トナーの吐き出し性を向上することが出来る理由としては、T12Aによってブラシ電圧を逆極性の電圧に切り替えたために、画像形成動作中に溜め込んだ逆極性のトナーを後回転時に吐き出すことが出来るためである。その上、ブラシ電圧を段階的に切り替えているので、ブラシ部材10の姿勢変化は、実施例1と同等である。
以上より、実施例4の制御を実行することによって、実施例1に対して感光ドラム1の回転時におけるブラシ部材10の姿勢変化を維持し、更にブラシ部材10からのトナーの吐き出しを効果的に行うことが出来る。
また、実施例4における段階的なブラシ電圧の切り替えは、実施例1や実施例2の構成と同様に制御してよい。具体的には、図11においてT12Aのタイミングで-400Vから+400Vに切り替え、その後のT12Kのタイミングで+200V、T12Lのタイミングで+100V、T12Mのタイミングで0Vとする。また、ブラシ電圧は上記に記載の値に限られない。
次に、本発明の他の実施例について説明する。実施例5の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、実施例5の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1の画像形成装置と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例1、実施例2、実施例3、実施例4では、一般的な印刷動作に付随する駆動停止動作時の制御に関して説明した。本実施例では、駆動開始時においても同様に、ブラシ部材10から感光ドラム1の表面への紙粉の吐き出しを抑制することが出来る制御に関して説明する。
1.本実施形態の制御
次に、実施例5における各種電位制御の制御について、図12を用いて説明する。図112は、実施例5の画像形成装置100における1枚プリントジョブ動作の制御を示す図であり、画像形成動作が開始されるT3から感光ドラム1の回転駆動が停止されるT14までは実施例1と同じである。実施例5では、T1~T4の間において、ブラシ電圧を段階的にV2→V1→V0と上昇させ、その後、画像形成動作を開始する。
次に、実施例5における各種電位制御の制御について、図12を用いて説明する。図112は、実施例5の画像形成装置100における1枚プリントジョブ動作の制御を示す図であり、画像形成動作が開始されるT3から感光ドラム1の回転駆動が停止されるT14までは実施例1と同じである。実施例5では、T1~T4の間において、ブラシ電圧を段階的にV2→V1→V0と上昇させ、その後、画像形成動作を開始する。
次に、実施例5のT3までの制御を実行した場合における感光ドラム1の回転動作時のブラシ部材10の姿勢変化に対する作用について、図6を用いて述べる。
実施例5では、感光ドラム1の駆動開始時にはブラシ電圧を印加しない。よって、ブラシ部材10と感光ドラム1の表面の間には静電吸着力が発生しないので、感光ドラム1の駆動開始時のブラシ部材10の姿勢は、図6(a)から図6(b)のように変化する。続いて、ブラシ電圧をT1A、T1Bのタイミングにおいて、V2→V1→V0と段階的に切り替えていく過程で、ブラシ部材10の姿勢は、図6(b)から図6(c)のように変化する。
一方で、感光ドラム1の駆動開始時にブラシ電圧をV0に切り替えると、ブラシ部材10の姿勢は、図6(a)から図6(c)のように急激に大きく変化することとなる。よって、実施例5のようにブラシ電圧を制御することで、よりブラシ部材10の姿勢変化を緩やかにすることが出来る。
以上のことを踏まえ、実施例5の制御を実行した場合において、実施例1の通紙試験を同様に行った結果と実施例1との比較結果を表4に示す。
実施例5の制御を実行することで、実施例1に対して斑点数を更に低減することが出来た。斑点数を低減することができた理由としては、実施例1の感光ドラム1の回転停止時のブラシ電圧制御に加え、実施例5の感光ドラム1の回転開始時のブラシ電圧制御を実施したことで、ブラシ部材10内の紙粉塊がより崩れにくくなったからだと考えられる。
以上より、実施例5の制御を用いることによって、感光ドラム1の回転時におけるブラシ部材10の姿勢変化を低減し、ブラシ部材10に堆積した紙粉をさらに安定的に保持することが出来る。
また、実施例5では、感光ドラム1の回転駆動が開始する際にブラシ電圧を印加していない。しかし、例えば、ブラシ電圧V2を印加して感光ドラム1の回転駆動を開始しても静電吸着力が十分小さく、姿勢変化にほとんど影響がないのであれば、感光ドラム1の回転駆動開始時にブラシ電圧を印加してもよい。
また、実施例5では、感光ドラム1の回転駆動が開始して画像形成動作を実行するまでにブラシ電圧を3回切替えたが、この限りではない。少なくとも1回以上切替えれば効果を得ることが出来る。また、ブラシ電圧を3回以上切り替えてもよい。
また、実施例5では、ブラシ電圧を-500Vから0Vの間で印加可能としたが、装置の安価化などで1つの電圧値しか印加できない場合などは、転写後の感光ドラム1の表面電位を段階的に変化させてもよい。すなわち、感光ドラム1の表面電位を段階的に変化させることで、ブラシ電圧と転写後の感光ドラム1の表面電位の電位差を変化させるようにしてもよい。例えば、帯電電圧、レーザ露光量、転写電圧の制御を組み合わせて、同様に、転写後の感光ドラム1の表面電位を制御してもよい。また、ブラシ電圧と転写後の感光ドラム1の表面電位の両方を変化させながら、両者の電位差を段階的に変化させることでも、同様の効果が得られるのは言うまでもない。
また、実施例5では、段階的にブラシ電圧を大きくしたが、実施例3とは反対に連続的に大きくしてもよいことは言うまでもない。さらに、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4のいずれかの感光ドラム1の回転停止動作における制御と、実施例5の感光ドラム1の回転駆動における制御と、を組み合わせて実施してもよい。例えば、図13に示したように、実施例2と実施例5を組み合わせて実施してもよいし、図14に示したように、実施例1、実施例4、実施例5を組み合わせて実施してもよい。図13、図14のような制御を実施することによって、さらに効果が上がることは言うまでもない。また、図14におけるV3、V4、V5は前回転動作と後回転動作で同じブラシ電圧としたが、異なっていてもよい。また、トナーの正規極性に応じて、ブラシ電圧の極性を反転させてもよい。
1 感光ドラム
2 帯電ローラ
3 現像装置
4 露光装置
5 転写ローラ
11 ブラシ部材
31 現像ローラ
110 駆動モータ
2 帯電ローラ
3 現像装置
4 露光装置
5 転写ローラ
11 ブラシ部材
31 現像ローラ
110 駆動モータ
Claims (13)
- 回転可能な像担持体と、
前記像担持体を回転駆動する駆動部と、
前記像担持体に対向する帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材により帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成するために前記像担持体の表面を露光する露光ユニットと、
前記像担持体の表面に正規極性に帯電した現像剤を供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する現像部材と、
前記像担持体と接触して転写部を形成し、前記転写部において前記現像剤像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写部材と、
前記像担持体の回転方向において、前記転写部より下流側で、かつ、前記帯電部よりも上流側で接触部を形成し、前記接触部において前記像担持体と接触するブラシ部材と、
前記駆動部を制御する制御部と、を有し、
前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記現像剤像が被転写体に転写された後、前記像担持体の表面に残留した現像剤が前記現像部材により回収されるように構成され、
前記制御部は、前記接触部において、前記ブラシ部材と前記像担持体との間に第1の電位差が形成された状態で前記像担持体を駆動する駆動状態から前記第1の電位差より絶対値が小さい第2の電位差が形成された状態で前記像担持体の駆動を停止する停止状態に移行するように前記駆動部を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 回転可能な像担持体と、
前記像担持体を回転駆動する駆動部と、
前記像担持体に対向する帯電部において前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材により帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成するために前記像担持体の表面を露光する露光ユニットと、
前記像担持体の表面に正規極性に帯電した現像剤を供給して前記静電潜像を現像剤像として現像する現像部材と、
前記像担持体と接触して転写部を形成し、前記転写部において前記現像剤像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写部材と、
前記像担持体の回転方向において、前記転写部より下流側で、かつ、前記帯電部よりも上流側で接触部を形成し、前記接触部において前記像担持体と接触するブラシ部材と、
前記駆動部を制御する制御部と、を有し、
前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記現像剤像が被転写体に転写された後、前記像担持体の表面に残留した現像剤が前記現像部材により回収されるように構成され、
前記制御部は、前記接触部において、前記ブラシ部材と前記像担持体との間に第1の電位差が形成された状態で前記像担持体が停止する停止状態から前記第1の電位差より絶対値が大きい第2の電位差が形成された状態で前記像担持体を駆動する駆動状態に移行させるように前記駆動部を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記ブラシ部材と前記像担持体との間に形成される電位差を前記第1の電位差から前記第1の電位差と前記第2の電位差との間の電位差である第3の電位差に変化させ、前記第3の電位差から前記第2の電位差に変化させるように制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記ブラシ部材と前記像担持体との間に形成される電位差を前記第1の電位差から前記第2の電位差に段階的に変化するように制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記ブラシ部材と前記像担持体との間に形成される電位差を前記第1の電位差から前記第2の電位差に連続的に変化するように制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ブラシ部材にブラシ電圧を印加するブラシ電圧印加部を有し、
前記制御部は、前記ブラシ電圧印加部により印加される前記ブラシ電圧を制御することで、前記第1の電位差と前記第2の電位差と、が形成されるように制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部を有し、
前記制御部は、前記接触部における前記像担持体の表面電位を制御することで、前記第1の電位差と前記第2の電位差と、が形成されるように前記帯電電圧印加部を制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加部を有し、
前記制御部は、前記接触部における前記像担持体の表面電位を制御することで、前記第1の電位差と前記第2の電位差と、が形成されるように前記転写電圧印加部を制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記接触部における前記像担持体の表面電位を制御することで、前記第1の電位差と前記第2の電位差と、が形成されるように前記露光ユニットを制御することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記ブラシ部材と前記像担持体との間に形成される電位差を前記第1の電位差から前記第2の電位差よりも大きい電位差である第4の電位差に変化させ、前記第4の電位差から前記第2の電位差に変化させるように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記第2の電位差が形成された状態で、被転写体に画像を形成する画像形成動作を実行することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ブラシ部材は紙粉除去部材であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤は一成分現像剤であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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