JP2023167148A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リフレッシュ処理の時間を短縮すること。
【解決手段】画像形成部４は、プリント処理において、感光体４１の表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像部４３によってトナー像へ現像し、前記感光体４１の表面上の前記トナー像を転写部４４によってシートへ転写し、前記シートへ転写されなかった残トナーをクリーニング部４５によって前記感光体４１の表面から除去する。さらに前記画像形成部４は、リフレッシュ処理において、前記現像部４３によって前記感光体４１の表面にトナー層を形成し、前記感光体４１の表面上の前記トナー層を前記クリーニング部４５によって前記感光体４１の表面から除去する。駆動部４００は、前記リフレッシュ処理が実行されるときに、前記プリント処理が実行されるときよりも速い周速度で前記感光体４１を回転させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、リフレッシュ処理を実行可能な画像形成装置に関する。

画像形成装置は、電子写真方式でプリント処理を実行する画像形成部を備える場合がある。前記画像形成部において、露光部が感光体の表面に静電潜像を形成し、現像部が前記静電潜像をトナー像へ現像する。

前記現像部において、現像体が、トナーを担持しつつ回転し、前記トナーを前記感光体の表面に供給する。

また、前記画像形成部が、リフレッシュ処理を実行することが知られている（例えば、特許文献１参照）。前記リフレッシュ処理は、前記感光体の表面における像流れの発生を抑制するための処理である。

前記画像形成部は、前記リフレッシュ処理において、前記現像部によって前記感光体の表面にトナー層を形成する。前記トナーは研磨剤を含む。

前記画像形成部は、前記リフレッシュ処理において、前記感光体の表面上の前記トナー層をクリーニング部によって前記感光体の表面から擦り取る。これにより、前記感光体の表面からイオン生成物が除去され、前記像流れの発生が抑制される。

特開２００９－２０４７３５号公報

ところで、前記画像形成部は、前記リフレッシュ処理を実行しているときに前記プリント処理を実行できない。そのため、前記リフレッシュ処理が実行されているときに、前記画像形成装置が前記プリント処理の要求を受けた場合、プリント待ちの時間が発生する。

前記プリント待ちの時間を短縮するために、前記リフレッシュ処理を短時間で完了できることが望ましい。

本発明の目的は、リフレッシュ処理の時間を短縮することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、プリント処理およびリフレッシュ処理を実行可能な画像形成部を備える。前記画像形成部は、感光体と、現像部と、駆動部と、転写部と、クリーニング部と、を備える。前記感光体は、回転可能である。前記現像部は、研磨剤を含むトナーを担持しつつ前記感光体の回転方向とは逆の方向に回転可能な現像体を有する。前記駆動部は、前記感光体および前記現像体を回転させる。前記画像形成部は、前記プリント処理において、前記感光体の表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像を前記現像部によってトナー像へ現像し、前記感光体の表面上の前記トナー像を前記転写部によってシートへ転写し、前記シートへ転写されなかった残トナーを前記クリーニング部によって前記感光体の表面から除去する。さらに前記画像形成部は、前記リフレッシュ処理において、前記現像部によって前記感光体の表面にトナー層を形成し、前記トナー層を前記シートへ転写せず、前記感光体の表面上の前記トナー層を前記クリーニング部によって前記感光体の表面から除去する。前記駆動部は、前記リフレッシュ処理が実行されるときに、前記プリント処理が実行されるときよりも速い周速度で前記感光体を回転させる。

本発明によれば、リフレッシュ処理の時間を短縮することができる画像形成装置を提供することが可能になる。

図１は、実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 図２は、実施形態に係る画像形成装置における制御装置の構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置１０の構成］
実施形態に係る画像形成装置１０は、画像形成部４を備える。画像形成部４は、電子写真方式でプリント処理を実行する。

前記プリント処理は、シート９に画像を形成する処理である。シート９は、用紙またはシート状の樹脂部材などの画像形成媒体である。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、シート収容部２と、シート搬送路３０と、シート搬送装置３と、画像形成部４とを備える。さらに、画像形成装置１０は、操作装置８０１、表示装置８０２、環境センサー８０３および制御装置８も備える。

シート搬送路３０、シート搬送装置３、画像形成部４および制御装置８は、本体１内に収容されている。本体１は、画像形成部４などを収容する筐体である。

シート搬送装置３は、シート給送部３１および複数組の搬送ローラー対３２を備える。シート給送部３１は、シート収容部２に収容されたシート９を１枚ずつシート搬送路３０へ送り出す。
複数組の搬送ローラー対３２は、シート９をシート搬送路３０に沿って搬送する。複数組の搬送ローラー対３２のうちの１組は、シート９をシート搬送路３０から排出トレイ１０１上へ排出する。

画像形成部４は、シート搬送路３０に沿って搬送されるシート９に対して前記プリント処理を実行する。画像形成部４は、前記プリント処理において、シート９にトナー像を形成する。

画像形成部４は、光走査装置４０、感光体４１、帯電装置４２、現像装置４３、転写装置４４、クリーニング装置４５、定着装置４６および駆動機構４００を備える。

感光体４１は、回転可能に支持されたドラム状の部材である。例えば、感光体４１は、アモルファスシリコン感光体である。

帯電装置４２は、感光体４１の表面を帯電させる。帯電装置４２は、帯電ローラー４２１および帯電電圧出力回路４２２を備える。

帯電電圧出力回路４２２は、帯電ローラー４２１に帯電バイアス電圧を印加する。帯電ローラー４２１は、感光体４１に対向して配置されている。

前記帯電バイアス電圧は、帯電ローラー４２１を通じて感光体４１に印加される。これにより、感光体４１の表面が帯電する。帯電装置４２は、帯電部の一例である。

光走査装置４０は、ビーム光を走査することによって、帯電した感光体４１の表面に静電潜像を形成する。光走査装置４０は、露光部の一例である。

現像装置４３は、現像槽４３０、現像ローラー４３１および現像電圧出力回路４３２を備える。

現像槽４３０は、粉状の現像剤を収容する。前記現像剤は、研磨剤が混合されたトナーを含む。現像装置４３は、現像槽４３０内で前記現像剤を撹拌することにより、前記トナーを帯電させる。

現像ローラー４３１は、感光体４１に対向して配置されている。現像ローラー４３１は、感光体の回転方向とは逆の方向に回転可能に支持されている。

即ち、感光体４１の周面および現像ローラー４３１の周面は、相互に対向する部分において同じ方向へ移動する。現像ローラー４３１は、前記現像剤を担持しつつ回転可能である。

なお、現像装置４３は、現像部の一例である。また、現像ローラー４３１は、現像体の一例である。

現像電圧出力回路４３２は、現像ローラー４３１に現像バイアス電圧を印加する。前記現像バイアス電圧の極性は、前記トナーの帯電極性と同じ極性である。例えば、前記現像バイアス電圧は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧である。

現像ローラー４３１の表面に担持された前記トナーは、現像ローラー４３１と感光体４１との間に生じる電界により、感光体４１の表面における前記静電潜像の部分へ移行する。これにより、前記静電潜像が前記トナー像へ現像される。

本実施形態において、前記現像剤は、前記トナーと粉状の磁性キャリアとを含む二成分現像剤である。現像ローラー４３１の表面における感光体４１に対向する部分において、前記磁性キャリアは磁気ブラシを形成する。

前記トナーは前記磁気ブラシに付着し、前記磁気ブラシは感光体４１の表面に接触する。現像ローラー４３１は、前記磁気ブラシを介して前記トナーを感光体４１の表面に供給する。なお、前記磁性キャリアは、感光体４１の表面へ移行しない。

転写装置４４は、転写ローラー４４１および転写電圧出力回路４４２を備える。転写ローラー４４１は、シート搬送路３０の転写位置Ｐ１において、感光体４１に対向して配置されている。転写ローラー４４１は、回転可能に支持されている。

転写電圧出力回路４４２は、転写ローラー４４１に転写バイアス電圧を印加する。前記転写バイアス電圧の極性は、前記トナーの帯電極性と逆の極性である。

シート９は、転写位置Ｐ１を通過するときに、感光体４１と転写ローラー４４１との間を通過する。感光体４１の表面に形成された前記トナー像は、感光体４１と転写ローラー４４１との間に生じる電界により、シート９へ転写される。転写装置４４は、転写部の一例である。

クリーニング装置４５は、シート９へ転写されなかった残トナーを感光体４１の表面から除去する。クリーニング装置４５は、感光体４１の表面から前記残トナーを擦り取る除去部材４５１を備える。クリーニング装置４５は、クリーニング部の一例である。

例えば、除去部材４５１は、感光体４１の表面に押し当てられたクリーニングブレードである。また、除去部材４５１が、感光体４１の表面に接触しつつ回転する研磨ローラーであってもよい。

定着装置４６は、シート９上の前記トナー像を加熱しつつ加圧する。これにより、定着装置４６は、前記トナー像をシート９に定着させる。

駆動機構４００は、画像形成部４が備える複数の回転体を回転させる。前記複数の回転体は、帯電ローラー４２１、感光体４１、現像ローラー４３１および転写ローラー４４１などを含む。駆動機構４００は、駆動部の一例である。

操作装置８０１は、人の操作を受け付ける装置である。例えば、操作装置８０１は、操作ボタンおよびタッチパネルを含む。

表示装置８０２は、情報を表示する装置である。例えば、表示装置８０２は、液晶表示ユニットなどのパネル表示装置を含む。

環境センサー８０３は、本体１内の温度および湿度を計測する。即ち、環境センサー８０３は、温度センサーおよび湿度センサーを含む。

図２に示されるように、制御装置８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＡＭ(Random Access Memory)８２、二次記憶装置８３、信号インターフェイス８４および通信装置８５などを備える。

二次記憶装置８３は、コンピューター読み取り可能な不揮発性の記憶装置である。二次記憶装置８３は、コンピュータープログラムおよび各種のデータの記憶および更新が可能である。例えば、フラッシュメモリーまたはハードディスクドライブの一方または両方が、二次記憶装置８３として採用される。

信号インターフェイス８４は、各種のセンサーが出力する信号をデジタルデータへ変換し、変換後のデジタルデータをＣＰＵ８１へ伝送する。さらに、信号インターフェイス８４は、ＣＰＵ８１が出力する制御指令を制御信号へ変換し、前記制御信号を制御対象の機器へ伝送する。

通信装置８５は、不図示のホスト装置などの他装置との通信を実行する。ＣＰＵ８１は、通信装置８５を通じて前記他装置と通信する。

ＣＰＵ８１は、前記コンピュータープログラムを実行することにより、各種のデータ処理および制御を実行するプロセッサーである。ＣＰＵ８１を含む制御装置８は、シート搬送装置３、画像形成部４、表示装置８０２および通信装置８５などを制御する。

ＲＡＭ８２は、コンピューター読み取り可能な揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ８２は、ＣＰＵ８１が実行する前記コンピュータープログラムおよびＣＰＵ８１が各種の処理を実行する過程で出力および参照するデータを一次記憶する。

ＣＰＵ８１は、前記コンピュータープログラムを実行することにより実現される複数の処理モジュールを含む。前記複数の処理モジュールは、主処理部８ａ、プリント制御部８ｂおよびリフレッシュ制御部８ｃなどを含む。

主処理部８ａは、操作装置８０１に対する操作に応じて各種の処理を開始させる処理、および、表示装置８０２の制御などを実行する。

プリント制御部８ｂは、シート搬送装置３を制御する。これにより、プリント制御部８ｂは、シート収容部２からのシート９の送り出し、および、シート搬送路３０におけるシート９の搬送を制御する。

さらに、プリント制御部８ｂは、画像形成部４を制御する。プリント制御部８ｂは、シート搬送装置３によるシート９の搬送に同期して、画像形成部４に前記プリント処理を実行させる。

プリント制御部８ｂは、操作装置８０１または通信装置８５を通じてプリント要求を受けたときに、シート搬送装置３にシート９を搬送させるとともに、画像形成部４に前記プリント処理を実行させる。

画像形成部４は、前記プリント処理において、感光体４１の表面に光走査装置４０によって前記静電潜像を形成し、さらに前記静電潜像を現像装置４３によって前記トナー像へ現像する。

さらに画像形成部４は、前記プリント処理において、感光体４１の表面上の前記トナー像を転写装置４４によってシート９へ転写する。さらに画像形成部４は、前記プリント処理において、シート９へ転写されなかった前記残トナーをクリーニング装置４５によって感光体４１の表面から除去する。

リフレッシュ制御部８ｃは、前記プリント処理が実行されていないときに、画像形成部４にリフレッシュ処理を実行させる。即ち、画像形成部４は、前記プリント処理および前記リフレッシュ処理を実行可能である。

画像形成部４は、前記リフレッシュ処理において、現像装置４３によって感光体４１の表面にトナー層を形成する。

例えば、帯電装置４２の帯電電圧出力回路４２２は、前記リフレッシュ処理において、帯電ローラー４２１に前記帯電バイアス電圧を印加しない。これにより、現像ローラー４３１の表面に担持された前記トナーは、現像ローラー４３１と感光体４１との間に生じる電界により、感光体４１の表面全体へ移行する。その結果、感光体４１の表面に前記トナー槽が形成される。

また、画像形成部４は、前記リフレッシュ処理において、前記トナー層をシート９へ転写しない。シート搬送装置３は、前記リフレッシュ処理が実行されるときにシート９を搬送しない。

例えば、転写装置４４の転写電圧出力回路４４２は、前記リフレッシュ処理において、転写ローラー４４１に前記トナーの帯電極性と同じ極性の逆バイアス電圧を印加する。これにより、前記トナー層は、転写ローラー４４１へ移行せず、感光体４１の表面に残る。

また、画像形成部４は、前記リフレッシュ処理において、感光体４１の表面上の前記トナー層をクリーニング装置４５によって感光体４１の表面から除去する。除去部材４５１が前記トナー層を感光体４１の表面から擦り取るときに、感光体４１の表面は、前記トナーに含まれる前記研磨剤によって研磨される。

前記リフレッシュ処理が実行されることにより、感光体４１の表面からイオン生成物が除去され、前記像流れの発生が抑制される。

例えば、リフレッシュ制御部８ｃは、前記プリント処理が実行されていないときに、環境センサー８０３により計測される温度および湿度が予め定められたリフレッシュ条件を満たす場合に画像形成部４に前記リフレッシュ処理を実行させる。

リフレッシュ制御部８ｃは、前記環境センサー８０３により計測される温度および湿度が前記リフレッシュ条件を満たす場合に、予め定められたリフレッシュ時間が経過するまで画像形成部４に前記リフレッシュ処理を実行させる。

即ち、画像形成部４は、前記リフレッシュ条件が成立してから前記リフレッシュ時間が経過するまで前記リフレッシュ処理を実行する。前記リフレッシュ時間は、感光体４１が予め定められた必要回数だけ回転するのに要する時間である。

環境センサー８０３により計測される温度および湿度が前記リフレッシュ条件を満たす状況は、感光体４１の表面において前記像流れが発生しやすい状況である。

ところで、画像形成部４は、前記リフレッシュ処理を実行しているときに前記プリント処理を実行できない。そのため、前記リフレッシュ処理が実行されているときに、画像形成装置１０が前記プリント処理の要求を受けた場合、プリント待ちの時間が発生する。

前記プリント待ちの時間を短縮するために、前記リフレッシュ処理を短時間で完了できることが望ましい。以下、前記リフレッシュ処理の時間を短縮するための処理について説明する。

本実施形態において、駆動機構４００は、感光体４１を回転させる第１駆動モーター４０１と、現像ローラー４３１を回転させる第２駆動モーター４０２とを含む（図１参照）。

プリント制御部８ｂおよびリフレッシュ制御部８ｃは、第１駆動モーター４０１に供給される駆動電流の周波数を制御することにより、感光体４１の回転速度を制御することができる。

プリント制御部８ｂは、前記プリント処理が実行されるときに、駆動機構４００を制御することにより、感光体４１を第１基準周速度で回転させるとともに、現像ローラー４３１を第２基準周速度で回転させる。

前記第２基準周速度は、前記第１基準周速度よりも速い速度である。例えば、前記第２基準周速度は、前記第１基準周速度の１．５倍から２倍程度の速度である。

一方、リフレッシュ制御部８ｃは、前記リフレッシュ処理が実行されるときに、駆動機構４００を制御することにより、感光体４１を第１特定周速度で回転させるとともに、現像ローラー４３１を第２特定周速度で回転させる。

前記第１特定周速度は、前記第１基準周速度よりも速い速度である。即ち、駆動機構４００は、前記リフレッシュ処理が実行されるときに、前記プリント処理が実行されるときよりも速い周速度で感光体４１を回転させる。これにより、前記リフレッシュ処理を短時間で完了することが可能になる。

一方、前記第２特定周速度は、前記第２基準周速度と同じ速度、または、前記第２基準周速度よりも遅い速度である。

例えば、駆動機構４００は、前記リフレッシュ処理が実行されるときに、前記プリント処理が実行されるときよりも遅い周速度で現像ローラー４３１を回転させる。この場合、前記第２特定周速度は、前記第２基準周速度よりも遅い速度である。

前記トナーの帯電量が不足しているときに、前記像流れが発生しやすい。そのため、前記像流れが発生しやすい環境において、前記トナーは、現像ローラー４３１の表面から飛散しやすい。現像ローラー４３１が遅い速度で回転することにより、前記トナーの飛散が抑制される。

例えば、前記第２特定周速度が、前記第１特定周速度よりも遅い速度であることが考えられる。これにより、感光体４１の表面が、現像ローラー４３１の表面に形成された前記磁気ブラシに対して摺動する。

従って、感光体４１の表面が、前記研磨剤および前記磁気ブラシの両方によって研磨される。その結果、前記リフレッシュ処理をより短時間で完了することが可能になる。

また、プリント制御部８ｂは、前記プリント処理が実行されるときに、現像ローラー４３１に基準バイアス電圧を印加する処理を現像電圧出力回路４３２に実行させる。即ち、現像装置４３は、前記プリント処理が実行されるときに、現像ローラー４３１に前記基準バイアス電圧を印加する。

一方、リフレッシュ制御部８ｃは、現像ローラー４３１を前記第２基準速度よりも遅い前記第２特定周速度で回転させるときに、現像ローラー４３１に特定バイアス電圧を印加する処理を現像電圧出力回路４３２に実行させる。

前記特定バイアス電圧は、前記基準バイアス電圧よりも大きな電圧である。即ち、現像装置４３は、前記リフレッシュ処理が実行されるときに、前記プリント処理が実行されるときよりも大きなバイアス電圧を現像ローラー４３１に印加する。

現像ローラー４３１の回転速度が遅い場合、感光体４１の表面に形成される前記トナー層の厚みが小さくなるおそれがある。前記トナー層の厚みが小さい場合、前記研磨剤による感光体４１の表面の研磨の効果が低減するおそれがある。

前記特定バイアス電圧が現像ローラー４３１に印加されることにより、現像ローラー４３１から感光体４１の表面へ移行する前記トナーの量が増大する。その結果、前記研磨剤による研磨に十分な厚みの前記トナー層が、感光体４１の表面に形成される。

４ ：画像形成部
８ ：制御装置
１０ ：画像形成装置
４０ ：光走査装置
４１ ：感光体
４２ ：帯電装置
４３ ：現像装置
４４ ：転写装置
４５ ：クリーニング装置
４６ ：定着装置
４００ ：駆動機構
４２１ ：帯電ローラー
４２２ ：帯電電圧出力回路
４３０ ：現像槽
４３１ ：現像ローラー
４３２ ：現像電圧出力回路
４４１ ：転写ローラー
４４２ ：転写電圧出力回路
４５１ ：除去部材
８０３ ：環境センサー

Claims (4)

1. プリント処理およびリフレッシュ処理を実行可能な画像形成部を備える画像形成装置であって、
   前記画像形成部は、
   回転可能な感光体と、
   研磨剤を含むトナーを担持しつつ前記感光体の回転方向とは逆の方向に回転可能な現像体を有する現像部と、
   前記感光体および前記現像体を回転させる駆動部と、
   転写部と、
   クリーニング部と、を備え、
   前記画像形成部は、前記プリント処理において、前記感光体の表面に静電潜像を形成し、前記静電潜像を前記現像部によってトナー像へ現像し、前記感光体の表面上の前記トナー像を前記転写部によってシートへ転写し、前記シートへ転写されなかった残トナーを前記クリーニング部によって前記感光体の表面から除去し、
   さらに前記画像形成部は、前記リフレッシュ処理において、前記現像部によって前記感光体の表面にトナー層を形成し、前記トナー層を前記シートへ転写せず、前記感光体の表面上の前記トナー層を前記クリーニング部によって前記感光体の表面から除去し、
   前記駆動部は、前記リフレッシュ処理が実行されるときに、前記プリント処理が実行されるときよりも速い周速度で前記感光体を回転させる、画像形成装置。
2. 前記駆動部は、前記リフレッシュ処理が実行されるときに、前記プリント処理が実行されるときよりも遅い周速度で前記現像体を回転させる、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像部は、前記リフレッシュ処理が実行されるときに、前記プリント処理が実行されるときよりも大きなバイアス電圧を前記現像体に印加する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記感光体が、アモルファスシリコン感光体である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。