JP2024048801A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024048801A JP2024048801A JP2022154909A JP2022154909A JP2024048801A JP 2024048801 A JP2024048801 A JP 2024048801A JP 2022154909 A JP2022154909 A JP 2022154909A JP 2022154909 A JP2022154909 A JP 2022154909A JP 2024048801 A JP2024048801 A JP 2024048801A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photosensitive drum
- image forming
- brush
- forming operation
- charging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 68
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 53
- 230000008569 process Effects 0.000 description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 description 33
- 238000011161 development Methods 0.000 description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 5
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 5
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
- G03G15/5008—Driving control for rotary photosensitive medium, e.g. speed control, stop position control
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
- G03G15/5004—Power supply control, e.g. power-saving mode, automatic power turn-off
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0047—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using electrostatic or magnetic means; Details thereof, e.g. magnetic pole arrangement of magnetic devices
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/02—Arrangements for laying down a uniform charge
- G03G2215/021—Arrangements for laying down a uniform charge by contact, friction or induction
- G03G2215/025—Arrangements for laying down a uniform charge by contact, friction or induction using contact charging means having lateral dimensions related to other apparatus means, e.g. photodrum, developing roller
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】 ブラシに堆積した紙粉によって生じる画像不良を抑制する。【解決手段】 回転可能な感光ドラムと、帯電部において感光ドラムの表面を帯電する帯電部材と、帯電部材によって帯電された感光ドラムの表面上にトナーを供給する現像部材と、感光ドラムと接触して形成する転写部において感光ドラム上に供給されたトナーを被転写体に転写する転写部材と、感光ドラムの回転方向において、転写部よりも下流で、帯電部よりも上流における感光ドラムの表面と接触するブラシと、感光ドラムを回転駆動する駆動部と、画像形成動作に関する情報を記憶するメモリと、を有し、画像形成動作を実行する場合において、画像形成動作に関する情報に基づいて、画像形成動作の後に実行される非画像形成動作時に、感光ドラムが駆動された後、感光ドラムを停止させ、再度、感光ドラムを駆動させる切り替え動作を複数回行うように制御する。【選択図】 図4
Description
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の画像形成装置において、像担持体としての感光ドラムを一様に帯電処理した後に、画像パターンに従った露光を行うことにより、感光ドラム上に静電潜像を形成する。その後、感光ドラム上の静電潜像をトナーで現像して顕在化し、紙などの記録材に転写する。感光ドラム上に残った転写残トナーを回収する手段としては、現像部において現像装置に回収して再利用するクリーナレス方式(現像同時クリーニング方式)が知られている。クリーナレス方式において、感光ドラムに付着した紙の繊維や填料(以下「紙粉」と称する)が、次回以降の画像形成プロセスにおいて不具合を起こす可能性がある。特許文献1には、感光ドラムの表面に当接するブラシ部材によって感光ドラム上の紙粉を回収し、転写部より下流の帯電部や現像部に到達する紙粉の量を低減することが記載されている。
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。クリーニングブラシを感光ドラムに当接させた構成で記録材を通紙した際に、ブラシニップ部に紙粉が堆積される。その後、堆積された紙粉がブラシニップ部で凝集し紙粉塊となる。そして紙粉塊が大きくなるとブラシで保持できなくなり、プリント動作中にブラシをすり抜けることで画像不良が発生することがあった。
本発明は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであり、ブラシに堆積した紙粉によって生じる画像不良を抑制することを目的とする。
上記目的は、本発明に係る電子写真画像形成装置にて達成される。
回転可能な感光ドラムと、帯電部において前記感光ドラムの表面を帯電する帯電部材と、前記帯電部材によって帯電された前記感光ドラムの表面上にトナーを供給する現像部材と、前記感光ドラムと接触して転写部を形成し、前記転写部において前記感光ドラム上に供給された前記トナーを被転写体に転写する転写部材と、前記感光ドラムの回転方向において、前記転写部よりも下流で、前記帯電部よりも上流における前記感光ドラムの表面と接触するブラシと、前記感光ドラムを回転駆動する駆動部と、前記駆動部を制御し、画像形成動作を実行可能にする制御部と、前記画像形成動作に関する情報を記憶するメモリと、を備えた画像形成装置において、前記画像形成動作を実行する場合において、前記制御部は、前記画像形成動作に関する情報に基づいて、前記画像形成動作の後に実行される非画像形成動作時に、前記感光ドラムが駆動された後、前記感光ドラムを停止させ、再度、前記感光ドラムを駆動させる切り替え動作を複数回行うように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、ブラシに堆積した紙粉によって生じる画像不良を抑制することができる。
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は本発明の実施例1における画像形成装置100の概略構成図である。
図1は本発明の実施例1における画像形成装置100の概略構成図である。
本実施例の画像形成装置100は、クリーナレス方式と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。画像形成装置100は、回転可能な像担持体としてのドラム型(円筒形)の電子写真感光体である感光ドラム1を有する。画像出力動作が開始されると、感光ドラム1は、駆動モータ110(図3)によって図中矢印R1方向に回転駆動される。感光ドラム1の外径は24mmであり、周速度(表面速度)は140mm/secである。
回転する感光ドラム1の表面は、感光ドラム1と帯電ローラ2とが接触する帯電部a近傍において、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ2によって、正規極性(本実施例では負極性)の所定の電位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。帯電ローラ2は、芯金のまわりに導電性弾性層を設けた弾性ローラであり、感光ドラム1に接触して配置され、駆動モータ110(図3)によって図中矢印R2方向に回転駆動される。尚、本実施例において帯電ローラ2は駆動されて回転するが、感光ドラム1の回転に伴って従動回転するように構成してもよい。また、駆動モータ110が共通の駆動源となり、感光ドラム1と帯電ローラ2を回転駆動させているが、駆動モータを感光ドラム1、帯電ローラ2とで別に設けてもよい。帯電ローラ2には、帯電電圧印加手段としての帯電電源E1(図3)から、負極性の直流電圧である所定の帯電電圧が印加される。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、-1200Vとした。これにより、本実施例では、感光ドラム1の表面は、-600Vの暗部電位Vdに一様に帯電処理される。
帯電処理された感光ドラム1の表面は、露光手段(静電像形成手段)としての露光装置(レーザ露光ユニット)4によって、画像データに応じて変調されたレーザビームLで走査露光される。露光装置4は、レーザビームLにより感光ドラム1の主走査方向(回転軸方向)に露光を繰り返しつつ、副走査方向(表面移動方向)にも露光を行うことで、感光ドラム1上に静電潜像を形成する。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。感光ドラム1の回転方向において、感光ドラム1上の露光装置4による露光位置が像露光部bである。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。
感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置3によって、現像剤としてのトナーTを用いてトナー像として現像(可視化)される。本実施例における現像剤としてのトナーTは、平均粒径6.4μm、平均円形度0.98の球形の非磁性トナーを用いる。本実施例に用いる非磁性トナーの平均円形度は高い方がよく、具体的には0.96以上が好ましい。本実施例における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、東亜医用電子社製フロー式粒子像分析装置FPIA-2100を用いて粒子形状の測定を行い、円形度を下記式1により求める。
更に下記式2で示すように、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。
現像装置3は、現像剤担持体、現像部材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Tを収容する現像剤収容室33、現像ブレード34からなる。現像剤収容室33に収容されたトナーTは、撹拌部材35によって撹拌されると共に、トナー供給ローラ32により現像ローラ31の表面に供給される。現像ローラ31の表面に供給されたトナーは、現像ローラ31と現像ブレード34との接触部を通過することで均一に薄層化され、摩耗帯電により負極性に帯電される。尚、本実施例では一成分非磁性接触現像法を採用したが、これに限定されることはなく、二成分非磁性接触や非接触現像法を採用してもよい。また磁性現像法を採用してもよい。また、本実施例ではトナーの正規極性を負極性としたが、負極性に限られない。正規極性を正極性としてもよく、その場合には、後述する電圧の関係などを適宜、逆極性にすればよい。現像ローラ31は、感光ドラム1と現像ローラ31とが接触する現像部cにおいて感光ドラム1の表面と現像ローラ31の表面との移動方向が同方向となるように、駆動モータ110によって図中矢印R3方向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、現像時の現像電圧を-300V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に、感光ドラム1の帯電極性と同極性である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。
また、本実施例では、現像ローラ31は現像部cにおいて、常に感光ドラム1と接触する構成を有しているが、現像ローラ31と感光ドラム1とが当接状態と離間状態を取り得る構成としてもよい。その際に、現像当接離間機構を別途設けてもよい。後述の前回転工程である回転動作時に、現像ローラ31を感光ドラム1から離間させた状態で感光ドラム1を回転させてもよい。
感光ドラム1上に形成されたトナー像は、感光ドラム1と、転写手段としてのローラ型の転写部材である転写ローラ5との接触部である転写部dに送られる。本実施例における転写ローラ5は、導電性のNBR(ニトリルブタジエンゴム)・ヒドリン系のスポンジゴムで構成された外径12mm、硬度30°(Asker-C,500gf荷重)のローラを採用しており、感光ドラム1に所定の圧で押圧されている。一方、感光ドラム1上のトナー像とタイミングを合わせて、収容部6から搬送ローラ8などによって、被転写体である記録材Pが、転写部dに搬送されてくる。そして、感光ドラム1上のトナー像は、転写部dにおいて、転写ローラ5の作用により、感光ドラム1と転写ローラ5とに挟持されて搬送されてきた記録材P上に転写される。このとき、転写ローラ5には、転写電源E3(図3)から、トナーの正規極性とは逆極性(本実施例では正極性)の直流電圧である所定の転写電圧が印加される。これにより転写ローラ5と感光ドラム1との間に電界が形成され、感光ドラム1から記録材Pへとトナー像が静電的に転写される。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Pへとトナー像が静電的に転写される。
トナー像が転写された記録材Pは、定着手段としての定着装置9に送られる。定着装置9において、記録材Pには熱及び圧力が加えられ、トナー像が記録材Pに定着される。
一方、記録材Pに転写されずに感光ドラム1上に残った転写残トナーは、転写ローラ5よりも感光ドラム1の回転方向下流側に設置されたブラシ部材10との当接部であるブラシ部eを通過し、帯電部aにおける放電により再び負極性に帯電される。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cに到達し、現像装置3に回収される。以下に、本実施例に用いるブラシ部材10について説明する。
2.ブラシ部材の構成
次に、本実施例におけるブラシ部材10の構成について、図2を用いて説明する。図1に示した通り、本実施例におけるブラシ部材10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の表面に接触するように固定して配置されている。
次に、本実施例におけるブラシ部材10の構成について、図2を用いて説明する。図1に示した通り、本実施例におけるブラシ部材10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の表面に接触するように固定して配置されている。
図2(a)に示したように、ブラシ部材10は、記録材Pから感光ドラム1上に転写部dにおいて転移した紙粉を捕集し、ブラシ部材10よりも下流側の帯電部aや現像部cへと移動する紙粉の量を低減する働きを担っている。しかし一方で、例えば複数枚の記録材を連続して通紙した際に、ブラシ部材10に堆積した紙粉同士が凝集して塊状となり、その後の通紙でブラシ部材10からすり抜けて帯電不良を引き起こすことがある。この弊害は例えばベタ白画像(全面白画像)の上に「黒ポチ」画像として現れる。
図2(b)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(c)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。固定ブラシ11は、導電剤としてカーボンを含有した合成繊維で形成された基布11bに、導電性6ナイロン製の導電糸11aが織り込まれて構成されている。固定ブラシ11は、その長手方向が感光ドラム1の回転軸線方向と平行に接触するように配置されている。また固定ブラシ11は、その短手方向が感光ドラム1の回転方向と平行に接触するように配置されている。また固定ブラシ11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。
図2(b)に示すように、固定ブラシ11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。固定ブラシ11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、図2(c)に示したように、上記支持部材に固定された固定ブラシ11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との差分を固定ブラシ11の感光ドラム1に対する侵入量と定義し、前記侵入量は1mmである。また、本実施例では、図2(b)に示すように、固定ブラシ11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、固定ブラシ11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)の全域に固定ブラシ11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。
尚、本実施例における固定ブラシ11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。固定ブラシ11の短手方向の長さが長いほど、より長期間紙粉を捕集できることは言うまでもない。但し、L3の長さを長くするほど感光ドラム1の周方向の長さが必要となり、結果的に画像形成装置100の大きさを大きくする必要がある。画像形成装置100は小型化が求められており、外径24mmの感光ドラム1に当接させる固定ブラシ11としては、L3=6mm以下であることが望ましい。また、導電糸11aの密度は150kF/inch2以上であることが好ましい。
また、本実施例における固定ブラシ11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、画像形成装置の最大通紙幅に応じて適宜変更してもよい。
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P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P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。したがって、画像形成動作として、トナー像の転写までと定義してもよいし、トナー像の定着までと定義してもよい。感光ドラム1の上で行われた画像形成動作が終了し、感光ドラム1の動作を画像形成動作から非画像形成動作に切り替えたとしても、すでに記録材Pに転写されている画像に対しては、何ら影響を及ぼさない事から、上述のように定義される場合があってもよい。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P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Pと記録材P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P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P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。したがって、画像形成動作として、トナー像の転写までと定義してもよいし、トナー像の定着までと定義してもよい。感光ドラム1の上で行われた画像形成動作が終了し、感光ドラム1の動作を画像形成動作から非画像形成動作に切り替えたとしても、すでに記録材Pに転写されている画像に対しては、何ら影響を及ぼさない事から、上述のように定義される場合があってもよい。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P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Pと記録材P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や、記憶部としての不揮発メモリ152、また制御部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。前記不揮発メモリ152は、制御データを一時的に保持するのに用いられたり、制御に伴う演算処理の作業領域として用いられたりする。本実施例においては、複数枚の記録材を連続して通紙する連続通紙枚数の情報や、画像形成装置のTotal通紙枚数の情報を記憶することができる。
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や、記憶部としての不揮発メモリ152、また制御部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。前記不揮発メモリ152は、制御データを一時的に保持するのに用いられたり、制御に伴う演算処理の作業領域として用いられたりする。本実施例においては、複数枚の記録材を連続して通紙する連続通紙枚数の情報や、画像形成装置のTotal通紙枚数の情報を記憶することができる。
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、駆動モータ110、露光ユニット4などが接続されている。
5.紙粉凝集の抑制制御
本実施例の画像形成装置100は、後回転工程において、感光ドラム1の駆動を一旦停止してから150ms後に再び駆動を開始する「停止-再駆動」制御を行うことを特徴とする。これにより、導電糸11aの感光ドラム1に対する姿勢を変化させ、固定ブラシ11に堆積した紙粉を解すことができ、紙粉同士の凝集を抑制することができる。
本実施例の画像形成装置100は、後回転工程において、感光ドラム1の駆動を一旦停止してから150ms後に再び駆動を開始する「停止-再駆動」制御を行うことを特徴とする。これにより、導電糸11aの感光ドラム1に対する姿勢を変化させ、固定ブラシ11に堆積した紙粉を解すことができ、紙粉同士の凝集を抑制することができる。
図4は、感光ドラム1に対する固定ブラシ11の姿勢を示した図である。実際の感光ドラムと固定ブラシ11の配置は、感光ドラム1の曲面に対して固定ブラシ11と当接してするように配置されている。ここで、図4においては、感光ドラム1の当接面は固定ブラシ11に対して、本来の曲面である当接面を平面であると擬制して図示している。図4(a)は、感光ドラム1の駆動状態の固定ブラシ11の姿勢を示しており、図4(b)は、感光ドラム1が駆動して停止した直後の固定ブラシ11の姿勢を示している。図4(a)、(b)から、感光ドラム1の駆動状態と停止状態とで固定ブラシ11の姿勢が異なっていることが分かる。これは、駆動状態では固定ブラシ11が感光ドラム1の回転方向に摩擦力を受け、導電糸11aの先端が下流側に倒れた姿勢となるのに対して、停止状態では前記摩擦力が解放され、導電糸11aの持つ弾性力によって元の状態に戻ろうとするからである。
本実施例において、導電糸11aの感光ドラム1に対する接触位置の上流端部Njから下流端部Nkまでの長さを当接ニップ幅と定義する。その場合、停止状態である図4(b)における上流端部Njの位置は、駆動状態である図4(a)における上流端部Njに対して感光ドラム1の上流側に移動する。また駆動状態である図4(a)における当接ニップ幅L-K1に対して、停止状態である図4(b)の当接ニップ幅L-T1の方が広がる。本実施例の場合、上流端部Njの移動幅は約1800μm、下流端部Nkの移動幅は約1000μmであり、当接ニップ幅は約800μm広がる。
ここで、本実施例における固定ブラシ11は、その短手方向が感光ドラム1の回転方向と平行に接触するように配置されているがこれに限ることはない。例えば感光ドラム1の駆動状態と停止状態とで当接ニップ幅の変化がより大きくなるように、固定ブラシ11の短手方向を感光ドラム1の回転方向に対して傾けてもよい。
このように、感光ドラム1が駆動状態(a)から停止状態(b)に切り替わることによって、導電糸11aの感光ドラム1に対する姿勢が変化する。具体的には、当接ニップの上流端部Njが感光ドラム1の上流側に移動し、且つ導電糸11aと感光ドラム1との当接ニップ幅が広がる。そして前記作用によって、固定ブラシ11に堆積した紙粉が散らされて解される。
図5は、上述した固定ブラシ11の姿勢変化によって紙粉Sが散らされている状態を示すイメージ図である。図5(a)は、感光ドラム1の駆動時に固定ブラシ11に紙粉Sが堆積した状態を示している。同図に示す通り、紙粉Sは当接ニップの感光ドラム1の回転方向上流側に堆積しやすい。図5(b)は、感光ドラム1を停止することによって、前記堆積した紙粉Sが散らされている状態を示している。これは、上述したように感光ドラム1の停止によって当接ニップの上流端部Njが感光ドラム1の上流側に移動し、且つ当接ニップ幅が広がったことによる。
これにより、例えば複数枚の記録材Pを通紙して固定ブラシ11に多くの紙粉Sが堆積した場合においても、前記堆積した紙粉Sを散らして解されることによって、紙粉S同士の凝集を抑制することができる。
6.画像評価比較試験
次に、本実施例における「停止-再駆動」制御の効果について、比較例と共に詳述する。
次に、本実施例における「停止-再駆動」制御の効果について、比較例と共に詳述する。
上述した画像形成装置100を用いて、後回転工程時に上記「停止-再駆動」制御を行った場合(実施例1)と、「停止-再駆動」制御を行わなかった場合(比較例1)とで、記録材Pを1000枚通紙した際の画像評価の比較試験を行った。画像評価に使用した記録材Pは、Xerox Vitality Multipurpose紙、Letterサイズ、坪量75g/m2である。
本実施例において、「停止-再駆動」制御を行っているときの現像電圧は+150Vとする。これは、感光ドラム1を停止して感光ドラム1の表面電位が暗減衰によって低下した状態で再駆動する際に、現像部cにおいて、現像ローラ31上のトナーが感光ドラム1に転移しないようにするためである。ここで、本実施例において「停止-再駆動」制御を行っているときの現像電圧は+150Vとしたがこれに限ることはない。現像ローラ31上の負極性トナーが感光ドラム1に転移しないような電位関係であればよく、例えば感光ドラム1の停止時間や感光ドラム1の暗減衰の大きさによって適宜変更してもよい。
表1は、1枚通紙のJobを繰り返し実行する1枚間欠通紙と、5枚通紙を1Jobとして通紙する5枚間欠通紙と、10枚通紙を1Jobとして通紙する10枚間欠通紙をそれぞれ行い、「黒ポチ」の発生状況を評価した結果である。
〇は画像弊害無し、△は1~2mm程度の小さな黒ポチの発生、×は2mm以上の大きな黒ポチの発生があったことを示している。〇、△はほとんど画像には影響しないレベルである。
同表の比較例1から、1枚間欠通紙に対して5枚間欠通紙、さらには10枚間欠通紙と、1Jobの通紙枚数を増やすほど黒ポチが悪化していることが分かる。これは、1Jobの通紙枚数が多いほど、駆動状態を保持した状態での紙粉堆積量が多くなり、紙粉同士が凝集しやすくなるからである。
一方、実施例1の場合、1枚間欠通紙と5枚間欠通紙では黒ポチの発生はなく、10枚間欠通紙で801枚目以降に△レベルの黒ポチが発生するのみである。このように、後回転工程において「停止-再駆動」制御を行うことによって、黒ポチの発生を抑制できていることが分かる。
7.本実施例における効果
以上説明したように、本実施例によれば、後回転工程において「停止-再駆動」制御を行うことによって、ブラシ部材に堆積した紙粉を散らして解し、紙粉同士の凝集を抑制することができる。これにより、ブラシニップで大きな紙粉塊が生成されることを抑制でき、黒ポチといった画像不良を抑制することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、後回転工程において「停止-再駆動」制御を行うことによって、ブラシ部材に堆積した紙粉を散らして解し、紙粉同士の凝集を抑制することができる。これにより、ブラシニップで大きな紙粉塊が生成されることを抑制でき、黒ポチといった画像不良を抑制することができる。
更に、散らされた紙粉のうち、細かい紙粉(100μm以下程度)をブラシ部材10からすり抜けさせ、これを現像ローラ31等によって回収させることによって、ブラシ部材に堆積した紙粉の総量を減らすことができる。また固定ブラシ11内で紙粉を散らすことによって、局所的に多くの紙粉を堆積させることなく効率的に保持できるため、画像形成装置100の長寿命化を図ることができる。
上記効果を得ることが出来る本実施例の構成は以下である。
回転可能な感光ドラム1と、帯電部aにおいて感光ドラム1の表面を帯電する帯電ローラ2と、帯電ローラ2によって帯電された感光ドラム1の表面上にトナーを供給する現像ローラ31と、を有する。感光ドラム1と接触して転写部dを形成し、転写部dにおいて感光ドラム1上に供給されたトナーを被転写体である記録材Pに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dよりも下流で、帯電部aよりも上流における感光ドラム1の表面と接触するブラシ10を有する。感光ドラム1を回転駆動する駆動部110と、駆動部110を制御し、画像形成動作を実行可能にする制御部150と、を備える。そして、画像形成動作を実行する場合において、以下のような制御を行う。制御部150は、画像形成動作の後に実行される非画像形成動作時に、感光ドラム1が駆動された後、感光ドラム1を停止させ、再度、感光ドラム1を駆動させる切り替え動作を複数回行うように制御する。画像形成動作として、第1の画像形成動作と、前記第1の画像形成動作の後に行われる第2の画像形成動作と、を実行する場合においては、以下のような制御となる。制御部150は、第1の画像形成動作と第2の画像形成動作との間に実行される非画像形成動作時に、感光ドラム1が駆動された後、感光ドラム1を停止させ、再度、感光ドラム1を駆動させる切り替え動作を複数回行うように制御する。その際に、制御部150は、切り替え動作が実行された場合において、ブラシ10を、感光ドラム1が駆動しているときの第1の姿勢と、感光ドラム1が停止しているときの第2の姿勢と、に移動可能に制御する。また、ブラシ10とは、感光ドラム1の支持部材であるフレームに固定されて配置されているブラシ、或いは加圧バネ等により感光ドラム1に対して所定の圧をかけられている押圧式のブラシである。
尚、本実施例では、DC帯電方式の画像形成装置に適用した場合を例に説明したが、帯電電圧として直流電圧(直流成分)と交流電圧(交流成分)とを重畳した振動電圧を用いるAC帯電方式の画像形成装置にも適用できる。
また、本実施例では、現像電圧については直流成分についてのみ説明したが、現像電圧は直流電圧(直流成分)と交流電圧(交流成分)とが重畳された振動電圧であってよい。
また、本実施例では、現像剤としての非磁性一成分現像剤であるトナーを用いたが、磁性一成分現像剤であってもよい。
また、本実施例では、カーボンを含有した合成繊維で形成された基布に、導電性6ナイロン製の導電糸11aが織り込まれたブラシ11を用いたが、導電性を有していないブラシを用いてもよい。また、「停止-再駆動」制御によって充分に姿勢変化をし得るようなブラシ構成であればよく、本実施例では、2デニール、240kF/inch2、導電糸の長さL1=6.5mm、侵入量=1mmといった構成をとることで実現している。更に、ブラシ構成は、前記姿勢変化だけでなく、紙粉の捕集力とトナーのすり抜け性も考慮して決定することが望ましい。導電糸11aの太さが細い(繊度が小さい)ほど紙粉を塞き止める力が弱くなり、紙粉がすり抜けて帯電ローラ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。また導電糸11aの太さが太いほどトナーの通過性が悪化してスタックしてしまい、スタックしたトナーが飛散して機内汚れになるなど不具合が発生する。上記より、導電糸11aの太さは1~10デニールが望ましく、さらに低温環境下における導電糸11aの感光ドラム1への追従性を踏まえると1~6デニールが望ましい。また上記ブラシ構成により、当接ニップの上流端部の移動幅は500μm以上、下流端部の移動幅は300μm以上となることが望ましく、当接ニップ幅は200μm以上広くなることが望ましい。
また、本実施例では、感光ドラム1に対して固定配置される固定ブラシ11を用いたが、例えば感光ドラム1に対して所定の押圧をかける押圧式のブラシを用いてもよい。
また、本実施例においては、画像形成装置100に感光ドラム1、現像装置3、帯電ローラ2、ブラシ10が設けられる構成としたが、プロセスカートリッジの形態としてもよい。つまり、画像形成装置100に着脱可能なプロセスカートリッジであって、感光ドラム1、現像装置3、帯電ローラ2、ブラシ10を有するプロセスカートリッジとしてもよい。また、感光ドラム1、帯電ローラ2、ブラシ10を有するドラムカートリッジと現像装置3を有する現像カートリッジの構成としてもよい。その際には、ドラムカートリッジ、現像カートリッジがそれぞれ画像形成装置100に着脱可能としてもよいし、どちらか一方のみを画像形成装置100に着脱可能としてもよい。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施形態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。
本実施例では、後回転工程で実行する「停止-再駆動」制御において、図3に示したブラシ電源E4によりブラシ部材10にブラシ電圧を印加することを特徴とする。
以下、画像形成工程におけるブラシ電圧の制御について説明する。
1.ブラシ電圧制御
本実施例におけるブラシ部材10には、制御部150から負極性の直流電圧である所定のブラシ電圧が印加される。ここで、ブラシ電圧印加手段E4としては、例えば直流成分と交流成分を重畳させた電圧を印加してもよい。本実施例において、画像形成工程中のブラシ電圧は-300Vである。一方、転写部dを通過した後の感光ドラム1の表面電位は約-50Vである。これにより、転写部dから送られてきた転写残トナーのうち、正極性に帯電しているトナーは、ブラシ部eにおいてブラシ電圧と感光ドラム1の表面電位との電位差によって、ブラシ部材10に一次回収される。一方、負極性に帯電しているトナーは、ブラシ部eにおいて感光ドラム1側に引き付けられてブラシ部eを通過する。ブラシ部eを通過したトナーは、帯電部aにおいて均一な放電によって、所望の負極性電荷を持ち、現像部cに送られる。現像部cに送られてきたトナーのうち、非画像領域(非露光領域)は、感光ドラム1の表面の暗部電位(Vd)と、現像バイアス(Vdc)との電位差により現像ローラ31に転移し、現像装置3に回収される。実施例1と同様に、本実施例における暗部電位(Vd)は約-600V、現像バイアス(Vdc)は-300Vである。一方、画像領域(露光領域)は、感光ドラム1の表面の明部電位(Vl)と、現像バイアス(Vdc)との電位差により現像ローラ31には転移せず、そのまま画像部として感光ドラム1の回転に伴い転写部dに送られ、記録材Pに転写される。本実施例における明部電位(Vl)は実施例1と同様に約-100Vである。
本実施例におけるブラシ部材10には、制御部150から負極性の直流電圧である所定のブラシ電圧が印加される。ここで、ブラシ電圧印加手段E4としては、例えば直流成分と交流成分を重畳させた電圧を印加してもよい。本実施例において、画像形成工程中のブラシ電圧は-300Vである。一方、転写部dを通過した後の感光ドラム1の表面電位は約-50Vである。これにより、転写部dから送られてきた転写残トナーのうち、正極性に帯電しているトナーは、ブラシ部eにおいてブラシ電圧と感光ドラム1の表面電位との電位差によって、ブラシ部材10に一次回収される。一方、負極性に帯電しているトナーは、ブラシ部eにおいて感光ドラム1側に引き付けられてブラシ部eを通過する。ブラシ部eを通過したトナーは、帯電部aにおいて均一な放電によって、所望の負極性電荷を持ち、現像部cに送られる。現像部cに送られてきたトナーのうち、非画像領域(非露光領域)は、感光ドラム1の表面の暗部電位(Vd)と、現像バイアス(Vdc)との電位差により現像ローラ31に転移し、現像装置3に回収される。実施例1と同様に、本実施例における暗部電位(Vd)は約-600V、現像バイアス(Vdc)は-300Vである。一方、画像領域(露光領域)は、感光ドラム1の表面の明部電位(Vl)と、現像バイアス(Vdc)との電位差により現像ローラ31には転移せず、そのまま画像部として感光ドラム1の回転に伴い転写部dに送られ、記録材Pに転写される。本実施例における明部電位(Vl)は実施例1と同様に約-100Vである。
以下、後回転工程におけるブラシ電圧による紙粉凝集の抑制制御について説明する。
2.紙粉凝集の抑制制御
図6は、本実施例の後回転工程のタイミングチャートを示している。同図においてタイミングAは後回転工程の開始時を示しており、このときの帯電電圧は画像形成工程中と同じ-1200Vである。またブラシ電圧も画像形成工程中と同じ-300Vである。
図6は、本実施例の後回転工程のタイミングチャートを示している。同図においてタイミングAは後回転工程の開始時を示しており、このときの帯電電圧は画像形成工程中と同じ-1200Vである。またブラシ電圧も画像形成工程中と同じ-300Vである。
次にタイミングBにおいて、帯電電圧をOFFする。これは、感光ドラム1の駆動を停止したときに、帯電部aにおける放電に伴う感光ドラム1へのダメージを抑制するためである。
次にタイミングCにおいて、ブラシ電圧を-300Vから+150Vに切り替える。これは、感光ドラム1の表面電位(約-600V)に対して電位差を大きくすることによって、固定ブラシ11の導電糸11aを感光ドラム1側に静電的に引き付けるためである。ここで、本実施例ではブラシ電圧を+150Vとしたがこれに限ることはない。感光ドラム1の表面電位に対して電位差を有していればよく、放電の影響を受けやすい環境においては、放電と静電的な吸着力のバランスを鑑みて放電閾値以下の電位差としてもよい。
次にタイミングDにおいて、感光ドラム1の駆動を停止する。ここで、ブラシ電圧を切り替えるタイミングCは、感光ドラム1の駆動が停止している間に切り替わっていればよく、例えば感光ドラム1の駆動を停止するタイミングDと同じタイミングかそれ以降でもよい。
次に感光ドラム1の駆動を停止してから150ms経過したタイミングEにおいて、感光ドラム1の駆動を再び開始する。本実施例において、感光ドラム1の駆動を停止してから再び開始するまでの時間を150msとしているが、これに限ることはない。
次にタイミングFにおいて、帯電電圧を再びONする。このときの帯電電圧は-1200Vである。
次にタイミングGにおいて、ブラシ電圧を+150Vから-300Vに切り替える。これは、感光ドラム1の帯電電圧が印加された領域(約-600V)がブラシ部eに到達した際に、ブラシ部eにおける放電に伴う感光ドラム1へのダメージを抑制するためである。
次にタイミングHにおいて、帯電電圧をOFFする。これは、感光ドラム1の駆動を停止したときに、帯電部aにおける放電に伴う感光ドラム1へのダメージを抑制するためである。
最後にタイミングIにおいて、感光ドラム1の駆動を停止し、ブラシ電圧をOFFして後回転工程を終了する。ここで、本実施例ではブラシ電圧のOFFタイミングを感光ドラム1と同じタイミングとしているがこれに限ることはない。
図7は、感光ドラム1に対する固定ブラシ11の姿勢を示した図である。図7(a)は、感光ドラム1の駆動状態の固定ブラシ11の姿勢を示しており、図7(b)は、感光ドラム1が駆動して停止した直後(図6のタイミングD~E間)の固定ブラシ11の姿勢を示している。実施例1と同様に、図7(a)、図7(b)から、感光ドラム1の駆動状態と停止状態とで固定ブラシ11の姿勢が異なっていることが分かる。具体的には、停止状態である図7(b)における上流端部Njの位置は、実施例1の上流端部Njに対してさらに大きく感光ドラム1の上流側に移動する。また、駆動状態である図7(a)の当接ニップ幅L-K2から停止状態である図7(b)の当接ニップ幅L-T2への広がり方が大きくなる。これは、感光ドラム1の駆動を停止する際に、感光ドラム1の表面電位に対して電位差を有するブラシ電圧を印加したためである。本実施例の場合、上流端部Njの移動幅は約3000μm、下流端部Nkの移動幅は約1200μmであり、当接ニップ幅は約1800μm広がる。
このように、感光ドラム1の駆動を停止する際に、感光ドラム1の表面電位に対して電位差を有するブラシ電圧を印加することによって、ブラシ電圧を印加しないときよりも上流端部Njの移動幅が大きくなる。そして前記作用によって、固定ブラシ11に堆積した紙粉がさらに広範囲に散らされるため、紙粉同士の凝集を抑制する効果が大きくなる。
3.画像評価比較試験
次に、本実施例における「停止-再駆動」制御の効果について、比較例と共に詳述する。
次に、本実施例における「停止-再駆動」制御の効果について、比較例と共に詳述する。
後回転工程時にブラシ電圧を印加して「停止-再駆動」制御を行った場合(実施例2)と、ブラシ電圧を印加せずに「停止-再駆動」制御を行った場合(比較例2)とで、記録材Pを10000枚通紙した際の画像評価の比較試験を行った。画像評価に使用した記録材Pは同様に、Xerox Vitality Multipurpose紙、Letterサイズ、坪量75g/m2である。
表2は、実施例1と同様に、1枚通紙のJobを繰り返し実行する1枚間欠通紙と、5枚通紙を1Jobとして通紙する5枚間欠通紙と、10枚通紙を1Jobとして通紙する10枚間欠通紙をそれぞれ行い、「黒ポチ」の発生状況を評価した結果である。〇は画像弊害無し、△は1~2mm程度の小さな黒ポチの発生、×は2mm以上の大きな黒ポチの発生があったことを示している。〇、△はほとんど画像には影響しないレベルである。
同表の比較例2から、ブラシ電圧を印加しない場合においては、5枚間欠通紙では5001枚目以降に△レベルの黒ポチが発生し、10枚間欠では6001枚目以降に×レベルの黒ポチが発生していることが分かる。
一方、実施例2の場合、1枚間欠通紙と5枚間欠通紙では黒ポチの発生はなく、10枚間欠通紙で7001枚目以降に△レベルの黒ポチが発生するのみである。このように、後回転工程で「停止-再駆動」制御を実行する際に、感光ドラム1の表面電位に対して電位差を有するブラシ電圧を印加することによって、黒ポチの発生をさらに抑制できることが分かる。
4.本実施例における効果
以上説明したように、本実施例によれば、後回転工程で「停止-再駆動」制御を実行する際に、感光ドラムの表面電位に対して電位差を有するブラシ電圧を印加することによって、ブラシ部材に堆積した紙粉を散らすことができる。それによって、紙粉同士の凝集を抑制することができ、ブラシニップで大きな紙粉塊が生成されることを抑制でき、黒ポチといった画像不良を抑制することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、後回転工程で「停止-再駆動」制御を実行する際に、感光ドラムの表面電位に対して電位差を有するブラシ電圧を印加することによって、ブラシ部材に堆積した紙粉を散らすことができる。それによって、紙粉同士の凝集を抑制することができ、ブラシニップで大きな紙粉塊が生成されることを抑制でき、黒ポチといった画像不良を抑制することができる。
更に、散らされた紙粉のうち、細かい紙粉(100μm以下程度)をブラシ部材10からすり抜けさせ、これを現像ローラ31等によって回収させることによって、ブラシ部材10に堆積した紙粉の総量を減らすことができる。また固定ブラシ11内で紙粉を散らすことによって、局所的に多くの紙粉を堆積させることなく効率的に保持できるため、画像形成装置100の長寿命化を図ることができる。
上記効果を得ることが出来る本実施例の構成は以下である。
本実施例におけるブラシ10は導電性を有し、導電性を有するブラシ10に電圧を印加するブラシ電圧電源E4と、ブラシ電圧電源E4を制御する制御部150を備え、第1の姿勢から第2の姿勢へと切り替える時に、導電性を有するブラシ10に電圧を印加する。
尚、本実施例では、DC帯電方式の画像形成装置に適用した場合を例に説明したが、帯電電圧として直流電圧(直流成分)と交流電圧(交流成分)とを重畳した振動電圧を用いるAC帯電方式の画像形成装置にも適用できる。
また、本実施例では、現像電圧については直流成分についてのみ説明したが、現像電圧は直流電圧(直流成分)と交流電圧(交流成分)とが重畳された振動電圧であってよい。
また、本実施例では、現像剤としての非磁性一成分現像剤であるトナーを用いたが、磁性一成分現像剤であってもよい。
また、本実施例では、カーボンを含有した合成繊維で形成された基布に、導電性6ナイロン製の導電糸が織り込まれたブラシを用いたが、導電性を有するブラシであれば前記材料に限ることはない。ブラシ構成については実施例1と同様に、導電糸の太さは1~10デニールが望ましく、さらに低温環境下における導電糸11aの感光ドラム1への追従性を踏まえると1~6デニールが望ましい。
また、本実施例では、感光ドラム1に対して固定配置される固定ブラシ11を用いたが、例えば、感光ドラム1に対して所定の押圧をかける押圧式のブラシを用いてもよい。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施形態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。また、本実施例においても実施例2と同様にブラシ電圧を印加するブラシ電圧制御を行う。
本実施例では、実施例2のブラシ電圧制御に加え、1回のJobで通紙する枚数(以下、連続通紙枚数と称する)に応じて、後回転工程で実行する「停止-再駆動」制御の回数を可変とすることを特徴とする。
以下、本実施例における紙粉凝集の抑制制御について説明する。
1.紙粉凝集の抑制制御
表3は、本実施例における連続通紙枚数に対する「停止-再駆動」制御の回数を示している。同表に示すように、連続通紙枚数が多いほど、後回転工程時に実行する「停止-再駆動」制御の回数を増やしている。これは、1Jobにおける連続通紙枚数が多いほど、固定ブラシ11に堆積する紙粉量が多くなり、紙粉同士が凝集しやすくなるからである。
「停止-再駆動」制御の回数を2回とした場合の駆動、及び帯電電圧、ブラシ電圧の制御タイミングについては、図6で示したタイミングチャートにおけるタイミングGの後に再度タイミングB以降を実行したものであるため、詳細を割愛する。
2.画像評価比較試験
次に、本実施例における「停止-再駆動」制御の効果について、比較例と共に詳述する。
次に、本実施例における「停止-再駆動」制御の効果について、比較例と共に詳述する。
連続通紙枚数に応じて「停止-再駆動」制御の回数を可変とした場合(実施例3)と、連続通紙枚数によらず「停止-再駆動」制御の回数を1回のみとした場合(比較例3)とで、記録材Pを10000枚通紙した際の画像評価の比較試験を行った。画像評価に使用した記録材Pは同様に、Xerox Vitality Multipurpose紙、Letterサイズ、坪量75g/m2である。
表4は、10枚通紙のJobを繰り返し実行する10枚間欠通紙と、50枚通紙を1Jobとして通紙する50枚間欠通紙と、100枚通紙を1Jobとして通紙する100枚間欠通紙をそれぞれ行い、「黒ポチ」の発生状況を評価した結果である。〇は画像弊害無し、△は1~2mm程度の小さな黒ポチの発生があったことを示している。〇、△はほとんど画像には影響しないレベルである。ここで表3より、本評価の連続通紙枚数は全て10枚以上であるため、本実施例3の後回転工程で実行する「停止-再駆動」制御の回数は全て2回である。
同表の比較例3から、「停止-再駆動」制御の回数を1回のみとした場合においては、10枚間欠では7001枚目以降、50枚間欠通紙では6001枚目以降、100枚間欠では4001枚目以降にそれぞれ△レベルの黒ポチが発生していることが分かる。
一方、実施例3の場合、100枚間欠通紙においても黒ポチの発生がないことが分かる。このように、連続通紙枚数に応じて、連続通紙枚数が多いほど、後回転工程で実行する「停止-再駆動」制御の回数を増やすことによって、黒ポチの発生をさらに抑制できることが分かる。ここで、本実施例における「停止-再駆動」制御の回数を最大で2回としているがこれに限ることはない。例えば紙粉の多い紙や紙粉が発生しやすい環境等を考慮して「停止-再駆動」制御の回数を適宜増やしてもよい。例えば、同じ通紙枚数で同じ間欠動作が実行される場合において、低温低湿環境では高温高湿環境よりも「停止-再駆動」制御の回数を多くするといった制御が挙げられる。
3.本実施例における効果
以上説明したように、本実施例によれば、連続通紙枚数に応じて、連続通紙枚数が多いほど、後回転工程で実行する「停止-再駆動」制御の回数を増やすことによって、ブラシ部材に堆積した紙粉をさらに散らすことができる。そのため、紙粉同士の凝集を抑制することができ、ブラシニップで大きな紙粉塊が生成されることを抑制でき、黒ポチといった画像不良を抑制することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、連続通紙枚数に応じて、連続通紙枚数が多いほど、後回転工程で実行する「停止-再駆動」制御の回数を増やすことによって、ブラシ部材に堆積した紙粉をさらに散らすことができる。そのため、紙粉同士の凝集を抑制することができ、ブラシニップで大きな紙粉塊が生成されることを抑制でき、黒ポチといった画像不良を抑制することができる。
更に、散らされた紙粉のうち、細かい紙粉(100μm以下程度)をブラシ部材10からすり抜けさせ、これを現像ローラ31等によって回収させることによって、ブラシ部材10に堆積した紙粉の総量を減らすことができる。また固定ブラシ11内で紙粉を散らすことによって、局所的に多くの紙粉を堆積させることなく効率的に保持できるため、画像形成装置100の長寿命化を図ることができる。
上記効果を得ることが出来る本実施例の構成は以下である。
回転可能な感光ドラム1と、帯電部aにおいて感光ドラム1の表面を帯電する帯電ローラ2と、帯電ローラ2によって帯電された感光ドラム1の表面上にトナーを供給する現像ローラ31と、を有する。感光ドラム1と接触して転写部dを形成し、転写部dにおいて感光ドラム1上に供給されたトナーを被転写体である記録材Pに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dよりも下流で、帯電部aよりも上流における感光ドラム1の表面と接触するブラシ10を有する。感光ドラム1を回転駆動する駆動部110と、駆動部110を制御し、画像形成動作を実行可能にする制御部150と、画像形成動作に関する情報を記憶するメモリ152と、を備える。そして、画像形成動作を実行する場合において、以下のような制御を行う。制御部150は、画像形成動作に関する情報に基づいて、画像形成動作の後に実行される非画像形成動作時に、感光ドラム1が駆動された後、感光ドラム1を停止させ、再度、感光ドラム1を駆動させる切り替え動作を複数回行うように制御する。画像形成動作として、第1の画像形成動作と、前記第1の画像形成動作の後に行われる第2の画像形成動作と、を実行する場合においては、以下のような制御となる。画像形成動作に関する情報に基づいて、第1の画像形成動作と第2の画像形成動作との間に実行される非画像形成動作時に、感光ドラム1が駆動された後、感光ドラム1を停止させ、再度、感光ドラム1を駆動させる切り替え動作を複数回行うように制御する。その際に、制御部150は、切り替え動作が実行された場合において、ブラシ10を、感光ドラム1が駆動しているときの第1の姿勢と、感光ドラム1が停止しているときの第2の姿勢と、に移動可能に制御する。また、ブラシ10とは、感光ドラム1の支持部材であるフレームに固定されて配置されているブラシ、或いは加圧バネ等により感光ドラム1に対して所定の圧をかけられている押圧式のブラシである。また、画像形成動作の情報とは、複数枚の記録材Pを連続して通紙する連続通紙枚数であり、連続通紙枚数が多いほど切り替え動作の回数が多くなるように制御する。また、画像形成動作の情報とは、画像形成装置100のTotal通紙枚数であり、Total通紙枚数が多いほど切り替え動作の回数が多くなるように制御する。
尚、本実施例では、DC帯電方式の画像形成装置に適用した場合を例に説明したが、帯電電圧として直流電圧(直流成分)と交流電圧(交流成分)とを重畳した振動電圧を用いるAC帯電方式の画像形成装置にも適用できる。
また、本実施例では、現像電圧については直流成分についてのみ説明したが、現像電圧は直流電圧(直流成分)と交流電圧(交流成分)とが重畳された振動電圧であってよい。
また、本実施例では、現像剤としての非磁性一成分現像剤であるトナーを用いたが、磁性一成分現像剤であってもよい。
また、本実施例では、カーボンを含有した合成繊維で形成された基布に、導電性6ナイロン製の導電糸が織り込まれたブラシを用いたが、導電性を有するブラシであれば前記材料に限ることはない。ブラシ構成については実施例1と同様に、導電糸11aの太さは1~10デニールが望ましく、さらに低温環境下における導電糸11aの感光ドラム1への追従性を踏まえると1~6デニールが望ましい。
また、本実施例では、感光ドラム1に対して固定配置される固定ブラシ11を用いたが、例えば感光ドラム1に対して所定の押圧をかける押圧式のブラシを用いてもよい。
(変形例)
次に、本発明の変形例について説明する。
次に、本発明の変形例について説明する。
本変形例では、実施例3の連続通紙枚数に応じて「停止-再駆動」制御の回数を可変とする制御に加え、画像形成装置100のTotal通紙枚数に応じて「停止-再駆動」制御の回数を可変とすることを特徴とする。
以下、本実施例における紙粉凝集の抑制制御について説明する。
1.紙粉凝集の抑制制御
表5は、本実施例におけるTotal通紙枚数と連続通紙枚数に対する「停止-再駆動」制御の回数を示している。同表に示すように、Total通紙枚数が4000枚以下の場合は、連続通紙枚数によらず「停止-再駆動」制御の回数を0回としている。これは、固定ブラシ11に堆積した紙粉のTotal量が少ないために紙粉同士が凝集しにくいからである。このように、「停止-再駆動」制御が必要のときのみ実行し、それ以外は実行しないことによって、後回転工程の時間を短縮でき、さらには感光ドラム1やその他キーパーツの劣化を抑制することができる。したがって、本実施例においてはTotal通紙枚数が4000枚以下のときの「停止-再駆動」制御の回数を0回としているがこれに限ることはない。画像形成装置100の寿命に応じて、Total通紙枚数と連続通紙枚数に適した「停止-再駆動」制御の回数を実行すればよい。
2.本変形例における効果
以上説明したように、本変形例によれば、画像形成装置100のTotal通紙枚数に応じて「停止-再駆動」制御の回数を可変として必要最小限に実行する。それによって、黒ポチといった画像不良を抑制しつつ、後回転工程の時間を短縮でき、感光ドラムやその他キーパーツの劣化を抑制することができる。
以上説明したように、本変形例によれば、画像形成装置100のTotal通紙枚数に応じて「停止-再駆動」制御の回数を可変として必要最小限に実行する。それによって、黒ポチといった画像不良を抑制しつつ、後回転工程の時間を短縮でき、感光ドラムやその他キーパーツの劣化を抑制することができる。
尚、本実施例では、DC帯電方式の画像形成装置に適用した場合を例に説明したが、帯電電圧として直流電圧(直流成分)と交流電圧(交流成分)とを重畳した振動電圧を用いるAC帯電方式の画像形成装置にも適用できる。
また、本実施例では、現像電圧については直流成分についてのみ説明したが、現像電圧は直流電圧(直流成分)と交流電圧(交流成分)とが重畳された振動電圧であってよい。
また、本実施例では、現像剤としての非磁性一成分現像剤であるトナーを用いたが、磁性一成分現像剤であってもよい。
また、本実施例では、カーボンを含有した合成繊維で形成された基布に、導電性6ナイロン製の導電糸が織り込まれたブラシを用いたが、導電性を有するブラシであれば前記材料に限ることはない。ブラシ構成については実施例1と同様に、導電糸11aの太さは1~10デニールが望ましく、さらに低温環境下における導電糸11aの感光ドラム1への追従性を踏まえると1~6デニールが望ましい。
また、本実施例では、感光ドラム1に対して固定配置される固定ブラシ11を用いたが、例えば感光ドラム1に対して所定の押圧をかける押圧式のブラシを用いてもよい。
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
10 ブラシ部材
31 現像ローラ
150 制御部
2 帯電ローラ
3 現像装置
4 露光装置
5 転写ローラ
10 ブラシ部材
31 現像ローラ
150 制御部
Claims (10)
- 回転可能な感光ドラムと、
帯電部において前記感光ドラムの表面を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光ドラムの表面上にトナーを供給する現像部材と、
前記感光ドラムと接触して転写部を形成し、前記転写部において前記感光ドラム上に供給された前記トナーを被転写体に転写する転写部材と、
前記感光ドラムの回転方向において、前記転写部よりも下流で、前記帯電部よりも上流における前記感光ドラムの表面と接触するブラシと、
前記感光ドラムを回転駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御し、画像形成動作を実行可能にする制御部と、
前記画像形成動作に関する情報を記憶するメモリと、を備えた画像形成装置において、
前記画像形成動作を実行する場合において、
前記制御部は、前記画像形成動作に関する情報に基づいて、前記画像形成動作の後に実行される非画像形成動作時に、前記感光ドラムが駆動された後、前記感光ドラムを停止させ、再度、前記感光ドラムを駆動させる切り替え動作を複数回行うように制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像形成動作として、第1の画像形成動作と、前記第1の画像形成動作の後に行われる第2の画像形成動作と、を実行する場合において、
前記制御部は、前記画像形成動作に関する情報に基づいて、前記第1の画像形成動作と前記第2の画像形成動作との間に実行される非画像形成動作時に、前記感光ドラムが駆動された後、前記感光ドラムを停止させ、再度、前記感光ドラムを駆動させる切り替え動作を複数回行う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。 - 前記ブラシとは、前記感光ドラムの支持部材に固定されて配置されているブラシ、或いは加圧バネ等により感光ドラムに対して所定の圧をかけられている押圧式のブラシであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成動作の情報とは、複数枚の記録材を連続して通紙する連続通紙枚数であり、前記連続通紙枚数が多いほど前記切り替え動作の回数が多いことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成動作の情報とは、前記画像形成装置のTotal通紙枚数であり、前記Total通紙枚数が多いほど前記切り替え動作の回数が多い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、前記切り替え動作が実行された場合において、前記ブラシを、前記感光ドラムが駆動しているときの第1の姿勢と、前記感光ドラムが停止しているときの第2の姿勢と、に移動可能に制御することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ブラシは導電性を有し、導電性を有する前記ブラシに電圧を印加するブラシ電圧電源を備え、前記制御部は、前記切り替え動作を実行する場合において、導電性を有する前記ブラシに電圧を印加するように制御することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記トナーは一成分現像剤であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材は前記感光ドラムの表面と接触して前記帯電部を形成することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記ブラシの密度は150kF/inch2以上であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022154909A JP2024048801A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 画像形成装置 |
KR1020230125619A KR20240044345A (ko) | 2022-09-28 | 2023-09-20 | 화상 형성 장치 |
US18/473,110 US20240111236A1 (en) | 2022-09-28 | 2023-09-22 | Image forming apparatus |
CN202311247011.5A CN117784547A (zh) | 2022-09-28 | 2023-09-25 | 成像设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022154909A JP2024048801A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024048801A true JP2024048801A (ja) | 2024-04-09 |
Family
ID=90382319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022154909A Pending JP2024048801A (ja) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 画像形成装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240111236A1 (ja) |
JP (1) | JP2024048801A (ja) |
KR (1) | KR20240044345A (ja) |
CN (1) | CN117784547A (ja) |
-
2022
- 2022-09-28 JP JP2022154909A patent/JP2024048801A/ja active Pending
-
2023
- 2023-09-20 KR KR1020230125619A patent/KR20240044345A/ko unknown
- 2023-09-22 US US18/473,110 patent/US20240111236A1/en active Pending
- 2023-09-25 CN CN202311247011.5A patent/CN117784547A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20240111236A1 (en) | 2024-04-04 |
KR20240044345A (ko) | 2024-04-04 |
CN117784547A (zh) | 2024-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11841669B2 (en) | Image forming apparatus with brush portion comprising threads and with control to perform rotation of and stop of image bearing member to change posture of brush portion | |
JP4133281B2 (ja) | 異物除去機構,印刷装置および異物除去方法 | |
US7805089B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2012027282A (ja) | 画像形成装置 | |
US7167665B2 (en) | Foreign material removing system, method of removing foreign material, printing apparatus and printing method | |
US20230324825A1 (en) | Image forming apparatus capable of suppressing an improper charge resulting from toner being moved from a transfer member to a photosensitive member | |
US20220269206A1 (en) | Image forming apparatus | |
JP2024048801A (ja) | 画像形成装置 | |
CN115524945A (zh) | 图像形成装置 | |
CN114967394A (zh) | 成像设备 | |
JP7225361B1 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2023090266A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2022129272A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2023004387A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2022129372A (ja) | 画像形成装置 | |
US20240111240A1 (en) | Image forming apparatus | |
US20230305422A1 (en) | Image-forming apparatus | |
JP2024049282A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2018077377A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011180245A (ja) | 帯電装置 | |
JP2023091583A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2023026988A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2023139514A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2023089853A (ja) | 画像形成装置 | |
CN117784543A (zh) | 图像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20231213 |