JP4059370B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真プリンタにおける画像形成装置においては、像担持体としての感光体ドラムを帯電ローラによって帯電させ、感光体ドラムの表面を露光することによって静電潜像を形成し、現像ブレード及び現像ローラから成る現像装置によって前記静電潜像を現像してトナー像を形成し、転写ローラによってトナー像を用紙に転写するようになっている。トナー像が転写された後の用紙は、定着ローラに送られ、トナー像が定着されて画像になる。また、転写後に感光体ドラムに残留したトナーは、クリーニングブレード、クリーニングローラ等によって、感光体ドラムから除去され、回収される。
【0003】
ところで、前記帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、クリーニングブレード、クリーニングローラ等の各ローラは、いずれも弾性を有するゴム材料によって形成され、感光体ドラムに押し当てられる。そして、前記現像ローラに使用されるゴム材料として、環境安定性が高く、前記トナーを負の極性に帯電させやすいジメチルシリコーンゴムが使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の画像形成装置において、現像ローラは、感光体ドラムに常時押し当てられた状態で使用されるので、画像形成装置が印刷が行われることなく長時間放置されると、現像ローラから低分子成分(以下「オリゴマー」という。)が析出し、感光体ドラムの表面に付着してしまう。
【0005】
特に、前記ジメチルシリコーンゴムは、他のゴム材料より低分子シロキサンがオリゴマーとして析出しやすい構造を有するので、オリゴマーが感光体ドラムの表面に付着する量が多くなり、LEDヘッドによる露光が遮られたり、トナーがオリゴマーに付着したりしてしまう。その結果、画像に白すじ、黒すじ等の横すじが形成され、画像品位が低下してしまう。
【0006】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、画像に横すじが形成されることがなく、画像品位を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の画像形成装置においては、印刷が行われることなく画像形成装置が放置されたときの放置時間に対応させて、像担持体を回転させる担持体回転処理を行うようになっている。
そして、像担持体と、該像担持体と常時接触させて配設され、像担持体にトナーを供給するトナー担持体と、該トナー担持体にトナーを供給するトナー供給手段と、前記担持体回転処理において、前記トナー担持体に印加する電圧、及びトナー供給手段に印加する電圧を0〔V〕にして、画像を形成することなく、前記放置時間が長くなるほど増大させた回転数だけ像担持体を回転させる担持体回転処理手段とを有する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0009】
図2は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の概念図である。
【0010】
図に示されるように、画像形成装置は、露光手段としてのLEDヘッド13、転写手段としての転写ローラ14、像担持体としての感光体ドラム16、帯電手段としての帯電ローラ17、現像手段としての現像装置18、クリーニング手段としてのクリーニングローラ58等を備え、前記現像装置18は、トナー担持体及び回転体としての現像ローラ19、現像ブレード55、トナー供給手段としてのトナー供給ローラ56等を備える。なお、本実施の形態においては、露光手段としてLEDヘッド13を使用しているが、該LEDヘッド13に代えて、レーザ、液晶シャッタ等を使用することもできる。
【0011】
前記構成の画像形成装置において、帯電ローラ17によって感光体ドラム16の表面が一様にかつ均一に帯電させられ、LEDヘッド13によって感光体ドラム16が露光されて静電潜像が形成され、前記現像装置18によって静電潜像が現像され、トナー57が前記感光体ドラム16に付着させられ、トナー像が形成される。なお、前記トナー57は、トナー供給ローラ56によって現像ローラ19に供給され、現像ブレード55によって、前記現像ローラ19の表面において厚さが均一な薄層にされる。
【0012】
続いて、転写ローラ14は前記トナー像を記録媒体としての図示されない用紙に転写し、トナー像が転写された後の用紙は、定着手段としての図示されない定着装置に供給され、トナー像が定着されて画像になる。また、転写後に感光体ドラム16に残留したトナーは、クリーニングローラ58等によって、感光体ドラム16から除去され、回収される。
【0013】
ところで、前記帯電ローラ17、現像ローラ19、転写ローラ14、クリーニングローラ58等の各ローラは、いずれも弾性を有するゴム材料によって形成され、感光体ドラム16に押し当てられる。そして、例えば、前記現像ローラ19に使用されるゴム材料として、環境安定性が高く、前記トナー57を負の極性に帯電させやすいジメチルシリコーンゴムが使用される。
【0014】
前記現像ローラ19は、感光体ドラム16に常時押し当てられた状態で使用されるので、画像形成装置が印刷が行われることなく長時間放置されると、現像ローラ19から異物としてのオリゴマーが析出し、析出したオリゴマーが感光体ドラム16の表面に付着してしまう。特に、前記ジメチルシリコーンゴムは、他のゴム材料より低分子シロキサンがオリゴマーとして析出しやすい構造を有するので、オリゴマーが感光体ドラム16の表面に付着する量が多くなる。
【0015】
そして、前記オリゴマーは感光体ドラム16の表面における現像ローラ19と接触する部分に局部的に付着する。そこで、画像形成動作を開始する前に感光体ドラム16を所定の回数だけ回転させ、感光体ドラム16の表面に付着したオリゴマーを、ならして薄層化するとともに、他のローラ、例えば、前記帯電ローラ17、転写ローラ14、クリーニングローラ58等に分散させるようにしている。この場合、感光体ドラム16を連続的に回転させたり、間欠的に回転させたりすることができる。
【0016】
なお、前記帯電ローラ17、転写ローラ14、クリーニングローラ58等においても同様にオリゴマーが析出し、感光体ドラム16の表面に局部的に付着するが、前記オリゴマーも、感光体ドラム16を回転させることによって、ならして薄層化され、他のローラに分散させられる。この場合、帯電ローラ17、転写ローラ14、クリーニングローラ58等によって回転体が構成される。
【0017】
図1は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置のブロック図である。
【0018】
図において、81は主制御部としてのメインCPU、82は主電源スイッチ、83は印刷命令信号を発生させるホストコンピュータ等の情報機器端末、84は放置時間を計時するタイムカウンタ、87は感光体ドラム16(図2)の総回転数に対応するドラムカウント値を算出するドラムカウンタ、85は前記ドラムカウント値がテーブル値として記録されるドラムカウントテーブル記録手段、88は前記感光体ドラム16と連結された図示されないモータを駆動するモータ駆動部であり、前記メインCPU81はドラムカウント判別処理手段86を備える。
【0019】
前記ドラムカウンタ87は、画像形成装置の寿命を判断するために配設され、A4判の1枚の用紙に対して縦方向に印刷するために感光体ドラム16を所定の量回転させたときに、ドラムカウント値がインクリメントされる。したがって、本実施の形態においては、感光体ドラム16の総回転数とドラムカウント値とは一致しない。なお、感光体ドラム16の総回転数と1対1に対応させてドラムカウント値を算出することもできる。
【0020】
次に、画像形成装置が印刷が行われることなく長時間放置されたときの放置時間と、感光体ドラム16の表面に付着したオリゴマーを、ならして薄層化するとともに、他のローラに分散させたときの、横すじが消失するまでのドラムカウント値との関係について説明する。
【0021】
図3は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の放置時間と横すじが消失するまでのドラムカウント値との関係を示す図である。なお、横軸に放置時間を、縦軸にドラムカウント値を採ってある。
【0022】
前記横すじは、粉砕トナーを使用し、1by1(4個の枡(ます)に1個のドットを形成する方法)、2by2(16個の枡に4個のドットを形成する方法)等の高解像度パターンで印刷を行うときに発生しやすいことが知られている。そこで、現像ローラ19(図2)としてジメチルシリコーンゴムを使用し、トナー57として粉砕トナーを使用して、1200DPIのドット密度で、かつ、1by1の高解像度パターンで印刷を行ったときの実験結果を示す。
【0023】
この場合、放置時間が長くなると、横すじが消失するまでのドラムカウント値が大きくなり、放置時間が60〔分〕以上になると、ドラムカウント値の傾きが緩やかになり、ドラムカウント値がほぼ20〜22以上で横すじが消失することが分かる。
【0024】
そこで、図3に示される特性に対応させてドラムカウントテーブルが設定され、該ドラムカウントテーブルをドラムカウントテーブル記録手段85(図1)に記録するようにしている。
【0025】
図4は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の放置時間とドラムカウントテーブルのテーブル値との関係を示す図である。なお、横軸に放置時間TCを、縦軸にテーブル値DCtを採ってある。
【0026】
図に示されるように、前記放置時間TCが
0<TC≦10〔分〕
である場合、画像形成動作を開始するまでの感光体ドラム16(図2)の回転数を表すテーブル値DCtを10とし、放置時間TCが
10<TC≦30〔分〕
である場合、テーブル値DCtを15とし、放置時間TCが
30<TC≦60〔分〕
である場合、テーブル値DCtを20とし、放置時間TCが
60<TC〔分〕
である場合、テーブル値DCtを25とする。なお、これらのテーブル値DCtは、現像ローラ19、トナー57等の種類、感光体ドラム16に対する現像ローラ19の押付量等によって異なる。
【0027】
次に、印刷が行われることなく長時間放置されたときの画像形成装置の動作について説明する。
【0028】
図5は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【0029】
まず、メインCPU81(図1)の図示されない放置判定処理手段は、放置判定処理を行い、画像形成装置が印刷が行われることなく所定時間放置されたかどうかを判断する。
【0030】
そして、電源投入時、すなわち、主電源スイッチ82がオンにされたとき、又は主電源スイッチ82が既にオンにされていて、情報機器端末83から印刷命令が送られたときに、前記放置判定処理手段は、画像形成装置が印刷が行われることなく所定時間、すなわち、長時間放置されたと判断し、メインCPU81の図示されない担持体回転処理手段は、放置時間TCに対応させて担持体回転処理を行い、横すじが形成されるのを防止する。
【0031】
この場合、主電源スイッチ82がオンにされたとき、前記放置判定処理手段は、画像形成装置が印刷が行われることなく十分に長時間放置されていたと判断し、前記担持体回転処理手段は、ドラムカウントテーブル記録手段85に信号を送り、ドラムカウントテーブル記録手段85からテーブル値DCtを読み出す。この場合、テーブル値DCtは、最大の値である25にされる。
【0032】
一方、主電源スイッチ82が既にオンにされていて、情報機器端末83から印刷命令が送られたとき、前記放置判定処理手段は、画像形成装置が印刷が行われることなく十分に長時間放置されていたと判断し、前記担持体回転処理手段は、タイムカウンタ84から放置時間TCを読み込むとともに、ドラムカウントテーブル記録手段85から放置時間TCと対応するテーブル値DCtを読み出す。
【0033】
次に、前記担持体回転処理手段は、感光体ドラム16が回転を開始する前のドラムカウント値を基準ドラムカウント値DC0としてドラムカウンタ87から読み込むとともに、モータ駆動部88を動作させてモータを駆動し、感光体ドラム16の回転を開始する。
【0034】
そして、前記ドラムカウント判別処理手段86は、感光体ドラム16の回転に伴ってインクリメントされるドラムカウント値DCを読み込み、該ドラムカウント値DC、前記基準ドラムカウント値DC0及びテーブル値DCtに基づいて、画像形成動作開始条件が成立するかどうかを、次の式(1)を満足するかどうかによって判断する。
【0035】
DCt<DC−DC0 ……(1)
そして、画像形成動作開始条件が成立する場合、メインCPU81は、感光体ドラム16を停止させて担持体回転処理を終了し、メインCPU81の図示されない画像形成処理手段は、画像形成処理を行い、画像形成動作を開始する。このとき、前記メインCPU81は、ドラムカウンタ87をリセットし、前記ドラムカウント値DCに基準ドラムカウント値DC0をセットする。これにより、実際の画像形成に関与しない感光体ドラム16の回転によって、画像形成装置の寿命を判断するためのドラムカウント値DCがその分多くなるのを防止することができる。
【0036】
このように、画像形成装置が印刷が行われることなく長時間放置された場合、画像形成動作を開始する前に、画像を形成することなく、所定の量、すなわち、所定の回転数だけ感光体ドラム16を回転させるようにしているので、感光体ドラム16の表面に付着したオリゴマーを、ならして薄層化するとともに、他のローラ、例えば、前記帯電ローラ17、転写ローラ14、クリーニングローラ58等に分散させることができる。
【0037】
したがって、LEDヘッド13による露光が遮られたり、トナー57がオリゴマーに付着したりすることがなくなる。その結果、画像に白すじ、黒すじ等の横すじが形成されることがなくなるので、画像品位を向上させることができる。
【0038】
また、放置時間TCに対応する回転数だけ感光体ドラム16が回転させられるので、無意味に感光体ドラム16を長時間回転させることがなくなる。したがって、画像形成動作が開始されるまでの待ち時間を短くすることができるので、印刷スループットを向上させることができる。
【0039】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS1 主電源スイッチ82がオンにされたかどうかを判断する。主電源スイッチ82がオンにされた場合はステップS4に、オンにされていない場合はステップS2に進む。
ステップS2 情報機器端末83から印刷命令が送られるのを待機する。
ステップS3 放置時間TCを読み込む。
ステップS4 テーブル値DCtを読み出す。
ステップS5 基準ドラムカウント値DC0を読み込む。
ステップS6 感光体ドラム16の回転を開始する。
ステップS7 ドラムカウント値DCを読み込む。
ステップS8 テーブル値DCtがドラムカウント値DCから基準ドラムカウント値DC0を減算した値より小さいかどうかを判断する。テーブル値DCtがドラムカウント値DCから基準ドラムカウント値DC0を減算した値より小さい場合はステップS9に進み、テーブル値DCtがドラムカウント値DCから基準ドラムカウント値DC0を減算した値以上である場合はステップS7に戻る。
ステップS9 画像形成動作を開始し、ドラムカウンタ87をリセットし、処理を終了する。
【0040】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、この場合、画像形成装置としてカラー画像形成装置が使用される。
【0041】
図6は本発明の第2の実施の形態におけるカラー画像形成装置の第1の概念図、図7は本発明の第2の実施の形態におけるカラー画像形成装置の第2の概念図である。
【0042】
図に示されるように、カラー画像形成装置11には、4組の第1〜第4の印刷機構P1〜P4が記録媒体としての用紙21の搬送方向に沿って順にタンデム型に配設され、前記第1〜第4の印刷機構P1〜P4は、いずれも電子写真方式のLEDプリント機構から成る。
【0043】
前記第1の印刷機構P1は、イエローの画像形成部12Y、画像データに従って像担持体としての感光体ドラム16の表面を露光する露光手段としてのLEDヘッド13Y、及び前記画像形成部12Yによって形成されたイエローのトナー像を用紙21に転写する転写手段としての転写ローラ14Yから成る。
【0044】
また、前記第2の印刷機構P2は、マゼンタの画像形成部12M、画像データに従って像担持体としての感光体ドラム16の表面を露光する露光手段としてのLEDヘッド13M、及び前記画像形成部12Mによって形成されたマゼンタのトナー像を用紙21に転写する転写手段としての転写ローラ14Mから成る。
【0045】
そして、前記第3の印刷機構P3は、シアンの画像形成部12C、画像データに従って像担持体としての感光体ドラム16の表面を露光する露光手段としてのLEDヘッド13C、及び前記画像形成部12Cによって形成されたシアンのトナー像を用紙21に転写する転写手段としての転写ローラ14Cから成る。
【0046】
さらに、前記第4の印刷機構P4は、ブラックの画像形成部12BK、画像データに従って像担持体としての感光体ドラム16の表面を露光する露光手段としてのLEDヘッド13BK、及び前記画像形成部12BKによって形成されたブラックのトナー像を用紙21に転写する転写手段としての転写ローラ14BKから成る。
【0047】
前記各画像形成部12Y、12M、12C、12BKは、いずれも同じ構造を有し、軸15を中心にして矢印a方向に回転させられる感光体ドラム16、該感光体ドラム16の表面を一様にかつ均一に帯電させる帯電手段としての帯電ローラ17、及び現像手段としての現像装置18から成る。そして、該現像装置18はトナー担持体及び回転体としての現像ローラ19を有し、該現像ローラ19は、半導電性を有するゴム材料から成るとともに、図示されない現像ブレード、及び前記現像ローラ19にトナーを供給するトナー供給手段としての図示されないトナー供給ローラが圧接され、周囲に図示されないトナー収容部が配設される。
【0048】
また、クリーニング手段としてのクリーニングブレード59が感光体ドラム16に圧接させて配設され、転写後に感光体ドラム16の表面に残留したトナーを削り落とす。そして、削り落とされたトナーはスパイラルスクリュー60によって図示されない廃トナーボックスに蓄えられる。
【0049】
次に、各画像形成部12Y、12M、12C、12BKにおける現像装置18の機能について説明する。
【0050】
前記トナー収容部から供給された非磁性1成分のトナーは、トナー供給ローラを介して現像ローラ19に送られ、前記現像ブレードによって現像ローラ19の表面において薄層化され、感光体ドラム16との接触面に達する。そして、トナーは、薄層化されるときに現像ローラ19及び現像ブレードによって強く擦(こす)られて帯電させられる。本実施の形態においては、トナーは負の極性に帯電させられ、反転現像が行われる。
【0051】
次に、前記LEDヘッド13Y、13M、13C、13BKについて説明する。
【0052】
該LEDヘッド13Y、13M、13C、13BKは、図示されないLEDアレイ、該LEDアレイを駆動する図示されないドライブIC、該ドライブICを搭載する図示されない基板、前記LEDアレイの光を集光する図示されないロッドレンズアレイ等から成り、図示されないインタフェース部を介して情報機器端末から送信されるカラーの画像データに従ってLEDアレイを選択的に発光させ、感光体ドラム16の表面を露光して静電潜像を形成する。そして、該静電潜像に現像ローラ19上のトナーが静電気力によって付着させられ、トナー像が形成される。なお、各LEDヘッド13Y、13M、13C、13BKは、ばね17aによって図6及び7における下方に向けて押圧される。
【0053】
前記各画像形成部12Y、12M、12C、12BKの感光体ドラム16と転写ローラ14Y、14M、14C、14BKとが対向する各転写部を、各画像形成部12Y、12M、12C、12BKに沿って、記録媒体搬送部材としてのエンドレスの搬送ベルト20が走行させられ、該搬送ベルト20は、前記各感光体ドラム16及び転写ローラ14Y、14M、14C、14BKによって挟まれた状態で用紙21を搬送する。
【0054】
そして、前記画像形成部12Yの現像装置18にはイエローのトナーが、画像形成部12Mの現像装置18にはマゼンタのトナーが、画像形成部12Cの現像装置18にはシアンのトナーが、画像形成部12BKの現像装置18にはブラックのトナーがそれぞれ収容される。
【0055】
また、第1の印刷機構P1のLEDヘッド13Yにはカラーの画像データのうちイエローの画像データが、第2の印刷機構P2のLEDヘッド13Mにはカラーの画像データのうちマゼンタの画像データが、第3の印刷機構P3のLEDヘッド13Cにはカラーの画像データのうちシアンの画像データが、第4の印刷機構P4のLEDヘッド13BKにはカラーの画像データのうちブラックの画像データがそれぞれ送信される。
【0056】
前記搬送ベルト20は、高抵抗の半導電性プラスチックフィルムから成り、継目の無いエンドレス状に形成され、駆動ローラ31、従動ローラ32及び張設ローラ33間に張設される。なお、搬送ベルト20の抵抗値は、用紙21が搬送ベルト20に静電気力によって吸着され、かつ、用紙21が搬送ベルト20から分離させられたときに、搬送ベルト20に残存する静電気が自然に除電されるような範囲に設定される。
【0057】
そして、前記駆動ローラ31は、ベルト走行用の駆動手段としての図示されないモータに連結され、該モータによって矢印f方向に回転させられ、搬送ベルト20を走行させる。また、張設ローラ33は、図示されないばねによって矢印g方向に付勢され、搬送ベルト20にテンションを加える。
【0058】
該搬送ベルト20の上半部20aは、第1〜第4の印刷機構P1〜P4の転写部を通して張設され、搬送ベルト20の下半部20bは、前記張設ローラ33とクリーニングブレード34の先端との間を通して張設される。前記クリーニングブレード34は、可撓(とう)性のゴム材料又はプラスチック材料から成り、搬送ベルト20の表面に残留したトナーを廃トナータンク35に削り落とす。
【0059】
なお、前記モータを逆方向に駆動すると、前記搬送ベルト20は逆方向に走行させられる。また、本実施の形態においては、各感光体ドラム16と各転写ローラ14Y、14M、14C、14BKとは搬送ベルト20に接触している。さらに、搬送ベルト20の走行方向における前記各画像形成部12Y、12M、12C、12BKより下流側には、それぞれカムシャフト22がカラー画像形成装置11の本体に対して回転自在に支持されていて、前記カムシャフト22に偏心カム23が取り付けられる。したがって、該偏心カム23を揺動させることによって、各画像形成部12Y、12M、12C、12BKを、支点を中心に揺動させ、感光体ドラム16と搬送ベルト20とが接触する作動位置、及び感光体ドラム16と搬送ベルト20とが接触しない退避位置に置くことができる。
【0060】
そして、カラー画像形成装置11の図6における右側には給紙機構36が配設される。該給紙機構36は、用紙収容カセット、ホッピング機構及びレジストローラ45から成り、前記用紙収容カセットは、記録媒体収容箱37、押上板38及び押圧手段39から成る。また、前記ホッピング機構は、弁別手段40、ばね41及び給紙ローラ42から成り、前記弁別手段40はばね41によって給紙ローラ42に圧接される。
【0061】
この場合、記録媒体収容箱37に収容された用紙21は、押上板38を介して押圧手段39によって給紙ローラ42に圧接され、図示されない給紙用のモータを駆動して、給紙ローラ42を矢印h方向に回転させると、ばね41によって給紙ローラ42に圧接された前記弁別手段40により1枚ずつ弁別されて給紙され、ガイド43、44によって案内されて、レジストローラ45に送られる。
【0062】
続いて、図示されないモータによってレジストローラ45を回転させると、前記用紙21は、更に媒体ガイド46によって案内され、エージング部材としての吸着ローラ47と搬送ベルト20との間に送られる。なお、前記吸着ローラ47は、搬送ベルト20を介して従動ローラ32に圧接されていて、給紙機構36から送られてきた用紙21を帯電させ、静電気力によって搬送ベルト20に吸着させる。そのために、前記吸着ローラ47は高抵抗の半導電性のゴム材料から成る。そして、前記媒体ガイド46には、用紙21の前端を検出する図示されないホトセンサが、吸着ローラ47と画像形成部12Yとの間には、用紙21の前端を検出するホトセンサ52がそれぞれ配設される。
【0063】
また、前記搬送ベルト20を介して駆動ローラ31と対向させて図示されない除電器が配設される。該除電器は、搬送ベルト20に吸着されて送られてきた用紙21を除電し、吸着状態を解除して搬送ベルト20から分離しやすくする。そして、前記用紙21の搬送方向における除電器より下流側には、用紙21の後端を検出する図示されないホトセンサが配設される。
【0064】
また、用紙21の搬送方向における前記除電器及びホトセンサより下流側には、第1〜第4の印刷機構P1〜P4の各転写部において用紙21に転写された各色のトナー像を定着するための定着器48が配設される。該定着器48は、用紙21上のトナーを加熱するヒートローラ49、及び該ヒートローラ49に用紙21を押圧する加圧ローラ50を有する。
【0065】
前記ヒートローラ49は、アルミニウム等の心金の上にシリコーンゴム等の弾性体を被覆し、該弾性体の表面にオフセットを防止するためのフッ素樹脂を被覆することによって形成される。また、前記加圧ローラ50は、アルミニウム等の心金の上にシリコーンゴム等の弾性体を被覆することによって形成される。そして、前記ヒートローラ49と対向させて図示されないサーミスタが配設され、該サーミスタによってヒートローラ49の温度を検出し、検出された温度に従って、前記ヒートローラ49が所定の定着温度になるように、ヒートローラ49内の図示されないヒータをオン・オフ制御することができるようになっている。なお、ヒートローラ49の表面に、オイルローラ、オイルパッド等によってオフセット防止液を供給することもできる。
【0066】
前記用紙21の搬送方向における定着器48より下流側には、排出口51、及び用紙21の後端を検出するホトセンサ53が配設され、前記排出口51の外側には図示されない排出スタッカが配設される。記録が行われた後の用紙21は、排出口51を介して前記排出スタッカに排出される。なお、54は操作部である。
【0067】
次に、前記構成のカラー画像形成装置11の制御部について説明する。
【0068】
図8は本発明の第2の実施の形態におけるカラー画像形成装置の制御部のブロック図である。
【0069】
図において、61はマイクロプロセッサ等から成る制御回路であり、該制御回路61はカラー画像形成装置11(図6及び7)の全体の制御を行う。前記制御回路61には、前記第1〜第4の印刷機構P1〜P4の各現像装置18の各トナー供給ローラに電圧を印加するトナー供給バイアス電源、すなわち、SPバイアス電源62、各第1〜第4の印刷機構P1〜P4の各現像ローラ19に電圧を印加する現像バイアス電源、すなわち、DBバイアス電源63、各第1〜第4の印刷機構P1〜P4の各帯電ローラ17に電圧を印加する帯電用電源64、各第1〜第4の印刷機構P1〜P4の各転写ローラ14Y、14M、14C、14BKにそれぞれ電圧を印加する転写用電源65Y、65M、65C、65BK、及び吸着ローラ47に帯電用の電圧を印加する吸着帯電用電源66がそれぞれ接続される。なお、95は電源系である。また、従動ローラ32は接地され、該従動ローラ32と吸着ローラ47との間の電位差によって用紙21を搬送ベルト20に静電気力により吸着させるようになっている。そして、従動ローラ32に電圧を印加し、吸着ローラ47を接地することもできる。
【0070】
前記各SPバイアス電源62、DBバイアス電源63、帯電用電源64、転写用電源65Y、65M、65C、65BK、及び吸着帯電用電源66は、前記制御回路61からの指示によってオン・オフ制御される。
【0071】
さらに、制御回路61には、各第1〜第4の印刷機構P1〜P4にそれぞれ対応させて印刷制御回路68Y、68M、68C、68BKが接続される。そして、該各印刷制御回路68Y、68M、68C、68BKは、各メモリ69Y、69M、69C、69BKからカラーの画像データのうちそれぞれイエローの画像データ、マゼンタの画像データ、シアンの画像データ及びブラックの画像データを受け、制御回路61からの指示によって、各LEDヘッド13Y、13M、13C、13BKに転送し、LEDアレイの各LED素子の露光時間を制御し、各感光体ドラム16の表面に静電潜像を形成する。
【0072】
そのために、インタフェース部70は、図示されないホストコンピュータ等の情報機器端末から送信されてきたカラーの画像データを受信すると、該カラーの画像データを図示されない画像データ分解手段によって色別に分解して、イエローの画像データ、マゼンタの画像データ、シアンの画像データ及びブラックの画像データを発生させ、前記イエローの画像データをメモリ69Yに、マゼンタの画像データをメモリ69Mに、シアンの画像データをメモリ69Cに、ブラックの画像データをメモリ69BKにそれぞれ格納する。
【0073】
また、前記制御回路61には、定着器ドライバ71、モータ駆動回路72、センサレシーバドライバ76、及びオペレータがカラー画像形成装置11に必要な情報を入力するための操作部54が接続される。前記定着器ドライバ71は、ヒートローラ49を所定の温度に保つように、ヒートローラ49内の図示されないヒータをオン・オフさせる。また、モータ駆動回路72は、各転写ローラ14Y、14M、14C、14BK、各感光体ドラム16、各帯電ローラ17、各現像ローラ19及び各トナー供給ローラをそれぞれ回転させる各モータ28、給紙ローラ42及びレジストローラ45を回転させる給紙用のモータ73、駆動ローラ31を回転させるベルト走行用のモータ74、並びにヒートローラ49を回転させるモータ75を駆動する。
【0074】
前記各モータ28、73〜75によって回転させられる前記各転写ローラ14Y、14M、14C、14BK、各感光体ドラム16、各帯電ローラ17、各現像ローラ19、各トナー供給ローラ、駆動ローラ31、給紙ローラ42、レジストローラ45、及びヒートローラ49は、図示されないギヤ又はベルトによって連結される。そして、センサレシーバドライバ76は、各ホトセンサ30、52、53を作動させ、各ホトセンサ30、52、53の出力波形を検出信号として制御回路61に送る。
【0075】
なお、モータ73を正方向に駆動すると、給紙ローラ42だけが矢印h方向に回転させられ、モータ73を逆方向に駆動すると、給紙ローラ42は回転することなく、レジストローラ45だけが回転させられ、用紙21を媒体ガイド46に送ることができるように、図示されないワンウェイベアリングが配設される。
【0076】
次に、前記構成のカラー画像形成装置11において、低速のカラーの画像形成動作から高速のモノクロの画像形成動作に移る場合の動作について説明する。
【0077】
まず、カラー画像形成装置11の電源がオンにされ、所定の初期設定が行われた後、前記インタフェース部70が情報機器端末から送られてきたカラーの画像データを受信すると、制御回路61は、インタフェース部70及び各メモリ69Y、69M、69C、69BKに指示を出し、該指示に基づいて、前記画像データ分解手段は、受信したカラーの画像データを色別に分解し、イエローの画像データをメモリ69Yに、マゼンタの画像データをメモリ69Mに、シアンの画像データをメモリ69Cに、ブラックの画像データをメモリ69BKにそれぞれ格納する。
【0078】
そして、制御回路61は、同時に、モータ駆動回路72によってモータ74を駆動し、駆動ローラ31を矢印f方向に回転させ、搬送ベルト20を走行させる。また、制御回路61は、モータ駆動回路72によってモータ75を駆動し、ヒートローラ49を回転させ、定着器ドライバ71を駆動してヒートローラ49を定着温度になるまでウォーミングアップする。その後、ヒートローラ49の温度は常に一定の値に保たれるように制御される。
【0079】
前記各メモリ69Y、69M、69C、69BKに1ページ分の各画像データが格納され、かつ、ヒートローラ49が定着温度になると、制御回路61は、モータ駆動回路72によってモータ73を正方向に駆動し、給紙ローラ42を矢印h方向に回転させる。そして、該給紙ローラ42の回転に伴って、記録媒体収容箱37に収容された用紙21は、1枚だけ繰り出されてガイド43、44に送られ、用紙21の前端がレジストローラ45に到達すると、その後、わずかな量だけ更に搬送される。その結果、前記用紙21は、前端がレジストローラ45のローラ間に当接してわずかに撓(たわ)み、この撓みによって用紙21のスキューが修正される。
【0080】
そして、制御回路61はモータ駆動回路72を介して各モータ28を駆動し、各転写ローラ14Y、14M、14C、14BK、各感光体ドラム16、各帯電ローラ17、各現像ローラ19及び各トナー供給ローラをそれぞれ回転させる。
【0081】
その後、モータ73を逆方向に駆動してレジストローラ45を回転させると、用紙21は、媒体ガイド46によって案内され、吸着ローラ47と搬送ベルト20との間に送られる。そして、用紙21の前端が吸着ローラ47と搬送ベルト20との間に到達すると、制御回路61は、吸着帯電用電源66をオンにして吸着ローラ47に電圧を印加する。このとき、用紙21は、吸着ローラ47と従動ローラ32との間に発生させられる静電気力によって搬送ベルト20に吸着される。続いて、用紙21は、搬送ベルト20に吸着されながら搬送される。
【0082】
そして、前記各モータ28の駆動を開始した後、わずかな時間が経過すると、各第1〜第4の印刷機構P1〜P4の帯電ローラ17、現像ローラ19及びトナー供給ローラに高電圧を印加するために、制御回路61は、各帯電用電源64、DBバイアス電源63及びSPバイアス電源62の各電源をオンにする。
【0083】
なお、本実施の形態において、帯電ローラ17には−1350〔V〕の電圧が、現像ローラ19には−300〔V〕の電圧が、トナー供給ローラには−450〔V〕の電圧がそれぞれ印加され、感光体ドラム16の表面は−800〔V〕の表面電位にされる。このようにして、各第1〜第4の印刷機構P1〜P4の感光体ドラム16の表面はそれぞれ帯電ローラ17によって一様にかつ均一に帯電させられる。
【0084】
次に、制御回路61は、メモリ69Yに指示を出し、メモリ69Yから1ライン分のイエローの画像データを読み出し、該イエローの画像データを印刷制御回路68Yに送る。該印刷制御回路68Yは、送られてきたイエローの画像データを、第1の印刷機構P1のLEDヘッド13Yに転送することができる形に変え、該LEDヘッド13Yに転送する。
【0085】
そして、LEDヘッド13Yは、印刷制御回路68Yから転送されたイエローの画像データに対応する図示されないLEDアレイのLED素子を点灯させて露光を行い、−800〔V〕に帯電させられた感光体ドラム16の表面に、前記イエローの画像データに対応する1ライン分の静電潜像を形成する。このとき、静電潜像の画像部の電圧は0〔V〕の近傍になっている。
【0086】
このようにして、1ラインごとにメモリ69Yから送られてくるイエローの画像データに基づいて順次感光体ドラム16の表面に静電潜像が形成され、副走査方向の長さ分の静電潜像が形成されると露光が終了する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラム16の表面には、帯電させられた現像ローラ19の静電気力によってイエローのトナーが付着させられる。したがって、前記感光体ドラム16の回転に伴って、静電潜像はイエローのトナーによって順次現像され、イエローのトナー像になる。
【0087】
そして、前記用紙21の前端が第1の印刷機構P1の転写部に到達すると、制御回路61は、第1の印刷機構P1の転写用電源65Yをオンにし、第1の印刷機構P1の転写ローラ14Yに電圧を印加する。なお、本実施の形態において、転写ローラ14Yには+1500〔V〕の電圧が印加される。これにより、感光体ドラム16上のイエローのトナー像は、転写ローラ14Yによって用紙21に1ラインごとに転写され、前記感光体ドラム16の回転に伴って、1ページ分のイエローのトナー像が用紙21に転写される。このようにして、画像形成部12Yによる用紙21へのイエローのトナー像の転写(イエロー転写)が終了する。
【0088】
そして、搬送ベルト20は継続して走行させられ、用紙21は第1の印刷機構P1から第2の印刷機構P2に移動し、該第2の印刷機構P2においてマゼンタのトナー像が用紙21に転写される。
【0089】
すなわち、制御回路61は、メモリ69Mに指示を出し、メモリ69Mから1ライン分のマゼンタの画像データを読み出し、該マゼンタの画像データを印刷制御回路68Mに送る。該印刷制御回路68Mは、送られてきたマゼンタの画像データを、第2の印刷機構P2のLEDヘッド13Mに転送することができる形に変え、該LEDヘッド13Mに転送する。
【0090】
そして、LEDヘッド13Mは、印刷制御回路68Mから転送されたマゼンタの画像データに対応する図示されないLEDアレイのLED素子を点灯させて露光を行い、帯電させられた感光体ドラム16の表面に、前記マゼンタの画像データに対応する1ライン分の静電潜像を形成する。
【0091】
このようにして、1ラインごとにメモリ69Mから送られてくるマゼンタの画像データに基づいて順次感光体ドラム16の表面に静電潜像が形成され、副走査方向の長さ分の静電潜像が形成されると露光が終了する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラム16の表面には、帯電させられた現像ローラ19の静電気力によってマゼンタのトナーが付着させられる。したがって、前記感光体ドラム16の回転に伴って、静電潜像はマゼンタのトナーによって順次現像され、マゼンタのトナー像になる。
【0092】
そして、前記用紙21の前端が第2の印刷機構P2の転写部に到達すると、制御回路61は、第2の印刷機構P2の転写用電源65Mをオンにし、第2の印刷機構P2の転写ローラ14Mに電圧を印加する。なお、本実施の形態において、転写ローラ14Mには+1500〔V〕の電圧が印加される。これにより、感光体ドラム16上のマゼンタのトナー像は、転写ローラ14Mによって用紙21に1ラインごとに転写され、前記感光体ドラム16の回転に伴って、1ページ分のマゼンタのトナー像が用紙21上のイエローのトナー像の上に重ねて転写される。このようにして、画像形成部12Mによる用紙21へのマゼンタのトナー像の転写(マゼンタ転写)が終了する。
【0093】
次に、用紙21は第2の印刷機構P2から第3の印刷機構P3に移動し、該第3の印刷機構P3において同様にシアンのトナー像が用紙21に転写(シアン転写)される。
【0094】
そして、シアンのトナー像が用紙21に転写されると、用紙21は第3の印刷機構P3から第4の印刷機構P4に移動し、該第4の印刷機構P4において同様にブラックのトナー像が用紙21に転写(ブラック転写)される。
【0095】
このようにして、各色のトナー像が用紙21に重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。
【0096】
前記定着器48においては、既に定着温度に達しているヒートローラ49及び加圧ローラ50によって、カラーのトナー像が用紙21に定着され、カラーの画像、すなわち、カラー画像になる。そして、定着が終了すると、用紙21は排出口51からカラー画像形成装置11の外部に排出される。前記制御回路61は、ホトセンサ53が用紙21の後端を検出することによって、用紙21が排出されたことを知る。
【0097】
各転写用電源65Y、65M、65C、65BKは、用紙21の後端が各感光体ドラム16を通過した時点でオフにされる。また、前記モータ73は、用紙21の後端が吸着ローラ47を通過した時点、すなわち、用紙21の後端をホトセンサ52が検出した時点で停止させられる。
【0098】
さらに、前記各モータ28、74は、用紙21の後端をホトセンサ53が検出した時点で一旦(いったん)停止させられ、続いて、逆方向に駆動され、画像形成部12Y、12M、12C、12BKを退避位置に置く。
【0099】
また、前記用紙21が排出されると、制御回路61は、モータ駆動回路72によってモータ75を停止させ、画像形成動作を終了する。
【0100】
このようにして、給紙機構36から繰り出された用紙21にカラー画像を記録することができる。
【0101】
ところで、前記帯電ローラ17、現像ローラ19、転写ローラ14Y、14M、14C、14BK等の各ローラは、いずれも弾性を有するゴム材料によって形成され、感光体ドラム16に押し当てられる。そして、例えば、前記現像ローラ19に使用されるゴム材料として、環境安定性が高く、前記トナーを負の極性に帯電させやすいジメチルシリコーンゴムが使用される。
【0102】
前記現像ローラ19は、感光体ドラム16に常時押し当てられた状態で使用されるので、カラー画像形成装置11が印刷が行われることなく長時間放置されると、現像ローラ19から異物としてのオリゴマーが析出し、析出したオリゴマーが感光体ドラム16の表面に付着してしまう。
【0103】
そこで、カラー画像形成装置11が印刷が行われることなく長時間放置された場合、制御回路61の図示されない担持体回転処理手段は、担持体回転処理を行い、画像形成動作を開始する前に感光体ドラム16を所定の回転数だけ回転させ、感光体ドラム16に付着したオリゴマーをクリーニングブレード59によって掻(か)き取るようにしている。なお、前記帯電ローラ17、現像ローラ19、転写ローラ14Y、14M、14C、14BK等においても同様にオリゴマーが析出し、感光体ドラム16の表面に局部的に付着するが、前記感光体ドラム16を回転させることによって、感光体ドラム16に付着したオリゴマーをクリーニングブレード59によって掻き取るようにしている。
【0104】
そのために、カラー画像形成装置11の主電源スイッチがオンにされたとき、又は主電源スイッチが既にオンにされていて、情報機器端末から印刷命令が入力されたときであって、カラー画像形成装置11の放置時間が閾(しきい)値より長い場合、前記担持体回転処理手段は、担持体回転処理を開始し、感光体ドラム16を矢印a方向に回転させるとともに、搬送ベルト20を走行させる。なお、制御回路61には図示されないタイムカウンタが接続され、制御回路61は前記タイムカウンタから放置時間を読み込む。
【0105】
この場合、給紙ローラ42は回転させられず、用紙21は給紙されない。また、転写用電源65Y、65M、65C、65BKはオフのままにされる。そして、感光体ドラム16の回転が開始される前に現像ローラ19が接触していた感光体ドラム16上の接触位置、すなわち、オリゴマー付着位置よりわずかに上流側の位置が、LEDヘッド13Y、13M、13C、13BKの真下に到達すると、印刷制御回路68Y、68M、68C、68BKは、べたの印刷を行うための画像データをLEDヘッド13Y、13M、13C、13BKに送り、各感光体ドラム16を露光する。なお、感光体ドラム16の1周のステップ数は分かっているので、制御回路61は前記オリゴマー付着位置よりわずかに上流側の位置が、LEDヘッド13Y、13M、13C、13BKの真下に到達したかどうかを容易に判断することができる。
【0106】
続いて、露光された感光体ドラム16上の位置が、感光体ドラム16と現像ローラ19との間の現像部に到達すると、現像ローラ19上のトナーが感光体ドラム16の表面に付着させられる。前述されたように、転写用電源65Y、65M、65C、65BKはオフであるので、感光体ドラム16の表面に付着したトナーは、転写部を通過し、そのまま、感光体ドラム16とクリーニングブレード59との間のクリーニング部に達する。そして、該クリーニング部において、感光体ドラム16の表面はクリーニングブレード59によって擦られる。
【0107】
その結果、トナーが潤滑剤となり、感光体ドラム16の表面のオリゴマーはトナーと共に掻き取られる。この場合、感光体ドラム16は所定の回転数だけ回転させられるので、オリゴマーはほぼ完全に除去される。その後、制御回路61の図示されない画像形成処理手段は、画像形成動作を開始する。
【0108】
このように、カラー画像形成装置11が印刷が行われることなく長時間放置された場合、画像形成動作を開始する前に、所定の回転数だけ感光体ドラム16を回転させるようにしているので、感光体ドラム16に付着したオリゴマーをクリーニングブレード59によって掻き取ることができる。
【0109】
したがって、LEDヘッド13Y、13M、13C、13BKによる露光が遮られたり、トナーがオリゴマーに付着したりすることがなくなるので、カラー画像に横すじが形成されることがなく、画像品位を向上させることができる。
【0110】
ところで、通常は、感光体ドラム16の周速度と現像ローラ19の周速度との間に所定の周速度差が設定され、感光体ドラム16の周速度より現像ローラ19の周速度が高くされる。これにより、現像ローラ19のトナーが感光体ドラム16に移動しやすくなるので、十分な量のトナーが潤滑剤となり、感光体ドラム16の表面のオリゴマーが十分に掻き取られる。
【0111】
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【0112】
図9は本発明の第3の実施の形態における画像形成装置のブロック図である。
【0113】
この場合、主制御部としてのメインCPU81の図示されない担持体回転処理手段は、ドラムカウント判別処理手段86及びモータ回転速度変更処理手段89を備え、前記ドラムカウント判別処理手段86は、ドラムカウント判別処理を行い、ドラムカウント値DC、基準ドラムカウント値DC0及びテーブル値DCtに基づいて、画像形成動作開始条件が成立するかどうかを、前記式(1)を満足するかどうかによって判断し、前記モータ回転速度変更処理手段89は、モータ回転速度変更処理を行い、カラー画像に横すじが形成されるのを防止するための担持体回転処理が行われている間において感光体ドラム16を回転させるためのモータの回転速度、すなわち、モータ回転速度を変更する。なお、前記モータがステッピングモータである場合、ステッピングモータに印加される電圧を変更することによって、モータ回転速度を変更することができる。
【0114】
次に、前記構成の画像形成装置の動作について説明する。
【0115】
図10は本発明の第3の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャート、図11は本発明の第3の実施の形態における感光体ドラムの回転速度と待機時間との関係を示す図である。
【0116】
まず、主電源スイッチ82(図9)がオンにされたとき、又は主電源スイッチ82が既にオンにされていて、情報機器端末83から印刷命令が送られたときに、前記担持体回転処理手段は、担持体回転処理を開始する。
【0117】
本実施の形態において、第1の実施の形態と同様に、主電源スイッチ82がオンにされたとき、前記担持体回転処理手段は、ドラムカウントテーブル記録手段85に信号を送り、ドラムカウントテーブル記録手段85からテーブル値DCtを読み出す。この場合、テーブル値DCtは最大の値である25にされる。
【0118】
一方、主電源スイッチ82が既にオンにされていて、情報機器端末83から印刷命令が送られたとき、前記担持体回転処理手段は、タイムカウンタ84から放置時間TCを読み込むとともに、ドラムカウントテーブル記録手段85から放置時間TCと対応するテーブル値DCtを読み出す。なお、放置時間TCと対応するテーブル値DCtがない場合、担持体回転処理手段は担持体回転処理を直ちに停止させ、担持体回転処理を行わない。
【0119】
次に、前記担持体回転処理手段は、感光体ドラム16が回転を開始する前のドラムカウント値を基準ドラムカウント値DC0としてドラムカウンタ87から読み込むとともに、モータ駆動部88を動作させて、あらかじめ設定された担持体回転処理用のモータ回転速度Nmでモータを駆動し、感光体ドラム16の回転を開始する。
【0120】
次に、ドラムカウント判別処理手段86は、感光体ドラム16の回転に伴ってインクリメントされるドラムカウント値DCを読み込み、該ドラムカウント値DC、前記基準ドラムカウント値DC0及びテーブル値DCtに基づいて、画像形成動作開始条件が成立するかどうかを、前記式(1)を満足するかどうかによって判断する。
【0121】
そして、画像形成動作開始条件が成立する場合、担持体回転処理が終了され、前記メインCPU81の図示されない画像形成処理手段は、画像形成処理を行い、画像形成動作を開始する。このとき、前記メインCPU81は、ドラムカウンタ87をリセットし、前記ドラムカウント値DCに基準ドラムカウント値DC0をセットする。
【0122】
ところで、前述されたように、担持体回転処理が開始されると、感光体ドラム16の回転に伴ってドラムカウント値DCがインクリメントされ、該ドラムカウント値DC、前記基準ドラムカウント値DC0及びテーブル値DCtに基づいて、画像形成動作開始条件が成立するかどうかが判断され、画像形成動作開始条件が成立したときに画像形成動作が開始される。したがって、担持体回転処理のために感光体ドラム16の回転が開始されてから画像形成動作が開始されるまでの待機時間は、テーブル値DCt及び感光体ドラム16の回転速度に対応して変化する。例えば、テーブル値DCtが20である場合において、図11に示されるように、感光体ドラム16の回転速度が4〔RPM〕である場合、待機時間は5〔分〕であり、回転速度が16〔RPM〕である場合、待機時間は1.25〔分〕であり、回転速度が20〔RPM〕である場合、待機時間は1〔分〕である。
【0123】
したがって、感光体ドラム16の回転速度が低いほど、待機時間が長くなり、印刷スループットが低下してしまう。そこで、本実施の形態においては、感光体ドラム16の回転を開始するに当たり、前記モータ回転速度変更手段89は、モータ回転速度を前記モータ回転速度Nmに変更する。該モータ回転速度Nmは、感光体ドラム16の回転速度が、画像形成動作時の感光体ドラム16の回転速度、すなわち、印刷速度より高くなるように設定される。
【0124】
なお、モータ回転速度を高くしようとすると、モータが大型化し、コストが高くなってしまう。したがって、モータの寸法、コスト等を考慮して前記モータ回転速度Nmが設定される。
【0125】
このように、画像形成動作が開始される前に、モータ回転速度Nmでモータを駆動し、所定の回転数だけ感光体ドラム16を回転させるようにしているので、画像に横すじが形成されることがなく、画像品位を向上させることができる。
【0126】
また、担持体回転処理が行われている間のモータ回転速度Nmは、感光体ドラム16の回転速度が印刷速度より高くなるように設定されるので、待機時間を短くすることができ、印刷スループットを向上させることができる。
【0127】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS11 主電源スイッチ82がオンにされたかどうかを判断する。主電源スイッチ82がオンにされた場合はステップS14に、オンにされていない場合はステップS12に進む。
ステップS12 情報機器端末83から印刷命令が送られるのを待機する。
ステップS13 放置時間TCを読み込む。
ステップS14 テーブル値DCtを読み出す。
ステップS15 基準ドラムカウント値DC0を読み込む。
ステップS16 モータ回転速度を変更する。
ステップS17 感光体ドラム16の回転を開始する。
ステップS18 ドラムカウント値DCを読み込む。
ステップS19 テーブル値DCtがドラムカウント値DCから基準ドラムカウント値DC0を減算した値より小さいかどうかを判断する。テーブル値DCtがドラムカウント値DCから基準ドラムカウント値DC0を減算した値より小さい場合はステップS20に進み、テーブル値DCtがドラムカウント値DCから基準ドラムカウント値DC0を減算した値以上である場合はステップS18に戻る。
ステップS20 画像形成動作を開始し、ドラムカウンタ87をリセットし、処理を終了する。
【0128】
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【0129】
図12は本発明の第4の実施の形態における画像形成装置の概念図、図13は本発明の第4の実施の形態における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【0130】
図において、18は現像手段としての現像装置であり、該現像装置18に、トナー担持体及び回転体としての現像ローラ19、現像ブレード55、及びトナー供給手段としてのトナー供給ローラ56が配設される。そして、前記現像ローラ19にDBバイアス電圧を印加するためのDBバイアス電源91が、前記現像ブレード55及びトナー供給ローラ56に同時にSPバイアス電圧を印加するためのSPバイアス電源92が接続される。なお、現像ブレード55とトナー供給ローラ56とは金属コンタクト93によって接続される。
【0131】
そして、図13において、タイミングt1で担持体回転処理における像担持体としての感光体ドラム16の回転が開始され、タイミングt2で画像形成動作が開始され、それに伴って、タイミングt3までクリーニングシーケンスが行われる。その間、モータはタイミングt1で駆動され、タイミングt3で停止させられ、帯電電圧、DBバイアス電圧、SPバイアス電圧、クリーニングバイアス電圧及び転写電圧は図に示されるように変化させられる。
【0132】
ところで、本実施の形態においては、放置時間が長いほど、担持体回転処理において感光体ドラム16が回転させられる回転数が多くされ、待機時間が長くなる。
【0133】
したがって、DBバイアス電圧及びSPバイアス電圧を図の破線で示されるように変化させると、使用されるトナー57、現像ローラ19、トナー供給ローラ56等の種類によって、また、使用環境によって、現像ローラ19におけるトナー57の薄層の電位(以下「トナー層電位」という。)が高くなり、感光体ドラム16にトナー57が付着して汚れ現象を発生させてしまう。これは、担持体回転処理において感光体ドラム16が回転させられる回転数が多くされるのに伴って、現像ローラ19上でトナー57が通常より多く擦られ、トナー57の帯電量が多くなるとともに、その間、トナー供給ローラ56から現像ローラ19にトナー57が供給され続け、トナー57の絶対量が多くなるからである。
【0134】
そこで、現像ローラ19に印加される電圧、並びに現像ブレード55及びトナー供給ローラ56に印加される電圧を低くすることによって、トナー層電位が高くなるのを防止するようにしている。
【0135】
本実施の形態においては、タイミングt1からタイミングt2まで、及びタイミングt2から所定の時間が経過するまで、DBバイアス電圧及びSPバイアス電圧が0(零)にされる。なお、DBバイアス電圧及びSPバイアス電圧を、画像形成動作時におけるDBバイアス電圧及びSPバイアス電圧より低くすることもできる。
【0136】
そして、図13に示されるように、タイミングt2からタイミングt3までの間、クリーニングシーケンスが行われ、所定の時間クリーニングバイアス電圧が負の極性にされる。これにより、帯電手段としての帯電ローラ17、クリーニング手段としてのクリーニングローラ58、転写手段としての転写ローラ14等に付着したトナー57を除去し、現像装置18に回収することができる。続いて、モータを停止させ、感光体ドラム16を停止させた後、画像形成動作を開始する。
【0137】
このように、本実施の形態においては、画像形成動作を開始するまでの間に、DBバイアス電圧及びSPバイアス電圧が0にされるか、又は画像形成動作時より低くされるので、トナー層電位が高くなるのを防止することができる。したがって、感光体ドラム16にトナー57が付着することがなくなり、汚れ現象を発生させるのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【0138】
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。なお、第4の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【0139】
図14は本発明の第5の実施の形態における画像形成装置の概念図、図15は本発明の第5の実施の形態における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【0140】
この場合、転写後に像担持体としての感光体ドラム16上に残留したトナー57を掻き落とすために、感光体ドラム16に当接させてクリーニング手段としてのクリーニングブレード59が配設される。
【0141】
そして、図15に示されるように、タイミングt11からタイミングt16までの担持体回転処理が行われている間、感光体ドラム16が所定の回転数だけ回転させられ、続いて、タイミングt16からタイミングt17までの間、クリーニングシーケンスが行われる。
【0142】
メインCPU81の図示されないトナー付着処理手段は、放置時間によって変化するタイミングt11からタイミングt16までの間において、放置されていたときの回転体としての現像ローラ19と露光手段としてのLEDヘッド13との位置関係に基づいて、タイミングt11における感光体ドラム16上のオリゴマー付着位置が、感光体ドラム16とLEDヘッド13とが対向する露光部に到達するまでの時間τ1を算出し、タイミングt11から時間τ1が経過したときに、タイミングt12からタイミングt13までの間、前記オリゴマー付着位置だけの露光を行い、前記オリゴマー付着位置にトナー57を付着させるようにする。
【0143】
そして、オリゴマー付着位置に付着させられたトナー57が転写ローラ14によって転写されることがないように、オリゴマー付着位置が転写部を通過するタイミングt14からタイミングt15までの間、転写電圧を0にする。なお、該転写電圧を負の値にすることもできる。また、図15には示されていないが、担持体回転処理が行われている間、感光体ドラム16が回転させられるたびにLEDヘッド13による露光を行い、転写電圧を0にすることもできる。
【0144】
そして、タイミングt16でオリゴマー付着位置が感光体ドラム16とクリーニングブレード59とが対向するクリーニング部に到達すると、クリーニングブレード59はオリゴマー付着位置に付着したトナー57を掻き取る。この場合、トナー57によってオリゴマーが潤滑させられるので、トナー57と共にオリゴマーを効率良く除去することができる。
【0145】
なお、掻き取られたトナー57は廃棄されるので、トナー57が過度に消費されるのは好ましくない。そこで、LEDヘッド13による露光は、解像度の高い1by1パターンで行われる。また、例えば、画像形成装置を10〔分〕放置した後に、画像形成動作を開始して印刷を行った場合について、オリゴマー付着位置にトナー57を付着させたときと、付着させないときとで、画像に形成された横すじが消失するまでのドラムカウント値を比較すると、オリゴマー付着位置にトナー57を付着させたときの方が、付着させないときより、用紙21の印刷枚数を3〜5枚程度少なくすることができる。
【0146】
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【0147】
図16は本発明の第6の実施の形態における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【0148】
この場合、タイミングt21からタイミングt22までの担持体回転処理が行われている間、像担持体としての感光体ドラム16(図2)が所定の回転数だけ回転させられ、続いて、タイミングt22からタイミングt24までの間、クリーニングシーケンスが行われる。そして、感光体ドラム16が停止させられる直前のタイミングt23からタイミングt24までの間、SPバイアス電圧が画像形成動作時の値より−100〔V〕以上高く(絶対値で大きく)される。したがって、回転体としての現像ローラ19上のトナー57がオリゴマー付着位置に付着するのを防止することができる。なお、タイミングt21で、帯電電圧は−1300〔V〕に、DBバイアス電圧は−250〔V〕に、SPバイアス電圧は−450〔V〕に、転写電圧は+1000〔V〕にされ、クリーニングシーケンスにおいて、所定の時間だけ転写電圧は−1000〔V〕にされる。また、タイミングt23からタイミングt24までの間、DBバイアス電圧は−250〔V〕に、SPバイアス電圧は−550〔V〕にされる。なお、使用されるトナー57、現像ローラ19、トナー供給手段としてのトナー供給ローラ56等の種類によって前記各電圧の値は変更される。
【0149】
タイミングt23からタイミングt24までの時間が長いと、現像ローラ19上のトナー57の量が多くなりすぎ、感光体ドラム16にトナー57が付着して汚れ現象が発生してしまうだけでなく、画像形成装置の印刷スループットが低下してしまう。
【0150】
そこで、タイミングt23とタイミングt24との間の時間は、少なくともオリゴマー付着位置における現像ローラ19と感光体ドラム16との接触幅(ニップ幅)以上の距離だけ感光体ドラム16を移動させることができるように設定され、最大でも現像ローラ19が1回転するのに必要な時間とすることが好ましい。
【0151】
そして、タイミングt25で画像形成動作が開始され、感光体ドラム16が回転させられ、タイミングt26でオリゴマー付着位置が転写部に到達すると、タイミングt26からタイミングt27まで転写電圧が負の値に変えられ、タイミングt27で正の値に変えられる。なお、タイミングt23からタイミングt24までの時間とタイミングt26からタイミングt27まで時間とは等しくされる。したがって、仮に、現像ローラ19上のトナー57が感光体ドラム16に付着していても、感光体ドラム16上のトナー57が転写ローラ14に付着することはなく、クリーニングローラ58又はクリーニングブレード59(図14)によってトナー57を回収することができる。
【0152】
例えば、画像形成装置を10〔分〕放置した後に、画像形成動作を開始して印刷を行った場合について、タイミングt23からタイミングt24までの間、SPバイアス電圧を−250〔V〕だけ高くすると、画像に形成された横すじが消失することが分かる。また、画像形成装置を1〔日〕放置した後に、画像形成動作を開始して印刷を行った場合について、タイミングt23からタイミングt24までの間、SPバイアス電圧を−250〔V〕だけ高くしたときと、高くしないときとで、画像に形成された横すじが消失するまでのドラムカウント値を比較すると、−250〔V〕だけ高くしたときの方が、高くしないときより用紙21の印刷枚数を5〜7枚程度少なくすることができる。
【0153】
このように、感光体ドラム16が停止させられる直前のタイミングt23からタイミングt24までの間、SPバイアス電圧が画像形成動作時の値より高くされるので、現像ローラ19上のトナー57がオリゴマー付着位置に付着するのを防止することができる。
【0154】
次に、本発明の第7の実施の形態について説明する。
【0155】
図17は本発明の第7の実施の形態におけるカラー画像形成装置の制御部の要部を示すブロック図である。
【0156】
図に示されるように、制御回路61は、間欠動作制御部95、カウンタ96、レジスタ97、比較部98及びモータ制御部99を備え、該モータ制御部99はモータ駆動回路72に指示を送ることによってモータ28を駆動する。
【0157】
この場合、カラー画像形成装置11(図6及び7)が印刷が行われることなく長時間放置される間において、放置時間をカウンタ96によって計時し、計時を開始してから1時間が経過すると、間欠動作制御部95の図示されない担持体回転処理手段は、モータ駆動回路72を介して各画像形成部12Y、12M、12C、12BKを駆動する各モータ28を駆動し、像担持体としての各感光体ドラム16、帯電手段としての各帯電ローラ17、及び回転体としての各現像ローラ19を、それぞれ外周面上の距離において約2〔mm〕程度回転させる。この間、給紙機構36、記録媒体搬送部材としての搬送ベルト20、電源系等は動作させられない。
【0158】
したがって、担持体回転処理において、感光体ドラム16は1時間に2〔mm〕程度回転させられることになり、例えば、感光体ドラム16の径が30〔mm〕である場合、感光体ドラム16は47時間(約2日)かけて1回転させられる。このように、担持体回転処理において、感光体ドラム16と現像ローラ19との接触位置が時間の経過と共に変化するように感光体ドラム16が回転させられ、感光体ドラム16と現像ローラ19とが接触したまま放置される時間は1時間だけになる。その結果、現像ローラ19から析出した異物としてのオリゴマーは、感光体ドラム16の表面の全体にわたってわずかずつ付着することになるので、カラー画像に横すじが形成されるのを防止することができる。
【0159】
また、画像形成部12Y、12M、12C、12BKにおける各感光体ドラム16、各帯電ローラ17、及び各現像ローラ19の空回り量が少ないので、カラー画像形成装置11の信頼性が低下することはない。
【0160】
なお、感光体ドラム16のわずかな回転によって、現像ローラ19上のトナーはわずかに感光体ドラム16に付着するが、搬送ベルト20は走行していないので、感光体ドラム16上のトナーはクリーニングブレード59によって除去され、搬送ベルト20上に溜(た)まる。したがって、オリゴマーも除去することができる。
【0161】
このように、本実施の形態においては、担持体回転処理において、搬送ベルト20を走行させることなく感光体ドラム16がわずかずつ回転させられるので、現像ローラ19から析出したオリゴマーは、感光体ドラム16の表面の全体にわたってわずかずつ付着することになり、カラー画像に横すじが形成されるのを防止することができる。また、感光体ドラム16に付着したオリゴマーは、搬送ベルト20及びクリーニングブレード59によって除去されるので、カラー画像に横すじが形成されるのを一層防止することができる。
【0162】
なお、本実施の形態においては、感光体ドラム16は1時間に2〔mm〕程度回転させられるようになっているが、電源がオンで、印刷が行われることなく放置された状態、すなわち、非印刷状態が所定時間続いたり、電源がオフで、印刷が行われることなく放置された状態が所定時間続いたりしたとき、感光体ドラム16と現像ローラ19との接触位置を異ならせるように感光体ドラム16を回転させることもできる。
【0163】
次に、制御回路61の動作について説明する。
【0164】
前記間欠動作制御部95は、カウンタ96、比較部98、レジスタ97及びモータ制御部99に接続され、感光体ドラム16を間欠的に回転させるための制御を行う。前記カウンタ96は感光体ドラム16を間欠的に回転させるための時間を計時し、間欠動作制御部95からカウンタリセット信号a及びカウンタクロック信号bを受け、カウント値eを比較部98に送る。そして、前記カウンタ96において、前記カウンタリセット信号aを受けることによってカウント値eがリセットされ、続いて、カウンタクロック信号bに従ってカウント値eをインクリメントする。
【0165】
該カウント値eは、感光体ドラム16及び現像ローラ19が停止させられたときの継続時間を表し、例えば、間欠動作制御部95からカウンタ96に送られるカウンタクロック信号bにおいて、100〔ms〕に1回のパルス入力があるとき、36000パルス分のカウント値e(8CA0〔H〕)がカウントされると、1時間が経過したことになる。
【0166】
また、間欠動作制御部95において、感光体ドラム16及び現像ローラ19を停止させるための時間があらかじめ設定され、該時間に対応する信号cがレジスタ97に送られる。そして、該レジスタ97は、前記信号cに対応する設定値dを発生させ、該設定値dを比較部98に送る。該比較部98は、カウント値eと設定値dとを比較し、カウント値eが設定値d以上になると、割込信号fを発生させ、該割込信号fを間欠動作制御部95に送る。
【0167】
該間欠動作制御部95は、割込信号fを受けると、感光体ドラム16及び現像ローラ19を所定の量だけ回転させるためにモータ制御部99に指示を送る。前記モータ制御部99は、モータ駆動回路72に前記指示を送り、あらかじめ設定された時間だけモータ28を駆動し、その後、停止させる。これに伴って、感光体ドラム16は所定の量だけ回転させられ、停止させられる。そして、前記モータ制御部99は、間欠動作制御部95に感光体ドラム16の回転が停止させられことを通知する。
【0168】
続いて、間欠動作制御部95は、モータ制御部99から感光体ドラム16の回転が停止させられことが通知されると、カウンタ96に再びカウンタリセット信号a及びカウンタクロック信号bを送る。
【0169】
本実施の形態においては、搬送ベルト20を走行させないようにしているが、搬送ベルト20の走行を感光体ドラム16の回転に同期させることもできる。その場合、感光体ドラム16が摩耗するのを防止することができる。
【0170】
次に、本発明の第8の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【0171】
図18は本発明の第8の実施の形態における作動位置に置かれた画像形成部の斜視図、図19は本発明の第8の実施の形態における退避位置に置かれた画像形成部の斜視図である。
【0172】
図において、24は各画像形成部12Y(図6)、12M、12C(図7)、12BKのフレームであり、記録媒体としての用紙21の搬送方向におけるフレーム24の上流側の端部には突起24aが形成され、該突起24aは、カラー画像形成装置11の本体に形成された図示されないガイド溝に対して回転自在に係合させられる。したがって、各画像形成部12Y、12M、12C、12BKを前記突起24aを中心に揺動させることができる。また、用紙21の搬送方向における前記フレーム24の下流側の端部には突起板部24bが形成される。
【0173】
さらに、用紙21の搬送方向における前記各画像形成部12Y、12M、12C、12BKより下流側には、それぞれカムシャフト22がカラー画像形成装置11の本体に対して回転自在に支持されていて、前記カムシャフト22の両端の近傍に偏心カム23が前記突起板部24bと対向させて固定される。
【0174】
ところで、前記各フレーム24は、ばね17aによって露光手段としてのLEDヘッド13Y、13M、13C、13BKを介して下方に向けて押圧されている。そして、カムシャフト22が回転させられると、偏心カム23が回転して突起板部24bを押し上げ、ばね17aの付勢力に抗し、突起24aを支点にして偏心カム23の偏心量だけ各フレーム24を時計回りに回動させる。
【0175】
また、前記カムシャフト22にはワンウェイベアリング22aを介してギヤ25が配設され、該ギヤ25は、二段ギヤ26を介して、接離用の駆動手段としてのモータ28の回転軸に固定されたモータギヤ27と噛(し)合させられる。一方、像担持体としての感光体ドラム16の端部にはギヤ16aが配設され、前記二段ギヤ26とギヤ16aとが選択的に噛合させられる。なお、前記カムシャフト22、ワンウェイベアリング22a、偏心カム23、ギヤ25、二段ギヤ26、モータギヤ27及びモータ28によって画像形成部移動手段が構成される。
【0176】
ところで、通常、前記画像形成部12Y、12M、12C、12BKは、図18に示されるように作動位置に置かれ、該作動位置において、前記二段ギヤ26とギヤ16aとが噛合させられ、前記モータ28が正方向に駆動される。これにより、感光体ドラム16が所定の速度で矢印a方向に回転させられる。このとき、ギヤ25が回転するが、前記ワンウェイベアリング22aが空転するので、カムシャフト22及び偏心カム23は回転しない。なお、偏心カム23とカラー画像形成装置11の本体との間にばね23aが配設され、該ばね23aは、偏心カム23の偏心部23bが常に矢印e方向に向くように前記偏心カム23を付勢する。
【0177】
また、感光体ドラム16の端部に配設されたギヤ16aと嵌(かん)合させて回転体としての現像ローラ19の端部にギヤが配設され、感光体ドラム16の回転に伴って現像ローラ19が回転するようになっている。このとき、感光体ドラム16の端部に配設されたギヤ16aを感光体ドラム16より大きくし、現像ローラ19の端部に配設されたギヤを現像ローラ19より小さくすることによって、感光体ドラム16の周速度と現像ローラ19の周速度とが異なるようにすることができる。本実施の形態においては、感光体ドラム16の周速度より現像ローラ19の周速度を高く(1.28倍)するようにしている。
【0178】
そして、担持体回転処理が開始されるのに伴って、前記モータ28を逆方向に駆動すると、前記ワンウェイベアリング22aはロックされ、ばね23aの付勢力に抗してカムシャフト22及び偏心カム23が回転させられる。このとき、前記画像形成部12Y、12M、12C、12BKは、図19に示されるように、突起24aを支点にして時計回りに回動させられて退避位置に置かれ、該退避位置において前記二段ギヤ26とギヤ16aとの噛合が解除される。
【0179】
また、前記カムシャフト22にはスリット円板29が固定され、該スリット円板29にはスリット29aが形成される。そして、該スリット29aをホトセンサ30によって検出することにより、偏心カム23の位置を知ることができる。なお、各画像形成部12Y、12M、12C、12BKが退避位置に置かれたとき、スリット29aはホトセンサ30によって検出される位置にある。
【0180】
また、前記各フレーム24には、LEDヘッド13Y、13M、13C、13BKを各感光体ドラム16と対向させるための窓穴13aが形成され、該窓穴13aによって、各LEDヘッド13Y、13M、13C、13BKを画像形成部12Y、12M、12C、12BKに対して位置決めすることができるようになっている。そして、担持体回転処理が終了すると、前記画像形成部12Y、12M、12C、12BKは、突起24aを支点にして時計回りに回動させられて作動位置に置かれる。
【0181】
この場合、担持体回転処理が行われている間、各画像形成部12Y、12M、12C、12BKは退避位置に置かれ、感光体ドラム16と搬送ベルト20とは接触させられない。したがって、感光体ドラム16が摩耗するのを防止することができる。
【0182】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0183】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、画像形成装置においては、印刷が行われることなく画像形成装置が放置されたときの放置時間に対応させて、像担持体を回転させる担持体回転処理を行うようになっている。
そして、像担持体と、該像担持体と常時接触させて配設され、像担持体にトナーを供給するトナー担持体と、該トナー担持体にトナーを供給するトナー供給手段と、前記担持体回転処理において、前記トナー担持体に印加する電圧、及びトナー供給手段に印加する電圧を0〔V〕にして、画像を形成することなく、前記放置時間が長くなるほど増大させた回転数だけ像担持体を回転させる担持体回転処理手段とを有する。
【0184】
この場合、画像形成装置が放置されたときに、画像形成動作を開始する前に、放置時間に対応させて像担持体が回転させられるので、像担持体の表面に付着した異物を、ならして薄層化するとともに、他の回転体に分散させることができる。
したがって、露光手段による露光が遮られたり、トナーが異物に付着したりすることがなくなる。その結果、画像に白すじ、黒すじ等の横すじが形成されることがなく、画像品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における画像形成装置のブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の概念図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の放置時間と横すじが消失するまでのドラムカウント値との関係を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の放置時間とドラムカウントテーブルのテーブル値との関係を示す図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図6】本発明の第2の実施の形態におけるカラー画像形成装置の第1の概念図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態におけるカラー画像形成装置の第2の概念図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態におけるカラー画像形成装置の制御部のブロック図である。
【図9】本発明の第3の実施の形態における画像形成装置のブロック図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図11】本発明の第3の実施の形態における感光体ドラムの回転速度と待機時間との関係を示す図である。
【図12】本発明の第4の実施の形態における画像形成装置の概念図である。
【図13】本発明の第4の実施の形態における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【図14】本発明の第5の実施の形態における画像形成装置の概念図である。
【図15】本発明の第5の実施の形態における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【図16】本発明の第6の実施の形態における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【図17】本発明の第7の実施の形態におけるカラー画像形成装置の制御部の要部を示すブロック図である。
【図18】本発明の第8の実施の形態における作動位置に置かれた画像形成部の斜視図である。
【図19】本発明の第8の実施の形態における退避位置に置かれた画像形成部の斜視図である。
【符号の説明】
11 カラー画像形成装置
12Y、12M、12C、12BK 画像形成部
14、14Y、14M、14C、14BK 転写ローラ
16 感光体ドラム
17 帯電ローラ
19 現像ローラ
20 搬送ベルト
57 トナー
58 クリーニングローラ
61 制御回路
81 メインCPU[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus in an electrophotographic printer, a photosensitive drum as an image carrier is charged by a charging roller, and an electrostatic latent image is formed by exposing the surface of the photosensitive drum. The electrostatic latent image is developed by a developing device comprising a toner image to form a toner image, and the toner image is transferred to a sheet by a transfer roller. The sheet on which the toner image has been transferred is sent to a fixing roller, where the toner image is fixed and becomes an image. The toner remaining on the photosensitive drum after the transfer is removed from the photosensitive drum and collected by a cleaning blade, a cleaning roller, or the like.
[0003]
By the way, each roller such as the charging roller, the developing roller, the transfer roller, the cleaning blade, and the cleaning roller is formed of an elastic rubber material and pressed against the photosensitive drum. As the rubber material used for the developing roller, dimethyl silicone rubber having high environmental stability and easily charging the toner to a negative polarity is used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional image forming apparatus, the developing roller is used in a state where it is constantly pressed against the photosensitive drum, so that if the image forming apparatus is left for a long time without printing, the developing roller Low molecular components (hereinafter referred to as “oligomers”) are deposited and adhere to the surface of the photosensitive drum.
[0005]
In particular, the dimethyl silicone rubber has a structure in which low-molecular-weight siloxane is more likely to precipitate as an oligomer than other rubber materials, so that the amount of oligomer adhering to the surface of the photosensitive drum increases and the exposure by the LED head is blocked. The toner adheres to the oligomer. As a result, horizontal streaks such as white streaks and black streaks are formed in the image, and the image quality deteriorates.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the conventional image forming apparatus and to provide an image forming apparatus capable of improving image quality without forming horizontal stripes in an image.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in the image forming apparatus of the present invention, a carrier rotation process for rotating the image carrier is performed in accordance with the leaving time when the image forming apparatus is left without being printed. Yes.
An image carrier, a toner carrier that is provided in constant contact with the image carrier, and supplies toner to the image carrier, toner supply means for supplying toner to the toner carrier, and the carrier In the rotation process, the voltage applied to the toner carrier and the voltage applied to the toner supply means are set to 0 [V], and the image is carried by the number of rotations increased as the standing time is increased without forming an image. And a carrier rotation processing means for rotating the body.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 2 is a conceptual diagram of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0010]
As shown in the figure, the image forming apparatus includes an
[0011]
In the image forming apparatus configured as described above, the surface of the
[0012]
Subsequently, the
[0013]
By the way, each of the rollers such as the
[0014]
Since the developing
[0015]
The oligomer is locally attached to a portion of the surface of the
[0016]
In the
[0017]
FIG. 1 is a block diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0018]
In the figure, 81 is a main CPU as a main control unit, 82 is a main power switch, 83 is an information device terminal such as a host computer for generating a print command signal, 84 is a time counter for measuring the time for leaving, and 87 is a photosensitive drum. 16 is a drum counter for calculating a drum count value corresponding to the total number of revolutions (FIG. 2), 85 is a drum count table recording means for recording the drum count value as a table value, and 88 is connected to the
[0019]
The
[0020]
Next, the image forming apparatus is allowed to stand for a long time without printing, and the oligomer adhering to the surface of the
[0021]
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between the image forming apparatus leaving time and the drum count value until the horizontal streak disappears in the first embodiment of the present invention. Note that the horizontal axis represents the standing time, and the vertical axis represents the drum count value.
[0022]
The horizontal streaks use pulverized toner and are high by 1by1 (method of forming one dot on four ridges), 2by2 (method of forming four dots on 16 ridges), and the like. It is known that it is likely to occur when printing with a resolution pattern. Therefore, when dimethyl silicone rubber is used as the developing roller 19 (FIG. 2) and pulverized toner is used as the
[0023]
In this case, as the standing time becomes longer, the drum count value until the horizontal streak disappears becomes larger. When the standing time becomes 60 [minutes] or more, the slope of the drum count value becomes gradual, and the drum count value becomes approximately 20 times. It can be seen that the horizontal stripe disappears at ˜22 or more.
[0024]
Therefore, a drum count table is set corresponding to the characteristics shown in FIG. 3, and the drum count table is recorded in the drum count table recording means 85 (FIG. 1).
[0025]
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the image forming apparatus leaving time and the drum count table value according to the first embodiment of the present invention. The horizontal axis represents the standing time TC, and the vertical axis represents the table value DCt.
[0026]
As shown in the figure, the leaving time TC is
0 <TC ≦ 10 [minutes]
, The table value DCt representing the number of rotations of the photosensitive drum 16 (FIG. 2) until the image forming operation is started is 10, and the leaving time TC is
10 <TC ≦ 30 [minutes]
In this case, the table value DCt is set to 15, and the leaving time TC is
30 <TC ≦ 60 [minutes]
In this case, the table value DCt is set to 20, and the leaving time TC is
60 <TC [minutes]
In this case, the table value DCt is set to 25. These table values DCt differ depending on the types of the developing
[0027]
Next, the operation of the image forming apparatus when it is left for a long time without being printed will be described.
[0028]
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0029]
First, a leaving determination processing unit (not shown) of the main CPU 81 (FIG. 1) performs a leaving determination process to determine whether the image forming apparatus has been left for a predetermined time without printing.
[0030]
When the power is turned on, that is, when the
[0031]
In this case, when the
[0032]
On the other hand, when the
[0033]
Next, the carrier rotation processing means reads the drum count value before the
[0034]
The drum count determination processing means 86 reads the drum count value DC incremented with the rotation of the
[0035]
DCt <DC-DC0 (1)
When the image forming operation start condition is satisfied, the
[0036]
As described above, when the image forming apparatus is left for a long time without printing, the photosensitive member is formed by a predetermined amount, that is, a predetermined number of rotations without forming an image before starting the image forming operation. Since the
[0037]
Therefore, exposure by the
[0038]
Further, since the
[0039]
Next, a flowchart will be described.
Step S1: It is determined whether or not the
Step S2 It waits for a print command to be sent from the
Step S3 Read the standing time TC.
Step S4: Read the table value DCt.
Step S5: The reference drum count value DC0 is read.
Step S6 The rotation of the
Step S7: The drum count value DC is read.
Step S8: It is determined whether the table value DCt is smaller than a value obtained by subtracting the reference drum count value DC0 from the drum count value DC. If the table value DCt is smaller than the value obtained by subtracting the reference drum count value DC0 from the drum count value DC, the process proceeds to step S9. If the table value DCt is greater than or equal to the value obtained by subtracting the reference drum count value DC0 from the drum count value DC. Return to step S7.
Step S9: An image forming operation is started, the
[0040]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this case, a color image forming apparatus is used as the image forming apparatus.
[0041]
FIG. 6 is a first conceptual diagram of a color image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a second conceptual diagram of the color image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0042]
As shown in the figure, in the color
[0043]
The first printing mechanism P1 is formed by a yellow
[0044]
The second printing mechanism P2 includes a magenta
[0045]
The third printing mechanism P3 includes a cyan
[0046]
Further, the fourth printing mechanism P4 includes a black image forming unit 12BK, an LED head 13BK as an exposure unit that exposes the surface of the
[0047]
The
[0048]
A
[0049]
Next, the function of the developing
[0050]
The non-magnetic one-component toner supplied from the toner container is sent to the developing
[0051]
Next, the LED heads 13Y, 13M, 13C, and 13BK will be described.
[0052]
The LED heads 13Y, 13M, 13C, and 13BK include an LED array (not shown), a drive IC (not shown) that drives the LED array, a substrate (not shown) that mounts the drive IC, and a rod (not shown) that collects light from the LED array. The LED array is composed of a lens array or the like and selectively emits light according to color image data transmitted from the information device terminal via an interface unit (not shown), and the surface of the
[0053]
The transfer portions where the
[0054]
The developing
[0055]
Further, the yellow image data of the color image data is stored in the
[0056]
The
[0057]
The driving
[0058]
The upper half 20a of the
[0059]
When the motor is driven in the reverse direction, the
[0060]
A
[0061]
In this case, the
[0062]
Subsequently, when the
[0063]
Further, a static eliminator (not shown) is disposed so as to face the driving
[0064]
Further, on the downstream side of the static eliminator and the photosensor in the conveyance direction of the
[0065]
The
[0066]
A
[0067]
Next, the control unit of the color
[0068]
FIG. 8 is a block diagram of the control unit of the color image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0069]
In the figure,
[0070]
Each SP bias power source 62, DB bias power source 63, charging power source 64, transfer power sources 65Y, 65M, 65C, 65BK, and adsorption charging power source 66 are controlled to be turned on / off by instructions from the
[0071]
Further, print control circuits 68Y, 68M, 68C, and 68BK are connected to the
[0072]
For this purpose, when the
[0073]
The
[0074]
The
[0075]
When the motor 73 is driven in the forward direction, only the
[0076]
Next, in the color
[0077]
First, after the color
[0078]
At the same time, the
[0079]
When each page of image data is stored in each of the
[0080]
Then, the
[0081]
Thereafter, when the motor 73 is driven in the reverse direction to rotate the
[0082]
Then, after a short period of time has elapsed since the start of the
[0083]
In this embodiment, the charging
[0084]
Next, the
[0085]
The
[0086]
In this manner, electrostatic latent images are sequentially formed on the surface of the
[0087]
When the front end of the
[0088]
Then, the
[0089]
That is, the
[0090]
Then, the
[0091]
In this manner, electrostatic latent images are sequentially formed on the surface of the
[0092]
When the front end of the
[0093]
Next, the
[0094]
When the cyan toner image is transferred to the
[0095]
In this way, the color toner images are transferred onto the
[0096]
In the fixing
[0097]
The transfer power supplies 65Y, 65M, 65C, and 65BK are turned off when the rear end of the
[0098]
Further, the
[0099]
When the
[0100]
In this way, a color image can be recorded on the
[0101]
By the way, each of the rollers such as the charging
[0102]
Since the developing
[0103]
Therefore, when the color
[0104]
Therefore, when the main power switch of the color
[0105]
In this case, the
[0106]
Subsequently, when the exposed position on the
[0107]
As a result, the toner becomes a lubricant, and the oligomer on the surface of the
[0108]
As described above, when the color
[0109]
Therefore, the exposure by the LED heads 13Y, 13M, 13C, and 13BK is not blocked, and the toner does not adhere to the oligomer, so that no horizontal stripes are formed in the color image and the image quality is improved. Can do.
[0110]
By the way, normally, a predetermined peripheral speed difference is set between the peripheral speed of the
[0111]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol.
[0112]
FIG. 9 is a block diagram of an image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention.
[0113]
In this case, the carrier rotation processing means (not shown) of the
[0114]
Next, the operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described.
[0115]
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the image forming apparatus in the third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the photosensitive drum and the standby time in the third embodiment of the present invention. It is.
[0116]
First, when the main power switch 82 (FIG. 9) is turned on, or when the
[0117]
In the present embodiment, as in the first embodiment, when the
[0118]
On the other hand, when the
[0119]
Next, the carrier rotation processing means reads the drum count value before the
[0120]
Next, the drum count determination processing means 86 reads the drum count value DC incremented with the rotation of the
[0121]
When the image forming operation start condition is satisfied, the carrier rotation process is terminated, and the image forming processing unit (not shown) of the
[0122]
As described above, when the carrier rotation process is started, the drum count value DC is incremented with the rotation of the
[0123]
Accordingly, the lower the rotational speed of the
[0124]
Note that if the motor rotation speed is increased, the motor becomes larger and the cost increases. Therefore, the motor rotation speed Nm is set in consideration of the motor dimensions, cost, and the like.
[0125]
Thus, before the image forming operation is started, the motor is driven at the motor rotation speed Nm and the
[0126]
In addition, since the motor rotation speed Nm during the carrier rotation process is set so that the rotation speed of the
[0127]
Next, a flowchart will be described.
Step S11: It is determined whether or not the
Step S12 It waits for a print command to be sent from the
Step S13 Read the standing time TC.
Step S14: The table value DCt is read out.
Step S15: The reference drum count value DC0 is read.
Step S16: The motor rotation speed is changed.
Step S17 The rotation of the
Step S18 The drum count value DC is read.
Step S19: It is determined whether the table value DCt is smaller than a value obtained by subtracting the reference drum count value DC0 from the drum count value DC. If the table value DCt is smaller than the value obtained by subtracting the reference drum count value DC0 from the drum count value DC, the process proceeds to step S20. If the table value DCt is equal to or greater than the value obtained by subtracting the reference drum count value DC0 from the drum count value DC. The process returns to step S18.
Step S20 The image forming operation is started, the
[0128]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol.
[0129]
FIG. 12 is a conceptual diagram of an image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a time chart showing the operation of the image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
[0130]
In the figure,
[0131]
In FIG. 13, the rotation of the
[0132]
By the way, in this embodiment, the longer the standing time, the greater the number of rotations that the
[0133]
Therefore, when the DB bias voltage and the SP bias voltage are changed as shown by the broken lines in the figure, the developing
[0134]
Therefore, the voltage applied to the developing
[0135]
In the present embodiment, the DB bias voltage and the SP bias voltage are set to 0 (zero) from timing t1 to timing t2 and until a predetermined time elapses from timing t2. Note that the DB bias voltage and the SP bias voltage can be made lower than the DB bias voltage and the SP bias voltage during the image forming operation.
[0136]
Then, as shown in FIG. 13, a cleaning sequence is performed from timing t2 to timing t3, and the cleaning bias voltage is set to a negative polarity for a predetermined time. As a result, the
[0137]
As described above, in this embodiment, the DB bias voltage and the SP bias voltage are set to 0 or lower than those during the image forming operation until the image forming operation is started. It can be prevented from becoming high. Therefore, the
[0138]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 4th Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol.
[0139]
FIG. 14 is a conceptual diagram of an image forming apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a time chart showing the operation of the image forming apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
[0140]
In this case, in order to scrape off the
[0141]
As shown in FIG. 15, the
[0142]
The toner adhesion processing means (not shown) of the
[0143]
Then, the transfer voltage is set to 0 between timing t14 and timing t15 when the oligomer adhesion position passes through the transfer portion so that the
[0144]
At timing t16, when the oligomer attachment position reaches the cleaning portion where the
[0145]
Since the scraped
[0146]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol.
[0147]
FIG. 16 is a time chart showing the operation of the image forming apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
[0148]
In this case, while the carrier rotation processing from timing t21 to timing t22 is being performed, the photosensitive drum 16 (FIG. 2) as the image carrier is rotated by a predetermined number of rotations, and subsequently from timing t22. A cleaning sequence is performed until timing t24. Then, during the period from timing t23 immediately before the
[0149]
If the time from the timing t23 to the timing t24 is long, the amount of the
[0150]
Therefore, the time between the timing t23 and the timing t24 is such that the
[0151]
Then, the image forming operation is started at timing t25, the
[0152]
For example, when printing is performed after the image forming apparatus is left for 10 minutes, when the SP bias voltage is increased by −250 [V] from timing t23 to timing t24, It can be seen that the horizontal streaks formed in the image disappear. In addition, when the image forming apparatus is left for 1 [day] and then the image forming operation is started and printing is performed, the SP bias voltage is increased by −250 [V] from timing t23 to timing t24. When the drum count value until the horizontal streaks formed in the image disappear is compared with the case where it is not increased, the number of printed sheets of
[0153]
As described above, since the SP bias voltage is set higher than the value during the image forming operation from the timing t23 immediately before the
[0154]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
[0155]
FIG. 17 is a block diagram showing the main part of the control unit of the color image forming apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.
[0156]
As shown in the figure, the
[0157]
In this case, while the color image forming apparatus 11 (FIGS. 6 and 7) is left for a long time without being printed, the standing time is counted by the counter 96, and when one hour has elapsed from the start of timing, The carrier rotation processing means (not shown) of the intermittent
[0158]
Therefore, in the carrier rotation process, the
[0159]
Further, since the idling amount of each
[0160]
Note that the toner on the developing
[0161]
As described above, in the present embodiment, in the carrier rotation process, the
[0162]
In the present embodiment, the
[0163]
Next, the operation of the
[0164]
The intermittent
[0165]
The count value e represents the duration when the
[0166]
In the intermittent
[0167]
When receiving the interrupt signal f, the intermittent
[0168]
Subsequently, when the
[0169]
In this embodiment, the
[0170]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 2nd Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol.
[0171]
18 is a perspective view of the image forming unit placed in the operating position in the eighth embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a perspective view of the image forming unit placed in the retracted position in the eighth embodiment of the present invention. FIG.
[0172]
In the figure,
[0173]
Further,
[0174]
Each
[0175]
The
[0176]
By the way, normally, the
[0177]
Further, a gear is provided at the end of the developing
[0178]
When the
[0179]
A
[0180]
Each
[0181]
In this case, while the carrier rotation processing is performed, the
[0182]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0183]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the image forming apparatus, the carrier that rotates the image carrier in accordance with the leaving time when the image forming apparatus is left without being printed. Rotation processing is performed.
An image carrier, a toner carrier that is provided in constant contact with the image carrier, and supplies toner to the image carrier, toner supply means for supplying toner to the toner carrier, and the carrier In the rotation process, the voltage applied to the toner carrier and the voltage applied to the toner supply means are set to 0 [V], and the image is carried by the number of rotations increased as the standing time is increased without forming an image. And a carrier rotation processing means for rotating the body.
[0184]
In this case, when the image forming apparatus is left unattended, before the image forming operation is started, the image carrier is rotated in accordance with the leaving time, so that the foreign matter adhering to the surface of the image carrier is smoothed. And can be dispersed in other rotating bodies.
Therefore, the exposure by the exposure means is not blocked, and the toner does not adhere to foreign matter. As a result, horizontal stripes such as white stripes and black stripes are not formed in the image, and the image quality can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of an image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a standing time of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention and a drum count value until a horizontal stripe disappears.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a leaving time of the image forming apparatus and a table value of a drum count table according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a first conceptual diagram of a color image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a second conceptual diagram of a color image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram of a control unit of a color image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing an operation of the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the photosensitive drum and the standby time in the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a conceptual diagram of an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a time chart illustrating the operation of the image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a conceptual diagram of an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a time chart showing the operation of the image forming apparatus in the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a time chart illustrating an operation of the image forming apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram illustrating a main part of a control unit of a color image forming apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a perspective view of an image forming unit placed in an operating position according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a perspective view of an image forming unit placed in a retracted position according to an eighth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Color image forming apparatus
12Y, 12M, 12C, 12BK Image forming unit
14, 14Y, 14M, 14C, 14BK Transfer roller
16 Photosensitive drum
17 Charging roller
19 Developing roller
20 Conveyor belt
57 Toner
58 Cleaning roller
61 Control circuit
81 Main CPU
Claims (1)
(b)像担持体と、
(c)該像担持体と常時接触させて配設され、像担持体にトナーを供給するトナー担持体と、
(d)該トナー担持体にトナーを供給するトナー供給手段と、
(e)前記担持体回転処理において、前記トナー担持体に印加する電圧、及びトナー供給手段に印加する電圧を0〔V〕にして、画像を形成することなく、前記放置時間が長くなるほど増大させた回転数だけ像担持体を回転させる担持体回転処理手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 (A) In an image forming apparatus that performs a carrier rotation process for rotating an image carrier in accordance with a leaving time when the image forming apparatus is left without printing.
(B) an image carrier;
(C) a toner carrier that is disposed in constant contact with the image carrier and supplies toner to the image carrier;
(D) toner supply means for supplying toner to the toner carrier;
(E) in the carrying body rotation process, the voltage applied to the toner carrying member, and a voltage applied to the toner supply means in the 0 [V], without forming the images, increases as the standing time is longer An image forming apparatus comprising: a carrier rotation processing unit that rotates the image carrier by the rotated number of rotations .
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