JP4562017B2 - 像担持体回転制御装置、像担持体回転制御方法、および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、帯電・書込み・現像・転写・クリーニングなどを繰り返して感光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を直接転写し、または中間転写体を介して間接的に転写して、転写紙・ＯＨＰフィルム等の転写シートに記録を行う電子写真式の画像形成装置に関する。ならびに、そのような電子写真式画像形成装置において、感光体・中間転写体等の像担持体の回転を制御する像担持体回転制御装置および像担持体回転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式画像形成装置では、像担持体上に形成したトナー像を、転写シート・中間転写体等の転写材に転写して後、像担持体の表面をクリーニング装置で清掃して再度の画像形成に備える。クリーニング装置には、クリーニングブレードを用い、像担持体の表面に先端を押し当てて画像転写後に像担持体上に残留する残留トナーを除去するものがある。
【０００３】
ところが、クリーニングブレードは、像担持体やトナーとの相性で像担持体との摩擦状態が変わり、像担持体との摩擦が高い状態ではクリーニングブレードの先端エッジと像担持体との共振音が発生することがある。この共振音は、特に画像形成時のプロセス速度では発生しなくても、像担持体の停止直前の低速時に発生しやすい。
【０００４】
以下、この像担持体の停止時に発生する、クリーニングブレードの先端エッジと像担持体との共振音を「ブレード鳴き」と呼ぶ。このブレード鳴きを防止するためには、像担持体およびトナーと、クリーニングブレードとの相性が良くなる（クリーニングブレードと像担持体との摩擦が低くなる）ように、像担持体およびトナーを設計すればよいが、まずは良好な画像を形成することを優先する関係上、なかなかそこまで配慮することができないのが現実である。
【０００５】
特開平２−１１８６８４号公報には、感光体の内部に制御材を貼り付けることにより、印刷デューティが低い場合等に発生するきしみ音の感光体との共鳴を防止して異音発生を防止するようにした画像形成装置のプロセスカートリッジが記載されている。
【０００６】
また、特開平５−３５０４８号公報には、像担持体の内部に比重が０．５以上の物質を内包させることにより、像担持体の変形を抑えて像担持体の変形による振動をなくし、その振動によって発せられる帯電音を防止するようにした画像形成装置が記載されている。
【０００７】
前者の特開平２−１１８６８４号公報に記載されるプロセスカートリッジでは、感光体の内部に制御材を貼り付け、後者の特開平５−３５０４８号公報に記載される画像形成装置では、像担持体の内部に比重が０．５以上の物質を内包させ、異音発生を防止している。
【０００８】
しかし、像担持体は交換可能な部品であり、画像形成装置の台数の何倍もの制御材や、比重が０．５以上の物質が必要になってコストが高くなり、像担持体のサイズが大きくて長い画像形成装置では制御材のサイズを大きくしなければならなくてコストが高くなる。
【０００９】
さらに、後者の特開平５−３５０４８号公報に記載の画像形成装置では、像担持体の内部に比重が０．５以上の物質を内包させるので、常時像担持体の制動を行うことになるが、像担持体の常時の制動は像担持体の駆動に用いられる像担持体駆動伝達ギアの摩耗を早めてしまう。
【００１０】
このような問題なくブレード鳴きを防止するため、例えば特開平１０−１０５０１７号公報に記載の画像形成装置では、図１３に示すように、画像形成動作終了後、像担持体駆動モータへの通電を停止して像担持体が慣性で回転し、回転数がａ〔ｒｐｍ〕から徐々に落ちてブレード鳴きを生ずる回転数ｂ〔ｒｐｍ〕近くとなったとき、点線で示すように像担持体に急制動をかけるようにし、ブレード鳴きを生ずる回転数ｂ〔ｒｐｍ〕以下での像担持体の回転時間がＴａ時間であったものをＴｂ時間と短くしてブレード鳴きを防止している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような画像形成装置では、クリーニングブレードの先端に紙粉等の異物が付着し、ブレード寿命を短くする問題があった。図１３に示すように、従来は、このような異物は、像担持体が完全に停止してある時間が経過してから像担持体を逆回転し、独立の動作で除去していた。
【００１２】
そこで、この発明の第１の目的は、画像形成装置の像担持体回転制御装置において、例え像担持体のサイズが大きくて長い装置であってもコストアップとならず、また像担持体駆動伝達ギヤの摩耗を増大したりすることなく、ブレード鳴きを防止しながら、同時にブレード先端に付着した紙粉等の異物も除去してブレード寿命を長くすることにある。
【００１３】
この発明の第２の目的は、そのため像担持体に加える逆回転制御を時間的に規定してブレード鳴きをより有効に防止することにある。
【００１４】
この発明の第３の目的は、またそのため像担持体に加える逆回転制御を時間的に規定してブレード先端に付着した異物を確実に除去するとともに、逆回転のし過ぎによりトナー漏れ防止用のシール部材が捲れたりする不具合の発生を防止することことにある。
【００１５】
ところで、像担持体の回転数が高い状態で像担持体の逆回転制御を開始すると、駆動モータに大きな逆起電力が発生して電気回路を破損するおそれがある。そこで、像担持体がブレード鳴きをはじめる回転数にできるだけ近付いた時点で像担持体の逆回転制御を開始することが好ましい。
【００１６】
一方、クリーニングブレードの、装着してからの合計使用時間によって、像担持体に加わる回転負荷が相違し、転写バイアスの印加を停止してから像担持体がブレード鳴きを生ずる回転数に至るまでの時間が異なる。また、ブレード先端に付着した異物を除去できる回転数となるまでの時間が異なる。
【００１７】
そこで、この発明の第４の目的は、クリーニングブレードの合計使用時間に対応して像担持体の回転制御内容を変更することにある。
【００１８】
この発明の第５の目的は、像担持体の回転数を規定してブレード鳴きをより有効に防止することにある。
【００１９】
この発明の第６の目的は、像担持体の回転数を規定してブレード先端に付着した異物を確実に除去することにある。
【００２０】
この発明の第７の目的は、像担持体の回転数を積極的に制御してコストアップとならず、また像担持体駆動伝達ギヤの摩耗を増大したりすることなく、ブレード鳴きを防止しながら、同時にブレード先端に付着した異物も除去してブレード寿命を長くすることにある。
【００２１】
この発明の第８の目的は、像担持体の回転数を的確に規定し、ブレード鳴きを防止しながら同時にブレード先端に付着した異物も除去してブレード寿命を長くすることにある。
【００２２】
この発明の第９の目的は、像担持体駆動モータに高い逆起電力を発生することなく、転写バイアスの印加停止後、直ちに像担持体の逆回転制御を可能として、的確にブレード鳴きを防止しながら同時にブレード先端に付着した異物も除去することにある。
【００２３】
この発明の第１０の目的は、像担持体駆動モータに高い逆起電力を発生することなく、転写バイアスの印加停止後、直ちに像担持体の逆回転制御を可能として、より一層的確にブレード鳴きを防止しながら同時にブレード先端に付着した異物も除去することにある。
【００２４】
この発明の第１１の目的は、ブレード鳴きを発生するおそれがあるときにのみに像担持体を逆回転制御することとし、像担持体駆動伝達ギヤの不必要な摩耗を防ぐことにある。
【００２５】
この発明の第１２の目的は、クリーニングブレードの反発弾性との関連でブレード鳴きを発生するおそれがあるときを的確に判断し、像担持体駆動伝達ギヤの不必要な摩耗を防ぐことにある。
【００２６】
この発明の第１３の目的は、画像形成装置の像担持体回転制御方法において、例え像担持体のサイズが大きくて長い装置であってもコストアップとならず、また像担持体駆動伝達ギヤの摩耗を増大したりすることなく、ブレード鳴きを防止しながら、同時にブレード先端に付着した異物も除去してブレード寿命を長くすることにある。
【００２７】
この発明の第１４の目的は、上述の各目的を達成した像担持体回転制御装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は、上述した第１、２、４の目的を達成すべく、
感光体・中間転写体等の像担持体の回転とともに、その表面上に形成したトナー像を、中間転写体・転写シート等の転写材上に転写して後、感光体クリーニング装置や中間転写体クリーニング装置のクリーニングブレードを用いて該像担持体上の転写残トナーを除去し、画像形成動作を終了して像担持体の回転を停止させる画像形成装置において、
その像担持体回転制御装置にかかり、
転写バイアスの印加停止から所定時間後であって像担持体の回転停止前の、逆回転制御により発生する逆起電力が回路に影響を及ぼさなくなった時点で、逆回転制御を開始して像担持体を逆回転する制御手段を備える一方、クリーニングブレードの合計使用時間に応じて所定時間を変更してなる、ことを特徴とする。
【００３０】
請求項２に係る発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項１に記載の像担持体回転制御装置において、転写バイアスの印加停止から所定時間後に、制御手段で像担持体の逆回転制御を終了してなる、ことを特徴とする。
【００３２】
請求項３に係る発明は、上述した第５の目的を達成すべく、請求項１に記載の像担持体回転制御装置において、像担持体駆動モータへの通電停止後に、像担持体が所定回転数となったとき、制御手段で像担持体の逆回転制御を開始してなる、ことを特徴とする。
【００３４】
請求項４に係る発明は、上述した第７の目的を達成すべく、請求項１に記載の像担持体回転制御装置において、像担持体の回転数を制御して所定回転数とし、制御手段で像担持体の逆回転制御を開始してなる、ことを特徴とする。
【００３６】
請求項５に係る発明は、上述した第９の目的を達成すべく、請求項１に記載の像担持体回転制御装置において、像担持体の逆回転制御を間欠的に加えてなる、ことを特徴とする。
【００３７】
請求項６に係る発明は、上述した第１０の目的を達成すべく、請求項５に記載の像担持体回転制御装置において、間欠的に加える逆回転制御の間欠間隔を徐々に広げてなる、ことを特徴とする。
【００４０】
請求項７に係る発明は、上述した第１３の目的を達成すべく、
感光体・中間転写体等の像担持体の回転とともに、その表面上に形成したトナー像を、中間転写体・転写シート等の転写材上に転写して後、クリーニングブレードを用いて該像担持体上の転写残トナーを除去し、画像形成動作を終了して像担持体の回転を停止させる画像形成装置において、
像担持体回転制御方法にかかり、
転写バイアスの印加停止から所定時間後であって像担持体の回転停止前の、逆回転制御により発生する逆起電力が回路に影響を及ぼさなくなった時点で、逆回転制御を開始して像担持体を逆回転する一方、クリーニングブレードの合計使用時間に応じて所定時間を変更してなる、ことを特徴とする。
【００４１】
請求項８に係る発明は、上述した第１４の目的を達成すべく、画像形成装置において、請求項１ないし６のいずれか１に記載の像担持体回転制御装置を備えてなる、ことを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき詳細に説明する。
図１には、この発明を適用した２色複写機の概要構成を示す。この発明は、複写機に限らず、プリンタやファクシミリなどのその他の画像形成装置にも適用できるし、２色の画像形成装置に限らず、もちろんフルカラーやモノクロの画像形成装置にも適用することができる。
【００４３】
図１に示す複写機には、図示省略するが、複写機本体の上部に読み取り手段としてのカラースキャナを備え、自動原稿送り装置（以下「ＡＤＦ」と呼ぶ）やソータなどが装着可能である。
【００４４】
カラースキャナは、原稿台上の原稿を２色、例えば黒と赤に色分解して分解色毎に読み取り、黒と赤の電気的なデジタル画像信号に変換する。ＡＤＦは、１種類乃至複数種類の原稿を順にカラースキャナの原稿台上にセットしてそのカラースキャナで読み取らせ、読み取り終了後にカラースキャナの原稿台から排出させる。カラースキャナからの画像データとしての黒と赤の各デジタル画像信号は、画像処理部にて所定の処理がなされ、画像形成部における書き込み手段としての第１光書き込み装置、第２光書き込み装置１０へ送られる。
【００４５】
画像形成部では、像担持体として、例えばＯＰＣ（有機感光体）を用いて構成した感光体ドラム１１が用いられる。この感光体ドラム１１の周囲には、その下側から感光体ドラム１１の矢印Ａで示す回転方向に沿って順に、転写装置１２、分離爪１３、感光体クリーニング装置（像担持体クリーニング装置）１５、除電装置１６、第１帯電装置１７、不図示の第１光書き込み装置、第１現像装置１８、第２帯電装置１９、第２光書き込み装置１０、第２現像装置２０が配置されている。
【００４６】
第１現像装置１８には、現像容器１８ａ内に、黒トナーとキャリアとからなる２成分現像剤が収容される。第２現像装置２０には、現像容器２０ａ内に、赤トナーとキャリアとからなるカラー２成分現像剤が収容される。また、第１帯電装置１７、第１光書き込み装置、第２帯電装置１９、第２光書き込み装置１０は、感光体ドラム１１上に潜像を形成する潜像形成手段を構成する。この潜像形成手段、第１現像装置１８、第２現像装置２０は、感光体ドラム１１上にトナー像を形成するトナー像形成手段を構成している。
【００４７】
さて、ユーザが上述したＡＤＦでまたは手で、カラースキャナの原稿台上にカラー原稿をセットし、シートサイズなどを操作部により適宜に選択した後に操作部のプリントキーをオンさせて複写動作を開始させると、カラースキャナは、原稿台上にセットされたカラー原稿を色別に読み取って黒と赤の電気的なデジタル画像信号に変換する。
【００４８】
また、画像形成部では、感光体ドラム１１は、駆動源である感光体駆動モータ（像担持体駆動モータ）２５により、像担持体駆動伝達ギアなどの伝達系を介して図示矢印Ａ方向へ回転駆動される。このとき、表面が第１帯電位置ｂで第１帯電装置１７により一様に帯電され、第１光書き込み装置にて画像処理部からの黒のデジタル画像信号に応じてレーザ光２１が照射されて黒の書き込みが行われる。これにより、カラー原稿の黒成分に対応した静電潜像が形成されて第１現像装置１８位置を通過する。
【００４９】
第１現像装置１８では、現像容器１８ａ内の２成分現像剤が、撹拌器１８ｂ・１８ｃにより撹拌されて現像ローラ１８ｄ・１８ｅに供給される。現像ローラ１８ｄ・１８ｅは、回転に伴って現像剤を磁気的に吸引し、表面に担持して搬送する。この現像ローラ１８ｄ・１８ｅ表面に担持した現像剤は、ドクタ部材１８ｆ・１８ｇにより一定量に規制され、現像ローラ１８ｄ・１８ｅと感光体ドラム１１との間を通過する際にトナーを感光体ドラム１１へ転移させて感光体ドラム１１上の静電潜像を顕像化し黒トナー像とする。また、トナー補給部１８ｈは、黒トナーを現像容器１８ａ内の現像剤へ補給する。撹拌器１８ｂ・１８ｃは図示しない駆動部により回転駆動され、現像ローラ１８ｄ・１８ｅはクラッチにより駆動源に接続されて回転駆動される。
【００５０】
感光体ドラム１１は、第１現像装置１８位置を通過した後に、表面が第２帯電位置ｃで第２帯電装置１９により一様に帯電され、第２光書き込み装置１０にて画像処理部からの赤のデジタル画像信号に応じてレーザ光が照射されることにより赤の書き込みが行われ、カラー原稿の赤成分に対応した静電潜像が上記黒トナー像に重ねて形成された後に第２現像装置２０によりその静電潜像が現像されて赤トナー像となる。したがって、感光体ドラム１１上には、黒トナー像と赤トナー像からなる２色画像が形成される。
【００５１】
第２現像装置２０では、２成分現像剤が、撹拌器２０ｂ・２０ｃにより撹拌されて汲み上げローラ２０ｄに搬送され、汲み上げローラ２０ｄにより現像ローラ２０ｅへ供給される。現像ローラ２０ｅは、回転に伴って現像剤を磁気的な吸引により表面に担持して搬送する。この現像ローラ２０ｅ上の現像剤は、ドクタ部材２０ｆにより一定量に規制されて、現像ローラ２０ｅと感光体ドラム１１との間を通過する際にトナーを感光体ドラム１１へ転移させ、感光体ドラム１１上の静電潜像を顕像化して赤トナー像とする。撹拌器２０ｂ・２０ｃ、汲み上げローラ２０ｄ、現像ローラ２０ｅは、図示しない駆動部により回転駆動される。
【００５２】
また、給紙カセットから、操作部にて選択されたシートサイズの、転写紙・ＯＨＰフィルム等の転写シート（転写材）が図示矢印Ｂの方向へ給紙されてレジストローラ２２へ搬送される。レジストローラ２２は、感光体ドラム１１上のトナー像に合わせて転写シートを感光体ドラム１１と転写装置１２との間の転写位置ａへ送り込む。転写装置１２は、無端状搬送部材としての転写ベルト１２ａを用いて構成される。
【００５３】
転写ベルト１２ａは、駆動ローラ１２ｂ、従動ローラ１２ｃおよびバイアスローラ１２ｄに掛け渡され、図示しない駆動源により駆動ローラ１２ｂが回転駆動されることにより回転させる。転写装置１２は、図示しないベルト接離機構により、感光体ドラム１１に対して転写ベルト１２ａを接触・離間させ、通常は転写ベルト１２ａを押し下げて感光体ドラム１１から退避させ、転写時には転写ベルト１２ａを押圧して感光体ドラム１１に接触させる。
【００５４】
また、電荷付与手段としての高圧電源は、転写時には転写電極としてのバイアスローラ１２ｄを介して転写ベルト１２ａに転写バイアスを印加することで転写ベルト１２ａに電荷を付与する。転写ベルト１２ａは、電荷が付与されることによりレジストローラ２２からの転写シートを担持して搬送し、感光体ドラム１１上のトナー像を転写位置ａで転写シートに静電的に転写させた後に転写シートを感光体ドラム１１から分離して図示矢印Ｃの方向へ搬送する。感光体ドラム１１から分離されなかった転写シートは、分離爪１３により感光体ドラム１１から分離されて転写ベルト１２ａにより搬送される。
【００５５】
感光体ドラム１１から分離された転写シートは、駆動ローラ１２ｂ位置で転写ベルト１２ａから分離され、図示しない定着装置によりトナー像が定着されて排紙ローラにより外部へと排出される。
【００５６】
また、感光体ドラム１１は、分離爪１３を通過した後に感光体クリーニング装置１５にて、例えばウレタンゴム製の弾性体からなるクリーニングブレード１５ａおよびクリーニングブラシ１５ｂによりクリーニングされて、転写後に感光体ドラム１１上に残留する転写残トナーが除去され、除電装置１６により除電される。
【００５７】
なお、感光体クリーニング装置１５の入口には、マイラ等よりなるトナー漏れ防止用のシール部材１４が設けられており、先端を感光体ドラム１１に軽く接触させて、除去したトナーが感光体クリーニング装置１５外に漏れることを阻止している。
【００５８】
転写ベルト１２をクリーニングするクリーニング手段としての転写ベルトクリーニング装置は、弾性体からなるクリーニングブレード１２ｇを用いて構成され、転写ベルト１２ａを転写シート分離位置より転写ベルト１２ａ回転方向下流側でクリーニングして転写ベルト１２ａ上のトナーを除去する。
【００５９】
このような複写動作は、プリントキーのオンで開始され、操作部で設定された枚数分だけ連続的に繰り返して行われる。また、操作部により黒の単色モードを選択した場合には、第２帯電装置１９、第２光書き込み装置１０、第２現像装置２０が動作しなくて感光体ドラム１１に黒のトナー像のみが形成され、カラースキャナは原稿台上にセットされたカラー原稿の黒成分を読み取って黒の電気的なデジタル画像信号に変換し、黒の単色複写コピーが得られる。
【００６０】
さて、上述した複写機には、制御手段としてマイクロコンピュータ２３を備える。マイクロコンピュータ２３は、プリントキーが押されてオンされることによりプリント信号が入力されると、それから所定の時間ｔ１が経過した後に感光体ドラム１１を回転させるための命令を発し、感光体駆動制御回路（像担持体駆動制御回路）２４に入力する。感光体駆動制御回路２４は、その回転命令が入力されると、駆動信号を発して感光体駆動モータ（像担持体駆動モータ）２５を駆動し、感光体ドラム１１を回転させる。図２には、上述した複写機の動作タイミングを示す。
【００６１】
そして、マイクロコンピュータ２３は、各部を制御して上述のように画像形成制御を行わせる。画像形成制御の終了後に感光体ドラム１１の回転を停止させるための命令を感光体駆動制御回路２４に入力する。感光体駆動制御回路２４は、その命令により感光体駆動モータ２５の駆動を停止し、感光体ドラム１１が慣性により回転することになる。
【００６２】
図３には、感光体駆動制御回路２４の一部を示す。感光体駆動制御回路２４は、トランジスタＴ１〜Ｔ６と、ダイオードＤ１〜Ｄ３と、ツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ３とを有し、マイクロコンピュータ２３からの命令に応じてトランジスタＴ１〜Ｔ６のオン／オフ制御を行って感光体駆動モータ２５のコイルＣ１〜Ｃ３に電流を流すことにより感光体駆動モータ２５を駆動する。
【００６３】
感光体駆動制御回路２４は、通常、感光体駆動モータ２５を回転させる場合には、▲１▼トランジスタＴ１、Ｔ５のみオンさせ、▲２▼トランジスタＴ１、Ｔ６のみオンさせ、▲３▼トランジスタＴ２、Ｔ６のみオンさせ、▲４▼トランジスタＴ２、Ｔ４のみオンさせ、▲５▼トランジスタＴ３、Ｔ４のみオンさせ、▲６▼トランジスタＴ３、Ｔ５のみオンさせ、▲１▼トランジスタＴ１、Ｔ５のみオンさせるという順序で▲１▼〜▲６▼を順次に繰り返して行う。
【００６４】
図４には、感光体ドラム１１の回転数の変化を示す。この図４から判るとおり、この発明によれば、マイクロコンピュータ２３で制御し、感光体ドラム１１が回転数ａ〔ｒｐｍ〕で画像形成動作を終了したとき、画像形成動作終了後、つまり転写バイアス印加停止後であって感光体ドラム１１の回転停止前に、感光体駆動モータ２５に逆向きの電流を流して逆回転制御を開始し、感光体ドラム１１を実際に少し逆回転したところでその逆回転制御を停止し、慣性でさらにわずかに逆回転してから停止する。
【００６５】
このようにすると、転写バイアスの印加停止後であって感光体ドラム１１の回転停止前に逆回転制御を開始することとし、感光体ドラム１１には常時制動を加えないようにするから、感光体駆動伝達ギヤの摩耗を少なくすることができる。また、感光体ドラム１１の回転停止前に逆回転制御を開始するから、ブレード鳴きを生ずる回転数での感光体ドラム１１の回転時間をＴｃ時間と短くしてブレード鳴きを有効に防止することができる。
【００６６】
しかも、感光体ドラム１１を実際に逆回転することで、ブレード鳴きを防止しながら同時に、ブレード先端に付着した紙粉等の異物も除去してクリーニングブレード１５ａの長寿命化を図ることができる。加えて、転写バイアスの印加停止後であって感光体ドラム１１の回転停止前に逆回転制御を開始して感光体ドラム１１を逆回転する電気的制御手段を備えるだけでよいから、例え感光体ドラム１１のサイズが大きくて長い装置であっても、安価に製作することができる。
【００６７】
なお、感光体ドラム１１の逆回転時は、低速回転となるが、感光体ドラム１１に対するクリーニングブレード１５ａの当接角度が異なることから、ブレード鳴きを発生する心配はない。
【００６８】
ところで、図４に示す例では、転写バイアス印加停止後に、直ちに逆回転制御を開始した。しかし、感光体ドラム１１の回転が速い状態で逆回転制御を行うと、大きな逆起電力が発生し、電気回路が破損するおそれがある。このため、大きな電流を流すことができる高価な回路を用いなければならない。
【００６９】
そこで、例えば図５に示す例では、感光体駆動モータ２５への通電停止後、感光体ドラム１１を慣性で少し回転してから、感光体ドラム１１の回転数がｃ〔ｒｐｍ〕まで落ちたところで逆回転制御を開始し、感光体ドラム１１を実際に逆回転する。このようにすると、感光体ドラム１１の回転を落としてから感光体ドラム１１を逆回転制御することができ、逆起電力を小さくして大きな電流が流れない安価な回路を用いることができる。
【００７０】
逆回転制御を行うタイミングは、画像形成動作を終了したときとして、具体的には転写バイアスの印加停止を基準とし、それから所定時間後とするとよい。例えば転写バイアスの印加停止から所定時間後に、マイクロコンピュータ２３で感光体ドラム１１の逆回転制御を開始し、また逆回転制御を終了する。
【００７１】
このようにすると、感光体ドラム１１がブレード鳴きを生ずる回転数となる前の所定時間を設定し、その所定時間後に感光体ドラム１１の逆回転制御を開始するようにし、ブレード鳴きを生ずる回転数での感光体ドラム１１の回転時間を短くしてブレード鳴きをより有効に防止することができる。
【００７２】
また、転写バイアスの印加停止からブレード先端に付着した異物を除去できる回転数となるまでの所定時間を設定し、その所定時間後に像担持体の逆回転制御を終了するようにし、ブレード先端に付着した異物をより確実に除去することができる。また、逆回転のし過ぎにより、トナー漏れ防止用のシール部材が捲れたりする不具合の発生を防止することができる。
【００７３】
ところで、クリーニングブレード１５ａの使い始めは、クリープもしておらず、先端も摩耗していないから、感光体ドラム１１に対する制動力が強い。このため、図６中点線で示すように、回転数ａ〔ｒｐｍ〕で回転していた感光体ドラム１１をｔ２秒で逆回転することができる。
【００７４】
しかし、クリーニングブレード１５ａを長期間使用した場合は、クリープしており、先端も摩耗しているから、感光体ドラム１１に対する制動力が弱い。このため、図６中実線で示すように、感光体ドラム１１を逆回転するのにｔ３秒かかる。もし、逆回転制御をｔ２秒で終了すると、逆回転を行うことができず、ブレード先端に付着した異物を除去することができない。
【００７５】
このときのクリーニングブレード１５ａの、装着してからの合計使用時間と逆回転制御時間との関係をグラフに示すと、図７のようになる。
【００７６】
また、図８に示す例では、使い始めの場合は、図中点線で示すように、感光体ドラム１１をｔ４秒で逆回転制御を開始することができる。しかし、長期間使用した場合は、図中実線で示すように、感光体ドラム１１の逆回転制御を開始するのにｔ５秒かかる。このときのクリーニングブレード１５ａの合計使用時間と逆回転制御開始時間との関係をグラフに示すと、図９のようになる。
【００７７】
そこで、クリーニングブレード１５ａの合計使用時間に応じて図６および図８のｔ２〜ｔ５を変更するとよい。合計使用時間は、マイクロコンピュータ２３内のタイマで測定し、クリーニングブレード１５ａを新しいものと交換したときにはタイマをリセットする。
【００７８】
例えばタイマで測定したクリーニングブレード１５ａの合計使用時間が０時間のとき、ｔ２は０．４秒であり、ｔ４は０．１５秒である。また、１００時間のとき、ｔ３は０．６秒であり、ｔ５は０．２秒である。
【００７９】
このようにすると、クリーニングブレード１５ａの合計使用時間に対応して感光体ドラム１１がブレード鳴きを生ずる回転数にできるだけ近付いた時点で、すなわち逆回転制御により発生する逆起電力が回路に影響を及ぼさなくなった時点で、感光体ドラム１１の逆回転制御を開始し、ブレード鳴きを生ずる回転数での感光体ドラム１１の回転時間を的確に短くしてブレード鳴きをより有効に防止することができる。また、クリーニングブレード１５ａの使用時間に対応してブレード先端に付着した異物をより確実に除去することができる。
【００８０】
さて、感光体ドラム１１の回転数が逆回転制御を開始したい回転数ｃ〔ｒｐｍ〕になる時間は、感光体ドラム１１の負荷により多少変動する。そこで、図１０に示すように、感光体ドラム１１の回転数をエンコーダ等の回転数測定器２８で測定し、所定回転数となったとき、上記のようにマイクロコンピュータ２３の命令にしたがって逆起電力を低く抑えながら、感光体ドラム１１の正確な逆回転制御を開始するようにしてもよい。
【００８１】
このようにすると、感光体ドラム１１がブレード鳴きを生ずる前の回転数を設定し、その回転数となったとき感光体ドラム１１の逆回転制御を開始するようにし、ブレード鳴きを生ずる回転数での感光体ドラム１１の回転時間を短くしてブレード鳴きをより有効に防止することができる。
【００８２】
なお、図１０では、図１の対応部分に使用した符号をそのまま使用し、重複説明を省略する。
【００８３】
また、感光体駆動モータ２５への通電停止後に、感光体ドラム１１が所定回転数となったとき、マイクロコンピュータ２３の命令にしたがって感光体ドラム１１の逆回転制御を終了する。このようにすると、ブレード先端に付着した異物を除去できる回転数を設定し、その回転数となったとき感光体ドラム１１の逆回転制御を終了するようにし、ブレード先端に付着した異物をより確実に除去することができる。また、逆回転のし過ぎにより、トナー漏れ防止用のシール部材が捲れたりする不具合の発生を防止することができる。
【００８４】
感光体駆動制御回路２４が、マイクロコンピュータ２３の命令にしたがい感光体駆動モータ２５をＰＷＭ（Pulth Width Modulation）制御する場合には、図１１に示すように、ＰＷＭ制御で回転数をいったんｃ〔ｒｐｍ〕まで落とした後、逆回転制御すれば、回転数測定器などが不要になり、単純でも正確な逆回転制御が可能になる。ただし、ｃ〔ｒｐｍ〕に落ち着くまでの時間ｔ８を要する。
【００８５】
感光体ドラム１１の所定回転数ｃ〔ｒｐｍ〕は、０．１〜１４．２〔ｒｐｍ〕とするとよい。このようにすると、感光体ドラム１１の回転数を的確に規定し、ブレード鳴きを防止しながら同時にブレード先端に付着した異物も除去してブレード寿命を長くすることができる。
【００８６】
感光体ドラム１１への逆回転制御は、間欠的に加えてもよい。このようにすると、感光体駆動モータ２５に高い逆起電力を発生する前に止めながら感光体ドラム１１の逆回転制御を繰り返し行うこととし、転写バイアスの印加停止後、直ちに感光体ドラム１１の逆回転制御を可能として、的確にブレード鳴きを防止しながら同時にブレード先端に付着した異物も除去することができる。
【００８７】
また、間欠的に加える逆回転制御の間欠間隔を徐々に広げるようにしてもよい。このようにすると、感光体駆動モータ２５に高い逆起電力を発生する前に止めながら感光体ドラム１１の逆回転制御を繰り返し行うこととし、転写バイアスの印加停止後、直ちに感光体ドラム１１の逆回転制御を可能として、より一層的確にブレード鳴きを防止しながら同時にブレード先端に付着した異物も除去することができる。
【００８８】
ところで、図１２には、感光体ドラム１１の表面温度とクリーニングブレード１５ａの反発弾性とブレード鳴き発生の有無との関係を示す。この図１２から温度が高くなると、ブレード鳴きを生じやすくなることが判る。そこで、感光体ドラム１１の温度が一定以上のとき、感光体ドラム１１の逆回転制御を開始する。
このようにすると、ブレード鳴きを発生する基準温度を設定してその基準温度となったときのみ感光体ドラム１１の逆回転制御を開始することとし、感光体駆動伝達ギヤの不必要な摩耗を防ぐことができる。
【００８９】
また、図１２からクリーニングブレード１５ａの反発弾性が低くなると、ブレード鳴きが生じにくくなることが判る。そこで、クリーニングブレード１５ａの反発弾性に応じて基準となる温度を変更する。このようにすると、クリーニングブレード１５ａの反発弾性との関連でブレード鳴きを発生するおそれがあるときを的確に判断し、感光体ドラム１１を逆回転制御して感光体駆動伝達ギヤの不必要な摩耗を防ぐことができる。
【００９０】
さて、上述した図示例では、像担持体である感光体ドラム１１の回転とともに、その表面上に形成したトナー像を、転写紙・ＯＨＰフィルムなどの転写シート上に直接転写して後、感光体クリーニング装置１５のクリーニングブレード１５ａを用いて感光体ドラム１１上の転写残トナーを除去する画像形成装置に適用した場合について説明した。
【００９１】
しかし、この発明は、そのような画像形成装置に限らず、感光体表面上に形成したトナー像をいったんドラム状やベルト状の中間転写体上に転写してから、その中間転写体上のトナー像を転写シートに転写する画像形成装置において、感光体クリーニング装置のクリーニングブレードを用いて感光体上の転写残トナーを除去する場合にも同様に適用することができる。
【００９２】
また、そのような画像形成装置において、中間転写体クリーニング装置のクリーニングブレードを用いて、像担持体である中間転写体上の転写残トナーを除去する場合にも同様に適用することができる。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１に係る発明によれば、画像形成装置の像担持体回転制御装置において、転写バイアスの印加停止から所定時間後であって像担持体の回転停止前の、逆回転制御により発生する逆起電力が回路に影響を及ぼさなくなった時点で、逆回転制御を開始することとし、像担持体には常時制動を加えないようにするから、像担持体駆動伝達ギヤの摩耗を少なくすることができる。また、像担持体の回転停止前の、逆回転制御により発生する逆起電力が回路に影響を及ぼさなくなった時点で、逆回転制御を開始するから、ブレード鳴きを生ずる回転数での像担持体の回転時間を短くしてブレード鳴きを有効に防止することができる。
【００９４】
しかも、像担持体を逆回転することで、ブレード鳴きを防止しながら同時に、ブレード先端に付着した紙粉等の異物も除去してクリーニングブレードの長寿命化を図ることができる。加えて、転写バイアスの印加停止後であって像担持体の回転停止前に逆回転制御を開始して像担持体を逆回転する電気的制御手段を備えるだけでよいから、例え像担持体のサイズが大きくて長い装置であっても、安価に製作することができる。
【００９６】
請求項２に係る発明によれば、転写バイアスの印加停止から所定時間後に、像担持体の逆回転制御を終了するから、ブレード先端に付着した異物を除去できる回転数となるまでの所定時間を設定し、その所定時間後に像担持体の逆回転制御を終了するようにし、ブレード先端に付着した異物をより確実に除去することができる。また、逆回転のし過ぎにより、トナー漏れ防止用のシール部材が捲れたりする不具合の発生を防止することができる。
【００９７】
請求項１に係る発明によれば、また、クリーニングブレードの使用時間に応じて所定時間を変更するから、クリーニングブレードの使用時間に対応して像担持体がブレード鳴きを生ずる回転数にできるだけ近付いた時点で像担持体の逆回転制御を開始し、ブレード鳴きを生ずる回転数での像担持体の回転時間を的確に短くしてブレード鳴きをより有効に防止することができる。また、クリーニングブレードの使用時間に対応してブレード先端に付着した異物をより確実に除去することができる。
【００９８】
請求項３に係る発明によれば、像担持体駆動モータへの通電停止後に、像担持体が所定回転数となったとき、像担持体の逆回転制御を開始するから、像担持体がブレード鳴きを生ずる前の回転数を設定し、その回転数となったとき像担持体の逆回転制御を開始するようにし、ブレード鳴きを生ずる回転数での像担持体の回転時間を短くしてブレード鳴きをより有効に防止することができる。
【０１００】
請求項４に係る発明によれば、像担持体の回転数を制御して所定回転数とし、像担持体の逆回転制御を開始するから、像担持体がブレード鳴きを生ずる前の回転数を設定し、像担持体の回転数を積極的に制御してその所定回転数に安定せしめ、像担持体の逆回転制御を開始するようにし、コストアップを招くことなく、像担持体駆動モータの逆起電力発生を低く抑えながら、像担持体駆動伝達ギヤの摩耗を少なくし、かつブレード鳴きを防止しながら同時にブレード先端に付着した異物も除去してクリーニングブレードの長寿命化を図ることができる。
【０１０２】
請求項５に係る発明によれば、像担持体の逆回転制御を連続的ではなく間欠的に加えるから、像担持体駆動モータに高い逆起電力を発生する前に止めながら像担持体の逆回転制御を繰り返し行うこととし、転写バイアスの印加停止後、直ちに像担持体の逆回転制御を可能として、的確にブレード鳴きを防止しながら、同時にブレード先端に付着した異物も除去することができる。
【０１０３】
請求項６に係る発明によれば、間欠的に加える逆回転制御の間欠間隔を等間隔ではなく徐々に広げるから、像担持体駆動モータに高い逆起電力を発生する前に止めながら像担持体の逆回転制御を繰り返し行うこととし、転写バイアスの印加停止後に、直ちに像担持体の逆回転制御を可能として、より一層的確にブレード鳴きを防止しながら、同時にブレード先端に付着した異物も除去することができる。
【０１０６】
請求項７に係る発明によれば、像担持体の回転制御方法において、転写バイアスの印加停止から所定時間後であって像担持体の回転停止前の、逆回転制御により発生する逆起電力が回路に影響を及ぼさなくなった時点で、逆回転制御を開始することとし、像担持体には常時制動を加えないようにするから、像担持体駆動伝達ギヤの摩耗を少なくすることができる。また、像担持体の回転停止前の、逆回転制御により発生する逆起電力が回路に影響を及ぼさなくなった時点で、逆回転制御を開始するから、ブレード鳴きを生ずる回転数での像担持体の回転時間を短くしてブレード鳴きを有効に防止することができる。
【０１０７】
しかも、像担持体を逆回転することで、ブレード鳴きを防止しながら同時に、ブレード先端に付着した異物も除去してクリーニングブレードの長寿命化を図ることができる。加えて、転写バイアスの印加停止後であって像担持体の回転停止前に逆回転制御を開始して像担持体を逆回転する電気的制御手段を備えるだけでよいから、例え像担持体のサイズが大きくて長い装置であっても、安価に製作することができる。
【０１０８】
請求項８に係る発明によれば、上述の各効果を有する像担持体回転制御装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用した複写機の概要構成図である。
【図２】その動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】その複写機で用いる感光体駆動制御回路の部分回路図である。
【図４】上記複写機において、感光体駆動モータへの通電停止時における、時間と感光体ドラムの回転数との関係図である。
【図５】他の例の感光体ドラムにおける、時間と回転数との関係図である。
【図６】さらに他の例の感光体ドラムにおける、時間と回転数との関係図である。
【図７】クリーニングブレードの合計使用時間と感光体ドラムの逆回転制御時間との関係図である。
【図８】またさらに他の例の感光体ドラムにおける、時間と回転数との関係図である。
【図９】クリーニングブレードの合計使用時間と感光体ドラムの逆回転制御時間との関係図である。
【図１０】この発明を適用した別の複写機の概要構成図である。
【図１１】またさらに他の例の感光体ドラムにおける、時間と回転数との関係図である。
【図１２】感光体ドラムの表面温度とクリーニングブレードの反発弾性とブレード鳴き発生の有無との関係図である。
【図１３】従来の感光体ドラムにおける、時間と回転数との関係図である。
【符号の説明】
１１ 感光体ドラム（像担持体）
１２ 転写装置
１５ 感光体クリーニング装置
１５ａ クリーニングブレード
２３ マイクロコンピュータ（制御手段）
２４ 感光体駆動制御回路
２５ 感光体駆動モータ（像担持体駆動モータ）
２８ エンコーダ

Claims (8)

1. 像担持体の回転とともに、その表面上に形成したトナー像を転写材上に転写して後、クリーニングブレードを用いて該像担持体上の転写残トナーを除去し、画像形成動作を終了して前記像担持体の回転を停止させる画像形成装置において、転写バイアスの印加停止から所定時間後であって前記像担持体の回転停止前の、逆回転制御により発生する逆起電力が回路に影響を及ぼさなくなった時点で、逆回転制御を開始して前記像担持体を逆回転する制御手段を備える一方、前記クリーニングブレードの合計使用時間に応じて前記所定時間を変更してなる、像担持体回転制御装置。
2. 転写バイアスの印加停止から所定時間後に、前記制御手段で前記像担持体の逆回転制御を終了してなる、請求項１に記載の像担持体回転制御装置。
3. 像担持体駆動モータへの通電停止後に、前記像担持体が所定回転数となったとき、前記制御手段で前記像担持体の逆回転制御を開始してなる、請求項１に記載の像担持体回転制御装置。
4. 前記像担持体の回転数を制御して所定回転数とし、前記制御手段で前記像担持体の逆回転制御を開始してなる、請求項１に記載の像担持体回転制御装置。
5. 前記像担持体の逆回転制御を間欠的に加えてなる、請求項１に記載の像担持体回転制御装置。
6. 間欠的に加える逆回転制御の間欠間隔を徐々に広げてなる、請求項５に記載の像担持体回転制御装置。
7. 像担持体の回転とともに、その表面上に形成したトナー像を転写材上に転写して後、クリーニングブレードを用いて該像担持体上の転写残トナーを除去し、画像形成動作を終了して前記像担持体の回転を停止させる画像形成装置において、転写バイアスの印加停止から所定時間後であって前記像担持体の回転停止前の、逆回転制御により発生する逆起電力が回路に影響を及ぼさなくなった時点で、逆回転制御を開始して前記像担持体を逆回転する一方、前記クリーニングブレードの合計使用時間に応じて前記所定時間を変更してなる、像担持体回転制御方法。
8. 請求項１ないし６のいずれか１に記載の像担持体回転制御装置を備えてなる、画像形成装置。

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