JP5337752B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
ここで,このような像担持体への水分付着により生じる画像流れを防止する手法として,像担持体をヒータで加熱してその水分を離脱させることが知られている。しかしながら,この手法では,ヒータによる電力消費が画像形成装置の省電力化を阻害するため,近年の省エネルギー化の要求に対応することができないことが問題である。また,ヒータによる加熱を行うためには稼働開始からある程度の準備時間を要することになる。そのため,例えば画像形成装置の電源投入時にヒータによる加熱を行う場合には,その電源投入時から最初の画像形成処理を実行するまでの待ち時間が長くなるという問題も生じる。
ところで,アモルファスシリコン感光体ドラムの表面に付着する放電生成物の量は,該アモルファスシリコン感光体ドラムの経年劣化などにより増加する。また,アモルファスシリコン感光体ドラムの帯電により発生した放電生成物は,そのアモルファスシリコン感光体ドラムに接触する帯電ローラの表面にも付着する。そして,帯電ローラの表面に付着した放電生成物は,該帯電ローラからアモルファスシリコン感光体ドラムの表面に移行するおそれがある。
そのため,アモルファスシリコン感光体ドラムの劣化後や,帯電ローラからアモルファスシリコン感光体ドラムに放電生成物が移行した場合でも,その放電生成物を十分に除去するためには,予めクリーニング時のトナー供給量を多めに設定しておくことが考えられる。
従って,本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,像担持体に接触して該像担持体を帯電させる帯電ローラを備える画像形成装置であって,その像担持体をクリーニングして画像流れを防止すると共に,そのクリーニング時のトナー消費量の無駄を防止することのできる画像形成装置を提供することにある。
一般に,前記画像形成装置では,前記帯電ローラに付着している放電生成物が増加するほど,前記帯電ローラに帯電バイアスを印加したときに前記像担持体に漏れる電流が増加する。そのため,本発明のように,前記帯電ローラに前記測定電圧を印加したときの電流を測定すれば,その電流値から前記像担持体及び前記帯電ローラに付着した放電生成物の水分量を推定することができる。
従って,本発明によれば,前記像担持体における画像流れを防止することができるように,前記電流測定手段によって測定された電流値と前記クリーニング手段によるクリーニング時のトナー供給量との対応関係を予め設定しておくことで,前記像担持体のクリーニング時のトナー消費量の無駄を防止することが可能となる。
具体的に,前記トナー供給量設定手段は,前記電流測定手段によって測定された電流値が高いほど前記トナー供給量を多く,前記電流測定手段によって測定された電流値が低いほど前記トナー供給量を少なく設定するものであることが考えられる。
より具体的には,前記電流測定手段によって測定された電流値Idc[μA]と前記像担持体の線速v[mm/s]との比であるIdc/vをx,前記トナー供給量をy[mg]としたとき,前記トナー供給量設定手段が,y≧400x−200を満たすように前記トナー供給量を設定することが考えられる。この条件式y≧400x−200は,後述するように事前の実験結果に基づいて,前記像担持体の表面に付着した放電生成物を十分に除去して画像流れを防止することが可能なものとして予め定めたものである。
さらに,前記トナー供給量設定手段は,予め設定された上限量以下の範囲でy≧400x−200を満たすように前記トナー供給量を設定するものであることが望ましい。これにより,何らかの異常により前記トナー供給量の総量yが異常に多く設定されることを防止することができる。
ここで,前記トナー供給量設定手段は,例えば前記現像ローラへの現像バイアスの印加時間,前記現像ローラ及び前記像担持体の電位差,一度の前記クリーニングにおけるクリーニング動作の実行回数のいずれか一つ又は複数を設定することにより,前記トナー供給量を設定するものであることが考えられる。もちろん,これらは例示に過ぎず,前記トナー供給量を変更し得るものであれば,設定内容はこれらのパラメータに限らない。
ところで,当該画像形成装置の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段を更に備えてなり,前記トナー供給量設定手段が,前記温湿度検出手段により検出された温度及び湿度が予め設定された所定条件を充足することを条件に前記クリーニングを実行するものであるものであれば,該クリーニングの必要性を適切に判断して必要時にのみクリーニングを実行することができ,無駄なトナー消費を防止することができる。
まず,図1を用いて,本発明の実施の形態に係る複合機Xの概略構成について説明する。
図1に示すように,本発明の実施の形態に係る複合機Xは,制御部1,操作表示部2,画像読取部3,画像処理部4,画像形成部5,定着装置6,温度湿度検出部7などを備えて概略構成された画像形成装置である。なお,本発明は,例えば電子写真方式の複写機やファクシミリ装置,プリンタ装置などにも適用可能である。
前記制御部1は,CPU及びROM,RAM等の周辺装置を有しており,前記CPUで前記ROMに格納された所定の制御プログラムに従った処理を実行することにより,当該複合機Xを統括的に制御するものである。例えば,前記制御部1は,後述のクリーニング制御処理(図3のフローチャート参照)を実行する。なお,前記制御部1は,集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
前記温度湿度検出部7(温度湿度検出手段に相当)は,前記複合機Xの外部の温度及び湿度を測定する温度計及び湿度計を有しており,該温度湿度検出部7で測定された温度及び湿度は前記制御部1に入力される。なお,前記温度湿度検出部7は,前記画像形成部5内部に設けられ該画像形成部5内の温度及び湿度を検出するものであってもよい。前記温度湿度検出部7によって検出された温度及び湿度は,後述のクリーニング制御処理の実行の有無の判断指標として用いられる。
前記画像処理部4は,前記画像読取部3によって読み取られた画像データ或いは外部から入力された画像データに対して各種の画像処理を施すものである。
前記画像形成部5は,不図示の給紙カセットから供給された用紙に前記画像処理部4から入力される画像データに基づいてトナー像を形成する。そして,前記定着装置6は,前記画像形成部5によって用紙に形成されたトナー像を該用紙に溶融定着させる。
前記画像形成部5は,ブラック(Bk),イエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M)の各色に対応して設けられている。そして,前記複合機Xでは,その複数の画像形成部5各々で形成された各色のトナー像が中間転写ベルト60に順に重ね合わせて転写され,該中間転写ベルト60に形成されたカラー画像が用紙に転写される。なお,前記画像形成部5各々の構成は同様であるため,ここではその一つについて説明する。もちろん,本発明は,一つの前記画像形成部5を有するモノクロ対応の画像形成装置にも適用可能である。
図2に示すように,前記画像形成部5は,感光体ドラム50,帯電装置51,露光装置52,現像ローラ53,転写ローラ54,クリーニング装置55,除電装置56などを備えている。
前記感光体ドラム50は,その表面が導電性を有するアモルファスシリコンで形成されたアモルファスシリコン感光体であり,静電潜像及びトナー像を担持する。
前記帯電装置51は,前記感光体ドラム50の表面に接触して配置された帯電ローラ511を有しており,該帯電ローラ511に予め設定された交流成分Vpp及び直流成分Vdcを含む帯電バイアスを印加しつつ,該帯電ローラ511を回転させることにより,前記感光体ドラム50の表面を所定電位に帯電させる接触帯電方式の帯電装置である。
そして,前記露光装置52は,前記帯電装置51によって帯電された前記感光体ドラム50の表面に露光して画像データに基づく静電潜像を形成する。なお,前記除電装置56は,画像形成後に前記感光体ドラム50の帯電電位を除電(リセット)するものである。
ここで,トナー粒子としては,各色の着色剤を正帯電制御剤やワックス等の離型剤,その他の配合剤と共にバインダー樹脂中に分散させたものを用いることができ,その粒径は,一般に5〜10μm程度の範囲にある。もちろん,このトナー粒子は,マグネタイトなどの磁性剤を配合し,それ単独で現像剤として使用することができるが,さらにフェライト等の磁性キャリアを組み合わせて二成分系現像剤として使用することもできる。
一方,トナーが含有する研磨剤としては,その他に,例えばアルミナ,炭化珪素,マグネタイト,酸化スズ,チタン酸ストロンチウム,表面導電処理を施した無機粉体などが好適である。また,研磨剤は,その粒径が0.1〜3.0μmの微粉末としてトナー粒子に外添されているのがよい。さらに,トナーの帯電特性などを低下させないために,体積固体抵抗値が1×102〜1×1010Ωcmの範囲にあり,その添加量は,トナー粒子100重量部当たり0.3〜5重量部の範囲にあることが望ましい。
ところで,前記現像ローラ53から前記感光体ドラム50へのトナー供給量は,前記現像ローラ53と前記感光体ドラム50との電位差(以下,「現像バイアス」という)や,前記現像ローラ53に現像バイアスを印加する時間(バイアス印加時間)に応じて変化する。具体的に,前記トナー供給量は,現像バイアスが大きいほど増加し,バイアス印加時間が長くなるほど増加する。
前記転写ローラ54は,前記感光体ドラム50上に現像されたトナー像を前記中間転写ベルト60に転写する。
前記クリーニングローラ551は,例えば直径が14mm,表面硬度が30度,前記感光体ドラム50との接触圧が60g/cmであり,周速162m/minで回転される。このとき,前記クリーニングローラ551の回転方向は,前記感光体ドラム50との接触部において該感光体ドラム50と順方向(同方向)であって,該クリーニングローラ551の回転速度は,前記感光体ドラム50に摺擦するように該感光体ドラム50の周速の1.2倍の速度である。なお,前記クリーニングローラ551の回転方向は,前記感光体ドラム50の表面と逆方向であっても構わない。
そのため,前記複合機Xでは,前記制御部1によって後述のクリーニング制御処理(図3のフローチャート参照)が実行されることにより,前記クリーニング装置55による前記感光体ドラム50の表面のクリーニングが実行される。ここに,係るクリーニング制御処理を実行するときの前記制御部1がクリーニング制御手段に相当する。
具体的に,前記制御部1は,前記クリーニング装置55による前記感光体ドラム50のクリーニング時,前記現像ローラ53から前記感光体ドラム50に予め設定されたトナー供給量のトナーを供給させると共に,前記感光体ドラム50の表面に前記クリーニングローラ551及び前記クリーニングブレード552を接触させた状態で,前記感光体ドラム50及び前記クリーニングローラ551を回転させることにより前記感光体ドラム50の表面をクリーニングする。
このとき,前記現像ローラ53から前記感光体ドラム50へのトナー供給は,該現像ローラ53に所定の現像バイアスを印加することによって行われる。そして,そのトナー供給量は,例えば前記所定の現像バイアスの印加時間によって変動する。
当該クリーニング制御処理は,前記複合機Xの電源が投入された場合や省電力モードからの復帰などを条件に前記制御部1によって実行される。また,前記操作表示部2への操作入力に応じて実行されてもよい。もちろん,その他,前記複合機Xにおける画像形成処理(印字処理)の終了ごとに実行されることや,予め設定された所定時間経過ごと,或いは予め設定された所定枚数の画像形成処理ごとに実行されることも考えられる。
まず,ステップS1において,前記制御部1は,前記温度湿度検出部7により前記複合機Xの外部の温度及び湿度を検出する。
次に,前記制御部1は,前記ステップS1で検出された温度及び湿度が予め設定された環境条件を充足するか否かを判断する(S2)。前記環境条件は,前記画像形成部5において生じる放電生成物が吸湿して該感光体ドラム50や前記帯電ローラ511に付着し,画像流れが発生する可能性が高い高湿条件として予め設定されたものである。例えば,前記環境条件は,温度をT(℃),湿度をH(%)としたとき,以下の(1)〜(4)のいずれに該当することである。
(1)10≦T<22,75≦H
(2)22≦T<24,70≦H
(3)24≦T<30,65≦H
(4)30≦T,50≦H
ここで,温度Tが25℃,湿度Hが67%である場合(上記(3)に該当)など,前記環境条件を充足する場合には(S2のYes側),そのことを条件に処理はステップS3に移行し,後述のステップS10において前記クリーニング装置55による前記感光体ドラム50のクリーニングが実行される。他方,温度Tが25℃,湿度Hが62%である場合(上記(1)〜(4)のいずれにも該当しない場合)など,前記環境条件を充足しない場合には(S3のNo側),画像流れが発生する可能性が低いため,前記感光体ドラム50のクリーニングが実行されることなく,処理は後述のステップS11に移行する。
ステップS3において,前記制御部1は,前記感光体ドラム50や前記中間転写ベルト60,前記転写ローラ54などを駆動させる。以下,このときの前記感光体ドラム50の線速を線速vとする。前記感光体ドラム50の線速vは,例えば前記複写機Xにおいて基準の線速として用いられるものと同等である。なお,このとき前記転写ローラ54には逆バイアスが印加され,前記感光体ドラム50から前記中間転写ベルト60への転写が防止される。また,この時点では前記帯電装置50の帯電ローラ511に帯電バイアスは印加されていない。
続いて,前記制御部1は,前記帯電装置50を制御することにより,該帯電装置50の帯電ローラ511に予め設定された測定バイアスを印加し,そのときの電流値を測定する(S4)。以下,ここで測定された電流値を測定電流Idcとする。ここに,係る測定処理を行うときの前記制御部1及び前記帯電装置50が電流測定手段に相当する。
このとき,前記測定バイアスは,交流成分Vpp500V,直流成分Vdc500Vが重畳された帯電バイアスである。このように,前記測定バイアスのVppは,リークが発生しても前記感光体ドラム50を破壊しないように,通常の画像形成処理時における帯電バイアスよりも低く設定されたものである。また,前記交流成分Vppの値が高くなる程,前記感光体ドラム50における放電生成物の発生量が多くなるが,一方,前記帯電ローラ511に吸湿している水分除去は加速する。そのため,前記交流成分Vppの値は,これらを考慮して発生する放電生成物の量が水分除去の速度を上回らないように,前記交流成分Vppの値を例えば500V程度に定めることが望ましい。
前記測定電流Idcは,前記感光体ドラム50及び前記帯電ローラ511の表面の電気抵抗によって変動し,その表面の電気抵抗は,該感光体ドラム50及び帯電ローラ511の表面に付着した放電生成物の水分によって変動する。従って,前記測定電流Idcを測定することで,前記感光体ドラム50及び前記帯電ローラ511の表面の電気抵抗,即ち放電生成物の付着量を推定することができる。そして,上記表1は,前記測定電流Idcから推定される放電生成物の付着がある場合に,前記クリーニング装置55による前記感光体ドラム50のクリーニングによって,該感光体ドラム50における像流れを問題がない程度まで改善することができるトナー供給量を,現像バイアスの印加時間[ms]によって設定したものである。なお,前記トナー供給量は,現像バイアスの印加時間に限らず,例えば前記感光体ドラム50と前記現像ローラ53との電位差(現像バイアス)や,一度のクリーニング(S10)におけるクリーニング動作の実行回数(クリーニング時間)によっても変動するため,これらの一つ又は複数を設定することにより,前記トナー供給量を設定するものであってもよい。例えば,一度のクリーニングにおけるクリーニング動作の実行回数が2回であれば,その都度トナー供給が行われるため,トナー供給量が2倍になる。
具体的に,図4に示す実験結果1〜12は,前記測定電流Idcの測定値が各値であるときに,現像バイアスの印加時間を変えて前記クリーニング装置55によるクリーニングを90秒間実行し,その後,前記感光体ドラム50の表面の帯電電位を280V,現像バイアスの直流成分Vdcを160[V],交流成分Vppを1.3[kV],周波数3[kHz]として,印字率25%(600dpi,1×1dot)のテスト印字を行った場合に生じた画像流れの程度の測定結果を示している。
図4における画像流れ「○」は画像流れに問題がないものとして予め定めた既定の基準以上まで十分に改善されたことを示し,画像流れ「×」は画像流れがその既定の基準まで改善されなかったことを示す。なお,前記既定の基準は,前記複合機Xにおいて求められる画質に応じて適宜変更すればよい。
具体的に,上記表1のクリーニング条件設定情報T1では,前記測定電流Idcが50[μA]以上150[μA]以下である場合には,現像バイアスの印加時間が500[ms]であるクリーニング条件A1が対応付けられている。同じく,前記測定電流Idcが150[μA]より大きい場合には,現像バイアスの印加時間が1000[ms]であるクリーニング条件A2が対応付けられている。
ここで,前記帯電バイアスの印加時に,リークが発生して前記測定電流Idcが500[μA]を超えると,不図示の高圧検知回路が作動して高圧電圧の出力が強制停止されることとなり,前記測定電流Idcが50[μA]よりも低い値まで極端に低下することとなる。そのため,前記測定電流Idcが50[μA]未満である場合には,最もトナー供給量が多くなる現像バイアスの印加時間3000[ms]のクリーニング条件A3が対応付けられている。もちろん,前記高圧検知回路による強制停止が行われない画像形成装置においては,前記測定電流Idcが500[μA]を超えた場合に前記クリーニング条件A3を対応付けておけばよい。
これにより,上記表1のクリーニング条件設定情報T1に従って前記クリーニング条件A1〜A3のいずれかを選択してクリーニングを行えば,前記測定電流Idcが高くなるほど前記トナー供給量が多くなるため,前記感光体ドラム50における画像流れの発生を防止することが可能となる。
具体的に,ステップS5では,前記制御部1は,前記ステップS4で測定された測定電流Idcが50[μA]以上150[μA]以下であるか否かを判断する。
ここで,前記測定電流Idcが50[μA]以上150[μA]以下である場合には(S5のYes側),前記制御部1は,前記クリーニングにおけるクリーニング条件を予め設定された前記クリーニング条件A1に設定する(S7)。一方,前記測定電流Idcが50[μA]以上150[μA]以下でない場合には(S5のNo側),処理はステップS6に移行する。
そして,ステップS6において,前記制御部1は,前記測定電流Idcが50[μA]未満であるか否かを判断する。
ここで,前記測定電流Idcが50[μA]未満でない場合には(S6のNo側),前記制御部1は,前記クリーニングにおけるクリーニング条件を予め設定された前記クリーニング条件A2に設定する(S8)。一方,前記測定電流Idcが50[μA]未満である場合,(S6のYes側),前記制御部1は,前記クリーニングにおけるクリーニング条件を予め設定された前記クリーニング条件A3に設定する(S9)。
そして,ステップS10において,前記制御部1は,前記ステップS5〜S9によって予め設定された前記クリーニング条件A1〜A3のいずれかに従って前記クリーニングを実行する。
例えば,前記測定電流Idcが20[μA]である場合(S6のYes側)には,上記表1のクリーニング条件設定情報T1に基づいて,前記クリーニング条件A3に設定され,即ち現像バイアスの印加時間が3000[ms]に設定されて,前記クリーニング装置55によるクリーニングが実行される。従って,前記感光体ドラム50の表面に付着した放電生成物を十分に除去し,該感光体ドラム50における画像流れを防止することができる。
その後,前記制御部1は,一般的な濃度補正などのキャリブレーション処理を実行し,当該複合機Xを画像形成処理などを実行し得る待機状態に移行させ,例えば前記操作表示部1にReady表示などを行う。
このとき,前記複合機Xが待機状態となるまでの時間は,前記ステップS10におけるクリーニングの実行時間の長さによって変動するところ,前記複合機Xでは,実際の前記画像形成部5の状態に応じて前記トナー供給量が適切に設定されてクリーニングが実行されるため,必要以上に前記クリーニングに時間を要しないため,前記待機状態になるまでの待ち時間が無駄に長くなることはない。
従って,前記感光体ドラム50及び前記帯電ローラ511への放電生成物の付着状況や吸湿状況に応じて必要と認められる範囲で前記クリーニング条件を設定することができ,トナー供給量やクリーニング時間の無駄を防止することが可能となる。
なお,前記複合機Xのように複数色に対応する複数の前記画像形成部5を有する構成では,前記制御部1は,前記画像形成部5各々について前記クリーニング制御処理を実行すればよいが,例えば前記画像形成部5各々における前記測定電流Idcの合計値に応じて前記画像形成部5各々のクリーニングにおけるクリーニング条件を設定することも考えられる。
一方,前記ステップS4において測定される前記測定電流Idcは,その測定時における前記感光体ドラム50の線速vに応じて変動するものである。具体的に,前記感光体ドラム50の表面上に同量の放電生成物が付着しているとき,前記感光体ドラム50の線速vが異なる二つの測定条件で測定電流Idcを測定すると,その線速vが早い場合に測定される測定電流Idcは,線速vが遅い場合に測定される測定電流Idcよりも大きい値となる。逆説すれば,二つの測定条件で測定された前記測定電流Idcが同じであっても,該測定電流Idcを測定したときの線速vが異なれば,実際に前記感光体ドラム50の表面上に付着している放電生成物の付着量が異なる。そのため,前記測定電流Idcだけでは,前記感光体ドラム50の表面上の放電生成物の付着量を正確に推定することはできない。
そこで,前記測定電流Idcだけではなく,前記測定電流Idcと前記ステップS4における前記測定電流Idcの測定時の前記感光体ドラム50の線速との比に応じて前記クリーニング条件を設定することが考えられる。以下,前記測定電流Idc及び前記感光体ドラム50の線速vの比であるIdc/vを電流線速比Idc/vという。
具体的に,図5,6に示す実験結果1〜45は,前記電流線速比Idc/vが各値であるときに,現像バイアスの印加時間及びクリーニング動作回数(例えば1回あたり90秒)を変えて前記クリーニング装置55によるクリーニングを実行し,その後,前記感光体ドラム50の表面の帯電電位を280V,現像バイアスの直流成分Vdcを160[V],交流成分Vppを1.3[kV],周波数3[kHz]として,印字率25%(600dpi,1×1dot)のテスト印字を行った場合に生じた画像流れの程度の測定結果を示している。
図5,6における画像流れの程度「○」は,画像流れに問題がないものとして予め定めた既定の基準以上まで十分に改善されたことを示し,画像流れの程度「△」は,少なくともその既定の基準まで改善されたことを示し,画像流れ「×」は画像流れがその既定の基準まで改善されなかったことを示す。なお,前記既定の基準は,前記複合機Xにおいて求められる画質に応じて適宜変更すればよい。
そして,上記表2のクリーニング条件設定情報T2は,図5,図6に示す実験結果1〜45に基づいて,前記クリーニング装置55による前記感光体ドラム50のクリーニングによって画像流れが改善されるように,前記電流線速比Idc/vと前記クリーニング条件A11〜A14との対応関係を予め設定したものである。
具体的に,上記表2のクリーニング条件設定情報T2では,前記電流線速比Idc/vが0.22以上0.65未満である場合には,現像バイアスの印加時間が500[ms],クリーニング動作回数が「1」であるクリーニング条件A11が対応付けられている。同じく,前記電流線速比Idc/vが0.65以上1.0未満である場合には,現像バイアスの印加時間が1000[ms],クリーニング動作回数が「1」であるクリーニング条件A12が対応付けられており,前記電流線速比Idc/vが1.0以上である場合には,現像バイアスの印加時間が3000[ms],クリーニング動作回数が「1」であるクリーニング条件A13が対応付けられている。さらに,前記電流線速比Idc/vが0.22未満である場合には,現像バイアスの印加時間が5000[ms],クリーニング動作回数が「2」であるクリーニング条件A14が対応付けられている。
これにより,上記表2のクリーニング条件設定情報T2に従って前記クリーニング条件A11〜A14のいずれかを選択してクリーニングを行えば,前記感光体ドラム50における画像流れの発生を防止することができる。
まず,ステップS21において,前記制御部1は,前記測定電流Idc[μA]と前記感光体ドラム50の線速v[mm/s]との比である電流線速比Idc/vを算出する。
続いて,ステップS22〜S28において,前記制御部1は,前記クリーニング装置55によるクリーニング時に前記現像ローラ53から前記感光体ドラム50に供給されるトナー供給量を,前記電流線速比Idc/vと前記クリーニング条件設定情報T2とに基づいて設定する。ここに,係る設定処理を実行するときの前記制御部1がトナー供給量設定手段に相当する。
ここで,前記電流線速比Idc/vが0.22以上0.65未満である場合には(S22のYes側),前記制御部1は,前記クリーニングにおけるクリーニング条件を予め設定された前記クリーニング条件A11に設定する(S25)。一方,前記電流線速比Idc/vが0.22以上0.65未満でない場合には(S22のNo側),処理はステップS23に移行する。
例えば,前記電流線速比Idc/vが1.3である場合(S24のYes側)には,上記表2のクリーニング条件設定情報T2に基づいて,現像バイアスの印加時間が3000[ms],クリーニング動作回数が「1」である前記クリーニング条件A13に設定され,前記クリーニング装置55によるクリーニングが実行される。
従って,前記感光体ドラム50の表面に付着した放電生成物を十分に除去し,該感光体ドラム50における画像流れを防止することができる。
ここに,図8,9は,前記複合機Xにおいて予め行った実験結果を示している。
具体的に,図8,9に示す実験結果1〜42は,前記電流線速比Idc/vが各値であるときに,現像バイアスの印加時間,クリーニング動作1回のトナー供給量,及びクリーニング動作回数を変えて前記クリーニング装置55によるクリーニングを実行し,その後,前記感光体ドラム50の表面の帯電電位を280[V],現像バイアスの直流成分Vdcを160[V],交流成分Vppを1.3[kV],周波数3[kHz]として,印字率25%(600dpi,1×1dot)のテスト印字を行った場合に生じた画像流れの程度の測定結果を示している。図8,9における画像流れの程度「○」は,画像流れに問題がないものとして予め定めた既定の基準以上まで十分に改善されたことを示し,画像流れの程度「△」は,少なくともその既定の基準まで改善されたことを示し,画像流れ「×」は画像流れがその既定の基準まで改善されなかったことを示す。なお,前記既定の基準は,前記複合機Xにおいて求められる画質に応じて適宜変更すればよい。
そして,図9に示すように,前記実験結果1〜42として得られたクリーニング後の画像流れの改善の程度が「○」又は「△」である場合と「×」である場合との分布から,トナー供給量の総量をy[mg],電流線速比Idc[μA]/V[mm/s]をxとしたとき,少なくともy≧400x−200の条件式を満たせば,画像流れの発生防止が可能であることがわかる。
これにより,上記条件式(y≧400x−200)を満たすようにクリーニング条件を設定してクリーニングを行えば,前記感光体ドラム50における画像流れの発生を防止することができる。
まず,ステップS31において,前記制御部1は,前記測定電流Idc[μA]と前記感光体ドラム50の線速v[mm/s]との比である電流線速比Idc/vを算出する。
続いて,ステップS32において,前記制御部1は,y≧400x−200を満たすように,前記クリーニング条件を設定する。具体的には,図8にも示したように,現像バイアスの印加時間,クリーニング動作1回のトナー供給量,クリーニング動作回数を変更することで,前記トナー供給量の総量yを調整すればよい。もちろん,その他,現像バイアスを変更することも考えられる。
なお,前記クリーニング時におけるトナー供給量に上限を設けていなければ,何らかの異常により前記トナー供給量の総量yが異常に多く設定されるおそれがある。そのため,前記トナー供給量の総量yを,例えば予め設定された1000[mg]以下の範囲でy≧400x−200を満たすように設定することが望ましい(即ち1000≧y≧400x−200)。このように前記クリーニング時におけるトナー供給量の上限を設定しておくことにより,該クリーニング時における著しいトナーの消費を防止することができる。
2:操作表示部
3:画像読取部
4:画像処理部
5:画像形成部
6:定着装置
7:温度湿度検出部
50:感光体ドラム
51:帯電装置
511:帯電ローラ
52:露光装置
53:現像ローラ
54:転写ローラ
55:クリーニング装置
551:クリーニングローラ
552:クリーニングブレード
553:トナー回収部
56:除電装置
Claims (6)
- 像担持体に接触する帯電ローラに電圧を印加しつつ該帯電ローラを回転させることにより前記像担持体を帯電させる帯電装置と,前記帯電装置によって帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置と,前記像担持体にトナーを供給することにより該像担持体上の静電潜像を現像する現像ローラと,前記現像ローラから前記像担持体に予め設定されたトナー供給量のトナーを供給させると共に,前記像担持体の表面に所定のクリーニング部材を接触させた状態で少なくとも前記像担持体を回転させることにより前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング制御手段とを備えてなる画像形成装置であって,
前記クリーニング制御手段による前記クリーニングの開始前に,前記帯電装置から前記帯電ローラに予め設定された測定電圧を印加したときの電流を測定する電流測定手段と,
前記電流測定手段によって測定された電流値Idc[μA]と該測定時の前記像担持体の線速v[mm/s]との比であるIdc/vをx,前記トナー供給量をy[mg]としたとき,y≧400x−200を満たすように前記クリーニング制御手段による前記クリーニングにおける前記トナー供給量を設定するトナー供給量設定手段と,
を備えてなることを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナー供給量設定手段が,前記電流測定手段によって測定された電流値が高いほど前記トナー供給量を大きく,前記電流測定手段によって測定された電流値が低いほど前記トナー供給量を小さく設定するものである請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記トナー供給量設定手段が,予め設定された上限量以下の範囲でy≧400x−200を満たすように前記トナー供給量を設定するものである請求項1又は2のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記トナー供給量設定手段が,前記現像ローラへの現像バイアスの印加時間,前記現像ローラ及び前記像担持体の電位差,一度の前記クリーニングにおけるクリーニング動作の実行回数のいずれか一つ又は複数を設定することにより,前記トナー供給量を設定するものである請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 当該画像形成装置の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段を更に備えてなり,
前記トナー供給量設定手段が,前記温湿度検出手段により検出された温度及び湿度が予め設定された所定条件を充足することを条件に前記クリーニングを実行するものである請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記像担持体がアモルファスシリコン感光体ドラムである請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
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