JP6308426B2 - 作像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
この露光感度の部分的な変動により、露光後の像担持体の表面電位が部分的に変動し、作像動作を再開した際に画像の濃度ムラ等の画像異常が生じる。
このときの感光体ドラムの回動量は、感光体表面の現像装置と対面した幅と、清掃手段と対面した幅とを比較して、長い方に相当する幅となるよう制御されている。
これにより、現像部とクリーニング部の各々と対向していた感光体表面を開放された感光体表面と同じ雰囲気の湿度に晒すことで、感光体ドラムの感光体表面の湿度の不均一を解消して画像濃度ムラの発生を防止することができる。
さらに、特許文献1の画像形成装置は、作像待機状態の間の感光体ドラムの回動量が少ないため、通常の作像作動中と比べて感光体ドラムの駆動モータの起動時間が短い。このため、作像待機状態の間の感光体ドラムの回動量では、異常検知手段が作動異常を検知するための起動量(回転量)、又は起動時間(回転時間)に満たない場合がある。
したがって、作像待機状態の間の駆動モータの異常検知ができず、駆動モータを破壊していしまうという問題が生じる。
また、特許文献1では作像待機状態の間の感光体ドラムの回動量を、感光体表面の現像装置と対面した幅と、清掃手段と対面した幅とを比較して、長い方に相当する幅となるような回動量としている。この回動量に限らず感光体の表面位置をずらせば、表面位置をずらさない場合と比べて、感光体表面の温湿度差を緩和することができる。
図1は、本実施形態に係るプリンタの作像装置100近傍の構成を示す概略図である。
図2は、作像装置100の制御系の構成を示すブロック図である。
このプリンタは、作像装置100の他、転写材である用紙を格納する用紙積載部と、この用紙積載部から用紙を搬送する搬送装置と、画像が印刷された用紙を画像形成装置外部に排出する排出装置を備えている。(いずれも図示しない)
帯電器2は、コロトロンによるコロナ放電方式であり、感光体1が回転を始めると、図示しない高圧電源により高電圧が印加され、感光体1表面を一様に帯電する。本実施形態においては、感光体1表面は負の電荷で均一に帯電される。また、本実施形態において帯電器2はコロトロンによるコロナ放電方式を採用したが、これに限らず、グリッドを設けたスコロトロンによるコロナ放電方式、ローラを用いた接触式、又は非接触式のローラ帯電方式を採用することができる。
定着装置8は、少なくとも1つが加熱ロールである一対の定着ロール8a、8bによって形成され、表面にトナー像を吸着した用紙を、この定着ロール8a、8bのニップ部にて加熱、加圧することで用紙101の表面にトナー像を溶融定着する。
このコントローラ110は、CPU、ROM、RAM等を備えたマイクロコンピュータで構成され、ソフトウエアを実行して実現される。また、不図示のバックアップ電源装置により、主電源が絶たれてもカウンタ、タイマーなどは動作可能となっている。
感光体1は、コントローラ110からの作像動作開始信号を受けて回転を始め、帯電器2によって感光体1の表面を負の電荷で均一に帯電される。この感光体1の回転は、作像動作が終了するまで継続して行われる。
図示しない外部装置から文字データや図形データが入力されると、ドットイメージに変換されてコントローラ110を介して露光装置3のオン/オフ信号としてプリンタに送られる。露光装置3は、このオンオフ信号をプリンタから受け、感光体1にレーザ光等を部分的に照射することで感光体1表面上の電荷を部分的に消失させ、静電潜像を形成する。
このとき、用紙101が図示しない搬送手段によって感光体1と転写器5とのニップ部まで搬送され、転写器5によって図中下面にトナー像と逆極性の電荷を付与される。感光体1表面のトナー像が形成された箇所が転写器5に対向すると、トナー像と逆極性の電荷をもった用紙101がトナー像を吸引する。
一方、トナー像を吸着した用紙101は定着装置8へ搬送され、定着ロール8a、8bのニップ部にてトナー像を溶融定着された後、図示しない排出部からプリンタの外部へ排出される。
まず、本実施形態における駆動モータの異常検知手段について述べる。
本実施形態において感光体1を駆動する図示しない駆動モータは、プロセス線速に合わせたトルク性能を有している。例えば、クリーニングブレード6aがめくれたなどの要因で、駆動モータに所定の値以上のトルク値がかかった場合、このトルク性能により、駆動モータの回転がロックされる。
また、本実施形態における駆動モータは、当該ロック状態を検知するための異常検知手段であるロック検知手段1bを有している。このロック検知手段1bはコントローラ110に接続され、検知した信号をコントローラ110へ送信している。このロック検知手段1bを安定的に働かすためには、異常を検知するための所定の起動量、又は所定の起動時間、駆動モータを動作させる必要がある。
図1に示すように、現像機4と清掃装置6とは、トナーの飛散を防止するためにそれぞれ閉空間で構成されており、感光体1と対向する面に開口面A,Bを有している。
作像動作終了後の作像待機状態における感光体1の周辺においては、現像機4の温度が最も高くなっている。また、現像機4は、現像機4の内部に収容されたトナーに含有されている水分によって、湿度も高くなっており、感光体1表面上の現像機4の開口面Aと対向した箇所の雰囲気は、感光体1表面上の当該箇所以外の雰囲気と比べて温湿度差が生じる。
また、作像待機状態における清掃装置6においても、クリーニング後の残留トナーや潤滑材の水分によって湿度が高くなっており、感光体1表面上の清掃装置6の開口面Bと対向した箇所は、感光体1表面上の当該箇所以外の雰囲気と比べて湿度差が生じる。
従来の画像形成装置において、低温低湿環境(10℃15%環境)における感光体の露光電位は、作像動作後に感光体を回転させなかった場合、図3に示すように、感光体1表面上の現像手段と対向する位置Xや、清掃手段に対向する位置Yの周期で差が生じる。
表1に同画像形成装置の作像動作後の感光体を回転させない作像待機状態の経過時間に伴う濃度ムラのレベルを示す。
本実施形態におけるコントローラ110の実施例(以下、実施例1という)について説明する。
本実施例1では、作像動作後の作像待機状態において、感光体1を所定量回転させる。この所定量としては、駆動モータのロック検知に必要な起動時間を十分に満たす回転量、または回転時間としている。
本実実施例1では、作像待機状態の間の感光体1の回転により、感光体1の表面位置が360度移動した後、現像機4との開口面Aが感光体1表面上に成す角度αと、清掃装置6の開口面Bが感光体1表面上に成す角度βとのうち、大きい方の角度の半分の角度分移動した位置になるように感光体1の回転を停止させるよう、コントローラ110によって制御している。
図5は、実施例1における作像待機状態の感光体回転期間に対する画像濃度差の関係を示すグラフである。
作像待機状態の間の画像濃度差は、表1に示すように、作像動作後から10分が経過した時点から顕著になり始める。そこで、感光体1の作像待機状態が一定時間以上継続した場合に感光体1の表面位置を移動させる。そして、図5に示すように、作像待機状態の感光体回転期間が40分を過ぎると、感光体表面の現像機4と清掃装置6とが対向する箇所と、感光体表面の当該箇所以外の部分との画像濃度差が時間の経過と共に小さくなる。
したがって、本実施例1では、例えば、感光体の回転動作を作像動作後に、現像器4の温度と清掃装置6の温度とが感光体1周辺の環境温度と平衡になるような期間として、作像待機状態開始から60分が経過した時点で当該繰り返し動作を止め、次の作像動作開始まで感光体1を待機させる。
本実施形態におけるコントローラ110の他の実施例(以下、実施例2という)について説明する。
図6は、本実施例2における作像装置の動作の例を示すタイミングチャートである。
本実施例2における制御手段は、コントローラ110によって、図6に示すように、作像装置100が作像待機状態で、かつ感光体1の回転時に間欠的に現像機4を駆動するよう制御している。
このように、感光体1表面に付着した微量なトナーが清掃装置6のクリーニングブレード6aに入力されることで潤滑材の役目を果たす。作像待機状態において、トナーが入力されない状態で感光体1の回転、停止を繰り返すことで発生しやすい、クリーニングブレードの捲れを防止することができる。したがって、実施例1と比較して、清掃装置6のクリーニングブレード6aの捲れ防止効果をより上げることができる。なお、この現像機4の駆動中に現像バイアスを印加しても良い。
本実施形態におけるコントローラ110の更に他の実施例(以下、実施例3という)について説明する。
図7は、実施例3における感光体1の動作を示すフローチャートである。
本実施例3における作像装置100は、作像装置100の環境湿度を検知するための湿度センサー(図示せず)を有している。
コントローラ110は、図7に示すように、作像待機状態における作像装置100の環境湿度によって、感光体1の回転・停止動作を制御している。濃度ムラなどの異常画像は、作像装置100の環境湿度が低温低湿環境の場合に生じやすいため、例えば、相対湿度が30%以下だった場合、感光体1を所定の回転量で回転・停止させ、この回転・停止動作を所定の時間周期で繰り返す。
作像動作終了直後の感光体近傍の雰囲気はほぼ一定であり、感光体表面の部分的な温湿度差による濃度ムラは微小である。このため、作像待機状態の間の感光体1の回転動作を、作像待機状態が所定の時間経過した後に開始するように制御してもよい。
これにより、他の実施例と比較して、電力の消費や作像装置100内の構成部品の磨耗を減らすことができる。
本実施形態におけるコントローラ110の更に他の実施例(以下、実施例4という)について説明する。
図9は、実施例4における感光体1の動作を示すフローチャートである。
本実施例4における作像装置100は、作像装置100の環境温度を検知するための温度センサー(図示せず)を有している。
コントローラ110は、図9に示すように、作像待機状態における作像装置100の環境温度によって、感光体1の回転・停止動作を制御している。例えば、所定温度を15度とした場合、作像待機状態で作像装置の環境温度が15度以下だと検知すると、コントローラ110を介して感光体1を所定の回転量で回転・停止させる。図8の湿度センサーを温度センサーに置き換えて考えることもできる。その後の動作は実施例3と同様の為、説明を省略する。
また、本実施例4においては湿度検知手段を用いていないが、作像装置100が低温環境の場合はおおむね低湿状態であるため、温度検知手段のみを用いることができる。
(態様A)
感光体1などの像担持体とコントローラ110などの制御手段とを備え、前記制御手段が前記像担持体の作像待機状態の間に前記像担持体を回転させるよう制御する作像装置において、
前記像担持体を駆動する駆動モータなどの駆動手段と、前記駆動手段の作動異常を検知するロック検知手段1bなどの異常検知手段を備え、前記制御手段は、前記像担持体の作像待機状態の間に、少なくとも前記異常検知手段が異常を検知するための起動量、又は起動時間を満たすように前記像担持体を回転させるように制御することを特徴とする。
これにより、現像機4や清掃装置6の開口面A,Bと対向する感光体1表面位置が一定の箇所に長時間とどまらず、感光体1表面の部分的な湿度差が生じるのを防ぐことができる。よって、感光体1の表面電位差による濃度ムラなどの画像異常を防ぐことができる。
態様Aにおいて、感光体1などの前記像担持体に作像された静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像機4などの現像手段を備え、コントローラ110などの前記制御手段は、感光体1などの前記像担持体の作像待機状態の間に前記像担持体の任意の表面位置が、少なくとも前記像担持体の1周分以上移動させるよう前記像担持体の回転を制御することを特徴とする。
本態様においては、感光体1を1周分以上回転させることで、駆動モータのロック検知に必要な起動時間を十分に満たすことができるため、モータロックなどの駆動モータの異常を検知することができる。よって、感光体1の駆動手段である駆動モータの破壊を防止することができる。
態様A又はBにおいて、感光体1などの前記像担持体に作像された静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像機4などの現像手段と、前記像担持体の表面に付着した現像剤を除去する清掃装置6などの清掃手段とを備え、前記制御手段は、前記像担持体の作像待機状態の間に、前記像担持体の表面位置を前記像担持体の1周分移動させ、さらに、前記像担持体の表面位置を、前記現像手段と対向する前記像担持体の表面位置の成す角度と、前記清掃手段と対向する前記像担持体の表面位置の成す角度とのうち、大きい方の角度の半分の角度分移動させるように前記像担持体の回転を制御することを特徴とする。
態様A乃至Cいずれか一の態様において、コントローラ110などの前記制御手段は、前記像担持体の作像待機状態が一定時間以上継続した場合に前記像担持体の表面位置を移動させるように前記像担持体の回転を制御することを特徴とする。
本態様においては、濃度ムラが顕著になる所定の時間まで待機状態が継続した場合に感光体1の回転動作を開始するよう制御した。これにより、他の態様と比べて、電力の消費や作像装置100内の構成部品の磨耗を減らすことができる。
態様A乃至Dいずれか一の態様において、コントローラ110などの前記制御手段は、感光体1などの前記像担持体の作像待機状態の間に一定の周期で前記像担持体を回転させ、一定期間回転させた後に、次の作像動作まで前記作装置を待機させるように制御することを特徴とする。
本態様においては、作像待機状態の間に感光体1の回転動作を一定の周期で繰り返すことで、現像機4や清掃装置6の開口面A,Bと対向する感光体1表面位置が一定の箇所に長時間とどまらず、感光体1表面の部分的な湿度差が生じるのを防ぐことができる。また、画像濃度差が微小になるような所定の時間が経過した時点で、感光体1の回転動作の繰り返しを止めることで、他の態様と比べて、電力の消費や作像装置100内の構成部品の磨耗を減らすことができる。
態様A乃至Eいずれか一の態様において、感光体1などの前記像担持体に作像された静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像機4などの現像手段を備え、コントローラ110などの前記制御装置は、前記像担持体が作像待機状態で、かつ前記像担持体の回転駆動時に、前記現像手段を駆動させるよう制御することを特徴とする。
本態様においては、現像機4を回転させることで、現像バイアスを印加しなくてもファンデルワース力により微量なトナーを感光体1表面に積極的に付着させることができる。これにより、感光体1表面に付着した微量なトナーが潤滑材の役目を果たし、他の態様と比べて、清掃装置6のクリーニングブレード6aの捲れ防止効果を上げることができ、駆動モータへの負荷を軽減することができる。
態様A乃至Fいずれか一の態様において、作像装置100などの前記作像装置の環境湿度を検知する湿度センサーなどの環境湿度検知手段を有し、前記制御手段は、前記環境湿度検知手段による検知結果に基づいて、前記像担持体の作像待機状態の間に、前記像担持体の回転動作を制御することを特徴とする。
本態様においては、作像待機状態における作像装置100の相対湿度が30%以下だった場合、感光体1を所定の回転量で回転させ、この回転動作を所定の時間周期で繰り返す。
これにより、所定の条件の場合のみ感光体1を回転させることができ、他の態様と比べて電力の消費や作像装置100内の構成部品の磨耗を減らすことができる。
態様A乃至Gいずれか一の態様において、前記作像装置の環境温度を検知する温度センサーなどの環境温度検知手段を有し、前記制御手段は、前記環境温度検知手段による検知結果に基づいて、前記像担持体の作像待機状態の間に、前記像担持体の回転動作を制御することを特徴とする。
本態様においては、作像待機状態における作像装置100の環境温度が15度以下だった場合、感光体1を所定の回転量で回転させ、この回転動作を所定の時間周期で繰り返す。
これにより、所定の条件のみ感光体1を回転させることができ、他の態様と比べて、電力の消費や作像装置100内の装置の磨耗を減らすことができる。
感光体1などの像担持体とコントローラ110などの制御手段とを備え、前記制御手段が前記像担持体の作像待機状態の間に前記像担持体を回転させるよう制御する画像形成装置において、態様A乃至Hいずれか一の作像装置を備えることを特徴とする。
これにより、像担持体の表面電位差による画像異常を防ぎ、像担持体の駆動手段の破壊を防止することができる。
1b ロック検知手段
2 帯電器
3 露光装置
4 現像機
5 転写器
6b クリーニングブラシ
6a クリーニングブレード
6c 回収搬送ローラ
6 清掃装置
7 潤滑剤塗布装置
8a、8b 定着ロール
8 定着装置
100 作像装置
101 用紙
110 コントローラ
A,B 開口面
X 位置
Y 位置
α 角度
β 角度
Claims (9)
- 像担持体と制御手段とを備え、前記制御手段が前記像担持体の作像待機状態の間に前記像担持体を回転させて、前記像担持体の表面の湿度を均一化する制御を行う作像装置において、
前記像担持体の表面に接触するクリーニングブレードを有し、付着した現像剤を除去する清掃手段と、前記像担持体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の作動異常を検知する異常検知手段とを備え、前記像担持体の作像待機状態の間に一定の周期で前記像担持体の表面の湿度を均一化する制御を行うものであり、前記制御手段は、前記像担持体の表面の湿度を均一化する制御時、少なくとも前記異常検知手段が異常を検知するための起動量、又は起動時間を満たすように前記像担持体を回転させるように制御することを特徴とする作像装置。 - 請求項1の作像装置において、前記像担持体に作像された静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像手段を備え、前記制御手段は、前記像担持体の表面の湿度を均一化する制御時、前記現像手段の閉空間の開口面と対向した前記像担持体の表面位置が、少なくとも前記像担持体の1周分以上移動させるように前記像担持体の回転を制御することを特徴とする作像装置。
- 請求項1又は2の作像装置において、前記像担持体に作像された静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像手段を備え、前記制御手段は、前記像担持体の表面の湿度を均一化する制御時、前記像担持体の表面位置を前記像担持体の1周分移動させ、さらに、前記像担持体の任意の表面位置を、前記現像手段と対向する前記像担持体の表面位置の成す角度と、前記清掃手段と対向する前記像担持体の表面位置の成す角度とのうち、大きい方の角度の半分の角度分移動させるように前記像担持体の回転を制御することを特徴とする作像装置。
- 請求項1乃至3いずれか一の作像装置において、前記制御手段は、前記像担持体の作像待機状態が一定時間以上継続した場合に前記像担持体の表面位置を移動させるように前記像担持体の回転を制御することを特徴とする作像装置。
- 請求項1乃至4いずれか一の作像装置において、前記制御手段は、一定期間、前記像担持体の表面の湿度を均一化する制御を行った後は、次の作像動作まで前記像担持体を待機させるように制御することを特徴とする作像装置。
- 請求項1乃至5いずれか一の作像装置において、前記像担持体に作像された静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像手段を備え、前記制御手段は、前記像担持体の表面の湿度を均一化する制御を行う時に、前記現像手段を駆動させるよう制御することを特徴とする作像装置。
- 請求項1乃至6いずれか一の作像装置において、前記作像装置の環境湿度を検知する環境湿度検知手段を有し、前記制御手段は、前記環境湿度検知手段による検知結果に基づいて、前記像担持体の表面の湿度を均一化する制御を行う制御することを特徴とする作像装置。
- 請求項1乃至7いずれか一の作像装置において、前記作像装置の環境温度を検知する環境温度検知手段を有し、前記制御手段は、前記環境温度検知手段による検知結果に基づいて、前記像担持体の表面の湿度を均一化する制御を行うことを特徴とする作像装置。
- 像担持体と制御手段とを備え、前記制御手段が前記像担持体の作像待機状態の間に前記像担持体を回転させるよう制御する画像形成装置において、請求項1乃至8いずれか一の作像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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