JP6407046B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6407046B2
JP6407046B2 JP2015014261A JP2015014261A JP6407046B2 JP 6407046 B2 JP6407046 B2 JP 6407046B2 JP 2015014261 A JP2015014261 A JP 2015014261A JP 2015014261 A JP2015014261 A JP 2015014261A JP 6407046 B2 JP6407046 B2 JP 6407046B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
control unit
image forming
charging
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015014261A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016139029A (ja
Inventor
加藤 健
健 加藤
Original Assignee
株式会社沖データ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社沖データ filed Critical 株式会社沖データ
Priority to JP2015014261A priority Critical patent/JP6407046B2/ja
Priority to US15/002,188 priority patent/US9563145B2/en
Publication of JP2016139029A publication Critical patent/JP2016139029A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6407046B2 publication Critical patent/JP6407046B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0208Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
    • G03G15/0216Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
    • G03G15/0225Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers provided with means for cleaning the charging member
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0258Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices provided with means for the maintenance of the charging apparatus, e.g. cleaning devices, ozone removing devices G03G15/0225, G03G15/0291 takes precedence
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/55Self-diagnostics; Malfunction or lifetime display
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0103Plural electrographic recording members
    • G03G2215/0119Linear arrangement adjacent plural transfer points
    • G03G2215/0138Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to a recording medium carried by a transport belt
    • G03G2215/0141Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to a recording medium carried by a transport belt the linear arrangement being horizontal

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真方式等を用いた画像形成装置に関するものである。
従来、例えば、電子写真方式の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の表面が、帯電部材としての帯電ローラによって一様に、且つ、均一に帯電される。帯電された感光体ドラムの表面は、露光されて静電潜像が形成される。形成された静電潜像には、現像剤としてのトナーが付着させられて現像が行われ、現像剤像としてのトナー像が形成される。形成されたトナー像は、印刷用紙等の記録媒体に転写された後、加圧及び加熱によって定着される。記録媒体に転写されずに感光体ドラム上に残留したトナーは、クリーニング部材によって除去される。
近年、高画質化及び高速化を目的として、外添剤を有するトナーの小粒径化や低融点化が図られてきている。このようなトナーに対しては、外添剤量が増えてくるためクリーニングが困難である。そのため、帯電ローラ上に外添剤が付着してしまい、帯電不良による縦白筋、悪化した場合は汚れが発生する。そこで、特許文献1では、画像形成時とは逆極性の帯電電圧を帯電ローラに印加して、外添剤を除去する方法が提案されている。
特開2009−98498号公報
しかしながら、従来の画像形成装置では、次のような課題があった。
画像形成時と逆極性の帯電電圧を帯電ローラに印加すると、トナーとは逆極性の外添剤が、帯電ローラから離間しやすくなる。しかし、感光体ドラムの表面電位も画像形成時と逆極性になってしまうので、帯電ローラに付着していた外添剤の帯電極性と、感光体ドラム表面の帯電極性と、が同極性になってしまう。そのため、帯電ローラに付着した外添剤は、感光体ドラムには移りにくいという課題があった。
本発明の画像形成装置は、外添剤を有する現像剤により形成された現像剤像を表面にて担持する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電するための帯電電圧が印加される帯電部材と、前記現像剤を担持し、帯電された前記像担持体の表面に前記現像剤像を形成するための現像電圧が印加される現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対して前記現像剤を供給するための供給電圧が印加される現像剤供給部材と、前記現像剤像を記録媒体上に印刷するための画像形成を制御し、非画像形成時に前記帯電部材を清掃するクリーニングシーケンスモードを制御する主制御部と、前記主制御部の指示に基づき、前記帯電電圧、前記現像電圧及び前記供給電圧の出力を変化させ、前記クリーニングシーケンスモードを実行させる電圧制御部と、を備えている。
そして、前記電圧制御部は、前記クリーニングシーケンスモードを実行する際に、前記帯電電圧の絶対値を前記画像形成時よりも大きくした後、前記帯電電圧の出力をオフ状態にすることを特徴とする。
本発明の画像形成装置によれば、画像形成後に、帯電部材のクリーニングシーケンスモードを実施し、このクリーニングシーケンスモードの際に、帯電電圧の絶対値を、画像形成時よりも大きくした後、その帯電電圧の出力をオフ状態にしている。これにより、帯電部材上に付着した、現像剤と逆極性の外添剤が、像担持体側へ移動しやすくなり、印刷スループットを大きく落とすことなく、帯電部材の外添剤付着を除去することが可能となる。従って、帯電部材の表面の外添剤付着による帯電むらが解消され、像担持体が均一に帯電されるため、良好な画像を形成することができる。
図1は本発明の実施例1における画像形成装置を示す概略の構成図である。 図2は図1中の各画像形成ユニット10を示す構成図である。 図3は図1の画像形成装置1における制御系の構成を示すブロック図である。 図4は実施例1の画像形成ユニット10における印刷ジョブ毎の帯電ローラクリーニングシーケンスモードを示すタイムチャートである。 図5は周囲環境の水蒸気量と帯電ローラ25への外添剤付着状態との関係を示す図である。 図6は実施例2におけるクリーニングシーケンスモードCNの処理を示すフローチャートである。 図7は実施例3におけるクリーニングシーケンスモードCNの処理を示すフローチャートである。
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
(実施例1の構成)
図1は、本発明の実施例1における画像形成装置を示す概略の構成図である。
この画像形成装置1は、例えば、電子写真法を用いてカラー画像を形成するカラープリンタであり、筐体である装置本体2を有している。装置本体2の上部カバーには、スタッカ部3が設けられている。装置本体2内の上部には、複数の画像形成ユニット10が着脱自在に装着されている。複数の画像形成ユニット10としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の画像形成ユニット10K,10Y,10M,10Cが設けられている。各画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)は、印刷用紙等の記録媒体41における媒体搬送路43に沿って上流側から下流側(図1では右から左)に順に配列されている。
各画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)は、現像ユニット20、トナーカートリッジ28、及び露光装置としての露光ヘッド29をそれぞれ有している。現像ユニット20としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンCの画像をそれぞれ形成する画像ユニット20K,20Y,20M,20Cが設けられている。トナーカートリッジ28としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用のトナーカートリッジ28K,28Y,28M,28Cが設けられている。更に、露光ヘッド29としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の露光ヘッド29K,29Y,29M,29Cが設けられている。
各現像ユニット20(=20K,20Y,20M,20C)は、現像剤としてのトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラ21と、供給されたトナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラ22と、この現像ローラ22の表面に形成されるトナー層の厚さを規制する現像剤規制部材としての現像ブレード23と、をそれぞれ有している。
供給ローラ21としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の供給ローラ21K,21Y,21M,21Cが設けられている。現像ローラ22としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の現像ローラ22K,22Y,22M,22Cが設けられている。更に、現像ブレード23としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の現像ブレード23K,23Y,23M,23Cが設けられている。
各現像ユニット20(=20K,20Y,20M,20C)は、更に、現像剤像としてのトナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム24と、帯電部材としての帯電ローラ25と、クリーニング部材としてのクリーニングブレード26と、を有している。感光体ドラム24としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の感光体ドラム24K,24Y,24M,24Cが設けられている。帯電ローラ25としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の帯電ローラ25K、25Y,25M,25Cが設けられている。更に、クリーニングブレード26としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用のクリーニングブレード26K,26Y,26M,26Cが設けられている。
各現像ユニット20(=20K,20Y,20M,20C)には、トナーを供給するための現像剤収容体としてのトナーカートリッジ28がそれぞれ着脱自在に装着されている。トナーカートリッジ28としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用のトナーカートリッジ28K,28Y,28M,28Cが設けられている。各トナーカートリッジ28(=28K,28Y,28M,28C)から供給されたトナーは、各現像ユニット20内の供給ローラ21へそれぞれ供給される。各供給ローラ21は、図1において矢印の反時計回りに回転する。各供給ローラ21には、図1において矢印の反時計回りに回転する現像ローラ22がそれぞれ接触している。各現像ローラ22の外周面には、現像ブレード23がそれぞれ接触している。更に、各現像ローラ22には、図1において矢印の時計回りに回転する感光体ドラム24がそれぞれ接触している。
各感光体ドラム24は、導電性支持体の表面に感光層を設けたドラム状の部材である。各感光体ドラム24の周囲には、この感光体ドラム24の表面をそれぞれ一様に帯電させる帯電ローラ25と、各感光体ドラム24の表面に光を照射して静電潜像をそれぞれ形成する露光ヘッド29と、静電潜像をトナーによりそれぞれ現像する前記の現像ローラ22と、各感光体ドラム24の表面に残留するトナーをそれぞれ掻き取るクリーニングブレード26と、が配置されている。
複数の画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)の下側には、転写装置30が配置されている。転写装置30は、ベルト駆動ローラ31と、ベルト従動ローラ32と、無端状ベルトである搬送ベルト33と、複数の転写部材としての転写ローラ34と、を有している。複数の転写ローラ34としては、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の転写ローラ34K,34Y,34M,34Cが設けられている。
ベルト駆動ローラ31は、シアンCの画像形成ユニット10C側に配置され、ベルト従動ローラ32は、ブラックKの画像形成ユニット10K側に配置されている。ベルト駆動ローラ31及びベルト従動ローラ32間には、搬送ベルト33が張架されている。ベルト駆動ローラ31は、搬送ベルト33を走行させるローラであり、ベルト従動ローラ32は、搬送ベルト33に一定の張力を付与するローラである。ベルト駆動ローラ31が回転することにより、搬送ベルト33が走行し、この搬送ベルト33の表面に、印刷用紙等の記録媒体41を吸着保持して搬送するようになっている。各転写ローラ34は、搬送ベルト33の内側において、各感光体ドラム24のそれぞれと対向するように配置されている。各転写ローラ34には、各感光体ドラム24に形成されたトナー像をクーロン力により記録媒体41に転写するための転写電圧が印加される。
搬送ベルト33の下側には、濃度センサ66aが対向配置されている。濃度センサ66aは、搬送ベルト33の表面に印刷された印刷パターンの濃度を読み取るものである。
装置本体2内の下部には、複数枚の記録媒体41を積載状態で収容するための媒体収容部としての給紙カセット40が挿脱自在に装着されている。給紙カセット40の前端上方側には、この給紙カセット40内の記録媒体41を送り出すための給紙手段としてのホッピングローラ42が配設されている。ホッピングローラ42は、給紙カセット40内の一番上の記録媒体41の表面に接触するように配置され、回転することにより記録媒体41を媒体搬送路43側へ送り出すものである。
ホッピングローラ42の下流側には、媒体搬送路43に沿って、レジストローラ対44,45と、搬送ローラ対46,47と、が配置されている。レジストローラ対44,45は、記録媒体41がこのレジストローラ対44,45の挟持部(ニップ部、以下「NIP部」という。)に到達してから一定の待機時間を経て回転を開始することにより、記録媒体41の歪み(スキュー)を矯正しつつ、搬送ローラ対46,47へ向けて記録媒体41を搬送する部材である。搬送ローラ対46,47は、レジストローラ対44,45から搬送されてきた記録媒体41を、複数の画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)へ向けて搬送する部材である。
シアンCの画像形成ユニット10Cの下流側には、媒体搬送路43に沿って、定着装置50が設けられている。定着装置50は、トナー像が転写された記録媒体41に圧力及び熱を加えることで、そのトナー像を記録媒体41に定着するものである。定着装置50は、記録媒体41を加熱するためのハロゲンランプ等のヒータ51aを内蔵した定着ローラ51と、この定着ローラ51との間で記録媒体41を加圧する加圧ローラとしての定着バックアップローラ52と、を備えている。定着装置50の下流側には、媒体搬送路43に沿って、排出ローラ群53,54が配置されている。排出ローラ群53,54は、トナー像が定着された記録媒体41を、装置本体2の上部カバーに設けられた記録媒体載置用のスタッカ部3へ排出する部材である。
図2は、図1中の各画像形成ユニット10を示す構成図である。
供給ローラ21は、トナーカートリッジ28から排出されるトナーTを現像ローラ22へ供給する部材であり、その現像ローラ22の表面に接するように設けられ、現像ローラ22の回転方向と同方向に(即ち、対向部での表面の移動方向が逆方向となるように)回転する。供給ローラ21は、例えば、金属製のシャフトの表面に半導電性ウレタンゴムを形成したものである。供給ローラ21には、現像ローラ22にトナーTを供給するために、供給電圧制御部により供給電圧V71が印加される。
現像ローラ22は、感光体ドラム24の表面に接するように設けられ、この感光体ドラム24の回転方向と反対方向に(即ち、対向部での表面の移動方向が順方向となるように)回転する。現像ローラ22は、例えば、金属製のシャフトの表面に半導電性ウレタンゴムを形成したものである。現像ローラ22には、感光体ドラム24の表面の静電潜像を現像するため、現像電圧制御部により現像電圧V69が印加される。
現像ブレード23は、例えば、ステンレスで形成された長尺の板状部材を、長手方向に直交する断面が略L宇状となるように屈曲したものである。現像ブレード23は、屈曲部分の外側の面が、現像ローラ22の表面に当接するように配置されている。現像ブレード23には、現像ローラ22上のトナー層の帯電量を制御するため、ブレード電圧制御部によりブレード電圧V70が印加される。
感光体ドラム24は、円筒形状の導電性支持体と、この導電性支持体の表面に形成された感光層と、を有している。導電性支持体は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料、又は、導電性粉体(金属、カーボン、酸化錫等)を添加した樹脂材料等によって構成することができる。本実施例1では、導電性支持体が金属材料(例えば、アルミニウム)で形成されている。感光層は、光導電性材料をバインダ樹脂に溶解又は分散させた単層の感光層(単層型感光層)、又は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層した積層型感光層、によって構成することができる。単層型感光層は正帯電性(プラス帯電性)であり、積層型感光層は負帯電性(マイナス帯電性)である。本実施例1では、積層型感光層を用いている。積層型感光層の場合には、導電性支持体の表面と感光層との間に、更に下引き層が形成される。下引き層は、金属酸化物(例えば、酸化チタン)等の粒子をバインダ樹脂に分散したものであり、接着性及びブロッキング性を向上するために設けられる。
感光体ドラム24は、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、又はブレードコーティング法等により、導電性支持体の表面に、下引き層、電荷発生層及び電荷輸送層を順に形成することによって作成される。本実施例1では、浸漬コーティング法を用いている。浸漬コーティング法では、バインダ樹脂(例えば、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂等)を溶解した溶液中に金属酸化物粒子を分散した塗布液に導電性支持体を浸漬(ディッピング)し、その後、導電性支持体を塗布液から引き上げて乾燥することにより、導電性支持体の表面に下引き層を形成する。次いで、バインダ樹脂(例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂等)を溶解した溶液中に電荷発生物質を分散した塗布液に導電性支持体を浸潰し、その後、導電性支持体を塗布液から引き上げて乾燥することにより、下引き層の表面に電荷発生層を形成する。更に、バインダ樹脂(例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂等)を溶解した溶液中に電荷輸送物質を分散した塗布液に導電性支持体を浸潰し、その後、導電性支持体を塗布液から引き上げて乾燥することにより、電荷発生層の表面に電荷輸送層を形成する。本実施例1では、一例であるが感光体ドラム24の外径を30mmとし、感光層(電荷発生層及び電荷輸送層)の膜厚を28μmとする。
帯電ローラ25は、感光体ドラム24の表面に接するように設けられ、この感光体ドラム24の回転に追従して回転する。帯電ローラ25は、例えば、金属製のシャフトの表面に半導電性エピクロロヒドリンゴムを形成したものである。帯電ローラ25には、感光体ドラム24の表面を一様に帯電するため、帯電電圧制御部により帯電電圧V67が印加される。
感光体ドラム24の近傍に配置された露光ヘッド29は、例えば、複数の発光ダイオード(以下「LED」という。)を一方向に配列した発光素子アレイと、複数のレンズを一方向に配列したレンズアレイと、を備えている。露光ヘッド29は、各LEDから出射された光をレンズによって感光体ドラム24の表面に集光させるように構成されている。
クリーニングブレード26は、感光体ドラム24の回転方向において、転写ローラ34及び感光体ドラム24間のNIP部と、帯電ローラ25及び感光体ドラム24間のNIP部と、の間に配置されている。クリーニングブレード26は、先端部が感光体ドラム24の表面に押し当てられることで、この感光体ドラム24の表面に残った転写残トナーを掻き取るものである。クリーニングブレード26は、例えば、感光体ドラム24の軸方向に長い長尺状の部材であり、ゴム(例えば、ウレタンゴム)等の弾性部材で形成されている。クリーニングブレード26は、ブレードホルダ27によって、画像形成ユニット10の本体部に対して固定されている。なお、図2に示した例では、ブレードホルダ27は、水平に延在する水平部と、斜め下方に(感光体ドラム24の外周に向かつて)傾斜する傾斜部と、を有しているが、このような形状に限定されるものではなく、例えば、平板状の部材であってもよい。
転写ローラ34は、感光体ドラム24との間で搬送ベルト33を挟むように設けられ、その感光体ドラム24の回転に追従して回転する。転写ローラ34は、例えば、金属製のシャフトの表面に、アクリルニトリルブタジエンゴム(NBR)等の発泡ゴムを形成したものである。転写ローラ34には、感光体ドラム24の表面のトナー像を記録媒体41に転写するため、転写電圧制御部により転写電圧V72が印加される。
本実施例1の画像形成装置1では、例えば、トナーTとして非磁性一成分現像剤を用いる。トナーTは、重合トナーであり、平均粒径は、6μmである。トナーTは、少なくとも樹脂及び着色剤を含有する母粒子と、母粒子の表面に添加(外添)される外添剤と、を有している。母粒子は、乳化重合法によって製造される。外添剤の平均粒径は、5〜400nmである。又、母粒子100重量部に対する外添剤の添加量は、好ましくは0.5〜8.0重量部、より好ましくは1.5〜6.0重量部、更に好ましくは1.5〜5.0重量部である。
本実施例1におけるトナーTは、外添剤として、メラミン、中サイズシリカ、有機微粒子及びシリカスペーサを有する。メラミンの平均粒径は、100〜300nmであり、中サイズシリカの平均粒径は、5〜40nmである。有機微粒子の平均粒径は、100〜400nmであり、シリカスペーサの平均粒径は、100nmである。上述した外添剤の含有量(重量部)は、エネルギー分散型X線分光法(EDX)やFT−IR等を用いてトナーの組成を分析して得られるスペクトル強度と、外添剤を既知の重量部だけ添加した場合のスペクトル強度と、の比率から求めることができる。スペクトル強度の比率と含有量(重量部)とは、比例関係にある。
図3は、図1の画像形成装置1における制御系の構成を示すブロック図である。
画像形成装置1の制御系では、主制御部60を有している。主制御部60は、例えば、パーソナルコンピュータ等の上位装置59からインタフェース(以下「I/F」という。)制御部61を介して印刷データ及び制御命令(制御コマンド)を受信し、画像形成装置1の印刷(即ち、画像形成)動作の全体をプログラム制御するものである。主制御部60は、例えば、マイクロプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力ポート、タイマ等により構成されている。
主制御部60には、前記のI/F制御部61の他に、画像データ編集メモリ63、パネル部64、操作キー部65、及び、センサ群66が接続されている。I/F制御部61と画像データ編集メモリ63との間には、受信メモリ62が接続されている。
I/F制御部61は、画像形成装置1の情報(プリンタ情報)を上位装置59へ送信すると共に、上位装置59から受信した制御コマンドを解析し、又は、上位装置59から受信した印刷データを処理する機能を有している。受信メモリ62は、I/F制御部61を介して上位装置から入力された印刷データを、色毎に一時的に格納するものである。画像データ編集メモリ63は、受信メモリ62に一時的に格納された印刷データをイメージデータとして編集し、格納するものである。パネル部64は、画像形成装置1の状態を表示するためのLED等からなる表示部64aを有している。操作キー部65は、操作者が画像形成装置1に対する指示を入力する部分である。センサ群66は、画像形成装置1の動作状態を監視するための各種センサ(例えば、濃度測定用の濃度センサ66a、検出手段としての温湿度センサ66b、及び、記録媒体41の搬送位置を検出する複数の媒体位置センサとしての走行センサ66c等)を有している。センサ群66の出力信号は、主制御部60に入力される。
主制御部60には、更に、複数の帯電電圧制御部67、複数のヘッド制御部68、複数の現像電圧制御部69、複数のブレード電圧制御部70、複数の供給電圧制御部71、複数の転写電圧制御部72、複数の画像形成駆動制御部73、搬送制御部74、ベルト駆動制御部75、及び、定着制御部76が接続されている。複数の帯電電圧制御部67、複数の現像電圧制御部69、及び複数の供給電圧制御部71により、電圧制御部が構成されている。
複数の帯電電圧制御部67は、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の帯電電圧制御部67K,67Y,67M,67Cを有し、主制御部60の指示により、各感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面を一様に帯電させるための帯電電圧V67を、各帯電ローラ25(=25K,25Y,25M,25C)にそれぞれ印加する制御を行う機能を有している。
複数のヘッド制御部68は、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用のヘッド制御部68K,68Y,68M,68Cを有し、主制御部60の指示により、画像データ編集メモリ63に記録された各色のイメージデータに基づき、各感光体ドラム24(=24K,4Y,4M,4C)の表面を露光するために各露光ヘッド29(=29K,29Y,29M,29C)を発光制御する機能を有している。複数の現像電圧制御部69は、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の現像電圧制御部69K,69Y,69M,69Cを有し、主制御部60の指示により、各感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面の静電潜像を現像するための現像電圧V69を、各現像ローラ22(=22K,22Y、22M,22C)にそれぞれ印加する制御を行う機能を有している。
複数のブレード電圧制御部70は、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用のブレード電圧制御部70K,70Y,70M,70Cを有し、主制御部60の指示により、各現像ローラ22(=22K,22Y,22M、22C)上のトナーの帯電量を制御するためのブレード電圧V70を、各現像ブレード23(=23K,23Y、23M,23C)にそれぞれ印加する制御を行う機能を有している。
複数の供給電圧制御部71は、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の供給電圧制御部71K,71Y,71M,71Cを有し、主制御部60の指示により、トナーを各現像ローラ22(=22K,22Y,22M,22C)に供給するための供給電圧V71を、各供給ローラ21(=21K,21Y,21M,21C)にそれぞれ印加する制御を行う機能を有している。
複数の転写電圧制御部72は、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の転写電圧制御部72K,72Y,72M,72Cを有し、主制御部60の指示により、各感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)のトナー像を記録媒体41に転写するための転写電圧V72を、各転写ローラ34(=34K,34Y,34M,34C)に印加する制御を行う機能を有している。
複数の画像形成駆動制御部73は、例えば、ブラックK、イエローY、マゼンタM、及びシアンC用の画像形成駆動制御部73K,73Y,73M,73Cを有し、主制御部60の指示により、各画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)の駆動源である各駆動モータ77(=77K,77Y,77M,77C)を回転駆動する制御を行う機能を有している。各駆動モータ77(=77K,77Y,77M,77C)の回転は、各感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)、各現像ローラ22(=22K,22Y,22M,22C)、及び各供給ローラ21(=21K,21Y,21M,21C)に伝達される。各帯電ローラ25(=25K,25Y,25M,25C)は、各感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)に追従して回転するようになっている。
搬送制御部74は、主制御部60の指示により、記録媒体41を給紙・搬送するための各ローラ(例えば、ホッピングローラ42、レジストローラ対44,45、及び搬送ローラ対46,47)を回転駆動するための搬送モータ78及び図示しないクラッチを駆動制御する機能を有している。ベルト駆動制御部75は、主制御部60の指示により、搬送ベルト33を走行させるためのベルト駆動ローラ31を回転駆動するベルトモータ79の駆動制御を行う機能を有している。
定着制御部76は、主制御部60の指示により、定着装置50に設けられたサーミスタ80の検出温度に基づき、定着ローラ51に内蔵されたヒータ51aをオン/オフ(以下「ON/OFF」という。)制御し、その定着ローラ51の表面温度を一定温度に保つ。定着制御部76は、更に、定着装置50が所定温度まで上昇した状態で、定着ローラ51を回転駆動するための定着モータ81を駆動制御する機能を有している。定着バックアップローラ52は、定着ローラ51の回転に追従して回転する。定着モータ81の回転は、排出ローラ群53,54にも伝達される。
なお、複数の画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)を昇降する昇降機構(アップダウン機構)が設けられている場合には、この昇降機構を駆動するための昇降モータ(アップダウンモータ)を駆動する昇降制御部が設けられる。
(実施例1の画像形成装置における基本動作)
図1〜図3を参照しつつ、本実施例1における画像形成装置1の基本動作を説明する。
画像形成装置1の主制御部60は、上位装置59からI/F制御部61を介して送られてきた印刷コマンドと印刷データを受信すると、印刷動作(画像形成)の制御を開始し、複数の帯電電圧制御部67、複数のヘッド制御部68、複数の現像電圧制御部69、複数のブレード電圧制御部70、複数の供給電圧制御部71、複数の転写電圧制御部72、複数の画像形成駆動制御部73、搬送制御部74、ベルト駆動制御部75、及び定着制御部76等へ画像形成の指示を出す。主制御部60は、受信メモリ62に印刷データを一時的に格納し、格納した印刷データを編集処理してイメージデータを生成し、画像データ編集メモリ63に記録する。
搬送制御部74は、主制御部60の指示に従い、搬送モータ78を駆動する。これにより、ホッピングローラ42が回転し、給紙カセット40に収納された記録媒体41を1枚ずつ媒体搬送路43へ送り出す。搬送モータ78により、レジストローラ対44,45が所定のタイミングで回転を開始し、記録媒体41のスキューを矯正しながら、その記録媒体41を搬送ローラ対46,47へ搬送する。更に、搬送モータ78により、搬送ローラ対46,47が回転し、記録媒体41を媒体搬送路43に沿って搬送ベルト33まで搬送する。
ベルト駆動制御部75は、主制御部60の指示に従い、ベルトモータ79を駆動する。これにより、ベルト駆動ローラ31が回転して搬送ベルト33が走行し、記録媒体41を吸着保持して、各色の画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)の順に搬送する。
各色の画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)は、主制御部60の指示に従い、各色のトナー像の形成を行う。即ち、各色の帯電電圧制御部67(=67K,67Y,67M,67C)、現像電圧制御部69(=69K,69Y,69M,69C)、ブレード電圧制御部70(=70K,70Y,70M,70C)、及び供給電圧制御部71(=71K,71Y,71M,71C)により、各色の帯電ローラ25(=25K,25Y,25M,25C)、現像ローラ22(=22K,22Y,22M,22C)、現像ブレード23(=23K,23Y,23M,23C)、及び供給ローラ21(=21K,21Y,21M,21C)に、帯電電圧V67、現像電圧V69、ブレード電圧V70、及び供給電圧V71をそれぞれ印加する。
各色の画像形成駆動制御部73(=73K,73Y,73M,73C)は、主制御部60の指示に従い、各色の駆動モータ77(=77K,77Y,77M,77C)を駆動し、各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)を回転させる。各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の回転に伴って、各色の帯電ローラ25(=25K,25Y,25M,25C)、現像ローラ22(=22K,22Y,22M,22C)、及び供給ローラ21(=21K,21Y,21M,21C)も回転する。各色の帯電ローラ25(=25K,25Y,25M,25C)は、各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面を一様に帯電させる。
主制御部60は、画像データ編集メモリ63に記録されているイメージデータに基づき、各色のヘッド制御部68(=68K,68Y,68M,68C)を指示して発光制御を行わせる。各色のヘッド制御部68(=68K,68Y,68M,68C)は、各色の露光ヘッド29(=29K,29Y、29M,29C)から各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面にそれぞれ光を照射し、静電潜像を形成させる。
各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面に形成された静電潜像は、各色の現像ローラ22(=22K,22Y,22M,22C)に付着したトナーによってそれぞれ現像され、各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面にトナー像がそれぞれ形成される。各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の回転により、トナー像が搬送ベルト33の表面に接近すると、各色の転写電圧制御部72(=72K,72Y,72M,72C)が各色の転写ローラ34(=34K,34Y,34M,34C)にそれぞれ転写電圧V72を印加する。これにより、各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面にそれぞれ形成されたトナー像が、搬送ベルト33上の記録媒体41に転写される。
各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面のトナーのうち、記録媒体41に転写されなかったトナーは、各色のクリーニングブレード26(=26K,26Y,26M,26C)によってそれぞれ掻き取られる。
このように、各色の画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)で形成された各色のトナー像が記録媒体41に順次転写され、互いに重ね合される。各色のトナー像が転写された記録媒体41は、搬送ベルト33によって更に搬送され、定着装置50に到達する。
定着装置50では、記録媒体41が、定着ローラ51と定着バックアップローラ52との間のNIP部に導入される。記録媒体41は、定着ローラ51と定着バックアップローラ52との間のNIP部で加圧及び加熱され、トナー像が記録媒体41に定着される。トナー像が定着された記録媒体41は、排出ローラ群53,54より、画像形成装置1の外部へ排出され、スタッカ部3上に積載される。これにより、記録媒体41へのカラー画像の形成が完了する。
上記のように、各色のクリーニングブレード26(=26K,26Y,26M,26C)は、各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面にそれぞれ当接し、この各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)の表面にそれぞれ付着した転写残トナーを掻き取る。
近年の画像形成装置では、高画質化及び高速化を目的として、トナーの小粒径化及び低融点化が進んでいる。小粒径で低融点のトナーは、外添剤(例えば、シリカ微粒子、帯電制御剤等)を多く含む傾向がある。この理由は、例えば、トナーを短時間で帯電させるためには、トナー帯電を安定化させるために、トナーに含まれる帯電制御剤の量を多くする必要があるためである。このように外添剤量が増加すると、外添剤は、各色のクリーニングブレード26(=26K,26Y,26M,26C)と各色の感光体ドラム24(=24K,24Y,24M,24C)とのNIP部をそれぞれ通過し、各色の帯電ローラ25(=25K,25Y,25M,25C)の表面にそれぞれ付着して、画像形成に影響を与える可能性がある。
そこで、本実施例1では、非画像形成時の帯電ローラ25の帯電電圧V67を、画像形成時よりも大きくした後述の帯電ローラクリーニングシーケンスを行うことで、帯電ローラ25の外添剤付着を防止するようにしている。
ところで、画像形成時に帯電ローラ25の帯電電圧V67を大きくすると、中間調濃度が出にくくなり、又、常に感光体ドラム表面電位が高くなるので、外添剤の感光体ドラム24への付着力が大きくなる。そのため、外添剤のクリーニングブレードすり抜け量が増加してしまう。例えば、画像形成時における帯電ローラ25の帯電電圧V67を−1000Vから−1200Vに大きくした場合、感光体ドラム24の表面電位は、−500Vから−700Vに変化する。感光体ドラム24の表面電位が高いため、現像ユニット20内のトナーとは逆極性の外添剤(即ち、プラス帯電の外添剤)は、感光体ドラム24により移動しやすくなる。そのため、クリーニングブレード26への外添剤の供給量が増えるので、外添剤すり抜けの確率が増加し、帯電ローラ25への外添剤付着が悪化する可能性がある。このように単純に画像形成時の帯電電圧V67を大きくするだけでは、帯電ローラ25への外添剤付着を防止することができないので、以下説明する、本実施例1の帯電ローラクリーニングシーケンスを行う必要がある。
(実施例1の帯電ローラクリーングシーケンス)
図4は、実施例1の画像形成ユニット10における印刷ジョブ毎の帯電ローラクリーニングシーケンスモードを示すタイムチャートである。図4の横軸は時刻T、縦軸はモータ等のON/OFF状態である。
図4を用いて帯電ローラクリーニングシーケンスモードについて説明する。なお、各色の画像形成ユニット10(=10K,10Y,10M,10C)では、同一制御方法であり、色による差がないため、代表的に、画像形成ユニット10にて以下の説明を行う。
図4のタイムチャートにおいて、時刻T0〜T1間は、印刷工程PT1、時刻T1〜T8(=T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8)間は、クリーニングシーケンスモードCNの期間、及び、時刻T8以降は、次の印刷工程PT2である。
時刻T0〜T1間の印刷工程PT1において、主制御部60は、帯電電圧制御部67、ヘッド制御部68、現像電圧制御部69、ブレード電圧制御部70、供給電圧制御部71、転写電圧制御部72、画像形成駆動制御部73、搬送制御部74、ベルト駆動制御部75、及び、定着制御部76に指示して、トナー像を記録媒体41上に印刷するための画像形成を実行させる。
この際、画像形成ユニット10の駆動源である駆動モータ77は、画像形成駆動制御部73の制御によってONし、感光体ドラム24の表面を露光するための露光ヘッド29は、ヘッド制御部68の制御によってONしている。更に、帯電ローラ25に印加される帯電電圧V67は、帯電電圧制御部67の制御によって例えば−1000V、現像ローラ22に印加される現像電圧V69は、現像電圧制御部69の制御によって例えば−250V、供給ローラ21に印加される供給電圧V71は、供給電圧制御部71の制御によって例えば−200Vになっている。
印刷工程PT1の印刷ジョブが終了すると、時刻T1〜T8間のクリーニングシーケンスモードCNへ移行する。
時刻T1において、露光ヘッド29は、ヘッド制御部68の制御によってOFFする。更に、帯電ローラ25に印加される帯電電圧V67は、帯電電圧制御部67の制御により、例えば、−1000Vから−1200Vへ変更される。この電圧値は一例にすぎないが、クリーニングシーケンスモードCN時の帯電電圧V67(=−1200V)の絶対値は、印刷工程PT1時の帯電電圧V67(=−1000V)の絶対値より大きくなくてはならない。これは後述するように、感光体ドラム24の表面電位が大きいほうが、帯電ローラ25に付着した外添剤をより効率よく除去できるためである。従って、クリーニングシーケンスモードCN時の帯電電圧V67の絶対値を印刷工程PT1時の帯電電圧V67の絶対値より大きくする理由は、印刷スループット(単位時間当たりの仕事の処理量)を大きく落とさず、短期間にて帯電ローラ25に付着した外添剤を除去するためである。
時刻T1〜T2の時間t40の間、クリーニングシーケンスモードCNの帯電電圧V67(=−1200V)で、感光体ドラム24を駆動させる。時間t40は、感光体ドラム24の3周分の283mm駆動する時間である。例えば、時間t40は1.4秒であるが、この値は一例にすぎず、感光体ドラム24の表面が十分に帯電できる時間であればよい。
時間t40の期間では、感光体ドラム24の表面電位よりも帯電ローラ25の電位が高いため、帯電ローラ25に付着したトナーTと逆極性の外添剤は、帯電ローラ25上に留まる。例えば、感光体ドラム24の表面電位が−700Vに対して帯電ローラ25は−1200Vである。従って、プラス帯電の外添剤は、感光体ドラム24よりマイナス側に大きい帯電ローラ25上に留まる。
感光体ドラム24の表面電位が十分クリーニングシーケンスモードCNの表面電位になった後(即ち、感光体ドラム24が時間t40の間駆動した後)、時刻T2において、帯電ローラ25に印加する帯電電圧V67をOFF(即ち、0V)にする。これにより、感光体ドラム24の表面電位の方が帯電ローラ25の電位よりもマイナス側に大きくなるため、帯電ローラ25上に付着していた外添剤(トナーTと逆極性の外添剤、即ちプラス帯電している外添剤)は、感光体ドラム24上に移動しやすくなる。例えば、感光体ドラム24の表面電位−700Vに対して帯電ローラ25の電位が0Vであるため、帯電ローラ25に付着したプラス帯電の外添剤は、電位差(=700V)によって感光体ドラム24に移動する。これにより、帯電ローラ25に付着していた外添剤が除去される。又、電位差(=700V)が大きい程、プラス帯電の外添剤は、感光体ドラム24に移動しやすいことが分かる。
帯電ローラ25に印加する帯電電圧V67のOFF期間は、時刻T2〜T5の時間t41の間維持する。時間t41は、帯電ローラ25の外添剤クリーニング期間に相当する。時間t41は、帯電ローラ25の2周分に相当する126mm駆動する時間とする。例えば、時間t41は0.6秒であるが、これは一例にすぎず、時間t41は全周均一に清掃するために、帯電ローラ25の直径の整数倍周駆動させる時間が好ましい。
ところで、帯電ローラ25に印加する帯電電圧V67を時刻T2でOFFにしてから時刻T3までの時間t43の間、感光体ドラム24が回転し、更に、時刻T3〜T4間の時間t2の経過後に、現像ローラ22に印加する現像電圧V69として、印刷工程PT1時とは逆極性の電圧を印加する。例えば、印刷工程PT1時の現像ローラ22に印加する現像電圧V69は、−250Vに対して、+250Vを印加する。時間t43は、感光体ドラム24と帯電ローラ25のNIP部と、感光体ドラム24と現像ローラ22のNIP部と、の間の駆動距離時間であり、時間t2は、高圧切り替え時間である。例えば、時間t43は50mm駆動する時間(=0.25秒)であり、時間t2は0.04秒とする。時間t43,t2の値は一例にすぎず、又、理想的には時間t2は0秒である。なお、現像ローラ22に印加する現像電圧V69として、印刷工程PT1時とは逆極性の電圧を印加する理由としては、確実に現像ローラ22上のトナーTを感光体ドラム24へ移動しないようにするためと、帯電ローラ25から感光体ドラム24へ移った外添剤が現像ローラ22で回収されないようにするためである。
現像ローラ22に通常印刷工程PT1時とは逆極性の現像電圧V69を印加するタイミング(このタイミングは正確には時刻T4であるが、余裕をとって現像電圧V69をOFFにする時刻T3のタイミング)と同時に、供給ローラ21に印加する供給電圧V71もOFFにする。これは、現像ローラ22へトナーTを供給しないようにするためと、現像ローラ22側に逆極性に帯電した外添剤が移動しないようにするためである。例えば、供給ローラ21に印加する供給電圧V71(=−200V)に対して、供給ローラ21は0Vである。従って、プラス帯電した外添剤は、供給ローラ21側へ移動しやすい。それ故、現像ユニット20内にある外添剤が、現像ローラ22から新たに感光体ドラム24へ供給されることがない。
ところで、帯電ローラ25に印加される帯電電圧V67のOFF期間(即ち、時刻T2〜T5の時間t41の間)で、その帯電ローラ25から感光体ドラム24へ移動した外添剤は、この感光体ドラム24の駆動に伴って図2の矢印方向に搬送される。搬送された外添剤は、前述のように現像ローラ22にプラス極性の現像電圧V69が印加されているため、現像ローラ22では回収されずにそのまま通過して、クリーニングブレード26と感光体ドラム24とのNIP部まで移動する。外添剤は、クリーニングブレード26によって掻き落とされるため、再び帯電ローラ25に戻ることはほぼない。
帯電ローラ25に印加する帯電電圧V67のOFF期間(=時間t41)が終了した時刻T5の後に、その帯電ローラ25に印加する帯電電圧V67としては、再び印刷工程PT1時と同じ電圧(=−1000V)を印加する。これは次の印刷ジョブに備えて、感光体ドラム24の表面電位を安定させるためである。
同様に、現像ローラ22に印加する現像電圧V69、及び供給ローラ21に印加する供給電圧V71も、帯電ローラ25に印加する帯電電圧V67のOFF期間(=時間t41)が終了した段階(時刻T7)で、印刷工程PT1時と同じ電圧(V69=−250V、V71=−200V)を印加する。現像ローラ22に関しては、時刻T6〜T7間の時間t3後に、印刷工程PT1時と同じ現像電圧V69(=−250V)の印加を行うが、時間t3は電圧切り替え時間であり、理想的には0秒である。ここでは、時間t3を0.04秒とする。
この印刷工程PT1時と同一の現像電圧V69(=−250V)及び供給電圧V71(=−200V)の印加は、時刻T7〜T8の時間t45の間、維持する。時間t45は、トナー層電位を安定化させるための必要な時間である。ここでは時間t45を、現像ローラ22と供給ローラ21を足し合わせた周長の2倍相当の200mm駆動する時間とする。例えば、時間t45は1秒であるが、これは一例にすぎず、トナー層電位が安定化する最低限の時間であればよい。
以上をもって時刻T1〜T8間のクリーニングシーケンスモードCNが終了し、次印刷ジョブがあれば、時刻T8以降、印刷工程PT2を実施し、次印刷ジョブがなければ、画像形成ユニット10の駆動を停止させる。
(実施例1の効果)
本実施例1によれば、印刷ジョブに基づく印刷工程(画像形成)終了後に、帯電ローラ25のクリーニングシーケンスモードCNを実施し、このクリーニングシーケンスモードCNにおいて、帯電ローラ25に印加する帯電電圧V67を、印刷工程時(画像形成時)の印加電圧より大きくしている。これにより、印刷スループットを大きく落とすことなく、帯電ローラ25の外添剤付着を除去することが可能となる。従って、帯電ローラ25の表面の外添剤付着による帯電むらが解消され、感光体ドラム24が均一に帯電されるため、良好な画像を形成することができる。
(実施例2の構成)
本発明の実施例2における画像形成装置1は、実施例1と同様の構成であり、帯電ローラクリーニングシーケンスの制御方法が実施例1と異なっている。
(実施例2の帯電ローラクリーングシーケンス)
上記の実施例1では、印刷ジョブ終了後(即ち、印刷工程PT1終了後)にクリーニングシーケンスモードCNを実施することによって、画像品質の向上を図っている。これに対して、本実施例2では、帯電ローラ25に外添剤が付着しやすい環境でのみクリーニングシーケンスモードCNを実行することで、より一層の印刷スループット向上を狙うものである。具体的には、湿度が低い状況下ではトナーTが帯電しやすいため、外添剤がトナーTから剥離しやすい。
図5は、周囲環境の水蒸気量と帯電ローラ25への外添剤付着状態との関係を示す図である。
図5の横軸は、水蒸気量(g/m)である。図5の縦軸は、外添剤付着状態を示し、帯電ローラ25の表面に外添剤の付着が観察されない場合を○とし、帯電ローラ25の表面に外添剤の付着が観察される場合を×としている。この図5より、水蒸気量が小さい程、外添剤付着が発生していることが分かる。これは、水蒸気量が多い環境において、外添剤とトナーTの間の接触部では、水分が凝集して液架橋力が生じるので、外添剤がトナーTから外れにくくなる。そのため、水蒸気量が多い程、外添剤が外れやすいと考えられる。従って、本実施例2では、水蒸気量が小さい環境で、クリーニングシーケンスモードCNを実行することを特徴とする。
図6は、実施例2におけるクリーニングシーケンスモードCNの処理を示すフローチャートである。
図6のクリーニングシーケンスモードCNが開始されると、ステップS1において、図3の主制御部60の制御により、印刷動作を実行する。ステップS2において、印刷動作が終了すると、ステップS3へ進む。ステップS3において、主制御部60は、図3のセンサ群66中の温湿度センサ66bにより検出された周囲の温湿度結果に基づき、周囲の水蒸気量を算出し、この水蒸気量が6g/m以下であるか否かを判定する。6g/m以下の判定条件を満たす場合は(Yes)、ステップS4へ進み、満たさない場合は(No)、ステップS5へ進む。
ステップS4において、主制御部60の指示に従い、ヘッド制御部68、帯電電圧制御部67、現像電圧制御部69、及び供給電圧制御部71の制御により、クリーニングシーケンスモードCNを実行し、ステップS6へ進む。ステップS5では、主制御部60の指示に従い、クリーニングシーケンスモードCNを実行せずに、ステップS6へ進む。ステップS6において、主制御部60は、次の印刷ジョブ(印刷工程)があるか否かを判定し、次の印刷ジョブがあれば(Yes)、ステップSlへ戻り、次の印刷ジョブがなければ(No)、クリーニングシーケンスモードCNの処理を終了する。
なお、図6のフローチャートでは、水蒸気量6g/m以下にてクリーニングシーケンスモードCNを実行する場合で説明を行ったが、クリーニングブレード設定や、材質によっては発生しやすい環境(水蒸気量)が異なる場合もある。図6の処理で示したのは一例にすぎず、クリーニングブレード26に応じて実行する環境を変更してもよい。
(実施例2の効果)
本実施例2によれば、特定環境下(即ち、帯電ローラ25に外添剤が付着しやすい、周囲の水蒸気量が小さい低湿度状況下)でのみクリーニングシーケンスモードCNを実行しているので、帯電ローラ25に付着した外添剤を容易に清掃することができる。そのため、印刷スループットを落とさず、感光体ドラム24を均一に帯電することが可能となる。
特に、本実施例2では、温湿度センサ66bにより検出された周囲の温湿度結果に基づき、周囲の水蒸気量を算出し、この水蒸気量を基準にしてクリーニングシーケンスモードCNの実施/不実施を判定しているので、実施/不実施の判定が簡単且つ的確に行え、印刷スループットをより一層向上させることができる。
(実施例3の構成)
本発明の実施例3における画像形成装置1は、実施例1と同様の構成であり、帯電ローラクリーニングシーケンスの制御方法が実施例2と異なっている。
(実施例3の帯電ローラクリーングシーケンス)
上記の実施例1、2では、印刷ジョブ終了(印刷工程終了)にてクリーニングシーケンスモードCNを実行している。これに対して、本実施例3では、例えば、1印刷ジョブで大量枚数を連続印刷する場合等で所定枚数の印刷を行った後に、クリーニングシーケンスモードCNを実行するようにしている。これにより、より効果的に帯電ローラ25に付着した外添剤を除去することが可能となる。
図7は、実施例3におけるクリーニングシーケンスモードCNの処理を示すフローチャートである。
図7のクリーニングシーケンスモードCNが開始されると、ステップS11において、図3の主制御部60の制御により、印刷動作を実行する。ステップS12において、印刷動作が終了すると、ステップS13へ進む。ステップS13において、主制御部60は、この内部のRAMに書き込まれたクリーニングシーケンスカウントnが規定の数字以上(例えば、n≧50)であるか否かを判定する。クリーニングシーケンスカウントnは、主制御部60内に設けられた算出手段としてのカウント手段により計数(カウント)される。ステップS13の判定結果が、規定の数字以上の場合は(Yes)、ステップS14へ進み、規定の数字よりも小さい場合は(No)、ステップS15へ進む。
ステップS14において、主制御部60の指示に従い、ヘッド制御部68、帯電電圧制御部67、現像電圧制御部69、及び供給電圧制御部71の制御により、クリーニングシーケンスモードCNを実行し、ステップS16へ進む。ステップS15では、主制御部60の指示に従い、クリーニングシーケンスモードCNを実行せずに、ステップS17へ進む。
ステップS16において、主制御部60は、内部のRAMに書き込まれたクリーニングシーケンスカウントnを0に書き換え、ステップS18へ進む。ステップS17において、主制御部60は、内部のRAMに書き込まれたクリーニングシーケンスカウントnを現在の値から1を足した値に書き換え、ステップS18へ進む。ステップS18において、主制御部60は、次の印刷データがあるか否かを判定し、次の印刷データがあれば(Yes)、ステップSl1へ戻り、次の印刷データがなければ(No)、クリーニングシーケンスモードCNの処理を終了する。
なお、図7のフローチャートでは、一例として50枚印刷毎にクリーニングシーケンスモードCNを実行してもよいとしたが、印刷枚数が少ない段階でクリーニングシーケンスを多く実行する程、効果はあるが、画像形成ユニット10の特性に合わせて何枚毎にクリーニングシーケンスモードCNを実行するかを自由に選択してよい。
(実施例3の効果)
本実施例3によれば、大量印刷する印刷ジョブ間でもクリーニングシーケンスモードCNを実行するようにしたので、印刷ジョブによらず、帯電ローラ25に付着した外添剤を定期的に清掃することができる。そのため、安定的に感光体ドラム24を均一に帯電することが可能となる。
(実施例1〜3の変形例)
本発明は、上記実施例1〜3に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)、(b)のようなものがある。
(a) 図1及び図2の画像形成装置1とその図3の制御系とは、図示以外の構成要素の付加又は削除等の変形が可能である。例えば、図3の制御系において、I/F制御部61、受信メモリ62、及び画像データ編集メモリ63等を、主制御部60内に設けてもよい。
(b) 実施例1〜3では、画像形成装置1の例としてカラープリンタについて説明したが、本発明はカラープリンタに限定されるものではない。本発明は、ファクシミリ装置、複写装置、モノクロプリン夕、MFP(MultiFunction Peripheral)等、電子写真方式等を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に適用することができる。
1 画像形成装置
10,10K,10Y,10M,10C 画像形成ユニット
20,20K、20Y、20M,20C 現像ユニット
21,21K,21Y、21M、21C 供給ローラ
22,22K,22Y,22M,22C 現像ローラ
23,23K,23Y、23M,23C 現像ブレード
24,24K,24Y,24M,24C 感光体ドラム
25,25K,25Y,25M,25C 帯電ローラ
26,26K,26Y,26M,26C クリーニングブレード
29,29K,29Y,29M,29C 露光ヘッド
30 転写装置
33 搬送ベルト
34,34K,34Y,34M,34C 転写ローラ
41 記録媒体
50 定着装置

Claims (12)

  1. 外添剤を有する現像剤により形成された現像剤像を表面にて担持する像担持体と、
    前記像担持体の表面を帯電するための帯電電圧が印加される帯電部材と、
    前記現像剤を担持し、帯電された前記像担持体の表面に前記現像剤像を形成するための現像電圧が印加される現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に対して前記現像剤を供給するための供給電圧が印加される現像剤供給部材と、
    前記現像剤像を記録媒体上に印刷するための画像形成を制御し、非画像形成時に前記帯電部材を清掃するクリーニングシーケンスモードを制御する主制御部と、
    前記主制御部の指示に基づき、前記帯電電圧、前記現像電圧及び前記供給電圧の出力を変化させ、前記クリーニングシーケンスモードを実行させる電圧制御部と、を備え、
    前記電圧制御部は、前記クリーニングシーケンスモードを実行する際に、前記帯電電圧の絶対値を前記画像形成時よりも大きくした後、前記帯電電圧の出力をオフ状態にすることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記電圧制御部は、前記帯電電圧の出力をオフ状態にし、前記帯電部材上に付着した、前記現像剤と逆極性の前記外添剤を、前記帯電部材と前記像担持体との電圧差によって、前記像担持体側へ移動させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記電圧制御部は、前記クリーニングシーケンスモード時に、前記帯電部材によって帯電された前記像担持体の表面電圧の絶対値を、前記画像形成時のときよりも大きくした後、前記帯電電圧をゼロボルトにする電圧出力制御を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
  4. 前記電圧制御部は、前記クリーニングシーケンスモード時に、前記現像電圧の極性を前記画像形成時と逆極性にすると共に、前記供給電圧の出力をオフ状態にする電圧出力制御を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の画像形成装置。
  5. 前記現像剤は、樹脂及び着色剤を含む母粒子と、前記母粒子に添加された前記外添剤と、を有する非磁性一成分現像剤であって、前記外添剤の平均粒径が5〜400nmの範囲にあり、前記母粒子100重量部に対する前記外添剤の添加量が0.5〜8.0重量部の範囲にあることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の画像形成装置。
  6. 印刷環境を検出して印刷環境検出結果を出力する検出手段を有し、
    前記主制御部は、前記印刷環境検出結果に基づいて前記クリーニングシーケンスモードを制御することを特徴とする請求項l〜5のいずれか1項記載の画像形成装置。
  7. 前記印刷環境検出結果は、周囲環境の水蒸気量であり、
    前記主制御部は、前記水蒸気量が所定値より小さいときに前記クリーニングシーケンスモードを実行するよう前記電圧制御部に指示することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
  8. 前記主制御部は、
    印刷枚数を算出して印刷枚数算出結果を出力する算出手段を有し、
    前記印刷枚数算出結果に基づいて前記クリーニングシーケンスモードの実行/不実行を前記電圧制御部に指示することを特徴とする請求項l〜7のいずれか1項記載の画像形成装置。
  9. 前記主制御部は、前記印刷枚数算出結果が規定値よりも大きいときに前記クリーニングシーケンスモードを実行するよう前記電圧制御部に指示し、前記印刷枚数算出結果が前記規定値よりも小さいときに前記クリーニングシーケンスモードを実行しないよう前記電圧制御部に指示することを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。
  10. 前記像担持体は、感光体ドラムであり、
    前記帯電部材は、帯電ローラであり、
    前記現像剤担持体は、現像ローラであり、
    前記現像剤供給部材は、供給ローラである、
    ことを特徴とする請求項l〜9のいずれか1項記載の画像形成装置。
  11. 前記検出手段は、温湿度センサであることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
  12. 前記算出手段は、カウント手段であることを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。
JP2015014261A 2015-01-28 2015-01-28 画像形成装置 Expired - Fee Related JP6407046B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015014261A JP6407046B2 (ja) 2015-01-28 2015-01-28 画像形成装置
US15/002,188 US9563145B2 (en) 2015-01-28 2016-01-20 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015014261A JP6407046B2 (ja) 2015-01-28 2015-01-28 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016139029A JP2016139029A (ja) 2016-08-04
JP6407046B2 true JP6407046B2 (ja) 2018-10-17

Family

ID=56434068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015014261A Expired - Fee Related JP6407046B2 (ja) 2015-01-28 2015-01-28 画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9563145B2 (ja)
JP (1) JP6407046B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023139515A (ja) * 2022-03-22 2023-10-04 キヤノン株式会社 画像形成装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3282190B2 (ja) * 1991-08-30 2002-05-13 ミノルタ株式会社 画像形成方法
KR0164406B1 (ko) * 1995-12-30 1999-03-20 김광호 전자사진 현상방식을 이용하는 장치의 접촉대전수단 클리닝방법
KR0174698B1 (ko) * 1996-03-18 1999-04-01 김광호 전자사진 현상방식을 이용하는 장치의 대전전압 제어방법
JP4154168B2 (ja) * 2002-04-15 2008-09-24 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2004004732A (ja) * 2002-04-15 2004-01-08 Canon Inc 現像器でトナーを回収する画像形成装置
JP4078171B2 (ja) * 2002-10-02 2008-04-23 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP3948438B2 (ja) * 2003-07-04 2007-07-25 カシオ電子工業株式会社 画像形成装置
JP2006259422A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2008070578A (ja) * 2006-09-14 2008-03-27 Ricoh Co Ltd 粉砕トナー、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP5009097B2 (ja) * 2007-08-30 2012-08-22 株式会社リコー 画像形成装置
JP2009098498A (ja) 2007-10-18 2009-05-07 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
JP6162040B2 (ja) * 2013-12-26 2017-07-12 株式会社沖データ 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9563145B2 (en) 2017-02-07
JP2016139029A (ja) 2016-08-04
US20160216681A1 (en) 2016-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5741656B2 (ja) 画像形成装置、及び画像形成プログラム
JP6029455B2 (ja) 画像形成装置
US8831450B2 (en) Electrophotographic image forming apparatus controlling voltage and current in charging members
JP2014215598A (ja) 画像形成装置
JP2011007908A (ja) 画像形成装置
JP6407046B2 (ja) 画像形成装置
JP4750522B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP2013238826A (ja) 画像形成装置
JP2018120219A (ja) 画像形成装置
JP6098454B2 (ja) 画像形成装置
JP6335664B2 (ja) 画像形成装置
JP5930173B2 (ja) 画像形成装置
JP2016045305A (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP4902380B2 (ja) 画像形成装置
JP6475149B2 (ja) 画像形成装置
JP6531734B2 (ja) 画像形成装置
JP6450662B2 (ja) 画像形成装置
CN111522211B (zh) 图像形成装置及图像形成装置的控制方法
JP4335201B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP6490568B2 (ja) 画像形成装置
JP6187149B2 (ja) 画像形成装置およびプログラム
JP6903958B2 (ja) 画像形成装置
US20200110348A1 (en) Image forming apparatus
US20190056677A1 (en) Image forming apparatus
JP2020071249A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20160620

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160627

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20160628

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180731

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180828

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6407046

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees