JP6494399B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態について、図1ないし図8を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1ないし図3を用いて説明する。
本実施形態の画像形成装置100は、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式を用いた、最大通紙サイズがA3サイズのカラーレーザープリンタである。画像形成装置100は、装置本体と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、画像読み取り装置などの外部ホスト装置からの画像情報に応じて、記録材(例えば、用紙、OHPシートなどのシート材)にカラー画像を形成して出力する。
次に、前述したような現像スリーブへのトナー付着のメカニズムについて、図4(a)を用いて詳細に説明する。現像スリーブへのトナー付着は、画像形成終了に伴う立ち下げ(電圧の印加停止)時の現像スリーブと感光ドラムの電位差によって生じるが、その発生状況はその時の現像剤の状態、特にトナー帯電量に大きく起因している。
以上のことから、本実施形態では、トナー帯電量に影響を与える情報としてトナーの帯電量を検知し、それに応じて帯電及び現像電圧の立ち下げの制御を切り替えるようにしている。そして、現像スリーブ41へのトナー付着を抑制しつつ、無駄なトナーの消費を抑制するようにしている。即ち、トナーの帯電量が低く、現像スリーブ41へのトナー付着が発生し易い条件では、現像スリーブ41の停止のタイミングにおいて、帯電電圧を先に立ち下げて、その後に現像電圧を立ち下げる。これにより、VdとVdcの電位関係を画像形成時とは逆転させ、現像スリーブ41と感光ドラム1との間をかぶり側の電位に設定する。このような立ち下げ制御を行うことで、図4(b)に示すように、現像スリーブ41の停止時の現像スリーブ41の表面にトナー48が付着することなく、キャリア49に均一にトナー48が付着した状態を保つことができる。一方、トナーの帯電量が高く、現像スリーブ41へのトナー付着が発生しにくい条件では、現像スリーブ41の停止のタイミングにおいて、現像位置cで帯電電圧(ドラム電位)と現像電圧とが略同時に立ち下がるようにする。このような立ち下げ制御を行うことにより、かぶりトナーの発生を抑制でき、無駄なトナーの消費を抑制し、トナー飛散などの現象も回避することができる。
まず、第1モードである後回転モード1(S3以降)について、図6(a)及び図7(a)を参照しつつ説明する。なお、図6は、現像スリーブ41の回転駆動の停止(現像スリーブ駆動OFF)、帯電ローラ2による帯電電圧の印加停止(帯電電圧OFF)、現像装置4による現像電圧の印加停止(現像電圧OFF)のタイミングチャートである。即ち、各部の立ち下げのタイミングチャートである。また、図7は、このような各部の立ち下げのタイミングを現像位置c(図2)で示したタイミングチャートである。なお、図7は、現像位置における状態を示しているため、図6の帯電電圧をドラム電位(帯電電位)に置き換えている。即ち、現像位置における感光ドラム1の帯電電位の状態を示している。
次に、第2モードである後回転モード2(S6以降)について、図6(b)及び図7(b)を参照しつつ説明する。後回転モード2では、帯電ローラ2による帯電を停止した感光ドラム1上(像担持体上)の帯電停止位置が現像スリーブ41と対向する現像位置cに到達するのと略同時に現像電圧の印加を停止させる。また、帯電停止位置が現像位置cに到達する前若しくは同時に現像スリーブ41の回転を停止させる(駆動入力を停止させる)。本実施形態では、図5及び図6(b)に示すように、後回転動作開始から400msec後に現像スリーブ41の駆動が停止し(S6)、その100msec後に帯電電圧の印加を停止する(S7)。そして、更に100msec後に現像電圧の印加を停止する(S8)。この図6(b)のタイミングを現像位置で示した場合、図7(b)に示すようになる。即ち、現像位置では、現像スリーブ41の駆動停止の200msec後に、ドラム電位と現像電圧が略同時にOFFになる。
本発明の第2の実施形態について、図1ないし図3を参照しつつ、図9を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、トナーの帯電量に応じて後回転モード1と後回転モード2との切り替えを行っていたが、本実施形態では、トナー帯電量に影響を与える情報として現像スリーブ41の回転量に応じてこの切り替えを行う。特に本実施形態では、現像スリーブ41の回転数に応じて切り替えを行うようにしている。なお、現像スリーブ41の回転量としては、このような回転数以外に、例えば、回転時間であっても良い。また、キャリアの劣化状況を判断できれば良いので、現像装置4内のスクリュー43、44の回転量(回転数、回転時間)に応じて切り替えを行うようにしても良い。何れにしても、現像スリーブ41の回転量に応じて画像形成動作終了時から本体停止までの動作(後回転)での現像電圧および帯電電圧の停止(立ち下げ)方法を変更させる。
本発明の第3の実施形態について、図1ないし図3を参照しつつ、図10を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、トナーの帯電量に応じて後回転モード1と後回転モード2との切り替えを行っていたが、本実施形態では、トナー帯電量に影響を与える情報として現像装置4の周辺の湿度若しくは水分量に応じてこの切り替えを行う。特に本実施形態では、現像装置4の周辺の相対湿度に応じて切り替えを行うようにしている。
本発明の第4の実施形態について、図1ないし図3を参照しつつ、図11を用いて説明する。上述の第2の実施形態では現像スリーブ41の回転量に応じて、上述の第3の実施形態では現像装置4の周辺の湿度若しくは水分量に応じて、それぞれ後回転モード1と後回転モード2との切り替えを行った例を示した。これに対して本実施形態では、現像スリーブ41の回転量と現像装置4の周辺の湿度若しくは水分量との両方に応じてこの切り替えを行う。
本発明の第5の実施形態について、図1ないし図3を参照しつつ、図12ないし図14を用いて説明する。上述の第1ないし第4の実施形態では、後回転時の立ち下げ方法を変化させることで、トナーのスリーブ付着の抑制と無駄なトナー消費の抑制との両立を図った。これに対して本実施形態では、前回転時の帯電電圧と現像電圧の立ち上げ方法を変化させることで、同様の効果を得るようにしている。
まず、第1モードである前回転モード1(S53以降)について、図13(a)及び図14(a)を参照しつつ説明する。なお、図13は、現像スリーブ41の回転駆動の開始(現像スリーブ駆動ON)、帯電ローラ2による帯電電圧の印加開始(帯電電圧ON)、現像装置4による現像電圧の印加開始(現像電圧ON)のタイミングチャートである。即ち、各部の立ち上げのタイミングチャートである。また、図14は、このような各部の立ち上げのタイミングを現像位置c(図2)で示したタイミングチャートである。なお、図14は、現像位置における状態を示しているため、図13の帯電電圧をドラム電位(帯電電位)に置き換えている。即ち、現像位置における感光ドラム1の帯電電位の状態を示している。
次に、第2モードである前回転モード2(S55以降)について、図13(b)及び図14(b)を参照しつつ説明する。前回転モード2では、帯電ローラ2による帯電を開始した感光ドラム1上(像担持体上)の帯電開始位置が現像スリーブ41と対向する現像位置cに到達するのと略同時に現像電圧の印加を開始させる。また、帯電開始位置が現像位置cに到達するのと同時若しくは到達した後に現像スリーブ41の回転を開始させる。本実施形態では、図12及び図13(b)に示すように、まず、帯電電圧の印加を開始し(S55)、その100msec後に現像電圧の印加を開始し(S56)、更に100msec後に現像スリーブ41の回転を開始する(S57)。この図13(b)のタイミングを現像位置で示した場合、図14(b)に示すようになる。即ち、現像位置では、ドラム電位と現像電圧が略同時にONになり、その100msec後に現像スリーブ41の回転が開始される。
本発明の第6の実施形態について説明する。上述の各実施形態では、長期的に装置を使用した場合、即ち、現像装置内の現像剤の使用が開始されてから所定時間経過後(例えば、10万〜20万枚以上の画像形成を行った場合)について説明した。即ち、長期的に装置を使用した場合、キャリアの劣化によりトナーの帯電量が低下し易く、現像スリーブの回転量が多い場合や、環境の湿度が高い場合などに特にトナーの帯電量が低くなり、トナーのスリーブ付着が生じ易くなる。但し、このようなトナーのスリーブ付着は、現像装置内の現像剤の使用が開始された現像剤の初期状態(例えば、10万〜20万枚未満の画像形成を行った場合)でも生じ得る。このようなトナーのスリーブ付着について説明する。
上述の第1ないし第4の実施形態では後回転時の立ち下げ方法を、第5の実施形態では前回転時の立ち上げ方法を、それぞれトナー帯電量に影響を与える情報に基づいて切り替えた。これらの後回転時の動作と前回転時の動作とは、両方実施するようにしても良い。上述の第6の実施形態についても、同様に両方実施するようにしても良い。例えば、後回転では図11に示した制御を行い、前回転では図12に示した制御を使用する。これにより、よりリニアな状態でスリーブ付着の抑制及び吐き出しによるトナー消費の抑制を行うことができる。
Claims (10)
- 回転する像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電電位に帯電させる帯電手段と、
トナーとキャリアとを有する現像剤を担持して回転する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に現像電圧を印加して前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、
画像形成終了に伴って、前記帯電手段による帯電を停止した前記像担持体上の帯電停止位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前若しくは同時に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記帯電停止位置が前記現像位置に到達した後に前記現像電圧の印加を停止させる第1モードと、画像形成終了に伴って、前記帯電手段による帯電を停止した前記像担持体上の帯電停止位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前若しくは同時に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記帯電停止位置が前記現像位置に到達するのと同時若しくは到達してから前記第1モードよりもはやいタイミングで前記現像電圧の印加を停止させる第2モードと、を実行可能で、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて前記第1モードと前記第2モードとを切り替える制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第2モードで前記帯電停止位置が前記現像位置に到達するのと略同時に前記現像電圧の印加を停止させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 回転する像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電電位に帯電させる帯電手段と、
トナーとキャリアとを有する現像剤を担持して回転する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に現像電圧を印加して前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、
画像形成開始に伴って、前記現像剤担持体の回転を停止させた状態で、前記帯電手段による帯電を開始した前記像担持体上の帯電開始位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前に前記現像電圧の印加を開始させる第1モードと、画像形成開始に伴って、前記現像剤担持体の回転を停止させた状態で、前記帯電手段による帯電を開始した前記像担持体上の帯電開始位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達するタイミング若しくは前記帯電開始位置が前記現像位置に到達する前の前記第1モードよりも遅いタイミングで前記現像電圧の印加を開始させる第2モードと、を実行可能で、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて前記第1モードと前記第2モードとを切り替える制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第2モードで前記帯電開始位置が前記現像位置に到達するのと略同時に前記現像電圧の印加を開始させる、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記帯電開始位置が前記現像位置に到達するのと同時若しくは到達した後に前記現像剤担持体の回転を開始させる、
ことを特徴とする、請求項3又は4に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記現像装置内の現像剤の使用が開始されてから所定時間経過後の現像剤の使用状態で、前記第1モードと前記第2モードとの切り替えを行う、
ことを特徴とする、請求項1ないし5のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - トナーの帯電量を検知する帯電量検知手段を有し、
前記制御手段は、前記帯電量検知手段により検知したトナーの帯電量が所定の帯電量よりも低い場合には前記第1モードを、前記トナーの帯電量が前記所定の帯電量以上の場合には前記第2モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像剤担持体の回転量を積算して記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶した回転量が所定の回転量よりも大きい場合には前記第1モードを、前記回転量が前記所定の回転量以下の場合には前記第2モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像装置の周辺の湿度若しくは水分量を検知する湿度検知手段を有し、
前記制御手段は、前記湿度検知手段により検知した湿度若しくは水分量が所定の湿度若しくは水分量よりも高い場合には前記第1モードを、前記湿度若しくは水分量が前記所定の湿度若しくは水分量以下の場合には前記第2モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像剤担持体の回転量を積算して記憶する記憶手段と、
前記現像装置の周辺の湿度若しくは水分量を検知する湿度検知手段と、を有し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶した回転量が所定の回転量よりも大きく、且つ、前記湿度検知手段により検知した湿度若しくは水分量が所定の湿度若しくは水分量よりも高い場合には前記第1モードを、これ以外の場合には前記第2モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
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