JP7035329B2 - 画像形成装置、及び画像形成プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、及び画像形成プログラムに関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体等の像担持体の除電が行われ、残留トナーが除去された後、帯電ロール等によって像担持体の帯電が行われ、像担持体の帯電面に露光装置による露光が行われて静電潜像が形成され、像担持体上の静電潜像が現像ロールを備えた現像器によって現像される。そして、像担持体から中間転写体や記録媒体等への転写が行われ、転写されずに像担持体上に残留したトナーが、像担持体用の除去部によって再度除去される。

帯電ロールを用いて像担持体を帯電する場合には、除去部によって除去されずに通過したトナー及びトナーの外添剤等が、帯電ロールに付着する場合がある。これらトナー及びトナーの外添剤等の帯電ロールへの付着による汚れを抑制するため、像担持体の表面電位より帯電ロールの電圧が低くなるように、像担持体の除電及び帯電ロールの電圧を制御している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、除電部による除電をオフした後に、除電がオフされた像担持体の部位が帯電ロールにより帯電を開始する部位に到達してから帯電ロールによる帯電をオフしている。

特開２００７－１７１３８０号公報

ところで、除去部を像担持体に摺接させて除去部と像担持体との間に発生する機械的な圧接力と静電吸着力とにより、残留トナーを除去する場合、除電部の除電オフ時間により像担持体の摩耗等の劣化が生じる場合がある。
本発明は、除電部による除電の停止時期と帯電ロールによる帯電の停止時期との関係を考慮せずに帯電ロールによる帯電を停止した場合と比較して、像担持体の劣化を抑制することができる画像形成装置、及び画像形成プログラムを提供することを目的とする。

本開示の第１態様に係る画像形成装置は、像担持体に接触することで前記像担持体を帯電する帯電ロール、前記帯電ロールに接触することで前記帯電ロールを清掃する清掃部、前記像担持体の帯電部分を露光する露光部、前記像担持体の露光部分をトナーで現像する現像ロール、現像されたトナー像を転写する転写部、前記転写部の転写後に前記像担持体を除電する除電部、及び前記像担持体に残留した残留トナーを除去する除去部を備えた画像形成装置であって、前記転写部の転写後に前記像担持体に残留した残留トナーを除去した後、除電を開始した位置が前記帯電ロールを通過し、かつ除電を停止した位置が前記帯電ロールに到達する前であって時期が可変のタイミングで帯電を停止し、露光することなく現像ロールからトナーを前記像担持体に付着させた後、像担持体に付着したトナーを除去するように制御する制御部を備え、
前記帯電を停止する前記タイミングは、環境条件としての環境温度及び環境湿度が予め定めた環境温度及び環境湿度から低くなるに従って、前記帯電を停止した際に残存する除電された領域が、大きくなるように変更される。

本開示の第２態様では、前記帯電を停止する前記タイミングは、前記帯電を停止した際に残存する除電された領域が、目標の大きさになるように変更される。

なお、前記帯電を停止する前記タイミングは、環境条件と、処理された用紙の枚数又は前記帯電ロールで現像された累積トナー量を示す処理量との少なくとも一方に応じて変更することが可能である。

また、前記帯電を停止する前記タイミングは、前記環境条件として、環境温度及び環境湿度が予め定めた環境温度及び環境湿度から低くなるに従って、前記帯電を停止した際に残存する除電された領域が、大きくなるように変更することが可能である。

本開示の第３態様では、前記帯電を停止する前記タイミングは、前記環境条件と、処理された用紙の枚数又は前記帯電ロールで現像された累積トナー量を示す処理量とに応じて変更され、かつ、前記処理量が予め定めた処理量から多くなるに従って、前記帯電を停止した際に残存する除電された領域が、大きくなるように変更される。

本開示の第４態様は、像担持体に接触することで前記像担持体を帯電する帯電ロール、前記帯電ロールに接触することで前記帯電ロールを清掃する清掃部、前記像担持体の帯電部分を露光する露光部、前記像担持体の露光部分をトナーで現像する現像ロール、現像されたトナー像を転写する転写部、前記転写部の転写後に前記像担持体を除電する除電部、及び前記像担持体に残留した残留トナーを除去する除去部を備えた画像形成装置であって、
前記転写部の転写後に前記像担持体に残留した残留トナーを除去した後、除電を開始した位置が前記帯電ロールを通過し、かつ除電を停止した位置が前記帯電ロールに到達する前であって時期が可変のタイミングで帯電を停止し、露光することなく現像ロールからトナーを前記像担持体に付着させた後、像担持体に付着したトナーを除去するように制御する制御部を備え、
前記時期が可変のタイミングは、前記像担持体の除電を停止した時期に前記除電を停止した位置が前記帯電ロールに到達する時期より前の時期であって、前記像担持体の除電を停止した時期より後で、かつ前記像担持体の除電を停止した前記像担持体の位置が前記帯電ロールへの到達する時期より可変可能な所定時間前のタイミングである。

本開示の第５態様は、像担持体に接触することで前記像担持体を帯電する帯電ロール、前記帯電ロールに接触することで前記帯電ロールを清掃する清掃部、前記像担持体の帯電部分を露光する露光部、前記像担持体の露光部分をトナーで現像する現像ロール、現像されたトナー像を転写する転写部、前記転写部の転写後に前記像担持体を除電する除電部、及び前記像担持体に残留した残留トナーを除去する除去部を備えた画像形成装置であって、
前記転写部の転写後に前記像担持体に残留した残留トナーを除去した後、除電を開始した位置が前記帯電ロールを通過し、かつ除電を停止した位置が前記帯電ロールに到達する前であって時期が可変のタイミングで帯電を停止し、露光することなく現像ロールからトナーを前記像担持体に付着させた後、像担持体に付着したトナーを除去するように制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記除電部で除電を停止した時期の第１タイミングから第１所定時間の間、前記像担持体の除電が停止されるように、前記除電部を制御し、前記第１タイミングより後で、かつ前記除電部で除電を停止した位置が前記帯電ロールを通過して前記帯電ロールに到達する時期の第２タイミングから当該第２タイミングより前の第３タイミングまでの可変可能な第２所定時間の間、前記像担持体の帯電が停止されるように前記帯電ロールを制御する。

本開示の第６態様では、前記第１所定時間は、環境温度及び環境湿度が予め定めた環境温度及び環境湿度から低くなるに従って長くする。

本開示の第７態様では、前記第１所定時間は、処理された用紙の枚数又は前記帯電ロールで現像された累積トナー量を示す処理量が予め定めた処理量から多くなるに従って長くする。

本開示の第８態様では、前記第２所定時間は、前記第１所定時間が長くなるに従って長くする。

なお、前記画像形成装置は、前記転写部の転写後に前記像担持体に残留した残留トナーを除去した後、除電を開始した位置が前記帯電ロールを通過し、かつ除電を停止した位置が前記帯電ロールに到達する前であって時期が可変のタイミングで帯電を停止し、露光することなく現像ロールからトナーを前記像担持体に付着させた後、像担持体に付着したトナーを除去するように制御する制御することを含む処理をコンピュータに実行させる画像形成プログラムによって実現可能である。

本開示によれば、除電部による除電の停止時期と帯電ロールによる帯電の停止時期との関係を考慮せずに帯電ロールによる帯電を停止した場合と比較して、像担持体の劣化を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成ユニットの一例を示す構成図である。 帯電ロールをクリーニングする際における感光体ドラムの表面電位、除電ランプのオンオフ、及び帯電ロールの電位の関係の一例を示すタイミングチャートである。 感光体ドラムの表面摩耗を抑制する場合における感光体ドラムの表面電位、除電ランプのオンオフ、及び帯電ロールの電位の関係の一例を示すタイミングチャートである。 画像形成装置の制御部の構成の一例を示すブロック図である。 制御部として動作するコンピュータで実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を詳細に説明する。なお、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。

図１に、本実施形態に係る電子写真方式を用いた画像形成装置１０の要部構成を示す概略側面図を示す。画像形成装置１０には、図示しない通信回線を介して各種データを受信し、受信したデータに基づきカラー画像形成処理を行う画像形成機能が搭載されている。
図１に示す画像形成装置１０は、所謂タンデム型のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部１９、定着装置５０及び画像形成装置１０全体の動作を制御する制御部３１等を備えている。また、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３や画像読取装置（スキャナ）４等との通信を行って画像データを受信する通信部３２及びこの通信部３２にて受信された画像データに対し予め定めた画像処理を施す画像処理部３３を備えている。

画像形成部１９は、一定の間隔を置いて並列的に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えている。これら４の画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、後述する現像器１５に収納されるトナーを除いて略同様の構成とされ、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。なお、以下の説明では、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの何れか１つを付して説明し、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫを区別する必要がない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫを省略する。

図２に、本実施形態に係る画像形成装置１０における画像形成部１９の各画像形成ユニット１１についての要部構成を示す概略側断面図を示す。

図２に示すように、画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像担持体の一例である矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２、及び帯電器１３を備えている。帯電器１３は、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で一様に帯電する帯電ロール１３０を含んでいる。帯電ロール１３０は、図示しない付勢機構によって感光体ドラム１２に圧接され、感光体ドラム１２に従動して回転する。帯電ロール１３０には、帯電ロール用クリーナ１３２が設けられている。帯電ロール用クリーナ１３２は、図示しない付勢機構によって帯電ロール１３０の周面に付勢され、帯電ロール１３０に従動回転して帯電ロール１３０の周面に付着したトナーやトナーの外添剤等の異物を掻き取ってクリーニングする。

帯電器１３の上流側（矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２の上流側）には、転写後の感光体ドラム１２の表面を清掃するドラムクリーナ１６及び除電ランプ１７が（矢印Ａ方向と逆方向に）順に設けられている。ドラムクリーナ１６は、ブレード１６０、及びトナー回収ボトル１６２を含んでいる。ブレード１６０は、感光体ドラム１２の表面上の廃トナーを掻き取る。トナー回収ボトル１６２は、ブレード１６０によって掻き取られたトナーを回収する。除電ランプ１７は、感光体ドラム１２の表面を除電する。

一方、帯電器１３の下流側（矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２の下流側）には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）プリントヘッド１４及び現像器１５が（矢印Ａ方向に）順に設けられている。ＬＥＤプリントヘッド１４は、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を各色画像データに基づき露光することによって感光体ドラム１２上に静電潜像を形成する。

現像器１５は、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する。現像器１５は、感光体ドラム１２の表面へトナーを付着させる現像ロール１５０を含んでいる。現像ロール１５０は、図示しない付勢機構によって感光体ドラム１２に圧接され、感光体ドラム１２に従動して回転する。現像ロール１５０には、トナー貯留部１５２に貯留されたトナーが供給されるようになっている。

また、現像器１５のの下流側（矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２の下流側）には、感光体ドラム１２にて形成されたトナー像を転写する転写部に含まれる一次転写ロール２１が設けられている。

図１に示すように、画像形成部１９は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト２０及び各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に順次転写（一次転写）する一次転写ロール２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを備えている。更に、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を記録媒体の一例である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２を備えている。そして、定着装置５０は、用紙Ｐに二次転写された各色トナー像を用紙Ｐ上に定着する。

なお、本実施の形態の画像形成装置１０では、中間転写ベルト２０、一次転写ロール２１及び二次転写ロール２２により転写部が構成される。

本実施の形態の画像形成装置１０では、制御部３１による動作制御の下で、一例として次のようなプロセスによる画像形成処理が行われる。

つまり、ＰＣ３やスキャナ４からの画像データは、通信部３２にて受信され、画像処理部３３により予め定めた画像処理が施された後、色毎の画像データとなって各画像形成ユニット１１に送られる。そして、例えば黒（Ｋ）色トナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転しながら帯電器１３により予め定めた電位に帯電される。この帯電した感光体ドラム１２は、画像処理部３３から送信されたＫ色画像データに基づきＬＥＤプリントヘッド１４によって走査露光され、これにより感光体ドラム１２上にＫ色画像の静電潜像が形成される。

感光体ドラム１２上に形成されたＫ色静電潜像は、現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上にＫ色トナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。

各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト２０上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト２０上の重畳トナー像は、中間転写ベルト２０の移動に伴って二次転写ロール２２が配置された領域（二次転写部Ｔ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Ｔに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙供給部６４によって用紙保持部４０から用紙Ｐが二次転写部Ｔに供給される。そして、重畳トナー像は、二次転写部Ｔにて二次転写ロール２２が形成する転写電界により、搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写（二次転写）される。

その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着装置５０に搬送される。定着装置５０に搬送された用紙Ｐ上のトナー像は、定着装置５０を通過する際に熱及び圧力を受け、用紙Ｐ上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１０の用紙排出部６６によって排出部３０に排出される。

一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーナ２５によって除去される。また、一次転写後の感光体ドラム１２は、除電ランプ１７によって除電され、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）は、ドラムクリーナ１６によって除去される。

このようにして、画像形成装置１０での画像形成処理が、プリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。

ところで、帯電ロール１３０では、トナー及び外添剤等の異物が表面に付着される表面汚染が発生する場合がある。例えば帯電ロール用クリーナ１３２が多孔質弾性体である発泡ウレタンゴムなどで構成され、トナー及び外添剤等の異物を掻き取るように構成した場合、帯電ロール用クリーナ１３２に異物が溜め込まれる場合がある。この溜め込まれた異物が、帯電ロール用クリーナ１３２から吐き出され、帯電ロール１３０へ付着されて、帯電ロール１３０の表面汚染を発生させる場合がある。

そこで、帯電ロール１３０の表面汚染を抑制するために、帯電ロール１３０をクリーニングする。本実施形態では、除電ランプ１７の光照射のオン／オフを制御部３１（図１参照）によって制御して帯電ロール１３０に付着された異物を感光体ドラム１２へ移行させドラムクリーナ１６に回収させるクリーニングを実施する。

図３に、帯電ロール１３０をクリーニングする際における感光体ドラム１２の表面電位、除電ランプ１７のオンオフ、及び帯電ロール１３０の電位の関係をタイミングチャートで示す。なお、図３に示す例では、電位の関係は－Ｖ１＜－Ｖ２＜－Ｖ３とする。

図３に示すように、時間ｔ１のタイミングで、除電ランプ１７の光照射のオンからオフに切り替え、第１所定時間Ｔ１の間、除電ランプ１７をオフする。また、時間ｔ１のタイミングで除電ランプ１７がオフされた際の感光体ドラム１２の表面位置が、帯電ロール１３０で帯電される位置に到達する時間ｔ２（＝ｔ１'）のタイミングで、帯電ロール１３０の帯電をオフする。このようにすることで、第１所定時間Ｔ１の間では、感光体ドラム１２の表面は、除電ランプ１７のオフにより除電されず、かつ帯電ロール１３０で帯電されない電位、つまり前回帯電された残留電位が維持される期間Ｔｘ（＝Ｔ１）に対応する部分を有することになる。この残留電位が維持される部分では帯電ロール１３０に付着された異物が感光体ドラム１２へ移行される。感光体ドラム１２へ移行された異物はドラムクリーナ１６に回収される。

ところが、帯電ロール１３０の表面汚染を抑制する性能を向上させるために除電ランプ１７をオフする第１所定時間Ｔ１を長くするに従って、ドラムクリーナ１６のブレード１６０による感光体ドラム１２の表面摩耗が大きくなる。この感光体ドラム１２の表面摩耗によって、画像形成ユニット１１によって形成される画像の画質劣化を招くことになる。

そこで、本実施形態では、感光体ドラム１２の表面摩耗を抑制するために、除電ランプ１７のオンオフを制御すると共に、帯電ロール１３０のオンオフを制御することによって、ドラムクリーナ１６のブレード１６０へトナーを供給する。

図４に、感光体ドラム１２の表面摩耗を抑制する場合における感光体ドラム１２の表面電位、除電ランプ１７のオンオフ、及び帯電ロール１３０の電位の関係をタイミングチャートで示す。

図４に示すように、時間ｔ１のタイミングで、除電ランプ１７の光照射のオンからオフに切り替え、第１所定時間Ｔ１の間、除電ランプ１７をオフする。また、時間ｔ１のタイミングで除電ランプ１７がオフされた際の感光体ドラム１２の表面位置が、帯電ロール１３０で帯電される位置に到達する時間ｔ２（＝ｔ１'）のタイミングより、第２所定時間Ｔ２前の時間ｔ３のタイミングで、帯電ロール１３０の帯電をオフする。このようにすることで、感光体ドラム１２の表面に、残留電位が維持される期間Ｔｘより前に、第２所定時間Ｔ２の間、除電されかつ帯電されずに電位が維持されたままの部分が感光体ドラム１２の表面に形成される。つまり、帯電を停止した際に残存する除電された領域が感光体ドラム１２の表面に形成される。

この第２所定時間Ｔ２の間、除電されかつ帯電されない電位が維持されたままの感光体ドラム１２の表面部分が現像器１５で現像される位置に到達すると、トナーが感光体ドラム１２へ移行され、感光体ドラム１２の回転によりドラムクリーナ１６に到達する。このように、トナーがドラムクリーナ１６のブレード１６０へ供給されることによって、感光体ドラム１２の表面摩耗を抑制することができる。

上述の時間ｔ３のタイミングは、時期が可変のタイミングであり、その時期を変更することができる。つまり、第２所定時間Ｔ２を変更することで、時間ｔ３のタイミングが変更される。詳細は後述するが、制御部３１は、第２所定時間Ｔ２が目標として予め定めた標準の時間になるように制御する。

なお、上述の帯電ロール１３０の表面汚染は、画像形成装置１０の使用時の温湿度及び処理量等の使用環境に応じて変動する。例えば、画像形成装置１０の使用時の温湿度が低くなるに従って帯電ロール１３０の表面汚染が進行する。また、画像形成装置１０の処理量（例えば処理した用紙Ｐの枚数）が増加するに従って帯電ロール１３０の表面汚染が進行する。そこで、画像形成装置１０の使用時の温湿度が予め定めた温湿度から低くなるのに応じて第１所定時間Ｔ１を長くするように制御する。また、画像形成装置１０の処理量（例えば処理した用紙Ｐの枚数）が予め定めた標準の処理量からの増加に応じて第１所定時間Ｔ１を長くするように制御する。このようにすることによって、使用環境に応じて進行する帯電ロール１３０の表面汚染を抑制することができる。

ここでは、画像形成装置１０の処理量の一例として、処理した用紙Ｐの枚数を用いた場合を説明したが、帯電ロール１３０で現像した累積トナー量でもよい。この場合、画像処理部３３で処理される画像データにトナー像を形成する際のトナー量を演算することで、累積トナー量を推定することができる。また、現像器１５に残留するトナー量を検出して、処理されたトナー量を推定することで、画像形成装置１０の処理量を推定してもよい。

また、第１所定時間が長くなるのに従って、ドラムクリーナ１６のブレード１６０による感光体ドラム１２の表面摩耗が大きくなる。このため、第２所定時間は、第１所定時間が予め定めた時間より長くなるのに応じて長くするように制御する。このようにすることによって、感光体ドラム１２の表面摩耗を抑制することができる。

図５に、画像形成装置１０で帯電ロール１３０の表面汚染の抑制及び感光体ドラム１２の表面摩耗の抑制を可能とする動作を実施する制御部３１の構成の一例を示す。図５には、制御部３１をコンピュータで構成したコンピュータ３１Ｘの一例を示す。

コンピュータ３１Ｘは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３１Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３１Ｃ、不揮発性メモリ３１Ｄ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）３１Ｅがバス３１Ｆを介して各々接続された構成であり、Ｉ／Ｏ３１Ｅには帯電ロール１３０及び除電ランプ１７を含む画像形成部１９、操作表示部６２、用紙供給部６４、用紙排出部６６、温度計６７、湿度計６８、及び通信部３２が接続されている。

ＲＯＭ３１Ｂには、コンピュータ３１Ｘに実行させる画像形成制御プログラム３１Ｐが格納されている。ＣＰＵ３１Ａが画像形成制御プログラム３１ＰをＲＯＭ３１Ｂから読み取りＲＡＭ３１Ｃに展開し、画像形成制御プログラム３１Ｐによる処理を実行する。ＣＰＵ３１Ａが画像形成制御プログラム３１Ｐによる処理を実行することで、コンピュータ３１Ｘは制御部３１として動作する。なお、画像形成制御プログラム３１Ｐは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体により提供するようにしても良い。

画像形成部１９は、上述のように画像形成装置１０が画像形成動作を実行するのに必要な装置を含んで構成される（図１参照）。また、通信部３２は、ＰＣ３等と、相互にデータ通信を行うためのインターフェースである。

操作表示部６２は、操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式の図示しないディスプレイ、及び、テンキーやスタートボタンなどの図示しないハードウェアキー等を含んで構成されている。なお、操作表示部６２は、必須の構成ではなく、ＰＣ３から操作指示の受け付けを示す情報を取得したり、各種情報を表示させるようにＰＣ３へ情報を出力するようにしてもよい。

用紙供給部６４は、例えば、用紙Ｐが収容される用紙収容部Ｔや、用紙収容部Ｔから画像形成部１９へ用紙Ｐを供給する供給機構等を含んで構成される（図１参照）。用紙排出部６６は、例えば、用紙Ｐが排出される排出部や、画像形成部１９で画像が形成された用紙Ｐを排出部上に排出させるための排出機構等を含んで構成される（図１参照）。

温度計６７は、環境温度の一例として、画像形成装置１０の画像形成動作環境における温度を計測する。なお、温度計６７は画像形成装置１０の内部温度の計測に限らず、例えば、画像形成装置１０が設置されている場所の温度、例えば画像形成装置１０の外部温度を計測するようにしても良い。湿度計６８は、環境湿度の一例として、画像形成装置１０の画像形成動作環境における湿度を計測する。なお、湿度計６８も温度計６７と同様に、画像形成装置１０の内部湿度の計測に限らず、例えば、画像形成装置１０が設置されている場所の湿度、例えば画像形成装置１０の外部湿度を計測するようにしても良い。また、環境温度及び環境湿度の少なくとも一方は、環境条件の一例である。

次に、コンピュータ３１Ｘを含んで実現した制御部３１において帯電ロール１３０の表面汚染の抑制及び感光体ドラム１２の表面摩耗の抑制を可能とする処理を詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２は、使用環境の温湿度及び使用量の少なくとも一方に応じて予め定められた時間を、不揮発性メモリ８２に予め記憶しておくものとする。

図６に、制御部３１として動作するコンピュータ３１ＸのＣＰＵ３１Ａにより実行される画像形成制御プログラム３１Ｐの処理の流れを示す。

まず、ステップＳ１００では、画像形成装置１０のＣＰＵ３１Ａからの処理開始指示の受付に伴い、帯電ロール１３０の表面汚染の抑制及び感光体ドラム１２の表面摩耗の抑制を可能とするための各種情報が取得される。ステップＳ１００で取得される各種情報は、不揮発性メモリ８２に予め記憶された使用環境の温湿度及び使用量の少なくとも一方に応じて予め定められた第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２を示す情報である。また、第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２を示す情報から第１時期、第２時期、及び第３時期が導出される。つまり、ステップＳ１００では、画像形成装置１０の標準的な処理時における標準的な温湿度に対応する予め定められた第１所定時間Ｔ１及び第２所定時間Ｔ２を示す情報を不揮発性メモリ８２から取得する。

なお、温度計６７及び湿度計６８で示される使用環境が標準的な温湿度から変動している場合に、第１所定時間Ｔ１を増減させてることができる。つまり、温度計６７及び湿度計６８で示される使用環境に応じて定まる第１所定時間Ｔ１を示す情報を不揮発性メモリ８２から取得することができる。また、画像形成装置１０の処理量として、例えば、用紙供給部６４又は用紙排出部で処理された用紙Ｐの枚数を用紙供給部６４又は用紙排出部から取得し、用紙Ｐの枚数で示される使用環境に応じて定まる第１所定時間Ｔ１を示す情報を不揮発性メモリ８２から取得することができる。第１所定時間Ｔ１を増減させた場合には、第１所定時間Ｔ１の増減に応じて第２所定時間Ｔ２を増減させることが好ましい。また、第２所定時間Ｔ２のみを増減させてもよい。

次に、ステップＳ１０２では、画像形成処理が実行される。このステップＳ１０２では、上述のように一連の処理が実行される。つまり、各画像形成ユニット１１で、除電ランプ１７によって除電され、付着しているトナーがドラムクリーナ１６によって除去された感光体ドラム１２が帯電器１３により帯電され、ＬＥＤプリントヘッド１４によって走査露光され、形成された静電潜像が現像器１５により現像され、各色トナー像が転写部で用紙Ｐに転写され、定着装置５０で定着された後に画像が形成された用紙Ｐが排出部３０に排出される。

次のステップＳ１０４では、感光体ドラム１２がステップＳ１００で設定された第１時期の時間ｔ１に対応する位置、つまり、除電ランプ１７をオフするタイミングの位置に感光体ドラム１２が到達するまで否定判断が繰り返される。第１時期ｔ１は、画像形成後でかつ次の画像形成前までの期間に定めることが好ましい。

ステップＳ１０４で肯定判断の場合には、次のステップＳ１０６に処理が移行され、除電ランプ１７がオフされる。除電ランプ１７のオフは、第１所定時間Ｔ１の間、継続される。

次に、ステップＳ１０８で、ステップＳ１００で設定された第３時期の時間ｔ３に対応する感光体ドラム１２の部分が帯電ロール１３０の位置に到達するまで否定判断が繰り返される。つまり、第３時期の時間ｔ３は、第１時期の時間ｔ１のタイミングで除電ランプ１７がオフされた際の感光体ドラム１２の表面位置が、帯電ロール１３０で帯電される位置に到達する時間ｔ２（＝ｔ１'）のタイミングより、第２所定時間Ｔ２前の時間ｔ３のタイミングである。

ステップＳ１０８で肯定判断の場合には、次のステップＳ１１０に処理が移行され、帯電ロール１３０の帯電がオフされる。つまり、制御部３１は、第２所定時間Ｔ２が目標として予め定めた標準の時間になるように制御する。

次のステップＳ１１２では、用紙Ｐへの画像形成処理が終了か否かを判定し、肯定判定の場合は、本処理ルーチンを終了し、否定判定の場合は、ステップＳ１０２へ戻り上記処理を繰り返す。

以上説明したように本実施形態によれば、時間ｔ１のタイミングで、除電ランプ１７の光照射のオンからオフに切り替え、第１所定時間Ｔ１の間、除電ランプ１７がオフされる。また、時間ｔ１のタイミングで除電ランプ１７がオフされた際の感光体ドラム１２の表面位置が、帯電ロール１３０で帯電される位置に到達する時間ｔ２のタイミングより第２所定時間Ｔ２前の時間ｔ３のタイミングで、帯電ロール１３０の帯電がオフされる。このようにすることで、感光体ドラム１２の表面に、残留電位が維持される期間Ｔｘより前に、第２所定時間Ｔ２の間、つまり、除電されかつ帯電されない電位が維持されたままの感光体ドラム１２の表面部分にトナーが移行され、感光体ドラム１２の回転によりドラムクリーナ１６に到達する。これによって、トナーがドラムクリーナ１６のブレード１６０へ供給されて、感光体ドラム１２の表面摩耗を抑制することができる。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０はカラー画像形成を行うものとしたが、モノクロ画像形成を行う画像形成装置１０であってもよいことは言うまでもない。

また、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

１０ 画像形成装置
１１ 画像形成ユニット
１２ 感光体ドラム（像担持体の一例）
１３ 帯電器
１４ ＬＥＤプリントヘッド（露光部の一例）
１５ 現像器（現像部の一例）
１６ ドラムクリーナ（除去部の一例）
１７ 除電ランプ（除電部の一例）
２０ 中間転写ベルト
２１ 一次転写ロール（転写部の一例）
３１ 制御部（制御部の一例）
５０ 定着装置
１３０ 帯電ロール
１５０ 現像ロール
Ｔ１ 第１所定時間
Ｔ２ 第２所定時間

Claims (8)

1. 像担持体に接触することで前記像担持体を帯電する帯電ロール、前記帯電ロールに接触することで前記帯電ロールを清掃する清掃部、前記像担持体の帯電部分を露光する露光部、前記像担持体の露光部分をトナーで現像する現像ロール、現像されたトナー像を転写する転写部、前記転写部の転写後に前記像担持体を除電する除電部、及び前記像担持体に残留した残留トナーを除去する除去部を備えた画像形成装置であって、
   前記転写部の転写後に前記像担持体に残留した残留トナーを除去した後、除電を開始した位置が前記帯電ロールを通過し、かつ除電を停止した位置が前記帯電ロールに到達する前であって時期が可変のタイミングで帯電を停止し、露光することなく現像ロールからトナーを前記像担持体に付着させた後、像担持体に付着したトナーを除去するように制御する制御部を備え、
   前記帯電を停止する前記タイミングは、環境条件としての環境温度及び環境湿度が予め定めた環境温度及び環境湿度から低くなるに従って、前記帯電を停止した際に残存する除電された領域が、大きくなるように変更される
   画像形成装置。
2. 前記帯電を停止する前記タイミングは、前記帯電を停止した際に残存する除電された領域が、目標の大きさになるように変更される
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記帯電を停止する前記タイミングは、前記環境条件と、処理された用紙の枚数又は前記帯電ロールで現像された累積トナー量を示す処理量とに応じて変更され、かつ、前記処理量が予め定めた処理量から多くなるに従って、前記帯電を停止した際に残存する除電された領域が、大きくなるように変更される
   請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 像担持体に接触することで前記像担持体を帯電する帯電ロール、前記帯電ロールに接触することで前記帯電ロールを清掃する清掃部、前記像担持体の帯電部分を露光する露光部、前記像担持体の露光部分をトナーで現像する現像ロール、現像されたトナー像を転写する転写部、前記転写部の転写後に前記像担持体を除電する除電部、及び前記像担持体に残留した残留トナーを除去する除去部を備えた画像形成装置であって、
   前記転写部の転写後に前記像担持体に残留した残留トナーを除去した後、除電を開始した位置が前記帯電ロールを通過し、かつ除電を停止した位置が前記帯電ロールに到達する前であって時期が可変のタイミングで帯電を停止し、露光することなく現像ロールからトナーを前記像担持体に付着させた後、像担持体に付着したトナーを除去するように制御する制御部を備え、
   前記時期が可変のタイミングは、前記像担持体の除電を停止した時期に前記除電を停止した位置が前記帯電ロールに到達する時期より前の時期であって、前記像担持体の除電を停止した時期より後で、かつ前記像担持体の除電を停止した前記像担持体の位置が前記帯電ロールへの到達する時期より可変可能な所定時間前のタイミングである
   画像形成装置。
5. 像担持体に接触することで前記像担持体を帯電する帯電ロール、前記帯電ロールに接触することで前記帯電ロールを清掃する清掃部、前記像担持体の帯電部分を露光する露光部、前記像担持体の露光部分をトナーで現像する現像ロール、現像されたトナー像を転写する転写部、前記転写部の転写後に前記像担持体を除電する除電部、及び前記像担持体に残留した残留トナーを除去する除去部を備えた画像形成装置であって、
   前記転写部の転写後に前記像担持体に残留した残留トナーを除去した後、除電を開始した位置が前記帯電ロールを通過し、かつ除電を停止した位置が前記帯電ロールに到達する前であって時期が可変のタイミングで帯電を停止し、露光することなく現像ロールからトナーを前記像担持体に付着させた後、像担持体に付着したトナーを除去するように制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記除電部で除電を停止した時期の第１タイミングから第１所定時間の間、前記像担持体の除電が停止されるように、前記除電部を制御し、前記第１タイミングより後で、かつ前記除電部で除電を停止した位置が前記帯電ロールを通過して前記帯電ロールに到達する時期の第２タイミングから当該第２タイミングより前の第３タイミングまでの可変可能な第２所定時間の間、前記像担持体の帯電が停止されるように前記帯電ロールを制御する
   画像形成装置。
6. 前記第１所定時間は、環境温度及び環境湿度が予め定めた環境温度及び環境湿度から低くなるに従って長くする
   請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第１所定時間は、処理された用紙の枚数又は前記帯電ロールで現像された累積トナー量を示す処理量が予め定めた処理量から多くなるに従って長くする
   請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記第２所定時間は、前記第１所定時間が長くなるに従って長くする
   請求項５に記載の画像形成装置。

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