JP5106838B2 - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンターまたはファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、より詳細には感光体ドラム等の像担持体の電位レベルを調整する画像形成装置およびその制御方法に関する。

一般に、画像形成装置においては、像担持体である感光体ドラムの表面を均一に帯電した後、画像データに応じて感光体ドラムを露光して、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。その後、静電潜像をトナーによって現像してトナー像とし、感光体ドラムに形成されたトナー像を転写ローラによって記録用紙に転写する。そして、記録用紙は定着ユニットに搬送されてトナー像が記録用紙に定着される。

ところで、上述した感光体ドラムの表面を帯電する帯電方式としては、コロナ放電を利用したスコロトロン方式（例えば特許文献１参照）や、感光体ドラムに導電性の弾性ローラを当接させ、ニップ付近の近傍放電を利用したローラ方式等がある。これらの方式は、帯電の均一性を確保するために、いずれも放電現象を利用していることから、オゾンが発生するという弊害がある。

このようにして発生するオゾンは、オゾンフィルタを用いることにより除去することが可能であるが、オゾン処理に負担を掛けないようにオゾンの発生自体を抑制する方が望ましい。そのオゾン発生の抑制方法の一つとして、非印字時において、帯電を停止する方法が採られる。その非印字時とは、相前後する記録用紙における先の記録用紙の印字終了から後の記録用紙の印字開始までの時であるが、記録用紙の前後端を検出するレジストセンサのオンオフに基づく期間内の時を用いることもできる。
特開２００４−１６３４５７号公報

しかし、上述した非印字時に帯電を停止する方法を採用する場合は、特に低温環境下において、記録用紙の前半部分にカブリが発生するという現象がある。この現象は、低温環境で感光層のキャリアの移動度が低下し、除電光によって発生したキャリアが感光層内に滞留してしまい、再帯電時に電位を低下させることが原因と考えられる。そして、この現象は、除電光に晒される時間が長い程大きく影響を受ける。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、オゾンの発生を抑制しつつカブリの発生を防止することが可能な画像形成装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電器と、前記像担持体の回転方向において前記帯電器よりも下流側に設けられ前記像担持体を除電する除電器と、前記帯電器および前記除電器のオンオフを個別に制御する制御手段とを有する画像形成装置において、前記制御手段は、連続して印刷する２枚の記録用紙における１枚目の後端の検出に基いて帯電器をオフした後、感光体ドラムが帯電器から除電器の位置まで回転するのに要する時間に関するタイマをスタートし、前記タイマが前記時間を経過したか、或いは、前記記録用紙における２枚目の先端を検出したかを判定し、前記２枚目の先端を検出したとの判定をした場合に前記タイマをクリアした後に前記２枚目を印刷し、前記タイマが前記時間を経過したとの判定をした場合に除電器をオフするようにして、前記像担持体の前記除電器により除電された除電部分が、前記帯電器により帯電を受けることなく前記除電器により再度除電されることを防止すべく、前記除電部分が除電器にて除電を受ける箇所へ到達する以前に、前記除電器をオフする制御を行うことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る画像形成装置の制御方法は、回転する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電器と、前記像担持体の回転方向において前記帯電器よりも下流側に設けられ前記像担持体を除電する除電器とを有する画像形成装置における制御方法において、
連続して印刷する２枚の記録用紙における１枚目の後端の検出に基いて帯電器をオフした後、感光体ドラムが帯電器から除電器の位置まで回転するのに要する時間に関するタイマをスタートし、前記タイマが前記時間を経過したか、或いは、前記記録用紙における２枚目の先端を検出したかを判定し、前記２枚目の先端を検出したとの判定をした場合に前記タイマをクリアした後に前記２枚目を印刷し、前記時間を経過したとの判定をした場合に除電器をオフするようにして、前記像担持体の前記除電器により除電された除電部分が、前記帯電器により帯電を受けることなく前記除電器により再度除電されることを防止すべく、前記除電部分が除電器にて除電を受ける箇所へ到達する以前に、前記除電器をオフすることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る画像形成装置の制御方法は、請求項２に記載の画像形成装置における制御方法において、所定の温度以下のときに実行することを特徴とする。

本発明の請求項１の画像形成装置および請求項２の画像形成装置の制御方法による場合には、像担持体の除電器による除電部分が、帯電器により帯電を受けることなく、再度除電されることが無い。よって、再帯電時に電位の低下を防ぎカブリの発生を防止することが可能になる。また、非印字時に帯電器をオフしても支障がないので、オゾンの発生を抑制することができる。

請求項３の画像形成装置の制御方法による場合には、所定の温度以下のときに請求項２の制御方法を実行するので、特に低温環境下においてキャリア滞留による電位低下に伴うカブリの発生を防止することが可能になる。

以下に、本発明を具体的に説明する。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一例について説明する。

この画像形成装置１は、像担持体として概略円柱状をした感光体ドラム２を有し、その感光体ドラム２の周囲に、帯電器３、現像装置４、転写ローラ５、研磨ローラ６、クリーニングブレード７および除電器８が感光体ドラム２の回転方向に沿って配置されている。

この画像形成装置１による画像形成処理は、以下のように行われる。帯電器３によって感光体ドラム２の表面を均一に帯電した後、感光体ドラム２の表面に、画像データに応じてレーザ光９を照射することによる露光を行い、これにより感光体ドラム２上に静電潜像が形成される。その後、現像装置４によって感光体ドラム２上の静電潜像が現像されてトナー像とされ、感光体ドラム２上のトナー像は、転写ローラ５によって転写材、例えば記録用紙１０に転写される。この際、帯電したトナーの移動によって、感光体ドラム２と転写ローラ５との間に電流が流れるが、この電流を所定の値に制御して、つまり定電流制御して記録用紙１０に対するトナーの付着量を安定化させている。

転写の後、感光体ドラム２上に残留したトナーは、研磨ローラ６による感光体ドラム２の研磨にて研磨ローラ６に付着し、その後にクリーニングブレード７によって回収される。その後、感光体ドラム２上の残留電位が除電器８によって消去される。その後、再び帯電器３によって帯電されて、以上の画像形成処理が繰返される。

一方、記録用紙１０は、カセット１１から繰り出された後、用紙搬送ライン１２に沿って搬送され、感光体ドラム２と転写ローラ５との間に送られ、ここで転写ローラ５によって感光体ドラム２上のトナー像が転写されて印刷され、その後定着ユニット１３を経て排紙トレイ１４に排紙される。図１中の１５は、用紙搬送ライン１２を搬送される記録用紙１０の先端および後端を検出するレジストセンサである。

上記レジストセンサ１５により記録用紙１０の先端および後端を検出したときの検出信号は、制御部２０に与えられる。この制御部２０は、タイマ機能を内蔵し、レジストセンサ１５の検出信号に基づいて用紙搬送ライン１２上の記録用紙１０の搬送制御を行うとともに、上述した感光体ドラム２の回転、帯電器３のオンオフ制御、現像装置４の制御、転写ローラ５の回転制御、研磨ローラ６の回転制御および除電器８のオンオフ制御などを行う。

ここで、本発明の要部である、制御部２０による帯電器３のオンオフ制御と除電器８のオンオフ制御とについて、図２のタイミングチャートに基づき説明する。なお、この図示例では、印刷を連続する２枚の記録用紙に対して行うという指示が出ている場合である。

印刷開始に伴って制御部２０はメインモータを起動し（図２（ａ）参照）、これと同期して除電器８もオンし（図２（ｂ）参照）、その後帯電器３をオンする（図２（ｃ）参照）という、通常の準備が行われる。図２において、レジストセンサ１５がオンしている箇所が、前記トナー像を形成する画像作像部分である（図２（ｄ）参照）。

そして、記録用紙１０の先端を検出することでレジストセンサ１５がオンになると（図２（ｄ）参照）、制御部２０は感光体ドラム２との間で同期をとって記録用紙１０を搬送し、１枚目の記録用紙１０に対して印刷を行うことを開始する。その後、１枚目の記録用紙１０の後端を検出することでレジストセンサ１５がオフになると（図２（ｄ）参照）、制御部２０は、次の印刷指示があるかどうかをチェックする。この図２の例では２枚の記録用紙１０を連続して印刷するので、次の印刷指示がある。

レジストセンサ１５がオフになることに伴い、制御部２０はタイマ機能によりレジストセンサ１５がオフになった時点からＹｍｓ（図３に示すように用紙搬送ライン１２上の記録用紙の後端がレジストセンサ１５から転写ローラ５まで搬送されるのに要する時間）を経過した後に、帯電器３をオフする（図２（ｃ）参照）。続いて、帯電器３をオフするタイミング（Ａ）からタイマ機能によりＸｍｓ（図３に示すように感光体ドラムが帯電器３から除電器８の位置まで回転するのに要する時間）を経過した後に、除電器８をオフする（図２（ｂ）参照）。

その後、２枚目の記録用紙１０の先端を検出することでレジストセンサ１５がオンとなったら（図２（ｄ）参照）、帯電器３をオンする（図２（ｃ）参照）。その帯電器３がオンとなったタイミング（Ｂ）からＸｍｓを経過した後に除電器８をオンする（図２（ｂ）参照）。その後、２枚目の記録用紙１０の後端を検出することでレジストセンサ１５がオフとなったら（図２（ｄ）参照）、制御部２０は次の印刷指示がないため、印刷終了動作を行う。

図４は、本発明の要部である前述した印刷終了動作に関するフローチャートである。

レジストセンサ１５がオフになると、制御部２０はＹｍｓに関するタイマをスタートする（ステップＳ１）。そして、タイマがＹｍｓを経過したか否かを判定し（ステップＳ２）、Ｙｍｓを経過すると帯電器３をオフする（ステップＳ３）。図２のタイミングチャートでは、レジストセンサ１５がオフしてからＹｍｓ以上経過した後に帯電器３をオフしている（図２（ｃ）参照）。なお、帯電器３をオフにする時期としては、２枚目の記録用紙１０への印刷を完了させるために、Ｙｍｓ以上という必要性がある。但し、長すぎると、オゾン発生を抑制する効果が薄れるため、Ｙｍｓ以上で短い時間が好ましい。

続いてＸｍｓに関するタイマをスタートする（ステップＳ４）。その後、タイマがＸｍｓを経過したか、或いはレジストセンサ１５がオンしたかを判定する（ステップＳ５）。そして、レジストセンサ１５がオンしたと判定した場合には、ステップＳ６に進み、ここでタイマをクリアした後に、次ページの印刷を開始する。一方、タイマがＸｍｓを経過したと判定した場合には、除電器８をオフし（ステップＳ７）、続いて連続印刷か印刷終了かを判定し（ステップＳ８）、連続印刷の場合には次ページの印刷を開始し（ステップＳ９）、逆に印刷終了の場合にはメインモータをオフして印刷を終了する。図２のタイミングチャートでは、２枚の記録用紙の印刷が予定通り終了しているので、帯電器３のオフからＸｍｓ以上経過した後に除電器８とメインモータをオフしている（図２（ａ）、（ｂ）参照）。なお、除電器８をオフにする時期としては、帯電器３により帯電を受けた感光体ドラム２の部分を除電するために、帯電器３のオフからＸｍｓ以上を必要とする。但し、長すぎると、除電器８により除電された感光体ドラム２の部分が、既にオフ状態の帯電器３により帯電を受けずに、再度除電を受けることになってカブリが発生し易くなるため、帯電器３により帯電を受けないときは、除電器８により２度連続して除電を受けないタイミングとする。

したがって、本実施形態による場合には、感光体ドラム２の除電器８による除電部分が、帯電器３により帯電を受けることなく、再度除電されることが無い。よって、再帯電時に電位の低下を防ぎカブリの発生を防止することが可能になる。また、非印字時に帯電器３をオフしても支障がないので、オゾンの発生を抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、感光体ドラム２の温度の高低に拘わらず、印刷終了に伴って帯電器３をオフとした後に帯電器８もオフする制御を行っているが、本発明はこれに限らず、前記カブリが発生し易い温度以下のときに前記制御を実行するようにしてもよい。このように温度に基づいた制御を行っても、カブリを防止することが可能になる。

また、上述した実施形態では感光体ドラムを１つ有する画像形成装置を例に挙げているが、本発明はこれに限らず、感光体ドラムを２以上有する画像形成装置の各感光体ドラム毎に設けられる研磨ローラにも同様に適用される。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す正面図である。 本発明による制御内容を説明するタイミングチャートである。 本発明による制御内容の時間に関する説明図である。 本発明による制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 感光体ドラム（像担持体）
３ 帯電器
８ 除電器
２０ 制御部（制御手段）

Claims (3)

1. 回転する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電器と、前記像担持体の回転方向において前記帯電器よりも下流側に設けられ前記像担持体を除電する除電器と、前記帯電器および前記除電器のオンオフを個別に制御する制御手段とを有する画像形成装置において、
   前記制御手段は、連続して印刷する２枚の記録用紙における１枚目の後端の検出に基いて帯電器をオフした後、感光体ドラムが帯電器から除電器の位置まで回転するのに要する時間に関するタイマをスタートし、前記タイマが前記時間を経過したか、或いは、前記記録用紙における２枚目の先端を検出したかを判定し、前記２枚目の先端を検出したとの判定をした場合に前記タイマをクリアした後に前記２枚目を印刷し、前記タイマが前記時間を経過したとの判定をした場合に除電器をオフするようにして、前記像担持体の前記除電器により除電された除電部分が、前記帯電器により帯電を受けることなく前記除電器により再度除電されることを防止すべく、前記除電部分が除電器にて除電を受ける箇所へ到達する以前に、前記除電器をオフする制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 回転する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電器と、前記像担持体の回転方向において前記帯電器よりも下流側に設けられ前記像担持体を除電する除電器とを有する画像形成装置における制御方法において、
   連続して印刷する２枚の記録用紙における１枚目の後端の検出に基いて帯電器をオフした後、感光体ドラムが帯電器から除電器の位置まで回転するのに要する時間に関するタイマをスタートし、前記タイマが前記時間を経過したか、或いは、前記記録用紙における２枚目の先端を検出したかを判定し、前記２枚目の先端を検出したとの判定をした場合に前記タイマをクリアした後に前記２枚目を印刷し、前記時間を経過したとの判定をした場合に除電器をオフするようにして、前記像担持体の前記除電器により除電された除電部分が、前記帯電器により帯電を受けることなく前記除電器により再度除電されることを防止すべく、前記除電部分が除電器にて除電を受ける箇所へ到達する以前に、前記除電器をオフすることを特徴とする画像形成装置における制御方法。
3. 請求項２に記載の画像形成装置における制御方法において、
   所定の温度以下のときに実行することを特徴とする画像形成装置における制御方法。

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