(57)【要約】【課題】像担持体表面に付着した放電生成物の除去動作を、除去部材等追加せずに実施可能とし、除去動作時間の最適化を図ることができる構成とする画像形成装置を提供することにある。【解決手段】画像形成装置１は、制御手段４０が、温湿度及び立ち上がり時の動作時間を決定・変更し、ウォームアップ時の動作中に、前記転写手段７を前記像担持体２から離間させた状態で、前記帯電手段３及び前記現像手段４のバイアス印加を行わず、前記像担持体２、前記現像手段４、前記クリーニング手段５を動作させ、前記温湿度計測手段４９、及び前記計測手段５０から算出した動作必要時間分、前記制御手段４０により動作させるようにした放電生成物の除去モード機能を搭載している。【選択図】図６
2010224395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に潜像を形成する露光手段と、前記潜像にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写する転写手段と、転写後の残トナーを前記像担持体から除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、
画像形成装置内部の温度及び湿度を計測する温湿度計測手段と、
前記像担持体が停止されている時間を計測する停止時間計測手段と、
前記転写手段を前記像担持体から離間させ、前記帯電手段のバイアス印加を行わない状態で、前記像担持体、前記現像手段及び前記クリーニング手段を動作させて、前記像担持体に付着した放電生成物を除去する除去手段と、
前記温湿度計測手段及び前記停止時間計測手段の計測結果に基づいて、前記像担持体に付着した放電生成物を除去するのに必要な時間だけ、前記除去手段を動作させる制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング手段に、クリーニングブレードとクリーニングブラシを用いたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記除去モード動作中の前記像担持体の回転数、及び、前記クリーニングブラシの回転数を、印刷動作実行時とは異なる回転数に変更する回転数変更手段を有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニングブラシの回転方向を切り換える切り換え制御手段を有することを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記除去モード動作中に前記現像手段にパルス入力でバイアス印加可能にしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電手段にコロナ帯電を用い、該コロナ帯電手段の放電部材近傍に放電生成物の吸着剤を塗布したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電手段に印加するバイアスを切り換えることを可能にしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体の使用状況を判断する使用状況判断手段を有し、使用状況に応じて、制御手段により除去モードの動作時間の変更を可能としたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体、前記帯電手段、前記現像手段、前記クリーニング手段を一体構成とし、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとしたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体を帯電手段によって帯電する帯電し、像担持体上の潜像に現像手段によってトナー像を形成し、像担持体上のトナー像を転写手段によって転写し、転写後の残トナーをクリーニング手段によって像担持体から除去する構成の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置では、スコロトロン帯電等の放電による帯電方式を用いて像担持体を帯電しているため、放電による生成物（オゾン等）が発生してしまう。この放電生成物は触媒等を用いて、分解処理しなければならない。そのため、ファンやブロアを用いて気流を生じさせ、触媒を用いたフィルタを通して分解処理することで、機外に排出する構成とされており、広く用いられている。
しかし、画像形成装置はよりコンパクトにすることが望まれており、限られたスペース内で各ユニットを収納しなければならない。そのため形状が複雑となり、放電により発生した放電生成物を触媒により分解し、機外へ排出する気流を用いた構成においても完全に抜けきることができず、帯電部材や帯電手段を収納する本体の収納スペース部に付着して残存することがある。
このような放電生成物が、電源をオフし気流の流れが停止した夜間放置時などにおいて、像担持体表面に降り注ぎ、画像流れや白抜けといった異常画像の発生原因となる。また、放電生成物は吸湿し易く、高温高湿の環境下でより像担持体表面に付着し易く問題となり易い状態である。
【０００３】
この対策として、画像形成装置においては、従来から各種の技術が帯電手段で発生された放電生成物の除去を実施するために提案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
像担持体に付着した放電生成物の除去動作が必要となり実施されているが、除去部材を追加することによるスペースの増加とコストの増加や、除去動作による像担持体表面の研磨による低寿命化といった懸念事項がある。
特許文献１には、ウォームアップ時に、帯電手段を動作させ現像手段にバイアスを印加し、像担持体表面に反転かぶり現像して、クリーニングにより除去する技術が開示されている。特許文献２には、像担持体停止時、帯電に対向する位置にトナー層を現像して停止し、クリーニング動作で除去する技術が開示されている。
また、特許文献３には、クリーニング手段とは別に除去部材を有し、その除去部材を含水弾性部材層と高吸水性部材層と有する構成とし像担持体に当接させて除去する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、バイアス印加することにより、放電生成物の発生や現像動作によるトナー消費量が懸念される。また、特許文献２の技術では、帯電対向部にトナー層を形成するのみで、付着状況によっても動作間隔が一様である。さらに、特許文献３の技術では、放電生成物を除去する除去部材を別個に必要とする。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、像担持体表面に付着した放電生成物の除去動作を、除去部材等追加せずに実施可能とし、除去動作時間の最適化を図ることができる構成とする画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に潜像を形成する露光手段と、前記潜像にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写する転写手段と、転写後の残トナーを前記像担持体から除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、画像形成装置内部の温度及び湿度を計測する温湿度計測手段と、前記像担持体が停止されている時間を計測する停止時間計測手段と、前記転写手段を前記像担持体から離間させ、前記帯電手段のバイアス印加を行わない状態で、前記像担持体、前記現像手段及び前記クリーニング手段を動作させて、前記像担持体に付着した放電生成物を除去する除去手段と、前記温湿度計測手段及び前記停止時間計測手段の計測結果に基づいて、前記像担持体に付着した放電生成物を除去するのに必要な時間だけ、前記除去手段を動作させる制御手段と、を備えた画像形成装置を特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、前記クリーニング手段に、クリーニングブレードとクリーニングブラシを用いた請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記除去モード動作中の前記像担持体の回転数、及び、前記クリーニングブラシの回転数を、印刷動作実行時とは異なる回転数に変更する回転数変更手段を有する請求項２記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記クリーニングブラシの回転方向を切り換える切り換え制御手段を有する請求項２又は３記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記除去モード動作中に前記現像手段にパルス入力でバイアス印加可能にした請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
【０００７】
また、請求項６に記載の発明は、前記帯電手段にコロナ帯電を用い、該コロナ帯電手段の放電部材近傍に放電生成物の吸着剤を塗布した請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記帯電手段に印加するバイアスを切り換えることを可能にした請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記像担持体の使用状況を判断する使用状況判断手段を有し、使用状況に応じて、制御手段により除去モードの動作時間の変更を可能とした請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記像担持体、前記帯電手段、前記現像手段、前記クリーニング手段を一体構成とし、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとした請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放電生成物による問題が発生し易い高温高湿時や長時間放置後において、画像出力前に像担持体表面の付着物を除去する動作を、像担持体と、現像手段、クリーニング手段とを動作させることで実行するので、付着物除去用に新しく部材を設ける必要がなく、既存の部材のみにより行うことができ、コスト増加を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの１例を示す概略構成図である。
【図３】放電生成物の除去動作実行時のプロセスカートリッジの各ユニットの状態を示す概略図である。
【図４】放電生成物の除去動作時における感光体へのトナー付着量をグラフで示す図である。
【図５】感光体、現像装置及びクリーニング装置の動作タイミングを示す図である。
【図６】本発明による放電生成物の除去動作の制御系を示す概略ブロック図である。
【図７】放電生成物等の除去動作実行時間を算出する方法をグラフで示す図である。
【図８】クリーニング装置にクリーニングブレードとクリーニングブラシローラを用いた構成を示す概略図である。
【図９】クリーニングブラシローラの回転方向を切り換えた場合を示す概略図である。
【図１０】現像バイアスをパルス入力した場合のトナー供給量をグラフで示す図である。
【図１１】コロナ放電方式を用いた帯電装置を示す概略図である。
【図１２】温湿度による帯電バイアスの変更状態をグラフで示す図である。
【図１３】画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、像担持体としてはドラム状の感光体を代表例として用いるが、他の形状の感光体や中間転写ベルト等についても同様のことが当てはまるため、ドラム状感光体だけに限定されるものではない。
図１は本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図２は本発明に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。まず、本発明に係る電子写真方式の画像形成プロセスを利用した画像形成装置の構成、動作の１例について説明する。
図１及び図２において、この画像形成装置１は、像担持体であるドラム状の感光体２、帯電装置である帯電ローラ３、現像装置４、クリーニング装置５を含んでいるプロセスカートリッジ６、このプロセスカートリッジ６の上方に配置された転写装置７、この転写装置７の上方に配置されかつ各色のトナーを補給するトナーカートリッジ８を備え、さらに、このトナーカートリッジ８の上方にスキャナ９が配置されている。
【００１１】
また、プロセスカートリッジ６の下方には光書き込み装置１０、この光書き込み装置１０の下方には廃トナータンク１１、この廃トナータンク１１の横に記録媒体である転写紙を収容・搬送する給紙装置の第１トレイ１２、廃トナータンク１１と第１トレイ１２との下方に第２トレイ１３を配置している。
さらに、転写装置７の中間転写ベルト１４と対向する位置には２次転写ローラ１５が配置されている。この２次転写ローラ１５の上方には中間転写ベルト１４と２次転写ローラ１５とのニップを通った画像を転写された記録媒体に熱と圧力を加える定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂとからなる定着装置１６が配置されている。
画像形成プロセスが実行されると、画像形成装置１は像担持体であるドラム状の感光体２を時計方向に回転駆動して、この感光体２を帯電部の帯電装置（例えば、帯電ローラ等）３で一様に帯電した後、潜像形成手段である光書き込み部（例えば、レーザ光を走査して光書き込みを行うレーザ走査装置や、ＬＥＤアレー等による光書き込み装置）１０により画像データで変調された静電潜像形成光を照射して感光体に静電潜像を形成する。
【００１２】
そして静電潜像が形成された感光体２に、現像装置４の現像ローラ４ａにより現像装置４内の現像剤のトナーを付着させて現像し可視像化する。画像形成装置１は、現像装置４でトナーを付着してトナー画像を形成した感光体２をさらに回転し、転写装置７で、感光体２と中間転写ベルト１４との間に搬送されてきた転写紙にトナー画像を転写させる。
転写装置７の転写ベルト１４は搬送ローラ７ａ、７ｂ、７ｃに掛け渡されて図中の矢印方向に回動し、転写紙を搬送して感光体２上のトナー画像を転写紙に転写させるともとに、トナー画像の転写された転写紙を定着装置１６に搬送する。次いで、この定着装置１６に搬送された転写紙を定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂにより加熱・加圧して、転写紙上のトナー画像を転写紙上に定着した後、排紙部上に排出する。
一方、画像形成装置１は、転写装置７でトナー画像を転写紙に転写した感光体２をさらに回転して、クリーニング装置５のクリーニングブレード５ａ等により感光体２表面に残留するトナーを掻き落して除去する。クリーニングした感光体２を帯電装置３で再び一様に帯電させた後、上記と同様の次の画像形成に供する。なお、図２中、符号３４は帯電ローラクリーナである。
【００１３】
図３は放電生成物の除去動作実行時のプロセスカートリッジの各ユニットの状態を示す概略図である。図４は放電生成物の除去動作時における感光体へのトナー付着量をグラフで示す図である。なお、図３において、感光体２の回転方向は図１及び図２の場合と逆に示してある。
本発明における放電生成物の除去動作は、現像装置４や帯電装置３へのバイアスを印加せずに、転写装置の転写手段である転写ローラ７ｄを感光体２から離間させた状態で、感光体２、現像装置４、クリーニング装置５を、温湿度や感光体２の停止時間から算出した動作時間だけ実行する構成である。
感光体２を回転させるのみでなく、バイアスを印加せずに現像装置４も動作させることで、バイアス印加を行わなくても、地汚れ程度の少ないトナーを付着させることができ（図４）、感光体２表面に付着した放電生成物の除去性を向上させられる。また、現像装置４の動作によりトナーを付着させるために、同時にクリーニング装置５も動作させ、回収したトナーの搬送等が行える構成とする。
【００１４】
現像装置４にバイアスを印加した場合、感光体２表面のトナー付着量は増加するため放電生成物等の除去性は向上するが、転写手段９を離間した状態で現像動作を行うことでクリーニング装置５に供給されるトナー量が増加してしまい、クリーニング装置５への負荷が大きくなる。また、トナーの消費量も多くなり、コスト面でのロスが増えてしまう。そのため、現像装置４へのバイアス印加は行わず実行する。
帯電装置３にバイアスを印加した場合、現像装置４を動作させてもトナーが付着しない。そのため、帯電装置３にもバイアス印加を行わず放電生成物等の除去動作を実行する。この場合、感光体２を帯電させないので、帯電装置３に接触方式を用いた場合は、その帯電装置３に感光体２と接離可能な機構を設ける。
図３中ではクリーニング装置５に、クリーニングブレード５ａを用いた構成を示しているが、同時にブラシローラ５ｂ等を用いた構成においても同様の効果が得られる。また、図１の潤滑剤徒負装置は省略してある。
【００１５】
図５は感光体、現像装置及びクリーニング装置の動作タイミングを示す図である。放電生成物等の除去動作の開始は感光体２、クリーニング装置５、現像装置４の順で行う。また、動作終了時は現像装置４、クリーニング装置５、感光体２の順で停止する。
停止時、現像装置４の停止時間とクリーニング装置５の停止時間の差（図中Ｔ１）が、現像装置４の停止時にこの現像装置４を通過した感光体２の面がクリーニング装置５を通過するまでに必要な時間（ｔ）より大きくなるように設定する（Ｔ１≧ｔ）。現像装置４の動作時は感光体２にトナーを付着させているため、停止時は感光体２上のトナーをクリーニング装置５によりすべて回収した状態で停止する。
図６は本発明による放電生成物の除去動作の制御系を示す概略ブロック図である。図６には、感光体２と、この感光体２を帯電する帯電装置３、感光体２に形成された潜像にトナー像を形成する現像装置４、感光体２上のトナー像を転写する転写装置７、転写後の残トナーを感光体２から除去するクリーニング装置５を示している。
【００１６】
さらに、制御手段４０を介して感光体２の使用状況を判断する使用状況判断手段４１、感光体２の回転数を変更する回転数変更手段４２、帯電装置３のバイアス切り換え手段４３、現像装置４へパルス入力バイアスを印加するパルス入力バイアス印加手段４４、クリーニングブラシローラ５ｂの回転方向を切り換えるクリーニングブラシ回転方向切り換え手段４６、クリーニングブラシローラ５ｂの回転数を変更するクリーニングブラシ回転数変更手段４７、転写装置７を感光体２から離間させる離間手段４８、温湿度を検出する温湿度計測手段４９、感光体２の停止時間を計測する停止時間計測手段５０、及び感光体２の立ち上がり時の動作時間を決定変更する動作時間決定変更手段５１を示している。
制御手段４０は、温湿度計測手段４９からの温湿度と、停止時間計測手段５０からの停止時間の結果に応じて、感光体２の立ち上がり時の動作時間を決定して変更する動作時間を動作時間設定変更手段５１に応答する。
画像形成装置は、ウォームアップ時の動作中に、転写装置７を離間させた状態で、帯電装置３及び現像装置４のバイアス印加を行わず、感光体２、現像装置４、クリーニング装置５を動作させ、温湿度計測手段４９からの温湿度、及び停止後の停止時間計測手段５０から算出した除去動作に必要な時間分、制御手段４０に接続された除去手段５４を介して動作させるようにした放電生成物の除去モード機能を搭載することになる。
【００１７】
本発明は、転写装置が中間転写方式、直接転写方式のいずれかで構成されても、画像形成装置の構成がモノクロ機、カラー機であってもでも十分にその効果を発揮できる。
本発明では、放電生成物による問題が発生し易い高温高湿時や長時間放置後において、画像出力前に感光体２表面の付着物を除去する動作を行うようにする。
この除去モード動作は、感光体２と、現像装置４、クリーニング装置５とを動作させることで実行する。そのため、付着物除去用に新しく部材を設ける必要がなく、既存の部材のみにより行うことができ、コスト増加を防止できる。
帯電装置３にはバイアスを印加せず放電動作を行わず、除去動作中の放電生成物の発生を無くすことができる。また、現像装置４にもバイアス印加をしないためトナーの消費量を押さえることもできる。放置時間や環境により、その動作時間を変化させることで、ウォームアップ時間の増加も極力短時間として最適を図る構成である。
【００１８】
図７は放電生成物等の除去動作実行時間を算出する方法をグラフで示す図である。図７（ａ）は、温度及び湿度を計測する温湿度計測手段４９により第一除去実行時間を設定する構成を示す図である。まず、温湿度計測手段４９により検出された温度と湿度から絶対湿度を算出し、その絶対湿度に応じて環境を判断する。
次に、その絶対湿度に対して除去動作を実行する第一除去実行時間を算出する（図７（ａ））。図中では、絶対湿度Ｄに対して閾値Ｄ０とＤ１を設定しているが、閾値として設ける数は問わない。
また、絶対湿度でなく、温湿度計測手段４９により検出された温度及び湿度に応じて判断する構成でも同様の効果が得られる。温湿度や絶対湿度の値を閾値により判断し切り換える構成ではなく、絶対湿度の数値に応じて除去動作実行時間を算出して設定する構成でも同様に効果が得られる。
【００１９】
図７（ｂ）は停止時間を計測する停止時間計測手段５０により第二除去動作時間を設定する構成を示す図である。図７（ｂ）中では、停止時間とともに第二除去動作時間を線形で設定する構成であるが、停止時間の閾値を設けて、或る時間以上停止すれば何分間動作させるといった構成でも同様の効果が得られる。
図７（ｃ）は制御手段４０による除去動作時間の設定を示す図である。上記の温湿度計測手段４９（図７（ａ））と停止時間計測手段５０（図７（ｂ））により算出された結果を用いて、必要な除去動作時間を判断して制御手段により実行する。図７（ｃ）の実施例では、像担持体に付着する放電生成物により異常画像の発生が始まる付着量を超えた量に応じて、除去手段を動作させる除去動作時間が長くなるように設定されている。
【００２０】
図８はクリーニング装置にクリーニングブレードとクリーニングブラシローラを用いた構成を示す概略図である。図８において、クリーニングブレード５ａは、ゴムなどの弾性体で構成され、その基端側が、接着剤等によりブレードホルダ５ｃに固定されている。
クリーニングブレード５ａ先端のエッジを感光体２に当接させることによって、転写後の残留トナーを回収する役目を果たす。また、クリーニングブレード５ａは、像担持体である感光体２に対して対向するように当接させることで、クリーニング性を向上させるとともに、感光体２に付着した放電生成物の除去性も向上する。
クリーニングブラシローラ５ｂは、ブラシ繊維を取り付けたシート部材を軸となる芯金部材に巻き付けて作製される。ブラシ繊維の先端を感光体２に当接させながら回転し、クリーニングブレード５ａと同様に、転写後の残留トナーを回収する役目を果たす。
クリーニングブラシローラ５ｂは、感光体２の回転方向に対してクリーニングブレード５ａの上流側に配置することにより、このクリーニングブレード５ａのブレードエッジにはトナーが溜まり、また、クリーニングブラシローラ５ｂにもトナーを担持することで、付着物の除去性の向上を図り、また、感光体２に付着した放電生成物の除去性も同時に向上させる。
【００２１】
クリーニングブラシローラ５ｂは、感光体２に当接し回転するため、感光体２表面を徐々に研磨してしまう。そのため、感光体２表面の高寿命を実現するために、クリーニング性を有しながらも、極力、感光体２表面を研磨しない回転数（感光体２との速度差が小さい条件）にされている。
しかし、除去動作においては、短時間で感光体２表面に付着した付着物を除去しなければならないため、回転数の変更を行い感光体２との速度差を大きくし、除去能力の向上を図る構成とする。
放電生成物の除去モード動作中の感光体２の回転数、及びクリーニングブラシローラ５ｂの回転数を、印刷動作実行時とは異なる回転数となるように、図６に示したそれぞれの回転数変更手段４２、４７によって変更する。クリーニングブラシローラ５ｂと感光体２の回転数の差を大きくすることで、クリーニングブラシローラ５ｂによる感光体２表面の研磨効果を高め、感光体２表面の付着物の除去性を向上させる。
【００２２】
図９はクリーニングブラシローラの回転方向を切り換えた場合を示す概略図である。クリーニングブラシローラ５ｂの回転方向によっても感光体２表面の研磨性が異なる。クリーニングブラシローラ５ｂは、感光体２の研磨を防止するため、通常動作においては感光体２と順方向に回転する構成とされている（図９（ａ））。
除去動作時においては、回転方向を逆とすることにより感光体２との速度差を大きくし、除去能力の向上を図る構成とする（図９（ｂ））。図６の制御手段４０は、温湿度計測手段４９や停止時間計測手段５０とともに、回転数の変更や、回転方向の変更により、短い動作時間での最適化を図る。
クリーニングブラシローラ５ｂの回転方向により、感光体２表面の研磨能力が異なり、感光体２と逆回転で回転した場合、表面の研磨能力が向上する。しかし、常時研磨能力を向上した状態では、感光体２表面が削れ、寿命を縮めてしまう。そのため、クリーニングブラシローラ５ｂの回転方向を切り換えるクリーニングブラシ回転方向切り換え手段４６を設け、付着物の除去動作実行時のみ回転方向を逆回転とする構成とする。
【００２３】
図１０は現像バイアスをパルス入力した場合のトナー供給量をグラフで示す図である。図６及び図７を参照して説明すると、放電生成物の除去モード動作中に現像装置４にパルス入力バイアス印加手段４４でパルス入力を印加する。
温湿度計測手段４９と停止時間計測手段５０により、放電生成物の付着量が多く発生状況が悪いと判断した場合において、除去モードの動作時間が長くなり過ぎることを防止するため、現像バイアスをパルス入力で印加することで、断続的にトナーを供給し、図３に示すクリーニングブレード５ａやクリーニングブラシローラ５ｂによる付着物の除去能力を向上させる。
現像バイアスを印加せずに、感光体２、現像装置４、クリーニング装置５を動作させるのみでは、感光体２上に付着するトナーは僅かであり、放電生成物の付着量が多い場合などにおいては除去動作を行う時間が長くなってしまう。そのため、トナーの供給量を増やし、除去動作時間の短縮を図る構成とする。
【００２４】
しかし、感光体２上にトナーを付着させ続けると、未転写状態でトナーをクリーニング装置５に供給しつづけることとなり、負荷が大きく、クリーニングブレード５ａを用いた場合にはブレードの欠け等が生じてしまう。
そこで、パルスごとにトナー供給量を増加するように現像バイアスをパルス入力して、断続的にトナーを供給することにより、感光体２上の付着物除去性を向上させ、また、クリーニング装置５にかかる負荷も少なくし、除去動作の時間の最適を図れる。温湿度計測手段４９や停止時間計測手段５０による必要動作時間に応じて、制御手段４０により現像バイアスの入力を必要とするかどうか判断する構成とする。
【００２５】
図１１はコロナ放電方式を用いた帯電装置を示す概略図である。図１１には、帯電方式としてコロナ帯電を用い、放電部材５２近傍に放電生成物の吸着剤として電位制御部材５３を塗布したコロナ帯電装置３を示している。
帯電装置の帯電方式として、コロナ帯電方式とローラ帯電方式が広く知られているが、放電生成物の発生量を少なくするためには、ローラ帯電方式が有効である。しかし、ローラ帯電方式においては、ローラ汚れによる帯電不良や、印刷速度に対する余裕が無く、高速機において長寿命を実現するためには、コロナ帯電方式の方が望ましい。
本発明での放電生成物の除去動作を実行することにより、放電生成物の発生量が多くなるコロナ帯電方式においても、画像流れや白抜けの異常画像の発生を防止できるため、高速印刷への対応や高寿命化が望める。
また、放電生成物の吸着剤である電位制御部材５３を塗布することにより、帯電装置３の収納スペースに残存した放電生成物を吸着し、放置時における感光体２表面への降り注ぎを少なくすることができ、除去動作の時間を短くできる。例えば、スコロトロン帯電方式を用いた場合では、ワイヤや電極の放電部材と、感光体の中間に配置されるグリッド等の電位制御部材に塗布することにより、その効果は増大する。帯電装置３に放電生成物の吸着剤を塗布することで、感光体表面に振りそそぐ前に、電位制御部材５３により吸着でき、問題の発生を防止できる。
【００２６】
図１２は温湿度による帯電バイアスの変更状態をグラフで示す図である。放電生成物の付着が多くなる高温高湿環境において、帯電装置の放電による放電生成物発生量を低減するため、帯電装置に印加するバイアスを低く設定できるように切り換え可能する。
放電生成物は吸水し易く、高温高湿環境において感光体表面に付着し易くなり、画像流れや白抜けの異常画像を引き起こす。そのため、温湿度計測手段４９により検出した値に応じて、帯電装置に印加するバイアスを切り換え可能とした構成とする。
図１２では、温湿度計測手段４９から算出した絶対湿度（Ｄ）に応じて帯電バイアスを切り換える構成を示しているが、温度や相対湿度により切り換える構成でもよい。また、図中では、２点の閾値を設けて切り換える構成を示しているが、閾値の数は問わず、絶対湿度等から算出する式を用いた構成でもよい。
高温高湿環境での帯電手段に印加するバイアスを小さくすることで、放電生成物の発生量を少なくすることができる。そのため、感光体表面への付着量を低減することができ、放電生成物の除去動作の時間の短縮を図れる。
【００２７】
図６に示すように、感光体２の使用状況を判断する使用状況判断手段４１を設けて、使用状況に応じて、制御手段４０により放電生成物の除去モードの動作時間の変更を可能としている。
印刷枚数により、感光体２表面の状態は変化していき、放電生成物の付着し易さも変化する。使用状況判断手段４１として印刷枚数計数手段を有することで、像担持体表面に付着した放電生成物の除去動作実行時間を変更することで、より最適時間とすることが可能となる。
感光体２の使用状況により放電生成物の付着し易さが異なるため、感光体２表面の付着物の除去動作に必要な時間が異なってくる。そのため、感光体２の使用状況を判断する使用状況判断手段４１を有し、除去動作に必要時間を短くできるようにすることで、感光体２の高寿命を実現できる。
感光体２の使用状況の判断手段４１としては、印刷枚数の計数手段や、感光体２の回転数の計数手段、感光体２の走行距離の距離測定手段がある。印刷枚数や、回転数、走行距離の値に応じて、制御手段４０により動作時間を変更する構成とする。
【００２８】
図１３は画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。図１３では、感光体２、帯電装置３、現像装置４、クリーニングブレード５ａ及びクリーニングブラシローラ５ｂを有するクリーニング装置５を一体構成とし、画像形成装置本体（図示せず）に対して着脱可能なプロセスカートリッジ６としている。着脱可能なプロセスカートリッジ６とすることで、ユニット交換時等におけるメンテナンス性の向上が図れる。
像担持体としてのドラム形状の感光体２と、感光体２を帯電するための帯電装置３と、トナー像を現像するための現像装置４と、本発明を有し、図示してない潤滑剤塗布装置を搭載し、感光体２の転写後の残留トナーを除去するためのクリーニング装置５とで構成されている。
一般的に電子写真方式の画像形成装置はその構成が複雑で、これを構成する各装置を容易に交換したりすることが困難である場合が多い。しかし、本実施の形態のように交換等が必要な装置を一体化したプロセスカートリッジ６の構成とすることで、その交換等が容易となり、メンテナンス性が向上する。
【００２９】
以上のように、本発明の画像形成装置１では、制御手段４０が、温湿度を検出する温湿度計測手段４９からの温湿度、及び前記像担持体２の動作停止後からの時間を計測する計測手段５０からの前記像担持体２の停止時間の結果により、温湿度及び立ち上がり時の動作時間を決定・変更する。
そして、ウォームアップ時の動作中に、前記転写手段７を前記像担持体２から離間させた状態で、前記帯電手段３及び前記現像手段４のバイアス印加を行わず、前記像担持体２、前記現像手段４、前記クリーニング手段５を動作させ、前記温湿度計測手段４９、及び前記計測手段５０から算出した動作必要時間分、前記制御手段４０により動作させるようにした放電生成物の除去モード機能を搭載している。
【符号の説明】
【００３０】
１  画像形成装置、２  像担持体（感光体）、３  帯電手段（帯電装置）、４  現像手段（現像装置）、５  クリーニング手段（クリーニング装置）、５ａ  クリーニングブレード、５ｂ  クリーニングブラシローラ、６  プロセスカートリッジ、７  転写手段（転写装置）、１０  露光手段（光書き込み部）、４０  制御手段、４１  使用状況判断手段、４２  回転数変更手段、４３  バイアス切り換え手段、４４  パルスバイアス印加手段、４６  回転方向切り換え手段、４７  回転数変更手段、４８  離間手段、４９  温湿度計測手段、５０  停止時間計測手段、５１  動作時間決定変更手段、５２  放電部材、５３  電位制御部材（吸着剤）、５４  除去手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３１】
【特許文献１】特開平０６−１４９１２９号公報
【特許文献２】特開２００２−１７４９９６公報
【特許文献３】特許第３９８５９３１号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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