(57)【要約】【課題】本発明は、コロナ放電部材の清掃を画像形成処理に影響を与えることなく実施することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】清掃部材５２は、放電ワイヤ３２を挟持する一対のスポンジ体６３ａ及び６３ｂを保持する保持枠６０を備えており、保持枠６０に固定した移動部材６１がスクリュー搬送部材５１の回転により移動することで放電ワイヤ３２の清掃が行われる。記録制御部４０には、定電流源７０から放電ワイヤ３２に電圧を印加して放電させそれに伴う放電電圧を電圧検知回路７１で検知して清掃を行うか否か判定する判定制御部４６及び清掃を行うと判定された場合に清掃動作を行うとともに再度判定制御部４６に判定制御させる動作制御部４７を備えている。【選択図】図５
2006330648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、コロナ放電部材により前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記コロナ放電部材に付着した汚れを清掃する清掃手段と、前記コロナ放電部材に印加される放電電圧又は放電電流を検知する放電検知手段とを備え、前記制御手段は、前記コロナ放電部材に放電電圧を印加するとともに電圧印加の間の前記放電検知手段の検知信号に基づいて前記清掃手段による清掃を行うか否か判定する清掃判定制御手段と、前記清掃判定制御手段が清掃を行うと判定した場合に前記像担持体の回転停止中に前記清掃手段による清掃を行うとともに清掃後に前記清掃判定制御手段による判定を行う清掃動作制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記清掃判定制御手段は、所定のパラメータに基づいて定期的に行われることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記清掃判定制御手段は、前記像担持体の回転停止中に行われることを特徴とする請求項１又は２に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、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面を帯電して露光することで静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写するといった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置では、感光体ドラムを帯電する帯電装置として、コロナ放電を利用したコロトロン帯電装置やスコロトロン帯電装置が実用化されている。これらの装置では、コロナ放電部材として、例えば、細径の放電ワイヤを張設して高電圧を印加することでコロナ放電を発生させ、放電により生じたイオンにより感光体ドラム表面を帯電するようにしている。放電ワイヤに正極又は負極の高電圧を印加すると、空気中に浮遊する微粒子で逆極性に帯電したもの、例えば、トナー粒子や紙粉等の異物が放電ワイヤに引き寄せられて付着するようになる。そのため、放電ワイヤに高電圧を印加し続けると、付着した異物が蓄積して放電ワイヤが汚れていきコロナ放電が正常に行われなくなるといった問題がある。
【０００３】
そこで、こうした問題点に対処するため、例えば、特許文献１では、コロナ放電ワイヤに電圧を印加する定電流電源、コロナ放電ワイヤの印加電圧を検出する手段及び清掃制御手段を備えた画像形成装置において、弾性に富む部材からなるＡ清掃部材及び研磨材からなるＢ清掃部材の２種類の異なる部材から構成する清掃部材を設け、清掃制御手段は印加電圧の変動幅が基準電圧変動幅を越えた場合には、コロナ放電ワイヤの劣化と判定しＢ清掃部材によりコロナ放電ワイヤの清掃を行ない、コロナ放電ワイヤの定期清掃時にはＡ清掃部材により清掃を行なう点が記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２４３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献では、画像形成処理中に印加電圧の検知を行い印加電圧の変動幅が大きいとコロナ放電ワイヤの清掃が行われるため、処理が中断する場合があり、その分利便性が悪くなるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、コロナ放電部材の清掃を画像形成処理に影響を与えることなく実施することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、コロナ放電部材により前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記コロナ放電部材に付着した汚れを清掃する清掃手段と、前記コロナ放電部材に印加される放電電圧又は放電電流を検知する放電検知手段とを備え、前記制御手段は、前記コロナ放電部材に放電電圧を印加するとともに電圧印加の間の前記放電検知手段の検知信号に基づいて前記清掃手段による清掃を行うか否か判定する清掃判定制御手段と、前記清掃判定制御手段が清掃を行うと判定した場合に前記像担持体の回転停止中に前記清掃手段による清掃を行うとともに清掃後に前記清掃判定制御手段による判定を行う清掃動作制御手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記清掃判定制御手段は、所定のパラメータに基づいて定期的に行われることを特徴とする。さらに、前記清掃判定制御手段は、前記像担持体の回転停止中に行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記のような構成を有することで、清掃判定制御手段により清掃を行うと判定された場合に、清掃動作制御手段は像担持体の回転停止中に清掃手段による清掃を行うので、画像形成処理中に清掃手段による清掃動作を行うことがなく、画像形成処理に影響を与えることがない。また、清掃判定制御手段は、コロナ放電部材に放電電圧を印加して放電検知手段の検知信号に基づいて判定を行うため、像担持体の回転動作を行うことなく判定を行うことができ、判定のタイミングを自由に設定することができる。また、清掃動作制御手段は、清掃を行った後再度清掃判定制御手段により判定を行って清掃効果を確認するため、清掃効果が認められてない場合にはコロナ放電部材の寿命が到来したと直ぐ判断することができ、コロナ放電部材の不良によるトラブルを未然に防止することができる。
【０００８】
そして、清掃判定制御手段は、所定のパラメータ、例えば、画像形成処理した用紙の枚数、装置の稼働累積時間、時刻等に基づいて定期的に行うことで、画像形成処理に影響を与えることなくコロナ放電部材の清掃のタイミングを的確に設定することができる。また、清掃判定制御手段を像担持体の回転停止中に実行するようにすれば、画像形成処理と切り離してコロナ放電部材の清掃に関する処理を行うことができ、画像形成処理が影響を受けることがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１０】
図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排出トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。
【００１１】
給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。
【００１２】
給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、クリーニング機構１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光装置２１及び定着ローラ２２が備えられている。クリーニング機構１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物をクリーニングローラにより捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。コロナ帯電器１８は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光装置２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排出トレイ１０に搬出される。
【００１３】
また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排紙ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。
【００１４】
図２は、記録部２における回路構成を示す概略図である。記録動作全体の制御を行う記録制御部４０は、コロナ帯電器１８の放電ワイヤ３２に帯電電圧を印加する帯電電圧印加回路４１、現像ローラ３３及び供給ローラ３４に現像電圧及び供給電圧を印加する現像電圧印加回路４２、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６及びスポンジ体３７に所定の電圧を印加するクリーニング電圧印加回路４３に制御信号を送信してそれぞれの部材の電圧制御を行う。なお、記録制御部４０は、転写ローラ２０や定着ローラ２２等の部材の電圧制御も行うようになっているが、図２では省略している。また、記録制御部４０は、画像信号に基づいて露光装置２１の露光制御を行い、コロナ帯電器１８により一様に帯電された感光体ドラム１９の表面に静電潜像を形成する。
【００１５】
記録制御部４０は、主モータ（ＲＸ）４４及び副モータ（ＤＵＰ）４５に対して制御信号を送信して回転駆動制御を行う。主モータ４４は、記録制御部４０からの制御信号に基づいて、ピックアップローラ１３、フィードローラ１４、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６、感光体ドラム１９、供給ローラ３４、現像ローラ３３、転写ローラ２０、定着ローラ２２を回転駆動させる。また、排紙ローラ２４は、主モータ４４からの回転駆動力によりクラッチを介して用紙を排紙する方向に回転されるようになっている。副モータ４５は、記録制御部４０からの制御信号に基づいて、フィードローラ２９及び３１を回転駆動するとともに、排紙ローラ２４をクラッチを介して用紙を反転搬送する方向に回転駆動する。
【００１６】
図３は、放電ワイヤ３２のワイヤ清掃機構５０に関する外観斜視図を示している。図３は、クリーニング機構１７、コロナ帯電器１８及び感光体ドラム１９をユニット化したドラムユニットに関する外観斜視図であり、ワイヤ清掃機構５０は、放電ワイヤ３２の張設方向に平行に設けられたスクリュー搬送部材５１、スクリュー搬送部材５１により搬送される清掃部材５２及びスクリュー搬送部材５１を回転駆動する駆動機構５３からなる。駆動機構５３は、モータ５４、モータ５４の駆動をスクリュー搬送部材５１に伝達する伝達ギア列５５並びにモータ５４及び伝達ギア列５５を支持するブラケット５６を備えている。
【００１７】
図４は、駆動機構５３付近を放電ワイヤ３２の張設方向と直交する方向から見た概略側面図である。放電ワイヤ３２は、フレーム１００（図では一方のみ図示されている）に張設されており、放電ワイヤ３２の上方にはスクリュー搬送部材５１がフレーム１００に回転自在に軸支されている。スクリュー搬送部材５１は、フレーム１００に軸支されたスクリュー軸５７の周囲に螺旋状にスクリュー羽根５８が固定されている。また、スクリュー軸５７の駆動機構５３側には回転ギア５９が固定されており、回転ギア５９は伝達ギア列５５と噛み合っている。清掃部材５２は、放電ワイヤ３２を挟持する一対のスポンジ体を保持枠６０内に装着し、保持枠６０にはスクリュー羽根５８に嵌合する移動部材６１が固定されている。また、保持枠６０の側面にはクッションバネ６２が取り付けられている。
【００１８】
駆動機構５３によりスクリュー搬送部材５１が回転すると、スクリュー羽根５８の回転により移動部材６１が放電ワイヤ３２の張設方向に沿って移動するようになる。そのため、保持枠６０内のスポンジ体が放電ワイヤ３２を摺動しながら移動するようになり、放電ワイヤ３２の表面に付着した汚れがスポンジ体により拭い取られるようになって清掃される。清掃部材５２が放電ワイヤ３２を往復動するために、駆動機構５３で予め設定された回転数だけモータを回転した後反対方向に回転して往復動するようにしてもよいし、放電ワイヤ３２の端部に設けられた検知機構により清掃部材５２の到達を検知して反対方向に回転して往復動するようにしてもよい。
【００１９】
図５は、清掃部材５２により放電ワイヤ３２を清掃するための回路構成を示す概略図である。上述したように、清掃部材５２は、放電ワイヤ３２を挟持する一対のスポンジ体６３ａ及び６３ｂを保持する保持枠６０を備えており、保持枠６０に固定した移動部材６１がスクリュー搬送部材５１の回転により移動するようになっている。放電ワイヤ３２には定電流源６０が接続されており、所定の電圧が印加されて放電ワイヤ３２から放電が行われる。放電ワイヤ３２と感光体ドラム１９との間には、グリッド６４が設置されており、放電により発生したイオン流はグリッド６４に引き寄せられて感光体ドラム１９の表面に到達し帯電が行われる。
【００２０】
放電ワイヤ３２に印加される放電電圧は、定電流源７０に接続された電圧検知回路７１により検知される。また、グリッド６４にリーク電流検知回路７３を接続して放電電流を検知するようにしている。
【００２１】
電圧検知回路７１で検知された放電電圧及びリーク電流検知回路７３で検知された放電電流は記録制御部４０に送信され、これらの放電検知信号に基づいて記録制御部４０はモータドライバ７２を駆動制御して清掃動作を行うよう制御する。記録制御部４０には、定電流源７０から放電ワイヤ３２に電圧を印加して放電させそれに伴う放電検知信号に基づいて清掃を行うか否か判定する判定制御部４６及び清掃を行うと判定された場合に清掃動作を行うとともに再度判定制御部４６に判定制御させる動作制御部４７を備えている。
【００２２】
放電ワイヤ３２に汚れが付着してくると放電しにくくなるため、より高い電圧を印加する必要があり、そのため所定の閾値を設定して閾値以上の電圧値になった場合に清掃を行うようにすればよい。また、リーク電流についても放電ワイヤ３２が放電しにくくなると電流値が小さくなることから、所定値以下の電流値の場合に清掃を行うようにすればよい。例えば、放電ワイヤの径が３０μｍ〜１００μｍの場合、生成されるイオン流を安定して供給するためには２００μＡ〜３００μＡのリーク電流値が望ましい。その場合に印加される電圧は５．５ｋＶ〜６ｋＶとなる。こうした電流値及び電圧値を基に閾値を設定すればよい。
【００２３】
図６は、感光体ドラムの回転処理中の放電状態で放電電圧を検知して回転停止後に清掃処理を行うフローを示している。放電が開始されると（Ｓ１００）電圧検知回路６１により放電電圧を検知し（Ｓ１０１）、放電が終了し感光体ドラムの回転停止処理が行われた（Ｓ１０２ａ、Ｓ１０２ｂ）後に検知された放電電圧が所定電圧以上か否かで清掃を行うか否か判定を行う（Ｓ１０３）。そして、検知電圧が所定値以上である場合には清掃を行うと判定して清掃動作処理を行う（Ｓ１０４）。例えば、清掃部材５２を数回放電ワイヤ３２に摺動させて清掃動作を行う。清掃終了後再び放電ワイヤに電圧を印加して、放電開始→放電電圧検知→放電終了といった一連の処理を行い（Ｓ１０５ａ〜ｃ）、検知電圧が所定値以上であるかを判定して清掃を行う必要があるか否か判定を行う（Ｓ１０６）。検知電圧が所定値以上で再度清掃が必要と判定された場合には、エラーメッセージを表示して利用者に放電ワイヤの交換を促す（Ｓ１０７）。ステップＳ１０３又はＳ１０６において検知電圧が所定値より低い場合にはそのまま待機処理に移行する（Ｓ１１１）。
【００２４】
以上のように、感光体ドラムの回転処理中に放電電圧の検知のみ行い、感光体ドラムの回転停止後に清掃動作を行うようにしているので、画像形成処理に影響を与えることなく清掃を行うことができる。
【００２５】
図７は、感光体ドラムの回転停止中において所定のパラメータとして設定時刻（例；午前０時）に清掃処理を行う場合のフローを示している。まず、設定時刻になったか否かチェックし（Ｓ２００）、設定時刻になった場合には、感光体ドラムが回転停止中か否かチェックする（Ｓ２０１）。感光体ドラムが回転中の場合にはそのまま終了する。感光体ドラムが回転停止中の場合には、放電ワイヤに電圧を印加して、放電開始→放電電圧検知→放電終了といった一連の処理を行い（Ｓ２０２ａ〜ｃ）、検知電圧が所定値以上であるか否かで清掃を行う必要があるか否か判定を行う（Ｓ２０３）。検知電圧が所定値以上で清掃を行うと判定されると清掃動作処理を行う（Ｓ２０４）。清掃動作処理では、例えば、清掃部材５２を数回放電ワイヤ３２に摺動させて清掃動作を行うようにする。清掃終了後再び放電ワイヤに電圧を印加して、放電開始→放電電圧検知→放電終了といった一連の処理を行い（Ｓ２０５ａ〜ｃ）、検知電圧が所定値以上であるか否かで清掃を行う必要があるか否か判定を行う（Ｓ２０６）。所定値以上で再度清掃が必要と判定された場合には、エラーメッセージを表示して利用者に放電ワイヤの交換を促す（Ｓ２０７）。ステップＳ２０３又はＳ２０６において検知電圧が所定値より低い場合にはそのまま待機処理に移行する（Ｓ２０８）。
【００２６】
以上のように、感光体ドラムの回転停止中に清掃処理を行うようにすれば、画像形成処理が影響を受けることがない。また、上記の例では、設定時刻に行うようにしているが、画像形成処理した用紙の枚数をカウンタで積算しておき、カウント枚数が設定枚数になったときに行うようにしてもよい。同様に装置の稼働時間をカウントして累積時間が設定値以上になったときに行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。
【図２】記録部における回路構成の概略ブロック図である。
【図３】放電ワイヤの清掃機構に関する外観斜視図である。
【図４】図３に示す清掃機構の一部拡大側面図である。
【図５】清掃処理を行うための回路構成を示す概略図である。
【図６】清掃処理を行う場合のフローである。
【図７】清掃処理を行う場合の別のフローである。
【符号の説明】
【００２８】
１    画像形成装置
２    記録部
３    給紙部
17    クリーニング機構
18    コロナ帯電器
19    感光体ドラム
32    放電ワイヤ
40    記録制御部
50    ワイヤ清掃機構
【図１】
2006330648.tif 000003
【図２】
2006330648.tif 000004
【図３】
2006330648.tif 000005
【図４】
2006330648.tif 000006
【図５】
2006330648.tif 000007
【図６】
2006330648.tif 000008
【図７】
2006330648.tif 000009