(57)【要約】【課題】  放電ワイヤの清掃中はプリント動作ができないため、その間ユーザーが待たされてしまう。【解決手段】  連続プリント動作中の紙間に、少しずつ放電ワイヤの清掃を行う手段を設け、その際、紙搬送や画像形成への影響を最小限にするために清掃する範囲を非通紙部のみとし、更に画像形成中には清掃部材を放電ワイヤから離間させる手段も設け、非通紙部の清掃はプリントのジョブ中に済ませられるため、清掃モードにおけるユーザーの待ち時間を最小限に抑えることができる。【選択図】        図１
2006308906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロナ放電器のワイヤにクリーニングパッドを圧接させて往復移動させることによりワイヤの清掃を行うワイヤ清掃部材を有する画像形成装置において、
画像形成時に用紙が通過しない部分の清掃を連続プリント時の非画像形成のタイミングで行うように、印字する前記用紙のサイズに応じて前記清掃部材を往復移動させる範囲を可変とする制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像データを回転する回転手段をさらに有し、
非画像形成のタイミングで行う前記清掃部材の往復移動範囲を確保するために、通紙する前記用紙が短尺紙の関係になる様に画像を回転す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】
像担持体表面を均一に帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を画像データに応じて露光し、微小点パターンによる静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記像担持体表面からトナー像転写後の転写材を分離する分離除電手段と、
前記帯電手段と前記分離除電手段とのうちの少なくとも一方に設けられた清掃部材と、
を備え、
前記清掃部材の移動範囲を可変とする手段と、
前記清掃部材を前記帯電手段、もしくは前記分離除電手段から離間する手段と、
印字する用紙サイズに応じて、用紙が通過しない部分の清掃を紙間に行うように、前記清掃部材による清掃範囲を制御する手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
画像データを回転する手段を有し、
前記清掃部材による清掃を可能にするための非通紙部を確保するために、通紙する用紙が短尺紙になる様に画像を回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像形成装置において、
用紙の通紙位置を進行方向に対して直角方向に移動させる手段を有し、
清掃時に用紙の通紙位置を移動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３に記載の画像形成装置において、
清掃できない領域については、紙間を広くする、もしくは調整モードで行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関するものであり、特に帯電器の清掃に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置において、像担持体表面の一次帯電、転写材への転写帯電、分離帯電を行う帯電部材としてコロナ帯電装置がよく使用される。コロナ帯電装置は、高電圧を印加した放電ワイヤとこの放電ワイヤに対向配置されたシールド電極との間に発生する強い電界によって生じるコロナ放電現象で発生した電荷を利用して像担持体、転写材等の被帯電物を帯電又は除電するものである。
【０００３】
コロナ放電現象の強さは放電ワイヤの表面の状態の影響を受けやすい。すなわち、放電ワイヤの表面は静電的な集塵作用によって異物が付着しやすいため、コロナ帯電装置は、繰り返し使用された場合、放電分布にムラ（以下「放電ムラ」という）が発生することが知られている。この放電ムラは、像担持体表面の一様帯電プロセスで発生した場合には画像の濃度ムラとなって現れ、転写材への転写帯電及び分離帯電プロセスで発生した場合には転写不良や分離不良となって現れ、いずれの場合も画像の品質の低下を招いていた。
【０００４】
そこで、これら濃度ムラ、転写不良、分離不良等の原因であるコロナ帯電装置の放電ムラをなくすために、放電ワイヤの表面を自動的に清掃する清掃手段を具備し、この清掃手段を所定の時間間隔で定期的に動作させることが提案されている。例えば、画像形成動作回数（プリント枚数）をカウントし、２０００回に一度、清掃手段を動作させる、又は、メインスイッチを入れたときの画像形成装置の前回転を利用して動作させる、などが実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０１−２２３４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述の従来例では、以下のような問題点があった。
【０００６】
前述の放電ワイヤの表面に付着しやすい異物の主なものはトナーである。そして、この放電ワイヤに付着するトナーの量と、画像形成に使用されるトナーの消費量とはほぼ比例関係にあることが実験によって確認されている。つまり、画像情報の密度によっては、放電ワイヤ表面の汚れ方には大きなバラツキが生じることになる。例えば、ベタ黒に近い画像を大量に作成すると、放電ワイヤの汚れは急速となるため、従来の所定の時間間隔で清掃するだけでは、放電ムラは防止しきれなくなり、前記の濃度ムラ、転写不良、分離不良等が発生する恐れがあるという問題があった。
【０００７】
濃度ムラについては、特に次のような問題がある。近年の画像形成装置の高性能化に伴い中間調濃度の画像を出力できるものも多数実用化されており、中間調濃度を含んだ画像を多く出力する場合には像露光前の像担持体表面の一様帯電の一様性に高い精度が要求されるようになるが、従来の所定の時間間隔で放電ワイヤを清掃するだけでは、一様性の高い精度を満たすことはできず中間調濃度の画像に濃度ムラが発生するという問題である。
【０００８】
これらの問題を解決するために、放電ワイヤの清掃の時間間隔を最も条件の厳しい状況に合わせて一律に短くして清掃回数を増やすことが効果的である。
【０００９】
しかし、一律に時間間隔を短くすると、ユーザーが画像形成装置を使用する場合、清掃のためにユーザーが画像形成を待たされる機会が多くなるという問題が発生する。
【００１０】
この待ち時間を短縮するための手段として、例えば特開平１１−２１２３４０号公報のような方法が提案されている。これは、現像装置からのトナーの供給量を検知するトナー供給量検知手段と、該トナー供給量検知手段が検知するトナー供給量に応じて、前記清掃手段による前記帯電部材の清掃時間間隔を調整する制御手段を備え、トナー供給量に応じて清掃手段を動作させることにより、清掃動作の回数を必要最小限に抑えることができるので、放電ワイヤの清掃によるユーザーの待ち時間を少なくすることができる、としている。
【００１１】
上記従来例に拠れば、清掃の回数を最小限に抑えることができるため、清掃のためにユーザーが待たされる時間を短縮できる効果が期待できる。しかしながら、清掃時には所定時間の間だけ画像形成動作ができなくなってしまうので、一回あたりのユーザーの待ち時間は長くなってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、たまたま清掃のタイミングにあたってしまった場合でも待たされ感を軽減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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は上記問題に鑑みたものであり、上記目的を達成する為に、本発明では、
請求項１では、コロナ放電器のワイヤにクリーニングパッドを圧接させて往復移動させることによりワイヤの清掃を行うワイヤ清掃部材を有する画像形成装置において、
画像形成時に用紙が通過しない部分の清掃を連続プリント時の非画像形成のタイミングで行うように、印字する前記用紙のサイズに応じて前記清掃部材を往復移動させる範囲を可変とする制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置を提案している。
【００１４】
請求項２では、請求項１に記載の画像形成装置において、画像データを回転する回転手段をさらに有し、
非画像形成のタイミングで行う前記清掃部材の往復移動範囲を確保するために、通紙する前記用紙が短尺紙の関係になる様に画像を回転することを特徴とする画像形成装置を提案している。
【００１５】
請求項３では、像担持体表面を均一に帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を画像データに応じて露光し、微小点パターンによる静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記像担持体表面からトナー像転写後の転写材を分離する分離除電手段と、
前記帯電手段と前記分離除電手段とのうちの少なくとも一方に設けられた清掃部材と、
を備え、
前記清掃部材の移動範囲を可変する手段と、
前記清掃部材を前記帯電手段、もしくは前記分離除電手段から離間する手段と、
印字する用紙サイズに応じて、用紙が通過しない部分の清掃を紙間（非画像形成時間）に行うように、前記清掃部材による清掃範囲を制御する手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置を提案している。
【００１６】
請求項４では、請求項３に記載の画像形成装置において、
画像データを回転する手段を有し、
前記清掃部材による清掃を可能にするための非通紙部を確保するために、通紙する用紙が短尺紙になる様に画像を回転することを特徴とする画像形成装置を提案している。
【００１７】
請求項５では、請求項３に記載の画像形成装置において、
用紙の通紙位置を進行方向に対して直角方向に移動させる手段を有し、
清掃時に用紙の通紙位置を移動させることを特徴とする画像形成装置を提案している。
【００１８】
請求項６では、請求項３に記載の画像形成装置において、
清掃できない領域については、紙間を広くする、もしくは調整モードで行うことを特徴とする画像形成装置を提案している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、通紙部以外の部分の帯電ワイヤの清掃を紙間やスタンバイ中に少しずつ行うので、清掃時にユーザーが待たされる時間そのものを短縮することができるので、たまたま清掃のタイミングにあたってしまった場合でも待たされ感を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【実施例】
【００２１】
［第一の実施形態］
図２に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。
【００２２】
同図は、帯電装置としてスコロトロンタイプの帯電器、また、転写装置及び分離装置としてコロトロンタイプの帯電器を使用した複写機又はレーザビームプリンタの概略構成を示す縦断面図である。
【００２３】
同図に示す画像形成装置は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１０を備えている。感光ドラム１０は、例えば、アルミニウム製のドラム基体の表面に有機光半導体（ＯＰＣ）等の感光層を設けて構成したものであり、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１０方向に回転駆動される。
【００２４】
感光ドラム１０表面は、一次帯電部材（帯電部材）１１とこれに帯電バイアスを印加する電源（不図示）とを有する一次帯電装置によって一様に帯電される。一次帯電部材１１は、開口部を感光ドラム１０表面に向けた断面コ字形のシールド板２０と、その内側に配置された放電ワイヤ２１と、シールド板２０の開口部に配置されたグリッドワイヤ２４とを有するスコロトロンタイプの帯電器であり、放電ワイヤ２１及びグリッドワイヤ２４に所定の帯電バイアスを印加することで、感光ドラム１０表面を所定の極性、所定の電位に一様に帯電させる。
【００２５】
帯電後の感光ドラム１０表面は、露光手段（不図示）によって画像情報に応じた画像露光１２がなされ、光照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１３によってトナーが付着され、トナー像として現像される。
【００２６】
感光ドラム１０上のトナー像は、転写帯電部材（帯電部材）１５とこれに転写バイアスを印加する電源（不図示）とを有する転写帯電装置によって転写材１９上に転写される。転写帯電部材１５は、感光ドラム１０に向けた開口部を有する断面コ字形のシールド１５ａと、その内側に配置された放電ワイヤ１５ｂとを有するコロトロンタイプの帯電器であり、感光ドラム１０表面のトナー像に同期して送られて転写材案内部材１４によって感光ドラム１０表面に密着された紙等の転写材１９に対して、感光ドラム１０上のトナー像を静電的に転写する。
【００２７】
転写材１９の搬送方向についての転写帯電部材１５の下流側には、分離帯電部材（帯電部材）１６とこれに分離バイアスを印加する電源（不図示）とを有する分離帯電装置が配置されている。分離帯電部材１６は、転写帯電部材１５と同様、感光ドラム１０に向けた開口部を有する断面コ字形のシールド１６ａと、その内側に配置された放電ワイヤ１６ｂとを有するコロトロンタイプの帯電器である。分離帯電部材１６は、トナー像転写後の転写材１９の背面の転写電荷の一部を除電することで転写材１９を感光ドラム１０表面から分離する。分離後の転写材１９は、定着装置（不図示）によって表面にトナー像が定着された後、画像形成装置本体外部に排出される。一方、トナー像転写後の感光ドラム１０は、転写材１９に転写されないで感光ドラム１０上に残ったトナー（転写残トナー）が、クリーニング装置１７によって除去され、さらに、前露光装置の露光１８によって除電され、次の画像形成装置に供される。
【００２８】
つづいて、本発明の特徴部分について詳述する。
【００２９】
図２に示すように、現像スリーブ１３は、感光ドラム１０表面に適宜なギャップを介して対向配置された現像スリーブ１３ａと、この現像スリーブ１３ａに隣接して配置された攪拌・搬送部材１３ｂを有する。さらに、内側には、現像装置１３内のトナー量を検知するトナー量検知センサ（不図示）が取り付けられている。現像装置１３の上部には、補助のトナータンク３２が装着され、その内部には、上述と同様の撹拌・搬送部材３２ａ、３２ｂが設けられている。さらに上部には、トナー３３が収納されたトナー補給用のカートリッジ（補給用トナー容器）３１が装着されている。このカートリッジ３１は、画像形成装置本体に対して着脱可能となっている。
【００３０】
トナー補給用のカートリッジ３１の背後には着脱検知スイッチ（不図示）が設けられており、この着脱検知スイッチは、カートリッジ３１が新規のものに交換されたことを検知できるようになっている。着脱検知スイッチが検知した情報は、交換回数カウンタ（不図示）、制御手段（不図示）を介して、一次帯電部材１１、転写帯電部材１５、分離帯電部材１６の清掃部材駆動モータ（不図示）へ伝達可能な構成となっている。本実施の形態においては、着脱検知スイッチと交換回数カウンタによってトナー供給量検知手段を構成している。
【００３１】
図３に、一次帯電部材１１の拡大縦断面図を示す。
【００３２】
一次帯電部材１１は、感光ドラム１０の軸方向に沿って長く形成されている。一次帯電部材１１は、前述のように、出力可能な画像の幅よりも長いシールド板２０、放電ワイヤ２１、グリッドワイヤ２４を有している。また、一次帯電部材１１には、放電ワイヤ自動清掃装置５０が取り付けられている。この放電ワイヤ自動清掃装置５０は、放電ワイヤ２１を挟み込んで清掃する放電ワイヤ清掃部材（清掃部材）２２と、この放電ワイヤ清掃部材２２を支持する支持部材２３と、支持部材２３を図４に示すように放電ワイヤ２１に沿って矢印方向に移動させる支持部材移動機構（不図示）と、この支持部材移動機構を駆動する清掃部材駆動モータとを備えている。
【００３３】
なお、図４は、放電ワイヤ２１を清掃中の放電ワイヤ自動清掃装置５０の動きを示した斜視図である。ただし、図４においては、図３とは上下方向を逆にしている。上述の放電ワイヤ清掃部材２２としては、合成皮革や、研磨剤などを分散させた又は塗布したスポンジ状の弾性部材等を使用することができる。
【００３４】
つづいて、上述の放電ワイヤ自動清掃装置５０等の動作を説明する。プリントする用紙がＡ４Ｒの場合に、放電ワイヤの両端の非通紙部分のみを紙間で清掃する動作について、図１と図５を基に説明する。
【００３５】
図１は放電ワイヤとＡ４Ｒの通紙部との関係を示した図である。
【００３６】
放電ワイヤの両端部はＡ４Ｒサイズの紙が通らない部分である。プリント動作中には放電ワイヤから清掃部材を離間させる。紙間では清掃部材をワイヤに接触させるとともにワイヤに沿って矢印Ａの方向に往復移動させることによってワイヤの清掃を行う。図１における非通紙部の範囲の清掃が終了するまで、この動作を繰り返す。
【００３７】
図５に、この動作を示すフローチャートを示す。
【００３８】
Ｓ１で紙間まで待つ。紙間になったら帯電をＯＦＦし（Ｓ２）、清掃部材５０を放電ワイヤに当接させる（Ｓ３）。放電ワイヤに当接させた清掃部材をＳ４でワイヤの方向に沿って移動させることにより放電ワイヤの清掃を行う。次の印字が開始されたら（Ｓ５）、Ｓ６で清掃部材を停止し、Ｓ７で放電ワイヤより離間させる。Ｓ８で帯電をＯＮし、プリント動作を継続する。その後、次の紙間まで待ち、同様の動作を繰り返す。なお、本処理の終了後にＡ４Ｒにおける通紙部が清掃されずに残るが、この部分については清掃モードに入り清掃を行う。
【００３９】
このように動作することにより、Ａ４Ｒの非通紙部の清掃はユーザーに意識させずに清掃でき、調整モードで清掃を行うのはワイヤの長さよりも短いＡ４Ｒの通紙部のみであり、ユーザーの待ち時間を短縮することができる。なお、上述の実施例においては帯電装置として、一次帯電部材１１に放電ワイヤ自動清掃装置５０を装着した例を説明したが、これに代えて、又はこれに加えて、放電ワイヤ自動清掃装置５０を転写帯電部材１５や分離帯電部材１６に装着するようにしてもよい。この場合の放電ワイヤ自動清掃装置５０の構成は、前述の図３、図４に示す一次帯電部材１１に装着したものと同様とすることができる。
【００４０】
［第二の実施形態］
第一の実施形態ではＡ４Ｒの非通紙部のみをプリント動作の紙間でのみ行う例について説明した。しかしながら、プリントがＡ４がほとんどの場合、Ａ４Ｒのように非通紙部がないため、第一の実施形態の方式では放電ワイヤの清掃の間のユーザーの待ち時間を短縮する効果が薄い。そこで、Ａ４の画像を強制的にＡ４Ｒに回転させて出力させる。本実施例の動作を図６のフローチャートを元に説明する。
【００４１】
図６はＡ４プリント中のワイヤ清掃に関するフローチャートである。
【００４２】
Ｓ１でワイヤ清掃を行うかどうかを判断し、行う場合Ｓ２で画像を回転させる。Ｓ３でＡ４Ｒ通紙を行い、Ｓ４で第一の実施形態と同様の動作を行う。一方、Ｓ１でワイヤ清掃を行わないと判断した場合は、Ｓ５で通常のＡ４プリントを行う。
【００４３】
本実施例のようにすることにより、Ａ４サイズのプリントしか行わない場合でも画像を強制的にＡ４Ｒに回転させることにより実施例１と同様のワイヤ清掃を行うことが可能となり、ワイヤ清掃によるユーザーの待ち時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例における放電ワイヤと画像域の対応を表す図
【図２】本発明の実施例における感光ドラム周辺の構成を示す図
【図３】本発明の実施例における放電ワイヤ清掃部材を拡大した図
【図４】本発明の実施例における清掃部材が放電ワイヤを清掃する様子を示す図
【図５】本発明実施例におけるプリント動作中のワイヤ清掃動作のフローチャート
【図６】本発明の実施例２におけるワイヤ清掃動作のフローチャート
【符号の説明】
【００４５】
１０  感光ドラム
１１  一次帯電部材（帯電部材）
１２  画像露光
１３  現像装置
１４  転写材案内部材
１５  転写帯電部材（帯電部材）
１６  分離帯電部材（帯電部材）
１７  クリーニング装置
１８  露光
１９  転写材
２０  シールド板
２１  放電ワイヤ
２４  グリッドワイヤ
５０  放電ワイヤ自動清掃装置
【図１】
2006308906.tif 000003
【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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