(57)【要約】【課題】本発明は、像担持体が交換されて新しい像担持体が装着された場合に予備処理を行ってクリーニング動作が確実に行う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】記録制御部４０は、感光体ドラム検知回路４５が新しい感光体ドラムが装着されたことを検知すると、新しい感光体ドラムの予備回転動作を開始する。予備回転動作により、新しい感光体ドラムの表面には、現像ローラ３３、転写ローラ２０及びクリーニングローラ３５が接触することで、無数の微細な擦りキズが形成され、最初の鏡面仕上げの状態から適当な粗さが形成されるようになる。そのため、鏡面仕上げの表面での付着力の強さが適当な粗さによりその付着力が低下して、クリーニング動作が確実に行うことができるようになる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体の表面を正極性に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正極性に帯電する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、転写後の前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、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、前記制御手段は、前記像担持体が交換されたことを検知する検知手段からの検知信号に基づいて前記現像手段によりトナーを付着させることなく前記像担持体を連続回転させてその表面の異物に対する付着力を低下させる予備回転制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記予備回転制御手段は、前記像担持体を所定の回転速度で所定期間回転させ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】
前記所定期間は、６０秒以上に設定されていることを特徴とする請求項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、良好な画質を維持するためには感光体ドラム表面を清浄な状態に保つことが必要で、感光体ドラム表面の紙粉等の異物や残留トナーを除去するようにクリーニング手段を備えている場合が多い。
【０００３】
例えば、特許文献１では、画像形成を開始する前に、前回転動作を実施して感光体を駆動しながらクリーニングブレード等の摩擦で付着物を除去し、その際に感光体上にダミーのトナーパターンを形成してトナーの研磨作用を利用して付着物を効率的に除去した点が記載されている。また、特許文献２では、プロセススピードが減速した際のクリーニングブレードに生じる異音を防止するために、プロセススピードを減速する前に帯電ローラに何も電圧を印加せずまたは直流電圧を印加した状態で感光ドラムを３０秒間回転する点が記載されている。
【特許文献１】特開平７−１３４４５４号公報
【特許文献２】特開２００１−７５４５４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１及び２では、前回転動作時やプロセススピードが減速する前にクリーニングブレードにより感光体上の異物を除去するようにしているが、本発明者らは、こうした通常状態でのクリーニング動作が、新しい感光体ドラムを装着した場合に有効に作用しないことを見出した。その原因を究明した結果、新しい感光体ドラム表面は鏡面に仕上げられているため、異物の付着力が強く通常のクリーニングでは異物の除去が困難であることがわかった。
【０００５】
そこで、本発明は、像担持体が交換されて新しい像担持体が装着された場合に予備処理を行ってクリーニング動作が確実に行う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、前記像担持体の表面を正極性に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正極性に帯電する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、転写後の前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、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、前記制御手段は、前記像担持体が交換されたことを検知する検知手段からの検知信号に基づいて前記現像手段によりトナーを付着させることなく前記像担持体を連続回転させてその表面の異物に対する付着力を低下させる予備回転制御手段を備えていることを特徴とする。さらに、前記予備回転制御手段は、前記像担持体を所定の回転速度で所定期間回転させることを特徴とする。さらに、前記所定期間は、６０秒以上に設定されてい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、像担持体が交換されると像担持体にトナーを付着させることなく連続回転させて異物に対する付着力を低下させることで、クリーニング手段による通常のクリーニング動作で像担持体の表面に付着した異物を除去可能な状態とする。例えば、表面が鏡面に仕上げられた感光体ドラムの場合表面加工として有機溶剤に浸漬して鏡面に仕上げられていることが多いが、このように鏡面に仕上げられていると紙粉等の異物がいったん表面に付着すると付着力が強いため通常のクリーニング動作ではなかなか除去できない。そこで、新しい感光体ドラムをトナーが付着していない状態で連続回転させると、現像手段の現像ローラ、転写手段の転写ローラ、クリーニング手段のクリーニングローラやクリーニングブレードといった感光体ドラムに接触している部材により感光体ドラム表面に微細な擦りキズが無数に付けられるようになる。そのため、感光体ドラムの表面は、最初の鏡面仕上げから適当な粗さが付けられた表面となって異物の付着力が低下し通常のクリーニング動作により確実に異物が回収できるようになる。
【０００８】
また、新しい感光体ドラムを回転させることでその強い付着力を利用して感光体ドラムに接触している部材−例えば、現像ローラ、転写ローラ、クリーニングローラといった部材の表面から紙粉等の異物を回収することができ、回収された異物は感光体ドラムの表面が回転により粗くなった段階でクリーニング手段で除去されるようになる。このように、新しい像担持体の予備回転により像担持体に接触している部材のクリーニングを行うこともできる。
【０００９】
そして、予備回転として像担持体を所定の回転速度で所定期間、好ましくは６０秒以上回転させるようにすれば、新しい像担持体に交換することを繰り返した場合にも像担持体の表面を常に同じような粗さに仕上げて通常のクリーニング動作が確実に行えるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、露光ヘッド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、露光ヘッド（ＬＥＤヘッド）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。
【００１４】
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。
【００１５】
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ＨＶＣ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ＨＶＢ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にクリーニング電圧ＨＶＣＬを印加するクリーニング電圧印加回路４３、転写ローラ２０に転写電圧ＨＶＴを印加する転写電圧印加回路４４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、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。
【００１６】
また、記録制御部４０は、画像信号に基づいて露光ヘッド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。そして、感光体ドラム検知回路４５からの検知信号に基づいて後述する予備回転動作を行う。感光体ドラム検知回路４５は、感光体ドラム１９が交換のために取り外されて新しい感光体ドラム１９が装着されると検知信号が出力されるようになっている。例えば、感光体ドラム１９単体が交換される場合には新しい感光体ドラムの回転軸が取り付けられることになるので、それを検知するようにすればよい。また、現像器と感光体ドラムとが一体化したカートリッジタイプの場合には、カートリッジが所定位置に装着されたことをスイッチ等で検知するようにすればよい。
【００１７】
記録制御部４０は、主モータ（ＲＸ）４６及び副モータ（ＤＵＰ）４７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４６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４６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４７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。
【００１８】
この例では、残留トナーをクリーニングローラ３５により捕捉するようにしているが、残留トナーを現像ローラ３３で回収するようにしてもよい。残留トナーを現像ローラ３３により回収する場合は、クリーニングローラ３５は主に感光体ドラム１９の表面に付着した紙粉等の異物を回収するようになる。
【００１９】
図３は、感光体ドラム検知回路４５が新しい感光体ドラムの装着を検知して検知信号が記録制御部４０に出力された際に行われる予備回転時の制御動作に関するタイムチャートの一例を示している。この例では、主モータ４６及び露光ヘッド２１の制御信号をオン、オフで示しており、コロナ帯電器１８に印加される帯電電圧ＨＶＣ、現像ローラ３３に印加される現像電圧ＨＶＢ、転写ローラ２０に印加される転写電圧ＨＶＴ及びクリーニングローラ３５に印加されるクリーニング電圧ＨＶＣＬに関するそれぞれの電圧制御を電圧値で示している。予備回転動作を行う場合、主モータ４６に制御信号が送信されて時刻ｔ0からｔ1までの所定期間回転駆動される。主モータ４６の回転は、一定の回転速度で行われる。露光ヘッド２１には、時刻ｔ0からｔ1までの間オフ状態とされ、感光体ドラム１９の表面に静電潜像は形成されない。
【００２０】
帯電電圧ＨＶＣは、時刻ｔ0からｔ1までの間一定の電圧ＶCが印加され、感光体ドラム１９の表面は一様に帯電されて所定の表面電位を有するようになる。
【００２１】
現像電圧ＨＶＢは、時刻ｔ0から遅れたタイミングで電圧ＶBが印加される。そのタイミングは、感光体ドラム１９の帯電領域が現像ローラ３３に対向する位置に到達するタイミングで、電圧ＶBが印加されることで、現像ローラ３３から感光体ドラム１９の表面にトナーが転移することを防止する。また、露光ヘッド２１により露光されていないので、感光体ドラム１９の帯電領域にトナーが転移することはない。そして、現像電圧ＨＶＢは、時刻ｔ1でオフされる。
【００２２】
転写電圧ＨＶＴは、時刻ｔ0から遅れたタイミングで電圧ＶT1が印加される。そのタイミングは、感光体ドラム１９の帯電領域が転写ローラ２０に対向する位置に到達するタイミングで、電圧ＶT1が印加されることで、転写ローラ２０の表面に付着した紙粉等の異物が感光体ドラム１９に転移するようになる。そして、転写電圧ＨＶＴは、電圧ＶT1を時間Ｔ２だけ印加した後電圧−ＶT2に変更して時刻ｔ1でオフされる。電圧−ＶT2に変更することで、感光体ドラム１９の表面電位を調整して下流側のクリーニングローラ３５でクリーニング効率を向上させるようにしている。
【００２３】
クリーニング電圧ＨＶＣＬは、そのタイミングは、感光体ドラム１９の帯電領域がクリーニングローラ３５に対向する位置に到達するタイミングで、電圧ＶCLが印加されることで、感光体ドラム１９の表面に付着した紙粉等の異物を除去する。そして、クリーニング電圧ＨＶＣＬは、時刻ｔ1でオフされる。
【００２４】
以上のように各電圧の印加制御を行いながら感光体ドラム１９を所定の回転速度で回転させると、新しい感光体ドラム表面は鏡面に仕上げられているが、現像ローラ３３、転写ローラ２０及びクリーニングローラ３５に接触していく間に表面に無数の微細な擦りキズが形成されて粗さが付けられていく。一方、新しい感光体ドラム表面は鏡面に仕上げられているため、紙粉等の異物に対する付着力が強く各ローラと接触していく間に各ローラの表面に付着する異物が感光体ドラムの表面に付着して回収されるようになる。こうして、時間Ｔ１が経過すると、新しい感光体ドラム表面に適当な粗さが形成されて異物の付着力が低下し、クリーニングローラ３５により簡単に異物が除去されるようになる。したがって、その後もクリーニングローラ３５により通常のクリーニング動作を時刻ｔ1まで継続することで感光体ドラムの表面を清浄な状態に保つとともに適当な粗さが形成されて以後のクリーニング動作を確実に行うことができるようになる。また、各ローラの表面に付着した異物が回収されるので、各ローラのクリーニングも併せて行われるようになる。
【００２５】
次に、新しい感光体ドラムの予備回転動作による付着力の低下に関する実験について説明する。上述した画像形成装置に公知の感光体ドラムを装着し、回転速度を１．３秒／回で回転させて実験を行った。実験では、感光体ドラムの帯電領域（未露光部分の表面電位７５０Ｖ）に予めトナー（正帯電性重合トナー）を付着させてカブリが発生した状態を形成し、そのカブリが予備回転動作によりどの程度回収されるか３０秒ごとに肉眼で観察した。カブリのレベルは５段階で評価し、ランク１をカブリが最もひどい状態とし、ランク５をカブリが発生していない状態として、ランク１とランク５との間を３つのレベルに区分してランク２から４とした。実験結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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この実験結果によれば、回転時間が６０秒以上でほぼカブリがなくなってきており、新しい感光体ドラムを約５０回回転することで表面の付着力が低下してクリーニングローラにより確実に異物が回収されるようになることがわかる。
【００２７】
このような実験に基づいて感光体ドラムの予備回転に最低限必要な回転時間を算出し、図３に示す時間Ｔ１として用いることで、新しい感光体ドラムを装着した際に生じやすい紙粉等の異物の付着といったトラブルを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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】本発明に係る実施形態に関する記録部の回路構成を示すブロック図である。
【図３】記録部での印加電圧制御に関するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
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
20    転写ローラ
21    露光ヘッド
32    放電ワイヤ
33    現像ローラ
35    クリーニングローラ
【図１】
2006106541.tif 000004
【図２】
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【図３】
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