(57)【要約】【課題】メインチャージバイアスの印加により帯電デバイスから発生するオゾンによる感光体ドラムへの悪影響を抑制することができ、よってインストールモードにおける感光体ドラムの表面電位低下に伴う画像不具合の発生を防止し、安定した画像形成処理を実現することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電デバイス２４と、感光体ドラム１９の表面にトナー像を形成する現像ローラ２３と、トナー像を転写体に転写する転写デバイス２６と、感光体ドラム１９の表面に残存した非転写トナーを分離するクリーニングデバイス２７と、トナーインストールモードを開始した時に帯電デバイス２４をＯＦＦすると共に現像ローラ２３に印加する現像バイアスをＯＮすることによって、感光体ドラム１９の表面に薄いトナー層を形成して感光体ドラム１９に印加するメインチャージバイアスの印加により帯電デバイスから発生するオゾンの影響を受けないようにした制御回路３１と、を備えている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムにメインチャージバイアスを印加する帯電デバイスと、前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像デバイスと、前記感光体ドラムに形成されたトナー像を転写体に転写する転写デバイスと、前記感光体ドラムの表面に残存した非転写トナーを分離するクリーニングデバイスと、前記現像デバイスに供給する補給用トナーを収納したトナーコンテナが交換された際にトナーインストールモードを開始する制御回路と、を備えた画像形成装置において、
前記制御回路は、トナーインストールモードを開始した時に前記感光体ドラムに印加するメインチャージバイアスをＯＦＦすると共に前記現像デバイスに印加する現像バイアスをＯＮすることによって、前記感光体ドラムの表面に薄いトナー層を形成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記トナーインストールモードの実行時には、前記転写デバイス及び前記クリーニングデバイスが前記感光体ドラムの表面から離間させると共に、前記感光体ドラムの表面にトナーの薄層を形成した状態で前記チャージバイアス及び前記現像バイアスをＯＮした状態でトナーインストールモードを継続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】
前記制御回路は、前記トナーインストールモードの終了直前には、前記クリーニング手段を前記感光体ドラムに接触させて前記感光体ドラムの表面に付着したトナー層を分離した後に、前記転写デバイスを前記感光体ドラムの表面に接触させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記転写デバイス及び前記クリーニングデバイスの前記感光体ドラムの表面への接触動作又は離間動作を、同時又は単独で制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか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、感光体ドラムにメインチャージバイアスを印加する帯電デバイスと、前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像デバイスと、前記感光体ドラムに形成されたトナー像を転写体に転写する転写デバイスと、前記感光体ドラムの表面に残存した非転写トナーを分離するクリーニングデバイスと、前記現像デバイスに供給する補給用トナーを収納したトナーコンテナが交換された際にトナーインストールモードを開始する制御回路と、を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンタ・複写機・ファクシミリ又はこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置には、感光体ドラムにメインチャージバイアスを印加する帯電デバイスと、前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像デバイスと、前記感光体ドラムに形成されたトナー像を転写体に転写する転写デバイスと、前記感光体ドラムの表面に残存した非転写トナーを分離するクリーニングデバイスと、前記現像デバイスに供給する補給用トナーを収納したトナーコンテナが交換された際にトナーインストールモードを開始する制御回路と、を備えた画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このトナーインストールモードは、現像デバイスへ補給用トナーを供給するためのトナーコンテナを使用し、このトナーコンテナを交換した際等に、画像形成時にトナーを補給する場合よりも長い時間補給用トナーを現像デバイスに供給するモードである。
【０００４】
このトナーインストールモードによって補給された直後のトナーは、現像デバイス内で撹拌が充分なされないまま感光体ドラムへと供給されるため、トナーの帯電量が充分でなく、画像濃度が低下したり、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像の一部に乱れが生じて離脱し、固まりとなって現像されてランダムな黒点として確認されるということが生じる。
【０００５】
そのため、トナーコンテナの交換に伴うトナーインストールモードを実行した際には、感光体ドラムにトナーを飛翔させ、トナーの消費を行うリフレッシュ工程を実施するといった対策がなされている。
【０００６】
これにより、トナーインストールモード時に現像バイアスを印加して現像デバイス内のトナーの帯電を高い状態にすることができる。
【０００７】
この際、感光体ドラムには、メインチャージバイアスに電流を印加し表面電位をかけ現像電界との電位差を設けてトナーが飛翔しないようにする。
【特許文献１】特開２００４−１７０６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、トナーの帯電の立ち上がりが遅い場合はトナーの帯電が高くなるまでに時間を要するため、インストールモード時はより長い時間メインチャージバイアス電流を印加することとなり、感光体ドラムがメインチャージバイアスの印加により帯電デバイスから発生するオゾンの影響を受け易い状態となってしまうという問題が生じていた。
【０００９】
また、メインチャージバイアス電流を短時間印加する場合やプリント時においては、トナーに含まれる水蒸気の影響もあって問題はないものの、トナーインストール時には時間が長くなればその分オゾンの影響を受け易く、感光体ドラムの表面電位低下により転写メモリー及び像流れといった画像不具合が発生する虞があった。
【００１０】
さらに、トナーインストールモード時に現像バイアスの印加を廃止するには、初期のトナーの帯電を最初から高く設定しておけば良いが、トナーの外添処理を変更する必要が有るため、現像装置の長寿命化が困難となるという新たな課題が発生する。
【００１１】
しかも、ダクトや専用ファン等の排気装置を設置して発生したオゾンを吐き出すことも考えられるが、排気装置が大掛かりとなるうえ、製品コストも高騰してしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、帯電デバイスから発生するオゾンによる感光体ドラムへの悪影響を抑制することができ、よってインストールモードにおける感光体ドラムの表面電位低下に伴う画像不具合の発生を防止し、安定した画像形成処理を実現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】
本発明の画像形成装置は感光体ドラムにメインチャージバイアスを印加するチャージデバイスと、前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に基づいてトナー像を形成する現像デバイスと、前記感光体ドラムに形成されたトナー像を転写体に転写する転写デバイスと、前記感光体ドラムの表面に残存した非転写トナーを分離するクリーニングデバイスと、前記現像デバイスに供給する補給用トナーを収納したトナーコンテナが交換された際にトナーインストールモードを開始する制御回路と、を備えた画像形成装置において、前記制御回路は、トナーインストールモードを開始した時に前記感光体ドラムに印加するメインチャージバイアスをＯＦＦすると共に前記現像デバイスに印加する現像バイアスをＯＮすることによって、前記感光体ドラムの表面に薄いトナー層を形成したことを特徴とする。
【００１４】
これにより、感光体ドラムに印加するメインチャージバイアスの印加に伴う帯電デバイスから発生するオゾンの影響を受けないようにすることができる。
【００１５】
この際、前記制御回路は、前記トナーインストールモードの実行時には、前記転写デバイス及び前記クリーニングデバイスが前記感光体ドラムの表面から離間させると共に、前記感光体ドラムの表面にトナーの薄層を形成した状態で前記チャージバイアス及び前記現像バイアスをＯＮした状態でトナーインストールモードを継続するのが好ましい。
【００１６】
また、前記制御回路は、前記トナーインストールモードの終了直前には、前記クリーニング手段を前記感光体ドラムに接触させて前記感光体ドラムの表面に付着したトナー層を分離した後に、前記転写デバイスを前記感光体ドラムの表面に接触させるのが好ましい。
【００１７】
さらに、前記制御回路は、前記転写デバイス及び前記クリーニングデバイスの前記感光体ドラムの表面への接触動作又は離間動作を、同時又は単独で制御するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像形成装置は、帯電デバイスから発生するオゾンによる感光体ドラムへの悪影響を抑制することができ、よってインストールモードにおける感光体ドラムの表面電位低下に伴う画像不具合の発生を防止し、安定した画像形成処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの説明図、図２は本発明の一実施形態に係る画像形成装部の説明図、図３は本発明の一実施形態に係る画像形成装置における制御回路による制御タイミングの説明図である。
【００２１】
（画像形成装置の全体構成）
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、画像形成装置本体としてのプリンタ本体２の内部にスライド変位可能に格納された給紙カセット３と、給紙カセット３の収納空間４内に収納した転写紙（図示せず）を取り出す給紙部５と、プリンタ本体２の正面に配置した手差トレイ６と、手差トレイ６にセットした転写紙（図示せず）を取り出す手差給紙部７と、各給紙部５，７から供給された転写紙を搬送する搬送経路８と、搬送経路８のシート搬送方向上流側で各給紙部５，７の合流部よりもシート搬送方向下流側に配置したレジストローラ対９と、レジストローラ対９よりも搬送経路８のシート搬送方向下流側に配置されてトナーコンテナ１０から供給されたトナー等の現像剤により転写紙の一面に転写像を形成する画像形成部１１と、画像形成部１１よりも搬送経路８のシート搬送方向下流側に配置されて転写紙の一面に形成されたトナー画像を定着する定着装置１２と、定着装置１２を通過した転写紙の他面に転写像を形成する場合に搬送経路８の定着装置１２よりも搬送経路下流側からレジストローラ対９よりも搬送経路８の搬送経路上流側へと引き戻す反転経路１３と、搬送経路８の終端部に設けられた排紙部１４とを備えている。
【００２２】
（トナーコンテナ１０の構成）
トナーコンテナ１０は、コンテナ本体１５の内部に補給用トナーが収納されている。また、その補給用トナーは、可撓性樹脂材料等からなるパドル１６によって攪拌されると共に、スパイラル１７によって転写紙幅方向（図１の紙面奥行き方向）に搬送された後、その所定位置で画像形成部１１の現像デバイス１８へと供給される。
【００２３】
（現像デバイス１８の構成）
現像デバイス１８は、トナーコンテナ１０から供給された補給用トナーを攪拌しつつ画像形成部１１の感光体ドラム１９に供給するもので、その内部には隔壁２０によって仕切られた状態で一対のスパイラル２１，２２が配置されている。
【００２４】
隔壁２０の両端（図１の紙面奥行き方向）は各スパイラル２１，２２の両端間を連通するように開放しており、スパイラル１７の下方に設けられたスパイラル２１により現像デバイス１８の一方側へ向けてトナーを攪拌搬送（往路）した後に、この一方側の隔壁開放端で折り返されてスパイラル２２により現像デバイス１８の他方側へと向けて補給用トナーを攪拌搬送（復路）し、さらにこの他方側の隔壁開放端で再び折り返される循環搬送経路が構成されている。また、スパイラル２２には、感光体ドラム１９に接触して補給用トナーを供給する現像ローラ２３が配置されている。
【００２５】
現像ローラ２３は、その周面が感光体ドラム１９の周面と対向するように配置されている。従って、現像ローラ２３に搬送されつつある補給用トナーは、現像ローラ２３への現像バイアスの印加によって感光体ドラム１９の周面に供給される。この際、現像ローラ（例えば、マグネットローラ）２３は、感光体ドラム１９にトナーを凝集しないよう適度に攪拌しつつ供給する。
【００２６】
（画像形成部１１の構成）
画像形成部１１は、図２に示すように、感光体ドラム１９の周囲に、感光体ドラム１９の回転方向（図示矢印参照）に沿う画像形成プロセス順に、帯電デバイス２４・露光デバイス２５（図１参照）・現像デバイス１８（現像ローラ２３）・転写デバイス２６・クリーニングデバイス２７・除電デバイス２８を備えている。
【００２７】
これにより、画像形成部１１は、感光体ドラム１９が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、その表面が帯電デバイス２４によって所定の極性・電位に均一に帯電（メインチャージバイアスが印加）される。
【００２８】
帯電後の感光体ドラム１９は、その表面に露光デバイス２５によって静電潜像が形成される。ここで、露光デバイス２５は、パーソナルコンピュータ等から出力された印刷データに含まれる画像データに基づいて、感光体ドラム１９の表面にレーザ光Ｐを照射し、感光体ドラム１９の表面のレーザ光照射部分の電荷を除去して画像データに応じた静電潜像を形成する。
【００２９】
尚、ここでの印刷データには、上述した画像データの他、例えば、画像形成処理部数・拡大／縮小率・カラー／モノクロ指定・画像濃度等の各種設定に関するデータ等が該当する。
【００３０】
そして、感光体ドラム１９の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス１８（現像ローラ２３）によってトナーコンテナ１０から供給された電荷を有するトナーが静電的に付着されて未定着トナー像として現像される。さらに、その未定着トナー像は、転写デバイス２６によって転写紙に転写像として転写される。
【００３１】
この際、転写紙に未定着トナー像を転写した感光体ドラム１９は、クリーニングデバイス２７によって残留トナー等の除去処理が行われた後、次の画像形成時の帯電のために除電デバイス２８により除電処理が施される。
【００３２】
（転写デバイス２６の構成）
転写デバイス２６は、図示を略する公知の機械運動機構（例えば、クラッチ機構やリンク機構等）によって、感光体ドラム１９に接近した転写紙搬送位置と、感光体ドラム１９から離間した待機位置とに変位可能となっている。また、転写デバイス２６には、転写バイアスが印加され、感光体ドラム１９の表面に形成されたトナー像を、感光体ドラム１９と協働して転写紙をニップ搬送しつつ、その印加電圧によって転写する。
【００３３】
（クリーニングデバイス２７の構成）
クリーニングデバイス２７は、感光体ドラム１９の表面に接触する研磨ローラ２９と、感光体ドラム１９の表面とカウンタ方向で先端が当接するクリーニングブレード３０とを備え、トナー像転写後の感光体ドラム１９の表面に残存したトナー等を除去する。尚、クリーニングブレード３０は、図示を略する公知の変位機構（例えば、ソレノイド等）によって、感光体ドラム１９に接触したトナー掻き取り位置と、感光体ドラム１９から離間した待機位置とに変位可能となっている。
【００３４】
（除電デバイス２８の構成）
除電デバイス２８は、ＬＥＤ光源等が用いられ、帯電デバイス２４で帯電された感光体ドラム１９を除電する。
【００３５】
（制御回路３１）
一方、感光体ドラム１９，現像ローラ２３，帯電デバイス２４，転写デバイス２６の各々には、制御回路３１によって制御された各種バイアスが印加される。また、除電デバイス２８は、制御回路３１によってイレース光量が制御される。さらに、転写デバイス２６とクリーニングブレード３０とは、制御回路３１によって感光体ドラム１９に対する接近・離間が制御される。
【００３６】
尚、制御回路３１は、ＲＯＭ３２に格納された画像形成処理全般に係わる各種制御プログラムに基づいて、画像形成処理全般に係わる制御を実行する。また、ＲＯＭ３２には、上述した画像形成処理全般に係わる各種制御プログラムの他、本発明に係わるトナーインストールモードに関する制御プログラムが格納されている。これにより、制御回路部３１とＲＯＭ３２とは、本発明に係わるトナーインストールモードを実行するマイクロコンピュータを構成している。
【００３７】
以下、本発明のトナーインストールモードにおける制御回路３１の制御例を、図３のタイミングチャート図を参照しつつ説明する。
【００３８】
制御回路３１は、例えば、トナーコンテナ１０（コンテナ本体１５）の交換を公知のセンサ等（図示せず）で検出すると、トナーインストールモードを開始する。
【００３９】
この際、制御回路３１は、例えば、トナーインストールモードの開始から期間Ｔ１（例えば、３０秒）が過ぎると、感光体ドラム１９の表面全周をトナーで覆うために、メインチャージバイアスを印加しない状態で現像バイアスを印加する（例えば、期間Ｔ２）。
【００４０】
これにより、制御回路３１は、感光体ドラム１９の１周分について、メインチャージバイアスを印加していない状態で現像ローラ２３に現像バイアスを印加する。
【００４１】
なお、制御回路３１は、これに先立ち（例えば、メインモータ駆動と同時に）転写デバイス２６及びクリーニングブレード３０を感光体ドラム１９に接近した位置から離間位置へと変位させて転写デバイス２６及びクリーニングブレード３０と接触しないようにさせることにより、感光体ドラム１９の表面に形成されたトナーを継続保持させる。
【００４２】
そして、感光体ドラム１９の表面全域がトナーの薄層で覆われたタイミングで、帯電デバイス２４にメインチャージバイアスを印加してインストールモードを継続する。
【００４３】
この際、制御回路３１は、通常のメインチャージバイアスで電流（メインチャージ電流）を印加していると同時に、現像ローラ２３への現像バイアスも継続して印加していることとなる。
【００４４】
従って、感光体ドラム１９上には、現像電界との電位差よりそれ以上のトナーの飛翔が発生し難い環境となっている。
【００４５】
さらに、制御回路３１は、トナーインストールモード（期間Ｔ３）が終了する直前にクリーニングブレード３０を感光体ドラム１９に接触するトナー掻き取り位置へと復帰変位させ、感光体ドラム１９上のトナーを分離させた後、画像形成装置停止直前に転写デバイス２６を復帰変位させて感光体ドラム１９に接触させ、トナーインストールモードを終了する。
【００４６】
このように、制御回路３１は、トナーインストールモード時に転写デバイス２６とクリーニングブレード３０とを感光体ドラム１９から離間させたうえで、感光体ドラム１９の表面にトナーの薄層を形成した状態でメインチャージバイアス（メインチャージ電流）を長時間印加するため、メインチャージバイアスの印加によって発生するオゾンに感光体ドラム１９が影響をうけることが抑制され、インストールモードにおける感光体ドラム１９の表面電位低下に伴う転写メモリーや像流れの画像不具合を発生させることなく安定した画像形成処理を実行することができる。
【００４７】
ところで、上記実施の形態では、本発明の画像形成部１１をプリンタ１に適用して説明したが、例えば、プリンタ・複写機・ファクシミリ又はこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。
【００４８】
また、上記実施の形態では、クリーニングデバイスとしてクリーニングブレード３０を感光体ドラム１９に対して接近・離間する構成を開示したが、クリーニングデバイス２７の全体を感光体ドラム１９に対して接近・離間させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成部の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置における制御回路による制御タイミングの説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…プリンタ（画像形成装置）
１１…画像形成部
１９…感光体ドラム
２３…現像ローラ（現像デバイス）
２４…帯電デバイス
２６…転写デバイス
２８…除電デバイス
３０…クリーニングブレード（クリーニングデバイス）
【図１】
2009244466.tif 000003
【図２】
2009244466.tif 000004
【図３】
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