(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
この像担持体上に静電潜像を形成する光書込装置と、
この静電潜像を現像してトナー画像とする現像装置と、
このトナー画像をシート上に転写する転写装置と、を備えている電子写真方式の画像形成装置において、
前記像担持体上に形成されるフィルミング物質を掻き落すフィルミング除去装置と、
前記像担持体上の基準画像の表面電位を測定するセンサと、
画像の形成を行った前記シートの枚数をカウントするカウンタと、
任意のタイミングで前記基準画像を形成したときの該基準画像の表面電位と、所定枚数の画像形成を行った後に前記基準画像を再度形成したときの該基準画像の表面電位とを前記センサで測定し、測定した各々の表面電位の差分から前記表面電位の上昇分を求め、該上昇分を前記カウンタがカウントした前記所定枚数で除算することでシート一枚当たりの前記表面電位の上昇量を求め、求めた上昇量の大きさに応じて前記フィルミング除去装置の動作頻度を高くする制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
制御手段は、フィルミング除去装置の動作頻度に上限値を有してい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】
制御手段は、フィルミング除去装置の動作頻度が上限値を上回るときは画像形成装置の画像形成動作を停止す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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置において、フィルミング除去の動作のタイミングは、フィルミング形成により画像に影響が出るであろう画像形成枚数を予想して予め画像形成装置に設定してあり、その画像形成枚数に達したことを条件に人的なメインスイッチの再投入や動作入力キーの押下によりフィルミング除去の動作をさせていた（特開平２−１９１９８０号公報、特開平６−３０１３１６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
感光体上にフィルミングが形成される原因は、画像形成装置の機構上の理由によるもの（現像材キャリア、コロナ放電により生成されるＮＯｘによる）と、使用環境条件（紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作ＤＵＴＹなど）によるものとに分けられるが、後者の使用環境条件の寄与の割合が大きい。フィルミング除去の動作を行う頻度（転写紙などのシート何枚分の画像形成を行うごとにフィルミング除去の動作を行うか）は、標準的な動作環境に基づいて経験的に決められている。
【０００４】
そのため、頻度が一律であると、フィルミング除去の動作を行う時期になる前に、フィルミングの影響が画像に出てしまう不具合がある。逆に、フィルミングの影響が画像に出てしまうはるか以前にフィルミング除去の動作を行うと、フィルミング除去の動作回数が必要以上に多くなってしまい、生産性が低下してしまう不具合がある。
【０００５】
この発明の目的は、フィルミングの形成速度に応じて、フィルミング除去の動作の頻度を適切に設定することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に載の発明は、像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する光書込装置と、この静電潜像を現像してトナー画像とする現像装置と、このトナー画像をシート上に転写する転写装置と、を備えている電子写真方式の画像形成装置において、前記像担持体上に形成されるフィルミング物質を掻き落すフィルミング除去装置と、前記像担持体上の基準画像の表面電位を測定するセンサと、画像の形成を行った前記シートの枚数をカウントするカウンタと、任意のタイミングで前記基準画像を形成したときの該基準画像の表面電位と、所定枚数の画像形成を行った後に前記基準画像を再度形成したときの該基準画像の表面電位とを前記センサで測定し、測定した各々の表面電位の差分から前記表面電位の上昇分を求め、該上昇分を前記カウンタがカウントした前記所定枚数で除算することでシート一枚当たりの前記表面電位の上昇量を求め、求めた上昇量の大きさに応じて前記フィルミング除去装置の動作頻度を高くする制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置に係るものである。
【０００７】
したがって、画像形成を行ったシート一枚当たりの表面電位の上昇量の大きさから、フィルミングの形成速度がわかるので、画像形成を行ったシート一枚当たりの表面電位の上昇量の大きさが大きいほどフィルミング除去装置を動作させる頻度を高くすることにより、フィルミングの形成速度に応じて、フィルミング除去の動作の頻度を適切に設定することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、制御手段は、フィルミング除去装置の動作頻度に上限値を有していることを特徴とする。
【０００９】
したがって、画像形成装置の許容外の厳しい使用環境条件（紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作ＤＵＴＹなど）のもとでの異常に速いフィルミングの形成により、フィルミング除去動作に要する時間が過大になって生産性が低下することを防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、制御手段は、フィルミング除去装置の動作頻度が上限値を上回るときは画像形成装置の画像形成動作を停止することを特徴とする。
【００１１】
したがって、画像形成装置の許容外の厳しい使用環境条件（紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作ＤＵＴＹなど）のもとでの異常画像の形成を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施の形態にかかる電子写真方式の画像形成装置１の概略構成を示す概念図である。図１において、符号２はベルト状の像担持体（感光体）であり、この像担持体２は駆動ローラ３と他の適数の支持ローラ３ａに巻き掛けられ、駆動ローラ３の回転により矢印Ａ方向に走行駆動される。このようにして移動する像担持体２は、帯電器４により所定の極性に均一に帯電され、続いて光書込装置を構成する結像光学系５により露光されて静電潜像が形成されて、この静電潜像は像担持体２が現像装置６を通過するときに現像されてトナー画像として可視像化される。
【００１３】
一方、給紙部７からはシートの一例である転写紙が像担持体２に向けて給送され、転写装置８の放電作用によって像担持体２上のトナー画像が転写紙上に転写される。ついで、この転写紙は分離装置９の放電作用を受けつつ像担持体２から分離され、分離後の転写紙は搬送ベルト１０によって定着装置１１に搬送され、トナー画像の転写紙上への定着がなされた後、機外に排出される。像担持体２上に残存するトナーはクリーニング装置１２により清掃除去される。
【００１４】
以上説明したような一連の画像形成動作を繰り返すうちに、像担持体２上にはフィルミング物質が形成される（フィルミング物質の形成原因の詳細については特開平６−３０１３１６号公報を参照）。このフィルミング物質をクリーニング装置１２で除去することは困難である。そのため、画像形成装置１にはフィルミング除去装置を構成するブラシローラ１３を備えている。このブラシローラ１３は、基布に編み込まれた導電性の金属繊維よりなるブラシ１４と、その基布が巻き付けられたローラ状の芯材１５とからなる。かかるブラシローラ１３は、像担持体２に対して接離自在に支持され、図１における反時計方向に回転駆動される。また、像担持体２を挟んでブラシローラ１３に対向する位置にはバックアップローラ１６が設けられている。
【００１５】
像担持体２の動きのブラシローラ１３より上流側で結像光学系５による静電潜像の形成位置より下流側の位置には、像担持体２上の電位を測定するセンサである表面電位計１７が設けられている。
【００１６】
前記のフィルミングが像担持体２に形成されると、結像光学系５による露光で像担持体２の表面電位が減衰しにくくなり、フィルミング積層厚みが多くなるにつれ更に減衰量が減少する（図２参照）。その結果、露光後の像担持体２上の表面電位の上昇が起こり（図３参照）、転写紙上に転写後の画像の劣化が顕著に現れる（通常の文書などでは、文字や絵のない白い部分が黒くなる。）。
【００１７】
そこで、ある基準画像となる静電潜像を像担持体２上に作像し、その表面電位の経時的な変化をサンプリングして比較することで、フィルミングの形成具合が判断できる。基準画像は、アナログ複写機などのときは、転写紙に対する非画像領域で露光される部分に、表面電位が充分に減衰できるように光反射率の高い部材（例えば、白くペイントされたもの、あるいは白紙など）を設けておけばよい。また、デジタルの複写機などのときは、光書込装置の出力を非画像領域であるパターン幅にて一定にしておけばよい。像担持体２上に基準画像となる静電潜像（パターン）が形成されると、像担持体２は移動しているため、一定時間後には表面電位計１７に送られるので、表面電位計１７により表面電位の測定がなされる。
【００１８】
この発明の実施の形態においては、このようにして、フィルミングの形成具合を検出し、フィルミングの形成速度に応じてフィルミング除去の作業を行う頻度を変更する制御を行っている。以下ではかかる制御について説明する。
【００１９】
図４は、この発明の画像形成装置１の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。この制御系は、ＣＰＵ２０に、各種制御プログラムや固定データを記憶したＲＯＭ２１と、データを書き換え可能に記憶しＣＰＵ２０の作業エリアとなるＲＡＭ２２と、Ａ／Ｄコンバータ２３と、入出力インターフェイスのＩ／Ｏポート２４とがバス２５で接続されている。Ａ／Ｄコンバータ２３には表面電位計１７が接続されている。また、Ｉ／Ｏポート２４には、駆動ローラ３を駆動するモータ２６や、ブラシローラ１３を駆動するモータ２７などのアクチュエータが接続されている。また、ＣＰＵ２０には、ＬＥＤ、液晶パネルなどの表示装置と、キースイッチやマトリックスタッチスイッチなどの入力装置とからなる表示入力装置２８も接続されている。
【００２０】
図５は、フィルミング除去の動作を行う頻度を制御する処理を説明するフローチャートである。この発明の実施の形態において、この発明の制御手段は、このフローチャートに示す処理の中で実現されている。まず、転写紙何枚に画像形成を行うたびにフィルミング除去動作を行うかというフィルミング除去の動作間隔（設定枚数）ｎを初期値に設定する（ステップＳ１）。なお、画像形成枚数が設定枚数ｎを越えた後、画像形成装置１の電源スイッチのオン、オフ動作がなされたり、あるいは表示入力装置２８に画像形成枚数が設定枚数ｎを越えた旨の表示を行ってから、入力装置からのマニュアル操作がなされるのを待って、フィルミング除去の動作を行う。
【００２１】
次に、基準画像の静電潜像を像担持体２上に作像して、その電位Ｖ（初期電位：Ｖ０）を測定し（ステップＳ２）、ＲＡＭ２２内に用意したカウンタである枚数カウンタをリセットする（Ｎ＝０）（ステップＳ３）。
【００２２】
そして、画像出力を行い（ステップＳ４）、１枚画像出力を行うたびに枚数カウンタをインクリメントして（Ｎ＝Ｎ＋１）（ステップＳ５）、枚数カウンタの値ＮがＮ１に達したら（ステップＳ６）、再度基準画像の静電潜像を像担持体２上に作像して、その電位Ｖ１を測定する（ステップＳ７）。そして、初期電位Ｖ０から電位Ｖ１の上昇分“Ｖ１−Ｖ０”を、この間の画像形成枚数Ｎ１で除算して、画像形成１枚あたりの電位増加分ｄＶを求める（ステップＳ８）。
【００２３】
図３に明らかなように、像担持体２上の表面電位とフィルミング積層量とはほぼ比例関係にあり、フィルミング積層量と画像出力枚数も同様である。したがって、同じ条件中で像担持体２上の表面電位と画像出力枚数も比例関係で近似される。そして、ｄＶ値によりフィルミング形成速度を判断することができる。
【００２４】
ＲＯＭ２１には、ｄＶ値と設定枚数ｎとを関連付けた図６に示すようなテーブルが格納されていて、ｄＶ値が所定の上限値を超えていないときは（ステップＳ９のＮ）、ステップＳ８で求めたｄＶ値に対応した値に設定枚数ｎを変更する（ステップＳ１０）。以下、ステップＳ３以下の処理を以後も繰り返す。
【００２５】
例えば、図６の例においてｄＶ値がＤＶ３〜ＤＶ４の範囲に入ったときは、設定枚数ｎを５０００枚に設定する。よって、このときは画像出力が５０００枚分なされるたびにモータ２７を駆動してブラシローラ１３でフィルミング除去処理がなされることになる。
【００２６】
よって、フィルミングの形成速度に応じて、フィルミング除去の動作を行う頻度を適切に設定することができる。
【００２７】
なお、画像形成枚数Ｎ１の値は小さく設定しておいたほうが、環境の変動に対応した細かな制御を行うことができる。
【００２８】
画像形成装置１の画像形成の動作条件が厳しく（転写紙の添加剤量が多い、温度が高い、ＤＵＴＹ多いなど）、ｄＶ値が大きくなりすぎてフィルミング除去動作の動作間隔が過度に短くなると、フィルミング除去動作に要する時間が画像形成動作に要する時間に比して過度に多くなり、画像形成の生産性が低下してしまう。そこで、ｄＶ値に所定の上限値（設定枚数ｎの下限値）を設けておき（ステップＳ９）、画像形成の生産性が過度に低下しないようにする。そして、ｄＶ値がこの上限値を超えて（設定枚数ｎの下限値を下回って）いるときは、画像形成装置１の画像形成動作を停止して（ステップＳ１１）、異常画像を出力しないようにし、画像形成動作を停止した旨を表示入力装置２８の表示装置に表示するなどして報知する（ステップＳ１２）。
【００２９】
例えば、図６の例で、ｄＶ値の上限値をＤＶ５に設定しておいた場合は、ｄＶ値の上限値がＤＶ５を超えたときに画像形成装置１の画像形成動作は停止する。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、画像形成を行ったシート一枚当たりの表面電位の上昇量の大きさから、フィルミングの形成速度がわかるので、画像形成を行ったシート一枚当たりの表面電位の上昇量の大きさが大きいほどフィルミング除去装置を動作させる頻度を高くすることにより、フィルミングの形成速度に応じて、フィルミング除去の動作の頻度を適切に設定することができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、画像形成装置の許容外の厳しい使用環境条件（紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作ＤＵＴＹなど）のもとでの異常に速いフィルミングの形成により、フィルミング除去動作に要する時間が過大になって生産性が低下することを防止することができる。
【００３２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、画像形成装置の許容外の厳しい使用環境条件（紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作ＤＵＴＹなど）のもとでの異常画像の形成を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図２】像担持体上の表面電位の減衰量とフィルミング積層量との関係を示すグラフである。
【図３】像担持体の表面電位とフィルミング積層量との関係を示すグラフである。
【図４】前記画像形成装置の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図５】前記画像形成装置のフィルミング除去の動作を行う頻度を制御する処理を説明するフローチャートである。
【図６】前記制御に用いるテーブルを示す表である。
【符号の説明】
１      画像形成装置
２      像担持体
６      現像装置
８      転写装置
１３    フィルミング除去装置
１７    センサ
【図１】
0003837245.tif 000002
【図２】
0003837245.tif 000003
【図３】
0003837245.tif 000004
【図４】
0003837245.tif 000005
【図５】
0003837245.tif 000006
【図６】
0003837245.tif 000007