JP2009204735A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リフレッシュモード実行時のユーザの待ち時間を短くして利便性を確保しつつ、像流れの発生を抑制できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】制御部３２は、リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされたか否かを判断し、印刷命令が入力された場合はリフレッシュモード及び総実行時間Ｔの計測を中断する。そして、印刷実行後にリフレッシュモード及び総実行時間Ｔの計測が再開され、総実行時間Ｔが予め設定された基準実行時間Ｔ０に到達した場合はリフレッシュモードを終了する。
【選択図】図６

Description

本発明は、感光体ドラムを用いた画像形成装置に関し、特にアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉという）感光体ドラムを用いた場合の像流れを抑制することができる、感光体ドラム表面の研磨方法に関するものである。

近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の像担持体として、ａ−Ｓｉ感光体ドラムが広く用いられている。ａ−Ｓｉ感光体ドラムは、高硬度で優れた耐久性を有しており、長期間使用後も感光体としての特性がほとんど劣化せず高画質が保持できるため、ランニングコストも低く取り扱いも容易であるとともに、環境に対する安全性も高い優れた像担持体である。

このようなａ−Ｓｉ感光体ドラムを用いた画像形成装置においては、その特性から像流れが発生しやすいことが知られている。つまり、帯電ユニットを用いて帯電を行うと、帯電ユニットの放電によりオゾンが発生する。このオゾンにより空気中の成分が分解され、ＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物が生成される。このイオン生成物は水溶性であることにより、感光体ドラムに付着し、感光体ドラム表面の０．１μｍ程度の粗さ構造内に入り込むために、汎用機で使用されるクリーニングシステムでは取り除くことができず、さらに、これらが大気中の水分を取り込むことで感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これにより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、像流れを生じることがある。

従来は、感光体ドラム内にヒータを入れることにより、イオン生成物が取り込んだ水分を離脱するエネルギーを与え、高湿環境における感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えており、比較的大型の装置ではすでに一般化されている。しかしながら、かかる装置においては、ヒータを構成するための部品数が多くなり、ヒータの取り付けスペースも必要となる上、消費電力も増大するため、装置の大型化、高コスト化につながる。また、感光体表面が所定の温度に加熱されるまでに時間を要し、処理時間が長くかかる上、安全性の面からも好ましいものではなかった。

そこで、簡易な構成で感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えて像流れを低減する方法が提案されており、特許文献１、２には、研磨剤を混入させた現像剤（研磨トナー）と研磨部材（摺擦ローラ及びクリーニングブレード）の相互作用で感光体を研磨するリフレッシュモードを所定のタイミングで実行することにより、ヒータ等を用いることなくオゾン生成物を除去する方法が開示されている。上記特許文献１、２においては、非印字時（装置立ち上げ時や印字後の待機モード）に現像剤を印字または現像し、現像剤を記録媒体に転写させることなく感光体ユニット内の研磨手段に供給して感光体表面の研磨に使用する。
特開平１０−６３１５７号公報 特開平１１−３０１４号公報

リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされた場合、リフレッシュモードが完了するまで印刷を禁止するとユーザの印刷待ち時間が長くなって使い勝手が悪くなる。そのため、通常はリフレッシュモードを中断して優先的に印刷を行うことで、ユーザの利便性を確保している。しかし、印刷を優先した場合はリフレッシュモードの実行時間が本来予定されていた時間よりも短くなるため、感光体ドラム表面の研磨が十分に行われず像流れが解消しないという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、リフレッシュモード実行時のユーザの待ち時間を短くして利便性を確保しつつ、像流れの発生を抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、像担持体と、該像担持体表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに前記像担持体表面を研磨する研磨部材と、を備え、非画像形成時に前記現像手段から前記像担持体側へトナーを供給して前記像担持体表面を研磨するリフレッシュモードを実行可能な画像形成装置において、前記リフレッシュモード１回当たりの総実行時間を計測する計測手段と、該計測手段により計測された総実行時間及び印刷要求の有無に基づいてリフレッシュモードの継続及び中断を判断する制御手段とが設けられ、前記制御手段は、リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされた場合、リフレッシュモードを中断して印刷を実行するとともに、印刷終了後にリフレッシュモードを再開して前記総実行時間が基準実行時間に到達するまでリフレッシュモードを継続することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、印刷要求がなされた時点で前記総実行時間が所定時間未満である場合、前記総実行時間が所定時間に到達するまで印刷の実行を遅延させることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、印刷要求がなされた時点で前記総実行時間が所定時間以上である場合、印刷終了後にリフレッシュモードを再開しないことを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされた場合にリフレッシュモードを一時中断して印刷を実行し、印刷終了後にはリフレッシュモードが再開されるため、印刷待ち時間を解消してユーザの利便性を確保できる。また、リフレッシュモードが本来予定されていた基準実行時間だけ確実に実行されるため、以後の印刷における像流れの発生を確実に防止可能となる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、総実行時間が所定時間に到達するまでは印刷が実行されないため、リフレッシュモード実行中に出力される画像の品質を像流れが発生しないレベルに維持しつつ、リフレッシュモードの実行によるユーザの待ち時間も最小限に抑えることができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、印刷終了時点での総実行時間が所定時間に到達している場合はリフレッシュモードが再開されないため、以後の印刷における画像の品質を像流れが発生しないレベルに維持しつつ、リフレッシュモードの再開によるユーザの待ち時間を解消することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図であり、図２は、図１における画像形成部周辺を詳細に示した部分図である。画像形成装置（ここではモノクロプリンタ）１００は、感光体ドラム１、帯電ユニット２、露光ユニット３、現像ユニット４、転写ローラ５、クリーニング装置１４、トナー貯留部２０、シート収容部２１、搬送部２２、定着部２３、及び排紙部２４から構成されている。

感光体ドラム１は、アルミドラムにａ−ＳｉやＯＰＣ（有機感光層）から成る感光層が積層されたものであり、帯電ユニット２により、表面を帯電させるようになっている。そして、露光ユニット３からのレーザビームを受けた表面に帯電を減衰させた静電潜像を形成する。

帯電ユニット２は、放電（例えばコロナ放電）することで感光体ドラム１の表面を帯電させるものであり、例えば細いワイヤー等を電極として、高電圧を印加されることで放電するようになっている。

露光ユニット３は、画像データに基づいて、光ビーム（例えばレーザビーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成させるものである。現像ユニット４は、感光体ドラム１に対向配置された現像ローラ４ａを備え、内部に収容された現像剤を現像ローラ４ａにより感光体ドラム１の静電潜像に付着させて、トナー像を形成させるものである。

クリーニング装置１４は、感光体ドラム１を研磨する研磨システムである摺擦ローラ６、クリーニングブレード９を備え、摺擦ローラ６はスプリング（図示せず）により感光体ドラム１表面に一定の圧力で圧接されている。

周知の如く、除電装置（図示せず）による除電後、帯電ユニット２によって均一に帯電された感光体ドラム１上に露光ユニット３により静電潜像が記録され、その静電潜像を反転現像にて現像ユニット４でトナー像に顕像化し、トナー像を転写ローラ５にて記録媒体上に転写する。転写ローラ５で転写されなかった未転写トナーは、残留トナーとして摺擦ローラ６及びクリーニングブレード９により感光体ドラム１表面から除去され、除去された残留トナーはトナー回収装置によって図示しない廃棄ボトルへと搬送される。

トナー貯留部（ホッパー）２０は、現像ユニット４内部の現像剤（トナー）が不足するようになれば、現像ユニット４に現像剤を供給するとともに、現像剤を貯留しておくものである。シート収容部２１は、最終的に画像（トナー像）が印刷される記録媒体としてのシート（用紙やＯＨＰ等）を収容するとともに、搬送部２２にシートを送り出すものである。

搬送部２２は、シート収容部２１から排紙部２４までのシートの通路である。定着部２３は、シートに転写されたトナー像を安定な永久像とするものであり、例えば熱や圧力等のエネルギーを付与することにより、粉体状態のトナー像を溶融させるものである。排紙部２４は、定着部２３を経たシート、すなわち永久像が印刷され装置外部に排出されたシートを収容するものである。

また、本発明の画像形成装置は、記録媒体への非転写時、例えば、画像形成装置を電源オフ状態やスリープ（省電力）モードからコピー開始状態まで立ち上げる際に、現像ユニット４内の現像ローラ４ａ上のトナーを感光体ドラム１側に搬送する工程（以下、トナー供給工程という）と、トナー供給工程により感光体ドラム１側へ搬送されたトナーを摺擦ローラ６に供給して感光体ドラム１の表面を研磨する工程（以下、研磨工程という）とを各１回以上含むリフレッシュモードを実行可能に構成されている。

図３は、クリーニング装置の構成を示す側面断面図である。クリーニング装置１４は、感光体ドラム１に向かって開口部を有した外装を形成するハウジング１４ａと、感光体ドラム１表面の残留トナーを除去するとともに感光体ドラム１表面を摺擦して研磨する摺擦ローラ６と、感光体表面の残留トナーを除去するためのクリーニングブレード９と、トナー排出手段としての搬送スパイラル２５と、摺擦ローラ６表面のトナーを掻き落とす為のスクレーパ２６と、ハウジング１４ａ内の廃トナーを外部に漏らさないためのウレタンシール２７とを含む構成である。

摺擦ローラ６は感光体ドラム１に所定の圧力で圧接されており、ハウジング１４ａの図示しない前後側板に回転自在に軸支されている。摺擦ローラ６は、図示しない駆動手段により感光体ドラム１との当接面において同一方向に回転駆動されるが、その周速は感光体ドラムの周速の１．２倍に制御されている。摺擦ローラ６としては、例えば金属シャフトの周囲にローラ体としてＥＰＤＭゴム製でアスカＣ硬度５５°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラ体の材質としてはＥＰＤＭゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカＣ硬度が１０〜９０°の範囲のものが好適に使用される。摺擦ローラ６は感光体ドラム１表面の残留トナーを清掃する機能の他、感光体ドラム１との間に研磨剤入りのトナーを介在させてドラム表面を研磨する機能も有している。

また、摺擦ローラ６表面の、感光体ドラム１との当接面よりも回転方向下流側には、スクレーパ２６が回転方向に対しカウンター方向に圧接されている。スクレーパ２６は、例えば厚さ０．０２〜２．０ｍｍのＳＵＳ３０４製の弾性プレートであって、その固定端はハウジング１４ａの図示しない前後側板に取り付けられた取り付けステー２８に貼り付けられている。摺擦ローラ６に圧接されるスクレーパ２６の自由端は固定端よりも下方に位置しており、スクレーパ２６によって摺擦ローラ６から掻き落とされたトナーは搬送スパイラル２５側に落下するようになっている。

なお、ここではスクレーパ２６の取り付け方向を摺擦ローラ６表面の圧接点における接線方向としたが、これに限るものではなく、圧接点において接線に対し所定の角度を有していても良い。また、スクレーパ２６の材質も弱磁性のＳＵＳ３０４に限定されるものではなく、非磁性のＳＵＳ板や、各種の樹脂製、金属製のブレード板、ゴムブレード板等が使用できる。

感光体ドラム１表面の、摺擦ローラ６との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード９が感光体ドラム１に当接した状態で、取り付け金具２９を介してハウジング１４ａに固定されている。クリーニングブレード９としては、例えばＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製のクリーニングブレードが用いられ、感光体ドラム１との当接点において接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。クリーニングブレード９の感光体ドラム１側への圧接力は、例えば５ｇ／ｍｍ²程度に設定されている。なお、クリーニングブレード９の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１の仕様に応じて適宜設定される。

さらに、感光体ドラム１の回転方向上流側（図の左側）に位置するハウジング１４ａの側板には、ウレタンシール２７が感光体ドラム１との当接点における接線に対し鋭角になるように取り付けられている。

摺擦ローラ６及びクリーニングブレード９によって感光体ドラム１表面から除去された残留トナーは上方に移動し、搬送スパイラル２５の回転に伴ってクリーニング装置１４の外部に排出される。本発明に用いられるトナーとしては、トナー粒子表面に研磨剤としてシリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等が埋め込まれて表面に一部突出するように保持されたものや、研磨剤がトナー表面に静電的に付着しているものが用いられる。

図４は、本発明の画像形成装置の画像形成部がリフレッシュモード中の各工程にある状態を示す概略図である。なお、ここでは正帯電トナーを用いる場合について説明しており、帯電ユニット２及び露光ユニット３は記載を省略している。図４（ａ）は、画像形成部がトナー供給工程にある状態を示している。トナー供給工程では、現像ユニット４内の現像ローラ４ａにトナーと同極性（正）の現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム１表面の研磨に用いられるトナーを現像ユニット４から感光体ドラム１側に供給する。

感光体ドラム１へのトナーの供給は、帯電ユニット２により一様に帯電されたドラム表面全体を露光ユニット３により露光し、現像ローラ４ａにトナーと同極性（正）の現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを飛翔させる通常の現像プロセス（ジャンピング現像方式）によって行うことができる。

図４（ｂ）は、トナー供給工程によりドラム表面に供給されたトナーが摺擦ローラ６に到達して研磨工程が開始された状態を示している。研磨工程は、トナー供給工程により感光体ドラム１上にトナーを供給した後に、摺擦ローラ６を感光体ドラム１に対し速度差を持って回転させることで感光体ドラム１の表面を研磨し、ドラム表面の水分や汚染物質をトナーと共に除去するための工程である。なお、摺擦ローラ６にトナーを供給する間は、転写ローラ５上へトナーが付着しないように、転写ローラ５にはトナーと同極性（正）のバイアス電圧が印加されている。

図４（ｃ）は、研磨工程中にトナー供給工程が終了した状態を示している。研磨工程においては、現像ローラ４ａからのトナーの供給が停止した後も感光体ドラム１及び摺擦ローラ６がしばらく予備回転を続ける。

図４に示したトナー供給工程及び研磨工程を各１回、或いは複数回繰り返してリフレッシュモードを予め設定された時間（以下、基準実行時間という）実行することにより、感光体ドラム１表面の不純物を短時間で除去することができ、長期間に亘って像流れを効果的に防止するとともにドラム表面の感光層の研磨量も一定にできる有効な研磨システムとなる。なお、基準実行時間は、使用する感光層の構成や装置の使用環境、リフレッシュモードの実行間隔等に応じて適宜設定される。

図５は、本発明の画像形成装置における制御経路の一例を示すブロック図である。画像形成装置１００は、画像形成部１５、画像入力部３１、制御部３２、操作パネル３３、温湿度センサ３４、記憶部３５、及びタイマー３６により構成されている。

画像入力部３１は、画像形成装置１００が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部であり、画像形成装置１００が図１に示したようなプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。

画像入力部３１で読み取られた画像信号は制御部３２に送出され、階調処理等の画像処理を適宜行い、画像信号を画像データに変換する。画像形成部１５は、感光体ドラム１、帯電ユニット２、露光ユニット３、現像ユニット４、転写ローラ５及びクリーニング装置１４等から構成され、制御部３２において変換された画像データをもとに感光体ドラム１上に潜像を形成し、現像した後にシート上にトナー像を転写する。制御部３２は、設定されたプログラムに従って画像入力部３１、画像形成部１５等の画像形成装置各部の制御も行う。

操作パネル３３は、ユーザが装置の機能や印刷条件等の設定を行う操作キーと、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成される。温湿度センサ３４は、装置外部の湿度を所定の時間毎に常に検出しており、検出された湿度は制御部３２に送出される。制御部３２は、温湿度センサ３４により検出された装置外部の温度及び湿度に基づいてリフレッシュモードの実行時間、現像ユニット４内の現像ローラ４ａ（図１参照）や転写ローラ５に印加するバイアス電圧を変化させ、リフレッシュモードの制御を行う。

リフレッシュモードの制御は、なるべく直前の検出値を用いて行うことが好ましいが、他のタイミングで検出した湿度を用いて制御を行ってもよい。また、温度及び湿度の検出を所定の回数行い、各検出値の平均値を用いることもできる。温湿度センサ３４は、例えばシート収容部２１（図１参照）の上方に設置されるが、装置外部の湿度を正確に検出可能な他の場所に設置することもできる。

記憶部３５は、制御部３２により使用される装置各部の制御プログラムを記憶する。また、温湿度センサ３４により検出された温度及び湿度に応じてリフレッシュモードの実行時間を変化させる場合は、温度及び湿度に対応したリフレッシュモードの繰り返し回数（基準実行時間）も記憶される。タイマー３６は、リフレッシュモードの開始から終了までの総実行時間を計測する。

図６は、本発明の画像形成装置において実施されるリフレッシュモードの第１の制御例を示すフローチャートである。図１〜図５を参照しながら、図６のステップに従いリフレッシュモードの実行手順について説明する。画像形成装置の電源オン時やスリープ（省電力）モード時、或いはユーザによる設定によりリフレッシュモードが開始されると（ステップＳ１）、タイマー３６によりリフレッシュモードの総実行時間Ｔの計測も開始される（ステップＳ２）。

リフレッシュモードが実行されると、制御部３２は、リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされたか否かを判断する（ステップＳ３）。操作パネル３３から印刷命令が入力された場合は、現像ローラ４ａから感光体ドラム１へのトナー供給を停止してリフレッシュモードを中断する（ステップＳ４）。このとき、タイマー３６による総実行時間Ｔの計測も同時に中断する。そして、画像データに応じたトナー像を感光体ドラム１上に形成して印刷を実行する（ステップＳ５）。

その後、印刷が終了した時点でリフレッシュモードが再開され（ステップＳ６）、タイマー３６による総実行時間Ｔの計測も再開される。なお、総実行時間Ｔはリフレッシュモードが中断した時点から継続して計測する。一方、ステップＳ３において印刷要求がない場合はそのままリフレッシュモードを継続して行う。そして、総実行時間Ｔが予め設定された基準実行時間Ｔ０に到達したか否かが判断され（ステップＳ７）、Ｔ＝Ｔ０となった場合はリフレッシュモードを終了する。また、Ｔ＜Ｔ０である場合は再びステップＳ２に戻り、印刷要求がなされた場合は同様の手順で処理を行う（ステップＳ３〜Ｓ７）。

上記手順によれば、リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされた場合にリフレッシュモードを一時中断して印刷を実行し、印刷終了後にはリフレッシュモードが再開されるため、印刷待ち時間を解消してユーザの利便性を確保できる。また、印刷の実行の有無に係わらず、リフレッシュモードの総実行時間として本来予定されていた基準実行時間が確保されるため、以後の印刷における像流れの発生を確実に防止可能となる。

図７は、本発明の画像形成装置において実施されるリフレッシュモードの第２の制御例を示すフローチャートである。第２の制御例では、リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされた場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、その時点までにタイマー３６で計測された総実行時間Ｔが所定時間Ｔ１以上であるか否かを判断し（ステップＳ４）、Ｔ＜Ｔ１である場合はＴがＴ１に到達するまでリフレッシュモードの中断及び印刷の実行を遅延させている。他のステップは図６の第１の制御例と同様であるため説明を省略する。

図６に示した第１の制御例では、リフレッシュモードの開始直後に印刷要求がなされた場合、感光体ドラム１の研磨が不十分な状態で印刷が実行されるため、出力された画像に像流れが発生するおそれがあった。これに対し、第２の制御例では、総実行時間Ｔが像流れの発生しない所定時間Ｔ１に到達するまでは印刷が実行されないため、リフレッシュモード実行中に出力される画像の品質を維持しつつ、リフレッシュモードの実行によるユーザの待ち時間も最小限に抑えることができる。

なお、所定時間Ｔ１は、顕著な像流れが発生しない最低限の時間に設定すれば良いが、像流れの発生の程度は解像度や階調性によって異なるため、操作パネル３３により設定された画像品質に応じて変更できるようにしても良い。例えば、印刷モードとして文字モード（低階調モード）が設定されている場合は、ハーフトーン画像は滲んで薄くなるが、文字は滲まない程度のリフレッシュ実行時間をＴ１に設定すれば良い。

図８は、本発明の画像形成装置において実施されるリフレッシュモードの第３の制御例を示すフローチャートである。第３の制御例では、リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされ、且つＴ≧Ｔ１となったとき（ステップＳ３、Ｓ４でＹＥＳ）、リフレッシュモードを中断して印刷を実行した後（ステップＳ６）、タイマー３６で計測された総実行時間Ｔが所定時間Ｔ２以上であるか否かを判断し（ステップＳ７）、Ｔ≧Ｔ２である場合はリフレッシュモードを再開せずに処理を終了させる。他のステップは図７の第２の制御例と同様であるため説明を省略する。

第１及び第２の制御例では、リフレッシュモードの終了直前に印刷要求がなされた場合であっても印刷終了後にリフレッシュモードが再開されるため、ユーザの待ち時間が長くなるおそれがあった。これに対し、第３の制御例では、リフレッシュモード実行中の印刷終了後において、その時点までの総実行時間Ｔが画像品質を維持できる所定時間Ｔ２に到達している場合はリフレッシュモードが再開されないため、リフレッシュモードの再開によるユーザの待ち時間を解消することができる。なお、所定時間Ｔ２は、次回のリフレッシュモード実行時までに顕著な像流れが発生しない最低限の時間に設定すれば良い。また、所定時間Ｔ１と同様に設定された画像品質に応じて変更できるようにしても良い。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、温湿度センサ３４により検知された装置外部の温度及び湿度に基づいてリフレッシュモードの基準実行時間（繰り返し回数）を変化させているが、温度または湿度のいずれか一方に基づいて変化させることもできる。また、感光体ドラム周辺の温湿度も合わせて検知し、装置外部との温湿度差に基づいて基準実行時間を変化させても良い。また、温湿度センサ３４で検出された温湿度、或いは前回のリフレッシュモード実行からの印刷枚数等に応じてリフレッシュモードが自動で開始するようにしても良い。

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンタに限られるものではなく、タンデム式やロータリー方式のカラー複写機及びプリンタ、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、感光体ドラムを備えた種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。

本発明の画像形成装置において実行されるリフレッシュモードの像流れ防止性能について評価した。評価方法としては、試験機（京セラミタ社製ＫＭ−２５５０）を用いて印字率６％のテスト画像を２０，０００枚印刷後、電源をＯＦＦ状態にして高温高湿条件下（３２．５℃、８０％ＲＨ）で８時間放置した。その後、再び電源をＯＮ状態にして、６分間のリフレッシュモード実行中、３分経過後にテスト画像の印刷要求を入力した。

図６に示した第１の制御例を用いて、リフレッシュモードを中断して印刷を実行し、印刷終了後に再びリフレッシュモードを３分間実行した場合を本発明、印刷終了後リフレッシュモードを再開しなかった場合を比較例１、６分間のリフレッシュモードが終了した後に印刷を実行した場合を比較例２とし、像流れレベルを目視により評価した。本発明及び比較例１では、６分経過後にもテスト画像を印刷して像流れレベルを確認した。また、リフレッシュモードを実行せずに印刷を実行した場合を対照例として、同様に像流れレベルを評価した。像流れレベルは、像流れが発生しなかった場合を○、文字は滲まないがハーフトーン画像が薄くなった場合を△、ハーフトーンだけでなく文字も滲んだ場合を×として３段階で評価した。

試験条件としては、直径３０ｍｍのａ−Ｓｉ感光体ドラム、直径１４ｍｍの摺擦ローラを用い、ドラム回転速度を１００ｍｍ／ｓｅｃ（約１秒でドラム１周）、摺擦ローラと感光体ドラムの周速比を＋２０％とした。現像方式は磁性ジャンピング現像を用い、リフレッシュモード実行中は３０秒毎に２０ｍｍのトナー帯をドラム表面に現像して摺擦ローラにトナーを供給した。また、研磨材としてシリカ０．６重量％及び酸化チタン１．４重量％を含む平均粒子径９μｍの正帯電性の磁性一成分トナーを用いた。結果を表１に示す。

表１に示すように、リフレッシュモード開始から３分経過後に印刷を実行した後、再びリフレッシュモードを３分間実行した本発明では、印刷の前後でトータル６分間のリフレッシュモードが確保されるため、６分経過後の印刷ではハーフトーン画像が薄くなることもなく像流れは完全に解消された。また、３分経過後の印刷においてもハーフトーン画像が薄くなる程度の像流れが確認されたものの、文字の滲みはなく、通常の文字印刷には支障のないレベルであった。

一方、リフレッシュモード開始から３分経過後に印刷を実行した後、リフレッシュモードを再開しなかった比較例１では、トータルのリフレッシュ実行時間が３分間であるため６分経過後の印刷では像流れのレベルはほとんど変化がなく、ハーフトーン画像が薄くなる像流れが発生した。また、６分間のリフレッシュモード終了後に印刷を行う比較例２では、像流れは完全に解消されたものの、印刷要求から３分間の待ち時間が発生してしまい利便性において満足できるものではなかった。なお、リフレッシュモードを実行せずに印刷を行った対照例では、像流れがかなり強く発生し、ハーフトーン画像だけでなく文字も滲むレベルであった。

この結果より、本発明では画像形成装置の利便性を低下させることなく、像流れを効果的に防止できることが確認された。なお、ここでは示さないが、所定時間Ｔ１、Ｔ２を用いてリフレッシュモード実行中の印刷タイミングやリフレッシュモード再開の要否を決定する第２及び第３の制御例を用いた場合は、装置の利便性や像流れ防止効果においてさらに好ましい結果が得られることが確認されている。

本発明は、像担持体と、該像担持体表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像手段と、像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに像担持体表面を研磨する研磨部材と、を備え、非画像形成時に現像手段から像担持体側へトナーを供給して像担持体表面を研磨するリフレッシュモードを実行可能な画像形成装置において、リフレッシュモード１回当たりの総実行時間を計測する計測手段と、該計測手段により計測された総実行時間及び印刷要求の有無に基づいてリフレッシュモードの継続及び中断を判断する制御手段とが設けられ、制御手段は、リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされた場合、リフレッシュモードを中断して印刷を実行するとともに、印刷終了後にリフレッシュモードを再開して総実行時間が基準実行時間に到達するまでリフレッシュモードを継続する。

これにより、リフレッシュモード実行時の印刷要求にも即座に対応することができ、且つリフレッシュモード実行後における像流れの発生も確実に抑制できる画像形成装置を提供することができる。

また、リフレッシュモードの総実行時間が所定時間に到達するまでは印刷要求に対応しない制御とすれば、リフレッシュモード実行中に出力される画像の品質維持と印刷待ち時間の短縮とがバランス良く考慮された、より利便性の高い画像形成装置となる。

また、印刷終了時点での総実行時間が所定時間に到達している場合はリフレッシュモードを再開しない制御とすれば、以後の印刷における画像の品質維持と印刷待ち時間の短縮とがバランス良く考慮された、より利便性の高い画像形成装置となる。

は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。 は、図１における画像形成部周辺の部分拡大図である。 は、クリーニング装置の構成を示す側面断面図である。 は、リフレッシュモード中のトナー供給工程（図４（ａ））、研磨工程（図４（ｂ））、トナー供給工程が終了した後の研磨工程（図４（ｃ））を示す感光体ドラム周辺の概略図である。 は、本発明の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。 は、本発明の画像形成装置において実施されるリフレッシュモードの第１の制御例を示すフローチャートである。 は、本発明の画像形成装置において実施されるリフレッシュモードの第２の制御例を示すフローチャートである。 は、本発明の画像形成装置において実施されるリフレッシュモードの第３の制御例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 帯電ユニット
３ 露光ユニット
４ 現像ユニット（現像手段）
４ａ 現像ローラ
５ 転写ローラ
６ 摺擦ローラ（研磨部材）
９ クリーニングブレード（研磨部材）
１４ クリーニング装置
１５ 画像形成部
２５ 搬送スパイラル
２６ スクレーパ
３１ 画像入力部
３２ 制御部（制御手段）
３４ 温湿度センサ
３５ 記憶部
３６ タイマー（計測手段）
１００ 画像形成装置

Claims (3)

1. 像担持体と、該像担持体表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに前記像担持体表面を研磨する研磨部材と、を備え、
   非画像形成時に前記現像手段から前記像担持体側へトナーを供給して前記像担持体表面を研磨するリフレッシュモードを実行可能な画像形成装置において、
   前記リフレッシュモード１回当たりの総実行時間を計測する計測手段と、
   該計測手段により計測された総実行時間及び印刷要求の有無に基づいてリフレッシュモードの継続及び中断を判断する制御手段とが設けられ、
   前記制御手段は、リフレッシュモード実行中に印刷要求がなされた場合、リフレッシュモードを中断して印刷を実行するとともに、印刷終了後にリフレッシュモードを再開して前記総実行時間が基準実行時間に到達するまでリフレッシュモードを継続することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、印刷要求がなされた時点で前記総実行時間が所定時間未満である場合、前記総実行時間が所定時間に到達するまで印刷の実行を遅延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。
3. 前記制御手段は、印刷要求がなされた時点で前記総実行時間が所定時間以上である場合、印刷終了後にリフレッシュモードを再開しない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。

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