JP2009294239A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動部材の摩擦変化や二成分現像剤の流動性変化などによって、感光体ドラムの角加速度が変化する場合であっても、現像バイアスのオンまたはオフを適切なタイミングで実施でき、感光体ドラムへの不要なトナー付着やキャリア付着を抑えることが可能な画像形成装置を実現する。
【解決手段】画像形成装置は、感光体ドラム16の回転角を検出する光学センサ26と、感光体ドラム16の中心軸に対する帯電領域から現像領域までの角度を基準角度としたとき、光学センサ26によって検出された、帯電装置17による感光体ドラム16の帯電を開始してからの感光体ドラム16の回転角が当該基準角度となったときに、静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスを現像装置19に印加する制御装置34とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】画像形成装置は、感光体ドラム16の回転角を検出する光学センサ26と、感光体ドラム16の中心軸に対する帯電領域から現像領域までの角度を基準角度としたとき、光学センサ26によって検出された、帯電装置17による感光体ドラム16の帯電を開始してからの感光体ドラム16の回転角が当該基準角度となったときに、静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスを現像装置19に印加する制御装置34とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は電子写真方式の画像形成装置に関する。
電子写真法に基づいて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」と称す)は、、簡易な操作で高画質画像を形成でき、保守管理も容易であることから、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などに適用され、広く普及している。画像形成装置は、たとえば、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、除電装置および定着装置とを含む。回転駆動される感光体ドラムの表面が、帯電装置によって均一に帯電され、その帯電した感光体ドラム表面に、露光装置によってレーザ光が照射され、静電潜像が形成される。続いて、現像装置によってトナーを用いて感光体ドラム表面の静電潜像が現像され、その感光体ドラム表面に可視像であるトナー像が形成される。感光体ドラム表面のトナー像は、転写装置によって記録材に転写され、その後、定着装置によって加熱および加圧され、記録材に定着される。これによって記録材に画像が形成される。感光体ドラム表面に転写されずに残ったトナーはクリーニング装置によって除去され、クリーニングされた後の感光体ドラム表面は除電装置によって電荷が取除かれることによって、感光体ドラムに新しい画像を形成することが可能となる。
感光体ドラム表面の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーのみからなる1成分現像剤と、トナーおよびキャリアからなる2成分現像剤とがある。1成分現像剤はキャリアを使用しないので、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構が必要ないので、現像装置がシンプルになるという利点を有するが、トナーの帯電量が安定しにくいという欠点がある。2成分現像剤は、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構を必要とするので、現像装置が複雑になるという欠点を有するが、トナーの帯電安定性および高速機への適合性に優れることから、高速画像形成装置およびカラー画像形成装置に使用される。
現像方式としては、露光装置からの光照射によって表面電位が低下した部分にトナーが付着し、トナー像が形成される反転現像方式が知られている。反転現像方式を用いる画像形成装置において、画像形成開始時に、静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスを現像ローラに印加するタイミングが早い場合や遅い場合に、感光体ドラムにトナーやキャリアが付着する問題がある。
図11は、現像バイアスの印加タイミングが早い場合における現像領域の電位変化を模式的に示すグラフである。図11に示されるように、感光体ドラムの回転駆動が始まると同時に、帯電装置により感光体ドラムの帯電と、現像ローラへの+150Vの電圧の印加が開始される。ここで、現像領域における感光体ドラムの表面電位は、帯電装置から現像領域までの回転角の分、遅れて上昇することになる。そのため、帯電装置により帯電された感光体ドラム表面が現像領域に到達するために想定される所定時間(ここでは0.1秒)が経過した時点で、−500Vの現像バイアスが現像ローラに印加される。しかしながら、何等かの影響で感光体ドラムの回転速度が遅くなると、現像領域における感光体ドラム表面の電位が、想定時間(ここでは0.1秒)より遅れて(ここでは0.15秒後)変化してしまう。このような場合、現像ローラの電位が感光体ドラムの表面電位より電位差(矢印N)として−500V高くなり、二成分現像剤が未帯電の感光体ドラム表面領域に接触する。その結果、感光体ドラム表面にトナーが付着し、画像形成ごとに無駄なトナーが消費される問題が生じる。
一方、図12は、現像バイアスの印加タイミングが遅い場合における、現像領域の電位変化を模式的に示すグラフである。上記とは逆に、図12において、現像領域における感光体ドラムの表面電位が想定時間(ここでは0.1秒)より速く(ここでは0.05秒後)変化すると、感光体ドラムの表面電位が現像ローラの電位より、電位差(矢印P)として−800V高くなる。その結果、二成分現像剤が未帯電の感光体ドラム表面領域に接触している間、キャリアが付着されるので、画像形成ごとにキャリアが消失する問題が生じる。
このような問題を解決するために、感光体ドラム表面の帯電領域が現像ローラを通過してから、現像剤ローラに現像バイアスを印加し、その後に現像ローラを駆動する画像形成装置が特許文献1に開示されている。
特開2006−258840(2006年9月28日公開)
しかしながら、特許文献1に開示の画像形成装置は、帯電装置による帯電開始後、感光体ドラム表面の帯電領域が現像ローラに到達した後に現像バイアスを印加し、その後、現像ローラの駆動を開始しているため、現像ローラの回転が安定するまでの時間が長くなるといった問題がある。
また、画像形成装置を長期間使用した後など、二成分現像剤の流動性の低下や、感光体ドラムや現像装置の回転軸の磨耗等が進むと、感光体ドラムの駆動を開始した直後の角加速度が遅くなり、感光体ドラムの帯電領域が現像ローラの位置に到達するまでの時間が長くなる。このことを考慮して、どのような場合でも帯電領域が現像ローラに到達するより前に現像バイアスが印加されてトナーが感光体ドラムに付着することがないようにするためには、帯電装置による帯電開始時から現像バイアスの印加タイミングまでの時間として、ある程度の余裕を持たせた時間を設定する必要がある。その結果、現像バイアスの印加タイミングが必要以上に遅くなってしまい、画像形成の開始がさらに遅くなってしまうという問題がある。
このように、従来、画像形成開始時において、現像バイアスを適切なタイミングで印加することができないため、トナーやキャリアの感光体ドラムへの付着、もしくは、画像形成の開始が遅くなる、という問題があった。
また、図11や図12で示したように、感光体ドラムの表面の電位と現像ローラの電位との差によって、不必要にトナーまたはキャリアが感光体ドラムに付着してしまうと問題は、画像形成終了時でも同様に起こる。すなわち、帯電装置による帯電の停止により感光体ドラム表面の電位低下開始点と、現像ローラの電位の変化点とがずれてしまうと、トナーまたはキャリアが感光体ドラムに付着してしまうという問題がある。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、駆動部材の摩擦変化や二成分現像剤の流動性変化などによって、感光体ドラムの角加速度が変化する場合であっても、現像バイアスのオンまたはオフを適切なタイミングで実施でき、感光体ドラムへの不要なトナー付着やキャリア付着を抑えることが可能な画像形成装置を実現することにある。
本願出願人は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、感光体ドラムの回転角を検出する回転角検出部を設けることで、現像バイアスのオン/オフのタイミングを適切に実施することが容易となることを見出し、本願発明を行うに至った。
即ち、本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、感光体ドラムと、上記感光体ドラムを帯電する帯電装置と、帯電された上記感光体ドラムの表面に露光することで静電潜像を形成する露光装置と、トナーおよびキャリアを含む2成分現像剤を用い、上記感光体ドラムの表面との電位差を利用して、上記感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、上記感光体ドラムの回転角を検出する回転角検出部と、上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記感光体ドラムの表面のうちの上記帯電装置により帯電電位が印加される帯電領域から上記感光体ドラムの表面のうちの上記現像装置が有する現像剤との接触領域である現像領域までの角度を基準角度としたとき、上記回転角検出部によって検出された、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を開始してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となったときに、上記静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスを上記現像装置に印加する制御部とを備えることを特徴とする。
上記の構成によれば、回転角検出部によって検出された、帯電装置による感光体ドラムの帯電を開始してからの感光体ドラムの回転角が上記基準角度となったときに、上記静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスを上記現像装置に印加する。ここで、基準角度とは、感光体ドラムの中心軸に対する、上記感光体ドラムの表面のうちの上記帯電装置により帯電電位が印加される帯電領域から上記感光体ドラムの表面のうちの上記現像装置によって現像剤が供給される現像領域までの角度である。そのため、帯電装置による感光体ドラムの帯電を開始してからの感光体ドラムの回転角が上記基準角度となったときとは、帯電装置により帯電された感光体ドラム上の箇所が現像領域まで到達したときである。そして、感光体ドラムの回転角を実際に検出しているため、感光体ドラムの角加速度が何等かの影響で変化し、上記基準角度に到達するまでの時間に変化があったとしても、帯電装置により帯電された箇所が現像領域まで到達したタイミングを正確に検出することができる。そして、このタイミングで現像バイアスが印加されるため、現像領域において、感光体ドラムの表面電位と現像装置の電位とは、常に同じタイミングで変化することとなり、従来のように、現像バイアスの印加タイミングが感光体ドラムの表面電位の変化点にくらべて早くなったり遅くなったりすることがない。すなわち、現像バイアスを最適なタイミングで印加することができる。その結果、感光体ドラムへの不要なトナー付着やキャリア付着を抑えることができる。
また、現像バイアスを最適なタイミングで印加することができるため、画像形成開始に要する時間を不必要に遅らせることがない。
さらに、本発明の画像形成装置において、上記制御部は、上記感光体ドラムを回転駆動させてから、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を開始してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となるまでの間、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を上記現像装置に印加することが好ましい。
上記感光体ドラムを回転駆動させてから、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を開始してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となるまでの期間というのは、現像領域において感光体ドラムの表面電位は0である。上記構成によれば、この期間において、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が現像装置に印加されるため、トナーは、感光体ドラムよりも現像装置に引き寄せられる。これにより、この期間において、トナーが感光体ドラムに付着することを防止することができる。
なお、上記基準角度は、上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記帯電領域のうちの上記感光体ドラムの回転方向の下流側端部から上記現像領域のうちの上記感光体ドラムの回転方向の下流側端部までの角度であることが好ましい。
さらに、本発明の画像形成装置において、上記感光体ドラムを回転駆動するための回転駆動部を備え、上記制御部は、上記回転駆動部の駆動開始と同時に、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を開始させることが好ましい。
上記の構成によれば、感光体ドラムの空転時間を短縮することができ、静電潜像の形成動作を早く行うことができる。
さらに、上記現像バイアスは、トナーの帯電極性と同極性の電圧であることが好ましい。これにより、帯電されていない感光体ドラムの表面にキャリアが付着することを防止することができる。
また、本発明の画像形成装置は、感光体ドラムと、上記感光体ドラムを帯電する帯電装置と、帯電された上記感光体ドラムの表面に露光することで静電潜像を形成する露光装置と、トナーおよびキャリアを含む2成分現像剤を用い、上記感光体ドラムの表面との電位差を利用して、上記感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、上記感光体ドラムの回転角を検出する回転角検出部と、上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記感光体ドラムの表面のうちの上記帯電装置により帯電電位が印加される帯電領域から上記感光体ドラムの表面のうちの上記現像装置が有する現像剤との接触領域である現像領域までの角度を基準角度としたとき、上記回転角検出部によって検出された、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を停止してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となったときに、上記静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスの上記現像装置に対する印加を停止する制御部とを備えることを特徴とする。
上記の構成によれば、回転角検出部によって検出された、帯電装置による感光体ドラムの帯電を停止してからの感光体ドラムの回転角が上記基準角度となったときに、上記静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスの上記現像装置に対する印加を停止する。帯電装置による感光体ドラムの帯電を停止してからの感光体ドラムの回転角が上記基準角度となったときとは、帯電装置により帯電されていない感光体ドラム上の箇所が現像領域まで到達したときである。そして、感光体ドラムの回転角を実際に検出しているため、感光体ドラムの角加速度が何等かの影響で変化し、上記基準角度に到達するまでの時間が変化したとしても、帯電装置により帯電されていない感光体ドラム上の箇所が現像領域まで到達したタイミングを正確に検出することができる。そして、このタイミングで現像バイアスの印加が停止されるため、現像領域において、感光体ドラムの表面電位と現像装置の電位とは、常に同じタイミングで変化することとなる。すなわち、現像バイアスの印加の停止を最適なタイミングで行うことができる。その結果、感光体ドラムへの不要なトナー付着やキャリア付着を抑えることができる。
さらに、本発明の画像形成装置において、上記制御部は、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を停止してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となった後に、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を上記現像装置に印加することが好ましい。
上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を停止してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となった後の期間というのは、現像領域において感光体ドラムの表面電位は0である。上記構成によれば、この期間において、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が現像装置に印加されるため、トナーは、感光体ドラムよりも現像装置に引き寄せられる。これにより、この期間において、トナーが感光体ドラムに付着することを防止することができる。
なお、上記基準角度は、上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記帯電領域のうちの上記感光体ドラムの回転方向の上流側端部から上記現像領域のうちの上記感光体ドラムの回転方向の上流側端部までの角度であることが好ましい。
さらに、本発明の画像形成装置において、上記感光体ドラムを回転駆動するための回転駆動部を備え、上記制御部は、上記回転駆動部の駆動停止と同時に、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を停止させることが好ましい。
上記の構成によれば、感光体ドラムの回転駆動停止に要する時間を短縮することができ、感光体ドラムや2成分現像剤の磨耗や劣化を抑えることができる。
さらに、本発明の画像形成装置において、上記制御部は、上記感光体ドラムの回転が停止した後に、上記現像装置に対する電圧の印加を停止することが好ましい。
上記の構成によれば、帯電されていない感光体ドラム表面にトナーが付着することを防止することができる。
また、本発明の画像形成装置において、上記感光体ドラムの表面に、当該感光体ドラムの回転方向に沿って、光の反射率が感光体ドラムの表面と異なる複数のマーカーが形成されており、上記回転角検出部は、上記マーカーと対向する位置に配置され、上記感光体ドラムの表面と上記マーカーの光の反射率の違いに基づいて、上記マーカーを検知することにより、上記感光体ドラムの回転角を検出するが好ましい。
上記の構成によれば、回転角検出部を簡単な構成で実現することができる。
本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラムの回転角を検出する回転角検出部と、上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記感光体ドラムの表面のうちの帯電装置により帯電電位が印加される帯電領域から上記感光体ドラムの表面のうちの現像装置によって現像剤が供給される現像領域までの角度を基準角度としたとき、上記回転角検出部によって検出された、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を開始してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となったときに、上記静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスを上記現像装置に印加する制御部とを備える。
また、本発明の画像形成装置は、感光体ドラムの回転角を検出する回転角検出部と、上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記感光体ドラムの表面のうちの帯電装置により帯電電位が印加される帯電領域から上記感光体ドラムの表面のうちの現像装置によって現像剤が供給される現像領域までの角度を基準角度としたとき、上記回転角検出部によって検出された、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を停止してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となったときに、上記静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスの上記現像装置に対する印加を停止する制御部とを備える。
これにより、現像バイアスのオン/オフを最適なタイミングで行うことができ、感光体ドラムへの不要なトナー付着やキャリア付着を抑えることができる。
本発明の一実施形態の画像形成装置について図に基づいて以下説明する。
(画像形成装置の全体構成)
図2は、本実施形態の画像形成装置の全体構成を模式的に示した図である。図2に示されるように、画像形成装置100は、4つの画像形成ユニット1〜4と、転写ユニット88と、定着ユニット15とを含んで構成される、タンデム方式のカラー画像形成装置である。4つの画像形成ユニット1〜4および転写ユニット88は、トナー像形成手段に相当する。
図2は、本実施形態の画像形成装置の全体構成を模式的に示した図である。図2に示されるように、画像形成装置100は、4つの画像形成ユニット1〜4と、転写ユニット88と、定着ユニット15とを含んで構成される、タンデム方式のカラー画像形成装置である。4つの画像形成ユニット1〜4および転写ユニット88は、トナー像形成手段に相当する。
4つの画像形成ユニット1〜4、すなわち、第1画像形成ユニット1、第2画像形成ユニット2、第3画像形成ユニット3および第4画像形成ユニット4は、記録シート担持体である中間転写ベルト5による記録シートの搬送回転方向である矢符Rの方向(以下「回転方向R」と記載する)の上流側から下流側に向かって、この順番で一列に配列される。
4つの画像形成ユニット1〜4のそれぞれは、感光体ドラム16を備えている。そして、各画像形成ユニット1〜4において、感光体ドラム16の表面に各色相の画像情報に対応する静電潜像を形成し、トナーを用いて該静電潜像を現像し、各色のトナー像を形成する。第1画像形成ユニット1はブラックの画像情報に対応するトナー像を形成する。第2画像形成ユニット2はシアン色の画像情報に対応するトナー像を形成する。第3画像形成ユニット3はマゼンタ色の画像情報に対応するトナー像を形成する。第4画像形成ユニット4はイエロー色の画像情報に対応するトナー像を形成する。
転写ユニット88は、中間転写ベルト5と、2次転写ローラ8と、1次転写ローラ7と、2つの支持ロール6とを含んで構成される。
中間転写ベルト5は、4つの画像形成ユニット1〜4の上方に設けられる。中間転写ベルト5は、2つの支持ロール6・6に張架されるループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材であり、記録シートを担持して搬送する記録シート担持体である。中間転写ベルト5は、回転方向Rに回転駆動可能であり、かつ、各感光体ドラム16に圧接するように設けられている。中間転写ベルト5の原料には、たとえばポリイミドまたはポリアミドの樹脂に電子伝導性導電材を適量含有させたものを使用する。
中間転写ベルト5の各感光体ドラム16に圧接する位置が、各色トナー像の転写位置である。中間転写ベルト5上には、感光体ドラム16との転写位置において各色トナー像が重ね合わされて転写され、多色トナー像が形成される。
4つの1次転写ローラ7は、中間転写ベルト5の内側に設けられ、それぞれ中間転写ベルト5を介して各感光体ドラム16に圧接し、図示しない駆動手段によってその軸心回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。各1次転写ローラ7と各感光体ドラム16との圧接位置が、中間転写ベルト5によって担持搬送される記録シートへの各色トナー像の転写位置である。1次転写ローラ7には、感光体ドラム16表面のトナー像を中間転写ベルト5に転写するために、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
第4画像形成ユニット4よりも中間転写ベルト5の回転方向Rの下流側には、中間転写ベルト5に形成されたカラー画像を記録シートに転写する2次転写ローラ8が配設される。
転写ユニット88の2次転写ローラ8は、1次転写ローラ7によって中間転写ベルト5に形成されたカラー画像を後述する供給部84から担持搬送される記録シートに転写し、多色トナー像を形成する。多色トナー像を担持した記録シートは定着ユニット15に供給される。
定着ユニット15は、加熱手段である加熱ローラ105と、加圧ローラ106とを含む。加熱ローラ105は、内部に、熱源、たとえば、ハロゲンランプなどのヒータランプを含み、図示しない駆動手段によって、軸心回りに回転駆動可能に設けられる。加圧ローラ106は、加熱ローラ105に圧接し、加熱ローラ105の回転駆動に従動回転可能に設けられる。中間転写ベルト5から加熱ローラ105と加圧ローラ106との圧接部に多色トナー像を担持する記録シートが搬送され、多色トナー像が加熱および加圧を受けることによって、多色トナー像が記録シートに定着される。多色トナー像が定着された記録シートは、排紙ローラ13aによって画像形成装置100から排出される。
2次転写ローラ8より中間転写ベルト5の回転方向Rの下流側であり、4つの画像形成ユニット1〜4の上流側に、中間転写ベルト5の表面をクリーニングするためのベルトクリーニングユニット10が設けられている。ベルトクリーニングユニット10は、中間転写ベルト5に接触配置されるベルトクリーニングブラシ11と、ベルトクリーニングブレード12とを有している。ベルトクリーニングブレード12は、ベルトクリーニングブラシ11より中間転写ベルト5の回転方向Rの下流側に配置される。ベルトクリーニングユニット10では、記録材に転写されることなく中間転写ベルト5に残るトナーを取り除く。
4つの画像形成ユニット1〜4の下方には、給紙カセット14が設けられる。給紙カセット14は、B5、B4、A4、A3などの各サイズの普通紙、カラーコピー用紙などの記録紙およびオーバーヘッドプロジェクター用シート(OHPシート)などの記録シートを収容する。給紙ローラ13は、搬送方向Pにおいて、記録シートの搬送を補助する。
(画像形成ユニットの詳細構成)
次に、画像形成ユニット1〜4の詳細構成について説明する。図1は、図2に示す画像形成装置100の第1画像形成ユニット1を模式的に示す概略図である。第2画像形成ユニット2、第3画像形成ユニット3および第4画像形成ユニット4は、それぞれシアントナー、マゼンタトナーまたはイエロートナーを含む現像剤を使用する以外は、第1画像形成ユニット1と同様の構成であるので、説明を省略する。
次に、画像形成ユニット1〜4の詳細構成について説明する。図1は、図2に示す画像形成装置100の第1画像形成ユニット1を模式的に示す概略図である。第2画像形成ユニット2、第3画像形成ユニット3および第4画像形成ユニット4は、それぞれシアントナー、マゼンタトナーまたはイエロートナーを含む現像剤を使用する以外は、第1画像形成ユニット1と同様の構成であるので、説明を省略する。
第1画像形成ユニット1は、感光体ドラム16と、感光体ドラム16を帯電する帯電装置17と、感光体ドラム16に静電潜像を形成する露光ユニット18と、感光体ドラム16の静電潜像を可視化する現像装置19と、感光体ドラム16の回転角を検出する光学センサ26と、感光体ドラム16に残留する残留物、たとえばトナーを除去するクリーニング装置20と、感光体ドラムの残留電荷を除去する徐電ランプ25とを含む。そして、第1画像形成ユニット1の各部の動作は、中央処理装置(Central Processing Unit;CPU)によって実現される制御装置34によって制御される。
感光体ドラム16の周りには、帯電装置17、露光装置18、現像装置19、光学センサ26、クリーニング装置20および除電ランプ25が、この順序で感光体ドラム16の回転方向に沿って配置されている。
感光体ドラム16は、回転駆動部である図示しないドラム駆動モータによって軸心回りに回転駆動可能に設けられ、その表面部に静電潜像が形成されるローラ状部材である。感光体ドラム16は、図中矢符Rdで示す回転方向に回転する。感光体ドラム16の回転駆動部は、制御装置34で制御される。
感光体ドラム16は、たとえば、図示しない円筒状または円柱状の導電性基体と、導電性基体の表面部に形成される図示しない感光層とを含んで構成される。導電性基体には、たとえば、アルミニウム素管を使用できる。感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層して形成されてもよく、電荷発生物質と電荷輸送物質とを1つの層に含有するものであってもよい。感光層と導電性基体との間には、下地層を設けてもよい。さらに、感光層の表面部に保護層を設けてもよい。
本実施形態では、感光体ドラム16における光学センサ26と対向する同一円周上に(つまり、感光体ドラム16の回転方向Rdに沿って)、複数のマーカーが等間隔に配置されている。当該マーカーは、光の反射率が感光体ドラムの表面と異なるものである。
光学センサ26は、感光体ドラム16表面に設けられるマーカーを検出することによって、感光体ドラム16の回転角を測定するセンサであり、回転角検出部として機能する。光学センサ26としては、たとえば発光素子および受光素子からなるフォトセンサが挙げられる。フォトセンサにおいて、発光素子および受光素子は感光体ドラム16上の同一円周上に等間隔に配置される複数のマーカーに対向して配置され、発光素子から照射される光を感光体ドラム16表面で反射させ、その反射光を受光素子で受ける。マーカーと感光体ドラムの表面とは光の反射率が異なるため、光学センサ26は、受光素子が検知する反射光量の変化によってマーカーの位置を検出することができる。光学センサ26の測定結果は制御装置34に送られ、回転角が算出される。すなわち、光学センサ26がマーカーを検出した回数をカウントすることにより、感光体ドラム16の回転角が算出される。
なお、後述するように、感光体ドラム16の中心軸に対する、感光体ドラム16と帯電装置17との接触領域である帯電領域から感光体ドラム16と現像装置19が有する現像剤との接触領域である現像領域までの角度(つまり、帯電領域と感光体ドラム16の中心軸とを結ぶ線と、現像領域と感光体ドラム16の中心軸とを結ぶ線とのなす角度)に相当する回転角を検出するためには、感光体ドラム16の同一円周上に配置されるマーカーの数としては、72以上配置させることが好ましい。
帯電装置17は、感光体ドラム16の表面を所定の極性(例えば、マイナス)の電位に帯電させるものである。本実施の形態では、帯電装置17は、帯電ローラからなり、帯電電圧供給装置31によって帯電電圧が供給される。なお、帯電装置17としては、コロナ放電器やブラシ帯電器を使用することもできる。また、帯電電圧供給装置31の出力電圧は、制御装置34によって制御される。なお、以下では、帯電装置17は感光体ドラムの表面をマイナスの電位に帯電させるものとするが、本発明はこれに限定されるものではない。
露光装置18は、帯電状態にある感光体ドラム16の表面にブラックの画像情報に応じた信号光、たとえば、レーザ光を照射し、ブラックの画像情報に対応する静電潜像を形成する装置である。露光装置18としては、LEDアレイ装置を用いることもできる。本実施形態では、感光体ドラム16の表面上の露光装置18により光が照射された箇所において、光照射による電荷が発生し、帯電装置17による帯電電荷が除去される。その結果、この箇所において、電位が低下し、静電潜像が形成される。
現像装置19は、現像ローラ24と、撹拌ローラ40と、現像槽41と、図示しないトナー補給容器とを含む。現像装置19は、感光体ドラム16の表面を臨み、かつ感光体ドラム16と離隔するように設けられる。現像装置19は、内部に磁性キャリアとトナーからなる二成分現像剤を収容し、2成分反転現像方式によって感光体ドラム16表面部に形成されたブラックの画像情報に対応する静電潜像にトナーを供給してブラックトナー像を形成する。
現像ローラ24は、固定磁極体を内包するローラ状部材であり、現像槽41の開口部を介して感光体ドラム16表面部に僅かな間隙を有して離隔し、回転駆動可能に現像槽41によって支持され、ブラックトナーを感光体ドラム16表面部の静電潜像に供給する。現像ローラ24は、円筒状部材である現像スリーブと、現像スリーブの内部に設けられる固定磁極体とを含む。ブラックトナーを感光体ドラム16の表面に供給するために、現像ローラ24には、現像バイアス供給装置35によって、電圧が印加される。
本実施の形態において、現像バイアス供給装置35は、プラス側の出力電圧として+150Vを出力し、マイナス側の出力電圧として−500Vを出力する。本実施形態では、−500Vの電圧は、トナーの帯電極性と同じ極性であり、感光体ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスである。一方、+150Vの電圧は、後述するようにトナーの帯電極性と逆極性の電圧である。現像バイアス供給装置35の出力電圧は、制御装置34によって制御される。
撹拌ローラ41は、現像槽40の内部において軸心回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、現像ローラ24表面部にブラックトナーを供給する。
現像槽41は、現像ローラ24および撹拌ローラ40、ならびにブラックトナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤とを収容する。現像槽41には、図示しないトナー補給容器によってトナーが補給される。本実施形態では、トナーは、マイナスの電位に帯電されているものとするが、本発明はこれに限定されるものではない。
現像装置19によって現像されたブラックトナー像は、図1に示す中間転写ベルト5に転写される。
クリーニング装置20は、感光体ドラム16表面のブラックトナー像が中間転写ベルト5に転写された後に、感光体ドラム16表面に残存するブラックトナーを除去し、回収する。クリーニング装置20は、たとえば、感光体ドラム16表面に接するように設けられるクリーニングブレードと、該クリーニングブレードによって感光体ドラム16表面から除去されるトナーを収める廃トナー容器とを含んで構成される。
除電ランプ25は、感光体ドラム16の表面に残留する電荷を除去するものである。
(現像ローラへの電圧印加制御について)
次に、現像ローラ24への電圧の印加制御について、図3から図8を参照して説明する。
次に、現像ローラ24への電圧の印加制御について、図3から図8を参照して説明する。
(画像形成開始時)
まずは、画像形成を開始するときの、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作タイミング、帯電装置17への帯電電圧の印加タイミング、現像ローラ24への電圧印加タイミングについて説明する。図3は、画像形成装置100において画像形成を開始する際の、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作タイミング、帯電装置17への帯電電圧の印加タイミング、現像ローラ24への電圧印加タイミングを示すとともに、感光体ドラム16の回転角の経時変化を示すタイミングチャートである。
まずは、画像形成を開始するときの、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作タイミング、帯電装置17への帯電電圧の印加タイミング、現像ローラ24への電圧印加タイミングについて説明する。図3は、画像形成装置100において画像形成を開始する際の、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作タイミング、帯電装置17への帯電電圧の印加タイミング、現像ローラ24への電圧印加タイミングを示すとともに、感光体ドラム16の回転角の経時変化を示すタイミングチャートである。
制御装置34は、画像形成開始と同時に、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作、および、帯電電圧供給装置31から帯電装置17への帯電電圧の印加を行う。これにより、感光体ドラム16の帯電が開始されるとともに感光体ドラム16が回転し始める。また、このとき、制御装置34は、現像バイアス供給装置35を制御して、プラス側電圧(+150V)を現像ローラ24に印加する。
図4は、感光体ドラム16と現像ローラ24と帯電装置17とを示す断面図である。図4に示されるように、感光体ドラム16の表面において、帯電装置17と接触する領域が帯電領域となる。ここで、帯電領域における感光体ドラム回転方向Rdの下流側の末端は、感光体ドラムへの帯電を開始した際に生じる感光体ドラム表面の電位上昇開始点16aとなる。
感光体ドラム16表面の帯電を開始した時には、トナーの帯電極性と逆極性であるプラス側電圧(+150V)が現像ローラ24に印加される。このとき、感光体ドラム16の表面において現像剤Gとの接触領域である現像領域では、感光体ドラム16の表面電位は0である。そのため、トナーは、当該トナーと逆極性の電圧が印加されている現像ローラ24に引き寄せられ、感光体ドラム16表面に静電力でトナーが付着することを防ぐことができる。
また、制御装置34は、ドラム駆動モータの動作を開始した時点からの感光体ドラム16の回転角を算出する。すなわち、制御装置34は、ドラム駆動モータの動作を開始した時点から光学センサ26がマーカーを検出した回数をカウントし、当該カウント数に、隣接するマーカーの感光体ドラム16の回転軸に対する角度を乗じることで、感光体ドラム16の回転角を算出する。
そして、制御装置34は、ドラム駆動モータの動作を開始した時点からの感光体ドラム16の回転角が所定角度θ1になったタイミングで、現像バイアス供給装置35を制御して、現像バイアスであるマイナス側電圧(−500V)を現像ローラ24に印加する。
ここで、所定角度θ1について説明する。図5は、電位上昇開始点16aが、二成分現像剤と感光体ドラムとの接触領域である現像領域における感光体ドラムの回転方向Rdの下流側末端(図中現像領域末端16cで示される)を通過する時の、感光体ドラム16と現像ローラ24と帯電装置17とを示す断面図である。上記の所定角度θ1として、電位上昇開始点16a(つまり、帯電領域における感光体ドラムの回転方向Rdの下流側端部)と感光体ドラム16の中心軸とを結ぶ線と、現像領域末端16c(つまり、現像領域における感光体ドラムの回転方向Rdの下流側端部)と感光体ドラム16の中心軸とを結ぶ線とのなす角度が設定されている。
そのため、電位上昇開始点16aが現像領域末端16cに到達した時点で、現像バイアスであるマイナス側電圧(−500V)が現像ローラ24に印加されることとなる。つまり、感光体ドラム16の表面における帯電装置により帯電された部分が現像領域に到達したタイミングで、現像ローラ24に現像バイアスが印加される。
図6は、画像形成開始時における現像領域の感光体ドラム16および現像ローラ24の電位変化を模式的に示すグラフである。図6に示されるように、現像領域では、感光体ドラム16表面の電位は、帯電装置17により帯電された部分が到達するまでの間0Vであり、当該帯電された部分が到達すると帯電電位(−650V)となる。一方、現像ローラ24の電位は、帯電装置17により帯電された部分が到達するまでの間ではプラス側の電位(+150V)であり、当該帯電された部分が到達するとマイナス側の電位(−500V)となる。すなわち、現像領域において、感光体ドラム16および現像ローラ24の電位は、同じタイミングで変化する。そして、図6に示されるように、感光体ドラム16の表面電位と現像ローラ24の電位との差は、感光体ドラム16へのトナー付着やキャリア付着が生じない範囲内(例えば100〜300V)に保たれる。その結果、現像装置19からトナーやキャリアが感光体ドラム16へ付着することを防止できる。
(画像形成終了時)
次に、画像形成を終了するときの、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作タイミング、帯電装置17への帯電電圧の印加停止タイミング、現像ローラ24への電圧印加タイミングについて説明する。図7は、画像形成装置100において画像形成を終了する際の、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作タイミング、帯電装置17への帯電電圧の印加停止タイミング、現像ローラ24への電圧印加タイミングを示すとともに、感光体ドラム16の回転角の経時変化を示すタイミングチャートである。
次に、画像形成を終了するときの、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作タイミング、帯電装置17への帯電電圧の印加停止タイミング、現像ローラ24への電圧印加タイミングについて説明する。図7は、画像形成装置100において画像形成を終了する際の、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作タイミング、帯電装置17への帯電電圧の印加停止タイミング、現像ローラ24への電圧印加タイミングを示すとともに、感光体ドラム16の回転角の経時変化を示すタイミングチャートである。
制御装置34は、まず、感光体ドラム16のドラム駆動モータの動作、および、帯電電圧供給装置31から帯電装置17への帯電電圧の印加を停止する。この場合、ドラム駆動モータが停止するだけであり、感光体ドラム16は、惰性によって暫くの間を回転した後に停止することとなる。
そこで、制御装置34は、ドラム駆動モータの動作を停止した時点からの感光体ドラム16の回転角を算出する。算出方法は上述したとおりである。
そして、制御装置34は、ドラム駆動モータの動作を停止した時点からの感光体ドラム16の回転角が所定角度θ2になったタイミングで、現像バイアス供給装置35を制御して、現像ローラに印加する電圧を、現像バイアスであるマイナス側電圧(−500V)からプラス側電圧(+150V)に切り換える。
ここで、所定角度θ2について説明する。図4に示されるように、帯電領域における感光体ドラム回転方向Rdの上流側の端部は、感光体ドラムへの帯電を停止した際に生じる感光体ドラム表面の電位下降開始点16bとなる。この電位下降開始点16bと感光体ドラム16の中心軸とを結ぶ線と、現像領域先端16d(つまり、現像領域における感光体ドラムの回転方向Rdの上流側端部)と感光体ドラム16の中心軸とを結ぶ線とのなす角度が設定されている。
そのため、感光体ドラム16の表面における帯電装置17により帯電された部分が現像領域を通過したタイミング、言い換えると、感光体ドラム16の表面における帯電装置17により帯電されていない部分が現像領域に到達したタイミングで、現像ローラ24にプラス側電圧が印加される。
図8は、画像形成終了時における現像領域の感光体ドラム16および現像ローラ24の電位変化を模式的に示すグラフである。図8に示されるように、現像領域では、感光体ドラム16表面の電位は、帯電装置17により帯電された部分の全てが通過するまでの間では帯電電位(−650V)であり、当該帯電された部分の全てが通過すると(つまり、帯電されていない部分が到達すると)0Vとなる。一方、現像ローラ24の電位は、帯電装置17により帯電された部分の全てが通過するまでの間では現像バイアスであるマイナス側電圧(−500V)であり、当該帯電された部分の全てが通過すると(つまり、帯電されていない部分が到達すると)プラス側電圧(+150V)となる。すなわち、現像領域において、感光体ドラム16および現像ローラ24の電位は、同じタイミングで変化する。そして、図8に示されるように、感光体ドラム16の表面電位と現像ローラ24の電位との差は、感光体ドラム16へのトナー付着やキャリア付着が生じない範囲内(例えば100〜300V)に保たれる。その結果、画像形成終了時においても、現像装置19からトナーやキャリアが感光体ドラム16へ付着することを防止できる。
(制御装置の処理フロー)
本実施形態の制御装置34における、ドラム駆動モータ、帯電電位印加、現像ローラ24への電圧印加の動作処理フローについて説明する。図9は、制御装置34の処理手順を示すフローチャートである。図9に示すフローチャートを用いて、画像形成動作の開始時および終了時における処理手順について説明する。
本実施形態の制御装置34における、ドラム駆動モータ、帯電電位印加、現像ローラ24への電圧印加の動作処理フローについて説明する。図9は、制御装置34の処理手順を示すフローチャートである。図9に示すフローチャートを用いて、画像形成動作の開始時および終了時における処理手順について説明する。
まず、制御装置34には、画像形成処理の開始信号が入力される。当該開始信号は、例えば、画像形成装置100の操作部においてユーザがコピー開始ボタンを押下することにより、当該操作部から制御装置34に入力される。他の例としては、画像形成装置100と通信可能に接続されたコンピュータ装置からの印刷ジョブを画像形成装置100の通信部が受けたことにより、当該通信部から制御装置34に上記開始信号が入力される。
そして、制御装置34は、上記開始信号の入力を受けると、(1)ドラム駆動モータの駆動の開始し、(2)帯電電圧供給装置31を制御して、帯電装置17へ帯電電圧を印加し、(3)現像バイアス供給装置35を制御して、プラス側電圧(+150V)を現像ローラ24に印加する(S1)。また、制御装置34は、このとき、現像装置19、光学センサ26および徐電ランプ25も合わせて起動する。
このように、ドラム駆動モータの駆動開始と、帯電電圧の印加とを同時に行うので、感光体ドラム16の空転時間を短縮することができる。
また、帯電電圧の印加を開始した時点では、現像領域において感光体ドラム16の表面電位は0である。そして、このとき、トナーの帯電極性と逆極性であるプラス側電圧が現像ローラ24に印加されるため、トナーは、感光体ドラム16よりも現像ローラ24に引き寄せられる。これにより、トナーが感光体ドラム16に付着することを防止することができる。
次に、制御装置34は、ドラム駆動モータの動作を開始した時点(S1の処理時点)から光学センサ26がマーカーを検出した回数をカウントし、当該カウント数に隣接するマーカーの感光体ドラム16の回転軸に対する角度を乗じることで、感光体ドラム16の回転角aを測定する(S2)。
さらに、制御装置34は、測定した回転角aが上述した所定角度θ1未満であるか否かを判断する(S3)。
光学センサ26によって測定された回転角aが所定角度θ1未満であれば(S3でYes)、S2の処理に戻る。
一方、光学センサ26によって測定された回転角aが所定角度θ1となった場合(S3でNo)、制御装置34は、現像バイアス供給装置35を制御して、現像ローラ24に印加する電圧を、プラス側電圧(+150V)から現像バイアスであるマイナス側電圧(−500V)に切り換える(S4)。これにより、キャリアは現像ローラ24側に引き寄せられ、キャリアが感光体ドラム16に付着することを防止できる。
また、図6に示されるように、感光体ドラム16の表面電位と現像ローラ24の電位との差は、感光体ドラム16へのトナー付着やキャリア付着が生じない範囲内(例えば100〜300V)に保たれ、現像装置19からトナーやキャリアが感光体ドラム16へ付着することを防止できる。
その後、感光体ドラム16が1回転すると、感光体ドラム16の表面全域が帯電領域となる。図10は、感光体ドラム16が1回転以上回転した後の状態の、感光体ドラム16と現像ローラ24と帯電装置17とを示す断面図である。図10に示されるように感光体ドラム16の表面全域が帯電領域となってから、制御装置34は、露光装置18を制御して、感光体ドラム16に静電潜像の形成を開始する(S5)。その後、全ての画像に対応する静電潜像の形成が終了すると、制御装置34は、露光装置18の動作を停止する(S6)。続いて、制御装置34は、ドラム駆動モータの駆動の停止するとともに、帯電電圧供給装置31を制御して、帯電装置17への帯電電圧の印加を停止する(S7)。これにより、感光体ドラム16の空転時間を短縮することができ、感光体ドラム16や2成分現像剤の磨耗や劣化を抑えることができる。
次に、制御装置34は、ドラム駆動モータの駆動の停止する時点(S7の処理時点)から光学センサ26がマーカーを検出した回数をカウントし、当該カウント数に隣接するマーカーの感光体ドラムの回転軸に対する角度を乗じることで、感光体ドラムの回転角bを測定する(S8)。
さらに、制御装置34は、測定した回転角bが上述した所定角度θ2未満であるか否かを判断する(S9)。
光学センサ26によって測定された回転角bが所定角度θ2未満であれば(S9でYes)、S8の処理に戻る。
一方、光学センサ26によって測定された回転角bが所定角度θ2となった場合(S9でNo)、制御装置34は、現像バイアス供給装置35を制御して、現像ローラ24に印加する電圧を、現像バイアスであるマイナス側電圧(−500V)からプラス側電圧(+150V)に切り換える(S10)。
そして、感光体ドラム16の回転が停止するのに十分な時間(例えば5秒)が経過した後に、制御装置34は、現像バイアス供給装置35を制御して、現像ローラ24に対する電圧印加を停止する(S11)。
このように、光学センサ26によって感光体ドラム16の回転角を検知し、適正なタイミングで現像ローラ24に現像バイアスの印加を行うことができるので、感光体ドラム16の回転駆動開始時における角加速度に変化が生じても、感光体ドラム16への不要なトナー付着やキャリア付着を抑えることができる。
なお、上記の説明では、回転角検出部として光学センサ26を備えるものとした。しかしながら、感光体ドラム16の回転角を検出する部材としては、光学センサ26の代わりにモータの回転位置を信号として出力するドラム駆動モータを使用してもよい。
以上のように、本実施形態は、感光体ドラム16の回転角を検出する光学センサ(回転角検出部)16を設けることで、現像バイアスのオン/オフのタイミングを適切に実施するものである。
具体的には、画像形成装置100は、感光体ドラム16と、感光体ドラム16を帯電する帯電装置17と、帯電された感光体ドラムの表面に露光することで静電潜像を形成する露光装置18と、トナーおよびキャリアを含む2成分現像剤を用い、感光体ドラム16の表面との電位差を利用して、感光体ドラム16上に形成された静電潜像を現像する現像装置19とを備えている。
さらに、画像形成装置100は、感光体ドラム16の回転角を検出する光学センサ(回転角検出部)26と、感光体ドラム16の中心軸に対する、感光体ドラム16の表面のうちの帯電装置16により帯電電位が印加される帯電領域から感光体ドラム16の表面のうちの現像装置19が有する現像剤Gとの接触領域である現像領域までの角度を基準角度としたとき、光学センサ26によって検出された、帯電装置17による感光体ドラム16の帯電を開始してからの感光体ドラム16の回転角aが当該基準角度となったときに、静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアス(−500V)を現像装置19に印加する制御装置(制御部)34とを備える。
ここで、基準角度は、例えば、感光体ドラム16の中心軸に対する、帯電領域のうちの感光体ドラム16の回転方向Rdの下流側端部である電位上昇開始点16aから現像領域のうちの感光体ドラム16の回転方向Rdの下流側端部である現像領域末端16cまでの所定角度θ1である。
本実施形態の構成によれば、帯電装置による感光体ドラムの帯電を開始してからの感光体ドラムの回転角aが所定角度θ1となったときとは、帯電装置17により帯電された感光体ドラム上の箇所が現像領域まで到達したときである。そして、感光体ドラム16の回転角を実際に検出しているため、所定角度θ1に到達するまでの時間に関係なく、帯電装置17により帯電されていない感光体ドラム16上の箇所が現像領域まで到達したタイミングを正確に検出することができる。そして、このタイミングで現像バイアスが印加されるため、感光体ドラム16の回転角aが所定角度θ1に達する時間が変化したとしても、現像領域において、感光体ドラム16の表面電位と現像ローラ24の電位とは、同じタイミングで変化することとなり、従来のように、現像バイアスの印加タイミングが感光体ドラム16の表面電位の変化点にくらべて早くなったり遅くなったりすることがない。すなわち、現像バイアスを最適なタイミングで印加することができる。その結果、感光体ドラム16への不要なトナー付着やキャリア付着を抑えることができる。
また、現像バイアスを最適なタイミングで印加することができるため、画像形成開始に要する時間を不必要に遅らせることがない。
同様に、制御装置34は、光学センサ26によって検出された、帯電装置17による感光体ドラム16の帯電を停止してからの感光体ドラム16の回転角bが基準角度となったときに、静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスの現像装置19に対する印加を停止する。
ここでの、基準角度は、例えば、感光体ドラム16の中心軸に対する、帯電領域のうちの感光体ドラム16の回転方向の上流側端部である電位下降開始点16bから現像領域のうちの感光体ドラム16の回転方向Rdの上流側端部である現像領域先端16dまでの所定角度θ2である。
本実施形態の構成によれば、光学センサ26によって検出された、帯電装置17による感光体ドラム16の帯電を停止してからの感光体ドラム16の回転角bが所定角度θ2となったときとは、帯電装置17により帯電されていない感光体ドラム16上の箇所が現像領域まで到達したときである。そして、感光体ドラム16の回転角bを実際に検出しているため、所定角度θ2に到達するまでの時間に関係なく、帯電装置17により帯電されていない感光体ドラム16上の箇所が現像領域まで到達したタイミングを正確に検出することができる。そして、このタイミングで現像バイアスの印加が停止されるため、感光体ドラム16の回転角bが所定角度θ2に達する時間が変化したとしても、現像領域において、感光体ドラム16の表面電位と現像ローラ24の電位とは、同じタイミングで変化することとなる。すなわち、現像バイアスの印加の停止を最適なタイミングで行うことができる。その結果、感光体ドラム16への不要なトナー付着やキャリア付着を抑えることができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
最後に、画像形成装置100の各ブロック、特に制御装置34は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
すなわち、制御装置34は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである制御装置34の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記制御装置34に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。
また、制御装置34を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は、プリンタや複写機、複合機などの画像形成装置に適用できる。
1〜4 画像形成ユニット
16 感光体ドラム
17 帯電装置
18 露光装置
19 現像装置
24 現像ローラ
26 光学センサ(回転角検出部)
31 帯電電圧供給装置
34 制御装置(制御部)
35 現像バイアス供給装置
100 画像形成装置
G 現像剤
Rd 感光体ドラムの回転方向
16 感光体ドラム
17 帯電装置
18 露光装置
19 現像装置
24 現像ローラ
26 光学センサ(回転角検出部)
31 帯電電圧供給装置
34 制御装置(制御部)
35 現像バイアス供給装置
100 画像形成装置
G 現像剤
Rd 感光体ドラムの回転方向
Claims (11)
- 感光体ドラムと、
上記感光体ドラムを帯電する帯電装置と、
帯電された上記感光体ドラムの表面に露光することで静電潜像を形成する露光装置と、
トナーおよびキャリアを含む2成分現像剤を用い、上記感光体ドラムの表面との電位差を利用して、上記感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、
上記感光体ドラムの回転角を検出する回転角検出部と、
上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記感光体ドラムの表面のうちの上記帯電装置により帯電電位が印加される帯電領域から上記感光体ドラムの表面のうちの上記現像装置が有する現像剤との接触領域である現像領域までの角度を基準角度としたとき、上記回転角検出部によって検出された、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を開始してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となったときに、上記静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスを上記現像装置に印加する制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 上記制御部は、上記感光体ドラムを回転駆動させてから、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を開始してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となるまでの間、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を上記現像装置に印加することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 上記基準角度は、上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記帯電領域のうちの上記感光体ドラムの回転方向の下流側端部から上記現像領域のうちの上記感光体ドラムの回転方向の下流側端部までの角度であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 上記感光体ドラムを回転駆動するための回転駆動部を備え、
上記制御部は、上記回転駆動部の駆動開始と同時に、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を開始させることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 上記現像バイアスは、トナーの帯電極性と同極性の電圧であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 感光体ドラムと、
上記感光体ドラムを帯電する帯電装置と、
帯電された上記感光体ドラムの表面に露光することで静電潜像を形成する露光装置と、
トナーおよびキャリアを含む2成分現像剤を用い、上記感光体ドラムの表面との電位差を利用して、上記感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、
上記感光体ドラムの回転角を検出する回転角検出部と、
上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記感光体ドラムの表面のうちの上記帯電装置により帯電電位が印加される帯電領域から上記感光体ドラムの表面のうちの上記現像装置が有する現像剤との接触領域である現像領域までの角度を基準角度としたとき、上記回転角検出部によって検出された、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を停止してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となったときに、上記静電潜像にトナーを付着させるための現像バイアスの上記現像装置に対する印加を停止する制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 上記制御部は、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を停止してからの上記感光体ドラムの回転角が当該基準角度となった後に、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を上記現像装置に印加することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 上記基準角度は、上記感光体ドラムの中心軸に対する、上記帯電領域のうちの上記感光体ドラムの回転方向の上流側端部から上記現像領域のうちの上記感光体ドラムの回転方向の上流側端部までの角度であることを特徴とする請求項6または7に記載の画像形成装置。
- 上記感光体ドラムを回転駆動するための回転駆動部を備え、
上記制御部は、上記回転駆動部の駆動停止と同時に、上記帯電装置による上記感光体ドラムの帯電を停止させることを特徴とする請求項6から8の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 上記制御部は、上記感光体ドラムの回転が停止した後に、上記現像装置に対する電圧の印加を停止することを特徴とする請求項6から9の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 上記感光体ドラムの表面に、当該感光体ドラムの回転方向に沿って、光の反射率が感光体ドラムの表面と異なる複数のマーカーが形成されており、
上記回転角検出部は、上記マーカーと対向する位置に配置され、上記感光体ドラムの表面と上記マーカーの光の反射率の違いに基づいて、上記マーカーを検知することにより、上記感光体ドラムの回転角を検出する光学センサであることを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載の画像形成装置。
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JP2008144569A JP2009294239A (ja) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | 画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017090705A (ja) * | 2015-11-11 | 2017-05-25 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
EP3770145A1 (en) | 2019-07-24 | 2021-01-27 | Basf Se | A process for the continuous production of either acrolein or acrylic acid as the target product from propene |
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