JP4008202B2

JP4008202B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4008202B2
Application number: JP2001058220A
Authority: JP
Inventors: 雅人酒井; 紀夫江端
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: JP2002258676A; US6763200B2; US20020122673A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真記録装置、複写機等に搭載される画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真記録装置、例えばカラー電子写真記録装置においては、電源スイッチをオンにし、定着ローラの表面が所定温度に到達した時点で、印刷用紙を搬送するキャリアベルトをクリーニングするためにキャリアベルトを１周以上回転させながら画像形成装置の感光体、帯電ローラ、現像ローラ等を印刷時と同じ条件の電圧を印加して空回転させたのち停止させ、印刷待機状態に入る。空回転により、現像部のトナーは摩擦帯電により電荷を予備帯電する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像形成装置にあっては、トナーカートリッジを交換したときや感光体が寿命に達して現像装置を交換したとき、未帯電の新規のトナーなので、通常の空回転ではトナーの帯電量が不足して良好な印刷結果が得られないという問題点があった。
【０００４】
本発明は、トナーカートリッジを交換したときや現像装置を交換したときでも、良好な印刷結果が得られるようにした画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置においては、現像部のトナー残量を検出するトナー残量検出器を有し、空回転を行うときにトナー残量検出器が検出するトナー残量が現像部に新規のトナーが供給されたことを示す第１のトナー残量以上であるとき、現像部に印加する電圧を印刷時に印加する電圧より絶対値で高くするようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には同一符号を付す。
【００１１】
第１の実施の形態
図２はカラー電子写真記録装置の概略構成を示す模式図である。カラー電子写真記録装置１には、４組の印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が記録媒体の挿入側から排出側へ順に並べられている。第１印刷機構Ｐ１、第２印刷機構Ｐ２、第３印刷機構Ｐ３、第４印刷機構Ｐ４は電子写真式ＬＥＤ（発光ダイオード）プリント機構で、それぞれ同一の構成を有する。
【００１２】
第１印刷機構Ｐ１は、画像形成部２、画像データにしたがって後述する感光体を露光するＬＥＤヘッド３および画像形成部２で形成されたトナー画像を記録媒体に転写する転写ローラ４で構成される。画像形成部２は軸５を中心に矢印ａ方向に回転する感光体６、感光体６の表面を一様に帯電させる帯電ローラ７それに現像部８から構成される。
【００１３】
現像部８は現像ローラ８ａ、現像ブレード８ｂ、スポンジローラ８ｃ、トナータンク８ｄ、トナー残量検出器８ｅ（以後トナーセンサ８ｅと記する）から構成される。トナータンク８ｄから供給された非磁性１成分トナーは、スポンジローラ８ｃを経て、現像ブレード８ｂに達して現像ローラ８ａに円周上に薄層化され、感光体６との接触面に達する。
【００１４】
トナーセンサ８ｅは、第１印刷機構Ｐ１、第２印刷機構Ｐ２、第３印刷機構Ｐ３、第４印刷機構Ｐ４の各スポンジローラ８ｃの近傍に攪拌器と一体に設けてあり、例えば、特開平５−１１６１０号に示すように、残留トナーの抵抗により攪拌レバーの回転周期が異なることを利用してトナー残量を検出している。
【００１５】
トナーは薄層形成時に現像ローラ８ａと現像ブレード８ｂに強く擦られて摩擦帯電される。本実施の形態では負極性に摩擦帯電される。スポンジローラ８ｃはトナーを適量現像ブレード８ｂに搬送する。なお、現像ローラ８ａは半導電ゴム材で構成されている。トナーが無くなったときには、トナータンク８ｄを交換することによりトナーを新たに供給することができる。
【００１６】
ＬＥＤヘッド３はＬＥＤアレイとこのＬＥＤアレイを駆動するドライブＩＣを搭載した基板３ａおよびＬＥＤアレイの光を集光するセルフォックレンズアレイ３ｂ等からなり、後述するインタフェース部から入力される画象データ信号に対応してＬＥＤアレイを発光させ、感光体６の表面を露光し、感光体６の表面に静電潜像を形成する。
【００１７】
静電潜像に現像ローラ８ａ円周上のトナーが静電気力によって付着して画像が形成される。感光体６と転写ローラ４の間には後述するキャリアベルト９が移動可能に配設されている。
【００１８】
第１印刷機構Ｐ１の現像器８にはイエロー（Ｙ）のトナーが収容され、第２印刷機構Ｐ２の現像器８にはマゼンタ（Ｍ）のトナーが収容され、第３印刷機構Ｐ３の現像器８にはシアン（Ｃ）のトナーが収容され、第４印刷機構Ｐ４の現像器８にはブラック（Ｂ）のトナーが収容されている。
【００１９】
また、第１印刷機構Ｐ１のＬＥＤヘッド３にはカラー画像信号のうちイエロー画像信号が入力され、第２印刷機構Ｐ２のＬＥＤヘッド３にはカラー画像信号のうちマゼンタ画像信号が入力され、第３印刷機構Ｐ３のＬＥＤヘッド３にはカラー画像信号のうちシアン画像信号が入力され、第４印刷機構Ｐ４のＬＥＤヘッド３にはカラー画像信号のうちブラック画像信号が入力される。
【００２０】
第１印刷機構Ｐ１の画像形成部２、第２印刷機構Ｐ２の画像形成部２、第３印刷機構Ｐ３の画像形成部２および第４印刷機構Ｐ４の画像形成部２はケース４０に収納されており、カラー画像形成ユニット１５を構成している。カラー画像形成ユニット１５はカラー電子写真記録装置１から着脱できるように位置決め部材１８、１９により位置決めされている。
【００２１】
キャリアベルト９は高抵抗の半導電性プラスチックフィルムからなり、継目なしのエンドレス状に形成されていて、駆動ローラ１０、従動ローラ１１および張設ローラ１２に巻掛けられている。キャリアベルト９の抵抗値は、後述する記録媒体２７がキャリアベルト９に静電吸着でき、かつこの記録媒体２７がキャリアベルト９から離されたときにキャリアベルト９に残存する静電気が自然除電できるような範囲にあるものである。
【００２２】
駆動ローラ１０は後述するモータに接続され、このモータにより矢印ｂ方向に回転する。張設ローラ１２は矢印ｃ方向に図示せぬバネにより付勢されていて、これにより常にキャリアベルト９が張設されている。キャリアベルト９の上面部９ａは各印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の感光体６と転写ローラ４との間に掛け渡されている。
【００２３】
キャリアベルト９を間に挟んで従動ローラ１１側にクリーニングブレード１４が押し付けられている。クリーニングブレード１４は可撓性のゴムやプラスチック材から構成されており、先端がキャリアベルト９に圧接され、キャリアベルト９の表面上に付着している残留トナーを廃トナータンク１５に削り落すようになっている。なお、本実施の形態では感光体６と転写ローラ４はキャリアベルト９に接触させる。
【００２４】
カラー電子写真記録装置１の右下側には給紙機構２０が設けられている。給紙機構２０は用紙収容カセットとホッピング機構とレジストローラ３０、３１からなる。用紙収容カセットは記録媒体収容箱２１、押し上げ板２２と押圧手段２３とからなる。ホッピング機構は弁別手段２４、バネ２５と給紙ローラ２６とからなり、ホッピング機構により記録媒体２７がガイド２８、２９に案内されて、一対のレジストローラ３０、３１に達するようになっている。
【００２５】
レジストローラ３０、３１と第１印刷機構Ｐ１との間で、キャリアベルト９の上方には帯電器３２が設けられている。帯電器３２は給紙機構２０によって送られてきた記録媒体２７を帯電してキャリアベルト９の上面に静電吸着させるものである。帯電器３２の手前側には記録媒体２７の先端を検出するフォトインタラプタ６０が設けてある。
【００２６】
従動ローラ１１側のキャリアベルト９を介した上方には除電器３３が設けられている。除電器３３はキャリアベルト９に吸着されて送られてきた記録媒体２７を除電し、その吸着状態を解除して、キャリアベルト９から分離しやすくするものである。除電器３３の左方には、記録媒体２７の後端を検出するフォトインタラプタ６１が設けてある。
【００２７】
除電器３３の左方には、ガイド３４および定着器３５が設けられている。定着器３５はキャリアベルト９により搬送されて、トナー画像が転写された記録媒体２７にトナー画像を定着するもので、記録媒体２７上のトナーを加熱するヒートローラ３６と、ヒートローラ３６とともに記録媒体２７を加圧する加圧ローラ３７を有する。定着器３５の左方は、排出口３８になっており、その外側には排出スタッカ３９が設けられている。排出スタッカ３９には印刷済みの記録媒体２７が排出される。
【００２８】
図１は第１の実施の形態を示す制御ブロック図である。符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂは第１印刷機構Ｐ１、第２印刷機構Ｐ２、第３印刷機構Ｐ３、第４印刷機構Ｐ４の各印刷機構に対応している。制御回路４１はマイクロプロセッサ４１ａ（以後ＭＰＵ４１ａと記する）とメモリ４１ｂとを有し、メモリ４１ｂに格納された電源テーブル４１ｃ、設定値格納部４１ｄ等を参照してカラー電子写真記録装置１全体の動作を制御する。メモリ４１ｂは具体的にはＲＯＭにより構成される。
【００２９】
ＭＰＵ４１には、印刷機構Ｐ１〜Ｐ４の各現像器８のスポンジローラ８ｃに電力を供給するが接続されている。ＳＰバイアス電源４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｂは、図３に示すように、空回転時にはトナーセンサ８ｅの出力値Ｑに応じてスポンジローラ８ｃに印加する電圧が異なるように切替自在であり、印刷時にはこの内、V2（４２Ｙ），V2（４２Ｍ），V2（４２Ｃ），V2（４２Ｂ）の電圧を各現像器８のスポンジローラ８ｃに印加する。
【００３０】
即ち、トナーセンサ８ｅの出力値Ｑが第１のトナー残量としての閾値Ｍ以上の場合にはV1（４２Ｙ），V1（４２Ｍ），V1（４２Ｃ），V1（４２Ｂ）の電圧を各現像器８のスポンジローラ８ｃに印加し、トナーセンサ８ｅの出力値Ｑが第２のトナー残量としての閾値ｍ以下の場合にはV3（４２Ｙ），V3（４２Ｍ），V3（４２Ｃ），V3（４２Ｂ）の電圧を各現像器８のスポンジローラ８ｃに印加する。
【００３１】
ＳＰバイアス電源の電圧（絶対値）の関係はイエローをもって表すとV3＜V2＜V1であり、Ｍ，Ｃ，Ｂ共に同じである。
【００３２】
閾値Ｍはトナーカートリッジを交換して現像部にトナーを補給したときを検出する値であり、閾値ｍは現像部のトナーがエンドに近いことを示すトナーニアエンドを検出する値であり、共に実験により決められる値である。
【００３３】
また、ＭＰＵ４１には、印刷機構Ｐ１〜Ｐ４の各現像器８の現像ローラ８ａに電力を供給するＤＢバイアス電源４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｂが接続されている。ＤＢバイアス電源４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｂは、図３に示すように、空回転時にはトナーセンサ８ｅの出力値Ｑに応じて現像ローラ８ａに印加する電圧が異なるように切替自在であり、印刷時にはこの内、V2（４３Ｙ），V2（４３Ｍ），V2（４３Ｃ），V2（４３Ｂ）の電圧を各現像器８の現像ローラ８ａに印加する。
【００３４】
即ち、トナーセンサ８ｅの出力値Ｑが予め決められた閾値Ｍ以上の場合にはV1（４３Ｙ），V1（４３Ｍ），V1（４３Ｃ），V1（４３Ｂ）の電圧を各現像器８の現像ローラ８ａに印加し、トナーセンサ８ｅの出力値Ｑが予め決められた閾値ｍ以下の場合にはV3（４３Ｙ），V3（４３Ｍ），V3（４３Ｃ），V3（４３Ｂ）の電圧を各現像器８の現像ローラ８ａに印加する。
【００３５】
ＤＢバイアス電源の電圧（絶対値）の関係はイエローをもって表すとV3＜V2＜V1であり、Ｍ，Ｃ，Ｂ共に同じである。
【００３６】
さらに、ＳＰバイアス電源とＤＢバイアス電源との電圧（絶対値）関係にはV3（４２Ｙ）≧V3（４３Ｙ）の関係があり、Ｍ，Ｃ，Ｂ共に同じである。
【００３７】
また、ＭＰＵ４１にはトナーセンサ８ｅが接続されており、設定値格納部４１ｄから閾値Ｍ、ｍを読み出し、電源テーブル４１ｃを参照して空回転時のＳＰバイアス電源及びＤＢバイアス電源の切替を制御している。
【００３８】
また、ＭＰＵ４１には、印刷機構Ｐ１〜Ｐ４の各帯電ローラ７に電力を供給する帯電用電源４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｂと、各転写ローラ４を帯電させる電力を供給する転写用電源４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂとが、それぞれ接続されており、ＭＰＵ４１は電源テーブル４１ｃを参照して帯電用電源４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｂ及び転写用電源４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂを制御している。
【００３９】
また、ＭＰＵ４１には、吸着帯電器３２へ帯電用電力を供給する帯電用電源４６、除電器３３へ除電用の高圧電力を供給する除電用電源４７が接続されている。以上の各電源は、ＭＰＵ４１の指示によりオン／オフ制御される。
【００４０】
さらにＭＰＵ４１には、印刷機構Ｐ１〜Ｐ４にそれぞれ対応する印刷制御回路４８Ｙ、４８Ｍ、４８Ｃ、４８Ｂが接続されている。これら各印刷制御回路４８Ｙ、４８Ｍ、４８Ｃ、４８Ｂは、画像メモリ４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃ、４９Ｂから画像データを入力し、これらのデータをＭＰＵ４１からの指示により、ＬＥＤヘッド３へ出力し、ＬＥＤの露光時間を制御し、感光体６表面に静電潜像を形成する制御を行う。画像メモリ４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃ、４９ＢはＲＡＭにより構成される。
【００４１】
インタフェース部５０は、外部装置、例えばホストコンピュータから送信されてきた画像データを色別に分解して、イエローの画像データは画像メモリ４９Ｙへ、マゼンタの画像データは画像メモリ４９Ｍへ、シアンの画像データは画像メモリ４９Ｃへ、ブラックの画像データは画像メモリ４９Ｂへ、それぞれ格納する。
【００４２】
定着器ドライバ５１は、定着器３５内のヒートローラ３６の温度を一定に保つように、ヒートローラ３６内の図示しないヒータを駆動する。モータ駆動回路５２は、給紙ローラ２６を回転させるモータ５３と、レジストローラ３０，３１、印刷機構Ｐ１〜Ｐ４の感光体６、帯電ローラ７、現像ローラ８ａ、スポンジローラ８ｃ、転写ローラ４、駆動ローラ１０およびヒートローラ３６を回転するモータ５４を駆動する。モータ５４で回転される各ローラは、図示せぬギヤあるいはベルトにより連結されている。センサレシーバドライバ５５は、フォトインタラプタ６０、６１を駆動し、それらの出力波形を受信して、ＭＰＵ４１へ送る。
【００４３】
タイミングジェネレータ６４はプログラマブルカウンタ等から構成されており、後述するクロックＣＬ、スタート信号Ｓｔ、ライン信号Ｌｓ、リード信号ＲＤ、切替ラッチクリア信号Ｃｒ等のパルス信号を発生させるもので、必要に応じて図１の各回路へ送られる。
【００４４】
アドレス切替信号発生回路６５はタイミングジェネレータ６４からリード信号ＲＤおよび切替ラッチクリア信号Ｃｒを受けて周期的なアドレス切替信号Ｚｍを出力するもので、その周期はＭＰＵ４１によって設定されるデータＤによって決まる。
【００４５】
次に第１の実施の形態の動作について説明する。先ず、カラー電子写真記録装置１の電源６８がオンされると、ＭＰＵ４１は所定の初期設定を実行した後、定着ドライバ５１を駆動して、定着器３５内のヒートローラ３６を所定温度になるまでウォーミングアップする。ＭＰＵ４１は、ヒートローラ３６が常に一定温度に保たれるように制御している。
【００４６】
ヒートローラ３６が所定温度になると、次にＭＰＵ４１は、モータ駆動回路５２を介して、モータ５４を駆動し、レジストローラ３０，３１、印刷機構Ｐ１〜Ｐ４の感光体６、帯電ローラ７、現像ローラ８ａ、スポンジローラ８ｃ、転写ローラ４、駆動ローラ１０およびヒートローラ３６を回転させる。キャリアベルト９は駆動ローラ１０の回転により矢印ｄ方向に回転し、ベルト表面のクリーニングを行う。
【００４７】
このとき、ＭＰＵ４１は感光体６、帯電ローラ７、現像ローラ８ａ、スポンジローラ８ｃ、転写ローラ４に印刷時と同じ電圧を印加する。また、ＭＰＵ４１は各現像器８のトナーセンサ８ｅを通じて各現像器８のトナー残量を検知しており、トナーセンサ８ｅの出力Ｑが閾値Ｍ以上の場合には、電源テーブル４１ｃを参照してスポンジローラ８ｃ、各現像器８の現像ローラ８ａにそれぞれ印加するＳＰバイアス電源及びＤＢバイアス電源としてV1（４２Ｙ），V1（４２Ｍ），V1（４２Ｃ），V1（４２Ｂ）とV1（４３Ｙ），V1（４３Ｍ），V1（４３Ｃ），V1（４３Ｂ）とに切り替えて印加し、スポンジローラ８ｃから現像ローラ８ａに供給されるトナーに印刷時に必要な電荷を帯電させる。
【００４８】
また、トナーセンサ８ｅの出力Ｑが閾値ｍ以下の場合には、電源テーブル４１ｃを参照して現像ローラ８ａ、スポンジローラ８ｃにそれぞれ印加するＳＰバイアス電源及びＤＢバイアス電源としてV3（４２Ｙ），V3（４２Ｍ），V3（４２Ｃ），V3（４２Ｂ）とV3（４３Ｙ），V3（４３Ｍ），V3（４３Ｃ），V3（４３Ｂ）とに切り替えて印加し、スポンジローラ８ｃから現像ローラ８ａに供給されるトナーが印刷時に必要な電荷以上に帯電しないようにする。
【００４９】
キャリアベルト９が１周分より少し長く送られた時点で、モータ５４を停止し、キャリアベルト９の移動を停止する。これによりキャリアベルト９の表面上に付着している残留トナーやゴミがクリーニングブレード１３によって廃トナータンク１４へ削り落される。
【００５０】
また、各現像器８のトナーは印刷に適宜な帯電電圧を保持している。
【００５１】
以上によりカラー電子写真記録装置１はインタフェース部５０を介して外部装置から画像データが送られて来るのを待つ。
【００５２】
インタフェース部５０を介して外部装置、すなわち、ホストコンピュータから送られてきた画像データを受信すると、ＭＰＵ４１は、インタフェース部５０および各画像メモリ４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃ、４９Ｂに指示を出す。この指示により、インタフェース部５０は、受信した画像データ信号を色別に分解し、各画像メモリ４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃ、４９Ｂに記憶させる。すなわち、イエローの画像データは画像メモリ４９Ｙに、マゼンタの画像データは画像メモリ４９Ｍに、シアンの画像データは画像メモリ４９Ｃに、ブラックの画像データは画像メモリ４９Ｂに、それぞれ記憶される。このように各画像メモリ４９Ｙ、４９Ｍ、４９Ｃ、４９Ｂには、それぞれ記録媒体２７上に印刷される１ページ分の各色の画像データが記憶される。
【００５３】
この状態から画像データを印刷する動作について説明する。ＭＰＵ４１はモータ駆動回路５２を介して、モータ５３を駆動し、給紙ローラ２６を回転させる。給紙ローラ２６の回転により用紙収納箱２１の記録媒体２７が１枚だけ繰出されてガイド２８、２９へ送られ、記録媒体２７の先端がレジストローラ３０、３１に到達する距離より若干長く記録媒体２７を搬送させるべくモータ駆動回路５２を制御する。これにより記録媒体２７は、先端をレジストローラ３０、３１のローラの間に押し当てて若干撓んだ状態になり、この撓みにより記録媒体２７のスキューが修正される。
【００５４】
次にＭＰＵ４１は、モータ駆動回路５２を介してモータ５４を駆動し、レジストローラ３０、３１、各印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の感光体６、帯電ローラ７、現像ローラ８ａ、スポンジローラ８ｃ、転写ローラ４、駆動ローラ１０および定着器３５のヒートローラ３６をそれぞれ回転させる。これと同時に、各印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の帯電ローラ７および現像ローラ８ａ、スポンジローラ８ｃに電圧を供給するために、ＭＰＵ４１はそれぞれ帯電用電源４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｂ、ＤＢバイアス電源４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｂ、ＳＰバイアス電源４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｂをオンする。
【００５５】
このとき、ＳＰバイアス電源４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２ＢはV2（４２Ｙ），V2（４２Ｍ），V2（４２Ｃ），V2（４２Ｂ）の電圧を各現像器８の現像ローラ８ａに印加し、ＤＢバイアス電源４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３ＢはV2（４３Ｙ），V2（４３Ｍ），V2（４３Ｃ），V2（４３Ｂ）の電圧を各現像器８の現像ローラ８ａに印加する。
【００５６】
以上により、各印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の感光体６表面は帯電ローラ７を介して、均一に帯電され、各印刷機構Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のスポンジローラ８ｃおよび現像ローラ８ａは所定の高電圧に帯電される。
【００５７】
次にＭＰＵ４１は、イエローの画像データが記憶している画像メモリ４９Ｙに指令を出し、１ライン分のイエローの画像データを画像メモリ４９Ｙから、第１印刷機構Ｐ１の印刷制御回路４８Ｙへ送信する。第１印刷機構Ｐ１の印刷制御回路４８Ｙは、ＭＰＵ４１からの指令により、画像メモリ４９Ｙから送られてきた画像データを、第１印刷機構Ｐ１のＬＥＤヘッド３へ送信できる形に変えて、このＬＥＤヘッド３へ送信する。ＬＥＤヘッド３は、送られてきた画像データに対応するＬＥＤを点灯させ、帯電した感光体６表面に画像データに応じた１ライン分の静電潜像を形成する。このようにして、１ライン毎に画像メモリ４９Ｙから送られてくるイエローの画像データは、次々に感光体６表面に静電潜像化され、副走査方向の長さ分のイエローの画像データが潜像化されて露光が終了する。
【００５８】
静電潜像が形成された感光体６表面には、帯電したイエロートナーが現像ローラ８ａにより付着される。感光体６の回転により、静電潜像は次々にイエローのトナーにより現像化される。
【００５９】
記録媒体２７の先端が感光体６と転写ローラ４の間に到達した時点で、ＭＰＵ４１は、第１印刷機構Ｐ１の転写用電源４５Ｙをオンする。これにより感光体６表面のトナー画像は、転写ローラ４により電気的に記録媒体２７上に転写される。感光体６の回転により、トナー画像は次々に記録媒体２７上に転写され、１ページ分のイエロー画像が記録媒体２７に転写される。以上により、第１印刷機構Ｐ１による記録媒体２７へのイエローのトナー画像の転写が終了する。そして、記録媒体２７の後端が感光体６と転写ローラ４の間に到達した時点で、ＭＰＵ４１は、第１印刷機構Ｐ１の転写用電源４５Ｙ、帯電用電源４４Ｙ、ＳＰバイアス電源４２Ｙ、ＤＢバイアス電源４３Ｙをオフにする。
【００６０】
キャリアベルト９は引続き移動しており、記録媒体２７は、第１印刷機構Ｐ１から第２印刷機構Ｐ２、第３印刷機構Ｐ３、第４印刷機構Ｐ４へ移り、各印刷機構において上述した動作と同様に、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナー画像の転写が行われる。
【００６１】
以上のように、各色のトナー画像が記録媒体２７上に重ねて転写される。その後記録媒体２７は、キャリアベルト９により除電気３３へ送られ、ここでＭＰＵ４１は除電用電源４７をオンし、記録媒体２７を除電する。これにより記録媒体２７は、キャリアベルト９から離れ易くなり、従動ローラ１１の上部でキャリアベルト９から離れ、用紙ガイド３４により定着器３５へ案内される。記録媒体２７が除電器３３から離れた時点で、ＭＰＵ４１は除電用電源をオフする。
【００６２】
定着器３５では、既に定着可能な温度に達しているヒートローラ３６と、これに圧接する加圧ローラ３７により、トナー画像が記録媒体２７に定着される。定着が終了すると、記録媒体２７は排出スタッカ３９へ排出される。この排出はフォトインタラプタ６１が記録媒体２７の後端を検出することによりＭＰＵ４１は知ることができる。
【００６３】
排出が終了すると、ＭＰＵ４１はモータ駆動回路５２を介してモータ５４を停止する。以上のようにして印刷動作が実行される。
【００６４】
本実施の形態では、現像部のトナー残量検出器が検出するトナー残量に応じてスポンジローラ、現像ローラに印加する電圧を変えるようにしたが、電圧に代えて空回転時の回転時間、あるいは回転速度を変えるようにしてもよい。
【００６５】
第1の実施の形態よれば、現像部のトナー残量が所定量以上ある場合には空回転中、スポンジローラ、現像ローラにそれぞれ印刷中に印加する電圧より高い電圧を印加するようにしたことにより、トナーカートリッジが交換されて現像部に新規のトナーが補充されたり、感光体が寿命に達して現像装置が交換されたりした場合にトナーの帯電量不足を防止できるので、印刷時に印刷用紙に転写されるトナーの濃度を均一にすることができる。
【００６６】
また、現像部のトナー残量が所定量以下の場合には空回転中、スポンジローラ、現像ローラにそれぞれ印刷中に印加する電圧より低い電圧を印加するようにしたことにより、現像ローラ上のトナーの過帯電を防止するので、印刷時に印刷用紙に転写されるトナーの濃度を均一にすることができる。
【００６７】
第２の実施の形態
第1の実施の形態では現像部のトナー量に応じて空回転時の現像ローラ８ａ及びスポンジローラ８ｃへの印加電圧を印刷時の印加電圧より高く、あるいは低くしたが、第２の実施の形態では空回転時、さらに帯電ローラ７の印加電圧を調整する。
【００６８】
即ち、印刷時、帯電ローラ７は感光体６の表面を−８００Ｖ程度に帯電させており、この電位は現像ローラ８ａの帯電電位の３倍以上である。従って、空回転時、現像ローラ８ａに付着しているトナーは感光体６との接触部を通る度に高電位の負電圧を帯びながら回転しており、トナーの負電位を必要以上に上げることになる。
【００６９】
そこで、空回転時、感光体６の表面電位を現像ローラ８ａの印加電圧と同等程度、即ち、イエローをもって帯電用電源４４ＹとＤＢバイアス電源４２Ｙとの電圧（絶対値）の関係を表すと、４４Ｙ≧V3（４３Ｙ），４４Ｙ≧V２（４３Ｙ），４４Ｙ≧V１（４３Ｙ）であり、Ｍ，Ｃ，Ｂ共に同じである。
【００７０】
第２の実施の形態によれば、空回転時、感光体の表面電位を現像ローラの印加電圧と同等まで下げるように帯電ローラへの印加電圧を下げるようにしたことにより、現像ローラ上のトナーの過帯電を防止するので、印刷時に印刷用紙に転写されるトナーの濃度を均一にすることができる。
【００７１】
第３の実施の形態
第１及び第２の実施の形態では空回転時に現像ローラ、スポンジローラ、帯電ローラに印加する電圧を操作したが、電圧は印刷時に印加する電圧にし、通常の空回転時間より長時間、空回転するようにして充分に摩擦による帯電量を蓄積させるようにしてもよい。
【００７２】
そこで、第３の実施の形態では画像装置を新規なものに交換した場合には通常の空回転時間より長時間、空回転するようにして充分に摩擦による帯電量を蓄積させるようにする。
【００７３】
装置の構成は、第１及び第２の実施の形態に示したものと同じなので省略し、本実施の形態に係わる制御ブロックについて図４を参照して説明する。
【００７４】
図４は第３の実施の形態による制御ブロック図である。印刷処理部４１０はモータ５３を駆動して、図２に示した用紙収納箱２１から記録媒体２７を１枚繰り出し、モータ５４、ＬＥＤヘッド３を駆動し、画像メモリ４９から読み出した画像データを感光体６の表面に静電潜像化したのち記録媒体２７にトナー画像として転写し、定着器３５で定着して排出スタッカ３９へ排出する。そして印刷する度に装置の消耗度を示す消耗値を格納する消耗値格納部４１１の内容をインクリメントする。
【００７５】
寿命判定処理部４１２は、寿命判定値格納部４１３に格納されている寿命判定値（例えば感光体６の寿命までの総回転数）と消耗値格納部４１１の内容とを比較して消耗値が寿命判定値を越えたとき寿命に達したと判定して参照値格納部４１４の内容を「１」とするとともに表示部４２０に「画像装置交換」のメッセージを表示し、消耗値が寿命判定値に達しない場合には寿命に達しないと判断して参照値格納部４１４の内容を「０」とする。
【００７６】
空回転処理部４１５は参照値が「０」の場合には第１の回転時間格納部４１６に格納されている第１の回転時間に基づきモータ５４を駆動して空回転処理を行い、「１」の場合には第２の回転時間格納部４１７に格納されている第２の回転時間に基づきモータ５４を駆動して空回転処理を行う。
【００７７】
クリア処理部４１８はクリアキー４２１の押下に基づいて参照値格納部４１４の内容を「０」にする。
【００７８】
具体的には、印刷処理部４１０、寿命判定処理部４１２、空回転処理部４１５、クリア処理部４１８をＭＰＵ４１ａにより構成し、消耗値格納部４１１、寿命判定値格納部４１３、参照値格納部４１４、第１の回転時間格納部４１６、第２の回転時間格納部４１７をメモリ４１ｂで構成する。
【００７９】
図５は現像装置交換時の空回転時間と画像濃度との関係図である。横軸を空回転時間とし、縦軸を画像濃度として画像濃度が安定するまでをプロットしたものであり、関係図から分かる通り、１０分以上空回転処理すれば画像濃度は１．２で安定する。従って、上述した第２の空回転時間は１０分以上である。
【００８０】
画像濃度とは対象とする画像に光を照射し、画像からの反射率Ｒの逆数を自然対数で表した値Ｄであり、反射率Ｒが１（反射率１００％）であれば画像濃度Ｄ＝０となり、反射率Ｒが０（反射率０％）であれば画像濃度Ｄ＝∞となる。例えば、反射率Ｒ＝０．１であれば、画像濃度Ｄ＝１であり、反射率＝０．０５であれば、画像濃度Ｄ＝１．３である。
【００８１】
図6は空回転処理を示すフローチャートである。電源スイッチをオンにすると、リセットされたＭＰＵ４１ａはステップＳ１で装置を初期設定する。このとき参照値格納部４１４の参照値は「０」にセットされる。
【００８２】
ステップＳ２でＭＰＵ４１ａは、第１の回転時間格納部４１６から第１の回転時間を読み出して通常の空回転処理を行う。
【００８３】
ステップＳ３でＭＰＵ４１ａは、参照値格納部４１４の参照値を参照し、「１」の場合には現像装置が交換されたと判定してステップＳ4に分岐し、否の場合にはステップＳ５に分岐する。
【００８４】
ステップＳ４でＭＰＵ４１ａは、第２の回転時間格納部４１７から第２の回転時間を読み出して１０分以上、空回転処理を行う。
【００８５】
ステップＳ５でＭＰＵ４１ａは印刷データの有無をセンスしており、印刷データが有る場合にはステップＳ６に分岐する。
【００８６】
ステップＳ６でＭＰＵ４１ａは用紙収納箱２１から記録媒体２７を１枚繰り出して印刷し、画像メモリ４９から画像データを読み出して印刷するとともに消耗値格納部４１１の内容（感光体６の累積回転数）をインクリメントする。
【００８７】
ステップＳ７でＭＰＵ４１ａは消耗値格納部４１１の内容と参照値格納部４１４の内容とを比較して現像装置が寿命に達したか否かをチェックし、現像装置が寿命に達した場合にはステップＳ８に分岐し、否の場合にはステップＳ５に分岐する。
【００８８】
ステップＳ８でＭＰＵ４１ａは参照値格納部４１４の参照値を「１」にセットするとともに表示部４２０に「現像装置交換」のメッセージを表示する。
【００８９】
ステップＳ９でＭＰＵ４１ａは画像メモリ４９に印刷データが未だ残っているか否かをチェックして印刷データが未だ残っている場合にはステップＳ５に分岐し、否の場合にはステップＳ１０に分岐する。
【００９０】
ステップＳ１０でＭＰＵ４１ａは電源スイッチがオフにされたか否かをチェックし、電源スイッチがオフにされた場合には処理を終了し、否の場合にはステップＳ５に分岐する。
【００９１】
オペレータは「現像装置交換」のメッセージを見て、現像装置交換のために電源スイッチをオフにし、現像装置を交換したのち再度、電源スイッチをオンにする。そしてクリアキー４２１を押下して参照値格納部４１４の参照値を「０」するので、その場合にはステップＳ４で１０分以上、空回転処理が行なわれ、その後ステップＳ５に移って印刷処理待ちになる。
【００９２】
尚、本実施の形態では、現像装置を交換した場合について説明したが、トナーカートリッジを交換してトナーを追加した場合にもトナーセンサ８ｅの出力値Ｑと閾値とを比較して出力値Ｑが閾値以上の場合には第２の回転時間を読み出して１０分以上、空回転処理を行い、出力値Ｑが閾値未満の場合には第１の回転時間を読み出して空回転処理を行うようにすれば適用できる。
【００９３】
また、本実施の形態では、空回転時間を長くするとしたが、回転速度を上げてもよい。この場合、回転時間を短縮できる。
【００９４】
第３の実施の形態によれば、感光体が寿命に達して現像装置を交換した場合には通常の空回転時間より時間空回転するようにして充分に摩擦による帯電量を蓄積させるようにしたので、画像濃度の低下を防止し、交換前と同じ画像濃度を保持することができる。
【００９５】
第１〜第３実施の形態ではカラー電子写真記録装置を例にとって説明したが、本発明は単色の電子写真記録装置にも適用可能である。
【００９６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので以下に記載される効果を奏する。
【００９７】
空回転を行うときにトナー残量検出器が検出するトナー残量が現像部に新規のトナーが供給されたことを示す第１のトナー残量以上であるとき、現像部に印加する電圧を印刷時に印加する電圧より絶対値で高くするようにしたことにより、トナーカートリッジが交換されて現像部に新規のトナーが補充されたり、感光体が寿命に達して現像装置が交換されたりした場合にトナーの帯電量不足を防止できるので、印刷時に印刷用紙に転写されるトナーの濃度を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す制御ブロック図である。
【図２】カラー電子写真記録装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】トナーセンサ出力値とＳＰ及びＤＢバイアス電圧との関係を示す説明図である。
【図４】第３の実施の形態による制御ブロック図である。
【図５】現像装置交換時の空回転時間と画像濃度との関係図である。
【図６】第３の実施の形態による空回転処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２画像形成部
７帯電ローラ
８ａ現像ローラ
８ｃスポンジローラ
８ｅトナーセンサ
４１制御回路
４１ａＭＰＵ
４１ｂメモリ

Claims

印刷前に帯電部、現像部に電圧を印加しながら感光体とともに空回転させる画像形成装置において、
前記現像部のトナー残量を検出するトナー残量検出器を有し、
前記空回転を行うときに前記トナー残量検出器が検出するトナー残量が前記現像部に新規のトナーが供給されたことを示す第１のトナー残量以上であるとき、前記現像部に印加する電圧を印刷時に印加する電圧より絶対値で高くすることを特徴とする画像形成装置。
前記現像部は、前記感光体の近傍に設けられた現像ローラと該現像ローラにトナーを供給するスポンジローラからなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記現像ローラに印加する電圧より、前記スポンジローラに印加する電圧が絶対値で高いことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記空回転を行うときに前記トナー残量検出器が検出するトナー残量がトナーニアエンドを示す第２のトナー残量以下であるとき、前記現像部に印加する電圧を印刷時に印加する電圧より絶対値で低くすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記空回転を行うときに前記帯電部には、前記現像ローラに印加する電圧と同等な電圧を印加することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
複数のローラに巻掛けられ、前記感光体と対向するように配設されたキャリアベルトを有し、
前記空回転において前記キャリアベルトが１周以上送られることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。