JP4532935B2

JP4532935B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4532935B2
Application number: JP2004055982A
Authority: JP
Inventors: 吉輝海田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-03-01
Also published as: JP2005249830A

Description

本発明は、プリンタもしくは複写機等の画像形成装置に関し、特にイニシャルクリーニング制御に関するものである。

転写ローラを清掃し、転写材（記録紙ともいう）の裏汚れを防止する技術が多数提案されている。例えば、下記特許文献１には電源投入時にトナーが転写ローラから像担持体へ向かう方向の電界を形成する技術が記載されている。

以下、従来のクリーニング制御について説明する。まず、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置などの電子写真方式を用いて画像形成を行う画像形成装置において、像担持体（感光体）上にレーザを照射して静電潜像を形成し、トナー画像を転写手段（中間転写ベルトなど）に現像し、その後、転写材に転写する画像形成装置がある。転写手段上の残留トナーのクリーニングを行う場合、前記画像形成装置は、像担持体と、像担持体に接触する転写手段を駆動させ、また残留トナーを転写手段から像担持体へ逆転写するように帯電させるクリーニングローラを転写手段に接するように設置する。すると転写手段の駆動に従って搬送される残留トナーはクリーニングローラによって転写手段から像担持体へ逆転写するように帯電される。そして、残留トナーは転写手段から像担持体に逆転写し、像担持体に逆転写した残留トナーは像担持体上のクリーニング手段（ブレード）により回収される。
特開平１−３１６７７５号公報

画像形成装置の印字動作において、転写手段から転写材への転写を行った場合、通常は、転写手段上には転写しきれなかった残トナーが付着する。前記転写材への転写時は残トナーが付着することは前提とされているため、転写と同時にクリーニング制御を実行する。ところが、ドアオープン検出時あるいは電源ＯＦＦ時に関しては、印字中などで転写手段上にトナーが付着している状態でドアオープンあるいは、電源ＯＦＦを実行されたのか、それとも転写手段上にトナーが付着してない状態でドアオープンあるいは、電源ＯＦＦを実行されたのかがわからない。そのため、ドアクローズ検出時、あるいは電源ＯＮ時には、毎度クリーニング制御を実行する。しかしながら、転写手段上にトナーが付着していない状態で、ドアクローズ検出時あるいは、電源ＯＮ時は、必要のないクリーニング制御が実行されてしまう問題がある。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、不必要なクリーニング制御を省略することのできる画像形成装置を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次ぎの（１）のとおりに構成する。

（１）像担持体に担持されたトナー像を転写手段により転写材に転写する画像形成装置において、
前記像担持体及び前記転写手段をクリーニングするクリーニング手段と、
ドアの閉鎖状態から開放状態への変化又は電源ＯＦＦにより動作が中断されることによって再開後にクリーニングが必要となる動作を開始するときにクリーニングの実行要を示す情報を記憶し、且つ前記動作が前記ドアの閉鎖状態から開放状態への変化又は電源ＯＦＦによって中断されることなく完了しクリーニング済みの状態になることに応じてクリーニングの実行不要を示す情報を記憶する記憶手段と、
ドア開閉検出手段によりドアの開放状態から閉鎖状態への変化が検出されたとき或いは画像形成装置の電源がＯＮされたことに応じて、前記記憶手段に、前記クリーニングの実行要を示す情報が記憶されているか、前記クリーニングの実行不要を示す情報が記憶されているかを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記クリーニングの実行要を示す情報が記憶されていると判別された場合は、前記判別に引続き実行する印字動作開始準備であるイニシャル制御において、前記クリーニング手段に前記像担持体及び前記転写手段のクリーニングを行わせ、前記判別手段により前記クリーニングの実行不要を示す情報が記憶されていると判別された場合は、前記イニシャル制御において前記クリーニング手段によるクリーニングを省略する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、記憶しておいた画像形成装置の状態に応じてイニシャルクリーニング制御を実行できるため、不必要なイニシャルクリーニング制御を省略することが可能になる。そのため、画像形成装置の寿命の向上や、ドアクローズ検出時、あるいは電源ＯＮ時から印字開始可能な状態になる時間を短縮することができ、ユーザビリティを向上することが出来る。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

まず、実施例１である“カラー電子写真画像形成装置”の全体構成について、図１を参照して概略を説明する。図１は、カラー電子写真画像形成装置の一形態であるカラーレーザビームプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）の全体構成説明図である。本実施例のプリンタは、感光ドラム１００、光学ユニット１０１、帯電ローラ１０２、一次転写ローラ１０３、中間転写体テンションローラ１０４、中間転写体駆動ローラ１０５、クリーニングローラ１０７、現像器保持体１５０、４個の現像器２０１ａ〜ｄ、現像器保持体基準位置検知センサ１３１、搬送ベルト１２１、定着ユニット１２６、給紙トレイ１８０、手差し給紙トレイ１２４、濃度及びタイミングセンサ１３０、２次転写ローラ１２０、排紙ローラ１６２、排紙トレイ１２５及び上部排紙トレイ１２７等を有している。

次に印字に至るまでの工程の概要について説明する。まず、感光ドラム１００上に配置している帯電ローラ１０２によって感光ドラム１００の表面を所望の極性に均一に帯電（例えば−６００Ｖ）させる。次に画像同期信号を基準にコントローラから送出される画像データを基に、光学ユニット１０１を用いてレーザＬで感光ドラム１００上を露光することにより感光ドラム１００上に潜像を形成させる。潜像を可視化する為のプロセス一例を挙げると、例えばＹ（イエロー）用画像形成手段２０１ａにより感光ドラム１００上に形成された潜像を、現像スリーブ１５２に所定の電圧を印加（例えば−３００Ｖ）して感光ドラム１００上の潜像をトナー等による現像剤による現像を行い、感光ドラム１００上に可視化されたトナー像を形成させる。その後、一次転写ローラ１０３により感光ドラム１００上のトナー像を中間転写体に転写を行い、とりあえず画像を保持させる。同様にＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）についても、順次各色用現像器２０１ｂ〜２０１ｄで感光ドラム１００上にそれぞれの画像データに応じた潜像をそれぞれの現像手段のスリーブとトナーにより現像を行うことによりトナー像の形成を行う。前記作業を各色ごとに順次中間転写体３００に形成画像を保持させる。中間転写体３００上の各色の保持トナー像は、所定のタイミングで転写が行われるので中間転写体３００上で多重のトナー像となる。一方最後の画像形成色での現像が終了した後、所定のタイミングで２次転写ローラ１２０とクリーニングローラ１０７を中間転写体駆動ローラ１０５に中間転写体３００を介して当接させる。中間転写体３００に当接させた後、それぞれのローラに高圧（例えば所定のタイミングでトナー像と反対極性（例えばプラス極性）の転写高圧（例えば＋１０００Ｖ）を２次転写ローラ１２０に印加して、またクリーニングローラ１０７には同様にプラス極性の電圧（例えば＋１０００Ｖと矩形波電圧（例えば１ＫＨｚ、２ＫＶｐｐ））印加を行い、中間転写体駆動ローラ１０５には例えば１次転写ローラ１０３と同極性同電位の電圧印加を行い、転写材の搬送を待つ。さらに該トナー像を転写するために別途必要な所定のタイミングで、給紙トレイ１８０からは給紙ローラ１２５もしくは手差し給紙トレイ１２４からは給紙ローラ１２３により転写材を摘出する。摘出した転写材はレジローラ１２２でいったん停止して、中間転写体３００上への最終色の画像形成終了を待つ。最終色の画像形成が終了後所望のタイミングでレジローラ１２２は転写材の再搬送を開始する。搬送された転写材は当接した２次転写ローラ１２０と、中間転写体駆動ローラ１０５で駆動されている中間転写体３００の間に搬送され、中間転写体３００上の多色多重トナー像は中間転写体駆動ローラ１０５と２次転写ローラ１２０に印加されているバイアスの電位差のより転写材上へ転写させる。その後、転写後に中間転写体３００上に残留するトナーはクリーニングローラ１０７によって除去もしくは再チャージを行い、中間転写体３００上の残留トナーは再チャージにより感光ドラム１００へ戻り、感光ドラム１００に接触しているブレード１４１により回収される。ブレード１４１で回収された残留トナーは、不図示の駆動で廃トナーエリア１０８へ蓄積される。転写材への転写が終了した後、クリーニングローラ１０７と２次転写ローラ１２０は中間転写体駆動ローラ１０５より離間させ、次の画像形成に備える。なお、クリーニングされた感光ドラム１００は帯電ローラ１０２により再び感光ドラム１００の表面を所望の極性に均一に帯電させ、次の潜像形成及び現像工程に備える。また、残留トナーをクリーニングした中間転写体３００においても同様である。一方、トナー像を転写させた転写材は搬送ベルト１２１から定着ローラ１２６へ搬送され、転写材へトナー像を定着させる。トナー像を定着した転写材は、上部排紙トレイ１２７もしくは下部排紙トレイ１２５へ排出される。また、手差し給紙トレイ１２４はユーザーの必要に応じ開閉でき、また転写材のサイズに応じてトレイ自体を伸縮させることが出来る。下部排紙トレイ１２５についても同様に排紙トレイのサブステイが伸縮可能である。また、上部排紙トレイも、転写材のサイズに応じて、不図示のストッパーガイドを伸縮することが可能である。以上が本実施例であるカラー画像形成装置の動作の概要である。このカラー画像形成装置を用いると、非常に高精密で色彩の再現性の良いフルカラー画像が得られる。

図２に主制御装置１４０が持つ制御のブロック図を示す。主制御装置１４０は以下のような制御手段を有している。まず、図３を用いてドア開閉検出手段５００について説明する。上カバー１２８が開閉されると、上カバー１２８の一部に配置された突起１２８ａによりインタロックスイッチ１３９を切り替える。それにより、画像形成装置本体の上カバー開閉検知回路１４５の電圧レベルが変化し、主制御装置１４０は本体上カバーが開閉したことを認識する（以下、上カバーの開放を「ドアオープン」、上カバーの閉鎖を「ドアクローズ」と称する）。中間転写体３００は中間転写体駆動モータ制御手段５０１により中間転写体駆動モータ３０１を回転させることで駆動し、さらに前記中間転写体３００に接触かつ従属して回転するクリーニングローラ１０７も駆動する。またクリーニング帯電手段５０２によりクリーニングローラ１０７にプラス極性の電圧を印加させる。そして、１次転写高圧出力手段５０３により１次転写ローラ１０３に電圧を印加させ、前記１次転写ローラ電圧印加と同様に２次転写高圧出力手段５０４により２次転写ローラ１２０に電圧を印加する。２次転写ローラ１２０は２次転写ローラ当接離間手段５０５により中間転写体３００に当接、もしくは中間転写体３００から離間する。また主制御装置１４０は揮発性メモリ５０６を有しており、プリンタの状態情報をプリンタ状態情報記憶手段５０７に記憶させることがでる。イニシャルクリーニング実行判別手段５０８は、前記プリンタ状態情報記憶手段５０７に記憶されているプリンタ状態情報を用いてドアクローズ検出時、及び電源ＯＮ時の印字動作開始準備制御（以下、「イニシャル制御」と称する）において残トナーのクリーニング制御（以下、イニシャル制御におけるクリーニング制御を「イニシャルクリーニング制御」と称する）の実行有無を判別する。図１の説明の中で、印字動作における中間転写体３００上に残留したトナーのクリーニング制御について説明した。一方、印字動作の途中及び、トナーを現像，転写する制御（例えば現像器や中間転写体ベルトの個体差による現像濃度最適化行う、中間転写体上にトナーによりパッチを描写し、前記パッチの濃度を測定するといった濃度測定検知制御）の途中にドアオープン、もしくは電源ＯＦＦをした場合、中間転写体３００、感光ドラム１００、及び２次転写ローラ１２０は汚れている可能性があるため、ドアクローズ検出時、及び電源ＯＮ時のイニシャル制御においてイニシャルクリーニング制御を行う必要がある。

ここで、イニシャルクリーニング制御について説明する。まず中間転写体駆動モータ制御手段５０１により中間転写体駆動モータ３０１を駆動し中間転写体３００を駆動させ、同時に２次転写ローラ当接離間手段５０５により２次転写ローラ１２０を前記中間転写体３００に当接させ、前記２次転写ローラ１２０にプラス電荷を印加することで前記２次転写ローラ１２０上に付着している残留トナーを前記中間転写体３００に付着させる。同時にクリーニングローラ１０７により、前記中間転写体３００上の残留トナーを再チャージして感光ドラム１００へ戻し、感光ドラム１００に接触しているブレード１４１により回収する。ブレード１４１で回収された残留トナーは、不図示の駆動で廃トナーエリア１０８へ蓄積される。以上がイニシャルクリーニング制御についての説明である。

図４に、ドアオープンを検出し、その後ドアクローズ検出時に実行されるイニシャル制御について示す。まず、ドアオープンを検出し（Ｓ１０）、その後ドアクローズを検出した（Ｓ１１）場合、イニシャル制御を開始する（Ｓ１２）。イニシャル動作が開始されたら直ちに揮発性メモリに記憶されているドアオープン検出時のプリンタ状態を確認して（Ｓ１３）、記憶されている情報がイニシャルクリーニング制御実行要求であった場合にはイニシャルクリーニング制御を実行し（Ｓ１５）、イニシャルクリーニング制御実行不要であった場合にはイニシャルクリーニング制御を省略し、イニシャル動作を終了する（Ｓ１６）。

次に揮発性メモリ５０６にプリンタ状態情報を記憶させるプリンタ状態情報記憶タイミングについて図５を用いて説明する。まず、プリンタの電源がＯＦＦされると揮発性メモリに記憶されている情報は不定になってしまうため、電源ＯＮされた場合（Ｓ２０）には、図４で説明したイニシャルクリーニング制御の実行が必要になるため、揮発性メモリにイニシャルクリーニング制御実行要求の情報を記憶させる（Ｓ２１）。その後プリンタの印字動作開始準備のためイニシャル制御が実行される（Ｓ２２）。イニシャル制御が終了した時はイニシャルクリーニング制御により転写手段及び感光ドラムはクリーニングされているため、揮発性メモリ５０６にイニシャルクリーニング制御不要の情報を記憶させる（Ｓ２３）。ここで、外部コントローラからプリントの指示がされた場合（Ｓ２４）、揮発性メモリにイニシャルクリーニング制御実行要求が記憶され（Ｓ２５）、その後印字動作が開始される（Ｓ２６）。印字動作が終了（Ｓ２７）した時には、図１で説明したようにクリーニングが行われているため、揮発性メモリにイニシャルクリーニング制御実行不要の情報を記憶させる（Ｓ２８）。

また、印字動作と同様に、外部コントローラからトナーを現像，転写する制御が指示された場合（Ｓ２９）、揮発性メモリにクリーニング制御実行要求を記憶させ（Ｓ３０）トナーを現像，転写制御が開始され（Ｓ３１）、前記トナーを現像，転写する制御が終了すると（Ｓ３２）、揮発性メモリにクリーニング実行省略情報を記憶させる（Ｓ３３）。前述のタイミングでプリンタ状態情報を記憶することにより、ドアオープンが任意のタイミングで発生してもイニシャル制御におけるイニシャルクリーニング制御の実行有無を判別することが出来る。

以上説明したように、本実施例によれば、ドアオープン、ドアクローズ検出時のクリーニング制御が不必要な場合には、クリーニング制御を省略することができ、イニシャル動作時間の短縮を実現できるため、ユーザビリディ及び、装置の寿命を向上させることが可能になる。

本実施例で用いる画像形成装置の概略構成を示す側面断面図、ドア開閉検出手段は、それぞれ実施例１の図１，図３に示すとおりなので、図１，図３を援用する。また、ドアクローズ検出時、及び電源ＯＮ時のイニシャル制御におけるイニシャルクリーニング制御についての説明は実施例１に記載しているため、ここでは説明を省略する。

図６に主制御装置１４０−２が持つ制御のブロック図を示す。主制御装置１４０−２は以下のような制御手段を有している。まず、図３を用いてドア開閉検出手段５００について説明する。上カバー１２８が開閉されると、上カバー１２８の一部に配置された突起１２８ａによりインタロックスイッチ１３９を切り替える。それにより、画像形成装置本体の上カバー開閉検知回路１４５の電圧レベルが変化し、主制御装置１４０−２は本体上カバーが開閉したことを認識する（以下、上カバーの開放を「ドアオープン」、上カバーの閉鎖を「ドアクローズ」と称する）。中間転写体３００は中間転写体駆動モータ制御手段５０１により中間転写体駆動モータ３０１を回転させることで駆動し、さらに前記中間転写体３００に接触かつ従属して回転するクリーニングローラ１０７も駆動する。またクリーニング帯電手段５０２によりクリーニングローラ１０７にプラス極性の電圧を印加させる。そして、１次転写高圧出力手段５０３により１次転写ローラ１０３に電圧を印加させ、前記１次転写ローラ電圧印加と同様に２次転写高圧出力手段５０４により２次転写ローラ１２０に電圧を印加する。２次転写ローラ１２０は２次転写ローラ当接離間手段５０５により中間転写体３００に当接、もしくは中間転写体３００から離間する。また主制御装置１４０−２は不揮発性メモリ５０９を有しており、プリンタの状態情報をプリンタ状態情報記憶手段５０７に記憶させることがでる。イニシャルクリーニング実行判別手段５１０は、前記プリンタ状態情報記憶手段５０７に記憶されているプリンタ状態情報を用いてドアクローズ検出時、及び電源ＯＮ時のイニシャル制御において、イニシャルクリーニング制御の実行有無を判別する。

図７に、電源ＯＮ後に実行されるイニシャル制御について示す。まず、画像形成装置の電源がＯＮされると（Ｓ４０）、イニシャル制御を開始する（Ｓ４１）。イニシャル動作が開始されたら直ちに不揮発性メモリ５０９に記憶されている電源ＯＦＦ時のプリンタ状態を確認して（Ｓ４２）記憶されている情報がイニシャルクリーニング制御実行要求であった場合にはイニシャルクリーニング制御を実行し（Ｓ４４）、イニシャルクリーニング制御実行不要であった場合にはイニシャルクリーニング制御を省略し、イニシャル動作を終了する（Ｓ４５）。

次に不揮発性メモリ５０９にプリンタ状態情報を記憶させるプリンタ状態情報記憶タイミングについて図８を用いて説明する。電源ＯＮされ（Ｓ５０）、その後プリンタの印字動作開始準備のためイニシャル制御が実行される（Ｓ５１）。イニシャル制御が終了した時はイニシャルクリーニング制御により転写手段及び感光ドラムはクリーニングされているため、不揮発性メモリ５０９にイニシャルクリーニング制御不要の情報を記憶させる（Ｓ５２）。ここで、外部コントローラからプリントの指示がされた場合（Ｓ５３）、不揮発性メモリ５０９にイニシャルクリーニング制御実行要求が記憶され（Ｓ５４）、その後印字動作が開始される（Ｓ５５）。印字動作が終了（Ｓ５６）した時には、図１で説明したようにクリーニングが行われているため、不揮発性メモリ５０９にイニシャルクリーニング制御実行不要の情報を記憶させる（Ｓ５７）。また、印字動作と同様に、外部コントローラからトナーを現像，転写する制御が指示された場合（Ｓ５８）、不揮発性メモリ５０９にクリーニング制御実行要求を記憶させ（Ｓ５９）、トナーを現像，転写制御が開始され（Ｓ６０）、前記トナーを現像、転写する制御が終了したら（Ｓ６１）、不揮発性メモリ５０９にクリーニング実行省略情報を記憶させる（Ｓ６２）。

以上のタイミングでプリンタ状態情報を不揮発性メモリ５０９に記憶することにより、画像形成装置の電源ＯＦＦが任意のタイミングで発生してもイニシャル制御におけるイニシャルクリーニング制御の実行有無を判別することが出来る。

以上説明したように、本実施例によれば、不揮発性メモリ５０９に電源ＯＦＦ時のプリンタ状態情報を記憶させ、電源ＯＮ時に前記不揮発性メモリ５０９に記憶されたプリント状態情報を用いることにより、イニシャル制御においてイニシャルクリーニング制御の有無を判別し、イニシャルクリーニング制御が不必要な場合には、イニシャルクリーニング制御を省略することによりイニシャル制御動作時間の短縮を実現できるため、ユーザビリディ及び、装置の寿命を向上させることが可能になる。

実施例１の概略構成を示す断面図実施例１における主制御装置の制御ブロック図ドア開閉部の断面図実施例１におけるドアクローズ検出時のイニシャル制御を示すフローチャート実施例１におけるプリンタ情報記憶タイミングを示すフローチャート実施例２における主制御装置の制御ブロック図実施例２の電源ＯＮ時のイニシャル制御を示すフローチャート実施例２におけるプリンタ情報記憶タイミングを示すフローチャート

符号の説明

１００感光ドラム
１０７クリーニングローラ
１２０２次転写ローラ
１４０主制御装置
３００中間転写体
５０６揮発性メモリ
５０９不揮発性メモリ

Claims

像担持体に担持されたトナー像を転写手段により転写材に転写する画像形成装置において、
前記像担持体及び前記転写手段をクリーニングするクリーニング手段と、
ドアの閉鎖状態から開放状態への変化又は電源ＯＦＦにより動作が中断されることによって再開後にクリーニングが必要となる動作を開始するときにクリーニングの実行要を示す情報を記憶し、且つ前記動作が前記ドアの閉鎖状態から開放状態への変化又は電源ＯＦＦによって中断されることなく完了しクリーニング済みの状態になることに応じてクリーニングの実行不要を示す情報を記憶する記憶手段と、
ドア開閉検出手段によりドアの開放状態から閉鎖状態への変化が検出されたとき或いは画像形成装置の電源がＯＮされたことに応じて、前記記憶手段に、前記クリーニングの実行要を示す情報が記憶されているか、前記クリーニングの実行不要を示す情報が記憶されているかを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記クリーニングの実行要を示す情報が記憶されていると判別された場合は、前記判別に引続き実行する印字動作開始準備であるイニシャル制御において、前記クリーニング手段に前記像担持体及び前記転写手段のクリーニングを行わせ、前記判別手段により前記クリーニングの実行不要を示す情報が記憶されていると判別された場合は、前記イニシャル制御において前記クリーニング手段によるクリーニングを省略する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。