JP5566162B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
(画像形成装置)
図1は、実施例1における画像形成装置100の断面図である。画像形成装置100の装置本体101は、画像形成部10と、画像形成部10の上方に配置された画像読取部11とを有する。装置本体101の上部には、自動原稿送り装置12及び表示部(表示手段)14が設けられている。自動原稿送り装置12は、原稿を画像読取部11へ搬送する。画像読取部11は、原稿の画像を読み取る。読み取られた画像情報は、画像形成部10へ送られる。画像形成部10は、画像読取部11により読み取られた画像情報又は外部装置から送られた画像情報に基づいて、記録媒体に画像を形成する。
図2は、画像形成装置100の画像形成部10の拡大断面図である。画像形成部10は、感光体ドラム31を有する。感光体ドラム31は、表面に有機光導電体からなる光導電層を有する。感光体ドラム31は、画像形成動作中に、矢印Aで示す方向に一定の速度で回転させられる。画像形成のために、まず、前露光器(除電器)52は、前回の画像形成後に感光体ドラム31の上に残っている電荷を除去する。次に、帯電装置(帯電手段)51は、感光体ドラム31の表面を均一に帯電する。露光装置50は、画像情報に従って変調されたレーザービームを、感光体ドラム31の光導電層に照射して、感光体ドラム31の表面上に静電潜像を形成する。その後、現像器33によって、感光体ドラム31上の静電潜像に現像剤(以下、トナーという。)を付着させ、静電潜像を現像剤像(以下、トナー像という。)として可視像化する。一方、シート58は、シート収納部34、35、36、37、又はシートデッキ15からシート搬送路を通って画像形成部10へ搬送される。シート58は、レジストローラ44によりトナー像とタイミングを合わせて感光体ドラム31と転写帯電器55との間の転写部へ搬送される。転写帯電器55は、シート58を帯電させて、感光体ドラム31上のトナー像をシート58へ転写する。その後、分離帯電器54は、感光体ドラム31とシート58との分離性を上げる為に、シート58を帯電させる。感光体ドラム31から分離されたシート58は、搬送ベルト59によって、定着装置60の定着ローラー32と加圧ローラー43との間の定着ニップへ搬送される。定着ローラー32は、矢印Cで示す方向に回転させられる。定着装置60は、定着ローラー32の温度を検出するサーミスタ56を有する。定着ローラー32は、サーミスタ56の検出値に従って温調される。定着装置60において、シート58上の未定着のトナー像は、溶融されて、シート58に定着される。トナー像を定着されたシート58は、排紙センサ(不図示)を通って装置本体101の外へ排出される。一方、転写されずに感光体ドラム31上に残ったトナーは、ドラムクリーナー53によって掻き取られる。感光体ドラム31上の残存電荷を除去するために、前露光器52によって感光体ドラム31に全面光照射を行い、次の画像形成に備える。
図3は、感光体ドラム31と帯電装置51を感光体ドラム31の軸線方向に見た断面図である。帯電装置51は、コロナ放電により感光体ドラム31の表面を帯電する非接触帯電方式の帯電装置である。帯電装置51は、感光体ドラム31の軸線方向に沿って延在しており、感光体ドラム31の表面に対向して配置されている。帯電装置51は、放電ワイヤ61、グリッド電極62、シールドケーシング63、及び遮蔽部材80を有する。放電ワイヤ61は、感光体ドラム31の軸線方向に沿って延在しており、シールドケーシング63の内部に配置されている。シールドケーシング63は、感光体ドラム31に向って開口する開口部63aが設けられている。グリッド電極62は、シールドケーシング63の開口部63aの付近で、放電ワイヤ61と感光体ドラム31との間に配置されている。グリッド電極62は、メッシュ状の板材である。遮蔽部材80は、グリッド電極62と感光体ドラム31との間を遮蔽することができるように構成されている。遮蔽部材80は、帯電装置51の開口部51aを閉じる閉位置と、開口部51aを開く開位置とをとることができる。制御部200は、制御手段としてのCPU(制御装置)86と、放電ワイヤ高圧電源70と、グリッド高圧電源71とを有する。グリッド電極62は、グリッド高圧電源71に電気的に接続されている。グリッド高圧電源71は、グリッド電極62に所定の電圧を印加する。放電ワイヤ61は、放電ワイヤ高圧電源70に電気的に接続されている。放電ワイヤ高圧電源70とグリッド高圧電源71は、CPU86により制御される。CPU86は、グリッド電極62の電位および放電ワイヤ61の電流を制御する。放電ワイヤ高圧電源70は、放電ワイヤ61へ一定の電流を流すようにCPU86により制御され、放電ワイヤ61の周りにコロナ放電を持続させる。コロナ放電により発生したイオンは、グリッド電極62を介して感光体ドラム31に到達する。感光体ドラム31に到達するイオン量は、グリッド電極62の電位により制御される。シールドケーシング63は、コロナ放電を感光体ドラム31以外の方向へ向けないようにするものである。シールドケーシング63の電位が所定の電圧以上に上がらないようにするために、シールドケーシング63は、グリッド電極62と同じ電位の部分に接続され、もしくは、バリスタを介して接地電位(GND)の部分と接続されている。本実施例において、グリッド電極62は、グリッド高圧電源71に接続され、所定の電圧が印加されるように構成されている。グリッド電極62は、バリスタを介して装置本体101の接地電位の部分に接続され、グリッド電極62の電位がバリスタ電圧以上に上がらないようにしてもよい。グリッド電極62は、感光体ドラム31の表面から数百μmから1mm程度離れて配置されている。グリッド電極62と感光体ドラム31の表面との間の距離が大きいほど放電ワイヤ61に流す電流値を大きくする必要がある。放電ワイヤ61に流す電流値を大きくするためには、放電ワイヤ高圧電源70の容量を大きくする必要がある。したがって、グリッド電極62と感光体ドラム31の表面との間の距離は、できるだけ小さいほうがよい。画像流れを発生させるオゾン生成物は、放電ワイヤ61と感光体ドラム31との間で生成される。画像流れの原因となるオゾン生成物が放電ワイヤ61から感光体ドラム31の表面へ流れないようにするため、遮蔽部材80が設けられている。
図4は、実施例1の感光体ドラム31と帯電装置51を感光体ドラム31の軸線31aに対して垂直な方向に見た断面図である。図4(A)は、遮蔽部材80が帯電装置51の開口部51aを開いた開位置OPを示す図である。図4(B)は、遮蔽部材80が帯電装置51の開口部51aを閉じた閉位置CPを示す図である。遮蔽部材80は、折り畳み式の伸縮自在な蛇腹である。遮蔽部材80の一端部80aは、シールドケーシング63の一端部63aに固定されている。遮蔽部材80の他端部80bは、支持板83に固定されている。支持板83は、ネジ軸84に螺合されている。ネジ軸84は、遮蔽部材駆動装置としての遮蔽部材駆動モータ(遮蔽部材駆動手段)85に接続されている。ネジ軸84が遮蔽部材駆動モータ85によって回転されると、ネジ軸84と支持板83との螺合によって、支持板83は、感光体ドラム31の軸線31aに沿う方向に移動される。図4(A)に示すように、支持板83がシールドケーシング63の一端部63aに位置しているときに、遮蔽部材80は、帯電装置51の開口部51aを開いた開位置OPをとる。開位置(所定位置)OPは、感光体ドラム31を回転させたときに遮蔽部材80が感光体ドラム31に巻き込まれることがないように遮蔽部材80を退避させる退避位置である。図4(B)に示すように、支持板83がシールドケーシング63の他端部63bに位置しているときに、遮蔽部材80は、帯電装置51の開口部51aを閉じた閉位置CPをとる。図4(A)に示すように、遮蔽部材80が開位置OPをとるときに、遮蔽部材80及び支持板83は、感光体ドラム31の画像領域31bの範囲外に退避している。制御部200は、CPU(制御装置)86と、遮蔽部材駆動回路87と、バックアップRAM88と、位置検出回路89と、ドラム駆動回路92とを有する。遮蔽部材駆動モータ85は、遮蔽部材駆動回路87に接続されている。遮蔽部材駆動回路87は、CPU86に接続されている。CPU86は、遮蔽部材駆動回路87を制御して、遮蔽部材駆動モータ85を正転及び逆転させる。遮蔽部材駆動モータ85の正転により、遮蔽部材80を閉位置から開位置OPへ移動させる。遮蔽部材駆動モータ85の逆転により、遮蔽部材80を開位置から閉位置CPへ移動させる。すなわち、遮蔽部材駆動モータ85の正転と逆転を切り替えることによって、遮蔽部材80を閉位置CPから開位置OPへおよび開位置OPから閉位置CPへ移動させることができる。
遮蔽部材80を開閉させる通常シーケンスについて説明する。本実施例においては、節電モードに移行した後に所定時間が経過した場合と、装置本体101の電源がシャットダウンされた場合とに、遮蔽部材80は、開位置OPから閉位置CPへ移動させられる。上記の場合以外のときは、遮蔽部材80は、通常、開位置OPにある。その理由は、プリントジョブが開始されたときに、遮蔽部材80を移動させなくてもよいからである。装置本体101の動作中に、もし、遮蔽部材80が閉位置CPにあるとすると、プリントジョブが開始されたときに感光体ドラム31を帯電させるために遮蔽部材80を開位置OPへ移動させなければならない。遮蔽部材80を開位置OPへ移動させるために必要な時間の分だけプリント開始が遅くなってしまう。また、オゾン生成物の発生量は、感光体ドラム31の吸水量が多いほど多くなる。装置本体101の動作中は、定着装置60からの熱によって感光体ドラム31が加熱されているので、オゾン生成物の発生量は少ない。これに対して、節電モード中やシャットダウン後は、装置本体101内の温度が下がるので、オゾン生成物が発生しやすい。さらに、節電モード中は、節電モードに移行した後すぐに、使用者の操作によって通常モードへ復帰される可能性もある。このような場合に、遮蔽部材80の開閉を行うこととすると、遮蔽部材駆動モータ85が頻繁に駆動されることになるので、遮蔽部材駆動モータ85が早く劣化する。そこで、本実施例では、節電モードに移行した後、装置本体101内の温度がある程度低下する数時間(所定時間)後に遮蔽部材80を開位置OPから閉位置CPへ移動させる。
図5は、実施例1の節電モード時のシーケンスを示すフローチャートである。節電モード時にCPU86が行う遮蔽部材80の制御動作を図5に示すフローチャートを用いて説明する。装置本体101がスタンバイ状態にあるときに(S501)、遮蔽部材80の閉動作を開始させるためのタイマTime1を0に初期化する(Time1=0)(S502)。節電モードに移行したら(S503のYES)、タイマTime1の計時を開始する(S504)。CPU86は、タイマTime1が所定値T1以上になったか否かを判断する(S505)。所定値T1は、装置本体101内の温度がある所定の温度以下になると見込まれる数時間に予め設定されている。タイマTime1が所定値T1以上になったら(S505のYES)、遮蔽部材駆動モータ85により遮蔽部材80を閉位置CPへ移動させて(S506)、次の動作へ移行する(S507)。
装置本体101の電源がシャットダウンされたときは、遮蔽部材80は、開位置OPから閉位置CPへ移動させられる。
また、帯電装置51の放電ワイヤ61の定期的な交換は、装置本体のシャットダウン時に行われる。放電ワイヤ61に異物が付着すると画像不良を生じることがあるため、サービスマンが定期的にメンテナンスを行う。メンテナンスの際に、サービスマンが遮蔽部材80を移動させることがある。この場合に、装置本体101の次回の起動時に、遮蔽部材80が閉位置CPにあるか開位置OPにあるかを正確に判断することができない場合がある。遮蔽部材80が開位置OP以外の位置にあるときに、感光体ドラム31が回転すると、遮蔽部材80が感光体ドラム31に巻き込まれ、感光体ドラム31に傷を付けるおそれがある。特に、遮蔽部材80が画像領域31b内にあるときには、感光体ドラム31が回転されないようにする必要がある。
図6は、実施例1の装置本体の起動時のシーケンスを示すフローチャートである。図6のフローチャートを用いて、装置本体101が起動されたときに、CPU86が行う制御を説明する。装置本体の電源がオンされて装置本体101が起動し始めたら(S601)、遮蔽部材80の開動作にかかる時間を計時するタイマTime2を0に初期化する(Time2=0)(S602)。遮蔽部材80を開位置OPへ向けて移動させるために遮蔽部材駆動モータ85の正転を開始する(S603)。タイマTime2の計時を開始する(S604)。CPU86は、位置センサ90の論理値が開位置を示しているか否かを判断する(S605)。位置センサ90の論理値が開位置を示していると判断したら(S605のYES)、遮蔽部材駆動モータ85を停止する(S606)。このとき、遮蔽部材80が画像領域31bの範囲外にあると判断できるので、CPU86は、ドラム駆動モータ91の回転を開始し(S607)、次のシーケンスへ移行する(S608)。本実施例によれば、メンテナンスにおいて遮蔽部材80が開位置OP以外の位置へ移動させられたとしても、装置本体101の起動時に遮蔽部材80を開位置OPへ移動させる。遮蔽部材80が開位置OPにあると判断されたときに、ドラム駆動モータ91によって感光体ドラム31を駆動させるので、遮蔽部材80が、回転する感光体ドラム31に巻き付く可能性を低減できる。
以下に、実施例2の画像形成装置について述べる。実施例2の画像形成装置、帯電装置、遮蔽部材、及び制御部の構成は、実施例1とほぼ同様である。実施例2において、実施例1の構成と同様の構成については、同様の参照符号を付して説明を省略する。
図8は、位置センサ90の動作を確認するシーケンスのフローチャートである。装置本体101の起動時に、位置センサ90の理論値が開位置を示しているか閉位置を示しているかを判断する。位置センサ90の論理値が開位置を示している場合には、位置センサ90の動作を確認するための制御を開始する(S901)。タイマTime3を0に初期化する(Time3=0)(S902)。遮蔽部材80を閉位置CPへ向けて移動させるために遮蔽部材駆動モータ85の逆転を開始する(S903)。タイマTime3の計時を開始し(S904)、タイマTime3の計時が所定時間T31を経過したか否かを判断する(S905)。所定時間T31は、図4(B)に示すように遮蔽部材80が帯電装置51の開口部51aを十分に覆うために必要な時間でもよいが、図4(C)に示すように支持板83の遮光板93が位置センサ90を抜けるまでに必要な時間でもよい。タイマTime3の計時が所定時間T31を経過したときは(S905のYES)、位置センサ90の論理値が閉位置を示しているか否かを判断する(S906)。位置センサ90の論理値が閉位置を示しているときは(S906のYES)、遮蔽部材駆動モータ85が正常に駆動され、かつ位置センサ90が正常に動作していると認識できる。遮蔽部材80を開位置OPへ向けて移動させるために遮蔽部材駆動モータ85の正転を開始する(S907)。一方、位置センサ90の論理値が開位置を示しているときは(S906のNO)、位置センサ90、遮蔽部材駆動モータ85、または、遮蔽部材駆動回路87が故障していると判断する。遮蔽部材駆動モータ85を停止すると共に異常であること示すエラーを表示部14に表示する(S914)。ステップS907で遮蔽部材駆動モータ85によって遮蔽部材80の開位置OPへの移動を開始した後、再度、タイマTime3の計時を開始する(S908)。タイマTime3の計時が所定時間T32を経過したか否かを判断する(S909)。所定時間T32は、遮蔽部材80が開位置OPへ到達するのに必要な時間、または、それ以上の時間に設定されている。タイマTime3の計時が所定時間T32を経過したときは(S909のYES)、位置センサ90の論理値が開位置を示しているか否かを判断する(S910)。位置センサ90の論理値が閉位置を示しているときは(S910のNO)、S906でNOの判断の場合と同様に、遮蔽部材駆動モータ85を停止すると共に異常であること示すエラーを表示部14に表示する(S914)。一方、位置センサ90の論理値が開位置を示しているときは(S910のYES)、遮蔽部材駆動モータ85が正常に駆動され、かつ位置センサ90が正常に動作していると認識できる。遮蔽部材駆動モータ85を停止する(S911)。遮蔽部材80は、正常に開位置OPにあると認識できるので、ドラム駆動モータ91の回転を開始し(S912)、次のシーケンスへ移行する(S913)。
以下に、実施例3の画像形成装置について述べる。実施例3の画像形成装置、帯電装置、遮蔽部材、及び制御部の構成は、実施例1とほぼ同様である。実施例3において、実施例1の構成と同様の構成については、同様の参照符号を付して説明を省略する。
まず、遮蔽部材80の閉動作シーケンスにおけるバックアップRAM88のフラグの値の書き換えを説明する。図9は、実施例3の遮蔽部材の閉動作シーケンスを示すフローチャートである。装置本体101が節電モードに移行した後、又は、装置本体101の電源がオフされたときに、CPU86は、遮蔽部材80の閉動作シーケンスを開始する(S1101)。遮蔽部材80の閉動作シーケンスを開始したときに、閉時間を計時するタイマTime4を0に初期化する(Time4=0)(S1102)。バックアップRAM88のフラグの値を0に書き換える(S1103)。その後、遮蔽部材80を閉位置CPへ向けて移動させるために遮蔽部材駆動モータ85の逆転を開始する(S1104)。タイマTime4の計時を開始し(S1105)、タイマTime4の計時が所定時間T4を経過したか否かを判断する(S1106)。所定時間T4は、図4(B)に示すように遮蔽部材80が帯電装置51の開口部51aを十分に覆うために必要な時間である。タイマTime4の計時が所定時間T4を経過したら(S1106のYES)、位置センサ90の論理値が閉位置を示しているか否かを判断する(S1107)。位置センサ90の論理値が閉位置を示していれば(S1107のYES)、遮蔽部材駆動モータ85が正常に駆動されて遮蔽部材80が正常に閉位置CPにあると判断できる。遮蔽部材駆動モータ85を停止し(S1108)、閉動作シーケンスを終了する(S1110)。一方、ステップS1107で、位置センサ90の論理値が開位置を示しているときは(S1107のNO)、位置センサ90、遮蔽部材駆動モータ85、または、遮蔽部材駆動回路87が故障していると判断する。遮蔽部材駆動モータ85を停止すると共に異常であることを示すエラーを表示部14に表示する(S1109)。
図10は、実施例3の装置本体の起動時のシーケンスの切り替えを示す表である。装置本体101の起動時に、バックアップRAM88のフラグの値と位置センサ90の論理値とに基づいて、シーケンスを切り替える。
装置本体101の起動時に、位置センサ90の論理値が閉位置を示している場合は、図10の表に示すように、バックアップRAM88のフラグの値が0であるか1であるかにかかわらず、CPU86は、図11のフローチャートに示すシーケンスを開始する。位置センサ90の論理値が閉位置を示している場合は、通常、遮蔽部材駆動モータ85の前回の動作は、遮蔽部材80を閉位置CPへ向って移動させる動作であるので、バックアップRAM88のフラグの値は0である。しかし、バックアップRAM88の値が1となっているときは、遮蔽部材駆動モータ85の前回の動作は、遮蔽部材80を開位置OPへ移動させる動作であったことを示しているため、バックアップRAMのフラグの値が位置センサ90の論理値と一致していない。この条件は、装置本体101が動作していない間に、メンテナンス等によって遮蔽部材80が閉じられた可能性があるということを示している。
装置本体101の起動時に、位置センサ90の論理値が開位置を示しており、且つ、バックアップRAM88のフラグの値が0である場合は、図10の表に示すように、CPU86は、図12のフローチャートに示すシーケンスを開始する。位置センサ90の論理値が開位置を示している場合は、通常、遮蔽部材駆動モータ85の前回の動作は、遮蔽部材80を開位置OPへ移動させる動作であるので、バックアップRAM88のフラグの値は1である。しかし、バックアップRAM88のフラグの値が0となっているときは、遮蔽部材駆動モータ85の前回の動作は、遮蔽部材を閉位置CPへ移動させる動作であったことを示しているため、バックアップRAMのフラグの値が位置センサ90の論理値と一致していない。この条件は、装置本体101が動作していない間に、メンテナンス等によって遮蔽部材80が開かれた可能性があることを示している。
装置本体101の起動時に、位置センサ90の論理値が開位置を示しており、且つ、バックアップRAM88のフラグの値が1である場合は、図10の表に示すように、遮蔽部材80の動作を行わない。この条件においては、装置本体101の起動後、遮蔽部材80の動作を行わずに、すぐに、ドラム駆動モータ91によって感光体ドラム31の回転を開始することができる。これによって、装置本体101の起動時間を短くすることができる。論理値が開位置を示し且つフラグの値が1である条件は、装置本体101の電源が前回停止されたときに遮蔽部材80が開位置OPにあり、且つ、その後、装置本体101が動作していない間に遮蔽部材80が閉位置CPへ移動されていないことを示している。装置本体101の電源が前回オフされたときに遮蔽部材80が開位置OPへ移動されなかった原因としては、装置本体101の電源が停電などで停止されたために正規のシャットダウンシーケンスを行うことができなかったことなどが考えられる。
Claims (3)
- 回転可能な感光体の表面を帯電及び露光することにより静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像することにより前記感光体の上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
前記感光体に対向する開口部を有し、前記感光体を帯電するコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器の前記開口部を開閉する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記開口部を閉じる閉位置と前記開口部を開く開位置との間で移動させる駆動手段と、
前記遮蔽部材が前記開位置に位置することを検出した場合に所定の信号を出力する検出手段と、
操作者に通知するための表示手段と、
前記検出手段から前記所定の信号が出力された場合には前記感光体の回転を許容するように制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前回の前記駆動手段による動作が前記開口部を閉じる動作である場合であるにもかかわらず前記検出手段から前記所定の信号が出力された場合に、前記遮蔽部材を前記開口を閉じる方向へ移動させるために前記駆動手段を動作させ、前記駆動手段の動作を開始しても前記検出手段から前記所定の信号が出力されている場合、前記表示手段にエラー表示を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前回の前記駆動手段による動作が前記開口部を閉じる動作である場合であるにもかかわらず前記検出手段から前記所定の信号が出力された場合に、前記遮蔽部材を前記開口を閉じる方向へ移動させるための前記駆動手段の動作を開始した後に前記所定の信号が出力されなくなった場合、前記遮蔽部材を前記開位置に移動させて前記感光体の回転を許容することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記駆動手段による前記開口部を閉じる動作を行ったことを記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記前回の前記駆動手段による動作の情報を前記記憶手段から取得することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Priority Applications (7)
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