説明

画像形成方法及び画像形成装置

【課題】本発明の目的は、コロナ帯電器により発生するオゾンや窒素酸化物等の放電生成物による画像ムラ問題の発生を解決し、更にトナー飛散等を発生させない放電生成物を除去できる画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
【解決手段】電子写真感光体上に放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器により帯電電位を付与し、帯電電位を付与された電子写真感光体上に露光手段により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像手段によりトナー像に顕像化した後、該トナー像を転写手段により転写媒体に転写し、その後、有機感光体に残留するトナーをクリーニング手段により除去する画像形成方法において、所定画像形成終了後に、電子写真感光体の回転を停止させ、静止した電子写真感光体上に、前記コロナ帯電器が画像形成時とは逆極性の放電を所定時間行う画像形成方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式の画像形成装置としては、帯電部、露光部、現像部、転写部、クリーニング部等を周囲に有する像担持体上にトナー像を形成し、トナー像を静電的に転写材等の記録媒体に転写する画像形成装置が知られている。
【0003】
一般に、像担持体としては製造上及び装置の小型化等の利点からドラムタイプが主流であり、その表面には感光体として最近はOPC(有機光導電体)感光体が積層されたタイプが主流となっており、該ドラムの周囲に上記の帯電部、露光部、現像部、転写部、クリーニング部等が処理の順番に従って配設されている。
【0004】
帯電手段である帯電部は像担持体に所定の表面電位を付与する時に高電圧をかけてコロナ放電を起こさせるため、空気中の酸素が分解してオゾンや窒素酸化物等の放電生成物が発生する。
【0005】
高濃度のオゾンは異臭を伴い呼吸障害等が生じるなど人体に対しても有害であり、オゾンや窒素酸化物等を装置内に滞留させると、像担持体表面へのこれらオゾンや窒素酸化物の付着や蓄積により、静電画像が劣化し、トナー画像流れや画像ぼけ等の画像異常が発生する。
【0006】
OPC感光体は負帯電性の感光体が主流であり、過帯電により絶縁破壊が起こりやすいので、この過帯電を防止する為、帯電部の帯電極にグリッド電圧を印加するグリッド電極を設け、コロナイオン流の制御を行い、感光体に到達するイオン量を前記グリッド電極で制御している。
【0007】
このようにグリッド電極を設けた帯電極は、特にオゾンや窒素酸化物の発生も多くなり、一般にオゾンや窒素酸化物は感光体に悪影響を与えるためオゾンや窒素酸化物を感光体側に流さないように帯電極のシールドケースの一部にスリットを形成し、画像形成装置内に設けられた排気ファンにより、できるだけ早く機内のオゾンや窒素酸化物を排出するように設けられている。
【0008】
しかしながら、画像形成時に帯電部から発生したオゾンや窒素酸化物は、ダクトを使って、オゾンフィルターを通して除去し、ファンにより機外に排出する方法によっても、完全に除去することは困難であり、画像形成を中止し、待機状態になっても、オゾンや窒素酸化物は帯電極近辺に浮遊している。
【0009】
そのため、像担持体(以降、感光体という)が待機状態で停止していると、感光体の幅方向(感光体の回転方向に対し90度方向)に対して、帯電極のシールドケース開口部と対向した感光体表面は、前記浮遊しているオゾンや窒素酸化物等の放電生成物に多大に晒されることとなり、帯電極の長手方向と一致した帯状の感光体表面で、電子写真特性の劣化(帯電電位の低下、静電画像のボケ等)が進み、帯状の画像欠陥を発生させる。
【0010】
例えば、低湿環境における待機時に帯電部の帯電極やオゾン排出経路からのオゾンや窒素酸化物が漏れ出し像担持体表面に付着すると、画像形成時ラインスクリーンハーフトーン露光{200lpi(line per inch)}において露光した領域の電位が周囲に流れ、露光部の現像コントラスト電位が小さくなると共に、流れた露光領域外の電位もかぶり補正電位(V0)から現像DCバイアス電位(Vdc)以下に下がらず、トナーが現像されずトナー付着量が少ないため、その部分が白い帯状の画像濃度むらとなってしまう。
【0011】
一方、ドットスクリーンハーフトーン露光(600lpi)において露光した領域の電位が周囲に流れ、露光ドット間距離が短くドットが接近しているため、露光部の現像コントラスト電位の低下量が低く抑えられると共に、露光領域外の電位もビーム径の広がりのため、元々VhからVdc近辺まで下がっている状態で電荷が流れてくるので現像DCバイアス電位(Vdc)以下になるため、トナーが現像過多となりトナー付着量が多くなり、その部分が黒い帯状の画像濃度むらとなってしまう。
【0012】
従来、このような問題に対しては、画像形成装置の画像形成の待機時に、装置の昇温を制御する冷却ファンの作動により、一定時間毎に感光体ドラムをクリーニング部幅以上に回動させ、転写材に転写された画像の濃度ムラ発生の防止を図っているが、十分に解決し得ていない(特許文献1)。
【0013】
又、画像形成時の帯電極による放電生成物を除去するために、画像形成枚数に応じて、画像形成の帯電性とは逆極性の帯電を、回転する感光体上に放電するという技術も公開されている(特許文献2)。しかしながら、回転する感光体に放電すると、逆帯電した感光体が現像ブラシと接触摩擦することになり、現在主流の負帯電反転現像の画像形成プロセスでは、逆帯電(正帯電)した感光体と負帯電トナーが接触摩擦することになり、トナー飛散やキャリア飛散が発生するという問題が発生している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】特開2000−75567号公報
【特許文献2】特開2010−145852号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
本発明の目的は、上記で述べた課題を解決することであり、更に、詳しくは、コロナ帯電器により発生するオゾンや窒素酸化物等の放電生成物による画像ムラ問題の発生を解決し、更にトナー飛散等を発生させない放電生成物を除去できる画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明者等は前述の課題を解決すべく鋭意検討した結果、スコロトロン型の放電型コロナ帯電器を用いた画像形成方法において、画像形成終了後に、感光体の回転を停止し、該感光体上にコロナ帯電器が作像時とは逆極性の電荷を放電することにより、帯電器直下の帯状の濃度ムラや像流れの発生の抑制が可能となり、極めて良好な電子写真画像が得られ、且つ、トナー飛散が少なく、機内汚れの少ない画像形成方法が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0017】
即ち、本願発明は以下の構造を有する画像形成方法及び画像形成装置により達成される。
【0018】
1.少なくとも電子写真感光体上に放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器により帯電電位を付与し、帯電電位を付与された電子写真感光体上に露光手段により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像手段によりトナー像に顕像化した後、該トナー像を転写手段により転写媒体に転写し、その後、有機感光体に残留するトナーをクリーニング手段により除去する画像形成方法において、所定画像形成終了後に、電子写真感光体の回転を停止させ、静止した電子写真感光体上に、前記コロナ帯電器が画像形成時とは逆極性の放電を所定時間行うことを特徴とする画像形成方法。
【0019】
2.少なくともコロナ放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器、電子写真感光体、像露光手段、現像手段、転写又は分離手段、クリーニング手段を有する画像形成装置において、所定画像形成終了後に電子写真感光体の回転を停止させ、前記コロナ帯電器に画像形成時とは逆極性の放電を生じさせる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【0020】
本願発明の画像形成方法及び画像形成装置を用いることにより、帯電極の放電生成物が原因となる画像ボケ状の画像欠陥及び感光体に逆帯電することによるトナー飛散等の画像欠陥を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一例である画像形成装置の断面図である。
【図2】本願発明の画像形成装置内の制御系を示すプロセス制御部のブロック図である。
【図3】実施例における帯電制御の動作シーケンス図である。
【図4】実施例1の逆極性帯電制御動作のフローチャートである。
【図5】実施例2の逆極性帯電制御動作のフローチャートである。
【図6】実施例3の逆極性帯電制御動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本願発明の画像形成方法は、少なくとも電子写真感光体上に放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器により帯電電位を付与し、帯電電位を付与された電子写真感光体上に露光手段により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像手段によりトナー像に顕像化した後、該トナー像を転写手段により転写媒体に転写し、その後、有機感光体に残留するトナーをクリーニング手段により除去する画像形成方法において、画像形成終了後に、電子写真感光体の回転を停止させ、静止した電子写真感光体上に、前記コロナ帯電器が画像形成時とは逆極性の放電を所定時間行うことを特徴とする。
【0023】
ここで、前記の所定画像形成終了後とは、1回の操作或いはプリント指示(1JOB)の画像形成で行う画像形成終了(1枚とは限らず、数枚、数千枚等の印刷画像の作製)後または、累積枚数での画像形成終了後のいずれかである。
【0024】
以下、本願発明を詳細に説明する。
【0025】
図1は本発明の一例である画像形成装置の断面図である。
【0026】
図1において1は像担持体である感光体ドラム(感光体)で、有機感光層をドラム上に塗布し、その上に本発明の樹脂層を塗設した感光体で、接地されて時計方向に駆動回転される。2はスコロトロンの帯電器で、感光体ドラム1周面に対し一様な帯電をコロナ放電によって与えられる。この帯電器2による帯電に先だって、前画像形成での感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いた帯電前露光部8による露光を行って感光体周面の除電をしてもよい。
【0027】
帯電器には高圧制御ユニット30から帯電ワイヤ2a、グリットワイヤ2bにそれぞれ、帯電電流、グリット電圧が出力される。そして、該高圧制御ユニットは、これら帯電電流、グリット電圧の出力の実行をプロセス制御部100の制御信号を受けて行う。
【0028】
感光体への一様帯電の後、像露光器3により画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の像露光器3は図示しないレーザーダイオードを露光光源とする。回転するポリゴンミラー、fθレンズ等を経て反射ミラーにより光路を曲げられた光により感光体ドラム上の走査がなされ、静電潜像が形成される。
【0029】
その静電潜像は次いで現像器4で現像される。感光体ドラム1周縁にはトナーとキャリアとから成る二成分現像剤或いは一成分現像剤を内蔵した現像器4が設けられていて、マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ41によって現像が行われる。現像器4内部は現像剤攪拌搬送部材44、43、搬送量規制部材42等から構成されており、現像剤は攪拌、搬送されて現像スリーブに供給されるが、その供給量は該搬送量規制部材42により制御される。該現像剤の搬送量は適用される有機電子写真感光体の線速及び現像剤比重によっても異なるが、一般的には20〜200mg/cmの範囲である。
【0030】
現像剤は、例えば前述のフェライトをコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、前述のスチレンアクリル系樹脂を主材料としてカーボンブラック等の着色剤と荷電制御剤と本発明の低分子量ポリオレフィンからなる着色粒子に、シリカ、酸化チタン等を外添したトナーとからなるもので、現像剤は搬送量規制部材によって層厚を規制されて現像域へと搬送され、現像が行われる。この時通常は感光体ドラム1と現像スリーブ41の間に直流バイアス、必要に応じて交流バイアス電圧をかけて現像が行われる。また、現像剤は感光体に対して接触あるいは非接触の状態で現像される。
【0031】
転写手段である転写装置5では、ここでは、トナー像を記録紙に直接転写する転写手段を図示したが、中間転写手段を用いた転写手段でもよい。
【0032】
即ち、記録紙Pは画像形成後、転写のタイミングの整った時点で、図示しない給紙ローラーの回転作動により転写域へと給紙される。
【0033】
転写域において、転写手段5は転写のタイミングに同期して感光体ドラム1に転写ローラー5aが圧接され、給紙された記録紙Pを挟着して転写される。
【0034】
次いで記録紙Pは転写ローラーとほぼ同時に圧接状態とされた分離手段5bによって分離され、感光体ドラム1の周面により分離して定着装置11に搬送され、熱ローラー11aと圧着ローラー11bの加熱、加圧によってトナーを溶着したのち排紙ローラーを介して装置外部に排出される。なお前記の転写ローラ5a及び分離手段5bは記録紙Pの通過後感光体ドラム1の周面より退避離間して次なるトナー像の形成に備える。
【0035】
一方記録紙Pを分離した後の感光体ドラム1は、クリーニング装置6のブレード6aの圧接により残留トナーを除去・清掃し、又、クリーニングローラー6bによる紙粉除去後、再び帯電前露光器8による除電と帯電器2による帯電を受けて次なる画像形成のプロセスに入る。
【0036】
以下に、電子写真感光体と帯電器について、詳しく述べる。
【0037】
(感光ドラム1)本願発明に係わる電子写真感光体は、回転ドラム型の電子写真感光体(感光ドラム)である。この感光ドラム1は負帯電特性のOPC(有機感光体)が好ましく、その層構成も負帯電型の層構成で形成された感光層を有していることが好ましい。感光ドラム1は直径20〜200mmが好ましく、中心支軸(不図示)を中心に100〜700mm/secのプロセススピード(周速度)をもってドラム駆動部(モータ)40の駆動力により矢印方向に回転駆動される。(帯電器)本実施例では、図1に示すように帯電手段としてコロナ帯電器2が設けられている。コロナ帯電器2は、帯電ワイヤ2aに外部電源が接続され、バイアスが印加されることでコロナ放電を発生させ、感光ドラム1を帯電する。本実施例では、コロナ帯電器2により感光ドラム表面は、−650Vに帯電される。帯電ワイヤ2aにはステンレススチール、ニッケル、タングステンを用いるのが良い。本実施例においては金属の中で非常に安定性の高いタングステンを帯電ワイヤに使用した。タングステンを帯電ワイヤに使用することで、加熱、オゾン環境下という苛酷な条件下で、安定したコロナ放電を行う事ができ、長期間に亘り安定性を確保することができる。帯電ワイヤ2aは、電気的なシールド作用の役目を有するステンレス鋼(以下、SUSと称す)から成る支持筐体2cに一体的に設けられた絶縁材料から成る保持部材によって一定の張力で保持される。そして、保持部材によって帯電ワイヤ2aと支持筐体2cは電気的に絶縁性が保たれている。帯電ワイヤ2aは、高圧電源30に接続されている。帯電ワイヤ2aは直径40μm〜100μmにすることが好ましい。帯電ワイヤ2aの直径が小さすぎると放電によるイオンの衝突で切断してしまう。逆に、帯電ワイヤ2aの直径が大きすぎると安定したコロナ放電を得る為に帯電ワイヤ2aに印加する電圧が高くなってしまう。印加電圧が高いと、オゾンが発生しやすいだけでなく、更に、電源コストが上昇してしまう。本実施例においては、帯電ワイヤ2aの直径は60μmのタングステンワイヤを起用した。帯電ワイヤ2aによりコロナ放電を発生させた電荷に対して高圧電源30に接続された板状グリッド2bのバイアス制御により整流効果を発生させ、感光ドラム1に付与される電荷量を調整し帯電電位が制御される。板状グリッド2bは、感光ドラム1と面する側と、帯電ワイヤ2aと面する側とを貫通する複数の開孔が形成された多孔質形状をしている。板状グリッド2bは、支持筐体2cの開放面に取り付けられ、感光ドラム1の外周面に近接して配置される。以下板状グリッドといった場合、特に説明がない場合でも、上述のようにメッシュ状にグリッドを貫通する複数の開孔が形成されたものを示す。なお、本実施例では、帯電ワイヤ2aに付着した放電生成物等を除去する為のワイヤ清掃部材を配設している。ワイヤ清掃部材が帯電ワイヤ2aと接する部位は帯電ワイヤ2aに押され凹状になっている。ワイヤ清掃部材の形状は矩形に限らず帯電ワイヤ2aの外周形状と同様な円弧状の切込みを入れ帯電ワイヤ2aから抵抗を軽減させてもよい。本実施例では、スポンジを基材表層にゴム層を設けその表層に研磨粒子であるアルミナを塗布し、樹脂結着させた清掃部材を適用した。
【実施例】
【0038】
以下、本願発明の一実施形態を電子写真感光体への帯電制御に関するブロック図、帯電制御フロー及びシーケンスを用いて、説明する。
【0039】
実施例の具体的な条件を下記に示す。
【0040】
画像形成装置:基本的に図1の構造を有する画像形成装置を用いた。
【0041】
感光体ドラムは直径60mmの負帯電型有機感光体。該負帯電型有機感光体は導電性支持体上に中間層を介して、フタロシアニン顔料を含有する電荷発生層とその上に正孔輸送性の電荷輸送層を積層した機能分離型層構成の有機感光体を用いた。
画像形成条件
帯電:帯電ワイヤ2aに−6.0kV、板状グリット2bに約−700Vのバイアス電圧を印加し、感光体表面電位を−650Vに帯電した。
露光:レーザー走査方式。半導体レーザー(LD)パワーは300μW。
現像:2成分現像方式。現像器中のトナー濃度質量6%。
クリーニング部:カウンター方式ブレード。
【0042】
画像形成時のプロセススピードは220mm/secに設定した。
【0043】
上記条件の下で、下記の逆極性帯電制御を実行した。
【0044】
(制御部)
図2は本願発明の画像形成装置内の制御系を示すプロセス制御部のブロック図である。図2を基に本実施例で動作させる制御に関する制御フローを述べる。まず、本発明に関する制御系のブロック図について説明する。制御部(CPU)100は、記憶部101と間で情報の交換が可能である。また、制御部100は画像形成装置のドラム駆動部40の動作を制御する。また、環境検知部である温度検知部20と湿度検知部21の出力が制御部100に入力される。また、画像形成装置を操作する操作部200からの信号が制御部100に入力される。また、制御部100は、高圧電源30の動作を制御する。即ち、制御部100は、高圧電源30から帯電器2と現像装置4と転写装置5へのバイアス印加を制御する。また、制御部100は、放電を生じさせる電圧値であって、帯電器2が画像形成時に印加する電圧の極性(通常は負帯電)と逆極性の電圧を帯電器2に印加した状態でドラム駆動部40の動作を停止する機能を有する。次に、本実施例における感光ドラム1上の帯電制御について説明する。図3は実施例における帯電制御の動作シーケンス図である。所定画像形成終了時は図3中の(END)の時点であり、この図では帯電バイアスと像露光、現像バイアス、転写バイアス、前露光が同時に終了しているが、異なる場合は、いずれか最後の動作が終了する時点である。その前後は、前が所定画像形成時、後が所定画像形成終了後を示している。ドラム駆動部40であるドラムモーターは、所定画像形成終了後、少し回転を継続し、感光ドラムが回転を停止する(OFFになる)。帯電器2は所定画像形成終了と同時にOFFとなっており、感光ドラム1の回転停止直後(放電生成物の除去効果を高めるには1分以内が好ましい)に、帯電器2の帯電ワイヤー2aに画像形成持の帯電(負帯電)とは逆極性(正帯電)の高圧帯電を所定時間印加し、感光体ドラムに逆極性の放電が行われる。このことにより、所定画像形成時に帯電器周辺或いは感光体上に蓄積或いは浮遊している負帯電の活性ガス(オゾンやNOx)が中和され、帯電器に沿って発生する感光体の画像ボケや画像流れが防止される。
【0045】
そして、所定時間の帯電ワイヤー2aへの逆極性の印加終了後、帯電ワイヤー2aの逆極性の放電は終了する。ここで、帯電ワイヤー2aに印加する逆極性の電圧は+2.0KVであり、放電を生じさせる電圧値である。この逆極性の制御動作時間内では、露光装置による露光、現像バイアス、転写バイアス、前露光(帯電前露光器、クリーニング前露光器を含む)はOFFとする。但し、帯電が行われない程度のバイアスなら、現像バイアス、転写バイアス等が印加されていても構わない。尚、該逆極性の放電時に感光体ドラムを回転すると、逆極性(正帯電)に帯電した感光体ドラムが現像スリーブ上の負帯電トナーを吸引し、感光体ドラムの回転の遠心力でトナー飛散が発生しやすく、機内汚れが発生する。
【0046】
逆極性制御動作が行われているときは、クリーニング部材であるクリーニングブレード7を離間する構成であってもいい。しかし、本実施例では、逆極性制御動作中、クリーニングブレード7を感光ドラム1に当接させて(クリーニング動作の実行)、逆極性制御が行われるものとする。その理由は、制御実行時において、帯電極近傍に滞留する活性ガス(オゾンやNOx)をクリーニングブレードで形成される隔壁により、帯電器2の近傍に閉じ込められ、逆極性による放電生成物、即ち、活性ガス(オゾンやNOx)の中和効果が増大するためである。尚、感光体を挟んで、クリーニングブレードと反対の位置には現像器4による隔壁が形成されており、これらの複数の隔壁により、活性ガスを帯電器2近傍に閉じ込めて、逆極性の制御動作を行うことが本願発明の効果を高めることができる。本実施例での逆極性帯電制御の例を以下に記す。
〔1〕毎回の所定画像形成終了後、逆極性帯電制御を実行する。
〔2〕1回の印刷枚数が100枚以上の所定画像形成終了後、逆極性帯電制御を実行する。
〔3〕累積枚数が500枚に到達したとき、逆極性帯電制御を実行する。
〔4〕操作部200からの逆極性帯電制御を実行する。
【0047】
先ず、〔4〕による動作は、画像形成装置の操作部に実行指示ボタンが設けられており、ユーザがこのボタンを押すと、20秒間、帯電ワイヤ2aに+2.0kVの電圧が印加されるものである。この間は、画像形成動作は行われない。
【0048】
次に、〔1〕〜〔3〕による逆極性帯電制御動作について以下の実施例1〜実施例3で説明する。
【0049】
実施例1
実施例1では、逆極性帯電制御動作を毎回の所定画像形成終了後実行する。
【0050】
ここで、毎回の所定画像形成とは、JOB単位で行われる画像形成であり、JOB毎の画像形成で、開始から終了までの画像形成である。1個のJOB単位の画像形成の操作で、作製される印刷画像は、1枚でも、100枚でも、各種の枚数が存在する。そこで、各種枚数に対応した逆極性帯電制御を行う。
【0051】
即ち、1個のJOBの画像形成で作製される印刷画像の枚数(N)に対し、N×0.1(秒)の逆極性帯電制御を実行する。但し、N×0.1(秒)が60(秒)以上の場合は全て60(秒)とする(Max:60秒)。
【0052】
このような、条件の逆極性帯電制御動作を図4のフローチャートで説明する。
【0053】
先ず、画像形成装置は、画像形成開始信号が入力されることを待機する待機(スタンバイ)状態にある。この待機状態中にてユーザから1個のJOBの画像形成開始の命令(JOB)の信号が入力されると、制御フローがスタートする。そして、画像形成動作が開始される(S01)。JOB開始判断フラグにより画像形成が開始し、画像形成が実行される。次に、画像形成動作が終了した場合に、JOBの画像形成が終了したか否かの判断、即ち、JOBが終了したか否かの判断が行われる(S02)。JOBの画像形成が終了した場合に、制御部100は、該JOBの画像形成で作製された印刷枚数の情報(N)を記憶部102に残されている印刷枚数情報から入手する(S03)。この情報入手と前後して、感光体ドラムの回転が停止し(S04)、次に、逆極性帯電制御動作の実行が開始される。即ち、次のステップ(S05)で、N×0.1が60未満か否かの判断が行われ、60未満であれば、N×0.1(秒)の逆極性帯電制御動作が実行され(S06)、その後、逆極性帯電制御の終了後は、帯電器への帯電はOFFにされて、待機状態に入る。
【0054】
一方、(S05)ステップの判断、N×0.1が60以上であれば、60(秒)の逆極性帯電制御動作が実行され(S08)、その後、逆極性帯電制御の終了後は、帯電器への帯電はOFFにされて、待機状態に入る。
【0055】
上記(S02)のステップで、JOB単位の画像形成が終了していない場合は、画像形成動作を継続する。
【0056】
本実施例では、逆極性帯電制御の時間は、N×0.1(秒)等に設定したが、これらの設定値は、実施に当たり、適宜変更してもよい。
【0057】
上記実施例の効果の確認を下記のように行った。
[実施例1a]
10℃15%RHの環境下、以下の画像形成のセットランニングを実施した。
【0058】
画像形成の1セット(A+B+C)の構成
A:1回の画像形成がA4紙10枚を10回(AのJOBを10回)、
B:1回の画像形成がA4紙100枚を4回(BのJOBを4回)、
C:1回の画像形成がA4紙1000枚を2回(CのJOBを2回)、
上記1セットを4セット繰り返し、合計1万枚のランニングを実施した。
【0059】
このランニングでは、図4のフローに沿って、上記Aは、画像形成10枚毎に、10×0.1=1(秒)、上記Bは、画像形成100枚毎に、100×0.1=10(秒)、上記Cでは、画像形成1000枚毎に、60(秒)の逆極性帯電制御動作(感光体の回転を停止し、帯電ワイヤー2aに2.0kVのプラス電圧を印加した逆極性帯電制御動作)が実行された。このセットランニングの後、待機状態に入り、7分待機後全面ハーフトーン画像を色出力し、該ハーフトーン画像で下記の画像評価を行った。
[比較例1a]
比較例1aにおいては、実施例1aのセットランニングで各画像形成後の逆極性帯電制御動作を全く行わず、次の画像形成動作に入り、セットランニング終了後、待機状態に入り、7分待機後全面ハーフトーン画像を色出力し、該ハーフトーン画像で下記の画像評価を行った。
[比較例1b]
比較例1bにおいては、実施例1aのセットランニングで、逆極性帯電制御動作中の感光体の回転を停止せず、回転させた状態で行った。セットランニング終了後、待機状態に入り、その後7分待機後全面ハーフトーン画像を色出力し、該ハーフトーン画像で下記の画像評価及びトナー飛散の評価を行った。
画像評価
帯状画像ボケ
◎・・・帯電器直下の帯状画像ボケ(濃度ムラ)発生せず
○・・・帯電器直下の帯状画像ボケ(濃度ムラ)が僅かに発生するが、許容可能
×・・・帯電器直下の帯状画像ボケ(濃度ムラ)が明瞭であり、許容不可能
トナー飛散
上記セットランニング終了後、画像形成装置の機内を開けて、機内汚れを観察した。
◎・・・逆極性帯電動作を入れても、該動作を入れない場合と比較し、現像器周辺のトナー飛散量は変わらず、トナー飛散が少ない。
○・・・逆極性帯電動作を入れると、該動作を入れない場合と比較し、現像器周辺のトナー飛散量は少し増加するが、許容可能
×・・・逆極性帯電動作を入れると、該動作を入れない場合と比較し、現像器周辺のトナー飛散量は顕著に増加し、許容不可能
上記評価の結果、実施例1aでは帯状画像ボケの改善効果は(◎)で、トナー飛散も(◎)で効果が顕著である。一方、比較例1aの評価結果は、帯状画像ボケの発生が明瞭であり(×)許容不可能である。又、比較例1bは、帯状画像ボケの改善効果は(◎)であるが、トナー飛散は(×)であり、機内汚れに問題が発生している。
【0060】
実施例2
実施例2では、1回の印刷枚数が100枚以上のJOBで逆極性帯電制御動作を画像形成終了後実行する。
【0061】
即ち、1回のJOBの印刷枚数が100枚未満であれば、画像形成終了後はそのまま待機状態に入るが、1回のJOBの印刷枚数が100枚以上の場合は、該JOBの画像形成が全て終了した後、逆極性帯電制御動作を実行する。
【0062】
このとき、逆極性帯電制御動作の動作時間は、1回の画像形成で作製される印刷画像の枚数(N)に対し、N×0.1(秒)の逆極性帯電制御を実行する。但し、N×0.1(秒)が60(秒)以上の場合は全て60(秒)とする(Max:60秒)。
【0063】
このような、条件の逆極性帯制御電動作を図5のフローチャートで説明する。
【0064】
先ず、画像形成装置は、画像形成開始信号が入力されることを待機する待機(スタンバイ)状態にある。この待機状態中にてユーザから1個のJOBの画像形成開始の命令(JOB)の信号が入力されると、制御フローがスタートする。そして、画像形成動作が開始される(S01)。JOB開始判断フラグにより画像形成が開始し、画像形成が実行される(S001)。次に、画像形成動作が終了した場合に、JOBの画像形成動作が全て終了したか否かの判断が行われる(S002)。JOBの画像形成が全て終了した場合に、制御部100は、該JOBで作製された印刷枚数の情報(N)を記憶部102に残されている印刷枚数情報から入手する(S003)。この情報入手と前後して、感光体ドラムの回転が停止し(S004)、次のステップ(S005)で、Nが100枚以上か否かの判断が行われる(S005)。該判断結果が100枚以上の場合、N×0.1が60未満か否かの判断が行われ(S006)、60未満であれば、N×0.1(秒)の逆極性帯電制御動作が実行され(S007)、その後、逆極性帯電制御の終了後は、帯電器への帯電はOFFにされて、待機状態(S008)に入る。
【0065】
一方、(S006)ステップの判断、N×0.1が60以上であれば、60(秒)の逆極性帯電制御動作が実行され(S009)、その後、逆極性帯電制御の終了後は、帯電器への帯電はOFFにされて、待機状態(S010)に入る。
【0066】
上記(S002)のステップで、画像形成が終了していない場合は、画像形成動作を継続する。
【0067】
前記(S005)のステップで、Nが100枚未満の場合は、そのまま、待機状態に入る(S011)
本実施例でも設定値、100枚、N×0.1が60(秒)未満等の設定値は、実施に当たり、適宜変更してもよい。
【0068】
上記実施例の効果の確認を下記のように行った。
[実施例2a]
10℃15%RHの環境下、前記実施例1aのセットランニング:合計1万枚のセットランニングを実施した。
【0069】
このランニングでは、図5のフローに沿って、前記Aは、画像形成10枚終了後は、そのまま待機し、次の、画像形成動作にはいり、前記Bは、画像形成100枚毎に、100×0.1=10(秒)、前記Cでは、画像形成1000枚毎に、60(秒)の逆極性帯電制御動作(感光体の回転を停止し、帯電ワイヤー2aに2.0kVのプラス電圧を印加した逆極性帯電制御動作)が実行された。このセットランニングの後、待機状態に入り、7分待機後全面ハーフトーン画像を色出力し、該ハーフトーン画像で前記実施例1aと同様の画像評価及びトナー飛散の評価を行った。
[比較例2a]
比較例2aにおいては、実施例2aのセットランニングで各画像形成後の逆極性帯電制御動作を全く行わず、次の画像形成動作に入り、セットランニング終了後、待機状態に入り、7分待機後全面ハーフトーン画像を色出力し、該ハーフトーン画像で前記の画像評価を行った。
[比較例2b]
比較例2bにおいては、実施例2aのセットランニングで、逆極性帯電制御動作中の感光体の回転を停止せず、回転させた状態で行った。セットランニング終了後、待機状態に入り、その後7分待機後、全面ハーフトーン画像を色出力し、該ハーフトーン画像で前記の画像評価及びトナー飛散の評価を行った。
【0070】
上記評価の結果、実施例2aでは帯状画像ボケの改善効果は(◎)で、トナー飛散も(◎)で効果が顕著である。一方、比較例2aの評価結果は、帯状画像ボケの発生が明瞭であり(×)許容不可能である。又、比較例2bは、帯状画像ボケの改善効果は(◎)であるが、トナー飛散は(×)であり、機内汚れに問題が発生している。
【0071】
実施例3
実施例3では、累積枚数が500枚に到達したとき、逆極性帯電制御を実行する。
【0072】
即ち、画像形成の印刷枚数が累計で500枚毎に、逆極性帯電制御の動作を実行する。この逆極性帯電制御動作を図6のフローチャートを用いて、説明する。
【0073】
先ず、画像形成装置は、画像形成開始信号が入力されることを待機する待機(スタンバイ)状態にある。この待機状態中にてユーザから画像を形成する命令(JOB)の信号が入力されると、制御フローがスタートする。そして、画像形成動作が開始される(S0001)。JOB開始判断フラグにより画像形成が開始した場合、制御部100は逆極性帯電制御用の累積枚数情報Nを取得する(S0002)。この逆極性帯電制御用の累積枚数情報は、前回の逆極性帯電制御の実行終了後からの画像形成枚数を積算するものである。そして、JOBの画像形成動作が続行される(S0003)。該画像形成動作の続行と同時に、累積枚数情報Nが1枚毎の画像形成終了と共に更新され(S0004)、そして、制御部100は、Nが500に到達したか、否かの判断をする(S0005)。Nが500に達していない場合には、(S0003)のステップに戻り、画像形成を続行する。一方、しかし、Nが500に達すると、画像形成動作を一時停止し、ドラム回転を停止して(S0006)、割り込みにて20秒の逆極性帯電制御が開始される(S0007)。そして、累積枚数をクリアし(S0008)、JOBが終了しているか、否かの判断がなされ、JOBが終了していなければ、画像動作が再開される。
【0074】
本実施例では、累積枚数値Nを感光体上に形成された画像を累積した累積画像形成枚数とし閾値500を動作実行の設定値とした。尚、本実施例では累積画像形成枚数を実行設定値として定義したがこれに限定されない。他の方法として累積枚数値Nを感光体上に形成された画像の形成画素数を累積した累積形成画素数に基づく値とし、それに応じた閾値を設定してもなんら問題は無い。あるいは累積枚数値Nを、帯電手段による帯電時間を累積する累積部の機能を有する制御部により累積された累積時間に基づく値として定義し、それに応じた閾値を設定してもなんら問題は無い。
[実施例3a]
10℃15%RHの環境下、前記実施例1aのセットランニング:合計1万枚のセットランニングを実施した。
【0075】
このセットランニングでは、図6のフローに沿って、画像形成で印刷される累積枚数が500に到達した時点で、JOBの途中であっても、感光体の回転を停止し、前記図3に図示されたシーケンスの逆極性帯電制御動作が実行される。この逆極性帯電制御動作の時間は全て、20秒である。このセットランニングの後、待機状態に入り、7分待機後全面ハーフトーン画像を色出力し、該ハーフトーン画像で前記実施例1aと同様の画像評価及びトナー飛散の評価を行った。
[比較例3a]
比較例3aにおいては、実施例3aのセットランニングでの累積枚数500枚毎の逆極性帯電制御動作を全く行わず、次の画像形成動作に入り、セットランニング終了後、待機状態に入り、7分待機後全面ハーフトーン画像を色出力し、該ハーフトーン画像で前記の画像評価を行った。
[比較例3b]
比較例3bにおいては、実施例3aのセットランニングで、逆極性帯電制御動作中の感光体の回転を停止せず、回転させた状態で行った。セットランニング終了後、待機状態に入り、その後7分待機後、全面ハーフトーン画像を色出力し、該ハーフトーン画像で前記の画像評価及びトナー飛散の評価を行った。
【0076】
上記評価の結果、実施例3aでは帯状画像ボケの改善効果は(◎)で、トナー飛散も(◎)で効果が顕著である。一方、比較例3aの評価結果は、帯状画像ボケの発生が明瞭であり(×)許容不可能である。又、比較例3bは、帯状画像ボケの改善効果は(○)であるが、トナー飛散は(×)であり、帯状画像ボケの改善効果も20秒の逆極性帯電動作では改善効果が小さく、機内汚れにも問題が発生している。
【0077】
以上、本願発明の実施例について説明したが、本願発明は前記実施例に何ら限定されるものではなく、本願発明の技術思想内で、あらゆる変形が可能である。
【符号の説明】
【0078】
1 感光体ドラム(又は感光体)
2 帯電器
2a 帯電ワイヤ
2b 板状グリット
2c 支持筺体
3 像露光器
4 現像器
41 現像スリーブ
42 搬送量規制部材
43 現像剤攪拌搬送部材
44 現像剤攪拌搬送部材
5 転写手段(転写装置)
5a 転写ローラー
5b 分離手段
6 クリーニング装置
8 帯電前露光器
11 定着装置
11a 熱ローラー
11b 圧着ローラー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも電子写真感光体上に放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器により帯電電位を付与し、帯電電位を付与された電子写真感光体上に露光手段により静電潜像を形成し、該静電潜像を現像手段によりトナー像に顕像化した後、該トナー像を転写手段により転写媒体に転写し、その後、有機感光体に残留するトナーをクリーニング手段により除去する画像形成方法において、所定画像形成終了後に、電子写真感光体の回転を停止させ、静止した電子写真感光体上に、前記コロナ帯電器が画像形成時とは逆極性の放電を所定時間行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項2】
少なくともコロナ放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器、電子写真感光体、像露光手段、現像手段、転写又は分離手段、クリーニング手段を有する画像形成装置において、所定画像形成終了後に電子写真感光体の回転を停止させ、前記コロナ帯電器に画像形成時とは逆極性の放電を生じさせる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−155128(P2012−155128A)
【公開日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−13894(P2011−13894)
【出願日】平成23年1月26日(2011.1.26)
【出願人】(303000372)コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Fターム(参考)】