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図面 (9)

課題

感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去する。

解決手段

画像形成装置に、静電潜像担持する表面を形成する感光層を備えた感光体と、表面に当接又は近接して配置された帯電部材と、直流電圧交流電圧とを重畳した振動電圧を帯電部材に印加して表面を帯電させる電圧印加部と、表面に当接して配置され、表面を摺擦する摺擦部材と、摺擦部材にトナーを供給し、摺擦部材に表面を所定時間摺擦させるリフレッシュ処理を行う処理実行部と、帯電部材から感光体に流れる電流電流値を検出する電流検出部と、電圧印加部によって帯電部材に印加させた振動電圧及び前記電流値に基づき、表面に付着した放電生成物の電気特性導出する特性導出部と、リフレッシュ処理の終了時に、前記電気特性に応じて、処理実行部にリフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する処理制御部と、を備える。

概要

背景

従来から、プリンター複写機等の画像形成装置では、静電潜像担持する表面を形成する十〜数十μmの感光層を備えた感光体が用いられている。このような感光体を用いた画像形成装置では、画像流れと呼ばれる現象が発生することがある。画像流れとは、画像がかすれたり、画像の周囲が滲んだようになる現象である。

画像流れは、感光体の表面の表面抵抗が低下することによって発生する。具体的には、導電部材からの放電によって、硝酸イオンアンモニウムイオン等の放電生成物が感光体の表面に付着し、これらの放電生成物が空気中の水分を吸収してイオン化すると、感光体の表面抵抗が低下する。表面抵抗が低下した感光体の表面に形成された静電潜像は、周囲に流れて電位低下を起こし、境界不明瞭になる。その結果、画像流れに至る。

この画像流れの発生を抑制するため、感光体の表面を摺擦するためのクリーニングローラー(摺擦ローラー)を感光体の表面に接触させて配置し、高湿環境下での電源立ち上げ時等にリフレッシュ処理を行うことが知られている。リフレッシュ処理とは、クリーニングローラーを感光体の回転速度よりも速い回転速度で回転させながら、クリーニングローラーに所定量のトナーを供給して、クリーニングローラーに感光体の表面を一定時間摺擦させる処理である。これにより、感光体の表面に付着した放電生成物を積極的に除去することが知られている。リフレッシュ処理を実行するタイミングは、感光体周辺湿度によって一意的に定められる。また、特許文献1では、感光体周辺の温度及び湿度の空気環境に応じて、リフレッシュ処理時のトナーの供給量を変化させることが提案されている。

概要

感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去する。画像形成装置に、静電潜像を担持する表面を形成する感光層を備えた感光体と、表面に当接又は近接して配置された帯電部材と、直流電圧交流電圧とを重畳した振動電圧を帯電部材に印加して表面を帯電させる電圧印加部と、表面に当接して配置され、表面を摺擦する摺擦部材と、摺擦部材にトナーを供給し、摺擦部材に表面を所定時間摺擦させるリフレッシュ処理を行う処理実行部と、帯電部材から感光体に流れる電流電流値を検出する電流検出部と、電圧印加部によって帯電部材に印加させた振動電圧及び前記電流値に基づき、表面に付着した放電生成物の電気特性導出する特性導出部と、リフレッシュ処理の終了時に、前記電気特性に応じて、処理実行部にリフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する処理制御部と、を備える。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされた発明であり、感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去できる画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

静電潜像担持する表面を形成する感光層を備えた感光体と、前記表面に当接又は近接して配置された帯電部材と、直流電圧交流電圧とを重畳した振動電圧を前記帯電部材に印加して前記表面を帯電させる電圧印加部と、前記表面に当接して配置され、前記表面を摺擦する摺擦部材と、前記摺擦部材にトナーを供給し、前記摺擦部材に前記表面を所定時間摺擦させるリフレッシュ処理を行う処理実行部と、前記帯電部材から前記感光体に流れる電流電流値を検出する電流検出部と、前記電圧印加部によって前記帯電部材に印加させた前記振動電圧及び前記電流値に基づき、前記表面に付着した放電生成物電気特性導出する特性導出部と、前記リフレッシュ処理の終了時に、前記電気特性に応じて、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する処理制御部と、を備える画像形成装置

請求項2

前記処理制御部は、前記特性導出部が導出した前記電気特性の変化量が所定量以上である場合、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させ、前記変化量が前記所定量未満である場合、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を終了させる請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記電気特性は、インピーダンスである請求項1又は2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記振動電圧と前記電流との位相差を検出する位相差検出部を更に備え、前記特性導出部は、更に前記位相差に基づき、前記電気特性として、前記放電生成物の抵抗値を導出する請求項1又は2に記載の画像形成装置。

請求項5

前記振動電圧と前記電流との位相差を検出する位相差検出部を更に備え、前記特性導出部は、更に前記位相差に基づき、前記電気特性として、前記放電生成物の静電容量を導出する請求項1又は2に記載の画像形成装置。

請求項6

前記感光層は、アモルファスシリコンにより構成されている請求項1から5の何れか一項に記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、感光体の表面を帯電させる画像形成装置に関する。

背景技術

0002

従来から、プリンター複写機等の画像形成装置では、静電潜像担持する表面を形成する十〜数十μmの感光層を備えた感光体が用いられている。このような感光体を用いた画像形成装置では、画像流れと呼ばれる現象が発生することがある。画像流れとは、画像がかすれたり、画像の周囲が滲んだようになる現象である。

0003

画像流れは、感光体の表面の表面抵抗が低下することによって発生する。具体的には、導電部材からの放電によって、硝酸イオンアンモニウムイオン等の放電生成物が感光体の表面に付着し、これらの放電生成物が空気中の水分を吸収してイオン化すると、感光体の表面抵抗が低下する。表面抵抗が低下した感光体の表面に形成された静電潜像は、周囲に流れて電位低下を起こし、境界不明瞭になる。その結果、画像流れに至る。

0004

この画像流れの発生を抑制するため、感光体の表面を摺擦するためのクリーニングローラー(摺擦ローラー)を感光体の表面に接触させて配置し、高湿環境下での電源立ち上げ時等にリフレッシュ処理を行うことが知られている。リフレッシュ処理とは、クリーニングローラーを感光体の回転速度よりも速い回転速度で回転させながら、クリーニングローラーに所定量のトナーを供給して、クリーニングローラーに感光体の表面を一定時間摺擦させる処理である。これにより、感光体の表面に付着した放電生成物を積極的に除去することが知られている。リフレッシュ処理を実行するタイミングは、感光体周辺湿度によって一意的に定められる。また、特許文献1では、感光体周辺の温度及び湿度の空気環境に応じて、リフレッシュ処理時のトナーの供給量を変化させることが提案されている。

先行技術

0005

特開2004−347662号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかし、近年、オゾン発生量を低減するため、コロトロンスコロトロン方式等の感光体の表面に非接触で配置される帯電部材に代わり、感光体の表面に接触又は近接して配置された帯電ローラー等の帯電部材を用いて感光体の表面を帯電させることが行われている。このため、近年、感光体の表面がより近接して放電を受け、感光体の表面が摩耗劣化し易くなっている。その結果、放電生成物が付着し易くなり、画像流れも生じ易くなっている。

0007

上記特許文献1等の従来技術では、リフレッシュ処理の実行タイミングやリフレッシュ処理時のトナーの供給量が感光体周辺の空気環境に応じて定められているため、感光体の摩耗劣化の度合によっては、リフレッシュ処理の実行回数やリフレッシュ処理時のトナーの供給量が不十分となり、放電生成物を十分に除去できない虞がある。または、感光体の摩耗劣化の度合によっては、リフレッシュ処理の実行回数が過剰となり、ユーザー待機させる時間が長くなる虞がある。また、リフレッシュ処理時のトナーの供給量が過剰となり、トナーを無駄に消費する虞がある。

0008

本発明は、上記事情に鑑みてなされた発明であり、感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去できる画像形成装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明による画像形成装置は、静電潜像を担持する表面を形成する感光層を備えた感光体と、前記表面に当接又は近接して配置された帯電部材と、直流電圧交流電圧とを重畳した振動電圧を前記帯電部材に印加して前記表面を帯電させる電圧印加部と、前記表面に当接して配置され、前記表面を摺擦する摺擦部材と、前記摺擦部材にトナーを供給し、前記摺擦部材に前記表面を所定時間摺擦させるリフレッシュ処理を行う処理実行部と、前記帯電部材から前記感光体に流れる電流電流値を検出する電流検出部と、前記電圧印加部によって前記帯電部材に印加させた前記振動電圧及び前記電流値に基づき、前記表面に付着した放電生成物の電気特性導出する特性導出部と、前記リフレッシュ処理の終了時に、前記電気特性に応じて、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する処理制御部と、を備える。

0010

本構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部によって帯電部材に印加させた振動電圧及び電流検出部が検出した電流値に基づき導出された、感光体の表面に付着した放電生成物の電気特性に応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるが決定される。このため、感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の電気特性として把握し、当該把握した電気特性に応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。これにより、感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去することができる。

0011

また、前記処理制御部は、前記特性導出部が導出した前記電気特性の変化量が所定量以上である場合、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させ、前記変化量が前記所定量未満である場合、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を終了させることが好ましい。

0012

放電生成物の電気特性の変化量が所定量以上である場合、感光体の表面に付着した放電生成物がリフレッシュ処理によって一定量以上除去され、放電生成物の電気特性に変化が見られたと考えられる。本構成によれば、この場合、リフレッシュ処理が再実行される。このため、再実行されたリフレッシュ処理によって、感光体の表面に付着した放電生成物を更に除去することができる。

0013

一方、前記変化量が所定量未満となった場合、感光体の表面に付着した放電生成物がリフレッシュ処理によって十分に除去され、放電生成物の電気特性に変化が見られなくなったと考えられる。本構成によれば、この場合、リフレッシュ処理が終了される。このため、不要にリフレッシュ処理を再実行することを回避して、適切にリフレッシュ処理を終了することができる。

0014

したがって、本構成によれば、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。これにより、感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去することができる。

0015

また、前記電気特性は、インピーダンスであることが好ましい。

0016

本構成によれば、感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物のインピーダンスとして把握し、当該把握したインピーダンスに応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

0017

または、前記振動電圧と前記電流との位相差を検出する位相差検出部を更に備え、前記特性導出部は、更に前記位相差に基づき、前記電気特性として、前記放電生成物の抵抗値を導出してもよい。

0018

本構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部によって帯電部材に印加させた振動電圧、電流検出部が検出した電流値及び位相検出部が検出した位相差に基づき導出された放電生成物の抵抗値に応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるかが決定される。このため、感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の抵抗値として把握し、当該把握した抵抗値に応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

0019

または、前記振動電圧と前記電流との位相差を検出する位相差検出部を更に備え、前記特性導出部は、更に前記位相差に基づき、前記電気特性として、前記放電生成物の静電容量を導出してもよい。

0020

本構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部によって帯電部材に印加させた振動電圧、電流検出部が検出した電流値及び位相検出部が検出した位相差に基づき導出された放電生成物の静電容量に応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるかが決定される。このため、感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の静電容量として把握し、当該把握した静電容量に応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

0021

また、前記感光層は、アモルファスシリコンにより構成されていてもよい。

0022

本構成によれば、アモルファスシリコンにより構成された感光層を備えた感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の電気特性として把握し、当該把握した電気特性に応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。これにより、当該感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去することができる。

発明の効果

0023

本発明によれば、感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去できる画像形成装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0024

本発明の画像形成装置の一実施形態に係るプリンターの概略構成図である。
画像形成部を概略的に示す部分拡大図である。
帯電装置の構成を概略的に示す部分拡大図である。
プリンターの電気的な構成を示すブロック図である。
感光体ドラムの表面に付着した放電生成物の等価回路図である。
帯電電圧帯電電流波形を示す図である。
リフレッシュ処理の制御の動作を示すフローチャートである。
リフレッシュ処理の実行回数と放電生成物のインピーダンスとの関係の一例を表すグラフである。

実施例

0025

<第一実施形態>
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態に係るプリンター1の概略構成図である。図1に示すように、プリンター1は、画像形成部2と、給紙部90と、定着部20と、用紙排出トレイ99と、環境センサー98と、操作部50と、を備えている。

0026

画像形成部2は、用紙に画像を形成する。図2は、画像形成部2を概略的に示す部分拡大図である。図2に示すように、画像形成部2は、感光体ドラム3(感光体)、感光体ドラム3の周囲に配設された帯電装置4、露光装置5、現像装置6、転写装置7及びクリーニング装置8を備えている。

0027

感光体ドラム3は、所定方向(例えば、図2では時計回り)に回転可能に支持された円筒体である。感光体ドラム3は、例えばアモルファスシリコンにより構成された十〜数十μmの厚さを有する感光層を備えている。感光層は、静電潜像及びこの静電潜像に従ったトナー像を担持する表面を形成する。尚、感光層は、アモルファスシリコンに限らず、セレン砒素有機化合物等により構成されてもよい。

0028

帯電装置4は、感光体ドラム3の表面に当接して対向配置された帯電ローラー41(帯電部材)を備えている。帯電ローラー41は、表面が感光体ドラム3の表面と当接しながら従動回転しつつ、感光体ドラム3へ電荷を付与する。これにより、帯電装置4は、帯電ローラー41に対して相対移動する感光体ドラム3の表面を一様に帯電させる。

0029

露光装置5は、レーザービーム出射する図略のレーザーダイオードを備えている。露光装置5は、後述の記憶部140に記憶されている画像データに基づいて、レーザーダイオードから出力されたレーザービームLを、帯電装置4によって一様に帯電された感光体ドラム3の表面に照射する。これによって、露光装置5は、感光体ドラム3の表面上に静電潜像を形成する。

0030

現像装置6は、現像ローラー61と、トナー収納部62と、規制ブレード63と、を備えている。現像ローラー61は、感光体ドラム3と非接触で対向配置されている。トナー収納部62は、トナーを収納する。規制ブレード63は、トナー収納部62から現像ローラー61に供給されるトナー量が適正量となるように規制する。規制ブレード63は、現像ローラー61の表面に所謂磁気ブラシの状態で付着するトナーに対し、当該トナーを穂切りしてトナーの層厚を規制する。現像装置6は、感光体ドラム3の表面に形成された静電潜像上に、現像ローラー61の表面に付着したトナーを供給することにより、静電潜像をトナー像として顕在化させる。

0031

転写装置7は、感光体ドラム3に対向配置される転写ローラー71を備えている。転写装置7は、符号Aで示す矢印方向に搬送されてきた用紙Pを転写ローラー71によって感光体ドラム3に押し当てた状態で、感光体ドラム3の表面に顕在化されたトナー像を用紙P上に転写させる。

0032

クリーニング装置8は、感光体ドラム3の表面に当接して配置されたクリーニングローラー81(摺擦部材)及びクリーニングブレード82を備えている。クリーニングローラー81は、感光体ドラム3と同方向に回転可能に支持されている。クリーニングローラー81は、感光体ドラム3よりも速い回転速度で回転することにより、転写装置7による転写後の感光体ドラム3の表面に残留しているトナーを機械的に除去する。クリーニングブレード82は、感光体ドラム3の表面に当接された端部によって、感光体ドラム3の表面に残留しているトナーを機械的に除去する。

0033

クリーニングローラー81は、更に、後述する制御部10の制御下で、クリーニングローラー81に供給された研磨剤入りのトナーを用いて、所定時間、感光体ドラム3の表面を摺擦することにより、感光体ドラム3の表面を研磨する。

0034

図1に参照を戻す。給紙部90は、用紙を収納する給紙カセット91と、収納されている用紙を取り出すためのピックアップローラー92と、用紙が搬送される経路である搬送路93及び搬送路93中の用紙の搬送を行う搬送ローラー94と、を備えている。給紙部90は、給紙カセット91に収容されている用紙をピックアップローラー92によって1枚ずつ送り出す。給紙部90は、送り出した用紙を搬送ローラー94によって転写ローラー71と感光体ドラム3とのニップ部へ向けて搬送させ、トナー像が転写された用紙を、搬送路95を経て定着部20へ搬送する。給紙部90は、定着部20で後述の定着処理された用紙を、搬送ローラー96や排出ローラー97によって用紙排出トレイ99へ排出させる。

0035

定着部20は、ヒートローラー21及び加圧ローラー22を備えている。定着部20は、ヒートローラー21の熱によって用紙上のトナーを溶かし、加圧ローラー22によって圧力を加えて用紙上にトナー像を定着させる。

0036

環境センサー98は、画像形成部2付近の温度及び湿度を検出し、当該検出した温度及び湿度を示す検出信号を、後述する制御部10へ出力する。

0037

操作部50は、情報を表示するための表示部51と、ユーザーによって各種指示の操作を行わせるための操作キー部52と、スピーカー53と、を備えている。表示部51は、例えばタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等で構成され、各種情報を表示する。操作キー部52は、例えばユーザーが印刷実行指示を入力するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキー等の各種キーを含む。スピーカー53は、後述する制御部10から入力された指示に従って所定の音声を出力する。

0038

次に、帯電装置4の構成について詳述する。図3は、帯電装置4の構成を概略的に示す部分拡大図である。図3に示すように、帯電装置4は、帯電ローラー41、電圧印加部45及び電流検出部44を備えている。電圧印加部45は、直流電圧印加部42と交流電圧印加部43とを備えている。

0039

直流電圧印加部42は、後述する制御部10の制御下で、商用電源等の外部電源から供給される電源電圧を、指示された直流電圧値の直流電圧Vdcに変換して出力する。交流電圧印加部43は、後述する制御部10の制御下で、商用電源等の外部電源から供給される電源電圧を、指示されたピーク間電圧値の交流電圧Vacに変換して出力する。電流検出部44は、帯電ローラー41から感光体ドラム3に流れる帯電電流(電流)Idcの電流値を検出し、当該検出した帯電電流Idcの電流値を示す検出信号を、後述する制御部10へ出力する。電流検出部44は、例えばホール素子を用いた電流センサーシャント抵抗等で構成されている。

0040

図3に示すように、帯電装置4では、直流電圧印加部42と交流電圧印加部43とを含む直列回路が、電流検出部44を介して帯電ローラー41に接続されている。このため、直流電圧印加部42から出力された直流電圧Vdcと交流電圧印加部43から出力された交流電圧Vacとを重畳した帯電電圧Vcg(振動電圧)が帯電ローラー41に印加される。

0041

換言すれば、電圧印加部45は、直流電圧Vdcと交流電圧Vacとを重畳した帯電電圧Vcgを帯電ローラー41に印加する。電流検出部44は、帯電電圧Vcgが感光体ドラム3の表面に印加された状態で、直流電圧印加部42及び交流電圧印加部43から帯電ローラー41へ供給される帯電電流Idc、すなわち、帯電ローラー41から感光体ドラム3に流れる帯電電流Idcの電流値を検出する。

0042

図4は、プリンター1の電気的な構成を示すブロック図である。図4に示すように、プリンター1は、画像形成部2、給紙部90、環境センサー98、定着部20、ネットワークI/F(インターフェイス)部130、記憶部140、操作部50、及び制御部10を備えている。

0043

ネットワークI/F部130は、LAN(Local Area Network)等のネットワークに接続されている。ネットワークI/F部130は、ネットワークを介して接続されたパーソナルコンピューター等の外部装置との間における種々のデータの送受信を制御する通信インターフェイス回路である。

0044

記憶部140は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置である。記憶部140には、外部装置から送信されてきた画像データがネットワークI/F部130によって記憶される。

0045

制御部10は、プリンター1全体の動作を司る。制御部10は、例えば、所定の演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、所定の制御プログラムが記憶されたEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリーと、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、これらの周辺回路等を備えたマイクロコンピュータによって構成されている。

0046

制御部10は、上記メモリー等に記憶された制御プログラムを実行することによって、図4実線矩形部に示すように、印刷制御部11、処理実行部12、特性導出部13及び処理制御部14として動作する。

0047

印刷制御部11は、用紙に画像を形成する印刷処理を行う。具体的には、印刷処理において、印刷制御部11は、帯電装置4によって、感光体ドラム3の周面を帯電させた後、露光装置5によって、感光体ドラム3の周面に静電潜像を形成させる。印刷制御部11は、現像装置6によって、感光体ドラム3の周面に形成された静電潜像をトナー像として顕在化させた後、転写装置7によって、当該トナー像を用紙に転写させる。印刷制御部11は、定着部20によって、当該転写されたトナー像を用紙に定着させる。これにより、用紙に画像が形成される。

0048

また、印刷制御部11は、印刷処理によって画像が形成された用紙を給紙部90によって排出させる。また、印刷制御部11は、印刷処理の実行中、クリーニングローラー81を感光体ドラム3よりも速い速度で回転させ、感光体ドラム3に残留したトナーを除去させる。

0049

処理実行部12は、所定のタイミングでリフレッシュ処理を実行する。リフレッシュ処理とは、クリーニングローラー81を感光体ドラム3の回転速度(例えば、266mm/秒)よりも速い回転速度(例えば、266×1.2mm/秒)で回転させながら、クリーニングローラー81に所定量のトナーを供給し、クリーニングローラー81に感光体ドラム3の表面を所定時間(例えば、60秒)摺擦させる処理である。

0050

リフレッシュ処理において、クリーニングローラー81に供給されるトナー量は、例えば、感光体ドラム3の表面の回転方向94mm分の領域にトナー像を形成する際に供給されるトナー量に定められている。尚、当該トナー量は、環境センサー98が出力した検出信号が示す画像形成部2付近の温度及び湿度に応じて、適宜調整してもよい。

0051

処理実行部12がリフレッシュ処理を実行するタイミングは、例えば、環境センサー98が出力した検出信号が示す画像形成部2付近の湿度(以降、検出湿度)が所定の高湿度範囲(例えば、60%以上70%未満)内である場合に、プリンター1に電源が投入された時又はスリープ状態から復帰した時等に定められている。

0052

尚、高湿度範囲は、例えば、60%以上70%未満、70%以上80%未満及び80%以上等、複数の範囲に分類されていてもよい。更に、当該分類された範囲毎に、当該範囲が示す湿度が高い程、リフレッシュ処理を実行する回数が大きく定められていてもよい。例えば、検出湿度が60%以上70%未満の高湿度範囲にある場合、リフレッシュ処理を2回実行することが定められ、検出湿度が70%以上80%未満の高湿度範囲内にある場合、リフレッシュ処理を4回実行することが定められていてもよい。更に、これと同様にして、当該分類された範囲毎に、当該範囲が示す湿度が高い程、リフレッシュ処理においてクリーニングローラー81に供給するトナー量が多く定められていてもよい。

0053

特性導出部13は、電圧印加部45によって帯電ローラー41に印加させた帯電電圧Vcg及び電流検出部44が検出した帯電電流Idcの電流値に基づき、帯電ローラー41からの放電によって感光体ドラム3の表面に付着した、硝酸イオンやアンモニウムイオン等の放電生成物の電気特性を導出する。

0054

図5は、感光体ドラム3の表面に付着した放電生成物の等価回路図である。図6は、帯電電圧Vcgと帯電電流Idcの波形を示す図である。具体的には、特性導出部13は、感光体ドラム3の表面に放電生成物が付着することによって、図5に示すように、感光体ドラム3の表面と帯電ローラー41との間に、抵抗値Rの抵抗と静電容量Cの蓄電器コンデンサーキャパシタ)の並列回路が挿入されたとみなす

0055

特性導出部13は、直流電圧印加部42に所定の直流電圧値の直流電圧Vdcを出力させ、交流電圧印加部43に所定のピーク間電圧値Vppの交流電圧Vacを出力させる。これにより、特性導出部13は、電圧印加部45によって、直流電圧Vdcと交流電圧Vacとを重畳した帯電電圧Vcgを帯電ローラー41に印加させる。尚、ここで、所定の直流電圧値及び所定のピーク間電圧値Vppは、当該直流電圧値の直流電圧Vdcと当該ピーク間電圧値Vppの交流電圧Vacとを重畳した帯電電圧Vcgが帯電ローラー41に印加された場合に、当該帯電ローラー41からの放電が生じないようにするため、例えば数十Vの電圧値に定められている。

0056

そして、特性導出部13は、図6に示すように、帯電電圧Vcgに含まれる交流電圧Vacのピーク間電圧値Vppと、電流検出部44が検出した帯電電流Idcのピーク間電流値Ippとを用いた下記式(1)を用いて、当該並列回路のインピーダンスZを、感光体ドラム3の表面に付着した放電生成物の電気特性として導出する。尚、特性導出部13は、ASIC(Application Specific IntegratedCircuits)により構成されてもよい。

0057

処理制御部14は、処理実行部12によるリフレッシュ処理の終了時に、特性導出部13が導出した放電生成物の電気特性に応じて、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する。

0058

図7は、リフレッシュ処理の制御の動作を示すフローチャートである。具体的には、処理実行部12がリフレッシュ処理を開始すると、処理制御部14は、リフレッシュ処理の制御を開始する。図7に示すように、処理制御部14は、リフレッシュ処理の制御を開始すると、特性導出部13に、放電生成物の電気特性を導出させる(ステップS1)。

0059

その後、処理制御部14は、処理実行部12によってリフレッシュ処理が行われている間待機する(ステップS2;NO)。そして、当該リフレッシュ処理の開始時点から所定時間が経過し、当該リフレッシュ処理の終了時点になると(ステップS2;YES)、処理制御部14は、ステップS1と同様、特性導出部13に放電生成物の電気特性を導出させる(ステップS3)。

0060

そして、処理制御部14は、今回のステップS3で特性導出部13に導出させた電気特性が、ステップS1又は前回のステップS3で特性導出部13に導出させた電気特性から変化した量(=|今回特性導出部13に導出させた電気特性−前回特性導出部13に導出させた電気特性|)を、放電生成物の電気特性の変化量として算出する(ステップS4)。

0061

処理制御部14は、ステップS4で算出した変化量が所定量以上である場合(ステップS5;YES)、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させる(ステップS6)。その後、ステップS2以降の処理が行われる。つまり、処理制御部14は、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させた場合、当該再実行させたリフレッシュ処理の終了時に(ステップS2;YES)、特性導出部13に放電生成物の電気特性を導出させる(ステップS3)。そして、処理制御部14は、今回のステップS3で特性導出部13に導出させた放電生成物の電気特性が、前回のリフレッシュ処理の終了時点にステップS3で特性導出部13に導出させた放電生成物の電気特性から変化した量を変化量として算出する(ステップS4)。その後、ステップS5以降の処理が行われる。

0062

一方、処理制御部14は、ステップS4で算出した変化量が所定量未満である場合(ステップS5;NO)、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させず、当該リフレッシュ処理をそのまま終了させる(ステップS7)。これにより、処理制御部14は、リフレッシュ処理の制御の動作を終了する。

0063

以下、検出湿度が、リフレッシュ処理を六回行うことが定められている高湿度範囲内にあるときに、処理実行部12がリフレッシュ処理を開始し、処理制御部14が図7に示すリフレッシュ処理の制御を行った場合の具体例について説明する。図8は、本具体例におけるリフレッシュ処理の実行回数と放電生成物のインピーダンスZとの関係の一例を表すグラフである。

0064

図8横軸は、リフレッシュ処理の実行回数を示し、図8縦軸は、特性導出部13によって導出される放電生成物のインピーダンスZを示す。図8黒丸部は、処理実行部12が、リフレッシュ処理を四回実行した場合における、リフレッシュ処理の実行回数とステップS1及びステップS3で特性導出部13によって導出されたインピーダンスZとの関係を示している。図8白丸部は、図7に示すリフレッシュ処理の制御を処理制御部14に行わせずに、処理実行部12がリフレッシュ処理を六回実行した場合における、リフレッシュ処理の実行回数と特性導出部13に導出させたインピーダンスZとの関係を示している。図8曲線は、黒丸部及び白丸部が示す関係に基づき導出した、リフレッシュ処理の実行回数と特性導出部13に導出させたインピーダンスZとの関係を表す近似曲線である。

0065

つまり、本具体例では、処理制御部14は、図7に示すリフレッシュ処理の制御を行うことにより、一回目のリフレッシュ処理の終了時に算出した変化量ΔZが所定量以上であるため、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させる。同様に、処理制御部14は、二回目及び三回目のリフレッシュ処理の終了時に算出した変化量ΔZが所定量以上であるため、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させる。その後、処理制御部14は、四回目のリフレッシュ処理の終了時に算出した変化量ΔZが所定量未満であるため、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させず、当該リフレッシュ処理をそのまま終了させる。

0066

このように、本具体例では、処理制御部14は、リフレッシュ処理が四回実行されたことによって、放電生成物のインピーダンスZの変化量が所定量未満になると、リフレッシュ処理によって感光体ドラム3の表面から放電生成物を略除去できなくなったものとして、リフレッシュ処理を再実行させずに、適切にリフレッシュ処理を終了させることができる。これにより、放電生成物を略除去することができないのに、五回目及び六回目のリフレッシュ処理を不要に行うことを回避することができる。

0067

上述のように、第一実施形態の構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部45が帯電ローラー41に印加した帯電電圧Vcg及び電流検出部44が検出した帯電電流Idcの電流値に基づき導出された、感光体ドラム3の表面に付着した放電生成物のインピーダンスZに応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるが決定される。このため、感光体ドラム3の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物のインピーダンスZとして把握し、当該把握したインピーダンスZに応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。これにより、感光体ドラム3の表面に付着した放電生成物を適切に除去することができる。

0068

また、放電生成物のインピーダンスZの変化量ΔZが所定量以上である場合、感光体ドラム3の表面に付着した放電生成物がリフレッシュ処理によって一定量以上除去され、放電生成物の電気特性に変化が見られたと考えられる。第一実施形態の構成によれば、この場合、リフレッシュ処理が再実行される。このため、再実行されたリフレッシュ処理によって、感光体ドラム3の表面に付着した放電生成物を更に除去することができる。

0069

一方、前記変化量ΔZが所定量未満となった場合、感光体ドラム3の表面に付着した放電生成物がリフレッシュ処理によって十分に除去され、放電生成物の電気特性に変化が見られなくなったと考えられる。第一実施形態の構成によれば、この場合、リフレッシュ処理が終了される。このため、不要にリフレッシュ処理を再実行することを回避して、適切にリフレッシュ処理を終了することができる。

0070

<第二実施形態>
次に、本発明の第二実施形態に係る画像形成装置について説明する。尚、以下の説明では、第一実施形態と同一の構成要素については、第一実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。第二実施形態では、図4破線矩形部に示すように、制御部10が、上記のメモリー等に記憶された制御プログラムを実行することによって、更に、位相差検出部15として動作する点が第一実施形態とは異なっている。

0071

位相差検出部15は、電圧印加部45が帯電ローラー41に印加する帯電電圧Vcgと、帯電ローラー41から感光体ドラム3に流れる帯電電流Idcとの位相差を検出する。具体的には、位相差検出部15は、図6に示すように、電流検出部44によって検出された帯電ローラー41から感光体ドラム3に流れる帯電電流Idcの電流値が最大値ピーク値)であるときの位相θ1と、電圧印加部45が帯電ローラー41に印加する帯電電圧Vcgの電圧値が最大値(ピーク値)であるときの位相θ2との位相差θを検出する。尚、位相差検出部15は、ASIC(Application Specific IntegratedCircuits)により構成されてもよい。

0072

また、第二実施形態では、特性導出部13は、更に、位相差検出部15が検出した位相差θに基づき、放電生成物の電気特性として、放電生成物の抵抗値を導出する点が、第一実施形態とは異なっている。

0073

具体的には、特性導出部13は、第一実施形態と同様に、感光体ドラム3の表面に放電生成物が付着することで、図5に示すように、感光体ドラム3の表面と帯電ローラー41との間に、抵抗値Rの抵抗と静電容量Cの蓄電器の並列回路が挿入されたとみなす。特性導出部13は、第一実施形態と同様、電圧印加部45によって、所定の直流電圧値の直流電圧Vdcと所定のピーク間電圧値Vppの交流電圧Vacとを重畳した帯電電圧Vcgを帯電ローラー41に印加させる。そして、特性導出部13は、当該帯電電圧Vcgに含まれる交流電圧Vacのピーク間電圧値Vppと、電流検出部44が検出した帯電電流Idcのピーク間電流値Ippとを用いた上記式(1)を用いて、当該並列回路のインピーダンスZを算出する。

0074

第二実施形態では、特性導出部13は、更に、当該算出した並列回路のインピーダンスZと位相差検出部15が検出した位相差θとを用いた、RC並列回路に関する下記三個の公知の関係式(2)〜(4)を用いて、当該並列回路の抵抗の抵抗値Rを、感光体ドラム3の表面に付着した放電生成物の電気特性として導出する。尚、式(2)〜(4)において、ωは帯電電圧Vcgに含まれる交流電圧Vacの角周波数(=2π×周波数)を示し、jは虚数単位を示す。

0075

これに合わせて、処理制御部14は、第一実施形態と同様に、特性導出部13が導出した放電生成物の抵抗値Rに応じて、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する。

0076

具体的には、処理制御部14は、ステップS1及びステップS3において、特性導出部13に、放電生成物の電気特性として、放電生成物の抵抗値Rを導出させる。また、処理制御部14は、ステップS4において、今回のステップS3で特性導出部13に導出させた抵抗値Rが、ステップS1又は前回のステップS3で特性導出部13に導出させた抵抗値Rから変化した量(=|今回特性導出部13に導出させた抵抗値R−前回特性導出部13に導出させた抵抗値R|)を、放電生成物の電気特性の変化量として算出する。

0077

そして、処理制御部14は、ステップS5以降の処理を実行することで、特性導出部13が導出した抵抗値Rの変化量が所定量以上である場合(ステップS5;YES)、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させる(ステップS6)。一方、処理制御部14は、当該変化量が前記所定量未満になると(ステップS5;NO)、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させず、当該リフレッシュ処理をそのまま終了させる(ステップS7)。

0078

第二実施形態の構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部45が帯電ローラー41に印加した帯電電圧Vcg、電流検出部44が検出した帯電電流Idcの電流値及び位相差検出部15が検出した位相差θに基づき導出された放電生成物の抵抗値Rに応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるかが決定される。このため、感光体ドラム3の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の抵抗値Rとして把握し、当該把握した抵抗値Rに応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

0079

<第三実施形態>
次に、本発明の第三実施形態に係る画像形成装置について説明する。尚、以下の説明では、第二実施形態と同一の構成要素については、第二実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。第三実施形態では、特性導出部13が、放電生成物の電気特性として、放電生成物の静電容量を導出する点が、第二実施形態とは異なっている。

0080

具体的には、特性導出部13は、第二実施形態と同様、電圧印加部45によって、所定の直流電圧値の直流電圧Vdcと所定のピーク間電圧値Vppの交流電圧Vacとを重畳した帯電電圧Vcgを帯電ローラー41に印加させる。そして、特性導出部13は、当該帯電電圧Vcgに含まれる交流電圧Vacのピーク間電圧値Vppと、電流検出部44が検出した帯電電流Idcのピーク間電流値Ippとを用いた上記式(1)を用いて、上記並列回路(図5)のインピーダンスZを算出する。更に、特性導出部13は、当該算出した並列回路のインピーダンスZと位相差検出部15が検出した位相差θとを用いた、RC並列回路に関する上記三個の公知の関係式(2)〜(4)を用いて、上記並列回路(図5)の蓄電器(コンデンサー、キャパシタ)の静電容量Cを、感光体ドラム3の表面に付着した放電生成物の静電容量Cとして導出する。

0081

これに合わせて、処理制御部14は、第二実施形態と同様に、特性導出部13が導出した放電生成物の静電容量Cに応じて、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する。

0082

具体的には、処理制御部14は、ステップS1及びステップS3において、特性導出部13に、放電生成物の電気特性として、放電生成物の静電容量Cを導出させる。また、処理制御部14は、ステップS4において、今回のステップS3で特性導出部13に導出させた静電容量Cが、ステップS1又は前回のステップS3で特性導出部13に導出させた静電容量Cから変化した量(=|今回特性導出部13に導出させた静電容量C−前回特性導出部13に導出させた静電容量C|)を、放電生成物の電気特性の変化量として算出する。

0083

そして、処理制御部14は、ステップS5以降の処理を実行することで、特性導出部13が導出した静電容量Cの変化量が所定量以上である場合(ステップS5;YES)、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させる(ステップS6)。一方、処理制御部14は、当該変化量が前記所定量未満になると(ステップS5;NO)、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させず、当該リフレッシュ処理をそのまま終了させる(ステップS7)。

0084

第三実施形態の構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部45が帯電ローラー41に印加した帯電電圧Vcg、電流検出部44が検出した帯電電流Idcの電流値及び位相差検出部15が検出した位相差θに基づき導出された放電生成物の静電容量Cに応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるかが決定される。このため、感光体ドラム3の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の静電容量Cとして把握し、当該把握した静電容量Cに応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

0085

尚、上記第一乃至第三実施形態は、本発明に係る実施形態の例示に過ぎず、本発明を上記実施形態に限定する趣旨ではない。例えば、以下に示す変形実施形態であってもよい。

0086

(1)上記第一乃至第三実施形態では、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が、一個の画像形成部2を用いて用紙に画像を形成するモノクロ印刷形式の画像形成装置であるとしていた。しかし、これに限らず、本発明に係る画像形成装置は、画像形成部2と同様の複数の画像形成部を備えて、複数色の画像を用紙に形成するカラー印刷形式の画像形成装置であってもよい。この場合、処理実行部12、特性導出部13、処理制御部14、及び位相差検出部15が、当該複数の画像形成部の其々に対して、上記第一乃至第三実施形態で説明した動作を行うようにすればよい。

0087

(2)上記第一乃至第三実施形態では、リフレッシュ処理の開始時点から所定時間が経過した当該リフレッシュ処理の終了時点に、ステップS3において、処理制御部14が特性導出部13に放電生成物のインピーダンスZを導出させ、ステップS4において、今回特性導出部13に導出させたインピーダンスZが、前回特性導出部13に導出させたインピーダンスZから変化した量を放電生成物の電気特性の変化量ΔZとして算出していた。

0088

しかし、これに代えて、処理制御部14が、リフレッシュ処理の実行中に、定期的に、特性導出部13に放電生成物のインピーダンスZを導出させ、今回特性導出部13に導出させたインピーダンスZが、前回特性導出部13に導出させたインピーダンスZから変化した量を変化量ΔZとして算出するようにしてもよい。

0089

この場合、処理制御部14が、リフレッシュ処理の実行中に、変化量ΔZが所定量未満になった時点で、リフレッシュ処理を強制的に終了させてもよい。又は、処理制御部14が、リフレッシュ処理の実行中に変化量ΔZが所定量未満になった場合、当該実行中のリフレッシュ処理の開始時点から所定時間が経過した当該リフレッシュ処理の終了時点で、リフレッシュ処理を再実行させずに終了させてもよい。リフレッシュ処理の終了時点で変化量ΔZが所定量以上である場合に、処理制御部14が、処理実行部12にリフレッシュ処理を再実行させればよい。

0090

1プリンター(画像形成装置)
10 制御部
11印刷制御部
12処理実行部
13 特性導出部
14処理制御部
15位相差検出部
3感光体ドラム(感光体)
4帯電装置
41帯電ローラー(帯電部材)
42直流電圧印加部
43交流電圧印加部
44電流検出部
45電圧印加部
8クリーニング装置
81クリーニングローラー(摺擦部材)
82クリーニングブレード
98環境センサー
Zインピーダンス(電気特性)
ΔZ 変化量
θ位相差
C静電容量(電気特性)
R抵抗値(電気特性)
Idc帯電電流
Ippピーク間電流値
Vcg帯電電圧(振動電圧)
Vac交流電圧
Vdc直流電圧
Vpp ピーク間電圧値

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