图像形成装置的制作方法

专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像形成装置，诸如通过转印型电子照相处理、静电记录处理等实现图像形成的复印机或打印机。具体地讲，本发明涉及一种使用刮刀清洁设备作为用于诸如电子照相感光构件或静电记录电介质构件的图像承载构件的清洁设备的图像形成装置。
背景技术：
在图像承载构件上的显影剂图像被转印到诸如纸的记录材料上之后，在一些情况下，显影剂残留在图像承载构件上。例如，在使用以卡尔逊法为代表的电子照相处理的普通转印型图像形成装置中。已知作为用于去除这样的转印残余显影剂(以下称之为转印残余调色剂)的清洁设备的各种类型的清洁设备。在这些清洁设备之中，刮刀清洁设备已被广泛使用。刮刀清洁设备通过下述方式从图像承载构件刮掉并去除转印残余调色剂，S卩，使作为清洁构件的具有柔性(橡胶弹性)的清洁刮刀在预定的按压接触状态下与图像承载构件接触，以擦拭图像承载构件表面。此外，为了改善清洁效率，在图像形成期间，清洁刮刀通常被设置为与图像承载构件的旋转方向对向(counterdirectional)地和图像承载构件接触。在如上所述的刮刀清洁设备中，图像承载构件表面区域中的滑动属性(摩擦系数 U)根据区域变为不同状态。例如，在图像形成装置的静止(rest)状态下，即，在图像承载构件旋转停止(stop)状态下，与感光鼓的清洁刮刀接触区域(压合区域)对应的图像承载构件表面区域中的滑动属性(摩擦系数U)易于变为与另一个图像承载构件表面区域中的状态不同的状态。此外，已知的是，这在随后的图像形成期间引起图像上的条纹或图像模糊 (浓度波动等)的发生。已知与图像承载构件的清洁刮刀接触区域对应的图像承载构件表面区域中的滑动属性的变化可归因于以下因素。也就是说，滑动属性的变化是由于在清洁刮刀的按压接触力的作用下残余物压靠图像承载构件表面而结块所引起的，所述残余物诸如残留在清洁刮刀接触区域中的、小颗粒尺寸的细粉末调色剂或外部添加剂。通常，与图像承载构件的清洁刮刀接触区域对应的图像承载构件表面区域中的摩擦系数U变为比另一个图像承载构件表面区域中的摩擦系数U低的水平。在这样的状态下，当图像形成装置被再次驱动以使图像承载构件旋转并且与摩擦效率降低的清洁刮刀接触区域对应的图像承载构件表面区域返回到图像承载构件与清洁刮刀之间的接触部分时，图像承载构件与清洁刮刀之间的摩擦力改变。在当所述图像承载构件表面区域通过图像承载构件与清洁刮刀之间的接触部分时的时刻，图像承载构件的旋转速度变为更高的值。此时，在图像承载构件上已形成图像的部分处和在图像已从其转印到记录材料上的部分处出发生具有图像承载构件的周期的条纹或图像模糊(浓度波动
坐、
寸/ o
为了基本上解决以上问题，当图像形成装置处于静止状态时，最可靠的是从图像承载构件表面缩回清洁刮刀。然而，在这种情况下，缩回机构的成本高，并且另外，难以确保当清洁刮刀在缩回之后再次接触时的接触状态的准确性。由于这个原因，清洁刮刀的缩回导致清洁不良，并且进而导致图像质量的劣化。此外，当清洁刮刀再次与图像承载构件接触时，引起这样的问题，即，为了不形成未被清洁的区域，要求清洁刮刀再次接触在缩回之前已被清洁的图像承载构件区域。因此，在日本公开专利申请(JP-A)平8-63071中，提出了这样一种方法，即，通过使图像承载构件沿与图像形成期间的方向相反的方向旋转(以下称之为预先确定的操作) 来从图像承载构件与清洁刮刀之间的清洁刮刀边缘部分去除淤塞(stagnate)在该清洁刮刀边缘部分处的结块的调色剂。此外，在JP-A 2006-91685中，进一步发展了 JP-A平8-63071的方法，具体地讲， 执行这样的操作，即，在图像承载构件静止期间，使图像承载构件在与图像形成期间的方向相同的方向上间歇地旋转移动多次，其后，使图像承载构件进行所述预先确定的操作。结果，淤塞在清洁刮刀边缘部分处的细粉末调色剂和外部添加剂被分散(disperse)，从而可靠地减小由于图像承载构件的旋转负载波动而导致的条纹和图像模糊的程度。也提出了这样的方法。在JP-A平8-63071和JP-A 2006-91685中所公开的用于在图像承载构件静止期间执行反向旋转的控制序列的情况下，当包括薄的感光层的感光鼓用作图像承载构件时， 出现以下问题。为了抑制由于图像承载构件的旋转负载波动而引起的条纹和图像模糊，执行反向旋转。在这种情况下，在执行反向旋转的区域中，与不执行反向旋转的区域相比，图像承载构件表面的感光层的磨损速度(即，感光层的磨损(磨耗)的进展程度)提高(图 11)。这是因为感光层的磨损量根据调色剂或者当清洁刮刀与图像承载构件表面接触并在图像承载构件表面上滑动时实现润滑性的调色剂或残余物的存在或不存在而改变。在图像承载构件为了形成图像而旋转(以下称之为正常旋转)期间，清洁刮刀去除相对于图像承载构件的旋转方向的其上游表面处的调色剂和残余物。由于这个原因，调色剂和残余物存在于感光层表面与清洁刮刀相对于图像承载构件的旋转方向的上游表面之间。通过调色剂和残余物的润滑作用，在使图像承载构件正常旋转的情况下，感光层的磨损量被抑制。另一方面，在反向旋转期间，清洁刮刀相对于图像承载构件的旋转方向的下游表面与感光层接触，但是在清洁刮刀的下游表面与感光层表面之间不存在调色剂和残余物，以使得清洁刮刀处于它与感光层直接接触并在感光层上滑动的状态。结果，与正常旋转期间相比，感光层的磨损量增大。因此，感光层的层厚度在执行反向旋转的区域与不执行反向旋转的区域之间不同。在感光层的层厚度小的区域中，与层厚度大的区域相比，图像承载构件的电容量增大，因此，即使在图像承载构件表面处的黑暗部分电势相同的情况下，该表面处保存的电子的量也增大。由于这个原因，当想要以相同的曝光量形成潜像时，所产生的正电荷的量恒定，因此，明亮部分电势变高。图像承载构件的电容量与感光层的层厚度成反比，因此，明亮部分电势的增加量随层厚度减小而变大。因此，当感光层的层厚度减小时，感光层的层厚度的差异明显地表现为图像上的浓度不均匀性(以下称之为阶跃式不均匀浓度图像)。因此， 该问题在图像承载构件的后半段寿命中明显，在所述后半段寿命中，感光层的层厚度变薄。

发明内容
本发明的主要目的是提供一种图像形成装置，该图像形成装置能够抑制在图像承载构件的后半段寿命中所产生的不均匀磨损图像，诸如由于感光层的磨损而导致的垂直条纹图像或阶跃式不均匀浓度图像，同时抑制由于图像承载构件的旋转负载波动而导致的条纹图像和图像模糊。根据本发明的一方面，提供一种图像形成装置，其包括图像承载构件，其用于承载显影剂图像；驱动部件，其用于旋转地驱动图像承载构件；显影设备，其用于将图像承载构件上的静电潜像显影为显影剂图像；清洁刮刀，其与旋转的图像承载构件可滑动地接触， 用于从图像承载构件去除在显影剂图像转印之后残留在图像承载构件上的显影剂；控制部件，其能够执行图像承载构件的停止操作，在所述停止操作中，在图像形成操作结束时使图像承载构件临时停止之后，使图像承载构件沿与图像形成操作期间的方向相同的方向旋转，然后使图像承载构件沿与图像形成操作期间的方向相反的方向旋转；和预测部件，其用于预测图像承载构件的剩余可用寿命，其中，在剩余可用寿命低于阈值之后图像承载构件的停止操作中，控制部件控制与图像形成操作期间的方向相反的方向上的旋转量，以使得该旋转量小于剩余可用寿命低于所述阈值之前的旋转量。当考虑结合附图对本发明的优选实施例的以下描述时，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更清晰。


图I是本发明的实施例I中的感光鼓停止控制序列的流程图。图2是本发明的实施例I中的图像形成装置的示意图。图3是本发明的实施例I中的处理盒的放大示意图。图4是本发明的实施例I中的用于感光鼓的旋转驱动控制系统的框图。图5是显示实施例I中的感光鼓的剩余量)与磨损不均匀性之间的关系以及剩余量)与图像模糊之间的关系的曲线图。图6是显示比较实施例I中的感光鼓的剩余量)与磨损不均匀性之间的关系以及剩余量)与图像模糊之间的关系的曲线图。图7是实施例2中的处理盒和调色剂盒的放大示意图。图8是显示实施例2中的感光鼓的剩余量)与磨损不均匀性之间的关系以及剩余量)与图像模糊之间的关系的曲线图。图9是实施例3中的感光鼓停止控制序列的流程图。图10是显示实施例3中的感光鼓的剩余量)与磨损不均匀性之间的关系以及剩余量)与图像模糊之间的关系的曲线图。图11是显示在执行反向旋转的区域中和在不执行反向旋转的区域中的盒用量与感光层用量之间的关系的曲线图。
具体实施例方式以下，将参照附图基于实施例示例性地和具体地描述用于实现本发明的实施例。然而，根据应用本发明的设备(装置)的构造或各种状况适当地改变以下实施例中所述的组成元件的尺寸、材料、形状、相对布置等。也就是说，本发明的范围不限于以下实施例。(实施例I)图2是示出本实施例中的图像形成装置的示意图。该图像形成装置I是使用电子照相处理并具有垂直级联构造(串列构造)的基于四色的全色图像形成装置(多色图像形成装置)。在图像形成装置I内部，分别用于形成黄色、品红、青色和黑色的第一至第四(四个)图像形成站Y、M、C和K从下侧到上侧平行布置(垂直级联构造)。各个图像形成站Y、M、C和K是相同的电子照相处理机构，除了要被形成的调色剂图像的颜色彼此不同之外。也就是说，每个图像形成站包括作为图像承载构件的鼓状电子照相感光构件2 (以下称之为感光鼓2)、充电辊3、激光扫描仪4、显影设备5、转印辊6、清洁设备7等。充电辊3作为充电设备与感光鼓2接触地对感光鼓2的表面均匀充电。激光扫描仪4作为曝光设备利用根据图像信息的光照射感光鼓2的充电表面，以形成静电潜像。 显影设备5用作为显影剂的调色剂使感光鼓2的表面上的静电潜像显影。转印辊6作为转印设备将显影的调色剂图像(显影剂图像)转印到诸如纸的记录介质(记录材料)上。清洁设备7去除调色剂图像转印之后残留在感光鼓2的表面上的转印残余调色剂。容纳在图像形成站Y、M、C和K的显影设备5中的调色剂分别是黄色调色剂TY、品红调色剂TM、青色调色剂TC和黑色调色剂TK。 在本实施例中，在图像形成站Y、M、C和K中的每个中，感光鼓2、充电辊3、显影设备5和清洁设备7这四个处理设备一起组装到处理盒PY、PM、PC和PK中的每个中，处理盒 PY,PM,PC和PK能够可拆卸地安装到图像形成装置I的主组装件。处理盒PY、PM、PC和PK 中的每个设有非易失性存储器101，非易失性存储器101能够通过与图像形成装置I的主组装件的接触部件(未显示)与控制部件部分100 (CPU)进行通讯。顺便一提的是，控制部件部分100和非易失性存储器101组合构成预测部件110。图3是处理盒P (Y、M、C、K)部分的放大图。静电传送带8是用于承载并传送循环移动的转印材料(转印接收材料)12的环形带。通过用多个支承辊(未显示)拉伸和调整静电传送带8，横跨图像形成站Y、M、C和K 在它们的感光鼓2侧垂直设置静电传送带8。此外，在图像形成站Y、M、C和K中的每个中， 转印辊6朝向感光鼓2与静电带8按压接触。每个感光鼓2与静电传送带8之间的相对接触部分(接触部分)是转印部分。片材进给盒11 (片材进给部分)设置在图像形成装置I的主组装件的下部，作为记录材料(介质)的转印材料12堆叠和容纳在片材进给盒11中。基于打印命令信号，驱动片材进给辊，以使得从片材进给盒11逐张地分离并进给转印材料12。对齐辊14 一度使转印材料12停止，然后与图像形成站Y、M、C和K中的每个中的调色剂图像的图像形成定时同步地传送转印材料12。如图4所示，在图像形成装置I的主组装件中，对于图像形成站Y、M、C和K中的各个图像形成站，作为驱动部件的马达9Y、9M、9C和9K独立地驱动图像形成站Y、M、C和K的感光鼓2。图4是本实施例中的用于感光鼓2的旋转驱动控制系统的框图。控制部件部分100是用于管理整个图像形成装置I的图像形成操作的序列控制的CPU。分别通过驱动器 10Y、10M、IOC和IOK独立地对上述马达9Y、9M、9C和9K执行正常旋转驱动控制、反向旋转驱动控制和停止控制。通过对每个马达进行正常旋转驱动控制，沿箭头A方向正常旋转驱动每个感光鼓2，箭头A方向为顺时针方向。此外，通过对每个马达进行反向旋转驱动控制，沿箭头B方向反向旋转驱动每个感光鼓2，箭头B方向为逆时针方向。通过对每个马达进行停止控制，使每个感光鼓2置于旋转停止状态。图像形成装置I与诸如个人计算机的主机200连接，并从主机200接收打印命令信号，以接收图像数据，所述图像数据被展开成黄色、品红、青色和黑色的颜色数据。然后，与图像形成序列中的预先确定的打印定时同步地，以预先确定的速度对图像形成站Y、M、C和K的感光鼓2中的每个进行正常旋转驱动。然后，驱动激光扫描仪4，同时，旋转地驱动静电传送带。通过下述方式使图像形成站Y、M、C和K的感光鼓2中的每个均匀充电到预先确定的电势，即，将预先确定的充电偏压施加于充电辊3，充电辊3在感光鼓2旋转期间与感光鼓2接触以通过感光鼓2的旋转而旋转。在本实施例中，每个感光鼓2是通过浸溃依次将电阻层、涂底层、电荷产生层和电荷输送层涂覆在直径为30mm的铝柱体的外围表面上而构成的刚性构件。感光鼓2的圆周速度为94mm/sec。在本实施例中，将作为感光鼓2的表面层的电荷输送层描述为感光层。此后，用与用于每种颜色的图像信号对应的激光41照射感光鼓2的均匀充电表面，以使得形成基于该图像信号的静电潜像。也就是说，在第一图像形成站Y中，实现基于黄色图像数据的激光曝光，以形成静电潜像。在第二图像形成站M中，实现基于品红图像数据的激光曝光，以形成静电潜像。在第三图像形成站C中，实现基于青色图像数据的激光曝光，以形成静电潜像。在第四图像形成站K中，实现基于黑色图像数据的激光曝光，以形成静电潜像。图像形成站Y、M、C和K中的每个的显影设备5使各个静电潜像显影，以使得形成调色剂图像。结果，在第一至第四图像形成站Y、M、C和K的感光鼓2的表面上，按预先确定的序列控制定时形成黄色调色剂图像、品红调色剂图像、青色调色剂图像和黑色调色剂图像。显影设备5将与每种颜色对应的调色剂T (Y、M、C、K)容纳在显影容器51中。此外，显影设备5设有显影辊52、进给辊53、显影刮刀54和调色剂进给构件55。显影辊52与感光鼓2相对设置，并且作为显影剂携载构件，用调色剂使感光鼓2上的静电潜像显影，以使静电潜像显现。进给辊将调剂色进给到显影辊52。显影刮刀54调节显影辊52上的调色剂层厚度。调色剂进给构件将调色剂进给到进给辊53。顺便一提的是，显影设备5被设置为可与感光鼓2接触和分离。当图像形成操作开始时，显影设备5与感光鼓2接触，当图像形成操作结束时，显影设备5与感光鼓2分离 (隔开)。这里，显影辊52包括设置在直径为8mm的芯金属上以具有16mm的直径的硅橡胶基底层。通过涂覆聚氨酯(urethane)树脂材料和粗化颗粒的混合液体来形成表面层。显影辊52的硬度用(Kobunshi Keiki Co.，Ltd.制造的“MD-1”)硬度计测量为34度，就 (Kobunshi Keiki Co.，Ltd.制造的)硬度计测量的Asker C硬度而言为58度。辊56调节显影棍52,以便提供相对于感光鼓2的40 ii m的侵入(penetration)深度。显影棍52的
8圆周速度为141mm/sec。显影刮刀54通过用聚酰胺弹性体(“DIAMID E40”(商标名))涂布磷青铜基板的表面来制备。与显影辊52的接触压力为50g/cm，显影刮刀54被设置为使得其边缘部分与显影辊52接触。进给辊53通过下述方式制备，即，用聚氨酯泡沫涂布直径为6_的芯金属，以便具有16mm的直径。进给棍53被设置为以I. 25mm的侵入深度进入显影棍52,并以127mm/ sec的速度旋转。另一方面，按预先确定的序列控制定时，在静电传送带8夹持从片材进给盒11进给到静电传送带8的转印材料12的同时从下向上传送该转印材料12。然后，在第一至第四图像形成站Y、M、C和K的转印部分处，分别将黄色、品红、青色和黑色调色剂图像叠加地依次转印到转印材料12上。也就是说，通过静电传送带8从图像形成站Y、M、C和K中的每个的转印辊6施加预先确定的转印偏压，以使得调色剂图像从感光鼓2依次转印到转印材料 12上。四种颜色的调色剂图像叠加地转印到其上的转印材料12在静电传送带8的上端侧与静电传送带分离，并被传送到定影设备15中。定影设备15使转印在转印材料12上的调色剂图像定影。当调色剂图像转印在其上的转印材料12通过定影设备15时，对该转印材料12进行加热和加压。结果，由多种颜色分量调色剂图像构成的调色剂图像永久地定影在转印材料12的表面上。然后，通过定影设备15的转印材料12作为基于四种颜色的全色图像形成的产品以图像表面朝上的状态在图像形成装置I的主组装件的上表面处排出到片材排出盘16上。此外，在图像形成站Y、M、C和K中的每个中，清洁设备7对调色剂图像转印到转印材料12上之后感光鼓2的表面进行转印残余调色剂的去除，然后为随后的图像形成做准备。清洁设备7由作为清洁构件的具有柔性(橡胶弹性)的清洁刮刀71和残余调色剂容器 72构成，被清洁刮刀71刮掉的转印残余调色剂存放在残余调色剂容器72中。清洁刮刀71 与感光鼓2接触，并与正常旋转方向对向地设置到感光鼓2，所述正常旋转方向是图像形成期间感光鼓2的旋转方向。清洁刮刀71被构造为可在感光鼓2的旋转表面上滑动，结果， 擦掉残留在感光鼓2上的调色剂。顺便一提的是，在本实施例中，清洁刮刀71相对于感光鼓2的接触压力为 80-90gf/cm,并且清洁刮刀71由具有如用华莱士硬度计测量的70±2度的硬度的聚氨酯橡胶形成。图像形成装置I在图像形成操作完成之后从诸如个人计算机的主机200接收随后的打印命令信号(随后的打印工作)，然后执行随后的图像形成操作。当不存在打印命令信号时，图像形成装置I执行感光鼓2的停止控制序列。(感光鼓停止控制序列)在图像形成操作结束之后，当感光鼓2停止时，执行感光鼓停止控制序列。该感光鼓停止控制序列在图像形成操作完成之后首先临时停止感光鼓2，然后间歇地使感光鼓2 在与图像形成操作期间的方向相同的方向旋转地移动多次(本文称之为正常旋转)。此后， 使感光鼓2在与图像形成期间的方向相反的方向上旋转地移动(本文称之为反向旋转)，然后使感光鼓2完全停止。
本实施例中的图像形成装置I被构造为当每个图像形成操作结束时能够执行感光鼓2的这样的停止操作。(实施例I中的构造中的具体控制方法)在本实施例中，感光鼓停止控制序列使得在临时停止感光鼓的旋转之后多次执行的间歇性正常旋转被执行五次(每5秒移动Imm)，并在从间歇性正常旋转停止起过去5 秒之后在反向旋转方向上执行一次反向旋转(移动5mm)。此外,根据感光鼓2的感光层的层厚度控制感光鼓停止控制序列中的正常旋转和反向旋转。更具体地讲，从感光鼓2的使用(操作)信息(诸如稍后描述的旋转时间)预测感光层厚度，从而预测感光鼓2的剩余量 (剩余可用寿命)(％ )，该剩余量指示感光鼓2可用多长时间(感光层的磨损进展了多少) 的程度。可通过基于感光鼓2的使用信息计算感光鼓2的剩余量)来进行该预测。然后，当图像形成操作结束时，在感光鼓的停止操作中，在预测值低于预先确定的值(阈值) 之后，不执行反向旋转。I.感光鼓2的剩余量)的预测值的计算方法将对感光鼓2的剩余量(％)(以下称之为D(%))的预测值的计算方法进行描述。感光鼓2的磨损量在以下三种情况⑴、(ii)和(iii)下不同。(i)仅旋转感光鼓2的情况。(ii)旋转感光鼓2并给感光鼓2充电的情况。(iii)旋转感光鼓2并给感光鼓2充电并且接触感光鼓2的情况。因此，当已知以下项时，可预测感光鼓2的剩余量D (% )。(I)在(iii)下每单位时间感光层的磨损量CO m/sec)。(2)当(iii)为I时的⑴的比率K⑴和(ii)的比率K(ii)。(3)⑴、(ii)和(iii)分别在图像形成期间的时间T⑴、T(ii)和T(m) (sec)。(4)感光层的可用层厚度B ( U m)。(5)感光层的当前剩余层厚度E(ii m)。预先将(I)、⑵、⑷和(5)存储在每个处理盒的非易失性存储器101中。(3)由 CPU 100 计算。从以上项，通过以下式子(I)计算由图像形成造成的感光层的磨损量。A = C X(Kwx T⑴+K(ii)x T(ii)+T(m)…(I)从由图像形成造成的感光层的磨损量A ( y m)、感光层的可用层厚度B ( y m)和感光层的当前剩余层厚度E(Um)，通过以下式子(2)计算感光鼓2的剩余量D (%)。D= [ (E-A)/B] X 100 …(2)顺便一提的是，在计算结束之后，通过以下式子(3)将非易失性存储器101中的感光层的当前剩余层厚度E(Um)重写入计算结果E' (Pm)，并在以后的计算期间将 E' O m)作为EO m)处理。E' =E-A …(3)2.具体控制流程将参照图I对本实施例中的具体控制流程进行描述。首先，图像形成装置I从主机200接收打印命令信号，并使感光鼓2旋转，以开始图像形成操作(S41)。从该定时起，开始和(iii)的分别在图像形成期间的时间 T(i)、T(ii)和T(m)(SeC)中的每个的测量。基于图像数据打印(形成)图像(S42)。检查传送的转印材料12是否是最后的转印材料(最后的纸)(S43)。当传送的转印材料12不是最后的转印材料12时，所述操作返回到S42。在传送的转印材料12被判断为是最后的转印材料12的情况下，计算直到感光鼓2的旋转停止为止的时间T⑴、T(ii)和T(m) (sec)，并通过以上式子(2)计算感光鼓2的剩余量D (% )的预测值(S44)。将存储在非易失性存储器101 中的感光层的当前剩余层厚度E重写入计算之后的感光层的剩余层厚度E' (S45)。根据计算出的感光鼓的剩余量(％)，确定间歇性正常旋转和反向旋转的控制方法(S46)。在本实施例中，剩余量D (% )的阈值为55%，当感光鼓的剩余量D (% )为100%到55%时，执行 5mm的反向旋转，当剩余量D(% )为54%到0%时，不执行反向旋转。执行根据S46中的控制方法的感光鼓停止控制序列(S47)。使感光鼓完全停止(S48)。(比较实施例I中的构造中的具体控制方法)在比较实施例I中，无论2.具体控制流程中描述的感光鼓的剩余量D (剩余寿命)如何，都执行反向旋转。也就是说，在S46中，总是执行5mm的反向旋转。(磨损不均匀性的研究结果)图5是实施例I中的磨损不均匀性和图像模糊相对于感光鼓的剩余量D的进展。 图6是比较实施例中的磨损不均匀性和图像模糊相对于感光鼓的剩余量D的进展。在每个图中，纵坐标表示如下评估的图像等级。◎:磨损不均匀性或图像模糊根本没有发生。O :在接近的位置观察到轻微的磨损不均匀性或图像模糊(在作为图像的可容许范围内不是图像缺陷)。X :被观察为磨损不均匀性或图像模糊(在可容许范围外图像缺陷)。在图5中，当感光鼓的剩余量D为100%到55%时，磨损不均匀性水平从“◎”到 “O”。此外，在整个剩余量范围上，图像模糊水平为“◎”。在从54%到0%的感光鼓的剩余量D上，磨损不均匀性水平为“◎”。此外，图像模糊水平从不执行反向旋转时起从“◎”变为 “O”，并且当剩余量D接近0%时，图像模糊水平改善。执行反向旋转使磨损不均匀性劣化。 在54%或更大，不执行反向旋转，因此，图像模糊程度在图像上没有改变。通过执行反向旋转直到剩余量为55%为止，图像模糊水平为“◎”，但是当反向旋转停止时，图像模糊水平在 “◎”与“0”之间。图像模糊水平在从54%到0%的范围内改善的原因是，引起图像模糊的残余物在处理盒的前半段寿命中大量产生，并在后半段寿命中减少，所述残余物诸如细粉末调色剂或小颗粒尺寸的外部添加剂。在通过供给辊将显影剂供给显影辊并通过金属刮刀调节显影剂的一般系统中，在调节期间相对于大颗粒尺寸的调色剂调节细粉末调色剂，因此，从小颗粒尺寸的调色剂起选择性地进行显影，因此，细粉末调色剂在前半段寿命中大量使用，并在后半段寿命中减少。此外，就诸如外部添加剂的残余物而言，在前半段寿命中，在初始阶段释放的外部添加剂或者在外部添加到调色剂的外部添加剂的量大，但是在后半段寿命中，调色剂劣化，因此，外部添加剂的量减少。在图6中，在无论感光鼓的剩余量D如何，都执行反向旋转的情况下，在感光鼓的剩余寿命短的区域中，磨损不均匀性水平为“X”。这是因为执行反向旋转的区域与不执行反向旋转的区域之间的感光鼓层厚度的差异增大，并且因为感光层厚度本身减小，因此，层厚度差异在图像上明显。这里，当通过清洁刮刀71的细粉末调色剂和外部添加剂t到达作为接触充电部件的充电辊3与感光鼓2的接触位置时，这些细粉末调色剂和外部添加剂污染充电辊3，以使得存在引起图像缺陷(诸如由于不适当充电而导致的条纹或灰雾)的可能性。因此，理想情况是，进行间歇性正常旋转的感光鼓2的总移动量比从感光鼓2上的清洁刮刀71的接触部分到充电辊接触部分的距离小。在本实施例中，从相对于感光鼓2的清洁刮刀71的接触部分到充电辊3的接触部分的距离为12. 56mm,每一(一个)间歇性正常旋转的移动量为1mm。因此，由间歇性正常旋转造成的感光鼓2的总移动量为5mm( = Imm x 5次)或者Imm( = Imm x I次)，因此, 通过清洁刮刀71的细粉末调色剂和外部添加剂t不污染充电辊3。此外，在本实施例中，每一间歇性正常旋转的移动量总是为1_。然而，不总是要求移动量为1_，而是可对于每个间歇性正常旋转改变移动量。此外，在本实施例中，反向旋转量为5mm，但是也可以在下述范围内，在所述范围内，该量大于感光鼓2在间歇性正常旋转期间的总移动量，并且在所述范围内，残余调色剂不到达与转印部件的接触位置(转印部分)。也就是说，反向旋转量可在从清洁刮刀71的接触部分(接触位置)到转印部分(转印位置)的距离内选择。在本实施例中，从清洁刮刀 71 (接触部分)到转印部分(感光鼓2与静电传送带8之间的接触部分)的距离为29. 85mm。此外，本实施例中的感光鼓停止控制序列可应用于设置在级联式图像形成装置I 中的第一至第四图像形成站Y、M、C和K的所有感光鼓2。此外，在本实施例中，使用所述多个感光鼓2中的每个独立设有驱动部件的级联式图像形成装置I。在这样的情况下，还可根据图像形成站Y、M、C和K中的感光鼓2中的每个的剩余量D(% )来分开地实现感光鼓停止控制序列控制。也就是说，还独立地控制感光鼓停止控制序列的各种参数(正常旋转移动量、等待时间、反向旋转移动量)。结果，在图像形成站Y、M、C和K中的每个中执行最佳操作，以变得能够有效地抑制感光鼓上的周期性条纹和垂直条纹的发生。此外，级联式图像形成装置I中的每个图像承载构件的旋转驱动还可以是单(一个)马达系统，在所述单马达系统中，多个图像承载构件由单个马达(驱动部件)驱动。还可提供具有水平级联构造的图像形成装置，在所述水平级联构造中，多个图像形成站(图像承载构件)按水平方向布置。此外，根据本发明的感光鼓停止控制序列不仅可如本实施例中那样应用于基于四色的全色图像形成装置，而且还可应用于单色图像形成装置。如上所述，本实施例中的图像形成装置I的特征在于下述构造，在所述构造中，根据感光鼓2的感光层的层厚度，特别是随着层厚度的减小(随感光层的磨损进展程度)，减小感光鼓停止期间的控制序列中的反向旋转量。更具体地讲，使感光鼓2的剩余寿命低于预先确定的阈值之后的反向旋转的旋转量为零(即，不执行反向旋转)。从直到感光鼓2的剩余寿命量变为零为止(直到寿命结束为止)都可实现良好的图像形成等的观点来讲，根据装置构造和规格，如图5所示那样适当地设置切换反向旋转的旋转量的阈值。(实施例2)将参照图7对本实施例中的构造进行描述。图7是处理盒和调色剂盒的放大示意图。
本实施例的特征在于图像形成站Y、M、C和K中的每个中的P盒和T盒(以下描述)均被设置为能够可拆卸地安装到图像形成装置I的主组装件。执行盒是通过下述方式制备的处理盒(PY、PM、PC、PK)，即，将感光鼓2、充电辊3、显影设备5、清洁设备7和非易失性存储器IOlP这五个处理设备一起组装到能够可拆卸地安装到主组装件的单元中。T盒是通过下述方式制备的调色剂盒(PTY、PTM、PTC、PTK)，即，将其中容纳显影剂的调色剂容器 49 (显影容器)和其中可存储新品信息等的非易失性存储器IOlT—体地组装到能够可拆卸地安装到主组装件的单元中。容纳在调色剂容器49中的显影剂被供给显影设备5。非易失性存储器IOlP和非易失性存储器IOlT均能够通过与图像形成装置I的主组装件的接触部件(未显示)与控制部件部分IOO(CPU)进行通讯。其它构造与实施例I中的那些构造相同。(实施例2中的构造中的具体控制方法)在本实施例中，当实施例I中的2.具体控制流程中所述的感光鼓剩余量D为 100 %到72 %时，执行5mm的反向旋转，当感光鼓剩余量D为71 %到0 %时，执行Imm的反向旋转。在P盒和T盒独立地可拆卸地安装的情况下，无论旧盒还是新盒，都存在安装新的 (全新的)T盒的可能性。如实施例I中那样，当根据感光鼓剩余量D使反向旋转量为零时， 在安装新T盒的情况下存在图像模糊发生的可能性。因此，鉴于T盒的交换，执行反向旋转操作，以便无论感光构件的剩余量如何，都抑制图像模糊。然而，当反向旋转量大时，磨损不均匀性发生，因此，反向旋转量在盒的寿命期间减小，以使得在感光鼓剩余量D的100%到 0%的范围内，磨损不均匀性水平为“O”。反向旋转量不随着初始阶段减小的原因是，在调色剂盒的全新状态期间，小颗粒尺寸的、诸如细粉末调色剂或外部添加剂的残余物易于被发送到清洁刮刀7。在本实施例中，在感光鼓剩余量D为71%时，用新盒更换T盒。将参照图I对本实施例中的以上控制的具体流程进行描述。(S41)开始图像形成操作。同时，开始图像形成期间的时间T⑴、T(ii)和T(m)(SeC) 中的每个的测量。(S42)基于图像数据打印(形成)图像。(S43)检查传送的转印材料12是否是最后的转印材料(最后的纸)。当传送的转印材料12不是最后的转印材料12时，所述操作返回到S42。(S44)计算感光鼓2的剩余量D(% )的预测值。(S45)将存储在非易失性存储器101中的感光层的当前剩余层厚度E重写入计算之后的感光层的剩余层厚度E'。(S46)在感光鼓2的剩余量D(% )为72%或更多的情况下，反向旋转移动量为 5mm,在剩余量(％ )小于72%的情况下,反向旋转移动量为1mm。在剩余量D(% )为71% 时，用新盒更换T盒。(S47)执行感光鼓停止控制序列。(S48)使感光鼓完全停止。(比较实施例2)在该比较实施例中，将实施例I中的比较实施例I与实施例2进行比较。(磨损不均匀性的研究结果)图8是实施例2中的磨损不均匀性和图像模糊相对于感光鼓的剩余量D的进展。然而，当P盒中的感光鼓剩余量D为71%时，用新盒更换T盒。在该图中，纵坐标表示类似于实施例I中那样评估的图像等级。在图8中，当感光鼓剩余量D为100%到72%时，磨损不均匀性水平从“◎”到“◎” 与“0”之间，最后为“O”。此外，当感光鼓剩余量D为100%到72%时，图像模糊水平为“◎”， 并且当剩余量D低于72%并且执行Imm的反向旋转和用新盒更换T盒时，图像模糊水平变为“◎”与“0”之间。由于当反向旋转量为5mm时磨损量大,所以磨损不均勻性恶化早。然而，当在感光鼓剩余量D超过72%时使反向旋转量为Imm时,与反向旋转量为5mm的情况相比,磨损量减小，因此，磨损不均匀性的恶化程度变得适中。通过在感光鼓剩余量D为72%时将反向旋转量5mm变为Imm并且用新盒更换T盒，图像模糊相对于感光鼓剩余量D以良好的水平进展。然而，存在诸如细粉末调色剂或外部添加剂的残余物，因此，图像模糊恶化，但是执行 Imm的反向旋转，图像模糊水平为“O”，然后得到改善。该比较实施例中的图6中的比较实施例I中的研究结果与实施例I中的研究结果相同，因此，将省略该研究结果。从上述结果可见，通过使用实施例2中的构造中的具体控制方法，在抑制图像模糊的同时抑制由于反向旋转而导致的磨损不均匀性，从而可提供良好的图像。顺便一提的是，在实施例I和实施例2中，描述了提供单个阈值的示例，但是还可通过设置两个阈值来精细地实现控制。作为设置两个或更多个阈值的情况，假设比如仅T 盒用新盒更换的情况。在这种情况下，基于存储在非易失性存储器IOlT中的新品信息，控制部件部分IOO(CPU)检测到T盒是新盒，然后控制反向旋转。例如，在剩余量D为50%时更换调色剂盒PT的情况下，剩余量D为100 %到86 %的初始阶段的反向旋转量为5mm，剩余量D为85%或更少时的反向旋转量为1mm。作为示例,将对在某个定时(比如,在当感光鼓2的剩余量为50%时的定时)更换调色剂盒PT的情况进行描述。在通过非易失性存储器IOlT和控制部件部分100 (CPU)检测到调色剂盒PT为新盒的情况下，在感光鼓2的剩余量D从50%到36%的范围内，反向旋转量为5mm,在剩余量D从35%到0%的范围内，反向旋转量为1mm。也就是说，在安装新的调色剂盒PT的情况下，在感光鼓2的剩余量D减小 14% (从50%到36% )的时段内，重新将感光鼓2的剩余量D的阈值设置为36%，以便增大反向旋转量。然后，删除存储在调色剂盒PT的存储器IOlT中的新品信息。结果，在抑制图像模糊的同时抑制由于反向旋转而导致的磨损不均匀性，从而可提供良好的图像。换句话讲，根据新的调色剂盒PT的安装，重新提供反向旋转切换阈值，以提供良好的图像。(实施例3)在本实施例中，根据感光鼓2的剩余量D，控制在感光鼓停止之后执行的间歇性正常旋转的转数和反向旋转的旋转量。其它构造与实施例I中的那些构造相同。(实施例3中的构造中的具体控制方法)在本实施例中，根据感光鼓2的剩余量D实现感光鼓停止控制序列中的正常旋转和反向旋转的控制。在实施例3中，在实施例I中的2.具体控制流程中所述的从100% 到55%的感光鼓剩余量D的范围内，执行每5秒移动Imm的间歇性正常旋转5次，并在从间歇性正常旋转停止起过去5秒之后执行移动5mm的反向旋转。在从54%到0%的范围内，执行每5秒移动Imm的间歇性正常旋转10次，并且不执行反向旋转。在从100%到55%的范围内，通过间歇性正常旋转和反向旋转将残留在感光鼓2与清洁刮刀7之间的接触压合部中的、小颗粒尺寸的残余物分散到接触压合部的外部，所述残余物诸如细粉末调色剂或外部添加剂。另一方面，在从54%到0%的范围内，为了抑制磨损不均匀性，不执行反向旋转。因此，由于这个目的，将间歇性正常旋转的次数增加到10次，以使得将残留在感光鼓2 与清洁刮刀7之间的接触压合部中的、小颗粒尺寸的残余物分散到接触压合部的外部，所述残余物诸如细粉末调色剂或外部添加剂。也就是说，在从54%到0%的范围内，通过增加正常旋转的次数来实现要通过反向旋转执行的残余物到接触压合部的外部的分散。通过反向旋转比通过正常旋转更有效地将残余物分散到接触压合部的外部。此外，通过增加正常旋转的次数，存在停止控制序列被拉长的缺点。然而，在这里的存在由于感光鼓剩余量D减少而发生磨损不均匀性的可能性的情况下，不执行反向旋转，并增加正常旋转的次数，以使得协调地实现磨损不均匀性的发生的抑制和图像模糊的抑制。结果，在100%与0%之间的感光鼓剩余量D的范围内，图像模糊水平和磨损不均匀性水平为“O”。将参照图9对本实施例中的以上控制的具体流程进行描述。(S49)开始图像形成操作。同时，开始图像形成期间的时间T⑴、T(ii和T(m)(SeC) 中的每个的测量。(S50)基于图像数据打印(形成)图像。(S43)检查传送的转印材料12是否是最后的转印材料(最后的纸)。当传送的转印材料12不是最后的转印材料12时，所述操作返回到S50。(S51)计算感光鼓2的剩余量D (% )的预测值。(S52)将存储在非易失性存储器101中的感光层的当前剩余层厚度E重写入计算之后的感光层的剩余层厚度E'中。(S53)在感光鼓2的剩余量D(% )为55%或更多的情况下，执行间歇性正常旋转 5次,反向旋转移动量为5mm,在剩余量(％ )低于55%的情况下,执行间歇性正常旋转10 次，不执行反向旋转移动量。(S54)执行感光鼓停止控制序列。(S55)使感光鼓完全停止。(比较实施例3)在该比较实施例中，利用与实施例I中的比较实施例I中的构造相同的构造。(磨损不均匀性的研究结果)图10是实施例3中的磨损不均匀性和图像模糊相对于感光鼓的剩余量D的进展。 在该图中，纵坐标表示类似于实施例I中那样评估的图像等级。在图10中，当感光鼓剩余量D为100%到55%时，磨损不均匀性水平在“◎”与“0” 之间。此外，在该范围上，图像模糊水平为“◎”。此外，从当不执行反向旋转时的时间起， 图像模糊水平从“◎”变为“O”，并在朝向0%的剩余量D中得到改善。执行反向旋转使磨损不均匀性恶化。由于不执行反向旋转，所以磨损不均匀性水平在从54%到0%的范围内不改变。通过执行反向旋转，图像模糊水平为“◎” (从100%直到55% )，但是当停止反向旋转时，图像模糊水平在“◎”与“0”之间。图像模糊在从54%到0%的范围内改善的原因是，引起图像模糊的、小颗粒尺寸的残余物在处理盒的第一半寿命中大量产生，并在后半段
15寿命中减少，所述残余物诸如细粉末调色剂或外部添加剂。在通过供给辊将显影剂供给显影辊并通过金属刮刀调节显影剂的一般系统中，在调节期间相对于大颗粒尺寸的调色剂调节细粉末调色剂，因此，从小颗粒尺寸的调色剂选择性地对细粉末调色剂进行显影，因此， 细粉末调色剂在第一半寿命中大量使用，在后半段寿命中减少。此外，诸如外部添加剂的残余物在处理盒的第一半寿命中以在初始阶段释放的外部添加剂或者在外部添加到调色剂的外部添加剂的形式存在，并且由于后半段寿命中调色剂的劣化而导致所述残余物的量减小。比较实施例3中的结果与实施例I中所述的比较实施例I中的结果相同。从以上可见，通过使用本实施例中的构造，在抑制图像模糊的同时抑制由于反向旋转而导致的磨损不均匀性，从而可提供良好的图像。尽管参照本文公开的结构对本发明进行了描述，但是本发明不限于所阐述的细节，本申请意图覆盖出于改进目的提出的这样的修改或改变或者随附权利要求的范围。
权利要求
1.一种图像形成装置，包括图像承载构件，所述图像承载构件用于承载显影剂图像；驱动部件，所述驱动部件用于旋转地驱动所述图像承载构件；显影设备，所述显影设备用于使所述图像承载构件上的静电潜像显影为显影剂图像；清洁刮刀，所述清洁刮刀与旋转的所述图像承载构件可滑动地接触，用于从所述图像承载构件去除在显影剂图像转印之后残留在所述图像承载构件上的显影剂；控制部件，所述控制部件能够执行所述图像承载构件的停止操作，其中，在图像形成操作结束时使所述图像承载构件临时停止之后使所述图像承载构件沿与图像形成操作期间的方向相同的方向旋转，然后使所述图像承载构件沿与图像形成操作期间的方向相反的方向旋转；和预测部件，所述预测部件用于预测所述图像承载构件的剩余可用寿命，其中，在所述剩余可用寿命低于阈值之后的所述图像承载构件的停止操作中，所述控制部件将与图像形成操作期间的方向相反的方向上的旋转量控制为小于所述剩余可用寿命低于所述阈值之前的所述旋转量。
2.根据权利要求I所述的图像形成装置，其中，所述预测部件基于包括所述图像承载构件的旋转时间的所述图像承载构件的使用信息计算所述剩余可用寿命。
3.根据权利要求I或2所述的图像形成装置，其中，在所述剩余可用寿命低于所述阈值之后的所述图像承载构件的停止操作中，与图像形成操作期间的方向相反的方向上的旋转量为零。
4.根据权利要求I或2所述的图像形成装置，其中，在所述停止操作中，间歇地执行与图像形成操作期间的方向相同的方向上的旋转多次。
5.根据权利要求I或2所述的图像形成装置，其中，在所述停止操作中，与图像形成操作期间的方向相反的方向上的旋转量大于与图像形成操作期间的方向相同的方向上的旋转量，并且与图像形成操作期间的方向相反的方向上的旋转量是所述图像承载构件与所述清洁刮刀的接触部分不到达所述显影剂图像被转印到记录材料上的转印位置的量。
6.根据权利要求4所述的图像形成装置，其中，在所述剩余可用寿命低于所述阈值之后的所述图像承载构件的停止操作中，与图像形成操作期间的方向相反的方向上的旋转量为零，并且与图像形成操作期间的方向相同的方向上的旋转被执行为使得间歇地执行所述旋转时的次数与所述剩余可用寿命低于所述阈值之前相比较大。
7.根据权利要求I或2所述的图像形成装置，还包括处理盒，所述处理盒至少包括所述图像承载构件，能够可拆卸地安装到所述图像形成装置的主组装件；和调色剂盒，所述调色剂盒至少包括用于容纳将供给显影设备的显影剂的显影容器，能够可拆卸地安装到所述主组装件；其中，所述调色剂盒包括能够存储新品信息的存储器，并且其中，当从存储在所述存储器中的新品信息检测到所述调色剂盒为全新的调色剂盒时，所述控制部件重新提供阈值以实现所述控制。
8.根据权利要求I或2所述的图像形成装置，其中，所述图像承载构件设置在多个图像承载构件部分中，并且其中，所述图像形成装置还包括用于所述图像承载构件部分中的各个图像承载构件部分的驱动部件，并且对于所述图像承载构件部分中的各个图像承载构件部分独立地执行所述停止操作。
全文摘要
本发明涉及图像形成装置，包括图像承载构件，用于承载显影剂图像；驱动部分，用于旋转地驱动图像承载构件；显影设备，用于使图像承载构件上的静电潜像显影为显影剂图像；清洁刮刀，与旋转的图像承载构件可滑动地接触，用于从图像承载构件去除在显影剂图像转印之后残留在图像承载构件上的显影剂；控制器，能够执行图像承载构件的停止操作，然后使图像承载构件沿与图像形成操作期间的方向相反的方向旋转；和预测部件，用于预测图像承载构件的剩余可用寿命。在剩余可用寿命低于阈值之后的图像承载构件的停止操作中，控制器控制与图像形成操作期间的方向相反的方向上的旋转量，以使得旋转量小于剩余可用寿命低于阈值之前的所述旋转量。
文档编号G03G15/08GK102591165SQ20121000829
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月12日 优先权日2011年1月12日
发明者伊藤元就, 增井宏一郎, 渡边拓 申请人:佳能株式会社