CN109143819A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成装置。图像形成装置具有：图像承载体；显影装置，其在图像形成时进行向图像承载体供给调色剂的显影处理；和清洁刮板，其与图像承载体抵接来除去图像承载体上所残存的废调色剂。图像形成装置能够执行卷曲抑制处理和更换处理，卷曲抑制处理是为了抑制清洁刮板的卷曲而以固定供给量从显影装置向图像承载体供给调色剂的处理；更换处理是为了更换显影装置的调色剂而以与平均打印覆盖率相对应的变动供给量从显影装置向图像承载体供给调色剂的处理。图像形成装置在每达到规定的累计打印张数的非图像形成时，在与平均打印覆盖率相对应的变动供给量比固定供给量多的情况下，执行更换处理，在除此之外的情况下，执行卷曲抑制处理。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种具有清洁刮板的图像形成装置，该清洁刮板除去承载调色剂图像(toner image)的图像承载体上所残存的废调色剂(wastetoner)。

背景技术

在现有技术中，打印机、复印机等电子照相方式的图像形成装置具有将调色剂图像承载于表面的感光鼓等图像承载体。另外，图像形成装置具有：显影装置，其将调色剂图像显影于图像承载体；和转印部，其将图像承载体的调色剂图像转印于纸张等记录介质。并且，图像形成装置具有清洁装置，该清洁装置通过清洁刮板除去转印后的图像承载体的表面上所残存的废调色剂。

清洁刮板配置为其刮板边缘相对于图像承载体的旋转方向在反方向(counterdirection)上与图像承载体的表面抵接。当图像承载体旋转时，由于图像承载体上的废调色剂的外部添加剂的润滑性，清洁刮板对图像承载体的粘滑现象(stick-slipphenomenon)被抑制。因此，当外部添加剂用尽时，有时清洁刮板和图像承载体的表面之间的摩擦力上升，而使粘滑现象的平衡崩溃，有时产生清洁刮板向与反方向相反的方向卷起的刮板卷曲(blade curling)。由于刮板卷曲的产生，也存在产生图像缺陷的可能性。有一种图像形成装置，其为了抑制这样的刮板卷曲，而执行向图像承载体的表面追加(供给)调色剂的调色剂添加(卷曲抑制处理)。在该卷曲抑制处理中，由显影装置向图像承载体添加(供给)调色剂。

作为一例，图像形成装置具有：图像承载体；驱动机构，其为了形成图像而驱动图像承载体；潜像形成机构，其在图像承载体上形成潜像；显影机构，其将图像承载体上的潜像显影来形成显影图像；转印机构，其将图像承载体上的显影图像转印于转印材料；清扫机构，其对将图像承载体上的显影图像转印后的表面上所残留的残留物进行清扫，且至少具有清洁刮板；和调色剂图案形成机构，其在图像形成后、驱动机构停止前，在所述图像承载体上形成调色剂图案。

作为另一例子，图像形成装置能够将感光体切换为多个旋转速度来进行旋转驱动，且具有：彩色图像形成模式，使用各成像单元来形成彩色图像；和单色图像形成模式，仅使用一个成像单元来形成单色图像，在单色图像形成模式中，没有被用于成像的成像单元的感光体被旋转驱动，并且，该成像单元的显影器被停止旋转驱动，当在单色图像形成模式中切换感光体的旋转速度时，对没有被用于成像的成像单元的显影器进行规定时间的旋转驱动。

并且，显影装置为了将调色剂图像显影而收装有调色剂，但是，在进行较低的打印覆盖率的显影时，有时所收装的调色剂没有更换而劣化。当使用劣化的调色剂时，有时会在所显影的调色剂图像上产生缺陷。有一种图像形成装置，其为了抑制如此劣化的调色剂的使用，而执行强制性地更换所收装的调色剂的调色剂排出处理(更换处理)。在该更换处理中，为了向显影装置供给新的调色剂，而由显影装置向图像承载体排出(供给)调色剂。通过该更换处理，如果向图像承载体追加足够量的调色剂，则也能够抑制清洁刮板和图像承载体的表面之间的摩擦力，减轻施加给清洁刮板的负载。

上述的更换处理有时根据打印覆盖率来变更从显影装置向图像承载体的调色剂供给量(变动供给量)。例如，该变动供给量设定为：打印覆盖率越低，被设定得越多，在打印覆盖率为0％时，该变动供给量为最大量，在打印覆盖率为较低的规定的阈值时该变动供给量为0。另外，上述的卷曲抑制处理将从显影装置向图像承载体的调色剂供给量(固定供给量)例如设定为比更换处理的变动供给量的最大量要少的最小限度的固定值。由于卷曲抑制处理和更换处理在从显影装置向图像承载体供给调色剂的这一方面相同，因此，不需要同时执行。

因此，有一种图像形成装置，其在打印覆盖率为规定的阈值以上时，执行卷曲抑制处理，另一方面，在打印覆盖率不到规定的阈值时，执行更换处理。然而，打印覆盖率越接近规定的阈值，更换处理的变动供给量越接近0，因此，即从显影装置排出的调色剂减少，被添加到图像承载体的调色剂减少。因此，存在如下担忧：清洁刮板和图像承载体的表面之间的摩擦力上升，被施加给清洁刮板的负载增加。因此，也存在由于刮板卷曲的产生而产生图像缺陷的担忧。

发明内容

在本发明中，其目的在于，以适当的调色剂供给量同时实现清洁刮板的卷曲抑制处理和调色剂的更换处理。

本发明的图像形成装置具有承载调色剂图像的图像承载体、显影装置和清洁刮板。显影装置在图像形成时进行向所述图像承载体供给调色剂的显影处理。清洁刮板与所述图像承载体抵接来除去所述图像承载体上所残存的废调色剂。图像形成装置能够执行卷曲抑制处理和更换处理，其中，所述卷曲抑制处理是为了抑制所述清洁刮板的卷曲而以固定供给量从所述显影装置向所述图像承载体供给调色剂的处理；所述更换处理是为了更换所述显影装置所收装的调色剂而以与平均打印覆盖率相对应的变动供给量从所述显影装置向所述图像承载体供给调色剂的处理。图像形成装置在每达到规定的累计打印张数的非图像形成时，在与所述累计打印张数的所述显影处理中的所述平均打印覆盖率相对应的变动供给量比所述固定供给量多的情况下，执行所述更换处理，在除此之外的情况下，执行所述卷曲抑制处理。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式所涉及的打印机的剖视图。

图2是表示在本发明一实施方式所涉及的打印机中、与清洁刮板的卷曲抑制处理和显影装置的调色剂的更换处理相关的、累计打印张数中的平均打印覆盖率和调色剂供给量的关系的图表。

图3是图2所示的图表的局部放大图。

具体实施方式

首先，边参照图1边对本发明的实施方式所涉及的打印机1(图像形成装置)的整体结构进行说明。为了便于说明，将图1中的纸面近前侧作为打印机1的前侧。被适当地标注在各图中的箭头L、R、U、Lo分别表示打印机1的左侧、右侧、上侧、下侧。

打印机1具有箱型形状的打印机主体2。在打印机主体2的下部安装有多个收装作为记录介质的纸张的供纸盒3，在打印机主体2的上表面设置有出纸盘。另外，在打印机主体2的上表面，为了将下述的调色剂容器13拆装于打印机主体2，上盖4可开闭地安装于出纸盘的侧方。

在打印机主体2的内部，由激光扫描单元(LSU)构成的曝光器配置于出纸盘的下方，在曝光器的下方设置有图像形成部5。作为图像承载体的感光鼓10可旋转地设置于图像形成部5。感光鼓10例如由非晶硅感光体(amorphous silicon photoreceptor)构成。在感光鼓10的周围，沿感光鼓10的旋转方向配置有充电器、显影装置11、转印辊和清洁装置12。

收装补给给显影装置11的调色剂的调色剂容器13可拆装地(可更换地)与显影装置11连接。回收由清洁装置12从感光鼓10上除去的废调色剂的废调色剂容器14可拆装地(可更换地)与清洁装置12连接。

另外，在打印机主体2的内部设置有控制装置15，该控制装置15控制由打印机1进行的图像形成、清洁装置12的清洁刮板21的卷曲抑制处理以及显影装置11所收装的调色剂的更换处理等动作。控制装置15例如由控制部和存储部构成，其中，控制部由CPU等构成；存储部由ROM、RAM等构成。

并且，在打印机主体2的内部设置有纸张的输送路径17。在输送路径17的上游端，于供纸盒3的附近设置有供纸部，在输送路径17的中游部设置有转印部18，该转印部18由感光鼓10和转印辊构成。在输送路径17的下游部设置有定影装置，在输送路径17的下游端，于出纸盘的附近设置有出纸部。

接着，对具有这种结构的打印机1的图像形成动作进行说明。打印机1在由外部的计算机等输入图像数据，打印开始的指示被作出时，开始图像形成动作。首先，在由图像形成部5的充电器使感光鼓10的表面带电之后，由来自曝光器的激光对感光鼓10进行与图像数据相对应的曝光，从而在感光鼓10的表面形成静电潜像。接着，图像形成部5的显影装置11使用调色剂将该静电潜像显影为调色剂图像。

另一方面，被收纳于供纸盒3的纸张被供纸部取出而在输送路径17上输送。输送路径17上的纸张在规定的时机被向转印部18输送，通过转印部18，感光鼓10上的调色剂图像被转印到纸张上。被转印有调色剂图像的纸张被向定影装置输送，通过定影装置，调色剂图像被定影在纸张上。被定影有调色剂图像的纸张从出纸部被排出到出纸盘。此外，感光鼓10上所残存的调色剂(废调色剂)被清洁装置12除去。

接着，对显影装置11进行说明。显影装置11由控制装置15控制，其在图像形成时、清洁装置12的清洁刮板21的卷曲抑制处理时以及所收装的调色剂的更换处理时，进行向感光鼓10供给调色剂的显影处理。

显影装置11例如在壳体内具有显影辊、搅拌部件和输送部件，其中，显影辊向感光鼓10供给调色剂；搅拌部件和输送部件对调色剂进行搅拌、输送。壳体具有接受来自调色剂容器13的调色剂的补给的补给口，其经由该补给口而与调色剂容器13连接。另外，显影装置11具有调色剂量检测部25，该调色剂量检测部25对壳体内的调色剂量进行检测，调色剂量检测部25例如由检测调色剂浓度的调色剂浓度传感器构成。当壳体内的调色剂量达不到规定值时，显影装置11接受来自调色剂容器13的调色剂的补给。

接着，对清洁装置12进行说明。清洁装置12将转印后的感光鼓10上所残存的废调色剂从感光鼓10上除去。清洁装置12例如具有箱体20、清洁刮板21和回收部件22。

箱体20形成为在感光鼓10的旋转轴方向上较长的大致箱状，其暂时收装被从感光鼓10上除去的废调色剂。箱体20在右侧具有开口，清洁装置12被配置为箱体20的开口与感光鼓10的表面的左侧相向。另外，箱体20具有将废调色剂向废调色剂容器14排出的排出口，其经由该排出口而与废调色剂容器14连接。此外，箱体20也可以经由将废调色剂向废调色剂容器14输送的输送装置而与废调色剂容器14连接。

清洁刮板21由聚氨酯橡胶等弹性材料形成为在感光鼓10的旋转轴方向上较长的板状。清洁刮板21以其顶端位于箱体20的开口侧，相对于感光鼓10的旋转方向在反方向上与感光鼓10的表面抵接的方式安装于箱体20。

回收部件22例如由在感光鼓10的旋转轴方向上较长的螺旋形部件形成，在箱体20的内部可旋转地配置于排出口附近。回收部件22与马达等驱动部(未图示)连接，当控制装置15使驱动部工作时，回收部件22受到来自驱动部的驱动力而旋转。通过回收部件22旋转，箱体20的废调色剂经由排出口被向废调色剂容器14输送。

接着，对清洁装置12的清洁刮板21的卷曲抑制处理和显影装置11的调色剂的更换处理的控制进行说明。如上所述，卷曲抑制处理和更换处理由控制装置15控制，在满足规定的处理条件时，执行卷曲抑制处理和更换处理中的任一种处理。后面会对执行卷曲抑制处理和更换处理中的哪一种处理的判定处理进行叙述。卷曲抑制处理和更换处理在如下方面相同：在非图像形成时，从显影装置11向感光鼓10供给调色剂，由调色剂容器13对显影装置11补给新的调色剂。该处理条件例如设定为：经过了规定数量或规定时间的图像形成动作(纸张的打印动作)时。

具体而言，设定规定的累计打印张数(例如，100次)作为处理条件。并且，控制装置15对从调色剂容器13的开始使用到结束使用(更换)为止的图像形成动作的次数、即纸张的打印张数进行计数，判定打印张数是否达到了累计打印张数。当打印张数达到了累计打印张数时，控制装置15控制各部，以在非图像形成时的时机进行卷曲抑制处理和更换处理中的任一种处理，并且将打印张数重置为0。换言之，控制装置15每达到累计打印张数进行卷曲抑制处理或更换处理。此外，控制装置15也可以对从调色剂容器13的开始使用到结束使用为止的总打印张数进行计数。

在卷曲抑制处理中，如图2和图3所示，从显影装置11向感光鼓10的调色剂供给量(固定供给量，图2和图3的单点划线)被设定为固定值，例如每张规定尺寸(例如A4尺寸)的纸张0.13～0.15mg。并且，累计打印张数份的该固定供给量的调色剂从显影装置11供给到感光鼓10。

如图2和图3所示，在更换处理中，从显影装置11向感光鼓10的调色剂供给量(变动供给量，图2和图3的实线)根据最近一次的累计打印张数的图像形成动作的平均打印覆盖率(average print coverage rate)RIA来算出。此外，不论被进行打印动作的纸张的尺寸如何，打印覆盖率均被换算为规定尺寸(例如A4尺寸)，例如，如果在A5尺寸的打印动作中打印覆盖率为2％的话，换算为A4尺寸则为1％。

平均打印覆盖率RIA越低，更换处理的变动供给量被设定得越多，例如，在平均打印覆盖率RIA为0％时，更换处理的变动供给量被设定为最大量(例如，每张规定尺寸(例如A4尺寸)的纸张7mg)。并且，平均打印覆盖率RIA越高，变动供给量被设定得越少，该变动供给量例如通过算式7-700×RIA[mg]来算出。根据该算式，在平均打印覆盖率RIA为0.005(0.5％)时，变动供给量为3.5[mg]。并且，累计打印张数份的该变动供给量的调色剂从显影装置11供给到感光鼓10。或者，可以预先设定上限打印覆盖率(例如1％)作为执行更换处理的上限，变动供给量作为相当于上限打印覆盖率与平均打印覆盖率RIA的差的量被算出。

接着，对卷曲抑制处理和更换处理的判定处理进行说明。该判定处理由控制装置15控制。首先，控制装置15在经过(打印)了累计打印张数时，根据与该累计打印张数相对应的平均打印覆盖率RIA来算出更换处理的变动供给量。然后，控制装置15如下进行控制：在变动供给量比固定供给量多时执行更换处理，在变动供给量在固定供给量以下时执行卷曲抑制处理。

根据本实施方式，如上所述，打印机1(图像形成装置)具有：感光鼓10(图像承载体)，其承载调色剂图像；显影装置11，其在图像形成时进行向感光鼓10供给调色剂的显影处理；和清洁刮板21，其与感光鼓10抵接来除去感光鼓10上所残存的废调色剂。打印机1构成为能够执行卷曲抑制处理和更换处理，其中，卷曲抑制处理是为了抑制清洁刮板21的卷曲而以固定供给量从显影装置11向感光鼓10供给调色剂的处理；更换处理是为了更换显影装置11所收装的调色剂而以与平均打印覆盖率RIA相对应的变动供给量从显影装置11向感光鼓10供给调色剂的处理。并且，打印机1在每达到规定的累计打印张数的非图像形成时，在与累计打印张数的显影处理中的平均打印覆盖率RIA相对应的变动供给量比固定供给量多的情况下，执行更换处理，在除此之外的情况下，执行卷曲抑制处理。

根据这种结构，不会出现同时执行清洁刮板21的卷曲抑制处理和显影装置11的调色剂的更换处理的情况。并且，在调色剂的更换处理中所算出的调色剂的变动供给量接近0时，替代更换处理而以固定供给量执行清洁刮板21的卷曲抑制处理。因此，作为调色剂的更换处理，不会出现从显影装置11排出的调色剂减少的情况，适量的新的调色剂被供给到显影装置11。因此，能够抑制显影装置11所收装的调色剂的劣化，由此抑制图像缺陷。另外，作为清洁刮板21的卷曲抑制处理，能够对感光鼓10添加足够量的调色剂，从而能够抑制清洁刮板21和感光鼓10的表面之间的摩擦力的上升，减轻施加给清洁刮板21的负载。因此，能够抑制清洁刮板21的卷曲，由此抑制图像缺陷。

例如，变动供给量可以作为相当于上限打印覆盖率和平均打印覆盖率RIA的差的量来算出，其中上限打印覆盖率被设定为执行更换处理的上限。

根据这种结构，能够更适当地算出显影装置11的调色剂的更换处理所需的调色剂的变动供给量。

另外，根据本实施方式，感光鼓10可以由非晶硅感光体构成。在将非晶硅感光体适用于感光鼓10的情况下，有时感光鼓10与清洁刮板21之间的摩擦力会上升。然而，在本实施方式中，如上所述，为了抑制清洁刮板21的卷曲抑制处理而使用适当的调色剂供给量，因此，能够抑制感光鼓10和清洁刮板21之间的摩擦力的上升。另外，通过将非晶硅感光体适用于感光鼓10，而能够提高感光鼓10的耐用性。

在本实施方式中，对将本发明的结构适用于黑白的打印机1的情况进行了说明，但是，在其他不同的实施方式中，也可以将本发明的结构适用于彩色打印机、复印机、传真机、多功能一体机等其他的图像形成装置。

本发明所公开的内容对特定的实施方式进行了记载，但是，本发明所公开的内容并不局限于上述实施方式。只要不脱离本发明所公开的内容的范围和主旨，本领域技术人员就能够改变上述实施方式。

Claims (4)

1.一种图像形成装置，其特征在于，

具有图像承载体、显影装置和清洁刮板，其中，

所述图像承载体承载调色剂图像；

所述显影装置在图像形成时进行向所述图像承载体供给调色剂的显影处理；

所述清洁刮板与所述图像承载体抵接来除去残存于所述图像承载体的废调色剂，

所述图像形成装置能够执行卷曲抑制处理和更换处理，其中：所述卷曲抑制处理是为了抑制所述清洁刮板的卷曲而以固定供给量从所述显影装置向所述图像承载体供给调色剂的处理；所述更换处理是为了更换收装于所述显影装置的调色剂而以与平均打印覆盖率相对应的变动供给量从所述显影装置向所述图像承载体供给调色剂的处理，

所述图像形成装置在每达到规定的累计打印张数的非图像形成时，在与所述累计打印张数的所述显影处理中的所述平均打印覆盖率相对应的变动供给量比所述固定供给量多的情况下执行所述更换处理，在除此之外的情况下执行所述卷曲抑制处理。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述变动供给量作为相当于上限打印覆盖率与所述平均打印覆盖率的差的量而被算出，其中所述上限打印覆盖率被设定为执行所述更换处理的上限。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述平均打印覆盖率越低，所述变动供给量被设定得越多，在所述平均打印覆盖率为0％的情况下，所述变动供给量被设定为最大量。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述图像承载体由非晶硅感光体构成。