JP2007328175A - Image forming apparatus - Google Patents

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Yuzo Matsumoto
祐三 松本
Katsumi Takahashi
克実 高橋
Yuichiro Maeda
雄一郎 前田
Takeshi Oka
雄志 岡
Kenji Kuroki
謙治 黒木
Kazuhiro Togashi
和寛 冨樫
Takuya Kawamura
卓也 河村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of achieving the high durability of a cleaning blade and photoreceptor drum, by relaxing the contact pressure between the cleaning blade and the photoreceptor drum. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes the photoreceptor that forms an electrostatic latent image and holds a toner image having the electrostatic latent image developed with toner; a detection means for detecting the current value of a motor that drives the photoreceptor, in an image non-forming area where toner is not attached; and a control means for controlling the supply of the toner to the photoreceptor in the image non-forming area, when the current value detected by the detecting means exceeds a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式や静電方式などを採用した画像形成装置に関し、特に像担持体である感光体ドラムの表面をブレードを用いてクリーニングすることが可能な画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus that employs an electrophotographic system, an electrostatic system, or the like, and more particularly to an image forming apparatus that can clean the surface of a photosensitive drum, which is an image carrier, using a blade.

電子複写機の感光体ドラムの表面に形成されるトナー像は転写紙に完全には転写されず未転写のトナーが残留する。連続して複写作業を行うためには、この残留トナーを剥離して、清掃する必要がある。従来のクリーニング装置にはクリーニング部材としてのブレードを感光体ドラムに当接し、そのエッジで残留トナーを掻き落とし清掃する構成が多数利用されており、ブレードにはポリウレタンなどの弾性体が用いられている。これは感光体ドラム上に残留したトナーを清掃するためには、ある程度以上の荷重を加えることが必要となるが、これにより、ブレードが徐々に永久的に変形してくる。そのため、従来のクリーニング装置ではブレードをコピー動作中は感光体ドラムには当接し、コピー動作終了後は隔離して以後荷重を完全に解除する制御を行っていた。   The toner image formed on the surface of the photosensitive drum of the electronic copying machine is not completely transferred onto the transfer paper, and untransferred toner remains. In order to perform the copying operation continuously, it is necessary to remove the residual toner and clean it. Many conventional cleaning devices use a configuration in which a blade as a cleaning member is brought into contact with a photosensitive drum and scrapes off residual toner at an edge thereof, and an elastic body such as polyurethane is used for the blade. . In order to clean the toner remaining on the photosensitive drum, it is necessary to apply a load of a certain level or more, and as a result, the blade gradually and permanently deforms. For this reason, in the conventional cleaning device, the blade is brought into contact with the photosensitive drum during the copying operation, is isolated after the copying operation is completed, and thereafter the load is completely released.

また、ブレードは、エッジ摩耗及び損耗によるクリーニング不良を防止するために、定期的な交換を必要としていた。このブレード交換は通常保守作業員が行うが、ブレード1枚毎に交換作業を行うと交換サイクルが短くなり過ぎる。そのため、複数のブレードを備えたものも提案され、これらのクリーニング装置では、複数のブレードを固着するブレード支持軸を所定作業時や所定時間毎に回転して他のブレードに交換する構成を採用している。   Further, the blades require periodic replacement in order to prevent cleaning failures due to edge wear and wear. This blade replacement is usually performed by a maintenance worker, but if the replacement operation is performed for each blade, the replacement cycle becomes too short. For this reason, those equipped with a plurality of blades have also been proposed, and these cleaning devices employ a configuration in which the blade support shaft for fixing the plurality of blades is rotated for a predetermined operation or every predetermined time and replaced with another blade. ing.

更に、ブレードの圧接力を環境温度の変化に応じて自動的に調整し、感光体の過摩耗やブレードめくれのない安定したクリーニング性能を得るために、感光体に当接するごとくブレードを支持するブレードホルダを熱膨張率の異なる少なくとも2部材で構成し、ブレード端部の温度上昇にともなって、感光体を押圧する方向に移動するごとくブレードホルダの熱膨張率を選定したものも考案されている。   Furthermore, a blade that supports the blade as it abuts the photoconductor to automatically adjust the pressure contact force of the blade in response to changes in the ambient temperature and to obtain a stable cleaning performance without overwearing or turning the photoconductor. It has been devised that the holder is composed of at least two members having different coefficients of thermal expansion, and the coefficient of thermal expansion of the blade holder is selected so as to move in the direction of pressing the photoreceptor as the temperature of the blade end increases.

更に、像担持体の表面状態を検知する像担持体表面検知手段または像担持体の表面状態の経時変化データを予め記憶している記憶手段を設け、像担持体表面検知手段または記憶手段によって求められる像担持体の表面状態に応じてクリーニング装置による像担持体のクリーニング状態を随時制御するものも考案されている。
特開平7−181865 特開平6−148974 特開平6−214493 特開平8−115025 特開2000−172026
Further, an image carrier surface detection means for detecting the surface state of the image carrier or a storage means for previously storing the time-dependent change data of the surface state of the image carrier is provided and obtained by the image carrier surface detection means or the storage means. In some cases, the cleaning state of the image carrier by the cleaning device is controlled as needed according to the surface state of the image carrier.
JP-A-7-181865 JP-A-6-148974 JP-A-6-214493 Japanese Patent Laid-Open No. 8-11525 JP 2000-172026

しかし、コピー動作終了後は隔離して以降荷重を完全に解除するものについては、コピー動作終了後、ブレードの感光体ドラムへの当接面、すなわちブレードのエッジの上流部にかなり多くのトナーが溜まっていることがある。この中には、多くの紙紛も混在している。よって、コピー動作終了後に隔離してブレードの完全除去を行うと、次のコピー動作時に感光体ドラムに当接する際に、ブレードに付着した紙紛や感光体ドラム上に残った紙紛をブレードのエッジで挟み込んでしまうことがある。このように紙紛を挟み込んだ部分は、ブレードが感光体ドラムに密着しないため、トナーを清掃することができずに、クリーニング不良となってしまう。   However, after the copying operation is completed, the load is completely released after that, and after the copying operation, a considerable amount of toner is present on the contact surface of the blade with the photosensitive drum, that is, on the upstream portion of the blade edge. May have accumulated. A lot of paper dust is also mixed in this. Therefore, if the blade is completely removed after the copying operation is completed, the paper dust adhering to the blade or the paper dust remaining on the photosensitive drum is removed from the blade when contacting the photosensitive drum during the next copying operation. There is a possibility of being caught at the edge. In such a portion where the paper dust is sandwiched, the blade is not in close contact with the photosensitive drum, so that the toner cannot be cleaned, resulting in poor cleaning.

また、感光体ドラムに対して、ブレードが当接する位置とブレードが隔離した位置との間に移動可能であり、ブレードが隔離した位置にある時に使用済になったブレードと新規ブレードを交換するものがあるが、ブレードと感光体ドラムの当接点にはかなりの量のトナーが存在し、このトナーの中には転写を行う時に感光体ドラムに付着した紙紛も多く混在している。そのために、使用済のブレードと新規ブレードの交換動作を行う場合には、ブレードが隔離した位置にあるときに、新しいブレードに交換して感光体ドラムに当接する際に、感光体ドラム上に残ったトナー中に混在する紙紛を挟みこんでしまうことがある。このように、紙紛を挟みこんでしまうと、紙紛を挟みこんだ部分は、ブレードが感光体ドラムに密着しないため、トナーを清掃することが出来ず、クリーニング不良となってしまう。   Also, it can move between the position where the blade abuts against the photosensitive drum and the position where the blade is isolated, and replaces the used blade with a new blade when the blade is in the isolated position. However, a considerable amount of toner is present at the contact point between the blade and the photosensitive drum, and the toner contains a lot of paper dust adhering to the photosensitive drum during transfer. Therefore, when replacing a used blade with a new blade, when the blade is in an isolated position, it remains on the photosensitive drum when it is replaced with a new blade and brought into contact with the photosensitive drum. In some cases, paper dust mixed in the toner is caught. As described above, when paper dust is sandwiched, since the blade does not adhere to the photosensitive drum in the portion where the paper dust is sandwiched, the toner cannot be cleaned, resulting in poor cleaning.

また、ブレードの交換を行うブレード交換手段が、ブレード支持軸を回転してブレードの交換を行うものでは、ブレード支持軸が回転方向にガタを有することがあるが、この場合にはブレード支持軸の回転方向と感光体ドラムの回転方向を同一方向とすると、感光体ドラムの回転の開始や停止時にブレード支持軸が動き、ブレードの当接点や当接角が変化してしまう。   Further, when the blade replacement means for replacing the blade performs the blade replacement by rotating the blade support shaft, the blade support shaft may have backlash in the rotation direction. If the rotation direction and the rotation direction of the photosensitive drum are the same, the blade support shaft moves when the rotation of the photosensitive drum starts or stops, and the contact point and contact angle of the blade change.

更に、このブレードの当接点や当接角が変化することで、紙紛がブレードと感光体ドラムの間に入り込みやすくなってしまい、紙紛を挟みこんだ部分は、ブレードが感光体ドラムに密着しないために、トナーを清掃することができずにクリーニング不良となってしまう。   Furthermore, the contact point and contact angle of the blade change, so that the paper dust can easily enter between the blade and the photosensitive drum, and the blade is in close contact with the photosensitive drum where the paper dust is sandwiched. Therefore, the toner cannot be cleaned, resulting in poor cleaning.

また、ブレード支持軸の回転によって、使用済のブレードと新規のブレードの交換を行うものに対しては、交換のために予め取り付けられている新規ブレードにはトナーが付着していることが考えられ、交換のためにはブレード支持軸を回転すると、新規ブレードに付着しているトナーが飛散することがある。   In addition, for a blade that replaces a used blade and a new blade by rotating the blade support shaft, it is possible that the toner is attached to the new blade that is mounted in advance for replacement. When the blade support shaft is rotated for replacement, the toner attached to the new blade may be scattered.

また、ブレードの一端を固定し、他端を感光体に当接するごとくブレードを支持するブレードホルダを熱膨張率の異なる少なくとも2つの部材とで構成し、ブレードの他端が温度上昇にともなって感光体を押圧する方向に移動するごとく2つの部材の熱膨張率を選定したものに関しては、部材が多くなってしまうことや構成が複雑になってしまい、コストアップとなってしまう。   In addition, a blade holder that supports one end of the blade and supports the blade as if the other end is in contact with the photosensitive member is composed of at least two members having different coefficients of thermal expansion. As for the one that selects the coefficient of thermal expansion of the two members as they move in the direction of pressing the body, the number of members increases, the configuration becomes complicated, and the cost increases.

更に、トルク変動測定手段をメカ的な機構として取り付けた場合、部品点数が多くなってしまったり、装置自体が大きくなってしまうなどの不具合が考えられる。また、像担持体の表面検知手段または記憶手段によって求められる像担持体の表面状態に応じて、黒帯を形成するものに対しては、黒帯の消耗頻度が大きくなってしまうため、カラー複写機の場合には黒のトナーの補給が他の色よりも多くなってしまうという不具合も発生してしまう。   Further, when the torque fluctuation measuring means is attached as a mechanical mechanism, there may be problems such as an increase in the number of parts and an increase in the size of the apparatus itself. In addition, depending on the surface state of the image carrier required by the surface detection means or storage means of the image carrier, the consumption of the black belt increases for those that form a black belt, so color copying In the case of a machine, there is a problem that black toner is replenished more than other colors.

上記問題点を解決するために、本発明の請求項1記載の画像形成装置は、静電潜像を形成すると共にこの静電潜像をトナーを用いて現像したトナー像を胆持する感光体と、トナー付着のない非画像部における該感光体を駆動するモータの電流値を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に、非画像部において該感光体に該トナーを供給するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。   In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to claim 1 of the present invention is a photoconductor that forms an electrostatic latent image and holds a toner image obtained by developing the electrostatic latent image with toner. Detecting means for detecting a current value of a motor for driving the photosensitive member in a non-image portion where no toner adheres, and when the current value detected by the detecting means exceeds a predetermined value, in the non-image portion An image forming apparatus comprising control means for controlling the toner to supply the toner.

また、上記問題点を解決するために、本発明の請求項2記載の画像形成装置は、該検出手段が、該感光体を駆動するモータが起動して所定時間後に電流値を検出するように制御されることを特徴とする画像形成装置である。   In order to solve the above problem, in the image forming apparatus according to claim 2 of the present invention, the detection means detects the current value after a predetermined time has elapsed since the motor driving the photoconductor is started. The image forming apparatus is controlled.

また、上記問題点を解決するために、本発明の請求項3記載の画像形成装置は、該検出手段は、感光体を駆動するモータが起動して所定時間後に電流値の検出を開始し、モータが停止するまでの電流の平均値で電流値を検出するように制御されることを特徴とする画像形成装置である。   In order to solve the above problem, in the image forming apparatus according to claim 3 of the present invention, the detection means starts detection of a current value after a predetermined time from the start of the motor that drives the photosensitive member, The image forming apparatus is controlled to detect a current value based on an average value of a current until the motor stops.

また、上記問題点を解決するために、本発明の請求項4記載の画像形成装置は、該検出手段によって検出された電流値の所定値からの増加分に応じて、該トナーの供給量を制御するトナー制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。   In order to solve the above problem, the image forming apparatus according to claim 4 of the present invention controls the supply amount of the toner in accordance with an increase from a predetermined value of the current value detected by the detection unit. An image forming apparatus comprising toner control means for controlling.

また、上記問題点を解決するために、本発明の請求項5記載の画像形成装置は、感光体上に接して残留トナーを除去するクリーニングブレードを備えたクリーニング手段を備え、非画像部において該感光体に該トナーを供給するように制御した場合でも、該検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に、該感光体の表面に圧接して残留トナーを除去するブレードの圧力を解除する方向に制御するブレード圧制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。   In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to claim 5 of the present invention includes a cleaning unit provided with a cleaning blade that contacts the photosensitive member and removes residual toner, and the non-image portion includes the cleaning unit. Even when control is performed so that the toner is supplied to the photoconductor, when the current value detected by the detection means exceeds a predetermined value, the blade is pressed against the surface of the photoconductor to remove residual toner. An image forming apparatus comprising blade pressure control means for controlling the pressure in a releasing direction.

また、上記問題点を解決するために、本発明の請求項6記載の画像形成装置は、非画像部において該感光体に該トナーを供給するように制御した場合でも、該検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に、画像形成装置の操作画面上に警告手段を表示することを特徴とする画像形成装置である。   In order to solve the above problem, the image forming apparatus according to claim 6 of the present invention is detected by the detection unit even when the toner is supplied to the photoconductor in a non-image portion. In the image forming apparatus, a warning unit is displayed on an operation screen of the image forming apparatus when the current value exceeds a predetermined value.

また、上記問題点を解決するために、本発明の請求項7記載の画像形成装置は、非画像部において該感光体に該トナーを供給するように制御した場合でも、該検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に、画像形成装置の操作画面上に警告手段を表示するとともに、ブレードの圧設定を行うブレード圧設定手段を前記操作画面上に表示するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。   In order to solve the above problem, the image forming apparatus according to claim 7 of the present invention is detected by the detection unit even when the toner is supplied to the photoconductor in a non-image portion. When the measured current value exceeds a predetermined value, a warning unit is displayed on the operation screen of the image forming apparatus, and a blade pressure setting unit for setting a blade pressure is controlled to be displayed on the operation screen. An image forming apparatus including a control unit.

また、上記問題点を解決するために、本発明の請求項8記載の画像形成装置は、感光体に供給するトナーを黒、シアン、マゼンタ、イエローの少なくとも1つであることを特徴とする画像形成装置である。   In order to solve the above problem, the image forming apparatus according to claim 8 of the present invention is characterized in that the toner supplied to the photosensitive member is at least one of black, cyan, magenta, and yellow. Forming device.

また、上記問題点を解決するために、本発明の請求項9記載の画像形成装置は、トナーの残量を検出するトナー残量検出手段によって、トナーの残量が最も多いトナーを該感光体に供給するように制御することを特徴とする画像形成装置ある。   In order to solve the above problems, the image forming apparatus according to claim 9 of the present invention is configured to remove the toner having the largest amount of toner by the toner remaining amount detecting unit that detects the remaining amount of toner. There is provided an image forming apparatus that is controlled to be supplied to the image forming apparatus.

本発明は、感光体を駆動するモータの電流値を検出することによって、検出された電流値が所定の値を超えた場合に、非画像部において感光体にトナーを供給するように制御することによって、感光体とクリーニングブレード間の当接圧を緩和することが可能となるため、クリーニングブレードや感光体の高耐久性を実現できる。   According to the present invention, by detecting the current value of the motor that drives the photoconductor, when the detected current value exceeds a predetermined value, control is performed so that toner is supplied to the photoconductor in the non-image area. This makes it possible to relieve the contact pressure between the photosensitive member and the cleaning blade, so that high durability of the cleaning blade and the photosensitive member can be realized.

また、感光体を駆動するモータの電流値を検出することによって、検出された電流値からの増加分に応じて感光体へのトナーの供給量を制御するため、トナーの消費量を最小限に抑えることが可能となる。   In addition, by detecting the current value of the motor that drives the photoconductor, the amount of toner supplied to the photoconductor is controlled in accordance with the increment from the detected current value, so that the toner consumption is minimized. It becomes possible to suppress.

更には、非画像部において感光体にトナーを供給するように制御した場合でも、検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に、クリーニングブレードの圧力を解除する方向へ制御するようにしたので、クリーニングブレードや感光体の高耐久性を実現できる。   Further, even when control is performed so that toner is supplied to the photoconductor in the non-image area, when the current value detected by the detection unit exceeds a predetermined value, control is performed so that the pressure of the cleaning blade is released. As a result, high durability of the cleaning blade and the photoreceptor can be realized.

更には、非画像部において感光体にトナーを供給するように制御した場合でも、検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に操作画面上に警告表示やエラー表示をするようにしたので、早い段階で感光体周りの不具合を検出することができるので、画像不良などが生じる前に不具合箇所を修正することができる。   Further, even when control is performed so that toner is supplied to the photoconductor in the non-image area, a warning display or an error display is displayed on the operation screen when the current value detected by the detection unit exceeds a predetermined value. As a result, defects around the photosensitive member can be detected at an early stage, so that the defects can be corrected before image defects occur.

更には、感光体に供給するトナーを黒、シアン、マゼンタ、イエローの少なくとも1色で尚且つ、トナー残量が最も多い色を選択することによって、トナーの消耗のバランスをとることができる。   Furthermore, the toner consumption can be balanced by selecting the toner to be supplied to the photoconductor with at least one color of black, cyan, magenta, and yellow and having the largest amount of toner remaining.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の画像形成装置の断面図である。本カラー画像形成装置は画像読み取り部100Rと画像出力部100Pから構成されている。画像読み取り部100Rは原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部100Pに送るものでその構成は周知であり、また本発明と特に関係がないので詳細な説明は省略する。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus of the present invention. The color image forming apparatus includes an image reading unit 100R and an image output unit 100P. The image reading unit 100R optically reads a document image, converts it into an electrical signal, and sends it to the image output unit 100P. Its configuration is well known and has no particular relationship with the present invention, and therefore will not be described in detail.

画像出力部100Pは大別して、4つのステーションa、b、c、dが並設された画像形成部110(各ステーションa〜dの基本構成は同一である)、給紙ユニット120、中間転写ユニット130、定着ユニット140、クリーニングユニット150および制御ユニット170から構成される。   The image output unit 100P is roughly divided into an image forming unit 110 in which four stations a, b, c, and d are arranged in parallel (the basic configuration of each station a to d is the same), a paper feeding unit 120, an intermediate transfer unit. 130, a fixing unit 140, a cleaning unit 150, and a control unit 170.

個々のユニットについて詳しく説明する。画像形成部110の各ステーションa、b、c、dは、像担持体としての感光ドラム111a、111b、111c、111dを有し、感光ドラム111a〜111dはその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム111a、111b、111c、111dの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器112a、112b、112c、112d、光学系113a、113b、113c、113d、折り返しミラー116a、116b、116c、116d、現像装置114a、114b、114c、114dが配置されている。   Each unit will be described in detail. Each station a, b, c, and d of the image forming unit 110 has photosensitive drums 111a, 111b, 111c, and 111d as image carriers, and the photosensitive drums 111a to 111d are pivotally supported at the centers thereof, and in the direction of the arrows. Driven by rotation. Opposing to the outer peripheral surfaces of the photosensitive drums 111a, 111b, 111c, and 111d, primary chargers 112a, 112b, 112c, and 112d, optical systems 113a, 113b, 113c, and 113d, folding mirrors 116a, 116b, 116c, 116d and developing devices 114a, 114b, 114c, and 114d are disposed.

感光ドラム111(111a〜111d)には画像形成プロセスによりトナー像が形成される。まず、感光ドラム111の表面に一次帯電器112(112a〜112d)により均一な帯電量の電荷が与えられ、ついで光学系113(113a〜113d)で発生した記録画像信号に応じて変調された例えばレーザービームなどの光線を、折り返しミラー116(116a〜116d)を介して感光ドラム111上に露光して、感光ドラム111の表面に静電潜像が形成される。   A toner image is formed on the photosensitive drum 111 (111a to 111d) by an image forming process. First, the surface of the photosensitive drum 111 is given a uniform charge amount by the primary charger 112 (112a to 112d), and then modulated according to the recording image signal generated by the optical system 113 (113a to 113d), for example. A light beam such as a laser beam is exposed on the photosensitive drum 111 through the folding mirror 116 (116a to 116d), and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 111.

感光ドラム111上の静電潜像は、現像装置114(114a〜114d)により現像してトナー像として可視化される。現像装置114a、114b、114c、114dは、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの4色の現像剤(トナー)を収容しており、各感光ドラム111上の潜像は、現像によってブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー像に形成される。   The electrostatic latent image on the photosensitive drum 111 is developed by the developing device 114 (114a to 114d) and visualized as a toner image. The developing devices 114a, 114b, 114c, and 114d contain four color developers (toners) of black, magenta, cyan, and yellow, and latent images on the respective photosensitive drums 111 are developed into black, magenta, and cyan by development. A yellow toner image is formed.

感光ドラム111a、111b、111c、111dの下部には、中間転写ベルト131が当接して感光ドラム上のトナー像を中間転写ベルト131に転写する一次転写領域Ta、Tb、Tc、Tdが形成されている。その一次転写領域の中間転写ベルト131の裏面側(内面側)には、一次転写用帯電器135a、135b、135c、135dが配置されている。一次転写領域Ta、Tb、Tc、Tdの感光ドラム111a、111b、111c、111dの回転方向下流側には、クリーニング装置115a、115b、115c、115dが設置され、中間転写ベルト131に転写されずに各感光ドラム111上に残った転写残りトナーを掻き落として、感光ドラム111表面の清掃を行うようになっている。   Under the photosensitive drums 111a, 111b, 111c, and 111d, primary transfer areas Ta, Tb, Tc, and Td are formed in which the intermediate transfer belt 131 abuts and the toner image on the photosensitive drum is transferred to the intermediate transfer belt 131. Yes. Primary transfer chargers 135a, 135b, 135c, and 135d are disposed on the back side (inner side) of the intermediate transfer belt 131 in the primary transfer region. Cleaning devices 115a, 115b, 115c, and 115d are installed downstream of the primary transfer areas Ta, Tb, Tc, and Td in the rotation direction of the photosensitive drums 111a, 111b, 111c, and 111d, and are not transferred to the intermediate transfer belt 131. The surface of the photosensitive drum 111 is cleaned by scraping off the untransferred toner remaining on each photosensitive drum 111.

給紙ユニット120は、記録材Pを収納したカセッ121a、121bおよび手差しトレイ127、カセット121a、121b内もしくは手差しトレイ127より記録材Pを一枚ずつ送り出すピックアップローラ122a、122bおよび126、各ピックアップローラから送り出された記録材Pをレジストローラ125a、125bまで搬送する給紙ローラ対123および給紙ガイド124、そして画像形成部の画像形成タイミングに合わせて記録材Pを二次転写領域Teへ送り出す上記のレジストローラ125a、125bからなる。   The paper feeding unit 120 includes cassettes 121a and 121b and manual feed trays 127 that store the recording material P, pickup rollers 122a, 122b, and 126 that feed the recording material P one by one in the cassettes 121a and 121b or from the manual feed tray 127, and each pickup roller. The recording material P fed from the sheet feeding roller pair 123 and the paper feeding guide 124 for conveying the recording material P to the registration rollers 125a and 125b, and the recording material P fed to the secondary transfer region Te in accordance with the image forming timing of the image forming unit. The registration rollers 125a and 125b.

中間転写ユニット130は、上記の中間転写ベルト131を複数本のローラ、すなわちベルト131に駆動を伝達する駆動ローラ132、バネ(図示せず)による付勢でベルト131に適度な張力を与えるテンションローラ133、およびベルト131を挟んで二次転写領域Teに対向した二次転写対向ローラ134に卷回してなっており、駆動ローラ132とテンションローラ133の間に一次転写平面Aが形成されている。中間転写ベルト131は、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリフッ化ビニリデン(PVdF)などの材料から形成されている。   The intermediate transfer unit 130 includes a plurality of rollers, that is, a driving roller 132 that transmits driving to the belt 131, and a tension roller that applies an appropriate tension to the belt 131 by urging by a spring (not shown). 133 and a secondary transfer counter roller 134 facing the secondary transfer region Te with the belt 131 interposed therebetween, and a primary transfer plane A is formed between the drive roller 132 and the tension roller 133. The intermediate transfer belt 131 is made of a material such as polyethylene terephthalate (PET) or polyvinylidene fluoride (PVdF).

駆動ローラ132は、金属ローラの表面に、ベルト131とのスリップ部防止用に数mm厚さのゴム(ウレタンゴムまたはクロロプレンゴム)をコーティングしてなっており、駆動ローラ132はパルスモータ(図示せず)によって回転駆動される。   The driving roller 132 is coated on the surface of a metal roller with rubber (urethane rubber or chloroprene rubber) having a thickness of several millimeters to prevent a slip portion with the belt 131. The driving roller 132 is a pulse motor (not shown). )).

二次転写対向ローラ134のところには中間転写ベルト131を挟んで二次転写ローラ136が対向配置され、この二次転写ローラ136が中間転写ベルト131に対し適度な圧力で加圧当接され、当接ニップ部によって前記の二次転写領域Teが形成されている。また中間転写ベルト131の二次転写領域Teの下流には、中間転写ベルト131の表面(画像形成面)をクリーニングするクリーニングユニット150が設置され、このユニット150は、ベルト131の表面に当接するブレード151、およびブレード151によりベルト131の表面から除去されたトナーを収容する廃トナーボックス152を備えている。   A secondary transfer roller 136 is disposed opposite to the secondary transfer counter roller 134 with the intermediate transfer belt 131 interposed therebetween, and the secondary transfer roller 136 is pressed against and brought into contact with the intermediate transfer belt 131 with an appropriate pressure. The secondary transfer region Te is formed by the contact nip portion. A cleaning unit 150 that cleans the surface (image forming surface) of the intermediate transfer belt 131 is installed downstream of the secondary transfer region Te of the intermediate transfer belt 131, and this unit 150 is a blade that contacts the surface of the belt 131. 151 and a waste toner box 152 that accommodates toner removed from the surface of the belt 131 by the blade 151.

定着ユニット140は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ141、その定着ローラ141に加圧される加圧ローラ142(加圧ローラ142にも熱源を備える場合がある)、ローラ対141、142の当接ニップ部へ記録材Pを導くガイド143、ユニット140内の熱を閉じ込める定着断熱カバー146、147、およびローラ141、142対から排出されてきた記録材Pをさらにユニット140の外部に導き出す内外の排紙ローラ144、145などからなり、その延長上の画像形成装置本体外にはユニット140から出た記録材Pを積載する排紙トレイ148が設置されている。   The fixing unit 140 includes a fixing roller 141 provided with a heat source such as a halogen heater therein, a pressure roller 142 that is pressed against the fixing roller 141 (the pressure roller 142 may also be provided with a heat source), and a roller pair 141. 142, the guide 143 for guiding the recording material P to the contact nip portion, the fixing heat insulating covers 146, 147 for confining the heat in the unit 140, and the recording material P discharged from the pair of rollers 141, 142 further outside the unit 140. A paper discharge tray 148 on which the recording material P output from the unit 140 is stacked is installed outside the image forming apparatus main body on the extension thereof.

つぎに、本画像形成装置の画像形成動作を説明する。制御ユニット170のCPU501より画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズ等に対応したカセットから記録材を給紙する。たとえば上段のカセット121aから給紙される場合を説明すると、ピックアップローラ122aにより、カセット121aから記録材Pが一枚ずつ送り出され、給紙ローラ対123によって給紙ガイド124の間を案内されて、記録材Pがレジストローラ125(125a、125b)まで搬送される。そのときレジストローラ125は停止されており、記録材Pの先端はレジストローラ125のニップ部に突き当たり、その後、画像形成部での画像形成開始に対し所定のタイミングでレジストローラ125が回転を始める。このレジストローラ125の回転のタイミングは、各感光ドラム111上に各色のトナー像が形成され、各色のトナー像が中間転写ベルト131上に重ね合わせて一次転写されて、その中間転写ベルト131上のトナー像が二次転写領域Teに至るときに、レジストローラ125に送り出された記録材Pが二次転写領域Teに到達するように設定されている。   Next, an image forming operation of the image forming apparatus will be described. When an image forming operation start signal is issued from the CPU 501 of the control unit 170, the recording material is fed from a cassette corresponding to the selected paper size or the like. For example, a case where paper is fed from the upper cassette 121a will be described. The recording material P is fed one by one from the cassette 121a by the pickup roller 122a and guided between the paper feed guides 124 by the paper feed roller pair 123. The recording material P is conveyed to the registration rollers 125 (125a and 125b). At that time, the registration roller 125 is stopped, the leading edge of the recording material P hits the nip portion of the registration roller 125, and then the registration roller 125 starts rotating at a predetermined timing with respect to the start of image formation in the image forming unit. As for the rotation timing of the registration roller 125, toner images of the respective colors are formed on the respective photosensitive drums 111, and the toner images of the respective colors are primarily transferred while being superimposed on the intermediate transfer belt 131. When the toner image reaches the secondary transfer area Te, the recording material P sent to the registration roller 125 is set to reach the secondary transfer area Te.

画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述した画像形成プロセスにより中間転写ベル131の回転方向上、一番上流にあるステーションdの感光ドラム111d上にトナー像が形成され、そのトナー像が一次転写領域Tdで中間転写ベルト131に、高電圧が印加された一次転写用帯電器135dの作用によって一次転写される。一次転写されたトナー像は中間転写ベルト131の移動にともないつぎのステーションcの一次転写領域Tcまで搬送される。ステーションcでは、ステーションd、c間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前のトナー像上に位置(レジスト)を合わせてつぎのトナー像が転写される。以下、ステーションb、aでも同様の工程が繰り返され、結局4色のトナー像が中間転写ベルト131上に重ね合わせて転写される。   In the image forming unit, when an image forming operation start signal is issued, a toner image is formed on the photosensitive drum 111d of the station d, which is the most upstream in the rotational direction of the intermediate transfer bell 131, by the image forming process described above. The toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 131 in the primary transfer region Td by the action of the primary transfer charger 135d to which a high voltage is applied. The primarily transferred toner image is conveyed to the primary transfer region Tc of the next station c as the intermediate transfer belt 131 moves. At the station c, image formation is performed with a delay of the time during which the toner image is conveyed between the stations d and c, and the next toner image is transferred with the position (resist) aligned on the previous toner image. . Thereafter, the same process is repeated at the stations b and a, so that the four color toner images are finally transferred onto the intermediate transfer belt 131 in a superimposed manner.

その後、記録材Pが二次転写領域Teに進入して中間転写ベルト131に接触すると、記録材Pの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ136に高電圧が印加される。そして前述したプロセスにより中間転写ベルト131上に形成された4色のトナー像が、記録材Pの表面に一括して二次転写される。トナー像が二次転写された記録材Pは、搬送ガイド149によって定着ユニット140のローラニップ部まで正確に案内され、定着ローラ141、加圧ローラ142による熱および圧力によってトナー像が記録材Pの表面に定着され、4色フルカラーの永久画像に形成される。その後、記録材Pは内外の排紙ローラ144、145により装置外に搬送され、排紙トレイ148に積載される。   Thereafter, when the recording material P enters the secondary transfer region Te and comes into contact with the intermediate transfer belt 131, a high voltage is applied to the secondary transfer roller 136 in accordance with the passing timing of the recording material P. Then, the four-color toner images formed on the intermediate transfer belt 131 by the above-described process are secondarily transferred collectively onto the surface of the recording material P. The recording material P onto which the toner image has been secondarily transferred is accurately guided to the roller nip portion of the fixing unit 140 by the conveyance guide 149, and the toner image is transferred to the surface of the recording material P by heat and pressure from the fixing roller 141 and the pressure roller 142. To form a four-color full-color permanent image. Thereafter, the recording material P is conveyed outside the apparatus by the internal and external paper discharge rollers 144 and 145 and is stacked on the paper discharge tray 148.

画像形成装置は、パターン検出手段としてのフォトセンサ200、201と、制御ユニット170とを含むレジスト補正装置を備えている。フォトセンサ200、201は、最終色の画像形成ステーションaの下流側の位置で、中間転写ベルト131の移動方向と直角の幅方向両端部のベルト上方に近接配置され、フォトセンサ200、201により、中間転写ベルト131の幅方向両端部の2箇所にベルト移動方向に沿って形成された各色のレジストパターン(レジストレーション補正用パターン)を検出して読み取り、制御ユニット170の補正手段によりレジスト補正制御を行っている。   The image forming apparatus includes a registration correction device including photosensors 200 and 201 as pattern detection means and a control unit 170. The photo sensors 200 and 201 are disposed close to the belt at both ends in the width direction perpendicular to the moving direction of the intermediate transfer belt 131 at a position downstream of the final color image forming station a. Each color registration pattern (registration correction pattern) formed along the belt moving direction at two positions on both ends of the intermediate transfer belt 131 in the width direction is detected and read, and the resist correction control is performed by the correction unit of the control unit 170. Is going.

ここで、感光ドラム111の電流検出方法を述べる。感光ドラム111は、図示しないDCモータによって回転駆動するように制御される。図2のように、感光ドラム111の回転方向下流側には、クリーニング装置115が配置され、中間転写ベルト131に転写されずに各感光ドラム111上に残った転写残りトナーを掻き落として、感光ドラム111表面の清掃を行うようになっている。クリーニング装置115はクリーニングブレード117とブレードホルダ118を有している。感光ドラム111表面の清掃が行われた状態で感光ドラム111の駆動電流を検出する。   Here, a method for detecting the current of the photosensitive drum 111 will be described. The photosensitive drum 111 is controlled to rotate by a DC motor (not shown). As shown in FIG. 2, a cleaning device 115 is arranged on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 111, and the transfer residual toner that is not transferred to the intermediate transfer belt 131 and remains on each photosensitive drum 111 is scraped off to be photosensitive. The surface of the drum 111 is cleaned. The cleaning device 115 has a cleaning blade 117 and a blade holder 118. The drive current of the photosensitive drum 111 is detected in a state where the surface of the photosensitive drum 111 is cleaned.

感光ドラム111の駆動電流検出回路としては図4に示すような回路が一般的に用いられている。まず、駆動電流Io(A)を電圧変換し、その電圧をオペアンプIC106によって増幅し、サンプルホールド回路を介して、基準電圧Vref(V)と比較することで感光ドラム111の負荷状態を決定することが出来る。ただし、モータの起動電流が負荷重状態設定値Iref(A)よりも大きい場合は、モータの起動電流に対してリミッタを設けるか、図3のようにモータ起動時は電流検出を行わないように、つまりモータ起動後、T(ms)後に電流検出を開始するようにする必要がある。正常な場合は図3に示すように、検出電流値が基準値よりも低い値となっているが、負荷重状態の場合は、検出電流値が基準値よりも高い値となる。検出電流値Io(A)に関しては、起動後T(ms)からモータ動作停止、またはモータ回転所定時間後までの平均値として表されるようになっている。   As a drive current detection circuit for the photosensitive drum 111, a circuit as shown in FIG. 4 is generally used. First, the drive current Io (A) is converted into a voltage, the voltage is amplified by the operational amplifier IC 106, and the load state of the photosensitive drum 111 is determined by comparing with the reference voltage Vref (V) via the sample hold circuit. I can do it. However, if the starting current of the motor is larger than the load load state setting value Iref (A), a limiter is provided for the starting current of the motor, or current detection is not performed when the motor is started as shown in FIG. That is, it is necessary to start current detection after T (ms) after the motor is started. In the normal case, as shown in FIG. 3, the detected current value is lower than the reference value. However, in the case of a heavy load, the detected current value is higher than the reference value. The detected current value Io (A) is expressed as an average value from T (ms) after startup to motor operation stop or a predetermined time after motor rotation.

図3に示すように、検出電流値Io(A)が負荷重状態設定値Iref(A)よりも大きい場合、何らかの負荷重状態が発生していると考えられる。よって、検出電流値Io(A)を電流電圧変換後増幅して、サンプルホールド回路を介した電圧Vo(V)と負荷重状態設定値Iref(A)を電流電圧変換したVref(V)の差分(ΔV=Vo−Vref)に比例した値TNR
TNR=αΔV=α(Vo−Vref)
だけ、感光ドラム111上にトナー帯を打つように制御される。供給するトナー帯に関しては、カラー複写機の場合は、図示しない残量検出手段によって検出されたトナー残量によって、残量の最も多いトナー色のトナーを少なくとも1色供給するように制御される。
As shown in FIG. 3, when the detected current value Io (A) is larger than the load load state setting value Iref (A), it is considered that some load load state has occurred. Therefore, the detected current value Io (A) is amplified after current-voltage conversion, and the difference between the voltage Vo (V) via the sample-and-hold circuit and Vref (V) obtained by current-voltage conversion of the load state setting value Iref (A). A value TNR proportional to (ΔV = Vo−Vref)
TNR = αΔV = α (Vo−Vref)
Only the toner band is controlled on the photosensitive drum 111. With respect to the toner band to be supplied, in the case of a color copying machine, control is performed so that at least one color toner having the largest remaining amount is supplied according to the remaining amount of toner detected by a remaining amount detecting unit (not shown).

また、TNR分だけ感光ドラム111上にトナー帯を打った場合でも、検出電流値Io(A)が負荷重状態設定値Iref(A)よりも大きい場合は、図2のようにブレードホルダ118を感光ドラム111から離間するように制御する。ブレードホルダ118の移動は図示しないモータなどの駆動手段によって行われる。移動量に関しては、所定パルス数または所定時間動作するように制御される。   Even when the toner band is applied on the photosensitive drum 111 by the amount corresponding to TNR, if the detected current value Io (A) is larger than the load weight state setting value Iref (A), the blade holder 118 is moved as shown in FIG. Control is performed so as to be separated from the photosensitive drum 111. The movement of the blade holder 118 is performed by driving means such as a motor (not shown). The movement amount is controlled to operate for a predetermined number of pulses or for a predetermined time.

また、TNR分だけ感光ドラム111上にトナー帯を打ち、尚且つブレードホルダ118を感光ドラム111から離間するように制御した場合でも、検出電流値Io(A)が負荷重状態設定値Iref(A)よりも大きい場合は、クリーニングブレード117と感光ドラム111の当接圧以外の問題も考えられることから、画像形成装置本体の図示しない操作部上に警告を表示するように制御される。   Further, even when the toner band is hit on the photosensitive drum 111 by the amount corresponding to TNR and the blade holder 118 is controlled to be separated from the photosensitive drum 111, the detected current value Io (A) is the load load state setting value Iref (A Is larger than), problems other than the contact pressure between the cleaning blade 117 and the photosensitive drum 111 may be considered, so that a warning is displayed on an operation unit (not shown) of the image forming apparatus main body.

次に、本発明を表す制御フローに関して、図5を用いて説明する。非画像部において、感光ドラム111駆動モータ(DCモータ)を回転させる(S501)。感光ドラム111駆動モータの検出電流値Io(A)と予め設定してある基準電流値Iref(A)を比較する(S502)。感光ドラム111駆動モータの検出電流値Ioが基準電流値Irefよりも小さい場合は正常終了する(S509)。感光ドラム111駆動モータの検出電流値Ioが基準電流値Irefよりも大きい場合は、感光ドラム111にα(Io−Iref)だけトナーを均等に乗せるように制御される(S503)。また、1ドラム方式のカラー複写機においては、各色のトナー残量検出手段によって、検出された残トナー量によって、最も多い残量をトナーを少なくとも1色ドラムに供給するように制御される。感光ドラム111にトナーを乗せた状態で再び、IoとIrefを比較し(S504)、Io>Irefであれば、画像形成装置の操作画面上に警告表示をするように制御される(S505)。S504でIo<Irefであれば、正常終了する(S509)。S504でIo>Irefであれば、S506でブレードホルダ118を移動するようにした場合、再びIoとIrefを比較して(S507)、Io<Irefであれば、正常終了する(S509)。S507でブレードホルダ118を感光ドラム111から離間したにも関わらずIo>Iref場合には、画像形成装置の操作画面上にエラー表示をすることで終了する(S509)。   Next, a control flow representing the present invention will be described with reference to FIG. In the non-image portion, the photosensitive drum 111 drive motor (DC motor) is rotated (S501). The detected current value Io (A) of the photosensitive drum 111 drive motor is compared with a preset reference current value Iref (A) (S502). If the detected current value Io of the photosensitive drum 111 drive motor is smaller than the reference current value Iref, the process ends normally (S509). When the detected current value Io of the photosensitive drum 111 drive motor is larger than the reference current value Iref, control is performed so that toner is evenly placed on the photosensitive drum 111 by α (Io−Iref) (S503). In the one-drum type color copying machine, the toner remaining amount detecting means for each color is controlled to supply the largest remaining amount of toner to at least one color drum according to the detected remaining toner amount. Again, Io and Iref are compared with toner on the photosensitive drum 111 (S504). If Io> Iref, control is performed to display a warning on the operation screen of the image forming apparatus (S505). If Io <Iref in S504, the process ends normally (S509). If Io> Iref in S504, when the blade holder 118 is moved in S506, Io and Iref are compared again (S507). If Io <Iref, the process ends normally (S509). If Io> Iref despite the separation of the blade holder 118 from the photosensitive drum 111 in S507, the process is terminated by displaying an error on the operation screen of the image forming apparatus (S509).

本発明を実施した画像形成装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an image forming apparatus embodying the present invention. 感光ドラムとクリーニング装置の概略図である。It is the schematic of a photosensitive drum and a cleaning apparatus. 感光ドラム駆動モータ検出電流において、正常時と異常時の比較波形を示す図である。It is a figure which shows the comparison waveform at the time of normal and abnormal in the photosensitive drum drive motor detection current. 感光ドラムモータ駆動電流検出回路を示す図である。It is a figure which shows a photosensitive drum motor drive current detection circuit. 本発明を表すフォローチャートである。It is a follow chart showing the present invention.

Claims (9)

静電潜像を形成すると共にこの静電潜像をトナーを用いて現像したトナー像を胆持する感光体と
トナー付着のない非画像部における該感光体を駆動するモータの電流値を検出する検出手段と
該検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に、非画像部において該感光体に該トナーを供給するように制御する制御手段
とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
An electrostatic latent image is formed, and a current value of a motor that drives the photosensitive member in a non-image portion where no toner adheres and a photosensitive member that holds the toner image obtained by developing the electrostatic latent image with toner is detected. And a control unit that controls to supply the toner to the photoconductor in a non-image portion when the current value detected by the detection unit exceeds a predetermined value. Image forming apparatus.
請求項1記載の画像形成装置において
該検出手段は、該感光体を駆動するモータが起動して所定時間後に電流値を検出するように制御されることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detection unit is controlled so as to detect a current value after a predetermined time has elapsed since a motor that drives the photoconductor is activated.
請求項1記載の画像形成装置において
該検出手段は、該感光体を駆動するモータが起動して所定時間後に電流値を検出開始し、モータが停止または所定時間動作するまでの平均値で電流値を検出するように制御されることを特徴とする画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detection unit starts detecting the current value after a predetermined time from the start of the motor that drives the photoconductor, and the current value is an average value until the motor stops or operates for the predetermined time. And an image forming apparatus controlled to detect the image.
請求項1記載の画像形成装置において
該検出手段によって検出された電流値の所定値からの増加分に応じて、該トナーの供給量を制御するトナー制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a toner control unit configured to control a supply amount of the toner according to an increase from a predetermined value of the current value detected by the detection unit. apparatus.
感光体上に接して残留トナーを除去するクリーニングブレードを備えたクリーニング手段を備えた請求項1記載の画像形成装置において
非画像部において該感光体に該トナーを供給するように制御した場合でも、該検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に、該感光体の表面に圧接して残留トナーを除去するブレードの圧力を解除する方向に制御するブレード圧制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a cleaning unit provided with a cleaning blade that contacts the photosensitive member and removes residual toner. When the current value detected by the detection means exceeds a predetermined value, there is provided a blade pressure control means for controlling in a direction to release the pressure of the blade that presses against the surface of the photoconductor to remove residual toner. An image forming apparatus.
請求項5記載の画像形成装置において
非画像部において該感光体に該トナーを供給するように制御した場合でも、該検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に、画像形成装置の操作画面上に警告表示することを特徴とする画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein even when control is performed so that the toner is supplied to the photoconductor in a non-image portion, image formation is performed when the current value detected by the detection unit exceeds a predetermined value. An image forming apparatus that displays a warning on an operation screen of the apparatus.
請求項4記載の画像形成装置において
該感光体の表面に圧接して残留トナーを除去するブレードの圧力を解除する方向に制御した場合でも、該検出手段によって検出された電流値が所定の値を超えた場合に、画像形成装置の操作画面上にエラー表示をすることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the current value detected by the detection means is a predetermined value even when the pressure of the blade that presses against the surface of the photoconductor to remove residual toner is controlled to be released. An image forming apparatus characterized by displaying an error on an operation screen of the image forming apparatus when exceeding the limit.
請求項1記載の画像形成装置において
該感光体に供給するトナーは黒、シアン、マゼンタ、イエローの少なくとも1つであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner supplied to the photosensitive member is at least one of black, cyan, magenta, and yellow.
請求項8記載の画像形成装置において
トナーの残量を検出するトナー残量検出手段によって、トナーの残量が最も多いトナーを該感光体に供給するように制御することを特徴とする画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the toner remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of toner is controlled to supply the toner having the largest remaining amount of toner to the photosensitive member. .
JP2006159831A 2006-06-08 2006-06-08 Image forming apparatus Withdrawn JP2007328175A (en)

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