JP2008134305A - Image forming apparatus and discharge electrode cleaning device - Google Patents
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Description
本発明は、コロナ放電器のワイヤー電極を清掃する放電電極清掃装置、ないし、この放電電極清掃装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a discharge electrode cleaning device for cleaning a wire electrode of a corona discharger, or an electrophotographic image forming apparatus including the discharge electrode cleaning device.
電子写真方式の画像形成装置は、次のようなプロセスで記録材に画像を形成する:感光体ドラムを帯電させる;書込み光(レーザー光)で感光体ドラム上に静電潜像を形成する;感光体ドラム上の静電潜像にトナーを付着させて現像して可視像を形成する;可視像のトナーを感光体ドラムから記録材(記録紙)に転写する;転写されたトナーを熱や圧力で記録材上に固定して記録材を出力する;感光体ドラム上に残ったトナーや残留電荷をクリーナーや除電器で除去して次の画像形成処理に備える。 An electrophotographic image forming apparatus forms an image on a recording material by the following process: charging a photosensitive drum; forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum with writing light (laser light); A toner is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum and developed to form a visible image; the visible image toner is transferred from the photosensitive drum to a recording material (recording paper); The recording material is output by being fixed on the recording material with heat or pressure; the toner or residual charge remaining on the photosensitive drum is removed by a cleaner or a static eliminator to prepare for the next image forming process.
このようなプロセスにおける感光体ドラムの帯電処理やトナーの転写処理や残留電荷の除去処理などにおいては、コロナ放電器が広く用いられている。また、感光体ドラムから記録材を分離する処理においてもコロナ放電器を用いることがある。 In such a process, a corona discharger is widely used in a charging process of a photosensitive drum, a toner transfer process, a residual charge removal process, and the like. A corona discharger may also be used in the process of separating the recording material from the photosensitive drum.
コロナ放電器は、回転ドラムの軸方向を長手方向とするシールド部材の中空領域にタングステンやステンレスからなるワイヤーを放電電極として備えている。放電電極(ワイヤー電極)は、その両端を絶縁性部材によって支持された状態で張架されている。使用時にはワイヤー電極に高電圧を印加することによりコロナ放電を生じさせ、それにより生じた電荷を感光体ドラムの表面に付着させたり、その電荷によって感光体ドラム上のトナーを静電気的に吸引して転写処理や除電処理や分離処理を行ったりするようになっている。 The corona discharger includes a wire made of tungsten or stainless steel as a discharge electrode in a hollow region of a shield member whose longitudinal direction is the axial direction of the rotary drum. The discharge electrode (wire electrode) is stretched in a state where both ends thereof are supported by an insulating member. During use, a high voltage is applied to the wire electrode to cause corona discharge, and the generated charge adheres to the surface of the photosensitive drum, and the toner on the photosensitive drum is electrostatically attracted by the charge. A transfer process, a charge removal process, and a separation process are performed.
コロナ放電器のワイヤー電極は、反復使用しているうちにトナーや塵埃などが付着し、放電効果の低下や放電ムラが生じるなどして画質の低下を引き起こす。そこで、従来、手作業によりコロナ放電器を外して布などで放電ワイヤーの汚れを拭き取ったりしていた。また、近年では、所定回数の画像形成処理を行う度毎にワイヤー電極を清掃する清掃装置を備えた画像形成装置も広く用いられている。 The wire electrode of a corona discharger causes toner or dust to adhere to it during repeated use, resulting in a reduction in image quality due to a decrease in discharge effect and uneven discharge. Therefore, conventionally, the corona discharger has been manually removed and the discharge wire has been wiped off with a cloth or the like. In recent years, an image forming apparatus including a cleaning device that cleans a wire electrode every time a predetermined number of image forming processes are performed is also widely used.
放電電極清掃装置としては、清掃部材をワイヤー電極に接触させた状態でワイヤー電極に沿って往復移動させるものが知られている。このような放電電極清掃装置による清掃効果を高めるには、清掃部材の往復運動を確実に行わせる必要がある。そのために、従来、ワイヤーの端部(待機位置(清掃部材がワイヤー電極から外される位置)、反転位置)にマイクロスイッチやマイクロセンサを設けて清掃部材の位置を検出する方式が用いられていた。 As a discharge electrode cleaning device, a device that reciprocates along a wire electrode while a cleaning member is in contact with the wire electrode is known. In order to enhance the cleaning effect of such a discharge electrode cleaning device, it is necessary to ensure that the cleaning member reciprocates. Therefore, conventionally, a method of detecting the position of the cleaning member by providing a microswitch or a microsensor at the end of the wire (standby position (position where the cleaning member is removed from the wire electrode), reverse position) has been used. .
しかし、この方式については、マイクロスイッチ等を設置するスペースが必要となるなどの問題が指摘されていた。特に、カラー出力可能なカラープリンタ等の画像形成装置は、感光体ドラム等の画像形成用の構成が4組設けられており筐体内の空きスペースが狭いため、この方式の清掃装置(これも4組必要である)を適用することは困難であった。 However, this method has been pointed out as a problem that a space for installing a microswitch or the like is required. In particular, an image forming apparatus such as a color printer capable of color output is provided with four sets of image forming components such as a photosensitive drum and the space in the housing is narrow. It was difficult to apply).
このような問題に鑑み、清掃部材を駆動するモータのロック電流(ワイヤー電極の端部に清掃部材が到達してモータがロックしたときに流れる過電流)を利用する方式が開発された。たとえば特許文献1に開示された放電電極清掃装置は、清掃部材を駆動するモータのモータ電流の平均値に基づくロックレベルを演算し、モータ電流がロックレベルを超えたときに清掃部材が往路又は復路の終端位置に到達したものとしてモータを逆転したり停止したりするように構成されている。
In view of such a problem, a method of utilizing a lock current of a motor that drives the cleaning member (an overcurrent that flows when the cleaning member reaches the end of the wire electrode and the motor locks) has been developed. For example, the discharge electrode cleaning device disclosed in
しかし、従来のロック電流を利用した方式では、清掃部材がワイヤー電極の端部に到達してフルロックしたモータ(つまり、清掃部材が停止した状態でモータに電圧が印可されている状態)のロック電流を利用するものであるため、清掃部材の位置を検出する度毎にワイヤー電極に大きな力(清掃部材が移動しようとしてワイヤー電極に掛かる力)が印可され、ワイヤー電極に大きな負担が掛かることになる。そのため、この従来の方式を適用する場合には、ワイヤー電極の強度を高めるためにコロナ放電器を大型化させる必要があるなどの問題があった。これは、筐体内の空きスペースの少ないカラー出力可能な画像形成装置においては特に大きな問題となる。 However, in the conventional method using the lock current, the cleaning member reaches the end of the wire electrode and is fully locked (that is, the motor is energized with the cleaning member stopped). Because current is used, every time the position of the cleaning member is detected, a large force is applied to the wire electrode (the force applied to the wire electrode as the cleaning member moves), which places a heavy burden on the wire electrode. Become. Therefore, when this conventional method is applied, there is a problem that it is necessary to enlarge the corona discharger in order to increase the strength of the wire electrode. This is a particularly serious problem in an image forming apparatus capable of color output with a small empty space in the housing.
また、この従来の方式では、フルロックしたモータの巻き線に非常に大きな電流が印可されることとなるため、モータの巻き線にも非常に大きな負担が掛かり、モータの寿命が短くなったり、モータの経時的な劣化が早く進行したりするなどの問題もあった。 In addition, in this conventional method, a very large current is applied to the fully locked motor winding, so a very large load is applied to the winding of the motor, and the life of the motor is shortened. There was also a problem that the deterioration of the motor with time progressed quickly.
また、ワイヤー電極の清掃中に電源が切られた状態から復帰するときなどには、清掃部材を待機位置に戻す必要がある。しかし、従来の放電電極清掃装置では、ワイヤー電極の歪みや汚れ具合などにより待機位置以外の位置でロック電流が発生し、待機位置を誤って検出するおそれがあった。そうすると、清掃部材が接触した状態のワイヤー電極に電流が流され、放電効果の低下や放電ムラが生じたり、コロナ放電器から電流が漏出したりするなどのおそれがあった。 Moreover, when returning from the power-off state during the cleaning of the wire electrode, it is necessary to return the cleaning member to the standby position. However, in the conventional discharge electrode cleaning device, there is a possibility that a lock current is generated at a position other than the standby position due to distortion or contamination of the wire electrode, and the standby position is erroneously detected. If it does so, an electric current will be sent through the wire electrode in the state which the cleaning member contacted, and there existed a possibility that a discharge effect might fall, discharge nonuniformity might arise, or an electric current might leak from a corona discharger.
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、ワイヤー電極の清掃時においてワイヤー電極やモータの巻き線に掛かる負担を軽減することが可能な画像形成装置及び放電電極清掃装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an image forming apparatus and a discharge electrode cleaning capable of reducing a load applied to a wire electrode or a winding of a motor at the time of cleaning the wire electrode. An object is to provide an apparatus.
また、本発明は、ワイヤー電極を清掃する清掃部材を確実に待機位置に誘導することが可能な画像形成装置及び放電電極清掃装置を提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a discharge electrode cleaning apparatus capable of reliably guiding a cleaning member for cleaning a wire electrode to a standby position.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、電圧の印可を受けて電荷を発生するワイヤー電極と、前記ワイヤー電極に接触される清掃部材と、前記清掃部材を前記ワイヤー電極に沿って往復移動させる駆動手段と、を備え、前記ワイヤー電極から発生された電荷を利用して記録材に画像を形成する画像形成装置であって、前記往復移動の軌道上に設けられ、前記駆動手段により移動される前記清掃部材が通過するときに、前記清掃部材に対して当該移動方向の反対方向に負荷を付与する負荷付与手段と、前記駆動手段に通電される電流を監視する監視手段と、前記監視手段による前記電流の監視結果に基づいて、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する特定手段と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記特定手段は、前記電流の監視結果とともに前記駆動手段による前記清掃部材の移動方向に基づいて、前記清掃部材の位置を特定する、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the specifying unit is configured based on a moving result of the cleaning member by the driving unit together with a monitoring result of the current. The position of the cleaning member is specified.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置であって、前記軌道上には、複数の前記負荷付与手段が、あらかじめ設定された間隔を介して配設されており、前記特定手段は、前記監視結果としての前記電流の波形と、前記間隔とを比較して、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置であって、前記軌道上には、複数の前記負荷付与手段が、あらかじめ設定された負荷量だけ前記清掃部材に対して前記負荷を付与するように配設されており、前記特定手段は、前記監視結果としての前記電流の波形と、前記負荷量とを比較して、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, there is provided the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein a plurality of the load applying units are provided on the track by a preset load amount. The load is applied to the cleaning member, and the specifying unit compares the load waveform with the waveform of the current as the monitoring result to determine whether the cleaning member is on the track. The position of is specified.
また、請求項5に記載の発明は、請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置であって、前記複数の負荷付与手段のうちの少なくとも一つは、前記往復移動の開始位置の近傍に設けられ、前記特定手段は、少なくとも、前記清掃部材の位置が前記開始位置であることを特定する、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項6に記載の発明は、請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置であって、前記複数の負荷付与手段のうちの少なくとも一つは、前記往復移動における反転位置の近傍に設けられ、前記特定手段は、少なくとも、前記清掃部材の位置が前記反転位置であることを特定する、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項7に記載の発明は、請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置であって、前記複数の負荷付与手段のうちの少なくとも一つは、前記往復移動の開始位置の近傍に設けられ、その残りの前記負荷付与手段のうちの少なくとも一つは、前記往復移動における反転位置の近傍に設けられ、前記特定手段は、前記清掃部材が前記開始位置に位置することと前記反転位置に位置することとを識別して特定する、ことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the image forming apparatus according to
また、請求項8に記載の発明は、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記駆動手段を制御して前記往復移動の軌道に沿って前記清掃部材を所定距離だけ移動させる制御手段を備え、前記特定手段は、前記所定距離だけ移動されたときの移動時間を計測し、前記計測された移動時間に基づいて、前記電流の監視結果に基づき前記特定された前記清掃部材の位置を補正する、ことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the image forming apparatus according to any one of
また、請求項9に記載の発明は、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記特定手段により特定された前記清掃部材の位置に基づいて前記駆動手段を制御して、前記清掃部材の移動を停止又は前記清掃部材の移動方向を反転させる制御手段を更に備える、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項10に記載の発明は、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記特定手段により特定された前記清掃部材の位置に基づいて前記駆動手段を制御して、前記清掃部材を前記往復移動の開始位置まで移動させる制御手段を更に備える、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項11に記載の発明は、請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記負荷付与手段は、前記駆動手段により移動される前記清掃部材に接触して前記負荷を付与するように設けられた負荷付与部材を含む、ことを特徴とする。
The invention according to claim 11 is the image forming apparatus according to any one of
また、請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の画像形成装置であって、前記負荷付与部材は、前記清掃部材に接触しているときに変形する弾性部材である、ことを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eleventh aspect, the load applying member is an elastic member that is deformed when being in contact with the cleaning member. And
また、請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の画像形成装置であって、前記弾性部材は板バネである、ことを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twelfth aspect, the elastic member is a leaf spring.
また、請求項14に記載の発明は、請求項12に記載の画像形成装置であって、前記弾性部材は可撓性を有する、ことを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twelfth aspect, the elastic member has flexibility.
また、請求項15に記載の発明は、請求項11〜請求項14のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、前記ワイヤー電極は、コロナ放電器を構成し、シールド部材内に設けられ、前記清掃部材は、前記シールド部材内に配設されて前記ワイヤー電極に接触されるパッドと、一端で前記パッドを保持しかつ他端が前記シールド部材の外部に配設された保持部とを有し、前記負荷付与手段は、前記シールド部材の外部に配設され、前記清掃部材の前記保持部に接触する、ことを特徴とする。 The invention according to claim 15 is the image forming apparatus according to any one of claims 11 to 14, wherein the wire electrode constitutes a corona discharger and is provided in a shield member. The cleaning member is disposed in the shield member and is in contact with the wire electrode; and a holding portion that holds the pad at one end and the other end is disposed outside the shield member; The load applying means is disposed outside the shield member and contacts the holding portion of the cleaning member.
また、請求項16に記載の発明は、電圧の印可を受けて電荷を発生するワイヤー電極に接触される清掃部材と、前記清掃部材を前記ワイヤー電極に沿って往復移動させる駆動手段と、前記往復移動の軌道上に設けられ、前記駆動手段により移動される前記清掃部材が通過するときに、前記清掃部材に対して当該移動方向の反対方向に負荷を付与する負荷付与手段と、前記駆動手段に通電される電流を監視する監視手段と、前記監視手段による前記電流の監視結果に基づいて、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する特定手段と、を備えることを特徴とする放電電極清掃装置である。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a cleaning member that is brought into contact with a wire electrode that generates an electric charge upon application of a voltage, a driving unit that reciprocates the cleaning member along the wire electrode, and the reciprocation. A load applying means for applying a load to the cleaning member in a direction opposite to the moving direction when the cleaning member that is provided on the movement track and is moved by the driving means passes; Discharging electrode cleaning comprising: monitoring means for monitoring a current to be energized; and specifying means for specifying a position of the cleaning member on the track based on a monitoring result of the current by the monitoring means. Device.
また、請求項17に記載の発明は、請求項16に記載の放電電極清掃装置であって、前記特定手段は、前記電流の監視結果とともに前記駆動手段による前記清掃部材の移動方向に基づいて、前記清掃部材の位置を特定する、ことを特徴とする。
Further, the invention according to
また、請求項18に記載の発明は、請求項16又は請求項17に記載の放電電極清掃装置であって、前記軌道上には、複数の前記負荷付与手段が、あらかじめ設定された間隔を介して配設されており、前記特定手段は、前記監視結果としての前記電流の波形と、前記間隔とを比較して、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する、ことを特徴とする。
The invention according to claim 18 is the discharge electrode cleaning device according to claim 16 or
また、請求項19に記載の発明は、請求項16又は請求項17に記載の放電電極清掃装置であって、前記軌道上には、複数の前記負荷付与手段が、あらかじめ設定された負荷量だけ前記清掃部材に対して前記負荷を付与するように配設されており、前記特定手段は、前記監視結果としての前記電流の波形と、前記駆動力の増大量とを比較して、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する、ことを特徴とする。
The invention according to claim 19 is the discharge electrode cleaning device according to claim 16 or
また、請求項20に記載の発明は、請求項18又は請求項19に記載の放電電極清掃装置であって、前記複数の負荷付与手段のうちの少なくとも一つは、前記往復移動の開始位置の近傍に設けられ、前記特定手段は、少なくとも、前記清掃部材の位置が前記開始位置であることを特定する、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項21に記載の発明は、請求項18又は請求項19に記載の放電電極清掃装置であって、前記複数の負荷付与手段のうちの少なくとも一つは、前記往復移動における反転位置の近傍に設けられ、前記特定手段は、少なくとも、前記清掃部材の位置が前記反転位置であることを特定する、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項22に記載の発明は、請求項18又は請求項19に記載の放電電極清掃装置であって、前記複数の負荷付与手段のうちの少なくとも一つは、前記往復移動の開始位置の近傍に設けられ、その残りの前記負荷付与手段のうちの少なくとも一つは、前記往復移動における反転位置の近傍に設けられ、前記特定手段は、前記清掃部材が前記開始位置に位置することと前記反転位置に位置することとを識別して特定する、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項23に記載の発明は、請求項16〜請求項22のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置であって、前記駆動手段を制御して前記往復移動の軌道に沿って前記清掃部材を所定距離だけ移動させる制御手段を備え、前記特定手段は、前記所定距離だけ移動されたときの移動時間を計測し、前記計測された移動時間に基づいて、前記電流の監視結果に基づき前記特定された前記清掃部材の位置を補正する、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項24に記載の発明は、請求項16〜請求項22のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置であって、前記特定手段により特定された前記清掃部材の位置に基づいて前記駆動手段を制御して、前記清掃部材の移動を停止又は前記清掃部材の移動方向を反転させる制御手段を更に備える、ことを特徴とする。
Moreover, invention of
また、請求項25に記載の発明は、請求項16〜請求項22のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置であって、前記特定手段により特定された前記清掃部材の位置に基づいて前記駆動手段を制御して、前記清掃部材を前記往復移動の開始位置まで移動させる制御手段を更に備える、ことを特徴とする。
Moreover, invention of
また、請求項26に記載の発明は、請求項16〜請求項25のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置であって、前記負荷付与手段は、前記駆動手段により移動される前記清掃部材に接触して前記負荷を付与するように設けられた負荷付与部材を含む、ことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項27に記載の発明は、請求項26に記載の放電電極清掃装置であって、前記負荷付与部材は、前記清掃部材に接触しているときに変形する弾性部材である、ことを特徴とする。
The invention according to claim 27 is the discharge electrode cleaning device according to
また、請求項28に記載の発明は、請求項27に記載の放電電極清掃装置であって、前記弾性部材は、板バネである、ことを特徴とする。 The invention according to claim 28 is the discharge electrode cleaning device according to claim 27, wherein the elastic member is a leaf spring.
また、請求項29に記載の発明は、請求項27に記載の放電電極清掃装置であって、前記弾性部材は、可撓性を有する部材である、ことを特徴とする。 The invention according to claim 29 is the discharge electrode cleaning device according to claim 27, wherein the elastic member is a flexible member.
また、請求項30に記載の発明は、請求項26〜請求項29のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置であって、前記ワイヤー電極は、コロナ放電器を構成し、シールド部材内に設けられ、前記清掃部材は、前記シールド部材内に配設されて前記ワイヤー電極に接触されるパッドと、一端で前記パッドを保持しかつ他端が前記シールド部材の外部に配設された保持部とを有し、前記負荷付与手段は、前記シールド部材の外部に配設され、前記清掃部材の前記保持部に接触する、ことを特徴とする。
Further, the invention according to
本発明は、ワイヤー電極に接触される清掃部材と、清掃部材をワイヤー電極に沿って往復移動させる駆動手段と、往復移動の軌道上に設けられ、通過する清掃部材に対して移動方向の反対方向に負荷を付与する負荷付与手段と、駆動手段に通電される電流を監視する監視手段と、監視手段による電流の監視結果に基づいて、清掃部材の軌道上の位置を特定する特定手段とを備えている。 The present invention provides a cleaning member that is in contact with a wire electrode, a drive unit that reciprocates the cleaning member along the wire electrode, and a direction opposite to the moving direction with respect to the cleaning member that is provided on the reciprocating track. A load applying means for applying a load to the driving means, a monitoring means for monitoring the current supplied to the driving means, and a specifying means for specifying the position of the cleaning member on the track based on the monitoring result of the current by the monitoring means. ing.
負荷付与手段は、上記のように清掃部材が通過できるだけの負荷を与えるものである。したがって、清掃部材が負荷付与手段の位置を通過するときに、駆動手段はフルロックしない。更に、本発明は、負荷付与手段により清掃部材に付与される負荷に起因する駆動手段への電流の変化を監視し、その監視結果に基づいて清掃部材の位置を特定することができる。 The load applying means applies a load that allows the cleaning member to pass as described above. Therefore, when the cleaning member passes the position of the load applying means, the driving means is not fully locked. Further, according to the present invention, it is possible to monitor a change in current to the driving unit due to the load applied to the cleaning member by the load applying unit, and specify the position of the cleaning member based on the monitoring result.
このように、本発明によれば、駆動手段のフルロックを避けつつ清掃部材の位置を特定してワイヤー電極の清掃(つまり清掃部材の往復移動)を行うことができるので、ワイヤー電極や駆動手段(特にモータの巻き線)に掛かる負担を軽減することが可能である。 Thus, according to the present invention, the position of the cleaning member can be specified and the wire electrode can be cleaned (that is, the cleaning member can be reciprocated) while avoiding the full lock of the drive means. It is possible to reduce the burden on (in particular, the winding of the motor).
また、本発明によれば、負荷付与手段により清掃装置に付与される負荷に起因する駆動手段への電流の変化を監視した結果に基づいて清掃部材の位置を特定するとともに、この特定された位置に基づいて駆動手段を制御して、清掃部材を往復移動の開始位置まで移動させることができるので、清掃部材を確実に開始位置(待機位置)に誘導することが可能である。 Further, according to the present invention, the position of the cleaning member is specified based on the result of monitoring the change in the current to the driving means caused by the load applied to the cleaning device by the load applying means, and the specified position Since the driving means can be controlled based on the above and the cleaning member can be moved to the start position of the reciprocating movement, the cleaning member can be reliably guided to the start position (standby position).
本発明に係る画像形成装置及び放電電極清掃装置の好適な実施の形態の具体例について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Specific examples of preferred embodiments of an image forming apparatus and a discharge electrode cleaning apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[画像形成装置]
本発明に係る画像形成装置としては、電子写真方式のプリンタや複写機やファクシミリなどがある。本実施形態では、カラー出力可能なプリンタや複写機等を複合した画像形成装置(カラー複合機)について説明する。
[Image forming apparatus]
Examples of the image forming apparatus according to the present invention include an electrophotographic printer, a copying machine, and a facsimile. In the present embodiment, an image forming apparatus (color composite machine) that combines a printer capable of color output, a copier, and the like will be described.
[構成]
本発明に係る画像形成装置の構成の一例を図1に示す。同図に示す画像形成装置10は、自動原稿送り装置20と、読取部30と、プリンタ部40とを備えている。
[Constitution]
An example of the configuration of the image forming apparatus according to the present invention is shown in FIG. The
自動原稿送り装置20は、原稿載置トレイ21に積載された原稿2を1枚ずつ読取部30の読取箇所に送り込み、読み取り後の原稿を排紙トレイ27に排出する機能を有している。また、原稿2が両面原稿である場合、自動原稿送り装置20は、片面が読み取られた後に原稿2の表裏を反転して再び読取部30へ送り込む機能を備えている。
The
自動原稿送り装置20は、原稿載置トレイ21に積載された原稿2を最上部から順に送り出す給紙ローラ22と、原稿2の読取箇所であるコンタクトガラス31に原稿2を密着させながら通過させるための密着ローラ23と、給紙ローラ22によって送り込まれた原稿2を密着ローラ23に沿って案内する案内ローラ24とを備えている。また、コンタクトガラス31を通過した原稿2の進行方向を切り替える切替爪25と、両面原稿の表裏を反転させるための反転ローラ26と、読み取りの完了した原稿2が排出される排紙トレイ27などを有している。
The
読取部30は、原稿2をカラーで読み取る機能を有する。より詳細に説明すると、読取部30は、原稿2をレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の3色に分けて光学的に読み取り、読み取られたデータをイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の濃度データに変換し、これら4色の画像データをそれぞれ出力するようになっている。
The
読取部30は、光源33とミラー34とからなる露光走査部35と、原稿2からの反射光を受光しその光強度に応じた電気信号を色別に出力するカラー方式のラインイメージセンサ36と、原稿からの反射光をラインイメージセンサ36へ集光する集光レンズ37と、露光走査部35のミラー34からの反射光をラインイメージセンサ36へ導くための光学経路を形成する各種のミラー38とを備えている。
The
自動原稿送り装置20によって送り込まれた原稿2を読み取るときは、露光走査部35がコンタクトガラス31の下方の読取箇所へ移動して停止し、その上を密着ローラ23によって搬送されてくる原稿2を読み取るようになっている。プラテンガラス32上に載置された原稿2を読み取る場合には、プラテンガラス32の下面に沿って左から右へと露光走査部35が移動して静止状態の原稿を読み取るようになっている。
When reading the
プリンタ部40は、電子写真方式を利用したタンデム方式のカラープリンタである。プリンタ部40は、無端ベルト状の中間転写ベルト41と、中間転写ベルト41上に単一色(Y、M、C、K)の画像をそれぞれ形成する複数の像形成ユニット50Y、50M、50C、50Kと、転写紙を給紙する給紙部70と、給紙された転写紙を搬送する搬送部80と、定着装置42とを備えている。
The
像形成ユニット50Yは、イエロー(Y)色の画像を中間転写ベルト41上に形成する。像形成ユニット50Mは、マゼンタ(M)色の画像を中間転写ベルト41上に形成する。像形成ユニット50Cは、シアン(C)色の画像を中間転写ベルト41上に形成する。像形成ユニット50Kは、ブラック(K)色の画像を中間転写ベルト41上に形成する。 The image forming unit 50 </ b> Y forms a yellow (Y) image on the intermediate transfer belt 41. The image forming unit 50M forms a magenta (M) color image on the intermediate transfer belt 41. The image forming unit 50 </ b> C forms a cyan (C) image on the intermediate transfer belt 41. The image forming unit 50 </ b> K forms a black (K) image on the intermediate transfer belt 41.
像形成ユニット50Yは、静電潜像が形成される円筒状の感光体ドラム51Yと、その周囲に配置された帯電装置52Yと、現像装置53Yと、クリーニング装置54Yとを有する。また、レーザーダイオードと、ポリゴンミラーと、各種レンズおよびミラーなどで構成されたレーザーユニット55Yとを備えている。
The image forming unit 50Y includes a cylindrical
感光体ドラム51Yは、図示省略の駆動部に駆動されて一定方向(図中の矢印A方向)に回転する。帯電装置52Yは、感光体ドラム51Yを一様に帯電させる。レーザーユニット55Yは、イエロー色の画像データに応じてオンオフされるレーザー光を感光体ドラム51Yに照射して感光体ドラム51Y上に静電潜像を形成する。現像装置50Yは、この静電潜像をイエロー色のトナーによって顕像化する。このトナー像は、中間転写ベルト41と接触する箇所で中間転写ベルト41に転写される。クリーニング装置54Yは、転写後に感光体ドラム51Yの表面に残留するトナーをブレードなどで擦って除去し回収する。
The
像形成ユニット50M、50C、50Kは、トナーの色が相違することと、それぞれの色に対応する画像データでレーザー光がオンオフされる点を除いて像形成ユニット50Yと同一の構成を有する。なお、対応する構成要素には、数字部分が同一であって添え字が異なる(Yに代えてM、C、K)符号を付してある。 The image forming units 50M, 50C, and 50K have the same configuration as that of the image forming unit 50Y except that toner colors are different and laser light is turned on / off with image data corresponding to each color. Corresponding components are denoted by reference numerals having the same numerical part and different subscripts (M, C, K instead of Y).
中間転写ベルト41は、複数のローラを巻回して回動可能に支持されている。中間転写ベルト41は、図示省略の駆動部により矢印Bの示す方向に周回する。周回する過程において、中間転写ベルト41上に(Y)、(M)、(C)、(K)の順に各色の画像が像形成ユニット50Y、50M、50C、50Kによって重ねて形成されてカラー画像が合成される。このカラー画像は中間転写ベルト41の周回経路の下端部に設けた二次転写箇所Dで中間転写ベルト41から記録紙(記録材)に転写される。転写後に中間転写ベルト41上に残留しているトナーは、クリーニング装置44によって除去される。
The intermediate transfer belt 41 is rotatably supported by winding a plurality of rollers. The intermediate transfer belt 41 is rotated in a direction indicated by an arrow B by a driving unit (not shown). In the process of going around, color images are formed on the intermediate transfer belt 41 in the order of (Y), (M), (C), and (K) by the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50K. Is synthesized. This color image is transferred from the intermediate transfer belt 41 to the recording paper (recording material) at the secondary transfer location D provided at the lower end of the circulation path of the intermediate transfer belt 41. The toner remaining on the intermediate transfer belt 41 after the transfer is removed by the
給紙部70には、複数の給紙カセット71があり、通常、サイズや紙種の異なる記録紙が収容される。各給紙カセット71の出口近傍には、給紙カセット71に収容された最上部の記録紙を1枚ずつ搬送部80に向けて送り出す第1給紙ローラ72が設けてある。また、各給紙カセット71の出口には、送り出された記録紙を検知するための第1給紙センサ73が設けてある。
The
搬送部80は、給紙カセット71から到来した記録紙を二次転写箇所Dないし定着装置42を通過させて機外の排紙トレイに排出する通常経路80aと、定着装置42を通った記録紙の表裏を反転させて二次転写箇所Dの上流で再び通常経路80aへ合流させる反転経路80bとを含んでいる。各経路80a、80bは、最小サイズの記録紙の送り方向サイズより短い間隔で多数の搬送ローラ81を有している。
The
搬送部80のうち、転写箇所Dに至る少し手前には記録紙の先端を検知するための先端検知センサ82があり、その少し手前には第2給紙ローラ83がある。第2給紙ローラ83のさらに少し手前には、転写紙が到達したことを検知するための第2給紙センサ84が配置されている。
A front
次のページの画像データが準備されていない場合には、給紙カセット71から送り出された記録紙は、第2給紙ローラ83の手前で一旦停止し、画像データが準備された時点で搬送が再開される。また、先端検知センサ82が先端を検知したタイミングを基準としてレーザーユニット55Y、55M、55C、55Kによる静電潜像の形成が実施される。
When the image data of the next page is not prepared, the recording paper sent out from the paper feed cassette 71 is temporarily stopped before the second
〔帯電装置について〕
各帯電装置52Y、52M、52C、52K(まとめて「帯電装置52」と称することがある。)は、各感光体ドラム51Y、51M、51C、51Kを帯電させるための電荷を発生するコロナ放電器を含んで構成される。
[Charging device]
Each of the
帯電装置52の構成について図2〜図4を参照しつつ説明する。ここで、図2は帯電装置52の概略上面図であり、図3は帯電装置52の概略側面図であり、図4は清掃部材の概略斜視図である。
The configuration of the charging
帯電装置52は、コロナ放電器のシールド部材100を備えている。シールド部材100は中空の箱状に形成されている。シールド部材100には、その長手方向に沿ってワイヤー電極101が張架されている。このコロナ放電器は、従来と同様の構成を備えている。
The charging
このコロナ放電器には、ワイヤー電極101を清掃するための清掃装置(放電電極清掃装置)が設けられている。この清掃装置の清掃部材200は、ワイヤー電極101を両側から挟むようにして配設された一対のパッド201、202を備えている。パッド保持部203は、その上端部にてパッド201、202を保持している。パッド保持部203の下端部には、スライダ204が固定されている。
The corona discharger is provided with a cleaning device (discharge electrode cleaning device) for cleaning the
スライダ204の上面とシールド部材100との間には、所定の間隔が形成されている。スライダ204の上面には、当接部材205が立設されている。当接部材205は、スライダ204の上面とシールド部材100の下面との間の距離よりも短く形成されている。なお、詳細については後述するが、当接部材205は、スライダ204が移動されたときに弾性部材G1〜G3、H1〜H5に当接するように作用する。なお、パッド保持部203、スライダ204及び当接部材205は、本発明の「保持部」の一例に相当する。
A predetermined gap is formed between the upper surface of the
スライダ204には、図4に示すような貫通孔204aが形成されている。貫通孔204aには、案内軸206が挿通されている。案内軸206は、清掃部材200の(往復運動;後述)の軌道を形成している。すなわち、清掃部材200は、案内軸206の軸方向に沿った軌道上を移動してワイヤー電極101の清掃を行うように作用する。
The
案内軸206の表面には、その軸方向に沿って螺旋状の凹凸が形成されている。すなわち、案内軸206は、雄ネジとして機能する。また、貫通孔204aの内面には、案内軸206の螺旋状の凹凸に係合する、同じく螺旋状の凹凸が形成されている。すなわち、スライダ204は、雌ネジとして機能する。
On the surface of the
案内軸206の一端には、ギヤ207が固定されている。案内軸206は、ギヤ207の回転中心上に設けられている。ギヤ207には、駆動ギヤ208が噛み合わされている。駆動ギヤ208の回転中心上には、モータ209の駆動軸209aが固定されている。モータ209は、正方向及び逆方向に駆動軸209aを回転させることができる。
A
このような清掃装置の動作について説明する。モータ209が駆動軸209aを回転させると、駆動ギヤ208及びギヤ207が回転される。ギヤ207の回転とともに案内軸206が回転される。前述のように案内軸206は雄ネジとして機能し、スライダ204は雌ネジとして機能するものである。したがって、スライダ204は、案内軸206の回転方向に応じた向き(シールド部材100の長手方向(図2に示すx方向)のいずれかの向き)に移動することになる。また、モータ209が駆動軸209aを反対方向に回転させると、スライダ204は反対方向に移動することになる。このようにして、清掃部材200がシールド部材100の長手方向に移動される(すなわちワイヤー電極101に沿って移動される)。
The operation of such a cleaning device will be described. When the
なお、ワイヤー電極101の清掃を行っていないときには、清掃部材200は待機位置(ホームポジション)P1に配置される。このとき、清掃部材200は、図示しない着脱機構によりワイヤー電極101から取り外されている。清掃を実施するときには、清掃部材200は、着脱機構によってワイヤー電極101に装着されてパッド201、202がワイヤー電極101を挟み込んだ状態にされる。そして、清掃部材200は、モータ209が出力する駆動力に基づいてワイヤー電極101に沿って移動しながらワイヤー電極101を清掃する。
When the
シールド部材100の下面には、弾性部材G1〜G3、H1〜H5が設けられている。各弾性部材G1〜G3、H1〜H5の具体例を説明する。まず、ゴムやプラスティックなどの弾性を有する素材により板状部材を形成する。そして、この板状部材の両面がシールド部材100の長手方向に向くように、板状部材の上端部をシールド部材100の下面に固定する。
Elastic members G1 to G3 and H1 to H5 are provided on the lower surface of the
各弾性部材G1〜G3、H1〜H5は、その下端部が当接部205の上端よりも下側に位置するようにあらかじめサイズが設定されている。それにより、スライダ204とともに当接部材205が移動していくと、当接部材205の上端が、弾性部材G1〜G3、H1〜H5に接触する。すると、弾性部材G1〜G3、H1〜H5は、当接部材205から受ける力によって撓んで変形する。
Each of the elastic members G1 to G3 and H1 to H5 has a size set in advance so that the lower end portion thereof is located below the upper end of the
各弾性部材G1〜G3、H1〜H5は、所定の復元力(反発力)を発揮するようにあらかじめ形成されている。各弾性部材G1〜G3、H1〜H5の復元力は、当接部材205の移動方向とは反対方向に作用する。したがって、清掃部材200は、弾性部材G1〜G3、H1〜H5によって、移動方向の反対方向への負荷を受けることになる。移動中の清掃部材200が負荷を受けると、モータ209に供給される電流量が増大され、モータ209により出力される駆動力が増大することになる。
The elastic members G1 to G3 and H1 to H5 are formed in advance so as to exhibit a predetermined restoring force (repulsive force). The restoring forces of the elastic members G1 to G3 and H1 to H5 act in the direction opposite to the moving direction of the
なお、各弾性部材G1〜G3、H1〜H5による復元力は、モータ209がフルロックしない程度にあらかじめ設定されている。すなわち、各弾性部材G1〜G3、H1〜H5による復元力は、清掃部材200の移動を停止させるだけの力は有していない。なお、各弾性部材G1〜G3、H1〜H5は、(実質的に)同一の復元力を発揮するように設定されていてもよいし、それぞれ異なる復元力を発揮するように設定されていてもよい。
In addition, the restoring force by each elastic member G1-G3, H1-H5 is preset so that the
弾性部材G1〜G3は、待機位置P1の近傍に設けられている(待機位置P1は、弾性部材G2、G3の間に位置している。)。また、H1〜H5は、反転位置P2の近傍に設けられている(反転位置P2は、弾性部材H2、H3の間に位置している)。弾性部材G1〜G3と弾性部材H1〜H5は、それぞれ、あらかじめ設定された間隔を介して設けられている。なお、弾性部材G1〜G3や弾性部材H1〜H5は、等間隔で配置されていてもよいし、それぞれ異なる間隔で配置されていてもよい。 The elastic members G1 to G3 are provided in the vicinity of the standby position P1 (the standby position P1 is located between the elastic members G2 and G3). H1 to H5 are provided in the vicinity of the reversal position P2 (the reversal position P2 is located between the elastic members H2 and H3). The elastic members G1 to G3 and the elastic members H1 to H5 are provided via predetermined intervals, respectively. The elastic members G1 to G3 and the elastic members H1 to H5 may be arranged at equal intervals, or may be arranged at different intervals.
なお、この実施形態では、後述の動作態様を実現するために、待機位置P1側に3つの弾性部材G1〜G3が設けられ、反転位置P2側に5つの弾性部材H1〜H5が設けられている。他の動作態様を適用する場合には、それぞれ異なる個数の弾性部材を待機位置P1側や反転位置P2側に適宜に設けることになる。 In this embodiment, three elastic members G1 to G3 are provided on the standby position P1 side, and five elastic members H1 to H5 are provided on the reverse position P2 side in order to realize an operation mode described later. . When other operation modes are applied, different numbers of elastic members are appropriately provided on the standby position P1 side and the reverse position P2 side.
〔制御系について〕
以上のような清掃装置の動作を制御する構成について図5を参照しつつ説明する。画像形成装置10には、電源300、モータ電流監視部301、位置特定部302及び制御部303が設けられている。
[Control system]
The configuration for controlling the operation of the cleaning device as described above will be described with reference to FIG. The
(電源)
電源300は、モータ209等の画像形成装置10の各部に電圧を印可したり電流を供給する。電源300は、たとえば、外部から入力される交流電源を直流電源に変換して画像形成装置10の各部に供給する。なお、モータ209に電流を供給する電源とワイヤー電極101に電圧を印可する電源とは同一であってもよいし、それぞれ個別に設けられていてもよい。
(Power supply)
The
(モータ電流監視部)
モータ電流監視部301は、電源300からモータ209に供給される電流の電流値を監視する。モータ電流監視部301は、モータ209に印可される電流(モータ電流)の電流値を検出する電流計などを含んで構成される。モータ電流監視部301は、検出したモータ電流値の情報を位置特定部302に入力する。
(Motor current monitor)
The motor
モータ電流監視部301は、たとえばモータ電流を定期的に検出し、その検出結果を位置特定部302に送る。モータ電流の検出間隔は、たとえば清掃部材200の移動速度、案内軸206の長さ、弾性部材G1〜G3、H1〜H5の設置間隔などに基づいて決定することができる。
For example, the motor
特に、モータ電流の検出間隔は、清掃部材200が隣接する弾性部材(たとえばG1、G2)を順次に通過したときの各モータ電流の変化を検出できるように設定される。そのために、たとえば数十分の1秒程度などの短い間隔で検出を反復することにより、モータ電流の時間的な変化を示す波形(離散的データであるが、実質的に「連続的な波形」と推定できるデータ)を取得することができる。モータ電流監視部301は、この発明の「監視手段」の一例として機能するものである。
In particular, the detection interval of the motor current is set so that a change in each motor current can be detected when the cleaning
(位置特定部)
位置特定部302は、モータ電流監視部301によるモータ電流値の監視結果に基づいて、案内軸206により形成される軌道における清掃部材200の位置を特定する処理を行う。
(Location identification part)
The
位置特定部302は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等のマイクロプロセッサと、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、ハードディスクドライブ等の記憶装置とを含んで構成される。
The
ROMやハードディスクドライブ等の記憶装置には、清掃部材200の位置を特定する処理を実行するためのコンピュータプログラムがあらかじめ記憶されている。マイクロプロセッサは、このコンピュータプログラムをRAM上に展開して位置特定処理を実行する。
A computer program for executing processing for specifying the position of the cleaning
位置特定部302には、負荷パターン記憶部302aが設けられている。負荷パターン記憶部302aには、弾性部材G1〜G3、H1〜H5が清掃部材200に付与する負荷の形態(負荷パターン)をあらかじめ記憶している。負荷パターン記憶部302aは、ハードディスクドライブ等の記憶装置により構成されている。
The
負荷パターン記憶部302aに記憶される負荷パターンとしては、弾性部材G1〜G3、H1〜H5の個数や間隔、更には、各弾性部材G1〜G3、H1〜H5が発揮する復元力の大きさなどの情報を含んでいる(これらは、前述のようにあらかじめ設定されたものである。)。
The load pattern stored in the load
前者(個数や間隔)は、移動している清掃部材200が弾性部材G1〜G3等を通過するときに清掃部材200に付与される負荷のパターン、たとえばモータ209に印可されるモータ電流の変化(モータ電流を示す波形における「山」の個数や、隣接する「山」と「山」との間隔等)の情報を含んでいる。
The former (number and interval) is a pattern of a load applied to the cleaning
後者(復元力の大きさ)は、各弾性部材G1〜G3、H1〜H5が、それを通過する清掃部材200に対して与える負荷の大きさ、たとえばモータ209に印可されるモータ電流の変化(モータ電流を示す波形における「山」の高さ等)の情報を含んでいる。各弾性部材G1〜G3、H1〜H5に対応するモータ電流の値(「山」の高さ)は、たとえば300mA程度に設定される。
The latter (the magnitude of the restoring force) is the magnitude of the load that each elastic member G1 to G3, H1 to H5 applies to the cleaning
また、負荷パターンとして、モータ電流の波形の各「山」の幅、すなわち、移動する清掃部材200が各弾性部材G1〜G3、H1〜H5による負荷を受けている時間を設定することもできる。この各「山」の幅は、たとえば200ms程度に設定される。
Further, the width of each “mountain” of the motor current waveform, that is, the time during which the moving cleaning
図6を参照して、弾性部材G1〜G3、H1〜H5による負荷パターンを説明する。図6に示すグラフWは、弾性部材G3側から弾性部材H5方向に向かって清掃部材200を一定速度(移動開始直後と移動終了直後は除く。)で移動させたときのモータ電流の変化を表す波形を示している。
With reference to FIG. 6, the load pattern by elastic member G1-G3, H1-H5 is demonstrated. A graph W illustrated in FIG. 6 represents a change in the motor current when the cleaning
グラフWの山g1〜g3、h1〜h5は、それぞれ、清掃部材200が弾性部材G1〜G3、H1〜H5を通過するときのモータ電流の値の「山」に相当する。また、点p1、p2は、それぞれ、待機位置P1、反転位置P2に相当している。
The peaks g1 to g3 and h1 to h5 in the graph W correspond to “mountains” of values of the motor current when the cleaning
清掃部材200が弾性部材G1〜G3、H1〜H5以外の位置を通過しているときのモータ電流値はi1である。また、清掃部材200が各弾性部材G1〜G3、H1〜H5を通過しているときのモータ電流値(「山」の高さ)はi2である。ここで、i2>i1である。
The motor current value when the cleaning
隣接する弾性部材Gi、G(i+1)(i=1、2)に対応する隣接する山gi、g(i+1)の間隔(時間間隔)はΔw1である。なお、清掃部材200は一定速度(=v)で移動しているので、隣接する弾性部材Gi、G(i+1)の距離的な間隔はv×Δw1である。同様に、グラフWにおける隣接する山hj、h(j+1)(j=1〜4)の間の時間間隔はΔw1であり、隣接する弾性部材Hj、H(j+1)の距離的な間隔はv×Δw2である。
The interval (time interval) between the adjacent peaks gi, g (i + 1) corresponding to the adjacent elastic members Gi, G (i + 1) (i = 1, 2) is Δw1. Since the cleaning
また、グラフWにおける各山gi、hjの幅はΔtである。 The width of each mountain gi, hj in the graph W is Δt.
負荷パターン記憶部302aは、負荷パターンとして、上述のモータ電流値(山の高さ)i2や、隣接する山の間隔Δw1、Δw2や、各山の幅Δtや、山の個数や、各山の位置などの情報を記憶している。また、位置特定部302の上記記憶装置には、当接部材205が弾性部材G1〜G3、H1〜H5に当接して清掃部材200が復元力を受けているときにモータ209に供給される過電流を検出するための閾値があらかじめ記憶されている。
The load
この閾値は、モータ209あらかじめ設定された値であり、たとえば図6に示すモータ電流値i1、i2との間に設定される。また、この閾値は、前述した案内軸206の歪みや各弾性部材G1等の製造誤差などに起因するノイズよりも大きい値に設定されことが望ましい。ただし、通常のノイズの幅よりも山の幅Δtを充分大きく設定するなどした場合には、ノイズよりも小さな閾値を設定することも可能である。なお、ノイズの大きさは、事前に実測して取得することもできるし、シミュレーションによって求めることもできる。具体例として、閾値=(i1+i2)/2に設定される。
This threshold value is a value set in advance by the
なお、実際に清掃部材200を移動させたときに検出されるモータ電流値の波形は、たとえば案内軸206の歪みや各弾性部材G1〜G3、H1〜H5の製造誤差などに起因するノイズを含んだ波形となる。
The waveform of the motor current value detected when the cleaning
位置特定部302は、モータ電流監視部301から入力される監視結果(モータ電流値の波形)と、負荷パターン記憶部302aに記憶された負荷パターンとを照合することにより、清掃部材200の位置を特定する。この位置特定処理の具体的内容については後述する。なお、位置特定部302は、この発明の「特定手段」の一例として機能するものである。
The
(制御部)
制御部303は、モータ209の動作を制御することにより清掃部材200を軌道に沿って移動させる。たとえば、制御部303は、電源300がモータ209に供給する電流(電流値、直流電流の電流方向(電圧を印可する向き))を制御することにより、清掃部材200の移動方向や移動速度などを制御するようになっている。
(Control part)
The
より具体的に説明すると、制御部303は、位置特定部302により特定された清掃部材200の位置に基づいてモータ209の動作を制御することにより、清掃部材200の移動開始、移動停止、反転などを実施させる。制御部303による具体的な制御内容については後述する。
More specifically, the
制御部303は、CPU等のマイクロプロセッサや、RAM、ROM、ハードディスクドライブ等の記憶装置などを含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、後述の制御内容をマイクロプロセッサが実行するためのコンピュータプログラムがあらかじめ記憶されている。制御部303は、この発明の「制御手段」の一例として機能するものである。
The
なお、制御部303を構成するマイクロプロセッサや記憶装置と、位置特定部302を構成するマイクロプロセッサや記憶装置は、それぞれ別個に設けられていてもよいし、同一であってもよい。ただし、位置特定部302と制御部303とは、互いに連係して動作することにより本実施形態に係る動作を実現するようになっている。
Note that the microprocessor and storage device constituting the
[動作態様]
以上のように構成された本実施形態に係る画像形成装置10の動作について説明する。図7、図8に示すフローチャートは、それぞれ、画像形成装置10によるワイヤー電極101の清掃動作の一例を表している。
[Mode of operation]
The operation of the
〔第1の動作態様〕
まず、図7のフローチャートを参照しつつ、画像形成装置10の第1の動作態様を説明する。この動作態様は、待機位置P1に配置されている清掃部材200を反転位置P2まで移動させて、更に移動方向を反転させて待機位置P1まで案内することにより、ワイヤー電極101を清掃する動作の一例である。
[First operation mode]
First, the first operation mode of the
清掃動作の開始前には、清掃部材200は待機位置P1に配置されているものとする。すなわち、清掃部材200の当接部材205は、当初は弾性部材G2、G3の間に配置されているものとする。
Before the start of the cleaning operation, the cleaning
図2、図3、図6に示したように、反転位置P2は、待機位置P1から弾性部材G2、G1を通過し、しばらく進んだ後に弾性部材H1、H2を通過した直後の位置にある。負荷パターン記憶部302aには、前述した弾性部材G1等に関する負荷パターンなどの各種情報があらかじめ記憶されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 6, the reverse position P <b> 2 passes through the elastic members G <b> 2 and G <b> 1 from the standby position P <b> 1, and is a position immediately after passing through the elastic members H <b> 1 and H <b> 2 after a while. The load
ワイヤー電極101の清掃の指示(手動の指示や自動的な指示)がなされると、制御部303は、電源300を制御してモータ209に電流を供給し、清掃部材200を反転位置P2方向に向かって移動を開始させる(S1)。
When an instruction to clean the wire electrode 101 (manual instruction or automatic instruction) is given, the
モータ電流監視部301は、所定の時間間隔でモータ電流の値を検出して、その検出値を位置特定部302に入力する(S2)。
The motor
位置特定部302は、モータ電流監視部301から入力されるモータ電流の検出値が前述の閾値を超えているか判断する(S3)。検出値が閾値を超えていないと判断された場合(S3;N)、ステップS2、S3を反復する。
The
モータ電流の検出値が閾値を超えていると判断された場合(S3;Y)、位置特定部302は、検出値が閾値を超えている状態が所定時間t1以上継続するか判断する(S4)。この所定時間t1は、図6の山の幅Δtに基づいてあらかじめ設定される(たとえばt1=Δt/2)。
When it is determined that the detected value of the motor current exceeds the threshold (S3; Y), the
ステップS4は、検出されたモータ電流がノイズであるか否かを判断するものである。検出値が閾値を超えている状態が所定時間t1以上継続しなかった場合(S4;N)、検出されたモータ電流はノイズであったとものとして、ステップS2に戻ってモータ電流を監視する。 Step S4 determines whether or not the detected motor current is noise. If the state where the detected value exceeds the threshold value does not continue for the predetermined time t1 or longer (S4; N), the detected motor current is assumed to be noise, and the process returns to step S2 to monitor the motor current.
一方、検出値が閾値を超えている状態が所定時間t1以上継続した場合(S4;Y)、位置特定部302は、検出されたモータ電流はノイズでなかったものと判断する。
On the other hand, when the state where the detected value exceeds the threshold value continues for the predetermined time t1 or longer (S4; Y), the
更に、位置特定部302は、検出値が閾値を超えている状態が所定時間t2(>t1)以上継続するか判断する(S5)。この所定時間t2は、図6の山の幅Δtに基づいてあらかじめ設定される(たとえばt2=Δt)。
Further, the
ステップS5は、検出されたモータ電流がモータ209のフルロックによるものか否かを判断するものである。すなわち、モータ209がフルロックした場合には、閾値を超える検出値(過電流)が所定時間t2以上継続するので、この継続的な過電流を検出することによりフルロックの発生を検出することができる。
Step S5 determines whether or not the detected motor current is due to the full lock of the
検出値が閾値を超えている状態が所定時間t2以上継続した場合(S5;Y)、位置特定部302は、モータ209がフルロックしたものと判断し、制御部303に信号(停止要求信号)を送る。停止要求信号を受けた制御部303は、電源300を制御してモータ209への電流供給を終了させ(S10)、ワイヤー電極101の清掃動作を終了する。
When the state where the detected value exceeds the threshold value continues for a predetermined time t2 or longer (S5; Y), the
この場合、たとえば手作業でワイヤー電極101の清掃を行ったり、清掃部材200を待機位置P1に移動させたりする。また、自動的にモータ209を逆回転させて清掃部材200を待機位置P1まで移動させるようにしてもよい。
In this case, for example, the
また、検出値が閾値を超えている状態が所定時間t2以上継続しなかった場合(S5;N)、位置特定部302は、清掃部材200が弾性部材G2の位置を通過したものと判断し、図示しないカウンタの値を「+1」する(S6)。なお、このカウンタの値は、当初は「0」に設定されている。
When the state where the detected value exceeds the threshold value does not continue for the predetermined time t2 or longer (S5; N), the
位置特定部302は、このカウンタの値が「4」に到達したか判断する(S7)。カウンタの値が「4」に到達していない場合(S7;N)、位置特定部302は、未だ反転位置P2に到達していないものと判断し、ステップS2に戻る。
The
以上の処理をステップS7において「Y」と判断されるまで、すなわちカウンタの値が「4」に到達するまで反復する。カウンタの値が「4」に到達すると(S7;Y)、位置特定部302は、清掃部材200が反転位置P2に到達したものと判断し、制御部303に信号(反転要求信号)を送る。反転要求信号を受けた制御部303は、電源300を制御して、モータ209に対する電流供給を停止させるとともに、逆向きの電圧を印可させて清掃部材200の移動方向を反転させる(S8)。位置特定部302は、カウンタの値を「0」に戻す。
The above processing is repeated until “Y” is determined in step S7, that is, until the value of the counter reaches “4”. When the value of the counter reaches “4” (S7; Y), the
モータ電流監視部301は、反転後のモータ電流の値を所定の時間間隔で検出して、その検出値を位置特定部302に入力する(S2)。そして、ステップS2〜S7と同様の処理を実施することにより、清掃部材200を待機位置P1まで移動させる(S9)。制御部303は、電源300を制御してモータ209に対する電流供給を終了する(S10)。以上で、本動作態様に係るワイヤー電極101の清掃動作は終了となる。
The motor
〔第2の動作態様〕
次に、本実施形態に係る画像形成装置の第2の動作態様を説明する。この動作態様は、ワイヤー電極101の清掃中に電源が切られた状態から復帰する場合などに、清掃部材200を待機位置P1に誘導する動作の一例である。
[Second operation mode]
Next, a second operation mode of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. This operation mode is an example of an operation for guiding the cleaning
なお、前述のように、清掃部材200は、待機位置P1においてワイヤー電極101との接触状態が解除されるようになっている。この動作態様は、清掃が中断された状態の清掃部材200を待機位置P1まで誘導することにより、ワイヤー電極101からの放電を好適に行えるようにするものである。
As described above, the cleaning
この動作態様では、清掃部材200(の当接部材205)の当初の位置、すなわち清掃中断時などにおける清掃部材200の位置(初期位置と呼ぶ。)に応じてモータ209を制御することにより、清掃部材200を待機位置P1まで誘導する具体例を説明する。
In this operation mode, cleaning is performed by controlling the
ワイヤー電極101の清掃が中断された場合、清掃部材200の初期位置は、次の6つの位置のいずれかである:(1)弾性部材G2、G3の間の位置(待機位置P1);(2)弾性部材G1、G2の間の位置;(3)弾性部材G1、H1の間の位置(次の(4)を除く);(4)弾性部材G1、H1の間、かつ、弾性部材H1の近傍の位置;(5)弾性部材H1、H2の間の位置;(6)弾性部材H2、H3の間の位置(反転位置P2)。
When the cleaning of the
以下、(1)〜(6)の各場合毎に、清掃部材200を待機位置P1に誘導する処理を説明する。(1)〜(6)の各場合における画像形成装置10の動作内容の一例を図8に示す。
Hereinafter, the process of guiding the cleaning
(1)ワイヤー電極101の清掃中断後に待機位置P1への復帰要求(手動又は自動)がなされると、制御部303は、モータ209を制御して、清掃部材200を反転位置P2の方向(図2、図3の紙面右方向)に移動させる。
(1) When a return request (manual or automatic) to the standby position P1 is made after the interruption of the cleaning of the
位置特定部302は、第1の動作態様と同様にして、清掃部材200が弾性部材の位置を通過したことを検出する。位置特定部302は、清掃部材200が所定時間T1内に2つの弾性部材(ここでは弾性部材G2、G1)を通過したことを確認する。
The
なお、所定時間T1は、清掃部材200の移動速度や、弾性部材Giの幅Δtや、隣接する弾性部材Gi、G(i+1)(i=1、2)の間隔Δw1などを考慮してあらかじめ設定される。この所定時間T1は、たとえば隣接する2つの弾性部材Gi、G(i+1)を通過するのに掛かる時間程度の値に設定することができる。
The predetermined time T1 is set in advance in consideration of the moving speed of the cleaning
清掃部材200が所定時間T1内に2つの弾性部材を通過したことが確認されると、位置特定部302は、所定時間T2を経過する間に弾性部材の位置を通過しないことを確認する。
When it is confirmed that the cleaning
ここで、所定時間T2は、清掃部材200の移動速度や、弾性部材G1、H1の間の距離などを考慮してあらかじめ設定される。この所定時間T2は、たとえば弾性部材G1、H1の間の距離の半分程度を移動するのに掛かる時間程度の値に設定することができる。
Here, the predetermined time T2 is set in advance in consideration of the moving speed of the cleaning
所定時間T1内に2つの弾性部材を通過したこと、及び、所定時間T2の間に弾性部材の位置を通過しないことが確認されると、位置特定部302は、この確認内容に基づいて清掃部材200の位置を特定する。この場合、清掃部材200は、弾性部材G1と弾性部材H1との間に存在すると判定される。すなわち、ワイヤー電極101の清掃が中断されたときに、清掃部材200は、弾性部材G2と弾性部材G3との間に位置していたことが分かる。位置特定部302は、この位置特定結果を制御部303に送る。
When it is confirmed that the two elastic members have been passed within the predetermined time T1 and that the position of the elastic member has not been passed within the predetermined time T2, the
制御部303は、位置特定結果に基づいてモータ209を制御することにより、清掃部材200を待機位置P1まで誘導する。具体的には、制御部303は、反転位置P2方向に向かう清掃部材200の移動方向を反転させるとともに、2つの弾性部材G1、G2を通過させた後に清掃部材200を停止させる。
The
(2)ワイヤー電極101の清掃中断後に待機位置P1への復帰要求(手動又は自動)がなされると、制御部303は、モータ209を制御して、清掃部材200を反転位置P2の方向に移動させる。
(2) When a return request (manual or automatic) to the standby position P1 is made after interruption of the cleaning of the
位置特定部302は、清掃部材200が所定時間T1内に1つの弾性部材(ここでは弾性部材G2、G1)を通過したことを確認する。この所定時間T1は、たとえば(1)の場合と同様に、隣接する2つの弾性部材Gi、G(i+1)を通過するのに掛かる時間程度の値に設定することができる。
The
清掃部材200が所定時間T1内に1つの弾性部材を通過したことが確認されると、位置特定部302は、所定時間T2を経過する間に弾性部材の位置を通過しないことを確認する。この所定時間T2は、たとえば(1)の場合と同様に、弾性部材G1、H1の間の距離の半分程度を移動するのに掛かる時間程度の値に設定することができる。
When it is confirmed that the cleaning
所定時間T1内に1つの弾性部材を通過したこと、及び、所定時間T2の間に弾性部材の位置を通過しないことが確認されると、位置特定部302は、この確認内容に基づいて清掃部材200の位置を特定する。この場合、清掃部材200は、弾性部材G1と弾性部材H1との間に存在すると判定される。すなわち、ワイヤー電極101の清掃が中断されたときに、清掃部材200は、弾性部材G1と弾性部材G2との間に位置していたことが分かる。位置特定部302は、この位置特定結果を制御部303に送る。
When it is confirmed that one elastic member has been passed within the predetermined time T1 and that the position of the elastic member has not been passed during the predetermined time T2, the
制御部303は、位置特定結果に基づいてモータ209を制御することにより、清掃部材200を待機位置P1まで誘導する。具体的には、制御部303は、反転位置P2方向に向かう清掃部材200の移動方向を反転させるとともに、2つの弾性部材G1、G2を通過させた後に清掃部材200を停止させる。
The
(3)ワイヤー電極101の清掃中断後に待機位置P1への復帰要求(手動又は自動)がなされると、制御部303は、モータ209を制御して、清掃部材200を反転位置P2の方向に移動させる。
(3) When a return request (manual or automatic) to the standby position P1 is made after interruption of the cleaning of the
位置特定部302は、清掃部材200が所定時間T3を経過する間に弾性部材の位置を通過しないことを確認する。
The
この所定時間T3は、清掃部材200の移動速度や、弾性部材Gi、Hjの幅Δtや、弾性部材Gi、G(1+i)の間隔Δw1や、弾性部材Hj、H(j+1)の間隔Δw2や、弾性部材G1、H1の間の距離などを考慮してあらかじめ設定される。この所定時間T3は、たとえば、弾性部材Gi、G(1+i)の間隔Δw1及び弾性部材Hj、H(j+1)の間隔Δw2よりも大きく、かつ、弾性部材G1、H1の間の距離よりも小さく設定することができる(たとえば弾性部材G1、H1の間の距離の1/5程度)。
The predetermined time T3 includes the moving speed of the cleaning
所定時間T3の間に弾性部材の位置を通過しないことが確認されると、位置特定部302は、この確認内容に基づいて清掃部材200の位置を特定する。この場合、清掃部材200は、弾性部材G1と弾性部材H1との間に存在すると判定される。すなわち、ワイヤー電極101の清掃が中断されたときに、清掃部材200は、弾性部材G1と弾性部材H1との間(たとえば、弾性部材G1、H1の間を4:1に内分した位置よりも弾性部材G1側)に位置していたことが分かる。位置特定部302は、この位置特定結果を制御部303に送る。
When it is confirmed that the position of the elastic member does not pass during the predetermined time T3, the
制御部303は、位置特定結果に基づいてモータ209を制御することにより、清掃部材200を待機位置P1まで誘導する。具体的には、制御部303は、反転位置P2方向に向かう清掃部材200の移動方向を反転させるとともに、2つの弾性部材G1、G2を通過させた後に清掃部材200を停止させる。
The
(4)ワイヤー電極101の清掃中断後に待機位置P1への復帰要求(手動又は自動)がなされると、制御部303は、モータ209を制御して、清掃部材200を反転位置P2の方向に移動させる。
(4) When a return request (manual or automatic) to the standby position P1 is made after the cleaning of the
位置特定部302は、清掃部材200が所定時間T4を経過する間に5つの弾性部材(H1〜H5)の位置を通過したことを確認する。
The
この所定時間T4は、清掃部材200の移動速度や、弾性部材Hjの幅Δtや、弾性部材Hj、H(j+1)の間隔Δw2などを考慮してあらかじめ設定される。この所定時間T4は、たとえば、弾性部材H1〜H5を通過するのに掛かる時間よりも少しだけ長い時間程度に設定することができる。
The predetermined time T4 is set in advance in consideration of the moving speed of the cleaning
なお、(4)〜(6)の処理を好適に行うためには、シールド部材100の長手方向の反転位置P2側の内壁と、弾性部材H5との間の距離を、弾性部材Hj2つ分の距離(2×Δt+Δw1)程度とすることが望ましい。それにより、特に(5)や(6)の場合において、清掃部材200がシールド部材100の内壁に衝突してモータ209がフルロックする事態を回避できる。
In order to suitably perform the processes (4) to (6), the distance between the inner wall of the
所定時間T4の間に5つの弾性部材H1〜H5の位置を通過したことが確認されると、位置特定部302は、この確認内容に基づいて清掃部材200の位置を特定する。この場合、清掃部材200は、弾性部材H5とシールド部材100の内壁との間に存在すると判定される。すなわち、ワイヤー電極101の清掃が中断されたときに、清掃部材200は、弾性部材G1と弾性部材H1との間、かつ、弾性部材H1の近傍に位置していたことが分かる。位置特定部302は、この位置特定結果を制御部303に送る。
When it is confirmed that the positions of the five elastic members H1 to H5 have passed during the predetermined time T4, the
制御部303は、位置特定結果に基づいてモータ209を制御することにより、清掃部材200を待機位置P1まで誘導する。具体的には、制御部303は、反転位置P2方向に向かう清掃部材200の移動方向を反転させるとともに、5つの弾性部材H5〜H1を通過させ、更に2つの弾性部材G1、G2を通過させた後に清掃部材200を停止させる。
The
(5)ワイヤー電極101の清掃中断後に待機位置P1への復帰要求(手動又は自動)がなされると、制御部303は、モータ209を制御して、清掃部材200を反転位置P2の方向に移動させる。
(5) When a return request (manual or automatic) to the standby position P1 is made after the cleaning of the
位置特定部302は、清掃部材200が所定時間T4を経過する間に4つの弾性部材(H1〜H5)の位置を通過したことを確認する。この所定時間T4は、たとえば(4)の場合と同様に、弾性部材H1〜H5を通過するのに掛かる時間よりも少しだけ長い時間程度に設定される。
The
所定時間T4の間に4つの弾性部材H1〜H5の位置を通過したことが確認されると、位置特定部302は、この確認内容に基づいて清掃部材200の位置を特定する。この場合、清掃部材200は、弾性部材H5とシールド部材100の内壁との間に存在すると判定される。すなわち、ワイヤー電極101の清掃が中断されたときに、清掃部材200は、弾性部材H1と弾性部材H2との間に位置していたことが分かる。位置特定部302は、この位置特定結果を制御部303に送る。
When it is confirmed that the positions of the four elastic members H1 to H5 have passed during the predetermined time T4, the
制御部303は、位置特定結果に基づいてモータ209を制御することにより、清掃部材200を待機位置P1まで誘導する。具体的には、制御部303は、反転位置P2方向に向かう清掃部材200の移動方向を反転させるとともに、5つの弾性部材H5〜H1を通過させ、更に2つの弾性部材G1、G2を通過させた後に清掃部材200を停止させる。
The
(6)ワイヤー電極101の清掃中断後に待機位置P1への復帰要求(手動又は自動)がなされると、制御部303は、モータ209を制御して、清掃部材200を反転位置P2の方向に移動させる。
(6) When a return request (manually or automatically) to the standby position P1 is made after the cleaning of the
位置特定部302は、清掃部材200が所定時間T4を経過する間に3つの弾性部材(H1〜H5)の位置を通過したことを確認する。この所定時間T4は、たとえば(4)の場合と同様に、弾性部材H1〜H5を通過するのに掛かる時間よりも少しだけ長い時間程度に設定される。
The
所定時間T4の間に3つの弾性部材H1〜H5の位置を通過したことが確認されると、位置特定部302は、この確認内容に基づいて清掃部材200の位置を特定する。この場合、清掃部材200は、弾性部材H5とシールド部材100の内壁との間に存在すると判定される。すなわち、ワイヤー電極101の清掃が中断されたときに、清掃部材200は、弾性部材H2と弾性部材H3との間に位置していたことが分かる。位置特定部302は、この位置特定結果を制御部303に送る。
When it is confirmed that the positions of the three elastic members H1 to H5 have passed during the predetermined time T4, the
制御部303は、位置特定結果に基づいてモータ209を制御することにより、清掃部材200を待機位置P1まで誘導する。具体的には、制御部303は、反転位置P2方向に向かう清掃部材200の移動方向を反転させるとともに、5つの弾性部材H5〜H1を通過させ、更に2つの弾性部材G1、G2を通過させた後に清掃部材200を停止させる。
The
(作用・効果)
以上のように動作する画像形成装置10の作用及び効果について説明する。
(Action / Effect)
The operation and effect of the
画像形成装置10は、弾性部材G1〜G3、H1〜H5と、モータ209と、モータ電流監視部301と、位置特定部302とを含んで構成される。
The
モータ209は、清掃部材200を移動させるための駆動力を出力する。各弾性部材Gi、Hjは、清掃部材200の往復移動の軌道上に設けられ、清掃部材200が通過するときに、清掃部材200に対して移動方向の反対方向に負荷を付与する(つまり、当該移動を妨げるように作用する力を付与する)。
The
この負荷は、モータ209の駆動力によって清掃部材200が通過可能な程度の力に設定されている。すなわち、弾性部材Gi、Hjによる負荷の大きさは、清掃部材200が弾性部材Gi、Hjの位置に差し掛かってもモータ209がフルロックしないように設定されている。
This load is set to a force that allows the cleaning
モータ電流監視部301は、電源300からモータ209に通電される電流(モータ電流)を監視する。清掃部材200が弾性部材Gi、Hjの位置を通過するとき、移動方向の反対方向への負荷によりモータ電流は増大する。位置特定部302は、モータ電流監視部301によるモータ電流の監視結果に基づいて、往復運動の軌道上における清掃部材200の位置を特定する。
The motor
このように、画像形成装置10は、弾性部材Gi、Hjに起因するモータ電流の変化に基づいて清掃部材200の位置を特定するように構成されているので、モータ209のフルロックを避けつつ清掃部材200の位置(特に待機位置P1や反転位置P2など)を検出することが可能である。したがって、ワイヤー電極101の清掃時においてワイヤー電極101やモータ209の巻き線に掛かる負担を軽減することができる。
As described above, the
また、本実施形態における位置特定部302は、モータ電流の監視結果とともに清掃部材200の移動方向に基づいて清掃部材200の位置を特定するように作用する。清掃部材200は、シールド部材100の長手方向に沿って往復運動することによりワイヤー電極101を清掃するようになっている。したがって、モータ電流の監視結果とともに清掃部材200の移動方向を考慮することにより、より容易にかつ確実に清掃部材200の位置を特定することが可能である。
In addition, the
また、本実施形態においては、清掃部材200の軌道上に複数の弾性部材Gi、Hjが設けられている。弾性部材Gi、Hjは、あらかじめ設定された間隔Δw1、Δw2を介して配設されている。モータ電流監視部301は、モータ電流の時間変化を示す波形を監視結果として出力する。位置特定部302は、このモータ電流の波形と、弾性部材Gi、Hjの間隔Δw1、Δw2(負荷パターン)とを比較することにより清掃部材200の軌道上の位置の特定を行うように作用する。
In the present embodiment, a plurality of elastic members Gi and Hj are provided on the track of the cleaning
また、弾性部材Gi、Hjは、あらかじめ設定された負荷量だけ清掃部材200に対して負荷を付与するように配設されている。それにより、清掃部材200を移動させるためにモータ209が出力する駆動力は、当該負荷量に対応する増大量Δi(=i2−i1;図6参照)だけ増大される(負荷量と増大量との関係は既知であるとする。)。位置特定部302は、モータ電流の監視結果としての波形と、モータ電流の増大量Δi(負荷パターン)とを比較することにより清掃部材200の軌道上の位置の特定を行うように作用する。
Further, the elastic members Gi and Hj are arranged so as to apply a load to the cleaning
このようにあらかじめ設定された負荷パターンとモータ電流の波形とを比較することにより、清掃部材200の位置特定を容易にかつ確実に行うことが可能である。
Thus, by comparing the preset load pattern with the waveform of the motor current, the position of the cleaning
また、本実施形態に係る画像形成装置10は、弾性部材Gi、Hjをそれぞれ待機位置P1の近傍及び反転位置P2の近傍に配設することにより、清掃部材200が待機位置P1に位置することと反転位置P2に位置することとを識別するようになっている。それにより、弾性部材200の往復移動を確実に行うことが可能になる。
In the
また、本実施形態に係る画像形成装置10は、位置特定部302により特定された清掃部材200の位置に基づいてモータ209を制御して、清掃部材200の移動を停止させたり清掃部材200の移動方向を反転させたりするように作用する。この制御は、制御部303が実行する。このように作用する画像形成装置10によれば、清掃開始前における清掃部材200の位置にかかわらず、確実にワイヤー電極101の清掃を行うことが可能となる。
In addition, the
また、本実施形態に係る画像形成装置10は、位置特定部302により特定された清掃部材200の位置に基づいてモータ209を制御して、清掃部材200を往復移動の開始位置(待機位置P1)まで移動させるように作用する。この制御は、制御部303が実行する。前述したように、清掃部材200は、待機位置P1においてワイヤー電極101との接触状態が解除される。したがって、このように作用する画像形成装置10によれば、待機位置P1と反転位置P2との間の往復移動を確実に行うことができるとともに、清掃終了後に、ワイヤー電極101に対する清掃部材200の接触状態を確実に解除することが可能である。
In addition, the
また、本実施形態に係る画像形成装置10によれば、第2の動作態様において説明したように、ワイヤー電極101の清掃中に電源が切られた状態から復帰する場合などに、電源切断時における清掃部材200の位置にかかわらずに清掃部材200を確実に待機位置P1まで誘導することが可能である。
Moreover, according to the
また、本実施形態に係る画像形成装置10によれば、清掃部材の位置を検出するマイクロスイッチやマイクロセンサを設ける必要がないので、放電電極清掃装置の小型化を図ることができる。このような小型の清掃装置は、特に、感光体ドラム等の画像形成用の構成を4組有するカラー出力可能な画像形成装置において有効である。
Further, according to the
[変形例]
以上に説明した実施形態は、本発明を好適に実施するための一例に過ぎない。したがって、たとえば以下に説明するような本発明の要旨の範囲内における各種の変形を適宜に施すことが可能である。
[Modification]
Embodiment described above is only an example for implementing this invention suitably. Therefore, for example, various modifications within the scope of the gist of the present invention described below can be appropriately made.
上記の実施形態では、ゴムやプラスティック等の弾性(可撓性)を有する素材により形成された板状部材からなる弾性部材Gi、Hjにより、その位置を通過する清掃部材200に負荷を与えるようになっている。弾性部材Gi、Hjは、通過する清掃部材200に接触するように配設されており、接触による変形からの復元力によって負荷を与えている。このとき、この負荷に対抗して清掃部材200を移動させるために、より大きなモータ電流がモータ209に供給されて駆動力が増大される。
In the above embodiment, the elastic member Gi, Hj made of a plate-like member formed of a material having elasticity (flexibility) such as rubber or plastic is applied with a load on the cleaning
このように、弾性部材Gi、Hjは、その位置を通過する清掃部材200に対して当該移動方向の反対方向に負荷を付与するように作用する。このような負荷が付与されると、清掃部材200を移動させるためにモータ209が出力する駆動力が増大されることになる。
Thus, the elastic members Gi and Hj act so as to apply a load in the direction opposite to the moving direction to the cleaning
弾性部材Gi、Hjは、本発明の「負荷付与手段」の一例として作用する。また、弾性部材Gi、Hjは、移動する清掃部材200に接触して負荷を付与するように配設された、本発明の「負荷付与部材」の一例に相当するものである。
The elastic members Gi and Hj function as an example of the “load applying unit” in the present invention. Further, the elastic members Gi and Hj correspond to an example of the “load applying member” of the present invention disposed so as to contact the moving cleaning
本発明に係る負荷付与手段や負荷付与部材や弾性部材は、このような可撓性を有する弾性部材Gi、Hjに限定されるものではなく、上記作用を奏することが可能な任意の構成を適用することができる。 The load applying means, the load applying member, and the elastic member according to the present invention are not limited to the elastic members Gi and Hj having such flexibility, and any configuration capable of exhibiting the above action is applied. can do.
たとえば、図9に示すような板バネKを用いて、その位置を通過する清掃部材200に負荷を与えるようにしてもよい。この板バネKは、シールド部材100の下面に配設されている。板バネKは、その位置を通過する清掃部材200の当接部材205に当接して上方(シールド部材100側)に変形し、その復元力によって清掃部材200に対して負荷を与える。
For example, a leaf spring K as shown in FIG. 9 may be used to apply a load to the cleaning
また、以上のように弾性や変形や可撓性を利用する代わりに、他の性質を利用して清掃部材200に負荷を与えることも可能である。たとえば、摩擦係数の大きな部位を有する部材を、その位置を通過する清掃部材200(当接部材205)に接触する位置に配設することにより、接触時の摩擦力を利用して負荷を与えるように構成することもできる。
Further, instead of using elasticity, deformation, or flexibility as described above, it is possible to apply a load to the cleaning
また、負荷付与手段は、上記のような接触型に限定されるものではなく、非接触型の負荷付与手段を適用することも可能である。たとえば、シールド部材100側と清掃装置200側に異なる極性の磁石を設けることで、互いに引き合う磁力によって清掃部材200に負荷を与えるように構成することができる。
Further, the load applying means is not limited to the contact type as described above, and a non-contact type load applying means can also be applied. For example, by providing magnets with different polarities on the
上記の実施形態では、シールド部材100の外部に弾性部材Gi、Hj(負荷付与手段)を配設させている。これは、ワイヤー電極101によるコロナ放電に対して負荷付与手段が悪影響を与えないための配慮である。
In the above embodiment, the elastic members Gi and Hj (load applying means) are disposed outside the
ただし、負荷付与手段とワイヤー電極101との間に十分な距離を確保するなどしてコロナ放電に対する悪影響を回避できるようにすれば、シールド部材100内に負荷付与手段を配設した構成とすることも可能である。
However, if a sufficient distance is secured between the load applying means and the
清掃部材200を所定距離だけ移動させ、この移動に掛かった時間(移動時間)を計測するとともに、その計測結果に基づいて清掃部材200の位置の特定結果を補正するように構成することができる。
The cleaning
清掃部材200を移動させる所定距離としては、たとえば待機位置P1と反転位置P2との間の距離や、往復移動の移動距離や、弾性部材G1と弾性部材H1との間の距離などの任意の距離を適宜に設定することが可能である。清掃部材200の移動は、制御部303の制御により行う。移動時間の計測は、位置特定部302を構成するマイクロプロセッサの計時機能を利用して行うことができる。位置特定部302は、たとえば、移動時間の計測結果に基づいて、単位距離(たとえば1cm等)を移動するのに必要な時間(単位移動時間)を演算し、この単位移動時間に基づいて清掃部材200の位置の特定結果の補正を行う。それにより、清掃部材200の位置をより正確に特定することが可能になる。なお、移動開始直後や停止直前には移動速度が変化するので、この範囲の影響を無視して移動時間を計測したり、この範囲の影響を加味して移動時間を計測したりすることが望ましい。
The predetermined distance for moving the cleaning
上記の実施形態では、弾性部材Giを等間隔Δw1で配置させ、弾性部材Hjを等間隔Δw2で配置させているが、弾性部材等の負荷付与手段の配置間隔は任意に設定することができる。 In the above embodiment, the elastic members Gi are arranged at equal intervals Δw1 and the elastic members Hj are arranged at equal intervals Δw2, but the arrangement intervals of the load applying means such as elastic members can be arbitrarily set.
たとえば、隣接する弾性部材の間隔を全て相違させるとともに、隣接する弾性部材の間の移動時間や移動距離を検出することによって清掃部材200の位置を特定するように構成することが可能である。
For example, the positions of the cleaning
また、清掃部材200の往復移動の軌道の全域に分布するように負荷付与手段を配設することにより、待機位置P1や反転位置P2だけでなく軌道上の任意の位置に清掃部材200が配置されていることを検出できるようにしてもよい。それにより、たとえば弾性部材G1と弾性部材Hとの間の任意の位置に清掃部材200が配置されていることまで検出可能になる。なお、負荷付与手段の配置間隔を次第に変化させるなどすることにより、清掃部材200の位置の特定処理を容易化することができる。
Further, by disposing the load applying means so as to be distributed over the entire area of the reciprocating track of the cleaning
また、上記の実施形態は、待機位置P1と反転位置P2との間を往復移動してワイヤー電極101を清掃する構成について説明したが、他の清掃形態のものに対しても上記実施形態の構成を準用することが可能である。たとえば、ワイヤー電極の両端を待機位置とする場合(両端でワイヤー電極に対する清掃部材の接触状態が解除される場合)にも、同様の構成により、清掃部材の位置を特定したり、清掃部材を待機位置へ誘導したりすることが可能である。
Moreover, although said embodiment demonstrated the structure which reciprocates between the standby position P1 and the inversion position P2, and cleaned the
[放電電極清掃装置]
本発明に係る放電電極清掃装置は、電荷を発生するワイヤー電極に接触される清掃部材と、清掃部材をワイヤー電極に沿って往復移動させる駆動手段と、往復移動の軌道上に設けられ、駆動手段により移動される前記清掃部材が通過するときに、清掃部材に対して当該移動方向の反対方向に負荷を付与する負荷付与手段と、駆動手段に通電される電流を監視する監視手段と、監視手段による電流の監視結果に基づいて、清掃部材の軌道上の位置を特定する特定手段とを備える。
[Discharge electrode cleaning device]
The discharge electrode cleaning device according to the present invention includes a cleaning member that is in contact with a wire electrode that generates electric charge, a driving unit that reciprocates the cleaning member along the wire electrode, and a driving unit that is provided on a reciprocating track. A load applying means for applying a load to the cleaning member in a direction opposite to the moving direction when the cleaning member moved by the monitoring means, a monitoring means for monitoring a current supplied to the driving means, and a monitoring means And a specifying means for specifying the position of the cleaning member on the track based on the current monitoring result.
上述の画像形成装置10は、本発明に係る放電電極清掃装置を画像形成装置に適用したものである。画像形成装置10に関する上記の説明にて言及した任意の構成を、本発明に係る放電電極清掃装置に適用することが可能である。
The above-described
本発明に係る放電電極清掃装置によれば、画像形成装置10と同様に、ワイヤー電極の清掃時においてワイヤー電極やモータの巻き線に掛かる負担を軽減することが可能である。また、本発明に係る放電電極清掃装置によれば、画像形成装置10と同様に、ワイヤー電極を清掃する清掃部材を確実に待機位置に誘導することが可能である。
According to the discharge electrode cleaning device of the present invention, similarly to the
10 画像形成装置
52、52Y、52M、52C、52K 帯電装置
100 シールド部材
101 ワイヤー電極
200 清掃部材
201、202 パッド
203 パッド保持部
204 スライダ
204a 貫通孔
205 当接部材
206 案内軸
207 ギヤ
208 駆動ギヤ
209 モータ
209a 駆動軸
300 電源
301 モータ電流監視部
302 位置特定部
302a 負荷パターン記憶部
303 制御部
G1〜G3、H1〜H5 弾性部材
P1 待機位置
P2 反転位置
K 板バネ
10
Claims (30)
前記ワイヤー電極に接触される清掃部材と、
前記清掃部材を前記ワイヤー電極に沿って往復移動させる駆動手段と、
を備え、前記ワイヤー電極から発生された電荷を利用して記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
前記往復移動の軌道上に設けられ、前記駆動手段により移動される前記清掃部材が通過するときに、前記清掃部材に対して当該移動方向の反対方向に負荷を付与する負荷付与手段と、
前記駆動手段に通電される電流を監視する監視手段と、
前記監視手段による前記電流の監視結果に基づいて、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 A wire electrode that generates a charge in response to the application of voltage;
A cleaning member in contact with the wire electrode;
Driving means for reciprocating the cleaning member along the wire electrode;
An image forming apparatus that forms an image on a recording material by using electric charges generated from the wire electrode,
A load applying means that is provided on the reciprocating movement track and applies a load to the cleaning member in a direction opposite to the moving direction when the cleaning member moved by the driving means passes;
Monitoring means for monitoring current supplied to the driving means;
Identification means for identifying the position of the cleaning member on the track based on the monitoring result of the current by the monitoring means;
An image forming apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The specifying means specifies the position of the cleaning member based on the current monitoring result and the moving direction of the cleaning member by the driving means.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記特定手段は、前記監視結果としての前記電流の波形と、前記間隔とを比較して、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 On the orbit, a plurality of the load applying means are arranged at predetermined intervals,
The specifying unit compares the waveform of the current as the monitoring result with the interval, and specifies the position of the cleaning member on the track,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記特定手段は、前記監視結果としての前記電流の波形と、前記負荷量とを比較して、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 On the track, a plurality of load applying means are arranged to apply the load to the cleaning member by a preset load amount,
The specifying unit compares the load waveform with the current waveform as the monitoring result, and specifies the position of the cleaning member on the track.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記特定手段は、少なくとも、前記清掃部材の位置が前記開始位置であることを特定する、
ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。 At least one of the plurality of load applying means is provided in the vicinity of the start position of the reciprocating movement,
The specifying means specifies at least that the position of the cleaning member is the start position;
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記特定手段は、少なくとも、前記清掃部材の位置が前記反転位置であることを特定する、
ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。 At least one of the plurality of load applying means is provided in the vicinity of the reversal position in the reciprocating movement,
The specifying means specifies at least that the position of the cleaning member is the reverse position;
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記特定手段は、前記清掃部材が前記開始位置に位置することと前記反転位置に位置することとを識別して特定する、
ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。 At least one of the plurality of load applying means is provided in the vicinity of the start position of the reciprocating movement, and at least one of the remaining load applying means is in the vicinity of the reversing position in the reciprocating movement. Provided,
The specifying means identifies and specifies that the cleaning member is located at the start position and the reverse position;
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記特定手段は、前記所定距離だけ移動されたときの移動時間を計測し、前記計測された移動時間に基づいて、前記電流の監視結果に基づき前記特定された前記清掃部材の位置を補正する、
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Control means for controlling the drive means to move the cleaning member by a predetermined distance along the reciprocating trajectory;
The specifying means measures a moving time when the specified distance is moved, and corrects the position of the specified cleaning member based on the monitoring result of the current based on the measured moving time.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Control means for controlling the driving means based on the position of the cleaning member specified by the specifying means to stop the movement of the cleaning member or reverse the moving direction of the cleaning member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Control means for controlling the drive means based on the position of the cleaning member specified by the specifying means to move the cleaning member to the start position of the reciprocating movement.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The load applying means includes a load applying member provided to contact the cleaning member moved by the driving means and apply the load.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 The load applying member is an elastic member that is deformed when contacting the cleaning member.
The image forming apparatus according to claim 11.
ことを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 The elastic member is a leaf spring;
The image forming apparatus according to claim 12.
ことを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 The elastic member has flexibility;
The image forming apparatus according to claim 12.
前記清掃部材は、前記シールド部材内に配設されて前記ワイヤー電極に接触されるパッドと、一端で前記パッドを保持しかつ他端が前記シールド部材の外部に配設された保持部とを有し、
前記負荷付与手段は、前記シールド部材の外部に配設され、前記清掃部材の前記保持部に接触する、
ことを特徴とする請求項11〜請求項14のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The wire electrode constitutes a corona discharger and is provided in a shield member,
The cleaning member has a pad disposed in the shield member and in contact with the wire electrode, and a holding portion that holds the pad at one end and the other end is disposed outside the shield member. And
The load applying means is disposed outside the shield member and contacts the holding portion of the cleaning member.
The image forming apparatus according to claim 11, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記清掃部材を前記ワイヤー電極に沿って往復移動させる駆動手段と、
前記往復移動の軌道上に設けられ、前記駆動手段により移動される前記清掃部材が通過するときに、前記清掃部材に対して当該移動方向の反対方向に負荷を付与する負荷付与手段と、
前記駆動手段に通電される電流を監視する監視手段と、
前記監視手段による前記電流の監視結果に基づいて、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする放電電極清掃装置。 A cleaning member that is in contact with a wire electrode that generates an electric charge in response to application of a voltage;
Driving means for reciprocating the cleaning member along the wire electrode;
A load applying means that is provided on the reciprocating movement track and applies a load to the cleaning member in a direction opposite to the moving direction when the cleaning member moved by the driving means passes;
Monitoring means for monitoring current supplied to the driving means;
Identification means for identifying the position of the cleaning member on the track based on the monitoring result of the current by the monitoring means;
A discharge electrode cleaning device comprising:
ことを特徴とする請求項16に記載の放電電極清掃装置。 The specifying means specifies the position of the cleaning member based on the current monitoring result and the moving direction of the cleaning member by the driving means.
The discharge electrode cleaning apparatus according to claim 16.
前記特定手段は、前記監視結果としての前記電流の波形と、前記間隔とを比較して、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する、
ことを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の放電電極清掃装置。 On the orbit, a plurality of the load applying means are arranged at predetermined intervals,
The specifying unit compares the waveform of the current as the monitoring result with the interval, and specifies the position of the cleaning member on the track,
The discharge electrode cleaning apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that:
前記特定手段は、前記監視結果としての前記電流の波形と、前記駆動力の増大量とを比較して、前記清掃部材の前記軌道上の位置を特定する、
ことを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の放電電極清掃装置。 On the track, a plurality of load applying means are arranged to apply the load to the cleaning member by a preset load amount,
The specifying unit compares the waveform of the current as the monitoring result with the amount of increase in the driving force, and specifies the position of the cleaning member on the track.
The discharge electrode cleaning apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that:
前記特定手段は、少なくとも、前記清掃部材の位置が前記開始位置であることを特定する、
ことを特徴とする請求項18又は請求項19に記載の放電電極清掃装置。 At least one of the plurality of load applying means is provided in the vicinity of the start position of the reciprocating movement,
The specifying means specifies at least that the position of the cleaning member is the start position;
The discharge electrode cleaning apparatus according to claim 18 or 19, characterized in that
前記特定手段は、少なくとも、前記清掃部材の位置が前記反転位置であることを特定する、
ことを特徴とする請求項18又は請求項19に記載の放電電極清掃装置。 At least one of the plurality of load applying means is provided in the vicinity of the reversal position in the reciprocating movement,
The specifying means specifies at least that the position of the cleaning member is the reverse position;
The discharge electrode cleaning apparatus according to claim 18 or 19, characterized in that
前記特定手段は、前記清掃部材が前記開始位置に位置することと前記反転位置に位置することとを識別して特定する、
ことを特徴とする請求項18又は請求項19に記載の放電電極清掃装置。 At least one of the plurality of load applying means is provided in the vicinity of the start position of the reciprocating movement, and at least one of the remaining load applying means is in the vicinity of the reversing position in the reciprocating movement. Provided,
The specifying means identifies and specifies that the cleaning member is located at the start position and the reverse position;
The discharge electrode cleaning apparatus according to claim 18 or 19, characterized in that
前記特定手段は、前記所定距離だけ移動されたときの移動時間を計測し、前記計測された移動時間に基づいて、前記電流の監視結果に基づき前記特定された前記清掃部材の位置を補正する、
ことを特徴とする請求項16〜請求項22のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置。 Control means for controlling the drive means to move the cleaning member by a predetermined distance along the reciprocating trajectory;
The specifying means measures a moving time when the specified distance is moved, and corrects the position of the specified cleaning member based on the monitoring result of the current based on the measured moving time.
The discharge electrode cleaning device according to any one of claims 16 to 22, wherein the device is a discharge electrode cleaning device.
ことを特徴とする請求項16〜請求項22のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置。 Control means for controlling the driving means based on the position of the cleaning member specified by the specifying means to stop the movement of the cleaning member or reverse the moving direction of the cleaning member,
The discharge electrode cleaning device according to any one of claims 16 to 22, wherein the device is a discharge electrode cleaning device.
ことを特徴とする請求項16〜請求項22のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置。 Control means for controlling the drive means based on the position of the cleaning member specified by the specifying means to move the cleaning member to the start position of the reciprocating movement.
The discharge electrode cleaning device according to any one of claims 16 to 22, wherein the device is a discharge electrode cleaning device.
ことを特徴とする請求項16〜請求項25のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置。 The load applying means includes a load applying member provided to contact the cleaning member moved by the driving means and apply the load.
The discharge electrode cleaning apparatus according to any one of claims 16 to 25, wherein:
ことを特徴とする請求項26に記載の放電電極清掃装置。 The load applying member is an elastic member that is deformed when contacting the cleaning member.
27. The discharge electrode cleaning apparatus according to claim 26.
ことを特徴とする請求項27に記載の放電電極清掃装置。 The elastic member is a leaf spring.
The discharge electrode cleaning apparatus according to claim 27.
ことを特徴とする請求項27に記載の放電電極清掃装置。 The elastic member is a member having flexibility.
The discharge electrode cleaning apparatus according to claim 27.
前記清掃部材は、前記シールド部材内に配設されて前記ワイヤー電極に接触されるパッドと、一端で前記パッドを保持しかつ他端が前記シールド部材の外部に配設された保持部とを有し、
前記負荷付与手段は、前記シールド部材の外部に配設され、前記清掃部材の前記保持部に接触する、
ことを特徴とする請求項26〜請求項29のいずれか一項に記載の放電電極清掃装置。 The wire electrode constitutes a corona discharger and is provided in a shield member,
The cleaning member has a pad disposed in the shield member and in contact with the wire electrode, and a holding portion that holds the pad at one end and the other end is disposed outside the shield member. And
The load applying means is disposed outside the shield member and contacts the holding portion of the cleaning member.
The discharge electrode cleaning apparatus according to any one of claims 26 to 29, wherein:
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WO2016111118A1 (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-14 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image formation device |
-
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- 2006-11-27 JP JP2006318527A patent/JP2008134305A/en active Pending
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