JP2008281888A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、または、それらの複合機などの電子写真方式を用いた画像形成装置および画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a multifunction machine thereof.
電子写真方式を用いた画像形成装置では、画像濃度の安定化のために、ある作像条件(現像剤のトナー濃度、像担持体上の電位や現像スリーブに印加するバイアスなどの条件)において像担持体上に基準パターンを作成し、光学式センサによってその画像濃度検出し、それを作像条件や現像剤のトナー濃度にフィードバックして画像濃度の安定化を図っている。通常、光学式センサは画像形成装置の長手方向に対してある位置に固定されており、基準パターンはこの光学式センサに対応する位置に作成される。そして、繰り返しの画像形成動作を行う際に転写紙P1と転写紙P2の間(紙間)に基準パターンを作成し(図7参照)、光学式画像濃度センサにて基準パターンの画像濃度を検出し、その検出値の大小により作像条件や現像剤のトナー濃度にフィードバックをかけて画像濃度が一定になるように制御している。 In an image forming apparatus using an electrophotographic system, in order to stabilize an image density, an image is formed under certain image forming conditions (conditions such as a toner density of a developer, a potential on an image carrier and a bias applied to a developing sleeve). A reference pattern is created on the carrier, its image density is detected by an optical sensor, and this is fed back to image forming conditions and developer toner density to stabilize the image density. Usually, the optical sensor is fixed at a certain position with respect to the longitudinal direction of the image forming apparatus, and the reference pattern is created at a position corresponding to the optical sensor. Then, when performing repeated image forming operations, a reference pattern is created between the transfer paper P1 and the transfer paper P2 (between paper) (see FIG. 7), and the image density of the reference pattern is detected by the optical image density sensor. The image density is controlled to be constant by feeding back the image forming conditions and the toner density of the developer according to the magnitude of the detected value.
この基準パターンは画像形成装置の転写部に紙がない状態で転写ニップを通過する。転写電流を印加しなければ像担持体上のパターン部のトナーの大部分はそのまま像担持体上のクリーニング部に、ごく一部は転写ローラや転写搬送ベルトに移り、転写ローラや転写搬送ベルトのクリーニング部に回収されることになる。また逆に、転写電流を印加すれば像担持体上のパターン部のトナーの極一部はそのまま像担持体上のクリーニング部に、大部分は転写ローラや転写搬送ベルトに移り、転写ローラや転写搬送ベルトのクリーニング部に回収されることになる。 This reference pattern passes through the transfer nip with no paper in the transfer portion of the image forming apparatus. If no transfer current is applied, most of the toner on the pattern portion on the image carrier moves directly to the cleaning portion on the image carrier, and a small portion moves to the transfer roller and transfer conveyance belt. It will be collected by the cleaning unit. Conversely, if a transfer current is applied, a very small portion of the toner on the pattern portion on the image carrier moves directly to the cleaning portion on the image carrier, and most of the toner moves to the transfer roller or transfer conveyor belt. It is collected by the cleaning unit of the conveyor belt.
このクリーニング部に回収される単位面積辺りのトナー量は、通常の画像形成動作時に比べて5〜10倍程度になり、クリーニング手段にとっては負荷になる。その上、基準パターンのエッジ部は、図6に示すように、エッジ効果により高いポテンシャルによってパターン内側よりもトナー付着量が多く強固に像担持体上に付着し、クリーニングしにくい状態になる。基準パターンを主走査方向に対して同じ位置に作像していくと、クリーニング装置のパターンのエッジ部に相当する位置では紙間でクリーニングしにくいトナーが入力されることになり、限界を超えたときトナーがすり抜けてクリーニング不良となってしまう。 The amount of toner per unit area collected by the cleaning unit is about 5 to 10 times that of a normal image forming operation, which is a burden on the cleaning unit. In addition, as shown in FIG. 6, the edge portion of the reference pattern adheres more strongly to the image carrier than the inside of the pattern due to a high potential due to the edge effect, and is difficult to clean. When the reference pattern is imaged at the same position in the main scanning direction, toner that is difficult to clean between the sheets is input at the position corresponding to the edge of the pattern of the cleaning device, which exceeds the limit. Sometimes the toner slips through, resulting in poor cleaning.
さらに近年、高画質化に対応するべく小粒径重合トナーのような従来よりも粒径が小さて球体に近い形状のトナーが用いられるようになっている。このトナーは、従来の粉砕型の比較的角が多い形状をしたトナーよりもクリーニング余裕度が低くクリーニングブレードをすり抜けしやすい特性をもち、従来までの方法(クリーニングブレードの材質、当接条件、トナー外添材などの改良)では対応が難しくなってきている。 Further, in recent years, a toner having a particle size smaller than that of a conventional toner, such as a small particle size polymerized toner, has been used in order to cope with high image quality. This toner has a lower cleaning margin than a conventional pulverized toner with a relatively large angle and has a characteristic of easily passing through the cleaning blade. The conventional method (cleaning blade material, contact conditions, toner) It is becoming difficult to respond by improving external additives.
これを解決し得る技術として、クリーニング性の余裕度を向上するために像担持体に対して2枚のクリーニングブレードを当接してクリーニング性を向上させる技術が提案されている。代表例として次の3つがある。 As a technique that can solve this problem, a technique has been proposed in which two cleaning blades are brought into contact with the image carrier to improve the cleaning performance in order to improve the margin of cleaning performance. There are the following three representative examples.
特許文献1の技術は、イメージ露光、反転現像作像プロセスの帯電工程で、ローラ帯電を行う場合の、種々の異常画像の発生を防止する目的とし、感光体ドラムとその表面に接触して回転する帯電ローラとそれによって帯電された感光体表面をイメージ露光する露光手段と、その露光によって形成された静電潜像を反転現像により可視像にする現像手段と、形成された可視像を紙に転写する転写手段と、該転写手段による転写終了後に感光体表面をブレ−ドにより清掃するクリーニング手段と、感光体上の残留電荷を光除電するクエンチング手段とを備えた画像形成装置において、クリーニング手段が、第1段のブレ−ドと第2段のブレ−ドを有することを特徴とする。 The technique of Patent Document 1 is intended to prevent the occurrence of various abnormal images when performing roller charging in the charging process of image exposure and reversal development image forming processes, and rotates in contact with the photosensitive drum and its surface. A charging roller that performs image exposure on the surface of the photosensitive member charged thereby, a developing unit that converts the electrostatic latent image formed by the exposure into a visible image by reversal development, and a formed visible image In an image forming apparatus, comprising: a transfer unit that transfers to paper; a cleaning unit that cleans the surface of the photoconductor with a blade after the transfer by the transfer unit; and a quenching unit that photodischarges residual charges on the photoconductor The cleaning means has a first stage blade and a second stage blade.
特許文献2の技術は、中間転写体を用いた画像形成装置及び画像形成方法を用いて良好なカラーの電子写真画像を提供することを目的とし、カラー画像を形成する画像形成装置において、有機感光体が表面層に含フッ素樹脂微粒子を含有し、水に対する接触角が90°以上であり、現像手段に用いられる各着色トナーの形状指数(SF)が140未満の球形状トナーであり且つ各着色トナーの少なくとも1つに数平均一次粒径が0.1〜1.0μmの無機外添剤を含有し、中間転写体上に残留した転写残トナーを複数のクリーニングブレードで除去する中間転写体用クリーニング手段を有することを特徴とする。 The technology of Patent Document 2 aims to provide a good color electrophotographic image using an image forming apparatus and an image forming method using an intermediate transfer member. In an image forming apparatus for forming a color image, The body is a spherical toner in which the surface layer contains fluororesin fine particles, the contact angle with water is 90 ° or more, and the shape index (SF) of each colored toner used in the developing means is less than 140. At least one of the toners contains an inorganic external additive having a number average primary particle size of 0.1 to 1.0 μm, and the transfer residual toner remaining on the intermediate transfer member is removed by a plurality of cleaning blades. It has a cleaning means.
特許文献3の技術では、耐摩耗性の高いトナー像担持体を採用しながらもトナー像担持体の表面に残留した残留物の除去効率を高く維持することを目的とし、架橋構造を有する化合物を含む表面層によって表面が構成されたトナー像担持体と、それぞれが、トナー像担持体の回転軸の延在方向に延びた板状のものであってトナー像担持体の、被転写面にトナー像が転写された後の表面に当接した、その延在方向に延びた当接部を有する、トナー像担持体の回転方向に並んで配備された複数のクリーニングブレードとを備える。 The technique of Patent Document 3 aims to maintain a high removal efficiency of the residue remaining on the surface of the toner image carrier while adopting a toner image carrier having high wear resistance. A toner image carrier whose surface is constituted by a surface layer including the toner image carrier, and each of which is a plate-like member extending in the extending direction of the rotation axis of the toner image carrier, and the toner image carrier has a toner on the surface to be transferred A plurality of cleaning blades arranged side by side in the rotation direction of the toner image bearing member and having a contact portion extending in the extending direction that is in contact with the surface after the image is transferred.
これら3つの技術はいずれも2枚のブレードを絶えず像担持体表面に当接している。像担持体回転方向の上流側のブレードには絶えずトナー(転写残トナーや地汚れトナー)が供給されるが、下流側のブレードにはトナーの供給不足となり、カウンタ方式で当接したクリーニングブレードでは下流側に捲れてしまうという不具合がある。 In any of these three techniques, two blades are constantly in contact with the surface of the image carrier. The upstream blade in the image carrier rotation direction is constantly supplied with toner (transfer residual toner and scumming toner), but the downstream blade is insufficiently supplied with toner, and the cleaning blade abutted by the counter method There is a problem of drowning downstream.
本発明は、上述した従来の諸問題点にかんがみ、像担持体上に基準パターンを作成して画像濃度を調整し、像担持体上に第1クリーニング手段と第2クリーニング手段を当接させて像担持体上のトナーをクリーニングする電子写真方式の画像形成装置において、像担持体上のトナー像のクリーニングを確実に行い、像担持体移動方向下流側のクリーニング手段の破損を防止できる装置、方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, the present invention creates a reference pattern on the image carrier to adjust the image density, and brings the first cleaning means and the second cleaning means into contact with the image carrier. In an electrophotographic image forming apparatus for cleaning toner on an image carrier, an apparatus and method capable of reliably cleaning a toner image on an image carrier and preventing damage to cleaning means downstream in the image carrier movement direction The purpose is to provide.
本発明の画像形成装置のうち請求項1に係るものは、像担持体上への基準パターン作成手段と、前記像担持体上の前記基準パターンの光学濃度を検出する画像濃度検出手段と、転写工程後の前記像担持体上の残留物を除去する第1クリーニング手段と、前記像担持体に対して接離可能であって、前記像担持体上の前記第1クリーニング手段よりも前記像担持体の移動方向で上流側に設けられ、前記転写工程後の前記像担持体上の残留物を除去する第2クリーニング手段とを備えてなる画像形成装置において、前記第2クリーニング手段は、前記像担持体上の基準パターンのクリーニング時には前記像担持体上に当接し、それ以外のときは離間していることを特徴とする。 The image forming apparatus according to the first aspect of the present invention includes a reference pattern creating unit on the image carrier, an image density detecting unit for detecting an optical density of the reference pattern on the image carrier, and a transfer A first cleaning means for removing residues on the image carrier after the process, and the image carrier can be brought into contact with and separated from the image carrier, and the image carrier is more than the first cleaning means on the image carrier. In the image forming apparatus, the image forming apparatus includes a second cleaning unit that is provided upstream in the moving direction of the body and removes the residue on the image carrier after the transfer step. When the reference pattern on the carrier is cleaned, the reference pattern abuts on the image carrier, and otherwise it is separated.
同請求項2に係るものは、請求項1の画像形成装置において、前記第2クリーニング手段の長手方向への当接幅が前記基準パターンの長手方向への幅よりも長くかつ前記第1クリーニング手段が有する前記像担持体上の残留物を除去するための部材の長手方向への当接幅よりも短いことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a contact width in the longitudinal direction of the second cleaning unit is longer than a width in the longitudinal direction of the reference pattern, and the first cleaning unit. Is shorter than the contact width in the longitudinal direction of the member for removing the residue on the image bearing member.
同請求項3に係るものは、請求項1または2の画像形成装置において、前記第2クリーニング手段のクリーニング能力を前記第1クリーニング手段のよりも大きくしたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, the cleaning capability of the second cleaning unit is larger than that of the first cleaning unit.
同請求項4に係るものは、請求項1から3のいずれかの画像形成装置において、前記第1クリーニング手段および前記第2クリーニング手段それぞれが、前記像担持体上の残留物を除去するための板状弾性部材を含み、前記第2クリーニング手段の板状弾性部材の前記像担持体への当接線圧を前記第1クリーニング手段の板状弾性部材の前記像担持体への当接線圧よりも大きくしたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, each of the first cleaning unit and the second cleaning unit removes the residue on the image carrier. A plate-like elastic member is included, and the linear pressure of contact of the plate-like elastic member of the second cleaning unit with the image carrier is higher than the linear pressure of contact of the plate-like elastic member of the first cleaning unit with the image carrier. Characterized by being enlarged.
同請求項5に係るものは、請求項1から3のいずれかの画像形成装置において、前記第1クリーニング手段および前記第2クリーニング手段それぞれが、前記像担持体上の残留物を除去するための板状弾性部材を含み、前記像担持体に当接するクリーニング角を、前記第1クリーニング手段の板状弾性部材よりも前記第2クリーニング手段の板状弾性部材のほうを大きくしたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, each of the first cleaning unit and the second cleaning unit removes the residue on the image carrier. The plate-like elastic member of the second cleaning unit is larger than the plate-like elastic member of the first cleaning unit, the cleaning angle that includes the plate-like elastic member and contacts the image carrier. .
同請求項6に係る画像形成方法は、像担持体上への基準パターン作成工程と、前記像担持体上の前記基準パターンの光学濃度を検出する画像濃度検出工程と、転写工程後の前記像担持体上の残留物を除去する第1クリーニング工程と、前記像担持体に対して接離可能であって、前記像担持体上での前記第1クリーニング工程実行位置よりも前記像担持体の移動方向で上流側において、前記転写工程後の前記像担持体上の残留物を除去する第2クリーニング工程と、
からなる画像形成方法において、前記第2クリーニング工程実施時に前記像担持体上の残留物を除去する部材が、前記像担持体上の基準パターンのクリーニング時には前記像担持体上に当接し、それ以外のときは離間していることを特徴とする。
The image forming method according to claim 6 includes a reference pattern creating step on an image carrier, an image density detecting step for detecting an optical density of the reference pattern on the image carrier, and the image after the transfer step. A first cleaning step for removing the residue on the carrier, and the image carrier can be moved toward and away from the image carrier, and the image carrier may be moved further than the first cleaning step execution position on the image carrier. A second cleaning step for removing residues on the image carrier after the transfer step on the upstream side in the moving direction;
In the image forming method, the member for removing the residue on the image carrier at the time of performing the second cleaning step contacts the image carrier at the time of cleaning the reference pattern on the image carrier, and the others In the case of, it is characterized by being separated.
同請求項7に係るものは、請求項6の画像形成方法において、前記第2クリーニング工程実施時に前記像担持体上の残留物を除去する部材の前記前記像担持体の長手方向への当接幅は、前記基準パターンの長手方向への幅よりも長く、かつ、該第1クリーニング工程実施時に用いる前記像担持体上の残留物を除去する部材の長手方向への当接幅よりも短いことを特徴とする。 According to the seventh aspect of the present invention, in the image forming method of the sixth aspect, a member that removes the residue on the image carrier when the second cleaning step is performed contacts the longitudinal direction of the image carrier. The width is longer than the width in the longitudinal direction of the reference pattern and shorter than the contact width in the longitudinal direction of the member for removing the residue on the image carrier used when the first cleaning process is performed. It is characterized by.
同請求項8に係るものは、請求項6または7の画像形成方法において、前記第1クリーニング手段のクリーニング能力を前記第2クリーニング手段よりも大きくすることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming method of the sixth or seventh aspect, the cleaning ability of the first cleaning unit is made larger than that of the second cleaning unit.
同請求項9に係るものは、請求項6から8のいずれかの画像形成方法において、前記第1クリーニング手段、および前記第2クリーニング手段それぞれが、前記像担持体上の残留物を除去するための板状弾性部材を含み、前記第2クリーニング手段の板状弾性部材の前記像担持体への当接線圧を前記第1クリーニング手段の板状弾性部材の前記像担持体への当接線圧よりも大きくしたことを特徴とする。 According to the ninth aspect of the present invention, in the image forming method according to any one of the sixth to eighth aspects, the first cleaning unit and the second cleaning unit remove the residue on the image carrier. The contact line pressure of the plate-like elastic member of the second cleaning unit to the image carrier is determined by the line pressure of contact of the plate-like elastic member of the first cleaning unit to the image carrier. It is also characterized by a larger size.
同請求項10に係るものは、請求項6から8のいずれかの画像形成方法において、前記第1クリーニング手段および前記第2クリーニング手段それぞれが、前記像担持体上の残留物を除去するための板状弾性部材を含み、前記像担持体に当接するクリーニング角を、前記第1クリーニング手段の板状弾性部材よりも前記第2クリーニング手段の板状弾性部材のほうを大きくしたことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the image forming method according to any one of the sixth to eighth aspects, wherein each of the first cleaning unit and the second cleaning unit removes the residue on the image carrier. The plate-like elastic member of the second cleaning unit is larger than the plate-like elastic member of the first cleaning unit, the cleaning angle that includes the plate-like elastic member and contacts the image carrier. .
本発明は、像担持体上に基準パターンを作成して画像濃度を調整し、像担持体上に第1クリーニング手段と第2クリーニング手段を当接して像担持体上のトナーをクリーニングする電子写真方式の画像形成装置において、像担持体上のトナー像のクリーニングを確実に行い、像担持体の移動方向下流側のクリーニング手段の破損を防止することができる。 The present invention relates to an electrophotographic method in which a reference pattern is formed on an image carrier to adjust image density, and toner on the image carrier is cleaned by contacting a first cleaning unit and a second cleaning unit on the image carrier. In the image forming apparatus of the type, it is possible to reliably clean the toner image on the image carrier and to prevent the cleaning means on the downstream side in the moving direction of the image carrier from being damaged.
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。なお以下の実施例では像担持体としてローラ上の感光体を用いているが、本発明はこれに限定されず、無端状ベルトを用いたものなどにも適用できる。また像担持体として中間転写体を用いた装置であっても良い。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. In the following embodiments, a photoconductor on a roller is used as an image carrier, but the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to one using an endless belt. Also, an apparatus using an intermediate transfer member as an image carrier may be used.
図1は本発明の第1の実施例の構成を説明するための画像形成装置の要部を示す図である。この実施例1では、後述するように、第2ブレードの当接幅は第1ブレードと同じ、第2ブレードの線圧は第1ブレードと同じ、第2ブレードのクリーニング角は第1ブレードと同じである。 FIG. 1 is a diagram showing a main part of an image forming apparatus for explaining the configuration of the first embodiment of the present invention. In Example 1, as described later, the contact width of the second blade is the same as that of the first blade, the linear pressure of the second blade is the same as that of the first blade, and the cleaning angle of the second blade is the same as that of the first blade. It is.
像担持体であり、図上で時計回りに回転する感光体1の周囲には、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写ローラ7、感光体クリーニング装置100が順に配置されている。これらの装置により、感光体1に対して帯電、露光、現像、転写、クリーニングの工程を行うことにより転写紙9上にトナー像が形成される。また、トナー容器12にはトナー13が内包されており、トナー補給装置11により現像装置4内の現像剤へトナーを補給することができる。トナー像が形成された転写紙9は互いに順方向に回転する感光体1と転写ローラ7のニップを通過後、定着装置8に運ばれトナー像は定着される。転写後の感光体1上の転写残トナーは感光体クリーニング装置100で、クリーニングされる。この動作を連続的に行い、1枚あるいは複数枚の転写紙に対して画像形成を行う。また、感光体1の回転方向において現像装置4の下流で転写ローラ7の上流の感光体1上対向する位置には基準パターンの画像濃度を検出する光学式の画像濃度センサ5が設置されている。 A charging device 2, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer roller 7, and a photoconductor cleaning device 100 are sequentially arranged around the photoconductor 1 that is an image carrier and rotates clockwise in the drawing. A toner image is formed on the transfer paper 9 by performing charging, exposure, development, transfer, and cleaning processes on the photoreceptor 1 by these apparatuses. The toner container 12 contains toner 13, and the toner replenishing device 11 can replenish the developer in the developing device 4. The transfer paper 9 on which the toner image is formed passes through the nip between the photosensitive member 1 and the transfer roller 7 that rotate in the forward direction, and is then conveyed to the fixing device 8 to fix the toner image. The transfer residual toner on the photoreceptor 1 after the transfer is cleaned by the photoreceptor cleaning device 100. This operation is continuously performed to form an image on one or a plurality of transfer sheets. Further, an optical image density sensor 5 for detecting the image density of the reference pattern is installed at a position facing the photoreceptor 1 downstream of the developing device 4 and upstream of the transfer roller 7 in the rotation direction of the photoreceptor 1. .
本実施例では感光体1上の紙間(転写紙と転写紙の間)に基準パターン(図7参照)を作成する。基準パターンは画像濃度センサ5で画像濃度検出後、感光体1の回転とともに転写工程(感光体1と転写ローラ7の接する部分)に突入する。転写工程では基準パターンが通過する際には転写ローラ7に転写バイアスを印加せず、トナー像の大部分はそのまま感光体1上に残り、感光体クリーニング装置100でクリーニングされる。また、トナー像の極一部は転写ローラ7上に移り、転写クリーニング装置200のクリーニングブレード201で掻き取られてクリーニングされる。なお図中203はブラシ、204は廃トナー搬送スクリュである。 In this embodiment, a reference pattern (see FIG. 7) is created between the sheets on the photoreceptor 1 (between the transfer sheet and the transfer sheet). After the image density is detected by the image density sensor 5, the reference pattern enters the transfer process (the portion where the photoconductor 1 and the transfer roller 7 are in contact) with the rotation of the photoconductor 1. In the transfer process, when the reference pattern passes, no transfer bias is applied to the transfer roller 7, and most of the toner image remains on the photoconductor 1 as it is and is cleaned by the photoconductor cleaning device 100. Further, a very small part of the toner image moves onto the transfer roller 7 and is scraped off and cleaned by the cleaning blade 201 of the transfer cleaning device 200. In the figure, 203 is a brush, and 204 is a waste toner conveying screw.
また本実施例では画像濃度センサ5によって感光体1上に作成された基準パターンの画像濃度の検出結果をもとに、トナー濃度制御を行う。現像装置4に取り付けられたトナー濃度センサ(図示せず)によって各現像剤(キャリア)の透磁率を利用してキャリア密度を検出し、その値がある目標値になるようにトナー補給量を制御する。ただし、現像剤は環境変動や経時劣化などによる帯電能力の変化に伴い現像能力が変化するため、作像条件が一定のもとでは結果として画像濃度が変化してしまう。そのため、転写紙への作像1枚ごとに、画像濃度を検出して上述のキャリア密度の目標値に補正を行い、画像濃度(のセンサ出力)の変化幅に対して適正なトナー補給量を決定する。つづく次の転写紙への作像動作時には、トナー補給装置11によってその決定されたトナー補給量分だけトナー13を現像装置4へ補給できる構成になっている。本実施例ではこのような構成動作で画像濃度を一定に保つように制御される。 In this embodiment, toner density control is performed based on the detection result of the image density of the reference pattern created on the photosensitive member 1 by the image density sensor 5. The toner density sensor (not shown) attached to the developing device 4 detects the carrier density using the magnetic permeability of each developer (carrier), and controls the toner replenishment amount so that the value becomes a certain target value. To do. However, since the developing ability of the developer changes as the charging ability changes due to environmental fluctuations or deterioration with time, the image density changes as a result under constant image forming conditions. Therefore, for each image formed on the transfer paper, the image density is detected and corrected to the target value of the carrier density described above, and an appropriate toner replenishment amount is set with respect to the change range of the image density (sensor output). decide. At the time of the next image forming operation on the transfer paper, the toner replenishing device 11 can replenish the toner 13 to the developing device 4 by the determined toner replenishment amount. In this embodiment, the image density is controlled to be constant by such a configuration operation.
感光体クリーニング装置100は、第1クリーニングブレード101、第2クリーニングブレード102、ブラシ103、廃トナー搬送スクリュ104、第2クリーニングブレード接離手段105a、105bからなる。ブラシ103で付着したトナー像を掻き乱し、第1クリーニングブレード101、第2クリーニングブレード102で付着しているトナーを掻き取り、掻き取られたトナーは廃トナー搬送スクリュ104で廃トナーボトル(図示せず)に運ばれて蓄積される構成になっている。また、接離手段105aが正逆に回転することにより、接離手段105bはスライドして接離手段105bに取り付けられている第2クリーニングブレード102が感光体1対して接離を行う構成になっている。また、図2に示す様に第1クリーニングブレード101は主走査方向に対して画像領域全域をカバーする幅に渡り感光体に対してブレードエッジ部分で常時当接している(当接条件は、例えば当接線圧:20g/cm、クリーニング角度:75°)。また、第2クリーニングブレード102も主走査方向に対して画像領域をカバーする幅に渡り感光体に対してブレードエッジ部分で当接可能になっている(当接時の当接条件は、例えば当接線圧:20g/cm、クリーニング角度:75°)。ここでクリーニング角度とは図5に示す角度θのことである。 The photoconductor cleaning device 100 includes a first cleaning blade 101, a second cleaning blade 102, a brush 103, a waste toner conveying screw 104, and second cleaning blade contacting / separating means 105a and 105b. The toner image adhered by the brush 103 is disturbed, the toner adhered by the first cleaning blade 101 and the second cleaning blade 102 is scraped off, and the scraped toner is disposed in a waste toner bottle (see FIG. (Not shown). Further, when the contact / separation means 105a rotates in the forward and reverse directions, the contact / separation means 105b slides and the second cleaning blade 102 attached to the contact / separation means 105b contacts and separates from the photosensitive member 1. ing. As shown in FIG. 2, the first cleaning blade 101 is always in contact with the photosensitive member at the blade edge portion over a width that covers the entire image area in the main scanning direction (the contact condition is, for example, Contact linear pressure: 20 g / cm, cleaning angle: 75 °). Further, the second cleaning blade 102 can also come into contact with the photosensitive member at the blade edge portion over the width that covers the image area in the main scanning direction. Tangential pressure: 20 g / cm, cleaning angle: 75 °). Here, the cleaning angle is an angle θ shown in FIG.
第2クリーニングブレード102は、図4に示すように、
(1)基準パターンとその前後の転写残がクリーニング装置100を通過するときは第2クリーニングブレード102のエッジを感光体1に当接させ、
(2)それ以外の部分(転写紙への画像の転写残や、紙間で基準パターンの無い部分)では離間した状態を保つ。
As shown in FIG. 4, the second cleaning blade 102
(1) When the reference pattern and the transfer residue before and after the reference pattern pass through the cleaning device 100, the edge of the second cleaning blade 102 is brought into contact with the photosensitive member 1,
(2) The other portions (the image transfer residue on the transfer paper or the portion where there is no reference pattern between the paper) are kept apart.
従来の例と比較すると、通常クリーニング装置には、画像部では転写残トナーが、非画像部では現像部で付着した微量な地汚れトナー(地汚れトナーは転写部で転写紙へほとんど転写されない)が供給されており、ブレードエッジ部でこのトナーが潤滑剤の役割を果たしてカウンタ方式で当接されたクリーニングブレードが下流側に捲れない状態を保っている。しかし、この地汚れトナーがなくなった場合、クリーニングブレードは下流側に捲れてしまい、本来の機能である転写残トナーや基準パターン像のクリーニングができなくなってしまう。これと同様に、先行技術として列挙した一連の発明のように2枚のブレードを常時当接させた場合、正常時には上流側にあるブレードで感光体1上の転写残トナー像を完全にクリーニングできてしまい、下流側にあるブレードエッジにはトナーが供給されなくなり、クリーニングブレードが捲れてしまう。それに対して本実施例では上述の構成で、基準パターン像がクリーニング工程を通過する極めて短い区間だけ第2クリーニングブレード102を当接させてクリーニングする(上述の(1))ため、常時当接する第1クリーニングブレード101のブレードエッジをトナーが全く付着していない状態で感光体表面が通過する時間も極めて短く、すぐに区間(上述の(2))に付着した地汚れトナーが第1クリーニングブレード101のブレードエッジに供給されるため第1クリーニングブレード101が捲れてしまうこともない。 Compared to the conventional example, the normal cleaning device has a small amount of scumming toner adhered to the transfer portion in the image portion and a developing portion in the non-image portion (the scumming toner is hardly transferred to the transfer paper in the transfer portion). The toner acts as a lubricant at the blade edge portion, and the cleaning blade abutted by the counter method is kept in a state where it does not fall downstream. However, when this background toner is used up, the cleaning blade is drowned on the downstream side, and the transfer residual toner and the reference pattern image, which are the original functions, cannot be cleaned. Similarly, when two blades are in constant contact as in the series of inventions listed as the prior art, the transfer residual toner image on the photoreceptor 1 can be completely cleaned with the blade on the upstream side under normal conditions. As a result, the toner is not supplied to the blade edge on the downstream side, and the cleaning blade is rolled. On the other hand, in the present embodiment, the second cleaning blade 102 is brought into contact with and cleaned only in a very short section in which the reference pattern image passes through the cleaning process (the above (1)). The time required for the surface of the photoconductor to pass through the blade edge of one cleaning blade 101 without any toner adhering is extremely short, and the scumming toner immediately adhering to the section ((2) above) is immediately removed from the first cleaning blade 101. Therefore, the first cleaning blade 101 is not rolled up.
また、従来の一般的な方式であるクリーニングブレード1枚だけでの構成では経時で基準パターンに相当する位置でブレードエッジの磨耗が促進してその部分でクリーニング不良が発生してしまう。それに対して本実施例では上述の構成で、基準パターン像がクリーニング工程を通過する極めて短い区間だけ第2クリーニングブレード102を当接させてクリーニングする(上述の(1))ため、基準パターンに相当する位置で第1クリーニングブレード101の磨耗が促進することもなく、第1クリーニングブレード101通過直後でのクリーニング不良の発生もなくなる。 Further, in the configuration of only one conventional cleaning blade, which is a conventional general method, wear of the blade edge is promoted at a position corresponding to the reference pattern over time, and cleaning failure occurs at that portion. On the other hand, in the present embodiment, the second cleaning blade 102 is brought into contact with and cleaned only in a very short section in which the reference pattern image passes through the cleaning process in the above-described configuration (described above (1)). At this position, the wear of the first cleaning blade 101 is not promoted, and the occurrence of defective cleaning immediately after passing through the first cleaning blade 101 is eliminated.
またこの実施例では、第2クリーニングブレード102の当接時間は短いが、基準パターンだけをクリーニングするためブレードの磨耗が促進してしまい、経時で第2クリーニングブレード通過直後でクリーニング不良が発生して第2クリーニングブレードの寿命に達してしまう場合もある。しかし、その時点では第1クリーニングブレード101は磨耗が促進していないので第2クリーニングブレード102でクリーニングし残したトナーを第1クリーニングブレード101でクリーニングすることができる。 In this embodiment, the contact time of the second cleaning blade 102 is short, but the cleaning of the blade is accelerated because only the reference pattern is cleaned, and cleaning failure occurs immediately after passing through the second cleaning blade. The life of the second cleaning blade may be reached. However, at that time, the first cleaning blade 101 is not accelerated to be worn, so that the toner remaining after cleaning by the second cleaning blade 102 can be cleaned by the first cleaning blade 101.
次に本発明の第2の実施例を説明する。こ実施例2では、第2ブレードの当接幅は基準パターンの1.5倍、第2ブレードの線圧は第1ブレードより高く、第2ブレードのクリーニング角は第1ブレードより広い。なおこの実施例の概略構成、基準パターンのクリーニング、画像濃度センサ検出とトナー濃度制御、感光体クリーニング装置の構成/動作は第1の実施例とほぼ同じであるので重複する点は説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In Example 2, the contact width of the second blade is 1.5 times the reference pattern, the linear pressure of the second blade is higher than that of the first blade, and the cleaning angle of the second blade is wider than that of the first blade. The schematic configuration of this embodiment, reference pattern cleaning, image density sensor detection and toner density control, and photoconductor cleaning device configuration / operation are substantially the same as those of the first embodiment, and therefore, overlapping description is omitted. .
本実施例2を先の実施例1と比較すると、基本的な構成/動作は第1の実施例とほぼ同じであるが、実施例1では上述のように第2クリーニングブレード102は長手方向に基準パターンの長さ分+α程度の幅しかないので、その他の部分では地汚れトナーが絶えず第1クリーニングブレード101に供給されるため、実施例1の場合よりもよりいっそう第1クリーニングブレード101は捲れにくくなる。また、従来の一般的な方式であるクリーニングブレード1枚だけでの構成では経時で基準パターンに相当する位置でブレードエッジの磨耗が促進してその部分でクリーニング不良が発生してしまう。それに対してこの実施例2では上述の構成で、基準パターン像がクリーニング工程を通過する極めて短い区間だけ第2クリーニングブレード102を当接させてクリーニングする(上述の(1))ため、基準パターンに相当する位置で第1クリーニングブレードの磨耗が促進することもなく、第1クリーニングブレード101通過直後のクリーニング不良の発生もなくなる。 When this second embodiment is compared with the first embodiment, the basic configuration / operation is almost the same as that of the first embodiment. However, in the first embodiment, as described above, the second cleaning blade 102 is arranged in the longitudinal direction. Since there is only a width corresponding to the length of the reference pattern + α, the dirt toner is continuously supplied to the first cleaning blade 101 in other portions, so that the first cleaning blade 101 is drowned more than in the first embodiment. It becomes difficult. Further, in the configuration of only one conventional cleaning blade, which is a conventional general method, wear of the blade edge is promoted at a position corresponding to the reference pattern over time, and cleaning failure occurs at that portion. On the other hand, in the second embodiment, the second cleaning blade 102 is brought into contact with and cleaned only in a very short section in which the reference pattern image passes the cleaning process (described in (1)). The wear of the first cleaning blade is not promoted at the corresponding position, and the occurrence of defective cleaning immediately after passing through the first cleaning blade 101 is also eliminated.
またこの実施例2では、第2クリーニングブレード102の当接時間は短いが、基準パターンだけをクリーニングするため、第2クリーニングブレードの磨耗が促進してしまい、経時で第2クリーニングブレード102通過直後でクリーニング不良が発生して第2クリーニングブレードの寿命に達してしまう場合もある。しかし、その時点では第1クリーニングブレード101は磨耗が促進していないので第2クリーニングブレード102でクリーニングし残したトナーを第1クリーニングブレード101でクリーニングすることができる。 In the second embodiment, the contact time of the second cleaning blade 102 is short. However, since only the reference pattern is cleaned, the wear of the second cleaning blade is accelerated, and immediately after passing through the second cleaning blade 102 over time. In some cases, a cleaning failure occurs and the life of the second cleaning blade is reached. However, since the wear of the first cleaning blade 101 is not promoted at that time, the toner remaining after being cleaned by the second cleaning blade 102 can be cleaned by the first cleaning blade 101.
また、第2クリーニングブレード102の当接条件は第1クリーニングブレード101のそれよりもクリーニング力が強い設定になっており、クリーニングしにくい基準パターンのトナーを実施例1の場合よりも確実にクリーニングすることが可能となる。 The contact condition of the second cleaning blade 102 is set so that the cleaning power is stronger than that of the first cleaning blade 101, and the toner of the reference pattern that is difficult to clean is more reliably cleaned than in the first embodiment. It becomes possible.
図示などは省略するが、その他の実施例として、実施例1、2のようにクリーニング部材として板状弾性部材であるクリーニングブレードを用いるものではなく、例えば回動するブラシやローラを用いた例を挙げることができる。回動するブラシやローラの場合、これらのいずれかを第2クリーニング手段とし用いる場合は接離機構を搭載し、像担持体へ当接させる幅は基準パターンの1.5倍程度となるように構成するとよい。 Although not shown in the drawings, as another example, a cleaning blade that is a plate-like elastic member is not used as a cleaning member as in the first and second examples. For example, a rotating brush or roller is used as an example. Can be mentioned. In the case of a rotating brush or roller, when any of these is used as the second cleaning means, a contact / separation mechanism is mounted so that the width of contact with the image carrier is about 1.5 times the reference pattern. Configure.
また回動するブラシの場合、第1のクリーニング手段として用いるブラシよりも、第2のクリーニング手段として用いるブラシの像担持体に対する相対回転速度を高く設定したり、ブラシ密度を高くすることによって、第1のクリーニング手段よりも第2のクリーニング手段のクリーニング能力を高く設定する構成としても良い。 In the case of a rotating brush, the relative rotation speed of the brush used as the second cleaning unit relative to the image carrier is set higher than the brush used as the first cleaning unit, or the brush density is increased. A configuration may be adopted in which the cleaning capability of the second cleaning unit is set higher than that of the first cleaning unit.
すなわち本発明のいずれの実施例も、基準パターンを作成して画像濃度を調整し、像担持体上に第1クリーニング手段と第2クリーニング手段を当接して像担持体上のトナーをクリーニングする電子写真方式の画像形成装置において、像担持体上のトナー像のクリーニングを確実に行い、下流側のクリーニング手段の破損を防止することができる。また、基準パターンを作成して画像濃度を調整し、像担持体上に第1クリーニング手段と第2クリーニング手段を当接して像担持体上のトナーをクリーニングする電子写真方式の画像形成装置において、像担持体上のトナー像のクリーニングを確実に行い、より確実に下流側クリーニング手段の破損を防止することができる。 That is, in any of the embodiments of the present invention, an electronic device that creates a reference pattern, adjusts the image density, and contacts the first cleaning unit and the second cleaning unit on the image carrier to clean the toner on the image carrier. In a photographic image forming apparatus, the toner image on the image carrier can be reliably cleaned, and damage to the downstream cleaning means can be prevented. In addition, in an electrophotographic image forming apparatus that creates a reference pattern, adjusts the image density, and contacts the first cleaning unit and the second cleaning unit on the image carrier to clean the toner on the image carrier. It is possible to surely clean the toner image on the image carrier, and more reliably prevent the downstream cleaning unit from being damaged.
1:感光体
2:帯電装置
3:露光装置
4:現像装置
5:画像濃度センサ
7:転写ローラ
8:定着装置
9:転写紙
11:トナー補給装置
12:トナー容器
13:トナー
100:感光体クリーニング装置
101:第1クリーニングブレード
102:第2クリーニングブレード
103:ブラシ
104:廃トナー搬送スクリュ
105a、105b:第2クリーニングブレード接離手段
200:転写クリーニング装置
201:クリーニングブレード
203:ブラシ
204:廃トナー搬送スクリュ
θ:クリーニング角度
1: Photoconductor 2: Charging device 3: Exposure device 4: Developing device 5: Image density sensor 7: Transfer roller 8: Fixing device 9: Transfer paper 11: Toner replenishing device 12: Toner container 13: Toner 100: Photoconductor cleaning Device 101: First cleaning blade 102: Second cleaning blade 103: Brush 104: Waste toner transport screw 105a, 105b: Second cleaning blade contact / separation means 200: Transfer cleaning device 201: Cleaning blade 203: Brush 204: Waste toner transport Screw θ: Cleaning angle
Claims (10)
前記像担持体上の前記基準パターンの光学濃度を検出する画像濃度検出手段と、
転写工程後の前記像担持体上の残留物を除去する第1クリーニング手段と、
前記像担持体に対して接離可能であって、前記像担持体上の前記第1クリーニング手段よりも前記像担持体の移動方向で上流側に設けられ、前記転写工程後の前記像担持体上の残留物を除去する第2クリーニング手段と、
を備えてなる画像形成装置において、
前記第2クリーニング手段は、前記像担持体上の基準パターンのクリーニング時には前記像担持体上に当接し、それ以外のときは離間していることを特徴とする画像形成装置。 Means for creating a reference pattern on the image carrier;
Image density detection means for detecting the optical density of the reference pattern on the image carrier;
First cleaning means for removing residues on the image carrier after the transfer step;
The image carrier that can be moved toward and away from the image carrier, and is provided upstream of the first cleaning unit on the image carrier in the moving direction of the image carrier, and after the transfer step. A second cleaning means for removing the residue on the top;
In an image forming apparatus comprising:
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second cleaning unit abuts on the image carrier when cleaning the reference pattern on the image carrier, and is separated at other times.
前記像担持体上の前記基準パターンの光学濃度を検出する画像濃度検出工程と、
転写工程後の前記像担持体上の残留物を除去する第1クリーニング工程と、
前記像担持体に対して接離可能であって、前記像担持体上での前記第1クリーニング工程実行位置よりも前記像担持体の移動方向で上流側において、前記転写工程後の前記像担持体上の残留物を除去する第2クリーニング工程と、
からなる画像形成方法において、
前記第2クリーニング工程実施時に前記像担持体上の残留物を除去する部材が、前記像担持体上の基準パターンのクリーニング時には前記像担持体上に当接し、それ以外のときは離間していることを特徴とする画像形成方法。 Creating a reference pattern on the image carrier;
An image density detection step for detecting an optical density of the reference pattern on the image carrier;
A first cleaning step for removing residues on the image carrier after the transfer step;
The image carrier after the transfer step, which is capable of coming into contact with and separated from the image carrier and upstream of the position of the first image carrier on the image carrier in the moving direction of the image carrier. A second cleaning step for removing residues on the body;
In an image forming method comprising:
The member for removing the residue on the image carrier when the second cleaning process is performed contacts the image carrier when cleaning the reference pattern on the image carrier, and is separated at other times. An image forming method.
9. The image forming method according to claim 6, wherein each of the first cleaning unit and the second cleaning unit includes a plate-like elastic member for removing a residue on the image carrier. The image forming method according to claim 1, wherein a cleaning angle that contacts the carrier is larger for the plate-like elastic member of the second cleaning means than for the plate-like elastic member of the first cleaning means.
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