JP2009069582A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、感光体、中間転写体等の像担持表面の潤滑性を維持する潤滑剤を塗布する塗布装置を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine, and more particularly, to an image having a coating apparatus for applying a lubricant that maintains the lubricity of an image bearing surface such as a photoconductor and an intermediate transfer body. The present invention relates to a forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置においては、帯電、露光及び現像により感光体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を記録材に転写し、定着して記録材上に画像を形成するか又は帯電、露光及び現像により感光体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を中間転写体に転写し、中間転写体上のトナー像を記録材に転写し、定着して記録材上に画像を形成することが行われる。 In an electrophotographic image forming apparatus, a toner image is formed on a photoreceptor by charging, exposure and development, and the formed toner image is transferred to a recording material and fixed to form an image on the recording material, or A toner image is formed on the photosensitive member by charging, exposure and development, the formed toner image is transferred to an intermediate transfer member, the toner image on the intermediate transfer member is transferred to a recording material, fixed, and an image is formed on the recording material. Is formed.
このように、感光体、中間転写体等の像担持体から、中間転写体や記録材等の転写体にトナー像を転写し、転写後に像担持体をクリーニングすることによって、画像形成工程を繰り返し行って、多数枚の画像が形成される。 As described above, the image forming process is repeated by transferring the toner image from the image carrier such as the photosensitive member or the intermediate transfer member to the transfer member such as the intermediate transfer member or the recording material, and cleaning the image carrier after the transfer. As a result, a large number of images are formed.
像担持体をクリーニング工程におけるクリーニング性や転写工程における転写性を向上し、安定化させることを目的として、像担持体の表面に潤滑剤を塗布することが行われる。 A lubricant is applied to the surface of the image carrier for the purpose of improving and stabilizing the cleaning property in the cleaning step and the transfer property in the transfer step.
近年、高画質の画像を形成するために、小粒径トナーが用いられるようになってきているが、小粒径トナーを用いた場合、クリーニング性が低下しやすいために、潤滑剤の塗布が特に重要になってきている。 In recent years, small-diameter toner has come to be used to form high-quality images. However, when small-diameter toner is used, the cleaning performance is likely to deteriorate, so that the application of a lubricant is difficult. It has become particularly important.
像担持体上の潤滑剤量は、転写性にも影響するので、転写を安定させるためにも、像担持体上に均一な潤滑剤の層を形成することが必要である。 Since the amount of lubricant on the image carrier also affects the transferability, it is necessary to form a uniform lubricant layer on the image carrier in order to stabilize the transfer.
感光体や中間転写体等の像担持体上に均一な潤滑剤層を形成し、高画質の画像を安定して形成することが特許文献1〜4等で提案されている。
特許文献1:
感光体ユニットが新品であることを検知する新品検知手段を有し、新品の感光体ユニットの装着が検知されたときに、潤滑剤を塗布し、また、感光体の駆動トルクを検知し、検知された駆動トルクに基づいて、塗布時間を決定することが提案されている。
Patent Document 1:
It has a new product detection means that detects that the photoconductor unit is new, and when the installation of a new photoconductor unit is detected, lubricant is applied, and the drive torque of the photoconductor is detected and detected. It has been proposed to determine the application time based on the drive torque.
特許文献2:
感光体の画像領域外に付着したトナーの濃度を検知し、検知結果に基づいて、潤滑剤塗布手段を制御することが提案されている。
Patent Document 2:
It has been proposed to detect the density of toner adhering to the outside of the image area of the photoreceptor and to control the lubricant application means based on the detection result.
特許文献3:
書込画像の画素量をN、像担持体の回転量をRとしてN/Rを計算し、N/Rが一定値以下の低画像面積の画像形成が所定時間以上続いたときに、トナーを像担持体上に供給して、像担持体表面の摺動性を維持することが提案されている。
Patent Document 3:
N / R is calculated assuming that the pixel amount of the written image is N and the rotation amount of the image carrier is R. When the image formation of a low image area where N / R is a certain value or less continues for a predetermined time or longer, the toner is It has been proposed to maintain the slidability of the surface of the image carrier by supplying it onto the image carrier.
特許文献4:
書込画像の量を記憶する記憶手段を有し、記憶手段に記憶された画像量に基づいて像担持体への潤滑剤塗布を制御することが提案されている。
It has been proposed to have storage means for storing the amount of the written image, and to control the application of the lubricant to the image carrier based on the image amount stored in the storage means.
一般に、トナーには、流動性確保等を目的としてシリカ等の微粒子外添剤が含有されている。 Generally, the toner contains a fine particle external additive such as silica for the purpose of ensuring fluidity.
このような微粒子は像担持体をゴムブレード等のクリーニング部材で擦る場合に、研磨剤として作用し、像担持体上の潤滑剤は研磨剤を含有するトナーにより削り取られことが知られている。 It is known that such fine particles act as an abrasive when the image carrier is rubbed with a cleaning member such as a rubber blade, and the lubricant on the image carrier is scraped off by toner containing the abrasive.
したがって、高濃度の画像、即ち、多量のトナーを像担持体に付着させる画像形成が続いた場合に、像担持体上の潤滑剤量が減少するようになる。 Therefore, when the high density image, that is, the image formation in which a large amount of toner adheres to the image carrier continues, the amount of lubricant on the image carrier decreases.
その結果、高濃度の画像形成が続いたときに、クリーニング不良、クリーニングブレードの摩耗の進行、転写不良(中抜け)等の不具合が生ずるようになる。 As a result, when high-density image formation continues, problems such as poor cleaning, progress of wear of the cleaning blade, and poor transfer (missing) occur.
特許文献1〜4では、このような問題に対して、例えば、画像量を検知し、画像量に対応した潤滑剤を塗布することにより、クリーニング不良等の不具合の発生を防止している。
In
しかしながら、特許文献2〜5のような従来技術においては、形成される画像全体のトナー量を検知しているために、トナー量の検知精度が低く、潤滑剤不足によるクリーニング不良等の不具合を十分には防止することができなかった。 However, in the conventional techniques such as Patent Documents 2 to 5, since the toner amount of the entire image to be formed is detected, the detection accuracy of the toner amount is low, and problems such as defective cleaning due to lack of lubricant are sufficient. Could not be prevented.
即ち、1頁の画像の中では、トナー量の多い領域と少ない領域が存在し、全体の画像を形成するトナーの量が所定の許容範囲内に入っている場合でも、局部的には、高いトナー量の領域が存在し、クリーニング不良等を発生させる場合がある。 That is, in one page image, there are regions with a large amount of toner and regions with a small amount of toner, and even when the amount of toner forming the entire image is within a predetermined allowable range, it is locally high. There may be a toner amount area, which may cause a cleaning failure or the like.
また、小サイズの記録紙に対する画像形成が長時間続いた場合にも、像担持体の一部において、潤滑剤不足が起こり、前記不具合のが発生が避けられない。 In addition, even when image formation on a small size recording paper continues for a long time, a shortage of lubricant occurs in a part of the image carrier, and the occurrence of the above problems is unavoidable.
また、特許文献1では、感光体の駆動トルクに基づいて潤滑剤の塗布制御を行っているが、感光体の駆動トルクに基づいた制御では、感光体上の潤滑剤の量を正確に制御することは困難であり、十分に安定した画質の画像を形成することはできない。
In
本発明は、このような問題を解決することを目的とする。 The present invention aims to solve such problems.
前記目的は下記の発明により達成される。
1.
像担持体、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成装置、前記像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写装置、転写後の前記像担持体をクリーニングするクリーニング装置及び前記像担持体に潤滑剤を塗布する塗布装置を有し、前記像担持体を移動させ、画像形成及び潤滑剤の塗布を行う画像形成装置において、
前記像担持体の移動方向に直角な方向に分割された前記像担持体の複数領域における画像量を検出する画像量検出手段及び該画像量検出手段が検出した前記複数領域における画像量に基づいて、前記塗布装置による潤滑剤の塗布を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2.
前記制御手段は、検出された単位時間又は前記像担持体の単位移動量当たりの前記画像量に基づいて、前記塗布装置による潤滑剤の塗布を制御することを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。
3.
前記制御手段は、前記複数領域の少なくとも一つにおける単位時間あたり又は前記像担持体の単位移動量あたりの前記画像量が所定の閾値以上になったときに前記塗布装置を作動させることを特徴とする前記2に記載の画像形成装置。
4.
前記画像量検出手段は、トナー像を形成するための画像データを計数する画像データ計数手段を有することを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
5.
前記画像量検出手段は、トナー像の濃度を検出する濃度検出手段及び該濃度検出手段の検出濃度を累積する濃度累積手段を有することを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
6.
前記制御手段は、前記画像量検出手段により検出された前記画像量が所定の閾値以上になったときに、ジョブを中断して、前記塗布手段を作動させ、潤滑剤を前記像担持体上に塗布する制御を行うことを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
7.
前記制御手段は、前記画像量検出手段により検出された前記画像量が所定の閾値以上になったときに、実行中のジョブの終了を待って、前記塗布装置を作動させて前記像担持体に潤滑剤を塗布することを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The object is achieved by the following invention.
1.
An image carrier, a toner image forming device for forming a toner image on the image carrier, a transfer device for transferring a toner image on the image carrier to a transfer member, a cleaning device for cleaning the image carrier after transfer, and In an image forming apparatus that has a coating device that applies a lubricant to the image carrier, moves the image carrier, and performs image formation and lubricant application.
Based on the image amount detection means for detecting the image amount in the plurality of regions of the image carrier divided in the direction perpendicular to the moving direction of the image carrier, and the image amount in the plurality of regions detected by the image amount detection means. An image forming apparatus comprising control means for controlling application of the lubricant by the coating apparatus.
2.
2. The image according to 1, wherein the control unit controls application of the lubricant by the coating apparatus based on the detected unit time or the image amount per unit moving amount of the image carrier. Forming equipment.
3.
The control means operates the coating device when the image amount per unit time in at least one of the plurality of regions or a unit movement amount of the image carrier becomes a predetermined threshold value or more. The image forming apparatus according to 2 above.
4).
4. The image forming apparatus according to any one of 1 to 3, wherein the image amount detecting unit includes an image data counting unit that counts image data for forming a toner image.
5).
4. The image forming apparatus according to any one of 1 to 3, wherein the image amount detection unit includes a density detection unit that detects a density of a toner image and a density accumulation unit that accumulates the detected density of the density detection unit. Image forming apparatus.
6).
The control unit interrupts the job when the image amount detected by the image amount detection unit exceeds a predetermined threshold value, operates the application unit, and applies the lubricant onto the image carrier. 6. The image forming apparatus according to any one of 1 to 5, wherein application control is performed.
7).
When the image amount detected by the image amount detection unit exceeds a predetermined threshold value, the control unit waits for the end of the job being executed and operates the coating device to apply the image to the image carrier. 6. The image forming apparatus according to any one of 1 to 5, wherein a lubricant is applied.
本発明においては、像担持体上に形成される画像の画像量を、像担持体の領域を分割した複数領域毎に検出し、複数領域における画像量の検知結果に基づいて潤滑剤塗布装置を制御するので、像担持体上に局部的に偏った画像形成が続いた場合でも、クリーニング不良、クリーニングブレードの損傷、転写不良等を起こすことが防止され、高画質の画像を長期間に亘って、安定して形成する画像形成装置が実現される。 In the present invention, the image amount of the image formed on the image carrier is detected for each of a plurality of regions obtained by dividing the region of the image carrier, and the lubricant application device is provided based on the detection result of the image amount in the plurality of regions. Therefore, even when locally biased image formation continues on the image bearing member, it is possible to prevent defective cleaning, damage to the cleaning blade, defective transfer, etc. Thus, an image forming apparatus that forms stably can be realized.
以下、発明の実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments of the invention, but the present invention is not limited to the embodiments.
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
画像形成装置はカラー画像を形成することができるカラー画像形成装置であり、イエロートナー像を形成するY画像形成部、マゼンタトナー像を形成するM画像形成部、シアントナー像を形成するC画像形成部及び黒トナー像を形成するK画像形成部を有する。 The image forming apparatus is a color image forming apparatus capable of forming a color image, and includes a Y image forming unit for forming a yellow toner image, an M image forming unit for forming a magenta toner image, and a C image forming for forming a cyan toner image. And a K image forming unit for forming a black toner image.
Y、M、C、Kの各画像形成部はそれぞれ次に説明する構成を有するが、図ではY画像形成部にのみ画像形成部を構成する部品に符号を付し他は省略している。 Each of the Y, M, C, and K image forming units has a configuration described below, but in the drawing, only the Y image forming unit is denoted by the reference numerals for the components forming the image forming unit, and the others are omitted.
図において、10は像担持体である感光体、11はスコロトロン帯器からなる帯電電装置、12はレーザダイオードを光源とし、露光により画像を書き込む露光装置、13は現像装置、14はゴムからなるクリーニングブレードで感光体10の表面を清掃するクリーニング装置、15はクリーニング装置14の構成部品である感光体10のクリーニング用のブレード、16は現像装置13の構成部品である現像スリーブ、17は潤滑剤を塗布する塗布装置、18は除電手段である除電ランプ、19は感光体10の表面の電位検知手段である電位検知センサ、20は中間転写体である。塗布装置17を含むクリーニング装置14に関しては後述する。
In the figure, 10 is a photoconductor as an image carrier, 11 is a charging device comprising a scorotron band, 12 is an exposure device for writing an image by exposure using a laser diode, 13 is a developing device, and 14 is rubber. A cleaning device that cleans the surface of the
画像形成部Y、M、C、Kは、感光体10、帯電装置11、現像装置13、およびクリーニング装置14等が載置された不図示の架台で構成され、不図示のガイドレールに沿って装置本体に挿入、引き出しが可能となっている。
The image forming units Y, M, C, and K are configured by a gantry (not shown) on which the
各画像形成部Y、M、C、Kは中間転写体20の走行方向に対して、Y、M、C、Kの順に配置されており、それぞれ1次転写ローラ25を有し、1次転写ローラ25は各色のトナー像を中間転写体20に転写する。
The image forming units Y, M, C, and K are arranged in the order of Y, M, C, and K with respect to the traveling direction of the
中間転写体20は駆動ローラ21、アースローラ22、テンションローラ23、除電ローラ27、従動ローラ24に張架され、これらのローラと中間転写体20、1次転写ローラ25、クリーニング手段であるクリーニング装置28等でベルトユニット2を構成する。なお、ベルトユニット2は不図示の架台に載置され不図示のガイドレールに沿って装置本体に挿入、引き出しが可能となっている。
The
感光体10は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、a−Si層あるいは有機感光体(OPC)等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図の矢印で示す反時計方向に回転する。
The
画像読取装置80からの画像データあるいはPC(パーソナルコンピュータ)等の外部機器からのデジタルデータに対応する電気信号は、露光装置12に入力され、光信号に変換され、感光体10が像露光される。
An electrical signal corresponding to image data from the
現像装置13は、感光体10の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体10の回転方向と逆方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ16を有している。
The developing
中間転写体20の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ21の回転によって行われる。当該中間転写体20の材質は、体積抵抗率106〜1012Ω・cmの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ0.04〜0.10mmの半導電性フィルム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行った、2層構成のシームレスベルトである。ベルトの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。
The
1次転写ローラ25は、トナーと逆極性の直流電圧が印加され、ベルト内側から中間転写体20を感光体10に押し当て、感光体10上に形成されたトナー像を中間転写体20に転写する。
The
26は、2次転写ローラで、不図示の圧着および圧着解除機構によってベルト及び転写材Pを介してアースローラ22を押圧し、アースローラ22とで形成されたニップ部Sで、中間転写体20上のトナー像を転写材Pに転写する。なお、2次転写ローラ26は、表面がコート層で覆われた導電性のソリッドゴムからなり、転写時にはトナーと逆極性バイアス電圧が印加されいる(または、アースローラ22にトナーと同極性の電圧印加し、転写ローラ26をアースしてもよい。)。
A
除電ローラ27には、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加され、トナー像を転写材Pに転写後、中間転写体20に残留するトナーの電荷を弱めている。
An AC voltage in which a DC voltage having the same or opposite polarity as that of the toner is superimposed is applied to the
4は定着装置であり、加熱ローラ41と圧着ローラ42を有している。
A fixing
前記加熱ローラ41は薄手のアルミから形成された円筒状のもので、内側から所定の温度まで加熱するハロゲンヒータ47等を有し、その温度は、前記加熱ローラ41に設置された不図示の接触温度センサにより検出され、制御される。 The heating roller 41 has a cylindrical shape made of thin aluminum and has a halogen heater 47 and the like for heating from the inside to a predetermined temperature. The temperature is a contact (not shown) installed on the heating roller 41. It is detected and controlled by a temperature sensor.
70は紙送り出しローラ、71はタイミングローラ、72は給紙トレイユニットで、装置本体からスライド機構に沿って引き出し、押し入れができる。73は搬送ローラである。81は排紙ローラで、定着された転写材を排紙皿82へ排出する。
70 is a paper feed roller, 71 is a timing roller, and 72 is a paper feed tray unit, which can be pulled out from the apparatus body along the slide mechanism and pushed in.
次に、図1に基づいて画像形成プロセスを説明する。 Next, the image forming process will be described with reference to FIG.
画像記録のスタートと同時に不図示の感光体駆動モータの始動により画像形成部Yの感光体10は矢印で示す反時計方向に回転され、同時に帯電装置11の帯電作用により感光体10に電位の付与が開始される。
Simultaneously with the start of image recording, the photosensitive member drive motor (not shown) is started to rotate the
感光体10は電位を付与された後、露光装置12によってYの画像データに対応する画像の書込みが開始され、感光体10の表面に原稿画像のYの画像に対応する静電潜像が形成される。
After the
前記静電潜像はYの現像装置13により非接触の状態で反転現像され、感光体10の回転に応じYのトナー像が感光体10上に形成される。
The electrostatic latent image is reversely developed in a non-contact state by the
当該感光体10上に形成されたYトナー像は、1次転写ローラ25の作用により、中間転写体20上に1次転写される。
The Y toner image formed on the
その後、前記感光体10は前記塗布機構17によって表面に潤滑剤が塗布され、クリーニング14のブレード15によって残留トナーが清掃され、次の画像形成サイクルに入る。
Thereafter, a lubricant is applied to the surface of the
次いで、露光装置12によってM(マゼンタ)の色信号すなわちMの画像データに対応する画像書き込みが行われ、感光体10の表面に原稿画像のMの画像に対応する静電潜像が形成される。当該静電潜像は、Mの現像装置13により感光体10上にMのトナー像となり、Mの1次転写ローラ25において、中間転写体20上の前記Yのトナー像と同期が取られ、前記Yのトナー像の上に重ね合わされる。
Next, the
同様のプロセスにより、Y、Mの重ね合わせトナー像と同期が取られ、C(シアン)のトナー像が、Cの1次転写ローラ25において、前記のY、Mの重ね合わせトナー像上へ重ね合わされる。次に、すでに形成されているY、M、Cの重ね合わせトナー像と同期が取られ、Kのトナー像が、Kの1次転写ローラ25において、前記のY、M、Cの重ね合わせトナー像上へ重ね合わされ、Y、M、CおよびKの重ね合わされたカラートナー像が形成される。
By a similar process, the Y and M superimposed toner images are synchronized, and the C (cyan) toner image is superimposed on the Y and M superimposed toner images by the C
カラートナー像が担持されている中間転写体20は矢印のように時計方向に送られ、転写材Pが給紙トレイユニット72より、紙送り出しローラ70によって送り出され、搬送ローラ73を経て、タイミングローラ71へと搬送される。
The
タイミングローラ71において一時停止後、タイミングローラ71の駆動によって、中間転写体20上の重ね合わせトナー像と同期がとられて、2次転写ローラ26のニップ部Sに給送され、中間転写体20上のトナー像が一括して転写材Pに2次転写される。
After being temporarily stopped at the
その後、中間転写体20は走行し、除電ローラ27によって残留トナーの電荷が弱められ、クリーニング装置28でベルト上の残存トナーがクリーニング装置28のブレード29によって清掃され、次の画像形成サイクルに入る。
Thereafter, the
掻き落とされたトナーは、クリーニング装置28内に溜められ、不図示の搬送スクリューの回転によって軸方向(図において紙表面から紙裏面方向)に搬送し、不図示の廃棄管を介して貯留箱に溜められる。
The toner scraped off is stored in the
前記重ね合わせトナー像が転写された転写材Pは、定着装置4へと送られ、加熱ローラ41と加圧ローラ42とのニップ部Tで挟持、加圧され定着される。トナー像が定着された転写材Pは、排紙ローラ81によって排紙皿82へ搬送される。
The transfer material P onto which the superimposed toner image has been transferred is sent to the
次に、潤滑剤の塗布について説明する。 Next, application of the lubricant will be described.
潤滑剤は、感光体や中間転写体等の像担持体に塗布され、像担持体の表面抵抗を所定値に維持するものであり、潤滑剤には、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸金属塩が用いられる。 The lubricant is applied to an image carrier such as a photoreceptor or an intermediate transfer member, and maintains the surface resistance of the image carrier at a predetermined value. The lubricant includes stearic acid such as zinc stearate and calcium stearate. Metal salts are used.
固体状態の潤滑剤が画像形成装置内に設置され、図示の例では、ブラシ等で少量ずつ像担持体としての感光体10に塗布される。
A solid-state lubricant is installed in the image forming apparatus, and in the illustrated example, it is applied to the
潤滑剤の膜を感光体10の表面に形成することにより、感光体10の表面摩擦抵抗が低下し、クリーニング性や転写性が向上する。
By forming a lubricant film on the surface of the
図2は、潤滑剤塗布装置の構造を示しており、図1の画像形成部Y、M、C,Kのそれぞれが図2に示す構造を有する。 FIG. 2 shows the structure of the lubricant application device, and each of the image forming portions Y, M, C, and K in FIG. 1 has the structure shown in FIG.
図2において、感光体表面に潤滑剤を塗布するために、ローラ状に形成されたブラシ171と感光体10との当接箇所から離れた位置で、潤滑剤142をブラシ171に当接し、ブラシが潤滑剤を掻き落とし、潤滑剤が付着したブラシ171を感光体10に当接させている。
In FIG. 2, in order to apply the lubricant to the surface of the photoreceptor, the
クリーニング装置14では、ブレード15が感光体10上の転写残留トナーを掻き落とし、クリーニング装置14内に溜められ、搬送スクリュー146により不図示の廃棄管を介して貯留箱に溜められる。
In the
潤滑剤塗布装置17は、導電性ナイロン系または導電性アクリル繊維からなるブラシ171、鉛筆硬度HB相当のステアリン酸亜鉛(ZnSt)又はステアリン酸カルシウム(CaSt)からなる潤滑剤142、当該潤滑剤142の支持ガイド145、当該支持ガイド145中でスライドする押上げ台174、当該押上げ台174を介して潤滑剤142を所定の圧力で前記ブラシ171に当接させる圧力バネ173等から構成されている。
The
実施の形態では、ブラシ171と感光体10との回転方向は同一方向としてあるが、互いに逆方向でもよい。ブラシ171は変速可能なモータMで回転駆動される。
In the embodiment, the rotation directions of the
潤滑剤142は圧力バネ173によって所定の圧力でブラシ171に当接し、感光体10の表面には潤滑剤が塗布される。
The
図示のように、感光体10の回転方向に関して、ブラシ171はブレード15の上流側に配置され、ブレード15は潤滑剤が塗布された感光体10の表面を摺動する。
As shown in the figure, the
従って、ブレード15は摩擦抵抗が低下した感光体10をクリーニングするので、クリーニング性能が向上する。また、潤滑剤142は徐々に消費されて行くにしたがって、押し上がられるが、ブラシとは所定の範囲の圧力が保たれるので、感光体10には潤滑剤が均一に安定して塗布される。
Therefore, since the
残留トナーが付着した感光体10の面に潤滑剤142が塗布され、ブレード15によって残留トナーと潤滑剤は掻き落とされるが、潤滑剤142の一部は感光体10の表面に残り、次の画像形成に入る。
The
感光体10上の潤滑剤の量は、画像形成において感光体10が回転する場合に、ブレード15等により掻き取られて次第に減少するが、複数回転に亘って、感光体10上に残留する。
The amount of lubricant on the
感光体10上の潤滑剤の量は、感光体10上のトナーの量により影響される。
The amount of lubricant on the
即ち、感光体10上の潤滑剤はトナーの研磨効果により削り取られると考えられる。
That is, it is considered that the lubricant on the
トナー中には、シリカ等の外添剤が含有されており、ブレード15が感光体10からトナーを掻き取る際に、外添剤が研磨材の作用をして、ブレード15が感光体10から潤滑剤を剥離する。
The toner contains an external additive such as silica. When the
このような作用によって、感光体10上のトナーの量が多いほど、即ち、印字率の高い画像形成が行われるほど、潤滑剤が感光体10から除去される。
By such an action, the lubricant is removed from the
図3はベタ画像、即ち、トナー量の多い画像領域、白画像、即ちトナー量の少ない画像領域及び画像領域外の領域(トナー付着のない領域)における感光体10上の潤滑剤の量を計測した結果を示す。なお、計測値は、ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analisys)によるものである。
FIG. 3 shows the amount of lubricant on the
また、図中Znはステアリン酸亜鉛を、Caはステアリン酸カルシウムをそれぞれ潤滑剤とした実験例であり、カバレッジ0%と100%の部分を有する原稿のコピーを5kC(50000枚)行った段階における感光体表面を検査するという実験を2回行った結果である。 Also, in the figure, Zn is an experimental example in which zinc stearate is used and Ca is calcium stearate as a lubricant, and photosensitivity at the stage where 5 kC (50000 sheets) of a copy of an original having coverage of 0% and 100% was performed. It is the result of conducting an experiment of inspecting the body surface twice.
図4は白地部及びベタ部の感光体表面の接触角を示す。 FIG. 4 shows the contact angles of the white and solid portions of the photoreceptor surface.
接触角は、潤滑剤量にほぼ対応し、接触角が小さいほど潤滑剤量が少ない。 The contact angle substantially corresponds to the amount of lubricant, and the smaller the contact angle, the smaller the amount of lubricant.
図3、4から明らかなように、ベタ部の潤滑剤量が少なくなっており、トナー量に依存して潤滑剤量が変化し、トナー量が多いほど感光体上の潤滑剤量の減少が著しいことが明らかである。 As is apparent from FIGS. 3 and 4, the amount of lubricant in the solid portion is small, the amount of lubricant changes depending on the amount of toner, and the amount of lubricant on the photoreceptor decreases as the amount of toner increases. It is clear that it is remarkable.
コピー又はプリントにおいては、感光体10の表面が均一に使用されるのではなく、偏って使用される。
In copying or printing, the surface of the
図5のように、感光体10を主走査方向、即ち、感光体10の移動方向Yに直角な方向Xに複数領域A1、A2・・・・Anに分割した場合、領域A1、A2・・・・Anには均等にトナー像が形成されることはなく、各領域毎に異なるトナー量の画像が形成され、クリーニングされるトナーの量は異なる。
As shown in FIG. 5, when the
したがって、図3、4に示す実験結果から分かるように、領域A1、A2・・・Anにおいて、潤滑剤量が異なるようになる。 Therefore, as can be seen from the experimental results shown in FIGS. 3 and 4, the amount of lubricant is different in the regions A1, A2,.
本実施の形態においては、感光体10上の領域を主走査方向Xに複数領域A1、A2・・・Anに分割し、各領域における単位時間当たりの画像量を計算し、画像量の最も多い領域における画像量に基づいて、潤滑剤塗布装置を制御している。
In the present embodiment, the region on the
画像量とは、像担持体上にトナー像を形成しているトナーの量である。 The image amount is the amount of toner forming a toner image on the image carrier.
本発明においては、画像量が検出されるが、画像量検出手段としては、トナー像を形成させる画像データを累計する手段か又は像担持体上に形成されているトナー像の濃度を検知し、検出濃度を累計する手段を採用することができる。 In the present invention, the image amount is detected. As the image amount detection means, a means for accumulating image data for forming a toner image or a density of a toner image formed on an image carrier is detected. A means for accumulating the detected density can be employed.
これによって、潤滑剤の不足によるクリーニング不良、クリーニングブレードの摩耗、転写抜け等がきわめて良好に防止された。 As a result, poor cleaning due to lack of lubricant, abrasion of the cleaning blade, transfer omission, etc. were prevented very well.
以下に、このような画像量に基づいた潤滑剤塗布の制御について説明する。 Hereinafter, control of lubricant application based on such an image amount will be described.
図6は潤滑剤塗布制御を行う制御系のブロック図であり、図中100は制御手段、101は画像処理部、102a〜102nは図5における領域A1〜Anに印字される画像を形成する画像データの画素値をカウントする画像量検出手段としての画素カウンタ、103は感光体10上にトナー像を形成するトナー像形成装置、Mは図2におけるモータM、即ち、ブラシ171を回転駆動するモータである。トナー像形成装置103は図1における帯電装置11、露光装置12及び現像装置13で構成される。
FIG. 6 is a block diagram of a control system that performs lubricant application control, in which 100 is a control means, 101 is an image processing unit, and 102a to 102n are images that form images to be printed in areas A1 to An in FIG. A pixel counter serving as an image amount detection unit that counts pixel values of data, 103 a toner image forming apparatus that forms a toner image on the
図7は図6における制御手段100が行う潤滑剤塗布制御のフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart of the lubricant application control performed by the control means 100 in FIG.
なお、画像形成工程においては、前記に説明したように、モータMがブラシ171を回転駆動して、感光体10に潤滑剤を塗布する。
In the image forming process, as described above, the motor M rotates the
制御手段100はこのような画像形成工程における潤滑剤塗布の他に、図7に示す潤滑剤塗布の制御を行う。
The
図7において、ステップS1は画像形成のスタートステップである。画像形成のスター^トでは、制御手段100はトナー像形成装置103を作動させて感光体10上にトナー像を形成する。
In FIG. 7, step S1 is a start step of image formation. In the start of image formation, the
画像形成のスタートと同時に、画素カウンタ102a〜102nは図5における領域A1〜Anに形成される画像に対応する画素値をカウントする。 Simultaneously with the start of image formation, the pixel counters 102a to 102n count pixel values corresponding to images formed in the areas A1 to An in FIG.
ステップS2におけるカウントは画像処理部101が出力する画像データ、即ち、露光装置12を駆動する画像データのカウントであり、2値画像の形成では、画素数のカウントであるが、多値画像の形成では各画素の画素値のカウントである。
The count in step S2 is a count of image data output from the image processing unit 101, that is, image data that drives the
ステップS3において、感光体10の走行距離が測定される。ステップS3の測定の開始は、ステップS2の画像データのカウントと同時にスタートする。
In step S3, the travel distance of the
ステップS4において、領域A1〜Anの各領域におけるカバレッジC1〜Cnが計算される。 In step S4, coverages C1 to Cn in the respective areas A1 to An are calculated.
このカバレッジは
C1={G1/(W1×R)}×100、C2={G2/(W2×R)}×100・・・Cn={Gn/(Wn×R)}×100で表される比率である。
This coverage is represented by C1 = {G1 / (W1 × R)} × 100, C2 = {G2 / (W2 × R)} × 100... Cn = {Gn / (Wn × R)} × 100. It is a ratio.
W1〜Wnは、領域A1〜Anの主走査方向Xの幅、Rは感光体10の単位走行距離、G1〜Gnは単位走行距離における各領域A1〜An内の画素値の累積値である。
W1 to Wn are widths in the main scanning direction X of the regions A1 to An, R is a unit travel distance of the
単位距離としては、例えば、A4サイズ用紙5000枚の合計長さが用いられる。 As the unit distance, for example, the total length of 5000 A4 size sheets is used.
ステップS5において、C1〜Cnが閾値Th以上か否かが判断され、C1〜Cnのいずれもが閾値Thよりも小さいときは、画像形成が続行される(ステップS6)。 In step S5, it is determined whether or not C1 to Cn is equal to or greater than the threshold value Th. If all of C1 to Cn are smaller than the threshold value Th, image formation is continued (step S6).
C1〜Cnのいずれかが閾値Th以上となったときは、感光体10上の特定部分の潤滑剤量が不足したと判断され、画像形成が中断される(ステップS7)。
When any one of C1 to Cn is equal to or greater than the threshold value Th, it is determined that the amount of lubricant in the specific portion on the
画像形成の中断に続いて、モータM2が作動し、且つ、感光体10が回転して、感光体10に潤滑剤が塗布される(ステップ8)。
Following the interruption of image formation, the motor M2 is operated and the
ステップ8の潤滑剤塗布は所定時間実行され、その後に、ステップS9において、画像形成が再開される。
The lubricant application in
なお、ステップS7において画像形成を中断しているが、画像形成を中段することなく続行し、ジョブの終了を待って潤滑剤塗布を行ってもよい。 Although image formation is interrupted in step S7, image formation may be continued without intermediate processing, and lubricant application may be performed after the end of the job.
図8はこのような制御のフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart of such control.
図8の制御ではステップS5、S6までは図7と同一であり、図7以下を示す。 In the control of FIG. 8, steps S5 and S6 are the same as those in FIG.
図7におけるステップS5のYesの場合、図8のステップS10に移行し、画像形成が続行される。 In the case of Yes in step S5 in FIG. 7, the process proceeds to step S10 in FIG. 8, and image formation is continued.
画像形成が終了したときに(ステップS11のYes)、潤滑剤塗布動作を行い(ステップS12)、潤滑剤の塗布後に終了する。 When image formation is completed (Yes in step S11), a lubricant application operation is performed (step S12), and the process ends after application of the lubricant.
以上感光体10に対する潤滑剤塗布についいて説明したが、中間転写体20に潤滑剤を塗布し、中間転写体への潤滑剤塗布制御において、前記に説明した制御、即ち、複数に分割された領域毎に画像量を検出し、検出した画像量に対応した潤滑剤塗布制御を行うこともできる。
The lubricant application to the
図1に示すカラー画像形成装置においては、中間転写体20に複数のトナー像が形成されるが、このように複数のトナー像が形成される場合の画像量は、各画像形成部Y、M、C、Kからなるトナー像形成装置においた形成された画像を構成するトナーの総和が画像量として計算される。
In the color image forming apparatus shown in FIG. 1, a plurality of toner images are formed on the
また、画像量を検出する画像量検出手段としては、像担持体上に形成されたトナー像を直接検出するものを使用することができる。 As the image amount detecting means for detecting the image amount, one that directly detects the toner image formed on the image carrier can be used.
即ち、像担持体又は転写体上のトナー像の画像濃度を検出する濃度センサを設け、該濃度センサが検出した画像濃度を累積して画像量を検出することもできる。 That is, it is possible to provide a density sensor for detecting the image density of the toner image on the image carrier or transfer body, and to detect the image amount by accumulating the image density detected by the density sensor.
10 感光体
11 帯電装置
14 クリーニング装置
142 潤滑剤
15 ブレード
17 塗布機構
171 ブラシ
20 中間転写体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記像担持体の移動方向に直角な方向に分割された前記像担持体の複数領域における画像量を検出する画像量検出手段及び該画像量検出手段が検出した前記複数領域における画像量に基づいて、前記塗布装置による潤滑剤の塗布を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, a toner image forming device for forming a toner image on the image carrier, a transfer device for transferring a toner image on the image carrier to a transfer member, a cleaning device for cleaning the image carrier after transfer, and In an image forming apparatus that has a coating device that applies a lubricant to the image carrier, moves the image carrier, and performs image formation and lubricant application.
Based on the image amount detecting means for detecting the image amount in the plurality of regions of the image carrier divided in the direction perpendicular to the moving direction of the image carrier, and the image amount in the plurality of regions detected by the image amount detecting means. An image forming apparatus comprising control means for controlling application of the lubricant by the coating apparatus.
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