JP2011007993A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、感光体、中間転写体等のように、トナー像を担持する像担持体を研磨する研磨装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus provided with a polishing device for polishing an image carrier that carries a toner image, such as a photoconductor and an intermediate transfer member.
電子写真方式の画像形成装置では、画像形成工程が長期間実行されたときに、像担持体表面が汚染されるフィルミングと称される現象が発生することが知られている。 In an electrophotographic image forming apparatus, it is known that a phenomenon called filming that contaminates the surface of an image carrier occurs when an image forming process is performed for a long time.
フィルミングはトナー、トナーから分離した物質、紙粉、放電生成等が像担持体表面に付着する現象であり、フィルミングにより画像のボケ、画像流れ、地汚れ等の画質低下が発生する。像担持体の表面を研磨することにより、フィルミングを防止する技術が開発されている。 Filming is a phenomenon in which toner, a substance separated from the toner, paper dust, discharge generation, and the like adhere to the surface of the image carrier, and image quality degradation such as image blurring, image flow, and background smearing occurs due to filming. A technique for preventing filming by polishing the surface of an image carrier has been developed.
特許文献1では、磁気ブラシクリーニング装置を研磨装置として使用することが提案されている。即ち、像担持体をクリーニングする磁気ブラシのクリーニング領域における滞留量を研磨時には、クリーニング時よりも多くすることにより像担持体を研磨している。 In Patent Document 1, it is proposed to use a magnetic brush cleaning device as a polishing device. That is, the amount of stay in the cleaning area of the magnetic brush that cleans the image carrier is increased when polishing than when it is cleaned.
磁気ブラシの滞留量を多くする手段としては、磁気ブラシを支持するスリーブを停止させる、磁気ブラシを形成する磁石を移動させる等があると記載されている。 It is described that means for increasing the staying amount of the magnetic brush include stopping the sleeve that supports the magnetic brush, moving the magnet that forms the magnetic brush, and the like.
なお、特許文献1は、研磨時にクリーニング剤(磁気ブラシ)中のトナー濃度が低下するのを防止することに関する発明を開示している。 Patent Document 1 discloses an invention relating to preventing the toner concentration in the cleaning agent (magnetic brush) from being lowered during polishing.
特許文献2では、像担持体の移動方向に関して、クリーニング装置の下流に磁性粉により像担持体の表面を研磨する研磨装置を設けることが提案されている。
In
磁性粉を用いて像担持体の表面を研磨する研磨装置により、フィルミングが防止されて高画質の画像を維持することができることが分かっている。しかしながら、長期間に亘り、磁性粉により像担持体表面を研磨したとき、トナー、現像剤中に含有されている外添剤、紙粉、放電生成物等が磁性粉中に蓄積して、磁性粉の研磨能力が低下することが判明した。 It has been found that a polishing apparatus that polishes the surface of an image carrier using magnetic powder can prevent filming and maintain a high-quality image. However, when the surface of the image bearing member is polished with magnetic powder for a long period of time, toner, external additives contained in the developer, paper powder, discharge products, etc. accumulate in the magnetic powder and become magnetic. It was found that the polishing ability of the powder was reduced.
特許文献2では、常時磁性粉が像担持体を摺擦する構成であるために、磁性粉の劣化が早く研磨能力が早期に低下する。
In
また、特許文献1においても、磁性粉は像担持体をクリーニングするクリーニング時及び像担持体を研磨する研磨時を通じて、像担持体を摺擦しており、特許文献1の場合と同様に研磨能力が早期に低下する。 Also in Patent Document 1, the magnetic powder rubs the image carrier during cleaning for cleaning the image carrier and during polishing for polishing the image carrier. Decreases early.
研磨装置の研磨能力が低下すると、フィルミングを起こしている付着物が像担持体から除去されず、クリーニング不良や転写不良による画質が発生する。 When the polishing ability of the polishing apparatus is lowered, the deposits causing filming are not removed from the image carrier, and image quality is generated due to poor cleaning or transfer failure.
本発明は、磁性粉を用いた従来の研磨装置における前記に説明した問題を解決し、長期間に亘って研磨装置の研磨能力を良好に維持し、高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems in the conventional polishing apparatus using magnetic powder, can maintain the polishing ability of the polishing apparatus well over a long period of time, and can form a high-quality image. An object is to provide a forming apparatus.
前記目的は下記の発明により達成される。 The object is achieved by the following invention.
1.像担持体及び磁性粉により前記像担持体の表面を研磨する研磨装置を有する画像形成装置において、
前記研磨装置は、
前記磁性粉、
該磁性粉を収容する容器及び、
前記磁性粉を像担持体に接触させて前記像担持体の表面を研磨する第1状態と、前記磁性粉を前記像担持体から離間させた第2状態とを設定する磁性粉移動部、
を有することを特徴とする画像形成装置。
1. In an image forming apparatus having a polishing apparatus for polishing the surface of the image carrier with an image carrier and magnetic powder,
The polishing apparatus comprises:
The magnetic powder,
A container for containing the magnetic powder; and
A magnetic powder moving unit for setting a first state in which the magnetic powder is brought into contact with the image carrier to polish the surface of the image carrier and a second state in which the magnetic powder is separated from the image carrier;
An image forming apparatus comprising:
2.前記磁性粉移動部は、
前記像担持体を挟んで前記容器に対向して配置された永久磁石及び、
該永久磁石を前記像担持体に接近させて前記磁性粉を引きつけ、前記像担持体に接触させて前記第1状態を設定し、前記永久磁石を前記像担持体から離間さることにより前記磁性粉を前記像担持体から落下・離間させて前記第2状態を設定する磁石駆動部、
を有することを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。
2. The magnetic powder moving part is
A permanent magnet disposed opposite the container across the image carrier; and
The permanent magnet is brought close to the image carrier to attract the magnetic powder, is brought into contact with the image carrier, the first state is set, and the permanent magnet is separated from the image carrier to thereby form the magnetic powder. A magnet drive unit that sets the second state by dropping / separating the image carrier from the image carrier;
2. The image forming apparatus as described in 1 above, comprising:
3.前記磁性粉移動部は、
電磁石及び、
前記像担持体に前記磁性粉を引きつけ、前記像担持体に接触させて前記第1状態を設定し、前記磁性粉を前記像担持体から離間させて前記第2状態を設定するように前記電磁石を作動させる磁石駆動電源部を、
有することを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。
3. The magnetic powder moving part is
Electromagnets and
The electromagnet is configured to attract the magnetic powder to the image carrier, contact the image carrier to set the first state, and separate the magnetic powder from the image carrier to set the second state. The magnet drive power supply unit that operates the
2. The image forming apparatus as described in 1 above, comprising:
4.前記磁性粉移動部は、前記第1状態と、前記第2状態とを繰り返すことにより、前記磁性粉を攪拌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。 4). 4. The image forming apparatus according to any one of 1 to 3, wherein the magnetic powder moving unit stirs the magnetic powder by repeating the first state and the second state.
5.前記電磁石は、画像の幅方向で分割された複数の電磁石素子からなり、前記磁石駆動電源部は前記電磁石素子を個別に作動させ磁石駆動電源からなることを特徴とする前記3に記載の画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to 3 above, wherein the electromagnet includes a plurality of electromagnet elements divided in the width direction of the image, and the magnet driving power source unit includes a magnet driving power source that individually operates the electromagnet elements. apparatus.
6.前記磁性粉移動部を制御する制御部を有し、
該制御部は、ユーザにより指示がある場合、前記像担持体の移動距離が所定値を超えた場合及び画像形成工程が終了した場合の少なくともいずれか一つに該当する場合に前記第1状態を設定するように、前記磁性粉移動部を制御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。
6). A control unit for controlling the magnetic powder moving unit;
The control unit sets the first state when there is an instruction from the user, when the moving distance of the image carrier exceeds a predetermined value, or when the image forming process is completed. The image forming apparatus according to any one of 1 to 5, wherein the magnetic powder moving unit is controlled so as to be set.
7.前記第1状態が設定されているときに、パッチ画像の濃度を検知するパッチ検知の場合又は記録材ジャムの解除を行う場合に、前記制御部は前記第2状態を設定するように前記磁性粉移動部を制御することを特徴とする前記6に記載の画像形成装置。 7. When the first state is set, in the case of patch detection for detecting the density of a patch image or when releasing the recording material jam, the control unit sets the second state so as to set the second state. 7. The image forming apparatus according to 6, wherein the moving unit is controlled.
本発明においては、像担持体に磁性粉を接触させる第1状態と、磁性粉を像担持体からり離間させる第2状態とに研磨装置を設定する。これにより、研磨を必要とするときのみに磁性粉による研磨が行われ、必要としないときは、磁性粉は像担持体から離間している。その結果、磁性粉の研磨能力の低下が抑制され、長期間に亘り像担持体が十分に研磨される。これにより、高画質の画像が長期間に亘り形成される。 In the present invention, the polishing apparatus is set to a first state in which the magnetic powder is brought into contact with the image carrier and a second state in which the magnetic powder is separated from the image carrier. Thus, polishing with magnetic powder is performed only when polishing is necessary, and magnetic powder is separated from the image carrier when not required. As a result, a decrease in the polishing ability of the magnetic powder is suppressed, and the image carrier is sufficiently polished for a long period. Thereby, a high quality image is formed over a long period of time.
<画像形成装置>
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。
<Image forming apparatus>
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、画像信号に基づいて、白黒画像又はカラー画像を形成するデジタルカラープリンタである。 The image forming apparatus is a digital color printer that forms a monochrome image or a color image based on an image signal.
画像形成装置はタンデム型カラー画像形成部と称される複数組の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K及び像担持体としての中間転写体70、給紙部80、定着装置77、排紙トレイ79等で構成される。給紙部80は記録材を収納する給紙トレイ81、給紙ローラ82等を有する。タンデム型カラー画像形成部は、イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット10Y、マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニットM、シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニットC及び黒(K)色の画像を形成する画像形成ユニットKを有する。
The image forming apparatus includes a plurality of sets of
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット10Yは、円筒状の感光体ドラム1Yを有するとともに、感光体ドラム1の周囲に配置された帯電部2Y、露光部3Y、現像部4Y、1次転写部5Y及びクリーニング部6Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニット10Mは、円筒状の感光体ドラム1Mを有するとともに、感光体ドラム1Mの周囲に配置された帯電部2M、露光部3M、現像部4M、1次転写部5M及びクリーニング部6Mを有する。シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニット10Cは、円筒状の感光体ドラム1Cを有するとともに、感光体ドラム1Cの周囲に配置された帯電部2C、露光部3C、現像部4C、1次転写部5C及びクリーニング部6Cを有する。黒(K)色の画像を形成する画像形成ユニット10Kは、円筒状の感光体ドラム1Kを有するとともに、感光体ドラム1Kの周囲に配置された帯電部2K、露光部3K、現像部4K、1次転写部5K及びクリーニング部6Kを有する。画像形成装置にカラー画像データが入力されると、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kより各色のトナー像を形成し、画像形成装置にモノクロ画像データが入力されると、画像形成ユニット10Kにより黒トナー像を形成する。中間転写体70は2個のローラ71に張架され、中間転写体70の右端には、2次転写部72を構成する転写ローラが接触する。中間転写体70の左端部は、ベルトクリーニング部74に対向する。中間転写体70は半導電の樹脂ベルトからなる非磁性の無端ベルトで構成される。
An
ベルトクリーニング部74は中間転写体70をクリーニングするクリーニング手段としてブラシクリーナを有する。なお、クリーニング手段としては、ゴムブレードからなるブレードクリーナを用いること、或いはこれらのクリーナを併用することも可能である。
The
感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kと1次転写部5Y,5M,5C,5Kとが中間転写体70を圧着する。感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに形成されたトナー像が中間転写体70に逐次転写され、中間転写体70上にトナー像が形成される。
The
画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにおいて、形成された単色トナー像が1次転写部5Y、5C、5M、5Kにより中間転写体70に転写され、中間転写体70上にカラートナー像が形成される。
In the
記録材Pは、給紙トレイ81から給紙ローラ82により1枚に離され、2次転写部72へと搬送される。中間転写体70上のカラートナー像が2次転写部72により記録材Pに転写される。
The recording material P is separated from the
記録材P上のカラートナー像は定着装置77により定着され、定着処理された記録材Pは、排紙ローラ78により、排紙トレイ79に排出される。
The color toner image on the recording material P is fixed by the fixing
画像形成装置は研磨装置100を有する。研磨装置100は紙粉、トナー、トナーの分離物、放電により生ずる放電生成物など画質に影響する物質を中間転写対70から除去する。
The image forming apparatus has a
以上説明した画像形成装置は、中間転写体70を有する例であるが、本発明は中間転写体を有しない画像形成装置にも適用することができる。
The image forming apparatus described above is an example having the
中間転写体を有しない画像形成装置では、静電潜像形成及び現像により像担持体としての感光体上にトナー像が形成され、感光体から記録材にトナー像が転写される。 In an image forming apparatus that does not have an intermediate transfer member, a toner image is formed on a photoreceptor as an image carrier by electrostatic latent image formation and development, and the toner image is transferred from the photoreceptor to a recording material.
このような画像形成装置においては、図1における研磨装置100は感光体の表面を研磨するものとして用いられる。
<研磨装置>
図2は研磨装置100の第1例を示す。
In such an image forming apparatus, the polishing
<Polishing device>
FIG. 2 shows a first example of the
研磨装置100は、図1に示す例では、中間転写体70の矢印W3で示す移動方向に関して、ベルトクリーニング部74の下流、且つ、一次転写部の内の最上流の一次転写部である一次転写部5Yの上流に配置されが、研磨装置の設置位置はこの位置に限定されない。即ち、ベルトクリーニング部74の上流など、二次転写部72の上流であって、設置可能なスペースに配置されてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the polishing
研磨装置100は、電磁石101、容器103及び磁性粉102を有し、電磁石101と容器103とは中間転写体70を挟んで対向配置され、磁性粉102は容器103に収容されている。電磁石101は磁性粉102を引きつけて中間転写体70に押しつける。103は非磁性体からなる容器である。104は、磁性粉102が容器103から漏れ出すのを防止するシール部材であり、樹脂又はゴム製のシートからなる。後に説明するように、図2(a)に示す第1状態、即ち、磁性粉102が電磁石101により引きつけられて中間転写体70を摺擦する状態と、図2(b)に示す第2状態、即ち、中間転写体70から離れた状態とをとるが、シール部材104は図2(a)の状態で、磁性粉102が容器103の外に漏れ出すのを防止するとともに、図2(b)の状態で、磁気力以外の力で中間転写体70に付着している磁性粉102が容器103の外に漏れるのを防止する。106は電磁石101を駆動する磁石駆動電源部、107は磁性体である。
The polishing
電磁石101は磁性体101Bとコイル101Cとで構成され、磁石駆動電源部106の駆動電流の方向により、矢印W1で示す磁束又は矢印W2で示す磁束を発生する。磁性粉102は矢印W1の磁束により上方に移動して中間転写体70に圧接する。
The
図2(a)に示す第1状態は、磁石駆動電源部106のオンにより矢印W1で示す磁束を形成して、磁性粉102を中間転写体70に押しつけた状態である。
The first state shown in FIG. 2A is a state in which the
図2(b)に示す第2状態は、磁石駆動電源部106をオフして、磁性粉102を容器103の底に落下させた状態である。
The second state shown in FIG. 2B is a state in which the magnet drive
このように、研磨装置100は磁性粉102の中間転写体70に接触させた第1状態と、磁性粉102を中間転写体70から離間させた第2状態とに設定されるが、電磁石101と磁石駆動電源部106とは磁性粉102中間転写体70に接触/離間させる磁性粉移動部を構成する。
As described above, the polishing
なお、磁石駆動電源部106の出力電流の向きを変えて矢印W2で示す磁束を形成して、第2状態を形成することも可能である。
Note that the second state can be formed by changing the direction of the output current of the magnet drive
用いられる磁性粉は次のとおりである。
・材料
磁性粉としては、鉄、マグネタイト、各種フェライトの磁性粉、磁性体粒子を樹脂で被覆した磁性粉又は磁性材料の樹脂分散物からなる磁性粉が用いられる。フェライトとしては、銅、亜鉛、ニッケル、マンガン等の重金属を含有するフェライト、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくともいずれか一方を含む軽金属フェライトを用いることができる。
The magnetic powder used is as follows.
Material As the magnetic powder, iron, magnetite, magnetic powder of various ferrites, magnetic powder obtained by coating magnetic particles with resin, or magnetic powder made of a resin dispersion of magnetic material is used. As the ferrite, a light metal ferrite containing at least one of a ferrite containing a heavy metal such as copper, zinc, nickel and manganese, an alkali metal and an alkaline earth metal can be used.
鉄系の強磁性体微粒子は高磁化磁性粉を得る上で好ましい。また、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトブランバイト型フェライト等の強磁性材料は化学的に安定した磁性粉を得る上で好ましい。 Iron-based ferromagnetic fine particles are preferable for obtaining highly magnetized magnetic powder. Ferromagnetic materials such as magnetite and gamma-iron oxide containing spinel ferrite and barium ferrite such as magnetobrampite type ferrite are preferred for obtaining chemically stable magnetic powder.
磁性体粒子を被覆する樹脂には、各種ポリオレフィン系樹脂、各種ポリビニル系樹脂、各種ポリビニリデン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル共重合体等の共重合体、オルガノシロキサン結合を有するシリコーン樹脂、該シリコーン樹脂の変成樹脂、フッ素樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。 Resins for coating magnetic particles include various polyolefin resins, various polyvinyl resins, various polyvinylidene resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, styrene-acrylic copolymers, organosiloxane bonds, etc. A silicone resin having a silane, a modified resin of the silicone resin, a fluororesin, an amino resin, an epoxy resin, or the like can be used.
ポリアクリレート樹脂又はスチレン−アクリル共重合体等の共重合体はトナーによるスペント劣化防止の点で好ましい。 A copolymer such as a polyacrylate resin or a styrene-acrylic copolymer is preferred from the viewpoint of preventing spent deterioration due to the toner.
樹脂の被覆法としては、従来周知の湿式コート法又は乾式コートが用いられる。
・粒子形状
磁性粉の粒子形状としては、球状、針状、表面に凹凸を有する形状のいずれでもよい。像担持体の表面に局所的な傷をつけないという点で、球状が好ましい。
・粒径
体積平均粒径で、1000μm以下が好ましい。粒径が1000μmを超えると均一な研磨が困難になる。100μm以下が特に好ましい。
As the resin coating method, a conventionally known wet coating method or dry coating method is used.
-Particle shape The particle shape of the magnetic powder may be any of a spherical shape, a needle shape, and a shape having irregularities on the surface. A spherical shape is preferable in that it does not cause local scratches on the surface of the image carrier.
-Particle size The volume average particle size is preferably 1000 µm or less. If the particle size exceeds 1000 μm, uniform polishing becomes difficult. 100 μm or less is particularly preferable.
なお、体積平均粒径は、レーザ解析式流度分布測定装置HEROS(シンパテック社製)を用いて測定した体積基準の平均粒径である。
・磁化特性
飽和磁化2.5×10−5Wb・m/kg以上が好ましい。飽和磁化は、直流磁化特性自動記録装置3257−35(横側電気株式会社製)により測定した値である。飽和磁化が2.5×10−5Wb・m/kgよりも小さいと、磁気保持部による保持力が弱くなり、磁性粉のこぼれが起きるとともに、研磨効果が低下する。
・付着量
研磨時に中間転写体70に付着する磁性粉の量としては、0.001kg/m2〜10kg/m2が好ましい。0.001kg/m2よりも少ないと、研磨効果が十分でなくなり、10kg/m2よりも多いと、磁性粉の漏れが起きやすくなる。
The volume average particle diameter is a volume-based average particle diameter measured using a laser analysis type flow rate distribution measuring device HEROS (manufactured by Sympatech).
Magnetization characteristics Saturation magnetization of 2.5 × 10 −5 Wb · m / kg or more is preferable. The saturation magnetization is a value measured by a DC magnetization characteristic automatic recording device 3257-35 (manufactured by Yokogawa Electric Corporation). When the saturation magnetization is less than 2.5 × 10 −5 Wb · m / kg, the holding force by the magnetic holding portion becomes weak, magnetic powder spills and the polishing effect decreases.
Amount of adhesion The amount of magnetic powder that adheres to the
図2に示す研磨装置100は次に説明するように、研磨時には、図2(a)に示す第1状態に設定されて中間転写体70を研磨し、画像形成時など、研磨を避けるときには、図2(b)に示す第2状態に設定されて研磨を行わない。
As described below, the polishing
電磁石101の好ましい構成、形状及び配置は次のとおりである。
A preferable configuration, shape, and arrangement of the
電磁石101としては、高い磁束密度の磁束を形成し、中間転写体70との摩擦抵抗が低いものが好ましい。好ましく用いられる磁性体としては、ネオジウム、アルニコ、フェライト、サマコバ等がある。中間転写体70と電磁石101との摩擦抵抗を低くするために磁性体101Bの中間転写体70に接触する面の低摩擦材料で被覆することが好ましい。
The
電磁石101は画像の幅方向である図2の紙面に直角な方向に、記録材の幅よりも長い長さを有する、また、電磁石101の幅、即ち、図2におおける矢印W3に沿った方向の長さにより、磁性粉102が中間転写体70に接触する幅が決定される。電磁石101の幅は、1mm〜200mmが好ましい。該幅が1mmよりの短い場合、研磨効果が得られ難くなる。前記幅が200mmよりも長い場合、装置が大型になり、また、過剰研磨となる場合がある。
The
図3は電磁石101の構成例を示す。図3(a)では、画像の幅にほぼ等しい長さを持った板状の電磁石素子1011〜101nが束ねられて電磁石101が構成されている。図3(b)の例では、画像の幅方向にも分割された電磁石素子1011a〜101na、〜電磁石素子1011d〜101ndが束ねられて電磁石101が構成されている。図3(b)の例では、電磁石素子1011a〜101naが磁石駆動電源106aにより駆動され、電磁石素子1011b〜101nbが磁石駆動電源106bにより駆動され、電磁石素子1011c〜101ncが磁石駆動電源106cにより駆動され、電磁石素子1011d〜101nd磁石駆動電源106dにより駆動される。このように、画像の幅方向に区分されたブロック毎に磁石駆動電源106a〜106dを設けることにより、画像の幅方向に異なる幅で、研磨/非研磨を行うことが可能となる。即ち、画像の幅に応じて研磨を行って中間転写体70の劣化を防止することが可能となる。
FIG. 3 shows a configuration example of the
本発明においては、研磨が必要な時にのみ、中間転写体70を研磨し、画像形成プロセスの実行時などには、研磨装置100を非研磨状態である第2状態に設定している。これにより、磁性粉102の不必要な劣化が避けられてその寿命が延長される。
In the present invention, the
図4は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の制御系のブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram of a control system of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
200が装置全体を制御する制御部、201は操作部、202は中間転写体70の端部に形成されており、中間転写体70の移動距離を計測するためのエンコーダ、203は図1の画像形成装置の排紙部に設置され、記録材の排出を検知する排紙センサ、204は図1の画像形成装置における記録材の搬送路の各所に設定され、記録材を検知するセンサであり、複数のセンサ素子からなり、センサ204により記録材詰まり、即ち、ジャムが検知される。205は中間転写体70を駆動するベルト駆動モータである。
200 is a control unit that controls the entire apparatus, 201 is an operation unit, 202 is formed at an end of the
制御部200は、操作部201、エンコーダ202、排紙センサ203、センサ204等からの情報に基づいて、磁石駆動電源部106及びベルト駆動モータ205を制御して、図2における磁性粉102による中間転写体70の研磨等の制御を行う。
The
図5は研磨装置100を用いた中間転写体70の研磨・非研磨制御のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of polishing / non-polishing control of the
図5の制御は画像形成装置のメインスイッチのオンにより開始され、メイスイッチのオンの期間中継続し、メインスイッチのオフによる制御の終了、即ち、ステップST7における制御の終了の判断におけるYで終了する。図5の制御では第1状態と第2状態とが交互に繰り返される。 The control in FIG. 5 is started when the main switch of the image forming apparatus is turned on, continues during the period when the main switch is turned on, and ends when the main switch is turned off, that is, when the control is finished at step ST7. To do. In the control of FIG. 5, the first state and the second state are repeated alternately.
ステップST1において、ユーザの指示による研磨がある場合(ST1のY)、ステップST2におけるベルト移動距離、即ち、中間転写体70の移動距離が5kmを超えたとき(ST2のY)又はステップST3におけるプリントジョブ終了のときに(ST3のY)、電磁石101がオンして、図2における矢印W1方向の磁束を発生する。
In step ST1, if there is polishing by the user's instruction (Y in ST1), the belt moving distance in step ST2, that is, the moving distance of the
ST1におけるユーザ指示の判断は操作部201からの情報に基づいて判断され、S2における中間転写体70の移動距離は、エンコーダ202からの情報に基づいて判断され、ST3のジョブ終了は排紙センサ204が最後の記録材が排出されたことを検知した情報に基づいて判断される。
The determination of the user instruction in ST1 is determined based on the information from the
これらの情報に基づいて、制御部200は磁石駆動電源部106を作動させて電磁石101をオンする(ST4)。
Based on these pieces of information,
電磁石101のオンにより磁性粉102が上方に吸引されて図2(a)に示す第1状態が設定される。制御部200は磁石駆動電源部106の作動と同時に、ベルト駆動モータ205を駆動して中間転写体70を移動させる(ST5)。中間転写体70の移動により、中間転写体70の表面は磁性粉102により摺擦され研磨される。これにより、中間転写体70の表面に付着している紙粉、トナー、トナーの分離物、放電生成物等が除去される。
When the
第1状態を一定時間継続し、中間転写体70が研磨に必要な距離移動した段階で、磁石駆動電源部106が出力を停止し、電磁石101がオフして(ST6)、図2(b)に示す第2状態が設定される。なお、第2状態では、ベルト駆動モータ205を停止するが、ベルト駆動モータ205の作動を継続し、中間転写体70を継続して移動させてもよい。
The first state is continued for a certain period of time, and when the
ステップST7の判断で制御が終了しない場合は、ST1に移行して、前記に説明した制御が繰り返される。 If the control does not end in step ST7, the process proceeds to ST1 and the control described above is repeated.
図5の制御は画像形成工程とは独立して実行される。したがって、画像形成工程の実行中であっても、ST1〜ST3のいずれかの判断がYの場合、研磨を行う第1状態が設定される。また、ST1〜ST3の全ての判断がNの場合、非研磨である第2状態で画像形成が実行される。したがって、中間転写体70に対する不必要な研磨が行われることがない。
The control of FIG. 5 is executed independently of the image forming process. Therefore, even when the image forming process is being performed, if any of ST1 to ST3 is Y, the first state in which polishing is performed is set. When all the determinations of ST1 to ST3 are N, image formation is executed in the second state that is not polished. Therefore, unnecessary polishing of the
図6は図5に示す制御に、磁性粉102を攪拌するステップが加わった制御のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of the control in which the step of stirring the
即ち、ステップST5の次に実行されるステップST5Aにおいて、磁石駆動電源部106の出力電流を反転させて、電磁石101が矢印W1、W2で示す互い反対方向の磁束を形成する。これにより、磁性粉102が攪拌される。
That is, in step ST5A executed after step ST5, the output current of the magnet drive
磁性粉102による研磨が継続すると、中間転写体70に近い側の磁性粉102がより多くの研磨粉を含有するようになり、研磨能力が低下する。
If the polishing with the
図6の制御により、このような研磨力の低下が防止されて、一定した研磨効果で研磨が行われるようになる。 The control of FIG. 6 prevents such a decrease in the polishing force, and polishing is performed with a constant polishing effect.
中間転写体70上にトナーが存在する状態で、研磨が行われると研磨装置100中にトナーが持ち込まれ、研磨力が低下する。
If polishing is performed in a state where toner is present on the
図1に示す例では、研磨装置100がベルトクリーニング部74の下流に配置されている。ベルトクリーニング部74がクリーニング手段としてブラシを用いているものでは、大量のトナーが中間転写体70にある場合に、トナーがベルトクリーニング部74をすり抜ける場合がある。また、前記に説明したように、研磨装置100をベルトクリーニング部74の上流に設定することも可能であるが、この構成の場合、中間転写体70上のトナーが除去されることなく研磨装置100に持ち込まれる。これにより、研磨装置100の研磨力が低下してしまう。
In the example shown in FIG. 1, the polishing
図7は中間転写体70にトナーが研磨装置に持ち込まれるのを防止した制御のフローチャートである。図7の制御は、図5、6に示す制御の中に所定の時間インターバルの割り込み制御により実行される。
FIG. 7 is a flowchart of control for preventing toner from being brought into the
ステップST10において、パッチ画像の濃度を検知するパッチ検知の有無がチェックされる。パッチ検知とは、基準パターンのトナー像であるパッチ画像を中間転写体70上に形成し、形成されたパッチ画像の濃度を濃度センサで検知し、検知結果を画像形成制御にフィードバックする制御である。パッチ検知は、画像形成工程の開始時、画像形成装置の立ち上がり時、所定枚数の画像形成毎等において行われ、パッチ検知開始の信号は制御部200により形成される。
In step ST10, the presence / absence of patch detection for detecting the density of the patch image is checked. Patch detection is control in which a patch image, which is a toner image of a reference pattern, is formed on the
ステップST11において、ジャム解除の有無がチェックされる。ジャムはセンサ204により検知されるが、ジャム解除は、ジャム発生時に、詰まった記録材が除去され、画像形成装置の扉が閉鎖されたときに開始する。そして、ジャム解除の動作は、前記扉の閉鎖後に、中間転写体70を所定距離移動させて、ジャムにより中間転写体70に付着しているトナーを除去する動作である。
In step ST11, the presence / absence of jam release is checked. The jam is detected by the
制御部200はセンサ204のジャム検知信号に基づいて、前記のジャム解除動作を実行し、該ジャム解除中に研磨装置100を第2状態に設定して、研磨装置100内にトナーが持ち込まれるのを防止する。
Based on the jam detection signal of the
ST10、ST11の判断でYのとき、磁石駆動電源部106が停止して電磁石101がオフする。これにより、研磨装置100は図2(b)第2状態に設定される。なお、図7の制御の開始段階では、電磁石101はオンしており、研磨装置100は図2(a)に示す第1状態にある。
When the determination in ST10 and ST11 is Y, the magnet drive
ST13のパッチ検知終了又はST14のジャム解除終了信号に基づいて、ステップST15において電磁石101が作動して第1状態に復帰する。
Based on the patch detection end signal in ST13 or the jam release end signal in ST14, the
パッチ検知では、パッチ画像のトナー像の転写を行うことなく、中間転写体70に保持させ、該トナー像の濃度が検知される。そして、検知部を通過した前記トナー像がベルトクリーニング装置74に持ち込まれる。また、記録材のジャム発生時には、ジャム解除時に中間転写体70が強制回転するので、中間転写体70上のトナーがベルトクリーニング装置74に持ち込まれ、さらに研磨装置100に持ち込まれる。このように、未転写のトナーがベルトクリーニング装置74に持ち込まれた場合、ベルトクリーニング装置74をすり抜けるトナーがあって、ベルトクリーニング装置74の下流に配置された研磨装置100にもトナーが持ち込まれる。
In the patch detection, the toner image of the patch image is not transferred, but is held on the
図7に示す制御は、パッチ検知及びジャム解除時に、研磨装置100に持ち込まれるトナーによる研磨性能の低下を防止するものである。
The control shown in FIG. 7 prevents the deterioration of the polishing performance due to the toner brought into the polishing
図8は研磨装置100の第2例を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a second example of the
図2に示す例と同一の部品を同一の符号で示す。 The same parts as those in the example shown in FIG.
101Aは永久磁石であり、108は永久磁石101Aを図8(a)に示す第1状態と図8(b)に示す第2状態とに設定する磁石駆動モータである。
101A is a permanent magnet, and 108 is a magnet drive motor that sets the
図8(a)の第1状態では、永久磁石101Aが中間転写体70に接近した位置にあり、磁性粉102は永久磁石101Aにより吸引されて中間転写体70に圧接し、中間転写体が矢印W3のように移動することにより、中間転写体70の表面が研磨される。
In the first state of FIG. 8A, the
図8(b)の第2状態では、永久磁石101Aが中間転写体70から離れるので、磁性粉102は落下し中間転写体70から離間して、研磨装置100に対する研磨作用はなくなる。
In the second state of FIG. 8B, since the
このように、図8に示す実施の形態においては、永久磁石101Aと磁石駆動部としての磁石駆動モータ108とにより磁性粉移動部が構成される。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 8, the
画像形成装置G1:
レーザプリンタ bizuhub C650(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)に対して、ベルトクリーニング部の下流に図8に示す研磨装置100を配置する改造を行って使用した。
磁石101A:幅(中間転写体の移動方向の長さ)20mm、長さ(画像の幅方向の長さ)330mm、高さ30mm、磁束密度100mT研磨時に磁石101Aの下面を中間転写体に接触させ、非研磨時に磁石101Aの下面を中間転写体から30mm離した。
Image forming apparatus G1:
A laser printer bizhub C650 (manufactured by Konica Minolta Business Technologies, Inc.) was used after being modified to dispose the
磁石101Aを上昇させたときに中間転写体に付着した磁性粉の量は200g/m2であった。
画像形成装置G2:
bizuhub C650(コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製)に対して、ベルトクリーニング部の下流に図2に示す研磨装置100を配置する改造を行って使用した。
電磁石101:幅(中間転写体の移動方向の長さ)20mm、長さ(画像の幅方向の長さ)330mm、高さ30mmの鋼材にエナメル線からなるコイルを800本巻いた。コイルに2Aの電流供給したときに磁束密度100mTの磁束が発生した。
The amount of magnetic powder adhering to the intermediate transfer member when the
Image forming apparatus G2:
Bizhub C650 (manufactured by Konica Minolta Business Technologies Co., Ltd.) was used after being modified to dispose the
Electromagnet 101: 800 coils of enameled wire were wound on a steel material having a width (length in the moving direction of the intermediate transfer member) of 20 mm, a length (length in the width direction of the image) of 330 mm, and a height of 30 mm. When a current of 2 A was supplied to the coil, a magnetic flux with a magnetic flux density of 100 mT was generated.
電磁石101のオン時に中間転写体に付着した磁性粉の量は200g/m2であった。
実施例1:
画像形成装置G1を用い、100枚プリント毎に研磨装置を第1状態に設定し5分間研磨を実施した。
実施例2:
画像形成装置G2を用い、100枚プリント毎に研磨装置を第1状態に設定し5分間研磨を実施した。
実施例3:
実施例1の研磨に加えて、図6に示す磁性粉攪拌制御を実施した。磁性粉攪拌の実施インターバルを中間転写体が5km移動する期間とした。
実施例4:
実施例2の研磨に加えて、図5に示す磁性粉攪拌制御を実施した。磁性粉攪拌の実施インターバルを中間転写体が5km移動する期間とした。
実施例5:
画像形成装置G1を用いて、ジャム発生に対応した状態を、1000枚プリント毎にブルートナー像を未転写でベルトクリーニング部に持ち込むように制御し、ブルートナー層が持ち込まれる際に、図6に示す制御を実施した。
実施例6:
画像形成装置G2を用いて、ジャム発生に対応した状態を、1000枚プリント毎にブルートナー像を未転写でベルトクリーニング部に持ち込むように制御し、ブルートナー層が持ち込まれる際に、図6に示す制御を実施した。
比較例1:
レーザプリンタbizuhub C650を用いた。即ち、研磨装置を具備しない画像形成装置を使用した。
比較例2:画像形成装置G1を用い、研磨装置を常時第1状態に設定した。
比較例3:比較例1と同様に画像形成を行い、実施例5と同様に、1000枚プリント毎にブルートナー像を未転写でベルトクリーニング部に持ち込むように制御した。
The amount of magnetic powder adhering to the intermediate transfer member when the
Example 1:
Using the image forming apparatus G1, the polishing apparatus was set to the first state every 100 prints and polishing was performed for 5 minutes.
Example 2:
Using the image forming apparatus G2, the polishing apparatus was set to the first state every 100 prints and polishing was performed for 5 minutes.
Example 3:
In addition to the polishing of Example 1, magnetic powder stirring control shown in FIG. 6 was performed. The magnetic powder agitation interval was set to a period during which the intermediate transfer member moved 5 km.
Example 4:
In addition to the polishing in Example 2, magnetic powder stirring control shown in FIG. 5 was performed. The magnetic powder agitation interval was set to a period during which the intermediate transfer member moved 5 km.
Example 5:
Using the image forming apparatus G1, the state corresponding to the occurrence of the jam is controlled so that the blue toner image is brought into the belt cleaning unit without being transferred every 1000 prints, and when the blue toner layer is brought into FIG. The control shown was implemented.
Example 6:
The image forming apparatus G2 is used to control the state corresponding to the occurrence of the jam so that the blue toner image is not transferred to the belt cleaning unit every 1000 prints, and when the blue toner layer is brought into FIG. The control shown was implemented.
Comparative Example 1:
A laser printer bizhub C650 was used. That is, an image forming apparatus without a polishing apparatus was used.
Comparative Example 2: The polishing apparatus was always set to the first state using the image forming apparatus G1.
Comparative Example 3: An image was formed in the same manner as in Comparative Example 1, and as in Example 5, the blue toner image was controlled so that it was not transferred to the belt cleaning section every 1000 prints.
比較例4:比較例2と同様に画像形成を行い、実施例5と同様に、1000枚プリント毎にブルートナー像を未転写でベルトクリーニング部に持ち込むように制御した。
評価:
印字率10%の線画像を形成したA4サイズの記録材を用い、記録材の短辺を搬送方向とする縦通紙を行って、
50kp、100kp、200kp、400kp、800kp、1000kp時にクリーニング性能を評価した。なお、kpはキロプリント、即ち、1000枚プリントを表す。
Comparative Example 4: An image was formed in the same manner as in Comparative Example 2 and, as in Example 5, control was performed so that a blue toner image was not transferred to the belt cleaning unit every 1000 prints.
Rating:
Using an A4 size recording material on which a line image with a printing rate of 10% is formed, longitudinal paper with the short side of the recording material as the transport direction is performed,
The cleaning performance was evaluated at 50 kp, 100 kp, 200 kp, 400 kp, 800 kp, and 1000 kp. Note that kp represents kiloprints, that is, 1000 prints.
評価の手順は次のとおりである。 The evaluation procedure is as follows.
レーザプリンタbizuhub C650を用い、最高濃度のシアン画像を形成し、中間転写体から記録材に画像を転写することなく、ベルトクリーニング部にトナーを突入させ、ベルトクリーニング部を通過した中間転写体上のトナー量を反射濃度計、CM2002(ミノルタ株式会社製)を用いて測定した。 Using a laser printer bizhub C650, a cyan image with the highest density is formed, and without transferring the image from the intermediate transfer member to the recording material, toner is rushed into the belt cleaning unit, and on the intermediate transfer member that has passed through the belt cleaning unit. The toner amount was measured using a reflection densitometer, CM2002 (manufactured by Minolta Co., Ltd.).
トナー量の測定は、中間転写体に粘着テープを貼り付け、中間転写体上のトナーを粘着テープに転写した後に、粘着テープを剥離し、粘着テープの濃度を前記反射濃度計で測定することにより行った。 The toner amount is measured by attaching an adhesive tape to the intermediate transfer member, transferring the toner on the intermediate transfer member to the adhesive tape, peeling off the adhesive tape, and measuring the concentration of the adhesive tape with the reflection densitometer. went.
反射濃度計の出力が0.5Vを超えたものをクリーニング不良として、0.5Vを超えるプリント枚数を耐久枚数とした。 When the output of the reflection densitometer exceeded 0.5V, the cleaning failure was determined, and the number of printed sheets exceeding 0.5V was determined as the durable number.
クリーニング性の評価結果を図9〜14に示す。図10は図9の縦軸のスケールを、図12は図11の縦軸のスケールを、図14は図13の縦軸のスケールをそれぞれ拡大して示したものである。 The evaluation results of the cleaning property are shown in FIGS. 10 shows the scale of the vertical axis of FIG. 9, FIG. 12 shows the scale of the vertical axis of FIG. 11, and FIG. 14 shows the scale of the vertical axis of FIG.
図9における曲線CV1は実施例1のクリーニング性を示し、
図9における曲線CV2は実施例2のクリーニング性を示し、
図9における曲線CV3は比較例1のクリーニング性を示し、
図9における曲線CV4は比較例2のクリーニング性を示し、
図10における曲線CV1は実施例3のクリーニング性を示し、
図10における曲線CV2は実施例4のクリーニング性を示し、
図11における曲線CV1は実施例5のクリーニング性を示し、
図11における曲線CV2は実施例6のクリーニング性を示し、
図11における曲線CV3は比較例3のクリーニング性を示し、
図11における曲線CV4は比較例4のクリーニング性を示す。
A curve CV1 in FIG. 9 shows the cleaning property of Example 1,
Curve CV2 in FIG. 9 shows the cleaning property of Example 2,
Curve CV3 in FIG. 9 shows the cleaning property of Comparative Example 1,
Curve CV4 in FIG. 9 shows the cleaning property of Comparative Example 2,
Curve CV1 in FIG. 10 shows the cleaning property of Example 3,
Curve CV2 in FIG. 10 shows the cleaning performance of Example 4,
A curve CV1 in FIG. 11 shows the cleaning property of Example 5,
A curve CV2 in FIG. 11 shows the cleaning property of Example 6,
A curve CV3 in FIG. 11 shows the cleaning property of Comparative Example 3,
A curve CV4 in FIG. 11 shows the cleaning property of Comparative Example 4.
図9〜11から明らかなように、実施例1〜6はいずれも、初期から1200kpをとおして反射濃度計出力0.5V以下で良好なクリーニング性を示したが、比較例1〜4は1200kpに達する前にクリーニング性不良となった。 As is apparent from FIGS. 9 to 11, all of Examples 1 to 6 showed good cleaning properties at a reflection densitometer output of 0.5 V or less through 1200 kp from the initial stage, but Comparative Examples 1 to 4 had 1200 kp. The cleaning performance was poor before reaching.
70 中間転写体
100 研磨装置
101 電磁石
101A 磁石
102 磁性粉
103 容器
104 シール部材
106 磁石駆動電源部
101B、107 磁性体
108 磁石駆動モータ
200 制御部
70
Claims (7)
前記研磨装置は、
前記磁性粉、
該磁性粉を収容する容器及び、
前記磁性粉を像担持体に接触させて前記像担持体の表面を研磨する第1状態と、前記磁性粉を前記像担持体から離間させた第2状態とを設定する磁性粉移動部、
を有することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having a polishing apparatus for polishing the surface of the image carrier with an image carrier and magnetic powder,
The polishing apparatus comprises:
The magnetic powder,
A container for containing the magnetic powder; and
A magnetic powder moving unit for setting a first state in which the magnetic powder is brought into contact with the image carrier to polish the surface of the image carrier and a second state in which the magnetic powder is separated from the image carrier;
An image forming apparatus comprising:
前記像担持体を挟んで前記容器に対向して配置された永久磁石及び、
該永久磁石を前記像担持体に接近させて前記磁性粉を引きつけ、前記像担持体に接触させて前記第1状態を設定し、前記永久磁石を前記像担持体から離間さることにより前記磁性粉を前記像担持体から落下・離間させて前記第2状態を設定する磁石駆動部、
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The magnetic powder moving part is
A permanent magnet disposed opposite the container across the image carrier; and
The permanent magnet is brought close to the image carrier to attract the magnetic powder, is brought into contact with the image carrier, the first state is set, and the permanent magnet is separated from the image carrier to thereby form the magnetic powder. A magnet drive unit that sets the second state by dropping / separating the image carrier from the image carrier;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
電磁石及び、
前記像担持体に前記磁性粉を引きつけ、前記像担持体に接触させて前記第1状態を設定し、前記磁性粉を前記像担持体から離間させて前記第2状態を設定するように前記電磁石を作動させる磁石駆動電源部を、
有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The magnetic powder moving part is
Electromagnets and
The electromagnet is configured to attract the magnetic powder to the image carrier, contact the image carrier to set the first state, and separate the magnetic powder from the image carrier to set the second state. The magnet drive power supply unit that operates the
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
該制御部は、ユーザにより指示がある場合、前記像担持体の移動距離が所定値を超えた場合及び画像形成工程が終了した場合の少なくともいずれか一つに該当する場合に前記第1状態を設定するように、前記磁性粉移動部を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A control unit for controlling the magnetic powder moving unit;
The control unit sets the first state when there is an instruction from the user, when the moving distance of the image carrier exceeds a predetermined value, or when the image forming process is completed. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnetic powder moving unit is controlled so as to be set.
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