JP2014016558A - Cleaning state monitoring device, cleaning device, and program - Google Patents

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JP2014016558A JP2012155129A JP2012155129A JP2014016558A JP 2014016558 A JP2014016558 A JP 2014016558A JP 2012155129 A JP2012155129 A JP 2012155129A JP 2012155129 A JP2012155129 A JP 2012155129A JP 2014016558 A JP2014016558 A JP 2014016558A
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善郎 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately determine a state of toner removal by a cleaning blade for removing toner remaining on a toner image carrier.SOLUTION: A line sensor 54 images a blade tip part on a back surface of a cleaning blade 51 under control of a drive control part 56. An image processing part 61 processes a back surface image of the blade tip part imaged by the line sensor 54 and calculates an indication value indicating an amount of toner attached to the back surface of the cleaning blade 51. When the indication value calculated by the image processing part 61 exceeds a predetermined upper limit value, a warning determination part 62 determines that a cleaning failure has occurred and a warning is necessary, and in the case that it is determined that a warning is necessary by the warning determination part 62, a notification part 64 performs an output notifying the fact.

Description

本発明は、クリーニング状態監視装置、クリーニング装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to a cleaning state monitoring device, a cleaning device, and a program.

画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置、これらの機能を併せもった複合機など、紙などの記録材にトナーによって画像を形成する画像形成機能を備えた装置である。
このような画像形成装置では、トナーにキャリアや帯電促進剤などを混合した現像剤が用いられる。例えば、画像形成装置に備えられる現像器では、容器に収容された現像剤からトナーを現像ロールに付着させ、現像ロールの回転によりトナーを感光体ドラム上へ運んで、感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーで現像する。感光体ドラム上のトナー像は、中間転写ベルトを経て記録材に転写される。
また、画像形成装置には、感光体ドラムや中間転写ベルトといったトナー像担持体から、トナー像の転写において残留したトナーをブラシロールやクリーニングブレードにより除去するクリーニング装置が設けられている。
An image forming apparatus is an apparatus having an image forming function for forming an image with toner on a recording material such as paper, such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a multifunction machine having these functions.
In such an image forming apparatus, a developer in which a carrier, a charge accelerator or the like is mixed with toner is used. For example, in the developing device provided in the image forming apparatus, the toner is adhered to the developing roll from the developer contained in the container, and the toner is transported onto the photosensitive drum by the rotation of the developing roll, and is formed on the photosensitive drum. The electrostatic latent image is developed with toner. The toner image on the photosensitive drum is transferred to a recording material through an intermediate transfer belt.
Further, the image forming apparatus is provided with a cleaning device that removes toner remaining in the transfer of the toner image from a toner image carrier such as a photosensitive drum or an intermediate transfer belt by a brush roll or a cleaning blade.

ここで、このようなクリーニング装置に関し、以下のような発明が提案されている。
例えば、特許文献1には、感光体に基準トナーパターンを形成して感光体クリーニングブレードに入力し、感光体クリーニングブレードを通過した通過トナーを中間転写ベルトに転写して、ベルトクリーニングブレードより中間転写ベルト表面移動方向上流側、かつ、一次転写ローラよりも下流側に設けられたセンサユニットで感光体クリーニングブレードを通過した通過トナーを検知し、その検知結果に基づいて、感光体クリーニングブレードの寿命判定を行う発明が開示されている。
Here, the following invention is proposed regarding such a cleaning apparatus.
For example, in Patent Document 1, a reference toner pattern is formed on a photoconductor and input to a photoconductor cleaning blade, and the passing toner that has passed through the photoconductor cleaning blade is transferred to an intermediate transfer belt, and then transferred to the intermediate transfer belt from the belt cleaning blade. The sensor unit provided on the upstream side of the belt surface movement direction and downstream of the primary transfer roller detects the passing toner that has passed through the photosensitive member cleaning blade, and determines the life of the photosensitive member cleaning blade based on the detection result. An invention for performing is disclosed.

例えば、特許文献2には、帯電チャージャの側面(クリーニングブレードよりも感光体ドラム回転方向下流側の位置)に、クリーニングブレードの欠けの部分をすり抜けた感光体ドラム上の残留トナーを止めて蓄積させるためのフィルムを貼着し、フィルムにより蓄積されたトナーを、光学センサからなる検出センサで検出する発明が開示されている。   For example, in Patent Document 2, residual toner on the photosensitive drum that has slipped through the chipped portion of the cleaning blade is stopped and accumulated on the side surface of the charging charger (position downstream of the cleaning blade in the rotational direction of the photosensitive drum). An invention has been disclosed in which a film for attaching is adhered and toner accumulated by the film is detected by a detection sensor including an optical sensor.

例えば、特許文献3には、回転駆動する感光体ドラムと、感光体ドラム上に形成される静電潜像を二成分現像剤により顕像化する現像装置と、現像装置近傍にトナー飛散検知センサを有する画像形成装置において、トナー飛散検知センサは、現像装置側から照射した光を、現像装置近傍部材又は現像装置部材と、感光体ドラムからの反射光を受光して検知する発明が開示されている。   For example, Patent Document 3 discloses a photosensitive drum that is rotationally driven, a developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum with a two-component developer, and a toner scattering detection sensor in the vicinity of the developing device. In the image forming apparatus having the above, an invention is disclosed in which the toner scattering detection sensor detects light irradiated from the developing device side by receiving reflected light from a member near the developing device or the developing device member and the photosensitive drum. Yes.

特開2008−299009号公報JP 2008-29909 A 特開2005−221989号公報JP 2005-221989 特開2009−145786号公報JP 2009-145786 A

本発明は、クリーニングブレードによるトナー像担持体の残留トナーの除去状況について精度良く判定することが可能な技術を提案することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to propose a technique capable of accurately determining the state of removal of residual toner from a toner image carrier by a cleaning blade.

請求項1に係る本発明は、画像形成装置に設けられたトナー像担持体に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを前記トナー像担持体の表面移動方向下流側である裏面から撮像した画像に基づいて、前記クリーニングブレードの裏面に付着したトナー量を表す指標値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された指標値に基づいて、前記クリーニングブレードによるトナー除去状況について判定する判定手段と、を備えたことを特徴とするクリーニング状態監視装置である。   The present invention according to claim 1 is based on an image obtained by imaging a cleaning blade for removing toner remaining on a toner image carrier provided in an image forming apparatus from the back surface, which is downstream in the surface movement direction of the toner image carrier. Calculating means for calculating an index value representing the amount of toner adhering to the back surface of the cleaning blade; and determining means for determining the toner removal status by the cleaning blade based on the index value calculated by the calculating means; A cleaning state monitoring device.

請求項2に係る本発明は、請求項1に係る本発明において、前記トナー像担持体に対する前記クリーニングブレードの裏面側の角度を前記撮像手段による撮像前に拡げ、当該拡げた角度を前記撮像手段による撮像後に戻す角度調整手段を備えた、ことを特徴とするクリーニング状態監視装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an angle on the back side of the cleaning blade with respect to the toner image carrier is expanded before imaging by the imaging unit, and the expanded angle is the imaging unit. The cleaning state monitoring device is provided with an angle adjusting means for returning after imaging by the above.

請求項3に係る本発明は、請求項1に係る本発明において、前記トナー像担持体に対する前記クリーニングブレードの押圧力を前記撮像手段による撮像前に弱め、当該弱めた押圧力を前記撮像手段による撮像後に戻す押圧力調整手段を備えた、ことを特徴とするクリーニング状態監視装置である。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the pressing force of the cleaning blade against the toner image carrier is weakened before imaging by the imaging means, and the weakened pressing force is reduced by the imaging means. A cleaning state monitoring device comprising a pressing force adjusting means for returning after imaging.

請求項4に係る本発明は、請求項1〜請求項3に係る本発明において、前記判定手段は、予め定められたパターンのトナー像を用いて画像形成パラメータを調整又は校正する処理において撮像された前記クリーニングブレードの裏面の画像に基づいて、前記クリーニング不良について判定する、ことを特徴とするクリーニング状態監視装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention according to the first to third aspects, the determination unit is picked up in a process of adjusting or calibrating an image forming parameter using a toner image having a predetermined pattern. In addition, the cleaning state monitoring apparatus is characterized in that the cleaning failure is determined based on an image on a back surface of the cleaning blade.

請求項5に係る本発明は、請求項1〜請求項3に係る本発明において、前記判定手段は、画像領域全体に対する画像情報の割合が基準値未満の画像の画像形成処理において撮像された前記クリーニングブレードの裏面の画像に基づいて、前記クリーニング不良について判定する、ことを特徴とするクリーニング状態監視装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention according to the first to third aspects, the determination unit is an image that is captured in an image forming process of an image in which a ratio of image information to an entire image region is less than a reference value. In the cleaning state monitoring apparatus, the cleaning failure is determined based on an image on a back surface of the cleaning blade.

請求項6に係る本発明は、請求項1〜請求項5に係る本発明において、前記判定手段は、前記算出手段により算出された指標値が予め定めた上限値を上回る場合に、前記クリーニングブレードによるトナー除去が不十分な状態であるクリーニング不良と判定する、ことを特徴とするクリーニング状態監視装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, in the present invention according to the first to fifth aspects, the determination unit includes the cleaning blade when the index value calculated by the calculation unit exceeds a predetermined upper limit value. The cleaning state monitoring device is characterized in that it is determined that the cleaning failure is in a state where toner removal by the ink is insufficient.

請求項7に係る本発明は、請求項6に係る本発明において、前記判定手段によりクリーニング不良であると判定された場合に、前記トナー像担持体に対する前記クリーニングブレードの押圧力を増加させる押圧力増加手段を備えた、ことを特徴とするクリーニング状態監視装置である。   According to a seventh aspect of the present invention, in the present invention according to the sixth aspect, the pressing force for increasing the pressing force of the cleaning blade against the toner image carrier when the determination unit determines that the cleaning is defective. A cleaning state monitoring device comprising an increasing means.

請求項8に係る本発明は、請求項1〜請求項5に係る本発明において、前記算出手段により算出された指標値が予め定めた上限値を上回る場合に、前記クリーニングブレードによるトナー除去が不十分な状態であるクリーニング不良の兆候があると判定し、クリーニング不良の兆候がある場合に、前記算出手段により算出された指標値に基づいて、前記クリーニングブレードの交換時期を予測する、ことを特徴とするクリーニング状態監視装置である。   According to an eighth aspect of the present invention, in the first to fifth aspects of the present invention, when the index value calculated by the calculating means exceeds a predetermined upper limit value, toner removal by the cleaning blade is not possible. It is determined that there is a sign of poor cleaning that is in a sufficient state, and when there is a sign of poor cleaning, the replacement timing of the cleaning blade is predicted based on the index value calculated by the calculation means. The cleaning state monitoring device.

請求項9に係る本発明は、画像形成装置に設けられたトナー像担持体に残留したトナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードを前記トナー像担持体の表面移動方向下流側である裏面から撮像し、その画像データを、前記クリーニングブレードによるトナー除去状況について判定するクリーニング状態監視装置へ出力する撮像手段と、を備えたことを特徴とするクリーニング装置である。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a cleaning blade for removing the toner remaining on the toner image carrier provided in the image forming apparatus, and the cleaning blade from the back surface on the downstream side of the surface movement direction of the toner image carrier. An image pickup unit that picks up an image and outputs the image data to a cleaning state monitoring device that determines a toner removal state by the cleaning blade.

請求項10に係る本発明は、請求項9に係る本発明において、前記トナー像担持体に対して前記クリーニングブレードの裏面から風圧を与える送風手段を備えた、ことを特徴とするクリーニング装置である。   A tenth aspect of the present invention is the cleaning apparatus according to the ninth aspect of the present invention, further comprising a blowing unit that applies air pressure to the toner image carrier from the back surface of the cleaning blade. .

請求項11に係る本発明は、請求項9又は請求項10に係る本発明において、前記クリーニングブレードの裏面は導電性を有し、前記クリーニングブレードの裏面に電圧を印加する電圧印加手段を備えた、ことを特徴とするクリーニング装置である。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the present invention according to the ninth or tenth aspect, the back surface of the cleaning blade has conductivity, and voltage applying means for applying a voltage to the back surface of the cleaning blade is provided. This is a cleaning device.

請求項12に係る本発明は、請求項9〜請求項11に係る本発明において、前記クリーニングブレードの裏面は、付着したトナーを画像上で識別可能に形成された、ことを特徴とするクリーニング装置である。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the present invention according to the ninth to eleventh aspects, the back surface of the cleaning blade is formed so that the adhered toner can be identified on an image. It is.

請求項13に係る本発明は、コンピュータに、画像形成装置に設けられたトナー像担持体に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを前記トナー像担持体の表面移動方向下流側である裏面から撮像した画像に基づいて、前記クリーニングブレードの裏面に付着したトナー量を表す指標値を算出する算出機能と、前記算出機能により算出された指標値に基づいて、前記クリーニングブレードによるトナー除去状況について判定する判定機能と、を実現させるためのプログラムである。   According to a thirteenth aspect of the present invention, a cleaning blade for removing toner remaining on a toner image carrier provided in an image forming apparatus is imaged from a back surface that is downstream of the toner image carrier in the surface movement direction. A determination function for calculating an index value representing the amount of toner attached to the back surface of the cleaning blade based on the image, and a determination for determining a toner removal status by the cleaning blade based on the index value calculated by the calculation function Is a program for realizing the functions.

請求項1,9,13に係る本発明によれば、クリーニングブレードによるトナー像担持体の残留トナーの除去状況について、本発明を適用しない場合に比べて精度良く判定することができる。   According to the first, ninth, and thirteenth aspects of the present invention, it is possible to determine the removal status of the residual toner on the toner image carrier by the cleaning blade more accurately than in the case where the present invention is not applied.

請求項2,3に係る本発明によれば、クリーニングブレードにおけるブレード先端の裏面を撮像し易くなる。
請求項4,5に係る本発明によれば、クリーニングブレードの状態を把握し易いタイミングでトナー除去状況を判定することができる。
According to the second and third aspects of the present invention, it is easy to image the back surface of the blade tip of the cleaning blade.
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, it is possible to determine the toner removal status at a timing at which it is easy to grasp the state of the cleaning blade.

請求項6に係る本発明によれば、クリーニング不良の有無を判定することができる。
請求項7に係る本発明によれば、クリーニングブレードの寿命を延ばすことができる。
請求項8に係る本発明によれば、クリーニングブレードの交換時期を予測することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to determine whether there is a cleaning failure.
According to the seventh aspect of the present invention, the life of the cleaning blade can be extended.
According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to predict the replacement time of the cleaning blade.

請求項10,11に係る本発明によれば、クリーニングブレードの裏面に効果的にトナーを付着させることができる。
請求項12に係る本発明によれば、クリーニングブレードの裏面に付着したトナーを識別し易くなる。
According to the tenth and eleventh aspects of the present invention, the toner can be effectively adhered to the back surface of the cleaning blade.
According to the twelfth aspect of the present invention, it is easy to identify the toner attached to the back surface of the cleaning blade.

本発明の一実施形態に係るクリーニング装置の一部を拡大した例を示す図である。It is a figure showing an example which expanded a part of cleaning device concerning one embodiment of the present invention. クリーニング不良判定に係る機能ブロックの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the functional block which concerns on cleaning defect determination. クリーニングブレードの撮影時の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode at the time of imaging | photography of a cleaning blade. クリーニングブレードの角度調整に関わる機構の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the mechanism in connection with the angle adjustment of a cleaning blade. プロセスコントロール制御時にクリーニング不良判定を実施する場合の処理フローの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a processing flow in the case of implementing defective cleaning determination at the time of process control control. 低画像密度出力時にクリーニング不良判定を実施する場合の処理フローの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a processing flow in the case of implementing cleaning defect determination at the time of low image density output. クリーニングブレードをすり抜けたトナーの影響を低下させる仕組みを説明する図である。It is a figure explaining the mechanism which reduces the influence of the toner which slipped through the cleaning blade. クリーニング交換時期予測に係る機能ブロックの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the functional block which concerns on cleaning replacement time prediction. クリーニングブレードの裏面画像の最大画像濃度とクリーニングブレードの交換時期との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the maximum image density of the back surface image of a cleaning blade, and the replacement time of a cleaning blade. クリーニングブレード交換時期予測の処理フローの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the processing flow of cleaning blade replacement time prediction. クリーニング装置の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of a cleaning apparatus. 画像形成装置の画像形成機能に係る装置構造の例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of an apparatus structure related to an image forming function of an image forming apparatus. FIG.

本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、本発明に係るクリーニング装置が設けられる画像形成装置について説明する。
画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置、これらの機能を併せもった複合機など、紙などの記録材にトナーによって画像を形成する画像形成機能を備えた装置である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an image forming apparatus provided with a cleaning device according to the present invention will be described.
An image forming apparatus is an apparatus having an image forming function for forming an image with toner on a recording material such as paper, such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a multifunction machine having these functions.

図12には、画像形成装置の画像形成機能に係る装置構造を例示してある。
図示の画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式であり、代表的な機能部として、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kと、各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部21と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を用紙P(記録材の一例)に一括転写(二次転写)させる二次転写部22と、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着器34と、を備えている。
FIG. 12 illustrates an apparatus structure relating to an image forming function of the image forming apparatus.
The illustrated image forming apparatus is an intermediate transfer method generally called a tandem type, and as a representative functional unit, a plurality of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K in which toner images of respective color components are formed by an electrophotographic method. A primary transfer portion 21 that sequentially transfers (primary transfer) the color component toner images formed by the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K to the intermediate transfer belt 15, and a superimposition transferred on the intermediate transfer belt 15. A secondary transfer unit 22 that collectively transfers (secondary transfer) toner images onto a sheet P (an example of a recording material), and a fixing unit 34 that fixes the secondary transferred image onto the sheet P are provided.

画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの各々は、図中の矢印A方向に回転する感光体ドラム11を有する。また、感光体ドラム11の各々の周囲には、感光体ドラム11を帯電する帯電器12、感光体ドラム11上に露光ビームBmを照射して静電潜像を書き込む露光器13、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化したトナー像を形成する現像器14、感光体ドラム11上に形成された各色成分のトナー像を一次転写部21にて中間転写ベルト15に重畳転写する一次転写ロール16、といった各種の電子写真用デバイスが順次配設されている。
これらの画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に、略直線状に配置されており、中間転写ベルト15に対して接離可能に構成されている。
Each of the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K has a photosensitive drum 11 that rotates in the direction of arrow A in the drawing. Further, around each of the photosensitive drums 11, a charger 12 that charges the photosensitive drum 11, an exposure unit 13 that writes an exposure beam Bm on the photosensitive drum 11 to write an electrostatic latent image, and each color component toner And a developing unit 14 that forms a toner image in which the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 is visualized with toner, and a toner image of each color component formed on the photosensitive drum 11 is a primary transfer unit 21. Various electrophotographic devices such as a primary transfer roll 16 that is superimposed and transferred to the intermediate transfer belt 15 are sequentially arranged.
These image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are arranged substantially linearly in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the intermediate transfer belt 15. The intermediate transfer belt 15 can be contacted and separated.

また、図示の画像形成装置は、用紙搬送系として、用紙収容部から用紙Pを取り出して二次転写部22へと送り込む給紙動作を行う給紙機構部31と、二次転写部22を通過した用紙Pを定着器34側へと搬送する搬送ベルト32と、用紙Pを定着器34の入口へとガイドする定着入口ガイド33と、定着器34から排紙された用紙Pをガイドする排紙ガイド35と、排紙ガイド35によりガイドされた用紙Pを装置外部に排出する排紙ロール36と、を備えている。   The illustrated image forming apparatus passes through the secondary transfer unit 22 and the paper feed mechanism unit 31 that performs a paper feed operation of taking out the paper P from the paper storage unit and feeding it to the secondary transfer unit 22 as a paper transport system. The conveying belt 32 that conveys the sheet P to the fixing unit 34 side, the fixing inlet guide 33 that guides the sheet P to the inlet of the fixing unit 34, and the sheet discharge that guides the sheet P discharged from the fixing unit 34. A guide 35 and a paper discharge roll 36 for discharging the paper P guided by the paper discharge guide 35 to the outside of the apparatus are provided.

すなわち、給紙機構部31により用紙収容部から二次転写部20へと給紙された用紙Pは、二次転写部22にて中間転写ベルト15上のトナー像が静電転写された後、中間転写ベルト15から剥離された状態で搬送ベルト32へと搬送される。そして、搬送ベルト32により、定着器34の動作速度に合わせて、定着入口ガイド33を介して定着器34まで搬送される。定着器34に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着器34によって熱及び圧力を加える定着処理を受けることで用紙P上に定着される。その後、定着画像が形成された用紙Pは、排紙ガイド35及び排紙ロール36を介して、装置外部に設けられた排紙収容部(図示せず)へと搬送される。   That is, the paper P fed from the paper storage unit to the secondary transfer unit 20 by the paper feed mechanism unit 31 is electrostatically transferred to the toner image on the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer unit 22. The paper is transported to the transport belt 32 while being peeled from the intermediate transfer belt 15. Then, the toner is conveyed by the conveyance belt 32 to the fixing device 34 through the fixing inlet guide 33 in accordance with the operation speed of the fixing device 34. The unfixed toner image on the paper P conveyed to the fixing device 34 is fixed on the paper P by receiving a fixing process in which heat and pressure are applied by the fixing device 34. Thereafter, the paper P on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge container (not shown) provided outside the apparatus via a paper discharge guide 35 and a paper discharge roll 36.

ここで、感光体ドラム11及び中間転写ベルト15が、本発明におけるトナー像担持体に相当する。
これらのトナー像担持体には、その表面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置が配設される。図示の例では、クリーニング装置として、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するドラムクリーナ17が一次転写部21の下流側に配設されており、中間転写ベルト15上の残留トナーを除去するベルトクリーナ18が二次転写部22の下流側に配設されている。
以下では、ベルトクリーナ18を例にして本発明に係るクリーニング装置の説明を行う。なお、ドラムクリーナ17も、ベルトクリーナ18と基本的に同様な構成及び機能を持つため、その説明は省略する。
Here, the photosensitive drum 11 and the intermediate transfer belt 15 correspond to the toner image carrier in the present invention.
These toner image carriers are provided with a cleaning device for removing the toner remaining on the surface thereof. In the illustrated example, as a cleaning device, a drum cleaner 17 that removes residual toner on the photosensitive drum 11 is disposed on the downstream side of the primary transfer unit 21, and a belt that removes residual toner on the intermediate transfer belt 15. A cleaner 18 is disposed on the downstream side of the secondary transfer portion 22.
Hereinafter, the cleaning device according to the present invention will be described using the belt cleaner 18 as an example. The drum cleaner 17 also has basically the same configuration and function as the belt cleaner 18 and will not be described.

ベルトクリーナ18は、中間転写ベルト15に臨む開口が形成された箱型の筐体を有し、この筐体内に、中間転写ベルト15の表面に残留しているトナーを除去するブラシロールやクリーニングブレードといったトナー除去部材が、筐体の開口部で中間転写ベルト15に接するように設けてある。   The belt cleaner 18 has a box-shaped casing in which an opening facing the intermediate transfer belt 15 is formed, and a brush roll and a cleaning blade for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 15 in the casing. Such a toner removing member is provided so as to be in contact with the intermediate transfer belt 15 at the opening of the housing.

図1には、ベルトクリーナ18の一部を拡大した例を示してある。
図示のベルトクリーナ18は、ブレードの先端(エッジ)を中間転写ベルト15の表面移動方向(図中の矢印方向)に対向させ、且つ、中間転写ベルト15に対して若干の傾斜(数度〜10度程度)を持たせて配置した板状のクリーニングブレード51を有する。このクリーニングブレード51は、ウレタンゴムやポリウレタンゴム等を素材に用いた硬質の弾性部材であり、ブレード先端を中間転写ベルト15の表面に或る程度の圧力で押しつけた状態で保持されており、中間転写ベルト15の表面に残留しているトナーをブレード先端で掻き落とす。
FIG. 1 shows an example in which a part of the belt cleaner 18 is enlarged.
In the illustrated belt cleaner 18, the tip (edge) of the blade is opposed to the surface movement direction of the intermediate transfer belt 15 (in the direction of the arrow in the drawing), and a slight inclination (several degrees to 10 degrees) with respect to the intermediate transfer belt 15. The plate-like cleaning blade 51 is disposed with a certain degree. The cleaning blade 51 is a hard elastic member using urethane rubber, polyurethane rubber or the like as a material, and is held in a state where the blade tip is pressed against the surface of the intermediate transfer belt 15 with a certain pressure. The toner remaining on the surface of the transfer belt 15 is scraped off by the blade tip.

このようなベルトクリーナ18では、クリーニングブレード51に欠け等が生じてトナー除去性能を十分に発揮できなくなると、ベルトクリーナ18の通過後も中間転写ベルト15にトナーが残存してしまい、その結果、中間転写ベルト15のクリーニング不良となる。このクリーニング不良は、出力画像の欠陥や画質の劣化をもたらす原因となる。   In such a belt cleaner 18, if the cleaning blade 51 is chipped and the toner removal performance cannot be sufficiently exhibited, the toner remains on the intermediate transfer belt 15 even after passing through the belt cleaner 18, and as a result, The intermediate transfer belt 15 becomes defective in cleaning. This poor cleaning causes a defect in the output image and a deterioration in image quality.

ここで、中間転写ベルト15からのトナーの除去が不十分となってクリーニングブレード51の裏面側(中間転写ベルト15の表面移動方向の下流側)にトナーが回り込むと、少なくともその一部はクリーニングブレード51の裏面に付着する。
そこで、本例の画像形成装置では、クリーニングブレード51を裏面(中間転写ベルト15の表面移動方向の下流側の面)から撮像するラインセンサ54をベルトクリーナ18に設け、ラインセンサ54によって撮像されたクリーニングブレード51の裏面画像に基づいて、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着を調べるようにした。そして、クリーニングブレード51の裏面に或る程度のトナー付着が認められた場合に、クリーニング不良の発生又はその兆候があると判定し、これを画像形成装置の利用者等に報知して適切な措置(クリーニングブレード51の交換等)を促すようにした。
Here, when the removal of the toner from the intermediate transfer belt 15 is insufficient and the toner flows to the back surface side of the cleaning blade 51 (downstream side in the surface movement direction of the intermediate transfer belt 15), at least a part of the toner is transferred to the cleaning blade 51. It adheres to the back surface of 51.
Therefore, in the image forming apparatus of this example, a line sensor 54 that captures an image of the cleaning blade 51 from the back surface (a surface on the downstream side in the front surface movement direction of the intermediate transfer belt 15) is provided in the belt cleaner 18, and the image is captured by the line sensor 54. Based on the back side image of the cleaning blade 51, the toner adhesion to the back side of the cleaning blade 51 is examined. Then, when a certain amount of toner adheres to the back surface of the cleaning blade 51, it is determined that there is an occurrence or sign of cleaning failure, and this is notified to the user of the image forming apparatus and appropriate measures are taken. (Replacement of the cleaning blade 51, etc.) is prompted.

図2には、クリーニング不良判定に係る機能ブロックの例を示してある。
すなわち、本例では、ラインセンサ54が、駆動制御部56による制御の下でクリーニングブレード51の裏面におけるブレード先端部分を撮像し、画像処理部61が、ラインセンサ54により撮像されたブレード先端の裏面画像を処理してクリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量を表す指標値を算出し、警告判定部62が、画像処理部61により算出された指標値が予め定められた上限値を上回る場合に、クリーニング不良が発生しており警告が必要であると判定し、報知部64が、警告判定部62により警告が必要と判定された場合に、その旨を報知する出力(メッセージ表示、警告灯の点灯、アラーム音の発報など)を行う。
FIG. 2 shows an example of functional blocks related to cleaning failure determination.
That is, in this example, the line sensor 54 images the blade tip portion on the back surface of the cleaning blade 51 under the control of the drive control unit 56, and the image processing unit 61 captures the back surface of the blade tip imaged by the line sensor 54. When the image is processed to calculate an index value representing the amount of toner adhering to the back surface of the cleaning blade 51, and the warning determination unit 62 exceeds the predetermined upper limit value calculated by the image processing unit 61. When it is determined that a cleaning failure has occurred and a warning is necessary, and the warning unit 64 determines that a warning is required by the warning determination unit 62, an output (message display, warning light) Lighting, alarm sound, etc.).

ここで、本例では、クリーニングブレード51に付着したイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナーを画像上で識別可能なように、クリーニングブレード51の裏面をこれらの色に対してコントラストを持つ白色で形成してあり、画像処理部61では、トナー付着量を表す指標値として、裏面画像に含まれる各画素の濃度を統計処理した値(最大値、合計値、平均値など)を算出している。このような構成によれば、トナーの付着が無ければ白色なので指標値は小さいが、トナーの付着が増えるほど指標値が大きくなる。なお、クリーニングブレード51の裏面は、付着したトナーを画像上で識別可能であればよく、例えば、クリーニングブレード51の裏面をシート状発光体としてもよい。   Here, in this example, the cleaning blade 51 has a yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner that can be identified on the image. The back surface is formed of white having a contrast with respect to these colors, and the image processing unit 61 performs statistical processing on the density of each pixel included in the back image (maximum value) as an index value indicating the toner adhesion amount. , Total value, average value, etc.). According to such a configuration, the index value is small because there is no toner adhesion because it is white, but the index value increases as the toner adhesion increases. The back surface of the cleaning blade 51 may be any image as long as the attached toner can be identified on the image. For example, the back surface of the cleaning blade 51 may be a sheet-like light emitter.

また、本例では、クリーニングブレード51におけるブレード先端の裏面を適切に撮像するための工夫をしてある。
すなわち、図2に示すように、駆動制御部56による制御の下でクリーニングブレード51の角度を調整する角度調整部55を設けた。この角度調整部55は、中間転写ベルト15に対するクリーニングブレード51の裏面側の角度をラインセンサ54による撮像前に拡げ、当該拡げた角度をラインセンサ54による撮像後に戻す。
これにより、図3(a)に示すように、ラインセンサ54による撮像時にはクリーニングブレード51の傾斜が緩くなるため、クリーニングブレード51のブレード先端の裏面を撮像し易くなる。
Further, in this example, a device for appropriately imaging the back surface of the blade tip of the cleaning blade 51 is devised.
That is, as shown in FIG. 2, an angle adjustment unit 55 that adjusts the angle of the cleaning blade 51 under the control of the drive control unit 56 is provided. The angle adjustment unit 55 widens the angle on the back surface side of the cleaning blade 51 with respect to the intermediate transfer belt 15 before imaging by the line sensor 54, and returns the expanded angle after imaging by the line sensor 54.
As a result, as shown in FIG. 3A, since the inclination of the cleaning blade 51 becomes gentle during imaging by the line sensor 54, it becomes easy to image the back surface of the blade tip of the cleaning blade 51.

図4には、クリーニングブレード51の角度調整に関わる機構の例を示してある。
同図では、クリーニングブレード51を保持するブレードホルダ52を、クリーニングブレード51が中間転写ベルト15に接するブレード先端部を基点(軸)にした軸回りに移動可能に設けてある。また、ブレードホルダ52の移動を規制するガイド53を設けてあり、ブレードホルダ52はガイド53による規制の範囲内で移動する。
角度調整部55は、ラインセンサ54による撮像前に、ブレードホルダ52を基本位置から移動(破線で示す位置に移動)させてクリーニングブレード51の傾斜を緩くし、ラインセンサ54による撮像後に、ブレードホルダ52を基本位置に移動させてクリーニングブレード51の傾斜を戻す制御を行う。
なお、図4に示した機構は一例であり、他の機構によりクリーニングブレード51の角度調整を行なってもよい。
FIG. 4 shows an example of a mechanism related to the angle adjustment of the cleaning blade 51.
In the drawing, a blade holder 52 that holds a cleaning blade 51 is provided so as to be movable around an axis with a blade tip that contacts the intermediate transfer belt 15 as a base point (axis). Further, a guide 53 for restricting the movement of the blade holder 52 is provided, and the blade holder 52 moves within a range restricted by the guide 53.
The angle adjustment unit 55 moves the blade holder 52 from the basic position (moves to a position indicated by a broken line) before the image is captured by the line sensor 54 to loosen the inclination of the cleaning blade 51, and after the image is captured by the line sensor 54, Control is performed to return the inclination of the cleaning blade 51 by moving 52 to the basic position.
Note that the mechanism shown in FIG. 4 is an example, and the angle of the cleaning blade 51 may be adjusted by another mechanism.

また、角度調整部55に代えて、駆動制御部56による制御の下で中間転写ベルト15に対するクリーニングブレード51の押圧力を調整する押圧力調整部を設けてもよい。すなわち、クリーニングブレード51の押圧力をラインセンサ54による撮像前に弱め、当該弱めた押圧力をラインセンサ54による撮像後に戻すようにする。
これにより、図3(b)に示すように、ラインセンサ54による撮像時にはクリーニングブレード51のブレード先端が若干持ち上がるため、クリーニングブレード51のブレード先端の裏面を撮像し易くなる。
Further, instead of the angle adjustment unit 55, a pressing force adjustment unit that adjusts the pressing force of the cleaning blade 51 against the intermediate transfer belt 15 under the control of the drive control unit 56 may be provided. That is, the pressing force of the cleaning blade 51 is weakened before imaging by the line sensor 54, and the weakened pressing force is returned after imaging by the line sensor 54.
As a result, as shown in FIG. 3B, the blade tip of the cleaning blade 51 is slightly lifted during imaging by the line sensor 54, so that it becomes easy to image the back surface of the blade tip of the cleaning blade 51.

次に、クリーニング不良判定を実施するタイミングについて説明する。
クリーニング不良判定を実施するタイミングとしては、プロセスコントロール制御時や、低画像密度出力時などが挙げられる。
Next, the timing for performing the cleaning failure determination will be described.
Examples of the timing for performing the cleaning defect determination include process control control and low image density output.

プロセスコントロール制御時のクリーニング不良判定について説明する。
ここで、プロセスコントロール制御とは、画像形成処理の直前等のタイミングで、予め定められたパターンのトナー像を用いて画像形成に係る各種のパラメータ値を調整する処理であり、中間転写ベルト15から記録材へのトナー像の転写は行わないので、中間転写ベルト15に多量のトナーが付着した状態でベルトクリーナ18によるクリーニング(トナー除去)が行われる。このため、プロセスコントロール制御時にクリーニング不良判定を行うと、クリーニングブレード51の状態を把握し易い。
The cleaning failure determination at the time of process control control will be described.
Here, the process control control is a process of adjusting various parameter values relating to image formation using a toner image having a predetermined pattern at a timing immediately before the image forming process. Since the toner image is not transferred onto the recording material, cleaning (toner removal) is performed by the belt cleaner 18 with a large amount of toner attached to the intermediate transfer belt 15. For this reason, if the cleaning failure determination is performed during the process control control, it is easy to grasp the state of the cleaning blade 51.

図5には、プロセスコントロール制御時にクリーニング不良判定を実施する場合の処理フローの例を示してある。
本例のクリーニング装置では、まず、プロセスコントロール制御の開始か否かを判定する(ステップS11)。そして、プロセスコントロール制御が開始される場合には、駆動制御部56による制御の下で、クリーニングブレード51の角度を調整し(ステップS12)、クリーニングブレード51の裏面を撮像する(ステップS13)。
その後、画像処理部61が、クリーニングブレード51により撮像されたクリーニングブレード51の裏面画像に基づいて、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量を表す指標値を算出し、警告判定部62が、画像処理部61により算出された指標値に基づいて、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着状態(クリーニング不良か否か)を判定する(ステップS14)。
その結果、クリーニング不良と判定されなかった場合には、駆動制御部56による制御の下で、クリーニングブレード51の角度を復帰させる(ステップS15)。一方、クリーニング不良と判定された場合には、報知部64が、クリーニング不良である旨を利用者等に報知する(ステップS16)。
FIG. 5 shows an example of a processing flow in the case of performing cleaning failure determination during process control control.
In the cleaning apparatus of this example, first, it is determined whether or not the process control control is started (step S11). When the process control control is started, the angle of the cleaning blade 51 is adjusted under the control of the drive control unit 56 (step S12), and the back surface of the cleaning blade 51 is imaged (step S13).
Thereafter, the image processing unit 61 calculates an index value representing the amount of toner adhering to the back surface of the cleaning blade 51 based on the back surface image of the cleaning blade 51 captured by the cleaning blade 51, and the warning determination unit 62 Based on the index value calculated by the processing unit 61, the state of toner adhesion to the back surface of the cleaning blade 51 (whether or not the cleaning is defective) is determined (step S14).
As a result, if it is not determined that the cleaning is defective, the angle of the cleaning blade 51 is returned under the control of the drive control unit 56 (step S15). On the other hand, when it is determined that the cleaning is defective, the notification unit 64 notifies the user or the like that the cleaning is defective (step S16).

なお、予め定められたパターンのトナー像を用いて画像形成に係る各種のパラメータ値を校正するキャリブレーション処理においても、中間転写ベルト15から記録材へのトナー像の転写は行わないので、キャリブレーション時にクリーニング不良判定を行うようにしてもよい。   In the calibration process for calibrating various parameter values related to image formation using a toner image having a predetermined pattern, the toner image is not transferred from the intermediate transfer belt 15 to the recording material. Sometimes a cleaning failure determination may be performed.

低画像密度出力時のクリーニング不良判定について説明する。
ここで、画像密度とは、画像領域全体に対する画像情報の割合をいい、概ね3%以内を低画像密度とする。低密度画像としては、例えば、文字情報だけの画像などが挙げられる。このような低密度画像の出力を行うと、クリーニングブレード51のブレード先端が中間転写ベルト15に直接接触し易いため、摩擦係数が大きくなってしまい、クリーニング不良が起き易い。このため、低画像密度出力時にクリーニング不良判定を行うと、クリーニングブレード51の状態を把握し易い。
The cleaning failure determination at the time of low image density output will be described.
Here, the image density refers to the ratio of image information to the entire image area, and a low image density is approximately within 3%. Examples of the low density image include an image with only character information. When such a low-density image is output, the blade tip of the cleaning blade 51 is likely to be in direct contact with the intermediate transfer belt 15, so that the coefficient of friction is increased and cleaning failure is likely to occur. For this reason, it is easy to grasp the state of the cleaning blade 51 if the cleaning failure determination is performed at the time of low image density output.

図6には、低画像密度出力時にクリーニング不良判定を実施する場合の処理フローの例を示してある。
本例のクリーニング装置では、まず、出力画像に対するトナー消費量M(mg/枚)を計算し(ステップS21)、トナー消費量Mを基準値と比較して低画像密度か否かを判定する(ステップS22)。そして、低画像密度である場合(トナー消費量Mが基準値未満の場合)には、駆動制御部56による制御の下で、クリーニングブレード51の角度を調整し(ステップS23)、クリーニングブレード51の裏面を撮像する(ステップS24)。
その後、画像処理部61が、クリーニングブレード51により撮像されたクリーニングブレード51の裏面画像に基づいて、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量を表す指標値を算出し、警告判定部62が、画像処理部61により算出された指標値に基づいて、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着状態(クリーニング不良か否か)を判定する(ステップS25)。
その結果、クリーニング不良と判定されなかった場合には、駆動制御部56による制御の下で、クリーニングブレード51の角度を復帰させる(ステップS26)。一方、クリーニング不良と判定された場合には、報知部64が、クリーニング不良である旨を利用者等に報知する(ステップS27)。
FIG. 6 shows an example of a processing flow in the case where the cleaning failure determination is performed at the time of outputting a low image density.
In the cleaning device of this example, first, the toner consumption amount M (mg / sheet) for the output image is calculated (step S21), and the toner consumption amount M is compared with a reference value to determine whether or not the image density is low (step S21). Step S22). When the image density is low (when the toner consumption M is less than the reference value), the angle of the cleaning blade 51 is adjusted under the control of the drive control unit 56 (step S23). The back side is imaged (step S24).
Thereafter, the image processing unit 61 calculates an index value representing the amount of toner adhering to the back surface of the cleaning blade 51 based on the back surface image of the cleaning blade 51 captured by the cleaning blade 51, and the warning determination unit 62 Based on the index value calculated by the processing unit 61, the state of toner adhesion to the back surface of the cleaning blade 51 (whether or not the cleaning is defective) is determined (step S25).
As a result, if it is not determined that the cleaning is defective, the angle of the cleaning blade 51 is returned under the control of the drive control unit 56 (step S26). On the other hand, when it is determined that the cleaning is defective, the notification unit 64 notifies the user or the like that the cleaning is defective (step S27).

次に、クリーニングブレード51をすり抜けた(裏面側に回り込んだ)トナーの影響を低下させる仕組みについて説明する。
一例として、図7(a)に例示するように、中間転写ベルト15に対してその表面移動方向の下流側(クリーニングブレード51の裏面側)から風圧を与える送風機構を設ける。これにより、クリーニングブレード51をすり抜けたトナーをクリーニングブレード51の裏面に効果的に付着させることができ、後続の機能部におけるトナーの影響を低下させることができる。また、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量が増えるので、クリーニング不良についての判定精度を高めることができる。なお、このような送風機構としては、温度勾配を利用して風を起こす機構などが知られている。
Next, a mechanism for reducing the influence of the toner that has passed through the cleaning blade 51 (around the back surface side) will be described.
As an example, as illustrated in FIG. 7A, a blower mechanism is provided that applies wind pressure to the intermediate transfer belt 15 from the downstream side in the surface movement direction (the back side of the cleaning blade 51). Thereby, the toner that has passed through the cleaning blade 51 can be effectively adhered to the back surface of the cleaning blade 51, and the influence of the toner in the subsequent functional unit can be reduced. Further, since the amount of toner attached to the back surface of the cleaning blade 51 is increased, it is possible to improve the determination accuracy for the cleaning failure. As such a blower mechanism, a mechanism for generating wind using a temperature gradient is known.

また、他の例として、図7(b)に例示するように、クリーニングブレード51の裏面を導電性にし、クリーニングブレード51の裏面に電圧を印加する電圧印加機構を設ける。これにより、クリーニングブレード51をすり抜けたトナーをクリーニングブレード51の裏面に効果的に付着させることができ、後続の機能部におけるトナーの影響を低下させることができる。また、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量が増えるので、クリーニング不良についての判定精度を高めることができる。   As another example, as illustrated in FIG. 7B, a back surface of the cleaning blade 51 is made conductive, and a voltage application mechanism that applies a voltage to the back surface of the cleaning blade 51 is provided. Thereby, the toner that has passed through the cleaning blade 51 can be effectively adhered to the back surface of the cleaning blade 51, and the influence of the toner in the subsequent functional unit can be reduced. Further, since the amount of toner attached to the back surface of the cleaning blade 51 is increased, it is possible to improve the determination accuracy for the cleaning failure.

なお、中間転写ベルト15に対するクリーニングブレード51の押圧力を増加させる押圧力増加機構を設けておき、クリーニング不良であると判定された場合に、クリーニングブレード51の押圧力を増加させるようにしてもよい。これにより、中間転写ベルト15に対するクリーニングブレード51の接触位置が若干変化するので、欠陥部を避けてトナー除去を行うことができ、クリーニングブレード51の寿命を延ばす効果が得られる。   A pressing force increasing mechanism for increasing the pressing force of the cleaning blade 51 against the intermediate transfer belt 15 may be provided, and the pressing force of the cleaning blade 51 may be increased when it is determined that the cleaning is defective. . As a result, the contact position of the cleaning blade 51 with respect to the intermediate transfer belt 15 slightly changes, so that the toner can be removed while avoiding the defective portion, and the effect of extending the life of the cleaning blade 51 can be obtained.

ここで、上記の説明では、クリーニングブレード51の裏面画像に基づいて、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量を調べ、その結果に基づいてクリーニング不良が発生しているかを判定したが、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量に基づいてクリーニング不良の兆候を判定し、クリーニングブレード51の交換時期を予測するようにしてもよい。   Here, in the above description, the toner adhesion amount on the back surface of the cleaning blade 51 is examined based on the back surface image of the cleaning blade 51, and it is determined whether a cleaning failure has occurred based on the result. An indication of cleaning failure may be determined based on the amount of toner adhering to the back surface of 51, and the replacement time of the cleaning blade 51 may be predicted.

図8には、クリーニングブレード交換時期予測に係る機能ブロックの例を示してある。
すなわち、本例のクリーニング装置では、ラインセンサ54が、駆動制御部56による制御の下でクリーニングブレード51の裏面におけるブレード先端部分を撮像し、画像処理部61が、ラインセンサ54により撮像されたブレード先端の裏面画像を処理してクリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量を表す指標値を算出し、交換時期予測部63が、画像処理部61により算出された指標値が予め定められた上限値を上回る場合に、クリーニングブレード51の交換時期を予測し、報知部64が、交換時期予測部63により予測されたクリーニングブレード51の交換時期を報知する出力を行う。
FIG. 8 shows an example of functional blocks related to the cleaning blade replacement time prediction.
That is, in the cleaning apparatus of this example, the line sensor 54 images the blade tip portion on the back surface of the cleaning blade 51 under the control of the drive control unit 56, and the image processing unit 61 captures the blade imaged by the line sensor 54. An index value representing the amount of toner adhering to the back surface of the cleaning blade 51 is calculated by processing the back image at the front end, and the replacement time predicting unit 63 sets the index value calculated by the image processing unit 61 to a predetermined upper limit value. Is exceeded, the replacement time of the cleaning blade 51 is predicted, and the notification unit 64 outputs the notification of the replacement time of the cleaning blade 51 predicted by the replacement time prediction unit 63.

ここで、クリーニングブレード交換時期予測で用いる上限値は、クリーニング不良判定で用いる上限値より低い値であり、クリーニング不良の兆候が見られた段階でクリーニングブレード51の交換時期を予測する。
また、図9に示すように、クリーニングブレード51の裏面画像の最大画像濃度(クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量を表す指標値の一例)と、クリーニングブレード51の交換時期は、最大画像濃度が高いほど交換時期が近いという関係にある。そこで、本例では、クリーニングブレード51の交換時期とクリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量を表す指標値との関係を表す関係式(又は対応表)をメモリに保持しており、現時点の指標値を関係式(又は対応表)に照らしてクリーニングブレード51の交換時期の予測を行う。
Here, the upper limit value used for predicting the cleaning blade replacement time is a value lower than the upper limit value used for determining the cleaning failure, and the replacement time of the cleaning blade 51 is predicted when signs of cleaning failure are observed.
Further, as shown in FIG. 9, the maximum image density of the back image of the cleaning blade 51 (an example of an index value indicating the amount of toner attached to the back surface of the cleaning blade 51) and the replacement time of the cleaning blade 51 are the maximum image density. The higher the is, the closer the exchange time is. Therefore, in this example, a relational expression (or correspondence table) representing the relationship between the replacement timing of the cleaning blade 51 and the index value indicating the amount of toner attached to the back surface of the cleaning blade 51 is held in the memory, and the current index is stored. The replacement time of the cleaning blade 51 is predicted in light of the value in relation to the relational expression (or correspondence table).

図10には、クリーニングブレード交換時期予測の処理フローの例を示してある。
本例のクリーニング装置では、駆動制御部56による制御の下で、クリーニングブレード51の角度を調整し(ステップS31)、クリーニングブレード51の裏面を撮像する(ステップS32)。
その後、画像処理部61が、クリーニングブレード51により撮像されたクリーニングブレード51の裏面画像に基づいて、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着量を表す指標値を算出し、交換時期予測部63が、クリーニングブレード51の裏面へのトナー付着状態(クリーニング不良の兆候があるか否か)を判定する(ステップS33)。
その結果、クリーニング不良の兆候があると判定されなかった場合には、通常のプリント(画像形成)動作を行う(ステップS34)。
一方、クリーニング不良の兆候があると判定された場合には、交換時期予測部63は、クリーニングブレード51の交換時期を予測し(ステップS35)、報知部64が、予測結果の交換時期を利用者等に報知する(ステップS36)。
FIG. 10 shows an example of a processing flow for predicting the cleaning blade replacement time.
In the cleaning apparatus of this example, the angle of the cleaning blade 51 is adjusted under the control of the drive control unit 56 (step S31), and the back surface of the cleaning blade 51 is imaged (step S32).
Thereafter, the image processing unit 61 calculates an index value representing the amount of toner adhering to the back surface of the cleaning blade 51 based on the back surface image of the cleaning blade 51 imaged by the cleaning blade 51, and the replacement time prediction unit 63 The toner adhesion state on the back surface of the cleaning blade 51 (whether there is a sign of poor cleaning) is determined (step S33).
As a result, when it is not determined that there is an indication of cleaning failure, a normal print (image formation) operation is performed (step S34).
On the other hand, when it is determined that there is an indication of cleaning failure, the replacement time prediction unit 63 predicts the replacement time of the cleaning blade 51 (step S35), and the notification unit 64 determines the replacement time of the prediction result as the user. (Step S36).

ここで、以上の説明では、ラインセンサ54により、クリーニングブレード51におけるブレード先端の裏面画像を撮像するが、このような構成に限定するものではなく、クリーニングブレード51におけるブレード先端の裏面画像を得られる構成であればよい。
すなわち、例えば、図11に示すように、クリーニングブレード51におけるブレード先端の一部を撮像するカメラ54’をクリーニングブレード51の幅方向に移動可能に設け、このカメラ54’を移動(クリーニングブレード51の幅方向に走査)させながら撮像することで、クリーニングブレード51の幅方向の全体を収めたブレード先端の裏面画像を得るようにしてもよい。
Here, in the above description, the line sensor 54 captures the back surface image of the blade tip of the cleaning blade 51. However, the present invention is not limited to this configuration, and the back surface image of the blade tip of the cleaning blade 51 can be obtained. Any configuration may be used.
That is, for example, as shown in FIG. 11, a camera 54 ′ for imaging a part of the blade tip of the cleaning blade 51 is provided so as to be movable in the width direction of the cleaning blade 51, and the camera 54 ′ is moved (of the cleaning blade 51). By capturing an image while scanning in the width direction, a back surface image of the blade tip including the entire width of the cleaning blade 51 may be obtained.

また、例えば、カメラ54’に代えて、レーザ発光器及びスポットセンサをクリーニングブレード51の幅方向に移動可能に設け、レーザ発光器及びスポットセンサを移動(クリーニングブレード51の幅方向に走査)させながら、レーザ発光器により発光されたレーザ光のクリーニングブレード51による反射をスポットセンサで検知して画素値に変換することで、クリーニングブレード51の幅方向の全体を収めたブレード先端の裏面画像を得るようにしてもよい。
また、例えば、クリーニングブレード51全体の裏面画像を撮像するカメラを設ける構成としてもよい。
Further, for example, instead of the camera 54 ′, a laser emitter and a spot sensor are provided so as to be movable in the width direction of the cleaning blade 51, and the laser emitter and the spot sensor are moved (scanned in the width direction of the cleaning blade 51). The reflection of the laser beam emitted from the laser emitter by the cleaning blade 51 is detected by a spot sensor and converted into a pixel value, thereby obtaining a back image of the blade tip containing the entire cleaning blade 51 in the width direction. It may be.
Further, for example, a configuration may be provided in which a camera that captures a back image of the entire cleaning blade 51 is provided.

ここで、本例の画像形成装置には、各種演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)、CPUの作業領域となるRAM(Random Access Memory)や基本的な制御プログラムなどを記録したROM(Read Only Memory)等の主記憶装置、各種のプログラムやデータを記憶するHDD(Hard Disk Drive)等の補助記憶装置、各種の情報を表示出力するための表示装置及び操作者により入力操作に用いられる操作ボタンやタッチパネル等の入力機器とのインタフェースである入出力I/F、他の装置との間で有線又は無線により通信を行うインタフェースである通信I/F、といったハードウェア資源を備えたコンピュータが設けられている。   Here, in the image forming apparatus of this example, a CPU (Central Processing Unit) that performs various arithmetic processes, a RAM (Random Access Memory) that is a work area of the CPU, a ROM (Read Only) that records a basic control program, and the like. Memory) and other main storage devices, HDD (Hard Disk Drive) and other auxiliary storage devices for storing various programs and data, display devices for displaying and outputting various information, and operation buttons used for input operations by the operator And a computer having hardware resources such as an input / output I / F that is an interface with an input device such as a touch panel and a communication I / F that is an interface for performing wired or wireless communication with other devices. ing.

そして、本発明に係るプログラムを補助記憶装置等から読み出してRAMに展開し、これをCPUにより実行させることで、本発明に係るクリーニング状態監視装置の機能を画像形成装置のコンピュータ上に実現している。
すなわち、例えば、本発明に係る算出手段の機能を画像処理部61により実現し、本発明に係る判定手段の機能を警告判定部62又は交換時期予測部63により実現している。
Then, the program according to the present invention is read from the auxiliary storage device or the like, loaded into the RAM, and executed by the CPU, thereby realizing the function of the cleaning state monitoring device according to the present invention on the computer of the image forming apparatus. Yes.
That is, for example, the function of the calculation unit according to the present invention is realized by the image processing unit 61, and the function of the determination unit according to the present invention is realized by the warning determination unit 62 or the replacement time prediction unit 63.

ここで、本発明に係るプログラムは、例えば、当該プログラムを記憶したCD−ROM等の外部記憶媒体から読み込む形式や、通信網等を介して受信する形式などにより、画像形成装置のコンピュータに設定される。
なお、本例のようなソフトウェア構成により各機能部を実現する態様に限られず、各機能部を専用のハードウェアモジュールで実現するようにしてもよい。
Here, the program according to the present invention is set in the computer of the image forming apparatus, for example, by a format read from an external storage medium such as a CD-ROM storing the program or a format received via a communication network. The
Note that the present invention is not limited to a mode in which each functional unit is realized by a software configuration as in this example, and each functional unit may be realized by a dedicated hardware module.

また、本例では、画像形成装置自身がクリーニング状態監視装置の機能を有しているが、画像形成装置と通信可能に接続された監視サーバ等の外部装置にクリーニング状態監視装置の機能部を設け、外部装置が、画像形成装置からクリーニングブレード51の裏面画像を取得してクリーニング状態について判定するようにしてもよい。   In this example, the image forming apparatus itself has the function of the cleaning state monitoring device. However, the function unit of the cleaning state monitoring device is provided in an external device such as a monitoring server connected to be communicable with the image forming device. The external apparatus may acquire the back image of the cleaning blade 51 from the image forming apparatus and determine the cleaning state.

51:クリーニングブレード、 52:ブレードホルダ、 53:ガイド、 54:ラインセンサ、 55:角度調整部、 56:駆動制御部、 61:画像処理部、 62:警告判定部、 63:交換時期予測部、 64:報知部   51: Cleaning blade 52: Blade holder 53: Guide 54: Line sensor 55: Angle adjustment unit 56: Drive control unit 61: Image processing unit 62: Warning determination unit 63: Replacement time prediction unit 64: Notification unit

Claims (13)

画像形成装置に設けられたトナー像担持体に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを前記トナー像担持体の表面移動方向下流側である裏面から撮像した画像に基づいて、前記クリーニングブレードの裏面に付着したトナー量を表す指標値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された指標値に基づいて、前記クリーニングブレードによるトナー除去状況について判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とするクリーニング状態監視装置。
A cleaning blade that removes toner remaining on the toner image carrier provided in the image forming apparatus is attached to the back surface of the cleaning blade based on an image taken from the back surface that is downstream in the moving direction of the surface of the toner image carrier. Calculating means for calculating an index value representing the amount of toner applied;
Determination means for determining the toner removal status by the cleaning blade based on the index value calculated by the calculation means;
A cleaning state monitoring device comprising:
前記トナー像担持体に対する前記クリーニングブレードの裏面側の角度を前記撮像手段による撮像前に拡げ、当該拡げた角度を前記撮像手段による撮像後に戻す角度調整手段を備えた、
ことを特徴とする請求項1に記載のクリーニング状態監視装置。
An angle adjustment unit that widens the angle of the back side of the cleaning blade with respect to the toner image carrier before imaging by the imaging unit, and returns the expanded angle after imaging by the imaging unit;
The cleaning state monitoring apparatus according to claim 1.
前記トナー像担持体に対する前記クリーニングブレードの押圧力を前記撮像手段による撮像前に弱め、当該弱めた押圧力を前記撮像手段による撮像後に戻す押圧力調整手段を備えた、
ことを特徴とする請求項1に記載のクリーニング状態監視装置。
A pressing force adjusting unit that weakens the pressing force of the cleaning blade against the toner image carrier before imaging by the imaging unit and returns the weakened pressing force after imaging by the imaging unit;
The cleaning state monitoring apparatus according to claim 1.
前記判定手段は、予め定められたパターンのトナー像を用いて画像形成パラメータを調整又は校正する処理において撮像された前記クリーニングブレードの裏面の画像に基づいて、前記クリーニング不良について判定する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のクリーニング状態監視装置。
The determination unit determines the cleaning failure based on an image of a back surface of the cleaning blade captured in a process of adjusting or calibrating an image forming parameter using a toner image having a predetermined pattern.
The cleaning state monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the cleaning state monitoring apparatus is configured as described above.
前記判定手段は、画像領域全体に対する画像情報の割合が基準値未満の画像の画像形成処理において撮像された前記クリーニングブレードの裏面の画像に基づいて、前記クリーニング不良について判定する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のクリーニング状態監視装置。
The determination unit determines the cleaning failure based on an image of a back surface of the cleaning blade captured in an image forming process of an image in which a ratio of image information to an entire image area is less than a reference value.
The cleaning state monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the cleaning state monitoring apparatus is configured as described above.
前記判定手段は、前記算出手段により算出された指標値が予め定めた上限値を上回る場合に、前記クリーニングブレードによるトナー除去が不十分な状態であるクリーニング不良と判定する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のクリーニング状態監視装置。
The determination unit determines that the cleaning failure is in a state where toner removal by the cleaning blade is insufficient when the index value calculated by the calculation unit exceeds a predetermined upper limit value.
The cleaning state monitoring apparatus according to claim 1, wherein the cleaning state monitoring apparatus is a cleaning state monitoring apparatus.
前記判定手段によりクリーニング不良であると判定された場合に、前記トナー像担持体に対する前記クリーニングブレードの押圧力を増加させる押圧力増加手段を備えた、
ことを特徴とする請求項6に記載のクリーニング状態監視装置。
A pressing force increasing means for increasing the pressing force of the cleaning blade against the toner image carrier when the determining means determines that the cleaning is defective;
The cleaning state monitoring apparatus according to claim 6.
前記判定手段は、前記算出手段により算出された指標値が予め定めた上限値を上回る場合に、前記クリーニングブレードによるトナー除去が不十分な状態であるクリーニング不良の兆候があると判定し、クリーニング不良の兆候がある場合に、前記算出手段により算出された指標値に基づいて、前記クリーニングブレードの交換時期を予測する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のクリーニング状態監視装置。
The determination unit determines that there is an indication of a cleaning failure in which toner removal by the cleaning blade is insufficient when the index value calculated by the calculation unit exceeds a predetermined upper limit value. When there is a sign of, predicting the replacement time of the cleaning blade based on the index value calculated by the calculation means,
The cleaning state monitoring apparatus according to claim 1, wherein the cleaning state monitoring apparatus is a cleaning state monitoring apparatus.
画像形成装置に設けられたトナー像担持体に残留したトナーを除去するクリーニングブレードと、
前記クリーニングブレードを前記トナー像担持体の表面移動方向下流側である裏面から撮像し、その画像データを、前記クリーニングブレードによるトナー除去状況について判定するクリーニング状態監視装置へ出力する撮像手段と、
を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
A cleaning blade for removing toner remaining on the toner image carrier provided in the image forming apparatus;
Imaging means for imaging the cleaning blade from the back surface, which is the downstream side of the toner image carrier in the surface movement direction, and outputting the image data to a cleaning state monitoring device that determines toner removal status by the cleaning blade;
A cleaning device comprising:
前記トナー像担持体に対して前記クリーニングブレードの裏面から風圧を与える送風手段を備えた、
ことを特徴とする請求項9に記載のクリーニング装置。
Blower means for applying a wind pressure from the back surface of the cleaning blade to the toner image carrier,
The cleaning device according to claim 9.
前記クリーニングブレードの裏面は導電性を有し、
前記クリーニングブレードの裏面に電圧を印加する電圧印加手段を備えた、
ことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のクリーニング装置。
The back surface of the cleaning blade has conductivity,
A voltage applying means for applying a voltage to the back surface of the cleaning blade;
The cleaning device according to claim 9 or 10, wherein
前記クリーニングブレードの裏面は、付着したトナーを画像上で識別可能に形成された、
ことを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載のクリーニング装置。
The rear surface of the cleaning blade is formed so that the adhered toner can be identified on the image.
The cleaning device according to claim 9, wherein the cleaning device is a liquid crystal display device.
コンピュータに、
画像形成装置に設けられたトナー像担持体に残留したトナーを除去するクリーニングブレードを前記トナー像担持体の表面移動方向下流側である裏面から撮像した画像に基づいて、前記クリーニングブレードの裏面に付着したトナー量を表す指標値を算出する算出機能と、
前記算出機能により算出された指標値に基づいて、前記クリーニングブレードによるトナー除去状況について判定する判定機能と、
を実現させるためのプログラム。
On the computer,
A cleaning blade that removes toner remaining on the toner image carrier provided in the image forming apparatus is attached to the back surface of the cleaning blade based on an image taken from the back surface that is downstream in the moving direction of the surface of the toner image carrier. A calculation function for calculating an index value representing the amount of toner used,
A determination function for determining the toner removal status by the cleaning blade based on the index value calculated by the calculation function;
A program to realize
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114441543A (en) * 2022-02-22 2022-05-06 江苏新亚勘测设计有限公司 Real-time monitoring device for building state

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