JP2014041204A - Image forming device and image forming system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体に付着した残留物をブレードによって除去する画像形成装置および画像形成システムに関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming system that remove a residue adhered to an image carrier with a blade.
従来、電子写真方式の画像形成装置は、光導電性感光体等の回転可能な像担持体の表面に画像情報に対応した潜像を形成し、その潜像をトナー像(現像剤像)として現像し、紙等の記録媒体に転写した後に定着させ、画像形成物として出力する。転写後の像担持体は、表面に付着している転写残トナーや紙粉等の残留物がクリーニング装置によって除去され、繰り返し画像形成に使用される。クリーニング装置としては、クリーニング部材に、たとえば弾性体ブレード(クリーニングブレード)を用い、このクリーニングブレードを像担持体の回転方向に対向して当接させたブレードクリーニング方式を採用したものが汎用されている。記録媒体にトナー像が転写された後、像担持体表面は像担持体の回転に応じてクリーニングブレードのエッジ部で拭掃され、表面の残留物が掻き取られる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus forms a latent image corresponding to image information on the surface of a rotatable image carrier such as a photoconductive photoreceptor, and uses the latent image as a toner image (developer image). It is developed, transferred to a recording medium such as paper, fixed and output as an image formed product. The image carrier after the transfer is used for repeated image formation by removing residues such as transfer residual toner and paper powder adhering to the surface by a cleaning device. As a cleaning device, for example, an elastic blade (cleaning blade) is used as a cleaning member, and a blade cleaning system in which the cleaning blade is brought into contact with the rotation direction of the image carrier is generally used. . After the toner image is transferred to the recording medium, the surface of the image carrier is wiped by the edge of the cleaning blade according to the rotation of the image carrier, and the surface residue is scraped off.
しかし、このようなクリーニング装置では、供給されるトナー量が少ない場合には、像担持体表面とクリーニングブレードのエッジ部との摺動摩擦に起因して、クリーニングブレードの先端部にめくれが生じる可能性がある。 However, in such a cleaning device, when the amount of supplied toner is small, the tip of the cleaning blade may be turned up due to sliding friction between the surface of the image carrier and the edge of the cleaning blade. There is.
これに対処するために、像担持体表面とクリーニングブレードの圧接部に、トナー等の現像剤を潤滑剤として像担持体表面に付着させて供給するものが提案されている。さらにトナー等の現像剤の供給を、クリーニングブレードの歪が一定以上になったときに行なうものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to cope with this, there has been proposed an apparatus in which a developer such as toner adheres to the surface of the image carrier as a lubricant and is supplied to the pressure contact portion between the surface of the image carrier and the cleaning blade. Further, there has been proposed a method in which a developer such as toner is supplied when the distortion of the cleaning blade exceeds a certain level (for example, see Patent Document 1).
しかし、上記従来の画像形成装置では、クリーニングブレードに供給する現像剤の量を最適化できず、必要以上の量の現像剤を供給してしまう可能性があった。 However, in the conventional image forming apparatus, the amount of developer supplied to the cleaning blade cannot be optimized, and there is a possibility that an unnecessarily large amount of developer is supplied.
本発明は、クリーニング手段に供給する現像剤量を適切に決定できるようにし、ブレードのめくれを防ぐために現像剤が必要以上に消費されないようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to appropriately determine the amount of developer supplied to the cleaning means, and to prevent the developer from being consumed more than necessary in order to prevent the blade from turning up.
上記目的を達成するため、請求項1記載の画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する形成手段と、現像剤を用いて、前記形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上の現像剤像を転写材に転写する転写手段と、前記転写手段によって前記像担持体上の現像剤像を転写材に転写した後に当該像担持体上に残留した残留物を、当該像担持体に当接させたブレードによって除去するクリーニング手段と、前記像担持体の回転負荷を計測する計測手段と、前記現像剤を前記クリーニング手段に供給するために、前記形成手段および前記転写手段を制御する制御手段と、前記制御手段が前記形成手段と前記転写手段を制御することによって複数の異なる現像剤量を前記クリーニング手段に供給した後の前記計測手段の計測結果に基づき、前記クリーニング手段に供給する現像剤量を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to
また、請求項5記載の画像形成システムは、複数の画像形成装置と、当該複数の画像形成装置のそれぞれと情報のやり取りを行うことができるコンピュータとからなる画像形成システムであって、前記コンピュータは、前記複数の画像形成装置のうちの少なくとも一部に検証情報を送信し、これに応じて当該画像形成装置が送信した検証結果を受信し、受信した検証結果に基づいて画像形成関連条件を算出し、算出した画像形成関連条件を、当該画像形成装置を含む前記複数の画像形成装置に送信し、前記複数の画像形成装置はそれぞれ、前記コンピュータから受信した画像形成関連条件に基づいて画像形成を行うことを特徴とする。
The image forming system according to
本発明によれば、クリーニング手段に供給する現像剤量を適切に決定でき、ブレードのめくれを防ぐために必要以上に多くの量の現像剤が消費されないようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately determine the amount of developer to be supplied to the cleaning means, and it is possible to prevent an excessive amount of developer from being consumed in order to prevent the blade from turning up.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to the first embodiment.
同図に示すように、この画像形成装置は、回転する像担持体である感光ドラム1を囲むように上から向かって時計回りに配置された帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置6、分離装置7、クリーニング装置9および画像形成前露光装置10を備えている。また、感光ドラム1を回転させる駆動モータM1には、回転負荷(駆動トルク)を計測するトルク測定器111が接続されている。
As shown in the figure, this image forming apparatus includes a
画像読取装置102によって読み取られた画像情報は、本体制御装置101に供給される。本体制御装置101は、CPU(central processing unit)、ROM(read only memory)及びRAM(random access memory)を含む。本体制御装置101は、供給された画像情報を画像処理装置103に出力する。画像処理装置103は、入力された画像情報に各種画像処理を施し、レーザ制御装置107に出力する。レーザ制御装置107は、画像処理後の画像情報に応じてレーザ駆動回路108を制御する。レーザ駆動回路108は、露光装置3に、感光ドラム1に向けて画像処理後の画像情報に対応したレーザを照射させる。感光ドラム1は図1中の矢印R1方向に回転しているので、帯電装置2によって、その表面全体がマイナスに帯電されている。このため感光ドラム1上には、露光装置3からのレーザの照射に応じた静電潜像が形成される。なお、帯電装置2への電流の供給は、一次電流発生装置106によってなされる。
Image information read by the
本実施の形態では、現像方式として、公知の反転現像方式を採用している。現像装置4には現像剤としてマイナスに帯電したトナーが内包されている。現像装置4は、静電潜像をトナー像(現像剤像)に現像する。現像ローラ(現像スリーブ)4aは、現像剤であるトナーを担持する現像剤担持体であり、担持したトナーを感光ドラム1に付着させる。そして、現像ローラ4aは、モータ(図示せず)により図中の矢印R2方向に所定の速度で回転駆動される。また現像ローラ4aには、現像バイアス発生装置109によって所定の現像バイアスが印加される。
In the present embodiment, a known reversal development method is adopted as the development method. The developing
紙などの転写材Sは、レジストローラ5によって感光ドラム1へ搬送される。コロナ帯電器を用いた転写装置6は、感光ドラム1上のトナー像を転写材S上に転写する。さらに転写材Sは、分離帯電器7によって感光ドラム1から分離され、搬送ベルト8によって定着装置11に搬送され、定着装置11によって画像が定着された後、画像形成装置の外へ排出される。なお、転写装置6への電流の供給は、転写電流発生装置110によってなされる。
The transfer material S such as paper is conveyed to the
転写材Sが分離された後の感光ドラム1の表面には、転写残トナーや紙粉等の残留物が付着しているが、次の画像形成のためにクリーニング装置9によって除去される。クリーニング装置9は、クリーニングブレード9aおよびクリーニング容器9bからなり、クリーニングブレード9aが感光ドラム1の表面を清掃する。クリーニングブレード9aは、たとえばウレタンゴム等の弾性体製の弾性体ブレードである。
Residues such as transfer residual toner and paper dust adhere to the surface of the
図2は、クリーニング装置9側から感光ドラム1を見た場合の斜視図である。同図に示すように、クリーニングブレード9aは、感光ドラム1の回転軸方向Xに沿って、ブレード端面のエッジ部分を感光ドラム1の表面と対向して配置され、感光ドラム1と所定領域で当接したニップ部(クリーニング部)を形成している。回転している感光ドラム1の表面は、クリーニングブレード9aのエッジ部で拭掃され、その表面上(像担持体上)の残留物が掻き取られる。掻き取られた残留物は、クリーニング容器9bの底部に落ち、排出スクリュー(図示せず)により、クリーニング容器9b内から外部の回収トナー容器(図示せず)に排出される。
FIG. 2 is a perspective view when the
感光ドラム1は、モータM1(図1参照)により回転軸Xを介して駆動される。図1に戻り、モータM1には、トルク測定器111が接続されている。トルク測定器111は、モータM1に流れる駆動電流に基づいて駆動トルクを測定する。
The
画像形成時に感光ドラム1に供給されるトナー量が少ない場合、感光ドラム1の表面とクリーニングブレード9aとの摺動摩擦に起因して、クリーニングブレード9aの先端部がめくれる可能性が生じる。この摺動摩擦を低減させるために本実施の形態では、感光ドラム1の表面とクリーニングブレード9aとのニップ部に、潤滑剤として現像剤であるトナーを感光ドラム1の表面に付着させて供給する。このとき、感光ドラム1上にはベタ画像が形成される。感光ドラム1上のベタ画像は、帯電装置2によって帯電された感光ドラム1上の感光ドラムの回転軸方向における全画像形成領域を露光装置3によって露光し、露光後の静電潜像に現像装置4によってトナー像を作成することで、形成される。
When the amount of toner supplied to the
その後、転写材Sを搬送せず、かつ転写装置6および分離装置7にバイアスをかけずに感光ドラム1を回転させることで、クリーニング装置9のニップ部にトナー像を搬送し、これによって、トナーを供給する。クリーニング装置9に供給されるトナー量(現像剤量)は、後述する方法によって決定される。そして、決定されたトナーの量に基づき、感光ドラム1上に形成されるベタ画像の画像領域のサイズ、すなわち、感光ドラム1の回転方向の長さが決定される。つまり、露光装置3の露光を制御し、べた画像を形成するために露光装置3が感光ドラム1上を露光する領域を調整する。
Thereafter, the toner image is conveyed to the nip portion of the
なお本実施の形態では、決定されるトナー量は作像1枚当たりで定義されている。また本実施の形態では、このベタ画像のトナー像のクリーニング装置9への供給は、通常の作像動作後の後回転時に行われる。よって、このベタ画像によるクリーニング装置9へ供給するトナー量は、通常の作像動作によってクリーニング装置9へ供給されたトナーの量での不足分となる。よって、通常の作像動作における作像枚数によっても、後回転時にクリーニング装置9へ供給されたトナーの量が異なる。
In the present embodiment, the determined toner amount is defined for each image forming sheet. In the present embodiment, the toner image of the solid image is supplied to the
以上のように構成された画像形成装置が実行する制御処理を、図3〜図7を参照して詳細に説明する。 A control process executed by the image forming apparatus configured as described above will be described in detail with reference to FIGS.
図3は、本実施の形態の画像形成装置、特に本体制御装置101が実行するトナー供給量決定処理の手順を示すフローチャートである。本トナー供給量決定処理は、クリーニング装置9の状態に適した、クリーニング装置9へのトナー供給量を決定するものである。本トナー供給量決定処理は、ユーザが操作部104から開始を指示することに応じて開始される。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of toner supply amount determination processing executed by the image forming apparatus according to the present embodiment, particularly, the main
本トナー供給量決定処理が開始されると、本体制御装置101は、通常作像後に現像装置4からクリーニング装置9へ供給するトナー量(以下「トナー供給量」という)gnを設定する(ステップS1)。このトナー供給量gnは、n回目に対応した量でありあらかじめ定められた量である。ステップS1〜S7の処理は所定回数繰り返される。以下、繰り返した回数をn(1≦n≦所定回数)で表現する。
When the toner supply amount determination process is started, the main
トナー供給量gnを設定した後、本体制御装置101は、画像処理装置103に対して通常作像を指示する(ステップS2)。
After setting the toner supply amount gn, the main
通常作像時にトルク測定器111は、モータM1に流れる駆動電流に基づいて駆動トルクを計測し、この駆動トルク測定値を計測結果として本体制御装置101に送信する。本体制御装置101は、この駆動トルク測定値を受信し、たとえば上記RAMに記憶する(ステップS3)。
During normal image formation, the torque measuring device 111 measures the driving torque based on the driving current flowing through the motor M1, and transmits the measured driving torque value to the main
また画像印字率測定装置105は、この通常作像時の画像印字率を計測し、測定した画像印字率を画像処理装置103に送信する。本体制御装置101は、画像処理装置103からその画像印字率を読み出して、上記RAMに記憶する(ステップS4)。画像印字率は、画像処理装置103から出力される画像処理された画像データに基づいて求められる値であり、トナーを使用して画像を形成する画像領域に応じた値である。
Further, the image printing
次に、本体制御装置101は、通常作像後の後回転時に、設定した量gnのトナーを供給するように現像装置4を制御する(ステップS5)。この結果、設定された量gnのトナーが現像装置4からクリーニング装置9に供給される。
Next, the main
次に、本体制御装置101は、設定されたトナー供給量gnでの作像枚数が所定の枚数X(トナー供給量切替のターゲット枚数)を超えたかどうかを判定する(ステップS6)。ステップS6の判定の結果、作像枚数が、トナー供給量切替のターゲット枚数X以下の場合には、本体制御装置101は、処理をステップS2に戻して、ステップS2〜S5の処理を繰り返す。一方、作像枚数が、トナー供給量切替のターゲット枚数Xを超えた場合には、本体制御装置101は、処理をステップS7に進める。即ち、次の後回転時にクリーニング装置9aへのトナー供給が行なわれた後、ステップS1においてトナー供給量を設定した直後から直前の通常作像終了時までにクリーニング装置9に供給された総トナー量Knと駆動トルク変化量Tnを算出する。ただし“n”は、トナー供給量の設定回数を示している。
Next, the main
トナー供給量gnを設定したときに、クリーニング装置9に供給された総トナー量Knは、次式(1)によって算出される。
When the toner supply amount gn is set, the total toner amount Kn supplied to the
Kn={gn+Dn×U×(1−R)}×Nn …(1)
ここで、Dnは、本体制御装置101のRAMに記憶された画像印字率から算出される通常作像時の平均印字率であり、Uは、単位画像印字率当たりのトナー消費量である。また、Rは、あらかじめ求められている感光ドラム1上のトナー量が転写材Sに転写される転写効率であり、Nnは、トナー供給量g1を設定したときから直前の通常作像終了時までの作像枚数である。
Kn = {gn + Dn × U × (1-R)} × Nn (1)
Here, Dn is an average printing rate at the time of normal image formation calculated from the image printing rate stored in the RAM of the main
また駆動トルク変化量Tnは、トナー供給量gnを設定した直後にトルク測定器111によって測定された駆動トルク測定値から、直前の通常作像終了時にトルク測定器111によって測定された駆動トルク測定値までの変化量を算出することによって得られる。2つの駆動トルク測定値は、いずれも測定後、RAMに記憶されたものである。 The drive torque change amount Tn is a drive torque measurement value measured by the torque measurement device 111 at the end of the previous normal image formation from a drive torque measurement value measured by the torque measurement device 111 immediately after setting the toner supply amount gn. It is obtained by calculating the amount of change up to. The two drive torque measurement values are both stored in the RAM after measurement.
さらに本体制御装置101は、上記総トナー量Knおよび駆動トルク変化量Tnに基づいて、作像1枚当たりのトナー供給量“Kn/Nn”と作像1枚当たりの駆動トルク変化量“T1/Nn”を算出し、RAMに記憶する。
Further, the main
本実施の形態では、トナー供給量および駆動トルク変化量として作像1枚当たりの値を求めたが、1枚以外の所定の作像枚数当たりの値を求めてもかまわない。なお、以下、「作像1枚当たり」を、単に、「1枚当たり」と略記する。 In this embodiment, the value per image formation is obtained as the toner supply amount and the drive torque change amount, but values per predetermined image formation number other than one image may be obtained. Hereinafter, “per image formation” is simply abbreviated as “per image”.
次に、本体制御装置101は、トナー供給量の設定回数が所定の回数Y(本実施の形態では、5回)を超えたかどうかを判定する(ステップS8)。この判定の結果、トナー供給量の設定回数nが、所定の回数Y以下の場合には、本体制御装置101は、処理をステップS1に戻し、ステップS1〜S7の処理を繰り返す。
Next, the main
この場合、ステップS1において、本体制御装置101は、トナー供給量の設定回数に応じて現像装置4からクリーニング装置9へ供給される新たなトナー供給量を設定する。トナー供給量の設定回数nが、たとえば3回目の場合には、新たなトナー供給量として“g3”が設定される。本体制御装置101は、このトナー供給量g3についても同様に、新たな総トナー供給量K3と新たな駆動トルク変化量T3を算出し、1枚当たりのトナー供給量“K3/N3”と1枚当たりの駆動トルク変化量“T3/N3”を算出し、RAMに記憶する。
In this case, in step S <b> 1, the main
一方、ステップS8の判定の結果、トナー供給量の設定回数nが、所定の回数Yを超えた場合には、本体制御装置101は、処理をステップS9に進める。即ち、トナー供給量の設定回数ごとの1枚当たりのトナー供給量“Kn/Nn”と1枚当たりの駆動トルク変化量“Tn/Nn”からトナー供給量の最小値を決定し(ステップS9)、本トナー供給量決定処理を終了する。
On the other hand, as a result of the determination in step S8, when the set number n of toner supply amounts exceeds the predetermined number Y, the main
トナー供給量の最小値とは、クリーニング装置9のクリーニングブレードがめくれないようにするために、作像時にクリーニング装置9に供給する必要があるトナー供給量である。トナー供給量をn回変えて求めた、トナー供給量の設定回数ごとの1枚当たりのトナー供給量“Kn/Nn”と1枚当たりの駆動トルク変化量“Tn/Nn”を用いて、1枚当たりのトナー供給量と1枚当たりの駆動トルク変化量との関係を求めることができる。そして、1枚当たりのトナー供給量と1枚当たりの駆動トルク変化量との関係から、クリーニングブレードの状態に適した作像時にクリーニング装置9に供給する必要があるトナー供給量を求めることができる。
The minimum value of the toner supply amount is a toner supply amount that needs to be supplied to the
図4は、トナー供給量の設定値を5回変更して、上記図3のトナー供給量決定処理を実行したときの結果の一例を示す図である。図示例では、上記式(1)の“U”、つまり単位画像印字率(1%)当たりのトナー消費量を“6mg”とし、“R”、つまり転写効率を“98%”とする。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a result when the toner supply amount setting process of FIG. 3 is executed by changing the set value of the toner supply amount five times. In the illustrated example, “U” in the above formula (1), that is, toner consumption per unit image printing rate (1%) is set to “6 mg”, and “R”, that is, transfer efficiency is set to “98%”.
そして、“N1〜N5”、つまり作像枚数を“100枚”とする。ここで、“N1”を“100枚”(本実施の形態では、“N2”〜“N5”も同様に“100枚”)としたのは、トナー供給量の設定値を5パターンとして、トナー供給量の最小値を確定するための枚数を500枚としたからである。つまり、感光ドラム1とクリーニングブレード9aの交換枚数として設定される5000枚に対して、500枚前後が、トナー供給量の最小値を決定するための枚数として適切と思われるからである。
Then, “N1 to N5”, that is, the number of formed images is “100”. Here, “N1” is set to “100 sheets” (in this embodiment, “N2” to “N5” are also “100 sheets”). This is because the number of sheets for determining the minimum value of the supply amount is 500 sheets. That is, it is considered that about 500 sheets are appropriate as the number of sheets for determining the minimum value of the toner supply amount, compared to 5000 sheets set as the replacement number of the
図5は、図4の結果に基づいて1枚当たりのトナー供給量に対する1枚当たりの駆動トルク変化量をグラフ化したものである。 FIG. 5 is a graph showing the amount of change in driving torque per sheet with respect to the amount of toner supplied per sheet based on the result of FIG.
本実施の形態の画像形成装置では、感光ドラム1およびクリーニングブレード9aの交換枚数として設定される5000枚に対して駆動トルク変化量が300gfを超えると、クリーニングブレード9aがめくれる可能性が出てくる。この値“300gf”は、クリーニングブレード9aの弾性率等の物性から決定されるしきい値であり、あらかじめ求められて本体制御装置101のRAMに記憶されている。“300gf”は、作像5000枚に対する駆動トルク変化量であるので、1枚当たりの駆動トルク変化量は、“0.06gf”となる。図5のグラフでは、1枚当たりの駆動トルク変化量“0.06gf”に対するトナー供給量は、“2mg”である。したがって、本体制御装置101は、この値“2mg”を1枚当たりの必要なトナー供給量、つまりトナー供給量の最小値に決定し(以下「最小トナー供給量」という)、RAMに記憶する。
In the image forming apparatus according to the present embodiment, if the change in driving torque exceeds 300 gf with respect to 5000 sheets set as the replacement number of the
最小トナー供給量が決定された後の通常作像、つまり印刷処理は、上記最小トナー供給量をクリーニング装置9に供給しつつなされる。このトナー供給は、通常作像後の後回転によってなされるが、その際、本体制御装置101は、常に最小トナー供給量がクリーニング装置9に供給されるように、通常作像時の画像印字率や印刷枚数に応じてトナー供給量を変動させている。
Normal image formation after the minimum toner supply amount is determined, that is, printing processing is performed while supplying the minimum toner supply amount to the
図6は、本体制御装置101が実行する、最小トナー供給量が決定された後の印刷処理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the printing process executed by the main
本印刷処理が開始されると、本体制御装置101は、先ず画像処理装置103に対して通常作像動作を開始させる(ステップS11)。この作像動作と並行して、画像印字率測定装置105は、作像中の画像について画像印字率を測定し、測定した画像印字率を画像処理装置103に送信する。
When the main printing process is started, the main
本体制御装置101は、作像が終了するまで待った(ステップS12)後、画像処理装置103から画像印字率を読み出す(ステップS13)。そして本体制御装置101は、読み出した画像印字率に基づいて作像1枚当たりのトナー供給量Kを算出する(ステップS14)。1枚当たりのトナー供給量Kは、次式(2)によって算出される。
The main
K=D×U×(1−R) …(2)
ここで、Dは、記憶された画像印字率から求められる作像中の1枚当たりの平均印字率、Uは、単位画像印字率当たりのトナー消費量、Rは、あらかじめ求められている感光ドラム1上のトナー量が転写材Sに転写される転写効率である。
K = D × U × (1-R) (2)
Here, D is an average printing rate per sheet during image formation obtained from the stored image printing rate, U is a toner consumption amount per unit image printing rate, and R is a photosensitive drum obtained in advance. 1 is the transfer efficiency at which the toner amount on 1 is transferred to the transfer material S.
次に、本体制御装置101は、上記算出したトナー供給量Kに基づいて、トナー供給が必要かどうかを判定する(ステップS15)。具体的には、トナー供給量Kと上記最小トナー供給量とを比較し、トナー供給量Kが、最小トナー供給量以下(所定量以下)の場合にトナー供給が必要と判定する一方、トナー供給量Kが、最小トナー供給量よりも大きい場合にトナー供給が必要でないと判定する。
Next, the main
ステップS15の判定の結果、トナー供給が必要であるときには、本体制御装置101は、供給すべきトナー供給量を算出する(ステップS16)。この供給すべきトナー量は、最小トナー供給量、つまり1枚当たりの最小トナー供給量と実際に供給されたトナー量との差分に、直前の作像枚数を乗算することで算出される。
If the result of determination in step S15 is that toner supply is necessary, the main
そして本体制御装置101は、その後の後回転時に、ステップS16で算出されたトナー供給量のトナーを供給した(ステップS17)後、本印刷処理を終了する。
Then, the main
一方、ステップS15の判定の結果、トナー供給が必要でないときには、本体制御装置101はそのまま、本印刷処理を終了する。
On the other hand, if the result of determination in step S15 is that toner supply is not necessary, the main
このように本実施の形態では、感光ドラム1やクリーニングブレード9aの寿命に対して比較的初期の段階(たとえば、寿命の1/10程度)で、あらかじめクリーニングブレード9aのめくれを抑制するのに必要な最小トナー供給量を決定することができる。
As described above, in this embodiment, it is necessary to suppress the turning of the
決定された最小トナー供給量は、本実施の形態の画像形成装置が使用している転写材Sの種類や、本実施の形態の画像形成装置が設置されている環境に応じて最適化されているので、供給過剰にはならず、かつ必要な供給量となる。また、初期の段階で供給量を決定して一定割合で現像装置4からトナーを供給するため、トナー供給量の急激な変化による画像形成状態の変化を抑制することも可能となる。
The determined minimum toner supply amount is optimized according to the type of transfer material S used by the image forming apparatus of the present embodiment and the environment in which the image forming apparatus of the present embodiment is installed. As a result, the supply does not become excessive and the necessary supply amount is obtained. Further, since the supply amount is determined in the initial stage and the toner is supplied from the developing
また、クリーニングブレード9aや感光ドラム1が交換された場合や、転写材Sおよび設置環境に大きな変化があった場合には、再度クリーニング装置9への最小トナー供給量を決定することができる。このとき、例えば、ユーザが操作部104から上記図3のトナー供給量決定処理の開始を指示する。
Further, when the
図7は、作像枚数に対する感光ドラムの駆動トルク変動をグラフ化したものである。同図中、従来の画像形成装置についての駆動トルク変動を破線で記載し、本実施の形態の画像形成装置についての駆動トルク変動を実線で記載してある。また“T0”は、初期トルク(回転負荷の初期値)を示し、“Ts”は、許容トルク、つまりクリーニングブレード9aがめくれないための上限値を示し、“5000”は、感光ドラム1およびクリーニングブレード9aが寿命となる作像枚数を示している。
FIG. 7 is a graph showing fluctuations in the driving torque of the photosensitive drum with respect to the number of images formed. In the figure, the drive torque fluctuation for the conventional image forming apparatus is indicated by a broken line, and the drive torque fluctuation for the image forming apparatus of the present embodiment is indicated by a solid line. “T0” represents an initial torque (initial value of the rotational load), “Ts” represents an allowable torque, that is, an upper limit value for preventing the
図7に示すように、従来の画像形成装置では、作像によりトルクが上昇し、トルクが許容トルク“Ts”を超えると、現像装置4からクリーニング装置9にトナーを供給してトルクを下げている。このとき、最初のトナー供給がなされるまでの期間と、最初のトナー供給がなされてから次のトナー供給がなされるまでの期間とでは、トナーの消費量が異なるので、トナーの帯電量が変化し、画像の安定性が劣化する虞がある。
As shown in FIG. 7, in the conventional image forming apparatus, when the torque increases due to image formation and the torque exceeds the allowable torque “Ts”, the toner is supplied from the developing
これに対して、本実施の形態の画像形成装置では、決定されたトナー供給量を、各作像動作後にクリーニング装置9に供給する。このとき、作像1枚当たりのトナー消費量は、従来の画像形成装置と比較して変化が少なく、濃度の安定性も向上する。また、トルク変動の推移は、許容トルク“Ts”に徐々に近づいて行き、感光ドラム1およびクリーニングブレード9aの寿命(5000枚)と同時期に許容トルク“Ts”を超えている。つまり、このように設計できるため、現像装置4からクリーニング装置9に供給される総トナー量も必要最小量に近づけることができる。
In contrast, in the image forming apparatus of the present embodiment, the determined toner supply amount is supplied to the
上記実施の形態では、ベタ画像のトナー像のクリーニング装置9への供給を後回転時に行っていたが、後回転時に限らず、入力画像情報に基づき画像を形成する通常作像時以外のタイミングであれば構わない。たとえば、ジョブ終了毎にべた画像のトナー像のクリーニング装置への供給を行ってもかまわない。
In the above-described embodiment, the supply of the solid image toner image to the
(第2の実施の形態)
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る画像形成システムのシステム構成の一例を示す図である。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing an example of a system configuration of an image forming system according to the second embodiment of the present invention.
同図に示すように、本実施の形態の画像形成システムは、複数(図示例では、30台)の画像形成装置(プリンタ)と、ホストコンピュータHCとによって構成され、各画像形成装置は、ホストコンピュータHCに接続されている。各画像形成装置はいずれも、前記第1の実施の形態の画像形成装置と同様の構成のものを採用している。したがって、各画像形成装置のハードウェアは、図1および図2に記載されたものをそのまま採用することにする。 As shown in the figure, the image forming system according to the present embodiment includes a plurality (30 in the illustrated example) of image forming apparatuses (printers) and a host computer HC. Each image forming apparatus is a host. It is connected to the computer HC. Each of the image forming apparatuses employs the same configuration as that of the image forming apparatus of the first embodiment. Accordingly, the hardware described in FIGS. 1 and 2 is employed as it is as the hardware of each image forming apparatus.
このような画像形成システムとしては、大規模オフィス等で同一の画像形成装置を複数台使用する場合が考えられ、その場合には、コストや画像の再現性等の観点から、転写材Sは単一の種類のものが使用されることが多い。 As such an image forming system, there may be a case where a plurality of the same image forming apparatuses are used in a large-scale office or the like. In this case, the transfer material S is simply used from the viewpoints of cost and image reproducibility. One type is often used.
本実施の形態の画像形成システムでは、ホストコンピュータHCと各画像形成装置とは、たとえばLAN(Local Area Network)によって接続される。ホストコンピュータHCと各画像形成装置(の本体制御装置101)との間では、LANを介して情報のやり取りがなされる。 In the image forming system of the present embodiment, the host computer HC and each image forming apparatus are connected by, for example, a LAN (Local Area Network). Information is exchanged between the host computer HC and each image forming apparatus (the main body control apparatus 101) via the LAN.
図9は、本実施の形態の画像形成システムが実行する制御処理の流れを示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a flow of control processing executed by the image forming system according to the present embodiment.
同図において、ホストコンピュータHCは、接続された全ての画像形成装置(プリンタ)の中から、トナー供給量、つまり上記第1の実施例では「最小トナー供給量」を決定するのに必要な一部の画像形成装置を選択する。そして、ホストコンピュータHCは、選択した画像形成装置のそれぞれに検証用トナー供給量(検証情報)を指示する(ブロックB1)。図8では一部の画像形成装置として、プリンタPa〜Poの15台が選択されている(図8中、選択されているプリンタには“★”印が付与されている)ので、図9でも同様に、プリンタPa〜Poが選択されているものとする。 In the figure, the host computer HC needs to determine the toner supply amount from all the connected image forming apparatuses (printers), that is, the “minimum toner supply amount” in the first embodiment. Image forming apparatus is selected. Then, the host computer HC instructs each of the selected image forming apparatuses about a verification toner supply amount (verification information) (block B1). In FIG. 8, 15 printers Pa to Po are selected as some of the image forming apparatuses (in FIG. 8, the selected printer is given a “★” mark). Similarly, it is assumed that the printers Pa to Po are selected.
ホストコンピュータHCから検証用トナー供給量が指示された各画像形成装置Pa〜Poは、図10を用いて後述するトナー供給量決定処理を実行することにより、トナー供給量と駆動トルク変化量を算出する。そして、各画像形成装置Pa〜Poは、その算出結果、つまり検証結果をホストコンピュータHCに提供する(ブロックB2)。ホストコンピュータHCは、各画像形成装置Pa〜Poから提供された検証結果に基づいてトナー供給量の最適条件(画像形成関連条件)を算出する(ブロックB3)。そしてホストコンピュータHCは、算出された最適条件に基づいてトナー供給量(最小トナー供給量)を決定し、決定したトナー供給量を全画像形成装置(トナー供給量決定に参加していないものも含む)に通知する(ブロックB4)。 Each of the image forming apparatuses Pa to Po in which the verification toner supply amount is instructed from the host computer HC calculates the toner supply amount and the drive torque change amount by executing a toner supply amount determination process described later with reference to FIG. To do. Then, each of the image forming apparatuses Pa to Po provides the calculation result, that is, the verification result to the host computer HC (block B2). The host computer HC calculates the optimum condition (image formation related condition) of the toner supply amount based on the verification results provided from the image forming apparatuses Pa to Po (block B3). The host computer HC determines the toner supply amount (minimum toner supply amount) based on the calculated optimum condition, and includes the determined toner supply amount for all image forming apparatuses (not participating in the toner supply amount determination). ) (Block B4).
図10は、ホストコンピュータHCによって選択された上記一部の画像形成装置のそれぞれが実行するトナー供給量決定処理の手順を示すフローチャートである。同図のトナー供給量決定処理は、上述の図3のトナー供給量決定処理の一部を変更することによって構成されている。したがって、図10中、図3の処理と同様の処理を行うステップには同一番号を付し、その説明は省略する。 FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure of toner supply amount determination processing executed by each of the partial image forming apparatuses selected by the host computer HC. The toner supply amount determination process in FIG. 9 is configured by changing a part of the toner supply amount determination process in FIG. 3 described above. Therefore, in FIG. 10, steps that perform the same processes as those in FIG. 3 are given the same numbers, and descriptions thereof are omitted.
本トナー供給量決定処理は、ホストコンピュータHCがトナー供給量を決定するために必要な一部の画像形成装置を選択し、選択した画像形成装置のそれぞれに検証用トナー供給量を送信したときに開始される。なお、一部の画像形成装置の選択は、任意で行なわれるものでも良いし、使用頻度等のデータを全画像形成装置からホストコンピュータHCに転送し、ホストコンピュータHC内で統計的に処理して選択してもよい。また、画像形成装置の選択は一部に限らず、全部としてもよい。 This toner supply amount determination processing is performed when the host computer HC selects a part of image forming apparatuses necessary for determining the toner supply amount and transmits a verification toner supply amount to each of the selected image forming apparatuses. Be started. The selection of some of the image forming apparatuses may be arbitrarily performed, or data such as usage frequency is transferred from all the image forming apparatuses to the host computer HC and statistically processed in the host computer HC. You may choose. The selection of the image forming apparatus is not limited to a part but may be all.
本実施の形態の画像形成システムでトナー供給量の決定のために検証されるトナー供給量は、上記第1の実施の形態の画像形成装置が設定した5パターンと同じ個数および同じ内容のものを採用している。そのためホストコンピュータHCは、各パターンの検証用トナー供給量に対して最低でも1台の画像形成装置を割り振ることになる。より高い信頼性を確保するためには、各検証用トナー供給量ごとに複数台の画像形成装置を選択して検証することが望ましい。図8のシステム構成では、検証用トナー供給量の5パターン(供給量#1〜#5)のそれぞれに対して、3台の画像形成装置が選択されている。即ち、トナー供給量の決定に使用される画像形成装置として15台が、使用されない画像形成装置として15台が選択されている。このとき、トナー供給量の決定に使用されない画像形成装置は通常通り使用可能となる。 The toner supply amount verified for determining the toner supply amount in the image forming system of the present embodiment is the same number and the same content as the five patterns set by the image forming apparatus of the first embodiment. Adopted. Therefore, the host computer HC assigns at least one image forming apparatus to the verification toner supply amount of each pattern. In order to ensure higher reliability, it is desirable to select and verify a plurality of image forming apparatuses for each verification toner supply amount. In the system configuration of FIG. 8, three image forming apparatuses are selected for each of the five patterns (supply amounts # 1 to # 5) of the verification toner supply amount. That is, 15 units are selected as the image forming apparatuses used for determining the toner supply amount, and 15 units are selected as the unused image forming apparatuses. At this time, an image forming apparatus that is not used for determining the toner supply amount can be used as usual.
図10に戻り、本トナー供給量決定処理が開始されると、まず本体制御装置101は、ホストコンピュータHCから検証用トナー供給量を受信する(ステップS21)。
Returning to FIG. 10, when the toner supply amount determination process is started, the main
次に本体制御装置101は、受信した検証用トナー供給量に基づいてステップS2〜S7の各処理を実行し、トナー供給量の設定直後からクリーニング装置9に供給されたトナー量と駆動トルク変化量を算出する。ただし本実施の形態では、トナー量と駆動トルク変化量は、ともに作像1枚当たりの量である。そして本体制御装置101は、算出したトナー量と駆動トルク変化量をホストコンピュータHCに送信する(ステップS22)。
Next, the main
図11は、ホストコンピュータHCが画像形成装置Pa〜Poに指示した検証用トナー供給量に対して、画像形成装置Pa〜PoがホストコンピュータHCに提供した検証結果の一例を示す図である。また図12は、図11の結果に基づいて1枚当たりのトナー供給量に対する1枚当たりの駆動トルク変化量をグラフ化したものである。この図11および図12はそれぞれ、上記第1の実施の形態における図4および図5と対応するものである。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a verification result provided by the image forming apparatuses Pa to Po to the host computer HC with respect to the verification toner supply amount designated by the host computer HC to the image forming apparatuses Pa to Po. FIG. 12 is a graph showing the amount of change in driving torque per sheet with respect to the amount of toner supplied per sheet based on the result of FIG. FIGS. 11 and 12 correspond to FIGS. 4 and 5 in the first embodiment, respectively.
ホストコンピュータHCには、第1の実施の形態の画像形成装置と同様に、駆動トルク変化量の許容値(図12では、“0.06gf”)があらかじめ決定されて、たとえば記憶装置(図示せず)に記憶されている。ホストコンピュータHCは、第1の実施の形態の画像形成装置が上記図3のステップS9で図5を用いて実行した処理と同様の処理を実行することにより、1枚当たりの必要なトナー供給量(最小トナー供給量)を“2mg”と決定する。そしてホストコンピュータHCは、決定した最小トナー供給量を全画像形成装置に指示する(図9のブロックB4参照)。ホストコンピュータHCから最小トナー供給量の指示を受けると、各画像形成装置は、指示された最小トナー供給量を自身の記憶装置、たとえばRAMに記憶する。最小トナー供給量の記憶後に印刷処理を実行する場合には、各画像形成装置は、第1の実施の形態の画像形成装置と同様の最小トナー供給量が決定された後の印刷処理を実行する。この印刷処理は、図6を用いて詳述したので、ここでは省略する。 In the host computer HC, as in the image forming apparatus of the first embodiment, an allowable value of the amount of change in drive torque (“0.06 gf” in FIG. 12) is determined in advance, for example, a storage device (not shown). )). The host computer HC executes a process similar to the process executed by the image forming apparatus according to the first embodiment using FIG. 5 in step S9 of FIG. (Minimum toner supply amount) is determined to be “2 mg”. Then, the host computer HC instructs all the image forming apparatuses with the determined minimum toner supply amount (see block B4 in FIG. 9). When receiving an instruction for the minimum toner supply amount from the host computer HC, each image forming apparatus stores the instructed minimum toner supply amount in its own storage device, for example, a RAM. When the printing process is executed after the minimum toner supply amount is stored, each image forming apparatus executes the printing process after the minimum toner supply amount is determined as in the image forming apparatus of the first embodiment. . Since this printing process has been described in detail with reference to FIG.
このように本実施の形態では、検証用トナー供給量を複数台の画像形成装置に割り振って提供し、各画像形成装置から提供されたに基づいてトナー供給量の最適化を行なう。従って、1台の画像形成装置でトナー供給量の最適化を行なうより短時間でトナー供給量の最適化を行うことが可能となる。また、複数台の画像形成装置で検証を行なうので、検証中の測定誤差等の偶発的な外乱要因に対しても、平均化等の統計処理でより安定的に対応することが可能となる。 As described above, in this exemplary embodiment, the verification toner supply amount is allocated and provided to a plurality of image forming apparatuses, and the toner supply amount is optimized based on the supply from each image forming apparatus. Accordingly, it is possible to optimize the toner supply amount in a shorter time than the optimization of the toner supply amount with one image forming apparatus. In addition, since verification is performed by a plurality of image forming apparatuses, it is possible to more stably cope with accidental disturbance factors such as measurement errors during verification by statistical processing such as averaging.
1 感光ドラム
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
6 転写装置
9 クリーニング装置
9a クリーニングブレード
101 本体制御装置
102 画像読み取り装置
103 画像処理装置
104 操作部
105 画像印字率測定装置
106 一次電流発生装置
107 レーザー制御装置
108 レーザー駆動回路
109 現像バイアス発生装置
110 転写電流発生装置
111 トルク測定器
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記像担持体に静電潜像を形成する形成手段と、
現像剤を用いて、前記形成された静電潜像を現像する現像手段と、
前記像担持体上の現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
前記転写手段によって前記像担持体上の現像剤像を転写材に転写した後に当該像担持体上に残留した残留物を、当該像担持体に当接させたブレードによって除去するクリーニング手段と、
前記像担持体の回転負荷を計測する計測手段と、
前記現像剤を前記クリーニング手段に供給するために、前記形成手段および前記転写手段を制御する制御手段と、
前記制御手段が前記形成手段と前記転写手段を制御することによって複数の異なる現像剤量を前記クリーニング手段に供給した後の前記計測手段の計測結果に基づき、前記クリーニング手段に供給する現像剤量を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A rotating image carrier;
Forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
Developing means for developing the formed electrostatic latent image using a developer;
Transfer means for transferring the developer image on the image carrier to a transfer material;
Cleaning means for removing a residue remaining on the image carrier after the developer image on the image carrier is transferred to a transfer material by the transfer unit, using a blade in contact with the image carrier;
Measuring means for measuring the rotational load of the image carrier;
Control means for controlling the forming means and the transfer means to supply the developer to the cleaning means;
The control unit controls the forming unit and the transfer unit to supply a developer amount to be supplied to the cleaning unit based on the measurement result of the measurement unit after supplying a plurality of different developer amounts to the cleaning unit. A decision means to decide;
An image forming apparatus comprising:
前記画像印字率に基づいて、前記画像情報に基づく作像において前記クリーニング手段に供給される現像剤量を算出する算出手段と
をさらに有し、
前記制御手段は、
前記決定手段によって決定された現像剤量と、前記算出手段によって算出された現像剤量とに基づき、前記クリーニング手段に供給する現像剤量を制御することを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。 Measuring means for measuring the image printing rate based on the image information;
A calculation unit that calculates a developer amount supplied to the cleaning unit in image formation based on the image information based on the image printing rate;
The control means includes
3. The developer amount supplied to the cleaning unit is controlled based on the developer amount determined by the determining unit and the developer amount calculated by the calculating unit. Image forming apparatus.
前記コンピュータは、前記複数の画像形成装置のうちの少なくとも一部に検証情報を送信し、これに応じて当該画像形成装置が送信した検証結果を受信し、受信した検証結果に基づいて画像形成関連条件を算出し、算出した画像形成関連条件を、当該画像形成装置を含む前記複数の画像形成装置に送信し、
前記複数の画像形成装置はそれぞれ、前記コンピュータから受信した画像形成関連条件に基づいて画像形成を行う
ことを特徴とする画像形成システム。 An image forming system comprising a plurality of image forming apparatuses and a computer capable of exchanging information with each of the plurality of image forming apparatuses,
The computer transmits verification information to at least a part of the plurality of image forming apparatuses, receives a verification result transmitted by the image forming apparatus in response to the verification information, and performs image formation related based on the received verification result Calculating the conditions, and transmitting the calculated image formation-related conditions to the plurality of image forming apparatuses including the image forming apparatus,
Each of the plurality of image forming apparatuses forms an image based on an image formation related condition received from the computer.
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