JP2018017823A - 画像形成装置 - Google Patents

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次郎 是永
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富由樹 加納
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Abstract

【課題】弾性層が設けられた補助部材、及び残留トナーを電気的に吸引して回収する回収手段の一方を用いて残留トナーを回収する場合と比較して、感光体の摩耗を抑制しつつ、感光体に対する清掃性能を向上させた画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体12に形成されたトナー像を現像する現像手段19と、現像手段19により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、芯体の外周面に弾性層が設けられ、感光体12に接触して感光体12に残留したトナーの回収を補助する補助部材100と、転写手段にバイアス電圧を印加して感光体からトナーを回収する第1回収手段と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
特許文献1には、芯体と、前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、短冊状の発泡弾性部材が螺旋状に巻き回されて配置された発泡弾性層であって、前記発泡弾性層の長手方向端部の一方又は両方における前記発泡弾性層の前記芯体の周方向の長さが前記端部以外の領域における前記発泡弾性層の前記芯体の周方向の長さよりも長くなるように前記芯体の周方向に延長された周方向延長部を有する発泡弾性層と、前記芯体と前記発泡弾性層とを接着する接着層と、を備えた清掃部材が開示されている。
特許文献2には、導電性支持体及び該導電性支持体上に配置された感光層を有する電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面に接触して当該電子写真感光体を所定の極性に帯電させる接触帯電装置と、前記電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を、前記電子写真感光体と逆極性に帯電したトナーにより現像して前記電子写真感光体上にトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を被転写体へ転写する転写装置と、転写後の前記電子写真感光体上に残留する残留トナーを前記接触帯電装置の極性と同極性に帯電させるトナー帯電装置と、を備え、前記現像装置は、前記トナー帯電装置により帯電した前記残留トナーを電気的に吸引して回収することが可能な構成を有しており、前記感光層は、600〜900nmの波長域での分光吸収スペクトルにおいて、810〜839nmの範囲に最大ピーク波長を有するヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有していることを特徴とする画像形成装置が開示されている。
特開2015−187638号公報 特開2006−91536号公報
従来、画像形成装置の低価格化を実現するために、感光体の表面を拭うことにより感光体を清掃する清掃ブレードが省略された画像形成装置が提案されてきた。また、一方で、現像装置にバイアス電圧を印加することにより感光体上の残留トナーを現像装置で電気的に吸引して回収する回収手段を備えた画像形成装置が提案されてきた。
上記回収手段を備えた画像形成装置は、清掃ブレードが省略された画像形成装置と比較すると、感光体の摩耗が少ないという長所がある一方、感光体の清掃性能が低下してしまう。残留トナーが感光体の表面に層のように固着した場合には、感光体の寿命が短くなってしまう。
本発明は、弾性層が設けられた補助部材、及び残留トナーを電気的に吸引して回収する回収手段の一方を用いて残留トナーを回収する場合と比較して、感光体の摩耗を抑制しつつ、感光体に対する清掃性能を向上させた画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る画像形成装置は、光体に形成されたトナー像を現像する現像手段と、前記現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、芯体の外周面に弾性層が設けられ、前記感光体に接触して前記感光体に残留したトナーの回収を補助する補助部材と、前記転写手段にバイアス電圧を印加して前記感光体からトナーを回収する第1回収手段と、を備える。
請求項2に係る画像形成装置は、請求項1記載の発明において、前記補助部材は、円筒状の芯体の外周面に発泡弾性層が設けられ、前記感光体の回転に従動して回転する。
請求項3に係る画像形成装置は、請求項2記載の発明において、前記発泡弾性層は、前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、短冊状の発泡弾性部材が螺旋状に巻き回されて配置される。
請求項4に係る画像形成装置は、請求項1〜3の何れか1項記載の発明において、前記第1回収手段は、前記感光体の使用を開始してから形成した画像の枚数、形成した画像の画素数の積算値、及び前記感光体の使用を開始してからの経過時間が多くなるに従って、トナーを回収する周期を短くする。
請求項5に係る画像形成装置は、請求項1〜4の何れか1項記載の発明において、前記補助部材が前記感光体に接触する度合いを調整する調整手段を更に備える。
請求項6に係る画像形成装置は、請求項1〜5の何れか1項記載の発明において、前記第1回収手段は、前記感光体の汚れの度合いが高い程、前記転写手段に印加するバイアス電圧を高くして、前記感光体からトナーを回収する。
請求項7に係る画像形成装置は、請求項1〜6の何れか1項記載の発明において、前記第1回収手段は、前記感光体の汚れの度合いが高い程、前記転写手段にバイアス電圧を印加する時間を長くして、前記感光体からトナーを回収する。
請求項8に係る画像形成装置は、請求項1〜7の何れか1項記載の発明において、前記現像手段にバイアス電圧を印加することにより前記感光体からトナーを回収する第2回収手段を更に備える。
請求項9に係る画像形成装置は、請求項8記載の発明において、前記第2回収手段は、前記感光体の汚れの度合いが高い程、前記現像手段に印加するバイアス電圧を高くして、前記感光体からトナーを回収する。
請求項10に係る画像形成装置は、請求項8又は9記載の発明において、前記第2回収手段は、前記感光体の汚れの度合いが高い程、前記現像手段にバイアス電圧を印加する時間を長くして、前記感光体からトナーを回収する。
請求項1の発明によれば、弾性層が設けられた補助部材、及び残留トナーを電気的に吸引して回収する回収手段の一方を用いて残留トナーを回収する場合と比較して、感光体の摩耗を抑制しつつ、感光体に対する清掃性能を向上させることができる。
請求項2の発明によれば、円筒状の外周面に弾性層が設けられた補助部材を駆動回転させた場合と比較して、感光体の摩耗をより抑制することができる。
請求項3の発明によれば、発泡体弾性層を螺旋状以外の形状に形成した場合と比較して、感光体に対する清掃性能をより向上させることができる。
請求項4の発明によれば、第1回収手段による残留トナーの回収を固定の間隔で行う場合と比較して、不要な残留トナーの回収作業が行われることを回避することができる。
請求項5の発明によれば、補助部材が感光体に接触する度合いを一定とした場合と比較して、感光体に対する清掃性能をより向上させることができる。
請求項6の発明によれば、感光体の汚れの度合いを考慮せずに第1回収手段により残留トナーを回収する場合と比較して、不要な残留トナーの回収作業が行われることを回避することができる。
請求項7の発明によれば、第1回収手段にバイアス電圧を印加する時間を考慮せずに第1回収手段により残留トナーを回収する場合と比較して、感光体に対する清掃性能をより向上させることができる。
請求項8の発明によれば、トナー像を記録媒体に転写する転写手段のみでトナーを回収する場合と比較して、感光体に対する清掃性能をより向上させることができる。
請求項9の発明によれば、感光体の汚れの度合いを考慮せずに第2回収手段により残留トナーを回収する場合と比較して、不要な残留トナーの回収作業が行われることを回避することができる。
請求項10の発明によれば、第2回収手段にバイアス電圧を印加する時間を考慮せずに第2回収手段により残留トナーを回収する場合と比較して、感光体に対する清掃性能をより向上させることができる。
実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略側面図である。 実施形態に係る画像形成装置のプロセスカートリッジを示す概略側面図である。 実施形態に係る画像形成装置の補助部材を示す概略斜視図である。 実施形態に係る画像形成装置の補助部材の一端部を拡大して示す概略斜視図である。 実施形態に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。 実施形態に係る画像形成装置において形成した多数枚の画像に基づいて清掃性能及び感光体の摩耗の状態を評価した評価結果を示す表である。 第1実施形態に係る清掃処理のプログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。 第2実施形態に係るタイミング制御処理のプログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。 第3実施形態に係る清掃処理のプログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本実施形態に係る画像形成装置について詳細に説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置として、タンデム方式のカラーの画像形成装置を用いた場合について説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る画像形成装置10の内部には、感光体12、帯電部材14、現像装置19等が、プロセスカートリッジ18として、色毎に備えられている。なお、本実施形態では、イエローのプロセスカートリッジ18Y、マゼンタのプロセスカートリッジ18M、シアンのプロセスカートリッジ18C、及び黒のプロセスカートリッジ18Kが備えられている。以下、プロセスカートリッジ18Y、18M、18C、18Kを色毎に区別する必要が無い場合には、これらのプロセスカートリッジ18Y、18M、18C、18Kの各々をプロセスカートリッジ18という。また、プロセスカートリッジ18は、画像形成装置10に脱着される構成となっている。
感光体12としては、例えば、表面に有機感材等よりなる感光体層が被覆された導電性円筒体が用いられ、図示しないモータにより、予め定めたプロセススピードで回転駆動される。感光体12の表面は、感光体12の表面に配置された帯電部材14によって帯電された後、帯電部材14により感光体12の回転方向下流側に、露光装置16から出射されるレーザビームLBによって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
感光体12上に形成された静電潜像は、各色の現像装置19Y、19M、19C、19Kによって現像され、各色のトナー像となる。以下、現像装置19Y、19M、19C、19Kを色毎に区別する必要が無い場合には、これらの現像装置19Y、19M、19C、19Kの各々を現像装置19という。例えば、カラーの画像を形成する場合、各色の感光体12の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応して行なわれ、各色の感光体12の表面には、各色に対応したトナー像が形成される。
現像装置19に用いられる現像方式としては、残留トナーを回収するために接触現像が好ましい。キャリア及びトナーからなる磁気ブラシを感光体12に接触させて現像させる二成分現像方式が適している。あるいは、現像装置19に用いられる現像方式としては、導電ゴム弾性体搬送ロール上にトナーを付着させ感光体12にトナーを現像する接触式一成分現像方式が適している。また、現像装置19は、第2回収手段の一例であり、上述したように、残留トナーを電気的に吸引して回収し、回収した残留トナーを再利用することが可能な構成を有している。
感光体12上に順次形成される各色のトナー像は、支持ロール40、42で張力が付与されつつ内周面から支持された用紙搬送ベルト20を介して感光体12と転写装置22とが接する位置にて、用紙搬送ベルト20上を搬送される記録用紙24へ転写される。転写装置22は、第1回収手段の一例であり、残留トナーを電気的に吸引して回収することが可能な構成を有している。さらに、感光体12上からトナー像が転写された記録用紙24は、定着装置64へと搬送され、この定着装置64によって加熱・加圧されてトナー像が記録用紙24上に定着される。なお、ここでいう「回収」は、感光体12に付着したトナーを感光体12から引き剥がすことをいい、必ずしもトナーを収集する必要はない。
その後、記録用紙24の片面に画像を形成する場合には、トナー像が定着された記録用紙24は、排出ロール66によって画像形成装置10の上部に設けられた排出部68上にそのまま排出される。なお、記録用紙24は、用紙収納容器28から取出ローラ30により取り出され、搬送ロール32,34により用紙搬送ベルト20まで搬送される。
記録用紙24の両面に画像を形成する場合には、定着装置64により表面にトナー像が定着された記録用紙24を、排出ロール66によって排出部68上にそのまま排出せずに、排出ロール66によって記録用紙24の後端部を狭持した状態で、排出ロール66を逆転させる。また、記録用紙24の搬送径路を両面用の用紙搬送路70に切り替える。また、この両面用の用紙搬送路70に配設された搬送ロール72によって、記録用紙24の表裏を反転した状態で、再度、用紙搬送ベルト20上へ搬送して、記録用紙24の裏面に感光体12上からトナー像を転写する。そして、記録用紙24の裏面のトナー像を定着装置64によって定着させ、記録用紙24を排出部68上に排出する。
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体12の表面は、感光体12が回転する毎に、転写装置22よりも感光体12の回転方向の下流側に配置された、清掃を補助する補助部材100に接触する。これにより、感光体12上に付着した残留トナーは、補助部材100に接触する前と比較し、感光体12上に浮いた状態となって付着する。そして、感光体12上に浮いた状態で付着した残留トナーは、現像装置19又は転写装置22により電気的に吸引されて回収される。
補助部材100は、図3及び図4に示すように、ロール状の部材であり、芯体110、発泡弾性層120と、芯体110と発泡弾性層120とを接着する接着層130と、を備えている。
発泡弾性層120は、芯体110の外周面に、芯体110の一端から他端にかけて、図3に示す短冊状の発泡弾性部材120が螺旋状に巻き回されて形成されている。具体的には、芯体110を螺旋軸とし、芯体110の一端付近から他端付近にかけて、発泡弾性部材120が間隔を持って螺旋状に巻き回された状態で配置される。また、発泡弾性層120の長手方向端部の両方における発泡弾性層120の芯体110の周方向の長さが端部以外の領域120Cにおける発泡弾性層120の芯体110の周方向の長さよりも長くなる部分(周方向延長部)120A、120Bが設けられている。
発泡弾性層120を構成する短冊状の発泡弾性部材120(以下、「短冊」ともいう。)は、図3に示すように、その両端部に四角形状の周方向延長部120A、120Bが設けられており、芯体110に巻き回されることで発泡弾性層120の長手方向両端部において周方向延長部120A、120Bがそれぞれ芯体110の外周面に周方向に配置される。これにより、発泡弾性層120の両端部以外の領域120Cにおける発泡弾性層120の芯体110の周方向の長さ(周長)よりも、発泡弾性層120の両端部における発泡弾性層120の芯体の周方向の長さ(周長)が長くなる。そのため、発泡弾性層120の端部では芯体110の周方向に沿って接着面積が大きく確保され、発泡弾性層が芯体から剥れようとする力が分散して、発泡弾性層120の剥離が抑制されることになる。
また、発泡弾性層120の端部における被補助部材との接触面積も大きく確保されるため、端部における清掃性能が向上することになる。
また、発泡弾性層120の周方向延長部120A、120Bが厚み方向に圧縮処理されていれば一層剥離し難く、両端部においても両端部以外の領域と同等に帯電ロールとの接触面積が確保され、高い清掃性能が発揮される。
また、周方向延長部に切り込みを設ければ、エッジ部ができることによる発泡弾性層の変形量増加に伴い、高い清掃性能が発揮される。
以下、各部材について説明する。
まず、芯体について説明する。
芯体110に用いる材質としては、金属(例えば、快削鋼又はステンレス鋼等)、又は樹脂(例えば、ポリアセタール樹脂(POM)等)が挙げられる。なお、材質及び表面処理方法等は必要に応じて選択するのが望ましい。
特に、芯体110が金属で構成される場合メッキ処理を施すのが望ましい。また、樹脂等で導電性を有さない材質の場合、メッキ処理等の一般的な処理により加工して導電化処理を行ってもよいし、そのまま使用してもよい。
次に、接着層について説明する。
接着層130としては、芯体110と発泡弾性層120とを接着し得るものであれば、特に制限はないが、例えば、両面テープ、その他接着剤により構成される。
次に、発泡弾性層について説明する。
発泡弾性層120は、短冊状の発泡弾性部材120が螺旋状に巻き回されて配置されている。発泡弾性層120は、長手方向端部の両方における発泡弾性層120の芯体110の周方向の長さが、端部以外の領域における発泡弾性層120の芯体110の周方向の長さよりも長くなるように周方向延長部120A,120Bが芯体110の外周面に周方向に配置されている。両端部における周方向延長部120A,120Bの存在により、発泡弾性層120は、両端部において他の領域よりも芯体110の外周面に対し周方向に長い領域で接着する。
発泡弾性層120における周方向延長部120A,120Bの芯体110の周方向の長さX1は特に限定されないが、端部における剥離抑制及び清掃性能の観点から、以下の様になることが望ましい。端部以外の発泡弾性層120周方向長さをR1、芯体の周方向長さをYとすると、X1が取りえる範囲0〜Y−R1に対して、X1は10%以上90%以下で接着していることが望ましい。尚、X1は芯体の上の周方向長さを示す。
一方、発泡弾性層120の周方向延長部120A,120Bにおける芯体110の軸方向の幅X2も特に限定されないが、端部における剥離抑制及び清掃性能の観点から、望ましくは発泡弾性層120の長手方向両端から中央部に向かって2mm以内(より望ましくは20mm以内)の部分である。
発泡弾性層120は、気泡を有する材料(いわゆる発泡体)で構成されている。
発泡弾性層120の材料としては、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、又はポリプロピレン等の発泡性の樹脂、或いは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、EPDM、NBR、CR、塩素化ポリイソプレン、イソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム等のゴム材料を1種類、又は2種類以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。
なお、これらには必要に応じて、発泡助剤、整泡剤、触媒、硬化剤、可塑剤、又は加硫促進剤等の助剤を加えてもよい。
発泡弾性層120は、特に、擦れによる被補助部材の表面に傷を付けない、長期に渡り千切れ、破損等が生じないようにする観点から、引っ張りに強い発泡ポリウレタンであることが望ましい。
ポリウレタンとしては、例えば、ポリオール(例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール等)と、イソシアネート(例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等)と、の反応物が挙げられ、鎖延長剤(1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン)が含まれたものであってもよい。
そして、ポリウレタンの発泡は、例えば、水、アゾ化合物(例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等)等の発泡剤を用いて行われるのが一般的である。
発泡ポリウレタンには、必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えてもよい。
そして、これらの発泡ポリウレタンの中も、エーテル系発泡ポリウレタンがよい。これは、エステル系発泡ポリウレタンは、湿熱劣化し易い傾向があるためである。エーテル系ポリウレタンは主としてシリコーンオイルの整泡剤が使用されるが、保管(特に高温高湿下での長期保管)にてシリコーンオイルが被補助部材(例えば帯電ロール等)へ移行することによる画質欠陥が発生することがある。その為、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いることで、発泡弾性層120の画質欠陥が抑制される。
ここで、シリコーンオイル以外の整泡剤として具体的には、例えば、Siを含まない有機系の界面活性剤(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤)が挙げられる。また、特開2005−301000号公報に記載のシリコーン系整泡剤を用いない製法も適用できる。
なお、エステル系発泡ポリウレタンが、シリコーンオイル以外の整泡剤を用いたか否かは、成分分析により、「Si」を含むか否かで判断される。
発泡弾性層120の厚み(幅方向中央部での厚み)は、例えば、1.0mm以上4.0mm以下がよく、望ましくは1.2mm以上3.0mm以下であり、より望ましくは1.8mm以上2.6mm以下である。
なお、発泡弾性層120の厚みは、例えば、次のようにして測定する。
レーザー測定機(ミツトヨ社製レーザースキャンマイクロメータ、型式:LSM6200)を用いて、補助部材の周方向は固定した状態で、1mm/sのトラバース速度にて補助部材の長手方向(軸方向)へスキャンさせて発泡弾性層厚み(発泡弾性層肉厚)のプロファイルの測定を行う。その後、周方向位置をずらし同様の測定を行う(周方向位置は120°間隔、3箇所)。このプロファイルを基に発泡弾性層120の厚みの算出を行う。
発泡弾性層120は、螺旋状に配置されているが、具体的には、例えば、螺旋角度θが10°以上65°以下(望ましくは20°以上50°以下)、螺旋幅P1が3mm以上25mm以下(望ましくは3mm以上10mm以下)であることがよい。また、螺旋ピッチP2は、例えば、3mm以上25mm以下(望ましくは15mm以上22mm以下)であることがよい。
発泡弾性層120は、被覆率(発泡弾性層120の螺旋幅P1/[発泡弾性層120の螺旋幅P1+発泡弾性層120の螺旋ピッチP2:(P1+P2)])は、20%以上70%以下であることがよく、望ましくは25%以上55%以下である。
この被覆率を上記範囲よりも大きいと、発泡弾性層120が被補助部材に接触する時間が長くなるため、補助部材の表面に付着する付着物が被補助部材へ再汚染する傾向が高くなる一方で、被覆率が上記範囲より小さいと、発泡弾性層120の厚み(肉厚)が安定し難くなり、清掃能力が低下する傾向となる。
なお、螺旋角度θとは、発泡弾性層120の長手方向P(螺旋方向)と補助部材の軸方向Q(芯体軸方向)とが交差する角度(鋭角)を意味する。
螺旋幅P1とは、発泡弾性層120の補助部材100の軸方向Q(芯体軸方向)に沿った長さを意味する。
螺旋ピッチP2とは、発泡弾性層120の補助部材100の軸方向Q(芯体軸方向)に沿った、隣合う発泡弾性層120間の長さを意味する。
また、発泡弾性層120とは100Paの外力印加により変形しても、もとの形状に復元する材料から構成される層をいう。
発泡弾性層120は、少なくとも長手方向端部の一方又は両方における周方向延長部120A,120Bにおいて、発泡弾性層120における芯体110の外周面と対向する側の面(以下、発泡弾性層120の芯体110の外周面に対向する側の面を「下面」又は「接着面」と称する場合がある。)のうち、接着層130を介して芯体110の外周面と接触(接着)する領域の面積が単位面積当たりの面積率(以下、接触面積率と称する)で40%以上であることが望ましく、より望ましくは60%以上である。
なお、この面積率は、高ければ高い程、発泡弾性層120の長手方向端部の一方又は両方で生じる反発弾性力以上の接着力が得られ易く、芯体110からの発泡弾性層120の剥れ(特に発泡弾性層120の長手方向端部からの剥れ)が抑制される。
発泡弾性層120は、その全体の接着面が上記接触面積率の範囲としてもよいが、清掃性能の観点から、長手方向端部の一方又は両方における周方向延長部120A,120Bのみ上記接触面積率の範囲とすることがよい。
ここで、「接触面積率」とは、発泡弾性層120の下面の全面積(層厚み方向に投影したときの投影面積)に対して、発泡弾性層120の下面のうち接着層130を介して芯体110の外周面と接触(つまり接着層130と直接接触)している領域の面積の割合を意味する。言い換えれば、発泡弾性層120の下面は、凹凸形状を有し、この凸部の頂部(頂面)が接着層130を介して芯体110の外周面と接触(つまり接着層130と直接接触)する部位となるため、「接触面積率」とは、発泡弾性層120の下面の全面積に対して、接着層130を介して芯体110の外周面と接触している凸部の頂部(頂面)の面積の割合を意味する。
「接触面積率」は、次のようにして求めた値とする。
補助部材100からカッターにより、測定対象となる発泡弾性層120を一部剥ぎ取り、弾性層試料を得る。
液状のインク膜(厚み100μm)が形成された水平なインク台上に、測定対象となる面(発泡弾性層120の下面である層)がインクに接触するようにして、弾性層試料を置いた後、40g/cm2荷重の力で弾性層試料の上から押し付け、弾性層試料の測定対象面の一部(発泡体の構造骨格部分)をインクで着色する。
そして、弾性層試料の測定対象面を、マイクロスコープ(キーエンス社製、型式:VHX−200)を用いて撮影し、撮影した画像1mmx1mm四方の範囲を画像解析ソフトウェア(三谷コーポレーション社製、WinROOF)を用いて、着色部と非着色部とで2値化を行い、測定対象面に占める接触部の割合を測定し、これを接触面積率とする。
なお、画像解析ソフトウェアでの2値化の条件は、255階調に白黒化処理した撮影画像に対し「判別分析法」により得られたしきい値を元に画像解析処理を行っており、しきい値以上を着色部、しきい値未満を非着色部として定義している。
「接触面積率」を上記範囲とするためには、例えば、発泡弾性層120となる短冊120(短冊状の発泡弾性部材)の少なくとも長手方向端部の一方又は両方に、発泡弾性層120の厚み方向に圧縮処理(例えば熱圧縮処理)を施す方法が挙げられる。
具体的には、例えば、芯体110に巻き回す前の短冊120(例えば、発泡率50個/25mm以上70個/25mm以下の短冊状の発泡弾性部材)を準備し、この少なくとも長手方向端部の一方又は両方に対して、厚み方向に圧縮率(圧縮後の厚み/圧縮前の厚み×100)が10%以上70%以下となるように熱・圧力を付与して、圧縮処理を施す。
この圧縮処理は、短冊状に切り出す前の発泡弾性部材に対して行ってもよい。
これにより、短冊120(発泡弾性層120)の下面を構成する発泡構造骨格が消失し易くなり(完全に消失するわけではない)、接触面積率が増加し易くなる。
また、「接触面積率」を上記範囲とするためには、例えば、発泡弾性層120となる短冊120(短冊状の発泡弾性部材)の少なくとも長手方向端部の一方又は両方における周方向延長部120A,120Bの接着層130を介して芯体110の外周面に接着する面を、非発泡層で構成させることも挙げられる。
具体的には、例えば、短冊120(発泡弾性層120)は、少なくとも長手方向端部の一方又は両方において、非発泡層と発泡層との積層体で構成する。
この構成は、例えば、作製した発泡弾性体(成形後、切り出し前の発泡体の塊:例えば発泡ウレタンフォーム等)から、その表面のスキン層(金型と接触した面を構成する非発泡層)が短冊120(発泡弾性層120)の下面を構成するようにして、前記短冊120(発泡弾性層120)を切り出すことで実現される。
これにより、短冊120(発泡弾性層120)の下面が非発泡層で構成され、接触面積率が増加し易くなる。
ここで、発泡弾性層120は、1本の短冊120からなる態様に限られず、2本以上の短冊120(短冊状の発泡弾性部材)を平行にして芯体110に螺旋状に巻き回されて配置されたもので構成されていてもよい。また、発泡弾性層120は、感光体12上に付着したトナーを拭う形状であれば良く、例えば、外周に複数の突起を有するロール状に形成されても良い。
本実施形態では、補助部材100を感光体12に常時接触させ、感光体12と従動させて使用する方法に関して説明を行うが、これに限らず、感光体12に対する清掃時のみ感光体12に接触させ従動させて使用してもよい。また、補助部材100は、感光体12に対する清掃時のみ接触させ、別駆動により感光体12に対して周速差を付けても構わない。但し、補助部材100を常時、感光体12へ接触させて周速差を付ける場合は、感光体12上の残留トナーを補助部材100へ溜め込み、感光体12へ再付着させ易くなることから、望ましくない。
補助部材100は芯体110の両端へ荷重Fをかけて感光体12へ押付け、発泡弾性層120が感光体12の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成することで、感光体12の撓みを抑えて、感光体12の軸方向のニップ部を形成している。
感光体12は、図示しないモータによって回転駆動され、感光体12の回転により補助部材100が従動回転する。
次に、本実施形態に係る画像形成装置10の電気的な構成について説明する。
図5に示すように、本実施形態に係る画像形成装置10は、後述する清掃処理及びタイミング制御処理を含む各種処理を実行するCPU(Central Processing Unit)50、及び、CPU50の処理に使用されるプログラム及び各種情報を記憶するROM(Read Only Memory)52を備えている。また、画像形成装置10は、CPU50の作業領域として一時的に各種データを記憶するRAM(Random Access Memory)54、及び、CPU50の処理に使用される各種情報を記憶する不揮発性メモリ等の記憶部56を備えている。また、画像形成装置10は、外部装置に対するデータの入出力を行う通信回線I/F部58を備え、CPU50は、通信回線I/F部58に接続されている。また、画像形成装置10は、各種情報を表示すると共にユーザ操作に基づく情報を入力する操作表示部60を備え、CPU50は、操作表示部60に接続されている。
更に、CPU50は、感光体12の表面に付着した汚れを検出する汚れセンサ62に接続されている。汚れセンサ62としては、例えば、感光体の表面を撮像するCCD(Charge Coupled Device)カメラ、感光体12の表面に光を照射すると共にその光の反射光を検出する光センサ等が例示される。汚れセンサ62は、感光体12の表面の汚れを検出すると、感光体12の汚れの度合いを表す検出信号をCPU50に対して出力する。
また、画像形成装置10は、補助部材100の位置を移動させることにより、補助部材100の感光体12に対する接触の強さを変更するための、カム及びモータを有する移動機構を駆動する駆動部100aを備えている。駆動部100aは、CPU50に接続されていて、CPU50によって制御される。
ここで、図6に、画像形成装置10で形成した複数枚の画像に基づいて、感光体12に対する清掃性能、及び感光体12の摩耗の状態を評価した評価結果を示した。具体的には、30℃、75RH%の環境下で、A4サイズの記録用紙24に平均密度5%のパターン画像を記録用紙24に30000枚形成させた後に、10℃、10RH%の環境下で濃度30%のハーフトーン画像を記録用紙24に形成した。そして、記録用紙24に形成されたハーフトーン画像に基づき、感光体12の清掃ムラによる濃度ムラ(感光体12に対する清掃性能)を下記(1)乃至(3)の基準に基づいて評価した。
(1)画質上の濃度ムラ発生しない場合、「○」とする。
(2)画質上の濃度ムラが発生したが、許容できるレベルである場合、「△」とする。
(3)画質上の濃度ムラが発生し、許容できないレベルである場合、「×」とする。
また、この場合の感光体12の摩耗の状態を下記(4)乃至(6)の基準に基づいて評価した。
(4)感光体12が摩耗していない場合、「◎」とする。
(5)感光体12が摩耗しているが、許容できるレベルである場合、「○」とする。
(6)感光体12が摩耗していて、許容できないレベルである場合、「×」とする。
なお、図6では、感光体12上にトナーの回収手段が設けられていないが、現像装置19にバイアス電圧を印加して感光体12を空回しさせることにより現像装置19でトナーを回収する場合、感光体12上の回収手段の欄に「無(同時現像)」と記述している。
図6に示すように、現像装置19によりトナーを回収し、転写装置22上にトナーの回収手段が設けられており、印刷指令毎に感光体12の清掃処理を行い、補助部材として螺旋状発泡弾性体(補助部材100)を設けた場合を実施例1とする。また、実施例1において現像装置19によりトナーを回収しない場合を、実施例2とする。また、実施例2において画像を100枚形成する毎に清掃処理を行う場合を実施例3とする。また、実施例3において画像を500枚形成する毎に清掃処理を行う場合を実施例4とする。
図6に示すように、実施例1乃至3では、清掃性能が「○」で、感光体摩耗が「◎」であった。また、実施例4では、清掃性能が「△」で、感光体摩耗が「◎」であった。
一方、現像装置19によりトナーを回収し、転写装置22上にトナーの回収手段が設けられておらず、清掃処理を行わず、補助部材を設けない場合を比較例1とする。また、比較例1において印刷指令毎に清掃処理を行う場合を比較例2とする。また、比較例2において現像装置19によりトナーを回収しない場合を比較例3とする。
図6に示すように、比較例1乃至3では、清掃性能が「×」で、感光体摩耗が「◎」であった。
このように、画像形成装置10において補助部材100を設けることにより、感光体12の摩耗を抑制しつつ、感光体12に対する清掃性能が向上していることがわかる。
次に、本実施形態に係る画像形成装置10のCPU50が清掃処理を行う際の処理の流れを、図7に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態では、清掃処理のプログラムは予め記憶部56に記憶されているが、これに限らない。例えば、清掃処理のプログラムが通信回線I/F部58を介して外部装置から受信されて記憶部56に記憶されても良い。また、CD−ROM等の記録媒体に記録された清掃処理のプログラムがCD−ROMドライブ等で読み込まれることにより、清掃処理が実行されるようにしてもよい。
また、本実施形態では、画像形成装置10により画像が形成される直前又は直後に清掃処理が開始される場合について説明するが、清掃処理が行われるタイミングはこれに限らない。例えば、ユーザにより操作表示部60を用いた予め定めた操作がされたタイミングで清掃処理が開始されても良く、画像形成装置10の電源が投入されたタイミングで清掃処理が開始されても良い。
ステップS101では、CPU50が、第1のタイミングが到来したか否かを判定する。本実施形態では、第1のタイミングは、前回第1のタイミングが到来した後に、画像形成装置10により予め定めた第1の枚数(例えば、500枚)の画像の形成を行ったタイミングとする。すなわち、画像形成装置10により500枚の画像を形成する毎に、第1のタイミングが到来する。
ステップS101で第1のタイミングが到来したと判定した場合(S101,Y)はステップS103に移行し、第1のタイミングが到来していないと判定した場合(S101,N)はステップS109に移行する。
ステップS103では、CPU50が、補助部材100を感光体12に対して通常より強く接触させるように駆動部100aを制御する。この際、補助部材100を感光体12に接触させる強さが強過ぎると、感光体12に付着しているトナーが補助部材100に付着してしまい、現像装置19又は転写装置22で回収されない点に注意する。すなわち、感光体12に付着しているトナーが補助部材100に付着せずに感光体12の表面に浮いた状態で付着する範囲内で、補助部材100の芯体110の位置を感光体12に近付ける。また、予め定めた時間(例えば、感光体12が1周するのに要する時間)が経過したら、補助部材100を感光体12に対して接触させる強さを通常の強さに戻すように駆動部100aを制御する。
ステップS105では、CPU50が、現像装置19にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせる。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、現像装置19に電気的に吸引され、現像装置19で回収される。
ステップS107では、CPU50が、転写装置22にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせ、本清掃処理のプログラムの実行を終了する。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、転写装置22に電気的に吸引され、転写装置22により回収される。
ステップS109では、CPU50が、第2のタイミングが到来したか否かを判定する。本実施形態では、第2のタイミングは、前回第2のタイミングが到来した後に、画像形成装置10により第1の枚数より少ない予め定めた第2の枚数(例えば、100枚)の画像の形成を行ったタイミングとする。すなわち、画像形成装置10により100枚の画像を形成する毎に、第2のタイミングが到来する。
ステップS109で第2のタイミングが到来したと判定した場合(S109,Y)はステップS111に移行し、第2のタイミングが到来していないと判定した場合(S109,N)はステップS115に移行する。
ステップS111では、CPU50が、現像装置19にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせる。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、現像装置19に電気的に吸引され、現像装置19で回収される。
ステップS113では、CPU50が、転写装置22にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせ、本清掃処理のプログラムの実行を終了する。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、転写装置22に電気的に吸引され、転写装置22により回収される。
ステップS115では、CPU50が、第3のタイミングが到来したか否かを判定する。本実施形態では、第3のタイミングは、印刷指令により形成される複数の画像の1枚目の画像を形成する直前のタイミングとする。すなわち、画像形成装置10により印刷指令を実行する毎に、第3のタイミングが到来する。なお、第2の枚数を、印刷指令により形成される画像の枚数より多い枚数とすることで、第3のタイミングは、第1のタイミング及び第2のタイミングより多く発生する。
ステップS115で第3のタイミングが到来したと判定した場合(S115,Y)はステップS117に移行し、第3のタイミングが到来していないと判定した場合(S115,N)は本清掃処理のプログラムの実行を終了する。
ステップS117では、CPU50が、転写装置22にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせ、本清掃処理のプログラムの実行を終了する。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、転写装置22に電気的に吸引され、転写装置22により回収される。
なお、第1実施形態では、現像装置19によるトナーの回収を行うか行わないかを切り替える場合、及び転写装置22によるトナーの回収を行うか行わないかを切り替える場合について説明したが、これに限らない。例えば、現像装置19に印加するバイアス電圧の高さ、及び転写装置22に印加するバイアス電圧の高さを変更しても良い。この場合、画像形成装置10により形成された画像の枚数が多くなる程、現像装置19に印加するバイアス電圧、及び転写装置22に印加するバイアス電圧を高くする。具体的には、図7のステップS105では現像装置19に印加するバイアス電圧を高くし、図7のステップS111では現像装置19に印加するバイアス電圧の高さを低くすると良い。また、図7のステップS107、S113、S117の順で、転写装置22に印加するバイアス電圧が低くなるようにすると良い。
または、画像形成装置10により形成された画像の枚数が多くなる程、感光体12の清掃を行う間隔を短くすると共に、現像装置19に印加するバイアス電圧、及び転写装置22に印加するバイアス電圧が高くなるようにしても良い。
あるいは、画像形成装置10により形成された画像の枚数が多くなる程、現像装置19又は転写装置22にバイアス電圧を印加した後に感光体12を空回しさせる時間を長くするようにしても良い。
また、第1実施形態では、各タイミングが到来した場合に、補助部材100の制御、現像装置19の制御、及び転写装置22の制御のうちの少なくとも1つを行うが、これに限らない。例えば、補助部材100の制御、現像装置19の制御、及び転写装置22の制御を、各々個々に、各々別個のタイミングで行っても良い。
〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態に係る画像形成装置について説明する。
上記第1実施形態では、予め定めたタイミングが到来したタイミングで、感光体12を清掃する清掃処理を開始する場合について説明した。一方、本第2実施形態では、予め定めた時間が経過する毎に、感光体12を清掃する場合であって、形成した画像の枚数に応じて感光体12を清掃する時間の間隔を変更する場合について説明する。
なお、第2実施形態に係る画像形成装置のその他の構成は、上記第1実施形態に係る画像形成装置10と同じであるため、各構成の説明を省略する。
次に、本実施形態に係る画像形成装置10のCPU50がタイミング制御処理を行う際の処理の流れを、図8に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態では、タイミング制御処理のプログラムは予め記憶部56に記憶されているが、これに限らない。例えば、タイミング制御処理のプログラムが通信回線I/F部58を介して外部装置から受信されて記憶部56に記憶されても良い。また、CD−ROM等の記録媒体に記録されたタイミング制御処理のプログラムがCD−ROMドライブ等で読み込まれることにより、タイミング制御処理が実行されるようにしてもよい。
また、本実施形態では、画像形成装置10により画像が形成される直前又は直後にタイミング制御処理が開始される場合について説明するが、タイミング制御処理が行われるタイミングはこれに限らない。例えば、ユーザにより操作表示部60を用いた予め定めた操作がされたタイミングでタイミング制御処理が開始されても良く、画像形成装置10の電源が投入されたタイミングでタイミング制御処理が開始されても良い。
ステップS201では、CPU50が、画像形成装置10(すなわち、感光体12)の使用を開始してから、画像形成装置10により形成された画像の枚数を取得する。
ステップS203では、CPU50が、画像形成装置10により形成された画像の枚数が、予め定めた第1閾値(例えば、5万枚)以上であるか否かを判定する。ステップS203で画像形成装置10により形成された画像の枚数が、予め定めた第1閾値以上であると判定した場合(S203,Y)はステップS205に移行する。また、ステップS203で画像形成装置10により形成された画像の枚数が、予め定めた第1閾値以上ではないと判定した場合(S203,N)はステップS207に移行する。
ステップS205では、CPU50が、感光体12の清掃を行う時間の間隔を第3の間隔に設定し、本タイミング制御処理のプログラムの実行を終了する。本実施形態では、第3の間隔は、印刷指令毎の間隔である。すなわち、感光体12の清掃を行う時間の間隔として第3の間隔が設定されている場合には、印指指令を受ける毎に、例えば印刷指令により形成される複数の画像のうちの1枚目の画像を形成する直前のタイミングで感光体12の清掃が行われる。
ステップS207では、CPU50が、画像形成装置10により形成された画像の枚数が、第1閾値より少ない予め定めた第2閾値(例えば、3万枚)以上であるか否かを判定する。
ステップS207で画像形成装置10により形成された画像の枚数が、予め定めた第2閾値以上であると判定した場合(S207,Y)はステップS209に移行する。また、ステップS207で画像形成装置10により形成された画像の枚数が、予め定めた第2閾値以上ではないと判定した場合(S207,N)はステップS211に移行する。
ステップS209では、CPU50が、感光体12の清掃を行う時間の間隔を、第1の間隔より長い第2の間隔に設定し、本タイミング制御処理のプログラムの実行を終了する。本実施形態では、第2の間隔は、画像形成装置10により予め定めた第3の枚数(例えば、100枚)の画像を形成する毎の間隔である。すなわち、感光体12の清掃を行う時間の間隔として第2の間隔が設定されている場合には、画像形成装置10により100枚の画像を形成する毎に、感光体12の清掃が行われる。
ステップS211では、CPU50が、CPU50が、画像形成装置10により形成された画像の枚数が、第2閾値より少ない予め定めた第3閾値(例えば、1万枚)以上であるか否かを判定する。
ステップS211で画像形成装置10により形成された画像の枚数が、予め定めた第3閾値以上であると判定した場合(S211,Y)はステップS213に移行する。また、ステップS211で画像形成装置10により形成された画像の枚数が、予め定めた第3閾値以上ではないと判定した場合(S211,N)は本タイミング制御処理の実行を終了する。
ステップS213では、CPU50が、感光体12の清掃を行う時間の間隔を、第2の間隔より長い第1の間隔に設定し、本タイミング制御処理のプログラムの実行を終了する。本実施形態では、第1の間隔は、画像形成装置10により第3の枚数より多い予め定めた第4の枚数(例えば、500枚)の画像を形成する毎の間隔である。すなわち、感光体12の清掃を行う時間の間隔として第1の間隔が設定されている場合には、画像形成装置10により500枚の画像を形成する毎に、感光体12の清掃が行われる。
このように、本実施形態では、画像形成装置10で形成された画像の枚数が多くなるに従って、感光体12の清掃を行う時間の間隔が短くなるように、感光体12に対する清掃のタイミングが制御される。
なお、第2実施形態では、画像形成装置10で形成された画像の枚数に応じて感光体12の清掃を行う間隔を変更する場合について説明したが、これに限らない。例えば、画像形成装置10で形成された画像の枚数に応じて、現像装置19に印加するバイアス電圧の高さ、及び転写装置22に印加するバイアス電圧の高さを変更しても良い。この場合には、画像形成装置10により形成された画像の枚数が多くなる程、現像装置19に印加するバイアス電圧、及び転写装置22に印加するバイアス電圧が高くなるようにすると良い。
また、本実施形態では、画像形成装置10により形成された画像の枚数に応じて、感光体12の清掃を行う間隔を変更する場合について説明したが、これに限らない。例えば、画像形成装置10により形成された画像の画素数の積算値に応じて、感光体12の清掃を行う間隔を変更しても良い。この場合には、画素数の積算値が高くなるに従って、感光体12の清掃を行う間隔を短くする。または、画像形成装置10(すなわち、感光体12)の使用を開始してからの経過時間に応じて、感光体12の清掃を行う間隔を変更しても良い。この場合には、経過時間が長くなるに従って、感光体12の清掃を行う間隔を短くする。
〔第3実施形態〕
次に、第3実施形態に係る画像形成装置について説明する。
上記第3実施形態では、予め定めたタイミングが到来したタイミングで、感光体12を清掃する清掃処理を開始する場合について説明した。一方、本第3実施形態では、汚れセンサ62により検出された汚れの度合いに応じて感光体12を清掃する場合について説明する。
なお、第3実施形態に係る画像形成装置のその他の構成は、上記第1実施形態及び第2実施形態に係る画像形成装置10と同じであるため、各構成の説明を省略する。
次に、本実施形態に係る画像形成装置10のCPU50がタイミング制御処理を行う際の処理の流れを、図9に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態では、清掃処理のプログラムは予め記憶部56に記憶されているが、これに限らない。例えば、清掃処理のプログラムが通信回線I/F部58を介して外部装置から受信されて記憶部56に記憶されても良い。また、CD−ROM等の記録媒体に記録された清掃処理のプログラムがCD−ROMドライブ等で読み込まれることにより、清掃処理が実行されるようにしてもよい。
また、本実施形態では、画像形成装置10により画像が形成される直前又は直後に清掃処理が開始される場合について説明するが、清掃処理が行われるタイミングはこれに限らない。例えば、ユーザにより操作表示部60を用いた予め定めた操作がされたタイミングで清掃処理が開始されても良く、画像形成装置10の電源が投入されたタイミングで清掃処理が開始されても良い。
ステップS301では、CPU50が、感光体12の表面の汚れの度合いを取得する。本実施形態では、汚れセンサ62から検出信号を入力することにより、感光体12の表面の汚れの度合いを取得するが、汚れの度合いの取得方法はこれに限らない。例えば、ユーザが、記録用紙24に印刷されたパターン画像に基づいて、感光体12の表面の汚れの度合いを判断し、判断結果として、汚れの度合いを示す情報を操作表示部60により入力しても良い。
ステップS303では、CPU50が、感光体12の表面の汚れの度合いが予め定めた第4閾値以上であるか否かを判定する。
ステップS303で感光体12の表面の汚れの度合いが予め定めた第4閾値以上であると判定した場合(S303,Y)はステップS305に移行し、感光体12の表面の汚れの度合いが予め定めた第4閾値以上でないと判定した場合(S303,N)はステップS311に移行する。
ステップS305では、CPU50が、補助部材100を感光体12に対して通常より強く接触させるように駆動部100aを制御する。この際、補助部材100を感光体12に強く押し当て過ぎると、感光体12に付着しているトナーが補助部材100に付着してしまい、現像装置19又は転写装置22で回収されない点に注意する。すなわち、感光体12に付着しているトナーが補助部材100に付着せずに感光体12の表面に浮いた状態で付着する範囲内で、補助部材100の芯体110の位置を感光体12に近付ける。また、予め定めた時間(例えば、感光体12が1周するのに要する時間)が経過したら、補助部材100を感光体12に対して接触させる強さを通常の強さに戻すように駆動部100aを制御する。
ステップS307では、CPU50が、現像装置19にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせる。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、現像装置19に電気的に吸引され、現像装置19で回収される。
ステップS309では、CPU50が、転写装置22にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせさせ、本清掃処理のプログラムの実行を終了する。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、転写装置22に電気的に吸引され、転写装置22により回収される。
ステップS311では、CPU50が、感光体12の表面の汚れの度合いが、第4の閾値よりも汚れの度合いが小さい予め定めた第5閾値以上であるか否かを判定する。
ステップS311で感光体12の表面の汚れの度合いが予め定めた第5閾値以上であると判定した場合(S311,Y)はステップS313に移行し、感光体12の表面の汚れの度合いが予め定めた第5閾値以上でないと判定した場合(S311,N)はステップS317に移行する。
ステップS313では、CPU50が、現像装置19にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせる。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、現像装置19に電気的に吸引され、現像装置19で回収される。
ステップS315では、CPU50が、転写装置22にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせさせ、本清掃処理のプログラムの実行を終了する。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、転写装置22に電気的に吸引され、転写装置22により回収される。
ステップS317では、CPU50が、感光体12の表面の汚れの度合いが、第5の閾値よりも汚れの度合いが小さい予め定めた第6閾値以上であるか否かを判定する。
ステップS317で感光体12の表面の汚れの度合いが予め定めた第6閾値以上であると判定した場合(S317,Y)はステップS319に移行する。また、ステップS317で感光体12の表面の汚れの度合いが予め定めた第6閾値以上でないと判定した場合(S317,N)は本清掃処理のプログラムの実行を終了する。
ステップS319では、CPU50が、転写装置22にバイアス電圧を印加すると共に、感光体12を空回しさせ、本清掃処理のプログラムの実行を終了する。これにより、感光体12の表面に浮いた状態で付着したトナーが、転写装置22に電気的に吸引され、転写装置22により回収される。
なお、第3実施形態では、各タイミングが到来した際に、現像装置19によるトナーの回収、及び転写装置22によるトナーの回収を行うか行わないかで切り替える場合について説明したが、これに限らない。例えば、感光体12の汚れの度合いが大きくなる程、現像装置19に印加するバイアス電圧、及び転写装置22に印加するバイアス電圧を高くしても良い。この場合には、図9のステップS307ではバイアス電圧を高くし、図9のステップS313ではバイアス電圧の高さを低くすると良い。また、図9のステップS309、S315、S319の順でバイアス電圧が低くなるようにすると良い。
または、感光体12の汚れの度合いが大きくなる程、感光体12の清掃を行う間隔を短くすると共に、現像装置19に印加するバイアス電圧、及び転写装置22に印加するバイアス電圧が高くなるようにしても良い。
あるいは、感光体12の汚れの度合いが大きくなる程、現像装置19又は転写装置22にバイアス電圧を印加した後に感光体12を空回しさせる時間を長くするようにしても良い。
また、第1実施形態乃至第3実施形態では、感光体12を回転駆動させ、補助部材100を感光体12の回転に応じて従属回転させる場合について説明したが、これに限らない。例えば、補助部材100を、感光体12とは異なる周速差で回転駆動させても良い。この場合には、感光体12の回転と同じ方向に、感光体12より遅い速度で補助部材100を回転させると良い。
また、第1実施形態乃至第3実施形態では、感光体12に付着したトナーを現像装置19又は転写装置22で回収する場合について説明したが、これに限らない。例えば、感光体12に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写させた後に、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録用紙24に形成させる場合には、中間転写ベルトに残留トナーを回収する回収手段を設けても良い。または、記録用紙24を搬送する搬送体が設けられている場合には、この搬送体に残留トナーを回収する回収手段を設けても良い。
10 画像形成装置
12 感光体
14 帯電部材
16 露光装置
19 現像装置
20 用紙搬送ベルト
22 転写装置
24 記録用紙
28 用紙収納容器
50 CPU
52 ROM
54 RAM
56 記憶部
58 通信回線I/F部
60 操作表示部
62 汚れセンサ
100 補助部材
110 芯体
120 発泡弾性層

Claims (10)

  1. 感光体に形成されたトナー像を現像する現像手段と、
    前記現像手段により現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
    芯体の外周面に弾性層が設けられ、前記感光体に接触して前記感光体に残留したトナーの回収を補助する補助部材と、
    前記転写手段にバイアス電圧を印加して前記感光体からトナーを回収する第1回収手段と、
    を備えた画像形成装置。
  2. 前記補助部材は、円筒状の芯体の外周面に発泡弾性層が設けられ、前記感光体の回転に従動して回転する
    請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記発泡弾性層は、前記芯体の外周面に、前記芯体の一端から他端にかけて、短冊状の発泡弾性部材が螺旋状に巻き回されて配置された
    請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記第1回収手段は、前記感光体の使用を開始してから形成した画像の枚数、形成した画像の画素数の積算値、及び前記感光体の使用を開始してからの経過時間が多くなるに従って、トナーを回収する周期を短くする
    請求項1〜3の何れか1項記載の画像形成装置。
  5. 前記補助部材が前記感光体に接触する度合いを調整する調整手段を更に備えた
    請求項1〜4の何れか1項記載の画像形成装置。
  6. 前記第1回収手段は、前記感光体の汚れの度合いが高い程、前記転写手段に印加するバイアス電圧を高くして、前記感光体からトナーを回収する
    請求項1〜5の何れか1項記載の画像形成装置。
  7. 前記第1回収手段は、前記感光体の汚れの度合いが高い程、前記転写手段にバイアス電圧を印加する時間を長くして、前記感光体からトナーを回収する
    請求項1〜6の何れか1項記載の画像形成装置。
  8. 前記現像手段にバイアス電圧を印加することにより前記感光体からトナーを回収する第2回収手段を更に備えた
    請求項1〜7の何れか1項記載の画像形成装置。
  9. 前記第2回収手段は、前記感光体の汚れの度合いが高い程、前記現像手段に印加するバイアス電圧を高くして、前記感光体からトナーを回収する
    請求項8記載の画像形成装置。
  10. 前記第2回収手段は、前記感光体の汚れの度合いが高い程、前記現像手段にバイアス電圧を印加する時間を長くして、前記感光体からトナーを回収する
    請求項8又は9記載の画像形成装置。
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