JP2021117240A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、除電光を感光体に出射して残留電荷を除電する除電装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus including a static elimination device that emits static elimination light to a photoconductor to eliminate residual charges.
電子写真プロセスを用いる画像形成装置では、画像形成を行う場合、帯電装置によって感光体ドラムの表面が一様に帯電された後、露光装置によって露光が行われて感光体ドラムの表面に静電潜像が形成され、さらに静電潜像が現像装置によって現像される。現像されたトナー像は転写部材によって記録媒体上に転写され、記録媒体は定着装置へと搬送されて定着された後、画像形成装置の外部へと排出される。転写後に除電装置によって感光体ドラム上の残留電荷が除去され、感光体ドラムは再び帯電装置によって帯電される。残留電荷の除電には光による除電等が用いられる。 In an image forming apparatus using an electrophotographic process, when image formation is performed, the surface of the photoconductor drum is uniformly charged by the charging device, and then the surface of the photoconductor drum is exposed by the exposure apparatus to perform electrostatic latency on the surface of the photoconductor drum. An image is formed, and an electrostatic latent image is further developed by a developing device. The developed toner image is transferred onto the recording medium by the transfer member, and the recording medium is conveyed to the fixing device to be fixed, and then discharged to the outside of the image forming apparatus. After the transfer, the static eliminator removes the residual charge on the photoconductor drum, and the photoconductor drum is charged again by the charging device. Light elimination or the like is used to eliminate residual charges.
近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置は、高速化、高画質化に加えて、様々な記録媒体への対応性が必要となっている。そのため、対応する用紙サイズにおいても印刷業界で必要とされるSRA3サイズ用紙(幅320mm)や13インチ用紙(幅330mm)への対応も必要となっている。その結果、感光体ドラムが長くなり、現像装置や帯電装置、クリーニングブレードも長くなる。 In recent years, an image forming apparatus using an electrophotographic process is required to be compatible with various recording media in addition to high speed and high image quality. Therefore, it is also necessary to support SRA3 size paper (width 320 mm) and 13-inch paper (width 330 mm) required in the printing industry in terms of the corresponding paper size. As a result, the photoconductor drum becomes long, and the developing device, the charging device, and the cleaning blade also become long.
しかしながら、一般的にはA4サイズ横置きやA3サイズ(幅297mm)、または8.5インチ横置きや11インチの用紙(幅279mm)の使用がほとんどであり、それ以上の大きさの用紙の使用頻度は低い。 However, in general, A4 size horizontal placement or A3 size (width 297 mm), or 8.5 inch horizontal placement or 11 inch paper (width 279 mm) is mostly used, and larger paper is used. The frequency is low.
A4サイズや11インチの用紙を使用した場合、用紙サイズの幅方向外側の非通紙領域では、感光体ドラムは帯電しているが現像装置からトナーは現像されない。そのため、感光体ドラムの非通紙領域に放電生成物が付着して表面摩擦係数が上昇する一方、クリーニング装置のクリーニングブレードや摺擦ローラーにはトナーが付着しないため、非通紙領域においてクリーニングブレードの摩擦力が上昇する。その結果、ブレード鳴きやブレード捲れ、クリーニング不良等の不具合を生じる。 When A4 size or 11 inch paper is used, the photoconductor drum is charged but the toner is not developed from the developing device in the non-passing area outside the width direction of the paper size. Therefore, the discharge product adheres to the non-paper-passing region of the photoconductor drum and the surface friction coefficient increases, while the toner does not adhere to the cleaning blade and the rubbing roller of the cleaning device. Friction force increases. As a result, problems such as blade squeal, blade curling, and poor cleaning occur.
そこで、像担持体とクリーニング部材との間の摩擦力の上昇を抑制する方法が提案されており、例えば特許文献1には、像担持体表面の、トナー像を形成する領域を避けた領域に、像担持体の幅方向に延びるトナーバンドを形成し、像担持体を幅方向に見てトナー像が形成されない部分が生じないようにする装置が開示されている。
Therefore, a method of suppressing an increase in the frictional force between the image carrier and the cleaning member has been proposed. For example, in
特許文献2には、クリーニングブレードの両端部に感光体ドラムから掻き落とされたトナー粒子を一時的に貯留する貯留部を形成するトナー溜め部材を取り付け、感光体ドラムの偏摩耗やクリーニングブレードの破損を防止するドラムアセンブリが開示されている。
In
特許文献1、2の方法は、現像装置から現像されたトナーによってクリーニングブレードへのダメージを低減するものであり、クリーニングブレードのダメージを低減できる範囲は現像可能範囲である。このため、特許文献1、2の方法を用いたとしても、通紙領域よりも外側の領域、即ち、感光体ドラムの表面は帯電しているがトナーは現像されない領域では、感光体ドラムに当接するクリーニングブレードや摺擦ローラーにトナーは全く供給されない。その結果、この領域では感光体ドラムの表面を十分に摺擦できず、感光体ドラムの表面摩擦係数が上昇してクリーニングブレードがダメージを受け、クリーニング不良などの不具合を生じる。
The methods of
また、用紙の外側の領域における表面摩擦係数の上昇を防止するために、帯電領域と現像可能領域とをほぼ同一幅とすることも考えられる。この場合、感光体ドラム上の非帯電領域と現像可能領域とが非常に近くなるため、非帯電領域に現像装置からの飛散トナーが現像されてしまい装置内部の汚染等の不具合が生じる。一般的には帯電領域は現像領域から片側3mmは広くする必要がある。 Further, in order to prevent an increase in the surface friction coefficient in the outer region of the paper, it is conceivable to make the charged region and the developable region substantially the same width. In this case, since the non-charged region on the photoconductor drum and the developable region are very close to each other, the toner scattered from the developing device is developed in the non-charged region, causing problems such as contamination inside the device. Generally, the charged region needs to be widened by 3 mm on one side from the developed region.
本発明は、上記問題点に鑑み、記録媒体の幅方向外側における像担持体の表面摩擦係数の上昇を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的としている。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing an increase in the surface friction coefficient of an image carrier on the outer side in the width direction of a recording medium.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、画像形成部と、入力部と、制御部と、を備えた画像形成装置である。画像形成部は、表面に感光層が形成される像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電装置により帯電された像担持体を露光することにより静電潜像を形成する露光装置と、像担持体に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置と、像担持体の表面に接触して残留トナーを除去するクリーニング部材と、像担持体の表面に除電光を照射して残留電荷を除去する除電装置と、を含む。入力部は、画像形成部で形成されたトナー像が転写される記録媒体のサイズ情報が入力される。制御部は、画像形成部を制御する。除電装置は、所定サイズの記録媒体の幅方向内側の領域を含む第1領域に除電光を照射する第1除電ランプと、第1領域の幅方向外側であって最大サイズの記録媒体の幅方向内側である第2領域に除電光を照射する第2除電ランプと、を有する。制御部は、入力部に入力された記録媒体のサイズが所定サイズ以下である場合、第1除電ランプのみを点灯させて像担持体の残留電荷を除去し、記録媒体のサイズが所定サイズよりも大きい場合、第1除電ランプおよび第2除電ランプを点灯させて像担持体の残留電荷を除去する。 In order to achieve the above object, the first configuration of the present invention is an image forming apparatus including an image forming unit, an input unit, and a control unit. The image forming unit forms an electrostatic latent image by exposing an image carrier on which a photosensitive layer is formed, a charging device for charging the surface of the image carrier, and an image carrier charged by the charging device. An exposure device for forming a toner image by adhering toner to an electrostatic latent image formed on an image carrier, a cleaning member that contacts the surface of the image carrier to remove residual toner, and an image. Includes a static eliminator that irradiates the surface of the carrier with static eliminating light to remove residual charges. The size information of the recording medium on which the toner image formed by the image forming unit is transferred is input to the input unit. The control unit controls the image forming unit. The static elimination device includes a first static elimination lamp that irradiates a first region including an area inside the width direction of a recording medium of a predetermined size with static elimination light, and a static elimination lamp that is outside the width direction of the first region and is the width direction of the maximum size recording medium. It has a second static elimination lamp that irradiates the inner second region with static elimination light. When the size of the recording medium input to the input unit is smaller than or equal to the predetermined size, the control unit turns on only the first static elimination lamp to remove the residual charge of the image carrier, and the size of the recording medium is larger than the predetermined size. If it is large, the first static elimination lamp and the second static elimination lamp are turned on to remove the residual charge of the image carrier.
本発明の第1の構成によれば、記録媒体が所定サイズ以下であるときは第1除電ランプのみを点灯させるため、第1領域は帯電工程により帯電され、除電工程により除電されて正規の表面電位となる。これにより、第1領域においては安定した画像が得られる。また、第2領域は像担持体の1周目で帯電された後は電荷が保持されており、2周目以降はほぼ帯電されない。このため、第2領域では近接放電は像担持体の1周目のみで発生するので放電生成物の発生も少なく、像担持体の表面摩擦係数の上昇も抑制される。一方、記録媒体が所定サイズより大きい場合は、第1除電ランプに加えて第2除電ランプを点灯させるため、第2領域の残留電荷が十分に除電され、次回の印字における表面電位が安定する。 According to the first configuration of the present invention, when the recording medium is smaller than a predetermined size, only the first static elimination lamp is turned on. Therefore, the first region is charged by the charging step and statically eliminated by the static elimination step to form a regular surface. It becomes an electric potential. As a result, a stable image can be obtained in the first region. Further, the second region is charged after being charged in the first round of the image carrier, and is hardly charged after the second round. Therefore, in the second region, the proximity discharge occurs only in the first round of the image carrier, so that the generation of discharge products is small and the increase in the surface friction coefficient of the image carrier is suppressed. On the other hand, when the recording medium is larger than the predetermined size, the second static elimination lamp is turned on in addition to the first static elimination lamp, so that the residual charge in the second region is sufficiently statically eliminated and the surface potential in the next printing is stabilized.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の内部構造を示す断面図である。画像形成装置100(ここではカラープリンター)本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、PcおよびPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(イエロー、シアン、マゼンタおよびブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの画像を順次形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an internal structure of an
これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム(像担持体)1a、1b、1cおよび1dがそれぞれ配設されている。感光体ドラム1a〜1dは、例えばアルミニウム製のドラム素管の外周面に有機感光層(OPC)が積層され、さらに有機感光層の表面にコート層が積層された有機感光体であり、メインモーター(図示せず)によって回転駆動される。なお、有機感光体ドラムに代えて、ドラム素管の外周面にアモルファスシリコン感光層が形成されたアモルファスシリコン感光体ドラムを用いることもできる。
Photoreceptor drums (image carriers) 1a, 1b, 1c, and 1d that support visible images (toner images) of each color are arranged on these image forming portions Pa to Pd, respectively. The
また、ベルト駆動モーター(図示せず)により図1において時計回り方向に回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー9の下流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー19が配置されている。
Further, an
トナー像が二次転写される転写紙Pは、画像形成装置100の本体下部に配置された用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12aおよびレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9と中間転写ベルト8の駆動ローラー11とのニップ部へと搬送される。
The transfer paper P on which the toner image is secondarily transferred is housed in a
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。図2は、図1における画像形成部Pa付近の拡大図である。なお、画像形成部Pb〜Pdについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。図2に示すように、回転可能に配設された感光体ドラム1aの周囲および下方には、感光体ドラム1aを帯電させる帯電装置2aと、感光体ドラム1aに画像情報を露光する露光装置5(図1参照)と、感光体ドラム1a上にトナー像を形成する現像装置3aと、感光体ドラム1a上に残留した現像剤(トナー)等を除去するクリーニング装置7aと、除電装置20と、が配設され、中間転写ベルト8を挟んで一次転写ローラー6aが配置されている。
Next, the image forming units Pa to Pd will be described. FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the image forming portion Pa in FIG. Since the image forming portions Pb to Pd have basically the same configuration, the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 2, a
帯電装置2aは、感光体ドラム1aに接触して感光体ドラム1aの表面を帯電させる帯電ローラー21と、帯電ローラー21をクリーニングする帯電クリーニングローラー22を有している。帯電ローラー21には直流電圧、若しくは直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
The charging
現像装置3aは、感光体ドラム1aに対向する現像ローラー31を備える。現像装置3a内には磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤が収容されており、攪拌搬送スクリュー26aおよび供給搬送スクリュー26bによって現像ローラー31に二成分現像剤が供給され、現像ローラー31上に磁気ブラシが形成される。現像ローラー31には、直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧が印加される。
The developing
クリーニング装置7aは、感光体ドラム1aの表面の残留トナーを除去するクリーニングブレード32と、感光体ドラム1a表面の残留トナーを除去するとともに感光体ドラム1aの表面を摺擦して研磨する摺擦ローラー33と、クリーニングブレード32および摺擦ローラー33によって感光体ドラム1aから除去された残留トナーをクリーニング装置7aの外部に排出する搬送スパイラル35と、を含む。
The
除電装置20は、感光体ドラム1aの回転方向に対し一次転写ローラー6aの下流側、且つクリーニング装置7aの上流側に配置されている。除電装置20は、感光体ドラム1a〜1dに除電光を照射して感光体ドラム1aの表面の残留電荷を所定電位以下まで除去する。なお、除電装置20の詳細な構成については後述する。
The
また、感光体ドラム1aと、帯電装置2aと、クリーニング装置7aと、除電装置20とはユニット化されている。各画像形成部Pa〜Pdにおいて、感光体ドラム1a〜1dと、帯電装置2a〜2dと、クリーニング装置7a〜7dと、除電装置20と、から成るユニットをドラムユニット40a〜40dと称する。
Further, the
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置5によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、それぞれイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置3a〜3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ4a〜4dから各現像装置3a〜3dにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
When image data is input from a higher-level device such as a personal computer, first, the surfaces of the
そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナー等がクリーニング装置7a〜7dにより除去される。また、感光体ドラム1a〜1dの表面の残留電荷が除電装置20によって除去される。
Then, an electric field is applied between the
中間転写ベルト8が時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Pがレジストローラー対12bから駆動ローラー11と二次転写ローラー9とのニップ部(二次転写ニップ部)へ所定のタイミングで搬送され、中間転写ベルト8上のフルカラー画像が転写紙P上に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Pは定着部13へと搬送される。
When the
定着部13に搬送された転写紙Pは、定着ローラー対13aにより加熱および加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられ、そのまま(或いは、両面搬送路18に送られて両面に画像が形成された後に)、排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。
The transfer paper P conveyed to the fixing
図3は、本実施形態の画像形成装置100に搭載される除電装置20の構成および感光体ドラム1a〜1dの除電領域を示す模式図である。除電装置20は、除電光を出射する第1除電ランプ51、第2除電ランプ52と、感光体ドラム1a〜1dの軸方向に沿って延びる棒状の導光体53と、導光体53の第1除電ランプ51とは反対側の端面(後述する対向面53b)に対向配置される反射部材55によって構成されている。
FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the
第1除電ランプ51、第2除電ランプ52は、除電光を出射する発光ダイオード(LED)等により構成されている。第1除電ランプ51および第2除電ランプ52は図示しない光源基板に実装されている。第1除電ランプ51は、導光体53の一端側の光入射面53aに対向配置されている。第2除電ランプ52は、導光体53の長手方向の両端部近傍において、背面53dに対向するように一対配置されている。
The first
導光体53は、透光性を有するアクリル樹脂等を用いて略半円形状の断面を有する細長形状に形成されている。導光体53は、第1除電ランプ51からの光を導光体53の延在方向(感光体ドラム1a〜1dの軸方向)に沿って導光しながら、感光体ドラム1a〜1dに向けて出射する。
The
導光体53は、第1除電ランプ51に対向配置され第1除電ランプ51からの光が入射される光入射面53aと、第1除電ランプ51とは反対側に配置される対向面53bと、光入射面53aおよび対向面53bの間に配置され、感光体ドラム1a〜1dに対向する断面円弧状の光出射面53cと、光出射面53cと対向する平面状の背面53dと、を有する。
The
背面53dの両端部を除く領域には、導光体53に入射した光を感光体ドラム1a〜1d側(光出射面53c側)に反射する反射部53eが導光体53の長手方向に沿って形成されている。反射部53eには、感光体ドラム1a〜1dの軸方向と交差する方向(図5の紙面と垂直な方向)に延びるV溝等からなるプリズム(図示せず)が多数形成されている。
In the region excluding both ends of the
第1除電ランプ51から出射されて導光体53の光入射面53aに入射した光は、拡散しながら導光体53内を進行し、反射部53eによって光出射面53c側に反射され、光出射面53cから感光体ドラム1a〜1dに向かって出射される。
The light emitted from the first
反射部材55は、アルミニウム板等の光反射率の高い材料からなり、対向面53bから漏出した光を反射して対向面53bから再度導光体53の内部に入射させる。これにより、第1除電ランプ51から出射される光の利用効率を向上させている。
The reflecting
第2除電ランプ52は、背面53dの反射部53eの長手方向の両端部に隣接して配置されている。第2除電ランプ52から出射されて導光体53の背面53dに入射した光は、導光体53内を通過して光出射面53cから感光体ドラム1a〜1dに向かって出射される。
The second
また、感光体ドラム1a〜1dの外周面は軸方向の3つの領域A、B、Cに区画される。領域Aは、所定サイズ(ここではA4横サイズ)の用紙幅w1(297mm)の内側の領域である。領域Bは、A4横サイズの用紙幅w1の外側、且つ、導光体53の反射部53eの形成幅w2(310mm)の内側の領域である。領域A、Bは、第1除電ランプ51の除電光が導光体53の反射部53eによって感光体ドラム1a〜1dに照射される領域である。即ち、領域A、Bを合わせた領域(第1領域)の幅は、反射部53eの形成幅w2と同一幅である。
Further, the outer peripheral surfaces of the
領域C(第2領域)は、導光体53の反射部53eの形成幅w2(310mm)の外側、且つ、通紙可能な最大サイズ(ここでは13インチサイズ)の用紙幅w3(330mm)の内側の領域である。領域Cは、第1除電ランプ51の除電光が照射されず、第2除電ランプ52の除電光が導光体53を通過して照射される領域である。
The area C (second area) is outside the forming width w2 (310 mm) of the reflecting
なお、現像装置3a〜3dの現像領域幅w4(332mm)は、13インチサイズの用紙幅w3と略同一である。帯電装置2a〜2dの帯電領域幅w5(340mm)、クリーニングブレード32のブレード幅および摺擦ローラー33のローラー幅w6(350mm)は、いずれも13インチサイズの用紙幅w3よりも大きく、且つ、感光体ドラム1a〜1dの軸方向長さ(360mm)よりも小さい。
The developing region width w4 (332 mm) of the developing
図4は、画像形成装置100に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a control path used in the
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き可能な記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部80からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。また、制御部90は、画像形成装置100の本体内部の任意の場所に配置可能である。
The control unit 90 includes a CPU (Central Processing Unit) 91 as a central processing unit, a ROM (Read Only Memory) 92 as a read-only storage unit, a RAM (Random Access Memory) 93 as a readable and writable storage unit, and a temporary storage unit. A plurality of (here, two) that transmit a control signal or receive an input signal from the
ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。カウンター95は、印字枚数を積算してカウントする。
The
また、制御部90は、画像形成装置100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Pa〜Pd、定着部13、電圧制御回路61、画像入力部70、操作部80等が挙げられる。
Further, the control unit 90 transmits a control signal from the
電圧制御回路61は、帯電電圧電源62、現像電圧電源63、転写電圧電源64と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させる。これらの各電源は、電圧制御回路61からの制御信号によって、帯電電圧電源62は帯電装置2a〜2d内の帯電ローラー21に、現像電圧電源63は現像装置3a〜3d内の現像ローラー31に、転写電圧電源64は一次転写ローラー6a〜6dおよび二次転写ローラー9に、それぞれ所定の電圧を印加する。
The
画像入力部70は、画像形成装置100にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部70より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。
The
操作部80には、液晶表示部81、各種の状態を示すLED82が設けられており、ユーザーは操作部80のストップ/クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作して画像形成装置100の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部81は、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置100の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
The
前述したように、画像形成装置100では帯電装置2a〜2dの帯電ローラー21に帯電電圧(直流電圧)を印加して感光体ドラム1a〜1dを帯電させる。そして、露光、現像、転写およびクリーニングの各工程が行われた後、感光体ドラム1a〜1dの残留電荷を除電するために除電装置20から除電光を照射する。ここで、感光体ドラム1a〜1dの露光および除電が実行されないと、感光体ドラム1a〜1dの感光層には電荷が保持されたままであるため、次回の帯電工程では帯電ローラー21と感光体ドラム1a〜1dとの電位差が非常に小さくなる。そのため、帯電ローラー21と感光体ドラム1a〜1dとの間で近接放電はほとんど起こらず、感光体ドラム1a〜1dの表面はほぼ帯電されない。
As described above, in the
一方、感光体ドラム1a〜1dの表面摩擦係数の上昇は帯電ローラー21による近接放電により生成したNOxなどの放電生成物が感光体ドラム1a〜1dの表面に付着することにより発生する。即ち、近接放電が起こらない場合は放電生成物の付着もほとんどなく、感光体ドラム1a〜1dの表面摩擦係数の上昇も少ない。
On the other hand, the increase in the surface friction coefficient of the
そこで、本実施形態の画像形成装置100では、上述した画像領域の外側での帯電と除電の関係に着目し、所定サイズ(ここでは一般的に使用されるA4横サイズ)以下の用紙への印字時には、画像領域の外側(図3の領域C)に除電光を照射しないことで、次回の印字における帯電ローラー21による近接放電を防止し、感光体ドラム1a〜1dの表面摩擦係数の上昇を抑えることとしている。
Therefore, the
図5は、本実施形態の画像形成装置100における感光体ドラム1a〜1dの除電制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図1〜図4を参照しながら、図5のステップに沿って感光体ドラム1a〜1dの除電制御手順について詳細に説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of static elimination control of the
先ず、制御部90は印字命令を受信したか否かを判定する(ステップS1)。印字命令が受信されない場合は(ステップS1でNo)印字待機状態を継続する。印字命令を受信した場合は(ステップS1でYes)、制御部90は印字に使用される用紙サイズを検出する(ステップS2)。用紙サイズは、給紙カセット2aや手差し給紙トレイ2bに配置される用紙サイズ検知センサー(図示せず)や、パソコン等の外部機器から画像入力部70に送信された画像データにより判定される。その後、通常の画像形成動作によって印字を実行する(ステップS3)。
First, the control unit 90 determines whether or not a print command has been received (step S1). If the print command is not received (No in step S1), the print standby state is continued. When the print command is received (Yes in step S1), the control unit 90 detects the paper size used for printing (step S2). The paper size is determined by the paper size detection sensor (not shown) arranged in the
次に、制御部90は、ステップS2で検出された用紙サイズがA4横サイズ以下であるか否かを判定する(ステップS4)。用紙サイズがA4横サイズ以下である場合は(ステップS4でYes)、感光体ドラム1a〜1dの残留電荷を除電する際に第1除電ランプ51のみを点灯させる(ステップS5)。一方、用紙サイズがA4横サイズよりも大きい場合は(ステップS4でNo)第1除電ランプ51と第2除電ランプ52の両方を点灯する(ステップS6)。
Next, the control unit 90 determines whether or not the paper size detected in step S2 is A4 horizontal size or less (step S4). When the paper size is A4 horizontal size or less (Yes in step S4), only the first
その後、印字が終了したか否かを判定し(ステップS7)、印字が継続している場合は(ステップS7でNo)ステップS2に戻り用紙サイズの検出、印字動作を継続する(ステップS2〜S6)。印字が終了している場合は(ステップS7でYes)処理を終了する。 After that, it is determined whether or not printing is completed (step S7), and if printing is continued (No in step S7), the process returns to step S2 to detect the paper size and continue the printing operation (steps S2 to S6). ). If printing is completed (Yes in step S7), the process ends.
本実施形態の構成によれば、用紙サイズがA4横サイズ以下であるときは第1除電ランプ51のみを点灯させるため、図3の領域Aおよび領域Bは帯電工程により帯電され、除電工程により除電されて正規の表面電位となる。これにより、領域Aおよび領域Bにおいては安定した画像が得られる。また、第2除電ランプ52は点灯されないため、図3の領域Cにおいては感光体ドラム1a〜1dの1周目で帯電された後は電荷が保持されており、2周目以降はほぼ帯電されない。このため、領域Cでは近接放電は感光体ドラム1a〜1dの1周目のみで発生するので放電生成物の発生も少なく、感光体ドラム1a〜1dの表面摩擦係数の上昇も抑制される。
According to the configuration of the present embodiment, when the paper size is A4 horizontal size or less, only the first
一方、用紙サイズがA4横サイズより大きい場合(例えば13インチ用紙の場合)は、第1除電ランプ51に加えて第2除電ランプ52も点灯する。導光体53には、第2除電ランプ52から出射された光が通過する部分に反射部53eが形成されていないため、第2除電ランプ52の除電光は第1除電ランプ51の除電光を阻害することなく感光体ドラム1a〜1dの領域Cに照射される。このため、領域Cの残留電荷が十分に除電され、次回の印字における表面電位が安定する。
On the other hand, when the paper size is larger than the A4 horizontal size (for example, in the case of 13-inch paper), the second
従って、感光体ドラム1a〜1dのクリーニングブレード32の両端部に対向する部分の表面摩擦係数の上昇が抑えられるため、クリーニングブレード32のブレード鳴きや捲れ、クリーニング不良の発生を効果的に抑制することができる。また、用紙サイズに関係なく感光体ドラム1a〜1dの残留電荷を十分に除電することができ、表面電位も安定化する。
Therefore, since the increase in the surface friction coefficient of the portion of the
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では用紙サイズがA4横サイズ以下の場合とA4横サイズよりも大きい場合とで第1除電ランプ51、第2除電ランプ52の点灯パターンを切り換えるようにしたが、切り換えのトリガーとなる用紙サイズは任意に設定可能である。但し、画像形成装置100において最も使用頻度が高いサイズを切り換えのトリガーとなるサイズとしておくことが好ましい。
Others The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the present embodiment, the lighting patterns of the first
また、第1除電ランプ51、第2除電ランプ52の除電光の波長や、導光体53の寸法や形状等は、感光体ドラム1a〜1d、除電装置20の仕様に応じて適宜変更することができる。
Further, the wavelength of the static elimination light of the first
また、上記実施形態では、除電装置20の位置を、感光体ドラム1a〜1dの回転方向に対しクリーニング装置7a〜7dの上流側、且つ一次転写ローラー6a〜6dの下流側としたが、除電装置20を、感光体ドラム1a〜1dの回転方向に対し帯電装置2a〜2dの上流側、且つクリーニング装置7a〜7dの下流側に配置してもよい。
Further, in the above embodiment, the position of the
また、上記実施形態では、画像形成装置100として、図1に示したようなカラープリンターを例に挙げて示したが、本発明は、モノクロプリンター、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。以下、実施例により本発明の効果について更に詳細に説明する。
Further, in the above embodiment, as the
本発明の画像形成装置100における感光体ドラム1a〜1dの表面摩擦係数の上昇抑制効果についての検証試験を行った。試験機としては、図1に示したような中間転写式の画像形成装置100に、図3に示したような第1除電ランプ51、第2除電ランプ52を有する除電装置20を搭載し、図5に示すように用紙サイズに応じて第1除電ランプ51、第2除電ランプ52の点灯制御を行った場合(本発明)と、用紙サイズに係わらず、常に第1除電ランプ51、第2除電ランプ52を点灯した場合(比較例)とで、感光体ドラム1a〜1dの表面摩擦係数を比較した。
A verification test was conducted on the effect of suppressing an increase in the surface friction coefficient of the
試験方法としては、プロセス線速152mm/secでA4横サイズの普通紙(用紙幅297mm)に印字率5%のテスト画像を1000枚連続印字し、印字終了後に摩擦係数測定用治具を用いて感光体ドラム1a〜1dの通紙領域の幅方向外側(図3の領域C)の表面摩擦係数を測定した。
As a test method, 1000 sheets of test images with a printing rate of 5% are continuously printed on A4 horizontal size plain paper (paper width 297 mm) at a process linear speed of 152 mm / sec, and after printing is completed, a friction coefficient measuring jig is used. The surface friction coefficient of the
画像形成条件は、感光体ドラム1a〜1dの表面電位(明電位)V0=350V、露光後電位(暗電位)VL=150Vとした。350Vの直流電圧に、周波数5kHz、Vpp=1100V、Duty=50%の矩形波の交流電圧を重畳した現像電圧を印加した。また、平均粒子径6.8μmの正帯電性トナーと、平均粒子径35μmのフェライト・樹脂コートキャリアとからなる二成分現像剤を用い、トナー濃度を6%とした。結果を表1に示す。
The image formation conditions were the surface potential (bright potential) V0 = 350V and the post-exposure potential (dark potential) VL = 150V of the
表1に示すように、第2除電ランプ52を消灯した本発明では、領域Cの表面摩擦係数が0.3に抑えられた。この理由としては、第2除電ランプ52を消灯させることで領域Cには1枚目の印字時に電荷が保持されたままとなり、2枚目以降の印字における帯電工程で帯電ローラー21と感光体ドラム1a〜1dとの間で近接放電がほとんど起こらず、放電生成物が発生し難いためであると考えられる。
As shown in Table 1, in the present invention in which the second
一方、第1除電ランプ51、第2除電ランプ52を点灯した比較例では、領域Cの表面摩擦係数が0.6に上昇した。この理由としては、第2除電ランプ52を点灯させたために領域Cの帯電および除電が印字1枚毎に繰り返され、帯電ローラー21と感光体ドラム1a〜1dとの間での近接放電が繰り返し発生して放電生成物が発生したためであると考えられる。
On the other hand, in the comparative example in which the first
以上の結果より、用紙サイズが所定サイズ(ここではA4横サイズ)以下の場合に第2除電ランプ52を消灯させる本発明により、感光体ドラム1a〜1dの表面摩擦係数の上昇が効果的に抑制されることが確認された。
From the above results, the present invention that turns off the second
本発明は、除電光を感光体に出射して残留電荷を除電する除電装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、記録媒体の幅方向外側における像担持体の表面摩擦係数の上昇を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。 The present invention can be used in an image forming apparatus including a static elimination device that emits static elimination light to a photoconductor to eliminate residual charges. By utilizing the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of suppressing an increase in the surface friction coefficient of the image carrier on the outer side in the width direction of the recording medium.
Pa〜Pd 画像形成部
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
2a〜2d 帯電装置
3a〜3d 現像装置
5 露光装置
7a〜7d クリーニング装置
20 除電装置
32 クリーニングブレード(クリーニング部材)
33 摺擦ローラー(クリーニング部材)
51 第1除電ランプ
52 第2除電ランプ
53 導光体
53a 光入射面
53b 対向面
53c 光出射面
53d 背面
52e 反射部
55 反射部材
70 画像入力部(入力部)
90 制御部
100 画像形成装置
Pa to Pd
2a to
33 Rubbing roller (cleaning member)
51 1st
90
Claims (4)
前記像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置により帯電された前記像担持体を露光することにより静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体に形成された前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置と、
前記像担持体の表面に接触して残留トナーを除去するクリーニング部材と、
前記像担持体の表面に除電光を照射して残留電荷を除去する除電装置と、
を含む画像形成部と、
前記画像形成部で形成された前記トナー像が転写される記録媒体のサイズ情報が入力される入力部と、
前記画像形成部を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記除電装置は、所定サイズの前記記録媒体の幅方向内側の領域を含む第1領域に前記除電光を照射する第1除電ランプと、前記第1領域の幅方向外側であって最大サイズの前記記録媒体の幅方向内側である第2領域に前記除電光を照射する第2除電ランプと、を有し、
前記制御部は、前記入力部に入力された前記記録媒体のサイズが前記所定サイズ以下である場合、前記第1除電ランプのみを点灯させて前記像担持体の前記残留電荷を除去し、前記記録媒体のサイズが前記所定サイズよりも大きい場合、前記第1除電ランプおよび前記第2除電ランプを点灯させて前記像担持体の前記残留電荷を除去することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which a photosensitive layer is formed and
A charging device that charges the surface of the image carrier,
An exposure device that forms an electrostatic latent image by exposing the image carrier charged by the charging device, and an exposure device.
A developing device that forms a toner image by adhering toner to the electrostatic latent image formed on the image carrier.
A cleaning member that comes into contact with the surface of the image carrier to remove residual toner, and
A static eliminator that irradiates the surface of the image carrier with static eliminating light to remove residual charges.
Image forming part including
An input unit into which size information of a recording medium on which the toner image formed by the image forming unit is transferred is input, and an input unit.
A control unit that controls the image forming unit and
In an image forming apparatus equipped with
The static elimination device includes a first static elimination lamp that irradiates a first region including a region inside the width direction of the recording medium having a predetermined size with the static elimination light, and the static elimination lamp having the maximum size outside the width direction of the first region. It has a second static elimination lamp that irradiates the static elimination light to the second region inside in the width direction of the recording medium.
When the size of the recording medium input to the input unit is smaller than or equal to the predetermined size, the control unit turns on only the first static elimination lamp to remove the residual charge of the image carrier, and the recording An image forming apparatus characterized in that when the size of the medium is larger than the predetermined size, the first static elimination lamp and the second static elimination lamp are turned on to remove the residual charge of the image carrier.
前記第1除電ランプと、
前記第1除電ランプから入射した光を軸方向に沿って導光しながら出射する棒状の導光体と、
前記導光体を挟んで前記像担持体の反対側に配置される前記第2除電ランプと、
を備え、
前記導光体は、軸方向の一端部に形成され、前記第1除電ランプからの光が入射する光入射面と、前記導光体の長手方向に沿って延在し、前記光入射面から入射した光を前記像担持体に出射する光出射面と、前記光出射面に対向する背面と、を有し、
前記背面には、導光体に入射した光を前記光出射面側に反射する前記第1領域と同一幅の反射部が形成されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The static eliminator is
With the first static elimination lamp
A rod-shaped light guide body that emits light incident from the first static elimination lamp while guiding the light along the axial direction, and a rod-shaped light guide body.
The second static elimination lamp arranged on the opposite side of the image carrier with the light guide body in between,
With
The light guide body is formed at one end in the axial direction, extends along a light incident surface on which light from the first static elimination lamp is incident, and along the longitudinal direction of the light guide body, and extends from the light incident surface. It has a light emitting surface that emits incident light to the image carrier, and a back surface that faces the light emitting surface.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a reflecting portion having the same width as that of the first region is formed on the back surface to reflect the light incident on the light guide body toward the light emitting surface side.
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