JP2021139941A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に清掃ブレードを用いて感光体ドラムの外周面を清掃する際の端部トナー漏れを防止する技術に関する。 The present disclosure relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to a technique for preventing edge toner leakage when cleaning the outer peripheral surface of a photoconductor drum using a cleaning blade.
電子写真方式の画像形成装置は、感光体表面に形成したトナー像を記録シートや中間転写体といった被転写体に静電転写する。感光体表面から被転写体へのトナーの転写効率は100%に満たないため、静電転写後に感光体表面にトナーの一部が残留して残留トナーになる。残留トナーが次に形成するトナー像に混入すると画像品質が低下するため、感光体表面上の残留トナーを清掃する清掃装置が設けられる。 The electrophotographic image forming apparatus electrostatically transfers the toner image formed on the surface of the photoconductor to an object to be transferred such as a recording sheet or an intermediate transfer body. Since the transfer efficiency of toner from the surface of the photoconductor to the object to be transferred is less than 100%, a part of the toner remains on the surface of the photoconductor after electrostatic transfer and becomes residual toner. If the residual toner is mixed with the toner image to be formed next, the image quality is deteriorated. Therefore, a cleaning device for cleaning the residual toner on the surface of the photoconductor is provided.
清掃装置は、感光体表面から残留トナーを回収するために、例えば、ブラシローラーを備えている(例えば、特許文献1を参照)。ブラシローラーは、プロセス速度が速い上位機種であっても、高いクリーニング性能や信頼性を得ることができる。 The cleaning device includes, for example, a brush roller in order to recover the residual toner from the surface of the photoconductor (see, for example, Patent Document 1). The brush roller can obtain high cleaning performance and reliability even if it is a high-end model with a high process speed.
近年、働き易いオフィス環境に対する要望が高まっており、この要望に応えるべくオフィス機器の省スペース化が一段と加速してきている。オフィスに設置されることが多い複合機(MFP: Multi-Function Peripheral)に対しても小型化が求められており、さまざまな技術課題の解決が喫緊になっている。 In recent years, there has been an increasing demand for an office environment that is comfortable to work in, and in order to meet this demand, space saving of office equipment is further accelerating. Multi-function peripherals (MFPs), which are often installed in offices, are also required to be miniaturized, and it is urgent to solve various technical problems.
このような要請に対して、ブラシローラーを用いた清掃装置(ブラシクリーナー)は小型化が難しく、コストや消費電力、騒音を抑制することも必ずしも容易ではないため、オフィスユースに最適とは言い難い。一方、清掃ブレードを用いた清掃装置(ブレードクリーナー)は、ブラシクリーナーと比較して、構成が容易で小型化や低コストにも適しており、普及機から高級機まで広く採用されている。 In response to such demands, cleaning devices using brush rollers (brush cleaners) are difficult to miniaturize, and it is not always easy to control costs, power consumption, and noise, so it is hard to say that they are optimal for office use. .. On the other hand, a cleaning device (blade cleaner) using a cleaning blade is easier to configure than a brush cleaner, is suitable for miniaturization and low cost, and is widely used from popular machines to high-end machines.
ブレードクリーナーにおいては、清掃時に、感光体表面上の残留トナーが、清掃ブレードのカット面(清掃ブレードと感光体表面との当接位置)に沿って、清掃ブレードの長手方向における中央部から両端部に向かって広がってゆく傾向がある。図7に示す例では、清掃ブレード701が、矢印X方向に回転する感光体ドラム702の外周面にカウンター当接しており、感光体ドラム702の外周面上の残留トナー703が感光体ドラム702の回転によって清掃ブレード701に向かって搬送される。
In the blade cleaner, during cleaning, residual toner on the surface of the photoconductor is applied from the center to both ends in the longitudinal direction of the cleaning blade along the cut surface of the cleaning blade (the contact position between the cleaning blade and the surface of the photoconductor). Tends to spread towards. In the example shown in FIG. 7, the
残留トナー703は、残留トナー704のように清掃ブレード701に堰き止められた後も、感光体ドラム702の回転によって清掃ブレード701に押し付けられ続ける。これによって、残留トナー705、706および707は矢印Y方向に押し出されるので、清掃ブレード701の長手方向における中央部から両端部へ広がってゆく。
The
残留トナー707は、清掃ブレード701の両端部に到達すると、破線領域711内を拡大した破線領域712に示すように、清掃ブレード701の清掃範囲外へ残留トナー708が漏れ出す(端部トナー漏れ)。
When the
ブレードクリーナーを小型化すると、感光体ドラム702の外周面上から清掃ブレード701を用いて掻き取った残留トナーを保持するためのスペースが狭くなるために端部トナー漏れが発生し易くなる。端部トナー漏れは、装置内の各部を汚損したり、ギヤ等の機械部品に固着して動作不良を引き起こしたり、或いは電気的な接点不良を招いたりする恐れがあるため、画像品質を低下させる原因になり得る。
When the blade cleaner is miniaturized, the space for holding the residual toner scraped off by the
本開示は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、ブレードクリーナーにおける端部トナー漏れを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide an image forming apparatus capable of preventing edge toner leakage in a blade cleaner.
上記目的を達成するため、本開示の一形態に係る画像形成装置は、感光体ドラムの外周面上に形成したトナー像を被転写体へ転写する画像形成装置であって、像転写後に感光体ドラムの外周面を除電する除電手段と、除電後に前記外周面から残留トナーを掻き取る清掃ブレードと、掻き取りの際にブレード端部からのトナー漏れが発生し易いか否かを判定する判定手段と、前記判定結果が肯定的である場合には、感光体ドラムの軸方向における端部領域を除く中央部のみを除電し、前記判定結果が否定的である場合には、感光体ドラムの軸方向における除電可能な範囲全体を除電するように、前記除電手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to one embodiment of the present disclosure is an image forming apparatus that transfers a toner image formed on the outer peripheral surface of a photoconductor drum to a transfer target, and is a photoconductor after the image transfer. A static elimination means for removing static electricity from the outer peripheral surface of the drum, a cleaning blade for scraping residual toner from the outer peripheral surface after static elimination, and a determining means for determining whether or not toner leakage from the blade end is likely to occur during scraping. If the determination result is positive, only the central portion excluding the end region in the axial direction of the photoconductor drum is statically eliminated, and if the determination result is negative, the shaft of the photoconductor drum is removed. It is characterized by comprising a control means for controlling the static elimination means so as to eliminate static electricity over the entire range in which static elimination is possible in the direction.
この場合において、前記除電手段は、前記軸方向に沿って複数の発光素子が列設された発光素子アレイであって、前記制御手段は、前記判定結果が肯定的である場合には、前記軸方向における端部領域を除電する発光素子を消灯して、中央部を除電する発光素子のみを点灯し、前記判定結果が否定的である場合には、すべての発光素子を点灯するように、前記除電手段を制御してもよい。 In this case, the static elimination means is a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a row along the axial direction, and the control means is the shaft when the determination result is positive. The light emitting element that eliminates static electricity in the end region in the direction is turned off, only the light emitting element that eliminates static electricity in the central portion is turned on, and if the determination result is negative, all the light emitting elements are turned on. The static elimination means may be controlled.
また、前記感光体ドラムの軸方向における端部領域の範囲は、前記感光体ドラムの軸方向について、前記感光体ドラムの外周面上に形成された静電潜像を現像することができる最大幅である現像最大幅の端部よりも外側であるのが望ましい。 Further, the range of the end region in the axial direction of the photoconductor drum is the maximum width in which the electrostatic latent image formed on the outer peripheral surface of the photoconductor drum can be developed in the axial direction of the photoconductor drum. It is desirable that it is outside the end of the maximum development width.
更に、2成分系現像剤を磁気吸着する現像ローラーを用いて、前記感光体ドラムの外周面上に形成された静電潜像を現像する現像装置を備え、前記現像最大幅は、前記現像ローラーの軸方向における前記現像剤を磁気吸着することができる範囲である現像着磁幅であってもよい。 Further, a developing device for developing an electrostatic latent image formed on the outer peripheral surface of the photoconductor drum by using a developing roller that magnetically attracts a two-component developer is provided, and the maximum developing width is the developing roller. The developing magnetizing width may be a range in which the developer can be magnetically attracted in the axial direction of.
また、前記感光体ドラムの軸方向における端部領域は、前記ブレード端部よりも中央部寄りに位置していることが望ましい。 Further, it is desirable that the end region of the photoconductor drum in the axial direction is located closer to the center than the blade end.
また、前記判定手段は、前記清掃ブレードのエッジ部で残留トナーを掻き取る際に、前記清掃ブレードの固定位置を中心として、前記清掃ブレードに作用するトルクが大きい場合に、端部トナー漏れが発生し易いと判定すると好適である。 Further, when the residual toner is scraped off by the edge portion of the cleaning blade, the determination means causes end toner leakage when the torque acting on the cleaning blade is large centering on the fixed position of the cleaning blade. It is preferable to judge that it is easy to do.
また、印字画像の被転写体におけるカバレッジを取得するカバレッジ取得手段を備え、前記判定手段は、前記カバレッジが所定の閾値よりも大きい場合に、端部トナー漏れが発生し易いと判定してもよい。 Further, a coverage acquisition means for acquiring coverage of the printed image in the transferred body may be provided, and the determination means may determine that end toner leakage is likely to occur when the coverage is larger than a predetermined threshold value. ..
また、前記感光体ドラムの回転速度を取得する速度取得手段を備え、前記判定手段は、前記回転速度が所定の速度よりも大きい場合に、端部トナー漏れが発生し易いと判定してもよい。 Further, a speed acquisition means for acquiring the rotation speed of the photoconductor drum may be provided, and the determination means may determine that end toner leakage is likely to occur when the rotation speed is higher than a predetermined speed. ..
また、前記感光体ドラムの環境温度と環境湿度とを取得する環境条件取得手段を備え、前記判定手段は、低温低湿環境である場合に、端部トナー漏れが発生し易いと判定してもよい。 Further, an environmental condition acquisition means for acquiring the environmental temperature and the environmental humidity of the photoconductor drum may be provided, and the determination means may determine that edge toner leakage is likely to occur in a low temperature and low humidity environment. ..
このようにすれば、端部トナー漏れが発生し易いと判断した場合には、感光体ドラムの軸方向における端部を除電しないので、当該端部に残留する表面電荷との静電反発力(斥力)によって残留トナーが端部方向へ移動し難くなり、端部トナー漏れを防止することができる。 In this way, when it is determined that toner leakage at the end is likely to occur, the end of the photoconductor drum in the axial direction is not statically removed, so that the electrostatic repulsive force with the surface charge remaining at the end ( The repulsive force) makes it difficult for the residual toner to move toward the end, and it is possible to prevent the end toner from leaking.
以下、本開示に係る画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
[1]画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the image forming apparatus according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1] Configuration of Image Forming Device First, the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
図1に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置1は、いわゆるタンデム方式の複合機であって、画像読み取り部120、画像形成部130、給紙部140および操作パネル150を備えている。
As shown in FIG. 1, the
画像読み取り部120は自動原稿搬送装置(ADF: Automatic Document Feeder)121とスキャナー装置122とを備えており、自動原稿搬送装置121を用いて原稿トレイ123に載置されている原稿束から原稿を1枚ずつ搬送しながら、スキャナー装置122を用いて原稿から画像を読み取る(シートスルー方式)。読み取り終わった原稿は排紙トレイ124上へ排出される。また、画像読み取り部120はプラテンガラス(図示省略)上に載置された原稿からスキャナー装置122を用いて画像を読み取ることもできる(プラテンセット方式)。
The
画像形成部130はイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)各色のトナー像を形成する作像部100Y、100M、100Cおよび100Kを備えている。作像部100Y、100M、100Cおよび100Kはどれも同様の構成を備えており、図2に示すように、感光体ドラム210の外周面に沿って、順に帯電装置211、露光装置212、現像装置213、一次転写ローラー216および清掃装置200が配設されている。
The
感光体ドラム210は、外周面に感光体層が形成されており、不図示の駆動源によって矢印B方向に回転駆動される。帯電装置211は感光体ドラム210の外周面を一様に帯電させる(例えば、−600V)。なお、図2においては、帯電装置211として帯電ローラーが例示されているが、帯電ワイヤなど帯電ローラー以外の装置を用いてもよい。
The
露光装置212は、当該色のRIP(Raster Image Processor)データに応じて変調されたレーザー光を感光体ドラム210の外周面上に照射する。これによって、感光体ドラム210の外周面のうちレーザー光を照射された箇所において、感光体が外周面の法線方向に導通し、表面電荷が消滅すると、静電潜像が形成される。
The
なお、YMCK各色のRIPデータは、画像形成ジョブにおいて指定された画像データを用いて制御部110が生成する。RIPデータは、主走査線ごとに、当該主走査線上の画素単位でレーザー光の照射の有無を指定したデータである。RIPデータにおいてレーザー光を照射すべき画素数が多いほど、感光体ドラム210の外周面上で表面電荷が消滅した領域が広くなる。
The RIP data for each color of YMCK is generated by the
現像装置213は、感光体ドラム210の外周面にトナーを供給する。本実施の形態においては、トナーとキャリアとを含んだ2成分系の現像剤を用いる場合を例にとっており、現像装置213内で現像剤を攪拌し搬送することによって、本実施の形態においては、トナーがマイナス帯電する。なお、トナーをプラス帯電させる場合には、トナーの帯電電荷だけでなく本実施の形態における帯電極性をすべて逆極性にすればよい。
The developing
現像装置213は、現像スリーブ214にマグロール215を内挿してなる現像ローラー216を用いて、トナー供給を行う。マグロール215の磁力によって現像剤中のキャリアが現像スリーブ214の外周面上に吸着されることによって、キャリアに付着したトナーもまた現像スリーブ214の外周面上に吸着される。
The developing
現像スリーブ214は不図示の駆動源によって回転駆動されており、現像スリーブ214の外周面上に吸着されているトナーは現像スリーブ214の回転によって現像ニップ(現像ローラー216と感光体ドラム210との対向位置)まで搬送される。トナーがマイナス帯電している一方、現像スリーブ214には現像バイアスが印加されており、現像スリーブ214の外周面上から感光体ドラム210の外周面上へトナーが静電吸着される。
The developing
なお、感光体ドラム210の外周面のうち帯電装置211による表面電荷が残留している領域については、表面電荷とトナーの電荷とが同極性になっており、感光体ドラム210の外周面とトナーとの間で静電反発力が作用するので、トナーは付着しない。すなわち、本実施の形態においては、反転現像方式を採用しており、感光体ドラム210の外周面のうち、露光によって表面電荷が消失した領域にトナーを付着させる。
In the region where the surface charge from the charging
このようにして静電潜像が現像され、トナー像が形成される。なお、マグロール215の軸長は現像スリーブ214の軸長よりも短くなっており、現像スリーブ214の軸方向における両端部の内部にはマグロール215が存在していない。現像ローラー216の回転軸に直交する方向からみて、マグロール215が存在する範囲を現像着磁幅(画像領域)という。
In this way, the electrostatic latent image is developed and a toner image is formed. The axial length of the
感光体ドラム210には中間転写ベルト131を挟んで一次転写ローラー217が圧接されている。中間転写ベルト131は、駆動ローラー132によって矢印A方向に周回走行する。一次転写ローラー217は、中間転写ベルト131に従動して矢印C方向に回転する。一次転写ローラー217は一次転写バイアスが印加されており、感光体ドラム210の外周面上から中間転写ベルト131上にトナー像が静電転写される(一次転写)。
The
清掃装置200は、除電ランプ(イレーサー)202と清掃ブレード201とを備えている。除電ランプ202は、感光体ドラム210の外周面を照明して、感光体ドラム210の外周面上の残留電荷を除電する。なお、後述するような条件に応じて、感光体ドラム210の外周面のうち除電ランプ202が照明する範囲が変更される。清掃ブレード201は、感光体ドラム210の外周面から残留トナーを掻き取る。掻き取られた残留トナーは、不図示の搬送スクリューによって残留トナーボックスまで搬送される。
The
なお、図6に示すように、感光体ドラム210の軸方向における大きさは、現像着磁幅が最も小さく、次いで帯電装置211による帯電幅、清掃ブレード201による清掃幅(当接幅)の順に大きくなる。また、感光体ドラム210の軸方向における大きさは、これらよりも大きくなっている。また、除電ランプ202は、感光体ドラム210の軸方向における全幅に亘って除電光を照射することができる。
As shown in FIG. 6, the size of the
上記のようにして、作像部100Y、100M、100Cおよび100Kが形成したYMCK各色のトナー像が、互いに重なり合うように中間転写ベルト131の外周面上へ一次転写されると、カラートナー像が形成される。モノクロトナー像の場合は、当該色のトナー像のみが中間転写ベルト131の外周面上へ一次転写される。その後、トナー像は中間転写ベルト131の周回走行によって二次転写位置まで搬送される。
As described above, when the toner images of each color of YMCK formed by the
中間転写ベルト131を回転駆動する駆動ローラー132は、中間転写ベルト131を挟んで二次転写ローラー133が圧接されている。この圧接によって形成された二次転写ニップが、トナーを記録シートSに静電転写する二次転写位置になっている。
The
給紙部140は、記録シート束を収容する給紙カセット141や、給紙カセット141に収容されている記録シート束から最上位の記録シートSを1枚ずつ送り出す給紙ローラー142等を備えている。給紙部140は、画像形成部130がトナー像を形成するのに並行して、画像形成ジョブにおいて指定された紙種の記録シートSを画像形成部130へ給送する。
The
給紙部140から給送された記録シートSは、回転を停止しているレジストローラー134に先端を突き当ててループを形成することによってスキュー補正された後、二次転写のタイミングに合わせてレジストローラー134の回転を開始することによって、トナー像が紙面上の適切な位置に転写されるタイミングで二次転写位置へ向かって搬送される。
The recording sheet S fed from the
二次転写ローラー133には二次転写バイアスが印加されており、二次転写位置においては、中間転写ベルト131の外周面上に担持されているトナー像が、記録シートSへ静電転写される(二次転写)。
A secondary transfer bias is applied to the
定着装置136は、ヒーターを用いて昇温した定着ローラー137に加圧ローラー138を圧接することによって形成される定着ニップに記録シートSを通紙することによって、記録シートSに担持されているトナー像を記録シートSに熱定着する。トナー像を熱定着された記録シートSは排紙トレイ139上へ排出される。
The fixing
操作パネル150は、タッチパッドに液晶ディスプレイ(LCD: Liquid Crystal Display)を組み合わせたタッチパネルやハードキー、スピーカー等を備えており、画像形成装置1のユーザーに対して情報の提示を行ったり、入力操作を受け付けたりする。
The
制御部110は、操作パネル150を用いたユーザー指示によってジョブを受け付けたり、LAN(Local Area Network)やインターネットといった通信ネットワークを経由して他の装置からジョブを受け付けたりすると、画像形成装置1の各部の動作を制御して、ジョブを実行させる。
[2]清掃装置200の構成
次に、清掃装置200の構成について説明する。
When the
[2] Configuration of
図3に示すように、清掃装置200は、感光体ドラム210の軸方向に長尺な形状をしており、清掃ブレード201と除電ランプ202とをハウジング302内に収容してなる。また、除電ランプ202は、感光体ドラム210の軸方向(図3中のZ方向)に沿って、LED(Light Emitting Diode)301を列設したものであって、LED301はどれも感光体ドラム210の外周面に向かって矢印E方向に除電光を出射する。
As shown in FIG. 3, the
感光体ドラム210の外周面上で、個々のLED301が除電光を照射することができる領域(1つのLED301が除電することができる範囲)は、狭いため、帯電装置211による帯電幅全体に亘って感光体ドラム210の表面電荷を除電するために、複数のLED301が設けられている。また、軸方向において隣り合うLED301どうしは、感光体ドラム210の外周面における除電光の照射範囲が一部重複している。
On the outer peripheral surface of the
これは、当該隣り合うLED301どうしで除電光の照射範囲が重複しない場合には、照射範囲の境界部分で感光体ドラム210の外周面上の表面電荷が十分に除電されない可能性があるためであり、除電されない部分は感光体層が劣化するおそれがある。これに対して、隣り合うLED301どうしで除電光の照射範囲を一部重複させれば、感光体ドラム210の外周面を軸方向の全幅に亘って十分に除電することができる。
This is because if the irradiation ranges of the static elimination light do not overlap between the
LED301のうち、図6に示すように、感光体ドラム210の軸方向における現像着磁幅よりも感光体ドラム210の両端側に除電光を照射するLED(以下、「両端部LED」という。)301eは、他のLED(以下、「中央部LED」という。)301cの点消灯状態に関係なく、制御部110によって点消灯することができる。感光体ドラム210の外周面のうち現像着磁幅よりも軸方向における両端側の領域は、露光装置212によって静電潜像が形成されないので、両端部LED301eが消灯されている場合、帯電装置211によって一様に帯電した際の表面電荷が維持される。
[3]制御部110の構成
次に、制御部110の構成について説明する。
Of the
[3] Configuration of
図4に示すように、制御部110は、CPU(Central Processing Unit)401、ROM(Read Only Memory)402、RAM(Random Access Memory)403等を備えており、画像形成装置1に電源が投入される等してCPU401がリセットされると、CPU401はROM402からブートプログラムを読み出して起動し、RAM403を作業用記憶領域として、HDD(Hard Disk Drive)404から読み出したOS(Operating System)や制御プログラム等を実行する。
As shown in FIG. 4, the
これによって、画像読み取り部120、画像形成部130、給紙部140および操作パネル150の動作を制御することができる。特に、制御部110は、画像形成部130の作像部100Y、100M、100Cおよび100Kがそれぞれ備えている除電ランプ202Y、202M、202Cおよび202KのLED301Y、301M、301Cおよび301Kの点消灯を中央部LED301cY、301cM、301cCおよび301cKと両端部LED301eY、301eM、301eCおよび301eKを別個に制御することができる。
Thereby, the operations of the
NIC(Network Interface Card)405は、LANやインターネット等の通信ネットワークを経由して、画像形成装置1が他の装置と通信するための処理を実行する。環境センサー406は、感光体ドラム210の外周面上の残留トナーの環境温度および環境湿度として、画像形成装置1の装置内の温度と湿度を検出する。なお、感光体ドラム210の外周面上の残留トナーの環境温度および環境湿度を指標する指標値であれば、画像形成装置1の装置内の温度と湿度以外の指標値を検出してもよい。例えば、画像形成装置1の装置外の温度と湿度は、感光体ドラム210の外周面上の残留トナーの環境温度および環境湿度と一定の相関を有しているので、指標値として画像形成装置1の装置外の温度と湿度を検出してもよい。
[4]端部トナー漏れを防止するための制御動作
次に、端部トナー漏れを防止するための制御動作について説明する。
The NIC (Network Interface Card) 405 executes a process for the
[4] Control operation for preventing end toner leakage Next, a control operation for preventing end toner leakage will be described.
制御部110は、図5に示すように、画像形成ジョブを受け付けると(S501:YES)、当該画像形成ジョブにおいて指定された記録シートSの紙種を参照してシステム速度を決定する(S502)。画像形成装置1のシステム速度は全速と半速との2種類であり、記録シートSの紙種が普通紙や薄紙である場合にはシステム速度を全速にし、記録シートSの紙種が厚紙である場合は、普通紙や薄紙である場合よりも、トナー像を定着する際に必要となる熱量が多くなるので、半速にする。
As shown in FIG. 5, when the
感光体ドラム210の回転速度(システム速度)が速いほど、感光体ドラム210の外周面上における残留トナーの移動速度が速くなって、端部トナー漏れが発生し易くなると判断されるので、決定したシステム速度が全速である場合は(S503:YES)、除電ランプ202を構成するLED301のうち中央部LED301cのみを点灯し、両端部LED301eは消灯する(S509)。
It was determined that the faster the rotation speed (system speed) of the
このようにすれば、図6に示すように、感光体ドラム210の外周面のうち、現像着磁幅601よりも端部側であって、かつ帯電ローラー211によって一様に帯電される端部領域(以下、「非除電領域」という。)602は、静電潜像が形成されない領域であるため、露光装置212の露光によって表面電荷が消失することがない。また、両端部LED301eを消灯している場合には除電光が照射されないので、除電による表面電荷の消失もない。
By doing so, as shown in FIG. 6, the end portion of the outer peripheral surface of the
帯電ローラー211によって感光体ドラム210の外周面上に付与された表面電荷と残留トナーの帯電電圧とはどちらもマイナス極性であり、同極性である。このため、静電反発力が残留トナーに作用して、残留トナーは非除電領域602に進入することができず、また、少なくとも残留トナーの移動速度が低下するので、端部トナー漏れの発生が防止される。
The surface charge applied to the outer peripheral surface of the
システム速度が半速である場合は(S503:NO)、画像形成ジョブにおいて指定されている画像データからRIPデータを生成する(S504)。RIPデータにおいて、全画素数に対するトナーを付着させる画素数の割合(カバレッジ)を算出して、カバレッジが所定の閾値(例えば、80%)以上である場合には、当該画像は高カバレッジ画像であると判定する。 When the system speed is half speed (S503: NO), RIP data is generated from the image data specified in the image formation job (S504). In the RIP data, the ratio (coverage) of the number of pixels to which toner is attached to the total number of pixels is calculated, and when the coverage is equal to or more than a predetermined threshold value (for example, 80%), the image is a high coverage image. Is determined.
更に、当該画像形成ジョブにおける指定から、高カバレッジ画像を所定の枚数(例えば、100枚)以上の連続して印刷するかどうかを確認する。高カバレッジ画像の連続印刷であると判定した場合には(S505:YES)、高カバレッジ画像を形成すると、清掃ブレード201に大量の残留トナーが供給されるため、端部トナー漏れが発生し易くなると判断されるので、除電ランプ202を構成するLED301のうち中央部LED301のみを点灯し、両端部LED301は消灯する(S509)。
Further, from the designation in the image forming job, it is confirmed whether or not the high coverage image is continuously printed in a predetermined number (for example, 100) or more. When it is determined that the high coverage image is continuously printed (S505: YES), when the high coverage image is formed, a large amount of residual toner is supplied to the
高カバレッジ画像でないと判定した場合には(S505:NO)、環境センサー406の検出値を参照して、環境温度と環境湿度とを取得する(S506)。環境温度が摂氏23度以下である場合を低温といい、環境湿度が60%以下である場合を低湿という。低温低湿(LL: Low temperature and Low humidity)である場合には、感光体ドラム210の外周面上における残留トナーの移動速度が速くなって、端部トナー漏れが発生し易くなると判断される。
When it is determined that the image is not a high coverage image (S505: NO), the environmental temperature and the environmental humidity are acquired by referring to the detected value of the environmental sensor 406 (S506). When the environmental temperature is 23 degrees Celsius or less, it is called low temperature, and when the environmental humidity is 60% or less, it is called low humidity. In the case of low temperature and low humidity (LL), it is judged that the moving speed of the residual toner on the outer peripheral surface of the
このため、低温低湿環境である場合には(S507:YES)、除電ランプ202を構成するLED301のうち中央部LED301のみを点灯し、両端部LED301は消灯する(S509)。
Therefore, in a low-temperature and low-humidity environment (S507: YES), only the central LED301 of the LED301s constituting the
低温低湿環境でもない合には(S507:NO)、端部トナー漏れが発生する可能性は低いと考えられるので、除電ランプ202を構成するすべてのLED301を点灯する(S508)。この場合には、高カバレッジ画像の画像形成ではないので、感光体ドラム210の外周面上の残留トナーが少ない。また、システム速度が半速で、かつ低温低湿環境でもないので、感光体ドラム210の外周面を移動する速度が速くなることもない。
If the environment is not low temperature and low humidity (S507: NO), it is considered unlikely that toner leakage at the end will occur, so all the
しかしながら、残留トナーの移動速度が遅くても、図6に示すように、非除電領域602から除電によって表面電荷が除去されているので、表面電荷との静電反発力によって残留トナーの進入が妨げられることがない。このため、非除電領域602にある程度の残留トナーが進入する。
However, even if the moving speed of the residual toner is slow, as shown in FIG. 6, since the surface charge is removed from the
この残留トナーは、清掃ブレード201のうち、非除電領域602に当接する部分に対して、感光体ドラム210の外周面との間の潤滑材として作用するので、非除電領域602における清掃ブレード201の捲れや損傷を予防することができる。
Since this residual toner acts as a lubricant between the
また、感光体ドラム210の外周面を除電しないまま、更に帯電装置211で帯電させると、感光体ドラム210の外周面の表面電位の絶対値が大きくなり過ぎて、現像剤に含まれているキャリアが感光体ドラム210の外周面に付着してしまう可能性が高くなる。キャリアが感光体ドラム210の外周面に付着すると、トナー像が乱れて画像品質が低下したり、感光体層や中間転写ベルト131の外周面が損傷したりするおそれがある。
Further, if the outer peripheral surface of the
このような問題に対して、上述のように、端部トナー漏れが発生し難い場合に非除電領域602を除電すれば、非除電領域602の表面電位の絶対値が大きくなり過ぎるのを抑制することができるので、端部トナー漏れを引き起こすことなく、上述のような画像品質の低下や感光体層および中間転写ベルト131の損傷といった問題を防止することができる。
For such a problem, as described above, if the
ステップS508、S509の処理の後、画像形成ジョブの実行を開始して(S510)、当該画像形成ジョブの実行を完了したら(S511:YES)、除電ランプ202をすべて消灯する(S512)。その後、ステップS501へ進んで、上記の処理を繰り返す。
After the processing of steps S508 and S509, the execution of the image forming job is started (S510), and when the execution of the image forming job is completed (S511: YES), all the
このようにすれば、残留トナーが感光体ドラム210の外周面上で、清掃ブレード201に沿って軸方向における端部へ進行する速度を、特に、清掃ブレード201の端部において抑制することができるので、端部トナー漏れを防止することができる。
[5]変形例
以上、本開示を実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
(5−1)上記実施の形態においては、RIPデータのカバレッジ、システム速度、環境温度および環境湿度に応じて、非除電領域602の除電の有無を切り替える場合を例にとって説明した。これらの三条件のうち、高カバレッジ画像を形成する場合については、清掃ブレード201に突入する残留トナーの量が多い。従って、通常のカバレッジの画像を形成する場合と比較して、清掃ブレード201が残留トナーを掻き取る際の抵抗が大きくなるので、清掃ブレード201のトルクが大きくなる。
In this way, the speed at which the residual toner travels along the
[5] Modified Examples Although the present disclosure has been described above based on the embodiments, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and the following modified examples can be implemented. ..
(5-1) In the above embodiment, a case where the presence / absence of static elimination in the
図2を用いて説明すると、感光体ドラム210が矢印B方向に回転駆動されると、清掃ブレード201に対して、固定位置220を中心として、矢印D方向へ回転させるトルクが作用する。感光体ドラム210の外周面上の残留トナー量が多いほど、清掃ブレード201に作用するトルクが大きくなる。
Explaining with reference to FIG. 2, when the
また、システム速度が全速である場合には、半速である場合と比較して、感光体ドラム210の回転速度が速いので、清掃ブレード201に加わるトルクが大きくなると想定される。低温低湿環境では、常温常湿環境よりも清掃ブレード201の硬度が高くなるので、やはり清掃ブレード201に加わるトルクが大きくなる。
Further, when the system speed is full speed, the rotation speed of the
従って、清掃ブレード201のトルクが大きい場合には、除電領域602の除電を停止すれば、上述のように、端部トナー漏れを防止することができる。
Therefore, when the torque of the
また、清掃ブレード201に作用するトルクを計測して、トルクが所定値を超える場合に、両端部LED301eを消灯しても同様の効果を得ることができる。清掃ブレード201にトルクが作用すると、清掃ブレード201の撓み量が大きくなる。このため、歪みゲージを清掃ブレード201に貼着して、撓み量を計測すれば、清掃ブレード201に作用するトルクを計測して、両端部LED301eの点消灯を制御することができる。
(5−2)上記実施の形態においては、除電ランプ202が複数のLED301からなっており、端部トナー漏れが発生し易いか否かによって両端部LED301eを点消灯する場合を例にとって説明したが、本開示がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
Further, the same effect can be obtained by measuring the torque acting on the
(5-2) In the above embodiment, the case where the
例えば、端部トナー漏れが発生し易いと判断された場合に、除電ランプ202を消灯する代わりに、シャッター等を用いて感光体ドラム210の軸方向における除電ランプ202の両端部を遮光することによって、非除電領域602の除電を停止してもよい。シャッターとしては、例えば、液晶シャッターのように、機械的な動作を伴うことなく遮光することができるシャッターを用いれば、シャッターを設置するためのスペースを節約することができる。
(5−3)上記実施の形態においては、端部トナー漏れが発生し易いと判断される場合に両端部LED301eを消灯する場合を例にとって説明したが、本開示がこれに減点されないのは言うまでもなく、これに代えて、感光体ドラム210の外周面のうち非除電領域602における表面電位が残留トナーの移動を抑制することができる範囲内で、非除電領域602を除電するように、両端部LED301eの光量を低下させてもよい。このようにすれば、両端部LED301eを消灯させない場合であっても、端部トナー漏れを抑制する効果を得ることができる。
(5−4)上記実施の形態においては、YMCK各色の作像部100毎に当該色のRIPデータを参照して高カバレッジ画像であるか否かを判定し、その判定結果に応じて両端部LED301eの点消灯を決定する場合を例にとって説明したが、本開示がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、次のようにしてもよい。
For example, when it is determined that toner leakage at the end is likely to occur, instead of turning off the
(5-3) In the above embodiment, a case where the
(5-4) In the above embodiment, it is determined whether or not the image is a high coverage image by referring to the RIP data of the color for each
感光体ドラム210の外周面に付着するトナーは一次転写後に残留するトナーのみならず、カラートナー像を形成する場合には、中間転写ベルト131の外周面上に既に担持されているトナー像が感光体ドラム210の外周面に逆転写される場合がある。また、感光体ドラム210へ逆転写されるトナー量は、中間転写ベルト131の周回走行方向における上流側において、中間転写ベルト131の外周面上に一次転写されるトナー像に対応するRIPデータ(以下、「上流側RIPデータ」という。)が高カバレッジ画像であるか否かに依存している。
The toner adhering to the outer peripheral surface of the
このため、上流側RIPデータが高カバレッジ画像であるか否かも考慮して、両端部LED301eの点消灯を制御してもよい。例えば、中間転写ベルト131の周回走行方向における上流側からYMCKの順に作像部100が配設されている場合には、最上流に配設されている作像部100Yについては他のトナー色のRIPデータが高カバレッジ画像であるか否かを考慮する必要は無く、Y色のRIPデータが高カバレッジ画像であるか否かのみを考慮して、両端部LED301eの点消灯を制御すればよい。
Therefore, the on / off of the
2番目に配設されている作像部100Mについては、M色に加えてY色のRIPデータが高カバレッジ画像であるか否かも考慮して、両端部LED301eの点消灯を制御すれば、中間転写ベルト131の外周面上から逆転写されるY色のトナー量が多い場合であっても、当該逆転写トナーに起因する端部トナー漏れを抑制することができる。
Regarding the second image-creating
3番目に配設されている作像部100Cについては、Y色のRIPデータとM色のRIPデータとを考慮すればよく、4番目に配設されている作像部100Kについては、YMC各色のRIPデータとを考慮すればよい。
For the image forming unit 100C arranged third, the RIP data of Y color and the RIP data of M color may be considered, and for the
特に、中間転写ベルト131の周回走行方向における最も下流側に配設される作像部100については、上流側において中間転写ベルト131の外周面上に転写されるトナー量が、他の作像部100と比較して、最も多くなる。このため、他の作像部100と比較して、逆転写トナーによって端部トナー漏れが発生し易いので、最も下流側の作像部100のみ、上流側のトナー色のRIPデータが高カバレッジ画像であるか否かによって、両端部LED301eの点消灯を制御してもよい。
In particular, with respect to the
例えば、K色のRIPデータが高カバレッジ画像でなくても、上流側のYMC色のRIPデータがすべて高カバレッジ画像である場合には、両端部LED301eを消灯してもよい。このようにすれば、更に確実に、端部トナー漏れを抑制することができる。
(5−5)上記実施の形態においては、画像形成装置1が複合機である場合を例にとって説明したが、本開示がこれに限定されないのは言うまでもなく、プリンター装置やコピー装置、ファクシミリ装置といった単機能機に適用しても同様の効果を得ることができる。
For example, even if the K color RIP data is not a high coverage image, if all the upstream YMC color RIP data are high coverage images, the
(5-5) In the above embodiment, the case where the
本開示に係る画像形成装置は、清掃ブレードを用いて感光体ドラムの外周面を清掃する際の端部トナー漏れを防止することができる装置として有用である。 The image forming apparatus according to the present disclosure is useful as an apparatus capable of preventing end toner leakage when cleaning the outer peripheral surface of the photoconductor drum using a cleaning blade.
1…………画像形成装置
100……作像部
110……制御部
200……清掃装置
201……清掃ブレード
202……除電ランプ
210……感光体ドラム
211……帯電装置
212……露光装置
213……現像装置
214……マグロール
215……現像スリーブ
216……現像ローラー
215……一次転写ローラー
301c…中央部LED
301e…端部LED
406……環境センサー
1 …………
301e ... End LED
406 …… Environmental sensor
Claims (9)
像転写後に感光体ドラムの外周面を除電する除電手段と、
除電後に前記外周面から残留トナーを掻き取る清掃ブレードと、
掻き取りの際にブレード端部からのトナー漏れが発生し易いか否かを判定する判定手段と、
前記判定結果が肯定的である場合には、感光体ドラムの軸方向における端部領域を除く中央部のみを除電し、
前記判定結果が否定的である場合には、感光体ドラムの軸方向における除電可能な範囲全体を除電するように、前記除電手段を制御する制御手段と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that transfers a toner image formed on the outer peripheral surface of a photoconductor drum to a transfer target.
A static elimination means for removing static electricity from the outer peripheral surface of the photoconductor drum after image transfer,
A cleaning blade that scrapes residual toner from the outer peripheral surface after static elimination,
A determination means for determining whether or not toner leakage from the blade end is likely to occur during scraping, and
If the determination result is affirmative, static elimination is performed only in the central portion excluding the end region in the axial direction of the photoconductor drum.
When the determination result is negative, the image forming apparatus includes a control means for controlling the static elimination means so as to eliminate the entire static elimination range in the axial direction of the photoconductor drum. ..
前記制御手段は、前記判定結果が肯定的である場合には、前記軸方向における端部領域を除電する発光素子を消灯して、中央部を除電する発光素子のみを点灯し、
前記判定結果が否定的である場合には、すべての発光素子を点灯するように、前記除電手段を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The static elimination means is a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a row along the axial direction.
When the determination result is positive, the control means turns off the light emitting element that eliminates static electricity in the end region in the axial direction, and turns on only the light emitting element that eliminates static electricity in the central portion.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the determination result is negative, the static elimination means is controlled so as to light all the light emitting elements.
ことを特徴とする請求項1または2の記載の画像形成装置。 The range of the end region in the axial direction of the photoconductor drum is the maximum width in which the electrostatic latent image formed on the outer peripheral surface of the photoconductor drum can be developed in the axial direction of the photoconductor drum. The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the image forming apparatus is outside the end of the maximum development width.
前記現像最大幅は、前記現像ローラーの軸方向における前記現像剤を磁気吸着することができる範囲である現像着磁幅である
ことを特徴とする請求項3の記載の画像形成装置。 A developing device for developing an electrostatic latent image formed on the outer peripheral surface of the photoconductor drum using a developing roller that magnetically attracts a two-component developer is provided.
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the maximum developing width is a developing magnetizing width within a range in which the developing agent can be magnetically attracted in the axial direction of the developing roller.
ことを特徴とする請求項3または4に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3 or 4, wherein the end region of the photoconductor drum in the axial direction is located closer to the center than the blade end.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の画像形成装置。 When the residual toner is scraped off by the edge portion of the cleaning blade, the determination means tends to cause end toner leakage when the torque acting on the cleaning blade is large around the fixed position of the cleaning blade. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the image forming apparatus is determined to be.
前記判定手段は、前記カバレッジが所定の閾値よりも大きい場合に、端部トナー漏れが発生し易いと判定する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の画像形成装置。 A coverage acquisition means for acquiring coverage of a printed image in a transferred body is provided.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the determination means determines that edge toner leakage is likely to occur when the coverage is larger than a predetermined threshold value.
前記判定手段は、前記回転速度が所定の速度よりも大きい場合に、端部トナー漏れが発生し易いと判定する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の画像形成装置。 A speed acquisition means for acquiring the rotation speed of the photoconductor drum is provided.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the determination means determines that end toner leakage is likely to occur when the rotation speed is higher than a predetermined speed.
前記判定手段は、低温低湿環境である場合に、端部トナー漏れが発生し易いと判定する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の画像形成装置。 An environmental condition acquisition means for acquiring the environmental temperature and the environmental humidity of the photoconductor drum is provided.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the determination means determines that edge toner leakage is likely to occur in a low temperature and low humidity environment.
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