JP2022124362A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体の表面に、帯電時の放電によって生成された放電生成物が付着し易いことが知られている。この放電生成物が水分を吸収すると、感光体ドラムの表面の電気抵抗が低下し、静電潜像を乱す像流れという不具合が発生することがある。 2. Description of the Related Art In electrophotographic image forming apparatuses such as copiers and printers, it is known that discharge products generated by discharge during charging tend to adhere to the surface of an image bearing member such as a photosensitive drum. When this discharge product absorbs moisture, the electrical resistance of the surface of the photosensitive drum is lowered, which may cause a problem of image deletion that disturbs the electrostatic latent image.
そこで、トナーに微量の研磨剤を混入し、クリーニングローラー(研磨部材)とクリーニングブレードとを併用して感光体ドラムの表面に付着したトナーを除去する。このとき、トナー(研磨剤)をクリーニングローラーの表面に付着させ、トナーによって感光体ドラムの表面に付着した放電生成物を研磨するようにしてクリーニングする方法が知られている。これに係る従来技術の一例が特許文献1に開示されている。
Therefore, the toner adhering to the surface of the photosensitive drum is removed by mixing a small amount of abrasive in the toner and using a cleaning roller (abrasive member) and a cleaning blade in combination. At this time, a cleaning method is known in which toner (abrasive) is adhered to the surface of the cleaning roller, and the toner is used to polish discharge products adhering to the surface of the photosensitive drum. An example of conventional technology related to this is disclosed in
特許文献1で開示された従来の画像形成装置は、像担持体の表面をクリーニングするクリーニング部材と、像担持体の駆動装置のトルクを検出するトルク検出部と、を備える。像担持体の表面が摩耗して平滑化されると、像担持体とクリーニング部材との間の摩擦抵抗が増大し、像担持体の駆動装置のトルク上昇係数が大きくなる。この画像形成装置は、印字開始から駆動装置のトルクが最大値に到達するまでのトルク上昇係数に基づき、像担持体の表面の平滑化度合いを判定することができる。
A conventional image forming apparatus disclosed in
しかしながら、従来技術では、像担持体の表面の平滑化について、言い換えれば像担持体の表面の摩擦係数の上昇について、好適な配慮がなされていないことに課題があった。これにより、例えば像担持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写ニップ部において、記録媒体が像担持体の表面に付着し易くなり、記録媒体の搬送が不安定になることが懸念された。 However, in the prior art, there is a problem that no suitable consideration is given to the smoothing of the surface of the image carrier, in other words, to the increase in the coefficient of friction of the surface of the image carrier. As a result, for example, in a transfer nip portion where a toner image formed on the surface of the image carrier is transferred to the recording medium, the recording medium tends to adhere to the surface of the image carrier, and the conveyance of the recording medium becomes unstable. was concerned.
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、転写ニップ部からの記録媒体の排出方向を一定にすることができ、転写ニップ部において記録媒体の搬送の安定性を確保することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and can make the discharge direction of the recording medium constant from the transfer nip portion, and can ensure the stability of the conveyance of the recording medium at the transfer nip portion. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that is capable of
上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯電部と、露光部と、現像部と、転写部材と、転写部材移動機構と、電圧印加部と、研磨部材と、駆動部と、トルク検出部と、制御部と、を備える。前記像担持体は、表面に感光層を有する。前記帯電部は、前記像担持体の表面を帯電させる。前記露光部は、前記帯電部によって帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成する。前記現像部は、研磨剤を含むトナーを担持するトナー担持体を有し、前記トナー担持体から前記像担持体の表面にトナーを供給して前記静電潜像を現像し、トナー像を形成する。前記転写部材は、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を前記像担持体と接触して形成される転写ニップ部において記録媒体に転写する。前記転写部材移動機構は、前記像担持体の周方向に対する前記転写部材の接触位置を移動させる。前記電圧印加部は、前記帯電部、前記トナー担持体、及び前記転写部材に電圧を印加する。前記研磨部材は、前記像担持体に接触した状態で前記像担持体と異なる周速度で回転して前記像担持体の表面を研磨する。前記駆動部は、前記像担持体及び前記研磨部材を回転駆動する。前記トルク検出部は、前記像担持体を回転駆動するときの前記駆動部のトルクを検出する。前記制御部は、前記転写部材移動機構、前記電圧印加部及び前記駆動部を制御するとともに、前記トルク検出部によって検出された前記トルクに基づいて前記像担持体の表面の摩擦係数変化を予測する。前記制御部は、非画像形成時に前記現像部から前記像担持体の表面にトナーを供給するとともに、前記研磨部材を用いて前記像担持体の表面を研磨する研磨モードを実行可能であり、前記像担持体の使用開始時に前記トルク検出部によって検出された初期トルクと、前記記録媒体への画像形成を所定枚数実行した後に前記研磨モードを実行して前記トルク検出部によって検出された研磨後トルクとのトルク差分に基づいて前記像担持体の表面形状変化に伴う摩擦係数変化を予測し、予測結果に応じて前記像担持体の周方向に対する前記転写部材の接触位置を移動させる。 In order to solve the above problems, the image forming apparatus of the present invention includes an image carrier, a charging section, an exposure section, a development section, a transfer member, a transfer member moving mechanism, a voltage application section, and a polishing member. , a drive unit, a torque detection unit, and a control unit. The image carrier has a photosensitive layer on its surface. The charging section charges the surface of the image carrier. The exposure section forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier charged by the charging section. The developing section has a toner carrier that carries toner containing an abrasive, and supplies the toner from the toner carrier to the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image to form a toner image. do. The transfer member transfers the toner image formed on the surface of the image carrier onto a recording medium at a transfer nip formed in contact with the image carrier. The transfer member moving mechanism moves the contact position of the transfer member with respect to the circumferential direction of the image carrier. The voltage applying section applies a voltage to the charging section, the toner carrier, and the transfer member. The polishing member polishes the surface of the image carrier by rotating at a peripheral speed different from that of the image carrier while being in contact with the image carrier. The driving section rotationally drives the image carrier and the polishing member. The torque detection section detects the torque of the drive section when rotationally driving the image carrier. The control section controls the transfer member moving mechanism, the voltage application section, and the drive section, and predicts a change in the friction coefficient of the surface of the image carrier based on the torque detected by the torque detection section. . The control section is capable of executing a polishing mode for supplying toner from the developing section to the surface of the image carrier and polishing the surface of the image carrier using the polishing member during non-image formation. An initial torque detected by the torque detection unit when the image carrier is started to be used, and a post-polishing torque detected by the torque detection unit after executing the polishing mode after performing image formation on the recording medium for a predetermined number of sheets. A friction coefficient change due to a change in the surface shape of the image carrier is predicted based on the torque difference between and, and the contact position of the transfer member with respect to the circumferential direction of the image carrier is moved according to the prediction result.
本発明の構成によれば、像担持体の表面形状変化に伴う摩擦係数変化を予測し、予測結果に応じて像担持体の周方向に対する転写部材の接触位置を移動させる。これにより、転写ニップ部からの記録媒体の排出方向を一定にすることができ、転写ニップ部における記録媒体の搬送の安定性を確保することが可能である。 According to the configuration of the present invention, a change in the friction coefficient associated with a change in the surface shape of the image carrier is predicted, and the contact position of the transfer member in the circumferential direction of the image carrier is moved according to the prediction result. As a result, the recording medium can be discharged from the transfer nip portion in a constant direction, and the stability of the recording medium transport in the transfer nip portion can be ensured.
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following contents.
図1は、実施形態の画像形成装置1の構成を示す概略断面側面図である。図2は、図1の画像形成装置1の画像形成部6周辺の断面側面図である。図3は、図1の画像形成装置1の構成を示すブロック図である。本実施形態の画像形成装置1の一例としては、外部のコンピュータから印刷ジョブに係る画像データ及び印刷指令を受け付け、用紙等の記録媒体に対して画像形成動作を行ういわゆるプリンターである。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional side view showing the configuration of an
画像形成装置1は、図1、図2及び図3に示すように、その本体2に設けられた、給紙部3、用紙搬送部4、露光部5、画像形成部6、転写部7、定着部8、用紙排出部9、制御部10及び記憶部11を備える。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
給紙部3は、複数枚の用紙(記録媒体)Sを収容し、印刷時に用紙Sを1枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部4は、給紙部3から送り出された用紙Sを転写部7及び定着部8へと搬送し、さらに定着後の用紙Sを用紙排出口4aから用紙排出部9に排出する。露光部5は、画像データに基づき制御されたレーザー光Lを画像形成部6に向かって照射する。
The
画像形成部6は、給紙部3の上方に配置される。画像形成部6は、図2に示すように所定の方向(図2における反時計回り)に回転可能に支持された感光体ドラム(像担持体)21を備える。画像形成部6は、さらに感光体ドラム61の周囲に、その回転方向に沿って配置された帯電部62と、現像部63と、ドラムクリーニング部64と、を備える。なお、現像部63とドラムクリーニング部64との間に転写部7が配置される。
The
感光体ドラム61は、表面に感光層611を有する。帯電部62は、例えば感光体ドラム61と対向配置されて接触する帯電ローラー621を有する。帯電部62は、感光体ドラム61の表面を所定電位に帯電させる。露光部5は、帯電部62によって帯電された感光体ドラム61の表面を露光し、感光体ドラム61の表面に原稿画像の静電潜像を形成する。現像部63は、例えば感光体ドラム61と対向配置された現像ローラー(トナー担持体)634を有する。現像部63は、感光体ドラム61の表面上の静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する。
The
転写部7は、給紙部3の上方であって、画像形成部6の下方に配置される。転写部7は、感光体ドラム61と対向配置されて接触する転写ローラー(転写部材)71を有する。転写ローラー71は、感光体ドラム61の表面に形成されたトナー像を、感光体ドラム61と接触して形成される転写ニップ部において用紙Sに転写する。ドラムクリーニング部64は、トナー像が用紙Sに転写された後、感光体ドラム61の表面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。
The
定着部8は、用紙搬送部4の、画像形成部6及び転写部7よりも用紙搬送方向の下流側に配置される。定着部8は、トナー像が転写された用紙Sを加熱、加圧してトナー像を用紙Sに定着させる。
The
制御部10は、CPU、画像処理部、並びにその他の電子回路及び電子部品を含む(いずれも不図示)。CPUは、記憶部(不図示)に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、画像形成装置1に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置1の機能に係る処理を行う。給紙部3、用紙搬送部4、露光部5、画像形成部6、転写部7、及び定着部8のそれぞれは、制御部10から個別に指令を受け、連動して用紙Sへの画像形成を行う。
The
記憶部11は、例えば不図示のプログラムROM(Read Only Memory)、データROMなどといった不揮発性の記憶装置と、RAM(Random Access Memory)のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。
The
また、画像形成装置1は、図3に示すように、電圧印加部12と、駆動部13と、トルク検出部14と、ドラム検出部(像担持体検出部)16と、転写ローラー移動機構17と、をさらに備える。
3, the
電圧印加部12は、例えば電源部及び制御回路を含む(いずれも不図示)。電圧印加部12は、帯電部62の帯電ローラー621、現像部63の現像ローラー634、及び転写ローラー71と電気的に接続される。電圧印加部12は、帯電ローラー621、現像部63の現像ローラー634、及び転写ローラー71に電圧を印加する。制御部10は、電圧印加部12を介して、帯電ローラー621、現像ローラー634、及び転写ローラー71への電圧印加のタイミング、電圧値、極性、印加時間等を制御する。
The
駆動部13は、例えばモーター及び制御回路を含む(いずれも不図示)。駆動部13のモーターは、感光体ドラム61及びドラムクリーニング部64の後述するクリーニングローラー(研磨部材)642と連結される。駆動部13は、感光体ドラム61及びドラムクリーニングローラー642を回転駆動することができる。制御部10は、駆動部13を介して、感光体ドラム61及びドラムクリーニングローラー642の回転駆動のタイミング、回転速度(周速度)、回転方向、回転時間等を制御する。
The
トルク検出部14は、感光体ドラム61を回転駆動するときの駆動部13のトルクを検出する。感光体ドラム61を回転駆動するときの駆動部13のトルクは、例えば駆動部13のモーターの出力電流を検出することで代替して検出が可能である。すなわち、本実施形態において、トルクを表す指標には、駆動部13のモーターの出力電流を用いる。なお、駆動部13のトルクを検出する方法は、モーターの出力電流の検出に限られず、トルクセンサーによってモーターの回転軸のトルクを直接検出しても良い。トルク検出部14の検出信号は、制御部10に送信される。
The
ドラム検出部16は、感光体ドラム61の近傍に配置され、例えば光センサー及び制御回路を含む(いずれも不図示)。なお、感光体ドラム61は、画像形成装置1の本体2に対して着脱可能であり、交換することができる。ドラム検出部16は、本体2に配置された光センサーによって、感光体ドラム61の有無、すなわち感光体ドラム61の着脱を検出することができる。ドラム検出部16の検出信号は、制御部10に送信される。
The
転写ローラー移動機構17は、感光体ドラム61及び転写ローラー71の近傍に配置される。転写ローラー移動機構17は、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を移動させることができる。制御部10は、転写ローラー移動機構17を介し、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置の移動を制御する。転写ローラー移動機構17の詳細については、後述する。
The transfer
続いて、画像形成部6の構成について、図2及び図3を用いて説明する。画像形成部6は、前述のように、感光体ドラム61と、帯電部62と、現像部63と、ドラムクリーニング部64と、を備える。なお、後述する感光体ドラム61、帯電ローラー621、現像ローラー634、ドラムクリーニングローラー642等の回転体の軸線は、互いに平行に、図2の紙面奥行方向に沿って延びる。
Next, the configuration of the
感光体ドラム61は、中心軸線を水平にして回転可能に支持された円筒形状であり、駆動部13によって中心軸線回りに一定速度で回転される。なお、駆動部13は、例えばモーターを有し、回転速度及び回転方向が制御部10によって制御される。感光体ドラム61は、例えばアルミニウム等の金属製のドラム素管の表面(外周面)に、アモルファスシリコン等の無機感光体で構成される感光層611を有する。感光体ドラム61の表面には、静電潜像が形成される。
The
帯電部62は、例えば帯電ローラー621と、帯電クリーニングローラー622と、を有する。
The charging
帯電ローラー621は、感光体ドラム61の軸線方向と平行に延び、中心軸線を水平にして回転可能に支持される。帯電ローラー621は、感光体ドラム61の表面に接触することで、感光体ドラム61の回転に従って回転する。帯電ローラー621は、例えば芯金の表面(外周面)に、イオン導電材を配合した架橋ゴム等で構成される導電層を有する。帯電ローラー621に所定の帯電電圧を印加すると、感光体ドラム61の表面が一様に帯電される。帯電クリーニングローラー622は、帯電ローラー621の表面に接触し、帯電ローラー621の表面をクリーニングする。なお、帯電部62は、帯電ローラー621に代えてコロナ放電式のコロナワイヤーを有する構成であっても良い。
The charging
現像部63は、現像容器631と、第1攪拌搬送部材632と、第2攪拌搬送部材633と、現像ローラー(トナー担持体)634と、規制部材635と、を有する。
The developing
現像容器631は、感光体ドラム61の軸線方向に沿って延びる細長い形状であって、その長手方向を水平にして配置される。現像容器631は、現像部63から感光体ドラム61の表面に供給する現像剤として、例えばトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。なお、現像剤は、一成分現像剤であっても良い。
The
第1攪拌搬送部材632及び第2攪拌搬送部材633は、感光体ドラム61と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器631に支持される。第1攪拌搬送部材632及び第2攪拌搬送部材633は、それらの軸線回りに回転することで、当該回転の軸線方向に沿って互いに反対方向に現像剤を攪拌しながら搬送する。
The first agitating/conveying
現像ローラー634は、感光体ドラム61の軸線と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器631に支持される。現像ローラー634は、その表面の一部が現像容器631から露出し、感光体ドラム61と対向して近接する。現像ローラー634は、感光体ドラム61との対向領域において感光体ドラム61の表面に供給するトナーを、その表面に担持する。現像ローラー634は、現像容器631内のトナーを感光体ドラム61の表面に供給して静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
The developing
規制部材635は、現像ローラー634と感光体ドラム61との対向領域の、現像ローラー634の回転方向上流側に配置される。規制部材635は、現像ローラー634と対向して近接し、その先端と現像ローラー634の表面との間に所定の間隔を設けて配置される。規制部材635は、現像ローラー634の軸線方向の全域にわたって延びる。
The regulating
現像容器631内のトナーは、第1攪拌搬送部材632及び第2攪拌搬送部材633によって攪拌、循環されて帯電され、現像ローラー634の表面に担持される。現像ローラー634の表面に担持された現像剤(トナー)は、規制部材635によって層厚が規制される。現像ローラー634に所定の現像電圧が印加されると、感光体ドラム61の表面の電位との間の電位差により、現像ローラー634の表面に担持されたトナーが感光体ドラム61との対向領域において感光体ドラム61の表面に飛翔する。このため、感光体ドラム61の表面の静電潜像がトナーによって現像される。
The toner in the developing
ドラムクリーニング部64は、回収容器641と、ドラムクリーニングローラー(研磨部材)642と、ドラムクリーニングブレード643と、回収スパイラル644と、を有する。
The
回収容器641は、感光体ドラム61の軸線方向に沿って延びる細長い形状であって、その長手方向を水平にして配置される。回収容器641は、ドラムクリーニングローラー642及びドラムクリーニングブレード643によって感光体ドラム61の表面から除去された廃トナー等の残留物を収容する。
The
ドラムクリーニングローラー642は、感光体ドラム61の軸線と平行に延びる軸線回りに回転可能にして回収容器641に支持される。ドラムクリーニングローラー642は、例えば芯金の表面(外周面)に、発泡ゴム(例えば、カーボン含有導電性発泡EPDM)等で構成される弾性層を有する。ドラムクリーニングローラー642は、その表面の一部が回収容器641から露出して感光体ドラム61と対向し、感光体ドラム61の表面に所定の圧力で接触する。
The
ドラムクリーニングローラー642は、感光体ドラム61の表面に接触した状態で、駆動部13によって感光体ドラム61との接触領域が感光体ドラム61と同方向に移動する向きに回転する。ドラムクリーニングローラー642は、感光体ドラム61と異なる周速度で回転する。すなわち、ドラムクリーニングローラー642は、感光体ドラム61に接触した状態で感光体ドラム61と異なる周速度で回転し、感光体ドラム61の表面を研磨する。
The
なお、現像部63から感光体ドラム61の表面に供給されるトナーには外添剤(研磨剤)が含まれる。外添剤は、例えばチタン、銅、亜鉛、アルミニウム等の材料で構成される。トナーは、感光体ドラム61の表面の静電潜像に付着してトナー像を形成するだけでなく、転写されずに感光体ドラム61の表面に残留した残留トナー(廃トナー)を利用して感光体ドラム61の表面を研磨するためにも用いられる。
The toner supplied from the developing
ドラムクリーニングブレード643は、ドラムクリーニングローラー642に対し、ドラム回転方向の下流側に配置される。ドラムクリーニングブレード643は、感光体ドラム61の軸線方向に沿って延びる板形状である。ドラムクリーニングブレード643は、感光体ドラム61の表面に所定の圧力で接触する。ドラムクリーニングブレード643は、転写後に感光体ドラム61の表面に残留した廃トナー等の残留物を除去する。
The
回収スパイラル644は、ドラムクリーニングローラー642を隔てて感光体ドラム61から離れた領域に配置される。回収スパイラル644は、感光体ドラム61の軸線と平行に延びる軸線回りに回転可能にして回収容器641に支持される。回収スパイラル644は、感光体ドラム61の表面から除去された廃トナー等の残留物を、ドラムクリーニング部64の外部に設けられた回収物廃棄容器(不図示)へ搬送する。
The
次に、転写ローラー移動機構17について詳細に説明する。図4は、図2の画像形成部6の転写ローラー移動機構17周辺の側面図である。図5は、図4の転写ローラー移動機構17周辺の側面図であって、転写ローラー71を初期位置から移動させた状態を示す図である。なお、図4及び図5は、説明の便宜上、転写ローラー71が初期位置にあるときに、転写ニップ部Nにおける用紙Sの排出角度が略水平になるように描画している。
Next, the transfer
転写ローラー移動機構17は、図4及び図5に示すように、感光体ドラム61及び転写ローラー71の近傍に配置される。転写ローラー移動機構17は、支持部材171と、付勢部材172と、揺動ギヤ173と、アイドルギヤ174と、駆動ギヤ175と、駆動モーター176と、を備える。
The transfer
支持部材171は、感光体ドラム61の軸部61xに対し、軸部61xの軸線回りに揺動可能に支持されている。支持部材171は、転写ローラー71を回転可能に支持する。
The
付勢部材172は、支持部材171に設けられる。付勢部材172は、例えば圧縮バネで構成され、転写ローラー71を隔てて感光体ドラム61から離れた位置であって、転写ローラー71と支持部材171との間に配置される。付勢部材172は、転写ローラー71を感光体ドラム61に向けて付勢する。
The biasing
揺動ギヤ173は、支持部材171に固定され、感光体ドラム61の軸部61xの軸線回りに回転可能である。すなわち、支持部材171は、揺動ギヤ173とともに回転(揺動)する。揺動ギヤ173は、アイドルギヤ174に噛み合う。
The
駆動ギヤ175は、アイドルギヤ174に噛み合う。駆動ギヤ175は、駆動モーター176の回転軸176xに固定される。駆動モーター176が駆動すると、駆動ギヤ175及びアイドルギヤ174を介して揺動ギヤ173が回転し、支持部材171とともに転写ローラー71が軸部61xの軸線回りに回転(揺動)する。
図4は、転写ローラー71が初期位置にある状態を示す。図5は、転写ローラー71を初期位置から移動させた状態を示す。転写ローラー71は、転写ローラー移動機構17によって感光体ドラム61の周方向に沿って移動される。なお、支持部材171を揺動させるための動力は、駆動モーター176に代えて、駆動部13から得ることにしても良い。
FIG. 4 shows the
本実施形態の画像形成装置1の制御部10は、必要に応じて、非画像形成時に現像部63から感光体ドラム61の表面にトナーを供給するとともに、ドラムクリーニングローラー642を用いて感光体ドラム61の表面を研磨する研磨モードを実行可能である。
The
具体的には、現像部63の現像ローラー634にトナーと同極性(正)の現像電圧を印加することにより、感光体ドラム61の表面の研磨に用いられるトナーを、現像部63から感光体ドラム61の表面に供給する(トナー供給工程)。なお、ドラムクリーニングローラー642にトナーを供給する間は、転写ローラー71にトナーが付着しないように、転写ローラー71にはトナーと同極性(正)の電圧(転写逆電圧)が印加されている。
Specifically, by applying a development voltage having the same polarity (positive) as that of the toner to the developing
感光体ドラム61の表面にトナーを供給した後、ドラムクリーニングローラー642を感光体ドラム61と異なる周速度で回転させることで感光体ドラム61の表面を研磨し、感光体ドラム61の表面の水分や放電生成物をトナーとともに除去する(研磨工程)。現像ローラー634からのトナーの供給が停止した後も、感光体ドラム61及びドラムクリーニングローラー642はしばらく予備回転を続ける。
After the toner is supplied to the surface of the
トナー供給工程及び研磨工程を含む研磨モードを予め設定された時間だけ実行する、或いはトナー供給工程及び研磨工程を各1回ずつ行う場合を1サイクルとして予め設定された回数だけ実行することにより、感光体ドラム61の表面の水分や放電生成物を除去することができる。これにより、長期間にわたって像流れを効果的に防止することが可能である。なお、研磨モードの実行時間及び繰り返しサイクル数は、使用する感光体ドラム61の感光層611の構成や画像形成装置1の使用環境等に応じて適宜設定される。
A polishing mode including a toner supply process and a polishing process is executed for a preset time, or a cycle in which each of the toner supply process and the polishing process is performed once is executed for a preset number of times. Moisture and discharge products on the surface of the
また、制御部10は、転写ローラー移動機構17、電圧印加部12及び駆動部13を制御するとともに、トルク検出部14によって検出された感光体ドラム61を回転駆動するときの駆動部13のトルクに基づいて感光体ドラム61の表面の摩擦係数変化を予測する。感光体ドラム61の表面形状が変化して感光体ドラム61の表面の摩擦係数が変化すれば、その変化量に応じて感光体ドラム61を回転駆動するときのトルクが変化し易くなり、摩擦係数の変動を拾い易くなる。すなわち、感光体ドラム61を回転駆動するときのトルク変動を監視すれば、感光体ドラム61の表面の摩擦係数を把握することができる。
Further, the
そして、制御部10は、感光体ドラム61の使用開始時にトルク検出部14によって検出された初期トルクと、用紙Sへの画像形成を所定枚数実行した後に研磨モードを実行してトルク検出部14によって検出された研磨後トルクとのトルク差分を取得する。さらに、制御部10は、当該トルク差分に基づいて感光体ドラム61の表面形状変化に伴う摩擦係数変化を予測し、予測結果に応じて感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を移動させる。
Then, the
続いて、画像形成装置1における転写ローラー71の移動処理について説明する。図6は、図1の画像形成装置1における転写ローラー71の移動処理の例を示すフローチャートである。
Next, a process of moving the
画像形成装置1が初めて運転され、画像形成装置1の使用が開始されると(図4のスタート)、制御部10は、感光体ドラム61を回転駆動するときの駆動部13の初期トルクを検出する(ステップ#101)。制御部10は、感光体ドラム61の使用開始時に、トルク検出部14によって検出された感光体ドラム61を回転駆動するときの駆動部13のトルク(初期トルク)を取得する。
When the
次に、制御部10は、前回、感光体ドラム61の表面の摩擦係数低下処理を実行した後に、感光体ドラム61が着脱されたか否かを判定する(ステップ#102)。例えば、感光体ドラム61が交換された場合、ドラム検出部16によって感光体ドラム61の着脱が検出され、感光体ドラム61の着脱に係る情報が記憶部11等に記憶される。制御部10は、前回、感光体ドラム61の表面の摩擦係数低下処理を実行した後に、ドラム検出部16によって感光体ドラム61の着脱が検出されたか否かを判定する。
Next, the
例えば、画像形成装置1の使用開始直後のように、感光体ドラム61が着脱されていない場合(ステップ#102のNo)、動作フローはステップ#103に進む。
For example, when the
次に、制御部10は、用紙Sに対する画像形成動作を実行する(ステップ#103)。制御部10は、画像形成装置1が受け付けた印刷ジョブに基づき、用紙Sに対する画像形成動作を実行する。
Next, the
次に、制御部10は、用紙Sに対する画像形成枚数が所定枚数(例えば10万枚)を超過したか否かを判定する(ステップ#104)。画像形成枚数が所定枚数を超過していない場合(ステップ#104のNo)、感光体ドラム61の着脱の判定(ステップ#102)と、画像形成動作の実行(ステップ#103)とが繰り返される。
Next, the
一方、画像形成枚数が所定枚数を超過した場合(ステップ#104のYes)、制御部10は、感光体ドラム61に対する研磨モードを実行する(ステップ#105)。すなわち、制御部10は、非画像形成時に現像部63から感光体ドラム61の表面にトナーを供給するとともに、ドラムクリーニングローラー642を用いて感光体ドラム61の表面を研磨する。
On the other hand, when the number of images formed exceeds the predetermined number (Yes in step #104), the
続いて、制御部10は、トルク検出部14によって検出された感光体ドラム61を回転駆動するときの駆動部13のトルク(研磨後トルク)を取得する(ステップ#106)。そして、制御部10は、ステップ#101で取得した初期トルクと、ステップ#106で取得した研磨後トルクとのトルク差分を取得する(ステップ#107)。
Subsequently, the
次に、制御部10は、初期トルクと研磨後トルクとのトルク差分が所定の閾値を超過したか否かを判定する(ステップ#108)。トルク差分が所定の閾値を超過した場合(ステップ#108のYes)、制御部10は、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を移動させる(ステップ#109)。
Next, the
言い換えれば、制御部10は、トルク差分に基づいて感光体ドラム61の表面形状変化に伴う摩擦係数変化を予測し、予測結果に応じて感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を移動させる。これにより、感光体ドラム61と転写ローラー71とが接触して形成される転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向を一定にすることができ、転写ニップ部Nにおける用紙Sの搬送の安定性を確保することが可能である。
In other words, the
転写ローラー71の移動処理の詳細としては、以下の構成例を挙げることができる。
Details of the process of moving the
制御部10は、トルク差分が大きくなるにつれて、図4及び図5に示すように、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を、感光体ドラム61の回転方向上流側に移動させる。
As the torque difference increases, the
図7は、図4の転写ニップ部N周辺の部分拡大側面図であって、転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向の推移を示す図である。感光体ドラム61の使用開始の初期において、転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向D0は、図7に示すように、転写ニップ部Nの出口の略接線方向に沿っている。これに対して、感光体ドラム61が長く使用され、感光体ドラム61の表面の摩擦係数が上昇すると、転写ニップ部Nにおいて用紙Sが感光体ドラム61の表面に付着し易くなる。これにより、感光体ドラム61の使用開始からの期間が経過した場合の、転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向D1は、感光体ドラム61の表面に近づくように変化する。
FIG. 7 is a partially enlarged side view of the vicinity of the transfer nip portion N in FIG. At the beginning of use of the
図8は、実施例及び比較例の画像形成装置における感光体ドラムに対する転写ローラーの接触位置が転写ニップ部からの用紙排出角度に与える影響を示すグラフである。実施例の画像形成装置1及び比較例の画像形成装置それぞれおいて、所定枚数(例えば30万枚)の用紙Sに画像形成を実行した後、転写ニップ部からの用紙排出角度を計測した。図8に示した用紙排出角度は、転写ニップ部の出口の接線方向を0度として、感光体ドラム61に近づくほど角度が大きくなることを表す。
FIG. 8 is a graph showing the influence of the contact position of the transfer roller with respect to the photosensitive drum on the paper discharge angle from the transfer nip portion in the image forming apparatuses of Examples and Comparative Examples. In each of the
実施例の画像形成装置1では、転写ローラー71の移動処理として、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を、感光体ドラム61の回転方向上流側に移動させた。比較例の画像形成装置では、感光体ドラムの周方向に対する転写ローラーの接触位置を変更していない。画像形成装置のその他の構成及び動作条件としては、画像形成速度が40枚/min、感光ドラムの周速度が240.28mm/sec、感光体ドラムの直径が30mm、感光体ドラムと現像ローラーとの間隔が0.3mm、感光層がアモルファスシリコン層、感光体ドラムの表面電位が220V、転写ローラーの直径が19mmである。
In the
図8によれば、比較例の画像形成装置の場合、用紙Sへの画像形成枚数が増加すると、感光体ドラムの表面の摩擦係数が大きく上昇することで、用紙が感光体ドラムに近づき、用紙排出角度が大きくなっていることが分かる。 According to FIG. 8, in the case of the image forming apparatus of the comparative example, when the number of images formed on the sheet S increases, the coefficient of friction of the surface of the photosensitive drum greatly increases, causing the sheet to come closer to the photosensitive drum. It can be seen that the ejection angle is large.
これに対して、実施例の画像形成装置1の場合、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を感光体ドラム61の回転方向上流側に移動させることで、用紙排出角度は初期状態に対してほとんど変化していないことが分かる。実施例の構成によれば、容易に転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向を一定にすることができ、転写ニップ部Nにおける用紙Sの搬送の安定性を確保することが可能である。
On the other hand, in the case of the
また、制御部10は、転写ローラー移動機構17を制御し、トルク差分が大きくなるにつれて、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の初期位置からの移動量を大きくする。この構成によれば、感光体ドラム61の表面の摩擦係数が大きくなるにつれて、用紙Sが感光体ドラム61に近づき易くなることに対応することができる。すなわち、トルク差分の大きさに基づき、転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向を一定にすることができ、転写ニップ部Nにおける用紙Sの搬送の安定性を確保することが可能である。
The
また、制御部10は、用紙Sへの画像形成を所定枚数実行する毎に、研磨モードを実行してトルク差分を取得する。この構成によれば、一定の時間を必要とする研磨モードを、頻繁に実行することを抑制することができる。したがって、トルク差分を効率良く取得することができ、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を効果的に移動させることが可能である。
Further, the
また、制御部10は、トルク検出部14による駆動部13のトルクの検出を継続して実行し、当該トルクが所定の閾値を超えた場合に、研磨モードを実行してトルク差分を取得する。この構成によれば、感光体ドラム61を回転駆動するときの駆動部13のトルクを、常時監視することができる。したがって、当該トルクが所定の閾値を超えた場合に、迅速に研磨モードを実行してトルク差分を取得することが可能である。
Further, the
一方、感光体ドラム61の初期トルクと研磨後トルクとのトルク差分が所定の閾値を超過していない場合(ステップ#108のNo)、制御部10は、転写ローラー71の接触位置を初期位置に戻す(ステップ#110)。具体的に言えば、制御部10は、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を移動させた後に取得したトルク差分が所定の閾値以下である場合に、転写ローラー71の接触位置を初期位置に戻す。
On the other hand, if the torque difference between the initial torque and the post-grinding torque of the
例えば、制御部10は、前回の転写ローラー71の移動処理において感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を、感光体ドラム61の回転方向上流側に移動させた場合に、今回の動作フローにおいてトルク差分が所定の閾値を超過していない場合、転写ローラー71の接触位置を初期位置に戻す。この構成によれば、転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向が、感光体ドラム61の表面から過剰に離れてしまうことを抑制することができる。これにより、転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向を一定にすることができ、転写ニップ部Nにおける用紙Sの搬送の安定性を確保することが可能である。
For example, when the
感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を移動させた後(ステップ#109)、若しくは転写ローラー71の接触位置が初期位置に戻された後(ステップ#110)、動作フローは感光体ドラム61の着脱の判定(ステップ#102)に戻る。
After moving the contact position of the
例えば、感光体ドラム61が交換されるなどして、感光体ドラム61が着脱された場合(ステップ#102のYes)、制御部10は、転写ローラー71の接触位置を初期位置に戻す(ステップ#111)。具体的に言えば、制御部10は、感光体ドラム61の周方向に対する転写ローラー71の接触位置を移動させた後にドラム検出部16によって感光体ドラム61の着脱が検出された場合に、転写ローラー71の接触位置を初期位置に戻す。
For example, when the
この構成によれば、新品の感光体ドラム61に対し、転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向が、感光体ドラム61の表面から過剰に離れてしまうことを抑制することができる。これにより、転写ニップ部Nからの用紙Sの排出方向を一定にすることができ、転写ニップ部Nにおける用紙Sの搬送の安定性を確保することが可能である。
According to this configuration, it is possible to prevent the discharge direction of the sheet S from the transfer nip portion N from being excessively separated from the surface of the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
例えば、上記実施形態では、画像形成装置1は、モノクロの画像形成を行うモノクロ印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではない。画像形成装置は、複数色の画像を重ねてカラーの画像形成を行うカラー印刷用の画像形成装置であって良い。
For example, in the above embodiment, the
本発明は、画像形成装置において利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in image forming apparatuses.
1 画像形成装置
2 本体
5 露光部
6 画像形成部
7 転写部
8 定着部
10 制御部
11 記憶部
12 電圧印加部
13 駆動部
14 トルク検出部
16 ドラム検出部(像担持体検出部)
17 転写ローラー移動機構(転写部材移動機構)
61 感光体ドラム(像担持体)
62 帯電部
63 現像部
64 ドラムクリーニング部
71 転写ローラー(転写部材)
611 感光層
621 帯電ローラー
634 現像ローラー(トナー担持体)
642 ドラムクリーニングローラー(研磨部材)
643 ドラムクリーニングブレード
S 用紙(記録媒体)
REFERENCE SIGNS
17 transfer roller moving mechanism (transfer member moving mechanism)
61 photoreceptor drum (image carrier)
62 charging
611
642 drum cleaning roller (abrasive member)
643 Drum cleaning blade S Paper (recording medium)
Claims (7)
前記像担持体の表面を帯電させる帯電部と、
前記帯電部によって帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光部と、
研磨剤を含むトナーを担持するトナー担持体を有し、前記トナー担持体から前記像担持体の表面にトナーを供給して前記静電潜像を現像し、トナー像を形成する現像部と、
前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を前記像担持体と接触して形成される転写ニップ部において記録媒体に転写する転写部材と、
前記像担持体の周方向に対する前記転写部材の接触位置を移動させる転写部材移動機構と、
前記帯電部、前記トナー担持体、及び前記転写部材に電圧を印加する電圧印加部と、
前記像担持体に接触した状態で前記像担持体と異なる周速度で回転して前記像担持体の表面を研磨する研磨部材と、
前記像担持体及び前記研磨部材を回転駆動する駆動部と、
前記像担持体を回転駆動するときの前記駆動部のトルクを検出するトルク検出部と、
前記転写部材移動機構、前記電圧印加部及び前記駆動部を制御するとともに、前記トルク検出部によって検出された前記トルクに基づいて前記像担持体の表面の摩擦係数変化を予測する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
非画像形成時に前記現像部から前記像担持体の表面にトナーを供給するとともに、前記研磨部材を用いて前記像担持体の表面を研磨する研磨モードを実行可能であり、
前記像担持体の使用開始時に前記トルク検出部によって検出された初期トルクと、前記記録媒体への画像形成を所定枚数実行した後に前記研磨モードを実行して前記トルク検出部によって検出された研磨後トルクとのトルク差分に基づいて前記像担持体の表面形状変化に伴う摩擦係数変化を予測し、予測結果に応じて前記像担持体の周方向に対する前記転写部材の接触位置を移動させることを特徴とする画像形成装置。 an image carrier having a photosensitive layer on its surface;
a charging unit that charges the surface of the image carrier;
an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier charged by the charging unit;
a developing unit having a toner carrier that carries a toner containing an abrasive, and supplying the toner from the toner carrier to the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image and form a toner image;
a transfer member that transfers the toner image formed on the surface of the image carrier onto a recording medium at a transfer nip formed in contact with the image carrier;
a transfer member moving mechanism for moving a contact position of the transfer member with respect to the circumferential direction of the image carrier;
a voltage applying unit that applies a voltage to the charging unit, the toner carrier, and the transfer member;
a polishing member that polishes the surface of the image carrier by rotating at a peripheral speed different from that of the image carrier while being in contact with the image carrier;
a drive unit that rotates the image carrier and the polishing member;
a torque detection unit that detects the torque of the driving unit when the image carrier is rotationally driven;
a control unit that controls the transfer member moving mechanism, the voltage application unit, and the drive unit, and predicts a change in the friction coefficient of the surface of the image carrier based on the torque detected by the torque detection unit;
with
The control unit
a polishing mode in which toner is supplied from the developing unit to the surface of the image carrier during non-image formation, and the surface of the image carrier is polished using the polishing member;
An initial torque detected by the torque detection unit when the image carrier is started to be used, and an after-polishing torque detected by the torque detection unit after executing the polishing mode after performing image formation on the recording medium for a predetermined number of sheets. A friction coefficient change associated with a surface shape change of the image carrier is predicted based on a difference between the torque and the torque, and the contact position of the transfer member with respect to the circumferential direction of the image carrier is moved according to the prediction result. image forming apparatus.
前記本体は、前記像担持体の着脱を検出する像担持体検出部を備え、
前記制御部は、前記像担持体の周方向に対する前記転写部材の接触位置を移動させた後に前記像担持体検出部によって前記像担持体の着脱が検出された場合に、前記転写部材の接触位置を初期位置に戻すことを特徴とする請求項2から請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。 The image carrier is detachable with respect to the main body of the image forming apparatus,
The main body includes an image carrier detection unit that detects attachment and detachment of the image carrier,
The control section moves the contact position of the transfer member with respect to the circumferential direction of the image carrier when the image carrier detecting section detects the attachment and detachment of the image carrier after moving the contact position of the transfer member. 6. The image forming apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the is returned to the initial position.
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