JP3664945B2

JP3664945B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3664945B2
Application number: JP2000149976A
Authority: JP
Inventors: 裕典小笠原; 久和楠田; 英樹後藤; 康路山地; 稔冨依
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2020-05-22
Also published as: JP2001331076A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式の画像形成を行う複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置では、転写工程後の感光体に未転写トナーなどが残存する。このため、従来の画像形成装置では、図４に示すように、転写工程後の感光体ドラム１０１に対してブレード１０３を斜めに当てて、感光体ドラム１０１上の残留トナーを掻き取り、廃トナーとして廃トナー搬送スクリュー１０４により図示しない回収部に搬送・回収するクリーニング部１０２を備えている。
【０００３】
このような残留トナーの除去について、例えば、特開昭６０−１３１５８３号公報には、感光体ドラムに相対的に摺動するブレードを設け、このブレードに圧電素子により微小振動を与えることにより、感光体ドラム上の残留トナーを有効に除去する構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
ところで、感光体ドラム１０１上のトナー像は、転写工程においてトナー像とは逆極性に帯電された用紙に転写されるが、同時に用紙側から紙粉５が感光体ドラム１０１上に吸着されることになる。これら紙粉の一部は前記ブレード１０３で掻き取られるが、紙粉５はトナーような細粒状とは異なり、繊維状で流動性が悪く、上記公知例のように振動などを付与しても、トナー搬送スクリュー１０４に掬われずに、互いに絡まりながら堆積して紙粉塊５となる。
【０００５】
この紙粉塊５がブレード１０３と対向して感光体ドラム１０１に弾性的に摺接しているトナー受けシール部材１０５に当たるまで成長すると、このトナー受けシール部材１０５の先端側が持ち上げられ、ここから紙粉塊５が漏れて、周囲に飛散して画像形成を損なわせるおそれがある。
【０００６】
この発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、感光体ドラムに付着した紙粉塊などの付着物の成長を抑制して、クリーニング部での回収を適正に行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【０００８】
(1) 電子写真方式の画像形成プロセスにおける転写工程後の感光体に残存する付着物をクリーニング部によって感光体から除去した後に廃トナーとして回収する画像形成装置において、
クリーニング部における廃トナーの回収時の負荷トルクが所定値を越えた際に、予め設定された処理用画像について感光体上に形成されたトナー像を転写工程を行うことなくクリーニング部に至らせる無転写処理を実行する制御部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
この構成においては、制御部により定期的に無転写処理が実行され、感光体に形成された処理用画像についてのトナー像が未転写状態のままでクリーニング部に到達する。したがって、クリーニング部のブレードの前方に紙粉塊が存在していても、この紙粉塊に対して上記トナー像の比較的多量のトナーが衝撃的な押圧力を与える。このため、紙粉塊は崩壊状態となり、クリーニング部から漏出することなく、円滑に回収される。
また、クリーニング部における廃トナー搬送機構の負荷トルクが所定値を越えた際には、制御部により、前記感光体ドラム上の紙粉の堆積量が多くなったと判定され、前記トナー像が未転写状態のままで前記クリーニング部に到達する。このため、紙粉回収が的確なタイミングで実行され、トナー量が節約される。
【００１０】
(2) 前記制御部は、処理用画像における印字率の設定入力を受け付け、設定された印字率の処理用画像を用いて無転写処理を実行することを特徴とする。
【００１１】
この構成においては、未転写状態のままでクリーニング部に至らせるトナー像の印字率がユーザにより任意に設定可能となる。このため、使用する用紙の特性、例えば、紙粉の発生の多少に応じて処理用画像の印字率を増減すれば、回収されるトナー量を最小限に抑えてトナー消費量を節約しつつ紙粉などが確実に排除される。
【００１２】
(3) 前記制御部は、無転写処理の実行頻度が所定値を越えた際に使用中の用紙についての警告表示を行うことを特徴とする。
【００１３】
この構成においては、無転写処理の実行頻度が多くなると、紙粉が多く発生する用紙が使用されていると判断され、その旨の警告表示によってトナー消費量が多くなることをユーザが認識する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置である複写機の構成を示す概略断面図である。この複写機Ｍは、スキャナ部１０、画像形成部２０、給紙部３０および排紙部４０などで構成されている。スキャナ部１０は、複写機本体Ｍ１の上部に露出した硬質透明ガラス体の原稿台１１を有し、この原稿台１１の下方には、スキャナ光学系１２が配設されている。スキャナ光学系１２は、原稿画像に光を照射する光源１３、原稿画像からの反射光を所定方向へ反射する第１〜第３のミラー１４〜１６、結像レンズ１７および光電変換素子としてのＣＣＤ１８などからなる。
【００２３】
スキャナ部１０は、光源２４及びミラー１４〜１６を原稿台１１の下面において原稿台１１に平行に移動させ、光源１３の光を原稿台１１の上面に載置された原稿の画像面の全面に照射する。光源１３の光の原稿画像面におけ反射光は、ミラー１４〜１６で順に反射された後、結像レンズ１７によりＣＣＤ１８の受光面に結像する。ＣＣＤ１８は、受光面における反射光の受光量に応じた電気信号を出力する。
【００２４】
画像形成部２０は、感光体ドラム１、帯電器２１、レーザースキャニングユニット（ＬＳＵという）２２、現像器２３、転写ローラ２４、クリーニング部２５及び定着ローラ対２６などからなる。感光体ドラム１は、アルミニウム等を素材とする円筒形の導電性基体の表面に感光層を形成したものである。帯電器２１は、感光体ドラム１の表面を単一極性の電荷により所定の電荷に均一に帯電させる。
【００２５】
ＬＳＵ２２は、レーザ光を出射する半導体レーザ２７、ポリゴンミラー２８及びミラー２９，３０等を備え、ＣＣＤ１８の出力信号をＡ／Ｄ変換した後に所定の画像処理を施した画像データの供給を受け、画像データに応じたレーザー光を感光体ドラム１上に照射する。これにより、感光体ドラム１の表面には光導電作用による静電潜像が形成される。現像器２３は、感光体ドラム１の表面にトナーを供給して静電潜像をトナー像に可視像化する。転写ローラ２４は、給紙部３０から給紙された用紙Ｐに対して所定の転写電位を印加し、感光体ドラム１の表面に担持されたトナー像を用紙Ｐの表面に転写する。
【００２６】
なお、給紙部３０には、用紙Ｐを１枚ずつ給紙するためのピックアップローラ３１や給紙検出センサ３２などが設けられている。ピックアップローラ３１で給紙された用紙Ｐは、給紙検出センサ３２からの検出信号に基づいて感光体ドラム１と転写ローラ２４との間に感光体ドラム１の回転に同期したタイミングで給紙される。
【００２７】
トナー像を転写された後の用紙Ｐは定着ローラ対２６により加熱及び加圧され、用紙Ｐの表面においてトナー像が溶融して堅牢に定着する。定着ローラ２６を通過した用紙Ｐは、排紙ローラ４２の回転によって複写機Ｍの外部に排出される。
【００２８】
一方、転写工程を終えた感光体ドラム１の表面はクリーニング部２５に対向し、感光体ドラム１の表面に付着している残留トナーや紙粉等がクリーニング部２５で除去される。このクリーニング部２５は、図２に示すように、残留トナーを所定の回収部（図示せず）まで搬送する廃トナー搬送スクリュー２と、感光体ドラム１の回転方向とは逆方向から傾斜姿勢で感光体ドラム１に対して相対的に摺動するクリーニング用のブレード３と、このブレード３の先端側に対向するフレーム７に保持されてブレード３の先端部の近傍で感光体ドラム１に弾性的に接触するトナー受けシール部材４と、を備えている。トナー受けシール部材４は、感光体ドラム１の表面から掻き取られた残留トナーや紙粉等が感光体ドラム１の回転方向の下流側に漏出することを防止する。
【００２９】
図３は、上記複写機の電気的構成を示すブロック図である。制御部５０は、処理プログラムが書き込まれたＲＯＭ５３、及び、データ格納用のＲＡＭ５４を備えたＣＰＵ５１によって構成されている。ＣＰＵ５１には、バス５４を介してスキャナ部１０、画像形成部２０、給紙センサ３２、排紙センサ４１、クリーニング部２５の搬送スクリュー２、印字回数カウンタ５５、印字率設定部５６、回収間隔設定部５６及び警告表示部５８などの入出力機器が接続されている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５１に格納されている処理プログラムにしたがって、これら入出力機器を統括して制御する。
【００３０】
制御部５０は、複写動作時にスキャナ部１０、画像形成部２０及び給紙部３０の動作を制御して原稿の画像についての複写画像をて原稿から読み取った画像データに基づいて感光体ドラム１の表面に一定期間経過毎、例えば、印字回数カウンタ部５５のカウント値が所定値を越える度に、前記転写動作を停止して、黒べた状態又は２０％程度の印字率の処理用画像について感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像を、用紙に転写することなくそのままの状態でクリーニング部２５のブレード３に掻き取らせる無転写処理を実行する。
【００３１】
上記構成において、転写工程後における感光体ドラム１上には、前述のように用紙Ｐに転写されなかった残留トナー、及び、用紙Ｐから離脱した紙粉などが付着している。残留トナーおよび紙粉は、感光体ドラム１の回転に伴って、トナー受けシール部材４を潜り抜けてからブレード３によって感光体ドラム１の表面から掻き取られる。感光体ドラム１表面から掻き取られた残留トナーは、ブレード３の上流側に堆積し、廃トナーとして廃トナー搬送スクリュー２により廃トナー回収部まで搬送される。
【００３２】
廃トナー搬送スクリュー２にまで届かない部位に溜まった紙粉は、繊維同士が絡み合って紙粉塊５に成長して行き、そのままでは、トナー受けシール部材４の先端側を持ち上げるおそれがある。このようにトナー受けシール部材４の先端部が持ち上げられて感光体ドラム１の表面から離間すると、感光体ドラム１の表面から掻き取られた残留トナーや紙粉等が感光体ドラム１の回転方向の下流側に漏出することを防止できなくなり、複写機本体Ｍ１の内部や用紙Ｐを汚損する。
【００３３】
そこで、制御部５０は、印字回数カウンタ５５のカウント値が所定値を越える毎に無転写処理を実行し、感光体ドラム１と転写器２２との間に対する用紙Ｐの給紙動作を一旦停止させた状態で、感光体ドラム１上に処理用画像のトナー像６を形成させ、これを用紙Ｐに転写させることなくクリーニング部２５に導き、ブレード３で感光体ドラム１の表面から掻き取らせる。これにより、通常の複写動作時に感光体ドラム１の表面から掻き取られる残留トナーよりも多量のトナーがブレード３によって掻き取られて成長した紙粉塊５に衝突する。この衝突によって、紙粉塊５が崩されて流動し、廃トナー搬送スクリュー２に押し当てられる。この結果、振動機構などを設けなることなく、紙粉塊５を廃トナー搬送スクリュー２で搬送・回収できるので、紙粉塊５がトナー受けシール部材４の先端側と感光体ドラム１との間から漏出して周辺に飛散するのが未然に防止される。
【００３４】
上記紙粉が成長してトナー受けシール部材４を持ち上げるようになるまでの印字カウント数は、数千枚単位であるのが普通であり、このことから印字回数カウンタ５５のカウント数が１０００になる度に未転写状態のトナー像６の回収を行えば、紙粉塊５を良好に回収することができる。
【００３５】
ところで、用紙Ｐには、紙粉よりも大きい切れ端なども混入していることもあり、この切れ端が感光体ドラム１に付着して堆積すると、上記予定カウント数に達する前にトナー受けシール部材４に突き当たるおそれがある。そこで、単一若しくは複数枚の用紙に対する画像形成動作によって構成される１回の複写作業が終了する毎、又は、１枚の用紙に対する画像形成動作が終了する毎のより短いサイクルで制御部５０が無転写処理を実行するようにしてもよい。
【００３６】
これにより、紙粉以外の切れ端などが絡み合って、より早い時期にトナー受けシール部材４による残留トナー等の漏出の防止機能を妨げる前に、これを未転写状態のトナー像６の衝撃的な押圧力によって廃トナー搬送スクリュー２に押し出して、速やかに回収させることができる。
【００３７】
また、紙粉量は、用紙Ｐの種類によって異なり、例えば、バージン紙に比較して再生紙の方が紙粉が発生しやすい傾向にある。一方、無転写処理時に形成する処理用画像の印字率に応じて紙粉隗５に衝突するトナー量が変化し、紙粉隗５に対する衝突力が変化する。したがって、複写作業に用いる用紙Ｐの種類に応じて無転写処理の実行頻度や処理用画像の印字率を調整し、用紙に転写されることなく消費されるトナー量をできるだけ少なくすべきである。そこで、操作パネルの一部に印字率設定部５６や回収間隔設定部５７を配備し、用紙Ｐの種類に応じて、無転写処理の実行サイクル又は処理用画像の印字率をユーザが所定範囲内で任意に設定できるようにしてもよい。
【００３８】
この構成により、例えば、紙粉の発生が少ない用紙Ｐの使用時には、印字回数カウンタ５５のカウント値を大きくして無転写処理の実行頻度を少なくするか、又は、処理用画像の印字率を低くし、紙粉隗５を確実に回収しつつトナーの無駄な消費を低減することができる。この場合に、処理用画像の印字率は２０〜１００％の範囲で調整できるようにすることが適当である。なお、紙粉の発生が継続して極端に少ないと判断される場合等において、ユーザが無転写処理の実行をキャンセルできるようにしてもよい。
【００３９】
逆に、紙粉が多く発生する用紙Ｐを使用している場合において、無転写処理の実行頻度が多くなるように設定されるとトナー消費量が多くなり、ランニングコストの高騰を招く。そこで、無転写処理の実行頻度が設定値より大きくなる場合には、紙粉が発生しやすい用紙Ｐを使用していると見做し、例えば、「使用中の用紙は、紙粉の発生が多いため、トナー消費量が多くなります」などのメッセージを表示したり、警告を意味するランプを点灯するようにしてもよい。
【００４０】
また、ブレード３の前方に多量の紙粉が堆積し、紙粉隗５が廃トナー搬送スクリュー２に達すると、廃トナー搬送スクリュー２の回転負荷が増大する。そこで、制御部５０により、廃トナー搬送スクリュー２の回転負荷トルク値を検出し、予め設定した負荷トルク値を越えた時点で、無転写処理を実行するようにすれば、紙粉塊５でトナー搬送スクリュー２の回転負荷が過剰になったり、トナー量が過剰に消費される前に、紙粉隗５を適切なタイミングで的確に除去することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００４２】
(1) 転写動作を停止させて感光体ドラム上のトナー像を未転写状態のままでクリーニング部に至らせる無転写処理を実行することにより、感光体ドラム上に堆積した紙粉塊を未転写状態のトナー像の比較的多量のトナーで押し崩すことができる。これにより、紙粉塊をクリーニング部から漏出させることなく、的確なタインミングで良好に回収することができ、複雑な機構を追加することなく装置内部や用紙の汚損を未然に防止することができる。
また、クリーニング部における廃トナー搬送機構の負荷トルクが所定値を越えた際に無転写処理を実行するようにしたことにより、紙粉塊などの回収を的確なタイミングで実行することができ、トナー量を節約することができる。
【００４３】
(2) 無転写処理時にトナー像を形成する処理用画像の印字率を任意に設定可能な印字率設定部を設けることにより、使用する用紙の種別に応じて処理用画像の印字率を調整できるようにし、無転写処理時に回収されるトナー量を最小限に抑えてトナーの浪費を抑制することができる。
【００４４】
(3) 無転写処理の実行頻度が所定値を越えた際に、使用中の用紙についての警告表示を行う警告表示部を備えたことにより、例えば、紙粉が多く発生する用紙の使用中には、その旨が警告表示され、ユーザにトナー消費量が多くなることを確実に認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置が適用された複写機を示す概略断面図である。
【図２】同複写機におけるクリーニング部の動作説明図である。
【図３】同複写機の制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】従来のクリーニング部の説明図である。
【符号の説明】
１−感光体ドラム
２−廃トナー搬送機構
３−クリーニング用ブレード
６−未転写状態のトナー像
２５−クリーニング部
５０−制御部
５６−印字率設定部
５７−回収間隔設定部
５８−警告表示部

Claims

電子写真方式の画像形成プロセスにおける転写工程後の感光体に残存する付着物をクリーニング部によって感光体から除去した後に廃トナーとして回収する画像形成装置において、
クリーニング部における廃トナーの回収時の負荷トルクが所定値を越えた際に、予め設定された処理用画像について感光体上に形成されたトナー像を転写工程を行うことなくクリーニング部に至らせる無転写処理を実行する制御部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、処理用画像における印字率の設定入力を受け付け、設定された印字率の処理用画像を用いて無転写処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、無転写処理の実行頻度が所定値を越えた際に使用中の用紙についての警告表示を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。