JP3837245B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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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装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置において、フィルミング除去の動作のタイミングは、フィルミング形成により画像に影響が出るであろう画像形成枚数を予想して予め画像形成装置に設定してあり、その画像形成枚数に達したことを条件に人的なメインスイッチの再投入や動作入力キーの押下によりフィルミング除去の動作をさせていた(特開平2−191980号公報、特開平6−301316号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
感光体上にフィルミングが形成される原因は、画像形成装置の機構上の理由によるもの(現像材キャリア、コロナ放電により生成されるNOxによる)と、使用環境条件(紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作DUTYなど)によるものとに分けられるが、後者の使用環境条件の寄与の割合が大きい。フィルミング除去の動作を行う頻度(転写紙などのシート何枚分の画像形成を行うごとにフィルミング除去の動作を行うか)は、標準的な動作環境に基づいて経験的に決められている。
【0004】
そのため、頻度が一律であると、フィルミング除去の動作を行う時期になる前に、フィルミングの影響が画像に出てしまう不具合がある。逆に、フィルミングの影響が画像に出てしまうはるか以前にフィルミング除去の動作を行うと、フィルミング除去の動作回数が必要以上に多くなってしまい、生産性が低下してしまう不具合がある。
【0005】
この発明の目的は、フィルミングの形成速度に応じて、フィルミング除去の動作の頻度を適切に設定することができる画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に載の発明は、像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する光書込装置と、この静電潜像を現像してトナー画像とする現像装置と、このトナー画像をシート上に転写する転写装置と、を備えている電子写真方式の画像形成装置において、前記像担持体上に形成されるフィルミング物質を掻き落すフィルミング除去装置と、前記像担持体上の基準画像の表面電位を測定するセンサと、画像の形成を行った前記シートの枚数をカウントするカウンタと、任意のタイミングで前記基準画像を形成したときの該基準画像の表面電位と、所定枚数の画像形成を行った後に前記基準画像を再度形成したときの該基準画像の表面電位とを前記センサで測定し、測定した各々の表面電位の差分から前記表面電位の上昇分を求め、該上昇分を前記カウンタがカウントした前記所定枚数で除算することでシート一枚当たりの前記表面電位の上昇量を求め、求めた上昇量の大きさに応じて前記フィルミング除去装置の動作頻度を高くする制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置に係るものである。
【0007】
したがって、画像形成を行ったシート一枚当たりの表面電位の上昇量の大きさから、フィルミングの形成速度がわかるので、画像形成を行ったシート一枚当たりの表面電位の上昇量の大きさが大きいほどフィルミング除去装置を動作させる頻度を高くすることにより、フィルミングの形成速度に応じて、フィルミング除去の動作の頻度を適切に設定することができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、制御手段は、フィルミング除去装置の動作頻度に上限値を有していることを特徴とする。
【0009】
したがって、画像形成装置の許容外の厳しい使用環境条件(紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作DUTYなど)のもとでの異常に速いフィルミングの形成により、フィルミング除去動作に要する時間が過大になって生産性が低下することを防止することができる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、制御手段は、フィルミング除去装置の動作頻度が上限値を上回るときは画像形成装置の画像形成動作を停止することを特徴とする。
【0011】
したがって、画像形成装置の許容外の厳しい使用環境条件(紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作DUTYなど)のもとでの異常画像の形成を防止することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の一実施の形態にかかる電子写真方式の画像形成装置1の概略構成を示す概念図である。図1において、符号2はベルト状の像担持体(感光体)であり、この像担持体2は駆動ローラ3と他の適数の支持ローラ3aに巻き掛けられ、駆動ローラ3の回転により矢印A方向に走行駆動される。このようにして移動する像担持体2は、帯電器4により所定の極性に均一に帯電され、続いて光書込装置を構成する結像光学系5により露光されて静電潜像が形成されて、この静電潜像は像担持体2が現像装置6を通過するときに現像されてトナー画像として可視像化される。
【0013】
一方、給紙部7からはシートの一例である転写紙が像担持体2に向けて給送され、転写装置8の放電作用によって像担持体2上のトナー画像が転写紙上に転写される。ついで、この転写紙は分離装置9の放電作用を受けつつ像担持体2から分離され、分離後の転写紙は搬送ベルト10によって定着装置11に搬送され、トナー画像の転写紙上への定着がなされた後、機外に排出される。像担持体2上に残存するトナーはクリーニング装置12により清掃除去される。
【0014】
以上説明したような一連の画像形成動作を繰り返すうちに、像担持体2上にはフィルミング物質が形成される(フィルミング物質の形成原因の詳細については特開平6−301316号公報を参照)。このフィルミング物質をクリーニング装置12で除去することは困難である。そのため、画像形成装置1にはフィルミング除去装置を構成するブラシローラ13を備えている。このブラシローラ13は、基布に編み込まれた導電性の金属繊維よりなるブラシ14と、その基布が巻き付けられたローラ状の芯材15とからなる。かかるブラシローラ13は、像担持体2に対して接離自在に支持され、図1における反時計方向に回転駆動される。また、像担持体2を挟んでブラシローラ13に対向する位置にはバックアップローラ16が設けられている。
【0015】
像担持体2の動きのブラシローラ13より上流側で結像光学系5による静電潜像の形成位置より下流側の位置には、像担持体2上の電位を測定するセンサである表面電位計17が設けられている。
【0016】
前記のフィルミングが像担持体2に形成されると、結像光学系5による露光で像担持体2の表面電位が減衰しにくくなり、フィルミング積層厚みが多くなるにつれ更に減衰量が減少する(図2参照)。その結果、露光後の像担持体2上の表面電位の上昇が起こり(図3参照)、転写紙上に転写後の画像の劣化が顕著に現れる(通常の文書などでは、文字や絵のない白い部分が黒くなる。)。
【0017】
そこで、ある基準画像となる静電潜像を像担持体2上に作像し、その表面電位の経時的な変化をサンプリングして比較することで、フィルミングの形成具合が判断できる。基準画像は、アナログ複写機などのときは、転写紙に対する非画像領域で露光される部分に、表面電位が充分に減衰できるように光反射率の高い部材(例えば、白くペイントされたもの、あるいは白紙など)を設けておけばよい。また、デジタルの複写機などのときは、光書込装置の出力を非画像領域であるパターン幅にて一定にしておけばよい。像担持体2上に基準画像となる静電潜像(パターン)が形成されると、像担持体2は移動しているため、一定時間後には表面電位計17に送られるので、表面電位計17により表面電位の測定がなされる。
【0018】
この発明の実施の形態においては、このようにして、フィルミングの形成具合を検出し、フィルミングの形成速度に応じてフィルミング除去の作業を行う頻度を変更する制御を行っている。以下ではかかる制御について説明する。
【0019】
図4は、この発明の画像形成装置1の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。この制御系は、CPU20に、各種制御プログラムや固定データを記憶したROM21と、データを書き換え可能に記憶しCPU20の作業エリアとなるRAM22と、A/Dコンバータ23と、入出力インターフェイスのI/Oポート24とがバス25で接続されている。A/Dコンバータ23には表面電位計17が接続されている。また、I/Oポート24には、駆動ローラ3を駆動するモータ26や、ブラシローラ13を駆動するモータ27などのアクチュエータが接続されている。また、CPU20には、LED、液晶パネルなどの表示装置と、キースイッチやマトリックスタッチスイッチなどの入力装置とからなる表示入力装置28も接続されている。
【0020】
図5は、フィルミング除去の動作を行う頻度を制御する処理を説明するフローチャートである。この発明の実施の形態において、この発明の制御手段は、このフローチャートに示す処理の中で実現されている。まず、転写紙何枚に画像形成を行うたびにフィルミング除去動作を行うかというフィルミング除去の動作間隔(設定枚数)nを初期値に設定する(ステップS1)。なお、画像形成枚数が設定枚数nを越えた後、画像形成装置1の電源スイッチのオン、オフ動作がなされたり、あるいは表示入力装置28に画像形成枚数が設定枚数nを越えた旨の表示を行ってから、入力装置からのマニュアル操作がなされるのを待って、フィルミング除去の動作を行う。
【0021】
次に、基準画像の静電潜像を像担持体2上に作像して、その電位V(初期電位:V0)を測定し(ステップS2)、RAM22内に用意したカウンタである枚数カウンタをリセットする(N=0)(ステップS3)。
【0022】
そして、画像出力を行い(ステップS4)、1枚画像出力を行うたびに枚数カウンタをインクリメントして(N=N+1)(ステップS5)、枚数カウンタの値NがN1に達したら(ステップS6)、再度基準画像の静電潜像を像担持体2上に作像して、その電位V1を測定する(ステップS7)。そして、初期電位V0から電位V1の上昇分“V1−V0”を、この間の画像形成枚数N1で除算して、画像形成1枚あたりの電位増加分dVを求める(ステップS8)。
【0023】
図3に明らかなように、像担持体2上の表面電位とフィルミング積層量とはほぼ比例関係にあり、フィルミング積層量と画像出力枚数も同様である。したがって、同じ条件中で像担持体2上の表面電位と画像出力枚数も比例関係で近似される。そして、dV値によりフィルミング形成速度を判断することができる。
【0024】
ROM21には、dV値と設定枚数nとを関連付けた図6に示すようなテーブルが格納されていて、dV値が所定の上限値を超えていないときは(ステップS9のN)、ステップS8で求めたdV値に対応した値に設定枚数nを変更する(ステップS10)。以下、ステップS3以下の処理を以後も繰り返す。
【0025】
例えば、図6の例においてdV値がDV3〜DV4の範囲に入ったときは、設定枚数nを5000枚に設定する。よって、このときは画像出力が5000枚分なされるたびにモータ27を駆動してブラシローラ13でフィルミング除去処理がなされることになる。
【0026】
よって、フィルミングの形成速度に応じて、フィルミング除去の動作を行う頻度を適切に設定することができる。
【0027】
なお、画像形成枚数N1の値は小さく設定しておいたほうが、環境の変動に対応した細かな制御を行うことができる。
【0028】
画像形成装置1の画像形成の動作条件が厳しく(転写紙の添加剤量が多い、温度が高い、DUTY多いなど)、dV値が大きくなりすぎてフィルミング除去動作の動作間隔が過度に短くなると、フィルミング除去動作に要する時間が画像形成動作に要する時間に比して過度に多くなり、画像形成の生産性が低下してしまう。そこで、dV値に所定の上限値(設定枚数nの下限値)を設けておき(ステップS9)、画像形成の生産性が過度に低下しないようにする。そして、dV値がこの上限値を超えて(設定枚数nの下限値を下回って)いるときは、画像形成装置1の画像形成動作を停止して(ステップS11)、異常画像を出力しないようにし、画像形成動作を停止した旨を表示入力装置28の表示装置に表示するなどして報知する(ステップS12)。
【0029】
例えば、図6の例で、dV値の上限値をDV5に設定しておいた場合は、dV値の上限値がDV5を超えたときに画像形成装置1の画像形成動作は停止する。
【0030】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、画像形成を行ったシート一枚当たりの表面電位の上昇量の大きさから、フィルミングの形成速度がわかるので、画像形成を行ったシート一枚当たりの表面電位の上昇量の大きさが大きいほどフィルミング除去装置を動作させる頻度を高くすることにより、フィルミングの形成速度に応じて、フィルミング除去の動作の頻度を適切に設定することができる。
【0031】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、画像形成装置の許容外の厳しい使用環境条件(紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作DUTYなど)のもとでの異常に速いフィルミングの形成により、フィルミング除去動作に要する時間が過大になって生産性が低下することを防止することができる。
【0032】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、画像形成装置の許容外の厳しい使用環境条件(紙種や紙に含まれる添加剤など転写紙の種類、温度、動作DUTYなど)のもとでの異常画像の形成を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態である画像形成装置の概略構成を示す概念図である。
【図2】像担持体上の表面電位の減衰量とフィルミング積層量との関係を示すグラフである。
【図3】像担持体の表面電位とフィルミング積層量との関係を示すグラフである。
【図4】前記画像形成装置の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図5】前記画像形成装置のフィルミング除去の動作を行う頻度を制御する処理を説明するフローチャートである。
【図6】前記制御に用いるテーブルを示す表である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2 像担持体
6 現像装置
8 転写装置
13 フィルミング除去装置
17 センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the conventional image forming apparatus, the timing of the filming removal operation is preset in the image forming apparatus in anticipation of the number of image formations that will affect the image due to filming formation. On the condition that it has been reached, the filming removal operation is performed by manually turning on the main switch again or pressing the operation input key (see JP-A-2-191980 and JP-A-6-301316).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The reason why filming is formed on the photoreceptor is due to the mechanism of the image forming apparatus (due to the developer carrier and NOx generated by corona discharge), and the usage environment conditions (included in the paper type and paper) The type of transfer paper, such as additives, temperature, operation DUTY, etc.), but the ratio of contribution of the latter use environment conditions is large. The frequency at which the filming removal operation is performed (how many sheets of transfer paper or the like are to be performed every time image formation is performed) is determined empirically based on a standard operating environment. .
[0004]
Therefore, if the frequency is uniform, there is a problem that the influence of filming appears on the image before the time for performing the filming removal operation. On the other hand, if the filming removal operation is performed long before the influence of filming appears on the image, the number of filming removal operations will increase more than necessary, resulting in reduced productivity. .
[0005]
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of appropriately setting the frequency of filming removal operation according to the filming forming speed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in
[0007]
Therefore, since the filming formation speed can be determined from the amount of increase in surface potential per sheet on which image formation has been performed, the amount of increase in surface potential per sheet on which image formation has been performed is determined. By increasing the frequency of operating the filming removal device as the value is larger, the frequency of the filming removal operation can be appropriately set according to the filming speed.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control means has an upper limit value for the operation frequency of the filming removal apparatus.
[0009]
Therefore, the film formation is caused by the formation of abnormally fast filming under severe use environment conditions that are not permitted by the image forming apparatus (type of transfer paper such as paper type and additives, temperature, operation DUTY, etc.). It can be prevented that the time required for the ming removal operation becomes excessive and the productivity is lowered.
[0010]
The invention according to
[0011]
Therefore, it is possible to prevent abnormal images from being formed under severe use environment conditions that are not permitted by the image forming apparatus (type of transfer paper such as paper type and additives contained in paper, temperature, operation DUTY, etc.). .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of an electrophotographic
[0013]
On the other hand, transfer paper, which is an example of a sheet, is fed from the
[0014]
While repeating a series of image forming operations as described above, a filming material is formed on the image carrier 2 (refer to JP-A-6-301316 for details of the cause of the filming material formation). . It is difficult to remove this filming substance with the
[0015]
A surface potential which is a sensor for measuring the potential on the
[0016]
When the filming is formed on the
[0017]
Therefore, an electrostatic latent image serving as a reference image is formed on the
[0018]
In the embodiment of the present invention, in this way, the degree of filming formation is detected, and control is performed to change the frequency of performing the filming removal operation in accordance with the filming formation speed. Hereinafter, such control will be described.
[0019]
FIG. 4 is a block diagram showing the electrical connection of the control system of the
[0020]
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process for controlling the frequency of performing the filming removal operation. In the embodiment of the present invention, the control means of the present invention is realized in the processing shown in this flowchart. First, the filming removal operation interval (set number of sheets) n, which is the number of sheets of transfer paper on which filming removal operation is performed each time an image is formed, is set to an initial value (step S1). After the image forming number exceeds the set number n, the power switch of the
[0021]
Next, an electrostatic latent image of the reference image is formed on the
[0022]
Then, image output is performed (step S4), and the number counter is incremented every time one image is output (N = N + 1) (step S5). When the value N of the number counter reaches N1 (step S6), The electrostatic latent image of the reference image is formed again on the
[0023]
As is apparent from FIG. 3, the surface potential on the
[0024]
The
[0025]
For example, when the dV value falls within the range of DV3 to DV4 in the example of FIG. 6, the set number n is set to 5000. Therefore, at this time, whenever the image output is performed for 5000 sheets, the motor 27 is driven and the filming removal process is performed by the
[0026]
Therefore, the frequency of performing the filming removal operation can be appropriately set according to the filming formation speed.
[0027]
Note that if the value of the image forming number N1 is set to be small, fine control corresponding to environmental changes can be performed.
[0028]
When the image forming operation condition of the
[0029]
For example, in the example of FIG. 6, when the upper limit value of the dV value is set to DV5, the image forming operation of the
[0030]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the filming formation speed can be determined from the amount of increase in the surface potential per sheet on which image formation has been performed, the surface potential per sheet on which image formation has been performed. By increasing the frequency of operating the filming removal apparatus as the magnitude of the increase amount increases, it is possible to appropriately set the frequency of the filming removal operation according to the filming formation speed.
[0031]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, severe use environment conditions that are not permitted by the image forming apparatus (type of transfer paper such as paper type and additives contained in the paper, temperature, operation DUTY, etc. ) Under an extremely fast filming, it is possible to prevent the time required for the filming removal operation from being excessively increased and the productivity from being lowered.
[0032]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, severe use environment conditions that are not allowed for the image forming apparatus (type of transfer paper such as paper type and additives contained in the paper, temperature, operation DUTY, etc. ) Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between an attenuation amount of a surface potential on an image carrier and a filming stack amount.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the surface potential of an image carrier and the amount of filming lamination.
FIG. 4 is a block diagram showing electrical connection of a control system of the image forming apparatus.
FIG. 5 is a flowchart illustrating processing for controlling the frequency of performing the filming removal operation of the image forming apparatus.
FIG. 6 is a table showing a table used for the control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
この像担持体上に静電潜像を形成する光書込装置と、
この静電潜像を現像してトナー画像とする現像装置と、
このトナー画像をシート上に転写する転写装置と、を備えている電子写真方式の画像形成装置において、
前記像担持体上に形成されるフィルミング物質を掻き落すフィルミング除去装置と、
前記像担持体上の基準画像の表面電位を測定するセンサと、
画像の形成を行った前記シートの枚数をカウントするカウンタと、
任意のタイミングで前記基準画像を形成したときの該基準画像の表面電位と、所定枚数の画像形成を行った後に前記基準画像を再度形成したときの該基準画像の表面電位とを前記センサで測定し、測定した各々の表面電位の差分から前記表面電位の上昇分を求め、該上昇分を前記カウンタがカウントした前記所定枚数で除算することでシート一枚当たりの前記表面電位の上昇量を求め、求めた上昇量の大きさに応じて前記フィルミング除去装置の動作頻度を高くする制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。An image carrier;
An optical writing device for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
A developing device for developing the electrostatic latent image into a toner image;
In an electrophotographic image forming apparatus provided with a transfer device that transfers the toner image onto a sheet,
A filming removal device for scraping off the filming material formed on the image carrier;
A sensor for measuring a surface potential of a reference image on the image carrier;
A counter that counts the number of sheets on which an image has been formed;
The sensor measures the surface potential of the reference image when the reference image is formed at an arbitrary timing and the surface potential of the reference image when the reference image is formed again after forming a predetermined number of images. and, determine the rise of the surface potential from the differential of the surface potential of each was measured to obtain the amount of increase in the surface potential per one sheet by the rise is the counter divided by the predetermined number of counting an image forming apparatus characterized by comprising: a high Kusuru control means an operation frequency of the filming removing device in accordance with the amount of increase in magnitude determined.
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