JP6225777B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus.
特許文献1には、画像形成装置のクリーニング装置として、感光体とブレードの摩擦係数が大きくなって、その摩擦でブレードがわん曲変形したときに、そのブレードのわん曲変形を検出する変形検出手段が設けられたものが記載されている。このクリーニング装置は、この変形検出手段の検出信号に基づいて、感光体の非画像領域に現像手段でトナーを付着させて、そのトナーをブレードに供給する。特許文献2には、クリーニングブレードに歪みゲージを貼り付けた画像形成装置が記載されている。この画像形成装置においては、歪みゲージから出力され増幅器で所定のレベルに増幅された電圧値が、感光体ドラムに対するクリーニングブレードの摩擦力に応じて変形するブレードの歪みの大きさを表す値として検知され、この値を比較してフィルミング層の有無が判断される。 In Patent Document 1, as a cleaning device for an image forming apparatus, when a friction coefficient between a photosensitive member and a blade increases and the blade is bent and deformed by the friction, a deformation detection unit that detects the bending deformation of the blade. Is provided. The cleaning device attaches toner to a non-image area of the photosensitive member by a developing unit based on the detection signal of the deformation detecting unit, and supplies the toner to the blade. Patent Document 2 describes an image forming apparatus in which a strain gauge is attached to a cleaning blade. In this image forming apparatus, the voltage value output from the strain gauge and amplified to a predetermined level by the amplifier is detected as a value representing the magnitude of the blade distortion that deforms according to the frictional force of the cleaning blade against the photosensitive drum. Then, the presence or absence of the filming layer is determined by comparing this value.
本発明は、像保持体を清掃する清掃部材の磨耗を抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to suppress wear of a cleaning member that cleans an image carrier.
請求項1に係る発明は、像保持体に形成された潜像を、外添剤を含む現像剤を用いて現像する現像ロールと、第1モードでは、少なくとも前記潜像が形成されている期間において第1交流成分を含む電圧を、第2モードでは、前記潜像が形成されている期間及び前記潜像が形成されていない期間において、振幅及び/又は周波数が前記第1交流成分よりも大きい第2交流成分を含む電圧を、前記現像ロールに印加する電圧印加手段と、前記像保持体を清掃する清掃部材とを有する現像装置を提供する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing roll for developing a latent image formed on an image carrier using a developer containing an external additive, and at least a period in which the latent image is formed in the first mode. In the second mode, the amplitude and / or the frequency is larger than that of the first AC component in the period in which the latent image is formed and the period in which the latent image is not formed in the second mode. A developing device having a voltage applying means for applying a voltage containing a second AC component to the developing roll and a cleaning member for cleaning the image holding member is provided.
請求項2に係る発明は、像保持体に形成された潜像を、外添剤を含む現像剤を用いて現像する現像ロールと、第1モードでは、少なくとも前記潜像が形成されている期間において第1交流成分を含む電圧を、第2モードでは、少なくとも前記潜像が形成されていない期間において振幅及び/又は周波数が前記第1交流成分よりも大きい第2交流成分を含む電圧を、前記現像ロールに印加する電圧印加手段と、前記像保持体を清掃する清掃部材と、前記清掃部材の歪みを検出する検出手段の検出結果が予め定められた条件を満たす場合に、前記第1モードから前記第2モードへの切替を前記電圧印加手段に指示する指示手段とを有する現像装置を提供する。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の現像装置において、前記指示手段は、前記清掃部材が前記像保持体を清掃している場合における前記検出手段の検出結果と、前記清掃部材が前記像保持体を清掃していない場合における前記検出手段の検出結果との差分が予め定められた条件を満たす場合に、前記第1モードから前記第2モードへの切替を前記電圧印加手段に指示することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a developing roll for developing a latent image formed on an image carrier using a developer containing an external additive, and a period in which at least the latent image is formed in the first mode. In the second mode, a voltage including a second AC component having an amplitude and / or a frequency greater than that of the first AC component in at least a period in which the latent image is not formed in the second mode. When the detection result of the voltage applying means applied to the developing roll, the cleaning member for cleaning the image carrier, and the detection means for detecting distortion of the cleaning member satisfies a predetermined condition, the first mode is started. A developing device is provided that includes an instruction unit that instructs the voltage application unit to switch to the second mode.
According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the second aspect , the instruction means includes a detection result of the detection means when the cleaning member is cleaning the image carrier, and the cleaning member Instructing the voltage application means to switch from the first mode to the second mode when the difference from the detection result of the detection means when the image carrier is not cleaned satisfies a predetermined condition. It is characterized by doing .
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の現像装置において、前記指示手段は、前記差分の累積値が予め定められた条件を満たす場合に、前記切替を指示する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to the third aspect , the instruction unit instructs the switching when the accumulated value of the difference satisfies a predetermined condition.
請求項5に係る発明は、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の現像装置と、前記現像剤によって現像された画像を記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: the developing device according to any one of the first to fourth aspects; and a transfer unit that transfers an image developed by the developer onto a recording medium. .
請求項1、2および5に係る発明によれば、像保持体を清掃する清掃部材の磨耗を、潜像が形成されていない期間において第2交流成分を含む電圧を現像ロールに印加しない場合と比べて抑制することができる。
請求項3に係る発明によれば、検出結果の差分に基づいて判定しない場合に比べて、清掃部材の歪みをより正確に判定することができる。
請求項4に係る発明によれば、差分の累積値に基づいて判定しない場合に比べて、清掃部材の歪みをより正確に判定することができる。
According to the first , second, and fifth aspects of the present invention, the cleaning member that cleans the image carrier is not worn with a voltage including the second AC component applied to the developing roll during a period in which the latent image is not formed. It can be suppressed in comparison.
According to the invention which concerns on Claim 3 , compared with the case where it does not determine based on the difference of a detection result, distortion of a cleaning member can be determined more correctly.
According to the invention which concerns on Claim 4 , compared with the case where it does not determine based on the accumulated value of a difference, the distortion of a cleaning member can be determined more correctly.
1.実施形態
1−1.構成
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置1の全体構成を示す図である。画像形成装置1は電子写真方式で画像を形成する装置である。本実施形態に係る画像形成装置1は、所謂タンデム型であり、画像を表す画像データに基づいて媒体の一例である用紙Pに画像を形成する。図において、制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を有し、CPUがROMや記憶部12に記憶されているコンピュータプログラム(以下、単にプログラムという)を読み出して実行することにより画像形成装置1の各部を制御する。記憶部12はハードディスクドライブ等の大容量の記憶手段であり、制御部11のCPUに読み込まれるプログラムを記憶する。操作部17は各種の指示を入力するための操作ボタン等を備えており、ユーザによる操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部11に供給する。
1. Embodiment 1-1. Configuration FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 is an apparatus that forms an image by electrophotography. The image forming apparatus 1 according to the present embodiment is a so-called tandem type, and forms an image on a sheet P that is an example of a medium based on image data representing an image. In the figure, the
現像部13Y,13M,13C,13Kは、用紙Pにトナー像を形成する。なお、符号のY,M,C,Kはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部13Y,13M,13C,13Kのそれぞれは、用いるトナーが異なるものの、その構成に大きな差異はない。以下、現像部13Y,13M,13C,13Kのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「現像部13」とする。現像部13は本発明に係る現像装置の一例である。
The developing
図2は、現像部13の構成を示す図である。各現像部13は、感光体ドラム31と、帯電器32と、露光装置33と、現像器34と、一次転写ロール35と、ドラムクリーナ36とを備えている。感光体ドラム31は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない駆動部により図中の矢線D13の方向に回転させられる。感光体ドラム31は像保持体の一例である。帯電器32は感光体ドラム31の表面を帯電させる。露光装置33はレーザー発光源やポリゴンミラー等(いずれも図示せず)を備え、制御部11の制御の下、画像データに応じたレーザー光を、帯電器32により帯電させられた後の感光体ドラム31に向けて照射する。これにより、各感光体ドラム31には潜像が保持される。露光装置33は露光手段の一例である。なお、上記の画像データは、制御部11が図示しない通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば原画像を読み取る読取装置や画像を示すデータを記憶した記憶装置等である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the developing
現像器34はY,M,C,Kのいずれかの色のトナーと、フェライト粉等の磁性キャリアを含む二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という)を収容する。これらのトナーの表面には外添剤が付着している。外添剤は、平均粒径が数nmから数百nmの微粒子である。外添剤は、例えば、疎水性の表面処理を施したシリカ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ハイドロタルサイト、ワックス微粒子、ステアリン酸カリウムなどの金属石鹸、樹脂微粒子などである。外添剤は、トナーの流動性の向上、トナーの帯電特性の安定化、トナーの耐久性の向上、クリーニング性の向上などを目的として添加される。特に、外添剤は、トナーの帯電特性を安定させるために添加される。現像器34に形成された磁気ブラシの穂先が感光体ドラム31の表面に接触することで、トナーは感光体ドラム31表面で露光装置33により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体ドラム31に画像が形成(現像)される。一次転写ロール35は転写部14の中間転写ベルト41が感光体ドラム31と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト41に画像を転写する。
The developing
ドラムクリーナ36は、画像の転写後に感光体ドラム31の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、感光体ドラム31表面を除電する。即ち、ドラムクリーナ36は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム31から不要なトナーや電荷を除去するものである。
The
転写部14(転写手段の一例)は、中間転写ベルト41と、二次転写ロール42と、ベルト搬送ロール43と、バックアップロール44とを備えており、現像部13によって形成された画像を、ユーザの操作に応じて決められた紙種の用紙Pに転写する転写部である。中間転写ベルト41は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール43およびバックアップロール44はこの中間転写ベルト41を張架する。ベルト搬送ロール43およびバックアップロール44の少なくとも1つには駆動部(図示せず)が備えられており、中間転写ベルト41を図中の矢印D14方向に移動させる。なお、駆動部を有さないベルト搬送ロール43またはバックアップロール44は、中間転写ベルト41の移動に従動して回転する。中間転写ベルト41が図中の矢印D14方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト41上の画像は、二次転写ロール42とバックアップロール44とに挟まれる領域に移動させられる。
The transfer unit 14 (an example of a transfer unit) includes an
二次転写ロール42は、中間転写ベルト41との電位差によって、中間転写ベルト41上の画像を搬送部16から搬送されてきた用紙Pに転写させる。ベルトクリーナ49は、中間転写ベルト41の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部14または搬送部16は、画像が転写された用紙Pを定着部15へと搬送する。
The
定着部15は、加熱によって用紙Pに転写された画像を定着させる。搬送部16は、容器と搬送ロールとを有する。容器には、予め定められたサイズにカットされた、加熱により媒体に定着される未定着の画像が形成された媒体の一例としての用紙Pが収容される。用紙Pのサイズのうち搬送方向に対して垂直な方向、すなわち幅方向には少なくとも2つ以上の異なるサイズが定められている。ここでは、最大幅用紙P1と、最大幅用紙P1よりも幅の狭い小幅用紙P2の2種類の用紙Pが用いられる。最大幅用紙P1とは、画像形成装置1で取り扱う用紙Pのうち、幅方向のサイズが最大のものである。これら2種類の用紙Pは収容されている容器によって制御部11に区別される。各容器に収容されている用紙Pは、制御部11の指示により搬送ロールによって1枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部14へと搬送される。なお、媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシート等であってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を形成し得るものであればよい。
The fixing
現像器34は、収容部341と、現像ロール342と、電圧印加部343とを有する。収容部341は、トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容する。現像ロール342は、磁性ロールを内蔵している。現像ロール342は、矢印D15の方向に回転し、収容部341に収容されている現像剤を磁気の力によって表面に吸着させて搬送する。電圧印加部343は、制御部11の制御の下、現像ロール342に電圧を印加する。このとき、電圧印加部343は、現像ロール342の電位が予め定められた電位となるように、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を現像ロール342に印加する。ここで、現像ロール342の電位とは、現像ロール342に印加される電圧の平均電位をいう。電圧印加部343は、現像ロール342の表面が、感光体ドラム31の表面のうち現像する対象となる領域(例えば静電潜像が形成されている領域)において電界を形成する電位となるように、現像ロール342に対して電圧を印加する。以上のとおり現像ロール342と電圧印加部343とが動作することで、現像器34は、感光体ドラム31の表面にトナーを供給し、トナー像を形成する。
The developing
図3は、ドラムクリーナ36の構成を示す図である。ドラムクリーナ36は、支持部材61と、クリーニングブレード62と、歪みゲージ63とを有する。支持部材61は、クリーニングブレード62を支持する部材である。支持部材61は、画像形成装置1の筐体に固定されている。クリーニングブレード62は、ゴムなどの樹脂で形成された板状の清掃部材である。クリーニングブレード62はその長手方向の一辺が感光体ドラム31の表面に接触しており、さらに感光体ドラム31側に押し当てられることで感光体ドラム31の表面に付着した付着物を除去する。この付着物は、中間転写ベルト41に転写されずに感光体ドラム31の表面に残留したトナーや外添剤などである。歪みゲージ63はクリーニングブレード62の歪みを検出する検出手段である。歪みゲージ63はクリーニングブレード62に貼り付けられており、検出結果を示す信号を出力する。クリーニングブレード62の歪みが大きいほど、クリーニングブレード62の磨耗量は大きくなる。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the
図4は、クリーニングブレードの歪み量と磨耗量の関係を示す図である。図において、縦軸はクリーニングブレードの歪み量を示し、横軸はクリーニングブレードの磨耗量を示す。図4に示す例では、4種類のそれぞれ異なるトナーを用いた場合の、クリーニングブレードの磨耗と歪み量との関係が示されている。この例で、クリーニングブレードの歪み量が大きいほど、クリーニングブレードの磨耗量が大きくなるといえる。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of distortion and the amount of wear of the cleaning blade. In the figure, the vertical axis indicates the amount of distortion of the cleaning blade, and the horizontal axis indicates the amount of wear of the cleaning blade. In the example shown in FIG. 4, the relationship between the wear of the cleaning blade and the amount of distortion when four different types of toner are used is shown. In this example, it can be said that the greater the amount of distortion of the cleaning blade, the greater the amount of wear of the cleaning blade.
クリーニングブレード62は感光体ドラム31の表面に接触して感光体ドラム31の表面を清掃する。そのため、クリーニングブレード62の磨耗は、感光体ドラム31との摩擦係数が高いほど促進される。なお、摩擦係数は画像密度やトナーの種別により異なる。クリーニングブレード62の磨耗が進むと、トナーがクリーニングブレード62をすり抜ける。このすり抜けにより帯電ロール(帯電器32)が汚染され感光体ドラム31の電位が不均一となる。その結果、画像に白抜けや色筋が発生し、画像品質が低下するという問題が発生する場合がある。
The
ところで、感光体ドラム31の表面に残留したトナーや外添剤をクリーニングブレード62が除去するときに、残留したトナーや外添剤が感光体ドラム31の表面とクリーニングブレード62との間に介在する状態になる。そのトナーや外添剤は、潤滑剤の役目をするため、感光体ドラム31とクリーニングブレード62の摩擦係数が小さくなって、感光体ドラム31がクリーニングブレード62に対してスムーズに進行する。このように、感光体ドラム31に残留したトナーや外添剤が、潤滑剤の役目を果たすことで、感光体ドラム31およびクリーニングブレード62の磨耗が抑制される。
By the way, when the
1−2.動作
1−2−1.画像形成動作
次いで、画像形成装置1が行う画像形成処理について説明する。画像形成処理は、例えばユーザが操作部17を操作して画像形成処理を指示したり、他の装置から画像データと画像形成処理を指示する指示データとを受信したりすることをトリガとして開始される。画像形成装置1の制御部11は、画像形成処理が指示された場合に、画像形成装置1の各部を制御し、画像形成処理を実行させる。特に、制御部11は、電圧印加部343に対して、現像ロール342への電圧の印加を指示する。このとき、電圧印加部343が現像ロール342へ電圧を印加するモードとして、この実施形態では、通常モード(第1モード)と磨耗抑制モード(第2モード)とがある。通常モードは、通常の画像形成処理を行う際のモードである。一方、磨耗抑制モードは、クリーニングブレード62の磨耗を抑制するために用いられるモードである。この2種類のモードは、歪みゲージ63の検出結果に応じて制御部11により切り換えられる。
1-2. Operation 1-2-1. Image Forming Operation Next, an image forming process performed by the image forming apparatus 1 will be described. The image forming process is triggered by, for example, a user operating the operation unit 17 to instruct the image forming process or receiving image data and instruction data instructing the image forming process from another device. The When the image forming process is instructed, the
通常モードにおいては、電圧印加部343は、予め定められた振幅および周波数の交流電圧V11(第1交流成分)を直流電圧V12に重畳した電圧V1を、現像ロール342に印加する。交流電圧V11を直流電圧V12に重畳した電圧V1の平均電位が、予め定められた電位となる。一方、磨耗抑制モードにおいては、電圧印加部343は、振幅および周波数の少なくともいずれか一方が交流電圧V11よりも大きい交流電圧V21(第2交流成分)を直流電圧V12に重畳した電圧V2を、現像ロール342に印加する。すなわち、磨耗抑制モードにおいては、現像ロール342に印加する交流電圧V11の振幅および周波数の少なくともいずれか一方が、通常モードにおいて印加される交流電圧V21のそれよりも大きい。
In the normal mode, the
感光体ドラム31の表面のうちの潜像が形成されている領域(以下「潜像領域」という)と現像ロール342とが対向している期間において、現像ロール342に電圧V1が印加されると、現像ロール342の表面に吸着されているトナーが感光体ドラム31の表面の露光されている領域に付着し、これにより感光体ドラム31にトナー像が形成(現像)される。一方、感光体ドラム31の表面のうちの潜像が形成されていない領域(以下「非潜像領域」という)には、現像ロール342によって搬送されてくるトナーは付着しない。
The voltage V 1 is applied to the developing
一方、感光体ドラム31の潜像領域と現像ロール342とが対向している期間において、現像ロール342に電圧V2が印加されると、交流電圧の振幅および/または周波数が電圧V1よりも大きいことにより、電圧V1が印加されるよりも感光体ドラム31に付着するトナーおよび外添剤の量が多くなる。
On the other hand, when the voltage V 2 is applied to the developing
また、感光体ドラム31の非潜像領域と現像ロール342とが対向している期間において、現像ロール342に電圧V2が印加されると、電圧V1が印加された場合よりもトナーや外添剤が現像ロール342から剥がれやすくなる。これは、電圧V2に含まれる交流電圧V21の振幅および/または周波数が交流電圧V11のそれよりも大きいためである。この例では、交流電圧V21として、外添剤が現像ロール342から剥がれて感光体ドラム31の非潜像領域に付着し得る程度の振幅値または周波数が設定される。なお、この場合、外添剤は感光体ドラム31の非潜像領域に付着するものの、トナーは非潜像領域に付着しない。このように、電圧V2が現像ロール342に印加された場合、感光体ドラム31の非潜像領域に、現像ロール342が搬送する外添剤が付着する。なお、電圧V1が現像ロール342に印加された場合は、感光体ドラム31の非潜像領域には外添剤もトナーも付着しない。
Further, when the voltage V 2 is applied to the developing
外添剤は、上述したように、潤滑剤の役目をするため、感光体ドラム31とクリーニングブレード62との間に外添剤が介在することにより、感光体ドラム31とクリーニングブレード62の摩擦係数が小さくなる。このように、感光体ドラム31に外添剤が付着することにより、感光体ドラム31およびクリーニングブレード62の磨耗が抑制される。
As described above, since the external additive functions as a lubricant, the external additive is interposed between the
図5は、通常モードと磨耗抑制モードとにおける感光体ドラム31の表面の外添剤の被覆率を示す図である。図において、縦軸は、感光体ドラム31の表面の外添剤の被覆率を示す。図5に示す例では、通常モードと磨耗抑制モードとのそれぞれについて、潜像領域と非潜像領域における、「現像前」、「現像後」、「転写後」、「清掃後」、のそれぞれのタイミングにおける外添剤の被覆率が示されている。被覆率は、光学顕微鏡画像の外添剤と感光体表面の二値化を行って、二値化した部分の面積率をもとめることによって測定した。「現像前」は、現像ロール342によって感光体ドラム31の表面が現像される前の状態を示す。「現像後」は、現像ロール342によって感光体ドラム31の表面が現像された後の状態を示す。「転写後」は感光体ドラム31の表面のトナー像が中間転写ベルト41に転写された後の状態を示す。「清掃後」は感光体ドラム31の表面がクリーニングブレード62によって清掃された後の状態を示す。
FIG. 5 is a diagram showing the coverage of the external additive on the surface of the
図5に示されるように、通常モードと磨耗抑制モードとを比較すると、潜像領域と非潜像領域の両方において、磨耗抑制モードの外添剤の被覆率が高くなっていることがわかる。特に、転写後の外添剤の被覆率は、潜像領域と非潜像領域の両方において磨耗抑制モードの方が高くなっている。このように、磨耗抑制モードにおいて潤滑剤の役目を果たす外添剤の被覆率が高くなっていることにより、感光体ドラム31とクリーニングブレード62の摩擦係数は通常モードよりも小さくなる。その結果、感光体ドラム31およびクリーニングブレード62の磨耗が抑制される。
As shown in FIG. 5, comparing the normal mode and the wear suppression mode, it can be seen that the coverage of the external additive in the wear suppression mode is high in both the latent image region and the non-latent image region. In particular, the coverage of the external additive after transfer is higher in the wear suppression mode in both the latent image region and the non-latent image region. As described above, since the coverage of the external additive serving as a lubricant in the wear suppression mode is high, the friction coefficient between the
1−2−2.モード切換動作
図6は、制御部11が行うモード切換処理の流れを示すフローチャートである。制御部11は、歪みゲージ63の検出値に応じてモードの切替を行う。ステップS1において、制御部11は、現像部13が動作しているとき(感光体ドラム31が回転しているとき)の歪みゲージ63の検出値と、現像部13が停止しているとき(感光体ドラム31が回転していないとき)の歪みゲージ63の検出値との差分を算出する。
1-2-2. Mode Switching Operation FIG. 6 is a flowchart showing the flow of mode switching processing performed by the
図7は、歪みゲージ63の検出値を例示する図である。図において、横軸は時刻を示し、縦軸は歪みゲージ63の検出値を示す。この例では、時刻t1において現像部13が動作を開始し、その後時刻t2において現像部13が動作を停止する。その後、時刻t3において再度現像部13が動作を開始し、時刻t4において動作を停止する。時刻t1から時刻t2の期間は現像部13が動作している期間であるが、その期間において検出値は一定ではなく、時間の経過に伴って徐々に変化している。また、時刻t2から時刻t3の期間は現像部13が動作していない期間であるが、この期間においても検出値は一定でなく、時間の経過に伴って徐々に変化している。
FIG. 7 is a diagram illustrating the detected value of the
この例で、制御部11は、現像部13が動作している期間において、予め定められた単位時間ごとに歪みゲージ63の検出値を取得する。また、制御部11は、取得した検出値と、現像部13が動作を開始する直前のタイミング(例えば、時刻t1)における検出値との差分をそれぞれ算出する。制御部11は、現像部13の動作を制御しており、現像部13に動作の開始や動作の停止を指示する。制御部11は、自身が現像部13に対して行う指示に基づいて、現像部13が動作を開始するタイミングや、現像部13が動作を停止するタイミングを特定する。なお、現像部13が動作を開始するタイミングや動作を停止するタイミングの特定方法はこれに限定されない。例えば、制御部11が、歪みゲージ63の出力値をモニタリングしておき、出力値が予め定められた閾値以上小さくなったタイミングを動作の開始タイミングとして特定し、予め定められた閾値以上大きくなったタイミングを停止タイミングとして特定してもよい。また、例えば、現像部13から動作状態を示す信号が制御部11に出力され、制御部11はこの信号に基づいて動作の開始タイミングや停止タイミングを特定してもよい。
In this example, the
図6の説明に戻る。ステップS2において、制御部11は、予め定められたタイミングにおいて、ステップS1で算出した差分の累積値を算出する。この累積値は、予め定められた単位期間(例えば、1時間前から現在まで、など)の差分の累積値であってもよく、また、画像形成装置1の電源がONされてから現在までの累積値であってもよい。
Returning to the description of FIG. In step S2, the
ステップS3において、制御部11は、ステップS2で算出した累積値が予め定められた閾値以上かを判定する。この例で、累積値が予め定められた閾値以上である場合には、磨耗抑制モードとする必要があると判定され、ステップS4の処理に進む。一方、累積値が予め定められた閾値未満である場合には、通常モードでよいと判定され、ステップS7の処理に進む。
In step S3, the
図8は、クリーニングブレードの歪み量の平均値と磨耗量の平均値との相関を例示する図である。図において、横軸はクリーニングブレードの歪み量の平均値を示し、縦軸は磨耗量の平均値を示す。歪み量の平均値は、上述の累積値をサンプル数で除算することにより求められる。 FIG. 8 is a diagram illustrating the correlation between the average value of the distortion amount of the cleaning blade and the average value of the wear amount. In the figure, the horizontal axis indicates the average value of the distortion amount of the cleaning blade, and the vertical axis indicates the average value of the wear amount. The average value of the distortion amount is obtained by dividing the above-described cumulative value by the number of samples.
図9および図10は、クリーニングブレードの歪み量と磨耗量との関係を示す図である。図9には、用紙に画像形成がなされていない状態におけるクリーニングブレードの歪み量と、10000枚(10kPV)の用紙に画像形成がなされた状態における磨耗量との関係が示されている。また、図10には、2500枚(2.5kPV)の用紙に画像形成がなされた状態におけるクリーニングブレードの歪み量と、10000枚(10kPV)の用紙に画像形成がなされた状態における磨耗量との関係が示されている。一方、図8には、歪み量の平均値と磨耗量の平均値との関係が示されている。図9および図10に示されるように、複数の個々の測定結果における歪み量と磨耗量との間には相関関係は少ない。一方、歪み量の平均値と磨耗量の平均値との間には、図8に示されるように相関関係が認められる。 9 and 10 are diagrams illustrating the relationship between the amount of distortion and the amount of wear of the cleaning blade. FIG. 9 shows the relationship between the amount of distortion of the cleaning blade when no image is formed on the paper and the amount of wear when the image is formed on 10,000 sheets (10 kPV). FIG. 10 shows the distortion amount of the cleaning blade in a state where an image is formed on 2500 sheets (2.5 kPV) and the wear amount in a state where an image is formed on 10,000 sheets (10 kPV). The relationship is shown. On the other hand, FIG. 8 shows the relationship between the average value of strain and the average value of wear. As shown in FIGS. 9 and 10, there is little correlation between the strain amount and the wear amount in a plurality of individual measurement results. On the other hand, a correlation is recognized between the average value of the strain amount and the average value of the wear amount as shown in FIG.
ステップS4において、制御部11は、現状のモードが通常モードであるかを判定する。現状のモードが通常モードでない場合、すなわち既に磨耗抑制モードである場合(ステップS4;NO)、モードを変更する必要はないため、制御部11は、ステップS5およびステップS6の処理をスキップし、ステップS1の処理に戻る。一方、現状のモードが通常モードである場合は、制御部11は、電圧印加部343を制御して、通常モードから磨耗抑制モードに変更する。すなわち、制御部11は、現像ロール342に印加する電圧に含まれる交流成分の振幅および周波数の少なくともいずれか一方を大きくする。また、ステップS6において、制御部11は、感光体ドラム31に潜像が形成されている期間であるか潜像が形成されていない期間であるかに関らず、現像ロール342に電圧V2を印加するように電圧印加部343を制御する。すなわち、磨耗抑制モードにおいては、感光体ドラム31に潜像が形成されていない期間においても、現像ロール342に電圧V2が印加される。
In step S4, the
一方、ステップS3において、累積値が閾値未満であると判定された場合には(ステップS3;NO)、制御部11は、通常モードに戻す処理を行う。まず、制御部11は、現状のモードが磨耗抑制モードかを判定する。現状のモードが磨耗抑制モードでない場合、すなわち通常モードである場合は(ステップS7;NO)、モードを変更する必要はないため、制御部11は、ステップS8およびステップS9の処理をスキップし、ステップS1の処理に戻る。一方、現状のモードが磨耗抑制モードであると判定された場合は、制御部11は、まず、ステップS8において、電圧印加部343を制御して現像ロールに印加する電圧を電圧V1に変更することによって、通常モードに変更する。すなわち、制御部11は、現像ロール342に印加する電圧に含まれる交流成分の振幅および/または周波数を元の値に戻す。また、ステップS9において、制御部11は、感光体ドラム31に潜像が形成されている期間において、現像ロール342に電圧V1を印加するように、電圧印加部343を制御する。
On the other hand, when it is determined in step S3 that the accumulated value is less than the threshold value (step S3; NO), the
ところで、上述したように、磨耗抑制モードにおいては、潜像領域に通常モードよりも多い量のトナーが供給される。そのため、磨耗抑制モードにおいては感光体ドラム31の表面に残留するトナーの量が多くなってしまう場合がある。感光体ドラム31の表面に残留したトナーの量が多すぎると、帯電ロール(帯電器32)が汚染されてしまい、その結果、感光体ドラム31の電位が不均一となる。それにより、画像に白抜けや色筋が発生し、画像品質が低下するという問題が発生する。そこで、この実施形態では、常に磨耗抑制モードで動作させる(すなわち常に現像ロール342に電圧V2を印加する)のではなく、必要なタイミングで通常モードから磨耗抑制モードに切り換える処理を制御部11が行うことにより、残留トナーが多くなりすぎることを防いでいる。
Incidentally, as described above, in the wear suppression mode, a larger amount of toner is supplied to the latent image area than in the normal mode. Therefore, in the wear suppression mode, the amount of toner remaining on the surface of the
また、歪みゲージ63でクリーニングブレード62の歪みを測定する場合、図7に示されるように、装置内の温度変化等の要因により、検出値は一定の値ではなく、時刻の経過に伴ってずれる場合がある。この実施形態では現像部13の動作時の検出値と停止時の検出値との差分を算出し、算出した差分に基づいてモードの変更の要否を判定している。これにより、モードの変更の必要性の有無がより適切に判定される。
Further, when the strain of the
また、この実施形態では、外添剤を感光体ドラム31に付着させることにより、クリーニングブレード62と感光体ドラム31との摩擦係数を小さくしてクリーニングブレード62の磨耗を抑制する。そのため、いわゆるトナーバンドを用いた磨耗の抑制処理を行う必要がない。そのため、この実施形態では、トナーバンドを用いて磨耗の抑制処理を行う場合よりも、トナーの消費量が小さくなる。
Further, in this embodiment, by attaching an external additive to the
2.変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその例を示す。なお、以下の各態様を組み合わせてもよい。
2. Modifications Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various other forms. An example is shown below. In addition, you may combine each following aspect.
2−1.変形例1
上述の実施形態では、制御部11は、現像部13の動作時における歪みゲージ63の検出値と、現像部13の停止時における歪みゲージ63の検出値との差分を算出し、この差分の累積値に応じてモードを変更するかの判定を行った。判定の手法はこれに限られない。例えば、制御部11が、上記差分の平均値を算出し、算出した平均値を予め定められた閾値と比較することによって、上記判定を行ってもよい。また、他の例として、例えば、制御部11が、上記差分の予め定められた期間内における最大値と最小値を特定し、特定した最大値と最小値との関係に応じて上記判定を行ってもよい。要は、制御部11が、上記差分が予め定められた条件を満たすか否かを判定すればよい。
2-1. Modification 1
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、制御部11は、上記差分の累積値が予め定められた閾値未満である場合に、モードを通常モードに戻す制御を行った。モードを通常モードに戻すタイミングはこれに限られない。例えば、制御部11は、モードを磨耗抑制モードに変更してから予め定められた期間が経過した後に、通常モードに戻す制御を行ってもよい。より具体的には、例えば、モードを磨耗抑制モード変更してから、感光体ドラム31が予め定められた回数だけ回転した後に、通常モードに戻す制御を行ってもよい。また、他の例として、制御部11が、磨耗抑制モードに変更してから予め定められた時間が経過した後に、通常モードに戻す制御を行ってもよい。
In the above-described embodiment, the
2−2.変形例2
上述の実施形態では、制御部11は、歪みゲージ63の検出値に基づいてモードを磨耗抑制モードに変更する制御を行った。モードが磨耗抑制モードに変更されるタイミングはこれに限られない。例えば、制御部11は、予め定められた枚数の用紙に対して画像形成処理がなされる毎に、通常モードから磨耗抑制モードに変更してもよい。また、他の例として、例えば、制御部11が、感光体ドラム31の回転数が予め定められた閾値を越える度に、通常モードから磨耗抑制モードに変更してもよい。この場合、制御部11は、磨耗抑制モードに変更してから予め定められた期間が経過した後に、モードを通常モードに戻す処理を行ってもよい。
2-2. Modification 2
In the above-described embodiment, the
また、ユーザが操作部17を用いてモードを変更する旨の操作を行ってもよい。この場合、制御部11は、操作部17から出力される情報に基づいてモードの変更処理を行う。
Further, the user may perform an operation to change the mode using the operation unit 17. In this case, the
また、他の例として、制御部11は、例えば、現像部13が動作していない(画像形成処理が指示されていない)ときに、予め定められた期間または画像形成処理が指示されるまでの期間において、磨耗抑制モードで現像部13を動作させるように制御してもよい。
As another example, for example, when the developing
2−3.変形例3
上述の実施形態では、通常モードにおいては、感光体ドラム31に潜像が形成されている期間において、現像ロール342に電圧V1が印加され、感光体ドラム31に潜像が形成されていない期間においては、現像ロール342に電圧が印加されなかった。通常モードにおいて現像ロール342に電圧が印加される期間は、感光体ドラム31に潜像が形成されている期間に限らず、潜像が形成されていない期間においても、現像ロール342に電圧V1が印加されてもよい。通常モードにおいては、少なくとも感光体ドラム31に潜像が形成されている期間において、現像ロール342に電圧V1が印加されればよい。
2-3. Modification 3
In the above-described embodiment, in the normal mode, during the period in which the latent image is formed on the
また、上述の実施形態では、磨耗抑制モードにおいては、感光体ドラム31に潜像が形成されている期間および潜像が形成されていない期間において、現像ロール342に電圧V2が印加された。磨耗抑制モードにおいて現像ロール342に電圧が印加される期間はこれに限られない。例えば、磨耗抑制モードにおいては、感光体ドラム31に潜像が形成されていない期間において、現像ロール342に電圧V2が印加されてもよい。磨耗抑制モードにおいては、少なくとも感光体ドラム31に潜像が形成されていない期間において、現像ロール342に電圧V2が印加されればよい。
In the above-described embodiment, in the wear suppression mode, the voltage V 2 is applied to the developing
2−4.変形例4
クリーニングブレード62を備える画像形成装置は、上述した実施形態のタンデム型に限定されるものではなく、ロータリー型など他の構成であってもよい。また、クリーニングブレード62を備える画像形成装置は、複数色のトナー像を重ねて画像を形成する画像形成装置に限定されるものではなく、単一の色のトナー像を形成する画像形成装置であってもよい。
2-4. Modification 4
The image forming apparatus provided with the
2−5.変形例5
上述した実施形態において、画像形成装置1の制御部11により実行されるプログラムは、インターネットなどの通信回線を介してダウンロードされてもよい。また、このプログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスクなど)、光記録媒体(光ディスクなど)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどの、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録した状態で提供されてもよい。
2-5. Modification 5
In the above-described embodiment, the program executed by the
1…画像形成装置、11…制御部、12…記憶部、13Y,13M,13C,13K…現像部、14…転写部、15…定着部、17…操作部、31…感光体ドラム、32…帯電器、33…露光装置、34…現像器、35…一次転写ロール、36…ドラムクリーナ、41…中間転写ベルト、42…二次転写ロール、43…ベルト搬送ロール、44…バックアップロール、49…ベルトクリーナ、51…定着ベルト、63…クリーニングブレード、342…現像ロール、343…電圧印加部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 11 ... Control part, 12 ... Memory | storage part, 13Y, 13M, 13C, 13K ... Developing part, 14 ... Transfer part, 15 ... Fixing part, 17 ... Operation part, 31 ... Photoconductor drum, 32 ...
Claims (5)
第1モードでは、少なくとも前記潜像が形成されている期間において第1交流成分を含む電圧を、第2モードでは、前記潜像が形成されている期間及び前記潜像が形成されていない期間において、振幅及び/又は周波数が前記第1交流成分よりも大きい第2交流成分を含む電圧を、前記現像ロールに印加する電圧印加手段と、
前記像保持体を清掃する清掃部材と
を有する現像装置。 A developing roll for developing the latent image formed on the image carrier using a developer containing an external additive;
In the first mode, the voltage including the first AC component is at least during the period in which the latent image is formed, and in the second mode, in the period in which the latent image is formed and the period in which the latent image is not formed. Voltage application means for applying a voltage including a second AC component having an amplitude and / or frequency larger than the first AC component to the developing roll;
A developing device comprising: a cleaning member that cleans the image carrier.
第1モードでは、少なくとも前記潜像が形成されている期間において第1交流成分を含む電圧を、第2モードでは、少なくとも前記潜像が形成されていない期間において振幅及び/又は周波数が前記第1交流成分よりも大きい第2交流成分を含む電圧を、前記現像ロールに印加する電圧印加手段と、In the first mode, the voltage including the first AC component is at least during the period in which the latent image is formed, and in the second mode, the amplitude and / or the frequency is at least in the period in which the latent image is not formed. Voltage application means for applying a voltage including a second AC component larger than the AC component to the developing roll;
前記像保持体を清掃する清掃部材と、A cleaning member for cleaning the image carrier;
前記清掃部材の歪みを検出する検出手段の検出結果が予め定められた条件を満たす場合に、前記第1モードから前記第2モードへの切替を前記電圧印加手段に指示する指示手段とAn instruction unit that instructs the voltage application unit to switch from the first mode to the second mode when a detection result of a detection unit that detects distortion of the cleaning member satisfies a predetermined condition;
を有する現像装置。A developing device.
請求項2に記載の現像装置。 The instruction means includes a detection result of the detection means when the cleaning member is cleaning the image holding body, and a detection result of the detection means when the cleaning member is not cleaning the image holding body. If the condition is satisfied where the difference is predetermined, that instructs the voltage applying means to switch to the second mode from the first mode
The developing device according to 請 Motomeko 2.
請求項3に記載の現像装置。 The developing device according to claim 3 , wherein the instruction unit instructs the switching when the accumulated value of the difference satisfies a predetermined condition.
前記現像剤によって現像された画像を記録媒体に転写する転写手段と
を有する画像形成装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 4 ,
An image forming apparatus comprising: transfer means for transferring an image developed by the developer onto a recording medium.
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