JP6406295B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録紙上に画像を形成する画像形成装置に関し、特に、表面にトナー像が形成される像担持体の表面状態を判断する方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on recording paper, and more particularly to a method for determining the surface state of an image carrier on which a toner image is formed.
プリンター、複写機、ファクシミリ或いはこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置においては、電子写真感光体の一例である感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電ローラー等の帯電部材と、感光体ドラム表面に接触して配置され且つ感光体ドラム表面に残留するトナーや外添剤を除去するクリーニングブレードとを備えたものが知られている。 In image forming apparatuses such as printers, copiers, facsimiles, or multifunction devices having these functions, a photosensitive drum as an example of an electrophotographic photosensitive member, and a charging member such as a charging roller that charges the surface of the photosensitive drum And a cleaning blade that is disposed in contact with the surface of the photosensitive drum and removes toner and external additives remaining on the surface of the photosensitive drum.
このような帯電部材は、像担持体に接触又は近接して配置されており、帯電部材からの放電により生成した放電生成物が像担持体表面に付着する。すると、像担持体表面とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が上昇し、クリーニングブレードのビビリや欠損、スティックスリップが引き起こされやすくなり、クリーニングブレードのクリーニング能力が低下する。その結果、トナーや外添剤のすり抜け量が増加し、帯電部材が汚染されたり、クリーニングされずに残されたトナーや外添剤が像担持体表面に固着して、画質低下や画像形成不良が発生したりする原因となる。 Such a charging member is disposed in contact with or close to the image carrier, and a discharge product generated by discharge from the charging member adheres to the surface of the image carrier. As a result, the frictional resistance between the surface of the image carrier and the cleaning blade increases, chattering, chipping, and stick slip of the cleaning blade are likely to occur, and the cleaning ability of the cleaning blade decreases. As a result, the amount of toner and external additives slipping through increases, the charging member is contaminated, and the toner and external additives left uncleaned adhere to the surface of the image carrier, resulting in deterioration in image quality and poor image formation. May occur.
特に感光層として表面にアモルファスシリコン層が形成された像担持体を用いた場合、使用開始初期は、アモルファスシリコン層の形成時に生じる結晶粒の凹凸により像担持体表面とクリーニングブレードとの接触面積が小さいため摩擦抵抗も小さいが、使用されているうちに像担持体表面の凹凸が摩耗して平滑化され、像担持体表面とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が上昇し、上記の問題が生じやすくなる。 In particular, when an image carrier having an amorphous silicon layer formed on the surface is used as the photosensitive layer, the contact area between the image carrier surface and the cleaning blade is initially reduced due to the unevenness of crystal grains generated when the amorphous silicon layer is formed. Although it is small, the frictional resistance is small, but the unevenness on the surface of the image carrier is worn and smoothed during use, and the frictional resistance between the surface of the image carrier and the cleaning blade increases, resulting in the above problems. It becomes easy.
そのため、クリーニングブレードの負荷を軽減するために、特許文献1のように潤滑剤としてトナーを供給したり、特許文献2のように帯電バイアスを低下させたりといった方法により放電生成物の発生を抑制する等の対策が講じられている。
Therefore, in order to reduce the load on the cleaning blade, the generation of discharge products is suppressed by a method such as supplying toner as a lubricant as in
しかし、摩擦抵抗増加の抑制は像担持体の表面粗さの影響が大きいので、それに応じて制御する必要があるが、像担持体の表面粗さを検知する手段を有していないと、予測により制御を行わなくてはならない。像担持体の表面粗さを検知する手段を新たに設けると、コスト上昇を引き起こすこととなる。 However, the suppression of the increase in frictional resistance is greatly affected by the surface roughness of the image carrier, so it must be controlled accordingly, but it is predicted that there is no means to detect the surface roughness of the image carrier. Control must be done by Providing a new means for detecting the surface roughness of the image bearing member causes an increase in cost.
本発明は、上記問題点に鑑み、新たな検知手段を設けることなく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画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of determining the degree of smoothness of the surface of an image carrier without providing new detection means.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、像担持体と、駆動装置と、帯電部材と、クリーニング部材と、電圧印加装置と、トルク検出部と、記憶部と、制御部と、を有する画像形成装置である。像担持体は、表面にトナー像が形成される。駆動装置は、像担持体を回転駆動する。帯電部材は、像担持体を帯電させる。クリーニング部材は、像担持体の表面に接触するように配置され、像担持体の表面をクリーニングする。電圧印加装置は、帯電部材に帯電電圧を印加する。トルク検出部は、像担持体を回転駆動する際の駆動装置のトルクを検出する。記憶部は、駆動装置のトルクに係る1より大きな定数であるトルク規定値Tcが記憶される。制御部は、トルク検出部により検出された駆動装置のトルクに基づいて像担持体の表面状態を判定する。制御部は、トルク検出部により検出された帯電電圧が印加されているときのトルクTon、及び、帯電電圧が印加されていないときのトルクToffを取得し、像担持体の使用開始時において帯電電圧が印加されていない時のトルクをToff(0)とするとき、Toff(0)<Toff、且つTc<Ton/Toffの関係を満たす場合に像担持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判定する。 In order to achieve the above object, the first configuration of the present invention includes an image carrier, a driving device, a charging member, a cleaning member, a voltage applying device, a torque detection unit, a storage unit, a control unit, And an image forming apparatus. A toner image is formed on the surface of the image carrier. The driving device rotationally drives the image carrier. The charging member charges the image carrier. The cleaning member is disposed so as to contact the surface of the image carrier, and cleans the surface of the image carrier. The voltage application device applies a charging voltage to the charging member. The torque detector detects the torque of the driving device when the image carrier is rotationally driven. The storage unit stores a torque regulation value Tc that is a constant larger than 1 related to the torque of the drive device. The controller determines the surface state of the image carrier based on the torque of the driving device detected by the torque detector. The control unit obtains the torque Ton when the charging voltage detected by the torque detection unit is applied and the torque Toff when the charging voltage is not applied, and the charging voltage at the start of use of the image carrier. When the torque when T is not applied is Toff (0), the smoothing degree of the surface of the image carrier is not less than a predetermined value when the relationship of Toff (0) <Toff and Tc <Ton / Toff is satisfied. judge.
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接触面積が増大するため、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、像担持体を回転駆動する駆動装置のトルクが増大する。帯電部材に電圧が印加されていない時のトルクToffとバイアス電圧が印加されているときのトルクTonとは、像坦持体の使用開始からしばらくの間は略等しいが、累積画像形成処理が多くなると、ToffよりTonの方が大きくなっていく。本発明の第1の構成によれば、Toff(0)<Toffであって且つTc<Ton/Toffである場合、即ちTonとToffとの乖離の幅が所定の大きさを超えた場合に、像坦持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判断する。これにより、像担持体の表面状態を検出するセンサー等を新たに設けることなく像担持体表面が平滑化されたかどうかを簡単に、且つ精度良く判定することができる。 When the surface of the image carrier is worn and smoothed, the contact area between the image carrier and the cleaning member increases, so that the frictional resistance between the image carrier and the cleaning member increases, and the image carrier rotates. The torque of the driving device to drive increases. The torque Toff when no voltage is applied to the charging member and the torque Ton when a bias voltage is applied are substantially equal for a while from the start of use of the image carrier, but there are many cumulative image forming processes. Then, Ton becomes larger than Toff. According to the first configuration of the present invention, when Toff (0) <Toff and Tc <Ton / Toff, that is, when the width of deviation between Ton and Toff exceeds a predetermined size, It is determined that the degree of smoothing of the image carrier surface is greater than or equal to a predetermined level. Thereby, it is possible to easily and accurately determine whether or not the surface of the image carrier is smoothed without newly providing a sensor or the like for detecting the surface state of the image carrier.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置11の概略構成を示す摸式断面図である。図2は、図1に示す画像形成装置11の画像形成処理部15を含む要部の概略構成を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus 11 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a main part including the image forming
1.画像形成装置11の構成
(全体構成)
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置11は、タンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置11は、プリンター本体12の内部に、記録紙(不図示)を収納する給紙カセット13と、給紙カセット13から記録紙を一枚ずつ給送する給紙部14と、給紙カセット13又は手差しトレイ(不図示)から供給された記録紙に画像形成処理を行う画像形成処理部15と、給紙カセット13又は手差しトレイから供給された記録紙を搬送する記録紙搬送経路16と、画像形成処理部15において形成されたトナー像を記録紙搬送経路16に沿って搬送される記録紙に転写する二次転写部17と、二次転写部17において転写されたトナー像を記録紙に定着する定着部18と、を備える。
1. Configuration of image forming apparatus 11 (overall configuration)
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 11 according to the present embodiment is a tandem color printer. The image forming apparatus 11 includes, inside a printer
(画像形成処理部15の構成)
画像形成処理部15は、例えば、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー(現像剤)を用いて画像形成処理を行うタンデム方式が採用されている。なお、以下の説明では、特に色指定に関する場合にのみ、各算用数字の符号に括弧書きで(Y,M,C,K)の色を付し、共通の場合には算用数字のみの符号を付して説明する。
(Configuration of the image forming processing unit 15)
For example, the image forming
画像形成処理部15は、各色(Y,M,C,K)に対応して、補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ19と、パーソナルコンピューター等の外部接続機器から送信された印字データ(画像データ)に基づいて各色のトナー像を形成する、像担持体としての複数の感光体ドラム20と、各感光体ドラム20にトナーを供給する複数の現像装置21と、各感光体ドラム20に形成されたトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルト22と、中間転写ベルト22の回動移動方向最上流側の感光体ドラム20の上流側に配置されて中間転写ベルト22の表面に付着した残トナー等を除去するベルトクリーニング装置24と、各感光体ドラム20にビーム光を出射する露光ユニット25と、を備えている。
The image forming
(感光体ドラム20の構成)
感光体ドラム20は、支持体(基体)の表面に感光層が形成されてなる。ここでは、感光体ドラム20は、金属製の円筒状の素管と、素管表面に形成された感光層とからなる。素管を形成する金属としては、アルミニウム、鉄、チタン、マグネシウム等が挙げられる。感光層としては、有機光伝導体を利用した有機感光層や無機光電体を利用した無機感光層等を利用できるが、耐久性の高さからシランガス等の蒸着等により製膜されたアモルファスシリコン感光層が好ましい。各感光体ドラム20は、その表面に露光ユニット25から出射されたビーム光に基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト22にトナー像を転写するためのものであり、図1に示すように、現像装置21と共に中間転写ベルト22の下方に配置されている。
(Configuration of Photosensitive Drum 20)
The
また、図1及び図2に示すように、感光体ドラム20の周囲には帯電ローラー(帯電部材)26、露光ユニット25、現像装置21、クリーニング装置28、除電装置29が配置されており、中間転写ベルト22を挟んで一次転写ローラー27が感光体ドラム20に対向配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a charging roller (charging member) 26, an
感光体ドラム20と一次転写ローラー27との協働によって構成された各一次転写部で中間転写ベルト22上に転写されたトナー像は、給紙カセット13又は手差しトレイから記録紙搬送経路16を通って搬送されてきた記録紙に対し二次転写部17で転写される。
The toner image transferred onto the
(現像装置21の構成)
各現像装置21は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト22の下方に回動移動方向に沿って列設されている。現像装置21は、酸化チタン等の金属粒子からなるトナー外添剤(研磨粒子)を含むトナーを付着させて感光体ドラム20の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。なお、現像装置21は従来公知のものを使用することができる。
(Configuration of developing device 21)
Each developing
(中間転写ベルト22の構成)
中間転写ベルト22は、プリンター本体12内で駆動ローラーと従動ローラーとに水平方向に張架された無端ベルトであり、ベルト駆動モーター(図示せず)による駆動ローラーの回転に伴い画像形成動作に伴って循環駆動される。
(Configuration of the intermediate transfer belt 22)
The
(帯電ローラー26の構成)
帯電ローラー26は、例えば導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム20に当接するように配置されている。そして、図2に示すように、感光体ドラム20が時計回り方向に回転すると、感光体ドラム20の表面に接触する帯電ローラー26が反時計回り方向に従動回転する。このとき、帯電ローラー26に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム20の表面が一様に帯電されることとなる。また、帯電ローラー26の回転に伴い、帯電ローラー26に接触する帯電クリーニングローラー(図示せず)が時計回り方向に従動回転して帯電ローラー26の表面に付着した異物を除去する。なお、帯電ローラー26は感光体ドラム20に近接するように配置してもよい。
(Configuration of charging roller 26)
The charging
(クリーニング装置28の構成)
クリーニング装置28は、記録紙幅方向(記録紙搬送方向に直交する方向)に奥行きのあるクリーニングハウジング40と、クリーニングハウジング40の内部下方寄りに配置されて図2において時計回り方向に回転することで記録紙幅方向の一方に回収トナーを搬送して廃トナー容器(図示せず)へと送り出す回収スパイラル41と、クリーニングハウジング40の外部下方寄りに取り付けられたクリーニングブレード42と、クリーニングハウジング40の内部上方寄りに配置されて感光体ドラム20の表面と接触する摺擦ローラー(クリーニングローラー)43と、摺擦ローラー43の上方に配置されて摺擦ローラー43の表面と接触するスクレーパー44とを備えている。
(Configuration of the cleaning device 28)
The
クリーニングブレード42は、ウレタンゴム等から構成されている。クリーニングブレード42は、感光体ドラム20の回転軸よりも下方から感光体ドラム20の表面に先端が当接するように配置されている。この際、クリーニングブレード42の先端は、感光体ドラム20の回転方向(図2の矢印参照)に対してカウンター方向に当接している。
The
摺擦ローラー43は、感光体ドラム20の表面から廃トナーを回収すると共に、摺擦ローラー43の表面に付着した廃トナーによって感光体ドラム20の表面を研磨する。このため、摺擦ローラー43は、廃トナーの保持性を高く維持するために発泡ゴム(例えば、カーボン含有導電性発泡EPDM)を用いて記録紙幅方向に延びる円筒形状に構成され、クリーニングブレード42の先端よりも感光体ドラム20の回転方向上流側に配置される。また、摺擦ローラー43の回転方向は感光体ドラム20の回転方向とは逆方向である。スクレーパー44は、耐久性を確保した薄肉板金製のものが用いられており、摺擦ローラー43の表面付着トナーの付着量を均一にするために、摺擦ローラー43の回転方向下流側にカウンター方向で先端が当接している。
The rubbing
(除電装置29の構成)
除電装置29は、感光体ドラム20の回転方向に沿って、クリーニング装置28の下流側に配置されている。除電装置29にはLED(発光ダイオード)が用いられ、必要に応じて反射板が設けられる。除電装置29は、除電光(イレース光)を感光体ドラム20に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。
(Configuration of static elimination device 29)
The
(制御回路30の構成)
制御回路30は、ROM31に格納した画像形成処理全般に係わる各種制御プログラムに基づいて、各感光体ドラム20を制御する他、各現像装置21へのトナー補給や現像装置21に印加する電圧等の現像条件、帯電ローラー26に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加するバイアス回路34の印加電圧、露光ユニット25から出射されるレーザー光P(図1参照)のレーザーパワー等の露光条件、除電装置29のイレース光量等のキャリブレーションを実行する。
(Configuration of control circuit 30)
The
また、制御回路30は、モーター駆動ドライバー35を介して感光体ドラム20を回転させる駆動モーター(駆動装置)36を制御すると共に、駆動モーター36のトルクを検出するトルク検出部37からの検出値に基づいて画質低下抑制制御を行う。さらに、制御回路30には、累積の画像形成処理枚数をカウントするカウンター39からのカウント値が入力される。
Further, the
本実施形態においては、トルク検出部37は、駆動モーター36の出力電流を検出する。即ち、本実施形態においては、トルクを表す指標として駆動モーター36の出力電流を用いる。なお、駆動モーター36のトルクを検出する手段は、駆動モーター36に過剰な負荷がかかって駆動モーター36が破損するのを防ぐために、画像形成装置には通常備えられている。
In the present embodiment, the
ROM31には、本発明の画像形成処理補正に係わる制御プログラムも格納されており、この画像形成処理制御プログラムを実行する制御回路30とでマイクロコンピューターを構成している。尚、画像形成処理を実行する際の画像データ等は、RAM32又はHDD33に一時的に記憶される。
The
2.画像形成手順
次に、画像形成装置11の画像形成手順について説明する。パーソナルコンピューター等の外部接続機器から画像データが入力されると、先ず、帯電ローラー26によって感光体ドラム20の表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット25によって感光体ドラム20の表面にレーザー光Pを照射し、各感光体ドラム20上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置21には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤ともいう)が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置21内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ19から各現像装置21にトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置21により感光体ドラム20上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット25からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
2. Image Forming Procedure Next, an image forming procedure of the image forming apparatus 11 will be described. When image data is input from an external connection device such as a personal computer, the surface of the
一方、画像形成処理部15でのトナー像の形成タイミングに合わせて給紙カセット13(又は手差しトレイ)から記録紙が給送され、記録紙搬送経路16を通ってレジストローラー対30aに搬送される。
On the other hand, the recording paper is fed from the paper feed cassette 13 (or the manual feed tray) in accordance with the toner image formation timing in the image forming
そして、一次転写ローラー27により一次転写ローラー27と感光体ドラム20との間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム20上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト22上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム20の表面に残留したトナー等がクリーニング装置28により除去される。また、感光体ドラム20表面の残留電荷が除電装置29により除去される。
The
中間転写ベルト22が図1の反時計回り方向に回転を開始すると、記録紙がレジストローラー対30aから中間転写ベルト22に隣接して設けられた二次転写部17へ所定のタイミングで搬送され、中間転写ベルト22上のフルカラー画像が記録紙上に二次転写される。トナー像が二次転写された記録紙は定着部18へと搬送される。なお、中間転写ベルト22の表面に付着した残トナー等はベルトクリーニング装置24により除去される。
When the
定着部18に搬送された記録紙は、加熱及び加圧されてトナー像が記録紙の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された記録紙は記録紙搬送経路16の終端部へと案内され、排出ローラー対によってプリンター本体12の上面を兼ねる排出トレイ12a上に排出される。
The recording paper conveyed to the fixing
3.トルク変動を用いた感光体ドラム20の表面状態の判定
以下、本発明の画像形成装置11の特徴部分について説明する。上記の構成において、制御回路30は、ROM31に格納した画像形成処理全般に係わる各種制御プログラムに基づいて画像形成処理(プリントジョブ)を実行すると共に、その画像形成処理の際に、帯電ローラー26に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加するバイアス回路34の印加電圧を制御する。なお、重畳電圧の直流成分の電圧は、一定である。
3. Determination of Surface State of
図3は、感光体ドラム20の使用開始からの累積画像形成処理枚数と駆動モーター36のトルクとの関係および、累積画像形成処理枚数と感光体ドラム20の表面粗さRaとの関係を示すグラフである。なお、「Ra」は、1994年版のJISB0601で規定されている「算術平均粗さ」を指す。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the cumulative number of image forming processes from the start of use of the
図3において、Toffは帯電ローラー26に電圧が印加されていない時のトルクであり、Tonは帯電ローラー26に電圧が印加されている時のトルクである。また、Toff(0)は、感光体ドラム20の使用初期(使用開始時の状態であり、換言すると、工場出荷後の状態である。)におけるToffの値である。
In FIG. 3, Toff is a torque when no voltage is applied to the charging
図3に示すように、感光体ドラム20の使用開始からの累積画像形成処理枚数の増加につれて、Toff及びTonは共に増加する。また、累積画像形成処理枚数の増加につれて、表面粗さRaは減少する。Tonの上昇速度はToffの上昇速度に比べて大きいため、累積画像形成処理枚数の増加に伴い、TonとToffの乖離の幅が大きくなる。特に、累積画像形成処理枚数100K(枚)〜300K(枚)においてはToffの上昇速度に比べてTonの上昇速度は大きく、TonとToffの乖離の幅が大きくなっている。
As shown in FIG. 3, both Toff and Ton increase as the number of accumulated image forming processes increases from the start of use of the
本実施形態においては、TonとToffの乖離の幅を、Toffに対するTonの比(Ton/Toff)で表わし、感光体ドラム20の表面が平滑化されたときのTon/Toffの値をトルク規定値Tcとする。トルク規定値Tcは、1よりも大きな定数であって、感光体ドラム20の材質や出荷前(使用開始前)における表面粗さ、クリーニングブレード42や摺擦ローラー43の材質等を考慮して予め設定され、HDD(記憶部)33に記憶されている。
In the present embodiment, the width of the difference between Ton and Toff is represented by the ratio of Ton to Toff (Ton / Toff), and the value of Ton / Toff when the surface of the
4.画質低下抑制制御
図4は、本実施形態に係る画像形成装置11において制御回路30が行う画質低下抑制制御の処理内容を示すフローチャートである。なお、画像形成装置11全体を制御する不図示のメインルーチンがあり、図4に示すフローは当該メインルーチンのサブルーチンである。図4に示す画質低下抑制制御のサブルーチンは、画像形成装置11の電源がオンになるとスタートする。
4). Image Quality Reduction Suppression Control FIG. 4 is a flowchart showing the processing content of image quality reduction suppression control performed by the
制御回路30は、先ず、プリントジョブを受け付けたかどうかを監視する(ステップS1)。プリントジョブの受け付けは、画像形成装置11の操作パネルを介したユーザーからの入力や、LANやインターネット等の通信回線を介して接続されたPC等からの入力により行われる。プリントジョブを受け付けていない場合には(ステップS1でNo)、制御回路30はそのまま監視を継続する。
First, the
プリントジョブを受け付けた場合には(ステップS1でYes)、トルク検出部37によりToffを検出し(ステップS2)、制御回路30は、検出されたToffとToff(0)とを比較してToff(0)<Toffであるかどうかを判定する(ステップS3)。なお、Toff(0)は、画像形成装置11の工場出荷前に予め検出してHDD33に記憶させておいてもよいし、ユーザーが最初に画像形成装置11を使用する際に検出してHDD33に記憶させてもよい。また、感光体ドラム20が交換されると、その都度Toff(0)を検出し、HDD33に記憶させるようにしてもよい。
When a print job is received (Yes in step S1), Toff is detected by the torque detector 37 (step S2), and the
Toff(0)<Toffでない場合(ステップS3でNo)、ステップS1に戻ってプリントジョブを受け付けたかどうかの監視を継続する。Toff(0)<Toffである場合(ステップS3でYes)、トルク検出部37によりTonを検出する(ステップS4)。そして、制御回路30はTc<Ton/Toffであるかどうかを判定する(ステップS5)。Tc<Ton/Toffでない場合(ステップS5でNo)、ステップS1に戻ってプリントジョブを受け付けたかどうかの監視を継続する。
If Toff (0) <Toff is not satisfied (No in step S3), the process returns to step S1 to continue monitoring whether a print job has been accepted. When Toff (0) <Toff (Yes in Step S3), Ton is detected by the torque detector 37 (Step S4). Then, the
Tc<Ton/Toffである場合(ステップS5でYes)、制御回路30は感光体ドラム20の表面が平滑化されたと判断し(ステップS6)、摩擦抵抗抑制処理を行う(ステップS7)。摩擦抵抗抑制処理としては、クリーニング装置28が感光体ドラム20表面をクリーニングする際に潤滑剤として感光体ドラム20表面に供給するトナーおよび外添剤の量を増加させる方法や、バイアス回路34から帯電ローラー26に印加する交流電圧を低下させる方法等がある。
If Tc <Ton / Toff (Yes in step S5), the
その後、ステップS1に戻り、制御回路30はプリントジョブを受け付けたかどうかを監視し、以下同様の手順を繰り返す(ステップS1〜S7)。なお、図4のフローにおいて、ステップS1〜ステップS6を感光体ドラム(像担持体)表面平滑化判定処理と捉えることもできる。
Thereafter, returning to step S1, the
クリーニング装置28が感光体ドラム20表面をクリーニングする際のトナー及び外添剤の供給量を増加させることにより、クリーニングブレード42と感光体ドラム20との摩擦抵抗を低下させることができる。また、帯電ローラー26に印加する帯電バイアスを低下させることにより、放電生成物の発生および発生した放電生成物の感光層への付着が抑制されるため、クリーニングブレード42と感光体ドラム20との摩擦抵抗の上昇が抑制される。
By increasing the supply amount of the toner and the external additive when the
その結果、クリーニングブレード42のビビリ、エッジ部分の欠損(摩耗)、及びスティックスリップの発生を抑制することができる。また、クリーニングブレード42によるクリーニングの際にトナー及び外添剤が除去されやすくなり、感光体ドラム20の表面とクリーニングブレード42との間をすり抜ける外添剤の量も少なくなるという効果も期待できる。
As a result, chattering of the
なお、本実施形態のように、Tc<Ton/Toffであるかどうかだけでなく、Toff(0)<Toffであるかどうかについても判断することにより、感光体ドラムの表面がまだ平坦化されていない使用初期の段階で、何らかの要因により一時的にTc<Ton/Toffとなってしまった場合に、誤って感光体ドラム表面が平坦化されたと判断されるのを防ぐことができる。 Note that, as in this embodiment, not only whether Tc <Ton / Toff but also whether Toff (0) <Toff is determined, the surface of the photosensitive drum is still flattened. It is possible to prevent the surface of the photosensitive drum from being erroneously determined to be flattened when Tc <Ton / Toff is temporarily satisfied for some reason at the initial stage of use.
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置11によると、感光体ドラム(像担持体)20の表面(感光層表面)が平滑化されたかどうかを、感光体ドラム20を駆動する駆動モーター36のトルクにより判断する。そして、Toff(0)<Toff且つTc<Ton/Toffの関係を満たす場合に、感光体ドラム20の表面が平滑化されたと判断する。また、画像形成装置11は、駆動モーター36の破損を防止するために備えている駆動モーター36のトルクを検出する手段を利用してトルクを検出している。これにより、新たな装置を備えることなく感光体ドラム20の表面が平滑化されたかどうかを判断することができ、コスト抑制に資することができる。また、感光体ドラム20の表面が平滑化されたと判断された場合、摩擦抵抗抑制処理を行って、クリーニングブレード42と感光体ドラム20の表面との摩擦抵抗を抑制し、クリーニングブレード42のビビリ、欠損、スティックスリップの発生を抑制することができる。これにより、外添剤のすり抜けを抑制して、画質低下を抑制することができる。
As described above, according to the image forming apparatus 11 of the present embodiment, whether the surface (photosensitive layer surface) of the photosensitive drum (image carrier) 20 has been smoothed is determined by the drive motor that drives the
<変形例>
以上、本発明の画像形成装置11について実施形態を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、実施形態と変形例、変形例同士を組み合わせたものであってもよい。また、実施形態に記載していていない例や、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
<Modification>
As described above, the embodiment of the image forming apparatus 11 of the present invention has been described as an example. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the following modification may be used. Moreover, what combined embodiment, a modification, and modifications may be sufficient. In addition, examples that are not described in the embodiment and design changes that do not depart from the gist of the present invention are also included in the present invention.
(変形例1)駆動モーター36のトルクを検出する方法は、駆動モーター36の出力電流の検出に限られず、トルクセンサーにより駆動モーター36の回転軸のトルクを直接検出してもよい。
(変形例2)トルク規定値Tcは、予め設定されてHDD33に記憶されている構成に限られず、例えば、使用開始の際に検出されたToff及びTonの値、その他、感光体ドラム20表面の平滑性に影響を及ぼすファクターの値から、使用開始後に算出されてHDD33に記憶されてもよい。
(変形例3)トルク規定値Tcが記憶される記憶部は、HDD33に限定されるものではない。トルク規定値Tcが出荷前に予め設定される場合は、ROM31に記憶されていてもよい。この場合は、ROM31が記憶部となる。
(変形例4)摩擦抵抗抑制処理は、トナー及び外添剤の供給量を増加させる処理および帯電電圧を低下させる処理に限定されるものではない。例えば、クリーニングブレード42が感光体ドラム表面に押し当てられる付勢力を弱めてもよいし、トナー及び外添剤以外の潤滑剤を供給してもよい。なお、後者の場合は、画像形成処理に負の影響を与えないような潤滑剤を選択する必要がある。
(Modification 1) The method of detecting the torque of the
(Modification 2) The specified torque value Tc is not limited to the configuration set in advance and stored in the HDD 33. For example, the value of Toff and Ton detected at the start of use, and other values on the surface of the
(Modification 3) The storage unit in which the specified torque value Tc is stored is not limited to the HDD 33. When the torque regulation value Tc is set in advance before shipment, it may be stored in the
(Modification 4) The frictional resistance suppressing process is not limited to the process of increasing the supply amount of the toner and the external additive and the process of decreasing the charging voltage. For example, the urging force with which the
本発明は、表面にトナー像が形成される像担持体を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、像担持体を駆動する駆動装置のトルク変動を用いて、新たな検知手段を設けることなく像担持体の表面の平滑化度合いを検知可能な画像形成装置を提供することができる。 The present invention is applicable to an image forming apparatus including an image carrier on which a toner image is formed on the surface. By using the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of detecting the degree of smoothness of the surface of an image carrier without using a new detection means, using torque fluctuations of a driving device that drives the image carrier. it can.
11 画像形成装置
20 感光体ドラム(像担持体)
21 現像装置
26 帯電ローラー(帯電部材)
30 制御回路(制御部)
31 ROM(記憶部)
33 HDD(記憶部)
34 バイアス回路(電圧印加装置)
36 駆動モーター(駆動装置)
37 トルク検出部
42 クリーニングブレード(クリーニング部材)
43 摺擦ローラー(クリーニング部材)
11
21 Developing
30 Control circuit (control unit)
31 ROM (storage unit)
33 HDD (storage unit)
34 Bias circuit (voltage application device)
36 Drive motor (drive device)
37
43 Rub roller (cleaning member)
Claims (8)
前記像担持体を回転駆動する駆動装置と、
前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体の表面に接触するように配置され、前記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、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する電圧印加装置と、
前記像担持体を回転駆動する際の前記駆動装置のトルクを検出するトルク検出部と、
前記駆動装置のトルクに係る1より大きな定数であるトルク規定値Tcが記憶された記憶部と、
前記トルク検出部により検出された前記駆動装置のトルクに基づいて前記像担持体の表面状態を判定する制御部と、
を有する画像形成装置であって、
前記制御部は、前記トルク検出部により検出された前記帯電電圧が印加されているときの前記トルクTon、及び、前記帯電電圧が印加されていないときの前記トルクToffを取得し、前記像担持体の使用開始時において前記帯電電圧が印加されていない時の前記トルクをToff(0)とするとき、
Toff(0)<Toff、且つTc<Ton/Toff
の関係を満たす場合に前記像担持体表面の平滑化度合いが所定以上であると判定することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which a toner image is formed on the surface;
A driving device for rotationally driving the image carrier;
A charging member for charging the image carrier;
A cleaning member arranged to contact the surface of the image carrier and cleaning the surface of the image carrier;
A voltage applying device for applying a charging voltage to the charging member;
A torque detector for detecting torque of the driving device when the image carrier is rotationally driven;
A storage unit that stores a torque regulation value Tc that is a constant larger than 1 relating to the torque of the drive device;
A controller that determines the surface state of the image carrier based on the torque of the driving device detected by the torque detector;
An image forming apparatus having
The control unit acquires the torque Ton when the charging voltage detected by the torque detection unit is applied, and the torque Toff when the charging voltage is not applied, and acquires the image carrier. When the torque when the charging voltage is not applied at the start of use is Toff (0),
Toff (0) <Toff and Tc <Ton / Toff
When the above relationship is satisfied, it is determined that the degree of smoothing of the surface of the image carrier is not less than a predetermined level.
前記制御部は、非画像形成時に前記現像装置から前記像担持体にトナーを供給することにより前記摩擦抵抗抑制処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 A developing device that develops an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by attaching toner containing abrasive particles into a toner image;
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the control unit performs the frictional resistance suppression process by supplying toner from the developing device to the image carrier during non-image formation.
前記制御部は、画像形成時に前記電圧印加装置から前記帯電部材に印加する前記交流電圧を低下させることにより前記摩擦抵抗抑制処理を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The voltage application device applies the charging voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage to the charging member,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the controller performs the frictional resistance suppression process by reducing the AC voltage applied to the charging member from the voltage application device during image formation.
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