JP2006011221A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を合わせ持つ複合機等の画像形成装置に関し、特に、電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a multifunction machine having these functions, and more particularly to an electrophotographic image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置では、トナー像を転写した後の感光体や中間転写体等をクリーニングするクリーニング手段としてゴムブレードからなるクリーニングブレードが広く用いられている。 In an electrophotographic image forming apparatus, a cleaning blade made of a rubber blade is widely used as a cleaning unit for cleaning a photosensitive member, an intermediate transfer member, and the like after transferring a toner image.
ゴムブレードは構造が簡単であり、且つ、クリーニング性能に優れている等の利点があり広く使用されているが、更に高いクリーニング性能を得ることを目的としたり、高い耐久性を得ることを目的として、ブラシローラからなるクリーニングローラをクリーニングブレードと組み合わせて用いたクリーニング装置が研究されている。 Rubber blades have a simple structure and have advantages such as excellent cleaning performance and are widely used, but for the purpose of obtaining higher cleaning performance and higher durability A cleaning device using a cleaning roller composed of a brush roller in combination with a cleaning blade has been studied.
たとえば、特許文献1、2では、トナー除去電圧を印加したブラシローラからなるクリーニングローラの下流にクリーニングブレードを設けたクリーニング装置が開示されている。
近年、高画質化の要求が高まっており、この要求に応えるために小粒径トナーを用いた画像形成技術が採用される傾向にあり、小粒径トナーにより、高解像度、優れた階調表現性等が達成され、高画質に対するニーズに対してかなりの程度まで対応出来るようになっている。 In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality, and in order to meet this demand, there is a tendency to adopt an image forming technology using a small particle size toner. It has become possible to meet the needs for high image quality.
しかるに、小粒径トナーを用いた画像形成プロセスでは、転写後の像担持体をクリーニングするクリーニング装置に従来よりも高い性能が必要となる。また、画像形成装置の耐久性の向上の観点からも、高クリーニング性能を長期間にわたって維持するクリーニング装置が必要になる。 However, in an image forming process using a toner having a small particle diameter, a cleaning device that cleans an image carrier after transfer requires higher performance than before. Further, from the viewpoint of improving the durability of the image forming apparatus, a cleaning apparatus that maintains high cleaning performance for a long period of time is required.
クリーニングブレード及びクリーニングローラをクリーニング性能及び耐久性の観点から見たとき、次のような問題があり解決する必要がある。 When the cleaning blade and the cleaning roller are viewed from the viewpoint of cleaning performance and durability, there are the following problems that need to be solved.
クリーニングブレードはブレードのエッジでトナーを掻き取りクリーニングするが、エッジの摩耗により、エッジに集中する荷重が低下して、クリーニング性能が低下する。 The cleaning blade scrapes and cleans the toner at the edge of the blade. However, due to wear of the edge, the load concentrated on the edge is reduced, and the cleaning performance is deteriorated.
クリーニングローラは、該クリーニングローラに、トナーを吸引する電圧を印加してトナーを静電的にクリーニングローラに吸引することによりクリーニングを行うが、クリーニングローラにトナーが蓄積するに従って、クリーニングローラの電気抵抗が上昇し、トナーを吸引する電界が低下し、クリーニング性能が低下する。 The cleaning roller performs cleaning by applying a voltage for attracting toner to the cleaning roller and electrostatically attracting the toner to the cleaning roller. As the toner accumulates on the cleaning roller, the electric resistance of the cleaning roller is increased. Increases, the electric field for attracting the toner decreases, and the cleaning performance decreases.
単純にクリーニングブレードとクリーニングローラを組み合わせて用いただけでは、クリーニングブレード及びクリーニングローラにおけるこのようなクリーニング性能の低下に対する対策として十分ではない。 Simply using a combination of a cleaning blade and a cleaning roller is not sufficient as a countermeasure against such deterioration of the cleaning performance of the cleaning blade and the cleaning roller.
本発明は、クリーニングブレード若しくはクリーニングローラを用いた従来のクリーニング装置又はこれらを組み合わせて用いた従来のクリーニング装置における前記に説明した問題を解決し、高いクリーニング性能が長期間にわたって維持されるクリーニング装置を持った画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems in a conventional cleaning device using a cleaning blade or a cleaning roller or a conventional cleaning device using a combination thereof, and a cleaning device that maintains a high cleaning performance for a long period of time. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.
前期目的は下記の発明のいずれかにより達成される。
(請求項1)
像担持体、該像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写装置及び転写後の前記像担持体をクリーニングするクリーニング装置を有する画像形成装置であって、前記クリーニング装置が、クリーニングローラ及びクリーニングブレードを有する画像形成装置において、
前記クリーニングローラにトナー除去電圧又はトナー付着電圧を印加出来る電源、前記クリーニングブレードを前記像担持体に接触・離間させる駆動手段及び制御手段を有し、
該制御手段は、前記電源及び前記駆動手段を制御して、前記クリーニングローラに前記トナー除去電圧を印加するとともに、前記クリーニングブレードを前記像担持体から離間させた第1状態と、前記クリーニングローラに前記トナー付着電圧を印加するとともに、前記クリーニングブレードを前記像担持体に接触させた第2状態とを設定することを特徴とする画像形成装置。
(請求項2)
画像形成量を検知する画像形成量検知手段を有し、前記制御手段は、前記画像形成量検知手段により検知された画像形成量が所定値に達するまで、前記第1状態を設定し、前記画像形成量が前記所定値に達したときに、前記第2状態を設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
(請求項3)
前記クリーニングローラの汚れを検知する汚れ検知装置を有し、前記制御手段は、前記汚れ検知装置により検知された前記クリーニングローラの汚れが所定値に達するまで、前記第1状態を設定し、前記クリーニングローラの汚れが前記所定値に達したときに、前記第2状態を設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
(請求項4)
前記クリーニングローラはブラシローラからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(請求項5)
複数の前記クリーニングローラを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(請求項6)
前記制御手段は、画像形成時に前記第1状態を設定し、非画像形成時に、前記第2状態を設定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(請求項7)
前記電源が定電圧電源からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(請求項8)
前記電源が定電圧電源からなるとともに、前記汚れ検知装置が、前記クリーニングローラに流れる電流を検知することにより前記クリーニングローラの汚れを検知することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
(請求項9)
前記電源が定電流電源からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(請求項10)
前記電源が定電流電源からなるとともに、前記汚れ検知装置が、前記クリーニングローラに流れる電圧を検知することにより前記クリーニングローラの汚れを検知することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
(請求項11)
感光体、該感光体上に静電潜像を形成する潜像形成装置、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置を有し、前記像担持体は前記感光体からなることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(請求項12)
感光体、該感光体上に静電潜像を形成する潜像形成装置、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、中間転写体、前記感光体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写装置及び前記中間転写体上のトナー像を記録材に転写する二次転写装置を有する画像形成装置であって、
前記像担持体は、前記感光体及び前記中間転写体の少なくともいずれかからなり、
前記転写装置は、前記一次転写装置及び前記二次転写装置の少なくともいずれかからなることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(請求項13)
前記現像装置は、小粒径トナーを用いて現像を行うことを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の画像形成装置。
The object of the previous period is achieved by any of the following inventions.
(Claim 1)
An image forming apparatus having an image carrier, a transfer device that transfers a toner image on the image carrier to a transfer member, and a cleaning device that cleans the image carrier after the transfer, wherein the cleaning device includes a cleaning roller, In an image forming apparatus having a cleaning blade,
A power source capable of applying a toner removal voltage or a toner adhesion voltage to the cleaning roller, a drive unit and a control unit for contacting and separating the cleaning blade from the image carrier,
The control unit controls the power source and the driving unit to apply the toner removal voltage to the cleaning roller, and to separate the cleaning blade from the image carrier, and to the cleaning roller. An image forming apparatus comprising: a second state in which the toner adhesion voltage is applied and the cleaning blade is in contact with the image carrier.
(Claim 2)
An image forming amount detecting unit configured to detect an image forming amount, wherein the control unit sets the first state until the image forming amount detected by the image forming amount detecting unit reaches a predetermined value; The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second state is set when a formation amount reaches the predetermined value.
(Claim 3)
A dirt detecting device for detecting dirt on the cleaning roller, wherein the control means sets the first state until the dirt on the cleaning roller detected by the dirt detecting device reaches a predetermined value; The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second state is set when contamination of the roller reaches the predetermined value.
(Claim 4)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning roller is a brush roller.
(Claim 5)
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of the cleaning rollers.
(Claim 6)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets the first state during image formation and sets the second state during non-image formation.
(Claim 7)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the power source is a constant voltage power source.
(Claim 8)
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the power source is a constant voltage power source, and the stain detection device detects the stain on the cleaning roller by detecting a current flowing through the cleaning roller.
(Claim 9)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the power source is a constant current power source.
(Claim 10)
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the power source is a constant current power source, and the stain detection device detects the stain on the cleaning roller by detecting a voltage flowing through the cleaning roller.
(Claim 11)
A photosensitive member, a latent image forming device for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member, and a developing device for developing the electrostatic latent image to form a toner image, wherein the image carrier is made of the photosensitive member. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
(Claim 12)
A photosensitive member, a latent image forming device for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member, a developing device for developing the electrostatic latent image to form a toner image, an intermediate transfer member, and a toner image on the photosensitive member; An image forming apparatus having a primary transfer device for transferring to an intermediate transfer member and a secondary transfer device for transferring a toner image on the intermediate transfer member to a recording material,
The image carrier is composed of at least one of the photosensitive member and the intermediate transfer member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer device includes at least one of the primary transfer device and the secondary transfer device.
(Claim 13)
The image forming apparatus according to claim 11, wherein the developing device performs development using a small particle size toner.
請求項1〜13の発明の何れかにより、高耐久性で高いクリーニング性能を持ったクリーニング装置を有し、高画質の画像を形成することが出来る画像形成装置が実現される。 According to any one of the first to thirteenth inventions, an image forming apparatus having a cleaning device having high durability and high cleaning performance and capable of forming a high-quality image is realized.
請求項2又は請求項3の発明により、クリーニング装置の性能アップが自動的に実行されるので、オペレータに負担をかけることなく、高性能のクリーニングが常に行われる。
According to the invention of
請求項5の発明により、特に高いクリーニング性能が長期間にわたって維持される。 According to the invention of claim 5, particularly high cleaning performance is maintained over a long period of time.
請求項6の発明により、非画像形成時に、クリーニング性能を回復する工程が実施されるので、画像形成に影響を及ぼすことなく、クリーニング性能を回復させることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the step of recovering the cleaning performance is performed during non-image formation, the cleaning performance can be recovered without affecting the image formation.
請求項13の発明により、高解像度、優れた階調表現性等の点で、高い画質の画像を安定して形成する画像形成装置が実現される。 According to the thirteenth aspect of the present invention, an image forming apparatus that stably forms an image with high image quality in terms of high resolution and excellent gradation expression is realized.
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す。 FIG. 1 shows an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
図示のように、像担持体としての感光体1の周囲に帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5及びクリーニング装置6が配置される。転写装置5には給紙部9から記録材Pが供給され、画像が転写された記録材Pは定着装置8を通過して定着処理される。
As shown in the figure, a
感光体1としては、OPC感光体が好ましく用いられ、特に、負帯電性のOPC感光体が好ましい。露光装置3は、光ビームで感光体1を走査露光する露光装置が好ましく、レーザ、LEDアレイ等が好ましく用いられる。露光装置3は画像データに基づいた露光によりドット画像を感光体1上に形成する。現像装置4にはキャリアを含まずトナーを主成分とする一成分現像剤を用いる現像装置又はトナーとキャリアを含む二成分現像剤を用いる現像装置が用いられるが、二成分現像剤を用いる現像装置が好ましく、感光体1の帯電極性と同極性に帯電されたトナーで現像を行う反転現像方式の現像装置が特に好ましい。 As the photoreceptor 1, an OPC photoreceptor is preferably used, and a negatively chargeable OPC photoreceptor is particularly preferred. The exposure apparatus 3 is preferably an exposure apparatus that scans and exposes the photosensitive member 1 with a light beam, and a laser, an LED array, or the like is preferably used. The exposure device 3 forms a dot image on the photoreceptor 1 by exposure based on the image data. As the developing device 4, a developing device using a one-component developer containing toner as a main component without containing a carrier or a developing device using a two-component developer containing toner and a carrier is used, but a developing device using a two-component developer is used. A reversal developing type developing device that performs development with toner charged to the same polarity as the charged polarity of the photoreceptor 1 is particularly preferable.
高解像度の高画質画像を形成するには、小粒径トナーを用いる現像装置が特に好ましい。該小粒径トナーは、体積平均粒径が3〜6μmの小粒径トナーである。 In order to form a high-resolution, high-quality image, a developing device using a small particle size toner is particularly preferable. The small particle size toner is a small particle size toner having a volume average particle size of 3 to 6 μm.
このような小粒径トナーにより高解像力を有する高画質の画像を形成することができる。体積平均粒径が6μmより大のトナーでは、高画質の特徴が弱まる。 A high-quality image having a high resolving power can be formed by such a small particle size toner. A toner having a volume average particle diameter larger than 6 μm weakens the characteristics of high image quality.
体積平均粒径が3μmよりも小さいトナーを用いた場合、かぶり等による画質の低下が起きやすくなる。 When a toner having a volume average particle size of less than 3 μm is used, the image quality is likely to deteriorate due to fogging.
なお、体積平均粒径は、体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターTA−II」又は「コールターマルチサイザー」(いずれもコールター社製)により測定した値である。 The volume average particle diameter is a volume-based average particle diameter, and is a value measured by “Coulter Counter TA-II” or “Coulter Multisizer” (both manufactured by Coulter Co., Ltd.) equipped with a wet disperser. .
このような小粒径トナーには重合トナーが好ましい。重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。 For such a small particle size toner, a polymerized toner is preferable. The polymerized toner means a toner obtained by forming a binder resin for toner and forming the toner shape by polymerization of a raw material monomer or prepolymer of the binder resin and subsequent chemical treatment. More specifically, it means a toner obtained through a polymerization reaction such as suspension polymerization or emulsion polymerization and, if necessary, a step of fusing particles between them. In a polymerized toner, a raw material monomer or prepolymer is uniformly dispersed in an aqueous system and then polymerized to produce a toner, so that a toner having a uniform toner particle size distribution and shape can be obtained.
具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。 Specifically, a polymer is produced by emulsion polymerization of a monomer in a liquid of an aqueous medium to which an emulsion is added or a suspension polymerization method, and then an organic solvent, agglomeration is produced. It can manufacture by the method of adding an agent etc. and making it associate. A method of preparing by mixing with a dispersion liquid of a release agent or a colorant necessary for the constitution of the toner at the time of association, or a toner component such as a release agent or a colorant dispersed in a monomer Examples thereof include emulsion polymerization. Here, the association means that a plurality of resin particles and colorant particles are fused.
転写装置5としては、コロナ放電器又は転写ローラからなる転写装置が好ましく用いられる。 As the transfer device 5, a transfer device comprising a corona discharger or a transfer roller is preferably used.
定着装置8としては、加熱部材と加圧部材によりトナー像を加熱・加圧して定着する接触加熱型の定着装置が好ましく用いられる。
As the
感光体1の矢印で示す回転に従って、帯電装置2による帯電及び露光装置3による露光によって、感光体1上に負の静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置4により現像されて感光体1上に負に帯電されたトナーのトナー像が形成される。形成されたトナー像は転写装置5により記録材Pに転写される。
A negative electrostatic latent image is formed on the photoconductor 1 by charging by the charging
転写後の感光体1はクリーニング装置6によりクリーニングされる。 The transferred photoreceptor 1 is cleaned by a cleaning device 6.
記録材収納部9から供給され、トナー像が転写を受けた記録材Pは定着装置8を通過して体着処理される。
The recording material P supplied from the recording material storage unit 9 and to which the toner image has been transferred passes through the fixing
図2はクリーニング装置6の構造を示す。 FIG. 2 shows the structure of the cleaning device 6.
クリーニング装置6は、クリーニングローラ61及びクリーニングブレード62、電源63、フリッカ64及びスクレーパ65を有する。
The cleaning device 6 includes a cleaning
クリーニングローラ61は導電性のローラからなり、ブラシローラが好ましい。
The cleaning
クリーニングローラ61は、抵抗102Ω〜1015Ωの導電性を有することが好ましく、導電性化されたナイロン、アクリル、ポリエステル等の導電性繊維からなるブラシローラが好ましく用いられる。
The cleaning
クリーニングローラ61は図示のように、感光体1に接触回転して感光体1上のトナーや紙粉を除去する。回転方向は感光体1と同方向、逆方向のいずれでもよい。クリーニングブレード62はウレタンゴム等のゴムブレードからなり、感光体1に接触するエッジにより感光体1上のトナーや紙粉を掻き取る。リーニングブレード62は駆動手段としてのソレノイド66により駆動されて実線と位置の点線の位置とをとる。フリッカ65は金属等の導電性円柱状又は円筒状の部材からなり、クリーニングローラ61に接触回転してクリーニングローラ61からトナー、紙粉等を除去する。クリーニングローラ61には、フリッカ64を介して電源63により電圧が印加される。電源63はトナーの帯電と反対極性の電圧を印加する電源63Aとトナーの帯電と同極性の電圧を印加する電源63Bからなり、これらの電源63A、63Bが切り替え使用される。
As shown in the figure, the cleaning
クリーニング装置6によりクリーニングされるトナーは、現像装置4において帯電された電荷を有しており、負帯電感光体を用い、反転現像を行う現像装置4により現像を行う画像形成装置では、クリーニングされるトナーは負に帯電されている。従って、電源63Aはフリッカ64に正のトナー除去電圧を印加して、感光体1からトナーを除去する。また、電源63Bはフリッカ64に負のトナー付着電圧を印加して、クリーニングローラ61から感光体1にトナーを付着させる。
The toner cleaned by the cleaning device 6 has a charge charged in the developing device 4, and is cleaned in an image forming apparatus that uses a negatively charged photoreceptor and performs development by the developing device 4 that performs reversal development. The toner is negatively charged. Accordingly, the
図3は図1に示した画像形成装置におけるクリーニングに関連した制御を行う制御系を示す。 FIG. 3 shows a control system for performing control related to cleaning in the image forming apparatus shown in FIG.
本発明においては、画像形成工程においては、クリーニングローラにより像担持体をクリーニングし、クリーニングローラにトナーが蓄積した段階でクリーニングローラからトナーを除去するクリーニング性能回復工程を実施する。 In the present invention, in the image forming process, a cleaning performance recovery process is performed in which the image carrier is cleaned by the cleaning roller, and the toner is removed from the cleaning roller when the toner is accumulated on the cleaning roller.
図3(a)の例では、画像形成量が所定値に達した段階でクリーニングローラからトナーを除去するクリーニング性能回復工程を実施している。 In the example of FIG. 3A, a cleaning performance recovery process is performed in which the toner is removed from the cleaning roller when the image formation amount reaches a predetermined value.
制御手段CRは記録材Pに画像を形成する画像形成工程において、クリーニング装置6を第1状態に設定する。 The control means CR sets the cleaning device 6 to the first state in the image forming process for forming an image on the recording material P.
第1状態では、制御手段CRは感光体1からトナーを除去するトナー除去電圧をクリーニングローラ61に印加する、すなわち、電源63Aから正電圧をフリッカ64及びクリーニングローラ61に印加する。第1状態では、また、制御手段CRはクリーニングブレード62を実線で示すように感光体1から離れた位置に設定する。
In the first state, the controller CR applies a toner removal voltage for removing toner from the photoreceptor 1 to the cleaning
従って、第1状態では、感光体1上の転写残トナーは正のトナー除去電圧により、クリーニングローラ61に吸引され、感光体1から除去され、クリーニングローラ61により感光体1のクリーニングが行われる。
Therefore, in the first state, the transfer residual toner on the photoconductor 1 is attracted to the cleaning
制御手段CRは、画像形成量を検知する画像形成量検知手段として用いられる画像形成枚数をカウントする枚数カウンタPCのカウント値が所定値に達したときに、クリーニング装置6を第2状態に設定する。 The control means CR sets the cleaning device 6 to the second state when the count value of the number counter PC for counting the number of image formations used as the image formation amount detection means for detecting the image formation amount reaches a predetermined value. .
第2状態では、制御手段CRは電源を63Aから63Bに切り換えることにより、クリーニングローラ61から感光体1にトナーを転移させるトナー付着電圧をクリーニングローラ61に印加する。第2状態では、また、制御手段CRは駆動手段としてのソレノイド66を作動させてクリーニングブレード62を点線の位置、すなわち、感光体1に接触する位置に移動させる。
In the second state, the control means CR applies a toner adhesion voltage for transferring toner from the cleaning
トナー付着電圧により、クリーニングローラ61に蓄積したトナーが感光体1に移動し感光体1に付着する。そして、感光体1に付着したトナーはクリーニングブレード62により除去される。
Due to the toner adhesion voltage, the toner accumulated on the cleaning
画像形成工程においては、クリーニングローラ61を用いてクリーニングを行うので、クリーニングブレード61の劣化が防止されるとともに、クリーニングローラ61のクリーニング性能低下は、前記第2状態に設定して感光体1及びクリーニングローラ61を回転させることにより、クリーニングローラ61に蓄積したトナーを除去し、そのクリーニング性能を回復させるので、高いクリーニング性能が維持される。
In the image forming process, since cleaning is performed using the cleaning
画像形成量を検知する手段としては、画像形成枚数をカウントする枚数カウンタに限られず、例えば、画像データの量を積算して画像形成量を検知する検知手段を用いることもできる。
図3(b)に示す例では、制御手段CRは、クリーニングローラ61の抵抗値を検知することによりクリーニングローラ61の汚れを検知する汚れ検知装置としての抵抗センサRSが検知する抵抗値が所定値に達したときに、クリーニング装置6を第2状態に設定して、クリーニングローラ61からトナーを除去する。
The means for detecting the image formation amount is not limited to the number counter for counting the number of image formations. For example, a detection means for detecting the image formation amount by integrating the amount of image data can be used.
In the example shown in FIG. 3B, the control means CR detects a resistance value of the cleaning
抵抗センサRSは、図4に示すように、クリーニングローラ61に接触する電極E及び電極Eの電圧を検知する電圧計Fからなる。クリーニングローラ61は前記に説明したように、導電性繊維からなるが、ローラブラシ全体としての抵抗値はトナーの蓄積に従って増加する。従って、クリーニングローラ61の抵抗値を測定することによりクリーニングローラ61の汚れの程度、言い換えると、クリーニングローラ61のクリーニング性能の低下を検知することができる。クリーニングローラ61の抵抗値が所定値に達したときに、制御手段CRはクリーニング装置6を第2状態に設定して、トナーをクリーニングローラから除去するクリーニング性能回復工程を実施する。なお、抵抗センサRSとしては、電圧計Fに代えて電流計を用いることができる。電源63に定電圧電源を用いた場合には、抵抗センサとして、電流計が用いられ、電源63として、定電流電源を用いた場合は、抵抗センサRSとして電圧計が用いられる。
As shown in FIG. 4, the resistance sensor RS includes an electrode E that contacts the cleaning
制御手段CRは、クリーニング性能回復工程次のように実行する。そして、次の実行形態のいくつかを組み合わせて実行することもできる。
(1)画像形成工程の実行する場合に前処理としてクリーニング性能回復工程を実行する
(2)画像形成工程終了時に後処理としてクリーニング性能回復工程を実行する
(3)画像形成工程の途中で、画像間又はジョブ間でクリーニング性能回復工程を実行する
(4)画像形成装置の電源オン直後の立ち上がり時にクリーニング性能回復工程を実行する
図5は、本発明の一実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。
The control means CR executes the cleaning performance recovery process as follows. Then, some of the following execution modes can be combined and executed.
(1) When the image forming process is executed, the cleaning performance recovery process is executed as a pre-process. (2) The cleaning performance recovery process is executed as a post-processing at the end of the image forming process. (3) (4) Execute the cleaning performance recovery process when the image forming apparatus starts up immediately after the power is turned on. FIG. 5 shows the color image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG.
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、中間転写ユニット7と、給紙搬送装置及び定着装置24とから成る。カラー画像形成装置の上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
This color image forming apparatus is called a tandem type color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、感光体1Yの周囲に配置された帯電装置2Y、露光装置3Y、現像装置4Y、一次転写装置5Y、クリーニング装置6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、感光体1M、帯電装置2M、露光装置3M、現像装置4M、一次転写装置5M、クリーニング装置6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、感光体1C、帯電装置2C、露光装置3C、現像装置4C、一次転写装置5C、クリーニング装置6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部10Kは、感光体1K、帯電装置2K、露光装置3K、現像装置4K、一次転写装置5K、クリーニング装置6Kを有する。
The
中間転写ユニット7は、複数のローラ71〜74により支持され、循環移動する半導電性エンドレスベルト状の中間転写体70を有する。
The
画像形成部10Y、10M、10C、10Kにより形成された各色の画像は、一次転写装置5Y、5M、5C、5Kにより、循環する中間転写体70上に逐次転写され重ね合わされて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録材Pは、給紙装置21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、二次転写装置5Aに搬送され、記録材P上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録材Pは、定着装置24により定着処理され、排紙ローラ25に搬送されて機外の排紙トレイ26上に排出される。
Each color image formed by the
一方、二次転写装置5Aにより記録材Pにカラー画像を転写した後、中間転写体70は、クリーニング装置6Aを通過し、残留トナーが除去される。
On the other hand, after the color image is transferred to the recording material P by the
画像形成処理中、一次転写装置5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の一次転写装置5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに圧接する。
During the image forming process, the
図6はクリーニング装置6Aの構造を示す。
FIG. 6 shows the structure of the
クリーニング装置6Aはブラシローラからなるクリーニングローラ61、クリーニングブレード62、電源63、フリッカ64、スクレーパ65、ソレノイド66及び搬送スクリュー67を有する。
The cleaning device 6 </ b> A includes a cleaning
像担持体としての中間転写体70はクリーニング装置6Aに対向する位置で、接地されたローラ71、75により支持される。
The
図3について説明したように、制御手段CRは、画像形成工程において、フリッカ64及びクリーニングローラ61に電源63Aからトナー除去電圧を印加するとともに、クリーニングブレード62を実線で示すように中間転写体70から離してクリーニング装置6Aを第1状態に設定し、クリーニング性能回復工程において、フリッカ64及びクリーニングローラ61に電源63Bからトナー付着電圧を印加するとともに、クリーニングブレード62を点線で示すように中間転写体70から離してクリーニング装置6Aを第2状態に設定する。
As described with reference to FIG. 3, in the image forming process, the controller CR applies a toner removal voltage from the
図6に示す例でも、画像形成枚数に基づいて、クリーニング装置6を制御する実施の形態とクリーニングローラの抵抗値に基づいて、クリーニング装置6を制御する実施の形態が可能である。 Also in the example shown in FIG. 6, an embodiment in which the cleaning device 6 is controlled based on the number of formed images and an embodiment in which the cleaning device 6 is controlled based on the resistance value of the cleaning roller are possible.
図7はクリーニング装置の他の例の構造を示す。図7の例では、2個のクリーニングローラ611、612を用いて中間転写体70をクリーニングする。クリーニングローラ611には、電源631A又は631Bによりトナー除去電圧又はトナー付着電圧が印加され、クリーニングローラ612には電源632A又は632Bにより、トナー除去電圧又はトナー付着電圧が印加されるとともに、フリッカ641、642が接触する。また、フリッカ641、642にはそれぞれスクレーパ651、652が接触する。
FIG. 7 shows the structure of another example of the cleaning device. In the example of FIG. 7, the
クリーニングローラ611と、クリーニングローラ612とに対して一緒にクリーニング性能回復工程を実施してもよいし、クリーニングローラ611とクリーニングローラ612とに対して、個々に独立してクリーニング性能回復工程を実施することも可能である。
The cleaning performance recovery process may be performed together on the
図6、7に示す実施の形態においては、像担持体としての中間転写体7のクリーニング装置6Aに本発明に係るクリーニング装置を用いたが、像担持体といしての感光体1Y、1M、1C及び1Kのクリーニング装置6Y、6M、6C及び6Kにも本発明に係るクリーニング装置を用いることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the cleaning device according to the present invention is used as the
図5に示すカラー画像形成装置を用い、中間転写体70及びクリーニング装置6Aを表1に示す構成及び条件として画像形成工程及びクリーニング性能回復工程を実施した。
Using the color image forming apparatus shown in FIG. 5, the image forming process and the cleaning performance recovery process were performed with the
実施例1では5000枚の画像形成時に画像形成工程(第1状態)からクリーニング性能回復工程(第2状態)に切り換えて、クリーニングローラからトナーを除去した後に、画像形成工程を再開するという試験を行った。 In Example 1, a test is performed in which the image forming process is restarted after the toner is removed from the cleaning roller by switching from the image forming process (first state) to the cleaning performance recovery process (second state) when forming 5000 images. went.
実施例2では、クリーニングローラの抵抗値を測定するモニタを行い、抵抗値が上昇したときにクリーニング性能回復工程を実施した。具体的には、クリーニングローラに定電圧を印加し、ブラシローラに流れる電流が2μAまで低下したときに、クリーニング性能回復工程を実施した。なお、クリーニングローラにトナー汚れのない状態での初期電流値は10〜15μAであった。 In Example 2, monitoring was performed to measure the resistance value of the cleaning roller, and when the resistance value increased, the cleaning performance recovery process was performed. Specifically, the cleaning performance recovery step was performed when a constant voltage was applied to the cleaning roller and the current flowing through the brush roller was reduced to 2 μA. The initial current value when the cleaning roller is free of toner contamination was 10 to 15 μA.
印字率4%の画像をA4サイズの用紙に連続形成し、100,000枚の画像を形成した。25000枚毎に、ベタ画像(1色)連続5枚の画像形成を行って、クリーニング性能の評価を行った。評価は記録材上に形成した画像におけるクリーニング不良による画像汚れの目視による評価である。 Images with a printing rate of 4% were continuously formed on A4 size paper, and 100,000 images were formed. For every 25000 sheets, five continuous images (one color) were formed, and the cleaning performance was evaluated. The evaluation is a visual evaluation of image contamination due to poor cleaning in an image formed on a recording material.
前記実施例1、2及び比較例の内容は次のとおりである。 The contents of Examples 1 and 2 and the comparative example are as follows.
実施例1:5000枚毎にクリーニング性能回復工程実施
実施例2:抵抗センサの電流値が2μA以下になった時点でクリーニング性能回復工程実施
比較例1:クリーニングローラを用いず、クリーニングブレードのみでクリーニング
比較例2:クリーニングローラのみを用い、クリーニングブレードを用いないでクリー ニング、クリーニングローラに+500Vの電圧を印加
実験結果を表2に示す。
Example 1: Cleaning performance recovery process is performed every 5000 sheets. Example 2: Cleaning performance recovery process is performed when the current value of the resistance sensor becomes 2 μA or less. Comparative Example 1: Cleaning is performed only with a cleaning blade without using a cleaning roller. Comparative Example 2: Using only the cleaning roller, cleaning without using the cleaning blade, and applying a voltage of +500 V to the cleaning roller Table 2 shows the experimental results.
表2に示すように、実施例1、2では、良好なクリーニング性能が維持されたが、比較例1では、100000枚で、比較例2では、25000枚でクリーニング不良が発生した。 As shown in Table 2, in Examples 1 and 2, good cleaning performance was maintained, but in Comparative Example 1, cleaning failure occurred on 100,000 sheets and in Comparative Example 2 on 25,000 sheets.
6、6A、6Y、6M、6C、6K クリーニング装置
61、611、612 クリーニングローラ
62 クリーニングブレード
63、631、63A、63B、631A、631B 電源
66 ソレノイド
CR 制御手段、
PC 枚数カウンタ
RS 抵抗センサ
6, 6A, 6Y, 6M, 6C,
PC number counter RS resistance sensor
Claims (13)
前記クリーニングローラにトナー除去電圧又はトナー付着電圧を印加出来る電源、前記クリーニングブレードを前記像担持体に接触・離間させる駆動手段及び制御手段を有し、
該制御手段は、前記電源及び前記駆動手段を制御して、前記クリーニングローラに前記トナー除去電圧を印加するとともに、前記クリーニングブレードを前記像担持体から離間させた第1状態と、前記クリーニングローラに前記トナー付着電圧を印加するとともに、前記クリーニングブレードを前記像担持体に接触させた第2状態とを設定することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus having an image carrier, a transfer device that transfers a toner image on the image carrier to a transfer member, and a cleaning device that cleans the image carrier after the transfer, wherein the cleaning device includes a cleaning roller, In an image forming apparatus having a cleaning blade,
A power source capable of applying a toner removal voltage or a toner adhesion voltage to the cleaning roller, a drive unit and a control unit for contacting and separating the cleaning blade from the image carrier,
The control unit controls the power source and the driving unit to apply the toner removal voltage to the cleaning roller, and to separate the cleaning blade from the image carrier, and to the cleaning roller. An image forming apparatus comprising: a second state in which the toner adhesion voltage is applied and the cleaning blade is in contact with the image carrier.
前記像担持体は、前記感光体及び前記中間転写体の少なくともいずれかからなり、
前記転写装置は、前記一次転写装置及び前記二次転写装置の少なくともいずれかからなることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A photosensitive member, a latent image forming device for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member, a developing device for developing the electrostatic latent image to form a toner image, an intermediate transfer member, and a toner image on the photosensitive member; An image forming apparatus having a primary transfer device for transferring to an intermediate transfer member and a secondary transfer device for transferring a toner image on the intermediate transfer member to a recording material,
The image carrier is composed of at least one of the photosensitive member and the intermediate transfer member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer device includes at least one of the primary transfer device and the secondary transfer device.
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US7379686B2 (en) * | 2005-09-09 | 2008-05-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus featuring first and second developer agent removing members |
JP2010243934A (en) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
JP2013097128A (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus |
JP2019074638A (en) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
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