JP2007086591A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 像担持体に摺接するクリーニングブレードの両端部の温度差に起因するクリーニングブレード両端部のめくれを防止して、確実で均一化したクリーニングを実施する。
【解決手段】 像担持体1上に残留するトナーをブレード81によりクリーニングする画像形成装置において、像担持体1の外周面の両端部周辺とブレード81とが摺接する両端部分における摩擦力を検知する摩擦力検知手段8Aと、像担持体1とブレード81との摩擦力を変更する摩擦力変更手段8Bと、を備え、摩擦力検知手段8Aが像担持体1とブレード81との両端部分の摩擦力が不均衡になった事を検知すると、摩擦力変更手段8Bがブレード81の両端部分のうち何れか一方の端部側の摩擦力を変更し、ブレード81の全長に亘る摩擦力が均一になるように制御する。
【選択図】 図3
【解決手段】 像担持体1上に残留するトナーをブレード81によりクリーニングする画像形成装置において、像担持体1の外周面の両端部周辺とブレード81とが摺接する両端部分における摩擦力を検知する摩擦力検知手段8Aと、像担持体1とブレード81との摩擦力を変更する摩擦力変更手段8Bと、を備え、摩擦力検知手段8Aが像担持体1とブレード81との両端部分の摩擦力が不均衡になった事を検知すると、摩擦力変更手段8Bがブレード81の両端部分のうち何れか一方の端部側の摩擦力を変更し、ブレード81の全長に亘る摩擦力が均一になるように制御する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機等の画像形成装置に係り、特に、像担持体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置にクリーニングブレードを用いた画像形成装置に関する。
一般に、電子写真プロセス等による画像形成装置においては、所定の電位に帯電された像担持体(感光体)の表面に原稿画面に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって可視像(トナー像)が形成される。感光体上に形成されたトナー像は、感光体の回転によって転写部に達し、転写部に搬送されてきた転写材に転写される。転写材に転写されたトナー像は、定着部で転写材に定着される。トナー像の転写後、感光体上の残留トナーは、感光体の周囲の所定位置に配置されたクリーニング装置により除去される。
回転する感光体表面に対して、クリーニングブレードがカウンタ形態で圧接して感光体上に残留するトナーをクリーニングする画像形成装置では、感光体とクリーニングブレードとの摩擦によりめくれが発生する。
特許文献1の画像形成装置は、クリーニングブレードのめくれを防止するために、感光体ドラム表面に帯状のトナー像を形成する際、ドラム表面のうち、剥離爪が接触する接触部位を除く部位をレーザ露光装置により選択的に露光し、露光部位を現像装置により現像するものである。
特許文献2の画像形成装置は、画像形成領域外のクリーニングブレードのエッジ部を熱で面取りして、端部における摩擦を低下させたものである。
特許文献3の画像形成装置は、クリーニングブレードが回転部材に当接する領域の温度調節を行う温度調節機構を有し、一定時間当たりの回転部材の回転数に応じて、温度調節機構による設定温度を変更するものである。
特許文献4の画像形成装置は、像担持体周辺の温度を検知する検知手段を備え、検知手段によって検知された温度に応じて、静電潜像が形成されない像担持体の非画像部の少なくとも一部に現像装置からトナーを付着させるものである。
特許文献5の画像形成装置は、複数の画像形成部を備えた画像形成装置において、定着装置に近いクリーニング装置に冷却手段を有し、冷却手段を主走査方向に複数有することにより、主走査方向の温度を均一化するものである。
特開平8−6441号公報
特開平11−73072号公報
特許第3530736号公報
特開2001−356642号公報
特開平4−369678号公報
カウンター方式クリーニングブレードのめくれを防止するため、特許文献1では、クリーニングブレードにトナーを強制的に供給したり、潤滑剤を供給したりされている。また、クリーニングブレードの温度が上昇するとゴム特性変化で像担持体とのトルクが大きくなりめくれの発生確率が高まる。近年、高画質化のためにトナーの粒径は小さくなる傾向であるが、その対応として特に低温でのクリーニング性を向上させるために反発弾性の高いゴム材質を使用すると高温でめくれやすい。そのため、特許文献4ではファンやダクトを機内の適所に配置しクリーニングブレードの温度上昇をなるべく減らして前記不具合を回避する事もよく行われている。
これらの対策により、クリーニングブレードのめくれの確率は大幅に下がるが、それでも画像形成を続けて行くうちに突発的に前記不具合が発生してしまう事がある。これは、クリーニングブレードの主走査方向の摩擦力が不均衡になったことが一因である。摩擦力が不均衡になるとクリーニングブレードの主走査方向にねじれが発生し像担持体に対する設定条件(当接角等)が主走査方向で変化してしまうが、特に、主走査方向それぞれの端部の摩擦力が不均衡になるとねじれは最大となり摩擦力の大きい方の端部側からめくれが発生しやすい。摩擦力が不均衡になる原因としては、クリーニングブレードの主走査方向加工精度(長さ・角度等)偏り、主走査方向の像担持体上印字率不均衡、主走査方向の温度上昇不均衡等がある。
特許文献2では、クリーニングブレードの端部に面取りを施し、端部における摩擦を低下させ、クリーニングブレードの異常音、欠けを防止するものであるが、クリーニングブレードの両端部の温度差に起因するクリーニングブレードのめくれを解消するものではない。
特許文献3は、クリーニングブレードが像担持体に当接する領域の温度調整を行う温度調整機構を像担持体内部に配置したもので、クリーニングブレードの両端部における摩擦力の不均衡を解消するものではない。
特許文献5の明細書中には、複数個のファンで温度を均一化する事が記載されている。その他、クリーニングブレード近傍にヒートパイプを貼り付けて、熱の均一化を図った発明もあったが、あくまで温度バランス狂いが減少するだけであり、抜本的対策とはなっていない。
これらの問題を解消するため、クリーニングブレードには高い加工精度が要求されたり、大容量のメモリーに主走査方向印字率を記憶しそれに応じてクリーニングブレードへの主走査方向トナー供給量(トナー帯の幅等)を変更したり、機械内に複雑にダクトを這い回して温度上昇を抑制するあまり機械内のレイアウトの自由度を少なくしたりしている。これらにより突発的クリーニングブレードのめくれも発生確率を下げる事ができるが、クリーニングブレードの状態を検知していないのでめくれを制御できている訳ではなく、めくれに対するマージンを確保できていない。
本発明は、像担持体に摺接するクリーニングブレードの両端部の温度差に起因するクリーニングブレード両端部のゴム特性差によるクリーニングブレードのめくれを防止して、確実で均一化したクリーニングを実施する事を目的とするものである。
上記の目的は、本発明の下記に記載の画像形成装置により解決される。
(1) 本発明の画像形成装置は、像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーにより現像して転写材に転写した後、前記像担持体上に残留する前記トナーをクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、前記像担持体の外周面の両端部周辺と前記クリーニングブレードとが摺接する両端部分における摩擦力を検知する摩擦力検知手段と、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摩擦力を変更する摩擦力変更手段と、を備え、前記摩擦力検知手段が前記像担持体と前記クリーニングブレードとの各両端部分の摩擦力が不均衡になった事を検知すると、前記クリーニングブレードの全長に亘る摩擦力が均一になるように、前記摩擦力変更手段が前記クリーニングブレードの各部の摩擦力を変更するように制御することを特徴とするものである。
(2) 本発明の画像形成装置は、(1)において、前記摩擦力変更手段が前記クリーニングブレードの前記両端部分のうち何れか一方の端部側の摩擦力を変更するように制御することを特徴とするものである。
(3) 本発明の画像形成装置は、(1)または(2)において、前記摩擦力検知手段は、前記クリーニングブレードまたは前記像担持体の回転軸方向に平行する外周面の各両端部近傍に当接、または前記両端部近傍に配置され、前記クリーニングブレードと前記像担持体の間の摩擦力を検知する手段であることを特徴とするものである。
(4) 本発明の画像形成装置は、(1)または(3)において、前記摩擦力検知手段は、前記クリーニングブレードの前記像担持体の回転軸方向に平行する長手方向の両端部近傍に配置された振動センサであることを特徴とするものである。
(5) 本発明の画像形成装置は、(1)乃至(4)の何れか1項において、前記摩擦力検知手段は、前記クリーニングブレードの前記像担持体の回転軸方向に平行する長手方向の両端部近傍に配置された温度センサであることを特徴とするものである。
(6) 本発明の画像形成装置は、(1)において、前記摩擦力変更手段は、前記像担持体上であって静電潜像が形成されない非画像形成部の少なくとも一部に、現像装置によりトナーを付着させて帯状のトナー像を形成する手段であることを特徴とするものである。
(7) 本発明の画像形成装置は、(1)において、前記摩擦力変更手段は、前記像担持体上であって静電潜像が形成されない非画像形成部の少なくとも一部に、潤滑剤を塗布する手段であることを特徴とするものである。
(8) 本発明の画像形成装置は、(1)において、前記摩擦力変更手段は、前記クリーニングブレードと前記像担持体との当接部の温度を変化させる温度変更手段であることを特徴とするものである。
(9) 本発明の画像形成装置は、(6)乃至(8)の何れか1項において、前記摩擦力変更手段は、前記像担持体の回転軸方向に平行する長手方向に連続的に変化するように摩擦力を制御することを特徴とするものである。
(10) 本発明の画像形成装置は、像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーにより現像して転写材に転写した後、前記像担持体上に残留する前記トナーをクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、前記像担持体の外周面の両端部周辺と前記クリーニングブレードとが摺接する両端部分における摩擦力を検知する摩擦力検知手段と、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摩擦力を変更する摩擦力変更手段と、前記摩擦力検知手段からの摩擦力検知信号により、前記クリーニングブレードと前記像担持体の外周面の回転軸方向の一方の端部近傍と他方の端部近傍の摩擦力を比較する摩擦力比較手段とを備え、前記摩擦力比較手段は、前記摩擦力検知手段からの出力を制御手段により比較することを特徴とするものである。
(11) 本発明の画像形成装置は、(10)において、前記摩擦力変更手段は前記摩擦力比較手段からの信号により動作する事を特徴とするものである。
(12) 本発明の画像形成装置は、(10)において、前記摩擦力変更手段は、前記摩擦力検知手段からの摩擦力検知信号により、前記像担持体上の静電潜像が形成されない非画像領域の少なくとも一部に現像装置からトナーを付着させることを特徴とするものである。
(13) 本発明の画像形成装置は、回転する像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーにより現像して中間転写体に転写した後、前記中間転写体上に残留する前記トナーをクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、前記中間転写体の外周面の両端部周辺と前記クリーニングブレードとが摺接する両端部分における摩擦力を検知する摩擦力検知手段と、前記中間転写体と前記クリーニングブレードとの摩擦力を変更する摩擦力変更手段と、を備え、前記摩擦力検知手段が前記中間転写体と前記クリーニングブレードとの両端部分の摩擦力が不均衡になった事を検知すると、前記クリーニングブレードの全長に亘る摩擦力が均一になるように、前記摩擦力変更手段が前記クリーニングブレードの各部の摩擦力を変更するように制御することを特徴とするものである。
以上、詳述したように、この発明によれば、像担持体の端部における像担持体表面とクリーニングブレードとの摩擦抵抗を均一化し、クリーニングブレードの主走査方向両端部のめくれ及びクリーニングブレードのエッジの欠け、クリーニングブレードの異常音発生を防止して、耐久性に優れたクリーニングブレードを安定して提供する事ができた。その結果、高画質で信頼性の高い画像を安定して形成する画像形成装置を提供する事ができる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。
[画像形成装置]
図1は、画像形成装置本体A、画像読取装置SC、自動原稿送り装置DFを備えた画像形成装置の全体構成図である。
図1は、画像形成装置本体A、画像読取装置SC、自動原稿送り装置DFを備えた画像形成装置の全体構成図である。
図示の画像形成装置本体Aは、像担持体1、帯電手段2、像露光装置3、現像装置4、転写手段5、除電手段6、分離爪7、クリーニング装置8等から成る画像形成部と、定着装置9と、用紙搬送系と、から構成されている。
用紙搬送系は、給紙カセット10、第1給紙手段11、第2給紙手段12、搬送手段13、排紙手段14、及び手差し給紙手段15から成る第1搬送部と、用紙Pを循環再給紙する循環再給紙部とから構成されている。
給紙カセット10及び第1給紙手段11は、複数の給紙手段(図示の3段)により形成され、複数種のサイズの用紙Pを収容して給紙する。用紙サイズは、操作部21による手動設定、又は用紙サイズ検知手段による自動用紙サイズ設定によって入力される。
搬送手段13を通過して定着装置9によって定着処理された用紙Pは、搬送路切換手段16により、ストレート排紙パスの搬送路r1、反転排紙パスの搬送路r2、両面循環パスの搬送路r3の何れかに選択されて搬送される。
搬送路r1を通過する用紙Pは、画像形成面を上にして(フェースアップ)排出される。搬送路r2を通過する用紙Pは、両面循環パスの搬送路r3、r4に進行した後、逆転搬送されて搬送路r2を通過して、画像形成面を下にして(フェースダウン)排出される。
第2搬送部は、画像形成部により画像形成された用紙Pを搬送路切換手段16により排紙手段14の手前で分岐させ、用紙Pを循環再給紙路に沿って搬送し、循環再給紙路途中で反転搬送ローラ17により用紙Pを反転した後に第2給紙手段12を経て画像形成部に再給紙する。
自動原稿送り装置DFの原稿台上に載置された原稿dは給紙手段により搬送され、画像読取装置SCの光学系により原稿dの片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサCCDにより読み込まれる。イメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部20において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、像露光装置3に画像信号を送る。
像露光装置3においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部の像担持体1に照射され、潜像を形成する。画像形成部においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット10、手差し給紙手段15から給送された用紙Pは転写手段5により画像が転写される。画像を担持した用紙Pは、定着装置9により定着され、排紙手段14から排出される。
或いは搬送路切換手段16により循環再給紙部に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Pは反転搬送ローラ17により反転された後に再び画像形成部において両面画像処理された後、定着装置9によって定着処理され、排紙手段14により排出される。
[クリーニング装置]
図2はクリーニング装置8の断面図である。
図2はクリーニング装置8の断面図である。
図において、81は弾性材から成るクリーニングブレード(以下、ブレードと称す)であって、転写後の像担持体1上に残留している転写残トナーを像担持体1から剥ぎ取る。ブレード81の先端部は、像担持体1の回転中心の反重力方向である垂直上方位置より上流側で、回転する像担持体1外周面に対してカウンター型に圧接する。
ブレード81は、適度な弾性を有するポリウレタンゴムやシリコーンゴム等により形成される。
ブレード81は、ブレード81を保持するブレード支持部材82の他端に保持された錘84により加圧され、像担持体1に圧接する。或いは、ブレード支持部材82の他端は、不図示のコイルバネによって付勢され、ブレード81の先端部を像担持体1に圧接する。
ブレード81、ブレード支持部材82、錘84から成る組立ユニットは、回転軸体85を回転中心にして回動し、ブレード81を像担持体1に圧接する。
ブレード81により剥ぎ取られた転写残トナーは、ブレード81の下方に配置されたガイドローラ86の図示の反時計方向回転により捕集され、トナー搬送スクリュー87の方向に搬送する。
ブラシ状のガイドローラ86と、スパイラル状のトナー搬送スクリュー87とは、ハウジング83の所定位置で回転可能に支持され、不図示の駆動手段によって回転される。
トナー搬送スクリュー87によって搬送される転写残トナーは、不図示のトナーリサイクル装置を介して現像装置4に搬送される、或いは、不図示の廃トナーボックスに搬送されて回収される。
本発明のクリーニング装置8は、摩擦力検知手段8A、摩擦力変更手段8B、摩擦力比較手段8Cを有する。
摩擦力検知手段8Aは、ブレード81の主走査方向両端部の摩擦力を検知する。摩擦力変更手段8Bは、ブレード81の両端部で摩擦力が不均衡になった場合にどちらかの端部側の摩擦力を変更し、ブレード81の主走査方向の摩擦力が常に略同一となるように制御する。摩擦力比較手段8Cはブレード81の主走査方向の一端と他端の摩擦力を比較する。
[クリーニングブレードの摩擦力検知手段]
摩擦力の検知にはブレード81の振動や温度を利用する。摩擦力検知手段8Aにはブレード81の主走査方向両端のエッジ部近傍のゴム部分に当接した振動センサS1による振動測定、または同一の場所に当接あるいはその近傍に設置した温度センサS2による温度測定を用いる。
摩擦力の検知にはブレード81の振動や温度を利用する。摩擦力検知手段8Aにはブレード81の主走査方向両端のエッジ部近傍のゴム部分に当接した振動センサS1による振動測定、または同一の場所に当接あるいはその近傍に設置した温度センサS2による温度測定を用いる。
間接的ながら、ブレード81の挙動を変化させてクリーニング性に影響させることなく摩擦力を検知できる。変位センサをブレード81に当接させても良いが、ブレード81の挙動を邪魔してしまいクリーニング性に影響する可能性が高くなるためセンサーの配置や当接方法に注意が必要となる。発光ダイオード(LED)とフォトトランジスタまたはフォトダイオードを組み合わせた一般的な光学センサでは摩擦力が高くなってブレード81が微少に変位した時の変位量を正確に検知することは難しい。レーザを使えば検知できるが、センサそのものが大掛かりとなってしまい、大幅なコストアップや装置の大型化を招いてしまう。
振動測定では振動振幅をモニターし、ある単位時間(例えば1秒)内の平均値をその時の振幅とすれば、その平均振幅値を間接的に摩擦力とする事ができる。温度測定では摩擦熱をモニターする事により、その時の温度を間接的に摩擦力とする事ができる。
一般的にブレード81はウレタンゴム等の弾性体からなるが、摩擦力が大きくなるとブレード81の先端部のめくれ時に生じる像担持体表面への突き当たりと弾性による跳ね上がり戻り運動も大きくなり振動が大きくなる。この振動を振動センサS1等を用いて検知すれば、間接的に摩擦力を検知できる。
また、摩擦のあるところで摩擦熱が発生する事は周知の事実である。ブレード81の像担持体1と当接するエッジ付近の温度を温度センサS2等を用いて検知すれば、間接的に摩擦力を検知できる。これら振動センサS1や温度センサS2等の摩擦力検知手段8Aをブレード81の主走査方向両端付近に設置する事により、ブレード81の主走査方向両端部の摩擦力不均衡が検知できる。
[クリーニングブレードの摩擦力変更手段]
摩擦力変更手段8Bには、像担持体1上へのトナー帯形成あるいは潤滑剤塗布、またはブレード81の像担持体1との当接部(エッジ部)の温度制御等を用いる。ブレード81の像担持体1への設定条件(当接力変更等)を変更するとクリーニング性も変化してしまうため好ましくない。摩擦力変更手段8Bは主走査方向に略連続的に変化する。大きな段差があったり途切れていたりするとブレード81の主走査方向の摩擦力不均衡を安定して是正できない。
摩擦力変更手段8Bには、像担持体1上へのトナー帯形成あるいは潤滑剤塗布、またはブレード81の像担持体1との当接部(エッジ部)の温度制御等を用いる。ブレード81の像担持体1への設定条件(当接力変更等)を変更するとクリーニング性も変化してしまうため好ましくない。摩擦力変更手段8Bは主走査方向に略連続的に変化する。大きな段差があったり途切れていたりするとブレード81の主走査方向の摩擦力不均衡を安定して是正できない。
ブレード81の摩擦力変更には、像担持体1上にトナー帯形成や潤滑剤を塗布したり、ブレード81の温度制御を行う等の手段により一般的に行う事ができる。ブレード81の主走査方向の摩擦力変更には、主走査方向に非対称な摩擦力変更手段8Bを作動させる事により行う事ができる。具体的には、例えばトナー帯ならば摩擦力の不均衡方向により選択される2種類以上の主走査方向に順次帯幅が変化するトナー帯を作製したり、潤滑剤の塗布ならば主走査方向に順次塗布量の変化する塗布機構を2つ持ち、それぞれの向きを主走査方向に互い違いに配置し、摩擦力の不均衡方向によりどちらかの塗布機構を選択して塗布させたり、温度制御であれば主走査方向の摩擦力不均衡が減少する様な冷却手段または加熱手段を持てば良い。加熱手段ならば定着装置9からの排熱を利用する事もできる。
[クリーニングブレードの摩擦力比較手段]
摩擦力比較手段8Cには摩擦力検知手段8Aからの出力を、画像形成装置Aを制御しているCPUに入力して演算処理(ソフト)により比較すると良い。後述のレベル変更手段を用いる場合には、ブレード81の両端部の摩擦力不均衡がどのレベルか検知する必要がある。ソフトならばレベル分けが容易に実施できる。
摩擦力比較手段8Cには摩擦力検知手段8Aからの出力を、画像形成装置Aを制御しているCPUに入力して演算処理(ソフト)により比較すると良い。後述のレベル変更手段を用いる場合には、ブレード81の両端部の摩擦力不均衡がどのレベルか検知する必要がある。ソフトならばレベル分けが容易に実施できる。
図3は本発明に係るブレード81の摩擦力制御を示すブロック図である。
摩擦力変更手段8Bには摩擦力変更のレベルを変える事のできる非対称レベル変更手段8Dを備え、また、摩擦力比較手段8Cには摩擦力不均衡レベルを検知できる摩擦力不均衡レベル検知手段8Eを備え、この摩擦力不均衡レベル検知手段8Eで検知された不均衡レベルにより非対称レベル変更手段8Dを制御する。
過剰気味に、または不足気味に摩擦力変更手段8Bが作用する事なく、より安定したブレード81の摩擦力不均衡の是正が行える。非対称レベル変更手段8Dは、例えば主走査方向に非対称なトナー帯の副走査方向幅を変更したり、主走査方向で非対称に潤滑剤の押圧力を変更して潤滑剤の塗布量を変更したり、主走査方向で非対称にブレード81付近を冷却、または加熱する手段の条件(例えば、後述の排気口の風量等)を変更する。
[画像形成装置]
画像形成方式:電子写真(カールソンプロセス)乾式2成分磁気ブラシ反転現像方式、
像担持体1:負帯電OPCドラム(膜厚30μm)、φ80mm、回転線速280mm/sec、帯電電位−750V、感光層主走査方向長さ350mm、
帯電手段2:スコロトロン、帯電電流値−800μA、グリッド電圧−730V、
像露光装置3:レーザ走査方式、波長780nm、600dpi、レーザパワー300μW、ビーム径主走査方向60μm副走査方向80μm、OPCへの入射角10°、PWMによる256露光レベル、走査幅310mm、
現像剤:キャリア粒径60μm、トナー粒径6.5μm(非磁性、乳化重合法により製造)、トナー濃度5%、形状係数SF−1 120、形状係数SF−2 110、
SF−1は球形の度合いを示し、SF−2は凹凸の度合いを示す。以下の式で与えられる。
画像形成方式:電子写真(カールソンプロセス)乾式2成分磁気ブラシ反転現像方式、
像担持体1:負帯電OPCドラム(膜厚30μm)、φ80mm、回転線速280mm/sec、帯電電位−750V、感光層主走査方向長さ350mm、
帯電手段2:スコロトロン、帯電電流値−800μA、グリッド電圧−730V、
像露光装置3:レーザ走査方式、波長780nm、600dpi、レーザパワー300μW、ビーム径主走査方向60μm副走査方向80μm、OPCへの入射角10°、PWMによる256露光レベル、走査幅310mm、
現像剤:キャリア粒径60μm、トナー粒径6.5μm(非磁性、乳化重合法により製造)、トナー濃度5%、形状係数SF−1 120、形状係数SF−2 110、
SF−1は球形の度合いを示し、SF−2は凹凸の度合いを示す。以下の式で与えられる。
SF−1=(Lmax2/A)×(π/4)×100
SF−2=(Laround2/A)×(1/4π)×100
Lmax;最大直径 Laround;周長 A;トナー投影面積
現像装置4:バイアス−600V、スリーブ径φ40mm、回転線速560mm/sec、現像磁角+6°、クリーニングで除去された転写残トナーを現像器に戻すトナーリサイクルシステム、現像磁石の垂直磁界のピーク磁束密度100mT、OPC表面〜現像スリーブ表面距離0.50mm、現像剤搬送量900g/m2
トナー濃度制御:透磁率センサーを用いてトナー濃度を検知し、補給トナー量を制御
転写手段5、除電手段6:静電転写、静電分離方式
分離爪7:補助分離、ソレノイド駆動
クリーニング装置8:固定カウンター方式、ウレタンゴムブレード使用(製品名234700、北辰工業製)、硬度70°(JIS A硬度),ヤング率65kg/cm2、反発弾性68%(25℃)、ドラムとの当接角20°、ブレード81の像担持体1への食い込み量1mm、厚み2mm、主走査方向長さ340mm
ブレード81の摩擦力制御:摩擦力検知手段8Aからの出力値を摩擦力比較手段8Cにより比較し、CPUにてブレード81の主走査方向端部の摩擦力の不均衡を制御する。
SF−2=(Laround2/A)×(1/4π)×100
Lmax;最大直径 Laround;周長 A;トナー投影面積
現像装置4:バイアス−600V、スリーブ径φ40mm、回転線速560mm/sec、現像磁角+6°、クリーニングで除去された転写残トナーを現像器に戻すトナーリサイクルシステム、現像磁石の垂直磁界のピーク磁束密度100mT、OPC表面〜現像スリーブ表面距離0.50mm、現像剤搬送量900g/m2
トナー濃度制御:透磁率センサーを用いてトナー濃度を検知し、補給トナー量を制御
転写手段5、除電手段6:静電転写、静電分離方式
分離爪7:補助分離、ソレノイド駆動
クリーニング装置8:固定カウンター方式、ウレタンゴムブレード使用(製品名234700、北辰工業製)、硬度70°(JIS A硬度),ヤング率65kg/cm2、反発弾性68%(25℃)、ドラムとの当接角20°、ブレード81の像担持体1への食い込み量1mm、厚み2mm、主走査方向長さ340mm
ブレード81の摩擦力制御:摩擦力検知手段8Aからの出力値を摩擦力比較手段8Cにより比較し、CPUにてブレード81の主走査方向端部の摩擦力の不均衡を制御する。
定着装置9:ハロゲンランプを熱源とした加熱ローラと加圧ローラを組み合わせたヒートローラ定着方式、加熱ローラ表面温度を170℃で制御。
[クリーニングブレード]
ブレード81の食い込み量すなわち当接力を変更してブレード81と像担持体1の摩擦力が変化した時のブレード81の振動変化を、また像担持体1内にヒーターを設置し像担持体1とブレード81の温度を上げる事によりブレード81と像担持体1の摩擦力を変更し、温度が変化した時の摩擦力の変化を予備的に測定した結果を図4に示す。図4はブレード81の特性図である。
ブレード81の食い込み量すなわち当接力を変更してブレード81と像担持体1の摩擦力が変化した時のブレード81の振動変化を、また像担持体1内にヒーターを設置し像担持体1とブレード81の温度を上げる事によりブレード81と像担持体1の摩擦力を変更し、温度が変化した時の摩擦力の変化を予備的に測定した結果を図4に示す。図4はブレード81の特性図である。
なお、振動は振動センサー「NP−3211(小野測器製)」を用いて1秒毎内全波形の振幅の平均を測定し、温度による摩擦力の変化は画像形成装置にブレード81と像担持体1のみをセットした状態でブラシレスDCドラムモータートルクを電流プローブ「AP015(LeCroy製)」とオシロスコープ「LT344(LeCroy製)」を用い、測定した平均電流値をトルクに変換した。
図4(a)はブレード81の像担持体1への食い込み量(mm)に対する平均振動強度(G)を示す特性図である。図示のように、ブレード81の食い込み量が増大すると、ブレード81の平均振動強度が増大する。
図4(b)はブレード81の温度(℃)に対するブレード81のトルク(N・cm)を示す特性図である。図示のように、ブレード81の温度が増大すると、ブレード81のトルクが増大する。
このようにブレード81の振動や温度またはその付近の温度を検知できれば、間接的に摩擦力を検知できる。
なお、以降の実施例は全てブレード81のめくれの発生し易い高温高湿(30℃/80%RH)環境にて行った。
また、ブレード81のめくれの発生を適度に加速するため、以下の二通りの手段で実施例を行った。
図5(a)はブレード支持部材82に保持されたブレード81の断面図、図5(b),(c)はブレード支持部材82に保持されたブレード81の正面図である。
〔加速その1〕 図5(b)に示すように、ブレード支持部材82に保持されたブレード81の自由長Lを主走査方向で連続的に僅かに変えた(図示の左端部から右端部へ9mm→9.5mm)ブレード81を使用した。
また、図5(c)に示すように、ブレード81の自由長Lを主走査方向で連続的に僅かに変えた(図示の左端部から右端部へ9.5mm→9mm)ブレード81を使用した。
この画像形成装置Aのブレード81の構成では一般的に自由長Lが長い方が、食い込み量が大きくなるので摩擦力大きくなる。
1枚当り印字率6%のA4判サイズ用紙Pを連続プリントにて通紙テストを実施した。
〔加速その2〕 ブレード81の自由長Lは主走査方向で同一(9mm)であるが、像担持体1上の印字を主走査方向で像担持体1の中央から一端までの範囲にのみ実施した(図6(a)参照)。また、像担持体1の中央から反対側の他端までの範囲にのみ印字した場合も実施した(図6(b)参照)。
用紙1枚当たりのプリント印字率3%のA4判サイズの用紙Pを連続プリントにて通紙テストを実施した。
図6は像担持体1上の印字範囲とブレード81を示す正面図である。
[実施例1]
図7は、振動センサS1を貼着したブレード81の正面図である。
図7は、振動センサS1を貼着したブレード81の正面図である。
摩擦力検知手段8A:振動センサS1をブレード81の主走査方向のゴム部最両端部に貼り付けた。
図8(a)は像担持体1とブレード81の斜視図である。
摩擦力変更手段8B:主走査方向全域に副走査方向幅が非対称な帯状のトナー像を像担持体1の非画像領域に10枚プリントに1回の割合で作成した。なお、帯状のトナー像はめくれ防止だけでなくブレード81が像担持体1と当接するエッジ部の主走査方向全体の摩擦力を安定させ異常振動等を防止する効果もあるので、摩擦力が均衡している時は主走査方向に対称な帯状のトナー像(副走査方向幅0.5mm)を同じ割合で作成した。
図9(a)は、帯状のトナー像の帯幅(2段階)と、摩擦力変更手段8Bにおけるブレード81の両端部の平均振動強度差を示す図である。
図9(a)に従って、摩擦力検知手段8Aからの出力により帯状のトナー像の帯幅を変更した。
摩擦力比較手段8C内に摩擦力不均衡レベル検知手段8Eを備え、摩擦力変更手段8B内に非対称レベル変更手段8Dを備えた場合も併せて実施した。
非対称レベル変更手段: 図9(b)のテーブルに従って、摩擦力検知手段8Aからの出力を入力された摩擦力比較手段8C内の摩擦力不均衡レベル検知手段8Eで選択され非対称の帯状のトナー像の帯幅を変更した。
図9(b)は、帯状のトナー像の帯幅(4段階)と、非対称レベル変更手段8Cにおけるブレード81の両端部の平均振動強度差を示す。
参照として摩擦力変更手段8Bを持たず、10枚プリントに1回の割合で主走査方向に常に対称な帯状のトナー像(副走査方向の帯幅0.5mm)を作成した従来の場合も確認した。
〔本発明の場合〕
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれは発生しなかった。
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれは発生しなかった。
モニターしていた平均振動強度差は非対称レベル変更手段8D無しでは0.25G以下、非対称レベル変更手段8D有りでは0.2G以下であった。
〔従来の場合〕
〔加速その1〕テストでは3000枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の平均振動強度差は約0.31Gであった。
〔加速その1〕テストでは3000枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の平均振動強度差は約0.31Gであった。
〔加速その2〕テストでは6000枚プリントで非印字領域側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の平均振動強度差は約0.34Gであった。
従来の場合で〔加速その1〕テストにて自由長Lの長い側を反対側の端部としたブレード81でも同様に実施したがこちらも3300枚プリントにて、また〔加速その2〕テストにて印字領域を主走査方向の反対側の端部側にして同様に実施したがこちらも6400枚プリントにて、自由長Lの長い側または非印字領域側よりブレード81のめくれが発生し、この時の平均振動強度差はそれぞれ約0.33G、0.35Gであった。
本発明の場合で同様に行ったが〔加速その1〕,〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれの発生がなく、平均振動強度差は非対称レベル変更手段8D無しでは0.25G以下、非対称レベル変更手段8D有りでは0.2G以下であった。
[実施例2]
図8(b),(c)は像担持体1に形成された幅非対称な潤滑剤の正面図である。
図8(b),(c)は像担持体1に形成された幅非対称な潤滑剤の正面図である。
(A) 摩擦力検知手段8A:実施例1と同一
(B) 摩擦力変更手段8B:主走査方向のブレード81の幅全域に副走査方向幅が非対称な形状で、非対称の方向がそれぞれ逆向きとした2本の潤滑剤(金属石鹸)88A,88Bを、摩擦力検知手段8Aからの出力を入力された摩擦力比較手段8C内で選択され、どちらかがブラシ形状の塗布部材88Cに押圧し、そのブラシを像担持体1に押圧する。
(B) 摩擦力変更手段8B:主走査方向のブレード81の幅全域に副走査方向幅が非対称な形状で、非対称の方向がそれぞれ逆向きとした2本の潤滑剤(金属石鹸)88A,88Bを、摩擦力検知手段8Aからの出力を入力された摩擦力比較手段8C内で選択され、どちらかがブラシ形状の塗布部材88Cに押圧し、そのブラシを像担持体1に押圧する。
図10は幅非対称潤滑剤塗布手段88の側面図である。押圧する潤滑剤の選択には数々の方法が考えられるが、例えばステッピングモータM1とピニオンギヤG1&ラックギヤG2の組み合わせがある。
図11は幅非対称潤滑剤塗布手段88の正面図である。
表1は、摩擦力変更手段8Bにおけるブレード81の両端部の平均振動強度差(G)に対する潤滑剤塗布制御を示す。
潤滑剤はトナーの像担持体1への付着力軽減の効果もあるので、常時一定量が像担持体1に塗布されるように非対称レベル変更手段8Dとは別の、主走査方向に副走査方向幅が対称な潤滑剤88Dを塗布部材88Cに押圧する。上記の表1に従って、摩擦力検知手段8Aからの出力により潤滑剤塗布を変更した。
潤滑剤供給部材:ステアリン酸亜鉛(ZnSt)、鉛筆硬度F〜HB相当(製品名ジンクステアレート(日本油脂(株)製))、主走査方向長さ340mm、副走査方向幅2〜6mm(主走査方向の一端からもう一端へ連続的に変化)の潤滑剤供給部材88A,88Bが2本(図11参照)と、幅一定2mmの潤滑剤供給部材88Dが1本、押圧力2.9N/m
塗布部材(ブラシ)88C:外径φ16mm、主走査方向長さ340mm、毛長4.5mm、繊維径6.25d、繊維密度100,000本/インチ2(1インチは25.4mm)(製品名SA−7(東レ製))、像担持体1への食い込み量1mm、像担持体1に対し逆回転、像担持体1に対する回転線速比−0.5、
摩擦力比較手段8C内に摩擦力不均衡レベル検知手段8Eを備え、摩擦力変更手段8B内に非対称レベル変更手段8Dを備えた場合も併せて実施した。
塗布部材(ブラシ)88C:外径φ16mm、主走査方向長さ340mm、毛長4.5mm、繊維径6.25d、繊維密度100,000本/インチ2(1インチは25.4mm)(製品名SA−7(東レ製))、像担持体1への食い込み量1mm、像担持体1に対し逆回転、像担持体1に対する回転線速比−0.5、
摩擦力比較手段8C内に摩擦力不均衡レベル検知手段8Eを備え、摩擦力変更手段8B内に非対称レベル変更手段8Dを備えた場合も併せて実施した。
非対称レベル変更手段8D:選択され押圧された幅非対称潤滑剤の主走査方向に押圧力を変化させる機構を有し、表2のテーブルに従って摩擦力検知手段8Aからの出力を入力された摩擦力比較手段8C内の摩擦力不均衡レベル検知手段8Eで選択され押圧力を変更する。
表2は、非対称レベル変更手段8Dにおけるブレード81の両端部の平均振動強度差(G)に対する潤滑剤押圧制御を示す。
表2において、非対称レベル変更手段8D無し時の押圧力を100%とした時の押圧力で表す。
図12(a)は、主走査方向の摩擦力変更手段8Bの正面図である。図12(b)は、揺動された摩擦力変更手段8Bの正面図である。
主走査方向押圧力の変更は幅非対称潤滑剤を保持している機構全体をステッピングモータM2により駆動されるピニオンギヤG3とラックギヤG4との組み合わせにより揺動させる機構を用いて行った。
ピニオンギヤG3の回転によってラックギヤG4が回転して、ラックギヤG4と一体の枠体89が回転軸88Eを中心にして揺動する。
参照として摩擦力変更手段8Bを持たず、主走査方向に副走査方向幅が対称(2mm)な潤滑剤88Dのみを塗布部材88Cに押圧した従来の場合も確認した。
〔本発明の場合〕
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれの発生はなかった。
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれの発生はなかった。
モニターしていた平均振動強度差は非対称レベル変更手段8D無しでは0.25G以下、非対称レベル変更手段8D有りでは0.2G以下であった。
〔従来の場合〕
〔加速その1〕テストでは3200枚プリントで自由長の長い側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の平均振動強度差は約0.34Gであった。
〔加速その1〕テストでは3200枚プリントで自由長の長い側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の平均振動強度差は約0.34Gであった。
〔加速その2〕テストでは6300枚プリントで非印字領域側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の平均振動強度差は約0.36Gであった。
従来の場合で〔加速その1〕テストにて自由長Lの長い側を反対側の端部としたブレード81でも同様に実施したがこちらも3200枚プリントにて、また〔加速その2〕テストにて印字領域を主走査方向の反対側の端部側にして同様に実施したがこちらも6000枚プリントにて、自由長の長い側または非印字領域側よりブレード81のめくれが発生し、この時の平均振動強度差はそれぞれ約0.32G、0.34Gであった。
本発明の場合で同様に行ったが〔加速その1〕,〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生がなく、平均振動強度差は非対称レベル変更手段8D無しでは0.25G以下、非対称レベル変更手段8D有りでは0.2G以下であった。
[実施例3]
摩擦力検知手段8A:実施例1と同一
摩擦力変更手段8B:画像形成装置Aの外部から外気を取り入れる送風装置90をクリーニング装置8に設置する。
摩擦力検知手段8A:実施例1と同一
摩擦力変更手段8B:画像形成装置Aの外部から外気を取り入れる送風装置90をクリーニング装置8に設置する。
図13は送風装置90の断面図である。図14(a)は図14に示す送風装置90のX矢示図であり平衡状態の排気口を示す正面図。図14(b)、図14(c)は非対称の排気口を示す正面図。図14(d)は非対称の排気口の排気率の説明図である。
送風装置90は、送風通路となるダクト91、ダクト91の一方の送風端部に設けられたファン92、ブレード81近傍でダクト91の他方の送風端部の排気口93、排気口93を開閉可能にするシャッタ94を備えている。
ダクト91の排気口93は10ヶ所に分割され、ブレード81の主走査方向に非対称の風量で、取り込んだ外気を当てる事ができるシャッタ94を制御することでブレード81を主走査方向に非対称で冷却を行う。シャッタ94の移動制御は、シャッタ94の両端部に接続されたラックギヤG6に噛み合うピニオンギヤG5を駆動するステッピングモータM3により行われる。
排気口93のダクト副走査方向幅約10mm、主走査方向幅340mm、DC軸流ファン使用(最大風量1.3m3/min.、最大静圧49Pa、回転数3400rpm)。
風量は、理論的には風速と排気口断面積の積であるので仕切られた排気口の一部を塞いでも変化しない筈であるが、実際には塞がれた排気口の圧力損失が上がる事やその中で乱流が発生する事により塞がれた排気口は風の抵抗が上がり、より抵抗の低い排気口に流れる傾向がある。図14の各仕切られた[非対称1]の排気口93付近の風速を測定して各仕切られた排気口93の断面積と掛け合わせ風量を求めたところ平衡状態に対し以下の結果を得た。つまり、主走査方向両端部で風量差を設定する事ができる。[非対称2]も向きは逆であるが同様の結果であった。
従って、このようなシャッタ構造をとれば主走査方向でブレード81の冷却を非対称にする事ができ、両端部の摩擦力を均衡にできる。以下の表3に従って、摩擦力検知手段8Aからの出力によりブレード81の主走査方向冷却風量を変更する。
表3は、摩擦力変更手段8Bにおけるブレード81の両端部の平均振動強度(2段階)と、側端部の冷却風量制御を示す。
摩擦力比較手段8C内に摩擦力不均衡レベル検知手段8Eを備え、摩擦力変更手段8B内に非対称レベル変更手段8Dを備えた場合も併せて実施した。
非対称レベル変更手段8D:シャッタ94の角度を変更する事により10ヶ所のダクト91の排気口93が変更され、ブレード81の冷却風量の非対称レベルを変える事ができる。
事前に測定したシャッタ角度と風量により、以下の表4で摩擦力検知手段8Aからの出力を入力された摩擦力比較手段8C内の摩擦力不均衡レベル検知手段8Eで選択されブレード81の主走査方向冷却風量を変更する。
表4は、非対称レベル変更手段8Dにおけるブレード81の両端部の平均振動強度(4段階)と、側端部の冷却風量制御を示す。
参照として摩擦力変更手段8Bを持たず、主走査方向に対称で均等にブレード81を冷却する従来の場合も確認した。
〔本発明の場合〕
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生なし。
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生なし。
モニターしていた平均振動強度差は非対称レベル変更手段8D無しでは0.25G以下、非対称レベル変更手段8D有りでは0.2G以下であった。
〔従来の場合〕
〔加速その1〕テストでは3000枚プリントで自由長の長い側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の平均振動強度差は約0.35Gである。
〔加速その1〕テストでは3000枚プリントで自由長の長い側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の平均振動強度差は約0.35Gである。
〔加速その2〕テストでは5800枚プリントで非印字領域側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の平均振動強度差は約0.33G。
従来の場合で〔加速その1〕テストにて自由長Lの長い側を反対側の端部としたブレード81でも同様に実施したがこちらも2900枚プリントにて、また〔加速その2〕テストにて印字領域を主走査方向の反対側の端部側にして同様に実施したがこちらも6100枚プリントにて、自由長Lの長い側または非印字領域側よりブレード81のめくれが発生し、この時の平均振動強度差はそれぞれ約0.36G、0.35Gであった。
本発明の場合で同様に行ったが〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生がなく、平均振動強度差は非対称レベル変更手段8D無しでは0.25G以下、非対称レベル変更手段8D有りでは0.2G以下であった。
[実施例4]
摩擦力検知手段8A:実施例1と同一
摩擦力変更手段8B:実施例3と構成は同じ(図13、図14参照)であるが、ファン92が取り込む雰囲気は外気ではなく、定着装置9の周辺の温度の高い雰囲気を取り込み、ブレード81の主走査方向に非対称の風量で取り込んだ定着装置9の周辺雰囲気を当てる事のできるシャッタ94を有し、このシャッタ94を制御することでブレード81を主走査方向に非対称で加熱を行う。なお、本実施例での排気口93の風温は約60℃であった。振動の小さい側の温度を上昇させる事により摩擦力を大きくし、主走査方向両端部の摩擦力を均衡させる。また、両端部の摩擦力が均衡している時にはブレード81の温度を上昇させる必要はないので、シャッタ94で排気口93を塞ぎファン92を停止させる。
摩擦力検知手段8A:実施例1と同一
摩擦力変更手段8B:実施例3と構成は同じ(図13、図14参照)であるが、ファン92が取り込む雰囲気は外気ではなく、定着装置9の周辺の温度の高い雰囲気を取り込み、ブレード81の主走査方向に非対称の風量で取り込んだ定着装置9の周辺雰囲気を当てる事のできるシャッタ94を有し、このシャッタ94を制御することでブレード81を主走査方向に非対称で加熱を行う。なお、本実施例での排気口93の風温は約60℃であった。振動の小さい側の温度を上昇させる事により摩擦力を大きくし、主走査方向両端部の摩擦力を均衡させる。また、両端部の摩擦力が均衡している時にはブレード81の温度を上昇させる必要はないので、シャッタ94で排気口93を塞ぎファン92を停止させる。
表5は、摩擦力変更手段8Bにおけるブレード81の両端部の平均振動強度差(2段階)と、側端部の加熱風量を示す。
表5に従って、摩擦力検知手段8Aからの出力によりブレード81の主走査方向加熱風量を変更する。
摩擦力比較手段8C内に摩擦力不均衡レベル検知手段8Eを備え、摩擦力変更手段8B内に非対称レベル変更手段8Dを備えた場合も併せて実施した。
非対称レベル変更手段8D:シャッタ94の角度を変更する事により10ヶ所のダクトの排気口93が変更され、ブレード81の加熱風量の非対称レベルを変える事ができる。
事前に測定したシャッタ94の角度と風量により、以下の表6で摩擦力検知手段8Aからの出力を入力された摩擦力比較手段8C内の摩擦力不均衡レベル検知手段8Eで選択されブレード81の主走査方向加熱風量を変更する。
表6は、非対称レベル変更手段8Dにおけるブレード81の両端部の平均振動強度(4段階)と、両側端部の加熱風量制御を示す。
参照として摩擦力非対称変更手段を持たず、単に主走査方向に対称で均等にブレード81を冷却する従来の場合も確認した。
〔本発明の場合〕
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生がない。
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生がない。
モニターしていた平均振動強度差は非対称レベル変更手段8D無しでは0.25G以下、非対称レベル変更手段8D有りでは0.2G以下であった。
〔従来の場合〕
〔加速その1〕テストでは3300枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれが発生。めくれる直前の平均振動強度差は約0.31Gであった。
〔加速その1〕テストでは3300枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれが発生。めくれる直前の平均振動強度差は約0.31Gであった。
〔加速その2〕テストでは6200枚プリントで非印字領域側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の平均振動強度差は約0.32G。
従来の場合で〔加速その1〕テストにて自由長の長い側を反対側の端部としたブレード81でも同様に実施したがこちらも3100枚プリントにて、また〔加速その2〕テストにて印字領域を主走査方向の反対側の端部側にして同様に実施したがこちらも5700枚プリントにて、自由長Lの長い側または非印字領域側よりブレード81のめくれが発生し、この時の平均振動強度差はそれぞれ約0.33G、0.33Gであった。
本発明の場合で同様に行ったが〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生がなく、平均振動強度差は非対称レベル変更手段8D無しでは0.25G以下、非対称レベル変更手段8D有りでは0.2G以下であった。
[実施例5]
摩擦力検知手段8A:温度センサ(熱伝対)S2をブレード81の主走査方向のゴム部最両端部に貼り付けた。
摩擦力検知手段8A:温度センサ(熱伝対)S2をブレード81の主走査方向のゴム部最両端部に貼り付けた。
図15は、摩擦力検知手段8Aである温度センサS2を取り付けたブレード81の正面図である。
摩擦力変更手段8B:実施例1と同一。但し、以下の図16(a)を使用した。
図16(a)は、摩擦力変更手段8Bにおける帯状のトナー像の帯幅と、ブレード81の両端部の温度差(2段階)とを示す図である。
摩擦力比較手段8C内に摩擦力不均衡レベル検知手段8Eを備え、摩擦力変更手段8B内に非対称レベル変更手段8Dを備えた場合も併せて実施した。
非対称レベル変更手段8D:以下の図16(b)に従って、摩擦力検知手段8Aからの出力を入力された摩擦力比較手段8C内の摩擦力不均衡レベル検知手段8Eで選択され非対称の帯状のトナー像の幅を変更した。
図16(b)は、非対称レベル変更手段8Dにおける帯状のトナー像の帯幅と、ブレード81の両端部の温度差(4段階)とを示す。
参照として摩擦力変更手段8Bを有せず、10枚プリントに1回の割合で主走査方向に常に対称な帯状のトナー像(副走査方向幅0.5mm)を作成した従来の場合も確認した。
〔本発明の場合〕
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕,〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれの発生はなかった。
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕,〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれの発生はなかった。
モニターしていた両端温度差は非対称レベル変更手段8D無しでは4℃以下、非対称レベル変更手段8D有りでは3.5℃以下であった。
〔従来の場合〕
〔加速その1〕テストでは3000枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の両端温度差は約4.7℃であった。
〔加速その1〕テストでは3000枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の両端温度差は約4.7℃であった。
〔加速その2〕テストでは6000枚プリントで非印字領域側からブレード81のめくれが発生した。めくれる直前の両端温度差は約5.1℃であった。
従来の場合で〔加速その1〕テストにて自由長Lの長い側を反対側の端部としたブレード81でも同様に実施したがこちらも3300枚プリントにて、また〔加速その2〕テストにて印字領域を主走査方向の反対側の端部側にして同様に実施したがこちらも5900枚プリントにて、自由長Lの長い側または非印字領域側よりブレード81のめくれが発生し、この時の両端温度差はそれぞれ約4.7℃、4.8℃であった。
本発明の場合で同様に行ったが〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生がなく、両端温度差は非対称レベル変更手段8D無しでは4℃以下、非対称レベル変更手段8D有りでは3.5℃以下であった。
[実施例6]
摩擦力検知手段8A:実施例5と同一
摩擦力変更手段8B:実施例2と同一。但し、以下の表7を使用した。
摩擦力検知手段8A:実施例5と同一
摩擦力変更手段8B:実施例2と同一。但し、以下の表7を使用した。
表7は、摩擦力変更手段8Bにおけるブレード81の両端部の温度差(℃)と、潤滑剤供給制御を示す。
摩擦力比較手段8C内に摩擦力不均衡レベル検知手段8Eを備え、摩擦力変更手段8B内に非対称レベル変更手段8Dを備えた場合も併せて実施した。
非対称レベル変更手段8D:構成は実施例2と同一で、以下の表8に従って押圧力を変更する。
表8は、非対称レベル変更手段8Dにおけるブレード81両端部の温度差(℃)と、押圧力制御を示す。
参照として摩擦力変更手段8Bを有せず、主走査方向に副走査方向幅が対称(2mm)な潤滑剤88Dのみを塗布部材(ブラシ)88Cに押圧した従来の場合も確認した。
〔本発明の場合〕
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれは発生しなかった。
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれは発生しなかった。
モニターしていた両端温度差は非対称レベル変更手段8D無しでは4℃以下、非対称レベル変更手段8D有りでは3.5℃以下であった。
〔従来の場合〕
〔加速その1〕 テストでは3500枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の両端温度差は約4.8℃であった。
〔加速その1〕 テストでは3500枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の両端温度差は約4.8℃であった。
〔加速その2〕 テストでは5700枚プリントで非印字領域側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の両端温度差は約4.7℃であった。
従来の場合で〔加速その1〕テストにて自由長Lの長い側を反対側の端部としたブレード81でも同様に実施したがこちらも3000枚プリントにて、また〔加速その2〕テストにて印字領域を主走査方向の反対側の端部側にして同様に実施したがこちらも6000枚プリントにて、自由長Lの長い側または非印字領域側よりブレード81のめくれが発生し、この時の両端温度差はそれぞれ約5.0℃、4.7℃であった。
本発明の場合で同様に行ったが〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生がなく、両端温度差は非対称レベル変更手段8D無しでは4℃以下、非対称レベル変更手段8D有りでは3.5℃以下であった。
[実施例7]
摩擦力検知手段8A:実施例5と同一
摩擦力変更手段8B:実施例3と同一。ただし、以下の表9を使用した。
摩擦力検知手段8A:実施例5と同一
摩擦力変更手段8B:実施例3と同一。ただし、以下の表9を使用した。
表9は、摩擦力変更手段8Bにおけるブレード81両端部の温度差(℃)と、側端部の風量の制御を示す。
摩擦力比較手段8C内に摩擦力不均衡レベル検知手段8Eを備え、摩擦力変更手段8B内に非対称レベル変更手段8Dを備えた場合も併せて実施した。
非対称レベル変更手段8D:構成は実施例3と同一で、以下の表10に従ってブレード81の主走査方向冷却風量を変更する。
表10は、非対称レベル変更手段8Dにおけるブレード81両端部の温度差(℃)と、側端部の風量力制御を示す。
参照として摩擦力変更手段8Bを有せず、主走査方向に対称で均等にブレード81を冷却する従来の場合も確認した。
〔本発明の場合〕
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生なし。
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生なし。
モニターしていた両端温度差は非対称レベル変更手段8D無しでは4℃以下、非対称レベル変更手段8D有りでは3.5℃以下であった。
〔従来の場合〕
〔加速その1〕 テストでは3100枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の両端温度差は約4.7℃であった。
〔加速その1〕 テストでは3100枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の両端温度差は約4.7℃であった。
〔加速その2〕 テストでは5900枚プリントで非印字領域側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の両端温度差は約4.8℃であった。
従来の場合で〔加速その1〕テストにて自由長Lの長い側を反対側の端部としたブレード81でも同様に実施したがこちらも3100枚プリントにて、また〔加速その2〕テストにて印字領域を主走査方向の反対側の端部側にして同様に実施したがこちらも6100枚プリントにて、自由長Lの長い側または非印字領域側よりブレード81のめくれ発生し、この時の両端温度差はそれぞれ約4.9℃、4.8℃であった。
本発明の場合で同様に行ったが〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生がなく、両端温度差は非対称レベル変更手段8D無しでは4℃以下、非対称レベル変更手段8D有りでは3.5℃以下であった。
[実施例8]
摩擦力検知手段8A:実施例5と同一
摩擦力変更手段8B:実施例4と同一。ただし、以下の表11を使用した。
摩擦力検知手段8A:実施例5と同一
摩擦力変更手段8B:実施例4と同一。ただし、以下の表11を使用した。
表11は、摩擦力変更手段8Bにおけるブレード81両端部の温度差(℃)と、側端部の風量の制御を示す。
非対称レベル変更手段8D:構成は実施例4と同一で、以下の表12に従ってブレード81の主走査方向加熱風量を変更する。
表12は、非対称レベル変更手段8Dにおけるブレード81両端部の温度差(℃)と、側端部の風量の制御を示す。
参照として摩擦力変更手段8Bを持たず、単に主走査方向に対称で均等にブレード81を冷却する従来の場合も確認した。
〔本発明の場合〕
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生なし。
非対称レベル変更手段8Dの有無に関わらず、〔加速その1〕、〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生なし。
モニターしていた両端温度差は非対称レベル変更手段8D無しでは4℃以下、非対称レベル変更手段8D有りでは3.5℃以下であった。
〔従来の場合〕
〔加速その1〕 テストでは3000枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の両端温度差は約5.1℃であった。
〔加速その1〕 テストでは3000枚プリントで自由長Lの長い側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の両端温度差は約5.1℃であった。
〔加速その2〕 テストでは6100枚プリントで非印字領域側からブレード81のめくれ発生。めくれる直前の両端温度差は約4.8℃であった。
従来の場合で〔加速その1〕テストにて自由長Lの長い側を反対側の端部としたブレード81でも同様に実施したがこちらも2900枚プリントにて、また〔加速その2〕テストにて印字領域を主走査方向の反対側の端部側にして同様に実施したがこちらも5800枚プリントにて、自由長の長い側または非印字領域側よりブレード81のめくれが発生し、この時の両端温度差はそれぞれ約4.7℃、4.7℃であった。
本発明の場合で同様に行ったが〔加速その1〕,〔加速その2〕テストとも10000枚プリントでブレード81のめくれ発生がなく、両端温度差は非対称レベル変更手段8D無しでは4℃以下、非対称レベル変更手段8D有りでは3.5℃以下であった。
実施例5〜8では熱伝対をブレード81の両端部に貼り付けて温度をモニターしたが、ブレード81の両端部の近傍に設置して温度モニターを行ってももちろん良いし、ブレード81の両端部近傍の像担持体1の近傍に設置または像担持体1に当接させても温度変化が検知できる位置ならば良い。
また、摩擦力不均衡是正の精度はやや荒くなるが非対称レベル変更手段を設けず、2値的に摩擦力変更手段8Bを用いても効果があると言える。
これら実施例の結果より、ブレード81の主走査方向両端部の摩擦力を検知し、両端部で摩擦力が不均衡になった場合に主走査方向に非対称な摩擦力変更手段8Bを作動させてどちらかの端部側の摩擦力を変更し、両端部の摩擦力が常に略同一となるように制御する事によって、ブレード81のめくれを従来より効果的に防止する事ができる。
[カラー画像形成装置]
図17は、本発明に係るカラー画像形成装置の構成図である。なお、図面に使用されている符号について、図1と同じ機能を有する部分には同符号を付している。また、図1と異なる点を説明する。
図17は、本発明に係るカラー画像形成装置の構成図である。なお、図面に使用されている符号について、図1と同じ機能を有する部分には同符号を付している。また、図1と異なる点を説明する。
画像形成装置本体Aは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段AY,AM,AC,AK、転写材給紙搬送手段及び定着装置9から構成されている。
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成手段AYは、像担持体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、像露光手段3Y、現像装置4Y及びクリーニング装置8Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成手段AMは、像担持体1M、帯電手段2M、像露光手段3M、現像装置4M及びクリーニング装置8Mを有する。シアン(C)色の画像を形成する画像形成手段ACは、像担持体1C、帯電手段2C、像露光手段3C、現像装置4C及びクリーニング装置8CNを有する。黒(K)色の画像を形成する画像形成手段AKは、像担持体1K、帯電手段2K、像露光手段3K、現像装置4K及びクリーニング装置8Kを有する。
帯電手段2Yと像露光手段3Y、帯電手段2Mと像露光手段3M、帯電手段2Cと像露光手段3C及び帯電手段2Kと像露光手段3Kとは、潜像形成手段を構成する。
4Y,4M,4C,4Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像装置である。
中間転写体5Bは、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
画像形成手段AY,AM,AC,AKより形成された各色の画像は、回動する中間転写体5B上に一次転写手段5Y,5M,5C,5Kにより逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
転写材給紙搬送手段の給紙カセット10内に収容された用紙Pは、第1給紙手段11により給紙され、第2給紙部12を経て、二次転写手段5Aに搬送され、用紙P上にカラー画像が転写された後、カラー画像が転写された用紙Pは、定着装置9において用紙Pが挟持され、熱と圧力とを加えることにより用紙P上のトナー像が定着されて用紙P上に固定され、排紙手段14に挟持されて機外に排出される。
一方、二次転写手段5Aにより転写材Pにカラー画像を転写した後、用紙Pを曲率分離した中間転写体5Bは、クリーニング装置8Xにより残留トナーが除去される。
クリーニング装置8X,8Y,8M,8CN,8K、は、中間転写体5Bの外周面の両端部周辺とブレード81とが摺接する両端部分における摩擦力を検知する摩擦力検知手段8Aと、中間転写体5Bとブレード81との摩擦力を変更する摩擦力変更手段8Bと、を備え、摩擦力検知手段8Aが中間転写体5Bとブレード81との両端部分の摩擦力が不均衡になった事を検知すると、摩擦力変更手段8Bがブレード81の両端部分のうち何れか一方のの端部側の摩擦力を変更し、ブレード81の全長に亘る摩擦力が均一になるように制御する。
8,8X,8Y,8M,8CN,8K クリーニング装置
8A 摩擦力検知手段
8B 摩擦力変更手段
8C 摩擦力比較手段
8D 非対称レベル変更手段
8E 摩擦力不均衡レベル検知手段
9 定着装置
81 クリーニングブレード(ブレード)
82 ブレード支持部材
88 幅非対称潤滑剤塗布手段
88A,88B 幅非対称潤滑剤
88C 塗布部材(ブラシ)
88D 幅一定潤滑剤
90 送風装置
91 ダクト
92 ファン
93 排気口
94 シャッタ
A 画像形成装置本体
G1,G3,G5 ピニオンギヤ
G2,G4,G6 ラックギヤ
M1,M2,M3 ステッピングモータ
S1 振動センサ
S2 温度センサ(熱電対)
8A 摩擦力検知手段
8B 摩擦力変更手段
8C 摩擦力比較手段
8D 非対称レベル変更手段
8E 摩擦力不均衡レベル検知手段
9 定着装置
81 クリーニングブレード(ブレード)
82 ブレード支持部材
88 幅非対称潤滑剤塗布手段
88A,88B 幅非対称潤滑剤
88C 塗布部材(ブラシ)
88D 幅一定潤滑剤
90 送風装置
91 ダクト
92 ファン
93 排気口
94 シャッタ
A 画像形成装置本体
G1,G3,G5 ピニオンギヤ
G2,G4,G6 ラックギヤ
M1,M2,M3 ステッピングモータ
S1 振動センサ
S2 温度センサ(熱電対)
Claims (13)
- 像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーにより現像して転写材に転写した後、前記像担持体上に残留する前記トナーをクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、
前記像担持体の外周面の両端部周辺と前記クリーニングブレードとが摺接する両端部分における摩擦力を検知する摩擦力検知手段と、
前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摩擦力を変更する摩擦力変更手段と、
を備え、
前記摩擦力検知手段が前記像担持体と前記クリーニングブレードとの各両端部分の摩擦力が不均衡になった事を検知すると、前記クリーニングブレードの全長に亘る摩擦力が均一になるように、前記摩擦力変更手段が前記クリーニングブレードの各部の摩擦力を変更するように制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記摩擦力変更手段が前記クリーニングブレードの前記両端部分のうち何れか一方の端部側の摩擦力を変更するように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記摩擦力検知手段は、前記クリーニングブレードまたは前記像担持体の回転軸方向に平行する外周面の各両端部近傍に当接、または前記両端部近傍に配置され、前記クリーニングブレードと前記像担持体の間の摩擦力を検知する手段であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記摩擦力検知手段は、前記クリーニングブレードの前記像担持体の回転軸方向に平行する長手方向の両端部近傍に配置された振動センサであることを特徴とする請求項1または3に記載の画像形成装置。
- 前記摩擦力検知手段は、前記クリーニングブレードの前記像担持体の回転軸方向に平行する長手方向の両端部近傍に配置された温度センサであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記摩擦力変更手段は、前記像担持体上であって静電潜像が形成されない非画像形成部の少なくとも一部に、現像装置によりトナーを付着させて帯状のトナー像を形成する手段であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記摩擦力変更手段は、前記像担持体上であって静電潜像が形成されない非画像形成部の少なくとも一部に、潤滑剤を塗布する手段であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記摩擦力変更手段は、前記クリーニングブレードと前記像担持体との当接部の温度を変化させる温度変更手段であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記摩擦力変更手段は、前記像担持体の回転軸方向に平行する長手方向に連続的に変化するように摩擦力を制御することを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーにより現像して転写材に転写した後、前記像担持体上に残留する前記トナーをクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、
前記像担持体の外周面の両端部周辺と前記クリーニングブレードとが摺接する両端部分における摩擦力を検知する摩擦力検知手段と、
前記像担持体と前記クリーニングブレードとの摩擦力を変更する摩擦力変更手段と、
前記摩擦力検知手段からの摩擦力検知信号により、前記クリーニングブレードと前記像担持体の外周面の回転軸方向の一方の端部近傍と他方の端部近傍の摩擦力を比較する摩擦力比較手段とを備え、
前記摩擦力比較手段は、前記摩擦力検知手段からの出力を制御手段により比較することを特徴とする画像形成装置。 - 前記摩擦力変更手段は前記摩擦力比較手段からの信号により動作する事を特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記摩擦力変更手段は、前記摩擦力検知手段からの摩擦力検知信号により、前記像担持体上の静電潜像が形成されない非画像領域の少なくとも一部に現像装置からトナーを付着させることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 回転する像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーにより現像して中間転写体に転写した後、前記中間転写体上に残留する前記トナーをクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、
前記中間転写体の外周面の両端部周辺と前記クリーニングブレードとが摺接する両端部分における摩擦力を検知する摩擦力検知手段と、
前記中間転写体と前記クリーニングブレードとの摩擦力を変更する摩擦力変更手段と、を備え、
前記摩擦力検知手段が前記中間転写体と前記クリーニングブレードとの両端部分の摩擦力が不均衡になった事を検知すると、前記クリーニングブレードの全長に亘る摩擦力が均一になるように、前記摩擦力変更手段が前記クリーニングブレードの各部の摩擦力を変更するように制御することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005277375A JP2007086591A (ja) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005277375A JP2007086591A (ja) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007086591A true JP2007086591A (ja) | 2007-04-05 |
Family
ID=37973606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005277375A Pending JP2007086591A (ja) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007086591A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009048018A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2011232582A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | クリーニング装置及び画像形成装置 |
JP2014002238A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Konica Minolta Inc | 画像形成装置 |
JP2018028591A (ja) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | コニカミノルタ株式会社 | クリーニング装置および画像形成装置 |
-
2005
- 2005-09-26 JP JP2005277375A patent/JP2007086591A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009048018A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2011232582A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | クリーニング装置及び画像形成装置 |
JP2014002238A (ja) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Konica Minolta Inc | 画像形成装置 |
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