JP6888404B2 - Image forming device and program - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a program.
従来、帯電した像担持体の表面を露光して静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像して得られたトナー像を用紙などの被転写部材に転写して画像を形成する画像形成装置がある。画像形成装置において像担持体の表面を帯電させる方法としては、像担持体に接触して回転する帯電ローラー(帯電部材)に対して電圧を印加する接触帯電方式が広く用いられている。 Conventionally, the surface of a charged image carrier is exposed to form an electrostatic latent image, and the toner image obtained by developing the electrostatic latent image is transferred to a member to be transferred such as paper to form an image. There is an image forming device. As a method of charging the surface of the image carrier in the image forming apparatus, a contact charging method in which a voltage is applied to a charging roller (charging member) that rotates in contact with the image carrier is widely used.
このような接触帯電方式では、像担持体から被転写部材へのトナー像の転写後に、像担持体の表面にトナーの外添剤などの異物が残留すると、当該異物が帯電部材に付着することがある。帯電部材において異物が付着した領域では、像担持体との間の放電が異物により妨げられることに起因して、像担持体における帯電量が不足する帯電不良が生じる。像担持体のうち帯電不良が生じた領域では、適正な濃度のトナー像が形成されないため、帯電不良は、記録画像における濃度むらといった画質不良に繋がる。 In such a contact charging method, if foreign matter such as an external toner additive remains on the surface of the image carrier after the toner image is transferred from the image carrier to the member to be transferred, the foreign matter adheres to the charged member. There is. In the region where the foreign matter adheres to the charging member, the discharge between the charging member and the image carrier is hindered by the foreign matter, resulting in insufficient charging in the image carrier. Since a toner image having an appropriate density is not formed in a region of the image carrier where poor charging occurs, poor charging leads to poor image quality such as uneven density in the recorded image.
これに対し、従来、帯電部材の表面に当接して帯電部材上から異物を除去する帯電部材清掃部を設けることで、帯電不良の発生を抑制する技術がある。例えば、特許文献1には、帯電部材清掃部としてのブラシローラーを帯電部材の表面に当接させながら回転させることで帯電部材に付着した異物を除去する技術が開示されている。帯電部材清掃部による異物の除去能力は、帯電部材清掃部を帯電部材に対して当接させる圧力を大きくしたり、帯電部材清掃部と帯電部材との相対移動速度を大きくしたりすることで増大させることができる。
On the other hand, conventionally, there is a technique of suppressing the occurrence of charging defects by providing a charging member cleaning unit that comes into contact with the surface of the charging member and removes foreign matter from the charging member. For example,
しかしながら、帯電部材清掃部による異物の除去能力を増大させると、帯電部材清掃部と帯電部材との摺擦による帯電部材の表面の摩耗が速く進むため帯電部材が早期に劣化してしまう。他方で、劣化を抑制するために帯電部材清掃部の異物の除去能力を小さくすると、確実に異物を除去することができなくなる。このように、従来の技術では、帯電部材の劣化を抑制しつつ確実に帯電部材上の異物を除去するのが容易でないという課題がある。 However, if the ability of the charging member cleaning unit to remove foreign matter is increased, the surface of the charging member is rapidly worn by rubbing between the charging member cleaning unit and the charging member, so that the charging member deteriorates at an early stage. On the other hand, if the ability of the charging member cleaning portion to remove foreign matter is reduced in order to suppress deterioration, the foreign matter cannot be reliably removed. As described above, the conventional technique has a problem that it is not easy to reliably remove the foreign matter on the charged member while suppressing the deterioration of the charged member.
この発明の目的は、帯電部材の劣化を抑制しつつより確実に帯電部材上の異物を除去することができる画像形成装置及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a program capable of more reliably removing foreign substances on a charged member while suppressing deterioration of the charged member.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の画像形成装置の発明は、
像担持体の表面における静電潜像を現像して得られたトナー像を被転写部材に転写して当該被転写部材上に画像を形成する画像形成装置であって、
所定の回転軸を中心に回転する前記像担持体と、
前記像担持体の表面に当接して当該像担持体上の異物を除去する像担持体清掃部と、
前記像担持体の表面に当接して前記像担持体の回転に伴って回転し、所定電圧が印加されることで前記像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に当接して当該帯電部材上の異物を除去する帯電部材清掃部と、
前記帯電部材清掃部による異物の除去能力の大きさを変更する除去能力変更手段と、
前記像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
前記像担持体の表面における潤滑剤の量に係る潤滑剤情報を取得する潤滑剤情報取得手段と、
前記潤滑剤情報取得手段により取得された前記潤滑剤情報に基づく前記潤滑剤の量の減少に応じて前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように、前記除去能力変更手段の動作を制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of the image forming apparatus according to
An image forming apparatus for transferring a toner image obtained by developing an electrostatic latent image on the surface of an image carrier to a member to be transferred to form an image on the member to be transferred.
The image carrier that rotates around a predetermined rotation axis, and
An image carrier cleaning unit that comes into contact with the surface of the image carrier and removes foreign matter on the image carrier.
A charging member that comes into contact with the surface of the image carrier and rotates as the image carrier rotates, and charges the surface of the image carrier by applying a predetermined voltage.
A charging member cleaning unit that comes into contact with the surface of the charging member and removes foreign matter on the charging member.
A removal capacity changing means for changing the size of the foreign matter removing capacity by the charging member cleaning unit, and
A lubricant supply unit that supplies a lubricant to the surface of the image carrier,
Lubricant information acquisition means for acquiring lubricant information related to the amount of lubricant on the surface of the image carrier, and
The operation of the removal capacity changing means is performed so that the relationship in which the magnitude of the removal capacity gradually increases as the amount of the lubricant based on the lubricant information acquired by the lubricant information acquisition means decreases is satisfied. Control means to control and
It is characterized by having.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
前記潤滑剤供給部は、固形潤滑剤から前記潤滑剤を削り取って前記像担持体の表面に供給する供給動作を行い、
当該供給動作では、前記固形潤滑剤を用いた前記潤滑剤の供給が行われた通算時間が増大するに従って、前記固形潤滑剤から所定時間当たりに削り取られる前記潤滑剤の量が減少する態様で前記潤滑剤を供給し、
前記潤滑剤情報は、前記通算時間の長さに係る情報であり、
前記制御手段は、前記潤滑剤情報に基づく前記通算時間が長いほど前記潤滑剤の量が少ないと判定する
ことを特徴としている。
The invention according to
The lubricant supply unit performs a supply operation of scraping the lubricant from the solid lubricant and supplying it to the surface of the image carrier.
In the supply operation, the amount of the lubricant scraped from the solid lubricant per predetermined time decreases as the total time during which the lubricant is supplied using the solid lubricant increases. Lubricate,
The lubricant information is information relating to the length of the total time.
The control means is characterized in that it is determined that the longer the total time is, the smaller the amount of the lubricant is based on the lubricant information.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、
前記潤滑剤情報は、前記潤滑剤供給部により前記固形潤滑剤を用いた前記潤滑剤の供給が行われた期間における被転写部材への画像の形成回数に係る情報であることを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the image forming apparatus according to
The lubricant information is characterized in that it is information related to the number of times an image is formed on the transferred member during the period in which the lubricant is supplied using the solid lubricant by the lubricant supply unit.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
前記潤滑剤情報は、前記像担持体の表面と前記像担持体清掃部との間の摩擦力に抗して前記像担持体を回転させるためのトルクに係る情報であり、
前記制御手段は、前記潤滑剤情報に基づく前記トルクが小さいほど前記潤滑剤の量が少ないと判定する
ことを特徴としている。
The invention according to claim 4 is the image forming apparatus according to
The lubricant information is information related to the torque for rotating the image carrier against the frictional force between the surface of the image carrier and the cleaning portion of the image carrier.
The control means is characterized in that it is determined that the smaller the torque based on the lubricant information, the smaller the amount of the lubricant.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成装置において、
回転する前記像担持体の表面の移動方向について前記帯電部材の下流側に設けられ、帯電した前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、
前記移動方向について前記露光部の下流側に設けられ、前記像担持体の表面にトナーを供給することで前記静電潜像を現像して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部と、
前記移動方向について前記現像部の下流側に設けられ、前記トナー像を被転写部材に転写する転写部と、
前記帯電部材、前記潤滑剤供給部及び前記転写部の少なくとも一部を、前記像担持体の表面に当接する第1位置と、前記像担持体の表面から離間した第2位置との間で移動させる移動手段と、
前記トルクを測定するトルク測定部と、
を備え、
前記潤滑剤情報取得手段は、前記トルク測定部により前記トルクを測定させて前記潤滑剤情報を取得し、前記トルク測定部により前記トルクを測定させる場合に、前記移動手段により、前記帯電部材、前記潤滑剤供給部及び前記転写部の前記少なくとも一部を前記第2位置に移動させる
ことを特徴としている。
The invention according to claim 5 is the image forming apparatus according to claim 4.
An exposed portion provided on the downstream side of the charging member with respect to the moving direction of the surface of the rotating image carrier and exposing the surface of the charged image carrier to form an electrostatic latent image.
A developing unit provided on the downstream side of the exposed unit in the moving direction and supplying toner to the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image and form a toner image on the surface of the image carrier. When,
A transfer unit provided on the downstream side of the developing unit in the moving direction and transferring the toner image to the member to be transferred, and a transfer unit.
At least a part of the charging member, the lubricant supply portion, and the transfer portion is moved between a first position in contact with the surface of the image carrier and a second position separated from the surface of the image carrier. The means of transportation to make
A torque measuring unit that measures the torque and
With
In the lubricant information acquisition means, when the torque is measured by the torque measuring unit to acquire the lubricant information and the torque is measured by the torque measuring unit, the charging member, the charging member, is used by the moving means. It is characterized in that at least a part of the lubricant supply part and the transfer part is moved to the second position.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像形成装置において、
前記移動手段は、前記転写部を前記第1位置と前記第2位置との間で移動させ、
前記潤滑剤情報取得手段は、前記トルク測定部により前記トルクを測定させる場合に、前記移動手段により少なくとも前記転写部を前記第2位置に移動させる
ことを特徴としている。
The invention according to claim 6 is the image forming apparatus according to claim 5.
The moving means moves the transfer unit between the first position and the second position.
The lubricant information acquisition means is characterized in that, when the torque is measured by the torque measuring unit, at least the transfer unit is moved to the second position by the moving means.
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
回転する前記像担持体の表面の移動方向について前記帯電部材の下流側に設けられ、帯電した前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、
前記移動方向について前記露光部の下流側に設けられ、前記像担持体の表面にトナーを供給することで前記静電潜像を現像して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部と、
前記移動方向について前記現像部の下流側に設けられ、前記トナー像を被転写部材に転写する転写部と、
を備え、
前記像担持体清掃部は、前記移動方向について前記転写部から前記帯電部材までの間に設けられており、
前記潤滑剤供給部は、前記移動方向について前記転写部から前記像担持体清掃部までの間に設けられている
ことを特徴としている。
The invention according to claim 7 is the image forming apparatus according to any one of
An exposed portion provided on the downstream side of the charging member with respect to the moving direction of the surface of the rotating image carrier and exposing the surface of the charged image carrier to form an electrostatic latent image.
A developing unit provided on the downstream side of the exposed unit in the moving direction and supplying toner to the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image and form a toner image on the surface of the image carrier. When,
A transfer unit provided on the downstream side of the developing unit in the moving direction and transferring the toner image to the member to be transferred, and a transfer unit.
With
The image carrier cleaning unit is provided between the transfer unit and the charging member in the moving direction.
The lubricant supply unit is characterized in that it is provided between the transfer unit and the image carrier cleaning unit in the moving direction.
請求項8に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
回転する前記像担持体の表面の移動方向について前記帯電部材の下流側に設けられ、帯電した前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、
前記移動方向について前記露光部の下流側に設けられ、前記像担持体の表面にトナーを供給することで前記静電潜像を現像して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部と、
前記移動方向について前記現像部の下流側に設けられ、前記トナー像を被転写部材に転写する転写部と、
を備え、
前記現像部は、当該現像部内に貯留された前記潤滑剤を前記像担持体の表面に供給する前記潤滑剤供給部であり、
前記潤滑剤情報は、前記現像部における前記潤滑剤の貯留量に係る情報であり、
前記制御手段は、前記潤滑剤情報に基づく前記潤滑剤の貯留量が多いほど前記像担持体の表面における前記潤滑剤の量が多いと判定する
ことを特徴としている。
The invention according to claim 8 is the image forming apparatus according to
An exposed portion provided on the downstream side of the charging member with respect to the moving direction of the surface of the rotating image carrier and exposing the surface of the charged image carrier to form an electrostatic latent image.
A developing unit provided on the downstream side of the exposed unit in the moving direction and supplying toner to the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image and form a toner image on the surface of the image carrier. When,
A transfer unit provided on the downstream side of the developing unit in the moving direction and transferring the toner image to the member to be transferred, and a transfer unit.
With
The developing unit is the lubricant supply unit that supplies the lubricant stored in the developing unit to the surface of the image carrier.
The lubricant information is information relating to the amount of the lubricant stored in the developing unit.
The control means is characterized in that it is determined that the larger the stored amount of the lubricant based on the lubricant information, the larger the amount of the lubricant on the surface of the image carrier.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の画像形成装置において、
前記現像部は、一の画像の形成における前記像担持体へのトナーの供給量に係る印画率が小さいほど、当該一の画像の形成における前記像担持体への前記潤滑剤の供給量が多くなる態様で前記潤滑剤を供給し、
前記潤滑剤情報取得手段は、直近の所定回数の画像の形成における前記印画率に基づいて前記潤滑剤情報を取得する
ことを特徴としている。
The invention according to claim 9 is the image forming apparatus according to claim 8.
In the developing unit, the smaller the printing ratio related to the amount of toner supplied to the image carrier in the formation of one image, the larger the amount of the lubricant supplied to the image carrier in the formation of the one image. The lubricant is supplied in such an manner as described above.
The lubricant information acquisition means is characterized in that the lubricant information is acquired based on the printing ratio in the formation of the most recent predetermined number of images.
請求項10に記載の発明は、請求項1から9のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記除去能力変更手段は、前記帯電部材清掃部の表面と前記帯電部材の表面との相対移動速度、及び前記帯電部材清掃部が前記帯電部材に及ぼす圧力のうち少なくとも一方を変更することで前記除去能力の大きさを変更することを特徴としている。
The invention according to
The removing ability changing means removes the charge by changing at least one of the relative moving speed between the surface of the charging member cleaning portion and the surface of the charging member and the pressure exerted by the charging member cleaning portion on the charging member. It is characterized by changing the size of the ability.
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の画像形成装置において、
前記帯電部材清掃部は、当該帯電部材清掃部の表面が前記帯電部材の表面を摺擦するように回転し、
前記除去能力変更手段は、前記帯電部材清掃部の回転速度及び回転方向の少なくとも一方を変更することで前記相対移動速度を変更する
ことを特徴としている。
The invention according to
The charging member cleaning unit rotates so that the surface of the charging member cleaning unit rubs against the surface of the charging member.
The removing capacity changing means is characterized in that the relative moving speed is changed by changing at least one of the rotation speed and the rotation direction of the charging member cleaning unit.
請求項12に記載の発明は、請求項1から11のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記像担持体におけるトナー像形成領域を前記回転軸の方向に区分した複数の区分領域の各々について、一の画像の形成におけるトナーの供給量に係る印画率を過去の所定回数の画像の形成に亘って積算した値、及び予定されている所定回数の画像の形成に亘って前記印画率を積算した値の少なくとも一方に基づく積算印画率を取得する積算印画率取得手段を備え、
前記制御手段は、前記複数の区分領域に対応する複数の前記積算印画率の最大値の増大に応じて前記帯電部材清掃部の前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように前記除去能力変更手段の動作を制御する
ことを特徴としている。
The invention according to
For each of the plurality of division regions in which the toner image formation region in the image carrier is divided in the direction of the rotation axis, the printing rate related to the amount of toner supplied in the formation of one image is set to the past predetermined number of image formations. It is provided with an integrated printing rate acquisition means for acquiring an integrated printing rate based on at least one of the integrated value over time and the integrated value of the printing rate over a predetermined number of times of image formation.
The control means removes the charging member so as to satisfy the relationship in which the removal capacity of the charging member cleaning unit gradually increases as the maximum value of the plurality of integrated printing rates corresponding to the plurality of division regions increases. It is characterized by controlling the operation of the ability changing means.
請求項13に記載の発明は、請求項1から11のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記像担持体におけるトナー像形成領域を前記回転軸の方向に区分した複数の区分領域の各々について、一の画像の形成におけるトナーの供給量に係る印画率を過去の所定回数の画像の形成に亘って積算した値、及び予定されている所定回数の画像の形成に亘って前記印画率を積算した値の少なくとも一方に基づく積算印画率を取得する積算印画率取得手段を備え、
前記制御手段は、前記複数の区分領域に対応する複数の前記積算印画率における最大値と最小値との差分の増大に応じて前記帯電部材清掃部の前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように前記除去能力変更手段の動作を制御する
ことを特徴としている。
The invention according to
For each of the plurality of division regions in which the toner image formation region in the image carrier is divided in the direction of the rotation axis, the printing rate related to the amount of toner supplied in the formation of one image is set to the past predetermined number of image formations. It is provided with an integrated printing rate acquisition means for acquiring an integrated printing rate based on at least one of the integrated value over time and the integrated value of the printing rate over a predetermined number of times of image formation.
The control means has a relationship in which the magnitude of the removal capacity of the charging member cleaning unit gradually increases as the difference between the maximum value and the minimum value in the plurality of integrated printing rates corresponding to the plurality of division regions increases. It is characterized in that the operation of the removal capacity changing means is controlled so as to be satisfied.
請求項14に記載の発明は、請求項1から11のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記像担持体におけるトナー像形成領域を前記回転軸の方向に区分した複数の区分領域の各々について、一の画像の形成におけるトナーの供給量に係る印画率を過去の所定回数の画像の形成に亘って積算した値、及び予定されている所定回数の画像の形成に亘って前記印画率を積算した値の少なくとも一方に基づく積算印画率を取得する積算印画率取得手段を備え、
前記制御手段は、前記回転軸の方向に隣り合う前記区分領域における前記積算印画率の差分の最大値の増大に応じて前記帯電部材清掃部の前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように前記除去能力変更手段の動作を制御する
ことを特徴としている。
The invention according to claim 14 is the image forming apparatus according to any one of
For each of the plurality of division regions in which the toner image formation region in the image carrier is divided in the direction of the rotation axis, the printing rate related to the amount of toner supplied in the formation of one image is set to the past predetermined number of image formations. It is provided with an integrated printing rate acquisition means for acquiring an integrated printing rate based on at least one of the integrated value over time and the integrated value of the printing rate over a predetermined number of times of image formation.
The control means satisfies the relationship that the magnitude of the removing ability of the charging member cleaning unit gradually increases as the maximum value of the difference in the integrated printing rate in the division region adjacent to the direction of the rotation axis increases. As described above, it is characterized in that the operation of the removal capacity changing means is controlled.
また、上記目的を達成するため、請求項15に記載のプログラムの発明は、
所定の回転軸を中心に回転する像担持体と、前記像担持体の表面に当接して当該像担持体上の異物を除去する像担持体清掃部と、前記像担持体の表面に当接して前記像担持体の回転に伴って回転し、所定電圧が印加されることで前記像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材の表面に当接して当該帯電部材上の異物を除去する帯電部材清掃部と、前記帯電部材清掃部による異物の除去能力の大きさを変更する除去能力変更手段と、前記像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、を備え、前記像担持体の表面における静電潜像を現像して得られたトナー像を被転写部材に転写して当該被転写部材上に画像を形成する画像形成装置に設けられたコンピューターを、
前記像担持体の表面における潤滑剤の量に係る潤滑剤情報を取得する潤滑剤情報取得手段、
前記潤滑剤情報取得手段により取得された前記潤滑剤情報に基づく前記潤滑剤の量の減少に応じて前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように、前記除去能力変更手段の動作を制御する制御手段、
として機能させることを特徴としている。
Further, in order to achieve the above object, the invention of the program according to claim 15 is
An image carrier that rotates about a predetermined rotation axis, an image carrier cleaning unit that abuts on the surface of the image carrier and removes foreign matter on the image carrier, and an image carrier cleaning portion that abuts on the surface of the image carrier. The charging member that rotates with the rotation of the image carrier and charges the surface of the image carrier by applying a predetermined voltage, and the foreign matter on the charging member that comes into contact with the surface of the charging member. It is provided with a charging member cleaning unit for removing, a removing capacity changing means for changing the magnitude of the foreign matter removing ability by the charging member cleaning unit, and a lubricant supply unit for supplying a lubricant to the surface of the image carrier. A computer provided in an image forming apparatus for transferring a toner image obtained by developing an electrostatic latent image on the surface of the image carrier to a transfer member to form an image on the transfer member.
Lubricant information acquisition means for acquiring lubricant information relating to the amount of lubricant on the surface of the image carrier,
The operation of the removal capacity changing means is performed so that the relationship in which the magnitude of the removal capacity gradually increases as the amount of the lubricant based on the lubricant information acquired by the lubricant information acquisition means decreases is satisfied. Control means to control,
It is characterized by functioning as.
本発明に従うと、帯電部材の劣化を抑制しつつより確実に帯電部材上の異物を除去することができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that foreign matter on the charged member can be removed more reliably while suppressing deterioration of the charged member.
以下、本発明の画像形成装置及びプログラムに係る実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the image forming apparatus and program of the present invention will be described with reference to the drawings.
<画像形成装置の構成>
図1は、本発明の実施形態である画像形成装置1の概略構成を示す模式図である。
図2は、画像形成装置1の主要な機能構成を示すブロック図である。
画像形成装置1は、用紙供給部2と、用紙排出部3と、制御部10(潤滑剤情報取得手段、制御手段、積算印画率取得手段、コンピューター)と、画像形成部20と、記憶部30と、操作部40と、表示部50と、スキャナー60と、搬送部70と、通信部80と、バス90などを備える。これらの各部は、バス90を介して接続されている。
画像形成装置1は、用紙供給部2に格納された用紙(被転写部材)を搬送部70の搬送ローラー71により搬送し、当該搬送されている用紙上に画像形成部20により電子写真方式で画像を形成して用紙排出部3に排出する。
<Structure of image forming apparatus>
FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of an
FIG. 2 is a block diagram showing a main functional configuration of the
The
The
制御部10は、CPU11(Central Processing Unit)、RAM12(Random Access Memory)及びROM13(Read Only Memory)を有する。
The
CPU11は、ROM13に記憶されている制御プログラム131を読み出して実行し、各種演算処理を行う。
The
RAM12は、CPU11に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
The
ROM13は、CPU11により実行される各種の制御プログラム131や設定データ等を格納する。なお、ROM13に代えてEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。
The
これらのCPU11,RAM12及びROM13を有する制御部10は、制御プログラム131に従って画像形成装置1の各部を統括制御する。例えば、制御部10は、搬送部70に用紙を搬送させ、記憶部30に記憶された画像データに基づいて画像形成部20により用紙に画像を形成させる。
The
記憶部30は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などにより構成され、スキャナー60により取得された画像データや、通信部80を介して外部から入力された画像データ、後述する履歴情報などが記憶される。なお、これらのデータや情報はRAM12に記憶されてもよい。
The
画像形成部20は、記憶部30に記憶された画像データに基づき、用紙に画像を形成する。画像形成部20は、静電潜像を表面に担持するドラム状の感光体である像担持体21と、像担持体21を回転駆動させる像担持体駆動部211(図2)と、像担持体21の回転軸におけるトルクを測定するトルク測定部212と、像担持体21の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部22と、像担持体21の表面における残留トナーを除去するクリーニング部23(像担持体清掃部)と、像担持体21の表面を除電するイレーサー24と、像担持体21の表面を一様に帯電させる帯電ローラー25(帯電部材)と、帯電ローラー25に電圧を印加する電源部251(図2)と、帯電された像担持体21の表面を露光して静電潜像を形成する露光部26と、トナーを含む現像剤を用いて静電潜像を現像し、像担持体21の表面にトナー像を形成する現像部27と、形成されたトナー像を転写領域において中間転写ベルト281に1次転写し、さらに中間転写ベルト281から用紙に2次転写する転写部28と、トナー像を用紙に定着させる定着部29などを備える。また、画像形成部20は、清掃ローラー252a及び異物除去ローラー252bを備える帯電ローラー清掃部252(図3)と、帯電ローラー清掃部252の各部を駆動する清掃駆動部2521(除去能力変更手段)と、潤滑剤供給部22、帯電ローラー25及び転写部28を、像担持体21の表面に当接する第1位置と、像担持体21の表面から離間した第2位置との間で移動させる移動部201(移動手段)とを備える。
The
上記のうち、像担持体21、潤滑剤供給部22、クリーニング部23、イレーサー24、帯電ローラー25、帯電ローラー清掃部252、露光部26、現像部27により作像ユニットU(図3)が構成される。作像ユニットUは、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)及びK(ブラック)の各色に対応して4つ設けられ、中間転写ベルト281の上部水平面に沿ってY,M,C,Kの順に配列されている。
Of the above, the
図3は、作像ユニットUの構成を示す模式図である。
各作像ユニットUでは、像担持体21の外周面に沿って、潤滑剤供給部22、クリーニング部23、イレーサー24、帯電ローラー25及び帯電ローラー清掃部252、露光部26、現像部27がこの順に配列されている。
FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the image forming unit U.
In each image forming unit U, the
像担持体21は、像担持体駆動部211により駆動されることで所定の回転軸を中心に回転する。像担持体21の外周面には、有機光導電体を含有させた樹脂からなる感光層が形成されている。感光層を構成する樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。
像担持体駆動部211は、制御部10からの制御信号により指定された回転速度で像担持体21を回転駆動する。
トルク測定部212は、像担持体21の回転軸におけるトルクを測定して結果を制御部10に出力する。
The
The image
The
潤滑剤供給部22は、固形潤滑剤221と、潤滑剤塗布部材222と、塗布部材清掃ローラー223と、を備える。
固形潤滑剤221は、図示しない弾性部材によって潤滑剤塗布部材222に対して押圧されている。
潤滑剤塗布部材222としては、ブラシ、スポンジなどの形態を有したものを用いることができる。中でもブラシが実使用上適している。潤滑剤塗布部材222は、固形潤滑剤221と像担持体21の双方に当接するよう設置され、図示しないモーターにより回転駆動される。潤滑剤塗布部材222は、当該回転により固形潤滑剤221から潤滑剤粒子(潤滑剤)削り取って像担持体21の表面に供給する供給動作を行う。潤滑剤塗布部材222の回転速度は、外部環境因子の変化などに応じて適宜変更されてもよい。
また、潤滑剤塗布部材222は、用紙に転写されずに像担持体21の表面に残留したトナーの一部を回収する機能も有する。トナー回収の機能を高めるために、潤滑剤塗布部材222に所定のバイアス電圧を印加してもよい。
塗布部材清掃ローラー223は、潤滑剤塗布部材222に付着した残留トナーを除去して塗布部材清掃ローラー223を清掃する。塗布部材清掃ローラー223に代えて、潤滑剤塗布部材222に付着した残留トナーを除去するためのブレードを設けてもよい。この場合のブレードは、作像ユニットUのハウジングの一部により構成されていてもよい。
The
The
As the
Further, the
The coating
潤滑剤としては、特に限られないが、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、フッ素系樹脂などを単独で、又は2種類以上を混合して用いることができる。これらのうち、特に脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などを用いることができ、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、特に、ステアリン酸亜鉛が最も好ましい。 The lubricant is not particularly limited, but a fatty acid metal salt, a silicone oil, a fluororesin, or the like can be used alone or in combination of two or more. Of these, fatty acid metal salts are particularly preferable. As the fatty acid, a linear hydrocarbon is preferable, and for example, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid and the like can be used, and stearic acid is more preferable. Examples of the metal include lithium, magnesium, calcium, strontium, zinc, cadmium, aluminum, cerium, titanium, iron and the like. Among these, zinc stearate, magnesium stearate, aluminum stearate, iron stearate and the like are preferable, and zinc stearate is most preferable.
クリーニング部23は、弾性体からなる平板状のクリーニングブレードを有し、当該クリーニングブレードを像担持体21の表面に当接させることで、像担持体21の表面に付着し中間転写ベルト281に転写されずに残留したトナーなどの異物を除去する。
クリーニングブレードの物性としては、反発弾性率や硬度が重要であり、反発弾性は、25℃において10〜80%であることが好ましく、より好ましくは30〜70%である。また、硬度(ここでは、JIS A硬度)は、20°〜90°であることが好ましく、特に好ましくは60°〜80°である。硬度が20°より小さい場合には、クリーニングブレードが柔らかすぎて、ブレードめくれが生じやすくなる。一方、硬度が90°より大きい場合には、像担持体21のわずかな凹凸や異物に追従させることが困難となり、トナーの粒子やトナーの外添剤のすり抜けが発生しやすくなる。
The
The rebound resilience and hardness are important as the physical properties of the cleaning blade, and the rebound resilience is preferably 10 to 80% at 25 ° C., more preferably 30 to 70%. The hardness (here, JIS A hardness) is preferably 20 ° to 90 °, particularly preferably 60 ° to 80 °. If the hardness is less than 20 °, the cleaning blade is too soft and the blade is likely to turn over. On the other hand, when the hardness is larger than 90 °, it becomes difficult to follow the slight unevenness and foreign matter of the
イレーサー24は、タングステンランプやLED(Light Emitting Diode)アレイといった光源装置を有し、当該光源装置からの光を像担持体21の表面に照射することで像担持体21の表面を除電する。
The
帯電ローラー25は、像担持体21の表面に当接し、像担持体21の回転に伴って所定の回転軸を中心に従動回転する筒状部材である。帯電ローラー25は、円筒形状の金属製のシャフトの回りに導電性ゴム弾性層が設けられた構成を有している。導電性ゴム弾性層は、例えば、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム等の弾性材料に、ケッチェンブラックやアセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、金属粉、導電性金属酸化物、イオン導電剤等の導電剤を混入したもので構成された弾性層の表面に、所定の表面粗さを付与するために、数μm〜数十μmの平均粒子径となる有機微粒子又は無機微粒子を含有する樹脂よりなる表面層を備えている。
The charging
帯電ローラー25の近傍には、帯電ローラー25の表面に当接して当該帯電ローラー25上の異物を除去する帯電ローラー清掃部252(帯電部材清掃部)が設けられている。帯電ローラー25上の異物は、例えば、像担持体21に付着していたトナーやその外添剤などが転移したものなどである。
帯電ローラー清掃部252は、帯電ローラー25に当接して回転することで帯電ローラー25を清掃する清掃ローラー252aと、清掃ローラー252aに当接して回転することで、清掃ローラー252aにより回収された異物を清掃ローラー252aから除去する異物除去ローラー252bと、を有する。
In the vicinity of the charging
The charging
清掃ローラー252aは、帯電ローラー25に対する軸間距離が調整可能に設けられており、帯電ローラー25に対して所定の圧力を及ぼした状態で回転する。清掃ローラー252aは、このような状態で回転することで帯電ローラー25の表面を摺擦し、これにより帯電ローラー25上の異物を除去する。
清掃ローラー252aとしては、ブラシ、スポンジなどの形態を有したものを用いることができる。中でもブラシが実使用上適している。清掃ローラー252aの材質としては、異物を除去又は回収可能な任意のものを選択することができ、例えば布帛や樹脂などを用いることができる。
また、清掃駆動部2521は、制御部10による制御下で、清掃ローラー252aを所定の回転方向及び回転速度で回転駆動させる。
The
As the
Further, the
異物除去ローラー252bは、清掃ローラー252aに対して圧接された状態で回転する。また、異物除去ローラー252bに対してさらに図示しないブレードなどを圧接させて、異物除去ローラー上の異物を除去可能な構成としてもよい。なお、異物除去ローラー252bに代えて、ブレードによって清掃ローラー252a上の異物を除去してもよい。この場合のブレードは、作像ユニットUのハウジングの一部により構成されていてもよい。
清掃駆動部2521は、制御部10による制御下で、異物除去ローラー252bを所定の回転方向及び回転速度で回転駆動させる。
The foreign
The
電源部251は、上記従動回転している帯電ローラー25に対し、直流電圧に交流電圧が重畳された交流バイアス電圧を帯電駆動電圧として印加することで、像担持体21の表面を一様に帯電させる。
The
露光部26は、発光素子としてのLD(Laser Diode)を備え、帯電ローラー25により帯電された像担持体21の表面にレーザー光を照射することで露光して像担持体21上に静電潜像を形成する。なお、図1では、4つの作像ユニットにそれぞれ対応する4つの露光部26が設けられているが、これに代えて、単一の露光部26からのレーザー光を反透過ミラーなどにより分離させて各撮像ユニットの像担持体21に導く構成としてもよい。
The
現像部27は、像担持体21の表面に対向するように配置された現像スリーブ271(現像ローラー)を備える。現像スリーブ271には、例えば、帯電ローラー25の帯電極性と同極性の直流の現像バイアス電圧、又は交流電圧に帯電ローラー25の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加される。現像部27は、図示しないトナーボトルから供給されたトナーを含む現像剤を、所定の現像バイアス電位とされた現像スリーブ271の表面に供給することで、現像剤中のトナーを現像スリーブ271の表面から像担持体21の表面の静電潜像に付着させて、像担持体21の表面にトナー像を形成させる。
The developing
現像部27において用いられる現像剤は、トナーと、当該トナーを帯電するためのキャリアとを含む。トナーは、各種公知のものを使用することができ、バインダー樹脂中に着色剤や、必要に応じて荷電制御剤、離型剤等を含有させ、トナーの帯電性や流動性などを調整するための外添剤を処理させたものを用いることができる。外添剤は、例えば、シリカやチタニアといった微粒子の金属酸化物が用いられる。外添剤の粒径は、特には限られないが、例えば30[nm]〜100[nm]程度とすることができる。また、トナーの粒径は、特には限られないが、例えば3[μm]〜15[μm]程度とすることができる。キャリアは、各種公知のものを使用することができ、バインダー型キャリアやコート型キャリアなどを用いることができる。キャリアの粒径は、特には限られないが、15[μm]〜100[μm]程度とすることができる。
The developer used in the developing
転写部28は、2つのベルト搬送ローラー282と、各像担持体21に対向して配置された4つの1次転写ローラー283と、一対の2次転写ローラー285と、ベルト搬送ローラー282及び1次転写ローラー283の回りに架け渡され、一対の2次転写ローラー285の間を通過する中間転写ベルト281と、中間転写ベルト281上に残留したトナーを除去するベルトクリーニング部284と、を備える。
転写部28では、1次転写ローラー283にトナーと逆極性のバイアス電圧を印加した状態で中間転写ベルト281が周回移動することで、回転する像担持体21の表面から中間転写ベルト281にトナーが転写される。また、Y,M,C,Kの各色のトナーが重畳転写された後、所定のバイアス電圧が印加された2次転写ローラーと中間転写ベルト281との間を用紙が通過することで、中間転写ベルト281から用紙へカラートナー像が転写される。用紙へ転写されずに中間転写ベルト281上に残留したトナーは、ベルトクリーニング部284のクリーニングブレードによって除去される。
The
In the
定着部29は、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧して用紙にトナー像を定着させる。定着部29は、用紙を挟持する加熱ローラー及び加圧ローラーからなる一対のローラーを備える。加熱ローラーは、加熱源としてのヒーターによって所定の目標温度(例えば180℃以上200℃以下の範囲内の温度)に加熱される。加圧ローラーは、図示しない弾性部材によって加熱ローラーへ向かって付勢されている。トナー像が転写された用紙が加熱ローラーと加圧ローラーとのニップ部を通ることにより、トナー像が用紙上に定着される。トナー像が定着された用紙は、搬送部70の搬送ローラー71により搬送されて用紙排出部3に送出される。
The fixing
移動部201は、潤滑剤供給部22、帯電ローラー25及び転写部28を、像担持体21の表面に当接する第1位置と、像担持体21の表面から離間した第2位置との間で移動させる。移動部201の構成は、特には限られないが、本実施形態では、像担持体21の半径方向に延びる支柱部に沿って、ステッピングモーターやサーボモーターといった昇降モーターの動作に応じて昇降する昇降部材に対し、潤滑剤供給部22、帯電ローラー25及び転写部28を固定した構成とすることができる。
The moving
なお、本実施形態の作像ユニットUでは、回転している像担持体21の表面の移動方向について転写部28へのトナー像の転写位置とクリーニング部23との間に潤滑剤供給部22が設けられているが、潤滑剤供給部22は、上記移動方向についてクリーニング部23の下流側に設けてもよい。この場合には、潤滑剤供給部22のさらに下流側に、像担持体21の表面に供給された潤滑剤粒子を延展させるための均し部材を設けることが好ましい。ただし、このような構成と比較すると、図3に示した本実施形態の構成がより好ましい。これは、クリーニング部23の下流側に潤滑剤供給部22を設けると、供給された潤滑剤による帯電ローラー25の汚染が顕著となるためである。
In the image forming unit U of the present embodiment, the
操作部40は、操作キーや表示部50の画面に重ねられて配置されたタッチパネルなどの入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部10に出力する。
The
表示部50は、LCD(Liquid crystal display)などの表示装置を備え、制御部10による制御下で、画像形成装置1の状態や、タッチパネルへの入力操作の対象となる操作ボタンを含む操作画面などを表示する。
The
スキャナー60は、制御部10による制御下で用紙に形成された画像を読み取って画像データを生成し、生成された画像データを記憶部30に記憶させる。
The
搬送部70は、用紙を挟持した状態で回転することで用紙を移動させる搬送ローラー71を複数備え、制御部10による制御下で搬送ローラー71を回転駆動させることで用紙を所定の搬送経路に沿って搬送する。搬送部70は、定着部29により定着処理が行われた用紙の表裏を反転させて2次転写ローラー285へ搬送する図示しない反転機構を備えていてもよい。
The
通信部80は、制御部10による制御下で、ネットワーク上のコンピューターや他の画像形成装置と通信を行って画像データや印刷ジョブデータなどを送受信する。
Under the control of the
<帯電ローラーの清掃方法の概要>
次に、帯電ローラー25の清掃方法について説明する。
本実施形態の画像形成装置1では、像担持体21と帯電ローラー25とが接触しているため、クリーニング部23によって除去しきれなかった像担持体21上の異物が帯電ローラー25の表面に付着する。ここで、クリーニング部23のクリーニングブレードをすり抜けて帯電ローラー25に付着する異物は、主にトナーの外添剤である。なお、トナー自体、あるいはその他の異物が残留して帯電ローラー25に付着する場合もある。クリーニング部23をすり抜けた異物は、通常、すべて帯電ローラー25に接触するため、クリーニング部23をすり抜ける異物が多いほど帯電ローラー25への異物の付着量が多くなる。
<Overview of cleaning method for charging rollers>
Next, a method of cleaning the charging
In the
帯電ローラー25に付着した異物は、上述の通り、帯電ローラー清掃部252により除去される。ただし、帯電ローラー25の表面から確実に異物を除去するために、帯電ローラー清掃部252を帯電ローラー25に対して当接させる圧力を増大させたり、帯電ローラー清掃部252と帯電ローラー25との相対移動速度を大きくしたりすることで異物の除去能力(清掃能力)を増大させると、帯電ローラー清掃部252と帯電ローラー25との摺擦による帯電ローラー25の表面の摩耗が速く進行して帯電ローラー25が早期に劣化してしまう。他方で、帯電ローラー清掃部252の異物の除去能力を常に小さくすると、確実に異物を除去することができなくなる。
As described above, the foreign matter adhering to the charging
そこで、本実施形態の帯電ローラー25の清掃方法では、クリーニング部23をすり抜ける異物の多寡に影響する因子に基づいて、異物が多くなる場合に帯電ローラー清掃部252の異物の除去能力を増大させ、異物が少なくなる場合に帯電ローラー清掃部252の異物の除去能力を減少させる制御を行う。上記の因子は、具体的には、像担持体21の表面における潤滑剤の量である。
Therefore, in the cleaning method of the charging
<潤滑剤の量と、帯電ローラーへの異物の付着量との関係>
以下では、像担持体21の表面における潤滑剤の量と、クリーニング部23をすり抜ける異物の量(すなわち、帯電ローラー25に付着する異物の量)との関係について説明する。
<Relationship between the amount of lubricant and the amount of foreign matter adhering to the charging roller>
Hereinafter, the relationship between the amount of the lubricant on the surface of the
図4は、潤滑剤の量と、クリーニング部23をすり抜ける異物の量との関係を特定する実験に用いた実験装置を示す模式図である。
この実験では、まず図4(a)に示されるように、潤滑剤供給部22と、潤滑剤を均すための均し部材224とを備えた潤滑剤塗布機構に像担持体21を設置した。そして、この潤滑剤塗布機構により、像担持体21を回転させながら像担持体21の表面に一様に潤滑剤を供給した。
次に、図4(b)に示されるように、クリーニング部23及び現像部27を備えたトナー塗布機構に像担持体21を設置した。当該トナー塗布機構により、像担持体21を回転させながら転写後の残留トナーに相当する少量のトナーを像担持体21に供給し、クリーニング部23を通過させた。ここで、トナーには、外添剤がSi原子を含有しているものを用いた。
また、クリーニング部23を通過した直後の像担持体21上のSi原子の量を、X線光電子分光装置によって測定した。
また、Si量の測定が終了した部位において、摩擦係数を測定した。ここでは、回転している像担持体21の特定位置に対して所定の布帛(フランネル)を当接させたときの動摩擦係数(ネル摩擦係数)を測定した。
上記の実験を、潤滑剤の供給量を変えて繰り返し実施した。
FIG. 4 is a schematic view showing an experimental device used in an experiment for specifying the relationship between the amount of lubricant and the amount of foreign matter passing through the
In this experiment, first, as shown in FIG. 4A, the
Next, as shown in FIG. 4B, the
Further, the amount of Si atoms on the
In addition, the coefficient of friction was measured at the site where the measurement of the amount of Si was completed. Here, the coefficient of dynamic friction (coefficient of flannel) when a predetermined cloth (frannel) is brought into contact with a specific position of the
The above experiment was repeated with different amounts of lubricant supplied.
図5は、摩擦係数の測定結果を示す図である。図5のグラフは、上記実験における摩擦係数の測定結果に対し、測定されたSi量(外添剤のすり抜け量)をプロットしたものである。図5に示されるように、摩擦係数と外添剤のすり抜け量とは正の相関関係を有している。摩擦係数は、像担持体21の表面における潤滑剤が少ないほど大きくなるため、図5の結果は、換言すれば、潤滑剤が少ないほど外添剤のすり抜け量が多くなることを示している。
したがって、像担持体21の表面における潤滑剤の量と、クリーニング部23をすり抜ける異物の量、すなわち帯電ローラー25への異物の付着量とは、負の相関関係を有していることが確認された。
FIG. 5 is a diagram showing the measurement results of the friction coefficient. The graph of FIG. 5 is a plot of the measured amount of Si (the amount of slip-through of the external additive) with respect to the measurement result of the friction coefficient in the above experiment. As shown in FIG. 5, the coefficient of friction and the amount of slip-through of the external additive have a positive correlation. Since the coefficient of friction increases as the amount of lubricant on the surface of the
Therefore, it was confirmed that the amount of the lubricant on the surface of the
上記の実験結果に基づいて、本実施形態では、像担持体21上の潤滑剤の量に係る潤滑剤情報を取得し、潤滑剤情報に基づく潤滑剤の量によって帯電ローラー清掃部252による清掃能力を制御する。具体的には、像担持体21上の潤滑剤の量の減少に応じて帯電ローラー清掃部252の異物の除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように、潤滑剤情報に基づく潤滑剤の量に応じて除去能力を制御する。上記における除去能力の漸増とは、潤滑剤の減少に応じて除去能力が減少しない態様で除去能力が増大すること、すなわち単調非減少(広義の単調増加)を意味する。
Based on the above experimental results, in the present embodiment, the lubricant information related to the amount of the lubricant on the
<潤滑剤の量の推定方法>
像担持体21の表面における潤滑剤の量は、直接測定することが難しいが、例えば次の方法により推定することができる。
第1の方法として、同一の固形潤滑剤221を用いて潤滑剤の供給が行われた通算時間に基づいて推定することができる。
本実施形態の画像形成装置1における潤滑剤供給部22は、固形潤滑剤221を潤滑剤塗布部材222に対して弾性部材により圧接させながら潤滑剤塗布部材222を回転させることで固形潤滑剤221から潤滑剤粒子を削り取って像担持体21に供給する。このような構成では、固形潤滑剤221から潤滑剤が削り取られて小さくなるほど、弾性部材による押圧力が弱くなって単位時間当たりに削り取られる潤滑剤の量が減少する。また、固形潤滑剤221のうち潤滑剤塗布部材222に当接する部位の形状が、潤滑剤塗布部材222の表面に沿う形状に変形していくことに起因して、時間とともに潤滑剤塗布部材222による削り出し効率が低下し、単位時間当たりに削り取られる潤滑剤の量が減少する。また、固形潤滑剤221の表面がトナーにより汚染されることによっても、単位時間当たりに削り取られる潤滑剤の量が減少する。
したがって、本実施形態では、潤滑剤供給部22から単位時間当たりに供給される潤滑剤の量は、同一の固形潤滑剤221を用いて潤滑剤の供給が行われた通算時間が増大するに従って減少する。よって、予め上記の通算時間と単位時間当たりの潤滑剤供給量との関係を取得してテーブルデータとして記憶部30に記憶させ、通算時間によりテーブルデータを参照することで、現在の潤滑剤供給量、すなわち像担持体21上の潤滑剤の量を推定することができる。この場合においては、上記の通算時間が潤滑剤情報に対応する。
<Method of estimating the amount of lubricant>
Although it is difficult to directly measure the amount of the lubricant on the surface of the
As a first method, it can be estimated based on the total time during which the lubricant was supplied using the same
The
Therefore, in the present embodiment, the amount of the lubricant supplied from the
また、第2の方法として、像担持体21の表面とクリーニング部23との間の摩擦力に抗して像担持体21を回転させるためのトルクに基づいて、潤滑剤の量を推定することができる。
像担持体21上の潤滑剤の量と、上記のトルクとの間には相関関係がある。このことを確認するため、以下の実験を行った。すなわち、図4(b)に示すトナー供給機構に像担持体21の回転軸におけるトルクを測定するトルク測定部を取り付け、潤滑剤の供給量を変えたときの摩擦係数及びトルクを測定した。
Further, as a second method, the amount of the lubricant is estimated based on the torque for rotating the
There is a correlation between the amount of lubricant on the
図6は、摩擦係数とトルクとの関係を示す図である。図6に示されるように、摩擦係数が大きいほど(すなわち、像担持体21上の潤滑剤の量が少なく、すり抜ける外添剤の量が多いほど)トルクが減少していることが分かる。これは、潤滑剤の量が少なくなってクリーニングブレードと像担持体21との間を通過する外添剤が増大すると、クリーニングブレードと像担持体21との間に多数の外添剤が介在し、外添剤の転がり効果によってクリーニングブレードと像担持体21とが相対移動しやすくなるためであると考えられる。逆に言えば、潤滑剤の量が多くなってクリーニングブレードと像担持体21との間を通過する外添剤が減少すると、クリーニングブレードと像担持体21との接触面積が増大して相対移動しにくくなる結果、トルクが増大するものと考えられる。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the friction coefficient and the torque. As shown in FIG. 6, it can be seen that the larger the coefficient of friction (that is, the smaller the amount of the lubricant on the
上記の結果より、本実施形態の画像形成装置1では、トルク測定部212(図2)によるトルクの測定値が大きいほど潤滑剤の量が多く、トルクの測定値が小さいほど潤滑剤の量が少ないと判定することができる。また、トルクは、像担持体駆動部211の駆動モーターの駆動電流を測定して代用特性としてもよい。
よって、予め上記のトルクと単位時間当たりの潤滑剤供給量との関係を取得してテーブルデータとして記憶部30に記憶させ、トルク測定部212(図2)によるトルクの測定値によりテーブルデータを参照することで、現在の潤滑剤供給量、すなわち像担持体21上の潤滑剤の量を推定することができる。この場合においては、トルクの測定値が潤滑剤情報に対応する。
From the above results, in the
Therefore, the relationship between the above torque and the amount of lubricant supplied per unit time is acquired in advance and stored in the
また、トルクを測定する場合は、クリーニング部23のクリーニングブレード以外の各部材を像担持体21から離間させることが望ましい。本実施形態では、移動部201により、像担持体21に当接している潤滑剤供給部22、帯電ローラー25及び転写部28が、像担持体21から離間した第2位置に移動され、その後、トルク測定部212による測定が行われる。なお、潤滑剤供給部22、帯電ローラー25及び転写部28のうち、像担持体21に対して及ぼす抗力が最も大きいのは転写部28であるため、少なくとも転写部28が第2位置に移動された状態でトルクを測定することとしてもよい。
Further, when measuring the torque, it is desirable to separate each member other than the cleaning blade of the
<清掃ローラーによる異物の除去能力の調整方法>
次に、清掃ローラー252aによる帯電ローラー25上の異物の除去能力を調整する方法について説明する。
第1に、清掃ローラー252aの表面と帯電ローラー25の表面との相対移動速度を増大させることで異物の除去能力を大きくすることができる。具体的には、清掃ローラー252aと帯電ローラー25の表面との各接触位置の移動方向が逆方向となるように、清掃駆動部2521による清掃ローラー252aの回転方向を制御したり、上記接触位置での清掃ローラー252aの表面と帯電ローラー25の表面との速度差が大きくなるように清掃ローラー252aの回転速度を制御したりすることで、異物の除去能力を大きくすることができる。異物の除去能力を小さくする場合には、上記と逆の制御を行えばよい。
この場合には、記憶部30には、像担持体21上の潤滑剤の量に対応した適切な清掃ローラー252aの回転方向や回転速度に係る設定(以下では、清掃条件の設定と記す)をテーブルデータとして記憶させておくことで、潤滑剤の量に応じて適切に除去能力を調整することができる。
<How to adjust the ability to remove foreign matter with a cleaning roller>
Next, a method of adjusting the ability of the
First, the ability to remove foreign matter can be increased by increasing the relative moving speed between the surface of the
In this case, the
第2に、清掃ローラー252aが帯電ローラー25に及ぼす圧力を増大させることで異物の除去能力を大きくすることができる。具体的には、帯電ローラー25と清掃ローラー252aとの軸間距離を変更することで上記圧力を変更することができる。例えば、図7に示されるように、清掃ローラー252aの近傍に偏心カム252cを設け、清掃駆動部2521の駆動動作により偏心カム252cの角度を変更して清掃ローラー252aの位置を上下させることで、軸間距離を変更することができる。
この場合には、記憶部30には、像担持体21上の潤滑剤の量に対する適切な軸間距離(又は偏心カムの角度)に係る設定(清掃条件の設定)をテーブルデータとして記憶させておくことで、潤滑剤の量に応じて適切に除去能力を調整することができる。
Secondly, the ability to remove foreign matter can be increased by increasing the pressure exerted by the
In this case, the
<帯電ローラー清掃部の動作の制御方法>
次に、帯電ローラー清掃部252の動作を調整する場合の制御部10による制御方法について説明する。
図8は、帯電ローラー清掃部252の清掃動作調整処理の制御手順を示すフローチャートである。
この清掃動作調整処理は、所定の条件が満たされた場合に、又はユーザーによる操作部40への入力操作に基づく指示に応じて開始される。上記所定の条件は、特には限られないが、例えば直近の清掃動作調整処理の終了後に画像形成装置1が所定時間動作したこと、直近の清掃動作調整処理の終了後に所定回数の画像形成が行われたこと、画像形成装置1の環境条件(温度や湿度など)が所定値以上変動したこと、などとすることができる。
<Method of controlling the operation of the charging roller cleaning unit>
Next, a control method by the
FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure of the cleaning operation adjustment process of the charging
This cleaning operation adjustment process is started when a predetermined condition is satisfied or in response to an instruction based on an input operation to the
清掃動作調整処理が開始されると、制御部10は、像担持体21上の潤滑剤の量に係る潤滑剤情報を取得する(ステップS101)。例えば、制御部10は、同一の固形潤滑剤221を用いて潤滑剤の供給が行われた通算時間を潤滑剤情報として取得する。あるいは、制御部10は、像担持体21の回転軸のトルクをトルク測定部212により測定させ、その測定結果を潤滑剤情報として取得する。潤滑剤情報としてどのような情報を取得するかは、予め記憶部30に記憶された画像形成装置1の動作設定に従って決定される。
When the cleaning operation adjustment process is started, the
制御部10は、取得した潤滑剤情報に対応する清掃条件の設定を取得する(ステップS102)。例えば、制御部10は、潤滑剤情報として上記の通算時間を取得している場合には、記憶部30に記憶されたテーブルデータを参照して、取得された通算時間に対応する潤滑剤の量を取得し、別のテーブルデータを参照して、当該潤滑剤の量に対応する清掃条件の設定を取得する。また、制御部10は、潤滑剤情報として上記のトルクの測定結果を取得している場合には、記憶部30に記憶されたテーブルデータを参照して、取得されたトルクに対応する潤滑剤の量を取得し、別のテーブルデータを参照して、当該潤滑剤の量に対応する清掃条件の設定を取得する。なお、潤滑剤の量の取得を行わずに、上記の通算時間やトルクの測定値から直接清掃条件の設定を取得してもよい。この場合は、通算時間と清掃条件の設定との関係を示すテーブルデータや、トルクと清掃条件の設定との関係を示すテーブルデータを記憶部30に記憶させておけばよい。
The
制御部10は、取得した清掃条件の設定に基づいて、帯電ローラー清掃部252の動作を調整する(ステップS103)。具体的には、制御部10は、取得した清掃条件の設定に基づいて、清掃駆動部2521に制御信号を出力して、清掃ローラー252aの回転方向及び回転速度や、偏心カム252cの角度を変更させる。
ステップS103の処理が終了すると、制御部10は、清掃動作調整処理を終了させる。
The
When the process of step S103 is completed, the
(変形例1)
続いて、上記実施形態の変形例1について説明する。本変形例は、用紙への画像形成における主走査方向(像担持体21及び帯電ローラー25の回転軸方向)についての累積印画率の分布に基づいて帯電ローラー清掃部252による清掃動作を調整する点で上記実施形態と異なる。以下では、上記実施形態との相違点について説明する。
(Modification example 1)
Subsequently, a
上述したように、クリーニング部23のクリーニングブレードをすり抜ける外添剤の量は、潤滑剤の量により影響を受けるが、形成される画像の画像パターンによっても影響を浮ける。クリーニングブレードをすり抜ける外添剤は、大部分が残留トナーによってもたらされる。よって、画像における印画率(印刷カバレッジ)が大きい部分では、残留トナーも多くなり、結果としてクリーニングブレードをすり抜ける外添剤の量も多くなる。ここで、印画率は、画像(又は対応する像担持体21の表面)における特定領域でのトナーの供給量に応じた値であり、べた画像の形成領域において最も高くなる。
As described above, the amount of the external additive that slips through the cleaning blade of the
印画率は、通常、主走査方向について一定とはならないため、主走査方向について印画率が大きい領域ほど外添剤のすり抜け量が多くなり、印画率が小さい領域ほど外添剤のすり抜け量が少なくなる。このように外添剤の量にむらがあるパターンで連続して画像形成が行われた場合、印画率が大きい領域では帯電ローラー25に外添剤が多く付着する一方で、印画率が小さい領域では外添剤の付着量が少なくなって、帯電ローラー25上で外添剤の付着量の偏りが発生する。外添剤の付着量の偏りが発生すると、外添剤の量に応じた帯電電位の変動が起こり、記録画像において濃度むらといった画質不良に繋がる。
Since the printing rate is usually not constant in the main scanning direction, the larger the printing rate in the main scanning direction, the larger the amount of the external additive passing through, and the smaller the printing rate, the smaller the amount of the external additive passing through. Become. When images are continuously formed in a pattern in which the amount of the external additive is uneven in this way, a large amount of the external additive adheres to the charging
そこで、本変形例では、図9に示されるように、像担持体21におけるトナー像形成領域Rを上記回転軸方向についてn個の領域c1〜cn(区分領域)に分割し、各領域cについて、一の画像の形成における印画率を算出する。例えば、図9のような画像の場合、領域ci〜領域cjの各々では印画率は100%、それ以外の領域cでは印画率が50%ということになる。さらに、各領域cについて、複数回の画像の形成に亘る積算印画率を算出する。ここで、積算印画率は、一の画像の形成における印画率を過去の所定回数の画像の形成に亘って積算した値、及び直近で予定されている所定回数の画像の形成に亘って印画率を積算した値の少なくとも一方に基づいて算出される。この積算印画率は、過去及び将来に亘る所望の期間での画像形成に起因する外添剤の付着量と相関を有する値である。よって、各領域cの積算印画率に基づいて清掃ローラー252aによる異物の除去能力を調整することで、帯電ローラー25の劣化を抑制しつつ、より確実に外添剤等の異物を除去することができる。
Therefore, in this modification, as shown in FIG. 9, the toner image forming region R in the
以下では、各領域cの積算印画率に基づく除去能力の具体的な調整方法について説明する。 Hereinafter, a specific method for adjusting the removal capacity based on the integrated printing rate of each region c will be described.
第1の方法は、領域c1〜cnにおける積算印画率の最大値に基づいて制御する方法である。すなわち、当該最大値が所定の基準値以上になった場合(又は基準値以上になると予測される場合)に、清掃ローラー252aによる異物の除去能力を増大させる。積算印画率が大きい領域cでは、積算印画率に応じて外添剤の付着量も多くなる。したがって、積算印画率の最大値に応じて異物の除去能力を増大させることで、帯電ローラー25の回転軸方向についての一部に異物が付着した場合においても帯電ローラー25の汚染量を所望の量以下に抑えることができる。
The first method is a method of controlling based on the maximum value of the integrated printing rate in the regions c1 to cn. That is, when the maximum value exceeds a predetermined reference value (or is predicted to exceed the reference value), the ability of the
第2の方法は、領域c1〜cnにおける積算印画率の最大値と最小値との差分に基づいて制御する方法である。すなわち、当該最大値と最小値との差分が所定の基準値以上になった場合(又は基準値以上になると予測される場合)に、清掃ローラー252aによる異物の除去能力を増大させる。これにより、回転軸方向について、帯電ローラー25上における異物の付着量のばらつきを所定範囲内に抑えることができる。異物の付着量にばらつきがあると、当該ばらつきが形成画像における濃度むらに繋がる。よって、上記の制御で異物の除去能力を増大させることで、濃度むらの発生を抑えることができる。
The second method is a method of controlling based on the difference between the maximum value and the minimum value of the integrated printing rate in the regions c1 to cn. That is, when the difference between the maximum value and the minimum value becomes or more than a predetermined reference value (or is predicted to be equal to or more than the reference value), the ability of the
第3の方法は、隣り合う領域cの間における積算印画率の差分の最大値に基づいて制御する方法である。すなわち、当該差分の最大値が所定の基準値以上になった場合(又は基準値以上になると予測される場合)に、清掃ローラー252aによる異物の除去能力を増大させる。隣り合う領域cの間で外添剤の付着量に差が生じ、これにより帯電電位に差が生じると、エッジ効果によって形成画像における濃度差が顕著に現れる。よって、上記の制御で異物の除去能力を増大させることで、このような濃度差に起因する画質不良の発生を抑制することができる。
The third method is a method of controlling based on the maximum value of the difference in the integrated printing rate between the adjacent regions c. That is, when the maximum value of the difference exceeds a predetermined reference value (or is predicted to exceed the reference value), the ability of the
なお、上記3つの制御は、組み合わせて用いてもよい。また、上記3つの制御と、上記実施形態で説明した潤滑剤の量に応じた制御とを組み合わせてもよい。 The above three controls may be used in combination. Further, the above three controls may be combined with the control according to the amount of the lubricant described in the above embodiment.
(変形例2)
次に、上記実施形態の変形例2について説明する。本変形例は、像担持体21への潤滑剤の供給方法が上記実施形態と異なる。以下では、上記実施形態との相違点について説明する。
(Modification 2)
Next, a
図10は、本変形例における作像ユニットUの構成を示す模式図である。
本変形例の作像ユニットUは、潤滑剤供給部22が設けられておらず、潤滑剤は、現像部27により像担持体21上に供給される。すなわち、現像部27には、トナー及び潤滑剤粒子を含んだ現像剤が供給され、現像部27は、トナーの供給と同様の態様で潤滑剤を像担持体21上に供給する。また、現像部27は、現像部27における潤滑剤の貯留量が多いほど、単位時間当たりに多くの潤滑剤を像担持体21に供給する。したがって、本変形例では、像担持体21上における潤滑剤の量は、現像部27における潤滑剤の貯留量に基づいて推定することができ、本変形例の潤滑剤情報は、現像部27における潤滑剤の貯留量に係る情報である。
FIG. 10 is a schematic view showing the configuration of the image forming unit U in this modified example.
The image forming unit U of this modification is not provided with the
現像部27に供給される潤滑剤粒子は、通常、トナーとは逆極性に帯電されており、形成画像における白色部(トナーが付着する静電潜像領域以外の領域)に多く供給される。このため、形成画像において白色部の割合が多いほど、すなわち印画率が小さいほど、潤滑剤の供給量が多くなる。したがって、直近の所定回数の画像の形成における印画率に基づいて、現像部27における現在の潤滑剤の貯留量(すなわち像担持体21上の潤滑剤の量)を推定することができる。このため、本変形例では、直近の所定回数の画像の形成における印画率が潤滑剤情報として用いられる。
The lubricant particles supplied to the developing
なお、上記に代えて、像担持体21の回転軸におけるトルクに基づいて潤滑剤の量を推定してもよい。
また、図10には示されていないが、クリーニング部23の上流にトナー回収部材を配設してもよい。トナー回収部材は、清掃部材を像担持体21に圧接させ、回転させることによってクリーニング部23の手前で補助的にトナーを除去するものである。清掃部材としては、ブラシが適当であるが、スポンジでも構わない。
Instead of the above, the amount of the lubricant may be estimated based on the torque on the rotation axis of the
Further, although not shown in FIG. 10, a toner recovery member may be arranged upstream of the
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置1は、像担持体21の表面における静電潜像を現像して得られたトナー像を被転写部材に転写して当該被転写部材上に画像を形成する画像形成装置1であって、所定の回転軸を中心に回転する像担持体21と、像担持体21の表面に当接して当該像担持体21上の異物を除去するクリーニング部23と、像担持体21の表面に当接して像担持体21の回転に伴って回転し、所定電圧が印加されることで像担持体21の表面を帯電させる帯電ローラー25と、帯電ローラー25の表面に当接して当該帯電ローラー25上の異物を除去する帯電ローラー清掃部252と、帯電ローラー清掃部252による異物の除去能力の大きさを変更する清掃駆動部2521と、像担持体21の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部22と、制御部10と、を備え、制御部10は、像担持体21の表面における潤滑剤の量に係る潤滑剤情報を取得し(潤滑剤情報取得手段)、取得された潤滑剤情報に基づく潤滑剤の量の減少に応じて除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように、清掃駆動部2521の動作を制御する(制御手段)。
このような構成において、帯電ローラー25に付着する異物の量は、像担持体21の表面における潤滑剤の量との間で負の相関関係を有している。よって、上記のように除去能力の大きさが制御されることで、帯電ローラー25に付着する異物の量が少ない場合に異物の除去能力を低減させて、帯電ローラー清掃部252と帯電ローラー25との摺擦による帯電ローラー25の表面の摩耗を抑え、帯電ローラー25の早期の劣化を抑制して長寿命化を図ることができる。また、帯電ローラー25に付着する異物の量が少ない場合に異物の除去能力を増大させて、より確実に帯電ローラー25上の異物を除去することができる。この結果、記録画像における画質不良の抑制と、帯電ローラー25の高耐久化とを両立させることができる。
As described above, the
In such a configuration, the amount of foreign matter adhering to the charging
また、潤滑剤供給部22は、固形潤滑剤221から潤滑剤を削り取って像担持体21の表面に供給する供給動作を行い、当該供給動作では、固形潤滑剤221を用いた潤滑剤の供給が行われた通算時間が増大するに従って、固形潤滑剤221から所定時間当たりに削り取られる潤滑剤の量が減少する態様で潤滑剤を供給し、潤滑剤情報は、上記通算時間の長さに係る情報であり、制御部10は、潤滑剤情報に基づく通算時間が長いほど潤滑剤の量が少ないと判定する(制御手段)。これによれば、通算時間を取得する容易な処理によって潤滑剤の量を推定して、帯電ローラー清掃部252による異物の除去能力を適切に調整することができる。
Further, the
また、潤滑剤情報は、潤滑剤供給部22により固形潤滑剤221を用いた潤滑剤の供給が行われた期間における被転写部材への画像の形成回数に係る情報である。これによれば、画像の形成回数を取得する容易な処理によって潤滑剤の量を推定して、帯電ローラー清掃部252による異物の除去能力を適切に調整することができる。
Further, the lubricant information is information relating to the number of times an image is formed on the transferred member during the period in which the
また、潤滑剤情報は、像担持体21の表面とクリーニング部23との間の摩擦力に抗して像担持体21を回転させるためのトルクに係る情報であり、制御部10は、潤滑剤情報に基づくトルクが小さいほど潤滑剤の量が少ないと判定する(制御手段)。これによれば、トルクを取得する容易な処理によって潤滑剤の量を推定して、帯電ローラー清掃部252による異物の除去能力を適切に調整することができる。
Further, the lubricant information is information related to the torque for rotating the
また、画像形成装置1は、回転する像担持体21の表面の移動方向について帯電ローラー25の下流側に設けられ、帯電した像担持体21の表面を露光して静電潜像を形成する露光部26と、移動方向について露光部26の下流側に設けられ、像担持体21の表面にトナーを供給することで静電潜像を現像して像担持体21の表面にトナー像を形成する現像部27と、移動方向について現像部27の下流側に設けられ、トナー像を被転写部材に転写する転写部28と、帯電ローラー25、潤滑剤供給部22及び転写部28の少なくとも一部を、像担持体21の表面に当接する第1位置と、像担持体21の表面から離間した第2位置との間で移動させる移動部201と、トルクを測定するトルク測定部212と、を備え、制御部10は、トルク測定部212によりトルクを測定させて潤滑剤情報を取得し、トルク測定部によりトルクを測定させる場合に、移動部201により、帯電ローラー25、潤滑剤供給部22及び転写部28の少なくとも一部を第2位置に移動させる(潤滑剤情報取得手段)。これにより、トルクの測定時において像担持体21に当接する部材の数を低減させることができるため、測定されるトルクに、クリーニング部23が像担持体21に及ぼす抗力をより正確に反映させることができる。よって、トルクの測定結果に基づいてより正確に像担持体21上の潤滑剤の量を推定することができる。
Further, the
また、移動部201は、転写部28を第1位置と第2位置との間で移動させ、制御部10は、トルク測定部によりトルクを測定させる場合に、移動部201により少なくとも転写部28を第2位置に移動させる(潤滑剤情報取得手段)。これによれば、クリーニング部23を除き像担持体21に対して及ぼす抗力が最も大きい転写部28がトルクの測定値に与える影響を排除することができるため、トルクの測定結果に基づいてより正確に像担持体21上の潤滑剤の量を推定することができる。
Further, the moving
また、クリーニング部23は、移動方向について転写部28から帯電ローラー25までの間に設けられており、潤滑剤供給部22は、移動方向について転写部28から帯電ローラー清掃部252までの間に設けられている。このような構成によれば、潤滑剤供給部22により潤滑剤が過剰に供給された場合などに、潤滑剤をクリーニング部23により帯電ローラー25の手前で回収することができるため、帯電ローラー25が潤滑剤によって汚染される不具合の発生を抑制することができる。
Further, the
また、現像部27は、当該現像部27内に貯留された潤滑剤を像担持体21の表面に供給する潤滑剤供給部22であり、潤滑剤情報は、現像部27における潤滑剤の貯留量に係る情報であり、制御部10は、潤滑剤情報に基づく潤滑剤の貯留量が多いほど像担持体21の表面における潤滑剤の量が多いと判定する(制御手段)。これによれば、現像部27内における潤滑剤の貯留量を取得する容易な処理によって潤滑剤の量を推定して、帯電ローラー清掃部252による異物の除去能力を適切に調整することができる。
Further, the developing
また、現像部27は、一の画像の形成における像担持体21へのトナーの供給量に係る印画率が小さいほど、当該一の画像の形成における像担持体21への潤滑剤の供給量が多くなる態様で潤滑剤を供給し、制御部10は、直近の所定回数の画像の形成における印画率に基づいて潤滑剤情報を取得する(潤滑剤情報取得手段)。これによれば、印画率を取得する容易な処理によって潤滑剤の量を推定して、帯電ローラー清掃部252による異物の除去能力を適切に調整することができる。
Further, in the developing
また、清掃駆動部2521は、帯電ローラー清掃部252の表面と帯電ローラー25の表面との相対移動速度、及び帯電ローラー清掃部252が帯電ローラー25に及ぼす圧力のうち少なくとも一方を変更することで除去能力の大きさを変更する。これにより、帯電ローラー清掃部252の動作を変更することで容易かつ確実に除去能力の大きさを変更することができる。
Further, the
また、帯電ローラー清掃部252は、当該帯電ローラー清掃部252の表面が帯電ローラー25の表面を摺擦するように回転し、清掃駆動部2521は、清掃ローラー252aの回転速度及び回転方向の少なくとも一方を変更することで、相対移動速度を変更する。これにより、清掃ローラー252aの回転速度や回転方向を変更する簡易な方法で、容易かつ確実に除去能力の大きさを変更することができる。
Further, the charging
また、制御部10は、像担持体21におけるトナー像形成領域を回転軸の方向に区分した複数の区分領域の各々について、一の画像の形成におけるトナーの供給量に係る印画率を過去の所定回数の画像の形成に亘って積算した値、及び予定されている所定回数の画像の形成に亘って印画率を積算した値の少なくとも一方に基づく積算印画率を取得し(積算印画率取得手段)、複数の領域cに対応する複数の積算印画率の最大値の増大に応じて帯電ローラー清掃部252の除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように清掃駆動部2521の動作を制御する(制御手段)。これにより、帯電ローラー25の回転軸方向についての一部に異物が付着した場合においても、適切に帯電ローラー清掃部252の除去能力を調整して帯電ローラー25の汚染量を所望の量以下に抑えることができる。
Further, the
また、制御部10は、複数の区分領域に対応する複数の積算印画率における最大値と最小値との差分の増大に応じて帯電ローラー清掃部252の除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように清掃駆動部2521の動作を制御する(制御手段)。これにより、回転軸方向について、帯電ローラー25上における異物の付着量のばらつきを所定範囲内に抑えることができる。この結果、形成画像における濃度むらの発生を抑えることができる。
Further, the
また、制御部10は、回転軸の方向に隣り合う区分領域における積算印画率の差分の最大値の増大に応じて帯電ローラー清掃部252の除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように清掃駆動部2521の動作を制御する(制御手段)。隣り合う領域cの間で外添剤の付着量に差が生じ、これにより帯電電位に差が生じると、エッジ効果によって形成画像における濃度差が顕著に現れるが、上記の構成によれば、このような濃度差に起因する画質不良の発生を抑制することができる。
Further, the
また、本実施形態の制御プログラムは、画像形成装置1に設けられた制御部10を、像担持体21の表面における潤滑剤の量に係る潤滑剤情報を取得する潤滑剤情報取得手段、取得された潤滑剤情報に基づく潤滑剤の量の減少に応じて除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように、清掃駆動部2521の動作を制御する制御手段、として機能させる。これにより、帯電ローラー25の劣化を抑制しつつより確実に帯電ローラー25上の異物を除去することができる。よって、帯電ローラー25の高耐久化と、記録画像における画質不良の抑制とを両立させることができる。
Further, in the control program of the present embodiment, the
なお、本発明は、上記実施形態及び各変形例に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態及び各変形例では、固形潤滑剤221から潤滑剤を供給した通算時間、像担持体21の回転軸のトルク、又は変形例2における現像部27内の潤滑剤の貯留量に基づいて像担持体21上の潤滑剤の量を推定して潤滑剤情報を取得したが、潤滑剤の量の推定方法はこれに限られず、潤滑剤の量との間に相関関係を有する他の任意の因子を用いて潤滑剤の量を推定してもよい。また、像担持体21上の潤滑剤の量を直接測定して、その測定結果を潤滑剤情報として用いてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment and each modification, and various modifications can be made.
For example, in the above embodiment and each modification, the total time for supplying the lubricant from the
上記実施形態及び各変形例では、潤滑剤情報を用いてテーブルデータを参照することで清掃条件を取得する例を用いて説明したが、これに限られず、例えば潤滑剤情報に基づいて毎回清掃条件を計算してもよい。 In the above embodiment and each modification, the cleaning condition is acquired by referring to the table data using the lubricant information, but the present invention is not limited to this, and the cleaning condition is not limited to this, for example, the cleaning condition is obtained every time based on the lubricant information. May be calculated.
上記実施形態及び各変形例では、清掃ローラー252aの表面と帯電ローラー25の表面との相対移動速度、及び清掃ローラー252aが帯電ローラー25に及ぼす圧力のうち少なくとも一方を変更することで除去能力の大きさを変更する例を用いて説明したが、これに限られず、他の方法によって除去能力の大きさを変更してもよい。
In the above embodiment and each modification, the removal ability is increased by changing at least one of the relative moving speed between the surface of the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。 Although some embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof. ..
1 画像形成装置
10 制御部(潤滑剤情報取得手段、制御手段、積算印画率取得手段、コンピューター)
20 画像形成部
21 像担持体
211 像担持体駆動部
212 トルク測定部
22 潤滑剤供給部
221 固形潤滑剤
222 潤滑剤塗布部材
223 塗布部材清掃ローラー
23 クリーニング部(像担持体清掃部)
24 イレーサー
25 帯電ローラー(帯電部材)
252 帯電ローラー清掃部(帯電部材清掃部)
252a 清掃ローラー
252b 異物除去ローラー
252c 偏心カム
2521 清掃駆動部(除去能力変更手段)
26 露光部
27 現像部
28 転写部
29 定着部
201 移動部(移動手段)
c,c1〜cn 領域(区分領域)
R トナー像形成領域
U 作像ユニット
1
20
24
252 Charging roller cleaning part (charging member cleaning part)
26
c, c1 to cn area (division area)
R Toner image formation area U Image formation unit
Claims (15)
所定の回転軸を中心に回転する前記像担持体と、
前記像担持体の表面に当接して当該像担持体上の異物を除去する像担持体清掃部と、
前記像担持体の表面に当接して前記像担持体の回転に伴って回転し、所定電圧が印加されることで前記像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材の表面に当接して当該帯電部材上の異物を除去する帯電部材清掃部と、
前記帯電部材清掃部による異物の除去能力の大きさを変更する除去能力変更手段と、
前記像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部と、
前記像担持体の表面における潤滑剤の量に係る潤滑剤情報を取得する潤滑剤情報取得手段と、
前記潤滑剤情報取得手段により取得された前記潤滑剤情報に基づく前記潤滑剤の量の減少に応じて前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように、前記除去能力変更手段の動作を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for transferring a toner image obtained by developing an electrostatic latent image on the surface of an image carrier to a member to be transferred to form an image on the member to be transferred.
The image carrier that rotates around a predetermined rotation axis, and
An image carrier cleaning unit that comes into contact with the surface of the image carrier and removes foreign matter on the image carrier.
A charging member that comes into contact with the surface of the image carrier and rotates as the image carrier rotates, and charges the surface of the image carrier by applying a predetermined voltage.
A charging member cleaning unit that comes into contact with the surface of the charging member and removes foreign matter on the charging member.
A removal capacity changing means for changing the size of the foreign matter removing capacity by the charging member cleaning unit, and
A lubricant supply unit that supplies a lubricant to the surface of the image carrier,
Lubricant information acquisition means for acquiring lubricant information related to the amount of lubricant on the surface of the image carrier, and
The operation of the removal capacity changing means is performed so that the relationship in which the magnitude of the removal capacity gradually increases as the amount of the lubricant based on the lubricant information acquired by the lubricant information acquisition means decreases is satisfied. Control means to control and
An image forming apparatus comprising.
当該供給動作では、前記固形潤滑剤を用いた前記潤滑剤の供給が行われた通算時間が増大するに従って、前記固形潤滑剤から所定時間当たりに削り取られる前記潤滑剤の量が減少する態様で前記潤滑剤を供給し、
前記潤滑剤情報は、前記通算時間の長さに係る情報であり、
前記制御手段は、前記潤滑剤情報に基づく前記通算時間が長いほど前記潤滑剤の量が少ないと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The lubricant supply unit performs a supply operation of scraping the lubricant from the solid lubricant and supplying it to the surface of the image carrier.
In the supply operation, the amount of the lubricant scraped from the solid lubricant per predetermined time decreases as the total time during which the lubricant is supplied using the solid lubricant increases. Lubricate,
The lubricant information is information relating to the length of the total time.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control means determines that the longer the total time is, the smaller the amount of the lubricant is based on the lubricant information.
前記制御手段は、前記潤滑剤情報に基づく前記トルクが小さいほど前記潤滑剤の量が少ないと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The lubricant information is information related to the torque for rotating the image carrier against the frictional force between the surface of the image carrier and the cleaning portion of the image carrier.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control means determines that the smaller the torque is, the smaller the amount of the lubricant is based on the lubricant information.
前記移動方向について前記露光部の下流側に設けられ、前記像担持体の表面にトナーを供給することで前記静電潜像を現像して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部と、
前記移動方向について前記現像部の下流側に設けられ、前記トナー像を被転写部材に転写する転写部と、
前記帯電部材、前記潤滑剤供給部及び前記転写部の少なくとも一部を、前記像担持体の表面に当接する第1位置と、前記像担持体の表面から離間した第2位置との間で移動させる移動手段と、
前記トルクを測定するトルク測定部と、
を備え、
前記潤滑剤情報取得手段は、前記トルク測定部により前記トルクを測定させて前記潤滑剤情報を取得し、前記トルク測定部により前記トルクを測定させる場合に、前記移動手段により、前記帯電部材、前記潤滑剤供給部及び前記転写部の前記少なくとも一部を前記第2位置に移動させる
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 An exposed portion provided on the downstream side of the charging member with respect to the moving direction of the surface of the rotating image carrier and exposing the surface of the charged image carrier to form an electrostatic latent image.
A developing unit provided on the downstream side of the exposed unit in the moving direction and supplying toner to the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image and form a toner image on the surface of the image carrier. When,
A transfer unit provided on the downstream side of the developing unit in the moving direction and transferring the toner image to the member to be transferred, and a transfer unit.
At least a part of the charging member, the lubricant supply portion, and the transfer portion is moved between a first position in contact with the surface of the image carrier and a second position separated from the surface of the image carrier. The means of transportation to make
A torque measuring unit that measures the torque and
With
In the lubricant information acquisition means, when the torque is measured by the torque measuring unit to acquire the lubricant information and the torque is measured by the torque measuring unit, the charging member, the charging member, is used by the moving means. The image forming apparatus according to claim 4, wherein at least a part of the lubricant supply unit and the transfer unit is moved to the second position.
前記潤滑剤情報取得手段は、前記トルク測定部により前記トルクを測定させる場合に、前記移動手段により少なくとも前記転写部を前記第2位置に移動させる
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The moving means moves the transfer unit between the first position and the second position.
The image forming according to claim 5, wherein the lubricant information acquisition means moves at least the transfer unit to the second position by the moving means when the torque is measured by the torque measuring unit. apparatus.
前記移動方向について前記露光部の下流側に設けられ、前記像担持体の表面にトナーを供給することで前記静電潜像を現像して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部と、
前記移動方向について前記現像部の下流側に設けられ、前記トナー像を被転写部材に転写する転写部と、
を備え、
前記像担持体清掃部は、前記移動方向について前記転写部から前記帯電部材までの間に設けられており、
前記潤滑剤供給部は、前記移動方向について前記転写部から前記像担持体清掃部までの間に設けられている
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 An exposed portion provided on the downstream side of the charging member with respect to the moving direction of the surface of the rotating image carrier and exposing the surface of the charged image carrier to form an electrostatic latent image.
A developing unit provided on the downstream side of the exposed unit in the moving direction and supplying toner to the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image and form a toner image on the surface of the image carrier. When,
A transfer unit provided on the downstream side of the developing unit in the moving direction and transferring the toner image to the member to be transferred, and a transfer unit.
With
The image carrier cleaning unit is provided between the transfer unit and the charging member in the moving direction.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the lubricant supply unit is provided between the transfer unit and the image carrier cleaning unit in the moving direction. ..
前記移動方向について前記露光部の下流側に設けられ、前記像担持体の表面にトナーを供給することで前記静電潜像を現像して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部と、
前記移動方向について前記現像部の下流側に設けられ、前記トナー像を被転写部材に転写する転写部と、
を備え、
前記現像部は、当該現像部内に貯留された前記潤滑剤を前記像担持体の表面に供給する前記潤滑剤供給部であり、
前記潤滑剤情報は、前記現像部における前記潤滑剤の貯留量に係る情報であり、
前記制御手段は、前記潤滑剤情報に基づく前記潤滑剤の貯留量が多いほど前記像担持体の表面における前記潤滑剤の量が多いと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 An exposed portion provided on the downstream side of the charging member with respect to the moving direction of the surface of the rotating image carrier and exposing the surface of the charged image carrier to form an electrostatic latent image.
A developing unit provided on the downstream side of the exposed unit in the moving direction and supplying toner to the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image and form a toner image on the surface of the image carrier. When,
A transfer unit provided on the downstream side of the developing unit in the moving direction and transferring the toner image to the member to be transferred, and a transfer unit.
With
The developing unit is the lubricant supply unit that supplies the lubricant stored in the developing unit to the surface of the image carrier.
The lubricant information is information relating to the amount of the lubricant stored in the developing unit.
The image forming according to claim 1, wherein the control means determines that the larger the stored amount of the lubricant is, the larger the amount of the lubricant is on the surface of the image carrier based on the lubricant information. apparatus.
前記潤滑剤情報取得手段は、直近の所定回数の画像の形成における前記印画率に基づいて前記潤滑剤情報を取得する
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 In the developing unit, the smaller the printing ratio related to the amount of toner supplied to the image carrier in the formation of one image, the larger the amount of the lubricant supplied to the image carrier in the formation of the one image. The lubricant is supplied in such an manner as described above.
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the lubricant information acquisition means acquires the lubricant information based on the printing rate in the formation of the latest predetermined number of images.
前記除去能力変更手段は、前記帯電部材清掃部の回転速度及び回転方向の少なくとも一方を変更することで前記相対移動速度を変更する
ことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 The charging member cleaning unit rotates so that the surface of the charging member cleaning unit rubs against the surface of the charging member.
The image forming apparatus according to claim 10, wherein the removing ability changing means changes the relative moving speed by changing at least one of the rotation speed and the rotation direction of the charging member cleaning unit.
前記制御手段は、前記複数の区分領域に対応する複数の前記積算印画率の最大値の増大に応じて前記帯電部材清掃部の前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように前記除去能力変更手段の動作を制御する
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の画像形成装置。 For each of the plurality of division regions in which the toner image formation region in the image carrier is divided in the direction of the rotation axis, the printing rate related to the amount of toner supplied in the formation of one image is set to the past predetermined number of image formations. It is provided with an integrated printing rate acquisition means for acquiring an integrated printing rate based on at least one of the integrated value over time and the integrated value of the printing rate over a predetermined number of times of image formation.
The control means removes the charging member so as to satisfy the relationship in which the removal capacity of the charging member cleaning unit gradually increases as the maximum value of the plurality of integrated printing rates corresponding to the plurality of division regions increases. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the operation of the ability changing means is controlled.
前記制御手段は、前記複数の区分領域に対応する複数の前記積算印画率における最大値と最小値との差分の増大に応じて前記帯電部材清掃部の前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように前記除去能力変更手段の動作を制御する
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の画像形成装置。 For each of the plurality of division regions in which the toner image formation region in the image carrier is divided in the direction of the rotation axis, the printing rate related to the amount of toner supplied in the formation of one image is set to the past predetermined number of image formations. It is provided with an integrated printing rate acquisition means for acquiring an integrated printing rate based on at least one of the integrated value over time and the integrated value of the printing rate over a predetermined number of times of image formation.
The control means has a relationship in which the magnitude of the removing ability of the charging member cleaning unit gradually increases as the difference between the maximum value and the minimum value in the plurality of integrated printing rates corresponding to the plurality of division regions increases. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the operation of the removing capacity changing means is controlled so as to be satisfied.
前記制御手段は、前記回転軸の方向に隣り合う前記区分領域における前記積算印画率の差分の最大値の増大に応じて前記帯電部材清掃部の前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように前記除去能力変更手段の動作を制御する
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の画像形成装置。 For each of the plurality of division regions in which the toner image formation region in the image carrier is divided in the direction of the rotation axis, the printing rate related to the amount of toner supplied in the formation of one image is set to the past predetermined number of image formations. It is provided with an integrated printing rate acquisition means for acquiring an integrated printing rate based on at least one of the integrated value over time and the integrated value of the printing rate over a predetermined number of times of image formation.
The control means satisfies the relationship that the magnitude of the removing ability of the charging member cleaning unit gradually increases as the maximum value of the difference in the integrated printing rate in the division region adjacent to the direction of the rotation axis increases. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the operation of the removing ability changing means is controlled as described above.
前記像担持体の表面における潤滑剤の量に係る潤滑剤情報を取得する潤滑剤情報取得手段、
前記潤滑剤情報取得手段により取得された前記潤滑剤情報に基づく前記潤滑剤の量の減少に応じて前記除去能力の大きさが漸増する関係が満たされるように、前記除去能力変更手段の動作を制御する制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。 An image carrier that rotates about a predetermined rotation axis, an image carrier cleaning unit that abuts on the surface of the image carrier and removes foreign matter on the image carrier, and an image carrier cleaning portion that abuts on the surface of the image carrier. The charging member that rotates with the rotation of the image carrier and charges the surface of the image carrier by applying a predetermined voltage, and the foreign matter on the charging member that comes into contact with the surface of the charging member. It is provided with a charging member cleaning unit for removing, a removing capacity changing means for changing the magnitude of the foreign matter removing ability by the charging member cleaning unit, and a lubricant supply unit for supplying a lubricant to the surface of the image carrier. A computer provided in an image forming apparatus for transferring a toner image obtained by developing an electrostatic latent image on the surface of the image carrier to a transfer member to form an image on the transfer member.
Lubricant information acquisition means for acquiring lubricant information relating to the amount of lubricant on the surface of the image carrier,
The operation of the removal capacity changing means is performed so that the relationship in which the magnitude of the removal capacity gradually increases as the amount of the lubricant based on the lubricant information acquired by the lubricant information acquisition means decreases is satisfied. Control means to control,
A program characterized by functioning as.
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