JP7413788B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
回転する像担持体に当接するクリーニングブレードを有し、前記クリーニングブレードにより前記像担持体に残留したトナーを除去するクリーニング機構を備える画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの当接部の温度情報を取得する温度取得部と、
前記クリーニングブレードに送られるトナー量の情報を取得するトナー量取得部と、
前記クリーニングブレードの当接部の温度及び前記クリーニングブレードに送られるトナー量に応じて前記クリーニングブレードのエッジ部に滞留するトナーを入れ替えるためのトナー入れ替え動作の実施を制御する制御部と、
前記像担持体のプリント時の回転方向にみて前記クリーニングブレードの下流側に位置する補助クリーニング機構と、
を備え、
前記制御部は、
前記クリーニングブレードに送られるトナー量が予め定められた閾値より少ない場合に前記トナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行い、
前記トナー入れ替え動作として、前記クリーニングブレードの前記像担持体への圧接を解除する動作を実施させ、前記クリーニングブレードのエッジ部に滞留していたトナーを前記補助クリーニング機構に送り、
前記補助クリーニング機構は、
前記クリーニングブレードから送られたトナーを、下方に落下させないように回収する。
回転する像担持体に当接するクリーニングブレードを有し、前記クリーニングブレードにより前記像担持体に残留したトナーを除去するクリーニング機構を備える画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの当接部の圧力の情報を取得する圧力取得部と、
前記クリーニングブレードの当接部の圧力に応じて前記クリーニングブレードのエッジ部に滞留するトナーを入れ替えるトナー入れ替え動作の実施を制御する制御部と、
前記像担持体のプリント時の回転方向にみて前記クリーニングブレードの下流側に位置する補助クリーニング機構と、
を備え、
前記制御部は、
前記トナー入れ替え動作として、前記クリーニングブレードの前記像担持体への圧接を解除する動作を実施させ、前記クリーニングブレードのエッジ部に滞留していたトナーを前記補助クリーニング機構に送り、
前記補助クリーニング機構は、
前記クリーニングブレードから送られたトナーを、下方に落下させないように回収する。
前記クリーニングブレードの当接部の温度情報を取得する温度取得部及び/又は前記クリーニングブレードに送られるトナー量の情報を取得するトナー量取得部を備え、
前記制御部は、前記クリーニングブレードの当接部の圧力に加えて、前記クリーニングブレードの当接部の温度及び/又は前記クリーニングブレードに送られるトナー量に応じて前記トナー入れ替え動作の実施を制御する。
前記制御部は、前記クリーニングブレードの当接部の圧力が予め定められた閾値より高い場合に前記トナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行う。
前記制御部は、前記クリーニングブレードの当接部の温度が予め定められた閾値より高い場合に前記トナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行う。
前記制御部は、前記クリーニングブレードに送られるトナー量が予め定められた閾値より少ない場合に前記トナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行う。
前記温度取得部は、前記クリーニングブレードの当接部近傍に設置された温度センサーから前記クリーニングブレードの当接部の温度情報を取得する。
前記温度取得部は、外気温センサーから外気温の情報を取得し、取得した外気温の情報から前記クリーニングブレードの当接部の温度を推測する。
前記トナー量取得部は、前記画像形成装置において印刷された画像のカバレッジ情報を前記トナー量の情報として取得する。
前記圧力取得部は、前記像担持体の駆動トルクの情報を取得し、取得した前記駆動トルクの情報を前記圧力の情報として取得する。
前記制御部は、さらに、プリント終了時に前記トナー入れ替え動作を実施するよう制御する。
[画像形成装置の構成]
まず、本発明の第1の実施形態における画像形成装置の構成について説明する。
図1、2に示すように、画像形成装置100は、画像形成部10、クリーニング機構200、給紙部50、制御部61、操作部62、表示部63、記憶部64、通信部65、走行距離カウンター66等を備えて構成され、各部はバスにより接続されている。
画像形成部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対応する感光体ドラム11Y,11M,11C,11K、帯電部12Y,12M,12C,12K、露光部13Y,13M,13C,13K、現像部14Y,14M,14C,14K、一次転写部としての一次転写ローラー15Y,15M,15C,15K、感光体クリーニング部16Y,16M,16C,16Kと、像担持体としての中間転写ベルト17と、二次転写部としての二次転写ローラー対18と、定着部19と、を備える。
露光部13Y,13M,13C,13Kは、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズ等から構成され、各色の画像データに基づいて感光体ドラム11Y,11M,11C,11Kの表面をレーザービームにより走査露光して静電潜像を形成する。
現像部14Y,14M,14C,14Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対応する現像剤をそれぞれ収容し、感光体ドラム11Y,11M,11C,11K上の静電潜像に各色のトナーを付着させ、現像を行う。
RAM(Random Access Memory)等により構成され、画像形成装置100の各部の処理動作を統括的に制御する。CPUは、ROMに記憶されている各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開されたプログラムに従って、各種処理を実行する。
次に、クリーニング機構200の構成について説明する。
なお、クリーニング機構200を構成する各部は、中間転写ベルト17の幅方向に沿って長尺状である。
クリーニングブレード21は、その先端が周回している中間転写ベルト17に接触し、これにより中間転写ベルト17上に残留している、例えば、トナーや紙粉等を掻き取って、中間転写ベルト17をクリーニングする。
具体的に、クリーニングブレード21は、その基端がブレードホルダー22に固定され、その先端が、中間転写ベルト17の回転方向と反対方向(カウンター方向)に向いた状態で、中間転写ベルト17に接触する。
これにより、クリーニングブレード21の先端が中間転写ベルト17から離間し、クリーニングブレード21のエッジ部に滞留したトナーを中間転写ベルト17の回転方向下流に送ることができる。
なお、ブレードホルダー22、及びクリーニングブレード21は、押圧バネ23の収縮力により、元の位置に戻ることができる。
貯留部30は、クリーニングブレード21の下方に設置された貯留ローラー31、規制部材としての貯留シート32、貯留シート32を保持する保持部材33、及び貯留ローラー31の更に下方に設置された飛散防止シート34等を備える。
この貯留ローラー31は、図示しない駆動手段により、中間転写ベルト17との当接位置において、中間転写ベルト17の回転方向に対してウィズ方向(中間転写ベルト17の回転方向に沿った方向)に回転するように構成されている。
貯留シート32の一端は、貯留ローラー31の表面に、貯留ローラー31と中間転写ベルト17との当接位置と反対側の位置で当接し、他端は、貯留ローラー31の上方に設けられた保持部材33に固定されており、クリーニングブレード21により掻き取られたトナーが貯留空間35の外部へ排出されるのを規制する。
貯留空間35に貯留されるトナーは一定量が維持されており、規定量を超えた場合には、貯留シート32の一端が貯留ローラー31の表面から離間し、貯留空間35の外部へ排出されることとなる。
次に、本実施の形態の画像形成装置100における、クリーニングブレード21のエッジ部における滞留トナーの入れ替え動作について説明する。
本実施形態では、クリーニングブレード21の当接部の温度及びトナー量に基づいて、クリーニングブレード21のエッジ部に滞留しているトナーの入れ替え動作の実施頻度を制御する例について説明する。
ここで、制御部61は、プリント中に所定時間間隔で温度検知部25から出力される温度を取得して、少なくとも直近100m通紙中(プリント中)に検知された温度を記憶部64に記憶している。また、画像形成部10によるプリントの対象となる画像データから、カバレッジ(1ページ当たりの印字面積率)を算出して、少なくとも直近100m通紙中(プリント中)に印刷された画像のカバレッジを記憶部64に記憶している。ここで、カバレッジ情報は、クリーニングブレード21に送られるトナー量に相関する値である。
そこで、ステップS1において、制御部61は、記憶部64から直近100m通紙中(プリント中)に検知された温度を取得してその平均温度を算出して温度情報として取得するとともに、記憶部64から直近100m通紙中に印刷された画像のカバレッジを取得してその平均カバレッジを算出し、クリーニングブレード21に送られるトナー量の情報として取得する。
図5に、トナー入れ替え頻度決定テーブル641の一例を示す。図5に示すように、トナー入れ替え頻度決定テーブル641には、クリーニングブレード21の当接部の温度とカバレッジ情報の組み合わせに対応付けてトナー入れ替え動作の実施頻度が記憶されている。このトナー入れ替え頻度決定テーブル641は、実験的に求めたテーブルである。なお、図5に示すトナー入れ替え頻度決定テーブル641では、トナー入れ替え動作の実施頻度を画像形成装置100の走行距離で示している。
トナー入れ替え動作は、上述のように、クリーニングブレード21のエッジ部に滞留しているトナーを入れ替える動作である。トナー入れ替え動作としては、例えば、下記の(1)~(3)により実施することができる。
例えば、制御部61は、駆動モーター171aを制御して、中間転写ベルト17を回転させるローラー群を逆転駆動させて、中間転写ベルト17をプリント時の回転方向(図1の矢印Aの方向)に対して逆転させる。
逆転量は、図6に示すように、クリーニングブレード21のエッジ部に滞留している滞留トナー(図6においてToで示す)が貯留ローラー31のニップ部Nより上流にくるまで中間転写ベルト17を逆転させるのが望ましい。ニップ部Nの下流で逆転が止まると、正転した際に滞留トナーToが再びクリーニングブレード21のエッジ部に戻る可能性がある。滞留トナーToがニップ部Nより上流にくるまで逆転することで、ニップ部Nから新しいトナーがクリーニングブレード21に供給され、滞留トナーToがクリーニングブレード21のエッジ部に戻りにくくなる。
なお、制御部61は、駆動モーター171aを制御して、滞留トナーToを貯留ローラー31のニップ部Nまで戻し、その状態で貯留ローラー31を回転させてもよい。これにより、固着しかけていた滞留トナーToが貯留ローラー31の回転により中間転写ベルト17から剥がされるため、再びクリーニングブレード21のエッジ部に戻りにくくなる。
トナーをクリーニングブレード21のエッジ部に供給することでエッジ部のトナーの入れ替えを促進することができる。供給するトナーが多いほど入れ替えが促進されるが、一度に大量のトナーを送るとトナーがクリーニングブレード21をすり抜けてしまう。
そこで、制御部61は、画像形成部10に、例えば、主走査最大幅320mm×副走査幅40mmのベタ画像(トナー帯)をY→M→C→Kの順番で50mmの間隔を空けて中間転写ベルト17上に形成させる。これにより、トナーがクリーニングブレード21をすり抜けない程度のトナーをクリーニングブレード21のエッジ部に供給することができる。
例えば、制御部61は、駆動部24を制御してクリーニングブレード21の中間転写ベルト17への圧接を解除することで、エッジ部に滞留しているトナーをクリーニングブレード21の下流に送りトナーの入れ替えを行う。
なお、クリーニングブレード21の下流にSUSスクレーパーによる補助クリーニング機構200Aを設置し、クリーニングブレード21の圧接解除により吐き出された滞留トナーを補助クリーニング機構200Aに送ることで、滞留トナーを回収することが望ましい。補助クリーニング機構200Aは、例えば、図7に示すように、上述のクリーニング部20の構成におけるクリーニングブレード21をSUSスクレーパー26とし、貯留部30の貯留ローラー31、貯留シート32、保持部材33等を除いた構成とすることができる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
第1の実施形態では、クリーニングブレード21の当接部の温度及びクリーニングブレード21に送られるトナー量に基づいて、クリーニングブレード21のエッジ部に滞留しているトナーの入れ替え動作の実施頻度を制御する例について説明したが、本実施形態では、クリーニングブレード21の当接部の圧力に応じて、クリーニングブレード21のエッジ部に滞留しているトナーの入れ替え動作の実施頻度を制御する例について説明する。
第2の実施形態の構成は、第1の実施形態で説明した画像形成装置100と同様であるので各部の符号及び説明を援用し、以下、第2の実施形態におけるトナー入れ替え動作について説明する。
中間転写ベルト17の駆動トルクは、クリーニングブレード21の当接部の圧力(当接圧力)に相関する値であり、本実施形態では、中間転写ベルト17の駆動トルクの情報を当接圧力を表す情報として用いる。
ここで、駆動モーター171aには、その駆動電流を読み取るモーター駆動電流読取部(図示せず)が設けられており、制御部61は、プリント中に所定時間間隔でモーター駆動電流読取部から読み取られるモーター駆動電流を記憶部64に記憶している。ステップS11において、制御部61は、記憶部64から直近100m通紙中(プリント中)に読み取られた電流値を取得してその平均値を算出し、算出した値を、予め実験に基づいて求められた、駆動モーター171aの駆動電流の電流値と駆動トルクの関係式から駆動トルクに変換し、直近100m通紙中の中間転写ベルト17の駆動トルクの平均を求め、求めた値をクリーニングブレード21の当接部の圧力の情報として取得する。
ここで、トナー入れ替え頻度決定テーブル642には、図8に示すように、クリーニングブレード21の当接部の圧力が予め定められた閾値(図8では5N・cm、20N・cm)より高い場合に、その閾値より低い場合よりもトナー入れ替え動作の実施頻度が上がるように、実施頻度が設定されている。
トナー入れ替え動作は、図4のステップS6で説明したものと同様であるので説明を援用する。
第1の実施形態においては、クリーニングブレード21の当接部の温度及びトナー量に基づいて、クリーニングブレード21のエッジ部に滞留しているトナーの入れ替え動作の実施頻度を決定する例について説明し、第2の実施形態では、クリーニングブレード21の当接部の圧力に基づいて、クリーニングブレード21のエッジ部に滞留しているトナーの入れ替え動作の実施頻度を決定する例について説明したが、入れ替え動作の実施頻度の決定に用いるパラメーターは、これらに限定されるものではない。
また、上述のトナー入れ替え頻度決定テーブルは、当接部の圧力を含むいずれのテーブルにおいても、クリーニングブレード21の当接部の圧力が予め定められた閾値(例えば、図8では5N・cm、20N・cm)より高い場合に、その閾値より低い場合よりもトナー入れ替え動作の実施頻度が上がるように実施頻度が設定されている。すなわち、制御部61は、クリーニングブレード21の当接部の圧力が予め定められた閾値より高い場合に、その閾値より低い場合よりもトナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行う。
また、上述のトナー入れ替え頻度決定テーブルは、クリーニングブレード21に送られるトナー量を含むいずれのテーブルにおいても、クリーニングブレード21に送られるトナー量が予め定められた閾値(例えば、図5では5%、15%)より低い場合に、その閾値より高い場合よりもトナー入れ替え動作の実施頻度が上がるように実施頻度が設定されている。すなわち、制御部61は、クリーニングブレード21に送られるトナー量が予め定められた閾値より低い場合に、その閾値より高い場合よりもトナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行う。
17 中間転写ベルト
18 二次転写ローラー対
20 クリーニング部
21 クリーニングブレード
22 ブレードホルダー
23 押圧バネ
24 駆動部
30 貯留部
31 貯留ローラー
32 貯留シート
33 保持部材
34 飛散防止シート
35 貯留空間
50 給紙部
61 制御部
62 操作部
63 表示部
64 記憶部
65 通信部
100 画像形成装置
200 クリーニング機構
P 用紙
Claims (11)
- 回転する像担持体に当接するクリーニングブレードを有し、前記クリーニングブレードにより前記像担持体に残留したトナーを除去するクリーニング機構を備える画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの当接部の温度情報を取得する温度取得部と、
前記クリーニングブレードに送られるトナー量の情報を取得するトナー量取得部と、
前記クリーニングブレードの当接部の温度及び前記クリーニングブレードに送られるトナー量に応じて前記クリーニングブレードのエッジ部に滞留するトナーを入れ替えるためのトナー入れ替え動作の実施を制御する制御部と、
前記像担持体のプリント時の回転方向にみて前記クリーニングブレードの下流側に位置する補助クリーニング機構と、
を備え、
前記制御部は、
前記クリーニングブレードに送られるトナー量が予め定められた閾値より少ない場合に前記トナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行い、
前記トナー入れ替え動作として、前記クリーニングブレードの前記像担持体への圧接を解除する動作を実施させ、前記クリーニングブレードのエッジ部に滞留していたトナーを前記補助クリーニング機構に送り、
前記補助クリーニング機構は、
前記クリーニングブレードから送られたトナーを、下方に落下させないように回収する画像形成装置。 - 回転する像担持体に当接するクリーニングブレードを有し、前記クリーニングブレードにより前記像担持体に残留したトナーを除去するクリーニング機構を備える画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの当接部の圧力の情報を取得する圧力取得部と、
前記クリーニングブレードの当接部の圧力に応じて前記クリーニングブレードのエッジ部に滞留するトナーを入れ替えるトナー入れ替え動作の実施を制御する制御部と、
前記像担持体のプリント時の回転方向にみて前記クリーニングブレードの下流側に位置する補助クリーニング機構と、
を備え、
前記制御部は、
前記トナー入れ替え動作として、前記クリーニングブレードの前記像担持体への圧接を解除する動作を実施させ、前記クリーニングブレードのエッジ部に滞留していたトナーを前記補助クリーニング機構に送り、
前記補助クリーニング機構は、
前記クリーニングブレードから送られたトナーを、下方に落下させないように回収する画像形成装置。 - 前記クリーニングブレードの当接部の温度情報を取得する温度取得部及び/又は前記クリーニングブレードに送られるトナー量の情報を取得するトナー量取得部を備え、
前記制御部は、前記クリーニングブレードの当接部の圧力に加えて、前記クリーニングブレードの当接部の温度及び/又は前記クリーニングブレードに送られるトナー量に応じて前記トナー入れ替え動作の実施を制御する請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記クリーニングブレードの当接部の圧力が予め定められた閾値より高い場合に前記トナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行う請求項2又は3に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記クリーニングブレードの当接部の温度が予め定められた閾値より高い場合に前記トナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行う請求項1又は3に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記クリーニングブレードに送られるトナー量が予め定められた閾値より少ない場合に前記トナー入れ替え動作の実施頻度を上げる制御を行う請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記温度取得部は、前記クリーニングブレードの当接部近傍に設置された温度センサーから前記クリーニングブレードの当接部の温度情報を取得する請求項1又は3に記載の画像形成装置。
- 前記温度取得部は、外気温センサーから外気温の情報を取得し、取得した外気温の情報から前記クリーニングブレードの当接部の温度を推測する請求項1又は3に記載の画像形成装置。
- 前記トナー量取得部は、前記画像形成装置において印刷された画像のカバレッジ情報を前記トナー量の情報として取得する請求項1又は3に記載の画像形成装置。
- 前記圧力取得部は、前記像担持体の駆動トルクの情報を取得し、取得した前記駆動トルクの情報を前記圧力の情報として取得する請求項2又は3に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、さらに、プリント終了時に前記トナー入れ替え動作を実施するよう制御する請求項1~10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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