JP7540216B2 - Lubricant application device, image forming apparatus and control method - Google Patents
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Description
本発明は、滑剤塗布装置、画像形成装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a lubricant application device, an image forming device, and a control method.
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置(プリンター、複写機、ファクシミリ等)においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体(像担持体)に対して照射(露光)されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された用紙にトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体を介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。 In general, in image forming devices (printers, copiers, facsimiles, etc.) that use electrophotographic process technology, a laser beam based on image data is irradiated (exposed) onto a uniformly charged photoconductor (image carrier), forming an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor. Toner is then supplied to the paper on which the electrostatic latent image has been formed, making the electrostatic latent image visible and forming a toner image. This toner image is then transferred to the paper directly or indirectly via an intermediate transfer body, and then heated and pressed by a fixing device to form an image on the paper.
また、感光体の表面に転写後に残存するトナー(転写残トナー)は、クリーニング装置により回収される。クリーニング装置は、感光体の表面に摺接させた状態で配置される、弾性体からなるクリーニングブレードを有する。クリーニングブレードによって転写残トナーが掻き取られることにより、感光体の表面が清掃される。 In addition, the toner remaining on the surface of the photoreceptor after transfer (residual toner) is collected by a cleaning device. The cleaning device has a cleaning blade made of an elastic material that is placed in rubbing contact with the surface of the photoreceptor. The surface of the photoreceptor is cleaned by scraping off the residual toner with the cleaning blade.
このとき、クリーニングブレードを摺接させた状態で感光体を回転させるため、感光体とクリーニングブレードとの摺接部位に摩擦力が発生し、感光体とクリーニングブレードが摩耗して劣化するという問題がある。そして、転写残トナーの除去効率が低下すると、画像むらが生じる等、画質が低下するおそれがある。そこで、従来の画像形成装置は、摺接部位における摩擦力を低減するために、感光体の表面に滑剤を塗布する滑剤塗布装置を備えている。 At this time, because the photoconductor is rotated with the cleaning blade in contact with it, frictional forces are generated at the contact points between the photoconductor and the cleaning blade, causing the photoconductor and the cleaning blade to wear down and deteriorate. If the efficiency of removing the residual toner decreases, there is a risk of image quality deteriorating, such as the occurrence of image unevenness. Therefore, conventional image forming devices are equipped with a lubricant applicator that applies a lubricant to the surface of the photoconductor in order to reduce the frictional forces at the contact points.
感光体に滑剤を塗布する場合、一般に、滑剤塗布ブラシが感光体に摺接する状態で固定され、この滑剤塗布ブラシに対して固形滑剤(滑剤棒)が押圧された状態で配置される。そして、滑剤塗布ブラシが回転することによって固形滑剤が掻き取られ、掻き取られた滑剤が感光体に塗布される。塗布された滑剤は、滑剤塗布ブラシよりも感光体の回転方向下流側に配置された均し部材(例えば均しブレード)によって感光体上に押し広げられ被膜化される。 When applying a lubricant to a photoreceptor, a lubricant application brush is generally fixed in sliding contact with the photoreceptor, and a solid lubricant (lubricant rod) is placed in a state where it is pressed against this lubricant application brush. The lubricant application brush then rotates to scrape off the solid lubricant, and the scraped off lubricant is applied to the photoreceptor. The applied lubricant is spread over the photoreceptor and formed into a film by a leveling member (e.g. a leveling blade) that is positioned downstream of the lubricant application brush in the direction of rotation of the photoreceptor, and is then applied to the photoreceptor.
滑剤塗布装置に関する先行技術文献としては、例えば特許文献1~3がある。特許文献1には、固形滑剤の温度を制御することが開示されている。特許文献2には、滑剤塗布ブラシの温度を変化させて滑剤の掻き取り量を制御することが開示されている。これらの技術によれば、感光体に滑剤を安定して供給することができる。 Prior art documents related to lubricant application devices include, for example, Patent Documents 1 to 3. Patent Document 1 discloses controlling the temperature of solid lubricant. Patent Document 2 discloses changing the temperature of a lubricant application brush to control the amount of lubricant scraped off. These technologies make it possible to stably supply lubricant to the photoconductor.
また、特許文献3には、回転ローラーで構成された均し部材の温度を制御することが開示されている。この技術によれば、感光体に供給された滑剤を均一に塗布することができる。 Patent Document 3 also discloses controlling the temperature of a leveling member made of a rotating roller. This technology allows the lubricant supplied to the photoconductor to be applied evenly.
ところで、画像形成装置(具体的には、画像形成ユニット)の長寿命化に対応するためには、感光体に対する滑剤塗布効率(≒塗布された滑剤量/供給された滑剤量)を向上させて滑剤棒の消費を抑制する必要がある。ここで、滑剤塗布効率が低下する要因には、均しブレードにおける滑剤の通過不良、均しブレードによる滑剤の被膜化不良の2つが挙げられる。 In order to extend the life of image forming devices (specifically, image forming units), it is necessary to improve the efficiency of lubricant application to the photoconductor (≒amount of lubricant applied/amount of lubricant supplied) and reduce the consumption of lubricant rods. Here, there are two factors that can reduce the efficiency of lubricant application: poor passage of the lubricant through the leveling blade, and poor coating of the lubricant by the leveling blade.
まず、均しブレードにおける滑剤の通過不良について説明する。すなわち、滑剤塗布ブラシによって塗布されて均しブレードに供給された滑剤(粉)は、その全てが最終的に感光体上に塗布されるわけではなく、供給された滑剤の約半分程度は均しブレードにせき止められてユニット(滑剤塗布装置)内に落下して未使用となる。均しブレードにせき止められる要因としては、感光体に対する均しブレードの当接力が高く、滑剤に対する阻止力が大きいことが挙げられる。 First, we will explain the failure of the lubricant to pass through the leveling blade. In other words, not all of the lubricant (powder) that is applied by the lubricant application brush and supplied to the leveling blade is ultimately applied to the photoreceptor; approximately half of the lubricant supplied is blocked by the leveling blade and falls into the unit (lubricant application device) and remains unused. One of the reasons that the lubricant is blocked by the leveling blade is that the contact force of the leveling blade against the photoreceptor is high, which creates a large blocking force against the lubricant.
次に、均しブレードによる滑剤の被膜化不良について説明する。すなわち、均しブレードを通過した滑剤(粉)は、被膜化されずに粉状のまま通過する場合がある。粉状で通過した滑剤は、その後の現像装置で回収されたり、中間転写体に転移したりするなどして未使用となる。 Next, we will explain the failure of the smoothing blade to form a film on the lubricant. In other words, the lubricant (powder) that passes through the smoothing blade may pass through in powder form without being formed into a film. The lubricant that passes through in powder form is collected in the subsequent developing device or transferred to the intermediate transfer body, and remains unused.
滑剤塗布効率は特に、画像形成時の周辺温度等の画像形成条件の違いによって異なる。例えば低温環境においては、均しブレードの硬度が大きくなり、感光体と均しブレードとの当接ニップ幅が小さくなって感光体に対する均しブレードの面圧が高くなる。これにより、均しブレードにおける滑剤の通過不良が生じる。さらに、低温環境では滑剤粉の粘性が低下し、均しブレードによって感光体上に押し広げられる際の延展性が低下する。これにより、均しブレードによる滑剤の被膜化不良が生じる。高温環境では低温環境と逆の状態となるため、低温環境では滑剤塗布効率が低下し、高温環境では滑剤塗布効率が高くなる。 The efficiency of lubricant application varies depending on the image formation conditions, particularly the ambient temperature during image formation. For example, in a low-temperature environment, the hardness of the smoothing blade increases, the contact nip width between the photoconductor and the smoothing blade decreases, and the surface pressure of the smoothing blade against the photoconductor increases. This causes the lubricant to pass through the smoothing blade poorly. Furthermore, in a low-temperature environment, the viscosity of the lubricant powder decreases, and the extensibility of the smoothing blade when it is pressed and spread over the photoconductor decreases. This causes the smoothing blade to poorly coat the lubricant. In a high-temperature environment, the opposite situation occurs to the low-temperature environment, so the efficiency of lubricant application decreases in a low-temperature environment and increases in a high-temperature environment.
滑剤塗布効率が低下すると、感光体上において被膜化された滑剤の膜厚が所望値からずれて小さくなり、それによる不具合(転写不良、クリーニング不良)が発生しやすくなる。そこで、滑剤の膜厚を所望の値に維持するため、滑剤塗布ブラシの回転数を大きくし感光体に対する滑剤の塗布量(消費量)を多くして、均しブレードに供給される滑剤量を多くすることが行われる。しかし、均しブレードに対する滑剤の供給量が増えて当該滑剤の通過量が増えても、通過不良となる滑剤量も増えることから、画像形成装置の長寿命化に対しては不利となる。 When the efficiency of lubricant application decreases, the thickness of the lubricant film formed on the photoreceptor deviates from the desired value and becomes smaller, which makes it more likely that problems (poor transfer, poor cleaning) will occur. Therefore, in order to maintain the lubricant film thickness at the desired value, the number of rotations of the lubricant application brush is increased to increase the amount of lubricant applied (consumption) to the photoreceptor, thereby increasing the amount of lubricant supplied to the leveling blade. However, even if the amount of lubricant supplied to the leveling blade increases and the amount of lubricant passing through increases, the amount of lubricant that fails to pass through also increases, which is detrimental to the long life of the image forming device.
また、高温環境で滑剤の膜厚が所望値からずれて大きくなるとクリーニング性が良好になるが、クリーニングブレードにおける外添剤の通過量が減少し、感光体上に付着した異物の研磨能力が低下する。これにより、感光体上に被膜化された滑剤の外添剤による除去量が低下する結果、感光体上に古い滑剤層が蓄積する。古い滑剤層は、帯電装置で発生するオゾンや窒素酸化物の暴露によって、劣化した滑剤層へと変質する。劣化した滑剤層は、空気中の水分と反応してイオン化しやすく、いわゆる像流れといった画像不良を発生させる原因となる。そこで、高温環境下における滑剤の膜厚増大を抑えるため、滑剤塗布ブラシの回転数を小さくすることで感光体に対する滑剤の塗布量(消費量)を少なくすることが行われる。しかし、滑剤塗布ブラシには劣化した滑剤層を除去する作用もあるため、像流れの抑制には不利となる。 In addition, when the thickness of the lubricant film deviates from the desired value in a high-temperature environment, the cleaning performance improves, but the amount of external additives passing through the cleaning blade decreases, and the ability to polish foreign matter attached to the photoreceptor decreases. As a result, the amount of lubricant coated on the photoreceptor that can be removed by the external additive decreases, and an old lubricant layer accumulates on the photoreceptor. The old lubricant layer changes into a deteriorated lubricant layer due to exposure to ozone and nitrogen oxides generated by the charging device. The deteriorated lubricant layer is easily ionized by reacting with moisture in the air, which causes image defects such as image flow. Therefore, in order to suppress the increase in the thickness of the lubricant film in a high-temperature environment, the rotation speed of the lubricant application brush is reduced to reduce the amount of lubricant applied (consumption) to the photoreceptor. However, since the lubricant application brush also has the function of removing the deteriorated lubricant layer, it is disadvantageous in suppressing image flow.
本発明は、像担持体上において被膜化される滑剤の膜厚の変動を抑制することが可能な滑剤塗布装置、画像形成装置および制御方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a lubricant application device, an image forming device, and a control method that can suppress fluctuations in the thickness of the lubricant film formed on the image carrier.
本発明に係る滑剤塗布装置は、
前記像担持体に形成されるトナー像の濃度を含む像担持体に当接し、前記像担持体に塗布された滑剤を被膜化する被膜化部材と、
画像形成条件に応じて、前記像担持体の軸方向に前記被膜化部材を変位させる変位部と、
を備える。
The lubricant application device according to the present invention comprises:
a coating member that comes into contact with the image carrier having a toner image density to be formed on the image carrier and coats the lubricant applied to the image carrier;
a displacement unit that displaces the coating member in an axial direction of the image carrier in response to an image forming condition;
Equipped with.
本発明に係る画像形成装置は、上記滑剤塗布装置を備える。 The image forming apparatus according to the present invention is equipped with the above-mentioned lubricant application device.
本発明に係る制御方法は、
像担持体に当接し、前記像担持体に塗布された滑剤を被膜化する被膜化部材を有する滑剤塗布装置における制御方法であって、
前記像担持体に形成されるトナー像の濃度を含む画像形成条件を取得し、
取得された前記画像形成条件に応じて、前記像担持体の軸方向に前記被膜化部材を変位させる。
The control method according to the present invention comprises the steps of:
1. A control method for a lubricant application device having a coating member that contacts an image carrier and coats a lubricant applied to the image carrier, comprising:
acquiring image forming conditions including a density of a toner image formed on the image carrier ;
The coating member is displaced in the axial direction of the image carrier in accordance with the acquired image forming conditions.
本発明によれば、像担持体上において被膜化される滑剤の膜厚の変動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress fluctuations in the thickness of the lubricant film formed on the image carrier.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態における画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図である。図2は、本実施の形態における画像形成装置1の制御系の主要部を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing the overall configuration of an image forming apparatus 1 according to this embodiment. Figure 2 is a diagram showing the main parts of the control system of the image forming apparatus 1 according to this embodiment.
図1、2に示すように、画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置1は、感光体上に形成されたC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)およびK(ブラック)の各色トナー像を中間転写体に一次転写し、中間転写体上で4色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。 As shown in Figures 1 and 2, image forming apparatus 1 is a color image forming apparatus of the intermediate transfer type that utilizes electrophotographic process technology. That is, image forming apparatus 1 forms an image by primarily transferring the toner images of each color, C (cyan), M (magenta), Y (yellow) and K (black), formed on a photoconductor to an intermediate transfer body, superimposing the four color toner images on the intermediate transfer body, and then secondary transferring the images to paper.
また、画像形成装置1には、CMYKの4色に対応する感光体を中間転写体の走行方向に直列配置し、中間転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。 The image forming device 1 also uses a tandem system in which photoconductors corresponding to the four colors CMYK are arranged in series in the running direction of the intermediate transfer body, and each color toner image is transferred sequentially to the intermediate transfer body in a single step.
図1、2に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、用紙搬送部50、定着部60および制御部100を備えている。 As shown in Figures 1 and 2, the image forming device 1 includes an image reading unit 10, an operation display unit 20, an image processing unit 30, an image forming unit 40, a paper conveying unit 50, a fixing unit 60, and a control unit 100.
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102およびRAM(Random Access Memory)103等を備えている。CPU101は、ROM102から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM103(揮発性メモリ)に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部72に格納されているLUT(Look Up Table)等の各種データが参照される。 The control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, and a RAM (Random Access Memory) 103. The CPU 101 reads a program corresponding to the processing contents from the ROM 102, loads it into the RAM 103 (volatile memory), and centrally controls the operation of each block of the image forming device 1 in cooperation with the loaded program. At this time, various data such as a LUT (Look Up Table) stored in the memory unit 72 is referenced.
なお、制御部100は、本発明の「変位部」の一部として機能する。 The control unit 100 functions as part of the "displacement unit" of the present invention.
制御部100は、通信部71を介して、LAN(Local Area Network)またはWAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピューター)との間で各種データの送受信を行う。制御部100は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ(入力画像データ)に基づいて用紙に画像を形成する。通信部71は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。 The control unit 100 transmits and receives various data to and from an external device (e.g., a personal computer) connected to a communication network such as a LAN (Local Area Network) or a WAN (Wide Area Network) via the communication unit 71. The control unit 100 receives, for example, image data transmitted from an external device, and forms an image on paper based on this image data (input image data). The communication unit 71 is composed of, for example, a communication control card such as a LAN card.
画像読取部10は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11および原稿画像走査装置(スキャナー)12等を備えて構成される。 The image reading unit 10 is configured with an automatic document feeder 11, also known as an ADF (Auto Document Feeder), and a document image scanning device (scanner) 12, etc.
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。 The automatic document feeder 11 transports the document D placed on the document tray using a transport mechanism and sends it to the document image scanning device 12. The automatic document feeder 11 can continuously read the images (including both sides) of multiple documents D placed on the document tray all at once.
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿D又はコンタクトガラス上に載置された原稿Dを光学的に走査し、原稿Dからの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10は、原稿画像走査装置12による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部30において所定の画像処理が施される。 The original image scanning device 12 optically scans the original D transported from the automatic document feeder 11 onto the contact glass or the original D placed on the contact glass, and forms an image of the reflected light from the original D on the light receiving surface of a CCD (Charge Coupled Device) sensor 12a to read the original image. The image reading unit 10 generates input image data based on the results of the reading by the original image scanning device 12. This input image data is subjected to a predetermined image processing in the image processing unit 30.
操作表示部20は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)で構成され、表示部21及び操作部22として機能する。表示部21は、制御部100から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面及び各機能の動作状況等の表示を行う。操作部22は、テンキー及びスタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部100に出力する。 The operation display unit 20 is composed of, for example, a liquid crystal display (LCD) with a touch panel, and functions as a display unit 21 and an operation unit 22. The display unit 21 displays various operation screens and the operating status of each function according to a display control signal input from the control unit 100. The operation unit 22 has various operation keys such as a numeric keypad and a start key, accepts various input operations by the user, and outputs operation signals to the control unit 100.
画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備えている。例えば、画像処理部30は、制御部100の制御下で、階調補正データ(階調補正テーブル)に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正及びシェーディング補正等の各種補正処理、並びに圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部40が制御される。 The image processing unit 30 is equipped with circuits and the like that perform digital image processing on the input image data according to initial settings or user settings. For example, under the control of the control unit 100, the image processing unit 30 performs gradation correction based on gradation correction data (gradation correction table). In addition to gradation correction, the image processing unit 30 also performs various correction processes such as color correction and shading correction, as well as compression processing, on the input image data. The image forming unit 40 is controlled based on the image data that has been subjected to these processes.
画像形成部40は、入力画像データに基づいて、Y成分、M成分、C成分及びK成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K、及び中間転写ユニット42等を備えている。 The image forming section 40 includes image forming units 41Y, 41M, 41C, and 41K, and an intermediate transfer unit 42 for forming images using color toners of the Y, M, C, and K components based on input image data.
Y成分、M成分、C成分及びK成分用の画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、C又はKを添えて示すこととする。図1では、Y成分用の画像形成ユニット41Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41M、41C、41Kの構成要素については符号が省略されている。 Image forming units 41Y, 41M, 41C, and 41K for the Y, M, C, and K components have the same configuration. For ease of illustration and explanation, common components are indicated with the same reference numerals, and when distinguishing between them, the reference numerals are followed by Y, M, C, or K. In FIG. 1, reference numerals are only assigned to the components of image forming unit 41Y for the Y component, and reference numerals are omitted for the components of the other image forming units 41M, 41C, and 41K.
画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光体ドラム413(本発明の「像担持体」に対応)、帯電装置414、及びドラムクリーニング装置415等を備えている。 The image forming unit 41 includes an exposure device 411, a developing device 412, a photosensitive drum 413 (corresponding to the "image carrier" of the present invention), a charging device 414, and a drum cleaning device 415.
感光体ドラム413は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体(アルミ素管)の周面に、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層(CGL:Charge Generation Layer)及び電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)を順次積層することで構成された、光導電性を有する感光体である。感光体ドラム413は、例えば負帯電型の有機感光体(OPC:Organic Photo-conductor)である。 The photoconductor drum 413 is a photoconductor having photoconductivity, which is constructed by sequentially laminating an undercoat layer (UCL), a charge generation layer (CGL), and a charge transport layer (CTL) on the peripheral surface of a conductive aluminum cylinder (aluminum tube). The photoconductor drum 413 is, for example, a negatively charged organic photoconductor (OPC).
帯電装置414は、光導電性を有する感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。帯電装置414は、ストロコロン帯電器である。 The charging device 414 uniformly charges the surface of the photoconductive photoconductor drum 413 to a negative polarity. The charging device 414 is a strobocollector charger.
露光装置411は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。レーザー光の照射により感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されると、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。その結果、感光体ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。 The exposure device 411 is composed of, for example, a semiconductor laser, and irradiates the photoconductor drum 413 with laser light corresponding to an image of each color component. Irradiation with the laser light generates positive charges in the charge generation layer of the photoconductor drum 413, and when the charges are transported to the surface of the charge transport layer, the surface charge (negative charge) of the photoconductor drum 413 is neutralized. As a result, an electrostatic latent image of each color component is formed on the surface of the photoconductor drum 413 due to the potential difference with the surroundings.
現像装置412は、各色成分の現像剤(例えば、小粒径のトナーとキャリアー(磁性体)とからなる二成分現像剤)を収容しており、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置412における現像ローラーは、回転駆動される円筒状の現像スリーブ412Aと、現像スリーブ412A内に内挿され、回転しないように現像装置412の筺体に固定された円柱状のマグネットローラーとからなる。 The developing device 412 contains a developer for each color component (for example, a two-component developer consisting of a small particle size toner and a carrier (magnetic material)) and visualizes the electrostatic latent image to form a toner image by adhering the toner for each color component to the surface of the photoconductor drum 413. The developing roller in the developing device 412 consists of a cylindrical developing sleeve 412A that is driven to rotate, and a cylindrical magnet roller that is inserted into the developing sleeve 412A and fixed to the housing of the developing device 412 so as not to rotate.
マグネットローラーは、その周方向に沿って複数の磁石が配されてなり、その磁力によってキャリアーが現像スリーブ412Aの外周面上に担持されて搬送され、感光体ドラム413と対向する位置(現像位置)で起立して磁気ブラシが形成される。キャリアーに静電吸着されて搬送されてきたトナーが、当該現像位置において、現像スリーブ412Aと感光体ドラム413との電位差により感光体ドラム413側に移動し、その周面に形成された静電潜像が現像される。 The magnet roller is made up of multiple magnets arranged along its circumference, and the carrier is carried and transported on the outer peripheral surface of the developing sleeve 412A by the magnetic force thereof, and stands up at a position (developing position) opposite the photosensitive drum 413 to form a magnetic brush. The toner electrostatically attracted to the carrier and transported moves to the photosensitive drum 413 side at the developing position due to the potential difference between the developing sleeve 412A and the photosensitive drum 413, and the electrostatic latent image formed on the peripheral surface is developed.
ドラムクリーニング装置415は、感光体ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有する。ドラムクリーニング装置415の具体的な構成については後述する。 The drum cleaning device 415 has a drum cleaning blade that slides against the surface of the photosensitive drum 413. The specific configuration of the drum cleaning device 415 will be described later.
中間転写ユニット42は、中間転写ベルト421、一次転写ローラー422、複数の支持ローラー423、二次転写ローラー424、及びベルトクリーニング装置426等を備える。 The intermediate transfer unit 42 includes an intermediate transfer belt 421, a primary transfer roller 422, a number of support rollers 423, a secondary transfer roller 424, and a belt cleaning device 426.
中間転写ベルト421は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー423にループ状に張架される。複数の支持ローラー423のうちの少なくとも1つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、K成分用の一次転写ローラー422よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー423Aが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー423Aが回転することにより、中間転写ベルト421は矢印A方向に一定速度で走行する。 The intermediate transfer belt 421 is an endless belt that is stretched around a number of support rollers 423 in a loop shape. At least one of the support rollers 423 is a drive roller, and the others are driven rollers. For example, it is preferable that roller 423A, which is arranged downstream in the belt running direction from primary transfer roller 422 for K component, is the drive roller. This makes it easier to maintain a constant running speed of the belt in the primary transfer section. As drive roller 423A rotates, intermediate transfer belt 421 runs at a constant speed in the direction of arrow A.
中間転写ベルト421は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に高抵抗層を有する。中間転写ベルト421は、制御部100からの制御信号によって回転駆動される。 The intermediate transfer belt 421 is a conductive and elastic belt having a high resistance layer on its surface. The intermediate transfer belt 421 is driven to rotate by a control signal from the control unit 100.
一次転写ローラー422は、各色成分の感光体ドラム413に対向して、中間転写ベルト421の内周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、一次転写ローラー422が感光体ドラム413に圧接されることにより、感光体ドラム413から中間転写ベルト421へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。 The primary transfer roller 422 is disposed on the inner peripheral side of the intermediate transfer belt 421, facing the photoconductor drum 413 of each color component. The primary transfer roller 422 is pressed against the photoconductor drum 413 with the intermediate transfer belt 421 sandwiched therebetween, forming a primary transfer nip for transferring the toner image from the photoconductor drum 413 to the intermediate transfer belt 421.
二次転写ローラー424は、駆動ローラー423Aのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー423Bに対向して、中間転写ベルト421の外周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、二次転写ローラー424がバックアップローラー423Bに圧接されることにより、中間転写ベルト421から用紙Sへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。 The secondary transfer roller 424 is disposed on the outer circumferential surface side of the intermediate transfer belt 421, facing the backup roller 423B, which is disposed downstream of the drive roller 423A in the belt running direction. The secondary transfer roller 424 is pressed against the backup roller 423B with the intermediate transfer belt 421 sandwiched therebetween, thereby forming a secondary transfer nip for transferring a toner image from the intermediate transfer belt 421 to the paper S.
一次転写ニップを中間転写ベルト421が通過する際、感光体ドラム413上のトナー像が中間転写ベルト421に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー422に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト421の裏面側、つまり一次転写ローラー422と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト421に静電的に転写される。 When the intermediate transfer belt 421 passes through the primary transfer nip, the toner image on the photoconductor drum 413 is sequentially superimposed and primarily transferred onto the intermediate transfer belt 421. Specifically, a primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 422, and a charge of the opposite polarity to the toner is applied to the back side of the intermediate transfer belt 421, i.e., the side that contacts the primary transfer roller 422, so that the toner image is electrostatically transferred to the intermediate transfer belt 421.
その後、二次転写ニップを用紙Sが通過する際、中間転写ベルト421上のトナー像が用紙Sに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー424に二次転写バイアスを印加し、用紙Sの裏面側、つまり二次転写ローラー424と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Sに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Sは定着部60に向けて搬送される。 Then, when the paper S passes through the secondary transfer nip, the toner image on the intermediate transfer belt 421 is secondarily transferred to the paper S. Specifically, a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 424, and a charge of the opposite polarity to the toner is applied to the back side of the paper S, that is, the side that contacts the secondary transfer roller 424, so that the toner image is electrostatically transferred to the paper S. The paper S with the transferred toner image is transported toward the fixing unit 60.
ベルトクリーニング装置426は、二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残留する転写残トナーを除去する。 The belt cleaning device 426 removes residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 421 after secondary transfer.
定着部60は、用紙Sの定着面、すなわちトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部60A、用紙Sの裏面すなわち定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部60B、および加熱源等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Sを挟持して搬送する定着ニップが形成される。 The fixing section 60 includes an upper fixing section 60A having a fixing surface side member arranged on the fixing surface of the paper S, i.e., the surface on which the toner image is formed, a lower fixing section 60B having a back surface side support member arranged on the back surface of the paper S, i.e., the surface opposite the fixing surface, and a heating source. The back surface side support member is pressed against the fixing surface side member to form a fixing nip that clamps and transports the paper S.
定着部60は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Sを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Sにトナー像を定着させる。定着部60は、定着器F内にユニットとして配置される。 The fixing unit 60 fixes the toner image onto the paper S by applying heat and pressure to the paper S, which has been transported and to which the toner image has been secondarily transferred, in the fixing nip. The fixing unit 60 is disposed as a unit within the fixing device F.
上側定着部60Aは、定着面側部材である無端状の定着ベルト61、加熱ローラー62および定着ローラー63を有する。定着ベルト61は、加熱ローラー62と定着ローラー63とによって張架されている。 The upper fixing section 60A has an endless fixing belt 61, which is a fixing surface side member, a heating roller 62, and a fixing roller 63. The fixing belt 61 is stretched between the heating roller 62 and the fixing roller 63.
定着ベルト61は、トナー像が形成された用紙Sに接触して、この用紙Sを定着温度(例えば、160~200℃)で加熱する。ここで、定着温度とは、用紙S上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙Sの紙種、坪量によって異なる。 The fixing belt 61 comes into contact with the paper S on which the toner image has been formed, and heats the paper S to a fixing temperature (for example, 160 to 200°C). Here, the fixing temperature is a temperature that can supply the amount of heat required to melt the toner on the paper S, and differs depending on the type and basis weight of the paper S on which the image is formed.
定着ベルト61は、例えば、基体として厚さ70μmのPI(ポリイミド)を用い、基体の外周面を弾性層として厚さ200μmの耐熱性のシリコンゴムで被覆し、更に、表層に耐熱性樹脂であるPFA(パーフルオロアルコキシ)のコーティングをしている。定着ベルト61の外径寸法は、例えば120mmである。 The fixing belt 61 uses, for example, a 70 μm thick PI (polyimide) base, the outer surface of the base is covered with a 200 μm thick heat-resistant silicone rubber elastic layer, and the surface is further coated with PFA (perfluoroalkoxy), a heat-resistant resin. The outer diameter of the fixing belt 61 is, for example, 120 mm.
加熱ローラー62は、定着ベルト61ひいては定着ローラー63を加熱する加熱源としてハロゲンヒーターを内蔵している。加熱ローラー62の外径寸法は、例えば70mmである。 The heating roller 62 has a built-in halogen heater as a heat source for heating the fixing belt 61 and thus the fixing roller 63. The outer diameter of the heating roller 62 is, for example, 70 mm.
定着ローラー63は、例えば、鉄等の金属から形成された中実の芯金を、表層部の弾性層として厚さ20mmの耐熱性のシリコンゴム(硬度JIS-A10°)で被覆し、更に、低摩擦で耐熱性樹脂であるPTFEでコーティングした樹脂層で被覆している。定着ローラー63の外径寸法は、例えば70mmである。 The fixing roller 63 is made of a solid core metal, for example, made of a metal such as iron, covered with a 20 mm thick heat-resistant silicone rubber (hardness JIS-A10°) elastic layer on the surface, and further covered with a resin layer coated with PTFE, a low-friction, heat-resistant resin. The outer diameter of the fixing roller 63 is, for example, 70 mm.
下側定着部60Bは、裏面側支持部材である加圧ローラー64を有する。加圧ローラー64は、定着ベルト61を介して定着ローラー63を所定の定着荷重(例えば、2200N)で加圧する。このようにして、加圧ローラー64は、定着ベルト61を介して定着ローラー63との間で用紙Sを挟持して搬送する定着ニップを形成している。 The lower fixing section 60B has a pressure roller 64, which is a back side support member. The pressure roller 64 presses the fixing roller 63 with a predetermined fixing load (e.g., 2200 N) via the fixing belt 61. In this way, the pressure roller 64 forms a fixing nip between the fixing roller 63 and the fixing belt 61 to sandwich and transport the paper S.
加圧ローラー64は、定着ニップを用紙Sが通過する場合(通紙時)、押圧手段(図示略)により定着ベルト61を介して定着ローラー63のシリコンゴム(弾性層)に圧接する一方、定着ニップを用紙Sが通過しない場合(非通紙時)、定着ローラー63のシリコンゴムから離間する。加圧ローラー64の駆動制御(例えば、回転のオン/オフ、回転数等)は、制御部100によって行われる。 When the paper S passes through the fixing nip (when paper is passing through), the pressure roller 64 is pressed against the silicone rubber (elastic layer) of the fixing roller 63 via the fixing belt 61 by a pressing means (not shown), whereas when the paper S does not pass through the fixing nip (when paper is not passing through), the pressure roller 64 is separated from the silicone rubber of the fixing roller 63. The control unit 100 controls the drive of the pressure roller 64 (for example, turning the rotation on/off, the number of rotations, etc.).
加圧ローラー64は、アルミニウム等から形成された円筒状の芯金の外周面を、弾性層として厚さ3mmの耐熱性のシリコンゴム(硬度JIS-A10°)で被覆し、更に、PFAチューブの樹脂層で被覆している。加圧ローラー64の外径寸法は、例えば70mmである。加圧ローラー64の温度は、例えば80~120℃に制御されている。 The pressure roller 64 is made of a cylindrical core metal made of aluminum or the like, the outer surface of which is covered with a 3 mm thick elastic layer of heat-resistant silicone rubber (hardness JIS-A10°), and is further covered with a resin layer of a PFA tube. The outer diameter of the pressure roller 64 is, for example, 70 mm. The temperature of the pressure roller 64 is controlled to, for example, 80 to 120°C.
用紙搬送部50は、給紙部51、排紙部52、および搬送経路部53等を備える。給紙部51を構成する3つの給紙トレイユニット51a~51cには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙S(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された種類毎に収容される。 The paper transport section 50 includes a paper feed section 51, a paper discharge section 52, and a transport path section 53. The three paper feed tray units 51a to 51c that make up the paper feed section 51 store paper S (standard paper, special paper) identified based on basis weight, size, etc., by pre-set type.
給紙トレイユニット51a~51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー53a等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー53aが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Sの傾きが補正されると共に搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部40において、中間転写ベルト421のトナー像が用紙Sの一方の面に転写され、定着部60において定着工程が施される。定着工程によりトナー像が定着された用紙Sは、排紙ローラー52aを備えた排紙部52により画像形成装置1の外部に排紙される。 The sheets S stored in the paper feed tray units 51a to 51c are sent out one by one from the top and transported to the image forming unit 40 by a transport mechanism equipped with multiple transport rollers such as the registration roller 53a. At this time, the registration unit in which the registration roller 53a is arranged corrects the inclination of the fed sheet S and adjusts the transport timing. Then, in the image forming unit 40, the toner image on the intermediate transfer belt 421 is transferred to one side of the sheet S, and a fixing process is performed in the fixing unit 60. The sheet S with the toner image fixed in the fixing process is discharged outside the image forming device 1 by the paper discharge unit 52 equipped with the paper discharge roller 52a.
図3は、ドラムクリーニング装置415の周辺の構成を示す図である。図3に示すように、ドラムクリーニング装置415は、クリーニングブレード415aと、クリーニングブレード415aの略下側に設けられた回収スクリュー415bと、クリーニングブレード415aに対して感光体ドラム413の回転方向(矢印方向)における下流側に設けられた塗布ローラー415c(滑剤塗布ブラシ)と、塗布ローラー415cに対して滑剤を供給する滑剤棒415dと、塗布ローラー415cに対して滑剤棒415dを押圧保持する押圧部(図示せず)と、塗布ローラー415cに対して感光体ドラム413の回転方向における下流側に設けられた均しブレード415eと、を備えている。ドラムクリーニング装置415は、制御部100と共に、本発明の「滑剤塗布装置」として機能する。 3 is a diagram showing the peripheral configuration of the drum cleaning device 415. As shown in FIG. 3, the drum cleaning device 415 includes a cleaning blade 415a, a recovery screw 415b provided substantially below the cleaning blade 415a, a coating roller 415c (lubricant coating brush) provided downstream of the cleaning blade 415a in the rotation direction (arrow direction) of the photosensitive drum 413, a lubricant bar 415d that supplies lubricant to the coating roller 415c, a pressing unit (not shown) that presses and holds the lubricant bar 415d against the coating roller 415c, and a leveling blade 415e provided downstream of the coating roller 415c in the rotation direction of the photosensitive drum 413. The drum cleaning device 415 functions as the "lubricant coating device" of the present invention together with the control unit 100.
クリーニングブレード415aは、例えば、ポリウレタンゴムなどの弾性体を平板状に加工したものであって、その先端が感光体ドラム413に摺擦するように設置され、感光体ドラム413の表面に残留する未転写のトナー等の付着物を掻き取って除去する。 The cleaning blade 415a is made of an elastic material such as polyurethane rubber processed into a flat plate, and its tip is set so that it rubs against the photosensitive drum 413 to scrape off and remove any untransferred toner and other adhering matter remaining on the surface of the photosensitive drum 413.
なお、感光体ドラム413の近傍には、感光体ドラム413の周囲の温度を検出可能な温度検出センサー(図示せず)が設けられている。 In addition, a temperature detection sensor (not shown) capable of detecting the temperature around the photosensitive drum 413 is provided near the photosensitive drum 413.
回収スクリュー415bは、一方向に回転しており、クリーニングブレード415aで掻き取られて落下したトナーを、図示しない廃トナーボックスまで搬送する。 The recovery screw 415b rotates in one direction and transports the toner that has been scraped off by the cleaning blade 415a and fallen to a waste toner box (not shown).
塗布ローラー415cは、感光体ドラム413にその先端部が接触可能な位置に配置されたロール状のブラシ部材である。塗布ローラー415cは、制御部100の制御により、感光体ドラム413の回転方向に対して順方向のウィズ回転を行う。 The application roller 415c is a roll-shaped brush member that is positioned so that its tip can contact the photosensitive drum 413. The application roller 415c rotates with the photosensitive drum 413 in the forward direction under the control of the control unit 100.
滑剤棒415dは、例えば、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸の粉体の滑剤を溶融整形して固形化したものである。滑剤棒415dは、塗布ローラー415cの先端部が接触可能な位置に配置され、塗布ローラー415cの回転によって先端部から削り取られる。削り取られた滑剤はそのまま感光体ドラム413まで搬送されて感光体ドラム413表面に供給される。 The lubricant rod 415d is made by melting and shaping a powdered lubricant of metal soap, such as zinc stearate, and solidifying it. The lubricant rod 415d is placed in a position where it can come into contact with the tip of the application roller 415c, and is scraped off from the tip by the rotation of the application roller 415c. The scraped off lubricant is transported directly to the photoconductor drum 413 and supplied to the surface of the photoconductor drum 413.
押圧部は、例えば、滑剤棒415dを塗布ローラー415cの方向に向けて付勢する圧縮バネを備え、滑剤棒415dを塗布ローラー415cに対して押圧保持している。 The pressing portion includes, for example, a compression spring that biases the lubricant rod 415d toward the application roller 415c, and presses and holds the lubricant rod 415d against the application roller 415c.
この押圧部には、圧縮バネの力量(滑剤棒415dの押圧力)を検知可能な押圧センサー(図示せず)が備えられている。押圧センサーとしては、例えば、シート状のものやロードセルが使用できる。押圧センサーの検知結果により、滑剤棒415dの残量が検知される。 This pressing section is equipped with a pressing force sensor (not shown) that can detect the force of the compression spring (the pressing force of the lubricant rod 415d). The pressing force sensor may be, for example, a sheet-like sensor or a load cell. The remaining amount of the lubricant rod 415d is detected based on the detection result of the pressing force sensor.
なお、滑剤棒415dの残量の検知方法としては、押圧センサーを用いる手法に限定されるものではない。例えば、滑剤棒415dの基端部に、滑剤棒415dの消費に応じて徐々に移動する残量検知用レバー(図示せず)の位置を検知することで滑剤棒415dの残量を検知することとしても良い。また、制御部100が、画像形成した用紙Pの枚数に応じて滑剤棒415dの残量を推定する構成としても良い。 The method for detecting the remaining amount of lubricant rod 415d is not limited to the method using a pressure sensor. For example, the remaining amount of lubricant rod 415d may be detected by detecting the position of a remaining amount detection lever (not shown) at the base end of lubricant rod 415d, which gradually moves as lubricant rod 415d is consumed. Also, the control unit 100 may be configured to estimate the remaining amount of lubricant rod 415d depending on the number of sheets of paper P on which images have been formed.
均しブレード415e(固定化ブレードとも言う、本発明の「被膜化部材」として機能)は、クリーニングブレード415aと同様に、例えば、ポリウレタンゴムなどの粘弾性体を平板状に加工したものが用いられる。また、均しブレード415eは、感光体ドラム413の表面を引きずることとなる方向に角度を成して当接し、その先端が感光体ドラム413に摺擦するように設置されている。均しブレード415eは、感光体ドラム413表面に供給された滑剤の粉を引き伸ばし、感光体ドラム413表面に成膜させて被膜化する、つまり皮膜(滑剤層)を形成する。 The leveling blade 415e (also called a fixed blade, which functions as the "coating member" of the present invention) is, like the cleaning blade 415a, a viscoelastic material such as polyurethane rubber processed into a flat plate. The leveling blade 415e is installed so that it contacts the surface of the photosensitive drum 413 at an angle in the direction in which it drags the surface of the photosensitive drum 413, and its tip rubs against the photosensitive drum 413. The leveling blade 415e spreads the lubricant powder supplied to the surface of the photosensitive drum 413, and forms a film on the surface of the photosensitive drum 413 to coat it, that is, it forms a film (lubricant layer).
なお、ステアリン酸亜鉛で形成された滑剤層は離型性が高く(純水接触角が高く)、摩擦係数が小さいため、転写性およびクリーニング性がよく、また、感光体ドラム413の減耗も抑制されて長寿命化を図ることができる。 In addition, the lubricant layer formed from zinc stearate has high releasability (high contact angle with pure water) and a small coefficient of friction, which allows for good transferability and cleaning properties, and also reduces wear on the photoconductor drum 413, resulting in a longer lifespan.
ところで、画像形成装置1(具体的には、画像形成ユニット41)の長寿命化に対応するためには、感光体ドラム413に対する滑剤塗布効率(≒塗布された滑剤量/供給された滑剤量)を向上させて滑剤棒415dの消費を抑制する必要がある。ここで、滑剤塗布効率が低下する要因には、均しブレード415eにおける滑剤の通過不良、均しブレード415eによる滑剤の被膜化不良の2つが挙げられる。 In order to extend the life of the image forming apparatus 1 (specifically, the image forming unit 41), it is necessary to improve the efficiency of lubricant application to the photoconductor drum 413 (≒amount of lubricant applied/amount of lubricant supplied) and reduce consumption of the lubricant rod 415d. Here, there are two factors that can reduce the efficiency of lubricant application: poor passage of the lubricant over the smoothing blade 415e, and poor coating of the lubricant by the smoothing blade 415e.
まず、均しブレード415eにおける滑剤の通過不良について説明する。すなわち、塗布ローラー415cによって塗布されて均しブレード415eに供給された滑剤(粉)は、その全てが最終的に感光体ドラム413上に塗布されるわけではなく、供給された滑剤の約半分程度は均しブレード415eにせき止められてユニット(ドラムクリーニング装置415)内に落下して未使用となる。均しブレード415eにせき止められる要因としては、感光体ドラム413に対する均しブレード415eの当接力が高く、滑剤に対する阻止力が大きいことが挙げられる。 First, the failure of the lubricant to pass through the leveling blade 415e will be described. That is, not all of the lubricant (powder) applied by the application roller 415c and supplied to the leveling blade 415e is ultimately applied onto the photosensitive drum 413; approximately half of the supplied lubricant is blocked by the leveling blade 415e and falls into the unit (drum cleaning device 415) and remains unused. One of the reasons for the lubricant being blocked by the leveling blade 415e is that the contact force of the leveling blade 415e against the photosensitive drum 413 is high, which creates a large blocking force against the lubricant.
次に、均しブレード415eによる滑剤の被膜化不良について説明する。すなわち、均しブレード415eを通過した滑剤(粉)は、被膜化されずに粉状のまま通過する場合がある。粉状で通過した滑剤は、その後の現像装置412で回収されたり、中間転写ベルト421に転移したりするなどして未使用となる。 Next, we will explain the failure of the smoothing blade 415e to form a film on the lubricant. That is, the lubricant (powder) that passes through the smoothing blade 415e may pass through in powder form without being formed into a film. The lubricant that passes through in powder form is subsequently collected by the developing device 412 or transferred to the intermediate transfer belt 421, and remains unused.
滑剤塗布効率は特に、画像形成時の周辺温度等の画像形成条件の違いによって異なる。例えば低温環境においては、均しブレード415eの硬度が大きくなり、感光体ドラム413と均しブレード415eとの当接ニップ幅が小さくなって感光体ドラム413に対する均しブレード415eの面圧が高くなる。これにより、均しブレード415eにおける滑剤の通過不良が生じる。さらに、低温環境では滑剤粉の粘性が低下し、均しブレード415eによって感光体ドラム413上に押し広げられる際の延展性が低下する。これにより、均しブレード415eによる滑剤の被膜化不良が生じる。高温環境では低温環境と逆の状態となるため、低温環境では滑剤塗布効率が低下し、高温環境では滑剤塗布効率が高くなる。 The efficiency of lubricant application varies depending on the image formation conditions, particularly the ambient temperature during image formation. For example, in a low-temperature environment, the hardness of the smoothing blade 415e increases, the contact nip width between the photosensitive drum 413 and the smoothing blade 415e decreases, and the surface pressure of the smoothing blade 415e against the photosensitive drum 413 increases. This causes poor passage of the lubricant through the smoothing blade 415e. Furthermore, in a low-temperature environment, the viscosity of the lubricant powder decreases, and the extensibility when the smoothing blade 415e spreads the lubricant on the photosensitive drum 413 decreases. This causes poor coating of the lubricant by the smoothing blade 415e. In a high-temperature environment, the opposite state occurs to the low-temperature environment, so the efficiency of lubricant application decreases in a low-temperature environment and increases in a high-temperature environment.
滑剤塗布効率が低下すると、感光体ドラム413上において被膜化された滑剤の膜厚が所望値からずれて小さくなり、それによる不具合(転写不良、クリーニング不良)が発生しやすくなる。そこで、滑剤の膜厚を所望の値に維持するため、塗布ローラー415cの回転数を大きくし感光体ドラム413に対する滑剤の塗布量(消費量)を多くして、均しブレード415eに供給される滑剤量を多くすることが行われる。しかし、均しブレード415eに対する滑剤の供給量が増えて当該滑剤の通過量が増えても、通過不良となる滑剤量も増えることから、画像形成装置1の長寿命化に対しては不利となる。 When the lubricant application efficiency decreases, the thickness of the lubricant film formed on the photoconductor drum 413 deviates from the desired value and becomes smaller, which makes it more likely that problems (poor transfer, poor cleaning) will occur. Therefore, in order to maintain the lubricant film thickness at the desired value, the rotation speed of the application roller 415c is increased to increase the amount of lubricant applied (consumption) to the photoconductor drum 413, thereby increasing the amount of lubricant supplied to the smoothing blade 415e. However, even if the amount of lubricant supplied to the smoothing blade 415e increases and the amount of lubricant passing through increases, the amount of lubricant that fails to pass through also increases, which is detrimental to the long life of the image forming apparatus 1.
また、高温環境で滑剤の膜厚が所望値からずれて大きくなるとクリーニング性が良好になるが、クリーニングブレード415aにおける外添剤の通過量が減少し、感光体ドラム413上に付着した異物の研磨能力が低下する。これにより、感光体ドラム413上に被膜化された滑剤の外添剤による除去量が低下する結果、感光体ドラム413上に古い滑剤層が蓄積する。古い滑剤層は、帯電装置414で発生するオゾンや窒素酸化物の暴露によって、劣化した滑剤層へと変質する。劣化した滑剤層は、空気中の水分と反応してイオン化しやすく、いわゆる像流れといった画像不良を発生させる原因となる。そこで、高温環境下における滑剤の膜厚増大を抑えるため、塗布ローラー415cの回転数を小さくすることで感光体ドラム413に対する滑剤の塗布量(消費量)を少なくすることが行われる。しかし、塗布ローラー415cには劣化した滑剤層を除去する作用もあるため、像流れの抑制には不利となる。 In addition, when the thickness of the lubricant film deviates from the desired value in a high-temperature environment, the cleaning performance improves, but the amount of external additive passing through the cleaning blade 415a decreases, and the polishing ability of foreign matter attached to the photoconductor drum 413 decreases. As a result, the amount of lubricant coated on the photoconductor drum 413 that can be removed by the external additive decreases, and an old lubricant layer accumulates on the photoconductor drum 413. The old lubricant layer is transformed into a deteriorated lubricant layer by exposure to ozone and nitrogen oxides generated by the charging device 414. The deteriorated lubricant layer is easily ionized by reacting with moisture in the air, which causes image defects such as image flow. Therefore, in order to suppress the increase in the thickness of the lubricant film in a high-temperature environment, the rotation speed of the application roller 415c is reduced to reduce the amount of lubricant applied (consumption) to the photoconductor drum 413. However, since the application roller 415c also has the function of removing the deteriorated lubricant layer, it is disadvantageous in suppressing image flow.
そこで本実施の形態では、制御部100は、感光体ドラム413上において被膜化される滑剤の膜厚の変動を抑制する観点から、画像形成時の画像形成条件に応じて、感光体ドラム413の軸方向に均しブレード415eを変位(具体的には、揺動)させる。 In this embodiment, therefore, the control unit 100 displaces (specifically, oscillates) the smoothing blade 415e in the axial direction of the photosensitive drum 413 in accordance with the image formation conditions during image formation, from the viewpoint of suppressing fluctuations in the thickness of the lubricant film formed on the photosensitive drum 413.
図4は、図3を右側から見た図であり、感光体ドラム413の軸方向(図中左右方向)に均しブレード415eを揺動させる構成を示す。図4において、上方向の矢印は感光体ドラム413の回転方向(進行方向)を示し、左右方向の矢印は、均しブレード415eの揺動の動きを示している。図4は、均しブレード415eが最も右側に移動した状態を示している。 Figure 4 is a view of Figure 3 from the right side, showing a configuration in which the smoothing blade 415e is oscillated in the axial direction of the photosensitive drum 413 (left-right direction in the figure). In Figure 4, the upward arrow indicates the rotation direction (travel direction) of the photosensitive drum 413, and the left-right arrow indicates the oscillating movement of the smoothing blade 415e. Figure 4 shows the state in which the smoothing blade 415e has moved to the far right side.
均しブレード415eは、感光体ドラム413の軸方向(長手方向、図中の左右方向)に移動可能に保持部415fに保持されており、押し戻しバネ415gにより保持部415fを介して図中左方向に押圧されている。 The smoothing blade 415e is held by a holding portion 415f so as to be movable in the axial direction (longitudinal direction, left-right direction in the figure) of the photosensitive drum 413, and is pressed to the left in the figure via the holding portion 415f by a push-back spring 415g.
均しブレード415eは、感光体ドラム413の軸方向における押し戻しバネ415gの反対側で、図中上下方向で厚みが連続的に変化する揺動カム415hと接触している。揺動カム415hは、揺動モーター415iの回転に連動して回転し、その回転に応じて均しブレード415eの変位量が異なるように配置されている。感光体ドラム413の軸方向における均しブレード415eの変位量の最大値は、均しブレード415eの揺動の振幅(本実施の形態では、2mm)となる。 The smoothing blade 415e is in contact with an oscillating cam 415h, whose thickness changes continuously in the vertical direction in the figure, on the opposite side of the push-back spring 415g in the axial direction of the photosensitive drum 413. The oscillating cam 415h rotates in conjunction with the rotation of the oscillating motor 415i, and is arranged so that the amount of displacement of the smoothing blade 415e varies according to the rotation. The maximum amount of displacement of the smoothing blade 415e in the axial direction of the photosensitive drum 413 is the amplitude of the oscillation of the smoothing blade 415e (2 mm in this embodiment).
制御部100は、揺動モーター415iの単位時間あたりの回転数を変更することで、単位時間当たりの均しブレード415eの揺動回数に相当する揺動周波数Hzを任意に変更することができる。本実施の形態では、制御部100は、均しブレード415eの揺動周波数を0Hz(揺動停止)~最大10Hzの間の何れかの値に設定し、その設定された揺動周波数で均しブレード415eが揺動するように揺動モーター415iを回転させる。なお、揺動カム415hおよび揺動モーター415iは、本発明の「変位部」の一部として機能する。 The control unit 100 can arbitrarily change the oscillation frequency Hz, which corresponds to the number of oscillations of the smoothing blade 415e per unit time, by changing the number of rotations per unit time of the oscillation motor 415i. In this embodiment, the control unit 100 sets the oscillation frequency of the smoothing blade 415e to any value between 0 Hz (oscillation stopped) and a maximum of 10 Hz, and rotates the oscillation motor 415i so that the smoothing blade 415e oscillates at the set oscillation frequency. The oscillation cam 415h and the oscillation motor 415i function as part of the "displacement unit" of the present invention.
粘弾性体である均しブレード415eを揺動させると、均しブレード415eに応力の振動が起こり、内部発熱が発生する。具体的には、粘弾性体に周期的な応力変動を与えると、応力に対応した歪みに位相差が発生する。この位相差は付加されたエネルギーの内部減衰であり、内部で熱エネルギーに変換される。粘性成分が大きいほど内部減衰は大きくなり、内部発熱量が大きくなる。また、揺動周波数や揺動の振幅が大きいほど、位相差も大きくなり、内部発熱量も大きくなる。 When the smoothing blade 415e, which is a viscoelastic body, is oscillated, stress vibration occurs in the smoothing blade 415e, generating internal heat. Specifically, when periodic stress fluctuations are applied to a viscoelastic body, a phase difference occurs in the distortion corresponding to the stress. This phase difference is the internal attenuation of the added energy, and is converted internally into thermal energy. The larger the viscous component, the greater the internal attenuation and the greater the amount of internal heat generated. Furthermore, the greater the oscillation frequency and oscillation amplitude, the greater the phase difference and the greater the amount of internal heat generated.
低温環境においては、均しブレード415eに内部発熱を発生させることによって滑剤塗布効率の低下を防止することができる。これは、均しブレード415eの内部発熱により高温環境下に近い状態を疑似的に作り出すことができ、すなわち均しブレード415eにおける滑剤の通過不良、均しブレード415eによる滑剤の被膜化不良が抑制され、滑剤塗布効率が向上する(つまり、滑剤の膜厚を所望の値に維持することができる)からである。 In low-temperature environments, the decrease in the efficiency of lubricant application can be prevented by generating internal heat in the leveling blade 415e. This is because the internal heat generation in the leveling blade 415e can simulate a condition close to that of a high-temperature environment, which means that poor passage of the lubricant through the leveling blade 415e and poor coating of the lubricant by the leveling blade 415e are suppressed, improving the efficiency of lubricant application (i.e., the film thickness of the lubricant can be maintained at a desired value).
低温環境下でない場合でも、通常では滑剤の膜厚が小さくなり所望の値に維持できないような状態、例えば高カバレッジの画像を形成するときや、ユニット(ドラムクリーニング装置415)の使用末期で滑剤棒415dの残量が低下したとき等でも、均しブレード415eを揺動させることによって滑剤の膜厚を所望の値に維持することができる。 Even in conditions other than low temperature environments where the lubricant film thickness would normally become small and cannot be maintained at the desired value, such as when forming a high coverage image or when the remaining amount of lubricant rod 415d is low at the end of use of the unit (drum cleaning device 415), the lubricant film thickness can be maintained at the desired value by oscillating the leveling blade 415e.
高温環境下、または、通常では滑剤の膜厚が大きくなり所望の値に維持できないような状態、例えば低カバレッジの画像を形成するときや、ユニット(ドラムクリーニング装置415)の使用初期で滑剤棒415dの残量が低下していないとき等でも、均しブレード415eの揺動周波数を低減または均しブレード415eの揺動を停止させることによって、滑剤が過剰に塗布されることを防止し、滑剤の膜厚を所望の値に維持することができる。 Even in high temperature environments or in conditions where the lubricant film thickness normally becomes too large to be maintained at the desired value, such as when forming a low coverage image or when the remaining amount of lubricant on the lubricant rod 415d has not yet decreased during the initial period of use of the unit (drum cleaning device 415), the oscillation frequency of the smoothing blade 415e is reduced or the oscillation of the smoothing blade 415e is stopped, thereby preventing excessive application of lubricant and maintaining the lubricant film thickness at the desired value.
次に、図5のフローチャートを参照して、画像形成装置1の制御動作(本発明の「制御方法」に対応)例について説明する。なお、図5に示す処理は、画像形成装置1による印刷ジョブ(画像形成処理)の実行前に実行される。 Next, an example of the control operation (corresponding to the "control method" of the present invention) of the image forming device 1 will be described with reference to the flowchart in FIG. 5. Note that the process shown in FIG. 5 is executed before the image forming device 1 executes a print job (image formation process).
まず、制御部100は、画像形成時の画像形成条件を取得する(ステップS100)。ここで、画像形成条件は、感光体ドラム413の周囲の温度、入力画像データに基づいて感光体ドラム413に形成されるトナー像の濃度(例えば、平均カバレッジ)、および、ドラムクリーニング装置415の使用履歴(例えば、設定ライフに対する使用比率)である。 First, the control unit 100 acquires the image formation conditions during image formation (step S100). Here, the image formation conditions are the temperature around the photoconductor drum 413, the density of the toner image formed on the photoconductor drum 413 based on the input image data (e.g., average coverage), and the usage history of the drum cleaning device 415 (e.g., usage ratio to the set life).
なお、制御部100は、感光体ドラム413の近傍に設けられる温度検出センサーの検出結果に基づいて、感光体ドラム413の周囲の温度を取得する。また、制御部100は、滑剤棒415dの押圧力を検知可能な押圧センサーの検知結果ひいては滑剤棒415dの残量に基づいて、ドラムクリーニング装置415の使用履歴を取得する。 The control unit 100 acquires the temperature around the photosensitive drum 413 based on the detection result of a temperature detection sensor provided near the photosensitive drum 413. The control unit 100 also acquires the usage history of the drum cleaning device 415 based on the detection result of a pressure sensor capable of detecting the pressure of the lubricant rod 415d, and therefore the remaining amount of the lubricant rod 415d.
次に、制御部100は、感光体ドラム413の周囲の温度がT1(例えば、15℃)以下であるか否かについて判定する(ステップS120)。判定の結果、温度がT1以下、すなわち低温環境である場合(ステップS120、YES)、制御部100は、均しブレード415eの揺動周波数をF6(例えば、10Hz)に設定する(ステップS140)。その後、処理はステップS380に遷移する。 Next, the control unit 100 determines whether the temperature around the photoconductor drum 413 is equal to or lower than T1 (e.g., 15°C) (step S120). If the determination result is that the temperature is equal to or lower than T1, i.e., a low-temperature environment (step S120, YES), the control unit 100 sets the oscillation frequency of the smoothing blade 415e to F6 (e.g., 10 Hz) (step S140). After that, the process proceeds to step S380.
一方、温度がT1以下でない場合(ステップS120、NO)、制御部100は、感光体ドラム413の周囲の温度がT2(例えば、30℃)以上であるか否かについて判定する(ステップS160)。判定の結果、温度がT2以上、すなわち高温環境である場合(ステップS160、YES)、制御部100は、均しブレード415eの揺動周波数をF0(例えば、0Hz:揺動停止)に設定する(ステップS180)。その後、処理はステップS380に遷移する。 On the other hand, if the temperature is not equal to or lower than T1 (step S120, NO), the control unit 100 determines whether the temperature around the photoconductor drum 413 is equal to or higher than T2 (e.g., 30°C) (step S160). If the result of the determination is that the temperature is equal to or higher than T2, i.e., a high temperature environment (step S160, YES), the control unit 100 sets the oscillation frequency of the smoothing blade 415e to F0 (e.g., 0 Hz: oscillation stopped) (step S180). The process then transitions to step S380.
一方、温度がT2以上でない場合、すなわちT1<温度<T2である場合(ステップS160、NO)、制御部100は、感光体ドラム413に形成されるトナー像の濃度がC1(例えば、10%)以下であるか否かについて判定する(ステップS200)。判定の結果、濃度がC1以下、すなわち低カバレッジのトナー像が形成される場合(ステップS200、YES)、制御部100は、均しブレード415eの揺動周波数をF1(例えば、1Hz)に設定する(ステップS220)。その後、処理はステップS380に遷移する。 On the other hand, if the temperature is not equal to or greater than T2, i.e., T1<temperature<T2 (step S160, NO), the control unit 100 determines whether the density of the toner image formed on the photoconductor drum 413 is equal to or less than C1 (e.g., 10%) (step S200). If the result of the determination is that the density is equal to or less than C1, i.e., that a low-coverage toner image is formed (step S200, YES), the control unit 100 sets the oscillation frequency of the smoothing blade 415e to F1 (e.g., 1 Hz) (step S220). The process then transitions to step S380.
一方、濃度がC1以下でない場合(ステップS200、NO)、制御部100は、感光体ドラム413に形成されるトナー像の濃度がC2(例えば、40%)以上であるか否かについて判定する(ステップS240)。判定の結果、濃度がC2以上、すなわち高カバレッジのトナー像が形成される場合(ステップS240、YES)、制御部100は、均しブレード415eの揺動周波数をF5(例えば、7Hz)に設定する(ステップS260)。その後、処理はステップS380に遷移する。 On the other hand, if the density is not equal to or less than C1 (step S200, NO), the control unit 100 determines whether the density of the toner image formed on the photoconductor drum 413 is equal to or greater than C2 (e.g., 40%) (step S240). If the determination result indicates that the density is equal to or greater than C2, i.e., that a high-coverage toner image is being formed (step S240, YES), the control unit 100 sets the oscillation frequency of the smoothing blade 415e to F5 (e.g., 7 Hz) (step S260). The process then transitions to step S380.
一方、濃度がC2以上でない場合、すなわちC1<濃度<C2である場合(ステップS240、NO)、制御部100は、ドラムクリーニング装置415の使用履歴がU1(例えば、25%)以下であるか否かについて判定する(ステップS280)。判定の結果、使用履歴がU1以下、すなわちドラムクリーニング装置415が使用初期である場合(ステップS280、YES)、制御部100は、均しブレード415eの揺動周波数をF2(例えば、2Hz)に設定する(ステップS300)。その後、処理はステップS380に遷移する。 On the other hand, if the concentration is not equal to or greater than C2, i.e., C1<concentration<C2 (step S240, NO), the control unit 100 determines whether the usage history of the drum cleaning device 415 is equal to or less than U1 (e.g., 25%) (step S280). If the result of the determination is that the usage history is equal to or less than U1, i.e., the drum cleaning device 415 is in the early stages of use (step S280, YES), the control unit 100 sets the oscillation frequency of the smoothing blade 415e to F2 (e.g., 2 Hz) (step S300). The process then transitions to step S380.
一方、使用履歴がU1以下でない場合(ステップS280、NO)、制御部100は、使用履歴がU2(例えば、75%)以上であるか否かについて判定する(ステップS320)。判定の結果、使用履歴がU2以上、すなわちドラムクリーニング装置415が使用末期である場合(ステップS320、YES)、制御部100は、均しブレード415eの揺動周波数をF4(例えば、5Hz)に設定する(ステップS340)。その後、処理はステップS380に遷移する。 On the other hand, if the usage history is not equal to or less than U1 (step S280, NO), the control unit 100 determines whether the usage history is equal to or greater than U2 (e.g., 75%) (step S320). If the result of the determination is that the usage history is equal to or greater than U2, i.e., the drum cleaning device 415 is in the final stages of use (step S320, YES), the control unit 100 sets the oscillation frequency of the smoothing blade 415e to F4 (e.g., 5 Hz) (step S340). The process then transitions to step S380.
一方、使用履歴がU2以上でない場合、すなわちU1<使用履歴<U2である場合(ステップS320、NO)、制御部100は、均しブレード415eの揺動周波数をF3(例えば、3Hz)に設定する(ステップS360)。その後、処理はステップS380に遷移する。 On the other hand, if the usage history is not equal to or greater than U2, i.e., U1 < usage history < U2 (step S320, NO), the control unit 100 sets the oscillation frequency of the smoothing blade 415e to F3 (e.g., 3 Hz) (step S360). After that, the process proceeds to step S380.
ステップS380では、制御部100は、画像形成装置1による印刷ジョブ(画像形成処理)の実行中において、設定された揺動周波数で均しブレード415eが揺動するように、揺動モーター415iの回転動作を制御する。ステップS380の処理が完了することによって、画像形成装置1は、図5における処理を終了する。 In step S380, the control unit 100 controls the rotation operation of the oscillation motor 415i so that the smoothing blade 415e oscillates at the set oscillation frequency while the image forming device 1 is executing a print job (image forming process). Upon completion of the process of step S380, the image forming device 1 ends the process in FIG. 5.
図5のフローチャートを参照して説明したように、画像形成条件として、感光体ドラム413の周囲の温度、感光体ドラム413に形成されるトナー像の濃度、およびドラムクリーニング装置415の使用履歴をこの順で優先的に使用し、使用される画像形成条件に応じて揺動周波数を設定し均しブレード415eを揺動(変位)させる。優先順位を高い方から、感光体ドラム413の周囲の温度、感光体ドラム413に形成されるトナー像の濃度、ドラムクリーニング装置415の使用履歴とした理由は、感光体ドラム413に被膜化される滑剤の膜厚に与える影響度の違いに関係する。すなわち滑剤の膜厚に与える影響度について、感光体ドラム413の周囲の温度が最も大きく、ドラムクリーニング装置415の使用履歴が最も小さい。 As explained with reference to the flowchart in FIG. 5, the temperature around the photoconductor drum 413, the density of the toner image formed on the photoconductor drum 413, and the usage history of the drum cleaning device 415 are used as image forming conditions in this order, and the oscillation frequency is set according to the image forming conditions used to oscillate (displace) the smoothing blade 415e. The reason for prioritizing the temperature around the photoconductor drum 413, the density of the toner image formed on the photoconductor drum 413, and the usage history of the drum cleaning device 415 in descending order of priority is related to the difference in the degree of influence on the film thickness of the lubricant film formed on the photoconductor drum 413. In other words, the temperature around the photoconductor drum 413 has the greatest influence on the film thickness of the lubricant, and the usage history of the drum cleaning device 415 has the least influence.
ここで、感光体ドラム413に形成されるトナー像の濃度による滑剤の膜厚に与える影響について説明する。トナー像の濃度が高い場合、クリーニングブレード415aに到達するトナー量は多くなる。クリーニングブレード415aでせき止められたトナーから外添剤が離脱するが、外添剤は小粒径であるため、クリーニングブレード415aでせき止められずに通過する。外添剤は無機微粒子であり研磨剤としても機能するため、クリーニングブレード415aの通過時に感光体ドラム413上の滑剤層を研磨(除去)する。その結果、トナー像の濃度が高い場合、トナー像の濃度が高くない場合と比べて、感光体ドラム413に被膜化される滑剤の膜厚は減少する。 Here, we will explain the effect of the density of the toner image formed on the photoconductor drum 413 on the thickness of the lubricant film. When the density of the toner image is high, the amount of toner that reaches the cleaning blade 415a increases. External additives are detached from the toner held back by the cleaning blade 415a, but because the external additives have a small particle size, they pass through without being held back by the cleaning blade 415a. The external additives are inorganic fine particles that also function as an abrasive, so they polish (remove) the lubricant layer on the photoconductor drum 413 as the cleaning blade 415a passes by. As a result, when the density of the toner image is high, the thickness of the lubricant film that is formed on the photoconductor drum 413 is reduced compared to when the density of the toner image is not high.
また、ドラムクリーニング装置415の使用履歴による滑剤の膜厚に与える影響について説明する。滑剤棒415dは、塗布ローラー415cに押圧バネで押圧され、ドラムクリーニング装置415の使用とともに消費されて体積が減り、押圧バネの変位量が小さくなって押圧力が減少する。感光体ドラム413に対する滑剤の塗布量(消費量)は、滑剤棒415dの押圧力に比例し、感光体ドラム413に被膜化される滑剤の膜厚は、当該塗布量にある程度比例する。つまり、ドラムクリーニング装置415の使用履歴が多くなると、滑剤の塗布量が減少して、被膜化される滑剤の膜厚も減少する。仮に滑剤棒415dが塗布ローラー415cに対して自重で押圧する場合でも、滑剤棒415dの消費とともに自重が減ることから、感光体ドラム413に被膜化される滑剤の膜厚は減少する。 The effect of the usage history of the drum cleaning device 415 on the thickness of the lubricant film will be described. The lubricant rod 415d is pressed against the application roller 415c by a pressure spring, and as the drum cleaning device 415 is used, the lubricant rod 415d is consumed and its volume decreases, the displacement of the pressure spring decreases, and the pressure force decreases. The amount of lubricant applied to the photosensitive drum 413 (amount consumed) is proportional to the pressure of the lubricant rod 415d, and the thickness of the lubricant film formed on the photosensitive drum 413 is somewhat proportional to the amount of application. In other words, as the usage history of the drum cleaning device 415 increases, the amount of lubricant applied decreases, and the film thickness of the lubricant film formed also decreases. Even if the lubricant rod 415d presses against the application roller 415c by its own weight, the weight of the lubricant rod 415d decreases as it is consumed, so the film thickness of the lubricant film formed on the photosensitive drum 413 decreases.
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、滑剤塗布装置(ドラムクリーニング装置415、制御部100)は、像担持体(感光体ドラム413)に当接し、像担持体に塗布された滑剤を被膜化する被膜化部材(均しブレード415e)と、画像形成条件(例えば、感光体ドラム413の周囲の温度)に応じて、像担持体の軸方向に被膜化部材を変位させる変位部(制御部100、揺動カム415hおよび揺動モーター415i)とを備える。具体的には、変位部は、画像形成条件に応じて、被膜化された滑剤の膜厚が所望値となるように、被膜化部材の変位量を変更する。 As described above in detail, in this embodiment, the lubricant application device (drum cleaning device 415, control unit 100) includes a coating member (leveling blade 415e) that contacts the image carrier (photosensitive drum 413) and coats the lubricant applied to the image carrier, and a displacement unit (control unit 100, oscillating cam 415h, and oscillating motor 415i) that displaces the coating member in the axial direction of the image carrier according to the image formation conditions (e.g., the temperature around the photosensitive drum 413). Specifically, the displacement unit changes the amount of displacement of the coating member so that the film thickness of the coated lubricant becomes the desired value according to the image formation conditions.
このように構成した本実施の形態によれば、例えば低温環境においては、均しブレード415eに内部発熱を発生させることによって、高温環境下に近い状態を疑似的に作り出すことができ、すなわち均しブレード415eにおける滑剤の通過不良、均しブレード415eによる滑剤の被膜化不良を抑制し、滑剤の膜厚を所望の値に維持することができる。 According to this embodiment configured as described above, for example, in a low-temperature environment, it is possible to simulate a condition close to a high-temperature environment by generating internal heat in the smoothing blade 415e, thereby suppressing poor passage of the lubricant through the smoothing blade 415e and poor coating of the lubricant by the smoothing blade 415e, and maintaining the lubricant film thickness at a desired value.
また、低温環境下でない場合でも、通常では滑剤の膜厚が小さくなり所望の値に維持できないような状態、例えば高カバレッジの画像を形成するときや、ユニット(ドラムクリーニング装置415)の使用末期で滑剤棒415dの残量が低下したとき等でも、均しブレード415eを揺動させることによって滑剤の膜厚を所望の値に維持することができる。 Even in conditions other than low temperature environments where the lubricant film thickness would normally become small and cannot be maintained at the desired value, such as when forming a high coverage image or when the remaining amount of lubricant rod 415d is low at the end of use of the unit (drum cleaning device 415), the lubricant film thickness can be maintained at the desired value by oscillating the leveling blade 415e.
また、高温環境下、または、通常では滑剤の膜厚が大きくなり所望の値に維持できないような状態、例えば低カバレッジの画像を形成するときや、ユニット(ドラムクリーニング装置415)の使用初期で滑剤棒415dの残量が低下していないとき等でも、均しブレード415eの揺動周波数を低減または均しブレード415eの揺動を停止させることによって、滑剤が過剰に塗布されることを防止し、滑剤の膜厚を所望の値に維持することができる。 In addition, even in high temperature environments or in conditions where the lubricant film thickness normally becomes too large to be maintained at the desired value, such as when forming a low coverage image or when the remaining amount of lubricant on the lubricant rod 415d has not yet decreased during the initial period of use of the unit (drum cleaning device 415), the oscillation frequency of the smoothing blade 415e is reduced or the oscillation of the smoothing blade 415e is stopped, thereby preventing excessive application of lubricant and maintaining the lubricant film thickness at the desired value.
以上により、画像形成条件が変化しても、その変化に応じて、感光体ドラム413上において被膜化される滑剤の膜厚の変動を抑制することができる。これにより、滑剤塗布効率が低下する低温環境において、滑剤棒415dの無駄な消費を抑えて画像形成装置1(具体的には、画像形成ユニット41)の長寿命化を達成することができる。また、滑剤塗布効率が高くなる高温環境下において揺動周波数を適切に設定したことで、感光体ドラム413上に被膜化される滑剤の膜厚が過剰にならず、像流れの発生を抑制することができる。 As a result, even if the image formation conditions change, fluctuations in the thickness of the lubricant film formed on the photoconductor drum 413 can be suppressed in response to the change. This makes it possible to reduce wasteful consumption of the lubricant rod 415d in low-temperature environments where the efficiency of lubricant application is reduced, thereby achieving a longer life for the image forming apparatus 1 (specifically, the image forming unit 41). Furthermore, by appropriately setting the oscillation frequency in high-temperature environments where the efficiency of lubricant application is high, the thickness of the lubricant film formed on the photoconductor drum 413 does not become excessive, and the occurrence of image flow can be suppressed.
なお、上記実施の形態では、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The above embodiments are merely examples of the implementation of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted in a limiting manner. In other words, the present invention can be implemented in various forms without departing from its gist or main features.
1 画像形成装置
10 画像読取部
20 操作表示部
21 表示部
22 操作部
30 画像処理部
40 画像形成部
50 用紙搬送部
60 定着部
63 定着ローラー
71 通信部
72 記憶部
100 制御部
101 CPU
102 ROM
103 RAM
413 感光体ドラム
415 ドラムクリーニング装置
415a クリーニングブレード
415b 回収スクリュー
415c 塗布ローラー
415d 滑剤棒
415e 均しブレード
415f 保持部
415g 押し戻しバネ
415h 揺動カム
415i 揺動モーター
REFERENCE SIGNS LIST 1 Image forming apparatus 10 Image reading section 20 Operation display section 21 Display section 22 Operation section 30 Image processing section 40 Image forming section 50 Paper conveying section 60 Fixing section 63 Fixing roller 71 Communication section 72 Storage section 100 Control section 101 CPU
102 ROM
103 RAM
413 Photoconductor drum 415 Drum cleaning device 415a Cleaning blade 415b Recovery screw 415c Application roller 415d Lubricant rod 415e Leveling blade 415f Holding portion 415g Push-back spring 415h Oscillating cam 415i Oscillating motor
Claims (9)
前記像担持体に形成されるトナー像の濃度を含む画像形成条件に応じて、前記像担持体の軸方向に前記被膜化部材を変位させる変位部と、
を備える滑剤塗布装置。 a coating member that contacts the image carrier and coats the lubricant applied to the image carrier;
a displacement unit that displaces the coating member in an axial direction of the image carrier in response to image forming conditions including a density of a toner image formed on the image carrier ;
A lubricant application device comprising:
請求項1に記載の滑剤塗布装置。 the displacement unit stops the displacement of the coated member in response to the image forming conditions.
The lubricant application device according to claim 1.
請求項1または2に記載の滑剤塗布装置。 the image forming conditions further include an ambient temperature of the image carrier;
The lubricant application device according to claim 1 or 2.
請求項1~3の何れか1項に記載の滑剤塗布装置。 the image forming conditions include a usage history of the lubricant application device;
The lubricant application device according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1~4の何れか1項に記載の滑剤塗布装置。 the displacement unit uses, as the image forming conditions, the temperature around the image carrier, the density of the toner image formed on the image carrier, and the usage history of the lubricant application device, in that order, and displaces the coated member according to the image forming conditions to be used.
The lubricant application device according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1~5の何れか1項に記載の滑剤塗布装置。 the displacement unit changes the displacement amount of the coated member in response to the image forming conditions.
The lubricant application device according to any one of claims 1 to 5 .
請求項1~6の何れか1項に記載の滑剤塗布装置。 The displacement unit displaces the coated member so that the film thickness of the lubricant film becomes a desired value.
The lubricant application device according to any one of claims 1 to 6 .
前記像担持体に形成されるトナー像の濃度を含む画像形成条件を取得し、
取得された前記画像形成条件に応じて、前記像担持体の軸方向に前記被膜化部材を変位させる、
制御方法。 1. A control method for a lubricant application device having a coating member that contacts an image carrier and coats a lubricant applied to the image carrier, comprising:
acquiring image forming conditions including a density of a toner image formed on the image carrier ;
displacing the coating member in an axial direction of the image carrier in accordance with the acquired image forming conditions;
Control methods.
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