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JP2004341235A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

Image forming apparatus and image forming method Download PDF

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JP2004341235A
JP2004341235A JP2003137661A JP2003137661A JP2004341235A JP 2004341235 A JP2004341235 A JP 2004341235A JP 2003137661 A JP2003137661 A JP 2003137661A JP 2003137661 A JP2003137661 A JP 2003137661A JP 2004341235 A JP2004341235 A JP 2004341235A
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JP
Japan
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toner
image
carrier
deposition
contact portion
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Withdrawn
Application number
JP2003137661A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Taguchi
恵一 田口
Masahiro Maeda
将宏 前田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】新品の像担持体を使用する際にもブレード捲れを確実に防止することができる画像形成装置および画像形成方法を提供する。
【解決手段】感光体新旧検知センサにより装置本体に装着された感光体が新品であることを検知すると、画像濃度制御動作(ステップS4)や実際の印字動作に先立って、初期化動作(ステップS3)を実行して堆積空間にトナーを堆積させている。すなわち、帯電バイアス(トナー堆積用帯電電位)と現像バイアス(トナー堆積用現像電位)とを制御することで感光体上に堆積用トナー像を形成する。そして、こうして形成された堆積用トナー像をそのままクリーニング部に移動させ堆積用トナー像を構成するトナーをブレードで掻き取り、堆積空間に堆積させる。
【選択図】 図6
Provided is an image forming apparatus and an image forming method capable of reliably preventing blade turning even when a new image carrier is used.
When a new photoconductor attached to the apparatus main body is detected by a photoconductor new / old detection sensor, an initialization operation (step S3) is performed prior to an image density control operation (step S4) and an actual printing operation. ) To deposit toner in the deposition space. That is, a charging toner image is formed on the photoconductor by controlling a charging bias (a charging potential for toner accumulation) and a developing bias (a developing potential for toner accumulation). Then, the toner image for deposition formed as described above is moved to the cleaning section as it is, and the toner constituting the toner image for deposition is scraped off by the blade and deposited on the deposition space.
[Selection] Fig. 6

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、感光体などの像担持体上に残留するトナーをクリーニングブレードにより掻き取る画像形成装置および画像形成方法、特にクリーニングブレードと像担持体とが相互に接触して形成される接触部および該接触部の近傍にトナーを堆積させた状態でクリーニングブレードにより像担持体上に残留するトナーを掻き取る技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置では、感光体などの像担持体上にトナー像を形成した後、該トナー像を複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートに転写している。この転写処理を行った際、像担持体上に残留するトナーをクリーニング除去するため、クリーニングブレードを像担持体の表面に接触させた装置が知られている(特許文献1参照)。
【0003】
この特許文献1に記載の装置では、感光体用ブレード(クリーニングブレード)が設けられており、感光体の外周面に残留し付着しているトナー(残留トナー)を掻き取る。また、この装置では、このブレードによって掻き取られ、落下するトナーをすくうすくいシートと、落下するトナーを堆積させる堆積部とが設けられている。このため、感光体と感光体用ブレードとの接触部およびその直下部に、ブレードで掻き取られたトナーが常時堆積される。そして、このように堆積されたトナーの滑剤としての作用によって、ブレード捲れの発生を防止している。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−42721号公報([0016][0026]、図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、新品の感光体を使用する際、該感光体を装置本体に装着した段階ではトナーは接触部およびその直下部に堆積されておらず、堆積トナーの滑剤作用は得られない。そこで、従来装置では、使用初期におけるブレード捲れを防止するために、ブレードの表面にポリフッ化ビニリデン等の滑剤を予め塗布している。すなわち、装置本体への新品感光体の装着直後から暫くの間の印字動作においては、予めブレードの表面に塗布しておいた滑剤によりブレード捲れを防止する一方、印字動作によりトナーが接触部およびその直下部に堆積されると、その堆積トナーの滑剤作用によってブレード捲れを防止している。
【0006】
しかしながら、ブレード表面への滑剤塗布量には限界があり、新品感光体に交換した後の使用初期段階、つまり交換直後から接触部などにトナーが堆積されるまでの間においてブレード捲れが発生するおそれがある。また、新品感光体に対して接触部などにトナーを堆積させておくことも考えられるが、新品感光体をユーザ等に運搬・搬送する際、堆積トナーが飛散して周辺を汚してしまう可能性がある。したがって、新品感光体に対して堆積トナーを予め供給しておくことは事実上不可能である。
【0007】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、新品の像担持体を使用する際にもブレード捲れを確実に防止することができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、トナー像を担持しながら所定の回転方向に回転する像担持体と、像担持体の表面に接触して像担持体上に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレードと、像担持体とクリーニングブレードとの接触部および該接触部の近傍で、クリーニングブレードで掻き取られたトナーを堆積させる堆積手段と、像担持体が新品であるか否かを検知する検知手段とを備え、検知手段により像担持体が新品であることが検知されると、接触部および接触部の近傍にトナーを堆積させる初期化動作を実行することを特徴としている。
【0009】
このように構成された発明では、検知手段が、像担持体が新品であるか否かを検知する。そして、新品の像担持体を検知すると、初期化動作が実行されて接触部および接触部の近傍にトナーが堆積される。したがって、像担持体が新品であるか否かを問わず、像担持体とクリーニングブレードとの接触部および該接触部の近傍に堆積トナーが存在することとなり、該トナーの滑剤としての作用によって、ブレードの捲れが確実に防止される。すなわち、回転する像担持体とクリーニングブレードとの接触部には、像担持体に形成する画像パターンに影響されることなく常にトナーが供給されることとなる。そして、トナーには滑剤としての作用があるため、このトナーの存在によって、ブレードと像担持体表面との間の摩擦力が低下し、ブレード捲れが生じ難くなる。
【0010】
ここで、初期化動作を実行して接触部および該接触部の近傍にトナーを堆積させるために、感光体などの像担持体上にトナー像を形成する現像手段を用いるようにしてもよい。この種の画像形成装置では、画像形成を行うために現像手段が設けられている。そこで、現像手段により像担持体上に堆積用トナー像を形成するとともに、この堆積用トナー像を構成するトナーを堆積トナーとして接触部および接触部の近傍に堆積させるようにしてもよい。すなわち、初期化動作において、トナー担持体の回転方向とほぼ直交する方向におけるトナー担持体の全幅にわたって像担持体にトナーを供給してトナー担持体と同一幅の堆積用トナー像を像担持体に形成するとともに、該堆積用トナー像を構成するトナーをクリーニングブレードで掻き取って接触部および接触部の近傍に堆積させるようにしてもよい。こうすることで接触部のうち少なくとも画像形成に関連する幅領域(トナー担持体の全幅領域)にわたってトナーを均一に堆積させることができる。その結果、接触部に存在するトナーによりブレード捲れをより確実に防止することができる。
【0011】
また、上記のようにして形成する堆積用トナー像の長さ、つまり像担持体の回転方向における長さについては任意であるが、次の点を考慮するのが望ましい。すなわち、トナー担持体の回転方向においてトナー担持体に担持されるトナー量にむらが生じる可能性があるが、堆積用トナー像の長さがトナー担持体の回転方向での周長よりも短い場合には、トナー担持体上のトナーむらにより堆積トナー量が大きく変動することがある。これに対し、堆積用トナー像の長さがトナー担持体の周長以上となるように構成すると、トナー担持体上のトナーむらに起因する影響を抑えてブレード捲れを防止するために十分なトナーを堆積させることができる。その結果、トナー担持体上のトナーむらが発生した場合でも十分なトナーを堆積させてブレード捲れをより確実に防止することができる。
【0012】
また、像担持体に担持されるトナー像に対し、像担持体の回転方向におけるトナー像むらが生じた場合にも、トナー担持体上のトナーむらが与える影響と同様のものが存在する。そこで、像担持体の回転方向における堆積用トナー像の長さが像担持体の周長以上となるように構成すると、像担持体上のトナー像むらに起因する影響を抑えてブレード捲れを防止するために十分なトナーを堆積させることができる。その結果、像担持体上のトナー像むらが発生した場合でも十分なトナーを堆積させてブレード捲れをより確実に防止することができる。
【0013】
また、堆積用トナー像を形成するために、像担持体上に堆積用トナー像に相当する潜像を形成する必要があるが、この潜像を、(i)露光手段を用いないで形成するように構成してもよいし、(ii)露光手段を用いて形成するように構成してもよい。
【0014】
前者(i)としては、像担持体の回転方向においてクリーニングブレードと現像手段との間に配置されてクリーニングブレードにより残留トナーが掻き取られた像担持体の表面を帯電可能に設けられた帯電手段と、帯電手段に印加する帯電バイアスを調整して像担持体の表面電位を制御する帯電制御手段と、トナー担持体に印加する現像バイアスを調整してトナー担持体から像担持体へのトナー供給を制御する現像制御手段とをさらに備え、初期化動作では、帯電バイアスを制御することで堆積用トナー像に対応する潜像を形成するとともに、現像バイアスを制御することで潜像にトナーを付着させて堆積用トナー像を形成するようにしてもよい。このようにして堆積用トナー像を形成する場合、露光手段を作動させることなく、簡単な制御により堆積用トナー像を形成することができる。
【0015】
一方、後者(ii)としては、像担持体の表面に光ビームで露光して潜像を形成する露光手段をさらに備え、初期化動作では、露光手段により堆積用トナー像に対応する潜像を形成するとともに、現像手段により潜像に対してトナーを付着させて堆積用トナー像を形成するようにしてもよい。このようにして堆積用トナー像を形成する場合、堆積用トナー像として任意の画像パターンのものを形成することができる。
【0016】
また、この種の画像形成装置では、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を所定値に設定してパッチ画像を形成するとともに、該パッチ画像の画像濃度に基づき濃度制御因子を調整することで画像濃度制御を必要に応じて行うことが知られている。このような画像形成装置において、検知手段により像担持体が新品であることが検知されると、画像濃度制御を行うのに先立って、初期化動作を実行するように構成してもよい。これにより、新品の像担持体を使用する際にもブレード捲れを確実に防止しながら画像濃度制御を行うことができ、画像濃度制御を良好に行うことができる。
【0017】
さらに、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、クリーニングブレードと像担持体とが相互に接触して形成される接触部および該接触部の近傍にトナーを堆積させた状態でクリーニングブレードにより像担持体上に残留するトナーを掻き取る画像形成装置において、像担持体が新品であるときには、接触部および接触部の近傍にトナーを堆積させる初期化動作を実行することを特徴としている。
【0018】
このように構成された発明では、像担持体が新品であるときには、初期化動作が実行されて接触部および接触部の近傍にトナーが堆積される。したがって、像担持体が新品であるか否かを問わず、像担持体とクリーニングブレードとの接触部および該接触部の近傍に堆積トナーが存在することとなり、該トナーの滑剤としての作用によって、ブレードの捲れを確実に防止することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置1では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ11に与えられると、このメインコントローラ11からの指令に応じてエンジンコントローラ10がエンジン部EGの各部を制御してシートSに画像信号に対応する画像を形成する。
【0020】
このエンジン部EGでは、本発明の「像担持体」に相当する感光体22が図1の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体22の周りにその回転方向D1に沿って、帯電ユニット23、ロータリー現像ユニット4およびクリーニング部25がそれぞれ配置されている。帯電ユニット23は帯電制御部103からの帯電バイアスの印加を受けて感光体22の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。なお、これらの感光体22、帯電ユニット23およびクリーニング部25は一体的に感光体カートリッジ2を構成しており、後述するように、この感光体カートリッジ2が一体として装置1本体に対し着脱自在となっている。
【0021】
この帯電ユニット23によって帯電された感光体22の外周面に向けて露光ユニット6から光ビームLが照射される。この露光ユニット6は、露光制御部102から与えられる制御指令に応じて光ビームLを感光体22上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。例えば、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース(I/F)112を介してメインコントローラ11のCPU111に画像信号が与えられると、エンジンコントローラ10のCPU101が露光制御部102に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力し、これに応じて露光ユニット6から光ビームLが感光体22上に照射されて、画像信号に対応する静電潜像が感光体22上に形成される。
【0022】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット4によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット4は、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム40、図示を省略する回転駆動部、支持フレーム40に対して着脱自在に構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器4Y、マゼンタ用の現像器4M、シアン用の現像器4C、およびブラック用の現像器4Kを備えている。この現像ユニット4は、図2に示すように、現像器制御部104により制御されている。そして、この現像器制御部104からの制御指令に基づいて、現像ユニット4が回転駆動されるとともにこれらの現像器4Y、4C、4M、4Kが選択的に感光体22と当接または所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされる。さらに、現像位置に位置決めされた現像器の現像ローラ41に対して現像器制御部104から現像バイアスを印加することで現像ローラ41から感光体22に該現像ローラ41の表面に担持されたトナーを供給する。これによって、感光体22上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【0023】
上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。転写ユニット7は、複数のローラ72〜75に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ73を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向D2に回転させる駆動部(図示省略)とを備えている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、感光体22上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト71上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット8から取り出され搬送経路Fに沿って二次転写領域TR2まで搬送されてくるシートS上にカラー画像を二次転写する。また、こうしてカラー画像が形成されたシートSは定着ユニット9を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。
【0024】
また、ローラ75の近傍には、中間転写ベルト用クリーニング部76、垂直同期センサ77および濃度センサ60が配置されている。これらのうち、クリーニング部76は図示を省略する電磁クラッチによってローラ75に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ75側に移動した状態でクリーニング部76のブレードがローラ75に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。また、垂直同期センサ77は、中間転写ベルト71の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト71の回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Vsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色で形成されるトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Vsyncに基づいて制御される。さらに、濃度センサ60は、中間転写ベルト71の表面に対向して設けられており、必要に応じ中間転写ベルト71の外周面に形成されるパッチ画像としてのトナー像の光学濃度を測定する。
【0025】
なお、図2において、符号78は、感光体カートリッジ2が新品であるか否かを検知するための感光体新旧検知センサであり、本発明の「検知手段」に相当する。この実施形態では、次に説明するように構成された感光体カートリッジ2に設けられた感光体新旧判別ヒューズ(図示省略)の状態を検知して感光体22の新旧を検知している。また、符号113はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ11に設けられた画像メモリであり、符号106はCPU101が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのROM、また符号107はCPU101における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。
【0026】
図3は図1の画像形成装置の外観斜視図である。また、図4は図1の画像形成装置の感光体カートリッジの構成を示す図である。さらに、図5は図4の感光体カートリッジの部分拡大図である。これらの図面を参照しつつ、感光体カートリッジ2の構成について説明する。この感光体カートリッジ2では、カートリッジ本体20に対して感光体22、帯電ユニット23およびクリーニング部25が一体的に取り付けられ、装置1本体に対し着脱自在となっている。
【0027】
この画像形成装置1では、図3に示すように、装置本体120の側面部には開閉自在の外部カバー121が設けられており、ユーザやサービスエンジニアなどがこの外部カバー121を開くと装置本体120に設けられた感光体用開口部122を通して感光体カートリッジ2の側面部が露出する。そして、感光体カートリッジ2を固定するためのロックレバー123を矢印方向D3に回転させることでロックが解除され、図3の(+X)方向に沿って感光体カートリッジ2を引き出すことが可能となる。また、感光体用開口部122を通して、感光体カートリッジ2を図3の(−X)方向に挿入することで、新たな感光体カートリッジ2を装置本体120に装着することができる。そして、ロックレバー123により感光体カートリッジ2を固定する。こうして感光体カートリッジ2が装着されると、感光体用開口部122は感光体カートリッジ2の側面部によりほぼ塞がれる。なお、図面への図示を省略しているが、カートリッジ本体20には感光体新旧判別ヒューズが取り付けられている。この感光体22が新品の際には、感光体新旧判別ヒューズは初期状態となっている。そして、上記のようにして新品の感光体カートリッジ2を装置本体120に装着すると、感光体新旧判別ヒューズが装置本体120に設けられた係合部(図示省略)に押し当てられて機械的に切断される。このような感光体新旧判別ヒューズの状態を感光体新旧検知センサ78が検知して装置本体120に装着された感光体カートリッジ2(感光体22)が新品であるか否かを検知可能となっている。
【0028】
また、クリーニング部25は、図4に示すように、感光体22の外周面に残留し付着しているトナー(残留トナー)を掻き取る感光体用ブレード(クリーニングブレード)251と、このブレード251によって掻き取られたトナーを堆積させる堆積部252と、この堆積部252の上端を越えて溢れ出したトナーを受ける受け部253と、ケース254とを備えている。
【0029】
ブレード251は、その基端部がブレードホルダ255に固定される一方、その先端部(縁部)251aが感光体22の表面に接触している。したがって、この接触部CPで感光体22上に残留しているトナーを掻き取り可能となっている。また、接触部CPと反対側のブレード側面には、シート状の堆積部252が取り付けられている。この堆積部252の上端部252aがブレード251の先端部251aよりも上方に突出した状態となるように、堆積部252はブレード251に取り付けられている。このため、感光体22、ブレード251の先端部251aおよび堆積部252の上端部252aとで囲まれた空間SPがトナーを堆積させるための堆積空間として形成されている。このため、ブレード251で掻き取られたトナーTが図5(b)に示すように常時堆積空間SPに堆積されるようになっている。このように、この実施形態では、接触部CPおよび接触部CPの近傍にトナーTを堆積させることができるように構成されており、堆積部252が本発明の「堆積手段」として機能している。
【0030】
なお、図5中の符号256は、堆積空間SP上に必要以上にトナーTが堆積するのを規制する規制シートである。この規制シート256を設けたことで堆積トナー量を一定に維持することができる。
【0031】
図6は図1の画像形成装置における動作を示すフローチャートである。この画像形成装置1では、感光体カートリッジ2を装置本体120に対して着脱自在となっており、必要に応じてユーザやサービスエンジニアなどが感光体カートリッジ2の交換を行う。そこで、予めROM106に記憶されている制御プログラムにしたがってエンジンコントローラ10が装置各部を制御して感光体カートリッジ2の交換に対して適切に対処可能となっている。すなわち、エンジンコントローラ10は装置本体120への感光体カートリッジ2の装着を装置本体120に設けられた検出センサ(図示省略)で検出する(ステップS1)と、必要に応じて感光体22の初期化動作(ステップS3)および画像濃度制御動作(ステップS4)を実行する。以下、図5〜図7を参照しつつ画像形成装置1の動作について説明する。
【0032】
装置本体120への感光体カートリッジ2の装着時に、感光体新旧検知センサ78からの出力信号に基づき装置本体120に装着された感光体カートリッジ2(感光体22)が新品であるか否かを検知する(ステップS2)。そして、装着された感光体カートリッジ2が新品でない、つまり装置本体120から取り外した感光体カートリッジ2を再装着した場合には、図5(b)に示すように堆積空間SPにトナーTが堆積されているため、次に説明する初期化動作(ステップS3)を実行することなく、画像濃度制御動作(ステップS4)を実行する。なお、この実施形態では感光体カートリッジ2の装着後に画像濃度制御動作(ステップS4)を必ず行うように構成しているが、感光体カートリッジ2が新品でない場合には画像濃度制御動作を必要に応じて行うようにしてもよい。
【0033】
一方、装着された感光体カートリッジ2が新品である場合には、初期化動作(ステップS3)を実行する。すなわち、新品の感光体カートリッジ2では、図5(a)に示すように、堆積空間SPにトナーTは堆積されていない。そこで、画像濃度制御動作(ステップS4)および通常印字動作に先立って、次に説明する初期化動作(ステップS3)を実行することで堆積空間SPにトナーを堆積させる。
【0034】
この初期化動作では、図7(a)に示すように、タイミングt1〜t2の間、帯電制御部103が通常印字時と異なる帯電バイアス(トナー堆積用帯電電位)を印加することで感光体22の外周面を通常印字時の表面電位Va0と異なる電位Vatに均一に帯電させる(ステップS31)。これによって、後述する堆積用トナー像に対応する静電潜像LI(図7(b))が感光体22上に形成される。
【0035】
一方、現像位置に位置決めされた現像器の現像ローラ41に対して現像器制御部104から現像バイアス(トナー堆積用現像電位)を印加することで現像ローラ41の表面電位を電位Vbtに設定する(ステップS32)。これによって、コントラスト電位Vcon(=|Vbt−Vat|)に対応する量のトナーが現像ローラ41から感光体22に供給されて感光体22上の静電潜像LIが選択トナー色で顕像化されて堆積用トナー像TIが形成される。なお、この実施形態で形成している堆積用トナー像TIの形状や大きさ等に関しては後で詳述する。
【0036】
また、この画像形成装置1では、こうして形成された堆積用トナー像TIを中間転写ベルト71に一次転写することなく、そのままクリーニング部25に移動させる。そして、堆積用トナー像TIを構成するトナーをブレード251で掻き取り、堆積空間SPに堆積させる(図5(b))。
【0037】
次のステップS4では、従来より周知の画像濃度制御動作を実施する。すなわち、画像濃度に影響を与える濃度制御因子、例えば現像バイアスを多段階に変更設定しながら各現像バイアスで所定の画像パターンを有するテスト用の小画像(パッチ画像)を形成する。また、濃度センサ60により各パッチ画像の画像濃度を検出し、その検出結果に基づいて現像バイアスの最適値を求める。そして、印字指令が与えられると、現像バイアスを最適値に設定して画像形成を行う。
【0038】
以上のように、この実施形態によれば、感光体新旧検知センサ78により感光体22が新品であることを検知すると、画像濃度制御動作(ステップS4)や実際の印字動作に先立って、初期化動作(ステップS3)を実行して堆積空間SPにトナーTを堆積させている。また、感光体新旧検知センサ78により感光体22が新品でないことを検知している間、初期化動作を実行しないようにしているが、これは新品装着時に初期化動作を行っておけば、堆積空間SPにトナーTが常時堆積されているからである。つまり、初期化動作後においては、画像濃度制御動作(ステップS4)や印字動作などが連続的あるいは断続的に実行されるが、その際、感光体22の残留トナーがブレード252で掻き取られ、堆積空間SPに補給される。したがって、初期化動作を実行することで感光体カートリッジ2が新品であるか否かを問わず、感光体22とクリーニングブレード252との接触部CPおよび該接触部CPの近傍、つまり堆積空間SPに堆積トナーTが存在することとなり、該トナーTの滑剤としての作用によって、ブレード252の捲れを確実に防止することができる。すなわち、回転する感光体22とクリーニングブレード252との接触部CPには、感光体22に形成する画像パターンに影響されることなく常にトナーTが供給されることとなる。その結果、トナーTの滑剤作用によりブレード252と感光体22の表面との間の摩擦力を低下させてブレード捲れ252の発生を効果的に防止することができる。
【0039】
また、上記のように画像濃度制御動作(ステップS4)の前に堆積空間SPにトナーTが存在することとなるため、ブレード252と感光体22との接触状態は通常印字と全く同一状態となり、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を良好に調整することができる。その結果、通常印字により形成される画像の品質を向上させることができる。
【0040】
また、この実施形態では、図7(b)に示すように、堆積用トナー像TIの幅Wは現像ローラ41の全幅と一致するため、該堆積用トナー像TIを構成するトナーをクリーニングブレード251で掻き取って堆積空間SP(接触部CPおよび接触部CPの近傍)に堆積させているため、接触部CPのうち少なくとも画像形成に関連する幅領域(現像ローラ41の全幅領域)にわたってトナーTを均一に堆積させることができる。その結果、接触部CPに存在するトナーTによりブレード捲れをより確実に防止することができる。
【0041】
さらに、この堆積用トナー像TIを形成するにあたって、露光ユニット6を動作させることなく、帯電バイアスおよび現像バイアスのみを制御している。ここで、露光ユニット6を動作させて感光体22上に堆積用トナー像TIに対応する潜像LIを形成するようにしてもよい。これに対し、上記実施形態では、露光ユニット6を作動させる必要がないため、その分だけ装置制御を簡素化することができる。
【0042】
ところで、上記実施形態では、感光体22や現像ローラ41の回転方向とほぼ直交する方向(図7(b)の方向X)における堆積用トナー像TIの幅Wについては詳細に検討したが、回転方向(図7(b)の方向Y)における長さTLについても次のように設定するのが望ましい。すなわち、上記のように現像ローラ41に担持されるトナー量が現像ローラ41の回転方向において不均一となる場合がある。ここで仮に、堆積用トナー像TIの長さTLが現像ローラ41の周長よりも短い場合には、現像ローラ41上のトナーむらにより堆積トナー量が大きく変動することがある。これに対し、堆積用トナー像TIの長さTLが現像ローラ41の周長以上となるように構成すると、現像ローラ41上のトナーむらに起因する影響を抑えてブレード捲れを防止するために十分なトナーTを堆積空間SPに堆積させることができる。その結果、現像ローラ41上のトナーむらが発生した場合でも十分なトナーTを堆積空間SPに堆積させてブレード捲れをより確実に防止することができる。したがって、タイミングt1、t2を調整して堆積用トナー像TIの長さTLを現像ローラ41の周長以上に設定するのが望ましい。
【0043】
また、感光体22に担持されるトナー像TIに対し、感光体22の回転方向D1におけるトナー像むらが生じた場合にも、現像ローラ41上のトナーむらが与える影響と同様のものが存在する。そこで、感光体22の回転方向D1(図7(b)中の方向Y)における堆積用トナー像TIの長さTLが感光体22の周長以上となるように構成すると、感光体22上のトナー像むらに起因する影響を抑えてブレード捲れを防止するために十分なトナーTを堆積空間SPに堆積させることができる。その結果、感光体22上のトナー像むらが発生した場合でも十分なトナーTを堆積空間SPに堆積させてブレード捲れをより確実に防止することができる。したがって、タイミングt1、t2を調整して堆積用トナー像TIの長さTLを感光体22の周長以上に設定するのが望ましい。
【0044】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、感光体22上の残留トナーを掻き取るクリーニング部25に対して本発明を適用してるが、中間転写ベルト71などの中間転写体上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に対して本発明を適用してもよい。また、上記実施形態では像担持体(感光体)が円筒状である場合について説明したが、像担持体がベルト状である場合にも本発明は適用可能である。
【0045】
また、上記実施形態では、シート状の堆積部252を感光体用ブレード(クリーニングブレード)251に取り付けて堆積空間SPを形成しているが、堆積空間SPを形成する構成(堆積手段)はこれに限定されるものではなく、例えば特許文献1に記載の装置のように複数の部材を組み合わせて掻き取られたトナーを堆積させるように構成してもよい。
【0046】
また、上記実施形態では、感光体新旧判別ヒューズを検知して感光体22が新品であることを検知しているが、新品検知に関してはこれに限定されるものではなく、例えば感光体カートリッジ2に感光体新旧情報を記憶したメモリを搭載し、該メモリの記憶情報に基づく感光体が新品であることを検知するようにしてもよい。
【0047】
さらに、上記実施形態では、カラーおよびモノクロ画像を形成することができる画像形成装置1に本発明を適用しているが、モノクロ専用の画像形成装置に本発明を適用することができる。また、画像形成装置1はプリンタであるが、画像形成装置としては複写機やファクシミリ装置などの画像形成装置全般が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。
【図2】図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図3】図1の画像形成装置の外観斜視図である。
【図4】図1の画像形成装置の感光体カートリッジの構成を示す図である。
【図5】図4の感光体カートリッジの部分拡大図である。
【図6】図1の画像形成装置における動作を示すフローチャートである。
【図7】初期化動作を示す図である。
【符号の説明】
1…画像形成装置、 2…感光体カートリッジ、 4…現像ユニット(現像手段)、 4Y、4M、4C、4K…現像器(現像手段)、 6…露光ユニット(露光手段)、 22…感光体(像担持体)、 23…帯電ユニット(帯電手段)、 25…クリーニング部、 41…現像ローラ(トナー担持体)、 78…感光体新旧検知センサ(検知手段)、 103…帯電制御部、 104…現像器制御部、 251…クリーニングブレード、 252…堆積部、 CP…接触部、LI…潜像、 SP…堆積空間、 T…トナー、 TI…堆積用トナー像
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for scraping toner remaining on an image carrier such as a photoreceptor by a cleaning blade, and in particular, a contact portion formed by the cleaning blade and the image carrier being in contact with each other; The present invention relates to a technique for scraping toner remaining on an image carrier by a cleaning blade in a state where toner is deposited near the contact portion.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine, a toner image is formed on an image carrier such as a photoreceptor, and then the toner image is copied into a copy sheet, a transfer sheet, a sheet, and a transparent sheet for an OHP. Etc. are transferred to a sheet. An apparatus in which a cleaning blade is brought into contact with the surface of an image carrier to clean and remove toner remaining on the image carrier when the transfer process is performed is known (see Patent Document 1).
[0003]
In the apparatus described in Patent Document 1, a photoconductor blade (cleaning blade) is provided, and the toner (residual toner) remaining on and adhered to the outer peripheral surface of the photoconductor is scraped off. Further, in this apparatus, a sheet for scooping the toner that is scraped off by the blade and dropping, and a depositing unit that deposits the dropping toner are provided. For this reason, the toner scraped off by the blade is always deposited on the contact portion between the photoreceptor and the blade for the photoreceptor and immediately below the contact portion. The action of the thus deposited toner as a lubricant prevents the blade from being turned.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-42721 A ([0016] [0026], FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a new photoconductor is used, when the photoconductor is mounted on the apparatus main body, the toner is not deposited on the contact portion and directly below the contact portion, and the lubricant action of the deposited toner cannot be obtained. Therefore, in the conventional apparatus, a lubricant such as polyvinylidene fluoride is previously applied to the surface of the blade in order to prevent the blade from being turned up at the beginning of use. That is, in a printing operation for a while after the new photoconductor is mounted on the apparatus main body, the blade is prevented from being turned up by a lubricant previously applied to the surface of the blade, and the toner is brought into contact with the contact portion by the printing operation. When the toner is deposited immediately below, the blade is prevented from being turned up by the lubricant action of the deposited toner.
[0006]
However, there is a limit to the amount of lubricant applied to the blade surface, and the blade may be turned during the initial stage of use after replacement with a new photoreceptor, that is, immediately after the replacement and until toner is deposited on a contact portion. There is. In addition, it is conceivable that toner is deposited on a contact portion of the new photoconductor, but when the new photoconductor is transported or transported to a user or the like, the accumulated toner may scatter and contaminate the surroundings. There is. Therefore, it is practically impossible to supply the accumulated toner to the new photoconductor in advance.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide an image forming apparatus and an image forming method that can reliably prevent the blade from being turned when a new image carrier is used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention has an image carrier that rotates in a predetermined rotation direction while carrying a toner image, and remains on the image carrier in contact with the surface of the image carrier. A cleaning blade for scraping the toner, a contact portion between the image carrier and the cleaning blade, and a depositing means for depositing the toner scraped off by the cleaning blade in the vicinity of the contact portion, and whether the image carrier is new. Detecting means for detecting whether the image carrier is new, and performing an initializing operation for accumulating toner near the contact portion and the contact portion when the detection device detects that the image carrier is new. .
[0009]
In the invention configured as described above, the detection unit detects whether the image carrier is new. Then, when a new image carrier is detected, an initialization operation is performed, and toner is deposited near the contact portion and the contact portion. Therefore, regardless of whether the image carrier is brand-new or not, the deposited toner is present in the vicinity of the contact portion between the image carrier and the cleaning blade and in the vicinity of the contact portion. The turning of the blade is reliably prevented. That is, the toner is always supplied to the contact portion between the rotating image carrier and the cleaning blade without being affected by the image pattern formed on the image carrier. Since the toner has a function as a lubricant, the presence of the toner reduces a frictional force between the blade and the surface of the image carrier, and makes it difficult for the blade to be turned.
[0010]
Here, a developing unit that forms a toner image on an image carrier such as a photoconductor may be used in order to perform an initialization operation and deposit toner near the contact portion and the contact portion. In this type of image forming apparatus, a developing unit is provided to form an image. Therefore, a toner image for deposition may be formed on the image carrier by the developing means, and the toner constituting the toner image for deposition may be deposited as the deposited toner in the contact portion and in the vicinity of the contact portion. That is, in the initialization operation, toner is supplied to the image carrier over the entire width of the toner carrier in a direction substantially orthogonal to the rotation direction of the toner carrier, and a toner image for deposition having the same width as the toner carrier is deposited on the image carrier. At the same time, the toner constituting the toner image for deposition may be scraped off by a cleaning blade and deposited on the contact portion and the vicinity of the contact portion. By doing so, the toner can be uniformly deposited over at least the width region (the entire width region of the toner carrier) related to image formation in the contact portion. As a result, it is possible to more reliably prevent the blade from being turned up by the toner existing in the contact portion.
[0011]
The length of the toner image for deposition formed as described above, that is, the length in the rotation direction of the image carrier is arbitrary, but it is desirable to consider the following points. That is, the amount of toner carried on the toner carrier may be uneven in the rotation direction of the toner carrier, but the length of the toner image for deposition is shorter than the circumferential length of the toner carrier in the rotation direction. In some cases, the amount of deposited toner may fluctuate greatly due to uneven toner on the toner carrier. On the other hand, when the length of the toner image for deposition is set to be equal to or greater than the circumference of the toner carrier, there is a sufficient amount of toner for suppressing the influence of uneven toner on the toner carrier and preventing the blade from turning. Can be deposited. As a result, even when toner unevenness occurs on the toner carrier, sufficient toner can be accumulated and blade turning can be more reliably prevented.
[0012]
Further, even when toner image unevenness occurs in the rotation direction of the image carrier with respect to the toner image carried on the image carrier, there is the same effect as the effect of the toner unevenness on the toner carrier. Therefore, if the length of the toner image for deposition in the rotation direction of the image carrier is set to be equal to or greater than the circumference of the image carrier, the influence of unevenness of the toner image on the image carrier is suppressed, and the blade is prevented from turning. Sufficient toner can be deposited. As a result, even when toner image unevenness occurs on the image carrier, sufficient toner can be deposited and blade turning can be more reliably prevented.
[0013]
Further, in order to form a toner image for deposition, it is necessary to form a latent image corresponding to the toner image for deposition on the image carrier, and this latent image is formed without using (i) an exposure unit. Or (ii) it may be formed by using exposure means.
[0014]
As the former (i), charging means is provided between the cleaning blade and the developing means in the rotation direction of the image carrier, and is provided so as to be able to charge the surface of the image carrier from which residual toner has been scraped off by the cleaning blade. Charging control means for controlling the surface potential of the image carrier by adjusting the charging bias applied to the charging means; and supplying toner from the toner carrier to the image carrier by adjusting the developing bias applied to the toner carrier. And a developing control unit for controlling the developing bias.In the initialization operation, the latent image corresponding to the toner image for deposition is formed by controlling the charging bias, and the toner is attached to the latent image by controlling the developing bias. Thus, a toner image for deposition may be formed. When forming a toner image for deposition in this manner, the toner image for deposition can be formed by simple control without operating the exposure unit.
[0015]
On the other hand, the latter (ii) further includes an exposing means for exposing the surface of the image carrier with a light beam to form a latent image. At the same time, the toner may be attached to the latent image by the developing means to form a toner image for deposition. When the toner image for deposition is formed in this manner, an arbitrary image pattern can be formed as the toner image for deposition.
[0016]
In this type of image forming apparatus, a density control factor that affects image density is set to a predetermined value to form a patch image, and the density control factor is adjusted based on the image density of the patch image. It is known that density control is performed as needed. In such an image forming apparatus, when the detection unit detects that the image carrier is new, an initialization operation may be performed prior to performing image density control. Thus, even when a new image carrier is used, image density control can be performed while reliably preventing blade turning, and image density control can be performed satisfactorily.
[0017]
Furthermore, in order to achieve the above object, the image forming method according to the present invention provides a method in which a cleaning blade and an image carrier are brought into contact with each other and a toner is deposited near the contact portion. In an image forming apparatus for scraping toner remaining on an image carrier by a cleaning blade, when the image carrier is new, an initializing operation of accumulating toner near the contact portion and the contact portion is performed. I have.
[0018]
According to the invention configured as described above, when the image carrier is new, the initialization operation is performed, and the toner is deposited near the contact portion and the contact portion. Therefore, regardless of whether the image carrier is brand-new or not, the deposited toner is present in the vicinity of the contact portion between the image carrier and the cleaning blade and in the vicinity of the contact portion. The turning of the blade can be reliably prevented.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This apparatus 1 forms a full-color image by superimposing four color toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), or using only black (K) toner. The image forming apparatus forms a monochrome image. In the image forming apparatus 1, when an image signal is given to the main controller 11 from an external device such as a host computer in response to an image forming request from a user, the engine controller 10 By controlling each part of the EG, an image corresponding to the image signal is formed on the sheet S.
[0020]
In the engine unit EG, a photoconductor 22 corresponding to the “image carrier” of the present invention is provided rotatably in the arrow direction D1 in FIG. A charging unit 23, a rotary developing unit 4, and a cleaning unit 25 are arranged around the photoconductor 22 along the rotation direction D1. The charging unit 23 receives the application of the charging bias from the charging control unit 103 and uniformly charges the outer peripheral surface of the photoconductor 22 to a predetermined surface potential. The photoconductor 22, the charging unit 23, and the cleaning unit 25 integrally form the photoconductor cartridge 2. As will be described later, the photoconductor cartridge 2 is integrally detachable from the apparatus 1 main body. Has become.
[0021]
The light beam L is emitted from the exposure unit 6 toward the outer peripheral surface of the photoconductor 22 charged by the charging unit 23. The exposure unit 6 forms an electrostatic latent image corresponding to an image signal by exposing the light beam L on the photoconductor 22 in accordance with a control command given from the exposure control unit 102. For example, when an image signal is supplied from an external device such as a host computer to the CPU 111 of the main controller 11 via the interface (I / F) 112, the CPU 101 of the engine controller 10 sends the image signal to the exposure control unit 102 at a predetermined timing. Is output from the exposure unit 6 on the photosensitive member 22 in response to the control signal, and an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the photosensitive member 22.
[0022]
The electrostatic latent image thus formed is developed by the developing unit 4 with toner. That is, in this embodiment, the developing unit 4 is configured so as to be rotatable about an axis, a rotation driving unit (not shown), and detachably attached to the support frame 40 so that the toner of each color can be detached. Is provided with a developing unit 4Y for yellow, a developing unit 4M for magenta, a developing unit 4C for cyan, and a developing unit 4K for black. The developing unit 4 is controlled by a developing device control unit 104 as shown in FIG. Then, based on a control command from the developing device control section 104, the developing unit 4 is driven to rotate, and the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K are selectively brought into contact with the photoconductor 22 or a predetermined gap. Is positioned at a predetermined developing position opposed to the developing position. Further, by applying a developing bias from the developing device controller 104 to the developing roller 41 of the developing device positioned at the developing position, the toner carried on the surface of the developing roller 41 from the developing roller 41 to the photosensitive member 22 is applied. Supply. As a result, the electrostatic latent image on the photoconductor 22 is visualized with the selected toner color.
[0023]
The toner image developed by the developing unit 4 as described above is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer area TR1. The transfer unit 7 includes an intermediate transfer belt 71 stretched over a plurality of rollers 72 to 75, and a driving unit (not shown) that rotates the roller 73 to rotate the intermediate transfer belt 71 in a predetermined rotation direction D2. It has. When the color image is to be transferred to the sheet S, the color images are formed by superimposing the toner images of the respective colors formed on the photoreceptor 22 on the intermediate transfer belt 71, and are taken out of the cassette 8 and transported. The color image is secondarily transferred onto the sheet S conveyed along F to the secondary transfer area TR2. Further, the sheet S on which the color image is formed is conveyed via the fixing unit 9 to a discharge tray provided on the upper surface of the apparatus main body.
[0024]
In the vicinity of the roller 75, an intermediate transfer belt cleaning unit 76, a vertical synchronization sensor 77, and a density sensor 60 are disposed. Of these, the cleaning unit 76 can be moved toward and away from the roller 75 by an electromagnetic clutch (not shown). The blade of the cleaning unit 76 contacts the surface of the intermediate transfer belt 71 wrapped around the roller 75 while moving to the roller 75 side, and remains on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 after the secondary transfer. Remove the toner. The vertical synchronization sensor 77 is a sensor for detecting a reference position of the intermediate transfer belt 71, and is for obtaining a synchronization signal output in association with the rotation driving of the intermediate transfer belt 71, that is, a vertical synchronization signal Vsync. Functions as a vertical synchronization sensor. In this apparatus, the operation of each section of the apparatus is controlled based on the vertical synchronization signal Vsync so that the operation timing of each section is aligned and the toner images formed in each color are accurately overlapped. Further, the density sensor 60 is provided to face the surface of the intermediate transfer belt 71, and measures the optical density of a toner image as a patch image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 as necessary.
[0025]
In FIG. 2, reference numeral 78 denotes a photoconductor new / old detection sensor for detecting whether the photoconductor cartridge 2 is new or not, and corresponds to a “detection unit” of the present invention. In this embodiment, the state of the photoreceptor new / old fuse (not shown) provided in the photoreceptor cartridge 2 configured as described below is detected to detect the new and old of the photoreceptor 22. Reference numeral 113 denotes an image memory provided in the main controller 11 for storing an image provided from an external device such as a host computer via the interface 112, and reference numeral 106 denotes an arithmetic program executed by the CPU 101 and an engine unit. A ROM for storing control data for controlling the EG and the like, and a reference numeral 107 denotes a RAM for temporarily storing a calculation result in the CPU 101 and other data.
[0026]
FIG. 3 is an external perspective view of the image forming apparatus of FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a photoreceptor cartridge of the image forming apparatus of FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view of the photoreceptor cartridge of FIG. The configuration of the photoreceptor cartridge 2 will be described with reference to these drawings. In the photoreceptor cartridge 2, the photoreceptor 22, the charging unit 23 and the cleaning unit 25 are integrally attached to the cartridge main body 20, and are detachable from the main body of the apparatus 1.
[0027]
In this image forming apparatus 1, as shown in FIG. 3, an openable / closable external cover 121 is provided on a side surface of the apparatus main body 120. When a user or a service engineer opens the external cover 121, the apparatus main body 120 is opened. The side surface of the photoreceptor cartridge 2 is exposed through the photoreceptor opening 122 provided in the cartridge. Then, the lock is released by rotating the lock lever 123 for fixing the photoreceptor cartridge 2 in the arrow direction D3, and the photoreceptor cartridge 2 can be pulled out along the (+ X) direction in FIG. Further, by inserting the photosensitive member cartridge 2 in the (-X) direction in FIG. 3 through the photosensitive member opening 122, a new photosensitive member cartridge 2 can be mounted on the apparatus main body 120. Then, the photoreceptor cartridge 2 is fixed by the lock lever 123. When the photoreceptor cartridge 2 is mounted in this way, the photoreceptor opening 122 is substantially closed by the side surface of the photoreceptor cartridge 2. Although not shown in the drawings, the cartridge main body 20 is provided with a fuse for discriminating between a new photoconductor and an old photoconductor. When the photosensitive member 22 is new, the fuse for determining whether the photosensitive member is new or old is in an initial state. When the new photoreceptor cartridge 2 is mounted in the apparatus main body 120 as described above, the photoreceptor new / old discriminating fuse is pressed against an engaging portion (not shown) provided in the apparatus main body 120 to be mechanically cut. Is done. Such a state of the photoconductor new / old discrimination fuse is detected by the photoconductor new / old detection sensor 78, so that it is possible to detect whether the photoconductor cartridge 2 (photoconductor 22) mounted on the apparatus main body 120 is new. I have.
[0028]
Further, as shown in FIG. 4, the cleaning unit 25 includes a photoconductor blade (cleaning blade) 251 that scrapes off toner (residual toner) remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor 22, and the blade 251. The storage unit 252 includes a deposition unit 252 for depositing the scraped toner, a receiving unit 253 that receives the toner overflowing from the upper end of the deposition unit 252, and a case 254.
[0029]
The blade 251 has its base end fixed to the blade holder 255, while its tip (edge) 251 a is in contact with the surface of the photoconductor 22. Therefore, the toner remaining on the photoreceptor 22 can be scraped off at the contact portion CP. In addition, a sheet-like deposition portion 252 is attached to the blade side surface opposite to the contact portion CP. The deposition unit 252 is attached to the blade 251 such that the upper end 252a of the deposition unit 252 projects above the tip 251a of the blade 251. For this reason, a space SP surrounded by the photoconductor 22, the tip 251a of the blade 251 and the upper end 252a of the deposition unit 252 is formed as a deposition space for depositing toner. For this reason, the toner T scraped off by the blade 251 is constantly deposited in the deposition space SP as shown in FIG. 5B. As described above, in this embodiment, the contact portion CP and the toner T can be deposited in the vicinity of the contact portion CP, and the deposition portion 252 functions as the “deposition means” of the present invention. .
[0030]
Reference numeral 256 in FIG. 5 is a regulation sheet that regulates the accumulation of the toner T on the accumulation space SP more than necessary. By providing the regulation sheet 256, the amount of accumulated toner can be kept constant.
[0031]
FIG. 6 is a flowchart showing the operation in the image forming apparatus of FIG. In the image forming apparatus 1, the photoconductor cartridge 2 is detachable from the apparatus main body 120, and a user or a service engineer replaces the photoconductor cartridge 2 as necessary. Therefore, the engine controller 10 controls each unit of the apparatus in accordance with a control program stored in the ROM 106 in advance, so that replacement of the photosensitive cartridge 2 can be appropriately dealt with. That is, when the engine controller 10 detects the mounting of the photoreceptor cartridge 2 on the apparatus main body 120 by a detection sensor (not shown) provided on the apparatus main body 120 (step S1), the photoreceptor 22 is initialized as necessary. The operation (step S3) and the image density control operation (step S4) are executed. Hereinafter, the operation of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIGS.
[0032]
When the photoreceptor cartridge 2 is mounted on the apparatus main body 120, it is detected whether or not the photoreceptor cartridge 2 (photoreceptor 22) mounted on the apparatus main body 120 is new based on an output signal from the new and old photoreceptor detection sensor 78. (Step S2). If the mounted photoreceptor cartridge 2 is not new, that is, if the photoreceptor cartridge 2 removed from the apparatus main body 120 is remounted, the toner T is deposited in the deposition space SP as shown in FIG. Therefore, the image density control operation (step S4) is executed without executing the initialization operation (step S3) described below. In this embodiment, the image density control operation (step S4) is always performed after the photoreceptor cartridge 2 is mounted. However, if the photoreceptor cartridge 2 is not a new one, the image density control operation is performed as necessary. May be performed.
[0033]
On the other hand, if the mounted photoreceptor cartridge 2 is new, an initialization operation (step S3) is performed. That is, in the new photoconductor cartridge 2, as shown in FIG. 5A, the toner T is not accumulated in the accumulation space SP. Therefore, prior to the image density control operation (step S4) and the normal printing operation, an initialization operation (step S3) described below is executed to deposit toner in the accumulation space SP.
[0034]
In this initialization operation, as shown in FIG. 7A, the charging control unit 103 applies a charging bias (charging potential for toner accumulation) different from that during normal printing during the timing t1 to t2, so that the photosensitive member 22 is charged. Is uniformly charged to a potential Vat different from the surface potential Va0 during normal printing (step S31). As a result, an electrostatic latent image LI (FIG. 7B) corresponding to a later-described accumulation toner image is formed on the photoconductor 22.
[0035]
On the other hand, by applying a developing bias (developing potential for toner accumulation) from the developing device controller 104 to the developing roller 41 of the developing device positioned at the developing position, the surface potential of the developing roller 41 is set to the potential Vbt ( Step S32). As a result, an amount of toner corresponding to the contrast potential Vcon (= | Vbt−Vat |) is supplied from the developing roller 41 to the photoconductor 22, and the electrostatic latent image LI on the photoconductor 22 is visualized with the selected toner color. As a result, a toner image TI for deposition is formed. The shape, size, and the like of the deposition toner image TI formed in this embodiment will be described later in detail.
[0036]
In addition, in the image forming apparatus 1, the deposition toner image TI thus formed is moved to the cleaning unit 25 without being primarily transferred to the intermediate transfer belt 71. Then, the toner constituting the toner image TI for accumulation is scraped off by the blade 251 and accumulated in the accumulation space SP (FIG. 5B).
[0037]
In the next step S4, a conventionally well-known image density control operation is performed. In other words, a small test image (patch image) having a predetermined image pattern is formed with each developing bias while changing and setting a density control factor that affects image density, for example, a developing bias in multiple stages. Further, the image density of each patch image is detected by the density sensor 60, and the optimum value of the developing bias is obtained based on the detection result. Then, when a print command is given, the developing bias is set to an optimum value to form an image.
[0038]
As described above, according to this embodiment, when the photoconductor 22 is detected as new by the photoconductor new / old detection sensor 78, initialization is performed prior to the image density control operation (step S4) and the actual printing operation. The operation (step S3) is executed to deposit the toner T in the deposition space SP. Also, the initialization operation is not executed while the photoconductor 22 is not new by the photoconductor new / old detection sensor 78. This is because the toner T is always deposited in the space SP. That is, after the initialization operation, the image density control operation (step S4), the printing operation, and the like are performed continuously or intermittently. At this time, the residual toner on the photoconductor 22 is scraped off by the blade 252, It is supplied to the deposition space SP. Therefore, regardless of whether the photosensitive member cartridge 2 is new or not by performing the initialization operation, the contact portion CP between the photosensitive member 22 and the cleaning blade 252 and the vicinity of the contact portion CP, that is, in the deposition space SP, The presence of the deposited toner T makes it possible to reliably prevent the blade 252 from being turned up by the action of the toner T as a lubricant. That is, the toner T is always supplied to the contact portion CP between the rotating photoconductor 22 and the cleaning blade 252 without being affected by the image pattern formed on the photoconductor 22. As a result, the frictional force between the blade 252 and the surface of the photoreceptor 22 is reduced by the lubricant action of the toner T, so that the occurrence of the blade turning 252 can be effectively prevented.
[0039]
Further, since the toner T is present in the accumulation space SP before the image density control operation (step S4) as described above, the contact state between the blade 252 and the photoconductor 22 becomes exactly the same as that of normal printing. A density control factor that affects image density can be satisfactorily adjusted. As a result, the quality of an image formed by normal printing can be improved.
[0040]
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7B, the width W of the toner image for deposition TI coincides with the entire width of the developing roller 41, so that the toner constituting the toner image for deposition TI is cleaned by the cleaning blade 251. And the toner T is accumulated in the accumulation space SP (in the vicinity of the contact portion CP and the contact portion CP), so that the toner T is spread over at least the width region (the entire width region of the developing roller 41) related to image formation in the contact portion CP. It can be deposited uniformly. As a result, the blade T can be more reliably prevented from being turned by the toner T existing in the contact portion CP.
[0041]
Further, in forming the deposition toner image TI, only the charging bias and the developing bias are controlled without operating the exposure unit 6. Here, the exposure unit 6 may be operated to form a latent image LI on the photoconductor 22 corresponding to the toner image TI for deposition. On the other hand, in the above embodiment, since it is not necessary to operate the exposure unit 6, the device control can be simplified accordingly.
[0042]
In the above-described embodiment, the width W of the toner image TI for deposition in a direction (direction X in FIG. 7B) substantially orthogonal to the rotation direction of the photoconductor 22 and the developing roller 41 has been examined in detail. It is desirable to set the length TL in the direction (the direction Y in FIG. 7B) as follows. That is, the amount of toner carried by the developing roller 41 may be non-uniform in the rotation direction of the developing roller 41 as described above. Here, if the length TL of the accumulation toner image TI is shorter than the circumferential length of the developing roller 41, the amount of accumulated toner may fluctuate largely due to uneven toner on the developing roller 41. On the other hand, when the length TL of the toner image TI for deposition is set to be equal to or longer than the circumferential length of the developing roller 41, it is sufficient to suppress the influence of uneven toner on the developing roller 41 and prevent the blade from turning. The proper toner T can be deposited in the deposition space SP. As a result, even when toner unevenness occurs on the developing roller 41, sufficient toner T is accumulated in the accumulation space SP, so that blade turning can be more reliably prevented. Therefore, it is desirable to adjust the timings t1 and t2 to set the length TL of the accumulation toner image TI to be equal to or longer than the circumference of the developing roller 41.
[0043]
Further, even when the toner image TI carried on the photoconductor 22 has uneven toner images in the rotation direction D1 of the photoconductor 22, the same effect as the toner unevenness on the developing roller 41 has exists. . Therefore, if the length TL of the toner image TI for deposition in the rotation direction D1 of the photoconductor 22 (the direction Y in FIG. 7B) is equal to or longer than the circumference of the photoconductor 22, Sufficient toner T can be deposited in the deposition space SP in order to suppress the effect of uneven toner image and prevent the blade from turning. As a result, even when the toner image unevenness on the photoconductor 22 occurs, a sufficient amount of the toner T is accumulated in the accumulation space SP, and the turning of the blade can be more reliably prevented. Therefore, it is desirable to adjust the timings t1 and t2 to set the length TL of the deposition toner image TI to be equal to or longer than the circumference of the photoconductor 22.
[0044]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes other than those described above can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to the cleaning unit 25 that scrapes the residual toner on the photoconductor 22. However, the cleaning unit 25 that scrapes the residual toner on the intermediate transfer body such as the intermediate transfer belt 71 is used. The present invention may be applied to this. In the above embodiment, the case where the image carrier (photoconductor) is cylindrical has been described. However, the present invention can be applied to a case where the image carrier is belt-shaped.
[0045]
In the above embodiment, the deposition space SP is formed by attaching the sheet-shaped deposition portion 252 to the photoconductor blade (cleaning blade) 251. However, the configuration (deposition means) for forming the deposition space SP is not limited thereto. The present invention is not limited to this. For example, a configuration may be used in which a plurality of members are combined and the scraped toner is deposited as in an apparatus described in Patent Literature 1.
[0046]
Further, in the above-described embodiment, the photoconductor new / old discrimination fuse is detected to detect that the photoconductor 22 is new. However, the detection of a new photoconductor is not limited to this. A memory storing information on the old and new photoconductors may be mounted to detect that the photoconductor is new based on the information stored in the memory.
[0047]
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to the image forming apparatus 1 that can form a color and monochrome image, but the present invention can be applied to an image forming apparatus dedicated to monochrome. Although the image forming apparatus 1 is a printer, the image forming apparatus includes all image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile machine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is an external perspective view of the image forming apparatus of FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a photoreceptor cartridge of the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 5 is a partially enlarged view of the photoreceptor cartridge of FIG.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation in the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 7 is a diagram showing an initialization operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Photoconductor cartridge, 4 ... Developing unit (developing means), 4Y, 4M, 4C, 4K ... Developing device (developing means), 6 ... Exposure unit (exposure means), 22 ... Photoconductor ( 23: charging unit (charging unit), 25: cleaning unit, 41: developing roller (toner carrier), 78: photoconductor new / old detection sensor (detection unit), 103: charging control unit, 104: development 251: cleaning blade, 252: stacking unit, CP: contact unit, LI: latent image, SP: stacking space, T: toner, TI: toner image for stacking

Claims (8)

トナー像を担持しながら所定の回転方向に回転する像担持体と、
前記像担持体の表面に接触して前記像担持体上に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレードと、
前記像担持体と前記クリーニングブレードとの接触部および該接触部の近傍で、前記クリーニングブレードで掻き取られたトナーを堆積させる堆積手段と、
前記像担持体が新品であるか否かを検知する検知手段とを備え、
前記検知手段により前記像担持体が新品であることが検知されると、前記接触部および前記接触部の近傍にトナーを堆積させる初期化動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that rotates in a predetermined rotation direction while carrying the toner image,
A cleaning blade that scrapes off toner remaining on the image carrier in contact with the surface of the image carrier,
A contact portion between the image bearing member and the cleaning blade and in the vicinity of the contact portion, a depositing unit that deposits the toner scraped off by the cleaning blade;
Detecting means for detecting whether the image carrier is new or not,
When the detecting means detects that the image carrier is new, the image forming apparatus performs an initialization operation for depositing toner in the contact portion and in the vicinity of the contact portion.
トナーを担持しながら回転するトナー担持体を有し、前記トナー担持体から前記像担持体にトナーを供給して前記像担持体上にトナー像を形成する現像手段をさらに備え、
前記初期化動作では、前記トナー担持体の回転方向とほぼ直交する方向における前記トナー担持体の全幅にわたって前記像担持体にトナーを供給して前記トナー担持体と同一幅の堆積用トナー像を前記像担持体に形成するとともに、該堆積用トナー像を構成するトナーを前記クリーニングブレードで掻き取って前記接触部および前記接触部の近傍に堆積させる請求項1記載の画像形成装置。
A toner carrier that rotates while carrying toner, and a developing unit that supplies toner from the toner carrier to the image carrier to form a toner image on the image carrier;
In the initialization operation, toner is supplied to the image carrier over the entire width of the toner carrier in a direction substantially orthogonal to the rotation direction of the toner carrier, and a toner image for deposition having the same width as the toner carrier is formed. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner is formed on the image carrier, and the toner constituting the toner image for stacking is scraped off by the cleaning blade and is deposited on the contact portion and the vicinity of the contact portion.
前記初期化動作では、前記像担持体の回転方向における前記堆積用トナー像の長さが前記トナー担持体の周長以上となっている請求項2記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein in the initialization operation, the length of the toner image for deposition in the rotation direction of the image carrier is equal to or longer than the circumference of the toner carrier. 前記初期化動作では、前記像担持体の回転方向における前記堆積用トナー像の長さが前記像担持体の周長以上となっている請求項2記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein in the initialization operation, the length of the deposition toner image in the rotation direction of the image carrier is equal to or longer than the circumference of the image carrier. 4. 前記像担持体の回転方向において前記クリーニングブレードと前記現像手段との間に配置されて前記クリーニングブレードにより残留トナーが掻き取られた前記像担持体の表面を帯電可能に設けられた帯電手段と、
前記帯電手段に印加する帯電バイアスを調整して前記像担持体の表面電位を制御する帯電制御手段と、
前記トナー担持体に印加する現像バイアスを調整して前記トナー担持体から前記像担持体へのトナー供給を制御する現像制御手段とをさらに備え、
前記初期化動作では、前記帯電バイアスを制御することで前記堆積用トナー像に対応する潜像を形成するとともに、前記現像バイアスを制御することで前記潜像にトナーを付着させて前記堆積用トナー像を形成する請求項2ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。
Charging means disposed between the cleaning blade and the developing means in the direction of rotation of the image carrier and provided so as to be able to charge the surface of the image carrier on which residual toner has been scraped off by the cleaning blade;
Charge control means for controlling the surface potential of the image carrier by adjusting the charging bias applied to the charging means,
A development control unit that controls a toner supply from the toner carrier to the image carrier by adjusting a development bias applied to the toner carrier;
In the initialization operation, a latent image corresponding to the toner image for deposition is formed by controlling the charging bias, and toner is adhered to the latent image by controlling the developing bias so that the toner for deposition is controlled. The image forming apparatus according to claim 2, which forms an image.
前記像担持体の表面に光ビームで露光して潜像を形成する露光手段をさらに備え、
前記初期化動作では、前記露光手段により前記堆積用トナー像に対応する潜像を形成するとともに、前記現像手段により前記潜像に対してトナーを付着させて前記堆積用トナー像を形成する請求項2ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。
Further comprising an exposure unit for exposing the surface of the image carrier with a light beam to form a latent image,
In the initialization operation, a latent image corresponding to the toner image for deposition is formed by the exposure unit, and toner is attached to the latent image by the developing unit to form the toner image for deposition. 5. The image forming apparatus according to any one of 2 to 4.
画像濃度に影響を与える濃度制御因子を所定値に設定してパッチ画像を形成するとともに、該パッチ画像の画像濃度に基づき前記濃度制御因子を調整することで画像濃度制御を必要に応じて行う請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記検知手段により前記像担持体が新品であることが検知されると、前記画像濃度制御を行うのに先立って、前記初期化動作を実行する画像形成装置。
A density control factor affecting image density is set to a predetermined value to form a patch image, and the density control factor is adjusted based on the image density of the patch image to perform image density control as needed. Item 7. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 6,
An image forming apparatus that executes the initialization operation before performing the image density control when the detection unit detects that the image carrier is new.
クリーニングブレードと像担持体とが相互に接触して形成される接触部および該接触部の近傍にトナーを堆積させた状態で前記クリーニングブレードにより前記像担持体上に残留するトナーを掻き取る画像形成装置において、
前記像担持体が新品であるときには、前記接触部および前記接触部の近傍にトナーを堆積させる初期化動作を実行することを特徴とする画像形成方法。
A contact portion formed by the cleaning blade and the image carrier being in contact with each other, and image formation in which toner remaining on the image carrier is scraped by the cleaning blade in a state where toner is deposited near the contact portion In the device,
When the image carrier is brand new, an initialization operation for depositing toner in the contact portion and in the vicinity of the contact portion is performed.
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