JP2004219872A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置等の画像形成装置に適用可能であり、例えば感光体のような像担持体面を帯電する帯電部材及びこの帯電部材を像担持体面に接触させて帯電を行う帯電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置など複写機、レーザプリンタ、FAX等に於いて、感光体・誘電体等の被帯電体としての像担持体面を帯電処理する手段機器として、従来コロナ放電装置が広く利用されて来たが、それは高圧電源を必要とし、オゾンが大量に発生するなどの問題を有するが、非接触である為、今なお多くの高速の画像形成装置に用いられている。
【0003】
しかしながら、市場の多くを占める低速中速の画像形成装置に於いては、環境を考慮した帯電処理手段機器として、低電圧電源で用いることが出来、且つ、オゾンの発生量が少ない等の長所を有している接触帯電方式が多く用いられている。これは、電圧を印加した帯電部材を像担持体面に接触させて像担持体面を帯電処理するという方法である。
【0004】
図2は接触式帯電装置の一例の概略図である。
【0005】
1は像担持体であり、回転ドラム型の電子写真感光体(感光ドラム)である。感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿って順に、感光ドラム1表面を均一に帯電する一次帯電装置2、感光ドラム1上に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光手段4、この静電潜像に現像剤(トナー)を付着させてトナー像を形成する現像装置5、感光ドラム1上のトナー像を転写材Pに転写するためのローラ形式の接触帯電式の転写装置7、トナー像転写後の感光ドラム1上の残留トナーを除去するクリーナ9、感光ドラム1表面を初期化する除電器(ランプ)10等が配設されている。廉価な画像形成装置に至っては、除電器(ランプ)10等が配されていないものもある。また近年提唱されてきている画像形成装置には、転写効率をアップすることで、トナー像転写後の感光ドラム1上の残留トナーを除去するクリーナ9をも用いないクリーナレス画像形成装置を採用しているものもある。
【0006】
上述の感光ドラム1は、アルミニウム、鉄等からなる導電性基体層1bと、その外周面を被覆する例えば有機光導電体からなる光導電層1aとを基本構成層とするドラム型の電子写真感光体であり、その支軸1cを中心に同図矢印R1方向に所定の周速度をもって回転駆動される。なお、導電性基体層1bは接地されている。
【0007】
2は帯電部材であり、本例はローラタイプである(以下帯電ローラと記す)。帯電ローラ2は、芯金となる金属ローラ等の導電体ローラ2cと、その外周面に形成した導電層2bと、さらにその外周面に形成した抵抗層2aとから構成されている。帯電ローラ2は、芯金2cの両端部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受けさせて、ドラム型の感光ドラム1に並行に配置して不図示の押圧手段で感光ドラム1面に対して所定の押圧力をもって圧接され、感光ドラム1の回転駆動に伴い従動回転する。
【0008】
3は帯電ローラ2に対するバイアス印加電源である。この電源3と帯電ローラ2の芯金2cとが電気的に接続されていて、電源3により帯電ローラ2に対して所定のバイアスが印加される。このバイアスとして、従来から直流電圧印加や交流電圧に直流電圧を重畳して電圧印加するものが提案されている。特に後者の方式では、交流成分が帯電による感光体の表面電位の凹凸を均し、直流成分により所定の電圧に収束させるため表面電位の均一性を得易く、近年多用されている方式である。このとき、重畳する交流電圧が低い場合には、得られる均し効果は少ないことが知られている。
【0009】
いずれにせよ、像担持体たる感光ドラム1が回転駆動されると、この感光ドラム1に圧接され、且つバイアス電圧が印加された帯電部材としての帯電ローラ2により、感光体の外周面が所定の極性・電位に帯電処理される。
【0010】
帯電後は画像内容に応じた画像露光が為され、静電潜像が形成される。その潜像を現像剤により顕画化し、更に紙上に転写を行い、定着する。転写後の感光体上は、転写残りの現像剤をクリーニングブレードにて掻き落として清掃し、次の画像形成に備えて露光除電して初期化する。
【0011】
次に、上述構成の画像形成装置の画像形成プロセスについて簡単に説明する。感光ドラム1表面は、接触帯電式の帯電ローラ2によって均一に帯電された後、例えばレーザスキャナ、スリット露光手段等の露光手段4からの画像情報に応じた走査光により露光を受け、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置5の現像容器5b内に収納され現像スリーブ5a表面に層状に担持されたトナーによって現像され、トナー像となる。感光ドラム1上のトナー像は、不図示の給紙機構によって感光ドラム1と転写装置7との間の転写ニップ部Nに供給された転写材Pの表面に、転写装置7の作用によって転写される。その後転写材Pは、感光ドラム1の表面から分離されて不図示の像定着手段に送られ、転写トナー画像が転写材P上に永久固着画像として定着され、プリントあるいはコピーとして機外へ排出される。一方、感光ドラム1は、そのまま回転を続け、表面に付着している残留トナー等の付着物がクリーナ9によって除去され、さらに除電器10によって除電されて初期化され、次の画像形成プロセスに備える。
【0012】
クリーナレス画像形成装置においては、転写効率をアップすることで、トナー像転写後の感光ドラム1上の残留トナーをほとんどなくすことで、転写残トナーを除去するクリーナ9を用いず、極少量の転写残トナーは現像装置にて、現像時とは逆のバイアスを印加する等して、現像容器に回収している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例で示した接触帯電ローラ方式の画像形成装置においては、長期使用により帯電ローラ2にクリーナ9をすり抜けたトナーや外添剤などの汚れが付着してしまい、帯電不良や帯電ムラを生じてしまうといった問題があった。またクリーナレス画像形成装置の場合は、クリーナの持った画像形成装置に比べ、短期間で帯電ローラ2に汚れが付着してしまう。
【0014】
この原因は、次のように考えられる。
【0015】
画像形成装置は、転写工程において、転写材Pに転写されずに感光ドラム1上に残った転写残トナーをクリーナ9、もしくは、クリーナレス画像形成装置では、現像装置5によって回収するものである。
【0016】
しかしながら、現像剤であるトナーには、トナーの帯電量の制御や感光ドラム1表面へのトナー融着の防止などを目的とした外添剤が外添されており、それらは大抵トナーよりも相当小さな粒子径である為に、クリーナ9で除去しきれずにすり抜ける場合がある。またトナーも粒子径には拡がりがあり、小さな粒子径のものもあり、同様に、クリーナ9で除去しきれずにすり抜ける場合がある。クリーナレス画像形成装置に至っては、転写残トナーや転写残外添剤は、直で、帯電ローラ2を通過することになる。このようにして、帯電ローラ2に転写残トナーや転写残外添剤などの汚れが付着してしまうのである。
【0017】
このようなことが繰り返されることにより、帯電ローラ2に転写残トナーや転写残外添剤などの汚れが蓄積されることで、感光ドラム1を正規の表面電位に帯電されることができなくなり、帯電不良や帯電ムラなどを発生させることになるのである。
【0018】
また、画像形成装置の設置される環境によりトナーの帯電量などに差が有るので転写効率に違いが現れる。その為、環境により転写残トナーや転写残外添剤などの量の違いが生じる。更に、使用される転写材Pの種類によっても転写効率に差が有るのが常である故、このことによっても転写残トナーや転写残外添剤などの量の違いが生じる。つまり、画像形成装置の設置される環境やそこで使用される転写材Pの種類により、帯電ローラ2に転写残トナーや転写残外添剤などの汚れが蓄積される速度に差が出来、帯電不良や帯電ムラなどを発生させるまでの期間が異なることになる。
【0019】
従来、帯電ローラ2が転写残トナーや転写残外添剤などの汚れに対しては、帯電ローラ2に直接、清掃部材を当接させ、清掃もしくは回収するような手段も考えられてきた。その場合は、清掃部材の清掃もしくは回収する能力の低下により、長期的な帯電ローラ2の清掃が不可能であった。定期的に行うことで、能力低下までの期間を延ばすことも可能であるが、それでもいずれは能力不足を起こし、帯電ローラ2に汚れが蓄積してしまうという問題があった。また、帯電ローラ2に当接させるので、いずれは帯電ローラ2そのものの表面粗化を招いて、画像不良を起こしてしまうという問題もあった。
【0020】
それ故に、帯電ローラ2に通常の画像形成時とは逆極性のバイアスを印加することで、トナーとは逆極性に帯電しがちな転写残外添剤や、転写残トナーのうちの通常とは逆極性に帯電し帯電ローラ2に引き付けられているいわゆる反転トナーは、感光ドラム1に転移させ、帯電ローラ2を清掃するという帯電ローラ清掃手段も提唱され実施されているが、それでは鏡映力で帯電ローラ2に付いている微小な汚れは、清掃しきれないという問題が残っている。また、通常とは逆極性の帯電バイアスを印加する為の電源も高価になりがちであった。
【0021】
(本発明の目的)
そこで本出願に係る発明の目的は、上述事情に鑑みてなされたものであり、感光ドラムに接触従動回転する帯電ローラにバイアスを印加することで感光ドラム表面を所定の電位に帯電する接触帯電方式において、帯電部材であるところの帯電ローラに蓄積した転写残トナーや転写残外添剤などの汚れを除去する手段と、定期的もしくは、装置の設置される環境や転写材の種類により異なる期間毎に、除去を行うことで転写残トナーや外添剤などの汚れの帯電部材への蓄積を防止し、長期に渡ってムラなく均一で安定した感光ドラムへの帯電を行い、表面電位を維持することにより、長期に渡って鮮明でムラのない画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明に係る下記のような構成を特徴としている画像形成装置にて達成される。
【0023】
本出願に係る第1の発明によれば、上記目的は、潜像担持体と、該像担持体に当接して回転するローラ状帯電部材に電源からバイアスを供給することで該像担持体上を帯電処理する帯電処理手段と、該像担時体上に画像露光し像を形成する画像露光手段と、バイアス印加と現像剤により該像を可視化する現像手段と、該像担時体上に可視化された現像剤像を転写材上に転写する転写手段とを具備し、該転写手段により該現像剤像を転写材上に転写した後、前記像担時体上の転写残現像剤を清掃し回収するクリーニング手段を有しない画像形成装置において、
画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記帯電部材にバイアスを印加することで前記帯電部材上の転写残現像剤や外添剤等による汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させ、前記像担持体と前記現像手段の電位の関係が画像形成時とは逆になるよう前記現像手段にバイアスを印加し、前記帯電部材上の汚れと現像剤を前記現像手段に回収するようにしたことで達成できる。
【0024】
また、本出願に係る第2の発明によれば、上記目的は、上記第1の発明における画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布する時は、それ以前に前記像担持体上の表面電位を、前記ローラ状帯電部材により現像材が現像される電位に帯電された状態、或いは、画像形成時の状態に前記ローラ状帯電部材により帯電され前記画像露光手段により黒画像を露光された状態にし、現像手段には前記像を現像剤により可視化する時のバイアスを印加することで達成できる。
【0025】
また、本出願に係る第3の発明によれば、上記目的は、上記第1又は第2の発明における画像形成装置において、前記転写手段がバイアスを用いるものであり、画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記ローラ状帯電部材の外周面上に現像剤を塗布する時、前記転写手段のバイアス極性が画像形成時とは逆極性とすることで達成できる。
【0026】
また、本出願に係る第4の発明によれば、上記目的は、上記第1ないし第3の発明のいずれかにおける画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記ローラ状帯電部材の外周面上に現像剤を塗布する時、前記ローラ状帯電部材に印加するバイアスが、現像剤とは逆極性のバイアスであることで達成できる。
【0027】
また、本出願に係る第5の発明によれば、上記目的は、上記第1ないし第4の発明のいずれかにおける画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させる時の前記ローラ状帯電部材に印加するバイアスが、現像剤と同極性のバイアスであることでも達成できる。
【0028】
また、本出願に係る第6の発明によれば、上記目的は、画像形成装置の設置されている環境の湿度を検知する湿度検知手段を有した上記第1ないし第5の発明のいずれかの画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において行う帯電部材上の転写残現像剤や外添剤等による汚れの記現像手段への回収は、任意の間隔であり、その間隔を湿度検知手段により検知された湿度の値によって変更することで達成できる。
【0029】
また、本出願に係る第7の発明によれば、上記目的は、画像形成装置で利用する転写材の種類を使用者が設定することが可能な上記第1ないし第6の発明のいずれかの画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において行う帯電部材上の転写残現像剤や外添剤等による汚れの記現像手段への回収は、任意の間隔であり、その間隔を使用者が設定した転写材の種類によって変更することで達成できる。
【0030】
本出願に係る第8の発明によれば、上記目的は、潜像担持体と、該像担持体に当接して回転するローラ状帯電部材に電源からバイアスを供給することで該像担持体上を帯電処理する帯電処理手段と、該像担時体上に画像露光し像を形成する画像露光手段と、バイアス印加と現像剤により該像を可視化する現像手段と、該像担時体上に可視化された現像剤像を転写材上に転写する転写手段と、該転写手段により該現像剤像を転写材上に転写した後、前記像担時体上の転写残現像剤を清掃し回収するクリーニング手段とを具備する画像形成装置において、
画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記帯電部材にバイアスを印加することで前記帯電部材上の転写残現像剤や外添剤等による汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させ、前記像担持体と前記現像手段の電位の関係が画像形成時とは逆になるよう前記現像手段にバイアスを印加し、前記帯電部材上の汚れと現像剤を前記現像手段に回収するようにしたことで達成できる。
【0031】
また、本出願に係る第9の発明によれば、上記目的は、上記第8の発明における画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布する時は、それ以前に前記像担持体上の表面電位を、前記ローラ状帯電部材により現像材が現像される電位に帯電された状態、或いは、画像形成時の状態に前記ローラ状帯電部材により帯電され前記画像露光手段により黒画像を露光された状態にし、現像手段には前記像を現像剤により可視化する時のバイアスを印加することで達成できる。
【0032】
また、本出願に係る第10の発明によれば、上記目的は、上記第8または第9の発明における画像形成装置において、前記転写手段がバイアスを用いるものであり、画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記ローラ状帯電部材の外周面上に現像剤を塗布する時、前記転写手段のバイアス極性が画像形成時とは逆極性とすることで達成できる。
【0033】
また、本出願に係る第11の発明によれば、上記目的は、上記第8ないし第10の発明のいずれかにおける画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記ローラ状帯電部材の外周面上に現像剤を塗布する時、前記ローラ状帯電部材に印加するバイアスが、現像剤とは逆極性のバイアスであることで達成できる。
【0034】
また、本出願に係る第12の発明によれば、上記目的は、上記第8ないし第11の発明のいずれかにおける画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させる時の前記ローラ状帯電部材に印加するバイアスが、現像剤と同極性のバイアスであることでも達成できる。
【0035】
また、本出願に係る第13の発明によれば、上記目的は、画像形成装置の設置されている環境の湿度を検知する湿度検知手段を有した上記第8ないし第12の発明のいずれかの画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において行う帯電部材上の転写残現像剤や外添剤等による汚れの記現像手段への回収は、任意の間隔であり、その間隔を湿度検知手段により検知された湿度の値によって変更することで達成できる。
【0036】
また、本出願に係る第14の発明によれば、上記目的は、画像形成装置で利用する転写材の種類を使用者が設定することが可能な上記第8ないし第13の発明のいずれかの画像形成装置において、画像形成時以外の任意の時期において行う帯電部材上の転写残現像剤や外添剤等による汚れの記現像手段への回収は、任意の間隔であり、その間隔を使用者が設定した転写材の種類によって変更することで達成できる。
【0037】
また、本出願に係る第15の発明によれば、上記目的は、上記第8ないし第14の発明のいずれかにおける画像形成装置において、前記像担時体上に可視化された現像剤像を転写手段により転写材上に転写した後、前記像担時体に接し前記像担時体上の転写残現像剤を清掃し回収するクリーニング手段を有する画像形成装置においては、
画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記ローラ状帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記ローラ状帯電部材にバイアスを印加することで前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させ、前記像担持体と前記現像手段の電位の関係が画像形成時とは逆になるよう前記現像手段にバイアスを印加し、前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を前記現像手段に回収するまでの間、前記クリーニング手段は前記像担時体から離間させておくようにしたことで達成できる。
【0038】
また、本出願に係る第16の発明によれば、上記目的は、上記第8ないし第14の発明のいずれかにおける画像形成装置において、前記像担時体上に可視化された現像剤像を転写手段により転写材上に転写した後、前記像担時体に接し前記像担時体上の転写残現像剤を清掃し回収するクリーニング手段を有する画像形成装置においては、
画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、塗布された現像剤が前記クリーニング手段に対応する位置を通過する間は前記クリーニング手段を前記像担時体から離間させることで、現像剤を通過させ前記ローラ状帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記ローラ状帯電部材にバイアスを印加することで前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させ、最終的に前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を前記クリーニング手段に回収させるようにしたことで達成できる。
【0039】
また、本出願に係る第17の発明によれば、上記目的は、像担持体と、該像担持体に当接して回転するローラ状帯電部材に電源からバイアスを供給することで該像担持体上を帯電処理する帯電処理手段と、該像担時体上に画像露光し像を形成する画像露光手段と、該像をバイアス印加と現像剤により可視化する現像手段と、該像担時体上に可視化された現像剤像を転写材上に転写する転写手段とを具備する画像形成装置において、上記第1ないし第16の発明のいずれかの接触帯電方式のローラ状帯電部材清掃方法を用いることで達成できる。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
【0041】
(第1の実施例)
以下に図1、図3を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
【0042】
図1は、一実施例の画像形成装置の概略図である。本例の画像形成装置は、電子写真プロセス利用の転写式のレーザビームプリンタもしくは複写機である。
【0043】
1は、静電潜像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと称す)であり、矢印mの時計方向に所定のプロセススピードをもって回転駆動される。感光ドラム1は、その回転過程で帯電ローラ2より所定の極性、電位に均一に帯電される。本例では、感光ドラム1をマイナスに帯電処理する。
【0044】
本例の帯電ローラ2は、接触帯電ローラであり、感光ドラム1の回転に伴い従動回転する。
【0045】
そして、電源3から所定の交流電圧に所定の直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加することで、回転感光ドラム1の周表面が接触帯電方式で所定の極性、電位に帯電処理される。
【0046】
次いで、その帯電処理面に対して、レーザスキャナ等の像露光手段4により目的の画像情報の像露光処理がなされて、感光ドラム1表面に目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【0047】
その静電潜像が、現像装置5の現像スリーブ5aに薄層状に担持されたトナーTによって、現像されて可視画像(トナー画像)となる。現像スリーブ5aは、不図示のクラッチにより制御され、画像領域において回転する。そして、電源6より所定のバイアス電圧(直流電圧に交流電圧を重畳。以後現像バイアスと称する)を印加することで、感光ドラム1にトナーTが供給される。
【0048】
本例においては、マイナスに帯電したトナーT(ネガトナー)を用い、反転現像を行う。
【0049】
そのトナー画像が、感光ドラム1とこれに接触させた転写部材7との間の接触ニップ部である転写部において、該転写部に給紙部側から所定のタイミングで給送された転写材Pに対して順次に転写されていく。
【0050】
本例の転写部材7は接触帯電転写ローラであり、感光ドラム1に圧接させてあり、感光ドラム1の回転に従動して回転する。
【0051】
転写材Pは、この転写部に給送されていく。転写部に転写材Pの先端が突入すると、転写ローラ7に電源8からの所定の転写用のバイアスが印加され、転写ローラ7が接触している転写材P裏面がトナーTと逆極性に接触帯電式で帯電されて、感光ドラム1のトナー画像が転写材Pの表面に転写される。
【0052】
転写部を通ってトナー画像の転写を受けた転写材Pは、感光ドラム1の表面から分離されて不図示の像定着手段に送られ、転写トナー画像が転写材P上に永久固着画像として定着され、プリントあるいはコピーとして機外へ排出される。
【0053】
感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置5、が一体となったカートリッジ形式は、使い切りで比較的短寿命である為、転写効率が相当に改善されている場合、帯電ローラ2の汚れが画像上に現れるまでにカートリッジ交換に至るので、以上で一連の画像形成は終わり、その後また帯電ローラ2により初期化され、繰り返して作像に供される。
【0054】
一方、帯電ローラ2が長期に使用される装置に於いては、転写残トナー(現像剤)や転写残外添剤が極少量であっても蓄積されることで、画像不良や帯電ムラを発生させる可能性があるので、転写効率をアップし改善したとしても、転写残トナーや転写残外添剤などの回収手段が講じられる。それは、例えば以下のようなものである。
【0055】
一連の作像形成を終えても、帯電ローラ2による帯電処理は継続され、現像装置5の現像スリーブ5aに画像形成時(現像時)とは逆極性のバイアスを印加することで、転写残トナーや転写残外添剤などを現像スリーブ5a側に引き寄せ、回収すると言うものである。その後は同様に、繰り返して作像に供される。
【0056】
接触帯電式の帯電ローラ2および転写ローラ7はそれぞれギア等をとりつけ、モータ等の駆動手段により強制駆動してもよい。
【0057】
しかしながら、上記画像形成装置において、状況によっては前述の問題を生じることがあり、改善の余地があった。
【0058】
そこで本実施例における上記問題解決手段は、まずは転写残トナーや転写残外添剤の汚れが蓄積された帯電ローラ2にトナーを塗布し転写残トナーや転写残外添剤の汚れを吸着させ、改めて帯電ローラ2から感光ドラム1にトナーTを転写し、更に現像装置5に回収するものである。トナーに転写残トナーや転写残外添剤を吸着させ、帯電ローラ2から除去する場合に於いては、粒径の微小な粒子をもトナーに吸着されるので、単に帯電ローラ2に逆バイアスを印加するよりも帯電ローラ清掃能力は格段に高くなるのである。また、帯電ローラ2の汚れを吸着したトナーをドラムに転移させる場合は、画像形成時と同じ極性の帯電バイアスで良い。
【0059】
先に記述したように本例においては、マイナスに帯電したトナーT(ネガトナー)を用い、反転現像を行う例について述べるので、以下、その例に従い、図3を用いて詳細を説明する。
【0060】
まず、上記問題解決手段を実行する前の状態が図3(a)である。そして、画像形成時以外の任意の時期において、感光ドラム1は駆動回転され、現像手段である所の現像スリーブ5aに画像形成時と同様、マイナスの所定値のバイアスを印加する。それによりトナーTが感光ドラム1上に図3(b)のように塗布(現像)される。その塗布する面積は、画像領域全面かつ帯電ローラ2の外周一周分以上である。その後転写部材7であるところの転写ローラ位置にトナーは搬送されるが、その時は画像形成時とは異なり、画像転写用とは逆極性のバイアスを印加させることで、図3(c)のようにトナーTを通過させる。更に、感光ドラム1の回転により、感光ドラム1と帯電ローラ2とが圧接されている所までトナーTは運ばれ、圧接されているが故に、図3(d)、(e)のごとく、帯電ローラ2の外周面上にトナーTが塗布されることになる。
【0061】
しかしながら、感光ドラム1上に塗布されているトナーTが全て、帯電ローラ2に移る訳ではないので、初めに感光ドラム1上に塗布されたトナーTの感光ドラム1上の部分が、現像スリーブ5aの対向位置に達する時点で、現像スリーブ5aに直流成分がプラスのバイアスを印加しておくことで、感光ドラム1と現像スリーブ5aの電位の関係が画像形成時とは逆になり、トナーTは図3(f)のように、現像スリーブ5a上に引き寄せられ、回収され始める。
【0062】
また、帯電ローラ2の外周一週以上にトナーTが塗付された後は、ネガ帯電がなされているトナーTと同極性のバイアスを帯電ローラ2に印加することで帯電ローラ2上の転写残トナーや外添剤等による汚れとそれを吸着したトナーTとを同時に感光ドラム1上に転移させる。それも図3(f)の状態である。ここで挙げた例はネガトナーを用いた反転現像であるので、通常の画像形成時も、帯電ローラ2にはトナーTと同極性のマイナスのバイアスが印加されているので、通常の画像形成時のバイアスで良い。その時、感光ドラム1上に転移された転写残トナー、外添剤等の汚れを吸着したトナーTは、転移の為のバイアスにより、感光ドラム1上と共にマイナスに帯電されている。
【0063】
次に、転写残トナー、外添剤等の汚れを吸着したトナーTは、感光ドラム1の回転に伴い、現像スリーブ5aの対向位置に運ばれる。その時点でも現像スリーブ5aには直流成分がプラスのバイアスが印加されているので、感光ドラム1と現像スリーブ5aの電位の関係が画像形成時とは逆になっているので、帯電ローラ2上にあった転写残トナー、外添剤等の汚れを吸着したトナーTは、図3(g)のように、現像スリーブ5a上に引き寄せられ、回収される。この時においては、感光ドラム1上はマイナスに帯電されていることになるので、現像スリーブ5aの電位は接地(0V)状態でも良い。この時、通常の画像形成時と同様に交流のバイアスを印加しておくと、感光ドラム1と現像スリーブ5aの間において、トナーTが行きつ戻りつすることで、感光ドラム1上にしつこく付着しているトナーTも叩き出されて、より確実に、高効率に、トナーTを回収することが可能である。このようにして図3(h)ごとく、帯電ローラ2上の転写残トナーや外添剤等による汚れとそれを吸着したトナーTとは、現像装置5に回収されることとなる。
【0064】
本例では、帯電ローラ2上の転写残トナーや外添剤等による汚れとそれを吸着したトナーTとを現像装置5に回収する場合に、現像スリーブ5aに直流成分がプラスのバイアスを印加したが、その為には、現像バイアス電源6がプラスとマイナスの両方の出力を持たなければならない。故に、図3(e),(f)の時点で現像バイアスを印加することなく帯電ローラ2への転移残トナーTをそのまますり抜けさせ、感光ドラム1上を1周させてから、現像スリーブ5aにて回収させることも出来る。なぜなら、帯電ローラ2上の転写残トナーや外添剤等による汚れとそれを吸着したトナーTとを同時に感光ドラム1上に転移させる時点から、感光ドラム1上はマイナスに帯電されているので、現像スリーブ5aの電位が接地(0V)状態でも電位関係が画像形成時とは逆になっているので、現像スリーブ5a上に引き寄せられ、回収されるからである。またそうすることで、現像バイアス電源6が安価で済むことになる。
【0065】
即ち、以上のような帯電部材であるところの帯電ローラ2に蓄積した転写残トナーや転写残外添剤などの汚れを除去を定期的に行うことで、転写残トナーや転写残外添剤などの汚れの帯電部材への蓄積を防止し、長期に渡ってムラなく均一で安定した感光ドラム1への帯電を行い、表面電位を維持することにより、長期に渡って鮮明でムラのない画像を得ることができる画像形成装置を提供することが出来るのである。
【0066】
(第2の実施例)
次に本発明の第2の実施例について説明する。
【0067】
基本的な構成は実施例1、図1、図3と同様である。本実施例においては、画像形成装置が設置されている場所の雰囲気湿度を各画像形成開始時に検知し、湿度の測定回数平均が可能な湿度検知手段を有し、その検知手段により得られた平均湿度に応じ、実施例1の接触帯電方式のローラ状帯電部材清掃の実行間隔を変更する。
【0068】
表1に様々な環境下による、転写効率を挙げる。表から明らかなように、今回実験に使用した画像形成装置においては、環境湿度が高い程、転写効率が下がる。
【0069】
【表1】
【0070】
故に、実施例1の接触帯電方式のローラ状帯電部材清掃の実行間隔を、過去10回の画像形成時の平均湿度が50%未満の場合は画像形成10回毎に行い、平均湿度が50%以上の場合は、画像形成5回毎に行うように設定する。その一例を表2に表しておく。
【0071】
【表2】
【0072】
即ち、以上のような帯電部材であるところの帯電ローラ2に蓄積した転写残トナーや転写残外添剤などの汚れを除去を行う実行間隔を環境湿度により変更することで、転写効率の低い環境下に於いては転写残トナーや転写残外添剤などの汚れの帯電ローラ2への早期の蓄積を防止し、転写効率の高い環境下に於いては、感光体ドラム1へのダメージを少しでも抑えることが出来ることとなる。何故なら、感光体ドラム1は帯電ローラ2や転写部材7によるバイアス印加により微小とは言え、ダメージを受けるものであるからである。
【0073】
このようにして、長期に渡ってムラなく均一で安定した感光ドラム1への帯電を行い、表面電位を維持することにより、長期に渡って鮮明でムラのない画像を得ることができる画像形成装置を提供することが出来るのである。
【0074】
(第3の実施例)
次に本発明の第3の実施例について説明する。
【0075】
基本的な構成は実施例1、図1、図3と同様である。本実施例においては、画像形成に用いられる転写材の種類によって、実施例1の接触帯電方式のローラ状帯電部材清掃の実行間隔を変更する。
【0076】
また、ユーザにより、使用される転写材を設定しておくことにする。
【0077】
表2に様々な転写材による、転写効率を挙げる。今回実験に使用した画像形成装置においては、表面の粗い紙、厚みある紙(葉書を含む)、OHT用紙において、転写効率が下がると言う結果を得た。
【0078】
故に、表面の粗い紙、厚みある紙(葉書を含む)、OHT用紙をユーザが選んだ時には、実施例1の接触帯電方式のローラ状帯電部材清掃の実行間隔を画像形成毎に行い、それ以外の転写材を用いる時には、画像形成50回毎に行うように設定する。
【0079】
即ち、以上のような帯電部材であるところの帯電ローラ2に蓄積した転写残トナーや転写残外添剤などの汚れを除去を行う実行間隔を用いられる転写材の種類により変更することで、転写効率の低い転写材を用いても転写残トナーや転写残外添剤などの汚れの帯電ローラ2への早期の蓄積を防止し、転写効率の高い転写材を用いている時に於いては、感光体ドラム1へのダメージを少しでも抑えることが出来ることとなる。何故なら、感光体ドラム1は帯電ローラ2や転写部材7によるバイアス印加により微小とは言え、ダメージを受けるものであるからである。
【0080】
このようにして、長期に渡ってムラなく均一で安定した感光ドラム1への帯電を行い、表面電位を維持することにより、長期に渡って鮮明でムラのない画像を得ることができる画像形成装置を提供することが出来るのである。
【0081】
(第4の実施例)
次に本発明の第4の実施例について説明する。
【0082】
基本的な構成は実施例1、図1、図3と同様であるが、クリーナ9を有するかしないかの違いがあり、その形態は図4である。本実施例に於いては、クリーナ9が存在する。
【0083】
画像形成の動作においても、感光ドラム1のトナー画像が転写材Pの表面に転写されるまでは同様である。また、感光ドラム1の表面から分離されて不図示の像定着手段に送られ、転写トナー画像が転写材P上に永久固着画像として定着され、プリントあるいはコピーとして機外へ排出されるのも同じである。
【0084】
しかしながら、転写部通過後の感光ドラム1の表面は、クリーナ9によって残留現像剤やその他の付着物が除去されてクリーニングされ、さらに除電器(除電ランプ)10によって除電されて初期化され、繰り返して作像に供される画像形成装置に於いても、状況によっては前述の問題を生じることがあり、改善の余地があった。
【0085】
そこで本実施例における上記問題解決手段は、実施例1〜3と同様に、まずは転写残トナーや転写残外添剤の汚れが蓄積された帯電ローラ2にトナーを塗布し転写残トナーや転写残外添剤の汚れを吸着させ、改めて帯電ローラ2から感光ドラム1にトナーTを転写し、更に現像装置5に回収するものであるが、クリーナ9が存在する為に、画像形成時のままでは帯電ローラ2にトナーを塗布することが出来ない。その為、本実施例は、実施例1〜3の画像形成装置にクリーナ9が存在するのもであり、同様の接触帯電方式のローラ状帯電部材清掃の実行する間に於いて、クリーナ9を感光ドラム1より離間させておくことにより、実現するものである。
【0086】
このようにして、長期に渡ってムラなく均一で安定した感光ドラム1への帯電を行い、表面電位を維持することにより、長期に渡って鮮明でムラのない画像を得ることができる画像形成装置を提供することが出来るのである。
【0087】
(第5の実施例)
次に本発明の第5の実施例について説明する。
【0088】
基本的な構成は実施例4と同様で、図4のようにクリーナ9を有する画像形成装置である。
【0089】
異なる所は、帯電ローラ2上にあった転写残トナー、外添剤等の汚れを吸着したトナーTを、最終的に、現像スリーブ5a上に引き寄せ回収するのではなく、クリーナ9に収容すると言うことである。
【0090】
その為には、実施例4におけるクリーナ9を感光ドラム1より離間させておく状態は、転写残トナーや転写残外添剤の汚れを吸着させる為のトナーを感光ドラム1上に塗布(現像)し、その感光ドラム1上の領域が、クリーナ9の対向位置を通り過ぎる間のみしなければならない。
【0091】
しかしながら、トナーをクリーナ9で回収させる訳であるので、廃トナーを再利用する場合は、トナーの減り具合に問題はないが、廃トナーを再利用しない装置に於いては、実施例2、3を応用した本実施例では、実行間隔を大幅に大きくした方が良いのは言うまでも無い。
【0092】
このようにして、長期に渡ってムラなく均一で安定した感光ドラム1への帯電を行い、表面電位を維持することにより、長期に渡って鮮明でムラのない画像を得ることができる画像形成装置を提供することが出来るのである。
【0093】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、クリーナを有する、有しない、どちらの画像形成装置に於いても、まずは転写残現像剤や転写残外添剤の汚れが蓄積された帯電手段であるところの帯電ローラに現像剤を塗布し転写残現像剤や転写残外添剤の汚れを吸着させ、改めて帯電ローラから潜像担持体であるところの感光ドラムに現像剤を転写し、帯電ローラを清掃すると言うものである。これには、帯電用バイアス電源に正負の2極性を持たせる必要もなく、安価に実現可能である。
【0094】
実施例2においては、個々の画像形成装置の使用環境における汚れ量の違いを踏まえた動作を可能にした画像形成装置を提供できる。
【0095】
また、実施例3においては、ユーザが利用する転写材の種類の違いを踏まえた動作を可能にした画像形成装置を提供できる。
【0096】
また、帯電ローラを清掃する本発明の実行間隔を、環境や転写材の種類のより細かく設定することにより、むやみに感光ドラムへダメージを与えることを避けることが可能な画像形成装置を提供できる。
【0097】
それは、つまり、長期に渡ってムラなく均一で安定した感光ドラムへの帯電を行い、表面電位を維持することにより、長期に渡って鮮明でムラのない画像を得ることができる画像形成装置を提供することが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1、2、3の実施例に係るクリーナレス画像形成装置の基本構成を示した側面断面図である。
【図2】一般的な画像形成装置の基本構成を示した側面断面図である。
【図3】本発明の一実施例に係る動作を、時制を追って簡略的に表した図である。
【図4】本発明の第4、第5の実施例に係る画像形成装置の側面断面図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム
2 帯電ローラ
3 帯電バイアス用電源
5 現像装置
5a 現像スリーブ
5b 現像マグネット
6 現像バイアス用電源
7 転写ローラ
8 転写バイアス用電源
9 クリーナ
T トナー(現像剤)
P 転写材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is applicable to an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus, and relates to a charging member for charging an image carrier surface such as a photoreceptor and a charging device for charging the image carrier by bringing the charging member into contact with the image carrier surface. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a device for charging a surface of an image carrier as a member to be charged such as a photoreceptor or a dielectric in a copying machine such as an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus, a laser printer, a facsimile, etc. Conventionally, corona discharge devices have been widely used, but they require a high-voltage power supply and have problems such as generation of a large amount of ozone. However, since they are non-contact, they are still used in many high-speed image forming devices. Used.
[0003]
However, low-speed and medium-speed image forming apparatuses, which occupy a large part of the market, have the advantages that they can be used with a low-voltage power supply and that the amount of generated ozone is small, as an environment-friendly charging means. The contact charging system that is used is often used. In this method, a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with the surface of the image bearing member to charge the surface of the image bearing member.
[0004]
FIG. 2 is a schematic view of an example of the contact-type charging device.
[0005]
[0006]
The above-described
[0007]
[0008]
[0009]
In any case, when the
[0010]
After charging, image exposure according to the image content is performed, and an electrostatic latent image is formed. The latent image is visualized with a developer, and further transferred and fixed on paper. After the transfer, the developer remaining after the transfer is cleaned by scraping off the developer remaining after the transfer with a cleaning blade, and is initialized by exposing and discharging to prepare for the next image formation.
[0011]
Next, an image forming process of the image forming apparatus having the above configuration will be briefly described. After the surface of the
[0012]
In the cleaner-less image forming apparatus, by increasing the transfer efficiency, the residual toner on the
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the image forming apparatus of the contact charging roller type shown in the above-mentioned conventional example, contamination such as toner or external additives that have passed through the cleaner 9 adheres to the
[0014]
The cause is considered as follows.
[0015]
In the image forming apparatus, the transfer residual toner remaining on the
[0016]
However, toner, which is a developer, is externally added with an external additive for the purpose of controlling the charge amount of the toner and preventing the toner from being fused to the surface of the
[0017]
By repeating such a process, dirt such as untransferred toner and untransferred external additives is accumulated on the charging
[0018]
Further, there is a difference in the charge amount of the toner depending on the environment in which the image forming apparatus is installed, so that a difference in the transfer efficiency appears. Therefore, the amount of the transfer residual toner, the transfer residual external additive, and the like differs depending on the environment. Further, since the transfer efficiency usually differs depending on the type of the transfer material P used, this also causes a difference in the amount of the transfer residual toner and the transfer residual external additive. That is, depending on the environment in which the image forming apparatus is installed and the type of the transfer material P used therein, there is a difference in the speed at which dirt such as transfer residual toner and transfer residual external additive accumulates on the charging
[0019]
Conventionally, for the contamination of the charging
[0020]
Therefore, by applying a bias having a polarity opposite to that during normal image formation to the charging
[0021]
(Object of the present invention)
Therefore, an object of the invention according to the present application has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a contact charging system that charges a surface of a photosensitive drum to a predetermined potential by applying a bias to a charging roller that rotates in contact with the photosensitive drum. Means for removing dirt such as transfer residual toner and transfer residual additive accumulated on the charging roller, which is a charging member, and periodically or every different period depending on the environment in which the apparatus is installed and the type of transfer material. In addition, the removal prevents contamination such as residual toner and external additives from accumulating on the charging member, and uniformly and stably charges the photosensitive drum over a long period of time to maintain the surface potential. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of obtaining a clear and uniform image for a long time.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by an image forming apparatus having the following configuration according to the present invention.
[0023]
According to the first invention of the present application, the above object is achieved by supplying a bias from a power source to a latent image carrier and a roller-shaped charging member that rotates while being in contact with the image carrier. Charging means, charging means, image exposure means for exposing an image on the image bearing member to form an image, developing means for visualizing the image by applying a bias and a developer, and Transfer means for transferring the visualized developer image onto a transfer material, and after transferring the developer image onto the transfer material by the transfer means, cleaning the transfer residual developer on the image bearing member. In an image forming apparatus having no cleaning means for collecting and collecting
At any time other than the time of image formation, the developing unit applies the developer over the entire image area and the outer circumference of the roller-shaped charging member for at least one round of the image carrier, and further rotates the image carrier by rotating the image carrier. A developer is applied on the outer peripheral surface of the member, and thereafter, a bias is applied to the charging member, so that the transfer residual developer on the charging member, dirt due to an external additive, etc. and the developer are simultaneously coated on the image carrier. And a bias is applied to the developing unit so that the relationship between the potential of the image carrier and the developing unit is opposite to that during image formation, and the dirt and developer on the charging member are collected by the developing unit. This can be achieved by doing so.
[0024]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the image forming device is provided with an image area on the image carrier by the developing unit at any time other than the time of image formation. When applying the developer over the entire surface and one round or more around the outer circumference of the roller-shaped charging member, the surface potential on the image carrier is charged to a potential at which the developing material is developed by the roller-shaped charging member before that. Or a state in which an image is formed, the roller is charged by the roller-shaped charging member and the image is exposed to a black image by the image exposing means, and a bias for visualizing the image with a developer is applied to the developing means. Can be achieved.
[0025]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the object is that the transfer unit uses a bias, and any other than a time of image formation is used. At the time, the developing means applies the developer on the entire surface of the image carrier and the outer circumference of the roller-shaped charging member for at least one round, and further rotates the image carrier on the outer peripheral surface of the roller-shaped charging member. When the developer is applied to the image forming apparatus, the bias polarity of the transfer unit may be set to a polarity opposite to that during image formation.
[0026]
According to the fourth invention of the present application, the above object is achieved by the image forming apparatus according to any one of the first to third inventions, wherein the developing unit performs the image forming at any time other than at the time of image formation. When applying the developer over the entire image area and one circumference of the outer circumference of the roller-shaped charging member on the image carrier, and further applying the developer on the outer circumference of the roller-shaped charging member by rotation of the image carrier, This can be achieved by setting the bias applied to the roller-shaped charging member to a bias having a polarity opposite to that of the developer.
[0027]
According to a fifth aspect of the present invention, the above object is achieved by the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the developing unit performs the image forming at any time other than the time of image formation. Applying the developer over the entire image area and one circumference of the outer circumference of the roller-shaped charging member to the image carrier, further applying the developer on the outer circumference of the charging member by rotation of the image carrier, and thereafter, It can also be achieved that the bias applied to the roller-shaped charging member when the stain on the roller-shaped charging member and the developer are simultaneously transferred onto the image carrier is a bias having the same polarity as the developer.
[0028]
According to a sixth aspect of the present invention, the above object is achieved by any one of the first to fifth aspects having a humidity detecting means for detecting a humidity of an environment in which the image forming apparatus is installed. In the image forming apparatus, the collection of the dirt due to the transfer residual developer or the external additive on the charging member to the developing unit at any time other than the time of image formation is performed at an arbitrary interval, and the interval is determined by detecting the humidity. This can be achieved by changing according to the value of the humidity detected by the means.
[0029]
According to a seventh aspect of the present invention, the above object is achieved by any one of the first to sixth aspects in which a user can set a type of a transfer material used in the image forming apparatus. In the image forming apparatus, the collection of dirt by the transfer residual developer or the external additive on the charging member to the developing unit at any time other than the time of image formation is performed at an arbitrary interval. Can be achieved by changing the type of transfer material set.
[0030]
According to an eighth aspect of the present invention, the above object is achieved by supplying a bias from a power source to a latent image carrier and a roller-shaped charging member that rotates while being in contact with the image carrier. Charging means, charging means, image exposure means for exposing an image on the image bearing member to form an image, developing means for visualizing the image by applying a bias and a developer, and A transfer unit for transferring the visualized developer image onto a transfer material, and after transferring the developer image onto the transfer material by the transfer unit, cleaning and collecting the untransferred developer on the image bearing member. An image forming apparatus comprising: a cleaning unit;
At any time other than the time of image formation, the developing unit applies the developer over the entire image area and the outer circumference of the roller-shaped charging member for at least one round of the image carrier, and further rotates the image carrier by rotating the image carrier. A developer is applied on the outer peripheral surface of the member, and thereafter, a bias is applied to the charging member, so that the transfer residual developer on the charging member, dirt due to an external additive, etc. and the developer are simultaneously coated on the image carrier. And a bias is applied to the developing unit so that the relationship between the potential of the image carrier and the developing unit is opposite to that during image formation, and the dirt and developer on the charging member are collected by the developing unit. This can be achieved by doing so.
[0031]
According to a ninth aspect of the present invention, the above object is achieved in the image forming apparatus according to the eighth aspect, wherein the image forming device is provided with an image area on the image carrier by the developing unit at any time other than the time of image formation. When applying the developer over the entire surface and one round or more around the outer circumference of the roller-shaped charging member, the surface potential on the image carrier is charged to a potential at which the developing material is developed by the roller-shaped charging member before that. Or a state in which an image is formed, the roller is charged by the roller-shaped charging member and the image is exposed to a black image by the image exposing means, and a bias for visualizing the image with a developer is applied to the developing means. Can be achieved.
[0032]
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth or ninth aspect, the transfer means uses a bias, and the transfer means uses a bias other than at the time of image formation. At the time, the developing means applies the developer on the entire surface of the image carrier and the outer circumference of the roller-shaped charging member for at least one round, and further rotates the image carrier on the outer peripheral surface of the roller-shaped charging member. When the developer is applied to the image forming apparatus, the bias polarity of the transfer unit may be set to a polarity opposite to that during image formation.
[0033]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the eighth to tenth aspects, at any time other than at the time of image formation, the developing means When applying the developer over the entire image area and one circumference of the outer circumference of the roller-shaped charging member on the image carrier, and further applying the developer on the outer circumference of the roller-shaped charging member by rotation of the image carrier, This can be achieved by setting the bias applied to the roller-shaped charging member to a bias having a polarity opposite to that of the developer.
[0034]
According to a twelfth aspect of the present invention, the above object is achieved by the image forming apparatus according to any one of the eighth to eleventh aspects, wherein the developing unit executes Applying the developer over the entire image area and one circumference of the outer circumference of the roller-shaped charging member to the image carrier, further applying the developer on the outer circumference of the charging member by rotation of the image carrier, and thereafter, It can also be achieved that the bias applied to the roller-shaped charging member when the stain on the roller-shaped charging member and the developer are simultaneously transferred onto the image carrier is a bias having the same polarity as the developer.
[0035]
According to a thirteenth aspect of the present invention, the above object is attained by any one of the eighth to twelfth aspects having a humidity detecting means for detecting the humidity of the environment where the image forming apparatus is installed. In the image forming apparatus, the collection of the dirt due to the transfer residual developer or the external additive on the charging member to the developing unit at any time other than the time of image formation is performed at an arbitrary interval, and the interval is determined by detecting the humidity. This can be achieved by changing according to the value of the humidity detected by the means.
[0036]
According to a fourteenth aspect of the present invention, the above object is achieved by any one of the eighth to thirteenth aspects, wherein a user can set the type of transfer material used in the image forming apparatus. In the image forming apparatus, the collection of dirt by the transfer residual developer or the external additive on the charging member to the developing unit at any time other than the time of image formation is performed at an arbitrary interval. Can be achieved by changing the type of transfer material set.
[0037]
According to a fifteenth aspect of the present invention, the above object is achieved in the image forming apparatus according to any one of the eighth to fourteenth aspects, by transferring the visualized developer image onto the image bearing member. In the image forming apparatus having a cleaning unit for transferring and transferring the developer remaining on the image bearing member in contact with the image bearing member after transferring onto the transfer material by means,
At any time other than the time of image formation, the developing means applies the developer over the entire image area and at least one round of the outer circumference of the roller-shaped charging member to the image carrier, and further rotates the roller by rotating the image carrier. Applying a developer on the outer peripheral surface of the roller-shaped charging member, and then transferring a stain and the developer on the roller-shaped charging member onto the image carrier at the same time by applying a bias to the roller-shaped charging member, A bias is applied to the developing unit so that the potential relationship between the image carrier and the developing unit is opposite to that at the time of image formation, until the dirt and the developer on the roller-shaped charging member are collected by the developing unit. During this time, the cleaning means can be achieved by separating the cleaning means from the image bearing member.
[0038]
According to a sixteenth aspect of the present invention, the above object is achieved in the image forming apparatus according to any one of the eighth to fourteenth aspects, wherein the visualized developer image is transferred onto the image bearing member. In the image forming apparatus having a cleaning unit for transferring and transferring the developer remaining on the image bearing member in contact with the image bearing member after transferring onto the transfer material by means,
At any time other than the time of image formation, the developing unit applies a developer over the entire image area of the image carrier and one or more turns of the outer periphery of the roller-shaped charging member, and the applied developer is applied to the cleaning unit. While passing through the corresponding position, the cleaning means is separated from the image bearing member to allow the developer to pass therethrough and apply the developer on the outer peripheral surface of the roller-shaped charging member. By applying a bias to the member, the dirt and the developer on the roller-shaped charging member are simultaneously transferred onto the image carrier, and finally the dirt and the developer on the roller-shaped charging member are collected by the cleaning unit. This can be achieved.
[0039]
According to a seventeenth aspect of the present invention, the above object is achieved by supplying a bias from a power source to an image carrier and a roller-shaped charging member that rotates while contacting the image carrier. Charging means for charging the upper portion; image exposure means for forming an image by exposing the image bearing member to an image; developing means for visualizing the image by applying a bias and a developer; And a transfer unit for transferring the visualized developer image onto a transfer material, wherein the method for cleaning a roller-shaped charging member of the contact charging system according to any one of the first to sixteenth aspects is used. Can be achieved.
[0040]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0041]
(First embodiment)
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0042]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to one embodiment. The image forming apparatus of the present embodiment is a transfer type laser beam printer or copier utilizing an electrophotographic process.
[0043]
[0044]
The charging
[0045]
Then, by applying a bias voltage obtained by superimposing a predetermined DC voltage on a predetermined AC voltage from the
[0046]
Next, the charged surface is subjected to image exposure processing of the target image information by the image exposure means 4 such as a laser scanner, so that an electrostatic latent image of the target image information is formed on the surface of the
[0047]
The electrostatic latent image is developed by the toner T carried in a thin layer on the developing sleeve 5a of the developing
[0048]
In the present embodiment, reversal development is performed using negatively charged toner T (negative toner).
[0049]
In the transfer section, which is a contact nip portion between the
[0050]
The
[0051]
The transfer material P is fed to the transfer section. When the leading end of the transfer material P enters the transfer portion, a predetermined transfer bias is applied to the
[0052]
The transfer material P to which the toner image has been transferred through the transfer unit is separated from the surface of the
[0053]
Since the cartridge type in which the
[0054]
On the other hand, in an apparatus in which the charging
[0055]
Even after a series of image formation is completed, the charging process by the charging
[0056]
The charging
[0057]
However, in the above-described image forming apparatus, the above-described problem may occur depending on circumstances, and there is room for improvement.
[0058]
Therefore, the problem solving means in the present embodiment is to first apply toner to the charging
[0059]
As described above, in this embodiment, an example in which reversal development is performed using negatively charged toner T (negative toner) will be described. Hereinafter, the details will be described with reference to FIG. 3 according to the example.
[0060]
First, FIG. 3A shows a state before the problem solving means is executed. Then, at an arbitrary time other than the time of image formation, the
[0061]
However, not all of the toner T applied on the
[0062]
After the toner T has been applied to the outer circumference of the charging
[0063]
Next, as the
[0064]
In the present embodiment, when the contamination due to the transfer residual toner or the external additive on the charging
[0065]
That is, by periodically removing dirt such as transfer residual toner and transfer residual additive accumulated on the charging
[0066]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0067]
The basic configuration is the same as in the first embodiment, FIGS. 1 and 3. In the present embodiment, the image forming apparatus is provided with a humidity detecting unit that detects the atmospheric humidity at the place where the image forming apparatus is installed at the start of each image formation, and can average the number of measurement times of the humidity. The execution interval of the cleaning of the contact charging type roller-shaped charging member of the first embodiment is changed according to the humidity.
[0068]
Table 1 shows the transfer efficiency under various environments. As is clear from the table, in the image forming apparatus used in the experiment, the higher the environmental humidity, the lower the transfer efficiency.
[0069]
[Table 1]
[0070]
Therefore, if the average humidity during the last ten image formations is less than 50%, the execution interval of the contact charging type roller-shaped charging member cleaning of Example 1 is performed every ten image formations, and the average humidity is 50%. In the above case, it is set so that the image formation is performed every five times. An example is shown in Table 2.
[0071]
[Table 2]
[0072]
That is, by changing the execution interval for removing dirt such as transfer residual toner and transfer residual additive accumulated on the charging
[0073]
In this way, the
[0074]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0075]
The basic configuration is the same as in the first embodiment, FIGS. 1 and 3. In the present embodiment, the execution interval of the cleaning of the contact charging type roller-shaped charging member of the first embodiment is changed depending on the type of the transfer material used for image formation.
[0076]
Further, a transfer material to be used is set by the user.
[0077]
Table 2 shows the transfer efficiencies of various transfer materials. In the image forming apparatus used in this experiment, the transfer efficiency was reduced on rough paper, thick paper (including postcards), and OHT paper.
[0078]
Therefore, when the user selects paper having a rough surface, thick paper (including postcards), or OHT paper, the execution interval of the roller-type charging member cleaning of the contact charging system of the first embodiment is performed for each image formation. When the transfer material is used, it is set so that the transfer is performed every 50 times of image formation.
[0079]
That is, the transfer interval is changed depending on the type of the transfer material used to remove the stain such as the transfer residual toner and the transfer residual external additive accumulated on the charging
[0080]
In this way, the
[0081]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0082]
The basic configuration is the same as that of the first embodiment, FIGS. 1 and 3, but there is a difference as to whether or not the cleaner 9 is provided, and the embodiment is shown in FIG. In this embodiment, there is a cleaner 9.
[0083]
The same applies to the image forming operation until the toner image on the
[0084]
However, the surface of the
[0085]
Therefore, in the present embodiment, as in the first to third embodiments, first, toner is applied to the charging
[0086]
In this way, the
[0087]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0088]
The basic configuration is the same as that of the fourth embodiment, and is an image forming apparatus having a cleaner 9 as shown in FIG.
[0089]
The difference is that the transfer residual toner on the charging
[0090]
To this end, the state in which the cleaner 9 is kept away from the
[0091]
However, since the toner is collected by the cleaner 9, when the waste toner is reused, there is no problem in the degree of reduction of the toner, but in an apparatus in which the waste toner is not reused, the second and third embodiments are used. It is needless to say that it is better to greatly increase the execution interval in the present embodiment to which is applied.
[0092]
In this way, the
[0093]
【The invention's effect】
As described above, the present invention, in either image forming apparatus having or not having a cleaner, is a charging means in which dirt of a transfer residual developer or a transfer residual additive is accumulated first. When the developer is applied to the charging roller to absorb the transfer residual developer and transfer residual external additives, the developer is transferred from the charging roller to the photosensitive drum, which is a latent image carrier, and the charging roller is cleaned. That's what it says. This does not require the charging bias power supply to have two positive and negative polarities, and can be realized at low cost.
[0094]
In the second embodiment, it is possible to provide an image forming apparatus capable of performing an operation based on a difference in the amount of dirt in a usage environment of each image forming apparatus.
[0095]
Further, in the third embodiment, it is possible to provide an image forming apparatus capable of performing an operation based on a difference in the type of transfer material used by a user.
[0096]
Further, by setting the execution interval of the present invention for cleaning the charging roller to be finer depending on the environment and the type of the transfer material, it is possible to provide an image forming apparatus capable of avoiding unnecessarily damaging the photosensitive drum.
[0097]
In other words, an image forming apparatus that can uniformly and stably charge the photosensitive drum without unevenness over a long period of time and maintain a surface potential to provide a clear and uniform image over a long period of time is provided. You can do it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a basic configuration of a cleanerless image forming apparatus according to first, second and third embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view illustrating a basic configuration of a general image forming apparatus.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an operation according to an embodiment of the present invention, following a tense.
FIG. 4 is a side sectional view of an image forming apparatus according to fourth and fifth embodiments of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum
2 Charging roller
3 Power supply for charging bias
5 Developing device
5a Developing sleeve
5b Developing magnet
6 Power supply for developing bias
7 Transfer roller
8 Power supply for transfer bias
9 Cleaner
T toner (developer)
P transfer material
Claims (17)
画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記帯電部材にバイアスを印加することで前記帯電部材上の転写残現像剤や外添剤等による汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させ、前記像担持体と前記現像手段の電位の関係が画像形成時とは逆になるよう前記現像手段にバイアスを印加し、前記帯電部材上の汚れと現像剤を前記現像手段に回収するようにしたことを特徴とする画像形成装置。A latent image carrier, charging means for charging the image carrier by supplying a bias from a power source to a roller-shaped charging member which rotates in contact with the image carrier, and Image exposure means for forming an image by image exposure, developing means for visualizing the image by applying a bias and a developer, and transfer means for transferring the developer image visualized on the image bearing member onto a transfer material An image forming apparatus having no cleaning means for cleaning and collecting a transfer residual developer on the image bearing member after transferring the developer image onto a transfer material by the transfer means.
At any time other than the time of image formation, the developing unit applies the developer over the entire image area and the outer circumference of the roller-shaped charging member for at least one round of the image carrier, and further rotates the image carrier by rotating the image carrier. A developer is applied on the outer peripheral surface of the member, and thereafter, a bias is applied to the charging member, so that the transfer residual developer on the charging member, dirt due to an external additive, etc. and the developer are simultaneously coated on the image carrier. And a bias is applied to the developing unit so that the relationship between the potential of the image carrier and the developing unit is opposite to that during image formation, and the dirt and developer on the charging member are collected by the developing unit. An image forming apparatus, comprising:
画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記帯電部材にバイアスを印加することで前記帯電部材上の転写残現像剤や外添剤等による汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させ、前記像担持体と前記現像手段の電位の関係が画像形成時とは逆になるよう前記現像手段にバイアスを印加し、前記帯電部材上の汚れと現像剤を前記現像手段に回収するようにしたことを特徴とする画像形成装置。A latent image carrier, charging means for charging the image carrier by supplying a bias from a power source to a roller-shaped charging member which rotates in contact with the image carrier, and Image exposure means for forming an image by image exposure, developing means for visualizing the image by applying a bias and a developer, and transfer means for transferring the developer image visualized on the image bearing member onto a transfer material An image forming apparatus comprising: a cleaning unit that cleans and collects a transfer residual developer on the image bearing member after transferring the developer image onto a transfer material by the transfer unit.
At any time other than the time of image formation, the developing unit applies the developer over the entire image area and the outer circumference of the roller-shaped charging member for at least one round of the image carrier, and further rotates the image carrier by rotating the image carrier. A developer is applied on the outer peripheral surface of the member, and thereafter, a bias is applied to the charging member, so that the transfer residual developer on the charging member, dirt due to an external additive, etc. and the developer are simultaneously coated on the image carrier. And a bias is applied to the developing unit so that the relationship between the potential of the image carrier and the developing unit is opposite to that during image formation, and the dirt and developer on the charging member are collected by the developing unit. An image forming apparatus, comprising:
画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、更に前記像担持体の回転により前記ローラ状帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記ローラ状帯電部材にバイアスを印加することで前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させ、前記像担持体と前記現像手段の電位の関係が画像形成時とは逆になるよう前記現像手段にバイアスを印加し、前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を前記現像手段に回収するまでの間、前記クリーニング手段は前記像担時体から離間させておくようにしたことを特徴とする請求項8ないし請求項14いずれか記載の画像形成装置。Cleaning means for transferring the developer image visualized on the image bearing member onto a transfer material by a transfer means, and for cleaning and collecting the transfer residual developer on the image bearing member in contact with the image bearing member In the image forming apparatus having
At any time other than the time of image formation, the developing means applies the developer over the entire image area and at least one round of the outer circumference of the roller-shaped charging member to the image carrier, and further rotates the roller by rotating the image carrier. Applying a developer on the outer peripheral surface of the roller-shaped charging member, and then transferring a stain and the developer on the roller-shaped charging member onto the image carrier at the same time by applying a bias to the roller-shaped charging member, A bias is applied to the developing unit so that the potential relationship between the image carrier and the developing unit is opposite to that at the time of image formation, until the dirt and the developer on the roller-shaped charging member are collected by the developing unit. The image forming apparatus according to any one of claims 8 to 14, wherein the cleaning unit is separated from the image bearing member during the period.
画像形成時以外の任意の時期において、前記現像手段により前記像担持体に画像領域全面かつ前記ローラ状帯電部材の外周一周分以上の現像剤を塗布し、塗布された現像剤が前記クリーニング手段に対応する位置を通過する間は前記クリーニング手段を前記像担時体から離間させることで、現像剤を通過させ前記ローラ状帯電部材の外周面上に現像剤を塗布し、その後、前記ローラ状帯電部材にバイアスを印加することで前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を同時に前記像担持体上に転移させ、最終的に前記ローラ状帯電部材上の汚れと現像剤を前記クリーニング手段に回収させるようにしたことを特徴とする請求項8ないし請求項14いずれか記載の画像形成装置。Cleaning means for transferring the developer image visualized on the image bearing member onto a transfer material by a transfer means, and for cleaning and collecting the transfer residual developer on the image bearing member in contact with the image bearing member In the image forming apparatus having
At any time other than the time of image formation, the developing unit applies a developer over the entire image area of the image carrier and one or more turns of the outer periphery of the roller-shaped charging member, and the applied developer is applied to the cleaning unit. While passing through the corresponding position, the cleaning means is separated from the image bearing member to allow the developer to pass therethrough and apply the developer on the outer peripheral surface of the roller-shaped charging member. By applying a bias to the member, the dirt and the developer on the roller-shaped charging member are simultaneously transferred onto the image carrier, and finally the dirt and the developer on the roller-shaped charging member are collected by the cleaning unit. The image forming apparatus according to any one of claims 8 to 14, wherein the image forming apparatus is configured to perform the operation.
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JP2011232591A (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
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- 2003-01-17 JP JP2003009227A patent/JP2004219872A/en not_active Withdrawn
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