【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー像を用紙に転写させた像担持体表面に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置を搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ等に代表される電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。この感光体ドラムの表面が所定電位で一様に帯電せしめられ、その表面にレーザ光を照射することで部分的に電位が光減衰して静電潜像が形成され、この静電潜像を現像することによってトナー像が形成される。
【０００３】
このような感光体ドラムでは、画像形成中に小粒径のトナーやトナーの外添剤等の残留異物が感光体表面に付着し、クリーニングブレードによる除去が困難になり、そのまま残留してしまう場合がある。そして、画像形成が繰り返し行われることにより残留異物が蓄積して成長し、感光体表面に強固に付着することとなり、画像不良を引き起こす。特に、アモルファスシリコン感光体ドラムを用いた場合、使用環境が高湿度であると、感光体表面に形成された放電生成物が水分を吸着して、画像流れの発生が多いことが知られている。
【０００４】
このような画像不良や画像流れの発生を防ぐためには、感光体ドラム表面に形成され水分を吸着した放電生成物や残留異物を除去する必要がある。そこで、感光体ドラム表面に用紙に転写されることのないトナー像を形成して、このトナーに吸湿させたり、さらにその後、クリーニング装置に設けられたクリーニングローラに研磨材を混入したトナーを担持させ、この研磨材入りトナーで感光体ドラム表面を研磨するようにトナーをクリーニングしたりすることにより、感光体ドラム表面に形成され水分を吸着した放電生成物や残留異物を除去する方法が知られている。このような感光体ドラム表面の水分除去方法の例を、特許文献１及び２に見ることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８１３２１号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４５８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の画像形成装置は、水分検知手段が周辺環境の水分量を特定水分量以上であることと検知した場合に、複数枚数の用紙への印刷の後に、像担持体表面にトナー像を形成し、トナーにより感光体表面を研磨してクリーニングするものである。また、特許文献２記載のクリーニング方法は、電子写真装置内の温度と湿度に基づいて、クリーニング時間を変化させるものである。
【０００７】
これらのアモルファスシリコン感光体を使用した方法では、電源投入時、或いは節電待機モードからの復帰時の直後においては画像流れが発生せず、良好な画像が形成される。しかしながら、使用状況によっては、それから数枚〜数十枚の印刷を行ううちに、次第に画像流れが発生し始め、さらに印刷を続けた後にその発生が収まるケースがある。これは、電源投入時等の直後のクリーニングにて、画像流れが発生しない程度に感光体ドラム表面の水分を吸着した放電生成物の除去を行うことができたものの若干放電生成物が残っており、印刷を行ううちに、周辺空気の水分や用紙に含まれる水分がこの放電生成物に徐々に吸着されて画像流れが発生するに至り、さらに印刷を続けた後は、印刷のための画像形成時のクリーニングにより水分を吸着した放電生成物が減少してその発生が収まったものと考えられる。
【０００８】
また、前記特許文献１及び２の方法では、電源投入時、或いは節電待機モードからの復帰時に、一度に大量のトナーを使用して、研磨のためのトナー像を形成する必要がある。これにより、クリーニングローラにてこの大量のトナーを処理することができず、クリーニング装置からトナーがこぼれてしまう問題が発生する可能性がある。また、必要以上にトナーを使用してしまう恐れがあり、トナーの浪費となるとともにクリーニングの効率が悪くなる。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、トナーを浪費することなく像担持体表面をクリーニング、研磨でき、電源投入時等の直後に発生する画像流れだけではなく、その後時間をおいて印刷中に発生する画像流れも防止することが可能な高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、像担持体表面に現像されたトナー像、またはトナー像の用紙への転写後、この像担持体表面に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置と、像担持体周辺の温度と湿度を検知する温湿度検知手段と、この温湿度検知手段からの情報を受けて画像形成動作を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記制御手段が、前記温湿度検出手段が所定の温湿度を検知したことに基づいて、画像形成動作開始から所定枚数印刷する期間のみ、紙間期間に画像形成動作を実施させ、このとき形成された像担持体表面のトナー像を前記クリーニング装置がクリーニングすることとした。
【００１１】
ここで、「紙間期間」とは、前の用紙に転写されるトナー像形成が終了してから、次の用紙に転写されるトナー像形成が開始されるまでの、用紙に印刷すべき画像形成動作が行われていない期間を意味する。上記の構成によれば、所定の温湿度に基づき、画像形成動作を開始してから所定枚数印刷する期間において、連続印刷時の紙間で像担持体表面の水分を吸着した放電生成物の除去を行うことができる。その結果、一度に大量のトナーを使用することがなく、少しずつトナーを使用してクリーニング、研磨することができるので、クリーニングローラがトナーを処理できなかったり、トナーを浪費したりすることがない。そして、電源投入時等の直後に発生する画像流れだけではなく、その後時間をおいて印刷中に発生する画像流れも防止することが可能である。したがって、安定した画像形成性能を得ることができる。
【００１２】
また、前記制御手段が、前記温湿度検知手段が検知した温湿度に基づいて、前記画像形成動作開始から印刷枚数、または前記紙間期間における画像形成時の現像トナー量を制御することとした。
【００１３】
この構成によれば、像担持体表面に形成され水分を吸着した放電生成物の量を予測して、そのクリーニング、研磨を行うために必要な、好適な紙間画像形成実施枚数、または現像トナー量を設定することできる。したがって、さらにトナーの浪費を少なくでき、クリーニング、研磨の効率を高めることが可能となる。
【００１４】
また、前記温湿度検知手段による温度と湿度の検知が、電源投入時または節電待機モードからの復帰時に実施されることとした。
【００１５】
画像形成装置が長時間使用されない間においては、像担持体表面に形成された放電生成物が多量の水分を吸着している可能性が高い。上記の構成によれば、その使用時の温湿度を検知してクリーニングの制御を行うので、頻繁に温湿度の検知を行う必要がなく、温湿度検知の高効率化を図ることができる。
【００１６】
また、前記像担持体が、アモルファスシリコン感光体であることとした。
【００１７】
アモルファスシリコンで構成される感光体は、高硬度であり耐磨耗性に優れているので、たいへん長寿命である。しかしながら一方では、感光体表面に形成された放電生成物が水分を吸着して画像流れが発生し易いという問題もあるが、本発明の画像形成装置に組み合わせることにより、感光体表面に残留するトナーを均一にクリーニングできるとともに、感光体表面を均一に研磨することが可能となるので、画像流れが発生しない、さらに長寿命な画像形成装置を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図４に基づき説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられたクリーニング装置とその周辺の概略構造を示す模型的垂直断面図及び制御回路の概略図である。図２は、図１に示す感光体ドラムのクリーニング工程の動作フロー図である。図３は、絶対湿度に対する連続印刷時の紙間画像形成実施枚数を示す表である。図４は、画像形成装置を示す模型的垂直断面図である。
【００２０】
なお、図１に記載のクリーニング装置とその周辺の構造は、図４に記載のそれらを、用紙搬送方向が水平となるように書き直したものであって、説明が省略可能な部品については記載を省略している。
【００２１】
まず、本発明の画像形成装置について、その概略を説明する。図４において、画像形成装置１００には、給紙装置１０１と、用紙搬送装置１０２と、光学装置１０３と、作像装置１と、クリーニング装置２と、転写装置１０４と、定着装置１０５と、排出・反転装置１０６が備えられている。図中の実線矢印は用紙の搬送経路を示し、一点鎖線矢印Ｌはレーザ光を示す。
【００２２】
給紙装置１０１は、印刷前の用紙を積載・収容しており、ここから１枚ずつ用紙が送り出される。送り出された用紙は、用紙搬送装置１０２により画像形成装置１００本体の側面に沿って垂直に搬送される。
【００２３】
原稿に描かれた文字や図形、模様等の画像データは、光学装置１０３によって読み取られ、この画像データに基づいて制御されるレーザ光Ｌが照射されることにより、作像装置１にて原稿画像の静電潜像が像担持体である感光体ドラム１１表面に形成される。この静電潜像からトナー像が形成され、トナー像は、前記用紙搬送装置１０２によって同期をとって送られてきた用紙に、転写装置１０４にて転写される。感光体ドラム１１表面に残留したトナーは、クリーニング装置２にて回収される。
【００２４】
その後、未定着トナー像を担持した用紙は、定着装置１０５へと送られる。定着装置１０５にてトナー像が定着され、定着装置１０５から排出された用紙は、排出・反転装置１０６によって機外に排出される。また、両面印刷を行う場合には、排出・反転装置１０６によって用紙の送り方向が切り替えられて、再度転写装置１０４へと送られる。
【００２５】
次に、本発明の画像形成装置に備えられたクリーニング装置とその周辺の構成について、図１を用いて説明する。図１において、作像装置１には、像担持体である感光体ドラム１１が設けられ、この感光体ドラム１１の回転方向に沿って順に、主帯電装置１２と、現像装置１３とが配置されている。図中、Ｐは用紙を、ＰＩは紙間を示す。
【００２６】
感光体ドラム１１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンを設けている。感光体ドラム１１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度と同じになるように回転せしめられている。
【００２７】
主帯電装置１２は、コロナ放電帯電器を用いたコロトロン帯電装置である。同じくコロナ放電帯電器を用いたスコロトロン帯電装置や、ローラまたはブラシ等を用いた接触帯電装置であっても構わない。この主帯電装置１２により、感光体ドラム１１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。
【００２８】
現像装置１３には、感光体ドラム１１に当接する現像ローラ１３ａが設けられている。現像ローラ１３ａには、感光体ドラム１１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ１３ａにより、現像剤であるトナーＴが帯電せしめられるとともに感光体ドラム１１の表面に供給され、静電潜像が現像される。トナーＴとしては、磁性或いは非磁性の一成分系トナーや、磁性キャリアと絶縁性トナーとを混合してなる二成分系トナーを使用する。また、感光体ドラム１１表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタン、アルミナ等の粉末を研磨材としてトナーに混入することもある。
【００２９】
転写装置１０４には、転写部材である転写ローラ１０４ａが設けられている。転写ローラ１０４ａは、芯金と、その外側に設けられた導電性弾性層で構成される。導電性弾性層は、カーボン等の導電性材料を分散させたポリウレタンゴム等で構成される。この転写ローラ１０４ａが感光体ドラム１１と接触し、用紙Ｐを挿通させる転写ニップ部を形成する。転写ローラ２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が感光体ドラム１１の周速度と同じになるように回転せしめられている。また、転写ローラ１０４ａには、転写バイアスが必要に応じて印加される。
【００３０】
クリーニング装置２は、感光体ドラム１１の回転方向に沿って転写ニップ部のさらに下流側に配置されている。クリーニング装置２は、クリーニングローラ２１と、クリーニングブレード２２と、スクレーパ２３と、ハウジング２４とで構成される。
【００３１】
クリーニングローラ２１は、感光体ドラム１１に当接するように設けられている。クリーニングローラ２１は感光体ドラム１１とほぼ同じ軸線方向長さを有し、図示しないばね等の弾性部材により付勢され、感光体ドラム１１に押しつけられている。クリーニングローラ２１はその全体が、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）で構成されている。そして、クリーニングローラ２１は、効率良くクリーニングが実施できるように、図示しない駆動装置によって、その周速度が感光体ドラム１１の周速度に対して数１０％程度速くなるように回転せしめられている。
【００３２】
クリーニングブレード２２も、感光体ドラム１１に当接するように設けられ、感光体ドラム１１とほぼ同じ軸線方向長さを有する。これらのクリーニングローラ２１とクリーニングブレード２２によって、感光体ドラム１１表面に残留したトナーＴを除去してクリーニングする。
【００３３】
スクレーパ２３は、クリーニングローラ２１とほぼ同じ軸線方向長さを有し、クリーニングローラ２１に当接するように設けられている。このクリーニング用スクレーパ２３によって、クリーニングローラ２１に付着したトナーＴを除去する。
【００３４】
感光体ドラム１１の外側には、感光体ドラム１１周辺の温度と湿度とを検知する温湿度検知手段３１が備えられている。また、制御回路中には、この温湿度検知手段３１からの情報を受けて画像形成動作を制御する制御手段３２が備えられている。また、図示しない記憶手段に、絶対湿度に対する連続印刷時の紙間画像形成実施枚数を示すデータ（図３参照）が記憶されている。
【００３５】
ここで、作像装置１及びクリーニング装置２の一連の作用について説明する。まず、帯電装置１２により、感光体ドラム１１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。このときの帯電電位は、通常は２００〜１０００Ｖ程度である。
【００３６】
次に、光学装置１０３（図４参照）によって読み取られた画像データに基づいて制御されるレーザ光Ｌが感光体ドラム１１に照射され、照射部分の電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が作られる。そして、現像装置１３にて帯電せしめられたトナーＴが、現像ローラ１３ａによって感光体ドラム１１の表面に供給され、静電潜像からトナー像が形成される。
【００３７】
一方、用紙Ｐは、用紙搬送装置１０２（図４参照）によって感光体ドラム１１表面のトナー像形成と同期がとられ、感光体ドラム１１と転写ローラ１０４ａが接触して形成される転写ニップ部に挿通される。このとき、転写ローラ１０４ａには、感光体ドラム１１やトナーＴとは逆極性である負極の転写バイアスが印加される。これにより、トナーＴが感光体ドラム１１から転写ローラ１０４ａへと移動し、トナー像が用紙Ｐに接触転写される。
【００３８】
トナー像転写後、感光体ドラム１１に残留したトナーＴは、クリーニング装置２に設けられたクリーニングローラ２１に直接移動したり、クリーニングブレード２２によってかき取られてクリーニングローラ２１に付着したりする。クリーニングローラ２１に付着したトナーＴは、スクレーパ２３によって除去され、トナーＴはハウジング２４内に回収される。このとき、一部のトナーＴはクリーニングローラ２１に付着したまま回収されず、このトナーによって感光体ドラム１１表面が研磨される。
【００３９】
ここで、電源投入時及び／又は節電待機モードからの復帰時におけるクリーニング工程について、図２及び図３を用いて説明する。まず、画像形成装置１００の電源投入後に使用者による印刷条件入力及び印刷の開始の操作が行われる、又は、節電待機モードにおいて使用者による印刷条件入力及び印刷の開始の操作が行われることによって復帰動作が開始される（ステップＳ１０１）。
【００４０】
その後、ステップＳ１０２にて、温湿度検知手段３１による感光体ドラム１１周辺の温湿度の検知が行われ、この温湿度をもとに絶対湿度が算出される。そして、ステップＳ１０３にて、この絶対湿度が所定値以下であるかどうかの判断がなされる。絶対湿度が所定値以下であれば、そのまま通常の印刷がなされる（ステップＳ１０４）。絶対湿度が所定値を超えていれば、ステップＳ１０５にて、その絶対湿度に基づいて、紙間期間に画像形成動作を実施する印刷枚数を決定する。
【００４１】
このとき用いられる、絶対湿度に対する連続印刷時の紙間画像形成実施枚数を示すデータの一例を、図３に示す。図３より、絶対湿度が１５ｇ／ｍ３以下である場合は、紙間期間に画像形成動作を実施して感光体ドラム１１表面の水分を除去する必要がなく、前記ステップＳ１０４のように通常の印刷がなされる。絶対湿度が１５ｇ／ｍ３を超えている場合は、紙間画像形成実施枚数が少なくとも１０枚であり、５ｇ／ｍ３増加する毎に１０枚ずつ増加する。絶対湿度が３５ｇ／ｍ３を超えている場合は、紙間画像形成実施枚数は５０枚で一定である。画像形成に使用されるトナー量は紙間毎に１００ｍｇであるが、絶対湿度に基づいて使用トナー量を制御することとしても良い。
【００４２】
次に、ステップＳ１０６にて用紙への印刷がなされた後、ステップＳ１０７にて紙間期間に画像形成動作が実施され、クリーニングローラ２１によって感光体ドラム１１表面のクリーニングが行われる。そして、ステップＳ１０８にて、図３に基づく所定の紙間画像形成実施枚数に到達したかどうかが判断される。所定枚数以下であればステップＳ１０６及びＳ１０７が繰り返され、所定枚数到達後は、紙間に画像形成・ドラムクリーニングを実施しない通常の印刷が実施される（ステップＳ１０９）。
【００４３】
このように、紙間期間に画像形成動作を実施させ、このとき形成された感光体ドラム１１表面のトナー像をクリーニングすることにより、連続印刷時の紙間で感光体ドラム１１表面の水分を吸着した放電生成物の除去を行うことができる。その結果、一度に大量のトナーを使用することがなく、少しずつトナーを使用してクリーニング、研磨することができるので、クリーニングローラがトナーを処理できなかったり、トナーを浪費したりすることがない。そして、電源投入時等の直後に発生する画像流れだけではなく、その後時間をおいて印刷中に発生する画像流れも防止することが可能である。したがって、安定した画像形成性能を得ることができる。
【００４４】
さらに、温湿度検知手段３１が検知した温湿度に基づいて、画像形成動作開始から印刷枚数、または紙間期間における画像形成時の現像トナー量を制御することより、感光体ドラム１１表面に形成され水分を吸着した放電生成物の量を予測して、そのクリーニング、研磨を行うために必要な、好適な紙間画像形成実施枚数、または現像トナー量を設定することできる。したがって、さらにトナーの浪費を少なくでき、クリーニング、研磨の効率を高めることが可能となる。
【００４５】
そして、温湿度検知手段３１による温度と湿度の検知が、電源投入時または節電待機モードからの復帰時に実施されることにより、画像形成装置１００の実際の使用時の温湿度を検知してクリーニングの制御を行うので、頻繁に温湿度の検知を行う必要がなく、温湿度検知の高効率化を図ることができる。
【００４６】
また、耐摩耗性に優れ長寿命であるアモルファスシリコン感光体を用いた場合においては、感光体表面に形成された放電生成物が水分を吸着して画像流れが発生し易いという問題があるが、本発明の画像形成装置１００に組み合わせることにより、感光体表面に残留するトナーを均一にクリーニングできるとともに、感光体表面を均一に研磨することが可能となるので、画像流れが発生しない、さらに長寿命な画像形成装置１００を得ることができる。
【００４７】
なお、前記感光体ドラム１１に設けられた無機光導電性材料として、セレンを用いても構わない。さらに、感光体ドラム１１は、バインダー樹脂中に電荷発生材と電荷輸送材とを分散させた有機感光層を単独で設けた単層有機感光体ドラムや、電荷発生材と電荷輸送材を各々別の層として設けた機能分離型の積層有機感光体ドラムであっても構わない。
【００４８】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の上記構成によれば、所定の温湿度に基づき、画像形成動作を開始してから所定枚数印刷する期間において、連続印刷時の紙間で像担持体表面の水分を吸着した放電生成物の除去を行うことができる。その結果、一度に大量のトナーを使用することがなく、少しずつトナーを使用してクリーニング、研磨することができるので、クリーニングローラがトナーを処理できなかったり、トナーを浪費したりすることがない。そして、電源投入時等の直後に発生する画像流れだけではなく、その後時間をおいて印刷中に発生する画像流れも防止することが可能である。したがって、安定した画像形成性能を得ることができる。
【００５０】
さらに、耐摩耗性に優れ長寿命であるアモルファスシリコン感光体を用いた場合においては、感光体表面に形成された放電生成物が水分を吸着して画像流れが発生し易いという問題があるが、本発明の画像形成装置に組み合わせることにより、感光体表面に残留するトナーを均一にクリーニングできるとともに、感光体表面を均一に研磨することが可能となるので、画像流れが発生しない、さらに長寿命な画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられたクリーニング装置とその周辺の概略構造を示す模型的垂直断面図及び制御回路の概略図
【図２】図１に示す感光体ドラムのクリーニング工程の動作フロー図
【図３】絶対湿度に対する連続印刷時の紙間画像形成実施枚数を示す表
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模型的垂直断面図
【符号の説明】
１ 作像装置
２ クリーニング装置
１１ 感光体ドラム
２１ クリーニングローラ
２２ クリーニングブレード
２３ スクレーパ
３１ 温湿度検知手段
３２ 制御手段
１００ 画像形成装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus equipped with a cleaning device that cleans toner remaining on the surface of an image carrier having a toner image transferred onto a sheet.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic image forming apparatus represented by a copying machine, a printer, and the like, a photosensitive drum is widely used as an image carrier. The surface of the photosensitive drum is uniformly charged at a predetermined potential, and by irradiating the surface with laser light, the potential is partially attenuated to form an electrostatic latent image. A toner image is formed by development.
[0003]
In such a photosensitive drum, residual foreign matter such as toner having a small particle diameter or toner external additive adheres to the surface of the photosensitive member during image formation, and it becomes difficult to remove with a cleaning blade and remains as it is. There is. Then, by repeatedly performing image formation, residual foreign matter accumulates and grows and adheres firmly to the surface of the photoreceptor, causing image defects. In particular, when an amorphous silicon photoconductor drum is used, it is known that when the usage environment is high humidity, the discharge product formed on the surface of the photoconductor adsorbs moisture and the image is often generated. .
[0004]
In order to prevent the occurrence of such image defects and image flow, it is necessary to remove discharge products and residual foreign matters formed on the surface of the photosensitive drum and adsorbing moisture. Therefore, a toner image that is not transferred to the sheet is formed on the surface of the photosensitive drum, and this toner absorbs moisture, and then a toner mixed with abrasive is carried on a cleaning roller provided in the cleaning device. A method of removing discharge products and residual foreign matters formed on the surface of the photosensitive drum by removing the toner by cleaning the toner so that the surface of the photosensitive drum is polished with this abrasive-containing toner is known. Yes. Examples of such a method for removing moisture from the surface of the photosensitive drum can be found in Patent Documents 1 and 2.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-181321 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-14589
[Problems to be solved by the invention]
In the image forming apparatus described in Patent Document 1, when the moisture detection unit detects that the moisture content in the surrounding environment is equal to or greater than the specific moisture content, the toner image is printed on the surface of the image carrier after printing on a plurality of sheets. And the surface of the photoreceptor is polished by toner and cleaned. The cleaning method described in Patent Document 2 changes the cleaning time based on the temperature and humidity in the electrophotographic apparatus.
[0007]
In the methods using these amorphous silicon photoreceptors, an image does not flow immediately after the power is turned on or immediately after the return from the power saving standby mode, and a good image is formed. However, depending on the state of use, there are cases where image flow gradually starts to occur while printing several to several tens of sheets, and after the printing continues, the generation stops. This is because the discharge product that adsorbs moisture on the surface of the photosensitive drum to the extent that no image flow occurs can be removed by cleaning immediately after the power is turned on, but some discharge product remains. During printing, the moisture in the surrounding air and the moisture contained in the paper are gradually adsorbed by the discharge products, resulting in an image flow. After further printing, image formation for printing is performed. It is considered that the discharge product that adsorbed moisture decreased due to the cleaning at the time, and the generation was stopped.
[0008]
In the methods of Patent Documents 1 and 2, it is necessary to form a toner image for polishing by using a large amount of toner at a time when the power is turned on or when returning from the power saving standby mode. As a result, there is a possibility that the large amount of toner cannot be processed by the cleaning roller, and the toner spills from the cleaning device. Further, there is a risk of using toner more than necessary, which wastes toner and reduces cleaning efficiency.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points. The surface of the image carrier can be cleaned and polished without wasting toner, and not only the image flow that occurs immediately after the power is turned on, but also after a while. An object of the present invention is to provide a high-performance image forming apparatus capable of preventing image flow that occurs during printing.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a toner image developed on the surface of the image carrier, or a cleaning device for cleaning the toner remaining on the surface of the image carrier after the toner image is transferred to a sheet, A temperature / humidity detection unit that detects temperature and humidity, and a control unit that receives information from the temperature / humidity detection unit and controls an image forming operation, wherein the control unit includes the temperature / humidity detection unit. Based on the detection of the predetermined temperature and humidity, the image forming operation is performed during the interval between sheets only during a period in which a predetermined number of sheets are printed from the start of the image forming operation, and the toner image on the surface of the image carrier formed at this time is The cleaning device decided to clean.
[0011]
Here, the “inter-paper period” means an image to be printed on a sheet from the end of the toner image formation to be transferred to the previous sheet to the start of the toner image transfer to the next sheet. It means a period when the forming operation is not performed. According to the above configuration, based on a predetermined temperature and humidity, in a period of printing a predetermined number of sheets after starting an image forming operation, removal of discharge products that adsorb moisture on the surface of the image carrier between paper during continuous printing It can be performed. As a result, a large amount of toner is not used at a time, and the toner can be cleaned and polished little by little, so that the cleaning roller cannot process the toner or waste the toner. . It is possible to prevent not only the image flow that occurs immediately after the power is turned on, but also the image flow that occurs during printing after a while. Therefore, stable image forming performance can be obtained.
[0012]
In addition, the control unit controls the number of printed sheets from the start of the image forming operation or the amount of developing toner at the time of image formation in the inter-paper period based on the temperature and humidity detected by the temperature and humidity detecting unit.
[0013]
According to this configuration, it is possible to predict the amount of the discharge product formed on the surface of the image carrier and adsorb moisture, and to perform the cleaning and polishing, and a suitable number of sheet-to-paper image forming operations or developing toner necessary for the cleaning and polishing. The amount can be set. Therefore, waste of toner can be further reduced, and cleaning and polishing efficiency can be improved.
[0014]
Further, the temperature and humidity detection by the temperature / humidity detection means is performed when the power is turned on or when returning from the power saving standby mode.
[0015]
While the image forming apparatus is not used for a long time, there is a high possibility that the discharge product formed on the surface of the image carrier adsorbs a large amount of moisture. According to the above configuration, since the temperature and humidity at the time of use are detected and the cleaning is controlled, it is not necessary to frequently detect the temperature and humidity, and the temperature and humidity detection can be made highly efficient.
[0016]
The image carrier is an amorphous silicon photoconductor.
[0017]
A photoreceptor composed of amorphous silicon has a very long life because it has high hardness and excellent wear resistance. However, on the other hand, there is a problem that the discharge product formed on the surface of the photosensitive member adsorbs moisture and an image flow is likely to occur. However, the toner remaining on the surface of the photosensitive member is combined with the image forming apparatus of the present invention. Can be uniformly cleaned, and the surface of the photoreceptor can be uniformly polished. Therefore, it is possible to obtain an image forming apparatus that does not cause image flow and has a longer life.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view and a schematic diagram of a control circuit showing a schematic structure of a cleaning device provided in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention and its periphery. FIG. 2 is an operation flowchart of the photosensitive drum cleaning process shown in FIG. FIG. 3 is a table showing the number of sheets formed between sheets during continuous printing with respect to absolute humidity. FIG. 4 is a schematic vertical sectional view showing the image forming apparatus.
[0020]
The cleaning device shown in FIG. 1 and the surrounding structure are the same as those shown in FIG. 4 rewritten so that the paper transport direction is horizontal. Omitted.
[0021]
First, the outline of the image forming apparatus of the present invention will be described. In FIG. 4, the image forming apparatus 100 includes a paper feeding device 101, a paper transport device 102, an optical device 103, an image forming device 1, a cleaning device 2, a transfer device 104, a fixing device 105, and a discharge device. A reversing device 106 is provided. A solid line arrow in the figure indicates a sheet conveyance path, and a one-dot chain line arrow L indicates a laser beam.
[0022]
The paper feeding device 101 stacks and stores paper before printing, and the paper is sent out one by one from here. The fed sheet is conveyed vertically by the sheet conveying apparatus 102 along the side surface of the image forming apparatus 100 main body.
[0023]
Image data such as characters, figures, and patterns drawn on a document is read by the optical device 103, and a laser beam L controlled based on the image data is irradiated, whereby the document image is generated by the image forming device 1. Is formed on the surface of the photosensitive drum 11 as an image carrier. A toner image is formed from the electrostatic latent image, and the toner image is transferred by the transfer device 104 onto the paper sent in synchronization by the paper transport device 102. The toner remaining on the surface of the photosensitive drum 11 is collected by the cleaning device 2.
[0024]
Thereafter, the sheet carrying the unfixed toner image is sent to the fixing device 105. The toner image is fixed by the fixing device 105, and the paper discharged from the fixing device 105 is discharged out of the apparatus by the discharging / reversing device 106. When duplex printing is performed, the paper feeding direction is switched by the discharge / reverse device 106 and the paper is sent to the transfer device 104 again.
[0025]
Next, the configuration of the cleaning device provided in the image forming apparatus of the present invention and its periphery will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the image forming apparatus 1 is provided with a photosensitive drum 11 that is an image carrier, and a main charging device 12 and a developing device 13 are sequentially arranged along the rotation direction of the photosensitive drum 11. ing. In the figure, P indicates a sheet, and PI indicates a sheet interval.
[0026]
The photoconductive drum 11 is provided with amorphous silicon, which is an inorganic photoconductive material, by vacuum deposition or the like on the outside of a conductive roller-like substrate made of aluminum or the like. The photosensitive drum 11 is rotated by a driving device (not shown) so that the peripheral speed thereof is the same as the paper conveyance speed.
[0027]
The main charging device 12 is a corotron charging device using a corona discharge charger. Similarly, a scorotron charging device using a corona discharge charger or a contact charging device using a roller or a brush may be used. The main charging device 12 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 11 with a predetermined polarity and potential.
[0028]
The developing device 13 is provided with a developing roller 13 a that contacts the photosensitive drum 11. A bias having the same polarity as the charging polarity of the photosensitive drum 11 is applied to the developing roller 13a. The developing roller 13a charges the toner T, which is a developer, and supplies the toner T to the surface of the photosensitive drum 11 to develop the electrostatic latent image. As the toner T, a magnetic or non-magnetic one-component toner or a two-component toner obtained by mixing a magnetic carrier and an insulating toner is used. Further, in order to clean the surface of the photosensitive drum 11 by polishing, a small amount of powder of titanium oxide, alumina or the like may be mixed into the toner as an abrasive.
[0029]
The transfer device 104 is provided with a transfer roller 104a that is a transfer member. The transfer roller 104a includes a cored bar and a conductive elastic layer provided outside the cored bar. The conductive elastic layer is made of polyurethane rubber or the like in which a conductive material such as carbon is dispersed. The transfer roller 104a comes into contact with the photosensitive drum 11 to form a transfer nip portion through which the paper P is inserted. The transfer roller 21 is rotated by a driving device (not shown) so that the peripheral speed thereof is the same as the peripheral speed of the photosensitive drum 11. Further, a transfer bias is applied to the transfer roller 104a as necessary.
[0030]
The cleaning device 2 is disposed further downstream of the transfer nip portion along the rotation direction of the photosensitive drum 11. The cleaning device 2 includes a cleaning roller 21, a cleaning blade 22, a scraper 23, and a housing 24.
[0031]
The cleaning roller 21 is provided in contact with the photosensitive drum 11. The cleaning roller 21 has substantially the same length in the axial direction as the photosensitive drum 11, and is urged by an elastic member such as a spring (not shown) and pressed against the photosensitive drum 11. The entire cleaning roller 21 is made of ethylene / propylene rubber (EPDM). The cleaning roller 21 is rotated by a driving device (not shown) so that its peripheral speed is several tens of percent faster than the peripheral speed of the photosensitive drum 11 so that the cleaning roller 21 can be efficiently cleaned.
[0032]
The cleaning blade 22 is also provided in contact with the photosensitive drum 11 and has substantially the same axial length as the photosensitive drum 11. The cleaning roller 21 and the cleaning blade 22 remove and clean the toner T remaining on the surface of the photosensitive drum 11.
[0033]
The scraper 23 has substantially the same axial length as the cleaning roller 21, and is provided so as to contact the cleaning roller 21. The cleaning scraper 23 removes the toner T adhering to the cleaning roller 21.
[0034]
Outside the photosensitive drum 11, temperature / humidity detecting means 31 for detecting the temperature and humidity around the photosensitive drum 11 is provided. Further, the control circuit is provided with a control means 32 for receiving information from the temperature / humidity detection means 31 and controlling an image forming operation. In addition, data (see FIG. 3) indicating the number of sheet-to-sheet image forming operations during continuous printing with respect to absolute humidity is stored in a storage unit (not shown).
[0035]
Here, a series of actions of the image forming device 1 and the cleaning device 2 will be described. First, the charging device 12 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 11 with a predetermined polarity and potential. The charging potential at this time is usually about 200 to 1000V.
[0036]
Next, a laser beam L controlled based on image data read by the optical device 103 (see FIG. 4) is irradiated onto the photosensitive drum 11, and the potential of the irradiated portion is attenuated so that the electrostatic latent image of the document image is electrostatically attenuated. A statue is made. Then, the toner T charged by the developing device 13 is supplied to the surface of the photosensitive drum 11 by the developing roller 13a, and a toner image is formed from the electrostatic latent image.
[0037]
On the other hand, the sheet P is synchronized with the toner image formation on the surface of the photosensitive drum 11 by the sheet conveying device 102 (see FIG. 4), and is transferred to the transfer nip portion formed by the contact between the photosensitive drum 11 and the transfer roller 104a. It is inserted. At this time, a negative transfer bias having a polarity opposite to that of the photosensitive drum 11 and the toner T is applied to the transfer roller 104a. As a result, the toner T moves from the photosensitive drum 11 to the transfer roller 104a, and the toner image is contact-transferred onto the paper P.
[0038]
After the toner image is transferred, the toner T remaining on the photosensitive drum 11 moves directly to the cleaning roller 21 provided in the cleaning device 2 or is scraped off by the cleaning blade 22 and adheres to the cleaning roller 21. The toner T adhering to the cleaning roller 21 is removed by the scraper 23, and the toner T is collected in the housing 24. At this time, a part of the toner T is not collected while being adhered to the cleaning roller 21, and the surface of the photosensitive drum 11 is polished by this toner.
[0039]
Here, the cleaning process when the power is turned on and / or when returning from the power saving standby mode will be described with reference to FIGS. First, after the power of the image forming apparatus 100 is turned on, the user performs a printing condition input and printing start operation, or the user performs a printing condition input and printing start operation in the power saving standby mode. The operation is started (step S101).
[0040]
Thereafter, in step S102, the temperature and humidity detection means 31 detects the temperature and humidity around the photosensitive drum 11, and the absolute humidity is calculated based on this temperature and humidity. In step S103, it is determined whether the absolute humidity is equal to or lower than a predetermined value. If the absolute humidity is not more than the predetermined value, normal printing is performed as it is (step S104). If the absolute humidity exceeds the predetermined value, in step S105, the number of prints to be subjected to the image forming operation in the inter-paper period is determined based on the absolute humidity.
[0041]
FIG. 3 shows an example of data indicating the number of sheets formed between sheets during continuous printing for absolute humidity. As shown in FIG. 3, when the absolute humidity is 15 g / m 3 or less, it is not necessary to remove the moisture on the surface of the photosensitive drum 11 by performing the image forming operation during the inter-paper period, and the normal humidity as in step S104 is performed. Printing is done. When the absolute humidity exceeds 15 g / m 3 , the number of sheet-to-sheet image formation is at least 10 and increases by 10 for every increase of 5 g / m 3 . When the absolute humidity exceeds 35 g / m 3 , the number of sheet-to-sheet image formation is 50 and constant. The amount of toner used for image formation is 100 mg per sheet, but the amount of toner used may be controlled based on absolute humidity.
[0042]
Next, after printing on the paper in step S106, an image forming operation is performed in the inter-paper period in step S107, and the surface of the photosensitive drum 11 is cleaned by the cleaning roller 21. In step S108, it is determined whether or not the predetermined number of sheet-to-sheet image forming operations based on FIG. 3 has been reached. If it is less than or equal to the predetermined number, steps S106 and S107 are repeated, and after reaching the predetermined number, normal printing without image formation and drum cleaning is performed between the sheets (step S109).
[0043]
In this way, the image forming operation is performed during the inter-paper period, and the toner image on the surface of the photosensitive drum 11 formed at this time is cleaned, so that moisture on the surface of the photosensitive drum 11 is adsorbed between the papers during continuous printing. The discharged discharge product can be removed. As a result, a large amount of toner is not used at a time, and the toner can be cleaned and polished little by little, so that the cleaning roller cannot process the toner or waste the toner. . It is possible to prevent not only the image flow that occurs immediately after the power is turned on, but also the image flow that occurs during printing after a while. Therefore, stable image forming performance can be obtained.
[0044]
Further, based on the temperature / humidity detected by the temperature / humidity detecting means 31, the number of printed sheets from the start of the image forming operation or the amount of developing toner at the time of image formation in the inter-paper period is controlled to form the image on the surface of the photosensitive drum 11. By predicting the amount of the discharge product that has adsorbed moisture, it is possible to set a suitable number of sheets to be subjected to image formation between sheets or the amount of developing toner necessary for the cleaning and polishing. Therefore, waste of toner can be further reduced, and cleaning and polishing efficiency can be improved.
[0045]
Then, the temperature and humidity are detected by the temperature / humidity detecting means 31 when the power is turned on or when returning from the power saving standby mode, thereby detecting the temperature and humidity during actual use of the image forming apparatus 100 and performing cleaning. Since the control is performed, it is not necessary to frequently detect the temperature and humidity, and the efficiency of the temperature and humidity detection can be improved.
[0046]
In addition, in the case of using an amorphous silicon photoconductor that has excellent wear resistance and a long life, there is a problem that the discharge product formed on the surface of the photoconductor adsorbs moisture and image flow is likely to occur. By combining with the image forming apparatus 100 of the present invention, the toner remaining on the surface of the photoconductor can be uniformly cleaned and the surface of the photoconductor can be uniformly polished. Image forming apparatus 100 can be obtained.
[0047]
Note that selenium may be used as the inorganic photoconductive material provided on the photosensitive drum 11. Further, the photosensitive drum 11 is a single-layer organic photosensitive drum in which an organic photosensitive layer in which a charge generation material and a charge transport material are dispersed in a binder resin is provided alone, or a charge generation material and a charge transport material are separately provided. It may be a function-separated laminated organic photosensitive drum provided as a layer.
[0048]
Although the embodiment of the present invention has been described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0049]
【The invention's effect】
According to the above configuration of the present invention, based on a predetermined temperature and humidity, a discharge product in which moisture on the surface of the image carrier is adsorbed between sheets during continuous printing in a period in which a predetermined number of sheets are printed after the image forming operation is started. Can be removed. As a result, a large amount of toner is not used at a time, and the toner can be cleaned and polished little by little, so that the cleaning roller cannot process the toner or waste the toner. . It is possible to prevent not only the image flow that occurs immediately after the power is turned on, but also the image flow that occurs during printing after a while. Therefore, stable image forming performance can be obtained.
[0050]
Furthermore, in the case of using an amorphous silicon photoconductor that has excellent wear resistance and a long life, there is a problem that the discharge product formed on the surface of the photoconductor adsorbs moisture and easily causes image flow. By combining with the image forming apparatus of the present invention, the toner remaining on the surface of the photosensitive member can be cleaned uniformly and the surface of the photosensitive member can be uniformly polished. An image forming apparatus can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing a schematic structure of a cleaning device and its periphery provided in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and a schematic diagram of a control circuit. FIG. 2 is a photosensitive drum shown in FIG. FIG. 3 is a table showing the number of sheet-to-paper image forming operations during continuous printing with respect to absolute humidity. FIG. 4 is a schematic vertical sectional view showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Explanation of]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Cleaning apparatus 11 Photosensitive drum 21 Cleaning roller 22 Cleaning blade 23 Scraper 31 Temperature / humidity detection means 32 Control means 100 Image forming apparatus
