JP2005010526A - Charging device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2005010526A
JP2005010526A JP2003175311A JP2003175311A JP2005010526A JP 2005010526 A JP2005010526 A JP 2005010526A JP 2003175311 A JP2003175311 A JP 2003175311A JP 2003175311 A JP2003175311 A JP 2003175311A JP 2005010526 A JP2005010526 A JP 2005010526A
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Yoshiya Mashita
佳也 眞下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mechanism that realizes more speedy, satisfactory electrification without requiring a complex device structure and a control process. <P>SOLUTION: The apparatus suitably performs a discharging process in which wettability is improved by applying an AC voltage from a power supply 13, thereby discharging and exposing the surface of a charging member 11. Thus, in the subsequent charging process, a uniform thin film of an ionic conductive medium is formed on the surface of the charging member 11. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体を帯電させるための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体を帯電させる帯電装置としてコロトロンが広く用いられている。コロトロンを用いた場合には、コロナ放電の作用によって像担持体を均一に帯電させることができるという利点があるが、その一方で、次のような問題もある。まず、コロトロンによって像担持体を所定の電位に帯電させるためには、数kVという比較的高い電圧を印加しなければならないため、このような高電圧を印加可能な高圧電源が必要になってしまう。また、コロナ放電によって発生するオゾン等の放電生成物は像担持体の劣化を引き起こすことが知られている。さらに、発生したオゾンが画像形成装置の外部に排出しないようにオゾンフィルターが必要になるため、これによって製造コストが上昇してしまうという問題もある。
【0003】
そこで、コロトロンに代わる帯電装置として、いわゆる接触型帯電装置が開発された。この接触型帯電装置とは、例えばロール形状、ブラシ形状、ブレード形状、フィルム形状或いはベルト形状等の導電性部材を有しており、この導電性部材と像担持体との接触部近傍の微小空隙に放電を発生させて像担持体を帯電させる、というものである。このような接触型帯電装置は、コロナ放電を利用していないため、オゾンの発生が極めて少なく、かつ、コロトロンに比べて低い電源電圧で足りる、というメリットがある。
【0004】
ところで、接触型帯電装置においては、導電性部材にDC(直流)電圧を印加して像担持体を帯電させると、帯電均一性がそれほど良くないことに加えて、印加電圧と逆極性に帯電したトナー等が像担持体に付着することが知られている。よって、接触型帯電装置の導電性部材にはDC電圧にAC(交流)電圧を重畳した電圧を印加し、これによって像担持体を帯電させる方法が一般的である。しかしながら、像担持体表面の移動速度(プロセススピード)が速いと、AC電圧の周波数に対応した帯電ムラ(いわゆるACリップル)が大きくなり、これが濃度ムラとなって記録紙の画質に現れてしまう。そこで、AC電圧の周波数をなるべく高く設定して、濃度ムラを目立たないようにする必要がある。
【0005】
ところが、像担持体はそもそもAC電圧によってダメージを受けやすい特性を持っているから、上記のようにAC電圧の周波数を高くしてしまうと、像担持体に流れるAC電圧も増加し、像担持体が相当のダメージを受けてしまう。さらに、AC電圧の増加に伴って放電生成物も増加することになるが、そのような多量の放電生成物を除去するべくクリーナーブレードの強度を増加させたりすると、結局、クリーナーブレードとの摩擦によって像担持体表面は摩耗してしまう。したがって、DC電圧にAC電圧を重畳した電圧を印加するような接触型帯電装置は、プロセススピードが速い中高速の複写機等の画像形成装置には搭載できないのが現状である。
【0006】
そこで、接触型帯電装置が有するこれらの問題点を解決する帯電装置として、例えば特許文献1〜3に記載されたものがある。これら特許文献1〜3に記載された帯電装置は、水など液体をスポンジローラに含浸させておき、このスポンジローラを像担持体に接触させつつ電圧を印加することによって像担持体を帯電させる、というものである。
【0007】
【特許文献1】
特開平05−119583号公報
【特許文献2】
特開平07−140729号公報
【特許文献3】
特開平08−62932号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
この種の帯電装置においては、スポンジローラに含浸させる液体の量を非常に厳密に調整しなければならない。なぜなら、スポンジローラに含浸させた液体の量が少なすぎると当然のことながら帯電不良が発生してしまうし、スポンジローラに含浸させた液体の量が多すぎると、像担持体に多量に付着した液体がそのまま像担持体を経由して現像装置に流入してしまい、画質欠陥を引き起こしてしまうからである。このように液体の量を適切に調整するためには、高精度のセンサやポンプなどの専用装置が必要となり、製造コストが高くなってしまう。
【0009】
また、特許文献1〜3には、液体をスポンジローラに常時供給し続けるタイプの帯電装置と、未使用時にはスポンジローラへの液体の供給を停止するタイプの帯電装置との双方が開示されている。前者のタイプの帯電装置では、スポンジローラが雰囲気に曝されることによる液体の蒸発を防止するために、外気との接触を遮蔽するための手段が必要となったり、或いは、蒸発した液体を補充する頻度が高くなる等の不都合が懸念される。また、後者のタイプの帯電装置では、未使用状態が長時間続くことによって既に乾燥しきっているスポンジロールに再度液体を充分に吸収させるためには、相当の時間が必要になってしまうという問題がある。
【0010】
本発明は、本発明はこのような背景の下になされたものであり、その目的は、複雑な装置構成や制御処理を必要とせず、より迅速に良好な帯電処理を実現するための仕組みを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、電荷受容体を帯電させるための帯電部材と、前記帯電部材にイオン性導電性媒体を供給する供給手段と、基準電位に対してある電位差を前記帯電部材に生じさせる電圧印加手段とを備え、前記電荷受容体を帯電させる場合には、前記供給手段は前記イオン性導電性媒体を前記帯電部材に供給し、前記電圧印加手段は前記基準電位に対して第1の電位差を前記帯電部材に生じさせる一方、前記帯電部材の表面を放電曝露させる場合には、前記供給手段は前記イオン性導電性媒体を前記帯電部材に供給せず、前記電圧印加手段は前記基準電位に対して第2の電位差を前記帯電部材に生じさせる帯電装置を提供する。
帯電部材表面を放電暴露するとぬれ性が促進されるから、イオン性導電性媒体の薄膜を迅速かつ均一に形成可能となる。これによって、電荷受容体を迅速かつ良好に帯電させることが可能となる。
【0012】
また、本発明の望ましい態様としては、上述の帯電装置において、前記供給手段は、前記イオン性導電性媒体を含んだ状態で保持する保持部材と、前記保持部材を前記帯電部材と接触する位置又は前記帯電部材と離間した位置に移動させる駆動手段とを備え、前記帯電部材の表面を放電曝露させる場合には、前記駆動手段が前記保持部材を前記帯電部材と離間した位置に移動させることによって、前記イオン性導電性媒体を前記帯電部材に供給しないようにする。
【0013】
また、本発明は、上述の帯電装置を帯電手段として用いた画像形成装置に適用することも可能である。
【0014】
また、本発明の望ましい態様としては、上述の画像形成装置において、前記帯電部材が使用された頻度を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測された頻度に基づいて、前記帯電部材の表面を放電曝露させる処理を前記帯電装置に行わせる制御手段とを有する。
これにより、帯電部材の使用頻度に応じてその表面を放電暴露するので、ぬれ性を良好な状態で維持することが可能となる。
【0015】
また、本発明の望ましい態様としては、上述の画像形成装置において、前記像担持体の回転速度と、前記現像装置に備わる現像ロールの回転速度とをそれぞれ制御する回転速度制御手段を備え、前記回転速度制御手段は、前記帯電部材の表面を放電曝露させる場合には、前記電荷受容体を帯電させる場合に比べて、前記像担持体の回転速度を減速させ、又は、前記電荷受容体を帯電させる場合に比べて前記現像ロールの回転数を増速させる。
これにより、像担持体表面に付着する放電生成物の量を低減できるので、放電生成物の付着に起因する画像欠陥を抑えることが可能となる。
【0016】
また、本発明の望ましい態様としては、上述の画像形成装置において、前記帯電装置と前記露光装置との間に配置され、前記像担持体の表面に付着した前記イオン性導電性媒体を除去する除去手段を備える。
これにより、露光プロセス以降の画像形成プロセスを担う装置や部材に前記イオン性導電性媒体が付着することを防ぐことが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
(1)構成
まず、本発明の一実施形態に係る帯電装置およびこれを用いた画像形成装置の構成について、それぞれ説明する。
【0018】
(1−1)画像形成装置
図1は画像形成装置100の構成を示した図である。同図に示されるように、画像形成装置100は、帯電装置1と、感光体ドラム2と、イオン性導電性媒体除去装置3と、露光装置4と、現像装置5と、記録媒体6と、転写ロール7と、クリーニング装置8とを備えている。
【0019】
帯電装置1は、帯電部材11と、イオン性導電性媒体供給装置12と、電源13と、回転数検出装置14とを備えており、帯電部材11が感光体ドラム2の表面に接するような位置に設置されている。イオン性導電性媒体供給装置12は、帯電部材11に接した状態で水などのイオン性導電性媒体を塗布する保持部材121と、保持部材121にイオン性導電性媒体を滴下する滴下装置122と、保持部材121を帯電部材11に接触させたり或いは離間させたりするモータ123を備えている。イオン性導電性媒体が帯電部材11の表面に塗布された状態で、電源13によって帯電部材11と感光体ドラム2との間に電圧が印加されると、両者の接するニップ領域で電荷が移動することにより感光体ドラム2表面が一様に帯電する。この帯電装置1の詳細な構成については後述する。なお、本明細書においては、感光体ドラムと帯電部材との間に電圧を印加することを、便宜的に、「帯電部材に電圧を印加する」、或いは、「基準電位に対する電位差を帯電部材に生じさせる」と表現する。後者の場合、基準電位とは感光体ドラムの電位である。
【0020】
感光体ドラム2はロール状であり、その回転軸が図示せぬ支持手段により支持されて、図示せぬ駆動手段によって図中の矢印A方向に回転させられる。感光体ドラム2は、例えば導体基板上に電荷受容体としてOPC(Organic Photo Conductor:有機光導電体)からなる電荷発生層や電荷輸送層を含む2層ないし3層の光導電層が形成されており、導体基板は電気的に接地されている。
【0021】
イオン性導電性媒体除去装置3はブレード状の弾性部材を備えており、この弾性部材は感光体ドラム2の軸方向と平行な方向に延在してこれと当接している。感光体ドラム2は、水等のイオン性導電性媒体によって電荷を供給されて帯電するが、その帯電後も感光体ドラム2表面にはイオン性導電性媒体が残存している。このように残存したイオン性導電性媒体は後に実行される露光プロセスや現像プロセスに対し悪影響を及ぼしてしまう。イオン性導電性媒体除去装置3はこのようなイオン性導電性媒体を除去するために設けられており、感光体ドラム2表面のイオン性導電性媒体を削ぎ取るようにして除去する。除去されたイオン性導電性媒体は図示せぬイオン性導電性媒体回収装置により回収される。
【0022】
露光装置4は例えばLED(Light Emitting Diode)等を備え、一様に帯電した感光体ドラム2表面に光を照射することで電荷を失わせ、感光体ドラム2表面に電荷の有無による像(静電潜像)を形成する。
【0023】
現像装置5は現像ロール51を備えており、この現像ロール51は感光体ドラム2に接している。現像ロール51は感光体ドラム2表面とは逆極性に帯電しており、この現像ロール51にトナーが供給されることでトナーが帯電する。帯電したトナーは感光体ドラム2と現像ロール51のニップ領域において、感光体ドラム2上の静電潜像の電荷を有する部分に静電気力により付着し、ここにトナー像が形成される。
【0024】
記録媒体6は例えば記録用紙等のトナー転写可能な記録媒体であり、図示せぬ搬送ベルト等によって図中の矢印B方向へと進む。
【0025】
転写ロール7は電源71に接続されており、記録媒体6を介して感光体ドラム2と対向している。電源71は、感光体ドラム2と転写ロール7との間に電圧を印加する。これにより転写ロール7と感光体ドラム2の間には、帯電しているトナー像が感光体ドラム2から記録媒体6へと引き寄せられるような電界が形成され、感光体ドラム2上のトナー像は記録媒体6へと転写される。記録媒体6に転写されたトナー像は、図示せぬ定着装置によって加熱されることで記録媒体6上に定着する。
【0026】
クリーニング装置8はディスターバブラシ81とクリーニングブレード82を備えている。ディスターバブラシ81はロール状で表面にブラシ繊維が植毛されており、感光体ドラム2の軸方向と平行な方向に延在している。ディスターバブラシ81は図示せぬ支持手段によりその両端を支持されて、感光体ドラム2とほぼ同期して回転する。クリーニングブレード82はブレード状であり、感光体ドラム2の軸方向と平行な方向に延在してこれと当接している。
感光体ドラム2に残留しているトナーは、まずディスターバブラシ81によってその付着力を低減され、次いでクリーニングブレード82によって感光体ドラム2表面から掻き取られる。掻き取られたトナーは図示せぬ回収装置により回収される。このように感光体ドラム2をクリーニングすることで、次の画像形成プロセスに対する準備が行われる。
【0027】
以上のような構成のもと、この画像形成装置100は帯電、露光、現像、転写、定着、清掃というプロセスを経ることによって画像形成を行う。
【0028】
図2は、画像形成装置100の機能構成を示すブロック図である。同図に示されるように、画像形成装置100は、制御部101と、電源部102と、駆動部103と、計測部104とを備える。
制御部101はCPU(Central Prossesing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、画像形成装置100の各部の動作を制御する。電源部102は、上述した電源13や電源71などの各種電源を含んでおり、制御部101による制御の下で画像形成装置100の各部へ電力を供給する。駆動部103は、モータ等の複数の駆動装置を含んでおり制御部101による制御の下、感光体ドラム2や現像ロール51を回転させたり、前述したイオン性導電性媒体供給装置12の保持部材121を移動させる等の動作を行う。計測部104は前述した回転数検出装置14などの各種計測装置を含んでいる。制御部101はこの計測部104によって得られた計測値を用いて各種演算処理を行う。
【0029】
(1−2)帯電装置
続いて、図3を参照しながら、帯電装置1の構成を詳説する。
帯電部材11はロール状であり、その下部が感光体ドラム2の表面と接している。帯電部材11の材質としては、導電性を有し、感光体ドラム2と良好なニップを形成するような素材(例えば半導電性ゴム等の弾性体)が適宜用いられる。帯電部材11はその回転軸を図示せぬ支持手段により支持されて、感光体ドラム2の回転とほぼ同期して従動回転する。即ち、感光体ドラム2が図中の矢印C方向に回転するとき、帯電部材11は図中の矢印D方向に回転する。
【0030】
保持部材121は、帯電部材11の軸方向と平行な方向に延在し、かつ、帯電部材11の帯電領域以上の長さを有した柱状の部材であり、帯電部材11に塗布するためのイオン性導電性媒体を含んだ状態で保持している。この保持部材121は適度な含水性を確保することができる素材によって形成されることが望ましく、例えばスポンジ状で多孔質のPVA(ポリビニルアルコール)によって形成されている。ただし、保持部材121の容積が増えると、乾燥した状態からイオン性導電性媒体を充分に吸収するのに時間を要するため、保持部材121は十分な保持量を満たしつつなるべく小さい容積であることが望ましい。この保持部材は、モータ123によって、図3に示すように帯電部材11と接触した位置と、図4に示すように帯電部材11と離間した位置とのいずれかに移動させられる。滴下装置122はイオン性導電性媒体を貯蔵しており、これを保持部材121へ滴下して供給する。滴下装置122は、保持部材の近傍に設けられており、保持部材121と同程度の長さを有したパイプからなる。パイプの帯電部材11に対向する位置には、多数の孔が軸方向に沿って設けられており、イオン性導電性媒体を保持部材に滴下する。
【0031】
イオン性導電性媒体としては、純水、蒸留水、水道水等の水、もしくは水やアルコール等の溶媒に電解質やイオン化可能な気体分子等を溶解させた液体が適宜使用可能である。上述の水やアルコール等の溶媒に溶解される電解質としては、LiClO,NaSO,NaCO,NaHCO,NaCl,KCl,LiCl,MgCl,CaCl,(NHSO等の電解質を用いることができる。上述のイオン化可能な気体分子としては、例えばCOが挙げられる。この、CO等のイオン化可能な気体分子は、水等の溶媒の中に自然に溶解したものを用いても良いし、積極的に溶解させたものを用いても勿論良い。
【0032】
電源13は一端が電気的に接地されており、他端が帯電部材11に接続されている。電源13はAC電源およびDC電源の双方を有し、AC電圧或いはDC電圧を帯電部材11に対して印加することが可能である。
【0033】
回転数検出装置14は図示せぬ光センサを備え、帯電部材11の外周表面の一部に設けられたセンサマークSMを読み取ることにより、帯電部材11の回転数を計測する。
【0034】
(2)動作
以上説明した構成のもと、本実施形態に係る帯電装置1は以下のように動作する。
本実施形態の帯電装置1には、処理モードとして帯電処理モードと放電処理モードとがある。帯電処理モードとは感光体ドラム2を帯電させるための処理モードであり、上述の帯電プロセスにおいて実行される動作である。一方、放電処理モードは帯電装置1の帯電性能を向上および維持させるために実行される処理モードで、画像形成時以外の所定のタイミングで適宜実行される動作である。以下、それぞれの処理モードでの動作について、図面を参照しつつ説明する。
【0035】
(2−1)帯電処理モード
帯電処理モードにおいては、帯電装置1は図3に示された状態となっている。同図に示されるように、帯電処理モードにおいては、電源13は制御部101による制御の下で帯電部材11にDC電圧を印加しつつ、イオン性導電性媒体供給装置12の保持部材121は、帯電部材11と接してイオン性導電性媒体を塗布している。
【0036】
このとき、帯電部材11表面ではイオン性導電性媒体がイオン化される。一例として、イオン性導電性媒体として二酸化炭素(CO)を溶解させた純水(HO)を用いた場合を挙げると、この場合イオン性導電性媒体中においては、二酸化炭素と水は以下の化学式1〜4に示されるようにイオン化している。
【0037】
【化1】
O ⇔ H+OH
【化2】
CO+HO ⇔ HCO
【化3】
CO ⇔ H+HCO
【化4】
HCO ⇔ H+CO 2−
【0038】
ここで、帯電部材11に電圧を印加することにより、イオン性導電性媒体中のイオンを移動させることが可能となる。具体的には、例えば帯電部材11表面がマイナスとなるように電源13が電圧(第1の電位差)を印加することで、マイナスに荷電している陰イオンは帯電部材11と反発し、感光体ドラム2表面に静電気力により付着する。これにより、感光体ドラム2表面にはマイナスの電荷が付与される。
【0039】
本実施形態における帯電処理はこのように行われる。この帯電処理にはDC電圧もAC電圧も利用可能であるが、DC電圧を利用することにより、AC電圧を用いることにより発生する諸問題を防止することが可能である。すなわち、AC電圧を印加することに起因する感光体ドラム2の磨耗や、ACリップルの発生を防ぐことが可能である。これにより、本発明を中高速の画像形成装置に適用することが可能となる。
【0040】
なお、上記より、感光体ドラム2の帯電に要する時間はイオン性導電性媒体中のイオンの移動速度に依存することがわかる。すなわち、イオン性導電性媒体の抵抗率が大きいほど帯電に要する時間が長くなることから、プロセススピードの速い画像形成装置で使用する場合には、イオン性導電性媒体の抵抗率は10Ωcm未満であることが望ましい。
【0041】
(2−2)放電処理モード
続いて、放電処理モードでの動作について説明する。
放電処理モードにおいては、帯電装置1は図4に示された状態となっている。同図に示されるように、放電処理モードにおいては、保持部材121は帯電部材11と離間している。これは、帯電部材11表面に必要以上のイオン性導電性媒体が供給されるのを防ぐことと、後述する電源13による帯電部材11への電圧印加に際し、電流が保持部材121へとリークするのを防ぐこととが目的である。
【0042】
このとき、制御部101の制御の下で電源13により、所定の放電開始電圧を上回るAC電圧(第2の電位差)が帯電部材に11に印加される。すると、帯電部材11と感光体ドラム2とが接する部分の近傍で放電が生じる。帯電部材11表面は放電曝露されることによって物理的および化学的に表面改質が進行し、ぬれ性が促進されるようになる。ぬれ性が促進されると、前述の帯電処理において帯電部材11にイオン性導電性媒体を塗布したときに、帯電部材11の表面に対して均一なイオン性導電性媒体の薄膜を安定かつ迅速に形成することが可能となる。この薄膜は帯電部材11の回転に伴って帯電部材11と感光体ドラム2の接触(ニップ)領域に至るまで維持される。ニップ領域において均一な薄膜が形成されていると、感光体ドラム2を均一かつ安定的に帯電させることが可能となる。
【0043】
本実施形態における放電処理はこのように行われる。この放電処理は、上述の帯電処理の前や合間に適宜実行されることにより、以下の効果を奏する。
すなわち、この放電処理によりぬれ性が促進されることで、帯電部材11表面にはイオン性導電性媒体による均一な薄膜が形成されることにより、帯電処理に要するイオン性導電性媒体は必要最小限の量となる。ゆえに、イオン性導電性媒体を補充する頻度を少なくすることが可能となる。
さらに、ぬれ性が促進されるということは、帯電部材11表面のイオン性導電性媒体の薄膜形成がより迅速に行われることとなり、帯電処理までの動作時間を短縮することも可能となる。特に、本実施形態では帯電部材11に吸水性のスポンジロールではなく半導電性の弾性ロールを用いているから、これと相俟って、画像形成装置の起動時や、長時間の不使用後の動作復帰時における待機時間を短縮する効果が顕著に現れる。
【0044】
なお、この放電処理モードでの動作中には、感光体ドラム2においても放電曝露されるため、放電生成物の付着による画質欠陥が生じるおそれがある。しかしながら、本実施形態における放電処理は、画像形成処理を行っている時間に比べれば極めて短く限定的である。従来の画像形成装置においては、画像形成処理時に放電生成物が発生していたことを鑑みれば、本実施形態において発生する放電生成物の量は無視できるほどに少ないと言える。
【0045】
(2−3)動作例
以上説明した2つの処理モードは、例えば以下に示されるように実行される。
図5は放電処理を定期的に行うための処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、画像形成装置の制御部101によって、画像形成時において定期的に実行される割り込み処理である。以下、同図を参照しつつ説明する。
【0046】
まず、本処理が開始されると、制御部101は計測部104を参照することで帯電部材11の回転数を求める(ステップS1)。続いて制御部101は、計測部104により計測された回転数と予め与えられている設定値とを比較し、帯電部材11の回転数がこの設定値を上回っているかどうかを判断する(ステップS2)。
【0047】
この判断が肯定的であれば(ステップS2:YES)、制御部101は上述した放電処理モードを実行する指示を送り(ステップS3)、計測部104で計測される回転数の値を「0」に更新する(ステップS4)。また、この判断が否定的であれば(ステップS2:NO)、制御部101はカウンタの値を増加させて更新する(ステップS5)。
【0048】
カウンタの値を更新した(ステップS4,S5)後には、画像形成処理が実行される(ステップS6)。そしてこの一連の処理は、画像形成処理が終了するまで定期的に繰り返される。
以上の処理を行うことにより、帯電部材11表面のぬれ性を常にあるレベル以上に保つことが可能となる。また、この処理の実行間隔や上述した設定値を適当に定めることによって、帯電部材11表面のぬれ性の低下に起因する帯電不良を防ぐことが可能となり、帯電不良による画質欠陥を未然に防ぐとともに、帯電部材11表面の帯電均一性を長期にわたり保持することが可能となる。
【0049】
(3)変形例
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、以下のような種々の変更が可能である。
(3−1)変形例1
上述の実施形態においては、感光体ドラム2も放電曝露されるために、放電生成物の付着による画像欠陥の懸念がある。しかしこれは、感光体ドラム2および現像ロール51の回転速度を画像形成時と放電処理時で適宜調節することにより低減できる。具体的には、感光体ドラム2の回転速度は画像形成時を放電処理時よりも早く、または現像ロール51の回転速度は画像形成時を放電処理時よりも遅くすることで、放電生成物の影響を低減することができる。これら感光体ドラム2と現像ロール51の回転速度の調整は、一方のみが行われても良いし双方が同時に行われても良い。
【0050】
(3−2)変形例2
上述の実施形態においては、放電処理時に電源13によって帯電部材11に印加される電圧(第2の電位差)はAC電圧としたが、必ずしもAC電圧である必要はない。放電処理時に帯電部材11に印加される電圧は、放電開始電圧を上回るDC電圧、またはDC電圧とAC電圧を重畳させた電圧であっても良い。
【0051】
(3−3)変形例3
上述の実施形態においては、記録媒体6を記録用紙とし、この記録媒体6が搬送ベルトによって搬送される態様にて説明したが、記録媒体6として中間転写ベルトを用いることも可能である。この場合、トナー像は転写ロール7によって感光体ドラム2から中間転写ベルトへと一次転写され、次いで図示せぬ二次転写ロールによって中間転写ベルトから記録用紙へと二次転写される。
【0052】
(3−4)変形例4
上述の実施形態においては、帯電装置1の構成を容易に理解せしめるために、回転数検出装置14は光センサを用いて帯電部材11の回転数を検出していた。しかし、従来より画像形成装置にはプリント枚数を計測する計測手段が設けられているのが一般的であり、この計測手段は、例えば回転する像担持体(感光体ドラム)の回転数を計測している。本実施形態の帯電部材11は感光体ドラム2にほぼ従動して回転しているため、この従来からある計測手段による計測値をもとにして帯電部材11のおおよその使用頻度を求めることは可能である。このような態様とすれば、帯電部材11と感光体ドラム2の回転比を制御部101に記憶させるだけで帯電部材11の使用頻度の計測が可能となるから、画像形成装置100の構成を複雑化せずとも本発明を適用できる。
また、帯電部材11の使用頻度の計測方法は、帯電部材11の回転数に限られるものではない。
【0053】
(3−5)変形例5
上述の実施形態において、イオン性導電性媒体供給装置12は帯電部材11にイオン性導電性媒体を塗布する態様とした。しかしイオン性導電性媒体供給装置12がイオン性導電性媒体を供給する態様は、上述の態様に限定されるものではなく、滴下による供給やスプレー状の噴射による供給であっても良い。
このことは滴下装置122についても同様であり、この滴下装置122が保持部材121にイオン性導電性媒体を供給する態様も、上述のような様々な態様とすることが可能である。
【0054】
【発明の効果】
上記したように本発明によれば、複雑な装置構成や制御処理を必要とせず、より迅速に良好な帯電処理を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示した図である。
【図2】同実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。
【図3】同実施形態に係る帯電装置の構成を示した図である。
【図4】同実施形態に係る帯電装置の放電処理モードにおける状態を示した図である。
【図5】本発明において放電処理を定期的に行うための処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
100…画像形成装置、1…帯電装置、2…感光体ドラム、3…イオン性導電性媒体除去装置、4…露光装置、5…現像装置、6…記録媒体、7…転写ロール、8…クリーニング装置、11…帯電部材、12…イオン性導電性媒体供給装置、121…保持部材、122…滴下装置、123…モータ、13…電源、14…回転数検出装置。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for charging an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric.
[0002]
[Prior art]
In image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and laser beam printers, corotrons are widely used as charging devices for charging an image carrier. When the corotron is used, there is an advantage that the image carrier can be uniformly charged by the action of corona discharge, but there is also the following problem. First, in order to charge the image carrier to a predetermined potential by the corotron, it is necessary to apply a relatively high voltage of several kV, so that a high voltage power source capable of applying such a high voltage is required. . Further, it is known that discharge products such as ozone generated by corona discharge cause deterioration of the image carrier. Furthermore, since an ozone filter is necessary so that the generated ozone is not discharged outside the image forming apparatus, there is a problem that the manufacturing cost increases.
[0003]
Therefore, a so-called contact-type charging device has been developed as a charging device replacing the corotron. The contact type charging device has a conductive member such as a roll shape, a brush shape, a blade shape, a film shape or a belt shape, and a minute gap near the contact portion between the conductive member and the image carrier. The image carrier is charged by generating a discharge. Since such a contact-type charging device does not use corona discharge, there is an advantage that generation of ozone is extremely small and a power supply voltage lower than that of the corotron is sufficient.
[0004]
By the way, in the contact-type charging device, when the DC (direct current) voltage is applied to the conductive member to charge the image carrier, the charging uniformity is not so good, and the charging is opposite to the applied voltage. It is known that toner or the like adheres to the image carrier. Therefore, a general method is to apply a voltage in which an AC (alternating current) voltage is superimposed on a DC voltage to the conductive member of the contact-type charging device, thereby charging the image carrier. However, if the moving speed (process speed) of the surface of the image carrier is high, uneven charging (so-called AC ripple) corresponding to the frequency of the AC voltage increases, and this becomes uneven density and appears in the image quality of the recording paper. Therefore, it is necessary to set the frequency of the AC voltage as high as possible so that density unevenness is not noticeable.
[0005]
However, since the image carrier originally has the characteristic of being easily damaged by the AC voltage, if the frequency of the AC voltage is increased as described above, the AC voltage flowing through the image carrier also increases, and the image carrier. Will receive considerable damage. Furthermore, the discharge products increase with the increase of the AC voltage. However, if the strength of the cleaner blade is increased to remove such a large amount of discharge products, the friction with the cleaner blade eventually results. The surface of the image carrier is worn. Accordingly, in the current situation, a contact charging device that applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage cannot be mounted on an image forming apparatus such as a medium-to-high speed copying machine having a high process speed.
[0006]
Therefore, as a charging device that solves these problems of the contact charging device, for example, there are those described in Patent Documents 1 to 3. The charging devices described in these Patent Documents 1 to 3 impregnate a sponge roller with a liquid such as water, and charge the image carrier by applying a voltage while the sponge roller is in contact with the image carrier. That's it.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 05-119583
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 07-140729
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 08-62932
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In this type of charging device, the amount of liquid impregnated in the sponge roller must be adjusted very closely. This is because, if the amount of liquid impregnated in the sponge roller is too small, charging failure will naturally occur. If the amount of liquid impregnated in the sponge roller is too large, a large amount of liquid adheres to the image carrier. This is because the liquid flows directly into the developing device via the image carrier and causes image quality defects. Thus, in order to appropriately adjust the amount of liquid, a dedicated device such as a highly accurate sensor or pump is required, resulting in an increase in manufacturing cost.
[0009]
Patent Documents 1 to 3 disclose both a charging device that constantly supplies liquid to the sponge roller and a charging device that stops supplying liquid to the sponge roller when not in use. . In the former type of charging device, in order to prevent the evaporation of the liquid due to the sponge roller being exposed to the atmosphere, a means for shielding contact with the outside air is necessary or the evaporated liquid is replenished. There is a concern about inconveniences such as a high frequency. Further, the latter type of charging device has a problem that it takes a considerable amount of time to sufficiently absorb the liquid again in the sponge roll that has already been dried because the unused state continues for a long time. is there.
[0010]
The present invention has been made under such a background, and the object of the present invention is to provide a mechanism for realizing good charging processing more quickly without requiring a complicated apparatus configuration and control processing. It is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a charging member for charging a charge acceptor, a supply means for supplying an ionic conductive medium to the charging member, and a potential difference with respect to a reference potential. A voltage applying means for generating the member, and when charging the charge receptor, the supplying means supplies the ionic conductive medium to the charging member, and the voltage applying means When the first potential difference is generated in the charging member while the surface of the charging member is exposed to discharge, the supply means does not supply the ionic conductive medium to the charging member, and the voltage applying means Provides a charging device that causes the charging member to generate a second potential difference with respect to the reference potential.
When the surface of the charging member is exposed to discharge, the wettability is promoted, so that a thin film of the ionic conductive medium can be formed quickly and uniformly. This makes it possible to charge the charge acceptor quickly and satisfactorily.
[0012]
According to a preferred aspect of the present invention, in the above-described charging device, the supply unit includes a holding member that holds the ionic conductive medium and a position where the holding member contacts the charging member. Driving means for moving the charging member to a position separated from the charging member, and when the surface of the charging member is exposed to discharge, the driving means moves the holding member to a position spaced from the charging member, The ionic conductive medium is not supplied to the charging member.
[0013]
The present invention can also be applied to an image forming apparatus using the above-described charging device as a charging unit.
[0014]
Further, as a desirable aspect of the present invention, in the above-described image forming apparatus, a measuring unit that measures the frequency with which the charging member is used, and a surface of the charging member based on the frequency measured by the measuring unit. And a control unit that causes the charging device to perform a process of exposing to discharge.
As a result, the surface of the charging member is exposed to discharge according to the frequency of use, so that the wettability can be maintained in a good state.
[0015]
According to a preferred aspect of the present invention, the image forming apparatus includes a rotation speed control unit that controls a rotation speed of the image carrier and a rotation speed of a developing roll provided in the developing device. When the surface of the charging member is exposed to discharge, the speed control means reduces the rotational speed of the image carrier or charges the charge receptor as compared to charging the charge receptor. The number of rotations of the developing roll is increased as compared with the case.
Thereby, since the amount of the discharge product adhering to the surface of the image carrier can be reduced, it is possible to suppress image defects caused by the adhesion of the discharge product.
[0016]
Further, as a desirable aspect of the present invention, in the above-described image forming apparatus, the removal is performed between the charging device and the exposure device to remove the ionic conductive medium attached to the surface of the image carrier. Means.
As a result, it is possible to prevent the ionic conductive medium from adhering to an apparatus or member responsible for an image forming process after the exposure process.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(1) Configuration
First, the configuration of a charging device and an image forming apparatus using the same according to an embodiment of the present invention will be described.
[0018]
(1-1) Image forming apparatus
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the image forming apparatus 100. As shown in the figure, the image forming apparatus 100 includes a charging device 1, a photosensitive drum 2, an ionic conductive medium removing device 3, an exposure device 4, a developing device 5, a recording medium 6, A transfer roll 7 and a cleaning device 8 are provided.
[0019]
The charging device 1 includes a charging member 11, an ionic conductive medium supply device 12, a power source 13, and a rotation speed detection device 14, and the charging member 11 is in contact with the surface of the photosensitive drum 2. Is installed. The ionic conductive medium supply device 12 includes a holding member 121 that applies an ionic conductive medium such as water in contact with the charging member 11, and a dropping device 122 that drops the ionic conductive medium on the holding member 121. A motor 123 is provided for bringing the holding member 121 into contact with or separating from the charging member 11. When a voltage is applied between the charging member 11 and the photosensitive drum 2 by the power source 13 in a state where the ionic conductive medium is applied to the surface of the charging member 11, the charge moves in a nip region where both are in contact. As a result, the surface of the photosensitive drum 2 is uniformly charged. The detailed configuration of the charging device 1 will be described later. In this specification, for the sake of convenience, applying a voltage between the photosensitive drum and the charging member is “applying a voltage to the charging member” or “a potential difference with respect to the reference potential is applied to the charging member. Express ". In the latter case, the reference potential is the potential of the photosensitive drum.
[0020]
The photosensitive drum 2 has a roll shape, and its rotation shaft is supported by support means (not shown) and is rotated in the direction of arrow A in the figure by drive means (not shown). The photoconductive drum 2 is formed by forming, for example, two to three photoconductive layers including a charge generation layer and a charge transport layer made of OPC (Organic Photo Conductor) as a charge acceptor on a conductive substrate. The conductor substrate is electrically grounded.
[0021]
The ionic conductive medium removing device 3 is provided with a blade-like elastic member, and this elastic member extends in a direction parallel to the axial direction of the photosensitive drum 2 and is in contact therewith. The photosensitive drum 2 is charged by being charged with an ionic conductive medium such as water, but the ionic conductive medium remains on the surface of the photosensitive drum 2 even after the charging. The remaining ionic conductive medium adversely affects an exposure process and a development process to be performed later. The ionic conductive medium removing device 3 is provided to remove such an ionic conductive medium, and removes the ionic conductive medium on the surface of the photosensitive drum 2 by scraping. The removed ionic conductive medium is recovered by an ionic conductive medium recovery device (not shown).
[0022]
The exposure device 4 includes, for example, an LED (Light Emitting Diode) and the like, and the charge is lost by irradiating the uniformly charged surface of the photosensitive drum 2 with light. Forming an electrostatic latent image).
[0023]
The developing device 5 includes a developing roll 51, and this developing roll 51 is in contact with the photosensitive drum 2. The developing roll 51 is charged with the opposite polarity to the surface of the photosensitive drum 2, and the toner is charged by supplying the toner to the developing roll 51. In the nip region between the photosensitive drum 2 and the developing roll 51, the charged toner adheres to the portion of the photosensitive drum 2 having a charge of the electrostatic latent image by electrostatic force, and a toner image is formed here.
[0024]
The recording medium 6 is a recording medium capable of transferring toner, such as recording paper, and proceeds in the direction of arrow B in the drawing by a conveyance belt (not shown).
[0025]
The transfer roll 7 is connected to a power source 71 and faces the photosensitive drum 2 with the recording medium 6 interposed therebetween. The power source 71 applies a voltage between the photosensitive drum 2 and the transfer roll 7. As a result, an electric field is formed between the transfer roll 7 and the photosensitive drum 2 so that the charged toner image is attracted from the photosensitive drum 2 to the recording medium 6, and the toner image on the photosensitive drum 2 is Transferred to the recording medium 6. The toner image transferred to the recording medium 6 is fixed on the recording medium 6 by being heated by a fixing device (not shown).
[0026]
The cleaning device 8 includes a disturber brush 81 and a cleaning blade 82. The disturber brush 81 is roll-shaped and has brush fibers implanted on the surface thereof, and extends in a direction parallel to the axial direction of the photosensitive drum 2. The disturber brush 81 is supported at both ends by support means (not shown), and rotates substantially in synchronization with the photosensitive drum 2. The cleaning blade 82 has a blade shape, extends in a direction parallel to the axial direction of the photosensitive drum 2, and contacts the cleaning drum 82.
The toner remaining on the photosensitive drum 2 is first reduced in adhesion by the disturber brush 81 and then scraped off from the surface of the photosensitive drum 2 by the cleaning blade 82. The toner scraped off is collected by a collecting device (not shown). By cleaning the photosensitive drum 2 in this way, preparation for the next image forming process is performed.
[0027]
With the above-described configuration, the image forming apparatus 100 forms an image through a process of charging, exposure, development, transfer, fixing, and cleaning.
[0028]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image forming apparatus 100. As illustrated in FIG. 1, the image forming apparatus 100 includes a control unit 101, a power supply unit 102, a drive unit 103, and a measurement unit 104.
The control unit 101 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and controls the operation of each unit of the image forming apparatus 100. The power source unit 102 includes various power sources such as the power source 13 and the power source 71 described above, and supplies power to each unit of the image forming apparatus 100 under the control of the control unit 101. The driving unit 103 includes a plurality of driving devices such as a motor, and rotates the photosensitive drum 2 and the developing roll 51 under the control of the control unit 101, or the holding member of the ionic conductive medium supply device 12 described above. An operation such as moving 121 is performed. The measurement unit 104 includes various measurement devices such as the rotation speed detection device 14 described above. The control unit 101 performs various arithmetic processes using the measurement values obtained by the measurement unit 104.
[0029]
(1-2) Charging device
Next, the configuration of the charging device 1 will be described in detail with reference to FIG.
The charging member 11 has a roll shape, and a lower portion thereof is in contact with the surface of the photosensitive drum 2. As the material of the charging member 11, a material (for example, an elastic body such as semiconductive rubber) that has conductivity and forms a good nip with the photosensitive drum 2 is appropriately used. The charging member 11 is supported by a support means (not shown), and is rotated in synchronization with the rotation of the photosensitive drum 2. That is, when the photosensitive drum 2 rotates in the direction of arrow C in the figure, the charging member 11 rotates in the direction of arrow D in the figure.
[0030]
The holding member 121 is a columnar member extending in a direction parallel to the axial direction of the charging member 11 and having a length equal to or longer than the charging region of the charging member 11, and is an ion for applying to the charging member 11. The conductive conductive medium is held. The holding member 121 is preferably made of a material that can ensure appropriate water content, and is made of, for example, sponge-like porous PVA (polyvinyl alcohol). However, as the volume of the holding member 121 increases, it takes time to sufficiently absorb the ionic conductive medium from the dry state. Therefore, the holding member 121 may be as small as possible while satisfying a sufficient holding amount. desirable. The holding member is moved by the motor 123 to either a position in contact with the charging member 11 as shown in FIG. 3 or a position separated from the charging member 11 as shown in FIG. The dropping device 122 stores an ionic conductive medium, and drops and supplies it to the holding member 121. The dropping device 122 is provided in the vicinity of the holding member, and is made of a pipe having the same length as the holding member 121. A number of holes are provided along the axial direction at positions facing the charging member 11 of the pipe, and an ionic conductive medium is dropped onto the holding member.
[0031]
As the ionic conductive medium, water such as pure water, distilled water, tap water, or a liquid in which an electrolyte or ionizable gas molecules are dissolved in a solvent such as water or alcohol can be used as appropriate. As an electrolyte dissolved in the above-mentioned solvent such as water and alcohol, LiClO4, Na2SO4, Na2CO3, NaHCO3, NaCl, KCl, LiCl, MgCl2, CaCl3, (NH4)2SO4An electrolyte such as can be used. Examples of the ionizable gas molecules include CO.2Is mentioned. This CO2As the ionizable gas molecule, one that is naturally dissolved in a solvent such as water may be used, or one that is actively dissolved may of course be used.
[0032]
One end of the power supply 13 is electrically grounded, and the other end is connected to the charging member 11. The power source 13 has both an AC power source and a DC power source, and can apply an AC voltage or a DC voltage to the charging member 11.
[0033]
The rotation speed detection device 14 includes an optical sensor (not shown), and measures the rotation speed of the charging member 11 by reading a sensor mark SM provided on a part of the outer peripheral surface of the charging member 11.
[0034]
(2) Operation
Under the configuration described above, the charging device 1 according to the present embodiment operates as follows.
The charging device 1 of the present embodiment has a charging processing mode and a discharging processing mode as processing modes. The charging processing mode is a processing mode for charging the photosensitive drum 2, and is an operation executed in the above-described charging process. On the other hand, the discharge processing mode is a processing mode that is executed to improve and maintain the charging performance of the charging device 1, and is an operation that is appropriately executed at a predetermined timing other than during image formation. Hereinafter, the operation in each processing mode will be described with reference to the drawings.
[0035]
(2-1) Charge processing mode
In the charging processing mode, the charging device 1 is in the state shown in FIG. As shown in the figure, in the charging process mode, the power source 13 applies a DC voltage to the charging member 11 under the control of the control unit 101, while the holding member 121 of the ionic conductive medium supply device 12 is An ionic conductive medium is applied in contact with the charging member 11.
[0036]
At this time, the ionic conductive medium is ionized on the surface of the charging member 11. As an example, carbon dioxide (CO2) Dissolved pure water (H2In the case of using O), in this case, in the ionic conductive medium, carbon dioxide and water are ionized as shown in the following chemical formulas 1 to 4.
[0037]
[Chemical 1]
H2O ⇔ H++ OH
[Chemical formula 2]
CO2+ H2O ⇔ H2CO3
[Chemical Formula 3]
H2CO3  ⇔ H++ HCO3
[Formula 4]
HCO3   ⇔ H++ CO3 2-
[0038]
Here, by applying a voltage to the charging member 11, ions in the ionic conductive medium can be moved. Specifically, for example, when the power source 13 applies a voltage (first potential difference) so that the surface of the charging member 11 is negative, negatively charged anions repel the charging member 11 and the photosensitive member. It adheres to the surface of the drum 2 by electrostatic force. As a result, a negative charge is applied to the surface of the photosensitive drum 2.
[0039]
The charging process in this embodiment is performed in this way. Although both DC voltage and AC voltage can be used for this charging process, it is possible to prevent various problems caused by using the AC voltage by using the DC voltage. That is, it is possible to prevent wear of the photosensitive drum 2 and occurrence of AC ripple due to application of an AC voltage. This makes it possible to apply the present invention to a medium / high speed image forming apparatus.
[0040]
From the above, it can be seen that the time required for charging the photosensitive drum 2 depends on the moving speed of ions in the ionic conductive medium. That is, the larger the resistivity of the ionic conductive medium, the longer the time required for charging. Therefore, when used in an image forming apparatus with a high process speed, the resistivity of the ionic conductive medium is 10.9Desirably less than Ωcm.
[0041]
(2-2) Discharge treatment mode
Next, the operation in the discharge processing mode will be described.
In the discharge processing mode, the charging device 1 is in the state shown in FIG. As shown in the figure, in the discharge processing mode, the holding member 121 is separated from the charging member 11. This is because an unnecessary ionic conductive medium is prevented from being supplied to the surface of the charging member 11, and a current leaks to the holding member 121 when a voltage is applied to the charging member 11 by the power source 13 described later. The purpose is to prevent.
[0042]
At this time, an AC voltage (second potential difference) exceeding a predetermined discharge start voltage is applied to the charging member 11 by the power source 13 under the control of the control unit 101. As a result, discharge occurs near the portion where the charging member 11 and the photosensitive drum 2 are in contact with each other. When the surface of the charging member 11 is exposed to electric discharge, surface modification proceeds physically and chemically, and wettability is promoted. When the wettability is promoted, when the ionic conductive medium is applied to the charging member 11 in the above-described charging process, a uniform ionic conductive medium thin film is stably and rapidly formed on the surface of the charging member 11. It becomes possible to form. This thin film is maintained up to the contact (nip) region between the charging member 11 and the photosensitive drum 2 as the charging member 11 rotates. If a uniform thin film is formed in the nip region, the photosensitive drum 2 can be uniformly and stably charged.
[0043]
The discharge process in this embodiment is performed in this way. This discharge process has the following effects by being appropriately executed before or between the above-described charging processes.
In other words, the wettability is promoted by this discharge process, and a uniform thin film made of an ionic conductive medium is formed on the surface of the charging member 11, so that the ionic conductive medium required for the charging process is the minimum necessary. It becomes the amount of. Therefore, the frequency of replenishing the ionic conductive medium can be reduced.
Furthermore, the fact that the wettability is promoted means that the thin film formation of the ionic conductive medium on the surface of the charging member 11 is performed more rapidly, and the operation time until the charging process can be shortened. In particular, in the present embodiment, a semiconductive elastic roll is used for the charging member 11 instead of a water-absorbing sponge roll, and coupled with this, when the image forming apparatus is started or after a long period of non-use. The effect of shortening the waiting time at the time of the return of the operation remarkably appears.
[0044]
During the operation in the discharge processing mode, the photosensitive drum 2 is also exposed to discharge, and there is a risk of image quality defects due to adhesion of discharge products. However, the discharge process in this embodiment is extremely short and limited as compared with the time during which the image forming process is performed. In the conventional image forming apparatus, it can be said that the amount of discharge products generated in the present embodiment is negligibly small in view of the generation of discharge products during the image forming process.
[0045]
(2-3) Example of operation
The two processing modes described above are executed, for example, as shown below.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a process for periodically performing the discharge process. This process is an interrupt process periodically executed by the control unit 101 of the image forming apparatus during image formation. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
[0046]
First, when this process is started, the control unit 101 refers to the measurement unit 104 to obtain the rotation number of the charging member 11 (step S1). Subsequently, the control unit 101 compares the number of rotations measured by the measurement unit 104 with a preset value, and determines whether or not the number of rotations of the charging member 11 exceeds the set value (step S2). ).
[0047]
If this determination is affirmative (step S2: YES), the control unit 101 sends an instruction to execute the above-described discharge processing mode (step S3), and sets the rotation speed value measured by the measurement unit 104 to “0”. (Step S4). If this determination is negative (step S2: NO), the control unit 101 updates the counter by incrementing the value (step S5).
[0048]
After updating the counter value (steps S4 and S5), an image forming process is executed (step S6). This series of processes is periodically repeated until the image forming process is completed.
By performing the above processing, it becomes possible to always maintain the wettability of the surface of the charging member 11 at a certain level or higher. In addition, by appropriately determining the execution interval of the process and the set value described above, it is possible to prevent a charging failure due to a decrease in wettability of the surface of the charging member 11, and to prevent an image quality defect due to a charging failure. In addition, the charging uniformity of the surface of the charging member 11 can be maintained for a long time.
[0049]
(3) Modification
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, The following various changes are possible.
(3-1) Modification 1
In the above-described embodiment, since the photosensitive drum 2 is also exposed to discharge, there is a concern about image defects due to adhesion of discharge products. However, this can be reduced by appropriately adjusting the rotational speeds of the photosensitive drum 2 and the developing roll 51 during image formation and discharge processing. Specifically, the rotation speed of the photosensitive drum 2 is higher during image formation than during discharge processing, or the rotation speed of the developing roll 51 is slower than during discharge processing, so that the discharge product The influence can be reduced. Only one of the rotation speeds of the photosensitive drum 2 and the developing roll 51 may be adjusted, or both may be simultaneously performed.
[0050]
(3-2) Modification 2
In the above-described embodiment, the voltage (second potential difference) applied to the charging member 11 by the power source 13 during the discharge process is an AC voltage, but it is not necessarily an AC voltage. The voltage applied to the charging member 11 during the discharge process may be a DC voltage exceeding the discharge start voltage or a voltage obtained by superimposing the DC voltage and the AC voltage.
[0051]
(3-3) Modification 3
In the above-described embodiment, the recording medium 6 is a recording sheet, and the recording medium 6 is conveyed by the conveyance belt. However, an intermediate transfer belt may be used as the recording medium 6. In this case, the toner image is primarily transferred from the photosensitive drum 2 to the intermediate transfer belt by the transfer roll 7, and then secondarily transferred from the intermediate transfer belt to the recording paper by a secondary transfer roll (not shown).
[0052]
(3-4) Modification 4
In the above-described embodiment, in order to easily understand the configuration of the charging device 1, the rotation speed detection device 14 detects the rotation speed of the charging member 11 using an optical sensor. However, conventionally, an image forming apparatus is generally provided with a measuring unit that measures the number of printed sheets. This measuring unit measures, for example, the number of rotations of a rotating image carrier (photosensitive drum). ing. Since the charging member 11 of the present embodiment is rotated substantially following the photosensitive drum 2, it is possible to determine the approximate frequency of use of the charging member 11 based on the measurement value obtained by the conventional measuring means. It is. According to such an aspect, the frequency of use of the charging member 11 can be measured only by storing the rotation ratio of the charging member 11 and the photosensitive drum 2 in the control unit 101, so that the configuration of the image forming apparatus 100 is complicated. The present invention can be applied without conversion.
Further, the method of measuring the usage frequency of the charging member 11 is not limited to the number of rotations of the charging member 11.
[0053]
(3-5) Modification 5
In the above-described embodiment, the ionic conductive medium supply device 12 is configured to apply the ionic conductive medium to the charging member 11. However, the aspect in which the ionic conductive medium supply device 12 supplies the ionic conductive medium is not limited to the above-described aspect, and supply by dropping or supply by spraying may be used.
The same applies to the dropping device 122, and the manner in which the dropping device 122 supplies the ionic conductive medium to the holding member 121 can be various as described above.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a good charging process more quickly without requiring a complicated apparatus configuration or control process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram of the image forming apparatus according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a charging device according to the embodiment.
FIG. 4 is a view showing a state in a discharge processing mode of the charging device according to the embodiment;
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a process for periodically performing a discharge process in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image forming apparatus, 1 ... Charging device, 2 ... Photoconductor drum, 3 ... Ionic conductive medium removing device, 4 ... Exposure device, 5 ... Developing device, 6 ... Recording medium, 7 ... Transfer roll, 8 ... Cleaning DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Charging member, 12 ... Ionic conductive medium supply device, 121 ... Holding member, 122 ... Dropping device, 123 ... Motor, 13 ... Power source, 14 ... Number-of-rotations detector

Claims (6)

電荷受容体を帯電させるための帯電部材と、
前記帯電部材にイオン性導電性媒体を供給する供給手段と、
基準電位に対してある電位差を前記帯電部材に生じさせる電圧印加手段とを備え、
前記電荷受容体を帯電させる場合には、前記供給手段は前記イオン性導電性媒体を前記帯電部材に供給し、前記電圧印加手段は前記基準電位に対して第1の電位差を前記帯電部材に生じさせる一方、
前記帯電部材の表面を放電曝露させる場合には、前記供給手段は前記イオン性導電性媒体を前記帯電部材に供給せず、前記電圧印加手段は前記基準電位に対して第2の電位差を前記帯電部材に生じさせる帯電装置。
A charging member for charging the charge receptor;
Supply means for supplying an ionic conductive medium to the charging member;
Voltage applying means for causing the charging member to generate a potential difference with respect to a reference potential,
When charging the charge receptor, the supplying means supplies the ionic conductive medium to the charging member, and the voltage applying means generates a first potential difference in the charging member with respect to the reference potential. While letting
When the surface of the charging member is exposed to discharge, the supplying means does not supply the ionic conductive medium to the charging member, and the voltage applying means charges the second potential difference with respect to the reference potential. A charging device generated in a member.
前記供給手段は、
前記イオン性導電性媒体を含んだ状態で保持する保持部材と、
前記保持部材を前記帯電部材と接触する位置又は前記帯電部材と離間した位置に移動させる駆動手段とを備え、
前記帯電部材の表面を放電曝露させる場合には、前記駆動手段が前記保持部材を前記帯電部材と離間した位置に移動させることによって、前記イオン性導電性媒体を前記帯電部材に供給しないようにする請求項1記載の帯電装置。
The supply means includes
A holding member that holds the ionic conductive medium in a state including the ionic conductive medium;
Driving means for moving the holding member to a position in contact with the charging member or a position spaced from the charging member;
In the case where the surface of the charging member is exposed to discharge, the driving unit moves the holding member to a position separated from the charging member so that the ionic conductive medium is not supplied to the charging member. The charging device according to claim 1.
光導電性を有する像担持体と、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、転写装置とを備える画像形成装置において、
前記帯電装置は、
前記像担持体を帯電させるための帯電部材と、
前記帯電部材にイオン性導電性媒体を供給する供給手段と、
前記像担持体と前記帯電部材との間に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記像担持体を帯電させる場合には、前記供給手段は前記イオン性導電性媒体を前記帯電部材に供給し、前記電圧印加手段は前記像担持体と前記帯電部材との間に第1の電圧を印加する一方、
前記帯電部材の表面を放電曝露させる場合には、前記供給手段は前記イオン性導電性媒体を前記帯電部材に供給せず、前記電圧印加手段は前記像担持体と前記帯電部材との間に第2の電圧を印加する画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising a photoconductive image carrier, a charging device, an exposure device, a developing device, and a transfer device,
The charging device is:
A charging member for charging the image carrier;
Supply means for supplying an ionic conductive medium to the charging member;
Voltage application means for applying a voltage between the image carrier and the charging member;
When charging the image carrier, the supply means supplies the ionic conductive medium to the charging member, and the voltage applying means has a first voltage between the image carrier and the charging member. While applying
When the surface of the charging member is exposed to discharge, the supplying means does not supply the ionic conductive medium to the charging member, and the voltage applying means is not connected between the image carrier and the charging member. 2. An image forming apparatus that applies a voltage of 2.
前記帯電部材が使用された頻度を計測する計測手段と、
前記計測手段によって計測された頻度に基づいて、前記帯電部材の表面を放電曝露させる処理を前記帯電装置に行わせる制御手段と
を有する請求項3記載の画像形成装置。
Measuring means for measuring the frequency of use of the charging member;
The image forming apparatus according to claim 3, further comprising: a control unit that causes the charging device to perform a process of exposing the surface of the charging member to discharge based on the frequency measured by the measuring unit.
前記像担持体の回転速度と、前記現像装置に備わる現像ロールの回転速度とをそれぞれ制御する回転速度制御手段を備え、
前記回転速度制御手段は、前記帯電部材の表面を放電曝露させる場合には、前記電荷受容体を帯電させる場合に比べて前記像担持体の回転速度を減速させ、又は、前記電荷受容体を帯電させる場合に比べて前記現像ロールの回転数を増速させる請求項3記載の画像形成装置。
Rotational speed control means for controlling the rotational speed of the image carrier and the rotational speed of the developing roll provided in the developing device,
When the surface of the charging member is exposed to discharge, the rotation speed control means reduces the rotation speed of the image carrier or charges the charge receptor as compared to charging the charge receptor. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the number of rotations of the developing roll is increased as compared with the case of forming the developing roll.
前記帯電装置と前記露光装置との間に配置され、前記像担持体の表面に付着した前記イオン性導電性媒体を除去する除去手段を備える請求項3記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3, further comprising a removing unit that is disposed between the charging device and the exposure device and removes the ionic conductive medium attached to the surface of the image carrier.
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JP2010256750A (en) * 2009-04-28 2010-11-11 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus

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