JP2005338321A

JP2005338321A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2005338321A
Application number: JP2004155496A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Sojo; 義弘荘所; Takahiro Sasai; 隆博笹井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2005-12-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of eliminating contaminants sticking on a corona discharge member without affecting the formation of an image. <P>SOLUTION: In an electrification voltage apply circuit 41 for applying a voltage on the discharge wire 32 of a corona electrifier 18 for electrifying the surface of a photoreceptor drum 19, high voltage is applied by the circuit 41 so as to eliminate the contaminants sticking on the discharge wire. That is, by applying the high voltage in a period when the corona electrifier 18 is placed opposite to the upstream or downstream side of the exposure area of the photoreceptor drum 19 where the exposure operation is performed by an exposure head 21 based on an image signal, the contaminants sticking on the discharge wire can be eliminated without affecting the image formation. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.

電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面を帯電して露光することで静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写するといった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置では、感光体ドラムを帯電する帯電装置として、コロナ放電を利用したコロトロン帯電装置やスコロトロン帯電装置が実用化されている。これらの装置では、コロナ放電部材として、例えば、細径の放電ワイヤを張設して高電圧を印加することでコロナ放電を発生させ、放電により生じたイオンにより感光体ドラム表面を帯電するようにしている。放電ワイヤに正極又は負極の高電圧を印加すると、空気中に浮遊する微粒子で逆極性に帯電したもの、例えば、トナー粒子や紙粉等の異物が放電ワイヤに引き寄せられて付着するようになる。そのため、放電ワイヤに高電圧を印加し続けると、付着した異物が蓄積して放電ワイヤが汚れていきコロナ放電が正常に行われなくなるといった問題がある。 As an electrophotographic image forming apparatus, for example, a photosensitive drum is used as an image carrier, the surface is charged and exposed to form an electrostatic latent image, and toner is attached to the electrostatic latent image. An image forming apparatus that forms a visible image and transfers the image onto a sheet is known. In such an image forming apparatus, a corotron charging device or a scorotron charging device using corona discharge has been put to practical use as a charging device for charging the photosensitive drum. In these apparatuses, as a corona discharge member, for example, a corona discharge is generated by stretching a thin discharge wire and applying a high voltage, and the surface of the photosensitive drum is charged by ions generated by the discharge. ing. When a positive or negative high voltage is applied to the discharge wire, fine particles floating in the air and charged to a reverse polarity, for example, foreign particles such as toner particles and paper dust are attracted to the discharge wire and become attached. Therefore, if a high voltage is continuously applied to the discharge wire, there is a problem that the adhered foreign matter accumulates and the discharge wire becomes dirty and corona discharge cannot be normally performed.

そこで、こうした問題点に対処するため、例えば、特許文献１では、圧電トランスの機械振動を放電ワイヤに伝達する手段を設け、荷電動作中に圧電トランスが電気的に励振するのに合わせて放電ワイヤを振動させて汚れが付着するのを防止する点が記載されている。また、特許文献２では、印刷ジョブ開始時等のメンテナンス期間にコロトロンワイヤに対して高圧交流電圧を印加してコロトロンワイヤを振動させ、ワイヤに付着したトナーや外添剤などの汚れ物質を振り落として除去する点が記載されている。また、放電ワイヤの汚れによる帯電処理への影響に対応するために、特許文献３では、感光体ドラムの表面電位を検出する電位センサを設け、電位センサにより検出された表面電位の低下に基づいてチャージワイヤの汚れ量を判断し露光手段への供給電圧を制御するようにした点が記載されている。特許文献４では、高圧帯電器のワイヤの汚れ、酸化等により感光体の表面電位が所定の下限値まで低下すると、高圧帯電器に対する印加電圧を所定の閾値電圧を超えない範囲で上昇させるように制御する点が記載されている。
特開平１０−１２３５６号公報特開２００３−２８０３３６号公報特開平５−１８８８３７号公報特開平８−１４６７１７号公報 Therefore, in order to deal with such problems, for example, in Patent Document 1, a means for transmitting mechanical vibration of the piezoelectric transformer to the discharge wire is provided, and the discharge wire is adapted to be electrically excited by the piezoelectric transformer during the charging operation. The point which prevents that dirt adheres by vibrating is described. In Patent Document 2, a high-voltage AC voltage is applied to the corotron wire during a maintenance period such as at the start of a print job, and the corotron wire is vibrated to remove dirt substances such as toner and external additives attached to the wire. The point to be removed by shaking is described. Further, in order to cope with the influence on the charging process due to the contamination of the discharge wire, in Patent Document 3, a potential sensor for detecting the surface potential of the photosensitive drum is provided, and based on the decrease in the surface potential detected by the potential sensor. The point that the amount of dirt on the charge wire is judged and the supply voltage to the exposure means is controlled is described. In Patent Document 4, when the surface potential of the photosensitive member decreases to a predetermined lower limit due to contamination, oxidation, or the like of the wire of the high-voltage charger, the voltage applied to the high-voltage charger is increased within a range not exceeding a predetermined threshold voltage. The point to control is described.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-12356 JP 2003-280336 A Japanese Patent Laid-Open No. 5-188837 JP-A-8-146717

上述した特許文献１及び２では、放電ワイヤに機械的振動を与えて汚れが付着するのを防止したり、付着した汚れを除去するようにしているが、放電ワイヤに高圧の電圧を印加している以上汚れが集まってくるのは避けられず、また汚れを除去するためには機械的振動を大きくすることが考えられるが、機械的振動を大きくするとワイヤの取付部分等に悪影響を及ぼすおそれがある。特許文献３及び４では、感光体ドラムの表面電位が補正されて画像形成には影響が及ばないものの放電ワイヤの汚れに対しては何ら対策が講じられていない。 In Patent Documents 1 and 2 described above, mechanical vibration is applied to the discharge wire to prevent the dirt from adhering, or the adhering dirt is removed. However, a high voltage is applied to the discharge wire. As a result, it is inevitable that dirt collects, and it is conceivable to increase the mechanical vibration in order to remove the dirt. However, if the mechanical vibration is increased, there is a risk of adversely affecting the wire mounting part. is there. In Patent Documents 3 and 4, although the surface potential of the photosensitive drum is corrected and the image formation is not affected, no countermeasure is taken against the contamination of the discharge wire.

そこで、本発明は、コロナ放電部材に付着した汚れを画像形成に影響を与えることなく消滅させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of eliminating dirt attached to a corona discharge member without affecting image formation.

本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、コロナ放電部材により前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記制御手段は、前記露光手段により画像信号に基づいて露光動作が行われる前記像担持体の領域の上流側又は下流側の領域に対して前記帯電手段が対向する期間内に前記コロナ放電部材に付着した汚れを消滅させ得る高電圧をコロナ放電部材に印加する帯電電圧制御手段を備えていることを特徴とする。さらに、前記制御手段は、前記帯電電圧制御手段により前記高電圧が印加された前記像担持体の領域に対して前記露光手段により露光を行う露光制御手段と、前記露光制御手段により露光された前記像担持体の領域に対して前記現像手段が対向している間前記現像手段に印加する現像電圧をオフする現像電圧制御手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記制御手段は、前記帯電電圧制御手段により前記高電圧が印加された前記像担持体の領域に対して前記露光手段により露光を行う露光制御手段と、前記露光制御手段により露光された前記像担持体の領域に対して前記現像手段が対向している間前記像担持体の表面電位とは逆極性の現像電圧を前記現像手段に印加する現像電圧制御手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記制御手段は、前記帯電電圧制御手段により前記高電圧が印加された前記像担持体の領域に対して前記現像手段が対向している間前記像担持体の表面電位と所定の電位差が保持されるように現像電圧を印加する現像電圧制御手段とを備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier, a charging unit that charges the surface of the image carrier with a corona discharge member, and an exposure that forms an electrostatic latent image by exposing the charged surface of the image carrier. Means, developing means for attaching a toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier to visualize it, and transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to a sheet And an image forming apparatus that controls the rotation of the image carrier and controls the units so as to form an image on a sheet. The control unit performs exposure based on an image signal by the exposure unit. A high voltage is applied to the corona discharge member that can eliminate the dirt adhering to the corona discharge member during the period in which the charging means faces the upstream or downstream region of the image carrier region where the operation is performed. Charging voltage Characterized in that it comprises a control means. Further, the control means includes an exposure control means for exposing the region of the image carrier to which the high voltage has been applied by the charging voltage control means by the exposure means, and the exposure by the exposure control means. And a developing voltage control unit for turning off a developing voltage applied to the developing unit while the developing unit faces the area of the image carrier. Further, the control means includes an exposure control means for exposing the region of the image carrier to which the high voltage has been applied by the charging voltage control means by the exposure means, and the exposure by the exposure control means. Development voltage control means for applying a developing voltage having a polarity opposite to the surface potential of the image carrier to the developing means while the developing means faces the region of the image carrier. And Further, the control means has a predetermined potential difference from the surface potential of the image carrier while the developing means is opposed to the area of the image carrier to which the high voltage is applied by the charging voltage control means. Development voltage control means for applying the development voltage so as to be held.

上記のような構成を有することで、露光手段により画像信号に基づいて露光動作が行われる像担持体の領域の上流側又は下流側の領域に対して帯電手段が対向する期間内にコロナ放電部材に付着した汚れを消滅させ得る高電圧をコロナ放電部材に印加する帯電電圧制御手段を備えているので、画像形成に影響を与えることなくコロナ放電部材に付着した汚れを消滅させて、常時良好な状態で帯電手段により像担持体の表面を帯電することが可能となる。 By having the above-described configuration, the corona discharge member within a period in which the charging unit faces the upstream or downstream region of the region of the image carrier on which the exposure operation is performed based on the image signal by the exposure unit. It is equipped with a charging voltage control means that applies a high voltage to the corona discharge member that can eliminate the dirt adhering to the corona discharge member, so that the dirt adhering to the corona discharge member can be eliminated without affecting image formation. In this state, the surface of the image carrier can be charged by the charging means.

また、高電圧が印加された像担持体の領域に対して露光手段により露光を行い、露光された像担持体の領域に対して現像手段が対向している間現像手段に印加する現像電圧をオフすることで、帯電電圧制御手段により高電圧を印加することで像担持体表面が通常よりも高い表面電位に帯電されても、露光手段の露光により表面電位を下げることができる。そして、表面電位が低下したことで現像手段からトナーが飛散して像担持体の白抜けとなる領域に付着するカブリが発生するおそれが生じるが、現像電圧をオフすることでこうしたカブリを防止することができる。したがって、以後の画像形成処理に影響を与えることなくコロナ放電部材に付着した汚れを消滅することが可能となる。そして、現像電圧として、像担持体の表面電位とは逆極性の電圧を印加するようにしても同様の作用効果を奏することができる。 In addition, the exposure unit exposes the area of the image carrier to which the high voltage is applied, and a developing voltage applied to the developing unit while the developing unit faces the exposed area of the image carrier. By turning off, even if the surface of the image carrier is charged to a surface potential higher than usual by applying a high voltage by the charging voltage control means, the surface potential can be lowered by exposure of the exposure means. Then, since the surface potential is lowered, the toner from the developing means may be scattered to cause fogging to adhere to an area where white spots on the image carrier are generated. Such fogging can be prevented by turning off the developing voltage. be able to. Accordingly, it is possible to eliminate the dirt adhering to the corona discharge member without affecting the subsequent image forming process. Even if a voltage having a polarity opposite to the surface potential of the image carrier is applied as the development voltage, the same effect can be obtained.

また、高電圧が印加された像担持体の領域に対して現像手段が対向している間像担持体の表面電位と所定の電位差が保持されるように現像電圧を印加するようにすれば、上記のように露光を行わずにカブリの発生を防止することもでき、以後の画像形成処理に影響を与えることなくコロナ放電部材に付着した汚れを消滅することが可能となる。 Further, when the developing voltage is applied so that a predetermined potential difference from the surface potential of the image carrier is maintained while the developing means is opposed to the region of the image carrier to which the high voltage is applied, As described above, it is possible to prevent the occurrence of fog without performing exposure, and it is possible to eliminate the dirt attached to the corona discharge member without affecting the subsequent image forming process.

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail. The embodiments described below are preferable specific examples for carrying out the present invention, and thus various technical limitations are made. However, the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise specified, the present invention is not limited to these forms.

図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排出トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the entire image forming apparatus according to the present invention. A paper discharge tray 10 is provided in the upper part of the image forming apparatus 1, and a recording unit 2 and a paper feeding unit 3 are arranged in the lower part thereof.

給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。 In the paper feed unit 3, a paper feed cassette 11 is arranged, and a plurality of sheets of a predetermined size are stacked on the flapper 12. A pickup roller 13 is disposed at the right end of the paper feed cassette 11. The flapper 12 is urged upward by a spring member (not shown) so that the upper surface of the stacked paper comes into pressure contact with the pickup roller 13. When the pickup roller 13 is rotationally driven in this state, the sheets are fed one by one to the sheet conveyance path by the frictional force.

給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、クリーニング機構１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光ヘッド２１及び定着ローラ２２が備えられている。クリーニング機構１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物をクリーニングローラにより捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。コロナ帯電器１８は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光ヘッド（ＬＥＤヘッド）２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排出トレイ１０に搬出される。 The fed paper is first conveyed to the recording unit 2 by the feed roller 14 and the press roller 15. The recording unit 2 includes a developing unit 16, a cleaning mechanism 17, a corona charger 18, a photosensitive drum 19, a transfer roller 20, an exposure head 21, and a fixing roller 22 for recording on the conveyed paper. The cleaning mechanism 17 cleans the surface of the photosensitive drum 19 by capturing foreign particles such as residual toner and paper dust attached to the surface of the photosensitive drum 19 after the transfer with a cleaning roller. The corona charger 18 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 19 by corona discharge from the discharge wire. An electrostatic latent image is formed on the uniformly charged photosensitive drum 19 by exposing the photosensitive drum 19 with an exposure head (LED head) 21 in accordance with an image recording signal. Then, the toner in the developing device 16 is transferred to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 19 to visualize the electrostatic latent image. The transfer roller 20 is installed at a position facing the photosensitive drum 19 with the paper interposed therebetween, and a toner image formed on the surface of the photosensitive drum 19 is transferred to the paper when a predetermined voltage is applied. The transferred toner image is sandwiched between the fixing roller 22 and the press roller 23 and heated and pressed to be fixed on the paper. The fixed sheet is sandwiched between the sheet discharge roller 24 and the press roller 25 and is carried out to the sheet discharge tray 10.

また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排紙ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。 Further, a manual paper feed mechanism and a reverse conveyance mechanism are provided on the side surface of the apparatus main body, and when performing manual paper feed, the side cover 26 is opened and the paper is inserted into the paper feed roller 27. . The inserted paper is conveyed to the feed roller 14 and the press roller 15 by the paper feed roller 27 and recording operation is performed. Also, when performing reverse conveyance, the paper recorded on one side is once sandwiched between the paper discharge roller 24 and the press roller 25 and then conveyed, and then the paper discharge roller 24 is reversely rotated and conveyed to the reverse conveyance path. Then, the feed roller 28 and the press roller 29, and the feed roller 30 and the press roller 31 are transported downward by two pairs of transport rollers. Then, the sheet is conveyed again to the feed roller 14 and the press roller 15 and a recording operation is performed on the other side, and recording is performed on both sides of the sheet.

図２は、記録部２における回路構成を示す概略図である。記録動作全体の制御を行う記録制御部４０は、コロナ帯電器１８の放電ワイヤ３２に帯電電圧ＨＶＣを印加する帯電電圧印加回路４１、現像ローラ３３及び供給ローラ３４に現像電圧ＨＶＢ及び供給電圧を印加する現像電圧印加回路４２、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６及びスポンジ体３７に所定の電圧を印加するクリーニング電圧印加回路４３に制御信号を送信してそれぞれの部材の電圧制御を行う。なお、記録制御部４０は、転写ローラ２０や定着ローラ２２等の部材の電圧制御も行うようになっているが、図２では省略している。また、記録制御部４０は、画像信号に基づいて露光ヘッド２１の露光制御を行い、コロナ帯電器１８により一様に帯電された感光体ドラム１９の表面に静電潜像を形成する。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a circuit configuration in the recording unit 2. A recording control unit 40 that controls the entire recording operation applies a developing voltage HVB and a supply voltage to a charging voltage application circuit 41 that applies a charging voltage HVC to the discharge wire 32 of the corona charger 18, a developing roller 33, and a supply roller 34. A control signal is transmitted to a cleaning voltage application circuit 43 that applies a predetermined voltage to the developing voltage application circuit 42, the cleaning roller 35, the collection roller 36, and the sponge body 37, and voltage control of each member is performed. Note that the recording control unit 40 also performs voltage control of members such as the transfer roller 20 and the fixing roller 22, but is omitted in FIG. The recording control unit 40 controls the exposure head 21 based on the image signal, and forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 19 that is uniformly charged by the corona charger 18.

記録制御部４０は、主モータ（ＲＸ）４４及び副モータ（ＤＵＰ）４５に対して制御信号を送信して回転駆動制御を行う。主モータ４４は、記録制御部４０からの制御信号に基づいて、ピックアップローラ１３、フィードローラ１４、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６、感光体ドラム１９、供給ローラ３４、現像ローラ３３、転写ローラ２０、定着ローラ２２を回転駆動させる。また、排紙ローラ２４は、主モータ４４からの回転駆動力によりクラッチを介して用紙を排紙する方向に回転されるようになっている。副モータ４５は、記録制御部４０からの制御信号に基づいて、フィードローラ２９及び３１を回転駆動するとともに、排紙ローラ２４をクラッチを介して用紙を反転搬送する方向に回転駆動する。 The recording control unit 40 transmits a control signal to the main motor (RX) 44 and the sub motor (DUP) 45 to perform rotational drive control. The main motor 44 is based on a control signal from the recording control unit 40, and includes a pickup roller 13, a feed roller 14, a cleaning roller 35, a collection roller 36, a photosensitive drum 19, a supply roller 34, a developing roller 33, a transfer roller 20, The fixing roller 22 is driven to rotate. Further, the paper discharge roller 24 is rotated in a direction to discharge the paper via the clutch by a rotational driving force from the main motor 44. The sub motor 45 rotates the feed rollers 29 and 31 based on a control signal from the recording control unit 40, and rotates the paper discharge roller 24 in the direction of reversing and conveying the sheet via the clutch.

図３は、本実施形態における制御動作に関するタイムチャートの一例を示している。この例では、主モータ４４及び露光ヘッド２１の制御信号をオン、オフで示しており、コロナ帯電器１８に印加される帯電電圧ＨＶＣの電圧制御を電圧値で示している。画像形成動作を行う場合、主モータ４４に制御信号が送信されて時刻ｔ₀からｔ₁まで回転動作が行われる。露光ヘッド２１には、時刻ｔ₀から時間Ｔ１経過後に画像信号が送信されて露光制御が開始される。露光ヘッド２１が露光制御されて感光体ドラム１９の表面に静電潜像が形成される領域を以後露光領域と言う（したがって、露光領域には、露光されなかった部分も含まれている）。 FIG. 3 shows an example of a time chart regarding the control operation in the present embodiment. In this example, the control signals for the main motor 44 and the exposure head 21 are shown as on and off, and the voltage control of the charging voltage HVC applied to the corona charger 18 is shown as a voltage value. When an image forming operation, the control signal to the main motor 44 is transmitted rotation from time t ₀ to t ₁ is carried out. The exposure head 21, exposure control is started the image signal from the time t ₀ after the elapsed time T1 is transmitted. An area where the exposure head 21 is controlled to be exposed and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 19 is hereinafter referred to as an exposure area (therefore, the exposed area includes an unexposed portion).

帯電電圧ＨＶＣは、まず時刻ｔ₀から通常の帯電に必要な電圧Ｖ_C（例えば５．５ｋＶ）が印加開始される。感光体ドラム１９の表面には一様に帯電された帯電領域が形成されていき、その帯電領域に対して露光ヘッド２１により画像信号に基づき露光が行われて上述したように静電潜像が形成される。そして、露光動作が終了してから時間Ｔ２経過後に帯電電圧ＨＶＣを電圧Ｖ_Cよりも高い高電圧Ｖ_CHに上昇させる。電圧Ｖ_CHは、放電ワイヤ３２に付着した汚れである紙粉、トナー粒子、トナーの外添剤（シリカ（ＳｉＯ₂）等）を燃焼又は気化させるだけの熱量を発生させることが可能な電圧であり、放電ワイヤの径が３０μｍ〜１００μｍの場合、電圧Ｖ_CHを、７ｋＶ〜１０ｋＶに設定すれば、短時間で汚れをほぼ消滅させることが可能となる。時間Ｔ２は、感光体ドラム１９の露光領域が現像器１６によりトナーを付着して可視像化され、転写ローラ２０により用紙に転写されるまでの時間であり、これ以降の期間は、定着ローラ２２及び排紙ローラ２４により用紙を搬送するため主モータ４４は回転し、それに伴い感光体ドラム１９等も回転するようになるが、感光体ドラム１９の表面では画像形成は行われていないため、帯電電圧ＨＶＣを高電圧Ｖ_CHに上昇させても支障はない。したがって、感光体ドラム１９の露光領域の回転方向に対して下流側において、放電ワイヤ３２に印加する電圧を通常の帯電電圧よりも高電圧にすることで、画像形成に影響を与えることなく放電ワイヤ３２に付着した汚れを消滅させることができる。 As the charging voltage HVC, first, application of a voltage V _C (for example, 5.5 kV) necessary for normal charging is started from time t ₀ . A uniformly charged area is formed on the surface of the photosensitive drum 19, and the charged area is exposed based on the image signal by the exposure head 21, and the electrostatic latent image is formed as described above. It is formed. Then, the charging voltage HVC is raised to a high voltage V _CH higher than the voltage V _C after the elapse of time T2 from the end of the exposure operation. The voltage V _CH is a voltage that can generate a quantity of heat sufficient to burn or vaporize paper dust, toner particles, and toner external additives (silica (SiO ₂ ), etc.) that are dirt adhering to the discharge wire 32. In the case where the diameter of the discharge wire is 30 μm to 100 μm, if the voltage V _CH is set to 7 kV to 10 kV, the dirt can be almost eliminated in a short time. The time T2 is a time until the exposed area of the photosensitive drum 19 is visualized by attaching the toner by the developing device 16 and is transferred onto the paper by the transfer roller 20, and the subsequent period is the fixing roller. The main motor 44 rotates to convey the paper by the paper 22 and the paper discharge roller 24, and the photosensitive drum 19 and the like also rotate accordingly. However, no image is formed on the surface of the photosensitive drum 19, the charging voltage HVC is raised to the high voltage V _CH there is no harm. Accordingly, by setting the voltage applied to the discharge wire 32 higher than the normal charging voltage on the downstream side of the rotation direction of the exposure area of the photosensitive drum 19, the discharge wire is not affected by image formation. The dirt adhering to 32 can be eliminated.

なお、以上説明した例では、露光領域の下流側にコロナ帯電器１８が対向している期間内に帯電電圧ＨＶＣを高電圧にしているが、露光領域の上流側にコロナ帯電器１８が対向している場合に高電圧Ｖ_CHを印加するようにしても同様の作用効果を奏することができる。 In the example described above, the charging voltage HVC is set high during the period in which the corona charger 18 faces the downstream side of the exposure area, but the corona charger 18 faces the upstream side of the exposure area. In the case where the high voltage V _CH is applied, the same effect can be obtained.

帯電電圧ＨＶＣを高電圧にして放電ワイヤ３２に付着した汚れを消滅させる場合、より高い電圧を印加するほうが好ましいが、あまり高い電圧を印加すると、感光体ドラム１９の表面電位が高くなりすぎて現像電圧との電位差が大きくなって現像ローラ３３に保持されたトナーが飛散し感光体ドラム１９の白抜けとなる領域に付着する、いわゆるカブリが発生してしまう。特に、スコロトロン帯電器では、グリッドに印加する電圧により感光体ドラム表面の電位を調整しているが、放電ワイヤに印加する電圧が上昇して限界電圧を超えると、グリッドによる調整ができなくなり、感光体ドラムの表面電位が上昇してしまう。そこで、放電ワイヤ３２に付着した汚れを効率よく消滅させるために高電圧にする場合には、カブリの発生防止を考慮する必要がある。 When the charging voltage HVC is set to a high voltage to eliminate the dirt adhering to the discharge wire 32, it is preferable to apply a higher voltage. However, if a very high voltage is applied, the surface potential of the photosensitive drum 19 becomes too high and development is performed. The potential difference from the voltage increases, so that the toner held on the developing roller 33 scatters and adheres to the areas where the photosensitive drum 19 is whitened, so-called fogging occurs. In particular, in the scorotron charger, the potential of the surface of the photosensitive drum is adjusted by the voltage applied to the grid. However, if the voltage applied to the discharge wire rises and exceeds the limit voltage, the adjustment by the grid cannot be performed. The surface potential of the body drum will increase. Therefore, in order to efficiently remove the dirt adhering to the discharge wire 32, it is necessary to consider prevention of fogging.

図４は、帯電電圧として高電圧を印加するとともにこうしたカブリの発生防止に対応した実施形態に関するタイムチャートを示している。図４では、図３と同様に主モータ４４が回転開始すると帯電電圧ＨＶＣとして電圧Ｖ_Cが印加され、時間Ｔ１経過後に画像信号に基づいて露光ヘッド２１により露光が開始される。そして、露光動作終了後に時間Ｔ２が経過すると帯電電圧ＨＶＣとして高電圧Ｖ_CHが印加されて放電ワイヤ３２に付着した汚れが消滅する。また、現像電圧ＨＶＢは、電圧Ｖ_Cにより帯電された領域が感光体ドラム１９の回転により現像ローラ３３と対向する位置に到達するタイミングで電圧Ｖ_Bが印加される。 FIG. 4 shows a time chart relating to an embodiment in which a high voltage is applied as the charging voltage and corresponding to the prevention of fogging. In FIG. 4, when the main motor 44 starts rotating as in FIG. 3, the voltage V _C is applied as the charging voltage HVC, and exposure is started by the exposure head 21 based on the image signal after the time T1 has elapsed. Then, dirt high voltage V _CH and time after the exposure operation ends T2 has elapsed as a charging voltage HVC is attached is applied to the discharge wire 32 is extinguished. Also, the developing voltage HVB is a region which has been charged by the voltage V _C is the voltage V _B is applied at a timing to reach the position facing the developing roller 33 by rotation of the photosensitive drum 19.

コロナ帯電器１８により高電圧Ｖ_CHが印加された感光体ドラム１９の領域は、感光体ドラム１９の回転により時間Ｔ３経過後露光ヘッド２１の露光位置に到達し、そのタイミングで露光動作が開始される。この場合の露光動作は全面露光であり、画像信号に基づいたものではない。全面露光により感光体ドラム１９の表面電位は低下した状態となる。次に、露光動作開始してから時間Ｔ４経過後露光された領域が感光体ドラム１９の回転により現像ローラ３３に対向する位置に到達し、そのタイミングで現像電圧ＨＶＢは電圧Ｖ_Bから電圧Ｖ_BRに切り換えられる。電圧Ｖ_BRは、対向する感光体ドラム１９の表面電位とは逆極性の電圧に設定されている。全面露光により表面電位が低下した状態で現像電圧ＨＶＢとして電圧Ｖ_Bが印加されると通常の現像動作と同様に露光部分にトナーが付着するようになってしまうが、電圧Ｖ_BRに切り換えることで、現像ローラ３３と感光体ドラム１９との間に所定の電位差（１００Ｖ程度）が保持されて感光体ドラム１９の表面にトナーが付着することを防止できる。 The region of the photosensitive drum 19 to which the high voltage V _CH is applied by the corona charger 18 reaches the exposure position of the exposure head 21 after the time T3 by the rotation of the photosensitive drum 19, and the exposure operation is started at that timing. The In this case, the exposure operation is the entire surface exposure and is not based on the image signal. The surface potential of the photosensitive drum 19 is lowered by the overall exposure. Then, to reach the position that the exposed regions after time T4 has elapsed from the start of exposure operation is opposed to the developing roller 33 by rotation of the photosensitive drum 19, the voltage V _BR from the developing voltage HVB voltage V _B at the timing Can be switched to. The voltage V _BR is set to a voltage having a polarity opposite to the surface potential of the opposing photosensitive drum 19. When the voltage V _B is applied as the development voltage HVB in a state where the surface potential is lowered due to the overall exposure, the toner adheres to the exposed portion as in the normal development operation, but by switching to the voltage V _BR In addition, a predetermined potential difference (about 100 V) is maintained between the developing roller 33 and the photosensitive drum 19, and toner can be prevented from adhering to the surface of the photosensitive drum 19.

そして、主モータ４４が回転動作を終了する時刻ｔ₁まで帯電電圧ＨＶＣとして高電圧Ｖ_CHが印加され放電ワイヤ３２に汚れを消滅するのに必要な熱量が十分発生するようになる。また、露光ヘッド２１による露光動作及び現像電圧ＨＶＢとして電圧Ｖ_BRの印加についても、主モータ４４が回転動作を終了する時刻ｔ₁まで継続されて、感光体ドラム１９に対するカブリの発生防止が図られている。 The high voltage V _CH is applied as the charging voltage HVC until time t ₁ when the main motor 44 finishes the rotation operation, and a sufficient amount of heat is generated to eliminate the dirt on the discharge wire 32. Further, the exposure operation by the exposure head 21 and the application of the voltage V _BR as the development voltage HVB are also continued until the time t ₁ when the main motor 44 finishes the rotation operation, thereby preventing the occurrence of fog on the photosensitive drum 19. ing.

このように帯電電圧として高電圧を印加した領域を露光して表面電位を低下させるとともに現像電圧を制御してカブリの発生を防止することで、より高い電圧を放電部材に印加することが可能となり、放電部材に付着した汚れを効率よく消滅させることができる。 In this way, by exposing a region where a high voltage is applied as a charging voltage to reduce the surface potential and controlling the development voltage to prevent fogging, a higher voltage can be applied to the discharge member. , Dirt attached to the discharge member can be efficiently eliminated.

図４に示した例では、現像電圧ＨＶＢとして感光体ドラム１９の表面電位とは逆極性の電圧Ｖ_BRを印加するようにしているが、感光体ドラム１９の表面電位との間に所定の電位差が保持できるのであれば、現像電圧ＨＶＢをオフするように制御してもかまわない。 In the example shown in FIG. 4, a voltage V _BR having a polarity opposite to the surface potential of the photosensitive drum 19 is applied as the development voltage HVB. However, the developing voltage HVB may be controlled to be turned off.

図５は、図４に示すような露光動作を行なわずにカブリの発生を防止する実施形態に関するタイムチャートを示している。図５においても、図３と同様に主モータ４４が回転開始すると帯電電圧ＨＶＣとして電圧Ｖ_Cが印加され、時間Ｔ１経過後に画像信号に基づいて露光ヘッド２１により露光が開始される。そして、露光動作終了後に時間Ｔ２が経過すると帯電電圧ＨＶＣとして高電圧Ｖ_CHが印加されて放電ワイヤ３２に付着した汚れが消滅する。また、現像電圧ＨＶＢは、電圧Ｖ_Cにより帯電された領域が感光体ドラム１９の回転により現像ローラ３３と対向する位置に到達するタイミングで電圧Ｖ_Bが印加される。 FIG. 5 shows a time chart relating to an embodiment in which the occurrence of fog is prevented without performing the exposure operation as shown in FIG. Also in FIG. 5, when the main motor 44 starts rotating as in FIG. 3, the voltage V _C is applied as the charging voltage HVC, and exposure is started by the exposure head 21 based on the image signal after the time T1 has elapsed. Then, dirt high voltage V _CH and time after the exposure operation ends T2 has elapsed as a charging voltage HVC is attached is applied to the discharge wire 32 is extinguished. Also, the developing voltage HVB is a region which has been charged by the voltage V _C is the voltage V _B is applied at a timing to reach the position facing the developing roller 33 by rotation of the photosensitive drum 19.

そして、コロナ帯電器１８により高電圧Ｖ_CHが印加された領域が感光体ドラム１９の回転により時間Ｔ５経過後現像ローラ３３に対向する位置に到達し、そのタイミングで現像電圧ＨＶＢは電圧Ｖ_Bから電圧Ｖ_BHに上昇するように切り換えられる。電圧Ｖ_BHは、高電圧Ｖ_CHが印加されて上昇した感光体ドラム１９の表面電位と現像ローラ３３との間に所定の電位差（１００Ｖ程度）が保持されるように印加される電圧で、電圧Ｖ_Bよりも高い電圧に設定される。したがって、感光体ドラム１９の表面電位と現像ローラ３３との間の電位差が大きくなることはなく、現像ローラ３３からトナーが飛散して感光体ドラム１９に付着するカブリの発生が防止される。 Then, the region to which the high voltage V _CH is applied by the corona charger 18 reaches a position facing the developing roller 33 after the elapse of time T5 due to the rotation of the photosensitive drum 19, and at this timing, the developing voltage HVB is changed from the voltage V _B. It is switched to increase to voltage V _BH . The voltage V _BH is a voltage that is applied so that a predetermined potential difference (about 100 V) is maintained between the surface potential of the photosensitive drum 19 that is increased by the application of the high voltage V _CH and the developing roller 33. A voltage higher than V _B is set. Accordingly, the potential difference between the surface potential of the photoconductive drum 19 and the developing roller 33 does not increase, and the occurrence of fogging that the toner scatters from the developing roller 33 and adheres to the photoconductive drum 19 is prevented.

高電圧Ｖ_CHの印加及び高電圧Ｖ_BHの印加は、主モータ４４が回転動作を終了する時刻ｔ₁まで継続し、その間に放電ワイヤ３２に付着した汚れは高電圧Ｖ_CHの印加により消滅するようになる。 The application of the high voltage V _{CH and} the application of the high voltage V _BH are continued until the time t ₁ when the main motor 44 finishes the rotation operation, during which the dirt attached to the discharge wire 32 disappears by the application of the high voltage V _CH. It becomes like this.

図３から図５に示した例では、帯電電圧ＨＶＣとして高電圧Ｖ_CHを主モータ４４が回転動作を終了する時刻ｔ₁まで継続して印加しているが、印加する期間は放電ワイヤの汚れの消滅の程度により適宜短く設定することも可能である。また、図５に示す例は、帯電電圧として高電圧を印加した領域の感光体ドラムの表面電位が安定している場合に用いれば制御処理をより簡略化でき有用である。そして、図４に示す例は、帯電電圧として高電圧を印加した領域の感光体ドラムの表面電位が不安定な場合でも確実にカブリの発生を防止することができる。 In the example shown in FIGS. 3 to 5, the high voltage V _CH is continuously applied as the charging voltage HVC until the time t ₁ when the main motor 44 finishes the rotation operation. Depending on the degree of disappearance, it can be set as short as appropriate. The example shown in FIG. 5 is useful when the surface potential of the photosensitive drum in a region where a high voltage is applied as the charging voltage is stable, and the control processing can be further simplified. The example shown in FIG. 4 can reliably prevent fogging even when the surface potential of the photosensitive drum in the region where a high voltage is applied as the charging voltage is unstable.

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an entire image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明に係る実施形態に関する全体ブロック図である。It is a whole block diagram regarding the embodiment concerning the present invention. 本発明に係る実施形態に関するタイムチャートである。It is a time chart regarding embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る別の実施形態に関するタイムチャートである。It is a time chart regarding another embodiment which concerns on this invention. 本発明に係るさらに別の実施形態に関するタイムチャートである。It is a time chart regarding another embodiment which concerns on this invention.

Explanation of symbols

１画像形成装置
２記録部
３給紙部
17 クリーニング機構
18 コロナ帯電器
19 感光体ドラム
20 転写ローラ
21 露光ヘッド
32 放電ワイヤ
33 現像ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Recording part 3 Paper feeding part
17 Cleaning mechanism
18 Corona charger
19 Photosensitive drum
20 Transfer roller
21 Exposure head
32 discharge wire
33 Developing roller

Claims

An image carrier, a charging unit for charging the surface of the image carrier by a corona discharge member, an exposure unit for exposing the charged surface of the image carrier to form an electrostatic latent image, and a surface on the surface of the image carrier. Development means for making a visible image by attaching toner to the formed electrostatic latent image, transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to paper, and rotation control of the image carrier In addition, in the image forming apparatus including the control unit that controls the respective units so as to form an image on a sheet, the control unit is configured to perform an exposure operation of the image carrier by the exposure unit based on an image signal. Charge voltage control means for applying a high voltage to the corona discharge member that can eliminate dirt attached to the corona discharge member within a period in which the charging means faces the upstream or downstream area of the region. Specially An image forming apparatus.

The control means includes an exposure control means for exposing the area of the image carrier to which the high voltage has been applied by the charging voltage control means by the exposure means, and the image carrier exposed by the exposure control means. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a developing voltage control unit that turns off a developing voltage applied to the developing unit while the developing unit is opposed to a body region.

The control means includes an exposure control means for exposing the area of the image carrier to which the high voltage has been applied by the charging voltage control means by the exposure means, and the image carrier exposed by the exposure control means. And a developing voltage control means for applying a developing voltage having a polarity opposite to the surface potential of the image bearing member to the developing means while the developing means faces the body region. The image forming apparatus according to claim 1.

The control means maintains a predetermined potential difference from the surface potential of the image carrier while the developing means faces the area of the image carrier to which the high voltage is applied by the charging voltage control means. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a developing voltage control unit that applies the developing voltage.