JP2006267699A - Image forming apparatus, cleaning device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置、及び清掃装置及び方法にかかり、より詳細には、感光体に直流電圧を印加することにより帯電させる帯電手段を備えた画像形成装置、及び、該帯電手段を清掃する清掃装置及び方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, a cleaning apparatus, and a method. More specifically, the image forming apparatus includes a charging unit that charges a photosensitive member by applying a DC voltage, and the charging unit is cleaned. The present invention relates to a cleaning apparatus and method.
従来の接触帯電方式の画像形成装置において感光体のクリーニング手段として用いられるクリーニングブレードは、感光体に接触し、感光体に付着しているトナーをこそぎ落とすようにしている。感光体の回転駆動時に感光体から除去されたトナーの一部は、クリーニングブレードの先端部近傍の面で停留する。感光体が停止すると、クリーニングブレードの先端部近傍の面で停留していたトナーは感光体上に線状に付着する。そして、感光体が再回転した時に、感光体の回転開始の際の振動により、クリ−ニングブレードと感光体とが離れ、感光体の回転に伴って感光体上の線状のトナーが、クリ−ニングブレードと感光体との間を通過し、接触帯電手段に到達して付着する。このように、トナーが接触帯電手段に付着すると、トナ−が付着した部分の帯電性能が低下し、この結果、感光体にも帯電不良部分が発生する。感光体が反転現像方式の場合、帯電不良部が現像され、横黒スジとなって画像品質を低下させる。そして、接触帯電手段が、直流電圧を印加して感光体を帯電させる直流帯電方式を採用する場合、接触帯電手段の印加電圧に極性の反転がないので、付着したトナーは一度付着したら離れにくい。 A cleaning blade used as a cleaning unit for a photoconductor in a conventional contact charging image forming apparatus is in contact with the photoconductor and scrapes off toner adhering to the photoconductor. Part of the toner removed from the photoconductor during the rotation of the photoconductor stays on the surface near the tip of the cleaning blade. When the photosensitive member stops, the toner staying on the surface near the tip of the cleaning blade adheres linearly on the photosensitive member. When the photosensitive member is rotated again, the cleaning blade and the photosensitive member are separated by the vibration at the start of the rotation of the photosensitive member, and the linear toner on the photosensitive member is cleared as the photosensitive member rotates. -Passes between the ning blade and the photoreceptor, reaches the contact charging means and adheres. As described above, when the toner adheres to the contact charging means, the charging performance of the portion where the toner adheres deteriorates, and as a result, a poorly charged portion also occurs on the photoreceptor. When the photoconductor is a reversal development system, the poorly charged portion is developed, resulting in horizontal black streaks, and the image quality is degraded. When the contact charging unit adopts a DC charging method in which a DC voltage is applied to charge the photosensitive member, the polarity of the applied voltage of the contact charging unit is not reversed, so that the adhered toner is difficult to leave once attached.
以上に鑑み、従来、所定の時間間隔を開けたタイミング毎に接触帯電手段の表面に一定時間だけ清掃部材を接触する装置が提案されている(特許文献1参照)。また、感光体に線状に付着したトナーが接触帯電手段の位置を通過するまで、接触帯電手段を感光体から離間しておき、通過後、感光体に当接させるように、接触停電手段を移動(リトラクト)させる装置が提案されている(特許文献2参照)。 In view of the above, conventionally, an apparatus has been proposed in which a cleaning member is brought into contact with the surface of a contact charging unit for a certain period of time at predetermined timing intervals (see Patent Document 1). Further, the contact blackout means is arranged so that the contact charging means is separated from the photosensitive body until the toner linearly attached to the photosensitive body passes through the position of the contact charging means, and is contacted with the photosensitive body after passing. An apparatus for moving (retracting) has been proposed (see Patent Document 2).
しかし、このような装置では、清掃部材という新たな部材を必要としたり、接触帯電手段を移動させるための機構が必要になる等、構成が複雑となる。
本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、感光体に直流電圧を印加することにより帯電させる帯電手段を簡易な構成で汚れにくくすることの可能な画像形成装置、及び清掃装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described facts, and provides an image forming apparatus, a cleaning apparatus, and a method capable of making a charging unit that is charged by applying a DC voltage to a photoconductor with a simple configuration and less likely to become dirty. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明の画像形成装置は、静電潜像が形成されると共に、該静電潜像がトナーにより現像されるための回転式の感光体と、前記感光体に静電潜像を形成する形成手段と、前記感光体を回転させる回転手段と、前記感光体に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段と、前記こそぎ取り手段の前記感光体に接触する第1の位置から回転方向下流側に離間した第2の位置で前記感光体に接触して帯電させる帯電手段と、前記帯電のため前記帯電手段から前記感光体に直流電圧を印加すると共に、前記帯電手段に交流電圧を印加可能な電圧制御手段と、前記回転手段を制御して停止状態の感光体を回転開始させ、該回転開始時に第1の位置に位置する感光体の部分が前記第2の位置に到達する時に、前記帯電手段に交流電圧が印加されるように前記電圧制御手段を制御する制御手段と、を含む。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the first aspect of the present invention includes a rotary photoreceptor for forming an electrostatic latent image and developing the electrostatic latent image with toner, Forming means for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member; rotating means for rotating the photosensitive member; scraping means for scraping toner in contact with the photosensitive member; A charging unit for contacting and charging the photoconductor at a second position spaced downstream from the first position in contact with the photoconductor; and a DC voltage from the charging unit to the photoconductor for the charging. And a voltage control unit capable of applying an AC voltage to the charging unit, and the rotation unit is controlled to start rotation of the stopped photoconductor, and at the start of rotation of the photoconductor positioned at the first position When the part reaches the second position, And a control means for controlling said voltage control means so that an AC voltage is applied to the conductive means.
即ち、本発明における画像形成装置は回転式の感光体を備え、形成手段により、感光体に静電潜像が形成され、現像装置によるトナーにより静電潜像が現像され、トナー像が用紙に転写して画像が用紙に形成される。 That is, the image forming apparatus according to the present invention includes a rotating photosensitive member, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member by the forming unit, the electrostatic latent image is developed with toner by the developing device, and the toner image is formed on the paper. The image is formed on the paper by transfer.
上記トナー像の全てが用紙に転写されるわけではなく、一部は感光体に残留する場合がある。感光体にトナーが残留すると、次の画像形成に悪影響を及ぼすので、これを除去する必要がある。そこで、感光体に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段を備えている。 Not all of the toner image is transferred to the sheet, and some of the toner image may remain on the photoreceptor. If the toner remains on the photosensitive member, it adversely affects the next image formation, and it is necessary to remove it. In view of this, there is provided a scraping means for scraping the toner in contact with the photosensitive member.
一方、上記のように感光体に静電潜像が形成されるためには、感光体を帯電する必要がある。そこで、上記こそぎ取り手段の感光体に接触する第1の位置から回転方向下流側に離間した第2の位置で前記感光体に接触して帯電させる帯電手段を備えている。本発明では、電圧制御手段は、上記帯電のため帯電手段から感光体に直流電圧を印加する。なお、電圧制御手段は、帯電手段に交流電圧を印加可能である。 On the other hand, in order to form an electrostatic latent image on the photoreceptor as described above, it is necessary to charge the photoreceptor. In view of this, there is provided charging means for contacting and charging the photoconductor at a second position spaced from the first position of the scraping means contacting the photoconductor downstream in the rotational direction. In the present invention, the voltage control means applies a DC voltage from the charging means to the photosensitive member for the charging. Note that the voltage control means can apply an AC voltage to the charging means.
上記のようにこそぎ取り手段により、感光体上のトナーがこそぎ取られても、全てがこそぎ取られるわけではなく、一部は、こそぎ取り手段と感光体との間に停留する場合がある。この停留トナーは、停止状態の感光体が回転開始すると、こそぎ取り手段と感光体との間を通過して、帯電手段に到達して付着する場合がある。 As described above, even if the toner on the photosensitive member is scraped off by the scraping means, not all of the toner is scraped off, and a part of the toner stays between the scraping means and the photosensitive member. There is a case. When the stopped photoconductor starts to rotate, the staying toner may pass between the scraping unit and the photoconductor and reach the charging unit to be attached.
そこで、制御手段は、回転手段を制御して停止状態の感光体を回転開始させ、該回転開始時に第1の位置に位置する感光体の部分が前記第2の位置に到達する時に、即ち、少なくともこの到達時に、帯電手段に交流電圧が印加されるように電圧制御手段を制御する。 Therefore, the control means controls the rotation means to start rotation of the stopped photoconductor, and when the portion of the photoconductor positioned at the first position at the start of rotation reaches the second position, that is, The voltage control means is controlled so that an AC voltage is applied to the charging means at least when reaching this.
以上説明したように、停止状態の感光体を回転開始させ、こそぎ取り手段が感光体に接触する第1の位置に該回転開始時に位置する感光体の部分が、帯電手段が感光体に接触する第2の位置に到達する時に、帯電手段に交流電圧を印加するので、こそぎ取り手段と感光体との間に停留していたトナーが帯電手段に付着しにくくなる。 As described above, the photosensitive member in a stopped state is started to rotate, and the portion of the photosensitive member positioned at the start of the rotation at the first position where the scraping unit contacts the photosensitive member is in contact with the charging unit. When the second position is reached, an AC voltage is applied to the charging unit, so that the toner staying between the scraping unit and the photosensitive member is less likely to adhere to the charging unit.
このように、帯電のため帯電手段から感光体に直流電圧を印加する電圧制御手段を制御して、こそぎ取り手段と感光体との間に停留していたトナーが帯電手段に付着しにくくするので、簡易な構成で帯電手段が汚れにくくすることができる。 In this way, the voltage control means for applying a DC voltage from the charging means to the photoconductor for charging is controlled to make it difficult for the toner staying between the scraping means and the photoconductor to adhere to the charging means. Therefore, it is possible to make the charging means difficult to get dirty with a simple configuration.
請求項2記載の発明では、制御手段は、帯電手段への交流電圧の印加が終了し直流電流を所定時間印加した後に、感光体に静電潜像が形成されるように形成手段を制御する。 According to a second aspect of the present invention, the control means controls the forming means so that an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member after the application of the alternating voltage to the charging means is finished and the direct current is applied for a predetermined time. .
ここで、所定時間は、帯電手段へ印加する電圧を、交流電圧から直流電流に切り替えて、帯電手段が感光体を適正に帯電することができるようになるまでの予め定められた時間である。 Here, the predetermined time is a predetermined time until the voltage applied to the charging unit is switched from an AC voltage to a DC current so that the charging unit can properly charge the photosensitive member.
請求項3記載の発明は、静電潜像が形成されると共に、該静電潜像がトナーにより現像されるための回転式の感光体に接触して帯電させる帯電手段を清掃する清掃装置であって、前記帯電手段は、前記感光体に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段の前記感光体に接触する第1の位置から回転方向下流側に離間した第2の位置で前記感光体に接触し、前記帯電のため前記帯電手段から前記感光体に直流電圧を印加すると共に、前記帯電手段に交流電圧を印加可能な電圧制御手段と、停止状態の感光体の回転開始時において第1の位置に位置する感光体の部分が前記第2の位置に到達する到達時に、前記帯電手段に交流電圧が印加されるように前記電圧制御手段を制御する制御手段と、を備えている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a cleaning device for cleaning a charging means for forming an electrostatic latent image and contacting and charging the rotating photosensitive member for developing the electrostatic latent image with toner. The charging means contacts the photosensitive member and scrapes off the toner at a second position spaced from the first position where the toner removing means contacts the photosensitive member to the downstream side in the rotation direction. A voltage control unit that can contact the body and apply a DC voltage from the charging unit to the photoconductor for the charging, and can apply an AC voltage to the charging unit; And a control means for controlling the voltage control means so that an AC voltage is applied to the charging means when the portion of the photoconductor located at the
即ち、本発明は、静電潜像が形成されると共に、該静電潜像がトナーにより現像されるための回転式の感光体に接触して帯電させる帯電手段を清掃する清掃装置である。 That is, the present invention is a cleaning device that forms an electrostatic latent image and cleans a charging unit that contacts and charges a rotating photoreceptor for developing the electrostatic latent image with toner.
上記帯電手段は、感光体に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段の感光体に接触する第1の位置から回転方向下流側に離間した第2の位置で感光体に接触するものである。 The charging unit contacts the photoconductor at a second position spaced downstream from the first position in contact with the photoconductor of the detoning unit that contacts the photoconductor and scrapes off the toner. is there.
電圧制御手段は、上記帯電のため帯電手段から感光体に直流電圧を印加すると共に、帯電手段に交流電圧を印加可能である。 The voltage control means can apply a DC voltage from the charging means to the photosensitive member for charging, and can apply an AC voltage to the charging means.
制御手段は、停止状態の感光体の回転開始時において第1の位置に位置する感光体の部分が前記第2の位置に到達する到達時に、前記帯電手段に交流電圧が印加されるように前記電圧制御手段を制御する。 The control means is configured to apply an AC voltage to the charging means when the portion of the photoconductor positioned at the first position reaches the second position at the start of rotation of the photoconductor in a stopped state. Control the voltage control means.
以上説明したように、停止状態の感光体を回転開始させ、こそぎ取り手段が感光体に接触する第1の位置に該回転開始時に位置する感光体の部分が、帯電手段が感光体に接触する第2の位置に到達する時に、即ち、少なくともこの到達時に帯電手段に交流電圧を印加するので、こそぎ取り手段と感光体との間に停留していたトナーが帯電手段に付着しにくくなる。 As described above, the photosensitive member in a stopped state is started to rotate, and the portion of the photosensitive member positioned at the start of the rotation at the first position where the scraping unit contacts the photosensitive member is in contact with the charging unit. When the second position is reached, that is, at least when this is reached, an AC voltage is applied to the charging means, so that the toner staying between the scraping means and the photosensitive member is less likely to adhere to the charging means. .
このように、帯電のため帯電手段から感光体に直流電圧を印加する電圧制御手段を制御して、こそぎ取り手段と感光体との間に停留していたトナーが帯電手段に付着しにくくするので、簡易な構成で帯電手段が汚れにくくすることができる。 In this way, the voltage control means for applying a DC voltage from the charging means to the photoconductor for charging is controlled to make it difficult for the toner staying between the scraping means and the photoconductor to adhere to the charging means. Therefore, it is possible to make the charging means difficult to get dirty with a simple configuration.
ところで、請求項4のように、制御手段は、上記到達時から帯電手段が少なくとも1回転する毎に帯電手段に交流電圧が印加されるように更に前記電圧制御手段を制御するようにしてもよい。 By the way, as in claim 4, the control means may further control the voltage control means so that an alternating voltage is applied to the charging means every time the charging means makes at least one rotation from the time of arrival. .
上記のように到達時に帯電手段に交流電圧を印加すると、こそぎ取り手段と感光体との間に停留していたトナーが帯電手段に付着しにくくなるが、必ずしもトナーが完全に帯電手段に付着しないというわけではない。 As described above, when an AC voltage is applied to the charging unit at the time of arrival, the toner staying between the scraping unit and the photosensitive member becomes difficult to adhere to the charging unit, but the toner does not necessarily adhere to the charging unit completely. It doesn't mean you don't.
上記のように、トナーが帯電手段に付着すると、帯電手段が上記到達時から回転する毎に、感光体にトナーが接触する。このままであると、帯電不良が発生することにもなる。 As described above, when the toner adheres to the charging unit, the toner comes into contact with the photosensitive member every time the charging unit rotates from the arrival time. If this is left as it is, charging failure may occur.
そこで、上記のように、上記到達時から帯電手段が少なくとも1回転する毎に帯電手段に交流電圧を印加すると、帯電手段に付着したトナーを清掃することができ、帯電不良を現象させることができる。 Therefore, as described above, when an AC voltage is applied to the charging unit every time the charging unit rotates at least once from the time of arrival, the toner adhering to the charging unit can be cleaned, and a charging failure can be caused. .
なお、この点のみ着目すると、次の発明が提案される。即ち、静電潜像が形成されると共に、該静電潜像がトナーにより現像されるための回転式の感光体に接触して帯電させる回転式の帯電手段を清掃する清掃装置であって、前記帯電手段は、前記感光体に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段の前記感光体に接触する第1の位置から回転方向下流側に離間した第2の位置で前記感光体に接触し、前記帯電のため前記帯電手段から前記感光体に直流電圧を印加すると共に、前記帯電手段に交流電圧を印加可能な電圧制御手段と、停止状態の感光体の回転開始時において第1の位置に位置する感光体の部分が前記第2の位置に到達する到達時から帯電手段が少なくとも1回転する毎に帯電手段に交流電圧が印加されるように前記電圧制御手段を制御する制御手段と、を備えた清掃装置である。 If attention is focused only on this point, the following invention is proposed. That is, a cleaning device that forms a latent electrostatic image and cleans a rotary charging unit that contacts and charges a rotary photosensitive member for developing the electrostatic latent image with toner, The charging unit contacts the photoconductor at a second position spaced from the first position of the detoning unit that contacts the photoconductor to contact the photoconductor and downstream in the rotational direction. A voltage control unit capable of applying a DC voltage from the charging unit to the photoconductor for the charging and an AC voltage to the charging unit; and a first position at a start of rotation of the photoconductor in a stopped state. Control means for controlling the voltage control means so that an alternating voltage is applied to the charging means every time the charging means makes at least one rotation from the time when the portion of the photoconductor located at the position reaches the second position; Is a cleaning device.
以上説明した例は、こそぎ取り手段と感光体との間にトナーが停留する例であるが、これは、量は少ないが、帯電手段と感光体との間でも発生する。 The example described above is an example in which the toner stays between the scraping unit and the photosensitive member, but this occurs between the charging unit and the photosensitive member although the amount is small.
そこで、請求項5では、制御手段は、少なくとも帯電手段の回転開始時に帯電手段に交流電圧が印加されるように更に前記電圧制御手段を制御する。よって、帯電手段と感光体との間に停留したトナーを、帯電手段と感光体との間を通過させ、帯電手段が汚れることを抑制することができる。 Accordingly, in claim 5, the control means further controls the voltage control means so that an AC voltage is applied to the charging means at least when the rotation of the charging means is started. Therefore, it is possible to prevent the toner staying between the charging unit and the photosensitive member from passing between the charging unit and the photosensitive member, and to contaminate the charging unit.
なお、この点のみ着目すると、次の発明が提案される。即ち、静電潜像が形成されると共に、該静電潜像がトナーにより現像されるための回転式の感光体に接触して帯電させる回転式の帯電手段を清掃する清掃装置であって、前記帯電手段は、前記感光体に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段の前記感光体に接触する第1の位置から回転方向下流側に離間した第2の位置で前記感光体に接触し、前記帯電のため前記帯電手段から前記感光体に直流電圧を印加すると共に、前記帯電手段に交流電圧を印加可能な電圧制御手段と、少なくとも前記帯電手段の回転開始時に前記帯電手段に交流電圧が印加されるように前記電圧制御手段を制御する制御手段を備えた清掃装置である。 If attention is focused only on this point, the following invention is proposed. That is, a cleaning device that forms a latent electrostatic image and cleans a rotary charging unit that contacts and charges a rotary photosensitive member for developing the electrostatic latent image with toner, The charging unit contacts the photoconductor at a second position spaced from the first position of the detoning unit that contacts the photoconductor to contact the photoconductor and downstream in the rotational direction. A voltage control unit capable of applying a DC voltage from the charging unit to the photosensitive member for charging and applying an AC voltage to the charging unit; and an AC voltage applied to the charging unit at least when the charging unit starts rotating. It is a cleaning apparatus provided with the control means which controls the said voltage control means so that may be applied.
また、帯電手段の感光体と接触する周面全体にわたってにトナーが付着する場合もある。 In some cases, the toner adheres to the entire peripheral surface of the charging unit that contacts the photosensitive member.
そこで、請求項6では、制御手段は、帯電手段の回転開始時から帯電手段が少なくとも1回転する間、帯電手段に交流電圧が印加されるように更に電圧制御手段を制御して、帯電手段の感光体と接触する周面を清掃することができる。 Therefore, in claim 6, the control means further controls the voltage control means so that an AC voltage is applied to the charging means during at least one rotation of the charging means from the start of rotation of the charging means. The peripheral surface in contact with the photoreceptor can be cleaned.
なお、この点のみ着目すると、次の発明が提案される。即ち、静電潜像が形成されると共に、該静電潜像がトナーにより現像されるための回転式の感光体に接触して帯電させる回転式の帯電手段を清掃する清掃装置であって、前記帯電手段は、前記感光体に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段の前記感光体に接触する第1の位置から回転方向下流側に離間した第2の位置で前記感光体に接触し、前記帯電のため前記帯電手段から前記感光体に直流電圧を印加すると共に、前記帯電手段に交流電圧を印加可能な電圧制御手段と、前記帯電手段の回転開始時から帯電手段が少なくとも1回転する間、帯電手段に交流電圧が印加されるように前記電圧制御手段を制御する制御手段を備えた清掃装置である。 If attention is focused only on this point, the following invention is proposed. That is, a cleaning device that forms a latent electrostatic image and cleans a rotary charging unit that contacts and charges a rotary photosensitive member for developing the electrostatic latent image with toner, The charging unit contacts the photoconductor at a second position spaced from the first position of the detoning unit that contacts the photoconductor to contact the photoconductor and downstream in the rotational direction. The charging means applies a DC voltage from the charging means to the photoconductor, and the charging means can apply an AC voltage to the charging means, and at least one rotation of the charging means from the start of rotation of the charging means. During this period, the cleaning device includes a control unit that controls the voltage control unit so that an AC voltage is applied to the charging unit.
帯電手段の回転開始時は、感光体の回転開始時に一致するようにしてもよい。 The start of rotation of the charging unit may coincide with the start of rotation of the photosensitive member.
また、上記印加する交流電流の最大値は、放電開始電圧の2倍以上である。 Further, the maximum value of the applied alternating current is at least twice the discharge start voltage.
なお、請求項7〜10記載の発明は、請求項3〜6記載の発明と同様な作用、効果を奏するので、その説明を省略する。 In addition, since invention of Claims 7-10 produces the effect | action and effect similar to invention of Claims 3-6, the description is abbreviate | omitted.
また、請求項1及び請求項2記載の発明には、上記請求項4〜6の発明を適用することができる。
In addition, the inventions according to claims 4 to 6 can be applied to the inventions according to
以上説明したように本発明は、帯電のため帯電手段から感光体に直流電圧を印加する電圧制御手段を制御して、こそぎ取り手段と感光体との間に停留していたトナーが帯電手段に付着しにくくするので、簡易な構成で帯電手段が汚れにくくすることができる。 As described above, the present invention controls the voltage control means for applying a DC voltage from the charging means to the photosensitive member for charging, so that the toner stayed between the scraping means and the photosensitive member is charged. Therefore, it is possible to prevent the charging unit from becoming dirty with a simple configuration.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施の形態にかかる清掃装置を備えた画像形成装置は、静電潜像が形成されると共に、該静電潜像がトナーにより現像されるための回転式の感光体10と、感光体10に静電潜像を形成する形成手段としての光走査装置18と、感光体10を回転させる回転手段としてのモータ20(図2も参照)と、感光体10に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段としてのブレード12と、ブレード12の感光体10に接触する第1の位置P1から回転方向下流側に離間した第2の位置P2で感光体10に接触して帯電させる帯電手段としての帯電ローラ14と、この帯電のため帯電ローラ14から感光体10に直流電圧を印加すると共に、帯電ローラ14に交流電圧(図8参照)を印加可能な電圧制御手段としての電圧制御回路16と、モータ20を制御して停止状態の感光体を回転開始させ、該回転開始時に第1の位置P1に位置する感光体10の部分が第2の位置P2に到達する時に、即ち、少なくともこの到達時に、帯電ローラ14に交流電圧が印加されるように電圧制御回路16を制御する制御手段としての制御装置22とを備えている。この他、図示しない現像装置、転写装置、除電装置も備えている。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus provided with the cleaning device according to the present embodiment forms an electrostatic latent image and is a rotary photosensitive device for developing the electrostatic latent image with toner. The
図2に示すように、制御装置22には、上記モータ20、光走査装置18、及び電圧制御回路16の他、帯電ローラを回転させる帯電手段回転手段としてのモータ24が接続されている。
As shown in FIG. 2, the
本実施の形態における画像形成装置は、光装置装置18により、感光体10に静電潜像が形成され、現像装置によるトナーにより静電潜像が現像され、転写装置によりトナー像が用紙に転写して画像が用紙に形成される。
In the image forming apparatus in the present embodiment, an electrostatic latent image is formed on the
上記トナー像の全てが用紙に転写されるわけではなく、一部は感光体10に残留する場合もある。感光体10にトナーが残留すると、次の画像形成に悪影響を及ぼすので、これを除去する必要がある。そこで、上記のように、本実施の形態では、上記ブレード12を備え、感光体10に残留するトナーをこそぎ取るようにしている。
Not all of the toner image is transferred to the sheet, and some of the toner image may remain on the
残留するトナーがこそぎ取られた感光体10はまた、次の画像形成のため、除電装置により除電された後、帯電ローラ15により帯電される。
The
上記のように、帯電ローラ14は、ブレード12の感光体10に接触する第1の位置P1から回転方向下流側に、予め定められた距離離間した第2の位置P2で感光体10に接触して帯電させる。電圧制御回路16は、上記帯電のため帯電ローラ14から感光体10に直流電圧を印加する。なお、電圧制御回路16は、帯電ローラ16に交流電圧を印加可能である。
As described above, the charging
ところで、ブレード12により、感光体10上のトナーがこそぎ取られても、全てがこそぎ取られるわけではなく、図3に示すように、一部は、ブレード12と感光体10との間に、停留トナー25として停留する。この停留トナー25は、停止状態の感光体10が回転開始すると、ブレード12及び感光体10の振動により、ブレード12と感光体10との間を通過して、帯電ローラ14に到達して付着する(汚す)場合がある。
By the way, even if the toner on the
このように、停留トナー25が帯電ローラ14に付着すると、停留トナー25が付着した部分の帯電性能が低下し、この結果、感光体10にも帯電不良部分が発生する。感光体10が反転現像方式の場合、帯電不良部が現像され、横黒スジとなって画像品質を低下させる。そして、帯電ローラ14が、直流電圧を印加して感光体10を帯電させる直流帯電方式を採用する場合、付着した停留トナー25は一度付着したら離れにくい。
As described above, when the
そこで、本実施の形態では、帯電ローラ14を清掃(即ち、停留トナー25に汚れ(トナー)が付着しにくくすると共に更には具体的に付着した汚れを除去)するものである。図4には、帯電ローラ14の清掃処理プログラムを示すフローチャートが示されている。
Therefore, in the present embodiment, the charging
制御装置22に、画像形成のため、停止状態の感光体10を回転させる指示が入力されると、本清掃処理プログラムがスタートし、ステップ32で、モータ20を制御して、感光体10を回転開始させる。
When an instruction to rotate the
ステップ34で、帯電ローラ14に停留トナー25が付着しにくくすると共に清掃するため、帯電ローラ14に一定時間、交流電圧を印可するクリーニング処理(詳細は後述する)を実行する。
In
ステップ36で、所定時間経過したか否かを判断する。ここで、所定時間は、帯電ローラ14へ印加する電圧を、交流電圧から直流電流に切り替えて、帯電ローラ14が感光体10を適正に帯電することができるようになるまでの予め定められた時間である。
In
この所定時間が経過すると、ステップ38で、画像形成処理を実行する。即ち、光装置装置18により、感光体10に静電潜像を形成し、現像装置によるトナーにより静電潜像を現像し、転写装置によりトナー像を用紙に転写する。感光体10は回転を継続し、用紙に転写されずに感光体10に残留したトナーは、ブレード12によりこそぎ取られる。残留するトナーがこそぎ取られた感光体10はまた、次の画像形成のため、除電装置により除電された後、帯電ローラ15により帯電される。
When this predetermined time has elapsed, in
次に、上記ステップ34の、帯電ローラ14に停留トナー25が付着しにくくすると共に清掃するため、帯電ローラ14に一定時間、交流電圧を印可するクリーニング処理を、図5に示す各タイミングチャート及び図6に示す帯電ローラ14への残留トナー25の接着の様子を参照して、詳細に説明する。
Next, the cleaning process of applying AC voltage to the charging
図5に、クリーニング処理の交流電圧のタイミングチャート(図5(C))を、感光体10の回転状態(図5(A))及び光走査装置の稼働状態(図5(B))と共に示している。 FIG. 5 shows a timing chart (FIG. 5C) of the AC voltage for the cleaning process, together with the rotation state of the photoconductor 10 (FIG. 5A) and the operating state of the optical scanning device (FIG. 5B). ing.
上記のようにステップ32で感光体10を回転開始(時刻t0)させると、本実施の形態では、モータ24を制御して、帯電ローラ14を回転開始させる。感光体10及びの回転開始時(時刻t0)から、帯電ローラ14に交流電圧を印加
する。この帯電ローラ14への交流電圧の印加は、感光体10の回転開始時(時刻t0)において第1の位置P1に位置する感光体10の部分が第2の位置P2に到達する到達時(時刻t1)を過ぎ、該到達時(時刻t1)から帯電ローラ14が少なくとも1回転する毎に、本実施の形態では、帯電ローラ14が該到達時(時刻t1)から1回転する時(時刻t2)まで継続する。なお、帯電ローラ14への交流電圧の印加が終了した時(時刻t2)から上記所定時間が経過した時(時刻t3)から画像形成処理を実行する。
When the
次に、感光体10の回転開始時(時刻t0)において第1の位置P1に位置する感光体10の部分が第2の位置P2に到達する到達時(時刻t1)に、帯電ローラ14に交流電圧を印加する理由を説明する。
Next, when the rotation of the photoconductor 10 (time t0) is reached, the portion of the
感光体10上のトナーがこそぎ取られても、全てがこそぎ取られるわけではなく、図6(A)に示すように、一部は、ブレード12と感光体10との間に、停留トナー25として停留する場合がある。この停留トナー25は、停止状態の感光体10が回転開始すると、ブレード12及び感光体10の振動により、図6(B)に示すように、ブレード12と感光体10との間を通過して、図6(C)に示すように、帯電ローラ14に到達する(時刻t1)。このままでは、停留トナー25が帯電ローラ14に付着する。
Even if the toner on the
そこで、感光体10の回転開始時(時刻t0)において第1の位置P1に位置する感光体10の部分が第2の位置P2に到達する到達時(時刻t1)に、帯電ローラ14に交流電圧を印加して、停留トナー25が帯電ローラ14に付着しにくくするものである。
Therefore, when the rotation of the photoconductor 10 (time t0) is reached (time t1) when the portion of the
次に、上記到達時(時刻t1)から帯電ローラ14が1回転する時(時刻t2)に帯電ローラ14に交流電圧を印加する理由を説明する。
Next, the reason why the AC voltage is applied to the charging
上記のように、到達時(時刻t1)に、帯電ローラ14に交流電圧を印加して、停留トナー25が帯電ローラ14に付着しにくくすることができても、必ずしも停留トナー25の全てが完全に帯電ローラ14に付着しないというわけではない。即ち、図6(D)に示すように、停留トナー25の一部25Aは、帯電ローラ14に付着することなく感光体10の表面に付着して運ばれるが、残部25Bは帯電ローラ14の周面に付着する。このように帯電ローラ14の周面に付着した停留トナーの残部25Bは、帯電ローラ14が回転すると、図6(D)及び図6(E)に示すように、帯電ローラ14に接触する。
As described above, even when the AC voltage is applied to the charging
そこで、到達時(時刻t1)から帯電ローラ14が1回転する時(時刻t2)に帯電ローラ14に交流電圧を印加するものである。
Therefore, an AC voltage is applied to the charging
これにより、停留トナーの残部25Bは、図6(F)に示すように、帯電ローラ14から離れ、感光体10の表面に付着して運ばれ、よって、帯電ローラ14の清掃をすることができる。
As a result, the remaining
次に、感光体10の回転開始時(時刻t0)に、帯電ローラ14に交流電圧を印加する理由を説明する。
Next, the reason why an AC voltage is applied to the charging
上記説明した例は、ブレード12と感光体10との間にトナーが停留する例であるが、これは、量は少ないが、図7(A)に示すゆに、帯電ローラ14帯電手段と感光体10との間でも発生する。
The example described above is an example in which the toner stays between the
そこで、感光体10の回転開始時(時刻t0)、即ち、本実施の形態では、帯電ローラ14の回転開始時に、帯電ローラ14に交流電圧を印加し、図7(A)に示すように、帯電ローラ14と感光体10との間に停留する停留トナー27を、図7(B)に示すように、帯電ローラ14と感光体10との間を通過させる。
Therefore, at the start of rotation of the photoconductor 10 (time t0), that is, in the present embodiment, at the start of rotation of the charging
次に、感光体10の回転開始時(時刻t0)から、帯電ローラ14に交流電圧を印加し続ける理由を説明する。
Next, the reason why the AC voltage is continuously applied to the charging
図7(C)に示すように、ブレード12と感光体10との間を通過したわずかなトナーは、帯電ローラ14の周面に、付着トナー29として付着(汚れている)している。
As shown in FIG. 7C, a small amount of toner that has passed between the
そこで、感光体10の回転開始時(時刻t0)から、帯電ローラ14に交流電圧を、少なくとも、帯電ローラ14が1回転する間、印加し続け、帯電ローラ14の周面に付着する付着トナー29を、図7(D)に示すように、帯電ローラ14から感光体10に移動させる(清掃する)ものである。
Therefore, from the start of rotation of the photoconductor 10 (time t0), an AC voltage is continuously applied to the charging
以上説明したように、感光体10の回転開始時(時刻t0)、感光体10の回転開始時(時刻t0)から帯電ローラ14が1回転する間、到達時(時刻t1)、到達時(時刻t1)から帯電ローラ14が1回転する時(時刻t2)に帯電ローラ14に交流電圧を印加する必要があるが、各々に応じて交流電流を印加したり、印加を停止するのは制御が複雑となる。そこで、本実施の形態では、簡単な制御を実現するため、感光体10の回転開始時(時刻t0)から、到達時(時刻t1)から帯電ローラ14が1回転する時(時刻t2)までに渡って交流電流を印加している。
As described above, the rotation of the photosensitive member 10 (time t0), the rotation of the charging
次に、上記交流電流について説明する。本実施の形態では、以下の実験結果に基いて、交流電流の最大値を、放電開始電圧の2倍以上としている。 Next, the AC current will be described. In the present embodiment, the maximum value of the alternating current is set to be twice or more the discharge start voltage based on the following experimental results.
交流電圧は、図8に示すように、最大値VDと最小値VSの間をV0を中心に振動し、本実施の形態では、感光体10に最大値VDと最小値VSの部分で放電することになる。なお、最大値VDは放電開始電圧である。
As shown in FIG. 8, the AC voltage oscillates between the maximum value V D and the minimum value V S around V 0 , and in this embodiment, the
図9に示すように、印加する交流電圧を徐々に変化させて、帯電ローラ(BCR)14の周面の汚れを測定した。図9に示すように、交流電流の最大値Vppが1.2〔kV〕以上のとき、帯電ローラ(BCR)14の周面の汚れが減少する実験結果が得られた。 As shown in FIG. 9, the AC voltage to be applied was gradually changed, and the contamination on the peripheral surface of the charging roller (BCR) 14 was measured. As shown in FIG. 9, when the maximum value Vpp of the alternating current was 1.2 [kV] or more, an experimental result was obtained that the contamination on the peripheral surface of the charging roller (BCR) 14 was reduced.
ここで、交流電流の最大値Vpp=1.2〔kV〕は、放電開始電圧VDの2倍である。 Here, the maximum value of the alternating current Vpp = 1.2 [kV] is twice the discharge start voltage V D.
そこで、本実施の形態では、交流電流の最大値を、放電開始電圧の2倍以上としている。 Therefore, in the present embodiment, the maximum value of the alternating current is set to be twice or more the discharge start voltage.
また、上記実験(図9)とは異なる次のような実験をしてみた。 Further, the following experiment different from the above experiment (FIG. 9) was tried.
まず、図10(A)に示すトナー画像を帯電ローラ14の周面に付着させる。
First, the toner image shown in FIG. 10A is attached to the peripheral surface of the charging
ここで、本実施の形態では、各々同濃度の3本の幅狭のトナー画像を徐々に濃度を変えた4個のトナー画像G1〜G4と、全面が同じ濃度の平面状のトナー画像を徐々に濃度を変えた4個のトナー画像G11〜G14と、を用いた。 Here, in the present embodiment, four toner images G1 to G4 obtained by gradually changing the density of three narrow toner images each having the same density, and a planar toner image having the same density on the entire surface are gradually obtained. Four toner images G11 to G14 having different densities were used.
このトナー画像G1〜G4、G11〜G14を、上記のように交流電流(最大値Vppが放電開始電圧の2倍以上)が印加されている帯電ローラ14に付着させた。また、比較のため、トナー画像G1〜G4、G11〜G14を、直流電圧が印加されている帯電ローラ14に付着させた。
The toner images G1 to G4 and G11 to G14 were attached to the charging
その結果、直流電圧が印加されている帯電ローラ14を上記トナー画像G1〜G4、G11〜G14で汚した場合、トナー画像G1〜G4、G11〜G14が付着した部分に帯電不良が発生し、対応する感光体10の部分にも、帯電不良部分が発生し、全面均一濃度の画像を用紙に形成しようとしても、図10(B)に示すように、上記トナー画像G1〜G4、G11〜G14と同じパターンの画像が発生し、特に、濃度の濃いトナー画像G1、G11が付着した部分の帯電不良において画像W1、W11が顕著に認識された。
As a result, when the charging
直流電圧が印加されている帯電ローラ14では、極性の反転がないので、帯電ローラ14の周面の汚れはとれず、図10(C)及び図10(D)に示すように、上記画像形成前後でも帯電ローラ14の汚れの程度は同じであった。
In the charging
これに対し、上記のように交流電圧が印加されている帯電ローラ14を、上記トナー画像G1〜G4、G11〜G14で、図10(F)に示すように、汚した場合、トナー画像G1〜G4、G11〜G14が付着した部分は交流電圧により、図10(G)に示すように、帯電ローラ14から除去された。
On the other hand, when the charging
この結果、帯電不良が発生せず、対応する感光体10の部分にも、帯電不良部分が発生せず、全面均一濃度の画像を用紙に形成しようとした場合、図10(E)に示すように、上記トナー画像G1〜G4、G11〜G14と同じパターンの画像は発生しなかった。
As a result, no charging failure occurs, no charging failure occurs in the corresponding portion of the
更に、帯電ローラ14と感光体10との間に、単位面積当たりのトナー量が異なる複数のトナーを通過(突入)させてみた。即ち、単位面積当たりのトナー量が、1.144、0.957、0.709、0.474、0.123の複数のトナーを通過させた。この実験においても、通過時に交流電圧を印加する場合(図11(B))のほか、比較のため、直流電圧を印加してみた(図11(A))。
Further, a plurality of toners having different toner amounts per unit area were passed between the charging
図11(A)及び図11(B)を比較して理解されるように、突入量(斜線で示す部分)に対して、帯電ローラ14への付着量は、通過時に交流電圧を印加する場合(図11(B))のほうが、直流電圧を印加する場合(図11(A))よりも少ない。
As can be understood by comparing FIG. 11 (A) and FIG. 11 (B), the amount of adhesion to the charging
以上説明したように本実施の形態では、帯電のため帯電ローラから感光体に直流電圧を印加する電圧制御回路を制御して、ブレードと感光体との間に停留していたトナーが帯電手段に付着しにくくするので、簡易な構成で帯電手段が汚れにくくすることができる。 As described above, in the present embodiment, the voltage control circuit that applies a DC voltage from the charging roller to the photosensitive member for charging is controlled for charging, and the toner retained between the blade and the photosensitive member is used as the charging unit. Since it does not adhere easily, the charging means can be made difficult to get dirty with a simple configuration.
10 感光体
18 光走査装置(形成手段)
20 モータ(回転手段)
12 ブレード(こそぎ取り手段)
14 帯電ローラ(帯電手段)
16 電圧制御回路(電圧制御手段)
22 制御装置(制御手段)
10
20 Motor (rotating means)
12 Blades
14 Charging roller (charging means)
16 Voltage control circuit (voltage control means)
22 Control device (control means)
Claims (12)
前記感光体に静電潜像を形成する形成手段と、
前記感光体を回転させる回転手段と、
前記感光体に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段と、
前記こそぎ取り手段の前記感光体に接触する第1の位置から回転方向下流側に離間した第2の位置で前記感光体に接触して帯電させる帯電手段と、
前記帯電のため前記帯電手段から前記感光体に直流電圧を印加すると共に、前記帯電手段に交流電圧を印加可能な電圧制御手段と、
前記回転手段を制御して停止状態の感光体を回転開始させ、該回転開始時に第1の位置に位置する感光体の部分が前記第2の位置に到達する時に、前記帯電手段に交流電圧が印加されるように前記電圧制御手段を制御する制御手段と、
を含む画像形成装置。 A rotating photoreceptor for forming the electrostatic latent image and developing the electrostatic latent image with toner;
Forming means for forming an electrostatic latent image on the photoreceptor;
A rotating means for rotating the photosensitive member;
Scraping means for scraping the toner in contact with the photosensitive member;
Charging means for contacting and charging the photoconductor at a second position spaced from the first position of the scraping means contacting the photoconductor downstream in the rotational direction;
A voltage control unit capable of applying a DC voltage from the charging unit to the photoconductor for the charging, and capable of applying an AC voltage to the charging unit;
The rotation unit is controlled to start rotation of the stopped photoconductor, and when the portion of the photoconductor positioned at the first position reaches the second position at the start of rotation, an AC voltage is applied to the charging unit. Control means for controlling the voltage control means to be applied;
An image forming apparatus including:
前記帯電手段は、前記感光体に接触してトナーをこそぎ取るこそぎ取り手段の前記感光体に接触する第1の位置から回転方向下流側に離間した第2の位置で前記感光体に接触し、
前記帯電のため前記帯電手段から前記感光体に直流電圧を印加すると共に、前記帯電手段に交流電圧を印加可能な電圧制御手段と、
停止状態の感光体の回転開始時において第1の位置に位置する感光体の部分が前記第2の位置に到達する到達時に、前記帯電手段に交流電圧が印加されるように前記電圧制御手段を制御する制御手段と、
を備えた清掃装置。 A cleaning device for cleaning a rotary charging unit that forms an electrostatic latent image and contacts and charges a rotary photosensitive member for developing the electrostatic latent image with toner,
The charging unit contacts the photoconductor at a second position spaced from the first position of the detoning unit that contacts the photoconductor to contact the photoconductor and downstream in the rotational direction. And
A voltage control unit capable of applying a DC voltage from the charging unit to the photoconductor for the charging, and capable of applying an AC voltage to the charging unit;
The voltage control means is arranged so that an alternating voltage is applied to the charging means when the portion of the photoconductor positioned at the first position reaches the second position at the start of rotation of the photoconductor in a stopped state. Control means for controlling;
A cleaning device.
停止状態の感光体の回転開始時において第1の位置に位置する感光体の部分が前記第2の位置に到達する到達時に、前記帯電手段に交流電圧を印加することを特徴とするを清掃方法。 The electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is contacted with the photosensitive member of the scraping means for contacting the rotating photosensitive member for developing with the toner and scraping off the toner. A cleaning method for cleaning a rotary charging means that is charged by applying a DC voltage by contacting the photoconductor at a second position spaced from the position downstream in the rotation direction,
A cleaning method, wherein an AC voltage is applied to the charging means when a portion of the photoconductor positioned at the first position reaches the second position at the start of rotation of the photoconductor in a stopped state. .
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