JP2008040224A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体などの像保持体の回転に従動して回転する帯電ロールを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a charging roll that rotates following the rotation of an image carrier such as a photoconductor.
従来、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用したものが多用されてきたが、コロナ放電現象を利用した帯電装置の場合には、オゾンや窒素酸化物の発生が問題となっている。これに対して、導電性の帯電ロールなどを感光体に直接接触させて感光体の帯電を行う接触帯電方式はオゾンや窒素酸化物の発生が大幅に少なく、電力効率も良いことから、最近では主流となっている。 Conventionally, as a charging device for an image forming apparatus such as a copying machine or a printer adopting an electrophotographic method, a device using a corona discharge phenomenon such as a scorotron charger has been widely used, but a charging device using a corona discharge phenomenon is used. In this case, generation of ozone and nitrogen oxides is a problem. In contrast, the contact charging method in which a conductive charging roll or the like is in direct contact with the photosensitive member to charge the photosensitive member generates less ozone and nitrogen oxides and is more power efficient. It has become mainstream.
このような接触帯電方式では、帯電ロールを感光体表面に加圧接触させ、感光体の回転に従動して回転させるように構成している。また、帯電ロールの表面を清掃するため、帯電ロールの表面に接触する清掃部材が設けられている。 In such a contact charging method, a charging roll is brought into pressure contact with the surface of the photosensitive member, and is rotated by the rotation of the photosensitive member. A cleaning member that contacts the surface of the charging roll is provided to clean the surface of the charging roll.
この清掃部材として、例えば、板ブラシ状クリーナを定変位(距離を一定に保つ)にて帯電ロールに常時押し当てて、帯電ロールの表面を清掃するものが開示されている(例えば、特許文献1を参照)。 As this cleaning member, for example, a member that constantly presses a plate brush cleaner against a charging roll with a constant displacement (keep the distance constant) to clean the surface of the charging roll is disclosed (for example, Patent Document 1). See).
また、ロールブラシ状クリーナを定変位にて帯電ロールに常時押し当てて、ロールブラシ状クリーナを回転させて帯電ロールの表面を清掃するものが開示されている(例えば、特許文献2を参照)。 Further, there has been disclosed a technique in which a roll brush cleaner is constantly pressed against a charging roll at a constant displacement, and the surface of the charging roll is cleaned by rotating the roll brush cleaner (see, for example, Patent Document 2).
また、スポンジロール状クリーナを定変位にて帯電ロールに常時押し当てて、スポンジロール状クリーナを回転させて帯電ロールの表面を清掃するものが開示されている(例えば、特許文献1を参照)。
しかし、板ブラシ状クリーナやロールブラシ状クリーナを用いる構成では、低温環境においてブラシ毛が硬くなって帯電ロールに対するニップ圧が過多になり、感光体の回転による帯電ロールの従動回転性が悪くなる。このため、帯電ロールの表面にトナーや外添剤などの異物が固着する、いわゆるフィルミングなどのトラブルが起こりやすい。
また、スポンジロール状クリーナを用いる構成では、低温環境においてスポンジが硬くなって帯電ロールに対するニップ圧が過多になり、感光体の回転による帯電ロールの従動回転性が悪くなる。このため、帯電ロールの表面にフィルミングなどのトラブルが起こりやすい。
However, in a configuration using a plate brush cleaner or a roll brush cleaner, the bristle becomes hard in a low temperature environment, the nip pressure against the charging roll becomes excessive, and the followability of the charging roll due to the rotation of the photoconductor deteriorates. For this reason, troubles such as so-called filming that foreign matters such as toner and external additives adhere to the surface of the charging roll are likely to occur.
Further, in the configuration using the sponge roll cleaner, the sponge becomes hard in a low temperature environment and the nip pressure with respect to the charging roll becomes excessive, and the followability of the charging roll due to the rotation of the photosensitive member is deteriorated. For this reason, troubles such as filming are likely to occur on the surface of the charging roll.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、低温環境下で帯電ロールの従動回転性が悪くなることを抑制し、帯電ロール表面のフィルミングなどの発生を抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an image forming apparatus capable of suppressing the deterioration of driven rotation of the charging roll in a low temperature environment and suppressing the occurrence of filming on the surface of the charging roll. The purpose is to provide.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明に係る画像形成装置は、回転駆動される像保持体と、表面に弾性を持ち、前記像保持体に接触して従動回転し、前記像保持体の表面を帯電させる帯電ロールと、前記帯電ロールに接触して前記帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング部材と、温度を検知する温度センサと、前記温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、画像形成動作に先立って、前記像保持体を空転させるモードを実施する空転モード制御手段と、を有することを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, an image forming apparatus according to the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、像保持体が回転駆動され、像保持体に接触する帯電ロールが像保持体の回転に従動して回転する。その際、帯電ロールの表面に接触するクリーニング部材によって、帯電ロールの表面がクリーニングされる。また、温度センサで温度が検知され、検知された温度が所定の温度以下であるときに、空転モード制御手段によって、画像形成動作に先立って像保持体を空転させるモードが実施される。一般に、低温環境下では、クリーニング部材が硬くなり、帯電ロールへのニップ圧が大きくなり、像保持体の回転に対する帯電ロールの従動回転性が悪くなることが懸念される。本発明では、所定の温度以下であるときに像保持体を空転させるモードを実施するので、帯電ロールと像保持体との摩擦によって帯電ロールの表面温度が上がり、帯電ロールの弾性が回復し、帯電ロールと像保持体とのグリップ力が上がる。このため、クリーニング部材が硬くなって帯電ロールの回転トルクが増大しても、帯電ロールの従動回転性を保持し、安定して回転させることが可能となる。このため、帯電ロール表面のフィルミングの発生が抑制され、フィルミングに起因するトラブルが抑制される。 According to the first aspect of the present invention, the image holding member is driven to rotate, and the charging roll contacting the image holding member rotates following the rotation of the image holding member. At that time, the surface of the charging roll is cleaned by the cleaning member that contacts the surface of the charging roll. In addition, when the temperature is detected by the temperature sensor and the detected temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, the idling mode control unit executes a mode for idling the image carrier prior to the image forming operation. In general, in a low-temperature environment, there is a concern that the cleaning member becomes hard, the nip pressure to the charging roll becomes large, and the followability of the charging roll with respect to the rotation of the image carrier is deteriorated. In the present invention, since a mode in which the image carrier is idled when the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature is implemented, the surface temperature of the charging roller rises due to friction between the charging roller and the image carrier, and the elasticity of the charging roller is restored. The gripping force between the charging roll and the image carrier increases. For this reason, even if the cleaning member becomes hard and the rotation torque of the charging roll increases, it is possible to maintain the driven rotation of the charging roll and to rotate it stably. For this reason, generation | occurrence | production of the filming on the surface of a charging roll is suppressed, and the trouble resulting from filming is suppressed.
請求項2に記載の発明に係る画像形成装置は、回転駆動される像保持体と、表面に弾性を持ち、前記像保持体に接触して従動回転し、前記像保持体の表面を帯電させる帯電ロールと、前記帯電ロールに接触して前記帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング部材と、温度を検知する温度センサと、前記像保持体を空転させるモードを持ち、前記温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、所定の温度より高いときよりも前記モードにおける前記像保持体の空転回数を増加させる空転回数制御手段と、を有することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having a rotationally driven image holding member and a surface having elasticity, being rotated in contact with the image holding member, and charging the surface of the image holding member. A charging roller; a cleaning member that contacts the charging roller to clean the surface of the charging roller; a temperature sensor that detects temperature; and a mode that idles the image carrier, and the temperature detected by the temperature sensor. And an idling number control means for increasing the idling number of the image carrier in the mode when the temperature is equal to or lower than a prescribed temperature.
請求項2に記載の発明によれば、像保持体が回転駆動され、像保持体に接触する帯電ロールが像保持体の回転に従動して回転する。その際、帯電ロールの表面に接触するクリーニング部材によって、帯電ロールの表面がクリーニングされる。また、温度センサで温度が検知され、検知された温度が所定の温度以下であるときに、空転回数制御手段によって、所定の温度より高いときよりも像保持体を空転させるモードにおける像保持体の空転回数を増加させる。これにより、帯電ロールと像保持体との摩擦によって帯電ロールの表面温度が上がり、帯電ロールの弾性が回復し、帯電ロールと像保持体とのグリップ力が上がる。このため、クリーニング部材が硬くなって帯電ロールの回転トルクが増大しても、帯電ロールの従動回転性を保持し、安定して回転させることが可能となる。このため、帯電ロール表面のフィルミングが抑制され、フィルミングに起因するトラブルが抑制される。 According to the second aspect of the present invention, the image holding member is driven to rotate, and the charging roll contacting the image holding member rotates following the rotation of the image holding member. At that time, the surface of the charging roll is cleaned by the cleaning member that contacts the surface of the charging roll. In addition, when the temperature is detected by the temperature sensor and the detected temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the idling number control means causes the image holding body to rotate in the idle rotation mode than when the temperature is higher than the predetermined temperature. Increase the number of idling. As a result, the surface temperature of the charging roll increases due to the friction between the charging roll and the image holding member, the elasticity of the charging roller is restored, and the gripping force between the charging roll and the image holding member increases. For this reason, even if the cleaning member becomes hard and the rotation torque of the charging roll increases, it is possible to maintain the driven rotation of the charging roll and to rotate it stably. For this reason, filming on the surface of the charging roll is suppressed, and troubles due to filming are suppressed.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記帯電ロールの温度を上昇させる昇温部材を備え、前記温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、前記昇温部材を動作させることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the image forming apparatus further comprises a temperature raising member that raises the temperature of the charging roll, and the temperature detected by the temperature sensor is a predetermined temperature. The temperature raising member is operated when the following is true.
請求項3に記載の発明によれば、帯電ロールの温度を上昇させる昇温部材が設けられており、温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、昇温部材を動作させ、帯電ロールの温度を上昇させる。これにより、像保持体を空転させるモードに要する時間を短縮でき、画像形成の生産性の低下を最小限に留めながら、安定した作像性能を維持することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, the temperature raising member for raising the temperature of the charging roll is provided, and the temperature raising member is operated when the temperature detected by the temperature sensor is equal to or lower than the predetermined temperature. Increase the temperature of the charging roll. As a result, it is possible to reduce the time required for the mode in which the image carrier is idled, and it is possible to maintain stable image forming performance while minimizing a decrease in image formation productivity.
請求項4に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記帯電ロールの温度を上昇させる昇温部材と、前記帯電ロールの表面の温度を検知する表面温度センサと、を備え、前記表面温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、前記昇温部材を動作させ、前記表面温度センサで検知される前記帯電ロールの表面の温度を規定値以上に保つことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, a temperature raising member for increasing the temperature of the charging roll, and a surface temperature sensor for detecting the temperature of the surface of the charging roll. And when the temperature detected by the surface temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature, the temperature raising member is operated, and the temperature of the surface of the charging roll detected by the surface temperature sensor is a specified value. It is characterized by keeping above.
請求項4に記載の発明によれば、帯電ロールの温度を上昇させる昇温部材が設けられており、帯電ロールの表面の温度を検知する表面温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、昇温部材を動作させ、帯電ロールの温度を上昇させる。そして、表面温度センサで検知される帯電ロールの表面の温度を規定値以上に保つ。これにより、帯電ロールの弾性により帯電ロールの従動回転性をより確実に保持することが可能となり、画像形成の生産性の低下を最小限に留めながら、安定した作像性能を維持することが可能となる。 According to the invention described in claim 4, the temperature raising member for raising the temperature of the charging roll is provided, and the temperature detected by the surface temperature sensor for detecting the temperature of the surface of the charging roll is equal to or lower than a predetermined temperature. At some point, the temperature raising member is operated to raise the temperature of the charging roll. Then, the temperature of the surface of the charging roll detected by the surface temperature sensor is kept above a specified value. As a result, the elasticity of the charging roll makes it possible to more reliably maintain the follower rotation of the charging roll, and it is possible to maintain stable image forming performance while minimizing the decrease in image formation productivity. It becomes.
請求項5に記載の発明は、請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材が前記昇温部材を兼ねることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third or fourth aspect, the cleaning member also serves as the temperature raising member.
請求項5に記載の発明によれば、クリーニング部材が昇温部材を兼ねており、クリーニング部材が硬くなることが抑制される共に、像保持体の回転に対する帯電ロールの従動回転性を保持することが可能となる。また、別途、昇温部材を設ける場合と比べて省スペース化が可能である。 According to the fifth aspect of the present invention, the cleaning member also serves as the temperature raising member, and it is possible to suppress the cleaning member from becoming hard and to maintain the follower rotation of the charging roll with respect to the rotation of the image carrier. Is possible. Further, space can be saved as compared with the case where a temperature raising member is separately provided.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材は、金属製のパイプの外周をスポンジ又はブラシで覆ったものであり、前記パイプ内にヒータを備えることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the cleaning member includes a metal pipe covered with a sponge or a brush, and the pipe includes a heater. It is characterized by.
請求項6に記載の発明によれば、クリーニング部材は、金属製のパイプの外周をスポンジ又はブラシで覆ったものであり、パイプ内に設けられたヒータによって、クリーニング部材の表面や帯電ロールが昇温される。 According to the sixth aspect of the present invention, the cleaning member is a metal pipe whose outer periphery is covered with a sponge or brush, and the surface of the cleaning member and the charging roll are raised by the heater provided in the pipe. Be warmed.
請求項7に記載の発明は、請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置において、前記帯電ロールは、金属製のシャフトを備え、前記昇温部材は、前記シャフト内に配置されたヒータであることを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third or fourth aspect, the charging roll includes a metal shaft, and the temperature raising member is a heater disposed in the shaft. It is characterized by being.
請求項7に記載の発明によれば、帯電ロールの金属製のシャフト内に、昇温部材としてヒータが配置されている。これにより、帯電ロールの表面の温度を上昇させることができ、より確実に像保持体の回転に対する帯電ロールの従動回転性を保持することが可能となる。また、別途、昇温部材を設ける場合と比べて省スペース化が可能である。 According to invention of Claim 7, the heater is arrange | positioned as a temperature rising member in the metal shaft of the charging roll. As a result, the temperature of the surface of the charging roll can be raised, and the follower rotation of the charging roll with respect to the rotation of the image carrier can be held more reliably. Further, space can be saved as compared with the case where a temperature raising member is separately provided.
請求項8に記載の発明は、請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置において、前記昇温部材は、記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置の熱を前記帯電ロールへ送る熱伝導路を備えることを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third or fourth aspect, the temperature raising member heats the heat of the fixing device that fixes the toner image on the recording medium to the charging roll. It is characterized by having a conduction path.
請求項8に記載の発明によれば、記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置の熱を帯電ロールへ送る熱伝導路が設けられており、定着装置から送られる熱によって帯電ロールの表面の温度が上昇する。このため、像保持体の回転に対する帯電ロールの従動回転性を保持することが可能となる。 According to the eighth aspect of the present invention, the heat conduction path is provided to send heat of the fixing device for fixing the toner image on the recording medium to the charging roll, and the surface of the charging roll is heated by the heat sent from the fixing device. The temperature rises. For this reason, it is possible to maintain the driven rotation of the charging roll with respect to the rotation of the image carrier.
請求項9に記載の発明は、請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度センサを備え、前記湿度センサで検知された湿度が所定値以下であるときに、前記像保持体の空転又は前記昇温部材の動作を制御することを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, a humidity sensor that detects humidity is provided, and the humidity detected by the humidity sensor is a predetermined value. Controlling the idling of the image carrier or the operation of the temperature raising member is as follows.
請求項9に記載の発明によれば、湿度センサで検知された湿度が所定値以下であるときに、像保持体の空転又は昇温部材の動作を制御するので、低湿環境においても像保持体の回転に対する帯電ロールの従動回転性を保持することが可能となる。 According to the ninth aspect of the invention, when the humidity detected by the humidity sensor is equal to or lower than the predetermined value, the idling of the image carrier or the operation of the temperature raising member is controlled, so that the image carrier can be used even in a low humidity environment. Therefore, it is possible to maintain the driven rotation of the charging roll with respect to the rotation of the charging roll.
請求項10に記載の発明は、請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記帯電ロールの回転速度を検知する検知手段を備え、空転モード時に前記検知手段で検知された回転速度が所定値以下であるときに、前記像保持体を空転させる追加の空転モードを行うことを特徴としている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, the image forming apparatus includes a detection unit that detects a rotation speed of the charging roll, and the detection unit is in an idling mode. When the rotational speed detected in step (b) is equal to or lower than a predetermined value, an additional idling mode for idling the image carrier is performed.
請求項10に記載の発明によれば、帯電ロールの回転速度を検知する検知手段が設けられており、空転モード時に検知手段で検知された回転速度が所定値以下であるときに、像保持体を空転させる追加の空転モードが行われる。帯電ロールの回転速度を直接検知して像保持体を空転させるので、必要な場合に追加の空転モードを実施して帯電ロールの従動回転を安定化させることが可能となる。 According to the tenth aspect of the present invention, there is provided detection means for detecting the rotation speed of the charging roll, and when the rotation speed detected by the detection means in the idling mode is not more than a predetermined value, the image carrier An additional idle mode is made to idle. Since the rotation speed of the charging roll is directly detected and the image carrier is idled, an additional idling mode can be performed when necessary to stabilize the driven rotation of the charging roll.
請求項11に記載の発明は、請求項3から請求項9までのいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記帯電ロールの回転速度を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知された回転速度が所定値以下であるときに、前記昇温部材を動作させることを特徴としている。 An eleventh aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the third to ninth aspects, further comprising a detection unit that detects a rotation speed of the charging roll, and is detected by the detection unit. The temperature raising member is operated when the rotation speed is not more than a predetermined value.
請求項11に記載の発明によれば、帯電ロールの回転速度を検知する検知手段が設けられており、検知手段で検知された回転速度が所定値以下であるときに、昇温部材を動作させ、帯電ロールの表面の温度を上昇させる。帯電ロールの回転速度を直接検知するので、必要な場合に昇温部材を動作して帯電ロールの従動回転を安定化させることが可能となる。 According to the eleventh aspect of the present invention, the detecting means for detecting the rotational speed of the charging roll is provided, and the temperature raising member is operated when the rotational speed detected by the detecting means is a predetermined value or less. Increase the temperature of the surface of the charging roll. Since the rotation speed of the charging roll is directly detected, it is possible to stabilize the driven rotation of the charging roll by operating the temperature raising member when necessary.
請求項12に記載の発明は、請求項10又は請求項11に記載の画像形成装置において、警告音を発生する警告音発生装置を備え、空転モード開始時から所定時間経過後に前記検知手段で検知された回転速度が所定値以下であるときに、前記警告音発生装置で警告音を発生させることを特徴としている。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the tenth or eleventh aspect, the image forming apparatus includes a warning sound generating device that generates a warning sound, and is detected by the detecting unit after a predetermined time has elapsed from the start of the idling mode. A warning sound is generated by the warning sound generator when the rotation speed is not more than a predetermined value.
請求項12に記載の発明によれば、警告音を発生する警告音発生装置が設けられており、空転モード開始時から所定時間経過後に検知手段で検知された回転速度が所定値以下であるときに、警告音発生装置によって警告音を発生させる。これにより、ユーザーに帯電ロールの従動回転性が悪いことを報知できる。 According to the twelfth aspect of the present invention, there is provided a warning sound generating device for generating a warning sound, and when the rotational speed detected by the detecting means is less than or equal to a predetermined value after a predetermined time has elapsed from the start of the idling mode. In addition, a warning sound is generated by a warning sound generator. Thereby, it can be notified to the user that the driven roll of the charging roll is poor.
本発明によれば、低温環境下で帯電ロールの従動回転性が悪くなることを抑制でき、帯電ロール表面のフィルミングなどの発生を抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the driven rotation property of a charging roll deteriorates in a low-temperature environment, and generation | occurrence | production of filming etc. on the surface of a charging roll can be suppressed.
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1には、本発明の第1実施形態の画像形成装置1が示されている。
FIG. 1 shows an
この画像形成装置1は、タンデム型のデジタルカラープリンターであり、原稿(図示省略)の露光装置やパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データは画像処理装置12(例えばIPS:Image Processing System)に送られ、所定の画像処理が施される。画像処理装置12で所定の画像処理が施された画像データは、同じく画像処理装置12によって、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)(各8ビット)の4色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの露光装置14に送られる。この露光装置14では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光LBによる画像露光が行われる。
画像形成装置1の内部には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。これらの4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、すべて同様に構成されており、回転駆動される感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する帯電ロール16と、感光体ドラム15の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光装置14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器17と、感光体ドラム15の表面を清掃するクリーニング装置18とで構成されている。
The
Inside the
露光装置14は、4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通に構成されており、図示しない4つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、露光装置14は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しないf−θレンズを介してポリゴンミラー19に照射され、このポリゴンミラー19によって偏向走査される。ポリゴンミラー19によって偏向走査されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム15上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
The
露光装置14は、下方から感光体ドラム15上に画像を走査露光するものであるため、この露光装置14には、上方に位置する4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17などからトナー等が落下して、汚損される虞れがある。そのため、露光装置14は、その周囲が直方体状のフレーム20によって密閉されているとともに、フレーム20の上部には、4本のレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ21Y、21M、21C、21Kが設けられている。
Since the
画像処理装置12からは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通して設けられた露光装置14に、各色の画像データが順次出力される。露光装置14から画像データに応じて出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、対応する感光体ドラム15の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、現像器17Y、17M、17C、17Kによって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像として現像される。
From the
各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に、順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像は、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの上方にわたって配置された転写ユニット22の中間転写ベルト25上に、4つの一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kによって多重に転写される。これらの一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kは、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15に対応した中間転写ベルト25の裏面側に配設されている。一次転写ロール26Y、26M、26C、26Kには、転写バイアス電源(図示しない)が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性(本実施の形態では正極性)の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images sequentially formed on the
中間転写ベルト25は、ドライブロール27と、テンションロール24と、バックアップロール28との間に一定のテンションで巻き掛けられており、図示しないモータによって回転駆動されるドライブロール27により、図中の時計回りに所定の速度で循環駆動されるようになっている。
The
中間転写ベルト25上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像は、バックアップロール28に圧接する二次転写ロール29によって、シートとしての記録用紙30上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙30は、上方に位置する定着器31へと搬送される。二次転写ロール29は、バックアップロール28の側方に圧接しており、下方から上方に搬送される記録用紙30上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。定着器31は、所定の温度に加熱された加熱ロール56と、この加熱ロール56に圧接された加圧ロール58とを備えている。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙30は、加熱ロール56と加圧ロール58との圧接部で熱及び圧力により定着処理を受けた後、排出ロール32によって画像形成装置1の上部に設けられた排出トレイ33上に排出される。
The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images transferred onto the
記録用紙30は、給紙カセット34から所定のサイズのものが、給紙ローラ35及び用紙分離搬送用のローラ対36により用紙搬送路37を介して、レジストロール38まで一旦搬送され、停止される。給紙された記録用紙30の用紙搬送路37は、垂直方向上向きとなっている。給紙カセット34から供給された記録用紙30は、所定のタイミングで回転するレジストロール38によって中間転写ベルト25の二次転写位置へ送出される。
The
なお、画像形成装置1において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された記録用紙30を、排出ロール32によって排出トレイ33上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対39を介して両面用搬送ユニット40へと搬送する。この両面用搬送ユニット40では、搬送径路41に沿って設けられた図示しない搬送ローラ対により、記録用紙30の表裏が反転された状態で、再度レジストロール38へと搬送される。そして、記録用紙30の裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ33上に排出される。
When the
また、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム15の表面は、クリーニング装置18によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。クリーニング装置18は、図示しないクリーニングブレードを備えており、このクリーニングブレードによって感光体ドラム15上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
Further, residual toner, paper dust, and the like are removed from the surface of the
また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト25の表面は、クリーニング装置43によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。クリーニング装置43は、クリーニングブラシ43a及びクリーニングブレード43bを備えており、これらのクリーニングブラシ43a及びクリーニングブレード42によって、中間転写ベルト25上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
Further, residual toner, paper dust, and the like are removed from the surface of the
なお、画像形成装置1の内部の上方部には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容するトナーカートリッジ44Y、44M、44C、44Kがそれぞれ設けられており、各色の現像器17に、所定の色のトナーを供給するようになっている。
In addition,
また、画像形成装置1の側面(図1中の左側面)には、任意のシートを積載可能な手差しトレイ47が取り付けられている。この手差しトレイ47には、シートとしての記録用紙52がセットされ、給紙ローラ54によって記録用紙52が給紙され、レジストロール38へと搬送されるようになっている。なお、記録用紙52は、先述の記録用紙30と種類やサイズが異なる。
Further, a
図2に示すように、感光体ドラム15のシャフトにモータ62が接続されており、モータ62の駆動は制御部64によって制御されている。モータ62には、例えば、ステッピングモータが用いられる。また、感光体ドラム15と対向する位置には、温度を検知する温度センサ66が設けられている。制御部64は、温度センサ66で検知された温度が所定の温度(例えば15℃)以下であるときに、画像形成動作に先立って、感光体ドラム15を所定の回数空転させる空転モードを実施するように設定されている。なお、空転モードを実施する温度の設定可能な範囲については、使用する部材の材質、または累積使用時間によって、12℃〜17℃の間で最適設定値が変動する。
As shown in FIG. 2, a
また、帯電ロール16は、感光体ドラム15の表面に接触し、感光体ドラム15の回転に従動して矢印方向に回転するように構成されている。また、帯電ロール16の表面に接触して帯電ロール16の表面をクリーニングするクリーニングロール68が設けられている。このクリーニングロール68は、シャフト68Aの周面にスポンジ層68Bが形成されたものであり、帯電ロール16の回転に従動して矢印方向に回転するように構成されている。
Further, the charging
次に、帯電ロール16の詳細について説明する。
Next, details of the charging
この帯電ロール16は、導電性のシャフト16A上に、帯電層16Bとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。
In the charging
帯電ロール16の径はφ7mmからφ15mm、より好ましくはφ8mmからφ14mmで、帯電層16Bの肉厚が2mmから4mmであることが好ましい。直径が15mm以上であると周面1箇所あたりの外添剤に接触する回数が減り、また放電回数が減るので、汚れや帯電性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。直径が7mm以下であると画像形成装置1を小型化できるので優位であるが、周面1箇所あたりの外添剤に接触する回数が増え、また放電回数が増えるので、長期安定性に対し不利となる。
The diameter of the charging
この帯電ロール16であるが、所定の帯電性能を有するものであれば以下の構成に限定されるものでないことは言うまでもない。
Needless to say, the charging
シャフト16Aの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われていてもよい。
As the material of the
帯電ロール16の帯電層16Bを構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト16Aの周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような、電子及び/又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。
The conductive elastic layer constituting the
上記導電性弾性層を構成する弾性材としては、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。 The elastic material constituting the conductive elastic layer is formed, for example, by dispersing a conductive agent in a rubber material. Rubber materials include isoprene rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, butyl rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide. -Allyl glycidyl ether copolymer rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, natural rubber and the like, and blended rubbers thereof. Among these, silicone rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and blended rubbers thereof are preferably used. These rubber materials may be foamed or non-foamed.
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト;アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金;酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理したもの;などの微粉末を挙げることができる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等;リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等;を挙げることができる。 As the conductive agent, an electronic conductive agent or an ionic conductive agent is used. Examples of electronic conductive agents include carbon blacks such as ketjen black and acetylene black; pyrolytic carbon, graphite; various conductive metals or alloys such as aluminum, copper, nickel, and stainless steel; tin oxide, indium oxide, titanium oxide Examples thereof include fine powders such as various conductive metal oxides such as tin oxide-antimony oxide solid solution and tin oxide-indium oxide solid solution; Examples of ionic conductive agents include perchlorates and chlorates such as tetraethylammonium and lauryltrimethylammonium; alkali metals such as lithium and magnesium; perchlorates and chlorates of alkaline earth metals Can be mentioned.
帯電層16Bを構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。このうち外添剤汚れの観点から、ポリフッ化ビニリデン、4フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが好ましく用いられる。
The surface layer constituting the
また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することができる。該導電性材料としては、粒径が3μm以下であるものが望ましい。また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子及び/又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。 The surface layer can contain a conductive material to adjust the resistance value. The conductive material preferably has a particle size of 3 μm or less. In addition, as a conductive agent for the purpose of adjusting the resistance value, it electrically conducts electrons and / or ions as charge carriers, such as carbon black, conductive metal oxide particles, or ionic conductive agent blended in the matrix material. What disperse | distributed material etc. can be used.
また、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂を用いることができ、特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが好ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって帯電ロール16への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール16の表面に凹凸を付与し、感光体ドラム15との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール16と感光体ドラム15相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
The surface layer may be made of a fluorine-based or silicone-based resin, and is preferably composed of a fluorine-modified acrylate polymer. Further, fine particles may be added to the surface layer. As a result, the surface layer becomes hydrophobic and acts to prevent the foreign matter from adhering to the charging
次に、クリーニングロール68について説明する。
Next, the cleaning
クリーニングロール68のシャフト68Aの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用されており、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われてもよく、もちろんそのまま使用してもよい。また、クリーニングロール68は、スポンジ層68Bを介して帯電ロール16と適度なニップ圧力で接触するため、ニップ時に撓みのない強度を持った材質またはシャフト長に対して十分剛性をもったシャフト径が選択される。
As the material of the
スポンジ層68Bは、多孔質の3次元構造を有する発泡体からなり、内部や表面に空洞や凹凸部(以下、セルという。)が存在し、弾性を有している。このスポンジ層68Bは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、オレフィン、メラミン又はポリプロピレン、NBR、EPDM、天然ゴム及びスチレンブタジエンゴム、クロロプレン、シリコーン、ニトリル、等の発泡性の樹脂又はゴムを材質としたものより選択される。これにより、多数のセルを有するスポンジ層68Bを安価に製造できる。スポンジ層68Bは、帯電ロール16との従動摺擦により外添剤などの異物を効率的にクリーニングすると同時に、帯電ロール16の表面にスポンジ層68Bの擦れによるキズをつけないために、また、長期にわたり千切れや破損が生じないようにするために、引き裂き、引っ張り強さなどに強いポリウレタンが特に好ましく用いられる。
The
ポリウレタンとして特に限定するものではなく、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリエステルやアクリルポリールなどのポリオールと、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネートや4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートなどのイソシアネートの反応を伴っていれば良く、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど鎖延長剤が混合されていることが好ましい。また、水やアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物などの発泡剤を用いて発泡させるのが一般的である。さらに必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えればよい。 It is not particularly limited as polyurethane, polyol such as polyester polyol, polyether polyester and acrylic polyol, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, tolidine diisocyanate, It only needs to be accompanied by a reaction of an isocyanate such as 1,6-hexamethylene diisocyanate, and a chain extender such as 1,4-butanediol or trimethylolpropane is preferably mixed. In general, foaming is performed using a foaming agent such as water, azodicarbonamide, azo compounds such as azobisisobutyronitrile. Further, auxiliary agents such as foaming aids, foam stabilizers, catalysts, etc. may be added as necessary.
クリーニングロール68のセル数は40〜80個/25mmであることが好ましく、45〜75個/25mmであることがより好ましい。このようなセル数に設定することで、セルの中にトナーや外添剤などの異物を取り込みやすく、かつ取り込んだ外添剤などの異物を帯電ロール16、感光体ドラム15へ転移しやすくなる(この現象については後述する)。セル数が80個/25mmより多いとセル径が小さい為に外添剤の取り込み性が低下し、逆にセル数が40個/25mmより少ないとセル径が大きくなりすぎ、取り込んだ外添剤を帯電ロール16へ転移させる適度な大きさまで固めることが困難となる。
The number of cells of the cleaning
次に、上記構成の画像形成装置1の作用について説明する。図2に示すように、モータ62の駆動により感光体ドラム15が回転し、感光体ドラム15に接触する帯電ロール16が感光体ドラム15の回転に従動して回転する。帯電ロール16の回転に従動してクリーニングロール68が回転し、帯電ロール16の表面がクリーニングされる。
Next, the operation of the
一般に、低温環境下では、クリーニングロールが硬くなり、帯電ロールへのニップ圧が大きくなり、感光体ドラムの回転に対する帯電ロールの従動回転性が悪くなることが懸念される。本実施形態では、温度センサ66で温度が検知され、検知された温度が所定の温度(例えば15℃)以下であるときに、制御部64によって、画像形成動作に先立って感光体ドラム15を所定の回数空転させる空転モードが実施される(例えば、感光体ドラム15を20回空転させる)。なお、空転モードを実施する温度の設定可能な範囲については、使用する部材の材質、または累積使用時間によって、12℃〜17℃の間で最適設定値が変動する。
In general, in a low-temperature environment, there is a concern that the cleaning roll becomes hard, the nip pressure to the charging roll increases, and the followability of the charging roll with respect to the rotation of the photosensitive drum deteriorates. In the present embodiment, when the temperature is detected by the
これにより、帯電ロール16と感光体ドラム15との摩擦によって帯電ロール16の表面温度が上がり、帯電ロール16の弾性が回復し、帯電ロール16と感光体ドラム15とのグリップ力が上がる。このため、クリーニングロール68が硬くなって帯電ロール16の回転トルクが増大しても、帯電ロール16の従動回転性を保持し、安定して回転させることが可能となる。このため、帯電ロール16表面のフィルミングを抑制でき、フィルミングに起因するトラブルを抑制できる。
As a result, the surface temperature of the charging
なお、制御部64は、感光体ドラム15を所定の回数空転させる空転モードを持ち、所定の枚数プリントする毎に、感光体ドラム15を空転させるようにしても良い。そして、温度センサ66で検知された温度が所定の温度以下であるときに、所定の温度より高いときよりも空転モードにおける感光体ドラム15の空転回数を増加させるように構成しても良い。これにより、帯電ロール16の従動回転性をより安定化させることができる。
The
図1に示す画像形成装置1において、クリーニングロール68の食い込み量を0.8mmに設定して絵出しテストを行ったところ、帯電ロール16のスリップによる筋状の画質欠陥が10枚に1枚の割合で発生した(動作環境は10℃、15%RH)。また、そのまま10枚プリントの繰り返しによる連続プリントを行うと、1000枚程度で用紙全体に筋状の白抜けが見られるようになり、帯電ロール16表面に白色のフィルミングが発生していた。
In the
これに対して、毎作像ジョブ(例えば、1ジョブ=10枚プリント)前に感光体ドラム15の空転モードを実施し、感光体ドラム15を20回転分空転させた後に絵出しを行うと、帯電ロール16のスリップによる画質欠陥は発生せず、連続プリントにおいても感光体ドラム15の寿命である20万枚プリントまで帯電ロール16のフィルミングは発生しなかった。
On the other hand, when the idling mode of the
ただし、感光体ドラム15の空転回数を10回転と少なくした同様のテスト、空転モードを2ジョブに1度の頻度に落とした同様のテストでは、どちらも約3000枚でフィルミングによる筋状の白抜けが発生した。
However, in the same test in which the number of idling of the
次に、本発明の第2実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
なお、第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図3に示すように、帯電ロール16と対向する位置に、帯電ロール16の表面の温度を上昇させる昇温部材としての非接触の放射型のヒータ72が設けられている。制御部64は、温度センサ66で検知された温度が所定の温度以下であるときに、感光体ドラム15を空転(空回転)させると同時にヒータ72をONにする(通電する)。ヒータ72は、出力のあまり大きくない(例えば50W)ものであり、例えば、ハロゲンヒータやセラミックヒータなどの遠赤外線放射型ヒータなどが用いられる。
As shown in FIG. 3, a non-contact
このような画像形成装置では、温度センサ66で検知された温度が所定の温度以下であるときに、ヒータ72をONして帯電ロール16の表面の温度を上昇させる。これにより、感光体ドラム15の空転させるモードに要する時間を短縮でき、画像形成の生産性の低下を最小限に留めながら、安定した作像性能を維持することができる。
In such an image forming apparatus, when the temperature detected by the
図3に示す画像形成装置を用い、感光体ドラム15の空転モードの時だけヒータ72をONして帯電ロール16を弱く暖めるテストを行ったところ、空転回転数は10回転でも、帯電ロール16のスリップやフィルミングによる画質欠陥は発生しなかった。
Using the image forming apparatus shown in FIG. 3, a test was performed in which the
次に、本発明の第3実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described.
なお、第1及び第2実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st and 2nd embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図4に示すように、感光体ドラム85は、図1と逆方向(時計回り)に回転し、感光体ドラム85の回転方向上流側から順に、感光体ドラム85の横方向に帯電ロール86と、感光体ドラム85の下方部に現像器83と、感光体ドラム85の上方部にクリーニング装置88とが設けられている。帯電ロール86の横方向には、帯電ロール86と接触するクリーニングロール68が設けられている。
As shown in FIG. 4, the
帯電ロール86の下部には、あまり出力の大きくない(例えば50W程度)非接触の熱伝導型のヒータ92が配設されている。また、帯電ロール86の表面と対向する位置には、帯電ロール86の表面温度を検知する温度センサ94が設けられている。制御部96は、温度センサ94で検知された表面温度が所定の温度(例えば18℃)以下であるときに、ヒータ92をONにし、温度センサ94で検知される帯電ロール86の表面温度を規定値(例えば18℃)以上に保つように構成されている。なお、ヒータ92をONにする温度の設定可能な範囲については、使用する部材の材質、または累積使用時間によって、15℃〜20℃の間で最適設定値が変動する。
Below the charging
このような画像形成装置では、温度センサ94で検知された帯電ロール86の表面温度が所定の温度以下であるときに、ヒータ92をONにして帯電ロール86の表面温度を上昇させる。そして、温度センサ94で検知される帯電ロール86の表面温度を規定値以上に保つ。これにより、帯電ロール86の従動回転性をより安定化することが可能となり、画像形成の生産性の低下を最小限に留めながら、安定した作像性能を維持することができる。
In such an image forming apparatus, when the surface temperature of the charging
図4に示す画像形成装置を用い、感光体ドラム85の空転モードの時だけヒータ92をONにして帯電ロール86を弱く暖めるテストを行ったところ、空転回転数が10回転では、帯電ロール86のスリップやフィルミングによる画質欠陥が起こる場合と起こらない場合に分かれた。感光体ドラム85の空転回転数を15回転にすると、画質欠陥が起こらなくなった。
Using the image forming apparatus shown in FIG. 4, a test was performed in which the
次に、本発明の第4実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
なお、第1から第3実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st to 3rd embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図5に示すように、帯電ロール86の表面に接触するようにクリーニングロール102が設けられている。クリーニングロール102は、金属製のパイプ102Aの外周をスポンジ層102Bで覆ったものであり、パイプ102Aの内部に昇温部材としてのヒータ104を備えている。ヒータ104には、あまり出力の大きくない(例えば50W程度)非接触の熱伝導型のヒータが用いられている。制御部96は、温度センサ66で検知された温度が所定の温度以下であるときに、感光体ドラム85を空転させると同時にヒータ104をONにするように設定されている。
As shown in FIG. 5, a
このような画像形成装置では、クリーニングロール102のパイプ102A内に設けられたヒータ104によって、クリーニングロール102の表面や帯電ロール86が昇温される。これにより、クリーニングロール102のスポンジ層102Bが硬くなることが抑制される共に、感光体ドラム15の回転に対する帯電ロール86の従動回転性を保持することができる。また、クリーニングロール102が昇温部材(ヒータ)を兼ねており、別途、昇温部材(ヒータ)を設ける場合と比べて省スペース化が可能である。
In such an image forming apparatus, the surface of the
図5に示す画像形成装置を用い、感光体ドラム85の空転モードの時だけヒータ104をONにして帯電ロール86を弱く暖めるテストを行ったところ、空転回転数が10回転でも、帯電ロール86のスリップやフィルミングによる画質欠陥は発生しなかった。ヒータ104の出力を30Wに落とすと、画質欠陥が起こる場合と起こらない場合に分かれた。
A test was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 5 to heat the charging
なお、図6に示すように、感光体ドラム15の下部に帯電ロール16が配置される画像形成装置においても、帯電ロール16をクリーニングするクリーニングロールとして、パイプ102A内にヒータ104を備えたクリーニングロール102を設けても良い。
As shown in FIG. 6, in the image forming apparatus in which the charging
次に、本発明の第5実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
なお、第1から第4実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st-4th embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図7に示すように、感光体ドラム85の表面と接触するように帯電ロール112が設けられている。帯電ロール112は、金属製のパイプ112Aの外周に帯電層112Bを備えており、パイプ112Aの内部に昇温部材としてのヒータ114を備えている。ヒータ114には、あまり出力の大きくない(例えば50W程度)非接触の熱伝導型のヒータが用いられている。また、帯電ロール112の表面と接触するようにクリーニングロール68が設けられている。制御部96は、温度センサ66で検知された温度が所定の温度以下であるときに、感光体ドラム85を空転させると同時にヒータ114をONにするように設定されている。
As shown in FIG. 7, a charging
このような画像形成装置では、帯電ロール112のパイプ112A内に設けられたヒータ114によって、帯電ロール112の表面が昇温される。これに伴い、クリーニングロール68の表面も昇温される。これにより、クリーニングロール68のスポンジ層68Bが硬くなることが抑制される共に、感光体ドラム85の回転に対する帯電ロール112の従動回転性を保持することができる。また、帯電ロール112が昇温部材(ヒータ)を兼ねており、別途、昇温部材(ヒータ)を設ける場合と比べて省スペース化が可能である。
In such an image forming apparatus, the temperature of the surface of the charging
図7に示す画像形成装置を用い、感光体ドラム85の空転モードの時だけヒータ114をONして帯電ロール112を弱く暖めるテストを行ったところ、空転回転数が10回転でも、帯電ロール112のスリップやフィルミングによる画質欠陥は発生しなかった。また、ヒータ114の出力を30Wに落としても、画質欠陥は起こらなかった。
A test was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 7 to heat the charging
次に、本発明の第6実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
なお、第1から第5実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st to 5th embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図8に示すように、感光体ドラム85と接触するように帯電ロール122が設けられている。この帯電ロール122は、円筒状のシャフト122Aに帯電層122Bを備えたものである。また、感光体ドラム85の回転方向における現像器83の下流側には、感光体ドラム85上に形成されたトナー像を記録用紙に転写する転写ロール124が配設されている。記録用紙の搬送方向における転写ロール124の下流側には、トナー像を記録用紙上に定着させる定着装置としての加熱ロール126と加圧ロール128とが配設されている。加熱ロール126の内部には、ヒータ127が設けられている。
As shown in FIG. 8, a charging
図9に示すように、加熱ロール126の一方の端部と帯電ロール122の一方の端部とを結ぶように熱伝導路としてのパイプ130が設けられており、パイプ130にはファン134が設けられている。また、加熱ロール126の他方の端部と帯電ロール122の他方の端部とを結ぶように熱伝導路としてのパイプ132が設けられている。
As shown in FIG. 9, a
このような画像形成装置では、加熱ロール126からパイプ130内を空気がファン134により一定方向に送られ、帯電ロール122の円筒状のシャフト122A内に送られる。そして、シャフト122A内を通った空気はパイプ132を通って加熱ロール126に戻される。すなわち、加熱ロール126内のヒータ127の熱が帯電ロール122のシャフト122A内に還流されることで、帯電ロール122に熱が伝わる。これによって、感光体ドラム85に対する帯電ロール122の従動回転性を保持することが可能となる。
In such an image forming apparatus, air is sent from the
図8及び図9に示す画像形成装置を用いて絵出しテストを行ったところ、感光体ドラム85の空転回転数が10回転でも、帯電ロール122のスリップやフィルミングによる画質欠陥は発生しなかった。
When the image formation test was performed using the image forming apparatus shown in FIGS. 8 and 9, there was no image quality defect due to slipping or filming of the charging
次に、本発明の第7実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a seventh embodiment of the present invention will be described.
なお、第1から第6実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st-6th embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図10に示すように、この画像形成装置では、帯電ロール16の回転速度を検知する検知装置142を備えている。この検知装置142は、帯電ロール16の軸方向端部に設けられた複数のスリットを検知し、一つのスリットを検知してから他のスリットを検知するまでの時間を計測して帯電ロール16の回転速度を算出するように構成されている。制御部64は、空転モード時に検知装置142で検知された回転速度が所定値以下であるときに、感光体ドラム15を空転させる追加の空転モードを実施する。また、制御部64は、検知装置142で検知された回転速度が所定値以下であるときに、ヒータ72をONにする。
As shown in FIG. 10, the image forming apparatus includes a
また、この画像形成装置では、図示しない筐体にスピーカー144が設けられている。制御部64は、空転モード開始時から所定時間経過後に検知装置142で検知された回転速度が所定値以下であるときに、スピーカー144から警告音を発生させるような制御を行う。
In this image forming apparatus, a
このような画像形成装置では、検知装置142で帯電ロール16の回転速度が検知され、検知された回転速度が所定値以下であるときに、感光体ドラム15を空転させる追加の空転モードを実施すると共に、ヒータ72をONにする。これにより、帯電ロール16の表面の温度が上昇する。帯電ロール16の回転速度を直接検知することで、必要な場合にのみ帯電ロール16の表面の温度を上昇させることができる。このため、感光体ドラム15に対して帯電ロール16を安定して従動回転させることができる。また、制御部64は、空転モード開始時から所定時間経過後に検知装置142で検知された回転速度が所定値以下であるときに、スピーカー144から警告音を発生させる。これにより、ユーザーに帯電ロール16の従動回転性が悪いことを報知できる。
In such an image forming apparatus, when the rotation speed of the charging
なお、上記実施形態では、温度センサで温度を検知したが、この構成に限定するものではなく、温度と湿度を検知する温湿度センサを用いて、所定の温度及び湿度以下のときに感光体ドラムの空転、ヒータの通電などを制御しても良い。特に、低温低湿環境下でクリーニングロールが硬くなりやすいため、温度と湿度を検知して制御を行うことで、帯電ロールの従動回転性が悪くなることを抑制できる。 In the above embodiment, the temperature is detected by the temperature sensor. However, the present invention is not limited to this configuration, and the temperature and humidity sensor that detects the temperature and humidity is used to detect the photosensitive drum when the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature and humidity. The idling of the heater, the energization of the heater, and the like may be controlled. In particular, since the cleaning roll is likely to be hard in a low-temperature and low-humidity environment, it is possible to suppress deterioration in the followability of the charging roll by detecting and controlling the temperature and humidity.
なお、上記実施形態では、帯電ロールの表面にスポンジ層を接触させるクリーニングロールを用いたが、この構成に限定するものではない。例えば、帯電ロールの表面にブラシを接触させるクリーニングブラシを用いても同様の効果が得られる。また、クリーニング部材は、回転するものに限定するものではなく、固定したスポンジ部材、ブラシ部材を用いても良い。 In the above embodiment, the cleaning roll in which the sponge layer is brought into contact with the surface of the charging roll is used. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the same effect can be obtained by using a cleaning brush that contacts the surface of the charging roll. The cleaning member is not limited to a rotating member, and a fixed sponge member or brush member may be used.
なお、本実施形態の画像形成装置1は、中間転写ベルトの移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニットを並設する構成であったが、この構成に限定するものではない。例えば、4色の現像器を配置した回転式現像器を用いて感光体ドラムへのトナー像の形成を4サイクル繰り返して行う画像形成装置であっても、本発明を適用することが可能である。
The
1 画像形成装置
15 感光体ドラム(像保持体)
16 帯電ロール
16A シャフト
16B 帯電層
62 モータ
64 制御部(空転モード制御手段)
66 温度センサ
68 クリーニングロール(クリーニング部材)
68A シャフト
68B スポンジ層
72 ヒータ(昇温部材)
85 感光体ドラム(像保持体)
86 帯電ロール
88 クリーニング装置
92 ヒータ(昇温部材)
92 帯電ロール
94 温度センサ
96 制御部(空転モード制御手段)
102 クリーニングロール(クリーニング部材)
102B スポンジ層
102A パイプ
104 ヒータ(昇温部材)
112A パイプ
112 帯電ロール
112B 帯電層
114 ヒータ(昇温部材)
122A シャフト
122 シャフト
122 帯電ロール
122B 帯電層
126 加熱ロール(定着装置)
127 ヒータ
128 加圧ロール(定着装置)
130 パイプ(熱伝導路)
132 パイプ(熱伝導路)
134 ファン
142 検知装置(検知手段)
144 スピーカー(警告音発生装置)
DESCRIPTION OF
16
66
85 Photosensitive drum (image carrier)
86
92
102 Cleaning roll (cleaning member)
127
130 Pipe (heat conduction path)
132 Pipe (heat conduction path)
134
144 Speaker (warning sound generator)
Claims (12)
表面に弾性を持ち、前記像保持体に接触して従動回転し、前記像保持体の表面を帯電させる帯電ロールと、
前記帯電ロールに接触して前記帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング部材と、
温度を検知する温度センサと、
前記温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、画像形成動作に先立って、前記像保持体を空転させるモードを実施する空転モード制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that is rotationally driven;
A charging roll having elasticity on the surface, rotating in contact with the image carrier, and charging the surface of the image carrier;
A cleaning member that contacts the charging roll and cleans the surface of the charging roll;
A temperature sensor for detecting the temperature;
When the temperature detected by the temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature, an idling mode control unit that implements a mode for idling the image carrier prior to an image forming operation;
An image forming apparatus comprising:
表面に弾性を持ち、前記像保持体に接触して従動回転し、前記像保持体の表面を帯電させる帯電ロールと、
前記帯電ロールに接触して前記帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング部材と、
温度を検知する温度センサと、
前記像保持体を空転させるモードを持ち、前記温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、所定の温度より高いときよりも前記モードにおける前記像保持体の空転回数を増加させる空転回数制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that is rotationally driven;
A charging roll having elasticity on the surface, rotating in contact with the image carrier, and charging the surface of the image carrier;
A cleaning member that contacts the charging roll and cleans the surface of the charging roll;
A temperature sensor for detecting the temperature;
A mode in which the image carrier is idled, and when the temperature detected by the temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature, the number of idling of the image carrier in the mode is increased more than when the temperature is higher than the predetermined temperature. Idle speed control means;
An image forming apparatus comprising:
前記温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、前記昇温部材を動作させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 A temperature raising member for raising the temperature of the charging roll;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the temperature raising member is operated when a temperature detected by the temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature.
前記帯電ロールの表面の温度を検知する表面温度センサと、を備え、
前記表面温度センサで検知された温度が所定の温度以下であるときに、前記昇温部材を動作させ、前記表面温度センサで検知される前記帯電ロールの表面の温度を規定値以上に保つことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 A temperature raising member for raising the temperature of the charging roll;
A surface temperature sensor for detecting the temperature of the surface of the charging roll,
When the temperature detected by the surface temperature sensor is equal to or lower than a predetermined temperature, the temperature raising member is operated, and the surface temperature of the charging roll detected by the surface temperature sensor is maintained at a specified value or more. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記昇温部材は、前記シャフト内に配置されたヒータであることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。 The charging roll includes a metal shaft,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the temperature raising member is a heater arranged in the shaft.
前記湿度センサで検知された湿度が所定値以下であるときに、前記像保持体の空転又は前記昇温部材の動作を制御することを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の画像形成装置。 It has a humidity sensor that detects humidity,
9. The method according to claim 1, wherein when the humidity detected by the humidity sensor is equal to or lower than a predetermined value, the idling of the image carrier or the operation of the temperature raising member is controlled. The image forming apparatus described in the item.
空転モード時に前記検知手段で検知された回転速度が所定値以下であるときに、前記像保持体を空転させる追加の空転モードを行うことを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の画像形成装置。 A detection means for detecting the rotation speed of the charging roll;
The additional idling mode for idling the image carrier is performed when the rotation speed detected by the detection means is equal to or less than a predetermined value in the idling mode. 2. The image forming apparatus according to item 1.
前記検知手段で検知された回転速度が所定値以下であるときに、前記昇温部材を動作させることを特徴とする請求項3から請求項9までのいずれか1項に記載の画像形成装置。 A detection means for detecting the rotation speed of the charging roll;
10. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the temperature raising member is operated when a rotation speed detected by the detection unit is equal to or less than a predetermined value. 11.
空転モード開始時から所定時間経過後に前記検知手段で検知された回転速度が所定値以下であるときに、前記警告音発生装置で警告音を発生させることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の画像形成装置。 It has a warning sound generator that generates a warning sound,
12. The warning sound is generated by the warning sound generating device when the rotational speed detected by the detecting means is equal to or lower than a predetermined value after a predetermined time has elapsed from the start of the idling mode. The image forming apparatus described in 1.
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