JP2010122249A - Image forming apparatus - Google Patents

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Ai Takagami
愛 高上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of obtaining high-quality images, in a short period of time without having to excessively consume toner. <P>SOLUTION: The image forming apparatus has a refreshment mode in which toner containing abrasive is supplied to a surface 31a of a photoreceptor drum 31 by a developing device 33, when an image is not formed. The refreshment mode includes operation that voltage applied to the photoreceptor drum 31 is temporarily made higher than the voltage applied at normal printing time by a charging roller 36. In the refreshment mode, the voltage applied to the charging roller 36 is made temporarily higher by increasing peak AC voltage or peak AC current. A cleaning device includes a cleaning blade 37 and a cleaning roller 36. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ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.

感光体を一様に帯電するための帯電手段として、放電を利用したものが知られている。放電を利用した場合には、放電に伴ってオゾンや窒素酸化物などの放電生成物が発生する。帯電ローラ方式は帯電ローラと感光体との間でのみ放電が起こるため、帯電チャージャ方式に比べて放電生成物の発生量は少ない。   As charging means for uniformly charging the photosensitive member, those utilizing discharge are known. When the discharge is used, discharge products such as ozone and nitrogen oxide are generated along with the discharge. In the charging roller method, discharge occurs only between the charging roller and the photoconductor, so that the amount of discharge products generated is smaller than that in the charging charger method.

しかしながら、帯電ローラと感光体との間の狭い空間に放電が集中するため、感光体ドラム表面に付着する放電生成物の量は多くなる。特に、交流電圧を印加する帯電ローラの場合は放電回数が増えるため、この傾向はより顕著である。この放電生成物は親水性物質であるため、放電生成物が感光体ドラム表面に付着すると、高湿環境下では感光体ドラム表面の電気抵抗を低下させ、画像流れを引き起こさせることがある。特にアモルファスシリコン感光体ドラムのように、感光層の削れにくい感光体ドラムを用いた場合、放電生成物が除去されず、画像流れが顕著となる。   However, since the discharge concentrates in a narrow space between the charging roller and the photoconductor, the amount of discharge products adhering to the surface of the photoconductor drum increases. In particular, in the case of a charging roller to which an AC voltage is applied, this tendency is more remarkable because the number of discharges is increased. Since the discharge product is a hydrophilic substance, if the discharge product adheres to the surface of the photosensitive drum, the electrical resistance on the surface of the photosensitive drum may be reduced in a high-humidity environment to cause image flow. In particular, when a photosensitive drum, such as an amorphous silicon photosensitive drum, in which the photosensitive layer is hard to be scraped is used, the discharge product is not removed and the image flow becomes remarkable.

このため例えば、感光体ドラム内にヒータを配設して感光体ドラム表面の水分を熱により蒸発させ、高湿環境における感光体ドラム表面の電気抵抗の低下を抑える技術が提案されている。しかし、画像形成装置内の温度上昇や現像器内のトナーの溶融、及び、電力消費量が多いという問題もあった。   For this reason, for example, a technique has been proposed in which a heater is provided in the photosensitive drum to evaporate moisture on the surface of the photosensitive drum by heat, thereby suppressing a decrease in electrical resistance on the surface of the photosensitive drum in a high humidity environment. However, there are problems such as a temperature rise in the image forming apparatus, melting of toner in the developing device, and a large amount of power consumption.

あるいは、クリーニングローラによって研磨剤を含有したトナーを介して感光体ドラム表面を研磨し、感光体ドラム表面に付着した放電生成物や水分を除去する方法が提案されている(特許文献1参照)。この方法は、研磨剤としてトナー中に抵抗値をコントロールした酸化チタンを添加し、転写時にトナーのみを転写させる一方、研磨剤は感光体ドラム上に残し、クリーニングブレードエッジまで供給させる。クリーニングローラは発泡ウレタンローラなどが用いられ、供給されてきた研磨剤を介して感光体ドラム表面を研磨する。   Alternatively, a method has been proposed in which the surface of the photosensitive drum is polished by a cleaning roller with toner containing an abrasive to remove discharge products and moisture adhering to the surface of the photosensitive drum (see Patent Document 1). In this method, titanium oxide having a controlled resistance value is added to the toner as an abrasive to transfer only the toner during transfer, while the abrasive is left on the photosensitive drum and supplied to the edge of the cleaning blade. As the cleaning roller, a foamed urethane roller or the like is used, and the surface of the photosensitive drum is polished through the supplied abrasive.

特開平10−3333503号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-3333503

ところで、高画質画像を得るためには、感光体ドラム表面にシャープな静電潜像を形成しなければならず、そのためには感光体の薄膜化が必須であった。しかし、感光体を薄膜化すると帯電性能が低下するため、感光体ドラム表面に供給する電荷量を増加させる必要がある。電荷供給量を増やすためには、帯電ローラに印加する電流または電圧を上げなければならず、結果として放電生成物の大量発生を生じさせていた。   By the way, in order to obtain a high-quality image, a sharp electrostatic latent image must be formed on the surface of the photosensitive drum. For this purpose, it is essential to reduce the thickness of the photosensitive member. However, since the charging performance is reduced when the photoconductor is thinned, it is necessary to increase the amount of charge supplied to the surface of the photoconductor drum. In order to increase the amount of charge supplied, the current or voltage applied to the charging roller must be increased, resulting in the generation of a large amount of discharge products.

そして、感光体ドラム表面に大量に付着した放電生成物を研磨により素早く除去するには、例えばクリーニングローラの押圧力を上げたり、感光体ドラムとクリーニングローラの線速差をつけて研磨力を上げることが必要である。しかしながら、それはジッタ画像等の機械的な不具合を併発する恐れがある。ジッタ画像を解決するにはヒータシステムが有効であるが、これは前述したとおり、消費電力が多くなったり、画像形成装置内の温度が上昇したりするなどの問題がある。   In order to quickly remove a large amount of discharge products adhering to the surface of the photosensitive drum by polishing, for example, the pressing force of the cleaning roller is increased, or the polishing force is increased by increasing the linear velocity difference between the photosensitive drum and the cleaning roller. It is necessary. However, it may cause mechanical problems such as jitter images. A heater system is effective in solving the jitter image. However, as described above, there are problems such as an increase in power consumption and an increase in temperature in the image forming apparatus.

また、クリーニングローラにスクレーパやフィルムなどのレベリング部材を当接し、クリーニングローラと感光体ドラムとのニップ部に多量のトナーを滞留させることで、感光体ドラム表面に付着した放電生成物を素早く除去することも可能であるが、回収トナーの搬送や、トナー飛散等のマージンが減るという問題もある。   In addition, a leveling member such as a scraper or a film is brought into contact with the cleaning roller, and a large amount of toner is retained in the nip portion between the cleaning roller and the photosensitive drum, thereby quickly removing the discharge products attached to the surface of the photosensitive drum. However, there is also a problem that margins such as transport of collected toner and toner scattering are reduced.

それゆえに、本発明の主たる目的は、トナーを多量に消費してしまうことなく、かつ短時間で高画質画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a high-quality image in a short time without consuming a large amount of toner.

請求項1に係る発明は、感光体と、感光体の表面を一様に帯電する帯電装置と、感光体の表面を露光することにより感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、感光体の表面に形成された静電潜像をトナーで顕像化する現像装置と、感光体表面に当接して感光体表面をクリーニングするクリーニング装置と、を備えた画像形成装置であって、非画像形成時において、現像装置により感光体に研磨剤を含有したトナーを供給するリフレッシュモードを有しており、該リフレッシュモードは、帯電装置が感光体の表面に印加する電圧もしくは電流を、画像形成時の電圧もしくは電流より一時的に高くする動作を含んでいることを特徴とする、画像形成装置である。   The invention according to claim 1 is a photoconductor, a charging device that uniformly charges the surface of the photoconductor, and an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor by exposing the surface of the photoconductor. An image forming apparatus comprising: a developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on a surface of a photoreceptor with toner; and a cleaning device that contacts the surface of the photoreceptor and cleans the surface of the photoreceptor. In the non-image formation, the developing device has a refresh mode in which a toner containing an abrasive is supplied to the photosensitive member by the developing device. The refresh mode is a voltage or current applied to the surface of the photosensitive member by the charging device. An image forming apparatus comprising an operation of temporarily increasing the voltage or current during image formation.

請求項1の発明では、帯電装置が感光体の表面に印加する電圧もしくは電流を、画像形成時の電圧もしくは電流より一時的に高くすることにより、感光体の表面摩擦係数μが一時的に高くなる。感光体の表面摩擦係数μを上げることで、粒径の大きいトナーはクリーニング装置で回収されるが、粒径の小さい研磨剤はクリーニング装置をすり抜けて回収されない。これを繰り返すことで研磨剤を多量に抱き込んだクリーニングローラが得られる。そして、この研磨剤リッチのクリーニングローラを用いて感光体表面を研磨することで、必要最小限の量のトナーにより感光体表面に付着した放電生成物や水分が効率良く除去される。   According to the first aspect of the present invention, the surface friction coefficient μ of the photosensitive member is temporarily increased by temporarily increasing the voltage or current applied to the surface of the photosensitive member by the charging device from the voltage or current at the time of image formation. Become. By increasing the surface friction coefficient μ of the photoconductor, toner having a large particle size is recovered by the cleaning device, but an abrasive having a small particle size passes through the cleaning device and is not recovered. By repeating this, a cleaning roller in which a large amount of abrasive is held is obtained. Then, by polishing the surface of the photoreceptor using this cleaning agent-rich cleaning roller, discharge products and water adhering to the surface of the photoreceptor can be efficiently removed with a minimum amount of toner.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明に従属する発明であって、帯電装置が接触帯電タイプであることを特徴とする、画像形成装置である。   A second aspect of the invention is an image forming apparatus according to the first aspect of the invention, wherein the charging device is a contact charging type.

請求項3の発明では、感光体ドラム表面に付着する放電生成物の量が多い接触帯電タイプの帯電装置を用いた画像形成装置であっても、感光体表面に付着した放電生成物や水分を確実に除去することができる。   According to the third aspect of the present invention, even in an image forming apparatus using a contact charging type charging device in which the amount of discharge products adhering to the surface of the photosensitive drum is large, the discharge products and moisture adhering to the surface of the photoconductor are removed. It can be removed reliably.

請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に係る発明に従属する発明であって、帯電装置が感光体の表面に印加する電圧もしくは電流は、ピーク交流電圧もしくはピーク交流電流を高くすることにより一時的に高くされることを特徴とする、画像形成装置である。   The invention according to claim 3 is an invention subordinate to the invention according to claim 1 or claim 2, wherein the voltage or current applied to the surface of the photosensitive member by the charging device is higher than the peak AC voltage or peak AC current. The image forming apparatus is characterized in that the height is temporarily raised by the operation.

請求項3の発明では、帯電装置が感光体表面に印加する電圧もしくは電流の上昇・下降を、ピーク交流電圧もしくはピーク交流電流で制御しているため、帯電装置が小型かつ安価な装置となる。   According to the third aspect of the present invention, since the rise or fall of the voltage or current applied to the photosensitive member surface by the charging device is controlled by the peak alternating voltage or peak alternating current, the charging device becomes a small and inexpensive device.

請求項4に係る発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに係る発明に従属する発明であって、クリーニング装置がクリーニングブレードとクリーニングローラとを備えていることを特徴とする、画像形成装置である。   The invention according to claim 4 is an invention dependent on the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the cleaning device includes a cleaning blade and a cleaning roller. Device.

請求項4の発明では、クリーニング装置がクリーニングブレードとクリーニングローラとを備えているため、感光体の表面摩擦係数μを急激に上げることで、粒径の大きいトナーはクリーニングブレードによって掻き落されて回収される。一方、粒径の小さい研磨剤はクリーニングブレードのエッジをすり抜けて回収されない。感光体が周回することによってこれが繰り返されることで研磨剤を多量に抱き込んだクリーニングローラが得られる。この研磨剤を多量に抱き込んだクリーニングローラで感光体表面を研磨することにより、感光体表面に付着した水分や放電生成物が確実に除去される。   In the invention of claim 4, since the cleaning device includes the cleaning blade and the cleaning roller, the toner having a large particle diameter is scraped off and collected by the cleaning blade by rapidly increasing the surface friction coefficient μ of the photosensitive member. Is done. On the other hand, the abrasive having a small particle diameter passes through the edge of the cleaning blade and is not recovered. This is repeated as the photoconductor rotates so that a cleaning roller in which a large amount of abrasive is held is obtained. By polishing the surface of the photoconductor with a cleaning roller that contains a large amount of this abrasive, moisture and discharge products attached to the surface of the photoconductor are reliably removed.

請求項5に係る発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに係る発明に従属する発明であって、感光体がアモルファスシリコンからなることを特徴とする、画像形成装置である。   A fifth aspect of the present invention is an image forming apparatus according to the first to fourth aspects of the present invention, wherein the photoconductor is made of amorphous silicon.

請求項5の発明では、画像流れを生じやすいアモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置であっても、長期的に良好な画像を提供することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, a good image can be provided in the long term even with an image forming apparatus using an amorphous silicon photoconductor that is liable to cause image flow.

請求項6に係る発明は、請求項1〜請求項5のいずれかに係る発明に従属する発明であって、研磨剤が導電性であることを特徴とする、画像形成装置である。   A sixth aspect of the present invention is an image forming apparatus according to the first to fifth aspects of the present invention, wherein the abrasive is electrically conductive.

請求項6の発明では、研磨剤が導電性であるため、感光体表面に研磨剤が付着し易くなり、研磨剤リッチのトナーが容易に得られる。   In the sixth aspect of the invention, since the abrasive is conductive, the abrasive easily adheres to the surface of the photoreceptor, and an abrasive-rich toner can be easily obtained.

本発明に係る画像形成装置によれば、感光体の表面摩擦係数μを急激に上げることで、粒径の大きいトナーはクリーニング装置で回収されるが、粒径の小さい研磨剤はクリーニング装置をすり抜けて回収されない。感光体が周回することにより、これが繰り返され、クリーニングローラを研磨剤リッチにすることができる。この研磨剤リッチのトナーを用いて感光体表面を研磨することで、必要最小限の量のトナーにより感光体表面に付着した放電生成物や水分を効率良く除去することができる。この結果、トナーを多量に消費してしまうことなく、かつ短時間で画像流れの発生を抑制することができる画像形成装置が得られる。   According to the image forming apparatus of the present invention, the toner having a large particle size is collected by the cleaning device by rapidly increasing the surface friction coefficient μ of the photoconductor, but the abrasive having the small particle size passes through the cleaning device. Will not be recovered. This is repeated by the rotation of the photoreceptor, and the cleaning roller can be made rich in abrasive. By polishing the surface of the photoreceptor using this abrasive-rich toner, it is possible to efficiently remove discharge products and moisture adhering to the surface of the photoreceptor with a minimum amount of toner. As a result, it is possible to obtain an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of image flow in a short time without consuming a large amount of toner.

本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。   The above-described object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the best mode for carrying out the invention with reference to the drawings.

図1は本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。画像形成装置1の中央部に配設された感光体ドラム31は、駆動手段によって図示矢印の時計回り方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム31の外周近傍には、帯電ローラ32、現像器33、転写ローラ34、クリーニング装置35、除電ランプ38が設けられている。感光体ドラム31は帯電ローラ32にてドラム面31aが一様に帯電される。感光体ドラム31の回転方向における帯電ローラ32の下流側には、レーザースキャニングユニット(光走査装置)8が配置されている。画像データに基づいてレーザースキャニングユニット8から放射されたレーザ光Lは、ドラム面31aに照射され、静電潜像が形成される。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus according to the present invention. The photosensitive drum 31 disposed in the central portion of the image forming apparatus 1 is driven at a predetermined speed in a clockwise direction indicated by an arrow in the drawing by a driving unit. In the vicinity of the outer periphery of the photosensitive drum 31, a charging roller 32, a developing device 33, a transfer roller 34, a cleaning device 35, and a charge eliminating lamp 38 are provided. The drum surface 31 a of the photosensitive drum 31 is uniformly charged by the charging roller 32. A laser scanning unit (optical scanning device) 8 is disposed on the downstream side of the charging roller 32 in the rotation direction of the photosensitive drum 31. The laser beam L emitted from the laser scanning unit 8 based on the image data is irradiated onto the drum surface 31a, and an electrostatic latent image is formed.

レーザースキャニングユニット8の下流側には、現像器33が配置されている。現像器33は、トナーを静電潜像が形成されたドラム面31aに付与することにより、ドラム面31aにトナー像を形成する。   A developing device 33 is disposed on the downstream side of the laser scanning unit 8. The developing device 33 forms a toner image on the drum surface 31a by applying toner to the drum surface 31a on which the electrostatic latent image is formed.

現像器33の下流側には、転写ローラ34が配置されている。さらに、転写ローラ34の下流側には、ドラム面31aに残ったトナーを除去するためのクリーニング装置35およびクリーニング後のドラム面31aの表面に残留する電位を除電するための除電ランプ38が配置されている。   A transfer roller 34 is disposed on the downstream side of the developing device 33. Further, on the downstream side of the transfer roller 34, a cleaning device 35 for removing the toner remaining on the drum surface 31a and a neutralization lamp 38 for neutralizing the potential remaining on the surface of the drum surface 31a after cleaning are arranged. ing.

一方、ピックアップローラ22はトナー像と同期して給紙カセット21から記録媒体としての用紙を取り出し、その用紙を給紙ローラ23,24,25,26によって搬送路R1の水平部に送り出す。さらに、レジストローラ27によって用紙を一時待機させた後、所定のタイミングで感光体ドラム31に送り込む。なお、ピックアップローラ29は手差しトレイ28に載置された用紙を取り出し、その用紙を給紙ローラ24,26によって搬送路R1の水平部に送り出す。   On the other hand, the pickup roller 22 takes out a sheet as a recording medium from the sheet feeding cassette 21 in synchronization with the toner image, and feeds the sheet to the horizontal portion of the transport path R1 by the sheet feeding rollers 23, 24, 25, and 26. Further, after the paper is temporarily put on standby by the registration roller 27, it is fed to the photosensitive drum 31 at a predetermined timing. The pickup roller 29 takes out the paper placed on the manual feed tray 28 and sends the paper to the horizontal portion of the transport path R1 by the paper feed rollers 24 and 26.

感光体ドラム31に送り込まれた用紙は、転写ローラ34によって感光体ドラム31のドラム面31a上に形成されたトナー像が転写され、定着ローラ41,42に送り込まれる。トナー画像を転写された用紙は、定着ローラ41,42によって熱と圧力とでトナー像を定着された後、搬送路R1の垂直部に送り出され、印刷物として排出ローラ51で機外に排出されて排出トレイ5上に積載される。   The sheet fed to the photosensitive drum 31 is transferred with the toner image formed on the drum surface 31 a of the photosensitive drum 31 by the transfer roller 34, and sent to the fixing rollers 41 and 42. The sheet on which the toner image has been transferred is fixed to the toner image by heat and pressure by the fixing rollers 41 and 42, and then sent out to the vertical portion of the transport path R1, and is discharged out of the apparatus by the discharge roller 51 as a printed matter. It is loaded on the discharge tray 5.

また、搬送路R1の水平部と給紙カセット21との間には反転搬送路R2が設けられており、用紙の両面に画像を形成できるようになっている。さらに、定着ローラ41,42と排出ローラ51との間、および、反転搬送路R2には、搬送ローラ7が適所に配設されている。   Further, a reverse conveyance path R2 is provided between the horizontal portion of the conveyance path R1 and the paper feed cassette 21 so that images can be formed on both sides of the sheet. Further, a conveyance roller 7 is disposed at an appropriate position between the fixing rollers 41 and 42 and the discharge roller 51 and on the reverse conveyance path R2.

次に、この画像形成装置1のリフレッシュモードの一例について、図2を参照して説明する。図2は感光体ドラム31周辺部の拡大概略構成図である。なお、図示しない制御装置が、リフレッシュモードと印字モード間の切り替え、リフレッシュモードにおける印加バイアス制御、感光体ドラム31の回転制御などを行う。   Next, an example of the refresh mode of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged schematic configuration diagram of the periphery of the photosensitive drum 31. A control device (not shown) performs switching between the refresh mode and the print mode, application bias control in the refresh mode, rotation control of the photosensitive drum 31 and the like.

感光体ドラム31は、アルミニウム素管などからなる円筒状の金属基体と、金属基体の表面に配設されたアモルファスシリコン(厚みの代表値は20μm)からなる感光層とを有している。金属基体は駆動軸に一体的に支持され、駆動軸はギヤなどの動力伝達装置を介して駆動源である電動モータに駆動連結されている(いずれも図示せず)。外径は28〜32mmであり、線速度340mm/秒で回転駆動されている。   The photosensitive drum 31 has a cylindrical metal base made of an aluminum base tube and a photosensitive layer made of amorphous silicon (typically 20 μm in thickness) disposed on the surface of the metal base. The metal base is integrally supported by a drive shaft, and the drive shaft is drivingly connected to an electric motor as a drive source via a power transmission device such as a gear (none of which is shown). The outer diameter is 28 to 32 mm, and it is rotationally driven at a linear velocity of 340 mm / sec.

接触帯電タイプの帯電装置である帯電ローラ32は、外径12mmの軸芯と、軸芯の上に配設された弾性体とを有している。弾性体は合成ゴムなどの半導電性弾性部材から形成され、本実施形態においてはエピクロロヒドリンゴムからからなる。帯電ローラ32の表面(弾性体の表面)は感光体ドラム31のドラム面31aに接触している。帯電ローラ32の軸芯は、放電に必要な電圧を供給することができる電圧供給手段に接続している。   The charging roller 32, which is a contact charging type charging device, has a shaft core having an outer diameter of 12 mm and an elastic body disposed on the shaft core. The elastic body is formed of a semiconductive elastic member such as a synthetic rubber, and in this embodiment is made of epichlorohydrin rubber. The surface of the charging roller 32 (the surface of the elastic body) is in contact with the drum surface 31 a of the photosensitive drum 31. The shaft core of the charging roller 32 is connected to voltage supply means that can supply a voltage necessary for discharge.

現像器33内に収容されたトナーは、感光体ドラム31のドラム面31aを研磨するための導電性研磨剤を含んでいる。本実施形態では、導電性研磨剤として酸化チタンが用いられる。   The toner accommodated in the developing device 33 contains a conductive abrasive for polishing the drum surface 31 a of the photosensitive drum 31. In this embodiment, titanium oxide is used as the conductive abrasive.

クリーニング装置35は、感光体ドラム31のドラム面31aに接触してドラム面31aを研磨するクリーニングローラ36と、ドラム面31aに残留するトナーを除去するクリーニングブレード37とを有している。クリーニングローラ36は、外径10mmの軸芯と、軸芯の上に形成した外径14mmの弾性体とを有している。クリーニングローラ36の弾性体やクリーニングブレード37には、弾性を有する軟質ゴムまたは軟質プラスチックが好ましく、例えばブタジエンゴム、発泡ウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等の合成ゴム、熱可塑性エラストマー等の材料が用いられる。   The cleaning device 35 includes a cleaning roller 36 that contacts the drum surface 31a of the photosensitive drum 31 and polishes the drum surface 31a, and a cleaning blade 37 that removes toner remaining on the drum surface 31a. The cleaning roller 36 has a shaft core having an outer diameter of 10 mm and an elastic body having an outer diameter of 14 mm formed on the shaft core. The elastic body of the cleaning roller 36 and the cleaning blade 37 are preferably made of soft rubber or soft plastic having elasticity. Material is used.

まず、画像形成装置1の電源がONされると、機外温湿度センサによって環境温湿度を検出し、高温高湿環境であるか否かを判断する。すなわち、温度26℃以上湿度70%以上の条件(感光体ドラム31のドラム面31aに水分が付着しやすい条件)を満たす場合には、外環境が高温高湿であると判断して、ドラム面31aの水分および放電生成物の除去を行うために、画像形成装置1はリフレッシュ動作を行う。   First, when the power of the image forming apparatus 1 is turned on, the ambient temperature / humidity is detected by an external temperature / humidity sensor to determine whether the environment is a high temperature / humidity environment. That is, when the condition of the temperature of 26 ° C. or higher and the humidity of 70% or higher (condition in which moisture easily adheres to the drum surface 31a of the photosensitive drum 31) is satisfied, it is determined that the external environment is high temperature and high humidity. In order to remove moisture and discharge products 31a, the image forming apparatus 1 performs a refresh operation.

一方、前記条件を満たさない場合には、外環境が高温高湿でない(感光体ドラム31のドラム面31aに水分が付着しにくいため、放電生成物による画像流れは起きにくい)と判断して、リフレッシュ動作を行わないで、そのまま印字可能状態となり、適宜印字が行われる。これにより、帯電ローラ32に印加する電圧もしくは電流を一時的に上げる後述のリフレッシュ動作の回数を抑え、クリーニングローラ36の表面汚染やクリーニングブレードエッジの破損の発生を回避する。   On the other hand, if the above conditions are not satisfied, it is determined that the external environment is not high temperature and high humidity (because moisture hardly adheres to the drum surface 31a of the photoconductive drum 31, the image flow due to the discharge product is unlikely to occur) Without performing the refresh operation, the printer is ready for printing, and printing is performed as appropriate. As a result, the number of refresh operations to be described later, which temporarily increases the voltage or current applied to the charging roller 32, is suppressed, and the occurrence of surface contamination of the cleaning roller 36 and damage to the cleaning blade edge is avoided.

リフレッシュ動作は、図示しない電動モータにより、感光体ドラム31を時計回り方向に回転駆動させた状態で行われる。帯電ローラ32は感光体ドラム31の回転に従動回転させられる。現像器33の現像ローラ33aは、図示しない電動モータにより、反時計回り方向に回転駆動される。帯電ローラ32には、電圧供給手段によって直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加される。本実施形態では、表1に示すように、直流電圧Vdc=400V、ピーク交流電圧Vpp=1350V、周波数f=2000Hzと、一時的にピーク交流電圧Vppを通常の印字の際の電圧値より高く設定されている。これにより、感光体ドラム31のドラム面31aは帯電ローラ32によって正極性に一様に帯電するとともに、感光体ドラム31のドラム面31aの表面摩擦係数μが急激に上昇する。ピーク交流電圧Vppは1350V〜1600V程度が好ましい。なお、ピーク交流電圧Vppを通常の印字の際の電圧値より高くすると、放電生成物が通常より多く発生するが、後述するようにクリーニングローラが研磨剤リッチの状態となるため、通常より多く発生した放電生成物は素早く除去されるので問題はない。   The refresh operation is performed in a state where the photosensitive drum 31 is rotationally driven clockwise by an electric motor (not shown). The charging roller 32 is rotated by the rotation of the photosensitive drum 31. The developing roller 33a of the developing device 33 is rotationally driven counterclockwise by an electric motor (not shown). A voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the charging roller 32 by voltage supply means. In this embodiment, as shown in Table 1, the DC voltage Vdc = 400 V, the peak AC voltage Vpp = 1350 V, the frequency f = 2000 Hz, and temporarily set the peak AC voltage Vpp higher than the voltage value during normal printing. Has been. As a result, the drum surface 31a of the photosensitive drum 31 is uniformly charged to the positive polarity by the charging roller 32, and the surface friction coefficient μ of the drum surface 31a of the photosensitive drum 31 is rapidly increased. The peak AC voltage Vpp is preferably about 1350V to 1600V. When the peak AC voltage Vpp is higher than the voltage value during normal printing, more discharge products are generated than usual, but since the cleaning roller is in an abrasive-rich state as will be described later, it is generated more than usual. The discharged product is removed quickly, so there is no problem.

この後、バイアス現像を行うことによって現像器33から感光体ドラム31にトナーを供給し、ドラム面31aに一様にトナーを付着させる。転写バイアスを逆バイアスとすることにより、殆んどのトナーは転写されないでクリーニングローラ36へ送られる。クリーニングローラ36はトナーを介して感光体ドラム31のドラム面31aを摺擦する。トナーには研磨剤が含まれているので、ドラム面31aはクリーニングローラ36によって研磨される。従って、トナーとともにドラム面31a上の水分および放電生成物も除去される。   Thereafter, toner is supplied from the developing device 33 to the photosensitive drum 31 by bias development, and the toner is uniformly adhered to the drum surface 31a. By setting the transfer bias to a reverse bias, most of the toner is sent to the cleaning roller 36 without being transferred. The cleaning roller 36 rubs the drum surface 31a of the photosensitive drum 31 through the toner. Since the toner contains an abrasive, the drum surface 31 a is polished by the cleaning roller 36. Therefore, moisture and discharge products on the drum surface 31a are removed together with the toner.

ところが、クリーニングブレード37は、ドラム面31aの表面摩擦係数μが上昇しているので、クリーニングブレード37のエッジがドラム面31aに引っ掛かってスリップする現象を起こす。これによって、クリーニングブレード37のエッジのめくれ(バウンド)が大きくなり、小径(例えば0.08μm程度)の研磨剤がクリーニングブレード37からすり抜けていく。一方、大径(例えば6μm程度)のトナーはクリーニングブレード37から殆んどすり抜けることはできないで、クリーニング装置35のハウジング内に掻き落とされて、トナー回収部材によってトナー回収容器に排出されて回収される(いずれも図示せず)。クリーニング後のドラム面31aに残留する電位は除電ランプ38によって除電される。   However, since the surface friction coefficient μ of the drum surface 31a is increased, the cleaning blade 37 causes a phenomenon that the edge of the cleaning blade 37 is caught by the drum surface 31a and slips. As a result, the edge of the cleaning blade 37 is turned up (bound), and an abrasive having a small diameter (for example, about 0.08 μm) slips through the cleaning blade 37. On the other hand, toner having a large diameter (for example, about 6 μm) can hardly pass through the cleaning blade 37, and is scraped off into the housing of the cleaning device 35 and discharged to the toner collection container by the toner collection member and collected. (Both not shown). The electric potential remaining on the drum surface 31a after the cleaning is discharged by the discharging lamp 38.

研磨剤がドラム面31a上に付着した感光体ドラム31は、再び、ピーク交流電圧Vppを通常の印字の際の電圧値より高く設定されている帯電ローラ32によって一様に帯電されるとともに、表面摩擦係数μの上昇がもたらされる。この後、現像器33から感光体ドラム31にトナーが供給される。このとき、ドラム面31a上には研磨剤が付着しているので、相対的にトナーに対して研磨剤の割合が多くなる。   The photosensitive drum 31 with the abrasive adhered on the drum surface 31a is again charged uniformly by the charging roller 32 whose peak AC voltage Vpp is set higher than the voltage value during normal printing. An increase in the coefficient of friction μ results. Thereafter, toner is supplied from the developing unit 33 to the photosensitive drum 31. At this time, since the abrasive is attached on the drum surface 31a, the ratio of the abrasive to the toner is relatively increased.

この後、殆んどのトナーは転写されないでクリーニングローラ36へ送られる。クリーニングローラ36は相対的に研磨剤リッチのトナーを介して感光体ドラム31のドラム面31aを摺擦する。さらに、クリーニングブレード37に入ってくる研磨剤の割合は前回のときよりも多いので、クリーニングブレード37からすり抜ける研磨剤も前回と比べて多くなる。こうして、感光体ドラム31が周回する毎に、トナー中に占める研磨剤の割合が多くなる。本実施形態では、この動作を30秒間(感光体ドラム31の周回数で10周程度)行った(以下、この時間を「高Vpp印加時間」と称する)。   Thereafter, most of the toner is transferred to the cleaning roller 36 without being transferred. The cleaning roller 36 rubs against the drum surface 31 a of the photosensitive drum 31 through the relatively abrasive-rich toner. Further, since the ratio of the abrasive entering the cleaning blade 37 is larger than that in the previous time, the amount of abrasive slipping from the cleaning blade 37 is larger than that in the previous time. Thus, each time the photosensitive drum 31 rotates, the proportion of the abrasive in the toner increases. In this embodiment, this operation is performed for 30 seconds (about 10 rotations of the photosensitive drum 31) (hereinafter, this time is referred to as “high Vpp application time”).

この後、表1に示すように、帯電ローラ32のピーク交流電圧Vppを通常の印字の際の電圧値の1200Vに設定する。研磨剤が多量にドラム面31a上に付着した感光体ドラム31は、帯電ローラ32によって一様に帯電される。しかし、帯電ローラ32の電圧値が通常の印字の際の電圧値であるため、ドラム面31aの表面摩擦係数μの上昇は生じない。現像器33からトナーが供給された感光体ドラム31は、クリーニングローラ36、クリーニングブレード37へ順に周回する。   Thereafter, as shown in Table 1, the peak AC voltage Vpp of the charging roller 32 is set to a voltage value of 1200 V in normal printing. The photosensitive drum 31 having a large amount of abrasive adhered to the drum surface 31 a is uniformly charged by the charging roller 32. However, since the voltage value of the charging roller 32 is a voltage value during normal printing, the surface friction coefficient μ of the drum surface 31a does not increase. The photosensitive drum 31 supplied with toner from the developing unit 33 goes around the cleaning roller 36 and the cleaning blade 37 in order.

クリーニングブレード37では、ドラム面31aの表面摩擦係数μが上昇していないので、クリーニングブレード37のエッジがドラム面31aに引っ掛かり難く、エッジのめくれ(バウンド)が小さくなる。このため、小径の研磨剤がクリーニングブレード37によって堰き止められる量が増して滞留し、あるいは、クリーニングローラ36上に掻き落とされる。これにより、クリーニングローラ36が研磨剤を抱きかかえる量が急激に増える状態となる。これを30秒間、感光体ドラム31の周回数で10周程度周回させた(以下、この時間を「研磨時間」と称する)。つまり、研磨剤を多量に抱きかかえて研磨力の上昇したクリーニングローラ36ができあがった状態で、感光体ドラム31のドラム面31aを研磨するのである。そうすることで、通常印字時条件のリフレッシュモードと比較して、ドラム面31aの表面摩擦係数μは下がり、画像流れを抑えることができる。こうして、印字可能状態となり、適宜印字が行われる。   In the cleaning blade 37, since the surface friction coefficient μ of the drum surface 31a is not increased, the edge of the cleaning blade 37 is not easily caught on the drum surface 31a, and the edge turning (bound) is reduced. For this reason, the amount of the small-diameter abrasive dammed up by the cleaning blade 37 increases and stays, or is scraped off on the cleaning roller 36. As a result, the amount that the cleaning roller 36 holds the abrasive is rapidly increased. This was rotated about 10 times for 30 seconds by the number of rotations of the photosensitive drum 31 (hereinafter, this time is referred to as “polishing time”). That is, the drum surface 31a of the photosensitive drum 31 is polished in a state where a large amount of abrasive is held and the cleaning roller 36 having increased polishing power is completed. By doing so, the surface friction coefficient μ of the drum surface 31a is reduced compared to the refresh mode of the normal printing condition, and the image flow can be suppressed. Thus, a printable state is entered, and printing is performed as appropriate.

具体的には、ドラム面31aの表面摩擦係数μをアップする「高Vpp印加時間」を30秒間行った後、「研磨時間」を30秒間行う動作を1回のリフレッシュモードとしたとき、1回のリフレッシュモードを行った結果、感光体ドラム31のドラム面31aの表面摩擦係数μは0.32まで下がり、画像流れは発生しなかった。   Specifically, when the “high Vpp application time” for increasing the surface friction coefficient μ of the drum surface 31a is performed for 30 seconds and then the “polishing time” for 30 seconds is set to one refresh mode, it is performed once. As a result of performing the refresh mode, the surface friction coefficient μ of the drum surface 31a of the photosensitive drum 31 decreased to 0.32, and no image flow occurred.

一方、帯電ローラ32のピーク交流電圧Vppを高くしないで通常の印字の際の電圧値に設定したリフレッシュモードでは、1回の実行で表面摩擦係数μは0.51までしか低下せず、画像流れも解消しなかった。そして、リフレッシュモードを4回実行して、ようやく表面摩擦係数μは0.30まで低下し、画像流れは解消した。   On the other hand, in the refresh mode in which the peak AC voltage Vpp of the charging roller 32 is set to the voltage value for normal printing without increasing it, the surface friction coefficient μ decreases only to 0.51 in one execution, and the image flow Did not go away. Then, the refresh mode was executed four times, the surface friction coefficient μ finally decreased to 0.30, and the image flow was eliminated.

以上のリフレッシュモードにより、必要最小限の量のトナーによりドラム面31aに付着した放電生成物や水分を効率良く除去することができる。この結果、トナーを多量に消費してしまうことなく、かつ短時間で画像流れの発生を抑制することができる。また、ドラム面31aに付着する放電生成物の量が多い接触帯電タイプの帯電ローラ32や、画像流れを生じやすいアモルファスシリコンからなる感光体ドラム31を用いた画像形成装置1であっても、長期的に良好な画像を提供することができる。   With the above refresh mode, discharge products and moisture adhering to the drum surface 31a can be efficiently removed with a minimum amount of toner. As a result, it is possible to suppress the occurrence of image flow in a short time without consuming a large amount of toner. Even in the image forming apparatus 1 using the contact charging type charging roller 32 having a large amount of discharge products adhering to the drum surface 31a or the photosensitive drum 31 made of amorphous silicon which easily causes image flow, the image forming apparatus 1 can be used for a long time. A good image can be provided.

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。前記実施形態では、感光体ドラムのドラム面の表面摩擦係数μをアップさせる方法として、電圧制御を採用しているが、電流制御を採用してもよい。また、このリフレッシュモードは、画像形成装置の起動時にだけ行うものではなく、連続稼動中であっても、予め設定した印字枚数毎に自動的にリフレッシュモードを行うように設計してもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is carried out within the range of the summary. In the embodiment, voltage control is adopted as a method for increasing the surface friction coefficient μ of the drum surface of the photosensitive drum, but current control may be adopted. In addition, this refresh mode is not performed only when the image forming apparatus is activated, and may be designed so that the refresh mode is automatically performed for each preset number of printed sheets even during continuous operation.

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 感光体ドラム周辺部の拡大概略構成図である。FIG. 3 is an enlarged schematic configuration diagram of the periphery of a photosensitive drum.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
31 感光体ドラム
32 帯電ローラ
33 現像器
35 クリーニング装置
36 クリーニングローラ
37 クリーニングブレード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 31 Photosensitive drum 32 Charging roller 33 Developing device 35 Cleaning device 36 Cleaning roller 37 Cleaning blade

Claims (6)

感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電する帯電装置と、前記感光体の表面を露光することにより感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体の表面に形成された静電潜像をトナーで顕像化する現像装置と、前記感光体表面に当接して感光体表面をクリーニングするクリーニング装置と、を備えた画像形成装置であって、
非画像形成時において、前記現像装置により前記感光体に研磨剤を含有したトナーを供給するリフレッシュモードを有しており、該リフレッシュモードは前記帯電装置が前記感光体の表面に印加する電圧もしくは電流を、画像形成時の電圧もしくは電流より一時的に高くする動作を含んでいることを特徴とする、画像形成装置。
A photosensitive member, a charging device that uniformly charges the surface of the photosensitive member, an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member by exposing the surface of the photosensitive member, and a surface of the photosensitive member An image forming apparatus comprising: a developing device that visualizes the electrostatic latent image formed on the toner with a toner; and a cleaning device that contacts the surface of the photoreceptor and cleans the surface of the photoreceptor.
In the non-image formation, the developing device has a refresh mode in which toner containing an abrasive is supplied to the photoconductor, and the refresh mode is a voltage or current applied to the surface of the photoconductor by the charging device. The image forming apparatus includes an operation for temporarily increasing the voltage higher than the voltage or current during image formation.
前記帯電装置が接触帯電タイプであることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging device is of a contact charging type. 前記帯電装置が前記感光体の表面に印加する電圧もしくは電流は、ピーク交流電圧もしくはピーク交流電流を高くすることにより一時的に高くされることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。   The voltage or current applied to the surface of the photoconductor by the charging device is temporarily increased by increasing the peak AC voltage or the peak AC current. Image forming apparatus. 前記クリーニング装置がクリーニングブレードとクリーニングローラとを備えていることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning device includes a cleaning blade and a cleaning roller. 前記感光体がアモルファスシリコンからなることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the photoconductor is made of amorphous silicon. 前記研磨剤が導電性であることを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the abrasive is conductive.
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