JP2015118179A - Image forming apparatus - Google Patents

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五味 史光
Fumimitsu Gomi
史光 五味
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus configured to easily control stains on a charging rotating body as compared with a case where a charging system is fixed.SOLUTION: An image forming apparatus having a charging roller, which comes into contact with a surface of a photoreceptor to charge it, includes transfer setting means which sets a transfer voltage to be applied in transferring a toner image formed on the surface of the photoreceptor. When the transfer voltage is less than 1000 V, a DC voltage is set as a charging voltage. When the transfer voltage is equal to or higher than 1000 V, a voltage formed by superimposing a DC voltage on an AC voltage is set as a charging voltage.

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having a plurality of these functions.

電子写真プロセスを利用した画像形成装置における感光体を帯電させる方法として、接触帯電方式が実用化されている。この方式では、帯電部材として、導電性支持体(芯金)の外周に導電性弾性体層を設け、該導電性弾性体層の外周に抵抗層を被覆して設けた帯電ローラを用いる。そして、この帯電ローラを感光体の表面に接触させて回転可能に配設し、芯金に帯電電圧を印加し、帯電ローラと感光体の当接ニップの近傍で微小な放電を発生させて感光体の表面を帯電させる。   A contact charging method has been put to practical use as a method of charging a photoreceptor in an image forming apparatus using an electrophotographic process. In this system, a charging roller is used in which a conductive elastic layer is provided on the outer periphery of a conductive support (core metal) and a resistance layer is provided on the outer periphery of the conductive elastic layer as a charging member. The charging roller is disposed in contact with the surface of the photosensitive member so as to be rotatable, a charging voltage is applied to the cored bar, and a small discharge is generated in the vicinity of the contact nip between the charging roller and the photosensitive member. Charge the surface of the body.

芯金に印加する帯電電圧を、直流電圧のみにしたDC帯電方式と、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧にしたAC帯電方式がある。AC帯電方式の場合、帯電の均一性を得るために重畳する交流電圧には、帯電ローラに直流電圧を印加した時に帯電ローラと感光体との間での放電が開始される電圧値である放電開始電圧の絶対値の2倍以上のピーク間電圧Vppを持つ交流電圧が使用されている。   There are a DC charging method in which the charging voltage applied to the core metal is only a DC voltage, and an AC charging method in which an AC voltage is superimposed on the DC voltage. In the case of the AC charging method, the AC voltage to be superimposed in order to obtain charging uniformity is a voltage value at which discharge between the charging roller and the photoconductor starts when a DC voltage is applied to the charging roller. An AC voltage having a peak-to-peak voltage Vpp that is at least twice the absolute value of the starting voltage is used.

近年、画像形成装置の長寿命化や高速化に伴い、帯電ローラの長寿命化が望まれている。帯電ローラの寿命に影響する要因として、転写後に感光体に残留したトナーや外添剤などの異物の帯電ローラへの付着による汚れが挙げられる。転写後に感光体の表面に残留したトナーや外添剤などの異物を除去するためのクリーニングブレードなどの清掃部材が設けられているが、清掃部材をすり抜けたトナーや外添剤などの異物が発生するため、帯電ローラの汚れが発生する。帯電ローラは感光体に接触して回転する部材であるため、感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト又は記録材等の転写媒体に転写した後に、感光体の表面に残留している上記のような異物が帯電ローラに転移して汚れやすい。このように帯電ローラが汚れることによって、帯電能力の低下及び帯電ムラが発生する。この帯電ローラの汚れによる帯電能力の低下や帯電ムラが帯電ローラの長寿命化を妨げる要因の一つとなる。   In recent years, it has been desired to extend the life of a charging roller as the life of an image forming apparatus increases and the speed thereof increases. As a factor that affects the life of the charging roller, contamination due to adhesion of foreign matters such as toner and external additives remaining on the photoreceptor after transfer to the charging roller can be mentioned. A cleaning member such as a cleaning blade is provided to remove foreign matter such as toner and external additives remaining on the surface of the photoconductor after transfer, but foreign matter such as toner and external additives slipping through the cleaning member is generated. Therefore, the charging roller is contaminated. Since the charging roller is a member that rotates in contact with the photoreceptor, the toner image formed on the photoreceptor remains on the surface of the photoreceptor after being transferred to a transfer medium such as an intermediate transfer belt or a recording material. Such foreign matters are easily transferred to the charging roller and become dirty. As the charging roller is contaminated in this manner, the charging ability is reduced and charging unevenness occurs. Charging roller degradation and charging unevenness due to contamination of the charging roller is one of the factors that hinder the life of the charging roller.

そこで、帯電ローラの外周面に帯電清掃部材としてのスポンジローラを当接させて、帯電ローラ表面に付着した異物をスポンジローラに転写させて帯電ローラ表面から異物を除去することによって、帯電ローラの帯電不均一性を改善することが特許文献1に開示されている。   Therefore, the charging roller is charged by bringing the sponge roller as a charging cleaning member into contact with the outer peripheral surface of the charging roller, transferring the foreign matter adhering to the surface of the charging roller to the sponge roller, and removing the foreign matter from the surface of the charging roller. Patent Document 1 discloses that nonuniformity is improved.

特開平5−265307号公報JP-A-5-265307

しかしながら、特許文献1のように帯電回転体としての帯電ローラにスポンジローラを当接する方法についても、スポンジローラ自体の汚れによる清掃能力の低下等の限界があり、さらなる長寿命化が求められている。   However, the method of bringing the sponge roller into contact with the charging roller as the charging rotator as in Patent Document 1 also has a limit such as a decrease in cleaning ability due to contamination of the sponge roller itself, and further extension of the life is required. .

ところで、上述したDC帯電方式とAC帯電方式とで帯電ローラの汚れの進行度合いには違いがある。   By the way, there is a difference in the degree of progress of dirt on the charging roller between the above-described DC charging method and AC charging method.

例えば、ネガ帯電方式を用いた系においては、DC帯電方式とAC帯電方式ともに、転写後に感光体上に残留してクリーニングブレード等の清掃部材をすり抜けて帯電ローラに到達するトナー等の異物の帯電極性が帯電ローラの帯電極性と同じネガ極性を持つ場合の方が、電界の影響で帯電ローラに付着しにくく汚れ難い。   For example, in a system using a negative charging method, both the DC charging method and the AC charging method charge a foreign material such as toner that remains on the photosensitive member after transfer and passes through a cleaning member such as a cleaning blade and reaches a charging roller. When the polarity is the same as the negative polarity of the charging roller, it is less likely to adhere to the charging roller due to the influence of the electric field, and is less likely to get dirty.

しかしながらAC帯電方式においては、交流電圧の振幅によってトナー等の異物の帯電極性が反転する場合があり、帯電ローラに到達する異物の帯電極性の分布によらず、比較的一定の異物が帯電ローラに付着する。   However, in the AC charging method, the charging polarity of a foreign substance such as toner may be reversed depending on the amplitude of the AC voltage, and a relatively constant foreign substance is applied to the charging roller regardless of the distribution of the charging polarity of the foreign substance reaching the charging roller. Adhere to.

一方、DC帯電方式においては、帯電極性がポジ極性である異物が付着し易く、帯電極性がネガ極性の異物は付着し難いという傾向があり、帯電ローラに到達する異物の帯電極性の分布がポジ極性に帯電した異物が多い分布である場合には帯電ローラの汚れレベルが著しく悪化し、ネガ極性に帯電した異物が多い分布である場合には帯電ローラの汚れレベルがAC帯電方式の場合と比較して良い場合もある。   On the other hand, in the DC charging method, foreign matters having a positive charge polarity tend to adhere and foreign matters having a negative charge polarity tend not to adhere, and the distribution of the charge polarity of the foreign matter reaching the charging roller is positive. When the distribution is large in the polarity charged foreign matter, the dirt level of the charging roller is remarkably deteriorated. When the distribution is large in the negative polarity charged foreign matter, the charge roller dirt level is compared with the AC charging method. Sometimes it is okay.

従って、異物の帯電極性の分布によって帯電ローラの汚れレベルが良い帯電方式は異なっており、従来のように帯電方式がDC帯電方式やAC帯電方式に固定された構成のままではこれ以上帯電ローラの汚れを抑制することは困難であった。   Therefore, the charging system with a good dirt level of the charging roller differs depending on the distribution of the charging polarity of the foreign matter. If the charging system is fixed to the DC charging system or the AC charging system as in the prior art, the charging roller has a higher level. It was difficult to suppress the dirt.

そこで、本発明は、帯電方式が固定である場合よりも帯電回転体の汚れを抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of suppressing contamination of a charging rotator as compared with a case where a charging method is fixed.

そこで、本発明に関る画像形成装置は、回転可能な感光体と、前記感光体の表面に接触して前記感光体を帯電する帯電回転体と、前記帯電回転体に帯電電圧を印加する帯電印加手段と、前記帯電回転体によって帯電された前記感光体の表面を露光して前記感光体に静電像を形成する露光手段と、前記露光手段によって前記感光体に形成された静電像をトナーで現像して前記感光体の表面にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段によって前記感光体の表面に形成されたトナー像を転写部で転写媒体に転写する転写手段と、前記転写手段がトナー像を転写する際に、前記転写手段に転写電圧を印加する転写印加手段と、前記感光体の回転方向における前記転写部の下流かつ前記帯電回転体の上流に配置され、前記感光体に接触して清掃を行う清掃手段と、前記転写電圧の電圧値を設定する転写設定手段と、前記転写設定手段が設定した前記転写電圧の絶対値が所定値未満である場合には直流電圧を前記帯電電圧として設定し、前記転写電圧の絶対値が前記所定値以上である場合には直流電圧と交流電圧を重畳した電圧を帯電電圧として設定する帯電設定手段と、を備えることを特徴とする。   Therefore, an image forming apparatus according to the present invention includes a rotatable photosensitive member, a charging rotating member that contacts the surface of the photosensitive member and charges the photosensitive member, and a charging member that applies a charging voltage to the charging rotating member. Applying means; exposure means for exposing the surface of the photoreceptor charged by the charging rotator to form an electrostatic image on the photoreceptor; and an electrostatic image formed on the photoreceptor by the exposure means Developing means for developing with toner to form a toner image on the surface of the photoreceptor, transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the photoreceptor by the developing means to a transfer medium at the transfer portion, and the transfer A transfer applying unit configured to apply a transfer voltage to the transfer unit when the unit transfers a toner image; and disposed downstream of the transfer unit and upstream of the charging rotator in the rotation direction of the photoconductor. Clean by touching Cleaning means; transfer setting means for setting the voltage value of the transfer voltage; and if the absolute value of the transfer voltage set by the transfer setting means is less than a predetermined value, a DC voltage is set as the charging voltage. And charging setting means for setting, as a charging voltage, a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage when the absolute value of the transfer voltage is equal to or greater than the predetermined value.

本発明によれば、帯電方式が固定である場合よりも帯電回転体の汚れを抑制することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress contamination of the charging rotating body as compared with the case where the charging method is fixed.

画像形成装置の概略断面構成図である。1 is a schematic cross-sectional configuration diagram of an image forming apparatus. 帯電ローラの概略断面構成図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional configuration diagram of a charging roller. プロセスカートリッジ構成を説明する図である。It is a figure explaining a process cartridge structure. 帯電電圧制御の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of charging voltage control. 帯電ローラ清掃部材の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of a charging roller cleaning member. 帯電ローラ清掃部材の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of a charging roller cleaning member. 転写残トナーの帯電量の分布を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a distribution of charge amount of untransferred toner. 帯電ローラ汚染推移を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining charging roller contamination transition. 帯電ローラ汚染推移を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining charging roller contamination transition. 現像器及びトナー補給装置を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a developing device and a toner supply device. 実施例1における制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow in Example 1. FIG. 実施例2における制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow in Example 2. FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略する。なお、構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置等は、特に特定的な記載がない限りは、この技術思想の適応範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each drawing has the same structure or effect | action, The duplication description about these is abbreviate | omitted suitably. Note that the dimensions, materials, shapes, relative positions, and the like of the component parts are not intended to limit the scope of application of this technical idea only to those unless otherwise specified.

[画像形成装置の全体構成及び動作]
先ず、図1を参照して、本実施例の画像形成装置100の全体構成及び動作について説明する。
[Overall Configuration and Operation of Image Forming Apparatus]
First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus 100 of this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施例の画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色に対応して設けられ4つの画像形成部(第1、第2、第3、第4の画像形成部)1Y、1M、1C、1Bkを有するタンデム方式のカラープリンタである。画像形成装置100は、画像形成装置本体に接続された以下の機器からの画像信号に応じて、カラー画像を記録材(記録用紙、プラスチックフィルム、布等)に形成することができる。その機器とは、原稿読み取り装置(図示せず)、パーソナルコンピュータ等のホスト機器、或いはデジタルカメラなどの外部機器である。   The image forming apparatus 100 according to this embodiment includes four image forming units (first, second, third, and fourth image forming units) 1Y provided corresponding to four colors of yellow, magenta, cyan, and black. This is a tandem color printer having 1M, 1C, and 1Bk. The image forming apparatus 100 can form a color image on a recording material (recording paper, plastic film, cloth, etc.) in accordance with image signals from the following devices connected to the image forming apparatus main body. The device is a document reading device (not shown), a host device such as a personal computer, or an external device such as a digital camera.

画像形成装置100は、第1〜第4の画像形成部1Y、1M、1C、1Bkにおいて像担持体としての円筒型の感光体、即ち、感光ドラム2Y、2M、2C、2Bk上に形成されたトナー像を、転写媒体である中間転写体としての中間転写ベルト8上へ転写する。そして、中間転写ベルト8上のトナー像を記録材P上に転写することで記録画像を形成する。   The image forming apparatus 100 is formed on a cylindrical photosensitive member as an image carrier in the first to fourth image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, that is, on the photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, and 2Bk. The toner image is transferred onto an intermediate transfer belt 8 as an intermediate transfer member that is a transfer medium. Then, the toner image on the intermediate transfer belt 8 is transferred onto the recording material P to form a recorded image.

尚、以下の説明において4つの画像形成部1Y、1M、1C、1Bkのそれぞれにおいて共通に設けられる要素には、Y、M、C、Bkの添え字を与えた同一符号を付す。それらを特に区別して説明する必要が場合には、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に付した添え字Y、M、C、Bkは省略し、総括的に説明する。   In the following description, elements provided in common in each of the four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk are denoted by the same reference numerals with subscripts Y, M, C, and Bk. When it is necessary to distinguish them from each other, the subscripts Y, M, C, and Bk added to the reference numerals to indicate that the elements are provided for any color are omitted, and generally explain.

画像形成部1には、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム2が配設されている。感光ドラム2は、図中矢印方向に回転駆動される。   The image forming unit 1 is provided with a cylindrical photosensitive member, that is, a photosensitive drum 2 as an image carrier. The photosensitive drum 2 is rotationally driven in the arrow direction in the figure.

感光体としての感光ドラム2の周囲には、感光ドラム2に接触して帯電する帯電回転体としての帯電ローラ3、感光ドラム2に形成された静電像をトナーで現像してトナー像を形成する現像手段としての現像器4、感光ドラム2の表面に形成されたトナー像を転写部で転写媒体に転写する転写手段としての一次転写ローラ5、感光ドラム2の回転方向における転写部の下流かつ帯電ローラ3の上流に清掃手段としてのクリーニング装置6が配置されている。又、感光ドラム2の図中上方には、露光手段としてのレーザースキャナ(露光装置)7が配置されている。又、各画像形成部1の感光ドラム2と対向して中間転写体としての中間転写ベルト8が配置されている。転写媒体である中間転写ベルト8は、駆動ローラ9、二次転写対向ローラ10、従動ローラ11に掛け回されており、駆動ローラ9に伝達される駆動力により図中矢印方向に周回移動する。一次転写ローラ5と感光ドラム2とが対向する位置で中間転写ベルト8と感光ドラム2が接触して転写部としての一次転写部(一次転写ニップ)N1が形成される。又、中間転写ベルト8を介して二次転写対向ローラ10に対向する位置に二次転写手段としての二次転写ローラ12が設けられている。二次転写対向ローラ10と対向する位置で二次転写ローラ15が中間転写ベルト8に接触して二次転写部(二次転写ニップ)N2が形成される。   Around the photosensitive drum 2 as a photosensitive member, a charging roller 3 as a charging rotator that is charged in contact with the photosensitive drum 2, and an electrostatic image formed on the photosensitive drum 2 is developed with toner to form a toner image. A developing device 4 as a developing means, a primary transfer roller 5 as a transfer means for transferring a toner image formed on the surface of the photosensitive drum 2 to a transfer medium at a transfer portion, downstream of the transfer portion in the rotation direction of the photosensitive drum 2 and A cleaning device 6 as a cleaning unit is disposed upstream of the charging roller 3. Further, a laser scanner (exposure device) 7 as an exposure means is disposed above the photosensitive drum 2 in the drawing. Further, an intermediate transfer belt 8 as an intermediate transfer member is disposed so as to face the photosensitive drum 2 of each image forming unit 1. The intermediate transfer belt 8 serving as a transfer medium is wound around a driving roller 9, a secondary transfer counter roller 10, and a driven roller 11, and rotates in the direction of the arrow in the figure by the driving force transmitted to the driving roller 9. The intermediate transfer belt 8 and the photosensitive drum 2 come into contact with each other at a position where the primary transfer roller 5 and the photosensitive drum 2 face each other, thereby forming a primary transfer portion (primary transfer nip) N1 as a transfer portion. A secondary transfer roller 12 as a secondary transfer unit is provided at a position facing the secondary transfer counter roller 10 via the intermediate transfer belt 8. The secondary transfer roller 15 contacts the intermediate transfer belt 8 at a position facing the secondary transfer counter roller 10 to form a secondary transfer portion (secondary transfer nip) N2.

本実施例では、画像形成装置100は、第1〜第4の画像形成部1Y、1M、1C、1Bkの全てを用いてカラー画像を形成することができるカラー画像形成モードと、第4の画像形成部1Bkのみを用いてブラック単色の画像を形成する単色画像形成モードとを備えている。   In this embodiment, the image forming apparatus 100 includes a color image forming mode in which a color image can be formed using all of the first to fourth image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, and a fourth image. And a monochrome image forming mode for forming a black monochrome image using only the forming unit 1Bk.

先ず、カラー画像形成モードでの画像形成動作を説明する。画像形成動作が開始されると、各画像形成部1Y、1M、1C、1Bkにおいて回転する感光ドラム2Y、2M、2C、2Bkの表面が帯電ローラ3Y、3M、3C、3Bkによって一様に帯電される。このとき、帯電ローラ3Y、3M、3C、3Bkには、帯電印加手段としての帯電バイアス電源より帯電電圧としての帯電バイアスが印加される。   First, an image forming operation in the color image forming mode will be described. When the image forming operation is started, the surfaces of the photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, and 2Bk rotating in the respective image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk are uniformly charged by the charging rollers 3Y, 3M, 3C, and 3Bk. The At this time, a charging bias as a charging voltage is applied to the charging rollers 3Y, 3M, 3C, and 3Bk from a charging bias power source as a charging application unit.

次いで、露光装置7Y、7M、7C、7Bkから、それぞれの画像形成部に対応する分解色の画像信号に従ってレーザー光が発される。これにより、各感光ドラム2Y、2M、2C、2Bkは、対応する分解色の画像情報に応じて露光され、その上にその画像信号に応じた静電像(潜像)が形成される。   Next, laser light is emitted from the exposure devices 7Y, 7M, 7C, and 7Bk in accordance with the separated color image signals corresponding to the respective image forming units. As a result, each of the photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, and 2Bk is exposed according to the image information of the corresponding separated color, and an electrostatic image (latent image) corresponding to the image signal is formed thereon.

各感光ドラム2Y、2M、2C、2Bk上に形成された静電像は、各現像器4Y、4M、4C、4Bk内に収容されたトナーによってトナー像として現像される。本実施例では、現像方式として反転現像方式が採用されており、感光ドラム2上の露光部(明部電位部)に現像器4からトナーが付着する。   The electrostatic images formed on the photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, and 2Bk are developed as toner images by the toners stored in the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4Bk. In this embodiment, the reversal development method is adopted as the development method, and the toner adheres from the developing unit 4 to the exposed portion (bright portion potential portion) on the photosensitive drum 2.

各感光ドラム2Y、2M、2C、2Bk上に形成されたトナー像は、転写媒体としての中間転写ベルト8上で重なり合うようにして、各一次転写部N1において順次に中間転写ベルト8上に転写(一次転写)される。トナー像を中間転写ベルト8上に転写する時、転写手段としての一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkには、転写印加手段としての一次転写バイアス電源よりトナーの正規の帯電極性とは逆極性の転写電圧としての一次転写バイアスが印加される。こうして、中間転写ベルト8上に、4色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。尚、一次転写後に感光ドラム2Y、2M、2C、2Bkの表面に残ったトナー(一次転写残トナー)や外添剤は、クリーニング装置6Y、6M、6C、6Bkによって感光ドラム2Y、2M、2C、2Bkの表面から除去されて回収される。   The toner images formed on the photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, and 2Bk are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 8 at each primary transfer portion N1 so as to overlap on the intermediate transfer belt 8 as a transfer medium ( Primary transfer). When the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 8, the primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5Bk serving as the transfer unit have a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner from the primary transfer bias power source serving as the transfer application unit. A primary transfer bias as a transfer voltage is applied. Thus, a multiple toner image is formed on the intermediate transfer belt 8 by superimposing the four color toner images. Incidentally, toner (primary transfer residual toner) and external additives remaining on the surfaces of the photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, and 2Bk after the primary transfer are transferred to the photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, and 6Bk by the cleaning devices 6Y, 6M, 6C, and 6Bk. It is removed from the surface of 2Bk and recovered.

一方、中間転写ベルト8上のトナー像の移動とタイミングに合わせて、記録材収納カセット(図示せず)に収容された記録材Pが、供給ローラ13などにより二次転写部N2に搬送される。   On the other hand, in accordance with the movement and timing of the toner image on the intermediate transfer belt 8, the recording material P stored in a recording material storage cassette (not shown) is conveyed to the secondary transfer portion N2 by the supply roller 13 or the like. .

そして、中間転写ベルト8上の多重トナー像は、二次転写部N2において記録材P上に一括して転写(二次転写)される。このとき、二次転写ローラ12には、二次転写バイアス電源よりトナーの正規の帯電極性とは逆極性の二次転写バイアスが印加される。   The multiple toner images on the intermediate transfer belt 8 are collectively transferred (secondary transfer) onto the recording material P at the secondary transfer portion N2. At this time, a secondary transfer bias having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer roller 12 from a secondary transfer bias power source.

次いで、記録材Pは定着手段としての定着装置14へと搬送部材等により搬送される。定着装置14によって加熱、加圧されることで、記録材P上のトナーは溶融、混合されて、記録材Pに定着され、カラーの定着画像となる。その後、記録材Pは機外に排出される。尚、二次転写部N2で記録材Pに転写されずに中間転写ベルト8に残留したトナー(二次転写残トナー)は、中間転写ベルトクリーナー13により回収される。   Next, the recording material P is conveyed to a fixing device 14 as a fixing unit by a conveying member or the like. By being heated and pressurized by the fixing device 14, the toner on the recording material P is melted and mixed, and is fixed on the recording material P to form a color fixed image. Thereafter, the recording material P is discharged out of the apparatus. Incidentally, the toner (secondary transfer residual toner) not transferred to the recording material P in the secondary transfer portion N2 but remaining on the intermediate transfer belt 8 is collected by the intermediate transfer belt cleaner 13.

次に、単色画像形成モードにおける画像形成動作について説明する。単色画像形成モードにおいては、第4の画像形成部1Bkにおいてのみ、感光ドラム2Bk上にトナー像が形成される。そして、このトナー像が中間転写ベルト8に一次転写された後、記録材Pに二次転写される。第4の画像形成部1Bkにおけるトナー像の形成動作、一次転写動作、二次転写動作自体は上述のカラー画像形成モード時と同じである。   Next, an image forming operation in the single color image forming mode will be described. In the monochromatic image forming mode, a toner image is formed on the photosensitive drum 2Bk only in the fourth image forming unit 1Bk. The toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 8 and then secondarily transferred to the recording material P. The toner image forming operation, primary transfer operation, and secondary transfer operation itself in the fourth image forming unit 1Bk are the same as those in the color image forming mode described above.

[現像器]
次に、図10を参照して、現像手段としての現像器4及びこれにトナーを補給するトナー補給装置49について説明する。本実施例では、現像器4は図10に示す構成を有する。本実施例では、各現像器4Y、4M、4C、4Bkの構成は同一である。又、本実施例では、トナー補給装置49の構成は、全ての現像器用のもので同一である。図10において、現像器4は図1における上方から見た平面図として示し、トナー補給装置49は感光ドラム2の軸線方向(表面移動方向と直交する方向)に沿う断面図として示す。
[Developer]
Next, the developing device 4 as developing means and the toner replenishing device 49 for replenishing toner will be described with reference to FIG. In this embodiment, the developing device 4 has a configuration shown in FIG. In the present embodiment, the configurations of the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4Bk are the same. In this embodiment, the configuration of the toner replenishing device 49 is the same for all the developing devices. 10, the developing device 4 is shown as a plan view as viewed from above in FIG. 1, and the toner replenishing device 49 is shown as a cross-sectional view along the axial direction of the photosensitive drum 2 (direction perpendicular to the surface movement direction).

現像器4は、非磁性トナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)とを主成分として備える二成分現像剤(現像剤)が収納された現像容器(現像器本体)44を有する。現像容器44内には、現像剤攪拌搬送部材として第1の攪拌搬送スクリュー43aと第2の攪拌搬送スクリュー43bとの2本のスクリューが配置されている。現像容器44の感光ドラム2と対向する部分は一部開口しており、この開口部から一部露出するように現像剤担持体としての現像スリーブ41が回転可能に配置されている。現像スリーブ41の内部には、磁界発生手段としてのマグネットロール(図示せず)が固定配置されている。マグネットロールは周方向に複数の磁極を有し、現像容器44内の現像剤を磁気力により引きつけて現像スリーブ41上に担持させると共に、感光ドラム2と対向する現像位置では現像剤の穂立ち(磁気ブラシ)を形成する。   The developing device 4 includes a developing container (developing device main body) 44 in which a two-component developer (developer) including non-magnetic toner particles (toner) and magnetic carrier particles (carrier) as main components is accommodated. In the developing container 44, two screws, a first stirring and conveying screw 43a and a second stirring and conveying screw 43b, are arranged as developer stirring and conveying members. A portion of the developing container 44 facing the photosensitive drum 2 is partially opened, and a developing sleeve 41 as a developer carrying member is rotatably disposed so as to be partially exposed from the opening. Inside the developing sleeve 41, a magnet roll (not shown) as a magnetic field generating means is fixedly arranged. The magnet roll has a plurality of magnetic poles in the circumferential direction, attracts the developer in the developer container 44 by the magnetic force and carries it on the developing sleeve 41, and at the development position facing the photosensitive drum 2, the developer spikes ( Magnetic brush).

現像スリーブ41、第1、第2の攪拌搬送スクリュー43a、43bは相互に平行に配設されている。又、これら現像スリーブ41、第1、第2の攪拌搬送スクリュー43a、43bは、感光ドラム2の軸線方向と平行に配設されている。現像容器44の内部は、隔壁44dによって第1室(現像室)44aと第2室(攪拌室)44bに分割されている。現像室44aと攪拌室44bは、現像容器44の長手方向両端部(図10中の左端及び右端)において連通している。   The developing sleeve 41 and the first and second agitating and conveying screws 43a and 43b are arranged in parallel to each other. The developing sleeve 41 and the first and second agitating / conveying screws 43 a and 43 b are arranged in parallel to the axial direction of the photosensitive drum 2. The inside of the developing container 44 is divided into a first chamber (developing chamber) 44a and a second chamber (stirring chamber) 44b by a partition wall 44d. The developing chamber 44a and the stirring chamber 44b communicate with each other at both ends in the longitudinal direction of the developing container 44 (left end and right end in FIG. 10).

第1の攪拌搬送スクリュー43aは現像室44a内に、又第2の攪拌搬送スクリュー43bは攪拌室44b内に配設されている。これら第1、第2の攪拌搬送スクリュー43a、43bは、モータ52の回転によってギヤ列54を介して同じ方向に回転駆動される。この回転により、攪拌室44b内の現像剤は、第2の攪拌搬送スクリュー43bによって攪拌されながら図10中左方に移動して、連通部を介して現像室44a内へと移動する。又、現像室44a内の現像剤は第1の攪拌搬送スクリュー43aによって攪拌されながら図10中右方に移動して、連通部を介して攪拌室44b内に移動する。つまり、現像剤は、第1、第2の攪拌搬送スクリュー43a、43bの2本のスクリューによって攪拌されながら現像容器44内を循環して搬送される。 現像剤中のトナーは、上述のような攪拌搬送によって電荷が付与される。   The first stirring and conveying screw 43a is disposed in the developing chamber 44a, and the second stirring and conveying screw 43b is disposed in the stirring chamber 44b. These first and second agitating and conveying screws 43 a and 43 b are rotationally driven in the same direction via the gear train 54 by the rotation of the motor 52. By this rotation, the developer in the agitating chamber 44b moves to the left in FIG. 10 while being agitated by the second agitating and conveying screw 43b, and moves into the developing chamber 44a through the communicating portion. Further, the developer in the developing chamber 44a moves to the right in FIG. 10 while being stirred by the first stirring and conveying screw 43a, and then moves into the stirring chamber 44b through the communication portion. That is, the developer is circulated and conveyed in the developing container 44 while being agitated by the two screws of the first and second agitating and conveying screws 43a and 43b. The toner in the developer is charged by the agitation and conveyance as described above.

現像スリーブ41は、モータ51によって図1中の矢示方向(反時計回り)に回転駆動される。現像スリーブ41は、その回転により、規制ブレード(不図示)によって表面に層状に塗布された現像剤を感光ドラム2に対向する現像位置に搬送する。現像位置にて、現像スリーブ41上の現像剤はマグネットロールの磁気力により穂立ちして、感光ドラム2の表面に接触又は近接する磁気ブラシを形成する。こうして現像位置に搬送された現像剤(二成分現像剤)から、感光ドラム2上の静電像にトナーが供給される。これにより、静電像の画像部にトナーが選択的に付着し、静電像はトナー像として現像される。更に説明すると、感光ドラム2上の静電像が現像位置に達するときに、現像バイアス電源(図示せず)によりAC電圧とDC電圧とが重畳された現像電圧としての現像バイアスが現像スリーブ41に印加される。このとき、現像スリーブ41はモータ51により図1中の矢示方向に回転駆動され、上述の現像バイアスによって現像剤中のトナーが、感光ドラム2の表面の静電像に応じて感光ドラム2上に転移する。   The developing sleeve 41 is rotationally driven by a motor 51 in the direction indicated by an arrow (counterclockwise) in FIG. The developing sleeve 41 conveys the developer applied in a layered manner on the surface by a regulating blade (not shown) to the developing position facing the photosensitive drum 2 by its rotation. At the developing position, the developer on the developing sleeve 41 rises due to the magnetic force of the magnet roll to form a magnetic brush that contacts or approaches the surface of the photosensitive drum 2. The toner is supplied to the electrostatic image on the photosensitive drum 2 from the developer (two-component developer) thus transported to the development position. Thereby, toner selectively adheres to the image portion of the electrostatic image, and the electrostatic image is developed as a toner image. More specifically, when the electrostatic image on the photosensitive drum 2 reaches the developing position, a developing bias as a developing voltage in which an AC voltage and a DC voltage are superimposed by a developing bias power source (not shown) is applied to the developing sleeve 41. Applied. At this time, the developing sleeve 41 is rotationally driven by the motor 51 in the direction of the arrow in FIG. 1, and the toner in the developer is applied on the photosensitive drum 2 according to the electrostatic image on the surface of the photosensitive drum 2 by the above-described developing bias. To metastasize.

ここで、トナーは、結着樹脂、着色剤、そして必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、重合法により製造した負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は5μm以上8μm以下が好ましい。本実施例では、トナーの体積平均粒径は6.2μmであった。   Here, the toner has colored resin particles containing a binder resin, a colorant, and other additives as required, and colored particles to which an external additive such as colloidal silica fine powder is externally added. doing. The toner is a negatively chargeable polyester resin produced by a polymerization method, and the volume average particle diameter is preferably 5 μm or more and 8 μm or less. In this example, the volume average particle size of the toner was 6.2 μm.

又、キャリアは、例えば、表面酸化或いは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金、又は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。そして、キャリアは、重量平均粒径が20〜50μm、好ましくは30〜40μmであり、抵抗率が107Ω・cm以上、好ましくは108Ω・cm以上である。本実施例では、キャリアとして抵抗率が108Ω・cmのものを用いた。本実施例では、低比重磁性キャリアとして、フェノール系のバインダー樹脂に磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物を所定の比で混合し、重合法により製造した、樹脂磁性キャリアを使用した。本実施例で用いたキャリアの体積平均粒径は35μm、真密度は3.6〜3.7g/cm、磁化量は53A・m/kgである。 As the carrier, for example, metal such as surface oxidized or unoxidized iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, rare earth, alloys thereof, or oxide ferrite can be preferably used. The method for producing these magnetic particles is not particularly limited. The carrier has a weight average particle diameter of 20 to 50 μm, preferably 30 to 40 μm, and a resistivity of 107 Ω · cm or more, preferably 108 Ω · cm or more. In this example, a carrier having a resistivity of 108 Ω · cm was used. In this example, as a low specific gravity magnetic carrier, a resin magnetic carrier produced by mixing a phenolic binder resin with a magnetic metal oxide and a non-magnetic metal oxide at a predetermined ratio and using a polymerization method was used. The volume average particle size of the carrier used in this example is 35 μm, the true density is 3.6 to 3.7 g / cm 3 , and the magnetization is 53 A · m 2 / kg.

[帯電装置]
次に、帯電装置について詳しく説明する。
[Charging device]
Next, the charging device will be described in detail.

帯電装置は、感光体に接触して感光体に従動で回転可能なゴムローラ(以下帯電ローラと称す)を用いている。   The charging device uses a rubber roller (hereinafter referred to as a charging roller) that is in contact with the photosensitive member and can be rotated by being driven by the photosensitive member.

帯電回転体としての帯電ローラ3の長手方向長さは320mmであり、図2に示すように、芯金(支持部材)3aの外回りに、下層3bと、中間層3cと、表層3dを下から順次に積層した3層構成である。下層3bは帯電音を低減するための発泡スポンジ層であり、表層3dは、感光ドラム2上にピンホール等の欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。   The longitudinal length of the charging roller 3 as the charging rotating body is 320 mm. As shown in FIG. 2, the lower layer 3b, the intermediate layer 3c, and the surface layer 3d are arranged from the bottom around the core metal (supporting member) 3a. It has a three-layer structure in which the layers are sequentially stacked. The lower layer 3b is a foamed sponge layer for reducing charging noise, and the surface layer 3d is a protective layer provided to prevent leakage even if there are defects such as pinholes on the photosensitive drum 2. is there.

より具体的には、本実施の形態における帯電ローラ3の仕様は下記の通りである。
芯金3a;直径6mmのステンレス丸棒
下層3b;カーボン分散の発泡EPDM、比重0.5g/cm、体積抵抗値10〜10Ωcm、層厚3.0mm
中間層3c;カーボン分散のNBR系ゴム、体積抵抗値10〜10Ωcm、層厚700μm
表層3d;フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫とカーボンを分散、体積抵抗値10〜1010Ωcm、表面粗さ(JIS規格10点平均表面粗さRa)1.5μm、層厚10μm
図4は帯電ローラ3に対する帯電バイアス印加系のブロック回路図である。
More specifically, the specification of the charging roller 3 in the present embodiment is as follows.
Core metal 3a; stainless steel round bar lower layer 3b with a diameter of 6 mm; foamed EPDM with carbon dispersion, specific gravity 0.5 g / cm 3 , volume resistivity 10 2 to 10 9 Ωcm, layer thickness 3.0 mm
Intermediate layer 3c; carbon-dispersed NBR rubber, volume resistivity 10 2 to 10 5 Ωcm, layer thickness 700 μm
Surface layer 3d: tin oxide and carbon dispersed in a resin resin of fluorine compound, volume resistivity 10 7 to 10 10 Ωcm, surface roughness (JIS standard 10-point average surface roughness Ra) 1.5 μm, layer thickness 10 μm
FIG. 4 is a block circuit diagram of a charging bias application system for the charging roller 3.

電源S1から直流電圧に周波数fの交流電圧を重畳した所定の振動電圧(バイアス電圧Vdc+Vac)が芯金3aを介して帯電ローラ3に印加されることで、回転する感光体感光体1の周面が所定の電位に帯電処理される。   A predetermined vibration voltage (bias voltage Vdc + Vac) obtained by superimposing an AC voltage having a frequency f on a DC voltage from the power supply S1 is applied to the charging roller 3 through the cored bar 3a, whereby the peripheral surface of the rotating photoreceptor 1 is rotated. Is charged to a predetermined potential.

帯電ローラ3に対して帯電電圧を印加する帯電印加手段である電源S1は、直流(DC)電源11と交流(AC)電源12を有している。   A power source S 1 that is a charging application unit that applies a charging voltage to the charging roller 3 includes a direct current (DC) power source 11 and an alternating current (AC) power source 12.

60は帯電設定手段としての制御回路であり、上記電源S1のDC電源11とAC電源12をオン・オフ制御して帯電ローラ3に直流電圧と交流電圧のどちらか、若しくはその両方の重畳電圧を印加するように制御する機能と、DC電源11から帯電ローラ3に印加する直流電圧値と、AC電源12から帯電ローラ3に印加する交流電圧のピーク間電圧値、もしくは交流電流値を制御する機能を有する。   Reference numeral 60 denotes a control circuit as a charge setting means, which controls on / off of the DC power supply 11 and the AC power supply 12 of the power supply S1 and applies a DC voltage, an AC voltage, or a superimposed voltage of both to the charging roller 3. A function for controlling to apply, a DC voltage value applied from the DC power source 11 to the charging roller 3, and a peak-to-peak voltage value of the AC voltage applied from the AC power source 12 to the charging roller 3, or an AC current value Have

また、本実施の形態における帯電装置は、帯電ローラ3に弾性的に圧縮して当接し帯電ローラ3(相手部材)表面に付着した転写残トナー及び外添剤を取り込む回転自在な連泡性発泡体ローラとしてのスポンジローラ20を備えている。帯電清掃手段としてのスポンジローラ20の最頂点は、帯電ローラ3の回転中心より下方で、帯電ローラ3が感光ドラム2に当接する帯電ニップに対して帯電ローラ3の回転方向下流側に位置しており、帯電ローラ3の回転駆動に伴って従動回転する。スポンジローラ20の詳細については後述する。   Further, the charging device in the present embodiment is a rotatable open-cell foam that takes in transfer residual toner and an external additive adhering to the surface of the charging roller 3 (mating member) by elastically compressing and contacting the charging roller 3. A sponge roller 20 as a body roller is provided. The uppermost vertex of the sponge roller 20 serving as a charging cleaning means is located below the rotation center of the charging roller 3 and downstream of the charging roller 3 in the rotation direction with respect to the charging nip where the charging roller 3 contacts the photosensitive drum 2. The charging roller 3 is driven to rotate as the charging roller 3 rotates. Details of the sponge roller 20 will be described later.

感光ドラム2と帯電装置(帯電バイアス電源を除く帯電ローラ3とスポンジローラ20)は、図3に示すように、プロセスカートリッジ21として一体にユニット化されて、画像形成装置に対して着脱可能に構成されており、規定枚数の画像形成により感光ドラム2が寿命に達した場合などによる交換等を容易に行なうことができる。なお、プロセスカートリッジに現像器4を含む構成としても良い。   As shown in FIG. 3, the photosensitive drum 2 and the charging device (the charging roller 3 and the sponge roller 20 excluding the charging bias power source) are integrated as a unit as a process cartridge 21 and can be attached to and detached from the image forming apparatus. Therefore, it is possible to easily replace the photosensitive drum 2 when the photosensitive drum 2 reaches the end of its life by forming a prescribed number of images. The process cartridge may include the developing device 4.

そして、本実施の形態においても、上述した従来例の画像形成装置と同様にして画像形成動作が行なわれる。本実施の形態では画像形成動作の説明は省略する。   Also in the present embodiment, an image forming operation is performed in the same manner as in the conventional image forming apparatus described above. In this embodiment, description of the image forming operation is omitted.

次に、上記した帯電装置の帯電清掃手段としてのスポンジローラ20について説明する。   Next, the sponge roller 20 as a charging cleaning unit of the above-described charging device will be described.

スポンジローラ20は、図5(a)、(b)に示すように支持軸としての金属製の芯金22と、その周面に気泡部の壁面が連通している導電材分散のウレタンゴム、シリコンゴム、EPDMゴム、アクリルゴム等からなるローラ状の発泡体層23とで構成されている。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the sponge roller 20 includes a metal core 22 as a support shaft and a conductive material-dispersed urethane rubber in which the wall surface of the bubble portion communicates with the peripheral surface thereof. It is composed of a roller-like foam layer 23 made of silicon rubber, EPDM rubber, acrylic rubber or the like.

スポンジローラ20は、例えば以下のようにして製造することができる。先ず、発泡剤やカーボンブラック等の導電材の配合剤を一様に分散させた未加硫・未発泡のウレタンゴム層を金属製の芯金22上に形成する。これらを円筒状の金型の成型キャビネット(不図示)内にセットして加熱することにより、未加硫・未発泡のゴム層を加硫・発泡させ、成型キャビネット内で金型どおりの導電性スポンジ(連泡スポンジ)として成型される。そして、この連泡スポンジの表面を研磨してスキン層を破ることにより、芯金22周面に発泡体層23を備えた所望する外径のスポンジローラ20が得られる。   The sponge roller 20 can be manufactured as follows, for example. First, an unvulcanized / unfoamed urethane rubber layer in which a compounding agent of a conductive material such as a foaming agent or carbon black is uniformly dispersed is formed on a metal cored bar 22. These are set in a cylindrical mold molding cabinet (not shown) and heated to vulcanize and foam the unvulcanized / unfoamed rubber layer, and the conductivity within the molding cabinet conforms to the mold. Molded as a sponge. And the sponge roller 20 of the desired outer diameter provided with the foam layer 23 on the surrounding surface of the metal core 22 is obtained by polishing the surface of the open-cell sponge and breaking the skin layer.

また、図6(a)、(b)に示すように、芯金22周面に複数(図では2層)の発泡体層23a、23bを有するスポンジローラの場合は、上記した単層構成の発泡体層23の製造工程を繰り返すことで形成することができる。   In addition, as shown in FIGS. 6A and 6B, in the case of a sponge roller having a plurality of (two layers in the figure) foam layers 23a and 23b on the peripheral surface of the core metal 22, the single-layer configuration described above is used. The foam layer 23 can be formed by repeating the manufacturing process.

本発明におけるスポンジローラ20の発泡体層23(23a、23b)を形成する材料としては、ウレタンゴム、シリコンゴム、EPDMゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、ヒドリンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられるが、特に指定はしない。発泡剤としては、一般的に炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムなどの無機発泡剤や、ニトロソ化合物、アゾ化合物、スルホニルヒドラジド化合物などの有機発泡剤が挙げられるが、特に指定はしない。   Examples of the material for forming the foam layer 23 (23a, 23b) of the sponge roller 20 in the present invention include urethane rubber, silicon rubber, EPDM rubber, acrylic rubber, nitrile rubber, hydrin rubber, and fluorine rubber. I do not. Examples of the blowing agent generally include inorganic blowing agents such as sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, and ammonium carbonate, and organic blowing agents such as nitroso compounds, azo compounds, and sulfonyl hydrazide compounds, but are not particularly specified.

また、導電剤は、電子導電剤とイオン導電剤に大別でき、電子導電剤としてはカーボンブラック、金属酸化物などが挙げられ、イオン導電剤としては第4級アンモニウム塩、脂肪族アルコールサルフェート塩などが挙げられるが、特に指定はしない。   Conductive agents can be broadly classified into electronic conductive agents and ionic conductive agents. Examples of electronic conductive agents include carbon black and metal oxides. Examples of ionic conductive agents include quaternary ammonium salts and aliphatic alcohol sulfate salts. Are not specified.

また、弾性体としては、特に単層構造に限定する必要はなく、必要で有れば図6(a)、(b)に示したような2層以上の複数層でもよい。また、気泡径を芯金22からローラ表面に向かうに従い小さくするような層構成にする。これにより、帯電ローラ3との当接部近傍で剥ぎ取った転写残トナーをよりスムーズにローラ中心部に移動させることができる。   The elastic body is not particularly limited to a single layer structure, and may be a plurality of two or more layers as shown in FIGS. 6A and 6B if necessary. Further, the layer configuration is such that the bubble diameter decreases from the cored bar 22 toward the roller surface. Thereby, the transfer residual toner peeled off in the vicinity of the contact portion with the charging roller 3 can be moved more smoothly to the central portion of the roller.

上記した連泡スポンジの平均セル径はトナーの粒径・形状にもよるが、気泡内にトナーを十分に取り込むためには粉体平均粒径の10倍以上が好ましい。また、帯電ローラ3に対する侵入量は発泡体層23の層厚未満であり、発泡体層23の層厚にもよるがその層厚の半分以下がより好ましい。   The average cell diameter of the above-mentioned open-cell sponge depends on the particle diameter and shape of the toner, but is preferably 10 times or more the average particle diameter of the powder in order to sufficiently take the toner into the bubbles. Further, the amount of penetration into the charging roller 3 is less than the thickness of the foam layer 23, and although it depends on the thickness of the foam layer 23, it is more preferably half or less of the layer thickness.

スポンジローラ20の帯電ローラ3との当接圧(線圧)は0.049〜0.98N/cmが好ましい。帯電ローラ3との当接圧が0.049N/cm以下であると、帯電ローラ3との当接部において剥ぎ取り不良が生じ、剥ぎ取れなかったトナーが帯電ローラ3表面に残っていると帯電不良を起こしてしまう場合がある。逆に帯電ローラ3との当接圧が0.98N/cm以上であると、回転トルクが増大したり、摺擦力が大きくなるため、スポンジローラ20内に取り込まれたトナーが摺擦により軟化して帯電ローラ3表面に融着してしまう危険性がある。   The contact pressure (linear pressure) of the sponge roller 20 with the charging roller 3 is preferably 0.049 to 0.98 N / cm. When the contact pressure with the charging roller 3 is 0.049 N / cm or less, a peeling failure occurs at the contact portion with the charging roller 3, and charging is performed when toner that has not been removed remains on the surface of the charging roller 3. It may cause defects. Conversely, if the contact pressure with the charging roller 3 is 0.98 N / cm or more, the rotational torque increases or the rubbing force increases, so that the toner taken into the sponge roller 20 is softened by rubbing. As a result, there is a risk of fusing to the surface of the charging roller 3.

ちなみに当接圧(線圧)の測定は次のような方法で行なった。引き抜き板として長さ100mm×幅15mm×厚さ30μmのSUS薄板を、挟み板として長さ180mm×幅30mm×厚さ30μmのSUS薄板を長さが半分になるように折ったものを用意し、その折った挟み板の間に引き抜き板を挿入する。その状態で挟み板を帯電ローラ3とスポンジローラ20との間に挿入する。そして、引き抜き板に取り付けたばねばかりを引っ張って、引き抜き板を一定速度で引き抜き、そのときのばねばかりの示す値を読み取る。このばねばかりの値を引き抜き板の幅である1.5cmで除することにより、帯電ローラ3とスポンジローラ20の当接圧(線圧)を測定することができる。   Incidentally, the contact pressure (linear pressure) was measured by the following method. Prepare a SUS thin plate with a length of 100 mm × width 15 mm × thickness 30 μm as a drawing plate, and a SUS thin plate with a length of 180 mm × width 30 mm × thickness 30 μm folded as a sandwich plate so that the length is halved, A drawing plate is inserted between the folded sandwich plates. In this state, the sandwiching plate is inserted between the charging roller 3 and the sponge roller 20. Then, only the spring attached to the extraction plate is pulled, the extraction plate is extracted at a constant speed, and the value indicated by the spring at that time is read. The contact pressure (linear pressure) between the charging roller 3 and the sponge roller 20 can be measured by dividing the value of the spring alone by 1.5 cm which is the width of the drawing plate.

発泡体層23の連泡度の目安として、発泡体層23の1000cm当たりの1分間の通気量は500〜5000ml/(min・1000cm)であり、さらに好ましくは1000〜4000ml(min・1000cm)である。 As a measure of the degree of openness of the foam layer 23, the air flow rate per 1000 cm 3 of the foam layer 23 is 500 to 5000 ml / (min · 1000 cm 3 ), more preferably 1000 to 4000 ml (min · 1000 cm). 3 ).

500ml/(min・1000cm)以下であると、硬度が高くなっていき帯電ローラ3との当接圧が高くなってしまうだけでなく、含有できるトナー量も少ないため、頻繁に交換しなければならなくなってしまう。また、5000ml/(min・1000cm)以上であると、気泡が連通しすぎて所望の平均セル径を維持できず、回収したトナーを気泡内に保持しきれなくなるからである。 If it is 500 ml / (min · 1000 cm 3 ) or less, not only does the hardness increase and the contact pressure with the charging roller 3 increases, but the amount of toner that can be contained is small, so it must be replaced frequently. Will not be. Further, if it is 5000 ml / (min · 1000 cm 3 ) or more, the bubbles are excessively communicated and the desired average cell diameter cannot be maintained, and the collected toner cannot be held in the bubbles.

そして、本実施の形態では、直径4mmの金属製の芯金22上に導電材としてカーボンブラックを分散配合した層厚4mmの連泡性ウレタンスポンジゴムからなる単層の発泡体層23を有するスポンジローラ20を用いた。このスポンジローラ20は、発泡体層23内中に吸引できるトナーtの量は約30g程度である。   In this embodiment, a sponge having a single foam layer 23 made of open-cell urethane sponge rubber having a layer thickness of 4 mm, in which carbon black is dispersed and blended as a conductive material on a metal core bar 22 having a diameter of 4 mm. A roller 20 was used. The amount of toner t that can be sucked into the foam layer 23 by the sponge roller 20 is about 30 g.

また、本実施の形態のスポンジローラ20の条件は、以下のように設定した。   Moreover, the conditions of the sponge roller 20 of this Embodiment were set as follows.

抵抗値は105Ω程度、ゴム硬度はアスカーCSC2硬度で15°程度、発泡体層23の表層における平均気泡径は200μm、帯電ローラ3との当接圧(線圧)は0.196N/cm、発泡体層23の連泡度を表す通気量は1800(min・1000cm)である。 The resistance value is about 105Ω, the rubber hardness is about 15 ° in Asker CSC2 hardness, the average cell diameter in the surface layer of the foam layer 23 is 200 μm, the contact pressure (linear pressure) with the charging roller 3 is 0.196 N / cm, foam The air flow rate representing the openness of the body layer 23 is 1800 (min · 1000 cm 3 ).

[帯電電圧条件]
次に、本実施例で用いた帯電ローラに印加する帯電電圧の切り替え動作について詳細に説明する。
[Charging voltage condition]
Next, the switching operation of the charging voltage applied to the charging roller used in this embodiment will be described in detail.

転写残トナーの帯電量分布は、負極性に帯電されたトナーが感光体上に現像され、正極性の転写バイアスにより転写体に転写される工程において、転写されずに感光体上に残留するものであり、正極性寄りに分布する。これは、正規極性の負帯電トナーは転写されやすく、逆に反対極性トナーは転写されにくいことと、転写電圧としての一次転写バイアスにより正極性の放電が発生してもともと正規負極性であったものが転写の放電により逆極性に転じたものが感光体上に残留することがあるためである。一次転写電圧は、転写電流が所定の値になるようにATVC(Auto Transfer Voltage control)と呼ばれている制御によって決定されることが知られている。ATVCでは複数種類の転写電圧を1次転写ローラ5に印加し、その時に1次転写ローラに流れる転写電流を検出して転写電圧と転写電流との関係を求め、転写電流が所定の値になる電圧を転写電圧として設定する制御が行われる。本実施例においては、転写設定手段としての制御回路がATVCによる制御を実行させる。上記のATVCによって設定された転写電圧が高く、放電量が多い場合には転写残トナーも正規極性とは逆の正帯電極性のトナー分布が多くなる傾向にある。転写残トナーは感光ドラム2の回転方向における転写部の下流かつ帯電ローラ3の上流に配置されて感光ドラム2に接触して清掃を行う清掃手段としてのクリーニングブレードによって除去されるが、完全に除去できずにクリーニングブレードをすり抜けた転写残トナーが帯電ローラに到達する。   The charge amount distribution of the residual toner after transfer is such that the negatively charged toner is developed on the photoconductor, and remains on the photoconductor without being transferred in a process in which the toner is transferred to the transfer body by a positive transfer bias. It is distributed near positive polarity. This is because negatively charged toner of normal polarity is easily transferred, while toner of opposite polarity is difficult to transfer, and even when a positive discharge is generated by a primary transfer bias as a transfer voltage, it is normally negative. This is because a toner whose polarity has been reversed by transfer discharge may remain on the photosensitive member. It is known that the primary transfer voltage is determined by a control called ATVC (Auto Transfer Voltage control) so that the transfer current becomes a predetermined value. In ATVC, a plurality of types of transfer voltages are applied to the primary transfer roller 5, the transfer current flowing through the primary transfer roller at that time is detected to determine the relationship between the transfer voltage and the transfer current, and the transfer current becomes a predetermined value. Control for setting the voltage as the transfer voltage is performed. In this embodiment, a control circuit as a transfer setting unit executes control by ATVC. When the transfer voltage set by the ATVC is high and the amount of discharge is large, the toner remaining after transfer tends to increase in the toner distribution having a positive charge polarity opposite to the normal polarity. The transfer residual toner is disposed downstream of the transfer portion in the rotation direction of the photosensitive drum 2 and upstream of the charging roller 3, and is removed by a cleaning blade as a cleaning unit that contacts and cleans the photosensitive drum 2, but is completely removed. The transfer residual toner that has passed through the cleaning blade without reaching the charging roller.

図7は、転写残トナーの帯電量分布と、それに応じて帯電ローラに付着するトナーの分布を模式的に示している。図7Aは、転写電圧が小さく、転写残トナーの分布が比較的正規帯電極性側である負極性に偏った場合を示している。AC帯電方式の場合には、帯電電圧に重畳する交流電圧の振幅により正放電と負放電が交互に繰り返され、転写残トナーはその放電を交互に受けることにより、もともと正帯電極性を帯びている場合であっても負帯電極性を帯びている場合であっても一定の比率で帯電ローラに付着されることになる。   FIG. 7 schematically shows the charge amount distribution of the transfer residual toner and the distribution of the toner adhering to the charging roller according to the distribution. FIG. 7A shows a case where the transfer voltage is small and the distribution of the transfer residual toner is biased toward the negative polarity that is relatively on the normal charging polarity side. In the case of the AC charging method, positive discharge and negative discharge are alternately repeated according to the amplitude of the alternating voltage superimposed on the charging voltage, and the transfer residual toner is originally charged with the positive charge polarity by receiving the discharge alternately. Even if it has a negative charge polarity, it will adhere to the charging roller at a fixed ratio.

一方DC帯電方式の場合には、負帯電側のDC放電のみが行われるため、帯電ニップにおいて、負帯電極性を帯びた転写残トナーが電界的に帯電ローラに引きつけられることはなく、正帯電極性を帯びた転写残トナーの一部のみが帯電ローラに付着する。したがってこの場合、AC帯電方式に比べ、DC帯電方式の方が帯電ローラに対する汚れ量は少なくなる傾向にある。   On the other hand, in the case of the DC charging method, only the negatively charged side DC discharge is performed. Therefore, the transfer residual toner having a negative charging polarity is not attracted to the charging roller in an electric field in the charging nip. Only a part of the transfer residual toner bearing the toner adheres to the charging roller. Therefore, in this case, the amount of dirt on the charging roller tends to be smaller in the DC charging method than in the AC charging method.

逆に図7Bは、転写電圧が大きく、転写残トナーの分布が比較的正極性側に偏っている状態を示している。この場合においても、AC帯電方式における帯電ローラへの転写残トナーの付着量は大きく変わることはないが、DC帯電方式においては、正帯電極性の転写残トナーを多く帯電ローラに付着させるため、AC帯電方式よりもむしろ転写残トナーの付着量が多くなる。したがって、転写残トナーの極性分布に応じて適宜、AC帯電方式とDC帯電方式を切り替えることにより、帯電ローラへの転写残トナーの付着量を帯電方式が固定である場合よりも抑えることが可能となる。   Conversely, FIG. 7B shows a state in which the transfer voltage is large and the distribution of the transfer residual toner is relatively biased to the positive polarity side. Even in this case, the adhesion amount of the transfer residual toner to the charging roller in the AC charging method does not change greatly. However, in the DC charging method, a large amount of positive transfer polarity residual toner adheres to the charging roller. Rather than the charging method, the adhesion amount of the transfer residual toner increases. Accordingly, by appropriately switching between the AC charging method and the DC charging method according to the polarity distribution of the transfer residual toner, it is possible to suppress the amount of the transfer residual toner attached to the charging roller as compared with the case where the charging method is fixed. Become.

そこで、本実施例においては、転写設定手段としての制御回路が設定した転写手段としての1次転写ローラに印加する転写電圧の絶対値に基づいて、帯電設定手段としての制御回路60によって直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧と、直流電圧のみの帯電電圧とを切り替えて帯電電圧として設定する構成としており、転写電圧の絶対値が所定値未満である場合には直流電圧を帯電電圧として設定し、転写電圧の絶対値が所定値以上である場合には直流電圧と交流電圧を重畳した電圧を帯電電圧として設定する。具体的には、転写電圧の絶対値が1000V以上の環境においては直流電圧と交流電圧を重畳した電圧を帯電電圧として設定してAC帯電方式による帯電を実行し、転写電圧の絶対値が1000V未満の環境においては直流電圧のみを帯電電圧として設定してDC帯電方式による帯電を実行するように制御した。ここで、帯電ローラに直流電圧を印加した場合に帯電ローラと感光体との間で放電が開始される電圧である放電開始電圧Vthが−600Vである場合において、AC帯電方式で、例えば−600Vの直流電圧と1.5kVの振幅の交流電圧を重畳して帯電を実行した後に、DC帯電方式に切り替えた場合には、同一の感光体表面の帯電電位を得ることができるように−1200Vの直流電圧を帯電電圧として印加するように切り替える。この帯電電圧の値はあらかじめROM18に記憶された環境、耐久テーブルに基づく。   Therefore, in the present embodiment, the control circuit 60 as the charge setting means determines the DC voltage based on the absolute value of the transfer voltage applied to the primary transfer roller as the transfer means set by the control circuit as the transfer setting means. The charging voltage is set by switching between the charging voltage superimposed with the AC voltage and the charging voltage of only the DC voltage. When the absolute value of the transfer voltage is less than the predetermined value, the DC voltage is set as the charging voltage. If the absolute value of the transfer voltage is greater than or equal to a predetermined value, a voltage obtained by superimposing the DC voltage and the AC voltage is set as the charging voltage. Specifically, in an environment where the absolute value of the transfer voltage is 1000 V or more, a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage is set as a charging voltage and charging is performed by an AC charging method, and the absolute value of the transfer voltage is less than 1000 V In this environment, only the DC voltage was set as the charging voltage, and control was performed so as to execute charging by the DC charging method. Here, when a discharge start voltage Vth, which is a voltage at which discharge is started between the charging roller and the photoconductor when a DC voltage is applied to the charging roller, is −600 V, the AC charging method is used, for example, −600 V. When charging is performed after superimposing a DC voltage of 1.5 kV and an AC voltage having an amplitude of 1.5 kV and then switching to the DC charging method, the charging potential of -1200 V can be obtained so that the same charging surface can be obtained. Switch to apply a DC voltage as the charging voltage. The value of the charging voltage is based on the environment and endurance table stored in advance in the ROM 18.

次に本制御の効果について説明する。図8は、帯電ローラの汚染レベルの耐久推移及び汚染による画像ムラの許容レベルを模式的に示している。一般的に、AC帯電方式と、DC帯電方式では同じ汚れ量である場合に汚染部の帯電不良による画像ムラのレベルが異なる。すなわち、AC帯電方式の方が帯電電位収束性に優れ、形成された画像の画質がNGレベルになる汚れ量が、DC帯電方式に対して2倍以上となる。AC帯電方式は、清掃手段としてのクリーニング装置から抜けて帯電ローラに到達する転写残トナーの量が一定であれば、環境によらず一定の汚染推移を示すが、DC帯電方式の場合には、転写電圧の絶対値が比較的高い場合には汚染推移が著しく早くなり、且つ耐久枚数がaの時点でNGとなる。逆に転写電圧の絶対値が比較的低い場合においては、DC帯電方式の方が汚れ量が抑えられ、cの時点まで使用することができる。したがって、転写高圧の絶対値が高い時はAC帯電、低い時はDC帯電と適宜変更することにより、汚れ量を最小限に抑えられ、b〜cまでの寿命が保証されることになる。   Next, the effect of this control will be described. FIG. 8 schematically shows the durability transition of the contamination level of the charging roller and the allowable level of image unevenness due to contamination. In general, the AC charging method and the DC charging method have different levels of image unevenness due to defective charging of a contaminated portion when the amount of dirt is the same. That is, the AC charging method is superior in charging potential convergence, and the amount of stains at which the image quality of the formed image is NG level is twice or more that of the DC charging method. The AC charging system shows a constant contamination transition regardless of the environment as long as the amount of residual toner that leaves the cleaning device as the cleaning means and reaches the charging roller is constant, but in the case of the DC charging system, When the absolute value of the transfer voltage is relatively high, the contamination transition becomes remarkably fast and becomes NG when the durable number is a. On the other hand, when the absolute value of the transfer voltage is relatively low, the DC charging method can suppress the amount of contamination and can be used up to time point c. Accordingly, by appropriately changing to AC charging when the absolute value of the transfer high pressure is high and DC charging when the absolute value is low, the amount of contamination can be minimized and the life from b to c is guaranteed.

図11に本実施例における制御のフローチャート図を示す。   FIG. 11 is a flowchart of control in this embodiment.

画像形成装置の電源投入時や、スリープモードからの復帰時などの定着温度の立ち上げなどのための所定の準備動作が実行される初期回転動作時(前多回転工程)や、画像形成信号が入力されてから実際に画像情報に応じた画像を書き出すまでに所定の準備動作が実行される印字準備回転動作時(前回転工程)や、所定枚数の画像形成実施毎例えば20枚の画像形成毎等の非画像形成時における所定のタイミングで、制御が開始される。本実施例における制御は帯電設定手段としての制御回路60によって実行される。   At the time of initial rotation operation (pre-multi-rotation process) in which a predetermined preparatory operation is performed for raising the fixing temperature such as when the image forming apparatus is turned on or when returning from the sleep mode, At the time of printing preparation rotation operation (pre-rotation step) in which a predetermined preparation operation is executed from when the image is input to when the image corresponding to the image information is actually written out, every time a predetermined number of image formations are performed, for example, every 20 image formations The control is started at a predetermined timing during non-image formation such as. The control in the present embodiment is executed by a control circuit 60 as charge setting means.

本制御が開始されると、まず、転写設定手段によって設定された転写電圧の絶対値が1000V未満であるか否かを判断する(S1)。そして、転写電圧の絶対値が1000V未満である場合には、直流電圧のみを帯電ローラに印加する帯電電圧として設定する(S2)。転写電圧の絶対値が1000V以上である場合、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を帯電ローラに印加する帯電電圧として設定する(S3)。上記のS2やS3における帯電電圧の設定工程では、公知の方法による直流電圧の電圧値や交流電圧のピーク間電圧や周波数の設定が共になされるようにしても良い。   When this control is started, it is first determined whether or not the absolute value of the transfer voltage set by the transfer setting means is less than 1000 V (S1). If the absolute value of the transfer voltage is less than 1000 V, only the DC voltage is set as the charging voltage applied to the charging roller (S2). When the absolute value of the transfer voltage is 1000 V or more, a voltage obtained by superimposing the DC voltage and the AC voltage is set as a charging voltage to be applied to the charging roller (S3). In the charging voltage setting step in S2 and S3, the voltage value of the DC voltage, the peak-to-peak voltage of the AC voltage, and the frequency may be set together by a known method.

また、本実施例においては、複数の画像形成部と転写媒体としての中間転写ベルトを備えたタンデム方式の画像形成装置における例を説明したが、中間転写ベルトを有しておらず、感光体から搬送ベルトに担持されて搬送される記録材に直接転写する方式でも良く、この場合、1つの画像形成部を備えた構成としても良い。この場合には記録材が転写媒体に相当する。   In this embodiment, an example of a tandem type image forming apparatus including a plurality of image forming units and an intermediate transfer belt as a transfer medium has been described. A method of directly transferring to a recording material carried on a conveyance belt may be used. In this case, a configuration including one image forming unit may be employed. In this case, the recording material corresponds to the transfer medium.

以上説明したように、本実施例によれば、転写電圧の絶対値に基づいて帯電方式をDC帯電方式とAC帯電方式とで切り替えて画像形成を行うことにより、帯電方式が固定である場合よりも帯電回転体の汚れを抑制することが可能となった。   As described above, according to the present embodiment, the charging method is switched between the DC charging method and the AC charging method on the basis of the absolute value of the transfer voltage, so that the image forming is performed. In addition, it is possible to suppress the contamination of the charging rotating body.

本実施例においては、図8に示すように例えば絶対値が比較的低い転写電圧が設定されている場合において、DC帯電方式によりcで寿命に到達するが、この時、AC帯電方式に切り替えることによって汚れ量の推移の傾きは増加するものの、dまで寿命を延ばすことを可能とした点が実施例1とは異なっている。   In this embodiment, as shown in FIG. 8, when a transfer voltage having a relatively low absolute value is set, for example, the life is reached at c by the DC charging method, but at this time, switching to the AC charging method is performed. Although the slope of the transition of the amount of dirt increases due to the above, it is different from the first embodiment in that the life can be extended to d.

本実施例においては、帯電ローラによる累積帯電時間に対応する情報に基づいて帯電ローラの汚れ量を求めることによって汚れ量を検知する汚れ量検知手段が備えられている。   In this embodiment, there is provided a dirt amount detecting means for detecting the dirt amount by obtaining the dirt amount of the charging roller based on information corresponding to the accumulated charging time by the charging roller.

この汚れ量検知手段によって検知された汚れ量が所定量を超えた場合、帯電設定手段は直流電圧と交流電圧を重畳した電圧を帯電電圧として設定する。   When the amount of dirt detected by the dirt amount detection means exceeds a predetermined amount, the charging setting means sets a voltage obtained by superimposing the DC voltage and the AC voltage as the charging voltage.

この累積帯電時間に対応する情報を取得する手段としての使用履歴検知手段として、例えば画像形成の累積枚数である使用枚数をカウントする通紙枚数カウンターを用いることができる。汚れ量検知手段によって、帯電ローラの汚れ量がDC帯電許容限界の汚れ量に到達したと判断した場合には、帯電設定手段としての制御回路60によりAC帯電方式に強制的に切り替えられることで帯電ローラの寿命を延ばすことができる。   As a use history detecting means as means for acquiring information corresponding to the accumulated charging time, for example, a sheet passing number counter that counts the number of used sheets, which is the cumulative number of image formations, can be used. When it is determined by the contamination amount detection means that the contamination amount of the charging roller has reached the contamination amount of the DC charging allowable limit, the charging is forcibly switched to the AC charging method by the control circuit 60 as the charging setting means. The life of the roller can be extended.

汚れ量検知手段としての制御回路60は、累積帯電時間に対応する情報を取得する手段としての通紙枚数カウンターによって取得されたDC帯電方式、AC帯電方式でのそれぞれの使用枚数(累積枚数)に、図8に示すような予め求められている両帯電方式における耐久枚数(使用枚数)に対する汚れ量推移の傾き、すなわち転写電圧の絶対値に応じた所定の係数をかけたものを加算してトータルの汚れ量を求める。   The control circuit 60 serving as a dirt amount detecting means determines the number of sheets used (cumulative number) in each of the DC charging method and AC charging method acquired by a sheet passing number counter as means for acquiring information corresponding to the accumulated charging time. The sum of the slope of the dirt amount transition with respect to the endurance number of sheets (the number of sheets used) in both charging systems as shown in FIG. 8, ie, the product of a predetermined coefficient corresponding to the absolute value of the transfer voltage is added. Obtain the amount of dirt.

図9は、転写電圧ごとの、汚れ量推移を模式的に示す図である。転写電圧が500Vから1000VまでのDC帯電方式における汚れ量推移及び1000V以上のときのAC帯電における汚れ量推移を示している。   FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the change in the amount of dirt for each transfer voltage. The stain amount transition in the DC charging method in which the transfer voltage is 500 V to 1000 V and the stain amount transition in the AC charging when the transfer voltage is 1000 V or more are shown.

b、cはそれぞれ150k枚、200k枚であり、AC帯電方式における汚れ量の許容値を100、DC帯電方式における汚れ量の許容値を50とした場合に、AC帯電方式を通産X枚、DC帯電を通産Y枚通紙した時点における帯電ローラの汚れ量Kは以下の式で表される。
K=100/150000×X+50/(100+0.2×(1000−T))×Y
・・・(1)
上記の式(1)を用いて汚れ量に相当する値Kが汚れ量検知手段としての制御回路60により計算され、汚れ量Kが50を超えた場合に、帯電設定手段としての制御回路60によって強制的にAC帯電方式に設定される。ここで、式(1)におけるTは転写設定手段によって設定された転写電圧(V)であり、転写設定に応じてYに乗じる係数(耐久枚数(使用枚数)に対する汚れ量推移の傾き)を異ならせている。転写電圧設定における汚れ量推移は必ずしもこれに一致するものではなく、帯電ローラの表面形状等に起因する帯電ローラの汚れ易さ等の特性に応じて上記式(1)を適宜修正することは可能である。なお、上記の式(1)におけるXにかける係数は100/150000であり、Yにかける係数は(100+0.2×(1000−T))である。
b and c are 150k sheets and 200k sheets, respectively, and when the allowable amount of dirt in the AC charging method is 100, and the allowable amount of dirt in the DC charging method is 50, the AC charging method is a crossed X sheet, DC The contamination amount K of the charging roller at the time when the charged Y-pass sheet is passed is expressed by the following equation.
K = 100 / 150,000 × X + 50 / (100 + 0.2 × (1000−T)) × Y
... (1)
The value K corresponding to the amount of dirt is calculated by the control circuit 60 as the dirt amount detecting means using the above equation (1), and when the dirt amount K exceeds 50, the control circuit 60 as the charge setting means is used. The AC charging method is forcibly set. Here, T in the expression (1) is a transfer voltage (V) set by the transfer setting means, and a coefficient to be multiplied by Y (the slope of the stain amount transition with respect to the durable number (the number of used sheets)) varies depending on the transfer setting. It is The change in the amount of dirt in the transfer voltage setting does not necessarily coincide with this, and the above formula (1) can be appropriately corrected according to characteristics such as the ease of dirt on the charging roller due to the surface shape of the charging roller. It is. In the above formula (1), the coefficient applied to X is 100 / 150,000, and the coefficient applied to Y is (100 + 0.2 × (1000−T)).

図12は、本実施例における制御のフローチャート図を示す。   FIG. 12 is a flowchart of control in this embodiment.

本実施例においても、画像形成装置の電源投入時や、スリープモードからの復帰時などの定着温度の立ち上げなどのための所定の準備動作が実行される初期回転動作時(前多回転工程)や、画像形成信号が入力されてから実際に画像情報に応じた画像を書き出すまでに所定の準備動作が実行される印字準備回転動作時(前回転工程)や、所定枚数の画像形成実施毎例えば20枚の画像形成毎等の非画像形成時における所定のタイミングで、制御が開始される。本実施例における制御も実施例1と同様に帯電設定手段としての制御回路60によって実行される。   Also in the present embodiment, at the time of initial rotation operation in which a predetermined preparatory operation is performed for raising the fixing temperature such as when the image forming apparatus is turned on or when returning from the sleep mode (pre-multi-rotation process) Also, during a print preparation rotation operation (pre-rotation step) in which a predetermined preparation operation is executed from when an image formation signal is input to when an image corresponding to image information is actually written out, every time a predetermined number of image formation operations are performed, for example Control is started at a predetermined timing at the time of non-image formation, such as every 20 images are formed. The control in the present embodiment is also executed by the control circuit 60 as the charge setting means as in the first embodiment.

本制御が開始されると、まず、汚れ量検知手段によって上述した方法により帯電ローラの汚れ量Kが求められる。そして、求められた汚れ量Kが50以上である場合は、帯電設定手段としての制御回路60によって強制的にAC帯電方式に切り替えられる(S0)。汚れ量Kが50未満である場合には、実施例1と同様の制御が行われる(S1〜S4)。   When this control is started, first, the contamination amount K of the charging roller is obtained by the contamination amount detection means by the method described above. When the determined dirt amount K is 50 or more, the control circuit 60 as the charge setting means forcibly switches to the AC charging method (S0). When the dirt amount K is less than 50, the same control as that in the first embodiment is performed (S1 to S4).

以上のような構成により、AC帯電方式固定の場合に100kであった帯電ローラの寿命を200kを超える寿命まで延ばすことが可能となった。   With the configuration described above, it has become possible to extend the life of the charging roller, which was 100 k when the AC charging method is fixed, to a life exceeding 200 k.

本発明によれば、実施例1の効果に加え、更に帯電ローラの寿命を延ばすことが可能とすることができる。   According to the present invention, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to further extend the life of the charging roller.

尚、実施例1において、転写電圧の設定をATVCによる制御によって設定する例を説明したが、それに限らない。   In the first embodiment, an example in which the transfer voltage is set by control by ATVC has been described. However, the present invention is not limited to this.

また、実施例1において、累積帯電時間に対応する情報を取得する手段として通紙枚数カウンターを用いた例を説明したがそれに限らず、実際にそれぞれの帯電方式で帯電を行った累積時間を求める構成でも良く、また、感光ドラム2の累積回転数を求めるようにしても良い。   In the first embodiment, an example in which the sheet passing number counter is used as a means for acquiring information corresponding to the accumulated charging time has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the accumulated time in which charging is actually performed by each charging method is obtained. The configuration may be acceptable, and the cumulative number of rotations of the photosensitive drum 2 may be obtained.

1 画像形成部
2 感光ドラム(像担持体)
3 帯電ローラ
4 現像器
5 一次転写ローラ
6 クリーニング装置
7 露光装置
8 中間体転写ベルト
14 定着装置
15 2次転写ローラ
20 スポンジローラ(帯電ローラ清掃部材)
44 現像容器
46 トナー容器
49 トナー補給装置
60 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image formation part 2 Photosensitive drum (image carrier)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Charging roller 4 Developing device 5 Primary transfer roller 6 Cleaning device 7 Exposure device 8 Intermediate transfer belt 14 Fixing device 15 Secondary transfer roller 20 Sponge roller (charging roller cleaning member)
44 Developing container 46 Toner container 49 Toner supply device 60 Control circuit

Claims (7)

回転可能な感光体と、
前記感光体の表面に接触して前記感光体を帯電する帯電回転体と、
前記帯電回転体に帯電電圧を印加する帯電印加手段と、
前記帯電回転体によって帯電された前記感光体の表面を露光して前記感光体に静電像を形成する露光手段と、
前記露光手段によって前記感光体に形成された静電像をトナーで現像して前記感光体の表面にトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段によって前記感光体の表面に形成されたトナー像を転写部で転写媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段がトナー像を転写する際に、前記転写手段に転写電圧を印加する転写印加手段と、
前記感光体の回転方向における前記転写部の下流かつ前記帯電回転体の上流に配置され、前記感光体に接触して清掃を行う清掃手段と、
前記転写電圧の電圧値を設定する転写設定手段と、
前記転写設定手段が設定した前記転写電圧の絶対値が所定値未満である場合には直流電圧を前記帯電電圧として設定し、前記転写電圧の絶対値が前記所定値以上である場合には直流電圧と交流電圧を重畳した電圧を帯電電圧として設定する帯電設定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
A rotatable photoreceptor,
A charging rotator that contacts the surface of the photoreceptor and charges the photoreceptor;
Charging application means for applying a charging voltage to the charging rotating body;
Exposure means for exposing the surface of the photoreceptor charged by the charging rotator to form an electrostatic image on the photoreceptor;
Developing means for developing an electrostatic image formed on the photoreceptor by the exposure means with toner to form a toner image on the surface of the photoreceptor;
Transfer means for transferring a toner image formed on the surface of the photoreceptor by the developing means to a transfer medium at a transfer portion;
A transfer applying means for applying a transfer voltage to the transfer means when the transfer means transfers a toner image;
A cleaning unit that is disposed downstream of the transfer unit and upstream of the charging rotator in the rotation direction of the photoconductor, and performs cleaning in contact with the photoconductor;
Transfer setting means for setting a voltage value of the transfer voltage;
When the absolute value of the transfer voltage set by the transfer setting means is less than a predetermined value, a DC voltage is set as the charging voltage, and when the absolute value of the transfer voltage is greater than or equal to the predetermined value, a DC voltage is set. And charging setting means for setting a voltage on which an alternating voltage is superimposed as a charging voltage.
前記帯電回転体の汚れ量を検知する汚れ量検知手段を備え、
前記帯電設定手段は、前記汚れ量検知手段が検知した汚れ量が所定量を超えた場合には直流電圧と交流電圧を重畳した電圧を帯電電圧として設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Comprising a dirt amount detecting means for detecting the dirt amount of the charging rotating body;
2. The charge setting unit according to claim 1, wherein when the amount of dirt detected by the dirt amount detection unit exceeds a predetermined amount, a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage is set as a charging voltage. Image forming apparatus.
前記汚れ量検知手段は、前記帯電回転体による累積帯電時間に対応する情報に基づいて前記帯電回転体の汚れ量を求めることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the stain amount detection unit obtains a stain amount of the charging rotator based on information corresponding to an accumulated charging time by the charging rotator. 前記累積帯電時間に対応する情報とは、画像形成の累積枚数であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the information corresponding to the cumulative charging time is a cumulative number of images formed. 前記転写媒体は前記感光体から転写されたトナー像を搬送して第2の転写部で記録材に転写するための中間転写体であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。   5. The transfer medium according to claim 1, wherein the transfer medium is an intermediate transfer member for conveying a toner image transferred from the photosensitive member and transferring the toner image to a recording material at a second transfer portion. 2. The image forming apparatus according to item 1. 前記転写媒体は記録材であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer medium is a recording material. 前記帯電回転体に接触して前記帯電回転体の清掃を行う帯電清掃手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a charging cleaning unit that contacts the charging rotator and cleans the charging rotator.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017142302A (en) * 2016-02-08 2017-08-17 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
JP2020152732A (en) * 2006-06-16 2020-09-24 ハー・ルンドベック・アクチエゼルスカベット 1-[2[(2,4-dimethylphenylsulfanyl)-phenyl]piperazine as compound with combined serotonin reuptake 5-ht3 and 5-ht1a activity for treatment of cognitive impairment

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