JP2016200680A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子写真法を用いた画像形成装置に関するものであり、特に、感光体ドラムの表面を接触状態で帯電させる帯電部材を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using electrophotography, and more particularly to an image forming apparatus provided with a charging member that charges a surface of a photosensitive drum in a contact state.
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置には、感光体ドラム(像担持体)表面を帯電させるために帯電装置が用いられている。帯電装置としては、感光体ドラムと非接触に配置し、コロナ放電により感光体ドラムの表面を帯電させるコロトロン(若しくはスコロトロン)帯電装置と、感光体ドラムに接触して配置されて感光体ドラムを帯電する帯電ローラー等の帯電部材を用いる接触式の帯電装置と、が知られている。しかし、近年、人体に有害なオゾンの排出量を減らすため、オゾン排出量がより少ない接触式の帯電装置が採用されることが多くなっている。 Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic process, a charging device is used to charge the surface of a photosensitive drum (image carrier). As a charging device, a corotron (or scorotron) charging device that is disposed in non-contact with the photosensitive drum and charges the surface of the photosensitive drum by corona discharge, and is disposed in contact with the photosensitive drum to charge the photosensitive drum. A contact-type charging device using a charging member such as a charging roller is known. However, in recent years, in order to reduce the amount of ozone that is harmful to the human body, a contact-type charging device that uses a smaller amount of ozone has been increasingly employed.
これらの感光体ドラムを用いた画像形成装置においては、その特性から、使用条件によっては画像がかすれたようになったり、或いは画像の周囲が滲んだようになったりする、いわゆる画像流れが発生しやすいことが知られている。画像流れの発生要因は、帯電装置を用いて感光体ドラム表面の帯電を行うと、帯電装置の放電によりオゾンが発生する。このオゾンにより空気中の成分が分解され、NOxやSOx等のイオン生成物が生成される。このイオン生成物は水溶性であることにより、感光体ドラムに付着し、感光体ドラム表面の0.1μm程度の粗さ構造内に入り込むために、汎用機で使用されるクリーニングシステムでは取り除くことができず、さらに、これらが大気中の水分を取り込むことで感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これにより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、画像流れを生じることがある。この現象は、特にブレード等による表面磨耗が少なく、感光体表面の分子構造が水分を吸着しやすいアモルファスシリコン(以下a−Siと記す)感光体ドラムにおいて顕著である。 In the image forming apparatus using these photosensitive drums, a so-called image flow in which the image becomes faint or the periphery of the image becomes blurred depending on the use conditions occurs due to its characteristics. It is known to be easy. The cause of the image flow is that when the surface of the photosensitive drum is charged using a charging device, ozone is generated by discharging of the charging device. The components in the air are decomposed by the ozone, and ion products such as NOx and SOx are generated. Since this ion product is water-soluble, it adheres to the photosensitive drum and enters into a roughness structure of about 0.1 μm on the surface of the photosensitive drum, so that it can be removed by a cleaning system used in a general-purpose machine. In addition, the resistance of the surface of the photosensitive drum is lowered by taking in moisture in the atmosphere. As a result, a lateral flow of potential occurs at the edge portion of the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum, and as a result, an image flow may occur. This phenomenon is particularly remarkable in an amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-Si) photosensitive drum in which the surface wear due to a blade or the like is small and the molecular structure of the photosensitive member surface easily adsorbs moisture.
また、上記の画像流れは、感光体ドラム表面に接触している帯電ローラー等のゴム部材中の導電剤や、ゴム部材の成形時に添加されたプロセスオイル(可塑剤)がブリード(染出)して感光体ドラムに移行することでも発生する。特に、高温高湿環境下における装置の停止時に帯電ローラー表面にプロセスオイルがブリードし易いことが知られている。 In addition, the image flow described above is caused by bleeding of the conductive agent in a rubber member such as a charging roller that is in contact with the surface of the photosensitive drum or the process oil (plasticizer) added when the rubber member is molded. This can also occur when moving to a photosensitive drum. In particular, it is known that process oil tends to bleed on the surface of the charging roller when the apparatus is stopped in a high temperature and high humidity environment.
そこで、帯電ローラーからのプロセスオイル等のブリードを防止する方法が提案されており、例えば特許文献1には、非画像形成時に感光体と接触部材(帯電ローラー)との接触位置に現像剤層(トナー層)を介在させて感光体の回転を停止することにより、接触部材からのブリード物による感光体表面の汚染を防止する技術が開示されている。
Therefore, a method for preventing bleeding of process oil from the charging roller has been proposed. For example,
特許文献1の方法では、感光体と接触部材とのニップ部のみにトナーを介在させている。しかし、プロセスオイルは帯電ローラーの外周面全体からブリードしてくるため、特許文献1のようにニップ部へトナーを介在させるだけでは不十分であった。さらに、特許文献1の方法では平均印字率に基づいてブリード汚染防止モードを実行するため、制御が複雑になるという問題点もあった。
In the method of
本発明は、上記問題点に鑑み、像担持体に接触する帯電部材からのブリード物による像担持体表面の汚染を効果的に防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of effectively preventing contamination of the surface of an image carrier due to a bleed from a charging member that contacts the image carrier.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、像担持体と、帯電部材と、現像装置と、転写部材と、クリーニング装置と、バイアス印加装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、画像形成時に所定の回転方向に回転可能であり静電潜像が形成される。帯電部材は、像担持体に接触して像担持体を帯電する。現像装置は、像担持体表面に対向配置されるトナー担持体を有し、トナー担持体から像担持体表面に1種以上の外添剤を含むトナーを供給する。転写部材は、現像装置により形成されたトナー像を記録媒体に転写する。クリーニング装置は、転写部材により記録媒体にトナー像が転写された後の像担持体表面の残留トナーを回収する。バイアス印加装置は、帯電部材、トナー担持体および転写部材に所定のバイアスを印加する。制御部は、像担持体、帯電部材、現像装置、クリーニング装置およびバイアス印加装置を含む装置各部の動作を制御する。制御部は、印字動作が所定時間継続して行われなかった場合、トナー担持体から像担持体表面に外添剤のみを吐出する外添剤吐出工程と、外添剤吐出工程により像担持体表面に吐出された外添剤を帯電部材の外周面全体に付着させる外添剤付着工程と、を含むブリード汚染防止モードを実行した後、装置各部への電力供給を制限する省電力モードへ移行する。 In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention includes an image carrier, a charging member, a developing device, a transfer member, a cleaning device, a bias applying device, and a control unit. Forming device. The image carrier can be rotated in a predetermined rotation direction at the time of image formation, and an electrostatic latent image is formed. The charging member contacts the image carrier and charges the image carrier. The developing device has a toner carrier disposed opposite to the surface of the image carrier, and supplies toner containing one or more external additives from the toner carrier to the surface of the image carrier. The transfer member transfers the toner image formed by the developing device to a recording medium. The cleaning device collects residual toner on the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the recording medium by the transfer member. The bias applying device applies a predetermined bias to the charging member, the toner carrier, and the transfer member. The control unit controls the operation of each unit including an image carrier, a charging member, a developing device, a cleaning device, and a bias applying device. When the printing operation has not been performed for a predetermined time, the control unit discharges only the external additive from the toner carrier onto the surface of the image carrier, and the image carrier is subjected to the external additive ejection step. And a bleed contamination prevention mode including an external additive attaching step for attaching the external additive discharged on the surface to the entire outer peripheral surface of the charging member, and then shifting to a power saving mode for restricting power supply to each part of the apparatus To do.
本発明の第1の構成によれば、省電力モードへの移行時に帯電部材の外周面全体に外添剤を付着させるブリード汚染防止モードが実行される。その結果、帯電部材からのブリード物は外添剤に吸収され、像担持体表面に付着するのを抑制できる。従って、帯電部材からのブリード物に起因する画像流れの発生を抑制することができる。 According to the first configuration of the present invention, the bleed contamination prevention mode in which the external additive is attached to the entire outer peripheral surface of the charging member at the time of shifting to the power saving mode is executed. As a result, bleeding from the charging member is absorbed by the external additive and can be prevented from adhering to the surface of the image carrier. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of an image flow due to a bleeding object from the charging member.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の概略断面図である。画像形成装置100内には画像形成部Pが配設されている。この画像形成部Pは、帯電、露光、現像及び転写の各工程により所定の画像を形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an
画像形成部Pには、可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム2が配設されており、感光体ドラム2上に形成されたトナー像が、シート(記録媒体)6上に転写され、さらに、定着装置7においてシート6上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム2を図1において時計回り方向に回転(正回転)させながら、感光体ドラム2に対する画像形成プロセスが実行される。
The image forming portion P is provided with a
次に、画像形成部Pについて詳細に説明する。回転可能に配設された感光体ドラム2の周囲及び上方には、感光体ドラム2を帯電させる帯電装置3と、感光体ドラム2に画像情報を露光する露光装置4と、感光体ドラム2上にトナー像を形成する現像装置5と、感光体ドラム2上に残留した現像剤(トナー)を回収するクリーニング装置9と、感光体ドラム2上の残留電荷を除去する除電装置10と、が設けられている。
Next, the image forming unit P will be described in detail. Around and above the
先ず、帯電装置3によって感光体ドラム2の表面を均一に帯電させ、次いで露光装置4によって光照射し、感光体ドラム2上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置5は、感光体ドラム2と対向して配置された現像ローラー5aを有し、現像装置5には、磁性キャリアとトナーとを含む磁性二成分現像剤(以下、単に現像剤とも言う)が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって現像装置5内に充填された現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ11から現像装置5にトナーが補給される。このトナーは、所定の現像バイアスが印加された現像ローラー5aにより感光体ドラム2表面に供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置4からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
First, the surface of the
トナー像が転写されるシート6は、シート6を収納する複数の給紙カセット12a、12b、12cと、その上方に設けられるスタックバイパス(手差しトレイ)12dに収容されている。シート6は、給紙ローラー13、レジストローラー対14を介して、トナー像が形成された感光体ドラム2に向けて搬送される。
The
このとき画像書き出し信号がONとなり、シート6の所定位置にトナー像が転写されるように感光体ドラム2上に画像形成を行う。そして、感光体ドラム2の下部において、所定の転写バイアスが印加された転写ローラー17で電界付与することにより、感光体ドラム2上のトナー像がシート6上に転写される。
At this time, the image writing signal is turned on, and the image is formed on the
トナー像が転写されたシート6は、定着装置7へと搬送される。また、トナー像が転写された後の感光体ドラム2は、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム2の表面に残留したトナーがクリーニング装置9により回収される。また、感光体ドラム2の表面の残留電荷が除電装置10によって除去される。定着装置7に搬送されたシート6は、定着ローラー対7aにより加熱及び加圧されてトナー像がシート6の表面に定着され、所定の画像が形成される。画像が形成されたシート6は、その後排出ローラー対18によって排出トレイ19に排出される。
The
図2は、図1における感光体ドラム2周辺の概略拡大断面図である。なお、図2において、直線矢印方向は、シート6の搬送方向を示す。図1と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。感光体ドラム2は、例えばアルミニウム素管等から成る円筒状の金属基体の表面に、感光層として正帯電性のアモルファスシリコン(a−Si)層が形成されたアモルファスシリコンドラムを用いることができる。本実施形態では、直径30mmのアルミニウム素管の外周面に膜厚20μmのアモルファスシリコン層が形成された感光体ドラム2を用いている。また、感光体ドラム2は、図示しない駆動ギアを介してメインモーター45と連結されることにより、正方向(図2の時計回り方向)および逆方向(図2の反時計回り方向)に回転するようになっており、画像形成時には正方向に回転(正回転)する。
FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view around the
感光体ドラム2の上方には帯電装置3が配置されている。帯電装置3は、感光体ドラム2に当接して従動回転し、感光体ドラム2の表面を帯電する帯電ローラー30と、帯電ローラー30に当接して回転駆動され、帯電ローラー30の外周面を清掃するクリーニングブラシ31とを有する。
A charging
帯電ローラー30は、金属製の芯金30aの外周面に半導電性の弾性材料で形成された弾性層(ゴム層)30bを有している。本実施形態では、直径6mmの芯金30aの外周面に、体積抵抗値3×107Ω、ゴム硬度(JIS硬度)40のエピクロルヒドリンゴム層と、エピクロルヒドリンゴム層の表面に積層されたポリアミド樹脂から成る厚さ5μmの塗膜とで構成される、表面硬度(JIS硬度)41の弾性層30bが形成された導電性ゴムローラーを用いている。帯電ローラー30は、帯電装置3の筐体に回転可能に支持されている。また、帯電ローラー30は、感光体ドラム2に所定のニップ圧で圧接されており、感光体ドラム2に従動して回転するようになっている。
The charging
また、画像形成時、帯電ローラー30にはトナーと同極性(正極性)の帯電バイアスが印加される。具体的には、帯電ローラー3の芯金3aは、バイアス制御回路41(図3参照)を介して帯電バイアス電源42と電気的に接続され、帯電バイアス電源42から帯電ローラー30に対して交流電圧を重畳した直流電圧から成る帯電バイアスが印加される。この帯電バイアスの印加によって帯電ローラー30の弾性層30bの抵抗に応じて流れる電流により、感光体ドラム2表面を帯電することができる。ここでは、帯電バイアスを、直流電圧Vdc=650V、該直流電圧に重畳する交流電圧のVpp=1.2kV、周波数Vf=1.5kHzに設定している。これにより、感光体ドラム2の表面は正極性(300V)に帯電される。
Further, at the time of image formation, a charging bias having the same polarity (positive polarity) as that of the toner is applied to the charging
クリーニングブラシ31は、回転軸の外周面に導電性のナイロン等の樹脂で形成されたブラシ部が突出しており、ブラシ部を帯電ローラー30の外周面に接触させた状態で回転することにより帯電ローラー30に付着しているトナーや紙粉等を除去するものである。クリーニングブラシ31の回転軸の一端には感光体ドラム2の回転軸に設けられた出力ギア(図示せず)と連結される入力ギア(図示せず)が固定されており、感光体ドラム2の回転駆動力によって、帯電ローラー30に対し所定の線速差をもって帯電ローラー30との対向面において同一方向に回転(ウィズ回転)する。なお、クリーニングブラシ31に代えて、ゴムや樹脂製のスポンジ状のローラーから成るクリーニングローラーを用いてもよい。
The cleaning
現像装置5は、感光体ドラム2に対向して配置される現像ローラー5aと、現像ローラー5aに隣接して配置される磁気ローラー5bと、トナーコンテナ11(図1参照)から供給されるトナー(正帯電トナー)を磁性キャリアと混合して攪拌、搬送し、帯電させる攪拌搬送部材5cがそれぞれ回転可能に配設されている。現像ローラー5a及び磁気ローラー5bは、それぞれの回転軸周りに関して図2の反時計回り方向に回転する。
The developing
現像ローラー5aには、直流電圧及び交流電圧が重畳して印加され、磁気ローラー5bには、直流電圧が印加される。これらの直流電圧及び交流電圧は、現像バイアス電源43からバイアス制御回路41を経由して現像ローラー5a及び磁気ローラー5bに印加される。本実施形態では、現像バイアスとして現像ローラー5aには150Vの直流電圧と、ピークツーピーク値が1.5〜2.0kV、周波数4.5kHz、デューティー比43%の矩形波の交流電圧とが印加される。また、磁気ローラー5bには200〜400Vの直流電圧が印加される。
A DC voltage and an AC voltage are superimposed and applied to the developing
現像装置5の動作について説明すると、攪拌搬送部材5cによって、現像剤が攪拌されつつ軸方向(図2の紙面と垂直な方向)に搬送され、現像装置5内を循環する。これにより、現像装置5内のトナーが帯電される。帯電された現像剤は磁気ローラー5bに搬送され、磁気ローラー5b上に磁気ブラシ(図示せず)を形成する。磁気ローラー5b上の磁気ブラシは穂切りブレード5dによって層厚規制された後、磁気ローラー5bと現像ローラー5aとの対向部分に搬送され、磁気ローラー5bに印加される直流電圧と現像ローラー5aに印加される直流電圧との電位差ΔV、及び磁界によって現像ローラー5a上にトナー薄層を形成する。
The operation of the developing
現像ローラー5a上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラー5bと現像ローラー5aとの回転速度差等によっても変化するが、ΔVによって制御することができる。ΔVを大きくすると現像ローラー5a上のトナー層は厚くなり、ΔVを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔVの範囲は一般的に100V〜350V程度が適切である。
The toner layer thickness on the developing
また、現像剤中のトナーは、トナー母粒子に1種以上の外添剤を添加したものである。トナー母粒子は、結着樹脂および着色剤を含有し、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法、重合法等の公知の方法で製造される。外添剤としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機酸化物、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸等が挙げられる。外添剤の添加量は、トナー母粒子100重量部に対して、通常0.1〜5重量部である。 The toner in the developer is obtained by adding one or more external additives to the toner base particles. The toner base particles contain a binder resin and a colorant, and are produced by a known method such as a pulverization classification method, a melt granulation method, a spray granulation method, or a polymerization method. Examples of the external additive include inorganic oxides such as silica, titanium oxide, and alumina, and metal soaps such as calcium stearate. The addition amount of the external additive is usually 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base particles.
また、転写ローラー17の芯金17aは、バイアス制御回路41を介して転写バイアス電源44と電気的に接続され、画像形成時、転写バイアス電源44から転写ローラー17に対してトナーとは逆極性である負極性の転写バイアスが印加される。また、後述するブリード汚染防止モード、及びドラムリフレッシュモードでは、転写ローラー17に対して、転写バイアスとは逆極性である正極性のバイアス(転写逆バイアス)が印加される。
The core 17a of the
クリーニング装置9には、感光体ドラム2表面の残留トナーや外添剤を除去するためのクリーニングブレード22と、感光体ドラム2表面の残留トナーを除去するとともに感光体ドラム2表面を摺擦して研磨するクリーニングローラー23と、クリーニングブレード22及びクリーニングローラー23によって感光体ドラム2表面から除去されたトナーをクリーニング装置9の外部に排出する回収スクリュー24と、が設けられている。
The
クリーニングブレード22は、感光体ドラム2の表面に当接する先端部が感光体ドラム2の正回転方向(図2の時計回り方向)に対し上流側に向くように(カウンターとなるように)配置されている。クリーニングブレード22としては、例えばJIS硬度が78°、厚さ1.2mmのポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体ドラム2の接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。なお、クリーニングブレード22の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム2への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム2の仕様に応じて適宜設定される。
The
クリーニングローラー23は、感光体ドラムの正回転方向に対しクリーニングブレード22の上流側において、感光体ドラム2に所定の圧力で圧接されており、図示しない駆動手段により感光体ドラム2との当接面において同一方向に回転(ウィズ回転)する。クリーニングローラー23の線速は感光体ドラム1aの線速よりも速く(ここでは1.2倍)設定されている。クリーニングローラー23としては、例えば金属シャフトの周囲にローラー体としてEPDMゴム製でアスカーC硬度55°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラー体の材質としてはEPDMゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカーC硬度が10〜90°の範囲のものが好適に使用される。
The cleaning
なお、図2では図示しないが、クリーニング装置9には、クリーニングローラー23表面のトナーを所定の層厚とするためのスクレーパーや、クリーニング装置9内の廃トナーが外部に漏出するのを防止するためのウレタンシール等も設けられている。
Although not shown in FIG. 2, the
図3は、本発明の画像形成装置100に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a control path used in the
画像入力部40は、画像形成装置100にパーソナルコンピューター等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部40より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。
The
バイアス制御回路41は、帯電バイアス電源42、現像バイアス電源43、及び転写バイアス電源44と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源はバイアス制御回路41からの制御信号によって、帯電バイアス電源42は帯電装置3内の帯電ローラー30に、現像バイアス電源43は現像装置5内の現像ローラー5a及び磁気ローラー5bに、転写バイアス電源44は転写ローラー17に、それぞれ所定のバイアスを印加する。
The bias control circuit 41 is connected to the charging
メインモーター45はギア列を介して感光体ドラム2、現像装置5、転写ローラー17、定着装置7、及び装置各部の搬送ローラー等に連結されており、制御部90からの制御信号に基づいて装置各部を駆動させる。
The
機内温湿度センサー47は、画像形成装置100内部の温度及び湿度を常に検知している。検知結果は後述するI/F96を介して制御部90に送信される。
The in-machine temperature /
操作部50には、液晶表示部51、各種の状態を示すLED52が設けられており、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置100の各種設定はパーソナルコンピューターのプリンタードライバーから行われる。
The
その他、操作部50には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ/クリアボタン、画像形成装置100の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
In addition, the
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き自在の記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部50からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。また、制御部90は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。
The
ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。
The
また、RAM93(或いはROM92)には、後述するブリード汚染防止モード、及びドラムリフレッシュモードの実行の要否を決定するための温湿度の閾値、感光体ドラム2の逆回転及び正回転のタイミングや線速を制御するためのプログラムや、後述するように外添剤やトナーを現像ローラー5aから感光体ドラム2表面に供給するための現像バイアス値や、現像バイアスの印加及び印加停止タイミング、帯電ローラー30に印加する帯電バイアス、帯電逆バイアスやそれらの印加及び印加停止タイミング、転写ローラー17に印加する転写バイアス、転写逆バイアスやそれらの印加及び印加停止タイミング等も記憶される。
Further, the RAM 93 (or ROM 92) stores a temperature / humidity threshold for determining whether or not to execute a bleed contamination prevention mode and a drum refresh mode, which will be described later, timings and lines of reverse rotation and forward rotation of the
一時記憶部94は、画像入力部40より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。カウンター95は、印字枚数を累積してカウントする。
The
また、制御部90は、画像形成装置100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部P、露光装置4、定着装置7、転写ローラー17、機内温湿度センサー47、バイアス制御回路41、操作部50等が挙げられる。
In addition, the
前述したように、帯電ローラー30の弾性層30bには、導電剤や成形時に添加されるプロセスオイル等のブリード物が含まれている。これらのブリード物は、高温高湿環境下で画像形成装置100を停止させたとき、弾性層30bの表面にブリードし、感光体ドラム2の表面に移行することで画像流れ等の不具合が発生する原因となるおそれがある。
As described above, the
そこで、本発明の画像形成装置100では、画像形成装置100が所定時間印字動作を行わなかった場合、装置各部への電力供給を制限する省電力モード(スリープモード)に移行する前に、機内温湿度センサー47により画像形成装置100内部の温湿度を検知し、検知された温度及び湿度が所定値以上である場合に帯電ローラー30からのブリード物による感光体ドラム2の汚染を防止するブリード汚染防止モードを実行することとしている。以下、本発明の特徴部分であるブリード汚染防止モードについて詳細に説明する。
Therefore, in the
<第1実施形態>
本実施形態のブリード汚染防止モードは、画像形成装置100が省電力モードに移行する際に機内温湿度センサー47により検知された温度及び湿度が所定値以上である場合、現像ローラー5aから感光体ドラム2上に外添剤を吐出する外添剤吐出工程と、吐出した外添剤を帯電ローラー30の外周面に付着させる外添剤付着工程と、を含む。
<First Embodiment>
In the bleed contamination prevention mode of the present embodiment, when the temperature and humidity detected by the in-machine temperature /
非画像形成時には、帯電ローラー30に対する帯電バイアスの印加、現像ローラー5aに対する現像バイアスの印加、転写ローラー17に対する転写バイアスの印加及び感光体ドラム2の回転は停止している。
During non-image formation, the application of the charging bias to the charging
この状態から、感光体ドラム2を画像形成時と同方向(図4の時計回り方向)に回転(正回転)させる。感光体ドラム2の回転開始と略同時に、帯電ローラー30に帯電バイアスを印加すると共に、現像ローラー5aに上述した現像バイアスを印加する。このとき、現像ローラー5aに印加される現像バイアスの直流成分は、現像時に印加される直流成分(150V)よりも低く、トナーがドラム表面に向かって飛翔を開始するバイアス値よりも若干高い値(約50V)に設定される。
From this state, the
これにより、トナーTは感光体ドラム2に接触後、現像バイアスの交流波形のマイナス部分によって現像ローラー5a側に引き戻される。一方、トナーT中の外添剤Gは現像ローラー5aと感光体ドラム2の間の電界の影響を受け難いため感光体ドラム2上に残留する。その結果、図4(a)に示すように、感光体ドラム2上に外添剤Gのみが吐出される(外添剤吐出工程)。本実施形態では、トナーに含まれる外添剤Gの少なくとも1種以上を体積抵抗値1kΩ以下とすることにより、感光体ドラム2上に外添剤Gのみを容易に吐出することができる。
As a result, after the toner T comes into contact with the
このとき、感光体ドラム2の周方向における外添剤Gの吐出長を、帯電ローラー30の外周長分(1周分)以上とする。また、外添剤Gを吐出する際の感光体ドラム2の線速は、画像形成時における線速(例えば300mm/sec)よりも遅い線速(例えば100mm/sec)とする。
At this time, the discharge length of the external additive G in the circumferential direction of the
次に、帯電ローラー30への帯電バイアスの印加を停止し、図4(b)に示すように、感光体ドラム2を画像形成時と逆方向(図4の反時計回り方向)に回転(逆回転)させる。これにより、感光体ドラム2上に吐出された外添剤Gが感光体ドラム2と帯電ローラー30とのニップに到達する。そして、帯電ローラー30と感光体ドラム2との間のニップに外添剤Gが入り込むと、ニップ圧による物理的な作用により、外添剤Gが感光体ドラム2上から帯電ローラー30に移動する。
Next, the application of the charging bias to the charging
感光体ドラム2の逆回転は、外添剤Gの吐出領域が感光体ドラム2と帯電ローラー30とのニップを完全に通過するまで継続される。その結果、図4(c)に示すように、感光体ドラム2表面の外添剤Gを帯電ローラー30の外周面全体に略均一に付着させることができる(外添剤付着工程)。外添剤Gを付着させる際の感光体ドラム2の線速は、外添剤の吐出に引き続き画像形成時よりも低速(例えば100mm/sec)とすることで、より確実に外添剤を帯電ローラー30に付着させることができる。
The reverse rotation of the
また、画像形成装置100が省電力モードから復帰する際に、機内温湿度センサー47により検知された温度及び湿度に応じて、感光体ドラム2表面の水分や汚染物質を除去するドラムリフレッシュモードを実行する。機内温湿度センサー47により検知された温度及び湿度が所定値以上である場合、図5(a)に示すように、帯電ローラー30に帯電バイアスを印加せずに感光体ドラム2を正回転させる。略同時に、現像ローラー5aに画像形成時と同様の現像バイアスを印加する。これにより、トナーTが感光体ドラム2に吐出される。吐出されたトナーTは感光体ドラム2表面の水分や汚染物質を吸収する。また、帯電ローラー30に付着していた外添剤Gの一部も感光体ドラム2に移動する。
Further, when the
さらに感光体ドラム2が正回転を続けると、感光体ドラム2表面に吐出されたトナーTは、感光体ドラム2と転写ローラー17とのニップを通過する。このとき、転写ローラー17には画像形成時に印加される転写バイアスと逆極性(トナーと同極性)である転写逆バイアスが印加されているため、トナーTは、図5(b)に示すように、転写ローラー17に付着することなくニップを通過してクリーニング装置9に到達し、クリーニング装置9のクリーニングブレード22によって回収される。帯電ローラー30から感光体ドラム2に移動した外添剤GもトナーTと共にクリーニングブレード22によって回収される。
When the
このとき、感光体ドラム2の外周面全域の水分を吸収するために、感光体ドラム2の周方向におけるトナーTの吐出長を、感光体ドラム2の外周長分(1周分)以上とすることが好ましい。また、感光体ドラム2の線速を、画像形成時における線速(300mm/sec)に戻す。これにより、単位時間当たりのトナー付着面積が広くなるため、感光体ドラム2表面の水分除去に要する時間、即ちドラムリフレッシュモードの実行時間を短縮することができる。
At this time, in order to absorb moisture in the entire outer peripheral surface of the
次に、本実施形態に係る画像形成装置100における、省電力モードへの移行及び省電力モードからの復帰時の制御について説明する。図6は、本実施形態に係る画像形成装置100の制御手順の一例を示すフローチャートであり、図7は、図6の制御手順のタイミングチャートである。必要に応じて図1〜図5及び図7を参照しながら、図6のステップに沿って本制御例について説明する。
Next, a description will be given of control when shifting to the power saving mode and returning from the power saving mode in the
画像形成(印字)終了後、帯電ローラー30に対する帯電バイアスの印加、現像装置5の作動、転写ローラー17に対するバイアスの印加、感光体ドラム2の回転は停止している(OFF)。そして、制御部90は、印字停止状態が所定時間継続したか否かに基づいて、画像形成装置100を省電力モードに移行するか否かを判断する(ステップS1)。
After the image formation (printing) is finished, the application of the charging bias to the charging
前回の印字動作から所定時間が経過し、省電力モードに移行する場合は(ステップS1でYES)、機内温湿度センサー47により検知された機内温度Tが所定温度T1以上であるか、及び機内湿度Hが所定湿度H1以上であるか否かを判断する(ステップS2)。そして、T≧T1かつH≧H1である場合は(ステップS2でYES)、制御部90は、ブリード汚染防止モードを実行する。
When the predetermined time has elapsed since the previous printing operation and the mode is shifted to the power saving mode (YES in step S1), whether the internal temperature T detected by the internal temperature /
具体的には、図4(a)に示したように、メインモーター45に制御信号を送信して感光体ドラム2を正回転させ、帯電ローラー30を感光体ドラム2に従動して回転させながら帯電バイアスを印加した直後、現像ローラー5aに現像バイアスを印加して感光体ドラム2表面に帯電ローラー30の外周長分の外添剤を吐出する。そして、図4(b)、(c)に示したように、感光体ドラム2を逆回転させて、感光体ドラム2上の外添剤を帯電ローラー30の外周面全体に付着させる(ステップS3)。その後、画像形成装置100は省電力モードに移行する。一方、T<T1またはH<H1である場合は(ステップS2でNO)、ブリード汚染防止モードを実行せずにそのまま省電力モードに移行する。
Specifically, as shown in FIG. 4A, a control signal is transmitted to the
次に、制御部90は、パーソナルコンピューター等から印字命令が入力されたか否かを判断する(ステップS4)。印字命令が入力された場合(ステップS4でYES)、制御部90は、機内温湿度センサー47により検知された機内温度Tが所定温度T1以上であるか、及び機内湿度Hが所定湿度H1以上であるか否かを判断する(ステップS5)。そして、T≧T1かつH≧H1である場合は(ステップS5でYES)、制御部90は、省電力モードからの復帰時にドラムリフレッシュモードを実行する。
Next, the
具体的には、制御部90はバイアス制御回路41及びメインモーター45に制御信号を送信して感光体ドラム2を正回転させ、帯電ローラー30に帯電バイアスを印加せずに感光体ドラム2に従動して回転させながら、転写ローラー17に転写逆バイアスを印加する(ステップS6)。次に、図5(a)に示したように、現像ローラー5aに現像バイアスを印加して感光体ドラム2表面に感光体ドラム2の外周長分のトナーを吐出する(ステップS7)。そして、図5(b)に示したように、引き続き感光体ドラム2を正回転させて、感光体ドラム2表面の水分や汚染物質を吸収したトナーをクリーニングブレード22により回収する(ステップS8)。
Specifically, the
一方、T<T1またはH<H1である場合は(ステップS5でNO)、ドラムリフレッシュモードを実行せずにそのまま省電力モードから復帰させる。なお、前述した外添剤吐出工程において感光体ドラム2を逆回転させる際に、画像形成時にクリーニング装置9に回収されていたトナーが転写ローラー17に到達して付着するおそれがある。そこで、転写ローラー17に付着したトナーがシート6の裏面を汚染するのを防止するために、感光体ドラム2を正回転させた状態で転写ローラー17には転写逆バイアスを印加し(ステップS9)、転写ローラー17に付着したトナーを感光体ドラム2上に戻す(転写部材クリーニング動作)。
On the other hand, if T <T1 or H <H1 (NO in step S5), the drum refresh mode is not executed and the power saving mode is resumed. Note that when the
その後、印字動作を開始し(ステップS10)、印字動作が終了したか否かを判断する(ステップS11)。印字動作が終了した場合はステップS1に戻り、同様の処理を繰り返す(ステップS1〜S11)。 Thereafter, the printing operation is started (step S10), and it is determined whether or not the printing operation is completed (step S11). When the printing operation is completed, the process returns to step S1 and the same processing is repeated (steps S1 to S11).
上記の制御によれば、省電力モードへの移行時に高温高湿環境である場合は、帯電ローラー30に外添剤を付着させるブリード汚染防止モードが実行される。その結果、省電力モード中に帯電ローラー30からブリードしてくるブリード物は外添剤に吸収され、感光体ドラム2表面に付着するのを抑制できる。従って、帯電ローラー30からのブリード物に起因する画像流れの発生を抑制することができる。
According to the above control, the bleed contamination prevention mode in which the external additive is attached to the charging
また、省電力モードからの復帰時に高温高湿環境である場合は、感光体ドラム2にトナーを吐出して感光体ドラム2表面の水分や汚染物質を吸収するドラムリフレッシュモードが実行される。その結果、省電力モード中に感光体ドラム2表面に付着した水分に起因する画像流れの発生も抑制することができる。従って、長期間に亘って画像流れの発生を効果的に抑制することができ、安定した画像品質を得ることが可能となる。
If the environment is a high temperature and high humidity environment when returning from the power saving mode, a drum refresh mode is performed in which toner is discharged onto the
一方、省電力モードからの復帰時に高温高湿環境でない場合は、ドラムリフレッシュモードを実行せずに印字動作が開始されるため、不要なドラムリフレッシュモードが実行されず、無駄なトナーの消費が抑制されるとともにユーザーの待ち時間を短縮することができる。 On the other hand, if the environment is not high-temperature and high-humidity when returning from the power saving mode, the drum refresh mode is not executed and the printing operation is started. Therefore, unnecessary drum refresh mode is not executed and unnecessary toner consumption is suppressed. And the waiting time of the user can be shortened.
なお、省電力モードからの復帰時にドラムリフレッシュモードを実行しない場合は帯電ローラー30に外添剤が付着した状態で印字動作を行うことになるが、外添剤はトナーに比べて低抵抗であるため、帯電ローラー30に付着した状態であっても画像形成に影響を及ぼさない。特に、体積抵抗値が1kΩ以下の外添剤を用いることで、画像形成への影響をより小さくすることができる。但し、外添剤吐出工程においてクリーニング装置9に回収されたトナーが転写ローラー17を汚染する場合は、前述したように転写ローラー17のクリーニング動作を行った後に印字動作を行うことが望ましい。
When the drum refresh mode is not executed when returning from the power saving mode, the printing operation is performed with the external additive attached to the charging
<第2実施形態>
本実施形態のブリード汚染防止モードは、画像形成装置100が省電力モードに移行する際に機内温湿度センサー47により検知された温度及び湿度が所定値以上である場合、現像ローラー5aから感光体ドラム2上にトナーを吐出するトナー吐出工程と、吐出したトナーを帯電ローラー30の外周面に付着させるトナー付着工程と、を含む。
Second Embodiment
In the bleed contamination prevention mode of the present embodiment, when the temperature and humidity detected by the in-machine temperature /
印字動作を停止した状態から、図8(a)に示すように、感光体ドラム2を画像形成時と同方向(図8の時計回り方向)に回転(正回転)させる。感光体ドラム2の回転開始と略同時に、帯電ローラー30には帯電バイアスを印加せずに、現像ローラー5aに上述した現像バイアスを印加する。このとき、現像ローラー5aに印加される現像バイアスの直流成分は、トナーがドラム表面に向かって飛翔を開始するバイアス値よりも十分に高い値(約150V)に設定される。これにより、感光体ドラム2上にトナーTが吐出される(トナー吐出工程)。
From the state where the printing operation is stopped, as shown in FIG. 8A, the
このとき、感光体ドラム2の周方向におけるトナーTの吐出長を、帯電ローラー30の外周長分(1周分)以上とする。また、感光体ドラム2の線速は、画像形成時における線速(例えば300mm/sec)よりも遅い線速(例えば100mm/sec)とする。
At this time, the discharge length of the toner T in the circumferential direction of the
次に、図8(b)に示すように、帯電ローラー30に画像形成時に印加される帯電バイアスと逆極性(トナーと逆極性)である帯電逆バイアスを印加し、感光体ドラム2を画像形成時と逆方向(図8の反時計回り方向)に回転(逆回転)させる。これにより、感光体ドラム2上に吐出されたトナーTが感光体ドラム2と帯電ローラー30とのニップに到達する。そして、帯電ローラー30と感光体ドラム2との間のニップにトナーTが入り込むと、ニップ圧による物理的な作用と、帯電ローラー30と感光体ドラム2の電位差による電気的な作用により、トナーTが感光体ドラム2上から帯電ローラー30に移動する。
Next, as shown in FIG. 8B, a charging reverse bias having a reverse polarity (a reverse polarity to the toner) applied to the charging
感光体ドラム2の逆回転は、トナーTの吐出領域が感光体ドラム2と帯電ローラー30とのニップを完全に通過するまで継続される。その結果、図8(c)に示すように、感光体ドラム2表面のトナーTを帯電ローラー30の外周面全体に略均一に付着させることができる(トナー付着工程)。感光体ドラム2の線速は、トナー吐出工程に引き続いて画像形成時よりも低速(例えば100mm/sec)とすることで、より確実にトナーTを帯電ローラー30に付着させることができる。
The reverse rotation of the
また、帯電ローラー30にトナーと逆極性の帯電逆バイアスを印加することにより、トナーTを帯電ローラー30により確実に付着させることができる。なお、帯電ローラー30に対して帯電逆バイアスを印加することなく、ニップ圧による物理的な作用のみによって帯電ローラー30にトナーTを付着させることもできる。
Further, by applying a charging reverse bias having a polarity opposite to that of the toner to the charging
また、帯電ローラー30への帯電逆バイアスの印加は、感光体ドラム2の逆回転開始時から印加しても良いし、感光体ドラム2上のトナーTの吐出領域が帯電ローラー3に到着するタイミングに合わせて印加することもできる。
Further, the reverse charging bias may be applied to the charging
また、画像形成装置100が省電力モードから復帰する際には、帯電ローラー30に付着したトナーを感光体ドラム2上に移動させるトナー回収モードを実行する。図9(a)に示すように、感光体ドラム2を正回転させるとともに、帯電ローラー30にトナーと同極性の帯電バイアスを印加することにより、帯電ローラー30に付着していたトナーTが感光体ドラム2上に移動する。移動したトナーTは、感光体ドラム2と転写ローラー17とのニップを通過する。このとき、転写ローラー17にはトナーと同極性の転写逆バイアスが印加されているため、図9(b)に示すように、トナーTは転写ローラー17に付着することなくニップを通過してクリーニング装置9に到達し、クリーニングブレード22によって回収される。また、トナーTの一部はクリーニングローラー23に付着する。
Further, when the
さらに、第1実施形態と同様に、機内温湿度センサー47により検知された温度及び湿度に応じて、感光体ドラム2表面の水分や汚染物質を除去するドラムリフレッシュモードを実行する。
Further, similarly to the first embodiment, the drum refresh mode for removing moisture and contaminants on the surface of the
機内温湿度センサー47により検知された温度及び湿度が所定値以上である場合、図10(a)に示すように、帯電ローラー30に帯電バイアスを印加せずに感光体ドラム2を正回転させる。略同時に、現像ローラー5aに上述した現像バイアスを印加する。これにより、トナーTが感光体ドラム2に吐出される。吐出されたトナーTは感光体ドラム2表面の水分や汚染物質を吸収する。
When the temperature and humidity detected by the in-machine temperature /
さらに感光体ドラム2が正回転を続けると、現像ローラー5aから吐出されたトナーT、及び帯電ローラー30から移動したトナーTは、図10(b)に示すように転写ローラー17を通過する。このとき、転写ローラー17には画像形成時に印加される転写バイアスと逆極性(トナーと同極性)である転写逆バイアスが印加されているため、トナーTは、転写ローラー17に付着することなく通過してクリーニング装置9に到達し、クリーニング装置9のクリーニングブレード22によって回収される。
When the
ここで、感光体ドラム2の外周面全域の水分を吸収するために、感光体ドラム2の周方向におけるトナーTの吐出長を、感光体ドラム2の外周長分(1周分)以上とすることが好ましい。また、感光体ドラム2の線速を、画像形成時における線速(300mm/sec)に戻す。これにより、単位時間当たりのトナー付着面積が広くなるため、感光体ドラム2表面の水分除去に要する時間、即ちドラムリフレッシュモードの実行時間を短縮することができる。
Here, in order to absorb moisture in the entire outer peripheral surface of the
なお、本実施形態では、トナー回収モードの実行時に帯電ローラー30に付着していたブリード物を含むトナーがクリーニングローラー23の外周面に付着するが、ドラムリフレッシュモードの実行によりクリーニングローラー23に付着したブリード物を含むトナーを新たなトナーに入れ替えることができる。クリーニングローラー23に付着したトナーを入れ替えるためには、ドラムリフレッシュモードにおけるトナーTの吐出長をクリーニングローラー23の外周長分(1周分)以上とする必要があるが、上述したようにトナーTの吐出長を感光体ドラム2の外周長分(1周分)以上とすることで、クリーニングローラー23の外周長分以上のトナーが吐出されるため、クリーニングローラー23に付着したトナーを確実に入れ替えることができる。
In this embodiment, the toner including the bleed material attached to the charging
次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御の一例について説明する。図11は、本実施形態に係る画像形成装置100の制御手順の一例を示すフローチャートであり、図12は、図11の制御手順のタイミングチャートである。必要に応じて図8〜図10、及び図12を参照しながら、図11のステップに沿って本制御例について説明する。
Next, an example of control of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a control procedure of the
画像形成(印字)終了後、帯電ローラー30に対する帯電バイアスの印加、現像装置5の作動、転写ローラー17に対するバイアスの印加、感光体ドラム2の回転は停止している(OFF)。そして、制御部90は、印字停止状態が所定時間継続したか否かに基づいて、画像形成装置100を省電力モードに移行するか否かを判断する(ステップS1)。
After the image formation (printing) is finished, the application of the charging bias to the charging
前回の印字動作から所定時間が経過し、省電力モードに移行する場合は(ステップS1でYES)、機内温湿度センサー47により検知された機内温度Tが所定温度T1以上であるか、及び機内湿度Hが所定湿度H1以上であるか否かを判断する(ステップS2)。そして、T≧T1かつH≧H1である場合は(ステップS2でYES)、制御部90は、ブリード汚染防止モードを実行する。
When the predetermined time has elapsed since the previous printing operation and the mode is shifted to the power saving mode (YES in step S1), whether the internal temperature T detected by the internal temperature /
具体的には、メインモーター45に制御信号を送信して感光体ドラム2を正回転させ、帯電バイアスを印加せずに帯電ローラー30を感光体ドラム2に従動して回転させながら、図8(a)に示したように、現像ローラー5aに現像バイアスを印加して感光体ドラム2表面に帯電ローラー30の外周長分のトナーを吐出する。そして、図8(b)、(c)に示したように、感光体ドラム2を逆回転させて、感光体ドラム2上のトナーを帯電ローラー30の外周面全体に付着させる(ステップS3)。その後、画像形成装置100は省電力モードに移行する。一方、T<T1またはH<H1である場合は(ステップS2でNO)、ブリード汚染防止モードを実行せずにそのまま省電力モードに移行する。
Specifically, a control signal is transmitted to the
次に、制御部90は、パーソナルコンピューター等から印字命令が入力されたか否かを判断する(ステップS4)。印字命令が入力された場合(ステップS4でYES)、制御部90は、機内温湿度センサー47により検知された機内温度Tが所定温度T1以上であるか、及び機内湿度Hが所定湿度H1以上であるか否かを判断する(ステップS5)。そして、T≧T1かつH≧H1である場合は(ステップS5でYES)、制御部90は、省電力モードからの復帰時にトナー回収モード及びドラムリフレッシュモードを実行する。
Next, the
具体的には、メインモーター45に制御信号を送信して感光体ドラム2を正回転させ、帯電逆バイアスを印加した状態で帯電ローラー30を感光体ドラム2に従動して回転させながら、転写ローラー17に転写逆バイアスを印加する。これにより、図9(a)に示したように、帯電ローラー30に付着していたブリード物を含むトナーが感光体ドラム2表面に移動する(ステップS6)そして、図9(b)に示したように、感光体ドラム2の正回転を継続して、感光体ドラム2表面に移動したブリード物を含むトナーをクリーニングブレード22により回収する。また、ブリード物を含むトナーの一部はクリーニングローラー23に付着する。
Specifically, a transfer signal is generated while transmitting a control signal to the
続いて、制御部90はバイアス制御回路41及びメインモーター45に制御信号を送信して感光体ドラム2を正回転させ、帯電ローラー30に帯電バイアスを印加せずに感光体ドラム2に従動して回転させながら、転写ローラー17に転写逆バイアスを印加する。次に、図10(a)に示したように、現像ローラー5aに現像バイアスを印加して感光体ドラム2表面に感光体ドラム2の外周長分のトナーを吐出する(ステップS7)。そして、図10(b)に示したように、感光体ドラム2の正回転を継続して、感光体ドラム2表面の水分や汚染物質を吸収したトナーをクリーニングブレード22により回収する。また、クリーニングローラー23に付着したブリード物を含むトナーを入れ替える。
Subsequently, the
一方、T<T1またはH<H1である場合は(ステップS5でNO)、トナー回収モードのみを実行し(ステップS8)、ドラムリフレッシュモードを実行せずにそのまま省電力モードから復帰させる。 On the other hand, if T <T1 or H <H1 (NO in step S5), only the toner recovery mode is executed (step S8), and the process returns to the power saving mode without executing the drum refresh mode.
その後、印字動作を開始し(ステップS9)、印字動作が終了したか否かを判断する(ステップS10)。印字動作が終了した場合はステップS1に戻り、同様の処理を繰り返す(ステップS1〜S10)。 Thereafter, the printing operation is started (step S9), and it is determined whether or not the printing operation is finished (step S10). When the printing operation is completed, the process returns to step S1 and the same processing is repeated (steps S1 to S10).
上記の制御例によれば、省電力モードへの移行時に高温高湿環境である場合は、帯電ローラー30にトナーを付着させるブリード汚染防止モードが実行される。その結果、省電力モード中に帯電ローラー30からブリードしてくるブリード物はトナーに吸収され、感光体ドラム2表面に付着するのを抑制できる。従って、帯電ローラー30からのブリード物に起因する画像流れの発生を抑制することができる。
According to the above control example, the bleed contamination prevention mode in which the toner is attached to the charging
また、省電力モードからの復帰時に高温高湿環境である場合は、帯電ローラー30に付着したブリード物を含むトナーを感光体ドラム2上に移動させた後、クリーニングブレード22で回収するトナー回収モードと、感光体ドラム2にトナーを吐出して感光体ドラム2表面の水分や汚染物質を吸収するドラムリフレッシュモードが実行される。その結果、省電力モード中に感光体ドラム2表面に付着した水分に起因する画像流れの発生も抑制することができる。従って、長期間に亘って画像流れの発生を効果的に抑制することができ、安定した画像品質を得ることが可能となる。
Further, in a high temperature and high humidity environment when returning from the power saving mode, a toner collection mode in which the toner including the bleed material adhering to the charging
その他、本発明は上記各実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、感光体ドラム2や帯電ローラー30の材質や外径、線速等は、特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、上記各実施形態では、本発明を正帯電トナーに適用したが、その他、負帯電トナーに適用することもでき、トナーの極性に応じて帯電バイアス、現像バイアス、及び転写バイアスを正極性または負極性のバイアスに設定すればよい。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the material, outer diameter, linear velocity, and the like of the
また、上記各実施形態では、現像剤が担持される磁気ローラー5b(トナー供給部材)と、磁気ローラーからトナーのみが供給される現像ローラー5a(トナー担持体)とを設け、現像ローラー5aから感光体ドラム2にトナーのみを飛翔させる現像装置5を備えた画像形成装置について説明したが、磁性一成分現像剤を用いる一成分現像式の現像装置を備えた画像形成装置や、二成分現像剤が担持される磁気ローラー5b(トナー供給部材)のみを備え、現像時、二成分現像剤の磁気ブラシが感光体ドラム2に当接するような二成分現像式の現像装置を備えた画像形成装置の場合であっても、現像条件等を適宜設定することにより、上述したブリード汚染防止モード、トナー回収モード、ドラムリフレッシュモードを実行することができる。
In each of the above embodiments, the
また、本発明は、図1に示したようなモノクロプリンターに限らず、デジタル複合機やタンデム式のカラー複写機、アナログ方式のモノクロ複写機等の複写機、或いはファクシミリやレーザープリンター等、接触式の帯電装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。以下、本発明について実施例により更に具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。 Further, the present invention is not limited to the monochrome printer as shown in FIG. 1, and is a contact type such as a digital multifunction peripheral, a tandem type color copying machine, a copying machine such as an analog monochrome copying machine, a facsimile, a laser printer, or the like. The present invention can be applied to various image forming apparatuses having the above charging device. EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a present Example.
図6に示したような制御により、省電力モードへの移行時には温湿度条件に応じてブリード汚染防止モードを実行し、省電力モードからの復帰時には温湿度条件に応じてドラムリフレッシュモードの実行を行う第1実施形態の画像形成装置100を用い、高温高湿環境下(32.5℃、80%)で印字率5%の画像を20K(20,000)枚連続印字した後、8時間放置して画像流れを評価する手順を3日間繰り返し行った。画像形成時のプロセス速度を160mm/secとした。
With the control as shown in FIG. 6, the bleed contamination prevention mode is executed according to the temperature / humidity condition when shifting to the power saving mode, and the drum refresh mode is executed according to the temperature / humidity condition when returning from the power saving mode. Using the
画像流れの評価は、600dpi、1×1ドットの25%ハーフ画像を印字して、画像の濃度ムラを測定した。なお、画像ムラの測定には、X−rite社製の透過濃度測定装置(Model310T)を用い、ドットの再現性がなくなった場合(画像濃度ムラΔT
D値が0.1超の場合)に画像不良とした。試験の結果、3日間とも8時間放置後に画像流れの発生は認められなかった。
For evaluation of image flow, a 25% half image of 600 dpi, 1 × 1 dot was printed, and the density unevenness of the image was measured. For measurement of image unevenness, a transmission density measuring device (Model 310T) manufactured by X-rite was used, and dot reproducibility was lost (image density unevenness ΔT
When the D value was more than 0.1), the image was defective. As a result of the test, no image blur was observed after standing for 8 hours in all three days.
省電力モードへの移行時には温湿度条件に応じてブリード汚染防止モードを実行せず、省電力モードからの復帰時には温湿度条件に応じてドラムリフレッシュモードの実行を行う画像形成装置100を用い、実施例と同様の手順および評価方法により画像流れの評価を行った。試験の結果、3日目の8時間放置後に画像流れの発生が認められた。
Implementation is performed using the
以上の結果より、省電力モードへの移行時には温湿度条件に応じてブリード汚染防止モードを実行する本発明の画像形成装置100では、画像流れによる画像品質の低下を防止できることが確認された。なお、ここではブリード汚染防止モードにおいて帯電ローラー30に外添剤を付着させる第1実施形態の画像形成装置100について評価を行ったが、ブリード汚染防止モードにおいて帯電ローラー30にトナーを付着させる第2実施形態の画像形成装置100においても同様の結果が得られることが確認されている。
From the above results, it was confirmed that in the
本発明は、像担持体の表面を接触状態で帯電させる帯電部材を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、像担持体に接触する帯電部材からのブリード物による像担持体表面の汚染を効果的に防止可能な画像形成装置を提供することができる。 The present invention can be used in an image forming apparatus including a charging member that charges the surface of an image carrier in a contact state. By utilizing the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of effectively preventing contamination of the surface of the image carrier due to a bleed from a charging member that contacts the image carrier.
2 感光体ドラム(像担持体)
3 帯電装置
5 現像装置
5a 現像ローラー(トナー担持体)
9 クリーニング装置
17 転写ローラー(転写部材)
22 クリーニングブレード
23 摺擦ローラー
30 帯電ローラー(帯電部材)
30a 芯金
30b 弾性層
41 バイアス制御回路(バイアス印加装置)
42 帯電バイアス電源(バイアス印加装置)
43 現像バイアス電源(バイアス印加装置)
44 転写バイアス電源(バイアス印加装置)
47 機内温湿度センサー
90 制御部
100 画像形成装置
2 Photosensitive drum (image carrier)
3 Charging
9
22
42 Charging bias power supply (bias application device)
43 Development bias power supply (bias application device)
44 Transfer bias power supply (bias application device)
47 In-machine temperature /
Claims (12)
該像担持体に接触して前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記像担持体表面に対向配置されるトナー担持体を有し、前記トナー担持体から前記像担持体表面に1種以上の外添剤を含むトナーを供給する現像装置と、
該現像装置により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
該転写部材により記録媒体にトナー像が転写された後の前記像担持体表面の残留トナーを回収するクリーニング装置と、
前記帯電部材、前記トナー担持体および前記転写部材に所定のバイアスを印加するバイアス印加装置と、
前記像担持体、前記帯電部材、前記現像装置、前記クリーニング装置および前記バイアス印加装置を含む装置各部の動作を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、印字動作が所定時間継続して行われなかった場合、前記トナー担持体から前記像担持体表面に前記外添剤のみを吐出する外添剤吐出工程と、該外添剤吐出工程により前記像担持体表面に吐出された前記外添剤を前記帯電部材の外周面全体に付着させる外添剤付着工程と、を含むブリード汚染防止モードを実行した後、装置各部への電力供給を制限する省電力モードへ移行することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier capable of rotating in a predetermined rotation direction during image formation and forming an electrostatic latent image;
A charging member that contacts the image carrier and charges the image carrier;
A developing device having a toner carrier disposed opposite to the surface of the image carrier, and supplying toner containing one or more external additives from the toner carrier to the surface of the image carrier;
A transfer member for transferring a toner image formed by the developing device to a recording medium;
A cleaning device that collects residual toner on the surface of the image carrier after the toner image is transferred to a recording medium by the transfer member;
A bias applying device that applies a predetermined bias to the charging member, the toner carrier, and the transfer member;
A control unit for controlling the operation of each unit including the image carrier, the charging member, the developing device, the cleaning device, and the bias applying device;
In an image forming apparatus comprising:
The control unit includes an external additive discharge step of discharging only the external additive from the toner carrier onto the surface of the image carrier when the printing operation is not continuously performed for a predetermined time, and the external additive discharge Supplying a power to each part of the apparatus after executing a bleed contamination prevention mode including an external additive attaching step of attaching the external additive discharged on the surface of the image carrier to the entire outer peripheral surface of the charging member in a process An image forming apparatus that shifts to a power saving mode that restricts the image quality.
前記制御部は、前記機内温湿度検知センサーにより検知された温度および湿度が所定値以上である場合に前記ブリード汚染防止モードを実行することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 In-machine temperature and humidity detection sensor that detects the temperature and humidity inside the image forming device,
3. The image according to claim 1, wherein the control unit executes the bleed contamination prevention mode when the temperature and humidity detected by the in-machine temperature / humidity detection sensor are equal to or higher than a predetermined value. 4. Forming equipment.
該像担持体に接触して前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記像担持体表面に対向配置されるトナー担持体を有し、前記トナー担持体から前記像担持体表面にトナーを供給する現像装置と、
該現像装置により形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
該転写部材により記録媒体にトナー像が転写された後の前記像担持体表面に残留したトナーを回収するクリーニング装置と、
前記帯電部材、前記トナー担持体および前記転写部材に所定のバイアスを印加するバイアス印加装置と、
前記像担持体、前記帯電部材、前記現像装置、前記クリーニング装置および前記バイアス印加装置を含む装置各部の動作を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、印字動作が所定時間継続して行われなかった場合、前記トナー担持体から前記像担持体表面に前記トナーを吐出するトナー吐出工程と、該トナー吐出工程により前記像担持体表面に吐出された前記トナーを前記帯電部材の外周面全体に付着させるトナー付着工程と、を含むブリード汚染防止モードを実行した後、装置各部への電力供給を制限する省電力モードへ移行することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier capable of rotating in a predetermined rotation direction during image formation and forming an electrostatic latent image;
A charging member that contacts the image carrier and charges the image carrier;
A developing device having a toner carrier disposed opposite to the surface of the image carrier, and supplying toner from the toner carrier to the surface of the image carrier;
A transfer member for transferring a toner image formed by the developing device to a recording medium;
A cleaning device for recovering toner remaining on the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the recording medium by the transfer member;
A bias applying device that applies a predetermined bias to the charging member, the toner carrier, and the transfer member;
A control unit for controlling the operation of each unit including the image carrier, the charging member, the developing device, the cleaning device, and the bias applying device;
In an image forming apparatus comprising:
The control unit includes: a toner discharge step for discharging the toner from the toner carrier onto the surface of the image carrier when the printing operation has not been performed for a predetermined time; and the surface of the image carrier by the toner discharge step. A bleed contamination prevention mode including a toner adhesion step for adhering the toner discharged to the entire outer peripheral surface of the charging member, and then shifting to a power saving mode for restricting power supply to each part of the apparatus. An image forming apparatus.
前記制御部は、前記機内温湿度検知センサーにより検知された温度および湿度が所定値以上である場合に前記ブリード汚染防止モードを実行することを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の画像形成装置。 In-machine temperature and humidity detection sensor that detects the temperature and humidity inside the image forming device,
10. The image according to claim 8, wherein the control unit executes the bleed contamination prevention mode when the temperature and humidity detected by the in-machine temperature / humidity detection sensor are equal to or higher than a predetermined value. Forming equipment.
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