JP4210467B2

JP4210467B2 - Method for cleaning image carrier in electrophotographic apparatus

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Publication number: JP4210467B2
Application number: JP2002136210A
Authority: JP
Inventors: 龍士芋生
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2022-05-10
Also published as: JP2003330319A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体、またはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）と同等以上の表面硬度を有する感光体を用いた像担持体を有する電子写真装置における像担持体のクリーニング方法に関し、特に、像担持体の帯電に際して発生するオゾンで生成されたイオン生成物に起因する像流れなどの画像不良を防止し、良好な画像を得られるようにした電子写真装置における像担持体のクリーニング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置においては、帯電器で像担持体を帯電する際、放電によってオゾンが発生し、このオゾンによって空気中に含まれる窒素等が分解されて窒素酸化物やアンモニウム塩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のため像担持体に付着し、大気中の水分を取り込んで像担持体表面の抵抗が低下する。これにより、像担持体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、像流れ現象が生じる。
【０００３】
また、像担持体における耐久性の向上とフリーメンテナンス化を図るため、アモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと略称する）感光体を用いた像担持体が使われているが、ａ−ＳｉはＯＰＣその他の有機感光体に比較して吸湿性が高く、そのため前記画像流れはａ−Ｓｉ感光体を使った像担持体に多く発生しやすい。
【０００４】
こういった像流れ現象を防ぐには、像担持体の表面抵抗を低下せしめている水分を除去する必要があり、そのため従来では、図５に示したように像担持体５０の内面にドラムヒーター５１を入れて温め、イオン生成物が取り込んだ水分を蒸発させて高湿環境下における像担持体５０の表面の抵抗低下を押さえるようにすることが行われている。なおこの図５で、５２は像担持体５０を帯電させるための帯電器、５３〜５６は、像担持体５０上に形成された例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の潜像を現像するため、それぞれの色に対応したトナーを有するトナー容器を含んだ現像装置、５７は像担持体５０の表面を研磨する摺擦研磨ローラ５８を有するクリーニング手段、５９は中間転写体６０用のクリーニング手段である。
【０００５】
しかしながら、このようなヒーター５１を用いたシステムは、熱制御手段などが必要になってそれだけ構成が複雑になると共に、ヒーター５１に電源を供給する摺導接点の摩耗に関する耐久性などが問題になり、また電源容量が大きくなってコストアップになる。さらに、像担持体５０の表面が一定温度まで上昇するのに時間がかかり、プリントするまでの時間が長くなると共に消費電力が増大する。
【０００６】
そのため、トナーに研磨剤を混入すると共に像担持体５０の表面をこの研磨剤で研磨する摺擦研磨ローラ５８を有するクリーニング手段５７を用意し、画像形成時に中間転写体６０に転写されずに像担持体５０上に残ってこの摺擦研磨ローラ５８に達したトナー中の研磨剤を用い、像担持体５０の表面の抵抗低下を発生させる成分そのものを除去することが行われている。しかしながらこのようにしても、通常の印字モードで供給されるトナーはそれほど多くなく、高温、高湿環境でイオン生成物に吸着される水分量が多くなり、また像担持体５０の表面にもその吸湿性の高さによって多量の水分が保持されることにより像流れが発生すると、画像形成動作における残トナーに含まれる研磨剤による研磨のみではイオン生成物全てが除去しきれず、またイオン生成物が像担持体表面の０．１μｍ程度の粗さ成分内に入り込んで充分に取り除くことができないといった問題もあり、短時間での画像改善が難しかった。
【０００７】
そのため本願出願人は、特開平１１−２９９５号公報、特開平１１−３０１４号公報などにおいて、研磨ローラを導電性材料で構成すると共にバイアス電圧を印加し、研磨剤を含んだトナーが研磨ローラに吸着するようにして研磨効果を大きくしたり、非画像形成時に像担持体５０の表面電位を印加せずに現像動作を行って多量のトナーを付着させるソリッド（ＳＯＬＩＤ）画像形成動作をおこなわせ、そのトナーで像担持体表面を摺擦研磨してリフレッシュするモードを設け、ヒーターを用いずに済むようにした電子写真装置を提案した。
【０００８】
しかしながら、この特開平１１−３０１４号公報に示したリフレッシュモードにおいては、温度、湿度などの環境条件に無関係に最悪条件に合わせて摺擦研磨動作を行うため、不必要なトナーが消費されて非効率的、非経済的であった。そのため本願出願人は、さらに特開２００２−１４５８９公報において、測定した環境温度、湿度に応じて生成されたと推測されるイオン生成物の量に適合したトナー量が研磨ローラに供給されるようソリッド画像形成動作時間及び研磨時間を制御するようにした電子写真装置を提案した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開２０００−１４５８９公報に示された装置においても、例えばクリーニング手段５７を構成する摺擦研磨ローラ５８がウレタン系のスポンジなどで構成されている場合は摺擦研磨のために保持できるトナー量に限りがあるが、高温、高湿により生成されたイオン生成物を除去するために一度に多量のトナーをクリーニング手段５７に供給した場合、摺擦研磨ローラ５８が保持できる限度を超えた量のトナーはそのまま廃棄されることになり、かつ、摺擦研磨ローラ５８が多量のトナーを保持することにより、間に挟まったトナーが削られ、像担持体表面の研磨が充分に行われなくなるという現象が生じる。
【００１０】
そのため本発明においては、像担持体表面を摺擦研磨してリフレッシュするモードを設け、ヒーターを用いずにイオン生成物を除去するようにした電子写真装置における像担持体のクリーニング方法において、摺擦研磨ローラに像担持体表面の研磨に最適な量のトナーを供給しつつ、湿度、温度に対応した研磨量が得られる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することが課題である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、
潜像担持体で構成した像担持体上に形成した複数色のトナー像を、一次転写バイアスで中間転写体上に色重ねした後二次転写バイアスで記録媒体に転写するようにした画像形成工程を有し、前記像担持体表面に電位を印加せずに現像スリーブに現像バイアスを印加し、前記像担持体にトナーを付与して現像するソリッド画像形成動作によって担持したトナーを前記像担持体表面を研磨する摺擦研磨ローラに供給し、トナーに含ませた研磨材で像担持体表面を研磨して像担持体表面をリフレッシュする電子写真装置における像担持体のクリーニング方法において、
前記リフレッシュ動作を前記ソリッド画像形成動作とそれに続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作とで構成し、前記ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数を装置設置環境または装置内部環境の湿度、および／または温度に対応した値としたことを要旨とする。
【００１２】
このようにリフレッシュ動作をソリッド画像形成動作に続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作とで構成し、かつ、ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、リフレッシュ動作繰り返し回数などを装置設置環境または装置内部環境の湿度、および／または温度に対応した値とすることにより、摺擦研磨ローラが保持するのに最適なトナー量をソリッド画像形成動作で供給することができる。さらにリフレッシュ動作を湿度、温度に対応した回数だけ繰り返すことで、この湿度、温度で生成されたイオン生成物を除去するのに必要充分な研磨量を得ることができ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさない電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００１３】
そしてこのリフレッシュ動作は、前記中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加して行ってもよい。
【００１４】
このように中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加してリフレッシュを行うことで、ソリッド画像形成動作により像担持体上に担持された研磨剤を含むトナーが中間転写体側に移動することを少なくすることができ、より効率的に像担持体のリフレッシュを行うことのできる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００１５】
そして、リフレッシュ動作により形成する複数のソリッド画像は請求項１に記載したように、
前記ソリッド画像形成動作によって複数のソリッド画像を形成する場合には、前記中間転写体における同一位置に対応するタイミングで形成することを特徴とする。
【００１６】
すなわちソリッド画像形成動作により像担持体上に担持された研磨剤を含むトナーは、たとえ中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加しても物理的な接触圧で中間転写体側に移動してしまう。しかし、このように複数のソリッド画像を中間転写体における同一位置に対応するタイミングで形成することで一定以上のトナーが中間転写体の同一位置にたまり、ソリッド画像形成後の像担持体表面研磨動作時、今度は逆に中間転写体側からトナーが無くなった像担持体側に移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【００１７】
そしてリフレッシュ動作により形成する複数のソリッド画像は、請求項２に記載したように、
前記ソリッド画像形成動作が、それぞれ異なる色の現像装置で現像して複数のソリッド画像を形成するとともに、
前記リフレッシュ動作時に使用する異なる色の現像装置は、現像装置が保有するトナーの使用頻度に応じて選択されるのが好ましい。
【００１８】
このように複数回リフレッシュ動作を行うとき、それぞれのソリッド画像形成に使う現像装置を異なった色のものとすることによって特定色のトナーだけ消費するということを避けることができ、かつ、使用する現像装置を該現像装置が保有するトナーの残量若しくは使用頻度に応じて選択することで、その後の画像形成動作に支障をきたすことなくリフレッシュ動作を行うことのできる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００１９】
そしてリフレッシュ動作を複数回繰り返すときは請求項５に記載したように、
前記リフレッシュ動作を複数回繰り返すときは、互いのリフレッシュ動作における像担持体表面研磨時間を像担持体が２回転以上する時間とするのが好ましい。
【００２０】
このようにリフレッシュ動作における像担持体表面研磨時間を像担持体が２回転以上する時間とすることにより、像担持体表面の研磨が確実に行えると共に摺擦研磨ローラのトナーが無くなった頃に次のトナー供給が行われ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさない電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００２１】
そしてこのリフレッシュ動作は請求項６に記載したように、装置内の温度、湿度が環境と同じになった本体の機器動作開始直後、もしくは省エネモードからの復帰直後に行うことにより、最も効果的にイオン生成物を除去することができ、さらにソリッド画像形成動作時間と摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数は、請求項７に記載したように、電子写真装置に設けた装置設置環境または装置内部環境の温湿度を測定する温湿度センサによる情報で制御することで、より正確なソリッド画像形成動作時間と摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数を得ることができる。
【００２２】
そしてリフレッシュ動作後の中間転写体は、請求項８に記載したように、
前記リフレッシュ動作終了後、前記中間転写体を１回転以上クリーニングするのが好ましい。
【００２３】
すなわち中間転写体には、このリフレッシュ動作におけるソリッド画像形成動作によって物理的に移動してきたトナーが存在し、このトナーをクリーニングすることにより、リフレッシュ動作に続く画像形成を高品質に行うことができる。
【００２４】
そしてこのリフレッシュ動作時は、請求項３に記載したように、前記中間転写体の表面を清掃するクリーニング手段および２次転写手段を中間転写体から離間することにより、例え像担持体から中間転写体に研磨剤を含むトナーが移動しても、そのトナーは中間転写体上に保持されるから、逆に中間転写体側からトナーが無くなった像担持体側に移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２６】
図１は本発明の電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を実施するカラー電子写真装置の一例の断面図、図２は像担持体周辺の拡大断面と制御ブロックを示した図、図３は温度と湿度による像担持体のリフレッシュモードを示したグラフ、図４は本発明の電子写真装置における像担持体のクリーニング方法のリフレッシュ動作を説明するためのタイミングチャートであり、以下の説明ではカラー電子写真装置を一例として説明するが、本発明はカラー電子写真装置だけでなく、モノクロの電子写真装置にも応用できることは自明である。
【００２７】
図中１は感光体をアモルファスシリコン（以下ａ−Ｓｉと略称する）などの潜像担持で構成した像担持体、２は光走査ユニット、３は像担持体１の帯電器、４〜７は、例えばイエロー（Ｙ）４、マゼンタ（Ｍ）５、シアン（Ｃ）６、ブラック（Ｋ）７の各色のトナー容器を含んだ現像装置、８は無端ベルトを用いた記録媒体の搬送装置、９は像担持体１のクリーニング手段で、像担持体の摺擦研磨ローラ１０、像担持体上のトナーを掻き落とすブレード１１等を有している。１２は像担持体１上に形成されたトナー像を転写するための中間転写体、１３は中間転写体１２用のクリーニング手段、１４は２次転写ローラを含む２次転写手段、１５は定着器、１６は機外の温度と湿度を検出するセンサである。
【００２８】
なお、本発明における像担持体１は、表面層を元素比率組成式（ａ−Ｓｉ_１−ｘＣ_Ｘ：Ｈ）として表した場合、ｘが０．９５≦ｘ＜１であって、且つ最表面の動的押込み硬さが３００Ｋｇｆ／ｍｍ^２
以下であり、最表面側より光導電層側の奥側の硬度が大きく、好ましくは奥側に進むに連れて徐々に硬度が大きくなるように構成すると、イオン生成物のみでなく最表面層も削られ、徐々にその削れ量が少なくなり、高寿命及び高耐久性を維持する事が可能となる。また、摺擦研磨ローラ１０の回転方向は、像担持体１の回転方向と同方向（例えば像担持体１が逆時計回転方向の場合は摺擦研磨ローラ１０も逆時計回転方向とする）とすることが好ましく、さらに回転速度は、像担持体１の速度を１としたとき、１．２程度の速度とすることが好ましい。さらに各色のトナーには、粒径が０．１μｍ〜２．０μｍ、電気的抵抗が１×１０^５〜１×１０^１０Ωｃｍ程度の酸化チタンなどの研磨剤を、１〜３％重量部添加する。
【００２９】
図２において１６ａは温度センサ、１６ｂは湿度センサ、２１は像担持体１用のバイアス電源、２２は現像装置４〜７用のバイアス電源、２３は中間転写体１２用のバイアス電源、２４はこれら２１から２３のバイアス電源を制御する現像バイアス制御部、２５は像担持体のクリーニング制御部で、温度、湿度によるリフレッシュモードと、その各モードにおけるリフレッシュ動作順序が記憶されている。２６は電子写真装置全体の制御部、２７はＡ／Ｄ変換器、２８は電子写真装置のコントロールパネルである。このうちクリーニング制御部２５には、図３、図４に示したように、あらかじめ温度と湿度に応じ、摺擦研磨ローラ１０へ研磨用トナーを供給するためのソリッド画像形成動作時間、像担持体表面の研磨時間、リフレッシュ動作の繰り返し回数などが記憶されている。
【００３０】
最初にこの図３、図４を用いて本発明になる像担持体のクリーニング方法の概略を説明する。本発明においては、温度センサ１６ａ、湿度センサ１６ｂが検出し、Ａ／Ｄ変換器２７、制御部２６を通してクリーニング制御部２５に送られてくる外気の温度と湿度を一例として表１や図３のグラフに示したように、例えば（１）湿度５０％未満の場合、（２）湿度５０〜５９％の場合、（３）湿度６０〜６９％の場合、（４）湿度７０％以上で温度２６度未満の場合、（５）湿度７０％以上で温度２６度以上の場合のように複数の段階に分け、それぞれの段階に応じて使用するトナー量（ソリッド画像形成時間）、摺擦研磨時間、リフレッシュ回数を制御するようにしたものである。
【００３１】
【表１】

【００３２】
すなわち（１）として示した湿度５０％未満の場合は、例えば像担持体１の回転方向最下流側に位置するブラック（Ｋ）の現像装置７のトナーを用い、像担持体１の１回転、例えばＡ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を２秒程度かけて形成してトナーをクリーニング手段９の研磨摺擦ローラ１０に与え、その後像担持体１の摺擦研磨を例えば１４秒ほどかけて行う。そのためこの（１）におけるリフレッシュ動作は、図４（１）に示したように合計１６秒ほどになり、この間に像担持体１は例えば８回転、中間転写体１２は４回転する。そして湿度５０〜５９％の（２）の場合は、ブラック（Ｋ）の現像装置７に加えて例えばシアン（Ｃ）の現像装置６のトナーを用い、まずブラック（Ｋ）の現像装置７のトナーによって前記と同様像担持体１の１回転、例えばＡ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を２秒程度かけて形成し、その後像担持体１の摺擦研磨を例えば１４秒ほどかけて行う。そしてそれに続いてシアン（Ｃ）の現像装置６のトナーによって像担持体１の１回転に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を２秒程度かけて形成し、その後像担持体１の摺擦研磨を例えば１４秒ほどかけて行う。そのため、この（２）におけるリフレッシュ動作は、図４（２）に示したように合計３２秒ほどになり、この間に像担持体１は例えば１６回転、中間転写体１２は８回転する。
【００３３】
なおこのように、一回の像担持体リフレッシュで複数のソリッド画像を形成する場合は、それぞれのソリッド画像を中間転写体１２における同一位置に対応するタイミングで形成する。すなわちソリッド画像形成動作により像担持体１上に担持された研磨剤を含むトナーは、たとえ中間転写体１２に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加しても、物理的な接触圧で中間転写体１２側に移動してしまう。しかし、このように複数のソリッド画像を中間転写体１２における同一位置に対応するタイミングで形成することにより、一定以上のトナーが中間転写体１２の同一位置にたまり、ソリッド画像形成後の像担持体表面研磨動作時、今度は逆に中間転写体１２側からトナーが無くなった像担持体１側にトナーが移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【００３４】
そして湿度６０〜６９％の（３）においては、ブラック（Ｋ）の現像装置７、シアン（Ｃ）の現像装置６に加えて例えばマゼンタ（Ｍ）の現像装置５のトナーを用い、今度は湿度が高いので、現像装置７、６、５によるソリッド画像形成動作をそれぞれ像担持体１の２回転、例えばＡ３用紙一枚分に相当する５０３ｍｍ程度を４秒程度かけておこない、その後像担持体１の摺擦研磨を例えばそれぞれ４秒ほどかけて行う。そのため、この（３）におけるリフレッシュ動作は、図４（３）に示したように合計２４秒となる。そして湿度７０％以上で温度２６度未満の（４）の場合は、この（３）の場合にイエロー（Ｙ）の現像装置４におけるトナーによる摺擦研磨を加えたもので、それ以外は以上説明してきたリフレッシュ動作と全く同じであり、そのため、この（４）におけるリフレッシュ動作は、図４（４）に示したように合計３２秒となる。そして、表１と図３のグラフにおける最後の湿度７０％以上で温度２７度以上の（５）の場合は（図４には不図示）、湿度、温度共に高いため、以上説明してきた（４）のように４色のトナーを使い、かつ、ソリッド画像形成後の像担持体の摺擦研磨を各色毎３７秒ほどおこない、合計のリフレッシュ時間を３分ほどにしたものである。
【００３５】
すなわち、このようにリフレッシュ動作をソリッド画像形成動作に続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作で構成し、かつ、ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、リフレッシュ動作繰り返し回数などを湿度、温度に対応した値とすることにより、摺擦研磨ローラが保持するのに最適なトナー量をソリッド画像形成動作で供給することができる。さらに高湿、高温の場合は、それに対応してリフレッシュ動作を必要な回数だけ繰り返すことで、生成されたイオン生成物を除去するのに必要充分な研磨量を得ることができ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさないようにすることができる。
【００３６】
なお、以上の説明では、ソリッド画像形成動作における現像で使用するトナーを像担持体１の回転方向下流側のブラック（Ｋ）から順次シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）としたが、これは、通常のカラー電子写真装置においてはブラック（Ｋ）の消費量が最も多く、そのためブラック（Ｋ）のトナー量は他の色に比べて多く収容できるようにしてあり、また、ブラック（Ｋ）を先に現像すると他の色が濁ってしまうため、通常ブラック（Ｋ）の現像装置は像担持体の回転方向の最下流側に置かれているため、ブラック（Ｋ）トナーを最初に使うよう説明してきたものである。しかしながらブラック（Ｋ）だけを最初に使うことに限定する必要はなく、例えばリフレッシュ動作をおこなう時点で残量が最も多い色のトナーを使用したり、若しくは使用頻度に応じて選択するようにしても良い。このようにすることにより、特定色のトナーだけ消費するということを避けることができ、かつ、リフレッシュ動作後の画像形成動作に支障をきたすことが防止できる。
【００３７】
以上が本発明になる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法の概略であるが、以下、このように構成した電子写真装置における通常の画像形成工程と、像担持体のリフレッシュ動作について説明する。まず通常の画像形成工程は、図示していない退避装置で中間転写体１２用のクリーニング手段１３、２次転写手段１４を退避させ、像担持体用バイアス電源２１から例えば＋３００Ｖの電圧を供給し、中間転写体１２を接地する。そして帯電器３で像担持体１の表面を例えば＋８００Ｖ程度に帯電させ、光走査ユニット２から各色に対応した画像を露光すると、光が当たった部分（露光部）は＋３００Ｖに、光の当たらなかった部分（未露光部）は＋８００Ｖのままとなって潜像が形成される。
【００３８】
そのため現像装置４〜７のうち、対応する色の現像装置に現像装置用バイアス電源２２から現像バイアスを印加して現像するとトナー像が形成される。そしてこのトナー像は、像担持体１と中間転写体１２が接するニップ部で像担持体１からアース電位になっている中間転写体１２側に移動し、１次転写がおこなわれる。そして同様にして他の色のトナー像が形成され、全ての色のトナー像が中間転写体１２に１次転写されたら、図示していない退避装置で中間転写体１２用のクリーニング手段１３、２次転写手段１４を中間転写体に接触させ、さらに図示していない給紙カセットから記録媒体を搬送装置８で搬送して中間転写体１２に接触させると共に２次転写手段１４に転写用バイアスを印加する。すると中間転写体１２上のトナー像は記録媒体に２次転写されるから、この記録媒体を搬送装置８で搬送して定着器１５に送り込み、加熱・加圧することでトナー像を記録媒体に定着して排紙する。
【００３９】
この間、像担持体１のクリーニング手段９における摺擦研磨ローラ１０は、像担持体１から中間転写体１２へ転写されずに残ったトナーを用いて像担持体１の表面を摺擦研磨し、さらにブレード１１で像担持体１の表面からトナーを掻き落として像担持体１をクリーニングし、次の画像形成に備える。一方、中間転写体１２上から記録媒体に転写されずに残ったトナーは、中間転写体用のクリーニング手段１３でクリーニングされる。
【００４０】
以上が電子写真装置における通常の画像形成工程であるが、前記したようにａ−Ｓｉ感光体を用いた像担持体１は、高温、高湿環境では像担持体１の帯電時に生成されたイオン生成物による吸湿、及びａ−Ｓｉ感光体自体の吸湿性の高さなどにより、大気中の水分が取り込まれて表面の抵抗が低下する。そのため、一定時間以上使われていない装置内の温度、湿度は、装置が置かれている環境の温度、湿度と同じと考えられ、高温、高湿の環境においては、表面抵抗の低下による像流れが起きやすくなる。そのため本発明においては、像担持体のクリーニング動作を、装置の機器動作開始直後、もしくは長時間機械を使用しないときに電力をセーブするためＣＰＵ以外の電源をＯＦＦする省エネルギーモード（省エネモード）からの復帰直後など、本体の主要ユニットの電源が一定期間ＯＦＦされて装置内の温度、湿度が環境と同じになっている時に動作開始が指令された時、及び何らかの理由で像流れが発生してそれが判明したときなどに実施する。
【００４１】
いまこれを、電子写真装置の機器動作開始直後を例に説明すると、電子写真装置の電源ＯＮにより各ユニットは準備動作に入り、像担持体１と摺擦研磨ローラ１０の駆動、各現像装置４〜７におけるトナーの撹拌、定着器１５のヒーターの加熱、中間転写体１２の駆動とクリーニング動作などがおこなわれる。それと同時に、温度センサ１６ａ、湿度センサ１６ｂからの信号がＡ／Ｄ変換器２７でアナログ／デジタル変換され、制御部２６を通してクリーニング制御部２５に送られる。このクリーニング制御部２５には、前記表１、図３に示したような温度、湿度に対応したリフレッシュモードと、図４に示した各モードにおけるリフレッシュ動作順序が記憶されている。そのため、温度センサ１６ａ、湿度センサ１６ｂからの信号でこのクリーニング制御部２５は、実施すべきリフレッシュモードとそれに対応したリフレッシュ動作順序を参照し、像担持体１のクリーニングを開始する。
【００４２】
このクリーニングは、まずクリーニング制御部２５から制御部２６に現在の湿度、温度に対応したリフレッシュモード、例えば表１または図３における（２）のモードである場合はそれが伝えられ、制御部２６は、現像バイアス制御部２４に指示して像担持体用バイアス電源２１をＯＦＦしたまま現像装置用バイアス電源２２に、最初に用いる現像装置に現像バイアスを印加するよう指示する。一方制御部２６は、現像バイアス制御部２４に指示して中間転写体用バイアス電源２３により、中間転写体１２を接地電位とするか、またはトナーと同極性の電圧が印加されるようにする。すなわちこのように中間転写体１２に対して中間転写体１２を接地電位とするか、トナーと同極性の一次転写バイアスを印加することで、ソリッド画像形成動作により像担持体１上に担持された研磨剤を含むトナーが中間転写体１２側に移動することを少なくすることができ、より効率的に像担持体のリフレッシュを行うことができる。
【００４３】
そして現像装置用バイアス電源２２は、リフレッシュ動作におけるソリッド画像を形成するための現像装置が、例えば像担持体１の回転方向最下流側の現像装置、すなわちブラック（Ｋ）の現像装置７である場合は、この現像装置７に前記したように例えばＡ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を形成するよう２秒程度の間現像バイアスを印加する。そのため像担持体１上には、Ａ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のブラック（Ｋ）のソリッド画像が形成され、それがクリーニング手段９の摺擦研磨ローラ１０に供給されるから、摺擦研磨ローラ１０は、このトナーに含まれる研磨剤で像担持体１の表面を摺擦研磨し、像担持体１の表面に付着したイオン生成物やその他の付着物をクリーニングして除去する動作を例えば１４秒ほど行う。そしてそれに続いて現像装置用バイアス電源２２により、全く同様にシアン（Ｃ）の現像装置６に例えばＡ４用紙一枚分に相当する２５５ｍｍ程度のソリッド画像を形成するよう２秒程度の間現像バイアスを印加し、そこで得られたトナーをクリーニング手段９の摺擦研磨ローラ１０に供給して、ブラック（Ｋ）の場合と同様像担持体１の摺擦研磨を前記図４の（２）に示したように例えば１４秒ほど行う。
【００４４】
このようにして前記表１、図３に（２）で示したリフレッシュモードによる像担持体１のクリーニングが完了すると、前記したように中間転写体１２側はトナーと同極性の電位、またはアース電位となっているためトナーが転写されにくくなっているが、実際には像担持体１と中間転写体１２の接触圧力でトナーが中間転写体１２側に移動するので、中間転写体用のクリーニング手段１３で中間転写体１２のクリーニングを実施する。なおこの中間転写体１２のクリーニングは、中間転写体１２の１回転以上、好ましくは２回転程度おこなうことが以後の画像形成動作に良好な結果を与える。
【００４５】
こうしてクリーニングが終了したら、前記した通常の画像形成工程に戻り、像担持体用バイアス電源２１は一次転写電圧を像担持体１と中間転写体１２の間に印加し、中間転写体用バイアス電源２３はトナーと同じ極性の電位印加を停止して接地電位となり、通常の画像形成工程に戻る。なお、通常の画像形成工程に戻ると定着器のヒーターや他の回路からの発熱によって電子写真装置内の温度が上昇し、相対湿度が低下して前記したような像担持体１への水分の付着は起きにくくなり、像流れも起きなくなるから、省エネルギーモードなどによって装置内の温度、湿度が環境と同じになったとき、または何らかの理由で像流れが発生した時以外はこういった像担持体１のクリーニングは不要となる。
【００４６】
なお以上の説明では、像担持体１のクリーニングを電子写真装置の機器動作開始時、または省エネモードからの復帰時と説明してきたが、これはこのときだけに限らず、例えば何らかの原因で像流れが認められるようになったときにおこなうようにしても良い。この場合は、コントロールパネル２８から像担持体１のクリーニング動作を前記表１、または図３に示したリフレッシュモードと共に指示することで、任意の時にクリーニングを実施することが可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
以上種々述べてきたように本発明によれば、像担持体のリフレッシュ動作をソリッド画像形成動作に続く摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨動作とで構成し、かつ、ソリッド画像形成動作時間、像担持体表面研磨時間、リフレッシュ動作繰り返し回数などを装置設置環境または装置内部環境の湿度、および／または温度に対応した値とすることにより、摺擦研磨ローラが保持するのに最適なトナー量をソリッド画像形成動作で供給することができる。さらにリフレッシュ動作を湿度、温度に対応した回数だけ繰り返すことで、この湿度、温度で生成されたイオン生成物を除去するのに必要充分な研磨量を得ることができ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさない電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００４８】
そして、中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加してリフレッシュを行うことで、ソリッド画像形成動作により像担持体上に担持された研磨剤を含むトナーが中間転写体側に移動することを少なくすることができ、より効率的に像担持体のリフレッシュを行うことのできる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００４９】
また請求項１に記載した本発明によれば、ソリッド画像形成動作により像担持体上に担持された研磨剤を含むトナーは、たとえ中間転写体に対してトナーと同極性の一次転写バイアスを印加しても物理的な接触圧で中間転写体側に移動してしまうが、複数のソリッド画像を中間転写体における同一位置に対応するタイミングで形成することで一定以上のトナーが中間転写体の同一位置にたまり、ソリッド画像形成後の像担持体表面研磨動作時、今度は逆に中間転写体側からトナーが無くなった像担持体側に移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【００５０】
そして請求項２に記載した本発明によれば、複数回リフレッシュ動作を行うとき、それぞれのソリッド画像形成に使う現像装置を異なった色のものとすることによって特定色のトナーだけ消費するということを避けることができ、かつ、使用する現像装置を該現像装置が保有するトナーの使用頻度に応じて選択することで、その後の画像形成動作に支障をきたすことなくリフレッシュ動作を行うことのできる電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００５１】
また、リフレッシュ動作における像担持体表面研磨時間を像担持体が２回転以上する時間とすることにより、像担持体表面の研磨が確実に行えると共に摺擦研磨ローラのトナーが無くなった頃に次のトナー供給が行われ、トナーを無駄に消費することがなく、長期にわたって像流れなどの画像不良を起こさない電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を提供することができる。
【００５２】
そして、リフレッシュ動作を装置内の温度、湿度が環境と同じになった本体の機器動作開始直後、もしくは省エネモードからの復帰直後に行うことにより、最も効果的にイオン生成物を除去することができ、さらにソリッド画像形成動作時間と摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数は、請求項８に記載したように、電子写真装置に設けた温湿度センサによる情報で制御することで、より正確なソリッド画像形成動作時間と摺擦研磨ローラによる像担持体表面研磨時間、及びリフレッシュ動作繰り返し回数を得ることができる。
【００５３】
そして、中間転写体にはリフレッシュ動作におけるソリッド画像形成動作によって物理的に移動してきたトナーが存在するから、リフレッシュ動作完了後にこのトナーをクリーニングすることにより、リフレッシュ動作に続く画像形成を高品質に行うことができる。
【００５４】
そして請求項３に記載した本発明によれば、例え像担持体から中間転写体に研磨剤を含むトナーが移動しても、そのトナーは中間転写体上に保持されるから、逆に中間転写体側からトナーが無くなった像担持体側に移動し、よりトナーを有効利用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真装置における像担持体のクリーニング方法を実施するカラー電子写真装置の一例の断面図である。
【図２】像担持体周辺の拡大断面と制御ブロックを示した図である。
【図３】温度と湿度による像担持体のリフレッシュモードを示したグラフである。
【図４】本発明の電子写真装置における像担持体のクリーニング方法のリフレッシュ動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】従来の電子写真装置におけるイオン生成物除去機構を説明するための図である。
【符号の説明】
１像担持体
３帯電器
４イエロー（Ｙ）現像装置
５マゼンタ（Ｍ）現像装置
６シアン（Ｃ）現像装置
７ブラック（Ｋ）現像装置
９クリーニング手段
１０摺擦研磨ローラ
１１ブレード
１２中間転写体
１３クリーニング手段
１６ａ温度センサ
１６ｂ湿度センサ
２１像担持体用バイアス電源
２２現像装置用バイアス電源
２３中間転写体用バイアス電源
２４現像バイアス制御部
２５クリーニング制御部
２６制御部
２７Ａ／Ｄ変換器
２８コントロールパネル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus having an image carrier using an amorphous silicon (a-Si) photoreceptor or a photoreceptor having a surface hardness equal to or higher than that of amorphous silicon (a-Si). In particular, it is possible to prevent image defects such as image flow caused by ion products generated by ozone generated when the image carrier is charged, and to obtain a good image. The present invention relates to a cleaning method.
[0002]
[Prior art]
  In an electrophotographic apparatus, when an image carrier is charged by a charger, ozone is generated by discharge, and nitrogen contained in the air is decomposed by the ozone to generate ion products such as nitrogen oxides and ammonium salts. Generated. Since this ion product is water-soluble, it adheres to the image carrier, takes in moisture in the atmosphere, and decreases the resistance of the surface of the image carrier. As a result, a lateral flow of potential occurs at the edge portion of the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier, and as a result, an image flow phenomenon occurs.
[0003]
  In order to improve the durability and free maintenance of the image carrier, an image carrier using an amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-Si) photoconductor is used. The hygroscopicity is higher than that of the organic photoconductors, and therefore, the image flow is likely to occur on an image carrier using an a-Si photoconductor.
[0004]
  In order to prevent such an image flow phenomenon, it is necessary to remove moisture that reduces the surface resistance of the image carrier. For this reason, conventionally, a drum heater is provided on the inner surface of the image carrier 50 as shown in FIG. 51 is heated to evaporate the moisture taken in by the ion product so as to suppress a decrease in the resistance of the surface of the image carrier 50 in a high humidity environment. In FIG. 5, reference numeral 52 denotes a charger for charging the image carrier 50, and reference numerals 53 to 56 denote, for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and the like formed on the image carrier 50. In order to develop the latent image of each color of black (K), a developing device 57 including a toner container having toner corresponding to each color, 57 is a cleaning having a rubbing polishing roller 58 for polishing the surface of the image carrier 50. Means 59 are cleaning means for the intermediate transfer member 60.
[0005]
  However, such a system using the heater 51 requires a heat control means and the like, so that the configuration becomes complicated, and the durability related to wear of the sliding contact that supplies power to the heater 51 becomes a problem. In addition, the power capacity increases and the cost increases. Furthermore, it takes time for the surface of the image carrier 50 to rise to a certain temperature, and the time until printing increases and the power consumption increases.
[0006]
  Therefore, a cleaning means 57 having a rubbing polishing roller 58 for mixing a polishing agent into the toner and polishing the surface of the image carrier 50 with this polishing agent is prepared, and the image is not transferred to the intermediate transfer member 60 during image formation. A polishing agent in the toner remaining on the carrier 50 and reaching the rubbing polishing roller 58 is used to remove a component itself that causes a decrease in resistance on the surface of the image carrier 50. However, even in this case, the amount of toner supplied in the normal printing mode is not so much, and the amount of moisture adsorbed by the ion product in a high temperature and high humidity environment increases, and the surface of the image carrier 50 also has that amount. When a large amount of moisture is retained due to the high hygroscopicity, an image flow occurs, and not all ion products can be removed only by polishing with the abrasive contained in the residual toner in the image forming operation. There is also a problem that it cannot be sufficiently removed by entering into a roughness component of about 0.1 μm on the surface of the image carrier, and it is difficult to improve the image in a short time.
[0007]
  For this reason, the applicant of the present application disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-29595 and 11-3014, in which the polishing roller is made of a conductive material and a bias voltage is applied, so that the toner containing the abrasive is applied to the polishing roller. To increase the polishing effect by adsorbing, or to perform a solid (SOLID) image forming operation in which a large amount of toner is adhered by performing a developing operation without applying the surface potential of the image carrier 50 during non-image formation, An electrophotographic apparatus has been proposed in which a mode in which the surface of the image carrier is refreshed by rubbing with the toner is provided so that a heater is not required.
[0008]
  However, in the refresh mode shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-3014, since the rubbing polishing operation is performed in accordance with the worst condition regardless of the environmental conditions such as temperature and humidity, unnecessary toner is consumed and non-required. It was efficient and uneconomical. For this reason, the applicant of the present invention further disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-14589 so that a toner amount suitable for the amount of ion products estimated to be generated according to the measured environmental temperature and humidity is supplied to the polishing roller. An electrophotographic apparatus was proposed in which the forming operation time and polishing time were controlled.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  However, even in the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-14589, for example, when the rubbing polishing roller 58 constituting the cleaning means 57 is composed of a urethane sponge or the like, it can be held for rubbing polishing. Although the amount of toner is limited, when a large amount of toner is supplied to the cleaning means 57 at one time to remove the ion products generated by high temperature and high humidity, it exceeds the limit that the rubbing polishing roller 58 can hold. The amount of toner is discarded as it is, and the rubbing polishing roller 58 holds a large amount of toner, so that the toner sandwiched between them is scraped and the surface of the image carrier is not sufficiently polished. This occurs.
[0010]
  Therefore, in the present invention, in the method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus in which a mode for refreshing the surface by rubbing the image carrier is provided and ion products are removed without using a heater, the rubbing is performed. An object of the present invention is to provide a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus in which a polishing amount corresponding to humidity and temperature can be obtained while supplying an optimum amount of toner for polishing the surface of the image carrier to a polishing roller.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  To solve the above problemsBookThe invention
  An image forming process in which a plurality of color toner images formed on an image carrier composed of a latent image carrier are superimposed on an intermediate transfer member with a primary transfer bias and then transferred to a recording medium with a secondary transfer bias. The image carrier is loaded with toner carried by a solid image forming operation in which a developing bias is applied to the developing sleeve without applying a potential to the surface of the image carrier, and the toner is applied to the image carrier and developed. In a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus, which is supplied to a rubbing polishing roller for polishing the surface, and the surface of the image carrier is refreshed by polishing the surface of the image carrier with an abrasive contained in toner.
  The refresh operation is composed of the solid image forming operation followed by the image carrier surface polishing operation by the rubbing polishing roller, and the solid image forming operation time, the image carrier surface polishing time, and the refresh operation repetition frequency are installed in the apparatus. The value should correspond to the humidity and / or temperature of the environment or the internal environment of the device.AbstractAnd
[0012]
  In this way, the refresh operation is composed of the image carrier surface polishing operation by the rubbing polishing roller following the solid image formation operation, and the solid image formation operation time, the image carrier surface polishing time, the number of times the refresh operation is repeated, etc. By setting the value corresponding to the humidity and / or temperature of the installation environment or the internal environment of the apparatus, it is possible to supply the optimum amount of toner to be held by the rubbing polishing roller in the solid image forming operation. In addition, by repeating the refresh operation a number of times corresponding to the humidity and temperature, it is possible to obtain a polishing amount sufficient to remove ion products generated at this humidity and temperature, and wastefully consume toner. Therefore, it is possible to provide a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus that does not cause image defects such as image flow over a long period of time.
[0013]
  And this refresh operationBeforeApply a primary transfer bias of the same polarity as the toner to the intermediate transfer member.You may go.
[0014]
  In this way, by applying a primary transfer bias having the same polarity as the toner to the intermediate transfer body and performing refresh, the toner containing the abrasive carried on the image carrier by the solid image forming operation is moved to the intermediate transfer body side. It is possible to provide a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus that can reduce movement and can more efficiently refresh the image carrier.
[0015]
  The plurality of solid images formed by the refresh operation are claimed in claim1As described in
  When a plurality of solid images are formed by the solid image forming operation, the solid images are formed at a timing corresponding to the same position on the intermediate transfer member.
[0016]
  That is, the toner containing the abrasive that is carried on the image carrier by the solid image forming operation is not affected by the physical contact pressure even if the primary transfer bias having the same polarity as the toner is applied to the intermediate transfer member. Will move to. However, by forming a plurality of solid images at a timing corresponding to the same position on the intermediate transfer member in this way, a certain amount or more of toner accumulates at the same position on the intermediate transfer member, and the image carrier surface polishing operation after solid image formation At this time, on the contrary, the toner moves from the intermediate transfer member side to the image carrier side where the toner has run out, and the toner can be used more effectively.
[0017]
  The plurality of solid images formed by the refresh operation are as described in claim 2.
  SaidThe solid image forming operation forms multiple solid images by developing with different color developing devices,
  Different color developing devices used during the refresh operation are selected according to the frequency of use of toner held by the developing device.Is preferred.
[0018]
  When the refresh operation is performed a plurality of times as described above, it is possible to avoid the consumption of only a specific color toner by using different developing devices for forming each solid image, and the development to be used. Cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus that can perform a refresh operation without affecting the subsequent image forming operation by selecting an apparatus according to the remaining amount or frequency of use of toner held by the developing device. A method can be provided.
[0019]
  And if you want to repeat the refresh operation multiple times,5As described in
  When the refresh operation is repeated a plurality of times, it is preferable that the image carrier surface polishing time in each refresh operation is a time for the image carrier to make two or more rotations.
[0020]
  Thus, by setting the image carrier surface polishing time in the refresh operation to a time required for the image carrier to rotate twice or more, the surface of the image carrier can be reliably polished, and the next time the toner on the rubbing polishing roller runs out. Therefore, it is possible to provide a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus that does not waste toner and does not cause image defects such as image flow over a long period of time.
[0021]
  And this refresh operation is claimed6As described above, the ion product can be removed most effectively by performing immediately after the device operation of the main unit where the temperature and humidity in the device are the same as the environment or immediately after returning from the energy saving mode. Further, the solid image forming operation time, the image carrier surface polishing time by the rubbing polishing roller, and the number of refresh operation repetitions are as follows:7As described in the above, more accurate solid image forming operation time and friction polishing roller control can be performed by controlling the temperature / humidity sensor that measures the temperature / humidity of the apparatus installation environment or the internal environment of the apparatus provided in the electrophotographic apparatus. The image carrier surface polishing time and the number of refresh operation repetitions can be obtained.
[0022]
  The intermediate transfer member after the refresh operation is claimed in claim8As described in
  After completion of the refresh operation, it is preferable to clean the intermediate transfer member for one rotation or more.
[0023]
  That is, the intermediate transfer member contains toner that has been physically moved by the solid image forming operation in the refresh operation. By cleaning the toner, image formation following the refresh operation can be performed with high quality.
[0024]
  And during this refresh operation, the claim3As described above, by separating the cleaning means and the secondary transfer means for cleaning the surface of the intermediate transfer member from the intermediate transfer member, the toner containing the abrasive moves from the image carrier to the intermediate transfer member. However, since the toner is held on the intermediate transfer member, the toner moves from the intermediate transfer member side to the image carrier side where the toner has disappeared, and the toner can be used more effectively.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. This is just an example.
[0026]
  FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a color electrophotographic apparatus for carrying out a method of cleaning an image carrier in the electrophotographic apparatus of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view around the image carrier and a control block, and FIG. FIG. 4 is a timing chart for explaining the refresh operation of the image carrier cleaning method in the electrophotographic apparatus according to the present invention. Although a photographic apparatus will be described as an example, it is obvious that the present invention can be applied not only to a color electrophotographic apparatus but also to a monochrome electrophotographic apparatus.
[0027]
  In the figure, reference numeral 1 denotes an image carrier in which the photosensitive member is constituted by a latent image carrier such as amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-Si), 2 denotes an optical scanning unit, 3 denotes a charger for the

image carrier

1, and 4 to 7 denote For example, a developing device including toner containers of each color of yellow (Y) 4, magenta (M) 5, cyan (C) 6, and black (K) 7, 8 is a recording medium conveying device using an endless belt, 9 Is a cleaning means for the image carrier 1, and has a rubbing polishing roller 10 for the image carrier, a blade 11 for scraping off the toner on the image carrier, and the like. 12 is an intermediate transfer body for transferring a toner image formed on the

image carrier

1, 13 is a cleaning means for the

intermediate transfer body

12, 14 is a secondary transfer means including a secondary transfer roller, and 15 is a fixing device. , 16 is a sensor for detecting the temperature and humidity outside the machine.
[0028]
In the image carrier 1 in the present invention, the surface layer has an element ratio composition formula (a-Si_1-xC_X: H), x is 0.95 ≦ x <1, and the dynamic indentation hardness of the outermost surface is 300 kgf / mm.²
When the hardness on the back side of the photoconductive layer side is larger than the outermost surface side, and preferably the hardness is gradually increased as it goes to the inner side, not only the ion product but also the outermost surface layer The amount of scraping is gradually reduced, and a long life and high durability can be maintained. The rotation direction of the rubbing polishing roller 10 is the same as the rotation direction of the image carrier 1 (for example, when the image carrier 1 is in the counterclockwise rotation direction, the rubbing polishing roller 10 is also set in the counterclockwise rotation direction). Further, the rotational speed is preferably about 1.2 when the speed of the image carrier 1 is 1. Furthermore, each color toner has a particle size of 0.1 μm to 2.0 μm and an electrical resistance of 1 × 10 × 10.⁵~ 1x10¹⁰An abrasive such as titanium oxide of about Ωcm is added by 1 to 3% by weight.
[0029]
In FIG. 2, 16a is a temperature sensor, 16b is a humidity sensor, 21 is a bias power source for the

image carrier

1, 22 is a bias power source for the developing devices 4 to 7, 23 is a bias power source for the intermediate transfer member 12, and 24 is these. A developing bias controller 25 controls bias power sources 21 to 23, and 25 is a cleaning controller for the image carrier, which stores a refresh mode based on temperature and humidity, and a refresh operation order in each mode. Reference numeral 26 denotes a control unit of the entire electrophotographic apparatus, 27 denotes an A / D converter, and 28 denotes a control panel of the electrophotographic apparatus. Among these, the cleaning control unit 25 includes a solid image forming operation time for supplying the polishing toner to the rubbing polishing roller 10 in advance according to the temperature and humidity, as shown in FIGS. The surface polishing time, the number of times the refresh operation is repeated, and the like are stored.
[0030]
First, the outline of the method for cleaning an image carrier according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the present invention, the temperature and humidity of the outside air detected by the temperature sensor 16a and the humidity sensor 16b and sent to the cleaning control unit 25 through the A / D converter 27 and the control unit 26 are taken as an example in Table 1 and FIG. As shown in the graph, for example, (1) when the humidity is less than 50%, (2) when the humidity is 50 to 59%, (3) when the humidity is 60 to 69%, and (4) when the humidity is 70% or more and the temperature is 26 When the temperature is less than 5 degrees, (5) the humidity is 70% or more and the temperature is 26 degrees or more, and is divided into a plurality of stages, and the toner amount (solid image formation time) used for each stage, the rubbing polishing time, The number of refreshes is controlled.
[0031]
[Table 1]

[0032]
  That is, when the humidity is less than 50% shown as (1), for example, the toner of the developing device 7 of black (K) located on the most downstream side in the rotation direction of the image carrier 1 is used, and the image carrier 1 is rotated once. For example, a solid image of about 255 mm corresponding to one A4 sheet is formed over about 2 seconds, and the toner is applied to the abrasive rubbing roller 10 of the cleaning means 9, and then the image carrier 1 is subjected to rubbing polishing for 14 seconds, for example. Do it. Therefore, the refresh operation in (1) takes about 16 seconds in total as shown in FIG. 4 (1). During this time, the image carrier 1 rotates, for example, 8 rotations, and the intermediate transfer member 12 rotates 4 times. In the case of (2) where the humidity is 50 to 59%, for example, the toner of the developing device 6 of cyan (C) is used in addition to the developing device 7 of black (K), and the toner of the developing device 7 of black (K) is first used. As described above, the image carrier 1 is rotated once, for example, a solid image of about 255 mm corresponding to one A4 sheet is formed over about 2 seconds, and then the image carrier 1 is rubbed and polished for about 14 seconds, for example. Do it. Subsequently, a solid image of about 255 mm corresponding to one rotation of the image carrier 1 is formed with the toner of the cyan (C) developing device 6 over about 2 seconds, and then the image carrier 1 is rubbed and polished, for example. It takes about 14 seconds. Therefore, the refresh operation in (2) takes about 32 seconds in total as shown in FIG. 4 (2). During this time, the image carrier 1 rotates for example 16 times and the intermediate transfer member 12 rotates 8 times.
[0033]
  As described above, when a plurality of solid images are formed by one image carrier refresh, each solid image is formed at a timing corresponding to the same position on the intermediate transfer body 12. That is, the toner containing the abrasive that is carried on the image carrier 1 by the solid image forming operation, even if a primary transfer bias having the same polarity as that of the toner is applied to the intermediate transfer member 12, the physical contact pressure is applied. It moves to the intermediate transfer body 12 side. However, by forming a plurality of solid images at the timing corresponding to the same position on the intermediate transfer member 12 in this way, a certain amount or more of toner accumulates at the same position on the intermediate transfer member 12, and the image carrier after the solid image is formed. At the time of the surface polishing operation, on the contrary, the toner moves from the intermediate transfer member 12 side to the image carrier 1 side where the toner has run out, and the toner can be used more effectively.
[0034]
  In (3) having a humidity of 60 to 69%, for example, the toner of the developing device 5 of magenta (M) is used in addition to the developing device 7 of black (K) and the developing device 6 of cyan (C). Therefore, the solid image forming operation by the developing

devices

7, 6, and 5 is performed twice for each rotation of the image carrier 1, for example, about 503 mm corresponding to one sheet of A3 paper for about 4 seconds, and then the image carrier 1. For example, the rubbing polishing is performed for about 4 seconds. Therefore, the refresh operation in (3) takes a total of 24 seconds as shown in FIG. 4 (3). In the case of (4) where the humidity is 70% or more and the temperature is less than 26 ° C., the toner (rubbing) is added to the yellow (Y) developing device 4 in the case of (3). Thus, the refresh operation in (4) is a total of 32 seconds as shown in FIG. 4 (4). In the case of (5) in which the final humidity in the graphs of Table 1 and FIG. 3 is 70% or higher and the temperature is 27 ° C. or higher (not shown in FIG. 4), both the humidity and temperature are high. 4), four colors of toner are used, and the image carrier after solid image formation is rubbed and polished for about 37 seconds for each color, so that the total refresh time is about 3 minutes.
[0035]
  That is, the refresh operation is composed of the image carrier surface polishing operation by the rubbing polishing roller following the solid image forming operation in this way, and the solid image forming operation time, the image carrier surface polishing time, the number of times the refresh operation is repeated, etc. By setting the values corresponding to the humidity and temperature, it is possible to supply the optimum amount of toner to be held by the rubbing polishing roller in the solid image forming operation. Furthermore, in the case of high humidity and high temperature, the refreshing operation is repeated as many times as necessary to obtain a polishing amount sufficient to remove the generated ion products and waste toner. It is not consumed, and image defects such as image flow can be prevented from occurring over a long period of time.
[0036]
  In the above description, the toner used for development in the solid image forming operation is set to cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) sequentially from black (K) on the downstream side in the rotation direction of the image carrier 1. However, this is because the consumption of black (K) is the largest in a normal color electrophotographic apparatus, so that the toner amount of black (K) can be accommodated more than other colors. When developing (K) first, other colors become turbid, so normally the developing device for black (K) is placed on the most downstream side in the rotation direction of the image carrier, so black (K) toner is used first. It has been explained to be used. However, it is not necessary to limit the use of only black (K) to the first time. For example, the color toner having the largest remaining amount at the time of performing the refresh operation may be used, or may be selected according to the use frequency. good. By doing so, it is possible to avoid consuming only a specific color toner, and it is possible to prevent the image forming operation after the refresh operation from being hindered.
[0037]
  The above is the outline of the cleaning method of the image carrier in the electrophotographic apparatus according to the present invention. Hereinafter, the normal image forming process and the refresh operation of the image carrier in the electrophotographic apparatus configured as described above will be described. First, in a normal image forming process, the cleaning unit 13 and the secondary transfer unit 14 for the intermediate transfer body 12 are retracted by a retracting device (not shown), and a voltage of, for example, +300 V is supplied from the bias power supply 21 for the image carrier. The intermediate transfer member 12 is grounded. Then, when the surface of the image carrier 1 is charged to, for example, about +800 V by the charger 3 and an image corresponding to each color is exposed from the optical scanning unit 2, the exposed portion (exposed portion) is +300 V, and no light is applied. The remaining part (unexposed part) remains at +800 V and a latent image is formed.
[0038]
  Therefore, a toner image is formed when a developing bias is applied from the developing device bias power source 22 to the developing device of the corresponding color among the developing devices 4 to 7 and developed. The toner image moves from the image carrier 1 to the intermediate transfer member 12 that is at the ground potential at the nip where the image carrier 1 and the intermediate transfer member 12 are in contact with each other, and primary transfer is performed. Similarly, when toner images of other colors are formed and all the color toner images are primarily transferred to the intermediate transfer body 12, cleaning means 13 and 2 for the intermediate transfer body 12 are used by a retracting device (not shown). The secondary transfer unit 14 is brought into contact with the intermediate transfer member, and a recording medium is conveyed from a paper feeding cassette (not shown) by the conveyance device 8 to be brought into contact with the intermediate transfer member 12 and a transfer bias is applied to the secondary transfer unit 14. To do. Then, since the toner image on the intermediate transfer body 12 is secondarily transferred to the recording medium, the recording medium is conveyed by the conveying device 8 and sent to the fixing device 15 to be heated and pressurized to fix the toner image on the recording medium. Then eject the paper.
[0039]
  During this time, the rubbing polishing roller 10 in the cleaning means 9 of the image carrier 1 rubs and polishes the surface of the image carrier 1 using the toner remaining without being transferred from the image carrier 1 to the intermediate transfer member 12. Further, the blade 11 scrapes off toner from the surface of the image carrier 1 to clean the image carrier 1 to prepare for the next image formation. On the other hand, toner remaining without being transferred from the intermediate transfer member 12 to the recording medium is cleaned by the cleaning means 13 for the intermediate transfer member.
[0040]
  The above is the normal image forming process in the electrophotographic apparatus. As described above, the image carrier 1 using the a-Si photosensitive member generates ions generated when the image carrier 1 is charged in a high temperature and high humidity environment. Due to the moisture absorption by the product and the high hygroscopicity of the a-Si photoreceptor itself, moisture in the atmosphere is taken in and the surface resistance decreases. For this reason, the temperature and humidity inside the device that has not been used for a certain period of time are considered to be the same as the temperature and humidity of the environment in which the device is placed. Is more likely to occur. Therefore, in the present invention, the image carrier cleaning operation is performed from an energy saving mode (energy saving mode) in which the power supply other than the CPU is turned off in order to save power immediately after the apparatus operation of the apparatus is started or when the machine is not used for a long time. Immediately after recovery, when the main unit of the main unit is turned off for a certain period of time and the temperature and humidity inside the device are the same as the environment, the start of operation is commanded, and for some reason, image flow occurs and This is done when it becomes clear.
[0041]
  Now, this will be described by taking as an example a case immediately after the start of the operation of the electrophotographic apparatus. Each unit enters a preparatory operation when the electrophotographic apparatus is turned on, drives the image carrier 1 and the rubbing polishing roller 10, and each developing apparatus 4. The agitation of toner in .about.7, the heating of the heater of the fixing device 15 and the driving and cleaning operation of the intermediate transfer body 12 are performed. At the same time, signals from the temperature sensor 16 a and the humidity sensor 16 b are analog / digital converted by the A / D converter 27 and sent to the cleaning control unit 25 through the control unit 26. The cleaning control unit 25 stores the refresh mode corresponding to the temperature and humidity as shown in Table 1 and FIG. 3, and the refresh operation order in each mode shown in FIG. For this reason, the cleaning control unit 25 refers to the refresh mode to be performed and the refresh operation order corresponding to the refresh mode to be performed based on signals from the temperature sensor 16a and the humidity sensor 16b, and starts cleaning the image carrier 1.
[0042]
  This cleaning is first notified from the cleaning control unit 25 to the control unit 26 in the refresh mode corresponding to the current humidity and temperature, for example, the mode (2) in Table 1 or FIG. Then, the developing bias control unit 24 is instructed to instruct the developing device bias power source 22 to apply the developing bias to the developing device to be used first while the image carrier bias power source 21 is turned off. On the other hand, the control unit 26 instructs the development bias control unit 24 to set the intermediate transfer body 12 to the ground potential or to apply a voltage having the same polarity as that of the toner by the intermediate transfer body bias power source 23. That is, the intermediate transfer member 12 is carried on the image carrier 1 by the solid image forming operation by setting the intermediate transfer member 12 to the ground potential or applying the primary transfer bias having the same polarity as the toner. It is possible to reduce the movement of the toner containing the abrasive toward the intermediate transfer member 12, and the image carrier can be more efficiently refreshed.
[0043]
  The developing device bias power supply 22 is used when the developing device for forming a solid image in the refresh operation is, for example, the developing device on the most downstream side in the rotation direction of the image carrier 1, that is, the black (K) developing device 7. As described above, a developing bias is applied to the developing device 7 for about 2 seconds so as to form a solid image of about 255 mm corresponding to, for example, one A4 sheet. Therefore, a black (K) solid image of about 255 mm corresponding to one A4 sheet is formed on the image carrier 1 and is supplied to the rubbing and polishing roller 10 of the cleaning means 9. The polishing roller 10 has an operation of rubbing and polishing the surface of the image carrier 1 with the abrasive contained in the toner, and cleaning and removing the ion products and other deposits attached to the surface of the image carrier 1. For example, it is performed for about 14 seconds. Subsequently, the developing device bias power source 22 applies a developing bias for about 2 seconds so that a solid image of about 255 mm corresponding to, for example, one sheet of A4 paper is formed on the cyan (C) developing device 6 in the same manner. The toner thus obtained is supplied to the rubbing and polishing roller 10 of the cleaning means 9, and the rubbing and polishing of the image carrier 1 is shown in FIG. 4 (2) as in the case of black (K). For example, it is performed for about 14 seconds.
[0044]
  When the cleaning of the image carrier 1 in the refresh mode shown in Table 1 and FIG. 3 (2) is completed in this way, the intermediate transfer member 12 side has a potential of the same polarity as the toner or the ground potential as described above. However, since the toner is hardly transferred, the toner moves to the intermediate transfer member 12 side by the contact pressure between the image carrier 1 and the intermediate transfer member 12, so that the cleaning means for the intermediate transfer member is used. In step 13, the intermediate transfer member 12 is cleaned. The cleaning of the intermediate transfer member 12 is performed at least once, preferably about two rotations of the intermediate transfer member 12 to give a good result to the subsequent image forming operation.
[0045]
  When the cleaning is thus completed, the process returns to the normal image forming process described above, and the image carrier bias power supply 21 applies a primary transfer voltage between the image carrier 1 and the intermediate transfer member 12, and the intermediate transfer member bias power supply 23. Stops applying a potential having the same polarity as that of the toner, becomes a ground potential, and returns to the normal image forming process. When returning to the normal image forming process, the temperature in the electrophotographic apparatus rises due to the heat generated from the heater of the fixing device and other circuits, and the relative humidity decreases, so that the moisture on the image carrier 1 as described above is reduced. Since image sticking is less likely to occur and image flow does not occur, such an image carrier is used except when the temperature and humidity in the device are the same as the environment due to energy saving mode, etc., or when image flow occurs for some reason. No cleaning of 1 is required.
[0046]
  In the above description, the cleaning of the image carrier 1 has been described as the start of the apparatus operation of the electrophotographic apparatus or the return from the energy saving mode. However, this is not limited to this, and for example, the image flow for some reason. This may be done when is recognized. In this case, by instructing the cleaning operation of the image carrier 1 from the control panel 28 together with the refresh mode shown in Table 1 or FIG. 3, the cleaning can be performed at any time.
[0047]
【The invention's effect】
  As described aboveBookAccording to the invention, the refresh operation of the image carrier is constituted by the image carrier surface polishing operation by the rubbing polishing roller following the solid image formation operation, and the solid image formation operation time, the image carrier surface polishing time, the refresh By setting the number of operation repetitions to a value corresponding to the humidity and / or temperature of the device installation environment or the internal environment of the device, the optimum amount of toner to be held by the rubbing polishing roller can be supplied by the solid image forming operation. Can do. In addition, by repeating the refresh operation a number of times corresponding to the humidity and temperature, it is possible to obtain a polishing amount sufficient to remove ion products generated at this humidity and temperature, and wastefully consume toner. Therefore, it is possible to provide a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus that does not cause image defects such as image flow over a long period of time.
[0048]
  AndInsideBy applying a primary transfer bias of the same polarity as the toner to the intermediate transfer member and performing a refresh, the toner containing the abrasive carried on the image carrier by the solid image forming operation moves to the intermediate transfer member side. Therefore, it is possible to provide a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus that can more efficiently refresh the image carrier.
[0049]
  And claims1According to the present invention described in the above, the toner containing the abrasive carried on the image carrier by the solid image forming operation can be applied even if a primary transfer bias having the same polarity as the toner is applied to the intermediate transfer member. However, when a plurality of solid images are formed at the timing corresponding to the same position on the intermediate transfer body, a certain amount of toner accumulates at the same position on the intermediate transfer body. At the time of the image carrier surface polishing operation after image formation, on the contrary, the toner moves from the intermediate transfer member side to the image carrier side where the toner disappears, and the toner can be used more effectively.
[0050]
  And claims2According to the present invention described in the above, when a refresh operation is performed a plurality of times, it is possible to avoid consuming only a specific color toner by using different developing devices for solid image formation. , And a toner held by the developing device to be usedUse ofBy selecting according to the frequency of use, it is possible to provide a method of cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus that can perform a refresh operation without hindering subsequent image forming operations.
[0051]
  MaTheBy setting the image carrier surface polishing time in the fresh operation to a time required for the image carrier to rotate twice or more, the surface of the image carrier can be reliably polished and the next toner is supplied when the toner on the rubbing polishing roller runs out. Therefore, it is possible to provide a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus that does not waste toner and does not cause image defects such as image flow over a long period of time.
[0052]
  AndAndBy performing fresh operation immediately after the device operation of the main unit where the temperature and humidity in the device are the same as the environment or immediately after returning from the energy saving mode, ion products can be removed most effectively, and The solid image forming operation time, the image carrier surface polishing time by the rubbing polishing roller, and the refresh operation repetition count are controlled by information from a temperature / humidity sensor provided in the electrophotographic apparatus as described in claim 8. Thus, it is possible to obtain a more accurate solid image forming operation time, an image carrier surface polishing time by the rubbing polishing roller, and a refresh operation repetition number.
[0053]
  AndInsideSince the toner that has been physically moved by the solid image forming operation in the refresh operation is present in the intermediary transfer member, the toner can be cleaned after the refresh operation is completed, so that image formation following the refresh operation can be performed with high quality. it can.
[0054]
  And claims3According to the present invention described in the above, even if the toner containing the abrasive moves from the image carrier to the intermediate transfer member, the toner is held on the intermediate transfer member. The toner moves toward the lost image carrier, and the toner can be used more effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a color electrophotographic apparatus that performs a method of cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an enlarged cross section around the image carrier and a control block.
FIG. 3 is a graph showing a refresh mode of an image carrier according to temperature and humidity.
FIG. 4 is a timing chart for explaining a refresh operation of the image carrier cleaning method in the electrophotographic apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining an ion product removal mechanism in a conventional electrophotographic apparatus.
[Explanation of symbols]
  1 Image carrier
  3 Charger
  4 Yellow (Y) development device
  5 Magenta (M) developing device
  6 Cyan (C) developing device
  7 Black (K) developing device
  9 Cleaning means
10 Rub polishing roller
11 blades
12 Intermediate transfer member
13 Cleaning means
16a Temperature sensor
16b Humidity sensor
21 Bias power supply for image carrier
22 Bias power supply for developing device
23 Bias power supply for intermediate transfer member
24 Development bias controller
25 Cleaning control unit
26 Control unit
27 A / D converter
28 Control Panel

Claims

An image forming process in which a plurality of color toner images formed on an image carrier composed of a latent image carrier are superimposed on an intermediate transfer member with a primary transfer bias and then transferred to a recording medium with a secondary transfer bias. The image carrier is loaded with toner carried by a solid image forming operation in which a developing bias is applied to the developing sleeve without applying a potential to the surface of the image carrier, and the toner is applied to the image carrier and developed. In a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus, which is supplied to a rubbing polishing roller for polishing the surface, and the surface of the image carrier is refreshed by polishing the surface of the image carrier with an abrasive contained in toner.
The refresh operation is composed of the solid image forming operation followed by the image carrier surface polishing operation by the rubbing polishing roller, and the solid image forming operation time, the image carrier surface polishing time, and the number of refresh operation repetitions are installed in the apparatus. The value corresponds to at least one of the humidity and temperature of the environment or the internal environment of the device,
Further, in the case of forming a plurality of solid images by the solid image forming operation, the image bearing member cleaning method in the electrophotographic apparatus is formed at a timing corresponding to the same position in the intermediate transfer member.

The solid image forming operation is performed with developing devices of different colors to form a plurality of solid images,
2. The method of cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the developing devices of different colors used in the refresh operation are selected according to the frequency of use of toner held by the developing device.

An image forming process in which a plurality of color toner images formed on an image carrier composed of a latent image carrier are superimposed on an intermediate transfer member with a primary transfer bias and then transferred to a recording medium with a secondary transfer bias. The image carrier is loaded with toner carried by a solid image forming operation in which a developing bias is applied to the developing sleeve without applying a potential to the surface of the image carrier, and the toner is applied to the image carrier and developed. In a method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus, which is supplied to a rubbing polishing roller for polishing the surface, and the surface of the image carrier is refreshed by polishing the surface of the image carrier with an abrasive contained in toner.
The refresh operation is composed of the solid image forming operation followed by the image carrier surface polishing operation by the rubbing polishing roller, and the solid image forming operation time, the image carrier surface polishing time, and the number of refresh operation repetitions are installed in the apparatus. The value corresponds to at least one of the humidity and temperature of the environment or the internal environment of the device,
A method for cleaning an image carrier in an electrophotographic apparatus, wherein a cleaning unit and a secondary transfer unit for cleaning the surface of the intermediate transfer member are separated from the intermediate transfer member during the refresh operation.

The refresh operation, the cleaning method of the image bearing member in an electrophotographic apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that by applying a primary transfer bias of the same polarity as the toner to the intermediate transfer body.

With repeated a plurality of times the refresh operation, repetition of the plurality number of times, to claim 1 or 3, characterized in that the time in which the image bearing member of the image bearing member surface polishing time in each other of the refresh operation is 2 or more rotations A method for cleaning an image carrier in the described electrophotographic apparatus.

The cleaning method of the image bearing member in an electrophotographic apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that immediately after returning from the refresh operation immediately after the device start operating, or energy-saving mode.

A temperature / humidity sensor for measuring the temperature / humidity of the apparatus installation environment or the apparatus internal environment in which the solid image forming operation time in the refresh operation, the image carrier surface polishing time by the rubbing polishing roller, and the refresh operation repetition count are provided in the electrophotographic apparatus the cleaning method of the image bearing member in an electrophotographic apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that to control the information by.

After the refresh operation is finished, the cleaning method of the image bearing member in an electrophotographic apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that to clean more than one revolution of the intermediate transfer body.