JP4393220B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものであり、更に詳しくは、感光体に帯電ローラを接触させて帯電する接触式帯電装置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 an electrophotographic system, and more particularly to an image forming apparatus provided with a contact charging device that charges a photosensitive member by contacting a charging roller.

従来より、このような電子写真方式を用いた、複写機,プリンタ等の画像形成装置においては、感光体表面を一様に全面帯電するための帯電装置として、感光体に対し非接触のコロナ放電装置が広く用いられている。しかし、コロナ放電装置は、感光体表面を或る一定の電位で均一に帯電する手段としては有効であるが、高圧電源を必要とするためオゾンが発生し、これが多くなれば人体に悪影響を及ぼすという不具合があった。   Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using such an electrophotographic system, a non-contact corona discharge is used as a charging device for uniformly charging the entire surface of the photosensitive member. The device is widely used. However, the corona discharge device is effective as a means for uniformly charging the surface of the photoconductor with a certain potential, but since a high voltage power source is required, ozone is generated, and if this increases, the human body is adversely affected. There was a problem that.

そこで最近は、感光体に帯電ローラを接触させて帯電する接触式帯電装置が提案され、製品化されている。このような接触式帯電装置は、所要電圧が低くて済むので、発生するオゾン量が極めて少ないという利点がある。また、接触式帯電装置は、コロナ放電装置と比較して低コストであり、また省スペース化が図れるという利点もある。   In view of this, recently, a contact-type charging device that charges a photosensitive member by contacting a charging roller has been proposed and commercialized. Such a contact-type charging device has the advantage that the amount of ozone generated is extremely small because the required voltage is low. In addition, the contact charging device is advantageous in that the cost is lower than that of the corona discharge device and the space can be saved.

ところが、このような接触式帯電装置においては、帯電ローラが感光体に常時圧接されているために、感光体と帯電ローラを停止状態で放置すると、
(1)ニップ部で帯電ローラの表面から帯電ローラに含有される低分子物質が染み出し感 光体に付着する。
(2)長時間圧接すると帯電ローラに永久歪が残り、帯電ムラが生じる。
(3)感光体としてアモルファスシリコン感光体を用いた場合、帯電ローラを用いた接触 帯電においても、若干コロナ放電が生じるため、帯電生成物が生じ、ニップ部近傍 に残留した帯電生成物が感光体表面に付着し、高湿下においては潜像ボケ(像流れ )を発生させる。
という問題があった。
However, in such a contact-type charging device, since the charging roller is always pressed against the photosensitive member, if the photosensitive member and the charging roller are left in a stopped state,
(1) Low molecular substances contained in the charging roller ooze out from the surface of the charging roller at the nip portion and adhere to the photosensitive member.
(2) When pressed for a long time, permanent distortion remains on the charging roller, resulting in uneven charging.
(3) When an amorphous silicon photoconductor is used as the photoconductor, a slight corona discharge occurs even in contact charging using a charging roller, resulting in a charged product, and the charged product remaining in the vicinity of the nip portion is the photoconductor. It adheres to the surface and generates latent image blur (image flow) under high humidity.
There was a problem.

そこで、このような問題点を解決するものが特許文献1に開示されている。これは、装置の出荷前等のように長期に渡って装置が使用されない場合に、帯電部材(帯電ローラ)と被帯電体面(感光体)とを非圧接の状態に保持するための圧接解除手段を設けることにより、圧接による被帯電体面の汚染及び帯電部材の変形や劣化を防止するものである。   Therefore, Patent Literature 1 discloses a solution to such a problem. This is a pressure release means for holding the charging member (charging roller) and the surface to be charged (photosensitive member) in a non-pressure contact state when the device is not used for a long period of time, such as before the device is shipped. By preventing the contamination, the contamination of the surface of the member to be charged and the deformation or deterioration of the charging member due to the pressure contact are prevented.

また、装置の使用中において、帯電手段(帯電ローラ)と像担持体(感光体)との当接圧力を低減する「画像形成装置」が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。これは、帯電中は帯電手段を像担持体に当接させ、帯電中以外は帯電手段と像担持体とを非接触状態とするか、或いは帯電中より小さな圧力で接触状態とするものであり、装置の使用中においても帯電手段の変形や劣化を防止している。
特開平2−39169号公報 特開平3−48870号公報
In addition, an “image forming apparatus” is disclosed that reduces the contact pressure between a charging unit (charging roller) and an image carrier (photoconductor) during use of the apparatus (see, for example, Patent Document 2). This means that the charging means is brought into contact with the image carrier during charging, and the charging means and the image carrier are brought into non-contact state or are in contact with each other at a pressure smaller than that during charging except during charging. Thus, deformation and deterioration of the charging means are prevented even during use of the apparatus.
JP-A-2-39169 Japanese Patent Laid-Open No. 3-48870

しかしながら、上記各特許文献に記載の構成では、
(1)帯電ローラを像担持体から離間させ、或いは当接圧力を可変とするシステムは、構 造的に複雑となり、コストがかかる。
(2)帯電ローラを離間させ、或いは当接圧力を可変としても、帯電生成物は帯電ローラ のニップ部近傍に存在するので、帯電生成物の部分の像流れは防止できない。
等の問題点が未解決のままとなっている。
However, in the configuration described in each of the above patent documents,
(1) A system in which the charging roller is separated from the image carrier or the contact pressure is variable is structurally complicated and expensive.
(2) Even if the charging roller is separated or the contact pressure is variable, the charged product is present in the vicinity of the nip portion of the charging roller, so that the image flow of the charged product portion cannot be prevented.
Such problems remain unresolved.

特に近年、電子写真法,静電印刷法による複写機やプリンタ等の市場においては、印刷の高速化や機械の高耐久化が著しく進んでいる。そして、機械の高耐久化に伴い、感光体としてアモルファスシリコンを用いたものが多く製品化されている。ところが、感光体としてアモルファスシリコン感光体を用いる場合、克服しなければならない問題点として像流れがある。像流れは、帯電部で発生する帯電生成物が感光体表面に付着すると、それが空気中の水分子と結合し、感光体表面方向の抵抗値が下がることにより潜像がぼけることで生じるものである。   In particular, in recent years, in the market of copying machines, printers, and the like using electrophotography and electrostatic printing, printing speed and machine durability have been remarkably advanced. Along with the increase in durability of machines, many products using amorphous silicon as a photoreceptor have been commercialized. However, when an amorphous silicon photoconductor is used as the photoconductor, there is an image flow as a problem to be overcome. Image flow occurs when the charged product generated in the charging unit adheres to the surface of the photoconductor, which bonds with water molecules in the air, and the latent image is blurred due to a decrease in resistance in the direction of the photoconductor surface. It is.

このような像流れは、帯電システムをコロナ放電方式から接触ローラ方式にすることによって帯電生成物(窒素酸化物等)が減少するので、これにより低減されると考えられてきた。しかし、例えば前回のプリントから長時間放置した後に、高湿下でプリントする場合に像流れが生じるという不具合は払拭されていない。また通常、アモルファスシリコン感光体においては、像流れ対策として内部にヒータを設けているが、近年は省エネ化が進んでおり、ヒータレスシステムが主流になりつつある。ヒータレスシステムにおいては、帯電ローラ直下部の像流れはより顕著なものとなる。   Such image flow has been thought to be reduced by changing the charging system from a corona discharge system to a contact roller system, which reduces charged products (such as nitrogen oxides). However, for example, the problem that image flow occurs when printing under high humidity after being left for a long time from the previous print has not been eliminated. In general, an amorphous silicon photoconductor is provided with a heater as a countermeasure against image flow. However, in recent years, energy saving is progressing, and a heaterless system is becoming mainstream. In the heaterless system, the image flow immediately below the charging roller becomes more prominent.

本発明は、以上のような問題点に鑑み、簡単な構成で、像流れを回避し、また帯電ローラの永久歪を回復し、更には感光体表面に滲み出した帯電ローラ材料中の低分子物質を除去して感光体表面の汚染による画像不良の発生を回避することが可能な、画像形成装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention has a simple configuration, avoids image flow, recovers permanent distortion of the charging roller, and further absorbs low molecular weight in the charging roller material that has oozed out on the surface of the photoreceptor. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of removing a substance and avoiding the occurrence of an image defect due to contamination on the surface of a photoreceptor.

上記目的を達成するために、本発明では、感光体の表面に接触してその感光体表面を帯電させる帯電ローラを有する画像形成装置において、前記感光体が停止した状態で前記帯電ローラを前記感光体に接触させたまま回転させる機能を設け、装置周囲の相対湿度Y%RHを計測するとともに、前記相対湿度に基づいて、前記帯電ローラを回転させる時間をY/2秒以上に設定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, in an image forming apparatus having a charging roller that contacts a surface of a photosensitive member and charges the surface of the photosensitive member, the charging roller is moved to the photosensitive member with the photosensitive member stopped. Provide a function to rotate while being in contact with the body, measure the relative humidity Y% RH around the device, and set the time for rotating the charging roller to Y / 2 seconds or more based on the relative humidity Features.

また、前記相対湿度が60%RH以上であるとき、前記帯電ローラを回転させる時間を(Y/2+5)秒以上に設定することを特徴とする。また、前記感光体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする。また、前記帯電ローラの回転中に、その帯電ローラに使用トナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする。
Further, when the relative humidity is 60% RH or more, the time for rotating the charging roller is set to (Y / 2 + 5) seconds or more . Further, the photoconductor is an amorphous silicon photoconductor. Further, a voltage having the same polarity as the toner used is applied to the charging roller while the charging roller is rotating.

本発明によれば、帯電ローラが感光体に接触するタイプの画像形成装置において、感光体が停止した状態で、装置周囲の相対湿度Y%RHに基づいて、Y/2秒以上、帯電ローラを感光体に接触させたまま回転させるという簡単な構成で、帯電生成物を取り除くことができ、それによって像流れを回避し、また帯電ローラの永久歪を回復し、更には感光体表面に滲み出した帯電ローラ材料中の低分子物質を除去して帯電ローラの感光体への貼り付きを防止することができる。
According to the present invention, in an image forming apparatus of a type in which the charging roller is in contact with the photosensitive member, the charging roller is moved for Y / 2 seconds or more based on the relative humidity Y% RH around the device with the photosensitive member stopped. The charged product can be removed with a simple configuration of rotating while in contact with the photoreceptor, thereby avoiding image flow, restoring permanent distortion of the charging roller, and further oozing out on the surface of the photoreceptor. The low-molecular substance in the charged roller material can be removed to prevent the charging roller from sticking to the photoreceptor.

また、装置周囲の湿度に基づいて帯電ローラを回転させる時間を決定することにより、像流れを十分に解消することができる。 Moreover, by determining the time to rotate the charging roller based on the humidity around the device, it is possible to sufficiently eliminate image blurring.

また、感光体にアモルファスシリコンを使用することにより、耐久性を維持しつつ帯電生成物を除去することのメリットを生かすことができる。   Further, by using amorphous silicon for the photoreceptor, it is possible to take advantage of removing the charged product while maintaining durability.

また、帯電ローラの回転中に、帯電ローラに使用トナーと同極性の電圧を印加することにより、帯電ローラ上のトナー等を感光体表面に返すことができる。   Further, by applying a voltage having the same polarity as the toner used to the charging roller while the charging roller is rotating, the toner on the charging roller can be returned to the surface of the photoreceptor.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明が適用される画像形成装置の概略構造を模式的に示す図である。同図において、1は例えば感光体としてアモルファスシリコンを用いた感光体ドラムである。感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に沿って、主帯電器としての帯電ローラ2,露光器3,現像手段としての現像器4,転写手段としての転写ローラ5,摺擦ローラ7,クリーニングブレード6,及び除電器8が設けられている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic structure of an image forming apparatus to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum using amorphous silicon as a photosensitive member, for example. Around the photosensitive drum 1, along the rotation direction, a charging roller 2, an exposure unit 3, a developing unit 4, a developing unit 4, a transfer roller 5, a rubbing roller 7, A cleaning blade 6 and a static eliminator 8 are provided.

図2に帯電ローラの構造を示す。帯電ローラ2は、感光体ドラム1の外周に接触しつつ、感光体ドラム1の周面を所定の極性,電位に一様に帯電処理するようになっている。また帯電ローラ2は、中心芯金2dと、中心芯金2dの外周に形成されたゴム層2c、及びゴム層2cの外周に順次形成された2層の抵抗層2b,2a等で構成されている。なお、この場合、抵抗層2aは抵抗層2bに比して薄く形成されている。   FIG. 2 shows the structure of the charging roller. The charging roller 2 uniformly charges the peripheral surface of the photosensitive drum 1 to a predetermined polarity and potential while contacting the outer periphery of the photosensitive drum 1. The charging roller 2 includes a center core 2d, a rubber layer 2c formed on the outer periphery of the center core 2d, and two resistance layers 2b and 2a sequentially formed on the outer periphery of the rubber layer 2c. Yes. In this case, the resistance layer 2a is formed thinner than the resistance layer 2b.

中心芯金2dの両端部はゴム層2cから突出しており、この両端部には、図示しない押圧機構が配設されており、画像形成時にはこの押圧機構によって帯電ローラ2が感光体ドラム1に所定の押圧力で圧接されつつ、回転するようになっている。   Both end portions of the center metal core 2d protrude from the rubber layer 2c, and a pressing mechanism (not shown) is provided at both end portions, and the charging roller 2 is applied to the photosensitive drum 1 by the pressing mechanism during image formation. It is designed to rotate while being pressed by the pressing force.

本発明において、アモルファスシリコンより成る感光体ドラム1としては、図3に示すように、導電性基体12上にアモルファスシリコンの感光層20を有する構造となっているが、この感光層20は、キャリヤ阻止層11と、アモルファスシリコン系の光導電層10、及び表面保護層9からなっていることが好ましい。   In the present invention, the photosensitive drum 1 made of amorphous silicon has a structure in which an amorphous silicon photosensitive layer 20 is provided on a conductive substrate 12 as shown in FIG. The blocking layer 11, the amorphous silicon photoconductive layer 10, and the surface protective layer 9 are preferably used.

上記感光層20の内、光導電層10を形成する材料は、アモルファスシリコン(a−Si)であれば特に限定されるものではなく、好ましい材料として、a−Si,a−SiC,a−SiO,a−SiON等を例示することができる。これらの材料中、a−SiC(アモルファスシリコンカーバイド)が特に高抵抗であり、より優れた帯電能力,耐磨耗性,耐環境性が得られることより、感光層材料として好適である。   The material for forming the photoconductive layer 10 in the photosensitive layer 20 is not particularly limited as long as it is amorphous silicon (a-Si). Preferred materials include a-Si, a-SiC, and a-SiO. , A-SiON and the like. Among these materials, a-SiC (amorphous silicon carbide) is particularly suitable as a photosensitive layer material because it has a particularly high resistance and can provide better charging ability, abrasion resistance, and environmental resistance.

上述したアモルファスシリコン系の感光体ドラム1は、帯電ローラ2によって、正極性に均一に帯電される。帯電後に露光器3により、所定の画像情報に基づいて、レーザ光等の光を照射することにより画像露光が行われる。この光照射により、光が照射された部分の電位が低下し、静電潜像が形成される。感光体ドラム1表面に形成された静電潜像は、現像器4によって現像され、感光体ドラム1表面にトナー像が形成される。現像器4による現像は、正規現像方式で行っても良いし、反転現像方式で行っても良い。反転現像方式で現像を行う場合には、前記画像露光による光照射部が画像部となり、光が照射されない部分が画像のバックグラウンド部となる。また正規現像では、この逆のパターンとなる。   The above-described amorphous silicon photosensitive drum 1 is uniformly charged positively by the charging roller 2. After charging, the exposure device 3 irradiates light such as laser light based on predetermined image information to perform image exposure. By this light irradiation, the potential of the portion irradiated with light is lowered, and an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is developed by the developing device 4 to form a toner image on the surface of the photosensitive drum 1. Development by the developing device 4 may be performed by a regular development method or a reversal development method. When developing by the reversal development method, the light irradiation part by the image exposure becomes an image part, and the part not irradiated with light becomes a background part of the image. In normal development, the reverse pattern is obtained.

現像に使用される現像剤としては、非磁性トナー或いは磁性粉が樹脂中に分散された磁性トナーから成る一成分系現像剤や、非磁性或いは磁性のトナーと磁性キャリヤ(例えば鉄粉やフェライト)とから成る二成分系現像剤が使用され、公知の現像器4によって現像剤を感光体ドラム1表面に供給することにより、反転現像ではプラス帯電したトナーが、また正規現像ではマイナス帯電したトナーが、静電潜像形成部に付着することにより現像が行われ、トナー像が形成される。   As a developer used for development, a non-magnetic toner or a one-component developer composed of a magnetic toner in which magnetic powder is dispersed in a resin, a non-magnetic or magnetic toner and a magnetic carrier (for example, iron powder or ferrite) The developer is supplied to the surface of the photosensitive drum 1 by a known developing device 4 so that a positively charged toner is obtained in the reverse development, and a negatively charged toner is obtained in the normal development. Then, development is performed by adhering to the electrostatic latent image forming portion, and a toner image is formed.

上記のようにして形成されたトナー像は、転写バイアスが印加された転写ローラ5により、感光体ドラム1と転写ローラ5との間を通過する用紙に転写される。即ち、転写バイアスにより感光体ドラム1と転写ローラ5との間に形成される電界によって、トナー像が感光体ドラム1表面から用紙の表面に移行する。従って、トナー像の帯電極性がプラスの場合(反転現像の場合)には、転写ローラ5にはマイナスの転写バイアスが印加され、トナー像の帯電極性がマイナスの場合(正規現像の場合)には、プラスの転写バイアスが転写ローラ5に印加される。   The toner image formed as described above is transferred onto a sheet passing between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5 by the transfer roller 5 to which a transfer bias is applied. That is, the toner image is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the surface of the sheet by an electric field formed between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5 by the transfer bias. Therefore, when the charging polarity of the toner image is positive (in the case of reversal development), a negative transfer bias is applied to the transfer roller 5, and when the charging polarity of the toner image is negative (in the case of regular development). A positive transfer bias is applied to the transfer roller 5.

上記の転写ローラ5による、トナー像の用紙への転写が行われた後、転写トナー像を有する用紙は、図示されていない定着装置に導入され、熱及び圧力によってトナー像が用紙表面に定着された後に、装置外に排出される。一方、転写ローラ5による転写終了後において、感光体ドラム1は摺擦ローラ7と摩擦接触する。この摺擦ローラ7は、感光体ドラム1に対して摺擦回転することで、その摩擦接触によって感光体ドラム1表面に付着した帯電生成物等を除去可能である。従って、かかる摺擦ローラ7としては、感光体ドラム1との間に十分なニップ幅(接触幅)を確保するために、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー)等のゴムローラを用いることが好ましい。   After the transfer of the toner image onto the paper by the transfer roller 5, the paper having the transferred toner image is introduced into a fixing device (not shown), and the toner image is fixed on the paper surface by heat and pressure. After that, it is discharged out of the device. On the other hand, after the transfer by the transfer roller 5 is completed, the photosensitive drum 1 is in frictional contact with the rubbing roller 7. The rubbing roller 7 can be rubbed and rotated with respect to the photosensitive drum 1 to remove charged products and the like attached to the surface of the photosensitive drum 1 due to the frictional contact. Therefore, as such a rubbing roller 7, it is preferable to use a rubber roller such as EPDM (ethylene / propylene / diene / monomer) in order to ensure a sufficient nip width (contact width) with the photosensitive drum 1. .

感光体ドラム1が上記摺擦ローラ7と接触した後には、クリーニングブレード6によって感光体ドラム1表面に残存するトナーが除去され、さらに除電器8によって残存電荷が除去される。クリーニングブレード6としては、通常、ポリウレタン等から成るゴムブレードが感光体ドラム1表面に圧接して使用されるが、必要に応じて、ファーブラシ等が使用されることもある。また、除電器8としてはLED等が使用され、光照射により除電が行われるが、帯電ローラやコロナ帯電器等が使用されることもある。   After the photosensitive drum 1 comes into contact with the rubbing roller 7, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is removed by the cleaning blade 6, and the residual charge is removed by the static eliminator 8. As the cleaning blade 6, a rubber blade made of polyurethane or the like is usually used in pressure contact with the surface of the photosensitive drum 1, but a fur brush or the like may be used as necessary. Further, as the static eliminator 8, an LED or the like is used, and the static elimination is performed by light irradiation. However, a charging roller, a corona charger, or the like may be used.

なお、摺擦ローラ7は金属製のシャフトと上述したような弾性部材とから成り、金属シャフトの両端部にバネなどの加圧手段を設けて感光体ドラム1に圧接されている。また摺擦ローラ7は導電性材料から成り、電圧が印加されて転写残留トナーを一定量保持し、常に感光体ドラム1表面を効率よく、均一に研磨できる構成となっている。なお、この研磨を良好に行うために、現像に用いるトナーに研磨効果のある酸化チタン等を1〜3%程度外添処理することが好ましい。   The rubbing roller 7 is composed of a metal shaft and the elastic member as described above, and is provided in pressure contact with the photosensitive drum 1 by providing a pressing means such as a spring at both ends of the metal shaft. The rubbing roller 7 is made of a conductive material, and is configured to hold a certain amount of transfer residual toner by applying a voltage and to always efficiently and uniformly polish the surface of the photosensitive drum 1. In order to perform this polishing satisfactorily, it is preferable to add about 1 to 3% of titanium oxide or the like having a polishing effect to the toner used for development.

この画像形成装置において、本実施形態では、高湿下の電源立ち上げ時に、周囲環境の湿度情報に基づいて、感光体ドラムを停止させた状態のままで、帯電ローラのみを所定時間回転させ、ローラリフレッシュ(帯電ローラに付着したトナー等を取り除き、帯電ローラの永久歪を回復し、感光体ドラムに付着した帯電生成物等を取り除くこと)を行う構成としている。   In this image forming apparatus, in this embodiment, when the power supply is turned on under high humidity, based on the humidity information of the surrounding environment, only the charging roller is rotated for a predetermined time while the photosensitive drum is stopped. It is configured to perform roller refreshing (removing toner attached to the charging roller, recovering permanent distortion of the charging roller, and removing charged product attached to the photosensitive drum).

図7は、本発明の実施例1に係る画像形成装置の、制御系の構成を示すブロック図である。同図において、51は例えばマイクロコンピュータで構成される制御部、52は図示しない定着器内部に設けられ定着温度を計測する定着温度センサー、53は装置周囲の湿度を計測する湿度センサーである。また、54は帯電ローラ2を回転させるモータ、55は帯電ローラ2に電圧を印加する電圧供給回路、56は転写ローラ5に転写バイアスを印加する転写バイアス供給回路である。   FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control system of the image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 51 is a control unit constituted by, for example, a microcomputer, 52 is a fixing temperature sensor provided inside a fixing device (not shown) for measuring a fixing temperature, and 53 is a humidity sensor for measuring the humidity around the apparatus. Reference numeral 54 denotes a motor that rotates the charging roller 2, 55 denotes a voltage supply circuit that applies a voltage to the charging roller 2, and 56 denotes a transfer bias supply circuit that applies a transfer bias to the transfer roller 5.

この制御系では、定着温度センサー52及び湿度センサー53による計測値に基づき、制御部51が、モータ54を駆動して帯電ローラ2を回転させ、電圧供給回路55により帯電ローラ2に電圧を印加し、また転写バイアス供給回路56により転写ローラ5に転写バイアスを印加する制御を行う構成となっている。この制御系による具体的な制御内容を以下に説明する。   In this control system, the control unit 51 drives the motor 54 to rotate the charging roller 2 based on the measured values by the fixing temperature sensor 52 and the humidity sensor 53, and applies a voltage to the charging roller 2 by the voltage supply circuit 55. The transfer bias supply circuit 56 controls the transfer roller 5 to apply a transfer bias. Specific control contents by this control system will be described below.

図4は、本発明の実施例1に係る画像形成装置の、電源立ち上げ時のフローチャートである。同図に示すように、まず電源ON後、ステップS5において、制御部51は定着温度センサー52の計測値より、定着温度が80℃以上であるか否かを判定する。そして、定着温度が80℃以上でなければステップS10に移行する。これは、定着温度が低いときにのみ、装置を長時間(例えば3時間以上)放置後に電源ONされたものとみなし、ローラリフレッシュを行うためである。   FIG. 4 is a flowchart when the power is turned on in the image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, first, after the power is turned on, in step S5, the control unit 51 determines from the measurement value of the fixing temperature sensor 52 whether or not the fixing temperature is 80 ° C. or higher. If the fixing temperature is not 80 ° C. or higher, the process proceeds to step S10. This is because only when the fixing temperature is low, the apparatus is regarded as being turned on after being left for a long time (for example, 3 hours or more), and roller refreshing is performed.

次に、ステップS10において、制御部51は湿度センサー53の計測値より、湿度が65%以上であるか否かを判定する。そして、湿度が65%以上であればステップS15に移行する。この場合、湿度が高ければ高いほど像流れの程度がひどくなるため、湿度の計測値に基づいてリフレッシュ時間を決定する。続いて、ステップS15においてローラリフレッシュを開始する。最後に、ステップS20に移行し、画像形成可能状態となる。なお、ステップS5において定着温度が80℃以上であれば、またステップS10において湿度が65%以上でなければ、ステップS20に移行し、画像形成可能状態となる。   Next, in step S <b> 10, the control unit 51 determines whether the humidity is 65% or more from the measurement value of the humidity sensor 53. And if humidity is 65% or more, it will transfer to Step S15. In this case, the higher the humidity is, the worse the image flow becomes, so the refresh time is determined based on the measured humidity value. Subsequently, roller refresh is started in step S15. Finally, the process proceeds to step S20, and an image can be formed. If the fixing temperature is 80 ° C. or higher in step S5, and if the humidity is not 65% or higher in step S10, the process proceeds to step S20, and an image can be formed.

図5は、ローラリフレッシュ時のタイミングチャートである。同図に示すように、感光体ドラム1を回転駆動しない状態(停止状態)及び現像バイアスを印加しない状態で、帯電ローラ2の回転を行う。これは、上記モータ54により、帯電ローラ2を停止している感光体ドラム1に接触させたまま回転させるものである。このとき、上記電圧供給手段55により帯電ローラ2に電圧を印加しつつこれを回転させても良いし、電圧を印加せずに回転させても良い。   FIG. 5 is a timing chart at the time of roller refresh. As shown in the figure, the charging roller 2 is rotated in a state where the photosensitive drum 1 is not rotationally driven (stopped state) and a state where no developing bias is applied. In this case, the charging roller 2 is rotated by the motor 54 while being in contact with the stopped photosensitive drum 1. At this time, the voltage supply unit 55 may rotate the charging roller 2 while applying a voltage thereto, or may rotate the charging roller 2 without applying a voltage.

なお、本実施例では、帯電ローラ2には使用トナーと同極性の電圧を印加する(本実施例では+800V)。これは、帯電ローラ2表面に付着したトナー等を感光体ドラム1表面に移行させて帯電ローラ表面の清掃を行うためである。またこのとき、上記転写バイアス供給回路56により転写バイアスが転写ローラ5に印加されるが、この転写バイアスも使用トナーと同極性(本実施例では+)とする。これは、トナー等が感光体ドラム1から転写ローラ5へと移動しないようにして、転写ローラ5の汚染を防止するためである。   In this embodiment, a voltage having the same polarity as that of the toner used is applied to the charging roller 2 (+800 V in this embodiment). This is because the toner or the like adhering to the surface of the charging roller 2 is transferred to the surface of the photosensitive drum 1 to clean the surface of the charging roller. At this time, the transfer bias is applied to the transfer roller 5 by the transfer bias supply circuit 56, and this transfer bias has the same polarity as the toner used (+ in this embodiment). This is to prevent contamination of the transfer roller 5 by preventing toner and the like from moving from the photosensitive drum 1 to the transfer roller 5.

また、ローラリフレッシュを行う時間(リフレッシュ時間)については、本実施例においては湿度をY%RH(相対湿度)としたとき、Y/2秒を基準として設定する。これは、Y/2秒に対して短すぎると像流れが十分解消されず、またY/2秒に対して長すぎると不必要な回転が行われて装置の起動時間を無駄に費やしてしまうからである。なお、各湿度におけるリフレッシュ時間の一例と像流れとの関係を図6に示しておく。   The roller refresh time (refresh time) is set based on Y / 2 seconds when the humidity is Y% RH (relative humidity) in this embodiment. If it is too short for Y / 2 seconds, the image flow is not sufficiently eliminated, and if it is too long for Y / 2 seconds, unnecessary rotation is performed, and the startup time of the apparatus is wasted. Because. FIG. 6 shows the relationship between an example of the refresh time at each humidity and the image flow.

これによれば、概ねY/2秒を基準としたリフレッシュ時間により、像流れの有無が決まってくることが分かる。具体的には、例えば湿度60%のとき、基準のリフレッシュ時間は30秒となり、これより短い25秒では像流れが生じ、長い35秒では像流れが生じない。このことは、湿度70%以降の場合についても同様である。但し、湿度50%のときは、リフレッシュ時間に関係なく像流れは生じない。   According to this, it is understood that the presence / absence of image flow is determined by the refresh time with Y / 2 seconds as a reference. Specifically, for example, when the humidity is 60%, the reference refresh time is 30 seconds, and image flow occurs in 25 seconds shorter than this, and image flow does not occur in longer 35 seconds. The same applies to the case where the humidity is 70% or more. However, when the humidity is 50%, no image flow occurs regardless of the refresh time.

加えて、帯電ローラ2のニップ部前後の感光体ドラム1表面にも帯電生成物等が付着し、これが残留して悪影響を及ぼすといった恐れを回避するため、そのニップ部前後にも帯電ローラ2を移動し回転させて、ローラリフレッシュを行う構成としても良い。具体的には、ニップ部で帯電ローラ2を回転させた後、そのニップ部前後の狭い範囲内で感光体ドラム1を前進及び後退方向に±αだけ回転させ、それぞれの位置にて帯電ローラ2を回転させる構成としても良い。   In addition, in order to avoid the possibility that the charged product or the like adheres to the surface of the photosensitive drum 1 before and after the nip portion of the charging roller 2 and remains adversely, the charging roller 2 is also provided before and after the nip portion. It may be configured to perform roller refresh by moving and rotating. Specifically, after the charging roller 2 is rotated at the nip portion, the photosensitive drum 1 is rotated by ± α in the forward and backward directions within a narrow range before and after the nip portion, and the charging roller 2 at each position. It is good also as a structure which rotates.

或いは、感光体ドラム1を逆回転させなくても良いように、1周−α,1周,1周+αと3回移動させて、それぞれの位置にて帯電ローラ2を回転させる構成としても良い。但し、何れの方法にせよ、ニップ部前後で帯電ローラ2が回転して感光体ドラム1と摺擦する領域は、そのニップ部に連設されていることが必要である。   Alternatively, a configuration may be adopted in which the charging roller 2 is rotated at each position by moving the photosensitive drum 1 three times such as one rotation-α, one rotation, and one rotation + α so as not to reversely rotate. . However, in any method, the region where the charging roller 2 rotates and rubs against the photosensitive drum 1 before and after the nip portion needs to be connected to the nip portion.

以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、湿度センサーにより周囲環境の湿度を検知した後に、感光体ドラムを停止した状態で帯電ローラを回転させることによって、ニップ部近傍に付着した帯電生成物を研磨により取り除くことができ、その結果としてニップ部に発生する像流れを短時間で効果的に回避することができる。このとき、研磨により取り除かれた帯電生成物が感光体ドラムに再び付着したとしても、上述したクリーニングブレード(クリーニングブレード6、図1参照)によって取り除かれるので問題はない。   As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, after the humidity of the surrounding environment is detected by the humidity sensor, the charging roller is rotated in a state where the photosensitive drum is stopped, so that it adheres to the vicinity of the nip portion. The charged product can be removed by polishing, and as a result, the image flow generated in the nip portion can be effectively avoided in a short time. At this time, even if the charged product removed by polishing adheres to the photosensitive drum again, there is no problem because it is removed by the above-described cleaning blade (cleaning blade 6, see FIG. 1).

また、装置を長時間放置することによって帯電ローラ材料中の低分子物質が滲み出し、感光体ドラムに付着したとしても、ローラリフレッシュによって効果的に取り除くことができ、帯電ローラ材料の感光体ドラムへの貼り付きを回避することができる。   Even if the device is left for a long time, even if the low-molecular substance in the charging roller material oozes out and adheres to the photosensitive drum, it can be effectively removed by roller refreshing. Can be avoided.

さらに、装置を長時間放置することによって帯電ローラに永久歪が生じたとしても、ローラリフレッシュによって帯電ローラが回転するうちに、元の形状となるように帯電ローラが回復するので、永久歪による帯電ムラを回避することができる。   Furthermore, even if permanent charging occurs on the charging roller by leaving the device for a long time, the charging roller recovers to its original shape while the charging roller rotates due to roller refresh. Unevenness can be avoided.

なお、上記実施例では、帯電ローラ2が感光体ドラム1の表面に常時接触しているタイプの画像形成装置について説明したが、本発明は前記特許文献1のように、装置の未使用時には帯電ローラを離間させるタイプの画像形成装置においても適用可能である。この場合には、画像形成に先立って帯電ローラを感光体ドラム表面に接触させ、その状態で感光体ドラムを停止したまま、帯電ローラを回転させる時間を設ければ良い。   In the above embodiment, the image forming apparatus of the type in which the charging roller 2 is always in contact with the surface of the photosensitive drum 1 has been described. However, as in the above-mentioned Patent Document 1, the present invention is charged when the apparatus is not used. The present invention can also be applied to an image forming apparatus that separates rollers. In this case, the charging roller may be brought into contact with the surface of the photosensitive drum prior to image formation, and a time for rotating the charging roller while the photosensitive drum is stopped in that state may be provided.

なお、像流れ現象はアモルファスシリコン感光体以外でも発生する場合があるので、その場合にも本願発明を好適に適用できる。また本実施例で示したようなドラム状の感光体ドラムのみならずベルト状の感光体にも本願発明は適用可能であることは言うまでもない。   Note that since the image flow phenomenon may occur even in cases other than the amorphous silicon photoconductor, the present invention can be suitably applied to such a case. Needless to say, the present invention can be applied not only to the drum-shaped photosensitive drum as shown in this embodiment but also to a belt-shaped photosensitive drum.

本発明が適用される画像形成装置の概略構造を模式的に示す図。1 is a diagram schematically showing a schematic structure of an image forming apparatus to which the present invention is applied. 帯電ローラの構造を示す図。The figure which shows the structure of a charging roller. 感光体ドラムの層断面構造を模式的に示す図。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a layer cross-sectional structure of a photosensitive drum. 電源立ち上げ時のフローチャート。The flowchart at the time of power-on. ローラリフレッシュ時のタイミングチャート。Timing chart during roller refresh. 各湿度におけるリフレッシュ時間と像流れとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the refresh time and image flow in each humidity. 制御系の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of a control system.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体ドラム
2 帯電ローラ
3 露光器
4 現像器
5 転写ローラ
6 クリーニングブレード
7 摺擦ローラ
8 除電器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 3 Exposure device 4 Developing device 5 Transfer roller 6 Cleaning blade 7 Rub roller 8 Static eliminator

Claims (4)

感光体の表面に接触して該感光体表面を帯電させる帯電ローラを有する画像形成装置において、
前記感光体が停止した状態で前記帯電ローラを前記感光体に接触させたまま回転させる機能を設け
装置周囲の相対湿度Y%RHを計測するとともに、前記相対湿度に基づいて、前記帯電ローラを回転させる時間をY/2秒以上に設定することを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus having a charging roller that contacts the surface of the photoreceptor and charges the surface of the photoreceptor,
A function of rotating the charging roller while being in contact with the photoconductor while the photoconductor is stopped ,
An image forming apparatus , wherein the relative humidity Y% RH around the apparatus is measured, and the time for rotating the charging roller is set to Y / 2 seconds or more based on the relative humidity .
前記相対湿度が60%RH以上であるとき、前記帯電ローラを回転させる時間を(Y/2+5)秒以上に設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein when the relative humidity is 60% RH or more, the time for rotating the charging roller is set to (Y / 2 + 5) seconds or more . 前記感光体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the photoconductor is an amorphous silicon photoconductor. 前記帯電ローラの回転中に、該帯電ローラに使用トナーと同極性の電圧を印加することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a voltage having the same polarity as the toner to be used is applied to the charging roller during rotation of the charging roller. 5.
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