JP4978961B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4978961B2
JP4978961B2 JP2007040780A JP2007040780A JP4978961B2 JP 4978961 B2 JP4978961 B2 JP 4978961B2 JP 2007040780 A JP2007040780 A JP 2007040780A JP 2007040780 A JP2007040780 A JP 2007040780A JP 4978961 B2 JP4978961 B2 JP 4978961B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
photosensitive drum
toner supply
polishing
image forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007040780A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008203620A (en
Inventor
龍士 芋生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2007040780A priority Critical patent/JP4978961B2/en
Publication of JP2008203620A publication Critical patent/JP2008203620A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4978961B2 publication Critical patent/JP4978961B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning In Electrography (AREA)

Description

本発明は、感光体ドラムを用いた画像形成装置に関し、特にアモルファスシリコン(以下、a−Siという)感光体ドラムを用いた場合の像流れを抑制することができる、感光体ドラム表面の研磨方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus using a photosensitive drum, and in particular, a method for polishing a surface of a photosensitive drum capable of suppressing image flow when an amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) photosensitive drum is used. It is about.

近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の像担持体として、a−Si感光体ドラムが広く用いられている。a−Si感光体ドラムは、高硬度で優れた耐久性を有しており、長期間使用後も感光体としての特性がほとんど劣化せず高画質が保持できるため、ランニングコストも低く取り扱いも容易であるとともに、環境に対する安全性も高い優れた像担持体である。   In recent years, an a-Si photosensitive drum has been widely used as an image carrier of an image forming apparatus using an electrophotographic process. The a-Si photoconductor drum has high hardness and excellent durability, and its characteristics as a photoconductor are hardly deteriorated even after long-term use. In addition, the image carrier is excellent in environmental safety.

このようなa−Si感光体ドラムを用いた画像形成装置においては、その特性から像流れが発生しやすいことが知られている。つまり、帯電ユニットを用いて帯電を行うと、帯電ユニットの放電によりオゾンが発生する。このオゾンにより空気中の成分が分解され、NOxやSOx等のイオン生成物が生成される。このイオン生成物は水溶性であることにより、感光体ドラムに付着し、感光体ドラム表面の0.1μm程度の粗さ構造内に入り込むために、汎用機で使用されるクリーニングシステムでは取り除くことができず、さらに、これらが大気中の水分を取り込むことで感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これにより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、像流れを生じることがある。   In an image forming apparatus using such an a-Si photosensitive drum, it is known that image flow tends to occur due to its characteristics. That is, when charging is performed using the charging unit, ozone is generated by discharging of the charging unit. The components in the air are decomposed by the ozone, and ion products such as NOx and SOx are generated. Since this ion product is water-soluble, it adheres to the photosensitive drum and enters into a roughness structure of about 0.1 μm on the surface of the photosensitive drum, so that it can be removed by a cleaning system used in a general-purpose machine. In addition, the resistance of the surface of the photosensitive drum is lowered by taking in moisture in the atmosphere. As a result, the lateral flow of the potential occurs at the edge portion of the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum, and as a result, the image flow may occur.

従来は、感光体ドラム内にヒータを入れることにより、イオン生成物が取り込んだ水分を離脱するエネルギーを与え、高湿環境における感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えており、比較的大型の装置ではすでに一般化されている。しかしながら、かかる装置においては、ヒータを構成するための部品数が多くなり、ヒータの取り付けスペースも必要となる上、消費電力も増大するため、装置の大型化、高コスト化につながる。また、感光体表面が所定の温度に加熱されるまでに時間を要し、処理時間が長くかかる上、安全性の面からも好ましいものではなかった。   Conventionally, by putting a heater in the photosensitive drum, energy is given to release the moisture taken in by the ion products, and the resistance decrease on the surface of the photosensitive drum in a high humidity environment is suppressed. Already generalized. However, in such an apparatus, the number of parts for configuring the heater increases, a heater installation space is required, and power consumption increases, leading to an increase in the size and cost of the apparatus. In addition, it takes time for the surface of the photoreceptor to be heated to a predetermined temperature, which requires a long processing time and is not preferable from the viewpoint of safety.

そこで、簡易な構成で感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えて像流れを低減する方法が提案されており、特許文献1、2には、研磨剤を混入させた現像剤(研磨トナー)と研磨部材(摺擦ローラ及びクリーニングブレード)の相互作用で感光体を研磨するリフレッシュモードを所定のタイミングで実行することにより、ヒータ等を用いることなくオゾン生成物を除去する方法が開示されている。上記特許文献1、2においては、非印字時(装置立ち上げ時や印字後の待機モード)に現像剤を印字または現像し、現像剤を記録媒体に転写させることなく感光体ユニット内の研磨手段に供給して感光体表面の研磨に使用する。   In view of this, a method for reducing the image flow by suppressing a decrease in resistance on the surface of the photosensitive drum with a simple configuration has been proposed. Patent Documents 1 and 2 describe a developer (abrasive toner) mixed with an abrasive and an abrasive. A method of removing ozone products without using a heater or the like by executing a refresh mode in which a photosensitive member is polished by the interaction of members (a rubbing roller and a cleaning blade) at a predetermined timing is disclosed. In the above Patent Documents 1 and 2, the developer is printed or developed at the time of non-printing (when the apparatus is started up or in a standby mode after printing), and the polishing means in the photoreceptor unit is transferred without transferring the developer to the recording medium. To be used for polishing the surface of the photoreceptor.

しかし、特許文献1、2の方法では、供給される現像剤量が多くなると、感光体表面に多層の現像剤が付着する。ここで、感光体表面に近い現像剤層では感光体表面への付着力が強いため、感光体と同じ速度で移動する。一方、研磨部材に近い現像剤層では研磨部材に押し付けられて付着しているため、研磨部材と同じ速度で移動する。そのため、現像剤の層間において滑りが発生して研磨効果が低下し、これを補うためには研磨時間を長く取る必要があった。特に、高温高湿の環境下ではイオン生成物の付着量も多く研磨に時間を要するため、ユーザの印刷待ち時間が長くなるとともに研磨に必要な現像剤量も多くなるという問題点があった。
特開平11−3014号公報 特開平11−133462号公報
However, in the methods of Patent Documents 1 and 2, when the amount of developer supplied increases, a multilayer developer adheres to the surface of the photoreceptor. Here, since the developer layer close to the surface of the photoreceptor has a strong adhesion to the surface of the photoreceptor, it moves at the same speed as the photoreceptor. On the other hand, since the developer layer close to the polishing member is pressed against and adhered to the polishing member, the developer layer moves at the same speed as the polishing member. For this reason, slipping occurs between the layers of the developer and the polishing effect is lowered. In order to compensate for this, it is necessary to take a long polishing time. In particular, in a high temperature and high humidity environment, the amount of ion product adhering is large and polishing takes time, so that there is a problem that the printing waiting time for the user becomes long and the amount of developer necessary for polishing also increases.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-3014 JP-A-11-133462

本発明は、上記問題点に鑑み、研磨剤の添加された現像剤を効率良く供給することにより、短時間で感光体ドラム表面に付着した不純物を除去できる画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of removing impurities adhering to the surface of a photosensitive drum in a short time by efficiently supplying a developer to which an abrasive is added. To do.

上記目的を達成するために本発明は、感光体ドラムと、該感光体ドラム表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像ユニットと、前記感光体ドラム表面に所定の圧力で圧接されるとともに前記感光体ドラム表面を研磨する研磨部材と、を備え、非画像形成時に前記現像ユニットから前記感光体ドラム側へトナーを供給するトナー供給工程と、該トナー供給工程により吐出されたトナーを前記研磨部材に供給して前記感光体ドラム表面を研磨する研磨工程とを各1回以上含むリフレッシュモードを実行可能な画像形成装置において、前記トナー供給工程における単位面積当たりのトナー供給量が0.2mg/cm2以上0.5mg/cm2以下であり、且つ前記トナー供給工程の実行時間が前記感光体ドラム1回転に要する時間以上であることを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides a photosensitive drum, a developing unit for attaching a toner containing an abrasive to the surface of the photosensitive drum to form a toner image corresponding to an electrostatic latent image, and the photosensitive member. A toner supply step for supplying toner from the developing unit to the photosensitive drum side during non-image formation, and a polishing member that is pressed against the drum surface with a predetermined pressure and polishes the surface of the photosensitive drum. In the image forming apparatus capable of executing a refresh mode including a polishing step of supplying the toner discharged in the toner supply step to the polishing member and polishing the surface of the photosensitive drum one or more times, a unit in the toner supply step The toner supply amount per area is 0.2 mg / cm 2 or more and 0.5 mg / cm 2 or less, and the execution time of the toner supply step is the photosensitive drum. It is characterized by being more than the time required for one rotation.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記トナー供給工程は、前記感光体ドラム表面の電位を0付近とした状態で前記現像ユニットに現像バイアスを印加することにより実行されることを特徴としている。   According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, the toner supplying step is executed by applying a developing bias to the developing unit in a state where the potential of the surface of the photosensitive drum is set to approximately zero. It is said.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記トナー供給工程における前記感光体ドラムの回転数と、前記研磨工程におけるトナー供給終了後の前記感光体ドラムの回転数との比が、1:1以上1:4以下であることを特徴としている。   According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, the ratio between the rotation speed of the photosensitive drum in the toner supply process and the rotation speed of the photosensitive drum after completion of toner supply in the polishing process is 1: It is 1 or more and 1: 4 or less.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、装置内部又は外部の湿度を検知する湿度検知手段と、該湿度検知手段の検知結果に応じて前記トナー供給量を制御する制御手段とが設けられており、前記制御手段は、前記湿度検知手段の検知結果が所定値以上のとき、1回目の前記トナー供給工程における単位面積当たりのトナー供給量を2回目以降よりも増加させることを特徴としている。   According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, a humidity detection unit that detects humidity inside or outside the apparatus and a control unit that controls the toner supply amount according to the detection result of the humidity detection unit are provided. The control means increases the toner supply amount per unit area in the first toner supply step from the second time onward when the detection result of the humidity detection means is a predetermined value or more. .

本発明の第1の構成によれば、トナー供給工程において単層に近いトナー層が感光体ドラムの全周に形成されるため、供給されたトナーを全て感光体の研磨に使用でき、少量のトナーを用いて短時間で効率的且つムラのない研磨が可能となる。   According to the first configuration of the present invention, since a toner layer close to a single layer is formed on the entire circumference of the photosensitive drum in the toner supplying step, all of the supplied toner can be used for polishing the photosensitive member, and a small amount of toner can be used. Efficient and non-uniform polishing is possible in a short time using toner.

また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の画像形成装置において、感光体ドラム表面の電位を0付近とした状態で現像ユニットに印加される現像バイアス値によりトナー供給量が調整されるため、トナー供給量を所定の範囲に容易に調整することができる。   According to the second configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first configuration, the toner supply amount is determined by the developing bias value applied to the developing unit in a state where the surface potential of the photosensitive drum is close to zero. Therefore, the toner supply amount can be easily adjusted within a predetermined range.

また、本発明の第3の構成によれば、上記第1又は第2の構成の画像形成装置において、トナー供給工程における感光体ドラムの回転数と、研磨工程におけるトナー供給終了後の感光体ドラムの予備回転数との比を1:1以上1:4以下とすることにより、トナー中の樹脂成分をドラム表面に擦りつけることなく短時間で必要十分な研磨効果を得ることができる。   According to the third configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first or second configuration, the rotational speed of the photosensitive drum in the toner supply step and the photosensitive drum after completion of the toner supply in the polishing step. By setting the ratio to the preliminary rotational speed of 1: 1 to 1: 4, a necessary and sufficient polishing effect can be obtained in a short time without rubbing the resin component in the toner against the drum surface.

また、本発明の第4の構成によれば、上記第1乃至第3のいずれかの構成の画像形成装置において、湿度検知手段の検知結果が所定値以上のとき、1回目のトナー供給工程における単位面積当たりのトナー供給量を2回目以降よりも増加させることにより、感光体ドラム表面が結露するような条件下においてはリフレッシュモードの開始直後に感光体ドラム表面の水分を確実にトナーに吸収させた後、感光体の研磨を短時間で効率的に行うことができる。   According to the fourth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having any one of the first to third configurations, in the first toner supply step, when the detection result of the humidity detection unit is a predetermined value or more. By increasing the toner supply amount per unit area from the second time onward, under conditions where the surface of the photosensitive drum is condensed, the toner on the surface of the photosensitive drum is surely absorbed by the toner immediately after the start of the refresh mode. After that, the photoconductor can be polished efficiently in a short time.

以下、図面を参照しながらに本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図であり、図2は、図1における画像形成部周辺を詳細に示した部分図である。画像形成装置(ここではモノクロプリンタ)100は、感光体ドラム1、帯電ユニット2、露光ユニット3、現像ユニット4、転写ローラ5、クリーニング装置14、トナー貯留部20、シート収容部21、搬送部22、定着部23、及び排紙部24から構成されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the image forming apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a partial view showing in detail the periphery of the image forming unit in FIG. An image forming apparatus (here, a monochrome printer) 100 includes a photosensitive drum 1, a charging unit 2, an exposure unit 3, a developing unit 4, a transfer roller 5, a cleaning device 14, a toner storage unit 20, a sheet storage unit 21, and a conveyance unit 22. , A fixing unit 23, and a paper discharge unit 24.

感光体ドラム1は、アルミドラムにa−SiやOPC(有機感光層)から成る感光層が積層されたものであり、帯電ユニット2により、表面を帯電させるようになっている。そして、露光ユニット3からのレーザビームを受けた表面に帯電を減衰させた静電潜像を形成する。   The photosensitive drum 1 is obtained by laminating a photosensitive layer made of a-Si or OPC (organic photosensitive layer) on an aluminum drum, and the surface of the photosensitive drum 1 is charged by a charging unit 2. Then, an electrostatic latent image in which charging is attenuated is formed on the surface that has received the laser beam from the exposure unit 3.

例えばカーボン(C)とシリコン(Si)を含むa−Si感光層の場合、カーボン高含有率層(0.80≦C/C+Si≦0.94)が表面層の約35%を超える層厚(1000〜2000Å)であり、内面側へ向かうにつれてカーボン含有比率がなだらかに低くなっている。このようなa−Si感光層は、製膜時に直流成分を主に用いる方法で形成される。   For example, in the case of an a-Si photosensitive layer containing carbon (C) and silicon (Si), a layer having a high carbon content layer (0.80 ≦ C / C + Si ≦ 0.94) exceeds about 35% of the surface layer ( 1000-2000 cm), and the carbon content ratio gradually decreases toward the inner surface side. Such an a-Si photosensitive layer is formed by a method that mainly uses a DC component during film formation.

帯電ユニット2は、放電(例えばコロナ放電)することで感光体ドラム1の表面を帯電させるものであり、例えば細いワイヤー等を電極として、高電圧を印加されることで放電するようになっている。   The charging unit 2 charges the surface of the photosensitive drum 1 by discharging (for example, corona discharge). For example, the charging unit 2 is discharged by applying a high voltage using a thin wire or the like as an electrode. .

露光ユニット3は、画像データに基づいて、光ビーム(例えばレーザビーム)を感光体ドラム1に照射し、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成させるものである。現像ユニット4は、感光体ドラム1に対向配置された現像ローラ4aを備え、内部に収容された現像剤を現像スリーブ4aにより感光体ドラム1の静電潜像に付着させて、トナー像を形成させるものである。   The exposure unit 3 irradiates the photosensitive drum 1 with a light beam (for example, a laser beam) based on the image data, and forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1. The developing unit 4 includes a developing roller 4a disposed opposite to the photosensitive drum 1, and a developer image contained therein is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 by the developing sleeve 4a to form a toner image. It is something to be made.

クリーニング装置14は、感光体ドラム1を研磨する研磨システムである摺擦ローラ6、クリーニングブレード9を備え、摺擦ローラ6はスプリング(図示せず)により感光体ドラム1表面に一定の圧力で圧接されている。   The cleaning device 14 includes a rubbing roller 6 which is a polishing system for polishing the photoconductor drum 1 and a cleaning blade 9. The rubbing roller 6 is pressed against the surface of the photoconductor drum 1 with a certain pressure by a spring (not shown). Has been.

周知の如く、除電装置(図示せず)による除電後、帯電ユニット2によって均一に帯電された感光体ドラム1上に露光ユニット3により静電潜像が記録され、その静電潜像を反転現像にて現像ユニット4でトナー像に顕像化し、トナー像を転写ローラ5にて記録媒体上に転写する。転写ローラ5で転写されなかった未転写トナーは、残留トナーとして摺擦ローラ6及びクリーニングブレード9により感光体ドラム1表面から除去され、除去された残留トナーはトナー回収装置によって図示しない廃棄ボトルへと搬送される。   As is well known, an electrostatic latent image is recorded by the exposure unit 3 on the photosensitive drum 1 uniformly charged by the charging unit 2 after being neutralized by a static eliminating device (not shown), and the electrostatic latent image is inverted and developed. The developing unit 4 develops the toner image into a toner image, and the toner image is transferred onto the recording medium by the transfer roller 5. Untransferred toner that has not been transferred by the transfer roller 5 is removed as residual toner from the surface of the photosensitive drum 1 by the rubbing roller 6 and the cleaning blade 9, and the removed residual toner is discharged to a waste bottle (not shown) by the toner recovery device. Be transported.

トナー貯留部(ホッパー)20は、現像ユニット4内部の現像剤(トナー)が不足するようになれば、現像ユニット4に現像剤を供給するとともに、現像剤を貯留しておくものである。シート収容部21は、最終的に画像(トナー像)が印刷される記録媒体としてのシート(用紙やOHP等)を収容するとともに、搬送部22にシートを送り出すものである。   The toner storage unit (hopper) 20 supplies the developer to the developing unit 4 and stores the developer when the developer (toner) in the developing unit 4 becomes insufficient. The sheet storage unit 21 stores a sheet (paper, OHP, or the like) as a recording medium on which an image (toner image) is finally printed, and sends the sheet to the conveyance unit 22.

搬送部22は、シート収容部21から排紙部24までのシートの通路である。定着部23は、シートに転写されたトナー像を安定な永久像とするものであり、例えば熱や圧力等のエネルギーを付与することにより、粉体状態のトナー像を溶融させるものである。排紙部24は、定着部23を経たシート、すなわち永久像が印刷され装置外部に排出されたシートを収容するものである。   The conveyance unit 22 is a sheet path from the sheet storage unit 21 to the paper discharge unit 24. The fixing unit 23 converts the toner image transferred onto the sheet into a stable permanent image. For example, the fixing unit 23 melts the toner image in a powder state by applying energy such as heat and pressure. The paper discharge unit 24 accommodates a sheet that has passed through the fixing unit 23, that is, a sheet on which a permanent image is printed and discharged to the outside of the apparatus.

また、本発明の画像形成装置は、記録媒体への非転写時、例えば、画像形成装置を電源オフ状態やスリープ(省電力)モードからコピー開始状態まで立ち上げる際に、現像ユニット4内の現像ローラ4a上のトナーを感光体ドラム1側に搬送する工程(以下、トナー供給工程という)と、トナー供給工程により感光体ドラム1側へ搬送されたトナーを摺擦ローラ6に供給して感光体ドラム1の表面を研磨する工程(以下、研磨工程という)とを各1回以上含むリフレッシュモードを実行可能に構成されている。   In addition, the image forming apparatus of the present invention develops in the developing unit 4 when the image forming apparatus is not transferred to a recording medium, for example, when the image forming apparatus is started up from a power-off state or a sleep (power saving) mode to a copy start state. A step of conveying the toner on the roller 4a to the photosensitive drum 1 side (hereinafter referred to as a toner supply step), and a toner conveyed to the photosensitive drum 1 side by the toner supply step is supplied to the rubbing roller 6 to supply the photosensitive member. A refresh mode including a step of polishing the surface of the drum 1 (hereinafter referred to as a polishing step) at least once each is configured to be executable.

図3は、図2における感光体ドラム付近の拡大図である。感光体ドラム1の周囲には、回転方向(図3の時計回り)に沿って帯電ユニット2、露光ユニット3(図2参照)、現像ローラ4a、転写ローラ5、摺擦ローラ6、クリーニングブレード9が配設されている。摺擦ローラ6は感光体ドラム1に所定の圧力で圧接されており、図示しない駆動手段により感光体ドラム1との当接面において同一方向に回転駆動されるが、その周速は感光体ドラムの周速の1.2倍に制御されている。摺擦ローラ6としては、例えば金属シャフトの周囲にローラ体としてEPDMゴム製でアスカC硬度55°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラ体の材質としてはEPDMゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカC硬度が10〜90°の範囲のものが好適に使用される。     FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the photosensitive drum in FIG. Around the photosensitive drum 1, along the rotation direction (clockwise in FIG. 3), the charging unit 2, the exposure unit 3 (see FIG. 2), the developing roller 4a, the transfer roller 5, the rubbing roller 6, and the cleaning blade 9 are arranged. Is arranged. The rubbing roller 6 is in pressure contact with the photosensitive drum 1 at a predetermined pressure, and is driven to rotate in the same direction on the contact surface with the photosensitive drum 1 by a driving means (not shown). It is controlled to 1.2 times the peripheral speed. Examples of the rubbing roller 6 include a structure in which a foam layer made of EPDM rubber and having an Asuka C hardness of 55 ° is formed as a roller body around a metal shaft. The material of the roller body is not limited to EPDM rubber, but may be rubber or foam rubber body of other materials, and those having an Asuka C hardness in the range of 10 to 90 ° are preferably used.

また、摺擦ローラ6表面の、感光体ドラム1との当接面よりも回転方向下流側には、スクレーパ10が回転方向に対しカウンター方向に圧接されている。スクレーパ10としては、例えば厚さ0.02〜2.0mmのSUS304製の弾性プレートが用いられ、その固定端は取り付けステー11aに貼り付けられている。摺擦ローラ6に圧接されるスクレーパ10の自由端は固定端よりも下方に位置しており、スクレーパ10によって摺擦ローラ6から掻き落とされたトナーは回収スクリュー13側に落下するようになっている。   Further, a scraper 10 is pressed against the rotational direction in the counter direction on the surface of the rubbing roller 6 on the downstream side in the rotational direction from the contact surface with the photosensitive drum 1. As the scraper 10, for example, an elastic plate made of SUS304 having a thickness of 0.02 to 2.0 mm is used, and its fixed end is attached to the mounting stay 11a. The free end of the scraper 10 pressed against the rubbing roller 6 is positioned below the fixed end, and the toner scraped off from the rubbing roller 6 by the scraper 10 falls to the recovery screw 13 side. Yes.

なお、ここではスクレーパ10の取り付け方向を摺擦ローラ6表面の圧接点における接線方向としたが、これに限るものではなく、圧接点において接線に対し所定の角度を有していても良い。また、スクレーパ10の材質も弱磁性のSUS304に限定されるものではなく、非磁性のSUS板や、各種の樹脂製、金属製のブレード板、ゴムブレード板等が使用できる。   Here, the attachment direction of the scraper 10 is the tangential direction at the pressure contact on the surface of the rubbing roller 6, but the present invention is not limited to this, and the pressure contact may have a predetermined angle with respect to the tangent. The material of the scraper 10 is not limited to weak magnetic SUS304, and nonmagnetic SUS plates, various resin, metal blade plates, rubber blade plates, and the like can be used.

感光体ドラム1表面の、摺擦ローラ6との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード9が感光体ドラム1に当接した状態で取り付けステー11bに固定されている。クリーニングブレード9としては、例えばJIS硬度が78°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。なお、クリーニングブレード9の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム1への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム1の仕様に応じて適宜設定される。   A cleaning blade 9 is fixed to the mounting stay 11b in a state where the cleaning blade 9 is in contact with the photosensitive drum 1 on the downstream side in the rotation direction from the contact surface with the rubbing roller 6 on the surface of the photosensitive drum 1. As the cleaning blade 9, for example, a polyurethane rubber blade having a JIS hardness of 78 ° is used, and is attached at a predetermined angle with respect to the tangential direction of the photosensitive member at the contact point. Note that the material, hardness, dimensions, the amount of biting into the photosensitive drum 1, the pressure contact force, and the like of the cleaning blade 9 are appropriately set according to the specifications of the photosensitive drum 1.

摺擦ローラ6及びクリーニングブレード9によって感光体ドラム1表面から除去された残留トナーは上方に移動し、回収スクリュー13の回転に伴ってクリーニング装置14(図2参照)の外部に排出される。本発明に用いられるトナーとしては、トナー粒子表面に研磨剤としてシリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等が埋め込まれて表面に一部突出するように保持されたものや、研磨剤がトナー表面に静電的に付着しているものが用いられる。   Residual toner removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the rubbing roller 6 and the cleaning blade 9 moves upward and is discharged to the outside of the cleaning device 14 (see FIG. 2) as the recovery screw 13 rotates. As the toner used in the present invention, silica, titanium oxide, strontium titanate, alumina or the like is embedded in the toner particle surface as an abrasive and held so as to partially protrude on the surface. Those that are electrostatically attached to the surface are used.

図4は、本発明の画像形成装置の画像形成部がリフレッシュモード中の各工程にある状態を示す概略図である。なお、ここでは正帯電トナーを用いる場合について説明しており、帯電ユニット2及び露光ユニット3は記載を省略している。図4(a)は、画像形成部がトナー供給工程にある状態を示している。トナー供給工程では、現像ユニット4内の現像ローラ4aにトナーと同極性(正)の現像バイアスを印加することにより、感光体ドラム1表面の研磨に用いられるトナーを現像ユニット4から感光体ドラム1側に供給する。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state in which the image forming unit of the image forming apparatus of the present invention is in each process during the refresh mode. Here, a case where positively charged toner is used is described, and description of the charging unit 2 and the exposure unit 3 is omitted. FIG. 4A shows a state where the image forming unit is in the toner supply process. In the toner supply step, a developing bias having the same polarity (positive) as that of the toner is applied to the developing roller 4a in the developing unit 4 so that the toner used for polishing the surface of the photosensitive drum 1 is transferred from the developing unit 4 to the photosensitive drum 1. Supply to the side.

本発明においては、トナー供給工程における単位面積当たりのトナー供給量(以下、単にトナー供給量という)を制限するとともにトナー供給工程を感光体ドラム1周分以上継続させる。これにより、感光体ドラム1上に供給されるトナー層Tが薄層(望ましくは単層)となって感光体ドラム1表面と摺擦ローラ6との隙間におけるトナー層間の滑りが抑制されるため、供給されたトナー全てを感光体表面の研磨に使用でき、研磨効率が向上するとともにトナー供給量も必要最小限に抑えることができる。   In the present invention, the toner supply amount per unit area in the toner supply step (hereinafter simply referred to as toner supply amount) is limited, and the toner supply step is continued for one or more revolutions of the photosensitive drum. As a result, the toner layer T supplied onto the photosensitive drum 1 becomes a thin layer (preferably a single layer), and slipping between the toner layers in the gap between the surface of the photosensitive drum 1 and the rubbing roller 6 is suppressed. All of the supplied toner can be used for polishing the surface of the photoconductor, so that the polishing efficiency can be improved and the amount of toner supply can be minimized.

ここで、トナー供給量が0.5mg/cm2を超えると、トナー層Tが多層となって層間での滑りが生じ、ドラム表面の研磨効率が低下する。一方、トナー供給量が0.2mg/cm2よりも少なくなると、ドラム表面での均一なトナー層Tの形成が困難となる。そのため、本発明ではトナー供給量は0.2mg/cm2以上0.5mg/cm2以下とする。 Here, when the toner supply amount exceeds 0.5 mg / cm 2 , the toner layer T becomes multi-layered and slips between the layers, and the polishing efficiency of the drum surface is lowered. On the other hand, when the toner supply amount is less than 0.2 mg / cm 2 , it is difficult to form a uniform toner layer T on the drum surface. Therefore, in the present invention, the toner supply amount is 0.2 mg / cm 2 or more and 0.5 mg / cm 2 or less.

感光体ドラム1へのトナーの供給は、帯電ユニット2により一様に帯電されたドラム表面全体を露光ユニット3により露光し、現像ローラ4aにトナーと同極性(正)の現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを飛翔させる通常の画像形成プロセスによって行うことも可能であるが、この方法では単位面積当たりのトナー供給量が多くなり、トナー層Tを単層に近い薄層にすることが困難である。   The toner is supplied to the photosensitive drum 1 by exposing the entire drum surface uniformly charged by the charging unit 2 by the exposure unit 3 and applying a developing bias having the same polarity (positive) as the toner to the developing roller 4a. Although it is possible to carry out by a normal image forming process in which toner is ejected onto the drum surface, this method increases the amount of toner supplied per unit area and makes it difficult to make the toner layer T a thin layer close to a single layer. It is.

そこで、帯電ユニット2による帯電を行わず、感光体ドラム1の表面電位が0V(グランド)付近の状態で現像ローラ4aに現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを供給する方法を用いることが好ましい。このとき現像ローラ4aに印加される現像バイアスは、トナーがドラム表面に向かって飛翔を開始するバイアス値よりも若干高い値(約30〜50V)に設定される。   Therefore, it is preferable to use a method in which toner is supplied to the surface of the drum by applying a developing bias to the developing roller 4a in a state where the surface potential of the photosensitive drum 1 is near 0V (ground) without charging by the charging unit 2. . At this time, the developing bias applied to the developing roller 4a is set to a value (approximately 30 to 50 V) slightly higher than the bias value at which the toner starts to fly toward the drum surface.

図4(b)は、トナー供給工程によりドラム表面に供給されたトナーが摺擦ローラ6に到達して研磨工程が開始された状態を示している。研磨工程は、トナー供給工程により感光体ドラム1上にトナーを供給した後に、摺擦ローラ6を感光体ドラム1に対し速度差を持って回転させることで感光体ドラム1の表面を研磨し、ドラム表面の水分や汚染物質をトナーと共に除去するための工程である。なお、摺擦ローラ6にトナーを供給する間は、転写ローラ5上へトナーが付着しないように、転写ローラ5にはトナーと同極性(正)のバイアス電圧が印加されている。   FIG. 4B shows a state where the toner supplied to the drum surface in the toner supply process reaches the rubbing roller 6 and the polishing process is started. In the polishing step, after supplying toner onto the photosensitive drum 1 in the toner supply step, the surface of the photosensitive drum 1 is polished by rotating the rubbing roller 6 with respect to the photosensitive drum 1 with a speed difference. This is a process for removing moisture and contaminants on the drum surface together with the toner. In addition, while supplying toner to the rubbing roller 6, a bias voltage having the same polarity (positive) as that of the toner is applied to the transfer roller 5 so that the toner does not adhere to the transfer roller 5.

感光体ドラム1と摺擦ローラ6の接触部を通過したトナーは摺擦ローラ6に付着して次回転時に再びドラム表面の研磨に用いられるが、大部分はスクレーパ10(図3参照)により摺擦ローラ6から掻き落とされる。従って、トナー供給工程1回当たりの継続時間を感光体ドラム1の1回転に要する時間以上とし、感光体ドラム1の表面全体にトナーを付着させることでドラム表面を均一に研磨可能となる。   The toner that has passed through the contact portion between the photosensitive drum 1 and the rubbing roller 6 adheres to the rubbing roller 6 and is used again for polishing the drum surface during the next rotation. Most of the toner is slid by the scraper 10 (see FIG. 3). It is scraped off from the rubbing roller 6. Therefore, the duration of one toner supply step is set to be longer than the time required for one rotation of the photosensitive drum 1, and the toner surface can be uniformly polished by attaching the toner to the entire surface of the photosensitive drum 1.

図4(c)は、研磨工程中にトナー供給工程が終了した状態を示している。研磨工程においては、現像ローラ4aからのトナーの供給が停止した後も感光体ドラム1及び摺擦ローラ6がしばらく予備回転を続ける。本発明においては、トナー供給工程において単層に近いトナー層Tが感光体ドラム1の全周に形成されるため効率的な研磨が可能となる。また、トナーの供給が停止した場合、予備回転を多くするとトナー中の樹脂成分がドラム表面に擦りつけられる結果となる。   FIG. 4C shows a state where the toner supply process is completed during the polishing process. In the polishing process, even after the supply of toner from the developing roller 4a is stopped, the photosensitive drum 1 and the rubbing roller 6 continue to rotate for a while. In the present invention, since the toner layer T close to a single layer is formed on the entire circumference of the photosensitive drum 1 in the toner supply step, efficient polishing is possible. Further, when the toner supply is stopped, if the preliminary rotation is increased, the resin component in the toner is rubbed against the drum surface.

従って、本発明では従来に比べて感光体ドラムの予備回転数を抑えることが好ましく、具体的にはトナー供給工程における感光体ドラムの回転数の4倍以下とすることが好ましい。一方、ドラム表面の付着物をムラ無く除去するためには、感光体ドラムの予備回転数は少なくともトナー供給工程における感光体ドラムの回転数と同等以上(1回転以上)は必要となる。   Therefore, in the present invention, it is preferable to suppress the preliminary rotation number of the photosensitive drum as compared with the conventional case, and specifically, it is preferable to set the rotation number of the photosensitive drum in the toner supply process to be four times or less. On the other hand, in order to remove the deposits on the drum surface without unevenness, the preliminary rotation number of the photosensitive drum needs to be at least equal to or higher (one rotation or more) than the rotation number of the photosensitive drum in the toner supply process.

図4に示したトナー供給工程及び研磨工程を各1回、或いは複数回繰り返してリフレッシュモードを実行することにより、感光体ドラム1表面の不純物を短時間で除去することができ、長期間に亘って像流れを効果的に防止するとともにドラム表面の感光層の研磨量も一定にできる有効な研磨システムとなる。なお、各工程の実行回数及び実行時間は、使用する感光層の構成や装置の使用環境、リフレッシュモードの実行間隔等に応じて適宜設定される。   Impurities on the surface of the photosensitive drum 1 can be removed in a short time by repeating the toner supply process and the polishing process shown in FIG. Thus, an effective polishing system can be obtained which can effectively prevent the image flow and can also make the polishing amount of the photosensitive layer on the drum surface constant. The number of executions and the execution time of each process are appropriately set according to the configuration of the photosensitive layer to be used, the usage environment of the apparatus, the execution interval of the refresh mode, and the like.

図5は、本発明の画像形成装置における制御経路の一例を示すブロック図である。画像形成装置100は、画像形成部15、画像入力部31、制御部32、操作パネル33、湿度センサ34、及び記憶部35により構成されている。   FIG. 5 is a block diagram showing an example of a control path in the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus 100 includes an image forming unit 15, an image input unit 31, a control unit 32, an operation panel 33, a humidity sensor 34, and a storage unit 35.

画像入力部31は、画像形成装置100が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するCCD等から構成される画像読取部であり、画像形成装置100が図1に示したようなプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。   When the image forming apparatus 100 is a copying machine, the image input unit 31 includes a scanning optical system equipped with a scanner lamp that illuminates the document during copying and a mirror that changes the optical path of reflected light from the document, and reflected light from the document. 1 is a printer such as that shown in FIG. 1, in which the image forming apparatus 100 includes a condensing lens that collects and forms an image and a CCD that converts the imaged image light into an electrical signal. In this case, the receiving unit receives image data transmitted from a personal computer or the like.

画像入力部31で読み取られた画像信号は制御部32に送出され、階調処理等の画像処理を適宜行い、画像信号を画像データに変換する。画像形成部15は、感光体ドラム1、帯電ユニット2、露光ユニット3、現像ユニット4、転写ローラ5及びクリーニング装置14等から構成され、制御部32において変換された画像データをもとに感光体ドラム1上に潜像を形成し、現像した後にシート上にトナー像を転写する。制御部32は、設定されたプログラムに従って画像入力部31、画像形成部15等の画像形成装置各部の制御も行う。   The image signal read by the image input unit 31 is sent to the control unit 32, and image processing such as gradation processing is appropriately performed to convert the image signal into image data. The image forming unit 15 includes a photosensitive drum 1, a charging unit 2, an exposure unit 3, a developing unit 4, a transfer roller 5, a cleaning device 14, and the like, and is based on image data converted by the control unit 32. A latent image is formed on the drum 1, and after development, the toner image is transferred onto the sheet. The control unit 32 also controls each part of the image forming apparatus such as the image input unit 31 and the image forming unit 15 according to the set program.

操作パネル33は、ユーザが装置の機能や印刷条件等の設定を行う操作キーと、設定条件や装置の状態等を表示する表示部(いずれも図示せず)とから構成される。湿度センサ34は、装置内部の湿度を所定の時間毎に常に検出しており、検出された湿度は制御部32に送出される。制御部32は、湿度センサ34により検出された湿度に基づいて現像ユニット4内の現像ローラ4a(図3参照)や転写ローラ5に印加するバイアス電圧を変化させ、リフレッシュモードの制御を行う。   The operation panel 33 includes operation keys for the user to set device functions, printing conditions, and the like, and a display unit (none of which is shown) that displays the setting conditions, device states, and the like. The humidity sensor 34 constantly detects the humidity inside the apparatus every predetermined time, and the detected humidity is sent to the control unit 32. The controller 32 controls the refresh mode by changing the bias voltage applied to the developing roller 4a (see FIG. 3) and the transfer roller 5 in the developing unit 4 based on the humidity detected by the humidity sensor 34.

リフレッシュモードの制御は、なるべく直前の検出値を用いて行うことが好ましいが、他のタイミングで検出した湿度を用いて制御を行ってもよい。また、湿度の検出を所定の回数行い、各検出値の平均値を用いることもできる。湿度センサ34は、例えば転写ローラ5、摺擦ローラ6や感光体ドラム1の近傍に設置されるが、装置内部の湿度を正確に検出可能な他の場所に設置することもできる。   The refresh mode control is preferably performed using the detection value immediately before, but may be controlled using humidity detected at another timing. It is also possible to detect the humidity a predetermined number of times and use the average value of the detected values. The humidity sensor 34 is installed, for example, in the vicinity of the transfer roller 5, the rubbing roller 6, and the photosensitive drum 1, but may be installed in other places where the humidity inside the apparatus can be accurately detected.

記憶部35は、制御部32により使用される装置各部の制御プログラムを記憶する。また、後述するように、湿度センサ34により検出された湿度に応じてリフレッシュモード開始直後におけるトナー供給量を変化させる場合は、湿度に対応した現像バイアス値も記憶される。   The storage unit 35 stores a control program for each unit used by the control unit 32. As will be described later, when the toner supply amount immediately after the start of the refresh mode is changed according to the humidity detected by the humidity sensor 34, a developing bias value corresponding to the humidity is also stored.

次に、図1〜図5を用いて本実施形態の画像形成装置におけるリフレッシュモードの実行手順について説明する。画像形成装置の電源オン時やスリープ(省電力)モード時、或いはユーザによる設定によりリフレッシュモードが開始されると、メインモータの駆動開始と共に湿度センサ34により検出された装置内部の湿度が制御部32に送出される。次に、装置内部の湿度に基づいてリフレッシュモードの開始直後(トナー供給工程1回目)におけるトナー供給量が設定される。ここでは、空気1m3当たりの水蒸気量(以下、HUMIDという)によりトナー供給量を決定している。 Next, a refresh mode execution procedure in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. When the image forming apparatus is turned on, in the sleep (power saving) mode, or when the refresh mode is started by setting by the user, the humidity inside the apparatus detected by the humidity sensor 34 when the main motor is started is controlled. Is sent out. Next, the toner supply amount immediately after the start of the refresh mode (first toner supply step) is set based on the humidity inside the apparatus. Here, the toner supply amount is determined by the amount of water vapor per 1 m 3 of air (hereinafter referred to as HUMID).

そして、メインモータの駆動開始から若干遅らせてトナー供給量に応じた現像バイアスを現像ローラ4aに印加することにより感光体ドラム1上へのトナー供給が開始され、同時に転写ローラ5にはトナーと同極性のバイアス電圧が印加される(図4(a)参照)。これにより、転写ローラ5にはトナーが付着せず、研磨工程に用いられる十分なトナーが摺擦ローラ6へ供給される。このトナー供給工程は感光体ドラム1が1周する時間以上継続して行われる。   Then, the toner supply onto the photosensitive drum 1 is started by applying a developing bias corresponding to the toner supply amount to the developing roller 4a with a slight delay from the start of driving of the main motor, and at the same time, the transfer roller 5 is supplied with the same toner as the toner. A polar bias voltage is applied (see FIG. 4A). As a result, toner does not adhere to the transfer roller 5, and sufficient toner used in the polishing process is supplied to the rubbing roller 6. This toner supply process is continuously performed for a time required for one rotation of the photosensitive drum 1.

その後、摺擦ローラ6までトナーが到達した時点で研磨工程が開始される(図4(b)参照)。研磨工程はトナー供給工程が終了した後も継続し、感光体ドラム1及び摺擦ローラ6が所定回転数だけ予備回転する(図4(c)参照)。このトナー供給工程及び研磨工程を各1回若しくは複数回繰り返して装置の立ち上げが完了する。なお、湿度(HUMID)が高い場合は、1回目のトナー供給工程におけるトナー供給量のみを増加させ、2回目以降はトナー供給量を通常に戻す。   Thereafter, the polishing process is started when the toner reaches the rubbing roller 6 (see FIG. 4B). The polishing process continues after the toner supply process is completed, and the photosensitive drum 1 and the rubbing roller 6 are preliminarily rotated by a predetermined number of rotations (see FIG. 4C). The start-up of the apparatus is completed by repeating the toner supply process and the polishing process once or a plurality of times. When the humidity (HUMID) is high, only the toner supply amount in the first toner supply step is increased, and the toner supply amount is returned to the normal after the second time.

上記手順によれば、湿度の上昇に伴い感光体ドラム表面の水分量が多くなっている場合はリフレッシュモード開始時には水分を吸着可能な量のトナーを供給するとともに、その後はトナー供給量を少なくしてトナー薄層を形成できる。従って、水分吸着と同時に感光体表面の研磨を効率良く行うことができ、リフレッシュモードの実行時間を短時間に抑えつつ像流れの発生を効果的に防止可能となる。なお、湿度センサ34の検出湿度、或いは前回のリフレッシュモード実行からの印刷枚数等に応じてリフレッシュモードが自動で開始するようにしても良い。   According to the above procedure, when the moisture amount on the surface of the photosensitive drum increases as the humidity increases, an amount of toner that can adsorb moisture is supplied at the start of the refresh mode, and then the toner supply amount is decreased. Thus, a toner thin layer can be formed. Accordingly, it is possible to efficiently polish the surface of the photoreceptor simultaneously with moisture adsorption, and it is possible to effectively prevent the occurrence of image flow while suppressing the execution time of the refresh mode in a short time. Note that the refresh mode may be automatically started in accordance with the humidity detected by the humidity sensor 34 or the number of printed sheets from the previous refresh mode execution.

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、湿度センサ34により検知された装置内部の湿度に基づいてトナー供給工程の開始直後におけるトナー供給量を変化させているが、装置外部の湿度を検知し、それに基づいてトナー供給量を変化させても良い。   In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the toner supply amount immediately after the start of the toner supply process is changed based on the humidity inside the apparatus detected by the humidity sensor 34. However, the humidity outside the apparatus is detected, and the toner is detected based on the detected humidity. The supply amount may be changed.

また、本発明は図1に示したようなモノクロプリンタに限られるものではなく、タンデム式やロータリー方式のカラー複写機及びプリンタ、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、感光体ドラムを備えた種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。   Further, the present invention is not limited to the monochrome printer as shown in FIG. 1, and includes a photosensitive drum such as a tandem or rotary color copier and printer, a monochrome copier, a digital multifunction machine, a facsimile machine, or the like. Of course, the present invention can be applied to various image forming apparatuses.

本発明の画像形成装置において実行されるリフレッシュモードの研磨性能について評価した。トナー供給工程におけるトナー供給量を0.2mg/cm2、現像ローラ4aへの現像バイアス印加時間(トナー供給時間)を1secとした場合を本発明1とした。一方、トナー供給工程におけるトナー供給量を0.8mg/cm2、現像ローラ4aへの現像バイアス印加時間(トナー供給時間)を1secとした場合を比較例とした。 The polishing performance in the refresh mode executed in the image forming apparatus of the present invention was evaluated. In the present invention 1, the toner supply amount in the toner supply step is 0.2 mg / cm 2 and the development bias application time (toner supply time) to the developing roller 4a is 1 sec. On the other hand, a case where the toner supply amount in the toner supply step is 0.8 mg / cm 2 and the development bias application time (toner supply time) to the developing roller 4a is 1 sec is a comparative example.

評価方法としては、本発明1及び比較例の条件で通常湿度条件下(23℃、55%、HUMID120mg)でテスト画像を100,000枚印刷後にリフレッシュモードを実行した。また、高湿度条件下(35℃、80%、HUMID335mg)で1回目のトナー供給工程におけるトナー供給量を0.4mg/cm2、以後のトナー供給工程におけるトナー供給量を0.2mg/cm2とした場合を本発明2とし、同様にリフレッシュモードを実行した。本発明1、2及び比較例において感光体の研磨に要する時間(リフレッシュモード時間)を比較して研磨性能を評価した。 As an evaluation method, the refresh mode was executed after printing 100,000 test images under normal humidity conditions (23 ° C., 55%, HUMID 120 mg) under the conditions of the present invention 1 and the comparative example. Further, the toner supply amount in the first toner supply step is 0.4 mg / cm 2 under high humidity conditions (35 ° C., 80%, HUMID 335 mg), and the toner supply amount in the subsequent toner supply step is 0.2 mg / cm 2. In this case, the present invention 2 was used, and the refresh mode was executed in the same manner. In the present inventions 1 and 2 and the comparative example, the polishing performance was evaluated by comparing the time required for polishing the photoreceptor (refresh mode time).

試験条件としては、直径30mmのa−Si感光体ドラムを用い、ドラム回転速度を100mm/sec(約1秒でドラム1周)とした。また、研磨材としてシリカ0.6重量%及び酸化チタン1.4重量%を含む平均粒子径7.3μmの正帯電性の磁性一成分トナーを用いた。なお、トナー供給工程では、感光体ドラムの表面電位を0V付近とし、現像ローラに50Vの正バイアスを印加してドラム表面にトナーを供給した。結果を表1に示す。   As test conditions, an a-Si photosensitive drum having a diameter of 30 mm was used, and the drum rotation speed was set to 100 mm / sec (about one second in one round of the drum). Further, a positively chargeable magnetic one-component toner having an average particle size of 7.3 μm and containing 0.6% by weight of silica and 1.4% by weight of titanium oxide was used as an abrasive. In the toner supply step, the surface potential of the photosensitive drum was set to about 0 V, and a positive bias of 50 V was applied to the developing roller to supply toner to the drum surface. The results are shown in Table 1.

Figure 0004978961
Figure 0004978961

表1に示すように、トナー供給工程1回当たりのトナー供給時間を1秒間(≒感光体ドラム1周分)としたとき、トナー供給量が0.2mg/cm2と少ない本発明1では研磨工程においてトナー供給停止後に必要な予備回転時間は3.75秒(≒感光体ドラム3.75周分)であり、感光体の研磨に必要なトナー供給工程及び研磨工程の繰り返し回数は8回、リフレッシュモード実行時間は38秒であった。 As shown in Table 1, when the toner supply time per one toner supply step is 1 second (≈one round of the photosensitive drum), the toner supply amount is as low as 0.2 mg / cm 2 in the present invention 1, and polishing is performed. The preliminary rotation time required after the toner supply is stopped in the process is 3.75 seconds (approximately 3.75 revolutions of the photosensitive drum), and the number of repetitions of the toner supply process and the polishing process necessary for polishing the photosensitive member is 8, The refresh mode execution time was 38 seconds.

これに対し、トナー供給量が0.8mg/cm2の比較例では、トナー供給停止後に必要な予備回転時間は60秒(≒感光体ドラム60周分)であり、感光体の研磨に必要な各工程の繰り返し回数は2回、リフレッシュモード実行時間は122秒であった。 On the other hand, in the comparative example in which the toner supply amount is 0.8 mg / cm 2 , the preliminary rotation time required after the toner supply is stopped is 60 seconds (≈60 photosensitive drums), which is necessary for polishing the photosensitive member. Each process was repeated twice and the refresh mode execution time was 122 seconds.

一方、高湿度条件においては本発明2のように、1回目のトナー供給工程におけるトナー供給量を0.4mg/cm2、それに続く1回目の研磨工程の予備回転時間を7.5秒と本発明1の2倍にするとともに、以後は本発明1と同様にトナー供給量を0.2mg/cm2、予備回転時間を3.75秒に戻して各工程を6回繰り返すことにより、リフレッシュモード実行時間37秒で感光体ドラムの研磨を行うことができた。 On the other hand, under high humidity conditions, as in the present invention 2, the toner supply amount in the first toner supply step is 0.4 mg / cm 2 , and the preliminary rotation time in the subsequent first polishing step is 7.5 seconds. In addition to the double of the invention 1, thereafter, the toner supply amount is set to 0.2 mg / cm 2 , the preliminary rotation time is returned to 3.75 seconds and each process is repeated 6 times in the same manner as in the invention 1. The photosensitive drum could be polished in an execution time of 37 seconds.

この結果より、本発明では供給されたトナーがドラム表面全周に薄層となって付着して研磨効率が向上するため、リフレッシュモード実行時間を大幅に短縮できることが確認された。また、高湿度条件においては1回目のトナー供給工程のトナー供給量を増加させることで、感光体表面の水分を一度に吸着することができ、その後は短時間で十分な研磨が可能となった。   From this result, it was confirmed that the refresh mode execution time can be greatly shortened in the present invention because the supplied toner adheres as a thin layer on the entire drum surface and improves the polishing efficiency. In addition, by increasing the amount of toner supplied in the first toner supply step under high humidity conditions, moisture on the surface of the photoreceptor can be adsorbed at one time, and then sufficient polishing can be performed in a short time. .

本発明は、感光体ドラムと、該感光体ドラム表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像ユニットと、感光体ドラム表面に所定の圧力で圧接されるとともに感光体ドラム表面を研磨する研磨部材と、を備え、非画像形成時に現像ユニットから感光体ドラム側へトナーを供給するトナー供給工程と、該トナー供給工程により吐出されたトナーを研磨部材に供給して感光体ドラム表面を研磨する研磨工程とを各1回以上含むリフレッシュモードを実行可能な画像形成装置において、トナー供給工程における単位面積当たりのトナー供給量が0.2mg/cm2以上0.5mg/cm2以下であり、且つトナー供給工程の実行時間が感光体ドラム1回転に要する時間以上とする。 The present invention includes a photosensitive drum, a developing unit that forms a toner image corresponding to an electrostatic latent image by attaching a toner containing an abrasive to the surface of the photosensitive drum, and a pressure contact with the surface of the photosensitive drum at a predetermined pressure. And a polishing member for polishing the surface of the photosensitive drum, and a toner supply step for supplying toner from the developing unit to the photosensitive drum side during non-image formation, and a toner discharged from the toner supply step for polishing the toner In the image forming apparatus capable of executing a refresh mode including at least one polishing process for polishing the surface of the photosensitive drum by supplying to the toner, the toner supply amount per unit area in the toner supply process is 0.2 mg / cm 2 or more It is 0.5 mg / cm 2 or less, and the execution time of the toner supply process is set to be longer than the time required for one rotation of the photosensitive drum.

これにより、リフレッシュモード中のトナー供給工程において単層に近いトナー層が感光体ドラムの全周に形成されるため、研磨工程では供給された全てのトナーを研磨に用いることができる。従って、リフレッシュモードにおいて短時間で効率的且つムラのない研磨が可能な画像形成装置を提供することができる。   Accordingly, since a toner layer close to a single layer is formed on the entire circumference of the photosensitive drum in the toner supply process in the refresh mode, all of the supplied toner can be used for polishing in the polishing process. Accordingly, it is possible to provide an image forming apparatus capable of efficient and uniform polishing in a short time in the refresh mode.

また、感光体ドラム表面の電位を0付近とした状態で現像ユニットに現像バイアスを印加することによりトナー供給工程が実行されるので、感光体ドラム表面にトナー薄層を容易に形成可能な画像形成装置となる。   In addition, since the toner supplying process is executed by applying a developing bias to the developing unit with the electric potential of the surface of the photosensitive drum being close to 0, image formation capable of easily forming a thin toner layer on the surface of the photosensitive drum It becomes a device.

また、トナー供給工程における感光体ドラムの回転数と、研磨工程におけるトナー供給終了後の感光体ドラムの予備回転数との比を1:1以上1:4以下としたので、トナー中の樹脂成分をドラム表面に擦りつけることなく短時間で必要十分な研磨効果を得ることができ、像流れを確実に防止しつつ印刷待ち時間も短縮可能となる。   Further, since the ratio of the rotational speed of the photosensitive drum in the toner supply process and the preliminary rotational speed of the photosensitive drum after completion of the toner supply in the polishing process is set to 1: 1 or more and 1: 4 or less, the resin component in the toner Thus, a necessary and sufficient polishing effect can be obtained in a short time without rubbing the surface of the drum, and the printing waiting time can be shortened while reliably preventing the image flow.

また、感光体ドラム表面が結露するような高湿度条件においては1回目のトナー供給工程における単位面積当たりのトナー供給量を2回目以降よりも増加させたので、感光体ドラム表面の水分を除去した状態で感光体の研磨を短時間で効率的に行うことができ、使用環境によらずリフレッシュモード時間を短縮できる。   In addition, in a high humidity condition where the surface of the photosensitive drum is dewed, the toner supply amount per unit area in the first toner supply step is increased from the second time onward, so that the moisture on the surface of the photosensitive drum is removed. In this state, the photoconductor can be polished efficiently in a short time, and the refresh mode time can be shortened regardless of the use environment.

は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of an image forming apparatus of the present invention. は、図1における画像形成部周辺の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view around the image forming unit in FIG. 1. は、図2における感光体ドラム周辺の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view around the photosensitive drum in FIG. 2. は、リフレッシュモード中のトナー供給工程(図4(a))、研磨工程(図4(b))、トナー供給工程が終了した後の研磨工程(図4(c))を示す感光体ドラム周辺の概略図である。FIGS. 4A and 4B show the periphery of the photosensitive drum showing the toner supply process (FIG. 4A), the polishing process (FIG. 4B), and the polishing process (FIG. 4C) after the toner supply process is completed in the refresh mode. FIG. は、本発明の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a control path of the image forming apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体ドラム
2 帯電ユニット
3 露光ユニット
4 現像ユニット
4a 現像ローラ
5 転写ローラ
6 摺擦ローラ
9 クリーニングブレード
10 スクレーパ
11a、11b 取り付けステー
13 回収スクリュー
14 クリーニング装置
15 画像形成部
31 画像入力部
32 制御部
34 湿度センサ
35 記憶部
100 画像形成装置
T トナー層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging unit 3 Exposure unit 4 Developing unit 4a Developing roller 5 Transfer roller 6 Sliding roller 9 Cleaning blade 10 Scraper 11a, 11b Mounting stay 13 Collecting screw 14 Cleaning device 15 Image forming part 31 Image input part 32 Control part 34 Humidity sensor 35 Storage unit 100 Image forming apparatus T Toner layer

Claims (3)

感光体ドラムと、該感光体ドラム表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像ユニットと、前記感光体ドラム表面に所定の圧力で圧接されるとともに前記感光体ドラム表面を研磨する研磨部材と、を備え、
非画像形成時に前記現像ユニットから前記感光体ドラム側へトナーを供給するトナー供給工程と、該トナー供給工程により吐出されたトナーを前記研磨部材に供給して前記感光体ドラム表面を研磨する研磨工程とを各回以上含むリフレッシュモードを実行可能な画像形成装置において、
前記トナー供給工程における単位面積当たりのトナー供給量が0.2mg/cm2以上0.5mg/cm2以下であり、且つ前記トナー供給工程の実行時間が前記感光体ドラム1回転に要する時間以上であり、
装置内部又は外部の湿度を検知する湿度検知手段と、該湿度検知手段の検知結果に応じて前記トナー供給量を制御する制御手段とが設けられており、前記制御手段は、前記湿度検知手段の検知結果が所定値以上のとき、1回目の前記トナー供給工程における単位面積当たりのトナー供給量を2回目以降よりも増加させることを特徴とする画像形成装置。
A photosensitive drum, a developing unit that forms a toner image corresponding to the electrostatic latent image by attaching a toner containing an abrasive to the surface of the photosensitive drum, and is pressed against the surface of the photosensitive drum with a predetermined pressure. A polishing member for polishing the surface of the photosensitive drum,
A toner supplying step for supplying toner from the developing unit to the photosensitive drum side during non-image formation, and a polishing step for polishing the surface of the photosensitive drum by supplying the toner discharged in the toner supplying step to the polishing member In an image forming apparatus capable of executing a refresh mode including two or more times,
The toner supply amount per unit area in the toner supply process is 0.2 mg / cm 2 or more and 0.5 mg / cm 2 or less, and the execution time of the toner supply process is more than the time required for one rotation of the photosensitive drum. Yes,
Humidity detection means for detecting the humidity inside or outside the apparatus and control means for controlling the toner supply amount according to the detection result of the humidity detection means are provided. An image forming apparatus, wherein when the detection result is equal to or greater than a predetermined value, the toner supply amount per unit area in the first toner supply step is increased from the second time onward.
前記トナー供給工程は、前記感光体ドラム表面の電位を0付近とした状態で前記現像ユニットに現像バイアスを印加することにより実行され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 the toner supplying step is executed by applying a developing bias to the developing unit in a state in which a potential of the surface of the photosensitive drum is close to 0. 3. 前記トナー供給工程における前記感光体ドラムの回転数と、前記研磨工程におけるトナー供給終了後の前記感光体ドラムの回転数との比が、1:1以上1:4以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。   The ratio between the rotation speed of the photosensitive drum in the toner supply step and the rotation speed of the photosensitive drum after completion of toner supply in the polishing step is 1: 1 to 1: 4. The image forming apparatus according to claim 1.
JP2007040780A 2007-02-21 2007-02-21 Image forming apparatus Expired - Fee Related JP4978961B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007040780A JP4978961B2 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007040780A JP4978961B2 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008203620A JP2008203620A (en) 2008-09-04
JP4978961B2 true JP4978961B2 (en) 2012-07-18

Family

ID=39781181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007040780A Expired - Fee Related JP4978961B2 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4978961B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5675563B2 (en) * 2011-11-21 2015-02-25 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus
JP5588955B2 (en) * 2011-11-30 2014-09-10 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4210467B2 (en) * 2002-05-10 2009-01-21 京セラ株式会社 Method for cleaning image carrier in electrophotographic apparatus
JP4141335B2 (en) * 2003-06-24 2008-08-27 京セラミタ株式会社 Electrostatic latent image developing toner, two-component developer and image forming apparatus using the same
JP2005309222A (en) * 2004-04-23 2005-11-04 Kyocera Mita Corp Color image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008203620A (en) 2008-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5235432B2 (en) Image forming apparatus
JP3279523B2 (en) Image forming device
JP3814628B2 (en) Image forming apparatus
JP5094445B2 (en) Image forming apparatus
US7542694B2 (en) Image forming method with image flow suppression feature
JP4962025B2 (en) Image forming apparatus
US7805089B2 (en) Image forming apparatus
JP2006154743A (en) Image forming apparatus
JP4978961B2 (en) Image forming apparatus
JP5836302B2 (en) Image forming apparatus
JP6277992B2 (en) Image forming apparatus
JP2009204737A (en) Image forming apparatus
JP5836301B2 (en) Image forming apparatus
JP2009204735A (en) Image forming apparatus
JP2010122249A (en) Image forming apparatus
JP6465063B2 (en) Image forming apparatus
JP5232612B2 (en) Image forming apparatus
JP2003323079A (en) Image forming device
JP3850329B2 (en) Image forming apparatus
JP2005227585A (en) Image forming apparatus
JP6465062B2 (en) Image forming apparatus
JP2005003769A (en) Image forming apparatus
JP5836300B2 (en) Image forming apparatus
JPH10260621A (en) Image forming device
JP2006119279A (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111115

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120301

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120321

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120411

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150427

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4978961

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees