JP5310349B2 - Charging device and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、帯電装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a charging device and an image forming apparatus.

帯電装置は、筒状の清掃手段であるクリーニングロールを、回転する帯電手段である帯電ロールの表面に接触させることで、感光体において帯電不良の原因となる異物を帯電ロールの外周面から除去する。例えば、特許文献1には、シリコーン整泡剤を用いて成形した多孔性のスポンジ層をクリーニングロールの外周に用いる技術が開示されている。   The charging device removes foreign matters that cause charging failure in the photoreceptor from the outer peripheral surface of the charging roll by bringing a cleaning roll that is a cylindrical cleaning means into contact with the surface of the charging roll that is a rotating charging means. . For example, Patent Document 1 discloses a technique in which a porous sponge layer formed using a silicone foam stabilizer is used on the outer periphery of a cleaning roll.

特開平8−062948号公報JP-A-8-062948

しかしながら、このようなシリコーン整泡剤などの物質は、ブリードアウトと呼ばれる成形品の内部に分散している添加剤が表面に浮き出てくる現象によって、クリーニングロールから帯電ロールに転移することがある。
本発明は、清掃手段から帯電手段に転移する物質によって起こる像保持体の帯電不良を低減することを目的とする。
However, such a substance such as a silicone foam stabilizer may be transferred from the cleaning roll to the charging roll due to a phenomenon in which the additive dispersed inside the molded product called bleed-out rises on the surface.
An object of the present invention is to reduce poor charging of an image carrier caused by a substance transferred from a cleaning unit to a charging unit.

請求項1に係る発明は、像を保持する像保持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段に付着した異物を除去して当該帯電手段を清掃する清掃手段と、前記帯電手段と前記清掃手段とが接触している領域が変化しない時間である連続接触時間を特定する連続接触時間特定手段と、温度または湿度を計測する計測手段と、前記連続接触時間特定手段によって特定された前記連続接触時間と、前記計測手段によって計測された温度または湿度とに応じた期間にわたって、前記帯電手段と前記清掃手段とが接触している領域を変化させつつ、前記帯電手段と前記像保持体との間に電圧を印加する電圧印加手段とを備えることを特徴とした帯電装置である。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の帯電装置と、前記帯電装置によって帯電させられた像保持体に画像を形成して記録媒体に転写する画像転写手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項3に係る発明は、請求項2記載に記載の構成において、自装置に対する電力の供給を開始する操作がなされた場合に、前記電圧印加手段は、前記連続接触時間と前記温度または前記湿度とに応じた期間にわたって、前記帯電手段と前記清掃手段とが接触している領域を変化させつつ、前記帯電手段と前記像保持体との間に電圧を印加することを特徴とする画像形成装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a charging unit for charging an image holding member for holding an image, a cleaning unit for removing foreign matter attached to the charging unit and cleaning the charging unit, the charging unit, and the cleaning unit. A continuous contact time specifying means for specifying a continuous contact time, which is a time during which the region in contact with the surface does not change, a measuring means for measuring temperature or humidity, and the continuous contact time specified by the continuous contact time specifying means And changing the region where the charging unit and the cleaning unit are in contact with each other over a period corresponding to the temperature or humidity measured by the measuring unit, and between the charging unit and the image carrier. And a voltage applying unit that applies a voltage.
The invention according to claim 2 comprises the charging device according to claim 1 and an image transfer means for forming an image on an image holding member charged by the charging device and transferring the image onto a recording medium. The image forming apparatus.
According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the second aspect, when an operation for starting the supply of power to the device itself is performed, the voltage application unit includes the continuous contact time and the temperature or the humidity. An image forming apparatus, wherein a voltage is applied between the charging unit and the image holding member while changing a region where the charging unit and the cleaning unit are in contact with each other over a period of time It is.

請求項1に係る発明によれば、清掃手段から帯電手段に転移する物質によって起こる像保持体の帯電不良を低減することができる。
請求項2に係る発明によれば、清掃手段から帯電手段に転移する物質によって起こる像保持体の帯電不良を低減することができる。
請求項3に係る発明によれば、清掃手段から帯電手段に転移する物質によって起こる像保持体の帯電不良を低減することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the charging failure of the image carrier caused by the substance transferred from the cleaning unit to the charging unit.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to reduce defective charging of the image carrier caused by the substance transferred from the cleaning unit to the charging unit.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to reduce defective charging of the image carrier caused by the substance transferred from the cleaning unit to the charging unit.

本発明の実施形態に係る画像形成装置1の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. 同実施形態に係る感光体ドラム161と帯電部162の構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a photosensitive drum 161 and a charging unit 162 according to the same embodiment. 同実施形態に係る連続接触時間と白筋発生強度とを比較する図である。It is a figure which compares the continuous contact time which concerns on the same embodiment, and white stripe generation | occurrence | production intensity | strength. 同実施形態に係る連続接触時間とリフレッシュ時間とを比較する図である。It is a figure which compares the continuous contact time and refresh time which concern on the same embodiment. 同実施形態に係るリフレッシュ動作を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a refresh operation according to the embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
(1)構成
図1は、画像形成装置1の構成を示すブロック図である。
画像形成装置1は、記録媒体の一例である記録用紙に色材の一例であるトナーを用いて画像を形成したり、記録用紙に形成された画像を読み込んだりするために、例えばプリントやスキャンなどの機能が集約された機器である。この画像形成装置1は、制御部11、記憶部12、操作部13、表示部14、画像読取部15、画像形成部16、及び環境センサ部17を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(1) Configuration FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the image forming apparatus 1.
The image forming apparatus 1 forms an image on a recording sheet that is an example of a recording medium using toner that is an example of a color material, and reads an image formed on the recording sheet, for example, printing or scanning. It is a device that integrates the functions. The image forming apparatus 1 includes a control unit 11, a storage unit 12, an operation unit 13, a display unit 14, an image reading unit 15, an image forming unit 16, and an environment sensor unit 17.

制御部11は、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)とを備えており、CPUがROMや記憶部12に記憶されているプログラムを実行することによって画像形成装置1の各部を制御する。記憶部12は、HD(Hard Disk)などの不揮発性の補助記憶装置であり、各種のプログラムやデータを記憶している。操作部13は、電源スイッチや複数のキーを備えており、利用者の操作を受け付けてその操作に応じた信号を制御部11に供給する。また、操作部13の電源スイッチのONとOFFとが切替えられた時刻が、記憶部12の電源切替ログ122に記憶されている。表示部14は、VRAM(Video RAM)、液晶ディスプレイ及び液晶駆動回路を備えており、制御部11から供給される情報に基づいて、処理の進行状況や利用者に操作を案内する情報などを表示する。画像読取部15は、CCD(Charge Coupled Device)により構成される光学系部材を備えており、記録用紙に形成されている画像を光学系部材によって読み取り、読み取った画像を表す画像データを生成する。   The control unit 11 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and the CPU executes a program stored in the ROM or the storage unit 12. Thus, each part of the image forming apparatus 1 is controlled. The storage unit 12 is a non-volatile auxiliary storage device such as an HD (Hard Disk), and stores various programs and data. The operation unit 13 includes a power switch and a plurality of keys. The operation unit 13 receives a user operation and supplies a signal corresponding to the operation to the control unit 11. Further, the time when the power switch of the operation unit 13 is switched ON and OFF is stored in the power switch log 122 of the storage unit 12. The display unit 14 includes a VRAM (Video RAM), a liquid crystal display, and a liquid crystal drive circuit. Based on information supplied from the control unit 11, the display unit 14 displays the progress of processing, information for guiding operations to the user, and the like. To do. The image reading unit 15 includes an optical system member constituted by a CCD (Charge Coupled Device), reads an image formed on a recording sheet by the optical system member, and generates image data representing the read image.

環境センサ部17は、計測手段の一例であり、温度計測センサ172、湿度計測センサ173を備えている。温度計測センサ172は、サーミスタなどの部材であり、画像形成装置1内における温度を計測する。また、湿度計測センサ173は、大気中に含まれる水蒸気の量を計測し、その計測量を温度計測センサ172が計測した温度に対応する飽和水蒸気量で割ることによって相対湿度(%)を算出する。   The environment sensor unit 17 is an example of a measurement unit, and includes a temperature measurement sensor 172 and a humidity measurement sensor 173. The temperature measurement sensor 172 is a member such as a thermistor and measures the temperature in the image forming apparatus 1. The humidity measuring sensor 173 measures the amount of water vapor contained in the atmosphere, and calculates the relative humidity (%) by dividing the measured amount by the saturated water vapor amount corresponding to the temperature measured by the temperature measuring sensor 172. .

画像形成部16は、感光体ドラム161と、帯電部162と、露光部163と、現像部164と、転写部165と、定着部166と、電圧印加部167とを備えており、画像読取部15によって生成された画像データや、図示せぬ通信部がホスト装置などの外部システムから受け取った画像データに基づいた画像を記録用紙に形成する。感光体ドラム161は、像を保持する像保持体の一例である。帯電部162は、感光体ドラム161を帯電させる。このとき、電圧印加部167は、直流成分と交流成分とを重畳した電圧を帯電部162に印加する。露光部163は、レーザやLEDを備えており、光を感光体ドラム161に照射して静電潜像を形成する。現像部164は、トナーとキャリアとを混合した現像剤を貯槽しており、現像剤で静電潜像を現像する。転写部165は、現像された画像に逆極性の電圧を印加してこの画像を記録用紙に転写する画像転写手段の一例である。定着部166は、加熱ロールと加圧ロールとを備えており、転写された画像を加圧及び加熱することにより記録用紙に定着する。   The image forming unit 16 includes a photosensitive drum 161, a charging unit 162, an exposure unit 163, a developing unit 164, a transfer unit 165, a fixing unit 166, and a voltage applying unit 167, and an image reading unit. 15 forms an image on recording paper based on the image data generated by the image data 15 and image data received by a communication unit (not shown) from an external system such as a host device. The photosensitive drum 161 is an example of an image holding body that holds an image. The charging unit 162 charges the photosensitive drum 161. At this time, the voltage application unit 167 applies a voltage obtained by superimposing the DC component and the AC component to the charging unit 162. The exposure unit 163 includes a laser and an LED, and irradiates the photosensitive drum 161 with light to form an electrostatic latent image. The developing unit 164 stores a developer in which toner and a carrier are mixed, and develops the electrostatic latent image with the developer. The transfer unit 165 is an example of an image transfer unit that applies a reverse polarity voltage to the developed image and transfers the image to a recording sheet. The fixing unit 166 includes a heating roll and a pressure roll, and fixes the transferred image on the recording paper by applying pressure and heating.

図2は、感光体ドラム161と帯電部162の構造を示す図である。
感光体ドラム161は、導電性のドラム基体と、このドラム基体の表面にOPC(Organic Photo Conductor:有機電子写真用感光体)を形成した光導電膜とを備えた筒状の部材である。この感光体ドラム161は、中間転写ベルトと接触した状態を保ちながら、ドラム基体の中心を回転軸として、図中の矢印Aの方向に予め決められた周速度で回転する。
帯電部162は、感光体ドラム161を帯電させる帯電手段の一例である帯電ロール162aと、帯電ロール162aの周面を清掃する清掃手段の一例であるクリーニングロール162bとを備えている。帯電ロール162aは、電圧印加手段の一例である電圧印加部167から電圧を印加された状態で、感光体ドラム161の外周面に接触したまま図中矢印Bに回転することにより、感光体ドラム161の周面を或る電位に一様に帯電させる。クリーニングロール162bは、外周が多孔性のスポンジ層で形成された筒状の回転体であり、周面を帯電ロール162aの周面に接触させたまま帯電ロール162aの回転に伴って回転することで、クリーニングロール162bの周面の微少な凹凸によって、帯電ロール162aの周面に付着している異物が掻き取られる。また、クリーニングロール162bのスポンジ層に形成される多数の孔は、その製造時にシリコーン整泡剤を用いることで、その大きさや密度ができるだけ均一になるように揃えられている。
FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of the photosensitive drum 161 and the charging unit 162.
The photosensitive drum 161 is a cylindrical member including a conductive drum base and a photoconductive film in which an OPC (Organic Photo Conductor) is formed on the surface of the drum base. The photosensitive drum 161 rotates at a predetermined peripheral speed in the direction of an arrow A in the drawing with the center of the drum base as a rotation axis while maintaining a state in contact with the intermediate transfer belt.
The charging unit 162 includes a charging roll 162a that is an example of a charging unit that charges the photosensitive drum 161, and a cleaning roll 162b that is an example of a cleaning unit that cleans the peripheral surface of the charging roll 162a. The charging roll 162a rotates in the direction of arrow B in the drawing while being in contact with the outer peripheral surface of the photosensitive drum 161 in a state where a voltage is applied from a voltage applying unit 167 which is an example of a voltage applying unit. Are uniformly charged to a certain potential. The cleaning roll 162b is a cylindrical rotating body whose outer periphery is formed of a porous sponge layer, and rotates with the rotation of the charging roll 162a while keeping the peripheral surface in contact with the peripheral surface of the charging roll 162a. The foreign matter adhering to the peripheral surface of the charging roll 162a is scraped off by the minute unevenness of the peripheral surface of the cleaning roll 162b. In addition, a large number of holes formed in the sponge layer of the cleaning roll 162b are aligned so that the size and density thereof are as uniform as possible by using a silicone foam stabilizer during the production thereof.

ところで、前述したブリードアウトなどの現象により、クリーニングロール162bのスポンジ層から帯電ロール162aの表面へとシリコーン整泡剤が転移して付着してしまうことがある。帯電ロール162aの表面において、シリコーン整泡剤が付着している付着領域と付着していない非付着領域とでは、感光体ドラム161に対する帯電電位が異なってしまう。ここで、帯電ロール162aの付着領域が、記録用紙に画像を形成するのにどのような影響を与えるのかについて詳述する。   By the way, due to the phenomenon such as bleed-out described above, the silicone foam stabilizer may be transferred and adhered from the sponge layer of the cleaning roll 162b to the surface of the charging roll 162a. On the surface of the charging roll 162a, the charging potential with respect to the photosensitive drum 161 is different between the adhesion region where the silicone foam stabilizer is adhered and the non-adhesion region where the silicone foam stabilizer is not adhered. Here, it will be described in detail how the adhesion area of the charging roll 162a affects the formation of an image on the recording paper.

感光体ドラム161においては、付着領域と非付着領域とが生じている帯電ロール162aによって帯電されると、帯電電位に差が生じる。つまり、帯電ロール162aの付着領域により帯電した感光体ドラム161の表面は、帯電ロール162aの非付着領域により帯電した感光体ドラム161の表面よりも帯電電位が高くなる。以降、この帯電電位が高い感光体ドラム161の表面を、感光体ドラム161の高電位領域と称する。   When the photosensitive drum 161 is charged by the charging roll 162a in which the adhesion area and the non-adhesion area are generated, a difference occurs in the charging potential. That is, the surface of the photosensitive drum 161 charged by the adhesion area of the charging roll 162a has a higher charging potential than the surface of the photosensitive drum 161 charged by the non-attachment area of the charging roll 162a. Hereinafter, the surface of the photosensitive drum 161 having a high charging potential is referred to as a high potential region of the photosensitive drum 161.

露光部163は、感光体ドラム161の周面上を走査しながら、形成する画像の原稿となる画像データに応じて変調したレーザ光を照射する。感光体ドラム161の表面においてレーザ光を照射された部分の電位が低下し、これにより静電潜像が形成される。このとき、感光体ドラム161の高電位領域においてレーザ光を照射された部分の電位は、感光体ドラム161の高電位領域以外の領域においてレーザ光を照射された部分の電位よりも高いままとなる。   The exposure unit 163 irradiates a laser beam modulated in accordance with image data serving as a document of an image to be formed while scanning the circumferential surface of the photosensitive drum 161. The potential of the portion irradiated with the laser light on the surface of the photosensitive drum 161 is lowered, thereby forming an electrostatic latent image. At this time, the potential of the portion irradiated with the laser light in the high potential region of the photosensitive drum 161 remains higher than the potential of the portion irradiated with the laser light in the region other than the high potential region of the photosensitive drum 161. .

現像部164は、トナーを感光体ドラム161に転移させて、感光体ドラム161に形成された静電潜像を現像する。しかし、感光体ドラム161の高電位領域に形成された静電潜像は、帯電電位が高いためにトナーが転移し難い。したがって、記録用紙に形成された画像において、感光体ドラム161の高電位領域に対応する領域においては、十分な量のトナーが供給されずに、画像の濃度が薄くなってしまう。以降、この画像の濃度が薄い部分を白筋と称する。   The developing unit 164 transfers the toner to the photosensitive drum 161 and develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 161. However, the electrostatic latent image formed in the high potential region of the photoconductive drum 161 has a high charging potential, so that the toner is difficult to transfer. Therefore, in the image formed on the recording paper, in the region corresponding to the high potential region of the photoconductive drum 161, a sufficient amount of toner is not supplied, and the image density becomes light. Hereinafter, the low density portion of the image is referred to as white streak.

次に、クリーニングロール162bのスポンジ層から転移したシリコーン整泡剤が、帯電ロール162aの表面に付着するに際して、どのような特性を有しているのかについて詳述する。   Next, the characteristics of the silicone foam stabilizer transferred from the sponge layer of the cleaning roll 162b when it adheres to the surface of the charging roll 162a will be described in detail.

まず、画像形成の処理中などのように、帯電ロール162aとクリーニングロール162bとの接触面が連続的に変化する状況においては、クリーニングロール162bから転移したシリコーン整泡剤が帯電ロール162aの表面に均一に広がるから、白筋は発生しづらい。一方、電源がOFFの時などのように、帯電ロール162aとクリーニングロール162bとの接触面が変化せず、同一箇所で接触したままの状況においては、クリーニングロール162bから転移したシリコーン整泡剤が帯電ロール162aの表面において局所的に付着するから、白筋が目立ちやすい。   First, in a situation where the contact surface between the charging roll 162a and the cleaning roll 162b continuously changes, such as during image formation processing, the silicone foam stabilizer transferred from the cleaning roll 162b is applied to the surface of the charging roll 162a. Since it spreads uniformly, white streak is hard to occur. On the other hand, when the power is off, the contact surface between the charging roll 162a and the cleaning roll 162b does not change and the silicone foam stabilizer transferred from the cleaning roll 162b does not change when the contact surface remains in the same place. White streaks tend to be noticeable because they locally adhere on the surface of the charging roll 162a.

図3は、帯電ロール162aとクリーニングロール162bとの接触面が変化しない場合において、白筋発生強度を、温度,湿度,経時(連続接触時間)によって示している。ここで、白筋発生強度とは、シリコーン整泡剤が、帯電ロール162aの表面に局所的に付着した度合いを意味している。また、連続接触時間とは、帯電ロール162aとクリーニングロール162bとが接触している面が変化しない時間のことを示す。また、連続接触時間は、連続接触時間特定手段の一例である制御部11が電源切替ログ122から読み出した画像形成装置1の電源をONからOFFに切り替えられた最後の時刻と、電源をOFFからONに切り替えられた最後の時刻との差の時間から特定される。なお、以下において、常温とは、日本工業規格で定められた5℃以上35℃以下の温度として用いる。同様に常湿とは、日本工業規格で定められた相対湿度45%以上85%以下の湿度として用いる。   FIG. 3 shows the white streaking intensity in terms of temperature, humidity, and time (continuous contact time) when the contact surface between the charging roll 162a and the cleaning roll 162b does not change. Here, the white streak generation strength means the degree of local adhesion of the silicone foam stabilizer to the surface of the charging roll 162a. Further, the continuous contact time indicates a time during which the surface where the charging roll 162a and the cleaning roll 162b are in contact does not change. The continuous contact time is the last time when the power of the image forming apparatus 1 read from the power switch log 122 by the control unit 11 as an example of the continuous contact time specifying unit is switched from ON to OFF, and from the power OFF. It is specified from the time of the difference from the last time switched to ON. In addition, below, normal temperature is used as the temperature of 5 degreeC or more and 35 degrees C or less determined by Japanese Industrial Standard. Similarly, normal humidity is used as a relative humidity of 45% or more and 85% or less as defined by Japanese Industrial Standards.

図3の系列31は、常温かつ常湿の環境下における測定結果である。また、系列32は、系列31を測定した環境に比べて湿度が予め決められた分だけ低い環境で測定した結果である。ここで、系列32は、系列31よりも同じ連続接触時間における白筋発生強度が高いことが分かる。また、図中矢印Cの先端に位置する系列の方が、より低い湿度の環境で測定されており、より白筋発生強度が高くなっていることが示されている。つまり、シリコーン整泡剤は、湿度の低い環境において帯電ロール162aの表面に局所的に付着する度合い(白筋発生強度)が高くなる。
また、系列33は、系列32を測定した環境に比べて温度が予め決められた分だけ低い環境で測定した結果である。ここで、系列33は、系列32よりも立ち上がり時における単位時間あたりの白筋発生強度の増加率が小さいことが分かる。また、図中矢印Dの先端に位置する系列の方が、より低い温度の環境で測定されており、立ち上がり時における単位時間あたりの白筋発生強度の増加率が小さくなっていることが示されている。つまり、シリコーン整泡剤は、温度の低い環境において、帯電ロール162aの表面に局所的に付着する速度が遅くなる。
また、系列34は、系列31を測定した環境に比べて温度と湿度が予め決められた分だけ高い環境で測定した結果である。ここで、系列34は、系列31よりも立ち上がり時における単位時間あたりの白筋発生強度の増加率が大きく、更に、予め決められた連続接触時間を過ぎると白筋発生強度が減衰することが分かる。つまり、温度と湿度が高い環境においてシリコーン整泡剤は、帯電ロール162aの表面に局所的に付着する速度が早く、そして、帯電ロール162aの表面に拡散するから、時間の経過と共に白筋発生強度が減衰する。
Series 31 in FIG. 3 shows measurement results in an environment of normal temperature and normal humidity. The series 32 is a result of measurement in an environment where the humidity is lower by a predetermined amount than the environment in which the series 31 is measured. Here, it can be seen that the series 32 has a higher white stripe generation intensity at the same continuous contact time than the series 31. In addition, the line located at the tip of the arrow C in the figure is measured in a lower humidity environment, indicating that the white stripe generation intensity is higher. In other words, the silicone foam stabilizer has a high degree of local adhesion (white stripe generation strength) on the surface of the charging roll 162a in an environment with low humidity.
The series 33 is a result of measurement in an environment where the temperature is lower by a predetermined amount than the environment in which the series 32 is measured. Here, it can be seen that the series 33 has a smaller increase rate of the white stripe occurrence intensity per unit time at the time of rising than the series 32. In addition, the series located at the tip of the arrow D in the figure is measured in a lower temperature environment, indicating that the rate of increase in white streak generation intensity per unit time at the start-up is smaller. ing. That is, the speed of the silicone foam stabilizer locally adhering to the surface of the charging roll 162a is slow in a low temperature environment.
The series 34 is a result of measurement in an environment in which the temperature and humidity are higher than the environment in which the series 31 is measured by a predetermined amount. Here, it can be seen that the series 34 has a larger increase rate of white stripe generation intensity per unit time at the time of rising than the series 31 and further attenuates the white stripe generation intensity after a predetermined continuous contact time. . That is, in a high temperature and humidity environment, the silicone foam stabilizer has a high rate of local adhesion to the surface of the charging roll 162a and diffuses to the surface of the charging roll 162a. Is attenuated.

白筋発生強度は、記録用紙に対して画像を繰り返し形成することによっても徐々に減衰する。また、白筋発生強度は、電圧印加部167から画像形成時に印加される交流電圧よりも大きな交流電圧を印加されると、画像形成時に印加される交流電圧や、直流電圧を印加された場合よりも短い時間で減衰する。ただし、帯電ロール162aは、イオンを伝導するイオン導電剤を含んでおり、高い電圧が印加されるとイオン導電剤を消費してしまう。さらに、帯電ロール162aは、イオン導電剤の消費によって半導電性が低下すると、電気抵抗が上昇して帯電性が低下し、形成される画像に画像ムラや画像欠陥等の種々の不具合が発生し易くなる。したがって、電圧印加部167は、白筋発生強度を減衰させるために印加する交流電圧を、画像形成時に印加する交流電圧の1.3倍程度とすれば良い。以降、電圧印加部167が、白筋発生強度を減衰させる為に、交流電圧を帯電ロール162aに印加する動作をリフレッシュ動作と称する。また、リフレッシュ動作にかかる時間をリフレッシュ時間と称する。また、リフレッシュ動作は、画像形成装置1の電源がOFFからONに切替られたタイミング、スタンバイモードから復旧したタイミングなど、帯電ロール162aとクリーニングロール162bとの接触面が変化しない状況から帯電ロール162aとクリーニングロール162bとの接触面が変化する状況に変化したタイミングで実施される。   The white stripe generation intensity is gradually attenuated by repeatedly forming an image on a recording sheet. Further, the white streak generation intensity is greater than the case where an AC voltage or a DC voltage applied during image formation is applied when an AC voltage greater than the AC voltage applied during image formation is applied from the voltage application unit 167. Also decay in a short time. However, the charging roll 162a contains an ionic conductive agent that conducts ions, and when a high voltage is applied, the ionic conductive agent is consumed. Further, when the semiconductive property of the charging roll 162a decreases due to consumption of the ionic conductive agent, the electrical resistance increases and the charging property decreases, and various defects such as image unevenness and image defects occur in the formed image. It becomes easy. Therefore, the voltage application unit 167 may set the AC voltage applied to attenuate the white streak generation intensity to about 1.3 times the AC voltage applied during image formation. Hereinafter, an operation in which the voltage application unit 167 applies an AC voltage to the charging roll 162a in order to attenuate the white stripe generation intensity is referred to as a refresh operation. The time required for the refresh operation is referred to as refresh time. The refresh operation is performed when the charging roll 162a and the cleaning roll 162b are not changed from the state in which the contact surface between the charging roll 162a and the cleaning roll 162b does not change, such as the timing when the power of the image forming apparatus 1 is switched from OFF to ON and the timing when the image forming apparatus 1 is restored from the standby mode. This is performed at the timing when the contact surface with the cleaning roll 162b is changed.

図4は、連続接触時間とリフレッシュ時間とを比較する図である。
リフレッシュ時間は、白筋発生強度に比例する。したがって、図4の連続接触時間とリフレッシュ時間とを比較する図は、図3の連続接触時間と白筋発生強度とを比較する図と相似することになる。図4の各系列の符号は、図3において対応する系列の符号にaを加えたものとする。また、図4の各系列の特性は、図3の各系列の特性と同じである。例えば、連続接触時間が図4におけるS1だとすると、リフレッシュ時間は、残りの変数である温度と湿度のうち、特に温度に依存して変化する。一方、連続接触時間が図4におけるS2だとすると、リフレッシュ時間は、残りの変数である温度と湿度のうち、特に湿度に依存して変化する。これらリフレッシュ時間を特定するための情報が、リフレッシュ情報121として記憶部12に記述されている。
FIG. 4 is a diagram comparing the continuous contact time and the refresh time.
The refresh time is proportional to the white stripe occurrence intensity. Therefore, the diagram comparing the continuous contact time and the refresh time in FIG. 4 is similar to the diagram comparing the continuous contact time and the white streak generation intensity in FIG. 4 is obtained by adding a to the code of the corresponding sequence in FIG. Also, the characteristics of each series in FIG. 4 are the same as the characteristics of each series in FIG. For example, if the continuous contact time is S1 in FIG. 4, the refresh time changes depending on the temperature and humidity, which are the remaining variables, particularly depending on the temperature. On the other hand, assuming that the continuous contact time is S2 in FIG. 4, the refresh time changes depending on the humidity among the remaining variables of temperature and humidity, in particular. Information for specifying these refresh times is described in the storage unit 12 as refresh information 121.

(2)動作
次に、図5は、リフレッシュ動作を説明するフローチャートである。
利用者は、画像形成装置1の操作部13の電源スイッチを操作することによって、画像形成装置1の電源をOFFからONに切り替える。すると制御部11は、図示せぬ電力供給源から電力を供給されたことをトリガーとして、リフレッシュ動作を開始するタイミングであることを検知する(ステップS51;YES)。
(2) Operation Next, FIG. 5 is a flowchart for explaining the refresh operation.
The user switches the power of the image forming apparatus 1 from OFF to ON by operating the power switch of the operation unit 13 of the image forming apparatus 1. Then, the control part 11 detects that it is a timing which starts a refresh operation | movement with the electric power supply from the power supply source which is not shown as a trigger (step S51; YES).

次に、制御部11は、温度・湿度・連続接触時間を特定する(ステップS52)。まず、制御部11は、温度計測センサ172を制御して画像形成装置1の内部の温度を計測する。以後、温度計測センサ172によって計測された温度を機内温度と称する。また、制御部11は、湿度センサ173を制御して画像形成装置1の内部の相対湿度を算出する。以後、湿度センサ173によって計測された湿度を機内湿度と称する。また、制御部11は、画像形成装置1の電源をONからOFFに切り替えられた最後の時刻と、電源をOFFからONに切り替えられた最後の時刻とを電源切替ログ122から読み出して、その差の時間を特定する。この差の時間が、帯電ロール162aとクリーニングロール162bの接触面が変化しない時間を示す連続接触時間となる。   Next, the control part 11 specifies temperature, humidity, and continuous contact time (step S52). First, the control unit 11 controls the temperature measurement sensor 172 to measure the temperature inside the image forming apparatus 1. Hereinafter, the temperature measured by the temperature measurement sensor 172 is referred to as the in-machine temperature. The control unit 11 also controls the humidity sensor 173 to calculate the relative humidity inside the image forming apparatus 1. Hereinafter, the humidity measured by the humidity sensor 173 is referred to as in-machine humidity. Further, the control unit 11 reads the last time when the power of the image forming apparatus 1 was switched from ON to OFF and the last time when the power was switched from OFF to ON from the power switching log 122, and the difference between them. Identify the time. The time of this difference is a continuous contact time indicating a time during which the contact surface between the charging roll 162a and the cleaning roll 162b does not change.

次に、制御部11は、記憶部12に記憶されているリフレッシュ情報121から、ステップS52で特定した機内温度,機内湿度,連続接触時間に対応するリフレッシュ時間を特定する(ステップS53)。例えば、ステップS53で特定した機内温度,機内湿度が、常温かつ常湿の環境下における測定結果である図4の系列31aに該当し、また、連続接触時間が、S2に該当したとする。すると、リフレッシュ時間は、連続接触時間をS2とした時の系列31aの値から、S3と特定することができる。   Next, the control unit 11 specifies the refresh time corresponding to the in-machine temperature, the in-machine humidity, and the continuous contact time identified in Step S52 from the refresh information 121 stored in the storage unit 12 (Step S53). For example, it is assumed that the in-machine temperature and in-machine humidity specified in step S53 correspond to the series 31a of FIG. 4 which is a measurement result in a normal temperature and normal humidity environment, and the continuous contact time corresponds to S2. Then, the refresh time can be specified as S3 from the value of the series 31a when the continuous contact time is S2.

制御部11は、ステップS53で特定したリフレッシュ時間だけ、電圧印加部167が帯電ロール162aに交流電圧を印加させるように制御して、リフレッシュ動作を実施する(ステップS54)。この際に電圧印加部167は、画像形成時に印加する交流電圧の1.3倍の大きさの交流電圧を帯電ロール162aに印加する。すると、帯電ロール162aの白筋発生強度は、電圧印加部167から印加される交流電圧の電気的な振動によって減衰する。   The control unit 11 performs the refresh operation by controlling the voltage application unit 167 to apply the AC voltage to the charging roll 162a for the refresh time specified in step S53 (step S54). At this time, the voltage application unit 167 applies an AC voltage 1.3 times larger than the AC voltage applied during image formation to the charging roll 162a. Then, the white streak generation intensity of the charging roll 162a is attenuated by the electrical vibration of the AC voltage applied from the voltage application unit 167.

画像形成装置1は、リフレッシュ動作が完了すると、利用者からの操作に従った処理を実施可能な状態となり、記録用紙に画像を形成する処理などを行う。   When the refresh operation is completed, the image forming apparatus 1 is in a state where processing according to an operation from the user can be performed, and performs processing for forming an image on a recording sheet.

(3)変形例
(3−1)変形例1
上記実施形態において、現像部164は、リフレッシュ動作時においても、感光体ドラム161にトナーを供給してもよい。帯電ロール162aと感光体ドラム161とは、リフレッシュ動作時に回転をしている。感光体ドラム161の周面には、感光体ドラム161の周面に付着したトナーを清掃するためクリーニングブレード(図示せず)が接触している。クリーニングブレードは、感光体ドラム161の軸方向と概ね同じ奥行き幅を持つ板状の部材である。リフレッシュ動作時に、感光体ドラム161においてトナーの付着していない周面は、クリーニングブレードによって清掃され続けることになるから、摩擦による傷が付く恐れがある。したがって、現像部164は、トナーを供給することによって、感光体ドラム161に摩擦による傷が付くのを軽減する。
(3) Modification (3-1) Modification 1
In the above embodiment, the developing unit 164 may supply toner to the photosensitive drum 161 even during the refresh operation. The charging roll 162a and the photosensitive drum 161 rotate during the refresh operation. A cleaning blade (not shown) is in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 161 in order to clean the toner adhering to the peripheral surface of the photosensitive drum 161. The cleaning blade is a plate-like member having substantially the same depth width as the axial direction of the photosensitive drum 161. During the refresh operation, the peripheral surface of the photosensitive drum 161 where toner is not attached is continuously cleaned by the cleaning blade, and there is a risk of scratching due to friction. Therefore, the developing unit 164 reduces the scratches caused by friction on the photosensitive drum 161 by supplying the toner.

(3−2)変形例2
上記実施形態において、リフレッシュ動作を実施するタイミングは、画像形成装置1の電源がOFFからONに切替られたタイミング、スタンバイモードから復旧したタイミングなど、帯電ロール162aとクリーニングロール162bとの接触面が変化しない状況から帯電ロール162aとクリーニングロール162bとの接触面が変化する状況に変化したタイミングとしたが、これに限らない。
例えば、利用者は、画像形成装置1が形成した画像に白筋が発生していると判断した場合に、操作部13を操作して画像形成装置1にリフレッシュ動作を指示してもよい。つまり、リフレッシュ動作は、利用者の指示による任意のタイミングで開始され、任意の時間だけ実行されてもよい。
(3−3)変形例3
上記実施形態において、シリコーン整泡剤が帯電ロール162aの表面に付着することによって、感光体ドラム161の帯電不良が発生するとした。しかし、クリーニングロール162bから帯電ロール162aに転移する物質であり、帯電ロール162aの表面に付着することで、感光体ドラム161に対する帯電電位に影響を与えるような物質であれば、シリコーン整泡剤に限らない。
(3−4)変形例4
上記実施形態において、リフレッシュ時間は、機内温度,機内湿度,連続接触時間の値を基にしてリフレッシュ情報121から特定された。しかし、リフレッシュ時間は、必ずしも機内温度,機内湿度,連続接触時間の3つの値から特定されるとは限らない。例えば、リフレッシュ時間は、機内温度と機内湿度の何れかと、連続接触時間の2つの値から特定されればよい。
(3-2) Modification 2
In the above embodiment, the timing of performing the refresh operation changes the contact surface between the charging roll 162a and the cleaning roll 162b, such as the timing when the power of the image forming apparatus 1 is switched from OFF to ON, the timing when the image forming apparatus 1 is restored from the standby mode, etc. The timing at which the contact surface between the charging roll 162a and the cleaning roll 162b is changed from the state where the charging roll 162a is not changed is not limited to this.
For example, the user may operate the operation unit 13 to instruct the image forming apparatus 1 to perform a refresh operation when it is determined that white stripes are generated in the image formed by the image forming apparatus 1. That is, the refresh operation may be started at an arbitrary timing according to a user instruction and executed for an arbitrary time.
(3-3) Modification 3
In the above embodiment, the charging failure of the photosensitive drum 161 occurs when the silicone foam stabilizer adheres to the surface of the charging roll 162a. However, any substance that can be transferred from the cleaning roll 162b to the charging roll 162a and affects the charging potential of the photosensitive drum 161 by adhering to the surface of the charging roll 162a can be used as a silicone foam stabilizer. Not exclusively.
(3-4) Modification 4
In the above embodiment, the refresh time is specified from the refresh information 121 based on the values of the in-machine temperature, the in-machine humidity, and the continuous contact time. However, the refresh time is not necessarily specified from the three values of the in-machine temperature, the in-machine humidity, and the continuous contact time. For example, the refresh time may be specified from two values of the in-machine temperature and the in-machine humidity and the continuous contact time.

1…画像形成装置、11…制御部、12…記憶部、121…リフレッシュ情報、122…電源切替ログ、13…操作部、14…表示部、15…画像読取部、16…画像形成部、161…感光体ドラム、162…帯電部、162a…帯電ロール、162b…クリーニングロール、163…露光部、164…現像部、165…転写部、166…定着部、167…電圧印加部、17…環境センサ部、172…温度計測センサ、173…湿度計測センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 11 ... Control part, 12 ... Memory | storage part, 121 ... Refresh information, 122 ... Power supply switching log, 13 ... Operation part, 14 ... Display part, 15 ... Image reading part, 16 ... Image forming part, 161 ... photosensitive drum, 162 ... charging unit, 162a ... charging roll, 162b ... cleaning roll, 163 ... exposure unit, 164 ... developing unit, 165 ... transfer unit, 166 ... fixing unit, 167 ... voltage applying unit, 17 ... environmental sensor Part, 172 ... temperature measuring sensor, 173 ... humidity measuring sensor.

Claims (3)

像を保持する像保持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段に付着した異物を除去して当該帯電手段を清掃する清掃手段と、
前記帯電手段と前記清掃手段とが接触している領域が変化しない時間である連続接触時間を特定する連続接触時間特定手段と、
温度または湿度を計測する計測手段と、
前記連続接触時間特定手段によって特定された前記連続接触時間と、前記計測手段によって計測された温度または湿度とに応じた期間にわたって、前記帯電手段と前記清掃手段とが接触している領域を変化させつつ、前記帯電手段と前記像保持体との間に電圧を印加する電圧印加手段と
を備えることを特徴とした帯電装置。
Charging means for charging an image holding body for holding an image;
A cleaning means for removing foreign matter adhering to the charging means and cleaning the charging means;
Continuous contact time specifying means for specifying a continuous contact time, which is a time during which the region where the charging means and the cleaning means are in contact does not change;
A measuring means for measuring temperature or humidity;
The region where the charging unit and the cleaning unit are in contact is changed over a period according to the continuous contact time specified by the continuous contact time specifying unit and the temperature or humidity measured by the measuring unit. A charging device comprising: a voltage applying unit that applies a voltage between the charging unit and the image carrier.
請求項1に記載の帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電させられた像保持体に画像を形成して記録媒体に転写する画像転写手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A charging device according to claim 1;
An image forming apparatus comprising: an image transfer unit that forms an image on an image holding member charged by the charging device and transfers the image to a recording medium.
自装置に対する電力の供給を開始する操作がなされた場合に、前記電圧印加手段は、前記連続接触時間と前記温度または前記湿度とに応じた期間にわたって、前記帯電手段と前記清掃手段とが接触している領域を変化させつつ、前記帯電手段と前記像保持体との間に電圧を印加する
ことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
When an operation for starting the supply of electric power to the apparatus is performed, the voltage applying unit is configured such that the charging unit and the cleaning unit are in contact with each other over a period according to the continuous contact time and the temperature or the humidity. The image forming apparatus according to claim 2, wherein a voltage is applied between the charging unit and the image holding member while changing a region in which the image forming unit changes.
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