JP2006208996A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に関し、より詳細には、画像流れを防止することが可能な、感光体ドラムを備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine that performs image formation by an electrophotographic method, and more particularly to an image forming apparatus including a photosensitive drum that can prevent image flow.
画像形成装置においては、感光体表面を帯電器で帯電する際の放電でオゾンが発生する。このオゾンが空気中に存在する成分と反応するため硝酸塩や硫酸塩等が生成され、これらの生成物が感光体ドラム表面に付着する。そして、これらの生成物は吸湿性を有するために、特に高温高湿度の環境下においては空気中に存在する水分を取り込み易い。このため、感光体表面の抵抗が下がり、感光体表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、画像流れが生じる。なお、ここでいう画像流れとは、画像形成装置により形成された画像が、ぼやけたりこすれたように流れる現象をいう。 In the image forming apparatus, ozone is generated by discharge when charging the surface of the photoreceptor with a charger. Since this ozone reacts with the components present in the air, nitrates, sulfates and the like are generated, and these products adhere to the surface of the photosensitive drum. And since these products have hygroscopicity, it is easy to take in the water which exists in the air especially in the environment of high temperature and high humidity. For this reason, the resistance of the surface of the photosensitive member is lowered, and a lateral flow of potential occurs at the edge portion of the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member. As a result, image flow occurs. The image flow here refers to a phenomenon in which an image formed by the image forming apparatus flows as if it is blurred or rubbed.
また、像担持体の耐久性向上とフリーメンテナンス化を図るために、アモルファスシリコン感光体を有する像担持体が使われているが、アモルファスシリコンは有機感光体に比較して吸湿性が高く、上述した画像流れはアモルファスシリコンを用いた画像形成装置で特に発生しやすい。 In order to improve the durability and free maintenance of the image carrier, an image carrier having an amorphous silicon photoconductor is used. However, amorphous silicon has a higher hygroscopicity than the organic photoconductor, and the above-mentioned. Such an image flow is particularly likely to occur in an image forming apparatus using amorphous silicon.
このような画像流れを防ぐためには、像担持体の表面抵抗を低下せしめている水分を除去する必要がある。このため、像担持体の内面にドラムヒータを入れて温め、硝酸塩や硫酸塩等が取り込んだ水分、または、感光体ドラム自体が取り込んだ水分を蒸発させて、高湿環境下における像担持体の表面抵抗の低下を抑え、画像流れを防止する手段が一般に行われている。 In order to prevent such image flow, it is necessary to remove moisture that reduces the surface resistance of the image carrier. For this reason, a drum heater is placed on the inner surface of the image carrier and heated to evaporate moisture taken in by nitrates and sulfates, or moisture taken in by the photosensitive drum itself. In general, a means for suppressing a decrease in surface resistance and preventing an image from flowing is used.
また、ドラムヒータを使用しないで、通常の印字モードとは別に像担持体に現像動作を行って多量の研磨剤入りトナーを付着させるソリッド画像形成動作を行わせ、そのトナーで像担持体表面を摺擦研磨して、リフレッシュするモードを設けた画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。更に、特許文献１を改良したものとして、温湿度の環境条件に応じて、上述のソリッド画像形成時のトナー消費量を制御する画像形成装置も提案されている（特許文献２参照）。
Also, without using a drum heater, a development operation is performed on the image carrier separately from the normal printing mode to perform a solid image forming operation in which a large amount of abrasive toner is attached, and the toner is used to clean the surface of the image carrier. An image forming apparatus provided with a refreshing mode by rubbing and polishing has been proposed (see Patent Document 1). Further, as an improved version of
しかしながら、ドラムヒータによるドラムの加熱は、周囲環境が高湿になった場合は特に、感光体ドラム表面上に吸着した水分を蒸発させるのに時間がかかるという問題がある。また、昨今の省エネ対応で定着装置の安定時間が短縮されたことに伴い、ドラム加熱による感光体ドラム表面上の吸着水分を短時間で蒸発させる要求がでているが、元来電力容量の小さいドラムヒータでは短時間で感光体ドラム表面上の吸着水分を蒸発させるのは困難であるという問題がある。 However, the heating of the drum by the drum heater has a problem that it takes time to evaporate the moisture adsorbed on the surface of the photosensitive drum, particularly when the ambient environment becomes high humidity. In addition, due to the recent shortening of the stabilization time of the fixing device due to energy saving measures, there is a demand for evaporating the moisture adsorbed on the surface of the photosensitive drum by heating the drum, but the power capacity is originally small. The drum heater has a problem that it is difficult to evaporate the moisture adsorbed on the surface of the photosensitive drum in a short time.
一方、高速で画像処理を行うことが要求される高速機ではドラムの寿命が永いことが要求されるために、摺擦研磨ローラで感光体表面を積極的に研磨する手段は用いることができないという問題があり、新たな手段が要求されている。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、感光体を温めるヒータを備える画像形成装置において、感光体ドラム表面上に吸着した水分を短時間で除去し、また、感光体表面を積極的に摺擦研磨ローラで研磨することもなく、更には、装置運転時の不必要なコストを削減できる画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention removes moisture adsorbed on the surface of the photosensitive drum in a short time in an image forming apparatus provided with a heater for heating the photosensitive member, and actively slides the surface of the photosensitive member. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus that can reduce unnecessary cost during operation of the apparatus without being polished by a rubbing polishing roller.
上記目的を達成するために本発明は、感光体に形成した静電潜像に現像手段によりトナーを現像して形成された像を被転写材に転写する画像形成部と、前記感光体上の残留トナーを除去するファーブラシとブレードとから成るクリーニング手段と、前記感光体の内部または周辺に配置されるヒータと、を備える画像形成装置において、前記感光体表面の水分を除去するために、前記ヒータによって前記感光体を温める第１の水分除去工程と、前記画像形成部において画像を形成していない時に、前記現像手段による前記感光体へのトナー像の形成及び前記ファーブラシの駆動を行う第２の水分除去工程と、を実行可能であり、前記第２の水分除去工程におけるトナー像の形成パターンは、前記感光体外周の１周分に対して周方向に少なくとも２段階の濃度で形成されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image forming unit for transferring an image formed by developing toner on an electrostatic latent image formed on a photoconductor to a transfer material, and an image formed on the photoconductor. In an image forming apparatus, comprising: a cleaning unit comprising a fur brush and a blade for removing residual toner; and a heater disposed in or around the photoconductor, in order to remove moisture on the surface of the photoconductor, A first moisture removing step of heating the photosensitive member by a heater; and a first toner image forming on the photosensitive member and driving of the fur brush by the developing means when an image is not formed in the image forming unit. 2, and a toner image formation pattern in the second moisture removal step is at least circumferentially with respect to one circumference of the outer periphery of the photoreceptor. It is characterized by being formed at a concentration of stages.
また、本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記第２の水分除去工程におけるトナー像の形成パターンは、前記感光体の周方向に対して、トナー像が形成される最初の位置から少なくとも前記ファーブラシの外周１周分の長さに相当する位置までが、トナー濃度が最も濃い第１段階となるように形成され、第２段階以後のトナー濃度は、その前段階の濃度よりも薄くなるように形成されていることを特徴としている。 According to the present invention, in the image forming apparatus configured as described above, the toner image formation pattern in the second moisture removal step is at least from the initial position where the toner image is formed in the circumferential direction of the photoconductor. The position corresponding to the length of the outer circumference of the fur brush is formed so as to be the first stage where the toner density is the highest, and the toner density after the second stage is lighter than the density of the previous stage. It is characterized by being formed.
また、本発明は、上記構成の画像形成装置において、湿度検出手段と、該湿度検出手段による検出結果に基づいて前記トナー像の形成に用いられるトナー量を設定する制御手段と、を備え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 and a control unit that sets a toner amount used for forming the toner image based on a detection result by the humidity detection unit are provided. It is a feature.
また、本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記感光体がアモルファスシリコンであることを特徴としている。 According to the present invention, in the image forming apparatus configured as described above, the photoconductor is amorphous silicon.
本発明の第１の構成によれば、画像形成工程を実施していない時に感光体上にトナー像が形成されることによって、トナーが感光体表面についた水分を吸い取るために感光体表面上の水分が除去される。また、前述の感光体上に形成されたトナー像からファーブラシにトナーが供給されるために、ファーブラシによって感光体ドラム表面上が均一にブラッシングされる際にも、ファーブラシに付着したトナーが水分を吸い取り、水分除去効果が発揮される。このため、ドラムヒータによる感光体ドラムの加熱で蒸発させる必要がある水分量が減るため、ドラムヒータによる加熱時間を短縮化できる。また、ファーブラシを用いているために、感光体表面を摺擦研磨することがなく、感光体ドラムの寿命を長く維持できる。 According to the first configuration of the present invention, the toner image is formed on the photoconductor when the image forming process is not performed, so that the toner absorbs the moisture on the photoconductor surface. Moisture is removed. Further, since toner is supplied to the fur brush from the toner image formed on the above-described photoconductor, even when the surface of the photoconductor drum is brushed uniformly by the fur brush, the toner adhered to the fur brush Absorbs moisture and exerts moisture removal effect. For this reason, since the amount of water that needs to be evaporated by heating the photosensitive drum by the drum heater is reduced, the heating time by the drum heater can be shortened. Further, since the fur brush is used, the surface of the photoreceptor is not rubbed and polished, and the life of the photoreceptor drum can be maintained long.
更に、本発明の第１の構成によれば、感光体周方向全体にトナー像を形成するのに必要なトナー量と、形成されたトナー像からファーブラシへ供給するトナーの量が必要となるが、ファーブラシへ供給されるトナー量はブラシにトナーが適量付着できればよい。このため、トナー像の形成トナーパターンは感光体ドラムの周方向全体を均一に濃い濃度とせず、一部のトナー濃度を薄くしているため、不必要なトナー消費を抑えつつ、画像流れ対策が可能となる。 Furthermore, according to the first configuration of the present invention, the amount of toner necessary for forming a toner image in the entire circumferential direction of the photoreceptor and the amount of toner supplied from the formed toner image to the fur brush are required. However, the amount of toner supplied to the fur brush only needs to adhere to the brush with an appropriate amount. For this reason, the toner pattern forming toner pattern does not have a uniform high density throughout the circumferential direction of the photosensitive drum, and a part of the toner density is reduced, so that it is possible to prevent unnecessary image consumption while suppressing unnecessary toner consumption. It becomes possible.
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、感光体上に形成されたトナー像からファーブラシにトナーが供給される際のトナー供給量を、ファーブラシに対して十分な量とすることができるために、ファーブラシによって感光体ドラム面上が均一にブラッシングされる際に水分を除去する効率の向上が図れる。 According to the second configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first configuration, the toner supply amount when the toner is supplied from the toner image formed on the photoconductor to the fur brush is set to the fur brush. On the other hand, since the amount can be sufficient, the efficiency of removing moisture can be improved when the surface of the photosensitive drum is brushed uniformly by the fur brush.
本発明の第３の構成によれば、上記第１または上記第２の構成の画像形成装置において、感光体周辺部の湿度により変化する感光体表面上の水分量に応じたトナー量の使用が可能になるために、さらにトナー消費量の無駄を省きつつ、画像流れ防止対策を採ることが可能となる。 According to the third configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first or second configuration, the toner amount is used in accordance with the amount of water on the surface of the photoconductor that varies depending on the humidity around the photoconductor. Therefore, it is possible to take measures to prevent image flow while further eliminating waste of toner consumption.
本発明の第４の構成によれば、上記第１ないし第３のいずれかの構成の画像形成装置において、空気中の水分を特に吸湿しやすいアモルファスシリコン感光体を有する画像形成装置で、画像流れ対策が可能となる。 According to the fourth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having any one of the first to third configurations, the image forming apparatus includes the amorphous silicon photoconductor that easily absorbs moisture in the air. Countermeasures are possible.
以下に本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態であり、ここでは、一例として、デジタル複合機を示している。また、図２は画像形成装置１中の感光体ドラム５周りを拡大して示した拡大図である。複合機本体２内の画像形成部３においては、感光体ドラム５の回転方向（矢印Ａ方向）に沿って、帯電ユニット４、露光ユニット７、現像ユニット８、転写ローラ１３、ファーブラシ２４、クリーニングブレード２５、除電装置１０が配設されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. Here, a digital multi-function peripheral is shown as an example. FIG. 2 is an enlarged view showing the periphery of the
感光体ドラム５は、例えばアルミドラムにａ−Ｓｉから成る感光層が積層されたものであり、帯電ユニット４により、表面を帯電させるようになっている。そして、画像読取部６で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット７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。帯電ユニット４は、放電（例えばコロナ放電）することで感光体ドラム５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
露光ユニット７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５に照射し、感光体ドラム５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８は、感光体ドラム５に対向配置された現像スリーブ８ａを備え、内部に収容された現像剤を現像スリーブ８ａにより感光体ドラム５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。この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。
The
周知の如く、除電装置１０による除電後、帯電ユニット４によって均一に帯電された感光体ドラム５上に露光ユニット７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８でトナー像に顕像化し、トナー像を転写ローラ１３にて被転写紙上に転写する。転写ローラ１３で転写されなかった未転写トナーは、残留トナーとして、クリーニング部１８中のファーブラシ２４及びクリーニングブレード２５により感光体ドラム５表面から除去され、除去された残留トナーは回収スクリュー２６等の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
また、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１５に送られて、用紙搬送路１５の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１、２２、２３によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂ又は第３排出トレイ１７ｃの用紙排出部に排出される。
The sheet on which the toner image has been transferred is separated from the
図３は、本実施形態の画像形成装置１の構成を示すブロック図である。図１、図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図３において、画像形成装置１は、画像読取部６、感光体ドラム５及び現像ユニット８を有する画像形成部３、ドラムヒータ５ａ、ファーブラシ２４及びクリーニングブレード２５を有するクリーニング部１８、制御部３１、メインモータ３２、操作部３３、記憶部３４、温湿度検出手段２７を備えている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the
画像読取部６は図示しないが、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。
Although not shown, the
制御部３１は、操作部３３からの信号に基づき画像読取部６、画像形成部３等の画像形成装置１各部の動作制御を行い、また、感光体ドラム５に挿入されたドラムヒータ５ａの温度制御も行う。更に、温湿度検出手段２７からの信号に応じて、感光体ドラム５表面上の水分除去を行うために形成するトナー像のトナー量の制御も行う。
The
メインモータ３２は、制御部３１からの制御信号に応じて感光体ドラム５、転写ローラ１３（図１参照）、定着部１４（図１参照）を駆動する。操作部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。記憶部３４は、制御部３１により用いられる画像形成装置各部の制御プログラムを記憶する。
The
次に、ドラムヒータ５ａを用いて行う、感光体ドラム５表面上の水分除去工程（以下、第１の水分除去工程という）について説明する。感光体ドラム５の内面には、図２に示すように、感光体を温めるためにドラムヒータ５ａが挿入されている。画像形成装置１の電源がオンの状態にされると、ドラムヒータ５ａの電源もオンの状態になる。感光体ドラム５の温度は、感光体ドラム５に内蔵されたサーミスタ（図示せず）等の温度検出手段で温度を検出しながら、目的の温度まで昇温され、目的の温度まで昇温されるとその温度を維持するように制御される。
Next, a water removal process on the surface of the photosensitive drum 5 (hereinafter referred to as a first water removal process) performed using the
そして、ドラムヒータ５ａにより感光体ドラム５表面が温められると、感光体ドラム５に付着する水分が蒸発し始める。これにより、感光体ドラム表面上の水分が除去され、画像流れを防ぐことができる。なお、本実施形態では、画像形成装置１の電源オンに連動してドラムヒータ５ａの電源もオン状態となるようにしたが、ドラムヒータ５ａの電源のオン、オフは、画像形成装置１の電源のオン、オフと独立させてもよく、必要に応じてドラムヒータ５ａの電源をオン、オフできる構成としてもよい。
Then, when the surface of the
更に、本実施形態では感光体ドラム５を温める手段として、感光体ドラム５の内面にドラムヒータ５ａを挿入するように構成したが、本発明の目的を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、感光体ドラム５を感光体ドラム５の外部にある熱源で温めることも可能である。
Further, in this embodiment, the
前述のように、大気中の水分が多い環境条件では、ドラムヒータ５ａを用いた第１の水分除去工程のみでは、水分除去が十分できない場合があり、また、現状においては、ドラムヒータ５ａによる加熱時間の短縮が要求されているため、ドラムヒータ５ａで十分に水分の除去をできず、画像流れが発生する場合がある。そのため、本発明では第１の水分除去工程に加えて、第２の水分除去工程が実施可能とされており、これについて、主に図１と図２を用いて説明する。
As described above, under environmental conditions with a high amount of moisture in the atmosphere, the moisture removal may not be sufficient by only the first moisture removal process using the
先ず、画像形成装置１の電源がオンされると、感光体ドラム５が駆動する。そして、定着部１４の温度が制御レベルに達し、画像形成動作が可能となると、予め設定された露光パターンの静電潜像が感光体ドラム５上に形成され、この静電潜像を現像ユニット８により顕在化させることにより感光体ドラム５表面にトナー像が形成される工程が行われる。トナー像が形成されることにより、トナーが感光体ドラム５表面に付着した水分を吸い取る。
First, when the
また、画像形成装置１の電源がオンされた後、定着部１４の温度が制御レベルに達し、画像形成動作が可能となると、ファーブラシ２４も回転を始め、トナー像が形成された後もしばらく回転を続ける。なお、この時感光体ドラム５も回転している。このため、感光体ドラム５表面上に形成されたトナー像からファーブラシ２４にトナーが供給され、ファーブラシによって感光体ドラム５表面上が均一にブラッシングされる際にも、ファーブラシ２４に付着したトナーが水分を吸い取り、水分除去効果を発揮する。
Further, after the power of the
第２の水分除去工程で形成されるトナー像の形成パターンは、例えば、図４のようなパターンである。図４では、左端から右に向かってトナー画像が形成されることを想定しており、図４における矢印の一方の端から他方の端の長さが感光体ドラム５の外周１周分に相当する。すなわち、図４に示すトナー形成パターンは、トナー像形成の初期においては、トナー濃度を濃く設定（図４の濃度１に相当）し、その後は、トナー濃度を前段階より薄くする（図４の濃度２）パターンとしている。
The toner image formation pattern formed in the second moisture removal step is, for example, a pattern as shown in FIG. In FIG. 4, it is assumed that a toner image is formed from the left end toward the right, and the length from one end of the arrow in FIG. 4 to the other end corresponds to one circumference of the outer circumference of the
本発明の構成においては、トナー像は、感光体ドラム５表面上に付着して水分を除去するために使われるばかりではなく、形成されたトナー像からファーブラシ２４にトナーを供給するためにも使われる。そのため、トナー像を形成するために必要なトナー量としては、感光体ドラム５の周囲全体に所定のトナー像を形成する量に加え、ファーブラシ２４が水分除去効果を発揮できるだけのトナーをファーブラシ２４に供給できる量となる。従って、トナー像の形成パターンとしては、感光体ドラム５周囲全体を濃い濃度で均一に像形成せず、図４のように、初期濃度を濃くし、次の段階では初期濃度より薄い濃度とする２段階のパターンとしている。そして、このようにトナー像の形成パターンに濃度差を設けることにより、不必要なトナーの消費量を抑えることが可能となる。
In the configuration of the present invention, the toner image is not only used for adhering to the surface of the
なお、トナー像の形成パターンとしては、図４の左側である初期の段階でトナー濃度を濃くして、ファーブラシ２４にトナーを十分に供給できるようにし、かつ、その後はトナー消費量を抑えるべく、段階的にトナー濃度を薄くする図４のようなパターンが好ましい。この初期の段階の濃度が薄いと、トナー画像からファーブラシ２４へのトナー供給効率が下がる可能性が考えられるからである。
As a toner image formation pattern, the toner density is increased in the initial stage on the left side of FIG. 4 so that the toner can be sufficiently supplied to the
また、ファーブラシ２４にトナー像から十分にトナーを供給する必要があるために、トナー像の形成パターンとして、図４の左側である最もトナー濃度が濃い初期の段階の長さを、図４の左端から右方向に向けて、少なくともファーブラシ２４の外周１周分の長さだけは確保したパターンが更に好ましい。さらに、図４においては、２段階でトナー濃度が薄くなるパターンを示したが、本発明の目的を逸脱しない範囲であれば、トナー像の形成パターンが３段階以上となるパターンでも構わない。
Further, since it is necessary to sufficiently supply toner from the toner image to the
以上のように構成すると、感光体ドラム５表面上の水分除去に要する時間が短縮される。具体的には、例えば、次のようになる。画像形成装置１の電源がオンされると同時にドラムヒータ５ａの電源もオンされ、第１の水分除去工程が開始される。感光体が所定の温度まで昇温されるには、電源をオンにしてから、２から３分要する。そして、昇温後は所定の温度で保持され、感光体ドラム５表面上の水分除去が続けられる。
When configured as described above, the time required to remove moisture on the surface of the
一方、第２の水分除去工程は、例えば、次のように実施される。画像形成装置１の電源がオンされてから３０秒経過すると、感光体ドラム５表面にトナー像が形成される工程及びファーブラシ２４の駆動が開始される。そして、ファーブラシ２４は、駆動開始から４分３０秒の間回転を続け、感光体ドラム５表面上の水分除去を続ける。そして、電源がオンされてから５分経過すると感光体ドラム５表面上の水分は除去されて画像流れが防止できる。
On the other hand, the second moisture removing step is performed as follows, for example. When 30 seconds have passed since the power of the
従来は、ドラムヒータ５ａのみでの水分除去であったため、大気中の湿度が高いと画像流れが解消されるまでに１０分程度を要する場合もあったことから、かなり時間短縮効果があるといえる。なお、アモルファスシリコンは他の感光体に比べ吸湿性が高く、感光体ドラム５表面上の水分量は、感光体がアモルファスシリコンで形成されている場合、他の材料で感光体が形成されている場合に比べて多くなる。このため、感光体ドラム５がアモルファスシリコンで形成されている場合に、第２の水分除去工程を実施することによる前記の時間短縮の効果は大きくなる。
Conventionally, moisture removal was performed only by the
但し、上述の水分除去に要する時間の実施形態は、あくまでも一例であり、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。特に、本実施形態では第２の水分除去工程について、感光体ドラム５表面にトナー像が形成される工程及びファーブラシ２４の駆動が開始されるタイミングを、画像形成装置１が電源オンされてから、定着部１４の温度が制御レベルに達するまでの時間を待ってから行う形態としたが、定着部１４の温度が制御レベルに達する前でも、感光体ドラム５表面にトナー像が形成される工程及びファーブラシ２４の駆動を開始することが可能である。第２の水分除去工程においては、被転写材にトナー像が転写される工程は行わないために、定着部１４の温度は関係しないからである。
However, the above-described embodiment of the time required for water removal is merely an example, and is not intended to limit the scope of the present invention. In particular, in the present embodiment, in the second moisture removal process, the process of forming a toner image on the surface of the
本実施形態では、画像形成装置１本体の電源がオンされてから画像形成可能になった時点で、第２の水分除去工程が開始される構成を示したが、第２の水分除去工程は画像形成がされていないタイミングであれば実施することが可能であり、例えば、画像形成装置１を使用している途中で画像流れが発生した場合に、適宜実施できるように、画像形成装置１上の操作部３３に第２の水分除去工程を行うためのスイッチを設けておくことも可能である。
In the present embodiment, the configuration is shown in which the second moisture removal process is started when the
図３に示すように、本実施形態においては感光体ドラム５周りの環境条件を検出するため温湿度検出手段２７が備えられている。感光体ドラム５表面上の水分量は感光体ドラム５の周辺の湿度に影響され、湿度が高いほど感光体ドラム５上の水分量は多くなる。このため、感光体ドラム５周辺の湿度によって、第２の水分除去工程でトナー像を形成するために必要なトナー量は変化する。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, temperature / humidity detection means 27 is provided to detect environmental conditions around the
従って、温湿度検出手段２７によって得られた絶対湿度に基づいて、第２の水分除去工程で用いられるトナー量を制御することにより、感光体ドラム５表面上の水分を除去する際に使用するトナー量が適正化され、トナー供給量が過剰であることによるトナー飛散及び不必要なトナー消費を防止することができる。また、トナー供給量不足によって感光体ドラム５表面上の水分除去不足が起こり、その結果、画像流れの発生する事態も防止することができる。
Therefore, the toner used when removing the moisture on the surface of the
次に、温湿度検出手段２７を用いて、トナー量を制御する制御手段について説明する。本実施形態でのトナー使用量の設定パターンについては、例えば、表１に示すような、４通りのパターンで構成される。なお、表１中の濃度は、白ベタ画像を０、黒ベタ画像を１００とするグレースケール（％）で示されている。また、ここでは、トナー像の形成パターン図４に示すようには２段階の濃度を有するパターンの場合を示している。 Next, control means for controlling the toner amount using the temperature / humidity detection means 27 will be described. The toner usage amount setting pattern in the present embodiment is configured by four patterns as shown in Table 1, for example. The density in Table 1 is shown in gray scale (%) where 0 is a white solid image and 100 is a black solid image. Further, here, as shown in FIG. 4, a toner image formation pattern is shown in the case of a pattern having two levels of density.
なお、濃度１と濃度２で絶対湿度に対するグレースケールの変化の割合が異なるが、これは、濃度１は元々高濃度なので、絶対湿度による変化量は少なくて良いが、濃度２は元々低濃度なので、絶対湿度による変化を大きく変化させる必要があることに由来する。
Note that the gray scale change rate with respect to absolute humidity differs between
表１に示したトナー使用量の設定に基づく使用トナー量の制御手順について、図５のフローチャートにより説明する。画像形成装置１本体の電源がオンされ（ステップＳ１）、温湿度検出手段２７により絶対湿度が検出される（ステップＳ２）。この時、絶対湿度が２５ｇ／ｍ3であるか否かが確認される(ステップＳ３)。絶対湿度が２５ｇ／ｍ3未満の場合には、トナー使用量の設定パターン１が選択される（ステップＳ４）。一方、絶対湿度が２５ｇ／ｍ3以上の場合は、絶対湿度が３０ｇ／ｍ3未満であるか否かが確認される（ステップＳ５）。
A procedure for controlling the used toner amount based on the setting of the used toner amount shown in Table 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. The main body of the
この時、絶対湿度が３０ｇ／ｍ3未満の場合には、トナー使用量の設定パターン２が選択される（ステップＳ６）。一方、絶対湿度が３０ｇ／ｍ3以上の場合は、絶対湿度が３５ｇ／ｍ3 未満であるか否かが確認される（ステップＳ７）。そして、絶対湿度が３５ｇ／ｍ3 未満の場合には、トナー使用量の設定パターン３が選択される（ステップＳ８）。一方、絶対湿度が３５ｇ／ｍ3以上の場合は、トナー使用量の設定パターン４が選択される（ステップＳ９）。トナー使用量のパターンとして、パターン１からパターン４のいずれかが選択されると、感光体ドラム５上にトナー像の形成が行われる（ステップＳ１０）。
At this time, if the absolute humidity is less than 30 g / m 3 , the toner usage
なお、トナー像の形成パターンは、前述したように３段階以上の濃度差を有するものでもよい。また、トナー使用量の設定パターンも本実施形態では４通りとしたが、本発明の目的を逸脱しない範囲で２通り以上とすることが可能である。更に、各パターンに対応する絶対湿度及びトナー濃度も上記実施形態に限定されるものでない。 The toner image formation pattern may have a density difference of three or more stages as described above. In addition, the toner usage amount setting patterns are four in this embodiment, but can be two or more without departing from the object of the present invention. Further, the absolute humidity and the toner concentration corresponding to each pattern are not limited to the above embodiment.
本発明では、画像流れ対策を備える画像形成装置において、従来のようにドラムヒータだけで水分除去をするのではなく、画像形成を行っていないときに感光体ドラムにトナー像を形成することで感光体表面上の水分除去を行い、かつ、トナー像からトナーの供給を受けたファーブラシを回転させることによっても感光体表面の水分を除去するようにしている。このため、ドラムヒータだけで感光体表面上の水分除去を行う時よりも、短時間で水分除去が可能となる。 In the present invention, in an image forming apparatus provided with a countermeasure against image flow, moisture is not removed only by a drum heater as in the prior art, but a toner image is formed on a photosensitive drum when an image is not being formed. The moisture on the surface of the photoconductor is removed, and the water on the surface of the photoconductor is also removed by rotating a fur brush that has been supplied with toner from the toner image. For this reason, it is possible to remove moisture in a shorter time than when removing moisture on the surface of the photosensitive member only with a drum heater.
また、感光体周方向全体にトナー像を形成するのに必要なトナー量と、形成されたトナー像からファーブラシへ供給するトナーの量が必要となるが、ファーブラシへ供給されるトナー量はブラシにトナーが適量付着できればよい。このため、トナー像の形成パターンは感光体ドラムの周方向全体を均一に濃い濃度とせず、一部のトナー濃度を薄くしているため、不必要なトナー消費を抑えつつ、画像流れ対策が可能となる。更に、感光体表面を摺擦研磨する構成でないために、感光体ドラムの長寿命の要求にも応えることができる。 In addition, the amount of toner necessary to form a toner image in the entire circumferential direction of the photoreceptor and the amount of toner supplied to the fur brush from the formed toner image are required. It suffices if an appropriate amount of toner can adhere to the brush. For this reason, the toner image formation pattern does not have a uniformly high density in the entire circumferential direction of the photosensitive drum, but a part of the toner density is reduced, so that it is possible to take measures against image flow while suppressing unnecessary toner consumption. It becomes. Further, since the surface of the photoconductor is not rubbed and polished, it is possible to meet the demand for long life of the photoconductor drum.
本発明では、画像流れ対策を行う際に用いるトナーの使用量を環境条件である温湿度によって制御することができるため、トナー使用量の適正が図れ、不要なトナー消費をすることもなく、経済性にも優れる。 In the present invention, since the amount of toner used when taking measures against image flow can be controlled by temperature and humidity, which are environmental conditions, the amount of toner used can be optimized, and unnecessary toner consumption can be avoided. Excellent in properties.
１ 画像形成装置
３ 画像形成部
４ 帯電ユニット
５ 感光体ドラム
５ａ ドラムヒータ
７ 露光ユニット
８ 現像ユニット
１３ 転写ローラ
１８ クリーニング部
２４ ファーブラシ
２５ クリーニングブレード
２７ 温湿度検出手段
３１ 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記感光体上の残留トナーを除去するファーブラシとブレードとから成るクリーニング手段と、
前記感光体の内部または周辺に配置されるヒータと、
を備える画像形成装置において、
前記感光体表面の水分を除去するために、前記ヒータによって前記感光体を温める第１の水分除去工程と、
前記画像形成部において画像を形成していない時に、前記現像手段による前記感光体へのトナー像の形成及び前記ファーブラシの駆動を行う第２の水分除去工程と、
を実行可能であり、
前記第２の水分除去工程におけるトナー像の形成パターンは、前記感光体外周の１周分に対して周方向に少なくとも２段階の濃度で形成されることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that transfers an image formed by developing toner on the electrostatic latent image formed on the photosensitive member to a transfer material;
Cleaning means comprising a fur brush and a blade for removing residual toner on the photoreceptor;
A heater disposed in or around the photoreceptor;
In an image forming apparatus comprising:
A first moisture removing step of heating the photoreceptor by the heater to remove moisture on the surface of the photoreceptor;
A second moisture removal step of forming a toner image on the photosensitive member by the developing unit and driving the fur brush when an image is not formed in the image forming unit;
Is possible and
The toner image forming pattern in the second moisture removing step is formed at a density of at least two levels in the circumferential direction with respect to one circumference of the outer periphery of the photoreceptor.
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