JP2003233253A - Image forming method and image forming device using the method - Google Patents

Image forming method and image forming device using the method

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JP2003233253A
JP2003233253A JP2002033120A JP2002033120A JP2003233253A JP 2003233253 A JP2003233253 A JP 2003233253A JP 2002033120 A JP2002033120 A JP 2002033120A JP 2002033120 A JP2002033120 A JP 2002033120A JP 2003233253 A JP2003233253 A JP 2003233253A
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JP
Japan
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toner
image
image forming
charging
residual toner
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Application number
JP2002033120A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Hama
雅之 浜
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a defective image (positive ghost) due to the reduction of the electrified quantity of toner left after transfer, as for an image forming device wherein developing and cleaning are simultaneously performed by a developing device. <P>SOLUTION: A developing bias is controlled in accordance with the quantity of the toner left after transfer. In such the condition that it is difficult to recover the toner left after transfer, the developing bias is made lower, or the surface potential of the photoreceptor drum 11 is made higher, then, a potential difference working the recovery of the toner left on the white surface part of the photoreceptor drum 11 is increased. Then, the recovering efficiency of the toner left after transfer is enhanced, and then, the ghost image due to the defective recovery is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置、特にトナー像転写
後の像担持体上の残留トナーを現像と同時に回収して再
利用するクリーナレス方式(システム)の画像形成装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine or a facsimile, and in particular, a cleanerless system for collecting and reusing the residual toner on the image carrier after transferring the toner image at the same time as development. System) image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ
等の画像形成装置においては、一般に定期交換や補給が
必要な消耗品があり、その交換や補給の作業はサービス
マンやユーザが行い、これにより機能を維持している。
この定期交換が簡易であって、その回数が少ないことが
画像形成装置の品質及びサービス上の目標になってい
た。また、消耗品の再利用は経済性、環境保全の面から
も重要な課題であり、消耗品の廃棄はない方が好ましい
とされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as printers, copying machines, and facsimiles, there are generally consumable items that need to be replaced or replenished at regular intervals. It keeps functioning.
It has been a goal in terms of quality and service of the image forming apparatus that the regular replacement is easy and the number of times is small. In addition, reuse of consumables is an important issue from the viewpoints of economy and environmental protection, and it is said that it is preferable not to discard consumables.

【0003】近年の画像形成装置の小型化・低コスト化
・メンテナンスフリー化の要請により、各ユニットの工
程簡素化・長寿命・高信頼性化が進められてきた。具体
的事例を挙げると、a−Si感光体の採用によるドラム
無交換、潜像電位の安定化であり、一成分トナーを用い
たキャリヤ交換の不要な現像器であり、定着オイルや定
着クリーナの不要な球形磁性トナー等が挙げられる。
Due to recent demands for downsizing, cost reduction, and maintenance-free of the image forming apparatus, the process simplification, long life and high reliability of each unit have been promoted. As a specific example, there is no drum replacement by using an a-Si photoconductor, stabilization of the latent image potential, and a developing device that does not require carrier replacement using one-component toner. Unnecessary spherical magnetic toner and the like can be mentioned.

【0004】特に、感光体上の残留トナーをクリーニン
グすることによって得られた転写残トナーを貯蔵する廃
トナーユニットの交換をなくすとともに、トナーの補給
回数及びその消費を低減させるためにトナー再利用装置
を備えた画像形成装置(以下「リユース型の画像形成装
置」という)が種々提案されている。特にリユース型の
画像形成装置として、転写残トナーのクリーニングの役
割を現像装置に持たせ、クリーニングと同時に現像を行
うという画像形成装置(以下「クリーナレス方式の画像
形成装置」という。)がある。
Particularly, in order to eliminate the replacement of the waste toner unit for storing the transfer residual toner obtained by cleaning the residual toner on the photoconductor, and to reduce the number of times of toner replenishment and the consumption thereof, a toner reusing device. Various image forming apparatuses including the following (hereinafter referred to as "reuse type image forming apparatus") have been proposed. In particular, as a reuse type image forming apparatus, there is an image forming apparatus (hereinafter, referred to as "cleanerless image forming apparatus") in which a developing device is provided with a role of cleaning transfer residual toner and development is performed at the same time as cleaning.

【0005】このクリーナレス方式の画像形成装置は、
通常、転写部材と帯電部材との間に設けている、転写残
トナーを除去するための独立した専用のクリーニング装
置を具備していないので、スペース的利点が大きく画像
形成装置の大幅な小型化が可能になる。
This cleanerless type image forming apparatus is
Usually, since an independent dedicated cleaning device for removing the residual toner after transfer provided between the transfer member and the charging member is not provided, the space advantage is large and the image forming apparatus can be significantly downsized. It will be possible.

【0006】また現像装置において少量ずつリユースト
ナーを回収・混合していくため、リユース型の画像形成
装置でしばしば問題とされる画像不良、すなわち急激に
新トナーとリユーストナーとが混合されたときに起きる
コンタミと呼ばれるトナー帯電不良に起因する画像不良
が発生しにくい。
Further, since the developing device collects and mixes the reused toner little by little, when an image defect which is often a problem in the reuse type image forming apparatus, that is, when the new toner and the reused toner are rapidly mixed, Image defects due to defective toner charging, which is called contamination, are less likely to occur.

【0007】図10に従来のクリーナレス画像形成装置
の概略構成を示す。
FIG. 10 shows a schematic configuration of a conventional cleanerless image forming apparatus.

【0008】同図に示す画像形成装置は、像担持体とし
て感光ドラム11を備えている。感光ドラム11は表面
に有機光半導体(OPC)、アモルファスシリコン(a
−Si)等の光導電層を有しており、同図中の矢印R1
方向に回転駆動される。この感光ドラム11の表面を、
コロナ帯電、ローラ接触帯電などの一次帯電器2によ
り、例えば−500Vに一様帯電する。ついで、露光装
置3によって画像露光を行って、感光ドラム11上に静
電潜像を形成する。画像露光には、例えばアナログ露光
や半導体レーザあるいはLEDアレイが用いられる。
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a photosensitive drum 11 as an image carrier. The surface of the photosensitive drum 11 is an organic optical semiconductor (OPC), amorphous silicon (a
-Si) has a photoconductive layer, such as arrow R1 in FIG.
Driven to rotate. The surface of the photosensitive drum 11
The primary charging device 2 such as corona charging and roller contact charging uniformly charges the battery to −500V, for example. Next, the exposure device 3 performs image exposure to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11. For image exposure, for example, analog exposure, semiconductor laser, or LED array is used.

【0009】次に、現像装置4により正規現像又は反転
現像して、静電潜像をトナー像として可視化する。この
トナー像は、その後、矢印方向(同図中の右方から左
方)に搬送される紙等の転写材Pに、転写帯電器5によ
り転写され、分離帯電器6によって感光ドラム11表面
から分離されて定着器8に搬送される。転写材Pは、こ
こでトナー像が加熱、加圧されて表面に定着される。
Next, the developing device 4 carries out regular development or reversal development to visualize the electrostatic latent image as a toner image. This toner image is then transferred by a transfer charger 5 onto a transfer material P such as paper that is conveyed in the direction of the arrow (from right to left in the figure), and is separated from the surface of the photosensitive drum 11 by a separation charger 6. It is separated and conveyed to the fixing device 8. The toner image of the transfer material P is heated and pressed here to be fixed on the surface thereof.

【0010】一方、転写時に転写材Pに転写されないで
感光ドラム11表面に残ったトナー(転写残トナー)
は、現像装置4に印加される現像バイアスによって除去
され回収される。こうして現像装置4に回収された転写
残トナーは、再び現像装置4内で混合され、帯電付与さ
れて現像に供される。
On the other hand, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 11 without being transferred to the transfer material P during transfer (transfer residual toner)
Are removed and collected by the developing bias applied to the developing device 4. The transfer residual toner thus collected in the developing device 4 is mixed again in the developing device 4, charged and provided for development.

【0011】このような構成によると、転写部(転写帯
電器5)と帯電部(一次帯電器2)との間に専用のクリ
ーニング装置(クリーナ)を配設する必要がなく、した
がって専用のクリーニング装置で除去した転写残トナー
を廃棄することなく、画像形成を行うことができる。
According to such a configuration, it is not necessary to dispose a dedicated cleaning device (cleaner) between the transfer portion (transfer charger 5) and the charging portion (primary charger 2), and therefore, the dedicated cleaning. An image can be formed without discarding the transfer residual toner removed by the apparatus.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような画像形成装置において、高濃度高画像比率の画像
を出力させたところ、画像のない部分に感光ドラム11
の回転周期で前画像のポジゴーストが発生してしまっ
た。このポジゴーストは、前画像の転写残トナーが現像
領域において回収できなかったために、あるいは回収不
十分であったために、それが転写部に至り、転写材Pの
本来ならば白地部であるところに転写されて発生する現
象である。
However, when an image having a high density and a high image ratio is output in the image forming apparatus as described above, the photosensitive drum 11 is printed on a portion where there is no image.
The positive ghost of the previous image occurred in the rotation cycle of. This positive ghost reaches the transfer portion because the transfer residual toner of the previous image could not be collected in the developing area or was insufficiently collected, and the transfer material P is originally a white background portion. It is a phenomenon that occurs by being transferred.

【0013】一次帯電器2として、接触帯電装置を使用
し、感光ドラム11に接触させた接触帯電部材に直流電
圧を印加し、感光ドラム11を所定の極性・電位に一次
帯電させるとともに、この帯電部を通る感光ドラム11
上の転写残トナーを正規帯電極性に揃えて現像装置4に
至らせることにより、転写残トナーは現像装置4の現像
時のトナー回収性において有利となり、上述の画像欠陥
(ポジゴースト)が防止できるようになる。
A contact charging device is used as the primary charger 2, and a direct current voltage is applied to the contact charging member brought into contact with the photosensitive drum 11, so that the photosensitive drum 11 is primarily charged to a predetermined polarity and potential, and this charging is performed. Photosensitive drum 11 passing through
By aligning the above-mentioned transfer residual toner to the developing device 4 by aligning it with the normal charging polarity, the transfer residual toner becomes advantageous in the toner recoverability during the development of the developing device 4, and the above-mentioned image defect (positive ghost) can be prevented. Like

【0014】しかしこの場合も、高湿下での画像出力
や、多数枚の連続出力による接触帯電部材のトナー汚染
によってトナーを十分に正規帯電極性に揃えられなくな
り、出力画像の品位が低下する。すなわち転写残トナー
の帯電量によって、画質が左右されてしまう。
However, also in this case, the toner cannot be sufficiently aligned to the normal charge polarity due to the image output under high humidity and the toner contamination of the contact charging member due to the continuous output of a large number of sheets, and the quality of the output image is deteriorated. That is, the image quality depends on the charge amount of the transfer residual toner.

【0015】本発明は上述事情に鑑みてなされたもので
あり、現像手段によって現像同時クリーニングを行う画
像形成装置において、転写残トナーの帯電量低下による
画像欠陥(ポジゴースト)を有効に防止できるようにし
た画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to effectively prevent an image defect (positive ghost) due to a decrease in the charge amount of transfer residual toner in an image forming apparatus in which simultaneous development and cleaning are performed by a developing device. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus according to the above.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
像担持体表面を帯電手段により帯電し、帯電後の前記像
担持体表面を露光手段により露光して静電潜像を形成
し、現像手段により前記静電潜像にトナーを付着させて
トナー像として現像し、前記トナー像を転写手段により
他部材に転写し、転写時に前記他部材に転写されないで
前記像担持体表面に残った転写残トナーを前記現像手段
によって回収する画像形成方法において、前記転写残ト
ナーの帯電量を転写残トナー帯電量検知手段によって検
知し、前記転写残トナー帯電量検知手段の検知結果に基
づいて、前記現像手段の現像バイアスと前記像担持体の
表面電位とのうちの少なくとも一方を制御手段により制
御する、ことを特徴とする。
The invention according to claim 1 is
The surface of the image bearing member is charged by a charging unit, the surface of the image bearing member after charging is exposed by an exposing unit to form an electrostatic latent image, and toner is attached to the electrostatic latent image by a developing unit to form a toner image. In the image forming method, the toner image is transferred to another member by transfer means, and the transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier without being transferred to the other member at the time of transfer is recovered by the developing means. The charge amount of the transfer residual toner is detected by the transfer residual toner charge amount detecting unit, and based on the detection result of the transfer residual toner charge amount detecting unit, the developing bias of the developing unit and the surface potential of the image carrier are determined. At least one of the above is controlled by the control means.

【0017】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成方法において、前記転写残トナーの帯電量は、
前記像担持体上の電位を電位センサによって求める、こ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, in the image forming method according to the first aspect, the charge amount of the transfer residual toner is
It is characterized in that the potential on the image carrier is obtained by a potential sensor.

【0018】請求項3に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成方法において、前記転写残トナーの帯電量は、
画像形成時に湿度を測定し、その検知結果から求める、
ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, the charge amount of the transfer residual toner is
Humidity is measured at the time of image formation, and it is calculated from the detection result.
It is characterized by

【0019】請求項4に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成方法において、前記転写残トナーの帯電量は、
前記帯電手段の残留トナー汚れ度合いを検知し、その検
知結果から求める、ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, the charge amount of the transfer residual toner is
It is characterized in that the degree of residual toner contamination of the charging means is detected and obtained from the detection result.

【0020】請求項5に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成方法において、前記現像バイアスと前記像担持
体の表面電位とのうちの少なくとも一方を制御する際
に、現像バイアス交流成分の周波数又は波形のうちの少
なくとも一方を同時に制御する、ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, when controlling at least one of the developing bias and the surface potential of the image carrier, the developing bias AC component At least one of the frequency and the waveform is controlled at the same time.

【0021】請求項6に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成方法において、前記帯電手段が導電性部材と、
前記導電性部材表面に担持された導電粒子とを有し、前
記導電性部材に帯電バイアスを印加し前記導電粒子を介
して放電を伴なうことなく前記像担持体表面を帯電す
る、ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, the charging unit is a conductive member.
And a conductive particle carried on the surface of the conductive member, a charging bias is applied to the conductive member to charge the surface of the image carrier without causing discharge through the conductive particles. Characterize.

【0022】請求項7に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成方法において、前記像担持体は、導電性基体上
にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された
光導電層及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成
された表面層からなる、ことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, the image carrier is a photoconductive layer made of a non-single crystal material having silicon atoms as a matrix on a conductive substrate. And a surface layer composed of a non-single-crystal material having carbon atoms as a matrix.

【0023】請求項8に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成方法において、前記トナーは、少なくとも結着
樹脂と磁性体とを含有するトナー粒子と無機微粉体から
なり、平均円形度0.950以上の磁性トナーであっ
て、前記磁性トナーの79.6kA/m(1000エル
ステッド)下における飽和磁化が10Am/kg(e
mu/g)以上50Am/kg以下である、ことを特
徴とする。
According to an eighth aspect of the invention, in the image forming method according to the first aspect, the toner comprises toner particles containing at least a binder resin and a magnetic substance, and an inorganic fine powder, and has an average circularity of 0. The magnetic toner has a saturation magnetization of 10 Am 2 / kg (e) under 79.6 kA / m (1000 Oersteds).
mu / g) or more and 50 Am 2 / kg or less.

【0024】請求項9に係る発明は、像担持体と、前記
像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担
持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前
記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像す
る現像手段と、前記トナー像を他部材に転写する転写手
段と、を備え、転写時に前記他部材に転写されないで前
記像担持体表面に残った転写残トナーを前記現像手段に
よって回収する画像形成装置において、前記転写残トナ
ーの帯電量を検知する転写残トナー帯電量検知手段と、
前記転写残トナー帯電量検知手段の検知結果に基づい
て、前記現像手段の現像バイアスと前記像担持体の表面
電位とのうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、
を備える、ことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, an image carrier, a charging unit that charges the surface of the image carrier, and an exposing unit that exposes the surface of the image carrier after charging to form an electrostatic latent image. The image carrier, comprising: a developing unit that adheres toner to the electrostatic latent image to develop it as a toner image; and a transfer unit that transfers the toner image to another member, without being transferred to the other member at the time of transfer. In an image forming apparatus for collecting the transfer residual toner remaining on the surface by the developing device, a transfer residual toner charge amount detecting device for detecting the charge amount of the transfer residual toner,
Control means for controlling at least one of the developing bias of the developing means and the surface potential of the image carrier based on the detection result of the transfer residual toner charge amount detecting means;
Is provided.

【0025】請求項10に係る発明は、請求項9に記載
の画像形成装置において、前記転写残トナー帯電量検知
手段は、前記像担持体上の電位を検知する電位センサを
有する、ことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the transfer residual toner charge amount detecting means has a potential sensor for detecting the potential on the image carrier. And

【0026】請求項11に係る発明は、請求項9に記載
の画像形成装置において、前記転写残トナー帯電量検知
手段は、画像形成時に湿度を測定する湿度センサを有す
る、ことを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the transfer residual toner charge amount detecting means has a humidity sensor for measuring the humidity during image formation.

【0027】請求項12に係る発明は、請求項9に記載
の画像形成装置において、前記転写残トナー帯電量検知
手段は、前記帯電手段の残留トナー汚れ度合いを検知す
る汚れ検知センサを有する、ことを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the transfer residual toner charge amount detecting means has a stain detecting sensor for detecting a degree of residual toner stain on the charging means. Is characterized by.

【0028】請求項13に係る発明は、請求項9に記載
の画像形成装置において、前記現像バイアスと前記像担
持体の表面電位とのうちの少なくとも一方を制御する際
に、現像バイアス交流成分の周波数又は波形のうちの少
なくとも一方を同時に制御する、ことを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the developing bias AC component of the developing bias AC component is controlled when at least one of the developing bias and the surface potential of the image carrier is controlled. At least one of the frequency and the waveform is controlled at the same time.

【0029】請求項14に係る発明は、請求項9に記載
の画像形成装置において、前記帯電手段が導電性部材
と、前記導電性部材表面に担持された導電粒子とを有
し、前記導電性部材に帯電バイアスを印加し前記導電粒
子を介して放電を伴なうことなく前記像担持体表面を帯
電する、ことを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the charging means has a conductive member and conductive particles carried on the surface of the conductive member, A charging bias is applied to the member to charge the surface of the image carrier through the conductive particles without causing discharge.

【0030】請求項15に係る発明は、請求項9に記載
の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性基体
上にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成され
た光導電層及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構
成された表面層からなる、ことを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the image carrier is a photoconductive layer made of a non-single crystal material having silicon atoms as a matrix on a conductive substrate. And a surface layer composed of a non-single-crystal material having carbon atoms as a matrix.

【0031】請求項16に係る発明は、請求項9に記載
の画像形成装置において、前記トナーは、少なくとも結
着樹脂と磁性体とを含有するトナー粒子と無機微粉体か
らなり、平均円形度0.950以上の磁性トナーであっ
て、前記磁性トナーの79.6kA/m(1000エル
ステッド)下における飽和磁化が10Am/kg(e
mu/g)以上50Am/kg以下である、ことを特
徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the toner comprises toner particles containing at least a binder resin and a magnetic substance, and an inorganic fine powder, and has an average circularity of 0. The magnetic toner has a saturation magnetization of 10 Am 2 / kg (e) under 79.6 kA / m (1000 Oersteds).
mu / g) or more and 50 Am 2 / kg or less.

【0032】〔作用〕上記構成による作用について説明
する。前述したように、転写残トナーの帯電量の増加は
転写残トナー回収不良につながる。そこで上記のような
構成をとり、転写残トナー量に応じて現像バイアスを制
御できるようにする。転写残トナーの回収しにくい条件
時には、現像バイアスを低くする、あるいは像担持体の
表面電位を高くするなどして像担持体上白地部に残った
トナーの回収に作用する電位差を大きくすることによ
り、転写残トナーの回収効率を向上させて、回収不良に
よるゴースト画像を防止する。転写残トナーの帯電量が
高い通常には、上記電位差を小さくしておくことによ
り、帯電部材への印加電圧、潜像書き込みの露光量を小
さくでき、必要以上の電圧・電流の使用によるリーク、
部材劣化、消費電力アップ等の弊害を防止できる。
[Operation] The operation of the above configuration will be described. As described above, the increase in the charge amount of the transfer residual toner leads to defective transfer residual toner collection. Therefore, the above-described configuration is adopted so that the developing bias can be controlled according to the transfer residual toner amount. Under conditions where it is difficult to collect the residual toner after transfer, lower the developing bias or increase the surface potential of the image carrier to increase the potential difference that affects the recovery of the toner remaining on the white background on the image carrier. By improving the collection efficiency of the transfer residual toner, a ghost image due to poor collection is prevented. Normally, the charge amount of the residual toner after transfer is high. By making the potential difference small, the applied voltage to the charging member and the exposure amount for writing a latent image can be reduced, and leakage due to the use of more voltage or current than necessary,
It is possible to prevent adverse effects such as deterioration of members and increased power consumption.

【0033】このように転写残トナーの帯電量によって
現像での電位差を制御することで、必要以上の電圧・電
流を使用せずに転写残トナークリーニング性を満足でき
るようになる。
In this way, by controlling the potential difference during development by the charge amount of the transfer residual toner, it becomes possible to satisfy the transfer residual toner cleaning property without using excessive voltage and current.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。なお、各図面において同一
の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすもの
であり、これらについての重複説明は適宜省略した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings denote the same configurations or operations, and repeated description thereof will be omitted as appropriate.

【0035】<実施の形態1>図1に本発明に係る画像
形成装置の一例を示す。なお、同図は、デジタル方式の
複写機の概略構成を示す縦断面図である。同図に示す複
写機(以下「画像形成装置」という。)は、像担持体と
してドラム型の電子写真感光体(以下「感光ドラム」と
いう。)11を備えている。この感光ドラム11は、駆
動手段(不図示)によって矢印方向に回転駆動される。
感光ドラム11の周囲には、その回転方向(矢印R1方
向)に沿ってほぼ順に、一次帯電器(一次帯電手段)で
ある帯電ローラ12、露光装置13、現像装置(現像手
段)14、転写帯電器(転写手段)15、分離帯電器
(分離手段)16が配設されている。さらに、他部材と
しての転写材(例えば紙、透明フィルム)Pの搬送方向
(矢印K方向)の分離帯電器16の下流側(同図中の左
側)には、定着装置18が配設されている。
<First Embodiment> FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus according to the present invention. It should be noted that this figure is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a digital copying machine. The copying machine (hereinafter referred to as "image forming apparatus") shown in FIG. 1 includes a drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as "photosensitive drum") 11 as an image bearing member. The photosensitive drum 11 is rotationally driven in the direction of the arrow by a driving unit (not shown).
Around the photosensitive drum 11, a charging roller 12, which is a primary charging device (primary charging means), an exposure device 13, a developing device (developing means) 14, and a transfer charging, are arranged substantially in order along the rotation direction (direction of arrow R1). A device (transfer device) 15 and a separation charging device (separation device) 16 are provided. Further, a fixing device 18 is disposed on the downstream side (left side in the drawing) of the separation charging device 16 in the transport direction (direction of arrow K) of the transfer material (for example, paper or transparent film) P as another member. There is.

【0036】上述の感光ドラム11表面は、帯電ローラ
12により所定の極性・電位に一様帯電される。次い
で、露光装置13から発せられるレーザ光により、イメ
ージ露光が行われ、レーザ光照射部分の電荷が除去され
て静電潜像が形成される。感光ドラム11表面の静電潜
像は、現像装置14の帯電したトナーによって現像され
る。現像された感光ドラム11表面のトナー像は、矢印
K方向に搬送される転写材Pに、転写帯電器15によっ
て転写される。トナー像転写後の転写材Pは、分離帯電
器16によって感光ドラム11表面から分離され、定着
装置18に搬送される。転写材Pは、ここで加熱、加圧
を受けて、転写材表面にトナー像が定着される。
The surface of the above-mentioned photosensitive drum 11 is uniformly charged by the charging roller 12 to a predetermined polarity and potential. Next, image exposure is performed by the laser light emitted from the exposure device 13, and the electric charge in the laser light irradiation portion is removed to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 11 is developed by the charged toner of the developing device 14. The developed toner image on the surface of the photosensitive drum 11 is transferred by the transfer charger 15 onto the transfer material P conveyed in the direction of arrow K. The transfer material P after the toner image transfer is separated from the surface of the photosensitive drum 11 by the separation charging device 16 and is conveyed to the fixing device 18. The transfer material P is heated and pressed here, and the toner image is fixed on the surface of the transfer material.

【0037】本発明に係る画像形成装置では転写材Pに
対するトナー像転写後の感光ドラム11表面の転写残ト
ナーを除去する専用のクリーニング装置は具備させてお
らず、転写材Pに対するトナー像転写後の感光ドラム1
1表面は転写残トナーを付着したまま帯電ローラ12と
の接触部Aに到達し、ここで帯電ローラ12の摺擦力と
帯電バイアスとにより転写残トナーが帯電ローラ12上
に一時的に取り込まれて回収される。これによって感光
ドラム11表面の転写残トナーパターンが掻き消され
て、さらに転写残トナーは帯電ローラ12表面の帯電粒
子との摩擦帯電により帯電極性が反転したトナー電荷を
正規に揃えられて感光ドラム11表面に徐々に吐き出さ
れていくことになる。吐き出されたトナー(以下「吐き
出し転写残トナー」という。)は現像装置14によって
現像部に回収されて(現像同時クリーニング)、現像に
再利用される。
The image forming apparatus according to the present invention is not equipped with a dedicated cleaning device for removing transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 11 after the toner image is transferred onto the transfer material P. Photosensitive drum 1
The surface 1 reaches the contact portion A with the transfer roller 12 with the transfer residual toner adhered thereto, and the transfer residual toner is temporarily taken into the charge roller 12 by the rubbing force of the charging roller 12 and the charging bias. Be recovered. As a result, the transfer residual toner pattern on the surface of the photosensitive drum 11 is scraped off, and the transfer residual toner is subjected to frictional charging with the charged particles on the surface of the charging roller 12 so that the toner charge whose charge polarity is reversed is properly aligned, and the photosensitive drum 11 is normally charged. It will be gradually exhaled on the surface. The discharged toner (hereinafter referred to as “discharged transfer residual toner”) is collected by the developing device 14 in the developing section (cleaning at the same time as development) and reused for development.

【0038】以上の各部材とプロセスについて以下に詳
細に記述する。
The above-mentioned members and processes will be described in detail below.

【0039】[像担持体(感光ドラム)]本実施の形態
においては、像担持体として、回転ドラム型の電子写真
感光体である感光ドラム11を使用し、反転現像を行っ
ている。本実施の形態の複写機は反転現像を用いてお
り、感光ドラム11は直径30mmの負極性a−Si感
光体であり、矢印R1方向に210mm/secの周速
度をもって回転駆動される。感光ドラム11は、その表
面に負極帯電性アモルファスシリコン(a−Si)で構
成された感光層を有する。さらにその最表面層にはa−
Siよりもさらに硬度の高いアモルファスカーボン(a
−C)の保護膜を有している。a−Cの膜厚は表面層の
磨耗量と画像形成装置全体の寿命との関係から最適な膜
厚が決定できるが、一般的には0.01〜10μm、好
適には0.1〜1μmの範囲が望ましい。表面層の膜厚
が0.01μm以下だと機械的強度が損なわれ、逆に1
0μm以上になると残留電位が高くなる場合がある。a
−Si感光ドラムは帯電ローラ12などの感光ドラムに
当接する部材による磨耗に対して有機感光ドラムよりも
高い耐久性を示し、消耗品交換の必要がほとんどないた
め、クリーナレス方式のリユース型の画像形成装置のフ
リーメンテナンス、廃棄物レスというコンセプトと合致
する。さらにドラム削れによる削れ粉が少ないため、ク
リーナレス方式の課題である現像装置14への異物混入
という観点からも有利である。
[Image Carrier (Photosensitive Drum)] In the present embodiment, the photosensitive drum 11 which is a rotary drum type electrophotographic photosensitive member is used as the image carrier, and the reversal development is performed. The copying machine of this embodiment uses reversal development, the photosensitive drum 11 is a negative-polarity a-Si photosensitive member having a diameter of 30 mm, and is rotationally driven in the direction of arrow R1 at a peripheral speed of 210 mm / sec. The photosensitive drum 11 has on its surface a photosensitive layer made of negative-chargeable amorphous silicon (a-Si). Further, the outermost layer has a-
Amorphous carbon (a with higher hardness than Si)
-C) has a protective film. The optimum film thickness of aC can be determined from the relationship between the amount of wear of the surface layer and the life of the entire image forming apparatus, but is generally 0.01 to 10 μm, preferably 0.1 to 1 μm. The range of is desirable. When the thickness of the surface layer is 0.01 μm or less, the mechanical strength is impaired, and conversely 1
If it is 0 μm or more, the residual potential may increase. a
-Si photosensitive drums have higher durability than organic photosensitive drums against wear due to members contacting the photosensitive drums such as charging roller 12, and almost no consumable parts need to be replaced. It is consistent with the concept of free maintenance of forming equipment and less waste. Further, since the amount of scraped powder due to the scraping of the drum is small, it is also advantageous from the viewpoint of foreign matter mixing into the developing device 14, which is a problem of the cleanerless system.

【0040】[帯電]図1に示す画像形成装置は、一次
帯電手段として、感光ドラム11に所定の押圧力をもっ
て接触させて配設した可撓性の接触帯電部材としての導
電性弾性ローラ(帯電ローラ)を備えている。同図中の
符号Aは感光ドラム11と帯電ローラ12との帯電ニッ
プ部である。この帯電ローラ12にはあらかじめその外
周面に帯電促進粒子(不図示)をコートして担持させて
あり、帯電ニップ部Aには帯電促進粒子が存在してい
る。帯電ローラ12は、本実施の形態においては、帯電
ニップ部Aにおいて感光ドラム11の回転方向と逆方向
(カウンタ方向)に100%の周速で回転駆動され、感
光ドラム11の面に対して速度差を持って接触する。そ
してこの帯電ローラ12に帯電バイアス印加電源から所
定の帯電バイアスが印加される。これにより回転中の感
光ドラム11の外周面が注入帯電方式で所定の極性・電
位に一様に接触帯電処理される。本実施の形態では帯電
ローラ12には感光ドラム11の外周面がほぼ−400
Vに一様に帯電処理されるように、帯電バイアス印加電
源から帯電バイアスを印加する。
[Charging] In the image forming apparatus shown in FIG. 1, as a primary charging means, a conductive elastic roller (charging) is provided as a flexible contact charging member arranged in contact with the photosensitive drum 11 with a predetermined pressing force. Roller). Reference numeral A in the figure denotes a charging nip portion between the photosensitive drum 11 and the charging roller 12. The outer peripheral surface of the charging roller 12 is coated beforehand with charging promoting particles (not shown), and the charging roller 12 has the charging promoting particles present in the charging nip portion A. In the present embodiment, the charging roller 12 is rotationally driven in the charging nip portion A in the direction opposite to the rotation direction of the photosensitive drum 11 (counter direction) at a peripheral speed of 100%, and the speed with respect to the surface of the photosensitive drum 11 is increased. Contact with a difference. Then, a predetermined charging bias is applied to the charging roller 12 from a charging bias applying power source. As a result, the outer peripheral surface of the rotating photosensitive drum 11 is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential by the injection charging method. In this embodiment, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 11 is approximately -400 in the charging roller 12.
A charging bias is applied from a charging bias applying power source so that the charging process is uniformly performed to V.

【0041】クリーナレスシステムにおいては、転写残
トナーは、帯電ローラ12が感光ドラム11に対してカ
ウンタ方向に回転することで感光ドラム11表面から一
時的に掻き取られる。これによって感光ドラム11表面
の転写残トナーパターンが掻き消されて、さらに転写残
トナーは帯電促進粒子との摩擦帯電により帯電極性が反
転してトナー電荷を正規に揃えられて感光ドラム11表
面に少しずつ吐き出されていくことこととなる。
In the cleanerless system, the transfer residual toner is temporarily scraped from the surface of the photosensitive drum 11 as the charging roller 12 rotates in the counter direction with respect to the photosensitive drum 11. As a result, the transfer residual toner pattern on the surface of the photosensitive drum 11 is scraped off, and the transfer residual toner is reversed in charging polarity by frictional charging with the charge promoting particles, so that the toner charges are regularly aligned and slightly transferred to the surface of the photosensitive drum 11. It will be spit out one by one.

【0042】帯電ローラ12、帯電促進粒子、注入帯電
等については以下に詳しく詳述する。
The charging roller 12, charging promoting particles, injection charging and the like will be described in detail below.

【0043】(1)帯電ローラ 本実施の形態における接触帯電部材としての帯電ローラ
12は芯金上にゴム又は発泡体などにより中抵抗層を形
成することにより作製される。中抵抗層は樹脂(例えば
ウレタン)、導電性粒子(例えばカーボンブラック)、
硫化剤、発泡剤等により処方され、芯金上にローラ状に
形成した。その後、必要に応じて表面を研磨した。本実
施の形態の帯電ローラ12のローラ抵抗を測定したとこ
ろ100kΩであった。ローラ抵抗は、帯電ローラ12
の芯金に総圧1kgの加重がかかるよう直径30mmの
アルミ基体に帯電ローラ12を圧着した状態で、芯金と
アルミ基体との間に100Vを印加して計測した。
(1) Charging Roller The charging roller 12 as the contact charging member in the present embodiment is manufactured by forming a medium resistance layer on a core metal with rubber or foam. The medium resistance layer is made of resin (eg urethane), conductive particles (eg carbon black),
It was formulated with a sulfiding agent, a foaming agent, etc., and formed into a roller shape on a cored bar. Then, the surface was polished as needed. When the roller resistance of the charging roller 12 of the present embodiment was measured, it was 100 kΩ. The roller resistance is the charging roller 12
In a state where the charging roller 12 was pressure-bonded to an aluminum base having a diameter of 30 mm so that a total pressure of 1 kg was applied to the core, the measurement was performed by applying 100 V between the core and the aluminum base.

【0044】ここで、接触帯電部材である帯電ローラ1
2は電極として機能することが重要である。つまり、弾
性を持たせて被帯電体としたの感光ドラム11表面との
十分な接触状態を得ると同時に、移動する感光ドラム1
1表面を充電するために十分低い抵抗を有する必要があ
る。一方では感光ドラム11表面にピンホールなどの低
耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する
必要がある。被帯電体として感光ドラム11を用いた場
合、十分な帯電性と耐リークを得るには10〜10
Ωの抵抗が望ましい。さらに、帯電ローラ12の表面は
帯電促進粒子を保持できるようにミクロな凹凸があるも
のが望ましい。帯電ローラ12の硬度は、硬度が低すぎ
ると形状が安定しないために感光ドラム11との接触性
が悪くなり、高すぎると感光ドラム11との間に帯電ニ
ップ部Aを確保できないだけでなく、感光ドラム11表
面へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーC硬度
で25度から50度が好ましい範囲である。帯電ローラ
12の材質としては、弾性発泡体に限定するものではな
く、弾性体の材料として、EPDM、ウレタン、NB
R、シリコーンゴムや、IR等に抵抗調整のためにカー
ボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散させた
ゴム材や、またこれらを発泡させたものがあげられる。
また、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材
料を用いて抵抗調整をすることも可能である。帯電ロー
ラ12は被帯電体としての感光ドラム11に対して弾性
に抗して所定の押圧力で圧接させて配設し、本実施の形
態では幅数mmの帯電ニップ部Aを形成するようになっ
ている。
Here, the charging roller 1 which is a contact charging member.
It is important that 2 functions as an electrode. In other words, the photosensitive drum 1 which is movable while at the same time obtaining a sufficient contact state with the surface of the photosensitive drum 11 which has been made to be a charged member by elasticity.
One must have a low enough resistance to charge the surface. On the other hand, it is necessary to prevent voltage leakage when a low breakdown voltage defective portion such as a pinhole exists on the surface of the photosensitive drum 11. When the photosensitive drum 11 is used as the member to be charged, 10 4 to 10 7 are required to obtain sufficient chargeability and leak resistance.
A resistance of Ω is desirable. Further, it is desirable that the surface of the charging roller 12 has micro unevenness so as to hold the charge promoting particles. If the hardness of the charging roller 12 is too low, the shape is not stable, so the contactability with the photosensitive drum 11 deteriorates. If the hardness is too high, the charging nip portion A cannot be secured between the charging roller 12 and the charging roller 12. Since the microscopic contact property to the surface of the photosensitive drum 11 is deteriorated, the Asker C hardness is preferably in the range of 25 to 50 degrees. The material of the charging roller 12 is not limited to the elastic foam, and the material of the elastic body may be EPDM, urethane, NB.
Examples thereof include R, silicone rubber, IR, etc., a rubber material in which a conductive material such as carbon black or a metal oxide is dispersed for resistance adjustment, or a material obtained by foaming these.
It is also possible to adjust the resistance by using an ion conductive material without particularly dispersing the conductive substance. The charging roller 12 is arranged so as to be pressed against the photosensitive drum 11 as the member to be charged with a predetermined pressing force against the elasticity, and in this embodiment, the charging nip portion A having a width of several mm is formed. Has become.

【0045】(2)帯電促進粒子について 本実施の形態では、帯電促進粒子として、比抵抗が10
Ω・cm、平均粒径1.5μmの導電性酸化亜鉛粒子
を用いた。帯電促進粒子は、一次粒子の状態で存在する
ばかりでなく、二次粒子の凝集した状態で存在すること
もなんら問題はない。どのような凝集状態であっても、
凝集体として帯電促進粒子としての機能が実現できれば
その形態は重要ではない。粒径は粒子が凝集体を構成し
ている場合は、その凝集体としての平均粒径として定義
した。粒径の測定には、光学又は電子顕微鏡による観察
から、100個以上抽出し、水平方向最大弦長をもって
体積粒度分布を算出し、その50%平均粒径をもって決
定した。帯電促進粒子の抵抗値が2×1012Ω・cm
以上であると帯電性が損なわれた。そのため、抵抗値が
1×1012Ω・cm以下である必要があり、さらに好
ましくは1×10 Ω・cm以下であるとよい。本実
施の形態では1×10Ω・cmのものを用いた。抵抗
測定は、錠剤法により測定し正規化して求めた。すなわ
ち、底面積2.26cmの円筒内に約0.5gの粉体
試料を入れ、上下電極に15kgの加圧を行うと同時に
100Vの電圧を印加して抵抗値を計測し、その後正規
化して比抵抗を算出した。
(2) Charge-Promoting Particles In this embodiment, the charge-promoting particles have a resistivity of 10 or less.
Conductive zinc oxide particles having an average particle diameter of 7 Ω · cm and 1.5 μm were used. There is no problem that the charge-promoting particles exist not only in the state of primary particles but also in the state of agglomeration of secondary particles. Whatever the state of aggregation,
The form is not important as long as it can realize the function of the charge promoting particles as an aggregate. The particle size is defined as the average particle size of the aggregate when the particles form the aggregate. To measure the particle size, 100 or more particles were extracted from observation by an optical or electron microscope, the volume particle size distribution was calculated with the maximum chord length in the horizontal direction, and the 50% average particle size was determined. The resistance value of the charge promoting particles is 2 × 10 12 Ω · cm
If it is above, the charging property is impaired. Therefore, it is necessary resistance value is less than 1 × 10 12 Ω · cm, more preferably may not more than 1 × 10 1 0 Ω · cm . In the present embodiment, the one having 1 × 10 7 Ω · cm is used. The resistance was measured by the tablet method and normalized. That is, about 0.5 g of a powder sample was placed in a cylinder having a bottom area of 2.26 cm 2 , 15 kg of pressure was applied to the upper and lower electrodes, and at the same time, a voltage of 100 V was applied to measure the resistance value, and then normalized. Then, the specific resistance was calculated.

【0046】帯電促進粒子は、静電潜像の形成時、すな
わち露光装置13による感光ドラム11表面の露光時の
妨げにならないように、白色又は透明に近いことが望ま
しく、よって非磁性であることが好ましい。さらに、帯
電促進粒子が感光ドラム11上から記録材Pに一部転写
されてしまうことを考えると黒以外の色トナーを使用す
る場合には、無色又は白色のものが望ましい。また、粒
径も現像剤の粒径に対して、1/2以下程度でないと画
像露光を遮ることがあった。そのため帯電促進粒子の粒
径は現像剤の粒径の1/2よりも小さいことが望まし
い。粒径の下限値としては、粒子として安定に得られる
ものとして10nmが限界と考えられる。帯電促進粒子
の材料としては、本実施の形態では酸化亜鉛を用いた
が、これに限るものではなく、その他、酸化チタンやア
ルミナなど他の金属酸化物の導電性無機粒子や有機物と
の混合物、又はこれらに表面処理を施したものなど各種
導電粒子が使用可能である。
The charge promoting particles are preferably white or nearly transparent so as not to interfere with the formation of the electrostatic latent image, that is, during the exposure of the surface of the photosensitive drum 11 by the exposure device 13, and thus are non-magnetic. Is preferred. Further, considering that the charge-accelerating particles are partially transferred from the photosensitive drum 11 to the recording material P, colorless or white toner is preferable when using a color toner other than black. Further, if the particle diameter is not about 1/2 or less of the particle diameter of the developer, image exposure may be blocked. Therefore, it is desirable that the particle size of the charge promoting particles is smaller than 1/2 of the particle size of the developer. The lower limit of the particle diameter is considered to be 10 nm as a particle that can be stably obtained. As the material of the electrification promoting particles, zinc oxide was used in the present embodiment, but the present invention is not limited to this. In addition, a mixture of other metal oxide such as titanium oxide or alumina with conductive inorganic particles or organic matter, Alternatively, various conductive particles such as surface-treated particles can be used.

【0047】(3)注入帯電について 像担持体である感光ドラム11と接触帯電部材である帯
電ローラ12との帯電ニップ部Aに帯電促進粒子を介在
させることで、この帯電促進粒子の滑剤効果により、摩
擦抵抗が大きくてそのままでは感光ドラム11に対して
速度差を持たせて接触させることが困難であった帯電ロ
ーラ12であっても、それを感光ドラム11面に対して
無理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触させた状
態にすることが可能となるとともに、帯電ローラ12が
帯電促進粒子を介して感光ドラム11面に密に接触して
より高い頻度で感光ドラム11面に接触する構成とな
る。
(3) Injecting charging By interposing charging accelerating particles in the charging nip portion A between the photosensitive drum 11 which is an image carrier and the charging roller 12 which is a contact charging member, the charging accelerating particles have a lubricant effect. Even if the charging roller 12 has a large frictional resistance and it is difficult to bring the photosensitive drum 11 into contact with the photosensitive drum 11 with a speed difference, the effect can be easily and easily applied to the surface of the photosensitive drum 11. It becomes possible to bring them into contact with each other with a speed difference, and the charging roller 12 comes into close contact with the surface of the photosensitive drum 11 through the charging accelerating particles to more frequently contact the surface of the photosensitive drum 11. It comes in contact.

【0048】帯電ローラ12と感光ドラム11との間に
十分な速度差を設けることにより、帯電ローラ12と感
光ドラム11との帯電ニップ部Aにおいて帯電促進粒子
が感光ドラム11に接触する機会を格段に増加させ、高
い接触性を得ることができ、帯電ローラ12と感光ドラ
ム11の帯電ニップ部Aに存在する帯電促進粒子が感光
ドラム11表面を隙間なく摺擦することで感光ドラム1
1に電荷を直接注入できるようになり、帯電ローラ12
による感光ドラム11の接触帯電は帯電促進粒子の介存
により注入帯電機構が支配的となる。
By providing a sufficient speed difference between the charging roller 12 and the photosensitive drum 11, the opportunity for the charging promoting particles to contact the photosensitive drum 11 at the charging nip portion A between the charging roller 12 and the photosensitive drum 11 is significantly increased. The charge promoting particles present in the charging nip portion A between the charging roller 12 and the photosensitive drum 11 rub the surface of the photosensitive drum 11 without any gaps, thereby increasing the contact property.
The charge can be directly injected into the charging roller 12
The contact charging of the photosensitive drum 11 by means of the injection charging mechanism is predominant due to the presence of the charging promoting particles.

【0049】速度差を設ける構成としては、帯電ローラ
12を回転駆動又は固定して感光ドラム11との間に速
度差を設けることになる。好ましくは、帯電ローラ12
を回転駆動し、さらに、その表面の移動方向が感光ドラ
ム11表面の移動方向とは逆方向となるように構成する
ことが望ましい。
As a structure for providing the speed difference, the charging roller 12 is rotationally driven or fixed to provide the speed difference with the photosensitive drum 11. Preferably, the charging roller 12
It is desirable to rotate and drive the surface of the photosensitive drum 11 in the opposite direction to the surface of the photosensitive drum 11.

【0050】したがって、従来のローラ帯電等では得ら
れなかった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ12に印
加した電圧とほぼ同等の帯電電位を感光ドラム11に与
えることができる。かくして、接触帯電部材として帯電
ローラ12を用いた場合でも、帯電ローラ12に対する
帯電に必要な印加バイアス(帯電バイアス)は感光ドラ
ム11に必要な帯電電位相当の電圧で十分であり、放電
現象を用いない安定でかつ安全な接触帯電方式ないし接
触帯電装置を実現することができる。
Therefore, it is possible to obtain a high charging efficiency which has not been obtained by the conventional roller charging or the like, and it is possible to give the photosensitive drum 11 a charging potential almost equal to the voltage applied to the charging roller 12. Thus, even when the charging roller 12 is used as the contact charging member, the applied bias (charging bias) necessary for charging the charging roller 12 is sufficient to be the voltage corresponding to the charging potential required for the photosensitive drum 11, and the discharge phenomenon is used. A stable and safe contact charging method or contact charging device can be realized.

【0051】また、帯電ニップ部Aや帯電ローラ12の
表面に帯電促進粒子をあらかじめ担持させておくこと
で、画像形成装置使用の初期から上述の直接帯電性能を
支障なく発揮させることができる。
Further, by preliminarily supporting the charge accelerating particles on the surface of the charging nip portion A or the charging roller 12, the above-mentioned direct charging performance can be exhibited without any trouble from the beginning of use of the image forming apparatus.

【0052】(4)帯電ニップ部Aや帯電ローラ12に
対する帯電促進粒子の補給 最初に、感光ドラム11と帯電ローラ12との帯電ニッ
プ部Aに十分量の帯電促進粒子を介在させても、あるい
は帯電ローラ12に十分量の帯電促進粒子を塗布してお
いても、画像形成装置の使用に伴い帯電促進粒子が帯電
ニップ部Aや帯電ローラ12から減少したり、帯電促進
粒子が劣化したりすることで、帯電性の低下が生じる。
このため帯電性の低下が生じた際には、帯電ニップ部A
や帯電ローラ12に対して帯電促進粒子を補給する必要
がある。
(4) Replenishment of charging promoting particles to the charging nip A and the charging roller 12 First, a sufficient amount of charging promoting particles may be interposed in the charging nip A between the photosensitive drum 11 and the charging roller 12, or Even if the charging roller 12 is coated with a sufficient amount of the charging promoting particles, the charging promoting particles may decrease from the charging nip portion A or the charging roller 12 or the charging promoting particles may deteriorate with the use of the image forming apparatus. As a result, the chargeability is lowered.
Therefore, when the charging property is deteriorated, the charging nip A
It is necessary to replenish the charging roller 12 with charging accelerating particles.

【0053】帯電ローラ12の表面に帯電促進粒子を供
給する帯電促進粒子供給手段を設けてもよいが、本実施
の形態では、現像装置14内に供給することによって、
感光ドラム11表面を介して帯電促進粒子を補給するよ
うにしてる。帯電促進粒子は、現像装置14内ではトナ
ーに対する帯電補助剤としての外添剤であり、帯電部で
の帯電粒子であって、現像部で現像バイアスが印加され
て感光ドラム11表面に供給され、感光ドラム11の回
転によって帯電ローラ12に到達するものである。
Although charging-promoting particle supply means for supplying charging-promoting particles may be provided on the surface of the charging roller 12, in the present embodiment, by supplying the charging-promoting particles into the developing device 14,
The charging promoting particles are replenished through the surface of the photosensitive drum 11. The charge-accelerating particles are external additives as a charge auxiliary agent for the toner in the developing device 14, are charge particles in the charging section, and are supplied to the surface of the photosensitive drum 11 with a developing bias applied in the developing section. The rotation of the photosensitive drum 11 reaches the charging roller 12.

【0054】[露光]露光装置13としては、本実施の
形態では、レーザダイオード・ポリゴンミラー等を含む
レーザビームスキャナをしている。この露光装置13
は、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対
応して強度変調されたレーザ光を出力し、このレーザ光
によって感光ドラム11の一様帯電面を走査露光する。
この走査露光により感光ドラム11表面に目的の画像情
報に対応した静電潜像が形成される。
[Exposure] In the present embodiment, the exposure device 13 is a laser beam scanner including a laser diode, a polygon mirror, and the like. This exposure device 13
Outputs laser light whose intensity is modulated corresponding to the time-series electric digital pixel signal of the target image information, and scans and exposes the uniformly charged surface of the photosensitive drum 11 with this laser light.
By this scanning exposure, an electrostatic latent image corresponding to target image information is formed on the surface of the photosensitive drum 11.

【0055】なお、感光ドラム11表面に静電潜像を形
成するための光源としては、LEDアレイであってもよ
く、この場合は、目的の画像情報に対応する位置のLE
Dを点灯することで、感光ドラム11表面に静電潜像を
形成する。
The light source for forming the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 11 may be an LED array. In this case, the LE at the position corresponding to the target image information is used.
By turning on D, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 11.

【0056】また、本実施の形態の画像形成装置では、
感光ドラム11表面を除電するための、除電装置は、設
けていない。
Further, in the image forming apparatus of this embodiment,
No charge removing device is provided for removing the charge on the surface of the photosensitive drum 11.

【0057】上述の感光ドラム11表面は、帯電ローラ
12により−400Vに一様帯電される。次いで、露光
装置13の半導体レーザから発せられる波長680nm
のレーザ光により、600dpi(dot/inch)
でイメージ露光が行なわれ、レーザ光照射部分の電荷が
除去されて静電潜像が形成される。
The surface of the above-mentioned photosensitive drum 11 is uniformly charged to -400V by the charging roller 12. Next, a wavelength of 680 nm emitted from the semiconductor laser of the exposure device 13.
600dpi (dot / inch) by laser light
The image exposure is carried out in order to remove the electric charge in the portion irradiated with the laser beam and an electrostatic latent image is formed.

【0058】[現像]現像装置14は、感光ドラム11
に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像と
して現像するものである。現像装置14は、表面にトナ
ーが薄層状に塗布される現像ローラ14aと現像容器内
のトナーを攪拌するとともに現像ローラ14aに向けて
移動させる攪拌部材と、現像ローラ14a表面に塗布さ
れたトナーの層厚を規制する規制ブレード14bとを有
している。現像ローラ14aと規制ブレード14bとの
間のギャップは、200μm程度に設定されている。現
像ローラ14aの表面はバインダーであるフェノール樹
脂と、ピグメントであるカーボン及びグラファイトから
なる樹脂によりコートされている。これらバインダーと
ピグメントとの組成重量比は、2.5:1.0に設定さ
れている。
[Development] The developing device 14 includes the photosensitive drum 11
Toner is attached to the electrostatic latent image formed on the surface to develop it as a toner image. The developing device 14 includes a developing roller 14a whose surface is coated with toner in a thin layer, a stirring member which stirs the toner in the developing container and moves the toner toward the developing roller 14a, and a toner which is applied to the surface of the developing roller 14a. It has the regulation blade 14b which regulates the layer thickness. The gap between the developing roller 14a and the regulation blade 14b is set to about 200 μm. The surface of the developing roller 14a is coated with a phenol resin which is a binder and a resin which is carbon and graphite which are pigments. The composition weight ratio of these binder and pigment is set to 2.5: 1.0.

【0059】現像装置14内のトナーは、現像ローラ1
4a表面に塗布され、現像ローラ14a表面のコート樹
脂と摩擦帯電しながら規制ブレード14bによってロー
ラ塗布量が約1.0mg/cmとなるように層厚規制
される。層厚規制されたトナーは、現像ローラ14aの
表面に担持され、現像ローラ14aの矢印R4方向の回
転に伴って、感光ドラム11表面に対向する現像位置に
搬送される。現像位置における現像ローラ14aと感光
ドラム11との間のギャップ(以下「SDギャップ」と
いう。)は、現像ローラ軸に回転可能に支持された感光
ドラム突き当てコロ(不図示)によって、180〜30
0μmに設定されている。トナーは負極性の磁性一成分
トナー(7μm)を用い、現像方式は、ジャンピング現
像とした。
The toner in the developing device 14 is the developing roller 1
4a is applied to the surface of the developing roller 14a, and the layer thickness is regulated by the regulating blade 14b while being frictionally charged with the coating resin on the surface of the developing roller 14a so that the roller coating amount is about 1.0 mg / cm 2 . The toner whose layer thickness is regulated is carried on the surface of the developing roller 14a, and is conveyed to the developing position facing the surface of the photosensitive drum 11 as the developing roller 14a rotates in the direction of arrow R4. The gap between the developing roller 14a and the photosensitive drum 11 at the developing position (hereinafter referred to as "SD gap") is 180 to 30 due to the photosensitive drum abutment roller (not shown) rotatably supported by the developing roller shaft.
It is set to 0 μm. Negative magnetic one-component toner (7 μm) was used as the toner, and the developing method was jumping development.

【0060】トナーは、結着樹脂と磁性体とを含有する
トナー粒子とそこに外添された無機微粉体からなり、平
均円形度0.950以上の球形トナーである。この磁性
トナーは、79.6kA/m(1000エルステッド)
下における飽和磁化が10Am/kg(emu/g)
以上50Am/kg以下である。外添された無機粉体
は主にトナーの帯電量を適正化する働きを持たせること
が可能であり、本実施の形態では、前述した酸化亜鉛等
の帯電粒子を使用する。本発明におけるトナーの平均円
形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法とし
て用いたものであり、本発明では東亜医用電子製フロー
式粒子像分析装置「FPIA−1000」を用いて測定
を行い、3μm以上の円相当径の粒子群について測定さ
れた各粒子の円形度(Ci)を、図3の式(1)により
それぞれ求め、同図の式(2)で示すように測定された
全粒子の円形度の総和を全粒子数(m)で除した値を平
均円形度(AvC)と定義する。
The toner is a spherical toner having an average circularity of 0.950 or more, which is composed of toner particles containing a binder resin and a magnetic substance and inorganic fine powder externally added thereto. This magnetic toner is 79.6 kA / m (1000 Oersted)
Saturation magnetization under 10 Am 2 / kg (emu / g)
The above is 50 Am 2 / kg or less. The externally added inorganic powder can mainly have a function of optimizing the charge amount of the toner, and in the present embodiment, the above-described charged particles such as zinc oxide are used. The average circularity of the toner in the present invention is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of particles, and in the present invention, a flow type particle image analyzer “FPIA-1000” manufactured by Toa Medical Electronics is used. The circularity (Ci) of each particle measured for a group of particles having an equivalent circle diameter of 3 μm or more is obtained by the equation (1) in FIG. 3 and measured as shown in the equation (2) in the figure. A value obtained by dividing the sum of circularity of all the particles thus obtained by the total number of particles (m) is defined as the average circularity (AvC).

【0061】本発明における平均円形度とは、トナーの
凹凸度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合
1.000を示し、トナーの表面形状が複雑になるほど
平均円形度は小さな値となる。
The average circularity in the present invention is an index of the degree of unevenness of the toner, and is 1.000 when the toner is a perfect sphere, and the more the surface shape of the toner becomes complicated, the smaller the average circularity becomes. .

【0062】円形度の高い球形トナーはトナー相互又は
種々の部材とのひっかかりが少ないため帯電ローラ12
での機械的シェアが小さく、表面の形状変化が軽微であ
る。また、トナー母体自体の流動性が高いため、外添さ
れた無機粉体の量が変化しても流動性が大きく変化しに
くい。このように球形トナーはトナーの劣化が少ない形
状因子を持っている。さらに、感光ドラム11からの離
形性に優れるため転写効率が優れており、画像濃度を十
分に確保することができるとともに転写残トナーを少な
くすることができる。このような理由から、クリーナレ
ス方式のリユースシステムでは円形度の高いトナーを使
用することが望ましい。
Since the spherical toner having a high circularity is less likely to be caught between the toners or various members, the charging roller 12 is used.
Has a small mechanical share, and surface shape changes are minimal. In addition, since the toner base itself has high fluidity, the fluidity hardly changes significantly even if the amount of externally added inorganic powder changes. As described above, the spherical toner has a shape factor that causes less toner deterioration. Further, the transfer efficiency is excellent due to the excellent releasability from the photosensitive drum 11, so that the image density can be sufficiently secured and the transfer residual toner can be reduced. For these reasons, it is desirable to use toner with high circularity in the cleanerless reuse system.

【0063】また、トナーの79.6kA/m(100
0エルステッド)下における飽和磁化が10Am/k
g(emu/g)以上であると、リユーストナーであっ
ても現像ローラ14a上で十分な搬送性を有し、また飛
散の程度も良好となる。また、トナーの79.6kA/
m下における飽和磁化が50Am/kg以下である
と、現像ローラ14a及びリユーストナー供給ローラ上
での磁気によるトナー穂の大きさも小さい状態を維持で
き、現像領域で凝集してしまって画質が粗くなることが
ない。
Further, the toner is 79.6 kA / m (100
Saturation magnetization under 0 Oersted) is 10 Am 2 / k
When it is g (emu / g) or more, even the reused toner has sufficient transportability on the developing roller 14a and the degree of scattering becomes good. In addition, the toner is 79.6 kA /
When the saturation magnetization under m is 50 Am 2 / kg or less, the size of the toner ears due to the magnetism on the developing roller 14a and the reuse toner supply roller can be kept small, and the image quality is roughened by aggregation in the developing area. Never be.

【0064】本発明の画像形成方法においては、現像ロ
ーラ14aに印加される交番バイアス電圧の絶対値が5
00V以上、好ましくは感光ドラム11へのリークを考
慮して、500〜1500Vとするのがよい。ただし、
このリークは、現像ローラ14aと感光ドラム11との
ギャップ(間隙)の設定により変動する。また、本発明
において、交番バイアス周波数は、1000〜5000
Hzの範囲とすることが好ましい。すなわち、交番バイ
アス周波数が1000Hz未満になると、得られる画像
の階調性はよくなるものの、地カブリを解消するのが困
難となる。これは、トナーの往復運動回数が少ない低周
波数領域では、非画像部においても現像剤バイアス電界
による感光ドラム11へのトナーの押しつけ力が強くな
り過ぎるので、逆現像側バイアス電界によるトナーの剥
ぎ取り力によっても、非画像部に付着したトナーを完全
には除去できないためであると考えられる。一方、周波
数が5000Hzを超えると、トナーが感光ドラム11
に充分接触しないうちに、逆現像側のバイアス電界が印
加されることになるので、現像性が低下する。つまり、
トナー自身が高周波数電界に応答できなくなる。本出願
人らの検討によれば、本発明においては、交番バイアス
電界の周波数を1500〜3000Hzとすると、最適
な画像性を示すことが確認された。
In the image forming method of the present invention, the absolute value of the alternating bias voltage applied to the developing roller 14a is 5 or less.
00V or more, preferably 500 to 1500V in consideration of leakage to the photosensitive drum 11. However,
This leak varies depending on the setting of the gap between the developing roller 14a and the photosensitive drum 11. In the present invention, the alternating bias frequency is 1000 to 5000.
It is preferably in the range of Hz. That is, when the alternating bias frequency is less than 1000 Hz, the gradation of the obtained image is improved, but it is difficult to eliminate the background fog. In the low frequency region where the number of reciprocating movements of the toner is small, the pressing force of the toner against the photosensitive drum 11 due to the developer bias electric field becomes too strong even in the non-image portion, so that the toner is peeled off by the reverse developing side bias electric field. It is considered that this is because the toner attached to the non-image portion cannot be completely removed even by the force. On the other hand, when the frequency exceeds 5000 Hz, the toner is not transferred to the photosensitive drum 11.
Since the bias electric field on the reverse developing side is applied before the contact is sufficiently made with, the developability is deteriorated. That is,
The toner itself becomes unresponsive to the high frequency electric field. According to the study by the present applicants, it has been confirmed that in the present invention, when the frequency of the alternating bias electric field is 1500 to 3000 Hz, optimum image quality is exhibited.

【0065】上述の理由を考慮し、現像時の現像バイア
スとしては、2000Hz、ピーク間電圧800Vp
p、Duty50%の交流電圧に、−250Vの直流電
圧を重畳させた重畳バイアスを現像ローラ14に印加す
る。これにより、感光ドラム11表面の静電潜像は反転
現像されてトナーが付着されてトナー像として可視化さ
れる。なお、トナーの飛散を抑制するため、紙間(転写
材Pと転写材Pとの間)、前回転時等の非画像部での感
光ドラム11、及び現像ローラ14a駆動時には交流電
圧は印加されない。
In consideration of the above reason, the developing bias at the time of developing is 2000 Hz, the peak-to-peak voltage is 800 Vp.
A superimposing bias in which a direct current voltage of −250 V is superposed on an alternating current voltage of p, Duty 50% is applied to the developing roller 14. As a result, the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 11 is subjected to reversal development, toner is attached, and is visualized as a toner image. Note that, in order to suppress toner scattering, no AC voltage is applied between the paper (between the transfer material P and the transfer material P), the photosensitive drum 11 in the non-image portion at the time of pre-rotation, and the developing roller 14a. .

【0066】[転写]転写ローラ15は、接触転写手段
としての中抵抗のローラであり、感光ドラム11に所定
の当接力で当接されて感光ドラム11との間に、転写ニ
ップ部を形成している。この転写ニップ部に給紙部(不
図示)から所定のタイミングで被記録体としての転写材
Pが給紙され、かつ転写ローラ15に所定の転写バイア
スが印加されることで、感光ドラム11表面のトナー像
が、転写ニップ部に給紙された転写材P表面に、静電気
力と押圧力とによって順次に転写されていく。トナー像
が転写された転写材Pは、分離帯電器16によって感光
ドラム11表面から分離される。
[Transfer] The transfer roller 15 is a medium resistance roller as a contact transfer means, and is in contact with the photosensitive drum 11 with a predetermined contact force to form a transfer nip portion with the photosensitive drum 11. ing. The transfer material P as a recording medium is fed to the transfer nip portion from a paper feeding portion (not shown) at a predetermined timing, and a predetermined transfer bias is applied to the transfer roller 15, whereby the surface of the photosensitive drum 11 is The toner image is sequentially transferred onto the surface of the transfer material P fed to the transfer nip portion by electrostatic force and pressing force. The transfer material P on which the toner image has been transferred is separated from the surface of the photosensitive drum 11 by the separation charger 16.

【0067】[定着]転写材搬送方向(矢印K方向)に
沿っての分離帯電器16の下流側には、熱定着方式等の
定着装置18が配設されている。感光ドラム11上のト
ナー像の転写を受け、さらに感光ドラム11表面から分
離された転写材Pは、定着装置18に導入され、定着ロ
ーラと加圧ローラとの間を通過する際に、加熱及び加圧
を受けて表面にトナー像が定着される。トナー像定着後
の転写材Pは、画像形成物(プリント、コピー)として
画像形成装置本体の外部に排出され、これにより画像形
成が終了する。
[Fixing] A fixing device 18 of a thermal fixing type or the like is arranged downstream of the separation charging device 16 along the transfer material conveying direction (arrow K direction). The transfer material P that has received the transfer of the toner image on the photosensitive drum 11 and is separated from the surface of the photosensitive drum 11 is introduced into the fixing device 18, and is heated and heated when passing between the fixing roller and the pressure roller. Upon receiving pressure, the toner image is fixed on the surface. The transfer material P after the toner image is fixed is discharged to the outside of the image forming apparatus main body as an image formed product (print, copy), thereby completing the image formation.

【0068】本実施の形態は、上述の構成にて画像出力
環境及び吐き出し転写残トナーへの帯電付与能力を検知
して、その検知結果から吐き出し転写残トナーの帯電量
を割り出す方式をとっている。感光ドラム11の非画像
部上の吐き出し転写残トナーを回収するのに必要な電位
差Vbackの制御は現像バイアスの値を変化させるこ
とにより行う。制御詳細は以下のとおりである。
In the present embodiment, the above-described structure is used to detect the image output environment and the ability to impart charge to the discharged transfer residual toner, and to calculate the charge amount of the discharged transfer residual toner from the detection result. . The control of the potential difference Vback required to collect the discharged transfer residual toner on the non-image portion of the photosensitive drum 11 is performed by changing the value of the developing bias. The details of the control are as follows.

【0069】<吐き出し転写残トナー帯電量検知方法>
帯電ローラ12からの吐き出し転写残トナー帯電量は、
画出し環境の温湿度、出力画像、転写条件、現像装置1
4内のトナーの劣化状態、帯電部でのトナーへの電荷付
与能力に依存するが、中でも画像形成中の湿度の影響と
帯電ローラ12の吐き出し転写残トナーへの帯電付与能
力が特に大きい。そこで、画像形成装置中に湿度を検知
する湿度センサ(不図示)と、帯電ローラ12の汚れを
検知する帯電ローラ汚れセンサ20を設けており、帯電
ローラ汚れセンサ20で検知された結果に基づいて帯電
量を求める。
<Method for Detecting Discharge Transfer Residual Toner Charging Amount>
The discharge transfer residual toner charge amount from the charging roller 12 is
Temperature and humidity of image output environment, output image, transfer conditions, developing device 1
4 depends on the deterioration state of the toner in 4 and the charge imparting ability to the toner at the charging portion, but the influence of humidity during image formation and the charge imparting ability to the discharge transfer residual toner of the charging roller 12 are particularly large. Therefore, a humidity sensor (not shown) for detecting humidity and a charging roller dirt sensor 20 for detecting dirt on the charging roller 12 are provided in the image forming apparatus, and based on the result detected by the charging roller dirt sensor 20. Obtain the charge amount.

【0070】湿度環境の違いによる吐き出し転写残トナ
ー帯電量の変化量をあらかじめ画像形成装置中の記録装
置(不図示)に記憶させておき、湿度センサによって検
知された帯電量によって何段階かに帯電量のレベル分け
を行って、吐き出し転写残トナーの帯電量として出力さ
せる。さらに帯電ローラ12の吐き出し転写残トナーへ
の帯電付与能力を検知するために帯電ローラ12の汚れ
を検知する。帯電ローラ12の汚れは帯電ローラ12の
上方に設けられた反射濃度センサによって構成された帯
電ローラ汚れセンサ20によって帯電ローラ12上に付
着したトナーの量を測定しその濃度から汚れの量を見積
もるようにしている。汚れの度合いは反射濃度の数値よ
り帯電ローラ12表面のトナー付着面積を求め、 A:トナー付着面積10%未満 B:トナー付着面積10%以上30%未満 C:トナー付着面積30%以上 に分類する。この湿度、帯電ローラ汚れを種々に変化さ
せて吐き出し転写残トナーの帯電量の値を実際にブロー
オフ法にて測定し、 H:−5μC/g以上、 N:−5〜−2μC/g、 L:−2μC/g未満 にレベル分けして電位差を変化させる際の指標とする。
湿度及び帯電ローラ汚れと吐き出し転写残トナーの関係
を図4に示す。この図に従って電位差を制御する。
A change amount of the discharge transfer residual toner charge amount due to a difference in humidity environment is stored in advance in a recording device (not shown) in the image forming apparatus, and charging is performed in several steps according to the charge amount detected by the humidity sensor. The amount is divided into levels, and the amount of charge of the discharged transfer residual toner is output. Further, the dirt of the charging roller 12 is detected in order to detect the charge imparting ability of the charging roller 12 to the discharged transfer residual toner. For the dirt on the charging roller 12, the amount of toner adhering to the charging roller 12 is measured by the charging roller dirt sensor 20 constituted by a reflection density sensor provided above the charging roller 12, and the quantity of dirt is estimated from the density. I have to. For the degree of stain, the toner adhesion area on the surface of the charging roller 12 is obtained from the value of the reflection density, and A: toner adhesion area is less than 10% B: toner adhesion area is 10% or more and less than 30% C: toner adhesion area is 30% or more . The humidity and the dirt on the charging roller are variously changed, and the value of the charge amount of the discharged transfer residual toner is actually measured by the blow-off method. H: -5 μC / g or more, N: -5 to -2 μC / g, L : Used as an index when changing the potential difference by dividing the level into less than -2 μC / g.
FIG. 4 shows the relationship between the humidity, the dirt on the charging roller, and the discharge transfer residual toner. The potential difference is controlled according to this figure.

【0071】<電位差制御方法>上述の帯電量レベルに
応じて現像域での電位差を制御するようにする。感光ド
ラム11上のネガトナーを現像ローラ14aに回収する
際に必要なバイアス電位差、すなわち感光ドラムベタ白
部電位と現像ローラ14aの電位との電位差Vback
を、吐き出し転写残トナーの帯電量が大きいときには差
を小さく、帯電量が小さいときには電位差を大きく取る
ように制御する。電位差制御方法として、本実施の形態
では現像バイアスVdcを変化させ、Vbackを制御
する。Vdcを変化させることにより現像コントラスト
電位が変化してしまって画像濃度が大きく変化してしま
う場合には、静電潜像を書き込む露光装置13の露光強
度を大きくしてベタ黒電位VLを下げてコントラストを
確保する。本実施の形態での制御の値を図5に示す。
<Potential Difference Control Method> The potential difference in the developing area is controlled according to the above-mentioned charge amount level. A bias potential difference required when the negative toner on the photosensitive drum 11 is collected by the developing roller 14a, that is, a potential difference Vback between the photosensitive drum solid white portion potential and the developing roller 14a potential.
When the discharge amount of the transfer residual toner is large, the difference is controlled to be small, and when the charge amount is small, the potential difference is controlled to be large. As a potential difference control method, in the present embodiment, the developing bias Vdc is changed to control Vback. When the development contrast potential is changed by changing Vdc and the image density is largely changed, the exposure intensity of the exposure device 13 for writing the electrostatic latent image is increased to lower the solid black potential VL. Ensure contrast. The control values in this embodiment are shown in FIG.

【0072】本実施の形態を適用した場合での非画像部
の汚れの関係を示す評価結果を、本実施の形態1として
図6に示す。なお、図6には、本実施の形態1と比較す
べく従来例(バイアス変更を行わない場合)も示す。非
画像部の汚れはカブリ反射濃度計による反射光量測定に
よりカブリとして数値化して%で表し、そのレベルを5
段階評価(良好な順に○、△○、△、△×、×)で示し
た。カブリ数値が1.0%以下のときに○、1.0〜
1.5%で△○、1.5〜2.0%で△、2.0〜2.
5%で△×、2.5%以上で×とした。
FIG. 6 shows the result of evaluation showing the relationship of stains on the non-image area when the present embodiment is applied, as the first embodiment. Note that FIG. 6 also shows a conventional example (when the bias is not changed) for comparison with the first embodiment. Contamination on the non-image area is quantified as a fog by measuring the amount of reflected light with a fog reflection densitometer and expressed in%.
It was shown by a graded evaluation (good, good, good, bad, bad, and bad). When the fog value is 1.0% or less, ○, 1.0 to
1.5% for △ ○, 1.5-2.0% for △, 2.0-2.
5% was evaluated as Δx, and 2.5% or more was evaluated as x.

【0073】図6の結果によれば、従来例での画出しに
おいては吐き出し転写残トナー帯電量がN及びLの場合
に未回収トナーによる非画像部での画像汚れが目視で確
認できるようになった。これは、転写残トナーは一旦帯
電ローラ12に回収されて少しずつ均一に吐き出され
て、現像域に達して画像形成中又は非画像形成中に現像
装置14にて回収されるが、転写残トナー量が大きくな
ってくると現像装置14での回収能力を上回ってしまっ
て未回収トナーとなって画像上に転写されて画像の汚れ
となるためである。
According to the result of FIG. 6, in the conventional image output, when the discharge transfer residual toner charge amount is N and L, the image stain in the non-image portion due to the uncollected toner can be visually confirmed. Became. This is because the transfer residual toner is once collected by the charging roller 12 and ejected uniformly little by little, and reaches the development area and is collected by the developing device 14 during image formation or non-image formation. This is because if the amount becomes large, the collection capacity of the developing device 14 will be exceeded, and uncollected toner will be transferred onto the image and stain the image.

【0074】図6の結果で示されるように、実施の形態
1のような本発明を適用することによって、吐き出し転
写残トナーの帯電量が変化しても吐き出し転写残トナー
の回収性が良く、カブリレベルが悪化しなくなった。ま
た、湿度5%(温度23℃)、50%(温度25℃)、
80%(温度30℃)の各環境下で高濃度画像を出力し
た際にも、吐き出し転写残トナー回収不良によるカブリ
の悪化がなく、安定した画像出力性能が確認できた。
As shown in the result of FIG. 6, by applying the present invention as in the first embodiment, the collectability of the discharged transfer residual toner is good even if the charge amount of the discharged transfer residual toner changes. The fog level no longer deteriorates. Humidity 5% (Temperature 23 ° C), 50% (Temperature 25 ° C),
Even when a high-density image was output under each environment of 80% (temperature 30 ° C.), stable image output performance could be confirmed without causing deterioration of fog due to defective collection of residual toner after transfer.

【0075】Vdcを変化させたことによって、現像コ
ントラストが変化するので、本実施の形態ではベタ黒部
の電位も制御しているが、そのほか、ACバイアスのV
ppを変化させたり周波数又は波形も制御してもよい。
また、形成するトナー像によっては、画像で現像ローラ
14の長手方向の汚れの偏りが大きく、吐き出し転写残
トナー帯電量も不均一になる場合がある。この場合に
は、帯電ローラ14を長手方向に振れる(往復移動可
能)構成や、ブラシなどで帯電ローラ汚れをあらかじめ
均一にならす構成にするとよい。
Since the development contrast is changed by changing Vdc, the potential of the solid black portion is also controlled in the present embodiment.
The pp may be changed and the frequency or waveform may be controlled.
In addition, depending on the toner image to be formed, there is a case where the stain on the image in the longitudinal direction of the developing roller 14 is large, and the discharge transfer residual toner charge amount becomes uneven. In this case, it is preferable that the charging roller 14 be shaken in the longitudinal direction (reciprocating movement), or that the dirt of the charging roller be evenly smoothed with a brush or the like.

【0076】以上、画像出力環境及び吐き出し転写残ト
ナーへの帯電付与能力を検知して、その検知結果から吐
き出し転写残トナーの帯電量を割り出して、その帯電量
に応じてドラム非画像部上の吐き出し転写残トナーを回
収するのに必要な電位差Vbackの制御を現像バイア
スの値を変化させることにより行うことにより、簡単な
構成で、必要以上のバイアス、露光量を使用することな
く、吐き出し転写残トナー回収不良による画像不良を有
効に防止することができる。
As described above, the image output environment and the charge imparting ability to the discharge transfer residual toner are detected, the charge amount of the discharge transfer residual toner is calculated from the detection result, and the charge amount on the drum non-image portion is determined according to the charge amount. By controlling the potential difference Vback necessary to collect the discharge transfer residual toner by changing the value of the developing bias, the discharge transfer residual amount can be achieved with a simple configuration without using an excessive bias and exposure amount. It is possible to effectively prevent an image defect due to a toner recovery defect.

【0077】<実施の形態2>本実施の形態では、吐き
出し転写残トナー帯電量を測定する方法として、吐き出
し転写残トナーの電位とその量を検出し、トナー帯電量
Q/Mを算出する。算出されたQ/Mの値に応じてVd
c及び静電潜像書き込み時(形成時)の露光装置の露光
量を変化させる。
<Embodiment 2> In the present embodiment, as a method for measuring the discharge transfer residual toner charge amount, the potential of the discharge transfer residual toner and its amount are detected, and the toner charge amount Q / M is calculated. Vd according to the calculated Q / M value
c and the exposure amount of the exposure device at the time of writing (forming) the electrostatic latent image are changed.

【0078】本実施の形態では、吐き出し転写残トナー
量とトナーの電位とを検知して、帯電ローラ12から吐
き出されてくる吐き出し転写残トナーの帯電量を測定
し、その帯電量の大きさにより現像バイアス及び静電潜
像書き込みの露光量を制御するものである。
In this embodiment, the discharge transfer residual toner amount and the toner potential are detected, and the charge amount of the discharge transfer residual toner discharged from the charging roller 12 is measured. It controls the developing bias and the exposure amount for writing the electrostatic latent image.

【0079】画像形成装置本体の構成は実施の形態1と
ほぼ同様であるが、本実施の形態2においては、図2に
示すように、帯電ローラ12と露光装置13との間に、
トナー量検知センサ21と電位センサ22が設けられて
いる点が異なる。トナー量検知センサ21はドラム上の
反射濃度を測定するものであり、画像形成装置本体のC
PU(不図示)に記録された反射濃度とトナー重量のテ
ーブルを参照してトナーの重量を割り出す。一方、電位
センサ22は先端に音叉を利用した振動容量型電位セン
サであり、その分解能は0.1〜5Vである。
The structure of the image forming apparatus main body is almost the same as that of the first embodiment. However, in the second embodiment, as shown in FIG. 2, between the charging roller 12 and the exposure device 13,
The difference is that a toner amount detection sensor 21 and a potential sensor 22 are provided. The toner amount detection sensor 21 measures the reflection density on the drum, and is the C of the image forming apparatus main body.
The weight of the toner is calculated by referring to the reflection density and toner weight table recorded on the PU (not shown). On the other hand, the potential sensor 22 is a vibration capacitance type potential sensor using a tuning fork at its tip, and its resolution is 0.1 to 5V.

【0080】<吐き出し転写残トナー帯電量検知方法>
まず、画像形成装置本体立ち上げ時や前回転、紙間等の
非画像形成領域で、吐き出し転写残トナーがないことを
検知するために感光ドラム11表面の反射光量を測定す
る。そのときの感光ドラム11の表面電位を測定し、こ
れをレファレンス電位とする。つづいて、画像形成後の
吐き出し転写残トナーが感光ドラム11上にのっている
ときに吐き出し転写残トナー量を感光ドラム11表面の
反射光量測定により算出し、単位面積当たりのトナー重
量M/Sを求める。なお、M/Sは画像形成装置本体の
CPUに記録された反射光量と単位面積当たりのトナー
重量M/Sの関係を表すテーブルとにより求められる。
吐き出し転写残トナー量の検知は、本実施の形態のよう
に感光ドラム11上に反射型光のトナー量検知センサ2
1を設けてその反射光量からトナー量を求める以外に、
CCDカメラによる検知、トルクコンバータを設けたロ
ーラを感光ドラム11と従動回転するように接触させて
そのトルク測定による吐き出し転写残トナー量検知、ス
キャナにて読み取られた出力画像の画素数に基づいて消
費トナー量を算出し、あらかじめ画像形成装置本体のC
PUに記録しておいた転写効率とトナー消費量から算出
することによる検知等の方法にしてもよい。
<Method for Detecting Discharge Transfer Residual Toner Charging Amount>
First, the amount of reflected light on the surface of the photosensitive drum 11 is measured in order to detect that there is no toner remaining after the transfer when the image forming apparatus main body is started up, before rotation, in a non-image forming area such as a sheet interval. The surface potential of the photosensitive drum 11 at that time is measured, and this is used as a reference potential. Next, when the residual toner after transfer after image formation is on the photosensitive drum 11, the amount of residual toner after transfer is calculated by measuring the amount of reflected light on the surface of the photosensitive drum 11, and the toner weight per unit area M / S Ask for. It should be noted that M / S is obtained from a table showing the relationship between the amount of reflected light and the toner weight M / S per unit area recorded in the CPU of the image forming apparatus main body.
The detection of the amount of residual toner after transfer is detected by the toner amount detection sensor 2 of the reflection type light on the photosensitive drum 11 as in the present embodiment.
In addition to setting 1 and calculating the toner amount from the reflected light amount,
Detection by a CCD camera, detection of the amount of residual toner after discharge by detecting the torque by contacting a roller provided with a torque converter with the photosensitive drum 11 so as to rotate, and consumption based on the number of pixels of the output image read by the scanner Toner amount is calculated and C of the image forming apparatus main body is calculated in advance.
A method such as detection by calculating from the transfer efficiency recorded in the PU and the toner consumption amount may be used.

【0081】さらに、このときの感光ドラム11上電位
を電位センサ22により測定し、その電位からレファレ
ンス電位を差し引き、その電位差をトナー層の電位とす
る。この電位差ΔVの値は、感光ドラム11上にのって
いる吐き出し転写残トナーの電荷による電位により生じ
る差であり、このとき吐き出し転写残トナーの帯電量Q
はΔVと相関がある。
Further, the potential on the photosensitive drum 11 at this time is measured by the potential sensor 22, the reference potential is subtracted from the potential, and the potential difference is used as the potential of the toner layer. The value of the potential difference ΔV is a difference caused by the electric potential of the discharged transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 11, and at this time, the charge amount Q of the discharged transfer residual toner.
Is correlated with ΔV.

【0082】一般に、帯電量と電位の関係は Q=C×V=(εS/d)×V の式で表される。ここで、εはトナー層の比誘電率であ
り、Sはトナー層の面積、dはトナー層厚である。
In general, the relationship between the charge amount and the potential is expressed by the equation of Q = C × V = (εS / d) × V. Here, ε is the relative dielectric constant of the toner layer, S is the area of the toner layer, and d is the toner layer thickness.

【0083】この式からQ/Sは Q/S=(ε/d)×V と表されるが、実際には帯電ローラ12で吐き出しトナ
ーの層厚規制を受けるため吐き出しトナー層厚は大きく
変化せず、また、トナー層の比誘電率はあらかじめ測定
しておき画像形成装置本体のCPUの記憶装置に記録し
た数値を用いればよいことから、εとdはほぼ一定の定
数として扱える。
From this equation, Q / S is expressed as Q / S = (ε / d) × V, but in reality, since the charging roller 12 regulates the layer thickness of the discharged toner, the discharged toner layer thickness largely changes. In addition, since the relative dielectric constant of the toner layer may be measured in advance and the numerical value recorded in the storage device of the CPU of the image forming apparatus main body may be used, ε and d can be treated as substantially constant constants.

【0084】以上の過程から単位面積当たりの帯電量Q
/Sを算出して、Q/Mを前述のM/Sで除することに
より単位重量当たりのトナー粒子の帯電量Q/Mを算出
することができる。
From the above process, the charge amount Q per unit area
By calculating / S and dividing Q / M by the aforementioned M / S, the charge amount Q / M of the toner particles per unit weight can be calculated.

【0085】算出されたQ/Mに対して感光ドラム11
の白地部電位と現像ローラ14aの電位との差を調節す
る。
The photosensitive drum 11 with respect to the calculated Q / M
The difference between the potential of the white background and the potential of the developing roller 14a is adjusted.

【0086】<電位差制御方法>本実施の形態では吐き
出し転写残トナーの実際の帯電量が測定できるため、図
7に示すテーブルに従って、細かく現像バイアスを変化
させることが可能であり、より効率的な制御が可能にな
る。このときに、同じように現像バイアスに追随させて
静電潜像を書き込む露光装置13の光量も変化させて同
一の現像コントラストを得られるようにしている。
<Potential Difference Control Method> In this embodiment, since the actual charge amount of the discharged transfer residual toner can be measured, the developing bias can be finely changed according to the table shown in FIG. 7, which is more efficient. Control becomes possible. At this time, in the same manner, the light amount of the exposure device 13 that writes the electrostatic latent image in accordance with the developing bias is also changed so that the same developing contrast can be obtained.

【0087】本実施の形態を適用した画像形成装置で画
像出力した場合のカブリと濃度を図7に示す。カブリレ
ベルは実施の形態1と同じ基準で評価した。
FIG. 7 shows the fog and density when an image is output by the image forming apparatus to which this embodiment is applied. The fog level was evaluated according to the same criteria as in the first embodiment.

【0088】図7に示すように、吐き出し転写残トナー
帯電量が変化した場合にも、吐き出し転写残トナー回収
性が良好でカブリレベルが悪化しない。
As shown in FIG. 7, even when the discharge transfer residual toner charge amount changes, the discharge transfer residual toner recoverability is good and the fog level does not deteriorate.

【0089】以上示したように、トナー量検知センサ2
1及び電位センサ22により検知・算出して吐き出し転
写残トナー帯電量を求めて、そのトナー帯電量に応じて
Vdcを変化させて回収電位差Vbackを制御するこ
とによって、必要以上のバイアス、露光量を使用するこ
となく、吐き出し転写残トナー量が増大したときの吐き
出しトナー回収不良によるカブリを防止できる。
As described above, the toner amount detection sensor 2
1 and the potential sensor 22 to detect and calculate the discharge transfer residual toner charge amount, and Vdc is changed according to the toner charge amount to control the recovery potential difference Vback, so that unnecessary bias and exposure amount can be obtained. Fogging due to defective discharge toner collection when the discharge transfer residual toner amount increases can be prevented without using.

【0090】本実施の形態ではより精度の高い吐き出し
転写残トナー帯電量が検知できるので、細かく現像バイ
アスを変化させることができ、より効率的な回収性の制
御が可能で、吐き出し転写残トナー帯電量が変化した場
合にも充分な回収能力を与えることが可能になる。
In this embodiment, since the discharge transfer residual toner charge amount with higher accuracy can be detected, the developing bias can be finely changed, and more efficient collection control can be performed. Even if the amount changes, it becomes possible to provide a sufficient recovery capacity.

【0091】<実施の形態3>本実施の形態では、実施
の形態1と同様、吐き出し転写残トナー帯電量を湿度及
び帯電ローラ12の汚れの検知結果から求めて、その帯
電量に応じて帯電ローラ12への印加電圧を制御して感
光ドラム11のベタ白部電位を変化させる。ベタ白部電
位を変化させることでVback電位差を変化させるこ
とができ、トナーの回収性を制御できる。
<Third Embodiment> In the present embodiment, as in the first embodiment, the discharge transfer residual toner charge amount is obtained from the humidity and the detection result of dirt on the charging roller 12, and the charge is performed according to the charge amount. The voltage applied to the roller 12 is controlled to change the solid white portion potential of the photosensitive drum 11. By changing the solid white part potential, the Vback potential difference can be changed, and the toner recoverability can be controlled.

【0092】<吐き出し転写残トナー帯電量検知方法>
実施の形態1と同じであるので省略する。
<Method for Detecting Discharge Transfer Residual Toner Charging Amount>
Since it is the same as that of the first embodiment, it is omitted.

【0093】<電位差制御方法>吐き出し転写残トナー
回収に寄与する電位差Vbackの制御は帯電ローラ1
2に印加するバイアスを変化させることにより行う。本
実施の形態における電位制御設定条件を図8に示す。
<Potential Difference Control Method> The charging roller 1 controls the potential difference Vback that contributes to the recovery of the discharged transfer residual toner.
This is carried out by changing the bias applied to 2. FIG. 8 shows the potential control setting conditions in this embodiment.

【0094】上述の設定において、湿度5%(温度23
℃)、50%(温度25℃)、80%(温度30℃)の
環境下で画出し確認を行ったところ、図9に示すよう
に、吐き出し転写残トナーの回収性が良く、カブリが良
好で、また各環境下で高濃度画像を出力した際にも、吐
き出し転写残トナー回収不良によるカブリの悪化がな
く、安定した画像出力性能が確認できた。
In the above setting, the humidity is 5% (temperature 23
C.), 50% (temperature 25.degree. C.), 80% (temperature 30.degree. C.), the images were confirmed to be confirmed, and as shown in FIG. Even when a high-density image was output under each environment, there was no deterioration of fog due to defective collection of discharged transfer residual toner, and stable image output performance was confirmed.

【0095】以上、画像出力環境及び吐き出し転写残ト
ナーへの帯電付与能力を検知して、その検知結果から吐
き出し転写残トナーの帯電量を割り出して、その帯電量
に応じて感光ドラム11の非画像部上の吐き出し転写残
トナーを回収するのに必要な電位差Vbackの制御を
帯電ローラ12の印加電圧を変えて感光ドラム11電位
VDの値を変化させることにより、簡単な構成で、必要
以上のバイアスを印加することなく、吐き出し転写残ト
ナー回収不良による画像不良を防止することができる。
As described above, the image output environment and the charge imparting ability to the discharge transfer residual toner are detected, the charge amount of the discharge transfer residual toner is calculated from the detection result, and the non-image of the photosensitive drum 11 is determined according to the charge amount. The control of the potential difference Vback required to collect the discharged transfer residual toner on the sheet is changed by changing the voltage applied to the charging roller 12 to change the value of the potential VD of the photosensitive drum 11, so that a bias more than necessary can be obtained. It is possible to prevent image defects due to defective recovery of the discharged transfer residual toner without applying the voltage.

【0096】以上の説明では、本発明に係る画像形成装
置が、単色の電子写真方式の画像形成装置である場合を
例に説明したが、本発明はこれに限らず、複数色の画像
を形成するカラーの画像形成装置に対して適応すること
ができる。この場合には、他部材として上述の転写材に
代えて、中間転写体(中間転写ベルトや中間転写ドラ
ム)を使用することになる。
In the above description, the case where the image forming apparatus according to the present invention is a monochromatic electrophotographic image forming apparatus has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and an image of a plurality of colors is formed. The present invention can be applied to various color image forming apparatuses. In this case, an intermediate transfer body (intermediate transfer belt or intermediate transfer drum) is used as the other member instead of the above-mentioned transfer material.

【0097】さらに、電子写真方式に限らず、静電記録
方式の画像形成装置にも適用することが可能である。こ
の場合には、帯電ローラ(帯電手段)12及び露光装置
(露光手段)13に代えて、像担持体表面に直接、静電
潜像を記録(形成)することになる。
Furthermore, the present invention can be applied not only to the electrophotographic system but also to an electrostatic recording system image forming apparatus. In this case, instead of the charging roller (charging means) 12 and the exposure device (exposure means) 13, the electrostatic latent image is recorded (formed) directly on the surface of the image carrier.

【0098】[0098]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
転写残トナーの帯電量を検知し、そのトナー帯電量に応
じて現像域でのカブリ取り電位差を制御することによっ
て、転写残トナー回収不良によるカブリと耐久出力時の
画像濃度の低下を同時に防止できる。
As described above, according to the present invention,
By detecting the charge amount of transfer residual toner and controlling the fog removal potential difference in the developing area according to the toner charge amount, it is possible to prevent fogging due to poor transfer residual toner collection and reduction of image density during durable output at the same time. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施の形態1の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment.

【図2】実施の形態2の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment.

【図3】円形度と、平均円形度との定義を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing definitions of circularity and average circularity.

【図4】湿度と帯電ローラ及び吐き出し転写残トナー帯
電レベルの関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship among humidity, a charging roller, and a discharging transfer residual toner residual charge level.

【図5】帯電量レベルに対するドラム電位設定変更値を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a drum potential setting change value with respect to a charge amount level.

【図6】実施の形態1及び従来例の吐き出し転写残トナ
ー帯電量と画質の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the discharge transfer residual toner charge amount and the image quality in the first embodiment and the conventional example.

【図7】実施の形態2の吐き出し転写残トナーと画質の
関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the discharged transfer residual toner and the image quality according to the second embodiment.

【図8】実施の形態3における電位制御値を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a potential control value in the third embodiment.

【図9】実施の形態3及び従来例の吐き出し転写残トナ
ー帯電量と画質の関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the discharge transfer residual toner charge amount and the image quality in the third embodiment and the conventional example.

【図10】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図である。
FIG. 10 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 像担持体(感光ドラム) 12 帯電手段(導電性部材、帯電ローラ) 13 露光手段(露光装置) 14 現像手段(現像装置) 15 転写手段(転写帯電器) 20 転写残トナー帯電量検知手段(帯電ローラ
汚れセンサ) 21 転写残トナー帯電量検知手段(トナー量検
知センサ) 22 転写残トナー帯電量検知手段(電位セン
サ) P 他部材(転写材)
11 image carrier (photosensitive drum) 12 charging means (conductive member, charging roller) 13 exposure means (exposure device) 14 developing means (developing device) 15 transfer means (transfer charger) 20 transfer residual toner charge amount detection means ( Charge roller dirt sensor) 21 Transfer residual toner charge amount detection means (toner amount detection sensor) 22 Transfer residual toner charge amount detection means (potential sensor) P Other member (transfer material)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/00 303 G03G 15/06 101 2H134 15/02 101 21/00 2H200 15/06 101 15/08 507B 21/00 9/08 101 Fターム(参考) 2H005 AA08 AA15 EA02 EA10 FA06 2H027 DA02 DA14 DA50 DE05 DE07 EA01 EA05 EC06 EC19 2H068 CA03 DA12 DA21 2H073 AA03 AA09 BA04 BA13 BA25 CA02 CA14 2H077 AA37 AB01 AB14 AB15 AC01 AC16 AD02 AD06 AD13 AD31 AD36 DA01 DA18 DA57 DB08 EA13 EA16 GA03 2H134 GA01 GB02 HF13 JA11 KG03 KH01 MA04 2H200 FA02 GA23 GA34 GA44 GA56 GB37 HA02 HA21 HA28 HB12 HB22 HB45 HB46 JA02 MA03 MA05 MA08 MA13 MA14 MA20 MB06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03G 15/00 303 G03G 15/06 101 2H134 15/02 101 21/00 2H200 15/06 101 15/08 507B 21/00 9/08 101 F term (reference) 2H005 AA08 AA15 EA02 EA10 FA06 2H027 DA02 DA14 DA50 DE05 DE07 EA01 EA05 EC06 EC19 2H068 CA03 DA12 DA21 2H073 AA03 AA09 BA04 BA13 BA25 CA02 CA14 2H077 AA37 AC01 AB16 AB14 AB02 AD31 AD36 DA01 DA18 DA57 DB08 EA13 EA16 GA03 2H134 GA01 GB02 HF13 JA11 KG03 KH01 MA04 2H200 FA02 GA23 GA34 GA44 GA56 GB37 HA02 HA21 HA28 HB12 HB22 HB45 HB46 JA02 MA03 MA05 MA08 MA13 MA14 MA20 MB06

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体表面を帯電手段により帯電し、
帯電後の前記像担持体表面を露光手段により露光して静
電潜像を形成し、現像手段により前記静電潜像にトナー
を付着させてトナー像として現像し、前記トナー像を転
写手段により他部材に転写し、転写時に前記他部材に転
写されないで前記像担持体表面に残った転写残トナーを
前記現像手段によって回収する画像形成方法において、 前記転写残トナーの帯電量を転写残トナー帯電量検知手
段によって検知し、 前記転写残トナー帯電量検知手段の検知結果に基づい
て、前記現像手段の現像バイアスと前記像担持体の表面
電位とのうちの少なくとも一方を制御手段により制御す
る、 ことを特徴とする画像形成方法。
1. The surface of the image bearing member is charged by a charging means,
The electrostatic latent image is formed by exposing the surface of the image carrier after charging with an exposing unit, and toner is attached to the electrostatic latent image by a developing unit to develop it as a toner image, and the toner image is transferred by a transferring unit. In the image forming method, the transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier without being transferred to the other member at the time of transfer is collected by the developing means. Detected by the amount detecting unit, and based on the detection result of the transfer residual toner charge amount detecting unit, at least one of the developing bias of the developing unit and the surface potential of the image carrier is controlled by the control unit. And an image forming method.
【請求項2】 前記転写残トナーの帯電量は、前記像担
持体上の電位を電位センサによって求める、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
2. The image forming method according to claim 1, wherein the charge amount of the transfer residual toner is obtained by determining a potential on the image carrier by a potential sensor.
【請求項3】 前記転写残トナーの帯電量は、画像形成
時に湿度を測定し、その検知結果から求める、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
3. The image forming method according to claim 1, wherein the charge amount of the transfer residual toner is obtained by measuring humidity during image formation and detecting the humidity.
【請求項4】 前記転写残トナーの帯電量は、前記帯電
手段の残留トナー汚れ度合いを検知し、その検知結果か
ら求める、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
4. The image forming method according to claim 1, wherein the charge amount of the transfer residual toner is obtained from the detection result of the residual toner stain degree of the charging unit.
【請求項5】 前記現像バイアスと前記像担持体の表面
電位とのうちの少なくとも一方を制御する際に、現像バ
イアス交流成分の周波数又は波形のうちの少なくとも一
方を同時に制御する、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
5. When controlling at least one of the developing bias and the surface potential of the image carrier, at least one of the frequency or the waveform of the developing bias AC component is controlled at the same time. The image forming method according to claim 1.
【請求項6】 前記帯電手段が導電性部材と、前記導電
性部材表面に担持された導電粒子とを有し、 前記導電性部材に帯電バイアスを印加し前記導電粒子を
介して放電を伴なうことなく前記像担持体表面を帯電す
る、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
6. The charging means includes a conductive member and conductive particles carried on the surface of the conductive member, and a charging bias is applied to the conductive member to generate a discharge through the conductive particles. The image forming method according to claim 1, wherein the surface of the image bearing member is charged without being charged.
【請求項7】 前記像担持体は、導電性基体上にシリコ
ン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層
及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表
面層からなる、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
7. The image carrier comprises a photoconductive layer formed of a non-single-crystal material having a silicon atom as a base on a conductive substrate, and a surface layer made of a non-single-crystal material having a carbon atom as a base. The image forming method according to claim 1, comprising:
【請求項8】 前記トナーは、少なくとも結着樹脂と磁
性体とを含有するトナー粒子と無機微粉体からなり、平
均円形度0.950以上の磁性トナーであって、前記磁
性トナーの79.6kA/m(1000エルステッド)
下における飽和磁化が10Am/kg(emu/g)
以上50Am/kg以下である、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
8. The magnetic toner, which is composed of toner particles containing at least a binder resin and a magnetic substance and an inorganic fine powder, has an average circularity of 0.950 or more, and is 79.6 kA of the magnetic toner. / M (1000 Oersted)
Saturation magnetization under 10 Am 2 / kg (emu / g)
The image forming method according to claim 1, wherein the image forming method is 50 Am 2 / kg or less.
【請求項9】 像担持体と、前記像担持体表面を帯電す
る帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光して静
電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを
付着させてトナー像として現像する現像手段と、前記ト
ナー像を他部材に転写する転写手段と、を備え、転写時
に前記他部材に転写されないで前記像担持体表面に残っ
た転写残トナーを前記現像手段によって回収する画像形
成装置において、 前記転写残トナーの帯電量を検知する転写残トナー帯電
量検知手段と、 前記転写残トナー帯電量検知手段の検知結果に基づい
て、前記現像手段の現像バイアスと前記像担持体の表面
電位とのうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、
を備える、 ことを特徴とする画像形成装置。
9. An image carrier, a charging unit for charging the surface of the image carrier, an exposing unit for exposing the surface of the image carrier after charging to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image. A transfer unit that transfers the toner image to another member by attaching a toner to the member and develops it as a toner image, and the transfer residue remaining on the surface of the image carrier without being transferred to the other member during transfer. In an image forming apparatus that collects toner by the developing unit, the transfer residual toner charge amount detecting unit that detects the charge amount of the transfer residual toner, and the developing unit based on the detection result of the transfer residual toner charge amount detecting unit. Control means for controlling at least one of the developing bias and the surface potential of the image carrier,
An image forming apparatus comprising:
【請求項10】 前記転写残トナー帯電量検知手段は、
前記像担持体上の電位を検知する電位センサを有する、 ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
10. The transfer residual toner charge amount detection means comprises:
The image forming apparatus according to claim 9, further comprising a potential sensor that detects a potential on the image carrier.
【請求項11】 前記転写残トナー帯電量検知手段は、
画像形成時に湿度を測定する湿度センサを有する、 ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
11. The transfer residual toner charge amount detection means comprises:
The image forming apparatus according to claim 9, further comprising a humidity sensor that measures humidity during image formation.
【請求項12】 前記転写残トナー帯電量検知手段は、
前記帯電手段の残留トナー汚れ度合いを検知する汚れ検
知センサを有する、 ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
12. The transfer residual toner charge amount detection means comprises:
The image forming apparatus according to claim 9, further comprising a dirt detection sensor that detects a degree of dirt of the residual toner on the charging unit.
【請求項13】 前記現像バイアスと前記像担持体の表
面電位とのうちの少なくとも一方を制御する際に、現像
バイアス交流成分の周波数又は波形のうちの少なくとも
一方を同時に制御する、 ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
13. When controlling at least one of the developing bias and the surface potential of the image carrier, at least one of the frequency and the waveform of the developing bias AC component is controlled at the same time. The image forming apparatus according to claim 9.
【請求項14】 前記帯電手段が導電性部材と、前記導
電性部材表面に担持された導電粒子とを有し、 前記導電性部材に帯電バイアスを印加し前記導電粒子を
介して放電を伴なうことなく前記像担持体表面を帯電す
る、 ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
14. The charging means includes a conductive member and conductive particles carried on the surface of the conductive member, and a charging bias is applied to the conductive member to generate a discharge through the conductive particles. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the surface of the image bearing member is charged without being charged.
【請求項15】 前記像担持体は、導電性基体上にシリ
コン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電
層及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された
表面層からなる、 ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
15. The image carrier comprises a photoconductive layer formed of a non-single-crystal material having a silicon atom as a base on a conductive substrate, and a surface layer made of a non-single-crystal material having a carbon atom as a base. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the image forming apparatus comprises:
【請求項16】 前記トナーは、少なくとも結着樹脂と
磁性体とを含有するトナー粒子と無機微粉体からなり、
平均円形度0.950以上の磁性トナーであって、前記
磁性トナーの79.6kA/m(1000エルステッ
ド)下における飽和磁化が10Am/kg(emu/
g)以上50Am/kg以下である、 ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
16. The toner is composed of toner particles containing at least a binder resin and a magnetic material, and an inorganic fine powder,
A magnetic toner having an average circularity of 0.950 or more, and the saturation magnetization of the magnetic toner at 79.6 kA / m (1000 Oersted) is 10 Am 2 / kg (emu /
The image forming apparatus according to claim 9, wherein g) is 50 Am 2 / kg or less.
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