JP2004170812A

JP2004170812A - Image forming apparatus and process cartridge

Info

Publication number: JP2004170812A
Application number: JP2002338450A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Nagashima; 弘恭長島; Eisaku Murakami; 栄作村上; Hideo Yoshizawa; 秀男吉沢; Hideki Yoshinami; 英樹善波; Yoshiyuki Kimura; 祥之木村; Eiji Kurimoto; 鋭司栗本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-06-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently prevent filming on a latent image carrier which occurs in an image forming apparatus having no cleaning blades. <P>SOLUTION: Only reversely electrified toner T<SB>1</SB>among transfer residual toner on a photoreceptor drum 1 is temporarily held with a brush roller 41. The reversely electrified toner is expelled onto the photoreceptor drum when image formation does not take place. At this time, the electrifying roller is grounded, therefore the reversely electrified toner passes through a contact area as it is and is collected by a development device, wherein the contact pressure of a brush roller and the photoreceptor drum is set to a high value as 40[g/cm<SP>2</SP>] or greater, a toner addition agent (silica) which causes filming can be therefore removed from the surface of the photoreceptor drum with the brush roller. Accordingly, filming caused by the addition agent can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びこれに用いるプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置には、潜像担持体とこれに接触しつつ表面移動する表面移動部材との間に転写電界を形成することで、潜像担持体上のトナー像を被転写体上に転写する静電転写方式を採用するものがある。このような装置では、転写後の潜像担持体表面部分に転写残トナーが残留する。この転写残トナーが除去されないまま、その潜像担持体表面部分が次の画像形成工程に供されることになると、その潜像担持体表面部分で帯電ムラ等の帯電不良が生じ、画質劣化の原因となる。そのため、従来は、転写領域から帯電領域までの潜像担持体表面に対向する位置にクリーニング装置を設け、転写残トナーを除去していた。このようなクリーニング装置には、潜像担持体表面から回収した転写残トナーを収容する廃トナータンクや、回収した転写残トナーを再利用するためにその転写残トナーを搬送するリサイクルトナー搬送通路などを設けるスペースが必要になる。そのため、画像形成装置が大型化してしまう。特に、近年では、カラー画像の画像形成スピードの高速化が強く要求されているため、潜像担持体を各色ごとに備えたいわゆるタンデム型の画像形成装置が主流になりつつある。このタンデム型の画像形成装置において、上記のようなクリーニング装置を利用する場合、そのクリーニング装置を複数ある潜像担持体のすべてに個別に設ける必要が生じる。そのため、タンデム型の画像形成装置では、装置の大型化の問題がより顕著なものとなる。
【０００３】
このような装置の大型化の問題に対処できるものとして、例えば、特許文献１に開示された画像形成装置がある。この画像形成装置は、潜像担持体表面に残留した転写残トナーを現像装置を用いて回収する方式（以下、「現像器回収方式」という。）を採用している。この現像器回収方式では、クリーニングとは別の目的で設置されている現像装置をクリーニング手段として利用するため、別個独立に上記のようなクリーニング装置を設ける必要がない。よって、この現像器回収方式を採用すれば、装置の小型化に大きく貢献することができる。
【０００４】
また、特許文献１では、現像器回収方式の画像形成装置に搭載する帯電装置として、潜像担持体に帯電ローラを接触させて帯電を行う実施例が記載されている。従来から、潜像担持体表面を一様に帯電する方式には、その表面に帯電ローラ等の帯電部材を接触又は近接させて一様帯電する接触・近接帯電方式と、コロナチャージャ等によって一様帯電するチャージャ帯電方式とが知られている。しかし、チャージャ帯電方式では、潜像担持体表面を所望の電位とするためには大量の放電を発生させる必要があるため、オゾンやＮＯｘ等の放電生成物が大量に発生し、環境面で問題がある。これに対し、接触・近接帯電方式であれば、チャージャ帯電方式に比べて発生する放電量が少なく環境面で有利である。したがって、上記実施例に記載の画像形成装置によれば、装置の小型化を図りつつ、放電生成物の発生量が少なくて環境面で有利となるという効果が得られるものと考えられる。
【０００５】
しかし、このように現像器回収方式と接触・近接帯電方式を併用した画像形成装置においては、潜像担持体上の転写残トナーを現像領域まで搬送する間に、その転写残トナーと帯電部材とが接触又は近接することになる。そのため、帯電部材に転写残トナーが付着することがある。帯電部材に転写残トナーが付着すると、その付着した転写残トナーによって一様帯電が妨げられ、潜像担持体の表面電位を所望の電位にできなかったり、帯電ムラ等の帯電不良が生じたりする。その結果、画像濃度の低下や地肌汚れなどが生じ、画質劣化が生じるという不具合があった。なお、この不具合は、現像器回収方式を採用する場合に限らず、転写残トナーを潜像担持体上から除去しないまま帯電部材との接触領域に搬送する構成を有するものであれば、同様に生じ得るものである。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３０９１３２３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、特願２００２−２５４１４２号等において、上記不具合を解決し得る画像形成装置を提案した。この画像形成装置は、転写後に潜像担持体表面に残留した転写残トナーのうち、帯電バイアスと同極性に帯電した正規帯電トナーとは逆極性の逆帯電トナーを、ブラシ部材等の一時保持手段により潜像担持体表面から回収して保持する。このように逆帯電トナーを回収、保持することで、逆帯電トナーが帯電部材に付着するのを防ぐことができる。そして、その保持した逆帯電トナーを、一の画像形成を終えてから次の画像形成を行うまでの間などの所定のタイミングで、潜像担持体表面に戻す。このようにして潜像担持体上に戻された逆帯電トナーは、現像装置で回収されたり、被転写体やこれを搬送するための搬送部材などに転移されたりする。この装置によれば、戻された逆帯電トナーが帯電領域を通過する間、帯電バイアスの印加を停止したり、帯電部材を潜像担持体から離間させたりするので、逆帯電トナーが帯電部材に付着することがない。なお、転写残トナーのうちの正規帯電トナーは、その帯電極性が帯電バイアスと同極性であるため、帯電部材に付着することはなく、上記不具合の原因とはならない。しかも、転写残トナーのうちの正規帯電トナーは、次の画像形成工程において、現像領域に達することで現像剤中のキャリアに付着して回収されるか、その画像形成工程におけるトナー像を構成することになる。すなわち、転写残トナーのうちの正規帯電トナーに関しては、画像形成工程にほとんど悪影響を与えることはない。
なお、帯電バイアスと正規帯電したトナーの極性とが互いに異なる構成においては、上記不具合の原因となるのは、転写残トナーのうち、逆帯電トナーではなく正規帯電トナーとなる。
【０００８】
この画像形成装置においては、従来一般的に使用されているクリーニングブレードのエッジ部分を潜像担持体表面に当接させてクリーニングを行う方式（以下、「ブレード方式」という。）によるクリーニング装置を設ける必要がない。ブレード方式を採用しない方式であって、上記一時保持手段としてブラシ部材を用いる場合（以下、「ブレードレスブラシ方式」という。）、このブラシ部材がクリーニングブレードの代わりに潜像担持体表面を摺擦することになる。この場合、ブラシ部材が潜像担持体表面を摺擦する摺擦力はクリーニングブレードに比べて小さくて済み、ブレード方式に比べて潜像担持体の寿命を長くできる。また、ブレードレスブラシ方式の場合、ブレード方式に比べて潜像担持体表面に加わる負荷が少ないため、潜像担持体の駆動系に加わる駆動負荷を少なくできるという長所もある。
【０００９】
ところが、ブレードレスブラシ方式は、ブレード方式に比べて次のような短所がある。すなわち、トナーに含有されているシリカやステアリン酸亜鉛等の添加剤は、画像形成工程中の機械的ストレス等によってトナー本体から遊離することがある。このように遊離した添加剤が潜像担持体表面に付着し、これが現像領域での現像剤による摺擦や上記ブラシ部材による摺擦により何回も繰り返し潜像担持体表面に押し付けられると、その添加剤は潜像担持体表面に薄いフィルム状になって強固に付着するフィルミング現象が発生する。このフィルミング現象が発生すると、潜像担持体上に付着したトナーの付着力が弱まり、像流れと呼ばれる現象が発生するなどの不具合が生じる。そして、ブレードレスブラシ方式では、このフィルミング現象による不具合を十分に抑制することができない。これは、ブレードレスブラシ方式では、ブレード方式に比べて潜像担持体表面を摺擦する摺擦力が小さいため、フィルム状の添加剤を削り取る効果が小さいからである。なお、ブレード方式によれば、そのクリーニングブレードによってフィルム状の添加剤を削り取ることができ、フィルミング現象による不具合を抑制することが可能である。
【００１０】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ブレードレスブラシ方式の長所を生かしつつ、フィルミング現象による不具合を十分に抑制することが可能な画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、所定極性の帯電バイアスが印加される帯電部材を潜像担持体表面に接触又は近接させて該潜像担持体表面を一様に帯電した後、該潜像担持体表面に潜像を形成し、これをトナーによって現像して得たトナー像を最終的に記録材上に静電的に転写して画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体表面との接触部分がブラシ状であるブラシ部材に上記所定極性と同じ極性の保持バイアスを印加することで、上記転写後に該潜像担持体表面に残留した転写残トナーのうち、該所定極性とは逆極性に帯電したトナーを該潜像担持体表面から回収して保持し、かつ、所定のタイミングで該所定極性とは逆極性の放出バイアスを印加することで、保持しているトナーを該潜像担持体表面に戻す一時保持手段を設け、該潜像担持体表面と該ブラシ部材のブラシ部分との接触圧を、４０［ｇ／ｃｍ^２］以上としたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記接触圧を５０［ｇ／ｃｍ^２］以上としたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記接触圧を６０［ｇ／ｃｍ^２］以下としたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記ブラシ部分を構成する各ブラシの先端をループ状に形成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記ブラシ部分を構成する各ブラシをウレタンによってコーティングしたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、画像形成装置本体に対して着脱可能であって、少なくとも上記潜像担持体と上記ブラシ部材とが一体になって構成されたプロセスカートリッジを有することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置の本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジであって、少なくとも上記潜像担持体と上記ブラシ部材とを一体に構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
上記請求項１乃至６の画像形成装置及び上記請求項７のプロセスカートリッジにおいては、いわゆる静電転写方式を採用するため、その転写後の潜像担持体表面部分には転写残トナーが残留する。転写残トナーの中には、正規の極性に帯電した正規帯電トナーと、正規の極性とは逆極性に帯電した逆帯電トナーが存在し、このうち帯電バイアスと同じ極性をもつ逆帯電トナーが画質劣化の大きな妨げとなることは上述したとおりである。そこで、本画像形成装置及び本プロセスカートリッジにおいては、画質劣化の原因となる逆帯電トナーに関しては、これが帯電領域に達する前に一時保持手段により一時的に保持した後、所定のタイミングで潜像担持体表面に戻す。具体的には、転写残トナーのうちの帯電バイアスと同極性をもつ逆帯電トナーを保持バイアスが印加されたブラシ部材によって一時的に保持し、その後所定のタイミングでブラシ部材に放出バイアスを印加し、逆帯電トナーをブラシ部材から潜像担持体表面に放出する。この所定のタイミングは、例えば、本プリンタが画像形成を行わないとき、詳しくは一の画像形成を終えてから次の画像形成を行うまでの間に設定することができる。この場合、放出された逆帯電トナーが付着した潜像担持体表面部分は画像形成工程に供されることはなく、画質に悪影響を与えることがない。そして、その潜像担持体表面部分に戻された逆帯電トナーは、例えば特願２００２−２５４１４２号等において提案した画像形成装置と同様の方法により、潜像担持体表面から回収する。
また、本画像形成装置及び本プロセスカートリッジにおいては、一時保持手段によって転写残トナーの中でも帯電バイアスと同極性をもつ逆帯電トナーさえ除去できればよく、クリーニングブレードのような強力な除去性能は必要としない。したがって、ブレード方式を採用する必要がなくなり、上述したように、ブレード方式を採用する構成に比べて潜像担持体の寿命を長くできるという長所を得ることができる。また、ブレード方式を採用しないことで、上述したように、潜像担持体を表面移動させる駆動装置に加わる負荷トルクを大幅に減らすことができる。したがって、その駆動装置として小型のものを利用することが可能となるとともに、バンディング現象なども少なくなり、安定して高品質な画像を形成することが可能となる。
ここで、ブレード方式を採用しない場合、上述したように、トナーの添加剤によるフィルミング現象が発生するという問題がある。しかし、トナー本体から遊離した添加剤の一部が潜像担持体表面に付着しても、これを機械的に掻き取ることで、フィルミング現象を抑制することができることが確認されている。したがって、本画像形成装置及び本プロセスカートリッジにおいてブレード方式を採用しない場合であっても、ブラシ部材によって潜像担持体表面上の添加剤を十分に掻き取ることができれば、フィルミング現象を抑制することができる。
本発明者らによる研究の結果、フィルミング現象の発生を十分に抑制するには、ブラシ部分と潜像担持体表面との接触圧が重要であることが判明した。そして、本発明者らは、種々の実験を行った結果、その接触圧が４０［ｇ／ｃｍ^２］以上、好ましくは５０［ｇ／ｃｍ^２］以上とすることで、ブレード方式を採用しなくてもフィルミング現象の発生を十分に抑制することができることを確認した。詳しくは後述する実験例１にて説明する。また、接触圧が高まると、フィルミング現象の発生を抑制できるが、潜像担持体等の駆動負荷が高まることになる。よって、接触圧の上限値は、潜像担持体等の駆動負荷を考慮して適宜設定される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。本プリンタは、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成するものである。
【００１４】
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図２は、本実施形態１に係るプリンタの概略構成図である。本プリンタは、潜像担持体として４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。なお、ここでは、ドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ表面移動部材としての無端移動部材である中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。本実施形態において、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ表面移動部材としての無端移動部材である中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したもので、その外径が３０［ｍｍ］で、その内径が２８．５［ｍｍ］である。
【００１５】
本実施形態では、低コスト化、感光体設計の自由度、無公害性等の観点から有機系感光体を用いている。有機系の感光体には、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に代表される光導電性樹脂を用いたものが知られている。また、有機系の感光体には、ＰＶＫ−ＴＮＦ（２，４，７−トリニトロフルオレノン）に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダーに代表される顔料分散型、電荷発生物質と電荷輸送物質とを組み合わせた機能分離型などがある。この中でも、近年では、特に機能分離型の感光体が注目されている。
【００１６】
図３は、本実施形態で使用する感光体ドラム１の断面図である。この感光体ドラム１は、機能分離型の感光体であり、基体である導電性支持体５１上に、電荷発生層５２及び電荷輸送層５３を積層した上に更に保護層５４を積層したものである。この感光体ドラム１における静電潜像形成のメカニズムは、次のとおりである。すなわち、感光体ドラム１を帯電した後に光照射すると、光は透明な電荷輸送層５３を通過し、電荷発生層５２中の電荷発生物質により吸収される。光を吸収した電荷発生物質は電荷担体を発生し、この電荷担体は電荷輸送層５３に注入され、帯電によって生じている電界にしたがって電荷輸送層５３中を移動し、感光体ドラム表面の電荷を中和する。これにより、その中和部分が静電潜像となる。このような機能分離型の感光体は、主に紫外域で強い吸収特性を持つ電荷輸送物質と、主に可視域に強い吸収特性を持つ電荷発生物質とを組み合わせて用いるのが有用である。
【００１７】
上記保護層５４に使用される材料としては、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル樹脂、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルホン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢ樹脂、ＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂などが挙げられる。
【００１８】
また、保護層５４の耐摩耗性を向上するために、フィラーを添加してもよい。このフィラーの材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、これら樹脂に酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム、シリカ、アルミナ等の無機材料を分散したもの等が挙げられる。このフィラーの含有量は、重量基準で、１０［％］以上４０［％］以下、好ましくは２０［％］以上３０［％］以下とするのがよい。フィラーの含有量が１０［％］未満であると感光体ドラム１の表面削れに関連する感光体ドラム周辺の構成によっては、耐摩耗性が不十分となるおそれがあり、フィラーの含有量が４０［％］を越えると露光に対する感度が低下するおそれがある。また、フィラーの分散性を向上させるために分散助剤を添加してもよい。この分散助剤としては、塗料等に使用されるものが適宜利用でき、その添加量は、重量基準で、フィラーの含有量に対して０．５［％］以上４［％］以下、好ましくは１［％］以上２［％］以下とする。また、上記保護層５４には、電荷輸送材料を添加するのも有効である。また、酸化防止剤なども必要に応じて添加することができる。
【００１９】
保護層５４の形成方法としては、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビートコート法、ノズルコート法、スピナーコー法ト、リングコート法等の公知の方法を用いることができる。保護層の厚さは、０．５［μｍ］以上１０［μｍ］以下、好ましくは４［μｍ］以上６［μｍ］以下とする。
また、電荷発生層５２及び電荷輸送層５３からなる感光層と、保護層５４との間に中間層を設けてもよい。この中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。このバインダー樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成方法としては、上述した保護層の形成方法と同様に、公知の塗布法を用いることができる。なお、中間層の厚さは、０．０５［μｍ］以上２［μｍ］以下とするのがよい。
【００２０】
本実施形態１で使用する感光体ドラム１は、上述したように有機系感光体であるため、機械的、化学的な耐久性に乏しいという欠点がある。具体的に説明すると、電荷輸送物質の多くは低分子化合物として開発されているが、この低分子化合物は単独では製膜性がないため、通常、不活性高分子に分散・混合して利用されることになる。しかるに、電荷輸送物質である低分子化合物と不活性高分子とからなる電荷輸送層は一般に柔らかく、機械的耐久性に乏しい。そのため、その電荷輸送層を表面にもつ感光体ドラム１を繰り返し使用すると、その表面に接触する帯電ローラ３ａ、現像剤、中間転写ベルト１０、ブラシローラ４１などによる摺擦によって、膜削れを生じやすい。よって、感光体ドラム１として、特に有機系感光体を利用する場合には、その寿命を長くするために上記保護層５４を設けるのが有効である。
【００２１】
図４は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ周りの概略構成を示す図である。なお、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、１つの感光体ドラムについてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについては省略してある。
感光体ドラム１の周りには、その表面移動方向に沿って、一時保持手段としてのトナー保持装置４０、帯電手段としての帯電装置３、現像手段としての現像装置５の順に配置されている。帯電装置３と現像装置５との間には、潜像形成手段としての露光装置４から発せられる光が感光体ドラム１まで通過できるようにスペースが確保されている。
【００２２】
帯電装置３は、感光体ドラム１の表面を負極性に一様帯電する。本実施形態１における帯電装置３は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラ３ａを備えている。すなわち、この帯電装置３は、帯電ローラ３ａを感光体ドラム１の表面に接触させ、その帯電ローラ３ａに負極性バイアスを印加することで、感光体ドラム１の表面を一様帯電する。本実施形態１では、感光体ドラム１の表面電位が一様に−（マイナス）５００［Ｖ］となるような直流の帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものを利用することもできる。しかし、この場合には、交流電源が必要となるため、装置が大型化することになり、装置の小型化の観点からは好ましくない。また、本実施形態の帯電装置３には、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングするクリーニングブラシ３ｂが設けられている。本実施形態では、後述するように帯電ローラ３ａの表面にトナーが付着することはほとんどない。しかし、トナーが僅かに付着した場合でも、帯電ローラ３ａによる帯電ムラ等の帯電不良を引き起こす原因となる。よって、本実施形態では、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングブラシ３ｂによってクリーニングする構成を採用している。
なお、上記帯電装置３として、帯電ローラ３ａの周面上の軸方向両端部分に薄いフィルムを巻き付け、これを感光体ドラム１の表面に当接するように設置してもよい。この構成においては、帯電ローラ３ａの表面と感光体ドラム１の表面との間は、フィルムの厚さ分だけ離間した極めて近接した状態となる。したがって、帯電ローラ３ａに印加される帯電バイアスによって、帯電ローラ３ａの表面と感光体ドラム１の表面との間に放電が発生し、その放電によって感光体ドラム１の表面が一様帯電される。
【００２３】
このようにして一様帯電した感光体ドラム１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体ドラム１に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態１の露光装置４は、レーザ方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。
【００２４】
また、現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。本実施形態１で使用する現像装置５では、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用しているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。現像装置５は、図２に示したトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、プリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることで、トナーエンド時にはトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋだけを交換すればよい。したがって、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。
【００２５】
トナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋから現像装置５内に補給されたトナーは、攪拌搬送スクリュー５ｂによってキャリアと撹拌されながら搬送され、現像ローラ５ａ上に担持されることになる。この現像ローラ５ａは、磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ５ａ上に穂立ちした状態となって感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５ａは、現像領域において感光体ドラム１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５ａ上に穂立ちしたキャリアは、感光体ドラム１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体ドラム１の表面に供給する。このとき、現像ローラ５ａには、図示しない電源から−３００［Ｖ］の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体ドラム１上の静電潜像と現像ローラ５ａとの間では、現像ローラ５ａ上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像ローラ５ａ上のトナーは、感光体ドラム１上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体ドラム１上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像される。また、本実施形態１では、現像ローラ５ａは、クラッチを介して駆動装置に接続されており、そのクラッチによって、現像ローラ５ａの回転を一時停止することができる構成となっている。
【００２６】
上記中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１，１２，１３に張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト１０上には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、本実施形態１では転写チリの発生が少ない転写ローラを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと接触する中間転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ転写手段としての１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋを配置している。本実施形態１では、各１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋにより押圧された中間転写ベルト１０の部分と各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとによって、１次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する際には、各１次転写ローラ２０に正極性のバイアスが印加される。これにより、各１次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト１０上に静電的に付着し、転写される。
【００２７】
中間転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１５が設けられている。このベルトクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１０の表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置１５内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。
【００２８】
また、支持ローラ１３に張架された中間転写ベルト１０の部分には、２次転写ローラ１６が接触して配置されている。この中間転写ベルト１０と２次転写ローラ１６との間には２次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録材としての転写紙が送り込まれるようになっている。この転写紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット２０内に収容されており、給紙ローラ２１、レジストローラ対２２等によって、２次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、２次転写ニップ部において、転写紙上に一括して転写される。この２次転写時には、２次転写ローラ１６に正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト１０上のトナー像が転写紙上に転写される。
【００２９】
２次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての加熱定着装置２３が配置されている。この加熱定着装置２３は、ヒータを内蔵した加熱ローラ２３ａと、圧力を加えるための加圧ローラ２３ｂとを備えている。２次転写ニップ部を通過した転写紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、転写紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が転写紙に定着される。そして、定着後の転写紙は、排紙ローラ２４によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。
【００３０】
本実施形態１では、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、その周囲に配置された現像装置等の部品、露光装置４、中間転写ベルト１０、ベルトクリーニング装置１５等を、一体化したプロセスカートリッジ３０として構成している。このプロセスカートリッジ３０は、プリンタ本体に対して着脱自在となっている。よって、プロセスカートリッジ３０内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ３０を交換すればよく、利便性が向上する。なお、本実施形態１では、上述したトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、このプロセスカートリッジ３０とは別個にプリンタ本体に対して着脱自在な構成となっている。
【００３１】
次に、本発明の特徴部分である、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面に残留した転写残トナーのクリーニングについて説明する。
本実施形態１で使用するトナーは、いわゆる重合法によって形成されたトナーであり、その形状は真球に近い。一方、従来から用いられている粉砕法等によって形成されるトナーは、その表面にランダムな凹凸が存在するため、その平均円形度は低いものとなる。このように平均円形度の低いトナーは、一般に、その粒径分布がブロードになるため、各トナーの表面積のバラツキが大きくなる。よって、現像装置内での撹拌時やドクタ通過時における摩擦帯電による各トナーの帯電量が現像剤中のトナー間で大きく異なることになる。その結果、現像剤中におけるトナーの帯電分布が広がってしまい、感光体上に付着した全トナーに対して転写電界の作用が均一に働かず、転写率が低下してしまう。これに対し、本実施形態１においては、トナーの平均円形度が高いため、各トナーの形状が真球に近く、全トナーの形状を高い精度で制御できている。そのため、その粒径分布が狭く、各トナーの表面積のバラツキを小さくすることができる。よって、摩擦帯電によるトナーの帯電量の差が現像剤中のトナー間で小さくなる。その結果、トナーの帯電分布が狭くなり、転写率が向上し、感光体上に残留する転写残トナーの量を少なくすることができる。
【００３２】
また、現像領域においては良好に帯電されたトナーが優先的に感光体ドラム上の静電潜像に付着し、消費されることになる。そのため、経時使用するにつれて、現像装置５内には帯電状態が良好でないトナーの比率が上昇する。よって、粉砕法等によって形成されるトナーのように平均円形度が低い場合、上述のようにトナーの帯電分布がブロードになるため、経時使用により現像装置５内に残存する帯電状態が良好でないトナーの量は多い。このような帯電状態が良好でないトナーは、現像領域において現像電界を受けても感光体ドラム上の静電潜像部分に正確に付着されない。したがって、トナーの平均円形度が低い場合、経時使用により地肌汚れやドットのバラツキ等が発生するため、経時的に画像が劣化してしまう。
また、トナーの平均円形度が低い場合、キャリアとの接触面積が増える結果、スペントと呼ばれる現象が発生しやすくなる。スペントとは、トナーのキャリア表面へのフィルミング現象であり、経時的な使用によって悪化するものである。この現象が生じると、新規トナーを新たに補給しても、その新規トナーが摩擦帯電されにくくなり、この現象も経時的な画像劣化の原因であると考えられる。
【００３３】
これに対し、本実施形態１においては、トナーの平均円形度が高いため、トナーの帯電分布が狭く、トナーの平均円形度の低い場合に比べて、もともと帯電状態が良好でないトナーの量が少ない。よって、経時使用しても、地肌汚れやドットのバラツキ等が発生しにくい。また、トナーの平均円形度が高いためにキャリアとの接触面積が小さく、スペントと呼ばれる現象が発生しにくい。したがって、平均円形度の高いトナーを使用すれば、経時的な画像劣化が生じにくいという効果が得られる。
【００３４】
本発明者らは、トナーの平均円形度の好適値を得るために次のような実験を行った。この実験では、現像装置内に現像剤を充填した後、その現像装置を空駆動させて、スペントが観測されるまでの時間を測定した。その実験結果を、下記の表１に示す。そして、トナーの平均円形度が０．９３以上であれば、合格基準である１５万枚の画像形成を行うのに必要な時間に相当する４２００［分］以上経っても、スペントが観測されなかった。そこで、本実施形態１では、円形度の平均値が０．９３以上であるトナーを使用している。
【表１】

【００３５】
ここで、トナーの平均円形度は、各トナーの円形度の平均値であり、次の方法により測定したものである。
各トナーの円形度の測定は、株式会社ＳＹＳＭＥＸ製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００を用いて行った。この測定では、まず、１級塩化ナトリウムを用いて、１［％］のＮａＣｌ水溶液を調整する。その後、このＮａＣｌ水溶液を０．４５のフィルターを通して５０〜１００［ｍｌ］の液を得て、これに分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５［ｍｌ］加え、更に試料を１〜１０［ｍｇ］加える。これを、超音波分散機で分散処理を１分間行い、粒子濃度を５０００〜１５０００［個／μｌ］に調整し、分散液を得る。この分散液をＣＣＤカメラで撮像し、トナーの２次元投影画像の面積と同じ面積をもつ円の円周長を、そのトナーの２次元投影画像の周囲長で割った値を、各トナーの円形度として用いた。なお、ＣＣＤの画素の精度から、トナーの２次元投影画像の面積と同じ面積をもつ円の直径（円相当径）が０．６［μｍ］以上であるトナーを有効なものとした。トナーの平均円形度は、各トナーの円形度を得た後、測定範囲内にある全トナーの円形度をすべて足し合わせ、それをトナー個数で割った値を用いたものである。
【００３６】
本実施形態１で用いるトナーは、モノマー、開始剤、着色剤等の原料を混合し、重合処理、洗浄分離処理、乾燥処理、後処理を経て得られる懸濁重合方式によって作成することができる。また、モノマー、開始剤、乳化剤、分散媒をモノマー重合し、凝集会合処理、洗浄分離処理、乾燥処理、後処理を経て得られる乳化重合方式等によって作成することもできる。このほか、塊状重合方式や溶液重合方式を用いてもよい。
【００３７】
図５（ａ）は、感光体ドラム１上に担持されたトナーの転写直前における帯電電位分布を示すグラフである。また、図５（ｂ）は、転写後に感光体ドラム１上に残留した転写残トナーの帯電電位分布を示すグラフである。図５（ａ）に示すように、転写直前におけるトナーの帯電量は、ほぼ−３０［μＣ／ｇ］を中心に分布しており、そのほとんどが負極性に正規帯電している。一方、転写残トナーの帯電量は、およそ−２［μＣ／ｇ］を中心に分布したものとなる。一般に、転写残トナーのほとんどは、トナーの組成不良などにより所望どおりの帯電特性が得られない不良トナーである。そのため、転写残トナーの一部は、１次転写ローラ１４に印加された正極性バイアスによる電荷注入を受けるなどして、トナーの帯電極性が正極性に反転する。その結果、転写残トナーの中には、図５（ｂ）中斜線部分で示すような正極性に反転してしまった逆帯電トナーが存在してしまう。
【００３８】
このような逆帯電トナーは、感光体ドラム１に付着したまま帯電装置３の帯電ローラ３ａとの対向位置まで搬送されると、正極性の帯電バイアスが印加された帯電ローラ３ａの表面に静電的に吸引されて付着してしまう。これは、帯電ローラ３ａを感光体ドラム１の表面に近接させて配置した上述した構成であっても、同様である。そして、帯電ローラ３ａの表面にトナーが付着すると、帯電ローラ３ａの抵抗値や表面状態が変化するため、感光体ドラム１の表面との間の帯電開始電圧にムラが生じる。これにより、逆帯電トナーが付着していない場合と同じ帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加しても、感光体ドラム１の表面が所望の電位（−５００［Ｖ］）に均一にならなくなる。その結果、画像濃度ムラも生じるおそれがある。また、帯電ローラ３ａの表面のごく一部にトナーが付着した場合、トナーが付着していない箇所に向けて帯電バイアスによる電流が集中することにある。これにより、逆帯電トナーが付着していない場合と同じ帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加すると、感光体ドラム表面の帯電電位が所望の電位よりも高くなる。その結果、露光装置４による露光を受けた部分すなわち静電潜像部分の電位が負極性側にシフトし、画像濃度が低下してしまう。また、帯電ローラ３ａの表面のほぼ全域にトナーが付着して、帯電ローラ３ａの表面にトナーがコーティングされた状態になると、帯電能力が低下し、感光体ドラムの表面電位が所望の電位よりも下がる。これにより、露光装置４による露光を受けない部分すなわち非静電潜像部分（地肌部分）の電位が、現像ローラ５ａに印加される現像バイアスに近づいてしまう。その結果、十分に帯電されていないトナーが感光体ドラム上の地肌部分に付着して、地肌汚れが発生してしまう。
【００３９】
一方で、転写残トナーの中には負極性のままの正規帯電トナーも存在する。しかし、この正規帯電トナーは、帯電装置３の帯電ローラ３ａとの対向位置まで搬送されても、帯電バイアスが印加されていれば、その帯電ローラ３ａの表面に付着することはない。しかも、正規帯電トナーは、現像領域に達することで、現像装置５の現像ローラ５ａ上のキャリアに付着して回収されるか、その画像形成工程のトナー像を構成することになる。すなわち、転写残トナーのうちの正規帯電トナーに関しては、画像形成工程にほとんど悪影響を与えることはない。したがって、転写残トナーのうちの逆帯電トナーをいかにして画像形成工程に悪影響を及ぼさないようにするかが重要となる。そのため、本実施形態１では、感光体ドラム１上の転写残トナーが帯電ローラ３ａとの対向位置に達する前に、その転写残トナーのうちの逆帯電トナーを感光体ドラム１から除去する構成を採用している。
【００４０】
次に、感光体ドラム１の表面に残留した転写残トナーのうちの逆帯電トナーＴ_１をトナー保持装置４０で一時的に保持する一時保持工程について説明する。
図１は、トナー保持装置４０を示す概略構成図である。このトナー保持装置４０は、感光体ドラム１の表面に接触するブラシローラ４１を備えている。このブラシローラ４１は、ブラシ密度が比較的低くなるように形成されたものである。このようにブラシ密度が低ければ、回収したトナーを保持するための十分な空間をブラシ内部に確保することができる。よって、回収したトナーの収容能力が高まり、後述する逆帯電トナーの放出工程の頻度を少なくできる。また、ブラシ密度を低くすることで、回収したトナーをブラシローラ４１が保持したときの機械的な保持力が小さくなる。その結果、後述する逆帯電トナーの放出工程をスムーズに実行することができるようになる。
【００４１】
本実施形態１では、ブラシローラ４１の表面付近におけるブラシ密度が、１２０００［本／ｉｎｃｈ^２］以上８５８０００［本／ｉｎｃｈ^２］以下となるようにブラシローラ４１を形成した。また、ブラシローラ４１の軸部上に設けられるブラシの長さは、３［ｍｍ］であり、そのブラシのヤング率は３０［ｃＮ／ｄｔｅｘ］である。また、感光体ドラム表面とブラシローラ４１との接触圧は、４０［ｇ／ｃｍ^２］以上に設定されている。
【００４２】
上記ブラシローラ４１は、駆動装置４２によって図中矢印の方向に回転駆動する。そして、このブラシローラ４１には、第１電源４３又は第２電源４４のいずれか一方からバイアスが印加される構成になっている。具体的には、これらの電源４３，４４とブラシローラ４１との間に切替スイッチ４５を設け、この切替スイッチ４５の動作によってブラシローラ４１に接続される電源を選択する。この切替スイッチ４５の動作は、本プリンタの制御部によって制御されている。なお、本実施形態では、第１電源４３は、ブラシローラ４１の表面部分の電位が−７００［Ｖ］となるような保持バイアスを印加するものであり、第２電源４４は、その電位が＋２００［Ｖ］となるような放出バイアスを印加するものである。なお、本実施形態１では、各電源４３，４４として直流電源を用いているが、直流に交流を重畳させたバイアスを印加する電源を用いてもよい。
【００４３】
転写残トナーを付着させた感光体ドラム１の表面部分がブラシローラ４１と接触する領域（以下、「ブラシ接触領域」という。）に到達する前から、ブラシローラ４１には第１電源４３が接続されている。これにより、ブラシローラ４１にはその表面が−７００［Ｖ］となるような保持バイアスが印加されることになる。このような保持バイアスが印加されたブラシローラ４１が感光体ドラム１の表面に接触することで、その表面に付着した転写残トナーのうち、逆帯電トナーＴ_１がブラシローラ４１に付着し、保持されることになる。
【００４４】
詳しく説明すると、感光体ドラム１は、帯電装置３によってその表面が一様に−５００［Ｖ］に帯電された後、露光装置４の露光を受けることにより潜像部分の電位は−５０［Ｖ］程度になる。そして、その潜像部分にトナーを付着させる現像工程を経て、次いで転写工程を終えると、その潜像部分の電位は更に０［Ｖ］に近づくことになる。転写残トナーのほとんどは、潜像部分であった感光体ドラム１の表面部分に付着している。よって、この表面部分に付着した正極性をもつ逆帯電トナーＴ_１は、ブラシ接触領域において、−７００［Ｖ］のバイアスが印加されたブラシローラ４１側に向かう静電力を受けることになる。一方で、潜像部分以外の地肌部分の電位（−５００［Ｖ］）も転写工程を経ることで、その電位が０［Ｖ］側にシフトする。この地肌部分にも僅かながら転写残トナーが付着することがあるが、この地肌部分に付着する正極性をもつ逆帯電トナーＴ_１にも、ブラシ接触領域においてブラシローラ４１側に向かう静電力が働くことになる。したがって、感光体ドラム１の表面に付着した転写残トナーのうち、逆帯電トナーＴ_１に関しては、ブラシ接触領域においてブラシローラ４１に付着し、保持される。
【００４５】
一方、転写残トナーのうちの正規帯電トナーＴ_０は、負極性に帯電しているため、ブラシ接触領域では感光体ドラム１側に向かう静電力を受けることになる。したがって、正規帯電トナーＴ_０に関しては、ブラシローラ４１に保持されずに感光体ドラム１の表面に付着し続けることになる。しかし、正規帯電トナーＴ_０が感光体ドラム１の表面に付着したままブラシ接触領域を通過しても、上述したように次の画像形成工程にほとんど悪影響はなく、次の画像形成工程のトナー像を構成するか、現像装置５に回収されることになる。
【００４６】
ここで、本実施形態１においては、ブラシローラ４１を、ブラシ接触領域において感光体ドラム１の表面移動方向とは逆方向（カウンタ方向）に表面移動させるように駆動装置４２によって駆動している。このようにブラシローラ４１を駆動することによって、多数のブラシ先端部分で感光体ドラム１の表面を摺擦することができる。これにより、感光体ドラム１の表面に付着した正規帯電トナーＴ_０が拡散されることになる。このような拡散によって、感光体ドラム１の表面に対する正規帯電トナーＴ_０の付着力を弱めることができる。その結果、ブラシ接触領域を通過した感光体ドラム１上の正規帯電トナーＴ_０を現像装置５によって回収するのが容易になるという効果が得られる。
【００４７】
なお、この効果は、ブラシローラ４１を、ブラシ接触領域において感光体ドラム１の表面移動方向と同方向でかつ線速差が生じるように駆動すれば、同様にして得られるものである。しかも、このように駆動した場合、本実施形態１のようにカウンタ方向に駆動する場合に比べて、ブラシローラ４１及びこれに接触する感光体ドラム１の駆動負荷を小さくすることができる。よって、ブラシローラ４１及び感光体ドラム１の駆動装置に加わる負荷トルクが小さくなるため、比較的小型の駆動装置を利用することが可能となる。また、感光体ドラム１の駆動装置に加わる負荷トルクが小さくなることで、バンディング現象なども少なくなり、安定して高品質な画像を形成することも可能となる。
【００４８】
また、本実施形態１では、感光体ドラム１の表面にクリーニングブレードを当接させる構成を採用していない。したがって、クリーニングブレードが当接した構成に比べて、感光体ドラム１の駆動装置に加わる負荷トルクを大きく低減することができる。しかし、その一方で、感光体ドラム１の表面に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング能力は劣る結果となる。そのため、経時使用することによって、感光体ドラム１の表面にはトナーから遊離した添加剤、本実施形態１ではシリカが、フィルム状になって強固に付着するフィルミング現象が発生するおそれがある。本実施形態１では、使用するトナーがいわゆる球形トナーなので、上述したように転写残トナーの量は比較的少ないが、それでも長期的に使用すればフィルミング現象が発生する可能性がある。しかし、本実施形態１では、上述したように、ブラシローラ４１を感光体ドラム１の表面に対してカウンタ方向に駆動する構成を採用している。そのため、ブラシローラ４１が感光体ドラム１の表面に対して連れ回る構成や、感光体ドラム１の表面に対して同方向に駆動する構成に比べて、感光体ドラム１の表面に付着したトナーの添加剤を掻き取る作用が強い。しかも、本実施形態では、感光体ドラム表面とブラシローラ４１との接触圧を４０［ｇ／ｃｍ^２］以上という高い値に設定しているので、更に掻き取り効果を高めることができる。その結果、フィルミング現象の発生を防止することができる。
【００４９】
また、ブラシローラ４１のブラシ先端は、感光体ドラム１の表面から離れる瞬間の跳ね上がるため、その跳ね上がりによって転写残トナーが飛ばされることがある。ここで、ブラシローラ４１が感光体ドラム１の表面に対して同方向に駆動する構成であると、その跳ね上がりによって、転写残トナーは、ブラシ接触領域より感光体ドラム１の表面移動方向下流側に飛ばされることになる。この場合、飛ばされた転写残トナーが逆帯電トナーであると、これが帯電ローラ３ａに付着し、帯電不良を引き起こす可能性がある。しかし、本実施形態１のようにブラシローラ４１をカウンタ方向に駆動すれば、その跳ね上がりによって、転写残トナーは、ブラシ接触領域よりも感光体ドラム１の表面移動方向上流側に飛ばされることになる。したがって、帯電トナーが飛ばされても、これが帯電ローラ３ａに付着することはなく、帯電不良を引き起こすことはない。
【００５０】
次に、ブラシローラ４１で保持した逆帯電トナーＴ_１を感光体ドラム１の表面に放出する放出工程について説明する。
本実施形態１では、逆帯電トナーＴ_１をブラシローラ４１で保持した後、その逆帯電トナーＴ_１を所定のタイミングで感光体ドラム１の表面に放出する。本実施形態１では、本プリンタが画像形成を行わないとき、詳しくは一の画像形成を終えてから次の画像形成を行うまでの間に、逆帯電トナーＴ_１を放出する。具体的には、一の画像形成工程において発生した逆帯電トナーＴ_１をすべて保持した後、次の画像形成工程で帯電装置３により一様帯電が行われる感光体ドラム１の表面部分がブラシ接触領域に達する前に、逆帯電トナーＴ_１を放出する。このようなタイミングで逆帯電トナーＴ_１を放出することで、後述するように次の画像形成工程が悪影響を与えることなく逆帯電トナーＴ_１を回収することが可能となる。なお、連続して画像形成を行う場合には、その連続中の最後の画像形成を終えた後に、その間に保持した逆帯電トナーＴ_１を放出するようにしてもよい。この場合、後述する逆帯電トナーＴ_１の回収工程の実行によって、連続画像形成を終えるまでの時間が長くなるのを防ぐことができる。
【００５１】
放出工程について更に詳しく説明すると、上記タイミングで放出される逆帯電トナーＴ_１が付着する感光体ドラム１の表面部分には、前回の画像形成工程における残留電位が存在する。本実施形態１においては、この残留電位はおよそ−５０［Ｖ］程度である。この放出時には、ブラシローラ４１に接続される電源が第１電源４３から第２電源４４に切り替えられる。これにより、ブラシローラ４１にはその表面が＋２００［Ｖ］となるような放出バイアスが印加される。このような放出バイアスが印加されると、ブラシローラ４１に保持されていた逆帯電トナーＴ_１には、表面電位が−５０［Ｖ］である感光体ドラム１側に向かう静電力が働くことになる。したがって、ブラシローラ４１に保持されていた逆帯電トナーＴ_１は、ブラシ接触領域において感光体ドラム１の表面に付着する。
【００５２】
次に、ブラシローラ４１から放出されて感光体ドラム１の表面に付着した逆帯電トナーＴ_１を回収する回収工程について説明する。
本実施形態１では、感光体ドラム１の表面に付着した逆帯電トナーＴ_１が帯電ローラ３ａとの接触領域に到達する前に、帯電ローラ３ａに印加されている帯電バイアスを停止させる。具体的には、本プリンタの制御部がバイアス停止手段として機能し、帯電ローラ３ａへの帯電バイアスの印加を停止する。これにより、帯電ローラ３ａはアースされ、その表面電位はほぼ０［Ｖ］になる。一方、逆帯電トナーＴ_１が付着した感光体ドラム１の表面は、上述したようにおよそ−５０［Ｖ］であるため、帯電ローラ３ａとの接触領域では、逆帯電トナーＴ_１には感光体ドラム１側に向かう静電力が働くことになる。したがって、逆帯電トナーＴ_１は帯電ローラ３ａに付着することなく、その接触領域を通過することができる。
【００５３】
このようにして帯電ローラ３ａとの接触領域を通過した逆帯電トナーＴ_１は、次に現像領域に搬送される。本実施形態１では、感光体ドラム１の表面に付着した逆帯電トナーＴ_１が現像領域に到達する前に、現像ローラ５ａの回転をクラッチにより一時停止させる。これにより、現像装置５内のトナーが感光体ドラム１の表面に付着して無駄なトナー消費を抑えることができる。また、逆帯電トナーＴ_１が現像領域に到達する前に、回収手段としての現像装置５の現像ローラ５ａには、上述した現像バイアスと同じバイアスすなわち−３００［Ｖ］のバイアスが印加される。これにより、逆帯電トナーＴ_１が付着した感光体ドラム１の表面（−５０［Ｖ］）と現像ローラ５ａとの間では、逆帯電トナーＴ_１に現像ローラ５ａ側に向かう静電力が働くことになる。したがって、逆帯電トナーＴ_１は現像ローラ５ａに付着することになる。その後、次の画像形成時に現像ローラ５ａの駆動が開始されると、現像ローラ５ａに付着した逆帯電トナーＴ_１は現像装置５の内部に搬送される。そして、現像装置５の内部で撹拌搬送され、正規の極性に帯電し直された後、再度現像に寄与することになる。
【００５４】
以上、本実施形態１によれば、感光体ドラム１の表面に残留した転写残トナーのうちの逆帯電トナーＴ_１をブラシローラ４１によって一時的に保持することで、その逆帯電トナーＴ_１が帯電ローラ３ａに付着するのを防止することができる。これにより、帯電ローラ３ａと感光体ドラム１の表面との間の帯電開始電圧が変化することはなく、画像濃度の低下、地肌汚れの発生、画像濃度ムラの発生を防止することができる。
また、本実施形態１では、ブラシローラ４１から放出した逆帯電トナーＴ_１を現像装置５によって回収するので、逆帯電トナーＴ_１をリサイクルすることができる。また、感光体ドラム１の表面上から回収したトナーを収容する廃トナータンクを個別に設ける必要もなくなり、装置の小型化を図ることができる。特に、本プリンタは、４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えるいわゆるタンデム型の画像形成装置であるため、各感光体ドラムごとに個別に廃トナータンクを設ける場合に比べて大幅に装置の小型化を図ることができる。
更に、本実施形態１では、ブラシローラ４１と感光体ドラム表面との接触圧が４０［ｇ／ｃｍ^２］以上に設定されているので、詳しくは後述する実験例１にて説明するが、トナーから遊離したシリカによるフィルミング現象の発生を十分に抑制することができる。よって、そのフィルミング現象による像流れなどの画質劣化を十分に抑制することができる。
【００５５】
なお、本実施形態１に係るプリンタにおいて、転写紙が給紙中にジャムしたときなど画像形成動作が中断されたとき、感光体ドラム１の表面に大量に付着した不要トナーをクリーニングしなければならない。本実施形態１では、感光体ドラム１の表面上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードをもったクリーニング装置が存在しないため、このような大量の不要トナーを回収することは困難である。そこで、本実施形態１では、その中断事由が解決した後、その感光体ドラム１の表面上に残った不要トナーを、通常の画像形成動作と同じように中間転写ベルト１０上に転写する。そして、中間転写ベルト１０上に転写された不要トナーをベルトクリーニング装置１５によって回収する。ベルトクリーニング装置１５は、上述のようにファーブラシ及びクリーニングブレードを備えた構成であるため、大量の不要トナーであっても回収することができる。一方、不要トナーを中間転写ベルト１０上に転写した後に感光体ドラム１の表面に残留したトナーは、通常の画像形成動作時と同じように処理される。
【００５６】
〔変形例１〕
次に、上記実施形態１におけるプリンタとは回収工程が異なる変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。本変形例１は、ブラシローラ４１から放出した逆帯電トナーＴ_１を、中間転写ベルト１０をクリーニングするベルトクリーニング装置１５によって回収する点で、上記実施形態１とは異なっている。なお、他の構成については、上記実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００５７】
図６は、本変形例１における逆転写トナーＴ_１の回収に関わる１次転写ニップ部周辺の概略構成図である。なお、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋに関する１次転写ニップ部周辺の構成はすべて同じであるため、１つの感光体ドラムについてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについては省略する。
本変形例１では、感光体ドラム１の表面に付着した逆帯電トナーＴ_１が帯電ローラ３ａとの接触領域に到達する前に、上記実施形態１と同様に、帯電ローラ３ａに印加されている帯電バイアスを停止させる。よって、上記実施形態１と同じように、逆帯電トナーＴ_１は帯電ローラ３ａに付着することなく、その接触領域を通過することができる。また、逆帯電トナーＴ_１が現像領域に到達する前に、現像ローラ５ａに印加されている現像バイアスも停止させる。これにより、現像ローラ５ａはアースされ、その表面電位はほぼ０［Ｖ］になる。一方、逆帯電トナーＴ_１が付着した感光体ドラム１の表面は、上述したようにおよそ−５０［Ｖ］であるため、現像領域では、逆帯電トナーＴ_１には感光体ドラム１側に向かう静電力が働くことになる。したがって、逆帯電トナーＴ_１は現像ローラ５ａに付着することなく、現像領域を通過することができる。
【００５８】
このようにして現像領域を通過した逆帯電トナーＴ_１は、次に中間転写ベルト１０と接触する１次転写ニップ部に搬送される。本変形例１では、感光体ドラム１の表面に付着した逆帯電トナーＴ_１が１次転写ニップ部に到達する前に、１次転写ローラ１４には、通常の画像形成時とは異なる極性のバイアスが印加される。具体的に説明すると、１次転写ローラ１４には、第１転写電源１１７又は第２転写電源１１８のいずれか一方からバイアスが印加される構成になっている。これらの転写電源１１７，１１８と１次転写ローラ１４との間には切替スイッチ１１９が設けられており、この切替スイッチ１１９の動作によって１次転写ローラ１４に接続される転写電源が選択される。この切替スイッチ１１９の動作は、本プリンタの制御部によって制御されている。なお、第１転写電源１１７は、−３００［Ｖ］の転写バイアスを印加するものである。一方、第２転写電源１１８は、各１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋについてそれぞれ印加するバイアスが異なり、＋４００［Ｖ］以上でかつ＋２０００［Ｖ］以下の範囲の転写バイアスを印加する。そして、通常の画像形成時における転写工程では、第２転写電源１１８が１次転写ローラ１４に接続され、逆帯電トナーＴ_１を感光体ドラム１の表面から回収する際には、第１転写電源１１７が１次転写ローラ１４に接続される。
【００５９】
回収工程において１次転写ローラ１４に負極性バイアスが印加されることで、逆帯電トナーＴ_１が付着した感光体ドラム１の表面（−５０［Ｖ］）と、中間転写ベルト１０との間には転写電界が形成される。そして、この転写電界によって、逆帯電トナーＴ_１には中間転写ベルト１０側に向かう静電力が働くことになる。したがって、逆帯電トナーＴ_１は中間転写ベルト１０上に転写されることになる。その後、中間転写ベルト１０上に転写された逆帯電トナーＴ_１は、２次転写ローラ１６と接触する２次転写ニップ部に搬送される。ここで、逆帯電トナーＴ_１が２次転写ニップ部に到達する前に、２次転写ローラ１６には通常の画像形成時に印加される転写バイアスと同じ転写バイアスが印加される。すなわち、２次転写ローラ１６には正極性のバイアスが印加される。一方、逆帯電トナーＴ_１が付着した中間転写ベルト１０の表面電位は、２次転写ニップ部においてほぼ０［Ｖ］であるため、２次転写ニップ部では、逆帯電トナーＴ_１に中間転写ベルト１０側に向かう静電力が働くことになる。したがって、逆帯電トナーＴ_１は２次転写ローラ１６に付着することなく、２次転写ニップ部を通過することができる。なお、本変形例１では、逆帯電トナーＴ_１が２次転写ニップ部を通過する際に２次転写ローラ１６にバイアスを印加することで、２次転写ローラ１６への逆帯電トナーＴ_１の付着を防止しているが、他の手段を採用してもよい。例えば、２次転写ローラ１６を接離可能とし、逆帯電トナーＴ_１が２次転写ニップ部を通過する際には２次転写ローラ１６を中間転写ベルト１０から離間させる構成としてもよい。
【００６０】
このようにして２次転写ニップ部を通過した逆帯電トナーＴ_１は、次に、ベルトクリーニング装置１５との対向するクリーニング領域に搬送される。このクリーニング領域おいて、中間転写ベルト１０上の逆帯電トナーＴ_１は、ファーブラシによって拡散された後、クリーニングブレードによって掻き取られる。これにより、中間転写ベルト１０上の逆帯電トナーＴ_１はベルトクリーニング装置１５に回収されることになる。
【００６１】
以上、本変形例１によれば、ブラシローラ４１から放出した逆帯電トナーＴ_１を、中間転写ベルト１０上に転写することで、感光体ドラム１の表面から回収する。よって、感光体ドラム１の表面上から回収したトナーを収容する廃トナータンクを個別に設ける必要もなくなり、装置の小型化を図ることができる。特に、本プリンタは、４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えるいわゆるタンデム型の画像形成装置であるため、各感光体ドラムごとに個別に廃トナータンクを設ける場合に比べて大幅に装置の小型化を図ることができる。
【００６２】
なお、逆帯電トナーＴ_１を中間転写ベルト１０上に転写して回収するという本変形例１の構成と、現像装置５によって回収するという上記実施形態１の構成とを併用してもよい。このように構成すれば、現像装置５によって回収しきれずに現像領域を通過した逆帯電トナーＴ_１を１次転写ニップ部で中間転写ベルト１０上に回収することができる。このように感光体ドラム１上の逆帯電トナーＴ_１を２段階で回収する構成とすれば、感光体ドラム１上の逆帯電トナーの回収能力が高まり、より確実に回収することができる。また、このように逆帯電トナーの回収能力が高まれば、ブラシローラ４１から一度に大量の逆帯電トナーＴ_１を放出しても、これを十分に回収することができる。その結果、ブラシローラ４１から逆帯電トナーＴ_１を放出する頻度を少なくすることができるという効果が得られる。
また、本変形例１では、中間転写ベルト１０上に転写した逆帯電トナーＴ_１をベルトクリーニング装置１５によって回収する構成について説明したが、他の構成であってもよい。例えば、中間転写ベルト１０上の逆帯電トナーＴ_１が２次転写ニップ部に到達する前に、２次転写ローラ１６に通常の画像形成時とは逆極性のバイアスを印加する。これにより、２次転写ニップ部において逆帯電トナーＴ_１は２次転写ローラ１６側に付着し、回収することができる。なお、この場合、２次転写ローラ１６の表面をクリーニングするクリーニング手段を設ける必要がある。
【００６３】
〔変形例２〕
次に、上記実施形態１におけるプリンタとはブラシローラ４１のブラシ部分の構成が異なる変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
図７は、本変形例２におけるブラシローラ１４１のブラシ部分の拡大図である。このブラシローラ１４１は、各ブラシ材１４１ａの両端をブラシ軸部１４１ａに固定して各ブラシをループ状に形成したものである。このようなブラシローラ１４１を用いれば、後述する実験例２により、ブラシがループ状になっていないものに比べて、フィルミング現象の発生を抑制することができることが確認されている。これは、次の理由によるものと考えられる。すなわち、ループ状のブラシの場合、感光体ドラム１の表面をブラシ先端となるループ部分で摺擦することができる。ここで、ブラシローラ１４１のブラシ部分のうちの少なくとも一部は、ループで囲まれる領域面が摺擦方向に対して交差した状態で、感光体ドラム表面を摺擦する。このとき、そのループ部分がエッジとなって感光体ドラム表面を摺擦するので、ブラシがループ状になっていないブラシローラに比べて、感光体ドラム上に付着したフィルミングの原因となる添加剤を掻き取る効果が高くなる。これにより、フィルミング現象の発生を抑制できるものと考えられる。
【００６４】
なお、本変形例２では、ブラシ部分における単位面積当たりのループ数を示すループ密度が５０［ループ／ｉｎｃｈ^２］以上６００［ループ／ｉｎｃｈ^２］以下であるブラシローラ１４１を用いている。この範囲内のループ密度をもつブラシローラ１４１であれば、フィルミング現象の抑制については同等の効果を得ることができる。
【００６５】
〔実施形態２〕
次に、本発明を、上記実施形態１と同様に、画像形成装置としてのプリンタに適用した他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。
本実施形態２のプリンタは、上記実施形態１のプリンタとは帯電装置の構成が異なる。詳しくは、本実施形態２における帯電装置は、感光体ドラム１の表面を接触・近接帯電方式で一様帯電する点では上記実施形態１と共通するが、感光体ドラム１の表面に対して帯電ローラを接離動作させる接離機構を備える点で上記実施形態１とは異なる。なお、他の構成については、上記実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００６６】
図８は、本実施形態２における帯電装置２０３を示す概略構成図である。
本実施形態２では、ブラシローラ４１から放出されて感光体ドラム１の表面に付着した逆帯電トナーＴ_１が帯電ローラ３ａとの接触領域に到達する前に、離間手段としての接離機構２０３ｃによって帯電ローラ３ａを感光体ドラム１の表面から離間させる。この接離機構２０３ｃとしては、感光体ドラム１の表面に対して帯電ローラ３ａを接離させることが可能な公知の手段を用いることができる。このような構成により、逆帯電トナーＴ_１は帯電ローラ３ａに接触することなく、帯電ローラ３ａとの対向領域を通過することができる。よって、逆帯電トナーＴ_１が帯電ローラ３ａに付着するのを防止することができる。したがって、帯電ローラ３ａと感光体ドラム１の表面との間の帯電開始電圧が変化することはなく、画像濃度の低下、地肌汚れの発生、画像濃度ムラの発生を防止することができる。
【００６７】
なお、上記実施形態１の説明の中で挙げた上述した変形例１及び変形例２の構成などを本実施形態２の構成に適用しても、同様の効果を得ることができる。
【００６８】
〔実験例１〕
次に、本発明者らが行った実験例（本実験例を「実験例１」という。）について説明する。
上述したように、トナーの添加剤、特にシリカがトナー本体から遊離すると、これが感光体ドラム１の表面にフィルム状に付着するフィルミング現象が発生することがある。この添加剤が感光体ドラム表面に付着しても、これをブラシローラ４１によって機械的に除去することが可能であることは既に確認されている。そこで、本実験例１では、ブラシローラ４１を用いてフィルミング現象を十分に抑制できるようなブラシローラ４１と感光体ドラム表面との接触圧を求める実験を行った。
【００６９】
本実験例１では、上記変形例１に係るプリンタにおいて、各ブラシローラについて画像を３００００枚プリントしたときのフィルミングランクを評価した。この評価では、ランク５が最も良い評価となり、ランク１が最も悪い評価となる。この評価は、次のようにして行った。すなわち、感光体ドラム表面から一定距離離間した位置にフォトセンサを固定配置し、感光体ドラム表面からの反射光をフォトセンサで受光する。そして、その受光量が一定量となるように発光素子に流す発光電流を調節する。フィルミングランクは、新品の感光体ドラムについての発光電流を基準としたとき、その基準値に対する発光電流の増加分が少ないほど良い評価となり、その増加分が多いほど悪い評価となる。この増加分が１［ｍＡ］であるときのフィルミングランクは２．５であり、これ以上のランクであれば、フィルミングが発生していても、その影響が像流れなど画質に影響が出ない。よって、フィルミングランクが２．５以上である場合を許容範囲とした。
【００７０】
図９は、本実験例１による実験結果を示すグラフである。このグラフは、ブラシローラ４１と感光体ドラム表面との接触圧と、フィルミングランクとの関係を示すものである。なお、本実験例１では、感光体ドラム１の表面線速に対するブラシローラの線速を１．２とした。
【００７１】
図９に示すように、ブラシローラ４１と感光体ドラム表面との接触圧を高くするほど、フィルミングランクが上がることがわかる。そして、接触圧を４０［ｇ／ｃｍ^２］に設定した場合、フィルミングランクは２．５であった。このとき、感光体ドラム１上には多少のフィルミングが生じていたが、その影響は画質には現れなかった。そして、本実験例１による実験の結果、その接触圧が４０［ｇ／ｃｍ^２］以上であれば、画質に影響を与えるようなフィルミングの発生を有効に防止することができることが判明した。なお、接触圧が５０［ｇ／ｃｍ^２］以上であれば、フィルミングランクが３．０と更に良い評価が得られるので、フィルミングの発生を更に抑制することができる。
【００７２】
以上、本実験例１により、ブラシローラ４１と感光体ドラム表面との接触圧が４０［ｇ／ｃｍ^２］以上、好ましくは５０［ｇ／ｃｍ^２］以上であれば、画質に影響を与えるようなフィルミングの発生を有効に防止することができることが判明した。
ここで、接触圧を高めすぎると、ブラシローラ４１の駆動負荷やこれに接触する感光体ドラム１の駆動負荷が増大するため、これらをスムーズに駆動させることが困難になったり、スムーズな駆動を実現するために大型の駆動装置が必要になったりする。本実験例１の実験結果によると、接触圧が５０［ｇ／ｃｍ^２］以上であれば、いくら大きくしてもフィルミングランクの評価が３．０よりも高くなることはなかった。したがって、ブラシローラ４１や感光体ドラム１の駆動負荷を減らすことも考慮すれば、接触圧が５０［ｇ／ｃｍ^２］以上６０［ｇ／ｃｍ^２］以下の範囲内であるのが望ましい。
【００７３】
〔実験例２〕
次に、上記変形例１に係るプリンタを用いて、種々の材質、形状のブラシローラを用いて、フィルミングランクの評価を行った実験例（以下、本実験例を「実験例２」という。）について説明する。
本実験例２では、いずれのブラシローラにおいても、ブラシローラ４１と感光体ドラム表面との接触圧を５０［ｇ／ｃｍ^２］に設定した。以上、その他の主な条件は、上記実施形態１で説明したものと同様である。本実験例２の実験結果は、下記の表２に示すとおりである。
【表２】

【００７４】
上記表２において、フィルミングランクが２．５以上である場合を「○」とし、２．５よりも低い場合を「×」とした。また、フィルミングランクについて複数回の確認した際に、フィルミングランクが２．５以上であるときと２．５未満のときとが混在した場合を「△」とした。
【００７５】
ブラシ材料が導電性のナイロン繊維であって、ブラシ先端が尖頭状であるノーマルなブラシローラを用いた場合、フィルミングランクの評価は、プリント数が６００００枚以上になると「×」となる。これに対し、ブラシ材料が同じナイロン繊維で形成されるブラシを上記変形例２のようにループ状に形成したブラシローラを用いた場合、フィルミングランクは、プリント数が７００００枚に達するまでは、「△」以上の評価となった。
また、上記ノーマルなブラシローラのブラシ表面をウレタンでコーティングした場合、フィルミングランクは、プリント数が８００００枚に達するまで「△」以上の評価となった。また、ブラシ部分がループ状のブラシローラのブラシ表面をウレタンでコーティングした場合、フィルミングランクは、プリント数が１０００００枚に達しても、なお「○」の評価であった。
【００７６】
以上、本実験例２による実験の結果、同じブラシ材料及びブラシ形状であっても、そのブラシ表面をウレタンでコーティングした方がフィルミングランクが高いことが判明した。
また、同じブラシ材料及びブラシ形状であっても、ブラシ先端が尖頭状であるブラシローラに比べて、ブラシをループ状に形成したものの方がフィルミングランクが高いことが判明した。
【００７７】
以上、上記実施形態１及び上記実施形態２のプリンタは、潜像担持体としての感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。また、トナーの帯電極性（負極性）と同極性の帯電バイアスが印加される帯電部材としての帯電ローラ３ａを感光体ドラム表面に接触又は近接させて感光体ドラム表面を一様に帯電する帯電装置３を備えている。更に、潜像形成手段としての露光装置４、現像手段としての現像装置５、転写手段としての１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋも備えている。本プリンタでは、転写残トナーのうち上記所定極性とは逆極性（正極性）に帯電した逆帯電トナーＴ_１は、負極性の保持バイアスが印加されたブラシ部材であるブラシローラ４１，１４１を備える一時保持手段としてのトナー保持装置４０に一時的に保持される。その保持した逆帯電トナーＴ_１は、所定のタイミングで正極性の放出バイアスをブラシローラ４１に印加することで、感光体ドラム表面に放出されこれに付着する。そして、本プリンタでは、ブラシローラ４１，１４１と感光体ドラム１の表面との接触圧を４０［ｇ／ｃｍ^２］以上、好ましくは５０［ｇ／ｃｍ^２］以上に設定している。これにより、上記実験例１で説明したように、ブレードレスブラシ方式を採用しつつも、フィルミング現象による不具合を十分に抑制することが可能となる。
また、上記接触圧を５０［ｇ／ｃｍ^２］以上６０［ｇ／ｃｍ^２］以下の範囲内とすることで、上記実験例１で説明したように、ブラシローラ４１や感光体ドラム１の駆動負荷を必要以上に高めることなく、フィルミング現象による不具合を十分に抑制することが可能となる。
また、上記変形例２のように、ブラシローラ１４１を構成する各ブラシ１４１ａの先端をループ状に形成すれば、上記実験例２で説明したように、フィルミング現象の発生を更に抑制することが可能となる。
また、ブラシ部分を構成する各ブラシをウレタンによってコーティングすれば、上記実験例２で説明したように、フィルミング現象の発生を更に抑制することが可能となる。
また、上記実施形態１及び上記実施形態２のプリンタでは、プリンタ本体に対して着脱可能であって、少なくとも感光体ドラム１とトナー保持装置４０とが一体になって構成されたプロセスカートリッジを有している。よって、プロセスカートリッジ３０内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ３０を交換すればよく、利便性を向上させることができる。
【００７８】
なお、上記実施形態１及び上記実施形態２では、帯電バイアスと正規に帯電したトナーの極性とが同じ場合について説明したので、ブラシローラ４１，１４１によって回収されるトナーは、転写残トナーのうちの逆帯電トナーであった。しかし、帯電バイアスと正規に帯電したトナーの極性とが互いに逆極性の場合、ブラシローラ４１，１４１によって回収されるトナーは、転写残トナーのうちの正規帯電トナーとなる。すなわち、上記実施形態１及び上記実施形態２では、ブラシローラ４１，１４１に印加される保持バイアスを帯電バイアスを同じにすればよい。このようにすれば、帯電バイアスが印加された帯電部材にこれと逆極性のトナーが到達する前に、そのトナーをブラシローラ４１，１４１で回収することができる。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１乃至７の発明によれば、ブレードレスブラシ方式の長所を生かしつつ、フィルミング現象による不具合を十分に抑制することが可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係るプリンタのトナー保持装置を示す概略構成図。
【図２】同プリンタの概略構成図。
【図３】同プリンタの感光体ドラムの断面図。
【図４】同感光体ドラムの周りの構成を示す概略構成図。
【図５】（ａ）は、同感光体ドラム上に担持されたトナーの転写直前における帯電電位分布を示すグラフ。（ｂ）は、転写後に感光体ドラム上に残留した転写残トナーの帯電電位分布を示すグラフ。
【図６】変形例１において、逆転写トナーの回収に関わる１次転写ニップ部周辺の概略構成図。
【図７】変形例２におけるブラシローラのブラシ部分の拡大図。
【図８】実施形態２に係るプリンタの帯電装置を示す概略構成図。
【図９】実験例１による実験結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ各感光体ドラム
３ａ帯電ローラ
３，２０３帯電装置
４露光装置
５現像装置
１０中間転写ベルト
１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋ１次転写ローラ
１５ベルトクリーニング装置
１６２次転写ローラ
３０プロセスカートリッジ
３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋトナーボトル
４０トナー保持装置
４１，１４１ブラシローラ
４２駆動装置
４３第１電源
４４第２電源
４５，１１９切替スイッチ
１１７第１転写電源
１１８第２転写電源
２０３ｃ接離機構[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and a process cartridge used for the same.
[0002]
[Prior art]
In this type of image forming apparatus, a transfer electric field is formed between a latent image carrier and a surface moving member that moves while contacting the latent image carrier, so that the toner image on the latent image carrier is transferred onto the transfer object. There is a type that employs an electrostatic transfer method for transferring the image to a surface. In such an apparatus, the transfer residual toner remains on the surface portion of the latent image carrier after the transfer. If the surface portion of the latent image bearing member is subjected to the next image forming step without removing the transfer residual toner, poor charging such as uneven charging occurs on the surface portion of the latent image bearing member, thereby deteriorating the image quality. Cause. Therefore, conventionally, a cleaning device has been provided at a position facing the surface of the latent image carrier from the transfer area to the charged area to remove transfer residual toner. Such a cleaning device includes a waste toner tank for storing the transfer residual toner collected from the surface of the latent image carrier, a recycled toner conveying passage for conveying the collected transfer residual toner for reuse, and the like. Space is required to provide Therefore, the size of the image forming apparatus is increased. In particular, in recent years, since there has been a strong demand for an increase in the speed of forming an image of a color image, a so-called tandem type image forming apparatus provided with a latent image carrier for each color is becoming mainstream. In the case of using the above-described cleaning device in the tandem-type image forming apparatus, it is necessary to separately provide the cleaning device for all of the plurality of latent image carriers. Therefore, in the tandem type image forming apparatus, the problem of the enlargement of the apparatus becomes more prominent.
[0003]
For example, an image forming apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 10-163566 can cope with such a problem of an increase in the size of the apparatus. This image forming apparatus employs a method of collecting the transfer residual toner remaining on the surface of the latent image carrier using a developing device (hereinafter, referred to as “developing device collecting method”). In this developing device collecting method, since a developing device installed for a purpose other than cleaning is used as a cleaning means, it is not necessary to separately provide the above-described cleaning device. Therefore, if this developing device collecting method is adopted, it can greatly contribute to downsizing of the apparatus.
[0004]
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163,811 describes an example in which a charging roller is brought into contact with a latent image carrier to perform charging as a charging device mounted on an image forming apparatus of a developer collection type. Conventionally, a method for uniformly charging the surface of a latent image carrier includes a contact / proximity charging method in which a charging member such as a charging roller is brought into contact with or in proximity to the surface, and a charging method using a corona charger or the like. A charger charging method for charging is known. However, in the charger charging method, it is necessary to generate a large amount of discharge in order to bring the surface of the latent image carrier to a desired potential, so that a large amount of discharge products such as ozone and NOx are generated, which causes environmental problems. There is. On the other hand, the contact / proximity charging method has a smaller amount of discharge than the charger charging method and is environmentally advantageous. Therefore, according to the image forming apparatus described in the above embodiment, it is considered that an effect that the amount of generated discharge products is small and the environment is advantageous can be obtained while reducing the size of the apparatus.
[0005]
However, in such an image forming apparatus using both the developing device recovery method and the contact / proximity charging method, while the transfer residual toner on the latent image carrier is conveyed to the development area, the transfer residual toner and the charging member Will be in contact or in proximity. Therefore, the transfer residual toner may adhere to the charging member. When the transfer residual toner adheres to the charging member, uniform charge is hindered by the adhered transfer residual toner, and the surface potential of the latent image carrier cannot be set to a desired potential, or charging failure such as uneven charging occurs. . As a result, there is a problem that the image density is reduced, the background is stained, and the image quality is deteriorated. In addition, this problem is not limited to the case where the developing device collection method is adopted, and any other device having a configuration in which the transfer residual toner is transported to the contact area with the charging member without being removed from the latent image carrier is similarly used. It can happen.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 30913323
[Problems to be solved by the invention]
The present applicant has proposed in Japanese Patent Application No. 2002-254142 or the like an image forming apparatus capable of solving the above-mentioned problem. The image forming apparatus includes a temporary holding unit, such as a brush member, for transferring, from the transfer residual toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer, a reversely charged toner having a polarity opposite to that of the normally charged toner charged to the same polarity as the charging bias. To collect and hold the latent image carrier from the surface. By collecting and holding the oppositely charged toner in this way, it is possible to prevent the oppositely charged toner from adhering to the charging member. Then, the held oppositely charged toner is returned to the surface of the latent image carrier at a predetermined timing, for example, from the end of one image formation to the next image formation. The oppositely charged toner returned on the latent image carrier in this manner is collected by the developing device, or transferred to a transfer target or a transport member for transporting the same. According to this device, the application of the charging bias is stopped or the charging member is separated from the latent image carrier while the returned oppositely charged toner passes through the charging area. Does not adhere. Note that the normally charged toner of the transfer residual toner has the same polarity as the charging bias, and therefore does not adhere to the charging member, and does not cause the above-described problem. In addition, in the next image forming step, the normally charged toner of the transfer residual toner adheres to the carrier in the developer by reaching the developing area and is collected or forms a toner image in the image forming step. Will be. That is, the normally charged toner among the transfer residual toner has almost no adverse effect on the image forming process.
In a configuration in which the charging bias and the polarity of the normally charged toner are different from each other, the cause of the above-described problem is not the reversely charged toner but the normally charged toner among the transfer residual toner.
[0008]
In this image forming apparatus, there is provided a cleaning device by a method of performing cleaning by bringing an edge portion of a cleaning blade generally used in contact with the surface of a latent image carrier (hereinafter, referred to as a “blade method”). No need. When a brush member is used as the temporary holding means (hereinafter, referred to as a "bladeless brush system") without using a blade system, the brush member rubs the surface of the latent image carrier instead of the cleaning blade. Will do. In this case, the rubbing force by which the brush member rubs the surface of the latent image carrier can be smaller than that of the cleaning blade, and the life of the latent image carrier can be longer than that of the blade system. Further, in the case of the bladeless brush system, since the load applied to the surface of the latent image carrier is smaller than that of the blade system, there is an advantage that the driving load applied to the drive system of the latent image carrier can be reduced.
[0009]
However, the bladeless brush method has the following disadvantages compared to the blade method. That is, additives such as silica and zinc stearate contained in the toner may be released from the toner main body due to mechanical stress or the like during the image forming process. The additive thus released adheres to the surface of the latent image carrier, and when the additive is repeatedly and repeatedly pressed against the surface of the latent image carrier by rubbing with the developer in the development area or rubbing by the brush member, the The additive causes a filming phenomenon in which the additive forms a thin film on the surface of the latent image carrier and adheres firmly. When this filming phenomenon occurs, the adhesive force of the toner adhered on the latent image carrier is weakened, and problems such as occurrence of a phenomenon called image deletion occur. In the case of the bladeless brush system, it is not possible to sufficiently suppress the problem caused by the filming phenomenon. This is because the bladeless brush system has a smaller rubbing force for rubbing the surface of the latent image carrier than the blade system, and therefore has less effect of scraping the film-like additive. In addition, according to the blade system, the film-shaped additive can be scraped off by the cleaning blade, and it is possible to suppress the trouble due to the filming phenomenon.
[0010]
The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of sufficiently suppressing a problem due to a filming phenomenon while taking advantage of a bladeless brush system. It is to provide a process cartridge.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 uniformly charges the surface of the latent image carrier by bringing a charging member to which a charging bias of a predetermined polarity is applied into contact with or close to the surface of the latent image carrier. Thereafter, a latent image is formed on the surface of the latent image carrier, and a toner image obtained by developing the latent image with toner is finally electrostatically transferred onto a recording material to form an image. By applying a holding bias having the same polarity as the predetermined polarity to a brush member having a brush-like portion in contact with the surface of the latent image carrier, the transfer residual toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer is applied. Collecting and holding the toner charged to the opposite polarity to the predetermined polarity from the surface of the latent image carrier, and holding the toner by applying an emission bias having a polarity opposite to the predetermined polarity at a predetermined timing. Returning the toner to the surface of the latent image carrier The holding means is provided, the contact pressure between the brush portion of the latent image bearing member surface and the brush member, is characterized in that it has a 40 [g / cm ^2] or more.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the contact pressure is set to 50 g / cm ² or more.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, the contact pressure is set to 60 g / cm ² or less.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, or third aspect, a tip of each brush constituting the brush portion is formed in a loop shape.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third or fourth aspect, each of the brushes constituting the brush portion is coated with urethane.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, or fifth aspect, at least the latent image carrier and the brush member are detachable from the image forming apparatus main body. Has a process cartridge integrally formed.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a process cartridge detachably mountable to a main body of the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, or fifth aspect, wherein at least the latent image carrier and the brush are provided. It is characterized in that the member and the member are integrally formed.
[0012]
In the image forming apparatus of the first to sixth aspects and the process cartridge of the seventh aspect, since a so-called electrostatic transfer method is adopted, transfer residual toner remains on the surface portion of the latent image carrier after the transfer. The transfer residual toner includes a regular charged toner charged to a normal polarity and a reverse charged toner charged to a polarity opposite to the normal polarity. Of these, the oppositely charged toner having the same polarity as the charging bias is used for image quality. As described above, it greatly hinders the deterioration. Therefore, in the present image forming apparatus and the present process cartridge, the oppositely charged toner, which causes image quality deterioration, is temporarily held by a temporary holding unit before reaching the charged area, and then the latent image is held at a predetermined timing. Return to body surface. Specifically, of the transfer residual toner, the oppositely charged toner having the same polarity as the charging bias is temporarily held by the brush member to which the holding bias is applied, and thereafter, the discharge bias is applied to the brush member at a predetermined timing. Then, the oppositely charged toner is discharged from the brush member to the surface of the latent image carrier. The predetermined timing can be set, for example, when the present printer does not perform image formation, specifically, after one image formation is completed and before the next image formation is performed. In this case, the surface portion of the latent image carrier to which the released oppositely charged toner adheres is not subjected to the image forming process, and does not adversely affect the image quality. Then, the oppositely charged toner returned to the surface portion of the latent image carrier is collected from the surface of the latent image carrier by a method similar to the image forming apparatus proposed in Japanese Patent Application No. 2002-254142.
Further, in the present image forming apparatus and the present process cartridge, the temporary holding means only needs to remove the oppositely charged toner having the same polarity as the charging bias among the untransferred toner, and does not require a strong removal performance like a cleaning blade. . Therefore, it is not necessary to employ the blade system, and as described above, the advantage that the life of the latent image carrier can be extended as compared with the configuration employing the blade system can be obtained. Further, by not using the blade method, as described above, the load torque applied to the driving device for moving the surface of the latent image carrier can be significantly reduced. Therefore, it is possible to use a small-sized driving device, reduce the banding phenomenon and the like, and to stably form a high-quality image.
Here, when the blade system is not adopted, there is a problem that a filming phenomenon occurs due to the additive of the toner as described above. However, it has been confirmed that even if a part of the additive released from the toner body adheres to the surface of the latent image carrier, the filming phenomenon can be suppressed by mechanically scraping the additive. Therefore, even when the image forming apparatus and the process cartridge do not employ the blade method, the filming phenomenon can be suppressed if the additive on the surface of the latent image carrier can be sufficiently scraped off by the brush member. Can be.
As a result of the study by the present inventors, it has been found that the contact pressure between the brush portion and the surface of the latent image carrier is important to sufficiently suppress the occurrence of the filming phenomenon. The present inventors conducted various experiments and found that the contact pressure was 40 g / cm ² or more, preferably 50 g / cm ² or more, so that the blade method was not adopted. However, it was confirmed that the occurrence of the filming phenomenon could be sufficiently suppressed. The details will be described in Experimental Example 1 described later. When the contact pressure increases, the occurrence of the filming phenomenon can be suppressed, but the driving load of the latent image carrier and the like increases. Therefore, the upper limit of the contact pressure is appropriately set in consideration of the driving load of the latent image carrier and the like.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic printer (hereinafter, simply referred to as “printer”) as an image forming apparatus (hereinafter, this embodiment is referred to as “embodiment 1”) will be described. . This printer is referred to as yellow (hereinafter referred to as "Y"), cyan (hereinafter referred to as "C"), magenta (hereinafter referred to as "M"), and black (hereinafter referred to as "K"). ) To form a color image from the four color toners.
[0014]
First, a basic configuration of the printer will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the printer according to the first embodiment. This printer includes four photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K as latent image carriers. Here, a drum-shaped photoconductor is taken as an example, but a belt-shaped photoconductor may be employed. Each of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K is driven to rotate in a direction indicated by an arrow in the drawing while being in contact with an intermediate transfer belt 10 that is an endless moving member as a surface moving member. In the present embodiment, each of the photoconductor drums 1Y, 1C, 1M, and 1K is driven to rotate in a direction indicated by an arrow in the drawing while being in contact with an intermediate transfer belt 10 that is an endless moving member as a surface moving member. Each of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K has a photosensitive layer formed on a relatively thin cylindrical conductive substrate and a protective layer formed on the photosensitive layer. [Mm], and the inner diameter is 28.5 [mm].
[0015]
In the present embodiment, an organic photoconductor is used from the viewpoints of cost reduction, freedom of photoconductor design, and no pollution. An organic photoconductor using a photoconductive resin represented by polyvinyl carbazole (PVK) is known. Organic photoreceptors include a charge transfer complex type represented by PVK-TNF (2,4,7-trinitrofluorenone), a pigment dispersion type represented by phthalocyanine-binder, a charge generating substance and charge transport. There is a function-separated type that combines substances. Among them, in recent years, a function-separated type photoreceptor has been particularly noted.
[0016]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the photosensitive drum 1 used in the present embodiment. The photoconductor drum 1 is a function-separated type photoconductor, in which a charge generation layer 52 and a charge transport layer 53 are stacked on a conductive support 51 as a base, and a protective layer 54 is further stacked. is there. The mechanism of forming the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is as follows. That is, when light is irradiated after the photosensitive drum 1 is charged, the light passes through the transparent charge transport layer 53 and is absorbed by the charge generating substance in the charge generating layer 52. The charge generating substance that has absorbed the light generates charge carriers. The charge carriers are injected into the charge transport layer 53, move in the charge transport layer 53 according to the electric field generated by the charge, and remove the charge on the surface of the photoconductor drum. Neutralize. Thus, the neutralized portion becomes an electrostatic latent image. It is useful to use such a function-separated type photoreceptor in combination with a charge transport material having a strong absorption characteristic mainly in the ultraviolet region and a charge generation material having a strong absorption characteristic mainly in the visible region.
[0017]
Materials used for the protective layer 54 include ABS resin, ACS resin, olefin-vinyl monomer copolymer, chlorinated polyether resin, allyl resin, phenol resin, polyacetal resin, polyamide resin, polyamideimide resin, and polyacrylate. Resin, polyallyl sulfone resin, polybutylene resin, polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resin, polyether sulfone resin, polyethene resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, acrylic resin, polymethylpentene resin, polypropylene resin, polyphenylene oxide resin, polysulfone resin , AS resin, AB resin, BS resin, polyurethane resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, epoxy resin and the like.
[0018]
In order to improve the wear resistance of the protective layer 54, a filler may be added. Examples of the material of the filler include a fluorine resin such as polytetrafluoroethylene, a silicone resin, and a dispersion of an inorganic material such as titanium oxide, tin oxide, potassium titanate, silica, and alumina in these resins. The content of the filler is preferably not less than 10% and not more than 40%, preferably not less than 20% and not more than 30% on a weight basis. If the content of the filler is less than 10%, the abrasion resistance may be insufficient depending on the configuration around the photoreceptor drum related to the surface abrasion of the photoreceptor drum 1, and the content of the filler may be less than 40%. If it exceeds [%], the sensitivity to exposure may decrease. Further, a dispersing aid may be added to improve the dispersibility of the filler. As the dispersing agent, those used for paints and the like can be appropriately used, and the amount of the dispersing agent is 0.5% to 4% based on the weight of the filler, preferably not more than 4% based on the weight. 1% or more and 2% or less. It is also effective to add a charge transport material to the protective layer 54. Further, an antioxidant and the like can be added as needed.
[0019]
As a method for forming the protective layer 54, known methods such as dip coating, spray coating, beat coating, nozzle coating, spinner coating, and ring coating can be used. The thickness of the protective layer is 0.5 μm or more and 10 μm or less, preferably 4 μm or more and 6 μm or less.
Further, an intermediate layer may be provided between the protective layer 54 and the photosensitive layer including the charge generation layer 52 and the charge transport layer 53. The intermediate layer generally uses a binder resin as a main component. Examples of the binder resin include polyamide, alcohol-soluble nylon, water-soluble polyvinyl butyral, polyvinyl butyral, and polyvinyl alcohol. As a method for forming the intermediate layer, a known coating method can be used, similarly to the method for forming the protective layer described above. Note that the thickness of the intermediate layer is preferably set to 0.05 [μm] or more and 2 [μm] or less.
[0020]
Since the photoconductor drum 1 used in the first embodiment is an organic photoconductor as described above, there is a disadvantage that mechanical and chemical durability is poor. More specifically, most charge transport materials have been developed as low molecular weight compounds.Since these low molecular weight compounds alone do not have film-forming properties, they are usually used by being dispersed and mixed in an inert polymer. Will be. However, the charge transport layer composed of a low-molecular compound serving as a charge transport substance and an inert polymer is generally soft and has poor mechanical durability. Therefore, when the photosensitive drum 1 having the charge transport layer on the surface is repeatedly used, the film is easily scraped by the rubbing of the charging roller 3a, the developer, the intermediate transfer belt 10, the brush roller 41, and the like, which come into contact with the surface. . Therefore, particularly when an organic photoconductor is used as the photoconductor drum 1, it is effective to provide the protective layer 54 in order to extend the life of the photoconductor drum.
[0021]
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration around each of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K. Since the configuration around each of the photoconductor drums 1Y, 1C, 1M, and 1K is the same, only one photoconductor drum is shown, and the symbols Y, C, M, and K for color classification are omitted. .
Around the photosensitive drum 1, a toner holding device 40 as a temporary holding device, a charging device 3 as a charging device, and a developing device 5 as a developing device are arranged in this order along the surface moving direction. A space is provided between the charging device 3 and the developing device 5 so that light emitted from the exposure device 4 as a latent image forming means can pass to the photosensitive drum 1.
[0022]
The charging device 3 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1 to a negative polarity. The charging device 3 according to the first embodiment includes a charging roller 3a as a charging member that performs a charging process by a so-called contact / proximity charging method. That is, the charging device 3 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1 by bringing the charging roller 3a into contact with the surface of the photosensitive drum 1 and applying a negative bias to the charging roller 3a. In the first embodiment, a DC charging bias is applied to the charging roller 3a so that the surface potential of the photosensitive drum 1 becomes-(minus) 500 [V] uniformly. It should be noted that a charging bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias can be used as the charging bias. However, in this case, since an AC power supply is required, the size of the device increases, which is not preferable from the viewpoint of miniaturization of the device. Further, the charging device 3 of the present embodiment is provided with a cleaning brush 3b for cleaning the surface of the charging roller 3a. In the present embodiment, the toner hardly adheres to the surface of the charging roller 3a as described later. However, even if the toner adheres slightly, it may cause poor charging such as uneven charging by the charging roller 3a. Therefore, the present embodiment employs a configuration in which the surface of the charging roller 3a is cleaned by the cleaning brush 3b.
As the charging device 3, a thin film may be wound around both ends in the axial direction on the peripheral surface of the charging roller 3 a, and may be installed so as to be in contact with the surface of the photosensitive drum 1. In this configuration, the surface of the charging roller 3a and the surface of the photosensitive drum 1 are in an extremely close state separated by the thickness of the film. Therefore, a discharge is generated between the surface of the charging roller 3a and the surface of the photosensitive drum 1 by the charging bias applied to the charging roller 3a, and the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the discharge.
[0023]
The surface of the uniformly charged photoconductor drum 1 is exposed by the exposure device 4 to form an electrostatic latent image corresponding to each color. The exposure device 4 writes an electrostatic latent image corresponding to each color on the photosensitive drum 1 based on image information corresponding to each color. The exposure device 4 of the first embodiment is a laser type exposure device, but may use another type of exposure device such as an exposure device including an LED array and an imaging unit.
[0024]
In the developing device 5, a developing roller 5a as a developer carrier is partially exposed from an opening of the casing. Although the developing device 5 used in the first embodiment uses a two-component developer including a toner and a carrier, a one-component developer containing no carrier may be used. The developing device 5 receives toner of a corresponding color from the

toner bottles

31Y, 31C, 31M, and 31K shown in FIG. 2 and stores the toner therein. The

toner bottles

31Y, 31C, 31M, and 31K are configured to be detachable from the printer main body so that they can be individually replaced. With such a configuration, only the

toner bottles

31Y, 31C, 31M, and 31K need to be replaced at the time of toner end. Therefore, other components that have not reached the end of life at the time of toner end can be used as they are, and costs for the user can be reduced.
[0025]
The toner supplied from the

toner bottles

31Y, 31C, 31M, and 31K into the developing device 5 is conveyed while being stirred with the carrier by the stirring and conveying screw 5b, and is carried on the developing roller 5a. The developing roller 5a includes a magnet roller as a magnetic field generating means and a developing sleeve that rotates coaxially therearound. The carrier in the developer is raised on the developing roller 5a by the magnetic force generated by the magnet roller, and is conveyed to the developing area facing the photosensitive drum 1. Here, the surface of the developing roller 5a moves in the same direction at a linear velocity higher than the surface of the photosensitive drum 1 in the developing area. The carrier rising on the developing roller 5a supplies the toner adhered to the carrier surface to the surface of the photosensitive drum 1 while rubbing the surface of the photosensitive drum 1. At this time, a developing bias of -300 [V] is applied to the developing roller 5a from a power supply (not shown), whereby a developing electric field is formed in the developing region. Then, between the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 and the developing roller 5a, an electrostatic force toward the electrostatic latent image acts on the toner on the developing roller 5a. As a result, the toner on the developing roller 5a adheres to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. By this adhesion, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed into a toner image of a corresponding color. In the first embodiment, the developing roller 5a is connected to a driving device via a clutch, and the rotation of the developing roller 5a can be temporarily stopped by the clutch.
[0026]
The intermediate transfer belt 10 is stretched around three support rollers 11, 12, and 13, and is configured to move endlessly in the direction of the arrow in the figure. On the intermediate transfer belt 10, the toner images on the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K are transferred so as to overlap each other by an electrostatic transfer method. In the electrostatic transfer method, there is a configuration using a transfer charger. However, in the first embodiment, a configuration using a transfer roller that generates less transfer dust is adopted. Specifically, primary transfer rollers 14Y, 14C, 14M, and 14K as transfer units are disposed on the back surface of the portion of the intermediate transfer belt 10 that contacts the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K. . In the first embodiment, the primary transfer nip portion is formed by the portions of the intermediate transfer belt 10 pressed by the primary transfer rollers 14Y, 14C, 14M, and 14K and the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K. Is done. When the toner images on the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 10, a positive bias is applied to the primary transfer rollers 20. As a result, a transfer electric field is formed in each primary transfer nip portion, and the toner images on each of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K are electrostatically attached to the intermediate transfer belt 10 and transferred. .
[0027]
A belt cleaning device 15 is provided around the intermediate transfer belt 10 to remove toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 10. The belt cleaning device 15 is configured to collect unnecessary toner attached to the surface of the intermediate transfer belt 10 with a fur brush and a cleaning blade. The collected unnecessary toner is transported from the inside of the belt cleaning device 15 to a waste toner tank (not shown) by a transport unit (not shown).
[0028]
Further, a secondary transfer roller 16 is disposed in contact with a portion of the intermediate transfer belt 10 stretched around the support roller 13. A secondary transfer nip portion is formed between the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer roller 16, and a transfer sheet as a recording material is fed to this portion at a predetermined timing. This transfer paper is accommodated in a paper feed cassette 20 below the exposure device 4 in the drawing, and is conveyed to a secondary transfer nip by a paper feed roller 21, a pair of registration rollers 22, and the like. Then, the toner images superimposed on the intermediate transfer belt 10 are collectively transferred onto transfer paper in a secondary transfer nip portion. During this secondary transfer, a positive bias is applied to the secondary transfer roller 16, and the toner image on the intermediate transfer belt 10 is transferred onto transfer paper by the transfer electric field formed by this.
[0029]
On the downstream side of the secondary transfer nip in the transfer paper transport direction, a heat fixing device 23 as fixing means is disposed. The heat fixing device 23 includes a heating roller 23a having a built-in heater and a pressure roller 23b for applying pressure. The transfer paper that has passed through the secondary transfer nip is sandwiched between these rollers and receives heat and pressure. Thereby, the toner on the transfer paper is melted, and the toner image is fixed on the transfer paper. Then, the transfer paper after the fixing is discharged by a discharge roller 24 onto a discharge tray on the upper surface of the apparatus.
[0030]
In the first embodiment, a process in which the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K, components such as a developing device disposed around the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K, the exposure device 4, the intermediate transfer belt 10, the belt cleaning device 15, and the like are integrated. The cartridge 30 is configured. The process cartridge 30 is detachable from the printer main body. Therefore, when the life of the components housed in the process cartridge 30 has expired or when maintenance is required, the process cartridge 30 may be replaced, and the convenience is improved. In the first embodiment, the

toner bottles

31Y, 31C, 31M, and 31K described above are configured to be detachable from the printer main body separately from the process cartridge 30.
[0031]
Next, the cleaning of the untransferred toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K, which is a feature of the present invention, will be described.
The toner used in the first embodiment is a toner formed by a so-called polymerization method, and has a shape close to a true sphere. On the other hand, a toner formed by a conventionally used pulverization method or the like has a low average circularity because random irregularities are present on its surface. In general, the toner having a low average circularity has a broad particle size distribution, and thus the surface area of each toner varies greatly. Therefore, the amount of charge of each toner due to frictional charging when agitating or passing through the doctor in the developing device greatly differs among the toners in the developer. As a result, the charge distribution of the toner in the developer is widened, and the effect of the transfer electric field does not work uniformly on all the toner adhered on the photoreceptor, so that the transfer rate is reduced. On the other hand, in the first embodiment, since the average circularity of the toner is high, the shape of each toner is close to a true sphere, and the shapes of all the toners can be controlled with high accuracy. Therefore, the particle size distribution is narrow, and the variation in the surface area of each toner can be reduced. Therefore, the difference in the amount of charge of the toner due to frictional charge is reduced between the toners in the developer. As a result, the charge distribution of the toner is narrowed, the transfer rate is improved, and the amount of the transfer residual toner remaining on the photoconductor can be reduced.
[0032]
In the developing area, the well-charged toner preferentially adheres to the electrostatic latent image on the photosensitive drum and is consumed. For this reason, as the toner is used over time, the ratio of the toner whose charging state is not good in the developing device 5 increases. Therefore, when the average circularity is low like a toner formed by a pulverizing method or the like, the charge distribution of the toner becomes broad as described above, and the toner remaining in the developing device 5 due to use over time has a poor charge state. The amount is large. Such a toner whose charging state is not good is not accurately adhered to the electrostatic latent image portion on the photosensitive drum even when receiving the developing electric field in the developing area. Therefore, when the average circularity of the toner is low, background contamination and dot variation occur due to use over time, and the image deteriorates over time.
When the average circularity of the toner is low, a contact area with the carrier increases, so that a phenomenon called spent tends to occur. Spent is a phenomenon of toner filming on the carrier surface, which is aggravated by use over time. When this phenomenon occurs, even if new toner is newly replenished, the new toner is less likely to be triboelectrically charged, and this phenomenon is also considered to be a cause of image deterioration over time.
[0033]
On the other hand, in the first embodiment, since the average circularity of the toner is high, the charge distribution of the toner is narrow, and the amount of the toner whose charging state is originally not good is smaller than in the case where the average circularity of the toner is low. . Therefore, even when used over time, background stains, dot variations, and the like hardly occur. Further, since the average circularity of the toner is high, the contact area with the carrier is small, and a phenomenon called spent is unlikely to occur. Therefore, if a toner having a high average circularity is used, an effect that image deterioration over time hardly occurs can be obtained.
[0034]
The present inventors conducted the following experiment in order to obtain a suitable value of the average circularity of the toner. In this experiment, after filling the developing device with the developer, the developing device was driven idle, and the time until spent was observed was measured. The experimental results are shown in Table 1 below. If the average circularity of the toner is 0.93 or more, no spent is observed even after 4200 [minutes] or more corresponding to the time required for forming an image of 150,000 sheets which is a passing criterion. Was. Thus, in the first embodiment, a toner having an average circularity of 0.93 or more is used.
[Table 1]

[0035]
Here, the average circularity of the toner is an average value of the circularity of each toner, and is measured by the following method.
The circularity of each toner was measured using a flow particle image analyzer FPIA-2100 manufactured by SYSMEX CORPORATION. In this measurement, first, a 1% aqueous NaCl solution is prepared using primary sodium chloride. Thereafter, this NaCl aqueous solution was passed through a 0.45 filter to obtain a liquid of 50 to 100 [ml], and a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, of 0.1 to 5 [ml] was added thereto as a dispersant. Further, 1 to 10 [mg] of the sample is added. This is subjected to a dispersion treatment for 1 minute by an ultrasonic disperser, and the particle concentration is adjusted to 5000 to 15000 [particles / μl] to obtain a dispersion. This dispersion is imaged with a CCD camera, and the value obtained by dividing the circumference of a circle having the same area as the area of the two-dimensional projected image of the toner by the perimeter of the two-dimensional projected image of the toner is obtained. Used as a degree. Note that, from the accuracy of the pixels of the CCD, a toner having the same area as the area of the two-dimensional projected image of the toner and having a diameter (equivalent circle diameter) of 0.6 [μm] or more was determined to be effective. The average circularity of the toner is obtained by obtaining the circularity of each toner, adding all the circularities of all toners within the measurement range, and dividing the sum by the number of toners.
[0036]
The toner used in the first embodiment can be prepared by a suspension polymerization method obtained by mixing raw materials such as a monomer, an initiator, and a colorant, and subjecting the mixture to polymerization, washing and separation, drying, and post-treatment. Further, it can also be prepared by an emulsion polymerization method obtained by subjecting a monomer, an initiator, an emulsifier, and a dispersion medium to monomer polymerization, and performing an aggregation association treatment, a washing separation treatment, a drying treatment, and a post-treatment. In addition, a bulk polymerization system or a solution polymerization system may be used.
[0037]
FIG. 5A is a graph showing a charging potential distribution immediately before the transfer of the toner carried on the photosensitive drum 1. FIG. 5B is a graph showing the charge potential distribution of the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer. As shown in FIG. 5A, the charge amount of the toner immediately before the transfer is distributed around a center of approximately −30 [μC / g], and most of the charge amount is normally charged to negative polarity. On the other hand, the charge amount of the transfer residual toner is distributed around about -2 [μC / g]. Generally, most of the transfer residual toner is a defective toner for which desired charging characteristics cannot be obtained due to defective toner composition or the like. Therefore, a part of the transfer residual toner receives the charge injection due to the positive bias applied to the primary transfer roller 14, and the charge polarity of the toner is reversed to the positive polarity. As a result, in the transfer residual toner, there is an oppositely charged toner which has been inverted to the positive polarity as shown by the hatched portion in FIG. 5B.
[0038]
When such a reversely charged toner is conveyed to a position facing the charging roller 3a of the charging device 3 while adhering to the photosensitive drum 1, the surface of the charging roller 3a to which a positive charging bias is applied is electrostatically charged. It is sucked and adheres. The same applies to the above-described configuration in which the charging roller 3a is arranged close to the surface of the photosensitive drum 1. When the toner adheres to the surface of the charging roller 3a, the resistance value and the surface state of the charging roller 3a change, so that the charging start voltage between the charging roller 3a and the surface of the photosensitive drum 1 becomes uneven. As a result, even if the same charging bias is applied to the charging roller 3a as in the case where the oppositely charged toner is not attached, the surface of the photosensitive drum 1 does not become uniform at a desired potential (-500 [V]). As a result, image density unevenness may occur. Further, when the toner adheres to a very small part of the surface of the charging roller 3a, the current due to the charging bias concentrates on a portion where the toner does not adhere. As a result, when the same charging bias as that when the oppositely charged toner is not attached is applied to the charging roller 3a, the charging potential on the surface of the photosensitive drum becomes higher than a desired potential. As a result, the potential of the portion exposed by the exposure device 4, that is, the potential of the electrostatic latent image portion shifts to the negative polarity side, and the image density decreases. Further, when the toner adheres to almost the entire surface of the charging roller 3a and the surface of the charging roller 3a is coated with the toner, the charging ability is reduced, and the surface potential of the photosensitive drum becomes lower than a desired potential. Go down. As a result, the potential of the portion that is not exposed by the exposure device 4, that is, the non-electrostatic latent image portion (background portion) approaches the developing bias applied to the developing roller 5a. As a result, the toner that is not sufficiently charged adheres to the background portion on the photosensitive drum, and the background stain occurs.
[0039]
On the other hand, the transfer residual toner includes a normally charged toner that remains negative. However, even if the normally charged toner is conveyed to a position facing the charging roller 3a of the charging device 3, it does not adhere to the surface of the charging roller 3a if a charging bias is applied. In addition, when the normally charged toner reaches the developing area, it adheres to the carrier on the developing roller 5a of the developing device 5 and is collected or forms a toner image in the image forming process. That is, the normally charged toner among the transfer residual toner has almost no adverse effect on the image forming process. Therefore, it is important how the oppositely charged toner of the transfer residual toner does not adversely affect the image forming process. For this reason, in the first embodiment, before the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 reaches the position facing the charging roller 3a, the oppositely charged toner of the transfer residual toner is removed from the photosensitive drum 1. Has adopted.
[0040]
Next, description on temporary holding step temporarily holding the reverse charged toner T ₁ of the of the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 with toner holding device 40.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the toner holding device 40. The toner holding device 40 includes a brush roller 41 that contacts the surface of the photosensitive drum 1. The brush roller 41 is formed so that the brush density is relatively low. If the brush density is low as described above, a sufficient space for holding the collected toner can be secured inside the brush. Therefore, the capacity for storing the collected toner is increased, and the frequency of the step of discharging the oppositely charged toner described later can be reduced. Also, by lowering the brush density, the mechanical holding force when the collected toner is held by the brush roller 41 is reduced. As a result, a later-described step of discharging the oppositely charged toner can be smoothly performed.
[0041]
In the first embodiment, the brush roller 41 is formed such that the brush density near the surface of the brush roller 41 is not less than 12000 [lines / inch ² ] and not more than 858000 [lines / inch ² ]. The length of the brush provided on the shaft of the brush roller 41 is 3 [mm], and the Young's modulus of the brush is 30 [cN / dtex]. The contact pressure between the surface of the photosensitive drum and the brush roller 41 is set to 40 g / cm ² or more.
[0042]
The brush roller 41 is rotationally driven by a driving device 42 in the direction of the arrow in the figure. A bias is applied to the brush roller 41 from either the first power supply 43 or the second power supply 44. Specifically, a changeover switch 45 is provided between the power supplies 43 and 44 and the brush roller 41, and the operation of the changeover switch 45 selects a power supply connected to the brush roller 41. The operation of the changeover switch 45 is controlled by the control unit of the printer. In the present embodiment, the first power supply 43 applies a holding bias such that the potential of the surface portion of the brush roller 41 becomes −700 [V], and the second power supply 44 has a potential of +200. An emission bias is applied so as to be [V]. In the first embodiment, a DC power supply is used as each of the power supplies 43 and 44. However, a power supply that applies a bias in which an AC is superimposed on a DC may be used.
[0043]
The first power supply 43 is connected to the brush roller 41 before the surface portion of the photosensitive drum 1 on which the transfer residual toner is attached reaches a region where the surface contacts the brush roller 41 (hereinafter, referred to as a “brush contact region”). Have been. As a result, a holding bias is applied to the brush roller 41 so that its surface becomes -700 [V]. By brush roller 41 such holding bias is applied is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1, of the transfer residual toner deposited on the surface thereof, the oppositely charged toner T ₁ is attached to the brush roller 41, the holding Will be done.
[0044]
More specifically, after the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to −500 [V] by the charging device 3, the photosensitive drum 1 is exposed to light by the exposure device 4, so that the potential of the latent image portion becomes −50 [V]. ]. Then, after passing through a developing step of attaching toner to the latent image portion, and then finishing the transfer step, the potential of the latent image portion further approaches 0 [V]. Most of the untransferred toner adheres to the surface portion of the photosensitive drum 1 that was the latent image portion. Therefore, the reverse charged toner T ₁ having a positive polarity adhering to the surface portion, in the brush contact area will undergo an electrostatic force toward the brush roller 41 side bias is applied -700 [V]. On the other hand, the potential (−500 [V]) of the background portion other than the latent image portion also shifts to the 0 [V] side through the transfer process. Although slight residual toner in the background portion is sometimes adheres, to the oppositely charged toner T ₁ having a positive polarity adhering to the background portion, the electrostatic force acts toward the brush roller 41 side in the brush contact area Will be. Therefore, among the residual toner adhering to the surface of the photosensitive drum 1, with respect to the oppositely charged toner T _1, adhered to the brush roller 41 in the brush contact area is maintained.
[0045]
On the other hand, the normally charged toner T ₀ of the transfer residual toner because it is negatively charged, will undergo an electrostatic force toward the photosensitive drum 1 side in the brush contact region. Therefore, the normally charged toner T ₀ is not held by the brush roller 41 but continues to adhere to the surface of the photosensitive drum 1. However, even the normally charged toner T ₀ is passed through the brush contact region remain attached to the surface of the photosensitive drum 1, almost no adverse effect on the next image forming process as described above, the toner image of the next image forming process Or collected by the developing device 5.
[0046]
Here, in the first embodiment, the driving device 42 drives the brush roller 41 to move the surface thereof in a direction (counter direction) opposite to the surface moving direction of the photosensitive drum 1 in the brush contact area. By driving the brush roller 41 in this manner, the surface of the photosensitive drum 1 can be rubbed with a large number of brush tips. Thus, the normally charged toner T ₀ attached will be spread on the surface of the photosensitive drum 1. Such diffusion can be weakened adhesion of normally charged toner T ₀ with respect to the surface of the photosensitive drum 1. As a result, the effect is obtained that is easy to recover the normally charged toner T ₀ on the photosensitive drum 1 which has passed through the brush contact region by the developing device 5.
[0047]
This effect can be similarly obtained by driving the brush roller 41 in the same direction as the surface movement direction of the photosensitive drum 1 in the brush contact area so as to generate a linear velocity difference. Moreover, when driven in this manner, the driving load on the brush roller 41 and the photosensitive drum 1 in contact with the brush roller 41 can be reduced as compared with the case of driving in the counter direction as in the first embodiment. Therefore, the load torque applied to the brush roller 41 and the driving device of the photosensitive drum 1 is reduced, so that a relatively small driving device can be used. Further, since the load torque applied to the driving device of the photosensitive drum 1 is reduced, the banding phenomenon and the like are reduced, and a high-quality image can be stably formed.
[0048]
Further, the first embodiment does not employ a configuration in which the cleaning blade contacts the surface of the photosensitive drum 1. Therefore, the load torque applied to the driving device of the photosensitive drum 1 can be greatly reduced as compared with the configuration in which the cleaning blade is in contact. However, on the other hand, the cleaning ability for cleaning the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is deteriorated. Therefore, when used over time, there is a possibility that the filming phenomenon in which the additive liberated from the toner, that is, silica in the first embodiment, becomes a film and adheres firmly to the surface of the photosensitive drum 1 may occur. In the first embodiment, since the toner to be used is a so-called spherical toner, the amount of the transfer residual toner is relatively small as described above. However, if the toner is used for a long time, a filming phenomenon may occur. However, the first embodiment employs a configuration in which the brush roller 41 is driven in the counter direction with respect to the surface of the photosensitive drum 1 as described above. Therefore, as compared with the configuration in which the brush roller 41 rotates along with the surface of the photosensitive drum 1 or the configuration in which the brush roller 41 is driven in the same direction with respect to the surface of the photosensitive drum 1, the toner adhering to the surface of the photosensitive drum 1 is removed. Strong effect of scraping additives. Moreover, in the present embodiment, since the contact pressure between the surface of the photosensitive drum and the brush roller 41 is set to a high value of 40 g / cm ² or more, the scraping effect can be further enhanced. As a result, the occurrence of the filming phenomenon can be prevented.
[0049]
Further, since the brush tip of the brush roller 41 jumps up at the moment when it separates from the surface of the photosensitive drum 1, the transfer residual toner may be jumped off by the jumping up. Here, if the brush roller 41 is configured to be driven in the same direction with respect to the surface of the photosensitive drum 1, the transfer residual toner is located downstream of the brush contact area in the surface movement direction of the photosensitive drum 1 due to the jump. Will be skipped. In this case, if the transferred transfer residual toner is the oppositely charged toner, it may adhere to the charging roller 3a and cause poor charging. However, if the brush roller 41 is driven in the counter direction as in the first embodiment, the transfer residual toner is scattered upstream of the brush contact area in the surface movement direction of the photosensitive drum 1 due to the jump. . Therefore, even if the charged toner is scattered, it does not adhere to the charging roller 3a and does not cause charging failure.
[0050]
It will now be described releasing step of releasing the reverse charged toner T ₁ held by the brush roller 41 to the surface of the photosensitive drum 1.
In Embodiment 1, after the oppositely charged toner T ₁ held by the brush roller 41, releasing the surface of the photosensitive drum 1 in the reverse charged toner T ₁ a predetermined timing. In Embodiment 1, when the printer does not perform imaging, and more particularly between After finishing an image forming until the next image formation, emits oppositely charged toner T _1. Specifically, after all the oppositely charged toner T1 generated in _one image forming step is held, the surface portion of the photosensitive drum 1 where uniform charging is performed by the charging device 3 in the next image forming step is in contact with the brush. before reaching the area, to release the oppositely charged toner T _1. By releasing the oppositely charged toner T ₁ at such a timing, it is possible to recover the oppositely charged toner T ₁ without subsequent image forming process as will be described later adversely affect. Incidentally, in the case of continuous image formation, after finishing the last image formation of the continuous, it may be to release the oppositely charged toner T ₁ held therebetween. In this case, it is possible to prevent the execution of the oppositely charged toner T ₁ of the recovery step to be described later, that the time to finish the continuous image formation becomes long.
[0051]
To further illustrate details for the release process, the surface portion of the photosensitive drum 1, the oppositely charged toner T ₁ released at the timing attached, there is a residual potential in the preceding image forming process. In the first embodiment, the residual potential is about -50 [V]. At the time of this discharge, the power supply connected to the brush roller 41 is switched from the first power supply 43 to the second power supply 44. As a result, an emission bias is applied to the brush roller 41 so that its surface becomes +200 [V]. When such an emission bias is applied, the electrostatic force toward the photosensitive drum 1 having a surface potential of −50 [V] acts on the oppositely charged toner T ₁ held by the brush roller 41. Become. Therefore, the reverse charged toner T ₁ that is held in the brush roller 41 is attached to the surface of the photosensitive drum 1 in the brush contact zone.
[0052]
Next, a description will be given recovery step of recovering the oppositely charged toner T ₁ released from the brush roller 41 adheres to the surface of the photosensitive drum 1.
In Embodiment 1, prior to the oppositely charged toner T ₁ attached to the surface of the photosensitive drum 1 reaches the contact area between the charging roller 3a, to stop the charging bias applied to the charging roller 3a. Specifically, the control unit of the printer functions as a bias stopping unit, and stops the application of the charging bias to the charging roller 3a. As a result, the charging roller 3a is grounded, and its surface potential becomes almost 0 [V]. On the other hand, the photosensitive drum 1 surface to the oppositely charged toner T ₁ is attached are the approximately -50 [V] As described above, in the contact area between the charging roller 3a, the oppositely charged toner T ₁ photoconductor The electrostatic force toward the drum 1 works. Accordingly, the oppositely charged toner T ₁ without adhering to the charging roller 3a, it is possible to pass through the contact area.
[0053]
Thus the oppositely charged toner T ₁ that passes through the contact area between the charging roller 3a and is then conveyed to the developing region. In Embodiment 1, the oppositely charged toner T ₁ attached to the surface of the photosensitive drum 1 before it reaches the developing region, temporarily stops the clutch rotation of the developing roller 5a. As a result, the toner in the developing device 5 adheres to the surface of the photosensitive drum 1 and wasteful toner consumption can be suppressed. Further, before the oppositely charged toner T ₁ is reaches the developing area, the developing roller 5a of the developing device 5 as collecting means, the bias of the same bias ie -300 [V] and the development bias as described above is applied. Thus, between the oppositely charged toner T ₁ is attached photosensitive drum 1 surface and (-50 [V]) and the developing roller 5a, the electrostatic force toward the developing roller 5a side in the reverse charged toner T ₁ is exerted become. Accordingly, the oppositely charged toner T ₁ will be attached to the developing roller 5a. Thereafter, the drive of the developing roller 5a in the next image formation is started, the oppositely charged toner T ₁ adhering to the developing roller 5a is conveyed to the developing device 5. Then, the toner is agitated and conveyed inside the developing device 5, and is charged again to a normal polarity, and then contributes to the development again.
[0054]
As described above, according to the first embodiment, the reverse-charged toner T ₁ of the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is temporarily held by the brush roller 41, so that the reverse-charged toner T ₁ is removed. Adhesion to the charging roller 3a can be prevented. As a result, the charging start voltage between the charging roller 3a and the surface of the photosensitive drum 1 does not change, and it is possible to prevent a decrease in image density, a background stain, and an image density unevenness.
In Embodiment 1, since the oppositely charged toner T ₁ which is released from the brush roller 41 is recovered by the developing apparatus 5, it is possible to recycle the oppositely charged toner T _1. Further, there is no need to separately provide a waste toner tank for storing the toner collected from the surface of the photosensitive drum 1, and the apparatus can be downsized. In particular, since this printer is a so-called tandem-type image forming apparatus including four photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K, it is significantly different from a case where a waste toner tank is individually provided for each photosensitive drum. The size of the device can be reduced.
Furthermore, in the first embodiment, the contact pressure between the brush roller 41 and the surface of the photosensitive drum is set to 40 g / cm ² or more. It is possible to sufficiently suppress the occurrence of the filming phenomenon due to the silica released from the silica. Therefore, it is possible to sufficiently suppress image quality deterioration such as image flow due to the filming phenomenon.
[0055]
In the printer according to the first embodiment, when the image forming operation is interrupted, for example, when the transfer paper is jammed during paper feeding, it is necessary to clean a large amount of unnecessary toner adhered to the surface of the photosensitive drum 1. . In the first embodiment, since there is no cleaning device having a cleaning blade for cleaning the toner on the surface of the photosensitive drum 1, it is difficult to collect such a large amount of unnecessary toner. Therefore, in the first embodiment, after the reason for the interruption is resolved, the unnecessary toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred onto the intermediate transfer belt 10 in the same manner as in the normal image forming operation. Then, the unnecessary toner transferred onto the intermediate transfer belt 10 is collected by the belt cleaning device 15. Since the belt cleaning device 15 is provided with the fur brush and the cleaning blade as described above, even a large amount of unnecessary toner can be collected. On the other hand, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after transferring the unnecessary toner onto the intermediate transfer belt 10 is processed in the same manner as in the normal image forming operation.
[0056]
[Modification 1]
Next, a modified example (hereinafter, this modified example will be referred to as “modified example 1”) in which the collection process is different from that of the printer in the first embodiment will be described. This modification 1, the oppositely charged toner T ₁ which is released from the brush roller 41, in terms of recovery by the belt cleaning device 15 for cleaning the intermediate transfer belt 10 is different from the first embodiment. The other configuration is the same as in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0057]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram around the primary transfer nip portion related to the recovery of the reverse transfer toner T1 in the _first modification. Since the configuration around the primary transfer nip portion for each of the photoconductor drums 1Y, 1C, 1M, and 1K is the same, only one photoconductor drum is shown, and symbols Y, C, M, and K for color classification are shown. Is omitted.
In the first modification, before the oppositely charged toner T ₁ attached to the surface of the photosensitive drum 1 reaches the contact area between the charging roller 3a, as in Embodiment 1, is applied to the charging roller 3a Stop the charging bias. Thus, as with the first embodiment, the oppositely charged toner T ₁ without adhering to the charging roller 3a, it is possible to pass through the contact area. Further, before the oppositely charged toner T ₁ is reaches the developing region, the developing bias is also stopped being applied to the developing roller 5a. As a result, the developing roller 5a is grounded, and its surface potential becomes almost 0 [V]. On the other hand, the photosensitive drum 1 surface to the oppositely charged toner T ₁ is attached are the approximately -50 [V] As described above, in the developing area, towards the photosensitive drum 1 side in the oppositely charged toner T ₁ The electrostatic force will work. Accordingly, the oppositely charged toner T ₁ without adhering to the developing roller 5a, can be passed through the developing region.
[0058]
Such oppositely charged toner T ₁ which has passed through the developing area in the is then conveyed to the primary transfer nip in contact with the intermediate transfer belt 10. In the first modification, before the oppositely charged toner T ₁ attached to the surface of the photosensitive drum 1 reaches the primary transfer nip, the primary transfer roller 14, different polarities of the normal image forming time A bias is applied. More specifically, a bias is applied to the primary transfer roller 14 from either the first transfer power supply 117 or the second transfer power supply 118. A changeover switch 119 is provided between the

transfer power supplies

117 and 118 and the primary transfer roller 14, and the operation of the changeover switch 119 selects a transfer power supply connected to the primary transfer roller 14. The operation of the changeover switch 119 is controlled by the control unit of the printer. The first transfer power supply 117 applies a transfer bias of -300 [V]. On the other hand, the second transfer power supply 118 applies a different transfer bias to each of the primary transfer rollers 14Y, 14C, 14M, and 14K, and applies a transfer bias in a range of +400 [V] or more and +2000 [V] or less. Then, in the transfer step during normal image formation, the second transfer power supply 118 is connected to the primary transfer roller 14, and when the oppositely charged toner T ₁ is collected from the surface of the photosensitive drum 1, the first transfer power supply 118 is used. 117 is connected to the primary transfer roller 14.
[0059]
By applying a negative bias to the primary transfer roller 14 in the recovery step, the surface (−50 [V]) of the photosensitive drum 1 to which the oppositely charged toner T ₁ has adhered and the intermediate transfer belt 10. A transfer electric field is formed. Then, by the transfer electric field, so that the electrostatic force toward the intermediate transfer belt 10 side acts on the oppositely charged toner T _1. Accordingly, the oppositely charged toner T ₁ will be transferred to the intermediate transfer belt 10. After that, the oppositely charged toner T <b> ₁ transferred onto the intermediate transfer belt 10 is conveyed to a secondary transfer nip portion that contacts the secondary transfer roller 16. Here, before the oppositely charged toner T ₁ reaches the secondary transfer nip, the same transfer bias as that applied during normal image formation is applied to the secondary transfer roller 16. That is, a positive bias is applied to the secondary transfer roller 16. On the other hand, the surface potential of the intermediate transfer belt 10 to the oppositely charged toner T ₁ is attached are the substantially 0 [V] according in the secondary transfer nip, the secondary transfer nip, the intermediate transfer belt to the oppositely charged toner T ₁ The electrostatic force toward the side 10 works. Accordingly, the oppositely charged toner T ₁ without adhering to the secondary transfer roller 16, can be passed through the secondary transfer nip. In the first modification, by applying a bias to the secondary transfer roller 16 when the reverse charged toner T ₁ is passed through the secondary transfer nip, the oppositely charged toner T ₁ of the to the secondary transfer roller 16 Although adhesion is prevented, other means may be employed. For example, the secondary transfer roller 16 and movable toward and away from, it may be configured oppositely charged toner T ₁ is the time of passing through the secondary transfer nip portion to separate the secondary transfer roller 16 from the intermediate transfer belt 10.
[0060]
Such oppositely charged toner T ₁ that has passed through the secondary transfer nip in the is then transported to the cleaning area facing the belt cleaning device 15. And the cleaning area previously, oppositely charged toner T ₁ of the on the intermediate transfer belt 10, after being diffused by the fur brush is scraped off by the cleaning blade. Thus, oppositely charged toner T ₁ of the on the intermediate transfer belt 10 will be collected in the belt cleaning device 15.
[0061]
According to this modification 1, the oppositely charged toner T ₁ which is released from the brush roller 41, by transferring onto the intermediate transfer belt 10 is collected from the surface of the photosensitive drum 1. Therefore, it is not necessary to separately provide a waste toner tank for storing the toner collected from the surface of the photosensitive drum 1, and the size of the apparatus can be reduced. In particular, since this printer is a so-called tandem-type image forming apparatus including four photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K, it is significantly different from a case where a waste toner tank is individually provided for each photosensitive drum. The size of the device can be reduced.
[0062]
Incidentally, the configuration of the first modification of collecting and transferring the oppositely charged toner T ₁ onto the intermediate transfer belt 10, may be used in combination with the configuration in Embodiment 1 that is recovered by the developing device 5. According to this structure, it can be recovered on the intermediate transfer belt 10 to the oppositely charged toner T ₁ which has passed through the developing region without being completely recovered by the developing device 5 at the primary transfer nip. With the configuration of recovering this way the oppositely charged toner T ₁ of the the photosensitive drum 1 in two stages, increases the recovery capacity of the oppositely charged toner on the photosensitive drum 1 can be more reliably collected. Also, in this way the recovery capacity of the oppositely charged toner Takamare, even to release a large amount of oppositely charged toner T ₁ at a time from the brush roller 41, which can be recovered sufficiently. As a result, there is an advantage that it is possible to reduce the frequency of releasing oppositely charged toner T ₁ from the brush roller 41.
Further, in the first modification, configuration has been described for recovering the oppositely charged toner T ₁ has been transferred onto the intermediate transfer belt 10 by the belt cleaning apparatus 15 may be other configurations. For example, the oppositely charged toner T ₁ of the on the intermediate transfer belt 10 before it reaches the secondary transfer nip, the normal image forming time to the secondary transfer roller 16 to apply a reverse polarity of the bias. Accordingly, the oppositely charged toner T ₁ at the secondary transfer nip can be adhered to the secondary transfer roller 16 side, recovered. In this case, it is necessary to provide a cleaning unit for cleaning the surface of the secondary transfer roller 16.
[0063]
[Modification 2]
Next, a description will be given of a modified example (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 2”) in which the configuration of the brush portion of the brush roller 41 is different from that of the printer in the first embodiment.
FIG. 7 is an enlarged view of a brush portion of the brush roller 141 according to the second modification. The brush roller 141 is formed by fixing both ends of each brush material 141a to a brush shaft 141a and forming each brush in a loop. According to Experimental Example 2 described later, it is confirmed that the use of such a brush roller 141 can suppress the occurrence of the filming phenomenon as compared with a brush having no loop shape. This is considered for the following reason. That is, in the case of a loop-shaped brush, the surface of the photosensitive drum 1 can be rubbed with the loop portion serving as the brush tip. Here, at least a part of the brush portion of the brush roller 141 rubs the surface of the photoreceptor drum in a state where a region surrounded by the loop crosses the rubbing direction. At this time, the loop portion becomes an edge and rubs the surface of the photoconductor drum, so that the additive that causes filming attached to the photoconductor drum is compared with a brush roller in which the brush is not looped. The effect of scraping is increased. Thus, it is considered that the occurrence of the filming phenomenon can be suppressed.
[0064]
In the second modification, the brush roller 141 whose loop density indicating the number of loops per unit area in the brush portion is 50 [loops / inch ² ] or more and 600 [loops / inch ² ] or less is used. With the brush roller 141 having a loop density within this range, the same effect can be obtained in suppressing the filming phenomenon.
[0065]
[Embodiment 2]
Next, another embodiment in which the present invention is applied to a printer as an image forming apparatus in the same manner as in the first embodiment (hereinafter, this embodiment is referred to as “second embodiment”) will be described.
The printer of the second embodiment is different from the printer of the first embodiment in the configuration of the charging device. More specifically, the charging device according to the second embodiment is the same as the first embodiment in that the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the contact / proximity charging method. The third embodiment is different from the first embodiment in that a contact / separation mechanism for moving the rollers is provided. The other configuration is the same as in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0066]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating the charging device 203 according to the second embodiment.
In Embodiment 2, before the reverse charged toner T ₁ released from the brush roller 41 adheres to the surface of the photosensitive drum 1 reaches the contact area between the charging roller 3a, the contact and separation mechanism 203c as spacing means The charging roller 3a is separated from the surface of the photosensitive drum 1. As the contact / separation mechanism 203c, a known unit capable of bringing the charging roller 3a into and out of contact with the surface of the photosensitive drum 1 can be used. With this configuration, the oppositely charged toner T ₁ without contacting the charging roller 3a, can pass through the region opposed to the charging roller 3a. Therefore, it is possible to reversely charged toner T ₁ is prevented from adhering to the charging roller 3a. Accordingly, the charging start voltage between the charging roller 3a and the surface of the photosensitive drum 1 does not change, and it is possible to prevent a decrease in image density, a background stain, and an image density unevenness.
[0067]
The same effects can be obtained by applying the configurations of Modification 1 and Modification 2 described in the description of Embodiment 1 to the configuration of Embodiment 2.
[0068]
[Experimental example 1]
Next, an experimental example performed by the present inventors (this experimental example is referred to as “Experimental example 1”) will be described.
As described above, when the toner additive, particularly silica, is released from the toner main body, a filming phenomenon in which the toner additive adheres to the surface of the photosensitive drum 1 in a film form may occur. It has already been confirmed that even if this additive adheres to the surface of the photosensitive drum, it can be mechanically removed by the brush roller 41. Therefore, in the first experimental example, an experiment was performed to obtain a contact pressure between the brush roller 41 and the surface of the photosensitive drum so as to sufficiently suppress the filming phenomenon using the brush roller 41.
[0069]
In the first experimental example, in the printer according to the first modified example, the filming rank when 30,000 images were printed on each brush roller was evaluated. In this evaluation, rank 5 is the best evaluation and rank 1 is the worst evaluation. This evaluation was performed as follows. That is, a photosensor is fixedly arranged at a position separated by a predetermined distance from the surface of the photoconductor drum, and reflected light from the surface of the photoconductor drum is received by the photosensor. Then, the light emitting current flowing to the light emitting element is adjusted so that the amount of received light is constant. The filming rank is based on the emission current of a new photosensitive drum as a reference. The smaller the increase of the emission current with respect to the reference value, the better the evaluation. The larger the increase, the worse the evaluation. When this increase is 1 [mA], the filming rank is 2.5. If the rank is higher than this, even if filming occurs, the influence will affect image quality such as image deletion. Absent. Therefore, the case where the filming rank is 2.5 or more was regarded as the allowable range.
[0070]
FIG. 9 is a graph showing an experimental result according to Experimental Example 1. This graph shows the relationship between the contact pressure between the brush roller 41 and the surface of the photosensitive drum and the filming rank. In the first experimental example, the linear velocity of the brush roller with respect to the linear velocity of the surface of the photosensitive drum 1 was set to 1.2.
[0071]
As shown in FIG. 9, the higher the contact pressure between the brush roller 41 and the surface of the photosensitive drum, the higher the filming rank. When the contact pressure was set to 40 [g / cm ² ], the filming rank was 2.5. At this time, although some filming occurred on the photosensitive drum 1, the effect did not appear on the image quality. Then, as a result of the experiment in Experimental Example 1, it was found that if the contact pressure was 40 [g / cm ² ] or more, occurrence of filming that would affect image quality could be effectively prevented. If the contact pressure is 50 [g / cm ² ] or more, the filming rank is more excellently evaluated as 3.0, so that the occurrence of filming can be further suppressed.
[0072]
As described above, according to the first experimental example, if the contact pressure between the brush roller 41 and the surface of the photosensitive drum is 40 g / cm ² or more, preferably 50 g / cm ² or more, the image quality is affected. It has been found that it is possible to effectively prevent the occurrence of filming.
Here, if the contact pressure is too high, the driving load of the brush roller 41 and the driving load of the photosensitive drum 1 that comes into contact with the brush roller 41 increase, so that it becomes difficult to drive these smoothly, or the smooth driving is performed. In order to realize this, a large-sized driving device is required. According to the experimental results of Experimental Example 1, as long as the contact pressure was 50 [g / cm ² ] or more, the evaluation of the filming rank did not become higher than 3.0, no matter how large the contact pressure was. Therefore, in consideration of reducing the driving load of the brush roller 41 and the photosensitive drum 1, it is preferable that the contact pressure is in the range of 50 g / cm ^{2 to} 60 g / cm ² .
[0073]
[Experimental example 2]
Next, an experimental example (hereinafter, this experimental example is referred to as “Experimental Example 2”) in which the filming rank was evaluated using the printer according to Modification Example 1 and using brush rollers of various materials and shapes. ) Will be described.
In Experimental Example 2, the contact pressure between the brush roller 41 and the surface of the photosensitive drum was set to 50 [g / cm ² ] in each of the brush rollers. The other main conditions are the same as those described in the first embodiment. The experimental results of Experimental Example 2 are as shown in Table 2 below.
[Table 2]

[0074]
In Table 2 above, the case where the filming rank is 2.5 or more is indicated by “○”, and the case where the filming rank is lower than 2.5 is indicated by “×”. In addition, when the filming rank was confirmed a plurality of times, the case where the filming rank was 2.5 or more and the case where the filming rank was less than 2.5 was evaluated as “Δ”.
[0075]
When the brush material is a conductive nylon fiber and a normal brush roller having a pointed brush tip is used, the filming rank is evaluated as “x” when the number of prints reaches 60000 or more. On the other hand, when using a brush roller in which a brush made of the same nylon fiber as the brush material is formed in a loop shape as in Modification 2, the filming rank is not changed until the number of prints reaches 70,000. The evaluation was “△” or higher.
When the brush surface of the normal brush roller was coated with urethane, the filming rank was evaluated as “△” or more until the number of prints reached 80,000. Further, when the brush surface of the brush roller having a loop-shaped brush roller was coated with urethane, the filming rank was still evaluated as “○” even when the number of prints reached 100,000.
[0076]
As described above, as a result of the experiment according to Experimental Example 2, it was found that even if the brush material and the brush shape were the same, the filming rank was higher when the brush surface was coated with urethane.
In addition, it has been found that, even with the same brush material and brush shape, the filming rank is higher when the brush is formed in a loop shape than when the brush roller has a pointed brush tip.
[0077]
As described above, the printer according to the first and second embodiments includes the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K as the latent image carriers. Further, a charging device for uniformly charging the surface of the photosensitive drum by bringing a charging roller 3a as a charging member to which a charging bias having the same polarity as the charging polarity (negative polarity) of the toner is applied into contact with or close to the surface of the photosensitive drum. 3 is provided. Further, there are provided an exposure device 4 as a latent image forming device, a developing device 5 as a developing device, and primary transfer rollers 14Y, 14C, 14M, 14K as a transfer device. In this printer, the oppositely charged toner T ₁ which is to the predetermined polarity and charged to the opposite polarity (positive polarity) of the transfer residual toner is provided with a

brush roller

41, 141 is a brush member that negative holding bias is applied The toner is temporarily held in a toner holding device 40 as a temporary holding unit. Oppositely charged toner T ₁ that the holding, by applying a positive polarity discharge bias to the brush roller 41 at a predetermined timing, is released to the photosensitive drum surface to adhere thereto. In this printer, the contact pressure between the

brush rollers

41 and 141 and the surface of the photosensitive drum 1 is set to 40 g / cm ² or more, preferably 50 g / cm ² or more. As a result, as described in Experimental Example 1, it is possible to sufficiently suppress the problem due to the filming phenomenon while employing the bladeless brush method.
Further, by setting the contact pressure in the range of 50 g / cm ² or more and 60 g / cm ² or less, the driving of the brush roller 41 and the photosensitive drum 1 can be performed as described in the first experimental example. Failures due to the filming phenomenon can be sufficiently suppressed without increasing the load more than necessary.
Further, when the tip of each brush 141a constituting the brush roller 141 is formed in a loop shape as in the second modification, the occurrence of the filming phenomenon can be further suppressed as described in the second experiment. It becomes possible.
Further, by coating each brush constituting the brush portion with urethane, it is possible to further suppress the occurrence of the filming phenomenon, as described in Experimental Example 2 above.
Further, the printer according to the first and second embodiments has a process cartridge which is detachable from the printer main body and at least the photosensitive drum 1 and the toner holding device 40 are integrally formed. ing. Therefore, when the life of the components housed in the process cartridge 30 has expired or maintenance is required, the process cartridge 30 may be replaced, and the convenience can be improved.
[0078]
In the first embodiment and the second embodiment, the case where the charging bias and the polarity of the normally charged toner are the same has been described. Therefore, the toner collected by the

brush rollers

41 and 141 is the It was a reversely charged toner. However, when the charging bias and the polarity of the normally charged toner are opposite to each other, the toner collected by the

brush rollers

41 and 141 becomes the normally charged toner of the transfer residual toner. That is, in the first and second embodiments, the holding bias applied to the

brush rollers

41 and 141 may be the same as the charging bias. In this way, before the toner of the opposite polarity reaches the charging member to which the charging bias has been applied, the toner can be collected by the

brush rollers

41 and 141.
[0079]
【The invention's effect】
According to the first to seventh aspects of the present invention, there is an excellent effect that it is possible to sufficiently suppress the trouble due to the filming phenomenon while making use of the advantages of the bladeless brush system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a toner holding device of a printer according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the printer.
FIG. 3 is a sectional view of a photosensitive drum of the printer.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a configuration around the photosensitive drum.
FIG. 5A is a graph showing a charge potential distribution immediately before transfer of toner carried on the photosensitive drum. (B) is a graph showing the distribution of the charged potential of the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum after the transfer.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram around a primary transfer nip related to recovery of reverse transfer toner in Modification Example 1.
FIG. 7 is an enlarged view of a brush portion of a brush roller according to a second modification.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a charging device of the printer according to the second embodiment.
FIG. 9 is a graph showing experimental results according to Experimental Example 1.
[Explanation of symbols]
1Y, 1C, 1M, 1K Each photosensitive drum

3a Charging roller

3, 203 Charging device 4 Exposure device 5 Developing device 10 Intermediate transfer belts 14Y, 14C, 14M, 14K Primary transfer roller 15 Belt cleaning device 16 Secondary transfer roller 30

Process cartridges

31Y, 31C, 31M, 31K Toner bottle 40

Toner holding device

41, 141 Brush roller 42 Driving device 43 First power supply 44

Second power supply

45, 119 Changeover switch 117 First transfer power supply 118 Second transfer power supply 203c Connection / separation mechanism

Claims

After uniformly charging the surface of the latent image carrier by contacting or approaching a charging member to which a charging bias of a predetermined polarity is applied to the surface of the latent image carrier, forming a latent image on the surface of the latent image carrier, In an image forming apparatus that finally forms an image by electrostatically transferring a toner image obtained by developing the toner image onto a recording material,
By applying a holding bias having the same polarity as the predetermined polarity to a brush member having a brush-like portion in contact with the surface of the latent image carrier, the transfer residual toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer is removed. Collecting and holding the toner charged to a polarity opposite to the predetermined polarity from the surface of the latent image carrier, and holding the toner by applying an emission bias having a polarity opposite to the predetermined polarity at a predetermined timing. Temporary holding means for returning the toner to the surface of the latent image carrier,
An image forming apparatus, wherein a contact pressure between the surface of the latent image carrier and a brush portion of the brush member is set to 40 g / cm ² or more.

The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein the contact pressure is 50 g / cm ² or more.

The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus, wherein the contact pressure is 60 g / cm ² or less.

The image forming apparatus according to claim 1, 2 or 3,
An image forming apparatus, wherein a tip of each brush constituting the brush portion is formed in a loop shape.

The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4,
An image forming apparatus, wherein each brush constituting the brush portion is coated with urethane.

The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5,
An image forming apparatus, comprising: a process cartridge that is detachably mountable to an image forming apparatus main body and that is configured by integrating at least the latent image carrier and the brush member.

A process cartridge configured to be detachable from a main body of the image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5,
A process cartridge wherein at least the latent image carrier and the brush member are integrally formed.