JP2008129339A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem, of remarkably low productivity because of long control time required for a replacing mode in a cleaner-less image forming apparatus performing the replacing mode in which unnecessary toner in a developing means is discharged and replaced while an image is not being formed. <P>SOLUTION: When performing the replacing mode, toner left after transfer that is the discharged toner is highly electrified by an electrifying means, so that it is hardly collected by the developing means. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ、そして多機能複写機としての複合機など電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」という)に関する。特に、この画像形成装置に装備される帯電装置、現像装置等から不要トナーを像担持体上に吐き出し、除去する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter simply referred to as “image forming apparatus”) such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a multifunction machine as a multi-function copying machine. In particular, the present invention relates to an image forming apparatus that discharges and removes unnecessary toner on an image carrier from a charging device, a developing device or the like provided in the image forming apparatus.

近年、画像形成装置の小型化を図るために、像担持体のクリーナをなくし、像担持体上に残留する転写残トナーを現像手段にて回収させ、再利用するクリーナーレスシステムを採用した画像形成装置がある。   In recent years, in order to reduce the size of image forming apparatuses, the image forming apparatus adopts a cleaner-less system that eliminates the cleaner of the image carrier, collects the transfer residual toner remaining on the image carrier by the developing means, and reuses it. There is a device.

この方法によれば、転写残トナーは現像手段に回収されて次工程以後用いられているため、廃トナーをなくし、メンテンナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。またクリーナレスであることでスペース面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化できるメリットがある(例えば、特許文献1参照)。   According to this method, since the transfer residual toner is collected by the developing means and used after the next step, waste toner can be eliminated, and troublesome maintenance can be reduced. Further, the cleaner-less has a great advantage in terms of space, and has an advantage that the image forming apparatus can be greatly reduced in size (for example, see Patent Document 1).

また、このクリーナーレスにおいては、現像手段で効率良く残留トナーを回収するために、帯電手段とは別に、帯電補助手段として帯電ブラシやファーブラシ等を転写手段よりも下流で、帯電手段よりも上流位置に配置し、補助的に帯電する構成がある。この帯電補助手段にて、転写残トナーが帯電補助手段を通過する際に適正な電荷が付与され、現像手段での回収性を向上させる構成となっている。   In addition, in this cleanerless, in order to efficiently collect the residual toner by the developing unit, a charging brush, a fur brush, or the like as a charging auxiliary unit is provided downstream of the transfer unit and upstream of the charging unit in addition to the charging unit. There is a configuration in which it is arranged at a position and charged in an auxiliary manner. With this charging assisting means, an appropriate charge is imparted when the transfer residual toner passes through the charging assisting means, thereby improving the recoverability of the developing means.

しかしながら、たとえば画像比率の低い画像形成が連続して行われた場合や、次回画像形成を行うまでの時間(放置時間)が長かったりした場合において、現像手段内のトナーの劣化が進むことがある。このような劣化トナーにて画像形成を行ってしまうと、高画質を維持する妨げとなってしまっていた。このような課題に対して従来の方法では、定期的に現像手段内のトナーを入替えるといったトナー入れ替え制御を行ってきた。   However, for example, when image formation with a low image ratio is continuously performed, or when the time until image formation is performed next (left time) is long, the toner in the developing unit may deteriorate. . If an image is formed with such deteriorated toner, it has been an obstacle to maintaining high image quality. To deal with such problems, the conventional method has performed toner replacement control such as periodically replacing the toner in the developing means.

また一方で、クリーナレスシステムにおいて、帯電手段としての帯電補助ブラシにトナーが溜まった場合において、その不要なトナーを吐き出すための吐き出し制御が用いられている。   On the other hand, in the cleanerless system, when toner accumulates on the auxiliary charging brush as charging means, discharge control for discharging unnecessary toner is used.

上記制御は非画像形成時に行われ、帯電補助ブラシからの吐き出しトナーの多くは、劣化したトナーであったり、カラー画像形成装置の場合は前色の再転写トナーであったりするため、積極的にそのトナーを現像器内へ回収させていなかった。従来、回収させない方法として、現像器のスリーブ回転を停止させ、感光ドラム表面電位と現像スリーブ電位により形成される電界を低める方法が取られてきた。
特開2001−092330号公報
The above control is performed at the time of non-image formation, and most of the toner discharged from the auxiliary charging brush is deteriorated toner, or in the case of a color image forming apparatus, it is retransfer toner of the previous color. The toner was not collected in the developing device. Conventionally, as a method not to collect, a method of stopping the rotation of the sleeve of the developing device and reducing the electric field formed by the photosensitive drum surface potential and the developing sleeve potential has been taken.
JP 2001-092330 A

しかしながら、従来、現像手段や帯電補助ブラシ(帯電手段)から不要なトナーを吐き出すための制御時において、現像装置で不要トナーを回収しないように現像バイアスをON/OFFする構成では、高圧の立ち上げ立ち下げ時間が余計に要する。   However, in the conventional configuration in which the developing bias is turned ON / OFF so that unnecessary toner is not collected by the developing device at the time of control for discharging unnecessary toner from the developing means and the auxiliary charging brush (charging means), a high voltage is started. Extra downtime is required.

このため、吐き出しモードに要する制御時間が長くなり、生産性を著しく落としてしまっていた。   For this reason, the control time required for the discharge mode becomes longer, and the productivity is significantly reduced.

そこで、本発明の目的は、現像手段や帯電手段等から不要トナーを吐き出し可能な画像形成装置において、吐き出された不要トナーが現像手段にて回収されることを抑制し、不要トナーを短時間に効率よく除去可能な画像形成装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to suppress collection of unnecessary toner discharged by a developing unit in an image forming apparatus capable of discharging unnecessary toner from a developing unit, a charging unit, and the like, and to remove unnecessary toner in a short time. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be removed efficiently.

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、前記転写手段により転写されなかった残トナーと前記帯電手段による帯電前に接触し、電圧が印加される補助帯電手段と、を有し、非画像形成時に、前記補助帯電手段もしくは前記現像手段から前記像担持体上にトナーを吐き出す吐き出し工程を有する画像形成装置において、前記吐き出し工程で吐き出されたトナーを前記帯電手段もしくは前記補助帯電手段により画像形成時よりも電荷量が高くなるように帯電することにより前記現像手段による回収率を低下させるとともに、前記転写手段にて前記像担持体から除去可能に構成したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of the image forming apparatus according to the present invention is such that the residual toner that has not been transferred by the transfer unit comes into contact with the charging unit before charging, and auxiliary charging is applied with voltage. An image forming apparatus having a discharging step of discharging toner from the auxiliary charging unit or the developing unit onto the image carrier at the time of non-image formation, and charging the toner discharged in the discharging step The recovery rate by the developing unit is lowered by charging the image forming unit or the auxiliary charging unit so that the charge amount is higher than that at the time of image formation, and the transfer unit can be removed from the image carrier. It is characterized by.

現像手段や帯電補助手段等から不要トナーを吐き出し可能な画像形成装置において、吐き出された不要トナーが現像手段にて回収されることを抑制し、不要トナーを短時間に効率よく除去可能な画像形成装置を提供できる。   In an image forming apparatus capable of discharging unnecessary toner from developing means, auxiliary charging means, etc., image formation capable of efficiently removing unnecessary toner in a short time by suppressing the discharged unnecessary toner from being collected by the developing means Equipment can be provided.

以下、この発明の実施の形態を実施する。   Embodiments of the present invention will be described below.

以下説明する実施の形態は、現像同時クリーニング方式のクリーナレスシステムを用い、接触帯電手段には帯電ローラを、帯電補助手段には固定系の帯電ブラシを用いたカラー画像形成装置の例である。   The embodiment described below is an example of a color image forming apparatus using a cleaner-less system of a simultaneous development cleaning system, using a charging roller as a contact charging unit, and a fixed charging brush as a charging auxiliary unit.

(1)画像形成装置
図1は、本実施例の画像形成装置の概略図である。
(1) Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment.

図1において、像担持体である感光体11a〜11dが矢印の方向に回転自在に配置されている。感光体11の周囲には、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ12a〜12、現像装置13a〜13d、1次転写手段14a〜14dを有する。また、転写後の転写残トナーを帯電する帯電手段としての帯電補助手段15a〜15dを有する。また、転写手段としての中間転写ベルト16、2次転写手段17を有し、感光体11上に形成されたトナー像を中間転写ベルト16を介して二次転写手段17により記録材に転写する。   In FIG. 1, photoconductors 11a to 11d, which are image carriers, are rotatably arranged in the direction of the arrow. Around the photoconductor 11, along the rotation direction, there are charging rollers 12a to 12 as developing means, developing devices 13a to 13d, and primary transfer means 14a to 14d. Further, charging auxiliary means 15a to 15d are provided as charging means for charging the transfer residual toner after transfer. Further, the image forming apparatus includes an intermediate transfer belt 16 and a secondary transfer unit 17 as transfer units, and a toner image formed on the photoconductor 11 is transferred to a recording material by the secondary transfer unit 17 via the intermediate transfer belt 16.

更に、紙分離手段18、クリーニング手段としての中間転写ベルトクリーニング手段19が配置されている。本実施例では、一次転写手段14、中間転写ベルト16、二次転写手段17をまとめて、像担持体上のトナー像を記録材に転写する転写手段としている。また、画像形成装置の下方には記録媒体Pを2次転写手段17に向けて給紙する給紙装置20が配置され、また、分離装置18で分離された記録媒体Pの搬送方向下流側には、定着装置21、及び排紙トレイ22が配置されている。   Further, a paper separating unit 18 and an intermediate transfer belt cleaning unit 19 as a cleaning unit are arranged. In this embodiment, the primary transfer unit 14, the intermediate transfer belt 16, and the secondary transfer unit 17 are collectively used as a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to a recording material. A paper feeding device 20 that feeds the recording medium P toward the secondary transfer unit 17 is disposed below the image forming apparatus, and is further downstream in the conveyance direction of the recording medium P separated by the separation device 18. A fixing device 21 and a paper discharge tray 22 are arranged.

感光体11の斜め上方には、潜像形成手段としてのレーザ露光装置23が配置されており、画像情報により変調されたレーザビームを感光体11の表面に投射し、感光体11上に静電潜像を形成するように構成されている。   A laser exposure device 23 serving as a latent image forming unit is disposed obliquely above the photoconductor 11, and projects a laser beam modulated by image information onto the surface of the photoconductor 11, and electrostatically forms on the photoconductor 11. A latent image is formed.

ここで本実施例の画像形成モードの手順を説明する。   Here, the procedure of the image forming mode of this embodiment will be described.

電源が投入されると、図示しないメインモータにより感光体11及び帯電手段12は、所定の回転速度で回転を開始する。画像形成動作の実行が指令されたときは、高圧電源(不図示)から交番電圧を重畳した直流電圧が帯電ローラ12に印加され、感光体11の表面は所定の電位に帯電される。感光ドラム11は、アルミシリンダの外周面に有機感光体(OPC)やA−Si、CdS、Se等からなる光導電体を塗布してなる。   When the power is turned on, the photoconductor 11 and the charging unit 12 start to rotate at a predetermined rotation speed by a main motor (not shown). When the execution of the image forming operation is instructed, a DC voltage superimposed with an alternating voltage is applied to the charging roller 12 from a high voltage power source (not shown), and the surface of the photoconductor 11 is charged to a predetermined potential. The photosensitive drum 11 is formed by applying an organic photoreceptor (OPC), a photoconductor made of A-Si, CdS, Se, or the like to the outer peripheral surface of an aluminum cylinder.

帯電手段12を構成する材料には、EPDM、NBRなどのイオン導電性あるいは電子導電性材料、レーヨン、ナイロン系、フッ素系のものを使用する。また形状については、ブラシローラや帯電ローラのものでもよく、抵抗値(常温常湿の初期抵抗)1.0e+5〜1.0e+7Ωのものを使用している。   As the material constituting the charging means 12, ion conductive or electronic conductive materials such as EPDM and NBR, rayon, nylon and fluorine materials are used. The shape may be that of a brush roller or a charging roller, and a resistance value (initial resistance at normal temperature and humidity) of 1.0e + 5 to 1.0e + 7Ω is used.

レーザ露光装置23から、画像情報により変調されたレーザビームが感光体11の表面に投射され、感光体11の表面に画像潜像が形成される。形成された画像潜像は、感光体11の回転により現像装置13の位置にくると、現像装置13の現像ローラに接触してトナーにより現像されて顕像化され、感光体11の上にトナー像が形成される。各現像器内のトナーの帯電量は−25〜35μC/mg。また、トナーの流動性を上げすぎないよう、20nmのオイル処理シリカの含有率を30%以下にしている。   A laser beam modulated by image information is projected from the laser exposure device 23 onto the surface of the photoconductor 11, and an image latent image is formed on the surface of the photoconductor 11. When the formed image latent image comes to the position of the developing device 13 by the rotation of the photosensitive member 11, it contacts the developing roller of the developing device 13 and is developed with toner to be visualized, and the toner is formed on the photosensitive member 11. An image is formed. The charge amount of toner in each developing device is −25 to 35 μC / mg. Further, the content of 20 nm oil-treated silica is set to 30% or less so as not to increase the fluidity of the toner.

感光体11上に現像されたトナー像は、1次転写手段14にトナーと逆極性のバイアスを印加することで、中間転写体16上に転写される。中間転写ベルト16の材料は、PI(ポリイミド樹脂)で形成され、厚さ5μm、表面抵抗効率11〜13乗Ω/cm、体積低効率9〜10乗Ω・cmである。材料としては、PVDF、PET、PBT、EPDM、NBR、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどでも良い。この中間転写ベルト16は、駆動ローラ、テンションローラ、2次転写対向ローラの3本のローラにより張架され、モータで回転される駆動ローラにより、回転駆動される。 The toner image developed on the photosensitive member 11 is transferred onto the intermediate transfer member 16 by applying a bias having a polarity opposite to that of the toner to the primary transfer unit 14. The material of the intermediate transfer belt 16 is made of PI (polyimide resin), has a thickness of 5 μm, a surface resistance efficiency of 11 to 13 Ω / cm 2 , and a volume low efficiency of 9 to 10 Ω · cm. The material may be PVDF, PET, PBT, EPDM, NBR, urethane rubber, silicone rubber, or the like. The intermediate transfer belt 16 is stretched by three rollers, a driving roller, a tension roller, and a secondary transfer counter roller, and is driven to rotate by a driving roller that is rotated by a motor.

以上のように感光体11a〜11d上に同様に形成されたトナー像が、順次中間転写体16上に転写された後、2次転写手段17により一括して転写紙Pに転写される。   As described above, toner images similarly formed on the photoconductors 11 a to 11 d are sequentially transferred onto the intermediate transfer body 16, and then transferred onto the transfer paper P at once by the secondary transfer unit 17.

一方、給紙装置20からは中間転写体16上に形成されたトナー像が2次転写手段17の位置に来るタイミングで記録紙Pが給紙され、中間転写体16上のトナー像は記録紙Pに転写される。トナー像が転写された記録紙Pは、分離装置18において中間転写体16から分離され、さらに定着装置21に搬送され、ここで記録紙P上のトナー像は定着処理され、排紙トレイ22に排出される。また、記録媒体Pへの転写処理において、記録媒体Pに転写されずに中間転写体16上に残留したトナーは、中間転写体16の回転により中間転写ベルトクリーニング手段19により回収される。   On the other hand, the recording paper P is fed from the paper feeding device 20 at a timing when the toner image formed on the intermediate transfer member 16 comes to the position of the secondary transfer means 17, and the toner image on the intermediate transfer member 16 is recorded on the recording paper. Transferred to P. The recording paper P to which the toner image has been transferred is separated from the intermediate transfer body 16 by the separating device 18 and further conveyed to the fixing device 21, where the toner image on the recording paper P is subjected to a fixing process and placed on the paper discharge tray 22. Discharged. In the transfer process to the recording medium P, the toner remaining on the intermediate transfer body 16 without being transferred to the recording medium P is collected by the intermediate transfer belt cleaning means 19 by the rotation of the intermediate transfer body 16.

(2)クリーナーレスシステム(通常画像形成モード)
次に、本実施例のクリーナレスシステムについて説明する。
(2) Cleanerless system (normal image formation mode)
Next, the cleanerless system of the present embodiment will be described.

1次転写手段14により行われた転写処理において、中間転写体へ転写されずに残留したトナーは、感光体11と帯電補助手段15との接触部を通過する際、帯電補助手段15にトナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加され、トナーと同極性に処理される。   In the transfer process performed by the primary transfer unit 14, the toner remaining without being transferred to the intermediate transfer member passes through the contact portion between the photoreceptor 11 and the charging auxiliary unit 15, and the toner is transferred to the charging auxiliary unit 15. A bias having the same polarity as the charging polarity is applied, and the same polarity as the toner is processed.

帯電補助手段についての詳細な説明を行う。   The charging auxiliary means will be described in detail.

帯電補助手段15を構成する繊維には、例えば固定系ブラシで導電性のレーヨン繊維が使用され、繊維の太さは6デニール、パイル長は5mm、繊維密度は100KFのものが使用される。他にはナイロン繊維やポリエステル繊維などでも良く、繊維の太さは2〜10デニール、パイル長は3〜8mm、繊維密度は50〜500KFの範囲のものが望ましい。また形状についてはブラシローラや帯電ローラなどでも良い。   As the fibers constituting the auxiliary charging means 15, for example, conductive rayon fibers with a stationary brush are used, and the fiber thickness is 6 denier, the pile length is 5 mm, and the fiber density is 100 KF. In addition, nylon fiber or polyester fiber may be used. The fiber thickness is preferably 2 to 10 denier, the pile length is 3 to 8 mm, and the fiber density is in the range of 50 to 500 KF. The shape may be a brush roller or a charging roller.

帯電補助手段15に印加するバイアスは、正規トナーと同極性のバイアスの直流電圧である。   The bias applied to the auxiliary charging means 15 is a DC voltage having the same polarity as that of the normal toner.

この帯電補助手段15の処理方法を詳しく説明する。   The processing method of the auxiliary charging means 15 will be described in detail.

転写されずに感光体11上に残留するトナーを多くは、通常のトナーの正規極性(ここで負帯電極性)をほとんど持たない場合が多く、反転トナー成分(ここでは正帯電極性)が支配的な状態となっている。そこで、本実施例では通常モードとして、一次転写手段によりトナー像を中間転写体に転写した後に転写されずに感光体上に残留する転写残トナーを現像器で効率よく回収するために反転トナーに対して正規トナーと同極性の負電荷の付与を行なっている。即ち、反転トナーが感光体11と帯電補助手段15との接触部を通過する際、帯電補助手段に正規トナーと同極性のバイアスを印加し、ある一定以上の放電を発生させる。こうすることで、反転トナーに対して正規トナーと同極性の負電荷の付与が行われる。実際には帯電補助手段15に−900Vが印加され、図4示すように反転トナーに電荷が付与され、電荷量は約−112μC/mgとなる。しかしトナー電荷が−112μC/mgでは、図7に示すように現像手段13では回収効率が非常に悪い。しかしながら実際は、帯電手段12を通過する際、帯電手段12にDC−700VとAC1800Vppがバイアス印加していることで、トナー電荷が−50μC/mgとなるよう電荷制御している(不図示)。またこのとき、現像手段12にはDC−550VとAC1500Vppがバイアス印加され、感光ドラム11と現像手段13との距離Dは400μmとなっている。   Most of the toner that remains on the photoconductor 11 without being transferred often has almost no normal toner normal polarity (negatively charged here), and the reverse toner component (here positively charged polarity) is dominant. It is in a state. Therefore, in this embodiment, as a normal mode, the toner image is transferred to the intermediate transfer member by the primary transfer unit and then transferred to the reversal toner in order to efficiently collect the transfer residual toner remaining on the photosensitive member without being transferred. On the other hand, a negative charge having the same polarity as that of the regular toner is applied. That is, when the reversal toner passes through the contact portion between the photosensitive member 11 and the auxiliary charging means 15, a bias having the same polarity as that of the normal toner is applied to the auxiliary charging means to generate a discharge exceeding a certain level. In this way, negative charge having the same polarity as that of the regular toner is applied to the reversal toner. Actually, −900 V is applied to the charging auxiliary means 15, and charge is imparted to the reversal toner as shown in FIG. 4, and the charge amount is about −112 μC / mg. However, when the toner charge is -112 μC / mg, the recovery efficiency of the developing means 13 is very poor as shown in FIG. However, in actuality, when passing through the charging unit 12, DC-700 V and AC 1800 Vpp are biased to the charging unit 12 so that the toner charge is controlled to be −50 μC / mg (not shown). At this time, DC-550 V and AC 1500 Vpp are biased to the developing means 12, and the distance D between the photosensitive drum 11 and the developing means 13 is 400 μm.

以上のような処理によって、図5、6に示すように「鏡映力<トナーが現像手段からの電界から受ける力(現像回収力)」の関係が成立し、感光体上の大部分の転写残トナーは現像バイアスによって現像装置に回収される。即ち、図7で示すように現像回収効率の高い結果となっている。図7は帯電手段12と帯電補助手段15との設定により現像手段13へ到達したトナー電荷を変化させたときの、現像手段での回収効率を表している。本実施例では、現像回収効率が100%と高いときが「鏡映力<現像回収力」の関係となっている。逆に、現像回収効率が40%と低いときが「鏡映力>現像回収力」の関係となっている。   As a result of the above processing, as shown in FIGS. 5 and 6, the relationship of “mirror force <force of the toner receives from the electric field from the developing means (development recovery force)” is established, and most of the transfer on the photoreceptor is performed. The remaining toner is collected by the developing device by the developing bias. That is, as shown in FIG. 7, the result of high development recovery efficiency is obtained. FIG. 7 shows the collection efficiency of the developing unit when the toner charge reaching the developing unit 13 is changed by the setting of the charging unit 12 and the auxiliary charging unit 15. In this embodiment, when the development recovery efficiency is as high as 100%, the relationship of “mirror power <development recovery power” is established. On the contrary, when the development recovery efficiency is as low as 40%, the relationship of “mirror power> development recovery power” is established.

以上のように、感光体11上に残留する転写残トナーを現像手段13に回収する(もしくは後述のように帯電補助手段14に回収する)ことで、感光体上を清掃するクリーナシステムが成立する。   As described above, a cleaning system that cleans the surface of the photoconductor is established by collecting the transfer residual toner remaining on the photoconductor 11 in the developing unit 13 (or collecting it in the charging auxiliary unit 14 as described later). .

(3)現像装置のトナー入替モード
次に、本発明の要旨である、現像器内にある劣化したトナーを入れ替えるためのトナー入替モード(トナー除去モード)について説明する。
(3) Toner Replacement Mode of Developing Device Next, a toner replacement mode (toner removal mode) for replacing deteriorated toner in the developing device, which is the gist of the present invention, will be described.

たとえば画像比率の低い画像形成が連続して行われた場合、現像補助手段13内のトナーはトナーの入れ替わりが少ない為、劣化することが少なくない。   For example, when image formation with a low image ratio is continuously performed, the toner in the development assisting unit 13 is not often deteriorated because the toner is hardly replaced.

そして、感光体上に形成されたトナー画像のうち、劣化したトナーは異形していたり、トナー外添剤の被覆が通常と異なっているため、転写効率は低く、安定して高画質を維持することが難しかった。   Of the toner images formed on the photoreceptor, the deteriorated toner is deformed or the coating of the toner external additive is different from the usual, so the transfer efficiency is low and the high image quality is stably maintained. It was difficult.

よって本実施例では、ある一定の画像比率以下の画像形成が継続的に行われた場合、下記で説明するとおり、現像器内のトナー入替制御が行うことで上記課題を解決する。制御タイミングは、本実施例では、画像形成後の後回転や画像形成中の紙間時、又は次回画像形成時の前回転といった非画像形成中の所定のタイミングにて行う。   Therefore, in this embodiment, when the image formation of a certain image ratio or less is continuously performed, the toner replacement control in the developing device is performed as described below to solve the above problem. In this embodiment, the control timing is performed at a predetermined timing during non-image formation, such as post-rotation after image formation, a sheet interval during image formation, or a pre-rotation at the next image formation.

本実施例のトナー入れ替え制御のシークエンスを図2に示す。   FIG. 2 shows a sequence of toner replacement control in this embodiment.

制御時のイメージ図を図3に示す。   FIG. 3 shows an image diagram at the time of control.

まず、非画像形成中に現像器内の劣化トナーの入れ替えを行なうために、図2のように露光手段にてパルス状の静電潜像を形成する。そして、トナー入換用のための静電潜像が現像部に到達すると、現像手段13より感光ドラム11上にトナーが現像される。現像されたトナーは、転写手段14により中間転写体16へ転写され、中間転写体の清掃手段19により回収される。また、転写手段14により感光ドラム11上へ残った転写残トナーは、その電荷中心がほぼ0近傍となっている。本実施例では、露光手段及び現像手段が、現像手段内の不要トナーをドラム上に転移する転移手段として機能している。   First, in order to replace the deteriorated toner in the developing device during non-image formation, a pulsed electrostatic latent image is formed by the exposure means as shown in FIG. When the electrostatic latent image for toner replacement reaches the developing portion, the toner is developed on the photosensitive drum 11 by the developing means 13. The developed toner is transferred to the intermediate transfer member 16 by the transfer unit 14 and collected by the cleaning unit 19 for the intermediate transfer member. Further, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 11 by the transfer unit 14 has a charge center in the vicinity of zero. In this embodiment, the exposure unit and the development unit function as a transfer unit that transfers unnecessary toner in the development unit onto the drum.

そこで、本実施例では、このような転写残トナーを現像器に回収されないように帯電補助ブラシ15の帯電条件を通常の画像形成時の帯電条件と異ならせている。具体的には、通常画像形成時よりも転写残トナーのトナー電荷量が大きくなるように帯電手段にて帯電し、転写残トナーが現像器を通過時に回収されないようにする。そして、現像手段を通過した転写残トナーを、転写手段の転写部で中間転写体に転写させ、中間転写体の清掃手段19により回収するようにしている。本実施例では、現像バイアス電界よりも転写バイアス電界の方が大きい設定としているため、転写手段からの電界から受ける力が鏡映力に打ち勝ってドラム上から除去されるようになっている。   Therefore, in this embodiment, the charging condition of the auxiliary charging brush 15 is different from the charging condition at the time of normal image formation so that the transfer residual toner is not collected by the developing device. Specifically, charging is performed by the charging unit so that the toner charge amount of the transfer residual toner is larger than that during normal image formation so that the transfer residual toner is not collected when passing through the developing device. Then, the transfer residual toner that has passed through the developing means is transferred to the intermediate transfer member at the transfer portion of the transfer means, and is collected by the cleaning means 19 of the intermediate transfer member. In this embodiment, since the transfer bias electric field is set to be larger than the developing bias electric field, the force received from the electric field from the transfer means overcomes the reflection force and is removed from the drum.

即ち、転写残トナーが帯電補助ブラシ15を通過する際、帯電補助ブラシ15にはDC−1000Vバイアス印加されており、帯電補助ブラシ後のトナー電荷は−120(μC/mg)となるよう電荷制御される。即ち、転写残トナーが感光ドラム11との鏡映力を強めるように電荷が付与される。また、補助帯電ブラシ15により同時に感光ドラム11上は−400Vに帯電される。次にこの帯電付与された転写残トナーは帯電手段12を通過するが、この際、帯電手段12に印加するバイアスは、通常画像形成モードとは異なり、DC−400VとAC0Vppが印加する。この結果、転写残トナーの電荷は帯電手段12を通過する前後で変化無いまま−120μC/mgで感光ドラム11と現像手段13との接触部へ到達するため、「鏡映力>現像回収力」の関係が成立するため、現像への回収を最低限に抑えている。またこのとき現像手段12はDC−250VとAC1500Vppがバイアス印加されている。   That is, when the transfer residual toner passes through the auxiliary charging brush 15, a DC-1000 V bias is applied to the auxiliary charging brush 15, and charge control is performed so that the toner charge after the auxiliary charging brush becomes −120 (μC / mg). Is done. That is, an electric charge is applied so that the untransferred toner increases the mirror power with the photosensitive drum 11. The photosensitive drum 11 is simultaneously charged to −400 V by the auxiliary charging brush 15. Next, the charged transfer residual toner passes through the charging unit 12. At this time, DC-400V and AC0Vpp are applied as the bias applied to the charging unit 12 unlike the normal image forming mode. As a result, the charge of the transfer residual toner reaches the contact portion between the photosensitive drum 11 and the developing means 13 at −120 μC / mg without changing before and after passing through the charging means 12, so that “mirror power> development recovery power”. Since the above relationship is established, recovery to development is minimized. At this time, the developing means 12 is biased with DC-250V and AC1500Vpp.

また上記説明してきたトナー電荷の測定方法については、感光ドラム11上へ通常モードで画像形成を行い、感光ドラム11上へ現像手段13からトナー像を形成した直後に本体電源を停止させる。この後、感光ドラム11上のトナー0.0140g採取してQメータで測定している。今回使用したQメータは東陽テクニカ製の617PROGRAMMABLE−ELECTROMETERである。   In the toner charge measuring method described above, an image is formed on the photosensitive drum 11 in the normal mode, and the main body power supply is stopped immediately after the toner image is formed on the photosensitive drum 11 from the developing means 13. Thereafter, 0.0140 g of toner on the photosensitive drum 11 is sampled and measured with a Q meter. The Q meter used this time is 617 PROGRAMMABLE-ELECTROMETER made by Toyo Technica.

またここで、現像手段と感光ドラム11上とで形成される現像ニップ中において、感光体上のトナーに働く力について詳しく説明する。また図5、6に感光ドラム11上のトナーに働くイメージ図を示す。   Here, the force acting on the toner on the photosensitive member in the developing nip formed between the developing unit and the photosensitive drum 11 will be described in detail. FIGS. 5 and 6 show image views acting on the toner on the photosensitive drum 11.

まず、感光体11上のトナーの感光体表面との機械的付着力であるファンデルワールス力と液架橋力については、接触現像手段の磁気穂(ブラシ)により散らされるため、その機械的付着力をほぼ失う。   First, the van der Waals force and the liquid bridging force, which are the mechanical adhesion force of the toner on the photosensitive member 11 to the surface of the photosensitive member 11, are scattered by the magnetic spikes (brushes) of the contact developing means. Almost lose.

次に、感光体表面との静電的付着力である鏡映力Fは、トナーの持つ電荷Qの2乗に比例しているため、
=A*Q ※Aは定数
そして、感光体11上のトナーを現像手段13で静電気的回収力であるクーロン力Fは、
=QE
で表される。またここで、
Q:電荷制御手段により制御後のトナー電荷
E:感光体11表面電位と現像手段との電界強度
と表され、感光ドラムの表面電位をVd、現像手段へ印加するDC電圧をVdc、感光ドラム表面と現像手段との距離(本実施例では感光ドラムと現像スリーブとの距離)をDとしたとき、
E=|Vd―Vdc|/D
となる。よって以上から
>F> 0 ・・・(1)
の関係を満たすとき、「鏡映力>現像回収力」の関係となり、現像手段への回収効率は抑えることが出来る。
Next, the reflection force F 1, which is an electrostatic adhesion force with the surface of the photosensitive member, is proportional to the square of the charge Q of the toner.
F 1 = A * Q 2 * A is a constant And the Coulomb force F 2, which is the electrostatic recovery force of the toner on the photoconductor 11 by the developing means 13, is
F 2 = QE
It is represented by Also here
Q: Toner charge after being controlled by the charge control means E: Expressed as the surface potential of the photosensitive member 11 and the electric field strength of the developing means, the surface potential of the photosensitive drum is Vd, the DC voltage applied to the developing means is Vdc, the surface of the photosensitive drum And the distance between the developing means (in this embodiment, the distance between the photosensitive drum and the developing sleeve) is D,
E = | Vd−Vdc | / D
It becomes. Therefore, from the above, F 1 > F 2 > 0 (1)
When the above relationship is satisfied, the relationship “mirror power> development recovery force” is established, and the recovery efficiency to the developing means can be suppressed.

本実施例の構成で実際に「鏡映力と現像回収力」との関係を実験により獲得している。その結果を図7に示す。この結果から、トナーの持つ電荷が、Q/M<−70μC/mgのとき、式(1)を満たす結果が得られている。図の絶対値が40%以下とならない理由は、現像手段13の現像スリーブの回転方向が、感光ドラム11とカウンタ方向のため、現像スリーブ上のキャリアによってドラム上のトナーがかきとられてしまうからである。   In the configuration of this embodiment, the relationship between “mirror power and development recovery power” is actually obtained through experiments. The result is shown in FIG. From this result, when the charge of the toner is Q / M <−70 μC / mg, a result satisfying Expression (1) is obtained. The reason why the absolute value in the figure does not become 40% or less is that the toner on the drum is scraped off by the carrier on the developing sleeve because the rotating direction of the developing sleeve of the developing means 13 is counter to the photosensitive drum 11. It is.

以上の方法によって、入れ替えモード(除去モード)を実行することで、現像手段のトナー入れ替え制御を行いつつ、劣化した転写残トナーの現像手段での回収を防止しつつ、効率よく中間転写体16へトナーを転写し、中間転写体の清掃手段19へ回収する。また転写手段14へ印加する転写バイアスは、通常画像形成よりも高く設定することで、現像手段で回収されないトナーに対する転写効率を高めてもよい。   By executing the replacement mode (removal mode) according to the above method, the toner replacement control of the developing unit is performed, and recovery of the deteriorated transfer residual toner by the developing unit is prevented, and the intermediate transfer member 16 is efficiently obtained. The toner is transferred and recovered to the intermediate transfer member cleaning means 19. The transfer bias applied to the transfer unit 14 may be set higher than that for normal image formation to increase the transfer efficiency for toner that is not collected by the developing unit.

本実施例のトナー吐き出しモード(除去モード)における、帯電手段の帯電条件は以下のように設定すればよい。例えば、画像濃度100%のベタ画像を形成し、このベタ画像を転写手段により転写した後の転写残トナーのうち、次工程で現像装置により回収される単位面積あたりの量(トナー回収率)を測定する。そして、通常画像形成モード時の回収率よりもトナー吐き出しモード時の方が回収率が低くなるように帯電手段への印加バイアスを調整する。   The charging conditions of the charging means in the toner discharge mode (removal mode) of this embodiment may be set as follows. For example, the amount of toner per unit area (toner recovery rate) recovered by the developing device in the next step, out of the transfer residual toner after forming a solid image of 100% image density and transferring the solid image by the transfer means taking measurement. Then, the bias applied to the charging unit is adjusted so that the recovery rate is lower in the toner discharge mode than in the normal image formation mode.

本実施例の転写残トナー回収率の測定方法を記載する。   A method for measuring the transfer residual toner recovery rate of this embodiment will be described.

まず、トナー回収率は以下のように定義する。
トナー回収率=(ベタ画像の転写残トナーの現像手段にて回収(通過)した後の単位面積当りの転写残トナー量)/(ベタ画像を転写した後の単位面積当りの転写残トナー量)・・・・(式1)
本実施例では、通常画像形成中のトナー回収率とは、以下のように測定する。即ち、濃度100%のベタ画像を形成し、転写手段にて転写させた後、ドラムを停止させ、ドラム上にあるベタ画像の転写残トナー量を何回か測定し、単位面積あたりの転写残トナー量の平均値を測定し、式1の分子とする。また、同様にベタ画像を形成し、転写させた後、ベタ画像を作成した領域に濃度ゼロの画像を重ねて形成した後のベタ画像形成領域の単位面積あたりのトナー量の平均値を測定し、式1の分母とする。
First, the toner recovery rate is defined as follows.
Toner recovery rate = (transfer residual toner amount per unit area after solid image transfer residual toner is recovered (passed) by developing means) / (transfer residual toner amount per unit area after transfer of solid image) ... (Formula 1)
In this embodiment, the toner recovery rate during normal image formation is measured as follows. That is, after forming a solid image with a density of 100% and transferring it by the transfer means, the drum is stopped, the amount of residual toner on the solid image on the drum is measured several times, and the residual transfer per unit area is measured. The average value of the toner amount is measured to obtain the numerator of Formula 1. Similarly, after forming and transferring a solid image, the average value of the toner amount per unit area of the solid image forming region after the zero-density image is superimposed on the region where the solid image was created is measured. And the denominator of Equation 1.

また、トナー除去モード時のトナー回収率は以下のように測定する。   The toner recovery rate in the toner removal mode is measured as follows.

即ち、濃度100%のベタ画像を形成し、転写手段にて転写させた後、ドラムを停止させ、ドラム上にあるベタ画像の転写残トナー量を何回か測定し、単位面積あたりの転写残トナー量の平均値を測定し、式1の分子とする。また、非画像形成中に現像装置からトナー入替モード(除去モード)を実行時において、転写させた後、ドラムを停止させ、ドラム上にあるベタ画像の転写残トナー量を何回か測定し、単位面積あたりの転写残トナー量の平均値を測定し、式1の分子とする。   That is, after forming a solid image with a density of 100% and transferring it by the transfer means, the drum is stopped, the amount of residual toner on the solid image on the drum is measured several times, and the residual transfer per unit area is measured. The average value of the toner amount is measured to obtain the numerator of Formula 1. Also, during execution of the toner replacement mode (removal mode) from the developing device during non-image formation, after the transfer, the drum is stopped and the amount of residual toner on the solid image on the drum is measured several times. The average value of the residual toner amount per unit area is measured to obtain the numerator of Formula 1.

また、同様に、非画像形成中に現像装置からトナー入替モードを実行時において、転写させた後、トナー吐き出し領域が再度現像手段を通過した後のドラム上に残留する単位面積あたりのトナー量の平均値を測定し、式1の分母とする。   Similarly, when the toner replacement mode is executed from the developing device during non-image formation, the amount of toner per unit area remaining on the drum after the toner discharge area passes through the developing means after transfer is transferred. The average value is measured and used as the denominator of Equation 1.

通常画像形成モード時では、図7のようにトナー回収率は95%から100%であり、吐き出しモード時には、トナー回収率は60%以下となることが好ましい。より好ましくはトナー回収率は40%以下となることが好ましい。   In the normal image forming mode, the toner recovery rate is 95% to 100% as shown in FIG. 7, and in the discharge mode, the toner recovery rate is preferably 60% or less. More preferably, the toner recovery rate is 40% or less.

本実施例では、帯電手段12及び帯電補助手段15に印加するバイアスを適宜、調整することで、上記の回収効率となるように制御している。   In this embodiment, the collection efficiency is controlled by appropriately adjusting the bias applied to the charging unit 12 and the auxiliary charging unit 15.

以上のように、本実施例により、安定した高画質の維持、およびそれを達成するための制御時間短縮を実現した画像形成装置を提供する。即ち、従来のように、転写残トナーを現像装置で回収しないように、現像スリーブの回転を停止させ、現像装置に印加する印加バイアスを抑える方法では以下のように制御時間が長くなっていた。即ち、転写残トナーが残っている領域が通過した後に、余分な時間(感光ドラムを所定電位にするよう帯電高圧設定変更+現像スリーブ回転開始+高圧開始を順次行う為)が掛かっていた。それに対し本実施例では、上記の余分な時間をなくすことができる。   As described above, according to the present exemplary embodiment, an image forming apparatus that achieves stable high image quality and shortens the control time for achieving the high image quality is provided. That is, as in the prior art, in the method of stopping the rotation of the developing sleeve and suppressing the applied bias applied to the developing device so that the transfer residual toner is not collected by the developing device, the control time becomes long as follows. That is, after passing through the area where the transfer residual toner remains, an extra time (because charging high voltage setting change + development sleeve rotation start + high pressure start is sequentially performed so that the photosensitive drum is set to a predetermined potential) is required. On the other hand, in this embodiment, the extra time can be eliminated.

本実施例では、トナー入替モード(除去モード)の実行タイミングとして、ある一定の画像比率以下の画像形成が継続的に行われた場合で説明したが、これに限らず、例えば、所定枚数画像形成を行なった場合に上記モードを実行してもよい。   In the present exemplary embodiment, the case where the toner replacement mode (removal mode) is executed is described as a case where image formation below a certain fixed image ratio is continuously performed. However, the present invention is not limited to this. When the above is performed, the above mode may be executed.

本実施例の画像形成装置の概略図は、実施例1と同様(図1)である。   The schematic diagram of the image forming apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1).

たとえば、次回画像形成までの時間(放置時間)が長かった場合、現像手段13内のトナーは、放置時間の長さからその劣化は少なくない。   For example, when the time until the next image formation (leaving time) is long, the toner in the developing unit 13 deteriorates due to the length of the leaving time.

よって本実施例では、実施例1と同様の制御を行うことで、現像手段13内のトナー入れ替えを効率よく行い、安定した高画質の維持、およびそれを達成するための制御時間短縮を実現した画像形成装置を提供する。   Therefore, in the present embodiment, the same control as in the first embodiment is performed, so that the toner in the developing unit 13 can be replaced efficiently, maintaining a stable high image quality, and reducing the control time for achieving it. An image forming apparatus is provided.

本実施例の画像形成装置の概略図は、実施例1と同様(図1)である。   The schematic diagram of the image forming apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1).

たとえば画像比率の高い画像形成が連続して行われた場合、帯電補助ブラシ15に転写残トナーが一時的に多く溜まってしまう場合が発生する。このように耐久を通して帯電補助手段15に溜まるトナーがある一定量を超えてしまう場合、帯電補助ブラシ15に流れる電流が低下して画像汚染が発生する為、帯電補助部材15からのトナー吐き出し制御が必要となる。   For example, when image formation with a high image ratio is continuously performed, a large amount of untransferred toner may temporarily accumulate in the auxiliary charging brush 15. As described above, when the toner accumulated in the auxiliary charging means 15 through a certain amount of durability exceeds a certain amount, the current flowing through the auxiliary charging brush 15 decreases and image contamination occurs. Therefore, the toner discharge control from the auxiliary charging member 15 is controlled. Necessary.

従来、帯電補助手段15に溜まったトナーの吐き出し方法は、帯電補助部材に矩形DCバイアスなどの静電的な吐き出し方法や、感光体11の駆動時の振動を使った機械的な吐き出しき方法のどちらでも良い。   Conventionally, the method of discharging the toner accumulated in the auxiliary charging means 15 includes an electrostatic discharging method such as a rectangular DC bias on the auxiliary charging member, and a mechanical discharging method using vibration when the photosensitive member 11 is driven. both are fine.

通常画像形成モード時は、帯電補助部材でトナーと同極性のバイアスを印加し、転写残トナーの電荷制御を行っている。この際、転写残トナーのごく一部は、帯電補助手段15に一時的に溜まる。この溜まったトナーの電荷は、電荷制御しきれなかったトナーで、ほぼゼロ近傍のトナー電荷を有している。通常画像形成モード中は、帯電補助部材15には負のDCバイアスが印加されているため、帯電補助部材15に溜まるトナーは主に正電荷を有するトナーである。次にこのように帯電補助手段15へ溜まったトナーの吐出し方法を説明する。帯電補助部材15から溜まったトナーを吐出す際は、感光ドラム電位よりもポジよりの電位を持たせればよい。   In the normal image forming mode, a charge assisting member applies a bias having the same polarity as the toner to control the charge of the transfer residual toner. At this time, a small part of the transfer residual toner temporarily accumulates in the auxiliary charging means 15. The accumulated toner charge is a toner whose charge could not be controlled and has a toner charge of almost zero. Since the negative DC bias is applied to the auxiliary charging member 15 during the normal image forming mode, the toner accumulated in the auxiliary charging member 15 is mainly toner having a positive charge. Next, a method for discharging the toner collected in the auxiliary charging means 15 will be described. When the toner accumulated from the auxiliary charging member 15 is discharged, it is sufficient to have a positive potential rather than a photosensitive drum potential.

そこで、本実施例では帯電補助手段15からのトナーを転移させる転移手段としての帯電手段12にDC−1300VとAC0Vppを印加し、感光ドラム11上の表面電位を−500Vとしている。帯電手段12により帯電された感光ドラム11の位置が帯電補助手段15へ到達したとき、帯電補助手段15の電位をゼロ電位とすることで、帯電補助手段15に溜まっていたトナーが電気的に感光ドラム11上へ吐出される。   Therefore, in this embodiment, DC-1300V and AC0Vpp are applied to the charging means 12 as a transfer means for transferring the toner from the auxiliary charging means 15, and the surface potential on the photosensitive drum 11 is set to -500V. When the position of the photosensitive drum 11 charged by the charging unit 12 reaches the auxiliary charging unit 15, the potential of the auxiliary charging unit 15 is set to zero, so that the toner accumulated in the auxiliary charging unit 15 is electrically photosensitive. It is discharged onto the drum 11.

また、上記の補助帯電手段から吐き出されたトナーは、現像手段13内へ回収したくない場合があった。理由として、帯電補助ブラシに溜まったトナーのなかには劣化したトナーや異物などが混入している場合や、カラー画像形成装置の場合は前色トナーが溜まってしまっている場合などがあったためである。   Further, the toner discharged from the auxiliary charging unit may not be collected in the developing unit 13 in some cases. This is because there are cases where deteriorated toner or foreign matter is mixed in the toner accumulated in the auxiliary charging brush, or in the case of a color image forming apparatus, the previous color toner is accumulated.

そこで本実施例では、補助帯電手段からトナを吐き出す制御を実行した場合、帯電手段12と感光体11との間でDC放電が起こるようDCバイアス印加させ、この放電により実施例1、2と同様に鏡映力を強めるようトナー電荷を制御する。また、ある程度のACバイアスは重畳させても構わない。制御時間を短縮して補助帯電部材からのトナー吐き出し制御を行うことができる。   Therefore, in this embodiment, when control for discharging toner from the auxiliary charging means is executed, a DC bias is applied so that DC discharge occurs between the charging means 12 and the photoconductor 11, and this discharge causes the same as in Embodiments 1 and 2. The toner charge is controlled to increase the mirror power. A certain amount of AC bias may be superimposed. The toner discharge control from the auxiliary charging member can be performed by shortening the control time.

帯電補助部材15から吐き出されたトナーは帯電手段12へ供給される。   The toner discharged from the auxiliary charging member 15 is supplied to the charging unit 12.

次に吐出されたトナーは、帯電手段12を通過する際、帯電手段12にDC−1300V印加されている為、ここで吐出されたトナーは−125μC/mgに電荷付与される。この制御タイミングは、画像形成後の後回転や画像形成中の紙間時、又は次回画像形成時の前回転に行う。また制御時間短縮のため、現像手段13より感光ドラム11上へトナー像形成を行う他の制御と平行して上記トナー吐き出し制御を行う。   Next, when the discharged toner passes through the charging unit 12, DC-1300 V is applied to the charging unit 12, so that the discharged toner is charged to −125 μC / mg. This control timing is performed in the post-rotation after image formation, the interval between sheets during image formation, or the pre-rotation in the next image formation. Further, in order to shorten the control time, the toner discharge control is performed in parallel with other control for forming the toner image on the photosensitive drum 11 from the developing unit 13.

本実施例のトナー吐き出しシークエンスを図8に示す。   The toner discharge sequence of this embodiment is shown in FIG.

本実施例のトナー吐き出しのイメージ図を図9に示す。   FIG. 9 shows an image of toner ejection in this embodiment.

帯電付与されたトナーは、「鏡映力と現像回収力」の関係から、現像手段13へは回収されず、転写手段14により中間転写ベルト16へ転写され、中間転写体の清掃手段19で回収される。   The charged toner is not recovered to the developing means 13 but is transferred to the intermediate transfer belt 16 by the transfer means 14 and recovered by the cleaning means 19 for the intermediate transfer member due to the relationship between “mirror power and development recovery power”. Is done.

またここで、転写手段へのバイアス印加は、通常の画像形成時よりも大きいバイアスを印加し、本実施例では600Vを印加している。   Here, the bias applied to the transfer means is a bias larger than that during normal image formation, and 600 V is applied in this embodiment.

以上のように本実施例では、帯電補助ブラシ15からのトナー吐き出し制御を、現像手段13からトナー像形成する他の制御と同時に行うことによって、生産性向上やCRG寿命向上、および耐久を通した高画質を実現する画像形成装置を提供する。   As described above, in the present embodiment, toner discharge control from the auxiliary charging brush 15 is performed simultaneously with other control for forming a toner image from the developing unit 13, thereby improving productivity, CRG life, and durability. An image forming apparatus that achieves high image quality is provided.

即ち、従来では、帯電補助ブラシから吐き出されたトナーが現像手段13を通過する際に、通常画像形成時に形成する現像電界を弱め、且つ現像スリーブの回転を止める方法が取られてきた。従来の方法だと、補助部材からの吐出しトナーが現像領域を通過中に現像スリーブ回転停止と現像弱電界の設定により、現像器内からのトナー吐出し制御は出来きなかった。しかしながら、本実施例では、補助部材からの吐出しトナーが現像領域を通過する際にも、現像スリーブは回転しており、現像器内からのトナー吐出し制御を実行することができる。   That is, conventionally, when the toner discharged from the auxiliary charging brush passes through the developing means 13, a method has been adopted in which the developing electric field formed during normal image formation is weakened and the rotation of the developing sleeve is stopped. According to the conventional method, the toner discharge control from the inside of the developing device cannot be performed by setting the developing sleeve rotation stop and the weak developing electric field while the toner discharged from the auxiliary member passes through the developing region. However, in this embodiment, even when the toner discharged from the auxiliary member passes through the developing region, the developing sleeve is rotated, and the control of discharging the toner from the developing device can be executed.

本実施例1〜3に示す画像形成装置の概略図Schematic of the image forming apparatus shown in the first to third embodiments 本実施例1、2に示すトナー入れ替え制御時のシークエンスSequence at the time of toner replacement control shown in Examples 1 and 2 本実施例1、2に示すトナー入れ替え制御時のイメージ図Image diagram at the time of toner replacement control shown in the first and second embodiments 本実施例1〜3に示すトナー電荷制御手段によるトナー電荷変化Toner charge change by toner charge control means shown in Examples 1 to 3 本実施例1〜3に示す感光ドラム上のトナーへ働く力The force acting on the toner on the photosensitive drum shown in Examples 1 to 3 本実施例1〜3に示す感光ドラム上のトナーへ働く力の関係Relationship between forces acting on toner on the photosensitive drum shown in the first to third embodiments 本実施例1〜3に示すトナー制御手段によるトナー電荷変化Toner charge change by toner control means shown in Examples 1 to 3 本実施例3に示す、補助ブラシからのトナー吐き出し制御のシークエンスSequence of toner discharge control from auxiliary brush shown in the third embodiment 本実施例3に補助ブラシからのトナー吐き出し制御の説明Explanation of toner discharge control from the auxiliary brush in the third embodiment

符号の説明Explanation of symbols

11 感光体(ドラム)
12 帯電手段
13 現像手段
14 1次転写手段
15 帯電補助手段
16 中間転写ベルト
17 2次転写手段
18 定着手段
19 中間転写体の清掃手段
23 レーザ露光手段
11 Photoconductor (Drum)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Charging means 13 Developing means 14 Primary transfer means 15 Charging auxiliary means 16 Intermediate transfer belt 17 Secondary transfer means 18 Fixing means 19 Cleaning means for intermediate transfer member 23 Laser exposure means

Claims (4)

トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体上に形成された該潜像をトナーにて現像するとともに、前画像形成工程で転写されずに前記像担持体上に残留する転写残トナーを回収する現像手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、
前記転写手段により転写されなかった残トナーと前記帯電手段による帯電前に接触し、電圧が印加される補助帯電手段と、を有し、
非画像形成時に、前記補助帯電手段もしくは前記現像手段から前記像担持体上にトナーを吐き出す吐き出し工程を有する画像形成装置において、
前記吐き出し工程で吐き出されたトナーに対して、画像形成時に転写残トナーに付与される電荷量よりも大きい電荷が付与されるように、画像形成時とは異なるバイアスを前記帯電手段もしくは前記補助帯電手段に印加することで前記現像手段による回収率を低下させるとともに、前記転写手段にて前記像担持体から除去可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier for carrying a toner image;
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the latent image formed on the image carrier with toner, and collecting transfer residual toner remaining on the image carrier without being transferred in a previous image forming step;
Transfer means for transferring a toner image formed on the image carrier to a recording material;
A residual toner that has not been transferred by the transfer unit and an auxiliary charging unit that is in contact before charging by the charging unit and to which a voltage is applied;
In an image forming apparatus having a discharging step of discharging toner from the auxiliary charging unit or the developing unit onto the image carrier during non-image formation,
A bias different from that at the time of image formation is applied to the toner discharged in the discharge step so that a charge larger than the amount of charge applied to the transfer residual toner at the time of image formation is applied. An image forming apparatus characterized in that the recovery rate by the developing means is reduced by applying to the means, and the transfer means can be removed from the image carrier.
前記吐き出し工程時に、前記像担持体と前記残トナーの鏡映力が、前記現像手段と前記像担持体との間に形成された電界から前記残トナーが受ける力よりも大きい関係となるように、前記帯電手段もしくは前記帯電補助手段により前記転写残トナーを帯電することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   In the discharging step, the mirror force of the image carrier and the residual toner is greater than the force received by the residual toner from the electric field formed between the developing means and the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer residual toner is charged by the charging unit or the auxiliary charging unit. 前記除去モード中において、前記転写手段に印加される電圧は、通常の画像形成中に印加される電圧よりも大きいことを特徴とする請求項1または2いずれかに記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a voltage applied to the transfer unit during the removal mode is larger than a voltage applied during normal image formation. 前記転写手段は、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記像担持体から転写を受ける中間転写体と、前記中間転写体上の表面をクリーニングするクリーニング手段と、を有し、前記除去モードにおいて、前記像担持体から静電的に除去されたトナーを前記クリーニング手段にて回収することを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の画像形成装置。   The transfer unit includes an intermediate transfer member that receives a toner image formed on the image carrier from the image carrier, and a cleaning unit that cleans the surface of the intermediate transfer member, and the removal unit 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein in the mode, the toner electrostatically removed from the image carrier is collected by the cleaning unit.
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