JP4484901B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、シート等の記録媒体上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus having a function of forming an image on a recording medium such as a sheet, such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine.

従来、転写型の電子写真方式を用いた複写機・プリンタ・ファクシミリ等の転写方式画像形成装置は、回転ドラム型を一般的とする像担持体である感光体、その感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電装置(帯電工程)、帯電処理された感光体に静電潜像を形成する情報書き込み手段としての露光装置(露光工程)、感光体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナーにより顕像化する現像装置(現像工程)、上記トナー画像を感光体面から紙などの転写材に転写する転写装置(転写工程)、転写工程後の感光体上に多少ながら残余するトナーを除去して感光体面を清掃するクリーニング装置(クリーニング工程)、転写材上のトナー画像を定着させる定着装置(定着工程)などから構成されており、感光体は繰り返して電子写真プロセス(帯電・露光・現像・転写・クリーニング)が適用されて作像に供される。   2. Description of the Related Art Conventionally, transfer type image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles using a transfer type electrophotographic system have a photosensitive drum, which is an image carrier generally used as a rotary drum type, and the photosensitive drum with a predetermined polarity, A charging device (charging process) that uniformly charges the potential, an exposure device (exposure process) as an information writing unit that forms an electrostatic latent image on the charged photosensitive member, and an electrostatic formed on the photosensitive member A developing device (development process) that visualizes the latent image with toner as a developer, a transfer device (transfer process) that transfers the toner image from the surface of the photoconductor to a transfer material such as paper, and a photoconductor after the transfer process. It consists of a cleaning device (cleaning process) that removes some residual toner and cleans the surface of the photoreceptor, and a fixing device (fixing process) that fixes the toner image on the transfer material. True process (charging, exposure, development, transfer and cleaning) is applied is used for image formation.

クリーニング装置により感光体面から除去された感光体上に残余するトナーを収容する廃トナー回収容器がクリーニング装置内に設けられている。よって耐久寿命が長い装置とするためにはこの容器を大型にする必要があり、装置の小型化の点でデメリットとなる。   A waste toner collecting container for storing toner remaining on the photosensitive member removed from the photosensitive member surface by the cleaning device is provided in the cleaning device. Therefore, in order to obtain a device having a long durability life, it is necessary to enlarge this container, which is a disadvantage in terms of downsizing the device.

そこで、廃トナー回収容器を有するクリーニング装置を廃し、転写工程後の感光体上の転写残トナーを現像装置において「現像同時クリーニング」で感光体上から除去・回収し再利用するようにしたクリーナレス方式の画像形成装置がある。   Therefore, the cleaning device having the waste toner collecting container is discarded, and the transfer residual toner on the photoconductor after the transfer process is removed and collected from the photoconductor by “development simultaneous cleaning” in the developing device and reused. There is a type of image forming apparatus.

現像同時クリーニングは、転写後の感光体上の転写残トナーを次工程以降の現像工程時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して静電潜像を形成し、該静電潜像の現像工程過程時にかぶり取りバイアス(現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Vback)によって、トナーで現像されるべきではない感光体面部分上(非画像部)に存在する転写残トナーは現像装置に回収する方法である。   Simultaneous development cleaning is the process of developing the electrostatic latent image by transferring the residual toner on the photosensitive member after transfer to the subsequent development step, that is, continuously charging the photosensitive member and exposing it to light. A fog removal bias (a fog removal potential difference Vback, which is a potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photosensitive member) during the process, causes the photosensitive member surface portion (non-image portion) that should not be developed with toner. This is a method of collecting the transfer residual toner present in the developing device.

この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以降の静電潜像の現像に再利用されるため、廃トナーをなくし、またメンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができ、廃トナー容器が無いことで画像形成装置の小型化にも有利である。   According to this method, since the transfer residual toner is collected by the developing device and reused for developing the electrostatic latent image in the subsequent steps, the waste toner is eliminated and the maintenance work is reduced. In addition, since there is no waste toner container, it is advantageous for downsizing the image forming apparatus.

一方、帯電手段としては近年コロナ帯電器にかわり、特に接触帯電部材として導電ローラを用いたローラ帯電方式が帯電の安定性という点から好ましく用いられている。ローラ帯電では導電性の弾性ローラ(帯電ローラ)を被帯電体に加圧当接させ、これに電圧を印加することによって被帯電体の帯電を行なう。   On the other hand, as a charging means, a corona charger has recently been replaced, and a roller charging method using a conductive roller as a contact charging member is particularly preferably used from the viewpoint of charging stability. In roller charging, a conductive elastic roller (charging roller) is brought into pressure contact with a member to be charged and a voltage is applied to the member to charge the member to be charged.

この帯電方式に関しては、特許文献1に開示されるように、所望の被帯電体表面電位Vdに相当するDC電圧に2×Vth以上のピーク間電圧を持つAC成分を重畳した電圧を接触帯電部材に印加するAC帯電方式が提案され、実用にも供されている。このACによる電位のならし効果によりDC帯電方式よりも更なる帯電の均一化を図ることができ、被帯電体の電位はAC電圧のピークの中央であるVdにほぼ収束する。   With respect to this charging method, as disclosed in Patent Document 1, a voltage obtained by superposing an AC component having a peak-to-peak voltage of 2 × Vth or more on a DC voltage corresponding to a desired charged body surface potential Vd is applied to the contact charging member. An AC charging method is proposed and applied to practical use. Due to the leveling effect of the AC, the charge can be made more uniform than in the DC charging method, and the potential of the charged object almost converges to Vd that is the center of the peak of the AC voltage.

転写工程後の感光体上の転写残トナーを現像装置において現像同時クリーニングで除去・回収するクリーナレス方式の画像形成装置において、感光体の帯電装置として上記した
接触帯電装置を用いた場合には、感光体上の転写残トナーが感光体と接触帯電装置の接触ニップ部である帯電部を通過する際に、転写残トナー中の特に帯電極性が正規極性とは逆極性に反転しているトナーが接触帯電装置に付着して接触帯電装置を許容以上にトナー汚染させて帯電不良の原因となってしまう。
In the cleanerless type image forming apparatus that removes and collects the transfer residual toner on the photosensitive member after the transfer process by developing simultaneous cleaning in the developing device, when the contact charging device described above is used as a charging device for the photosensitive member, When the transfer residual toner on the photoconductor passes through the charging portion which is the contact nip portion of the photoconductor and the contact charging device, the toner in which the charge polarity in the transfer residual toner is reversed to a polarity opposite to the normal polarity is detected. The contact charging device adheres to the contact charging device and causes the toner to be contaminated more than allowable, which causes charging failure.

この原因は、現像剤としてのトナーには、量的には少ないけれども、帯電極性がもともと正規極性とは逆極性に反転しているトナーが混在しているものや、更に帯電極性が正規極性のトナーであっても転写バイアスや剥離放電等に影響されて帯電極性が反転するものや、除電されて帯電量が少なくなるものがあるためである。   This is due to the fact that the toner used as the developer contains a mixture of toners whose charging polarity is originally reversed to the opposite polarity to the normal polarity although the amount is small. This is because some toners are affected by the transfer bias, peeling discharge, and the like, and the charge polarity is reversed, and some toners are discharged to reduce the charge amount.

つまり、転写残トナーには帯電極性が正規極性のもの、逆極性の反転トナー、帯電量が少ないものが混在しており、その内の反転トナーや帯電量が少ないトナーが感光体と接触帯電装置の接触ニップ部である帯電部を通過する際に接触帯電装置に付着し易いのである。   In other words, the transfer residual toner includes a mixture of a normal polarity charge toner, a reverse polarity reversal toner, and a low charge amount toner, and the reversal toner and the low charge amount toner are included in the photoreceptor and the contact charging device. It is easy to adhere to the contact charging device when passing through the charging portion which is the contact nip portion.

また、感光体上の転写残トナーを現像装置の現像同時クリーニングにて除去・回収するためには、帯電部を通過して現像部に持ち運ばれる感光体上の転写残トナーの帯電極性が正規極性であり、かつその帯電量が現像装置によって感光体の静電潜像を現像できるトナーの帯電量であることが必要である。反転トナーや帯電量が適切でないトナーについては感光体上から現像装置に除去・回収できず、不良画像の原因となってしまう。   In addition, in order to remove and collect the transfer residual toner on the photoconductor by the simultaneous development cleaning of the developing device, the charge polarity of the transfer residual toner on the photoconductor that passes through the charging unit and is carried to the developing unit is normal. It is necessary that the toner has a polarity and the charge amount is a charge amount of toner that can develop the electrostatic latent image on the photosensitive member by the developing device. Inverted toner and toner with an inappropriate charge amount cannot be removed and collected from the photosensitive member to the developing device, causing a defective image.

そこで本出願人は、特許文献2において、転写部の下流に転写残トナー均一化手段を設け、更に下流でかつ感光体を帯電する帯電手段の上流に現像剤帯電量制御手段を設けた画像形成装置を提案した。   In view of this, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-228707 an image forming system in which a transfer residual toner uniformizing unit is provided downstream of the transfer unit, and a developer charge amount control unit is provided further downstream and upstream of the charging unit for charging the photosensitive member. A device was proposed.

この画像形成装置おいて、この転写残トナー均一化手段は、転写部から現像剤帯電量制御手段部へ持ち運ばれる像担持体上のパターン状の残留トナー像を、像担持体面に分散分布化して、非パターン化する手段である。具体的には、像担持体面を摺擦部材で摺擦することで残留現像剤像パターンを掻き崩し或は攪乱して現像剤を像担持体面に分散分布化する。   In this image forming apparatus, the transfer residual toner uniformizing means disperses and distributes the pattern-like residual toner image on the image carrier surface carried on the image carrier from the transfer portion to the developer charge amount control means portion. Thus, it is a means for non-patterning. More specifically, the residual developer image pattern is scraped or disturbed by rubbing the image carrier surface with a rubbing member, and the developer is distributed and distributed on the image carrier surface.

転写残トナー均一化手段が有ることで、次の正規極性が印加された現像剤帯電量制御手段による転写残トナーへの全体的な正規極性帯電化処理が常に十分になされて、転写残トナーの帯電手段への付着防止が効果的になされる。また残留トナー像パターンが消去されることで該残留トナー像パターンのゴースト像の発生が防止される。   By having the transfer residual toner uniformizing means, the entire normal polarity charging process to the transfer residual toner is always sufficiently performed by the developer charge amount control means to which the next normal polarity is applied, and It is possible to effectively prevent adhesion to the charging means. Further, the residual toner image pattern is erased, thereby preventing the generation of a ghost image of the residual toner image pattern.

すなわち、残留現像剤像均一化手段が無い場合は、例えば、縦ラインパターン現像剤像、環境、紙種(転写紙)、カラー2次色など、現像剤像の転写性が悪い時には、像担持体上のパターン状の転写残トナー像も多くなり、その転写残トナー像がそのまま現像剤帯電量制御手段部へ持ち運ばれて現像剤帯電量制御手段の一部に現像剤が集中してしまうことで、該現像剤帯電量制御手段の一部で残留現像剤の帯電量を制御しきれない現象(トナー帯電不良現象)をおこす。その結果、帯電部材汚れ→帯電不良→カブリ画像発生を招いたり、また残留トナー像パターンが残ってそのゴースト像が発生することにもなる。   That is, when there is no means for uniformizing the residual developer image, for example, when the transfer property of the developer image is poor such as a vertical line pattern developer image, environment, paper type (transfer paper), color secondary color, etc. The number of pattern-transfer residual toner images on the body also increases, and the transfer residual toner images are carried as they are to the developer charge amount control means, and the developer concentrates on a part of the developer charge amount control means. As a result, a phenomenon (toner charging failure phenomenon) occurs in which the charge amount of the residual developer cannot be controlled by a part of the developer charge amount control means. As a result, charging member contamination → charging failure → fogging image generation is caused, or a residual toner image pattern is left and a ghost image is generated.

残留トナー像均一化手段を設けることにより、上記のように、転写部から現像剤帯電量制御手段部へ持ち運ばれる像担持体上のパターン状の転写残トナー像は現像剤量が多くても、その現像剤が像担持体面に分散分布化され、非パターン化されるので、現像剤帯電量制御手段の一部に現像剤が集中することがなくなり、該現像剤帯電量制御手段による転写残留現像剤の全体的な正規極性帯電化処理が常に十分になされて、転写残現像剤の帯電手段への付着防止が効果的になされる。残留現像剤像パターンのゴースト像の発生も厳に防
止される。
By providing the residual toner image equalizing means, as described above, the pattern-like transfer residual toner image on the image carrier carried from the transfer portion to the developer charge amount control means portion has a large amount of developer. The developer is dispersed and distributed on the surface of the image bearing member and is not patterned, so that the developer is not concentrated on a part of the developer charge amount control means, and the transfer residual by the developer charge amount control means is prevented. The entire normal polarity charging process of the developer is always sufficiently performed to effectively prevent the transfer residual developer from adhering to the charging means. Generation of a ghost image of the residual developer image pattern is also strictly prevented.

そして帯電手段により感光体を所定の電位に帯電すると同時に、上記の現像剤帯電量制御手段で正規極性である帯電処理された転写残トナーの帯電量を、現像装置によって感光ドラムの静電潜像を現像できる適切な帯電量に制御する。その結果現像装置での転写残トナーの回収が効率的になされ、ゴーストや帯電不良のない良好な画像が得られた。   At the same time as charging the photosensitive member to a predetermined potential by the charging means, the charge amount of the transfer residual toner that has been charged with the normal polarity by the developer charge amount control means is used to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum by the developing device. To an appropriate amount of charge that can be developed. As a result, the transfer residual toner was efficiently collected in the developing device, and a good image free from ghosts and poor charging was obtained.

しかし、印字比率の高いパターンで連続して画像形成を行なった場合、転写残トナー均一化手段、現像剤帯電量制御手段へのトナー蓄積量が増えてしまう。それによってそれぞれの帯電能力低下・機能低下を引き起こし、転写残トナーの非パターン化、転写残トナーへの帯電が不十分となり、帯電手段へのトナー付着を招くこととなる。   However, when images are continuously formed with a pattern having a high printing ratio, the amount of toner accumulated in the transfer residual toner uniformizing means and developer charge amount control means increases. As a result, the respective charging ability and function are reduced, the transfer residual toner is not patterned, the transfer residual toner is insufficiently charged, and the toner adheres to the charging means.

そこで、高印字パターンを多数枚連続印字行なった後にも転写残トナー均一化手段、現像剤帯電量制御手段の機能を維持させるために、この転写残トナー像均一化手段、現像剤帯電量制御手段に蓄積したトナーを定期的に吐き出す必要がある。そのために紙間や電源ON時の初期動作時やプリント動作終了時に吐き出し動作を設けている。吐き出し動作(吐き出しモード)においては、積極的に蓄積したトナーを吐き出すようなバイアスを印加する。例えば、印字動作中に印加している電圧とは逆極性のバイアスを印加したり、バイアスを小刻みにON/OFFしたりすることも効果があることが知られている。   Therefore, in order to maintain the functions of the transfer residual toner uniformizing means and the developer charge amount control means even after a large number of high print patterns are continuously printed, this transfer residual toner image uniformizing means and developer charge amount control means It is necessary to periodically discharge the toner accumulated in the toner. For this purpose, a discharge operation is provided at the time of the initial operation at the time of paper interval or when the power is turned on or at the end of the printing operation. In the discharge operation (discharge mode), a bias that discharges the accumulated toner positively is applied. For example, it is known that it is also effective to apply a bias having a reverse polarity to the voltage applied during the printing operation, or to turn the bias ON / OFF in small increments.

これによって、印字比率の高いパターンで連続して画像形成を行なった場合に、転写残トナー均一化手段、現像剤帯電量制御手段へのトナー蓄積量が増えることがあっても、その都度吐き出し動作によって蓄積トナーを吐き出すことで、転写残トナー均一化手段、現像剤帯電量制御手段を常にリフレッシュし帯電能力・機能の低下を防止する。それによって、転写残トナーの非パターン化、転写残トナーへの帯電を十分に行なえ、帯電手段へのトナー付着防止が可能となる。
特開昭63−149669号公報 特開2001―215798号公報
As a result, when images are continuously formed with a pattern with a high printing ratio, even if the toner accumulation amount in the transfer residual toner uniformizing means and developer charge amount control means may increase, the discharge operation is performed each time. By discharging the accumulated toner, the transfer residual toner equalizing means and the developer charge amount control means are always refreshed to prevent deterioration of charging ability and function. As a result, the transfer residual toner can be made non-patterned and the transfer residual toner can be sufficiently charged, and toner adhesion to the charging means can be prevented.
JP-A 63-149669 JP 2001-215798 A

しかしながら、転写残トナー像均一化手段及び現像剤帯電量制御手段からの吐き出し動作時に以下のような問題が生じた。   However, the following problems occurred during the discharging operation from the transfer residual toner image equalizing means and the developer charge amount control means.

吐き出した現像剤(トナー)が帯電部材に付着し、次の画像形成時に帯電不良・帯電ムラを引き起こし不良画像が発生するという問題が生じた。   The discharged developer (toner) adheres to the charging member, causing a problem of defective images due to defective charging and uneven charging during the next image formation.

これは、転写残トナー像均一化手段及び現像剤帯電量制御手段からの吐き出しトナー中には帯電極性が正規のトナーのほかに帯電極性が逆極性の反転トナー、正規極性ではあるものの帯電量が少ないものがあり、印字動作中の帯電電圧(AC+DC)を印加したままであると逆極性トナーや帯電量の少ないトナーが接触帯電部材と感光体のニップ部を通過する際に帯電部材に付着してしまうのである。   This is because, in the toner discharged from the transfer residual toner image equalizing means and the developer charge amount control means, in addition to the normal charge toner, the reverse charge of the reverse charge polarity, the charge amount of the normal polarity is the reverse polarity. If there is a small amount of toner and the charging voltage (AC + DC) during printing operation remains applied, reverse polarity toner or toner with a small charge amount will adhere to the charging member when passing through the nip between the contact charging member and the photosensitive member. It will end up.

また、吐き出しトナーは通常画像形成時の転写残トナーと比較して量が多く帯電部材への付着量も通常より増加してしまう。帯電部材へのトナー付着は帯電不良、帯電ムラを引き起こし、それによってカブリ画像などの画像が発生する。   Further, the amount of the discharged toner is larger than that of the untransferred toner at the time of normal image formation, and the amount of adhesion to the charging member is increased more than usual. The toner adhering to the charging member causes poor charging and uneven charging, thereby generating an image such as a fog image.

そこで、帯電部材へのトナー付着を防止するためには例えば、転写残トナー均一化手段からの吐き出し及び現像剤帯電量制御手段からの吐き出し動作を行った際に、帯電手段に印加する直流電圧を適宜切り替える等の方法が考えられる。   Therefore, in order to prevent the toner from adhering to the charging member, for example, when the discharging operation from the transfer residual toner uniformizing unit and the discharging operation from the developer charge amount control unit are performed, the DC voltage applied to the charging unit is set. A method such as switching as appropriate is conceivable.

しかし、これらの方法を実行するためには、吐き出し動作時の感光体ドラムの電位を詳細に把握する必要があり、それに応じて帯電部材に印加する電圧を細かく切り替える必要がある。   However, in order to execute these methods, it is necessary to know in detail the potential of the photosensitive drum during the discharging operation, and it is necessary to switch the voltage applied to the charging member in detail.

また、帯電部材に印刷時とは逆極性の電圧を印加するための電源が必要となり装置全体の大型化を招く、などの問題がある。   Further, there is a problem that a power source for applying a voltage having a polarity opposite to that at the time of printing is required for the charging member, leading to an increase in the size of the entire apparatus.

本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、現像剤帯電手段(残留現像剤均一化制御手段または現像剤帯電量制御手段)の吐き出しを効率的に行い安定した高画質画像が得られる画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to efficiently discharge the developer charging means (residual developer uniformization control means or developer charge amount control means). It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing a stable and high-quality image.

上記目的を達成するために本発明にあっては、
転可能な像担持体と、
直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加されて、前記像担持体面に接触して帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電処理された前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を現像剤像に可視化する現像手段と、
前記現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転方向で前記転写手段より下流、かつ前記帯電手段上流に配設され、電圧を印加されて、前記現像剤像を転写材に転写した後の前記像担持体上に残留する現像剤を帯電する現像剤帯電手段と、
を備える画像形成装置において、
前記現像剤帯電手段に蓄積した現像剤を前記像担持体上に吐き出す吐き出し動作を行なう際に、
前記帯電手段に交流電圧のみを印加させて、前記吐き出し動作が行なわれる前記像担持体の電位を略0Vにしておき、
前記現像剤帯電手段に、前記像担持体面の電位が変動しないような電圧を印加させて該像担持体上に対して吐き出し動作を行わせ、
該吐き出し動作の行なわれた前記像担持体上の面が帯電部にあるときに、交流電圧はオフで、該像担持体上の電位と同電位の直流電圧を前記帯電手段に印加する制御を行なう制御手段を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
Times and the rolling possible image bearing member,
A charging unit that is charged with a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage and that contacts and charges the surface of the image carrier;
Developing means for supplying a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier charged by the charging means to visualize the electrostatic latent image into a developer image;
Transfer means for transferring the developer image to a transfer material;
The image carrier is disposed downstream of the transfer unit and upstream of the charging unit in the rotational direction of the image carrier, and remains on the image carrier after the developer image is transferred to a transfer material by applying a voltage. Developer charging means for charging the developer;
In an image forming apparatus comprising:
When performing the discharging operation of discharging the developer accumulated in the developer charging means onto the image carrier,
Only an AC voltage is applied to the charging means, and the potential of the image carrier on which the discharging operation is performed is set to approximately 0 V,
Causing the developer charging means to apply a voltage so that the potential of the surface of the image carrier does not fluctuate to perform a discharge operation on the image carrier;
When the surface on the image carrier on which the discharging operation has been performed is in a charging unit, the AC voltage is off, and control is performed to apply a DC voltage having the same potential as that on the image carrier to the charging means. Control means for performing is provided.

現像剤帯電手段(残留現像剤均一化制御手段または現像剤帯電量制御手段)の吐き出しを効率的に行い安定した高画質画像が得られる画像形成装置を提供することが可能となる。   It is possible to provide an image forming apparatus that can efficiently discharge the developer charging means (residual developer uniformization control means or developer charge amount control means) and obtain a stable high-quality image.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope to the following embodiments.

図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置(画像記録装置)の要部の概略構成図、図2は本発明の実施の形態に係る画像形成装置(画像記録装置)の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of an image forming apparatus (image recording apparatus) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus (image recording apparatus) according to an embodiment of the present invention. It is.

図2に示す画像形成装置としてのカラーレーザープリンタは、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式、クリーナレス方式を用いた最大通紙サイズがA3サイズのカラーレーザープリンタであり、複数個のプロセスカートリッジ(以下P−CRG)8を有し、一旦第2の画像担持体である中間転写ベルト9に連続的に多重転写し、フルカ
ラープリント画像を得る4連ドラム方式(インライン)プリンタである。画像形成装置の画像形成動作は制御手段により制御されている。以下に、画像形成装置の構成及び画像形成動作について説明する。
The color laser printer as the image forming apparatus shown in FIG. 2 is a color laser printer having a maximum sheet passing size of A3 size using a transfer type electrophotographic process, a contact charging method, a reversal development method, and a cleanerless method. A four-drum type (in-line) printer that has multiple process cartridges (hereinafter referred to as P-CRG) 8 and continuously transfers multiple images onto an intermediate transfer belt 9 that is a second image carrier to obtain a full-color print image. . The image forming operation of the image forming apparatus is controlled by the control means. The configuration of the image forming apparatus and the image forming operation will be described below.

図2に於いて無端状の中間転写ベルト9が、駆動ローラ9e、テンションローラ9f及び2次転写対向ローラ10aに懸架され、図中矢印の方向に回転している。   In FIG. 2, an endless intermediate transfer belt 9 is suspended from a drive roller 9e, a tension roller 9f, and a secondary transfer counter roller 10a, and rotates in the direction of the arrow in the figure.

P−CRG8は、上記中間転写ベルト9に直列にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に4本配置されている。   Four P-CRGs 8 are arranged in series in the order of yellow, magenta, cyan, and black in the intermediate transfer belt 9.

以下、P−CRG8について図1に基づいて説明する。以下の説明においては、主にイエロートナーを現像するP−CRG8について述べるが、その他のP−CRGについても同様である。   Hereinafter, the P-CRG 8 will be described with reference to FIG. In the following description, P-CRG 8 for developing yellow toner will be mainly described, but the same applies to other P-CRGs.

イエロートナーを現像するP−CRG8において、1は像担持体としての回転ドラム型の像担持体としての電子写真感光体(感光ドラム)である。この感光ドラム1は、有機光導電体(OPC)ドラムで、外形50mmであり、中心支軸を中心に100mm/secのプロセススピード(周速度)をもって矢示の時計方向に回転駆動されている。   In P-CRG8 for developing yellow toner, reference numeral 1 denotes an electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) as a rotating drum type image carrier as an image carrier. The photosensitive drum 1 is an organic photoconductor (OPC) drum having an outer diameter of 50 mm, and is driven to rotate clockwise with a process speed (circumferential speed) of 100 mm / sec around a central support shaft.

この感光ドラム1は、アルミニウム製シリンダ(導電性ドラム基体)の表面に、光の干渉を抑え、上層の接着性を向上させる下引き層と、光電荷発生層と、電荷輸送層(厚さ20μm)の3層を下(中心部側)から順に塗り重ねた構成をしている。   The photosensitive drum 1 has an undercoat layer for suppressing light interference and improving the adhesion of an upper layer, a photocharge generation layer, and a charge transport layer (thickness 20 μm) on the surface of an aluminum cylinder (conductive drum base). ) Are layered in order from the bottom (center side).

帯電工程では、帯電手段として接触帯電器としての帯電ローラ2に、第1の電圧印加手段としての電源20から所定の条件の電圧が印加されており、感光ドラム1面上を一様に負極性に帯電処理を行なう。   In the charging step, a voltage of a predetermined condition is applied to the charging roller 2 as a contact charger as a charging means from a power source 20 as a first voltage applying means, and the negative surface is uniformly applied on the surface of the photosensitive drum 1. The charging process is performed.

この帯電ローラ2の長手長さは320mmであり、芯金(支持部材)の外回りに、下層と、中間層と、表面層2dを下(中心部側)から順次に積層した3層構成としている。下層は帯電音を低減するための発泡スポンジ層であり、中間層は帯電ローラ全体として均一な抵抗を得るための抵抗層であり、表面層2dは感光ドラム1上にピンホール等の欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。   The charging roller 2 has a longitudinal length of 320 mm, and has a three-layer structure in which a lower layer, an intermediate layer, and a surface layer 2d are sequentially laminated from the bottom (center side) around the outer periphery of the cored bar (supporting member). . The lower layer is a foamed sponge layer for reducing charging noise, the intermediate layer is a resistance layer for obtaining uniform resistance as a whole charging roller, and the surface layer 2d has defects such as pinholes on the photosensitive drum 1. However, the protective layer is provided to prevent leakage.

本実施の形態の帯電ローラ2は芯金として直径6mmのステンレス丸棒を用い、表面層2dとしてフッ素樹脂にカーボンを分散させており、ローラとしての外径は14mm、ローラ抵抗は10Ω〜10Ωとしている。 The charging roller 2 of the present embodiment uses a stainless steel round bar with a diameter of 6 mm as a core, carbon is dispersed in a fluororesin as the surface layer 2d, the outer diameter as a roller is 14 mm, and the roller resistance is 10 4 Ω to 10 7 Ω.

この帯電ローラ2は、芯金の両端部をそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持させると共に押し圧ばねによって感光ドラム1方向に付勢して感光ドラム1の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させており、感光ドラム1の回転に従動して回転する。   The charging roller 2 holds both ends of the cored bar rotatably by bearing members, and is urged toward the photosensitive drum 1 by a pressing pressure spring so as to be pressed against the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force. It rotates following the rotation of the photosensitive drum 1.

そして、電源20から直流電圧に周波数fの交流電圧を重畳した所定の振動電圧(バイアス電圧Vdc+Vac)が芯金を介して帯電ローラ2に印加されることで、回転する感光ドラム1の周面が所定の電位に帯電処理される。   A predetermined vibration voltage (bias voltage Vdc + Vac) obtained by superimposing an AC voltage having a frequency f on a DC voltage is applied from the power source 20 to the charging roller 2 through a cored bar, so that the peripheral surface of the rotating photosensitive drum 1 is It is charged to a predetermined potential.

本実施の形態においては直流電圧;−500V、交流電圧;周波数f=1150Hz、ピーク間電圧Vpp=1400V、正弦波とを重畳した振動電圧であり、感光ドラム1の周面は−500V(暗電位Vd)に一様に接触帯電処理される。   In the present embodiment, a DC voltage: −500 V, an AC voltage; a frequency f = 1150 Hz, a peak-to-peak voltage Vpp = 1400 V, and a vibration voltage superimposed with a sine wave. The peripheral surface of the photosensitive drum 1 is −500 V (dark potential). Vd) is uniformly contact charged.

図2において、2fは帯電ローラクリーニング部材であり、本実施の形態では可撓性を
持つクリーニングフィルムである。このクリーニングフィルム2fは帯電ローラ2の長手方向に対し平行に配置され且つ同長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材2gに一端を固定され、自由端側近傍の面において帯電ローラ2と接触ニップを形成するよう配置されている。
In FIG. 2, reference numeral 2f denotes a charging roller cleaning member, which is a flexible cleaning film in the present embodiment. The cleaning film 2f is arranged in parallel to the longitudinal direction of the charging roller 2 and fixed at one end to a support member 2g that reciprocates a certain amount in the longitudinal direction. It is arranged to form a contact nip.

支持部材2gがプリンタの駆動モーターによりギア列を介して長手方向に対し一定量の往復運動駆動されて帯電ローラ表面層2dがクリーニングフィルム2fで摺擦される。これにより帯電ローラ表面層2dの付着汚染物(微粉トナー、外添剤など)の除去がなされる。   The support member 2g is driven to reciprocate by a certain amount in the longitudinal direction via a gear train by a drive motor of the printer, and the charging roller surface layer 2d is rubbed with the cleaning film 2f. As a result, contaminants (fine powder toner, external additives, etc.) on the charging roller surface layer 2d are removed.

帯電ローラ2により所定の極性・電位に一様に帯電処理されたのちは、不図示の画像露光手段(カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系等の情報書き込み手段)3による画像露光を受けることにより目的のカラー画像における第1の色成分像(イエロー成分像)に対応した静電潜像が形成される。   After being uniformly charged to a predetermined polarity / potential by the charging roller 2, image exposure means (not shown) (color separation / imaging exposure optical system for color original image, time-series electric digital pixel signal for image information) Corresponding to the first color component image (yellow component image) in the target color image by receiving image exposure by a scanning exposure system or other information writing means 3 that outputs a laser beam correspondingly modulated) An electrostatic latent image is formed.

本実施の形態では露光装置として半導体レーザを用いたレーザビームスキャナを用い、不図示の画像読み取り装置等のホスト装置からプリンタ側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力して回転感光ドラム1の一様帯電処理面をレーザ走査露光(イメージ露光)する。   In this embodiment, a laser beam scanner using a semiconductor laser is used as an exposure device, and a laser beam modulated in response to an image signal sent from a host device such as an image reading device (not shown) to the printer side is output. Then, the uniformly charged surface of the rotating photosensitive drum 1 is subjected to laser scanning exposure (image exposure).

このレーザ走査露光により感光ドラム1面のレーザ光で照射されたところの電位が低下することで回転感光ドラム1面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。本実施の形態においては露光部電位を−150Vとしている。   As a result of the laser scanning exposure, the potential of the photosensitive drum 1 surface irradiated with the laser light is lowered, whereby an electrostatic latent image corresponding to the scanned and exposed image information is formed on the surface of the rotating photosensitive drum 1. In the present embodiment, the exposure portion potential is set to -150V.

次いで、その静電潜像が、現像手段としての第1現像器4(イエロー現像器)により第1色であるイエロートナーにより現像される。   Next, the electrostatic latent image is developed with yellow toner which is the first color by a first developing device 4 (yellow developing device) as developing means.

ここで、現像器として第1現像器4(イエロー現像器)について図1を用いて説明する。   Here, the first developing device 4 (yellow developing device) as a developing device will be described with reference to FIG.

現像器4は2成分接触現像装置(2成分磁気ブラシ現像装置)である。40は現像容器、41は非磁性の現像スリーブであり内部に固定配置された不図示のマグネットローラを有している。この現像スリーブ41はその外周面の一部を外部に露呈させて現像容器40内に回転可能に配設してある。42は現像剤規制ブレード、45は現像容器40に収容したトナーと磁性キャリアの混合物である二成分現像剤、43,44は現像容器40内の底部側に配設した現像剤攪拌部材である。   The developing device 4 is a two-component contact developing device (two-component magnetic brush developing device). Reference numeral 40 denotes a developing container, and reference numeral 41 denotes a non-magnetic developing sleeve, which has a magnet roller (not shown) fixedly arranged inside. The developing sleeve 41 is rotatably disposed in the developing container 40 with a part of its outer peripheral surface exposed to the outside. 42 is a developer regulating blade, 45 is a two-component developer which is a mixture of toner and magnetic carrier contained in the developer container 40, and 43 and 44 are developer agitating members disposed on the bottom side in the developer container 40.

現像スリーブ41には所定間隙を有して、現像剤規制ブレード42が設けられ、現像スリーブ41の矢印C方向に回転に伴い、現像スリーブ41上に現像剤薄層を形成する。   The developing sleeve 41 is provided with a developer regulating blade 42 having a predetermined gap, and forms a thin developer layer on the developing sleeve 41 as the developing sleeve 41 rotates in the direction of arrow C.

現像スリーブ41は感光ドラム1との最近接距離(S−Dgapと称する)を350μmに保たせて感光ドラム1に近接させて対向配設してある。この感光ドラム1と現像スリーブ41との対向部が現像部cである。現像スリーブ41は現像部cにおいて感光ドラム1の進行方向とは逆方向に回転駆動される。現像スリーブ41上の現像剤薄層は現像部cにおいて感光ドラム1の面に対して接触して感光ドラム面を適度に摺擦する。現像スリーブ41には不図示の電源から所定の現像バイアスが印加される。   The developing sleeve 41 is disposed opposite to the photosensitive drum 1 so that the closest distance (referred to as S-Dgap) to the photosensitive drum 1 is maintained at 350 μm. A facing portion between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 41 is a developing portion c. The developing sleeve 41 is driven to rotate in the direction opposite to the traveling direction of the photosensitive drum 1 in the developing unit c. The developer thin layer on the developing sleeve 41 comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1 in the developing portion c and appropriately rubs the surface of the photosensitive drum. A predetermined developing bias is applied to the developing sleeve 41 from a power source (not shown).

本実施の形態において、現像スリーブ41に対する現像バイアス電圧は直流電圧(Vdc)と交流電圧(Vac)とを重畳した振動電圧である。より具体的には、Vdc=−3
50V、Vac=1800V、周波数=2300Hzとを重畳した振動電圧である。
In the present embodiment, the developing bias voltage for the developing sleeve 41 is an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage (Vdc) and an AC voltage (Vac). More specifically, Vdc = -3
This is an oscillating voltage in which 50 V, Vac = 1800 V, and frequency = 2300 Hz are superimposed.

而して、回転する現像スリーブ41の面に薄層としてコーティングされ、現像部cに搬送された現像剤中のトナーが現像バイアスによる電界によって感光ドラム1面に静電潜像に対応して選択的に付着することで静電潜像がトナー画像として現像される。本実施の形態の場合は感光ドラム1面の露光明部に所定の磁極として負極性のトナーが付着して静電潜像が反転現像される。   Thus, the toner in the developer coated as a thin layer on the surface of the rotating developing sleeve 41 and conveyed to the developing unit c is selected on the surface of the photosensitive drum 1 corresponding to the electrostatic latent image by the electric field due to the developing bias. The electrostatic latent image is developed as a toner image. In the case of the present embodiment, negative polarity toner adheres as a predetermined magnetic pole to the exposed bright portion of the surface of the photosensitive drum 1 and the electrostatic latent image is reversely developed.

現像部cを通過した現像スリーブ41上の現像剤薄層は引き続く現像スリーブ41の回転に伴い現像容器40内の現像剤溜り部に戻される。   The developer thin layer on the developing sleeve 41 that has passed through the developing portion c is returned to the developer reservoir in the developing container 40 as the developing sleeve 41 continues to rotate.

現像器4内には、現像剤攪拌用の撹拌スクリュー43,44があり、スリーブ回転と同期して回転し、補給されたトナーとキャリアを攪拌しトナーに所定のトリボを与える機能を有している。   In the developing device 4, there are stirring screws 43 and 44 for stirring the developer, which rotate in synchronism with the sleeve rotation, and have a function of stirring the supplied toner and carrier and giving the toner a predetermined tribo. Yes.

現像器4のスクリュー44の上流側壁面には、現像剤の透磁率変化を検出して現像剤中のトナー濃度を検知する不図示のセンサー部が設けられており、そのセンサーのやや下流側にトナー補給開口46が設けられている。現像動作を行った後に現像剤がセンサー部に運ばれここでトナー濃度を検知し、その検知結果に応じて現像剤中のトナー濃度を一定に維持するために、適宜現像剤供給ユニット(以下T−CRG)5中の不図示のスクリューの回転により、ここから現像器4のトナー補給開口46を通してトナー補給が行われる。   The upstream side wall surface of the screw 44 of the developing device 4 is provided with a sensor unit (not shown) that detects a change in the magnetic permeability of the developer to detect the toner concentration in the developer, and is slightly downstream of the sensor. A toner supply opening 46 is provided. After the developing operation, the developer is carried to the sensor unit, where the toner concentration is detected, and in order to maintain the toner concentration in the developer constant according to the detection result, a developer supply unit (hereinafter referred to as T -CRG) The toner is replenished from here through the toner replenishment opening 46 of the developing device 4 by the rotation of a screw (not shown).

補給されたトナーはスクリュー44により搬送され、キャリアと混ざり合い適度なトリボを付与された後にスリーブ41近傍に運ばれ、現像スリーブ41上で薄層形成され現像に供される。   The replenished toner is conveyed by the screw 44, mixed with the carrier and given an appropriate tribo and then carried to the vicinity of the sleeve 41, where a thin layer is formed on the developing sleeve 41 for development.

本実施の形態においてはトナーとして、平均粒径6μmのネガ帯電トナーを用い、キャリアとしては飽和磁化が205emu/cm(1000ガウス(0.1T)当たりの磁化量56.9Am/Kg(但し、比重3.6g/cm))の平均粒径35μmの磁性キャリアを用いた。また、トナーとキャリアを重量比6:94で混合したものを現像剤として用いた。 In this embodiment, a negatively charged toner having an average particle diameter of 6 μm is used as the toner, and the carrier has a saturation magnetization of 205 emu / cm 3 (magnetization amount per 1000 gauss (0.1 T) of 56.9 Am 2 / Kg (however, And a magnetic carrier having a specific gravity of 3.6 g / cm 3 )) and an average particle diameter of 35 μm. Further, a mixture of toner and carrier at a weight ratio of 6:94 was used as a developer.

そして、感光ドラム1上に現像されたトナーの帯電量は−25μC/gである。   The charge amount of the toner developed on the photosensitive drum 1 is −25 μC / g.

次に、転写手段について説明する。   Next, the transfer unit will be described.

図2に於いて、感光ドラム1上に形成されたイエロー画像は、中間転写ベルト9との1次転写ニップ部へ進入する。転写ニップ部では中間転写ベルト9の裏側に転写ローラ9gを所定の押圧力をもって圧接させている。転写ローラ9gには各ポートで独立にバイアス印加可能とするため、第4の電圧印加手段としての1次転写バイアス源9a〜9dを有している。中間転写ベルト9は1色目のポートでまずイエローを転写され、次いで先述した同様の工程を経た、各色に対応する感光ドラム1より順次マゼンタ、シアン、ブラックの各色を各ポートで多重転写する。   In FIG. 2, the yellow image formed on the photosensitive drum 1 enters the primary transfer nip portion with the intermediate transfer belt 9. In the transfer nip portion, a transfer roller 9g is pressed against the back side of the intermediate transfer belt 9 with a predetermined pressing force. The transfer roller 9g has primary transfer bias sources 9a to 9d as fourth voltage application means so that a bias can be applied independently at each port. The intermediate transfer belt 9 first transfers yellow at the port of the first color, and then performs multiple transfer of each color of magenta, cyan, and black sequentially from the photosensitive drum 1 corresponding to each color through the same process described above.

本実施の形態においては露光部Vl部(電位−150V)に現像されたトナーに対する転写効率を考慮し、一次転写バイアスとして、1色目〜4色目まですべて+350Vの電圧を印加した。中間転写ベルト9上で形成された4色フルカラー画像は、次いで2次転写ローラ10により、給紙ローラ12から送られてきた転写材Pに一括転写され、不図示の定着装置によって溶融定着されカラープリント画像を得る。   In this embodiment, considering the transfer efficiency for the toner developed on the exposed portion Vl (potential −150 V), a voltage of +350 V is applied to the first to fourth colors as the primary transfer bias. The four-color full-color image formed on the intermediate transfer belt 9 is then collectively transferred to the transfer material P sent from the paper supply roller 12 by the secondary transfer roller 10, and is fused and fixed by a fixing device (not shown). Get a print image.

中間転写ベルト9上に残留する2次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ11でブレードクリーニングされ、次作像工程に備える。   The secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 9 is subjected to blade cleaning by the intermediate transfer belt cleaner 11 to prepare for the next image forming process.

上記転写ベルト9の材質の選定としては、各色ポートでのレジストレーションを良くするため、伸縮する材料は望ましくなく、樹脂系或いは、金属芯体入りのゴムベルト、樹脂+ゴムベルトが望ましい。   In selecting the material of the transfer belt 9, in order to improve registration at each color port, a material that expands and contracts is not desirable, and a resin-based or metal cored rubber belt or resin + rubber belt is desirable.

本実施の形態ではPI(ポリイミド)にカーボン分散し、体積抵抗を10Ωcmオーダーに制御した樹脂ベルトを用いた。その厚さは80μm、長手方向320mm、全周は900mmである。 In this embodiment, a resin belt in which carbon is dispersed in PI (polyimide) and the volume resistance is controlled to the order of 10 8 Ωcm is used. The thickness is 80 μm, the longitudinal direction is 320 mm, and the entire circumference is 900 mm.

また転写ローラ9gとしては、導電性スポンジからなり。その抵抗は10Ω以下、外径は16mm、長手長さは315mmとしている。 The transfer roller 9g is made of a conductive sponge. The resistance is 10 6 Ω or less, the outer diameter is 16 mm, and the longitudinal length is 315 mm.

図1において、通常であればクリーニングブレードが配置されているところに、現像剤帯電量制御手段6と残留現像剤均一化制御手段7が感光ドラム1に当接されている。両者とも本実施の形態では導電性の繊維からなるブラシ部材を用いている。   In FIG. 1, the developer charge amount control means 6 and the residual developer uniformization control means 7 are in contact with the photosensitive drum 1 where a cleaning blade is normally disposed. Both use brush members made of conductive fibers in the present embodiment.

具体的には、現像剤帯電量制御手段6(第2ブラシ)は横長の電極板62にブラシ部61を具備させたものであり、また残留現像剤均一化制御手段7(第1ブラシ)についても同様に電極板72にブラシ部71を具備させてなる。そして、ブラシ部61及び71を感光ドラム1面に当接させて固定支持させて配設している。   Specifically, the developer charge amount control means 6 (second brush) includes a horizontally long electrode plate 62 provided with a brush portion 61, and the residual developer uniformization control means 7 (first brush). Similarly, the electrode plate 72 is provided with a brush portion 71. The brush portions 61 and 71 are disposed in contact with and fixedly supported on the surface of the photosensitive drum 1.

ブラシ部61及び71はレーヨン、アクリル、ポリエステル等の繊維にカーボンや金属粉を含ませて抵抗値を制御したものである。ブラシ部61,71は、感光ドラム表面及び転写残トナーに均一に接触できるように、太さとしては30デニール以下、密度としては1550〜77500本/cm(1〜50万本/inch)以上が好ましい。本実施の形態では、ブラシ部61,71ともに6デニール、15500本/cm(10万本/inch)、毛足の長さ5mmで、ブラシの抵抗は6×10Ω・cmとした。 The brush portions 61 and 71 are formed by adding carbon or metal powder to a fiber such as rayon, acrylic, or polyester to control the resistance value. The brush portions 61 and 71 have a thickness of 30 denier or less and a density of 1550 to 77500 / cm 2 (1 to 500,000 / inch 2 ) so that the surface of the photosensitive drum and the transfer residual toner can be uniformly contacted. The above is preferable. In this embodiment, both the brush portions 61 and 71 are 6 denier, 15500 / cm 2 (100,000 / inch 2 ), the length of the bristle is 5 mm, and the resistance of the brush is 6 × 10 3 Ω · cm. .

これらの現像剤帯電量制御手段6と残留現像剤均一化制御手段7を、ブラシ部61,71が感光ドラム1面に対して侵入量1mmとなるように感光ドラム1に当接させ、感光ドラム1との当接ニップ部幅は5mmとした。   The developer charge amount control means 6 and the residual developer equalization control means 7 are brought into contact with the photosensitive drum 1 so that the brush portions 61 and 71 have an intrusion amount of 1 mm with respect to the photosensitive drum 1 surface. The contact nip width with 1 was 5 mm.

上記の現像剤帯電量制御手段6と残留現像剤均一化制御手段7が制御手段により制御されることによって本実施の形態のクリーナレスシステムは実現している。   The cleanerless system of the present embodiment is realized by controlling the developer charge amount control means 6 and the residual developer uniformization control means 7 by the control means.

クリーナレスシステムは、転写後の感光ドラム1面上に残った転写残トナーを帯電部a、露光部bを通過させて、現像装置3により現像同時クリーニング(回収)させるシステムである。   The cleanerless system is a system in which the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer passes through the charging unit a and the exposure unit b and is simultaneously cleaned (collected) by the developing device 3.

感光ドラム1面上の転写残トナーは露光部bを通るので露光工程はその転写残トナー上からなされるが、転写残トナーの量は少ないため、大きな影響は現れない。   Since the untransferred toner on the surface of the photosensitive drum 1 passes through the exposure portion b, the exposure process is performed from the untransferred toner. However, since the amount of the untransferred toner is small, no significant influence appears.

転写残トナーには帯電極性が正規極性のもの、逆極性のもの(反転トナー)、帯電量が少ないものが混在しており、その内の反転トナーや帯電量が少ないトナーが帯電部aを通過する際に帯電ローラ2に付着することで帯電ローラ2が許容以上にトナー汚染して帯電不良を生じることになる。   Residual toners with normal polarity, reverse polarity (reversal toner), and low charge amount are mixed, and the reverse toner and the low charge amount toner pass through the charging part a. When the toner is attached to the charging roller 2, the charging roller 2 is contaminated with toner more than allowable, resulting in a charging failure.

また、感光ドラム1面上の転写残トナーの現像装置3による現像同時クリーニングを効
果的に行なわせるためには、現像部cに持ち運ばれる感光ドラム1上の転写残トナーの帯電極性が正規極性であり、かつその帯電量が現像装置によって感光ドラム1の静電潜像を現像できるトナーの帯電量であることが必要である。反転トナーや帯電量が適切でないトナーについては感光ドラム上から現像装置に除去・回収できず、不良画像の原因となってしまう。
Further, in order to effectively perform the simultaneous cleaning of the transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 1 by the developing device 3, the charging polarity of the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 carried to the developing unit c is a normal polarity. And the charge amount of the toner needs to be the charge amount of the toner that can develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 by the developing device. Reversal toner and toner with an inappropriate charge amount cannot be removed and collected from the photosensitive drum to the developing device, causing a defective image.

また、近年のユーザニーズの多様化に伴い、写真画像などといった高印字率な画像などの連続の印字動作などにより、一度に大量の転写残トナーの発生により、上述のような問題を更に助長させてしまうのである。   In addition, with the diversification of user needs in recent years, the above-mentioned problems are further promoted by the generation of a large amount of residual toner at one time by continuous printing operations such as images with high printing rates such as photographic images. It will end up.

そこで、転写部dよりも感光ドラム回転方向下流側で帯電部aよりも上流側の位置に、感光ドラム1上の転写残トナーを均一化し、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えるために、残留現像剤均一化制御手段7と現像剤帯電量制御手段6を設けている。   Accordingly, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is made uniform at a position downstream of the transfer portion d in the rotational direction of the photosensitive drum and upstream of the charging portion a, and the negative polarity having a normal polarity as the charging polarity of the transfer residual toner. Therefore, a residual developer uniformization control means 7 and a developer charge amount control means 6 are provided.

残留現像剤均一化制御手段7は正極性の電圧(ポジバイアス=+350V)が第2の電圧印加手段としての電源S4より印加されている。   The residual developer equalization control means 7 is applied with a positive voltage (positive bias = + 350 V) from a power source S4 as a second voltage application means.

転写残トナーの中には、逆極性のものや、ほとんど極性を持たないものが混在しているが、その中のゼロ近傍〜負極性に帯電されているトナーは、電気的、物理的な力によってこの残留現像剤均一化制御手段7に吸引される。そして、残留現像剤均一化制御手段7のポジバイアスによって逆極性(正極性)となり、徐々にトナーが離脱して感光ドラム1上に再付着して搬送される。   Among transfer residual toners, toners of opposite polarity and those having almost no polarity are mixed, but the toner charged in the vicinity of zero to negative polarity is an electric or physical force. Thus, the residual developer equalization control means 7 sucks the toner. Then, the polarity is reversed (positive polarity) by the positive bias of the residual developer uniformization control means 7, and the toner is gradually detached and reattached onto the photosensitive drum 1 and conveyed.

この作用により、感光ドラム1上のトナーの分布が均一化され、一度に大量のトナーが下流の現像剤帯電量制御手段6に流れ込まないようになる。また、感光ドラム1上の電位は0V付近になる。転写残トナーを逆極性(正極性)にし、感光ドラム1上の電位を0V付近にすることで、後述するように、現像剤帯電量制御手段6がトナーに対して充分に電荷付与を行なえるようにする役目も果たしている。   By this action, the toner distribution on the photosensitive drum 1 is made uniform, and a large amount of toner is prevented from flowing into the downstream developer charge amount control means 6 at a time. Further, the potential on the photosensitive drum 1 is around 0V. By setting the residual toner to reverse polarity (positive polarity) and setting the potential on the photosensitive drum 1 to around 0 V, the developer charge amount control means 6 can sufficiently charge the toner as will be described later. It also plays the role of

現像剤帯電量制御手段6には負極性の電圧(ネガバイアス=−800V)が第3の電圧印加手段としての電源S5より印加されている。   A negative voltage (negative bias = −800 V) is applied to the developer charge amount control means 6 from a power source S5 as a third voltage application means.

現像剤帯電量制御手段6を通過すると、感光ドラム1上の転写残トナーはその帯電極性が正規極性である負極性に揃えられる。第1ブラシ(残留現像剤均一化制御手段7)で、トナーは正極性に揃えられており、また感光ドラム1上の電位も0V付近になっているため、より効果的に強い負極性に揃えることができる。   When the developer charge amount control means 6 is passed, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is aligned to the negative polarity in which the charge polarity is the normal polarity. With the first brush (residual developer uniformization control means 7), the toner is aligned to a positive polarity, and the potential on the photosensitive drum 1 is also close to 0 V, so that the negative polarity is more effectively aligned. be able to.

このトナー帯電量制御手段6で、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えることにより、さらに下流に位置する帯電部aで、該転写残トナーの上から感光ドラム1面上を帯電処理する際に、感光ドラム1への鏡映力が大きくなり、転写残トナーの帯電ローラ2への付着を防止するのである。そして、帯電ローラ2に付着せずに通過したトナーは現像器4において現像同時クリーニングされ回収される。   With this toner charge amount control means 6, the charge polarity of the transfer residual toner is aligned with the negative polarity which is the normal polarity, so that the charging unit a located further downstream from the transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 1. When the charging process is performed, the reflection force on the photosensitive drum 1 is increased, and the transfer residual toner is prevented from adhering to the charging roller 2. The toner that has passed without adhering to the charging roller 2 is simultaneously cleaned and collected by the developing device 4.

このような方法で、感光ドラム1上の転写残トナーを現像器4に回収するためには、適正なトナー帯電量であることが必要である。   In order to collect the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 in the developing device 4 by such a method, it is necessary that the toner charge amount is appropriate.

しかしながら、上述したように帯電ローラ2へのトナー付着を防止するために、現像剤帯電量制御手段6によって負極性に大きく帯電された転写残トナーを、現像器4において回収させるためには、除電を行なう必要がある。   However, as described above, in order to prevent the toner from adhering to the charging roller 2, in order to collect the transfer residual toner charged to the negative polarity by the developer charge amount control means 6 in the developing device 4, It is necessary to do.

現像剤帯電量制御手段6によって負極性に大きく帯電された転写残トナーが、帯電ローラ2に印加された交流電圧(周波数f1150Hz、Vpp1400V)により交流除電され、帯電部aを通過後のトナー帯電量は現像トナーの帯電量とほぼ同じとなる。   The residual toner that has been negatively charged by the developer charge amount control means 6 is subjected to AC charge removal by the AC voltage (frequency f1150 Hz, Vpp 1400 V) applied to the charging roller 2 and the toner charge amount after passing through the charging portion a. Is substantially the same as the charge amount of the developing toner.

そして、現像工程において、トナーが現像されるべきではない未露光部の感光ドラム1上の転写残トナーは、完全に負極性に揃い、帯電ローラ2により適度に除電され感光ドラム1との鏡映力を減じることが出来ていることから、前述したドラム電位−500Vと現像バイアスのDC成分の−350Vとの関係で確実に現像器4内に回収される。本実施の形態においては現像器4の現像スリーブ41は前述したように現像部cにおいて、感光ドラム1面の進行方向とは逆方向に回転させており、これは感光ドラム1上の転写残トナーの回収に有利となる。   Then, in the developing process, the transfer residual toner on the unexposed portion of the photosensitive drum 1 where the toner should not be developed is completely negative and is appropriately neutralized by the charging roller 2 and mirrored with the photosensitive drum 1. Since the force can be reduced, it is surely recovered in the developing device 4 in the relationship between the drum potential of −500 V and the DC component of the developing bias of −350 V. In the present embodiment, as described above, the developing sleeve 41 of the developing device 4 is rotated in the developing portion c in the direction opposite to the advancing direction of the surface of the photosensitive drum 1, which is the transfer residual toner on the photosensitive drum 1. It is advantageous for the recovery of.

近年のユーザニーズの多様化に伴い、写真画像などといった高印字率な画像の連続印字動作が行われた場合、大量の転写残トナーが発生し、残留現像剤均一化制御手段7と現像剤帯電量制御手段6に蓄積するトナー量が増えてしまう。このような状態において引き続き印字動作を繰り返すと、現像剤帯電量制御手段6の機能低下、帯電力不足が起こり、帯電ローラのトナー汚染、現像器回収不良などの問題が発生してしまう。   With the diversification of user needs in recent years, when a continuous printing operation of an image with a high printing rate such as a photographic image is performed, a large amount of transfer residual toner is generated, and the residual developer equalization control means 7 and the developer charging are performed. The amount of toner accumulated in the amount control means 6 increases. If the printing operation is continuously repeated in such a state, the function of the developer charge amount control means 6 is deteriorated, the power is insufficient, and problems such as toner contamination of the charging roller and defective collection of the developing device occur.

さらに、吐き出し動作時に帯電ローラ2へ通常印字時と同様のバイアスを印加していると、ブラシから吐き出されたトナーによって帯電ローラ2が汚染され帯電ムラ・帯電不良を引き起こし、吐き出し動作後の次の画像上に画像不良が発生する。   Further, if a bias similar to that during normal printing is applied to the charging roller 2 during the discharging operation, the charging roller 2 is contaminated by the toner discharged from the brush, causing uneven charging and poor charging, and the next after the discharging operation. An image defect occurs on the image.

そこで、帯電ローラ2にトナーが付着しないために、本実施の形態では、以下のような条件で吐き出し動作を行なっている。   Therefore, in order to prevent toner from adhering to the charging roller 2, the discharging operation is performed under the following conditions in the present embodiment.

残留現像剤均一化制御手段7及び現像剤帯電量制御手段6からトナー吐き出しを行う際に、この吐き出しトナーが帯電ローラ2に付着しないためには、帯電ローラ2に印加する電圧も交流成分(AC電圧)はOFFし、直流成分(Vdc1)のみにしておく。AC電圧をOFFすることで帯電部aでの除電効果がなくなり、帯電ローラ2への付着が激減する。   When the toner is discharged from the residual developer equalization control means 7 and the developer charge amount control means 6, in order to prevent the discharged toner from adhering to the charging roller 2, the voltage applied to the charging roller 2 is also an AC component (AC The voltage is turned off and only the DC component (Vdc1) is set. By turning off the AC voltage, the charge eliminating effect at the charging portion a is lost, and adhesion to the charging roller 2 is drastically reduced.

また、残留現像剤均一化制御手段7からの吐き出しトナーは主に正規極性(負極性)であり、現像剤帯電量制御手段6からの吐き出しトナーは主に逆極性(正極性)であるため、複雑なシーケンスの切り替えなしに、どちらの極性のトナーが吐き出されるときにも、帯電ローラ2にトナーが付着するのを防止するためには吐き出し動作時に帯電ローラ2に印加する電圧は、直流成分Vdc1のみで、Vdc1はトナー帯電量制御手段6の吐き出しを行なった感光ドラム1面が帯電ローラニップ部に突入する電位Vc1に対して、以下に示す式(1)の関係を満たす値とする。   Further, since the discharge toner from the residual developer uniformization control means 7 is mainly normal polarity (negative polarity), and the discharge toner from the developer charge amount control means 6 is mainly reverse polarity (positive polarity). In order to prevent the toner from adhering to the charging roller 2 regardless of which polarity of toner is discharged without complicated sequence switching, the voltage applied to the charging roller 2 during the discharging operation is the DC component Vdc1. Thus, Vdc1 is set to a value satisfying the relationship of the following expression (1) with respect to the potential Vc1 at which the surface of the photosensitive drum 1 discharged by the toner charge amount control means 6 enters the charging roller nip portion.

Vdc1=Vc1 ・・・(1)       Vdc1 = Vc1 (1)

つまり、帯電ローラ2に印加する直流電圧は感光ドラム1面と同電位としている。   That is, the DC voltage applied to the charging roller 2 is set to the same potential as the surface of the photosensitive drum 1.

しかし、感光ドラム1が帯電しているときに吐き出し動作を行なうと、次のような問題が生じる可能性がある。   However, if the discharging operation is performed while the photosensitive drum 1 is charged, the following problem may occur.

転写後の感光ドラム電位に対して吐き出し動作を行なう時に、残留現像剤均一化制御手段7、現像剤帯電量制御手段6において放電がおこり、感光ドラム1面の電位を乱してしまい、感光ドラム1と帯電ローラ2が同電位にならずに吐き出しトナーが帯電ローラ2に
付着してしまう。
When the discharging operation is performed on the photosensitive drum potential after the transfer, a discharge occurs in the residual developer equalization control means 7 and the developer charge amount control means 6, disturbing the potential on the surface of the photosensitive drum 1, and the photosensitive drum. 1 and the charging roller 2 do not have the same potential, and the discharged toner adheres to the charging roller 2.

これは、吐き出し時に残留現像剤均一化制御手段7に印加する電圧が正極性であるため、感光ドラム1が一定電位以上の負極性に帯電していると、放電してしまうためである。しかし、吐き出し時の残留現像剤均一化制御手段7でON/OFFする電圧はある程度大きい方がより効率的に吐き出すことができる。   This is because the voltage applied to the residual developer equalization control means 7 at the time of discharge is positive, and thus discharge occurs when the photosensitive drum 1 is charged to a negative polarity of a certain potential or more. However, the voltage that is turned ON / OFF by the residual developer equalization control means 7 at the time of discharge can be discharged more efficiently if the voltage is somewhat large.

そこで、本実施の形態では以下の方法で吐き出し動作を行なった。   Therefore, in the present embodiment, the discharge operation is performed by the following method.

残留現像剤均一化制御手段7及び現像剤帯電量制御手段6の吐き出し動作を略同時に行なう前動作として、帯電ローラ2に交流電圧のみを印加して感光ドラム1の電位を略0Vにならす動作を行ない、吐き出し動作を行なうときに残留現像剤均一化制御手段7及び現像剤帯電量制御手段6に印加する電圧は、吐き出し動作によって略0Vの感光ドラム1面の電位が変動しない程度の電圧を印加(本実施の形態では±300V)し、吐き出した感光ドラム1面に対して、帯電ローラ2は略0Vとしている。   As a pre-operation for performing the discharging operation of the residual developer uniformization control means 7 and the developer charge amount control means 6 substantially simultaneously, an operation of applying only an AC voltage to the charging roller 2 to make the potential of the photosensitive drum 1 approximately 0V. When the discharge operation is performed, the voltage applied to the residual developer uniformization control means 7 and the developer charge amount control means 6 is a voltage that does not change the potential of the surface of the photosensitive drum 1 of approximately 0 V by the discharge operation. In this embodiment, the charging roller 2 is set to approximately 0 V with respect to the discharged photosensitive drum 1 surface.

ここで、吐き出し動作によって略0Vの感光ドラム1面の電位が変動しない程度の電圧としては、画像形成動作時の帯電開始電圧以下の電圧であると好ましい。   Here, the voltage at which the potential of the surface of the photosensitive drum 1 of approximately 0 V does not fluctuate due to the discharging operation is preferably a voltage equal to or lower than the charging start voltage during the image forming operation.

これにより、吐き出し動作の間、継続的に式(1)の関係を満たすことが可能となる。   Thereby, it becomes possible to satisfy | fill the relationship of Formula (1) continuously during discharge operation.

吐き出しトナーは、基本的に接触2成分カウンター現像を用いた現像器によって静電的及び物理的摺擦によって大部分が回収される。しかし、正規極性でも帯電量の少ないトナーや逆極性トナーに関しては完全に現像器回収が行なわれないこともある。しかし、これらは転写ニップにおいて圧接転写されることで感光ドラム上から中間転写ベルト上へ転移し、中間転写ベルトクリーナでベルト上から除去される。現像剤帯電量制御手段6の吐き出し動作時には、1次転写バイアス源9a〜9dにより転写バイアスを正規極性とは逆極性(負極性)の電圧を印加すると、正極性のトナーを転写しやすくなりさらに効果的である。   Most of the discharged toner is basically recovered by electrostatic and physical rubbing by a developing device using contact two-component counter development. However, there is a case where the developer is not completely recovered for a toner having a small charge amount or a reverse polarity toner even with a normal polarity. However, these are transferred to the intermediate transfer belt from the photosensitive drum by pressure transfer at the transfer nip, and are removed from the belt by the intermediate transfer belt cleaner. During the discharging operation of the developer charge amount control means 6, if the transfer bias is applied with a voltage having a polarity opposite to the normal polarity (negative polarity) by the primary transfer bias sources 9a to 9d, the positive polarity toner is easily transferred. It is effective.

これによって、正規極性及び逆極性が混在する吐き出しトナーを帯電ローラ2に付着させずに帯電ニップ部を通過させることが可能となった。   As a result, it is possible to allow the discharged toner having both normal polarity and reverse polarity to pass through the charging nip portion without adhering to the charging roller 2.

このような条件で吐き出し動作を行なうことで、吐き出しトナーによる帯電ローラ汚染を防止でき、常に良好な画像形成を行なうことが可能となった。   By performing the discharging operation under such conditions, it is possible to prevent the charging roller from being contaminated by the discharged toner and to always perform good image formation.

次に、残留現像剤均一化制御手段7及び現像剤帯電量制御手段6の吐き出し動作を略同時に行なう際に、残留現像剤均一化制御手段7から吐き出したトナーが現像剤帯電量制御手段6に付着するのを防止し、より効率的な吐き出し動作を行なうために、残留現像剤均一化制御手段7の吐き出しを行なった感光ドラム1面が現像剤帯電量制御手段6ニップ部に突入する電位Vc2に対して現像剤帯電量制御手段6に印加する電圧Vbを以下の式(2)の関係を満たす値としておく。   Next, when the discharging operations of the residual developer uniformization control means 7 and the developer charge amount control means 6 are performed substantially simultaneously, the toner discharged from the residual developer uniformization control means 7 is supplied to the developer charge amount control means 6. In order to prevent adhesion and perform a more efficient discharging operation, the potential Vc2 at which the surface of the photosensitive drum 1 discharged by the residual developer equalization control means 7 enters the nip portion of the developer charge amount control means 6 In contrast, the voltage Vb applied to the developer charge amount control means 6 is set to a value satisfying the relationship of the following expression (2).

Vc2=Vb・・・(2)       Vc2 = Vb (2)

つまり、現像剤帯電量制御手段6に印加する電圧は残留現像剤均一化制御手段7の吐き出しを行なった感光ドラム1面と同電位である。ここでは、Vc2=0V程度であるため、Vb=0Vにした。   That is, the voltage applied to the developer charge amount control means 6 has the same potential as the surface of the photosensitive drum 1 from which the residual developer equalization control means 7 has been discharged. Here, Vc2 = 0V, so Vb = 0V.

この条件を満たしながら略同時に残留現像剤均一化制御手段7及び現像剤帯電量制御手
段6の吐き出し動作を行なうためには、例えば本実施の形態では、残留現像剤均一化手段7がON/OFF動作を繰り返すことで吐き出し動作を行なう時には、残留現像剤均一化制御手段7がOFFになっている時に残留現像剤均一化手段7を通過した感光ドラム1面の区間に対して、現像剤帯電量制御手段6の吐き出し動作を行なう等が考えられる。
In order to perform the discharge operation of the residual developer uniformization control means 7 and the developer charge amount control means 6 substantially simultaneously while satisfying this condition, for example, in this embodiment, the residual developer uniformization means 7 is turned on / off. When the discharging operation is performed by repeating the operation, the developer charge amount with respect to the section of the photosensitive drum 1 surface that has passed through the residual developer uniformizing means 7 when the residual developer uniformizing control means 7 is OFF. For example, a discharge operation of the control means 6 can be considered.

具体的には、残留現像剤均一化制御手段7で50msecの間隔でON/OFFを10回繰り返し残留現像剤均一化制御手段7の吐き出しを行ない、残留現像剤均一化制御手段7がOFFになっている部分に対して現像剤帯電量制御手段6からの吐き出しを行なった。この時の様子を図3に示す。   Specifically, the residual developer equalization control means 7 is turned ON / OFF 10 times at intervals of 50 msec, and the residual developer uniformity control means 7 is discharged, and the residual developer uniformity control means 7 is turned OFF. The discharged portion from the developer charge amount control means 6 was discharged. The state at this time is shown in FIG.

最初に残留現像剤均一化制御手段7に印加するバイアスがOFFになっている50msecの間に残留現像剤均一化制御手段7を通過した感光ドラム1面が、現像剤帯電量制御手段6ニップ部を通過している間に現像剤帯電量制御手段6を30msecONする動作を行なった。   First, the surface of the photosensitive drum 1 that has passed through the residual developer uniformization control unit 7 for 50 msec when the bias applied to the residual developer uniformization control unit 7 is OFF is the developer charge amount control unit 6 nip portion. The developer charge amount control means 6 was turned on for 30 msec during the passage.

図3(a)は、横軸を時間、縦軸を電圧にとり、残留現像剤均一化制御手段7と現像剤帯電量制御手段6の吐き出し動作時に各手段をON/OFFするタイミングを示したものである。図中の時間t1は残留現像剤均一化制御手段7が吐き出し動作を行った感光ドラム1上の面が、現像剤帯電量制御手段6に突入するまでにかかる時間であり、残留現像剤均一化制御手段7がOFFになっているときに残留現像剤均一化制御手段7を通過した感光ドラム1上の面に対し現像剤帯電量制御手段6が吐き出し動作を行っている。   FIG. 3A shows the timing for turning on / off each unit during the discharging operation of the residual developer equalization control unit 7 and the developer charge amount control unit 6 with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing voltage. It is. The time t1 in the figure is the time it takes for the surface on the photosensitive drum 1 on which the residual developer equalization control means 7 has discharged to enter the developer charge amount control means 6, and the residual developer uniformity When the control means 7 is OFF, the developer charge amount control means 6 performs the discharging operation on the surface on the photosensitive drum 1 that has passed through the residual developer uniformization control means 7.

図3(b)は、横軸を感光ドラム1上の面の進行方向、縦軸を電圧にとり、残留現像剤均一化制御手段7と現像剤帯電量制御手段6の吐き出し動作時に各手段をON/OFFするタイミングを示したものである。感光ドラム1の進行方向に対し、残留現像剤均一化制御手段7からの吐き出しを行なった面と現像剤帯電量制御手段6からの吐き出しを行なった面が交互に現れている。   In FIG. 3 (b), the horizontal axis is the traveling direction of the surface on the photosensitive drum 1, and the vertical axis is the voltage. When the residual developer equalization control means 7 and the developer charge amount control means 6 are discharged, each means is turned on. This shows the timing of turning off / off. With respect to the traveling direction of the photosensitive drum 1, the surface discharged from the residual developer uniformization control unit 7 and the surface discharged from the developer charge amount control unit 6 appear alternately.

これによって、残留現像剤均一化制御手段7から吐き出したトナーが現像剤帯電量制御手段6に再度付着することなく吐き出し動作を行えるようになった。   As a result, the toner discharged from the residual developer uniformization control means 7 can be discharged without reattaching to the developer charge amount control means 6.

吐き出しトナーは、基本的に接触2成分カウンター現像を用いた現像器によって静電的及び物理的摺擦によって大部分が回収される。しかし、正規極性でも帯電量の少ないトナーや逆極性トナーに関しては完全に現像器回収が行なわれないこともある。しかし、これらは転写ニップにおいて圧接転写されることで感光ドラム1上から中間転写ベルト9上へ転移し、中間転写ベルトクリーナ11でベルト上から除去される。現像剤帯電量制御手段6の吐き出し動作時には、転写バイアスを正規極性とは逆極性(負極性)の電圧を印加すると、正極性のトナーを転写しやすくなりさらに効果的である。   Most of the discharged toner is basically recovered by electrostatic and physical rubbing by a developing device using contact two-component counter development. However, there is a case where the developer is not completely recovered for a toner having a small charge amount or a reverse polarity toner even with a normal polarity. However, these are transferred to the intermediate transfer belt 9 from the photosensitive drum 1 by pressure transfer at the transfer nip, and are removed from the belt by the intermediate transfer belt cleaner 11. During the discharging operation of the developer charge amount control means 6, applying a voltage having a polarity (negative polarity) opposite to the normal polarity to the transfer bias is more effective because it facilitates transfer of positive polarity toner.

このような条件で吐き出し動作を行なうことで、吐き出しトナーによる帯電ローラ汚染を防止し、残留現像剤均一化制御手段7、現像剤帯電量制御手段6の吐き出しを効率的に行ない機能を保持して常に良好な画像形成を行ないつつ、吐き出し動作時間を短縮することができたことで、吐き出し動作の紙間投入が可能となった。   By performing the discharge operation under such conditions, the charging roller is prevented from being contaminated by the discharged toner, and the remaining developer uniformization control means 7 and the developer charge amount control means 6 are discharged efficiently to maintain the function. Since the discharge operation time could be shortened while always performing good image formation, it became possible to insert the discharge operation between sheets.

具体的には、電源ON時の初期動作時やプリント動作終了時に追加して、例えばA4画像100枚毎に吐き出し動作を投入することが可能となった。これによって、数百枚連続印字をおこなっても、残留現像剤均一化制御手段7、現像剤帯電量制御手段6へのトナー蓄積を防止することが可能となった。   Specifically, in addition to the initial operation when the power is turned on or at the end of the printing operation, for example, it is possible to input the discharge operation for every 100 A4 images. This makes it possible to prevent toner accumulation in the residual developer uniformization control means 7 and the developer charge amount control means 6 even when several hundred sheets are continuously printed.

上述したように、本実施の形態では、残留現像剤均一化制御手段および現像剤帯電量制
御手段からの吐き出しを行う際に、感光ドラムの電位をあらかじめ0Vとしたうえで吐き出し動作を行なう。この際、残留現像剤均一化制御手段および現像剤帯電量制御手段が吐き出し動作を行なう電圧は、感光ドラムの電位が0Vから変動しない程度の大きさの電圧である。そして、残留現像剤均一化手段が吐き出し動作を行った感光ドラム面上に対して、同電位になるように現像剤帯電量制御手段に電圧を印加することで、残留現像剤均一化制御手段から吐き出したトナーが現像剤帯電量制御手段に再付着するのを防止することが可能となり、また、接触帯電部材を0Vとして感光ドラムと接触帯電部材を同電位にすることで、残留現像剤均一化制御手段および現像剤帯電量制御手段からの吐き出しを同時に行なって、吐き出しトナー中に正規極性トナーと逆極性トナーが混在していても、吐き出しトナーによる接触帯電部材の汚れを防止することが可能となり、吐き出し動作後の画像において接触帯電部材の汚れによる画像不良の発生をおこすことをなくすことが可能となった。これにより、大がかりな構成を必要とすることなく、常時、高画質画像を保ちつつ印刷時間を短縮できるようになった。
As described above, in this embodiment, when discharging from the residual developer equalization control unit and the developer charge amount control unit, the discharging operation is performed after the potential of the photosensitive drum is set to 0 V in advance. At this time, the voltage at which the residual developer uniformization control means and the developer charge amount control means perform the discharge operation is a voltage that does not fluctuate from 0V on the photosensitive drum. Then, by applying a voltage to the developer charge amount control means so as to have the same potential with respect to the surface of the photosensitive drum on which the residual developer uniformizing operation has been performed, the residual developer uniformization control means It is possible to prevent the discharged toner from re-adhering to the developer charge amount control means, and the residual charge is made uniform by setting the contact charging member to 0 V and the photosensitive drum and the contact charging member to the same potential. By discharging the control unit and the developer charge amount control unit at the same time, even if normal toner and reverse polarity toner are mixed in the discharged toner, it is possible to prevent contamination of the contact charging member by the discharged toner. Thus, it is possible to eliminate the occurrence of image defects due to contamination of the contact charging member in the image after the discharge operation. As a result, the printing time can be shortened while maintaining a high-quality image at all times without requiring a large-scale configuration.

なお、残留現像剤均一化制御手段7と現像剤帯電量制御手段6は、本実施の形態では固定のブラシ状部材であるが、ブラシ回転体、弾性ローラ体、シート状部材など任意の形態の部材にすることができる。   The residual developer uniformization control means 7 and the developer charge amount control means 6 are fixed brush-like members in the present embodiment, but may be of any form such as a brush rotating body, an elastic roller body, or a sheet-like member. It can be a member.

また、像担持体は表面抵抗が10〜1014Ω・cmの電荷注入層を設けた直接注入帯電性のものであってもよい。電荷注入層を用いていない場合でも、例えば電荷輸送層が上記の抵抗範囲にある場合も同等の効果が得られる。表層の体積抵抗が約1013Ω・cmであるアモルファスシリコン感光体でもよい。 Further, the image carrier may be of a direct injection charging type provided with a charge injection layer having a surface resistance of 10 9 to 10 14 Ω · cm. Even when the charge injection layer is not used, for example, the same effect can be obtained when the charge transport layer is in the above resistance range. An amorphous silicon photoreceptor having a surface layer volume resistance of about 10 13 Ω · cm may be used.

帯電手段としては、可撓性の接触帯電部材として帯電ローラの他に、ファーブラシ、フェルト、布などの形状・材質のものも使用可能である。また各種材質のものの組み合わせでより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のものを得ることもできる。   As the charging means, in addition to the charging roller, a flexible contact charging member having a shape and material such as a fur brush, felt, and cloth can be used. Further, a combination of various materials can provide more appropriate elasticity, conductivity, surface property, and durability.

また、接触帯電部材や現像部材に印加する振動電界の交番電圧成分(AC成分、周期的に電圧値が変化する電圧)の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。直流電源を周期的にオン/オフすることによって形成された矩形波であってもよい。   Further, as a waveform of an alternating voltage component (AC component, voltage whose voltage value periodically changes) of the oscillating electric field applied to the contact charging member or the developing member, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or the like can be used as appropriate. It may be a rectangular wave formed by periodically turning on / off a DC power supply.

更に、像担持体としての感光ドラムの帯電面に対する情報書き込み手段としての像露光手段は本実施の形態のレーザ走査手段以外にも、例えば、LEDのような固体発光素子アレイを用いたデジタル露光手段であってもよい。ハロゲンランプや蛍光灯等を原稿照明光源とするアナログ的な画像露光手段であってもよい。要するに、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであればよい。   Further, the image exposure means as the information writing means for the charging surface of the photosensitive drum as the image carrier is not only the laser scanning means of the present embodiment but also a digital exposure means using a solid light emitting element array such as an LED. It may be. An analog image exposure unit using a halogen lamp or a fluorescent lamp as a document illumination light source may be used. In short, any device capable of forming an electrostatic latent image corresponding to image information may be used.

本発明によれば、残留現像剤均一化制御手段から吐き出したトナーが現像剤帯電量制御手段に再付着するのを防止することが可能となり、また、残留現像剤均一化制御手段および現像剤帯電量制御手段からの吐き出しを同時に行なって、吐き出しトナー中に正規極性トナーと逆極性トナーが混在していても、吐き出しトナーによる帯電手段の汚れを防止することが可能となるので、残留現像剤均一化制御手段及び現像剤帯電量制御手段の吐き出しを効率的に行うことが可能となり、吐き出し動作後の画像において帯電手段の汚れによる画像不良の発生を抑制することが可能となる。これにより、大がかりな構成を必要とすることなく、常時、高画質画像を保ちつつ印刷時間を短縮することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the toner discharged from the residual developer uniformization control unit from re-adhering to the developer charge amount control unit, and the residual developer uniformization control unit and the developer charging unit. Since the discharge from the amount control unit is performed at the same time, and even if the normal polarity toner and the reverse polarity toner are mixed in the discharged toner, it is possible to prevent the charging unit from being contaminated by the discharged toner. The discharge control means and the developer charge amount control means can be efficiently discharged, and it is possible to suppress the occurrence of image defects due to the contamination of the charging means in the image after the discharge operation. Accordingly, it is possible to shorten the printing time while always maintaining a high-quality image without requiring a large-scale configuration.

実施の形態に係る画像形成装置の要部の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a main part of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施の形態において吐き出し動作の様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mode of the discharge operation | movement in embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光ドラム
2 帯電ローラ
2d 表面層
2f 帯電ローラクリーニング部材
2g 支持部材
3 画像露光手段
4 現像器
5 現像剤供給ユニット
6 現像剤帯電量制御手段
7 転写残現像剤像均一化手段
8 プロセスカートリッジ
9 中間転写ベルト
9a〜9d 1次転写バイアス源
9g 転写ローラ
10 二次転写ローラ
11 中間転写ベルトクリーナ
12 給紙ローラ
20 電源
40 現像容器
41 現像スリーブ
42 現像剤規制ブレード
43,44 現像剤攪拌部材
45 現像剤
46 トナー補給開口
61,71 ブラシ部
62,72 電極板
S4,S5 電源
a 帯電部
b 露光部
c 現像部
d 転写部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 2d Surface layer 2f Charging roller cleaning member 2g Support member 3 Image exposure means 4 Developer 5 Developer supply unit 6 Developer charge amount control means 7 Transfer residual developer image equalization means 8 Process cartridge 9 Intermediate Transfer belt 9a to 9d Primary transfer bias source 9g Transfer roller 10 Secondary transfer roller 11 Intermediate transfer belt cleaner 12 Paper feed roller 20 Power supply 40 Developer container 41 Developer sleeve 42 Developer regulating blade 43, 44 Developer stirring member 45 Developer 46 Toner supply opening 61, 71 Brush part 62, 72 Electrode plate S4, S5 Power supply a Charging part b Exposure part c Development part d Transfer part

Claims (7)

回転可能な像担持体と、
直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加されて、前記像担持体面に接触して帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電処理された前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を現像剤像に可視化する現像手段と、
前記現像剤像を転写材に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転方向で前記転写手段より下流、かつ前記帯電手段上流に配設され、電圧を印加されて、前記現像剤像を転写材に転写した後の前記像担持体上に残留する現像剤を帯電する現像剤帯電手段と、
を備える画像形成装置において、
前記現像剤帯電手段に蓄積した現像剤を前記像担持体上に吐き出す吐き出し動作を行なう際に、
前記帯電手段に交流電圧のみを印加させて、前記吐き出し動作が行なわれる前記像担持体の電位を略0Vにしておき、
前記現像剤帯電手段に、前記像担持体面の電位が変動しないような電圧を印加させて該像担持体上に対して吐き出し動作を行わせ、
該吐き出し動作の行なわれた前記像担持体上の面が帯電部にあるときに、交流電圧はオフで、該像担持体上の電位と同電位の直流電圧を前記帯電手段に印加する制御を行なう制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
A rotatable image carrier;
A charging unit that is charged with a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage and that contacts and charges the surface of the image carrier;
Developing means for supplying a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier charged by the charging means to visualize the electrostatic latent image into a developer image;
Transfer means for transferring the developer image to a transfer material;
The image carrier is disposed downstream of the transfer unit and upstream of the charging unit in the rotational direction of the image carrier, and remains on the image carrier after the developer image is transferred to a transfer material by applying a voltage. Developer charging means for charging the developer;
In an image forming apparatus comprising:
When performing the discharging operation of discharging the developer accumulated in the developer charging means onto the image carrier,
Only an AC voltage is applied to the charging means, and the potential of the image carrier on which the discharging operation is performed is set to approximately 0 V,
Causing the developer charging means to apply a voltage so that the potential of the surface of the image carrier does not fluctuate to perform a discharge operation on the image carrier;
When the surface on the image carrier on which the discharging operation has been performed is in a charging unit, the AC voltage is off, and control is performed to apply a DC voltage having the same potential as that on the image carrier to the charging means. An image forming apparatus comprising a control means for performing.
前記現像剤帯電手段に、帯電開始電圧以下の電圧を印加させて吐き出し動作を行わせることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the developer charging unit is configured to apply a voltage equal to or lower than a charging start voltage to perform a discharging operation. 前記吐き出し動作が行なわれた前記像担持体面が転写部にあるときに、前記現像剤の正規極性とは逆極性の電圧を前記転写手段に印加することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 3. A voltage having a polarity opposite to a normal polarity of the developer is applied to the transfer unit when the surface of the image carrier on which the discharging operation has been performed is in a transfer portion. Image forming apparatus. 前記制御手段は、電圧印加手段により前記現像剤帯電手段に印加させる電圧を画像形成中以外の所定のタイミングで切り換えることにより、前記現像剤帯電手段に蓄積した現像
剤を吐き出させることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The control unit discharges the developer accumulated in the developer charging unit by switching a voltage applied to the developer charging unit by a voltage applying unit at a predetermined timing other than during image formation. the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記制御手段は、
画像形成動作中以外において、前記現像剤帯電手段に印加される電圧のオン/オフ動作を繰り返し行うことにより、該現像剤帯電手段に蓄積した現像剤を吐き出させることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The control means includes
2. The developer accumulated in the developer charging unit is discharged by repeatedly performing an on / off operation of a voltage applied to the developer charging unit except during an image forming operation. 5. The image forming apparatus according to any one of 4 above.
前記現像剤帯電手段は導電性繊維ブラシ部を備え、該導電性繊維ブラシ部を前記像担持体に接触させることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The developer charging means includes a conductive fiber brush portions, an image forming apparatus according the conductive fiber brush portion to any one of claims 1 to 5, characterized in that contacting with the image bearing member. 前記現像手段は、前記現像剤帯電手段から吐き出された現像剤を回収することが可能であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The developing unit is an image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is possible to recover the developer discharged from the developer charging means.
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