JP4813043B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は,プリンタ,複写機等の電子写真方式による画像形成装置に関する。さらに詳細には,像担持体上の残留トナーを廃棄するためのクリーニング装置を有しない,クリーナレスと呼ばれ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 such as a printer or a copying machine. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus called cleanerless that does not have a cleaning device for discarding residual toner on an image carrier.

従来より,プリンタ,複写機等の電子写真方式による画像形成装置がある。このような画像形成装置では,一般に,感光体ドラム等の像担持体にトナー像を形成する。そして,そのトナー像を被転写体に転写して画像を得る。従来の画像形成装置では,転写後の像担持体から残ったトナーを掻き取るためのブレード等を有していた。また,掻き取られたトナーは,一般には廃棄されていた。これに対し,クリーナレスと呼ばれる画像形成装置が各種提案されている(例えば,特許文献1参照。)。   Conventionally, there are electrophotographic image forming apparatuses such as printers and copying machines. In such an image forming apparatus, generally, a toner image is formed on an image carrier such as a photosensitive drum. Then, the toner image is transferred to a transfer medium to obtain an image. Conventional image forming apparatuses have a blade or the like for scraping off toner remaining from the image carrier after transfer. In addition, the scraped toner is generally discarded. On the other hand, various image forming apparatuses called cleanerless have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

クリーナレスの画像形成装置では,ブレード等のクリーニング装置を備えない。すなわち,転写後の像担持体に残った残留トナーを掻き取らない。像担持体に載せたままで,帯電装置および露光装置を通過させる。そして,現像装置によって回収して再利用する。これは,廃トナーの軽減や装置の小型化のために,考案されたものである。   A cleanerless image forming apparatus does not include a cleaning device such as a blade. That is, the residual toner remaining on the image carrier after transfer is not scraped off. The charging device and the exposure device are passed through while being placed on the image carrier. Then, it is collected and reused by the developing device. This was devised to reduce waste toner and reduce the size of the device.

さらに,特許文献1に記載の画像形成装置では,転写装置の下流側に残留トナー均一化手段とトナー帯電量制御手段とが設けられている。これらの手段には例えば,ブラシが用いられている。そして,残留トナーの分散状態と帯電量とを調整している。さらに,トナー帯電量制御手段には,残留トナーを現像トナーと同極性にするためのバイアスが印加されている。   Further, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, a residual toner uniformizing unit and a toner charge amount control unit are provided on the downstream side of the transfer device. For example, a brush is used for these means. Then, the dispersion state of the residual toner and the charge amount are adjusted. Further, a bias for making the residual toner the same polarity as the developing toner is applied to the toner charge amount control means.

また,場合により残留トナーが塊状となった箇所ができることがある。あるいは,逆極性のトナーが含まれている場合もある。これに対し,このような場合でも確実に回収するための画像形成装置が提案されている(例えば,特許文献2参照。)。この文献に記載の画像形成装置では,像担持体に接触するブラシロールを備えている。このブラシロールの回転によって像担持体上の残留トナーをならすようにしている。さらに,ブラシロールとそれを覆うケースにバイアス電圧を印加している。これにより,逆極性に帯電しているトナーはブラシロールに回収される。
特開2003−167476号公報 特開2002−372878号公報
In some cases, a portion where the residual toner is agglomerated may be formed. Alternatively, there may be a case where toner of reverse polarity is included. On the other hand, an image forming apparatus for reliably collecting even in such a case has been proposed (see, for example, Patent Document 2). The image forming apparatus described in this document includes a brush roll that contacts the image carrier. Residual toner on the image carrier is smoothed by the rotation of the brush roll. Further, a bias voltage is applied to the brush roll and the case covering it. As a result, the toner charged to the opposite polarity is collected by the brush roll.
JP 2003-167476 A JP 2002-372878 A

しかしながら,前記した特許文献1の画像形成装置では,トナー帯電量制御手段の電圧制御が難しいという問題点があった。例えば,トナーを所定の荷電状態に調整するためには,トナー帯電量制御手段に強いバイアスを印加する必要がある。しかしながら,このようにすると,感光体の電位にも影響して帯電ムラを生じさせてしまうおそれがある。一方,感光体の帯電ムラを生じさせないためには,トナー帯電量制御手段において中程度のバイアスしか印加できないことになる。この場合は,トナーを所望の荷電状態に調整できないおそれがあるという問題点があった。   However, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to control the voltage of the toner charge amount control means. For example, in order to adjust the toner to a predetermined charge state, it is necessary to apply a strong bias to the toner charge amount control means. However, if this is done, there is a risk of causing uneven charging by also affecting the potential of the photoreceptor. On the other hand, in order not to cause uneven charging of the photosensitive member, only a moderate bias can be applied in the toner charge amount control means. In this case, there is a problem that the toner may not be adjusted to a desired charge state.

また,トナー帯電量制御手段には残留トナーを回収する方向のバイアスが印加されている。そのため,トナーの吐き出しが難しい。吐き出し不良が発生すると,トナー帯電量制御手段にトナーが蓄積されるおそれがある。もしトナーが蓄積されてしまうと,トナー帯電量制御手段の荷電制御機能が低下するといった問題点があった。   Further, a bias in a direction for collecting the residual toner is applied to the toner charge amount control means. For this reason, it is difficult to discharge toner. If discharge failure occurs, toner may accumulate in the toner charge amount control means. If toner is accumulated, there is a problem that the charge control function of the toner charge amount control means is lowered.

また,前記した特許文献2の画像形成装置では,逆極性となったトナーは,正規の極性を保持しているものと分離して捕獲される。そして,その後に廃棄されている。これは,逆極性のトナーがそのまま像担持体によって運ばれ,帯電装置に対面する位置に到達することを防止するためである。逆極性のトナーは,帯電部材に付着するおそれがあるからである。しかし,逆極性となったトナーであっても,その荷電を再調整できれば再使用は可能なはずである。そこで,できるだけ廃棄トナーの量を減らしたいという要望があった。   In the image forming apparatus disclosed in Patent Document 2, the toner having the opposite polarity is captured separately from the toner having the normal polarity. After that, it is discarded. This is to prevent the toner having the opposite polarity from being conveyed by the image carrier as it is and reaching the position facing the charging device. This is because toner of reverse polarity may adhere to the charging member. However, even if the toner has a reverse polarity, it should be reusable if the charge can be readjusted. Therefore, there has been a demand to reduce the amount of waste toner as much as possible.

また,残留トナーの荷電状態は,動作環境(温度,湿度等)によっても異なる傾向がある。さらには,現像装置中の一般的なトナーの荷電量に比較して,ばらつきが大きくなっている。このような残留トナーをそのまま現像装置に対面させただけでは,回収不良の原因となるおそれがある。例えば,残留トナーの荷電量が高すぎると,像担持体との付着力が強すぎる。そのため,現像装置で回収できないおそれがある。   Further, the charged state of the residual toner tends to vary depending on the operating environment (temperature, humidity, etc.). Further, the variation is larger than the general toner charge amount in the developing device. If such residual toner is directly faced to the developing device as it is, there is a risk of causing poor collection. For example, if the charge amount of the residual toner is too high, the adhesive force with the image carrier is too strong. Therefore, there is a possibility that it cannot be collected by the developing device.

また,逆極性となったり荷電量の低すぎるトナーは,運ばれる途中で帯電部材を汚染するおそれがある。特に,帯電ローラのような接触型の帯電部材では,トナーの付着が起こりやすい。その一方で,接触型の帯電部材は,コロナ放電型のような非接触の帯電部材に比較して,オゾン放出量が少ない。そのため,オゾンフィルタ等を省略することができるという利点がある。すなわち,装置の小型化に適しているので,できれば採用したいという要望があった。   In addition, toner having a reverse polarity or having a too low charge amount may contaminate the charging member while being conveyed. In particular, toner adhesion tends to occur in a contact-type charging member such as a charging roller. On the other hand, the contact-type charging member has a smaller amount of ozone emission than a non-contact charging member such as a corona discharge type. Therefore, there is an advantage that an ozone filter or the like can be omitted. In other words, it is suitable for miniaturization of equipment, and there was a demand to adopt it if possible.

本発明は,前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって,帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができ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 problems of the conventional image forming apparatus described above. That is, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that is a cleanerless image forming apparatus that uses a contact-type charging device and that can be reliably collected by the developing device without contaminating the charging device. It is in.

この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は,感光体と,感光体の表面を帯電させる帯電器と,感光体の表面に静電潜像を形成する露光器と,感光体の静電潜像をトナーで現像する現像器と,感光体上のトナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成装置であって,転写器より下流かつ帯電器より上流の位置で感光体に接触し,感光体上の転写残トナーの少なくとも一部を一時的に回収するとともに,回収したトナーを感光体上へ吐き出す導電性の接触回転部材と,感光体と接触回転部材との接触位置以外の位置で接触回転部材と対面する第1電極および第2電極と,接触回転部材,第1電極,および第2電極に別々に電圧を印加する電圧印加部とを有し,感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,接触回転部材への平均印加電圧V1,および第1電極への平均印加電圧V2の極性がともに,トナーの現像時の帯電極性と同じであり,かつ,
|V0|<|V1|<|V2|
(いずれも接地電圧に対する絶対値,以下同じ
の関係を満たすものである。
The image forming apparatus of the present invention, which has been made for the purpose of solving this problem, includes a photoconductor, a charger for charging the surface of the photoconductor, an exposure device for forming an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor, and a photoconductor. An image forming apparatus having a developing unit that develops an electrostatic latent image of toner with a toner and a transfer unit that transfers a toner image on a photosensitive member to a transfer target, at a position downstream from the transfer unit and upstream from the charging unit A conductive contact rotating member that contacts the photosensitive member and temporarily collects at least a part of the transfer residual toner on the photosensitive member, and discharges the collected toner onto the photosensitive member; A first electrode and a second electrode facing the contact rotating member at a position other than the contact position, and a voltage applying unit for separately applying a voltage to the contact rotating member, the first electrode, and the second electrode. For the average voltage V0 after the transfer of the body surface, Tactile average voltage applied to the rotary member V1, and the average polarity of the applied voltage V2 to the first electrode are both the same as the charging polarity of the time of the toner developing, and,
| V0 | <| V1 | <| V2 |
(Both are absolute values with respect to ground voltage , the same applies hereinafter )
It satisfies the relationship.

本発明の画像形成装置によれば,転写残トナーは,帯電器に対面する前に接触回転部材に接触する。その転写残トナーの一部は,接触回転部材に回収される。さらに,回収されたトナーは,第1電極および第2電極に対面される。このとき,これらの電極には電圧印加部によって電圧が印加されているので,回収されたトナーの帯電状態が調整される。ここで,接触回転部材や第1電極に印加されてい平均電圧は,感光体の表面の転写後における平均電圧に対してトナーの現像時の帯電極性と同極性であるので,残留トナーの帯電状態がトナーの現像時の帯電状態に近づけられる。さらに,上記の式を満たすようにV2が設定されているので,トナーは第1電極によって強力に荷電調整される。従って,接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって,帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができる画像形成装置となっている。   According to the image forming apparatus of the present invention, the untransferred toner comes into contact with the contact rotating member before facing the charger. A part of the transfer residual toner is collected by the contact rotating member. Further, the collected toner faces the first electrode and the second electrode. At this time, since the voltage is applied to these electrodes by the voltage application unit, the charged state of the collected toner is adjusted. Here, since the average voltage applied to the contact rotating member and the first electrode is the same polarity as the charging polarity at the time of developing the toner with respect to the average voltage after the transfer on the surface of the photoreceptor, the charged state of the residual toner Is brought close to the charged state at the time of developing the toner. Further, since V2 is set so as to satisfy the above equation, the toner is strongly charged by the first electrode. Therefore, the image forming apparatus is a cleanerless image forming apparatus using a contact type charging device, and can be reliably collected by the developing device without contaminating the charging device.

さらに本発明の第1発明では,第1電極への平均印加電圧V2が,接触回転部材への印加電圧のピーク電圧のうち絶対値の大きい方の電圧V1qに対して,
|V1q|<|V2|
の関係を満たしており,感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,第2電極への印加電圧V3が,トナーの現像時の帯電極性と同じであり,電圧V3と電圧V1との差の絶対値が,電圧V2と電圧V1との差の絶対値より小さく,第2電極が,第1電極より,接触回転部材の回転方向下流側に配置されており,第1電極および第2電極は,対面するトナーを荷電調整するものである。
このようにすれば,接触回転部材に回収されたトナーは,まず第1電極に対面し,続いて第2電極に対面する。ここで,第1電極の平均電圧V2が,第2電極の平均電圧V3に比較して接触回転部材の平均電圧V1に対する差の絶対値が大きいことから,まず,第1電極によってトナーは強く荷電調整される。そして,次に第2電極によってより適切な範囲に絞り込むことができる。
Further , in the first invention of the present invention , the average applied voltage V2 to the first electrode is higher than the voltage V1q having a larger absolute value among the peak voltages of the applied voltage to the contact rotating member.
| V1q | <| V2 |
The voltage V3 applied to the second electrode with respect to the average voltage V0 after the transfer of the surface of the photoreceptor is the same as the charging polarity during toner development, and the difference between the voltage V3 and the voltage V1 is satisfied. Is smaller than the absolute value of the difference between the voltage V2 and the voltage V1, the second electrode is disposed downstream of the first electrode in the rotation direction of the contact rotating member, and the first electrode and the second electrode Is for adjusting the charge of the toner facing each other.
In this way, the toner collected on the contact rotating member first faces the first electrode and then faces the second electrode. Here, since the absolute value of the difference between the average voltage V2 of the first electrode and the average voltage V1 of the contact rotating member is larger than the average voltage V3 of the second electrode, first, the toner is strongly charged by the first electrode. Adjusted. Then, it can be narrowed down to a more appropriate range by the second electrode.

発明の第2発明の画像形成装置は,感光体と,帯電器と,露光器と,現像器と,転写器とを有しさらに,接触回転部材と,第1電極および第2電極と,電圧印加部とを有し,感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,接触回転部材への平均印加電圧V1,および第2電極への平均印加電圧V3の極性がともに,トナーの現像時の帯電極性と同じであり,かつ,
|V0|<|V1|<|V3|
(いずれも接地電圧に対する絶対値)
の関係を満たすものであり,感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,第電極への印加電圧Vが,トナーの現像時の帯電極性と逆であり,第2電極が,第1電極より,接触回転部材の回転方向流側に配置されており,第1電極および第2電極は,対面するトナーを荷電調整するものである。
このようにすれば,接触回転部材に回収されたトナーは,まず第2電極に対面し,続いて第1電極に対面する。ここで,第2電極の平均電圧V3が,トナーの現像時の帯電極性と逆であるので,第2電極に対面したトナーは一旦逆荷電状態に近づけられる。一方,第1電極の平均電圧V2は,トナーの現像時の帯電極性と同極性である。従って,第1電極に対面することにより,より適切な荷電状態とすることができる。
An image forming apparatus according to a second aspect of the present invention includes a photosensitive member, a charger, an exposure device, a developing device, and a transfer device, and further includes a contact rotating member, a first electrode and a second electrode, A voltage application section, and the polarity of the average applied voltage V1 to the contact rotating member and the average applied voltage V3 to the second electrode with respect to the average voltage V0 after the transfer of the surface of the photosensitive member is at the time of developing the toner. And the same charging polarity as
| V0 | <| V1 | <| V3 |
(Both absolute values with respect to ground voltage)
Are those that satisfy the relationship, with respect to the average voltage V0 after transfer on the surface of the photoreceptor, the applied voltage V 2 to the first electrode is a charge polarity opposite to when the toner development, the second electrode, the first from first electrode is disposed in the rotational direction lower stream side of the contact rotating member, the first electrode and the second electrode, Ru der those charged adjusting the toner facing.
In this way, the toner collected on the contact rotating member first faces the second electrode and then faces the first electrode. Here, since the average voltage V3 of the second electrode is opposite to the charging polarity at the time of developing the toner, the toner facing the second electrode is once brought close to the reversely charged state. On the other hand, the average voltage V2 of the first electrode has the same polarity as the charging polarity when the toner is developed. Therefore, a more appropriate charged state can be obtained by facing the first electrode.

さらに本発明の第3発明では,[0012]の構成に加えて,
第1電極への平均印加電圧V2が,接触回転部材への印加電圧のピーク電圧のうち絶対値の大きい方の電圧V1qに対して,
|V1q|<|V2|
の関係を満たしており,感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,第2電極への印加電圧V3が,トナーの現像時の帯電極性と逆であり,第2電極が,第1電極より,接触回転部材の回転方向下流側に配置されており,第1電極および第2電極は,対面するトナーを荷電調整するものである。
このようにすれば,接触回転部材に回収されたトナーは,まず第1電極に対面し,続いて第2電極に対面する。ここで,第1電極の平均電圧V2は,トナーの現像時の帯電極性と同極性であり,上記の式を満たすように強力な電圧が印加されているので,トナーは第1電極によって強力に荷電調整される。次にトナーが対面される第2電極の平均電圧V3は,トナーの現像時の帯電極性と逆であるので,強力に荷電されたトナーはやや戻される。従って,適切な荷電状態とすることができる。
Furthermore , in the third aspect of the present invention , in addition to the configuration of [0012]
The average applied voltage V2 to the first electrode is higher than the voltage V1q having a larger absolute value among the peak voltages of the applied voltage to the contact rotating member.
| V1q | <| V2 |
The voltage V3 applied to the second electrode with respect to the average voltage V0 after the transfer of the surface of the photoreceptor is opposite to the charging polarity during toner development, and the second electrode is the first electrode. more is disposed downstream in the rotation direction of the contact rotating member, the first electrode and the second electrode, Ru der those charged adjusting the toner facing.
In this way, the toner collected on the contact rotating member first faces the first electrode and then faces the second electrode. Here, the average voltage V2 of the first electrode is the same polarity as the charging polarity at the time of developing the toner, and a strong voltage is applied so as to satisfy the above formula. The charge is adjusted. Next, since the average voltage V3 of the second electrode to which the toner faces is opposite to the charging polarity at the time of developing the toner, the strongly charged toner is slightly returned. Therefore, an appropriate charge state can be obtained.

さらに本発明では,装置内の温度値または湿度値もしくはそれらの両方を取得する環境センサを有し,電圧印加部は,電圧V2と電圧V0との差の絶対値を,低温または低湿時には小さくし,高温または高湿時には大きくすることが望ましい。
高温または高湿の環境時には,トナーの帯電性能が低下する。すなわち,低温または低湿の環境時と同じ電圧を印加しても,トナーの帯電量は小さくなる。そこで,このようにすれば,環境状態にかかわらず,ほぼ同等の帯電状態とすることができる。
Furthermore, the present invention has an environmental sensor that acquires the temperature value and / or humidity value in the apparatus, and the voltage application unit reduces the absolute value of the difference between the voltage V2 and the voltage V0 at low temperature or low humidity. , It should be increased at high temperature or high humidity.
In high temperature or high humidity environment, the charging performance of toner decreases. That is, even when the same voltage as in a low temperature or low humidity environment is applied, the charge amount of the toner becomes small. Thus, if this is done, almost the same charged state can be achieved regardless of the environmental state.

本発明の画像形成装置によれば,接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって,帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができる画像形成装置となっている。   According to the image forming apparatus of the present invention, the image forming apparatus is a cleanerless image forming apparatus using a contact-type charging device, and can be reliably collected by the developing device without contaminating the charging device. ing.

以下,本発明を具体化した最良の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,クリーナレス方式のカラープリンタに本発明を適用したものである。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best mode for embodying the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a cleanerless color printer.

本発明のカラープリンタ1は,図1にその概略構成を示すように,各色の画像形成部10Y,10M,10C,10Bkを有する。このカラープリンタ1はさらに,中間転写ベルト11,2次転写装置12,ベルトクリーナ13を有している。各色の画像形成部10Y,10M,10C,10Bkは,中間転写ベルト11に沿って配置されている。そして,中間転写ベルト11上に各色のトナー像を重ね合わせて形成する。重ね合わされたトナー像は,2次転写装置12で記録紙14に転写される。中間転写ベルト11上に残ったトナーは,ベルトクリーナ13によって掻き取られる。なお以下では,特に区別の必要がない場合には,各色の添字YMCBkを省略して記載する。   The color printer 1 of the present invention has image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk for each color, as schematically shown in FIG. The color printer 1 further includes an intermediate transfer belt 11, a secondary transfer device 12, and a belt cleaner 13. The image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk for each color are arranged along the intermediate transfer belt 11. Then, toner images of the respective colors are formed on the intermediate transfer belt 11 so as to overlap each other. The superimposed toner images are transferred to the recording paper 14 by the secondary transfer device 12. The toner remaining on the intermediate transfer belt 11 is scraped off by the belt cleaner 13. In the following description, the subscript YMCBk for each color is omitted when there is no need for distinction.

各色の画像形成部10はいずれも同じ構成である。各画像形成部10は,図1と図2に示すように,感光体ドラム20を中心として,その周囲に帯電装置30,露光装置40,現像装置50,転写装置60を有している。ここでは,帯電装置30として,接触型の帯電ローラを使用している。また,現像装置50は,負帯電型トナーを用いるタイプである。その他の各装置は一般的なものを使用する。本形態のカラープリンタ1では,さらに,転写装置60と帯電装置30との間に荷電制御部70が備えられている。   Each color image forming unit 10 has the same configuration. As shown in FIGS. 1 and 2, each image forming unit 10 has a charging device 30, an exposure device 40, a developing device 50, and a transfer device 60 around the photosensitive drum 20. Here, a contact-type charging roller is used as the charging device 30. The developing device 50 is a type using negatively charged toner. Other devices are general ones. In the color printer 1 of this embodiment, a charge control unit 70 is further provided between the transfer device 60 and the charging device 30.

また,本形態のカラープリンタ1は,コントローラ80と環境測定部81とを有している。コントローラ80は,各色の荷電制御部70を制御する。環境測定部81は,例えば,動作時のカラープリンタ1内の温度や湿度等を測定する。環境測定部81の測定結果は,コントローラ80に入力される。   Further, the color printer 1 of the present embodiment includes a controller 80 and an environment measuring unit 81. The controller 80 controls the charge controller 70 for each color. The environment measuring unit 81 measures, for example, the temperature and humidity in the color printer 1 during operation. The measurement result of the environment measuring unit 81 is input to the controller 80.

荷電制御部70は,図2に示すように,ブラシローラ71,ケース72,荷電電極73,74を有している。これらはいずれも,その長手方向が感光体ドラム20の軸方向に平行になるように設けられている。また,少なくとも感光体ドラム20の画像形成幅の全体をカバーしている。ブラシローラ71と2つの荷電電極73,74には,それぞれ電源75,76,77が接続されている。これにより,それぞれ異なる電圧を印加可能にされている。コントローラ80は電源75,76,77を制御している。これにより,ブラシローラ71と荷電電極73,74とに印加される電圧が,それぞれ適切に制御される。   As shown in FIG. 2, the charge control unit 70 includes a brush roller 71, a case 72, and charge electrodes 73 and 74. All of these are provided so that the longitudinal direction thereof is parallel to the axial direction of the photosensitive drum 20. Further, at least the entire image forming width of the photosensitive drum 20 is covered. Power sources 75, 76, and 77 are connected to the brush roller 71 and the two charged electrodes 73 and 74, respectively. Thereby, different voltages can be applied. The controller 80 controls the power supplies 75, 76 and 77. Thereby, the voltage applied to the brush roller 71 and the charging electrodes 73 and 74 is appropriately controlled.

ブラシローラ71は,回転軸の周囲に導電性かつ柔軟性の線状部材が植毛されたものである。あるいは,ブラシローラ71に代えてスポンジローラとしても良い。このブラシローラ71は,回転軸を中心として回転可能にされている。ブラシローラ71の線状部材の先端部は,感光体ドラム20の表面に接触している。また,ケース72は,感光体ドラム20に対面する側を除き,ブラシローラ71を覆って箱状に形成されている。ケース72は,感光体ドラム20に非接触に配置されている。   The brush roller 71 has a conductive and flexible linear member planted around a rotating shaft. Alternatively, a sponge roller may be used instead of the brush roller 71. The brush roller 71 is rotatable around a rotation axis. The tip of the linear member of the brush roller 71 is in contact with the surface of the photosensitive drum 20. The case 72 is formed in a box shape so as to cover the brush roller 71 except for the side facing the photosensitive drum 20. The case 72 is disposed in a non-contact manner on the photosensitive drum 20.

荷電電極73,74は,感光体ドラム20の軸方向に帯状に形成された導電性の部材である。荷電電極73,74は,ケース72の内側に固定されている。つまり,荷電電極73,74はブラシローラ71に対面されている。ブラシローラ71の回転方向に関して,荷電電極73が荷電電極74より上流側に配置されている。また,荷電電極73,74は,感光体ドラム20に対しては非接触に配置されている。荷電電極73,74とブラシローラ71とは,接触あるいは非接触のいずれの配置でもかまわない。ブラシローラ71が荷電電極73,74に接触している場合,その食い込み量は,感光体ドラム20に対するものより小さくするとよい。   The charging electrodes 73 and 74 are conductive members formed in a strip shape in the axial direction of the photosensitive drum 20. The charging electrodes 73 and 74 are fixed inside the case 72. That is, the charging electrodes 73 and 74 face the brush roller 71. With respect to the rotation direction of the brush roller 71, the charging electrode 73 is disposed upstream of the charging electrode 74. Further, the charging electrodes 73 and 74 are arranged in a non-contact manner with respect to the photosensitive drum 20. The charging electrodes 73 and 74 and the brush roller 71 may be arranged in contact or non-contact. When the brush roller 71 is in contact with the charging electrodes 73 and 74, the amount of biting is preferably smaller than that for the photosensitive drum 20.

次に,ブラシローラ71と荷電電極73,74とに印加される電圧について説明する。ブラシローラ71には,電源75によって,上記のように直流と交流との重畳電圧が印加されている。このブラシローラ71の印加電圧値は,感光体ドラム20の表面電位に対して,所定の範囲となるように設定されている。一方,荷電電極73,74には,電源76,77によって,直流電圧のみが印加されている。この印加電圧値は,動作環境等の条件に応じて,コントローラ80によって制御される。   Next, the voltage applied to the brush roller 71 and the charging electrodes 73 and 74 will be described. A superimposed voltage of direct current and alternating current is applied to the brush roller 71 by the power source 75 as described above. The applied voltage value of the brush roller 71 is set to be within a predetermined range with respect to the surface potential of the photosensitive drum 20. On the other hand, only DC voltage is applied to the charging electrodes 73 and 74 by the power sources 76 and 77. This applied voltage value is controlled by the controller 80 in accordance with conditions such as the operating environment.

まず,感光体ドラム20の転写終了後の平均表面電位をV0,ブラシローラ71に印加される平均電圧をV1,荷電電極73に印加される電圧をV2,荷電電極74に印加される電圧をV3とする。これらの4種の電圧V0,V1,V2,V3は,グランドに対して互いに同一の極性のものである。ここでは,現像装置50に負帯電型トナーを用いているので,これらの電圧はいずれも負値である。   First, the average surface potential after the transfer of the photosensitive drum 20 is V0, the average voltage applied to the brush roller 71 is V1, the voltage applied to the charging electrode 73 is V2, and the voltage applied to the charging electrode 74 is V3. And These four voltages V0, V1, V2, and V3 have the same polarity with respect to the ground. Here, since negatively charged toner is used for the developing device 50, these voltages are all negative values.

荷電電極73に印加される電圧V2は,次の式1の関係を満たすように設定される。
|V0|<|V1|<|V2| …(式1)
ここで,このV0が,「感光体の表面の転写後における平均電圧V0」に相当する。また,V1が,「接触回転部材への平均印加電圧V1」に相当する。また,V2が,「第1電極への平均印加電圧V2」に相当する。
The voltage V2 applied to the charging electrode 73 is set so as to satisfy the relationship of the following formula 1.
| V0 | <| V1 | <| V2 | (Formula 1)
Here, this V0 corresponds to “average voltage V0 after transfer of the surface of the photosensitive member”. Further, V1 corresponds to “average applied voltage V1 to the contact rotating member”. V2 corresponds to “average applied voltage V2 to the first electrode”.

また,ブラシローラ71に印加される電圧のピーク電圧をV1p,V1qとする。ブラシローラ71に印加される電圧はV1p,V1q間で変化する。そして,その範囲は,次の式2の関係を満たすように設定される。
|V1p|<|V0|<|V1|<|V1q|<|V2| …(式2)
さらに,V1p,V1qは,感光体ドラム20の帯電状態を変化させない程度に設定される。またV1pは,グランドに対してV0と異なる極性であっても良い。
The peak voltages of the voltage applied to the brush roller 71 are V1p and V1q. The voltage applied to the brush roller 71 changes between V1p and V1q. The range is set so as to satisfy the relationship of the following expression 2.
| V1p | <| V0 | <| V1 | <| V1q | <| V2 | (Formula 2)
Further, V1p and V1q are set to such an extent that the charged state of the photosensitive drum 20 is not changed. V1p may have a polarity different from V0 with respect to ground.

また,荷電電極74に印加される電圧V3は,以下のように設定される。
|V0|<|V1|≦|V3|<|V2| …(式3)
すなわち,V3はV2より小さく,V1に近いものとされるのである。
Further, the voltage V3 applied to the charging electrode 74 is set as follows.
| V0 | <| V1 | ≦ | V3 | <| V2 | (Formula 3)
That is, V3 is smaller than V2 and close to V1.

次に,本形態のカラープリンタ1における画像形成部10の動作を説明する。感光体ドラム20の表面は,帯電装置30によって一様に帯電される。次に,露光装置40によって画像データに基づいた静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像装置50によって現像されてトナー像となる。さらに,転写装置60によって中間転写ベルト11に転写される。このとき,中間転写ベルト11へ転写されずに感光体ドラム20上に残ったトナーが残留トナーである。   Next, the operation of the image forming unit 10 in the color printer 1 of this embodiment will be described. The surface of the photosensitive drum 20 is uniformly charged by the charging device 30. Next, an electrostatic latent image based on the image data is formed by the exposure device 40. The formed electrostatic latent image is developed by the developing device 50 to become a toner image. Further, the image is transferred to the intermediate transfer belt 11 by the transfer device 60. At this time, toner remaining on the photosensitive drum 20 without being transferred to the intermediate transfer belt 11 is residual toner.

感光体ドラム20がさらに回転されると,この残留トナーが荷電制御部70に対面する。このとき,荷電制御部70のブラシローラ71は,図2に示すように,感光体ドラム20に対してカウンター方向に回転されている。さらに,ブラシローラ71の毛の先端部が感光体ドラム20の表面に接触している。そのため,感光体ドラム20の表面の残留トナーは,ブラシローラ71によってほぐされ均される。   When the photosensitive drum 20 is further rotated, the residual toner faces the charge control unit 70. At this time, the brush roller 71 of the charge controller 70 is rotated in the counter direction with respect to the photosensitive drum 20, as shown in FIG. Further, the tip of the hair of the brush roller 71 is in contact with the surface of the photosensitive drum 20. Therefore, the residual toner on the surface of the photosensitive drum 20 is loosened and leveled by the brush roller 71.

さらに,上記のようにバイアスがかけられているので,残留トナーは,感光体ドラム20の表面からブラシローラ71へと一旦取り込まれる。次に,ブラシローラ71に取り込まれたトナーは,ブラシローラ71の回転によって,荷電電極73,74にこの順に対面される。そして,まず荷電電極73によって、次に荷電電極74によって荷電調整される。さらに,荷電調整されたトナーは,再び感光体ドラム20の非画像領域等に吐き出される。すなわち,残留トナーは,一時的にブラシローラ71へ取り込まれるのみである。ブラシローラ71に溜め込まれることはない。   Further, since the bias is applied as described above, the residual toner is once taken into the brush roller 71 from the surface of the photosensitive drum 20. Next, the toner taken into the brush roller 71 faces the charging electrodes 73 and 74 in this order by the rotation of the brush roller 71. The charge is adjusted first by the charge electrode 73 and then by the charge electrode 74. Further, the charge-adjusted toner is discharged again to the non-image area or the like of the photosensitive drum 20. That is, the residual toner is only temporarily taken into the brush roller 71. It is not collected in the brush roller 71.

このとき,各印加電圧が上記のように設定されているので,ブラシローラ71と感光体ドラム20との間のトナーの移行をスムーズに行うことができる。さらに,式2に示すように,荷電電極73の印加電圧の絶対値|V2|は十分大きく設定されている。従って,荷電電極73によって,トナーの荷電量は強力に調整される。たとえ逆極性トナーが混入していたとしても,この荷電電極73によって極性がそろえられる。   At this time, since each applied voltage is set as described above, the toner can be smoothly transferred between the brush roller 71 and the photosensitive drum 20. Furthermore, as shown in Expression 2, the absolute value | V2 | of the voltage applied to the charging electrode 73 is set sufficiently large. Accordingly, the charge amount of the toner is strongly adjusted by the charging electrode 73. Even if the reverse polarity toner is mixed, the polarity is adjusted by the charged electrode 73.

しかし,このままでは強力すぎる負極性荷電状態となっているトナーが混入しているおそれがある。あまりに強い負極性では,現像装置での回収不良を招くおそれがあるため好ましくない。本形態では,さらに荷電電極74を有し,その印加電圧V3が上記のように設定されているので,トナーの荷電状態が微調整される。従って,適切に荷電調整されたトナーがブラシローラ71へ戻される。   However, there is a possibility that toner in a negatively charged state that is too strong may be mixed. If the negative polarity is too strong, there is a possibility of causing a recovery failure in the developing device, which is not preferable. In this embodiment, since the charging electrode 74 is further provided and the applied voltage V3 is set as described above, the charged state of the toner is finely adjusted. Accordingly, the appropriately charged toner is returned to the brush roller 71.

これらの印加電圧V1,V2,V3は,例えば以下のように設定すればよい。まず,電源75によってブラシローラ71に印加される電圧は,直流と交流の重畳電圧である。そこで,交流成分はVpp=300V,直流成分は感光体電位V0に対してVdc=−100Vとする。さらに,交流成分は,周波数f=100Hzの矩形波で,Duty=50%のものとする。また,電源76によって荷電電極73に印加される電圧V2は,直流電圧であり,V2=−500Vとすればよい。また,電源77によって荷電電極74に印加される電圧V3は,直流電圧であり,V3=−100Vとすればよい。   These applied voltages V1, V2, and V3 may be set as follows, for example. First, the voltage applied to the brush roller 71 by the power source 75 is a superimposed voltage of direct current and alternating current. Therefore, the AC component is Vpp = 300V, and the DC component is Vdc = −100V with respect to the photoreceptor potential V0. Further, the AC component is a rectangular wave having a frequency f = 100 Hz and Duty = 50%. The voltage V2 applied to the charging electrode 73 by the power source 76 is a DC voltage, and V2 = −500V may be set. Further, the voltage V3 applied to the charging electrode 74 by the power source 77 is a DC voltage, and V3 = −100V may be set.

このようにすればトナーは,図3に示すように,荷電電極73,74によって順に荷電調整される。図3a)は,ブラシローラ71に対面したときのトナーの荷電状態の分布例である。ばらつきが大きく,一部には逆極性のトナーも含まれている。このトナーがブラシローラ71に取り込まれ,荷電電極73に対面することにより,図3b)に示すように全体的に−側にシフトされる。このトナーが次に,荷電電極74に対面することにより,図3c)に示すように,強−トナーが弱−トナーにシフトされ,全体としてシャープな分布状態となる。従って,このような設定によれば適切に荷電調整されたトナーがブラシローラ71へ戻される。   In this way, the toner is charged in order by the charging electrodes 73 and 74, as shown in FIG. FIG. 3 a) is an example of the distribution of the charge state of the toner when facing the brush roller 71. The variation is large, and some toners with reverse polarity are included. When this toner is taken into the brush roller 71 and faces the charging electrode 73, it is shifted to the negative side as shown in FIG. The toner then faces the charging electrode 74, so that the strong-toner is shifted to the weak-toner as shown in FIG. Therefore, according to such setting, the toner whose charge is appropriately adjusted is returned to the brush roller 71.

また,この荷電電極73,74の印加電圧V2,V3の設定を上記とは別のものとすることもできる。例えば,V2を+電圧として,V3を−電圧としてもよい。そうすると,まず荷電電極73によってトナー全体の荷電状態を+側にシフトさせることになる。次に,荷電電極74によって−側にシフトさせる。このようにすれば,図4に示すように,ばらつきの大きいトナーの荷電分布状態をシャープな分布状態に変更することができる。例えば,V2=+100V,V3=−400Vとすればよい。   Further, the setting of the applied voltages V2, V3 of the charging electrodes 73, 74 can be different from the above. For example, V2 may be a positive voltage and V3 may be a negative voltage. Then, the charged state of the entire toner is first shifted to the + side by the charging electrode 73. Next, the charge electrode 74 is shifted to the negative side. In this way, as shown in FIG. 4, it is possible to change the charge distribution state of toner having a large variation to a sharp distribution state. For example, V2 = + 100V and V3 = −400V may be set.

この設定では,トナーの荷電分布は,次のように変化する。図4a)は,図3a)と同様である。このトナーがブラシローラ71に取り込まれ,荷電電極73に対面することにより,図4b)に示すように全体的に+側にシフトされる。この段階では逆極性のトナーも増加する。このトナーが次に,荷電電極74に対面することにより,図4c)に示すように,−側にシフトされ,シャープな分布状態となる。逆極性のトナーはほとんど残らない。従って,このような設定によっても適切に荷電調整されたトナーがブラシローラ71へ戻される。   In this setting, the toner charge distribution changes as follows. FIG. 4a) is similar to FIG. 3a). When this toner is taken in by the brush roller 71 and faces the charging electrode 73, the toner is shifted to the positive side as shown in FIG. At this stage, the toner of reverse polarity also increases. Next, the toner faces the charging electrode 74, so that the toner is shifted to the negative side as shown in FIG. Almost no toner of reverse polarity remains. Therefore, the toner whose charge is appropriately adjusted is returned to the brush roller 71 by such setting.

またあるいは,V2を強い−電圧として,V3を弱い+電圧とすることもできる。そうすると,まず荷電電極73によってトナー全体の荷電状態を−側に大きくシフトさせることになる。この段階で,逆極性のトナーはほとんど残らない。次に,荷電電極74によってわずかに+側にシフトさせて微調整する。例えば,V2=−600V,V3=+100Vとすればよい。このような設定によっても適切に荷電調整されたトナーがブラシローラ71へ戻される。この場合においても,図3とほぼ同様の変化となる。   Alternatively, V2 can be a strong minus voltage and V3 can be a weak plus voltage. Then, first, the charged state of the entire toner is largely shifted to the negative side by the charging electrode 73. At this stage, almost no reverse polarity toner remains. Next, the charge electrode 74 is slightly shifted to the + side for fine adjustment. For example, V2 = −600V and V3 = + 100V may be set. Even with such a setting, the toner whose charge is appropriately adjusted is returned to the brush roller 71. Even in this case, the change is almost the same as in FIG.

一般に,現像装置50から感光体ドラム20上に供給されたトナーの荷電量は,各装置を通過することにより,図5に示すように変化する。まず,転写装置60を通過することによりその荷電量が大きく減少される。また,中にはその極性が逆転した逆極性トナーが出現する場合もある。さらに,図5に示すように,トナー粒子の帯電性能は環境によってかなり変化する。図中,「LL」は低温低湿,「RT」は標準環境,「HH」は高温高湿を示している。高温高湿では特に帯電性能が低下する。   In general, the charge amount of the toner supplied from the developing device 50 onto the photosensitive drum 20 changes as shown in FIG. First, the amount of charge is greatly reduced by passing through the transfer device 60. In some cases, a reverse polarity toner whose polarity is reversed appears. Furthermore, as shown in FIG. 5, the charging performance of the toner particles varies considerably depending on the environment. In the figure, “LL” indicates low temperature and low humidity, “RT” indicates standard environment, and “HH” indicates high temperature and high humidity. Especially at high temperature and high humidity, charging performance deteriorates.

そこで,本形態のカラープリンタ1では,荷電電極73,74に印加する電圧を,動作環境に応じて調整する。すなわち,コントローラ80は,環境測定部81の測定結果を受けて,電源76,77の印加電圧を制御する。例えば,標準環境では,中程度の印加電圧とする。また,高温高湿では,高圧の印加電圧とする。低温低湿では,低圧の印加電圧とする。このようにすれば,高温高湿環境時には特に強力に荷電調整される。従って,図5に示すように,いずれの環境においても,望ましい荷電量に近づけることができる。   Therefore, in the color printer 1 of this embodiment, the voltage applied to the charging electrodes 73 and 74 is adjusted according to the operating environment. That is, the controller 80 receives the measurement result of the environment measurement unit 81 and controls the applied voltage of the power supplies 76 and 77. For example, in the standard environment, the applied voltage is moderate. For high temperature and high humidity, the applied voltage is high. For low temperature and low humidity, the applied voltage is low. In this way, charge adjustment is particularly powerful in a high temperature and high humidity environment. Therefore, as shown in FIG. 5, it is possible to approach the desired charge amount in any environment.

ここで,トナーの望ましい荷電量とは,帯電装置30に付着しないことと現像装置50での回収が良好であることとをともに満たす範囲である。この範囲Qを,図5中の右端に矢印で表している。荷電制御部70から吐き出されて再び感光体ドラム20に付着したトナーの荷電量Q1は,この範囲内に収まることが望ましい。そこで,コントローラ80は,Q1が範囲Qに収まるように電源76,77の電圧値を制御する。ここで,現像装置50におけるトナー荷電量の平均値をQ0とする。本形態によれば,吐き出されたトナーの荷電量Q1は,少なくとも,次の式3を満たす範囲内となっている。
0.5×Q0≦Q1≦3×Q0 …(式3)
なお,この式3における不等号の向きは,各荷電量Q0,Q1をその絶対値として捉えて表記したものである。
Here, the desirable charge amount of the toner is a range that satisfies both the fact that the toner does not adhere to the charging device 30 and that the recovery by the developing device 50 is good. This range Q is indicated by an arrow at the right end in FIG. It is desirable that the charge amount Q1 of the toner discharged from the charge control unit 70 and attached to the photosensitive drum 20 again falls within this range. Therefore, the controller 80 controls the voltage values of the power supplies 76 and 77 so that Q1 falls within the range Q. Here, it is assumed that an average value of the toner charge amount in the developing device 50 is Q0. According to this embodiment, the charge amount Q1 of the discharged toner is at least within a range satisfying the following expression 3.
0.5 × Q0 ≦ Q1 ≦ 3 × Q0 (Formula 3)
In addition, the direction of the inequality sign in the expression 3 represents the charge amounts Q0 and Q1 as their absolute values.

従って,本形態のカラープリンタ1では,残留トナーは次のように処理される。まず,残留トナーは,感光体ドラム20の表面に付着して荷電制御部70に対面する。このとき,感光体ドラム20と接触しているブラシローラ71によって均される。さらに,ブラシローラ71には,平均電圧V1の交流バイアスがかけられている。そのため,残留トナーは,ブラシローラ71に取り込まれる。取り込まれたトナーはブラシローラ71の回転によって運ばれる。   Therefore, in the color printer 1 of this embodiment, the residual toner is processed as follows. First, the residual toner adheres to the surface of the photosensitive drum 20 and faces the charge control unit 70. At this time, it is leveled by the brush roller 71 in contact with the photosensitive drum 20. Further, the brush roller 71 is applied with an AC bias having an average voltage V1. Therefore, the residual toner is taken into the brush roller 71. The taken-in toner is carried by the rotation of the brush roller 71.

そして,ブラシローラ71に取り込まれたトナーは,荷電電極73,74に順に対面する。荷電電極73または荷電電極74には,ブラシローラ71よりも強い直流バイアスがかけられている。そのため,ブラシローラ71に付着したトナーの荷電量が調整される。ブラシローラ71と荷電電極73,74とは非接触であるか,あるいは接触していてもブラシローラ71の荷電電極73,74に対する食い込み量は小さいので,トナーは荷電電極73,74には付着しない。   The toner taken into the brush roller 71 faces the charging electrodes 73 and 74 in order. A DC bias stronger than that of the brush roller 71 is applied to the charging electrode 73 or the charging electrode 74. Therefore, the charge amount of the toner attached to the brush roller 71 is adjusted. The brush roller 71 and the charging electrodes 73 and 74 are not in contact with each other, or even if they are in contact with each other, the amount of biting into the charging electrodes 73 and 74 of the brush roller 71 is small, so that the toner does not adhere to the charging electrodes 73 and 74. .

さらに,本形態では,環境測定部81において動作環境が測定される。コントローラ80では,その結果を受けて,荷電電極73,74のバイアスの強さを制御する。従って,残留トナーのもとの荷電量や動作環境の変化等にかかわらず,残留トナーの荷電量は適切な範囲内に調整される。また,残留トナーの中に逆極性となっているものが含まれていたとしても,その極性は修正される。さらに,荷電調整されたトナーは,感光体ドラム20の非画像領域等に吐き出される。   Furthermore, in this embodiment, the environment measurement unit 81 measures the operating environment. In response to the result, the controller 80 controls the bias intensity of the charging electrodes 73 and 74. Therefore, the residual toner charge amount is adjusted within an appropriate range regardless of the original charge amount of the residual toner and changes in the operating environment. Further, even if the residual toner includes toner having a reverse polarity, the polarity is corrected. Further, the charge-adjusted toner is discharged to a non-image area or the like of the photosensitive drum 20.

感光体ドラム20に付着したトナーは,帯電装置30を通過する。このとき,残留トナーの荷電量は,上記のように,帯電装置30に吸着されない値に調整されている。従って,帯電装置30を汚すことはない。さらに,残留トナーは,現像装置50に対面される。このとき,残留トナーの荷電量は現像装置50での回収に適した値となっている。従って,現像装置50によって良好に回収される。さらに,この残留トナーを,現像装置50内のトナーに混合して,再び現像に供することができる。   The toner adhering to the photosensitive drum 20 passes through the charging device 30. At this time, the charge amount of the residual toner is adjusted to a value that is not attracted to the charging device 30 as described above. Therefore, the charging device 30 is not soiled. Further, the residual toner faces the developing device 50. At this time, the charge amount of the residual toner is a value suitable for collection by the developing device 50. Therefore, it is recovered satisfactorily by the developing device 50. Further, the residual toner can be mixed with the toner in the developing device 50 and used again for development.

なお,荷電電極73,74の形状は,図2のものに限らない。例えば,図6に示すような円弧型荷電電極91,92としても良い。このようにすればブラシローラ71に取り込まれているトナーに確実に対面させることができる。また,図7に示すようなローラ型荷電電極93,94や,図8に示すようなブラシ型荷電電極95,96であっても良い。また,これらの組み合わせとしても良い。   The shape of the charging electrodes 73 and 74 is not limited to that shown in FIG. For example, arc-shaped charged electrodes 91 and 92 as shown in FIG. In this way, the toner taken in by the brush roller 71 can be reliably faced. Further, roller-type charging electrodes 93 and 94 as shown in FIG. 7 and brush-type charging electrodes 95 and 96 as shown in FIG. 8 may be used. A combination of these may also be used.

以上詳細に説明したように本形態のカラープリンタ1によれば,荷電調整部70を有しているので,残留トナーの荷電量が調整される。荷電調整部70は,ブラシローラ71と荷電電極73を有している。ブラシローラ71には中程度の交流バイアスがかけられている。従って,トナーの取り込みと吐き出しがスムーズにできる。また,荷電電極73,74には直流バイアスがかけられている。その大きさは,環境測定部81の結果に応じて制御される。従って,トナーの帯電性能に応じたバイアスの強さが選択される。これらから,荷電調整部70から吐き出されたトナーは,適切な荷電量に調整されている。すなわち,帯電装置30に付着せずに通り抜けることができる。そして,現像装置50で良好に回収されることができる。これにより,接触型の帯電装置を使用したクリーナレスの画像形成装置であって,帯電装置を汚染することなく確実に現像装置へ回収させることができるものとなっている。   As described above in detail, according to the color printer 1 of the present embodiment, since the charge adjustment unit 70 is provided, the charge amount of the residual toner is adjusted. The charge adjusting unit 70 includes a brush roller 71 and a charging electrode 73. A moderate AC bias is applied to the brush roller 71. Therefore, toner can be taken in and discharged smoothly. In addition, a direct current bias is applied to the charging electrodes 73 and 74. The size is controlled according to the result of the environment measurement unit 81. Therefore, the bias strength corresponding to the charging performance of the toner is selected. Accordingly, the toner discharged from the charge adjusting unit 70 is adjusted to an appropriate charge amount. That is, it can pass through without being attached to the charging device 30. Then, it can be recovered well by the developing device 50. As a result, this is a cleanerless image forming apparatus using a contact type charging device, and can be reliably collected by the developing device without contaminating the charging device.

なお,本形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。
例えば,上記の形態では,ブラシローラ71が感光体ドラム20に対してカウンタ方向に回転しているとした。しかし,この回転方向は,必ずしもカウンタ方向でなくても良い。
また例えば,荷電電極73,74の配置や数はこれに限らず,ブラシローラ71の近傍に複数個設けられればよい。
また例えば,荷電電極73,74の印加電圧を制御するための条件は,動作環境に限らない。トナー荷電量や帯電性能に関わる各種の条件に応じて,制御されることが好ましい。
また例えば,上記の形態に加えて,クリーニングシーケンスを実行するようにしてもかまわない。
また例えば,本形態ではカラープリンタ1に本発明を適用しているが,これに限らず,複写機,FAX機等にも適用できる。また,カラー機に限らずモノクロ機でも良いし,中間転写ベルトを使用せず直接記録紙に転写するものでも良い。
In addition, this form is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof.
For example, in the above embodiment, the brush roller 71 is rotated in the counter direction with respect to the photosensitive drum 20. However, this rotation direction is not necessarily the counter direction.
Further, for example, the arrangement and number of the charging electrodes 73 and 74 are not limited to this, and a plurality of charging electrodes 73 and 74 may be provided in the vicinity of the brush roller 71.
Further, for example, the conditions for controlling the voltage applied to the charging electrodes 73 and 74 are not limited to the operating environment. It is preferably controlled according to various conditions related to the toner charge amount and charging performance.
Further, for example, in addition to the above-described embodiment, a cleaning sequence may be executed.
Further, for example, in the present embodiment, the present invention is applied to the color printer 1, but the present invention is not limited to this, and can also be applied to a copying machine, a FAX machine, and the like. Further, not only a color machine but also a monochrome machine may be used, and it may be directly transferred onto a recording sheet without using an intermediate transfer belt.

本形態のカラープリンタの主要部の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a main part of a color printer according to an embodiment. 各色の画像形成部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the image formation part of each color. トナー荷電量の分布の変化を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a change in toner charge amount distribution. トナー荷電量の分布の変化を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a change in toner charge amount distribution. トナーの荷電量の推移状態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a transition state of a charge amount of toner. 荷電電極の別の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of a charged electrode. 荷電電極の別の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of a charged electrode. 荷電電極の別の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of a charged electrode.

符号の説明Explanation of symbols

1 カラープリンタ(画像形成装置)
20 感光体ドラム(感光体)
30 帯電装置(帯電器)
40 露光装置(露光器)
50 現像装置(現像器)
60 転写装置(転写器)
71 ブラシローラ(接触回転部材)
73,74 荷電電極(第1電極,第2電極)
75,76,77 電源(電圧印加部)
81 環境測定部(環境センサ)
1 Color printer (image forming device)
20 Photosensitive drum (photosensitive member)
30 Charging device (charger)
40 Exposure equipment (exposure device)
50 Developer (Developer)
60 Transfer device (transfer device)
71 Brush roller (contact rotating member)
73, 74 Charged electrodes (first electrode, second electrode)
75, 76, 77 Power supply (voltage application unit)
81 Environmental measurement unit (environmental sensor)

Claims (4)

感光体と,前記感光体の表面を帯電させる帯電器と,前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光器と,前記感光体の静電潜像をトナーで現像する現像器と,前記感光体上のトナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成装置において,
前記転写器より下流かつ前記帯電器より上流の位置で前記感光体に接触し,前記感光体上の転写残トナーの少なくとも一部を一時的に回収するとともに,回収したトナーを前記感光体上へ吐き出す導電性の接触回転部材と,
前記感光体と前記接触回転部材との接触位置以外の位置で前記接触回転部材と対面する第1電極および第2電極と,
前記接触回転部材,前記第1電極,および前記第2電極に別々に電圧を印加する電圧印加部とを有し,
前記感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,前記接触回転部材への平均印加電圧V1,および前記第1電極への平均印加電圧V2の極性がともに,トナーの現像時の帯電極性と同じであり,かつ,
|V0|<|V1|<|V2|
(いずれも接地電圧に対する絶対値,以下同じ
の関係を満たすものであり,
前記第1電極への平均印加電圧V2が,前記接触回転部材への印加電圧のピーク電圧のうち絶対値の大きい方の電圧V1qに対して,
|V1q|<|V2|
の関係を満たしており,
前記感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,前記第2電極への印加電圧V3が,トナーの現像時の帯電極性と同じであり,
電圧V3と電圧V1との差の絶対値が,電圧V2と電圧V1との差の絶対値より小さく,
前記第2電極が,前記第1電極より,前記接触回転部材の回転方向下流側に配置されており,
前記第1電極および第2電極は,対面するトナーを荷電調整するものであることを特徴とする画像形成装置。
A photoconductor, a charger for charging the surface of the photoconductor, an exposure device for forming an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor, a developer for developing the electrostatic latent image on the photoconductor with toner, In an image forming apparatus having a transfer device for transferring a toner image on the photoreceptor to a transfer target,
The photosensitive member is brought into contact with the photosensitive member at a position downstream from the transfer unit and upstream from the charging unit, and at least a part of the transfer residual toner on the photosensitive member is temporarily recovered, and the recovered toner is transferred onto the photosensitive member. A conductive contact rotating member to be discharged;
A first electrode and a second electrode facing the contact rotating member at a position other than a contact position between the photoconductor and the contact rotating member;
A voltage applying unit that applies a voltage separately to the contact rotating member, the first electrode, and the second electrode;
The polarity of the average applied voltage V1 to the contact rotating member and the average applied voltage V2 to the first electrode with respect to the average voltage V0 after the transfer of the surface of the photoreceptor is the same as the charging polarity at the time of developing the toner. And
| V0 | <| V1 | <| V2 |
(Both are absolute values with respect to ground voltage , the same applies hereinafter )
Satisfying the relationship
The average applied voltage V2 to the first electrode is higher than the voltage V1q having a larger absolute value among the peak voltages of the applied voltage to the contact rotating member.
| V1q | <| V2 |
Satisfying the relationship
The applied voltage V3 to the second electrode with respect to the average voltage V0 after the transfer of the surface of the photoreceptor is the same as the charging polarity at the time of developing the toner,
The absolute value of the difference between the voltage V3 and the voltage V1 is smaller than the absolute value of the difference between the voltage V2 and the voltage V1,
The second electrode is disposed downstream of the first electrode in the rotation direction of the contact rotating member ;
The first electrode and the second electrode, the image forming apparatus according to claim der Rukoto those charged adjusting the toner facing.
感光体と,前記感光体の表面を帯電させる帯電器と,前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光器と,前記感光体の静電潜像をトナーで現像する現像器と,前記感光体上のトナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成装置において,
前記転写器より下流かつ前記帯電器より上流の位置で前記感光体に接触し,前記感光体上の転写残トナーの少なくとも一部を一時的に回収するとともに,回収したトナーを前記感光体上へ吐き出す導電性の接触回転部材と,
前記感光体と前記接触回転部材との接触位置以外の位置で前記接触回転部材と対面する第1電極および第2電極と,
前記接触回転部材,前記第1電極,および前記第2電極に別々に電圧を印加する電圧印加部とを有し,
前記感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,前記接触回転部材への平均印加電圧V1,および前記第電極への平均印加電圧Vの極性がともに,トナーの現像時の帯電極性と同じであり,かつ,
|V0|<|V1|<|V
(いずれも接地電圧に対する絶対値)
の関係を満たすものであり,
前記感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,前記第電極への印加電圧Vが,トナーの現像時の帯電極性と逆であり,
前記第2電極が,前記第1電極より,前記接触回転部材の回転方向流側に配置されており,
前記第1電極および第2電極は,対面するトナーを荷電調整するものであることを特徴とする画像形成装置。
A photoconductor, a charger for charging the surface of the photoconductor, an exposure device for forming an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor, a developer for developing the electrostatic latent image on the photoconductor with toner, In an image forming apparatus having a transfer device for transferring a toner image on the photoreceptor to a transfer target,
The photosensitive member is brought into contact with the photosensitive member at a position downstream from the transfer unit and upstream from the charging unit, and at least a part of the transfer residual toner on the photosensitive member is temporarily recovered, and the recovered toner is transferred onto the photosensitive member. A conductive contact rotating member to be discharged;
A first electrode and a second electrode facing the contact rotating member at a position other than a contact position between the photoconductor and the contact rotating member;
A voltage applying unit that applies a voltage separately to the contact rotating member, the first electrode, and the second electrode;
To the average voltage V0 after the transfer of the surface of said photosensitive member, said contact average voltage applied to the rotary member V1, and the polarity of the average voltage applied to V 3 to the second electrode are both, the charge polarity at the time of the toner developing The same, and
| V0 | <| V1 | <| V 3 |
(Both absolute values with respect to ground voltage)
Satisfying the relationship
Wherein with respect to the average voltage V0 after the transfer of the surface of the photosensitive member, wherein the applied voltage V 2 to the first electrode, a charge polarity opposite to when the toner development,
The second electrode, from the first electrode, are disposed in the rotational direction lower stream side of the contact rotating member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first electrode and the second electrode are for adjusting the charge of toner facing each other.
感光体と,前記感光体の表面を帯電させる帯電器と,前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光器と,前記感光体の静電潜像をトナーで現像する現像器と,前記感光体上のトナー像を被転写体に転写する転写器とを有する画像形成装置において,
前記転写器より下流かつ前記帯電器より上流の位置で前記感光体に接触し,前記感光体上の転写残トナーの少なくとも一部を一時的に回収するとともに,回収したトナーを前記感光体上へ吐き出す導電性の接触回転部材と,
前記感光体と前記接触回転部材との接触位置以外の位置で前記接触回転部材と対面する第1電極および第2電極と,
前記接触回転部材,前記第1電極,および前記第2電極に別々に電圧を印加する電圧印加部とを有し,
前記感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,前記接触回転部材への平均印加電圧V1,および前記第1電極への平均印加電圧V2の極性がともに,トナーの現像時の帯電極性と同じであり,かつ,
|V0|<|V1|<|V2|
(いずれも接地電圧に対する絶対値,以下同じ
の関係を満たすものであり,
前記第1電極への平均印加電圧V2が,前記接触回転部材への印加電圧のピーク電圧のうち絶対値の大きい方の電圧V1qに対して,
|V1q|<|V2|
の関係を満たしており,
前記感光体の表面の転写後における平均電圧V0に対する,前記第2電極への印加電圧V3が,トナーの現像時の帯電極性と逆であり,
前記第2電極が,前記第1電極より,前記接触回転部材の回転方向下流側に配置されており,
前記第1電極および第2電極は,対面するトナーを荷電調整するものであることを特徴とする画像形成装置。
A photoconductor, a charger for charging the surface of the photoconductor, an exposure device for forming an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor, a developer for developing the electrostatic latent image on the photoconductor with toner, In an image forming apparatus having a transfer device for transferring a toner image on the photoreceptor to a transfer target,
The photosensitive member is brought into contact with the photosensitive member at a position downstream from the transfer unit and upstream from the charging unit, and at least a part of the transfer residual toner on the photosensitive member is temporarily recovered, and the recovered toner is transferred onto the photosensitive member. A conductive contact rotating member to be discharged;
A first electrode and a second electrode facing the contact rotating member at a position other than a contact position between the photoconductor and the contact rotating member;
A voltage applying unit that applies a voltage separately to the contact rotating member, the first electrode, and the second electrode;
The polarity of the average applied voltage V1 to the contact rotating member and the average applied voltage V2 to the first electrode with respect to the average voltage V0 after the transfer of the surface of the photoreceptor is the same as the charging polarity at the time of developing the toner. And
| V0 | <| V1 | <| V2 |
(Both are absolute values with respect to the ground voltage.
Satisfying the relationship
The average applied voltage V2 to the first electrode is higher than the voltage V1q having a larger absolute value among the peak voltages of the applied voltage to the contact rotating member.
| V1q | <| V2 |
Satisfying the relationship
The applied voltage V3 to the second electrode with respect to the average voltage V0 after the transfer of the surface of the photoreceptor is opposite to the charging polarity at the time of developing the toner,
The second electrode is disposed downstream of the first electrode in the rotation direction of the contact rotating member;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first electrode and the second electrode are for adjusting the charge of toner facing each other.
請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の画像形成装置において,
装置内の温度値または湿度値もしくはそれらの両方を取得する環境センサを有し,
前記電圧印加部は,電圧V2と電圧V0との差の絶対値を,低温または低湿時には小さくし,高温または高湿時には大きくすることを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
It has an environmental sensor that acquires the temperature value and / or humidity value in the device,
The image forming apparatus, wherein the voltage application unit decreases an absolute value of a difference between the voltage V2 and the voltage V0 at a low temperature or low humidity and increases an absolute value at a high temperature or high humidity.
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