JP2007279075A - Image forming apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide satisfactory images for a long period of time by properly removing toner remaining untransferred from a surface of a photoreceptor and products of discharge without being affected by environmental conditions in an electrophotographic image forming apparatus. <P>SOLUTION: The image forming apparatus comprises; an image carrier 11 having a face to be charged; a charging means 12 charging the face to be charged; an exposure means 13 for forming an electrostatic latent image on the charged face to be charged; a developing means 14 for developing the electrostatic latent image to form a toner image; transfer means 4Y, 4M, 4C, and 4K for transferring the toner image to a transfer object; a toner holding member 15 for holding the toner remaining untransferred on the face to be charged, after transfer, through contact with the face to be charged; a detection means 21 for detecting an environmental condition; and a hold amount adjustment means 16 for adjusting an amount of toner held by the toner holding member 15 on the basis of a detection result of the detection means 21. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.

近年、電子写真方式の画像形成装置が広く普及している。電子写真方式とは、像担持体である感光体を帯電器により帯電させた後、書き込み用光源を発光させて感光体上に静電潜像を形成（露光）し、これを現像器でトナーにより現像して可視化し、その可視像を感光体から印刷用紙等の記録媒体に転写して出力する方式である。   In recent years, electrophotographic image forming apparatuses have become widespread. In the electrophotographic system, a photosensitive member, which is an image carrier, is charged by a charger, and then a light source for writing is emitted to form (expose) an electrostatic latent image on the photosensitive member. In this method, the visible image is developed and visualized, and the visible image is transferred from the photosensitive member to a recording medium such as printing paper and output.

このような電子写真方式の画像形成装置では、トナー像の転写後、感光体上に残る転写残留トナーを除去する必要がある。転写残留トナーの除去は、感光体にクリーニングブレードを当接させて行うものが一般的である。ただし、クリーニングブレードを用いたクリーニング方式では、クリーニングブレードが転写残留トナーを掻き取ることになるため、感光体の表面が磨耗してしまい、感光体の短寿命化を招いてしまう。また、現在主流になりつつある小粒径の球形トナーについては、クリーニングブレードをすり抜けてしまい、十分に除去できないおそれもある。このことから、最近では、ファーブラシやスポンジパッド状等の部材を用いて低ストレスでクリーニングを行うクリーニング方式が見直されつつある（例えば、特許文献１，２参照）。   In such an electrophotographic image forming apparatus, it is necessary to remove the transfer residual toner remaining on the photoreceptor after the toner image is transferred. The transfer residual toner is generally removed by bringing a cleaning blade into contact with the photoreceptor. However, in the cleaning method using the cleaning blade, the cleaning blade scrapes off the transfer residual toner, so that the surface of the photoreceptor is worn and the life of the photoreceptor is shortened. In addition, the spherical toner having a small particle diameter, which is becoming the mainstream at present, may pass through the cleaning blade and may not be sufficiently removed. For this reason, recently, a cleaning method in which cleaning is performed with low stress using a member such as a fur brush or a sponge pad has been reviewed (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特開２００１−２１５７９９号公報JP 2001-215799 A 特開２００２−２５８６６６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-258666

ところで、上述した低ストレスのクリーニング方式では、感光体との当接力が弱いため、帯電器による感光体の帯電時に発生する放電生成物（例えば、オゾンや窒素酸化物等の活性物質やそれらの反応生成物）の除去が困難である。放電生成物は、水分を吸湿することにより感光体の表面抵抗を低下させて、画像の白抜け（Deletion）等の画像欠陥が発生する要因となるものである。特に、直流電流に交流電流を重畳したＡＣ＋ＤＣ接触帯電方式では、感光体に対して直接放電を行っているために、多量の放電生成物が感光体の表面に付着することから、画像の白抜けが問題となることが多い。   By the way, in the above-described low-stress cleaning method, since the contact force with the photoconductor is weak, discharge products (for example, active substances such as ozone and nitrogen oxides and their reactions) generated when the photoconductor is charged by a charger. Product) is difficult to remove. The discharge product reduces the surface resistance of the photosensitive member by absorbing moisture, and causes image defects such as image whitening (deletion). In particular, in the AC + DC contact charging method in which an alternating current is superimposed on a direct current, a large amount of discharge products adhere to the surface of the photoconductor because the photoconductor is directly discharged. Is often a problem.

このような放電生成物を有効に除去するためには、例えば、感光体に対して不織布からなるトナー保持部材を接触させ、そのトナー保持部材にトナーを保持させつつ、その保持トナーを利用して感光体表面に付着した多量の放電生成物を除去することが考えられる。トナーが放電生成物の除去能力を向上させるため、効果的に感光体上の放電生成物を除去することが可能となるからである。   In order to effectively remove such discharge products, for example, a toner holding member made of a non-woven fabric is brought into contact with the photoreceptor, and the toner is held while the toner holding member is used to hold the toner. It is conceivable to remove a large amount of discharge products adhering to the surface of the photoreceptor. This is because the toner improves the removal capability of the discharge product, so that the discharge product on the photoreceptor can be effectively removed.

しかしながら、放電生成物の発生は、温度や湿度等といった環境条件の影響を受け得る。例えば、低温低湿時（例えば、10℃、15％）には、異常放電が起こりやすく、放電生成物除去のために多くのトナー保持量を必要としない。そのため、トナー保持部材でのトナー保持量が多いと、そのトナー保持部材から不慮に放出されたトナーにより、帯電器等が汚染されて画質欠陥を引き起こすおそれがある。一方、高温高湿時（例えば、28℃、85％）には、トナー保持部材でのトナー保持量が少ないと、十分な放電生成物の除去能力が得られず、画像の白抜け等の画像欠陥が発生するおそれがある。   However, the generation of discharge products can be affected by environmental conditions such as temperature and humidity. For example, when the temperature is low and the humidity is low (for example, 10 ° C., 15%), abnormal discharge is likely to occur, and a large amount of toner is not required to remove discharge products. For this reason, if the toner holding amount of the toner holding member is large, there is a possibility that the charger or the like is contaminated by the toner that is accidentally released from the toner holding member and causes image quality defects. On the other hand, at a high temperature and high humidity (for example, 28 ° C., 85%), if the toner holding amount of the toner holding member is small, sufficient discharge product removal ability cannot be obtained, and the image such as white spots of the image is lost. Defects may occur.

そこで、本発明は、環境条件の影響を受けることなく、感光体の表面からの転写残留トナーの除去および放電生成物の除去を適切に行うことができ、これにより長期に渡って良好な画像を得ることを可能にする画像形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can appropriately remove the transfer residual toner and the discharge product from the surface of the photosensitive member without being affected by environmental conditions, and thereby, a good image can be obtained over a long period of time. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be obtained.

本発明は、上記目的を達成するために案出された画像形成装置で、被帯電面を有する像担持体と、前記被帯電面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段が帯電させた前記被帯電面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記転写手段による転写後の前記被帯電面における転写残留トナーを当該被帯電面との接触を通じて保持する保持するトナー保持部材と、環境条件を検出する検出手段と、前記検出手段での検出結果に基づいて前記トナー保持部材によるトナー保持量を調整する保持量調整手段とを備えることを特徴とする。   The present invention provides an image forming apparatus devised to achieve the above object, an image carrier having a surface to be charged, charging means for charging the surface to be charged, and the object to be charged charged by the charging means. An exposure unit that forms an electrostatic latent image on a charging surface; a developing unit that develops the electrostatic latent image to form a toner image; a transfer unit that transfers the toner image to a transfer target; and the transfer unit. A toner holding member that holds the transfer residual toner on the surface to be charged after the transfer through contact with the surface to be charged, a detection unit that detects environmental conditions, and the toner based on a detection result of the detection unit And a holding amount adjusting means for adjusting the toner holding amount by the holding member.

上記構成の画像形成装置によれば、検出手段が環境条件を検出するとともに、その検出手段での検出結果に基づいて、保持量調整手段がトナー保持部材によるトナー保持量を調整するようになっている。検出手段が検出する環境条件としては、例えば温度および湿度が挙げられるが、これに限定されることはなく、温度または湿度のいずれか一方であっても、あるいは他の条件を含むものであってもよい。また、トナー保持量の調整は、例えば、トナー汚染による帯電不良が発生しやすい低温低湿環境下ではトナー保持部材のトナー保持量を少なくする一方、放電生成物付着に起因する像流れ等が起こりやすい高温高湿環境下ではトナー保持部材のトナー保持量を多くする、といったものが挙げられる。このような調整を経ることで、トナー保持部材には、環境条件に拘らずに、適量の転写残留トナーが保持されることになる。   According to the image forming apparatus having the above configuration, the detecting unit detects the environmental condition, and the holding amount adjusting unit adjusts the toner holding amount by the toner holding member based on the detection result of the detecting unit. Yes. The environmental conditions detected by the detection means include, for example, temperature and humidity. However, the environmental conditions are not limited to these, and any one of temperature and humidity or other conditions may be included. Also good. The toner holding amount is adjusted by, for example, reducing the toner holding amount of the toner holding member in a low-temperature and low-humidity environment in which charging failure due to toner contamination is likely to occur, and image flow or the like due to the adhesion of discharge products is likely to occur. In a high temperature and high humidity environment, the toner holding amount of the toner holding member is increased. Through such adjustment, an appropriate amount of transfer residual toner is held on the toner holding member regardless of environmental conditions.

以上のように、本発明に係る画像形成装置では、環境条件に応じてトナー保持部材でのトナー保持量を調整することにより、そのトナー保持部材が環境条件に拘らずに適量の転写残留トナーを保持することになるので、例えば高温高湿時での放電生成物付着に起因する像流れおよび低温低湿時のトナー汚染による帯電不良といった、各環境でのディフェクトを未然に回避することができる。したがって、環境条件の影響を受けることなく、感光体の表面からの転写残留トナーの除去および放電生成物の除去を適切に行うことができ、これにより長期に渡って良好な画像を得ることが可能になるのである。   As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, by adjusting the toner holding amount in the toner holding member according to the environmental conditions, the toner holding member can transfer an appropriate amount of transfer residual toner regardless of the environmental conditions. Therefore, defects in each environment such as image flow caused by discharge product adhesion at high temperature and high humidity and charging failure due to toner contamination at low temperature and low humidity can be avoided in advance. Therefore, it is possible to appropriately remove the transfer residual toner and the discharge product from the surface of the photosensitive member without being affected by environmental conditions, thereby obtaining a good image over a long period of time. It becomes.

以下、図面に基づき本発明に係る画像形成装置について説明する。ここで説明する画像形成装置は、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置等に用いられる電子写真方式のものである。   Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The image forming apparatus described here is an electrophotographic system used for a copying machine, a printer apparatus, a facsimile apparatus or the like.

先ず、本発明に係る画像形成装置の概略構成について説明する。   First, a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present invention will be described.

図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成例を示す説明図である。図例のように、ここで説明する画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、バックアップロール３ａおよび複数の張架ロール３ｂによって張架された無端状の中間転写ベルト３と、その中間転写ベルト３を挟んで画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋのそれぞれと対向して配設される一次転写ロール４Ｙ、４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、バックアップロール３ａと対向して配設される二次転写ロール５と、記録用紙Ｐ上のフルカラートナー像を熱と圧力とにより定着させる定着装置６と、を備えて構成されている。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of an image forming apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the image forming apparatus 1 described here includes image forming units 2Y, 2M, and 2Y that form toner images of respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). 2C, 2K, an endless intermediate transfer belt 3 stretched by a backup roll 3a and a plurality of stretch rolls 3b, and each of the image forming units 2Y, 2M, 2C, 2K across the intermediate transfer belt 3 The primary transfer rolls 4Y, 4M, 4C, and 4K that are arranged to face each other, the secondary transfer roll 5 that is arranged to face the backup roll 3a, and the full-color toner image on the recording paper P to heat and pressure. And a fixing device 6 for fixing by the above.

このような構成の画像形成装置１では、並設された各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが各色のトナー像を形成すると、それぞれの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、各色のトナー像が中間転写ベルト３に転写されて、その中間転写ベルト３上で重ねられる。これにより、中間転写ベルト３上には、フルカラートナー像が形成されることになる。そして、中間転写ベルト３上のフルカラートナー像は、二次転写位置Ａへ記録用紙Ｐが所定のタイミングで搬送されてくると、転写バイアスが印加された二次転写ロール５の静電吸引力によって、中間転写ベルト３上から一括してその記録用紙Ｐに転写される。フルカラートナー像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト３からの分離後に、定着装置６へと搬送される。このようにして、記録用紙Ｐ上にフルカラー画像が印刷出力されるのである。なお、記録用紙Ｐに転写されなかった中間転写ベルト３上の転写残留トナーは、中間転写ベルト用クリーナ７で回収されることになる。   In the image forming apparatus 1 having such a configuration, when the image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K arranged in parallel form toner images of the respective colors, the respective colors are processed at a timing that takes into account the difference in the relative positions of the respective colors. The toner image is transferred to the intermediate transfer belt 3 and is superimposed on the intermediate transfer belt 3. As a result, a full color toner image is formed on the intermediate transfer belt 3. When the recording paper P is conveyed to the secondary transfer position A at a predetermined timing, the full color toner image on the intermediate transfer belt 3 is caused by the electrostatic attraction force of the secondary transfer roll 5 to which a transfer bias is applied. Then, the images are transferred from the intermediate transfer belt 3 to the recording paper P all at once. The recording paper P on which the full-color toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 6 after being separated from the intermediate transfer belt 3. In this way, a full-color image is printed out on the recording paper P. The transfer residual toner on the intermediate transfer belt 3 that has not been transferred to the recording paper P is collected by the intermediate transfer belt cleaner 7.

次に、以上のように構成された画像形成装置１における各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋについて詳しく説明する。
図２〜３は、本発明に係る画像形成装置の要部構成例を示す説明図である。 Next, the image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K in the image forming apparatus 1 configured as described above will be described in detail.
2 to 3 are explanatory diagrams illustrating an exemplary configuration of a main part of the image forming apparatus according to the present invention.

図２に示すように、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、いずれも、被帯電面を有した像担持体としての感光体ドラム１１と、その感光体ドラム１１における被帯電面を帯電させる帯電器１２と、その帯電器１２が帯電させた被帯電面に静電潜像を形成する露光器１３と、感光体ドラム１１の被帯電面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１４と、を備えている。そして、帯電器１２が感光体ドラム１１の被帯電面（表面）を一様に帯電させると、露光器１３により像露光がなされ、その感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１４の現像バイアスが印加された現像ロール１４ａに担持されたトナーによって現像され、トナー像となる。その後、現像器１４に形成されたトナー像は、対応するいずれかの一次転写ロール４Ｙ、４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの圧接力と、その一次転写ロール４Ｙ、４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに印加された転写バイアスによる静電吸引力とによって、中間転写ベルト３上に一次転写される。なお、トナー像の転写後、感光体ドラム１１の表面は、次の画像形成サイクルのため、帯電器１２で再び帯電される。   As shown in FIG. 2, each of the image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K includes a photosensitive drum 11 as an image carrier having a charged surface, and a charged surface in the photosensitive drum 11. The charger 12 to be charged, the exposure device 13 for forming an electrostatic latent image on the charged surface charged by the charger 12, and the electrostatic latent image formed on the charged surface of the photosensitive drum 11 are developed. And a developing device 14 for forming a toner image. When the charger 12 uniformly charges the surface (surface) to be charged of the photosensitive drum 11, image exposure is performed by the exposure device 13, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 11. The electrostatic latent image is developed with toner carried on the developing roll 14a to which the developing bias of the developing device 14 is applied, and becomes a toner image. Thereafter, the toner image formed on the developing device 14 is subjected to the pressure contact force of one of the corresponding primary transfer rolls 4Y, 4M, 4C, 4K and the transfer bias applied to the primary transfer rolls 4Y, 4M, 4C, 4K. Is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 3 by the electrostatic attraction force generated by. After the toner image is transferred, the surface of the photosensitive drum 11 is charged again by the charger 12 for the next image forming cycle.

ここで、画像形成装置１における画像形成時の主なゼログラフィックパラメータの一具体例を示す。
・感光体ドラム１１；ＯＰＣ（φ３０）
・帯電器１２；半導電性ロールからなる帯電ロール
・ＡＣ印加；Ｉａｃ＝０．７ｍＡ、Ｖｄｃ＝−５２０Ｖ、ｆ＝６１４Ｈｚ
・露光器１３；レーザー７８０ｎｍ
・現像方式；二成分現像
・中間転写ベルト３；ポリイミド
・プロセス速度；１０４ｍｍ／ｓ
・潜像電位；背景部＝−５００Ｖ、画像部＝−２００Ｖ
・現像ロール１４ａ；スリーブ径＝φ１６ｍｍ、スリーブ回転速度＝２０８ｍｍ／ｓ、スリーブ回転方向＝感光体ドラム１１と逆方向
・感光体ドラム１１と現像ロール１４ａの間隔；０．３ｍｍ
・現像バイアス；ＤＣ成分＝−４００Ｖ
・ＡＣ成分＝１．５ｋＶＰ−Ｐ（６ｋＨｚ）
・転写条件；一次転写ロール＋５００〜１０００Ｖ(転写電流１０μＡ)、二次転写ロール＋１６００Ｖ Here, a specific example of main xerographic parameters at the time of image formation in the image forming apparatus 1 will be shown.
・ Photosensitive drum 11; OPC (φ30)
Charger 12; charging roll made of a semiconductive roll AC application; Iac = 0.7 mA, Vdc = −520 V, f = 614 Hz
・ Exposure unit 13; Laser 780nm
・ Development method: Two-component development ・ Intermediate transfer belt 3; Polyimide ・ Process speed: 104 mm / s
・ Latent image potential: background portion = −500V, image portion = −200V
Developing roller 14a; sleeve diameter = φ16 mm, sleeve rotation speed = 208 mm / s, sleeve rotation direction = opposite direction to the photosensitive drum 11
Development bias: DC component = −400V
・ AC component = 1.5kVP-P (6kHz)
Transfer conditions: primary transfer roll +500 to 1000 V (transfer current 10 μA), secondary transfer roll +1600 V

ところで、感光体ドラム１１から中間転写ベルト３への一次転写では、感光体ドラム１１の表面上にあるトナーの全てが中間転写ベルト３に転写されることはなく、一部が転写残留トナーとして感光体ドラム１１上に残留する。この転写残留トナーについては、感光体ドラム１１上に残留すべきではなく、その感光体ドラム１１上から除去する必要がある。また、感光体ドラム１１上には、帯電器１２による帯電によって、その帯電時に放電生成物（例えば、オゾンや窒素酸化物等の活性物質やそれらの反応生成物）が発生し得る。この放電生成物についても、感光体ドラム１１上に存在すべきではなく、その感光体ドラム１１上から除去する必要がある。   By the way, in the primary transfer from the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 3, all of the toner on the surface of the photosensitive drum 11 is not transferred to the intermediate transfer belt 3, and a part of the toner is exposed as transfer residual toner. It remains on the body drum 11. The transfer residual toner should not remain on the photosensitive drum 11 but needs to be removed from the photosensitive drum 11. Further, a discharge product (for example, an active substance such as ozone or nitrogen oxide or a reaction product thereof) may be generated on the photosensitive drum 11 due to charging by the charger 12 at the time of charging. This discharge product should not be present on the photosensitive drum 11 but needs to be removed from the photosensitive drum 11.

このことから、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、いずれも、トナー保持器１５と、トナー帯電制御ブラシ２０とを備えている。   Accordingly, each of the image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K includes the toner holder 15 and the toner charging control brush 20.

トナー保持器１５は、感光体ドラム１１上に残留した転写残留トナーを保持して、これにより放電生成物を効果的に除去するためのものである。そのために、トナー保持器１５は、金属等からなる四角柱状の導電性の基体１５ａ上に、導電性ウレタンスポンジ等の弾性部材１５ｂを介して、適度な導電性を有する不織布１５ｃが貼り付けられて構成されている。そして、不織布１５ｃが感光体ドラム１１に圧接するように配されている。なお、不織布とは、文字通り「織らない布」であり、繊維同士を様々な方法で結合させたシートである。不織布の製造方法としては、乾式不織布、スポンドバンド、湿式不織布等がある。具体的には、例えば、絶縁性ナイロン−ポリエステル混綿繊維にポリピロール樹脂をコーティングして導電性が付与された繊維で、繊維長が数センチ程度のものを、カードやエアランダム機で薄いシートにし、必要に応じて何枚か重ねて形成されたものが挙げられる。   The toner holder 15 holds the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 11 and thereby effectively removes discharge products. For this purpose, the toner holder 15 is made by attaching a non-woven fabric 15c having appropriate conductivity to a conductive base 15a made of metal or the like via an elastic member 15b such as conductive urethane sponge. It is configured. The nonwoven fabric 15c is arranged so as to be in pressure contact with the photosensitive drum 11. The non-woven fabric is literally “a non-woven fabric” and is a sheet in which fibers are bonded by various methods. Nonwoven fabric manufacturing methods include dry nonwoven fabrics, spound bands, wet nonwoven fabrics, and the like. Specifically, for example, an insulating nylon-polyester blended fiber is coated with polypyrrole resin to provide conductivity, and a fiber having a fiber length of about several centimeters is made into a thin sheet with a card or an air random machine, Examples include those formed by overlapping several sheets as necessary.

トナー保持器１５の基体１５ａには、バイアス電圧が印加されるようになっている。そして、バイアス電圧の印加は、電圧印加制御部１６によって制御される。すなわち、電圧印加制御部１６によって、印加するバイアス電圧の極性、電圧値、印加タイミング等がコントロールされるのである。これにより、トナー保持器１５には、画像形成時において、転写残留トナーを積極的に保持するように例えば＋１００Ｖが印加される。   A bias voltage is applied to the base 15 a of the toner holder 15. The application of the bias voltage is controlled by the voltage application control unit 16. That is, the voltage application controller 16 controls the polarity, voltage value, application timing, and the like of the bias voltage to be applied. Thus, for example, +100 V is applied to the toner holder 15 so as to positively hold the transfer residual toner during image formation.

また、トナー保持器１５は、図３に示すように、その長手方向（感光体ドラム１１の回転軸Ｋ方向）の幅が、感光体ドラム１２における画像形成幅Ｒより幅広であるものとする。なお、トナー保持器１５は、バネ等の弾性部材やソレノイド等の駆動源を利用して、感光体ドラム１１の回転軸Ｋ方向に摺動（オシレーション）可能であることが望ましい（図中矢印Ｍ参照）。トナー保持器１５の不織布１５ｃを感光体ドラム１１の表面に対して回転軸Ｋ方向に摺動させれば、転写残留トナーの保持個所を分散でき、放電生成物除去能力を回転軸Ｋ方向に対して均一化することが可能となるからである。   Further, as shown in FIG. 3, the toner holder 15 has a width in the longitudinal direction (the direction of the rotation axis K of the photosensitive drum 11) wider than the image forming width R in the photosensitive drum 12. The toner holder 15 is preferably slidable (oscillated) in the direction of the rotation axis K of the photosensitive drum 11 using an elastic member such as a spring or a drive source such as a solenoid (arrow in the figure). See M). If the non-woven fabric 15c of the toner holder 15 is slid in the direction of the rotation axis K with respect to the surface of the photoconductor drum 11, the transfer residual toner holding points can be dispersed, and the discharge product removal capability can be improved with respect to the direction of the rotation axis K. This is because it can be made uniform.

トナー帯電制御ブラシ２０は、感光体ドラム１１上に残留した転写残留トナーに対する帯電調整を通じて、その転写残留トナーを感光体ドラム１１上から除去するためのものである。そのために、トナー帯電制御ブラシ２０は、例えば、φ５ｍｍのステンレスシャフトに繊維径約１５μｍかつパイルハイト３．５ｍｍの導電性ナイロンがブラシ密度１２０kfiber/inch²で植毛されてなり、残留トナー帯電電圧として電圧印加制御部１６によって−８５０ｖが印加されるようになっている。この残留トナー帯電電圧の印加により、トナー帯電制御ブラシ２０には、感光体ドラム１１の帯電電位との間に電位差が生じる。したがって、感光体ドラム１１上の転写残留トナーは、トナー帯電制御ブラシ２０と感光体ドラム１１との間の電位差によって、正規極性（−極性）に帯電することになる。正規極性（−極性）に揃えられた転写残留トナーは、その感光体ドラム１１の回転により帯電器１２に送られる。このとき、帯電器１２には、帯電バイアスＶＤＣ＝−５２０ｖが印加されている。よって、正規極性（−極性）の転写残留トナーには、帯電器１２との間で斥力が働き、その帯電器１２を摺り抜けることになる。そして、帯電器１２を摺り抜けた正規極性（−極性）の転写残留トナーは、現像器１４の現像ロール１４ａと対向する部分（現像部）に送られ、その現像器１４の現像ロール１４ａにおける現像バイアスの設定条件を最適化により、現像と同時に現像器１４で回収（クリーニング）される。 The toner charge control brush 20 is for removing the transfer residual toner from the photosensitive drum 11 through charge adjustment for the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 11. To that end, the toner charge control brush 20 is made of, for example, a conductive nylon having a fiber diameter of about 15 μm and a pile height of 3.5 mm planted on a φ5 mm stainless shaft with a brush density of 120 kfiber / inch ² and applying a voltage as a residual toner charge voltage. The control unit 16 applies −850v. By applying the residual toner charging voltage, a potential difference is generated between the toner charging control brush 20 and the charging potential of the photosensitive drum 11. Therefore, the transfer residual toner on the photosensitive drum 11 is charged to the normal polarity (−polarity) due to the potential difference between the toner charging control brush 20 and the photosensitive drum 11. The transfer residual toner aligned with the normal polarity (-polarity) is sent to the charger 12 by the rotation of the photosensitive drum 11. At this time, a charging bias VDC = −520 v is applied to the charger 12. Therefore, repulsive force acts on the transfer residual toner of normal polarity (-polarity) with the charger 12 and slips through the charger 12. Then, the transfer residual toner of normal polarity (-polarity) that has passed through the charging device 12 is sent to a portion (developing portion) facing the developing roll 14a of the developing device 14 and developed on the developing roll 14a of the developing device 14. By optimizing the setting condition of the bias, it is recovered (cleaned) by the developing device 14 simultaneously with the development.

つまり、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋでは、感光体ドラム１１上の転写残留トナーを除去する格別なクリーニング機構部を持たずに、現像器１４の現像ロール１４ａの現像バイアスの設定条件を最適化することで、現像器１４で現像と転写残留トナーの回収（クリーニング）とを同時に行う、いわゆるクリーナレスシステムを採用しているのである。   That is, the image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K do not have a special cleaning mechanism for removing the transfer residual toner on the photosensitive drum 11, and the setting condition of the developing bias of the developing roller 14a of the developing device 14 By optimizing the above, a so-called cleaner-less system is employed in which the developing unit 14 simultaneously performs development and recovery (cleaning) of the transfer residual toner.

ところで、帯電器１２が感光体ドラム１１を帯電させる際には、既に説明したように、放電生成物が発生する。特に、ＡＣにＤＣを重畳したＡＣ＋ＤＣ接触帯電方式では、放電生成物が多く発生する。このような放電生成物に対し、各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋでは、トナー保持器１５の不織布１５ｃが転写残留トナーを一時保持するようになっている。すなわち、トナー保持器１５を備える各画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋでは、感光体ドラム１１上の転写残留トナー（中間転写ベルト３に転写されなかった転写残留トナー）が、トナー保持器１５の不織布１５ｃに付着して一時保持される。このとき、不織布１５ｃは繊維径が細く、しかも繊維密度が高いので、不織布１５ｃに転写残留トナーが密に、かつ、多く保持されることになる。そのため、不織布１５ｃに付着して一時保持された転写残留トナーが、感光体ドラム１１の回転に伴い、放電生成物を良好に除去することになり、放電生成物が付着することによる不具合、具体的には画像流れ（Deletion）が有効に防止することができる。   By the way, when the charger 12 charges the photosensitive drum 11, a discharge product is generated as described above. In particular, in the AC + DC contact charging method in which DC is superimposed on AC, many discharge products are generated. With respect to such a discharge product, in each of the image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K, the non-woven fabric 15c of the toner holder 15 temporarily holds the transfer residual toner. That is, in each of the image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K including the toner holder 15, the transfer residual toner (transfer residual toner that has not been transferred to the intermediate transfer belt 3) on the photosensitive drum 11 is transferred to the toner holder 15. The non-woven fabric 15c is attached and temporarily held. At this time, since the nonwoven fabric 15c has a small fiber diameter and a high fiber density, the transfer residual toner is held in a dense and large amount on the nonwoven fabric 15c. For this reason, the transfer residual toner adhered to the non-woven fabric 15c and temporarily retained removes the discharge product well with the rotation of the photosensitive drum 11, and there is a problem caused by the adhesion of the discharge product. It is possible to effectively prevent image flow (Deletion).

なお、画像形成装置１は、必ずしも現像器１４で転写残留トナーを回収（クリーニング）するクリーナレスシステムを採用したものである必要はなく、トナー帯電制御ブラシ２０に代えてクリーニング装置が設けられたものであってもよい。図４〜６は、クリーニング装置が設けられた場合の要部構成例を示す説明図である。   Note that the image forming apparatus 1 does not necessarily adopt a cleanerless system that collects (cleans) the transfer residual toner by the developing device 14, and is provided with a cleaning device instead of the toner charge control brush 20. It may be. 4-6 is explanatory drawing which shows the example of a principal part structure when the cleaning apparatus is provided.

図４に示す構成例では、トナー保持器１５と帯電器１２との間にクリーニング装置１７が設けられている。クリーニング装置１７は、感光体ドラム１１に当接する導電性の回転ブラシ１７ａと、この回転ブラシ１７ａに当接する導電性を有した回収ロール１７ｂと、この回収ロール１７ｂに当接するスクレーパー１７ｃとを備えて構成されている。このような構成では、転写残留トナーがトナー保持器１５に保持される。そして、保持されずに摺り抜けた転写残留トナーが、トナー保持器１５に印加されている−８５０Ｖのバイアス電圧による放電によって、正極性（本実施形態ではマイナス）に帯電調整される。この正極性に帯電調整された転写残留トナーは、クリーニング装置１７の回転ブラシ１７ａで機械的に掻き取られて除去される。また、回転ブラシ１７ａにＤＣ０Ｖを印加することによって、回転ブラシ１７ａに電気的に付着することでも除去される。これは、トナー保持器１５の通過後の感光体ドラム１１の電位が約−４００Ｖとなるため、回転ブラシ１７ａの電位を０Ｖにすることで、マイナス極性（正極性）に帯電調整された転写残留トナーが回転ブラシ１７ａに付着するからである。このようにして、回転ブラシ１７ａに付着して除去された転写残留トナーは、バイアス電圧が印加された回収ロール１７ｂに移動した後、スクレーパー１７ｃで掻き落とされて回収される。したがって、現像器１４で転写残留トナーを回収する必要がない。   In the configuration example shown in FIG. 4, a cleaning device 17 is provided between the toner holder 15 and the charger 12. The cleaning device 17 includes a conductive rotary brush 17a that contacts the photosensitive drum 11, a conductive collection roll 17b that contacts the rotary brush 17a, and a scraper 17c that contacts the collection roll 17b. It is configured. In such a configuration, the transfer residual toner is held in the toner holder 15. Then, the transfer residual toner slipped through without being held is charged and adjusted to have a positive polarity (minus in the present embodiment) by discharging with a bias voltage of −850 V applied to the toner holder 15. The transfer residual toner whose charge is adjusted to the positive polarity is mechanically scraped and removed by the rotating brush 17a of the cleaning device 17. Further, by applying DC 0 V to the rotating brush 17a, it is also removed by being electrically attached to the rotating brush 17a. This is because the potential of the photosensitive drum 11 after passing through the toner holder 15 becomes about −400 V, and therefore the transfer residual whose charge is adjusted to negative polarity (positive polarity) by setting the potential of the rotating brush 17 a to 0 V. This is because the toner adheres to the rotating brush 17a. In this way, the transfer residual toner attached to and removed from the rotating brush 17a moves to the collecting roll 17b to which the bias voltage is applied, and is then scraped off and collected by the scraper 17c. Therefore, it is not necessary to collect the transfer residual toner by the developing device 14.

また、図５に示す構成例では、トナー保持器１５と帯電器１２との間のクリーニング装置１８が、図４に示した構成例の場合とは異なる。すなわち、図５の例のクリーニング装置１８は、感光体ドラム１１に当接する導電性の回転ブラシ１８ａと、この回転ブラシ１８ａに当接するフリッキングバー１８ｂとを備えて構成されている。なお、回転ブラシ１８ａには、ＤＣ２００ＶにＶＡＣ（Ｖｐｐ８００Ｖ）を重層した電圧を印加している。このような構成では、転写残留トナーがトナー保持器１５に付着し保持される。そして、保持されずに摺り抜けた転写残留トナーが、回転ブラシ１８ａに付着して除去される。回転ブラシ１８ａに付着して除去された転写残留トナーは、フリッキングバー１８ｂで叩き落とされ回収される。したがって、現像器１４で転写残留トナーを回収する必要がない。なお、回転ブラシ１８ａには、前述したＤＣ＋ＡＣが印加されているので、正極性、逆極性のいずれの極性の転写残留トナーであっても回収できる。   In the configuration example shown in FIG. 5, the cleaning device 18 between the toner holder 15 and the charger 12 is different from the configuration example shown in FIG. That is, the cleaning device 18 in the example of FIG. 5 includes a conductive rotary brush 18a that abuts on the photosensitive drum 11, and a flicker bar 18b that abuts on the rotary brush 18a. A voltage obtained by overlaying VAC (Vpp 800 V) on DC 200 V is applied to the rotating brush 18 a. In such a configuration, the transfer residual toner adheres to and is held by the toner holder 15. Then, the transfer residual toner slipped through without being held adheres to the rotating brush 18a and is removed. The transfer residual toner attached to and removed from the rotating brush 18a is knocked off by the flicking bar 18b and collected. Therefore, it is not necessary to collect the transfer residual toner by the developing device 14. Since the DC + AC described above is applied to the rotating brush 18a, any transfer residual toner of positive polarity or reverse polarity can be collected.

さらに、図６に示す構成例におけるクリーニング装置１９は、感光体ドラム１１に当接するクリーニングブレード１９ａを備えて構成されている。このような構成では、転写残留トナーがトナー保持器１５に付着し保持される。そして、保持されずに摺り抜けた転写残留トナーが、クリーニングブレード１９ａによって掻き取られて除去される。したがって、現像器１４で転写残留トナーを回収する必要がない。なお、クリーニングブレード１９ａの当接力を高くすると感光体ドラム１１の短寿命化を招き得るが、詳細を後述するようにトナー保持器１５によって放電生成物が除去されるので、クリーニングブレード１９ａを用いた場合であっても、必要以上にクリーニングブレード１９ａの当接力を高くする必要がない。   Furthermore, the cleaning device 19 in the configuration example shown in FIG. 6 includes a cleaning blade 19 a that abuts against the photosensitive drum 11. In such a configuration, the transfer residual toner adheres to and is held by the toner holder 15. Then, the transfer residual toner slipped through without being held is scraped and removed by the cleaning blade 19a. Therefore, it is not necessary to collect the transfer residual toner by the developing device 14. Although increasing the contact force of the cleaning blade 19a may shorten the life of the photosensitive drum 11, the discharge product is removed by the toner holder 15 as will be described in detail later, so the cleaning blade 19a was used. Even in this case, it is not necessary to increase the contact force of the cleaning blade 19a more than necessary.

また、クリーニング装置を必要としないクリーナレスシステムを採用した場合であっても、必ずしもトナー保持器１５とトナー帯電制御ブラシ２０との両方を備えている必要はない。図７，８は、本発明に係る画像形成装置の他の要部構成例を示す説明図である。   Further, even when a cleanerless system that does not require a cleaning device is employed, it is not always necessary to include both the toner holder 15 and the toner charge control brush 20. FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams showing other main configuration examples of the image forming apparatus according to the present invention.

図７に示す構成例では、トナー保持器１５のみが設けられ、トナー帯電制御ブラシ２０については設けられていない。ただし、トナー保持器１５は、電圧印加制御部１６による８印加電圧の制御により、保持トナーに対する帯電調整を行い得るようになっている。つまり、トナー保持器１５は、トナー保持による放電生成物の除去機能と、トナー帯電調整による転写残留トナーの除去機能とを兼ね備えているのである。このような構成例によっても、感光体ドラム１１上の転写残留トナーを回収（クリーニング）しつつ、その感光体ドラム１１上から放電生成物の除去することが可能である。   In the configuration example shown in FIG. 7, only the toner holder 15 is provided, and the toner charging control brush 20 is not provided. However, the toner holder 15 can perform charge adjustment on the held toner by controlling the eight applied voltages by the voltage application control unit 16. In other words, the toner holder 15 has both a function of removing the discharge product by holding the toner and a function of removing the transfer residual toner by adjusting the toner charge. Also with this configuration example, it is possible to remove the discharge product from the photosensitive drum 11 while collecting (cleaning) the transfer residual toner on the photosensitive drum 11.

勿論、一つのトナー保持器１５が転写残留トナーの除去機能と放電生成物の除去機能とを兼ね備えるのではなく、図８に示す構成例のように、複数のトナー保持器１５を設け、これらのトナー保持器１５にそれぞれの機能を分担させるようにしても構わない。   Of course, one toner holder 15 does not have both a transfer residual toner removal function and a discharge product removal function, but a plurality of toner holders 15 are provided as shown in FIG. Each function may be shared by the toner holder 15.

次に、以上のように構成された画像形成装置１における特徴的な構成について説明する。   Next, a characteristic configuration of the image forming apparatus 1 configured as described above will be described.

本実施形態で説明する画像形成装置１は、トナー保持器１５に加えて、環境条件センサ２１を備えており、その環境条件センサ２１での検出結果に基づいて、電圧印加制御部１６がトナー保持器１５に対する電圧印加を制御する点に大きな特徴がある。   The image forming apparatus 1 described in the present embodiment includes an environmental condition sensor 21 in addition to the toner holder 15, and the voltage application control unit 16 holds the toner based on the detection result of the environmental condition sensor 21. There is a great feature in that the voltage application to the device 15 is controlled.

環境条件センサ２１は、画像形成装置１内における環境条件を検出するものである。つまり、環境条件センサ２１は、環境条件を検出する検出手段として機能するものである。環境条件としては、例えば温度および湿度が挙げられるが、これに限定されることはなく、温度または湿度のいずれか一方であっても、あるいは他の条件を含むものであってもよい。このような環境条件の検出は、公知技術を利用した温度センサや湿度センサ等を利用して行えばよい。   The environmental condition sensor 21 detects an environmental condition in the image forming apparatus 1. That is, the environmental condition sensor 21 functions as a detection unit that detects the environmental condition. Examples of the environmental conditions include temperature and humidity, but are not limited thereto, and may be either temperature or humidity, or may include other conditions. Such detection of environmental conditions may be performed using a temperature sensor, a humidity sensor, or the like using a known technique.

また、電圧印加制御部１６は、環境条件センサ２１での検出結果に基づいて、電圧印加制御部１６がトナー保持器１５に対する電圧印加を制御し、これによりトナー保持器１５によるトナー保持量を調整するようになっている。つまり、電圧印加制御部１６は、トナー保持器１５によるトナー保持量を調整する保持量調整手段として機能するものである。なお、トナー保持器１５とトナー帯電制御ブラシ２０とで機能を分担させる場合、または複数のトナー保持器１５で機能を分担させる場合には、電圧印加制御部１６は、それぞれに対する電圧印加を制御するが、特に放電生成物の除去機能を実現するトナー保持器１５に対する電圧印加を制御して、そのトナー保持器１５によるトナー保持量を調整するようになっている。   The voltage application control unit 16 controls the voltage application to the toner holder 15 based on the detection result of the environmental condition sensor 21, thereby adjusting the toner holding amount by the toner holder 15. It is supposed to be. That is, the voltage application control unit 16 functions as a holding amount adjusting unit that adjusts the toner holding amount by the toner holder 15. When the functions are shared by the toner holder 15 and the toner charging control brush 20, or when the functions are shared by the plurality of toner holders 15, the voltage application control unit 16 controls the voltage application to each. However, in particular, the toner holding amount by the toner holder 15 is adjusted by controlling the voltage application to the toner holder 15 that realizes the discharge product removal function.

トナー保持量の調整の具体的な態様としては、低温低湿環境下ではトナー保持器１５のトナー保持量を少なくする一方、高温高湿環境下ではトナー保持器１５のトナー保持量を多くする、といったものが挙げられる。   As a specific mode of adjusting the toner holding amount, the toner holding amount of the toner holder 15 is decreased in a low temperature and low humidity environment, while the toner holding amount of the toner holder 15 is increased in a high temperature and high humidity environment. Things.

低温低湿環境下であるか、あるいは高温高湿環境下であるかの判断は、環境条件センサ２１での検出結果を予め設定されている閾値と比較することで行えばよい。例えば、環境条件センサ２１での検出結果が閾値を超えていれば高温高湿環境下であるかと判断し、閾値を超えていなければ低温低湿環境下であるかと判断する、といった具合である。ただし、閾値は必ずしも一つに限られず、複数の閾値が設定されていてもよい。すなわち、環境条件センサ２１での検出結果がどの温湿度域（例えば、高温高湿、中温中湿または低温低湿）に属するかを、複数の閾値に基づいて判断することも考えられる。   The determination as to whether the environment is a low-temperature and low-humidity environment or a high-temperature and high-humidity environment may be made by comparing the detection result of the environmental condition sensor 21 with a preset threshold value. For example, if the detection result of the environmental condition sensor 21 exceeds the threshold, it is determined whether the environment is a high temperature and high humidity environment, and if the detection result does not exceed the threshold, it is determined whether the environment is a low temperature and low humidity environment. However, the threshold value is not necessarily limited to one, and a plurality of threshold values may be set. That is, it may be considered to determine which temperature / humidity region (for example, high temperature / high humidity, medium temperature / intermediate humidity or low temperature / low humidity) the detection result of the environmental condition sensor 21 belongs to based on a plurality of threshold values.

このような判断結果に対して、どのようにトナー保持量を調整するかについては、それぞれの間の対応関係を予め設定しておき、その設定内容に基づいて決定すればよい。すなわち、電圧印加制御部１６は、予め設定された環境条件の検出結果とトナー保持量の調整態様との対応関係に基づいて、どのようにトナー保持量を調整するかを決定すればよい。   How to adjust the toner holding amount with respect to such a determination result may be determined based on the setting contents by previously setting the correspondence between them. That is, the voltage application control unit 16 may determine how to adjust the toner holding amount based on the correspondence relationship between the detection result of the environmental condition set in advance and the toner holding amount adjustment mode.

トナー保持量の調整は、以下に述べる手法で行うことが考えられる。   It is conceivable to adjust the toner holding amount by the method described below.

その一つとしては、非画像形成時のトナー吐き出しモードを利用して調整を行う。トナー吐き出しモードとは、トナー保持器１５が一時保持している転写残留トナーを感光体ドラム１１に吐き出すモードのことをいい、電圧印加制御部１６によるトナー保持器１５への印加電圧の制御を通じて実現されるモードである。すなわち、電圧印加制御部１６は、例えばＤＣ＋１００Ｖを−６００Ｖに切り替えるといったように、トナー保持器１５に印加する電圧を所定のタイミングで切り替えることで、そのトナー保持器１５に保持トナーの感光体ドラム１１への吐き出しを行わせる。このトナー吐き出しモードによって、感光体ドラム１１から吐き出されたトナーが中間転写ベルト３へ転写され、転写ベルトクリーナ７により回収されることになる。   For example, adjustment is performed using a toner discharge mode during non-image formation. The toner discharge mode refers to a mode in which the transfer residual toner temporarily held by the toner holder 15 is discharged to the photosensitive drum 11 and is realized by controlling the voltage applied to the toner holder 15 by the voltage application control unit 16. Mode. That is, the voltage application control unit 16 switches the voltage applied to the toner holder 15 at a predetermined timing, for example, switches DC + 100V to −600V, so that the photosensitive drum 11 of the toner held in the toner holder 15 is switched. Let the spit out. In this toner discharge mode, the toner discharged from the photosensitive drum 11 is transferred to the intermediate transfer belt 3 and collected by the transfer belt cleaner 7.

このようなトナー吐き出しモードを利用してトナー保持量の調整を行うためには、そのトナー吐き出しモードの実施頻度を、環境条件センサ２１での検出結果に応じて可変させればよい。トナー吐き出しモードは、非画像形成時、すなわち記録用紙Ｐ上にフルカラー画像を印刷出力するための一連の処理動作を行っていないときで、例えば記録用紙Ｐ１００枚分の画像形成毎といった所定のタイミングで、その実施が行われる。この基準となる実施タイミングに対し、低温低湿環境下では、トナー吐き出しモードの実施頻度を高くすればよい。これにより、低温低湿環境下では、トナー保持器１５のトナー保持量が少なくなる。一方、高温高湿環境下では、トナー吐き出しモードの実施頻度を低くすればよい。これにより、高温高湿環境下では、トナー保持器１５のトナー保持量が多くなる。なお、どの程度実施頻度を可変させるかについては、予め設定された環境条件の検出結果との間の対応関係に基づいて決定すればよい。   In order to adjust the toner holding amount by using such a toner discharge mode, the frequency of the toner discharge mode may be varied according to the detection result of the environmental condition sensor 21. The toner discharge mode is a non-image forming state, that is, when a series of processing operations for printing out a full-color image on the recording paper P is not performed, for example, at a predetermined timing such as every 100 sheets of recording paper P. The implementation is performed. The execution frequency of the toner discharge mode may be increased in a low-temperature and low-humidity environment with respect to the reference execution timing. Thus, the toner holding amount of the toner holder 15 is reduced under a low temperature and low humidity environment. On the other hand, in a high-temperature and high-humidity environment, the toner discharge mode may be performed less frequently. Accordingly, the toner holding amount of the toner holder 15 increases in a high temperature and high humidity environment. In addition, what is necessary is just to determine based on correspondence with the detection result of the preset environmental condition about how much implementation frequency is made to change.

また、他の一つとしては、トナー保持器１５に印加するバイアス電圧を利用して調整を行う。すなわち、トナー保持器１５に印加するバイアス電圧の大きさを、環境条件センサ２１での検出結果に応じて可変させればよい。電圧印加制御部１６は、原則として、例えば＋１００Ｖといった所定の大きさのバイアス電圧をトナー保持器１５に対して印加するが、その印加電圧の大きさを低温低湿環境下には小さくする。これにより、その印加電圧に起因して発生する静電吸着力が小さくなるため、低温低湿環境下では、トナー保持器１５のトナー保持量が少なくなる。一方、高温高湿環境下では、トナー保持器１５に対する印加電圧の大きさを大きくする。これにより、その印加電圧に起因して発生する静電吸着力が大きくなるため、高温高湿環境下では、トナー保持器１５のトナー保持量が多くなる。なお、どの程度印加電圧の大きさを可変させるかについては、予め設定された環境条件の検出結果との間の対応関係に基づいて決定すればよい。   As another one, adjustment is performed using a bias voltage applied to the toner holder 15. That is, the magnitude of the bias voltage applied to the toner holder 15 may be varied according to the detection result of the environmental condition sensor 21. In principle, the voltage application control unit 16 applies a bias voltage having a predetermined magnitude of, for example, +100 V to the toner holder 15, but reduces the magnitude of the applied voltage in a low temperature and low humidity environment. As a result, the electrostatic attractive force generated due to the applied voltage is reduced, so that the toner holding amount of the toner holder 15 is reduced under a low temperature and low humidity environment. On the other hand, in a high temperature and high humidity environment, the magnitude of the voltage applied to the toner holder 15 is increased. As a result, the electrostatic adsorption force generated due to the applied voltage is increased, so that the toner holding amount of the toner holder 15 increases in a high temperature and high humidity environment. It should be noted that how much the magnitude of the applied voltage is variable may be determined based on a correspondence relationship with a detection result of a preset environmental condition.

さらには、トナー吐き出しモードを利用した調整と、印加するバイアス電圧の大きさによる調整とを、互いに組み合わせて用いたり、あるいは環境条件の検出結果に応じていずれかを選択的に用いることも考えられる。つまり、トナー吐き出しモードを利用した調整と、印加するバイアス電圧の大きさによる調整とは、それぞれを併用しても構わない。   Furthermore, the adjustment using the toner discharge mode and the adjustment based on the magnitude of the bias voltage to be applied may be used in combination with each other or may be selectively used depending on the detection result of the environmental condition. . That is, the adjustment using the toner discharge mode and the adjustment based on the magnitude of the bias voltage to be applied may be used in combination.

以上のような環境条件の検出結果に基づくトナー保持量の調整を行えば、例えば、帯電器１２のトナー汚染による帯電不良が発生しやすい低温低湿環境下ではトナー保持器１５のトナー保持量を少なくし、放電生成物付着に起因する画像欠陥（像流れ等）が起こりやすい高温高湿環境下ではトナー保持器１５のトナー保持量が多くする、といったことが実現可能となる。つまり、このような調整を経ることで、トナー保持器１５には、環境条件に拘らずに、適量の転写残留トナーが保持されることになる。   If the toner holding amount is adjusted based on the detection result of the environmental conditions as described above, for example, the toner holding amount of the toner holder 15 is reduced in a low temperature and low humidity environment where charging failure due to toner contamination of the charger 12 is likely to occur. In addition, the toner holding amount of the toner holder 15 can be increased in a high-temperature and high-humidity environment where an image defect (image flow or the like) due to the discharge product is likely to occur. That is, through such adjustment, the toner holder 15 holds an appropriate amount of transfer residual toner regardless of environmental conditions.

このように、本実施形態で説明した画像形成装置１によれば、環境条件に応じてトナー保持器１５でのトナー保持量を調整することにより、そのトナー保持器１５が環境条件に拘らずに適量の転写残留トナーを保持することになるので、例えば高温高湿時での放電生成物付着に起因する像流れおよび低温低湿時のトナー汚染による帯電不良といった、各環境でのディフェクトを未然に回避することができる。したがって、環境条件の影響を受けることなく、感光体ドラム１１の表面からの転写残留トナーの除去および放電生成物の除去を適切に行うことができ、これにより長期に渡って良好な画像を得ることが可能になるのである。   As described above, according to the image forming apparatus 1 described in the present embodiment, by adjusting the toner holding amount in the toner holder 15 according to the environmental condition, the toner holder 15 can be used regardless of the environmental condition. Since it retains an appropriate amount of transfer residual toner, it avoids defects in various environments such as image flow caused by adhesion of discharge products at high temperature and high humidity and poor charging due to toner contamination at low temperature and low humidity. can do. Accordingly, it is possible to appropriately remove the transfer residual toner and the discharge product from the surface of the photosensitive drum 11 without being affected by the environmental conditions, thereby obtaining a good image over a long period of time. Is possible.

特に、本実施形態で説明したように、トナー保持器１５に加えてトナー帯電制御ブラシ２０を設け、これらに転写残留トナーの除去機能と放電生成物の除去機能とを分担させるように構成した場合には、例えばトナー保持器１５に印加するバイアス電圧を利用してトナー保持量の調整を行っても、その調整が転写残留トナーの除去機能、すなわち転写残留トナーに対する帯電調整に影響を及ぼしてしまうことがない。したがって、トナー保持器１５でのトナー保持量の増減に拘らず、転写残留トナーに対して常に適切な帯電調整を行い得るようになるので、感光体ドラム１１の表面からの転写残留トナーを確実に除去する上で非常に好適なものとなる。   In particular, as described in the present embodiment, the toner charging control brush 20 is provided in addition to the toner holder 15, and the transfer residual toner removal function and the discharge product removal function are shared by these. For example, even if the toner holding amount is adjusted using a bias voltage applied to the toner holder 15, the adjustment affects the transfer residual toner removing function, that is, the charge adjustment for the transfer residual toner. There is nothing. Accordingly, it is possible to always perform appropriate charge adjustment on the transfer residual toner regardless of increase / decrease of the toner holding amount in the toner holder 15, so that the transfer residual toner from the surface of the photoconductive drum 11 can be reliably ensured. This is very suitable for removal.

以上のような画像形成装置１における作用効果を検証するために、低温低湿環境下（例えば、10℃、15％）において、帯電器１２の汚れにストレスとなる100％ベタ画像を連続出力したときの、帯電器１２のトナー汚染による画質欠陥の評価を行った。   In order to verify the effects of the image forming apparatus 1 as described above, when a 100% solid image that causes stress on the dirt of the charger 12 is continuously output in a low temperature and low humidity environment (for example, 10 ° C., 15%). The image quality defect due to toner contamination of the charger 12 was evaluated.

図９は、その評価結果の具体例を示す説明図である。図例のように、高温高湿環境下ではＡ４サイズ連続１００枚印刷後でも画質欠陥が発生しなかったにも拘らず、低温低湿環境下では連続６０枚以下で画質欠陥が発生した。
この結果より、例えばトナー吐き出しモードを利用してトナー保持量を調整する場合であれば、低温低湿環境下では連続印刷４０枚毎にトナー吐き出しモードを実施し、高温高湿環境下および中温中湿環境下では１００枚間隔でトナー吐き出しモードを実施するように、トナー吐き出しモードの実施タイミングを設定することが考えられる。このようにすれば、特に、高温高湿環境下では、トナー吐き出しモードの頻度を減らすことにより、トナー保持器１５でのトナー保持量が多くなり、放電生成物除去に有利となるため、その放電生成物が感光体ドラム１１に付着することによる不具合、具体的には画像流れ（Deletion）の防止に非常に効果的である。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific example of the evaluation result. As shown in the figure, the image quality defect occurred on 60 sheets or less in the low temperature and low humidity environment, even though the image quality defect did not occur even after printing 100 sheets of A4 size continuously in the high temperature and high humidity environment.
From this result, for example, in the case of adjusting the toner holding amount by using the toner discharge mode, the toner discharge mode is performed for every 40 sheets of continuous printing in a low temperature and low humidity environment. It is conceivable to set the toner discharge mode execution timing so that the toner discharge mode is executed at an interval of 100 sheets under the environment. In this way, particularly in a high temperature and high humidity environment, reducing the frequency of the toner discharge mode increases the amount of toner retained in the toner retainer 15, which is advantageous for removing discharge products. This is very effective in preventing defects caused by the product adhering to the photoconductive drum 11, specifically, image deletion.

図１０は、トナー保持器１５でのトナー保持量と感光体ドラム１１に対する水の接触角との関係についての実験結果の具体例を示す説明図である。感光体ドラム１１に対する水の接触角は、放電生成物の付着量を定量的に測定するための目安となるものである。すなわち、感光体ドラム１１の表面では、放電生成物の増加に伴い、撥水性が低下する（親水性となる）。したがって、水の接触角から放電生成物の付着量を一義的に類推できるのである。図例の結果は、感光体ドラム１１を帯電器１２で帯電（放電電流１ｍＡ）をさせ、トナー保持器１５の不織布１５ｃを接触させた状態で、感光体ドラム１１を40000回転させたときの水の接触角を測定したものである。なお、帯電器１２による帯電は、放電生成物除去性を確認するために、放電電流を通常より高いところで行っている。一般に、感光体ドラム１１上では、水の接触角が80°以下になると、画像流れ（Deletion）が発生することが知られている。このことを踏まえつつ、図例の結果をみると、トナー保持器１５でのトナー保持量が多いと放電生成物除去性が良好であることが分かる。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing a specific example of an experimental result regarding the relationship between the toner holding amount in the toner holder 15 and the contact angle of water with the photosensitive drum 11. The contact angle of water with respect to the photosensitive drum 11 serves as a standard for quantitatively measuring the amount of discharge product attached. That is, on the surface of the photosensitive drum 11, the water repellency decreases (becomes hydrophilic) as the number of discharge products increases. Therefore, it is possible to unambiguously estimate the adhesion amount of the discharge product from the contact angle of water. The results in the example show that the photosensitive drum 11 is charged with the charger 12 (discharge current 1 mA), and the water when the photosensitive drum 11 is rotated 40,000 while the nonwoven fabric 15c of the toner holder 15 is in contact with the photosensitive drum 11 is shown. The contact angle was measured. The charging by the charger 12 is performed at a higher discharge current than usual in order to confirm the discharge product removability. In general, it is known that an image flow (deletion) occurs on the photosensitive drum 11 when the contact angle of water becomes 80 ° or less. Taking this into account, the results of the example shown in the figure show that the discharge product removal property is good when the toner holding amount in the toner holder 15 is large.

なお、本実施形態では、本発明の好適な実施具体例について説明したが、本発明はその内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、環境条件の検出結果に応じたトナー保持量の調整の態様については、事前の実験やシミュレーション等で得られる経験則に基づいて予め設定しておけばよく、本実施形態で説明した具体的な態様に限定されるものではない。また、電圧印加制御部１６が印加する電圧の大きさ等についても、本実施形態で挙げたものは例示に過ぎず、画像形成装置の構成や機能スペック等に応じて適宜決定すればよい。   In addition, although this embodiment demonstrated the suitable Example of this invention, this invention is not limited to the content, It can change suitably in the range which does not deviate from the summary. For example, the adjustment mode of the toner holding amount according to the detection result of the environmental condition may be set in advance based on an empirical rule obtained by a prior experiment or simulation, and the specific example described in the present embodiment. However, the present invention is not limited to such an embodiment. Further, the magnitude of the voltage applied by the voltage application controller 16 is merely an example, and may be appropriately determined according to the configuration of the image forming apparatus, the functional specifications, and the like.

本発明に係る画像形成装置の概略構成例を示す説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の要部構成例を示す説明図（その１）であり、画像形成ユニットの構成例を示す正面図である。It is explanatory drawing (the 1) which shows the principal part structural example of the image forming apparatus which concerns on this invention, and is a front view which shows the structural example of an image forming unit. 本発明に係る画像形成装置の要部構成例を示す説明図（その２）であり、トナー保持器の構成例を示す平面図である。FIG. 3 is an explanatory diagram (part 2) of a configuration example of a main part of the image forming apparatus according to the present invention, and a plan view illustrating a configuration example of a toner holder. 本発明に係る画像形成装置の他の構成例を示す図で、クリーニング装置が設けられた場合の要部構成例を示す説明図（その１）である。It is a figure which shows the other structural example of the image forming apparatus which concerns on this invention, and is explanatory drawing (the 1) which shows the principal part structural example at the time of providing the cleaning apparatus. 本発明に係る画像形成装置の他の構成例を示す図で、クリーニング装置が設けられた場合の要部構成例を示す説明図（その２）である。It is a figure which shows the other structural example of the image forming apparatus which concerns on this invention, and is explanatory drawing (the 2) which shows the principal part structural example at the time of providing the cleaning apparatus. 本発明に係る画像形成装置の他の構成例を示す図で、クリーニング装置が設けられた場合の要部構成例を示す説明図（その３）である。FIG. 10 is a diagram illustrating another configuration example of the image forming apparatus according to the present invention, and is an explanatory diagram (part 3) illustrating a configuration example of a main part when a cleaning device is provided. 本発明に係る画像形成装置の他の要部構成例を示す説明図（その１）であり、トナー保持器と回転ブラシとが機能分担する場合の構成例を示す図である。FIG. 8 is an explanatory diagram (part 1) illustrating another configuration example of the main part of the image forming apparatus according to the present invention, and is a diagram illustrating a configuration example when a toner holder and a rotating brush share functions. 本発明に係る画像形成装置の他の要部構成例を示す説明図（その２）であり、複数のトナー保持器が機能分担する場合の構成例を示す図である。FIG. 10 is an explanatory diagram (part 2) illustrating another configuration example of the main part of the image forming apparatus according to the present invention, and is a diagram illustrating a configuration example when a plurality of toner holders share functions. 帯電器のトナー汚染による画質欠陥の評価結果の具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific example of the evaluation result of the image quality defect by the toner contamination of a charger. トナー保持部材でのトナー保持量と感光体ドラムに対する水の接触角との関係についての実験結果の具体例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a specific example of an experimental result regarding a relationship between a toner holding amount at a toner holding member and a contact angle of water with respect to a photosensitive drum.

符号の説明Explanation of symbols

１…画像形成装置、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…画像形成ユニット、３…中間転写ベルト、４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ…一次転写ロール、５…二次転写ロール、６…定着装置、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…露光器、１４…現像器、１４ａ…現像ロール、１５…トナー保持器、１５ａ…基体、１５ｂ…弾性部材、１５ｃ…不織布、１６…電圧印加制御部、２０…トナー帯電制御ブラシ、２１…環境条件センサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2Y, 2M, 2C, 2K ... Image forming unit, 3 ... Intermediate transfer belt, 4Y, 4M, 4C, 4K ... Primary transfer roll, 5 ... Secondary transfer roll, 6 ... Fixing device, 11 ... Photoconductor drum, 12 ... charger, 13 ... exposure device, 14 ... developing device, 14a ... developing roll, 15 ... toner holder, 15a ... substrate, 15b ... elastic member, 15c ... nonwoven fabric, 16 ... voltage application controller, 20 ... toner charge control brush, 21 ... environmental condition sensor

Claims (3)

被帯電面を有する像担持体と、
前記被帯電面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段が帯電させた前記被帯電面に静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
前記転写手段による転写後の前記被帯電面における転写残留トナーを当該被帯電面との接触を通じて保持する保持するトナー保持部材と、
環境条件を検出する検出手段と、
前記検出手段での検出結果に基づいて前記トナー保持部材によるトナー保持量を調整する保持量調整手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier having a charged surface;
Charging means for charging the surface to be charged;
An exposure unit that forms an electrostatic latent image on the charged surface charged by the charging unit;
Developing means for developing the electrostatic latent image to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to a transfer object;
A toner holding member that holds the transfer residual toner on the surface to be charged after being transferred by the transfer unit through contact with the surface to be charged;
Detection means for detecting environmental conditions;
An image forming apparatus comprising: a holding amount adjusting unit that adjusts a toner holding amount by the toner holding member based on a detection result of the detecting unit. 前記保持量調整手段は、前記トナー保持部材に保持トナーの吐き出しを行わせる機能を有するとともに、当該吐き出しを行わせる頻度を前記検出手段での検出結果に応じて可変させるものである
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 The holding amount adjusting means has a function of causing the toner holding member to discharge the retained toner, and varies the frequency at which the toner is discharged according to the detection result of the detecting means. The image forming apparatus according to claim 1. 前記保持量調整手段は、前記トナー保持部材でのトナー保持のために当該トナー保持部材に印加するバイアス電圧を前記検出手段での検出結果に応じて可変させるものである
ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
The holding amount adjusting unit is configured to vary a bias voltage applied to the toner holding member for holding toner in the toner holding member according to a detection result of the detection unit. 3. The image forming apparatus according to 1 or 2.

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