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JP2007219090A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2007219090A
JP2007219090A JP2006038309A JP2006038309A JP2007219090A JP 2007219090 A JP2007219090 A JP 2007219090A JP 2006038309 A JP2006038309 A JP 2006038309A JP 2006038309 A JP2006038309 A JP 2006038309A JP 2007219090 A JP2007219090 A JP 2007219090A
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JP
Japan
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voltage
toner
forming apparatus
frequency
amplitude
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Pending
Application number
JP2006038309A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Okuno
裕介 奥野
Noritoshi Hagimoto
憲俊 萩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image forming apparatus which reduces or eliminates a noise by appropriately setting a bias voltage related to a member for recovering residual toner left after transfer. <P>SOLUTION: The electrophotographic image forming apparatus is configured to form an image through respective processes of electrifying, exposing, developing on a photoreceptor drum 21 and transferring. The image forming apparatus includes a cleanerless system for recovering the residual toner left after transfer from the surface of the photoreceptor drum 21, then, returning the recovered toner to a developing device 23 that emits the recovered toner onto the photoreceptor drum 21 by applying the bias voltage to a toner recovery brush 25 that comes in contact with the photoreceptor drum 21. The amplitude and frequency of the bias voltage to be applied to the recovery brush 25 are changed based on at least either of a temperature/humidity condition, the number of printed sheets, a driving time, a toner electrification amount and an operating condition. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置、特に、像担持体上に、帯電、露光、現像、転写の各プロセスを経て画像を形成する複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image on an image carrier through various processes of charging, exposure, development, and transfer.

従来から、電子写真法による画像形成装置において、クリーナレスシステムが採用されている。クリーナレスシステムとは、感光体に接触するトナー回収部材を、転写部下流側でかつ帯電部上流側に設け、感光体上の転写残トナーを一旦回収部材に回収し、回収したトナーを所定のタイミングで感光体上に放出して現像部に戻すシステムである。回収部材で一旦回収した転写残トナーを感光体へ放出し、現像部へ戻すのは、回収部材でのトナーの回収しすぎによるトナーこぼれの防止と、転写残トナーを現像に再利用することを目的としている。   Conventionally, a cleanerless system has been adopted in an image forming apparatus using electrophotography. In the cleanerless system, a toner collecting member that contacts the photoconductor is provided on the downstream side of the transfer unit and on the upstream side of the charging unit, and the transfer residual toner on the photoconductor is once collected on the collecting member, and the collected toner is supplied to a predetermined unit. This is a system that releases the toner onto the photosensitive member at a timing and returns it to the developing unit. The transfer residual toner once recovered by the recovery member is discharged to the photosensitive member and returned to the developing unit. To prevent toner spillage due to excessive recovery of the toner by the recovery member and to reuse the transfer residual toner for development. It is aimed.

回収部材に対して、作像時には感光体から転写残トナーを回収する電位のバイアス電圧を印加し、像間が回収部材を通過する際には回収部材から感光体へトナーを放出する電位のバイアス電圧を印加している。そして、回収部材の性能を向上させるために、バイアス電圧には一定の振幅と周波数を持ったAC電圧を印加することが通常行われている。   A bias voltage is applied to the collecting member so that the transfer residual toner is collected from the photoconductor during image formation, and a potential bias that releases toner from the collecting member to the photoconductor when an image passes through the collecting member. A voltage is applied. In order to improve the performance of the recovery member, an AC voltage having a constant amplitude and frequency is usually applied to the bias voltage.

しかしながら、回収部材に印加するACバイアス電圧の振幅及び周波数を高く設定すると、回収部材のブラシが感光体に摺擦することによって比較的耳障りな騒音が発生するという問題点を有している。図6に示すように、回収部材に印加するACバイアス電圧の振幅を高くすることで音圧が上昇する。また、周波数に関しては、500Hz以上の高周波になると耳障りになる。   However, if the amplitude and frequency of the AC bias voltage applied to the recovery member are set high, there is a problem that relatively unpleasant noise is generated due to the brush of the recovery member sliding on the photoreceptor. As shown in FIG. 6, the sound pressure is increased by increasing the amplitude of the AC bias voltage applied to the recovery member. Moreover, regarding the frequency, it becomes annoying when the frequency becomes 500 Hz or higher.

特許文献1,2には、接触帯電部材に印加する振動電圧の周波数を可変として帯電音や画像欠陥を抑えることが記載されている。また、特許文献3には、接触帯電部材に印加する振動電圧のピーク間電圧ないし電流値を変化させ、帯電音の軽減と感光体の削れを防止することが記載されている。但し、転写残トナーの回収部材に印加するバイアス電圧に関しての先行文献は見あたらない。   Patent Documents 1 and 2 describe that the frequency of an oscillating voltage applied to a contact charging member can be varied to suppress charging noise and image defects. Patent Document 3 describes that the peak-to-peak voltage or current value of the oscillating voltage applied to the contact charging member is changed to reduce charging noise and prevent the photoconductor from being scraped. However, there is no prior literature regarding the bias voltage applied to the transfer residual toner collecting member.

特開平5−11571号公報JP-A-5-11571 特開平5−11572号公報JP-A-5-11572 特開平9−120197号公報JP-A-9-120197

そこで、本発明の目的は、転写残トナーの回収部材に対するバイアス電圧を適切に設定して騒音の低減化、解消を図ることのできる画像形成装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing and eliminating noise by appropriately setting a bias voltage for a transfer residual toner collecting member.

以上の目的を達成するため、本発明は、
像担持体上に、帯電、露光、現像、転写の各プロセスを経て画像を形成する電子写真法による画像形成装置において、
前記像担持体に接触するトナー回収部材にバイアス電圧を印加することにより、像担持体上から転写残トナーを回収し、回収したトナーを像担持体上に放出して現像部に戻すクリーナレスシステムを備え、
前記回収部材に印加するバイアス電圧の振幅と周波数を、環境条件、印字枚数、駆動時間、トナー帯電量及び動作条件の少なくともいずれか一つに基づいて変更すること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
In an image forming apparatus by electrophotography that forms an image on an image carrier through processes of charging, exposure, development, and transfer,
A cleanerless system that collects transfer residual toner from the image carrier by applying a bias voltage to the toner collecting member that contacts the image carrier, and discharges the collected toner onto the image carrier and returns it to the developing unit. With
Changing the amplitude and frequency of the bias voltage applied to the recovery member based on at least one of environmental conditions, number of printed sheets, driving time, toner charge amount, and operating conditions;
It is characterized by.

本発明に係る画像形成装置においては、回収部材に印加するバイアス電圧の振幅と周波数を、環境条件、印字枚数、駆動時間、トナー帯電量及び動作条件の少なくともいずれか一つに基づいて変更するため、回収性能をそれほど低下させることなく転写残トナーの回収時の騒音を低減、解消することができる。   In the image forming apparatus according to the present invention, the amplitude and frequency of the bias voltage applied to the recovery member are changed based on at least one of environmental conditions, the number of printed sheets, driving time, toner charge amount, and operating conditions. Further, it is possible to reduce and eliminate the noise at the time of collecting the transfer residual toner without significantly reducing the collecting performance.

例えば、環境条件が高湿環境下においては、回収部材に周波数が600Hz以上で振幅が800V以上のAC電圧を印加し、高湿以外の環境下においては、回収部材にDC電圧又は周波数が600Hz未満で振幅が800V未満のAC電圧を印加すればよい。また、印字枚数又は駆動時間が少ない状況下においては、回収部材にDC電圧又は周波数が600Hz未満で振幅が800V未満のAC電圧を印加し、印字枚数又は駆動時間が多い状況下においては、回収部材に周波数が600Hz以上で振幅が800V以上のAC電圧を印加してもよい。   For example, when the environmental condition is a high humidity environment, an AC voltage having a frequency of 600 Hz or more and an amplitude of 800 V or more is applied to the recovery member. In an environment other than high humidity, the DC voltage or frequency is less than 600 Hz to the recovery member. Then, an AC voltage having an amplitude of less than 800 V may be applied. In a situation where the number of printed sheets or driving time is short, a DC voltage or an AC voltage having a frequency of less than 600 Hz and an amplitude of less than 800 V is applied to the collecting member, and in a situation where the number of printed sheets or driving time is large, the collecting member. Further, an AC voltage having a frequency of 600 Hz or more and an amplitude of 800 V or more may be applied.

あるいは、ブラックトナーを回収するための回収部材に印加するバイアス電圧を、カラートナーの回収部材に印加するバイアス電圧よりも周波数で200Hz以上又は振幅で200V以上高く設定してもよい。また、回収部材に対して、画像形成中はAC電圧を印加し、画像形成以外の動作中はDC電圧を印加するか又はバイアス電圧を印加しないように制御してもよい。   Alternatively, the bias voltage applied to the recovery member for recovering the black toner may be set to be 200 Hz or higher in frequency or 200 V or higher in amplitude than the bias voltage applied to the color toner recovery member. Further, the recovery member may be controlled so that an AC voltage is applied during image formation and a DC voltage is applied or a bias voltage is not applied during operations other than image formation.

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

(画像形成装置の概略構成、図1参照)
図1に本発明に係る画像形成装置の一実施例である電子写真方式によるカラープリンタ10の要部を示す。このカラープリンタ10は、感光体ドラム21の周囲に、帯電ローラ22、現像装置23、1次転写ローラ24、転写残トナーの回収ブラシ25を配置して感光体ユニット20を構成し、さらに、露光用のレーザ走査装置31、中間転写ベルト32が設置されている。
(Schematic configuration of image forming apparatus, see FIG. 1)
FIG. 1 shows a main part of an electrophotographic color printer 10 which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. In this color printer 10, a charging roller 22, a developing device 23, a primary transfer roller 24, and a transfer brush 25 for collecting residual toner are arranged around a photosensitive drum 21 to constitute a photosensitive unit 20. A laser scanning device 31 and an intermediate transfer belt 32 are installed.

感光体ユニット20はそれぞれ色の三原色(イエロー、マゼンタ、シアン)とブラックの画像を形成するために4組が並列に配置され、それぞれの感光体ドラム21上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト32上に1次転写してカラーのトナー画像に合成し、合成トナー画像を図示しない用紙上に2次転写する。また、プリンタ10内には温湿度センサ33が配置されている。   The photoconductor units 20 are arranged in parallel to form three primary colors (yellow, magenta, cyan) and a black image, and the toner images formed on the photoconductor drums 21 are transferred to the intermediate transfer belt. The image is primarily transferred onto the image 32 and combined with a color toner image, and the combined toner image is secondarily transferred onto a sheet (not shown). A temperature / humidity sensor 33 is disposed in the printer 10.

ところで、このカラープリンタ10において、感光体ドラム21は矢印A方向に回転駆動され、帯電ローラ22には感光体ドラム21が所定の表面電位(−500V)になるように電圧が印加される。次に、レーザ走査装置31により画像が露光され、感光体ドラム21上に静電潜像が形成され、静電潜像は現像装置23によりマイナス帯電のトナーを用いて、いわゆる反転現像される。このトナー画像は1次転写ローラ24から付与される電界によって矢印B方向に移動する中間転写ベルト32上に1次転写される。   In the color printer 10, the photosensitive drum 21 is rotationally driven in the direction of arrow A, and a voltage is applied to the charging roller 22 so that the photosensitive drum 21 has a predetermined surface potential (−500V). Next, an image is exposed by the laser scanning device 31 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 21, and the electrostatic latent image is so-called reversely developed by the developing device 23 using negatively charged toner. This toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 32 that moves in the direction of arrow B by the electric field applied from the primary transfer roller 24.

一方、感光体ドラム21上に残留したトナーは、回収ブラシ25に静電的に一旦取り込まれ、その後像間部分が通過する際に感光体ドラム21上に放出され、かつ、転写ローラ22を通過して現像装置23に回収される。なお、このような転写残トナーの回収方式をクリーナレスシステムと称することは前述した。   On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum 21 is once electrostatically taken into the collection brush 25, and then discharged onto the photosensitive drum 21 when the portion between the images passes, and passes through the transfer roller 22. Then, it is collected by the developing device 23. It should be noted that such a transfer residual toner recovery method is referred to as a cleanerless system as described above.

回収ブラシ25は筒状の導電性基材の周囲に導電性繊維をブラシ状に設け、感光体ドラム21の表面を回転しつつ摺擦するように配置したもので、以下に説明するようにバイアス電圧が印加される。   The collection brush 25 is provided with conductive fibers in the form of a brush around a cylindrical conductive base material, and is arranged so as to rub while rotating the surface of the photosensitive drum 21. As described below, a bias is applied. A voltage is applied.

(回収ローラに対するバイアス電圧の印加、図2〜図5参照)
図2に、回収ブラシ25にDC電圧を印加したときの環境条件によるトナー回収性を示す。温度15℃、湿度10%の環境(以下、LL環境と記す)では回収性が高く、温度30℃、湿度80%の環境(以下、HH環境と記す)では回収性が低い。温度23℃、湿度65%の環境(以下、NN環境と記す)では比較的低い電圧で回収性が高く、高い電圧で回収性が低くなる。
(Application of bias voltage to the collecting roller, see FIGS. 2 to 5)
FIG. 2 shows toner recoverability according to environmental conditions when a DC voltage is applied to the recovery brush 25. In an environment with a temperature of 15 ° C. and a humidity of 10% (hereinafter referred to as an LL environment), the recoverability is high, and in an environment with a temperature of 30 ° C. and a humidity of 80% (hereinafter referred to as an HH environment), the recoverability is low. In an environment having a temperature of 23 ° C. and a humidity of 65% (hereinafter referred to as NN environment), the recoverability is high at a relatively low voltage, and the recoverability is low at a high voltage.

回収性の低下は、環境が高湿になることで、トナーの帯電量が低くなり、帯電量分布はプラス側に近づくが、回収ブラシ25には直流でプラスのバイアス電圧を印加しているため、トナーの静電的応答性が低くなるために生じる。回収されないトナーは帯電ローラ22に付着して帯電不良を引き起こす。また、中間転写ベルト32に転写されて画像欠損を引き起こす場合もある。   The decrease in the recoverability is due to the high humidity in the environment, and the charge amount of the toner is reduced, and the charge amount distribution approaches the positive side, but a positive bias voltage is applied to the recovery brush 25 with a direct current. This is because the electrostatic response of the toner is lowered. The toner that is not collected adheres to the charging roller 22 and causes charging failure. Further, the image may be transferred to the intermediate transfer belt 32 to cause image loss.

本実施例では、回収ブラシ25にAC電圧を印加することで、プラス、マイナスいずれの帯電トナーも回収可能としている。図3及び図4に、回収ブラシ25にACバイアス電圧を印加したときのトナー回収性を示す。AC電圧の振幅と周波数を上げていくことで回収性が向上し、トナー帯電量の低いHH環境下においても、振幅を800V以上、周波数を600Hz以上とすることで、十分な回収性を得ることができる。   In this embodiment, by applying an AC voltage to the recovery brush 25, both positive and negative charged toners can be recovered. 3 and 4 show toner recoverability when an AC bias voltage is applied to the recovery brush 25. FIG. Recoverability is improved by increasing the amplitude and frequency of the AC voltage. Even in an HH environment where the toner charge amount is low, sufficient recoverability can be obtained by setting the amplitude to 800 V or higher and the frequency to 600 Hz or higher. Can do.

しかしながら、回収ブラシ25に印加するAC電圧の振幅及び周波数を高くすると、ブラシの繊維どうし、あるいは、ブラシと感光体ドラム21とが摺擦することによる騒音が発生することになる。そこで、本実施例では、AC電圧を、各種条件に応じてトナー回収性を満足する、できるだけ低い振幅及び周波数に制御することとした。   However, when the amplitude and frequency of the AC voltage applied to the recovery brush 25 are increased, noise is generated due to friction between the brush fibers or between the brush and the photosensitive drum 21. Therefore, in this embodiment, the AC voltage is controlled to the lowest possible amplitude and frequency that satisfies the toner recoverability according to various conditions.

(制御例1)
即ち、バイアス制御部50(図5参照)は、温湿度センサ33からの入力により、湿度70%以上の環境条件においてACバイアス電圧の振幅を800V以上、周波数を600Hz以上に設定し、湿度70%未満の環境条件において振幅を800V未満、周波数を600Hz未満に設定、あるいは、100〜300V程度のDC電圧を印加するように制御する。
(Control example 1)
That is, the bias control unit 50 (see FIG. 5) sets the AC bias voltage amplitude to 800 V or higher and the frequency to 600 Hz or higher under the environmental condition of 70% or higher humidity by the input from the temperature / humidity sensor 33 and 70% humidity. Control is performed so that the amplitude is set to less than 800 V and the frequency is set to less than 600 Hz, or a DC voltage of about 100 to 300 V is applied in an environmental condition below.

この制御例1においては、トナー回収性がもともと良好である低湿環境下ではAC電圧の振幅及び周波数をできるだけ低く設定することで、回収ブラシ25の騒音を極力低減することができる。   In this control example 1, the noise of the collection brush 25 can be reduced as much as possible by setting the amplitude and frequency of the AC voltage as low as possible in a low-humidity environment where the toner collection performance is originally good.

なお、制御例1において、AC電圧を変更する境界条件を湿度70%以上に設定しているが、必ずしもこの境界条件である必要はない。また、温度条件を加味してもよく、温度・湿度に応じて3段階以上でAC電圧を変更するように制御してもよい。   In the control example 1, the boundary condition for changing the AC voltage is set to 70% or higher humidity, but this boundary condition is not necessarily required. In addition, temperature conditions may be taken into account, and control may be performed so that the AC voltage is changed in three or more steps according to temperature and humidity.

(制御例2)
また、印字枚数が増加するに従ってこのクリーナレスシステムでは転写残トナーが現像装置23内に回収されることもあり、現像装置23内のトナーが劣化し、帯電量が低下して回収ブラシ25による回収性が低下する傾向にある。そこで、本制御例2では、印字枚数カウンタ51のカウント値を記憶するメモリ52からの印字枚数情報に基づいて、または、現像装置23の駆動時間情報に基づいて、バイアス制御部50が回収ブラシ25に印加するACバイアス電圧を制御するようにした。
(Control example 2)
Further, as the number of printed sheets increases, in this cleanerless system, the transfer residual toner may be collected in the developing device 23, the toner in the developing device 23 deteriorates, the charge amount decreases, and the collecting by the collecting brush 25 occurs. Tend to decrease. Therefore, in the present control example 2, the bias control unit 50 performs the collection brush 25 based on the number of printed sheets from the memory 52 that stores the count value of the number of printed sheets 51 or based on the driving time information of the developing device 23. The AC bias voltage applied to is controlled.

即ち、駆動時間が現像剤の耐久ライフの80%以上であれば、ACバイアス電圧の振幅を800V以上、周波数を600Hz以上に設定し、耐久ライフの80%未満であれば、振幅を800V未満、周波数を600Hz未満に設定、あるいは、100〜300V程度のDC電圧を印加するように制御する。   That is, if the driving time is 80% or more of the durability life of the developer, the amplitude of the AC bias voltage is set to 800 V or more and the frequency is set to 600 Hz or more. If the driving time is less than 80% of the durability life, the amplitude is less than 800 V. The frequency is set to less than 600 Hz, or control is performed so that a DC voltage of about 100 to 300 V is applied.

または、枚数カウンタ51でカウントされる印字枚数が枚数ライフの80%以上であれば、ACバイアス電圧の振幅を800V以上、周波数を600Hz以上に設定し、枚数ライフの80%未満であれば、振幅を800V未満、周波数を600Hz未満に設定、あるいは、100〜300V程度のDC電圧を印加するように制御する。   Alternatively, if the number of printed sheets counted by the number counter 51 is 80% or more of the sheet life, the amplitude of the AC bias voltage is set to 800 V or more and the frequency is set to 600 Hz or more. Is set to less than 800 V and the frequency is set to less than 600 Hz, or a DC voltage of about 100 to 300 V is applied.

この制御例2においては、トナー回収性がもともと良好である耐久ライフの終盤に至らない条件下、あるいは、印字枚数の多くない条件下ではAC電圧の振幅及び周波数をできるだけ低く設定することで、回収ブラシ25の騒音を極力低減することができる。   In this control example 2, the AC voltage amplitude and frequency are set as low as possible under conditions that do not reach the end of the endurance life where the toner recoverability is originally good, or under conditions where the number of printed sheets is not large. The noise of the brush 25 can be reduced as much as possible.

なお、制御例2において、AC電圧を変更する境界条件を現像剤の耐久ライフの80%以上、または、枚数ライフの80%以上に設定しているが、必ずしもこの境界条件である必要はない。また、境界条件を使用する感光体ユニット20の種類、トナーの種類などに応じて変更するように制御してもよい。   In Control Example 2, the boundary condition for changing the AC voltage is set to 80% or more of the durability life of the developer or 80% or more of the number life of the developer. However, this boundary condition is not necessarily required. Further, it may be controlled so as to be changed according to the type of the photoconductor unit 20 using the boundary condition, the type of toner, and the like.

(制御例3)
また、本カラープリンタ10では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各種トナーを使用している。このうち、ブラックトナーは顔料にカーボンを添加していることもあり、電気抵抗と帯電量が他のカラートナーと比較して低いため、相対的に回収ブラシでの回収性が低くなる。そこで、本制御例3では、現像装置23からのトナー種類情報に基づいて、バイアス制御部50が回収ブラシ25に印加するACバイアス電圧を制御するようにした。
(Control example 3)
The color printer 10 uses various toners of yellow, magenta, cyan, and black. Among these, the black toner may be obtained by adding carbon to the pigment, and the electrical resistance and charge amount are lower than those of other color toners, so that the recoverability with the recovery brush is relatively low. Therefore, in the present control example 3, the AC bias voltage applied to the collection brush 25 by the bias controller 50 is controlled based on the toner type information from the developing device 23.

即ち、ブラックトナーを使用する感光体ユニット20の回収ブラシ25に対しては、他のカラートナーを使用する感光体ユニット20の回収ブラシ25よりも、印加するACバイアス電圧の振幅を200V又は周波数を200Hz高くなるように設定する。   That is, with respect to the recovery brush 25 of the photoconductor unit 20 using black toner, the applied AC bias voltage has an amplitude of 200 V or a frequency higher than that of the recovery brush 25 of the photoconductor unit 20 using other color toner. Set to be 200 Hz higher.

この制御例3においては、ブラックトナー以外のカラートナーの回収に際する回収ブラシ25の騒音を極力低減する一方で、回収性の低いブラックトナーに関しては、ACバイアス電圧の振幅及び周波数を若干高めることでブラックトナーの回収性を高めることができる。   In this control example 3, the noise of the collecting brush 25 when collecting color toners other than black toner is reduced as much as possible, while the amplitude and frequency of the AC bias voltage are slightly increased for black toner with low recoverability. Thus, it is possible to improve black toner recovery.

(実験結果)
ここで、実際に、NN環境下でのランニング耐久動作前の印字実験結果と、HH環境下で60時間のランニング耐久動作での印字実験結果を以下の表1に示す。表1では、実画像を評価した結果、画像ノイズが発生していないときを○印で示し、回収ブラシ25の回収性に起因する画像ノイズ(トナーこぼれや画像メモリなど)が生じたときを×印で示している。
(Experimental result)
Here, actually, the printing experiment result before the running durability operation in the NN environment and the printing experiment result in the running durability operation for 60 hours in the HH environment are shown in Table 1 below. In Table 1, as a result of evaluating the actual image, a case where no image noise is generated is indicated by a circle, and a case where image noise (toner spillage, image memory, etc.) due to the recoverability of the recovery brush 25 occurs is indicated by ×. This is indicated by a mark.

Figure 2007219090
Figure 2007219090

表1から明らかなように、HH環境の耐久動作実験後では、回収ブラシ25に振幅800V、周波数600HzのAC電圧を印加する制御を行った場合は、十分な回収性が維持されており、画像ノイズの発生は見られなかった。しかし、DC電圧のみを印加した場合は、低帯電トナーを十分には回収できずに画像にすじ模様や画像メモリが見られた。また、帯電量の低いブラックトナーであっても、AC電圧を印加すれば、十分な画像品質を維持できた。   As can be seen from Table 1, after the endurance operation experiment in the HH environment, when the collection brush 25 is controlled to apply an AC voltage having an amplitude of 800 V and a frequency of 600 Hz, sufficient recoverability is maintained. There was no noise. However, when only the DC voltage was applied, the low-charged toner could not be sufficiently collected, and streaks and image memory were seen in the image. Even with black toner having a low charge amount, sufficient image quality could be maintained by applying an AC voltage.

NN環境下での耐久動作前では、回収ブラシ25にDC電圧のみを印加している場合であっても、十分な画像品質を維持できていることから、湿度が70%未満で現像剤の寿命の80%未満の条件下ではAC電圧の振幅、周波数を低く設定することで、回収ブラシ25による騒音の発生を最小限に抑えることができる。   Before the endurance operation in the NN environment, even when only the DC voltage is applied to the recovery brush 25, sufficient image quality can be maintained. When the AC voltage amplitude and frequency are set low under the condition of less than 80%, the generation of noise by the recovery brush 25 can be minimized.

(回収ブラシからのトナーの放出)
回収ブラシ25に取り込まれたトナーは、回収時とは逆極性のバイアス電圧を回収ブラシ25に印加することにより、画像部が回収ブラシ25を通過しないタイミングで感光体ドラム21上に放出され、現像装置23に回収されて再利用されるか、中間転写ベルト32に転写した後、図示しないブレードによって回収、破棄される。回収ブラシ25からのトナーの放出は、回収に比べて低い電位差であっても十分可能であるため、AC電圧を印加してもよいが、騒音を低減する目的からDC電圧を印加することが好ましい。
(Release of toner from the collection brush)
The toner taken into the collection brush 25 is discharged onto the photosensitive drum 21 at a timing at which the image portion does not pass through the collection brush 25 by applying a bias voltage having a polarity opposite to that at the time of collection to the collection brush 25, and developed. It is recovered by the apparatus 23 and reused or transferred to the intermediate transfer belt 32 and then recovered and discarded by a blade (not shown). The toner can be discharged from the recovery brush 25 even if the potential difference is lower than that of the recovery. Therefore, an AC voltage may be applied, but a DC voltage is preferably applied for the purpose of reducing noise. .

放出時にDC電圧を印加する場合は、プラス帯電トナーとマイナス帯電トナーを効率よく放出するため、プラスとマイナスの電圧をそれぞれ設定することが好ましい。また、画像形成以外の動作中は、回収ブラシ25に対して放出用のDC電圧を印加するか、または、バイアス電圧を印加しない。   When a DC voltage is applied at the time of discharge, it is preferable to set a positive voltage and a negative voltage in order to efficiently discharge positively charged toner and negatively charged toner. Further, during the operation other than image formation, a DC voltage for discharge is applied to the collection brush 25 or no bias voltage is applied.

(他の実施例)
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
(Other examples)
Note that the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.

例えば、本発明は前記実施例に示したタンデム式のカラープリンタに限らず、モノクロプリンタやカラー/モノクロ複写機、ファクシミリなど種々の画像形成装置に適用することができる。   For example, the present invention can be applied not only to the tandem type color printer shown in the above embodiment but also to various image forming apparatuses such as a monochrome printer, a color / monochrome copying machine, and a facsimile.

本発明に係る画像形成装置の一実施例であるカラープリンタを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a color printer which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 回収ブラシに印加するDCバイアス電圧と回収性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between DC bias voltage applied to a collection | recovery brush, and collection | recovery. 回収ブラシに印加するACバイアス電圧の振幅と回収性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amplitude of AC bias voltage applied to a recovery brush, and recoverability. 回収ブラシに印加するACバイアス電圧の周波数と回収性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency of AC bias voltage applied to a recovery brush, and recoverability. カラープリンタの制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control part of a color printer. 回収ブラシに印加するACバイアス電圧と音圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the AC bias voltage applied to a collection | recovery brush, and a sound pressure.

符号の説明Explanation of symbols

10…カラープリンタ
20…感光体ユニット
21…感光体ドラム
23…現像装置
25…回収ブラシ
33…温湿度センサ
50…バイアス制御部
51…枚数カウンタ
52…メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Color printer 20 ... Photoconductor unit 21 ... Photoconductor drum 23 ... Developing device 25 ... Collection | recovery brush 33 ... Temperature / humidity sensor 50 ... Bias control part 51 ... Number counter 52 ... Memory

Claims (5)

像担持体上に、帯電、露光、現像、転写の各プロセスを経て画像を形成する電子写真法による画像形成装置において、
前記像担持体に接触するトナー回収部材にバイアス電圧を印加することにより、像担持体上から転写残トナーを回収し、回収したトナーを像担持体上に放出して現像部に戻すクリーナレスシステムを備え、
前記回収部材に印加するバイアス電圧の振幅と周波数を、環境条件、印字枚数、駆動時間、トナー帯電量及び動作条件の少なくともいずれか一つに基づいて変更すること、
を特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus by electrophotography that forms an image on an image carrier through processes of charging, exposure, development, and transfer,
A cleanerless system that collects transfer residual toner from the image carrier by applying a bias voltage to the toner collecting member that contacts the image carrier, and discharges the collected toner onto the image carrier and returns it to the developing unit. With
Changing the amplitude and frequency of the bias voltage applied to the recovery member based on at least one of environmental conditions, number of printed sheets, driving time, toner charge amount, and operating conditions;
An image forming apparatus.
環境条件が高湿環境下においては、前記回収部材に周波数が600Hz以上で振幅が800V以上のAC電圧を印加し、
高湿以外の環境下においては、前記回収部材にDC電圧又は周波数が600Hz未満で振幅が800V未満のAC電圧を印加すること、
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
When the environmental condition is a high humidity environment, an AC voltage having a frequency of 600 Hz or more and an amplitude of 800 V or more is applied to the recovery member,
In an environment other than high humidity, applying a DC voltage or an AC voltage with a frequency of less than 600 Hz and an amplitude of less than 800 V to the recovery member;
The image forming apparatus according to claim 1.
印字枚数又は駆動時間が少ない状況下においては、前記回収部材にDC電圧又は周波数が600Hz未満で振幅が800V未満のAC電圧を印加し、
印字枚数又は駆動時間が多い状況下においては、前記回収部材に周波数が600Hz以上で振幅が800V以上のAC電圧を印加すること、
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Under a situation where the number of printed sheets or the driving time is short, a DC voltage or an AC voltage having a frequency of less than 600 Hz and an amplitude of less than 800 V is applied to the recovery member,
Under a situation where the number of printed sheets or the driving time is large, an AC voltage having a frequency of 600 Hz or more and an amplitude of 800 V or more is applied to the recovery member;
The image forming apparatus according to claim 1.
ブラックトナーを回収するための回収部材に印加するバイアス電圧を、カラートナーの回収部材に印加するバイアス電圧よりも周波数で200Hz以上又は振幅で200V以上高く設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The bias voltage applied to the collecting member for collecting the black toner is set to be 200 Hz or higher in frequency or 200 V or higher in amplitude than the bias voltage applied to the collecting member for color toner. Image forming apparatus. 前記回収部材に対して、画像形成中はAC電圧を印加し、画像形成以外の動作中はDC電圧を印加するか又はバイアス電圧を印加しないことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an AC voltage is applied to the recovery member during image formation, and a DC voltage is applied or a bias voltage is not applied during operations other than image formation. .
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