JP3907293B2

JP3907293B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3907293B2
Application number: JP33768297A
Authority: JP
Inventors: 秀幸矢野; 智朗中居
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: JPH11161043A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプリンタあるいは複写機等とされる電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化の流れにつれて文書、画像をカラーで出力するニーズが広がっており、各種方式のカラープリンタが市販されている。カラー画像形成方式としては、昇華型、熱転写型、インクジェット方式等が用いられているが、高速で画像を形成するためには電子写真方式が最も優れているといわれている。
【０００３】
近年、この電子写真方式の中でも転写材を選ばずに画像形成ができ、カラーレジストレーションにも優れている中間転写方式が主流を占めつつある。
【０００４】
中間転写方式の電子写真装置では、第１の像担持体である感光ドラム１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、場合によってはブラックの各単色画像をそれぞれ固体ドラムもしくはベルト状の第２の像担持体である中間転写体８上に重ね合わせ、最後に一括してフルカラー画像を転写材上に転写を行なう。
【０００５】
この方式は、転写ドラムに紙を巻き付ける必要がないため封筒や厚紙に対応することができ汎用性が高いことや、紙の厚みによってカラーレジストレーションが変化することがないため高画質が得られるというメリットがある。
【０００６】
しかしながら中間転写方式は中間転写体上に直接トナー像を転写して画像形成を行なうため、最終的に転写材に転写できなかった残トナーを、次の画像形成に備えてクリーニングする必要がある。
【０００７】
中間転写体をクリーニングする手法としては一般的にファーブラシクリーニングやブレードクリーニングが用いられるが、これらの手法では中間転写体表面を力学的に摺擦するため、表面の劣化やトナーの融着が発生しやすいという問題があった。また、クリーニングしたトナーを回収するための機構や廃トナーを貯めるための容器が必要になりユーザーメンテナンスに劣るという問題もあった。
【０００８】
そこで、転写されなかった中間転写体上のトナーを帯電装置によって再帯電し、感光ドラムに回収する方法が提案されている。
【０００９】
この方法では、転写残トナーを感光ドラムのクリーニング装置に回収できるため余分な廃トナー容器が不要になる、中間転写体の劣化が少ないというメリットがある。以下このクリーニング方式をＩＣＬ方式と称す。
【００１０】
ＩＣＬ方式では感光ドラムから中間転写体へのトナーの転写を行ないながらも同時に転写残トナーの回収も行なう転写同時クリーニングを行なうことが可能であり、このためには転写残のトナー像を撹乱するため帯電ローラに印加するバイアスにＡＣ電圧を重畳することが効果的である。
【００１１】
一般的にトナーの帯電手段としては帯電ローラ（以下「ＩＣＬローラ」という）が用いられ、ネガトナーを用いたイメージ露光、反転現像系の電子写真装置ではＩＣＬローラにプラス電圧を印加し、負に帯電されている感光ドラムに転写残トナーを回収する。
【００１２】
トナーの帯電はＩＣＬローラからの放電によって行なわれるが、トナーへの帯電量が少なすぎると感光ドラムに回収されずにクリーニング不良が発生し、逆に帯電量が多すぎると転写同時クリーニング時に回収されるプラス帯電されたトナーが転写されるべきマイナス帯電のトナーを引き連れて感光ドラムに戻ってしまいネガゴーストが発生する。
【００１３】
従って、トナーの帯電を行なうためのＩＣＬローラに印加するバイアスには適正な範囲が存在する。
【００１４】
一般的にはＩＣＬローラによって帯電された後のトナートリボが＋２０〜５０μＣ／ｇ程度であればクリーニング不良もネガゴーストも発生せず良好な画像を得ることができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、全ての条件、環境下でも前述のようにＩＣＬローラ通過後のトナーのトリボを＋２０〜５０μＣ／ｇ程度に制御することは困難が生じる。これは、トナーの帯電をＩＣＬローラからの放電によって行なっていることに起因する。
【００１６】
バイアスを印加することによってＩＣＬローラに流れるＤＣ電流（以下ＩＣＬ電流）は、放電電流と、ＩＣＬローラから中間転写体に直接流れ込む注入電流とに分けられる。
【００１７】
通常環境ではＩＣＬ電流の大部分が放電電流になり（ＩＣＬローラや中間転写体の抵抗値が高いためオーミックに流れる注入電流が制限されるため）、ＩＣＬ電流を定電流制御すればトナートリボを所望の値にすることが可能である。
【００１８】
しかしながらＩＣＬローラや中間転写体の抵抗値が低下する高温高湿環境下ではＩＣＬ電流に占める注入電流の割合が増加する。
【００１９】
このため、通常環境下と同じ定電流値で制御を行なうと放電電流が足りずにＩＣＬ帯電後のトナートリボが低下しクリーニング不良が発生してしまうという問題があった。
【００２０】
この現象は注入電流が増加して、定電流制御を行なっているときのＩＣＬに印加される電圧が、トナー帯電に寄与する放電が励起される放電閾値電圧を下回ってしまったために起こると考えることができる。
【００２１】
また、逆にＩＣＬ電流のほとんど全てが放電電流になる低温低湿環境下において高温高湿下と同じ定電流制御を行なうと、トナーが過帯電してしまいネガゴーストを引き起こすという問題点があった。
【００２２】
従って、本発明の目的は、どのような環境においても、トナー帯電手段通過後のトナーのトリボを適当な範囲に制御することができる画像形成装置を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の第一の態様によれば、第１の像担持体と、前記第１の像担持体との間の一次転写部で前記第１の像担持体上に形成されたトナー像が一次転写される第２の像担持体と、前記第２の像担持体から転写材にトナー像を二次転写する転写手段と、前記第２の像担持体上に残った転写残トナーを接触帯電するトナー帯電部材と、前記トナー帯電部材にバイアスを印加する帯電バイアス電源と、を有し、前記トナー帯電部材によって帯電された二次転写残トナーを前記一次転写部で前記第１の像担持体に回収する画像形成装置において、
前記帯電バイアス電源の出力バイアスは定電流制御され、環境に応じて前記定電流制御の定電流値を変更することを特徴とする画像形成装置が提供される。一実施態様によれば、前記第２の像担持体の抵抗値が低下する環境においては、前記定電流制御の定電流値を大きくする。
【００２４】
本発明の第二の態様によれば、第１の像担持体と、前記第１の像担持体との間の一次転写部で前記第１の像担持体上に形成されたトナー像が一次転写される第２の像担持体と、前記第２の像担持体から転写材にトナー像を二次転写する転写手段と、前記第２の像担持体上に残った転写残トナーを接触帯電するトナー帯電部材と、前記トナー帯電部材にバイアスを印加する帯電バイアス電源と、を有し、前記トナー帯電部材によって帯電された二次転写残トナーを前記一次転写部で前記第１の像担持体に回収する画像形成装置において、
前記帯電バイアス電源の出力バイアスは定電流制御され、定電流制御によって前記帯電バイアス電源が出力するであろう電圧値が既定の電圧値を下回る場合には、前記帯電バイアス電源の出力が前記既定の電圧値で保持されることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２５】
本発明の他の実施態様によれば、前記帯電バイアス電源の出力バイアスは、ＡＣ電圧が重畳されている。更に、他の実施態様によれば、前記帯電バイアス電源は、定電圧電源と定電流電源を直列に接続した部分を有する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２７】
実施例１
実施例１では中間転写ドラムを用いた電子写真プリンターを用い、転写同時クリーニング（ＩＣＬ）方式によって中間転写ドラムのクリーニングを行なう。
【００２８】
図１を参照して具体的に説明する。本実施例のプリンターは第２の像担持体として直径１８６ｍｍの固体中間転写ドラム８を有し、最大通紙サイズＡ３、プロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、イメージ露光、反転現像方式のフルカラー電子写真式画像形成装置である。
【００２９】
フルカラー画像を形成するためには感光ドラム１上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の画像を形成し、それぞれのトナー像を中間転写ドラム８上に重ね合わす。この工程を一次転写と称し、中間転写ドラム８が４回転することで１枚のフルカラー画像が形成される。
【００３０】
次に中間転写ドラム８上のトナー像を転写紙上に一括転写する。この工程を二次転写と称する。
【００３１】
転写手段としては２本のローラ１０、１１に転写ベルト１２を張り渡した転写ユニットを用い、転写紙の進行方向上流側の転写ローラ１１を中間転写ドラム８に当接させてトナーの転写を行ない、同時に転写ベルト１２と転写紙を吸着させることによって分離をを行なう。もう一方のローラは駆動ローラ１０であり、中間転写ドラム８の周速と転写ベルト１２の周速が等しくなるように転写ユニットを駆動する。
【００３２】
転写紙上に二次転写されたトナー像は不図示の熱定着ローラユニットに送られ、定着を受けた後機外に排出される。
【００３３】
次に、各ユニットについて説明する。
【００３４】
第１の像担持体である感光ドラム１は直径６４ｍｍの負帯電性のＯＰＣドラムであり、矢印Ｒ１方向に回転し、まずその表面を帯電ローラ２にて均一帯電する。帯電ローラ２に印加されるバイアスは−６００ＶのＤＣ成分に２０００Ｖｐｐ、１０００Ｈｚ、正弦波のＡＣ成分を重畳したものである。これによって感光体はどのような環境においても約−６００Ｖに帯電される。
【００３５】
次に、感光体の帯電面をレーザ露光装置で露光する。本実施例では波長６０ｎｍの赤外レーザユニット４と反射ミラー５を組合せた露光装置を用い、イメージ露光を行なう。
【００３６】
次にレーザ露光によって形成された静電潜像を現像器によってトナー現像する。本実施例のフルカラープリンターでは４色のトナーを用いたが、具体的には固定式の黒現像器６と回転式の色現像ユニット７を用いている。
【００３７】
黒現像器６は磁性一成分トナーを用いたジャンピング現像方式を用いた。固定マグネットロールを内包する直径２０ｍｍの導電性非磁性スリーブに粒径６μｍのトナーを弾性ブレードでコーティングし、スリーブに印加したＤＣ成分−３５０Ｖ、ＡＣ成分１６００Ｖｐｐ、周波数２０００Ｈｚの矩形波によって感光体との間でジャンピングさせて反転現像する。
【００３８】
色現像ユニット７は３つの現像器７Ｃ、７Ｙ、７Ｍを回転ロータリー７ａに組込み、必要な向きにロータリー７ａを回転させることによって各現像器７Ｃ、７Ｙ、７Ｍを感光ドラム１と当接させて現像を行なう。
【００３９】
それぞれの色現像器７Ｃ、７Ｙ、７Ｍは非磁性一成分トナーを用いたジャンピング現像方式で現像を行なう。トナーは内部にワックスを含んだコア／シェル構造の粒径６μｍの重合トナーであり、塗布ローラによって現像スリーブにコートされ、弾性ブレードで層厚を規制されて現像部に送られ、黒現像器と同じバイアス条件で現像される。
【００４０】
一次転写は中間転写ドラム８にバイアス電源１６から＋１００Ｖの電圧を印加することで行なわれ、感光ドラム１の一次転写残トナーはウレタン製のクリーニングブレード９ａを有するクリーニングユニット９によって掻き取られる。
【００４１】
なお、本実施例のプリンターでは中間転写ドラム８上の二次転写残トナーをＩＣＬローラと称する帯電ローラ１５で再帯電して感光ドラム１に回収するプロセスを採用しているため、感光ドラム１に回収された二次転写残トナーも同様にクリーニングブレード９ａによって掻き取られる。
【００４２】
次に中間転写ドラム８について説明する。中間転写ドラム８はアルミドラム８ａ上に肉厚５ｍｍの導電ゴム層８ｂを形成し、更にこの上に抵抗層８ｃを１０μｍコーティングする。導電ゴム層８ｂはエピクロルヒドリンゴムとＮＢＲゴムを混合して抵抗値を体積抵抗値１０⁶ Ωｃｍに調整したものであり、抵抗層８ｃは体積抵抗値１０¹²Ωｃｍのウレタン樹脂である。中間転写ドラム全体の抵抗値は、長手方向の長さ３１０ｍｍ、ニップ幅５ｍｍで金属電極を当接させ、１ｋＶの電圧を印加して測定した抵抗値で１０⁶ Ωである。
【００４３】
単色プリントの場合は一次転写を行なった後、トナー像はそのまま中間転写ドラム８上を二次転写部にまで搬送され、二次転写を受ける。
【００４４】
フルカラープリントの場合は、中間転写ドラムは４回転してＹＭＣＫのそれぞれのトナーを重ねて一次転写する。二次転写は不図示の給紙部より転写材が給紙され、離接可能な転写ベルト１２は中間転写ドラム８に当接する。二次転写バイアスは高圧電源１３により＋２０μＡの定電流制御が行なわれており、転写ベルト１２から転写材に電荷が供給されてトナー像は転写材に移動する。
【００４５】
転写ユニットは、転写ローラ１１、駆動ローラ１０、転写ベルト１２によって構成され、転写ローラ１１、駆動ローラ１０は共に直径１４ｍｍの芯金に体積抵抗値１０⁵ Ωｃｍの導電性ゴム層を形成して直径２０ｍｍとしたローラである。転写ローラ１１は芯金が給電バネを介して高圧電源に接続されており、転写ベルト１２に従動して回転する。駆動ローラ１０は芯金端部にギアが取付けられており、本体のギア列と噛み合うことによって駆動される。
【００４６】
転写ベルト１２はシームレスの二層構成ゴムベルトであり、基層はカーボンを分散して体積抵抗値１０⁷ Ωｃｍに調整された厚み３００μｍのウレタンゴムである。
【００４７】
次に、ＩＣＬローラ１５について述べる。二次転写によって９０％程度のトナーは転写材に転写されるが一部のトナーは中間転写ドラム８上に転写残トナーとして残る。このトナーは次回の画像形成にゴーストとして現れるため除去する必要がある。そこで本実施例では、中間転写ドラム８の回転方向における二次転写部下流に設けられた帯電ローラ１５により転写残トナーを帯電し、中間転写ドラム８と感光ドラム１との間に形成された電界によってトナーを感光体に回収する手法をとる。
【００４８】
ＩＣＬローラ１５は、図２に示すように、径８ｍｍの芯金１５ａと、外径１８ｍｍのスポンジ層１５ｂに表層１５ｃとしてコーティングを施した二層タイプである。
【００４９】
スポンジ層１５ｂはウレタンにカーボンを分散して体積抵抗値１０⁷ Ωｃｍに調整し、型内発泡させたものであり、表層１５ｃはアクリル樹脂にカーボンを分散して体積抵抗値１０¹³Ωｃｍに調整し、スポンジ層１５ｂの上にディッピングコートで膜厚２００μｍにコーティングしてある。
【００５０】
ローラ全体の抵抗値は、直径３０ｍｍの金属ローラに総荷重９．８Ｎで回転当接させ、＋７００Ｖの直流電圧を印加して測定した電流値から換算して５×１０⁸ Ωである。
【００５１】
このローラにバイアスを印加してトナーの帯電を行なう。
【００５２】
ＩＣＬローラ１５は適宜手段によって中間転写ドラム８と接離可能となっており、クリーニングを行なう場合には本体のカム（不図示）によって当接し、高圧電源１４からバイアスが印加される。
【００５３】
バイアスはＤＣ成分にＡＣ成分を重畳したものを用いる。これはＡＣ電界によって転写残トナーをＩＣＬローラとの間で往復運動させて撹乱するためである。転写残トナーが少ない場合にはＤＣ成分だけで転写残トナー全てを帯電させることも可能であるが、多層に及ぶ転写残トナーを上層から下層まで帯電するためにはなんらかの撹乱手段が必要である。本実施例ではＡＣ成分として２ｋＨｚ、３ｋＶｐｐの矩形波を用いた。
【００５４】
つぎにＩＣＬローラに印加するバイアスのＤＣ成分について述べる。転写残トナーへの帯電はＤＣ成分によってなされる。中間転写ドラムに当接させたＩＣＬローラに電圧を印加すると、中間転写ドラムとＩＣＬローラニップ両脇の微小エアギャップには放電が励起される。放電が始まると電圧Ｖthはパッシェンの法則によって決定され、Ｖth＝３１２＋６．２ｚ（ｚ：ギャップ間隔）である。放電が起こるのは主に数十μｍのギャップであるので、ＤＣ電圧が１．０ｋＶ程度を下回ると十分な帯電が行われなくなる。
【００５５】
本実施例では５００ＭΩの高抵抗のＩＣＬローラを用いているため、通常環境や低温低湿環境ではＩＣＬローラから中間転写体への注入電流は十分小さい。このためＩＣＬ電流のほとんどは放電電流になっていると考えられ、ＤＣ定電流制御を行なうことでトナートリボを一定に保つことができる。
【００５６】
図３に通常環境下での帯電電流とＩＣＬローラ通過後のトナートリボの関係を示すが、２０μＡ程度の定電流制御を行なうことで画像不良の起きないトナートリボを実現することができる。なお、２０μＡの定電流制御を行なうためのＤＣ電圧値は１．５ｋＶであった。
【００５７】
一方、高温高湿環境下では、ＩＣＬローラや中間転写ドラムの抵抗値が低下するため注入電流が無視できない値になってくる。具体的に３０°×８０％ＲＨの環境ではＩＣＬローラの抵抗値が５００ＭΩ→２０ＭΩ、中間転写ドラムの抵抗値が１０⁶ →３×１０⁵ Ωにまで低下する。特に中間転写ドラムは基底ゴムがイオン導電性のエピクロルヒドリンゴムであるため温湿度の影響を受け易い。
【００５８】
この条件下で通常環境と同じ２０μＡの定電流制御を行なったところ、ＩＣＬローラ通過後のトナートリボは−８μＣ／ｇまで低下し、クリーニング不良が発生した。このときのＩＣＬローラに印加されているＤＣ電圧は＋８００Ｖであった。このことから部材の抵抗低下で注入電流が増加し、定電流制御値に占める放電電流の割合が減少し、トナーにトリボが与えられなくなったと考えられる。
【００５９】
また、別の見方をすると部材の抵抗値が低下したためオームの法則に従ってＤＣ電圧が低下し、放電閾値を下回ったため、トリボ付与能力が低下したともいえる。
【００６０】
これを防止するために本実施例では環境（温湿度）を検知して定電流値を変化させる。具体的には、各環境毎にＩＣＬ電流を占める放電電流と注入電流の割合を予測し、放電電流が各環境で一定になるように定電流値を制御する。
【００６１】
各環境において、ＩＣＬ電流を変化させてＩＣＬローラ通過後のトナートリボを測定し、その値が＋３０μＣ／ｇになるために必要なＩＣＬ電流を求めた結果を下記の表１に示す。
【００６２】
【表１】

【００６３】
ＩＣＬローラ通過後のトナートリボが一定の条件においてはＩＣＬローラからの放電電流が同じであると考えられる。
【００６４】
これによると１０℃×１０％の低温低湿環境下（以下Ｌ／Ｌ環境）でのＩＣＬ電流に占める放電電流の割合を１００％と仮定すると、３０℃×８０％ＲＨの高温高湿環境下（以下Ｈ／Ｈ環境）ではＩＣＬ電流の４５％が、２４℃×５０％ＲＨの通常環境では９０％が放電電流になっていると予想できる。
【００６５】
従って、本実施例では表１に従って、Ｌ／Ｌ環境でＩＣＬバイアスのＤＣ定電流値を１８μＡ、通常環境では注入分による減少分を見込んで２０μＡ、Ｈ／Ｈ環境では４０μＡとする。
【００６６】
環境検知は本体内に設けられている温度センサー、湿度センサーの信号をＡ／Ｄ変換して本体ＣＰＵに取り込み、環境を判断して規定の定電流値でＩＣＬローラに印加するバイアスを変化させることとする。
【００６７】
また、環境センサーを使用しない場合には、画像形成前にＩＣＬローラを中間転写ドラムに当接して、あらかじめ決めておいた定電流制御（もしくは定電圧制御）を行なった時に発生する電圧（もしくは流れる電流）を検知し、それぞれの関係から本体の置かれている環境を検知して定電流値を決定することも可能である。
【００６８】
具体的には前多回転時に＋２０μＡ定電流制御を行ない、その時に必要であったＤＣ電圧を検知して表２のようなテーブルを作成することができる。このテーブルに基づいて環境を予測し、実際に画像形成時に使用する定電流値を決定する。
【００６９】
【表２】

【００７０】
以上示したように、予め本体の置かれている環境を検知し、それに基づいてＩＣＬローラに印加するＤＣバイアスの定電流値を制御する構成をとった。これにより、どのような環境においても放電電流を一定に制御できるようになり、ＩＣＬローラ通過後のトナートリボを安定化させてクリーニング不良やネガゴーストといった画像不良を防止することができるようになった。
【００７１】
実施例２
次に本発明の実施例２について説明する。本実施例では実施例１と同様に、本体が使用される環境に応じてＩＣＬローラに印加するバイアスを変化させるが、全環境において定電流制御を行なうのではなく、環境に応じて制御方法を変えることを特徴とする。
【００７２】
実施例１では特にＨ／Ｈ環境下で、ＩＣＬ電流を占める注入電流の割合が減少するのを見込んで定電流値を高く設定した。しかしながら、製造ばらつき等によって抵抗値の低いＩＣＬローラや中間転写ドラムが使用された場合や、それぞれの部材の抵抗値の環境変動が予測と異なって大きくなった場合には注入電流がさらに増えてトナーへのトリボ付与が十分でなくなりクリーニング不良が発生する可能性があった。
【００７３】
このようなことを防止するために本実施例では、特にＨ／Ｈ環境においては放電を励起するために必要な電圧を保証するという観点からＩＣＬバイアスを定電圧制御に変更することを特徴とする。
【００７４】
なお、通常環境やＬ／Ｌ環境ではＩＣＬ電流のほとんど放電電流になることから、ＩＣＬローラ通過後のトナートリボを一定に保つために定電流制御を行なうことが好ましくは、実施例１と同様に定電流制御とする。
【００７５】
以下に具体的な例を示す。
【００７６】
温度、湿度を変化させ、ＩＣＬバイアスを＋２０μＡ定電流制御で行なった場合のＩＣＬローラ通過後のトナートリボを測定した結果を表３に示す。
【００７７】
【表３】

【００７８】
この結果、トナートリボが＋２０μＣ／ｇを下回る環境においてはクリーニング不良が発生した。
【００７９】
そこで、本実施例では本体の温度、湿度センサーの出力信号値を利用して、表３でトナートリボが＋２０μＣ／ｇを下回る下線部の環境では定電流制御から定電圧制御に切り替えることとした。定電圧値はＩＣＬローラと中間転写ドラムの間に放電を励起して最低でも＋２０μＣ／ｇのトリボを与えられる電圧ということで＋１０００Ｖに設定した。
【００８０】
なお、ここでは環境を検知して定電流、定電圧制御を切り替えているが、定電流制御を行ないながらもその時にＩＣＬローラに発生する電圧を検知して、この電圧が＋１０００Ｖを下回らないように高圧回路を駆動する、もしくはこの電圧が＋１０００Ｖを下回らないように定電流値を増やすような回路構成にしても同様の効果を得ることができる。
【００８１】
このように、Ｈ／Ｈ環境で定電圧制御を用いた構成でプリントを行ない、ＩＣＬローラ通過後のトナートリボを測定した例を表４に示す。
【００８２】
【表４】

【００８３】
このように、どのような環境でもクリーニングを可能にする最低のトナートリボである＋２０μＣ／ｇを維持することができるようになり、画像不良を防止することが可能になった。
【００８４】
実施例３
次に本実施例の実施例３について説明する。本実施例では実施例２と同様ＩＣＬローラに印加される電圧が、少なくともクリーニングを可能にするようなトナートリボを与える最低の電圧を維持することができる高圧電源回路を用いることを特徴とする。
【００８５】
実施例２では環境検知、もしくは定電流制御時の電圧を検知してＨ／Ｈ環境下での最低電圧を維持するような構成としたが、本実施例ではＩＣＬローラ１５にバイアスを印加する高圧電源を定電圧電源と定電流電源を直列接続２段構成とすることによって、同様の効果を得ることができる。
【００８６】
本実施例における回路構成の模式図を図４に示す。
【００８７】
この回路構成では、１段目の定電圧トランス１４１はＨ／Ｈ環境下でＩＣＬローラからの放電を励起し、クリーニングに必要な最低のトナートリボを付与できるような電圧を発生する。本実施例では実施例２に倣って定電圧値を＋１０００Ｖに設定した。
【００８８】
２段目の定電流トランス１４２は、ＩＣＬローラ、高圧電源を含む閉ループに流れるＤＣ電流値を検知し、この値が常に＋２０μＡであるようにバイアスをフィードバック制御する。
【００８９】
通常環境やＬ／Ｌ環境では＋２０μＡ定電流制御時にＩＣＬローラ１５に発生する電圧は＋１．５ｋＶ以上であるため、１段目の定電圧トランス１４１が＋１．０ｋＶを発生し、残りの５００Ｖを２段目の定電流回路１４２が受け持つことになる。
【００９０】
一方、Ｈ／Ｈ環境では１段目の定電圧電源１４１の＋１．０ｋＶでクリーニングに必要な最低電圧は保証されており、この時回路には＋２０μＡ以上の電流が流れているため２段目の定電流回路１４２は動作しない。
【００９１】
このようにして本実施例の回路では通常環境、Ｌ／Ｌ環境では２段目の定電流電源により＋２０μＡ定電流制御が行なわれるためトナーが過剰に帯電することはなくネガゴーストを防止することができ、逆にＨ／Ｈ環境では１段目の定電圧電源１４１によりクリーニングに必要な最低トリボを与えることができるためクリーニング不良を防止することができるようになり、全ての環境において良好な画像を得ることができるようになった。
【００９２】
【発明の効果】
本発明によれば、第２の像担持体上に残った転写残トナーのトリボが環境により変化することを抑制し、クリーニング不良、または、ネガゴーストの発生を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜３で用いた電子写真方式のフルカラープリンターの概略図である。
【図２】ＩＣＬローラを示す概略断面図である。
【図３】通常環境でのＩＣＬ電流とＩＣＬローラ通過後のトナートリボの関係を示すグラフである。
【図４】実施例３のＩＣＬ高圧回路の概念図である。
【符号の説明】
１感光ドラム（第一の像担持体）
２中間転写ドラム（第二の像担持体）
１２転写ベルト（転写手段）
１４帯電バイアス電源
１５ＩＣＬローラ（クリーニング部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a printer or a copying machine.
[0002]
[Prior art]
The need for outputting documents and images in color has expanded with the progress of computerization, and various types of color printers are commercially available. As a color image forming method, a sublimation type, a thermal transfer type, an ink jet method, or the like is used, but an electrophotographic method is said to be most excellent for forming an image at a high speed.
[0003]
In recent years, an intermediate transfer method that can form an image without selecting a transfer material and is excellent in color registration among the electrophotographic methods is becoming mainstream.
[0004]
In the electrophotographic apparatus of the intermediate transfer type, each of the monochrome images of yellow, magenta, cyan, and sometimes black formed on the photosensitive drum 1 as the first image carrier is respectively a solid drum or a belt-like second image. The image is superposed on the intermediate transfer member 8 which is an image carrier, and finally a full color image is transferred onto a transfer material in a lump.
[0005]
This method does not require paper to be wrapped around the transfer drum, so it can be used for envelopes and cardboard, and is highly versatile. Color registration does not change with the thickness of the paper, so high image quality can be obtained. There are benefits.
[0006]
However, in the intermediate transfer method, the toner image is directly transferred onto the intermediate transfer member to form an image. Therefore, the residual toner that could not be finally transferred to the transfer material needs to be cleaned in preparation for the next image formation.
[0007]
In general, fur brush cleaning and blade cleaning are used as methods for cleaning the intermediate transfer member. However, these methods mechanically rub the surface of the intermediate transfer member to cause surface deterioration and toner fusing. There was a problem that it was easy to do. In addition, a mechanism for collecting the cleaned toner and a container for storing waste toner are required, resulting in poor user maintenance.
[0008]
Therefore, a method has been proposed in which the toner on the intermediate transfer member that has not been transferred is recharged by a charging device and collected on a photosensitive drum.
[0009]
This method is advantageous in that the transfer residual toner can be collected by the photosensitive drum cleaning device, so that an unnecessary waste toner container is not required and the intermediate transfer member is less deteriorated. Hereinafter, this cleaning method is referred to as an ICL method.
[0010]
In the ICL method, it is possible to carry out simultaneous transfer cleaning in which toner is transferred from the photosensitive drum to the intermediate transfer member and at the same time, the transfer residual toner is collected. To this end, the residual toner image is disturbed. It is effective to superimpose an AC voltage on the bias applied to the charging roller.
[0011]
Generally, a charging roller (hereinafter referred to as “ICL roller”) is used as a toner charging means. In an image exposure / reverse development type electrophotographic apparatus using a negative toner, a positive voltage is applied to the ICL roller to charge negatively. The transfer residual toner is collected on the photosensitive drum.
[0012]
The toner is charged by discharging from the ICL roller. However, if the amount of charge on the toner is too small, the toner is not collected on the photosensitive drum, and a cleaning failure occurs. Conversely, if the amount of charge is too large, the toner is collected at the time of simultaneous transfer cleaning. The negatively charged toner is returned to the photosensitive drum with the negatively charged toner to be transferred.
[0013]
Therefore, an appropriate range exists for the bias applied to the ICL roller for charging the toner.
[0014]
Generally, if the toner tribo after being charged by the ICL roller is about +20 to 50 μC / g, a good image can be obtained without causing a cleaning defect or a negative ghost.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult to control the toner tribo after passing through the ICL roller to about +20 to 50 μC / g as described above even under all conditions and environments. This is because the toner is charged by discharging from the ICL roller.
[0016]
A DC current (hereinafter referred to as ICL current) that flows through the ICL roller by applying a bias is divided into a discharge current and an injection current that flows directly from the ICL roller into the intermediate transfer member.
[0017]
In a normal environment, most of the ICL current is a discharge current (because the resistance value of the ICL roller and the intermediate transfer member is high, so that the injection current flowing ohmically is limited). It can be a value.
[0018]
However, the ratio of the injected current to the ICL current increases in a high temperature and high humidity environment where the resistance value of the ICL roller and the intermediate transfer member is lowered.
[0019]
For this reason, if the control is performed with the same constant current value as in the normal environment, there is a problem that the discharge current is insufficient, the toner tribo after ICL charging is lowered, and cleaning failure occurs.
[0020]
It is considered that this phenomenon occurs because the voltage applied to the ICL during constant current control increases below the discharge threshold voltage at which the discharge contributing to toner charging is excited when the injection current increases. Can do.
[0021]
On the other hand, when the same constant current control as in high temperature and high humidity is performed in a low temperature and low humidity environment in which almost all of the ICL current is a discharge current, the toner is overcharged and causes a negative ghost.
[0022]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of controlling the toner tribo after passing through the toner charging means within an appropriate range in any environment.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary , according to the first aspect of the present invention , a primary transfer portion between the first image carrier and the first image carrier is formed on the first image carrier. a second image bearing member on which a toner image is primarily transferred, the transfer means for secondarily transferring the toner image to the second transfer material from the image bearing member, transfer residual remaining in the second image bearing member A toner charging member that contacts and charges the toner; and a charging bias power source that applies a bias to the toner charging member . The secondary transfer residual toner charged by the toner charging member is transferred to the first transfer portion by the first transfer unit. In the image forming apparatus for collecting on the image carrier,
An image forming apparatus is provided in which the output bias of the charging bias power source is controlled at a constant current, and the constant current value of the constant current control is changed according to an environment . According to an embodiment, in an environment where the resistance value of the second image carrier is lowered, the constant current value of the constant current control is increased.
[0024]
According to the second aspect of the present invention, the toner image formed on the first image carrier at the primary transfer portion between the first image carrier and the first image carrier is primary. The second image carrier to be transferred, the transfer means for secondary transfer of the toner image from the second image carrier to the transfer material, and the transfer residual toner remaining on the second image carrier are contact charged. A toner charging member for charging, and a charging bias power source for applying a bias to the toner charging member, and the first image carrier is configured to transfer the secondary transfer residual toner charged by the toner charging member at the primary transfer portion. In the image forming apparatus to be collected in
The output bias of the charging bias power source is controlled at a constant current, and when the voltage value that the charging bias power source will output by the constant current control is lower than a predetermined voltage value, the output of the charging bias power source is An image forming apparatus is provided that is held at a voltage value.
[0025]
According to another embodiment of the present invention, an AC voltage is superimposed on the output bias of the charging bias power source. Furthermore, according to another embodiment, the charging bias power source has a portion in which a constant voltage power source and a constant current power source are connected in series.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
[0027]
Example 1
In Example 1, an electrophotographic printer using an intermediate transfer drum is used, and the intermediate transfer drum is cleaned by the simultaneous transfer cleaning (ICL) method.
[0028]
A specific description will be given with reference to FIG. The printer of this embodiment has a solid intermediate transfer drum 8 having a diameter of 186 mm as the second image carrier, and full-color electrophotographic image formation using a maximum sheet passing size A3, a process speed of 100 mm / sec, image exposure, and reverse development. Device.
[0029]
In order to form a full-color image, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) images are formed on the photosensitive drum 1, and the respective toner images are superimposed on the intermediate transfer drum 8. The This process is called primary transfer, and a single full-color image is formed by rotating the intermediate transfer drum 8 four times.
[0030]
Next, the toner image on the intermediate transfer drum 8 is collectively transferred onto the transfer paper. This process is called secondary transfer.
[0031]
As a transfer unit, a transfer unit in which a transfer belt 12 is stretched between two rollers 10 and 11 is used, and the transfer roller 11 on the upstream side in the traveling direction of the transfer paper is brought into contact with the intermediate transfer drum 8 to transfer the toner. At the same time, separation is performed by adsorbing the transfer belt 12 and the transfer paper. The other roller is a driving roller 10 that drives the transfer unit so that the peripheral speed of the intermediate transfer drum 8 and the peripheral speed of the transfer belt 12 are equal.
[0032]
The toner image secondarily transferred onto the transfer paper is sent to a heat fixing roller unit (not shown), and after being fixed, is discharged outside the apparatus.
[0033]
Next, each unit will be described.
[0034]
The photosensitive drum 1 serving as the first image carrier is a negatively chargeable OPC drum having a diameter of 64 mm. The bias applied to the charging roller 2 is obtained by superimposing a DC component of −600 V with an AC component of 2000 Vpp, 1000 Hz, and a sine wave. As a result, the photoreceptor is charged to about −600 V in any environment.
[0035]
Next, the charged surface of the photoreceptor is exposed with a laser exposure apparatus. In this embodiment, image exposure is performed using an exposure apparatus in which an infrared laser unit 4 having a wavelength of 60 nm and a reflection mirror 5 are combined.
[0036]
Next, the electrostatic latent image formed by laser exposure is developed with toner by a developing device. In the full color printer of this embodiment, four color toners are used. Specifically, a fixed black developing device 6 and a rotary color developing unit 7 are used.
[0037]
The black developing device 6 used a jumping development system using a magnetic one-component toner. A conductive non-magnetic sleeve having a diameter of 20 mm enclosing a fixed magnet roll is coated with a 6 μm diameter toner with an elastic blade, and a DC wave of −350 V, an AC component of 1600 Vpp, and a frequency of 2000 Hz are applied to the sleeve to form a contact with the photoreceptor. Reversal development by jumping between them.
[0038]
The color developing unit 7 incorporates three developing

units

7C, 7Y, and 7M into the rotary rotary 7a, and rotates the rotary 7a in a required direction so that the developing

units

7C, 7Y, and 7M are brought into contact with the photosensitive drum 1 and developed. To do.
[0039]
Each of the

color developing devices

7C, 7Y, and 7M performs development by a jumping development method using a non-magnetic single component toner. The toner is a polymer toner having a core / shell structure with a particle diameter of 6 μm and containing a wax inside. The toner is coated on the developing sleeve by a coating roller, the layer thickness is regulated by an elastic blade and sent to the developing unit. Development is performed under the same bias conditions.
[0040]
The primary transfer is performed by applying a voltage of +100 V from the bias power supply 16 to the intermediate transfer drum 8, and the primary transfer residual toner of the photosensitive drum 1 is scraped off by a cleaning unit 9 having a urethane cleaning blade 9a.
[0041]
The printer of this embodiment employs a process in which the secondary transfer residual toner on the intermediate transfer drum 8 is recharged by the charging roller 15 called an ICL roller and collected on the photosensitive drum 1. The recovered secondary transfer residual toner is similarly scraped off by the cleaning blade 9a.
[0042]
Next, the intermediate transfer drum 8 will be described. In the intermediate transfer drum 8, a conductive rubber layer 8b having a thickness of 5 mm is formed on an aluminum drum 8a, and a resistance layer 8c is further coated thereon by 10 μm. The conductive rubber layer 8b is prepared by mixing epichlorohydrin rubber and NBR rubber to adjust the resistance value to a volume resistance value of 10 ⁶ Ωcm, and the resistance layer 8c is a urethane resin having a volume resistance value of 10 ¹² Ωcm. The resistance value of the entire intermediate transfer drum is 10 ⁶ Ω measured by applying a voltage of 1 kV with a metal electrode in contact with a length of 310 mm in the longitudinal direction and a nip width of 5 mm.
[0043]
In the case of monochromatic printing, after performing primary transfer, the toner image is conveyed as it is onto the intermediate transfer drum 8 to the secondary transfer unit, where it undergoes secondary transfer.
[0044]
In the case of full-color printing, the intermediate transfer drum rotates four times and primarily transfers the YMCK toners. In the secondary transfer, a transfer material is supplied from a paper supply unit (not shown), and the transfer belt 12 which can be separated from and brought into contact with the intermediate transfer drum 8. The secondary transfer bias is controlled at a constant current of +20 μA by the high-voltage power supply 13, and the charge is supplied from the transfer belt 12 to the transfer material, so that the toner image moves to the transfer material.
[0045]
The transfer unit includes a transfer roller 11, a drive roller 10, and a transfer belt 12. Each of the transfer roller 11 and the drive roller 10 has a diameter of a conductive rubber layer having a volume resistance value of 10 ⁵ Ωcm formed on a core metal having a diameter of 14 mm. The roller is 20 mm. The transfer roller 11 has a mandrel connected to a high voltage power source via a power supply spring, and rotates following the transfer belt 12. The drive roller 10 has a gear attached to the end of the core bar, and is driven by meshing with the gear train of the main body.
[0046]
The transfer belt 12 is a seamless two-layer rubber belt, and the base layer is urethane rubber having a thickness of 300 μm adjusted to a volume resistance value of 10 ⁷ Ωcm by dispersing carbon.
[0047]
Next, the ICL roller 15 will be described. About 90% of the toner is transferred to the transfer material by the secondary transfer, but a part of the toner remains on the intermediate transfer drum 8 as a transfer residual toner. Since this toner appears as a ghost in the next image formation, it needs to be removed. Therefore, in this embodiment, the transfer residual toner is charged by the charging roller 15 provided downstream of the secondary transfer portion in the rotation direction of the intermediate transfer drum 8, and an electric field formed between the intermediate transfer drum 8 and the photosensitive drum 1. In this way, the toner is collected on the photoconductor.
[0048]
As shown in FIG. 2, the ICL roller 15 is a two-layer type in which a core metal 15a having a diameter of 8 mm and a sponge layer 15b having an outer diameter of 18 mm are coated as a surface layer 15c.
[0049]
The sponge layer 15b is obtained by dispersing carbon in urethane and adjusting the volume resistance to 10 ⁷ Ωcm, and foaming in the mold. The surface layer 15c is prepared by dispersing carbon in acrylic resin and adjusting the volume resistance to 10 ¹³ Ωcm. The sponge layer 15b is coated with a film thickness of 200 μm by dipping coating.
[0050]
The resistance value of the entire roller is 5 × 10 ⁸ Ω in terms of a current value measured by applying a DC voltage of +700 V to a metal roller having a diameter of 30 mm in rotation contact with a total load of 9.8 N.
[0051]
A bias is applied to the roller to charge the toner.
[0052]
The ICL roller 15 can be brought into contact with and separated from the intermediate transfer drum 8 by appropriate means. When cleaning is performed, the ICL roller 15 is contacted by a cam (not shown) of the main body, and a bias is applied from the high voltage power source 14.
[0053]
A bias in which an AC component is superimposed on a DC component is used. This is because the transfer residual toner is reciprocated between the ICL roller and disturbed by the AC electric field. When there is little transfer residual toner, it is possible to charge all of the transfer residual toner with only the DC component, but in order to charge the transfer residual toner in multiple layers from the upper layer to the lower layer, some disturbance means is required. In this embodiment, a rectangular wave of 2 kHz and 3 kVpp was used as the AC component.
[0054]
Next, the DC component of the bias applied to the ICL roller will be described. The transfer residual toner is charged by the DC component. When a voltage is applied to the ICL roller in contact with the intermediate transfer drum, discharge is excited in the minute air gaps on both sides of the intermediate transfer drum and the ICL roller nip. When discharge starts, the voltage Vth is determined by Paschen's law, and is Vth = 312 + 6.2z (z: gap interval). Since discharge occurs mainly in a gap of several tens of μm, sufficient charging cannot be performed when the DC voltage falls below about 1.0 kV.
[0055]
In this embodiment, since the ICL roller having a high resistance of 500 MΩ is used, the injection current from the ICL roller to the intermediate transfer member is sufficiently small in a normal environment or a low temperature and low humidity environment. For this reason, it is considered that most of the ICL current is a discharge current, and the toner tribo can be kept constant by performing DC constant current control.
[0056]
FIG. 3 shows the relationship between the charging current in a normal environment and the toner tribo after passing through the ICL roller. By performing constant current control of about 20 μA, it is possible to realize a toner tribo that does not cause image defects. The DC voltage value for performing constant current control of 20 μA was 1.5 kV.
[0057]
On the other hand, in a high temperature and high humidity environment, the resistance value of the ICL roller and the intermediate transfer drum decreases, and the injection current becomes a value that cannot be ignored. Specifically, in an environment of 30 ° × 80% RH, the resistance value of the ICL roller decreases to 500 MΩ → 20 MΩ, and the resistance value of the intermediate transfer drum decreases to 10 ⁶ → 3 × 10 ⁵ Ω. In particular, the intermediate transfer drum is easily affected by temperature and humidity because the base rubber is ion-conductive epichlorohydrin rubber.
[0058]
When constant current control of 20 μA was performed under the same conditions as in the normal environment, the toner tribo after passing through the ICL roller was lowered to −8 μC / g, and cleaning failure occurred. The DC voltage applied to the ICL roller at this time was + 800V. From this, it is considered that the injection current increases due to the decrease in the resistance of the member, the proportion of the discharge current in the constant current control value decreases, and tribo is not given to the toner.
[0059]
From another viewpoint, it can be said that the resistance value of the member has decreased, the DC voltage has decreased in accordance with Ohm's law, and has fallen below the discharge threshold, and thus the ability to impart tribo has decreased.
[0060]
In order to prevent this, the present embodiment detects the environment (temperature and humidity) and changes the constant current value. Specifically, the ratio of the discharge current and the injection current occupying the ICL current is predicted for each environment, and the constant current value is controlled so that the discharge current is constant in each environment.
[0061]
Table 1 below shows the results of measuring the toner tribo after passing through the ICL roller by changing the ICL current in each environment, and obtaining the ICL current necessary for the value to be +30 μC / g.
[0062]
[Table 1]

[0063]
It is considered that the discharge current from the ICL roller is the same under the condition that the toner tribo after passing through the ICL roller is constant.
[0064]
According to this, assuming that the ratio of the discharge current to the ICL current in a low temperature and low humidity environment (hereinafter L / L environment) of 10 ° C. × 10% is 100%, in a high temperature and high humidity environment of 30 ° C. × 80% RH ( It can be expected that 45% of the ICL current is the discharge current in the H / H environment) and 90% is the discharge current in the normal environment of 24 ° C. × 50% RH.
[0065]
Therefore, in this embodiment, according to Table 1, the DC constant current value of the ICL bias is 18 μA in the L / L environment, 20 μA in anticipation of the decrease due to the injection in the normal environment, and 40 μA in the H / H environment.
[0066]
Environment detection is performed by A / D converting the signals from the temperature sensor and humidity sensor provided in the main unit, loading them into the main unit CPU, judging the environment, and changing the bias applied to the ICL roller at a specified constant current value. And
[0067]
When the environment sensor is not used, the voltage (or current) generated when the ICL roller is brought into contact with the intermediate transfer drum before image formation and predetermined constant current control (or constant voltage control) is performed. It is also possible to detect a current) and determine the constant current value by detecting the environment where the main body is placed from each relationship.
[0068]
Specifically, a constant current control of +20 μA is performed at the time of multiple pre-rotation, and a DC voltage required at that time is detected to create a table as shown in Table 2. The environment is predicted based on this table, and the constant current value actually used at the time of image formation is determined.
[0069]
[Table 2]

[0070]
As described above, the environment in which the main body is placed is detected in advance, and the constant current value of the DC bias applied to the ICL roller is controlled based on the detected environment. As a result, the discharge current can be controlled to be constant in any environment, and the toner tribo after passing through the ICL roller can be stabilized to prevent image defects such as defective cleaning and negative ghost.
[0071]
Example 2
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, as in the first embodiment, the bias applied to the ICL roller is changed according to the environment in which the main body is used. However, the constant current control is not performed in the entire environment, but the control method according to the environment is used. It is characterized by changing.
[0072]
In Example 1, the constant current value was set high in anticipation of a decrease in the ratio of the injection current occupying the ICL current particularly in the H / H environment. However, when an ICL roller or an intermediate transfer drum having a low resistance value is used due to manufacturing variations or when the environmental variation of the resistance value of each member becomes larger than expected, the injection current further increases and the toner increases. There was a possibility that the tribo was not sufficiently applied to the surface, resulting in poor cleaning.
[0073]
In order to prevent this, the present embodiment is characterized in that the ICL bias is changed to constant voltage control from the viewpoint of guaranteeing the voltage necessary for exciting the discharge, particularly in the H / H environment. .
[0074]
It should be noted that constant current control is preferably performed in order to keep the toner tribo after passing through the ICL roller constant, since it is almost the discharge current of the ICL current in the normal environment and the L / L environment. Use current control.
[0075]
Specific examples are shown below.
[0076]
Table 3 shows the result of measuring the toner tribo after passing through the ICL roller when the temperature and humidity are changed and the ICL bias is performed at +20 μA constant current control.
[0077]
[Table 3]

[0078]
As a result, cleaning failure occurred in an environment where the toner tribo was less than +20 μC / g.
[0079]
Therefore, in this embodiment, the temperature of the main body and the output signal value of the humidity sensor are used to switch from constant current control to constant voltage control in the underlined environment where the toner tribo is below +20 μC / g in Table 3. The constant voltage value was set to +1000 V because it is a voltage that can excite discharge between the ICL roller and the intermediate transfer drum to give a tribo of +20 μC / g at the minimum.
[0080]
Although the constant current and constant voltage control are switched by detecting the environment here, the voltage generated at the ICL roller at that time is detected while performing the constant current control so that this voltage does not fall below + 1000V. The same effect can be obtained even if the circuit configuration is such that the high voltage circuit is driven or the constant current value is increased so that this voltage does not fall below + 1000V.
[0081]
Table 4 shows an example in which printing is performed in a configuration using constant voltage control in an H / H environment and the toner tribo after passing through the ICL roller is measured.
[0082]
[Table 4]

[0083]
As described above, it is possible to maintain +20 μC / g, which is the lowest toner tribo that enables cleaning in any environment, and to prevent image defects.
[0084]
Example 3
Next, a third embodiment of the present embodiment will be described. In this embodiment, as in the second embodiment, a high-voltage power supply circuit capable of maintaining at least a minimum voltage that gives toner tribo that can be cleaned is used.
[0085]
In the second embodiment, the environment detection or the voltage at the time of constant current control is detected to maintain the minimum voltage in the H / H environment, but in this embodiment, a high voltage for applying a bias to the ICL roller 15 is used. A similar effect can be obtained by using a two-stage configuration in which a constant voltage power source and a constant current power source are connected in series.
[0086]
A schematic diagram of a circuit configuration in this embodiment is shown in FIG.
[0087]
In this circuit configuration, the first-stage constant voltage transformer 141 excites the discharge from the ICL roller in an H / H environment and generates a voltage that can provide the minimum toner tribo required for cleaning. In this example, the constant voltage value was set to +1000 V in the same manner as in Example 2.
[0088]
The second-stage constant current transformer 142 detects the DC current value flowing in the closed loop including the ICL roller and the high-voltage power supply, and feedback-controls the bias so that this value is always +20 μA.
[0089]
In the normal environment or L / L environment, the voltage generated on the ICL roller 15 at +20 μA constant current control is +1.5 kV or more, so the first-stage constant voltage transformer 141 generates +1.0 kV and the remaining 500 V is reduced to 2 The constant current circuit 142 at the stage takes charge.
[0090]
On the other hand, in the H / H environment, the minimum voltage required for cleaning is guaranteed at +1.0 kV of the first-stage constant voltage power supply 141. At this time, a current of +20 μA or more flows through the circuit, so The constant current circuit 142 does not operate.
[0091]
In this way, in the circuit of this embodiment, in the normal environment and the L / L environment, the +20 μA constant current control is performed by the second stage constant current power supply, so that the toner is not excessively charged and the negative ghost can be prevented. On the other hand, in the H / H environment, the lowest tribo required for cleaning can be provided by the first-stage constant voltage power supply 141, so that a cleaning failure can be prevented, and a good image can be obtained in all environments. Can now get.
[0092]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to prevent the transfer residual toner remaining on the second image carrier from changing due to the environment , and to prevent the occurrence of poor cleaning or negative ghost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an electrophotographic full color printer used in Examples 1 to 3. FIG.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an ICL roller.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an ICL current in a normal environment and a toner tribo after passing through an ICL roller.
FIG. 4 is a conceptual diagram of an ICL high voltage circuit according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum (first image carrier)
2 Intermediate transfer drum (second image carrier)
12 Transfer belt (transfer means)
14 Charging bias power supply 15 ICL roller (cleaning member)

Claims

A second image carrier on which a toner image formed on the first image carrier is primarily transferred at a primary transfer portion between the first image carrier and the first image carrier; a transfer unit for transferring the secondary toner image to the transfer material from said second image bearing member, a toner charging member for contact charging the transfer residual toner remaining on the second image bearing member, said toner charging member has a charging bias power source for applying a bias, a, in an image forming apparatus for recovering the first image bearing member of the secondary transfer residual toner charged by the primary transfer section by the toner charging member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the output bias of the charging bias power source is constant current controlled, and the constant current value of the constant current control is changed according to an environment .

Wherein in an environment where the resistance value of the second image bearing member is reduced, the image forming apparatus according to claim 1, characterized in that to increase the constant current value of the constant current control.

A second image carrier on which a toner image formed on the first image carrier is primarily transferred at a primary transfer portion between the first image carrier and the first image carrier; Transfer means for secondary transfer of a toner image from the second image carrier to a transfer material, a toner charging member for contact charging the residual toner remaining on the second image carrier, and a toner charging member An image forming apparatus that collects secondary transfer residual toner charged by the toner charging member on the first image carrier at the primary transfer unit.
The output bias of the charging bias power source is controlled at a constant current, and when the voltage value that the charging bias power source will output by the constant current control is lower than a predetermined voltage value, the output of the charging bias power source is An image forming apparatus characterized by being held at a voltage value.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein an AC voltage is superimposed on an output bias of the charging bias power source.

The image forming apparatus according to claim 3, wherein the charging bias power source includes a portion in which a constant voltage power source and a constant current power source are connected in series.