JP2512393B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は画像形成装置のクリーニング手段の改良に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to improvement of a cleaning unit of an image forming apparatus.
(従来の技術) 従来、画像形成装置の像担持体クリーニング手段とし
ては、ポリウレタン等の弾性体のエッジ部分を像担持体
に当接せしめて像担持体表面に残留付着しているトナー
を掻き落すブレードクリーニングが行われているがその
際、掻き落したトナーの回収手段として、マイラーブレ
ードや、ウレタン系、クロロプレン系、シリコン系等の
発泡ロールおよび磁気ブラシロールなど種々の手段が工
夫されている。第2図にこれらの回収手段の側面図を示
す。しかし、これらのトナー回収手段はいずれも離脱し
たトナーを再び像担持体の表面に押圧してトナーの被膜
化を起こしたり、トナー洩れを起こしたりして像担持体
の劣化損傷を招いたり、装置の故障の原因になったりし
ていた。(Prior Art) Conventionally, as an image carrier cleaning means of an image forming apparatus, an edge portion of an elastic body such as polyurethane is brought into contact with the image carrier to scrape off the toner remaining on the surface of the image carrier. While blade cleaning is performed, various means such as a Mylar blade, a urethane type, a chloroprene type, a silicone type foaming roll, and a magnetic brush roll are devised as means for collecting the scraped toner. FIG. 2 shows a side view of these collecting means. However, in all of these toner collecting means, the separated toner is pressed again on the surface of the image carrier to form a film of the toner, or toner leaks to cause deterioration and damage of the image carrier, and Was causing the breakdown of.
そこで発明者らは、第1図に示すような非接触型のバ
イアスローラ方式を採用し、これに、トナーとは逆極性
のバイアス電圧を加えるという改良を提案した(特願昭
60−262183)。Therefore, the inventors have proposed an improvement in which a non-contact type bias roller system as shown in FIG. 1 is adopted, and a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the bias roller system (Japanese Patent Application No. Sho.
60-262183).
このような、トナーのもつ電荷とは逆極性の電圧を印
加した非接触のバイアスローラトナー回収手段は回収効
率が極めて高く、また像担持体との間隙に電界が形成さ
れることにより、トナーこぼれが阻止されて、非常に良
好なクリーニング回収性能が得られていた。Such a non-contact bias roller toner collecting means to which a voltage having a polarity opposite to the electric charge of the toner is applied has an extremely high collecting efficiency, and an electric field is formed in the gap with the image carrier, so that toner spillage occurs. Was prevented, and a very good cleaning recovery performance was obtained.
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このトナー回収手段では、転写残トナ
ーがバイアスローラを通過する際に、逆電荷で帯電され
るようになるのでトナーの帯電が崩され、本来のトナー
電荷とは異なった電荷を有するトナーが生成されたり、
電荷が消滅してしまったりする。そして、トナーの再利
用を行う場合、逆電荷のトナーが次々に生成され混在す
ることになり、新たな、現像の段階になって悪影響をお
よぼすこととなる。(Problems to be Solved by the Invention) However, in this toner collecting means, when the transfer residual toner passes through the bias roller, it is charged with a reverse charge, so that the charge of the toner is destroyed and the original toner is lost. Toner that has a different charge from the charge is generated,
The charge disappears. Then, when the toner is reused, the toner having the opposite charge is generated and mixed one after another, which adversely affects a new development stage.
また、トナーの電荷が消滅して無電荷状態になるとバ
イアスローラの方へも像担持体の方へも吸引されず浮遊
状態となり、像担持体に付着していたトナーも像担持体
から遊離して、全体としてトナー飛散状態となる。以上
のようなトナーの再利用段階における悪影響やトナー飛
散は搬送ジャム等により未転写のトナー像が通過してし
まった場合にはより一層顕著な結果を招来してしまうこ
とは自明のことである。Further, when the electric charge of the toner disappears and becomes a non-charged state, neither the bias roller nor the image bearing member is attracted to it and it becomes a floating state, and the toner adhering to the image bearing member is also released from the image bearing member. As a result, the toner is scattered as a whole. It is self-evident that the above-mentioned adverse effects and toner scattering in the toner reuse stage will bring about a more remarkable result when an untransferred toner image passes due to a conveyance jam or the like. .
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、バ
イアスローラの電位を像担持体の画像部の電位と非画像
部の電位の中間に設定することにより、上記の問題点を
除去したクリーニング手段を備えた画像形成装置を提供
することにある。In view of the above-mentioned problems of the conventional technology, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems by setting the potential of the bias roller at a midpoint between the potential of the image portion and the potential of the non-image portion of the image carrier. An object is to provide an image forming apparatus including a cleaning unit.
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記の目的を達成するために、次の手段構成
を有する。即ち、本発明の画像形成装置は、像担持体上
を帯電する帯電手段と、該像担持体上の静電潜像を反転
現像する現像手段と、該現像手段により現像した単色ト
ナー像を転写材へ転写した後の像担持体表面上に残留し
たトナーを清掃するために、像担持体表面に接触して清
掃し、且つ清掃したトナーを回収する清掃手段と、該清
掃手段の、前記像担持体の移動方向の上流側に、前記像
担持体とは非接触の状態で回転可能に設けられ、電圧を
印加することにより像担持体との間に電界を形成する電
界形成手段と、前記清掃手段によって回収されたトナー
を前記現像手段に戻すためのトナー搬送手段とを有する
画像形成装置において、前記帯電手段によって帯電され
る像担持体の帯電極性と、前記単色トナーの帯電極性は
同極性であり、前記電界形成手段の電位を前記像担持体
の画像部の電位と非画像部の電位のほぼ中間の電位に設
定する電位設定手段を有することを特徴とする画像形成
装置である。(Means for Solving Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following means configuration. That is, the image forming apparatus of the present invention transfers the charging means for charging the image carrier, the developing means for reversing and developing the electrostatic latent image on the image carrier, and the monochromatic toner image developed by the developing means. In order to clean the toner remaining on the surface of the image carrier after being transferred to the material, a cleaning unit that contacts the surface of the image carrier to clean it and collects the cleaned toner, and the image of the cleaning unit. An electric field forming unit that is rotatably provided on the upstream side in the moving direction of the carrier without contacting the image carrier, and that forms an electric field between the image carrier and the image carrier by applying a voltage; In an image forming apparatus having a toner conveying means for returning the toner collected by the cleaning means to the developing means, the charging polarity of the image carrier charged by the charging means and the charging polarity of the monochromatic toner are the same. And the electric field formation An image forming apparatus characterized by having a potential setting means for setting the potential of the stage to approximately intermediate potential between the potential of the potential and the non-image area of the image portion of said image bearing member.
(作 用) 以下、本発明の画像形成装置のクリーニング作用につ
いて述べる。反転現像における転写後の像担持体表面に
おける電位は、非画像部においては1次帯電の極性と同
極性で、1次帯電の時の電位よりやや低い値となってお
り、残留トナーの付着している画像部の電位は、やはり
1次帯電の極性と同極性であるが絶対値は低い値となっ
ている。(Operation) The cleaning action of the image forming apparatus of the present invention will be described below. The potential on the surface of the image carrier after the transfer in the reversal development is the same as the polarity of the primary charging in the non-image portion, and is a value slightly lower than the potential during the primary charging. The potential of the image area is still the same as the polarity of the primary charging, but the absolute value is low.
例えば、1次帯電がマイナス帯電であれば非画像部が
−500〜−400V、画像部が−70〜−20V、逆にプラス帯電
であれば非画像部が+500〜+400V、画像部が−70〜−2
0Vというようになる。また、残留付着しているトナーも
1次帯電の極性と同じ極性の電荷を有している。For example, if the primary charge is negative charge, the non-image part is -500 to -400V, the image part is -70 to -20V, and if the positive charge is positive, the non-image part is +500 to + 400V and the image part is -70V. ~ −2
It becomes 0V. Further, the residual adhered toner also has a charge of the same polarity as that of the primary charging.
電界形成手段には、この2つの電位の中間の電位(例
えば、マイナス帯電であれば−250V、プラス帯電であれ
ば+250Vの電位)が電位設定手段によって印加される。An electric potential intermediate between these two electric potentials (for example, an electric potential of -250V for negative charging and + 250V for positive charging) is applied to the electric field forming unit by the electric potential setting unit.
以下、説明の便更上、1次帯電が上記のマイナス帯電
の場合について説明する。Hereinafter, for convenience of description, a case where the primary charging is the negative charging will be described.
電界形成手段と像担持体との間には間隙があり、この
間隙に電界が形成される。この電界の向きは、次のよう
になる。There is a gap between the electric field forming means and the image carrier, and an electric field is formed in this gap. The direction of this electric field is as follows.
今、電界形成手段の電位は前述のように−250Vである
のに対して、像担持体上の残留トナーが付着している画
像部分の電位は−50Vで電界形成手段より高電位にある
ので、電界の向きは像担持体から電界形成手段への向き
となる。Now, the electric potential of the electric field forming means is −250V as described above, whereas the electric potential of the image portion on the image carrier on which the residual toner adheres is −50V, which is higher than that of the electric field forming means. The direction of the electric field is from the image carrier to the electric field forming means.
従って、負の電荷を持っているトナーは像担持体の方
へ吸引される力を受ける。Therefore, the toner having a negative charge receives the force of being attracted toward the image carrier.
このため、画像部分に付着しているトナーは像担持体
から飛散しにくくなり、むしろ、間隙に浮遊している負
電荷を帯びたトナーや上部の接触清掃手段から落下して
来た負電荷を帯びたトナーは電界の作用により画像部分
に吸引付着されるようになる。一方、非画像部分の電位
は前述のように−500〜−400Vであり電界形成手段の電
位より低電位であるから電界の向きは、電界形成手段か
ら非画像部分への向きとなる。従って、間隙に浮遊して
いる負電荷を帯びたトナーや、上部の接触清掃手段から
落下して来たトナーは間隙の電界の作用により電界形成
手段の方へ吸引される。For this reason, the toner adhering to the image portion is less likely to be scattered from the image bearing member, but rather, the negatively charged toner floating in the gap and the negative charge that has fallen from the contact cleaning means in the upper portion are not scattered. The tinged toner comes to be attracted and attached to the image portion by the action of the electric field. On the other hand, the electric potential of the non-image portion is -500 to -400 V as described above and is lower than the electric potential of the electric field forming means, so that the direction of the electric field is from the electric field forming means to the non-image portion. Therefore, the negatively charged toner floating in the gap or the toner falling from the upper contact cleaning unit is attracted toward the electric field forming unit by the action of the electric field in the gap.
電界形成手段は回転可能になっているので、これに接
触する別の清掃手段(スクレーパ)によって、付着した
トナーが収集される。Since the electric field forming means is rotatable, the adhering toner is collected by another cleaning means (scraper) contacting the electric field forming means.
このように、本発明においては、電界形成手段に印加
する電圧が第1回目の現像に用いられるトナーのもつ電
荷の極性と同じであるため、トナーが逆極性の電荷で帯
電されたり、電荷が中和されて消滅したりするというこ
とがない。As described above, in the present invention, since the voltage applied to the electric field forming means is the same as the polarity of the electric charge of the toner used for the first development, the toner is charged with the opposite electric charge, or the electric charge is changed. It is not neutralized and disappears.
その結果、残留トナーを清掃回収して再利用する場合
の悪影響やトナー飛散を伴わずに安定した状態で転写残
留トナーの清掃回収が行われることになる。As a result, the transfer residual toner is cleaned and recovered in a stable state without adverse effects when cleaning and recovering the residual toner and reusing it.
(実 施 例) 以下、本発明の実施例について説明する。(Examples) Examples of the present invention will be described below.
構造は第1図に示す通りである。1は電界形成手段と
してのバイアスローラであり、ステンレス等の導体でで
きている。2は像担持体であり、OPC(Organic Photo C
onductor:有機感光体)を用いた感光体ドラム、3はポ
リウレタン等でできているクリーニングブレード、4は
バイアスローラ1に付着したトナーを掻き取るためのス
クレーパ、5はスクレーパ4で掻き取られたトナーが溜
るトナー溜り、6はトナー溜りに溜ったトナーを紙面と
垂直方向のいずけら一方へ移動するためのスクリウであ
る。The structure is as shown in FIG. Reference numeral 1 is a bias roller as an electric field forming means, which is made of a conductor such as stainless steel. The image carrier 2 is an OPC (Organic Photo C
Onductor: photoconductor drum using organic photoconductor, 3 is a cleaning blade made of polyurethane or the like, 4 is a scraper for scraping off the toner adhering to the bias roller 1, and 5 is toner scraped by the scraper 4. And 6 is a screen for moving the toner accumulated in the toner reservoir to one side in the direction perpendicular to the paper surface.
転写後、像担持体2に付着残留しているトナーは像担
持体の回転によってクリーニングブレード3の所迄到達
し、像担持体2の表面に当接しているクリーニングブレ
ード3のエッジによって掻き取られて下方へ落下し、バ
イアスローラ1に直接降りかかるものの他、バイアスロ
ーラ1と像担持体2との間隙に形成されている電界によ
り、帯電しているトナーはバイアスローラ1か像担持体
2のいずれかへ吸着される。バイアスローラ1に降りか
かったトナーおよび吸着されたトナーはバイアスローラ
1が矢印の向きに回転することによりスクレーパ4によ
って掻き取られトナー溜り5に溜められ、スクリウ6の
回転により一方へ移動されて行く。一方、像担持体2側
に保持されているトナーは、像担持体2の回転によりク
リーニングブレード3の所で掻き取られ、先に述べたと
同様の経過を辿る。After the transfer, the toner remaining on the image carrier 2 reaches the cleaning blade 3 by the rotation of the image carrier 2 and is scraped off by the edge of the cleaning blade 3 contacting the surface of the image carrier 2. In addition to the toner directly falling on the bias roller 1, the charged toner is charged either by the bias roller 1 or the image carrier 2 by the electric field formed in the gap between the bias roller 1 and the image carrier 2. Adsorbed to The toner that has landed on the bias roller 1 and the adsorbed toner are scraped off by the scraper 4 when the bias roller 1 rotates in the direction of the arrow and accumulated in the toner reservoir 5, and are moved to one side by the rotation of the scraper 6. . On the other hand, the toner held on the image carrier 2 side is scraped off at the cleaning blade 3 by the rotation of the image carrier 2, and the same process as described above is followed.
本実施例においては、1次帯電は負極性で行ってお
り、負電荷によって帯電された直径11μmのポリエステ
ル樹脂トナーにより反転現象を行っている。In this embodiment, the primary charging is performed in the negative polarity, and the reversal phenomenon is performed by the polyester resin toner having a diameter of 11 μm which is charged by the negative charge.
この時、像担持体2がバイアスローラ1と対向する位
置を通過する時の非画像部の電位は−50〜−400V、画像
部の電位は−70〜−20Vとなるので、バイアスローラ1
のバイアス電圧として、この両電位のほぼ中間の−250V
を電位設定手段により印加し、バイアスローラ1と像担
持体2の間の間隙は0.2mmとした。その他、像担持体2
およびバイアスローラ1の線速度を58mm/sec、トナーの
現像付着量を1.0mg/cm2という条件とした。At this time, the potential of the non-image portion is −50 to −400 V and the potential of the image portion is −70 to −20 V when the image carrier 2 passes through the position facing the bias roller 1.
As a bias voltage of
Was applied by the potential setting means, and the gap between the bias roller 1 and the image carrier 2 was 0.2 mm. In addition, the image carrier 2
The linear velocity of the bias roller 1 was set to 58 mm / sec, and the toner adhesion amount for development was set to 1.0 mg / cm 2 .
以上の結果、バイアスローラに1次帯電の極性とは逆
極性のバイアス電圧を加えた従来の画像形成装置に較
べ、トナー飛散が非常に少なく、また、回収したトナー
を現像に再使用する場合の悪影響も殆ど除去されるに至
った。As a result, as compared with the conventional image forming apparatus in which the bias voltage having the polarity opposite to the polarity of the primary charging is applied to the bias roller, the toner scattering is extremely small, and the collected toner is reused for development. Most of the adverse effects have been eliminated.
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の画像形成装置において
はクリーニング手段の電界形成手段に印加するバイアス
電圧を、像担持体が電界形成手段との対向位置を通過す
る時の、非画像部の電位と画像部の電位のほぼ中間の電
位に設定しているので、電界形成手段と非画像部との間
における電界と、電界形成手段と画像部との間における
電界とはその向きは逆であるが電界強度はほぼ同じであ
り、電荷を帯びているトナーの吸引が充分に行われる一
方、トナーが逆極性の電荷で帯電されたり、中和されて
無電荷状態になったりすることがない。(Effects of the Invention) As described above, in the image forming apparatus of the present invention, the bias voltage applied to the electric field forming means of the cleaning means is not applied when the image carrier passes a position facing the electric field forming means. Since the electric potential between the electric field forming unit and the non-image unit and the electric field between the electric field forming unit and the image unit are set so as to be substantially in the middle between the electric potential of the image unit and the electric potential of the image unit. However, the electric field strength is almost the same, and the charged toner is sufficiently attracted, while the toner is charged with an electric charge of the opposite polarity or neutralized to become an uncharged state. Never.
その結果、トナーを再利用する場合、逆帯電トナーが
混在することによる現像時の悪影響は除去され、また、
無電荷のために、電界形成手段や像担持体のいずれにも
吸引されない浮遊状態、即ち、トナー飛散が少なくなる
という利点がある。As a result, when the toner is reused, the adverse effect at the time of development due to the mixture of the oppositely charged toner is eliminated, and
Since there is no charge, there is an advantage that a floating state that is not attracted to either the electric field forming means or the image carrier, that is, toner scattering is reduced.
第1図は本発明の画像形成装置の非接触型バイアスロー
ラ方式トナー清掃手段の実施例の構成図、第2図は従来
の画像形成装置におけるトナー回収手段の構成図であ
る。 1……バイアスローラ、2……像担持体、 3……クリーニングブレード、4……スクレーパ、5…
…トナー溜り、6……スクリウ、 7……マイラーブレード、8……発泡ロール、9……磁
気ブラシロール、10……電位設定手段。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a non-contact type bias roller type toner cleaning unit of an image forming apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a toner collecting unit in a conventional image forming apparatus. 1 ... Bias roller, 2 ... Image carrier, 3 ... Cleaning blade, 4 ... Scraper, 5 ...
... Toner pool, 6 ... Screw, 7 ... Mylar blade, 8 ... Foaming roll, 9 ... Magnetic brush roll, 10 ... Potential setting means.
Claims (1)
した後の像担持体表面上に残留したトナーを清掃するた
めに、像担持体表面に接触して清掃し、且つ清掃したト
ナーを回収する清掃手段と、 該清掃手段の、前記像担持体の移動方向の上流側に、前
記像担持体とは非接触の状態で回転可能に設けられ、電
圧を印加することにより像担持体との間に電界を形成す
る電界形成手段と、 前記清掃手段によって回収されたトナーを前記現像手段
に戻すためのトナー搬送手段と を有する画像形成装置において、 前記帯電手段によって帯電される像担持体の帯電極性
と、前記単色トナーの帯電極性は同極性であり、 前記電界形成手段の電位を前記像担持体の画像部の電位
と非画像部の電位のほぼ中間の電位に設定する電位設定
手段を有することを特徴とする画像形成装置。1. A charging means for charging an image carrier, a developing means for reversal developing an electrostatic latent image on the image carrier, and a monochromatic toner image developed by the developing means after being transferred to a transfer material. Cleaning means for contacting the surface of the image carrier and cleaning the collected toner to clean the toner remaining on the surface of the image carrier, and the moving direction of the image carrier of the cleaning means. And an electric field forming means for forming an electric field between the image carrier and the image carrier by being rotatably provided on the upstream side of the image carrier without contact with the image carrier, and recovered by the cleaning device. An image forming apparatus having a toner conveying unit for returning the toner to the developing unit, the charging polarity of the image carrier charged by the charging unit and the charging polarity of the monochromatic toner are the same, Before the potential of the forming means An image forming apparatus comprising: a potential setting means for setting a potential substantially intermediate between a potential of an image portion and a potential of a non-image portion of an image bearing member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21106486A JP2512393B2 (en) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21106486A JP2512393B2 (en) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | Image forming device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6365472A JPS6365472A (en) | 1988-03-24 |
JP2512393B2 true JP2512393B2 (en) | 1996-07-03 |
Family
ID=16599800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21106486A Expired - Lifetime JP2512393B2 (en) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | Image forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2512393B2 (en) |
-
1986
- 1986-09-08 JP JP21106486A patent/JP2512393B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6365472A (en) | 1988-03-24 |
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