JP3920191B2 - Foreign matter removal mechanism, printing apparatus, and foreign matter removal method - Google Patents

Description

【００１０】
このような画像かぶりを防止するために、従来では、感光体ドラムにクリーニングブレートを接触させ、これによって、帯電ローラに付着する前に、残留トナーを感光体ドラムから掻き落として除去していた。
しかしながら、このようなブレードによるで掻き落としでは、残留トナーをわずかながら残存させてしまう。このため、結局は、印刷量の増加につれて、帯電ローラ上に残留トナーを蓄積してしまうことになる。
【００１１】
このような、帯電ローラ上に蓄積した残留トナーによるかぶりの問題を解決するために、例えば、特許文献１には、帯電ローラ（非接触型）と感光体ドラムとの最近接位置近傍に空気流を発生させるための空気流発生装置を設ける技術が開示されている。
そして、この技術では、帯電ローラが残留トナーで汚れてくると、空気流（エアブロー）で帯電ローラの残留トナーを除去して感光体ドラムに戻すようになっている。
【００１２】
また、特許文献２には、トナーを電気的に吸着するクリーニング部材を帯電ローラ（接触型）に当接させることで、帯電ローラ上の残留トナーを除去する技術が開示されている。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１０−２５４２２４号公報（公開日１９９８年９月２５日）
【００１４】
【特許文献２】
特開２００１−２０９２３９号公報（公開日２００１年８月３日）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の技術では、空気流発生装置を設ける必要があるため、製造コストを向上させてしまうという欠点がある。
また、特許文献２の技術では、帯電ローラが、感光体ドラムと逆方向に回転する（ウイズ回転する）ように設定されている。このため、帯電ローラと感光体ドラムとの間に、異物が巻き込まれやすいという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決するために成されたものである。そして、その目的は、帯電ローラに蓄積した異物の影響を回避できるとともに、帯電ローラと感光体ドラムとの間の異物巻き込みを防止することの可能な、印刷装置の異物除去機構を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の異物除去機構（本除去機構）は、電子写真方式の印刷装置における像担持体に残留している異物を除去するための異物除去機構において、像担持体に対してアゲンスト回転するとともに、帯電バイアスによって、像担持体を帯電させるとともに、像担持体上の異物を吸着する帯電ローラと、帯電ローラに吸着された異物を除去して帯電ローラの表面を清掃する清掃部とを含んでいることを特徴としている。
【００１８】
本除去機構は、複写機，プリンター，ファクシミリ装置などに採用されている電子写真方式の印刷装置に用いられるものである。
このような印刷装置では、回転する像担持体の表面を帯電・露光して静電潜像を形成し、この潜像を現像材（トナーなど）によって現像して可視像（トナー像など）を形成する。そして、可視像を、シート（記録用紙など）に転写するようになっている。
そして、本除去機構は、可視像の転写後に像担持体に残留している異物（主に現像材）を除去するためのものである。
【００１９】
上記したように、本除去機構は、印刷装置の帯電ローラと、異物除去機構とを含むものである。
帯電ローラは、所定の間隔（帯電ギャップ）をおいて、像担持体に対向するように設けられ、所定の帯電バイアスが印加されているものである。そして、本来的には、印刷装置の印刷処理において、帯電バイアスによって、帯電領域における像担持体の表面を帯電させるものである。
【００２０】
なお、帯電領域とは、帯電ローラと像担持体との間で気中放電が起きる領域である（例えば、帯電ローラに印加する電圧の最大値をパッシェの実験式に代入する有ことにより求めることができる）。
【００２１】
そして、本除去機構では、この帯電ローラの帯電バイアスを利用して、像担持体上の異物（帯電バイアスと逆極性に帯電されている異物）を帯電ローラに吸着させるようになっている。
すなわち、本除去機構では、帯電ローラに、帯電機能に加えて、異物除去機能をもたせている。このため、像担持体から異物を除去するための特別な部材（クリーニングブレードなど）を設ける必要がない。従って、製造コストを低減できるようになっている。
【００２２】
なお、帯電バイアスによって除去できる異物は、帯電バイアス，異物，像担持体の帯電極性および帯電量によって決定される。
すなわち、帯電バイアスによって除去できる異物は、主に、帯電バイアスを受けたときに、像担持体への吸着力より帯電ローラへの吸着力が勝るものである。
【００２３】
また、特に、本除去機構では、この帯電ローラが、像担持体とアゲンスト回転するように設定されている。
ここで、帯電ローラがアゲンスト回転する、とは、帯電ローラが、像担持体と同方向に回転することである。この場合、帯電ローラと像担持体とは、帯電領域において、互いに対向する表面の移動方向が逆方向となる（帯電ローラの表面と像担持体の表面とが、互いにすれちがうように移動する）。
従って、本除去機構では、像担持体の異物は、帯電領域への進入位置で帯電ローラに吸着され、帯電ローラの回転に伴って、帯電領域から離れる方向に移動させられる。
【００２４】
これにより、本除去機構では、像担持体上の異物が帯電領域（帯電ギャップ）を通過することを回避でき、これが帯電ギャップに食い込むこと（および像担持体・帯電ローラを傷つけること）を防止できる。
【００２５】
また、帯電領域に異物が残らないので、異物が帯電の妨げとならない。従って、異物の存在による像担持体の未帯電部分の発生を防止できる。
【００２６】
また、帯電ギャップへの異物の進入を阻止できることから、サイズの大きな異物にあわせて帯電ギャップを広げる必要がないため、帯電ギャップを狭くできる。そして、このように帯電ギャップの間隔を狭くできることにより、気中放電における放電開始電圧を示す「パッシェの実験式」からも明らかなように、帯電バイアスを低くできる。さらに、本除去機構あるいは印刷装置の小型化を図ることが可能となる。
【００２７】
なお、帯電ローラと像担持体とがウイズ回転している場合（互いに逆方向に回転している場合）、帯電ローラは、除去した異物を抱えたまま帯電領域を通過することになる。しかしながら、帯電領域の下流側（像担持体にとっての下流側）では、像担持体の表面電位が帯電バイアス（直流成分）とほぼ同一の電位に帯電されているため、像担持体の異物吸着力が、帯電ローラとあまり変わらない状態となっている。従って、ウイズ回転においては、像担持体から異物を静電的に回収する能力が大幅に減少してしまう。
【００２８】
これに対し、本除去機構では、アゲンスト回転であるため、帯電ローラが、帯電領域の上流側（像担持体の異物が帯電領域に進入する側）で、異物を像担持体から除去する。このため、像担持体の吸着力の影響を回避できる。
【００２９】
また、本除去機構では、帯電ローラが像担持体に対してアゲンスト回転しているため、帯電領域における帯電ローラの表面（帯電面）と像担持体の表面（被帯電面）との、相対走行距離を拡大できる。
このため、帯電ローラの部分的な抵抗値変動等による帯電変動を抑制できるので、像担持体における帯電特性（帯電の均一性）を向上させられる。
【００３０】
また、本除去機構では、帯電ローラが像担持体に対してアゲンスト回転しているため、帯電領域に、新たに帯電面となるローラ面が、帯電領域の下流側から進入する。
【００３１】
よって、像担持体への帯電動作に伴って、帯電ローラ自身の内部で容量成分の帯電による電圧降下の起きた場合でも、内部電圧降下による像担持体帯電電位の低下を緩和できる。
また、帯電領域の下流側では、像担持体の表面電位は帯電の進行に伴って上昇している。このため、表面電位の上昇に伴って、帯電電流密度（面積に対する）も減少することにより、帯電ローラ内部での抵抗成分による電圧降下による像担持体の帯電電位低下を緩和する作用も働く。
【００３２】
なお、この効果は、帯電ローラの抵抗値が高い場合、特に顕著となる。すなわち、帯電ローラの抵抗が高い場合、容量成分の帯電による電圧降下、および、抵抗成分による電圧降下が顕著となり、像担持体を正規の帯電電位まで上昇させることが困難となるからである。
【００３３】
また、特に、本除去機構では、帯電ローラに吸着された異物を除去して帯電ローラの表面を清掃する清掃部を備えている。
これにより、帯電ローラに対する異物の蓄積を防止できるので、異物の蓄積による帯電ローラの帯電特性の悪化および異常放電を防止でき、その帯電特性を安定させられる。従って、画像かぶり等の画質劣化の発生を回避することが可能となる。
また、帯電ローラによっていったん除去された異物が像担持体に戻ってしまうことを防止できるので、このような異物による画像劣化を回避できる。
また、上記のような本除去機構を備えた印刷装置を構成すれば、画質劣化の少ない印刷を行うことが可能となる。
【００３４】
また、本除去機構では、清掃部が、帯電ローラから除去した異物を、印刷装置における現像槽内に回収する回収部材を有していることが好ましい。
通常、転写後に像担持体に残留している異物は、そのほとんどが、現像材の成分(トナーやキャリアなど)である。そこで、この構成では、帯電ローラによって像担持体から除去した異物を現像槽に回収し、再利用できるようにしている。これにより、印刷装置におけるランニングコスト（現像材にかかる費用）を低減させられる。
【００３５】
また、本除去機構の清掃部は、例えば、帯電ローラの表面に当接するプレートやフィルムから構成することが可能である。このように構成すれば、清掃部を、安価で簡単なものとできる。
【００３６】
また、この場合、清掃部を、導電性を有する材料から構成することが好ましい。さらに、本除去機構に、清掃部に発生した電荷を逃がすアース機構を備えることが好ましい。
これにより、清掃部と帯電ローラとの摩擦による、清掃部への電荷の蓄積を回避できる。従って、清掃部自身の帯電による清掃性能の経時劣化を防止できる。
【００３７】
また、この場合、帯電ローラの表面を、離型性を有する材料（例えば導電性フッ素樹脂）から構成することが好ましい。このようにすれば、清掃部における清掃性能を向上できる。
【００３８】
また、本除去機構では、帯電ローラの帯電バイアスを、直流電圧に交流電圧の重畳された重畳電圧とすることが好ましい。
これにより、直流成分によって像担持体の表面を一様に帯電させられる。
そして、交流成分によって、像担持体表面の異物を振動させられる（加振できる）。これにより、像担持体からの異物の離脱を促進し、異物を効率よく静電吸着できる。
【００３９】
すなわち、この構成では、直流成分に交流成分を重畳することにより、帯電領域への進入位置近傍（像担持体からみて上流側）で、像担持体の異物に交番静電力が作用する。
これにより、感光体１からの異物の離脱を促進でき、離脱した異物がクラウド状になる。これにより、帯電ローラによる吸着回収効率を高められる。
【００４０】
また、本除去機構では、帯電ローラに磁場を形成することが好ましい。
これにより、像担持体上の異物を、帯電バイアスによる静電力だけでなく、磁気力（磁気吸引力）によっても除去できるようになる。
例えば、現像材に質量の大きいキャリアの含まれている場合、帯電バイアスのみによる旧約では、回収効率が悪くなる。これに対し、静電力に加えて磁気吸引力をキャリアに作用させることで、その回収効率を高められる。
【００４１】
また、本除去機構では、像担持体の異物の帯電量を、現像バイアスとは逆極性に帯電させる帯電調整部材を備えていることが好ましい。
この帯電調整部材は、帯電領域の上流側に備えられているものである。
これにより、異物の帯電量を、現像バイアスに吸着されやすいように調整できるので、帯電ローラによる異物吸着効率を向上させられる。
【００４２】
また、本除去機構に、像担持体の静電潜像を現像するとともに、像担持体上に残留している異物（帯電ローラによって除去できなかったもの）を吸着（除去）する現像ローラを含ませることが好ましい。
この現像ローラは、所定の間隔（現像ギャップ）をおいて、像担持体に対向するように設けられ、所定の現像バイアスが印加されているものである。そして、本来的には、印刷装置の現像処理において、現像バイアスおよび現像材を用いて、像担持体上の静電潜像を現像するものである。
なお、現像領域とは、現像ローラと像担持体との間で気中放電が起きる領域である（例えば、現像ローラに印加する電圧の最大値をパッシェの実験式に代入する有ことにより求められる）。
【００４３】
そして、本除去機構では、この現像ローラの現像バイアスを利用して、像担持体上の異物（帯電ローラによって吸着できなかったもの）を帯電ローラに吸着させるようになっている。
すなわち、この構成では、現像ローラに、現像機能に加えて異物除去機能をもたせている。このため、像担持体から異物を除去するための特別な部材（クリーニングブレードなど）を設ける必要がなく、製造コストを低減できる。
【００４４】
なお、現像バイアスによって除去できる異物は、現像バイアス，異物，像担持体の帯電極性および帯電量によって決定される。
すなわち、現像バイアスによって除去できる異物は、主に、現像バイアスを受けたときに、像担持体への吸着力より現像ローラへの吸着力が勝るものである。
このように、現像ローラに異物除去機能をもたせることにより、像担持体の異物をより確実に除去できる。
【００４５】
また、本除去機構では、帯電ローラと像担持体との最近接位置における間隔（帯電ギャップ）が、印刷装置に使用されるシートの厚みよりも小さく、かつ、現像材におけるトナーの粒径よりも大きいことが好ましい。
【００４６】
通常、印刷装置では、像担持体上の可視像をシートに転写する際、転写バイアスによって、像担持体にシートを貼り付ける。そして、転写後に、像担持体からシートを剥離するようになっている。
そして、帯電ギャップをシートの厚みよりも小さく設定しておけば、何らかの不具合によって像担持体に張りついたシートを剥離できなかった場合でも、シートが帯電領域以降に進入してしまうことを防止できる。これにより、このようなシートが印刷装置の深部まで到達することを回避できるので、シートの除去（ジャム処理）を容易に行える。
【００４７】
また、一般的なシートの厚みを考慮すると、帯電ギャップをこの厚みよりも小さく設定することにより、帯電ローラにおける異常放電の発生を低減し、異常放電による像担持体の帯電ムラを防止できる。さらに、帯電ギャップをこのように小さく設定することで、「パッシェの実験式」で示されるように、放電開始電圧を低くでき、電源電圧を小さくできる。
【００４８】
また、帯電ギャップをトナーの粒径よりも大きくすることによって、帯電ギャップ内でのトナーの融着（帯電ローラあるいは像担持体に対する融着）を防止できる。
【００４９】
また、印刷装置において使用されている現像材が、トナーおよびキャリアを含む２成分現像剤である場合には、帯電ギャップは、現像材のキャリアの粒径よりも小さく、かつ、トナーの粒径よりも大きいことが好ましい。
これにより、帯電ギャップへのキャリアの進入を完全に排除できる。また、一般的なキャリアの粒径を考慮すると、帯電ギャップをキャリアの粒径よりも小さく設定することにより、異常放電の発生を低減し、異常放電による像担持体の帯電ムラを防止できる。さらに、帯電ギャップをこのように小さく設定することで、「パッシェの実験式」で示されるように、放電開始電圧を低くでき、電源電圧を小さくできる。
【００５０】
また、本除去機構を、反転現像を行う印刷装置において用いることが、画質維持に顕著な効果を発揮できるため、好ましい。
すなわち、正規現像の印刷装置では、帯電ローラによって除去できる帯電特性を有する異物が、像担持体と同極性となる。このため、このような異物は、帯電ローラによって除去しなくても、像担持体上から離脱しやすい状態であり、後の印刷に与える影響は小さくなると考えられる。
【００５１】
一方、反転現像の印刷装置では、帯電ローラによって除去できる帯電特性を有する異物が、像担持体と逆極性となり、強い吸着力が作用し、いつまでも像担持体上に残ったままとなりやすい。
従って、帯電ローラによってこの異物を除去するに際に、帯電ローラ上の異物を除去・清掃しない場合、帯電ローラに異物が堆積し、像担持体に対する異物除去能力が低下する、もしくは堆積した異物が離脱し、再度、像担持体に付着するなどして、帯電後の像担持体上に異物が残留してしまい、後の印刷に大きな影響を与えてしまうおそれがある。
従って、反転現像を行う印刷装置に本除去機構を用いることで、印刷装置の画質劣化をより良好に防止できるといえる。
【００５２】
また、この構成では、帯電ローラは、像担持体と逆極性のトナーを異物として吸着することが好ましい。
このようなトナーは、帯電ローラを清掃しない場合に生じる、画質劣化の主原因となるものである。本除去機構では、帯電ローラに吸着された上記のトナーを清掃部により清掃できるため、画質劣化の発生を回避できる。
【００５３】
また、本発明の異物除去方法（本除去方法）は、電子写真方式の印刷装置における像担持体に残留している異物を除去するための異物除去方法において、印刷装置の帯電ローラを像担持体に対してアゲンスト回転させるとともに、帯電バイアスによって、像担持体を帯電させるとともに、像担持体上の異物を帯電ローラに吸着させる帯電・除去工程と、帯電ローラに吸着された異物を除去して帯電ローラの表面を清掃する清掃工程とを含んでいることを特徴としている。
【００５４】
本除去方法は、上記した本除去機構において用いられている異物除去方法である。
従って、帯電ローラによって像担持体上の異物を除去できるので、異物除去のための特別な除去装置を設ける必要がない。
また、帯電ローラと像担持体とがアゲンスト回転しているので、像担持体上の異物が帯電ギャップに食い込むこと（および像担持体・帯電ローラを傷つけること）を防止できるとともに、印刷装置における画質劣化を防止できる。
さらに、帯電ローラを清掃するため、帯電ローラへの異物の蓄積を防止でき、これによる画質劣化を回避できる。
【００５５】
また、本除去方法では、印刷装置の現像ローラによって、上記像担持体の静電潜像を現像するとともに、像担持体上に残留している異物を吸着する現像・吸着工程を含んでいることが好ましい。
【００５６】
この方法では、現像ローラに、現像機能に加えて異物除去機能をもたせており、これによって、帯電ローラによって吸着できなかった異物を、像担持体から吸着するようになっている。
従って、この方法では、像担持体から異物を除去するための特別な部材を設ける必要がなく、製造コストを低減できるとともに、像担持体の異物をより確実に除去できる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について説明する。
本実施の形態にかかる印刷装置（本印刷装置）は、トナーおよびキャリアを含む２成分現像材を用いて、画像データに応じた画像をシート（印刷用紙）に印刷する電子写真方式の印刷装置である。また、本印刷装置の現像方式は、反転現像である。
【００５８】
図１は、本印刷装置の構成を示す説明図である。
この図に示すように、本印刷装置は、感光体１の周囲に、ＬＳＵ１１，現像装置２１，転写装置３１，異物攪乱装置４１，帯電装置５１を、露光位置(ＬＳＵ１１によるレーザ光１２の照射位置）から、感光体１の回転方向に沿って、この順に配設している構成を有している。
【００５９】
感光体（像担持体）１は、矢印Ｒ方向（時計回り）に回転駆動される感光体ドラムである（プロセス速度；１３０ｍｍ／ｓ）。
この感光体１は、接地された導電性素管２の表面に、有機光導電材料等の電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）等からなる膜３を形成した構成を有している。そして、感光体１は、その表面に、帯電電荷による静電潜像（潜像）、および、静電潜像を現像してなるトナー像の形成を受けるようになっている。
【００６０】
帯電装置５１は、帯電領域５（感光体１における帯電装置５１との最近接部分）において、感光体１の表面を、所定の電位に均一にマイナス帯電（−６００Ｖ）させるものである。
【００６１】
図１に示すように、帯電装置５１は、帯電ローラ５２，帯電バイアス電源５３，クリーニングフィルム５４，バネ５５を有している。
【００６２】
バネ５５は、自身の付勢力により、帯電ローラ５２を、感光体１と接触しない状態で、感光体１に近接して配置するためのものである。
すなわち、このバネ５５は、帯電ローラ５２の放電面と、この面に対向する感光体１表面との間隔（帯電ギャップＣ）を適切な値となるように制御するものである。
【００６３】
帯電ローラ５２は、導電性素管５２ａと、その表面を覆う抵抗層５２ｂを備えたマグネットローラである。そして、導電性素管５２ａに印加される帯電バイアス電源５３の帯電バイアスを用いて、抵抗層５２ｂを介して感光体１表面を帯電（−６００Ｖ）させる機能を有している。
【００６４】
また、帯電装置５１は、帯電領域５において、感光体１の異物（プラス帯電しているもの）を除去する機能（異物除去機構としての機能）も有しているが、これについて（およびクリーニングフィルム５４について）は、後に詳細に説明する。
【００６５】
ＬＳＵ（レーザービームスキャナーユニット；露光装置）１１は、矢印Ｒ方向に沿って帯電装置５１よりも下流側に、感光体１から離れた状態で配置されている。そして、図１に示すように、ＬＳＵ１１は、レーザ光源１１ａを有しており、帯電された感光体１の表面を、画像データに応じて変調したレーザ光１２によって露光（走査）する機能を有している。これにより、ＬＳＵ１１は、感光体１の表面における帯電電荷（マイナス）を選択的に消失させ、画像データに応じた静電潜像を形成するようになっている。
【００６６】
現像装置２１は、現像領域４（感光体１における現像装置２１との最近接部分）において、感光体１の静電潜像をトナー６１によって反転現像し、感光体１上にトナー像を形成するものである。
ここで、反転現像とは、感光体１の静電潜像における電荷消失部分（露光部分）にトナーを吸着させるタイプの現像方式である。また、反転現像では、感光体１の帯電極性をマイナスとしたとき、トナー６１の主帯電極性は、感光体１と同極性のマイナスとなる。
【００６７】
図１に示すように、現像装置２１は、トナー６１・キャリア６２を含む２成分の現像剤６０を収容する現像槽２２、この現像槽２２内に収容された現像ローラ２３および層厚規制部材２４、および、現像ローラ２３に現像バイアスを印加するための現像バイアス電源２５を備えている。
【００６８】
現像槽２２は、現像剤６０を収容するとともに、内部に備えられた攪拌ローラ（図示せず）によって現像剤６０を攪拌し、所定の電位（マイナス）に帯電させるものである。
【００６９】
現像剤６０は、磁性トナーであるトナー６１と、マグネタイトやフェライト等の無機磁性体からなるキャリア６２（トナーキャリア、図１中、「キャ」で示す）とを含む２成分現像剤である。
【００７０】
現像ローラ２３は、現像ギャップＢを介して、感光体１に対向するように設けられているローラである。
そして、現像ローラ２３は、現像バイアス電源２５から印加される所定の現像バイアス（−４００Ｖ）を用いて、現像槽２２内のトナー６１を自身の周囲に磁気ブラシの形態で付着させる。そして、このマイナス帯電しているトナー６１を、感光体１上の静電潜像における電荷消失部分に吸着させ、静電潜像を可視像（トナー像）化するものである。
【００７１】
また、層厚規制部材２４は、自身と感光体１との間隔（ドクターギャップＡ）を調節するとともに、図示しない電源から所定のバイアスを用いて、現像ローラ２３に付着するトナー層の厚さを調節する。そして、この調節により、感光体１に供給されるトナー量を制御するようになっている。
【００７２】
また、現像装置２１は、現像領域４において、感光体１上の異物（マイナス帯電しているもの）を除去する機能（異物除去機構としての機能）も有しているが、これについては後に詳細に説明する。
【００７３】
転写装置３１は、感光体１上のトナー像をシートＰに転写するものであり、転写ローラ３２および転写バイアス電源３３を備えている。
転写ローラ３２は、感光体１の回転に従動的に回転することで、シートＰを、感光体１と転写ローラ３２とのニップ部（転写領域）に搬送し、感光体１に圧接させる。そして、この転写ローラ３２は、転写バイアス電源３３から印加される所定の転写バイアス（＋２ｋＶ）を用いて、感光体１上のトナー像（マイナス帯電）をシートＰ側に引きつけ、ここに転写させる機能を有している。
【００７４】
異物攪乱装置（帯電調整部材）４１は、帯電装置５１，現像装置２１とともに、本印刷装置における異物除去機構の一部をなすものであり、その構成・機能については後述する。
【００７５】
次に、本印刷装置における異物除去機構（本除去機構）について説明する。
一般に、電子写真方式の印刷装置では、シートにトナー像を転写した後、トナー像の一部が感光体ドラムに残留する。また、シートから出る紙粉や、現像材中のキャリア等も、感光体１表面に付着していることもある。
【００７６】
そして、本除去機構は、感光体１の表面を清掃することによって、これらのような残留トナー，紙粉，キャリア等を感光体１の表面から除去し、再利用可能なもの（トナーやキャリア）を現像装置２１（現像槽２２）に回収するためのものである。
【００７７】
本除去機構は、上記したように、異物攪乱装置４１，帯電装置５１，現像装置２１を含むものである。
ここで、異物攪乱装置４１は、感光体１上の異物の凝集塊を攪乱（攪拌）してほぐすものである。また、帯電装置５１は、プラス帯電している異物を除去（吸着）するためのものである。また、現像装置２１は、マイナス帯電している異物を除去（吸着）するものである。
以下に、各部材４１，２１，５１の構成（主に異物除去機構としての構成）について説明する。
【００７８】
まず、異物攪乱装置（帯電調整部材）４１について説明する。
上記したように、異物攪乱装置４１は、感光体１上の異物の凝集塊を攪乱（攪拌）してほぐすことによって、帯電装置５１（帯電ローラ５２）および現像装置２１（現像ローラ２３）による異物の吸着効率を高めるためのものである。
【００７９】
ここで、感光体１上の異物とは、例えば、転写工程後にシートＰに転写されずに感光体１上に残留したトナー（残留トナー；図１に示す負残留トナー６１ａおよび正残留トナー６１ｂ）や、キャリア６２（図１に「キャ」で示す）、あるいは、感光体１の表面に付着した紙粉６３（図１中、「紙」で示す）等のことである。
【００８０】
図１に示すように、異物攪乱装置４１は、帯電装置５１よりも矢印Ｒ方向に沿って上流側（帯電領域５の上流側）に配置されており、導電性ブラシ４２および攪乱バイアス電源４３を備えている。
【００８１】
導電性ブラシ（帯電調整部材）４２は、その先端を感光体１の表面と接触するように配設されたブラシであり、感光体１上における異物の凝集塊を攪乱するものである。
攪乱バイアス電源４３は、この導電性ブラシ４２に対し、転写バイアスと同極性（プラス）の、攪乱バイアス（ブラシバイアス；＋５００Ｖ）を印加するためのものである。
これにより、異物攪乱装置４１では、感光体１上の異物の電荷を調節できるようになっている。
【００８２】
すなわち、本印刷装置では、マイナス帯電させた感光体１表面を露光して静電潜像を形成し、この潜像の電荷消失部分に、現像装置２１によってマイナス帯電させたトナー６１を吸着させる反転現像を行うようになっている。
従って、トナー６１は、転写領域までは、ほぼ全てがマイナス帯電している。また、転写領域を越えて感光体１に残留した場合、＋２ｋＶの転写バイアスのために、トナー６１の帯電量はブロードな分布となっており、全体（平均値）としてプラス帯電となる。
すなわち、転写領域を越えた直後の残留トナーは、若干の負残留トナー６１ａ（マイナス帯電している残留トナー）と、大半を占める正残留トナー６１ｂ（プラス帯電している残留トナー）とが混在した状態となっている。
【００８３】
そして、異物攪乱装置４１では、導電性ブラシ４２にプラスの攪乱バイアスを印加することで、残留トナーをより正帯電側にシフトさせ感光体１における正残留トナー６１ｂを増加させ、後述する帯電ローラ５２による異物吸着効率を向上させるようになっている。
また、この導電性ブラシ４２における攪乱バイアスにより、トナー以外の異物（例えば紙粉６３およびキャリア）も、プラスに帯電することとなる。
【００８４】
次に、帯電装置５１について説明する。
帯電装置５１は、上記した感光体１を一様に帯電する機能に加えて、転写後に感光体１上に残留している異物のうち、プラス帯電しているものを感光体１から除去する機能を有している。
ここで、プラス帯電している異物（正異物）とは、正残留トナー６１ｂ（図１中、「＋」にて示す），キャリア６２（図１中、「キャ」にて示す）および紙粉６３（図１中、「紙」で示す）を挙げられる。
【００８５】
すなわち、帯電装置５１は、これらの正異物（およびその凝集魂）を、抵抗層５２ｂの表面に吸着することで感光体１の表面から除去する、帯電兼クリーニング装置である。
【００８６】
図１に示すように、帯電領域５は、上記した帯電ローラ５２，帯電バイアス電源５３，バネ５５に加えて、クリーニングフィルム５４を備えている。
帯電ローラ５２は、図示しない駆動系によって、図１に示した矢印Ｇ方向、すなわち、感光体１の回転方向（Ｒ）と同方向に回転（アゲンスト回転）するように設定されている。
【００８７】
すなわち、帯電ローラ５２と感光体１とは、互いに異なる駆動系により、帯電領域５において、互いに対向する表面の移動方向が逆方向となるように設定されている。
また、帯電ローラ５２は、上記したように、導電性素管５２ａと、その表面を覆う抵抗層５２ｂを備えており、さらに、抵抗層５２ｂより内側にマグネットを備えたマグネットローラとなっている。
【００８８】
そして、帯電ローラ５２は、導電性素管５２ａに印加される帯電バイアス電源５３の帯電バイアスを用いて、抵抗層５２ｂを介して感光体１表面を帯電（−６００Ｖ）させるとともに、感光体１に残留している異物を、電気的および磁気的に吸着する機能を有している。
【００８９】
帯電バイアス電源５３は、帯電ローラ５２に帯電バイアスを印加するものである。本印刷装置では、この帯電バイアスは、直流電圧（−６００Ｖ）に、交流電圧（ピーク間電圧１．８ＫＶpp、周波数９００Ｈｚ）を重畳した電圧（重畳電圧）となっている。
【００９０】
クリーニングフィルム（清掃部，回収部材）５４は、帯電ローラ５２に当接するように設けられ、帯電ローラ５２に吸着された異物を掻き取ることで、帯電ローラ５２の表面を清掃するものである。
【００９１】
また、クリーニングフィルム５４は、掻き取った異物を現像装置２１の現像槽２２内に搬送（回収）する機能も有しており、クリーニングブレードとトナー搬送スクリューとを含んでいる。
なお、このクリーニングフィルム５４の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートを使用できる。
【００９２】
次に、現像装置２１について説明する。
現像装置２１は、静電潜像を現像してトナー像を形成する機能に加えて、転写後に感光体１上に残留している異物のうち、マイナス帯電しているものを感光体１から除去・回収する機能を有している。
【００９３】
ここで、マイナス帯電している異物（負異物）とは、例えば、負残留トナー６１ａ（図１中、「−」にて示す）や紙粉６３等を挙げられる。
すなわち、現像装置２１は、これらの負異物（およびその凝集魂）を、現像ローラ２３の表面に吸着することで感光体１の表面から除去する、現像兼クリーニング装置である。
【００９４】
上記したように、現像装置２１は、現像槽２２、現像ローラ２３，層厚規制部材２４、現像バイアス電源２５を備えている。
また、図１に示すように、現像ローラ２３は、マグネットロール２３ａ、および、これを覆うスリーブ２３ｂを備えている。
【００９５】
そして、現像ローラ２３では、マグネットロール２３ａから発生する磁力により、スリーブ２３ｂの表面にトナー６１を磁気的に吸着するとともに、同じくスリーブ２３ｂの表面に、磁気ブラシ（図示せず）を形成できるように設定されている。
【００９６】
すなわち、現像ローラ２３は、現像領域４において感光体１にトナー６１を供給して静電潜像を現像する一方、現像領域４よりも矢印Ｒ方向上流側において、感光体１表面に残留している負異物を磁気ブラシで摺擦することで、感光体１表面から、静電的あるいは機械的に除去するようになっている。
【００９７】
なお、現像ローラ２３に吸着された負異物（特に負残留トナー６１ａ）は、現像ローラ２３の回転に伴って、現像ローラ２３よりも奥に備えられている現像槽２２に戻される。その後、負残留トナー６１ａには、現像槽２２内において、現像槽２２に設けられた攪拌ローラ（図示せず）により、十分な攪拌帯電が与えられる。
【００９８】
次に、本印刷装置の印刷プロセスについて簡単に説明する。
まず、感光体１の表面を、帯電装置５１によって均一に帯電させる。次に、均一帯電された感光体１の表面を、ＬＳＵ１１のレーザ光源１１ａから照射されるレーザ光１２によって露光する。この露光は、外部入力された画像データに基づいてレーザ光１２を変調しながら、主走査方向に１ライン単位で順次的に行われる。これにより、感光体１上に静電潜像が形成される（露光工程）。
【００９９】
次に、感光体１の回転に伴って静電潜像が現像領域４を通過する際に、現像装置２１（現像ローラ２３）によって、この潜像にトナー６１を供給する。これにより、トナー６１が静電潜像の露光部分に静電吸着し、静電潜像がトナー像として可視像化（トナー像化）される（現像工程）。
【０１００】
そして、感光体１上のトナー像を、感光体１と転写装置３１とのニップ部（転写領域）を通過する際に、給紙カセット（図示せず）から給紙されたシートＰに転写する（転写工程）。
【０１０１】
その後、シートＰを定着装置（図示せず）に搬送し、ここでトナー像をシートＰに定着させ、永久可視像化する。そして、定着済みのシートＰを、排出ローラにより排出トレイ上に排出する（ともに図示せず）。
【０１０２】
また、転写領域においてシートＰに転写されずに感光体１上に残留した残留トナー等の残留物は、導電性ブラシ４２により攪乱（攪拌）されてほぐされる一方、導電性ブラシ４２により、転写バイアスと同極性のプラスの攪乱バイアスが印加される。
【０１０３】
その後、感光体１上のプラス帯電した残留物、特に、正残留トナー６１ｂおよびキャリア６２を、帯電ローラ５２によって、帯電領域５よりも矢印Ｒ方向上流側で、磁気的あるいは静電的に吸着されてクリーニングする。そして、帯電ローラ５２に吸着された残留物を、クリーニングフィルム５４により帯電ローラ５２から除去し、現像槽２２内に戻す（第１クリーニング工程）。
【０１０４】
また、帯電領域５を通過した後にも感光体１上に残留している、マイナス帯電の残留物（負残留トナー６１ａ）を、現像領域４よりも矢印Ｒ方向の上流側で、現像ローラ２３に形成された磁気ブラシによる摺擦によって、静電的あるいは機械的に除去し、現像槽２２内に戻す（第２クリーニング工程）。
【０１０５】
そして、残留物の除去された感光体１を、帯電ローラ５２によって再度均一帯電し、次の印刷のための露光，現像，転写，第１・第２クリーニング工程を繰り返す。
【０１０６】
以上のように、本除去機構では、感光体１上に残留している正異物を帯電ローラ５２で除去（吸着）する一方、負異物を現像ローラ２３で除去（吸着）するように設定されている。
【０１０７】
これにより、本除去機構によれば、感光体１上に残留している異物を除去するための専用のクリーニング装置（クリーニングブレードなど）を必要としない。従って、本印刷装置の小型化を図れる。
また、クリーニングブレードを使用する場合に生じる感光体１の膜減り、摺擦痕の発生、異物の融着を防止できるとともに、感光体１の負荷トルクを低減することが可能となる。
【０１０８】
また、帯電装置５１では、帯電ローラ５２に付着した異物を除去して帯電ローラ５２の表面を清掃するためのクリーニングフィルム５４を備えている。
これにより、帯電ローラ５２に対する異物（残留トナー）の蓄積を防止できるので、帯電ローラ５２の帯電特性の悪化および異常放電を防止でき、その帯電特性を安定させられる。従って、画像かぶりの発生を回避することが可能となる。
【０１０９】
また、クリーニングフィルム５４のない場合、帯電ローラ５２によって吸着された異物（正残留トナー６１ｂ）は、図２に示すように、再び感光体１に戻ってしまうおそれがある。
これに対し、本印刷装置では、クリーニングフィルム５４によって、正残留トナー６１ｂを現像槽２２内に回収するので、感光体１に戻してしまうことを回避できる。
【０１１０】
また、帯電装置５１では、クリーニングフィルム５４によって帯電ローラ５２から除去した正残留トナー６１ｂ等の異物を現像槽２２に戻すように設定されている。これにより、正残留トナー６１ｂに、負残留トナー６１ａ同様、現像槽２２内において十分な攪拌帯電を与えられる。この結果、正残留トナー６１ｂについても再利用が可能となる。
【０１１１】
また、クリーニングフィルム５４を設けることにより、感光体１上の異物を回収するための回収装置を帯電装置５１とは別に設ける必要がない。このため、印刷装置の構造の簡素化を図れる。
【０１１２】
また、帯電装置５１では、帯電ローラ５２を、感光体１と同方向に回転させる（感光体１に対してアゲンスト回転させる）ように設定されている。
すなわち、帯電ローラ５２と感光体１とが互いに異なる方向に回転する（ウイズ回転；両者の最近接位置は同方向に移動する）場合、感光体１上の異物は、たとえ帯電領域５の上流側で帯電ローラ５２に吸着されたとしても、その後、帯電ローラ５２と感光体１との間に挟まれた状態で帯電領域５を通過し、帯電領域５の下流側で感光体１から離れることになる。
このため、異物のサイズが大きい場合には、帯電ギャップに食い込んでしまい、感光体１，帯電ローラ５２の回転の負荷を高めてしまう。また、このような異物が比較的硬い（キャリア６３など）場合には、感光体１・帯電ローラ５２の表面を傷めてしまうおそれもある。
さらに、異物を介して異常放電を起こし、帯電ムラ、および、感光体ならびに帯電ローラの損傷を招くおそれもある。
【０１１３】
また、正残留トナー６１ｂ等の異物を挟んだまま帯電領域５を通過すると、帯電バイアスによって異物が帯電される一方、その下の感光体１部分が帯電されないことがある（未帯電部分が生じる）。このため、現像装置２１において異物が除去されたとしても、上記部分の帯電量が小さいため、ここに現像にかかるトナーが吸着されてしまい、画像かぶりの原因となる。
【０１１４】
一方、帯電ローラ５２が感光体１に対してアゲンスト回転する場合には、帯電領域５の上流側（Ｒ方向の上流側）で帯電ローラ５２に吸着された異物は、帯電ローラ５２の回転に伴って、帯電領域５から離れる方向に移動させられる。
これにより、感光体１上の異物が帯電領域５（帯電ギャップＣ）を通過することを回避でき、これが帯電ギャップＣに食い込むこと（および感光体１・帯電ローラ５２を傷つけること）を防止できるとともに、感光体１における上記のような未帯電部分の発生を防止できる。
【０１１５】
また、帯電装置５１では、帯電ギャップＣへの異物の進入を阻止できることから、サイズの大きな異物（例えばキャリア６２）にあわせて帯電ギャップＣを広げる必要がないため、帯電ギャップＣを狭くできる。
このように帯電ギャップＣの間隔を狭めることにより、気中放電における放電開始電圧を示す「パッシェの実験式」からも明らかなように、帯電バイアスを低くできる。さらに、帯電装置５１の小型化を図れる。
【０１１６】
また、帯電ローラ５２に上記した重畳電圧を印加する場合、帯電領域５の下流では、感光体１の表面電位が重畳電圧の直流成分とほぼ同一の電位に帯電されている。従って、ウイズ回転においては、感光体１から正異物を静電的に吸着する能力が大幅に減少してしまう。
【０１１７】
これに対し、アゲンスト回転では、正残留トナー６１ｂは、感光体１への帯電が開始される帯電領域５よりも感光体１の回転方向上流側近傍で帯電ローラ５２に吸着、搬送される。このため、重畳電圧の直流成分を、正残留トナー６１ｂの静電吸着に有効に利用できる。
【０１１８】
さらに、反転現像においては、現像時に、現像にかかるトナーと逆に帯電している異物（本実施の形態では正異物）が感光体１に残留していると、トナーが異物に吸着されやすくなる。従って、このような異物が未露光部に残留している場合、画像かぶり（帯電ムラ；白地汚れ）を顕著に発生させてしまうという問題もある。
【０１１９】
また、帯電ローラ５２では、帯電ローラ５２が感光体１に対してアゲンスト回転しているため、帯電領域５における帯電ローラ５２の帯電面と感光体１の被帯電面との、相対走行距離を拡大できる。
このため、帯電ローラ５２の部分的な抵抗値変動等による帯電変動を抑制できるので、感光体１の帯電特性（帯電の均一性）を向上させられる。
【０１２０】
また、帯電ローラ５２では、感光体１に対してアゲンスト回転しているため、帯電領域５（帯電ギャップＣ）に、新たに帯電面となる面が、帯電領域５の下流側から進入する。よって、感光体１の帯電動作に伴って、帯電ローラ５２自身内部で容量成分の帯電による電圧降下が起きた場合でも、内部電圧降下による感光体１帯電電位の低下を緩和できる。
また、帯電領域５の下流側では、感光体１の表面電位は帯電の進行に伴って上昇している。このため、表面電位の上昇に伴って、帯電電流密度（面積に対する）も減少することにより、帯電ローラ５２内部での抵抗成分による電圧降下による、感光体１の帯電電位低下を緩和する作用も働く。
【０１２１】
なお、この効果は、帯電ローラの抵抗値が高い場合、特に顕著となる。すなわち、帯電ローラの抵抗が高い場合、容量成分の帯電による電圧降下、および、抵抗成分による電圧降下が顕著となり、感光体１を正規の帯電電位まで上昇させることが困難となるからである。
【０１２２】
また、帯電装置５１では、帯電バイアスとして、マイナスの直流電圧に交流成分を加えた重畳電圧を帯電ローラ５２に印加するようになっている（−６００Ｖの直流成分に、ピーク間電圧１．８ｋＶ，周波数９００Ｈｚの交流成分を加えている）。
【０１２３】
これにより、マイナスの直流成分によって、感光体１の表面を一様に帯電させられるとともに、正異物（特に正残留トナー６１ｂ）を帯電ローラ５２に静電吸着させられるようになっている。
【０１２４】
そして、交流成分によって、感光体１表面の正負の異物を振動させられる（加振できる）。これにより、感光体１からの異物の離脱を促進し、正残留トナー６１ｂを効率よく静電吸着できるので、正残留トナー６１ｂの除去効率を高められる。
【０１２５】
すなわち、直流成分に交流成分を重畳することにより、帯電領域５への進入位置近傍（Ｒ方向上流側）で、感光体１上の正残留トナー６１ｂに交番静電力が作用する。
これにより、正残留トナー６１ｂの感光体１からの離脱を促進でき、離脱した正残留トナー６１ｂがクラウド状になる。これにより、帯電ローラ５２の吸着効率を高められる。
【０１２６】
なお、ミクロにみれば、交番電界からの反撥力が正残留トナー６１ｂに作用するタイミングもある。しかしながら、直流成分が作用しているので、マクロでは、正残留トナー６１ｂを効率よく吸着できる。
【０１２７】
また、帯電装置５１では、転写ローラ３２が、抵抗層５２ｂより内側にマグネットを備えたマグネットローラとなっている。これにより、感光体１上の異物を、静電力だけでなく、磁気力（磁気吸引力）によっても除去できるようになっている。
【０１２８】
すなわち、質量の大きいキャリア６２を静電吸着する場合、帯電ローラ５２にかかる負担が大きくなるため、吸着効率が悪くなる。これに対し、静電力に加えて磁気吸引力をキャリア６２に作用させることで、その吸着効率を高めることが可能となる。
【０１２９】
表１に、帯電ローラ５２によってトナー６１およびキャリア６２を吸着することによる効果を示す。
【０１３０】
【表１】

【０１３１】
表１に示すように、帯電ローラ５２によってトナー６１およびキャリア６２を吸着することにより、良好な画像を得ることができる。
【０１３２】
また、本除去機構では、帯電領域５の上流側に、導電性ブラシ４２を有する異物攪乱装置４１を設けている。
これにより、感光体１表面の異物を攪乱（攪拌）し、ほぐすことによって、帯電ローラ５２・現像装置２１による異物の吸着効率を高められる。
【０１３３】
また、異物攪乱装置４１では、ブラシ構造の導電性ブラシ４２を備えている。これにより、ほぐされた異物がブラシの隙間を通り抜けられるので、導電性ブラシ４２における異物の滞留を防止でき、異物の攪乱を良好に行える。さらに、感光体１表面に傷を付けてしまうことを防止できる。
【０１３４】
また、導電性ブラシ４２では、プラスの攪乱バイアスを異物（残留トナーなど）に印加するようになっている。
これにより、感光体１上の異物の極性をプラス側にシフトさせられるので、帯電ローラ５２による吸着効率を向上できる。
【０１３５】
また、攪乱バイアスにより、現像時に設定された異物（トナー６１）の電荷を喪失させられる。これにより、このトナー６１が感光体１から除去されずに転写領域に再進入した場合でも、トナー像メモリによる画像ノイズ（黒点）を防止できる。
また、導電性ブラシ４２の攪乱バイアスによって、感光体１上に残留している残留電位を平坦化できるとともに、感光体１の電位および異物の電圧を調整すること可能となる。
【０１３６】
また、本印刷装置では、感光体１に残留した負異物（特に負残留トナー６１ａ）を現像ローラ２３によって吸着・回収し、さらに、回収した負残留トナー６１ａを現像槽２２に戻し、現像槽２２内の攪拌ローラによって十分な攪拌帯電を与えるようになっている。
これにより、回収された負残留トナー６１ａの電荷を所定の電荷量に調整できるので、再度、現像に利用できる。この結果、トナー像メモリを防止し、回収された負残留トナー６１ａを再利用することが可能となる。
【０１３７】
なお、本実施の形態では、本印刷装置の帯電装置５１にクリーニングフィルム５４を備え、これによって帯電ローラ５２に吸着された異物を掻き取って清掃し、現像槽２２内に回収するとしている。
しかしながら、これに限らず、本印刷装置では、帯電ローラ５２上の異物を除去し、帯電ローラ５２上を清掃できれば、必ずしも回収する必要はない。
例えば、クリーニングフィルム５４の代わりに、クリーニングブレードで帯電ローラ５２上の異物を掻き取って清掃し、その後、掻き取った異物を捨てる、あるいは、現像装置２１とは無関係の回収容器に回収するようにしてもよい。すなわち、掻き取った異物を現像槽２２内に戻さない（再利用のために回収しない）構成としてもよい。
【０１３８】
また、このクリーニングフィルム５４としては、帯電ローラ５２の表面に当接して異物（トナー）を除去することで、帯電ローラ５２の表面を清掃できるものであれば、どのようなものでもかまわない。例えば、クリーニングフィルム５４を、プレートまたはフィルムによって構成するが可能である。このように構成すれば、クリーニングフィルム５４を安価で簡単なものとできる。
【０１３９】
さらに、クリーニングフィルム５４を導電性を有する材料から構成し、クリーニングフィルム５４に発生した電荷を逃がす機構（アース機構など）を備えていることが好ましい。
これによれば、クリーニングフィルム５４と帯電ローラ５２との摩擦による、クリーニングフィルム５４への電荷の蓄積を回避できる。従って、クリーニングフィルム５４自身の帯電による清掃性能の経時劣化を防止できる。
【０１４０】
なお、クリーニングフィルム５４が帯電（マイナス）すると、帯電ローラ５２上から除去した正異物（正残留トナー６１ｂ）を静電吸引力によりクリーニングフィルム５４上に蓄積させてしまう。
そして、クリーニングフィルム５４上でトナー溜りを成長させてしまい、これが成長するにつれて、トナー溜りにより清掃部材をすり抜けるトナーの量を増加させてしまうという問題が生じる。
【０１４１】
また、帯電ローラ５２の表面は、離型性を有することがより好ましく、従って、例えば、帯電ローラ５２の抵抗層５２ｂを導電性フッ素樹脂等から構成することが好ましい。このようにすれば、クリーニングフィルム５４における清掃性能を向上できる。
【０１４２】
また、帯電装置５１では、帯電ローラ５２における抵抗層５２ｂの抵抗値、すなわち、帯電ローラ５２の抵抗は、異常放電の防止、並びに、重畳における帯電の平滑化に寄与する。このため、抵抗が小さすぎると、異常放電や帯電ムラが発生し易くなる。一方、抵抗が高すぎると、必要帯電時間が長くなり、正規の帯電電位まで上昇させることが困難となり、帯電不足による電位低下や帯電ムラを招来するおそれがある。よって、抵抗層５２ｂにおける抵抗値としては、１０⁸Ωｃｍ以下となるように設定されることが好ましい。
【０１４３】
また、帯電ローラ５２に印加する帯電バイアス（重畳電圧）については、重畳電圧とすることの効果を得るためには、放電開始電圧以上とすることが好ましい。また、重畳電圧が高すぎると、異常放電による帯電ムラが発生するおそれがある。このため、重畳電圧としては、波高値で放電開始電圧以上、感光体１の絶縁耐力以下の電圧値に設定されることが望ましく、具体的には、４５０（Ｖｏ-ｐ）〜１３００（Ｖｏ-ｐ）の範囲内で設定されることが望ましい。
また、重畳電圧の値については、放電開始電圧を支配する帯電ローラ５２と感光体１との間の帯電ギャップＣを考慮して決定することが好ましい。
【０１４４】
一方、帯電ローラ５２から発生する磁場については、小さすぎるとキャリア６２を吸着することが困難となる。このため、帯電ローラ５２における磁場は、４００〜８００ガウス(gauss)の範囲内で設定されることが望ましい。
【０１４５】
また、帯電装置５１における帯電ギャップＣは、キャリア６２の粒径（キャリア径）よりも小さく、かつ、トナー６１の粒径（トナー径）よりも大きく設定されていることが好ましい。
帯電ギャップＣをキャリア６２の粒径よりも小さく設定することにより、帯電ギャップＣへのキャリア６２の進入を確実に排除できる。これにより、キャリア６２が帯電ギャップＣに進入することによって感光体１や帯電ローラ５２が傷つけられることを確実に防止できる。
【０１４６】
図３〜図６および表２に、帯電ギャップＣのサイズを種々変更して感光体１の帯電安定性の評価を行った結果を示す。測定条件は以下の通りである。帯電ローラ５２には、Ipsio社製の純正帯電ローラ（直径（Φ）：１１ｃｍ、抵抗値：４０ＭΩ、抵抗層５２ｂの体積抵抗率：１０⁷Ω・ｃｍ）を使用し、帯電バイアスとして、−６００Ｖの直流成分に、ピーク間電圧が１．８ＫＶppＶ、周波数が９００Ｈｚの交流電圧（重畳電圧）を印加した。また、感光体１の直径（Φ）は３５ｃｍ、膜３の厚みは１７μｍ、プロセス速度は１３０ｍｍ/ｓとした。
【０１４７】
【表２】

【０１４８】
測定の結果、図３〜図５に示すように、帯電ギャップＣが２５μｍ以上、５５μｍ以下、特に、２５μｍ以上、４０μｍ以下の範囲内において、感光体１を安定して帯電させられることがわかる。なお、図３〜図６において、縦軸は感光体１の表面電位（−Ｖ）を示し、横軸は時間（ｓｅｃ）を示す。
【０１４９】
測定結果より、帯電ギャップＣをキャリア径よりも小さく設定することにより、感光体１の帯電状態を安定化できることがわかる。例えば粒径６０μｍのキャリア６２を使用する場合、帯電ギャップＣを、キャリア６２の粒径である６０μｍよりも小さくなるように設定することにより、帯電ローラ５２におけるキャリア吸着効率を高くできる。
【０１５０】
また、図７および図８に、帯電ギャップＣの設定値（設定ギャップ）に対する感光体１の帯電電位の変動を示す。帯電ギャップＣは、図７および図８に示すように６０μｍを超えると異常放電を起こしやすくなる。よって、帯電ギャップＣを６０μｍ以下とすることにより、異常放電の発生を低減し、異常放電による感光体１の帯電ムラを低減できる。
なお、図７および図８において、縦軸は帯電電位変動（｜ΔＶ｜（Ｖ））を示し、横軸は帯電ギャップＣの設定ギャップ（μ）を示す。
【０１５１】
図７および図８に示すように、特に、直流バイアスで帯電を行った場合、加工誤差等により帯電ギャップＣが設定値より変動（約１０μｍ程度は考慮する必要有り）した場合を考慮し、帯電ギャップＣを５５μｍ以下に設定することが好ましい。これにより、感光体１の帯電電位変動を減少できる。
【０１５２】
以上のように、帯電ギャップＣは、キャリア径、具体的には、６０μｍよりも小さく設定することにより、感光体１の帯電状態が安定化できるため、良好な画質を得ることができる。
【０１５３】
また、図４、図５および表２に示すように、帯電ギャップＣが５５μｍを越えると、感光体１の帯電状態が安定し難くなる。現像特性から、感光体１の表面電位が１５０Ｖ低下すると、画像かぶりが生じてしまう。従って、感光体１の表面電位は、その変動値が１５０Ｖｐｐ以下であることが好ましく、中間調の安定を確保するためには、変動値は３０Ｖｐｐ以下であることが好ましい。
このため、帯電ギャップＣを５５μｍ以下、特に、上記したように４０μｍ以下に設定することで、異常放電の発生をさらに低減し、異常放電による感光体１の帯電ムラ（画像かぶり）を防止できる。
【０１５４】
一方、帯電ギャップＣを感光体１に付着しているトナー６１の粒径よりも大きくすることによって、帯電ローラ５２に対する残留トナー６１ａ・６１ｂの融着を防止できる。なお、通常のトナー径は約７μｍであることから、帯電ギャップＣは、７μｍ以上に設定されることが好ましい。
【０１５５】
さらに、帯電ギャップＣは、粉体工学上、トナー径の３倍以上、９倍未満であることが好ましい。すなわち、トナー径が約７μｍとすると、帯電ギャップＣは、２１μｍ以上、６３μｍ以下の範囲内であることが好ましい。
すなわち、粉体の噴出現象は、粒径の３倍未満にて顕著に起こる。このため、帯電ギャップＣをトナー径の３倍以上とすることによって、トナー６１の噴出を防止できる。
【０１５６】
また、いわゆる粉体のブリッジアーチは、粒径の約９倍にて顕著に発生する。このため、帯電ギャップＣをトナー径の９倍未満とすることによって、トナー６１のブリッジアーチによる帯電ローラ５２へのトナー６１の融着を防止できる。しかも、この構成によれば、トナー６１の凝集魂が帯電ギャップＣを通過することを妨げるため、トナー６１の凝集魂が現像領域４に進入することによって起こる画質劣化を防止できる。
【０１５７】
また、一般的な紙の厚さは約７０μｍ〜１００μｍの範囲内であるため、この厚さよりも帯電ギャップＣを狭く設けることにより、帯電ギャップＣへのジャム紙の進入を防止し、帯電ローラ５２へのジャム紙の巻き込みを防げる。これにより、現像領域４へのジャム紙の進入を防止できるため、ジャム紙の除去が容易になる。
【０１５８】
また、以下に、感光体１に対する帯電ローラ５２の周速比（帯電ローラ周速／感光体周速）について説明する。この周速比が０の場合（周速比なし）、すなわち固定では、帯電ローラ５２表面に付着した異物を除去できないため帯電不良を起こす。
【０１５９】
また、本印刷装置ように、感光体１に対し、帯電ローラ５２をアゲンスト回転させる場合、周速比（帯電周速比）は、帯電特性の面からは、特に限定されるものではない。
しかしながら、吸着した異物の飛散や、帯電ローラ５２端部に、環状にテープ（図示せず）を巻いて感光体１に押し当て、テープ厚みで帯電ギャップ管理をする場合のテープ当接面の磨耗低減等を考慮すると、帯電周速比は、０．２〜１．０の範囲内において設定されることが望ましい。
【０１６０】
なお、感光体１に対し、帯電ローラ５２が周速比を有している、つまり、帯電ローラ５２と感光体１とが周速比を有しているとは、帯電ローラ５２が回転しており、かつ、帯電領域５において、帯電ローラ５２の表面と感光体１の表面とが相対速度を有して回転していることを示す。
【０１６１】
また、本除去機構では、上記したように、異物攪乱装置４１の導電性ブラシ４２に印加する攪乱バイアスの極性を、転写バイアスと同極性のプラスとすることが好ましい。
【０１６２】
表３は、(a)攪乱バイアスとして＋５００Ｖの直流電圧を印加した場合、(b)同じく−５００Ｖの直流電圧を印加した場合、(c)攪乱バイアスを印加しない場合（フローティング）、(d)導電性ブラシ４２を接地した場合（０Ｖ）における、画質の状態（トナー像メモリの有無）を示す表である（１０⁴Ω・ｃｍの抵抗値を有する導電性ブラシ４２を使用している）。
【０１６３】
【表３】

【０１６４】
また、図９は、上記の(a)(b)(d)の場合における、▲１▼現像時、▲２▼転写直前（未転写）、▲３▼導電性ブラシ４２を通過した後、▲４▼帯電ローラ５２による帯電後の、トナー６１の帯電量を測定した結果を示すグラフである。
なお、図９において、縦軸はトナー６１の帯電量（Ｃ）を示し、横軸は▲１▼〜▲４▼に示した状態（タイミング）を示す。また、図９中、「◇」は(b)、「□」は(d)、「△」は(a)、「○」は導電性ブラシ４２を用いなかった（ブラシ無し）の場合を示す。
この図９に示すように、導電性ブラシ４２に＋５００Ｖの直流電圧を印加した場合に、正残留トナー６１ｂが多くなることがわかる。
【０１６５】
また、表３に示す結果から、導電性ブラシ４２によって正残留トナー６１ｂを増加させることにより、トナー像メモリを大幅に抑制できる（トナー６１が現像時に有していた帯電量（初期の電荷）を喪失させられる）ことがわかる。
【０１６６】
また、本除去機構では、導電性ブラシ４２に印加する攪拌バイアスを、放電開始電圧以上とすることが好ましい。これにより、帯電ローラ５２による正異物の吸着効率を向上できる。
これは、電荷注入困難な絶縁体に対しては、放電開始電圧以上の電圧を印加することにより帯電可能となるからである。従って、電荷注入困難な感光体１のトナーに対しても、放電開始電圧以上の攪拌バイアスを印加することにより、有効な帯電電流を流すことが可能となり、トナーを確実に帯電させられる。
【０１６７】
また、本除去機構では、現像ローラ２３における磁場を、４００〜８００ガウス(Ｇｓ)の範囲内で設定することが望ましい。
また、現像ローラ２３と感光体１とは周速比を有していることが好ましい。すなわち、現像ローラ２３は回転可能に設けられていることが好ましい。これにより、現像ローラ２３による負異物（負残留トナー６１ａ）の吸着効率をさらに高めることができる。
【０１６８】
なお、現像ローラ２３と感光体１とが周速比を有しているとは、現像ローラ２３が回転しており、かつ、現像領域４において、対面する現像ローラ２３の表面と感光体１の表面とが相対速度を有して回転していることを示す。
【０１６９】
感光体１に対する現像ローラ２３の周速比（現像周速比）は、現像剤層の厚みを規定するドクターギャップＡおよび現像剤６０のトナー濃度（Ｔ/Ｄ）、および要求現像量により適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、１倍〜４倍の範囲内に設定されることが好ましい。
【０１７０】
現像周速比が小さすぎると現像量不足になり易く、大きすぎると現像剤６０の劣化が加速され、短命化や現像ローラ２３へのトナー６１の融着を引き起こす等の問題を招来するおそれがある。
【０１７１】
また、現像ローラ２３は、感光体１とは非接触に設けられ、感光体１との現像領域４にて、感光体１と対面（対向）する面の移動方向が、感光体１における現像ローラ２３と対面（対向）する面の移動方向と逆方向となるように回転（アゲンスト回転）することが好ましい。
すなわち、本印刷装置では、互いに異なる駆動系により、現像ローラ２３と感光体１とが、同方向に回転するように設定されていることが好ましい。
【０１７２】
これにより、帯電領域５を越えて残留している負異物（負残留トナー６１ａなど）を、現像領域４を通過する前（現像領域４における感光体１の回転方向上流側近傍）において吸着できる。このため、負異物の吸着効率をさらに高めることが可能となる。
【０１７３】
また、本印刷装置の現像装置２１の好ましい設定は、例えば、スチレンアクリル樹脂をバインダ樹脂とする粒径８μｍのトナー６１と、粒径６０μｍの鉄粉系キャリア６２とを含む現像剤６０を使用する場合、感光体１の帯電電位を−６００Ｖ、現像バイアスを−４００Ｖ、ドクターギャップＡを１．５ｍｍ、現像ギャップＢを２ｍｍとし、感光体１と現像ローラ２３とを現像周速比１．２５でアゲンスト回転させることである。
【０１７４】
また、本実施の形態では、各バイアス電圧に関し、それぞの具体的な電圧値を示している。しかしながら、これらの電圧値はあくまでも一例である。すなわち、良好な印刷を行える値であれば、これらの電圧値はどのような値でもかまわない。
【０１７５】
また、本実施の形態では、帯電装置５１における帯電バイアスがマイナスである（感光体１の表面をマイナスに帯電させる）とし、さらに、現像装置２１において、静電潜像を反転現像するとしている。
しかしながら、これに限らず、本印刷装置を、帯電バイアスの極性をプラスとするように設定してもよい。この場合、他のバイアスである現像バイアス，転写バイアス，攪乱バイアスについても、上記とは逆側に設定することが好ましい。
【０１７６】
また、本実施の形態では、現像装置２１における現像形式を反転現像であるとしている。しかしながら、これに限らず、現像装置２１における現像形式を、正規現像としてもよい。
この場合、現像装置２１では、静電潜像の未露光部分にトナーを吸着させることとなるため、現像槽２２内で、トナーをプラス帯電させることとなる（トナーの主帯電極性がプラスとなる）。この場合、現像バイアスはマイナス（未露光感光体電位も絶対値の小さい値；例えば−２００Ｖ）であり、また、転写バイアスは、トナーの主帯電極性とは逆のマイナスの値となる。
【０１７７】
また、正規現像の場合、導電性ブラシ４２に印加される攪乱バイアスは、トナーの主帯電極性（プラス）に対して同極性（転写バイアスと逆極性）であるプラスとなる。これは、感光体１上の異物を、帯電ローラ５２に効率よく吸着させるための措置である。
【０１７８】
また、帯電ローラ５２による異物吸着は、現像装置２１の現像方式が正規現像であるときよりも反転現像であるときの方が、有意義（効果的）である。
すなわち、正規現像では、トナーの主帯電極性はプラスとなる（プラス帯電のトナーでトナー像を生成する）。従って、帯電ローラ５２における異物除去を行わない場合、現像領域４に戻ってきた正残留トナー６１ｂは、現像バイアスに捕獲され、感光体１の非露光部分に吸着されてトナー像を形成する。
また、現像領域４に戻ってきた負残留トナー６１ａは、感光体１がマイナス帯電しているため、感光体１における露光部分（白地領域）には残りにくく、現像ローラ２３によって除去されやすい。
従って、帯電ローラ５２における異物除去を行わなくとも、残留トナー６１ａ・６１ｂによる画像かぶりの影響は比較的に少ないといえる。
【０１７９】
一方、反転現像では、トナーの主帯電極性はマイナスとなる（マイナス帯電のトナーでトナー像を生成する）。従って、帯電ローラ５２における異物除去を行わない場合、現像領域４に戻ってきた負残留トナー６１ａは、現像バイアスに捕獲され、感光体１の露光部分に吸着されてトナー像を形成する。
しかし、現像領域４に戻ってきた正残留トナー６１ｂは、感光体１がマイナス帯電しているため、強い静電力を受け、感光体１における非露光部分（白地領域；マイナス帯電）に残りやすく、現像ローラ２３によって除去しにくい。
従って、帯電ローラ５２における異物除去を行わない場合には、正残留トナー６１ｂによる画像かぶりの影響が出やすいといえる。
【０１８０】
また、本実施の形態では、現像剤６０として、トナー６１およびキャリア６２を含む２成分現像剤を用いるとしている。しかしながら、本印刷装置において用いることの可能な現像材は、これに限らず、トナー６１を含む一方、キャリア６２を使用しない一成分現像剤を用いることも可能である。
【０１８１】
この場合、帯電装置５１では、帯電ローラ５２として、抵抗層５２ｂ内にマグネットを備えていないものを用いることが好ましい。これは、質量の大きいキャリア６２を静電吸着する必要がないためであり、これによって帯電ローラ５２のコストを低下させられる。
【０１８２】
また、この場合、帯電ギャップＣは、シートＰの厚みよりも小さく、かつ、トナー６１の粒径（トナー径）よりも大きく設定されていることが好ましい。
電子写真方式の印刷装置で用いられるシートＰでは、通常の印刷用紙であれば、薄いもので約６０ｇ/ｍ²、厚みは約６０〜８０μｍである。このため、帯電ギャップＣをシートＰの厚さ以上に設定してしまうと、転写バイアスにより感光体１に静電吸着しているシートＰの剥離に失敗した場合（ジャムの生じた場合）、帯電領域５を越えた領域（現像領域４など）にシートＰを進入させてしまうため、ジャム処理（復旧作業）が困難になってしまう。また、復旧作業者の手や衣服をトナー６１で汚してしまうという不具合も生じる。
【０１８３】
これに対し、帯電ギャップＣがシートＰの厚みよりも小さい場合、感光体１に吸着したシートＰを帯電ローラ５２で確実に剥離できるため、ジャム処理の手間を軽減できるとともに、上記のようなトナーによる汚染を回避できる。
【０１８４】
また、帯電ギャップＣが６０μｍを超えると、異常放電を起こしやすくなる。このため、帯電ギャップＣを６０μｍ以下とすることにより、異常放電の発生を低減し、異常放電による感光体１の帯電ムラを防止できる。
【０１８５】
また、加工誤差等による帯電ギャップＣのずれを考慮すると、帯電電位の変動を減少させるためには、帯電ギャップＣを５５μｍ以下に設定することが好ましい。さらに、より安定した帯電を実現するためには、帯電ギャップＣを４０μｍ以下に設定することが好ましい。
【０１８６】
また、帯電ギャップＣをトナー６１の粒径よりも大きくすることで、クリーニングフィルム５４によって清掃できなかった帯電ローラ５２上のトナー６１の融着を防止できる。なお、通常のトナー径は約７μｍであることから、帯電ギャップＣを７μｍ以上に設定することが好ましいといえる。
【０１８７】
また、本実施の形態では、現像剤６０に含まれるキャリア６２を、マグネタイトやフェライト等の無機磁性体からなるとしている。しかしながら、これに限らず、キャリア６２の材料としては、鉄粉、四酸化三鉄等の無機磁性体等、２成分現像材のキャリアとして使用される一般的な材料であれば、どのようなものでも使用できる。
【０１８８】
なお、本実施の形態では、感光体１の形状を感光体ドラムであるとしている。しかしながら、これに限らず、感光体１を、間隔を置いて回転可能に設けた支持ローラ間に無端状の導電性ベルトを張装（張架）した、いわゆる感光体ベルトから構成してもよい。
【０１８９】
また、本実施の形態では、転写装置３１に転写ローラ３２を備えるとしている。しかしながら、これに限らず、転写ローラ３２に代えて、間隔を置いて回転可能に設けた支持ローラ間に無端状の転写ベルトを張装（張架）した、いわゆる転写ベルトを用いてもよい。
【０１９０】
また、本印刷装置を、像担持体の表面を帯電装置によって帯電した後、画像データに応じて露光することで静電潜像を形成し、この潜像を現像したトナー像をシートに転写する印刷装置において、上記帯電装置が、トナー像の転写後に像担持体上に残留している異物を吸着するとともに、像担持体を帯電させる帯電ローラを有しており、帯電ローラと像担持体とがアゲンスト回転するように設定されており、さらに、帯電ローラに吸着された異物を除去して帯電ローラの表面を清掃する清掃部を備えている構成である、と表現することもできる。
【０１９１】
また、本発明は画像形成装置に関するものであり、特に、感光体に非接触な帯電ローラに電圧を印加して、感光体の表面を帯電させる帯電装置を用いた画像形成装置に関するものであるともいえる。
【０１９２】
また、従来、感光体と、感光体の表面に近接させて配置されており上記感光体を帯電させる帯電ローラを備えた帯電装置とを有し、感光体の帯電、露光によって形成された静電潜像を少なくともトナーおよびキャリアを含む現像剤により現像する画像形成装置において、トナー像を転写材に転写する際、トナー像が転写材に完全に転移せず、感光体に残留トナーが発生するが、残留留トナーが発生したままだと画像上への悪影響を与えるので、従来は、感光体に当接させたクリーニング手段のクリーニングブレートで、トナーを掻き落として除去していた。
【０１９３】
しかしながら、クリーニング手段でトナー除去しても、残留トナーがわずかながらに残存してしまう。そしてこの残存したトナーは、帯電装置の帯電ローラに少しずつ付着し、画像形成装置の使用量が増えるにつれて帯電ローラ上に蓄積してしまう。
【０１９４】
また、本発明の目的は、簡便な手段で、帯電ローラと感光体との間に異物を巻き込むことなく、帯電ローラの表面上のトナーを除去することで、感光体の帯電不良（異常放電）、画像不良、および飛散トナーによる画像不良等を防止する画像形成装置を提供することにあるともいえる。
【０１９５】
また、帯電ローラ５２は、導電性の円筒または円柱形状の部材およびその表面を被う抵抗層から構成されていてもよい。
また、帯電ローラ５２には、クリーニングフィルム５４が当接しており、クリーニングフィルム５４によって帯電ローラ５２の表面上に蓄積されたトナー（例えば逆帯電トナー）は掻き出されることで、帯電ローラ５２の表面は清掃される構成であってもよい。
【０１９６】
また、帯電ローラ５２は、感光体１の回転方向と同じ方向に回転（アゲンスト回転）するように設定されているので、帯電ローラ５２と感光体１との間に異物が食い込まれることなく、積極的に異物を掻きあげられるといえる。また、帯電装置５１と感光体１との間隔（帯電ギャップ）Ｃをキャリア径以下とすることにより、帯電ギャップＣへのキャリアの食い込み（進入）を排除でき、帯電ローラ５２によって、質量が大きく静電的に吸引しにくいキャリアを確実に掻きあげられるといえる。
【０１９７】
また、帯電ローラ５２には、直流電流に交流電流が重畳された電圧が印加され（−６００Ｖの直流成分に、ピーク間電圧１．８ｋＶ、周波数９００Ｈｚの交流電圧を印加）、かつ磁場が形成されているので、トナーを静電吸着することができ、逆帯電トナーの除去効率を高くできるといえる。また、キャリアは質量が大きいため、静電吸着では負担が大きくキャリアの回収効率は低いが、帯電ローラ５２に磁場が形成されているため、キャリアを非機械的に磁気吸引力により回収することにより、キャリアの回収効率を高められるといえる。
【０１９８】
また、本印刷装置は、感光体１表面の帯電ローラ５２が近接する領域である帯電領域５の上流側に、感光体１上の異物を攪拌するための異物攪乱装置４１を有しており、これによって、転写されずに感光体１表面に残った異物（キャリア、紙、トナーの凝集塊）を攪拌し、ほぐすことによって帯電ローラ５２における異物の回収効率を高められるといえる。
【０１９９】
また、異物攪乱装置４１（電荷調整手段）によって、残留トナーが現像時に有していた初期の電荷を失わせることができ（トナー像メモリの防止）、また、感光体１に残留した電位を平坦化できるので、感光体１の電位および残留物の電圧調整が可能となるといえる。
また、図９は、電荷調整手段（導電性ブラシ４２）で印加した電圧とそのときのトナーの帯電量との関係を示すグラフであるともいえる。
【０２００】
また、本印刷装置が正規現像よりも反転現像に有効である点について、図１０に基づいて説明する。図１０（ａ）（ｂ）は、それぞれ正規現像、反転現像を利用した印刷装置における、トナーと感光体との関係を説明する図である。正規現像の場合、図１０（ａ）に示すように、正規帯電トナー（主帯電極性を有するトナー）はプラス（＋）帯電している。ここで、現像領域で、例えば現像バイアスに−２００Ｖの電圧を印加した場合、逆帯電トナー（正規帯電トナーと逆極性のトナー）である−帯電トナーは帯電ローラで回収されずに帯電領域を通過し、＋帯電トナーに捕獲される（このときの白地となる露光部での感光体の電圧は−５０Ｖであり、画像となる未露光部での感光体の電圧は−６００Ｖである）。また帯電ローラで回収されなかった＋帯電トナーは正規帯電トナーであるので現像バイアスに捕獲される。このように正規現像の場合、逆帯電トナーと感光体との電極が同極であるため、逆帯電トナーは反発により感光体上の白地の領域に残りにくい。
【０２０１】
一方、反転現像の場合、図１０（ｂ）に示すように、正規帯電トナーはマイナス（−）帯電している。ここで、帯電ローラに回収されない−帯電した正規帯電トナーに対し、現像領域で、例えば現像バイアス−４００Ｖの電圧を印加した場合、正規帯電トナーは、現像バイアスに捕獲される（このときの画像と成る露光部の感光体の電圧は−５０Ｖであり、白地となる未露光部の感光体の電圧は−６００Ｖである）。しかし、帯電ローラで回収されなかった＋トナー即ち逆帯電トナーは、反転現像の場合、逆帯電トナーと白地となる未露光部の感光体とが逆極性であるため、逆帯電トナーは強い静電力を受けて感光体上に残りやすい。更に現像バイアスが負極性であることより正規帯電トナーも残留した逆帯電トナーに引き出されてされ逆極性トナーに付着する。したがって、本印刷装置は、白地となる感光体上に逆帯電トナーが原因となってトナーが残りやすい反転現像を利用した画像形成装置においてより有効であるといえる。
【０２０２】
また、異物攪乱装置４１では、導電性ブラシ４２に、反転現像の場合にはトナー６１の主帯電極性（−）に対して逆極性（＋）、または、転写バイアス（＋）と同極性のバイアス（＋）を印加し、正規現像の場合にはトナー６１の主帯電極性（＋）に対して同極性（＋）、または、転写バイアス（−）と逆極性のバイアス（＋）を印加することで、感光体１上の異物である残留現像剤成分の電荷を調節するようにしてもよい。
【０２０３】
また、現像ローラ２３が感光体１とアゲンスト回転する、とは、現像ローラ２３が、感光体１との最近接位置にて、感光体１と対面（対向）する面の移動方向が、感光体１における現像ローラ２３と対面（対向）する面の移動方向と逆方向となるように回転する、ということであり、また、現像ローラ２３が、感光体１とは異なる駆動系により、現像ローラ２３の回転軸に対する回転方向と、感光体１の回転軸に対する回転方向とが同じ方向となるように回転する、ということであるともいえる。
【０２０４】
また、現像ローラ２３と感光体１とがウイズ回転（ウィッズ回転）する、とは、帯電ローラ５２と感光体１とが、帯電ローラ５２の回転軸に対する回転方向と、感光体１の回転軸に対する回転方向とが異なる方向に回転することで両者の最近接位置にて互いに同方向に回転することであるともいえる。
【０２０５】
また、本印刷装置によれば、帯電ローラ５２において、キャリア６２によって正残留トナー６１ｂが積極的に掻き取られるため、負残留トナー６１ａの回収効率を高められるともいえる。
【０２０６】
また、帯電ローラ５２が感光体１に対しアゲンスト回転していることで、帯電ローラ５２と感光体１との最近接位置における帯電ローラ５２の帯電面と感光体１の帯電面との、相対走行距離が拡大される。このため帯電ローラの部分的な抵抗値変動等による帯電変動が均一化され、感光体１の帯電特性が向上すると共に、帯電領域５、具体的には帯電ギャップＣに、感光体１の下流側、すなわち、帯電の終了側（帯電領域５下流側）から、帯電ローラ５２の帯電面となるべき面（被帯電面）が進入することにより、帯電ローラ５２自体が帯電してしまう影響を低減することができるといえる。また、上記効果は、抵抗層５２ｂの抵抗値が高い場合、特に顕著となるといえる。
【０２０７】
また、電子写真方式の画像形成装置で用いられるシートＰは、例えば記録紙で、薄いもので約６０ｇ/ｍ²、厚みとしては約６０〜８０μｍである。このため、１成分の現像材を使用する場合、帯電ギャップＣの間隔をシートＰ（記録紙）よりも小さく、すなわち、例えば６０μｍ以下とすることにより、転写電荷により感光体１に静電吸着しているシートＰ（記録紙）の剥離に失敗した時に、吸着したシートＰ（記録紙）が現像領域４に進入し、ジャム（紙ジャム）からの復旧作業をより困難にするとともに復旧作業者の手や衣服をトナー６１で汚すのを防止することができ、転写領域において感光体１に吸着したシートＰ（記録紙）を帯電ローラ５２で確実に剥離し、シートＰ（記録紙）の現像領域４への進入を防止することができるといえる。
【０２０８】
また、本印刷装置では、帯電部材（帯電ローラ５２）と像担持体（感光体１）とが、最近接位置にて対面する面の移動方向が互いに逆方向となるようにそれぞれ回転（アゲンスト回転）することで、転写後に像担持体上に残留している逆帯電トナー等の残留現像剤成分は、帯電部材の放電面と像担持体との最近接位置における帯電ギャップを通過する前に、帯電部材に吸着されて除去される。このため、帯電ギャップへの逆帯電トナー等の残留現像剤成分の進入を防止することができると共に、残留現像剤成分を、像担持体表面から、確実かつ積極的に除去、回収することができる。また、帯電部材は、残留現像剤成分を除去、回収するに際し、帯電部材によって吸着される残留現像剤成分に付着している転写材屑等の異物（残留物）もまた同時に、像担持体上から除去、回収することができる。
【０２０９】
このため、像担持体上に残留している残留現像剤成分等の異物を除去するために従来のような専用のクリーニング装置を必要とせず、装置の小型化を図ることができ、電源電圧を低くすることができる。また、この結果、クリーニングによる像担持体の膜減り、摺擦痕の発生を防止することができると共に、像担持体の負荷トルクを低減させることができる。
【０２１０】
さらに、残留現像剤成分の帯電ギャップへの進入を抑制することができるので、残留現像剤成分が帯電ギャップを通過することで現像剤成分の影となり帯電されない部分が発生することを抑制することができ、像担持体の帯電特性を向上させることができる。
【０２１１】
しかも、帯電部材が上記像担持体に対しアゲンスト回転していることで、上記帯電部材と像担持体との最近接位置における上記帯電部材の帯電面と上記像担持体の帯電面との、相対走行距離が拡大される。このため、帯電部材の抵抗値の部分的な変動等による帯電ムラを防止し、帯電を均一化することができるとともに、帯電領域、具体的には帯電ギャップに、像担持体の下流側、すなわち、帯電の終了側（帯電領域下流側）から、帯電部材の帯電面となるべき面（被帯電面）が進入することにより、帯電動作による、帯電部材自身が帯電してしまう影響を緩和することができ、かつ、回収した、帯電部材上の現像剤成分等を除去した後のリフレッシュされた帯電部材の被帯電面が上記帯電ギャップに進入することにより、回収物の影響が防止され、該像担持体の帯電特性が向上するといえる。
【０２１２】
また、本印刷装置では、クリーニングフィルム５４を導電性材料から構成し、ここに溜る電荷を除去することが好ましいとしている。これは、クリーニングフィルム５４自身の帯電による清掃性能の経時劣化を防止するためである。なお、この経時劣化とは、正残留トナー６１ｂに対して、帯電ローラ５２との摺動によりクリーニングフィルム５４がマイナスに帯電すると静電吸引力が正残留トナー６１ｂ（正異物）の拘束力として作用し、正残留トナー６１ｂがクリーニングフィルム５４に堆積してゆき、クリーニングフィルム５４の先端接触部にトナー溜りを形成し、トナー溜りが成長し、成長するに従って、トナー溜りによりクリーニングフィルム５４をすり抜けるトナー量が増加してしまうことを意味する。
【０２１３】
また、本印刷装置では、帯電ローラ５２に、帯電バイアスとして、交流電圧を含む重畳電圧を印加するとしている。すなわち、ＡＣを重畳することにより帯電領域進入側近傍で感光体上のトナーに交番静電力が作用し、離脱を促進され、離脱したトナーがクラウド状になり、帯電ローラの吸着回収が促進される。ミクロにみれば反撥力の作用するタイミングもあるがＤＣバイアスが作用しているのでマクロでは逆帯電トナーを効率よく回収できる。
【０２１４】
また、本発明を、以下の第１〜第１０画像形成装置として表現することもできる。すなわち、第１画像形成装置は、感光体と、感光体の表面に近接して配置されており上記感光体を帯電させる帯電ローラを備えた帯電装置とを有し、感光体の帯電、露光によって形成された静電潜像を少なくともトナーおよびキャリアを含む現像剤により現像する画像形成装置において、上記帯電ローラの表面を清掃する清掃手段を設けるとともに、上記帯電ローラの回転方向と、上記感光体の回転方向とを同じ方向にする構成である。
【０２１５】
第１画像形成装置では、清掃手段により帯電ローラの表面は清掃されるので、帯電ローラの帯電特性を安定化できる。また、帯電ローラが感光体の回転方向と同じ方向に回転（アゲンスト回転）しているので、異物の帯電ギャップ（帯電装置の放電面と感光体との最近接位置における間隔）への進入を防止できる。（異物の噛み込みを防げる。）また、アゲンスト回転により帯電面の走行距離が拡大される（感光体に対向する帯電ローラの表面積を大きく取れる）ので、感光体の下流側から帯電面がリフレッシュされ、感光体の帯電特性が向上する。また、帯電ローラ自身の帯電の影響を低減できる。
【０２１６】
また、第２画像形成装置は、第１画像形成装置において、上記帯電装置の放電面と上記感光体との最近接位置における間隔（帯電ギャップ）が、上記キャリア径以下である構成である。このように、帯電ギャップの間隔をキャリア径以下とすることにより、帯電ギャップへのキャリアの食い込み（進入）を排除でき、帯電ローラにおいて、質量が大きく静電的に吸引しにくいキャリアを確実に回収できる。
【０２１７】
また、第３画像形成装置は、第１画像形成装置において、前記清掃手段はプレートまたはフィルムによって構成されているものである。プレートまたはフィルムによって構成することで、簡易な清掃手段とできる。
また、第４画像形成装置は、第１画像形成装置において、前記清掃手段が導電性を有している構成である。摩擦帯電した電荷を失わせることで、清掃手段と帯電ローラとの摩擦による、清掃手段自身の帯電による清掃性能の経時劣化を防止できる。
【０２１８】
また、第５画像形成装置は、第１画像形成装置において、前記帯電ローラの表面が離型性を有している構成である。帯電ローラの表面として、例えば離型性を有する導電性フッ素樹脂を用いることで、清掃手段の清掃性能がより向上する。また、第６画像形成装置は、第１画像形成装置において、上記帯電ローラに磁場を形成する構成である。キャリアを非機械的に磁気吸引力により回収することにより、キャリアの回収効率を高められる。
【０２１９】
また、第７画像形成装置は、第１画像形成装置において、さらに、上記感光体の上のトナーの帯電量を逆帯電側に調整する電荷調整手段を帯電領域の上流側に有する構成である。これにより、トナーの帯電量を、帯電領域の進入前で逆帯電側にシフトさせることで、より効率よく帯電手段でトナーを捕獲できる。
また、第８画像形成装置は、第１画像形成装置において、さらに、上記清掃手段によって清掃されたトナーを現像槽内に回収する回収手段を有する構成である。清掃手段によって清掃されたトナーは現像槽内に回収されるので、トナーが感光体に戻るのを防止できる。
【０２２０】
また、第９画像形成装置は、第１画像形成装置において、反転現像の画像形成装置である構成である。反転現像の画像形成装置とすることで、第１画像形成装置の効果はより有効となる。
また、第１０画像形成装置は、第９画像形成装置において、除去される異物が逆帯電トナーである構成である。帯電ローラを清掃しない場合に起きる画質劣化の主原因は逆帯電トナーであるため、非常に有効な構成となる。
【０２２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の異物除去機構（本除去機構）は、電子写真方式の印刷装置における像担持体に残留している異物を除去するための異物除去機構において、像担持体に対してアゲンスト回転するとともに、帯電バイアスによって、像担持体を帯電させるとともに、像担持体上の異物を吸着する帯電ローラと、帯電ローラに吸着された異物を除去して帯電ローラの表面を清掃する清掃部とを含んでいる構成である。
【０２２２】
本除去機構では、帯電ローラの帯電バイアスを利用して、像担持体上の異物（帯電バイアスと逆極性に帯電されている異物）を帯電ローラに吸着させるようになっている。
すなわち、本除去機構では、帯電ローラに、帯電機能に加えて、異物除去機能をもたせている。このため、像担持体から異物を除去するための特別な部材（クリーニングブレードなど）を設ける必要がない。従って、製造コストを低減できるようになっている。
【０２２３】
また、特に、本除去機構では、この帯電ローラが、像担持体とアゲンスト回転するように設定されている。
従って、本除去機構では、像担持体の異物は、帯電領域への進入位置で帯電ローラに吸着され、帯電ローラの回転に伴って、帯電領域から離れる方向に移動させられる。
【０２２４】
これにより、本除去機構では、像担持体上の異物が帯電領域（帯電ギャップ）を通過することを回避でき、これが帯電ギャップに食い込むこと（および像担持体・帯電ローラを傷つけること）を防止できる。
【０２２５】
また、帯電領域に異物が残らないので、異物が帯電の妨げとならない。従って、異物の存在による像担持体の未帯電部分の発生を防止できる。
【０２２６】
また、帯電ギャップへの異物の進入を阻止できることから、サイズの大きな異物にあわせて帯電ギャップを広げる必要がないため、帯電ギャップを狭くできる。そして、このように帯電ギャップの間隔を狭くできることにより、気中放電における放電開始電圧を示す「パッシェの実験式」からも明らかなように、帯電バイアスを低くできる。さらに、本除去機構あるいは印刷装置の小型化を図ることが可能となる。
【０２２７】
なお、帯電ローラと像担持体とがウイズ回転している場合（互いに逆方向に回転している場合）、帯電ローラは、除去した異物を抱えたまま帯電領域を通過することになる。しかしながら、帯電領域の下流側（像担持体にとっての下流側）では、像担持体の表面電位が帯電バイアス（直流成分）とほぼ同一の電位に帯電されているため、像担持体の異物吸着力が、帯電ローラとあまり変わらない状態となっている。従って、ウイズ回転においては、像担持体から異物を静電的に回収する能力が大幅に減少してしまう。
【０２２８】
これに対し、本除去機構では、アゲンスト回転であるため、帯電ローラが、帯電領域の上流側（像担持体の異物が帯電領域に進入する側）で、異物を像担持体から除去する。このため、像担持体の吸着力の影響を回避できる。
【０２２９】
また、本除去機構では、帯電ローラが像担持体に対してアゲンスト回転しているため、帯電領域における帯電ローラの表面（帯電面）と像担持体の表面（被帯電面）との、相対走行距離を拡大できる。
このため、帯電ローラの部分的な抵抗値変動等による帯電変動を抑制できるので、像担持体における帯電特性（帯電の均一性）を向上させられる。
【０２３０】
また、本除去機構では、帯電ローラが像担持体に対してアゲンスト回転しているため、帯電領域に、新たに帯電面となる面が、帯電領域の下流側から進入する。
よって、像担持体への帯電動作に伴って、帯電ローラ自身内部で容量成分の帯電による電圧降下が起きた場合でも、内部電圧降下による像担持体帯電電位の低下を緩和できる。また、帯電領域の下流側では、像担持体の表面電位は帯電の進行に伴って上昇しており、表面電位の上昇に伴って、帯電電流密度（面積に対する）も減少する。このため、帯電ローラ内部での抵抗成分による電圧降下による、像担持体の帯電電位低下を緩和する作用も働く。
【０２３１】
なお、この効果は、帯電ローラの抵抗値が高い場合、特に顕著となる。すなわち、帯電ローラの抵抗が高い場合、容量成分の帯電による電圧降下、および、抵抗成分による電圧降下が顕著となり、像担持体を正規の帯電電位まで上昇させることが困難となるからである。
【０２３２】
また、特に、本除去機構では、帯電ローラに吸着された異物を除去して帯電ローラの表面を清掃する清掃部を備えている。
これにより、帯電ローラに対する異物の蓄積を防止できるので、異物の蓄積による帯電ローラの帯電特性の悪化および異常放電を防止でき、その帯電特性を安定させられる。従って、画像かぶり等の画質劣化の発生を回避することが可能となる。
【０２３３】
また、帯電ローラによっていったん除去された異物が像担持体に戻ってしまうことを防止できるので、このような異物による画像劣化を回避できる。
また、上記のような本除去機構を備えた印刷装置を構成すれば、画質劣化の少ない印刷を行うことが可能となる。
【０２３４】
また、本除去機構では、清掃部が、帯電ローラから除去した異物を、印刷装置における現像槽内に回収する回収部材を有していることが好ましい。
通常、転写後に像担持体に残留している異物は、そのほとんどが、現像材の成分(トナーやキャリアなど)である。そこで、この構成では、帯電ローラによって像担持体から除去した異物を現像槽に回収し、再利用できるようにしている。これにより、印刷装置におけるランニングコスト（現像材にかかる費用）を低減させられる。
【０２３５】
また、本除去機構の清掃部は、例えば、帯電ローラの表面に当接するプレートやフィルムから構成することが可能である。このように構成すれば、清掃部を、安価で簡単なものとできる。
【０２３６】
また、この場合、清掃部を、導電性を有する材料から構成することが好ましい。さらに、本除去機構に、清掃部に発生した電荷を逃がすアース機構を備えることが好ましい。
これにより、清掃部と帯電ローラとの摩擦による、清掃部への電荷の蓄積を回避できる。従って、清掃部自身の帯電による清掃性能の経時劣化を防止できる。
【０２３７】
また、この場合、帯電ローラの表面を、離型性を有する材料（例えば導電性フッ素樹脂）から構成することが好ましい。このようにすれば、清掃部における清掃性能を向上できる。
【０２３８】
また、本除去機構では、帯電ローラの帯電バイアスを、直流電圧に交流電圧の重畳された重畳電圧とすることが好ましい。
これにより、直流成分によって像担持体の表面を一様に帯電させられる。
そして、交流成分によって、像担持体表面の異物を振動させられる（加振できる）。これにより、像担持体からの異物の離脱を促進し、異物を効率よく静電吸着できる。
【０２３９】
すなわち、この構成では、直流成分に交流成分を重畳することにより、帯電領域への進入位置近傍（像担持体からみて上流側）で、像担持体の異物に交番静電力が作用する。
これにより、感光体１からの異物の離脱を促進でき、離脱した異物がクラウド状になる。これにより、帯電ローラによる吸着回収効率を高められる。
【０２４０】
また、本除去機構では、帯電ローラに磁場を形成することが好ましい。
これにより、像担持体上の異物を、帯電バイアスによる静電力だけでなく、磁気力（磁気吸引力）によっても除去できるようになる。
例えば、現像材に質量の大きいキャリアの含まれている場合、帯電バイアスのみによる旧約では、回収効率が悪くなる。これに対し、静電力に加えて磁気吸引力をキャリアに作用させることで、その回収効率を高められる。
【０２４１】
また、本除去機構では、像担持体の異物の帯電量を、現像バイアスとは逆極性に帯電させる帯電調整部材を備えていることが好ましい。
この帯電調整部材は、帯電領域の上流側に備えられているものである。
これにより、異物の帯電量を、現像バイアスに吸着されやすいように調整できるので、帯電ローラによる異物吸着効率を向上させられる。
【０２４２】
また、本除去機構に、像担持体の静電潜像を現像するとともに、像担持体上に残留している異物（帯電ローラによって除去できなかったもの）を吸着（除去）する現像ローラを含ませることが好ましい。
この現像ローラは、所定の間隔（現像ギャップ）をおいて、像担持体に対向するように設けられ、所定の現像バイアスが印加されているものである。そして、本来的には、印刷装置の現像処理において、現像バイアスおよび現像材を用いて、像担持体上の静電潜像を現像するものである。
なお、現像領域とは、現像ローラと像担持体との間で気中放電が起きる領域である（例えば、現像ローラに印加する電圧の最大値をパッシェの実験式に代入する有ことにより求められる）。
【０２４３】
そして、本除去機構では、この現像ローラの現像バイアスを利用して、像担持体上の異物（帯電ローラによって吸着できなかったもの）を帯電ローラに吸着させるようになっている。
すなわち、この構成では、現像ローラに、現像機能に加えて異物除去機能をもたせている。このため、像担持体から異物を除去するための特別な部材（クリーニングブレードなど）を設ける必要がなく、製造コストを低減できる。
【０２４４】
なお、現像バイアスによって除去できる異物は、現像バイアス，異物，像担持体の帯電極性および帯電量によって決定される。
すなわち、現像バイアスによって除去できる異物は、主に、現像バイアスを受けたときに、像担持体への吸着力より現像ローラへの吸着力が勝るものである。
このように、現像ローラに異物除去機能をもたせることにより、像担持体の異物をより確実に除去できる。
【０２４５】
また、本除去機構では、帯電ローラと像担持体との最近接位置における間隔（帯電ギャップ）が、印刷装置に使用されるシートの厚みよりも小さく、かつ、現像材におけるトナーの粒径よりも大きいことが好ましい。
【０２４６】
通常、印刷装置では、像担持体上の可視像をシートに転写する際、転写バイアスによって、像担持体にシートを貼り付ける。そして、転写後に、像担持体からシートを剥離するようになっている。
そして、帯電ギャップをシートの厚みよりも小さく設定しておけば、何らかの不具合によって像担持体に張りついたシートを剥離できなかった場合でも、シートが帯電領域以降に進入してしまうことを防止できる。これにより、このようなシートが印刷装置の深部まで到達することを回避できるので、シートの除去（ジャム処理）を容易に行える。
【０２４７】
また、一般的なシートの厚みを考慮すると、帯電ギャップをこの厚みよりも小さく設定することにより、帯電ローラにおける異常放電の発生を低減し、異常放電による像担持体の帯電ムラを防止できる。さらに、帯電ギャップをこのように小さく設定することで、「パッシェの実験式」で示されるように、放電開始電圧を低くでき、電源電圧を小さくできる。
【０２４８】
また、帯電ギャップをトナーの粒径よりも大きくすることによって、帯電ギャップ内でのトナーの融着（帯電ローラあるいは像担持体に対する融着）を防止できる。
【０２４９】
また、印刷装置において使用されている現像材が、トナーおよびキャリアを含む２成分現像剤である場合には、帯電ギャップは、現像材のキャリアの粒径よりも小さく、かつ、トナーの粒径よりも大きいことが好ましい。
これにより、帯電ギャップへのキャリアの進入を完全に排除できる。また、一般的なキャリアの粒径を考慮すると、帯電ギャップをキャリアの粒径よりも小さく設定することにより、異常放電の発生を低減し、異常放電による像担持体の帯電ムラを防止できる。さらに、帯電ギャップをこのように小さく設定することで、「パッシェの実験式」で示されるように、放電開始電圧を低くでき、電源電圧を小さくできる。
【０２５０】
また、本除去機構を、反転現像を行う印刷装置において用いることが、画質維持に顕著な効果を発揮できるため、好ましい。
すなわち、正規現像の印刷装置では、帯電ローラによって除去できる帯電特性を有する異物が、像担持体と同極性となる。このため、このような異物は、帯電ローラによって除去しなくても、像担持体上から離脱しやすい状態であり、後の印刷に与える影響は小さくなると考えられる。
【０２５１】
一方、反転現像の印刷装置では、帯電ローラによって除去できる帯電特性を有する異物が、像担持体と逆極性となり、強い吸着力が作用し、いつまでも像担持体上に残ったままとなりやすい。
従って、帯電ローラによってこの異物を除去するに際に、帯電ローラ上の異物を除去・清掃しない場合、帯電ローラに異物が堆積し、像担持体に対する異物除去能力が低下する、もしくは堆積した異物が離脱し、再度、像担持体に付着するなどして、帯電後の像担持体上に異物が残留してしまい、後の印刷に大きな影響を与えてしまうおそれがある。
従って、反転現像を行う印刷装置に本除去機構を用いることで、印刷装置の画質劣化をより良好に防止できるといえる。
【０２５２】
また、この構成では、帯電ローラは、像担持体と逆極性のトナーを異物として吸着することが好ましい。
このようなトナーは、帯電ローラを清掃しない場合に生じる、画質劣化の主原因となるものである。本除去機構では、帯電ローラに吸着された上記のトナーを清掃部により清掃できるため、画質劣化の発生を回避できる。
【０２５３】
また、本発明の異物除去方法（本除去方法）は、電子写真方式の印刷装置における像担持体に残留している異物を除去するための異物除去方法において、印刷装置の帯電ローラを像担持体に対してアゲンスト回転させるとともに、帯電バイアスによって、像担持体を帯電させるとともに、像担持体上の異物を帯電ローラに吸着させる帯電・除去工程と、帯電ローラに吸着された異物を除去して帯電ローラの表面を清掃する清掃工程とを含んでいる方法である。
【０２５４】
本除去方法は、上記した本除去機構において用いられている異物除去方法である。従って、帯電ローラによって像担持体上の異物を除去できるので、異物除去のための特別な除去装置を設ける必要がない。
また、帯電ローラと像担持体とがアゲンスト回転しているので、像担持体上の異物が帯電ギャップに食い込むこと（および像担持体・帯電ローラを傷つけること）を防止できるとともに、印刷装置における画質劣化を防止できる。
さらに、帯電ローラを清掃するため、帯電ローラへの異物の蓄積を防止でき、これによる画質劣化を回避できる。
【０２５５】
また、本除去方法では、印刷装置の現像ローラによって、上記像担持体の静電潜像を現像するとともに、像担持体上に残留している異物を吸着する現像・吸着工程を含んでいることが好ましい。
【０２５６】
この方法では、現像ローラに、現像機能に加えて異物除去機能をもたせており、これによって、帯電ローラによって吸着できなかった異物を、像担持体から吸着するようになっている。
従って、この方法では、像担持体から異物を除去するための特別な部材を設ける必要がなく、製造コストを低減できるとともに、像担持体の異物をより確実に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる印刷装置の構成を示す説明図である。
【図２】クリーニングフィルムのない場合に、帯電ローラによって吸着された異物が感光体に戻ってしまう状態を示す説明図である。
【図３】図１に示した印刷装置において帯電ギャップを２５μｍとしたときの感光体の帯電安定性を示すグラフである。
【図４】図１に示した印刷装置において帯電ギャップを４０μｍとしたときの感光体の帯電安定性を示すグラフである。
【図５】図１に示した印刷装置において帯電ギャップを５５μｍとしたときの感光体の帯電安定性を示すグラフである。
【図６】図１に示した印刷装置において帯電ギャップを１９０μｍとしたときの感光体の帯電安定性を示すグラフである。
【図７】設定ギャップに対する感光体の帯電電位の変動を示すグラフである。
【図８】設定ギャップに対する感光体の帯電電位の変動を示す他のグラフである。
【図９】ブラシバイアス（攪乱バイアス）とトナーの帯電量との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０（ａ）（ｂ）は、図１に示した印刷装置における異物除去機構が、正規現像よりも反転現像の印刷装置において有効である点を示す説明図である。
【図１１】図１１（ａ）（ｂ）は、帯電ローラの残留トナーを清掃によって除去していない印刷装置によって複写を実行した場合の結果を示す説明図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｈ）は、帯電ローラの残留トナーを除去しない場合における、使用頻度（複写枚数）に対する黒点の発生の具合を示す説明図である。
【図１３】帯電ローラの残留トナーを清掃によって除去した場合と除去しなかった場合とにおける、印刷枚数（Ｐ）とかぶり値Ｋとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 感光体（像担持体）
４ 現像領域
５ 帯電領域
１１ ＬＳＵ
２１ 現像装置
２２ 現像槽
２３ 現像ローラ
２５ 現像バイアス電源
３１ 転写装置
３２ 転写ローラ
３３ 転写バイアス電源
４１ 異物攪乱装置（帯電調整部材）
４２ 導電性ブラシ（帯電調整部材）
４３ 攪乱バイアス電源
５１ 帯電装置
５２ 帯電ローラ
５３ 帯電バイアス電源
５４ クリーニングフィルム（清掃部，回収部材）
５５ バネ
６０ 現像剤
６１ トナー
６１ａ 負残留トナー
６１ｂ 正残留トナー
６２ キャリア
６３ 紙粉
Ａ ドクターギャップ
Ｂ 現像ギャップ
Ｃ 帯電ギャップ
Ｇ 矢印
Ｐ シート
Ｒ 矢印[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a foreign matter removing mechanism for removing foreign matter remaining on an image carrier in a sub-photographic printing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic printing apparatus (image forming apparatus), a photosensitive drum (image carrier) is usually charged and exposed to form an electrostatic latent image, which is then developed with toner to form a toner image. Form. Then, printing is performed by transferring the toner image onto a sheet (transfer material).
[0003]
Note that the developer used in such a printing apparatus is roughly classified into a one-component type and a two-component type.
The two-component developer contains a carrier made of a magnetic material such as Fe (iron) or ferrite in addition to the toner, and the chargeability can be adjusted by changing the mixing ratio of the carrier and the toner. Further, it is excellent in reproducibility of development characteristics and gradation of fine lines and solid images, and is suitable for forming color images.
[0004]
On the other hand, the one-component developer is composed only of toner. When such a developer is used, there is an advantage that it is not necessary to mix and agitate the toner with the carrier, and it is unnecessary to control the toner density and to replace the toner.
[0005]
By the way, in an electrophotographic printing apparatus, when a toner image is transferred to a sheet, the toner image may not be completely transferred and may remain on the photosensitive drum. It adheres and accumulates on the charging roller that charges the drum.
When residual toner accumulates on the charging roller, the charging characteristics of the charging roller deteriorate and an abnormal discharge occurs. The abnormal discharge causes uneven charging of the photosensitive drum and image fog (a black spot with respect to an unexposed portion (a portion that should remain white)).
[0006]
FIGS. 11A and 11B show results when copying (copying) is executed by a printing apparatus in which residual toner on the charging roller is not removed by cleaning. Here, FIG. 11A is an explanatory diagram showing a document image, and FIG. 11B is an explanatory diagram showing an image generated by copying.
As shown in these drawings, if the residual toner on the charging roller is not removed, a black spot is generated in a white background portion of the image, and the influence of the black spot increases as the use frequency of the printing apparatus increases.
[0007]
Further, FIGS. 12A to 12H are explanatory diagrams showing how black spots are generated with respect to the use frequency (number of copies) when the residual toner on the charging roller is not removed. As shown in these figures, it can be seen that the influence of black spots increases as the number of copies increases.
[0008]
Table 4 is a table showing the relationship between the number of printed sheets (P) and the fog value K when the residual toner on the charging roller is removed by cleaning and when it is not removed. FIG. Is a graph of the value of.
The fog value K is “K = 1−U / U. ₀ , U: Lightness, U ₀ : Initial brightness ”formula.
[0009]
[Table 4]

[0010]
In order to prevent such image fogging, conventionally, a cleaning blade is brought into contact with the photosensitive drum, whereby residual toner is scraped off and removed from the photosensitive drum before adhering to the charging roller.
However, scraping off with such a blade leaves a small amount of residual toner. For this reason, the residual toner is eventually accumulated on the charging roller as the printing amount increases.
[0011]
In order to solve such a problem of fogging due to residual toner accumulated on the charging roller, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228667 discloses an air flow near the closest position between the charging roller (non-contact type) and the photosensitive drum. A technique for providing an air flow generating device for generating the air is disclosed.
In this technique, when the charging roller becomes dirty with residual toner, the residual toner on the charging roller is removed by air flow (air blow) and returned to the photosensitive drum.
[0012]
Patent Document 2 discloses a technique for removing residual toner on a charging roller by bringing a cleaning member that electrically adsorbs toner into contact with a charging roller (contact type).
[0013]
[Patent Document 1]
JP 10-254224 A (publication date September 25, 1998)
[0014]
[Patent Document 2]
JP 2001-209239 A (publication date August 3, 2001)
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique of Patent Document 1 has a drawback in that the manufacturing cost is increased because it is necessary to provide an airflow generator.
In the technique of Patent Document 2, the charging roller is set so as to rotate in the direction opposite to the photosensitive drum (with rotation). For this reason, there is a problem that foreign matter is easily caught between the charging roller and the photosensitive drum.
[0016]
The present invention has been made to solve the conventional problems as described above. An object of the present invention is to provide a foreign matter removing mechanism of a printing apparatus that can avoid the influence of foreign matter accumulated on the charging roller and prevent foreign matter from being caught between the charging roller and the photosensitive drum. is there.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the foreign matter removing mechanism (the present removing mechanism) of the present invention is a foreign matter removing mechanism for removing foreign matter remaining on an image carrier in an electrophotographic printing apparatus. The image bearing member is charged by a charging bias, and the surface of the charging roller is removed by removing the foreign matter adsorbed on the charging roller. And a cleaning unit for cleaning.
[0018]
This removal mechanism is used in an electrophotographic printing apparatus employed in a copying machine, a printer, a facsimile machine, and the like.
In such a printing apparatus, the surface of the rotating image carrier is charged and exposed to form an electrostatic latent image, and the latent image is developed with a developer (toner or the like) to be a visible image (toner image or the like). Form. The visible image is transferred to a sheet (such as recording paper).
The removal mechanism is for removing foreign matter (mainly developer) remaining on the image carrier after transfer of the visible image.
[0019]
As described above, the removal mechanism includes the charging roller of the printing apparatus and the foreign matter removal mechanism.
The charging roller is provided so as to face the image carrier at a predetermined interval (charging gap), and a predetermined charging bias is applied thereto. Originally, in the printing process of the printing apparatus, the surface of the image carrier in the charging area is charged by the charging bias.
[0020]
Note that the charging area is an area where air discharge occurs between the charging roller and the image carrier (for example, obtained by substituting the maximum value of the voltage applied to the charging roller into the Pasche's empirical formula. Is possible).
[0021]
In this removing mechanism, the charging roller uses the charging bias to attract foreign matter (foreign matter charged with a polarity opposite to that of the charging bias) to the charging roller.
That is, in this removal mechanism, the charging roller has a foreign matter removal function in addition to the charging function. For this reason, it is not necessary to provide a special member (such as a cleaning blade) for removing foreign substances from the image carrier. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
[0022]
The foreign matter that can be removed by the charging bias is determined by the charging bias, the foreign matter, the charging polarity and the charge amount of the image carrier.
That is, the foreign matter that can be removed by the charging bias mainly has an attractive force to the charging roller that is superior to the attractive force to the image carrier when the charged bias is applied.
[0023]
In particular, in the present removal mechanism, the charging roller is set to rotate against the image carrier.
Here, the charging roller is rotated in the opposite direction means that the charging roller rotates in the same direction as the image carrier. In this case, the charging roller and the image carrier are moved in opposite directions in the charging region (the surface of the charging roller and the surface of the image carrier move so as to pass each other).
Therefore, in this removal mechanism, the foreign material on the image carrier is attracted to the charging roller at the position where it enters the charging area, and is moved away from the charging area as the charging roller rotates.
[0024]
As a result, in this removal mechanism, foreign matter on the image carrier can be prevented from passing through the charging region (charging gap), and this can be prevented from biting into the charging gap (and damaging the image carrier and charging roller). .
[0025]
Further, since no foreign matter remains in the charging area, the foreign matter does not hinder charging. Therefore, generation of an uncharged portion of the image carrier due to the presence of foreign matter can be prevented.
[0026]
In addition, since the entry of foreign matter into the charging gap can be prevented, it is not necessary to widen the charging gap in accordance with a large size foreign matter, so that the charging gap can be narrowed. In addition, by narrowing the gap of the charging gap in this way, the charging bias can be lowered as is apparent from the “Pasche's empirical formula” indicating the discharge start voltage in the air discharge. Further, it is possible to reduce the size of the removal mechanism or the printing apparatus.
[0027]
Note that when the charging roller and the image carrier rotate with each other (when rotating in opposite directions), the charging roller passes through the charging area while holding the removed foreign matter. However, on the downstream side of the charging area (downstream side for the image carrier), the surface potential of the image carrier is charged to substantially the same potential as the charging bias (DC component), so the foreign matter adsorption force of the image carrier However, it is not so different from the charging roller. Therefore, in the width rotation, the ability to electrostatically collect foreign matter from the image carrier is greatly reduced.
[0028]
On the other hand, in this removal mechanism, since the rotation is against the rotation, the charging roller removes the foreign matter from the image carrier on the upstream side of the charging region (the side on which the foreign matter enters the charging region). For this reason, the influence of the adsorption force of the image carrier can be avoided.
[0029]
Further, in this removal mechanism, since the charging roller rotates against the image carrier, the relative running between the surface of the charging roller (charged surface) and the surface of the image carrier (charged surface) in the charging area. The distance can be expanded.
For this reason, since charging fluctuations due to partial resistance value fluctuations of the charging roller can be suppressed, charging characteristics (charging uniformity) in the image carrier can be improved.
[0030]
In this removal mechanism, since the charging roller rotates against the image carrier, a roller surface that newly becomes a charging surface enters the charging region from the downstream side of the charging region.
[0031]
Therefore, even when a voltage drop occurs due to the charging of the capacitive component inside the charging roller itself along with the charging operation to the image carrier, it is possible to alleviate the decrease in the image carrier charging potential due to the internal voltage drop.
Further, on the downstream side of the charging region, the surface potential of the image carrier increases with the progress of charging. For this reason, as the surface potential increases, the charging current density (relative to the area) also decreases, thereby acting to alleviate the decrease in the charging potential of the image carrier due to the voltage drop due to the resistance component inside the charging roller.
[0032]
This effect is particularly remarkable when the resistance value of the charging roller is high. That is, when the resistance of the charging roller is high, a voltage drop due to charging of the capacitive component and a voltage drop due to the resistance component become remarkable, and it is difficult to raise the image carrier to a normal charging potential.
[0033]
In particular, the removal mechanism includes a cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller.
As a result, foreign matter can be prevented from accumulating on the charging roller, so that deterioration of charging characteristics and abnormal discharge of the charging roller due to foreign matter can be prevented, and the charging property can be stabilized. Accordingly, it is possible to avoid the occurrence of image quality degradation such as image fogging.
In addition, since the foreign matter once removed by the charging roller can be prevented from returning to the image carrier, image deterioration due to such foreign matter can be avoided.
In addition, if a printing apparatus including the above-described removal mechanism is configured, printing with less image quality deterioration can be performed.
[0034]
Moreover, in this removal mechanism, it is preferable that the cleaning unit has a collection member that collects the foreign matter removed from the charging roller in the developing tank in the printing apparatus.
Usually, most of the foreign matter remaining on the image carrier after transfer is a component of the developer (toner, carrier, etc.). Therefore, in this configuration, the foreign matter removed from the image carrier by the charging roller is collected in the developing tank so that it can be reused. Thereby, the running cost (expense concerning a developing material) in a printing apparatus can be reduced.
[0035]
Moreover, the cleaning part of this removal mechanism can be comprised from the plate and film which contact | abut the surface of a charging roller, for example. If comprised in this way, a cleaning part can be made cheap and simple.
[0036]
Further, in this case, it is preferable that the cleaning unit is made of a conductive material. Furthermore, it is preferable that the removal mechanism is provided with a grounding mechanism for releasing the charge generated in the cleaning unit.
Thereby, accumulation of electric charges in the cleaning unit due to friction between the cleaning unit and the charging roller can be avoided. Accordingly, it is possible to prevent deterioration of the cleaning performance with time due to charging of the cleaning unit itself.
[0037]
In this case, it is preferable that the surface of the charging roller is made of a releasable material (for example, conductive fluororesin). If it does in this way, the cleaning performance in a cleaning part can be improved.
[0038]
In this removal mechanism, it is preferable that the charging bias of the charging roller is a superimposed voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage.
As a result, the surface of the image carrier can be uniformly charged by the direct current component.
Then, the foreign substance on the surface of the image carrier can be vibrated (vibrated) by the AC component. Thereby, the detachment of the foreign matter from the image carrier is promoted, and the foreign matter can be electrostatically attracted efficiently.
[0039]
In other words, in this configuration, an alternating electrostatic force acts on the foreign substance on the image carrier near the position where it enters the charging region (upstream side as viewed from the image carrier) by superimposing the AC component on the DC component.
Thereby, the detachment of the foreign matter from the photoconductor 1 can be promoted, and the detached foreign matter becomes a cloud shape. Thereby, the adsorption | suction collection | recovery efficiency by a charging roller can be improved.
[0040]
In this removal mechanism, it is preferable to form a magnetic field on the charging roller.
As a result, foreign matter on the image carrier can be removed not only by electrostatic force due to charging bias but also by magnetic force (magnetic attraction force).
For example, when a carrier having a large mass is included in the developer, the recovery efficiency is deteriorated in the old contract using only the charging bias. On the other hand, the collection efficiency can be increased by applying a magnetic attractive force to the carrier in addition to the electrostatic force.
[0041]
The removal mechanism preferably includes a charge adjusting member that charges the charge amount of the foreign matter on the image carrier to a polarity opposite to the developing bias.
This charge adjusting member is provided on the upstream side of the charging region.
Thereby, the charge amount of the foreign matter can be adjusted so as to be easily attracted to the developing bias, so that the foreign matter suction efficiency by the charging roller can be improved.
[0042]
In addition, the removal mechanism includes a developing roller that develops the electrostatic latent image on the image carrier and attracts (removes) foreign matter remaining on the image carrier (which could not be removed by the charging roller). Preferably.
The developing roller is provided so as to face the image carrier at a predetermined interval (development gap), and a predetermined developing bias is applied to the developing roller. Originally, the electrostatic latent image on the image carrier is developed using a developing bias and a developer in the developing process of the printing apparatus.
The development region is a region where air discharge occurs between the development roller and the image carrier (for example, obtained by substituting the maximum value of the voltage applied to the development roller into the Pasche's empirical formula. ).
[0043]
In this removal mechanism, the developing bias of the developing roller is used to attract the foreign matter on the image carrier (which could not be attracted by the charging roller) to the charging roller.
In other words, in this configuration, the developing roller has a foreign matter removing function in addition to the developing function. For this reason, it is not necessary to provide a special member (such as a cleaning blade) for removing foreign substances from the image carrier, and the manufacturing cost can be reduced.
[0044]
The foreign matter that can be removed by the developing bias is determined by the developing bias, the foreign matter, the charge polarity and charge amount of the image carrier.
That is, the foreign matter that can be removed by the developing bias mainly has an attracting force to the developing roller that is superior to the attracting force to the image carrier when the developing bias is received.
In this way, by providing the developing roller with a foreign matter removing function, foreign matter on the image carrier can be more reliably removed.
[0045]
In this removal mechanism, the distance (charging gap) at the closest position between the charging roller and the image carrier is smaller than the thickness of the sheet used in the printing apparatus, and more than the toner particle size in the developer. Larger is preferred.
[0046]
Usually, in a printing apparatus, when a visible image on an image carrier is transferred to a sheet, the sheet is attached to the image carrier by a transfer bias. Then, after the transfer, the sheet is peeled off from the image carrier.
If the charging gap is set smaller than the thickness of the sheet, it is possible to prevent the sheet from entering the charging area even when the sheet stuck to the image carrier cannot be peeled due to some trouble. . Thereby, since such a sheet can be prevented from reaching the deep part of the printing apparatus, the sheet can be easily removed (jam processing).
[0047]
In consideration of the thickness of a general sheet, by setting the charging gap to be smaller than this thickness, occurrence of abnormal discharge in the charging roller can be reduced, and uneven charging of the image carrier due to abnormal discharge can be prevented. Further, by setting the charging gap to be small in this manner, the discharge start voltage can be lowered and the power supply voltage can be reduced as shown by the “Pasche's empirical formula”.
[0048]
Further, by making the charging gap larger than the particle diameter of the toner, it is possible to prevent toner fusion (fusion to the charging roller or image carrier) within the charging gap.
[0049]
Further, when the developer used in the printing apparatus is a two-component developer including toner and carrier, the charging gap is smaller than the particle size of the carrier of the developer, and more than the particle size of the toner. Is also preferably large.
As a result, the entry of carriers into the charging gap can be completely eliminated. In consideration of the general carrier particle size, by setting the charging gap smaller than the carrier particle size, the occurrence of abnormal discharge can be reduced, and uneven charging of the image carrier due to abnormal discharge can be prevented. Further, by setting the charging gap to be small in this manner, the discharge start voltage can be lowered and the power supply voltage can be reduced as shown by the “Pasche's empirical formula”.
[0050]
In addition, it is preferable to use this removal mechanism in a printing apparatus that performs reversal development because a remarkable effect can be exhibited in maintaining image quality.
That is, in the regular development printing apparatus, the foreign matter having charging characteristics that can be removed by the charging roller has the same polarity as that of the image carrier. For this reason, even if such foreign matters are not removed by the charging roller, they are easily detached from the image carrier, and it is considered that the influence on the subsequent printing is reduced.
[0051]
On the other hand, in the reversal developing printing apparatus, the foreign matter having charging characteristics that can be removed by the charging roller has a polarity opposite to that of the image carrier, exerts a strong adsorption force, and tends to remain on the image carrier forever.
Accordingly, when removing the foreign matter on the charging roller by the charging roller, if the foreign matter on the charging roller is not removed or cleaned, the foreign matter accumulates on the charging roller, and the ability to remove the foreign matter with respect to the image carrier decreases or the accumulated foreign matter There is a possibility that foreign matter will remain on the image carrier after charging due to separation and re-attachment to the image carrier, which may greatly affect the subsequent printing.
Therefore, it can be said that the use of this removal mechanism in a printing apparatus that performs reversal development can prevent image quality deterioration of the printing apparatus better.
[0052]
In this configuration, the charging roller preferably adsorbs toner having a polarity opposite to that of the image carrier as a foreign substance.
Such toner is a main cause of image quality degradation that occurs when the charging roller is not cleaned. In the present removal mechanism, the toner adsorbed on the charging roller can be cleaned by the cleaning unit, so that the image quality can be prevented from being deteriorated.
[0053]
Further, the foreign matter removing method (this removing method) of the present invention is a foreign matter removing method for removing foreign matter remaining on an image carrier in an electrophotographic printing apparatus, wherein the charging roller of the printing apparatus is used as an image carrier. The charge carrier is charged with the charging bias, the image carrier is charged by the charging bias, and the charging / removing step for attracting the foreign matter on the image carrier to the charging roller, and the foreign matter adsorbed on the charging roller is removed and charged. And a cleaning process for cleaning the surface of the roller.
[0054]
This removal method is a foreign matter removal method used in the above-described removal mechanism.
Accordingly, the foreign matter on the image carrier can be removed by the charging roller, so that it is not necessary to provide a special removing device for removing the foreign matter.
In addition, since the charging roller and the image carrier are rotating at the same time, it is possible to prevent foreign matter on the image carrier from biting into the charging gap (and damaging the image carrier and the charging roller) as well as image quality in the printing apparatus. Deterioration can be prevented.
Furthermore, since the charging roller is cleaned, foreign matter can be prevented from accumulating on the charging roller, and image quality deterioration due to this can be avoided.
[0055]
In addition, the removal method includes a developing / sucking step of developing the electrostatic latent image of the image carrier by the developing roller of the printing apparatus and sucking the foreign matter remaining on the image carrier. Is preferred.
[0056]
In this method, the developing roller is provided with a foreign matter removing function in addition to the developing function, so that foreign matter that could not be sucked by the charging roller is sucked from the image carrier.
Therefore, in this method, it is not necessary to provide a special member for removing foreign matter from the image carrier, and the manufacturing cost can be reduced and foreign matter on the image carrier can be more reliably removed.
[0057]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described.
The printing apparatus (this printing apparatus) according to the present embodiment is an electrophotographic printing apparatus that prints an image according to image data on a sheet (printing paper) using a two-component developer containing toner and a carrier. is there. The developing method of the printing apparatus is reversal development.
[0058]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the printing apparatus.
As shown in this figure, this printing apparatus has an LSU 11, a developing device 21, a transfer device 31, a foreign matter disturbance device 41, and a charging device 51 around the photosensitive member 1, an exposure position (an irradiation position of the laser beam 12 by the LSU 11). To 4) along the rotation direction of the photosensitive member 1 in this order.
[0059]
The photoconductor (image carrier) 1 is a photoconductor drum that is driven to rotate in the direction of arrow R (clockwise) (process speed: 130 mm / s).
This photoreceptor 1 has a configuration in which a film 3 made of a charge generation layer (CGL), a charge transport layer (CTL), or the like such as an organic photoconductive material is formed on the surface of a grounded conductive element tube 2. Yes. The surface of the photoreceptor 1 is subjected to formation of an electrostatic latent image (latent image) due to a charged charge and a toner image formed by developing the electrostatic latent image on the surface thereof.
[0060]
The charging device 51 is for negatively charging (−600 V) the surface of the photosensitive member 1 uniformly to a predetermined potential in the charging region 5 (the closest portion of the photosensitive member 1 to the charging device 51).
[0061]
As shown in FIG. 1, the charging device 51 includes a charging roller 52, a charging bias power source 53, a cleaning film 54, and a spring 55.
[0062]
The spring 55 is for arranging the charging roller 52 in the vicinity of the photoconductor 1 without contacting the photoconductor 1 by its urging force.
That is, the spring 55 controls the distance (charging gap C) between the discharge surface of the charging roller 52 and the surface of the photoreceptor 1 facing this surface to an appropriate value.
[0063]
The charging roller 52 is a magnet roller including a conductive element tube 52a and a resistance layer 52b covering the surface thereof. The surface of the photosensitive member 1 is charged (−600 V) via the resistance layer 52 b using the charging bias of the charging bias power supply 53 applied to the conductive element tube 52 a.
[0064]
The charging device 51 also has a function (function as a foreign matter removing mechanism) for removing foreign matter (positively charged) on the photosensitive member 1 in the charging region 5. 54) will be described in detail later.
[0065]
An LSU (laser beam scanner unit; exposure device) 11 is arranged in a state of being separated from the photoreceptor 1 on the downstream side of the charging device 51 along the arrow R direction. As shown in FIG. 1, the LSU 11 has a laser light source 11a and has a function of exposing (scanning) the surface of the charged photoreceptor 1 with a laser beam 12 modulated in accordance with image data. is doing. As a result, the LSU 11 selectively eliminates the charged charge (minus) on the surface of the photoreceptor 1 and forms an electrostatic latent image corresponding to the image data.
[0066]
The developing device 21 reversely develops the electrostatic latent image on the photosensitive member 1 with the toner 61 in the developing region 4 (the closest portion of the photosensitive member 1 to the developing device 21) to form a toner image on the photosensitive member 1. Is.
Here, the reversal development is a type of development method in which toner is adsorbed to a charge disappearing portion (exposed portion) in the electrostatic latent image of the photoreceptor 1. In reversal development, when the charging polarity of the photosensitive member 1 is negative, the main charging polarity of the toner 61 is negative with the same polarity as that of the photosensitive member 1.
[0067]
As shown in FIG. 1, the developing device 21 includes a developing tank 22 that contains a two-component developer 60 including toner 61 and a carrier 62, a developing roller 23 and a layer thickness regulating member 24 that are housed in the developing tank 22. , And a developing bias power source 25 for applying a developing bias to the developing roller 23.
[0068]
The developing tank 22 contains the developer 60 and agitates the developer 60 with an agitation roller (not shown) provided therein so as to be charged to a predetermined potential (minus).
[0069]
The developer 60 is a two-component developer including a toner 61 that is a magnetic toner and a carrier 62 (toner carrier, indicated by “C” in FIG. 1) made of an inorganic magnetic material such as magnetite or ferrite.
[0070]
The developing roller 23 is a roller provided so as to face the photoreceptor 1 with the developing gap B interposed therebetween.
The developing roller 23 adheres the toner 61 in the developing tank 22 around itself in the form of a magnetic brush using a predetermined developing bias (−400 V) applied from the developing bias power supply 25. Then, the negatively charged toner 61 is attracted to the charge disappearing portion of the electrostatic latent image on the photosensitive member 1 to make the electrostatic latent image visible (toner image).
[0071]
Further, the layer thickness regulating member 24 adjusts the distance (doctor gap A) between itself and the photosensitive member 1 and controls the thickness of the toner layer attached to the developing roller 23 using a predetermined bias from a power source (not shown). Adjust. By this adjustment, the amount of toner supplied to the photoreceptor 1 is controlled.
[0072]
The developing device 21 also has a function (function as a foreign matter removing mechanism) for removing foreign matters (negatively charged ones) on the photosensitive member 1 in the developing region 4, which will be described in detail later. Explained.
[0073]
The transfer device 31 transfers the toner image on the photoreceptor 1 to the sheet P, and includes a transfer roller 32 and a transfer bias power source 33.
The transfer roller 32 is rotated dynamically according to the rotation of the photoconductor 1, thereby conveying the sheet P to the nip portion (transfer area) between the photoconductor 1 and the transfer roller 32 and pressing the sheet P against the photoconductor 1. The transfer roller 32 uses a predetermined transfer bias (+2 kV) applied from a transfer bias power source 33 to attract the toner image (negative charge) on the photoreceptor 1 to the sheet P side and transfer it to the sheet P. have.
[0074]
The foreign matter disturbing device (charge adjusting member) 41, together with the charging device 51 and the developing device 21, forms a part of the foreign matter removing mechanism in the printing apparatus, and the configuration and function thereof will be described later.
[0075]
Next, a foreign matter removal mechanism (main removal mechanism) in the printing apparatus will be described.
In general, in an electrophotographic printing apparatus, after a toner image is transferred to a sheet, a part of the toner image remains on a photosensitive drum. Also, paper dust coming out of the sheet, a carrier in the developer, and the like may adhere to the surface of the photoreceptor 1.
[0076]
The removal mechanism removes such residual toner, paper dust, carrier, and the like from the surface of the photoreceptor 1 by cleaning the surface of the photoreceptor 1 and can be reused (toner or carrier). Is collected in the developing device 21 (developing tank 22).
[0077]
As described above, this removal mechanism includes the foreign matter disturbing device 41, the charging device 51, and the developing device 21.
Here, the foreign matter disturbing device 41 is for disturbing (stirring) and loosening agglomerates of foreign matters on the photoreceptor 1. The charging device 51 is for removing (adsorbing) positively charged foreign matter. The developing device 21 removes (adsorbs) negatively charged foreign matter.
Below, the structure (mainly structure as a foreign material removal mechanism) of each member 41,21,51 is demonstrated.
[0078]
First, the foreign matter disturbing device (charging adjustment member) 41 will be described.
As described above, the foreign matter disturbing device 41 disturbs (stirs) and loosens agglomerates of foreign matter on the photoreceptor 1, thereby removing foreign matter from the charging device 51 (charging roller 52) and the developing device 21 (developing roller 23). This is to increase the adsorption efficiency of the.
[0079]
Here, the foreign matter on the photoconductor 1 is, for example, toner remaining on the photoconductor 1 without being transferred to the sheet P after the transfer process (residual toner; negative residual toner 61a and positive residual toner 61b shown in FIG. 1). Or, the carrier 62 (indicated by “C” in FIG. 1) or paper dust 63 (indicated by “paper” in FIG. 1) adhering to the surface of the photoreceptor 1.
[0080]
As shown in FIG. 1, the foreign matter disturbing device 41 is arranged on the upstream side (upstream side of the charging region 5) along the arrow R direction with respect to the charging device 51, and the conductive brush 42 and the disturbing bias power source 43 are connected. I have.
[0081]
The conductive brush (charge adjusting member) 42 is a brush disposed so that the tip thereof is in contact with the surface of the photoconductor 1, and disturbs agglomerates of foreign matters on the photoconductor 1.
The disturbance bias power supply 43 is for applying a disturbance bias (brush bias; +500 V) having the same polarity (plus) as the transfer bias to the conductive brush 42.
As a result, the foreign matter disturbing device 41 can adjust the charge of the foreign matter on the photoreceptor 1.
[0082]
That is, in this printing apparatus, the surface of the negatively charged photosensitive member 1 is exposed to form an electrostatic latent image, and the toner 61 negatively charged by the developing device 21 is attracted to the charge disappearance portion of the latent image. Development is to be performed.
Therefore, almost all of the toner 61 is negatively charged up to the transfer region. When the toner remains on the photoreceptor 1 beyond the transfer region, the charge amount of the toner 61 has a broad distribution due to the transfer bias of +2 kV, and the whole (average value) is positively charged.
That is, the residual toner immediately after exceeding the transfer region is a mixture of some negative residual toner 61a (negatively charged residual toner) and positive residual toner 61b (positively charged residual toner) occupying the majority. It is in a state.
[0083]
In the foreign matter disturbing device 41, a positive disturbing bias is applied to the conductive brush 42 to shift the residual toner to the positive charging side to increase the positive residual toner 61b in the photosensitive member 1, and a charging roller 52 described later. The foreign matter adsorption efficiency due to is improved.
Further, due to the disturbance bias in the conductive brush 42, foreign matters other than the toner (for example, the paper dust 63 and the carrier) are positively charged.
[0084]
Next, the charging device 51 will be described.
In addition to the above-described function of uniformly charging the photosensitive member 1, the charging device 51 has a function of removing positively charged foreign matters remaining on the photosensitive member 1 after the transfer from the photosensitive member 1. have.
Here, the positively charged foreign matter (positive foreign matter) is positive residual toner 61b (indicated by “+” in FIG. 1), carrier 62 (indicated by “C” in FIG. 1), and paper dust. 63 (indicated by “paper” in FIG. 1).
[0085]
That is, the charging device 51 is a charging and cleaning device that removes these positive foreign substances (and their aggregated souls) from the surface of the photoreceptor 1 by adsorbing them on the surface of the resistance layer 52b.
[0086]
As shown in FIG. 1, the charging region 5 includes a cleaning film 54 in addition to the above-described charging roller 52, charging bias power supply 53, and spring 55.
The charging roller 52 is set by an unillustrated drive system so as to rotate in the direction indicated by the arrow G shown in FIG. 1, that is, in the same direction as the rotation direction (R) of the photosensitive member 1.
[0087]
That is, the charging roller 52 and the photosensitive member 1 are set so that the moving directions of the surfaces facing each other in the charging region 5 are reversed by different driving systems.
Further, as described above, the charging roller 52 includes the conductive element tube 52a and the resistance layer 52b that covers the surface thereof, and further includes a magnet roller that includes a magnet inside the resistance layer 52b.
[0088]
The charging roller 52 uses the charging bias of the charging bias power source 53 applied to the conductive element tube 52a to charge the surface of the photosensitive member 1 (−600V) via the resistance layer 52b, and also to the photosensitive member 1. It has a function of attracting the remaining foreign matter electrically and magnetically.
[0089]
The charging bias power supply 53 applies a charging bias to the charging roller 52. In this printing apparatus, the charging bias is a voltage (superimposed voltage) obtained by superimposing an alternating voltage (a peak-to-peak voltage of 1.8 KVpp, a frequency of 900 Hz) on a direct current voltage (−600 V).
[0090]
The cleaning film (cleaning unit, recovery member) 54 is provided so as to contact the charging roller 52, and cleans the surface of the charging roller 52 by scraping off the foreign matter adsorbed on the charging roller 52.
[0091]
The cleaning film 54 also has a function of transporting (collecting) the scraped foreign matter into the developing tank 22 of the developing device 21 and includes a cleaning blade and a toner transport screw.
As a material for the cleaning film 54, for example, polyethylene terephthalate can be used.
[0092]
Next, the developing device 21 will be described.
In addition to the function of developing the electrostatic latent image to form a toner image, the developing device 21 removes negatively charged foreign matter remaining on the photosensitive member 1 after the transfer from the photosensitive member 1.・ Has a function to collect.
[0093]
Here, the negatively charged foreign matter (negative foreign matter) includes, for example, negative residual toner 61a (indicated by “−” in FIG. 1), paper dust 63, and the like.
That is, the developing device 21 is a developing and cleaning device that removes these negative foreign matters (and their aggregated souls) from the surface of the photoreceptor 1 by adsorbing them on the surface of the developing roller 23.
[0094]
As described above, the developing device 21 includes the developing tank 22, the developing roller 23, the layer thickness regulating member 24, and the developing bias power source 25.
As shown in FIG. 1, the developing roller 23 includes a magnet roll 23a and a sleeve 23b covering the magnet roll 23a.
[0095]
In the developing roller 23, the magnetic force generated from the magnet roll 23a magnetically attracts the toner 61 to the surface of the sleeve 23b, and a magnetic brush (not shown) can be formed on the surface of the sleeve 23b. Is set.
[0096]
That is, the developing roller 23 supplies the toner 61 to the photosensitive member 1 in the developing region 4 to develop the electrostatic latent image, while remaining on the surface of the photosensitive member 1 upstream of the developing region 4 in the arrow R direction. The negative foreign matter is rubbed with a magnetic brush to be removed electrostatically or mechanically from the surface of the photoreceptor 1.
[0097]
The negative foreign matter (particularly negative residual toner 61a) adsorbed to the developing roller 23 is returned to the developing tank 22 provided behind the developing roller 23 as the developing roller 23 rotates. Thereafter, the negative residual toner 61a is sufficiently charged in the developing tank 22 by a stirring roller (not shown) provided in the developing tank 22.
[0098]
Next, a printing process of the printing apparatus will be briefly described.
First, the surface of the photoreceptor 1 is uniformly charged by the charging device 51. Next, the uniformly charged surface of the photosensitive member 1 is exposed by the laser beam 12 emitted from the laser light source 11a of the LSU 11. This exposure is sequentially performed in units of one line in the main scanning direction while modulating the laser light 12 based on image data input from the outside. Thereby, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 1 (exposure process).
[0099]
Next, when the electrostatic latent image passes through the developing area 4 as the photosensitive member 1 rotates, the toner 61 is supplied to the latent image by the developing device 21 (developing roller 23). As a result, the toner 61 is electrostatically attracted to the exposed portion of the electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is visualized (toner image) as a toner image (development process).
[0100]
The toner image on the photoconductor 1 is transferred to the sheet P fed from a paper feed cassette (not shown) when passing through the nip (transfer area) between the photoconductor 1 and the transfer device 31. (Transfer process).
[0101]
Thereafter, the sheet P is transported to a fixing device (not shown), where the toner image is fixed on the sheet P to form a permanent visible image. Then, the fixed sheet P is discharged onto a discharge tray by a discharge roller (both not shown).
[0102]
Residue such as residual toner remaining on the photoreceptor 1 without being transferred to the sheet P in the transfer region is disturbed (stirred) by the conductive brush 42 and loosened, while the transfer bias is transferred by the conductive brush 42. A positive perturbation bias of the same polarity is applied.
[0103]
Thereafter, the positively charged residue on the photosensitive member 1, in particular, the positive residual toner 61 b and the carrier 62 are magnetically or electrostatically attracted by the charging roller 52 upstream of the charging region 5 in the arrow R direction. To clean. The residue adsorbed on the charging roller 52 is removed from the charging roller 52 by the cleaning film 54 and returned to the developing tank 22 (first cleaning step).
[0104]
Further, the negatively charged residue (negative residual toner 61a) remaining on the photoreceptor 1 after passing through the charging area 5 is transferred to the developing roller 23 upstream of the developing area 4 in the arrow R direction. It is removed electrostatically or mechanically by rubbing with the formed magnetic brush and returned to the developing tank 22 (second cleaning step).
[0105]
Then, the photoreceptor 1 from which the residue is removed is uniformly charged again by the charging roller 52, and the exposure, development, transfer, and first and second cleaning steps for the next printing are repeated.
[0106]
As described above, this removal mechanism is set so that the positive foreign matter remaining on the photosensitive member 1 is removed (sucked) by the charging roller 52, while the negative foreign matter is removed (sucked) by the developing roller 23. Yes.
[0107]
Thus, according to the present removal mechanism, a dedicated cleaning device (such as a cleaning blade) for removing the foreign matter remaining on the photoreceptor 1 is not required. Therefore, the size of the printing apparatus can be reduced.
Further, it is possible to prevent the film thickness of the photosensitive member 1 from being reduced when the cleaning blade is used, the generation of rubbing marks, the fusion of foreign matters, and the load torque of the photosensitive member 1 to be reduced.
[0108]
In addition, the charging device 51 includes a cleaning film 54 for removing foreign matters attached to the charging roller 52 and cleaning the surface of the charging roller 52.
Accordingly, accumulation of foreign matters (residual toner) on the charging roller 52 can be prevented, so that deterioration of charging characteristics and abnormal discharge of the charging roller 52 can be prevented, and the charging characteristics can be stabilized. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of image fog.
[0109]
Further, in the absence of the cleaning film 54, the foreign matter (positive residual toner 61b) adsorbed by the charging roller 52 may return to the photoreceptor 1 again as shown in FIG.
On the other hand, in the present printing apparatus, the positive residual toner 61b is collected in the developing tank 22 by the cleaning film 54, so that it can be prevented from returning to the photoreceptor 1.
[0110]
Further, the charging device 51 is set so that foreign matters such as the positive residual toner 61 b removed from the charging roller 52 by the cleaning film 54 are returned to the developing tank 22. As a result, the positive residual toner 61b can be sufficiently stirred and charged in the developing tank 22 like the negative residual toner 61a. As a result, the positive residual toner 61b can be reused.
[0111]
Further, by providing the cleaning film 54, there is no need to provide a collecting device for collecting foreign matter on the photoreceptor 1 separately from the charging device 51. For this reason, the structure of the printing apparatus can be simplified.
[0112]
In the charging device 51, the charging roller 52 is set to rotate in the same direction as the photosensitive member 1 (advanced rotation with respect to the photosensitive member 1).
That is, when the charging roller 52 and the photosensitive member 1 rotate in different directions (with rotation; the closest positions of the two move in the same direction), the foreign matter on the photosensitive member 1 may be upstream of the charging region 5. Even if the toner is attracted to the charging roller 52, it passes through the charging region 5 while being sandwiched between the charging roller 52 and the photosensitive member 1, and leaves the photosensitive member 1 on the downstream side of the charging region 5. Become.
For this reason, when the size of the foreign matter is large, the foreign matter bites into the charging gap and increases the rotational load of the photosensitive member 1 and the charging roller 52. In addition, when such foreign matter is relatively hard (such as the carrier 63), the surface of the photoreceptor 1 and the charging roller 52 may be damaged.
Furthermore, abnormal discharge may occur through foreign matter, which may cause charging unevenness and damage to the photoreceptor and the charging roller.
[0113]
Further, when the toner passes through the charging region 5 with foreign matter such as the positive residual toner 61b interposed therebetween, the foreign matter may be charged by the charging bias, while the lower portion of the photosensitive member 1 may not be charged (an uncharged portion is generated). . For this reason, even if foreign matter is removed in the developing device 21, the charge amount of the above portion is small, so that the toner for development is adsorbed here, causing image fogging.
[0114]
On the other hand, when the charging roller 52 rotates against the photosensitive member 1, the foreign matter adsorbed to the charging roller 52 on the upstream side of the charging region 5 (upstream side in the R direction) accompanies the rotation of the charging roller 52. Thus, it is moved in a direction away from the charging region 5.
As a result, it is possible to prevent foreign matter on the photosensitive member 1 from passing through the charging region 5 (charging gap C), and to prevent this from entering the charging gap C (and damaging the photosensitive member 1 and the charging roller 52). The occurrence of uncharged portions as described above in the photoreceptor 1 can be prevented.
[0115]
In addition, since the charging device 51 can prevent foreign matter from entering the charging gap C, it is not necessary to widen the charging gap C in accordance with a large foreign matter (for example, the carrier 62), and therefore the charging gap C can be narrowed.
By narrowing the gap of the charging gap C in this way, the charging bias can be lowered, as is apparent from the “Pasche's empirical formula” indicating the discharge starting voltage in the air discharge. Further, the charging device 51 can be reduced in size.
[0116]
Further, when the above superimposed voltage is applied to the charging roller 52, the surface potential of the photoreceptor 1 is charged to substantially the same potential as the DC component of the superimposed voltage downstream of the charging region 5. Therefore, in the width rotation, the ability to electrostatically attract positive foreign substances from the photoreceptor 1 is greatly reduced.
[0117]
On the other hand, in the case of the rotational rotation, the positive residual toner 61b is attracted and conveyed to the charging roller 52 in the vicinity of the upstream side in the rotation direction of the photosensitive member 1 with respect to the charging region 5 where charging of the photosensitive member 1 is started. Therefore, the DC component of the superimposed voltage can be effectively used for electrostatic adsorption of the positive residual toner 61b.
[0118]
Further, in reversal development, if a foreign material (a normal foreign material in the present embodiment) that is charged oppositely to the developing toner remains on the photosensitive member 1 during development, the toner is easily attracted to the foreign material. . Therefore, when such foreign matter remains in the unexposed portion, there is a problem that image fog (charging unevenness; white background stain) is remarkably generated.
[0119]
Further, in the charging roller 52, since the charging roller 52 rotates against the photosensitive member 1, the relative travel distance between the charging surface of the charging roller 52 and the charged surface of the photosensitive member 1 in the charging region 5 is increased. it can.
For this reason, the charging fluctuation due to the partial resistance fluctuation of the charging roller 52 and the like can be suppressed, so that the charging characteristics (charging uniformity) of the photoreceptor 1 can be improved.
[0120]
In addition, since the charging roller 52 is rotated with respect to the photosensitive member 1, a new charging surface enters the charging region 5 (charging gap C) from the downstream side of the charging region 5. Therefore, even when a voltage drop due to the charging of the capacitive component occurs inside the charging roller 52 itself due to the charging operation of the photoconductor 1, the reduction in the charging potential of the photoconductor 1 due to the internal voltage drop can be alleviated.
Further, on the downstream side of the charging region 5, the surface potential of the photoreceptor 1 increases as the charging progresses. For this reason, as the surface potential increases, the charging current density (relative to the area) also decreases, thereby acting to alleviate the decrease in the charging potential of the photoreceptor 1 due to the voltage drop due to the resistance component inside the charging roller 52. .
[0121]
This effect is particularly remarkable when the resistance value of the charging roller is high. That is, when the resistance of the charging roller is high, a voltage drop due to charging of the capacitive component and a voltage drop due to the resistance component become remarkable, and it is difficult to raise the photosensitive member 1 to a normal charging potential.
[0122]
In the charging device 51, a superposed voltage obtained by adding an AC component to a negative DC voltage is applied to the charging roller 52 as a charging bias (a peak-to-peak voltage of 1.8 kV, AC component with a frequency of 900 Hz is added).
[0123]
As a result, the negative DC component can uniformly charge the surface of the photoreceptor 1 and positive foreign matter (particularly the positive residual toner 61b) can be electrostatically attracted to the charging roller 52.
[0124]
Then, the positive and negative foreign matters on the surface of the photoreceptor 1 can be vibrated (vibrated) by the alternating current component. As a result, the removal of foreign matter from the photoreceptor 1 is promoted, and the positive residual toner 61b can be electrostatically adsorbed efficiently, so that the removal efficiency of the positive residual toner 61b can be increased.
[0125]
That is, by superimposing the AC component on the DC component, an alternating electrostatic force acts on the positive residual toner 61b on the photoreceptor 1 in the vicinity of the entry position to the charging area 5 (upstream in the R direction).
Thereby, the separation of the positive residual toner 61b from the photoreceptor 1 can be promoted, and the separated positive residual toner 61b becomes cloud-like. Thereby, the adsorption efficiency of the charging roller 52 can be increased.
[0126]
From a micro perspective, there is a timing at which the repulsive force from the alternating electric field acts on the positive residual toner 61b. However, since the DC component is acting, the positive residual toner 61b can be efficiently adsorbed in the macro.
[0127]
Further, in the charging device 51, the transfer roller 32 is a magnet roller having a magnet inside the resistance layer 52b. As a result, foreign matter on the photosensitive member 1 can be removed not only by electrostatic force but also by magnetic force (magnetic attractive force).
[0128]
That is, when the carrier 62 having a large mass is electrostatically attracted, the burden on the charging roller 52 is increased, and the attracting efficiency is deteriorated. On the other hand, by applying a magnetic attraction force to the carrier 62 in addition to the electrostatic force, it is possible to increase the adsorption efficiency.
[0129]
Table 1 shows the effect of adsorbing the toner 61 and the carrier 62 by the charging roller 52.
[0130]
[Table 1]

[0131]
As shown in Table 1, by adsorbing the toner 61 and the carrier 62 by the charging roller 52, a good image can be obtained.
[0132]
Further, in this removal mechanism, a foreign substance disturbance device 41 having a conductive brush 42 is provided on the upstream side of the charging region 5.
As a result, the foreign matter on the surface of the photoreceptor 1 is disturbed (stirred) and loosened, so that the charging efficiency of the foreign matter by the charging roller 52 and the developing device 21 can be increased.
[0133]
Further, the foreign matter disturbing device 41 includes a conductive brush 42 having a brush structure. As a result, the loosened foreign matter can pass through the gap between the brushes, so that the foreign matter can be prevented from staying in the conductive brush 42 and the foreign matter can be well disturbed. Further, it is possible to prevent the surface of the photoreceptor 1 from being damaged.
[0134]
In the conductive brush 42, a positive disturbance bias is applied to foreign matter (residual toner or the like).
As a result, the polarity of the foreign matter on the photoreceptor 1 can be shifted to the plus side, so that the suction efficiency by the charging roller 52 can be improved.
[0135]
Further, the charge of the foreign matter (toner 61) set during development can be lost by the disturbance bias. As a result, even when the toner 61 reenters the transfer area without being removed from the photoreceptor 1, image noise (black spots) due to the toner image memory can be prevented.
In addition, the residual potential remaining on the photosensitive member 1 can be flattened by the disturbance bias of the conductive brush 42, and the potential of the photosensitive member 1 and the voltage of foreign matter can be adjusted.
[0136]
Further, in the present printing apparatus, negative foreign matters (particularly negative residual toner 61a) remaining on the photoreceptor 1 are attracted and collected by the developing roller 23, and the collected negative residual toner 61a is returned to the developing tank 22 to be developed. A sufficient agitation charge is given by the agitation roller inside.
As a result, the charge of the collected negative residual toner 61a can be adjusted to a predetermined charge amount and can be used again for development. As a result, the toner image memory can be prevented and the collected negative residual toner 61a can be reused.
[0137]
In the present embodiment, the charging device 51 of the printing apparatus is provided with a cleaning film 54, whereby the foreign matter adsorbed on the charging roller 52 is scraped off to be cleaned and collected in the developing tank 22.
However, the present invention is not limited to this, and in the present printing apparatus, it is not always necessary to collect the foreign matter if the foreign matter on the charging roller 52 can be removed and the charging roller 52 can be cleaned.
For example, instead of the cleaning film 54, the foreign matter on the charging roller 52 is scraped and cleaned with a cleaning blade, and then the scraped foreign matter is discarded or collected in a collection container unrelated to the developing device 21. May be. In other words, the scraped foreign matter may not be returned to the developing tank 22 (not collected for reuse).
[0138]
The cleaning film 54 may be any film as long as it can clean the surface of the charging roller 52 by removing foreign matter (toner) by contacting the surface of the charging roller 52. For example, the cleaning film 54 can be constituted by a plate or a film. If comprised in this way, the cleaning film 54 can be made cheap and simple.
[0139]
Furthermore, it is preferable that the cleaning film 54 is made of a conductive material and includes a mechanism (such as an earth mechanism) that releases the charge generated in the cleaning film 54.
According to this, accumulation of electric charges on the cleaning film 54 due to friction between the cleaning film 54 and the charging roller 52 can be avoided. Accordingly, it is possible to prevent deterioration of the cleaning performance with time due to charging of the cleaning film 54 itself.
[0140]
When the cleaning film 54 is charged (minus), the positive foreign matter (positive residual toner 61b) removed from the charging roller 52 is accumulated on the cleaning film 54 by electrostatic attraction.
Then, a toner reservoir grows on the cleaning film 54, and as this grows, the amount of toner that passes through the cleaning member due to the toner reservoir increases.
[0141]
Further, it is more preferable that the surface of the charging roller 52 has releasability, and therefore, for example, the resistance layer 52b of the charging roller 52 is preferably made of a conductive fluororesin or the like. In this way, the cleaning performance of the cleaning film 54 can be improved.
[0142]
In the charging device 51, the resistance value of the resistance layer 52 b in the charging roller 52, that is, the resistance of the charging roller 52 contributes to prevention of abnormal discharge and smoothing of charging in superposition. For this reason, if the resistance is too small, abnormal discharge and charging unevenness are likely to occur. On the other hand, if the resistance is too high, the required charging time becomes long, and it is difficult to raise it to a normal charging potential, which may cause a potential drop or charging unevenness due to insufficient charging. Therefore, the resistance value in the resistance layer 52b is 10 ⁸ It is preferably set to be Ωcm or less.
[0143]
Further, the charging bias (superimposed voltage) applied to the charging roller 52 is preferably equal to or higher than the discharge start voltage in order to obtain the effect of the superimposed voltage. Further, if the superimposed voltage is too high, charging unevenness due to abnormal discharge may occur. For this reason, it is desirable that the superposed voltage is set to a voltage value not less than the discharge start voltage and not more than the dielectric strength of the photoreceptor 1 at a peak value, and specifically, 450 (Vo-p) to 1300 (Vo−). It is desirable to set within the range of p).
The value of the superimposed voltage is preferably determined in consideration of the charging gap C between the charging roller 52 and the photosensitive member 1 that governs the discharge start voltage.
[0144]
On the other hand, if the magnetic field generated from the charging roller 52 is too small, it is difficult to attract the carrier 62. For this reason, the magnetic field in the charging roller 52 is desirably set within a range of 400 to 800 gauss.
[0145]
Further, the charging gap C in the charging device 51 is preferably set to be smaller than the particle size (carrier diameter) of the carrier 62 and larger than the particle size (toner diameter) of the toner 61.
By setting the charging gap C to be smaller than the particle size of the carrier 62, the entry of the carrier 62 into the charging gap C can be reliably eliminated. Thereby, it is possible to reliably prevent the photoreceptor 1 and the charging roller 52 from being damaged by the carrier 62 entering the charging gap C.
[0146]
3 to 6 and Table 2 show the results of evaluating the charging stability of the photoreceptor 1 by changing the size of the charging gap C in various ways. The measurement conditions are as follows. The charging roller 52 includes a genuine charging roller manufactured by Ipsio (diameter (Φ): 11 cm, resistance value: 40 MΩ, volume resistivity of the resistance layer 52 b: 10). ⁷ Ω · cm), and an AC voltage (superimposed voltage) having a peak-to-peak voltage of 1.8 KVppV and a frequency of 900 Hz was applied to the −600 V DC component as a charging bias. The diameter (Φ) of the photoreceptor 1 was 35 cm, the thickness of the film 3 was 17 μm, and the process speed was 130 mm / s.
[0147]
[Table 2]

[0148]
As a result of the measurement, as shown in FIGS. 3 to 5, it can be seen that the photosensitive member 1 can be stably charged when the charging gap C is in the range of 25 μm to 55 μm, particularly 25 μm to 40 μm. 3 to 6, the vertical axis represents the surface potential (−V) of the photoreceptor 1, and the horizontal axis represents time (sec).
[0149]
From the measurement results, it can be seen that the charged state of the photoreceptor 1 can be stabilized by setting the charging gap C smaller than the carrier diameter. For example, when the carrier 62 having a particle diameter of 60 μm is used, the carrier adsorption efficiency in the charging roller 52 can be increased by setting the charging gap C to be smaller than 60 μm which is the particle diameter of the carrier 62.
[0150]
7 and 8 show fluctuations in the charging potential of the photosensitive member 1 with respect to the setting value (setting gap) of the charging gap C. FIG. When the charging gap C exceeds 60 μm as shown in FIGS. 7 and 8, abnormal discharge tends to occur. Therefore, by setting the charging gap C to 60 μm or less, occurrence of abnormal discharge can be reduced, and uneven charging of the photoreceptor 1 due to abnormal discharge can be reduced.
7 and FIG. 8, the vertical axis indicates the charging potential fluctuation (| ΔV | (V)), and the horizontal axis indicates the set gap (μ) of the charging gap C.
[0151]
As shown in FIGS. 7 and 8, in particular, when charging is performed with a DC bias, charging is performed in consideration of the case where the charging gap C fluctuates from a set value due to a processing error or the like (about 10 μm needs to be considered). The gap C is preferably set to 55 μm or less. As a result, fluctuations in the charging potential of the photoreceptor 1 can be reduced.
[0152]
As described above, by setting the charging gap C to be smaller than the carrier diameter, specifically, 60 μm, the charged state of the photoreceptor 1 can be stabilized, so that a good image quality can be obtained.
[0153]
As shown in FIGS. 4 and 5 and Table 2, when the charging gap C exceeds 55 μm, the charged state of the photosensitive member 1 becomes difficult to stabilize. From the development characteristics, when the surface potential of the photoreceptor 1 is reduced by 150 V, image fogging occurs. Therefore, the surface potential of the photoreceptor 1 preferably has a fluctuation value of 150 Vpp or less, and the fluctuation value is preferably 30 Vpp or less in order to ensure the stability of the halftone.
Therefore, by setting the charging gap C to 55 μm or less, particularly 40 μm or less as described above, the occurrence of abnormal discharge can be further reduced and charging unevenness (image fogging) of the photoreceptor 1 due to abnormal discharge can be prevented.
[0154]
On the other hand, by making the charging gap C larger than the particle size of the toner 61 adhering to the photoreceptor 1, it is possible to prevent the residual toners 61 a and 61 b from being fused to the charging roller 52. Since the normal toner diameter is about 7 μm, the charging gap C is preferably set to 7 μm or more.
[0155]
Further, the charging gap C is preferably 3 times or more and less than 9 times the toner diameter in terms of powder engineering. That is, when the toner diameter is about 7 μm, the charging gap C is preferably in the range of 21 μm to 63 μm.
That is, the powder ejection phenomenon occurs remarkably at less than three times the particle size. Therefore, the ejection of the toner 61 can be prevented by setting the charging gap C to 3 times or more of the toner diameter.
[0156]
Also, so-called powder bridging arches remarkably occur at about 9 times the particle size. Therefore, by setting the charging gap C to be less than 9 times the toner diameter, it is possible to prevent the toner 61 from being fused to the charging roller 52 by the bridge arch of the toner 61. In addition, according to this configuration, since the aggregation soul of the toner 61 is prevented from passing through the charging gap C, it is possible to prevent image quality deterioration caused by the aggregation soul of the toner 61 entering the developing region 4.
[0157]
Further, since the thickness of a general paper is in the range of about 70 μm to 100 μm, the charging gap C is narrower than this thickness to prevent the jammed paper from entering the charging gap C, and the charging roller 52 This prevents jammed paper from getting caught in the paper. As a result, it is possible to prevent the jammed paper from entering the developing area 4, and thus the jammed paper can be easily removed.
[0158]
Further, the peripheral speed ratio of the charging roller 52 to the photosensitive member 1 (charging roller peripheral speed / photosensitive member peripheral speed) will be described below. When the peripheral speed ratio is 0 (no peripheral speed ratio), that is, when the peripheral speed ratio is fixed, the foreign matter adhering to the surface of the charging roller 52 cannot be removed, resulting in charging failure.
[0159]
In addition, when the charging roller 52 is rotated with respect to the photoreceptor 1 as in the present printing apparatus, the peripheral speed ratio (charging peripheral speed ratio) is not particularly limited in terms of charging characteristics.
However, the adhering foreign matter is scattered, or the tape contact surface is worn when the charging gap is managed by the tape thickness by winding a tape (not shown) around the end of the charging roller 52 and pressing it against the photoreceptor 1. In consideration of reduction or the like, it is desirable that the charging peripheral speed ratio is set within a range of 0.2 to 1.0.
[0160]
Note that the charging roller 52 has a peripheral speed ratio with respect to the photosensitive member 1, that is, the charging roller 52 and the photosensitive member 1 have a peripheral speed ratio means that the charging roller 52 rotates. In the charging region 5, the surface of the charging roller 52 and the surface of the photosensitive member 1 are rotated at a relative speed.
[0161]
Further, in this removal mechanism, as described above, it is preferable that the polarity of the disturbance bias applied to the conductive brush 42 of the foreign matter disturbance device 41 is a plus having the same polarity as the transfer bias.
[0162]
Table 3 shows (a) when + 500V DC voltage is applied as disturbance bias, (b) when -500V DC voltage is applied, (c) when disturbance bias is not applied (floating), (d) conductive 10 is a table showing the state of image quality (presence / absence of toner image memory) when the conductive brush 42 is grounded (0V) (10 ^Four The conductive brush 42 having a resistance value of Ω · cm is used).
[0163]
[Table 3]

[0164]
FIG. 9 shows (1) development, (2) immediately before transfer (not transferred), and (3) after passing through the conductive brush 42 in the cases (a), (b) and (d) above. 4 is a graph showing the result of measuring the charge amount of the toner 61 after being charged by the charging roller 52.
In FIG. 9, the vertical axis represents the charge amount (C) of the toner 61, and the horizontal axis represents the states (timing) shown in (1) to (4). In FIG. 9, “◇” indicates (b), “□” indicates (d), “△” indicates (a), and “◯” indicates that the conductive brush 42 is not used (no brush). .
As shown in FIG. 9, it can be seen that when a DC voltage of +500 V is applied to the conductive brush 42, the positive residual toner 61b increases.
[0165]
In addition, from the results shown in Table 3, the toner image memory can be significantly suppressed by increasing the positive residual toner 61b by the conductive brush 42 (the charge amount (initial charge) that the toner 61 had at the time of development). You can lose it).
[0166]
In this removal mechanism, it is preferable that the stirring bias applied to the conductive brush 42 be equal to or higher than the discharge start voltage. As a result, the efficiency of attracting positive foreign matter by the charging roller 52 can be improved.
This is because an insulator that is difficult to inject charges can be charged by applying a voltage higher than the discharge start voltage. Accordingly, by applying an agitation bias equal to or higher than the discharge start voltage to the toner of the photoreceptor 1 where charge injection is difficult, an effective charging current can be passed, and the toner can be charged reliably.
[0167]
In this removal mechanism, it is desirable to set the magnetic field in the developing roller 23 within a range of 400 to 800 gauss (Gs).
Further, the developing roller 23 and the photosensitive member 1 preferably have a peripheral speed ratio. That is, it is preferable that the developing roller 23 is rotatably provided. Thereby, the adsorption efficiency of the negative foreign matter (negative residual toner 61a) by the developing roller 23 can be further increased.
[0168]
Note that the developing roller 23 and the photosensitive member 1 have a peripheral speed ratio means that the developing roller 23 is rotating and the surface of the developing roller 23 facing the developing roller 4 and the photosensitive member 1 in the developing region 4. The surface is rotating with a relative speed.
[0169]
The peripheral speed ratio (developing peripheral speed ratio) of the developing roller 23 with respect to the photoreceptor 1 is appropriately set according to the doctor gap A that defines the thickness of the developer layer, the toner density (T / D) of the developer 60, and the required development amount. However, it is preferably set within a range of 1 to 4 times.
[0170]
If the development peripheral speed ratio is too small, the amount of development tends to be insufficient. If the development peripheral speed ratio is too large, the deterioration of the developer 60 is accelerated, which may lead to problems such as shortening the life and causing the toner 61 to be fused to the developing roller 23. is there.
[0171]
Further, the developing roller 23 is provided in a non-contact manner with the photosensitive member 1, and the developing roller 4 in the photosensitive member 1 has a moving direction of a surface facing (opposing) the photosensitive member 1 in the developing region 4 with the photosensitive member 1. It is preferable to rotate (against rotation) so as to be in the direction opposite to the moving direction of the surface facing (opposing) 23.
That is, in the present printing apparatus, it is preferable that the developing roller 23 and the photoreceptor 1 are set to rotate in the same direction by different drive systems.
[0172]
As a result, negative foreign matters (such as negative residual toner 61a) remaining beyond the charging area 5 can be adsorbed before passing through the developing area 4 (in the vicinity of the developing area 4 in the upstream direction of rotation of the photoreceptor 1). For this reason, it becomes possible to further improve the adsorption efficiency of negative foreign matters.
[0173]
Further, as a preferable setting of the developing device 21 of the present printing device, for example, a developer 60 including a toner 61 having a particle diameter of 8 μm and a iron powder carrier 62 having a particle diameter of 60 μm using styrene acrylic resin as a binder resin is used. In this case, the charging potential of the photosensitive member 1 is −600 V, the developing bias is −400 V, the doctor gap A is 1.5 mm, the developing gap B is 2 mm, and the photosensitive member 1 and the developing roller 23 are developed at a developing peripheral speed ratio of 1.25. It is to rotate the against.
[0174]
In the present embodiment, specific voltage values are shown for each bias voltage. However, these voltage values are merely examples. In other words, these voltage values may be any values as long as the values enable good printing.
[0175]
In this embodiment, it is assumed that the charging bias in the charging device 51 is negative (the surface of the photoreceptor 1 is negatively charged), and the developing device 21 reversely develops the electrostatic latent image.
However, the present invention is not limited to this, and the present printing apparatus may be set so that the polarity of the charging bias is positive. In this case, the other development bias, transfer bias, and disturbance bias are preferably set on the opposite side.
[0176]
In the present embodiment, the developing type in the developing device 21 is assumed to be reverse development. However, the present invention is not limited to this, and the development format in the developing device 21 may be regular development.
In this case, since the toner is attracted to the unexposed portion of the electrostatic latent image in the developing device 21, the toner is positively charged in the developing tank 22 (the main charging polarity of the toner becomes positive). ). In this case, the developing bias is negative (the unexposed photoconductor potential is also a value having a small absolute value; for example, −200 V), and the transfer bias is a negative value opposite to the main charging polarity of the toner.
[0177]
In the case of regular development, the disturbance bias applied to the conductive brush 42 is positive with the same polarity (reverse polarity to the transfer bias) with respect to the main charging polarity (plus) of the toner. This is a measure for efficiently adsorbing the foreign matter on the photosensitive member 1 to the charging roller 52.
[0178]
Further, the foreign matter adsorption by the charging roller 52 is more meaningful (effective) when the developing method of the developing device 21 is the reverse development than when the developing method is the normal development.
That is, in normal development, the main charging polarity of the toner is positive (a toner image is generated with positively charged toner). Therefore, when the foreign matter is not removed from the charging roller 52, the positive residual toner 61 b that has returned to the development region 4 is captured by the development bias and is attracted to the non-exposed portion of the photoreceptor 1 to form a toner image.
Further, the negative residual toner 61a that has returned to the development area 4 is less likely to remain in the exposed portion (white area) of the photoconductor 1 because the photoconductor 1 is negatively charged, and is easily removed by the developing roller 23.
Accordingly, it can be said that the influence of the image fogging by the residual toners 61a and 61b is relatively small even if the foreign matter is not removed from the charging roller 52.
[0179]
On the other hand, in the reverse development, the main charging polarity of the toner is negative (a toner image is generated with negatively charged toner). Therefore, when the foreign matter is not removed from the charging roller 52, the negative residual toner 61a that has returned to the developing region 4 is captured by the developing bias and is attracted to the exposed portion of the photoreceptor 1 to form a toner image.
However, the positive residual toner 61b that has returned to the development region 4 is subjected to a strong electrostatic force because the photosensitive member 1 is negatively charged, and tends to remain in the non-exposed portion (white background region; negatively charged) of the photosensitive member 1, It is difficult to remove by the developing roller 23.
Therefore, when the foreign matter is not removed from the charging roller 52, it can be said that the influence of image fogging by the positive residual toner 61b is likely to occur.
[0180]
In the present embodiment, a two-component developer including toner 61 and carrier 62 is used as the developer 60. However, the developer that can be used in the printing apparatus is not limited to this, and it is also possible to use a one-component developer that includes the toner 61 but does not use the carrier 62.
[0181]
In this case, in the charging device 51, it is preferable to use a charging roller 52 that does not include a magnet in the resistance layer 52b. This is because there is no need to electrostatically attract the carrier 62 having a large mass, which can reduce the cost of the charging roller 52.
[0182]
In this case, the charging gap C is preferably set smaller than the thickness of the sheet P and larger than the particle size (toner diameter) of the toner 61.
The sheet P used in the electrophotographic printing apparatus is about 60 g / m with a thin sheet of ordinary printing paper. ² The thickness is about 60-80 μm. For this reason, if the charging gap C is set to be equal to or greater than the thickness of the sheet P, the sheet P that is electrostatically attracted to the photosensitive member 1 due to the transfer bias fails to peel (when jamming occurs). Since the sheet P enters the area beyond the area 5 (development area 4 or the like), jam processing (recovery work) becomes difficult. In addition, there is a problem that the restoration worker's hand and clothes are soiled with the toner 61.
[0183]
On the other hand, when the charging gap C is smaller than the thickness of the sheet P, the sheet P adsorbed to the photosensitive member 1 can be reliably peeled off by the charging roller 52, so that it is possible to reduce the trouble of jamming and to reduce the toner as described above. Contamination due to can be avoided.
[0184]
If the charging gap C exceeds 60 μm, abnormal discharge is likely to occur. Therefore, by setting the charging gap C to 60 μm or less, occurrence of abnormal discharge can be reduced, and uneven charging of the photoreceptor 1 due to abnormal discharge can be prevented.
[0185]
In consideration of the deviation of the charging gap C due to processing error or the like, it is preferable to set the charging gap C to 55 μm or less in order to reduce the fluctuation of the charging potential. Furthermore, in order to realize more stable charging, it is preferable to set the charging gap C to 40 μm or less.
[0186]
In addition, by making the charging gap C larger than the particle size of the toner 61, it is possible to prevent the toner 61 on the charging roller 52 from being fused by the cleaning film 54. Since the normal toner diameter is about 7 μm, it can be said that the charging gap C is preferably set to 7 μm or more.
[0187]
In the present embodiment, the carrier 62 included in the developer 60 is made of an inorganic magnetic material such as magnetite or ferrite. However, the material of the carrier 62 is not limited to this, and any material can be used as long as it is a general material used as a carrier of a two-component developer, such as an inorganic magnetic material such as iron powder or triiron tetroxide. But you can use it.
[0188]
In the present embodiment, the shape of the photoconductor 1 is assumed to be a photoconductor drum. However, the present invention is not limited to this, and the photoreceptor 1 may be configured by a so-called photoreceptor belt in which an endless conductive belt is stretched (stretched) between support rollers that are rotatably provided at intervals. .
[0189]
In the present embodiment, the transfer device 31 includes the transfer roller 32. However, the present invention is not limited to this, and instead of the transfer roller 32, a so-called transfer belt in which an endless transfer belt is stretched (stretched) between support rollers rotatably provided at intervals may be used.
[0190]
In addition, after charging the surface of the image carrier with a charging device, the printing apparatus is exposed according to image data to form an electrostatic latent image, and a toner image obtained by developing the latent image is transferred to a sheet. In the printing apparatus, the charging device includes a charging roller that adsorbs the foreign matter remaining on the image carrier after the transfer of the toner image and charges the image carrier, and the charging roller, the image carrier, Can be expressed as a configuration that includes a cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller.
[0191]
The present invention also relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus using a charging device that charges a surface of a photosensitive member by applying a voltage to a charging roller that is not in contact with the photosensitive member. I can say that.
[0192]
In addition, conventionally, it has a photosensitive member and a charging device that is disposed close to the surface of the photosensitive member and includes a charging roller that charges the photosensitive member. The electrostatic device formed by charging and exposing the photosensitive member. In an image forming apparatus that develops a latent image with a developer containing at least toner and a carrier, when the toner image is transferred to a transfer material, the toner image is not completely transferred to the transfer material, and residual toner is generated on the photoreceptor. If the residual toner remains generated, it has an adverse effect on the image. Conventionally, the toner is scraped off and removed by the cleaning blade of the cleaning means in contact with the photosensitive member.
[0193]
However, even if the toner is removed by the cleaning means, a small amount of residual toner remains. The remaining toner gradually adheres to the charging roller of the charging device and accumulates on the charging roller as the amount of use of the image forming apparatus increases.
[0194]
Another object of the present invention is to remove the toner on the surface of the charging roller by a simple means without entrapping foreign matter between the charging roller and the photosensitive member. In other words, it can be said that an image forming apparatus that prevents image defects and image defects caused by scattered toner is provided.
[0195]
The charging roller 52 may be composed of a conductive cylindrical or columnar member and a resistance layer covering the surface thereof.
A cleaning film 54 is in contact with the charging roller 52, and toner (for example, reversely charged toner) accumulated on the surface of the charging roller 52 is scraped out by the cleaning film 54, so that the surface of the charging roller 52. May be configured to be cleaned.
[0196]
Further, since the charging roller 52 is set so as to rotate in the same direction as the rotation direction of the photosensitive member 1 (aggressive rotation), no foreign matter is caught between the charging roller 52 and the photosensitive member 1 and the charging roller 52 is positively rotated. It can be said that the foreign matter is scraped up. Further, by setting the gap (charging gap) C between the charging device 51 and the photosensitive member 1 to be equal to or less than the carrier diameter, the carrier bite (entry) into the charging gap C can be eliminated, and the charging roller 52 can reduce the mass and reduce the static mass. It can be said that the carrier that is difficult to be electrically sucked can be surely scraped.
[0197]
In addition, a voltage obtained by superimposing an alternating current on a direct current is applied to the charging roller 52 (an alternating voltage with a peak-to-peak voltage of 1.8 kV and a frequency of 900 Hz is applied to a −600 V direct current component), and a magnetic field is formed. Therefore, it can be said that the toner can be electrostatically adsorbed and the removal efficiency of the reversely charged toner can be increased. In addition, since the carrier has a large mass, the electrostatic adsorption is burdensome and the carrier recovery efficiency is low. However, since the magnetic field is formed in the charging roller 52, the carrier is recovered non-mechanically by the magnetic attraction force. It can be said that the collection efficiency of the carrier can be improved.
[0198]
The printing apparatus further includes a foreign matter disturbing device 41 for stirring foreign matter on the photosensitive member 1 on the upstream side of the charging region 5 where the charging roller 52 on the surface of the photosensitive member 1 is close. Thus, it can be said that the collection efficiency of the foreign matter in the charging roller 52 can be improved by stirring and loosening the foreign matter (carrier, paper, toner aggregate) remaining on the surface of the photoreceptor 1 without being transferred.
[0199]
Further, the foreign matter disturbing device 41 (charge adjusting means) can lose the initial charge that the residual toner had during development (preventing toner image memory), and the potential remaining on the photoreceptor 1 can be flattened. Therefore, it can be said that the potential of the photoreceptor 1 and the voltage of the residue can be adjusted.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the voltage applied by the charge adjusting means (conductive brush 42) and the charge amount of the toner at that time.
[0200]
The point that the present printing apparatus is more effective for reversal development than regular development will be described with reference to FIG. FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating the relationship between the toner and the photoconductor in the printing apparatus using regular development and reversal development, respectively. In the case of regular development, as shown in FIG. 10A, regular charged toner (toner having a main charge polarity) is positively (+) charged. Here, in the development area, for example, when a voltage of −200 V is applied to the development bias, it is a reversely charged toner (toner having a polarity opposite to that of the regular charged toner). The charged toner passes through the charged area without being collected by the charging roller. Then, the toner is captured by the + charged toner (at this time, the voltage of the photoconductor in the exposed portion that is a white background is −50 V, and the voltage of the photoconductor in the unexposed portion that becomes an image is −600 V). Further, the positively charged toner that has not been collected by the charging roller is a normally charged toner and is thus captured by the developing bias. As described above, in the case of regular development, since the electrodes of the reversely charged toner and the photoconductor are of the same polarity, the reversely charged toner is unlikely to remain in the white area on the photoconductor due to repulsion.
[0201]
On the other hand, in the case of reversal development, as shown in FIG. 10B, the normally charged toner is negatively (−) charged. Here, when a voltage of, for example, a developing bias of −400 V is applied to the charged normal charged toner that is not collected by the charging roller in the developing region, the normally charged toner is captured by the developing bias (the image at this time) The voltage of the photoconductor in the exposed area is −50V, and the voltage of the photoconductor in the unexposed area that is white is −600V). However, the positively charged toner that is not collected by the charging roller, that is, the reversely charged toner, has a strong electrostatic force because the reversely charged toner and the unexposed photoreceptor on the white background have a reverse polarity in the case of reverse development. It tends to remain on the photoreceptor. Further, since the developing bias is negative, the normally charged toner is also drawn out to the remaining reversely charged toner and adheres to the reverse polarity toner. Therefore, it can be said that the present printing apparatus is more effective in an image forming apparatus using reversal development in which toner is likely to remain due to the reversely charged toner on a white background photoreceptor.
[0202]
In the foreign matter disturbing device 41, the reverse polarity (+) or the bias having the same polarity as the transfer bias (+) with respect to the main charging polarity (−) of the toner 61 is applied to the conductive brush 42 in the case of reversal development. (+) Is applied, and in the case of regular development, the same polarity (+) as the main charging polarity (+) of the toner 61 or a bias (+) having a polarity opposite to the transfer bias (−) is applied. Thus, the charge of the residual developer component which is a foreign matter on the photoreceptor 1 may be adjusted.
[0203]
In addition, the developing roller 23 is rotated against the photosensitive member 1 by the fact that the moving direction of the surface where the developing roller 23 faces (opposites) the photosensitive member 1 at the closest position to the photosensitive member 1 is the photosensitive member. The developing roller 23 rotates in a direction opposite to the moving direction of the surface facing (opposing) the developing roller 23, and the developing roller 23 is driven by a driving system different from that of the photoreceptor 1. It can be said that the rotation direction with respect to the rotation axis of the photoconductor 1 and the rotation direction with respect to the rotation axis of the photosensitive member 1 rotate in the same direction.
[0204]
Further, the developing roller 23 and the photosensitive member 1 are rotated with the rotation (with rotation). The charging roller 52 and the photosensitive member 1 are rotated with respect to the rotating shaft of the charging roller 52 and the rotating shaft of the photosensitive member 1. It can be said that by rotating in a direction different from the rotation direction, they rotate in the same direction at their closest positions.
[0205]
Further, according to the present printing apparatus, the positive residual toner 61b is positively scraped off by the carrier 62 in the charging roller 52, so that the recovery efficiency of the negative residual toner 61a can be improved.
[0206]
In addition, since the charging roller 52 is rotated with respect to the photoreceptor 1, the relative running between the charging surface of the charging roller 52 and the charging surface of the photoreceptor 1 at the closest position between the charging roller 52 and the photoreceptor 1 is performed. The distance is expanded. For this reason, the charging fluctuation due to the partial resistance value fluctuation of the charging roller is made uniform, the charging characteristics of the photosensitive member 1 are improved, and the charging region 5, specifically, the charging gap C is located downstream of the photosensitive member 1. That is, the influence of charging of the charging roller 52 itself is reduced by the entry of the surface to be charged (charged surface) of the charging roller 52 from the charging end side (downstream side of the charging region 5). It can be said that it is possible. Moreover, it can be said that the above-described effect becomes particularly remarkable when the resistance value of the resistance layer 52b is high.
[0207]
Further, the sheet P used in the electrophotographic image forming apparatus is, for example, a recording paper, which is thin and about 60 g / m. ² The thickness is about 60 to 80 μm. Therefore, when a one-component developer is used, the charging gap C is made smaller than the sheet P (recording paper), that is, 60 μm or less, for example, so that the electrostatic charge is electrostatically attracted to the photoreceptor 1 by the transfer charge. When the peeled sheet P (recording paper) fails to be peeled, the adsorbed sheet P (recording paper) enters the development area 4 and makes it difficult to recover from the jam (paper jam). It is possible to prevent the hands and clothes from being stained with the toner 61, and the sheet P (recording paper) adsorbed to the photoreceptor 1 in the transfer area is surely peeled off by the charging roller 52, and the development area of the sheet P (recording paper). It can be said that entry to 4 can be prevented.
[0208]
Further, in this printing apparatus, the charging member (charging roller 52) and the image carrier (photosensitive member 1) are rotated so that the moving directions of the surfaces facing each other at the closest position are opposite to each other (against rotation). ) So that residual developer components such as reversely charged toner remaining on the image carrier after the transfer pass through the charging gap at the closest position between the discharge surface of the charging member and the image carrier. It is adsorbed and removed by the charging member. Therefore, it is possible to prevent the residual developer component such as the reversely charged toner from entering the charging gap, and it is possible to positively remove and collect the residual developer component from the surface of the image carrier. . Further, when the charging member removes and collects the residual developer component, foreign matter (residue) such as transfer material debris adhering to the residual developer component adsorbed by the charging member also simultaneously on the image carrier. Can be removed and recovered.
[0209]
This eliminates the need for a conventional cleaning device to remove foreign matters such as residual developer components remaining on the image carrier, thereby reducing the size of the device and reducing the power supply voltage. Can be lowered. As a result, the film thickness of the image carrier due to cleaning can be reduced, and the generation of rubbing marks can be prevented, and the load torque of the image carrier can be reduced.
[0210]
Furthermore, since the residual developer component can be prevented from entering the charging gap, it is possible to prevent the residual developer component from passing through the charging gap and causing a shadow of the developer component to be uncharged. The charging characteristics of the image carrier can be improved.
[0211]
In addition, since the charging member is rotated with respect to the image carrier, the charging surface of the charging member and the charging surface of the image carrier at the closest position between the charging member and the image carrier are relatively The mileage is expanded. For this reason, charging unevenness due to partial fluctuations in the resistance value of the charging member can be prevented, charging can be made uniform, and at the charging region, specifically, the charging gap, on the downstream side of the image carrier, that is, The effect of charging the charging member itself due to the charging operation is mitigated by the entrance of the surface (charged surface) to be the charging surface of the charging member from the charging end side (downstream side of the charging region). The charged surface of the refreshed charging member after removing the developer component and the like on the charging member that has been collected enters the charging gap, thereby preventing the influence of the collected material. It can be said that the charging characteristics of the carrier are improved.
[0212]
Further, in this printing apparatus, it is preferable that the cleaning film 54 is made of a conductive material and charges accumulated therein are removed. This is to prevent deterioration of the cleaning performance over time due to charging of the cleaning film 54 itself. The deterioration with time is that the electrostatic attraction force acts as a binding force of the positive residual toner 61b (positive foreign matter) when the cleaning film 54 is negatively charged by sliding with the charging roller 52 with respect to the positive residual toner 61b. Then, the positive residual toner 61b accumulates on the cleaning film 54, forms a toner pool at the tip contact portion of the cleaning film 54, and the toner pool grows. As the toner pool grows, the amount of toner passing through the cleaning film 54 by the toner pool Will increase.
[0213]
In this printing apparatus, a superimposed voltage including an AC voltage is applied to the charging roller 52 as a charging bias. That is, by superimposing AC, an alternating electrostatic force acts on the toner on the photoconductor in the vicinity of the charging area approaching side, detachment is promoted, the detached toner becomes clouded, and the adsorption recovery of the charging roller is promoted. . When viewed microscopically, there is a timing at which the repulsive force acts, but since the DC bias is acting, the macro can efficiently collect the reversely charged toner.
[0214]
The present invention can also be expressed as the following first to tenth image forming apparatuses. That is, the first image forming apparatus includes a photosensitive member and a charging device that is disposed in the vicinity of the surface of the photosensitive member and includes a charging roller that charges the photosensitive member. In an image forming apparatus for developing the formed electrostatic latent image with a developer containing at least toner and a carrier, a cleaning unit for cleaning the surface of the charging roller is provided, and the rotation direction of the charging roller and the photosensitive member It is the structure which makes a rotation direction the same direction.
[0215]
In the first image forming apparatus, since the surface of the charging roller is cleaned by the cleaning unit, the charging characteristics of the charging roller can be stabilized. In addition, since the charging roller rotates in the same direction as the rotation direction of the photosensitive member (against rotation), foreign matter can be prevented from entering the charging gap (the distance between the discharge surface of the charging device and the photosensitive member). it can. (It is possible to prevent biting of foreign matter.) Further, the travel distance of the charging surface is increased by the rotation of the agent (the surface area of the charging roller facing the photosensitive member can be increased), so that the charging surface is refreshed from the downstream side of the photosensitive member. The charging characteristics of the photoreceptor are improved. Further, the influence of charging of the charging roller itself can be reduced.
[0216]
The second image forming apparatus is configured such that, in the first image forming apparatus, a distance (charging gap) at a closest position between the discharge surface of the charging device and the photoconductor is equal to or less than the carrier diameter. Thus, by setting the gap between the charging gaps to be smaller than the carrier diameter, it is possible to eliminate the biting (entry) of the carrier into the charging gap, and reliably collect the carrier that has a large mass and is difficult to attract electrostatically in the charging roller. it can.
[0217]
Further, in the third image forming apparatus, in the first image forming apparatus, the cleaning unit is configured by a plate or a film. By comprising with a plate or a film, it can be set as a simple cleaning means.
Further, the fourth image forming apparatus has a configuration in which the cleaning unit has conductivity in the first image forming apparatus. By losing the frictionally charged electric charge, it is possible to prevent deterioration of the cleaning performance with time due to the charging of the cleaning means itself due to friction between the cleaning means and the charging roller.
[0218]
Further, the fifth image forming apparatus has a configuration in which the surface of the charging roller has releasability in the first image forming apparatus. By using, for example, a conductive fluororesin having releasability as the surface of the charging roller, the cleaning performance of the cleaning unit is further improved. The sixth image forming apparatus is configured to form a magnetic field on the charging roller in the first image forming apparatus. By recovering the carrier non-mechanically by magnetic attraction, the carrier recovery efficiency can be increased.
[0219]
Further, the seventh image forming apparatus is a configuration in which the first image forming apparatus further includes charge adjusting means for adjusting the charge amount of the toner on the photosensitive member to the reverse charging side on the upstream side of the charging region. Thereby, the toner can be captured more efficiently by the charging means by shifting the charge amount of the toner to the reverse charging side before entering the charging region.
In addition, the eighth image forming apparatus has a configuration in which the first image forming apparatus further includes a collecting unit that collects the toner cleaned by the cleaning unit in the developing tank. Since the toner cleaned by the cleaning means is collected in the developing tank, it is possible to prevent the toner from returning to the photoreceptor.
[0220]
Further, the ninth image forming apparatus is a reverse developing image forming apparatus in the first image forming apparatus. By using an image forming apparatus for reversal development, the effect of the first image forming apparatus becomes more effective.
The tenth image forming apparatus has a configuration in which the foreign matter to be removed is reversely charged toner in the ninth image forming apparatus. Since the main cause of the image quality degradation that occurs when the charging roller is not cleaned is the reversely charged toner, the configuration is very effective.
[0221]
【The invention's effect】
As described above, the foreign matter removing mechanism (main removing mechanism) of the present invention is a foreign matter removing mechanism for removing foreign matter remaining on an image carrier in an electrophotographic printing apparatus. Along with the rotation of the rotation, the image bearing member is charged by the charging bias, and the charging roller that adsorbs the foreign matter on the image bearing member, and the cleaning unit that removes the foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller. It is the structure which contains.
[0222]
In this removal mechanism, the charging roller uses the charging bias to attract the foreign matter (foreign matter charged to the opposite polarity to the charging bias) on the image carrier to the charging roller.
That is, in this removal mechanism, the charging roller has a foreign matter removal function in addition to the charging function. For this reason, it is not necessary to provide a special member (such as a cleaning blade) for removing foreign substances from the image carrier. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
[0223]
In particular, in the present removal mechanism, the charging roller is set to rotate against the image carrier.
Therefore, in this removal mechanism, the foreign material on the image carrier is attracted to the charging roller at the position where it enters the charging area, and is moved away from the charging area as the charging roller rotates.
[0224]
As a result, in this removal mechanism, foreign matter on the image carrier can be prevented from passing through the charging region (charging gap), and this can be prevented from biting into the charging gap (and damaging the image carrier and charging roller). .
[0225]
Further, since no foreign matter remains in the charging area, the foreign matter does not hinder charging. Therefore, generation of an uncharged portion of the image carrier due to the presence of foreign matter can be prevented.
[0226]
In addition, since the entry of foreign matter into the charging gap can be prevented, it is not necessary to widen the charging gap in accordance with a large size foreign matter, so that the charging gap can be narrowed. In addition, by narrowing the gap of the charging gap in this way, the charging bias can be lowered as is apparent from the “Pasche's empirical formula” indicating the discharge start voltage in the air discharge. Further, it is possible to reduce the size of the removal mechanism or the printing apparatus.
[0227]
Note that when the charging roller and the image carrier rotate with each other (when rotating in opposite directions), the charging roller passes through the charging area while holding the removed foreign matter. However, on the downstream side of the charging area (downstream side for the image carrier), the surface potential of the image carrier is charged to substantially the same potential as the charging bias (DC component), so the foreign matter adsorption force of the image carrier However, it is not so different from the charging roller. Therefore, in the width rotation, the ability to electrostatically collect foreign matter from the image carrier is greatly reduced.
[0228]
On the other hand, in this removal mechanism, since the rotation is against the rotation, the charging roller removes the foreign matter from the image carrier on the upstream side of the charging region (the side on which the foreign matter enters the charging region). For this reason, the influence of the adsorption force of the image carrier can be avoided.
[0229]
Further, in this removal mechanism, since the charging roller rotates against the image carrier, the relative running between the surface of the charging roller (charged surface) and the surface of the image carrier (charged surface) in the charging area. The distance can be expanded.
For this reason, since charging fluctuations due to partial resistance value fluctuations of the charging roller can be suppressed, charging characteristics (charging uniformity) in the image carrier can be improved.
[0230]
In this removal mechanism, since the charging roller rotates against the image carrier, a surface that becomes a new charging surface enters the charging region from the downstream side of the charging region.
Therefore, even when a voltage drop due to the charging of the capacitive component occurs inside the charging roller itself along with the charging operation to the image carrier, it is possible to alleviate the decrease in the image carrier charging potential due to the internal voltage drop. Further, on the downstream side of the charging region, the surface potential of the image carrier increases as the charging progresses, and the charging current density (relative to the area) also decreases as the surface potential increases. For this reason, the action of mitigating the decrease in the charged potential of the image carrier due to the voltage drop due to the resistance component inside the charging roller also works.
[0231]
This effect is particularly remarkable when the resistance value of the charging roller is high. That is, when the resistance of the charging roller is high, a voltage drop due to charging of the capacitive component and a voltage drop due to the resistance component become remarkable, and it is difficult to raise the image carrier to a normal charging potential.
[0232]
In particular, the removal mechanism includes a cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller.
As a result, foreign matter can be prevented from accumulating on the charging roller, so that deterioration of charging characteristics and abnormal discharge of the charging roller due to foreign matter can be prevented, and the charging property can be stabilized. Accordingly, it is possible to avoid the occurrence of image quality degradation such as image fogging.
[0233]
In addition, since the foreign matter once removed by the charging roller can be prevented from returning to the image carrier, image deterioration due to such foreign matter can be avoided.
In addition, if a printing apparatus including the above-described removal mechanism is configured, printing with less image quality deterioration can be performed.
[0234]
Moreover, in this removal mechanism, it is preferable that the cleaning unit has a collection member that collects the foreign matter removed from the charging roller in the developing tank in the printing apparatus.
Usually, most of the foreign matter remaining on the image carrier after transfer is a component of the developer (toner, carrier, etc.). Therefore, in this configuration, the foreign matter removed from the image carrier by the charging roller is collected in the developing tank so that it can be reused. Thereby, the running cost (expense concerning a developing material) in a printing apparatus can be reduced.
[0235]
Moreover, the cleaning part of this removal mechanism can be comprised from the plate and film which contact | abut the surface of a charging roller, for example. If comprised in this way, a cleaning part can be made cheap and simple.
[0236]
Further, in this case, it is preferable that the cleaning unit is made of a conductive material. Furthermore, it is preferable that the removal mechanism is provided with a grounding mechanism for releasing the charge generated in the cleaning unit.
Thereby, accumulation of electric charges in the cleaning unit due to friction between the cleaning unit and the charging roller can be avoided. Accordingly, it is possible to prevent deterioration of the cleaning performance with time due to charging of the cleaning unit itself.
[0237]
In this case, it is preferable that the surface of the charging roller is made of a releasable material (for example, conductive fluororesin). If it does in this way, the cleaning performance in a cleaning part can be improved.
[0238]
In this removal mechanism, it is preferable that the charging bias of the charging roller is a superimposed voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage.
As a result, the surface of the image carrier can be uniformly charged by the direct current component.
Then, the foreign substance on the surface of the image carrier can be vibrated (vibrated) by the AC component. Thereby, the detachment of the foreign matter from the image carrier is promoted, and the foreign matter can be electrostatically attracted efficiently.
[0239]
In other words, in this configuration, an alternating electrostatic force acts on the foreign substance on the image carrier near the position where it enters the charging region (upstream side as viewed from the image carrier) by superimposing the AC component on the DC component.
Thereby, the detachment of the foreign matter from the photoconductor 1 can be promoted, and the detached foreign matter becomes a cloud shape. Thereby, the adsorption | suction collection | recovery efficiency by a charging roller can be improved.
[0240]
In this removal mechanism, it is preferable to form a magnetic field on the charging roller.
As a result, foreign matter on the image carrier can be removed not only by electrostatic force due to charging bias but also by magnetic force (magnetic attraction force).
For example, when a carrier having a large mass is included in the developer, the recovery efficiency is deteriorated in the old contract using only the charging bias. On the other hand, the collection efficiency can be increased by applying a magnetic attractive force to the carrier in addition to the electrostatic force.
[0241]
The removal mechanism preferably includes a charge adjusting member that charges the charge amount of the foreign matter on the image carrier to a polarity opposite to the developing bias.
This charge adjusting member is provided on the upstream side of the charging region.
Thereby, the charge amount of the foreign matter can be adjusted so as to be easily attracted to the developing bias, so that the foreign matter suction efficiency by the charging roller can be improved.
[0242]
In addition, the removal mechanism includes a developing roller that develops the electrostatic latent image on the image carrier and attracts (removes) foreign matter remaining on the image carrier (which could not be removed by the charging roller). Preferably.
The developing roller is provided so as to face the image carrier at a predetermined interval (development gap), and a predetermined developing bias is applied to the developing roller. Originally, the electrostatic latent image on the image carrier is developed using a developing bias and a developer in the developing process of the printing apparatus.
The development region is a region where air discharge occurs between the development roller and the image carrier (for example, obtained by substituting the maximum value of the voltage applied to the development roller into the Pasche's empirical formula. ).
[0243]
In this removal mechanism, the developing bias of the developing roller is used to attract the foreign matter on the image carrier (which could not be attracted by the charging roller) to the charging roller.
In other words, in this configuration, the developing roller has a foreign matter removing function in addition to the developing function. For this reason, it is not necessary to provide a special member (such as a cleaning blade) for removing foreign substances from the image carrier, and the manufacturing cost can be reduced.
[0244]
The foreign matter that can be removed by the developing bias is determined by the developing bias, the foreign matter, the charge polarity and charge amount of the image carrier.
That is, the foreign matter that can be removed by the developing bias mainly has an attracting force to the developing roller that is superior to the attracting force to the image carrier when the developing bias is received.
In this way, by providing the developing roller with a foreign matter removing function, foreign matter on the image carrier can be more reliably removed.
[0245]
In this removal mechanism, the distance (charging gap) at the closest position between the charging roller and the image carrier is smaller than the thickness of the sheet used in the printing apparatus, and more than the toner particle size in the developer. Larger is preferred.
[0246]
Usually, in a printing apparatus, when a visible image on an image carrier is transferred to a sheet, the sheet is attached to the image carrier by a transfer bias. Then, after the transfer, the sheet is peeled off from the image carrier.
If the charging gap is set smaller than the thickness of the sheet, it is possible to prevent the sheet from entering the charging area even when the sheet stuck to the image carrier cannot be peeled due to some trouble. . Thereby, since such a sheet can be prevented from reaching the deep part of the printing apparatus, the sheet can be easily removed (jam processing).
[0247]
In consideration of the thickness of a general sheet, by setting the charging gap to be smaller than this thickness, occurrence of abnormal discharge in the charging roller can be reduced, and uneven charging of the image carrier due to abnormal discharge can be prevented. Further, by setting the charging gap to be small in this manner, the discharge start voltage can be lowered and the power supply voltage can be reduced as shown by the “Pasche's empirical formula”.
[0248]
Further, by making the charging gap larger than the particle diameter of the toner, it is possible to prevent toner fusion (fusion to the charging roller or image carrier) within the charging gap.
[0249]
Further, when the developer used in the printing apparatus is a two-component developer including toner and carrier, the charging gap is smaller than the particle size of the carrier of the developer, and more than the particle size of the toner. Is also preferably large.
As a result, the entry of carriers into the charging gap can be completely eliminated. In consideration of the general carrier particle size, by setting the charging gap smaller than the carrier particle size, the occurrence of abnormal discharge can be reduced, and uneven charging of the image carrier due to abnormal discharge can be prevented. Further, by setting the charging gap to be small in this manner, the discharge start voltage can be lowered and the power supply voltage can be reduced as shown by the “Pasche's empirical formula”.
[0250]
In addition, it is preferable to use this removal mechanism in a printing apparatus that performs reversal development because a remarkable effect can be exhibited in maintaining image quality.
That is, in the regular development printing apparatus, the foreign matter having charging characteristics that can be removed by the charging roller has the same polarity as that of the image carrier. For this reason, even if such foreign matters are not removed by the charging roller, they are easily detached from the image carrier, and it is considered that the influence on the subsequent printing is reduced.
[0251]
On the other hand, in the reversal developing printing apparatus, the foreign matter having charging characteristics that can be removed by the charging roller has a polarity opposite to that of the image carrier, exerts a strong adsorption force, and tends to remain on the image carrier forever.
Accordingly, when removing the foreign matter on the charging roller by the charging roller, if the foreign matter on the charging roller is not removed or cleaned, the foreign matter accumulates on the charging roller, and the ability to remove the foreign matter with respect to the image carrier decreases or the accumulated foreign matter There is a possibility that foreign matter will remain on the image carrier after charging due to separation and re-attachment to the image carrier, which may greatly affect the subsequent printing.
Therefore, it can be said that the use of this removal mechanism in a printing apparatus that performs reversal development can prevent image quality deterioration of the printing apparatus better.
[0252]
In this configuration, the charging roller preferably adsorbs toner having a polarity opposite to that of the image carrier as a foreign substance.
Such toner is a main cause of image quality degradation that occurs when the charging roller is not cleaned. In the present removal mechanism, the toner adsorbed on the charging roller can be cleaned by the cleaning unit, so that the image quality can be prevented from being deteriorated.
[0253]
Further, the foreign matter removing method (this removing method) of the present invention is a foreign matter removing method for removing foreign matter remaining on an image carrier in an electrophotographic printing apparatus. The charge carrier is charged with the charging bias, the image carrier is charged by the charging bias, and the charging / removing process for adsorbing the foreign matter on the image carrier to the charging roller, and the foreign matter adsorbed on the charging roller is removed and charged. And a cleaning step of cleaning the surface of the roller.
[0254]
This removal method is a foreign matter removal method used in the above-described removal mechanism. Accordingly, the foreign matter on the image carrier can be removed by the charging roller, so that it is not necessary to provide a special removing device for removing the foreign matter.
In addition, since the charging roller and the image carrier are rotating at the same time, it is possible to prevent foreign matter on the image carrier from biting into the charging gap (and damaging the image carrier and the charging roller) as well as image quality in the printing apparatus. Deterioration can be prevented.
Furthermore, since the charging roller is cleaned, foreign matter can be prevented from accumulating on the charging roller, and image quality deterioration due to this can be avoided.
[0255]
In addition, the removal method includes a developing / sucking step of developing the electrostatic latent image of the image carrier by the developing roller of the printing apparatus and sucking the foreign matter remaining on the image carrier. Is preferred.
[0256]
In this method, the developing roller is provided with a foreign matter removing function in addition to the developing function, so that foreign matter that could not be sucked by the charging roller is sucked from the image carrier.
Therefore, in this method, it is not necessary to provide a special member for removing foreign matter from the image carrier, and the manufacturing cost can be reduced and foreign matter on the image carrier can be more reliably removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which foreign matter adsorbed by a charging roller returns to the photosensitive member when there is no cleaning film.
FIG. 3 is a graph showing the charging stability of the photoconductor when the charging gap is 25 μm in the printing apparatus shown in FIG. 1;
4 is a graph showing charging stability of a photoconductor when a charging gap is 40 μm in the printing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a graph showing charging stability of a photoreceptor when a charging gap is 55 μm in the printing apparatus shown in FIG.
6 is a graph showing the charging stability of the photosensitive member when the charging gap is 190 μm in the printing apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a graph showing fluctuations in the charging potential of the photoreceptor with respect to the set gap.
FIG. 8 is another graph showing fluctuations in the charging potential of the photosensitive member with respect to the set gap.
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a brush bias (disturbance bias) and a charge amount of toner.
FIGS. 10A and 10B are explanatory views showing that the foreign matter removing mechanism in the printing apparatus shown in FIG. 1 is more effective in a reversal development printing apparatus than in regular development.
FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams showing results when copying is performed by a printing apparatus in which residual toner on the charging roller is not removed by cleaning. FIGS.
FIGS. 12A to 12H are explanatory diagrams showing how black spots are generated with respect to usage frequency (number of copies) when residual toner on the charging roller is not removed.
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the number of printed sheets (P) and the fog value K when residual toner on the charging roller is removed by cleaning and when it is not removed.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor (image carrier)
4 Development area
5 Charging area
11 LSU
21 Developer
22 Developer tank
23 Development roller
25 Development bias power supply
31 Transfer device
32 Transfer roller
33 Transfer bias power supply
41 Foreign matter disturbance device (charging adjustment member)
42 Conductive brush (charging adjustment member)
43 Disturbance bias power supply
51 Charging device
52 Charging roller
53 Charging Bias Power Supply
54 Cleaning film (cleaning part, recovery member)
55 Spring
60 Developer
61 Toner
61a Negative residual toner
61b Positive residual toner
62 Career
63 Paper dust
A Doctor gap
B Development gap
C Charging gap
G arrow
P sheet
R arrow

Claims (18)

In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the distance between the charging roller and the image carrier at the closest position is greater than the thickness of the sheet used in the printing apparatus. It is small, and much larger than the particle size of the toner in the developer material,
Further, the cleaning unit includes a recovery member that recovers the foreign matter removed from the charging roller into a developing tank in the printing apparatus. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the developer used in the printing apparatus is a two-component developer including toner and a carrier,
Spacing at the closest position between the charging roller and the image bearing member is smaller than the particle size of the carrier of the developer material, and much larger than the particle size of the toner,
Further, the cleaning unit includes a recovery member that recovers the foreign matter removed from the charging roller into a developing tank in the printing apparatus. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the distance between the charging roller and the image carrier at the closest position is greater than the thickness of the sheet used in the printing apparatus. It is small, and much larger than the particle size of the toner in the developer material,
Further, the foreign matter removing mechanism is characterized in that the cleaning unit is composed of a plate or a film that contacts the surface of the charging roller. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the developer used in the printing apparatus is a two-component developer including toner and a carrier,
Spacing at the closest position between the charging roller and the image bearing member is smaller than the particle size of the carrier of the developer material, and much larger than the particle size of the toner,
Further, the foreign matter removing mechanism is characterized in that the cleaning unit is composed of a plate or a film that contacts the surface of the charging roller. 5. The foreign matter removing mechanism according to claim 3 , wherein the cleaning unit has conductivity and includes a grounding mechanism for releasing electric charges generated in the cleaning unit. The charged surface of the roller, the foreign matter removing mechanism according to 請 Motomeko 3 or 4, characterized in that it is composed of a material having releasability. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the distance between the charging roller and the image carrier at the closest position is greater than the thickness of the sheet used in the printing apparatus. It is small, and much larger than the particle size of the toner in the developer material,
Further, a foreign matter removing mechanism, wherein a magnetic field is formed on the charging roller. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the developer used in the printing apparatus is a two-component developer including toner and a carrier,
Spacing at the closest position between the charging roller and the image bearing member is smaller than the particle size of the carrier of the developer material, and much larger than the particle size of the toner,
Further, a foreign matter removing mechanism, wherein a magnetic field is formed on the charging roller. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the distance between the charging roller and the image carrier at the closest position is greater than the thickness of the sheet used in the printing apparatus. It is small, and much larger than the particle size of the toner in the developer material,
Furthermore, a foreign matter removing mechanism comprising a charge adjusting member for charging the charge amount of the foreign matter on the image carrier to a polarity opposite to that of the charging bias. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the developer used in the printing apparatus is a two-component developer including toner and a carrier,
Spacing at the closest position between the charging roller and the image bearing member is smaller than the particle size of the carrier of the developer material, and much larger than the particle size of the toner,
Furthermore, a foreign matter removing mechanism comprising a charge adjusting member for charging the charge amount of the foreign matter on the image carrier to a polarity opposite to that of the charging bias. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the distance between the charging roller and the image carrier at the closest position is greater than the thickness of the sheet used in the printing apparatus. It is small, and much larger than the particle size of the toner in the developer material,
And a developing roller for developing the electrostatic latent image on the image carrier and for adsorbing the foreign matter remaining on the image carrier. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the developer used in the printing apparatus is a two-component developer including toner and a carrier,
Spacing at the closest position between the charging roller and the image bearing member is smaller than the particle size of the carrier of the developer material, and much larger than the particle size of the toner,
And a developing roller for developing the electrostatic latent image on the image carrier and for adsorbing the foreign matter remaining on the image carrier. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the distance between the charging roller and the image carrier at the closest position is greater than the thickness of the sheet used in the printing apparatus. It is small, and much larger than the particle size of the toner in the developer material,
Further, the foreign matter removing mechanism, wherein the developing method of the printing apparatus is reversal development. In the foreign matter removal mechanism for removing foreign matter remaining on the image carrier in the electrophotographic printing apparatus,
A charging roller that rotates against the image bearing member and charges the image bearing member with a charging bias and attracts foreign matter on the image bearing member;
A cleaning unit that removes foreign matter adsorbed on the charging roller and cleans the surface of the charging roller, and the developer used in the printing apparatus is a two-component developer including toner and a carrier,
Spacing at the closest position between the charging roller and the image bearing member is smaller than the particle size of the carrier of the developer material, and much larger than the particle size of the toner,
Further, the foreign matter removing mechanism, wherein the developing method of the printing apparatus is reversal development. 15. The foreign matter removing mechanism according to claim 13 or 14 , wherein the charging roller attracts toner having a polarity opposite to that of the image carrier as foreign matter. A printing apparatus having the foreign matter removing mechanism according to claim 1 . In a foreign matter removal method for removing foreign matter remaining on an image carrier in an electrophotographic printing apparatus,
A charging / removing step of rotating the charging roller of the printing apparatus against the image bearing member, charging the image bearing member by a charging bias, and adsorbing a foreign substance on the image bearing member to the charging roller;
A cleaning step of removing the foreign matter adsorbed on the charging roller and cleaning the surface of the charging roller,
Spacing at the closest position between the charging roller and the image bearing member is smaller than the thickness of the sheet used in the printing apparatus, and, much larger than the particle size of the toner in the developer material,
Further, the developing device includes a developing / sucking step for developing the electrostatic latent image of the image carrier by the developing roller of the printing apparatus and sucking the foreign matter remaining on the image carrier. Removal method. In a foreign matter removal method for removing foreign matter remaining on an image carrier in an electrophotographic printing apparatus,
A charging / removing step of rotating the charging roller of the printing apparatus against the image bearing member, charging the image bearing member by a charging bias, and adsorbing a foreign substance on the image bearing member to the charging roller;
A cleaning step of removing the foreign matter adsorbed on the charging roller and cleaning the surface of the charging roller,
The developer used in the printing apparatus is a two-component developer containing toner and carrier,
The distance at the closest position between the charging roller and the image carrier is smaller than the particle size of the carrier of the developer and larger than the particle size of the toner ,
Further, the foreign matter removing method includes a developing / sucking step of developing the electrostatic latent image of the image carrier with the developing roller of the printing apparatus and sucking the foreign matter remaining on the image carrier.

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