JPH04141678A - Electrifying and cleaning device - Google Patents

Electrifying and cleaning device

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Publication number
JPH04141678A
JPH04141678A JP26453190A JP26453190A JPH04141678A JP H04141678 A JPH04141678 A JP H04141678A JP 26453190 A JP26453190 A JP 26453190A JP 26453190 A JP26453190 A JP 26453190A JP H04141678 A JPH04141678 A JP H04141678A
Authority
JP
Japan
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image forming
rotating roller
toner
forming body
charging
Prior art date
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Pending
Application number
JP26453190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Haneda
羽根田 哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP26453190A priority Critical patent/JPH04141678A/en
Publication of JPH04141678A publication Critical patent/JPH04141678A/en
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To minizturize a device by moving an image forming body and a rotating roller in opposite directions, applying an AC bias voltage having a DC component to the rotating roller, electrifying the image forming body and eliminating toner stuck on the image forming body. CONSTITUTION:A rotating roller 21 consisting of an elastic body 23 is pressed to an image forming body 1, and the image forming body 1 and the rotating roller 21 are moved in opposite directions on this pressing face 21a. The AC bias voltage having a DC component is applied to the rotating roller 21 to not only electrify the image forming body 1 but also remove toner stuck on the image forming body 1. Consequently, the degradation of the photosensitive body 1 is prevented because ozone is not generated, and electrification and cleaning are simultaneously performed. Thus, the device is miniaturized.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真複写機等の画像形成装置の像形成体
の帯電と、その表面の残留トナーを補足清掃するクリー
ニングとを兼ねて行う帯電及びクリーニング装置に関す
るものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention combines charging of an image forming body of an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine and cleaning to supplement and clean residual toner on the surface of the image forming body. This invention relates to charging and cleaning devices.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、画像形成装置の像形成体の帯電には、般にコロナ
帯電器が使用されていた。このコロナ帯電器は、数KV
の高電圧を放電ワイヤに印加して、放電ワイヤの周辺に
強電界を発生させ気体放電を行うもので、その際発生す
る電子及び電荷イオンを像形成体に吸着させることによ
り帯電が行われる。
Conventionally, a corona charger has generally been used to charge an image forming body of an image forming apparatus. This corona charger is several KV
A high voltage is applied to the discharge wire to generate a strong electric field around the discharge wire to generate a gas discharge, and the image forming body is charged by adsorbing the electrons and charged ions generated at this time.

このような従来の画像形成装置に用いられているコロナ
帯電器は、像形成体と機械的に接触することなく帯電さ
せることができるため、帯電時に像形成体を傷付けるこ
とがないという利点を有している。しかしながら、この
コロナ帯電器は高電圧を使用するために感電したり、リ
ークする危険があり、かつ気体放電に伴って発生するオ
ゾンが人体に有害であり、像形成体の寿命を短くすると
いう欠点を有していた。また、コロナ帯電器による帯電
電位は温度、湿度に強く影響されるので不安定であり、
さらに、コロナ帯電器では帯電電位を得るには高電圧が
必要であって、通信端末機や情報処理装置として電子写
真式画像形成装置を利用する場合の大きな欠点となって
いる。
The corona charger used in such conventional image forming apparatuses can charge the image forming object without mechanically contacting it, so it has the advantage of not damaging the image forming object during charging. are doing. However, since this corona charger uses high voltage, there is a risk of electric shock or leakage, and the ozone generated by gas discharge is harmful to the human body, shortening the life of the image forming body. It had In addition, the charging potential by a corona charger is unstable as it is strongly affected by temperature and humidity.
Furthermore, a corona charger requires a high voltage to obtain a charging potential, which is a major drawback when an electrophotographic image forming apparatus is used as a communication terminal or an information processing apparatus.

このようなコロナ帯電器の多くの欠点は、帯電を行うの
に気体放電を伴うことに原因がある。
Many of the drawbacks of such corona chargers are due to the fact that charging involves gas discharge.

そこで、コロナ帯電器のような高圧の気体放電を行わず
、しかも像形成体に機械的損傷を与えることなく、該像
形成体を帯電させることのできる帯電装置として、導電
性の回動ローラを用い、像形成体の表面に電荷を注入し
て帯電を行うようにした帯電装置が、特開昭56−10
4346号、特開昭5849960号、特開昭63−1
49668号等の公報に開示されている。
Therefore, a conductive rotating roller is used as a charging device that can charge an image forming body without using a high-pressure gas discharge like a corona charger and without mechanically damaging the image forming body. A charging device for charging an image forming body by injecting charge into the surface thereof was disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-10
No. 4346, JP-A-5849960, JP-A-63-1
It is disclosed in publications such as No. 49668.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前記特開昭56−104346号、特開
昭58−49960号、特開昭63−149668号等
の公報に開示された帯電装置においても、帯電のみの機
能しか有しないため画像形成装置を小型にすることがで
きないという問題点があった。
However, even in the charging devices disclosed in the above-mentioned publications such as JP-A-56-104346, JP-A-58-49960, and JP-A-63-149668, the image forming apparatus is There was a problem in that it could not be made smaller.

本発明はこれらの点を解決して、オゾンの発生がなく、
極めて安定した均一な帯電を行うことのできると共に、
像形成体のクリーニングをも行い、画像形成装置を小型
にすることのできる帯電及びクリーニング装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention solves these problems and eliminates the generation of ozone.
In addition to being able to perform extremely stable and uniform charging,
It is an object of the present invention to provide a charging and cleaning device that also cleans an image forming body and can downsize an image forming apparatus.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、像形成体に弾性体からなる回動ローラを圧
接させ、その圧接面において、像形成体の移動方向と回
動ローラの移動方向を反対方向とし、該回動ローラにト
ナーと逆極性の直流成分を有する交流バイアス電圧を印
加し、該像形成体の帯電を行うと共に、該像形成体上に
付着したトナーの除去を行うことを特徴どする帯電及び
クリーング装置によって達成される。
The above object is to press a rotating roller made of an elastic material against the image forming body, to make the moving direction of the image forming body and the moving direction of the rotating roller opposite to each other on the pressing surface, and to apply the toner to the rotating roller in a direction opposite to that of the rotating roller. This is achieved by a charging and cleaning device characterized in that it applies an AC bias voltage having a polar DC component to charge the image forming body and to remove toner adhering to the image forming body.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明を適用した画像形成装置の一例を示す断
面図である。図において、■は像形成体である感光体ド
ラムで、矢示方向に150mm/ seeの線速度で回
転している。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied. In the figure, ■ is a photosensitive drum which is an image forming member, and is rotating at a linear speed of 150 mm/see in the direction of the arrow.

感光体ドラムlは、第4図に示すように感光層IA、中
間層IB、導電性支持体lCからなる高γ感光特性を有
する像形成体である。感光層IAの厚さは、5〜100
μm程度であり、好ましくは10〜50μmである。感
光体ドラムlは導電性金属のドラム状導電性支持体lC
を用い、該支持体IC上にエチレン−酢酸ビニル共重合
体からなる厚さ0.1μmの中間層IBを形成し、この
中間層IB上に膜厚35μmの感光層IAを設けて構成
される。
As shown in FIG. 4, the photosensitive drum 1 is an image forming body having a high γ photosensitive property and is composed of a photosensitive layer IA, an intermediate layer IB, and a conductive support LC. The thickness of the photosensitive layer IA is 5 to 100
It is about μm, preferably 10 to 50 μm. The photoreceptor drum 1 is a drum-shaped conductive support 1C made of conductive metal.
A 0.1 μm-thick intermediate layer IB made of ethylene-vinyl acetate copolymer is formed on the support IC, and a 35 μm-thick photosensitive layer IA is provided on this intermediate layer IB. .

導電性支持体ICとしては、アルミニュウム、スチール
、銅等のドラムが用いられるが、その他、紙プラスチツ
クフィルム上に金属層をラミネート又は蒸着したベルト
状のもの、或は電鋳法によって作られるニッケルベルト
等の金属ベルトであつもよい。また、中間層IBは、感
光体として±500〜2 、000 Vの高電圧に耐え
、例えば正帯電の場合はエレクトロンの導電性支持体l
Cからの注入を阻止し、なだれ現象による優れた光減衰
特性が得られるよう、ホール移動性を有するのが望まし
く、そのため中間層IBに例えば本出願人が先に提案し
た特願昭61−188975号明細書に記載された正帯
電型の電荷輸送物質を10重量%以下添加するのが好ま
しい。
As the conductive support IC, a drum made of aluminum, steel, copper, etc. is used, but there are also belt-shaped ones made by laminating or vapor-depositing a metal layer on a paper-plastic film, or a nickel belt made by electroforming. A metal belt such as the following may also be used. In addition, the intermediate layer IB can withstand a high voltage of ±500 to 2,000 V as a photoreceptor, and for example, in the case of positive charging, it can withstand a conductive support l for electrons.
In order to prevent injection from C and obtain excellent light attenuation characteristics due to the avalanche phenomenon, it is desirable that the intermediate layer IB has hole mobility. It is preferable to add 10% by weight or less of the positively charged charge transporting substance described in the specification.

中間層IBとしては、通常、電子写真用の感光層に使用
される例えば下記樹脂を用いることができる。
As the intermediate layer IB, the following resins, which are usually used in photosensitive layers for electrophotography, can be used.

(1)ポリビニルアルコール(ポバール)等のビニル系
ポリマー (2)ポリビニルアミン等の含窒素ビニルポリマ(3)
ポリエチレンオキサイド等のポリエーテル系ポリマー (4)ポリアクリル酸及びその塩等のアクリル酸系ポリ
マー (5)ポリメタアクリル酸及びその塩等のメタアクリル
酸系ポリマー (6)メチルセルローズ等のエーテル繊維素系ポリマー (7)ポリエチレンイミン等ののポリエチレンイミン系
ポリマー (8)ポリアラニン等のポリアミノ酸類、(9)スター
チアセテート、アミンスターチ等の澱粉及びその誘導体
、 (10)ポリアミドである可溶性ナイロン等の水とアル
コールとの混合溶剤に可溶なポリマー感光層IAは基本
的には電荷輸送物質を併用せずに光導電性顔料よりなる
0、1〜1μm径の7タロシアニン微粒子と、酸化防止
剤とをバインダー樹脂の溶剤に混合分散して塗布液を調
整し、この塗布液を中間層IB上に塗布して乾燥し、必
要により熱処理して形成される。
(1) Vinyl polymers such as polyvinyl alcohol (Poval) (2) Nitrogen-containing vinyl polymers such as polyvinylamine (3)
Polyether polymers such as polyethylene oxide (4) Acrylic acid polymers such as polyacrylic acid and its salts (5) Methacrylic acid polymers such as polymethacrylic acid and its salts (6) Ether cellulose such as methyl cellulose (7) Polyethyleneimine-based polymers such as polyethyleneimine (8) Polyamino acids such as polyalanine, (9) Starch and its derivatives such as starch acetate and amine starch, (10) Polyamide such as soluble nylon, etc. The polymer photosensitive layer IA, which is soluble in a mixed solvent of water and alcohol, basically consists of 7 talocyanine fine particles with a diameter of 0.1 to 1 μm, which are made of a photoconductive pigment, and an antioxidant, without using a charge transport substance. is mixed and dispersed in a binder resin solvent to prepare a coating liquid, and this coating liquid is applied onto the intermediate layer IB, dried, and optionally heat-treated to form the intermediate layer IB.

また、光導電性材料と電荷輸送物質とを併用する場合に
は、光導電性顔料と当該光導電性顔料の115以下、好
ましくはl / 1,000〜l/10(重量比)の少
量の電荷輸送物質とよりなる光導電性材料と、酸化防止
剤とをバインダー樹脂中に分散させて感光層IAを構成
する。
In addition, when a photoconductive material and a charge transport substance are used together, a small amount of the photoconductive pigment and the photoconductive pigment is 115 or less, preferably l/1,000 to l/10 (weight ratio). A photoconductive material comprising a charge transport substance and an antioxidant are dispersed in a binder resin to constitute the photosensitive layer IA.

カラートナー像を感光体ドラムl上に重ね合わせてカラ
ー画像を形成する画像形成装置にあっては、走査光学系
からのビームがカラートナー像によって遮蔽されないよ
うに長波長側に分光感度を有する感光体が必要であり、
トナーは例えば特願平1−92660号明細書に記載さ
れている光波長750nm以上の赤外線透過性を有した
ものが用いられる。
In an image forming apparatus that forms a color image by superimposing color toner images on a photoreceptor drum l, a photosensitive drum having spectral sensitivity on the long wavelength side is used to prevent the beam from the scanning optical system from being blocked by the color toner image. I need a body;
The toner used is, for example, one having an infrared transmittance with a light wavelength of 750 nm or more as described in Japanese Patent Application No. 1992-92660.

以下に本実施例の高γ感光体の光減衰特性について説明
する。第3図は高γ感光体の特性を示すグラフである。
The light attenuation characteristics of the high γ photoreceptor of this example will be explained below. FIG. 3 is a graph showing the characteristics of a high γ photoreceptor.

図において、vlは帯電電位(V)、Voは露光前の初
期電位(V)、Llは初期電位v0が415に減衰する
のに要するレーザビームの照射光量(μJ/cm”)、
L2は初期電位■。が115に減衰するのに要するレー
ザビームの照射光量(μJ /cm”)を表す。
In the figure, vl is the charged potential (V), Vo is the initial potential before exposure (V), Ll is the amount of laser beam irradiation required for the initial potential v0 to attenuate to 415 (μJ/cm"),
L2 is the initial potential ■. It represents the amount of laser beam irradiation (μJ/cm") required for attenuation to 115.

Lm/L、の好ましい範囲は 1.0≦ L z/ L r≦ 1.5である。The preferred range of Lm/L is 1.0≦Lz/Lr≦1.5.

本実施例テハV I = 1,0OOV、V、=950
V、L2/L+ =  1.2である。また、露光部の
感光体電位はIOVである。
This example Teha VI = 1,0OOV, V, = 950
V, L2/L+ = 1.2. Further, the potential of the photoreceptor at the exposed portion is IOV.

光減衰曲線が初期電位V。を1/2にまで減衰させた露
光中期に相当する位置での光感度をE l/1とし、初
期電位v0を971Oまで減衰させた露光初期に相当す
る位置での光感度をE、7.。とじたとき、(E1/□
) / (E l/1.)  ≧ 2好ましくは (E l/2) / (E sz+o)  ≧ 5の関
係を与える光導電性半導体が選ばれる。なを、ここでは
、光感度は微少光量に対する電位低下量の絶対値で定義
される。
The light attenuation curve is at the initial potential V. Let E be the photosensitivity at a position corresponding to the middle stage of exposure when the voltage is attenuated to 1/2, and let E be the photosensitivity at a position corresponding to the early stage of exposure when the initial potential v0 is attenuated to 971O. . When closed, (E1/□
) / (E 1/1.) ≧ 2, preferably (E 1/2) / (E sz+o) ≧ 5, a photoconductive semiconductor is selected. Here, photosensitivity is defined as the absolute value of the amount of potential drop with respect to a small amount of light.

この感光体の光減衰曲線は、第3図に示すような光感度
である電位特性の微分係数の絶対値が少光量時に小さく
、光量の増大と共に犬となって急峻に減衰する。具体的
には光減衰曲線が第3図に示すように露光初期において
は、若干の期間L1の間、感度特性が悪くてほぼ横這い
の光減衰特性を示すが、露光の中期L1からL2にかけ
ては、転して超高感度となってほぼ直線的に下降する超
高γ特性となる。この感光体は具体的には+500〜+
2,0OOVQ高帯電下におけろなだれ現象を利用して
高γ特性を得るものと考えられる。つまり、露光初期に
おいて光導電性顔料の表面に発生したキャリヤはその顔
料と被覆樹脂との界面層に有効にトラップされて光減衰
が確実に抑制され、その結果、露光の中期において極め
て急激ななだれ現象が生じると解される。
In the light attenuation curve of this photoreceptor, as shown in FIG. 3, the absolute value of the differential coefficient of the potential characteristic, which is photosensitivity, is small when the amount of light is small, and as the amount of light increases, it becomes a dog and sharply attenuates. Specifically, as shown in Fig. 3, the light attenuation curve exhibits poor sensitivity characteristics and almost flat light attenuation characteristics during a short period L1 at the beginning of exposure, but from mid-exposure period L1 to L2. , and becomes ultra-high sensitivity, resulting in an ultra-high γ characteristic that decreases almost linearly. Specifically, this photoreceptor is +500~+
It is thought that high γ characteristics are obtained by utilizing the avalanche phenomenon under high charging of 2,000 VQ. In other words, carriers generated on the surface of the photoconductive pigment in the early stage of exposure are effectively trapped in the interface layer between the pigment and the coating resin, and light attenuation is reliably suppressed, resulting in an extremely rapid avalanche in the middle stage of exposure. It is understood that a phenomenon occurs.

画像形成装置本体上部には、透明なガラス板などからな
る原稿台31と、さらに原稿台31上に載置した原稿り
を覆う原稿カバー32とが配されている。
At the top of the main body of the image forming apparatus, a document table 31 made of a transparent glass plate or the like, and a document cover 32 that covers the document placed on the document table 31 are arranged.

原稿台31の下方であって、装置本体内には露光ランプ
11及び第1ミラー12を備えた第1ミラーユニツト5
が設けられ、前記原稿台31と平行に、かつ図面左右方
向へ直線移動可能に取り付かれていて、原稿りの全面を
光学走査する。13及び14はそれぞれ第2ミラー及び
第3ミラーであり、これらが−体化された第2ミラーユ
ニツト6を所定の光路長を保つように、第1ミラーユニ
ツト5の172の速度で左右同方向に直線移動する。勿
論該第2ミラーユニツト6の移動は前記第1ミラーユニ
ツト5と同様に原稿台31に対して平行である。前記露
光ランプ11によって照明される原稿台31上の原稿り
の像は、主レンズ15により第1ミラー12、第2ミラ
ー13、さらに第3ミラー14を経てCCD16上に結
像する。入力画像は画像処理した後、レーザ光学系17
により感光体ドラム1上を光走査するようになっている
。走査が終わると第1ミラーユニツト5及び第2ミラー
ユニツト6は元の位置に戻り、次のコピーまで待機する
A first mirror unit 5 including an exposure lamp 11 and a first mirror 12 is located below the document table 31 and inside the apparatus main body.
is installed parallel to the document tray 31 and movable in a straight line in the horizontal direction in the drawing, and optically scans the entire surface of the document tray. 13 and 14 are a second mirror and a third mirror, respectively, and the second mirror unit 6 in which these mirrors are integrated is moved in the same left and right direction at a speed 172 of the first mirror unit 5 so as to maintain a predetermined optical path length. move in a straight line. Of course, the movement of the second mirror unit 6 is parallel to the document table 31 similarly to the first mirror unit 5. An image of the document on the document table 31 illuminated by the exposure lamp 11 is formed on the CCD 16 by the main lens 15 via the first mirror 12 , the second mirror 13 , and then the third mirror 14 . After image processing the input image, the laser optical system 17
The photoreceptor drum 1 is scanned with light. When scanning is completed, the first mirror unit 5 and the second mirror unit 6 return to their original positions and wait until the next copy.

感光体ドラムlはコピー開始と同時に矢示のように時計
方向に回転し、詳細を後述する帯電及びクリーニング装
置2により電荷を与えられているので、前記光学系によ
る結像によって該感光体ドラム1上には原稿りの像に対
応した静電潜像が形成される。その後、感光体ドラムl
上の前記静電潜像は、現像器3によって反転現像され可
視のトナー像となる。即ち現像器3のマグネントロール
を内蔵しt;現像スリーブ31には、直流或はさらに交
流のバイアス電圧が印加され、顕像手段である2成分現
像剤による非接触現像が行われトナー像が形成される。
The photosensitive drum 1 rotates clockwise as indicated by the arrow at the same time as copying starts, and is charged by a charging and cleaning device 2, which will be described in detail later. An electrostatic latent image corresponding to the image of the document is formed thereon. After that, the photoreceptor drum
The upper electrostatic latent image is reversely developed by the developing device 3 and becomes a visible toner image. That is, a magnet roll of the developing device 3 is built in; a DC or even AC bias voltage is applied to the developing sleeve 31, and non-contact development is performed using a two-component developer serving as a developing means to form a toner image. be done.

2成分現像剤による非接触現像は、感光体ドラム1上に
カラートナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する場
合には好ましい現像手段であるが、モノクロ画像形成の
場合には2成分現像剤による接触現像でも、l成分現像
剤を使用する現像器でもよい。更に交流成分を有する現
像バイアスを用いることにより高γ感光体によって形成
された静電潜像を効率よく現像することができる。
Non-contact development using a two-component developer is a preferred developing means when a color image is formed by superimposing color toner images on the photoreceptor drum 1, but when forming a monochrome image, non-contact development using a two-component developer is preferred. A contact developing device or a developing device using an l-component developer may be used. Furthermore, by using a developing bias having an alternating current component, it is possible to efficiently develop an electrostatic latent image formed by a high γ photoreceptor.

多数枚の記録紙Pを収容する給紙カセット4からは、記
録紙Pが一枚ずつ第1給紙ローラ41によって繰り出さ
れる。この繰り出された記録紙Pは、感光体ドラム1上
のトナー像と同期して作動する第2給紙ローラ42によ
って感光体ドラム1上に送出される。
From a paper feed cassette 4 that accommodates a large number of recording papers P, the recording papers P are fed out one by one by a first paper feeding roller 41 . This fed-out recording paper P is fed onto the photosensitive drum 1 by a second paper feed roller 42 that operates in synchronization with the toner image on the photosensitive drum 1.

この記録紙Pには、転写ローラ7の作用により、感光体
ドラム1上のトナー像が転写され、かつ感光体ドラム1
上から分離されたのち、記録紙搬送手段8を経て定着装
置9へ送られ、熱定着ローラ及び圧着ローラによって溶
融定着されt;後、排紙ローラ43により装置外のトレ
イ35へ排出される。
The toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the recording paper P by the action of the transfer roller 7, and the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the recording paper P.
After being separated from the top, it is sent to the fixing device 9 via the recording paper transport means 8, where it is fused and fixed by a heat fixing roller and a pressure roller, and then ejected to a tray 35 outside the apparatus by a paper ejection roller 43.

一方、前記感光体ドラムlの表面に転写されずに残留し
たトナーはクリーニング前露光器18により除電された
のち、帯電及びクリーニング装R2により回収清掃され
て、次回のコピーに待機する。
On the other hand, the toner remaining without being transferred onto the surface of the photosensitive drum 1 is neutralized by the pre-cleaning exposure device 18, and then collected and cleaned by the charging and cleaning device R2, and is ready for the next copying.

第2図は第1図の画像形成装置等に用いられる本発明の
一実施例を示す拡大断面図である。図において、21は
回動ローラ、25はブレード、26は回動ローラ21に
バイアス電圧を印加するためのバイアス電源、28はケ
ーシング、29は回収スクリュー21aは感光体ドラム
lに回動ローラ21が圧接する部分のニップ部、Tはト
ナーである。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an embodiment of the present invention used in the image forming apparatus shown in FIG. In the figure, 21 is a rotating roller, 25 is a blade, 26 is a bias power source for applying a bias voltage to the rotating roller 21, 28 is a casing, 29 is a recovery screw 21a, and a photosensitive drum l is connected to the rotating roller 21. The nip portion of the press-contact portion, T, is toner.

回動ローラ21は、例えばステンレス鋼からなる金属軸
22の周囲に、体積抵抗率10’Ω・cmから10”Ω
・cm以下に調整された外径的30mmの例えばNBR
ゴム等からなるスポンジ状の弾性体23を設けたもので
ある。また弾性体23の表面には例えば10−100μ
m厚で体積抵抗率が10”Ω・C10以上好ましくは1
0”Ω・Cm以下の高抵抗層で、表面がトナーの直径(
20μm前後)にほぼ等しい凹凸を有する粗さの高抵抗
皮膜24で覆うようにしたものでもよい。
The rotating roller 21 has a volume resistivity of 10'Ω·cm to 10”Ω around a metal shaft 22 made of stainless steel, for example.
・For example, NBR with an outer diameter of 30 mm adjusted to less than cm
A sponge-like elastic body 23 made of rubber or the like is provided. Further, the surface of the elastic body 23 has a thickness of 10 to 100 μm, for example.
m thickness and volume resistivity of 10"Ω・C10 or more, preferably 1
A high-resistance layer with a resistance of less than 0"Ω・Cm, the surface of which is the diameter of the toner (
It may be covered with a high-resistance film 24 having roughness approximately equal to 20 μm).

金属軸220両端は軸受けになっており、これがバネ2
7によって押圧され、回動ローラ21は感光体ドラムl
に圧接され、ニップ輻2〜3mmのニップ部21aを形
成するようになっている。
Both ends of the metal shaft 220 are bearings, which support the spring 2.
7, the rotating roller 21 is pressed by the photoreceptor drum l.
are pressed against each other to form a nip portion 21a with a nip radius of 2 to 3 mm.

なお、回動ローラ21の弾性体23又は高抵抗皮膜24
とトナーTとの摩擦帯電系列は、トナーと摩擦帯電する
ことによりクリーニング性を向上することが望ましい。
Note that the elastic body 23 or the high-resistance film 24 of the rotating roller 21
It is desirable that the triboelectric charging system between the toner and the toner T improves cleaning performance by triboelectrically charging the toner and the toner.

さらにはトナーTが本来有する電荷の極性を変えない材
質が選択される。
Furthermore, a material is selected that does not change the polarity of the charge that the toner T originally has.

バイアス電源26は例えば鉄共振トランスを利用した電
源で、1次側を商用電源に接続して、2次側に感光体ド
ラム1の帯電電位その他の条件によって異なるが、反転
現像の場合はトナーTの帯電の極性とは同極性の感光体
lの帯電電圧に等しいか又は僅かに低い600〜1,0
OOVの直流成分に、周波数300〜IOK Hz、 
Peak −Peakt圧が200〜3,500V好ま
しくは500〜l 、 000 Vの交流成分を重畳し
た交流バイアス電圧を出力するようにしたものである。
The bias power supply 26 is a power supply using, for example, an iron resonant transformer, whose primary side is connected to a commercial power supply, and whose secondary side is supplied with toner T, which varies depending on the charging potential of the photoreceptor drum 1 and other conditions, but in the case of reversal development. The charging polarity is equal to or slightly lower than the charging voltage of the photoreceptor l of the same polarity, 600 to 1,0
The DC component of OOV has a frequency of 300 to IOK Hz,
It outputs an AC bias voltage with a peak-peakt voltage of 200 to 3,500 V, preferably 500 to 1,000 V, on which an AC component is superimposed.

この交流バイアス電圧は保護抵抗26aと金属軸22を
介して回動ローラ21に印加される。
This AC bias voltage is applied to the rotating roller 21 via the protective resistor 26a and the metal shaft 22.

なお、交流成分の電圧が上記範囲より低いとクリーニン
グ不充分となり、一方高過ぎると感光体ドラムlの感光
層lA、中間層IBを破壊することになる。なお、バイ
アス電源26はDCm分は定電圧制御を交流成分は定電
流制御を行っている。
If the voltage of the alternating current component is lower than the above range, cleaning will be insufficient, while if it is too high, the photosensitive layer 1A and intermediate layer IB of the photosensitive drum 1 will be destroyed. Note that the bias power supply 26 performs constant voltage control for the DCm component and constant current control for the AC component.

なお、以上の実施例において、回動ローラ21に印加す
る交流電圧成分の周波数と電圧を変化させた結果を示し
たのが第5図である。
In addition, in the above embodiment, FIG. 5 shows the results of changing the frequency and voltage of the AC voltage component applied to the rotary roller 21.

第5図において、縦線で陰を有した範囲が絶縁破壊の生
じ易い範囲、斜線で陰を付した範囲が帯電ムラを生じ易
い範囲であり、陰を付してない範囲が安定して帯電の得
られる好ましい範囲である。
In Figure 5, the shaded area with vertical lines is the area where dielectric breakdown is likely to occur, the shaded area with diagonal lines is the area where uneven charging is likely to occur, and the unshaded area is stably charged. This is a preferable range in which .

図から明らかなように、好ましい範囲は、交流電圧成分
の変化によって多少変化する。なお、交流電圧成分の波
形は、正弦波に限らず、矩形波や三角波であってもよい
。また第5図において、散点状の陰を施した低周波領域
は、周波数が低いために帯電ムラが生ずるようになる範
囲である。
As is clear from the figure, the preferred range changes somewhat with changes in the AC voltage component. Note that the waveform of the AC voltage component is not limited to a sine wave, but may be a rectangular wave or a triangular wave. Furthermore, in FIG. 5, the low frequency region shaded with scattered dots is a range where charging unevenness occurs due to the low frequency.

次にこの帯電及びクリーニング装置2の動作について説
明する。
Next, the operation of this charging and cleaning device 2 will be explained.

記録紙Pにトナー像を転写した感光体ドラムlは回転を
続け、クリーニング前露光器18に達し、感光体ドラム
1は一旦光除電されたのち感光体ドラムlの帯電と同極
性に帯電される。このトナTは感光体ドラム1の移動に
伴って、反対方向に回転している回動ローラ21に接近
すると、感光体1と反対方向に感光体の同速度の1.2
〜2.0倍の周速度で回転する回動ローラ21に印加さ
れた交流バイアス電圧の交流成分により、振動し感光体
ドラム1表面より離れ易くなり、ニップ部21a上流側
で感光体ドラムlより剥ぎ取られ、スポンジ状の弾性体
23又は凹凸面を有した高抵抗皮膜24に付着し搬送さ
れる。回動ローラ21によって搬送されたトナーTは、
ブレード25によってケーシング28の底部に向かって
掻き落とされる。掻き落とされたトナーTは、搬送スク
リュー29によって図示しないトナー回収ボックス、又
はリサイクルトナーとして現像器3に搬送され回収され
る。
The photoreceptor drum l, which has transferred the toner image onto the recording paper P, continues to rotate and reaches the pre-cleaning exposure device 18, where the photoreceptor drum 1 is once photostatically neutralized and then charged to the same polarity as the photoreceptor drum l. . As the photoreceptor drum 1 moves, this toner T approaches the rotation roller 21 rotating in the opposite direction, and when the toner T moves in the opposite direction to the photoreceptor 1, it moves at the same speed as the photoreceptor.
The AC component of the AC bias voltage applied to the rotary roller 21, which rotates at ~2.0 times the circumferential speed, vibrates and easily separates from the surface of the photoreceptor drum 1. It is peeled off, attached to a sponge-like elastic body 23 or a high-resistance film 24 having an uneven surface, and transported. The toner T conveyed by the rotating roller 21 is
It is scraped off toward the bottom of the casing 28 by the blade 25. The scraped off toner T is transported by a transport screw 29 to a toner collection box (not shown) or to the developing device 3 and collected as recycled toner.

また、ニップ部21aの下流側においては、感光体ドラ
ムlの感光層IAに回動ローラ21より電荷が注入され
て、回動ローラ21に印加された交流バイアス電圧の直
流成分又は之より若干低い電位に帯電される。
Further, on the downstream side of the nip portion 21a, charge is injected from the rotating roller 21 into the photosensitive layer IA of the photosensitive drum l, and the DC component of the AC bias voltage applied to the rotating roller 21 or slightly lower than the charged to a potential.

以上のように構成された帯電及びクリーニング装置2の
回動ローラ21に印加するバイアス電圧を直流成分のみ
とした場合と、前記のように直流成分を有する交流バイ
アス電圧とした場合を長期に互って比較した結果、直流
成分のみの場合に比べ交流バイアス電圧とした場合は、
15%程度のトナー回収率が向上することが認められた
The case where the bias voltage applied to the rotating roller 21 of the charging and cleaning device 2 configured as described above is made to have only a DC component, and the case where the case where an AC bias voltage having a DC component as described above is used are alternately applied over a long period of time. As a result of comparison, when using AC bias voltage, compared to when using only DC component,
It was observed that the toner recovery rate was improved by about 15%.

また、交流バイアス電圧としたことで、極めて安定した
帯電を行うことができることが確認されlこ 。
It was also confirmed that by using an AC bias voltage, extremely stable charging could be achieved.

本実施例において非帯電とするには、交流バイアス電圧
の直流成分を零とすることによって行うことができる。
In this embodiment, non-charging can be achieved by setting the DC component of the AC bias voltage to zero.

また、帯電及びクリーニング装置2を感光体ドラム1よ
り退避させることによっても行うことができる。
Alternatively, this can be done by retracting the charging and cleaning device 2 from the photoreceptor drum 1.

なお、回動ローラ21によるトナーTの回収は、たとえ
不完全であっても本実施例のように反転現像の場合はト
ナーTは感光体と同極性に帯電されているので、現像時
非画像部に付着したトナーは現像器に回収され画質上悪
影響を与えない。
Note that even if the recovery of the toner T by the rotating roller 21 is incomplete, in the case of reverse development as in this embodiment, the toner T is charged to the same polarity as the photoreceptor, so that no non-image is collected during development. The toner adhering to the area is collected by the developing device and does not adversely affect the image quality.

一方、正規現像が行われ、正帯電感光体に対しトナーT
がマイナスに帯電されている場合では、本帯電及びクリ
ーニング装置2の上流側に設けたクリーニング前露光器
18に続く帯電及びクリーニング装置2によって、トナ
ーTはマイナスに帯電していることから、正のバイアス
が印加された回動ローラ21に効率良く回収され、優れ
た帯電及びクリーニング装置となる。
On the other hand, regular development is performed, and toner T is applied to the positively charged photoreceptor.
When the toner T is negatively charged, the toner T is negatively charged by the charging and cleaning device 2 following the pre-cleaning exposure device 18 provided upstream of the main charging and cleaning device 2, so that the toner T is positively charged. It is efficiently collected by the rotating roller 21 to which a bias is applied, making it an excellent charging and cleaning device.

また、第1図に示す実施例のように高γ特性を有する感
光体ドラムlを用い、半導体レーザ等の赤外光により像
露光され、反転現像を行う画像形成方法においてさらに
、赤外線透過性のトナーTを使用する場合は、若干のト
ナーTが感光体1上に残留しても1部分に集積しなけれ
ば潜像形成上問題にならない。従って、本実施例では回
動ローラ2■によって充分満足される状態にトナーTは
回収されたが、回収されなくても、トナーTを感光体l
上に平均に分散させる均し効果を有するのでなんら問題
は生じない。
Further, in an image forming method in which a photoreceptor drum l having a high γ characteristic is imagewise exposed to infrared light such as a semiconductor laser, and reversal development is performed as in the embodiment shown in FIG. When toner T is used, even if a small amount of toner T remains on the photoreceptor 1, it does not pose a problem in forming a latent image as long as it does not accumulate in one area. Therefore, in this embodiment, the toner T was collected in a sufficiently satisfactory state by the rotary roller 2;
Since it has a leveling effect of dispersing it evenly on the top, no problem occurs.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば以上説明したような構成で、回動ローラ
にトナーの電荷とは逆極性の直流成分を有する交流バイ
アス電圧を印加することにより、残留トナーの回収率が
高く、オゾンの発生がないので感光体の劣化を防止でき
、また、帯電とクリニングとを同時に行うことができる
ので、画像形成装置を小型にすることの可能な優れた帯
電及びクリーニング装置を提供することができる。
According to the present invention, with the configuration described above, by applying an AC bias voltage having a DC component with a polarity opposite to that of the toner charge to the rotating roller, the recovery rate of residual toner is high and ozone generation is suppressed. Since there is no charger, deterioration of the photoreceptor can be prevented, and since charging and cleaning can be performed at the same time, it is possible to provide an excellent charging and cleaning device that can downsize the image forming apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を適用した画像形成装置の一例を示す断
面図、 第2図は本発明の一実施例を示す拡大断面図、第3図は
高γ感光体の光減衰特性を示すグラフ、第4図は高γ感
光体の構成を示す断面図、第5図は交流電圧成分の周波
数と電圧を変化させたときの帯電特性図である。 1・・・感光体ドラム   2・・・クリーニング装置
18・・・クリーニング前露光器 21・・・回動ローラ    22・・・金属軸23・
・・弾性体      24・・・高抵抗皮膜25・・
・ブレード      26・・・バイアス電源27・
・・バネ29・・・回収スクリュー第 図 第 図 第 図 第 図 用浪数(KHz)
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a graph showing the light attenuation characteristics of a high γ photoreceptor. , FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the high-gamma photoreceptor, and FIG. 5 is a charging characteristic diagram when the frequency and voltage of the AC voltage component are changed. 1... Photosensitive drum 2... Cleaning device 18... Pre-cleaning exposure unit 21... Rotating roller 22... Metal shaft 23.
...Elastic body 24...High resistance film 25...
・Blade 26...Bias power supply 27・
・Spring 29 ・Recovery screw number (KHz)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)像形成体に弾性体からなる回動ローラを圧接させ
、その圧接面において、像形成体の移動方向と回動ロー
ラの移動方向を反対方向とし、該回動ローラに直流成分
を有する交流バイアス電圧を印加し、該像形成体の帯電
を行うと共に、該像形成体上に付着したトナーの除去を
行うことを特徴とする帯電及びクリーニング装置。
(1) A rotating roller made of an elastic body is brought into pressure contact with the image forming body, and on the pressing surface, the moving direction of the image forming body and the moving direction of the rotating roller are opposite directions, and the rotating roller has a DC component. A charging and cleaning device characterized by applying an AC bias voltage to charge the image forming body and to remove toner adhering to the image forming body.
(2)前記直流成分はトナーと逆極性であることを特徴
とする請求項(1)記載の帯電及びクリーニング装置。
(2) The charging and cleaning device according to claim 1, wherein the DC component has a polarity opposite to that of the toner.
JP26453190A 1990-10-02 1990-10-02 Electrifying and cleaning device Pending JPH04141678A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002287597A (en) * 2001-03-28 2002-10-03 Ricoh Co Ltd Cleaning device and image forming apparatus having the same
US6987944B2 (en) 2001-03-28 2006-01-17 Ricoh Company, Ltd. Cleaning device and image forming apparatus using the cleaning device

Cited By (2)

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