JPH06266266A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH06266266A
JPH06266266A JP5057319A JP5731993A JPH06266266A JP H06266266 A JPH06266266 A JP H06266266A JP 5057319 A JP5057319 A JP 5057319A JP 5731993 A JP5731993 A JP 5731993A JP H06266266 A JPH06266266 A JP H06266266A
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JP
Japan
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toner
image
charging
magnetic
photoconductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5057319A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Haneda
哲 羽根田
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 JP5057319A priority Critical patent/JPH06266266A/en
Publication of JPH06266266A publication Critical patent/JPH06266266A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Cleaning In Electrography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form a good image without leaving residual toners on the surface of a photoreceptor by changing the cleaning period in response to the toner quantity, and making sufficient cleaning when a toner image has a toner quantity larger than the average toner quantity. CONSTITUTION:When a photoreceptor 1 is rotated and a conducting cylinder 22 is rotated in the opposite direction, magnetic grains 21 are magnetically connected by the magnetic lines of force of a magnet 23 to form a magnetic brush 20A, the photosensitive layer of the photoreceptor 1 is rubbed, and residual toners T are collected, sucked, and attracted by the high-potential bias voltage with a recovery roller 27. When a toner image having the record dot number more than that of the average toner image, e.g. an image having many black solid portions, is written on an image writing device A, the record dot number information is sent to a control means 103 from a CPU 100. If the record dot number is higher than the specified value, the start of the next image forming process is delayed, the conducting cylinder 22 is rotated during this period, and the residual toners T are removed from the inside of the magnetic brush 20A and the surface of the photoreceptor 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の画
像形成装置において、静電荷担体である像形成体の表面
に残留したトナーを剥ぎ取りクリーニングするととも
に、像形成体を一様に帯電させる磁気ブラシを用いた帯
電及びクリーニング装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, removes and cleans toner remaining on the surface of an image forming body which is an electrostatic charge carrier, and evenly forms the image forming body. The present invention relates to a charging and cleaning device using a magnetic brush for charging.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真式の画像形成装置におい
て、像形成体の帯電には、一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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, a corona charger has generally been used for charging an image forming body. This corona charger applies a high voltage of several KV to the discharge wire to generate a strong electric field around the discharge wire for gas discharge, and to adsorb the charge ions generated at that time to the image forming body. Is charged.

【0003】このような従来の画像形成装置の用いられ
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。
Since the corona charger used in such a conventional image forming apparatus can be charged without mechanical contact with the image forming body, the image forming body is not damaged during charging. Have advantages. However, since this corona charger uses a high voltage, there is a risk of electric shock or leakage, and ozone generated by gas discharge is harmful to humans, which shortens the life of the image forming body. Had. In addition, the charging potential of the corona charger is unstable because it is strongly influenced by temperature and humidity. Furthermore, the corona charger requires a high voltage to obtain the charging potential, and thus the communication terminal and the information processing device are required. As a result, it is a major drawback when using an electrophotographic image forming apparatus.

【0004】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 drawbacks of such corona chargers are:
The cause is that gas discharge is involved in charging.

【0005】そこで、コロナ帯電器のような高圧放電を
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、マグネットロールを内包した円筒上に磁性粒子を吸
着して磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシで像形成体
の表面を摺擦することにより帯電を行うようにした帯電
装置が特開昭53-133569号公報に公開されている。
Therefore, a cylinder containing a magnet roll is used as a charging device capable of charging the image forming body without performing high-voltage discharge like a corona charger and without mechanically damaging the image forming body. A charging device that forms a magnetic brush by adsorbing magnetic particles on it and is charged by rubbing the surface of an image forming body with this magnetic brush is disclosed in JP-A-53-133569. There is.

【0006】又特開平4-13464号公報には磁極を配置し
たマグネットロールの外周を回転可能に配置された円筒
と、その円筒部分に付着した磁性粒子層からなる磁気ブ
ラシを、像形成体の移動方向に対して相対的に移動・摺
接させ、前記円筒にバイアス電圧を印加することで、前
記像形成体に付着した転写残トナーの除去を行うととも
に前記像形成体の帯電を行い、前記の印加するバイアス
電圧は、交流バイアス電圧を重畳して帯電及びクリーニ
ングを行う手段が開示されている。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-13464, a cylinder provided rotatably around the outer circumference of a magnet roll having magnetic poles and a magnetic brush composed of a magnetic particle layer adhered to the cylinder portion is described as an image forming member. By moving and sliding contact relative to the moving direction and applying a bias voltage to the cylinder, the transfer residual toner adhering to the image forming body is removed and the image forming body is charged. There is disclosed a means for charging and cleaning by superimposing an AC bias voltage on the bias voltage applied by.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前記のように磁気ブラ
シを用いて帯電とクリーニングを行う手段はオゾンの発
生もなく、又安定した均一な帯電を行うことができると
共に、効率的なクリーニングを行うことができる。しか
し一方像形成体に形成されたトナー像、例えば通常文字
以外に黒画像又は太文字等のトナー像が多く形成された
場合には、転写紙にトナー像を転写した後、像形成体に
多くの残留トナーが発生する。
As described above, the means for charging and cleaning using the magnetic brush does not generate ozone, can perform stable and uniform charging, and can perform efficient cleaning. be able to. On the other hand, when a large number of toner images formed on the image forming body, for example, toner images other than normal characters, such as black images or bold characters, are formed on the image forming body after transferring the toner image to the transfer paper. Residual toner is generated.

【0008】そして次の画像形成の帯電、露光を行って
も残留トナーに妨げられて充分な帯電を行うことができ
ず、又露光不足も発生するため正確なトナー画像を形成
することができない欠点がある。
Further, even if the charging and the exposure for the next image formation are carried out, the residual toner interferes with the charging so that the charging cannot be sufficiently carried out, and the underexposure also occurs, so that an accurate toner image cannot be formed. There is.

【0009】本発明は上記の欠点を改善するため特に考
えられた手段である。即ち、前記画像形成時に画像情報
における記録ドット数により、トナー画像が平均トナー
量より多い画像の場合、前記トナー量に応じてクリーニ
ング時間を変更し、充分にクリーニング操作を行った
後、次の画像形成を行うようにしたことを目的としてい
る。
The present invention is a means specifically conceived to remedy the above-mentioned drawbacks. That is, in the case where the toner image is an image having a larger amount than the average toner amount due to the number of recorded dots in the image information at the time of forming the image, the cleaning time is changed according to the toner amount, and after performing a sufficient cleaning operation, the next image The purpose is to be formed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は請求項1として像担持体を中心に少なくと
も現像手段と、転写手段と、帯電とクリーニングを兼用
した手段と、を有する画像形成装置において、前記現像
手段により像担持体面に形成されたトナー画像のトナー
が平均トナー量より多い場合は、次の画像形成前に前記
帯電とクリーニングを兼用した手段を、前記トナー量に
応じて所定時間作動させ、請求項2として、前記トナー
量は画像形成時の記録ドット数により決定することによ
り達成される。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention comprises, as a first aspect, at least a developing means, a transfer means, and a means for both charging and cleaning centering on an image carrier. In the image forming apparatus, when the toner of the toner image formed on the surface of the image bearing member by the developing unit is larger than the average toner amount, the unit that performs both charging and cleaning before the next image formation is adjusted according to the toner amount. The toner amount is determined by the number of recording dots at the time of image formation.

【0011】[0011]

【実施例】先ず、本発明に用いられる磁性粒子の粒径に
ついて述べると一般に磁性粒子の平均粒径が大きいと、
搬送担体上に形成される磁気ブラシの穂の状態が荒いた
めに、電界により振動を与えながら帯電しても、磁気ブ
ラシにムラが現れ易く、帯電ムラの問題が起こる。この
問題を解消するには、キャリヤ粒子の平均粒径を小さく
すればよく、実験の結果、平均粒径100μm以下でその
効果が現れ初め、特に70μm以下になると、実質的に前
記の問題が生じなくなることが判明した。しかし、粒子
が細か過ぎると帯電時像担持体面に付着するようになっ
たり、飛散し易くなったりする。これらの現象は、粒子
に作用する磁界の強さ、それによる粒子の磁化の強さに
も関係するが、一般的には、粒子の平均粒径が30μm以
下に顕著に現れるようになる。
EXAMPLES First, the particle size of the magnetic particles used in the present invention will be described. Generally, when the average particle size of the magnetic particles is large,
Since the state of the magnetic brush formed on the carrier is rough, even if the magnetic brush is charged while being vibrated by the electric field, unevenness is likely to appear on the magnetic brush, which causes a problem of uneven charging. To solve this problem, the average particle size of the carrier particles should be reduced. As a result of experiments, the effect begins to appear when the average particle size is 100 μm or less, and particularly when the average particle size is 70 μm or less, the above-mentioned problem occurs substantially. It turned out to be gone. However, if the particles are too fine, they tend to adhere to the surface of the image carrier or become easily scattered during charging. These phenomena are related to the strength of the magnetic field acting on the particles and the strength of the magnetization of the particles thereby, but generally, the average particle size of the particles becomes prominent at 30 μm or less.

【0012】以上から、磁性粒子の粒径は、平均粒径が
100μm以下、特に好ましくは70μm以下30μm以上で
あることが好ましい。なお、磁化の強さは20〜200emu/g
のものが好ましく用いられる。
From the above, the average particle size of the magnetic particles is
It is preferably 100 μm or less, particularly preferably 70 μm or less and 30 μm or more. The strength of magnetization is 20 to 200 emu / g
Those of are preferably used.

【0013】このような磁性粒子は、磁性体として従来
の磁性キャリヤ粒子におけると同様の、鉄,クロム,ニ
ッケル,コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や
合金、例えば四三酸化鉄,γ−酸化第二鉄,二酸化クロ
ム,酸化マガジン,フェライト,マンガン−銅系合金、
と言った強磁性体の粒子、又はそれら磁性体粒子の表面
をスチレン系樹脂,ビニル系樹脂,エチレン系樹脂,ロ
ジン変性樹脂,アクリル系樹脂,ポリアミド樹脂,エポ
キシ樹脂,ポリエステル樹脂等の樹脂で被覆するか、あ
るいは、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂で作るか
して得られた粒子を従来公知の平均粒径選別手段で粒径
選別することによって得られる。
Such magnetic particles can be used as a magnetic substance in the same manner as in conventional magnetic carrier particles, such as metals such as iron, chromium, nickel and cobalt, or their compounds and alloys such as iron tetroxide and γ-oxidation. Ferric iron, chromium dioxide, oxide magazine, ferrite, manganese-copper alloy,
The surface of the ferromagnetic particles or the magnetic particles is coated with a resin such as styrene resin, vinyl resin, ethylene resin, rosin-modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin. Alternatively, the particles obtained by making the resin containing the magnetic fine particles dispersed therein are subjected to particle size selection by a conventionally known average particle size selection means.

【0014】なお、磁性粒子を球状に形成することは、
搬送担体に形成される粒子層が均一となり、また搬送担
体に高いバイアス電圧を均一に印加することが可能とな
ると言う効果も与える。即ち、磁性粒子が球形化されて
いることは、(1) 一般に磁性粒子は長軸方向に磁化吸着
され易いが、球形化によってその方向性が無くなり、従
って、層が均一に形成され、局所的に抵抗の低い領域や
層厚のムラの発生を防止する、(2) 磁性粒子の高抵抗化
と共に、従来の粒子に見られるようなエッジ部が無くな
って、エッジ部への電界の集中が起こらなくなり、その
結果、磁性粒子搬送担体に高いバイアス電圧を印加して
も、像担持体面に均一に放電して帯電ムラが起こらな
い、と言う効果を与える。以上のような効果を奏する球
形粒子にはキャリヤ粒子の抵抗率が105Ω・cm以上、特
に1012Ω・cm以下であるように帯電性の磁性粒子を形成
したものが好ましい。この抵抗率は、粒子を0.50cm2
断面積を有する容器に入れてタッピングした後、詰めら
れた粒子上に1kg/cm2の荷重を掛け、荷重と底面電極と
の間に1000V/cmの電界が生ずる電圧を印加したときの電
流値を読み取ることで得られる値であり、この抵抗率が
低いと、搬送担体にバイアス電圧を印加した場合に、磁
性粒子に電荷が注入されて、像担持体面に磁性粒子が付
着し易くなったり、あるいはバイアス電圧のブレークダ
ウンが起こり易くなったりする。また、抵抗率が高いと
電荷注入が行われず帯電が行われない。
The formation of spherical magnetic particles is
The particle layer formed on the carrier is uniform, and a high bias voltage can be uniformly applied to the carrier. That is, the fact that the magnetic particles are spherical means that (1) the magnetic particles are generally easily magnetized and adsorbed in the long-axis direction, but due to the spherical shape, the directionality is lost, and therefore, the layer is uniformly formed and localized. (2) Higher resistance of magnetic particles eliminates the edge part seen in conventional particles, and concentration of electric field on the edge part occurs. As a result, there is an effect that even if a high bias voltage is applied to the magnetic particle carrying carrier, the surface of the image carrier is uniformly discharged and charging unevenness does not occur. As the spherical particles having the above effects, it is preferable to form chargeable magnetic particles such that the carrier particles have a resistivity of 10 5 Ω · cm or more, particularly 10 12 Ω · cm or less. The resistivity after tapping putting particles in a container having a sectional area of 0.50 cm 2, a load of 1 kg / cm 2 on packed particles, the 1000V / cm between the load and a bottom electrode It is a value obtained by reading the current value when a voltage that causes an electric field is applied.If this resistivity is low, charges are injected into the magnetic particles when a bias voltage is applied to the carrier, and the image bearing The magnetic particles are likely to adhere to the body surface, or the breakdown of the bias voltage is likely to occur. If the resistivity is high, charge injection is not performed and charging is not performed.

【0015】以上を総合して、磁性粒子は、少なくとも
長軸と短軸の比が3倍以下であるように球形化されてお
り、針状部やエッジ部等の突起が無く、抵抗率が105Ω
・cm以上好ましくは1012Ω・cm以下であることが適正条
件である。そして、このような球状の磁性粒子は、磁性
体粒子にできるだけ球形のものを選ぶこと、磁性体微粒
子分散系の粒子では、できるだけ磁性体の微粒子を用い
て、分散樹脂粒子形成後に球形化処理を施すこと、ある
いはスプレードライの方法によって分散樹脂粒子を有す
ること等によって製造される。
In summary, the magnetic particles are spherical so that at least the ratio of the major axis to the minor axis is 3 times or less, and there are no protrusions such as needles and edges, and the resistivity is high. 10 5 Ω
-It is a proper condition that it is not less than cm and preferably not more than 10 12 Ω-cm. Then, such spherical magnetic particles should be selected as spherical as possible for the magnetic particles, and in the particles of the magnetic material fine particle dispersion system, the fine particles of the magnetic material should be used as much as possible, and the spheroidizing treatment should be performed after the formation of the dispersed resin particles. It is manufactured by applying or by having dispersed resin particles by a spray drying method.

【0016】以上が磁性粒子についての条件であり、次
に粒子層を形成して像担持体を帯電する磁性粒子搬送体
に関する条件について述べる。
The above are the conditions for the magnetic particles. Next, the conditions for the magnetic particle carrier for forming the particle layer and charging the image carrier will be described.

【0017】磁性粒子搬送担体は、バイアス電圧を印加
し得る搬送担体が用いられるが、特に、表面に粒子層が
形成されるスリーブの内部に複数の磁極を有する磁石体
が設けられている構造のものが好ましく用いられる。こ
のような搬送担体においては、回転磁石体との相対的な
回転によって、スリーブの表面に形成される粒子層が波
状に起伏して移動するようになるから、新しい磁性粒子
が次々と供給され、スリーブ表面の粒子層に多少の層厚
の不均一があっても、その影響は上記波状の起伏によっ
て実際上問題とならないように十分カバーされる。そし
て、スリーブの回転あるいはさらに磁石体の回転による
磁性粒子の搬送速度は、像担持体の移動速度と殆ど同じ
か、それよりも早いことが好ましい。また、スリーブの
回転による搬送方向は、同方向あるいは逆方向どちらで
もよい。しかしクリーニング性を考慮した場合反対方向
の方が同方向の場合よりもクリーニング性に優れてい
る。しかし、それらに限定されるものではない。
As the magnetic particle carrier, a carrier capable of applying a bias voltage is used. In particular, it has a structure in which a magnet body having a plurality of magnetic poles is provided inside a sleeve having a particle layer formed on the surface thereof. Those are preferably used. In such a carrier, relative rotation with the rotating magnet body causes the particle layer formed on the surface of the sleeve to undulate and move in a wavy shape, so that new magnetic particles are supplied one after another, Even if the particle layer on the surface of the sleeve has some non-uniformity of the layer thickness, the effect thereof is sufficiently covered by the wavy undulation so as not to cause any practical problem. Then, it is preferable that the transport speed of the magnetic particles by the rotation of the sleeve or the rotation of the magnet body is almost the same as or faster than the moving speed of the image carrier. Further, the conveying direction by the rotation of the sleeve may be the same direction or the opposite direction. However, when considering the cleaning property, the cleaning property in the opposite direction is superior to that in the same direction. However, it is not limited thereto.

【0018】また、搬送担体上に形成する粒子層の厚さ
は、規制板によって十分に掻き落とされて均一な層とな
る厚さであることが好ましく、そして、搬送担体と像担
持体との間隙は100〜5000μmが好ましい。搬送担体と
像担持体の表面間隙が100μmよりも狭くなり過ぎる
と、それに対して均一な帯電作用する磁気ブラシの穂を
形成するのが困難となり、また、十分な磁性粒子を帯電
部に供給することもできなくなって、安定した帯電が行
われなくなるし、間隙が5000μmを大きく超すようにな
ると、粒子層が荒く形成されて帯電ムラが起き易く、
又、電荷注入効果が低下して十分な帯電が得られないよ
うになる。このように、搬送担体と像担持体の間隙が極
端になると、それに対して搬送担持体上の粒子層の厚さ
を適当にすることができなくなるが、間隙が100〜5000
μmの範囲では、それに対して粒子層を厚さを適当に形
成することができる。磁気ブラシの摺擦による掃き目が
生じることが防止されるからである。
Further, the thickness of the particle layer formed on the carrier is preferably such that the particle is sufficiently scraped off by the regulation plate to form a uniform layer, and the carrier and the image carrier are separated from each other. The gap is preferably 100 to 5000 μm. If the surface gap between the carrier and the image carrier becomes too narrower than 100 μm, it will be difficult to form the magnetic brush ears that uniformly charge the surface, and sufficient magnetic particles will be supplied to the charging section. It becomes impossible to perform stable charging, and if the gap exceeds 5000 μm, the particle layer becomes rough and uneven charging is likely to occur.
In addition, the charge injection effect is reduced, and sufficient charging cannot be obtained. In this way, when the gap between the carrier and the image carrier becomes extremely large, the thickness of the particle layer on the carrier cannot be adjusted appropriately, but the gap is 100 to 5000.
In the range of μm, the particle layer can be formed to have an appropriate thickness. This is because it is possible to prevent the occurrence of sweeps due to the rubbing of the magnetic brush.

【0019】また本発明では、磁気ブラシの摺擦によっ
て像担持体上に付着した残留トナーの除去を行うもので
あるが、本発明はポジ現像がなされる正規画像形成装置
に好適なクリーニング装置である。例えば像担持体がプ
ラスに帯電する画像形成装置ではマイナスに帯電したト
ナーによってポジ現像がなされる。従って磁性粒子とし
てマイナストナーに帯電させるものを使用すると、磁気
ブラシの磁性粒子には擦過中にトナーが付着して、像担
持体からのトナーの回収が行われる。
Further, in the present invention, the residual toner adhering to the image carrier is removed by rubbing the magnetic brush, but the present invention is a cleaning device suitable for a regular image forming apparatus in which positive development is carried out. is there. For example, in an image forming apparatus in which the image carrier is positively charged, positive development is performed with negatively charged toner. Therefore, when negatively charged toner particles are used as the magnetic particles, the toner adheres to the magnetic particles of the magnetic brush during rubbing, and the toner is collected from the image carrier.

【0020】帯電磁気ブラシ中にトナーが混入すると、
磁気ブラシの抵抗は上昇し、帯電能力は低下する。従っ
て像担持体に対しての摺擦を終えた磁気ブラシは、帯電
バイアスよりも高電位のプラスのDCバイアスを印加し
た回収ローラと接触させ、磁気ブラシ中のトナーを回収
トナーへと回収することが可能となる。
When toner is mixed in the charging magnetic brush,
The resistance of the magnetic brush increases and the charging ability decreases. Therefore, the magnetic brush that has finished rubbing against the image carrier is brought into contact with a collecting roller to which a positive DC bias having a higher potential than the charging bias is applied to collect the toner in the magnetic brush into the collected toner. Is possible.

【0021】本発明は又反転現像がなされる反転画像形
成装置に好適なクリーニング装置でもある。例えば像担
持体がプラスに帯電する画像形成装置ではプラスに帯電
したトナーによって反転現像がなされる。従って磁性粒
子としてプラストナーに帯電せさるものを使用すると、
磁気ブラシの磁性粒子には擦過中にトナーが付着して、
像担持体からのトナーの回収が行われる。この時磁気ブ
ラシに印加される電圧とトナー極性が一致する為、一部
のトナーは感光体へと付着するとしてもトナー極性は変
化していないことから画像形成に悪影響を及ぼさない。
しかしながら帯電磁気ブラシ中にトナーが混入すると、
磁気ブラシの抵抗は上昇し、帯電能力は低下する。従っ
てより確実に像担持体に対しての摺擦を終えた磁気ブラ
シは、帯電バイアスよりも低い電位のプラスあるいはマ
イナスのDCバイアスを印加した回収ローラと接触さ
せ、磁気ブラシ中のトナーを回収ローラへと回収するこ
とが好ましい。
The present invention is also a cleaning device suitable for a reversal image forming apparatus in which reversal development is performed. For example, in an image forming apparatus in which the image carrier is positively charged, reversal development is performed by the positively charged toner. Therefore, if you use positive magnetic particles as magnetic particles,
Toner adheres to the magnetic particles of the magnetic brush during rubbing,
The toner is collected from the image carrier. At this time, since the voltage applied to the magnetic brush and the toner polarity match, even if some of the toner adheres to the photoconductor, the toner polarity does not change, and therefore the image formation is not adversely affected.
However, if toner is mixed in the charged magnetic brush,
The resistance of the magnetic brush increases and the charging ability decreases. Therefore, the magnetic brush that has more surely rubbed the image bearing member is brought into contact with the collecting roller to which a positive or negative DC bias lower than the charging bias is applied to collect the toner in the magnetic brush. It is preferable to recover it.

【0022】以下図面を用いて本発明の構成について説
明する。図1は本発明の帯電及びクリーニング装置を備
えた画像形成装置の構成の概要を示す断面図である。
The structure of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the outline of the configuration of an image forming apparatus provided with a charging and cleaning device of the present invention.

【0023】図1において、1は矢印(時計)方向に回
転する像形成体であるドラム状の感光体で、その周縁部
には後述する帯電及びクリーニング装置20、現像器30、
転写前帯電器13、転写ベルト50等が設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a drum-shaped photosensitive member which is an image forming member rotating in the direction of the arrow (clockwise), and a charging / cleaning device 20, a developing device 30, and a developing device 30, which will be described later, are provided on the peripheral portion thereof.
A pre-transfer charger 13, a transfer belt 50 and the like are provided.

【0024】感光体1は図4に示すように感光層1A、
中間層1B、接地された導電性支持体1Cからなる高γ
感光体である。感光層1Aの厚さは、5〜100μm程度
であり、好ましくは10〜50μmである。感光体1はアル
ミニュウム製のドラム状導電性支持体1Cを用い、該支
持体1C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1Bを形成し、この中間層1B上に
膜厚35μmの感光層1Aを設けて構成される。
The photosensitive member 1 has a photosensitive layer 1A, as shown in FIG.
High γ consisting of the intermediate layer 1B and the grounded conductive support 1C
It is a photoconductor. The thickness of the photosensitive layer 1A is about 5 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm. As the photoreceptor 1, a drum-shaped conductive support 1C made of aluminum is used, and an intermediate layer 1B having a thickness of 0.1 μm and made of an ethylene-vinyl acetate copolymer is formed on the support 1C, and on the intermediate layer 1B. It is configured by providing a photosensitive layer 1A having a film thickness of 35 μm.

【0025】導電性支持体1C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、
紙プラスチッ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ってもよい。また、中
間層1Bは、感光体として±500〜2000V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
1C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1Bに例えば本出願人が先に提案
した特開昭63-44662号公報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。
A drum made of aluminum, steel, copper or the like is used as the conductive support 1C.
It may be a belt-shaped one in which a metal layer is laminated or vapor-deposited on a paper plastic film, or a metal belt such as a nickel belt made by an electroforming method. Further, the intermediate layer 1B withstands a high voltage of ± 500 to 2000 V as a photosensitive member, and blocks injection of electrons from the conductive support 1C in the case of positive charging, and obtains excellent light attenuation characteristics due to avalanche phenomenon. As described above, it is desirable that the intermediate layer 1B has a hole mobility, and therefore, the intermediate layer 1B contains 10% by weight or less of the positively chargeable charge transporting substance described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-44662 previously proposed by the present applicant. It is preferable to add it.

【0026】中間層1B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 1B, for example, the following resins which are usually used in a photosensitive layer for electrophotography can be used.

【0027】(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ー (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) メチルセルロース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1A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径のフタロシアニン微粒
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1B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-based polymers such as polyvinyl alcohol (poval) (2) Nitrogen-containing vinyl polymers such as polyvinylamine (3) Polyether-based polymers such as polyethylene oxide (4) Acrylics such as polyacrylic acid and its salts Acid polymers (5) Methacrylic acid polymers such as polymethacrylic acid and its salts (6) Ether fibrin polymers such as methyl cellulose (7) Polyethyleneimine polymers such as polyethyleneimine (8) Polyalanine and other polypolymers Amino acids (9) Starch acetate such as starch acetate and amine starch, and their derivatives (10) Soluble polymer such as polyamide Nylon soluble in a mixed solvent of water and alcohol The photosensitive layer 1A basically comprises a charge transport material. Without using them together, a phthalocyanine fine particle of 0.1 to 1 μm in diameter made of a photoconductive pigment is mixed with an antioxidant. The coating solution is prepared by mixing and dispersing it in a solvent of under resin to prepare a coating solution, coating the coating solution on the intermediate layer 1B, drying and optionally heat treatment.

【0028】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1/
5以下、好ましくは1/1000〜1/10(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1Aを構成する。
When the photoconductive material and the charge transport substance are used in combination, the photoconductive pigment and 1 / of the photoconductive pigment are used.
The photosensitive layer 1A is constituted by dispersing a photoconductive material composed of a small amount of charge-transporting substance of 5 or less, preferably 1/1000 to 1/10 (weight ratio), and an antioxidant in a binder resin.

【0029】反転現像により転写残のトナー像が本発明
のクリーニング及び帯電後もトナー像の一部が感光体1
上に残っている場合には、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、赤外線透過性のト
ナーを用いる。
After reversal development, the toner image remaining after transfer is part of the toner image after the cleaning and charging according to the present invention.
If left over, a photosensitive member having a spectral sensitivity on the long wavelength side is necessary so that the beam from the scanning optical system is not blocked by the color toner image, and an infrared ray transmissive toner is used.

【0030】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。図3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 photoconductor of this embodiment will be described below. FIG. 3 is a graph showing the characteristics of the high-γ photoconductor.

【0031】図3において、V1は帯電電位(V)、V0
は露光前の初期電位(V)、L1は初期電位V0が4/5に
減衰するのに要するレーザビームの照射光量(μJ/c
m2)、L2は初期電位V0が1/5に減衰するのに要するレ
ーザビームの照射光量(μJ/cm2)を表す。
In FIG. 3, V 1 is a charging potential (V), V 0
Is the initial potential (V) before exposure, L 1 is the irradiation light amount (μJ / c) of the laser beam required for the initial potential V 0 to be attenuated to 4/5.
m 2 ) and L 2 represent the irradiation light amount (μJ / cm 2 ) of the laser beam required for the initial potential V 0 to be attenuated to 1/5.

【0032】L2/L1の好ましい範囲は、 0.1≦L2/L1≦1.5 である。The preferred range of L 2 / L 1 is 0.1 ≦ L 2 / L 1 ≦ 1.5.

【0033】本実施例ではV1=1000V、V0=950V、
2/L1=1.2である。また、露光部の感光体電位は10
Vである。
In this embodiment, V 1 = 1000V, V 0 = 950V,
L 2 / L 1 = 1.2. Also, the photoconductor potential of the exposed area is 10
V.

【0034】光減衰曲線が初期電位V0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E1/2
し、初期電位V0を9/10まで減衰させた露光初期に相当
する位置での光感度をE9/10としたとき、 (E1/2)/(E9/10)≧2 好ましくは、 (E1/2)/(E9/10)≧5 の関係を与える光導電性半導体が選ばれる。なお、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 exposure light attenuation curve of light sensitivity in a position corresponding to the exposure medium term that is attenuated to a half the initial potential V 0 which is the E 1/2, attenuated the initial potential V 0 which until 9/10 When the photosensitivity at the position corresponding to the initial stage is E 9/10 , (E 1/2 ) / (E 9/10 ) ≧ 2, preferably (E 1/2 ) / (E 9/10 ) ≧ A photoconductive semiconductor that provides the relationship of 5 is selected. Here, the photosensitivity is defined by the absolute value of the potential decrease amount with respect to the minute light amount.

【0035】当該感光体1の光減衰曲線は、図3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、光量の増大と共に急峻に減衰する。具体
的には光減衰曲線が図3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、一転して超高感度となってほぼ直線的に下降する超
高γとなる。感光体1は具体的には+500〜+2000Vの
高帯電下における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当該顔料と被覆樹脂と
の界面層に有効にトラップされて光減衰が確実に制御さ
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。この様な感光体は、感光体の
帯電ムラやクリーニング不良であっても記録が2値的に
行われるために直線上からは目立たない特徴を有してい
る。
The light attenuation curve of the photoconductor 1 has a small absolute value of the differential coefficient of the potential characteristic which is the photosensitivity as shown in FIG. 3 when the amount of light is small, and attenuates sharply as the amount of light increases. Specifically, as shown in FIG. 3, the light attenuation curve shows that the sensitivity characteristic is poor and the level is almost flat in the early stage of exposure for a short period L 1 , but the light attenuation curve is in the middle of the exposure L 1 to L 2. Over the course of time, the sensitivity becomes extremely high, and the sensitivity becomes extremely high γ, which drops almost linearly. It is considered that the photoreceptor 1 specifically obtains a high γ characteristic by utilizing an avalanche phenomenon under a high charge of +500 to + 2000V. That is, the carriers generated on the surface of the photoconductive pigment in the initial stage of exposure are effectively trapped in the interface layer between the pigment and the coating resin, and the light attenuation is surely controlled. It is understood that a phenomenon occurs. Such a photoconductor has a characteristic that it is not conspicuous on a straight line because recording is performed in a binary manner even if the photoconductor has uneven charging or cleaning failure.

【0036】本実施例のコピープロセスの基本動作は、
図示しない操作部よりコピー開始指令が制御部101に送
出されると、CPU100にて制御される制御部101より、
感光体1は駆動モータMにより矢示方向に回転を始め
る。感光体1の回転に従いその周面は、帯電及びクリー
ニング装置20によりクリーニングされると共に一様に帯
電する。感光体1上には、CPU100で制御される画像
書き込み装置Aからの例えばレーザビームLによる画像
の書き込みが行われ、画像に対応した静電潜像が形成さ
れる。
The basic operation of the copy process of this embodiment is as follows.
When a copy start command is sent to the control unit 101 from an operation unit (not shown), the control unit 101 controlled by the CPU 100
The photoconductor 1 starts to rotate in the arrow direction by the drive motor M. As the photoconductor 1 rotates, its peripheral surface is cleaned by the charging / cleaning device 20 and uniformly charged. An image is written on the photoconductor 1 by, for example, a laser beam L from an image writing device A controlled by the CPU 100, and an electrostatic latent image corresponding to the image is formed.

【0037】現像器30の現像スリーブ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。2成分現像剤による接触現像であってもまた接
触、非接触現像法を用いる1成分現像剤を使用するもの
でも良い。
A DC or further AC bias voltage is applied to the developing sleeve 31 of the developing device 30, and non-contact development is performed by a two-component developer which is a developing means to form a toner image. Contact development with a two-component developer or a one-component developer using a contact or non-contact development method may be used.

【0038】かくして感光体1の周面上に形成されたト
ナー像は、転写部において図示しない給紙カセットより
第1給紙ローラによって1枚ずつ送出され、第2給紙ロ
ーラ42によって前記トナー像にタイミングを合わせて送
出され矢示方向に移動する。
The toner images thus formed on the peripheral surface of the photoconductor 1 are sent one by one from the sheet feeding cassette (not shown) by the first sheet feeding roller in the transfer section, and the toner image is formed by the second sheet feeding roller 42. It is sent out in time with and is moved in the direction of the arrow.

【0039】即ちこのトナー像は、転写開始前より回転
されている転写手段として使用される転写ベルト50を転
写材を介して感光体1に接触させ、前記転写材にトナー
像が転写される。
That is, the toner image is transferred onto the transfer material by bringing the transfer belt 50, which is used as a transfer means, which has been rotated before the start of transfer, into contact with the photosensitive member 1 through the transfer material.

【0040】前記転写ベルト50はローラ59とローラ60の
間に張架し、ローラ60の回転駆動により感光体1の周速
に同調して回動されるものであり、バイアスローラ58が
上下することで感光体1に対し転写ベルト50の離間ある
いは接触がなされる。
The transfer belt 50 is stretched between a roller 59 and a roller 60, and is rotated in synchronization with the peripheral speed of the photosensitive member 1 by the rotational driving of the roller 60, and the bias roller 58 moves up and down. As a result, the transfer belt 50 is separated from or brought into contact with the photoconductor 1.

【0041】前記転写ベルト50としては、基体として導
電布入りゴムベルトが使用され、その外周に0.5mm厚の
弾性体からなる高抵抗層や絶縁体層を設けたものが用い
られる。
As the transfer belt 50, a rubber belt containing a conductive cloth is used as a base, and a high resistance layer or an insulating layer made of an elastic body having a thickness of 0.5 mm is provided on the outer periphery thereof.

【0042】前記転写はバイアスローラ58によってなさ
れ、トナーと逆極性の転写電位がバイアス電源581より
バイアスローラ58に印加されて転写がさなれる。なお転
写ベルト50に付着したトナーは転写ベルト用のクリーニ
ング装置53によって除去、清掃される。
The transfer is performed by the bias roller 58, and a transfer potential having a polarity opposite to that of the toner is applied to the bias roller 58 from the bias power source 581 to perform the transfer. The toner attached to the transfer belt 50 is removed and cleaned by the transfer belt cleaning device 53.

【0043】かくしてトナー像を転写された転写材は、
感光体1の周面より分離して図示しない定着部に搬送さ
れ、定着ローラによってトナーを溶融固着されたのち排
紙ローラを介して機外に排出される。
The transfer material thus transferred with the toner image is
The toner is separated from the peripheral surface of the photoconductor 1 and conveyed to a fixing unit (not shown), and the toner is melted and fixed by the fixing roller, and then discharged to the outside of the apparatus via the paper discharge roller.

【0044】一方転写材を分離した感光体1は、除電ラ
ンプ51により除電された後帯電及びクリーニング装置20
によって残留トナーを除去、清掃されて次のプリントに
待機する。
On the other hand, the photosensitive member 1 from which the transfer material has been separated is discharged by the discharging lamp 51 and then charged and cleaned by the charging and cleaning device 20.
The residual toner is removed and cleaned by and the printer waits for the next print.

【0045】図2は図1の静電記録装置等によって用い
られる本発明の前記帯電及びクリーニング装置20の一実
施例を示す断面図である。図2において、21は磁性粒子
で、例えば導電性を有するようコーティングした球形フ
ェライト粒子を用いた。良好な帯電を行うために、外形
は球形で粒径50μm、比抵抗108Ω・cmに調整されてい
る。その他に磁性粒子と樹脂を主成分としてこれを熟練
成後に粉砕して得られる導電性の磁性樹脂粒子を用いる
こともできる。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the charging / cleaning device 20 of the present invention used in the electrostatic recording device of FIG. In FIG. 2, 21 is a magnetic particle, for example, a spherical ferrite particle coated so as to have conductivity is used. In order to perform good charging, the outer shape is spherical and the particle size is adjusted to 50 μm and the specific resistance is set to 10 8 Ω · cm. In addition, it is also possible to use conductive magnetic resin particles obtained by crushing magnetic particles and a resin as the main components after the skillfulness.

【0046】22は非磁性金属で形成された導電性円筒、
23は導電性円筒22の内部に配置された柱状のマグネット
(ロール)で、このマグネット23は図2においてはS極
及びN極を配置するように着磁されていて、導電性円筒
22は固定されたマグネット23に対し回転可能になってい
る。またマグネット23は等極配置磁極として回転しても
よい。マグネット23の磁力は600ガウス以上で、前記磁
性粒子21は50emu/gの対向位置で感光体1の移動方向と
反対方向に0.2〜2.0倍の周速度で回転させられる。
22 is a conductive cylinder made of non-magnetic metal,
Reference numeral 23 denotes a columnar magnet (roll) arranged inside the conductive cylinder 22, and this magnet 23 is magnetized so that the S pole and the N pole are arranged in FIG.
22 is rotatable with respect to a fixed magnet 23. Further, the magnet 23 may rotate as a magnetic pole having an equal pole. The magnetic force of the magnet 23 is 600 gauss or more, and the magnetic particles 21 are rotated at a peripheral velocity of 0.2 to 2.0 times in the direction opposite to the moving direction of the photoconductor 1 at the facing position of 50 emu / g.

【0047】前記導電性円筒22と一体的に設けた歯車22
1に対し、図2に示すように駆動モータM1で回転駆動
される。該駆動モータM1は前記CPU100により制御
される出力装置102に接続されており、CPU100よりの
制御信号により出力装置102を介して回転制御される。1
03は図示しない原稿等の入力された画像情報をCPU10
0より受け、該画像情報により導電性円筒22の回転を制
御する制御手段である。
Gear 22 provided integrally with the conductive cylinder 22
In contrast to 1, it is rotationally driven by the drive motor M1 as shown in FIG. The drive motor M1 is connected to the output device 102 controlled by the CPU 100, and its rotation is controlled via the output device 102 by a control signal from the CPU 100. 1
Reference numeral 03 denotes the CPU 10 for inputting image information such as a document not shown.
It is a control means for controlling the rotation of the conductive cylinder 22 according to the image information.

【0048】24は前記導電性円筒22と接地された導電性
支持体1Cとの間にバイアス電圧を付与するバイアス電
源で、導電性円筒22はこのバイアス電源24を介して接地
されている。
Reference numeral 24 is a bias power supply for applying a bias voltage between the conductive cylinder 22 and the grounded conductive support 1C, and the conductive cylinder 22 is grounded via the bias power supply 24.

【0049】上記バイアス電源24は帯電すべき電圧と同
じ値に設定された直流成分に交流成分を重畳した交流バ
イアス電圧を供給する電源で、保護抵抗24aを介して印
加する。この印加する条件は導電性円筒22と感光体1と
の間の間隙の大きさ、感光体1の帯電電圧等によって異
なるが、間隙が0.1〜5mmの間に保持され、帯電すべき
電圧とほぼ同じ500〜1000Vの直流成分に、Peak−Peak
電圧として200〜3500Vの交流成分を重畳した交流バイ
アス電圧を供給することにより好ましい帯電条件を得る
ことができた。又周波数は帯電ムラを避けるために300H
z〜10KHZが好ましい。
The bias power supply 24 is a power supply for supplying an AC bias voltage in which an AC component is superposed on a DC component set to the same value as the voltage to be charged, and is applied via the protection resistor 24a. The conditions for applying the voltage vary depending on the size of the gap between the conductive cylinder 22 and the photoconductor 1, the charging voltage of the photoconductor 1, etc., but the gap is maintained between 0.1 and 5 mm, and is almost the same as the voltage to be charged. Peak-Peak to the same DC component of 500-1000V
A preferable charging condition could be obtained by supplying an AC bias voltage on which an AC component of 200 to 3500 V was superimposed as a voltage. The frequency is 300H to avoid uneven charging.
Z to 10 KH Z is preferred.

【0050】なお、バイアス電源24はDC成分は定電圧
制御を、交流成分は定電流制御を行っている。
The bias power source 24 performs constant voltage control for the DC component and constant current control for the AC component.

【0051】25は前記磁性粒子21の貯蔵部を形成するケ
ーシングで、このケーシング25内に前記導電性円筒22と
マグネット23が配置されており、またケーシング25の出
口には規制板26が設けてあって、導電性円筒22に付着し
て搬出される磁性粒子21層の厚さを設定された現像間隙
に対応して規制するようになっていて、感光体1と導電
性円筒22との間隙は厚さを規制された磁性粒子21層で接
続される。27はトナーTの帯電とは逆極性のバイアス電
圧を印加されてトナーTを回収する回収ローラ、28は磁
性粒子21の偏りを修正する板状部材を軸回りに回転する
撹拌板、29は回収ローラ27から回収したトナーTを掻き
取る回収ブレード、91は回収されたトナーTを回収ボッ
クス、又は現像器30に搬送する回収スクリューである。
Reference numeral 25 denotes a casing forming a storage portion for the magnetic particles 21, the conductive cylinder 22 and the magnet 23 are arranged in the casing 25, and a regulation plate 26 is provided at the outlet of the casing 25. Therefore, the thickness of the layer of the magnetic particles 21 attached to and discharged from the conductive cylinder 22 is regulated according to the set developing gap, and the gap between the photoconductor 1 and the conductive cylinder 22 is regulated. Are connected by 21 layers of magnetic particles whose thickness is regulated. 27 is a collecting roller that collects the toner T by applying a bias voltage having a polarity opposite to the charging of the toner T, 28 is a stirring plate that rotates around a plate member that corrects the bias of the magnetic particles 21, and 29 is collecting A collection blade for scraping off the toner T collected from the roller 27, and a collection screw 91 for carrying the collected toner T to the collection box or the developing device 30.

【0052】なお、以上の実施例において、導電性円筒
22に印加する交流電圧成分の周波数と電圧を変化させた
結果を示したのが図5である。
In the above embodiments, the conductive cylinder is used.
FIG. 5 shows the results of changing the frequency and voltage of the AC voltage component applied to 22.

【0053】図5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。図5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。また図5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。
In FIG. 5, the range shaded by vertical lines is the range where dielectric breakdown is likely to occur, the range shaded by diagonal lines is the range where uneven charging is likely to occur, and the range not shaded is stable. This is a preferable range in which electrostatic charging is obtained. As is clear from FIG. 5, the preferable range changes slightly depending on the change of the AC voltage component. The waveform of the AC voltage component is not limited to a sine wave, and may be a rectangular wave or a triangular wave. Further, in FIG. 5, the low frequency region shaded with dots is a range where uneven charging occurs due to the low frequency.

【0054】次に前述した帯電及びクリーニング装置20
の動作について説明する。
Next, the charging and cleaning device 20 described above
The operation of will be described.

【0055】感光体1を矢示方向に回転させながら、前
記CPU100よりの制御信号を受けた制御部101に駆動モ
ータMと歯車221により導電性円筒22を矢示反対方向に
感光体1の周速度の0.2〜2.0倍の周速度で回転させる
と、磁性粒子21層はマグネット23の磁力線により導電性
円筒22上の感光体1との対向位置で磁気的に連結して一
種のブラシ状になり、いわゆる磁気ブラシ20Aが形成さ
れる。そして磁気ブラシ20Aは導電性円筒22の回転方向
に搬送されて感光体1の感光層1Aを摺擦し、感光層1
Aに付着した転写残トナーTを補足する。導電性円筒22
と感光体1との間には前記交流バイアス電圧がかけられ
ているので、導電性の磁性粒子21を経て感光層1Aに電
荷が注入されて帯電が行われる。この場合特にバイアス
電圧を交流バイアス電圧としているので、極めて安定し
た帯電を行うことができる。このとき、感光体1に残留
した転写残トナーTは静電的に摺擦しながら制御部101
により制御で一定回数回転して磁気ブラシ20Aに吸着し
て搬送され回収ローラ27に至り、回収ローラ27に印加さ
れているさらに高電位のバイアス電圧によって吸引され
回収ローラ27に移行する。回収ローラ27に移行した転写
残トナーTは回収ブレード29によって掻き取られケーシ
ング25の底部に落下して回収スクリュー91によって図示
しない回収ボックス、又はリサイクルトナーとして現像
器30へ搬送される。
While rotating the photoconductor 1 in the direction of the arrow, the control unit 101 receiving the control signal from the CPU 100 drives the drive motor M and the gear 221 to move the conductive cylinder 22 in the opposite direction of the arrow to the periphery of the photoconductor 1. When rotated at a peripheral speed of 0.2 to 2.0 times the speed, the layer of magnetic particles 21 is magnetically connected at the position facing the photoconductor 1 on the conductive cylinder 22 by the magnetic lines of force of the magnet 23 to form a kind of brush. That is, a so-called magnetic brush 20A is formed. Then, the magnetic brush 20A is conveyed in the rotating direction of the conductive cylinder 22 and rubs against the photosensitive layer 1A of the photoconductor 1,
The transfer residual toner T attached to A is supplemented. Conductive cylinder 22
Since the AC bias voltage is applied between the photoconductor 1 and the photoconductor 1, electric charges are injected into the photoconductive layer 1A through the conductive magnetic particles 21 to perform charging. In this case, since the bias voltage is an AC bias voltage, extremely stable charging can be performed. At this time, the transfer residual toner T remaining on the photoconductor 1 is electrostatically rubbed against the control unit 101.
Under the control, the magnetic brush 20A is rotated by a certain number of times and is conveyed by being attracted to the magnetic brush 20A, reaches the collecting roller 27, and is attracted by the bias voltage having a higher potential applied to the collecting roller 27 and is transferred to the collecting roller 27. The transfer residual toner T transferred to the collecting roller 27 is scraped off by the collecting blade 29, falls to the bottom of the casing 25, and is conveyed by the collecting screw 91 to the developing device 30 as a collecting box (not shown) or recycled toner.

【0056】以上のクリーニング操作は平均的なトナー
像を感光体1に形成し、クリーニングと帯電を行う場合
であるが、例えば平均的なトナー像より多い記録ドット
数の多いトナー像、例えば黒ベタ部分の多い画像や、太
文字がCPU100に入力され前記画像書き込み装置Aよ
りレーザビームLによる画像の書き込みが行われたとき
は、前記図1に示す転写ベルト50とバイアスローラ58を
用いて転写材にトナー像を転写しても感光体1面上には
未転写のトナーが多く残留し、クリーニング装置20に搬
送されてしまう。従ってこのような記録ドット数の多い
トナー像が画像書き込み装置Aにて書き込まれた場合に
は、CPU100より制御手段103に記録ドット数情報を送
り、記録ドット数が規定値より多い場合は、記録ドット
数が少ないトナー像形成時より次の像形成工程のスター
トを遅らせ、その間導電性円筒22を回転させ、形成され
た磁気ブラシ20A中、及び感光体1面上から残トナーを
略完全に除去することにより帯電性能を復元する。
The above cleaning operation is a case in which an average toner image is formed on the photoconductor 1 and cleaning and charging are performed. For example, a toner image having a larger number of recording dots than the average toner image, for example, a black solid image. When an image with many portions or thick characters is input to the CPU 100 and an image is written by the laser beam L from the image writing device A, the transfer belt 50 and the bias roller 58 shown in FIG. Even if the toner image is transferred onto the surface of the photoconductor 1, a large amount of untransferred toner remains on the surface of the photoconductor 1 and is conveyed to the cleaning device 20. Therefore, when such a toner image having a large number of recording dots is written by the image writing device A, the CPU 100 sends the recording dot number information to the control means 103, and when the number of recording dots is larger than the specified value, the recording is performed. The start of the next image forming process is delayed from when forming a toner image with a small number of dots, during which the conductive cylinder 22 is rotated to substantially completely remove the residual toner in the formed magnetic brush 20A and on the surface of the photoreceptor 1. By doing so, the charging performance is restored.

【0057】従って記録ドット数の多いときは一定時間
クリーニング装置20が作動しているようにして、次の露
光操作がすぐに開始されないように、若干画像形成を遅
らせるようにCPU100にて制御する。又このクリーニ
ング作動中、感光体1面を帯電するバイアスを印加して
おくこともできる。
Therefore, when the number of recorded dots is large, the cleaning device 20 is operated for a certain period of time, and the CPU 100 controls the image formation to be slightly delayed so that the next exposure operation is not started immediately. A bias for charging the surface of the photoconductor 1 can be applied during the cleaning operation.

【0058】又次の像形成工程を遅らせる時間は、特定
の規定値で決めず、ドット数情報に比例して連続的に決
めるようにしてもよい。このようにすることにより、ク
リーニングや帯電不良を防止できる。
Further, the time for delaying the next image forming process may not be determined by a specific prescribed value but may be determined continuously in proportion to the dot number information. By doing so, cleaning and charging failure can be prevented.

【0059】又ジャムなどにより、転写が行なわれず、
感光体1面上にトナー像が多量に残った場合は、特定の
長い時間に亘って磁気ブラシ20A及び感光体1上から残
留トナーを除去する工程を行なうために、さらに長い遅
延時間を設定するのが好ましい。又遅延時間は、図1に
示すフォトセンサP1により直接感光体1面上でクリー
ニング後のトナー付着状態の平均を検知し、一定のトナ
ー付着量以下になった時、次の像形成工程を開始するよ
うにしてもよい。
Transfer is not performed due to a jam or the like,
When a large amount of toner image remains on the surface of the photoconductor 1, a longer delay time is set in order to perform the step of removing the residual toner from the magnetic brush 20A and the photoconductor 1 for a specific long time. Is preferred. As for the delay time, the average of the toner adhesion state after cleaning is directly detected on the surface of the photoconductor 1 by the photosensor P1 shown in FIG. 1, and when the toner adhesion amount is below a certain amount, the next image forming process is started. You may do it.

【0060】あるいは、クリーニングを開始する前のト
ナー付着量の平均を図1に示すフォトセンサP2により
検知し、予め、次の像形成工程のための遅延時間を決め
るようにしてもよい。
Alternatively, the average of the toner adhesion amount before the cleaning is started may be detected by the photosensor P2 shown in FIG. 1, and the delay time for the next image forming process may be determined in advance.

【0061】そしてクリーニング装置20のクリーニング
時及び帯電時において、磁気ブラシ穂先の磁性粒子21は
撹拌板28の位置に達すると撹拌板28によって掻き取られ
撹拌されるので、磁気ブラシの磁性粒子21は絶えず交替
させられる。また上述のように磁性粒子21に混入するト
ナーTは直ちに回収されるので、トナーT混入によって
磁性粒子21の抵抗が高くなり帯電能力の低下するのを防
止し、前記交流バイアス電圧と相まって常に安定した均
一な帯電も同時に行われることになる。
When the cleaning device 20 is being cleaned and charged, when the magnetic particles 21 at the tips of the magnetic brush reach the position of the stirring plate 28 and are scraped off and stirred by the stirring plate 28, the magnetic particles 21 of the magnetic brush are It is constantly replaced. Further, as described above, since the toner T mixed in the magnetic particles 21 is immediately collected, it is prevented that the resistance of the magnetic particles 21 becomes high and the charging ability is lowered due to the mixing of the toner T, and it is always stable together with the AC bias voltage. The uniform charging is also performed at the same time.

【0062】また、図1に示す実施例のように高γ特性
の感光体1を用い、さらに、例えば特開平2-271371号明
細書に記載されている光波長750mm以上の赤外線透過性
のトナーTを使用する場合は、若干のトナーTが残留し
ても1部分に集積しなければ問題にならない。従って、
本実施例では磁気ブラシ20Aによって良好なクリーニン
グ効果が得られたが完全にトナーTを回収されなくて
も、反転現像を用いた反転画像形成の場合や赤外線透過
性トナーTを感光体1上に平均に分散させる均し効果を
有するので優れたクリーニング手段となる。本実施例に
おいて非帯電とするには、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。また、マグネッ
ト23の磁極のN−S方向を感光体1の対向部の接線と平
行となるよう回動させると、磁気ブラシの穂が水平磁界
により感光体1との対向部の接線方向と平行となり磁気
ブラシの先端は感光体より離されるので非帯電及び非ク
リーニング状態とすることができる。
Further, a toner having a high γ characteristic as in the embodiment shown in FIG. 1 is used, and further, an infrared ray transmissive toner having a light wavelength of 750 mm or more as described in JP-A-2-271371. When T is used, even if some toner T remains, it does not matter if it is not accumulated in one portion. Therefore,
In this embodiment, a good cleaning effect was obtained by the magnetic brush 20A, but even if the toner T was not completely recovered, in the case of reversal image formation using reversal development or the infrared transmissive toner T on the photoconductor 1. Since it has a leveling effect of evenly dispersing, it is an excellent cleaning means. In the present embodiment, non-charging can be performed by setting the DC component of the bias voltage to zero. Further, when the N-S direction of the magnetic pole of the magnet 23 is rotated so as to be parallel to the tangent line of the facing portion of the photoconductor 1, the ears of the magnetic brush are parallel to the tangential direction of the facing portion of the photoconductor 1 due to the horizontal magnetic field. Since the tip of the magnetic brush is separated from the photoconductor, it can be in a non-charged and non-cleaning state.

【0063】本発明の帯電及びクリーニング装置は、現
像に2成分現像剤を使用し、例えば感光体1を正に帯電
させる場合、 (a):ポジ現像の場合はトナーTは負に帯電される。
この場合磁性粒子がトナーTを摩擦帯電によって負に帯
電させるものを使用し、 (b):反転現像の場合は、トナーTは正に帯電され
る。この場合磁性粒子がトナーTを正に帯電させるもの
を使用すると、 磁性粒子21は現像剤のキャリヤと同一のものを使用する
ことができ、トナーTの回収も効率良く行われるので極
めて好ましい帯電及びクリーニング装置となる。
The charging and cleaning device of the present invention uses a two-component developer for development, for example, when the photoreceptor 1 is positively charged, (a): In the case of positive development, the toner T is negatively charged. .
In this case, magnetic particles are used that negatively charge the toner T by frictional charging. (B): In the case of reversal development, the toner T is positively charged. In this case, if the magnetic particles are those that positively charge the toner T, the same magnetic particles 21 as the carrier of the developer can be used, and the recovery of the toner T can be performed efficiently. It becomes a cleaning device.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明によれば以上説明したような構成
により、感光体に直接電荷を注入するので、バイアス電
圧を低くすることができ、オゾンの発生を防止し、バイ
アス電圧を交流バイアス電圧としたので、感光体の劣化
を防止し、極めて安定した均一な帯電を行うことのでき
ると共に、感光体表面のクリーニングをも行うことがで
きる。更に本発明は、感光体に形成されたトナー像を転
写材に転写された後、感光体面上に残留した残留トナー
量に応じて前記クリーニング装置20の作動を行うため感
光体面上に残留トナーを残さず、従って常に良好な画像
形成を行うことができる。
According to the present invention, since the electric charge is directly injected into the photosensitive member with the above-described structure, the bias voltage can be lowered, the generation of ozone can be prevented, and the bias voltage can be changed to the AC bias voltage. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the photoconductor, perform extremely stable and uniform charging, and clean the surface of the photoconductor. Further, in the present invention, after the toner image formed on the photoconductor is transferred to the transfer material, the cleaning device 20 is operated in accordance with the amount of the residual toner remaining on the photoconductor surface to remove the residual toner on the photoconductor surface. Therefore, a good image can be always formed.

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

【図1】本発明の帯電及びクリーニング装置を備えた画
像形成装置の構成を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an image forming apparatus including a charging and cleaning device of the present invention.

【図2】本発明の帯電及びクリーニング装置の一実施例
を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the charging and cleaning device of the present invention.

【図3】高γ感光体の特性を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing characteristics of a high γ photoconductor.

【図4】高γ感光体の構成の一例を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing an example of the configuration of a high-γ photoconductor.

【図5】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。
FIG. 5 is a charging characteristic diagram when the frequency and voltage of the AC voltage component are changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体 20 帯電及びクリーニング装置 21 磁性粒子 22 導電性円筒 23 マグネット 24 バイアス電源 25 ケーシング 26 規制板 27 回収ローラ 28 撹拌板 29 回収ブレード 100 CPU 101 制御部 102 出力装置 103 制御手段 A 画像書き込み装置 M,M1 駆動モータ T トナー P1,P2 フォトセンサ 1 Photoreceptor 20 Charging and Cleaning Device 21 Magnetic Particles 22 Conductive Cylinder 23 Magnet 24 Bias Power Supply 25 Casing 26 Regulation Plate 27 Recovery Roller 28 Stirrer Plate 29 Recovery Blade 100 CPU 101 Control Unit 102 Output Device 103 Control Means A Image Writing Device M , M1 Drive motor T Toner P1, P2 Photo sensor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体を中心に少なくとも現像手段
と、転写手段と、帯電とクリーニングを兼用した手段
と、を有する画像形成装置において、前記現像手段によ
り像担持体面に形成されたトナー画像のトナーが平均ト
ナー量より多い場合は、次の画像形成前に前記帯電とク
リーニングを兼用した手段を、前記トナー量に応じて所
定時間作動させる事を特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus comprising at least a developing means, a transfer means, and a means for both charging and cleaning centering on the image carrier, and a toner image formed on the surface of the image carrier by the developing means. An image forming apparatus characterized in that, when the amount of toner is larger than the average amount of toner, the means for both charging and cleaning is operated for a predetermined time according to the amount of toner before the next image formation.
【請求項2】 前記トナー量は画像形成時の記録ドット
数により決定される事を特徴とする請求項1記載の画像
形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner amount is determined by the number of recording dots when forming an image.
JP5057319A 1993-03-17 1993-03-17 Image forming device Pending JPH06266266A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0794473A2 (en) * 1996-03-04 1997-09-10 Canon Kabushiki Kaisha An image forming apparatus
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