JP2601820B2

JP2601820B2 - 電子写真複写装置

Info

Publication number: JP2601820B2
Application number: JP62118645A
Authority: JP
Inventors: 安雄朝比奈; 信広中山; 寛之伏見; 康敬岩本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-05-14
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JPS63282772A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は電子写真複写装置（静電複写装置を含む）に
関し、詳しくは、普通紙等へトナー像を転写した後感光
体（静電記録体を含む）表面の残留トナーを除去するク
リーニング部に磁気ブラシクリーニング装置を配した電
子写真複写装置に関する。

〔従来技術〕

電子写真複写装置は、第１図に表わしたように大まか
にいえば有機又は無機感光体１（これはドラム状に限ら
ずベルト状であってもよい）の周囲に帯電チャージャ
２、光学系３、現像部４、転写チャージャ５、分離チャ
ージャ６及びクリーニング部７が配置されたものから構
成されている。転写チャージャ５は感光体１上のトナー
像を普通紙などの転写紙８に転写させるのに供され、分
離チャージャ６はトナー像を有した転写紙８を感光体１
表面から離なさせるのに供されるものである。なお図面
中、９は分離爪を示している。

ところで、静電荷像の顕像化には乾式現像方式、湿式
現像方式（半乾式現像方式を含む）のいずれかが採用さ
れているが、複写物が乾いた状態で得られる上では前者
が有利であり、そうしたことから現在では乾式現像方式
が主流をなしている。

乾式現像方式は一成分型現像剤（トナーのみからな
る）を用いるもの、二成分系現像剤（キャリア及びトナ
ーからなる）に大別される。いずれにしても、そうした
現像剤により可視化されたトナー像は理想的にはすべて
転写紙に転写されるのが望ましいが、実際には感光体上
に転写しきれなかったトナーが残留するため、この残留
トナーをクリーニング装置で除去しなければならない。

残留トナー（未転写トナー）をクリーニングする方法
としては（１）ファーブラシ、（２）ブレード、（３）
磁気ブラシなどによっているのが一般的である。だが、
ファーブラシ法はクリーニング装置が大型となるうえ、
感光体にフィルミングを発生させやすいといった嫌いが
ある。また、ブレード法は感光体を傷つけやすい等の欠
陥がある。これらに対して、磁気ブラシ法によるクリー
ニングは例えば特開昭58−102273号公報などでも検討さ
れているが、前記（１）（２）の有する欠陥は解消され
るものの、従来の磁気ブラシクリーニング装置では長期
のクリーニングが保証されないといった不都合を有して
いる。

〔目的〕

本発明の第１の目的は二成分系乾式現像剤を用い、磁
気ブラシクリーニング部を配したものであって、残留ト
ナーの除去が良好に行なわれ、しかも長期のクリーニン
グがなし得る電子写真複写装置を提供するものである。
本発明の第２の目的は、多数の良質コピーが得られる電
子写真複写装置を提供するものである。

〔構成〕

本発明は感光体上に静電荷像を形成せしめ、これを二
成分系現像剤で潜像化し、このトナー像を転写紙に転写
した後、該感光体表面に残留したトナーを磁気ブラシク
リーニング部により除去せしめる電子写真複写装置にお
いて、該磁気ブラシクリーニング部に収納されているキ
ャリアの平均粒子径が該二成分系現像剤のキャリアの平
均粒子径より小さくなっていることを特徴としている。

ちなみに、本発明者らは二成分系現像剤におけるキャ
リアとクリーニング部におけるキャリア（クリーニング
剤）との平均粒子径の大きさに上記のような関係をもた
せることにより、残留トナーが磁気ブラシクリーニング
部のキャリア（クリーニングキャリア）に移行しやすく
なり、また、このクリーニングキャリアの平均粒子径が
小さいことからこれに一旦付着された残留トナーは磁気
ブラシクリーニング部内でクリーニングキャリアと離れ
やすくなり、その結果、長期のクリーニングが行なえる
ことを確めた。本発明はそうしたことに基づいてなされ
たものである。

以下に、本発明装置を添付の図面（第１図）に従がい
ながら、複写プロセスとの関連において、さらに詳細に
説明する。

まず、感光体（無機系感光体、有機系感光体）１の表
面に帯電チャージャ２により正又は負帯電が一様に施こ
される。正帯電か負帯電かは感光体１の種類（性質）に
より選択され、一例をあげれば感光体がSe系のものであ
れば正帯電がなされる。これに光学系３により画像露光
が行なわれ静電荷像が形成され、この静電荷像は現像部
４で可視化される。

現像部４にはキャリア（磁性キャリア）及びトナー
（現像トナー）からなる二成分系現像剤が収納されてい
る。現像剤は磁石411を内蔵した現像スリーブ41上に保
持され感光体１の静電荷像を現像する。現像がなされる
ごとに現像トナーのみが消費されるのでセンサー42によ
り現像剤のトナー濃度を検知して常に一定のトナー濃度
となるように新規の現像トナーが供給されるようになっ
ている。43は現像剤を撹拌するためのパドルホイールで
ある。なお、必要に応じて、現像スリーブ41にはバイア
スが印加されてよい。

可視像（トナー像）は転写チャージャ５により転写紙
８に転写され、その転写紙８は分離チャージャ６及び分
離爪９により感光体１から離されて定着工程へと送られ
る。

先に触れたとおり、転写時に感光体１上に可視像を形
成しているトナーはそのすべてが転写紙８に転写され
ず、一部が感光体１上に残留する。そして、この残留ト
ナーはクリーニング部７で除去される手段が採られてい
る。

本発明装置におけるクリーニング部７は磁気ブラシク
リーニング法が採用されており、ここにはクリーニング
剤としての磁性キャリア（クリーニングキャリア）が収
納されている。図示されていない磁石を内蔵したクリー
ニングローラ71には正又は負極性の100〜500V程度のバ
イアスが印加され、このクリーニングローラ71上にクリ
ーニング剤が前記磁石により保持されている。ここで、
クリーニングローラ71に印加されるバイアスの極性は二
成分系現像剤におけるトナーの極性と反対のものであ
る。

残留トナーはクリーニング剤（クリーニングキャリ
ア）に静電的に吸着され、クリーニング剤とともに汲み
上げローラ72から73へと移される。汲み上げローラ73の
後方にはクリーニングローラ71と同極性のバイアスが印
加された残留トナー回収ローラ74が配置されており、こ
の回収ローラ74に残留トナーのみが移される。回収ロー
ラ74に印加されるバイアスはクリーニングローラに印加
されるバイアスより相対的に高めになっている方が望ま
しく200〜800Vくらいが適当である。

クリーニングキャリアは、残留トナーが汲み上げロー
ラ73から回収ローラ74に移された直後、汲み上げローラ
73に接しているクリーニングスクレパー75で掻きとら
れ、再びクリーニングローラ71表面に戻される。一方、
回収ローラ74に移された残留トナーは、回収ローラ74に
接している回収ブレード76で掻きとられ、排出スクリュ
ー77によりクリーニング部７の外に取出され、必要によ
り、二成分系現像剤のトナーとして使用される。回収ブ
レード76により清浄とされた回収ローラ74は次の残留ト
ナーの回収に供される。なお、クリーニングローラ71上
に落下し再び残留トナーの回収に寄与するように循環さ
れるクリーニング剤（クリーニングキャリア）には、若
干の残留トナーが含まれるのは止むを得ないが、その残
留トナー量は、高々２重量％の範囲である。

本発明の装置においてはこのような一連の複写工程及
びクリーニング工程のサイクルが繰り返えされるが、感
光体１が帯電チャージャ２で均一帯電される際には、そ
の感光体表面に残留トナーは存在せず、従って、感光体
１への均一の帯電が約束される。

クリーニング部７で用いられるクリーニングキャリア
（クリーニング剤）の平均粒子径は二成分系現像剤にお
けるキャリアの平均粒子径より低くなっているが、こう
した関係にあるため、クリーニング剤同志の接触が密と
なり、また、その傾向はクリーニング剤に付着される残
留トナー濃度が増しても大きく変化することがなく、そ
の結果、現像部４よりもクリーニング部７の方が電界が
大きくなって、残留トナーはクリーニングキャリア側に
移行しやすくなり感光体１のクリーニングが良好に行な
われるようになる。加えて、クリーニングキャリアの平
均粒子径が低いことから、汲み上げローラ73から回収ロ
ーラ74に残留トナーが移される際、クリーニングキャリ
アと残留トナーとが離れやすく、クリーニングに供され
るクリーニングキャリアは常時良好な状態に維持され
る。

クリーニングキャリアの平均粒子径を二成分系現像剤
のキャリアの平均粒子径と同程度にした場合には、長期
のランニングにより、クリーニングキャリアに残留トナ
ーがスペントを起し、クリーニングキャリアの長寿命化
が期待できなくなる。また、クリーニングキャリアの平
均粒子径の方が二成分系現像剤キャリアのそれよりも大
きいと、前記のクリーニングキャリアの長寿命化が期待
できなくなることに加えて、残留トナーをクリーニング
キャリアに良好に吸着・回収させることができなくな
る。

従って、二成分系現像剤のキャリアの平均粒子径より
クリーニングキャリアの平均粒子径の方が低くなってい
れば一応本発明の意図は達成しうるものの、好ましく
は、その平均粒子径の差は、二成分系現像剤のキャリア
の平均粒子径を80〜300μｍとした場合、相対的にこれ
より30〜200μｍ好ましくは30〜100μｍくらい小さくし
て設定されているのが有利である。

現像剤用キャリア及びクリーニングキャリアに所望の
平均粒子径を付与するには、これらキャリアに被覆層を
設けたり設けなかったりすることにより、またキャリア
製造時での微粉粋の時間を加減したりすることにより、
また当初から平均粒子径の異なる材料を用いることなど
によればよい。被覆層を設ける場合には必要に応じて例
えば金属、金属酸化物、硫化物、カーボン、フタロシア
ニン、第四級アンモニウム塩などを添加することができ
る。

これまでの説明は電子写真感光体を用いた装置につい
て行なってきたが、感光体の代りに静電記録体が用いら
れてもよいことは勿論である。

次に実施例及び比較例を示す。ここでの部は重量基準
である。

実施例１二成分系現像剤用キャリアとして平均粒子径約100μ
ｍの鋼ビーズ（新東ブレーター社製マイクロショットSF
−100）を用意した。

一方、下記処方の混合物を２本ロール上で加熱下で混
練し冷却後、粉砕分級し、粒径５〜20μｍの二成分系現
像剤用トナーをつくった。

ポリスチレン（エッソ製社Ｄ−125） 100部含金属染料（保土谷化学社製スピロンブラックBH）５部カーボンブラック（三菱化成社製＃44） 10部これらキャリア100部及びトナー3.0部を混合して二成
分系現像剤を調製した。なお、この現像剤におけるブロ
ーオフ法によるトナーの帯電量（Q/M）は−24μc/gであ
った。

また、クリーニングキャリア（クリーニング剤）とし
ては粒径分布が46〜76μｍの不定形鉄粉（日本鉄粉社製
TEFV 200/300）を用いた。

これら二成分系現像剤、クリーニング剤を第１図に示
した複写装置（感光体にはセレン系感光体を使用して、
感光体１の表面電位が＋800Vとなるように均一帯電し、
クリーニングローラ71には＋250Vのバイアス、回収ロー
ラ74には＋300Vのバイアスを印加した）にセットし、１
分間に30枚の割合でコピーを得るとともに現像部４で消
費されるトナーの補給を行なった。このランニングテス
トの結果をまとめて表−１に示す。

実施例２二成分系現像剤として実施例１で用いたものとまった
く同じものを用意した。また、クリーニングキャリアに
は粒径分布が37〜63μｍの不定形鉄粉（日本鉄粉社製TE
FV 250/400）を適用した。

これら二成分系現像剤及びクリーニングキャリアを用
い実施例１と同様にしてランニングテストを行なった。
結果をまとめて表−１に示す。

実施例３実施例１と同じ二成分系現像剤を用意した。一方、シリコーン樹脂溶液（信越化学社製KR250） 150部トルエン 1500部からなる混合物をホモミキサーで30分間分散して被覆層
形成液を調製し、これを粒径分布が46〜76μｍの不定形
鉄粉（TEFV 200/300）500部の表面に流動床型塗布装置
を用いて約0.9μｍ厚に施し被覆層を形成し、これをク
リーニングキャリアとした。

これら二成分系現像剤及びクリーニングキャリアを用
いて、実施例１と同様にしてランニングテストを行なっ
た。結果をまとめて表−１に示す。

実施例４ TEFV200/300の代りにTEFV250/400を用いた以外は実施
例３とまったく同様にしてクリーニングキャリアをつく
り、及び、実施例３と同じ二成分系現像剤を用いて、実
施例１と同様にしてランニングテストを行なった。結果
をまとめて表−１に示す。

実施例５カーボンブラック（三菱化成社製＃44）の代りに黄色
染料（東洋インキ社製リオノールイエローFGNT）を用い
た以外は実施例１とまったく同様にしてトナーをつく
り、このトナー3.0部と実施例１の現像剤用キャリア100
部とを混合して二成分系現像剤を調製した。また、クリ
ーニングキャリアには実施例１のクリーニング剤を適用
した。

実施例６実施例１のクリーニングキャリアの代りに粒径分布が
46〜76μｍの不定形鉄粉（TEFV 200/300）に厚さ約0.9
μｍのアクリル樹脂（分子量約50000のメチルメタクリ
レート）を被覆させたものを用いた以外は、実施例１と
まったく同様にしてクリーニングキャリアをつくり、こ
れと実施例１の二成分系現像剤とを組み合わせ、実施例
１と同様にしてランニングテストを行なった。結果をま
とめて表−１に示す。

実施例７粒径分布が37〜63μｍの不定形鉄粉（TEFV 250/400）
に約0.9μｍ厚のメチルメタクリレート樹脂（分子量約5
0000）の被覆層を設けてクリーニングキャリアをつくっ
た。これと実施例１の二成分系現像剤とを用い実施例５
と同様にしてランニングテストを行なった。結果をまと
めて表−１に示す。

実施例８二成分系現像剤キャリアとして実施例１のもの（平均
粒子径約100μｍの鋼ビーズ）を用意した。一方、下記
処方の混合物を２本のロールミル上で加熱下で混練し冷
却後、粉砕分級し、粒径５〜20μｍの二成分系現像剤用
トナーをつくった。

ポリスチレン（エッソ社製Ｄ−125） 100部染料（オリエント化学社製スペシャルブラックSB）５部カーボンブラック（三菱化成社＃44） 100部これらキャリア100部及びトナー3.0部とを混合して二
成分系現像剤を調製した。この現像剤におけるQ/Mは20
μc/gと測定された。クリーニングキャリアとしては不
定形鉄粉（TEFV 200/300）を用意した。

これら二成分系現像剤、クリーニングキャリアを第１
図に示した複写装置（感光体には有機感光体を使用し
て、感光体１の表面電位が−600Vとなるように均一帯電
し、クリーニングローラ71には−250Vのバイアス、回収
ローラ74には−300Vのバイアスを印加した）にセット
し、１分間に30枚の割合でコピーを得るとともに現像部
４で消費される現像トナーの補給を行なった。このラン
ニングテストの結果をまとめて表−１に示す。

比較例１実施例１と同じ二成分系現像剤を用い、およびクリー
ニングキャリアとして実施例２における現像剤用キャリ
アを適用して、実施例１と同様にしてランニングテスト
を行なった。結果をまとめて表−１に示す。

比較例２平均粒子径約200μｍのSF200に厚さ約0.9μｍのシリ
コーン樹脂を被覆してクリーニングキャリアとした以
外、比較例１と同様にしてランニングテストを行なっ
た。結果をまとめて表−１に示す。

比較例３平均粒径約200μｍのSF200に厚さ約0.9μｍのメチル
メタクリレート樹脂（分子量約50000）を被覆してクリ
ーニングキャリアとした以外、比較例１と同様にしてラ
ンニングテストを行なった。結果をまとめて表−１に示
す。

〔効果〕実施例の記載から明らかなように、本発明の複写装置
によれば10万枚の複写においても画像汚れがなく、高品
質のコピーが得られる。また、クリーニング後の感光体
表面には目視により極めて綺麗であるのが認められた。

これに対し、クリーニングキャリアの平均粒子径が二
成分系現像剤用キャリアの平均粒子径より大きくして用
いた複写装置（比較例）の使用では、500枚程度の複写
で感光体表面に汚れがみられ、クリーニング不良の発生
が認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子写真複写装置の概略図であ
る。１……感光体、２……帯電チャージャ３……光学系、４……現像部５……転写チャージャ、６……分離チャージャ７……クリーニング部、８……転写紙９……分離爪、41……現像スリーブ 411……磁石、42……センサー 43……パドルホイール 71……クリーニングローラ 72,73……汲み上げローラ、74……回収ローラ 75……クリーニングスクレパー 76……回収ブレード、77……排出スクリュー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩本康敬東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (56)参考文献特開昭58−114073（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−202474（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−204646（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−135958（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−45452（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に静電荷像を形成せしめ、これを
二成分系現像剤で潜像化し、このトナー像を転写紙に転
写した後、該感光体表面に残留したトナーを磁気ブラシ
クリーニング部により除去せしめる電子写真複写装置に
おいて、該磁気ブラシクリーニング部に収納されている
キャリアの平均粒子径が該二成分系現像剤のキャリアの
平均粒子径より小さくなっていることを特徴とする電子
写真複写装置。