JPH01116678A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真若しくは静電記録等の手段により１例
えばセレンドラム、ｏｐｃドラム等の画像担体表面に静
電荷像を形成し、静電荷像と同極性の荷電型磁性トナー
を使用して磁気ブラシ摺擦等により反転現像してトナー
像を形成し、コロナ放電等の手段によってトナー像を転
写部材上へ転写して記録画像を得る複写システムにおい
て、転写後の画像担体表面に残留するトナーを除去する
クリーニング装置に関する。

〔従来の技術〕

従来一般の電子複写機の複写過程を第２図によって説明
する。同図において１は感光体であり。

例えばセレン等の光半導体によって円筒状に形成して、
矢印方向（反時計方向）に回転させる。まず同図のＡに
おいて感光体１の表面に一様に電荷を与えて帯電させ、
Ｂにおいて露光させると１画像部以外の露光部分は電気
抵抗が低下して電荷が消失する。すなわち感光体１の表
面の上記画像に対応する部分にのみ電荷が残り、静電荷
像ができる。次にＣにおいて樹脂と磁性粉（通常はマグ
ネタイトを使用する）を主体とする磁性トナー２を。

例えば磁気ブラシ現像装置によって供給すると２電荷が
残った上記静電荷像にのみ上記磁性トナーが吸着され、
現像が行われて磁性トナー２の可視像を得ることができ
る。更にＤにおいて上記磁性トナー２を感光体１の表面
から３例えばコロナ放電手段を介して普通紙その他の複
写シート３上に静電的に転写し、Ｅにおいて適宜手段に
よって上記磁性トナー２を複写シート３上に定着してハ
ードコピー画像を得る。なおりにおける静電転写の際に
、磁性トナー２の一部が残留磁性トナー２ａとなって感
光体１上に残留する。感光体１は矢印方向に回転して上
記のＡ−Ｅを繰り返し、継続して現像複写を行うのであ
るが、この場合感光体１上に上記残留磁性トナー２ａが
存在すると、複写画像が次第に不鮮明になるので好まし
くない。このため第２図のＦにおいてクリーニング装置
によって、上記残留磁性トナー２ａを除去するようにし
ている。このクリーニング作用の優劣は、当該電子複写
機の複写性能に重大な影響を及ぼすので。

細心の配慮が必要である。

このようなりリーニング装置としては種々の方式がある
が、感光体１表面の傷発生防止の観点からファーブラシ
を使用する方式がある。第３図はその一例を示す要部断
面図である（特公昭６１−５８８３２号公報参照）。第
３図において４は兎毛。

合成繊維等からなるファーブラシであり、感光体ｌの表
面を摺擦可能のように矢印方向に回転自在に設けると共
に、ファーブラシ４内には軸方向に延びる奇数個の磁極
を有するマグネットロール５を、ファーブラシ４と同軸
的かつ静止状態に配設する。次に６はスリーブであり、
非磁性材料により中空円筒状に形成して前記ファーブラ
シ４と接触するように回転自在に設けると共に、スリー
ブ６内に軸方向に延びる奇数個の磁極を有する他のマグ
ネットロール７を同軸的かつ静止状態に配設する。

上記の構成により、感光体１上の残留磁性トナー２ａは
、感光体１の表面を摺擦するファーブラシ４によって感
光体ｌの表面から剥離されると同時に、ファーブラシ４
内に設けたマグネットロール５の磁気吸引力によってフ
ァーブラシ４に吸着される。次にファーブラシ４に吸着
された残留磁性トナー２ａは、ファーブラシ４によって
マグネットロール５の磁極のうち同極が隣り合う位置ま
で搬送されると、同極の磁気反発力によってファーブラ
シ４から分離される。一方ファーブラシ４には、マグネ
ットロール７を内蔵するスリーブ６を接触して配設しで
あるから、上記ファーブラシ４から分離された残留磁性
トナー２ａは、マグネットロール７の磁気吸引力によっ
てスリーブ６の表面に吸着され、スリーブ６の回転によ
り矢印方向（時計方向）に移動する。そしてマグネット
ロール７の磁極のうち同極が隣り合う位置に到達すると
、同極の磁気反発力によってスリーブ６から分離若しく
は剥離されて落下回収されるのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の改良されたクリーニング装置は、クリーニング効
果を向上させると共に、マグネットを内蔵したファーブ
ラシを有する残留磁性トナー回収装置を使用することに
より、クリーニング装置を小型化し、操作性が良好であ
るという利点を有している。しかしながら、感光体１を
ＯＰＣによって形成した場合には、クリーニング作用が
若干低下する傾向が認められる。一方複写装置全体とし
ての小型化の要請が更に強まり、同時にクリーニング装
置も更に小型化すると共に、低コスト化への要求も一段
と厳しくなってきている。上記の要請に対して、上記改
良されたクリーニング装置においても更に改良すべき点
が存在する。

これらの点を改良し、クリーニング効率を向上させるた
めに、導電性を有するファーブラシを使用し、このファ
ーブラシに直流バイアス電圧を印加する方式が提案され
ている（特開昭６１−７３９８４号、同６２−１６８１
８５号公報等）、シかしながら、このような方式のクリ
ーニング装置を９反転現像プロセスを含む電子写真シス
テムに適用した場合には、地力ブリを発生するという問
題点がある。すなわち前記のような正規現像に対して静
電荷像（例えば負極性）を形成後、現像領域において静
電荷像と同極性（負）の直流バイアス電圧若しくは交流
バイアス電圧を印加し、静電荷像と同極性（負）の荷電
型磁性トナーを使用する反転現像の場合においては、荷
電型磁性トナーをスリーブ若しくはドクターブレード等
の摩擦によって帯電させるときに、前記静電荷像と逆極
性（正）に帯電する磁性トナーも存在する。この磁性ト
ナーもまた感光体表面に付着し、転写時においては感光
体表面に付着している。従って前記ファーブラシにバイ
アス（負）を印加してクリーニングをした場合において
も、逆極性の磁性トナーはファーブラシに吸着されず、
感光体表面に付着したままであるため、地力ブリを発生
するのである。更に本発明者等は、上記地力ブリの発生
原因を詳細に追究した結果、背景部に磁性トナー以外に
、磁性トナーから剥離した微粒子状のマグネタイトが付
着していることが判明した。これを詳述すると、現像過
程において、前述のように磁性トナーの各粒子は全体と
して所定の極性（例えば負極性）に帯電する。しかしな
がら−個のトナー粒子に注目すると、摩擦帯電系列の相
違により、トナー粒子の表面を形成する樹脂は負の電荷
を持ち、トナー粒子の表面に露出したマグネタイトの微
粒子は正の電荷を持つ。トナー粒子が感光体表面に搬送
される過程において、上記マグネタイト微粒子がトナー
粒子の表面から剥離して脱落すると、この微粒子は正の
電荷を持っているので、静電荷像の非画像領域である負
帯電領域に付着するのである。このような微粒子状のマ
グネタイト（粒径０．１〜１．０μｍ）は、上記のよう
な直流バイアス電圧印加による導電性ファーブラシによ
っても完全に除去することができず、従って地力ブリを
解消することができないという問題点がある。

本発明は、上記従来技術に存在する問題点を解決し、高
品質の画像を得ることができるクリーニング装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来技術に存在する問題点を解決するために１本発
明においては。

Ａ、感光体表面に形成した静電荷像と同極性の荷電型磁
性トナーを使用して反転現像し、この反転現像によって
得られた感光体表面のトナー像を転写部材上に転写した
後、上記感光体表面に残留する磁性トナーを除去するた
めに使用する電子写真用のクリーニング装置において。

Ｂ、感光体表面と接触するように導電性材料からなるフ
ァーブラシを回転自在に設ける。

Ｃ１このファーブラシ外周と接触するように少なくとも
表面を導電性材料によって形成した回収ロールを回転自
在に設ける。

Ｄ、前記ファーブラシおよび回収ロールを各々交流バイ
アス電圧印加手段と電気的に接続する。

８０両交流バイアス電圧を相互に逆位相になるように構
成する。

という技術的手段を採用したのである。

本発明において、導電性ファーブラシとしては。

カーボン等の導電材を混入したアクリル、レーヨン等の
合成繊維を使用することができ、電気抵抗値としては２
０〜２００μΩとするのが好ましい。

このようなファーブラシは通常２０μΩ以上の電気抵抗
を有するが、２００μΩを越えると、導電性が不足して
一定のバイアス電圧印加のもとでは残留磁性トナーの吸
着力が低下し、クリーニング作用を阻害するため不都合
である。

次にファーブラシの植毛の高さは３〜１０ＩｌｌＩ１１
とするのが好ましい、植毛の高さが１０ｍｍを越えると
電気抵抗値が増加してクリーニング作用を阻害すると共
に遠心力によるトナー飛散があるので不都合である。一
方植毛高さが３ＩＩ１１未満ではファーブラシ自体の可
撓性が不充分となり、感光体表面に擦過キズを与えるた
め好ましくない。

また交流バイアス電圧は、使用するトナーや複写条件に
応じて適宜選定するが１例えばＶｌ＋−１）（ピーク・
トウ・ピーク値）を１００〜１００ＯＶとし。

周波数は５０Ｈｚ＝１ｋＨｚとするのが望ましい。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す断面図であり。

同一部分は前記第３図と同一の参照符号で示す。

第１図において１０はファーブラシであり１例えばカー
ボンを混入したアクリル繊維（例えば東し製５Ａ−７）
のような導電性材料によって円筒状に形成し、その外周
が感光体１の表面と接触しかつアルミニウム合金やステ
ンレス鋼のような導電性材料からなる中空円筒状の回転
軸９を介して矢印方向に回転自在に配設する。ファーブ
ラシ１０の外周には、マグネットロール１１を内蔵させ
たスリーブ１２を接触させて配設する。次に回転軸９お
よびスリーブ１２にはリード線１３を介して各々交流バ
イアス電圧印加手段１４．１５を電気的に接続すると共
に、交流バイアス電圧印加手段１４．１５による交流バ
イアス電圧を相互に逆位相になるように構成する。１６
はスクレーパであり、スリーブ１２の表面に接線状に摺
接させる。

以上の構成により、ファーブラシ１０を感光体ｌの周速
の１．２５〜３．５倍の周速で矢印方向（時計方向）に
回転させ、スリーブ１２を矢印の反時計方向に回転させ
る。すると感光体１の表面に存在する残留磁性トナー２
ａ（逆極性の磁性トナーも含む）および磁性トナーから
剥離したマグネタイトは、交流バイアス電圧印加手段１
４により交流バイアス電圧を印加されたファーブラシ１
０と接触することによって正負の電荷を除去され、感光
体ｌの表面から剥離されてファーブラシ１０に付着して
移動する。次に上記残留磁性トナー２ａおよびマグネタ
イトは、ファーブラシ１０とスリーブ１２との接触個所
に到達すると、交流バイアス電圧印加手段１５により前
記と逆位相の交流バイアス電圧を印加されたスリーブ１
２によって完全に電荷を除去されてスリーブ１２の表面
に吸着される。この場合スリーブ１２内に内蔵されたマ
グネットロール１１の磁気的吸着力の作用によって残留
磁性トナー２ａおよびマグネタイトの移動が完全に行わ
れる。スリーブ１２からの分離除去は。

スクレーパ１６によって行われる。

本実施例においては、ファーブラシの回転軸が中空円筒
状であるものを示したが、中実に形成しても作用は同一
である。また残留磁性トナー等の分離回収に使用するマ
グネット手段は、スリーブとマグネットロールとの間に
相対的回転があれば残留磁性トナー等の分離回収作用は
同一である。

なおマグネットロールは横断面形状を円形以外の他の幾
何学的形状としてもよいと共に、外周に配設する磁極数
も奇数とすることができる。また上記残留磁性トナー等
の分離回収用の回収ロールへ印加すべき交流バイアス電
圧の周波数および電圧の値を適宜選定することにより、
マグネットロールを省略することができる。

〔発明の効果〕

本発明は９以上記述のような構成および作用であるから
、従来のクリーニング装置では除去することができなか
った微粒子状のマグネタイトも含めて残留磁性トナーを
完全に除去することができ地力ブリのない高品質の画像
を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部横断面図。 第２図は電子複写機の複写過程を示す説明図、第３図は
従来のクリーニング装置の一例を示す要部横断面図であ
る。 １：感光体、４．ｔＯ：ファーブラシ、６゜１２ニスリ
ーブ、Ｚ、ｔＳ：交流バイアス電圧印加手段。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体表面に形成した静電荷像と同極性の荷電型
   磁性トナーを使用して反転現像し、この反転現像によっ
   て得られた感光体表面上のトナー像を転写部材上に転写
   した後、上記感光体表面に残留する磁性トナーを除去す
   るために使用する電子写真用のクリーニング装置におい
   て、感光体表面と接触するように導電性材料からなるフ
   ァーブラシを回転自在に設け、このファーブラシ外周と
   接触するように少なくとも表面を導電性材料によって形
   成した回収ロールを回転自在に設け、前記ファーブラシ
   および回収ロールを各々交流バイアス電圧印加手段と電
   気的に接続すると共に、両交流バイアス電圧を相互に逆
   位相になるように構成したことを特徴とするクリーニン
   グ装置。
2. （２）回収ロールを、柱状に形成しかつ外周面に周縁方
   向に間隔を隔てて軸方向に延びる複数個の磁極を有する
   マグネットロールと、このマグネットロールの外方に非
   磁性材料からなる中空円筒状に形成したスリーブとを、
   各々同軸的かつ相対回転自在に配設して形成した特許請
   求の範囲第１項記載のクリーニング装置。
3. （３）ファーブラシを形成する繊維の高さが３〜１０ｍ
   ｍである特許請求の範囲第１項若しくは第２項記載のク
   リーニング装置。
4. （４）奇数個の磁極を有するマグネットロールを静止状
   態に配設した特許請求の範囲第２項若しくは第３項記載
   のクリーニング装置。
5. （５）偶数個の磁極を有するマグネットロールを回転自
   在に配設した特許請求の範囲第２項ないし第４項何れか
   に記載のクリーニング装置。