JPH0224135Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電子写真複写機等の磁気ブラシクリー
ニング装置に関し、特に像担体表面からトナーを
クリーニングし、クリーニング剤たる磁性体キヤ
リアからトナーを捕集する場合の安定性及びクリ
ーニング効率等を高めた磁気ブラシクリーニング
装置を提案するものである。

電子写真複写機においては、像担体たる感光体
表面に原稿画像に対応する静電潜像を形成した
後、トナーで現像して可視像化し、このトナー像
を転写材に転写するのであるが、転写材に転写さ
れずに感光体表面に残存する未転写トナーはクリ
ーニング装置により除去される。第２図は従来の
磁気ブラシクリーニング装置（例えば、特公昭48
−37382号）の模式図である。感光体ドラム２０
は矢印方向に定速回転し、感光体ドラム２０の近
傍に配設された磁気ブラシ２１は、筒体内部に磁
石２２を内蔵し、筒体周面に付着させた磁性体キ
ヤリアが感光体ドラム２０の周面を摺擦するよう
に、矢印方向に回転可能に設けられ、また、磁気
ブラシ２１が摺擦する位置にバイアスローラ２３
が矢印方向に回転可能に設けられている。そし
て、磁気ブラシ２１の筒体及びバイアスローラ２
３はトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が
印加されており、感光体ドラム２０の周面の未転
写トナーは磁気ブラシ２１の筒体周面に静電的に
吸引され、摩擦帯電しているキヤリアの周面に付
着して感光体ドラム２０の周面から除去される。
このキヤリア周面に付着したトナーは、磁気ブラ
シ２１の筒体のバイアス電圧よりも高電圧のバイ
アス電圧が印加されたバイアスローラ２３の周面
に静電的に転移しこの周面に付着したトナーはブ
レード２４により掻き取られる。

然るに、磁気ブラシ２１及びバイアスローラ２
３にバイアス電圧が印加されているので、感光体
ドラム２０と磁気ブラシ２１との間及び磁気ブラ
シ２１とバイアスローラ２３との間でリークが発
生する虞れがあり、特に磁性体キヤリアが導電性
である場合及びバイアスローラ２３によるトナー
の捕集効率を高めるためにバイアスローラ２３と
磁気ブラシ２１との電位差を高めた場合にリーク
が発生しやすいという欠点があつた。このような
リークの発生により未転写トナーのクリーニング
効率及びキヤリア表面のトナーの捕集効率が悪化
するという難点があり、また操作上の安全性にも
問題があつた。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであ
つて、リーク発生を回避しつつ磁気ブラシ等にバ
イアス電圧を印加可能として、未転写トナーのク
リーニング及びトナーのクリーニング及びトナー
の捕集を高安定性及び高効率で行うことができる
磁気ブラシクリーニング装置を提供することを目
的とする。本考案に係る磁気ブラシクリーニング
装置は、筒体内部に磁石を内蔵し前記筒体周面に
磁性体キヤリアを付着させて像担体表面を摺擦す
るように回転可能に設けられた磁気ブラシと、該
磁気ブラシの上方に設けられ磁性体キヤリアを前
記磁気ブラシの周面に供給する供給手段と、前記
像担体表面を摺擦した後の磁性体キヤリアを一旦
前記磁気ブラシ周面から回収して前記供給手段に
返戻する循環手段と、該循環手段における前記磁
性体キヤリアの循環経路に介在して設けられトナ
ーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加され
たバイアスローラとを有し、前記筒体は、前記ト
ナーの帯電極性と逆極性の電源に抵抗を介して接
続されていることを特徴とするものである。この
場合において、前記循環手段は、筒体内部に磁石
を内蔵し前記磁気ブラシの近傍に軸方向を一致さ
せて回転可能に設けられた磁気ローラを有するも
のとして、磁気ブラシの周面から磁性体キヤリア
を磁気ローラに磁気的に吸引させて磁性体キヤリ
アを供給手段に移送することとすればよい。

以下、本考案の１実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。第１図は本考案を電
子写真複写機に適用した場合の１実施例を示す模
式図である。感光体ドラム１（図中、本考案に係
るクリーニング装置近傍の周面のみ示す）は円筒
状の導電性基体の周面に感光層を形成して感光体
をドラム状に構成したものであつて、矢印方向に
定速で回転駆動される。感光層は無定形セレン又
はセレン系合金等の光導電性物質からなり、導電
性基体は接地されている。感光体ドラム１の周面
近傍には、その回転方向に帯電装置，像露光装
置，現像装置，転写装置（いずれも図示せず）及
び除電装置２がこの順に配設されており、除電装
置２と帯電装置との間に、磁気ブラシ３を有する
本考案に係る磁気ブラシクリーニング装置が配設
されている。そして、感光体ドラム１の感光層
は、帯電装置により、例えば正極性に一様帯電さ
れ、像露光装置により原稿画像が露光されて静電
潜像が形成され、次いで、現像装置により一様帯
電極性と逆極性の負極性に帯電したトナーが供給
されてトナー像が形成される。このトナー像はそ
の付着トナー量の約80％が転写装置により転写材
に転写され、転写画像は後工程で定着処理を受け
る。而して、感光体ドラム１の周面は未転写トナ
ーを残存させた状態で除電装置２の配設位置に到
達する。除電装置２は、例えばトナーの帯電極性
と逆極性の正極性の電源に接続されたコロナ放電
器であつて、感光体ドラム１の周面の未転写トナ
ーは除電装置２により除電されてその帯電電荷量
を減少させ、感光体ドラム１の周面との静電的付
着力が弱められた後、本考案に係る磁気ブラシク
リーニング装置の配設位置に到達する。

磁気ブラシクリーニング装置の各要素は全体的
にハウジング１７内に収納設置されており、感光
体ドラム１の周面近傍に磁気ブラシ３が配設され
ている。磁気ブラシ３の筒体４はその長手方向を
感光体ドラム１の長手方向と一致させて感光体ド
ラム１の周面近傍にその周面の移動方向と逆方向
に回転するように設けられている。筒体４は抵抗
R₁を介して正極性の直流電源（電圧V₁）に接続
されており、筒体４には正電圧V₁（例えば、
300V）を抵抗R₁により電圧降下せしめたバイア
ス電圧（例えば、200V）が印加されるようにな
つている。筒体４の内部には複数個（図示例は４
個）の磁石５が固定的に設置されている。磁石５
は筒体４の近傍部分でＮ極とＳ極とが交互的に現
われるように配設されており、この磁石５により
筒体４の周面近傍に形成される磁力線によつて、
筒体４の外周面に鉄粉等の磁性体キヤリアをブラ
シ状に付着させるようにしてある。このキヤリア
は摩擦帯電等によりトナーの帯電極性と逆極性に
帯電させてあり、磁石５の磁力により筒体４の外
周面に付着して感光体ドラム１の周面に回動し、
その周面を摺擦する。

感光体ドラム１から見て磁気ブラシ３の回転方
向における下流側には磁気ローラ６が磁気ブラシ
３から適長離隔して配設されており、磁気ローラ
６の上方には磁気ローラ８が磁気ローラ６との間
に適長間隔をおいて配設されている。磁気ローラ
６及び８はその軸方向を磁気ブラシ３の軸方向と
一致させて回転可能に設けられた筒体の内部に、
夫々複数個（図示例は２個）の磁石７及び９を固
定的に設置してある。磁石７又は９は筒体側でＮ
極とＳ極との異極同士のものを適宜の中心角で配
設してなり、また磁気ブラシ３と磁気ローラ６と
が対向する位置の磁石５と７及び磁気ローラ６と
磁気ローラ８とが対向する位置の磁石７と９は
夫々異極同士になるように各磁石を配設してあ
る。また、磁気ローラ６及び８の筒体はいずれも
磁気ブラシ３と磁気ローラ６との対向位置及び磁
気ローラ６と８との対向位置で周面が同一方向に
回転するように駆動される。そして、磁石５，７
及び９の磁力によつて夫々筒体４，磁気ローラ６
及び磁気ローラ８の周面に付着していた磁性体キ
ヤリアは、この対向位置に磁石５と７との間及び
磁石７と９との間の磁界により、夫々筒体４の周
面上の磁性体キヤリアは磁気ローラ６の周面に転
移し、また磁気ローラ６の周面上の磁性体キヤリ
アは磁気ローラ８の周面に転移する。

磁石９の反対側の磁気ローラ８の外周面近傍に
は、セパレータ１０が設けられており、磁気ロー
ラ８の周面上の磁性体キヤリアは磁石９からの磁
力が弱まるセパレータ１０の配設位置で磁気ロー
ラ８の周面から離脱し、セパレータ１０に案内さ
れて落下する。一方、磁気ローラ３の上方にはホ
ツパ１３が配設されており、セパレータ１０上を
落下してきたキヤリアを一旦貯留した後磁気ブラ
シ３の周面に供給するようになつている。ホツパ
１３における磁気ブラシ３の回転方向下流側の仕
切板はドクターブレード１３ａとして、その下端
が磁気ブラシ３の周面に対し適長間隔（約３mm）
をおいて離隔するように配設されており、磁気ブ
ラシ３の周面上の磁性トナーはドクターブレード
１３ａによりその厚さを規制されるようになつて
いる。

而して、セパレータ１０からの磁性体キヤリア
の落下域にバイアスローラ１１及び２個の対向電
極１２を、バイアスローラ１１と対向電極１２と
がキヤリアの落下域を挾んで対向するように配設
してある。バイアスローラ１１は抵抗R₂を介し
て正極性の直流電源（電圧V₂）に接続されてお
り、バイアスローラ１１には正電圧V₂（例えば、
400V）を抵抗R₂により電圧降下せしめたバイア
ス電圧（例えば、260V）が印加されるようにな
つている。なお、バイアスローラ１１のバイアス
電圧は筒体４のバイアス電圧より高値に設定す
る。対向電極１２は接地されており、バイアスロ
ーラ１１と対向電極１２との間に形成される電界
により、両者間を落下するキヤリアの表面に付着
しているトナーが静電気的にバイアスローラ１１
に吸引され、その周面に付着する、ホツパ１３と
ハウジング１７との間には断面Ｕ字型のトナー受
け１４が設置されており、トナー受け１４内には
スクリユーコンベア１４が配設されている。ま
た、トナー受け１４のホツパ１３側側縁の上端に
はピツクオフ１５がその上端をバイアスローラ１
１の周面に摺接させて取付けられている。そし
て、バイアスローラ１１の周面に付着したトナー
はピツクオフ１５により掻き取られて、トナー受
け１４内に落下し、スクリユーコンベア１４によ
り装置外に排出される。

次に、斯かる構成を有する本考案装置の動作に
ついて説明する。感光体ドラム１の周面に残存す
る未転写トナーは、感光体ドラム１の回転ととも
に、除電装置２により感光体ドラム１の周面との
静電的付着力を弱められた後、本考案に係る磁気
ブラシクリーニング装置の配設位置に到達し、未
転写トナーはその周面に磁性体キヤリアを付着さ
せた磁気ブラシ３により感光体ドラム１の周面か
ら除去される。即ち、筒体４の周面には磁性体キ
ヤリアがドクターブレード１３ａにより層厚を規
制されて磁気的に付着しており、未転写トナーは
磁気ブラシ３の摺擦により筒体４に静電気的に吸
引され、トナーの帯電極性と逆極性に帯電してい
る磁性体キヤリアの表面に静電気的に転移して付
着する。そして、トナーを付着させたキヤリア
は、筒体４の回転とともに磁気ローラ６との対向
領域に回動し、その対向領域における磁石５と磁
石７との間に形成されている磁界によつて、図中
一点鎖線にて示す如く軌跡を描いて磁気ブラシ３
から磁気ローラ６へ転移する。次いで、キヤリア
は磁気ローラ６の回転とともに磁気ローラ８との
対向領域に回動し、その対向領域における磁石７
と磁石９との間に形成されている磁界によつて、
磁気ローラ６から磁気ローラ８へ転移する。そし
て、キヤリアは磁気ローラ８の回転とともにセパ
レータ１０の配設位置に回動し、磁石９からの磁
力が弱まるセパレータ１０の配設位置にて、磁気
ローラ８の周面から離脱する。離脱したキヤリア
はセパレータ１０に案内されてバイアスローラ１
１と対向電極１２との間を、図中一点鎖線にて示
す如く軌跡を描いてホツパ１３に落下する。そし
て、キヤリアがバイアスローラ１１と対向電極１
２との間を落下する際に、バイアスローラ１１と
対向電極１２との間に形成されている電界によつ
て、キヤリア表面のトナーはバイアスローラ１１
に転移し、その周面に付着してキヤリアから除去
される。従つて、ホツパ１３に落下して貯留さ
れ、磁気ブラシ３のクリーニング剤として繰返し
使用されるキヤリアはそのトナー濃度が常に所定
値（例えば、５重量％）以下に保持される。一
方、バイアスローラ１１の周面に付着したトナー
はピツクオフ１５によりその周面から掻きとら
れ、トナー受け１４内に落下してスクリユーコン
ベア１６により装置外に排出される。

而して、本考案装置においては、筒体４にバイ
アス電圧が印加されており、且つこのバイアス電
圧は電圧V₁を抵抗R₁で電圧降下させて印加する
ものであるから、筒体４と感光体ドラム１との間
でリークを継続して発生させることがなく安定的
にバイアス電圧を筒体４に印加することができ
る。即ち、筒体４の電位を感光体ドラム１の周面
の未転写トナーが磁気ブラシ３に高効率で静電転
移するような電位に保持することができる。磁気
ブラシ３のクリーニング効率を向上させることが
できる。また、バイアスローラ１１に印加される
バイアス電圧は電圧V₂を抵抗R₂で電圧降下させ
て印加するものであるから、バイアスローラ１１
と対向電極１２との間でリークを発生させること
がなく、安定的にバイアス電圧をバイアスローラ
１１に印加することができる。即ち、バイアスロ
ーラ１１の電位をバイアスローラ１１と対向電極
１２との間を落下するキヤリアの表面に付着して
いるトナーが高効率でバイアスローラ１１に転移
するような電位に保持するこができ、トナーの捕
集効率を高効率に維持することができる。

以上、詳細に説明した如く、本考案による場合
は、バイアス電圧を印加した筒体４又はバイアス
ローラ１１と感光体ドラム１又は対向電極１２と
の間で電流のリークが継続して発生しにくい。次
にこれを説明するとアーク放電が起る場合電流値
はそれ以前の数倍に増加する。アーク放電による
リークのない場合はR₁，R₂を通つて流れる電流
I₁，I₂（I₁I₂とする）は微少であり、これによる電
圧降下R₁×I₁，R₂×I₂も微少であるが、アーク放
電によるリークが発生するとR₁×I₁，R₂×I₂も増
加し筒体４及びバイアスローラ１１に印加される
バイアス電圧が急に下る。（バイアス電圧をそれ
ぞれE₁E₂するとE₁＝V₁−R₁I₁，E₂＝V₂−R₂I₂と
なる）。この為アーク電流を維持することが困難
となり、アークが切れる。即ちアークによるリー
クが継続して発生することがない。このため、磁
性体キヤリアが導電性である場合でも、またトナ
ーのクリーニング効率又は捕集効率をを高めるた
めにバイアス電圧を高値に設定した場合でも、ト
ナーを安定的に高効率でクリーニングし捕集する
ことができる。また、本考案に係る磁気ブラシク
リーニング装置においては、磁性トナーは磁性ブ
ラシ３と、磁気ブラシ３へのキヤリア供給手段た
るホツパ１３との間を、磁気ローラ６，８により
図中一点鎖線にて示す如き循環経路を移送され、
この移送の間にトナー除去手段たるバイアスロー
ラ１１によりキヤリアからトナーが捕集され、キ
ヤリアが清浄化される。即ち、キヤリアの略々全
量を磁気ブラシから一旦回収してトナーの除去を
図るから、トナーの除去効率が高く、クリーニン
グ剤たるキヤリアのトナー濃度を極めて低値に保
持することができる。このため、本考案による磁
気クリーニング装置はクリーニング効率が高く、
キヤリアの寿命が飛躍的に延長される。本考案に
おいては、抵抗R₁，R₂を介する時、その容量は
市販されたものの中から簡単に任意に選ぶことが
できる。又、限られたスペースにも難なく取り付
けられる。なお、本考案は上記の特定の実施例に
限定されるべきものではなく、本考案の技術的範
囲内において種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す模式図、第２
図は従来の磁気ブラシクリーニング装置の模式図
である。 符号の説明、１……感光体ドラム、３……磁気
ブラシ、４……筒体、５，７，９……磁石、６，
８……磁気ローラ、１１……バイアスローラ、１
３……ホツパ、１３ａ……ドクターブレード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 筒体内部に磁石を内蔵し前記筒体周面に磁性
   体キヤリアを付着させて像担体表面を摺擦する
   ように回転可能に設けられた磁気ブラシと、該
   磁気ブラシの上方に設けられた磁性体キヤリア
   を前記磁気ブラシの周面に供給する供給手段
   と、前記像担体表面を摺擦した後の磁性体キヤ
   リアを一旦前記磁気ブラシ周面から回収して前
   記供給手段に返戻する循環手段と、該循環手段
   における前記磁性体キヤリアの循環経路に介在
   して設けられたトナーの帯電極性と逆極性のバ
   イアス電圧が印加されたバイアスローラとを有
   し、前記筒体は前記トナーの帯電極性と逆極性
   の電源に抵抗を介して接続されていることを特
   徴とする磁気ブラシクリーニング装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項において、前
   記循環手段は、筒体内部に磁石を内蔵し前記磁
   気ブラシの近傍に軸方向を一致させて回転可能
   に設けられた磁気ローラを有することを特徴と
   する磁気ブラシクリーニング装置。