JPH0378628B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写機等の像担体表面に残存
する未転写トナーを除去するクリーニング装置に
関し、特に、磁気ブラシクリーニングに使用する
クリーニング剤（磁性体キヤリア）の消費の節減
とキヤリアからのトナーの効率的回収を図つたク
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
られている。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、ローラ２３の周面に摺擦するようにブ
レード２４が設けられている。而して、磁気ブラ
シ２１の筒体周面には磁石２２の磁力により、鉄
粉等の磁性体キヤリア（不図示）を付着せしめて
あり、感光体ドラム２０の周面の未転写トナーは
磁気ブラシ２１の摺擦により、摩擦帯電している
キヤリアの周面に付着し、キヤリアと共にローラ
２３の配設位置に到達する。そして、キヤリア周
面のトナーはトナーの帯電極性と逆極性のバイア
ス電圧が印加されたローラ２３の周面に転移し、
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、従来、キヤリアの周面に付着したトナ
ーは除去されないので、短期間でキヤリア周面に
トナーが堆積し、キヤリアは新たなトナーを付着
させる能力を喪失してしまい、キヤリアの寿命が
短いという不都合があつた。また、トナーが堆積
するためにキヤリアの摩擦帯電能力が低下し、ク
リーニング効率が悪く、トナーの回収効率が低い
という難点があつた。更に、キヤリアがローラ２
３に付着しやすく、このため回収されたトナー中
にキヤリアが多量に混入してしまうという不都合
があり、キヤリアの消費量増大、回収トナーの再
使用不能及びクリーニング性能の不安定等の問題
点が指摘されていた。

なお、クリーニング装置としては、上述の如き
磁気ブラシクリーニングによるものの外、ブレー
ド、ウエブ又はフアーブラシによりクリーニング
するもの等があるが、ブレード及びウエブクリー
ニングは感光体表面をブレード又はウエブが摺接
するため、感光体表面の損傷が激しく、またフア
ーブラシクリーニングはクリーニング装置通過後
の感光体表面にトナーが薄膜となつて残存付着
し、所謂トナーフイルミングが発生し易いので感
光体の寿命低下の防止上好ましくない。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであつ
て、磁気ブラシクリーニングにおけるキヤリアの
寿命延長と消費量低減を図り、またトナーの回収
効率の向上を図つてクリーニング性能を向上させ
たクリーニング装置を提供することを目的とす
る。本発明に係るクリーニング装置は、像担体表
面に残存する未転写トナーを除去するクリーニン
グ装置において、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前記像担体
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、該磁気ブラシの前記筒体周面に磁性体
キヤリアを供給する供給手段と、前記筒体周面か
ら前記磁性体キヤリアを回収する回収手段とを有
することを特徴とするものである。この場合にお
いて、前記回収手段にて回収された前記磁性体キ
ヤリアを前記供給手段に送給するように構成し
て、前記磁性体キヤリアが装置内を循環するよう
になし、前記磁性体キヤリアの送給経路に臨ませ
て前記トナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧
が印加されたローラを配設することにより、前記
磁性体キヤリアの周面に付着したトナーを前記ロ
ーラの周面に転移させて回収することができる。
また、前記送給経路を介して前記ローラと対向す
るように電極を設け、該電極を接地させ又は前記
ローラの前記バイアス電圧以下の電圧を印加する
ことにより、前記ローラによるトナーの回収を効
率的にすることができる。なお、前記供給手段
は、前記回収手段にて回収され前記ローラ配設位
置を通過してきた前記磁性体キヤリアと、前記磁
気ブラシの摺擦により前記像担体表面から除去さ
れたトナーとを撹拌混合して前記磁気ブラシの前
記筒体周面に供給するように構成するとよい。本
発明に係る第２のクリーニング装置は、前記磁気
ブラシの上流側に、前記像担体表面を摺擦するよ
うにフアーブラシを回転可能に設けたものであ
る。この場合において、前記ローラの周面に摺接
するワイパブレードと、前記フアーブラシのブラ
シ毛間にその先端を位置せしめたフリツカとを備
え、前記ワイパブレードにより掻き取られた前記
ローラ周面のトナー及び前記フリツカによりたた
き出された前記ブラシ毛間のトナーを集合させて
共に排除する排出スクリユーを設けてトナーを回
収するのがよい。

以下、本発明の具体的実施の態様について、添
付の図面を参照して説明する。第１図は本発明の
１実施例を示す模式図である。感光体ドラム２０
（図中、本発明に係るクリーニング装置近傍の周
面のみ示す）はその周面に、表面側の感光層及び
内部側の導体層からなる感光体が形成されてお
り、矢印方向に定速で回転駆動される。感光体は
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、導体層は接地されている。感光体ドラ
ム２０の周面近傍には、その回転方向に帯電装置
１１並びに像露光装置、現像装置、転写装置及び
必要に応じて除電装置（いずれも図示せず）がこ
の順に配設されており、除電装置（又は転写装
置）と帯電装置１１との間に、磁気ブラシ１及び
フアーブラシ９を有する本発明に係るクリーニン
グ装置が配設されている。そして、感光体ドラム
２０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、例えば、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、転送装置により転写材に転写されずに感
光体ドラム２０の周面に残存する未転写トナー
は、そのまま、或はトナーの帯電極性と逆極性
の、例えば、正極性の高圧電源に接続された除電
装置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２０の周面との静電気的付着力
が弱められた後、本発明に係るクリーニング装置
の配設位置に到達する。

クリーニング装置は全体的にハウジング１２内
に収納設置されており、感光体ドラム２０の回転
方向上流側にフアーブラシ９が配設され、下流側
には磁気ブラシ１が配設されている。フアーブラ
シ９はその周面に植設されたブラシ毛が感光体ド
ラム２０の周面をその進行方向と逆方向にその周
速度以上の速度で摺擦するように回転可能に設け
られている。ブラシ毛は導電性繊維を使用するの
が好ましく、このブラシ毛を接地させて感光体表
面とトナーとの静電的付着力を低下させ、又は必
要に応じてトナーの帯電極性と異極性のバイアス
電圧をブラシ毛に印加することにより、フアーブ
ラシ９によるクリーニング効率を向上させること
ができる。また、ブラシ毛としてレーヨン又は混
紡等の繊維を使用してもよい。フアーブラシ９の
周囲はハウジング１２及びフアーブラシ９の磁気
ブラシ１とを仕切る仕切板１３により囲まれてお
り、ハウジング１２及び仕切板１３には夫々フリ
ツカ９ａ，９ｂがその先端をフアーブラシ９のブ
ラシ毛内に突出させて設けられている。ハウジン
グ１２の下端部であつて、フリツカ９ａ，９ｂに
よりフアーブラシ９のブラシ毛内からたたき出さ
れたトナーが落下する位置には、トナー排除用の
排出スクリユ１０が設けらている。

磁気ブラシ１の筒体２はその長手方向を感光体
ドラム２０の長手方向と一致させて感光体ドラム
２０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おり、筒体２にはトナ
ーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加され
ている。筒体２の内部には複数個の磁石３が固定
的に又は筒体２と共に回転可能に設置されてお
り、この磁石３により筒体２の周面近傍に形成さ
れる磁力線によつて、筒体２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てある。こ
のキヤリアは磁石３の磁力により筒体２の外周面
に付着して感光体ドラム２０の周面に回動し、周
面を摺擦して周面に付着しているトナーを分離さ
せてキヤリアの周面に付着させ、トナーを感光体
ドラム２０の周面から除去するようになつてい
る。磁気ブラシ１の回転方向における感光体ドラ
ム２０の下流側にはパドル８が矢印方向に回転可
能に設けられている。パドル８はその軸方向を磁
気ブラシ１のそれと一致させて設けられ、その軸
方向に延長する平板状の複数個の翼を有してい
る。磁気ブラシ１が形成される筒体２の内部の磁
石３のうち、パドル８と近接する磁石３ａ，３ｂ
は同極性に構成されている。それ故、筒体２上の
キヤリアは上記磁石３ａ，３ｂの反発磁界の力に
よつて筒体２から落下し、仕切板１３に堆積す
る。その後、キヤリアはパドル８の作用によりそ
の翼間に収納され且つ搬送される。そして、パド
ル８が回転すると、キヤリアは上方に移動し、筒
体２の周面に再供給される。一方、パドル８の配
設位置より下流側にはドクターブレード４がその
先端を筒体２の周面から所定距離だけ離隔させて
設けられており、パドル８により筒体２の周面に
供給されたキヤリアのうち、余剰のものがドクタ
ーブレード４により掻き取られて、常に適正量の
キヤリアが感光体ドラム２０の周面に供給される
ようになつている。ドクターブレード４により除
去された余剰のキヤリアはガイド５によつて案内
されてパドル８上に落下せしめられる。

而して、ガイド５の下端からパドル８に至るキ
ヤリアの落下域には、バイアスローラ６と電極７
とがキヤリアの落下通過域を挟んでその両側に対
設されている。ローラ６には、トナーの帯電極性
と逆極性であつて、筒体２に印加されたバイアス
電圧よりも高電圧のバイアス電圧が印加されてい
て、電極７と対向する位置のローラ６の周面が、
キヤリアの移送（落下）方向と逆方向（上方）に
回動するように回転駆動されている。電極７はロ
ーラ６の軸方向と平行に設けられた丸棒状のもの
であつて、接地してあるか、或は、ローラ６のバ
イアス電圧よりも低電圧（同極性）のバイアス電
圧を印加してある。ローラ６と電極７との間を通
過してパドル８上に落下したキヤリアは、パドル
８により筒体２の周面から掻き取られたキヤリア
とパドル８の翼間にて混合され、筒体２の周面に
再度供給される。ワイパブレード６ａがその先端
をローラ６の周面に摺接させて仕切板１３に取付
けられており、ローラ６の周面に付着したトナー
をワイパブレード６ａにより掻き取つて、仕切板
１３とハウジング１２との間に形成される通路に
落下せしめ、排出スクリユ１０に供給するように
なつている。従つて、排出スクリユ１０はフリツ
カ９ａ，９ｂによりフアーブラシ９のブラシ毛間
からたたき出されたトナーと、ワイパブレード６
ａによりローラ６の周面から掻き取られたトナー
とを共に排出する。

叙上の如く構成された装置により、感光体ドラ
ム２０の周面の未転写トナーを除去する場合は、
未転写トナーは先ずフアーブラシ９により掃き取
られて感光体ドラム２０の周面から除去され、次
いでフリツカ９ａ，９ｂによりブラシ毛間からた
たき出されて排出スクリユ１０上に落下し排出ス
クリユ１０により排出されて回収される。なお、
感光体ドラム２０の周面には転写時に重ね合わさ
れた転写紙の紙粉等の異物が付着しており、未転
写トナーと共にクリーニング装置の配設位置に混
入してくることがあるが、このような異物もフア
ーブラシ９により感光体ドラム２０の周面から除
去される。

一方、フアーブラシ９により除去されずに感光
体ドラム２０の周面に残存するトナーは下流側の
磁気ブラシ１により除去され、帯電装置１１には
トナーが付着していない感光体表面が供給され
る。即ち、感光体ドラム２０の周面のトナーは、
磁気ブラシ１の筒体２の周面に磁気的に付着し摩
擦帯電しているキヤリアの摺擦により、又はトナ
ーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加され
た筒体２に静電的に吸引されて、感光体ドラム２
０の周面から分離され、キヤリアの周面に静電的
に付着する。キヤリアは磁石３の磁力により筒体
２の周面に付着しており、筒体２の回転によりキ
ヤリアも回動してパドル８の配設位置に到達す
る。そして、キヤリアはパドル８により筒体２の
外周面から剥離除去され、パドル８の翼間に収納
されてその回転により筒体２の回転方向下流側に
運搬される。このパドル８の回転の間にキヤリア
は撹拌されて摩擦帯電する。また、パドル８の上
方からはドクターブレード４により磁気ブラシ１
の筒体２の周面から除去されたキヤリアがガイド
５に案内されて落下してきており、この落下の間
に、トナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が
印加されたローラ６と接地された電極７との間に
正起される電界によつて、キヤリアの周面に付着
しているトナーがローラ６に向けて転移しローラ
６の周面に付着する。従つて、パドル８の上方か
ら落下してくるキヤリアはトナーが付着していな
い清浄なものであり、この清浄のキヤリアとパド
ル８の回転によつてその翼間で遅搬されてきたキ
ヤリアとが撹拌混合され、磁気ブラシ１の回転方
向におけるより下流側の筒体２の周面に与えられ
る。そして、余剰のキヤリアはドクターブレード
４により除去されてその落下の過程でローラ６に
よりキヤリア周面のトナーが除去された後パドル
８に供給される。一方、ローラ６の周面に付着し
たトナーはワイパブレード６ａにより掻き取られ
て排出スクリユ１０上に落下し、排出スクリユ１
０によりクリーニング装置から排出されて回収さ
れる。

以上、本発明のクリーニング装置について詳細
に説明した如く、本発明によれば、磁気ブラシク
リーニングにおけるクリーニング剤として機能す
るキヤリアは、磁気ブラシ１から一旦パドル８に
より回収された後、ローラ６によりトナーが除去
されている清浄なキヤリアと混合されて磁気ブラ
シ１に供給される等、常にトナーの洗浄を受ける
ので、トナーが付着したキヤリアにおけるトナー
密度は一定値以上には増加せず、感光体ドラム２
０の周面に供給されるキヤリアの殆んどはトナー
付着能力を十分に有しているから、本発明におい
ては極めて高値のクリーニング効率が保持され、
またキヤリアの寿命は極めて長い。一方、キヤリ
アの周面に付着したトナーはローラ６と電極７と
の間を通過する間に両者間に形成された電界によ
りローラ６の周面に転移して除去回収されるが、
接地された電極７をローラ６の近傍に設置するこ
とにより、極めて高電界が形成されているので、
トナーの除去効率（回収効率）は高く、またロー
ラ６へのバイアス電圧を低値にしても十分なトナ
ー除去効率が得られるので、リーク及びノイズ等
の防止並びに安全性の確保上優利である。また、
ローラ６に向けて静電的に吸引されたトナーはそ
のローラ周面への粘着力及び静電的な力によつて
ローラ６の周面に付着し、ローラ６の周面から離
脱することなくワイパーブレード６ａの配設位置
に到達して確実に除去される。このようにトナー
の回収性能は極めて向上するのに対し、ローラ６
の回転方向はキヤリアの通過方向（落下方向）と
逆方向であるので、トナーに比して高比重のキヤ
リアがローラ６の周面に付着することはなく、キ
ヤリアの消費量は著しく低減され、またキヤリア
の混入により回収トナーの再使用が不能になるこ
ともない。更に、トナーは、フアーブラシ９によ
り感光体ドラム２０の周面から除去されたもの
と、磁気ブラシ１により除去されたものとを集中
させて排除し回収する構成としたから、トナーの
再使用において便利である。更にまた、本発明は
ブレード又はウエブを使用しないから、感光体表
面を損傷する虞れがなく、継目のある感光体等に
も適用可能であり感光体形状を選ばない。更にま
た、フアーブラシ９によるクリーニングのみに対
し、本発明は磁気ブラシ１によるクリーニングも
行うものであるから、トナーフイルミング等のク
リーニング不良の発生が回避される。更にまた、
本発明はクリーニング装置の小型化と、キヤリア
及びトナーの飛散防止とを図ることができる。更
にまた、本発明のクリーニング装置の上流側に除
電装置を配設して、トナーのクリーニングに先立
ち感光体表面を除電することにより、クリーニン
グ効率を一層向上させることができるのは言うま
でもない。なお、本発明は上記の特定の実施例に
限定されるべきものではなく、本発明の技術的範
囲内において種々の変形が可能であることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の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：磁気ブラシ、２：筒体、
３：磁石、６：ローラ、７：電極、８：パドル、
９：フアーブラシ、２０：感光体ドラム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 像担体表面に残存する未転写トナーを除去す
   るクリーニング装置において、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
   て前記像担体表面を摺擦するように回転可能に設
   けられた前記像担体の回転方向と同回転する磁気
   ブラシと、該磁気ブラシの前記筒体周面に磁性体
   キヤリアを供給する供給手段と、前記筒体周面か
   ら磁性体キヤリアを回収する回収手段と、前記磁
   性体キヤリアの送給経路に臨ませて前記トナーの
   帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加されたロ
   ーラと、前記送給経路を介して前記ローラと対向
   するように接地又は前記ローラのバイアス電圧以
   下の電圧が印加された電極とより構成され、前記
   回収手段であるドクターブレードにて前記磁気ブ
   ラシの筒体周面に所定の厚みを残すように掻き取
   られ、前記ローラ配設位置を通過してきた前記磁
   性体キヤリアと前記磁気ブラシの摺擦により前記
   像担体表面から除去されたトナーを有する前記磁
   性体キヤリアとを撹拌混合して前記磁気ブラシの
   筒体周面に供給することを特徴とするクリーニン
   グ装置。