JPH04340990A - トナークリーニング装置および画像形成方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体の表面に残留し
たトナーをクリーニングする装置と、このクリーニング
装置を用いた画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真法においては、感光体の
表面に残留したトナーをクリーニング装置によりクリー
ニングして次の画像の形成が行われる。クリーニング技
術としては、従来、下記の技術が提案されている。 （１）磁気ブラシにより感光体の表面に残留したトナー
をクリーニングする磁気ブラシクリーニング装置におい
て、クリーニング用磁気ブラシを構成するキャリアとし
て、現像剤を構成するキャリアとは異種のキャリアを用
いる技術（特開昭５８−１０２２７３号公報参照）。 （２）磁気ブラシにより感光体の表面に残留したトナー
をクリーニングする磁気ブラシクリーニング装置におい
て、クリーニング用磁気ブラシを構成するキャリアとし
て、磁性体粒子の表面に研磨剤粒子を分散した被覆層を
設けたものを用いる技術（特開平２−１８４８７８号公
報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記（１）お
よび（２）の技術では、以下の問題がある。■　　磁気
ブラシクリーニング装置では、磁気ブラシ形成手段、ト
ナー回収ドラム、トナー溜まり、スクレーパ、穂立規制
板等の多数の構成要素を必要とするため、クリーニング
装置が複雑となり、かつ大型化する問題がある。■　　
磁気ブラシクリーニング装置では、トナーの除去は可能
であるが、紙粉、特に転写紙に含まれている填料のタル
ク、カオリン等の感光体の表面に付着しやすい物質の除
去が困難であり、これらの物質が空気中の水分を吸収し
て感光体の帯電電位が不均一となって、画像がぼやける
という画像流れが発生する問題がある。■　　ベタ画像
部分を有するオリジナル画像を多数回形成する場合には
、転写されない残留トナーが多く、クリーニングが十分
になされないため、次に形成した画像の白地部分にカブ
リとなって現れる問題がある。■　　クリーニング用磁
気ブラシを構成するキャリアとして、鉄粉やフェライト
粉等の磁性体をそのまま使用したもの、あるいは磁性体
を樹脂被覆したものでは、多数回の画像形成を行う場合
に、感光体表面との接触、摩擦等により感光体表面に傷
が生じ、画像上に黒スジや文字切れが発生する問題があ
る。特に、キャリアの被覆層に研磨剤粒子を分散させた
上記（２）の技術では傷の発生が顕著となる。

【０００４】そこで、本発明者らは、以上の問題を解決
すべく鋭意研究を重ねたところ、クリーニングブレード
と、トナーガイドローラーとを設け、かつこれらの間に
その表面に研磨剤を保持してなる研磨ローラーを設ける
ことにより、上記問題を解決できることを見出して本発
明を完成したものである。

【０００５】本発明の目的は、構造が簡単でかつ小型の
装置であって、感光体の表面に付着した紙粉等を十分に
クリーニングできて画像流れの発生を防止でき、トナー
のクリーニングを十分に行うことができ、感光体表面を
損傷せずに長期間にわたって良好な画像を安定に形成で
きるクリーニング装置および画像形成方法を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のトナークリーニング装置は、クリーニング
ブレードとトナーガイドローラーとを備えてなるトナー
クリーニング装置において、前記クリーニングブレード
と前記トナーガイドローラーとの間に、その表面に研磨
剤を保持してなる研磨ローラーを配置したことを特徴と
する。本発明の画像形成方法は、感光体上に静電荷像を
形成し、これを２成分系現像剤により現像してトナー像
を形成し、このトナー像を転写紙に転写した後、感光体
表面に残留したトナーをクリーニング装置によりクリー
ニングする工程を含む画像形成方法において、前記クリ
ーニング装置は、クリーニングブレードと、トナーガイ
ドローラーと、前記クリーニングブレードと前記トナー
ガイドローラーとの間に配置した、その表面に研磨剤を
保持してなる研磨ローラーとを備えてなり、前記研磨剤
が、無機酸化物、無機窒化物、無機ケイ酸塩化合物、無
機炭化物、無機炭酸塩化合物の中から選ばれた少なくと
も１種の化合物と磁性体とを含有するセルロース微粉末
からなり、前記研磨ローラーは、その中心部に磁石を保
持してなることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明のトナークリーニング装置では、感光体
上に残留したトナーがまずトナーガイドローラーにより
補集され、トナーが回収される。次いで感光体上に付着
した紙粉や填料のタルク、カオリン等が研磨剤を保持し
た研磨ローラーにより除去される。さらにクリーニング
ブレードによって残りのトナーや紙粉がかき落とされ、
研磨ローラーおよびトナーガイドローラーによって回収
される。従って、感光体表面のトナーおよび紙粉等の付
着物が完全に除去でき、クリーニング不良、画像流れの
発生が防止される。また、本発明の画像形成方法では、
研磨剤として、研磨作用のある特定の化合物と磁性体を
含有するセルロース微粉末を用いるので、研磨剤の比重
が軽くて研磨ローラーからの脱離が少なく、研磨剤が安
定に保持されるため、その研磨作用が長期間にわたり安
定に発揮される。さらに、研磨剤の母体がセルロースで
あるため、感光体表面を損傷するおそれもなく、多数回
にわたり良好な画質が得られる。

【０００８】以下、本発明を具体的に説明する。図１は
、本発明に係るクリーニング装置の一例の概略図である
。このクリーニング装置１は、クリーニングブレード２
と、トナーガイドローラー３と、このクリーニングブレ
ード２とトナーガイドローラー３との間に配置された、
その表面に研磨剤を保持してなる研磨ローラー４とを備
えてなる。５はスクレーパ、６はクリーニングブレード
２の圧着バネ、７はトナー搬送スクリューである。 また、８は矢印方向に回転するドラム状の感光体、９は
感光体８上の残留電荷を除去する帯電前露光装置、１０
は帯電器、１１は画像相当領域外の電荷の消去を行う消
去装置、１２は現像器、１３は転写器、１４は分離器、
１５は分離爪、１６は加熱ローラ定着器である。

【０００９】クリーニングブレード２は、例えばウレタ
ンゴムからなり、圧着バネ６により感光体８の表面に常
時圧接されている。トナーガイドローラー３の表層は、
例えばウレタンゴムからなる。

【００１０】研磨ローラー４は、その中心部に磁石４Ａ
を保持してなる。研磨ローラー４の表面に保持された研
磨剤は、無機酸化物、無機窒化物、無機ケイ酸塩化合物
、無機炭化物、無機炭酸塩化合物の中から選ばれた少な
くとも１種の化合物（以下「特定の化合物」という。）
と磁性体とを含有するセルロース微粉末からなる。

【００１１】特定の化合物は、研磨作用を発揮する物質
であり、無機酸化物としては、酸化セリウム、酸化アル
ミニウム、酸化クロム、酸化ジルコニウム等が挙げられ
、無機窒化物としては、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化
アルミニウム、窒化ホウ素等が挙げられ、無機ケイ酸塩
化合物としては、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウ
ム等が挙げられ、無機炭化物としては、炭化ケイ素、炭
化アルミニウム、炭化ジルコニウム等が挙げられ、無機
炭酸塩化合物としては、炭酸カルシウム等が挙げられる
。特定の化合物の粒径は、好適な研磨作用が得られる点
から０．０２〜３０μｍが好ましく、その添加量は、同
様の観点からセルロースの１００重量部に対して５〜１
５０重量部が好ましい。

【００１２】磁性体としては、フェライト、マグネタイ
トをはじめとする鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を
示す化合物等が挙げられる。磁性体の粒径は、研磨ロー
ラー４の中心部の磁石４Ａによる好適な保持力を得る観
点から０．０５〜３０μｍが好ましい。形状は球状、棒
状等のいずれでもよい。磁性体の添加量は、同様の観点
からセルロース１００重量部に対して５０〜９００重量
部が好ましい。

【００１３】研磨ローラー４は、その中心部の磁石４Ａ
のまわりを布、樹脂、スポンジ等で被覆していてもよい
が、研磨剤を効率的に保持する観点から、研磨ローラー
４の表面における磁力が３００〜１０００ガウスの範囲
にあることが好ましい。

【００１４】セルロース微粉末の平均粒径は、好適な研
磨作用が得られる点で１０〜５００μｍが好ましく、特
に３０〜１００μｍが好ましい。

【００１５】図１に示した装置によれば、帯電器１０に
より感光体８の表面が一様に帯電され、次いで消去装置
１１により画像相当領域以外の電荷が消失されて感光体
８上に静電荷像が形成され、この静電荷像が現像器１２
において２成分系現像剤により現像されてトナー像が形
成される。このトナー像は転写器１３により転写紙に転
写された後、熱ローラ定着器１６により加熱定着されて
定着画像が形成される。一方、転写器１３によって転写
されずに感光体８上に残留したトナーは、まずトナーガ
イドローラー３により補集されてトナーが回収される。 次いで、研磨剤を保持した研磨ローラー４により感光体
８上に付着した紙粉や填料のタルク、カオリン等が除去
される。さらに、クリーニングブレードによって残りの
トナーや紙粉がかき落とされ、研磨ローラー４およびト
ナーガイドローラー３によって回収される。トナーガイ
ドローラー３によって回収されたトナーは、スクレーパ
５によってトナーガイドローラー３の表面からかき落と
され、搬送スクリュー７へ運ばれる。

【００１６】本発明の画像形成方法においては、２成分
系現像剤を用いるが、トナーおよびキャリアとしては、
特に限定されず、従来公知のものが用いられる。

【００１７】

【実施例】以下、さらに具体的な実施例について説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 研磨剤１ パルプを１８重量％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬しア
ルカリセルロースとし、過剰のアルカリを絞り取りセル
ロース重量の３倍に圧搾した。次いで、アルカリセルロ
ースを粉砕し、これを老成した。老成が終わったアルカ
リセルロースにパルプに対して３５重量％の二硫化炭素
を加え、セルロースキサントゲン酸ナトリウム塩を得た
。当該セルロースキサントゲン酸ナトリウム塩を水酸化
ナトリウム水溶液に溶解し、セルロース濃度９重量％、
水酸化ナトリウム濃度６重量％のビスコースを調製した
。

【００１８】続いて、当該ビスコース１重量部とポリア
クリル酸ナトリウム塩９重量部を室温で撹拌混合し、こ
れにセルロース１００重量部に対して酸化ジルコニウム
「ＺＯ−１１０」（イビデン（株）製）１０重量部と、
磁性体（ＢＬ−１００，チタン工業（株）製）５０重量
部を添加した。さらに、ホモミキサーにより回転数３０
００ｒｐｍで撹拌しながら液温を室温から７０℃まで昇
温し、特定の化合物および磁性体を含有したビスコース
の微粒子を凝固させた。さらに撹拌しながら、１０重量
％硫酸で中和、再生して特定の化合物および磁性体を含
有したセルロース微粒子の分散液とした。当該分散液か
ら特定の化合物および磁性体を含有したセルロース微粒
子を分離し、水酸化ナトリウム水溶液（０．２重量％）
で脱硫し、硫酸（０．２重量％）で中和し、多量の水で
洗浄し、次いでメタノールで洗浄した後、乾燥して平均
粒径４４μｍの球状の、特定の化合物および磁性体を含
有したセルロース微粉末を得た。

【００１９】研磨剤２〜１０ 研磨剤１の製造において、後記表１に示す条件に変更し
たほかは同様にして研磨剤２〜１０を得た。

【００２０】研磨剤１１ フェライトよりなる磁性体粒子（日本鉄粉工業社製）に
、フッ素化アルキルメタクリレートを被覆した平均粒径
８０μｍの樹脂被覆フェライト粒子を研磨剤１１とした
。

【００２１】

【表１】

【００２２】トナーの製造 テレフタル酸２５０部と、トリメリット酸５０部と、ポ
リオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）プロパン２１１部と、プロピレング
リコール９０部とを反応させて、バインダー樹脂を得た
。

【００２３】前記バインダー樹脂１００部と、カーボン
ブラック１０部と、パラフィンワックス３部と、アルキ
レンビス脂肪酸アミド３部とを混合し、加熱ロールによ
り溶融混練し、冷却後、粗粉砕し、風力分級機により分
級して、平均粒径８μｍの着色粒子を得た。さらに、着
色粒子の１００部に対して、表面をポリシロキサンアン
モニウム塩で処理したシリカ微粒子を０．８部、ステア
リン酸亜鉛を０．１部添加し、これらをＶ型混合機によ
り混合して、トナーを得た。

【００２４】現像剤の調製 以上のトナーと、フェライトよりなる磁性体粒子（日本
鉄粉工業（株）製）に、フッ素化アルキルメタクリレー
トを被覆した平均粒径８０μｍのキャリアとを混合して
、トナー濃度が５重量％の２成分系現像剤を調製した。

【００２５】実施例１〜８，比較例１〜３クリーニング
ブレードと、トナーガイドローラーと、これらの間に配
置された、中心部に磁石を保持してなり表面の磁力が８
００ガウスの研磨ローラーとを備えた、図１と同様のク
リーニング装置を装着したコニカ（株）製の電子写真複
写機「Ｕ−Ｂｉｘ１０１７」改造機により、後記表２に
示す研磨剤を用い、また転写紙としてタルクを填料とし
て抄紙した酸性紙を使用して、温度３３℃、相対湿度８
０％の高温高湿の環境条件下で、１日当り４０００枚ず
つ、最高５万枚にわたりコピー画像を形成する実写テス
トを行い、下記の項目について評価した。

【００２６】画像流れ 温度３３℃、相対湿度８０％の高温高湿の環境条件下に
おいて、１日４０００枚の画像形成を行った後、そのま
ま高温高湿下に電子写真複写機を放置し、次の日の一番
最初の画像形成において、網点画像を形成し、画像流れ
の発生の有無を目視により観察して評価した。 クリーニング不良 得られたコピー画像を目視により観察して評価した。 感光体へのフィルミング 感光体の表面を目視により観察して評価した。 感光体表面の傷 感光体の表面を目視により観察して評価した。

【００２７】比較例４ 研磨剤を保持した研磨ローラーを有していないクリーニ
ング装置を備えた、未改造のコニカ（株）製の電子写真
複写機「Ｕ−Ｂｉｘ１０１７」を用いたほかは実施例１
と同様にして評価した。

【００２８】

【表２】

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、構造が簡単でかつ小型の装置であって、感光体の
表面に付着した紙粉等を十分にクリーニングできて画像
流れの発生を防止でき、トナーのクリーニングを十分に
行うことができ、感光体表面を損傷せずに長期間にわた
って良好な画像を安定に形成できる。また、研磨剤の比
重が軽くて研磨ローラーからの脱離が少なく、研磨剤が
安定に保持されるため、その研磨作用が長期間にわたり
安定に発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーニング装置を含む画像形成装置
の概略図である。

【符号の説明】

１　　　　クリーニング装置　　　　　　　　　　　　
　　２　　　　クリーニングブレード ３　　　　トナーガイドローラー　　　　　　　　　　
４　　　　研磨ローラー ５　　　　スクレーパ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　６　　　　圧着バネ７　　　　トナー搬送ス
クリュー　　　　　　　　　　８　　　　感光体９　　
　　帯電前露光装置　　　　　　　　　　　　　　　　
１０　　帯電器１１　　消去装置　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１２　　現像器１３　　転写
器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１４　　分離器１５　　分離爪　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１６　　熱ローラ定着器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　クリーニングブレードとトナーガイド
   ローラーとを備えてなるトナークリーニング装置におい
   て、前記クリーニングブレードと前記トナーガイドロー
   ラーとの間に、その表面に研磨剤を保持してなる研磨ロ
   ーラーを配置したことを特徴とするトナークリーニング
   装置。
2. 【請求項２】　　感光体上に静電荷像を形成し、これを
   ２成分系現像剤により現像してトナー像を形成し、この
   トナー像を転写紙に転写した後、感光体表面に残留した
   トナーをクリーニング装置によりクリーニングする工程
   を含む画像形成方法において、前記クリーニング装置は
   、クリーニングブレードと、トナーガイドローラーと、
   前記クリーニングブレードと前記トナーガイドローラー
   との間に配置した、その表面に研磨剤を保持してなる研
   磨ローラーとを備えてなり、前記研磨剤が、無機酸化物
   、無機窒化物、無機ケイ酸塩化合物、無機炭化物、無機
   炭酸塩化合物の中から選ばれた少なくとも１種の化合物
   と磁性体とを含有するセルロース微粉末からなり、前記
   研磨ローラーは、その中心部に磁石を保持してなること
   を特徴とする画像形成方法。