JPS58153982A - クリ−ニング方法 - 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】 本発明は帯電し九粒子が付着した付着面から、該帯電付
着粒子を除去する粒子付着面のクリ−ニゲ方法に関し、
特に電子写真に於る像担持体表面の永続性のあるクリー
ニング方法に関する。

周知のように電子写真記録装置に於ては、儂担持体上に
靜電潜儂を形成し、トナー現像を行い、更に該トナー像
を記録紙に転写し、該転与トヂー檀を定着することによ
って記録を完成する。一方上記トナー儂を記録紙に転写
し九儂担持体表面には転写残の残留トナーがあ如、クリ
ーニング装置によって残留トナーを除去し、像担持体面
を清浄ＫＬ、繰返し静電潜像形成に始る上記１橿を行う
。

従って繰返し像担持体表面を清浄化するクリーニング効
果の良否、永続性は、記ＩＩ画壇の画質の良否を決定し
、記録装置の耐久性を決定するものである。

転写ニー後の残留トナーをクリーニングする方法の一つ
として、次の方法が知られている。

像担持体にロールブラシを当接かつ＾速回転させてｇＩ
Ｉ担持体表面を払拭し、機械的に残留トナーを像担持体
表面から除去する。ここに用いるブラシ繊維は像担持体
との接触摩擦にょＤ）ナーと異極性の電荷が自起される
ような素材を選びトナーとの静電的な吸引力を強くシ、
トナーをブラシ繊維に持着させる。従って一旦像担持体
表面から除去され九トナーは、飛散して像担持体上に再
付着したシするような事がない。更にブラシ毛に持着し
たトナーは、電気的にトナーと異極性でブラシ毛の摩擦
電位よりも高い電位バイアスしたトナー・１： の回収ローラに静電的な力によシ移行させ、続いて回収
ローラに付着したトナーはブレード等で掻き散る。

このような方法においては従来ブラシ毛からのトナー回
収が不完全でコピ一枚数が増加するとブラシ毛がトナー
で汚れるため、１酸担持体面から−れたトナーを静電的
に付着させる効果が低下して一旦機械的に像担持体表面
から拭き喉りたトナーやブラシ毛に持着し九トナーが飛
散して僚担持体面に再付着するため儂担持体面上にトナ
ーカプリを生じその結果記録画偉のパックグランドがか
ぶる原因を与える。同時にまた像担持体上にトナ、−が
付着した状態で、帯電等のりＩＪ−ユング後の工程が繰
夛返されるとトナーが像担持体上に強固に付着してしま
い、その部分は帯電性、光感度といつ九本来のｇｌＩ＆
！ＩＡ持体のもつ特性が損なわれ、正常な静電＃像を形
成することができなくなって記録画像にスジむらを生ず
る等という問題があり九。

そのような紀帰−儂に対する影善は、ブラシ毛に一旦付
着したトナ７粒子が回収ローラーに完全に！ｌ、： 移行せず、回転に伴う摩擦熱で溶け、ブラシ毛に更に強
く付着するようＫなってブラシ毛がトナーで覆われるた
め漂遊トナー粒子とブラシ毛との静電的或いは化学的な
付着力が弱まると現われ始め、かつ加速度的に既述のよ
りな画質に対する悪影響を呈するようになる。従って鮮
明な記録画像を安定して永続的に傅る友めには、ブラシ
毛からのトナー回収が非常に重要な因子となる。

その丸めブラシ毛とトナーをコロナ電極を用いて除電或
いはトナー回収ローラーにかけるバイアス電位とは逆極
性に帯電させ、ブラシ毛とトナーの結合力を小さくシ、
かつトナ・−とトナー回収ローラーとの静電的な力を強
めてブラシからのトナー回収を効果的にする手段が紹介
され九（％公開４９−２０２２７）。

しかしながら本発明者等の研究によればそのコロナ電極
の放電量の大きさによりて、クリーニング性能に大きな
違いが１°ることが分かつ九。

従って本発明は、既述し九ような従来のファーブラシク
リーニング方法の欠点を排除して、ファーブラシのトナ
ー汚れを除き、十分な且つ永続的なりリーニング効果を
現出すると共に、濃度低下を起さない安定し九記碌画像
を保証するクリーニング方法を提供することを目的とし
ている。

上記目的は、帯電し友付着粒子をその付着面から除去す
るに当り、付着粒子の極性とはＪＩ！極性に摩擦帯電さ
せた繊維状部材によって付着面から付着粒子を除去し、
該除去によって前記帯電繊維状部材に持着され九持着粒
子を、−に前記帯電繊維状部材から除去部材で静電的に
除去するクリーニング方法に於て、除去部材による持着
粒子の除去に先立ち、コロナ放電によりて、前記帝を繊
維状部材に１その帯電極性とは異極性の１〜５Ｘ１０　
　Ｃ鷹。ｓｅｃの放電量を与えることｔ−特徴とするク
リーニング方法によって達成することができる。

陶本発明は１１！維状部材に用いる素材に、粒子の付着
面との帯電系列上、付着粒子の帯電と異極性に強い帯電
傾向を示す素材を、上記粒子の付着面及び粒子帯電極性
の間係に於て選ぶことによって例えばレー曹ン或はナイ
ロンの如き素材を選ぶことによりて好しい実施Ｉ１１様
がえられる。

次に本＠明を、本発明に則りたクリーニング装置を用い
て説明する。説明に用いる例は電子写真ｉピー装置に於
る乾式塊像トナーのクリ＝ング方法である。

第１図ｅζ於て、Ｄは帯電し丸付着粒子（以後トナーと
ぎう）がその付着面（以後像担持体面と言う）に付着し
ている像担持体１の表面領域である。

像担持体には誘電体或は光導電性感光体が用いられる。

誘電体には有機絶縁体が便利に使用でき光導電性感光体
にはセレン、酸化犠鉛或は単層構造またはキャリア発生
層、キャリヤ移動層等の複層構造からなるＯＰＣ等が用
いられる。

Ｄ領域Ｋｆｉ存する転写残トナーＴ１は、クリーニング
装置１１Ｃ（Ｑ繊織状部材２（以後ブラシと称するλに
よって除去され、像担持体１の表面は清浄な面となって
（Ｎ領域）再び繰返して靜電潜儂形成領域（図示せず）
に入って行く。

ブラシ２の基体２２に植毛さ五たブラシ２１１ｉ儂担持
体１の面との摩擦帯電によって、トナーＴ１と異伺 極性に帯電し、相互の静電引力によって、トナーＴ１は
ブラシ毛２１に持着される・ との韻書担持体と、実用的形状を有するブラシ２、例え
ば外径３０襲φ、軸長３００票、ブラシ毛の長さ５ｍｍ
、毛密度４〜８万フイラメント／　１ｎｃｈ”を回転数
８０Ｏｒｐｍで摩擦帯電させる時、ブラシ毛に生ずる帯
電電圧に於て、摩擦帯電系列上高圧を表すものは例えば
第１表のようであった。

第　　　１　　　表 崗小括弧内の数値は像担持体の表面電位である。

像担持体としてセレン（８ｅ）を用いる場合には通常ト
ナーは負帯電させられるので＃Ｉ１表からレーヨン、ナ
イロンが好Ｌ３１＜、またＯＰＣの場合にはトナーは正
帯電として用いられるのでレーヨン、カネカロン及びテ
スロンが好しい。尚ＯＰＣとナイロンに於ては初期正に
帯電し、まも２く負帯電に転移するので連続作動する時
には使用可能である。

この様にトナーの帯電極性と像担持体との摩擦帯電系列
によって好しいブラシ毛素材を選定することができる。

以上例示したブラシ毛素材は市暖されていて価格的にも
供給面からも実用性の高いものであるが、本発明に利用
するブラシ毛の素材が以上具体的に述べたようにトナー
Ｔ１は、像担持体１とブラシ毛２の間の一一帯電によっ
てブラシ毛２に持着され、持着されたトナーＴ２は、ト
ナーＴ２と異極性にバイアスされ九除去部材４に静電的
に引かれて該表面に移転し、移転したトナーＴｉは更に
ブレード５等で除去部材４から除去される。

この際持着されているトナーＴ２は、ブラシ毛２の帯電
が強いと効率的に除去部材４に移転することができず、
櫨々のトラプルの原因となる。

本発明は、既述したブラシ毛に発生する摩擦帯電の極性
の正負、強弱の軸重を勘案し、ブラシ除電々ｆｉ３によ
りて、トナーＴ２を持着するブラシ毛２の帯電量を合目
的的に最適に制御する丸めに、ブラシ毛２に、その既に
帯電している極性とは異極性の１〜５ＸｌＯｃ／ｃｄ、
ｓｅｃの電気量を与えるものである。前記した授与電気
量の範囲外では、好適なまた永続性のあるクリーニング
効果を上げることがで色ない。

例えばブラシ回転数がｙｓｏｒｐｍ、ブラシ外径が３９
５ｍφ電極の有効長３００ｍｍの場合、授与電気量がブ
ラシ２に対し１８０μÅ以上、すなわちブラシ２の・単
位面積（１ｄ）当友シ５Ｘ１０　　ｃ（クーロン）以上
の電荷が単位時間（５ｅｃ）Ｋブラシ２に流れると、像
担持体１との摩擦によってトナーと異極性に帯電すべき
ブラシ２が中和されたクトナーと同極性に帯電し九すし
て、機械的に払拭し友後のトナーがブラシ毛２１に持着
せず像担持体ｌ上に再付層してカプリとなりたり或いは
又レーヨン繊織よす成るブラシの場合には、レーヨンが
児全に絶縁体でなくわずかに電流を通すため像担持体１
に像担持体ｌの正規の帯電極性と異極性の１１ｉｉＩが
流れ込み従って連続コピーをしていると像担持体ｌの帯
電電位が低下し画像１１１＆が低下し甚しい場合には白
ヌケ故障を起す。

また授与電気量が小さすぎてブラシの本位面積（ｌｃｌ
ｌ）当たＤＩＸＩＯｃ以下の電荷が単位時間（Ｓ−に流
れるＫすぎない時、一旦ブラシ毛２１に持着したトナー
が静電気力による吸着力が強い丸め回収時に回収しきれ
ずブラシ毛２１がトナーで汚れてしまいブラシ除電電極
の意味そのものを失うに到る。

前記ブラシ除電々極に流す電流に関しては、直流でも正
又は員に偏つ九交流でもよいが、交流では低周波の場合
、ブラシが＾速で回転するので、ブラシ毛に除電ムラが
生じ九プ＾周波だと電流のリークが生じて効率的にや中
劣る等の理由で除電効果自体も直流の方がより好ましい
。電極形状は４４２ｍＫ示ｔコロトロン、スコロトロン
或ハシールドコロトロンのようなワ伯ヤゝ−蓋のコロナ
電極でも良いがトナー汚れにも強く、コンノくクトな形
状にできるｊｇ３図に示すような針電極型が望ましいＯ またブラシ毛２の帯電量を合目的的に最適に制御するた
めに、ブラシ２に授与される規定範囲のコロナ放電量（
授与電気量）１〜５ＸＩＯｃ／ｃｓｆ。ｓｅｃの計測は
、まづ高圧電源からコロナ電極に入る電流Ｉｔと、コロ
ナ電極からバックプレートに流れる電流Ｉｂをマイクロ
電流針によってｌｌ！取り、その差Ｉｔ−Ｉｂを求る。

次にブラシ２の径をａ（ｃｍ）、軸藁を１（１）、回転
数をＮ（ｒｐｍ）とすれば、ａＯ（Ｉｔ−Ｉｂ）／ｗａ
ｌＮが授与しつ＼あるｃ／ｃＩ１．ｓｅｃ単位の放電量
であシ、制御装置によりて容易に制御できる。

次にトナーＴ２と異極性にバイアスされる除去部材４の
バイアス電圧は正負的ｌＫｖが好しい。ブラシ毛２から
除去部材へのトナーＴ２の移転量は正負２ＫＶ＠度で飽
和し、またブラシ毛にレーヨンの様に多少導電性のもの
を用いると、電流がブラシ毛を通じて像担持体に流れ、
画質劣化或はトナー、ヶ。や和、シくみｓｕｍｓゎ。、
７＋７−−”グ効釆を低下させる。

また経済的に電源容量は小さい方が好しいし、更には正
負ＩＫＶ以下では移転効率が低下する。従りて除去部材
４のバイアス電圧は正負ｌＫＶ付近が好しい。なお、繊
維状部材を帯電するコロナ放電器の電極としては線状電
極、針状電極のいずれでもよい。

以上詳しく述べ丸ように本発明によれば、ブラシの除電
のされ方か弱すぎるという事がない為、ブラシ毛とトナ
ーとの静電的吸着力が減少しトナー回収ローラーにブラ
シ毛かラトナーが補備的に移行しやすくなった。また強
すぎるという事もない為像担持体上の残留トナーを機械
的に掻き＊りた恢、一旦ブラシ毛に持着させるや果も維
持され！ｓｍ持体上にトナーカプリを生じないし、除電
電流の強い流れ込みも防止される為、１担持体の帝４′
ｌ１位の低下がなく、安定した一度の記録１ｉ１ｉｉ＊
を得る事ができる。従って安定し九クリーニング効果を
維持でき、きれいな記録−律を常に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に則り九クリーニング装置のｉ！ｓ！明
図、第２図及び４４３図は本発明に使用できるコロナ電
極の斜視図である。 １・・・像担持体、　　　２・・・ブラシ。 ２１・・・ブラシ毛、　　　３・・・コロナ電極。 ４・・・除去部材。 Ｔ１．Ｔ２及びＴｓ・・・トナー。 Ｃ・・・クリーニング装置 代理人　　　桑　Ｗｉ、義　美

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　帯電し友付着粒子をその付着面から除去する
   に当り、付着粒子の極性とは異極性に摩擦帯電され九鐵
   維状部材によって付着面から付着粒子を除去し、該除去
   によって前記帯電繊維状部材に持着された持着粒子を、
   艶に＃記帝電繊維状部材から除去部材！静電的に除去す
   るクリーニング方法に於て、除去部材による持着粒子の
   除去に先立ち、コロナ放電によりて、Ｉｉｌ紀帯電繊紬
   状部材に、その帯電極性とは異極主の１〜５ｘ１０　　
   ｃ／ａ１．　ｓｅｅの放電量を与えることを時機とする
   クリーニング方法。
2. （２）　　＃紀繊維状鄭材と前記粒、子の付着面との間
   の＊＊帯電系列上、前記付着粒子の帯電極性とはＳ極性
   に強い帯電傾向を示す素＃によって形成し九繊維状部材
   を用いることを特徴とする特許請求の範ｉｉ！ｌ第一項
   記載のクリーニング方法。
3. （３）前記素材がレーヨンであることを特徴とする特Ｗ
   ｌｆ錆求の範囲第二項記載のクリーニング方法。
4. （４）前記素材がナイロンであることを特徴とする特許
   請求の範囲第二項記載のクリーング方法。