JPS5827178A - 磁気ブラシクリ−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】 本発明は電子写真感光体あるいは静電記録体等の潜像担
持体上に残留したトナーを除去する磁気ブラシクリーニ
ング装置に関する。

転写型電子写真法においては、全面帯電、像露光による
潜像形成、該潜像にトナーを付着せしめ可視像化する現
像工程、現像トナーを級等に転移せしめる転写工程、及
び、転写後に感光体表面に残留しているトナーを除去す
るクリーニング工程の各工程を順次繰り返して複写物が
得られる。

また転写型静電記録法では、静電記録紙上に針電極で像
状に電荷を局えて潜像を形成し、その後転写型電子写真
法と同様にして複写物を得る。

これらの記録方法において転写工程が完全に行なわれ感
光体上に残留トナーが存在しないならばクリーニング工
程は不要であるが、実際は若干のトナーが感光体表面に
残留している。又１紙づまり等により転写がなされなか
った場合には、現像トナーはそのまま感光体上に残留ト
ナーとして残ってしまう。この残留トナーは次回の複写
物に転写され、複写物の汚れとして現われたり感光体表
面をフィルミングし正常な潜像の形成を妨げる等の悪影
響を及ぼす。

この様に、クリーニング工程は転写装置において欠くこ
とのできない工程であり、これまで多くのクリーニング
方法および装置が考案されている。

磁気ブラシクリーニングはトナーを磁気的に吸引してク
リーニングを行うもので消耗品が不用である；現像装置
との兼用が可能である；等のメリットを有しており、−
成分磁性トナーを用いる電子写真複写装置において最も
適したクリーニング方法である。しかしながら、マグネ
ットの磁力のみで磁性トナーを吸引、除去する方法では
、磁性を有しない異物が除去できないばかりでなく磁性
トナーも完全に除去することは困難であり、従ってマグ
ネット上に磁性トナーを付着せしめて磁気ブラシを形成
し、該磁気ブラシで感光体を摺擦し清掃する方式が一般
的である。

第１図に従来の磁気ブラシクリーニンメ装置の概略を示
した。第１図において１は感光体、２は内部に固設され
たマグネツ）２ａと外周にある回動自由な非磁性体スリ
ーブ２ｈとから成るマグネットロール、３はトナ一層厚
規制部材、４は余分なトナーを回収するホッパーである
。マグネットロールスリープ２ｂは感光体１と一定の間
隙を保ち設置されており、トナ一層厚規制部材６により
一様な層厚に揃えられたトナ一層をマグネツ）２１Ｚの
磁力で保持しつつ感光体１と逆に反時計方向に回転して
いる。転写されず感光体上に残留しているトナーは該マ
グネットロール上に形成されたトナ一層からなる磁気プ
ランにより摺擦除去される。

しかしながら感光体に潜像が残っていると、磁気ブラシ
中のトナーのうち潜像と逆極性に帯電しているトナーが
上記ａ隊に再付着し、現像してしまう。又これを防ぐ為
に潜像と同程度の電圧をマグネットロールに印加すれば
潜像部の再付着は防止できるものの背景部とマグネット
ロール間の電界により磁気ブラシ中の潜像と同極性に帯
電したトナーが背茅部に付着し、ネガ現像を生じてしま
う欠点がある。

この為、クリーニング工程に先立ちＡＣコロナ放電や、
除電ランプによる露光等の手段を用いて十分に感光体の
除電な行う事が必要とされる。除電が十分ではなくても
磁気ブラシの摺擦力が十分に強ければクリーニングは行
なわれるが、磁気ブラシの摺擦力を高める為に該ブラシ
中のトナー密度を高めていくと、今度はトナー同志が付
着凝集する。いわゆるトナーブロッキング現像を生じて
しまう。この凝集したトナーはトナ一層厚規制部材の処
でつまりを生じ、磁気ロール上のトナ一層を乱し、スジ
状の抜は等の原因となり良好なりリーニングを行う事を
困難にしている。

又、感光体と磁気ブラシのニップ部にトナー溜りを設け
、この溜りで強い摺擦力を得る方式も考案されている。

しかしながらこの方式においては溜り部のトナーの流動
性が悪い為に電荷を持ったトナーが溜り部に滞留し、該
溜り部の表面電位が非常に高くなり、ついには摺擦力に
打ち勝って再現像してしまう。

クリーニング工程に送られてくる感光体及び残留トナー
は転写工程を通過してさており、転写が一般的なコロナ
放電器による静電転写である場合には、該コロナ放電に
より潜像と同極性に帯電される。

この時の帯電量又は帯電電位は、潜像部、背景部で異な
る他５転写シートの材質や環境によっても変動する。

この電位の測定例を下表に示す。

この様にりＩＪ　　＝ング工程の潜像電位は様り上質化
するので、ｉ気ブラシに印加するバイアス電圧だけでは
追従しきれず、クリーニング不良を生じてしまう。

従って本発明の目的は、潜像部への再付着あるいは背景
部への付着のない磁気ブラシクリーニング装置を提供す
ることである。

又、本発明の他の目的は転写シートの種類が異なっても
良好なりリーニングを可能にする磁気ブラシクリーニン
グ装置を提供することである。

本発明者ちは、残留トナーの帯電電荷が潜像と同極性で
あることに着目して、研究を重ねた結果潜像と同一極性
に帯電したトナーからなり且つその表面電位が潜像より
低いか又は潜像と逆の極性であるような山気ブラシで感
光体を摺擦することにより、良好なりリーニング状態を
得ることができることを見出した。

これは次の様に考えられる。すなわち第２図に示すよう
に、ａ気ブラシの表面電位が感光体表面電位よりも低く
、又両者間の間隙が狭い為、この間隙中の電界は一力向
に揃えられる。第２図では例として感光体の帯電極性を
正極性としたが、負極性であってもさしつかえない。こ
の電界により感光体とマグネットロール間に存在する荷
電トナー粒子は力を受けるのであるが、残留トナーは潜
像と同様に正極性に帯電している為、磁気ブラシに吸引
される方向に力が働く。

磁気ブラシ中に負極性に帯電したトナーが存在すると、
トナーは感光体に吸着される方向に力を受け、感光体に
付着して潜像を現像してしまうが。

磁気ブラシ中のトナーの帯電電荷を潜像と同一極性に揃
えることにより、これらのトナーは全部磁気ブラシ側へ
吸引力な受け、感光体に付着することはない。このトナ
ーの受ける力は磁気ブラシと感光体間の電界が大きい程
強いのであるが、１界が強すぎると磁気グラフ中のトナ
ーに誘導電荷を生じ誘導現像が行われてしまうので適当
な電界値を選ぶ必要がある。

このようにして残留トナーは感光体から除去されやすい
状態になっているので、ＶＢ磁気ブラシ感光体を摺擦す
る事により、マグネットの出力に拘束されて容易にクリ
ーニングなされる。

以下本発明を実施例（第３図参照）を用いて説明する。

１は感光体、２は内部に固設さ才またマグネット２ａと
外周に回動自由に支持された非磁性体スリーブ２ｂ・と
かうなるマグネットロール、６はトナ一層厚規制部Ｉで
あり、導電性材料から成り、Ｗ圧を印加する事により電
荷注入電界としての働きも有するものである。４はクリ
ーニングトナーを回収するホッパー、５はスクレーバー
であす、トナーの除電な行っている。６はトナ一層厚規
制部材３を支持する絶縁体である。

スリーブ２ｈは感光体とは逆に反時計方向に回転してお
り、マグネット２αの磁力によりスリーブ表面に付着し
ているトナーはトナ一層厚規制部材６′に送られ、均−
且つ一定の層厚に揃えられると共に電荷を注入され、帯
電極性が潜像の極性に揃えられる。又この時、スリーブ
上の余剰なトナーはトナ一層厚規制部材でかき落されホ
ラノーに回収される。このようにして形成されたトナ一
層から成る磁気ブラシは高い表面電位を有してしまうた
め、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアス電圧をスリ
ーブ２ｂに印加して、全体としての磁気ブラシの表面電
位を感光体の電位よりも低く抑えである。

この磁気ブラシにより該磁気ブラシに近接して在る感光
体面を摺擦してクリーニングを行う。

この時の電荷注入電界と磁気ブラシで摺擦した後の感光
体上に残留付着したトナー濃度との関係を第４図に示す
。第４図において・印は感光体電位３００Ｖ、Ｑ印＆’
１１０ＤＤＶ　である。

この時の磁気ブラシ表面電位はバイアス電圧でＯＶに保
っている。

このように潜像と同極性の電荷を注入することによりク
リーニング効率は大幅に改善される。

又、注入電界は５　Ｘ　１０３’Ｖ／（皿以上、より望
ましくは１０４Ｖ／ｃＩＩＬ以上が適しているが、　３
Ｘ１０’ｖ／ｃｍを越えると電極端部より放電を起しや
すくなる為。

３　Ｘ　１０　’Ｖ／ｍ以下であることが適している。

スリーブ２ｈ上のトナーはスクレーバで−５で除電され
た後、再びトナ一層厚規制部材６′に送られる。

本発明によるクリーニング装置においては磁気ブラシ電
位がクリーニング性を大きく左右するが。

実験の結果、感光体と磁気ブラシの電位とりＩＪ−ユン
グ後感光体に残留しているトナー濃度との間には第５図
のグラフに示すような関係があることが明らかになった
。

一般に感光体上に残留するトナー濃度が０．０２以下で
あれば次回の潜像形成を何ら障害することなく、又複写
物に汚れとして現われる事はない。

この時の感光体電位をＶｐ、磁気ブラシ表面電位をＶＢ
　とすると、残留トナー濃度が０．０２以下である為に
は １２００　Ｖ）Ｉ　Ｖｐ−ＶＢ　ｌ）ＯＶの条件を満す
必要がある。

これを先の表と見比べて見ると ４５０Ｖ＞ＶＢ＞ＯＶ が適している事がわかる。

実施例に示した装置（第６図）において、電荷注入電界
１０　’　Ｖ／ｃｍ、スリーブバイアス電圧−２００■
、でＶＢ＝１００Ｖを得、この条件でテストしたところ
残留トナー濃度はシートの種類、有無にかかわらず０．
０１以下であり、良好なりリーニング性を得た。

先にも述べた通り、電荷注入電界は５Ｘ１０”Ｖ／ｃｎ
Ｌ以上、より望ましくは１０４〜３　Ｘ　１０４ＶＡＩ
ＩＬ　が適している。

又１本実施例では注入電極をトナ一層厚規制部材と兼用
しているが、別個に１ヶ以上の電極をトナ一層に接する
様に設けても良い。

マグネットロールは外径φ５３ＩＩ＋　　マグネットは
円筒状コアに６極８００ガウス着田したものを用いてい
るが、外径やマグネットの種類、磁極等もこれに限定さ
れるものではない。又、スリーブ回転速度は感光体周速
以上、より好ましくはその４〜１０倍が適している。

トナーとしては体積抵抗１０１３Ωαの高抵抗型トナー
を用いており、摺擦部でのトナ一層密度は０、；＃’ｙ
−以上ある事が望ましい。

本発明による磁気ブラシクリーニング装置によれば、従
来の磁気グラフクリーニングに必要であったランプやコ
ロナ放電器を用いて感光体をクリーニングに先立って除
電する必要がない為装置の簡易化がはかれるばかりでな
く、ファープラン等の消耗品が全く使用されない為に装
置の信頼性も大幅に高められる。

又１本発明によるクリーニング装置は現像装置との兼用
化が容易であるという利点を有する。

すなわち、電荷注入電極に印加する電圧の極性を潜像と
逆極性どし、且つ磁気ブラシの表面電位が感光体の背夏
流の電位と同程度となる様にスリーブに印加するバイア
ス電圧を調整することにより、他を何ら変更する事なく
現像機としても使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気ブラシクリーニング装置の概略図で
あり、第２図は感光体と磁気ブラシ間の電界とトナーに
働く力を示した原理図であり、第３図は本発明によるク
リーニング装置の実施の一例を示す図であり、第４図は
電荷注入電界と感光体上の残留トナー濃度との関係を示
すグラフであり、第５図は磁気ブラシ表面電位と残留ト
ナー濃度との関係を示すグラフである。 図中符号： １・・・感光体；　２・・・マグネットロール；２α・
・・マグネット；２ｂ・・・スリーブ：６・・・トナ一
層厚規制部材； ６′・・・トナ一層厚規制部材、兼電荷注入電極：第　
　２　　図 ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性体スリーブとこのスリーブ内部に設けられたマグ
   ネットからなるマグネットロールおよび一成分磁性トナ
   ーを使用し、潜像担持体上の残留トナー除去するための
   出猟ブラシクリーニング装置において、前記−成分磁性
   トナーを潜像担持体の静電潜像と同極性に帯電させる手
   段と前記スリーブに磁気ブラシの表面電位を潜像よりも
   低いかあるいは逆極性にするバイアス電圧印加手段とを
   具備してなることを特徴とする山気ブラシクリーニング
   装置。