JPS5830585B2 - デンシシヤシンフクシヤキ ニ オケル カンコウタイ ノ クリ−ニングホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電子写真複写機における感光体のクリーニ
ング方法、詳しくは転写後の感光体表面に残存付着して
いる現像剤を、感光体表面を傷付けることなく、同表面
から除去するクリーニング方法に関するものである。

電子写真複写機は、電子写真感光体である感光ドラムの
周面上に静電潜像を形成し、この静電潜像に現像剤を静
電的に吸引付着させて可視像を形成し、次にこの可視像
を普通の紙などの転写シートへ転写し、これを加熱融着
などの適当な手段によって定着する装置である。

次にこの電子写真複写機の一例を、第１図をかりて説明
する。

なおこの複写機は、電子写真感光体である感光ドラムが
１回転して、帯電、露光。

磁気ブラシ現像、転写、除電の各電子写真処理が行なわ
れ、次いで２回転目に現像処理に使用された磁気ブラシ
で感光体表面のクリーニング処理が行なわれるものであ
る。

第１図において軸３に支持された感光ドラム２はその周
面上に光導電体層１が形成されていて、このドラム２が
矢印ａの向きに回転し、連続的に電子写真処理が施され
る。

この感光ドラム２は駆動装置（図示されず）によって一
定速度で回転させられる。

この感光ドラム２が回転すると、先ず帯電位置において
、静電潜像が形成される感光面である光導電体層に対し
て帯電装置４によって均一に帯電させられる。

この帯電装置４は、遮蔽部材５内にコロナ放電々極６を
張り渡し、この電極６が高圧電源（図示されず）に接続
されている。

帯電させられた感光面は次の露光位置へ移動する。

この位置には、原図から感光ドラム２の光導電体層１の
表面へ複写像を投影する光学系７が配置されていて、こ
れにより複写像が感光ドラム２の周面へ投影され、その
露光部分における電荷を消散させて、再生しようとする
複写像の静電潜像を形成する。

感光ドラム２の光導電体層表面に形成された静電潜像は
、次の現像位置において、現像装置９によって現像され
トナーの耐着した可視像となる。

この現像装置９は、可視像形成剤であるトナー粉とこれ
のキャリアーである鉄粉とからなる現像剤１０を収容し
た現像槽１１と、同現像槽内に配設されていて、矢印す
の向きに回転し、その周面に上記現像剤１０による磁気
ブラシ１２を形成し、これを感光ドラム２の周面に接触
させる磁気ブラシローラー８とからなっている。

静電潜像が可視像に現像された感光ドラム２は、次の転
写位置へ移動する。

この位置では、可視像であるトナー像がドラム表面から
転写紙１３へ転写される。

この転写紙１３は、感光ドラム２の周速と同じ速さで給
紙装置（図示されず）から送られ、感光ドラム２の周面
に密着する。

この密着した転写紙１３の裏面には、コロナ放電をする
静電転写装置１４が配設されている。

この静電転写装置１４は、前記帯電装置４と同じ構成の
もので、高圧電源に接続されたコロナ放電々極１５とこ
れの遮蔽部材１６とからなっていて、静電荷を発生して
トナー像を、ドラムの表面から転写紙表面へ静電的に吸
引する。

そしてこのようにトナー像の転写された転写紙１３は、
次の定着装置（図示されず）で加熱融着により定着され
る。

転写を終えた感光ドラム２は、次にその表面の除電が行
なわれる除電位置に移動する。

この位置に配設された除電装置１７は、前記帯電装置４
と同じ構成のもので、高圧電源に接続された放電々極１
８とこれの遮蔽部材１９とからなっている。

たゾこの放電々極１８に印加される電圧の極性が帯電装
置４の電圧印加極性とは反対になっている。

よってこの装置１７の放電により感光ドラム２上の帯電
々荷は除電され、かつ光導電体層１の疲労は回復される
。

このように感光ドラム２が１回転すると、その表面をし
て各電子写真処理が行なわれ、電子写真複写は終了する
が、感光ドラム２は次いで２回目の回転に移り、その感
光体表面のり゛リーニングが行なわれる。

感光ドラム２上に形成されたトナー粉による可視像は、
これが転写紙に転写されても、全部がドラム表面から転
写されるわけではなく、ドラム表面上にはトナー像の残
像が残る。

この残像は除電装置１７で感光ドラム２上の帯電電荷が
消失されることにより、感光ドラム２上に耐着はしてい
るも電気的には浮いた状態におかれる。

よって感光ドラム２の２回目の回転で、この残像が感光
ドラム２上からクリーニングされる。

このクリーニング装置は、本複写機においては、現像磁
気ブラシ１２が用いられる。

この磁気ブラシ１２は、感光ドラム２上の光導電体層１
が帯電しているときは、これに静電吸着によってトナー
粉を供給するが、光導電体層１が帯電していないときは
、たゾ光導電体層面を摺擦するだけであるから、ここに
浮遊状態にあるトナー粉は、この磁気ブラシ１２によっ
てクリーニングされる。

またこのとき、磁気ブラシ１２を形成する磁気ブラシロ
ーラー８には、トナー粉と逆極性のバイアス電圧が電源
２０によって印加せられている。

このようにトナー粉と逆極性のバイアス電圧がかけられ
ていると、残像トナー粉は、感光ドラム２上から磁気ブ
ラシローラー８に向けて静電的に吸引されるので更に綺
麗にクリーニングされることになる。

勿論この感光ドラム２が２回目の回転を行うときには、
帯電、露光、転写、除電の各装置は、その作動を停止す
るようになっている。

また上述の複写機においては、感光ドラム２への帯電極
性は正、現像剤１０のキャリアーは正、従ってトナー粉
は負、バイアス電圧は正、転写装置１４の放電極性は正
、除電装置１７の放電極性は負である。

また、上記クリーニング装置としては、上述の磁気ブラ
シ１２のほかに、毛ブラシ、掻落ブレード等を用いたも
のもあるが、毛ブラシは、クリーニングしたトナー粉が
毛ブラシ中に付着蓄積するので、これを清掃し回収する
煩わしさがあり、掻落ブレードは、比較的柔かい光導電
体層１を傷付ける虞れがある。

この点、現像用の磁気ブラシ１２をクリーニング装置と
して用いれば、感光ドラム２を２回転させなければなら
ないが、光導電体層１を傷付けることもなく、またクリ
ーニングした残像トナー粉は、自動的に現像槽１１内に
向けて回収されるので甚だ好都合である。

以上が従来の電子写真複写機の一例である。

ところが、失弧磁気ブラシ１２を用いるこのクリーニン
グ装置は、現像剤１０が鉄粉とトナー粉の混合物である
ため、一般の専用クリーニング装置に較べてクリーニン
グ効率が良くない。

従ってクリーニング不足を来す傾向にある。

このためバイアス電圧を非常に高くして無理に残像を取
り除く手段がとられているが、この手段は高価な感光ド
ラムを痛めたり、高湿時にリークを生じて目的を達する
ことができないばかりか特に次のような場合には、完全
なりリーニングを行うことができない。

即ち、（１）可視像として形成されたトナー粉像の面積
より、転写紙が小さく、転写されたところと、未転写の
個所とができて、残像の残り方が異なった場合、 （２）正規の帯電、露光、現像処理によって作られず、
全く機械的な原因でトナー粉像が形成されて、これが転
写紙の供給がないために、そのまま残像となった場合、 等である。

このような場合には、非常に多くのトナー粉が残像とし
て残っているので、磁気ブラシ１２ではクリーニングし
切れず、感光ドラム２上に残像が残ってしまう。

これが残ると、今度は帯電時に、これがフロナ放電の影
響をまともに受けて帯電性が上り、この残像トナー粉と
感光ドラム２との吸着力が増大し、容易にこれがとれに
く５なり、結局クリーニング不足を来すことになる。

しかし従来のものはこのような状態にある残像をも、無
理に除去するように、クリーニング能力を上げていた５
め、効率も悪く高価なものとなっていた。

ところで、このような磁気ブラシクリーニング法による
欠点を今少し解明すると、転写の行なわれた部分の残像
トナー粉は、磁気ブラシで簡単にクリーニングすること
ができるが、転写の行なわれなかった部分のトナー粉像
は残存トナー粉が多いため、磁気ブラシでこれを全部、
クリーニングし切れず、クリーニング不足を生じるとい
うことになる。

故にこれを解決するには、未転写部分のトナー粉像のト
ナー粉量を、転写部分の残像トナー粉の量まで減らして
やればよいことになる。

本発明の目的は、このような欠点を解消するために、未
転写部分のトナー粉像のトナー量を、導電性ローラーを
用いて前クリーニングすることによって転写部分の残像
トナー粉の量と略同量まで減らし、しかるのち磁気ブラ
シで主クリーニングを行う感光体のクリーニング方法を
提供するにある。

以下、本発明のクリーニング方法を図を参照しながら説
明する。

本発明のクリーニング方法は、第１図に示すように、電
子写真複写機における転写処理位置の次に導電性ローラ
ー２１を配設することによって達成される。

この導電性ローラー２１は、その固有抵抗が１０６Ω榊
前後から１０１０ＱＣｒＩＬ以下の導電材で形成されて
おり、接地されている。

そしてその周面は、感光ドラム２の周面に接触していて
、感光ドラム２が回転したときには、これに従動して回
転する。

次にこのように配設した導電性ローラー２１の作用を述
べると、第２図１に示すように、今感光ドラム２の光導
電層１に正規の正帯電が行なわれ、この帯電層に露光に
よって静電潜像が形成され、次いで現体用磁気ブラシ１
２（第１図参照）により、現像剤１０が供給されてトナ
ー粉１０ａによる可視像が形成されたとすると、このト
ナー粉１０ａによる可視像は、感光ドラム２の回転と共
に転写位置に移動する。

この転写位置においては、第２図２に示すように給送さ
れた転写紙１３が上記可視像を形成するトナー粉１０ａ
に密着し、転写紙１３の裏面から静電転写装置１４によ
る放電が行われて転写作用が営まれる。

この放電は電極１５が電源２２に接がれていて、正放電
である。

従って転写紙１３は正に帯電し、トナー粉１０ａを吸引
する。

ところで、このとき、転写紙１３の面積が、トナー粉１
０ａで形成された可視像の面積より小さいと、未転写部
分１０ｂが発生する。

この未転写部分１０ｂのトナー粉は静電転写装置１４の
正放電によって正帯電に変移する。

そしてこの転写処理が終了すると、第２図３に示すよう
に光導電層１上には、転写済部の残像トナー粉１０ｃと
未転写部分１０ｂとが残存する。

次いでこれらは移動して導電性ローラー２１に接触する
。

すると、この接地されている導電性ローラー２１は、適
当な圧力で未転写部分１０ｂに当接するので、この未転
写部分１０ｂのトナー粉は、このローラー２１に転写し
、光導電層１上から取り去られる。

しかしこれは全部取り去られるのではなく、この未転写
部分１０ｂにも転写部分の残像トナー粉１０ｃと、略同
程度の量の残像トナー粉１０ｄ（第２図４参照）が残る
。

なお、転写部分の残像トナー粉１０ｃは、はとんどとれ
ない。

またこの転写の際、感光ドラム２と導電性ローラー２１
の静電容量の比をローラーがわが大きくなるようにしで
ある。

即ち、導電性ローラー２１の静電容量Ｃ２を、感光ドラ
ム２の静電容量Ｃ１よりも大きくしである。

かくすればローラー２１の表面に、未転写部分１０ｂの
帯電極性と全く反対極性の電荷が多量に誘起されるため
、転写効率がよくなる。

このようにして未転写部分１０ｂのトナー粉を、転写部
分の残像トナー粉１０ｃと同程度の残像トナー粉１０ｄ
にしておいて、第２図（４）に示すように除電装置１７
の位置に移動させる。

そしてこ＼で除電のために電源２３に接がれた電極１８
から負の放電を行うと、残像トナー粉１０ｄの帯電は負
に変移すると共に、光導電体層１の帯電々荷は消失する
。

次でこの負の極性を有する残像トナー粉１０ｃ、１０ｄ
は第２図５に示す如く、正のバイアス電圧の印加されて
いる磁気ブラシローラー８上に形成された磁気ブラシ１
２に接触し、同ブラシによって綺麗にクリーニングされ
る。

このように本発明の方法は、導電性ローラー２１を巧み
に用いて、これによって前クリーニングを行い、しかる
のち現像用磁気ブラシで主クリーニングを行うのである
。

このクリーニング方法は、転写紙１３に正規に転写する
工程を第１転写工程とすれば、この転写工程位置の次に
導電性ローラー２１による第２転写工程を設けて、これ
に未転写部分１０ｂのトナー粉を転写し、残像トナー粉
を均一に揃えることが基本となる。

このようにクリーニング段階を２段に別けて順次行うと
、一度に行うよりも無理がないので、かえって綺麗なり
リーニングを行うことができる。

また上述のクリーニング工程においては、導電性ローラ
ー２１によって未転写部分１０ｂのトナー粉を、転写部
分の残像トナー粉１０ｃと同等にしたのち、除電したが
、これは第１転写工程を終了したのち、この除電を行い
、しかるのち導電性ローラー２１により第２転写を行え
ば、かえって転写部分のトナー粉１０ｃがとれに（ｓ、
未転写部分１０ｂのトナー粉がとれやすくなることが実
験で判明している。

しかしこれを行うには電位のバランスを適当にとること
が重要であり、矢張り効率的にクリーニングを行うため
には、第２転写で未転写部分のトナー粉を全部一度にと
るよりも、２段階に別けてクリーニングをした方がよい
。

また導電性ローラー２１を現像装置９内に組み込めば、
回収トナー粉を自動的に現像槽１１内に戻すことができ
る。

即ち、第３図に示すように、磁気ブラシローラー８の上
位に、導電性ローラー２１をその周面が感光ドラム２の
周面と磁気ブラシ１２に同時に接触するように配設すれ
ばよい。

かくすれば、磁気ブラシ１２は感光ドラム２の表面をク
リーニングすると同時に、導電性ローラー２１の局面に
も接触してこれを清掃するので、この導電性ローラー２
１に転写されたトナー粉は、現像槽１１内に向けて自動
的に回収され、これを再使用することができる。

更に、磁性トナーを用いる場合は、上記導電性ローラー
２１には、磁化したものを用いてもよい。

即ち第４図に示すように、導電性ローラー２１の外周に
誘電層２４を設け、これに、電源２５．コロナ放電々極
２６．遮蔽部材２７からなる放電装置で、放電し、誘電
層２４にトナーと反対極性の電荷を与えておいてもよい
。

かくすれば転写効率を上げることができる。

以上述べたように、本発明の方法は、接地した導電性ロ
ーラーを用い、これによって前クリーニングを行い、し
かるのち磁気ブラシで主クリーニングを行うので、無理
のないクリーニング作用を行なわせることができ、かつ
、全く綺麗にクリーニングを行うことができる。

また接地した導電性ローラーを用いるので、トナー粉の
極性が、正。

負倒れになっても転写することができ、更にローラーに
バイアスを加えることもないので、バイアス電源が不要
なばかりでなく、感光体を痛めることもない。

よって本発明によれば、この種従来の欠点を解消した感
光体のクリーニング方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクリーニング方法を適用した電子写
真複写機の一例を示す概略断面図、第２図１〜５は本発
明のクリーニング工程を説明するための工程図、第３図
は、導電性ローラーの配置個所の他の例を示す断面図、
第４図は、導電性ローラーの他の例を示す断面図である
。 ２１・・・・・・導電性ローラー Ｃ１，Ｃ２・・・・・・静電容量。 １０ｂ・・・・・・残像、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯電、露光、乾式現像、コロナ放電転写、感光体の
   クリーニングの各処理を順次行う電子写真複写機におい
   て転写処理位置の次に、トナー粉の除去手段を備えてい
   て、接地した導電性ローラーを配設し、このローラーに
   よって感光体表面上の残存した未転写のトナー粉末像を
   前クリーニングし、次いで未転写部分のトナー粉像を転
   写部分の残像トナー粉像と同極性に変移させるコロナ放
   電を行ない、しかるのちクリーニング装置で主クリーニ
   ングすることを特徴とした感光体のクリーニング方法。 ２ 上記クリーニング装置は磁気ブラシクリーニング装
   置であり、これに静電潜像と同極性のバイアス電圧が印
   加されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の感光体のクリーニング方法。