JPS5938587B2 - 磁気ブラシ現像兼クリ−ニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真、静電記録等の電子複写装置の磁気ブ
ラシ現像と磁気ブラシクリーニングの両作用を兼用する
装置に関するものである。

通常のカールソンプロセスは感光体ドラムの周囲に帯電
、露光、現像、転写、クリーニング、除電の各処理装置
が配置され、この感光体ドラムの１回転で１枚の複写物
を得るものである。

しかしながら、−ケ月に数百枚から数千枚の複写しか行
なわないユーザーにあつては高速の複写は要求されず、
むしろ安価な複写機が欲しいとの要求があつた。

そこで複写機全体を小型化出来かつ上記処理装置を互い
に兼用させてコストの低減を図る目的で第１図に示すよ
うな感光体ドラムの略２回転で１枚の複写物を得るいわ
ゆる２回転１コピープロセスの複写機が開発された。即
ち、感光体ドラム１は図示矢印方向に回転駆動されてお
り、この感光体ドラム１の周囲には帯電装置２、露光装
置３、現像兼クリーニング装置４、転写装置５及び除電
装置６が配置されている。

まず感光体ドラム１の１回転目においては、帯電装置２
により感光体表面を均一に帯電し、次いで露光装置３に
より原画像に対応した光像を照射し、感光体ドラム１上
に静電潜像を形成する。次いで磁気ブラシの形成された
現像装置４によつて上記静電潜像は可視化され、感光体
ドラム１と同期して挿入された転写紙７に転写装置５に
よつて静電的に転写される。トナー像の形成された転写
紙７は定着装置（図示せず）によつて永久的に転写紙上
に定着され機外に排出される。一方、転写後の感光体ド
ラム１は除電ランプと除電コロナ放電器とからなる除電
装置６によつて感光体ドラム１上に残留する電荷が中和
、除電される。感光体ドラム１はさらに回転を継続し、
感光体ドラム１の２回転目においては帯電装置２、露光
装置３、転写装置５及び除電装置６は不作動であり、磁
気ブラシ現像兼クリーニング装置４のみが作動しており
、磁気ブラシの摺擦作用により感光体ドラム１上に残留
しているトナーを表面から除去、回収する。このような
方式のクリーニング装置にあつては、現像時とクリーニ
ング時に格別な切換操作を行なわないと、十分なりリー
ニング効果を上げることは難しい。そこで、クリーニン
グ時にはトナーを吸引する方向のバイアス電圧を印加し
たり、非磁性スリーブ内の磁石をクリーニング時所定角
度だけ回転させいわゆる磁力を変化させる方式が考えら
れた。

しかしながら、前者のバイアス方式はクリーニングバイ
アスのための外部の特別な電源が必要となつたり、一成
分磁性トナーが中抵抗以上になると余りバイアス効果が
無い等の欠点があり、また後者の方式はクリーニング効
果は上がつても、現像剤供給部分での磁界も変化してし
まいドクター部分を通過して供給されるて成分トナーの
量が変化して好ましくない。だからといつて多数の磁石
のうち１つのみを移動させる構造は複雑となり好ましく
ない。本発明はこのような欠点を解消すると共に、安価
で構成の簡単な磁気ブラシ現像兼クリーニング装置を提
供することを目的とするものである。

以下本発明を図面を参照して説明することにする。第２
図及び第３図において、符号８は感光体ドラム、符号９
は磁気ブラシ現像兼クリーニング装置をそれぞれ示して
いる。

磁気ブラシ現像兼クリーニング装置９は非磁性スリーブ
１０と該非磁性スリーブ１０内に固定して設けられた磁
石ローラー１１と、上記非磁性スリーブ１０の上方に設
けられたホツパ一１２とから構成されている。非磁性ス
リーブ１０は反時計方向に回転してホツパ一１２内に貯
蔵された一成分磁性トナー１３を上記ホツパ一１２の開
口部１２ａから現像に消費された量だけ補給され上記非
磁性スリーブ１０上に一成分磁性トナーからなる磁気ブ
ラシを形成している。磁石ローラー１１は約１５００ガ
ウスの磁力のＮ極、Ｓ極を交互に着磁した磁石ローラー
である。ホツパ一１２内の一成分磁性トナーとしては低
抵抗のトナーから高抵抗のトナーまで使用可能であるが
例えば重量比で樹脂１００、鉄粉６０〜１２０１染料、
顔料０〜３０であり、トナー粒径として５〜３０μ程度
のものが使用される。第２図は感光体ドラム８と非磁性
スリーブ１０との距離が１，で、この時非磁性スリーブ
１０上に形成されている磁気ブラシが感光体ドラム８と
接触している長さ（面積）はＸである。もちろん１１が
一定であつても磁石ローラー１１の磁力、磁極の配置、
非磁性スリーブ１０とホツパ一１２との間隔等が変化す
れば上記磁気ブラシの接触長さＸは変化する。そこでこ
れらの条件を一定にしておいて、第３図に示すように非
磁性スリーブ１０と感光体ドラム８との距離を近づけて
１２とすれば磁気ブラシの感光体ドラム８との接触長さ
（面積）ＹはＸよりも長くなる。即ち第２図の場合より
も第３図の場合の方が磁気ブラシによる感光体ドラム８
の表面の摺擦力、摩擦力が大きい。本発明は上述の磁気
ブラシの摩擦力の差を利用し、同一の装置で現像とクリ
ーニングとでそれぞれ最良の条件で効率の良い作用を行
なわせるものである。即ち、第２図は磁気ブラシ現像兼
クリーニング装置９を現像装置として利用する場合を、
第３図は上記磁気ブラシ現像兼クリーニング装置９をク
リーニング装置として利用する場合をそれぞれ示してい
る。

感光体ドラムの１回転目において、感光体ドラム８上に
形成された静電潜像は磁気ブラシと接触し、磁石ローラ
ーの磁気的吸引力よりも大きな静電吸引力で一成分磁性
トナーを吸着する。感光体ドラム８の２回転目において
は、クリーニング作用前に感光体ドラム８は光照射又は
コロナ除電等によつて残留電位が除去されているが、残
留トナーはなお静電吸引力で感光体ドラム８に付着して
いる。そこで磁気ブラシの強い摺擦力で感光体ドラム８
の表面を摺擦し、まず感光体ドラム８の表面に付着して
いる残留トナーを変位させる。一旦変位した残留トナー
は感光体ドラム８との静電吸引力は極端に低下し、従つ
て磁石ローラー１１の磁気的吸引力によつて感光体ドラ
ム８から除去される。この理由としては、クリーニング
前の除電作用において、残留トナーの下の部分の電荷は
完全に消失しておらず、それ以外の部分はほとんど電荷
が消失しているからだと考えられる。上述の実施例にお
いてホツパ一１２と非磁性スリーブとの距離を１．７ｍ
１Ｌ．１１を１．５ｍｕとした場合、Ｘは５ｍｍであり
、クリーニング時１２を１．０龍としたところＹは１５
ｍｍであり、十分なりリーニング効果が得られた。とこ
ろでクリーニング時と同じ条件で現像作用を行なわせた
ところ画像乱れが激しく実用的ではなかつた。第４図は
、ドラム状感光体を使用した場合の本発明の実施例を示
すものである。

感光体ドラム１４は示矢方向へー定速度で回転しており
、感光体ドラム１４の略２回転で１枚の複写物を得る。
磁気ブラシ現像兼クリーニング装置１５は回転軸１６の
まわりに回転可能に枢着されている支持体１７に取付け
られている。支持体１７に長穴１８が穿設されており、
この穴に本体側に設けられたピン１９が嵌合している。
支持体１７はばね２０により回転軸１６のまわりに時計
方向の回動習性が与えられており、ソレノイド２１が不
作動の時即ちクリーニング時には図に示すようにばね２
０の張力により左方へ偏倚している。次に現像時にはソ
レノイド２１が付勢され支持体１７をばね２０の力に抗
して回転軸１６のまわりに反時計方向に回転させ穴１８
の左端がピン１９と係合するまで移動させる。第５図は
、感光体としてベルト状のものを使用した複写装置に本
発明を応用した実施例を示すものである。

ベルト状感光体２２はローラ２３，２３間に巻回されて
おり示矢方向へ回転している。ベルト状感光体２２の裏
面に張力を一定に保つためのテンシヨンローラ一２４が
取り付けられている。感光体２２の周囲には帯電装置２
５、露光装置２６、磁気ブラシ現像兼クリーニング装置
２７、転写装置２８、除電裟置２９が配置されている。
感光体２２の１回転目には帯電、露光、現像、転写及び
除電を行ない、２回転目にはクリーニングを行なうよう
各処理装置は制御されている。感光体２２は、除電から
露光までの間は裏面より平坦な金属板３０で案内され、
感光体２２の平坦な面を形成するとともに接地されてい
る。磁気ブラシ現像兼クリーニング装置２７は非磁性ス
リーブ３１と該スリーブ内に固設された磁石ローラー３
２と、上記スリーブ３１の上部に設けられたホツパ一３
３とから構成されており、スリーブ３１の表面に一成分
磁性トナーからなる磁気ブラシを形成している。

該磁気ブラシ現像兼クリーニング装置２７の反対側で感
光体２２の裏面に設けられていて感光体２２を上記磁気
ブラシと接触させる押圧ローラー３４がある。なお押圧
ローラーの代りに押圧板等適宜な押圧手段が考えられる
。上記押圧ローラー３４はＶ字状のレバー３５の１端に
回転自在に支承されており、他端にはばね３６とソレノ
イド３７が取付けられている。レバー３５はばね３６に
より軸３８のまわりを時計方向に回動する習性が与えら
れている。現像時、ソレノイドが作動してレバー３５を
ばね３６の力に抗して反時計方向に回動させ、感光体２
２と非磁性スリーブ３１との距離を広げる。またクリー
ニング時には、ソレノイドは付勢を解除されレバー３５
は時計方向に軸３８のまわりを回動し、感光体２２と非
磁性スリーブ３１との距離を接近させる。レバー３５の
動きはストツパ一３９によつてそれぞれ規制されている
。なお、上述の実施例において感光体ドラム又はベルト
の２回転で１枚の複写物を得る複写プロセスについて説
明したが、これは全てこれに限定されるものではなく例
えば１枚複写の場合、１回転目で帯電から除電までを行
ない２回転目でクリーニングを行ない、３回転目で転写
紙の排出と感光体の除電を行ない、また、ｎ枚の連続複
写の場合、ｎ枚までは感光体は２ｎ回転で最後のみ除電
の１回転を行なうもの即ちｎ枚の複写物を得るとき感光
体が２ｎ＋１回転するものも本発明でいう２回転１コピ
ープロセスに含まれることは言うまでもない。

また、ソレノイド２１，３７によつて支持体１７又はレ
バー３５を回動させたが、ソレノイドのほかカム、歯車
等何でも使用可能である。

また上述の実施例において感光体又は磁気ブラシ現像兼
クリーニング装置のどちらか一方を移動させる場合につ
いて説明したが両者を移動させてもよい。以上のように
本発明によれば記録体（感光体・静電記録紙）の略２回
転で１枚の複写物を得る複写プロセスの一成分磁性トナ
ーからなる磁気ブラシ現像兼クリーニング装置の現像と
クリーニングを記録体と上記現像兼クリーニング装置の
距離を選択的に変化させるだけでそれぞれ効率の良い作
用を行なうことができるので簡便である。

また一成分磁性トナーのみからなる磁気ブラシであるの
でクリーニング時に記録体から除去・回収されたトナー
は、現像時再使用することができると共に、トナー濃度
が変化することは全く無いので特別の濃度検出装置等が
不要であり、安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の複写装置の概略構成図、第２図及び第３
図は本発明の原理を説明するための図、第４図は本発明
の実施例を示す複写装置の概略構成図、第５図は本発明
の別の実施例を示す複写装置の概略構成図である。 ８，１４，２２・・・・・・感光体、１０，３１・・・
・・・非磁性スリーブ、９，１５，２７・・・・・・磁
気ブラシ現像兼クリーニング装置、１７・・・・・・支
持体、３４・・・・・・押圧ローラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面に静電潜像を形成した記録体の１回転目で上記
   静電潜像を現像し、２回転目以降で上記記録体の表面を
   クリーニングして一つの複写物を得る電子複写装置にお
   いて、固定された磁石ローラーの周りを回転する非磁性
   スリーブ上に形成された一成分磁性トナーからなる磁気
   ブラシ形成手段と、上記磁気ブラシ形成手段と上記記録
   体との距離を現像時には広く、クリーニング時には狭く
   するように上記磁気ブラシ形成手段と上記記録体とを相
   対的に移動させる切換手段とを有することを特徴とする
   磁気ブラシ現像兼クリーニング装置。