JPS60142381A - 電荷保持表面の清掃装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、印刷または複写装置、より詳細には、印刷ま
たは複写装置の一部をなす電荷保持表面からトナーや屑
などの残留粒子を除去し、続いて残留粒子から再使用に
適するトナーを静電的に回収する清掃装置に関するもの
である。

従来の技術 考えている形式の印刷または複写技術において、像を形
成する１つの方法は、感光体すなわち光導電体などの電
荷保持表面を使用する。感光体は、導電性基材に接着さ
れた光導電性絶縁材料より成っており、一様に帯電され
る。そのあと、感光体は複写する原稿の光像に対し露光
される。この結果形成された静電潜像は、この目的のた
めに特に用意された多数の着色樹脂のどれかを塗付する
ことによって可視化される。再使用可能な感光体の場合
には、可視像を形成する着色樹脂は、一般にトナーと呼
ばれ、普通紙に転写される。転写後、トナー像は、通常
は、ローラー定着装置で熱と圧力を加えることＫより、
コピー・シートに定着される。

転写のとき、像を形成するトナーの大部分は紙に転写さ
れるが、一部のトナーは感光体の表面に残留し、比較的
大きな静電気力と（または）機械的な力によってその表
面に保持される。最適操作のためには、表面に歿ってい
るトナーや屑を表面から完全に清掃することが絶対不可
欠である。

自動ゼログラフィーに採用され、商業的に成功している
清掃方法は、適当な摩擦電気特性をもつ柔軟な毛で作ら
れたブランを使用している。毛は柔軟であるが、ゼログ
ラフィー表面から残留トナー粒子を除去できる程度の堅
さを有する。そのほかに１柔軟な繊維から成る、または
べとべとする材料でできたウェブまたはベルトその池の
清掃装置が知られている。

電荷保持表面から残留トナーや屑を除去する分野におけ
るより新しい開発では、同様に、作用すべき表面との物
理的接触にたよるほかに、清掃装置の７個またはそれ以
上の部材を電気的にバイアスすることによって生じた静
１界に九よる清掃耐造が得られている。

電荷保持表面と繊維ブラシまたは磁気ブラシなどの清掃
部材との間に静電界を生じさせると、清掃プラン面への
トナーの吸引が強まることが判った。米国特許第３．！
；７２．２２３号（ｌり７３年３月２２日発行）および
第３　、７２２　、０／♂号（ｌり７１年３月３０日発
行）には、上述のような方法が開示されている０同様に
、プランとブラシ脱トナ一部材との間に静電界を生じさ
せると、プランからのトナーの除去が改良される。ブラ
シと感光体間に静電界を発生させるのは、プランに直流
電圧を印加することによって行なわれる。ブラシを形成
している繊維または粒子が導電性であって、そこにバイ
アスが印加されると、繊維または粒子が非導電性すなわ
ち絶縁性である場合よりも、清掃に効果があることが認
められた。

米国特許出願第１３０．ｇＯｊ　号（／りｇＯ年３７’
ｊ／７日出願）は、ブラシと感光体との間およびプラン
と脱トナー・ローラーの間に必要な静電界を生じさせる
ため、共に電気バイアスが印加された磁気プラクと絶縁
性脱トナー・ロールを開示している。この出願は、／り
♂／年７月２２日にブラジルで公表されている。

導電性ブラシと絶縁性感光体との間に生じた静電界は、
感光体上のトナーがブラシに吸引される程度の強さであ
る。したがって、もし感光体上のトナーが正に帯電して
いれば、上述の静電界は負またはより低い正であろう。

ブラシから脱トナー・ロールの上にトナーを吸引するた
めには、脱トナー・ロールは、同じ極性であるがブラシ
より高い負の電位または低い正の電位に電気的にバイア
スされる。

米国特許第≠、／／６．．ｆ！；！ｒ号には、前記米国
特許出願第１３０．１０３号に記載されている装置と構
造的に似ている装置が開示されている。しかし、その装
置は、感光体から背景トナーを除去するバイアスされた
ブラシと、背景除去用ブラシから背景粒子を除去して現
像剤溜に戻す２個のクールを有している。その目的のた
め、米国特許第≠、１／６．Ｊｊｊ号の装置は反対の極
性にバイアスされた２個の脱トナー・ロールを使用して
いる。

そのやり方で、背景領域内の正負双方のトナーを感光体
から除去することができる。

米１．ｌｉｔ％許第≠、／／６．！；！；！ｉ号の装置
の改良が米国特許出願第ｓｉｙ、ｉｓｉ号に開示されて
いる。

上記出願の装置には、前記米国特許第 ≠、ｌｉｂ、ｊｓｓ号の場合と同様に、電気的にバイア
スされたブラシと協同して、感光体などの電荷保持表面
から残留トナーを除去する２個の脱トナー・ロールが設
置されている。しかし、米国特許出願第３１７．／！；
／　号の装置は、米国特許第≠、／／６．！；！；、ｆ
号の装置と異なり、表面から残留トナーや屑を除去する
ためばかりでなく、トナーを再使用することができるよ
うにトナーから屑を分離するためにも使用される。

問題点を解決するための手段 本発明の改良された特徴によれば、′電荷保持表面の表
面から残留トナーや屑を除去する、静電気で補助された
磁気清掃ブラシが得られる。磁気清掃ブラシへ転移した
トナーや屑は、導電性格子構造をもつ脱トナー・ロー２
−によって除去される。

格子構造は、そこに３相またはそれ以上の交流電圧が加
えられると、その表面附近に静電進行波を生じるように
設計されている。格子構造は、ロー２−の円周まわりに
延びる導体の配列から成り、隣り合う導体には位相のず
れた交流電圧が接続されるようになっている。この結果
、ローラーに沿って軸方向に動く進行波が生じる。所定
の直径と電荷を有し、予備清掃用コロトロンで処理され
、脱トナー・ロー２−へ吸引された帯電したトナーは、
進行波によって脱トナー・ローラーの一端へ迅速に搬送
され、そこでローラーからかき落されて、容器に集めら
れるか、または現像剤−・ウジングヘ運ばれる。適当な
電荷または直径を有しない粒子、たとえば紙の屑は、適
当な刃によって脱トナー・ロー２−から清掃される。

本発明のその池の特徴は、面画を参照して以下の説明を
読まれれば明らかになろう。

実　施　例 電子写真式印刷または複写技術は周知であるから、第１
図に示した複写機に用いられている各種の処理ステーシ
ョンを簡単に説明するにとどめる。

第１図に示すように、複写機は、導電性基層１１、絶縁
性有機樹脂の中に光導電性粒子が不規則に分散している
電荷発生層１２、および７つまたはそれ以上のジアミン
が内部に溶存している電気的に不活性の透明なポリカー
ぎネート樹脂から成る電荷輸送層１４で構成された光導
電性ベルト１０を使用している。この形式の感光体は米
国特許第≠、２１．！；、タタ０号（ｌりＩ／年５月ｊ
日発行）に開示されている。ベルト１０は、矢印１６の
方向に動いて、その連続部分を進めその移動通路の周囲
に設置された各種の処理ステーションを通過させる。

ベル）１０は、剥離ローラー１８、張力付与ローラー２
０、および駆動ローラー２２の周囲にかけ渡されている
。ロー２−２２は、適当な手段たとえば駆動チェーンに
よってモーター２４に結合されている。

Ｒルト１０は、張力付与ｏ　−−ｙ　−２０をベルト１
０に対し必要なばね力で弾力的に押し付けている／対の
ばイコ（図示せず）で張力が維持される。

剥離ローツー１８と張力付替ローラー２０は共に回転で
きるように取り付けられている。これらのローラーは、
ベルト１０が矢印１６の方向に動−くと自由に回転する
アイドラーである。

第１図の説明を続けると、最初に、ベルト１０の一部が
帯゛亀ステーションＡを通過する。帯電ステージ３７Ａ
では、コロナ発生装置２５がベルト１０の層１４を比較
的高いは！一様な負電位に帯電させる。光導電性ベルト
１０を負に帯電させるのに貧するコロナ発生装置は、導
電性クールド２６とコロナ線２７から成っており、後者
はコロナ線に交流電圧が加えられたとき正味直流コロナ
シ流を阻止する厚さをもつ絶縁層２８で被覆されている
。導亀訃シールド２６に適当な直流バイアスが印加され
ると、露光ステーションＢへ向ツて進行する光導電性ベ
ルトに適当な電荷が塗付される。露光ステーションＢに
は、原稿３０が表を下に透明ｆラテン３２の上に置かれ
ている。原稿３０から反射した光線は、レンズ３６を透
過して像全形成する。その光像は光導電性ベルトの帯電
部分の上に投影され、その上の電荷が選択的に消散され
る。これにより、ベルトの上に原稿３０に含まれる情報
領域に対応する静電潜像が記録される。

そのあと、ベルト１０は静電潜像を現像ステーションＣ
へ進める。現像ステーションＣでハ、磁気ブラシ現像ロ
ーラー３８が混合現像剤（すなわち、トナーとキャリヤ
粒子）を運んで静電潜像に接触させる。潜像はキャリヤ
粒子からトナー粒子を吸引するので、光導電性ベルトの
上にトナー粉末像が形成される。

ベルト１０は、次に、トナー粉末像を転写ステーション
Ｄへ進める。転写ステーションＤでは１トナー粉末像に
ｆｆｌ　Ｍするように支持材料シート４０が送られてく
る。支持材料シートはシート供給装置４２によって転写
ステージ９ンＤへ進メられる。シート供給装置４２は、
供給ローフ−４４が、ｘタック４６の一番上のシートに
接触しているものが好ましい。供給ロール４４は回転し
てスタック４６から一番上のシートラシュート４８に送
り込む。シュート４８は進行する７−トを案内し、転写
ステー７ョンＤにおいて、進行するシートにトナー粉末
像が接触するように調時した順序でベルト１０に接触さ
せる。

転写ステーションＤには、光導電性ベル）１０からシー
ト４０ヘトナー粉末像が吸引されるように、シート４０
の裏側に適当な極性のイオンをＪｆｆｌ射するコロナ発
生装置５０が設置されている。転写後、シートは続いて
矢印５２の方向に移動してコンベヤ（図示せず）の上に
載り、定着ステーションＥへ運ばれる。

定着ステーションＥには、転写されたトナー粉末像をシ
ート４０に永久的に定着させる定着装置５４が設置され
ている。定着装置５４は、バックアノｆローラー５８で
加圧されトナー粉末像が定着ロー５−５６に接触するよ
うになっている加熱された定着ｏ　−９−５６を有する
ものが好ましい。

このやり方で、トナー粉末像はシー）４０に水久的に定
着される。定着後、シュート６０が進行するシート４０
を、オペレータが複写機から取り出スタめのキャッチ・
トレイ６２へ案内する。

以下検討する、適当にバイアスされた清掃ローラーが残
留トナー等の除去をより有効に行えるように、残留トナ
ーや異物を正゛成荷にさらすための予備清掃用ダイコロ
トロン（ｄｌｃｏｒｏｔｒｏｎ　）　６３が設置されて
いる。

清掃ステーションＦでは、電源６５で適当にバイアスさ
れ、モーター６７で矢印６６の方向に回転する磁気プラ
ク６４によって、トナーや異物すなわち屑たとえば紙の
繊維などの残留粒子が光導′電性表面から除去される。

磁気ブラシ６４は、キャリヤ粒子（図示せず）が光導電
性ベルト１０に接触するブック状構造金形成するように
、磁石（図示せず）が内部に配置された円筒形ローラー
部材７０から成っている。

磁気ブラシ６４に印加された電気バイアスは、ブラシと
光導電性ベルトとの間に静電界を生じさせ、その静電界
が光導電性ベルトからの残留粒子の除去を促進する。

プラン６４が光導電性ベルトから粒子を有効に除去し続
けることができるように、ブラシ６４から残留粒子を連
続的に除去するロー２形状の脱トナー構造体７２が設置
されている。脱トナー構造体７２は、モーター７６によ
って回転されるように支持された、電気的に絶縁された
円筒形部材７４から成っている。導電性電極８０　、８
１　。

８２．８３は、部材７４の表面によって支持されている
。導電性電極８０．８１，８２．８３は、ブラシから脱
トナー・ロールへ残留粒子を吸引するため磁気ブラシに
対し−／θθ〜−ｊＯＯビルトの直流電圧にバイアスさ
れた導電性格子網を形成している。電極に対し、２００
〜６００ボルト（波高値）程度の電圧および／〜３キロ
ヘルツ程度の周波数の交流電圧が加えられる。その交流
電圧は進行波・セターンが生じるように、異なる組の電
極では位相がずれている。電圧は、フィンガー整流子９
０．・９２を介して加えられる。実際には、弘個の整流
子があるが、わかり易いように２個のみが図示されてい
る。整流子は、脱トナー構造７２の内部に設けられた導
体９４，９６，９８゜１００に接触している。これらの
導体は、実線１０２で表示したコネクタを介して電極８
０゜８１等に環気的に接続されている＠これにより、所
定の直径（すなわち、７〜２０ミクロン）と≠マイクロ
クーロン／グラム以上の電荷を有する残留粒子は、脱ト
ナー構造７２の軸線に沿って動かされて収集電極８４に
達し、収集電極８４はトナー粒子を除去するかき落し刃
８５によって除去されるまで静電気力によって粒子をそ
の場所に保持する。粒子は、あとで再使用するため容器
８６に集められる。隣り合う電極間の位相差がりＯｏで
ある≠つの異なる相を、７組の電極８０，８１゜８２．
８３に加えることが好ましい。

適当な大きさすなわち直径を有しない粒子たとえば紙の
繊維は、電極の領域内に、脱トナー構造の外周まわりに
堆積して残る。これらの粒子は、かき落し刃８８によっ
て除去され、容器（図示せず）に集められ、捨てられる
。

電極８０．８１，８２，８３の幅は約ｊミルであり、隣
り合う電極間の間隔は約ｊミルである。

電極を支持している表面には、高い絶縁強さと、表面に
対し低い摩擦係数をもつ薄膜（厚さ／　−２ミルＣ約、
２ｊ−５０ミクロン））が相似して巻かれており、その
代表的材料はポリフッ化ビニルである。この表面被膜は
、電極からプラクへ短絡するの全防止し、かつ′電極間
の短絡を防止するために不可欠である。

電極に対するる００１１？ルト以上の高い交流電圧は、
表面にコロナを発生させ、かつ格子構造の完全性を損う
可能性があるので、避けるべきである。

本発明は、清掃装置として、磁気ブラシの代りに導電性
繊維ブラシを使っても、等しく満足に機能を果すことに
注目されたい。

以上により、電荷保持表面から除去された残留粒子から
再利用可能なトナーを有効に分離することができる＃電
気で補助された改良型の装置が開示されたことを理解さ
れたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を組み入れている電子写真式複写機を
示す略正面図、および 第２図は、第１図の複写機に組み込まれた清掃装置の斜
視図である。 １０・・・光導電性ベルト、１１・・・導電性基層、１
２・・・電荷発生層、１４・・・電荷輸送層、１６・・
・移動方向、１８・・・剥離ローラー、２０・・・張力
付与ローラー、 ２２・・・駆動ローラー、 ２４・・・モーター、２５・・・コロナ発生装ｆ、２６
・・・６　直性シールド、２７・リコロナ線、２８・・
・絶縁層、３０・・・原　稿、３２・・・透明プラテン
、 ３６・・・レンズ、３８・・・磁気ブラシ現像ロー２−
１４０・・・シート、４２・・・シート供給装置、４６
・１シートのスタック、４８・・・シュート、５０・・
・コロナ発生装置、５２・・・移動方向、５４・・・定
理装置、５６・・・定着ローラー、５８・・・バッファ
ラグ・ローラー、 ６０・・・シュート、６２・・・キャッチ・トレイ、６
３・・・予備清袖用ダイコ・トロン、６４・・・磁気プ
ラン、６５・・−１源、６６・・・回転方向、６７・・
・モーター、７０・・・円筒形ローラー部材、 ７２・・・脱トナー構造、 ７４・・・絶縁された円筒形部材、 ７６・・・モーター、 ８０．８１，８２．８３・・・導電性電極、８４・・・
収集電極、８５・・・かき落し刃、８６・・・容　器、
８８・・・かき落し刃、９０．９２・・・フィンガー整
流子、 ９４．９６，９８，１００・・・導　体、１０２・・・
コネクタを示す点線、 八〇〇・帯電ステーション、 Ｂ・・・露光ステーション、 Ｃ・・・現像ステーション、 Ｄ−ψ争転写ステーション、 Ｅ−−一定着ステーション、 Ｆ・・・清掃ステーション。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、　表面からトナー粒子を含む帯電粒子を除去し、続
   いて所定の直径および電荷を有する粒子とその池とを分
   離する装置であって、 ７部分が前記表面に近づきそして遠ざかる第１の方向に
   動くように前記表面に隣接して支持されたエンドレス式
   粒子除去部材、 前記エンドレス式粒子除去部材に相対的に動くように該
   粒子除去部材に隣接して支持された脱トナー構造体、お
   よび 前記脱トナー構造体に一体的に構成され、前記所定の直
   径および電荷を有する粒子を前記第１の方向に対しは〈
   直角な方向に移動させる手段、 を有することを特徴とする装置。 ２　前記表面は電荷保持表面である特許請求の範囲第７
   項記載の装置。 ３、　前記電荷保持表面は感光体である特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 弘　前記脱トナー構造体に一体的に構成された前記手段
   は、前記所定の直径および電荷を有する前記粒子を移動
   させるため進行用静電波を発生させるようになっている
   導屯性格子信遺体である特許請求の範囲第３項記載の装
   置。 左　前記エンドレス式粒子除去部材は、円筒形状の磁気
   ブラシである特許請求の範囲第ｊｒＢ記載の装置。 乙、　前記脱トナー（苦遺体は、ローラー部材である特
   許請求の範囲第５項記載の装置。 Ｚ　前記脱トナーＪＶｌ造に一体的に構成された前記手
   段は、導電性格子４１′つ遺体であって、前記所定の直
   径および電荷を有する前記粒子を前記説トナーイｉｑ造
   に沿って軸方向にイ多動さす静電通ｒｔ波を発生させる
   ように、前記格子構造体に接続された４ｇ、を有する特
   許請求の１１を囲第乙項記載の装置。 乙　前記脱トナー構造体の一端の近くに配置され、前記
   進行静電波によってそこへ動かされてきた粒子を除去す
   る手段を存する特許請求の範囲第７項記載の装置。 Ｚ　前記説トナー構造体の表面から、前記一端へ動かさ
   れなかった粒子を除去する”手段を有する特許請求の範
   囲第ｒ項記載の装置。 ＩＯ０前記電源は交流電源であり、前記導電性格子構造
   体は前記脱トナーローラーの円周まわりに巻かれた導体
   の配列で成り、前記交流電源は、隣り合う導体の交流電
   圧の位相がずれているように前記導体に接続されている
   特許請求の範囲第り項記載の装置。 ／／、前記交流電源は、２θＯ〜ｔ、ｏｏｇルトの程度
   の波高値を有する％＃′Ｆ請求の範囲第１０項記載の装
   置。 ／ユ前記導体の中心間距離は約１０ｉル（２ｊＯミクロ
   ン）である特許請求の範囲第１１項記載の装置。 ／３．隣り合う導体間の間隔は、１個の導体の幅には家
   等しい特許請求の範囲第１２項記載の装置。 ｌｌＡ各導体の幅は、ｊミル（／、２５ミクロン）であ
   る特許請求の範囲第７３項記載の装置。 ／よ前記導体は、ポリフッ化ビニルまたはポリイミドの
   薄膜で被覆されている特許請求の範囲第１１１−項記載
   の装置。