JPS63235976A

JPS63235976A - クリ−ニング装置

Info

Publication number: JPS63235976A
Application number: JP6933587A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yamamoto; 肇山本; Yuji Takashima; 祐二高島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-03-24
Filing date: 1987-03-24
Publication date: 1988-09-30

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、カラー複写機あるいはカラープリンタなどの
カラーハードコピー装置に利用できるカラー電子写真装
置に用いるクリーニング装置に関するものである。

従来の技術従来から、帯電・露光・現像を複数回繰り返して電子写
真感光体（以下、感光体という）上に色の異なる複数の
トナー像を形成した後、トナー像を紙に一括転写してカ
ラー画像を得るカラー電子写真方法が種々提案されてい
る。

この種のカラー電子写真方法の一従来例を第６図に示す
。第６図において、１は矢印方向に回転するセレンテル
ル（５ｅ−Ｔｅ　）感光体、２は感光体１を一様に帯電
するコロナ帯電器、３はレーザビームスキャナ、４〜７
は各々イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
ブラック（Ｂｋ）のトナーが別々に入っているトナー担
持体、８は記録紙、９はトナー像を記録紙８に転写し易
くするための除電ランプ、１０はトナー像を記録紙に転
写するためのコロナ帯電器、１１は加熱定着器、１２は
トナー転写後感光体１に残ったトナーを取り除くための
例えばウレタンブムにより構成されたクリーニングブレ
ード、１３は感光体１上の静電潜像を光で消去するため
の除電ランプである。

次に、上述したカラー電子写真装置を用いてカラー画像
を形成する方法について説明する。まずコロナ帯電器２
で感光体１を正帯電した後、レーザビームスキャナ３で
イエロの画像信号をスキャニング露光し、ネガの静電潜
像（画線部が露光されて感光体の表面電位が減衰してい
る静電潜像）を形成する。そして、静電潜像をＹトナー
の人つ５＜−ジているトナー担持体４でネガ・ポジ反転現像し、感光体
１上にイエロのトナー像を形成する。この時、Ｙトナー
の入っているトナー担持体４には現像バイアスが印加さ
れているが、その他のトナー担持体５〜７は接地されト
ナーが飛しょうしない状態に調整されている。Ｙトナー
で現像した後、感光体１を除電ランプ１３で全面照射し
、イエロの静電潜像を消去する。次に、イエロのトナー
像を形成した方法と同様の方法により、帯電・露光・現
像・光除電の工程を繰り返し、感光体１上にＭ。

Ｃ９およびＢｋのトナー像をＹのトナー像の上に順次形
成する。全てのトナー像の形成が終了した後、除電ラン
プ９で静電潜像を消去し、コロナ帯電器１０でトナー像
を記録紙８に静電転写する。

記録紙８に転写したトナー像は、加熱定着器１１で定着
される。一方、静電転写後、クリーニングブレード１２
を感光体に圧接し、感光体１に残ったトナーを除去した
後、クリーニングブレード１２を再び感光体から離間し
感光体１を再び次の像形成に用いる（例えば、特開昭６
０−９５４５６６／Ｘ−ジ号公報）。

発明が解決しようとする問題点第６図で説明した従来のカラー電子写真装置を用いてカ
ラープリントをとり続けると、プリント数に比例してト
ナー担持体が異種トナーで汚染され、次第に画像の色純
度が低下してくる問題点があった。この原因について探
究したところ、次のような事実が判明した。これについ
て、第７図を用いて説明する。

第７図（ａ）はクリーニングブレード１４が感光体１５
に圧接し感光体上のトナーを清掃回収している状態を表
している。この状態では、クリーニングブレードの先端
部に厚さ２　ｍ　ｍ幅５　ｍ　ｍ程度のトナーの塊１６
が発生している。

次に第７図（ｂ）に示すように、感光体１５上に画像を
形成するときには、このクリーニングブレードを感光体
１５から離間するが、このときブレード先端部のトナー
塊１６はそのまま感光体１５上に残り、第７図（ｃ）に
示すように感光体１５の回転と共に、トナー担持体１７
側にまで連ば７＜−ジれ、トナー担持体１７内に混入してしまい色濁りを発生
することがわかった。

従って、このような感光体上に直接カラートナー像を合
成するカラープロセスでは、クリーニング装置の離接時
に感光体上にトナーが残らない方法を採用する必要があ
る。

本発明の目的は、クリーナの離接時に感光体上にトナー
塊が残らないクリーニング装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段本発明は、感光体を複数回回転させ、帯電・露光・現像
を複数回繰り返して色の異なる複数のトナー像を前記感
光体上に形成するカラー電子写真に用いるクリーニング
装置において、前記クリーニング装置が感光体上の残留
トナーを清掃する為の磁気ブラシと、少なくとも前記磁
気ブラシがクリーニング時に感光体と接触しそれ以外の
時には感光体と接触しない機構と、前記磁気ブラシにト
ナーを吸着する電圧を印加する電源とを有するクリーニ
ング装置である。

作用本発明によると、感光体上のトナーの除去を、プレード
クリーナのように機械力によって行なうのではなく、磁
気ブラシにトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加し、
トナーを静電的に磁気ブラシに吸着させるので、クリー
ナの感光体からの離間時にトナーを完全に取り去ること
ができ、トナーの塊が感光体上への残留をなくす事がで
きる。

実施例以下、本発明の実施例について説明する。

本発明のクリーニング装置の基本構成の一例を第１図に
示す。１８は感光体１９上の残留トナーをクリーニング
する為の磁気ブラシ、２０は内部に磁石２１を有しその
磁力によって磁気ブラシ１８を担持及び搬送するローラ
、２２は磁気ブラシ１８に付着したトナーを静電的に吸
着除去する回収ローラ、２３は回収ローラ２２に付着し
たトナーを掻き取る掻き落し板、２４は掻き落とされた
トナーをクリーニング装置から外へ排出する排出スクリ
ュウ、２５は磁気ブラシを感光体１９の清掃９ページ時には感光体１９に接触させ、それ以外のときには感光
体１９から引き離すための駆動用ソレノイド、２６及び
２７は回収ローラ２２及び磁気ブラシ１８にトナーを付
着させるための電圧を印加する高圧電源である。この磁
気ブラシ１８および回収ローラ２２に印加する電圧の極
性は、トナーの現像時の帯電極性と逆極性にする。磁気
ブラシ１８を感光体１９から離接させる動作時に感光体
１９上にトナーの塊が残らないようにするためには、少
なくとも離接動作時において磁気ブラシ１８に電圧が印
加されることが好ましい。その範囲は用いる磁気ブラシ
の材料によって異なるが、例えば正帯電性のトナーに対
しては−１００〜−９００Ｖ印加するのが好ましい。ク
リーニング時には、磁気ブラシ１８を感光体１９に圧接
し、ローラ２０を回転し、感光体進行方向と逆方向に感
光体周速の１．５〜３倍の周速で移動させる。このとき
、磁気ブラシ１８からのトナーの飛び散りを防ぐために
、磁気ブラシ１８が感光体１９から離間時には磁気ブラ
シ１８の移動が停止することが好まし１０ページい。感光体１９上で、カラートナー像が形成されている
間は磁気ブラシ１８と感光体１９は接触しないが、この
とき感光体１９上の′トナーが磁気ブラシ１８またはロ
ーラ２０に飛しょうしないようにするには、磁気ブラシ
表面１８またはローラ２０表面と感光体１９表面との距
離を７００μｍ以上離すことが好ましい。

磁気ブラシを感光体と離接する機構としては、第１図の
ように磁気ブラシを担持するローラを直接感光体から離
接してもよいが、更に改良された方法においては、第２
図、第３図に示すようにローラ２８表面から磁気ブラシ
２９を除去する機構がある。第２図では、磁気ブラシ２
９を担持するローラ２８として、磁石３０を内包したス
リーブ３１を用いる。感光体３２の清掃時には内部の磁
石３０の磁極位置を、磁気ブラシ２９がスリーブ３１表
面に搬送されスリーブ３１の回転と共に感光体３２と接
触するようにし、感光体３２を清掃しないときには、第
３図に示すように磁石３０の磁極位置を移動し磁気ブラ
シ２９をスリーブ表面に搬１１ページ出しなくする方法がある。このとき、スリーブ表面と、
感光体３２との距離は７００μｍ以上離れていることが
好ましい。

また、その他の改良例として第４図に示す構成がある。

この装置に於てはスリーブ３３内部に配置された磁石３
４がローラ形状であり、かつ感光体３５清掃時の磁気ブ
ラシ３６搬送時にはこの磁石３４が回転する構成になっ
ている。磁気ブラシ３６を感光体３５と接触させないと
きには、スリーブ３３のみが回転しスリーブ３３内部の
磁石ローラ３４の回転は停止する。この収態では磁気ブ
ラシ３６の搬送は停止する。この方法は、搬送性が優れ
ているため特にクリーニング装置に用いる磁気ブラシ３
６の磁性粉体の粒径が細かく搬送性が悪い場合に特に適
している。

磁気ブラシに用いる粉体は、磁性の粒子よりなる事は言
うまでもない。磁性の粒子としては、例えば表面を高分
子材料でコーティングした鉄やニッケルの粒子、フェラ
イト粉、高分子化合物にマグネタイト等の磁性粉を分散
したもの等であればいずれでも用いることができる。こ
のとき磁性粒子の粒径は、適度の搬送性とクリーニング
能力とをかねあわせるために、３０〜３００μｍの範囲
である事が必要である。更にこの磁性粉のクリーニング
能力を向上させるため、磁性粉はトナーと接触したとき
にトナーの現像時の帯電極性と逆極性に帯電する事が望
ましい。

このようにしても、高湿時にはクリーニング不良を起こ
すことがある。これは、高湿時には転写する紙が水分を
吸って抵抗値が下がり、コロナ転写の＃響によって、感
光体上の転写残りのトナーの極性が逆極性になるからで
あった。このようなときにクリーニング能力を向上させ
るには、クリーニング前に一度コロナ帯電器でトナーの
極性を元の帯電極性に戻す方策が優れている。

具体的実施例１本発明の具体的実施例を、第１図および第５図を用いて
更に詳細に説明する。

トナー担持体３８．３９．４０にはアルミニウムのロー
ラを用い、ブレード４１により表面にト１８ページナー薄層を形成し、これを感光体４２と間隙を開は対向
させた。トナーはＹ、Ｍ、Ｃの３種を用いた。このトナ
ー担持体の構成及び現像条件とトナーの仕様は以下の通
りである。

トナー担持体の構成及び現像条件直径　　　　　：１６ｍｍ周速　　　　　ニア５ｍｍ／ｓトナー担持体上のトナ一層厚　＝３０μｍ外周移動方向
　：感光体４２と同方向感光体４２との間隙：現像時１５０μｍ、非現像時７０
０μｍ現像バイアス　：現像時＋６００Ｖ、非現像時０■ トナーの仕様トナー電荷量　：＋３μＣ／ｇ平均粒径　　　：１０μｍ直径１００　ｍ　ｍの無定型５ｅ−Ｔｅ感光体ドラム４
２を周速７５ｍｍ／ｓで回転させ、帯電器４３（コロナ
電圧：＋７ｋＶ）により表面電位＋８００ｖに帯電させ
た。出カフμＷ波長６７０ｎｍの発光ダイオ−１４ペー
ジド４４を発光させ、ロッドレンズアレイ４５を通して感
光体４２上にイエロ信号を露光し、静電潜像を形成した
。その後、感光体４２は現像状態のイエロトナー担持体
３８を通過し、イエロトナーにより現像された。次に、
感光体４２は非現像状態のマゼンタトナー担持体３９と
シアントナー担持体４０を通過した。ここで、感光体４
２上のトナー像は紙に転写せず、再びコロナ帯電器４３
で帯電した。

次に感光体４２に、発光ダイオード４４によりマゼンタ
に対応する信号光を露光した。感光体４２は、非現像状
態のイエロトナー担持体３８を通過した後、現像状態の
マゼンタトナー担持体３９を通過し、マゼンタトナーに
より現像され、さらに非現像状態のシアントナー担持体
４０を通過した。現像後、帯電器４３によって帯電した
。

次に、発光ダイオード４４によりシアンに対応する信号
光を露光した。その後、感光体４２は、非現像収態のイ
エロトナー担持体３８及びマゼンタトナー担持体３９を
通過し、現像状態のシアン１５ベージトナー担持体４０を通過し、シアントナーにより現像さ
れた。

こうして感光体４２上に得られたカラートナー像を転写
帯電器４６によって紙４７に転写した後、熱定着した。

一方、転写後感光体４２表面をトナー帯電器４８（コロ
ナ電圧：＋５．５ｋＶ）で帯電した後、表面に磁気ブラ
シ４９を担持したクリーニング装置３７を駆動用ソレノ
イド５０を用い感光体４２に圧接した。クリーニング時
にはローラ５１には一３００■、回収ローラ５２には一
４５０ｖの電圧を印加した。そして磁気ブラシ４９の移
動は感光体進行方向と逆方向で、感光体周速の２倍の速
度（１５０ｍｍ／ｓ　）で移動させた。このとき磁気ブ
ラシ４９として、表面をテフロンコーティングした粒径
的１００μｍの鉄粉を用いた。

クリーニング後、再び磁気ブラシ４９を駆動用ソレノイ
ド５０を用い感光体４２から離間させた。

このとき、トナーの感光体上４２への残存およびトナー
の飛び散りを防ぐために、磁気ブラシ４９の感光体４２
からの離接動作時にはローラ５１には電圧を印加したま
まにしておき、離間後には磁気ブラシ４９の移動は停止
した。ここで、磁気ブラシ４９表面と感光体４２表面と
の距離は１ミリ離した。

その結果、感光体４２上の残存トナーを完全に除去でき
、しかも磁気ブラシ４９が離れた位置の感光体４２上に
はトナーの塊や筋が残っていなかった。

こうして得られたカラー画像は最高濃度が１゜７と高く
、しかも色濁りのない良質なものであった。上記プロセ
スを３０００枚続けたが、カラー画像の色純度は劣化す
る事なく、色濁りのない良質なものであった。

具体的実施例２具体的実施例１で用いた装置のクリーニング装置を第２
図に示すクリーニング装置に変更し実施例１と同様の条
件で実験した。スリーブ３１と感光体４２の距離は１ミ
リに固定した。

感光体４２上でカラートナー像を形成し紙４７１７ペー
ジへ転写後、感光体４２表面をトナー帯電器４８（コロナ
電圧：＋５．５ｋＶ）で帯電した後、磁石３０を磁気ブ
ラシ２９がスリーブ３１上に搬送される位置（第２図）
に配置し、スリーブ３１を回転し磁気ブラシ２９を感光
体４２に接触させた。

このときクリーニング時にはスリーブ３１には一３００
ｖ、回収ローラ５３には一４５０■の電圧を印加した。

そして磁気ブラシ２９の移動は感光体進行方向と逆方向
で、感光体周速の２倍の速度（１５０ｍｍ／ｓ　）で移
動させた。このとき磁気ブラシ２９として、表面をテフ
ロンコーティングした粒径的１００μｍの鉄粉を用いた
。

クリーニング後、磁石を第３図に示す状態に配置し、ス
リーブ３１の表面に磁気ブラシが搬送されない状態にし
た。この状態では磁気ブラシ２９は感光体４２に接触し
なくなった。このとき、トナーの感光体上４２への残存
およびトナーの飛び散りを防ぐために、磁気ブラシ２９
の感光体４２からの離接動作時にはスリーブ３１には電
圧を印加したままにしておき、完全に離間した後にスリ
ー１８ページブ３１の回転を停止した。

具体的実施例３具体的実施例１で用いた装置のクリーニング装置を第４
図に示すクリーニング装置に変更し、実施例１と同様の
条件で実験した。スリーブ３３と感光体４２の距離は１
ミリに固定した。

感光体４２上でカラートナー像を形成し紙４７へ転写後
、感光体４２表面をトナー帯電器４８（コロナ電圧：＋
５−５ｋＶ）で帯電した後、磁石ローラ３４及びスリー
ブ３３を図中の矢印の方向に回転し、磁気ブラシ３６を
感光体４２に接触１９ページさせた。このときクリーニング時にはスリーブ３１には
一３００Ｖ、回収ローラ５４には一４５０■の電圧を印
加した。そして磁気ブラシ３６の移動は感光体進行方向
と逆方向で、感光体周速の２倍の速度（１５０ｍｍ／ｓ
　）で移動させた。このとき磁気ブラシ３６として、マ
グネタイトをスチレン樹脂に分散した粒径的５０μｍの
粉体を用いた。

感光体４２のクリーニング終了後、まず磁石ローラ３４
の回転を停止した。こうしてスリーブ３３上の磁気ブラ
シ３６を除去したの血、スリーブ３３の回転を停止した
。この状態では磁気ブラシ３６は感光体４２に接触しな
くなった。

その結果、感光体４２上の残存トナーを完全に除去でき
、しかも磁気ブラシ３６が離れた位置の感光体４２上に
はトナーの塊や筋が残っていなかった。

発明の効果本発明によれば、クリーナの離接時に、感光体上にトナ
ー塊が残らないクリーニング装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるクリーニング装置
の原理図、第２図、第３図は本発明の他の実施例におけ
るクリーニング装置の原理図、第４図は本発明の他の実
施例におけるクリーニング装置の原理図、第５図は本発
明のクリーニング装置を組み込んだカラー電子写真装置
の原理図、第６図は従来例におけるクリーニング装置の
原理図、第７図は従来例の問題点を説明するための図で
ある。１８・・・磁気ブラシ、１９・・・感光体、２０
・・・ローラ、２１・・・磁石、２２・・・回収ローラ
、２３・・・掻き落とし板、２４・・・排出スクリュウ
、２５・・・ソレノイド、２６・２７・・・高圧電源代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ばか１名第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）感光体を複数回回転させ、帯電・露光・現像を複
数回繰り返して色の異なる複数のトナー像を前記感光体
上に形成するカラー電子写真に用いるクリーニング装置
において、前記クリーニング装置が感光体上の残留トナ
ーを清掃する為の磁性粒子からなる磁気ブラシと、像形
成工程において前記磁気ブラシがクリーニング時に感光
体と接触し、それ以外の時には離れる機構と、前記磁気
ブラシにトナーを吸着する電圧を印加する電源とを有す
るクリーニング装置。
（２）印加する電圧がトナーの現像時の帯電極性と逆極
性である特許請求の範囲第１項記載のクリーニング装置
。
（３）少なくとも磁気ブラシが感光体から離れる時、前
記磁気ブラシに電圧が印加されている特許請求の範囲第
２項記載のクリーニング装置。
（４）磁気ブラシを感光体から離す機構が、磁気ブラシ
担持体表面から磁気ブラシを除去する機構である特許請
求の範囲第１項記載のクリーニング装置。
（５）磁気ブラシ担持体が、スリーブと前記スリーブ内
部に配置された磁石とで構成されている特許請求の範囲
第４項記載のクリーニング装置。
（６）磁気ブラシを感光体から離す機構が、スリーブ内
部に設けた磁石を回転変位させて、磁石の磁極を磁気ブ
ラシが感光体に接触しない位置にする特許請求の範囲第
５項記載のクリーニング装置。
（７）磁石がローラ形状であり、かつ磁気ブラシ搬送時
に前記ローラが回転する特許請求の範囲第６項記載のク
リーニング装置。
（８）磁気ブラシを感光体から離す機構が、スリーブが
回転し、かつスリーブ内部の磁石ローラの回転が停止す
る特許請求の範囲第７項記載のクリーニング装置。
（９）磁気ブラシを感光体から離す機構が、磁気ブラシ
担持体が感光体から離れる機構である特許請求の範囲第
１項記載のクリーニング装置。
（１０）磁性粒子の粒径が３０〜３００μｍの範囲であ
る特許請求の範囲第１項記載のクリーニング装置。
（１１）磁性粒子がトナーと接触したとき、トナーの帯
電極性とは逆極性に帯電する特許請求の範囲第１項記載
のクリーニング装置。