JPS6395487A - 磁気ブラシクリ−ニング方法 - 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 本発明は磁気ブラシクリーニング法に関し、特ＶＣ１０
〜１０　Ω・備の抵抗を有する磁性トナーを磁気ブラシ
に形成し、この磁気ブラシを残留トナーが付着した感光
体に摺擦すること釦よって残留トナーをクリーニングす
る磁気ブラシクリーニング方法に関する。

従来技術 電子写真法、静電記録法あるいは磁気記岸法では静電潜
像担持体あるいは磁気潜像担持体等の潜像担持体上にト
ナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写して複写
物を得ている。これら転写型複写法においては、転写後
潜像担持体上に残留しているトナーは次回の複写工程で
複写物に汚れとなって現れたり、潜像担持体表面を被積
して正常な画像形成を損う等の悪影響を及ぼすのでこれ
を除去するクリー二ング工程が不可欠であシ、従って潜
像担持体は残留トナーをクリーニングしてから次の複写
工程に入る。

クリーニングの方式は数多く提案されているが、−成分
磁性トナーを用いる電子写真法においてはこのトナーの
磁性を利用した磁気ブラシクリーニング方式が、消耗品
が不要であること、現像機と兼用化できること、及び回
収トナーの再使用が容易であること等の利点を有してい
る。しかしながら磁気ロール上に磁気的に吸引形成した
トナー穂立ちによる摺擦と磁気的な吸引力によって残留
トナーの回収を行う磁気ブラシクリーニングは他のクリ
ーニング方式（グレード方式、ファーブラシ方式）等と
比較すると摺擦力か弱く、潜像担持体上に押しつぶされ
た様に付着しているトナー、大きな電荷を保持し感光体
と静電的に強く付着しているトナーのクリーニングは困
難であった。

一方、磁性トナーを用いる構成分現像方法は使用するト
ナーの電気抵抗によシ、 Ｈｌ　　低抵抗磁性トナーを用いるもの、（２）　　高
抵抗磁性トナーを用いるもの、（３１絶縁性磁性トナー
を用いるもの、に大別することができる。

低抵抗磁性トナーを用いる現像方法は、電気抵抗が７０
８Ωα迄の比較的導電性あるいは半導電性の磁性トナー
を用い、静電誘導法によシ現像を行なつものであり、例
えば特開昭弘９−ダ５３２号に詳細が述べられている。

この方法は低抵抗磁性トナーの磁気ブラシを単に静電潜
像に接触あるいは近接せしめることのみで現像すること
ができるが、トナー像を転写紙にコロナ転写、バイアス
転写等により静電転写するとトナー線が飛び散るという
問題を有している。その為、感光紙にトナー像を形成し
た蕾、転写を行わずに直接定着するか、あるいは樹脂加
工した電気絶縁性の高い特殊な転写紙に転写、定着する
かにより画像形成を行なわざるを得なかった。

このよりな転写性の問題を解決する試みとして電気抵抗
が１０９〜／θ１６１１−の高抵抗磁性トナーあるいは
／Ｑ１７Ω備　以上の絶縁性磁性トナーをそれぞれ用い
た現像方法がある。トナーの電気抵抗が高くなるにつれ
て転写性が改善され、特に絶縁性磁性トナーでは特殊な
転写紙を用いなくともコロナ転写が可能になるがその反
面現像性が低下するという欠点を有している。

高抵抗磁性トナーあるいは絶縁性トナーをそれぞれ用い
次現像方法は低抵抗磁性トナーの如き静電誘導法ではト
ナーを帯電することができず、何らかの外部手段によっ
てトナーを帯電する必要がある。このトナーの帯′名刀
法としては、トナー粒子間あるいはトナー粒子と外部摩
擦帯電部材間の摩擦帯電によるもの（例えば、特開昭５
０−６２乙３ざ号、同５／−＝乙０グ乙号、同５３−２
２７４ｔｊ？号、同、Ｓ’３−３０３．３９号、同５３
−ｉｏｂｏＪｂ号等）、トナーをコロナ帯電するもの（
例えば、特開昭３３−９／７ダコ号、同Ｓダー１．ｇ２
１１７号等）、あるいは電極によシトナーに電荷注入を
行なうもの（例えは、特開昭５０−１１７１１３２号、
同！弘−、５″／ｇダー号等）があシ、艷にトナー中に
強訴成体を分散して分極により現像を行なうもの（例え
ば特開昭３２−９７７弘２号％）がある。しかし摩擦帯
電法は初期段階は一応満足な現像は行なえるものの、次
第に帯電部材の汚れたシあるいは表面が酸化して変質し
たりするなどによυ帯１！ｃ景が経時的に変化する、あ
るいは湿度等の環境変化により帯電量が変化して現像性
が低下していくという欠点を有している。

コロナ蛍電法では、コロナ帯電器がトナーで汚れて帯電
量が変化してしまい、又コロナ帯電器による帯電量が大
きく、トナーが非画像部にも付着する現象が生じてしま
う。又電極による電荷注入法は帯電効率が悪く、必要な
電荷量を得にくく、又得られたとしても！！極のわずか
な傷によシ注入電荷量にムラが生じ画像上にスジとなっ
て表われたり、あるいは導電性の異物によ）異常放電を
起してしまうという欠点を有する。更に誘電分極法は良
好な分極が生じるトナーを得ることが困難であυ、又転
写に際してトナーにあらかじめ電荷を与えなければなら
ないといった欠点を有する。

以上述べ九ように従来の絶縁性磁性トナーを用いる現像
法は転写性をある程度満足させるが現像性、特に経時変
化あるいは環境変化による現像性の低下を防止し得るも
のではなく、又高抵抗性トナーを用いる現像法は、現像
はある程度安定して行なえるが転写性（特に高湿環境下
での転写性）が悪く、トナー像の飛び散シ、転写効率の
低下を招くものであった。この様に従来の絶縁性磁性ト
ナーあるいは高抵抗磁性トナー？それぞれ用いた現像法
は現像性と転写性の両立がはかれるものでなかった。こ
の現像性と転写性の両立は電気抵抗が１０１２〜１０１
６Ω圀の高抵抗磁性トナーを用い、この高抵抗磁性トナ
ーの磁気ブラシを静電潜像と現像クールとが形成する電
界中で磁気ブラシの磁性トナーの粒子間に剥離を生じさ
せて切断して、静電潜像側のトナーと現像ロール側のト
ナーとに上記電解とけ逆向きの互いに反対符号の電荷を
現出させ、この現出した電荷を有するトナーにより静電
潜像を現像すること、及びこの際静電潜像担持体と現像
筒−ルとの距離を小さくしておくこと、更に現像に先立
ち背景部現像電位を現像開始電位よシ低く保ちそのまま
では現像に不十分な電位にしておくことによシ達成され
る。

しかしながら１０１２〜１０１６Ω譚の高抵抗磁性トナ
ーは感光体上においても自身の電荷保持性が極めて高い
為に転与工程後窓光体に残留し七いる未転写トナーは７
０μｃ／Ｐ以上電荷を有し感光体と静電的に強固に付着
している。更に転写工程において転写紙と感光体は転写
電界によって吸引し密着する為に転写されずに感光体に
残留したトナーはこの吸引力によ）加圧変形し、あたか
も感光体く押しつぶされた様に非静電的に感光体と強固
に付フしている。

従って、かかる残留トナーを従来の磁気ブラシクリーニ
ング方式で除去する４Ｓは困難であった。

かかる困離さを解消するため、従来から、磁気ブラシク
リーニングに先立ちコロナ放電器、除電ランデ等によシ
残留トナー及び感光体の電荷を減少せしめ友リファーブ
ラシ等の摺擦によって残留トナーを１乱し、磁気ブラシ
によるクリーニング効果を高める方式は広く知られてい
る。しかしながらコロナ放電器による残留トナーと逆極
性のＤＣあるいはＡＣコロナ放電による残留トナーの除
電はコロナ放電器の汚れによる放電のムラが生じやすく
残留トナーの除電ムラ、及び除電不足によるクリーニン
グ不良を生じやすいばかりでなく、前述の警笛トナーと
感光体の非静電的付着力を弱める効果が無い為に、残留
トナーの除電は十分に行なわれていてもクリーニングが
十分に行なわれない事が多くあつ九。この傾向は加圧変
形しやすい圧力定着トナーにおいて特に顕著であるが熱
定着トナーにおいてもトナ、感光体の物性、環境あるい
は転写粂件等によっては重大なＦＪ３′ｉ＠となる。

又、除電ランデによる除電はトナーが低抵抗である場合
は、トナーと感光体の電荷交換によっである程度なされ
るが、高抵抗トナーにおいては皆無に等しく感光体の除
ぺけなされてもトナー自身は大きな電荷を有しておシψ
像力によって感光体に強固（付着している。

ファーブラシ婢により感光体を摺擦し、残留トナーを１
乱する事は前述の非静′、；的付着力を弱める上で効果
を有し、月つトナーの抵抗が低い場合には１乱によって
トナーが感光体から引離され、転４つする１４］１にト
ナーの剥離による放電あるいはトナー感光体間の電荷交
換によって除電され次の磁気ブラシにより良好なりリー
ニングを行い得る。

しかしながら、１０〜／θΩ副の高抵抗トナーにおいて
は、かかる１乱によってはその電荷はほとんど失なわれ
ず、撹乱後もトナーは感光体に静電的に強固に付着して
おＦ）　ｆｆｉ気ブラシで良好なりリーニングを行う事
は困難である。

更に前述のコロナ放電とファーブラシによる摺擦の如き
除■ヤと１乱を組み合せるシは磁気ブラシクリー二／グ
の補助手段としては十分な効果をＭするが装置の大型化
、複雑化、コスト高をのがれられないばかりでなく、前
述のコロナ放電ムラによるクリ−＝ング不良等、信頼性
の低下の問題も有シ実用的な方式ではない。

発明の目的 従って本発明の目的は、７０１２〜／　０”１１−ｃｍ
の爾抵抗磁性トナーが残留トナーとしてｇ光体に付着し
てい【も装置を大型化することなく良好にクリーニング
を成す磁気ブラシクリーニング方法を提供するにある。

発明の構成 かかる目的を達成するため、不発明てよる（磁気ブラシ
クリーニング方法は、磁気ブラシによる摺擦に先立って
、除電ランデによる感光体の除電と４べ性ファーブラシ
による感光体への摺擦とを順次行うことを特徴とする。

発明の作用 かかる特徴を−Ｆする本発明の磁気ブラシクリーニング
方法の作用について本発明者らは次の如く考協している
。先ず、第１図疋おいて、導電性ファーブラシｌが残留
トナー２に近接あるいは接触すると４冠性フアーブラシ
１の先端には残留トナー２と逆極性で且つ同じ大きさの
電荷が誘導され、この誘導電荷とトナー２の電荷とくよ
って形成される電界により、残留トナーには２′に示す
ように新たな分極を生ずる。この分極し九トナー２′に
導電性ファーブラシ１が接触するとブラシとトナーとの
間で′に荷交換が行われ、残留トナーの電荷は２″′　
　に見られるようにほぼゼロにまで失われる。

一方、転写後の感光体８は、第２図に示すように、転写
時の印加電圧と同じ極性罠且つ同等の大きさで帯電して
おシ、このことを考慮に入れると、実際には、第１図と
け異なり第２図に示すように、導電性ファーブラシ１に
誘導される電荷は、残留トナー２の電荷よシも大きく、
残留トナー２の電荷と感光体８の電、荷との和に相当す
る。残留トナー２と導電性ファーブラシ１との間では、
第１図のように電荷交換が行なわれるが、残留トナーの
電荷量以上に電荷交換が行なわれる為に１導電性フアー
ブラシで摺擦を受けた２”　は、転写極性と逆極性の電
荷を有しておシ、この電荷が次の磁気ブラシによるクリ
ーニングを損なり原因となる。

この過剰な電荷交換を防ぐには導電性ファーブラシ１を
感光体８の残留電位と同等の電位に設定する事が最も簡
単である。この′ｆに位を揃える方法として感光体の転
写後の電位と同じ大きさのバイアス電圧を導電性ファー
ブラシに印加し１も良いがこの場合は感光体の転写後の
残留電位を一定に揃えなくてはならない。しかしながら
、感光体の転写後の残留電位は転写前の電位によって異
なるばかシでなく、又転写工程前に除電ランデ等によシ
均一な電位に揃えられていたとしても転写における放電
ムラ、転写紙のムラ等によって差を生じ、一定の均一な
′１位に揃える事は困雄である。従って、導電性ファー
ブラシと感光体の電位を揃える方法としては、感光体の
電位を自身の物性で定まる最ｙ！残留電位（多くの場合
はぼＯＶ）とする事が最も有効である。すなわち除重ラ
ンデで転写工程後に感光体を照射し且つその光量を感光
体を最終残留１位に至らすに足りる十分な光量とする事
によって潜像、及び転写時の電位ムラにかかわらず、摺
擦部の感光体１と位を一定に保ち、４＃Ｉ１．性ファー
ブラシによつ″′Ｉ：残笛トナーの良好な除電を行って
、磁気ブラシによって有効にクリーニングするものであ
る。

実施例 本発明の実施例について、図面を用いて説明する。第３
図において、感光体８は矢印のように時計方間に回転す
るものとし、この感光体の送り方向に、順に除「在ラン
デ４、導電性ファーブラシ１、及び磁気ブラシ形成部材
５が配置されている。従って、虫気ブラシによって感光
体８上に残留するトナーをクリーニングするに先立って
、感光体８は除電ランデ４によシその残留電位にまで除
、１（され、次に導電性ファーブラシ１によって感光体
上の残留トナーが除電される。

除電ランフ＃４は、任意のランデでよく、照射時、感光
体の電位を、その物性に基く最終残留は位に至らすに十
分な光量を有するものであればよい。

例えば、白熱ランデ、石英ランプ等種々のランデを用い
ることができる。

導電性ファーブラシｌは、図示のようにロール状に形成
されるのが好ましく、これは、多数の繊維を例えば金Ｘ
クールに植設することによって得られる。各州雑の抵抗
は、前述したようにファーブラシ及び残留トナー間で電
荷交換が良好に行いつるように、１０１０Ω・備以下で
ちるのが好ましく、／　０８Ω・α以下であるのが更に
好ましい。各繊維を導電性圧するため、絶縁性樹脂等で
成る偵維に導電性物質を分散させてもよく、あるいは絶
縁性繊維周囲に導電性物質を被損したものでもよく、更
にけ、導電性層を絶縁性湘で挾んだ形状のものでも良く
、いずれの場合でも、前記導電性が満足されれば、全く
同様の除電、撹乱効果を得る事ができる。導電性ファー
ブラシの熾昨密度は、均一な除電擾乱を行う為には高い
程良＜１０００本１０ｎ２以上ある事が望ましい。しか
しながら、繊維密度が高くなりすぎると、ブラシ自身の
剛性が高くなり感光体を傷つけるばかりでなく禮維間に
トナニの埋まシ込みを生じ導電性ファーシラ７の除電、
攪乱、機能を損なう原因となる為弘００００ＶｃＩｎ以
下が適している。従って導電性ファーブラシの密Ｗトシ
テハ／　０００Ｘ／　ｃｍ２〜４ｔ００００本／１ｍ２
テあれば良いが、特によθθθ本／　ｃｍ’〜コ００θ
０ジノが適当である。各繊維長さは、３Ｗ１１程度以上
あれば良く、本実施例ではグ雪凰のものを用いた。また
、導電性ファーブラシ１と感光体３の接触量は、均一な
当りを得る為に０．５謁以上が良い。但し接触量が多す
ぎるとブラシの変形、ヘタリの原因となる為に不適当で
あり、二ｓｋｉ以下であるのが好ましい。

この導電性ファーブラシ１の、感光体８との接触部より
下流側［Ｆｉけたき部材６を設けてもよい。

このはたき部材６はブラシ１が感光体８に摺擦した時に
導電性ファーブラシに付着したトナーをはたき落し回収
する機能を備え、更に４を性ファーブラシｌを電気的に
バイアス加する機能も兼ねている。このため、はたき部
材６は、導電性材料で成シ、導電性ファーシラシを傷め
ない様に滑らかな円筒形であるのが好ましく、ブラシｌ
に対して約／　ｍｌ接触するように配置されるのが好ま
しい。

ま九、はたき部材６は接地でれても良いが、転写極性と
逆極性のバイアス電圧を数百Ｖ　４％印加しても艮い。

なお、このバイアス電圧印加力法は、けたさ部材を介す
るものに限定するものではなくηト電性ファーブラシの
基体となるロールを専１式性とし、これを介してバイア
ス電圧を印加しても良い。

更にはたき部材６は図示の例ては７個用いているが必要
に応じて複数個用いても良い。

転写後の感光体８に残留したトナーは、除電ランｆ４に
よる感光体の除電と１導電性フアーブラシｌによるトナ
ーの除電、攪乱とによって、感光体との付着力が弱めら
れており、極めてクリーニングされ易い状態となってお
り、次の磁気プランによる摺擦によって良好なりリーニ
ングが行なわれる。

磁気ブラシを形成する部材５は、非磁性体で成るスリー
ブ７とこのスリーブ７の内部に設けられた磁石８とを有
しスリーブ外面にはブラシ状に起毛した磁性トナ一層を
支持するようになっている。

スリーブ’ｌｔ、感光体８と一足距離隔てて設置されて
いる。磁石８の磁極耐αは感光体８と正対する位置が異
なる磁極の中間となる様に配置する事が望ましい。この
磁気ブラシ形成部材５にはバイアス電圧Ｅを印加しても
良いが接地しても良い。

スリーブ７上のトナ一層厚を規制する層厚規制部材９が
設けられるのが好ましく、核スリーブ上に所望する均一
なトナ一層を形成する機能を来す。

なお、この部材９は、磁気ブラシによシ回収し九トナー
をかき落す機能をも兼ねている。磁気ブラシを形成する
トナーは任意のものでよいが、本例では１０１２〜１０
１６Ω・個の高抵抗磁性トナーを用い、磁石８によって
スリーブ７上に磁気ブラシ１０を形成した。

スリーブ７上に磁気的（吸引されて形成された磁気ブラ
シ１０は、スリーブ７の回転（図では反時計方向）Ｉｃ
従って層厚規制部材９へ送られ均一なトナ一層を形成し
、次に感光体８を摺擦する事によって残留トナーが感光
体８がら除去され、ハウジング１１へ回収される。なお
、磁気ブラシの搬送の九めには、スリーブを回転させず
に磁石を回転させてもよく、あるいけスリーブと磁石の
両方を回転してもよい。ハウジング１１には、回収され
たトナーを、現像器（図示せず）またはトナー回収容器
（図示せず）等へ搬送するオーガ１２等の搬送手段を設
けるのが好ましい。

発明の効果 以上述べ念如く、本発明によるクリー二／グ方法は従来
の磁気ブラシクリーニング方法では困難であった　１０
１２〜１０１６Ω側の高抵抗磁性トナーが付着した感光
体のクリーニングを可能くしておリ、又不発明による磁
気ブラシクリーニング方法は他のファーブラシクリーニ
ング、ブレードクリーニング等と比較して感光体の摺擦
か弱く１感光体に加わる負荷が小さい為に感光体表面の
損傷がなく、特に表面の弱い感光体のクリーニング方法
として有効である。

病因面の簡単な説明 第１図及び第２図は本発明の作用の原理を示す説明図、
第３１図は本発明の方法を実施する磁気ブラシクリーニ
ング装置の講成図である。

ｌ・・・導電性ファーブラシ、２・・・トナー、８・・
・感光体、４・・・除電ランデ、５・・・磁気ブラシ形
成部材、６・・・はたき部材、７・・・スリーブ、８・
・・磁石、９・・・層厚規制部材、１０・・・磁気ブラ
シ、１１・・・ノ・ウジング。

第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性トナーを磁気ブラシに形成し、この磁気ブラシを残
   留トナーが付着した感光体に摺擦することによつて残留
   トナーをクリーニングする磁気ブラシクリーニング方法
   において、前記磁気ブラシによる摺擦に先立つて、除電
   ランデによる感光体の除電と導電性フアーブラシによる
   感光体への摺擦とを順次行うことを特徴とする磁気ブラ
   シクリーニング方法。