JPH0116540B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、粉体粒子の捕集用ロールに関し、特
に複写機のクリーニング装置においてトナー等の
粉体粒子を捕集する集塵ロールとして好適な捕集
用ロールに関するものである。

従来技術 従来の複写機のブラシクリーニング装置に用い
られていたトナー集塵ロールは、導電性ロールに
高圧電源により数KVの直流電圧を印加し、トナ
ー粒子を静電的に吸着、捕集するものである。こ
のため、正極性に帯電しているトナー粒子と負極
性に帯電しているトナー粒子の双方を一本の集塵
ロールで同時に捕集することは不可能であつた。
また、高圧電源及び高圧コードを使用する必要が
あり、スペース的にもコスト的にも問題があり、
また、集塵ロールと他の部材との絶縁を施す必要
があると共に、感電しないような対策を講じ安全
性を確保する必要があつた。さらに、集塵効率と
電界強度との間には一定の関係があり、対向電極
と集塵ロール間の電界強度が一定値以上になると
火花放電が発生するという問題があり、このため
電界強度を火花放電発生開始電界値未満に抑える
必要があり、集塵効率は充分に発揮されていない
のが実情である。

発明の目的 従つて、本発明の目的は、捕集用ロールの表面
電位を確保するための高圧電源を必要とせずに、
正極性、負極性及び無電荷の粒子を一本の捕集用
ロールで捕集できると共に、しかも安全性が高く
集塵効率に優れた簡便な粉体粒子捕集用ロールを
提供することにある。

発明の構成 本発明に係る粉体粒子捕集用ロールは、表面に
正極性及び負極性の双方の帯電領域を有するエレ
クトレツト層をロール外周に設けたことを特徴と
するものである。

ここで、エレクトレツト層とは、エレクトレツ
ト化処理によりその表面に正及び／又は負の極性
を有する永久帯電体化された材料層をいう。

実施例 以下、実施例を示す添附図面を参照しながら、
本発明について詳細に説明する。

第１図及び第２図は、本発明に係る粉体粒子捕
集用ロールの一実施例を示し、図面において、捕
集用ロール１の導電性支持ロール３の外周には、
エレクトレツトテープ２ａ，２ｂが第２図に示す
ように螺旋状に被着されている。支持ロール３は
絶縁性の材料でもよいが、ロール表面の電界がや
や弱まるので、導電性の材質から構成されるのが
好ましい。

エレクトレツトテープ２ａ，２ｂは、エレクト
レツト化処理したテープであり、例えば厚さ10〜
20μmのPFA（パーフロロアルコキシ）、FEP（フ
ルオロエチレンプロピレン）等のエレクトレツト
適正のあるシートの一面に導電性物質を蒸着した
後、非蒸着面側よりコロナ照射またはイオンビー
ム照射することによつて、第３図に示すように、
その一面が正極性に裏面が負極性に帯電したエレ
クトレツトシート２にエレクトレツト化処理す
る。導電性蒸着層は除去しても、またそのままに
して使用してもよい。得られたエレクトレツトシ
ート２を巾約10mm程度のテープ状に裁断し、これ
を、エレクトレツトテープの一方が第４図の２ｂ
で示すようにロール１表面が正極性となるよう
に、他方は第４図の２ａで示すように負極性の面
がロール１表面となるように、２本のテープ２
ａ，２ｂを第２図に示すように支持ロール３外周
に螺旋状に被着する。

次に、前記のようにして得られた捕集用ロール
を電子複写機のブラシクリーニング装置に用いた
例を、第５図を参照しながら説明する。

第５図において、まず感光体４上の残留トナー
（用紙に転写されずに残つたトナー）はクリーナ
部に進入し、ここで約1200rpmで回転しているブ
ラシロール５の払拭作用を受けて感光体４より離
脱し、空気中に分散するかまたはブラシロール５
のフアイバー６に付着する。フアイバー６に付着
したトナーは、フリツカーバー７とフアイバー６
の衝突によりフアイバー６より離脱し、空気中に
分散される。なお、ブラシロール５及びフリツカ
ーバー７は上記作用の他に、ブラシハウジング８
と感光体４との隙間に形成される空気流入オリフ
イス９，１０より空気を吸引し、集塵部に吐き出
す役割も兼備えている。この空気のポンピング作
用の原理を第６図及び第７図を参照して説明す
る。

第６図において、ブラシロール５の回転によつ
てブラシフアイバー内の空気及びブラシロール５
外周の空気が粘性抵抗を受けて、ブラシロール５
の回転方向に空気流を生ずる。この流路中に障害
物−フリツカーバー７を図示するように設け、こ
のフリツカーバー７の位置、ブラシフアイバーと
フリツカーバーの干渉量（BFI）、ブラシフアイ
バーと感光体４の干渉量（BPI）、及びブラシハ
ウジング８の形状を適当に選ぶことによつて、ブ
ラシハウジング８内の圧力分布を第７図のように
することができる。ａはフリツカーバー位置、ｂ
は排気位置、ｃは上部吸気位置、ｄはブラシフア
イバーと感光体の接触位置、ｅは下部吸気位置、
Ｐは圧力分布、Ａは大気ラインである。

その結果、第６図に示されるように、ブラシハ
ウジング８の上部開口部及び下部開口部からq₁，
q₂なる空気流がブラシハウジング内に流入して矢
印に示す方向に流れ、ブラシハウジング８内のト
ナーを運びながらq₁＋q₂の空気流が排気口より排
出される。以上のような流路を作るには、BFI＞
BPI＋ａなる関係が成立する必要がある。

トナーを含んだ空気は、流路形成壁１１により
形成される集塵流路１２に排出され、ここで、空
気中のトナー粒子の大部分は集塵ロール１にその
表面のエレクトレツト層の静電力により静電的に
吸着、捕集される。

この集塵ロール１としては、第１図乃至第４図
に示す本発明に係る捕集用ロールが用いられてお
り、その表面には正と負の両極性の交互に配置さ
れた帯電域を有するため、集塵流路１２に進入し
てくるトナーが正極性のものと負極性のものの双
方であつても、双方共に捕集することができる。
すなわち、正極性のトナーはエレクトレツト層２
ａに、負極性のトナーはエレクトレツト層２ｂに
捕集される。また、無帯電のトナーであつても、
誘電または誘電帯電するために捕集されることが
認められる。

また、ロール１外周のエレクトレツト層に、正
負両極性の領域を設けたことにより、前記のよう
に両極性のトナーを捕集できるだけでなく、第８
図に示すように、正負両極性の領域間で電界を発
生するため、トナーの集塵効率はより一層向上す
る。一方、従来のように直流電圧の印加によりロ
ール１ａ表面を一方の極性のみに帯電させた場
合、第９図に示すように電界はトナー１６とロー
ル１ａ間に発生するだけであり、集塵効率は第８
図に示す本発明の場合に比べて悪い。

上記のように集塵ロール１に捕集されたトナー
粒子は、その後ウレタンゴム製等のスクレーパー
１３により集塵ロール１から分離されて落下し、
スクリユー１４によりクリーナユニツト外に搬出
される。なお、集塵ロール１で捕集されなかつた
微量のトナーは過式フイルター１５によつて完
全に集塵される。

ところで、前記した集塵ロール１の場合、その
表面に正及び負の両極性の帯電域が螺旋状に形成
されているため、第１０図及び第１１図に示すよ
うに、スクレーパーを弾性体のワイパーブレード
１３′として集塵ロール１の全長に亘つて摺接す
るように配置すれば、このワイパーブレード１
３′の位置でトナー１６は集塵ロール１から剥離
されかつ軸方向に移動するため、スクリユー１４
を省略することも可能である。

以上のように、本発明に係るエレクトレツト層
を被覆した集塵ロールをブラシクリーニング装置
に用いた場合、集塵ロール表面が正極性及び負極
性の両帯電域を有するため、正極性トナー、負極
性トナー及び無帯電のトナーのいずれも捕集する
ことができると共に、集塵効率が向上するのみで
なく、従来の集塵ロールのように高圧電源、高圧
コード等を必要としないため、コスト、スペース
等が大巾に削減できる他、絶縁不良による火花放
電や感電したりする危険性も全くなく、その安全
性は極めて高いという利点を有する。

第１２図は、本発明に係る粉体粒子捕集用ロー
ルの他の実施例を示し、捕集用ロール１′のロー
ル軸と平行に、表面が交互に正及び負極性の面と
なるようにエレクトレツトテープ２ａ，２ｂを配
列して被着してもよい。但し、この場合には、ス
クレーパによつてエレクトレツト層が剥がれる恐
れがあるため、第１３図に示すようにその表面を
誘電層１７で被覆することが好ましい。

また、捕集ロール表面へのエレクトレツト層の
形成は、第１４図に示すようにエレクトレツトシ
ート２′を形成する段階で正、負の帯電域の縞模
様を形成し、これを支持ロールに被着してもよ
い。あるいは、導電性支持ロールの場合には支持
ロールの周面にエレクトレツト適正のあるシート
を被着し、これに支持ロールを対向電極としてコ
ロナ照射またはエレクトロンビーム照射を行な
い、エレクトレツト化処理してもよい。

本発明に係る粉体粒子捕集用ロールは、捕集用
ロール表面のエレクトレツト層の静電力により粉
体粒子を捕集するものであり、前記した複写機の
クリーニング装置の集塵ロールとしてのみでな
く、応範な応用が可能である。また、エレクトレ
ツト層の形成は、その用途に応じ、円筒状、円柱
状、ベルト状等全ゆる形状の回転体に適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粉体粒子捕集用ロールの
一実施例を示す概略断面図、第２図は第１図に示
す捕集用ロールの斜視図、第３図はエレクトレツ
トシートの部分断面の帯電状態を示す説明図、第
４図は第２図に示す捕集用ロールのエレクトレツ
ト層の軸方向断面における帯電状態及び電気力線
の方向を示す説明図、第５図は本発明に係る捕集
用ロールを用いた複写機のフアーブラシクリーニ
ング装置の概略断面図、第６図は第５図に示す装
置のクリーナ部のポンピング作用の原理を説明す
る模式図、第７図は第６図に示すブラシハウジン
グ内の圧力分布図、第８図は本発明の捕集用ロー
ルの表面の電界の状態を示す説明図、第９図は従
来の捕集用ロール表面の電界の状態を示す説明
図、第１０図は本発明に係る捕集用ロールの他の
使用態様を示す側面図、第１１図は第１０図の端
面図、第１２図は本発明に係る捕集用ロールの他
の実施例を示す斜視図、第１３図は第１２図に示
す捕集用ロールの変形例を示す概略断面図、第１
４図はエレクトレツトシートの他の実施例を示す
斜視図である。 １，１′……捕集用ロール、２，２′……エレク
トレツトシート、２ａ，２ｂ……エレクトレツト
テープ、３……支持ロール、４……感光体、５…
…ブラシロール、７……フリツカーバー、８……
ブラシハウジング、１７……誘電層、１８……絶
縁体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面に正極性及び負極性の双方の帯電領域を
   有するエレクトレツト層をロール外周に設けたこ
   とを特徴とする粉体粒子捕集用ロール。