JPH03167587A - ローレンツ力を利用したクリーニング方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、トナー像転写式画像生戊機におけるクリーニ
ング方法、更に詳しくは、非磁性帯電トナーを施すこと
によってトナー像保持部材の表面に形成されたトナー像
を普通紙の如き転写部材の表面に転写した後に、上記ト
ナー像保持部材の表面から残留トナーを除去するクリー
ニング方法に関する。

〔従来技術〕

静電複写機或いは静電印刷機の如き画像生戒機において
は、周知の如く、静電感光体の如きトナー像保持部材の
表面にトナー像を形成し、次いでかかるトナー像を普通
紙の如き適宜の転写部材上に転写している。トナー像の
形成は、トナー像保持部材の表面に形威された静電潜像
にトナーを施すことによって遂行される。種々のトナー
が提案され実用されているが、摩擦帯電等によって特定
極性に帯電された非磁性トナーが好都合に使用されてい
る。静電感光体の如きトナー像保持部材を繰り返し使用
するためには、トナー像転写の後に、トナー像保持部材
の表面に残留する残留トナーを除去することが必要であ
る。トナー像保持部材の表面から残留トナーを除去する
クリーニングは、クリーニング域を通して移動せしめら
れるトナー像保持部材の表面に適宜のクリーニング手段
を作用せしめることによって遂行される。通常、弾性ブ
レード或いはファーブラシ等から構成されたクリーニン
グ手段が使用されている。

〔従来技術の問題点〕

而して、従来のクリーニング方法においては、クリーニ
ング域を通して移動せしめられるトナー保持部材の表面
に弾性ブレード或いはファーブラシの如きクリーニング
手段を作用せしめるのみである故に、トナー像保持部材
の表面から残留トナーを必ずしも充分良好に除去すると
かできなかった。近時においては、従来のフットボール
形状或いは複数の突起を有する特殊形状のトナーに代え
て球形状のトナーが提案されているが、特にかかる球形
状のトナーが使用される場合、充分良好なクリーニング
を達或することが困難であった。

〔発明の技術的課題〕

本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その
主たる技術的課題は、それに限定されるものではないが
球形状のトナーが使用される場合にも、トナー像保持部
材の表面から残留トナーを充分良好に除去することがで
きる、改良されたクリーニング方法を提供することであ
る。

〔発明の解決手段〕

本発明者等は、鋭意研究の結果、トナー像保持部材の表
面にクリーニング手役を作用せしめる際に或いはそれに
先立って、移動せしめられているトナー像保持部材に作
用する磁界を形成して、トナー像保持部材の表面に残留
しているトナーにローレンツカを作用せしめると、クリ
ーニング効率が著しく向上せしめられて上記技術的課題
が゛達戊されることを見出した。

即ち、本発明によれば、非磁性帯電トナーを施すことに
よってトナー像保持部材の表面に形成されたトナー像を
転写域において転写部材の表面に転写せしめた後に、該
転写域の下流に配設されているクリーニング域を通して
該トナー像保持部材を移動せしめ、該クリーニング域に
おいて該トナー像保持部材の表面にクリーニング手段を
作用せしめて、該トナー像保持部材の表面に残留してい
るトナーを除去するクリーニング方法において、該転写
域と該クリーニング域との間乃至該クリーニング域にお
いて移動せしめられている該トナー像保持部材の表面に
作用する磁界を形成して、該トナー像保持部材上の残留
トナーにローレンツカを作用せしめる、ことを特徴とす
るクリーニング方法が提供される。

〔発明の作用〕

本発明のクリーニング方法においては、トナー像保持部
材の表面にクリーニング手段が作用する際或いはそれに
先立って、トナー像保持部材の表面に残留しているトナ
ーにローレンツ力が作用せしめられ、かかる力によりト
ナー像保持部材の表面における残留トナーの移動等が生
成されて残留トナーに所謂ほぐし作用が加えられる。そ
して、かかるほぐし作用によって残留トナーの除去が容
易化され、従ってクリーニング手段の作用によってトナ
ー像保持表面からトナーが充分良好に除去される。

〔好適具体例〕

以下、添付図面を参照して、本発明のクリーニング方法
の好適具体例について更に詳述する。

第１図は、本発明のクリーニング方法が適用される画像
生戒機の一例としての、トナー像転写式静電複写機を簡
略に図示している。図示の複写機は回転自在に装着され
た回転ドラム２を具備し、この回転ドラム２の周表面上
には適宜の静電感光体から形成されたトナー像支持部材
４が配設されている。回転ドラム２は矢印６で示す方向
に回転せしめられ、その周表面上のトナー像支持部材４
は帯電域８、画像露光域１０、現像域１２、転写域１４
及びクリーニング域ｌ６をこの順序で順次に通して移動
せしめられる。帯電域８においては、コロナ放電器１８
がトナー像支持部材４上に例えば正極性のコロナ放電を
施し、かくしてトナー像保持部材４の表面が一様に帯電
される。画像露光域１０においては、複写すべき原稿の
像が図示していない適宜の光学手段によってトナー像保
持部材４上に投射され、かくして画像露光されたトナー
像保持部材４は原稿画像に応じて選択的に除電され、ト
ナー像保持部材４上に原稿像に対応した静電潜像が形成
される。現像域１２においては、現像手段２０によって
トナー像保持部材４上に形成されている静電潜像にトナ
ーが施され、静電潜像がトナー像に現像される。現像手
段２０において使用される現像剤は、磁性キャリアと非
磁性トナーとを含有しており、現像剤を攪拌することに
よってトナーが例えば負極性に摩擦帯電され、かかる非
磁性帯電トナーが静電潜像に施される。普通紙でよい転
写部材（図示していない）が転写域１４を通して搬送さ
れ、転写域１４においては、転写部材ｌ４の表面がトナ
ー像保持部材４の表面に密接せしめられると共に転写部
材の裏面にコロナ放電器２２から適宜のコロナ放電が施
され、かくしてトナー像保持部材４上のトナー像が転写
部材に転写される。トナー像が転写された転写部材はト
ナー像保持部材４から剥離され、そして適宜の定着手段
（図示していない）によってトナー像が転写部材の表面
上に定着され、かくして複写物が得られる。クリーニン
グ域１６においては、トナー像保持部材４の表面に押圧
せしめられる弾性ブレードから構成することができるク
リーニング手段２４がトナー像保持部材４の表面に作用
して、転写の後にトナー像保持部材４の表面に残留して
いる残留トナーがトナー像保持部材４の表面から除去さ
れる。かくして、トナー像保持部材４は再使用可能な状
態にせしめられる。図示の静電複写機における上述した
通りの構成及び作用は、当業者には周知のものであって
本発明を適用することができる静電複写機における構或
及び作用の単なる一例にすぎず、本発明に従って改良さ
れた新規特徴を構成するものではなく、それ故にこれら
についての詳細な説明は省略する。

第」図を参照して説明を続けると、本発明に従うクリー
ニング方法が適用される図示の静電複写機においては、
転写域１４とクリーニング域ｌ６との間の所定位置に永
久磁石２６が固定されている。かかる永久磁石２６は回
転ドラム２の周表面、従ってトナー像保持部材４の表面
に近接して回転ドラム２の軸線方向に延在せしめられて
いる。永久磁石２６はトナー像保持部材４の表面に面す
る側にＮ極（或いはＳ極）を反対側にＳ極（或いはＮ極
）を有し、両磁極間を延びる図示の通りに磁界ＭＰを形
成する。かかる磁界ＭＦはトナー像保持部材４０表面に
略垂直な方向に成分を有する。

回転ドラム２が矢印６で示す方向に回転せしめられると
、トナー像保持部材４の表面に残留している非磁性帯電
トナーが磁界ＭＰに対して矢印６の方向に移動すること
になり、従って残留トナーにはローレンツ力が生成され
る。残留トナーの帯電量をｑｃｃ〕、残留トナーの移動
速度をｖｃｍ／ｓ〕、磁界の強さをＢ　［ｗｂ／ｍ２：
］とすると、残留トナーに生成されるローレンツカＦ　
（Ｎ〕は、Ｆ＝Ｂｑｖとなる。残留トナーに生戊される
ローレンツカの方向は、フレミングの左手の法則に従い
、残留トナーが負極性に帯電されている場合には、電流
の方向が回転ドラム２の回転方向と逆方向になり、第１
図において紙面に垂直で且つ紙面の裏側から表側に向か
う方向、従ってトナー像保持部材４の移動方向に略垂直
で且つトナー像保持部材４の表面に略平行な方向になる
。かかるローレンツ力によって残留トナーはトナー像保
持部材４の表面上を上記方向（即ち回転ドラム２の回転
軸線方向）に移動せしめられ或いは移動せしめられんと
し、これによって残留トナーには所謂ほぐし作用が加え
られてトナー像保持部材４の表面に対する残留トナーの
付着力が相当低減される。かようにしてトナー像保持部
材４の表面に対する残留トナーの付着力が低減せしめら
れた後に、クリニング手段２４がトナー像保持部材４の
表面に作用すると、トナー像保持部材４０表面上に残留
しているトナーがクリーニング手役２４によって充分良
好にトナー像保持部材４の表面から除去され、所要通り
の優れたクリーニングを達戒することができる。

所望ならば、回転ドラム２の外側の所定位置に永久磁石
２６を固定することに代えて或いはこれに加えて、第１
図に２点鎖線で示す如く、回転ドラム２内の空間内の所
定位置に永久磁石２８を固定することもできる。また、
第１図に図示する具体例においては、転写域１４とクリ
ーニング域１６との間の領域でトナー像保持部材４の表
面に作用する磁界ＭＦを形威しているが、これに代えて
或いはこれに加えてクリーニング域（即ちクリーニング
手段２４が作用する部位）でトナー像保持部材４の表面
に作用する磁界を形成することもできる。この場合、所
望ならば、クリーニング手段２４に永久磁石を固定、或
いはクリーニング手段２４の少なくとも一部を永久磁石
から形成することもできる。更にまた、所定位置に固定
された永久磁石に代えて或いはこれに加えて、第２図に
簡略に図示する如く、所定位置に回転自在に永久磁石３
０を装着し、かかる永久磁石３０を第２図において時計
方向或いは反時計方向に回転駆動せしめることもできる
。永久磁石３０としては、回転ドラム２の回転軸線方向
に延在する細長い円柱形状であり、周方向に間隔をおい
て配列された複数個の磁極を有するロール状永久磁石を
好都合に使用することができる。勿論、回転駆動される
ロール状永久磁石３０を回転ドラム２内の空間に配設す
ることもできる。永久磁石３０を回転駆動せしめること
によって磁界と残留トナーとの相対的速度を増大せしめ
、かくして残留トナーに生戊されるローレンツ力を増大
せしめることができる。また、残留トナーに生成される
ローレンツカの方向が適宜に変動せしめられ、残留トナ
ーの所謂ほぐし作用が促進される。

第３図及び第４図は、本発明のクリーニング方法の変形
例を簡略に図示している。この変形例においては、回転
ドラム２の周表面に沿って（従ってトナー像保持部材４
の表面に沿って）回転ドラム２の回転軸線方向に細長く
延在する形態の単一の永久磁石に代えて、回転ドラム２
の回転軸線方向においてクリーニング手段２４を構戒す
る弾性ブレードの幅方向両側部に対応せしめて２個の永
久磁石３２が固定されている。永久磁石３２の各々は第
４図において左側にＳ極を右側にＮ極を有する。かかる
永久磁石３２が形成する磁界ＭＰは、トナー像保持部材
４の表面に略平行で且つ矢印６で示すトナー像保持部材
４の移動方向に略垂直な方向に成分を有し、矢印６で示
す方向に移動せしめられるトナー像保持部材４上に残留
しているトナーが負極性に帯電されているものである場
合には、残留トナーに生或されるローレンツ力は、トナ
ー像保持部材４の表面から残留トナーを半径方向外方に
離隔せしめる方向になる。従って、クリニング域１６に
おいてクリーニング手段２４がトナー像保持部材４の表
面に作用する前に、クリニング手段２４の両側部に対応
する部位において残留トナーに上記ローレンツカが作用
して残留トナーに所謂ほぐし作用を及ぼす。かくして、
クリーニング手段２４の両側部において残留トナーの除
去が助長される。通常の静電複写機においては、回転ド
ラム２０周表面に配設されたトナー像保持部材４の幅方
向全体が有効に利用されることはなく、その両側端部を
除いた中央像形成領域ＣＡのみにトナー像が生或され、
クリーニング手段２４を構戊する弾性ブレードは中央像
形成領域ＣＡを越えて幅方向に延びているが、当業者に
は周知の如く、弾性ブレードの両側端部領域においてク
リーニング不良が発生する傾向がある。永久磁石３２を
配設することによって残留トナーに生戊される上記ロー
レンツカは、弾性ブレードの両側端部における上記クリ
ーニング不良の発生を効果的に防止する。勿論、所望な
らば、回転ドラム２の外側の所定位置に永久磁石３２を
固定することに代えて或いはこれに加えて、第３図に２
点鎖線で示す如く、回転ドラム２内の空間内の所定位置
に永久磁石３４を固定することもできる。また、クリー
ニング域１６の上流においてトナー像保持部材４の表面
に作用する磁界ＭＦを形成することに代えて或いはこれ
に加えて、クリーニング域（即ちクリーニング手段２４
が作用する部位）でトナー像保持部材４の表面に作用す
る磁界を形成することもできる。更にまた、永久磁石３
２を回転ドラム２の回転軸線と平行に延びる軸線等の軸
線を中心として回転自在に装着して適宜の方向に回転駆
動することもできる。

第５図及び第６図は、本発明のクリーニング方法の他の
変形例を図示している。この変形例においては、回転ド
ラム２の矢印６で示す回転方向に適宜の間隔をおいて３
個のクリーニング手段３６、３８及び４０が配設されて
いる。クリーニング手段３６、３８及び４０の各々は、
周知の弾性ブレードから構或することができる。クリー
ニング手段３６、３８及び４０の各々の上流側には、回
転ドラム２の回転軸線方向に細長く延在する永久磁石４
２、４４及び４６が固定されている。第６図に示す如く
、永久磁石４２、４４及び４６の各々は、回転ドラム２
の回転軸線方向に交互に配列された複数個のＳ極及びＮ
極を有する。かような変形例においては、クリーニング
手段３６、３８及び４０がトナー像保持部材４の表面に
作用するに先立って、永久磁石４２、４４及び４６が形
成する磁界に起因してトナー像保持部材４上の残留トナ
ーにローレンツ力が生或され、これによって残留トナー
に所謂ほぐし作用が加えられ、クリーニング手段３６、
３８及び４０によるクリーニング作用が助長される。残
留トナーが負極性に帯電されたものである場合、左側に
Ｓ極が存在し右側にＮ極が存在する領域においてはロー
レンツ力はトナー像保持部材４０表面から残留トナーを
離隔する方向に作用するが、左側にＮ極が存在し右側に
Ｓ極が存在する領域においてはローレンツカはトナー像
保持部材４０表面に残留トナーを押し付ける方向に作用
する。残留トナーをトナー像保持部材４の表面に押し付
ける方向にローレンツカが作用する場合、かかるローレ
ンツカはクリーニング効果の向上にとって有効ではない
。かかる事実に鑑みて、第６図に明確に図示する如く、
３個の永久磁石４２、４４及び４６におけるＳ極及びＮ
極の配列を適宜にずらすのが好適である。所望ならば、
３個の永久磁石４２、４４及び４６の各々を回転ドラム
２０回転軸線に平行な軸線等を中心として回転自在に装
着し、適宜の方向に回転駆動することもできる。

上述した具体例においては、クリーニング手段による残
留トナー除去を促進するためにクリーニング域と転写域
との間乃至クリーニング域において、適宜の磁界を形成
して残留トナーにローレンツカを生戒せしめているが、
所望ならば、かかるローレンツカの生或に加えて、それ
自体は周知の如くトナー像保持部材４の表面に作用する
電界を形成して残留トナーにクーロン力をも生戊せしめ
ることもできる。上記電界の形成は、適宜の位置に配設
した電極板と回転ドラム２との間に所要電圧を印加する
、或いはクリーニング手没２４の少なくとも一部を導電
性材料から形成してクリーニング手段２４と回転ドラム
２との間に所要電圧を印加する等によって達戊すること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によって改良されたクリーニング方法においては
、トナー像保持部材の表面に弾性ブレードの如きクリー
ニング手段が作用する前或いは作用する際に、トナー像
保持部材上の残留トナーにローレンツ力が生或され、か
かるローレンツカによって残留トナーに所謂ほぐし作用
が加えられる。

そして、かかるほぐし作用によってトナー像保持部材の
表面からの残留トナーの離脱が相当容易化され、かくし
てクリーニング効果が著しく向上せしめられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクリーニング方法が適用される画像
生戒機の一例である静電複写機を示す簡略断面図。 第２図は、第１図の静電複写機におけるクリーニング方
法に使用されている永久磁石の変形例を示す簡略部分断
面図。 第３図及び第４図は、夫々、本発明のクリーニング方法
の変形例を示す簡略断面図及び簡略側面図。 第５図及び第６図は、夫々、本発明のクリーニング方法
の更に他の変形例を示す簡略断面図及び簡略側面図。 ２・・・・・回転ドラム ４・・・・・トナー像保持部材 ８・・・・・帯電域 １０・・・・・画像露光域 １２・・・・・現像域 １４・・・・・転写域 １６・・・・・クリーニング域 １８・・・・・コロナ放電器 ２０・・・・・現像手段 ・コロナ放電器 ・クリーニング手段 ・永久磁石 ・永久磁石 ・永久磁石 ・永久磁石 ・永久磁石 ・クリーニング手段 ・クリーニング手段 ・クリーニング手段 ・永久磁石 ・永久磁石 ・永久磁石

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性帯電トナーを施すことによってトナー像保持
   部材の表面に形成されたトナー像を転写域において転写
   部材の表面に転写せしめた後に、該転写域の下流に配設
   されているクリーニング域を通して該トナー像保持部材
   を移動せしめ、該クリーニング域において該トナー像保
   持部材の表面にクリーニング手段を作用せしめて、該ト
   ナー像保持部材の表面に残留しているトナーを除去する
   クリーニング方法において、該転写域と該クリーニング
   域との間乃至該クリーニング域において移動せしめられ
   ている該トナー像保持部材の表面に作用する磁界を形成
   して、該トナー像保持部材上の残留トナーにローレンツ
   力を作用せしめる、ことを特徴とするクリーニング方法
   。 ２、該磁界は該トナー像保持部材の表面に略垂直な方向
   の成分を有し、該ローレンツ力は該トナー像保持部材の
   移動方向に略垂直で且つ該トナー像保持部材の表面に略
   平行な方向の成分を有する、請求項１記載のクリーニン
   グ方法。 ３、該磁界は該トナー像保持部材の表面に略平行で且つ
   該トナー像保持部材の移動方向に略垂直な方向の成分を
   有し、該ローレンツ力は該トナー像保持部材の表面に略
   垂直で且つ該トナー像保持部材の表面から離れる方向の
   成分を有する、請求項１記載のクリーニング方法。 ４、所定位置に固定された永久磁石によって該磁界を形
   成する、請求項１から３までのいずれかに記載のクリー
   ニング方法。 ５、所定位置に回転自在に装着され回転駆動される永久
   磁石によって該磁界を形成する、請求項１から３までの
   いずれかに記載のクリーニング方法。 ６、該転写域と該クリーニング域との間乃至該クリーニ
   ング域において移動せしめられている該トナー像保持部
   材の表面に作用する電界を形成して、該トナー像保持部
   材上の残留トナーにクーロン力も作用せしめる、請求項
   １から５までのいずれかに記載のクリーニング方法。