JPH04100072A - 潜像担持体のクリーニング兼フィルミング除去装置 - 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、画像形成装置における潜像担持体のフィルミ
ング除去装置に関する。

〔従来の技術〕

潜像担持体に静電潜像を形成し、これをトナーによって
可視像化すると共に、そのトナー像を転写材に転写して
潜像担持体を繰返し使用する形式の画像形成装置は従来
より周知であり、かかる装置は例えば電子複写機、プリ
ンタ或いはファクシミリ等として構成される。

この種の画像形成装置においては、トナーや紙粉、又は
紙に含まれた添加物等が潜像担持体表面に薄い膜状に固
着する所謂フィルミング現象が発生する恐れがある。か
かる現象が発生するとトナー像の部分的な濃度上昇や、
地汚れを生ゼしぬ、トナー像の画質を著しく低下させる
。

そこで従来より潜像担持体上のフィルミングを除去する
各種の装置が提案されており、研磨材や研磨ブラシで潜
像担持体表面を研磨しながらフィルミングを除去し、或
いはブレードを潜像担持体に圧接させてフィルミングを
掻き取る如き装置がその代表例である（例えば特開昭６
２−１１９５６７号公報、特開昭６０−１０７０７６号
公報、特開昭６０−１１９５８９号公報等を参照）。

ところが上述の如き従来の装置によると、研磨ブラシ等
のフィルミング除去用の特別な部材を必要とするため、
そのコストが上昇する不具合があるほか、ブラシやブレ
ードが潜像担持体を摩耗させ、すし状の異常画像を発生
させたり、潜像担持体の寿命を縮める恐れがある。

そこで本出願人は、この種の画像形成装置には、トナー
とキャリアを有するクリーニング剤や現像剤を担持する
剤担持体を備えたクリーニング装置や現像装置が用いら
れている点に着目し、これらの剤によって潜像担持体の
フィルミングを除去する構成を提案した（特願平１−２
８４０５８号、同１−３１２６２８号参照）。このフィ
ルミング除去装置によれば、コストの上昇を抑え、潜像
担持体の寿命低下を抑制することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、潜像担持体表面にフィルミングが形成される
様子を検討したところ、フィルミングは潜像担持体の全
体に亘って一様に形成されるのではなく、潜像担持体上
の画像形成域から外れた非画像形成域にまずフィルミン
グが発生し、これが順次画像形成域へと成長していく傾
向にあることが判明した。すなわち、潜像担持体表面の
非画像形成域における方が、画像形成域におけるよりも
フィルミングが発生しやすいのである。

ところが、本出願人によって提案された前述のフィルミ
ング除去装置においては、上述の事実について特に考慮
が払われていなかったため、場合によっては潜像担持体
の非画像形成域に対して充分なフィルミング除去が行わ
れない恐れがあった。

或いは非画像形成域のフィルミングを確実に除去できる
ように剤の量を増大させると、画像形成域に対して必要
以上のフィルミング除去動作が行われ、潜像担持体を早
期に劣化させたり、剤が潜像担持体に対して加える負荷
が増大する結果、該担持体にジターを生ぜしめ、トナー
像にブレが発生する恐れがあった。

本発明の目的は上記従来の欠点を除去した潜像担持体の
フィルミング装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、画像形成時にトナー
像を形成される潜像担持体に対向して配置され、キャリ
アを有する剤を磁力によって担持しつつ搬送する剤担持
体と、該剤担持体に対置され、潜像担持体と剤担持体の
間の領域に搬送される剤の量を規制する規制部材とを有
し、前記領域に搬送された剤を潜像担持体の表面に摺擦
させる潜像担持体のフィルミング除去装置において、前
記潜像担持体の非画像形成域に対応する剤担持体部分と
これに対向する規制部材部分との間の隙間を、潜像担持
体の画像形成域に対応する剤担持体部分とこれに対向す
る規制部材との間の隙間よりも広く設定した構成を提案
する。

〔実施例〕

以下１本発明に係るフィルミング除去装置を磁気ブラシ
クリーニング装置によって構成した実施例を説明する。

第１図はかかるクリーニング装置を備えたカラー複写機
を示すものであり、本発明の理解のため先ずその全体構
成を明らかにする。

この複写機において、まず、コンタクトガラス１０上の
原稿（不図示）に対し、照明装置１１が第１ミラー１２
と共に図において右方へ移動することにより、照明走査
が行われる。このときの走査光像は、同じ方向に移動す
る第２ミラー１３゜第３ミラー１４を介してレンズ１５
へと入射し。

このあと第４ミラー１６．フィルタ装置１７を通って、
潜像担持体の一構成例であるドラム状の感光体１８上に
結像投影される。感光体１８は第１図における時計方向
に回転する。フィルタ装置１７は複数の色分解フィルタ
を有し、このうちの１つのフィルタで、例えばブルー成
分の光像が始めに取り出され、この光像が、帯電器１９
によって既に一様に帯電されている感光体１８上に結像
投影され、これにより感光体上に静電潜像が形成される
。

感光体１８の下部にはイエロー現像装置２１Ｙ。

マゼンタ現像装置２１Ｍ、シアン現像装［２１Ｃがそれ
ぞれ設けられ、上記静電潜像はまずイエロー現像装置２
１Ｙのイエロー色トナーによりトナー像化される。

転写ドラム２２には給紙部２３から送られた転写材の一
例である転写紙が巻き付けられ、この巻き付けられた転
写紙に上記トナー像が転写チャージャ２０により転写さ
れる。

同様にして感光体上に形成されるマゼンタ色のマゼンタ
トナー像、シアン色のシアントナー像がそれぞれ転写紙
に転写されて重ねられる。ブラックトナー像を得るとき
は、ブラック現像装置２１Ｂのブラックトナーによって
静電潜像が可視像化される。ブラック露光の場合はフィ
ルタとしてＮＤフィルタが用いられる。

トナー像の転写後、分離チャージャ２４及び分離爪２５
により転写紙が転写トラム２２から分離され、この分離
された転写紙は定着装置２６を通ってコピー紙として機
外に排出される。一方、各トナー像を転写紙に転写した
後の感光体１８上の残留トナーは、その都度磁気ブラシ
クリーニング装置２７によって除去され、次の画像形成
に備える。

第２図は、磁気ブラシクリクリーニング装ｗ２７の詳細
を示すものである。

感光体１８は矢印方向に回転し、この回転方向に対し、
感光体１８と転写ドラム２２との接触部である転写部の
下流側にはプレクリーニングチャージャ２８が感光体１
８と対向するように設けられている。

クリーニング装置２７は、プレクリーニングチャージャ
２８の下流側に、内部に複数の磁石３１を設けた、例え
ばアルミニウム等の導電性の非磁性体より成るクリーニ
ングスリーブ３２を有している（個々の磁石にはＰｌ乃
至ＰＧの符号を付しである）。クリーニングスリーブ３
２は、画像形成時に前述の如くトナー像を形成される感
光体１８に対向して配置されている。かかるスリーブ３
２は剤担持体の一構成例をなすものであって、本例では
このクリーニングスリーブ３２が、固定された磁石３１
に対し、図示していない駆動モータによって矢印で示し
た時計方向に回転駆動されるようになっている。各磁石
３１のクリーニングスリーブ３２の周方向における磁極
は、第２図にＳ。

Ｎを付して示した通りである。

トナー像の転写後において、感光体１８上に残されたト
ナーがプレクリーニングチャージャ２８の部位にくると
、このプレクリーニングチャージャ２８によるコロナ放
電により、トナー粒子には、クリーニングし易いように
、ある極性（図の例では正）の電荷が付与される。

一方、クリーニングスリーブ３２の局面には、磁性キャ
リアと磁性又は非磁性のトナーを有する粉体状のクリー
ニング剤Ｃが前述の磁石３１の磁力によって担持され、
キャリアによる磁気ブラシが形成されている。トナーと
キャリアは互いに異極性に摩擦帯電し、キャリア粒子に
トナー粒子が静電的に付着している。このように少なく
とも一部が磁性体より成るクリーニング剤Ｃが、クリー
ニングスリーブ３２の時計方向の回転によって該スリー
ブ３２の回転方向に搬送され、クリーニングスリーブ３
２と感光体１８の間のクリーニング領域Ｘに運ばれ、こ
こで感光体１８の表面に摺擦する。

プレクリーニングチャージャ２８により電荷を付与され
た残留トナーが、クリーニングスリーブ３２と対向する
クリーニング領域Ｘに来ると、ここで、残留トナーが、
トナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧（図の例では
負）を電源６０によって印加されたクリーニングスリー
ブ３２上の、負の電荷をもったクリーニング用キャリア
へ、静電的吸着力と機械的スキャベンジング力をもって
付着する。このように感光体上の残留トナーが除去され
てクリーニングが行われる９ 次いで、トナーが付着したキャリアは、磁力によりクリ
ーニングスリーブ３２上に担持されて磁気ブラシを形成
しつつ搬送され、電源６１によって、所定極性（図の例
では負）のバイアス電圧の印加された導電性の１例えば
金属より成るトナー回収ローラ３３と対向する部位で、
このローラ３３に接触し、このときトナーが回収ローラ
３３の方に静電的に付着する。トナー回収ローラ３３は
、トナー回収手段の一例を構成するものであり、このロ
ーラ３３には、クリーニングスリーブ３２に印加された
負極性のバイアス電圧よりも、負側に大きなバイアス電
圧が印加されており、正に帯電したトナーだけがトナー
回収ローラ３３側へ移行し、負に帯電したキャリアはク
リーニングスリーブ３２に残される。その際、成る量の
トナーはクリーニングスリーブ３２側に残され、これが
クリニング剤Ｃ中のトナーとなる。トナー回収ローラ３
３は時計方向に回転し、該ローラ３３には弾性ゴム又は
弾性金属板等より成る回収ブレード３４が当接するよう
になっていて、これにより、回収ローラ３３上の付着ト
ナーが下へ掻き落される。

この掻き落されたトナーは排出用のスクリュー３５によ
りクリーニング装置外に排出される。

一方、クリーニングスリーブ３２上のクリーニング剤Ｃ
はさらに搬送され、ドクターブレード部３６のところで
、クリーニング剤Ｃの厚みが例えば０．５乃至２．０ｍ
ｍ程度となるように規制され、再びクリーニング領域Ｘ
に入る。

なおりリーニングスリーブ３２及びトナー回収ローラ３
３は、クリーニングケース４ｏの、奥側と手前側の各側
板に回転自在に支持されていて、該ケース４０の上部の
開口には、カバー４２が取付けられている。

上述のように感光体１８上に残留するトナーはクリーニ
ングスリーブ３２に担持されたクリーニング剤Ｃによっ
て回収され、クリーニングされた感光体１８が繰返し使
用される。

上述のドクターブレード部３６は、感光体１８とクリー
ニングスリーブ３２との間のクリーニング領域Ｘに搬送
されるクリーニング剤の量を規制する規制部材の一構成
例をなすものである。

ところで、上述の如きクリーニング装置２７において、
感光体１８からクリーニングスリーブ３２側に移行した
トナーのうち、帯電量の低いトナー粒子や、プレクリー
ニングチャージャ２８の帯電作用にもかかわらず、正に
帯電しきれなかったトナー粒子がクリーニングスリーブ
３２から離れて浮遊し、これが再び感光体に付着するこ
とがある。またクリーニング装置２７に限らず、現像袋
ｆ［２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ，２１Ｂ等から浮遊したト
ナーや、転写紙の紙粉又はこれに含まれた添加物等が感
光体１８の表面に付着する。このように付着したトナー
や紙粉等は、これを放置すると。

経時的に感光体表面に、薄い膜状に固着する恐れがある
。これが先にも説明したフィルミング現象であり、これ
が発生すると感光体１８に感度むらができ、その表面に
形成されるトナー像の濃度むら、或いは地汚れが発生す
る。従って感光体に形成されたフィルミングは早期に除
去し、或いはフィルミングの発生を未然に防止する必要
がある。

図示した複写機においては、磁気ブラシクリーニング装
置２７によってフィルミング除去装置が構成されている
。すなわち、感光体１８上に前述の如くトナー像を形成
する画像形成時以外の時期に、通常の感光体クリーニン
グ動作時よりも多量のクリーニング剤を感光体１８とク
リーニングスリーブ３２との間の領域Ｘに送り込み、ク
リーニング動作時よりもこの領域Ｘに多量のクリーニン
グ剤Ｃを詰め込んだ状態にして感光体１８を作動させる
のである。このようにすれば、クリーニング領域Ｘにて
クリーニング剤の溜りができ、クリニング剤Ｃ中のキャ
リアの粒子が、回転する感光体１８の表面に強く擦り付
けられ、感光体表面に形成された前述のフィルミングを
掻き取ることができる。このようにフィルミング除去動
作を実行し、感光体１８上のフィルミングを取り去り、
ないしはフィルミングの発生を未然に防止することがで
きる。

図示したクリーニング装置２７のように磁石３１を固定
し、クリーニングスリーブ３２を回転駆動することによ
り該スリーブ３２上のクリーニング剤Ｃを搬送するクリ
ーニング装置において、前述の如くフィルミングを除去
すべくクリーニング領域Ｘへのクリーニング剤Ｃの送り
込み量を増大させるには、例えば、クリーニングスリー
ブ３２の回転速さを通常のクリーニング動作時よりも遅
くすればよい。クリーニングスリーブ３２の線速が遅く
なれば、これに担持されたクリーニング剤Ｃに作用する
遠心力が弱まり、クリーニング剤Ｃがクリーニングスリ
ーブ３２の表面側に強く引き付けられる。その結果、ド
クターブレード部３６を通過するクリーニング剤Ｃの量
が増え、クリーニング領域Ｘに搬送されるクリーニング
剤Ｃの量が増大する。

上述の如きフィルミング除去動作を行うとき、常時クリ
ーニングスリーブ３２の回転速さを通常のクリーニング
動作時よりも低速にしてもよいが、低速と高速を繰返し
てもよい。或いは感光体１８を回転させたままクリーニ
ングスリーブを停止させ、クリーニング領域Ｘにクリー
ニング剤Ｃを留め、又はクリーニングスリーブの回転と
停止を繰返し行うようにしてもよく、これらについては
先に本出願人が提案したところと変りはない。また画像
形成時以外の時期に特別なフィルミング除去動作を行わ
ずに、クリーニング剤Ｃによって通常のクリーニング動
作を行いながら、フィルミング除去動作を同時に行うよ
うに構成することもできる。勿論、画像形成時と、これ
以外の時期の両時期に亘ってフィルミングを除去できる
ように構成することもできる。

ところで、先にも説明したように感光体１８の表面に形
成されるフィルミングは、感光体１８の軸線方向に均一
に生じるのではなく、その非画像形成域の方が発生しや
すい。すなわち、第３図に示すように、感光体１８はそ
の軸線方向の中央領域が画像形成域Ｗとなっており、こ
こに前述の如く静電潜像が形成され、これがトナー像化
される。

このような画像形成域Ｗの外側の領域は非画像形成域２
となっており、ここには静電潜像やトナー像は形成され
ない。このような感光体１８の表面のうち、非画像形成
域Ｚにフィルミングが形成されやすいのである。従来の
提案に係るフィルミング除去方法ではこのような点に考
慮が払われておらず、画像形成域Ｗに対応するクリーニ
ングスリーブ３２の部分Ｗ１と、非画像形成域Ｚに対応
するクリーニングスリーブ３２の部分Ｚ１にほぼ等量の
クリーニング剤Ｃを担持させ、これをクリーニング領域
Ｘに搬送して感光体１８のフィルミングを除去するよう
に構成されていた。このため、フィルミングが発生しや
すい感光体１８の非画像域２に対するフィルミング除去
が不充分となる恐れがあり、またこの領域２のフィルミ
ングを充分に除去できるように、クリーニング剤Ｃの搬
送量を増大させると、画像形成域Ｗに対してキャリアが
過度に大きな圧力で摺擦し、感光体１８の劣化を早めた
り、感光体１８に対する負荷が増大し、感光体１８にジ
ターを生ぜしめ、トナー像にブレを発生させる。或いは
第１図に示した如きカラー複写機では転写紙に転写され
た各色のトナー像に色ずれを生ぜしめ、その画質を劣化
させる恐れもあった。

そこで本例においては、第３図に明示する如く、感光体
１８の非画像形成域２に対応するクリーニングスリーブ
３２の部分Ｚ□と、これに対向するドクターブレード部
３６の部分ｚ２との間の隙間ａを、感光体１８の画像形
成域Ｗに対応するクリニングスリーブ３２の部分Ｗ１と
、これに対向するクリーニングブレード３６の部分Ｗ２
との間の隙間すよりも広く設定した。この構成により、
隙間ａを通るクリーニング剤Ｃの量が、隙間すを通るク
リーニング剤Ｃの量よりも多くなり、クリーニング領域
Ｘにおいては、感光体１８の非画像形成域２の部分のク
リーニング剤の量が画像形成域Ｗにおける剤量よりも多
くなる。よって感光体１８の非画像形成域Ｚにおける方
が、画像形成域Ｗにおけるよりもクリーニング剤Ｃとの
圧接力が高まり、より強くフィルミングの掻き取り作用
を受ける。

このようにして、画像形成時、或いはこれ以外の時期、
又は両時期に亘ってフィルミング除去動作を実行する際
、フィルミングが発生しやすい感光体１８上の非画像形
成域２に対してはより強く、またフィルミングが比較的
発生しにくい画像形成域Ｗに対してはより軽くフィルミ
ング除去動作を行うことができる。よって非画像形成域
Ｚに対するフィルミング除去不足が生じたり、逆に画像
形成域Ｗに対する適度なフィルミング除去動作が実行さ
れる不具合を阻止し、感光体１８の早期の劣化、並びに
感光体１８への著しい負荷の増大を防止でき、トナー像
のブレや色ずれ現象の発生を防ぐことができる。

次に、第１図乃至第３図に示した装置を用いたより具体
的な実施例を示す。

（１）第１図に符号Ｐ□で示した磁石３１の磁極におけ
る磁束密度： １０００−１１００ガウス （２）同じく符号Ｐ２で示した磁石３１の磁極における
磁束密度： １２００〜１３００ガウス （３）主極を構成する上記磁石Ｐ工の位Ｗ：クリーニン
グスリーブ３２と感光体１ ８の中心を結ぶｖＡＬを基準とし、この基準線と、クリ
ーニングスリーブ３２ の中心を通る線Ｑの成す角度を第２図 のように正（＋）、負（−）と決めた とき、磁石Ｐ１を一２°乃至＋８°の 範囲に配置した。

（４）クリーニング動作時にクリーニングスリーブ３２
へ印加するバイアス電圧： 直流　−１５０■ （５）クリーニング動作時にトナー回収ローラ３３へ印
加するバイアス電圧： 直流−５００■ （６）クリーニング動作時におけるクリーニングスリー
ブ３２の線速（周速）： ３００　ｎｕ／５ｅｅ （７）感光体１８の線速（周速）： ２０ｏＩ／５ｅＣ （８）クリーニングスリーブ３２とドクターブレード部
３６の各部分Ｗ２．　Ｚ２とのギャップ：部分Ｗ２０．
８ｍｍ；部分２２１．０皿（９）クリーニングスリーブ
３２の部分Ｗ１と感光体１８とのギャップ：１．Ｏｍｍ （１０）クリーニング剤Ｃのキャリアに対するトナーの
濃度＝０．５〜２重量％ （１１）クリーニング剤Ｃ中のトナーの帯電量：１０〜
８０μｃ／ｇ （１２）りＩＪ−ニング剤Ｃのキャリア形状：不定形 上述した条件下でクリーニング動作を実行し、非画像形
成時、すなわち実際の画像形成動作を開始する前又は後
に、感光体１８を回転させながらクリーニングスリーブ
３２を、低速と高速を繰返しながら駆動し、クリーニン
グ領域Ｘに多量のクリーング剤を搬送してフィルミング
除去動作を実行した。その結果トナー像のブレや色ずれ
を生しることなく、感光体の全体Ｗ、ｚに対してフィル
ミングの発生を阻止でき、感光体の早期の劣化も防止で
きた。

以上の説明では、像担持体の一例としてクリーニング装
！２７のクリーニングスリーブ３２を挙げ、これにクリ
ーニング剤Ｃを担持し、これを利用して感光体１８上の
フィルミングを除去する構成例を示したが、第１図に例
示した現像装置２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ，２１Ｂのよう
に、トナーとキャリアの混合粉体より成る現像剤を磁力
によって担持、搬送しつつ矢印方向に回転する現像スリ
ーブ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ，５０Ｂを有し、かかる搬
送現像剤を用いて感光体１８上の静電潜像トナー像化す
る現像装置を用いたときは、これを利用して、先に説明
したところと全く同様に感光体のフィルミングを除去す
ることができる。

例えば画像形成動作外のフィルミング除去動作時に、剤
担持体を構成する現像スリーブ５０Ｙ。

５０Ｍ、５０Ｃ，５０Ｂの少なくとも１つを低速で回転
させ、規制部材の一例であるドクターブレード５１を通
過する剤の量を増大させ、感光体１８と現像スリーブと
の間の対向領域に多量の剤（この例では現像剤）を搬送
して感光体１８のフィルミングを除去することができ、
この場合にも感光体１８の非画像形成域Ｚに対応する現
像スリーブとこれに対向するドクターブレード５１の部
分の隙間を、感光体１８の画像形成域Ｗに対応する現像
スリーブの部分とこれに対向するドクターブレード５１
との間の隙間よりも広く設定することにより、前述の実
施例と同様の効果が得られる。

現像装置を１つだけ有する単色複写機にも、クリーニン
グ装置又は現像装置を利用した上述の各構成を採用でき
ることは当然である。

また上述した各具体例では、クリーニングスリーブ３２
又は現像スリーブが回転駆動され、これに内設された磁
石が固定されている例を示したが。

それ自体周知のようにクリーニングスリーブ又は現像ス
リーブを固定し、その内部の磁石を回動駆動し、或いは
磁石とスリーブの両者を回転駆動してもクリーニング剤
Ｃ又は現像剤を搬送でき、このような場合にも本発明を
支障なく適用できる。

以上、本発明に係るフィルミング除去装置を磁気ブラシ
クリーニング装置と現像装置によって構成した例を示し
たが、かかるフィルミング除去装置を、他の装置と兼用
させることなく、専らフィルミング除去動作を行う専用
の装置として構成することもでき、この場合にはトナー
とキャリアを有する剤ではなく、キャリアのみから成る
剤を用いることも可能である。

本発明はモノクロ複写機、或いは複写機以外の各種画像
形成装置にも適用でき、また潜像担持体がベルト状のも
の、或いは剤担持体がベルト状のものである場合にも適
用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、フィルミングが発生しやすい潜像担持
体部分に対して、他の部分よりも、フィルミング除去能
力を高めるように構成したため、潜像担持体の寿命を縮
めることなく、しかも該担持体に対する負荷を特に高め
ることなく潜像担持体上のフィルミングをその全体に亘
って効果的に除去できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した複写機の一例を示す構成図、
第２図は磁気ブラシクリーニング装置の拡大断面図、第
３図は感光体とクリーニングスリーブとドクターブレー
ド部の関係を明らかにした説明図である。 ａ、ｂ・・・隙間　　Ｗ・・・画像形成域Ｘ・・・領域
　　　　２・・・非画像形成域代理人　弁理士　星　野
　則　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　画像形成時にトナー像を形成される潜像担持体に対向
   して配置され、キャリアを有する剤を磁力によって担持
   しつつ搬送する剤担持体と、該剤担持体に対置され、潜
   像担持体と剤担持体の間の領域に搬送される剤の量を規
   制する規制部材とを有し、前記領域に搬送された剤を潜
   像担持体の表面に摺擦させる潜像担持体のフィルミング
   除去装置において、 前記潜像担持体の非画像形成域に対応する剤担持体部分
   とこれに対向する規制部材部分との間の隙間を、潜像担
   持体の画像形成域に対応する剤担持体部分とこれに対向
   する規制部材との間の隙間よりも広く設定したことを特
   徴とするフィルミング除去装置。