JPH04100081A - 磁気ブラシクリーニング装置 - 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、トナー像を形成される潜像担持体に対向して
配置された剤担持体を有し、トナーとキャリアを有する
クリーニング剤を、磁力によって剤担持体上に担持しつ
つ、潜像担持体と剤担持体の間の領域に搬送し、搬送さ
れた剤を潜像担持体の表面に摺擦させ、トナー像転写後
の潜像担持体に残存するトナーを除去する磁気ブラシク
リーニング装置に関する。

〔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電子複写機、プリンタ或い
はファクシミリなどの画像形成装置は従来より周知であ
る。

この形式の画像形成装置においては、トナー像転写後の
潜像担持体表面にトナーが残存しているためこれを清掃
する必要があり、この目的で冒頭に記載した形式のクリ
ーニング装置を用いることも従来より広く知られている
。

一方、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
り、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、地汚れを生ぜしめ、トナー像の画質を著しく低下
させる。

そこで本出願人は、冒頭に記載した磁気ブラシクリーニ
ング装置を利用し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（特頴平１−２８４０５８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。

従来提案されている方法は、フィルミング除去動作を通
常のクリーニング動作時以外の時期に行うように構成さ
れていた。すなわち、実際の画像形成動作を実行する前
又は後の適時に剤担持体と潜像担持体との間に、クリー
ニング動作時よりも多量のクリーニング剤を搬送し、か
かるクリーニング剤を潜像担持体表面に強く摺接させて
フィルミング除去動作を実行するのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが上述の構成によると、画像形成装置の待機時に
フィルミング除去動作の実行による作動音が発生し、ま
たこの動作の実行に伴い消費電力が増大する欠点を免れ
なかった。

またフィルミング除去動作中に画像形成動作を禁止する
ように構成すると、除去動作が終了するまでオペレータ
が待機しなければならず、画像形成作業の能率を低下さ
せてしまう。逆に、画像形成動作を優先させ、フィルミ
ング除去動作中に画像形成を行うときは、フィルミング
除去動作を中断するように構成すると、フィルミング除
去動作時間が不足し、フィルミング除去効果が低減する
恐れがある。

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去し、クリーニン
グ動作と同時にフィルミング除去動作を実行できる磁気
ブラシクリーニ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、冒頭に記載した形式
の磁気ブラシクリーニング装置において、剤担持体の表
面線速をｖｓ、潜像担持体の表面線速をｖｐとしたとき
、Ｏ＜Ｉ　ｖ−／ｖｐｌ＜０．５を満たすようにＶ　＠
　ｙ　Ｖ　ｐを設定し、潜像担持体表面のクリーニング
動作と該表面のフィルミング除去動作を同時に実行する
構成を提案する。

〔実施例〕

以下、本発明に係る磁気ブラシクリーニング装置の実施
例を図面に従って説明する。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登示すものであり１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１
７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！２１Ｍ、シアン現像装置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。

第１図における５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ，５０Ｂは各現
像装置の現像スリーブであり、これらはそれぞれ矢印方
向に駆動され、ドクターブレード５１により規制された
現像剤を表面に担持して搬送し、感光体１８上の静電潜
像をトナー像化する。

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ドラム２２から分離され、この分離
された転写紙は定着装置ｉ２６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、磁気プランクリクリーニング装置２７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Ｐ□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、かかるスリーブ３２が剤
担持体の一例を構成する。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、
電源６０によって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。このようにして、トナー像転写後の感光体上
に残存するトナーが除去されてクリーニングが行われる
。

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ミ圧よりも、
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、これがクリーニング剤Ｃ中のトナーと
なる。トナー回収ローラ３３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２．０■
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４０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、適正なりリーニング
が行われるように、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手段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１２７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！２７に限らず、現像
装置！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。

そこで磁気ブラシクリーニング装置２７によってフィル
ミングを除去する方法が既に提案されているが、従来の
方法においては、先にも説明したように感光体１８上に
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、感光体１８を作動させながらクリーニング
剤Ｃ中のキャリアを、回転する感光体１８の表面に強く
擦り付け、感光体表面に形成されたフィルミングを掻き
取るように構成されていた。ところがこの構成によると
、複写機の待機時にフィルミング除去動作の実行による
作動音が発生するなどの前述の欠点を免れなかった。

従来、通常のクリーニング動作時にフィルミング除去動
作を実行せずに、それ以外の時期にこの動作を実行して
いたのは、クリーニング動作時にクリーニング領域へ搬
送されるクリーニング剤Ｃの量が少なく、これによって
フィルミングを除去することはできないと考えられてい
たためである。

そこで、本発明は上述した考えを棄て、通常のクリーニ
ング動作時に多量のクリーニング剤Ｃをクリーニング領
域Ｘに搬送し、これによって感光体１８をクリーニング
すると共にフィルミングの除去動作を実行するように構
成されている。すなわち、クリーニング装！２７のクリ
ーニング動作時における感光体１８の表面線速をＶ　ｐ
　、クリーニングスリーブ３２の表面線速をｖ６とした
とき、Ｏｗｌ　ｖｓ／ｖｐｌ＜０．５を満たすように、
各線速Ｖ　＠　ｇ　Ｖ　ｐを設定し、クリーニング動作
時に多量のクリーニング剤Ｃをクリーニング領域Ｘに搬
送し、該領域Ｘにクリーニング剤の溜りを作り、かかる
剤溜りが感光体１８の表面に及ぼす圧接力を高め、これ
によって、感光体１８上の残存トナーを除去すると共に
、フィルミングを掻き取るのである。クリーニング剤Ｃ
中のキャリアの粒径を５０μ■以下とし、角張った不定
形のキャリア粒子を使用するとフィルミング除去効果を
一層高めることができる。線速比Ｖｓ／ｖρの絶対値を
上述のように規定したのは、第２図の例のようにクリー
ニング領域Ｘにおいて、感光体１８とクリーニングスリ
ーブ３２が逆方向に回転するとき、例えば感光体１８の
移動方向を正とすれば、クリーニングスリーブ３２の移
動方向は負となるので、その比の絶対値がＯより大で、
０．５より小となるように定めるべきことを示すためで
ある。感光体１８とクリーニングスリーブ３２がクリー
ニング領域Ｘにて同方向に回転するときも、これらの比
を前述のように定めればよい。

ところで、Ｏ＜　ｌ　ｖ−／ｖｐｌ　＜０．５を満たす
ようにクリーニングスリーブ３２の線速Ｖｇを定めると
、一般に磁気ブラシクリーニング装置として、クリーニ
ングスリーブ３２の回転数はかなり遅いものとなり、ト
ナー回収ローラ３３がクリーニングスリーブ３２上のク
リーニング剤Ｃ中のトナーを回収する量が減少し、クリ
ーニング剤Ｃのトナー濃度が高くなりすぎることも考え
られる。

このような場合には、電源６１によってトナー回収ロー
ラ３３に印加する電圧を高め、クリーニングスリーブ３
２とトナー回収ローラ３３の間の電位差を上昇させるこ
とによって、クリーニング剤Ｃ中のトナーの回収性を高
め、クリーニング剤Ｃのトナー濃度を所望する範囲に収
めるようにすることが望ましい。

以下に、従来の提案に係る磁気ブラシクリーニング装置
と本発明に係るクリーニング装置の諸条件の比較例を示
す。

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、画像形成時にフィルミング除去動作を
実行できるため、画像形成装置の待機時の作動音の発生
を阻止でき、しかも装置の消費電力を低減できる。また
フィルミング除去動作時間が不足する不具合も阻止でき
る。さらに、クリーニング動作と同時にフィルミング除
去動作を実行するので、潜像担持体に既に形成されたフ
ィルミングを除去するというよりも、フィルミングの形
成を未然に防止することが可能となり、その動作の効率
を高めることができる。

【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であ
る。 ２７・・・磁気ブラシクリーニング装置Ｘ・・・領域 代理人　弁理士　星　野　則　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　トナー像を形成される潜像担持体に対向して配置され
   た剤担持体を有し、トナーとキャリアを有するクリーニ
   ング剤を、磁力によって剤担持体上に担持しつつ、潜像
   担持体と剤担持体の間の領域に搬送し、搬送された剤を
   潜像担持体の表面に摺擦させ、トナー像転写後の潜像担
   持体に残存するトナーを除去する磁気ブラシクリーニン
   グ装置において、 前記剤担持体の表面線速をｖ＿ｓ、潜像担持体の表面線
   速をｖ＿ｐとしたとき、０＜｜ｖ＿ｓ／ｖ＿ｐ￣＜０．
   ５を満たすようにｖ＿ｓ、ｖ＿ｐを設定し、潜像担持体
   表面のクリーニング動作と該表面のフィルミング除去動
   作を同時に実行することを特徴とする磁気ブラシクリー
   ニング装置。