JPS5834476A - 現像剤クリ−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】 本発明は乾式現像により可視像を作り、これを転写して
コピーを得る乾式電子複写装置等の静［記録装置の静電
像保持体面をクリーニングする現像剤クリー二／グ方法
及び装置に関する。

以下、乾式電子写真複写装置について説明する。

乾式電子写真複写装置に用いられている静電像保持体の
クリーニング装置として代表的なものは、ブレード、フ
ァーブラシ、ウェブ等の静電像保持体表面を擦り付ける
ことによりクリーニングするターイブや、気流を用いて
クリーニングするタイプや、磁気あるいは磁気ブラシ等
を用いるタイプ等がある。

静電像保持体表面を擦り付けるタイプのものは、保持体
表面を傷つけることが多く、特に有機感光体等の表面強
度の弱いものに対しては不適肖であった。気流を用いる
タイプは装置が大型化することや、騒音を発することや
粉体の回収等に問題があった。また磁気ブラシ等を用い
る方法では装置が高価であることと、クリーニング性に
おい゛（劣っていた。

本発明は静Ａ、持体表面を傷つげることなく、トナーを
再利用できる形で回収しようとするものであり、また高
いクリーニング性が得らハると共に保持体面」二へのト
ナーのフィルミング冶、のないクリーニング方法及び装
置を提供することを１］的になされたもので、上記目的
は、片面を導電性になし他面を絶縁性になしたフィルム
状部材の絶縁性面を静置記録装置の静電像保持体に近接
して対向させ、前記静電像保持体とフィルム状部材との
間に前記静電像保持体上の残留現像剤と逆極性の直流電
圧及び／又は交流電圧を印加し、これにより前記残留現
像剤粒子を前記静ｍ像保持体から分離せしめ前記フィル
ム状部材へ転移せしめる過程　５− を有することを特徴とする現像剤クリーニング方？ノコ
及び、片面を導電性に７、ｒし他面を絶縁性になしたフ
ィルム状部材と、該フィルム状部材の絶縁性面を靜Ｎ、
　ＲＦ：針装置の静電像保持体に近接して対向保持する
フィルム状部材保持手段と、該フィルム状部材の導電性
面に電圧を印加する電極部材と、該酢極部材と前記静電
像保持体との間に直流及び／又は交流１扛圧を印加する
電圧印加手段と、該フィルム状部材の絶縁性面に付着し
た現像剤を除去する除去手段とを有することを特徴とす
る現像剤クリーニング装置により達成さノする。

本発明の基本的ｌ、Ｃ技術思想は、静’Ｅｆｔ像保持体
上のトナーを絶縁性フィルム上に静電的に転写すること
によりクリーニングしようとするもので、本発明の重要
なポイントは、絶縁性フィルムの背面に、！？Ｊ、　ｔ
［性の処理をしたフィルム部材をクリーニングされるべ
き静電像保持体面に近接して保持し、静電気的にトナー
をそのフィルムの絶縁性側に前記静電像保持体から転写
してクリーニングする方法と装置を、実際に用いる場合
の問題点を克服する形で提供することである。

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明も・行う。

第１図は本発明の原理を示す断面図で；←）る。静電像
保持体（画像支持体）Ｉ上に付着した現像剤たるトナー
Ｔを、絶縁フィルム２１とその背面に導電層ｎを設けた
ベルト状のフィルム２の導！　１６２２に高圧電位Ｉ（
、Ｖを印加することにより、画像支持体１上からトナー
Ｔを分離し、フィルム２にトナーＴを転写し、画像支持
体１にクリーニングする方法である。ここでトナーＴは
一方の極性に帯電しているか、分極性の強いものである
ことが必要で、導電層汐に印加する電位の極性は、トナ
ーＴが有す極性と逆極性である必要がある。

クリーニング装置の基本は、フィルム２を画像支持体Ｉ
に近接して対向させて、前記高圧ＴＩ、Ｖを印加するこ
とによってフィルム２は画像支持体１へ電気的に吸引さ
れ、画像支持体ＩＶＣ接触する。

画像支持体Ｉは複写プロセスに応じて移動するので、フ
ィルム２は画像支持体１＜従動ｌ、て移動することにな
る。さらに転写クリーニングのための印加電圧の問題や
、転写トナーの回収の問題、フィルム材質等の問題を解
決することが本発明を完成するには必要であった。以下
各項目につぎ説明する。

（１）ベルトの保持及び搬送 厚さｔ、の絶縁フィルム２１で内側に導電層２２を設け
たエンドレスベルトを、第２図（ａ）に示すように画像
支持体ｌとの間に間隔ｄをもって対峙するＪ：　５　Ｋ
複数のローラ３を用いて保持する。そして第２図（Ｉ）
）に示すように接点シュー４を介して高圧１１、ｖをフ
ィルム導［／！ｉｉ　２２　Ｋ印加した時、画像支持ｆ
（Ｌｌと゛ｎンドｌノスベルトとが静電気力により接す
イ、ようにずろ。即ち高圧Ｔ−Ｔ　、ＶのＯＮ　−ＯＩ
ｉ”Ｆによりエンドレスベルトが画像支持体Ｉに吸着し
たり離れたりするたｙ）には下記の粂件な満たしている
必要が；ｔｉ＋ろ。

ここで、■：印加電圧、 Ｓ：画像支持体と対峙する部分の面積 ｔ１．εｌ＊’ｆｉｌｅ、二画像支持体及び絶縁フィル
ムの厚み及び防電率 Ｆ：第２図（ｂ）でのフィルム内での張力上式から明ら
かなように、間隔ｄはフィルムの張力及び印加電圧の関
数であると共Ｋ、画像支持体及び該フィルムの電気的物
性定数にも関係している。

さて、電圧■が印加されたとき、該フィルムは画像支持
体に式＋１）のｄ＝Ｑの時の力で、強固に吸着する為、
画像支持体の移動に対し該フィルムは従動する。それ故
この装置には該フィルムの駆動装置箭は必ずしも必要で
仕ない。また該フィルムは静電気力により均一に強力に
吸着する為、該フィルムを画像支持体側へ押圧する装置
は不要で、極めて簡単な構造となり、コストの大巾な軽
減になる利点を有している。また第２図のＬｌ−ラ３は
回転自在でローラ径より所定の間隔だけ犬オ（・１１−
ラ状のスペーサを用いて、画像支持体に抑圧するように
して、画像支持体に近接して一定の間隙（ｌを保持する
よう調整されている。

（２）印加１１（圧 画像支持体から絶縁フィルムを剥す場合、絶縁フィルム
と画像支持体の電極との間の正圧により、その空隙にお
いて絶縁破壊現象が見られろ。

これはＰａ５ｃｈｅｎ曲線から知ることができる。しか
し画像支持体が樹脂のような完全な絶縁体でｒｃ　＜、
電界依存性をもった低抗体である感光体等の場合は、実
験によって印加電圧と絶縁破壊との関係を求めｔｃけれ
ばならｔ「い。実際上はｌ・ナーを転写する際に該フィ
ルムの印加電圧が高すぎると、画像支持体」−のトナー
が該フィルムに一度転写した後、ン感光体を（−１→に
帯電しく−）極トナーにより現像を行なった後、光によ
って感光体の電荷を消去し、該フィルムを重ねて電圧印
加した実験によると、７００〜８ｏｏ　ｖ程度が限界で
これ以上の印加電圧では放■ｉによりトナーの完全な転
写が行われず、ト１０− ナーはセレン側に残ってしまう。一方、４００Ｖｉ度以
下になると転写は充分に行われない。ここで平均トナー
は１２μｍの粒径なもち、１５μ０／９の帯電をしてい
た。但しこの値は温湿度、気圧の影響を強く受けると共
に、セレン感光体のもつ抵抗や該フィルムの誘電率によ
り決定さｈ、るので、用いる環境や材料に基づいて決定
する必要がある。

（３）　　転写されたトナーの回収 これまで述べて来たように、絶縁フィルムの片面の導電
層が抵抗の低いもので、エンドレスベルトのいたるとこ
ろで同電位をもっていると、該フィルム上に転写された
トナーな充分に回収することは困難であった。

この欠点を克服する為に第３図に示すように、絶縁性フ
ィルム２１とその背面に抵抗体ηを設けたエンドレスベ
ルトとし、該エンドレスベルトを保持スるローラ３の一
方Ｋｍ圧Ｉ１．■を印加し、他方のローラを接地して用
いる方法をとった。そして接地側のローラ近傍にクリー
ニング手段５を設けてベルト上のトナーのクリーニング
を行うと、交流を流す必要がないので高抵抗体でよい。

この抵抗値は１１Ｙ源の能力、発熱を考慮して決定され
るもので、ローラ至近距離２ＣＩＩＬ、ベルト幅３０ｃ
ｒＩｌ、抵抗体厚さ５０μｍの装置において、電圧ｔｌ
（Ｖを印加し、１０”Ω・ｍ程度の抵抗体を用いて良好
な結果を得た。

ベルト」二のトナーのクリー二／グ手段（除去手段）５
としては、ファーブラシあるいはブレード等が用いられ
る。この時ファーブラシ及びブレードは導１１も性をイ
）ったものがよい。、ｉａ綴フィルム２１自身が帯電す
る為こｈ、を除去する必要があるからである。絶縁フィ
ルム２１表面の除電のための除正部材（手段）としては
、コロナ放電器、導電性ブレード、除？「ブラシ等が用
いられる。実験によれげ導電性ブレードによる）・ナー
除去と除なブラシとの組合せによって良好な結果が得ら
れた。また第４図（ａ）に示すように、導電性ブレード
５１によつ品 て）・ナー除去を行う前に交流コロナ放　　によって全
面除電する方法を用いることも効果的であった。導電性
ブレード５１はアースしてもよい。また第４図（ｂ）　
Ｋ示した方法も効果のあった方法で、ベルト２は３本の
ローラ３によって保持するようにし、トナー除去のため
の導電性ブｌ／−ド５１を設けた箇所のローラ３１には
トナーの極性と同極のｍ位（この実施例では負電圧）を
印加するようＶＣｔたもので、６２は除電ブラシである
。

（４）クリーニングフィルムの材質 絶縁フィルムとしてレマ、ポリエチレンテレフタレート
、ポリイミド等の一般的な高分子フィルムならほとんど
使用可能で、ＰＶＤＦ等の！！５１：率の高いフィルム
も適している。更に光導電性フィルムを用いると耐久性
は劣るが除電は容枯である。

導電層としては蒸着、導電性塗料の塗布、アルミ箔等の
ラミネート等の方法がある。また、ウレタンにカーボン
を混入したものを塗布することにより所定の抵抗を持た
せることができる。こり、により２０μｍ厚のポリイミ
ドフィルムに５０μｍの厚さの抵抗層をもったエンドレ
スベルトを作ることができ、良好な結果を得た。

クリーニングフィルムに適当な張力を与えるこ１３− とも重要で、その方法としては保持用のローラに付勢し
たバネ部材を用いてベルトを張設するようにしたり、ロ
ーラ自体を導電性弾性体で作る方法もある。ベルトの張
り具合は前式（１，）により、また実験により決定され
る。またベルトの外周に接地した導電性のテンシロンロ
ーラを設けるようにすると、ベルトの張力の調整が容易
で、また除電効果も得ら上りる。

以上説明した機構及び方法に付加して、第５図（ａｌに
示すようにベルト２を透明又は半透明部材としてベルト
の内側にランプ６２を設けて感光体の除Ｗｔす行うこと
も効果があった。

また磁性−成分現像剤を用いた場合は、第５図（ｂ）に
示すようにベルト２を非磁性材料とし、ベルトの内側に
マグネット７を画像支持体［に対向しておくと効果があ
り、現像剤のハジギ防止にも十分な効果が認められた。

また第５図（Ｃ）に示すように、クリーニングベルトに
印加する電圧としてトナーと逆極のＤ（ｌＩｆ圧ＫＡＣ
１［圧を重畳することにより、クリーニングベルトへの
転写効率なあげることができる。

最後に好結果が得られた２実施例につきｎ；）１明する
。

実施例−１ 第６図はこれを示したもので、静電像保持体ｌとして５
０〜７０　μｍの厚みをもったセレンテルル感光体を用
い、感光体ドラムは矢印方向に線速度１５０　Ｈ／　ｓ
ｅｃで回転している。トナーはスチレン・アクリルを主
成分とするもので（−）極に帯電している。

これに対し、クリーニングに先だってクリーニングラン
プ６２により感光体Ｉの除電な行うようにした。クリー
ニングベルト２はポリイミド２０μｍ厚の絶縁フィルム
とその内側にウレタンゴムにカーボンを分散した５０μ
ｍ厚の抵抗層からで診ている。この抵抗は１０６”　＠
Ω・儒程度のもので、このベルト２への印加電圧１．Ｉ
　、Ｖは＋７００ｖである。

ベルト２上のトナーを除去するための導電性ブレード５
１は、接地したローラ３２部に設けるようにした。

以上の方法及び装置によって、良好なりリーニング効果
を得ることができた。

実施例−２ 磁性−成分現像剤を用いた複写装置に適用した実施例で
、第７図に示す。２回転してｌプロセスが完了する方式
をとっている。１回転目には現像器１１によって現像を
行い、２回転目には残留トナーのクリーニングを行うよ
うにした。

従ってクリーニング時のみ８００Ｖの高圧Ｈ０Ｖを印加
し、クリーニングベルト２を感光体ドラムｌに接触させ
るようにした。ここで無印加時にはベルｌ−２と感光体
ドラムＩとの間隙は最も近接した、μころで０．５ｗｍ
となるようにしている。

ローラ３は総て導電性ゴムを用い、鉄軸にまきつけたも
のを使用している。クリーニングベルトや感光体につい
ては第１実施例と同じものを用いた。クリーニングベル
ト２と感光体ドラムＩとの接触部には、感光体ＩＶＣ対
向するようにマグネット７を設けた。

本実施例では導電性ブレード５１で掻落されたトナーは
補給器１２に落ちるよ５になっていて、トナーのリサイ
クルを容易にした効果をも併せ持っている。

本発明の方法及び装置を用いたことによる効果は次のよ
うなものである。

（１）　　クリーニング部材が画像支持体を傷つけない
。

（２）トナーの飛散が少ない。

（３）　　クリーニング装置の設定位［Ｗが自由である
。

（４）　　クリーニング部材の画像支持体への接触圧が
均一であり、印加電圧の調整により制御できる。

（５）装置の小型化が可能であり、動力を使わないので
コストダウンになる。

（６）感光体上のトナーフィルミングが生じない。

以上具体的実施例を含めて本発明を説明したが、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、各構成又は過
程において種々の変形が容易に考えられるのは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

　１７− ８０１図は本発明の原理を示す断面図で、第２図は画像
支持体とクリーニングベルトとの間隙関係を示す断面図
で、第３図及び第４図はクリーニングベルト」二のトナ
ーを除去するための具体例を示し、第５図はクリーニン
グ効果を増すための具体例な示したものである。 第６図及び第７図は、本発明の第１．第２実施例を示す
断面図である。 ｌ・・・・・・画像支持体　　２・・・・・・フィルム
３・・・・・・ローラ　　　　　７・・・・・・マグネ
ット２１・・・・・・絶縁フィルム　２２・・・・・・
導電層η・・・・・・抵抗体　　　　５１・・・・・・
導電性ブレード６２・・・・・・ランプ 代理人桑原義美 １８− め　５ （α） ＣＣ） 日 （Ａ）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　片面を導電性になし他面を絶縁性ＶＣなした
   フィルム状部材の絶縁性面を静電記録装置の静電像保持
   体に近接して対向させ、前記静電像保持体とフィルム状
   部材との間に前記靜ｍ償保持体上の残留現像剤と逆極性
   の直流電圧及び／又は交流電圧を印加し、これにより前
   記残留現像剤粒子を前記静電像保持体から分離せしめ、
   前記フィルム状部材へ転移せしめる過程を有することを
   特徴とする現像剤クリーニング方法。
2. （２）片面を導電性になし他面を絶縁性になしたフィル
   ム状部材と、該フィルム状部材の絶縁性面を静電記録装
   置の静電像保持体に近接して対向保持するフィルム状部
   材保持手段と、該フィルム状部材の導電性面に電圧を印
   加する電極部材と、該電極部材と前記静電像保持体との
   間に直流及び／又は交＃、電圧を印加するに圧印前手段
   と、該フィルム状部材の絶縁性面に付着した現像剤を除
   去する除去手段とを有することを特徴とする現像剤クリ
   ーニング装置。
3. （３）前記フィルム状部材を、内側を導電性としてエン
   ドレスベルト状に構成したことを特徴とする特許Ｎ請求
   の範囲第２項記載の現像剤クリーニング装置。
4. （４）　　前記エンドレスベルト状のフィルム状部材に
   パーフォレーションを形成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の現像剤クリーニング装置。
5. （５）前記フィルム状部材の導電性面は１０５Ω・１以
   −［二、Ｉ□”Ω・αＵ以下の比抵抗を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第２項乃至第４項記載の現像剤
   クリーニング装置。
6. （６）前記フィルム状部材の絶縁性面を除電する除電手
   段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至
   第５項記載の現像剤りＩＪ−ニング装置。
7. （７）前記フィルム状部材が、前記靜ＩＴｔ像保持体と
   の間ＶＣ電圧を印加しない時前記静電像保持体に接する
   ことなく、電圧を印加した時前記静電像保持体に接する
   」゛つ構成したことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   乃至第６項記載の現像剤クリーニング装置。
8. （８）前記静電像保持体と近接して対向する位置にある
   前記フィルム状部材の導電性面の近傍にマグネットを配
   設したことを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至第７
   項記載の現像剤クリーニング装置。
9. （９）　　前記エンドレスベルト状をなしたフィルム状
   部材の保持部材を弾性を有するローラでなしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項乃至第８項記載の現像剤
   クリーニング装置。 α０　前記靜￥ｉｆｆ像保持体と近接して対向する位置
   にある前記フィルム状部材の近傍に前記静電像保持体面
   を照光する光源を設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項乃至第９項記０η　前記フィルム状部材の絶縁
   性面に付着した現像剤を除去する除去手段が導電性のゴ
   ムブレードであることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項乃至第１０項記載の：ｆＪｉ像剤ク像削ニング装置。