JPS5882283A - 磁気ブラシクリ−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】 や静電記録装置における磁気ブラシクリーニング装置，
すなわち、磁性体吸着面に磁性体キャリャを吸着して形
成した磁気ブラシで、トナー像担持体の表面を槽擦する
ことによって、トナー像相持体表面のトナーを除去する
クリーニング装置の改良に関する。

上述のような従来の磁気ブラシクリーニング装置は、例
えｌｄ　ＵＳＰ　Ｒｅ　２１！ｒｔ＆号明細書（　Ｒｅ
ｉｓｓｕｅｄｏａｔ．、　７，　／タ７ｊ　　）に示さ
れているように、磁性体吸着面にトナー像担持体表面の
トナーを電気的に吸着する極性の電圧を印加して、磁気
ブラシにトナーが捕捉されるようにしたものであり、フ
ァーブラシクリーニング装置のようには排気装置やフィ
ルタを必要とせず、し九がって、クリーニング装置が簡
単、小型に構成できるし、また、トナーの飛散による複
写機や記録装置の機内汚れが極めて少なく、さらに１ブ
レードクリーニング装置におけるようなトナー像相持体
の表面を傷付ける惧れけないと云った多くの特長を有す
る。しかし、磁性体キャリヤに比抵抗が１０’Ω〜１０
１０９程度の導電性のものを用いた場合は、（１）磁性
体吸着面から磁気ブラシを介してトナー像相持体表面の
トナーに電荷注入が起り易く、電荷注入されたトナーは
磁気ブラシに捕捉されなくなるので、・磁性体吸着面に
印加する電圧の設定が峻しい、　（２）　）ナー像担持
体表面に微細なピンホールや傷があると、磁性体吸着面
が磁気ブラシを介してトナー像担持体と短絡し、磁性体
吸着面に有効表電圧の印加がなされなくなって、磁気ブ
ラシは全体にトナーを捕捉することができなくなる、（
３）磁気ブラシがトナーを捕捉して、磁気ブラシの磁性
体キャリヤとトナーの混合比が変化すると、それに伴っ
て磁気ブラシの抵抗が変化し、したがって磁性体吸着面
の有効な電圧が変動して、磁気ブラシによる安定なトナ
ー捕捉が行われ難い等の問題がある。そのために、■磁
性体吸着面に比抵抗の高い樹脂被膜や酸化被膜を設けて
、磁気ブラシを介する放電を防ぐようにする方法、■磁
気ブラシを介する放電が行われても磁性体吸着面が有効
な電圧を保持するように制御する方法が行われているが
、前者の方法では、樹脂被膜や酸化被膜へのトナーのへ
ば９付きや、電荷の除宏を必要とするなどの新な問題が
生じ、また、後者の方法では、装装置が複雑になって、
コストが増加するなどの問題が生ずる。

それに対し、磁性体キャリヤに絶縁性樹脂を被覆した絶
縁性のものを用いた場合は、上述の導電性Ｏものを用い
た場合の問題は起らない。しかし、導電性のものを用い
た場合は、磁気ブラシの磁性体キャリヤ自体がトナー像
担持体表面のトナーを電気的ＫｒＩｋ着する対向電極の
役割を果すのに対して、絶縁性のものを用いた場合は、
磁気ブラシの磁性体キャリヤ自体は対向電極の役割りな
果さ寿いため、対向電極である磁性体吸着面を導電性の
ものを用いた場合よりもトナー像相持体の表面に近接さ
せる必要があり、また、磁性体吸着面に印加する有効な
電圧も導電性のものを用いた場合より高い値に設定する
必要がある。

本発明は、上述のように１従来の磁気ブラシクリー二／
グ装置における問題点を究明した結果なされたものであ
り、絶縁性の磁性体キャリヤを用いて安定したトナー像
相持体表面のクリーニング書効果を得ることができ、装
置が簡単で、コストが掛らず、そして、コンパクトに構
成できる磁気ブラシクリ−二／グ装置を提供するもので
ある。

本発明は、磁性体吸着面に磁性体キャリヤを吸着して形
成した磁気ブラシで、トナー像相持体の表面を摺擦する
ととＫよって、該相持体表面のトナーを除来するクリー
ニング装置において、前記磁性体キャリヤに絶縁性のキ
ャリヤを用い、前記摺擦位置における磁性体吸着面とト
ナー像担持体表面との最近接距離をｏ、ｓ　ｍ以上／、
に７１１１Ｍ以下に設定すると共に、前記磁性体吸着面
に前記トナーを電気的に吸着する極性のｔｏｏ　ｖ以上
１ｔｏｏ　ｖ以下の電圧を印加するようにしたことを特
徴とする磁気ブラシクリーニング装置にある。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

第１図は本発明のクリーニング装置の一例を示す概要断
面図、第２図は磁性体吸着面に印加する電圧と、磁性体
吸着面に形成した磁気ブラシがトナー像相持体表面を摺
擦する位置におゆる磁性体吸着面とトナー像相持体表面
の最近接距離の効果的範囲を示すグラフである。

第１図において、ｌは、表面にセレン等の感光体を設け
たドラム状のトナー像担持体で、時計方向に回動する。

コは、アルミニウムのように導電性で非磁性の材料よ秒
なる磁性体吸着スリーブで、内部に磁石３が図示のよう
に、一つの磁極面が常にトナー像担持体／ＤＩ！面に対
向し、しかも総べての磁極面が磁性体吸着スリーブコの
内面に対向するように、放射状Ｋ［走して配設されてお
り、その磁石ｊＫよって、磁性体吸着スリーブコの表面
にはキャリヤ溜りダから磁性体キャリヤがブラシ状に付
着して、所謂磁気ブラシが形成され、そして、磁性体−
着スリーブコが時計方向に回動するととによって、磁気
ブラシがトナー像相持体／の表面を摺擦することになる
。夕は磁性体吸着スリーブコの表面に形成した磁気ブラ
シの穂の高さを規制する積立規制部材で、これによって
磁気ブラシの高さが一定に整えられ、トナー像相持体／
の表面の摺擦が安定した一定条件で行われるようになる
。ｔは磁性体吸着スリーブコの表面にトナー像担持体ｌ
の表面上のトナー７を電気的に吸着する極性の電圧を印
加するバイアス電源で、この電圧が印加されているため
に、磁気ブラシがトナー像担持体ｌの表面を摺擦して、
トナー７をその表面への付着から離すようＫすると、ト
ナー７は磁性体吸着スリーブコの表面に引かれて完全に
トナー像担持体ｌから離れ、磁気ブラシに捕捉されるこ
とになる。この磁気ブラシに捕捉されたトナーは、磁性
体吸着ス・リーブコが時計方向に回動して、捕捉した磁
気ブラシがトナー回収ドラムｒＫ対面する位置に達する
と、トナー回収ドラムｔ。

表面に印加された電圧に引かれて、トナー回収ドラムを
上に移行する。したがって、磁性体吸着スリーブコ上の
磁気ブラシけ、この位置で、トナーを除かれてクリーン
なものとなり、磁性体吸着スリーブλの回動に伴って再
びトナー像相持体ｌの表面を摺擦する。トナー回収ドラ
ムｔは反時計方向に回動して、磁気ブラシから回収した
トナーをスクレーバタによって掻き落され、掻門落され
たトナーはトナー溜り１０に収容される。なお、トナー
回収ドラムｌは磁性体吸着スリーブコと同様の材料から
なり、／／はトナー回収ドラ″Ａｔの表面にトナーを吸
着するための電圧を印加する回収バイアス電源である。

以上のようなりリーニング動作を常に確実に安定して行
うために、磁気ブラシを形成する磁性体キャリヤには、
磁性体粉を絶縁性の樹脂で被覆したような絶縁性のもの
を用いる。磁性体粉としては、磁性鉄粉が普通に好まし
く用いられるが、それに限定されるものでないことは勿
論である。また、磁性体粉を被覆する樹脂としては、ス
チレンとメチルメタアクリレートの共重合体で、その重
合比が３＝７のものが好ましく用いられるが、これもそ
れに限定されるものではない。すなわち、絶縁性被覆樹
脂として、スチレン化合物とアクリル酸エステル及びメ
タクリル酸′□エステル化合物との共重合体は良好な被
覆特性を有して非常に好ましく、その代表的な置換スチ
レン化合物としては、α−メチルスチレン、ビニルトル
エン％　ターフロムスチレン、ダークロルー！−フルオ
ルスチレン、コークロルスチレン、コ、ｊ−ジクロルス
チレン、コ、ｊ−ジフルオルスチレン、２，４Ｉ−ジメ
チルスチレン、ダーエトキシスチレン、ダーエチルスチ
レン、ダーへキシルデシルスチレン、３−オキシメチル
スチレン、ダーヨードスチレ／、参−イソペントキシス
チレン、リーノナデシルスチレン及びこれらの混合物な
どを挙げることができ、代表的な置換及び非置換のアク
リル酸エステル及びメタクリル酸エステル化合物として
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ｔｅｒｔ　−ブチル、アクリル酸ネオペンチル、α−ク
ロルアクリル酸メチル、アクリル酸イソブチル、アクリ
ル酸シクロヘキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸
へキシルデシル、アクリル酸イングロビル、アクリル酸
テトラデシル、エチレングリコールジメタクリレート、
アクリル酸ａｅｃ−ブチル％コーｎ　−ｔｅｒｔ−ブチ
ルアミノエチルメタクリレート、メタクリル酸コープチ
ル、メタクリル酸グリシジル、メタク９リル酸２−クロ
ルエチル、３．３−ジメチルブチルメタクリレート、メ
タクリル酸−一エチルヘキシル、メタクリル酸コーメト
キシエチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル。

メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸インプロピル、
メタクリル酸プロピル、アクリル酸コーエチルヘキシル
及びこれらの混合物などを挙げることができる。そして
、彼曹層にはまた、必要に応じて他の化合物を含有せし
めることができる。その化合物の代表的な例は樹脂であ
り、あるいけ電荷制御剤である。かかる樹脂としては例
えば、エポキシ樹脂、ポリアミド５ｒｌＮ、ポリエステ
ル樹脂、石油系樹脂、アセタール樹脂、塩化ビニル、酢
酸ビニルもしくはそれらの共重合体などのハロゲン化り
ｌ脂、ブタジェン系共重合体樹脂などがあり、電荷制御
剤としては、オイルブラック、ランプブラック、ニグロ
シン染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、クロ
ムイエロー、ウルトラマリンプルー、メチレンブルーク
ロライド、フタロシアニンブルー、ローズベンガル、そ
の他の顔料又は染料が用いられる。

以上述べたような被覆層を１μｍ程度の厚さで磁性体粉
に被覆した絶縁性の磁性体キャリヤを用いるとともに、
バイアス電源乙によって磁性体吸着スリーブコに与える
電圧をｔｏｏ　ｖ以上／６００　Ｖ以下とし、さらに磁
性体吸着スリーブコとトナー像相持体／の表面の間＠ｇ
をｏ、ｓ　ｍ以上へＳａｔにする。

第２図の斜線を施した範囲は上述の範囲を示し、間＠ｇ
がｏ、ｓ　ｗｓより狭いＡの範囲では、磁性体吸着スリ
ーブコ上に形成された磁気ブラシがトナー像相持体／（
Ｄ表面を摺擦した際に乱れて不均一になり易く、シたが
って、安定したトナー像相持体ｌのクリーニングが行わ
れなくなるし、間＠ｇがｉ、ｓｗｔより大きいＢの範囲
では、磁気ブラシによるトナー像担持体ｌの表面の摺擦
力が弱くなって、トナー７の遊離が行われ難くなり、関
ｍｇがＯ，Ｓ龍以上へ３　ｍｌ以下の範囲にあっても磁
性体吸着スリーブコの電圧がｚｏｏ　ｖよ抄低いＣの範
囲では、磁気ブラシがトナー７を遊離しても捕捉しない
ようＫなり、また、逆に磁性体吸着スリーブ２の電圧が
／６００　Ｖよりも高いＤの範囲では、磁気ブラシに捕
捉されたトナーがトナー回収ドラムｊによって回収され
なくなって、その結果、磁気ブラシのクリーニング能力
が低下し九り、あるいは、磁気ブラシの磁性体キャリヤ
が電気力によってトナー像担持体／の表面に付着したり
するような問題が生じ、結局、斜線の範囲の条件におい
て、安定して確実なトナー像担持体１面のクリーニング
が行われる。

擾お、磁気ブラシが強固に形成されて、トナー像相持体
ｌの表面トナー７に十分な遊離作用を与えるためＫは、
磁石３による磁性体吸着スリーブコの表面の磁束密度を
少くも磁気ブラシのトナー像担持体１面を摺擦する位置
において９００ガウス以上にするのが良く、好ましくは
１０００ガウス以上にするのが良い。そして、磁性体吸
着スリーブコは表面速度がトナー像担持体ｌの表面速度
の２〜３倍の回動速度で回動させるのが好ましい。また
、磁気ブラシで捕捉したトナーを確実に回収するためＫ
は、回収バイアス電源／／によって与えるトナー回収ド
ラムｔの表面電圧をバイアス電源ｔによって与える磁性
体吸着スリーブコの電圧よりも十分大きくするのが好ま
しい。この磁性体吸着スリーブ−に与える電圧およびト
ナー回収ドラムｔに与える電圧は、それぞれトナーを電
気的に吸着する極性の電圧であることは勿論である。

以上述べた本発明の装置によれば、（１）絶縁性の磁性
体キャリヤを使用するので、導電性のキャリヤを使用し
た場合の様にはトナー像相持体上のトナーに電荷注入を
起すことなく、シたがって、長期に渡って安定したクリ
ーニング性能を維持でき、（２）トナー像相持体面に微
細なピンホールや傷が生じても、磁性体吸着面とトナー
像担持体との間に短絡を起すことがなく、シたがって、
トナー像担持体を長く使用することができ、（３）クリ
−ニングにより磁気ブラシのトナー濃度が変動しても、
導電性のキャリヤを使用した場合の様には磁気ブラシの
抵抗が変動しないので、磁性体吸着面に印加するバイア
ス電圧を変化させる必要がなく、シたがって複雑な装置
や操作を要せず、（４）絶縁性のキャリヤを用いている
ため、磁性体吸着面やトナー回収ドラム表面は導電性の
１−でよ＜、シたがって、表面に樹脂被膜や酸化被膜を
設けたりする処理を必要とせずに１装置が簡単で低コス
トに得られる、と云った多くの優れた効果が得られる。

なお、本発明は、磁性体吸着面やトナー像相持体面が円
筒状のものに限らず、平面状あるいはコンベアベルト状
のものであっても適用し得る。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明のクリーニング装置の一例を示す概要断
面図、第２図は磁性体吸着面に印加する電圧と、磁気ブ
ラシがトナー像相持体表面を摺擦する位置における磁性
体吸着面とトナー像相持体表面の最近接距離の効果的範
囲を示すグラフである。 ｌ−・トナー像相持体、　コ・・・磁性体吸着スリーブ
、３・・・磁石、　　　　　　　ダー・キャリヤ溜り、
Ｓ・・・穂立規制部材、　　６・・・バイアス電源、７
・・・トナー像担持体上のトナー、 ！・・・トナー回収ドラム、９・・・スクレーパ、ｌθ
・・・トナー溜り、Ｉ／・・・回収バイアス電源。 特許出願人　小西六写真工業株式会社 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　磁性体吸着面に磁性体キャリヤを吸着して形成し
   た磁気ブラシで、トナー像担持体の表面を摺擦すること
   によって、該相持体表面のトナーを除去するクリーニン
   グ装置において、前記磁性体キャリヤに絶縁性のキャリ
   ヤを用い、前記摺擦位置における磁性体吸着面とトナー
   像相持体表面との最近接距離を０．１　Ｗ以上へＳＷＸ
   以下に設定すると共に、前記磁性体吸着面に前記トナー
   を電気的に吸着する極性のｚｏｏ　ｖ以上／６００　Ｖ
   以下の電圧を印加するようにしたことを特徴とする磁気
   ブラシクリーニング装置。 λ　前記磁性体吸着面がその背面側に設けた磁石によっ
   て前記摺擦位置において９００ガウス以上の磁束密度を
   有する特許請求の範囲第１項記載の磁気ブラシクリーニ
   ング装置。