JPS63285574A - 感光体のクリ−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】 皮また１ 本発明は、感光体のクリーニング装置に関するものであ
る。

、従Ｊｉ権 複写機等の画像形成装置においては、転写後に感光体表
面に残留しているトナーを同表面から除去することが行
われている。かようなりリーニングを行うものとして、
クリーニングブレードやファーブラシなどを用いる方式
があるが、前者の例では感光体表面を傷付けやすく、ま
た後者の例では装置が大型化したり大きな騒音を発生し
たりする。

そこで、この種のクリーニング手段として、感光体を傷
付けにくいことや、装置を比較的小型化し易いことなど
の点から、磁気ブラシクリーニング方式によるものが採
用されている。

第５図は、磁気ブラシクリーニング方式の基本的な例を
示すものである（例えば特公昭４８−３７３８２号公報
参照）。第５図に示した例は、感光体１上の残留トナー
Ｔをクリーニングスリーブ２上に形成させた磁気ブラシ
で静電的に捕捉し。

この捕捉されたトナーを回収ローラ３の方へ回収するも
のである。

このクリーニング方式の例では、クリーニングが容易と
なるように、プレクリーニングチャージャ４で、トナー
の電荷量を増すべく、負極性のコロナ放ｔａを行わせて
いる。このようなコロナ放電を行わせるとき、感光体が
帯電しなければ問題はないのであるが、それが使用極性
と反対の極性（図の例で負）に帯電してしまう場合、感
光体が光感度を有さない状態、即ち、光を照射しても、
その表面電位が消失しない状態となったりする。また、
感光体特性が著しく劣化したりする。

またクリーニングが容易になる極性（図の例で負）に感
光体が帯電してしまうと、トナーに対し逆極性のバイア
ス電圧が印加されているクリーニングスリーブ２と、感
光体１との間の電位差が大きくなる。するとスリーブ２
上のキャリアが感光体ｌの方に付着してしまい、画質が
低下したり。

クリーニング後において、導体を含むキャリアが他の導
体に接触したりしてリークを生じたりするおそれがある
。また、キャリアが感光体の方に付着してしまうと、キ
ャリアに付着しているトナーが感光体１の方へ再付着し
て地汚れを生じたりする。

したがって、感光体が逆極性（負）に帯電しない程度に
プレクリーニングチャージャに対する印加電圧を定めな
ければならず、このようにすれば、トナーに印加される
電荷量（負の電荷量）は小さくなり、この結果、クリー
ニングスリーブ２側への静電的な吸引力が弱くなって、
トナーのクリーニング性を上げることができなくなる。

近時、感光体としてｏｐｃ　（有機光導電体）を使用す
るケースが増えているが、このうちのある種のものでは
負の極性に対して帯電性及び光感度性を有している。ま
た、かかるｏＰＣは逆の正の極性に対しては帯電性は負
の極性の場合よりも良好であって、逆に光感度性につい
ては殆んど有さないものとなっている。こういった特性
の感光体を用いた場合にも、プレクリーニングチャージ
ャによるコロナ放電を行わせるだけではクリーニング性
を向上させることが難しく、前述したような弊害を生じ
る。

ｌ血 本発明の目的は、トナーやキャリアが感光体に付着する
ことを抑制し、クリーニング性を従前のものよりも一段
と向上させ得るようにした感光体のクリーニング装置を
提供することである。

１腹 本発明は、上記目的を達成させるため、この発明に係る
感光体のクリーニング装置に関し、所定極性につき光感
度を有し、表面に形成された静電潜像がトナーで頴像化
される感光体のクリーニング装置であって、前記光感度
を有する極性と反対の極性をもって感光体に付着してい
る転写後のトナーを、前記光感度を有する極性に帯電さ
せて。

その極性を変換させるｌＦ電平手段、感光体表面に付着
しているクリーニングすべきトナーを同表面上において
ずらすトナー散らし手段と、前記感光体に光を照射して
、感光体の抵抗を低下させる光照射手段と、前記変換さ
れた極性と反対の極性の電荷をもつクリーニング用キャ
リアに、光照射された感光体上の極性変換されたトナー
を静電的に付着して当該トナーを感光体から除去するク
リーニング手段とを具備することを特徴としたものであ
る。

以下１本発明を一実施例に基づき説明する。

第１図は本発明の一適用例であるカラー複写機を示すも
のである。

この複写機において、先ず、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１
２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１
５へと入射し、このあと第４ミラー１６．フィルタ装′
ａ１７を通ってドラム状の感光体１８に結像投影される
。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、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
より感光体上には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１１２１Ｙ。

マゼンタ現像器２１Ｍ、シアン現像１１２１Ｃがそれぞ
れ設けられ、上記静１！ｌ潜像は先ずイエロー現像器２
１Ｙにより顕像化される。

転写ドラム２２には給紙部２３から送られた転写紙が巻
き付けられ、この巻き付けられた転写紙に上記顕像が転
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像。

シアン像がそれぞれ転写紙に転写されて重ねられ、必要
に応じてブラック現像器２１Ｂにより顕像化されたブラ
ック像が重ねられる。なお、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。なお、かような
フィルタが用いられない場合もある。

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
紙は定着袋！！２６を通ってコピー紙として機外に排出
される。一方、感光体１８上の残留トナーはクリーニン
グ装置２７によって除去される。なお、この実施例の複
写機は、コンタクトガラス１０上に画像編集機（エディ
ター）を取り付ければ、部分コピーや合成コピーが行え
るようになっている。

次に、感光体のクリーニング装置！２７について述べる
。

第２図において、感光体１８は矢印方向に回転するよう
になっていて、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、帯電
手段を構成するプレクリーニングチャージャ２８．トナ
ー散らし手段を構成するトナー散らし用ファーブラシ２
９及び光照射手段を構成する光照射ランプ３０がそれぞ
れ順に感光体１８と対向するように設けられている。さ
らに、光照射ランプ３０の下流側には内部に磁石３１を
設けたクリーニングスリーブ３２が配設され、図示した
例ではスリーブ３２が、固定された磁石３１に対し矢印
方向に回転駆動される。

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の部位に来ると、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、
トナーには、クリーニングし易いように、ある極性（図
の例では負）の電荷が印加される。一方、クリーニング
スリーブ３２上には、少なくともその一部が磁性体から
成るクリーニング用のキャリア（第１図及び第２図には
不図示）が磁気的に担持され、そのキャリアによる磁気
ブラシが形成されている０通常、キャリア粒子としては
１例えば鉄の粒子に、＃１脂コートされたもの等が用い
られる。この磁気ブラシが本例におけるクリーニング手
段を構成する。

プレクリーニングチャージャ２８により電荷を付与され
た残留トナーがスリーブ３２と対向するクリーニング部
位に来ると、ここで、残留トナーがバイアス電圧（図の
例では正）を印加されたスリーブ３２上の、正の電荷を
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、付着し、ここに感光体
上のトナーが除去されてクリーニングが行われる。上述
のように、クリーニング手段を構成する磁気ブラシには
、プレクリーニングチャージャ２８により後述する如く
極性を変換されたトナーの極性と反対の極性のバイアス
が印加される。またクリーニング用キャリアは、スリー
ブ３２へのバイアス電圧印加による他、トナーとの摩擦
帯電によっても。

所定の極性５図の例では正に帯電される。

次いで、トナーが付着したキャリアは、磁力によりスリ
ーブ３２上を搬送され、例えば、金属製のものより成り
所定極性（図の例では正）のバイアスの印加されたトナ
ー回収ローラ３３と対向する部位で、このローラに接触
し、このとき、トナーの方が回収ローラ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１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、スリーブ３２上のキャリアは、このスリーブ上を
磁力で搬送され、ドクターブレード部３６のところで、
このブレード部により、穂の厚みが例えば０．５乃至２
．０−程度に一定にされ、再びクリーニング部に入る。

従来のこの種の磁気ブラシクリーニング方式によるもの
では、クリーニングブレード方式のものなどと比較して
クリーニング性能に劣り、転写後の残留トナー量の多い
（０，６ｍｇ／ｃｄ以上）ときにはトナーを取り切れず
クリーニング不良となることがあった。また、転写前の
転写紙の経路において転写紙にジャムなどを生じてしま
った場合。

未転写状態となるために、残留トナーがクリーニング部
に入るとき、残留トナー量としては１ｍｇ／ｄ以上にも
なる。したがって、このような場合にはスリーブ３２を
２乃至３回転させてクリーニングを充分に行う必要があ
った。

本発明は、かような点に対処し得るクリーニング性に優
れた機能を発揮するクリーニング装置を提供しようとす
るものである。

第３＠は、本発明を具体的に説明するための感光体周辺
構成部を示す模式図である。

図において、感光体１８はＯＰＣ感光体より成り、これ
は特性として負の極性につき光感度を有し、その極性と
反対の正の極性に対しては帯電するものの、光感度につ
いては、これを有さないものとなっている。

ここで９例えば、感光体が負に帯電されるものとして、
光を照射したとき、その負電荷が減衰するような特性を
もつものを負の光感度を有する感光体というのである。

このような特性に基づいて感光体１８は負の極性に帯電
される。これは帯電ｍ１９により行われる。この帯電後
、露光部３８において先ずブルー光成分の静１１１Ｗ！
Ｉ像が形成される。

本例では、イエロー現像器２１Ｙの現像スリーブ２１′
Ｙ上には現像用キャリアＣ３とトナーＴとから成る二成
分現像剤が担持されている（他の現像器も同じ：但し、
−成分現像剤を用いることも勿論可能である）、トナー
Ｔと現像用キャリアＣ，とは互に摩擦帯電され、それぞ
れ正、負に帯電されて互に静電的に付着した状態にある
。

感光体１８上において形成された上記静電潜像は、キャ
リアＣＩに対して正に帯電されたトナーＴで顕像化され
る。次いで、転写ドラム２２と接触する転写部において
、転写チャージャ２０による負極性のコロナ放電により
上記顕像が転写紙上に静電転写される。

この転写後において、感光体１８上には正の極性の残留
トナーが付着した状態となっており、この状態で残留ト
ナーはプレクリーニングチャージャ２８の部位に至る。

なお、上記残留トナーは例えば１０〜１５μｃ／ｇ程度
の正の電荷をもったものとなっている。

残留トナーがプレクリーニングチャージャ２８の部位に
来ると、このプレクリーニングチャージャによるコロナ
放電により、トナーには、負の極性の電荷が印加され、
トナーの極性が反転変換される。このとき、感光体も負
極性のコロナ放電を受けることになる。

次いで、ファーブラシ２９のところを通った感光体表面
部分が光照射ランプ３０により光照射される。

かかる光照射によって感光体は１０１′７１０程度の明
抵抗を示すようになる。すなわち、光照射さ４ｔた部分
の感光体の抵抗が低下することになる。

さらに、言い換えれば、感光体としては導体になり、先
の負のコロナ放電に伴う帯電は消去されることとなる。

即ち、好ましくは光照射後の感光体は負の帯電状態とな
らず、その表面電位がほぼ０■となるのである。

一方、トナーとしては、感光体が電極効果を示すため、
上記コロナ放電により効率良く負の極性にｉｔする。す
なわち、トナーＴは正の極性から反転して感光体の光感
度を有する極性である負の極性に帯電されるのである。

この場合の帯電量はＩＪＩ像時の正の摩擦帯電ｉｔ　（
１０〜１５μｅ／ｇ程度）に対して負の１５〜４０μｅ
／ｇ程度の帯電量となっている。これに対し感光体電位
は、上でも述べたようにほぼＯｖとなる。このような状
態で、感光体１８上の残留トナーをクリーニングスリー
ブ３２上に磁気的に担持させた正の電荷を有するクリー
ニング用キャリアＣ２，すなわちこのキャリアによる磁
気ブラシに接触させる。これにより残留トナーはキャリ
アＣ２に静電的に付着し、感光体表面が清掃される。

ここで、クリーニング用キャリアＣ２は、上記の如くし
て負に帯電されたトナーに対して、摩擦帯電した場合、
正に帯電するような特性のものとなっている。

感光体電位は負電位ではなくＯｖ近くになっているため
、すなわち、スリーブ３２と感光体１８との間の電位差
が小さくなるため、上述したクリーニング動作時にクリ
ーニング用キャリアＣ２が感光体の方に付着しにくくな
る。これに対し、を位差が小さくなると５通常はトナー
はキャリアＣ２の方に吸引しにくくなるが、トナー自体
に負の電荷が印加されるため、キャリアの方に容易に静
電的に吸引されることになる。即ち、キャリアＣ２が感
光体１８に付着することを防止しつつ、クリーニング不
良の発生を防止することができる。

クリーニング用キャリアＣ２が感光体１８の方に付着す
ると画質が劣化したり、リークを生じたりする恐れがあ
るが、本実施例ではこのようなことが回避される。さら
に、キャリアＣ２に付着したトナーがキャリアもろとも
感光体１８の方に再付着すると地汚れを生じるが１本実
施例ではこのようなことが回避される。

なお、クリーニング用キャリアＣ２に付着したトナーは
正バイアスの印加されるトナー回収ローラ３３（第２図
）に捕捉され、かつ、回収ブレード３４で掻き取られ、
さらに、スクリュー３５により外部へ排出される。なお
、第３図において。

符号３０で示すものは除電ランプであり、符号３７で示
すものは感光体上の不要な電荷を除去するためのイレー
スランプである。

クリーニングが良好に行われるトナーの帯電状態として
は、先にも述べたようにトナーの負の帯電量が大きい方
が良い０例を挙げれば、好ましくは１５μｅ／ｇ以上と
なる。また、残留トナー直下の感光体電位としては１例
を挙げれば一５０ＶからＯｖの範囲であり、Ｏｖに近い
程良い。

これに対し、トナーの負の帯電量が小さければ、クリー
ニング用キャリアへの静電吸引力が小さくなり、トナー
が取りにくくなる。また、感光体の負電位が大きければ
、クリーニング用キャリアが感光体の方に付着しないよ
うにするためにスリーブ３２に印加するクリーニングバ
イアスを小さくしてクリーニング電界を小さくしなけれ
ばならないが、このようにすると、トナーのクリーニン
グスリーブへの引き付は力が弱くなり、クリーニング性
は低下することとなる。さらに、感光体の負電位が大き
く、かつクリーニング電界も大きいと、トナーを付着し
、かつ、正の極性に帯電されたクリーニング用キャリア
が感光体の方へ付着してしまい、画質が悪化したり地汚
れを生じたりする。

このような点からプレクリーニングチャージャ２８を通
過したあとのトナーの負の帯電量としては大きく、感光
体電位としては大きな値の負電位ではなくＯｖに近いこ
とが望ましいのである。

ところで、このようなりリーニング装置をもつ複写機等
の画像形成装置においては、感光体１８と転写ドラム２
２上の転写紙とが互に接して顕像転写が行われるように
なっているため、替写後の残留トナーが感光体に対し比
較的大きな粘性付着力をも、うて付着した状態となって
いる。このような状態のトナーを、ファーブラシ２９を
回転させて、感光体上においてかき乱し乍ら、それを散
らすようにしてずらし゛てやると、トナーの上記付着力
が弱められ、トナーをクリーニング用キャリアに吸引ぎ
せ易くすることができる。第４図はトナー帯電から光照
射までのプロセスを説明するための模式図である。この
図において、当該感光体１８の感光Ｊ！Ｆ　１８　ａの
表面に対しファーブラシ２９が接触回転するようになっ
ている。このとき、プレクリーニングチャージャ２８に
より負の極性に変換された感光体上のトナーＴは、その
回転するファーブラシ２９によりかき乱され、別の位置
に動かされて、上記付着力が弱められる状態となる。

なお、このようなトナーの散らし手段としては。

ファーブラシによるものの他、ウェブのようにものを感
光体上のトナーに接触させつつ振動させたりする方式や
、感光体をＯＰＣベルトとして、これを振動させたりす
る方式を別の例として挙げることができる。

プレクリーニングチャージャによるトナーの帯電と、光
照射手段による感光体の除電動作を同時に行ってもよい
、またトナー散らし手段によるトナーのずらし動作は、
トナーと感光体に対するプレクリーニングチャージャ及
び光照射手段による帯電及び感光体除電の前に行っても
よいし、また後に行ってもよい。勿論、第４図のように
中間で行ってもよい、転写後の適時にトナーずらし動作
を行うことができるのである。プレクリーニングチャー
ジャによるＩＦｍ動作前にトナーをずらせば。

トナーと感光体との静電吸着力を弱める効果も得られる
。

感光体を正極性に帯電させて、これをトナーにより可視
像化する画像形成装置にも本発明を適用できることは当
然である。

以上６本発明によれば、クリーニング不良や感光体への
キャリア付着やトナー再付着などを生じることなしに、
クリーニング性を従前のものど比べて格段と向上させる
ことができ、かつ、残留トナーの感光体に対する付着力
が大きくても、それを容易に感光体から除去することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一適用例であるカラー複写機の構成図
、第２図は本発明一実施例の感光体のクリーニング装置
の構成図、第３図はクリーニング作用を具体的に説明す
るための感光体周辺構成部を示す模式図、第４図はトナ
ー帯電から光照射までのプロセスを説明するための説明
図、第５図は従来例の概略構成図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定極性につき光感度を有し、表面に形成された
   静電潜像がトナーで顕像化される感光体のクリーニング
   装置であって、 前記光感度を有する極性と反対の極性をもって感光体に
   付着している転写後のトナーを、前記光感度を有する極
   性に帯電させて、その極性を変換させる帯電手段と、 感光体表面に付着しているクリーニングすべきトナーを
   同表面上においてずらすトナー散らし手段と、 前記感光体に光を照射して、感光体の抵抗を低下させる
   光照射手段と、 前記変換された極性と反対の極性の電荷をもつクリーニ
   ング用キャリアに、光照射された感光体上の極性変換さ
   れたトナーを静電的に付着して当該トナーを感光体から
   除去するクリーニング手段とを具備することを特徴とす
   る感光体のクリーニング装置。
2. （２）クリーニング手段を、スリーブ上に形成させたク
   リーニング用キャリアによる磁気ブラシとし、該磁気ブ
   ラシは、変換されたトナー極性と反対極性のバイアス電
   圧が印加されるものである特許請求の範囲第１項に記載
   の感光体のクリーニング装置。
3. （３）クリーニング用キャリアは、トナーと摩擦帯電さ
   れるものであって、この摩擦帯電に伴い感光体の光感度
   を有する極性に対して、これと反対極性に帯電するキャ
   リアである特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の感
   光体のクリーニング装置。