JPS6330631B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真又は静電記録等の手法により
感光体表面に形成した静電潜像を磁性トナーによ
り現像してトナー像を形成した後、コロナ放電等
の手法によりトナー像を一般紙等の転写部材へ転
写して記録コピーを得る複写システムに使用され
る磁気クリーニング装置に関する。

PPC方式と称される複写システムは帯電及び
露光工程を経て感光体表面に形成された静電潜像
を現像し、ついで現像して得られたトナー像を一
般紙等の転写部材へ転写して記録コピーを得るも
ので、近年現像剤として磁性トナーが使用されつ
つある。

この磁性トナーを用いるPPC方式においては、
転写手段としてコロナ帯電器や導電ゴムローラー
等が一般に用いられているが、どのような手段を
用いても転写部材に転写される磁性トナーの量は
100％ではなく、普通は90％前後の転写効率とな
り、特に高温多湿時においては60％以下の転写効
率となつてしまう。よつて複写プロセスを繰返し
て行なうためには、感光体表面に残留した磁性ト
ナーを除去するために、クリーニング装置が必要
となつてくる。

クリーニング装置としては従来よりうさぎの毛
または合成繊維の毛よりなるフアーブラシを高速
で回転させてドラム表面を拭い大型の吸引装置で
除去したトナーを吸引してフイルターバツク中に
ためる方式が最も多く用いられる。しかしこの方
式では装置が大型となるため大きなスペースを必
要とし、さらに高速でドラム表面をこするためド
ラムの疲労が早くなつたり、未吸引トナーが飛散
して複写機内を汚す等の不都合を生じやすかつ
た。これに代る方式として、トナーの磁気的性質
を利してマグネツトロールと非磁性スリーブを相
対的に回転させて非磁性スリーブ上に予め吸着し
ている磁性トナーによる磁気ブラシでドラム上を
こすつてクリーニングを行なう方式も採用されて
いるが、非磁性スリーブ上は予め磁気ブラシ形成
用トナーが必要であること、ドラム上の残留電位
が高い場合、再現像と同様の効果を生じクリーニ
ング不良を生じやすいこと、クリーニング効率を
あげるには非磁性スリーブ上1000ガウス以上の強
い磁力を必要とすること、ドラムと非磁性スリー
ブとの間隙と非磁性スリーブのトナー層の厚さを
相互に緻密に微調整する必要があること、ドラム
よりクリーニングしたトナーを非磁性スリーブ上
から回収するのが困難であることなどの多くの欠
点がある。

これらの方式のほか、ブレード材を用いるクリ
ーニング装置も採用されている。すなわち、ウレ
タンゴム等の弾性体よりなるブレード部材をその
先端が感光体に接する如く配し、ブレード部材に
て感光体表面に残留する磁性トナーを除去し、除
去された磁性トナーは吸引手段やスクリユーなど
によつて装置外に排出するものである。しかしこ
の方式においても、装置が大型化する、機構が複
雑となる、スクリユーの排出能力が低くスクリユ
ーの目ヅマリを生じる、クリーニング効率もやや
低いなどの欠点があつた。

本発明の目的は、上記の従来技術の欠点を排除
して、感光体表面のクリーニング効率が極めて高
く、感光体表面から除去したトナーを装置外に排
出でき、場合によつてはクリーニングしたトナー
を元の現像機に自動的に回収再生できる。そして
簡単な機構の磁気クリーニング装置を提供するこ
とである。

本発明の磁気クリーニング装置は、感光体表面
に形成された静電潜像を磁性トナーで現像して得
られたトナー像が転写部材へ転写された後の感光
体表面に残留する磁性トナーを除去する磁気クリ
ーニング装置において、その外周に軸方向に対し
て傾斜させた溝又は突起状を有する非磁性スリー
ブを前記感光体表面に近接又は隣接して配置する
と共に前記感光体表面とその一部が接触して前記
感光体表面から前記残留磁性トナーを拭い取る弾
性部材を配置し、前記マグネツトロールと前記非
磁性スリーブの少なくとも一方を回転させて前記
非磁性スリーブ上に磁気吸着された磁性トナーを
装置外に排出させてなることを特徴としている。

本発明の磁気クリーニング装置の詳細を図面に
より説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す断面図であ
り、感光体１に近接して非磁性スリーブ２が設け
られ、非磁性スリーブ２の内部には軸４に複数個
の磁極を有するマグネツト５を固着してなるマグ
ネツトロール３が配置されている。図示矢印方向
へ回転する感光体１の表面に残留する磁性トナー
MTは、図示矢印方向に回転するマグネツトロー
ル３の磁気吸引力により、固定されている非磁性
スリーブ２の表面に磁気吸着され、上記マグネツ
トロール３の回転磁界の作用により、上記非磁性
スリーブ２の表面を図示矢印方向に搬送される。

しかしながら、上記の様にしてスリーブ２の表
面に吸着され感光体１の表面から回収除去される
磁性トナーは感光体１の表面に残留する磁性トナ
ーの一部であり、大部分の残留磁性トナーは回収
されずにそのまま感光体表面に残る。そこで第１
図に示すように、弾性部材としてその先端が感光
体１の表面と接触するウレタンゴム等によりなる
ブレード部材６を支持部材７により固定すると共
にブレード部材６及び支持部材８のスリーブ２と
対向する部分がマグネツトロール３の磁気吸引力
の範囲内に収まるように配置する。よつて感光体
１の表面に残留する磁性トナーMTは、ブレード
部材６によつてせき止められてブレード部材６の
先端部や保持部材７の表面部に溜る。しかしこの
様にして溜つた磁性トナーMTは直ちにマグネツ
トロール２の磁気吸引力によりスリーブ９の表面
に吸着される。

本発明においては、スリーブ上に吸着された磁
性トナーを装置外に排出するために、スリーブの
外周表面に軸方向に対して傾斜させた溝または突
起条を設けている。第３図は、本発明に用いられ
るスリーブの一例を示す平面図で、スリーブ２の
外周面には軸方向に対して傾斜した突起条８が形
成されている。従つて第１図に示すようにスリー
ブ２を固定し、マグネツトロール３を所定の方向
に回転させると、スリーブ２上に吸着された磁性
トナーMTは突起条８に沿つてスリーブ２上を軸
方向に搬送されて装置外に排出され回収ボツクス
（図示せず）に収容される。

またスリーブとしては第３図に示すものに限ら
ず第４図に示すものでもよい。第４図のスリーブ
は、外周表面に軸方向に対して傾斜してもうけた
突起条５を任意の位置を境界にして、逆方向に傾
斜させたものである。この場合は、マグネツトロ
ールを所定の方向へ回転させることにより、磁性
トナーは傾斜突起条８の交叉する境界位置から両
側に搬送されて装置外に排出される。この場合は
回収ボツクスを２個設ければよい。

図示していないが、本発明の他の実施例として
第３図および第４図に示されている突起条８の代
りに、スリーブの外周表面に軸方向に対して傾斜
させた凹溝を形成したスリーブを用いてもよい。
この場合も上記と同様の効果がある。

なお上記の説明では、スリーブを固定しマグネ
ツトロールを回転させたが、マグネツトロールを
固定しスリーブを回転させてもあるいはスリーブ
とマグネツトロールの両方を回転させても上記と
同様の効果が得られる。

また、第１図に示す装置を使用する場合、マグ
ネツトロールの回転数は、早すぎると磁性トナー
の飛散が生じ機内の汚染が生じるのでできるだけ
遅い方が好ましいが、あまり遅いとスリーブ上で
トナーを搬送することができないので、200〜
800r.p.mの範囲が好ましい。なおスリーブを回転
させる場合は、同様の理由で50〜200r.p.mの範囲
が好ましい。さらにマグネツト，スリーブ両方共
回転させて使用することも可能であるのは当然で
ある。

マグネツトロールの磁力は、非磁性スリーブ上
で300ガウス以上あれば、トナーの回収には十分
である。この場合、スリーブとブレード部材との
先端との距離は５〜15mm程度が好ましい。この距
離が長すぎると、マグネツトロールの磁力を相当
強力にする必要が生じ、一方短すぎるとブレード
の設置が難かしくなる。

第４図は、本発明の他の実施例を示すもので、
弾性体として多孔質弾性ロールを用いたものであ
る。この場合は、感光体１の表面から残留磁性ト
ナーを除去するためにスポンジゴム等の多孔弾性
材料からなる弾性体１０を軸１１に固着した弾性
ロール９を感光体１に軽く接触させて配置してい
る。この弾性ロール９の回転方向はドラム１の移
動方向と逆方向に接触移動する必要があり、同方
向に移動した場合は、ドラム１の周速の７倍以上
の相対速度で移動させてもクリーニング不良は生
じ、ドラム１のトナーを完全に除去できない。こ
の理由は、同方向移動においては、ドラム１より
一度除去されたトナーがドラムと弾性ロールとの
接触終了点で再度ドラム１と接触することが主原
因と思われる。逆方向移動の場合は、弾性ロール
の移動速度はドラム１の周速の0.1倍以下で、停
止した状態に近くてもクリーニング効果は大であ
るが、除去されたトナーの上記接触点における溜
りを防止するためにはドラムの周速の１〜２倍程
度が好ましい。この場合でも、弾性ロールの回転
数は数百回転におさえられ、従来のフアーブラシ
の如く千回転以上の高速回転の必要はない。

上記の弾性ロールのドラムへの接触量は５〜15
mmの間で選択できる。0.5mm未満では、接触が弱
くてトナーを十分に付着できず、５mmを越えると
接触が強すぎて弾性ロールの駆動トルクが上昇す
ると共にドラムの疲労をまねきやすい。

なお弾性ロールにより未転写の残留トナーの全
んどがドラムから除去されるが、除去されて弾性
ロールに付着したトナーをスリーブ上に吸着され
やすくするために、曲率の大きな部材１２を弾性
ロール９に接触させ、かつスリーブ２に近接して
配置するとより効果的である。

第４図の場合も、スリーブ上に吸着された磁性
トナーは、第１図の場合と同様に第２図あるいは
第３図の様なスリーブを用いて、マグネツトロー
ルあるいはスリーブを回転させることによりスリ
ーブ上を軸方向に搬送されて装置外に排出され
る。この場合、高速回転部が空気流を発生してト
ナーを機内に飛散させる等の現象は全くないが、
塵介等の付着を防止する意味でカバー１３を設け
ることが好ましい。

具体例 １ 周速が約150mm／secで外径210mmのセレンドラ
ムを用いた複写機に第１図のクリーニング装置を
組込み、３万枚のコピーテストを行なつた。Se
ドラム表面を750Vに一様帯電後露光して静電潜
像を形成し、ついで通常の磁気ブラシ現像装置に
より現像を行なつた。次に一般紙の裏面よりコロ
ナ放電器により6KVの電界を印加して、セレン
ドラム表面のトナー像を一般紙表面に転写し、つ
いで定着を行なつてコピー画像を得た。

クリーニング装置においては、スリーブは外径
25mmで、深さ0.5mmの10mmピツチのら旋条の溝を
形成したアルミ合金製のスリーブを用いた。マグ
ネツトロールは外径22mmで６極に対称着磁した等
方性フエライトマグネツトを軸に固着したものを
用い、スリーブ表面の磁力は500ガウスであつた。
スリーブ表面から約12mm離れた位置にウレタンゴ
ムからなるブレード部材を配した。

マグネツトロールを300r.p.mで回転させたクリ
ーニングを行なつたところ、スリーブ上に吸着さ
れたトナーは装置外に回収され、クリーニング効
率も極めて良好で、さらに機内の汚れや感光体表
面の損傷もなかつた。

具体例 ２ 具体例１と同様の複写機を用いて、第４図のク
リーニング装置を組込んで、同様の条件で３万枚
のコピーテストを行なつた。

クリーニング装置においては、スリーブ及びマ
グネツトロールは具体例１と同様なものを用い、
弾性体としては、外径40mmのスポンジゴムロール
を用いた。スポンジゴムロールと感光体との接触
量は約２mmであつた。

マグネツトロールを固定し、スリーブを反時計
方向に100r.p.mで回転させ、スポンジゴムロール
を時計方向に300r.p.mで回転させた所、スリーブ
上に吸着されたトナーは装置外に回収され、クリ
ーニング効率も極めて良好で、さらに機内の汚れ
や感光体表面の飛散もなかつた。なお回収された
トナーは現像機ホツパーにもどし再使用が可能で
あつた。

本発明のクリーニング装置は次のような効果を
有する。

(1) スクリユーその他の特別な装置を用いずに、
簡単な機構で容易に感光体表面より除去された
磁性トナーを装置外に排出することができるの
でビン等への回収又は現像機ホツパーへの回
動・再使用が可能である。

(2) クリーニング効果も極めてすぐれている。

(3) バキユームシステムやフイルターバツクが不
要のため小型軽量で低コストの装置が得られ
る。

(4) 感光体表面の損傷、あるいはトナー飛散等の
問題が全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図および第３図は本発明の装置に用いられるスリ
ーブの平面図、第４図は本発明の他の実施例を示
す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 感光体表面に形成された静電潜像を磁性トナ
   ーで現像して得られたトナー像が転写部材へ転写
   された後の感光体表面に残留する磁性トナーを除
   去する磁気クリーニング装置において、内部にマ
   グネツトロールを備え、その外周に軸方向に対し
   て傾斜させた溝又は突起条を有する非磁性スリー
   ブを前記感光体表面に近接または隣接して配置す
   ると共に前記感光体表面とその一部が接触して前
   記感光体表面から前記残留磁性トナーを拭い取る
   弾性部材を配置し、前記マグネツトロールと前記
   非磁性スリーブの少なくとも一方を回転させて前
   記非磁性スリーブ上に磁気吸着された磁性トナー
   を装置外に排出させてなることを特徴とする磁気
   クリーニング装置。 ２ 弾性体がマグネツトロールの磁気吸引力の範
   囲内に配置されたブレード部材であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気クリー
   ニング装置。 ３ 弾性体が非磁性スリーブの近接しかつ感光体
   表面の移動方向と逆方向に、感光体表面と軽く接
   触しながら回転する多孔質弾性ロールであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気
   クリーニング装置。