JPH0251187A - クリーナ - 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】 童粟上圓肌月分昼 本発明は、例えば複写機やプリンタ等の感光体ドラムや
転写ドラムの周面上に残溜する１−ナーをクリーニング
するクリーナに関する。

１朋 複写機においては、転写後に感光体ドラム上に残ってい
る残溜トナーを完全に除去する必要があり、そのために
クリーナが用いられる。そして、この種のクリーナの一
従来例として実開昭５９８４５６１号公報Ｇこ記載され
たものがある（以下第１従来例という）。このクリーナ
は、感光体ドラムの回転域に臨ませたエアー吸引方式の
ファーブラシで残溜トナーを吸引してクリーニングを行
なう構成を採る。

また、他の従来例として特開昭６１−１０７３６９号公
報に記載されたものがある（以下第２従来例という）。

このクリーナは、感光体ドラムの回転域における上、下
流域に極性を逆にし、かつ回転方向を逆にした２個のブ
ラシローラを設け、まず上流側のブラシローラで感光体
ドラムの周面に付着した残溜トナーの内、外側に位置す
るトナーをクリーニングし、次いで下流側のブラシロー
ラで内側に位置するトナーをクリーニングする構成を採
る。

発朋塾５叡巳。ＬＬと九ゲ喋胆 しかしながら、上述の第１従来例においては、残溜トナ
ーの除去能力をファーブラシの吸引能力に頼っていたた
め、勢いファーブラシが大型化し、拮果的に複写機全体
の大型化、コストアンプにつながり、また騒音を引き起
こすといった欠点があった。

また、第２従来例においては、ブラシローラを複数設け
る構成を採るものの、ブラシローラのクリーニング能力
に影舌を与える各種の条件（ブラシローラに対する印加
電圧、ブラシローラと感光体ドラムとの周速比、ブラシ
ローラと感光体ドラムとの間で形成されるニップ幅、ニ
ップ時間、ブラシローラの導電性フィラメントの植毛密
度等）の内の、周速比のみについて配慮し、しかもこの
配慮が妥当ではなかったため、後述する理由（作用の項
参照）により感光体ドラムの周面により大きな力で付着
している内側の残溜トナーを確実にクリーニングするこ
とができないという欠点があった。

そして、このような欠点は、フルカラー複写機に装置さ
れた転写ドラムのクリーニングを行なう場合に特に大き
な問題となる。即ち、このような転写ドラムにあっては
、ドラム面が誘電体フィルムやメツシュのポリエステル
網等で形成されているため、その絶縁性や転写ドラム自
体が帯電性を帯びやすいことに起因してトナーの転写ド
ラムに対する付着力（吸着力）が上記感光体ドラムより
も一層大きくなるので、クリーニングがより一層困難に
なるのである。

本発明はかかる従来例の欠点を解消するためになされた
ものであり、上、下流側に配したブラシローラの内、下
流側のブラシローラのクリーニング能力を上流側のそれ
より高く設定することとして、通常の複写機に装置され
る感光体ドラムやフルカラー複写機に装置される転写ド
ラム等のトナー保持体から残溜トナーを確実にクリーニ
ングできることになるクリーナを提供することを目的と
する。

ｉ　を”　するための 本発明に係るクリーナは、導電性基体の表面にホトセル
層或いは誘電体層を形成したトナー保持体の表面に付着
した帯電状態のトナーを除去するクリーナであって、前
記トナー保持体のクリーニングを行なうブラシローラを
回転可能なトナー保持体に対向して複数設け、クリーニ
ング能力の大小に対応するクリーニング条件を、下流側
のブラシローラにおいて上流側のブラシローラより高め
に設定した構成になっている。

また、導電性基体を有さず、誘電体フィルム、合成樹脂
製の網等で形成したトナー保持体からトナーを除去する
場合は、トナー保持体の内部に、対向電極を複数のブラ
シローラと対向状態で設ける構成をとる。

庄−一一里 しかるときは、上流側のブラシローラがトナー保持体の
表面に付着した残溜トナーの内、外側に位置する残溜ト
ナーをまずクリーニングし、次いでこれよりもクリーニ
ング能力を高く設定した下流側のブラシローラがより強
くトナー保持体に付着している内側の残溜トナーをクリ
ーニングすることになる。

ここに、内側の残溜トナーの付着力が外側のものより大
きいのは以下の理由による。即ち、第１０図に示すよう
に導電性基板３０の上に誘電体層３１を形成したドラム
の場合を例にとって説明すると、誘電体層３１の表面に
付着した残溜トナーＴはこれと誘電体層３１内に誘起さ
れた電荷との引力によって誘電体層３１の表面に保持さ
れている。そして、この内、最下層部（内側）の残溜ト
ナーＴは誘電体層３１の表面の電荷によって直接保持さ
れることになるが、上層部（外側）の残溜トナーＴは下
層部の残溜トナーＴを介して、いわば間接的に保持され
ることになる。従って、内側に位置する残溜トナーＴ程
その付着力が大きく、外側に位置する残溜トナーＴ程付
着力が小さくなるのである。

従って、このような場合に残溜トナーＴを確実に除去す
るには、上記の如く２段階にわたって、しかも下流側の
クリーニング条件を上流側より高めに設定してクリーニ
ングする必要があるのである。

また、対向電極を設ける場合は、トナー保持体が絶縁体
であるにもかかわらず、対向電極とブラシローラ間に電
界が形成されることになるので、ブラシローラが帯電状
態にあるトナーを吸引・除去することになる。

実−施一炭 以下本発明の一実施例を図面に基づき具体的に説明する
。第１図は本発明に係るクリーナを用いて感光体ドラム
上に付着した残溜トナーをクリーニングする場合を示す
正面断面図、第２図はクリーニングされる残溜トナーの
挙動を示す説明図である。

、図中矢符で示すように時計方向に回転する感光体ドラ
ムｌの回転域には、転写時にこれの表面に付着残存した
残溜トナーＴをクリーニングするクリーナ２を設けてあ
る。

クリーナ２は、感光体ドラム１の回転域の上、下流側（
図上上下方向）に、これの周面に接触させた状態で並設
してあり、感光体ドラム１から残溜トナーＴを２段階に
わたって除去する導電性の第１、第２のブラシローラ３
．４と、両ブラシローラ間においてこれらに接触させた
状態で設けてあり、ブラシローラ３．４により除去され
た残溜トナーＴを受は取る回収ローラ５と、回収ローラ
５の周面に回収された残溜トナーＴをかき落とすスクレ
ーバー６と、スクレーバー６によりかき落とされた残溜
トナーＴを図外の転写装置に返還する搬送スクリュー７
とを有してなる。

ブラシローラ３．４及び回収ローラ５には第１図に示す
ように、帯電状態にある残溜トナーＴと逆極性の電圧（
バイアス電圧）■３、■２、Ｖｌ（但しＶｌ　＜Ｖ２　
＜Ｖｌ　）が夫々印加されるようになっている。

かくして、まず上流側に位置するブラシローラ３が感光
体ドラムｌ上の残溜トナーＴを電位Ｖｌに対応した静電
力により吸引・除去することになる。このとき、ブラシ
ローラ３は上述の作用の項で述べた理由により、第２図
（ａ）に示すような堆積状態にある残溜トナーＴの内、
外側部分の残溜トナーＴをクリーニングすることになる
。そして、このクリーニングされた残溜トナーＴがブラ
シローラ３と回収ローラ５とが接触する部位において、
電位Ｖ、−Ｖ、に対応した静電力により吸着・回収され
ることになる。

一方、ブラシローラ４は内側部分の残溜トナーＴ、即ち
第２図（ｂ）に示す状態にある残溜トナーＴを電位Ｖ２
に対応した静電力でクリーニングすることになる。そし
て、このクリーニングされた残溜トナーＴがブラシロー
ラ４と回収ローラ５とが接触する部位において、電位Ｖ
、−Ｖ、に対応した静電力により吸着・回収され、クリ
ーニングが行われることになる。

なお、上記構成において、回収ローラ５の回転方向は図
示する矢符方向に限定されるものではなく、破線矢符で
示す反対方向に回転させることにしてもよい。この場合
には、ブラシローラ４から回収ローラ５に吸引・回収さ
れた残溜トナーＴが、その後ブラシローラ３に接触する
ことになるが、上述した如＜Ｖｌ　＜Ｖｚ　〈Ｖｌに設
定しであるので、この残溜トナーＴがブラシローラ３に
吸引されることはない。

ここに、印加電圧は以下に示す理由により、ＩＫＶ以下
が好ましい。即ち、吸着能力を高め、クリーニング性の
向上を図る上では、電圧を高める程よいが、例えば２Ｋ
Ｖ以上の電圧を印加するものとすると、リークのおそれ
があり、また回収ローラ５にはそれ以上の電圧を印加し
なければならないので、多数のトランスを必要とし、コ
ストアツブにつながることになる。更には、感光体ドラ
ム１、残溜トナーＴを帯電させるおそれがある。

但し、トナーの物性に対応したブラシローラの材質を選
定することににより、残溜トナーＴの逆帯電は防止する
ことができる。

第３図は本発明の他の実施例を示す。このクリーナ２は
感光体ドラムｌの回転域の上、下流側に２本のブラシロ
ーラ３．４を設け、かつ両ブラシローラ３．４と感光体
ドラム１のニップ幅、ニップ時間、周速比、ブラシロー
ラのフィラメントの植毛密度等を適宜設定し、残溜トナ
ーＴを機械的（従って、両ブラシローラ３．４には電圧
を印加しない）に除去する構成を採る。

即ち、図示するようにブラシローラ３と感光体ドラム１
との関係については、ニップ幅をｄｌ、周速比をＶ　１
　／　Ｖ　６に、ブラシローラ４と感光体ドラム１との
関係については、ニップ幅をｄ２に、周速比をＶ　！　
／　Ｖ　６に夫々設定しである。そして、ブラシローラ
４の機械的クリーニング能力をブラシローラ３のそれよ
りも高めるべく、つまりブラシローラと残溜トナーＴと
の接触確率を向上させるべく、ｄ　１　　＜　ｄ　ｚ　
、Ｖ　１　／　Ｖ　６　＜　Ｖ　ｚ　／　Ｖ　６に設定
しである。

なお、ブラシローラ４の接触確率をブラシローラ３のそ
れよりも向上させるためには、ニップ時間を大きくする
ことにより、またブラシローラのフィラメントの植毛密
度を高く設定することによっても実現できる。更に、ニ
ップ幅についてはローラの直径を大きくすることにより
、またフィラメントの毛先を長（して、突き出し量を増
やすことによっても実現できる。

かくして、下流側に位置するブラシローラ４の機械的ク
リーニング能力を上流側のブラシローラ３のそれよりも
高める場合は、上記実施例の場合と同様に内側部分の残
溜トナーＴをも確実にクリーニングできることになる。

なお、上記したクリーニング能力に関する条件、即ちニ
ップ幅、ニップ時間、周速比、植毛密度、突き出し量に
ついては下流側において少なくともこれらの条件の内の
１つを高く設定することにより、確実なりリーニングが
行なえることになるが、複数の条件を併せて設定するこ
とは勿論可能であり、その場合にはより一層確実なりリ
ーニングが行なえることになる。

ここに、これらの条件についても以下に示す理由により
、一定の制限がある。クリーニング性の向上を図る上で
は、大きく設定するほうがよいが、例えばニップ幅につ
いて考察すると、これを大きくするためには、ブラシロ
ーラの直径を大きくするか、突き出し量を大きくすれば
よいが、装置が大型化する、コストアップにつながる、
駆動トルクが増大する等の不具合があるので、自ずから
制限されるのである。また、ホトセル層を感光体ドラム
１の表面に設け、このホトセル層が被クリーニング面と
なる場合は、ホトセル層が削り落とされる等の難点（こ
の難点は突き出し量を必要以上に大きくする場合も同様
に発生する）があるので、この場合にも制限されること
になる。また、被クリーニング面が後述する転写ドラム
１０の誘電体フィルムである場合は、フィルムの劣化防
止、撓み防止を図る上での制限がある（この制限につい
ては突き出し量についても同様）。

因みに、本発明者等の実験結果によれば、直径３２鶴、
毛長６鶴のブラシローラを用いる場合は、ニップ幅を５
〜１０ｍｍに設定すると、良好なりリーニング結果が得
られることが確認できた。

なお、前記構成に加えて、上記実施例と同様に下流側の
ブラシローラ４に上流側以上の電圧を印加する形態をと
ることにしてもよい。この場合には、電気的クリーニン
グと機械的クリーニングとを併せて行なうことになるの
で、上記のものより更に一層確実なりリーニングが行な
えることになる。

第４図は本発明クリーナを用いてフルカラー複写機の転
写ドラムのクリーニングを行なう場合を示す正面断面図
である。ドラム面が誘電体フィルムやメツシュのポリエ
ステル網等の絶縁体で形成された転写ドラム１０の回転
域には、転写時にこれの表面に付着残存した残溜トナー
Ｔをクリーニングするクリーナ２０を設けてある。

クリーナ２は、上記同様に転写ドラム１０の回転域の上
、下流側に並設した第１、第２のブラシローラ３．４と
、両ブラシローラ間においてこれらに接触させた状態で
設けた回収ローラ５と、転写ドラム１０の内面側に、こ
れのドラム面を挟むようにしてブラシローラ３．４に夫
々対向配置した２本の対向電極８．８（例えば除電ブラ
シ）とを有してなる。

ブラシローラ３．４及び回収ローラ５には上記同様の電
圧ｖ１、Ｖｌ、■３が夫々印加され、また対向電極８．
８は電気的に設置されており、ブラシローラ３．４と対
向電極８．８との間に形成される電界により発生する静
電力により転写ドラム１０上の残溜トナーＴが上記同様
にしてクリーニングされるようになっている。

第５図は回収ローラを２本設けたクリーナ２を示す正面
断面図である。即ち、転写ドラムＩＯの回転域の上、下
流域には上記同様に第１、第２のブラシローラ３．４を
並設してあり、各ブラシローラ３．４には第１、第２の
回収ローラ５ａ１５ｂを夫々個別に接触させである。回
収ローラ５ａ、５ｂの回転域にはスクレーパー５ａ、５
ｂを夫々設けてある。また、転写ドラム１０の内側には
ブラシローラ３．４に対向させて上記同様の対向電極８
．８を設けてある。

そして、ブラシローラ３．４、回収ローラ５ａ、５ｂに
は電圧Ｖｔ　、Ｖｚ　、Ｖ３　、Ｖａが夫々印加される
ようになっている。但し、これらの間にはＶｌ　＜■、
　、Ｖｔ　＜■、　、Ｖｚ　＜Ｖａ　（Ｄ関係が成立し
、下流側のクリーニング能力が上流側のそれよりも大き
くなっている。

かくして、ブラシローラ３．４と対向電極８．８間に形
成される電界により発生する静電力により転写ドラム１
０上の残溜トナーＴが吸着・回収されることになる。な
お、このように２本の回収ローラ５ａ、５ｂを設け、ブ
ラシローラ３．４に個別に接触させる形態をとる場合は
、ブラシローラ３に吸着した残溜トナーＴがブラシロー
ラ４に移行して付着したり、目づまりを起こすことがな
いので、実施するうえで好ましいものとな、る。

なお、このクリーナ２について、上述した機械的クリー
ニングを行なう構成をとることもできるし、両者を併用
する構成をとることにしてもよい。

実放炎 第６図は誘電体フィルム上に帯電した残溜トナーをクリ
ーニングする場合の実験例を示す正面断面図である。ク
リーナ２の装置構成は上述した通りなので、対応する部
分に同一の番号を付して説明を省略する。

クリーナ２の各部の仕様 ■ブラシローラ３．４ 導電性基体上に導電性フィラメントを植毛したものを導
電性の接着剤で接着して形成。

但し、比抵抗１０６〜１０１０Ω・印 ■回収ローラ５ａ、５ｂ Ａｌ製の導電性ローラ ■転写ドラム１０ ドラム面をポリエステルフィルムで形成■印加電圧 ブラシローラ３　：　Ｖｌ　　（ｖ） ブラシローラ４：Ｖｌ　（Ｖ） 回収ローラ５ａ：Ｖａ（Ｖ） 回収ローラ５　ｂ　：　Ｖａ　　（Ｖ）■ニップ幅 ブラシローラ３と転写ドラム１０間：ｄ１酊ブラシロー
ラ４と転写ドラム１０間：ｄ２ｍｍ■周速度 転写ドラム１０　：　Ｖ。

ブラシローラ３：ｖｌ ブラシローラ４：ｖ２ 実ＪｌｉｆＬ果 第７〜第９図に実験結果を示す。第７図は縦軸にランク
（クリーニング効果）を、横軸に印加電圧（ＫＶ）をと
って、ブラシローラ３．４を使用した場合とブラシロー
ラ３のみを使用した場合とを比較して示すグラフである
。但し、この場合の周速比はＶｌ　’／Ｖ０＝ｖｚ　／
Ｖ（１＝３に設定し、また、ニップ幅はｄＢ　＝ｄｚ　
＝（３ｍに設定することにした。

第８図は縦軸にランクを、横軸にブラシ口−ラ４の印加
電圧（Ｖ）をとって、ブラシローラ３の印加電圧を２０
０ＶとＯＶとに設定した場合、つまり上、下流側の電位
を異ならせた場合のクリーニング結果を示すグラフであ
る。但し、この場合の周速比はｖｌ　／　Ｖ　６　：　
Ｖ　ｚ　／　Ｖ　６　：　３に設定し、また、ニップ幅
はｄＩ＝：ｄｚ　＝６ｎに設定した。

第９図は縦軸にランクを、横軸にブラシローラ３．４間
の周速比の差Δθ（：Ｖ１／Ｖ６Ｖｚ／ｖ０）をとって
、周速比Ｖ　１　／　Ｖ　Ｏを２．１とした場合の実験
結果を示すグラフである。但し、この場合の印加電圧は
Ｖ＋　＝Ｖｚ　＝６００Ｖであり、ニップ幅はｄｌ　＝
ｄｚ　＝５ｇに設定した。

第７図から明らかなように、２本のブラシローラを設け
る場合は、１本のブラシローラを設ける場合よりもクリ
ーニング能力が高くなる。また、第８図から明らかなよ
うに、下流側の印加電圧を上流側よりも大きく設定する
ことにより、クリーニング能力の向上が図れることが確
認できた。更に、■、をＯｖ、即ち接地しても効率がよ
いことが確認できた。また、第９図から明らかなように
、下流側の周速比を上流側よりも大きく設定することに
より、クリーニング能力の向上が図れることが確認でき
た。

図示する実施例の全容は以上の通りであるが、ブラシロ
ーラ、回収ローラの本数は上記実施例のものに限定され
るものではな（、設計スペースに余裕がある場合は３本
以上設けることにしてもよい。また、上記説明では本発
明を複写機に適用する場合について述べたが、プリンタ
ー、ファクシミリ等のように感光体ドラムを備える他の
画像形成装置についても同様に適用できる。

主凱■ガ来 以上のような本発明によれば、以下に示す効果を奏する
。

請求項１記載のクリーナによれば、トナー保持体の表面
に付着した残溜トナーの内、上述の従来例では困難であ
った内側に位置する残溜トナーのクリーニングをも確実
に行なえることになるので、クリーニング能力を格段に
向上できることになる。

従って、後工程における画像むら等の不具合の発４゜ 生を確実に防止できることになる。

請求項２記載のクリーナによれば、導電性基体を有さず
、誘電体フィルム、合成樹脂製の網等で形成されたトナ
ー保持体の被クリーニング面をも確実にクリーニングで
きることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクリーナを用いて感光体ドラム上
に付着した残溜トナーをクリーニングする場合を示す正
面断面図、第２図はクリーニングされる残溜トナーの挙
動を示す説明図、第３図は本発明の他の実施例を示す正
面断面図、第４図は本発明クリーナを用いてフルカラー
複写機の転写ドラムのクリーニングを行なう場合を示す
正面断面図、第５図は回収ローラを２本設けたクリーナ
を示す正面断面図、第６図は誘電体フィルム上に帯電し
た残溜トナーをクリーニングする場合の実験例を示す正
面断面図、第７図〜第９図はそのときの効果を示すグラ
フ、第１０図は残溜トナーの付着力を説明するための説
明図である。 １・・・感光体ドラム、２・・・クリーナ、３．４・・
・ブラシローラ、５．５ａ、５ｂ・・・回収ローラ、８
．８・・・対向電極、１０・・・転写ドラム、Ｔ・・・
残溜トナー 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 第１ 図 第２閃

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性基体の表面にホトセル層或いは誘電体層を
   形成したトナー保持体の表面に付着した帯電状態のトナ
   ーを除去するクリーナであって、 前記トナー保持体のクリーニングを行なうブラシローラ
   を回転可能なトナー保持体に対向して複数設け、クリー
   ニング能力の大小に対応するクリーニング条件を、下流
   側のブラシローラにおいて上流側のブラシローラより高
   めに設定してあることを特徴とするクリーナ。
2. （２）導電性基体を有さず、誘電体フィルム、合成樹脂
   製の網で形成したトナー保持体の表面に付着した帯電状
   態のトナーを除去するクリーナであって、前記トナー保
   持体の回転域の上、下流側に複数設けてあり、トナー保
   持体から前記トナーを除去するブラシローラと、 前記トナー保持体の内部に、前記ブラシローラと対向状
   態で設けてある対向電極と を具備し、クリーニング能力の大小に対応するクリーニ
   ング条件を、下流側のブラシローラにおいて上流側のブ
   ラシローラより高めに設定してあることを特徴とするク
   リーナ。