JPH03116083A - クリーニング装置 - 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】 産−上の１ 本発明は、感光体上の残留トナー等を清掃するクリーニ
ング部材として感光体表面を摺擦するループ状ブラシ毛
を有するブラシローラを備えた画像形成装置のクリーニ
ング装置に関する。

【Ｌ１記 電子写真複写機やプリンタ等の静電写真プロセスを利用
した画像形成装置の画像形成プロセスを、第６図に例示
する多色複写機について説明すると、感光体ｌの周囲に
は矢印で示す回転方向の順に、帯電チャージャ２、露光
光学装置３、現像器４，５、転写前除電ランプ６、転写
チャージャ７、分離チャージャ８、分離爪９、クリーニ
ング装Ｗ１０、除電ラン１１１が配置され、帯電チャー
ジャ２により一様帯電した感光体１に露光位置３で原稿
露光が行なわれると、静電潜像が形成され、現像Ｎ４又
は５のどちらかにより現像されてトナー像が形成される
。現像情感光体１は転写前除電ランプ６により、潜像電
位が減じられる、トナー像は、レジストローラ１２より
給紙される転写紙に転写チャージャ７の作用のもとに転
写され、転写後転写紙は分離チャージャ８及び分離爪９
により感光体より分離され、図示せぬ定着装置で定着さ
れてコピーが完了する。転写・分離後、感光体１−にに
残留したトナーや紙粉はクリーニング装置１０により清
掃されて、除電ランプ１１の光で完全に除電され、次回
の画像形成に共せられる。

さて、上記のクリーニング装置のクリーニング手段とし
ては、従来よりゴムなどの弾性材料から成るクリーニン
グブレード１３やクリーニングブラシローラ１４等、感
光体表面を摺擦する部材が−ｉに使用されている。クリ
ーニングブレードは、その構成が簡拳で、トナー除去性
能にも優れているので広く実用されている。

しかしながら、このクリーニングブレードは、固化融着
トナー、トナー中に添加された炭化珪素、四三酸化鉄な
どの金属酸化物、Ｒ電制膨剤等の微粉末、あるいは、転
写材から発生ずる繊維状の紙粉、ロジン、タルク等の析
出物、あるいは、帯電装置により発生したコロナ生成物
等の異物が感光体表面に付着した場合、その除去には必
ずしも充分な性能であるとはいえなかった。

感光体表面に付着した汚染物は、高温高湿環境のらとで
は低抵抗化して感光本玉の静電潜像を劣化させるものが
あるほか、トナーとキャリアによる二成分系の現像剤を
用いる画像形成装置にあっては、クリーニングブレード
を通過後に現像装置内のキャリアにより摩擦帯電されて
トナーが付着し可視像にも悪影響を与えるという問題が
発生していた。

これは従来のＳｅ感光体だけでなく、有機光半導体によ
る感光体、アモルファスシリコン感光体ではより深刻な
問題であり、これらの感光体を使用する画像形成装置の
クリーニング装置には、感光本玉の残留トナーの除去だ
けでなく、こうした感光体表面の付着汚染物の除去性能
も問われるようになってきている。

また、このような不具合点を解決する手段として、シリ
コンゴム等の弾性材料から成るローラと、ゴムブレード
との組合せによる装置が、特開昭６０−１０７０７６他
で、既に提案されている。これは、薄層化したトナーを
表面に保持した弾性ローラーで感光体を摺擦する事によ
り、感光体表面を適宜研磨しながら表面の付着汚染物を
削り収って行くものである。

その他、研磨剤を混入した磁性トナーを磁性クリーニン
グローラーの表面に保持して感光体を摺擦するものが特
開昭６３−２５６７８他に開示されている。

又、従来広く使用されているブラシローラのブラシ毛は
カットパイルであり、原糸太さの太い繊維を使用した場
合、カットされた毛先の切断面エツジが感光体表面を傷
付け、感光体表面の削れ（研磨跡）が筋状に発生する不
具合があった。

又、傷付けない程度に細い原糸太さの繊維を使用した場
合は、所期の摺擦作用が得られないと云う問題があり、
それ故に、繊維状のブラシローラでは、感光体表面の付
着異物、を除去できないと考えられていた。

そこで、本発明者は、さきに、感光体表面に傷をつける
ことがなく、しかも付着した異物除去能力の階れたクリ
ーニング手段として、第７図及び第８図に示す如く、ル
ープ形状を成すブラシ毛の繊維２０を一定幅の基布２１
に織込み、軸形状の芯材２２に螺旋状に巻き付けて形成
したブラシローラを提案した。これにより、従来のカッ
トパイルブラシで起り易かった感光体表面の傷付きがな
くなり、かつループをなす先端部で感光体表面に線接触
しながら繰返し摺擦してゆくことにより、俺めて均一な
研磨作用が生じ、その結果、感光体表面に付着する異物
を効率良く除去することが可能となった。この構成のブ
ラシローラは、原糸の太さ、密度等を適当に選択するこ
とにより、有機光半導体による感光体のような表面硬度
が低い感光体に対しても適用が可能である。

ループブラシローラーのブラシ毛繊維には、繊維の原糸
太さの点から、ポリエステル、ポリプロピレン、レーヨ
ンなどの絶縁性の繊維を使用するのが普通である。（こ
こでいう絶縁性とは体積固有抵抗値が１０Ｉ２Ω・１以
上であるものをいう）しかし、こうした絶縁性繊維から
なるブラシローラーは一般には低速回転で使用した場合
、残留トナーの払拭性能は充分ではなかった。ところが
、導電性繊維（体積固有抵抗値１０８Ω・１以下）、中
間導電性繊維（体積固有抵抗値１０８〜１０ｔＯΩ・ｅ
ｌｍ）からなるブラシローラーでは、その周囲の条件設
定次第では残留トナーの払拭をほぼ完全に行なうことが
できる。ここで、絶縁性繊維と、導電性あるいは中間導
電性繊維との性能の違いは、感光体表面の残留トナーの
持つ静電電荷量と、それに対応したブラシ側の静電気的
な影響力の差であると考えられている。導電性繊維の材
料としては、アクリル系炭化繊維、導電性の染色剤（銅
系元素含有）により染色された繊維、カーボン粒その分
散あるいは複合繊維などが挙げられる。

絶縁性繊維によるブラシローラーでは、摺擦する部材と
のＲ１擦帯電系列を選択することにより、高速回転でブ
ラシを摩擦帯電することは可能である。しかし、この摩
擦帯電電位を一定範囲に制御することが難しく、ｒ’ｓ
擦帯主帯電性と電位が残留トナーの静電吸着に適当なも
のでなかったり、あるいは、過剰な摩擦帯電電位により
ブラシに吸着Ｉ−たトナーを除去するために更に高電位
のトナー吸着部材を必要とするのが通常であった。

まして低速回転では、ブラシローラーに摩ｍ帯電による
静電気力の発生を期待することは難しく、残留トナーの
除去はブラシ毛の当接部分のみが機械的に払拭されるだ
けであった。

ところが、導電性あるいは中間導電性繊維によるブラシ
ローラーでは、その芯材を通じてブラシ毛を接地するこ
とにより残留トナーの静電電荷量に応じた逆極性の静電
電荷がブラシ毛先端部に誘起されてトナーの静電吸着が
可能となる。これは、ブラシローラーの回転が比較的低
速回転から性能が発揮され、また、クリーニング前帯電
器などで残留トナーの静電電荷量あるいは極性を制御す
ることにより、その性能は更に促進されることは既に知
られている。

しかしこのクリーニング性能も長期間の安定維持が難し
いという欠点があった。それは、導電性繊維あるいは中
間導電性繊維の原糸太さが一般には５〜１０デニールと
細いものが多く、ブラシ毛の剛性が不足して、フリッカ
のような機械的な手段ではブラシ毛の反発力が小さく、
ブラシに付着したトナーを充分に落とせないためである
。

なお、フリッカとは、第５図（ａ＞（ｂ）に符号４３で
示す如くブラシローラーの内部に突出してブラシ毛をた
たく部材であって、本実施例のようにユニットケースの
一部に突起を形成したものや、ワイヤーや紺い丸棒を張
ったものがある。たたき部材といってもフリッカが振動
するのではなくブラシローラーの回転でブラシ毛が固定
されたフリッカを通過後のブラシ毛の復元力によりトナ
ーを振り落とすものである。

ブラシ毛に付着したままのトナーはブラシ汚れとなって
クリーニング性能を低下させるため、ブラシとトナーと
の静電気的な吸着力以上の電界をブラシの外部から印加
してブラシ毛からトナーを取去ったり、またそのような
手段を備えない場合にはブラシの定期的な清掃、あるい
は交換によりそのクリーニング性能を維持していた。

上記の導電性繊維の特性を考慮して、ループブラシロー
ラではないが一導電性繊維と非導電性繊維とを混紡して
成るブラシ毛を有するファーブラシを使用した電子写真
複写機のクリーニング装置が、特開昭５９−８７４８３
号公報に開示されている。この構成により、ブラシ毛に
付着した異物のクリーニング性能の向上及びクリーニン
グ性能の経時的安定化は達成されると考えられるが、ク
リーニングブラシ本来の目的である感光体のクリーニン
グ性能については従来のカットパイルブラシとあまり変
る所はないと考えられる。

又、特開昭５６−１５１９７６号公報には、正負逆極性
に帯電された２色のトナーを吸着してクリーニングする
ためにブラシローラに４ぶつ化エチレン製毛状体とレー
ヨン毛とを交互に螺旋状に巻き付けてなる２色電子写真
用複写機用クリ一二ングブラシが１ｍ示されている。

しかし、このクリーニングブラシは上述の如く、通常の
！Ｎ像形成装置の感光体上の異物のクリーニングとは全
く目的を異にするものである。

が　′　しようと　る　題 本発明は、上記の実情にかんがみ、感光体上に残留した
トナー等の異物のクリーニング性能を向上することがで
きるとともに、ブラシ毛に付着した異物のクリーニング
性が良く、かつ経時的な性能劣化のないクリーニングブ
ラシローラを備えたクリーニング装置を提供することを
課題とする。

；題　゛のための− 本発明は、上記の課題を解決させるため、ブラシ毛がル
ープ形状をなすブラシローラにより感光体表面を摺擦し
、該感光体表面に付着した異物の除去を行なう画像形成
装置のクリーニング装置において、上記のループ状ブラ
シ毛を形成する繊維が絶縁性繊維と導電性繊維とから成
ることを特徴とする。

作ニー用− クリーニングブラシローラを上記の如く、ブラシ毛をル
ープ形状とし、ブラシｔを形成する繊維を絶縁性繊維と
、導電性繊維とから成るものとしたので、導電性＊ｔ’
ｉにより、感光体上の１！！を留トナーに対する静電気
的な力によるクリーニング性が得られる。又、繊維太さ
の太い絶縁性繊維も導電性繊維もループ状のブラシ毛と
されているので、感光体との接触面積が増えトナーもト
ナー以外の感光体表面付着異物もカットパイルのブラシ
に比して除去性能が向トする。

さらに導電性繊維の原糸太さが細いことによるブラシ毛
に付着したトナーのフリッカによる除人性の悪さを繊維
の原糸太さの太い剛性の高い絶縁性繊維で補助すること
により、フリッカによるブラシ毛からのトナー粒子の剥
離が容易になる。特に剛性が低い導電性繊維に静電的に
強く吸着されているトナー粒子の剥離に効果が得られる
。

夫韮−１ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明の第１実施例としてのブラシローラの
ループ状ブラシ毛の１つを拡大して見た図である。基布
２１に織込まれたループ状ブラシ毛２０は４電性繊維３
ｏと絶縁性繊！［３１とを混紡して構成されている。

第２図（ａ）、（ｂ）は夫々本発明の第２実施例のブラ
シローラを示す図であり、いずれも同一の基布２■に導
電性繊維３０より成るループ２０ａと絶縁性繊維３１よ
り成るルーフ２０ｂとが並列に織り込まれているが、（
ａ）図の例では１列おきに交互に織り込まれている。（
ｂ）図の例では１本の基布２１の幅の半分には導電性繊
維３０より成るルーア２０ａが織り込まれ、他の半分に
は絶縁性繊維３１より成るループ２０ｂが織り込まれて
いる。

第３図に示す本発明の第３実施例としてのブラシローラ
では、導電性繊維３０より成るループ２０ａと絶縁性繊
維３１より成るルーフ２０ｂとは夫々別の基布２１ａ、
２１ｂに織り込まれ、交互に芯材２２を螺旋状に巻付け
られている。

第１１図（ａ＞、（ｂ）は導電性繊維によるルー１状ブ
ラシ毛２０　ａによる感光体１上のトナー４１のクリー
ニングの挙動を概念的に説明する図で、（ａ）図は全体
を、（ｂ）図はブラシ毛の先端部分とそれに接する感光
体の部分を示す図であ起さ稙導電性繊維ブラシ毛２０ａ
にＩＰ電的に吸着されてクリーニングされる。

第５図（ａ）は導電性繊維のみにより作られたブラシ毛
２０ａを存するブラシローラ４０により感光体１の表面
からクリーニングしたトナー４１をフリッカ４３により
落す場合の問題点を説明する図で、ブラシ毛２０ａ１．
ｔＪ性が低いため、フリッカ４３を通過する時に曲げら
れたブラシ毛２０ａは強い力で反発しないため、ブラシ
毛２０ａに付着したトナー４１が充分はじき飛ばされず
、剥離しないで搬送される状態が示されている。

第５図（ｂ）は本発明による導電性繊維と絶縁性繊維と
かち成るブラシローラ４２によるブラシ毛からのトナー
４１の剥離状態を示す図で、剛性の低い導電性繊維又は
それによるブラシ毛２０ａは剛性の高い絶縁性繊維又は
それによるブラシ毛２０ｂに補助されてフリッカ４３通
過後−緒になって反発し、付着したトナー４１は充分は
じき落される状態が示されている。

上述の導電性繊維と絶縁性繊維との相乗効果は第１図に
示した実施態様で最も顕著に得られ、次いで第２図（ａ
＞の実臘例のものも効果は大きい いずれの構成においても導電性繊維と絶縁性繊維との混
合比率を変えることにより、ブラシ毛のクリーニング性
能重視の特性から感光体表面の付着物除去性能重視の特
性まＣ任意の特性のブラシを得ることができる。

又、夫々の繊維の固有の性能と、相乗効果とを両立させ
るためには、導電性繊維の混合比率は全体の５０％以下
で充分であり、これ以上の混合比率になると、比率が高
まるに従っ°ζ、相乗効果は薄くなつＣ行く。

丸−り 以上の如く、本発明によれば、感光体上の残留トナーの
クリー二／グ及びクリーニングブラシローラに付着した
トナーのフリッカによる剥離性（ｍの向上及びクリー二
７グブラシのが命の向上に効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のブラシローラのループ状
ブラシ毛の拡大斜視図、第２図（ａ）。 （ｂ）は夫々本発明のブラシローラの第２実施例を示１
側面図、第３図はブラシローラの第３実施例の側面図、
第４図＜ａ）、（ｂ）は本発明のクリーニングブラシロ
ーラによる感光体１のトナー除去ｆヤ用を説明する説明
図、第５図（ａ＞は導電性繊維のみで作られたブラシロ
ーラによるブラシ毛からのトナーの剥離の問題点を説明
する説明図、第５図（ｂ）は本発明によるブラシローラ
のブラシ毛からのトナー剥離作用を説明する説明図、第
６図は本発明が速用されるクリーニング装置を有する画
像形成装置の一例の感光体近傍の構成を示す断面図、第
７図はそのブラシローラの側面図、第８図はその要部の
拡大図である。 １・・−感光体、 １４・・・ブラシローラ、 ２０・・・ループ状ブラシ毛、 ２０ａ・・・導電性繊維から成るループ状ブラシ毛。 ２Ｑｂ・・・絶縁性繊維から成るループ状ブラシ毛、２
１．２１ａ、２１ｂ・−・基布、 ２２・・・芯材、 ３０・・・導電性繊維、 ３１・・・絶縁性繊維、 ４０・・・導電性繊維のみによるブラシローラ、４１・
・・トナー ４２・・・本発明のブラシローラ、 ４３・・・フリッカ 第４図 （ａ） （ｂ） １ 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブラシ毛がループ形状をなすブラシローラにより
   感光体表面を摺擦し、該感光体表面に付着した異物の除
   去を行なう画像形成装置のクリーニング装置において、 上記のループ状ブラシ毛を形成する繊維 が、絶縁性繊維と導電性繊維とから成ることを特徴とす
   るクリーニング装置。
2. （２）上記ブラシローラの単位ループが絶縁性繊維と導
   電性繊維との混紡糸で形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載のクリーニング装置。
3. （３）上記ブラシローラは絶縁性繊維から成るループ状
   ブラシ毛と、導電性繊維から成るループ状ブラシ毛とよ
   り構成されていることを特徴とする請求項１に記載のク
   リーニング装置。