JPH0317680A - 画像形成装置のクリーニング装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，画像形成装置のクリーニング装置、更に詳し
くはファーブラシを用いるクリーニング装置に関するも
のである。

し従来の技術〕 感光体のような潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電
潜像をトナーで顕像化し、この顕像を転写材に転写する
形式の、複写機，ファクシミリ，プリンタなどの画像形
成装置では、転写後の潜像担持体上の残留トナーをクリ
ーニング装置で除去し、次の画像形成に備えている。

このようなクリーニング装置では、ブレード方式のもの
、磁気ブラシ方式のもの、ファーブラシ方式のものなど
が種々採用されているが、このうちのファーブラシ式の
クリーニング装置は、磁気ブラシ式のものに較べ安価で
あり、又、ブレード方式に較べ高速時のクリーニング性
能が良好で、寿命が長いことや、メンテナンスが容易で
あることなどから、この種の画像形成装置に広く採用さ
れるところとなっている。

第４図は、かようなファーブラシ式のクリ一二ング装置
の一従来例を示したものであって、ドラム状感光体１０
１には、帯電、露光、現像、転写等の周知の画像形成プ
ロセスを経て、転写後の残留トナーＴ（未転写トナー）
が付着した状態となっている。今，感光体１０１が正極
性に帯電する特性の感光体であるとして、これと反対の
負極性の残留トナーＴは、転写時のコロナ放電などによ
って正極性に帯電してしまうものもあるので、クリーニ
ング前チャージャ１０３の部位で、このコロナ放電によ
り，負極性にして且つ、一定の帯電量に揃えられる。な
お、クリーニング能力の余裕度がある高速機などでは、
かかるクリーニング前チャージャを備えないものもある
。

感光体１０１には、上記クリーニング前チャージャ１０
３を一体的に設けたクリーニング装置ｌＯ２が近接対向
配置され，これには感光体１０１の表面に摺擦して同表
面上の残留トナーＴを掻き取りつつ，この掻き取ったト
ナーを静電的に吸着するためのファーブラシ１０４が備
えられている。

？のファーブラシ１０４は導電性材料よりなり，かかる
ブラシ１０４には直流電ｇＥ■によってトナーＴと反対
の正極性のバイアス電圧が印加されている。又、当該フ
ァーブラシ１０４は、ブラシ周面が感光体１０１の周面
の移動方向と反対方向に移動するように、図示反時計方
向に回転能動されるようになっている。このような回転
時に、ファーブラシ１０４は、感光体表面に摺擦して残
留トナーＴを掻き取りつつ、これを静電的に吸着するの
である。

ファーブラシ１０４には，これに喰い込むようにしてロ
ーラ状のトナー回収回転部材１０５が接し、このトナー
回収回転部材１０５に対して、直流電源Ｅ２により、ト
ナーＴと反対の正極性のバイアス電圧が印加されている
。このようなバイアス電圧が印加されることによって、
トナー回収回転部材１０５にはファーブラシ１０４に付
着したトナーが静電的に引き付けられて付着する。この
場合、トナー回収回転部材１０５にはファーブラシ１０
４に印加されるバイアス電圧よりも高い電圧が印加され
る。

トナー回収回転部材１０５に付着した１・ナーは、一端
をトナー回収回転部材１０５に当接させたスクレーバ部
材１０６により掻き取られて除去される。この除去され
たトナーはクリーニング装置の下部に設けたトナー回収
コイル部材１０７に落下し、この落下したトナーは、そ
のトナー回収コイル部材１０７によって、この軸方向に
運ばれ、クリーニング装置外の図示されないトナー回収
部に排出される。

ところで，従来一般的に用いられているファーブラシは
第５図に示すように一本一本の繊維１０８を植立させた
基布１０９を、芯金１１０上に貼り付けて成るようにし
たもので構成されていて、繊維の外側の平滑な端末が感
光体ｉｏｉに対してＩＩするようになっている。

さて、このようなファーブラシを用いるクリーニング装
置においては、感光体の機能を長期に亘って維持する上
から、次に列挙するような能カが要求されている。

１）感光体に付着するトナーを除去する能力にすぐれる
こと。

２）ファーブラシから，感光体上にトナーを極力再付着
させないようにすること。

３）感光体上のトナーフィルミングや微細な紙粉の付着
などを極力起こさせないようにすること。

トナーの除去能力を高めるのに最も効果的な方策は，フ
ァーブラシに印加されるバイアス電圧を高くすることで
あるが、このようにすると今度はファーブラシ側から感
光体上の残留トナーに対して電荷注入などが行われてし
まい、そのトナーは極性が反転し、ファーブラシに一旦
付着しているトナーが感光体の方に再付着し、画像上の
地巧れなどを生じ易くなる。

これは，ファーブラシの繊維のカットされた平滑な端末
が感光体に対して摺擦する方式となっているため、その
端末のエッジ部にリークを生じ易くなり、トナーへの電
荷注入が行われ易くなったり，或いは，その平滑な端末
部との間で接触帯電を生じ易くなったりすることに起因
するものであると考えられている。事実、ファーブラシ
が新品であるときは、かような傾向が顕著になり、ファ
ーブラシの長期的な使用に伴って、ブラシ繊維の端末エ
ッジ部がＲ状に摩耗してゆくと、次第に，上記したよう
な電荷注入などが起きにくくなっている。

そこで、ファーブラシを、ループ状にした繊維を円筒状
体に多数植立させた構成のものとすると、電荷注入など
を起きにくくすることができる。なお、ループ状のファ
ーブラシを用いる技術として，例えば、実開昭６３−１
２２３７１号公報等に開示されるものなどを挙げること
ができる。

しかし乍ら、このようなループ状のファーブラシを用い
ても、トナーの静電吸引効果を−ヒげる目的で、ファー
ブラシに印加されるバイアス電圧を高めに設定すると、
トナーへの電荷注入などを抑えることが難し７くなり５
感光体の方にそれが再付着して、地汚れなどが生じ易く
なる。又、微細な紙粉などについてはファーブラシでは
完全に取り切れず、後の画像形成機能に悪影響を与える
。

〔発明が解決しようどする課題〕

ループ状のファーブラシを用いても，上記バイアス電圧
を高くしたりすると、トナーや微細な紙粉などについて
取り切れない場合があり、従来においては、かようなも
のを、ファーブラシ以後において除去するような方策が
講じられておらず、画像上の地汚れを生じたり、画質が
悪化したりするおそれがあった。

本発明の目的は、上記点に鑑みなされたファーブラシ以
後のトナーや微細な紙粉等の除去を確実に行えるように
して、クリーニング機能を最終的に保証し得るようにな
した画像形成装置のクリーニング装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前述の目的を達或するため、潜像担持体表面
に摺擦して同表面上の転写後の残留１〜ナーを掻き取り
つつＤｆｆｉ的に吸着するファーブラシと、該ファーブ
ラシに吸着したトナーを静電的に引き付けて回収するト
ナー回収回転部材と、該トナー回収回転部材上のトナー
を除去するスクレーバ部材とを有し，前記ファーブラシ
を、円筒状体の周面に設けられ、折り返し部を潜像担持
体に対する摺擦部分とした多数のループ状繊維より成る
ファーブラシとすると共に、該ファーブラシの位置より
も、潜像担持体表面の移動方向上の下流側の位置に、同
表面に端部が接するように、クリーニングブレードを配
備した構成を提案するものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図において、符号１は潜像担持体の一構戊例である
ドラム状感光体、２は当該実施例のクリニング装置、３
はクリーニング前チャージャ、４は導電性のファーブラ
シ，５はトナー回収回転部材、６はスクレーバ部材、７
はトナー回収コイル部材をそれぞれ示し、これらのうち
クリーニング装置を除いたものは，第４図の符号１０１
，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７をそれぞれ
付した要素部材に相当するものであるので，これらの機
能説明については、ここでは省酩する。

本発明は，ファーブラシとして、円筒状体の周面に設け
られ、折り返し部を感光体に対する摺擦部分とした多数
のループ状の繊維より成るファーブラシを用いるもので
あり，第２図はその一構成例を示したものである。

所定の長さにカントされた基布９には、第３図に示すよ
うに、ループ状に成した繊維８の内側の折り返し部が織
り込まれていて、このような部分を織り込んだ基布９が
円筒状体の一構成例である芯金１０に貼り付けられ、繊
維８と芯金１０が導通状態となっている。

所定の長さを有する基布９は、かかる芯金１０の周りに
スパイラル状となるように一つずつ巻き付けられ、全体
としてループ状繊維が円周面全体に形成されるようにな
っている。そして、芯金｛０に，電源Ｅエによってトナ
ーと反対の極性のバイアス電圧が印加されるのである。

ループ状ｗ＆維８のうち、外側の折り返し部８ａが感光
体１に対する摺擦部となるのであるが５感光体として、
このようなものを用いることにより、トナーへの電荷注
入などが起こりにくくなる。これによって、トナーの感
光体への再付着を防止乃至は軽減化することができる。

又、従来一般的に用いていた端末カット型のファーブラ
シと比べて、感光体に対する当たりがある程度強くなり
，ブラシ部分がしごくようにして感光体表面にＮ擦する
ようになるため、トナーフィルミングなどを生じにくく
することができる。更に、毛先がループ状になるため、
感光体を傷付けたりするようなことが防止される。そし
て、トナーフィルミングの発生が抑えられることで、特
に中間調画像に生じ易い「縦すじ」や「縦の帯状の濃度
むら」などの発生を抑えることができ、感光体としての
寿命を一段と延伸させることができる。

特に，感光体として有機性感光体（ＯＰＣ感光体）を用
いた場合、「縦すじ』などの発生を一段と強力に抑える
ことができる。これは，ループ状ファーブラシによって
感光体表面が均一に研磨されることに起因する。

なお、本例Ｃこ用いるファーブラシは、繊維をカットし
て外周径を整える従来のものと比べて、カット工程など
が不要となるため，ファーブラシコストを低減できる。

なお、本例のファーブラシは、これの外径精度が織加工
で決まってしまうので、その精度が、ある程度低下する
面もあるが、当該ファーブラシの、感光体ｌやトナー回
収回転部材５に対する喰い込み量をｙＡ整することによ
り，外径のバラツキの影響を受けないようにすることが
できる。

なお、ファーブラシの繊維の材料としては、従来一般的
に用いられている導電性ブラシの材料と同じで良く、例
えば、炭素含有アクリル系樹脂（株式会社東レ製ＳＡ−
７など）や炭素含有レーヨン系樹脂（株式会社ユニチカ
製Ｒｅｃなど）等の材料を挙げることができる。この他
、ファーブラシや芯金の抵抗値については、例えば、３
００ボルト程度のΦのバイアス電圧がそれらに印加され
るものであるとすれば、３乃至１０ＭΩ程度のものどな
る。更に、ループ状繊維の密度としては１０００ループ
／ｉｎｃｈ２程度となる。

第１図において、ファーブラシ４の周面の一部に、例え
ば金属捧より成るフリッカーバ−１１を喰い込むように
して配備しておくと，ファーブラシ４に付着したトナー
や紙粉やその他の異物をファーブラシからたたき落とす
ことができる。すなわち、電荷注入などによって極性の
反転してしまったトナーが除去され、清浄な状態のファ
ーブラシを常に供出することができるのである。しかも
、ファーブラシはループ状になっているので、ファーブ
ラシ上のトナーを一層たたき落とし易くすることができ
る．又、トナーがトナー回収回転部材５側へ吸着され易
くなって，ファーブラシ４を一層クリーンな状態とする
ことができる。

ところで、先にも述べたように、ファーブラシとしてル
ープ状のものを用いた場合，繊維の端末をカットしたフ
ァーブラシと比べて、電荷注入などが起こりにくくなる
ものの、クリーニング能力を一層向上させるべく、ファ
ーブラシに印加されるバイアス電圧を一段と高めた場合
、一旦静電的に吸着したトナーに小規模ながら電荷注入
などが行われてしまい，感光体の方へ、それが再付着し
てしまう場合がある。又，微細な紙粉についても、ルー
プ状のファーブラシを用いても、除去しにくい場合があ
る。

そこで、本例は、第１図に示すように、ファーブラシ４
の位置よりも，感光体の表面の移動方向上の下流側の位
置に、端部１２ａが同表面に接するように，クリーニン
グブレードｌ２を配備するようにした。

このようなクリーニングブレード１２を感光体ｌの表面
に当接させることにより、電荷注入などによって極性が
反転され感光体１の方に再付着してしまったトナーや，
ファーブラシ４の部分で取り切れなかった紙粉などを除
去することができる。

これによって、画像上の地汚れなどを生じにくくするこ
とができるのである。

第１図において、符号１３で示すものは、ブレードクリ
ーナであり、これは，クリーニングブレ一ド１２に付着
した紙粉などを除去するものである。

なお、本発明においては，潜像担・・持体としてベルト
状感光体等のドラム状以外の感光体を用いるものにも適
用可能である。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、ファーブラシ以後のトナーや微
細な紙粉などの除去を確実に行えるので、画像上の地汚
れなどを生じにくくすることができ，画質を一段と向上
させることができる。又、ループ状ファーブラシを用い
ているので．潜像担持体の表面に傷などを生じることを
抑えることができ、潜像担持体の寿命を一段と延伸させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第↓図は本発明一実施例のクリーニング装置の概略構威
図、第２図はそのクリーニング装置に具備されるファー
ブラシの構成図、第３図はファーブラシの繊維織り込み
部分を示す拡大断面図、第４図は従来例のクリーニング
装置の概略構成図，第５図はそのクリーニング装置に具
備されるファーブラシの構或図である。 １・・・潜像担持体としてのドラム状感光体４・・・フ
ァーブラシ　　５・・・トナー回収回転部材６・・・ス
クレーバ部材 １２・・・クリーニングブレード １２ａ・・・端部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 潜像担持体表面に摺擦して同表面上の転写後の残留トナ
   ーを掻き取りつつ静電的に吸着するファーブラシと、該
   ファーブラシに吸着したトナーを静電的に引き付けて回
   収するトナー回収回転部材と、該トナー回収回転部材上
   のトナーを除去するスクレーバ部材とを有し、前記ファ
   ーブラシを、円筒状体の周面に設けられ、折り返し部を
   潜像担持体に対する摺擦部分とした多数のループ状繊維
   より成るファーブラシとすると共に、該ファーブラシの
   位置よりも、潜像担持体表面の移動方向上の下流側の位
   置に、同表面に端部が接するように、クリーニングブレ
   ードを配備したことを特徴とする画像形成装置のクリー
   ニング装置。