JPH10282854A

JPH10282854A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH10282854A
Application number: JP9207797A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sato; 和彦佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラシローラのブラシ毛体間へのトナー詰ま
りを改善し、長期間にわたって安定したクリーニング性
が維持するとともに、像担持体とブラシローラとの接触
位置におけるトナーこぼれ、及びトナーフィルミングを
解消する。【解決手段】ブラシローラ２７を構成するブラシ毛体
２７２の植毛方向を、ブラシローラ２７の回転軸２７１
の法線方向Ｎに対して傾斜角αを有するように植毛し、
ブラシローラ２７と像担持体１０との接触位置における
ブラシ毛体２７２の植毛傾斜方向が、接触位置Ｐにおけ
る像担持体１０の回転方向と逆方向になるようにブラシ
ローラ２７を像担持体１０に圧接して回転させることに
より、像担持体１０上に残留したトナーを除去する画像
形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の複写
機、プリンタ、ファクシミリ等に適用される画像形成方
法及び画像形成装置に関し、特に、像担持体に付着した
トナーや紙粉等を除去するクリーニング装置を備えた画
像形成方法及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式に基づき、感光体ド
ラムや感光体ベルト等の像担持体上に静電潜像を形成
し、現像、転写後に像担持体面上の残留トナーを除去す
るクリーニング装置として、弾性を有するクリーニング
ブレードを像担持体に当接させてクリーニングするブレ
ード方式が汎用されている。このようなクリーニング装
置では、クリーニングブレードの先端部当接位置の像担
持体移動方向上流側に、シート状の案内部材や弾性ロー
ラ或いはブラシローラ等を配置し、像担持体の外周面に
圧接することにより、トナーの漏れ防止、紙粉等の除
去、トナーフィルミング防止を実施している。

【０００３】図８は、クリーニングブレードとブラシロ
ーラとを有するクリーニング装置の部分断面図である。

【０００４】転写、分離処理後の像担持体１上に残留し
たトナーＴは、上記ブラシローラ３を通過した後、クリ
ーニングブレード２によるクリーニング位置に到達させ
る。一方、ブラシローラ３により像担持体１の表面から
除去されたトナーＴ等の除去物及びクリーニングブレー
ド２で除去された現像剤Ｄ等の除去物は、回転するブラ
シローラ３上に保持されて搬送され、スクレーパ４によ
り叩かれて落下し、案内されて、さらに図示しない廃棄
トナー搬送手段により搬送され、排出されたのち、廃ト
ナー回収容器内へ貯留される。

【０００５】クリーニング手段のブレード２の圧接によ
りトナーを除去・清掃された像担持体１は、再び除電と
コロナ帯電器による帯電を受けて次なる画像形成のプロ
セスに入る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のブラシローラ３
により像担持体１の表面から除去された現像剤Ｄは、ブ
ラシローラ３のブラシ毛体間に進入して蓄積され、次第
に目詰まり状態となる。このようになったブラシローラ
３では、確実なクリーニングが行われず、耐久性が低下
し、早期に交換しなければならない。また、このような
目詰まりしたブラシローラ３のブラシ毛体は、像担持体
１の表面に柔軟かつ密接に摺接せず、像担持体１の表面
との間に隙間を生じて、トナーこぼれが多く、さらにこ
のトナーが現像器筺体５内から外部に漏出して、画像形
成装置内を汚染したり、記録紙上に散乱して画像不良を
引き起こす。また、現像器筺体５内の底部に溜まり、こ
のトナーが現像器筺体５内に累積して間隙から溢れだし
て上記のトナー汚染の原因となる。さらに、ブラシロー
ラ３と像担持体１の表面との摺接位置におけるトナー除
去が不確実なため、この摺接位置から多量のトナーが擦
り抜け、ブレード２と像担持体１との圧接位置にまで運
ばれる。このため、ブレード２と像担持体１との圧接擦
れによるトナーフィルミングが発生し、画質低下の原因
となる。

【０００７】また、従来のブラシローラ３では、駆動回
転する像担持体１に従動して回転させることができない
から、ブラシローラ３を回転させるための駆動源や駆動
伝達機構が必要となり、構造の複雑化や、駆動系のスペ
ース増や、製造コスト高等の問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の請求項１に記載の画像形成方法は、像担持体表面
を帯電器により帯電し、像露光手段により静電潜像を形
成し、現像手段により帯電トナーを現像してトナー像を
形成し、該トナー像を給紙部から給送されて前記像担持
体と転写手段との間を通過する転写材に静電転写し、更
に搬送下流側の分離手段により該転写材を前記像担持体
から分離し、前記静電転写後に前記像担持体上に残留し
たトナーをブラシローラを有するクリーニング手段によ
り除去する画像形成方法において、前記ブラシローラを
構成するブラシ毛体の植毛方向を、ブラシローラの回転
軸の法線方向に対して傾斜角を有するように植毛し、前
記ブラシローラと像担持体との接触位置におけるブラシ
毛体の植毛傾斜方向が、前記接触位置における前記像担
持体の回転方向と逆方向になるように前記ブラシローラ
を前記像担持体に圧接して回転させることにより、前記
像担持体上に残留したトナーを除去することを特徴とす
るものである。

【０００９】また、本発明の請求項２に記載の画像形成
方法は、像担持体表面を帯電器により帯電し、像露光手
段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電トナー
を現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙部から
給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過する転
写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段により該
転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写後に前
記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを有する
クリーニング手段により除去する画像形成方法におい
て、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の植毛方向
を、ブラシローラの回転軸の法線方向に対して傾斜角を
有するように植毛し、前記ブラシローラと像担持体との
接触位置におけるブラシ毛体の植毛傾斜方向が、前記接
触位置における前記像担持体の回転方向と同方向になる
ように前記ブラシローラを前記像担持体に圧接して回転
させることにより、前記像担持体上に残留したトナーを
除去することを特徴とするものである。

【００１０】更に、本発明の請求項３に記載の画像形成
方法は、像担持体表面を帯電器により帯電し、像露光手
段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電トナー
を現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙部から
給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過する転
写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段により該
転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写後に前
記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを有する
クリーニング手段により除去する画像形成方法におい
て、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の先端部
に、高摩擦の弾性材料を被覆したブラシローラを前記像
担持体に圧接して回転することにより、前記像担持体上
に残留したトナーを除去することを特徴とするものであ
る。

【００１１】更に、本発明の請求項４に記載の画像形成
装置は、像担持体表面を帯電器により帯電し、像露光手
段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電トナー
を現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙部から
給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過する転
写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段により該
転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写後に前
記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを有する
クリーニング手段により除去する画像形成装置におい
て、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の植毛方向
を、ブラシローラの回転軸の法線方向に対して傾斜角を
有するように植毛し、前記ブラシローラと像担持体との
接触位置におけるブラシ毛体の植毛傾斜方向が、前記接
触位置における前記像担持体の回転方向と逆方向になる
ように前記ブラシローラを前記像担持体に圧接し、前記
ブラシ毛体の先端部近傍が前記像担持体の表面に圧接さ
れて摺接して回転することを特徴とするものである。

【００１２】更に、本発明の請求項５に記載の画像形成
装置は、像担持体表面を帯電器により帯電し、像露光手
段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電トナー
を現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙部から
給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過する転
写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段により該
転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写後に前
記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを有する
クリーニング手段により除去する画像形成装置におい
て、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の植毛方向
を、ブラシローラの回転軸の法線方向に対して傾斜角を
有するように植毛し、前記ブラシローラと像担持体との
接触位置におけるブラシ毛体の植毛傾斜方向が、前記接
触位置における前記像担持体の回転方向と同方向になる
ように前記ブラシローラを前記像担持体に圧接し、前記
ブラシ毛体の先端部近傍が前記像担持体の表面に圧接さ
れて摺接して回転することを特徴とするものである。

【００１３】更に、本発明の請求項６に記載の画像形成
装置は、像担持体表面を帯電器により帯電し、像露光手
段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電トナー
を現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙部から
給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過する転
写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段により該
転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写後に前
記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを有する
クリーニング手段により除去する画像形成装置におい
て、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の先端部
に、高摩擦の弾性材料を被覆したことを特徴とするもの
である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のクリーニング装置を備え
た画像形成装置の実施の形態を、画像形成装置の一例で
あるデジタルプリンタの構成を図１の断面構成図によっ
て説明する。

【００１５】図１において、１０は像担持体である感光
体ドラム、１１はコロナ帯電器、１２は帯電前露光器
（ＰＣＬ）、１３は主走査像露光手段、１４は現像装
置、１５Ａは給紙装置のレジストローラ対、１５Ｂは給
紙ローラ対、１６は転写電極、１７は分離電極、１８は
分離爪、１９は搬送ベルト等の搬送手段、２０はクリー
ニング装置である。

【００１６】像担持体１０は、ＯＰＣ感光体（有機感光
体）をドラム基体上に塗布形成したもので、接地されて
図示の時計方向に駆動回転される。コロナ帯電器１１
は、コロナ放電ワイヤによるコロナ放電によって像担持
体１０の周面に対し高電位を与える。このコロナ帯電器
１１による帯電に先だって、前プリントまでの感光体の
履歴をなくすために発光ダイオード等を用いた帯電前露
光器（ＰＣＬ）１２による露光を行って感光体周面の除
電をしておく。

【００１７】像担持体１０への一様帯電ののち、像露光
手段１３により画像信号に基づいた像露光が行われる。
像露光手段１３は図示しないレーザーダイオードを発光
光源とし回転するポリゴンミラー１３１、ｆθレンズ、
シリンドリカルレンズを経て反射ミラー１３２により光
路を曲げられ主走査がなされるもので、像担持体１０の
回転（副走査）によって潜像が形成される。

【００１８】像露光手段１３による像露光位置の下流側
には、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤をそれ
ぞれ内蔵した現像装置１４が設けられている。二成分現
像剤はフェライトをコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂
をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料
として顔料と荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加え
たトナーとからなるもので、現像剤は層形成手段によっ
て現像スリーブ上に１００〜６００μｍの層厚（現像
剤）に規制されて現像域へと搬送される。

【００１９】一方、給紙カセットより搬出された一枚の
転写材（転写紙等）は、転写のタイミングの整った時点
で給紙部のレジストローラ対１５Ａの回転作動により転
写域へと給紙される。前記レジストローラ対１５Ａから
送り出された転写材は、転写電極１６と像担持体１０と
が対向する転写域へ搬送される。転写域においては、高
圧電圧の印加された放電ワイヤによるコロナ放電によっ
て、給紙された転写材にトナー像が転写される。

【００２０】次いで、転写材は分離手段１７の印加電圧
により除電されたのち、分離爪１８により像担持体１０
の周面より分離され、搬送手段１９により搬送され、図
示しない定着装置に搬送され、定着装置の加熱，加圧に
よってトナーを溶着したのち、排紙手段を介して装置外
に排出される。

【００２１】一方、転写材を分離した像担持体１０は、
クリーニング装置２０のブレード２１の圧接により残留
トナーを除去・清掃され、再び前記ＰＣＬ１２による除
電とコロナ帯電器１１による帯電を受けて次なる画像形
成のプロセスに入る。ブレード２１によってクリーニン
グ装置２０内に掻き落されたトナーは、スクリュー２２
により排出されたのち、図示しないトナーリサイクル装
置により前記現像装置１４内に還流される。あるいは、
廃トナー回収容器内へ貯留される。

【００２２】図２は本発明によるクリーニング装置２０
の構成を示す断面図である。

【００２３】図２において、２１は弾性クリーニングブ
レード（以下、ブレードと称す）であって、転写後の像
担持体１０の外周面上に残留しているトナーを像担持体
１０から除去する。ブレード２１は保持部材２２Ａ，２
２Ｂに保持され、回転軸２３により揺動自在になってい
る。前記保持部材２２Ｂは、クリーニング装置２０のハ
ウジング２４の上部開口を閉蓋する蓋体２５に介装され
たコイルバネ２６により加圧され、ブレード２１を像担
持体１０の外周面に圧接する。

【００２４】２７は、像担持体１０の移動方向に対して
ブレード２１の上流側に設けられ、像担持体１０の外周
面に圧接するブラシローラである。ブラシローラ２７
は、像担持体１０の外周面上に付着した紙粉等の異物や
トナーを予め除去するとともに、ブレード２１によって
像担持体１０から除去されたトナーを像担持体１０から
隔離する方向へ案内するためのブラシ毛体を有するクリ
ーニング部材である。２８はブラシローラ２７のブラシ
毛体の先端部に圧接するスクレーパである。スクレーパ
２８は、回転するブラシローラ２７により除去されてブ
ラシ毛体間に挟持されて搬送されたトナーや異物を叩き
落としてリフレッシュする。スクレーパ２８は、ブラシ
ローラ２７が像担持体１０との圧接位置において同方向
に回転する場合には、スクレーパ２８は、ブラシローラ
２７上から叩き落としたトナー等を、スクレーパ２８の
上面に沿って搬送し、搬送スクリュー２９の上方に落下
させる。なお、スクレーパ２８は、図示の板状に限定さ
れず、丸棒等でもよい。

【００２５】搬送スクリュー２９はスクレーパ２８から
搬送されたトナーを受けて図示しないトナー回収容器、
またはトナーリサイクル装置に搬送するスパイラル状の
スクリューである。

【００２６】図３及び図４は、本発明の第一の実施の形
態を示し、図３（ａ）はブラシローラ２７の斜視図、図
３（ｂ）はブラシローラ２７の断面図、図３（ｃ）はブ
ラシローラ２７の部分拡大断面図である。

【００２７】ブラシローラ２７は、回転軸２７１と、ブ
ラシ毛体２７２と、ブラシ毛体２７２を植毛、接着する
接着剤層２７３とから成る。ブラシ毛体２７２は、回転
軸２７１の外周面上に形成された接着剤層２７３に静電
植毛し、この接着剤層２７３が固化する前に、ブラシロ
ーラ２７の法線Ｎに対して傾斜角αの方向性をもたせる
ような倒毛処理を施す。この傾斜角αは、ブラシローラ
２７と像担持体１０との接触位置Ｐにおける接線Ｔに対
する傾斜角θとして表してもよい。

【００２８】ブラシローラ２７と像担持体１０との接触
位置Ｐにおけるブラシ毛体２７２の先端部は、像担持体
１０の移動方向Ａに対して傾斜角θの逆方向になるよう
にブラシローラ２７を像担持体１０に圧接して回転させ
ることにより、像担持体１０上に残留したトナー（現像
剤）Ｄを除去する。

【００２９】ブラシ毛体２７２の毛の長さは、０．２〜
２０ｍｍ、好ましくは０．５〜１０ｍｍの範囲とした。
ブラシ毛体２７２の毛の長さが、２０ｍｍ以上の場合に
は、現在の技術では静電植毛が確実に実施できず、ブラ
シ毛体２７２にばらつきを生じる。また、ブラシ毛体２
７２の毛の長さが、２０ｍｍ以上では、ランニングプリ
ントとともに、像担持体１０との繰り返し摺擦によりブ
ラシ毛体２７２の逆方向の傾斜角θが減少して倒毛し、
クリーニング性が低下する。ブラシ毛体２７２の毛の長
さが、０．２ｍｍ以下では、像担持体１０上のトナーの
クリーニング性が低下する。

【００３０】ブラシ毛体２７２の傾斜角θは１０〜８０
°の範囲内が好ましい。傾斜角θが１０°以下である
と、ブラシ毛体２７２が倒れ過ぎて、クリーニング性が
低下する。傾斜角θが８０°以上であると、ブラシ毛体
２７２が起立し過ぎて、図７に示したような垂直植毛に
近くなり、隣接するブラシ毛体２７２間にトナーＤが入
り込んだり、倒毛し、ランニングプリントとともに、ク
リーニング性が低下する。

【００３１】ブラシ毛体２７２の毛の太さは、０．５〜
３０デニール、好ましくは１〜１０デニールの範囲とし
た。ブラシ毛体２７２の毛の太さが、この範囲外で、細
すぎても、太すぎても、静電植毛が困難となる。

【００３２】図４は、図３に示す傾斜角θを有するブラ
シローラ２７を像担持体１０に圧接した状態を示すクリ
ーニング装置２０の要部断面図である。

【００３３】ブラシローラ２７に外周は像担持体１０の
外周面に圧接し、ブラシ毛体２７２の先端部は僅か倒毛
して、像担持体１０の外周面を摺擦して従動回転する。
像担持体１０は周速ｖ１で図示の移動方向Ａに回転し、
ブラシローラ２７は等速（ｖ１）でＢ方向に回転する
（実施例１）。または、ブラシローラ２７は周速ｖ２
（ｖ２＞ｖ１）で移動方向Ｂに回転する（実施例２）。
あるいは、ブラシローラ２７は周速ｖ３でＣ方向に回転
する（実施例３）。

【００３４】実施例３では、ブラシローラ２７と像担持
体１０との接触位置Ｐにおいて、ブラシ毛体２７２の先
端部は、像担持体１０の回転方向Ａに対して、接触角θ
でカウンタータイプで接触するから、ブラシ毛体２７２
の先端部の接触抵抗が大きく、ブラシ毛体２７２の先端
部が捲れて捌け、クリーニング不良やブラシ毛体２７２
の先端部の損傷を発生する。これを防止するため、ブラ
シ毛体２７２の毛の長さを、前記の範囲内で短めに設定
する。即ち、ブラシ毛体２７２の毛の長さを０．２〜５
ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍの範囲内に設定する。

【００３５】図５は、本発明の第二の実施の形態を示
し、ブラシローラ３７を像担持体１０に圧接した状態を
示すクリーニング装置２０の要部断面図である。

【００３６】この実施の形態は、図４に示す傾斜角θを
有するブラシローラ２７を反転配置したものである。ブ
ラシローラ３７と像担持体１０との接触位置Ｐにおける
ブラシ毛体３７２の植毛傾斜方向が、接触位置Ｐにおけ
る像担持体１０の移動方向Ａと同方向（Ｂ方向）になる
ようにブラシローラ３７を像担持体１０に圧接して駆動
回転させることにより、像担持体１０上に残留したトナ
ーＤを除去する。

【００３７】ブラシ毛体３７２の毛の長さは、０．２〜
２０ｍｍ、好ましくは０．５〜１０ｍｍの範囲とした。
ブラシ毛体３７２の毛の太さは、０．５〜３０デニー
ル、好ましくは１〜１０デニールの範囲とした。ブラシ
毛体３７２の傾斜角θは１０〜８０°の範囲内が好まし
い。傾斜角θが１０°以下であると、ブラシ毛体３７２
が倒れ過ぎて、クリーニング性が低下する。傾斜角θが
８０°以上であると、ブラシ毛体３７２が起立し過ぎ
て、図７に示したような垂直植毛に近くなり、隣接する
ブラシ毛体３７２間にトナーＤが入り込み、ランニング
プリントとともに、クリーニング性が低下する。

【００３８】像担持体１０は周速ｖ１で図示の移動方向
Ａに回転し、ブラシローラ３７は等速（ｖ１）で移動方
向Ｂに回転する（実施例４）。または、ブラシローラ３
７は周速ｖ２（ｖ２＞ｖ１）で移動方向Ｂに回転する
（実施例５）。あるいは、ブラシローラ３７は周速ｖ３
で移動方向Ｃに回転する（実施例６）。

【００３９】実施例４及び実施例５では、ブラシローラ
３７と像担持体１０との接触位置Ｐにおいて、ブラシ毛
体３７２の先端部は、像担持体１０の回転方向Ａに対し
て、接触角θでトレールタイプで接触するから、ブラシ
毛体３７２の先端部の接触抵抗が大きく、ブラシ毛体３
７２の先端部が捲れて捌け、クリーニング不良やブラシ
毛体３７２の先端部の損傷を発生する。これを防止する
ため、ブラシ毛体３７２の毛の長さを、前記の範囲内で
短めに設定する。即ち、ブラシ毛体３７２の毛の長さを
０．２〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍの範囲内に
設定する。

【００４０】図６は、本発明の第三の実施の形態を示
し、ブラシローラ４７を像担持体１０に圧接した状態を
示すクリーニング装置の要部断面図である。

【００４１】この実施の形態におけるブラシローラ４７
は、回転軸４７１と、ブラシ毛体４７２と、ブラシ毛体
４７２を植毛、接着する接着剤層４７３と、ブラシ毛体
４７２の先端部を被覆する高摩擦の弾性材料４７４とか
ら構成されている。ブラシ毛体４７２は、回転軸４７１
の外周面上に形成された接着剤層４７３に静電植毛され
ている。図において、ブラシ毛体４７２は、ブラシロー
ラ４７と像担持体１０との接触位置Ｐにおける接線Ｔに
対してほぼ直角方向に植毛されている（接触角θ＝約９
０°）。なお、ブラシ毛体４７２の植毛方向は、図４に
示す第一の実施の形態、または図５に示す第二の実施の
形態の傾斜角θを持たせてもよい。

【００４２】ブラシ毛体４７２の材質は、ナイロン６６
（ポリアミド）等の樹脂、または、ステンレス鋼や、サ
ンダロン、ベルトロン、導電性レーヨン等の導電材料で
もよい。弾性材料４７４としては、高摩擦のウレタン樹
脂、ＮＢＲ樹脂（ニトリルブタジエンゴム）、ＣＲ樹脂
（クロロプレンゴム）、アクリルゴム（ＡＣＭ，ＡＮ
Ｍ）、イソブチレン・イソブチレンゴム（ブチルゴム、
ＩＩＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ，ＥＰ
Ｍ）等の弾性を有する樹脂や、天然ゴム（ＮＲ）等が使
用される。また、導電剤や難燃剤や発泡剤等の添加剤を
混合させてもよい。

【００４３】また、ブラシ毛体４７２の先端部は、高摩
擦の弾性材料４７４により被覆されているので、駆動回
転する像担持体１０の外周面に圧接したときの摩擦抵抗
が大きく、ブラシローラ４７を像担持体１０の駆動回転
に応動して従動回転する構造にすることが可能である。

【００４４】

【実施例】以下、各種ブラシローラを、ＫＯＮＩＣＡ
７０５０（コニカ（株）製）の現像装置の改造機に装着
して、連続プリントした結果を、トナーこぼれ量（ｇ／
ｃｍ²）、ブラシローラ３を通過したトナー量（ｍｇ／
ｃｍ²）、クリーニング不良の有無の各項目について、
比較例と実施例を検討した。

【００４５】以下に、クリーニング性の測定、判定方法
を示す。

【００４６】トナーこぼれ量の測定方法クリーニング装置２０のハウジング２４内の底部で、ブ
ラシローラ２７からこぼれて落下したトナーの重量を測
定した。

【００４７】ブラシローラ通過トナー量の測定方法ランニングテスト中に、画像形成装置を一旦停止させ、
ブラシローラ２７とブレード２１との間の像担持体１０
上に存在する通り抜けトナーの重量を測定した。

【００４８】トナーフィルミングの判定方法像担持体１０の外周面を目視で確認した。

【００４９】クリーニング不良の判定方法像担持体１０にトナーがフィルミングして、画像形成不
良を発生した場合、クリーニング不良と判定した。

【００５０】摩擦係数の測定方法ヘイドン社製１４型の表面性測定器を用い、荷重１０ｇ
をかけて、２０ｍｍ／ｓｅｃでスライドさせたときの値
を検出した。

【００５１】（比較例１）

【００５２】

【表１】

【００５３】表１は、傾斜角θ＝９０°のブラシ毛体を
有する従来のブラシローラ３（図７参照）によるプリン
ト結果である。ブラシローラ３と像担持体１の回転方向
は、図示の順方向（Ａ，Ｂ）である。また、ブラシロー
ラ３の回転は像担持体１による従動回転は困難であるか
ら、駆動回転させる。

【００５４】ブラシローラに使用したブラシ毛体の諸元
を以下に示す。

【００５５】ブラシローラの回転軸の外径６ｍｍブラシ毛体の毛長６ｍｍブラシ毛体の材質ナイロン６６（ポリアミド）ブラシ毛体の太さ３デニール表１に示すように、従来のブラシローラ３では、トナー
こぼれ量、ブラシローラ３を通過したトナー量が大き
く、クリーニング不良も１０万プリント以後に発生し
た。

【００５６】表２〜表５は、ブラシ毛体を傾斜角θに植
毛したブラシローラを、接触位置Ｐにおいて像担持体１
０の回転方向と逆方向に設定したものである。以下、各
種ブラシローラによるクリーニング性を比較した。

【００５７】

【表２】

【００５８】

【表３】

【００５９】

【表４】

【００６０】

【表５】

【００６１】（比較例２）表２は、傾斜角θ＝８３°、
ブラシ毛体の毛長＝３０ｍｍのブラシ毛体を有するブラ
シローラによるプリント結果である。なお、ブラシ毛体
の材質、ブラシ毛体の太さは、比較例１と同じである。

【００６２】表２に示すように、このブラシローラで
は、ブラシ毛体の毛長が長いため、像担持体との接触が
不確実となり、トナーこぼれ量や、ブラシローラを通過
したトナー量が大きく、クリーニング不良も１０万プリ
ント以後に発生した。

【００６３】（実施例１）ブラシローラ２７の外周は、
図４に示すように像担持体１０の外周面に圧接し、ブラ
シ毛体２７２の先端部は僅か倒毛して、像担持体１０の
外周面を摺擦して従動回転する。像担持体１０の周速ｖ
１と、ブラシローラ２７の周速ｖ２とは等速（ｖ１＝ｖ
２）で、接触位置Ｐにおける像担持体１０の移動方向Ａ
と、ブラシローラ２７の移動方向Ｂとは同方向である。
また、ブラシ毛体２７２の傾斜方向は、図３に示すよう
に、像担持体１の移動方向Ａの上流側に傾斜して、ブラ
シローラ２７の法線Ｎに対して接触角αを形成する。即
ち、像担持体１０の移動方向上流側に逆行するように植
毛された接線傾斜角θを有する。

【００６４】実施例１に使用したブラシローラ２７の諸
元を以下に示す。図７はブラシローラ２７の断面図であ
る。

【００６５】ブラシローラ２７の回転軸２７１の外径（ｄ）６ｍｍブラシローラ２７の外径（Ｄ）１２ｍｍブラシ毛体２７２の毛長（Ｌ）３ｍｍブラシ毛体２７２の材質ナイロン６６（ポリアミド）ブラシ毛体２７２の太さ３デニールブラシ毛体２７２の傾斜角 θ＝４５° 表３に示すように、このブラシローラの構成では、トナ
ーこぼれ量、ブラシローラを通過したトナー量が依然少
なく、クリーニング不良も１５万プリント終了時にも発
生しなかった。

【００６６】（実施例２）この実施例は、像担持体１０
の周速ｖ１に対して、ブラシローラ２７の周速ｖ２を
１．２倍（ｖ２＝１．２ｖ１）のやや高速に設定した。
ブラシローラ２７の移動方向、ブラシ毛体２７２の傾斜
方向、ブラシローラ２７の諸元は実施例１と同じであ
る。但し、実施例２ではブラシ毛体２７２の傾斜角はθ
＝７５°に、毛長はＬ＝５ｍｍに設定した。

【００６７】表４に示すように、このブラシローラ２７
の構成では、トナーこぼれ量、ブラシローラを通過した
トナー量が依然少なく、クリーニング不良も１５万プリ
ント終了時にも発生しなかった。

【００６８】（実施例３）この実施例は、像担持体１０
の移動方向Ａに対して、ブラシローラ２７の回転方向を
同方向の時計方向に回転する。即ち、像担持体１０とブ
ラシローラ２７との接触位置Ｐにおいて、ブラシローラ
２７は、像担持体１０の移動方向Ａに対して逆方向の移
動方向Ｃに回転する。ブラシ毛体２７２の傾斜方向、ブ
ラシローラ２７の諸元は実施例１と同じである。但し、
実施例３では、傾斜角θ＝３０°、毛長Ｌ＝１．５ｍｍ
に設定した。

【００６９】表５に示すように、このブラシローラの構
成では、トナーこぼれ量、ブラシローラを通過したトナ
ー量が依然少なく、クリーニング不良も１５万プリント
終了時にも発生しなかった。

【００７０】表６〜表９は、ブラシ毛体２７２を傾斜角
θに植毛したブラシローラを、接触位置Ｐにおいて像担
持体１０の回転方向と同方向に設定したものである。以
下、各種ブラシローラによるクリーニング性を比較し
た。

【００７１】

【表６】

【００７２】

【表７】

【００７３】

【表８】

【００７４】

【表９】

【００７５】（比較例３）表６は、傾斜角θ＝８６°、
ブラシ毛体の毛長＝３０ｍｍのブラシ毛体を有するブラ
シローラによるプリント結果である。なお、ブラシ毛体
の材質、ブラシ毛体の太さは、比較例２と同じである。

【００７６】表６に示すように、このブラシローラで
は、ブラシ毛体の毛長が長いため、比較例２とほぼ同様
に、像担持体との接触が不確実となり、トナーこぼれ量
や、ブラシローラを通過したトナー量が大きく、クリー
ニング不良も１０万プリント以後に発生した。

【００７７】（実施例４）ブラシローラ３７の外周は、
図５に示すように像担持体１０の外周面に圧接し、ブラ
シ毛体３７２の先端部は僅か倒毛して、像担持体１０の
外周面を摺擦して等速回転する。像担持体１０の周速ｖ
１と、ブラシローラ３７の周速ｖ２とは等速（ｖ１＝ｖ
２）で、接触位置Ｐにおける像担持体１０の移動方向Ａ
と、ブラシローラ３７の移動方向Ｂとは同方向である。
また、ブラシ毛体３７２の傾斜方向は、図５に示すよう
に、像担持体１０の移動方向Ａの下流側に傾斜して、ブ
ラシローラ３７の法線Ｎに対して接触角αを形成する。

【００７８】実施例４に使用したブラシローラ３７の諸
元を以下に示す。

【００７９】ブラシローラ３７の回転軸３７１の外径（ｄ）６ｍｍブラシローラ３７の外径（Ｄ）１２ｍｍブラシ毛体３７２の毛長（Ｌ）１．５ｍｍブラシ毛体３７２の材質ナイロン６６（ポリアミド）ブラシ毛体３７２の太さ３デニールブラシ毛体３７２の傾斜角 θ＝４５° 表７に示すように、このブラシローラ３７の構成では、
トナーこぼれ量、ブラシローラを通過したトナー量が依
然少なく、クリーニング不良も１５万プリント終了時に
も発生しなかった。

【００８０】（実施例５）この実施例は、像担持体１０
の周速ｖ１に対して、ブラシローラ３７の周速ｖ２を
１．２倍（ｖ２＝１．２ｖ１）のやや高速に設定した。
ブラシローラ３７の移動方向、ブラシ毛体３７２の傾斜
方向、ブラシローラ３７の諸元は実施例４と同じであ
る。但し、実施例５では、傾斜角θ＝３０°、毛長Ｌ＝
０．５ｍｍに設定した。

【００８１】表８に示すように、このブラシローラ３７
の構成では、トナーこぼれ量、ブラシローラを通過した
トナー量が依然少なく、クリーニング不良も１５万プリ
ント終了時にも発生しなかった。

【００８２】（実施例６）この実施例は、像担持体１０
の移動方向Ａに対して、ブラシローラ３７の回転方向を
同方向の時計方向に回転する。即ち、像担持体１０とブ
ラシローラ３７との接触位置Ｐにおいて、ブラシローラ
３７は、像担持体１０の移動方向Ａに対して逆方向の移
動方向Ｃに回転する。ブラシ毛体３７２の傾斜方向、ブ
ラシローラ３７の諸元は実施例４と同じである。但し、
実施例６では、傾斜角θ＝７５°、毛長Ｌ＝５ｍｍに設
定した。

【００８３】表９に示すように、このブラシローラ３７
の構成では、トナーこぼれ量、ブラシローラを通過した
トナー量が依然少なく、クリーニング不良も１５万プリ
ント終了時にも発生しなかった。

【００８４】表１０〜表１２は、ブラシ毛体４７２の先
端部に、高摩擦の弾性材料４７４を被覆したブラシロー
ラ４７を、接触位置Ｐにおいて像担持体１０に圧接する
ようにしたものである。以下、ブラシローラ４７による
クリーニング性を比較した。

【００８５】

【表１０】

【００８６】

【表１１】

【００８７】

【表１２】

【００８８】（実施例７）ブラシローラ４７の外周は、
図６に示すように像担持体１０の外周面に圧接し、ブラ
シ毛体４７２の先端部は像担持体１０の外周面を摺擦し
て従動して等速回転する。像担持体１０の周速ｖ１と、
ブラシローラ４７の周速ｖ２とは等速（ｖ１＝ｖ２）
で、接触位置Ｐにおける像担持体１０の移動方向Ａと、
ブラシローラ４７の移動方向Ｂとは同方向である。ま
た、ブラシ毛体４７２の傾斜方向は、図６に示すよう
に、像担持体１０との接線Ｔに対して傾斜角θ＝約９０
°を形成する。

【００８９】実施例７に使用したブラシローラ４７の諸
元を以下に示す。

【００９０】ブラシローラ４７の回転軸４７１の外径（ｄ）６ｍｍブラシローラ４７の外径（Ｄ）１２ｍｍブラシ毛体４７２の毛長（Ｌ）３ｍｍブラシ毛体４７２の材質ナイロン６６（ポリアミド）ブラシ毛体４７２の太さ３デニールブラシ毛体４７２の傾斜角 θ＝９０° 弾性材料４７４ウレタン樹脂（摩擦係数μ＝１．９）表１０に示すように、このブラシローラ４７の構成で
は、トナーこぼれ量、ブラシローラを通過したトナー量
が依然少なく、クリーニング不良も１５万プリント終了
時にも発生しなかった。

【００９１】（実施例８）この実施例は、像担持体１０
の周速ｖ１に対して、ブラシローラ４７の周速ｖ２を
１．２倍（ｖ２＝１．２ｖ１）のやや高速に設定した。
ブラシローラ４７の移動方向、ブラシ毛体４７２の諸元
は実施例７と同じである。但し、ブラシ毛体４７２の毛
長（Ｌ）を１．５ｍｍに設定した。

【００９２】表１１に示すように、このブラシローラ４
７の構成では、トナーこぼれ量、ブラシローラを通過し
たトナー量が依然少なく、クリーニング不良も１５万プ
リント終了時にも発生しなかった。

【００９３】（実施例９）この実施例は、像担持体１０
の移動方向Ａに対して、ブラシローラ４７の回転方向を
同方向の時計方向に回転する。即ち、像担持体１０とブ
ラシローラ４７との接触位置Ｐにおいて、ブラシローラ
４７は、像担持体１０の移動方向Ａに対して逆方向の移
動方向Ｃに回転する。ブラシ毛体４７２の諸元は実施例
７と同じである。但し、ブラシ毛体４７２の毛長（Ｌ）
を５ｍｍに設定した。

【００９４】表１２に示すように、このブラシローラ４
７の構成では、トナーこぼれ量、ブラシローラを通過し
たトナー量が依然少なく、クリーニング不良も１５万プ
リント終了時にも発生しなかった。

【００９５】

【発明の効果】本発明の請求項１の画像形成方法及び請
求項４の画像形成装置は、ブラシローラを構成するブラ
シ毛体の植毛方向を、ブラシローラの回転軸の法線方向
に対して傾斜角を有するように植毛し、ブラシローラと
像担持体との接触位置におけるブラシ毛体の植毛傾斜方
向が、接触位置における像担持体の回転方向と逆方向に
なるようにブラシローラを像担持体に圧接して回転させ
ることにより、像担持体上に残留したトナーを除去する
ものであるから、ブラシローラのブラシ毛体間への現像
剤詰まりが改善され、長期間にわたって安定したクリー
ニング性が維持されるとともに、現像剤こぼれが解消さ
れた。また、ブラシローラを像担持体に対して従動回転
させることは、従来はブラシローラの表面の摩擦係数が
小さいため、難しかったが、ブラシ毛体の植毛方向を像
担持体の回転方向と逆方向にすることで、従動回転も可
能となった。

【００９６】本発明の請求項２の画像形成方法及び請求
項５の画像形成装置は、ブラシローラを構成するブラシ
毛体の植毛方向を、ブラシローラの回転軸の法線方向に
対して傾斜角を有するように植毛し、ブラシローラと像
担持体との接触位置におけるブラシ毛体の植毛傾斜方向
が、接触位置における前記像担持体の回転方向と同方向
になるようにブラシローラを像担持体に圧接して回転さ
せることにより、像担持体上に残留したトナーを除去す
るものであるから、ブラシ毛体の先端部が像担持体の外
周面に鋭角に接触して、像担持体上の現像剤を掬い取る
ように除去するから、クリーニング性が向上し、現像剤
詰まりが改善された。

【００９７】本発明の請求項３の画像形成方法及び請求
項６の画像形成装置は、ブラシローラを構成するブラシ
毛体の先端部に、高摩擦の弾性材料を被覆したブラシロ
ーラを像担持体に圧接して回転することにより、像担持
体上に残留したトナーを除去するものであるから、像担
持体上に残留したトナーは、ブラシローラのブラシ毛体
の先端部に捕獲されて、スクレーパにより容易に解叩さ
れて除去されるから、ブラシローラのブラシ毛体間への
現像剤詰まりが改善され、長期間にわたって安定したク
リーニング性が維持されるとともに、現像剤こぼれが解
消された。また、ブラシローラをすり抜ける現像剤が減
少するから、ブレードの圧接によるトナーフィルミング
の発生も解消される。

【００９８】さらに、ブラシローラを像担持体に対して
従動回転させることは、従来はブラシローラの表面の摩
擦係数が小さいため、難しかったが、ブラシ毛体の先端
部に弾性材料であるウレタン樹脂等を被覆することによ
り、ブラシ毛体の先端部の摩擦係数が大きくなり、像担
持体に圧接して従動回転も可能になった。その結果、ブ
ラシローラ駆動用のモータや駆動伝達機構が不要にな
り、構造の簡易化、部品点数の低減により、省スペース
や製造原価低減に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例であるデジタルプリンタの
構成を示す断面構成図。

【図２】本発明によるクリーニング装置の構成を示す断
面図。

【図３】本発明の第一の実施の形態を示すブラシローラ
の斜視図、断面図、部分拡大断面図。

【図４】上記ブラシローラを像担持体に圧接した状態を
示すクリーニング装置の要部断面図。

【図５】本発明の第二の実施の形態を示すブラシローラ
を像担持体に圧接した状態を示すクリーニング装置の要
部断面図。

【図６】本発明の第三の実施の形態を示すブラシローラ
を像担持体に圧接した状態を示すクリーニング装置の要
部断面図。

【図７】ブラシローラの断面図。

【図８】クリーニングブレードとブラシローラとを有す
る従来のクリーニング装置の部分断面図。

【符号の説明】

１，１０像担持体（感光体ドラム）２０クリーニング装置（クリーニング手段）２，２１弾性クリーニングブレード（ブレード）２４ハウジング３，２７，３７，４７ブラシローラ２７１，３７１，４７１回転軸２７２，３７２，４７２ブラシ毛体２７３接着剤層４７４弾性材料４，２８スクレーパ α，θ 傾斜角Ａ，Ｂ，Ｃ移動方向Ｄ現像剤（トナー）Ｐ接触位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体表面を帯電器により帯電し、像
露光手段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電
トナーを現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙
部から給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過
する転写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段に
より該転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写
後に前記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを
有するクリーニング手段により除去する画像形成方法に
おいて、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の植毛
方向を、ブラシローラの回転軸の法線方向に対して傾斜
角を有するように植毛し、前記ブラシローラと像担持体
との接触位置におけるブラシ毛体の植毛傾斜方向が、前
記接触位置における前記像担持体の回転方向と逆方向に
なるように前記ブラシローラを前記像担持体に圧接して
回転させることにより、前記像担持体上に残留したトナ
ーを除去することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】像担持体表面を帯電器により帯電し、像
露光手段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電
トナーを現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙
部から給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過
する転写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段に
より該転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写
後に前記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを
有するクリーニング手段により除去する画像形成方法に
おいて、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の植毛
方向を、ブラシローラの回転軸の法線方向に対して傾斜
角を有するように植毛し、前記ブラシローラと像担持体
との接触位置におけるブラシ毛体の植毛傾斜方向が、前
記接触位置における前記像担持体の回転方向と同方向に
なるように前記ブラシローラを前記像担持体に圧接して
回転させることにより、前記像担持体上に残留したトナ
ーを除去することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】像担持体表面を帯電器により帯電し、像
露光手段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電
トナーを現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙
部から給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過
する転写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段に
より該転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写
後に前記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを
有するクリーニング手段により除去する画像形成方法に
おいて、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の先端
部に、高摩擦の弾性材料を被覆したブラシローラを前記
像担持体に圧接して回転することにより、前記像担持体
上に残留したトナーを除去することを特徴とする画像形
成方法。
【請求項４】像担持体表面を帯電器により帯電し、像
露光手段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電
トナーを現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙
部から給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過
する転写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段に
より該転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写
後に前記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを
有するクリーニング手段により除去する画像形成装置に
おいて、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の植毛
方向を、ブラシローラの回転軸の法線方向に対して傾斜
角を有するように植毛し、前記ブラシローラと像担持体
との接触位置におけるブラシ毛体の植毛傾斜方向が、前
記接触位置における前記像担持体の回転方向と逆方向に
なるように前記ブラシローラを前記像担持体に圧接し、
前記ブラシ毛体の先端部近傍が前記像担持体の表面に圧
接されて摺接して回転することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項５】像担持体表面を帯電器により帯電し、像
露光手段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電
トナーを現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙
部から給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過
する転写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段に
より該転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写
後に前記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを
有するクリーニング手段により除去する画像形成装置に
おいて、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の植毛
方向を、ブラシローラの回転軸の法線方向に対して傾斜
角を有するように植毛し、前記ブラシローラと像担持体
との接触位置におけるブラシ毛体の植毛傾斜方向が、前
記接触位置における前記像担持体の回転方向と同方向に
なるように前記ブラシローラを前記像担持体に圧接し、
前記ブラシ毛体の先端部近傍が前記像担持体の表面に圧
接されて摺接して回転することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項６】像担持体表面を帯電器により帯電し、像
露光手段により静電潜像を形成し、現像手段により帯電
トナーを現像してトナー像を形成し、該トナー像を給紙
部から給送されて前記像担持体と転写手段との間を通過
する転写材に静電転写し、更に搬送下流側の分離手段に
より該転写材を前記像担持体から分離し、前記静電転写
後に前記像担持体上に残留したトナーをブラシローラを
有するクリーニング手段により除去する画像形成装置に
おいて、前記ブラシローラを構成するブラシ毛体の先端
部に、高摩擦の弾性材料を被覆したことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項７】前記ブラシローラは、駆動回転する前記
像担持体に圧接して従動回転することを特徴とする請求
項４または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記ブラシローラは、駆動回転する前記
像担持体と周速差をもって駆動回転することを特徴とす
る請求項４、５、６の何れか１項に記載の画像形成装
置。
【請求項９】前記ブラシローラは、駆動回転する前記
像担持体との接触位置における前記像担持体の回転方向
と逆方向に駆動回転することを特徴とする請求項４、
５、６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記ブラシローラの外周に、スクレー
パを当接させ、前記ブラシローラに付着したトナーを除
去させることを特徴とする請求項４、５、６の何れか１
項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記ブラシローラを構成するブラシ毛
体の植毛傾斜角が、前記ブラシローラと像担持体との接
触位置における接線方向に対して、１０〜８０°である
ことを特徴とする請求項４，５の何れか１項に記載の画
像形成装置。
【請求項１２】前記ブラシローラを構成するブラシ毛
体の毛長が、０．２〜５ｍｍであることを特徴とする請
求項４，５の何れか１項に記載の画像形成装置。