JPH03191379A - 電子写真装置のクリーニングブラシ - 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、複写機、プリンター、およびファクシミリ等
の電子写真装置における、クリーニング装置のクリーニ
ングブラシに関する。

（従来の技術） 複写機等の電子写真装置では、周知のように。

その転写工程において転写紙に転写されずに、静電潜像
坦持体（以下、感光体という）上に残留したトナーや付
着物を除去するための、クリーニング装置を必要として
いる。

このクリーニング装置のクリーニング手段としては、一
般に、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードで
感光体を摺擦するブレード方式。

マグネットにより磁性粉をブラシ状に形成してなる磁気
ブラシで感光体を摺擦する磁気ブラシ方式。

及び、ローラの局面に直毛状の繊維を貼り付けて形成さ
れたファーブラシで感光体を摺擦するファーブラシ方式
が主に使用されている。

ここで、上記ファーブラシ方式は、ブレード方式に比較
して高速時のクリーニング性能が高く。

寿命が長いこと、また、磁気ブラシ方式に比較して安価
であり、かつ、メンテナンスが容易であることから、高
速機のクリーニング方式として広く使用されている。

このファーブラシ方式においては、感光体を長期に亘っ
て再使用するために、 ■感光体上に付着したトナーを除去する能力が高いこと
。

■感光体上から一旦除去されたトナーを、ファーブラシ
から感光体上に再付着させることが少ないこと。

■感光体上に付着した、タルク・カオリン・戻酸カルシ
ウム等の紙成分、ＮＯｘ等のコロナ生成物、およびトナ
ー成分のフィルミング物質等を除去する能力が高いこと
。

などの機能が要求されている。

このファーブラシ方式におけるクーニングブラシは１通
常、第６図に示すように、基布１に直毛状繊維２を織り
込んで形成されたブラシ体３を、適宜の幅に裁断して、
導電性の芯金からなるブラシローラ４の周面に、導通を
確保して円筒状に接着したのち、この円筒状に形成され
た直毛状繊維２の外周端をシャーリングにより切断して
形成される。

従来、この種のファーブラシ方式におけるクーニングブ
ラシとして、例えば、体積固有抵抗値がｌＯｓ−１０１
０Ωｌ、太さが５〜１５デニール／１フイラー、密度が
３万〜１０万本／１ｎｃｈ２程度の導電性繊維で構成し
たブラシ体３を使用し、感光体→クリーニングブラシー
トナー吸着ローラの順に、電位勾配を設けて、感光体上
のトナーを除去するように構成したクリーニング装置が
知られている（特開昭６２−１６８１９０号広Ｉ！ｌり
　。

ところで、この従来のクリーニングブラシにおいて、そ
のブラシ体３のトナーの吸着能力を高めようとするため
には、そのブラシローラ４に、トナーを充分に吸着し得
るような、トナーの極性と反対の極性の高電圧を印加す
る必要がある。

しかしながら、このような高電圧をブラシローラ４に印
加した場合には、感光体とブラシ体３との間の電位差が
大きくなり、トナーと反対極性の高電圧によって、この
ブラシ体３に捕獲されたトナーの極性が反転されるため
、このブラシ体３があたかも現像ブラシのような働きを
して、ブラシ体３から感光体へのトナーの再付着が発生
し易くなり、画像上に地汚れが発生する不具合がある。

このような現象は、新しいクリーニングブラシの場合に
特に顕著であり、その使用頻度の増加に伴って、徐々に
少なくなってゆく傾向にある。

しかしながら、上述のような従来のクリーニングブラシ
は、その初期状態でのクリーニング性能が低いため、高
速機においては、他のクリーニング方式によるクリーニ
ング部材との併用無くしては、その使用が難しい状態で
ある。

また、この種のクリーニングブラシは、感光体へのトナ
ーの低圧での摺擦によるトナーフィルミングや１構成分
などの付着物の除去能力が極めて低く、感光体（特に○
ｐｃ感光体）の長期の使用においては、その画質劣化を
防止することが困難であった。

このため、こうした付着物を除去するために。

感光体を摺擦する発砲体ローラーや、感光体に研磨剤を
当接させるためのマグネットローラーを設けて、感光体
の付着物を除去する方法もあるが、この方法では、その
本来の機能であるべき、トナー粉に対するクリーニング
効果が、あまり期待できなくなる不具合がある。

従来、このような不具合を解決するクリーニングブラシ
として、第７図に示すように、感光体１０への摺擦部Ａ
をループ状繊維５で形成したクリーニングブラシが提案
されている（実開昭６３−１２２３７１号広報）。

このクリーニングブラシは、感光体１０への摺擦部Ａが
ループ状繊維５で形成されているので。

この摺擦部Ａの感光体１０に対する摺擦力、およびトナ
ーのトラップ能力が向上され、トナー粉はもとより、前
述のようなトナーフィルミングや、紙成分などの付着物
を除去する能力が高くなることが知られている。

従って、このクリーニングブラシによれば、中間調画像
での縦スジや、縦帯状の濃度ムラの発生が抑えられ、画
質劣化の防止や、長期間の感光体の再使用が可能になる
。

また、このクリーニングブラシは、感光体１０が、ＯＰ
Ｃ感光体の場合には、上記の効果に加えて１構成分や、
トナー成分の付着による画質劣化（縦スジや、縦帯状の
濃度ムラの発生）の防止が可能になる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前述したループ状繊維５からなるクリーニン
グブラシは、第７図に示すように、基布１に繊維を織り
こんで多数のループを形成する際に、各ループの高さや
ピッチにバラツキが生じて。

ループ状繊維５の摺擦部Ａに、ループの腰の強さが見か
け上強くなる個所と弱くなる個所が出来る。

このため、感光体１０に対する各ループの接触状態が不
均一になって、このループ状繊維５の摺擦部Ａの感光体
１０への接触圧分布にバラツキが発生する。

なお、このような接触圧分布のバラツキを解消する方法
としては、従来の直毛状繊維２からなるファーブラシの
ように、ローラー状の芯金１０に巻き付けたループ状繊
維５の外周をシャーリングによりカットして、クリーニ
ングブラシの外径を均一化すればよい。

しかしながら、このクリーニングブラシの場合には、そ
の外周をシャーリングすることにより。

摺擦部Ａのループが切り取られてしまうため、従来の直
毛状繊維２からなるファーブラシと何等変わらないもの
となってしまう。

従って、この従来のクリーニングブラシでは、その摺擦
部Ａの各ループが不揃いのままの状態で使用せざるをえ
ないため、上述のような摺擦部Ａの感光体１０への接触
圧分布のバラツキを無くすことが出来なかった。

また、このクリーニングブラシは、その接触圧分布のバ
ラツキによってトナーや付着物の除去機能が損なわれる
ようなことはさほどないが、感光体１０の画像形成機能
に悪影響を及ぼす。

すなわち、この従来のクリーニングブラシは、そのルー
プ状繊維５の各ループの向きが、第７図に示すように、
ブラシローラ４の軸方向に沿うように、つまり、感光体
１０の回転方向に対して直交するように、ループ状繊維
５が基布１に織り込まれて形成されている。

従って、このようなループ状繊維５で構成された従来の
クリーニングブラシでは、感光体１０上の付着物を、そ
の摺擦部Ａを形成するループで引っ掻くようにして除去
することになる。

このため、例えば、セレン系感光体に、このクリーニン
グブラシを使用した場合には、その摺擦部Ａの接触圧の
強弱が、白筋や黒筋等の濃淡のムラとなって画像上に現
れる。

また、ｏｐｃ系感光感光体このクリーニングブラシを使
用した場合には、初期時はあまり影響が出ないが、この
感光体の０２０層のＣＴＬ／ｉ？　（表層）の経時的な
摩耗状態が不均一となって、感度ムラや電位ムラが発生
し、画像上に濃淡のムラが現れる。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、トナーや付着物を確実に除去でき、かつ、上
述のようなりリーニングブラシの摺擦部の感光体への接
触圧分布のバラツキによる、感光体および画像品質への
悪影響を無くすことのできるクリーニングブラシを提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の課題を解決するために、上記クリーニ
ングブラシの感光体への摺擦部を、導電性のループ状繊
維で形成するとともに、上記ブラシローラの円周方向の
回転方向下流側に向けて、上記ループ状繊維のループを
傾斜させた構成とする。

（作　用） 本発明によれば、クリーニングブラシの摺擦部のループ
が、ブラシローラの円周方向の回転方向下流側に向けて
傾斜されているので、その摺擦部の感光体への当接が、
ソフトかつ均一化される。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図によって詳細に説明する。

但し、本明細書の記述から明らかに想起し得る範囲の構
成・作用、及び本発明の前記並びにその他の目的と新規
な特徴については、説明の煩雑化を避ける上から、その
図示並びに開示を省略、もしくは簡略化する。

本発明によるクリーニングブラシは、第１図に示すよう
に、その感光体への摺擦部Ａが、導電性のループ状繊維
５で形成されており、このループ状繊維５のループが、
ブラシローラ４の円周方向の回転方向ａの下流側に向け
て、傾斜するように形成されている。

このクリーニングブラシは、次のようにして形成される
。

すなわち１本発明によるクリーニングブラシは、第２図
に示すように、先ず、前記従来のクリーニングブラシと
略同様に、適宜の幅（１０〜５０■）の基布１に、多数
のループを有するループ状繊維５を織り込んで形成され
たブラシ体３を、導電性の芯金からなるブラシローラ４
の局面に、導通を確保して円筒状に接着して、その原形
が形成される。

ここで、ループ状繊維５の各ループ５ａは、−束あたり
の繊維数が１２〜４８フィラメント程度に構成される。

この時点でのクリーニングブラシは、従来のクリーニン
グブラシと同様に、そのループ状繊維５の各ループ５ａ
の摺擦部Ａの高さが不揃いのままに形成されている。

この摺擦部Ａの高さにバラツキが発生する原因としては
、基布１にループ状繊維５を織り込む際の、各ループ５
ａの高さのムラによるところが大きく、この摺擦部の精
度としては、±０，３履程度となってしまう。

そこで１本実施例では、この第２図に示すように、摺擦
部Ａの高さが不揃いのままのクリーニングブラシのブラ
シ体３に、加圧接触する部材（例えば、金属ローラや金
属ブレードなど）を押し当て、この状態で、その摺擦部
Ａの突出部が吸収され、かつ、その径が所望の外径にな
るまで、このクリーニングブラシを回転させることによ
り、ループ状繊維５の各ループ５ａが、ブラシローラ４
の円周方向の回転方向ａの下流側に向けて傾斜されて、
摺擦部Ａの高さが均一化された。第１図に示すようなり
リーニングブラシを形成する。

また、本実施例におけるクリーニングブラシは、第１図
に示すように、そのブラシ体３の各ループ５ａが、ブラ
シローラ４の回転方向に沿ってループを描くように形成
される。

このように、ブラシ体３の各ループ５ａの両脚部を、ブ
ラシローラ４の円周方向に沿うように配列するためには
、例えば、基布１へのループ状繊維５の織り込み時の方
向を、ブラシローラ４へのブラシ体３の接着時（スパイ
ラル巻の場合）のひねり量を考慮して、予め設定してお
くことにより達成される。

上述のように、このクリーニングブラシによれば、その
感光体への摺擦部Ａがループ状繊維Ｓで形成され、かつ
、このループ状繊維５の各ループ５ａが、ブラシローラ
４の円周方向に傾斜されることにより、このループ状繊
維５の初期における摺擦部Ａの突出部がへこまされて、
その外径が均一化されるので、この摺擦部Ａの感光体へ
の不均一な当りが解消され、感光体の引っ掻き傷の発生
（画像上での白スジや黒スジムラの発生原因となる）の
防止が可能となる。

また、上述のように、ループ状繊維５の両脚部をブラシ
ローラ４の円周方向に配列することにより、その各ルー
プ５ａの感光体への当りがソフトになり、感光体の損傷
が少なくなるとともに、このループ５ａが、従来のそれ
のように、紙粉や二成分現像剤のキャリアをホールドし
て感光体を傷付けることがなくなるので、画質の向上が
図れる。

このクリーニングブラシは、第３図に示すように、軸方
向のブラシ体３の形状は、第６図に示した従来のファー
ブラシとさほど違いがないが、上述のように、その各ル
ープ５ａ、がブラシローラ４の円周方向に沿うように形
成されているので、この従来のファーブラシよりも腰の
強いブラシ体３を形成することができ、第７図に示した
従来のル−プ状繊維からなるブラシ体のように、感光体
上の付着物を引っ掻くようにして除去することなく、充
分な除去性能を得ることができる。

また、このクリーニングブラシでは、そのブラシ体３に
バイアスを印加して、トナーの吸着性を高めた場合にも
、このブラシ体３とトナーとの接触時における両者の電
位差によるトナーの極性の反転現象が起こりにくいので
、従来のような、ブラシ体から感光体上へのトナーの再
付着が防止される。

ここで、このブラシ体３において、トナーの極性反転が
起こりにくくなる理由としては、従来のファーブラシで
は、直毛状繊維のため、その尖端の切断面が鋭利となり
、トナーとの接触時にリーク的な電流が流れ、トナーへ
の電荷注入が起こり易くなるのに対し、本実施例では、
このブラシ体３がループ状繊維５で形成されているので
、そり尖端が滑らかになり、トナーとの接触時のリーク
電流が発生しにくくなることによる。

一方、本発明の目的は１次のようなりリーニングブラシ
によっても達成することができる。

このクリーニングブラシは、第４図に示すように、その
感光体への摺擦部Ａが、ループ状繊維５と、直毛状繊維
２とを混合して形成され、かつ。

この直毛状繊維２の外径が、ループ状繊維５の外径より
も大きく形成されたことを特徴とする。

このクリーニングブラシは、先ず、直毛状繊維２と、ル
ープ状繊維５とを、それぞれ別々の基布１に織り込み、
それぞれのブラシ体をブラシローラ４に、交互に巻き付
けて接着するか、あるいは。

これらの直毛状繊維２と、ループ状繊維５とを。

−枚の基布１に織り込み、ブラシローラ４に巻き付けて
接着するなどの方法により、その原形が形成される。

次いで、その直毛状繊維２のみの外周が、シャーリング
により、その外径がループ状繊維５の外径よりも、約１
〜２■程度大きくなるようにカットされる。

このようにして形成されたクリーニングブラシは、感光
体に対して、その直毛状繊維、２の摺擦部が・ループ状
繊維５の摺擦部よりも先に当接するので、従来の直毛状
繊維のみのファーブラシからなるクリーニングブラシよ
り高いクリーニング性能を得ることができるとともに、
従来のループ状繊維のみからなるクリーニングブラシの
ように、感光体を過度に摺擦して傷つけることが無くな
る。

従って、このクリーニングブラシによれば、その本来の
クリーニング能力を損なうことなく、トナーフィルミン
グなどの除去能力を高めることができ、画質を低下させ
ることなく、感光体を長期に亘って再使用することが可
能となる。

第５図に、この発明によるクリーニングブラシ１１を使
用したクリーニング装置の基本的な構成を示す。

第５図において、クリーニングブラシ１１は、その摺擦
部Ａが感光体１０に対してＩＩ程度喰い込むようにして
、クリーニング装置本体１２内に回転自在に配置される
。

このクリーニング装置本体１２には、感光体１ｏ上のト
ナー粉および感光体１０の極性や電位を制御することを
目的として、交流及びトナーと同極性の電圧を印加する
ためのチャージャー１３゜クリーニングブラシ１１から
トナー粉を叩き落すためのフリッカ−バー１４．クリー
ニングブラシ１１に対して逆方向に回転しかつ印加され
たバイアス電圧によりクリーニングブラシ１１からトナ
ー粉を吸引除去する導電性ローラからなるトナー吸着ロ
ーラ１５．このトナー吸着ローラ１５に付着したトナー
粉を除去するスクレーパーブレード１６、除去したトナ
ー粉をクリーニング装置本体１２から排出させるための
トナー排出コイル１７等が各々所定の位置に配置されて
いる。

ここで、高速機以外では、クリーニング能力の余裕度が
高いので、チャージャ１３は設けなくてもよい。

また、このクリーニングブラシ１１のブラシローラ４に
は、トナーと逆極性のバイアス電圧が印加されている。

さらに、トナー吸着ローラ１５に印加されたバイアス電
圧は、クリーニングブラシＩＩのそれよりも高圧で、か
つ同極性となるように設定されている。

第５図において、感光体１０は、周知の作像手段により
、現像・転写が実行され際に、転写されずに残留したト
ナーを、その表面に付着させたまま、上述したクリーニ
ング装置の配設部位に移動される。

クリーニングブラシ１１は、第５図において、矢印方向
に回転することにより、その摺擦部Ａで感光体１０上の
トナー粉をトラップして除去するとともに、感光体１０
を摺擦して感光体１０上の付着物を除去する。

このクリーニングブラシ１１にトラップされたトナー粉
は、フリッカ−バー１４により機械的に叩き落されると
ともに、トナー吸着ローラ１５によって、静電的に吸着
される。

このトナー吸着ローラ１５に吸着されたトナー粉は、ス
クレーパーブレード１６によって、機械的に掻き落され
る。

このようにして、クリーニングブラシ１１から除去され
たトナー粉や紙粉等の異物は、トナー排出コイル１７に
よって、クリーニング装置外に排出される。

（発明の効果） 本発明によれば、感光体へのクリーニングブラシの摺擦
部の接触圧分布のバラツキを無くすことができるので、
感光体の感度ムラや電位ムラ等の発生を防止することが
でき、画像上の濃淡ムラの発生を防止することができる
。また、クリーニングブラシのトナートラップ性能およ
び付着物の除去性能が向上されるので、画像を劣化させ
ることなく、感光体を長期に亘って使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の概略断面図、第２図は上記実
施例の製法を示す概略側面図、第３図は出１図の中央縦
断面図、第４図は本発明の他の実施例の概略断面図、第
５図は本発明によるクリーニングブラシを使用したクリ
ーニング装置の概略断面図、第６図は従来のクリーニン
グブラシの概略断面図、第７図は従来の他のクリーニン
グブラシの感光体への配置状態を示す概略拡大側断面図
である。 １・・・基布、２・・・直毛状繊維、３°°゛ブラシ体
、４・・・ブラシローラ、５・・・ループ状繊維、１０
・・・感光体−１１・・・クリーニングブラシ。 ％６ 図 ％７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子写真装置の静電潜像坦持体上に転写されずに残
   留した、トナーや付着物を除去するためのクリーニング
   ブラシであって、このクリーニングブラシの上記静電潜
   像坦持体への摺擦部を、導電性のループ状繊維で形成す
   るとともに、上記ローラの円周方向の回転方向下流側に
   向けて、上記ループ状繊維のループを傾斜させたことを
   特徴とする電子写真装置のクリーニングブラシ。 ２、電子写真装置の静電潜像坦持体上に転写されずに残
   留した、トナーや付着物を除去するためのクリーニング
   ブラシであって、このクリーニングブラシの上記静電潜
   像坦持体への摺擦部が、ループ状繊維と、直毛状繊維と
   を混合して形成され、かつ、上記直毛状繊維の外径が、
   上記ループ状繊維の外径よりも大きく形成されたことを
   特徴とする電子写真装置のクリーニングブラシ。