JPH03215885A - 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、複写機、プリンタ等の画像形成装置のクリー
ニング装置に関する。

〔従来の技術〕

複写機、プリンタ等の電子写真方弐の画像形成装置にお
いては、光導電性感光層を表面に有する像担持体を使用
し、該像担持体の表面に画像情報を露光して静電潜像を
形成し、この潜像を現像器により現像してトナー像を形
成し、このトナー像を転写材へ転写して定着させる。し
がし、像担持体からトナー像を転写材へ転写する際、若
干のトナーが像担持体上に残留する。したがって、この
残留トナーを像担持体上から清掃して次の像形成に備え
るため、該残留トナーを清掃するクリーニング装置が設
けられている。

このクリーニング装置には数種のタイプのものがあり、
その中にブラシローラを用いたクリーニング装置がある
。

この装置は例えば第７図に示すように、像担持体（．図
示例の場合、感光体ドラム）５を摺擦するブラシローラ
１およびローラ１に接する回収ローラ２にそれぞれバイ
アス電圧を印加して感光体５上の残留トナーをブラシロ
ーラ１上に除去し、さらに該ブラシローラからトナーを
回収ローラ２上に回収するものである。

ブラシローラ１による像担持体５からの残留トナー除去
は、例えば残留トナーＴがプラス極性に帯電していると
すると、ブラシローラ１を構成するブラシ毛１１はマイ
ナス極性に帯電され、該ブラシ毛が像担持体５表面を摺
擦するにしたがってトナーＴはブラシ毛１１にかき取ら
れるとともに電気的に引きつけられて除去される。

前記回収ローラ２に捕獲されたトナーはスクレーパ３に
よりかき取られ、回収ローラ下方のトナー回収搬送路に
落下し、そこに設けたコイルまたはスクリュー等からな
る回転搬送手段により図示しないトナー回収ボトルへ回
収される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ブラシローラを使用したクリーニング装置にお
いては、周囲温湿度によりブラシ毛の電気抵抗が変化し
、それによってクリーニング性能が変化することが問題
となっている。このような問題を解決する手段として、
特開昭６３−２４９１８２号公報において次のようなク
リーニング装置が開示されている。

すなわち、ブラシローラと像担持体との接触部位近傍に
湿度センサを配置し、該センサで周囲湿度を検出すると
ともに予め設定した湿度値に対応させて、ブラシローラ
の印加バイアス電圧値を切替ることかできるようにした
クリーニング装置である。

しかし、このクリーニング装置によると、湿度センサを
必要とするとともに、湿度センサからの情報に応じてブ
ラシローラヘ印加するバイアス電圧値を切替るための制
御装置が必要である。

そこで本発明は、湿度センサ及び該センサからの情報に
基づいてブラシローラへの印加電圧を制御する装置を必
要とすることなく、比較的簡単な構造で温湿度環境に影
響されにくい状態で安定したクリーニング性能を発揮す
ることができるクリーニング装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記目的に従い、像担持体を摺擦するブラシロ
ーラおよび前記ブラシローラに接する回収ローラにそれ
ぞれバイアス電圧を印加して前記像担持体上の残留トナ
ーを前記ブラシローラ上に除去し、該ブラシローラから
トナーを前記回収ローラ上に回収する画像形成装置のク
リーニング装置において、前記ブラシローラを構成する
ブラシ毛の先に接触させて電極を配置し、該電極とブラ
シローラ間に前記ブラシ毛を発熱させるように電圧を印
加できるように構成したことを特徴とするクリーニング
装置を提供するものである。

前記ブラシ毛の発熱温度は、例えば室温より少し高い程
度の温度、例えば３５〜５０゜Ｃが考えられる。

ブラシ毛は、画像形成装置における、画像形成動作が開
始するまでのウォーミングアップ時に予め所望状態に発
熱していることが望ましく、また、所望の温度状態に十
分効率良く発熱させるためにブラシローラをクリーニン
グ時よりも小さい回転数で回転させながら発熱させるこ
とが望ましい。

〔作　用〕

本発明クリーニング装置によると、ブラシローラを構成
するブラシ毛の先に接触させて配置した電極とブラシロ
ーラ間に高電圧を印加してブラシ毛を発熱さサ、それに
よって該ブラシ毛を乾燥させることができる。

前記電極への電圧印加をウオーミングアップ時に行う場
合には、ブラシローラをクリーニング時よりも小さい回
転数で回転させて十分に発熱乾燥させる。

〔実　施　例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図から第３図は本発明の一実施例を示している。

このクリーニング装置は、複写機に用いられているもの
で、導電性ブラシ毛１１を有するブラシローラ１、該ロ
ーラに接触する回収ローラ２及びブラシローラ１のブラ
シ毛先端に接触するように配置された電極６を備えてい
る。

ブラシローラ１及び回収ローラ２は図示しないブラシロ
ーラ回転用モータにより図示しない伝動装置を介して像
担持体である感光体ドラム５の回転方向とは同方向に回
される。ブラシローラ１は切替リレーＲ１によりクリー
ニング用電源（電圧Ｖｌ）に接続されるか、または接地
される。回収ローラ２はリレーＲ１によりクリーニング
用電源（電圧Ｖ２）に接続されるか、または接地される
。

電極６はリレーＲ１によりクリーニング用電源（電圧Ｖ
４）またはブラシ毛加熱用電源（電圧Ｖ３）に接続され
る。このリレーＲ１は電磁リレーであり、非通電時には
接点はクリーニング用電源ｖ１、Ｖ２、■４側におかれ
る。

クリーニング時には、前記電磁リレーＲ１が非通電状態
におかれ、従ってブラシローラ１には感光体５上の残留
トナーＴをブラシ毛１１に捕獲ずるためのハイアス電圧
■１が印加されており、回収ローラ２にはブラシローラ
１からトナーを回収するためのバイアス電圧■２が印加
されている。

なお、電極６は通常フローティング状態で良いが、トナ
ー付着の防止を考慮しアース或いはｌ・ナーと同極性の
電圧Ｖ４を印加しても良い。本例では電圧■４を印加す
る。

このクリーニング装置は第７図に示す従来クリーニング
装置同様に回収ローラ２に当接するスクレーパ３及び該
スクレーパによってかき落とされたトナーを回収する図
示しないトナー回収搬送路を備えている。

電圧■１〜ｖ４の値は、使用するブラシ毛の材質により
異なり、さらにブラシ毛の長さやトナーの種類、感光体
の種類により異なる。

正帯電トナーをクリーニングする場合について例示する
と次のとおりである。

■　ブラシ毛にＲｅｃＪＲ（ユニチカ製）を使用する場
合 Ｖ１−＋２００　（Ｖ） Ｖ２−Ｖｌ−６００　（Ｖ） Ｖ３−−８００　　（Ｖ） ■４−フローティング トナーが正帯電であるのに■１が正の電圧である理由は
次のとおりである。

すなわち、このブラシ毛は導電性ではあるが電気抵抗が
相当大きく、−４００（Ｖ）を印加された回収ローラ２
との摩擦により帯電し、第１図上Ａ部ではブラシ毛先端
の実効電圧Ｖは１００（Ｖ）となる。この電圧■はブラ
シ毛の先端近傍に非接触の電位計の測定子を設置するこ
とで測定できる。

バイアス電圧■１およびＶ２とブラシ毛先端の実効電圧
■との間には、 Ｖ＝Ｖ１＋　（Ｖ２−Ｖｌ）／２の関係が認められてい
る。

このブラシ毛を使用する場合、トナーを正帯電性とする
と、ブラシ毛の長さやトナー、感光体等の種類にもよる
が、各電圧は次の範囲が考えられる。

Ｖｌ−−１００〜＋４００（Ｖ） ９ ■ Ｖ２−Ｖ１＝−５０　〜−１０００　　（Ｖ）Ｖ３＝−
６００　〜−１０００　　（Ｖ）■４−０〜＋３００（
Ｖ）又はフローティングブラシ毛にＳＡ−７　（東レ製
）を使用する場ム Ｖ１＝−１００　　（Ｖ） Ｖｌ−Ｖ１＝−２００　　（Ｖ） Ｖ３＝−３００　　（Ｖ） Ｖ４−フローティング　　を１例として挙げることがで
きる。

このブラシ毛は、比較的電気抵抗が小さいので印加可能
な電圧値は小さい。また、先述のブラシ毛の様に回収ロ
ーラの電圧により帯電されることはない。

このブラシ毛を使用する場合、トナーを正帯電性とする
と、ブラシ毛の長さやトナー、感光体等の種類にもよる
が、各電圧は次の範囲が考えられる。

Ｖ１−０〜−２５０（Ｖ） Ｖｌ−Ｖ１−−５０〜−２５０（Ｖ） １０ Ｖ３−−２５０〜−３５０（Ｖ） ■４＝０〜＋５０（Ｖ）又はフローテイングなお、負帯
電トナーを使用する場合は極性は逆になる。

さて、感光体５のトナー像が転写材に転写された後、感
光体５上に残留するトナーＴ（図示例の場合、正極性）
は回転するブラシローラ１のブラシ毛１１によってかき
取られ且つ該ブラシ毛１１に電気的に捕獲される。ブラ
シローラ１上のトナーは回収ローラ２に回収され、該ロ
ーラ２上のトナーはスクレーパ３により該ローラからか
き取られ、落下して図示しないトナー回収搬送路により
回収ボトルへ回収される。

このクリーニング操作の間、電極６には前述のとおり電
圧■４が印加され、それによって電極６へのトナー付着
が防止される。

一方、ウォーミングアップ時には、ブラシローラ１はク
リーニング時よりも小さい回転数で回され、またリレー
Ｒ１に通電されて電極６にブラシ毛加熱用の高電圧■３
が印加されるとともに、ブラシローラ１及びトナー回収
ローラ２はアース電位となる。電圧■３によってブラシ
毛には電流が流れ、ジュール熱が発生してブラシ毛は発
熱する。

ブラシ毛の発熱温度は、室温より少し高い程度の約３５
〜５０’Ｃ程度にする。このように操作すると、画像形
成動作前に予め十分にブラシ毛を発熱させ除湿しておく
ことができ、画像形成動作時にはより確実に所望のクリ
ーニング性能を発揮させることができる。

第２図は画像形成装置のウォーミングアップ時にブラシ
ローラ１をクリーニング時よりも小さい回転数で回転さ
せながら電極６に高電圧を印加し、ウォーミングアップ
終了後はブラシローラ１を所定のクリーニングを行える
回転数に切り替え且つ電極６への電圧■３印加を停止す
るための制御手段の概略を示している。

第３図はクリーニング装置各部およびこれらに関係する
部分の動作タイミングを示している。

この制御手段によると、ブラシローラ回転用モータはブ
ラシローラ回転切替クラッチ及び（低速ｌ１ 回転ギアまたは高速回転ギア）を介してブラシローラ１
に連結されている。

ブラシローラ回転切替クラッチは電動クラッチであり、
非通電時には高速回転ギア側に入っており、通電によっ
て低速回転ギアに切り換わるものである。

また、クリーニング用電源（Ｖｌ、Ｖ２、Ｖ４）とブラ
シ毛加熱用電源（■３）が電源切替リレーＲ１を介して
ブラシローラ１とトナー回収ローラ２（第２図では省略
）と電極６に結線されている。

前述のとおり、電源切替リレーＲ１は非通電時には接点
がクリーニング用電源側になっており、通電によってブ
ラシ毛加熱用電源側に切り換わる。

さらに、転写材上のトナー像を該転写材に溶融定着させ
るための定着器の温調回路及び定着器がトナー像定着に
必要な温度ＴＦ以上になるとウォーミングアップが終了
してコピーが可能になることを指示するコピー可能指示
ランプが設けられている。

第２図及び第３図からわかるように、本体電源１３ スイッチをオンすると本体電源が入り、図示しない制御
回路を介してブラシローラ回転用モータに給電されると
ともに、ブラシローラ回転切替クラッチ、電源切替用リ
レー、ブラシ毛加熱用電源、定着器温調回路にそれぞれ
給電される。

これによってブラシローラ回転切替クラッチは低速回転
ギア側に入り、ブラシローラ１及び回収ローラ２がクリ
ーニング時よりも低速で回転し始める。また、電源切替
用リレーの接点はブラシ毛加熱用電源側になり、電極６
に電圧Ｖ３を印加する。一方、定着器温調回路も作動し
始める。

かくしてブラシローラ１のブラシ毛１１は画像形成動作
に先立って発熱し乾燥する。この時ブラシローラは低速
回転であるため感光体の摩耗、摩擦熱の発生等の影響は
無視できる。なお、感光体表面の除湿効果を目的に感光
体を同時に回転させるようにしてもよい。

定着器温度がＴＦ以上になるとウォーミングアップが終
了し、これと同時にコピー可能指示ランプが点灯する。

同時にブラシローラ回転用モータ１４ が停止し、ブラシローラ回転切替クラッチが高速回転ギ
ア側に切り換わり、ブラシ毛加熱用電源（■３）がオフ
され、電源切替用リレーＲ１がオフされ、その接点はク
リーニング用電源側になる。

コピー可能指示ランプ点灯後、コピースタートスイッチ
をオンすると、再びブラシローラ回転用モータが回転し
始め、ブラシローラ１がクリーニングに必要な回転数で
回転すると同時にクリーニング用電源がオンされ、ブラ
シローラ１及び回収ローラ２および電極６に電圧Ｖ１、
■２および■４が印加される。コピースタートスイッチ
オンと同時にコピー可能指示ランプは消える。

また、前記実施例ではブラシ毛加熱電源として電極６が
採用されているが、像担持体５や回収ローラ２自体をブ
ラシ毛加熱用電極として利用してもよい。その例を第４
図から第６図を参照して説明する。

第４図の装置では、像担持体５がブラシ毛加熱電極を兼
ねる。ブラシ毛加熱時には、ブラシローラ１に高電圧■
３が印加され、トナー回収ローラ１ ５ ２はフローティングされる。なお、■１、■２はクリー
ニング用電源、Ｒ２は電源切替用リレーである。

第５図の装置では、像担持体５及びトナー回収ローラ２
が電極を兼ねる。ブラシ毛加熱時には、ブラシローラ１
に高電圧■３が印加され、トナー回収ローラ２はアース
される。なお、Ｖ１、■２はクリーニング用電源、Ｒ３
ば電源切替用リレーである。

第６図の装置では、トナー回収ローラ２が電極を兼ねる
。ブラシ毛加熱時には、トナー回収ローラ２に高電圧■
３が印加される。なお、Ｖ１、■２はクリーニング用電
源、Ｒ４は電源切替用リレーである。

これらの装置の他の点については第１図に示すクリーニ
ング装置と同様に構成されている。

〔発明の効果〕

本発明によると、湿度センザ及び該センサからの情報に
基づいてブラシローラへの印加電圧を制御する装置を必
要とすることなく、比較的簡単な■ ６ 構造で温湿度環境に影響されにくい状態で安定したクリ
ーニング性能を発揮することができるクリーニング装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は画像
形成装置のウォーミングアップ時に予めブラシ毛を発熱
させるための制御手段の概略ブロック図、第３図は第２
図に示す制御手段のもとにおける各部の動作を示すタイ
ミングチャート、第４〜６図はそれぞれ本発明の他の実
施例を示す概略図、第７図は従来例の説明図である。 １・・・ブラシローラ １１・・・ブラシ毛 ２・・・回収ローラ ５・・・感光体 ６・・・電極 出　願　人　ミノルタカメラ株式会社 １ ７ 第 ４ 図 ６ 図 第 ５ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体を摺擦するブラシローラおよび前記ブラ
   シローラに接する回収ローラにそれぞれバイアス電圧を
   印加して前記像担持体上の残留トナーを前記ブラシロー
   ラ上に除去し、該ブラシローラからトナーを前記回収ロ
   ーラ上に回収する画像形成装置のクリーニング装置にお
   いて、前記ブラシローラを構成するブラシ毛の先に接触
   させて電極を配置し、該電極とブラシローラ間に前記ブ
   ラシ毛を発熱させるように電圧を印加できるように構成
   したことを特徴とするクリーニング装置。
2. （２）画像形成装置のウォーミングアップ時に、前記ブ
   ラシローラをクリーニング時より小さい回転数で回転さ
   せつつ前記電極とブラシローラ間に電圧を印加して前記
   ブラシ毛を発熱させるようにした請求項１記載のクリー
   ニング装置。