JPH04270371A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファーブラシ式のクリ
ーニング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタなどの
画像形成装置において、潜像担持体に静電潜像を形成し
、これをトナー像として可視像化する形式のものでは、
そのトナー像を所定の転写紙上に転写しているのである
が、この転写後に、潜像担持体の表面には、転写に寄与
しなかったトナーや、これ以外の異物などが残留付着し
ているので、これらを除去回収するようにしている。

【０００３】かく回収されるもののうち、異物としては
、転写紙の微細な紙粉や、転写紙中の微量添加物などを
挙げることができる。トナーや、かような異物などが潜
像担持体表面に付着したままであると、画像上の地肌汚
れ等を生じるおそれがあるので、このようなものを上述
した如く潜像担持体の表面から除去回収するようにして
いるのである。

【０００４】ところで、この種の画像形成装置では、ト
ナーを正、負いずれかの極性に帯電させており、この帯
電させたトナーを潜像担持体上の静電潜像に静電的に移
行させることにより、この静電潜像をトナー像として可
視像化している。そして、転写時には、例えば転写チャ
ージャによるコロナ放電によって、転写紙自体をトナー
と反対の極性に帯電させて、潜像担持体上のトナー像の
トナーを転写紙の方へ静電的に移行させている。

【０００５】このようにしてトナー像の転写が行われる
のであるが、このとき、転写紙自体がトナーと反対極性
に帯電されるため、転写紙に付着している紙粉は、トナ
ーと反対極性に帯電し易くなる。又、転写紙添加物など
も、その極性に帯電し易くなる。

【０００６】この種の画像形成装置のクリーニング装置
にあっては、ファーブラシを用いる構成のものが広く採
用されるところとなっており、ファーブラシを導電性の
ものとして、これにトナーと反対極性のバイアス電圧を
印加し、ファーブラシを潜像担持体表面に対して摩擦さ
せつつ回転させて、その表面上のトナーを静電的にファ
ーブラシの方に引き寄せて、該トナーを除去回収するよ
うにしている。

【０００７】このようなファーブラシ式のクリーニング
装置では、トナーについてはクリーニング性にすぐれる
ものの、それ以外の異物については、トナーと反対の極
性に前述した如く帯電してしまっているので、トナーと
反対極性のバイアス電圧の印加されるファーブラシでは
、かかる異物の除去が行いにくくなっている。

【０００８】そこで、２個のファーブラシを設け、一方
をトナー回収用の、トナーと反対極性のバイアス電圧の
印加される導電性ブラシとし、他方を異物回収用の、異
物と反対極性（トナーと同極性）のバイアス電圧の印加
される導電性ブラシとして、それぞれのファーブラシで
、トナーや異物を潜像担持体表面から除去するようにし
た技術が提案されている。これによるものでは、バイア
ス電圧印加用電源（パワーパック）が、それぞれに必要
であり、そのバイアス電圧印加用電源自体、高価なもの
であるので、クリーニング装置としてのコストが上昇す
る欠点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、バイアス電圧印加のための電源を増やすことなしに
、トナーのみならず、これ以外の異物の除去についても
良好に行えるようにすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、転写後の潜像
担持体の表面に、正、負いずれかの極性に帯電している
トナーと、該トナーと反対の極性に帯電している、トナ
ー以外の異物とがそれぞれ残留付着しているとき、両者
を潜像担持体表面から除去して回収する、ファーブラシ
を用いたクリーニング手段を備え、該クリーニング手段
が、トナーと反対極性のバイアス電圧が印加されること
によってトナーを静電的に前記表面から引き寄せて付着
回収せしめる導電性繊維と、前記異物の帯電極性と反対
の極性であるトナーの帯電極性に摩擦帯電されることに
よって異物を静電的に前記表面から引き寄せて付着回収
せしめる絶縁性の繊維とをそれぞれ有するクリーニング
手段となっていることを特徴とする。

【００１１】その際、導電性繊維を１個のローラ状の、
回転可能なファーブラシとして、絶縁性の繊維を、その
ファーブラシとは別の１個のローラ状の、回転可能なフ
ァーブラシとしてそれぞれ構成することができる。

【００１２】また導電性の繊維と、絶縁性の繊維とを、
同じ１個のローラ状の、回転可能なファーブラシとして
構成すると共に、ファーブラシが回転する間で、該ファ
ーブラシの軸方向に対して、両繊維が共に潜像担持体表
面に接触するように、その両繊維を混在させることもで
きる。

【００１３】さらに、潜像担持体の表面の移動方向上の
上流側に、導電性の繊維より成るファーブラシを、該フ
ァーブラシの下流側に絶縁性の繊維より成るファーブラ
シをそれぞれ設けることもできる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明一実施例のクリーニング装置
の概略構成図であり、符号１は潜像担持体の一構成例の
ベルト状感光体を示し、この感光体１は図示矢印方向に
回転駆動される。

【００１５】今、仮に、かかる感光体１が負極性に帯電
される特性の感光体であるものとして、図示されない帯
電チャージャにより、その表面には負極性の電荷が一様
にのせられる。すなわち、その表面が一様に負極性に帯
電させられるのである。この帯電面に対して露光が行わ
れることにより、感光体１の表面には静電潜像が形成さ
れ、この静電潜像は現像工程にてトナー像として顕像化
される。ここでは感光体１が負極性に帯電されるもので
あるので、トナーとしては正、負のうちの正極性に摩擦
帯電されるようになっていて、かかる正極性のトナーが
静電潜像に静電的に移行して該静電潜像がトナー像とし
て顕像化されるのである。いわゆる反転現像が行われる
ときは、感光体とトナーが同極性に帯電される。

【００１６】一方、図示されない給紙部からは転写紙２
が送られ、この転写紙の背面から転写チャージャ３によ
るコロナ放電が行われることにより、転写紙２自体が負
極性に帯電させられる。このとき、感光体１上のトナー
像を成している正極性のトナーが転写紙２の方へ静電的
に引き寄せられて、そのトナー像が転写紙２に転写され
るのである。このあと、分離チャージャ４によるコロナ
放電の作用を受けつつ、転写紙２は感光体１の表面から
分離され、この分離された転写紙は定着部（不図示）を
通って画像形成装置外に排出される。

【００１７】ところで、転写後の感光体１の表面には、
先にも述べたように、転写に供されなかったトナーが残
留付着している。すなわち、図１に模式的に拡大して示
したように正極性に帯電しているトナーＴが残留付着し
ているのである。又、同じく図１に模式的に示した如く
、このトナー以外の紙粉や転写紙添加物などの異物Ｄが
残留付着している。この異物Ｄは転写紙２自体の帯電時
（転写工程時）に負極性に帯電し易くなる。

【００１８】ここで、感光体１の回転方向上、分離チャ
ージャ４よりも下流側には本発明実施例のクリーニング
装置５が感光体１と対向するように設けられている。こ
のクリーニング装置５にはプレクリーニングチャージャ
６が備えられていて、このチャージャ６によるコロナ放
電により、トナーＴや異物Ｄは、共に同一の極性（正極
性）に整えられ、その電荷量も一定に揃えられるように
帯電作用を受ける。すなわち、これらはクリーニングさ
れ易い状態にされるのである。なお、この際、直流成分
のコロナ放電だけでなく、交流成分のコロナ放電をも、
それに重畳させるように行うと、特に紙粉に対するクリ
ーニング性を一層良好なものにすることができる。

【００１９】然るに、かかるトナーや異物のうち、後者
の異物についても、プレクリーニングチャージャ６によ
り帯電極性の反転が強制的に行われるのであるが、必ず
しも、その極性反転が充分に行われない場合があり、中
には極性の反転しないものも出てくる。トナーと逆極性
に帯電したままの異物が完全には無くならないのである
。

【００２０】本発明実施例のクリーニング装置５は、転
写後の感光体１の表面に、トナーや、かような逆極性に
帯電したままの異物が残留付着しているとき、これらを
感光体表面から除去して回収するものである。

【００２１】本発明のクリーニング装置は、ベルト状感
光体１のような潜像担持体の表面に、正、負いずれかの
極性に帯電しているトナーと、このトナーと反対極性に
帯電したままの異物とが残留付着しているとき、これら
を潜像担持体表面から除去して回収する、ファーブラシ
を用いたクリーニング手段を備えていて、このクリーニ
ング手段が、トナーと反対極性のバイアス電圧が印加さ
れることによってトナーを静電的に前記表面から引き寄
せ付着回収せしめる導電性繊維と、前記異物の帯電極性
と反対の極性であるトナーの帯電極性に摩擦帯電される
ことによって異物を静電的に前記表面から引き寄せて付
着回収せしめる絶縁性の繊維とをそれぞれ有するクリー
ニング手段となっていることを特徴とするものである。

【００２２】図１に示す実施例のクリーニング装置５は
、そのクリーニング手段を、導電性の繊維が１個のロー
ラ状の、回転可能なファーブラシ７として、且つ、絶縁
性の繊維が、そのファーブラシとは別の１個のローラ状
の、回転可能なファーブラシ８としてそれぞれ構成した
ものである。

【００２３】ファーブラシ７は、芯金を成す導体ローラ
７Ａの周面に、ブラシ状の導電性の繊維１１を一様に長
さを揃えて植設したものとなっている。又、ファーブラ
シ８は、ローラ８Ａの周面に、ループ状にした絶縁性の
繊維１２を一様に巻き付けるようにしたものである。

【００２４】ファーブラシ７は、感光体１の表面に対し
て摺擦しつつ回転するように図示矢印方向に回転駆動さ
れるようになっていて、このファーブラシ７にはバイア
ス電圧電源１３により、トナーＴと反対極性のバイアス
電圧が印加される。本例の場合は、負極性のバイアス電
圧が印加されるのである。このようなバイアス電圧の印
加される導電性繊維１１には、この摺擦時に感光体１の
表面に残留付着している正極性のトナーＴが静電的に引
き寄せられて付着し、かかるトナーが感光体の表面から
回収される。

【００２５】ファーブラシ７にはトナー回収ローラ１４
が接していて、このローラ１４はファーブラシ７と摺擦
するように図示矢印方向に回転駆動されるようになって
いる。そして、このローラ１４にも、ファーブラシ７に
付着したトナーがローラ１４の側へ静電的に引き寄せら
れるようなバイアス電圧が印加されるようになっている
。かようなバイアス電圧の印加されるトナー回収ローラ
１４によってファーブラシ１１側のトナーは、そのロー
ラ１４側へ回収され、この回収されたトナーはブレード
１５により掻き落とされる。そして、この掻き落とされ
たトナーは搬送スクリュー部材１６の回転により、図示
されないトナー回収容器内へと回収される。

【００２６】このようにして、トナーＴは、ファーブラ
シ７の方に回収されるのであるが、一方、異物Ｄについ
ては、帯電極性が正極性に反転したものにつき、ファー
ブラシ７側に回収できるも、反転しないで負極性に帯電
したままの異物については、ファーブラシ７には負極性
のバイアス電圧が印加されているので、それを回収する
ことが難しい。

【００２７】ファーブラシ８は、ファーブラシ７と同じ
ように、感光体１と摺擦するように図示矢印方向に回転
駆動されるようになっていて、かかるファーブラシを構
成するループ状の絶縁性繊維１２には、ファーブラシ８
と平行したフリッカー１７が接触するようになっている
。この接触によって絶縁性繊維１２は摩擦帯電される。 本例では、絶縁性繊維１２はトナーＴの帯電極性である
正極性に摩擦帯電される。フリッカー１７としては、帯
電系列上、絶縁性繊維１２を正極性に摩擦帯電させるよ
うな材質のものが選択される。

【００２８】トナーＴの帯電極性と反対の、負極性に帯
電したままの異物Ｄは、正極性に摩擦帯電したファーブ
ラシ８の方に静電的に引き寄せられて、それに付着せし
められる。前者のファーブラシ７によって回収できなか
った、かかる異物Ｄがファーブラシ８により回収可能に
なるのである。更に、異物の中で、ファーブラシ７によ
り負極性の電荷が注入されてしまうようなものも、ファ
ーブラシ８の方で回収することができる。

【００２９】紙粉などの一部で、プレクリーニングチャ
ージャ６のところで帯電極性が正極性に反転したものの
、ファーブラシ７のところで、負の極性の電荷が注入さ
れてしまうものが出てくるが、このようなものが除去で
きないと、感光体１上に付着したままとなり、地肌汚れ
を生じたりする。このような、ファーブラシ７のところ
で取り切れない紙粉の一部などをファーブラシ８により
除去回収ができるのである。

【００３０】勿論、プレクリーニングチャージャ６を有
さない形式の画像形成装置においても、トナーＴについ
てはファーブラシ７により、又、帯電極性の反転しない
異物Ｄについてはファーブラシ８により、それぞれ除去
回収することが可能である。ファーブラシ７にバイアス
電圧を印加するためのバイアス電圧電源１３は「パワー
パック」とも呼ばれており、これは相当高価なものとな
っている。本例においては、かかる高価な「パワーパッ
ク」がファーブラシ８側については不要になるのである
。

【００３１】従来においては、ファーブラシ８を導電性
ブラシとして、これにも、トナー以外の異物を回収除去
できるようなバイアス電圧を印加させていたのであるが
、本例では、この印加のためのパワーパックが不要であ
り、クリーニング装置のコストを一段と低減させること
ができる。なお、ファーブラシ８に付着した紙粉等の異
物Ｄは、フリッカー１７の部位で跳ね飛ばされ、異物受
け部１８に落下して、この部分に溜められる。

【００３２】このような受け部１８に溜まる異物が多い
場合には、搬送スクリュー部材の如き自動的な異物搬送
回収手段を設けるようにしても良い。又、少ない場合に
は、サービスマンの定期的な点検時などに、溜まった異
物を清掃除去することでこと足りる。この場合には、異
物受け部１８を、回収板による構成にして、これをガイ
ドレールなどを案内して引き出せるようにしておけば、
その回収が容易になる。

【００３３】なお、ファーブラシ８については、絶縁性
の繊維１２をループ状にしたものであるが、このように
すると、紙の繊維などが引っかかり易くなり、その除去
能力が向上する。又、図１に示す実施例は、感光体１の
移動方向上の上流側にファーブラシ７を、下流側にファ
ーブラシ８をそれぞれ設けるようにしたものであるが、
このような配列順序とすると、異物と比べて格段に量の
多いトナーを初めに除去回収することができ、かかるト
ナーが下流側のファーブラシ８の方に物理的な力で付着
してしまうチャンスを事前に奪うことができる。

【００３４】以上の実施例によれば、トナーのみならず
、異物についても、良好に除去回収することができ、し
かも、先にも述べたようなパワーパックを増やさずに、
そのような機能を達成することができるのである。

【００３５】図２は本発明の別の実施例を示し、この実
施例のクリーニング手段は、導電性の繊維１１と、絶縁
性の繊維１２とが、同じ１個のローラ状の回転可能な符
号２７で示す如きファーブラシとして構成され、該ファ
ーブラシ２７が回転する間で、ファーブラシの軸方向に
対し、両繊維１１，１２が一様に感光体１の表面に接触
するように、その両繊維１１，１２が混在させられるも
のとなっている。

【００３６】ファーブラシ２７は、感光体１と摺擦する
ように図示矢印方向に回転駆動されるようになっていて
、このファーブラシ２７は、図３に示すように、例えば
アルミニウムなどの芯金となる導体ローラ２７Ａの周面
に、ブラシ状の導電性繊維１１と、ループ状の絶縁性繊
維１２とを互いに隣り合うようにして螺旋状に巻き付け
たものとなっている。すなわち、かかるファーブラシ２
７は、主要構成を成すブラシ状の導電性繊維１１の他に
、ループ状の絶縁性繊維１２を付加したファーブラシと
いうことになるのである。

【００３７】本例のファーブラシ２７は、図４に示すよ
うに、ブラシ状の導電性繊維１１を植毛した導電性基布
１１Ａと、ループ状の絶縁性繊維１２の基端を固定した
基布１２Ａとを、上述の如き巻き付け態様で、接着剤に
より導体ローラ２７Ａの外周面に接着するようにして成
るものである。なお、一枚の基布上に、別々に作製した
ブラシ状の導電性繊維１１と、ループ状の絶縁性繊維１
２とを、接着剤で貼り付けるようにしても、同じように
して、ファーブラシを構成することができる。接着剤と
しては、少なくとも、導電性繊維の側については導電性
の接着剤が用いられる。

【００３８】導体ローラ２７Ａには、バイアス電圧電源
１３により、トナーＴと反対の負極性のバイアス電圧が
印加される。結局、導電性繊維１１に対して負極性のバ
イアス電圧が印加されることになるのである。ファーブ
ラシ２７が感光体１と摺擦するように回転する間で、負
極性のバイアス電圧が印加される導電性繊維１１に、正
極性に帯電した残留トナーＴが静電的に引き寄せられて
、感光体１の表面から回収される。

【００３９】導電性繊維１１の方に付着したトナーは、
前の実施例と同じようにして、トナーと逆極性で、導体
ローラ２７Ａに対する印加電圧よりも高い電圧を印加さ
れたトナー回収ローラ１４へ静電的に回収され、この回
収されたトナーはブレード１５により掻き取られる。こ
のトナーは更に搬送スクリュー部材１６により運ばれて
クリーニング装置外のトナー回収容器（不図示）に排出
される。

【００４０】図２に示すように、フリッカー３７の先端
がファーブラシ２７に接するようになっていて、その回
転時、フリッカー３７はループ状の絶縁性繊維１２を摩
擦帯電させる。本例の場合は、フリッカー３７が帯電系
列上、ループ状絶縁性繊維１２を正極性に摩擦帯電させ
る材質のものとなっていて、かかるループ状絶縁性繊維
１２が感光体１の表面を摺擦する間で、異物Ｄが、その
摩擦帯電させられたループ状繊維１２に静電的に引き寄
せられて、感光体１の表面から回収される。

【００４１】かくの如くして回収された紙粉等の異物Ｄ
は、フリッカー３７の先端部で跳ね飛ばされ、異物回収
板２８上に落下して、ここに溜められる。異物回収板２
８はクリーニング装置本体に対し引き出し自在となって
いて、溜めた異物の回収時には、それが引き出される。 この実施例においても、かかる異物の量が多い場合には
、適当な搬送部材を用いることによっても、クリーニン
グ装置外の回収容器に、異物を自動的に排出させること
ができる。

【００４２】この実施例においても、トナーのみならず
、これと反対極性に帯電している紙粉等の異物を感光体
表面から除去して回収することができるのである。これ
に対し、ファーブラシ２７を全て導電性の繊維で構成し
てしまっては、トナーと反対極性に帯電している異物を
除去することが行いにくくなる。本例においても、パワ
ーパックとしては一つで済み、クリーニング装置のコス
トを上げないようにすることができる。

【００４３】図３に示すように、基布１１Ａ，１２Ａは
、導体ローラ２７Ａの周面に、互いに隣り合うようにし
て螺旋状にそれぞれ巻き付けられるのであるが、このよ
うな巻き付け方は、ブラシ状の導電性繊維１１と、ルー
プ状の絶縁性繊維１２とを、ファーブラシ２７の軸方向
に対して、共に一様に接触させるのに役立っている。 すなわち、その軸方向のどの部分においても、両繊維１
１，１２の双方が、感光体１の表面に必ず接触するので
ある。かかる点に鑑みて、そのような機能を達成できる
ものであれば、その巻き付け分については、必ずしも螺
旋状に限定されるものではない。

【００４４】導電性繊維１１と絶縁性繊維１２の割合は
、個々の画像形成装置の機械的な条件などによって異な
るが、少なくとも、感光体１がファーブラシ２７を通過
する間に、導電性繊維１１と絶縁性繊維１２の双方に接
触するように両者の割合を定めることが望ましい。

【００４５】この実施例においては、ファーブラシが１
個で済むので、クリーニング装置の構成を一段と簡素化
することができる。これに対して、図１に示す実施例に
あっては、ブラシ状の導電性繊維と、ループ状の絶縁性
繊維とを混在させない比較的単純な構成の２つのファー
ブラシを設けるだけで済むのである。

【００４６】なお、本発明は、潜像担持体として、ドラ
ム状感光体、ベルト状感光体を用いる画像形成装置や、
そのような感光体以外の潜像担持体を用いる画像形成装
置におけるクリーニング装置にも広く適用できることは
勿論である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
クリーニング装置によれば、転写後に潜像担持体表面に
残留付着しているトナーのみならず、これと反対極性に
帯電している紙粉等の異物を良好に除去して回収するこ
とができ、このようなことを、バイアス電圧電源などを
増やすことなく、実現することができ、クリーニング装
置のコストを一段と低減させることができる。

【００４８】請求項２に記載の構成によれば、比較的単
純な２つのファーブラシを用いるだけで上記効果を得る
ことができる。

【００４９】請求項３に記載の構成によれば、１個のフ
ァーブラシによって上記効果を得ることができる。

【００５０】請求項４に記載の構成によれば、初めに量
の多いトナーを回収できるので、回収効率を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例のクリーニング装置の概略構成
図である。

【図２】本発明の別実施例のクリーニング装置の概略構
成図である。

【図３】同上別実施例のクリーニング装置に具備される
ファーブラシの斜視図である。

【図４】同上ファーブラシの一部の断面図である。

【符号の説明】

１　　潜像担持体としてのベルト状感光体５　　クリー
ニング装置 ７　　ファーブラシ ８　　ファーブラシ １１　　導電性繊維 １２　　絶縁性繊維 ２７　　ファーブラシ Ｔ　　トナー Ｄ　　異物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　転写後の潜像担持体の表面に、正、負
   いずれかの極性に帯電しているトナーと、該トナーと反
   対の極性に帯電している、トナー以外の異物とがそれぞ
   れ残留付着しているとき、両者を潜像担持体表面から除
   去して回収する、ファーブラシを用いたクリーニング手
   段を備え、該クリーニング手段が、トナーと反対極性の
   バイアス電圧が印加されることによってトナーを静電的
   に前記表面から引き寄せて付着回収せしめる導電性繊維
   と、前記異物の帯電極性と反対の極性であるトナーの帯
   電極性に摩擦帯電されることによって異物を静電的に前
   記表面から引き寄せて付着回収せしめる絶縁性の繊維と
   をそれぞれ有していることを特徴とするクリーニング装
   置。
2. 【請求項２】　　導電性繊維を１個のローラ状の、回転
   可能なファーブラシとして、絶縁性の繊維を、そのファ
   ーブラシとは別の１個のローラ状の、回転可能なファー
   ブラシとしてそれぞれ構成した請求項１記載のクリーニ
   ング装置。
3. 【請求項３】　　導電性の繊維と、絶縁性の繊維とを、
   同じ１個のローラ状の、回転可能なファーブラシとして
   構成すると共に、ファーブラシが回転する間で、該ファ
   ーブラシの軸方向に対して、両繊維が共に潜像担持体表
   面に接触するように、その両繊維を混在させた請求項１
   記載のクリーニング装置。
4. 【請求項４】　　潜像担持体の表面の移動方向上の上流
   側に、導電性の繊維より成るファーブラシを、該ファー
   ブラシの下流側に絶縁性の繊維より成るファーブラシを
   それぞれ設けた請求項２記載のクリーニング装置。