JPH08194418A - 像形成体のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置を大型化することなく、正負両極性の残
留現像剤を清掃できるクリーニング装置を得ることを目
的とする。 【構成】 互いに回転しながら所定のニップ幅で接触す
る感光体層４及びクリーニングブラシローラ１２４と、
感光体層４の任意の部分がクリーニングブラシローラ１
２４に接触してから離れるまでの間にクリーニングブラ
シローラ１２４に少なくとも１回ずつ正負の電圧を印加
する交流電源１３１と、クリーニングブラシローラ１２
４に接触して設けられ、感光体層４からクリーニングブ
ラシローラ１２４が回収した現像剤を該ローラ１２４か
ら回収する回収ローラ１２８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばプリンタや複
写機等において、感光面等の像形成体の潜像形成面に残
留している未転写の現像剤を除去する像形成体のクリー
ニング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、プリンタや複写機において
は、入力画像に対応する静電潜像を感光体の感光面に形
成する潜像形成工程と、現像剤により潜像を現像可視化
して感光面に現像剤像を形成する現像工程と、感光面に
形成された現像剤像を被転写体に転写する転写工程と、
被転写体に転写された現像剤像を永久定着する定着工程
とを順に経て、被転写体に入力画に対応した画像の永久
画像を形成するようにしている。

【０００３】しかしながら、通常感光面に形成されてい
る現像剤像の現像剤は１００パーセント被転写体に転写
されることはなく、最良の状態でも７０〜９０パーセン
トの現像剤しか転写されず、残りの１０〜３０パーセン
トの現像剤は感光面に残留する。したがって、感光体の
感光面を繰り返し使用するようなものにおいては、感光
面に残留している現像剤を除去して感光面をクリーニン
グし、次の像形成に悪影響が生じないようにする必要が
ある。

【０００４】そこで、従来このように感光面に残留して
いる現像剤を除去するものとして、比較的優れたクリー
ニング能力を有し、しかも安価であるファーブラシ式の
クリーニング装置がある。このファーブラシ式のクリー
ニング装置は、ファーブラシを感光面に摺擦するように
設け、このファーブラシによって感光面に残留している
未転写の現像剤を払い落とすようにしている。このと
き、ファーブラシには摩擦帯電によって一部の現像剤が
付着するが、その付着力は弱く、ファーブラシを繰り返
し使用していると、ファーブラシが保持できる現像剤の
許容値を越えて、逆に現像剤を飛散させて感光面を汚す
ことになる。

【０００５】そこで、ファーブラシに付着した現像剤を
吸引して回収する必要があるが、吸引方法の一つとして
例えば特開昭５７−１８５４６８号公報に示された静電
吸引力を利用した像形成体のクリーニング装置がある。
図６は該公報に開示された電子複写機の基本構成を示す
内部構成図であり、図において、１は本体であり、この
本体１の上面には原稿載置台２が設けられ、これは本体
１内に設けられた駆動モータ３により往復運動するよう
になっている。

【０００６】本体１内のほぼ中央部には上記載置台２の
運動に同期して回転する感光体ドラム４ａが枢支されて
いる。この感光体ドラム４ａは円筒状の基体と、この基
体の外周面に設けられ、潜像形成面としての酸化亜鉛−
樹脂分散剤で形成された感光体層４と原稿載置台２とを
有している。感光体層４と原稿載置台２との間にはラン
プ５、集束性光伝送体６などからなる露光系７が設けら
れ、原稿載置台２上にある原稿を照射し、その反射光を
感光体層４に導いて原稿像を結像するようになってい
る。

【０００７】また、原稿装置と露光系をレーザースキャ
ナユニットなどで構成し、コンピュータなどから送られ
る画像信号に基づき原稿像をレーザー光として感光体層
４に結像すれば、複写機ではなくプリンタとしても構成
できる。そして、この結像位置から感光体ドラム４ａの
時計方向の回転方向に沿って順に現像装置８、転写装置
９、後述するクリーニング装置１０および帯電装置１１
が配設されている。上記現像装置８は上記露光系７によ
って感光体層４に形成される原稿の潜像を顕像化するも
のである。

【０００８】上記転写装置９は感光体層４上に形成され
る原稿トナー像を複写紙Ｐに転写するものであり、上記
クリーニング装置１０は感光体層４の表面に残留するト
ナーを除去するものである。また、上記本体１の底部に
は複写紙Ｐを収容する着脱自在なカセット１２と、上記
複写紙Ｐを給出する給紙ローラ１３とからなる給紙装置
１４が設けられている。また、転写装置９は転写ローラ
１５と複数個のガイドローラ１６との間に掛け渡された
絶縁層を有する転写ベルト１７とから構成されている。

【０００９】そして、この転写ベルト１７は、上記感光
体ドラム４ａの外周面の一部に接触しているとともに、
この転写ベルト１７には基本的に帯電装置１１と同一構
造の転写用帯電装置１８とクリーニングブレード１９と
が接触している。さらに、この転写ベルト１７の搬出端
側には定着装置２０および搬出ローラ２１が設けられ、
上記転写装置９によって画像が転写された複写紙Ｐを定
着したのち、トレイ２２に搬出するようになっている。
２３は制御装置である。

【００１０】なお、感光体ドラム４ａは、厚さ０，８ｍ
ｍ、直径８０ｍｍ程度の基体としての薄肉アルミドラム
の外周面に、ローズベンガルの如き色素によって増感さ
れた酸化亜鉛−樹脂分散剤のバインダータイプの感光体
層４を塗布により形成してなるものである。さらに、上
述したクリーニングブレード１９は、転写ベルト１７に
付着したトナーなどをかき落として転写ベルト１７を清
掃するものである。

【００１１】つぎに、上記クリーニング装置１０につい
て図７にもとづいて説明する。２４は感光体層４に摺擦
するクリーニング用回転体例えばクリーニングブラシロ
ーラで、これはローラ芯体２５とこの芯体２５の外周面
に導電性接着層２６を介して植毛した毛体２７とから構
成されている。そして、この毛体２７は例えばカーボン
を含有したレーヨンなどの導電性繊維からなり、固有抵
抗率を１０³ 〜１０⁹Ω・ｃｍに設定されている。この
クリーニングブラシローラ２４の隣側には上記毛体２７
と摺擦する回収用回転体例えば回収ローラ２８が設けら
れている。

【００１２】この回収ローラ２８は金属ローラ芯体２９
の外周面に５０μｍの絶縁体層３０を形成したもので、
上記クリーニングブラシローラ２４と同方向に回転する
ようになっている。そして、上記クリーニングブラシロ
ーラ２４はバイアス電圧を印加するための直流電源３１
に接続されている。また、回収ローラ２８はその金属ロ
ーラ芯体２９がアース接地３２されているとともに外周
面には接触帯電装置３３が接触して設けられている。こ
の接触帯電装置３３は所定の電気抵抗を有する毛体から
なる接触子３４とこの接触子３４と接続する電極３５と
からなり、この電極３５はバイアス電圧を印加するため
の直流電源３１に接続されている。

【００１３】さらに、上記回収ローラ２８の外周面には
ブレード３７が接して設けられ、この下部には回収した
現像剤を受け入れる容器３８が設置されている。しかし
て、感光体ドラム４ａの回転に伴ってその感光体層４に
帯電装置１１によって正の静電電荷が与えられ、露光系
７の画像露光によってこれを減衰させ静電潜像を形成す
る。この静電潜像は現像装置８にて負電荷を帯電した現
像剤を吸着して現像可視化される。この現像可視像は転
写装置９によって複写紙Ｐに転写され、定着装置２０に
よって定着される。

【００１４】一方、上記転写装置９で転写されず感光体
層４に残留している未転写の現像剤は除電されたのちク
リーニング装置１０のクリーニングブラシローラ２４の
毛体２７に摺擦される。このとき、クリーニングブラシ
ローラ２４は直流電源３１によってバイアス電圧が印加
されているため毛体２７が帯電しているので、感光体層
４の表面に残留している未転写の現像剤は静電吸引力に
よってクリーニングブラシローラ２４の毛体２７の間に
吸着保持される。

【００１５】クリーニングブラシローラ２４に保持され
た現像剤はその回転に伴って回収ローラ２８側へ移送さ
れるが、この回収ローラ２８の外周面は接触帯電装置３
３を介してバイアス電圧が印加されているため、クリー
ニングブラシローラ２４の毛体２７の間に保持された現
像剤は回収ローラ２８に吸着される。したがって、クリ
ーニングブラシローラ２４に許容量以上の現像剤が吸着
保持されることなく、現像剤の飛散を防止でき、回収ロ
ーラ２８に吸着された現像剤はブレード３７によって掻
き落とされ、掻き落とされた現像剤４０は容器３８に収
容される。

【００１６】ここで、毛体２７が＋に帯電しているとす
れば、−の電荷をもつ現像剤が毛体２７に静電吸着され
る。さらに回収ローラ２８を毛体２７よりも高い電位で
＋に帯電すれば、毛体２７に静電吸着している現像剤は
回収ローラ２８へ静電吸着される。そして、回収ローラ
２８に静電吸着されている現像剤はブレード３７によっ
て掻き落とされる。したがって、静電吸着される現像剤
は−の電荷をもつ現像剤のみで、＋の電荷をもつ現像剤
は静電吸着されずに感光体層４の表面に残留したままと
なる。

【００１７】同様にして、回収ローラ２８に吸着される
現像剤も−の極性のものだけで、＋の極性の現像剤は吸
着されない。通常現像剤は単一極性となるように調製さ
れるが、一般に現象剤には５〜１０パーセントの逆極性
の現像剤が存在しているため、現像工程で感光層に逆極
性の現像剤が付着する。このように、清掃できる現像剤
は毛体２７及び回収ローラ２８の極性と反対の極性の現
像剤のみで、毛体２７及び回収ローラ２８と同極性の現
像剤は清掃できない。

【００１８】そこで、両方の極性の現像剤を清掃する手
段として、例えば実開平４−１１２２７４号公報に示さ
れたような、それぞれの極性に合わせたクリーニング装
置を備えたものがある。図８は該公報に示されたクリー
ニング装置を示す部分構成図であり、図に示すようにそ
れぞれが反対の極性の２本のクリーニングブラシローラ
２４ａ、２４ｂと、２本の回収ローラ２８を設け、正負
の現像剤を回収できるようになっている。この場合には
それぞれの極性に応じた実質２台のクリーニング装置に
よって構成されている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従来の像形成体のクリ
ーニング装置は以上のように構成されていたので、特開
昭５７−１８５４６８号公報のものでは、現像工程で現
像された現像剤を被転写体に転写した後、転写されずに
感光層の表面に残留する一方の極性の現像剤をクリーニ
ングすることしかできず、逆の極性の現像剤が感光層上
に存在する場合、その現像剤は清掃できないという問題
点があった。このように逆極性の現像剤を清掃できない
ため、感光層の表面に現像剤が滞留し、繰り返して感光
層に画像を形成する場合に画像形成が非常に困難になる
という問題があった。

【００２０】また、逆極性の現像剤の一部は毛体によっ
て掻き取られれるが、逆極性の現像剤は回収ローラに移
動することなく毛体中に付着し滞留し、ある許容の付着
量を越えると現像剤を周囲に飛散させ、飛散した現像剤
により画像が汚されるなどの問題点があった。また、実
開平４−１１２２７４号公報のものでは、逆極性の現像
剤を清掃するために、正極性の現像剤を清掃するクリー
ニング装置の他に逆極性の現像剤を清掃するクリーニン
グ装置を別途設けなければならず、クリーニング装置全
体が大きくなってしまうという問題点があった。

【００２１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、クリーニング装置を大型化する
ことなく、一台の装置で正負両極性の残留現像剤を清掃
できるクリーニング装置を得ることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る像形成体
のクリーニング装置は、像形成体にクリーニング部材を
接触させ、像形成体の表面に付着した現像剤を静電気力
により除去するクリーニング装置において、クリーニン
グ部材に正負の電圧を交互に帯電させる電圧印加手段を
備え、像形成体の任意の部分がクリーニング部材と接触
してから離れるまでに少なくとも１回ずつクリーニング
部材の正負両極の電圧をそれぞれ帯電した箇所と接触す
る構成としたものである。

【００２３】また、像形成体に所定のニップ幅で接触し
互いの接触部分を変えながら相対移動するクリーニング
部材と、相対移動に伴って像形成体の任意の部分がクリ
ーニング部材に接触してから離れるまでの間にクリーニ
ング部材に少なくとも１回ずつ正負の電圧を印加する電
圧印加手段と、クリーニング部材に接触し、接触部分で
像形成体からクリーニング部材が回収した現像剤を該ク
リーニング部材から回収する回収用部材とを備えたもの
である。

【００２４】また、電圧印加手段は交流電圧を電源と
し、クリーニング部材に印加するものである。

【００２５】また、電圧印加手段は直流電圧を電源と
し、この直流電源の極性を切り替えてクリーニング部材
に正負の電圧を印加する切り替え手段を備えたものであ
る。

【００２６】また、像形成体とクリーニング部材とのニ
ップ幅Ｓ、像形成体とクリーニング部材との接触部分に
おける像形成体の通過速度Ｖ_d 、電圧印加手段によるク
リーニング部材への印加電圧の周波数ｆ_ACが、

【数３】 の関係を満たすよう構成したものである。

【００２７】また、像形成体とクリーニング部材とのニ
ップ幅Ｓ、クリーニング部材の移動速度Ｖ_c 、電圧印加
手段によるクリーニング部材への印加電圧の周波数ｆ_AC
が、

【数４】 の関係を満たすよう構成したものである。

【００２８】また、電圧印加手段は電圧極性を切り替え
るときに電圧を所定の時間０ボルトに維持してから反対
の極性の電圧を印加する構成としたものである。

【００２９】また、電圧印加手段はクリーニング部材が
像形成体と接触しているときに該接触部分に印加する極
性と反対の極性の電圧を、この接触部分に付着した現像
剤を回収部材が回収する時にクリーニング部材に印加す
る構成としたものである。

【００３０】

【作用】この発明においては、電圧印加手段によりクリ
ーニング部材に正および負の電荷を交互に帯電させ、像
形成体の任意の部分にクリーニング部材の正に帯電した
部分と負に帯電した部分とをそれぞれ接触させ、像形成
体に付着した負の極性の現像剤をクリーニング部材の正
に帯電した部分で静電吸着し、像形成体に付着した正の
極性の現像剤をクリーニング部材の負に帯電した部分で
静電吸着することにより、正負両方の極性の現像剤を除
去する。

【００３１】また、電圧印加手段によりクリーニング部
材に交互に正負の電荷を帯電させ、像形成体の任意の部
分がクリーニング部材と接触してから離れるまでに少な
くとも一回ずつ正負の電圧に帯電したクリーニング部材
と接触する。像形成体に付着した正負両方の極性の現像
剤は静電吸着力によりクリーニング部材に付着して除去
され、このクリーニング部材に付着した現像剤はクリー
ニング部材に接触する回収用部材により回収される。

【００３２】また、電圧印加手段は交流電圧を電源とし
て取り込み、定期的に供給される正負の電荷をクリーニ
ング部材に印加する。

【００３３】また、電圧印加手段は、切り替え手段によ
り直流電圧の電源を正負切り替えて取り込み、クリーニ
ング部材に印加する。

【００３４】また、電圧印加手段は、像形成体とクリー
ニング部材とのニップ幅Ｓ、像形成体とクリーニング部
材との接触面における像形成体の通過速度Ｖ_d 、交流電
源によるクリーニング部材への印加電圧の周波数ｆ
_ACが、

【数５】 の関係を満たすよう電圧を印加することにより、像形成
体の任意の部分が正及び負に帯電したクリーニング部材
と接触する。

【００３５】また、電圧印加手段は、像形成体とクリー
ニング部材とのニップ幅Ｓ、クリーニング部材の移動速
度Ｖ_c 、交流電源によるクリーニング部材の回転面への
印加電圧の周波数ｆ_ACが、

【数６】 の関係を満たすよう電圧を印加することにより、現像剤
がクリーニング部材から像形成体に逆流する前にクリー
ニング部材の任意の接触部分が像形成体から離れる。

【００３６】また、クリーニング部材に印加する電圧極
性を切り替えるときに、電圧印加手段により電圧を所定
の時間０ボルトに維持して像形成体との接触部分を一旦
正負のいずれの極性にもならない状態とし、その後次の
極性の電圧を印加することにより、既に像形成体からク
リーニング部材に付着した現像剤がこの接触部分を介し
て像形成体に移動するすることを防止する。

【００３７】また、電圧印加手段によりクリーニング部
材が像形成体と接触していたときに該接触部分に印加し
ていた極性と反対の極性の電圧を回収部材がこの接触部
分に接触したときに該接触部分に印加し、この接触部分
に付着した現像剤が脱離することを促す。

【００３８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１は本発明におけるクリーニング装置を概念的に
示した横断面図であり、例えば図６に示された電子複写
機に組み込まれるクリーニング装置として用いられる。
この場合、図６のクリーニング装置以外の構成は従来技
術で紹介したものと同様なので、その説明を省略する。
図１において、１２４は感光体層４に摺接するクリーニ
ング用回転体例えばクリーニングブラシローラで、ロー
ラ芯体１２５とこのローラ芯体１２５の外周面に導電性
接着層１２６を介して植毛した毛体１２７とから構成さ
れている。

【００３９】この毛体１２７は例えばカーボンを含有し
たレーヨンなどの導電性繊維からなり、固有抵抗率を１
０³ 〜１０⁹ Ω・ｃｍに設定されている。１２８はクリ
ーニングブラシローラ１２４の隣側に毛体１２７と摺接
するよう配置された回収用回転体例えば回収ローラで、
この回収ローラ１２８は金属ローラであり、クリーニン
グブラシローラ１２４に従動する方向に回転するように
なっている。１３１はクリーニングブラシローラ１２４
に接続され、バイアス電圧を印加する交流電源である。

【００４０】また、回収ローラ１２８はアース接地され
ている。さらに、回収ローラ１２８以外の外周面にはブ
レード１３７が接して設けられ、この下部には回収した
現像剤を受け入れる容器１３８が設置されている。４０
は色素と樹脂でなる現像剤である。尚、感光体層４は従
来技術で説明したものと同様のものである。実施例にお
けるクリーニング用回転体が特許請求の範囲に記載され
たクリーニング部材に相当し、同様に感光体層が像形成
体に、交流電源１３１が電圧印加手段に、回収ローラ１
２８が回収用回転体にそれぞれ相当している。

【００４１】次に動作について説明する。感光体ドラム
４ａの回転に伴ってその感光体層４に帯電装置１１によ
って正の静電荷が与えられ、露光系７の画像露光によっ
てこれを減衰させ静電潜像を形成する。この静電潜像は
現像装置８にて負電荷を帯電した現像剤を吸着して現像
可視化される。このとき、現像装置内に存在する逆極性
の電荷をもった現像剤、即ち正電荷（本来の現像に使用
する現像剤の極性とは逆のものであるから、逆極性の現
像剤と呼ばれる）を帯びた現像剤も感光体層４上に付着
する。この現像可視化像は転写装置９によって複写紙Ｐ
に転写され、定着装置２０によって定着される。

【００４２】一方、上記転写装置９で転写されずに感光
体層４に残留している未転写の現像剤は除電された後ク
リーニングブラシローラ１２４の毛体１２７に摺擦され
る。このとき、クリーニングブラシローラ１２４には交
流電源１３１によってバイアス電圧が印加され、毛体１
２７が帯電しているため、毛体１２７と感光体層４との
間に電界が発生し、感光体層４の表面に残留している未
転写の現像剤は静電吸引力によってクリーニングブラシ
ローラ１２４の毛体１２７の間に吸着保持される。

【００４３】図２は交流電源１３１によってクリーニン
グブラシローラ１２４に印加されるバイアス電圧の様子
を示すタイミング図である。交流電源１３１によってク
リーニングブラシローラ１２４に印加される電圧は、正
極性の電圧と負極性の電圧が交互に印加されるため、毛
体１２７の帯電極性も交互に変化する。そして、各々の
極性の電圧が印加されているタイミングで、毛体１２７
の帯電極性とは反対の極性の現像剤がこの毛体１２７に
静電吸引される。

【００４４】そして、図１に示すようにクリーニングブ
ラシローラ１２４の周面は正に帯電した現像剤が付着す
る部分と負に帯電した現像剤が付着する部分とに分かれ
る。また、電圧が０となる付近では現像剤はあまり付着
しない。クリーニングブラシローラ１２４に保持された
現像剤はその回転に伴って回収ローラ１２８側へと移送
される。図１に示す回収ローラ１２８は、交流電源１３
１からクリーニングブラシローラ１２４に印加される電
圧の極性のタイミングに応じて、クリーニングブラシロ
ーラ１２４に印加される電圧極性と同極性の現像剤が付
着している部分に接触するように配置する。

【００４５】この結果、帯電した毛体１２７と回収ロー
ラ１２８との間に電界が発生し、毛体１２７と同極性の
現像剤は毛体１２７の帯電電荷と反発し、発生した電界
に沿って現像剤が回収ローラ１２８側に移動する。従っ
て、感光体層４に付着する正極性及び負極性の双方の現
像剤を清掃することができるとともに、クリーニングブ
ラシローラ１２４上に付着し保持される正極性及び負極
性の双方の現像剤を回収ローラ１２８で容易に回収する
ことができ、回収ローラ１２８に付着した現像剤はブレ
ード１３７によって掻き落とされて容器１３８に収容さ
れる。

【００４６】上記の清掃工程を安定的に行うための条件
として、感光ドラム４ａとクリーニングブラシローラ１
２４とのニップ幅をＳ、感光体ドラム４ａの周速をＶ
_d 、クリーニングブラシローラ１２４の周速をＶ_c 、交
流電源１３１によりクリーニングブラシローラ１２４へ
印加する交流電圧の周波数をｆ_ACとするとき、

【００４７】(1) 感光体層４に付着する正と負の双方の
極性の現像剤を清掃するためには、感光体層４の任意の
部分がクリーニングブラシローラ１２４とのニップ幅を
通過する間に交流電源１３１による正極性の電圧と負極
性の電圧が少なくとも一回以上なければならないので、

【数７】 の関係を満たすようにする。上式を満たすことにより、
感光体層４の任意の部分がクリーニングブラシローラ１
２４の正極性及び負極性の両方の部分に接触することに
なるから、正負双方の現像剤が確実に感光体層４から除
去できる。

【００４８】(2) また、クリーニングブラシローラ１２
４の任意の部分が感光体層４とのニップ幅を通過する間
に交流電源１３１による正極性のピーク電圧と負極性の
ピーク電圧がかかり清掃している現像剤が感光体層４へ
逆流する危険を防ぐため、交流電圧の１／４周期の時間
内にクリーニングブラシローラ１２４がニップを通過す
るようにする。このため、

【数８】 の関係を満たすようにする。

【００４９】上式を満たすことにより、感光体層４から
回収した現像剤と同極性のピーク電圧がクリーニングブ
ラシローラ１２４に印加されても、その時点ではすでに
クリーニングブラシローラ１２４の上記現像剤が付着し
た面は感光体層４から離れているため、逆流することは
なくなる。そして、クリーニングブラシローラ１２４及
び感光体ドラム４ａの周速に応じて交流電源１３１の周
波数を調節したり、交流電源１３１の周波数に合わせて
クリーニングブラシローラ１２４及び感光体ドラム４ａ
の周速を調節することにより、これらの条件が満たされ
る。

【００５０】上記の条件を満たす一例として、感光体ド
ラム４ａの周速をＶ_d ＝１００［ｍｍ／ｓ］、感光ドラ
ム４ａとクリーニングブラシローラ１２４とのニップ幅
をＳ＝５［ｍｍ］とするとき、数１より印加する交流電
圧の周波数はｆ_AC≧２０［Ｈｚ］とする。また、式２よ
りクリーニングブラシローラ１２４の周速はＶ_C ≧４０
０［ｍｍ／ｓ］とする。

【００５１】上記の構成によれば、一つのクリーニング
ブラシローラによって正負両極性の現像剤を回収するこ
とができるから、感光層の表面に現像剤が滞留すること
がなく、繰り返して感光層に画像を形成する場合でもク
リアーな画像形成ができるようになる。また、クリーニ
ング装置の部品点数の削減、小型化、低コスト化が図れ
る。さらに、クリーニングブラシローラに交流電源を印
加するので、正負を切り換えるスイッチ素子が不要であ
る。その際、数１及び数２の条件を満たすように装置を
構成すれば、現像剤の清掃が確実に達成されるようにな
る。

【００５２】実施例２．実施例１ではクリーニング部材
としてクリーニングブラシローラを用いたが、ローラ芯
体の外周に固有抵抗率を１０³ 〜１０⁹ Ω・ｃｍの例え
ばクロロプレンゴムなどの弾性ゴムを被覆したものを用
いてもよい。この場合にも実施例１のクリーニングブラ
シローラと同様に電圧印加によりゴムの表面が帯電し、
現像剤を静電吸引して清掃を行い、回収ローラで回収す
ることができる。

【００５３】実施例３．実施例１ではクリーニングブラ
シローラ１２４に極性を変えながら電圧を印加する手段
として交流電源１３１を用いたが、交流電源の代わりに
直流電源と電源切り替え手段を用いることによっても実
現できる。以下、その実施例を図３、４及び５について
説明する。

【００５４】図３は電源切り替え手段を示すもので、図
３（ａ）はその側面図、（ｂ）は斜視図である。図にお
いて、１２４はクリーニングブラシローラ、５０はクリ
ーニングブラシローラ１２４の軸芯に接続され共に回転
する電極軸で、周面の反クリーニングブラシローラ側半
分の表面に半周にわたって形成された電極５０ａ及びク
リーニングブラシローラ側半分の表面に残り半周にわた
って形成された電極５０ｂを有し、その他の部分が絶縁
されている。また、周方向において電極５０ａと５０ｂ
との間は絶縁部分ｇによって絶縁された部分が形成され
ている。

【００５５】５１は電極軸５０の電極５０ａと接触する
接触子ａ、５２は同電極５０ｂと接触する接触子ｂ、５
３は接触子ａ５１に接続された直流電源５３、５４は接
触子ｂ５２に接続された直流電源５４であり、直流電源
５３と５４とは互いに極性が異なるよう接続され、従っ
て電極５０ａ及び電極５０ｂにそれぞれ印加される電圧
の極性も異なるものである。その他の構成は実施例１と
同様であり、説明を省略する。

【００５６】次に動作について説明する。図４は本実施
例におけるクリーニング装置を概念的に示した横断面
図、図５は直流電源によってクリーニングブラシローラ
１２４に印加されるバイアス電圧の様子を示すタイミン
グ図であり、実施例１と同様の構成部分については同一
符号を付してある。クリーニングブラシローラ１２４が
回転し電極軸５０が回転することにより、接触子ａ５１
と接触子ｂ５２は電極軸５０上の電極５０ａと５０ｂに
交互に接触する。即ち、接触子ａ５１が電極５０ａに接
触中は接触子ｂ５２は電極５０ｂに接触せず、接触子ｂ
５２が電極５０ｂに接触中は接触子ａ５１は電極５０ａ
に接触しない。

【００５７】また、クリーニングブラシローラ１２４の
任意の部分が感光体ドラム４ａとのニップ部を通過中に
正極性の電圧と負極性の電圧が切り替わり、既にクリー
ニングブラシローラ１２４より清掃され、クリーニング
ブラシローラ１２４に保持された現像剤が感光体ドラム
４ａに逆流することのないよう、電極５０ａと電極５０
ｂとの間の絶縁部分ｇにより、正極性或は負極性の電圧
が一時的にＯＦＦされた後、感光体ドラム４ａに接触し
正極性或は負極性の電圧がかかっていたクリーニングブ
ラシローラ１２４の部分が完全にニップ部を通過し終わ
るまで次の極性の電圧を印加しないようになっている。

【００５８】絶縁部分ｇは、クリーニングブラシローラ
の周速をＶ_c 、ニップ幅をＳとしたとき、Ｓ／Ｖ_c の時
間だけクリーニングブラシに電圧が何もかからないよう
に設定されている。尚、図２では正極性及び負極性の電
極が一つずつであるが、電極を複数個にし、正負が交互
に切り替わるようにしてもよい。

【００５９】ここで、ｎ個の正電極、ｎ個の負電極をそ
れぞれ用いた場合、感光体ドラム４ａの周速をＶ_d 、感
光体ドラム４ａとクリーニングブラシローラ１２４との
ニップ幅をＳとするとき、感光体ドラム４ａがニップ幅
を通過時間Ｓ／Ｖ_d 中にクリーニングブラシローラ１２
４が１／ｎ回転以上すればよいので、クリーニングブラ
シローラ１２４の直径をＤ_c 、周速をＶ_c とすると、Ｖ
_c ≧ΠＤ_c Ｖ_d ／ｎＳとなる。

【００６０】具体的には、 ｎ＝１０ Ｖ_d ＝１００［ｍｍ／ｓ］ Ｓ＝５［ｍｍ］ Ｄ_c ＝５０［ｍｍ］ のとき、 Ｖ_c ≧３１４［ｍｍ／ｓ］ とする。

【００６１】このように直流電源の極性を交互に切り替
える構成とすれば、クリーニング装置の構成をｎの値を
適宜選択することにより設定できるので、設計の自由度
が高いと共に、交流電源を用いる場合より電気代が節減
できる。また、絶縁部分ｇを設定することにより、逆極
性の電圧の印加による現像剤の逆流を防止できる。この
絶縁部分ｇについては、実施例１の交流電源の場合にお
いても、電圧０Ｖとなる付近で電圧印加を遮断するよう
に構成すれば同様の効果を得ることができる。また、上
記実施例ではクリーニングブラシローラを用いたが、実
施例２の弾性ローラを用いることも可能である。

【００６２】尚、上記実施例では、クリーニングブラシ
ローラ全体に電圧印加手段にて帯電させる構成とした
が、クリーニングブラシローラ表面を回転方向に所定間
隔に区切り、区画毎に交互に逆極性の電荷を帯電させて
感光体層４と接触する構成とすることもできる。また、
ローラではなく回転ベルトでもよく、さらに、感光体層
の任意の部分に両極性に帯電したクリーニング部材の正
及び負に帯電した箇所を接触させる構成であれば、これ
に代えることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、像形成
体にクリーニング部材を接触させ、像形成体の表面に付
着した現像剤を静電気力により除去するクリーニング装
置において、クリーニング部材に正負の電圧を交互に帯
電させる電圧印加手段を備え、像形成体の任意の部分が
クリーニング部材と接触してから離れるまでに少なくと
も１回ずつクリーニング部材の正負両極の電圧をそれぞ
れ帯電した箇所と接触する構成としたので、一つのクリ
ーニング部材で正負両極性の現像剤を除去することが可
能になるという効果が得られる。

【００６４】また、像形成体に所定のニップ幅で接触し
互いの接触部分を変えながら相対移動するクリーニング
部材と、相対移動に伴って像形成体の任意の部分がクリ
ーニング部材に接触してから離れるまでの間にクリーニ
ング部材に少なくとも１回ずつ正負の電圧を印加する電
圧印加手段と、クリーニング部材に接触し接触部分で像
形成体からクリーニング部材が回収した現像剤を該クリ
ーニング部材から回収する回収用部材とを備えたので、
装置を大型化することなく一つのクリーニング部材で正
負両極性の現像剤を除去することが可能になるという効
果が得られる。

【００６５】また、電圧印加手段は交流電圧を電源とし
クリーニング部材に印加するので、正負を切り換えるス
イッチ素子が不要になり、構成を簡略化できるという効
果が得られる。

【００６６】また、電圧印加手段は直流電圧を電源と
し、この直流電源の極性を切り替えてクリーニング部材
に正負の電圧を印加する切り替え手段を備えたので、交
流電源より安価な直流電源の使用が可能になると共に、
それぞれの極性毎にピーク電圧を通電時間だけ印加で
き、吸引力を向上させることができるという効果が得ら
れる。

【００６７】また、像形成体とクリーニング部材とのニ
ップ幅Ｓ、像形成体とクリーニング部材との接触部分に
おける像形成体の通過速度Ｖ_d 、電圧印加手段によるク
リーニング部材への印加電圧の周波数ｆ_ACが、

【数９】 の関係を満たすよう構成したので、像形成体の任意の部
分がクリーニング部材の正極性の部分と負極性の部分と
の両方に接触することになるから、正負双方の現像剤が
確実に像形成体から除去できるという効果が得られる。

【００６８】また、像形成体とクリーニング部材とのニ
ップ幅Ｓ、クリーニング部材の移動速度Ｖ_c 、電圧印加
手段によるクリーニング部材への印加電圧の周波数ｆ_AC
が、

【数１０】 の関係を満たすよう構成したので、クリーニング部材の
任意の部分が像形成体とのニップ部を通過する間に、交
流電源による正極性のピーク電圧と負極性のピーク電圧
がかかってクリーニング部材に吸引されていた現像剤が
像形成体へ逆流することを防止できるという効果が得ら
れる。

【００６９】また、電圧印加手段は電圧極性を切り替え
るときに電圧を所定の時間０ボルトに維持してから反対
の極性の電圧を印加するので、クリーニング部材に印加
される正極性或は負極性の電圧がＯＦＦされた後、像形
成体に接触していたクリーニング部材の部分が完全にニ
ップ部を通過してから逆の極性の電圧を印加することが
でき、クリーニング部材に吸引されていた現像剤が像形
成体へ逆流することを防止できるという効果が得られ
る。

【００７０】また、電圧印加手段はクリーニング部材が
像形成体と接触しているときに該接触部分に印加する極
性と反対の極性の電圧を、この接触部分に付着した現像
剤を回収部材が回収する時にクリーニング部材に印加す
る構成としたので、回収部材によるクリーニング部材か
らの現像剤の回収が容易に行えるという効果が得られ
る。また、回収部材に静電吸着のための電圧をかけるこ
となく現像剤の回収を行うことが可能になり、この場合
には電源装置を簡略化できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１におけるクリーニング装置
の構成を概念的に示した横断面図である。

【図２】この発明に実施例１におけるクリーニング装置
のクリーニングブラシローラに印加されるバイアス電圧
の様子を示すタイミング図である。

【図３】（ａ）この発明の実施例３におけるクリーニン
グ装置の電極部の構成を概念的に示した横断面図であ
る。 （ｂ）この発明の実施例３におけるクリーニング装置の
電極部の構成を概念的に示した部分斜視図である。

【図４】この発明の実施例３におけるクリーニング装置
の構成を概念的に示した横断面図である。

【図５】この発明に実施例３におけるクリーニング装置
のクリーニングブラシローラに印加されるバイアス電圧
の様子を示すタイミング図である。

【図６】クリーニング装置を搭載した電子写真複写機又
はプリンタの基本構成を示す横断面図である。

【図７】従来のクリーニング装置を示す横断面図であ
る。

【図８】従来の他のクリーニング装置を示す横断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 本体、 ４ 感光体層、 ４ａ 感光体ドラム、
１０ クリーニング装置、 ２３ 制御装置、 ４０現
像剤、 ５０ 電極軸、 ５０ａ、５０ｂ 電極、 ５
１ 接触子ａ、 ５２ 接触子ｂ、 ５３、５４ 直流
電源、 １２４クリーニングブラシローラ、 １２５
ローラ芯体、 １２７ 毛体、 １２８ 回収ローラ、
１３１ 交流電源、 １３７ ブレード、 １３８
容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 万里子 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社パーソナル情報機器開発研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体にクリーニング部材を接触さ
   せ、前記像形成体の表面に付着した現像剤を静電気力に
   より除去するクリーニング装置において、 前記クリーニング部材に正負の電圧を交互に帯電させる
   電圧印加手段を備え、前記像形成体の任意の部分が前記
   クリーニング部材と接触してから離れるまでに少なくと
   も１回ずつ前記クリーニング部材の正負両極の電圧をそ
   れぞれ帯電した箇所と接触することを特徴とする像形成
   体のクリーニング装置。
2. 【請求項２】 像形成体にクリーニング部材を接触さ
   せ、前記像形成体の表面に付着した現像剤を静電気力に
   より除去するクリーニング装置において、 像形成体に所定のニップ幅で接触し互いの接触部分を変
   えながら相対移動するクリーニング部材と、前記相対移
   動に伴って前記像形成体の任意の部分が前記クリーニン
   グ部材に接触してから離れるまでの間に前記クリーニン
   グ部材に少なくとも１回ずつ正負の電圧を印加する電圧
   印加手段と、前記クリーニング部材に接触し、前記接触
   部分で前記像形成体から前記クリーニング部材が回収し
   た現像剤を該クリーニング部材から回収する回収用部材
   とを備えたことを特徴とする像形成体のクリーニング装
   置。
3. 【請求項３】 電圧印加手段は交流電圧を電源とし、ク
   リーニング部材に印加することを特徴とする請求項１又
   は２記載の像形成体のクリーニング装置。
4. 【請求項４】 電圧印加手段は直流電圧を電源とし、こ
   の直流電源の極性を切り替えてクリーニング部材に正負
   の電圧を印加する切り替え手段を備えたことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の像形成体のクリーニング装置。
5. 【請求項５】 前記像形成体と前記クリーニング部材と
   のニップ幅Ｓ、前記像形成体と前記クリーニング部材と
   の接触部分における前記像形成体の通過速度Ｖ_d 、前記
   電圧印加手段による前記クリーニング部材への印加電圧
   の周波数ｆ_ACが、 【数１】 の関係を満たすことを特徴とする請求項３記載の像形成
   体のクリーニング装置。
6. 【請求項６】 前記像形成体と前記クリーニング部材と
   のニップ幅Ｓ、前記クリーニング部材の移動速度Ｖ_c 、
   前記電圧印加手段による前記クリーニング部材への印加
   電圧の周波数ｆ_ACが、 【数２】 の関係を満たすことを特徴とする請求項３記載の像形成
   体のクリーニング装置。
7. 【請求項７】 前記電圧印加手段は電圧極性を切り替え
   るときに電圧を所定の時間０ボルトに維持してから反対
   の極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１又は
   ２又は４記載の像形成体のクリーニング装置。
8. 【請求項８】 前記電圧印加手段は前記クリーニング部
   材が前記像形成体と接触しているときに該接触部分に印
   加する極性と反対の極性の電圧を、この接触部分に付着
   した現像剤を前記回収部材が回収する時に前記クリーニ
   ング部材に印加することを特徴とする請求項２記載の像
   形成体のクリーニング装置。