JPS61144680A - クリ−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】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は電子写真複写機、同プリンタなど静電転写プ
ロセスを利用する画像形成装置、とくにそのクリーニン
グ装置に関するものである。

（従来技術と解決すべき課題） 走行する像担持体表面光導電層を一様に帯電させた後、
これに光像を投射して静電潜像を形成し、これに粉体ト
ナーを与えて可転写のトナー像としてこれを転写材に転
写したのち、転写に寄与せず像担持体表面にのこる残留
トナーをクリーニングする工程をくりかえす周知の画像
形成装置においては、次の画像形成工程開始の前に残留
トナーその他の異物を充分に除去しておくことが良質の
画像を得るためにきわめて重要な事項である。

残留トナーを除去するクリーニング手段としては従来か
ら種々のものが提案されているが、ゴムなどの弾性材か
らなるクリーニングブレードの端縁を像担持体表面に圧
接してトナーをかき落すようなものが、トナー除去機能
がすぐれ、小型コンパクトでコストの面からも有利であ
るために従来ひろく実用されている。

しかしながらトナーには、その現像特性、流動性を向上
させるべく、トナー粒子よりも微細なシリカ、チタン酸
ストロンチウム、弗化ビニリデンなどが混入されている
のが普通であって、これらの微粒子はクリーニングブレ
ードを通過してしまうことがある。さらに２成分系現像
剤の場合には、キャリアは元来像担持体には付着しない
ものではあるが、これが一部像坦持体に付着することが
ある。上述のような微粉体あるいはキャリヤなどはクリ
ーニングブレードによっては充分に除去され難く、これ
らがブレードを通過して次の帯電部位に達すると帯電器
のコロナ放電用のワイヤを汚染したり、リークを生じて
画像ムラの原因となったり、またこれらを通して異常放
電が生じ易く、その結果として感光体にピンホール状の
欠陥を生ずるおそれがあった。また像担持体表面の微細
な凹凸あるいはキャリヤの付着によってクリーニングブ
レードのエツジに局部的な摩耗、損傷が生ずると上述の
ような欠陥はさらに著しくなる。

とくに像担持体としてアモルファスシリコンからなる光
導電層を用いる場合、アモルファスシリコンは硬度が犬
で傷つきにくく帯電特性が長期に亘って安定しているな
どの利点がある反面、表面に微細な球状突起を生じやす
く、このためにクリーニングブレードのエツジを損傷し
てクリーニング不良を生じやすく、また製造時における
成膜速度が遅いためにコスト面から厚膜とすることが困
難であるためにピンホールを発生しやすい欠点をまぬか
れなかった。

ピンホールは、クリーニング不良によって光導電層に付
着したトナー等の残留物に、次工程においてコロナ放電
が印加されたとき当該部分に異常電流がながれ絶縁破壊
が生ずる結果発生するもので、これが存在すると画面上
に白点、黒点などが生じて画質を著しく劣化させる。ピ
ンホールの発生は勿論アモルファスシリコンにかぎらス
、いつばんに光導電層の膜厚が４０μ以下の場合に発生
しやすく、３０μ以下になるとその発生が顕著になる。

以上説明したような欠点を回避するために、たとえば像
担持体の走行方向にみて、クリーニングブレードの下流
側にウェブクリーニング装置を配したものが提案されて
いるが、このような手段を付設するとそれだけスペース
が大となり、また像担持体表面光導電層の種類によって
は損傷されることがあって万全とはいえなかった。

さらにクリーニングブレードを複数段もうけることも提
案されているけれども、クリーニングブレードはトナー
除去機能がすぐれているために２段目以下のブレードに
至るトナー量がきわめて少量となってしまい、トナーに
よるブレードと像担持体間の潤滑機能が減殺されて摩擦
力が過大となり、ブレードエッヂ、像担持体表面の摩耗
、損傷が大きくなるので好ましくない。また基本的にク
リーニングブレードは前述のようなシリカ等の微粉を除
去する機能が充分でないのでこのような仕方ではさした
る効果は期待できない。

さらにまた、トナー中の添加物たるシリカ等の微粉、キ
ャリアなどは、トナーとは逆極性に帯電しているものが
多いので高速回転するファーブラシに正逆極性の植毛を
したものを用いるようなものも提案されているけれども
、正逆極性のトナー。

添加物などが同一の個所に存在することが多いので縞模
様を生ずるようなりリーニング不良を発生して好ましく
ない。

本発明は紙上の欠点にかんがみてなされたものであって
ひとつの画像形成工程の最終工程たるクリーニング手段
と、次工程の最初の段階である帯電部位の間に毛状の可
撓性部材を配設し、前述の微細な添加物などをこれによ
って除去して帯電ワイヤなどの汚染を阻止し、像担持体
表面のピンホール発生を防止して長期に亘って安定した
りＩＪ−ニング作用を得られるようなりリーニング装置
を提供することを目的とするものである。

（２）発明の構成 （問題点を解決する技術手段、その作用）本発明は、以
上説明したような事態に対処すべくなされたものであっ
て、走行する像担持体表面の残留トナーを除去した後、
次の画像形成工程の当初の段階である帯電部位の間に、
多数の毛状可撓性部材をブラシ状に形成して像担持体表
面に当接させてなるものである。

このように構成することによって、クリーニングブレー
ドによってかきおとされることなく、依然像担持体表面
に付着している前述のシリカ、チタン酸ストロンチウム
などの微細な粒子を帯電部位の上流側において捕集し、
帯電部位に至る像担持体表面をトナーその他の異物が充
分に除去された状態に持ち来たすことができるものであ
る。

（実施例の説明） 以下本発明を回転円筒状の像担持体（感光体）に適用し
た場合の実施例について説明する。

添付図面は複写機の感光体近傍のみを示す要部の概略側
面図であって、回転円筒状に形成されており、矢印入方
向に回転走行する感光体１の表面光導電層が帯電器２に
よって一様に帯電されるものとする。光導電層としては
アモルファスシリコンを用いている。

一様に帯電された光導電層は、不図示の被複写原稿から
の反射光像３をその上に結像して静電潜像が形成され、
さらに感光体の回転にともなって現像器４の位置におい
てトナーを供給されて可転写トナー像となる。

この可転写トナー像は、別途搬送路５から感光体方向に
供給される転写材６と、転写帯電器６の位置において接
近し、この位置でトナー像は転写材に転移する。

トナー像を担持した転写材は、その後分離電極７、分離
コロ８等の作用で感光体からはなれ、搬送手段１０に載
って不図示の定着位置に搬送される〇 一方転写部位において転写材に転移せず、感光体表面に
のこったトナーは、感光体の回転にともなってクリーニ
ング装置４にいたり、クリーニングブレード９ａによっ
て感光体表面からかき蔓される。

トナーが除去された後、感光体表面はさらに除電光源１
１によって残留電荷が除去され、次の画像形成作業のた
めに帯電器２にむかうことになる。

このような複写機においては、さきにのべたように、ク
リーニングブレードのみによっては、若干量のトナーが
ブレードを通過することもあり、また現像特性向上のた
めに混入されているシリカ。

チタン酸ストロンチウムなどの微粒子を完全に阻止する
ことがきわめて困難である。

このため、図示の実施例においては、感光体の走行方向
にみてクリーニングブレードの下流側に、アラミツド繊
維、アクリル繊維、ナイロン繊維ないしはポリエステル
繊維などからなる適宜径の線条をたばねたものをブラシ
状に形成した部材１２゜１３を感光体表面に当接配置し
である。

このようなブラシ状部材は、クリーニングブレード下流
側に少なくとも１個配設することによって効果が得られ
るが複数個配することによってさらに異物除去機能が向
上する。

この場合には感光体走行方向上流側に粗く植毛した部材
１２を、下流側に密植したものを配してトナーのように
大粒のものを粗毛の部材１２で、シリカ等の微粒子を密
植部材で除去するとよい。

また２個以上のブラシ状部材を配する位置は、クリーニ
ングブレードと帯電器２との間ならどこでもよいが隣接
する部材をあまり接近させると除去機能が落ちることが
確認されており、両者の間隔はＩ　Ｎ１１１以上あけて
おくことが好ましい。

つぎに本発明による作用を確認するため、公知の複写機
と比較した。

複写機としては基本的に添付図面のものと同様の構成を
そなえており、感光体としてアモルファスシリコンから
なる膜厚２２μのものを使用し、５０枚／分（感光体周
速３５０　Ｈ１／　ｓｅｃ　）のスピードで、図のブラ
シ状部材１２．１３のないものについて通紙テストを行
なった。

トナーとしては、ポリエステル樹脂１００部、磁性体６
０部、荷電制御剤３部からなる一成分系絶縁トナーに帯
電特性および流動性向上のためにシリカを０．４重量％
、チタン酸ストロンチウム３重量％外添し、平均粒径１
２μのものを使用した。

これによる通紙テストの結果１万枚頃からクリーニング
ブレードのエツジに損傷が発生しはじめてトナーがブレ
ードをくぐりぬけはじめた。

そのまま通紙を続行すると、クリーニング不良部分に相
当する部位が帯電器を通過するとその部分へ向って異常
電流がながれて感光体にピンホールが生じ、コピーのベ
タ黒部に白点が発生した。

さらに、このときまでに、帯電器２のワイヤに、は、シ
リカ、チタン酸ストロンチウムなどが全面に亘って付着
し、また帯電器の手前からみて奥の位置にはトナーの付
着も見られ放電ムラを生起していた。

なお、上述のシリカ、チタン酸ストロンチウムなどはク
リーニングブレードが正常に機能している場合でもこれ
を通過して帯電器の汚損を発生することが確認されてお
り、従来はユーザ側でこれに対処していたものである。

つぎに上記公知方式のものにブラシ状１３を付設したも
ので通紙テストを行なった。この場合帯電器２．感光体
１は新しいものと交換し、装置内はすべて清掃しである
ものとする。

ブラシ部材としては、÷５２アクリルモノフィラメント
を２０００本／平方インチに植設したものを感光体食中
に亘って、巾６１ｍとしてこれを感光体に当接してフィ
ラメントが感光体表面を摺擦するようにした。

通紙テストの結果、１万枚頃から、クリーニングブレー
ドからはトナーのぬけ出しが生じたが画像は正常であっ
て、２５０００枚あたりで帯電ワイヤへのシリカの付着
がみられた。このとき機内を観察すると、ブラシ状部材
１３の前面（ブレード側）にはトナーが堆積しており、
その一部はブラシ状部材を形成するフィラメントにも付
着していた。

またシリカ、チタン酸ストロンチウムはフィラメント夫
々にまとわりつくように付着しており、ブラシ状部材を
とり出して強くはたくとシリカなどがモヤ状に散逸して
相当量のシリカ等が吸着されることが判明した。

また感光体に当接する部分近傍の、ブラシ状部材のフィ
ラメント先端部分はトナー、シリカ、チタン酸ストロン
チウム、紙片などで飽和しているようになっており、そ
のままコピーを続行すると帯電ワイヤの汚染が生じて、
　　３００００〜３５０００枚の通紙で明らかな画像ム
ラが現われた。

つぎに、機内を清掃し、帯電ワイヤ、クリーニングブレ
ード、ブラシ状部材１３をいづれも新品と交換し、さら
にブラシ状部材１３の上流側に、該部材よりも粗（植毛
したブラシ状部材１２を取着して通紙テストを行なった
。

ブラシ状部材１２の構成としては≠５０アクリル七ノフ
ィラメント、３５０本／平方インチ、巾６關のものを感
光体食中に対して圧接摺擦して用いた。

その結果１万枚程度においてトナーのブレードくぐ抜け
が生じたが画像は正常なものが得られた。

帯電器のワイヤにシリカ等の付着がみられたのは約４５
，０００枚程度からであることが確認された。

機内を観察したところ、粗毛のブラシ状部材１２にあっ
ては、その上流側の感光体との当接部にはトナーの堆積
がみられるばかりでなく、フィラメントの根本に近い側
（感光体表面からはなれた部分）にも相当量のトナーの
存在がみられ、これは何らかの理由で機内に飛散したト
ナーの捕集にも有効であることが推認される。

さらに密植したブラシ状部材１３にはトナーの付着はほ
とんどなく、シリカ（粒径１０〜２０ｍμ）。

チタン酸ストロンチウム（粒径ｌμ弱）などが各フィラ
メントに付着しているのが観察された。

画像ムラが発生したのは５００００〜５５０００枚通紙
時であった。以上の構成で、３００００枚毎にブラシ状
部材１２及び１３を交換して、通紙を続けたところ、１
００，０００枚通紙後も、良好な画像が得られた。

上記交換は、手動で行なっても、自動で行なっても良い
。

以上説明したように、クリーニング装置のクリーニング
ブレードの下流側（像担持体の走行方向にみて）に適宜
材料の繊維からなるブラシ状部材を配することによって
、像担持体表面が帯電部位に至るまでに該表面のトナー
その他の物質がきわめてよく除去され、さらに密度を異
にする複数個のブラシ状部材を配することによってさら
に良好な結果が得られることが確認された。

なお２個以上のブラシ状部材を配するときには粗毛のブ
ラシ状部材からクリーニングブレードに近い側に順次配
するようにするのが好適である。

以上本発明を複写機に適用し、ブラシ状部材を２個配し
たものについて説明したが、本発明が複写機に限定され
るものではなく、またブラシ状部材の数、フィラメント
材も既述のものに限らず種種のものを使用できるもので
あることは容易に理解できるところであろう。

また図示の実施例においてはクリーニング装置とブラシ
状部材を別体に形成したが、各部の関係配置をかえる事
なく全体を一体構造としてもよい。

（３）発明の効果 本発明は以上説明したような構成をそなえているから、
静電転写プロセスを利用する画像形成装置において、次
の画像形成工程に入る前に、光導電性が確実かつ充分に
清掃された状態になるので、クリーニング不良による画
質の劣化を有効に阻止し長期に亘って安定した良質の画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明を複写機に適用した場合を示す要部
の概略側面図である。 １・・・感光体、２・・・帯電器、４・・・現像器、６
・・・転写帯電器、９・・・クリーニング装置、１２．
１３・・・ブラシ状部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行する像担持体にクリーニングブレードを圧接
   させるようにしたものにおいて、該クリーニングブレー
   ドの下流側に可撓性線材からなるブラシ状部材を像担持
   体に摺擦させてなるクリーニング装置。
2. （２）ブラシ状部材を像担持体走行方向に複数個配して
   なる特許請求の範囲第１項記載のクリーニング装置。
3. （３）複数個配したブラシ状部材の、可撓性線材を、ク
   リーニングブレードに近い側の部材ほど粗に形成してな
   る特許請求の範囲第２項記載のクリーニング装置。