JP3050689B2 - 感光体クリーニング方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は感光体クリーニング方
法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置や光プリンター等に関連し
て知られた、可視像転写式の画像形成工程では、同一の
感光体が繰返し使用されるため、可視像転写後、感光体
表面に残留する残留トナーを感光体表面から除去する必
要がある。画像形成工程中における残留トナー除去は
「感光体クリーニング」として知られ、従来から種々の
方式の装置が提案されている。これら感光体クリーニン
グ方式の一つとして知られた「ブラシクリーニング方
式」では、ロール状のブラシを可視像転写後の感光体表
面に接触状態で回転させ、残留トナーを電気的にブラシ
へ吸引して感光体上から除去する。

【０００３】可視像転写方式として一般的な「静電転写
方式」では、トナーは、転写や転写紙の感光体からの分
離の際に極性の異なるコロナ放電を受けるため、可視像
転写後、感光体表面がクリーニングされる段階で、残留
トナーの帯電状態は不安定な状態にある。このような残
留トナーの帯電の不安定な状態を解消して、クリーニン
グ効果を助長させるために、残留トナーにブラシを接触
させる以前に「所定極性の直流電圧成分で偏倚させた交
流電圧を放電電圧とするプレクリーニングチャージャ
ー」によりコロナ放電を施して残留トナーの帯電極性を
所定極性に揃えることが行なわれている（例えば、特公
昭６３−３３１５８号公報）。

【０００４】上記画像形成工程を行なう装置には、種々
のコロナ帯電器が用いられ、コロナ放電に伴うオゾンの
発生が問題となっている。上記のプレクリーニングチャ
ージャーの使用は、クリーニング効果を高める上では望
ましいが、オゾン発生を助長すると言う点では問題であ
る。

【０００５】このような問題に鑑み、上記ブラシクリー
ニング方式においてプレクリーニングチャージャーを用
いず、導電性でロール状のファーブラシに所定の電圧を
印加し、このファーブラシを感光体表面に接触させて残
留トナーの帯電極性を上記所定極性に揃えることが意図
されている。このクリーニング方式では、感光体クリー
ニングに伴うオゾンの発生はなく、残留トナーはファー
ブラシにより帯電極性を揃えられた後、クリーニング用
のブラシで感光体表面から除去されるが、実際に稼動さ
せて見ると、ファーブラシとクリーニング用ブラシとの
間に「除去されたトナー」が溜り易く、画像形成工程が
ある程度の期間行なわれないと、このようなトナーが感
光体表面に固着するという問題があることが分かった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述の「ト
ナーの感光体への固着」の問題を有効に解決した、ブラ
シクリーニング方式の感光体クリーニング方法および装
置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の感光体クリー
ニング方法は「回転する感光体に静電潜像を形成し、上
記静電潜像をトナーで現像して可視像を得、上記可視像
を転写紙上に静電転写し、定着する画像形成工程を行な
う画像形成装置において、可視像の転写後、感光体上の
残留トナーを除去する」方法である。

【０００８】請求項１記載の方法は、以下のように行な
われる。即ち、先ず、所定極性の電圧を印加された導電
性でロール状の第１ファーブラシを、感光体表面の移動
方向に対して順方向となるように回転させつつ、可視像
転写後の感光体表面に接触させて、残留トナーを所定極
性に帯電させる。上記の「順方向」とは、第１ファーブ
ラシと感光体表面の接触部において、ファーブラシの移
動方向と感光体表面の移動方向が同方向的であることを
意味する。

【０００９】次ぎに、ロール状の第２ファーブラシを感
光体表面に接触状態で所定の方向へ回転させ、上記第１
ファーブラシにより上記所定極性に帯電された残留トナ
ーを電気的に吸着して感光体から除去する。「残留トナ
ーを電気的に吸着する」ために、第２ファーブラシは、
これを導電性とし残留トナーを吸着させるための電位を
印加しても良いし、あるいはトナーと逆の極性に摩擦帯
電させてもよい。

【００１０】そして、画像形成工程後、「感光体を逆方
向に回転させ、第１，第２ファーブラシ間にある残留ト
ナーを第１ファーブラシにより除去し」、しかる後に感
光体を停止させる。

【００１１】上記「感光体を逆回転」させる時、第１フ
ァーブラシに印加される電圧の極性を、それ以前の極性
に対して反転」させる。

【００１２】請求項２記載の感光体クリーニング装置
は、上記請求項１記載の感光体クリーニング方法を実施
する装置であって、第１，第２ファーブラシと、トナー
除去手段と、制御手段と、第１ファーブラシに印加する
電圧の極性を切り替える手段とを有する。「第１ファー
ブラシ」は、導電性でロール状であり、感光体表面に接
して所定方向に回転駆動され、所定極性の電圧を印加さ
れて残留トナーを上記所定極性に帯電させる。上記「所
定方向」は、前述した「感光体表面の移動方向に対して
順方向となる方向」である。「第２ファーブラシ」は、
ロール状で感光体表面に接して所定の方向へ回転駆動さ
れ、第１ファーブラシにより所定極性に帯電された残留
トナーを電気的に吸着して感光体から除去する。「トナ
ー除去手段」は、第１，第２ファーブラシに付着したト
ナーを除去する手段である。「制御手段」は、感光体の
回転方向を逆転させるように「感光体駆動機構」を制御
する。「第１ファーブラシに印加する電圧の極性を切り
替える手段」は、感光体逆回転時に、第１ファーブラシ
に印加する電圧の極性を、上記制御手段により、それ以
前と逆極性に切り替える。

【００１３】

【作用】請求項１記載の方法では、画像形成工程後、感
光体が逆回転され、このとき第１，第２ファーブラシ間
にあるトナーは、第１ファーブラシにより感光体表面か
ら除去される。その際、第１ファーブラシに印加される
電圧の極性が切り替えられるので、トナーは第１ファー
ブラシに電気的に吸着され、感光体表面からの除去が有
効に促進される。

【００１４】

【実施例】図１は、感光体クリーニング装置の１例を略
示している。符号１０で示す感光体はドラム状に形成さ
れて時計回りに回転され、画像形成工程が行なわれると
きは、定速回転しつつ均一に帯電され、露光により静電
潜像が形成される。露光は「画像の投影もしくは光書き
込み」により行なわれる。形成された静電潜像はトナー
により可視化され、得られる可視像は転写紙上に転写・
定着される。転写は静電転写方式で行なわれる。可視像
転写後、感光体１０の表面に残留する残留トナーは、図
のクリーニング装置で感光体１０表面から除去される。

【００１５】即ち、感光体クリーニング装置のハウジン
グ２２の感光体１０に対して開いた部分には第１ファー
ブラシ１２と第２ファーブラシ１４とが配備されてい
る。第１ファーブラシ１２はロール状であって、感光体
１０の表面の移動方向に対して順方向となるように半時
計回りに回転駆動され、且つ、感光体１０の表面に対し
て接する「稼動態位（実線の位置）」と、上記表面から
離れる「退避態位（破線の位置）」とを取れるようにな
っている。また第１ファーブラシ１２は所謂導電性ファ
ーブラシであって、電源１２Ａから電圧を印加されてい
る。

【００１６】説明の具体性のために、感光体１０は負極
性に均一帯電されるものとし、露光は「光書き込みによ
り、可視像となるべき部分が光照射される」ように行な
われるものとする。するとトナーは、現像に供される状
態では「負帯電」しており、可視像転写後には、転写や
分離の際のコロナ放電の影響で、正極性に帯電したもの
や負極性に帯電したものが混在して残留トナーを構成し
ている。残留トナーは、まず第１ファーブラシ１２に接
触し、第１ファーブラシ１２に電源１２Ａから印加され
た負極性の電圧により、負極性に帯電される。このとき
感光体表面も負に帯電される。

【００１７】第１ファーブラシ１２には剛体の棒１２Ｂ
が、図のようにブラシ回転軸方向に渡って接触してい
る。棒１２Ｂは第１ファーブラシ１２に対する「トナー
除去手段」をなす。

【００１８】第２ファーブラシ１４は、電気絶縁性でな
い材質により形成されたロール状であり、感光体１０の
表面に接触して所定方向（この例では時計方向）に回転
駆動される。第２ファーブラシ１４には、時計回りに回
転する金属製のバイアスローラー１６が、ブラシ回転軸
方向に渡って接触している。このバイアスローラー１６
は、電源１６Ａから負極性の電圧を印加されている。こ
の電圧印加は、負帯電したトナーが、感光体１０の表面
から第２ファーブラシ１４に吸着され、第２ファーブラ
シ１４からバイアスローラー１６へ電気力により転移す
るように行なわれる。従って、バイアスローラー１６
は、第２ファーブラシに電圧を印加する手段であるとと
もに第２ファーブラシに対する「トナー除去手段」を構
成する。

【００１９】第１ファーブラシ１２により負極性に帯電
された残留トナーは感光体１０の回転に従い、続いて第
２ファーブラシ１４に接触し、第２ファーブラシ１４に
吸着されて感光体表面から除去される。第２ファーブラ
シ１４に吸着されたトナーは続いてバイアスローラー１
６の周面に転移する。バイアスローラー１６の周面に
は、ウレタン等によるブレード１８が、そのエッジを所
謂カウンター方向に圧接させており、バイアスローラー
１６の周面に移着したトナーをハウジング２２の底部に
掻き落す。掻き落されたトナーは、搬送部材２０（この
例では、軸の回りに回転するスプリング）により回収部
へ搬送される。

【００２０】このようにしてクリーニングが行なわれる
間、第２ファーブラシ１４により感光体１０の表面から
引きはがされたトナーの一部は下方へ落ち、主として第
１ファーブラシ１２と感光体表面とで形成される断面楔
状の空間に、トナー溜りＴを発生させる。このトナー溜
りＴが、除去されないままに長時間感光体表面と接触状
態に置かれると、感光体へ固着することになるのであ
る。

【００２１】そこで、画像形成工程後、感光体１０の回
転を停止する直前に、制御手段２６により、接離手段を
なす駆動手段２４（この例では、ソレノイド）を制御し
て第１ファーブラシ１２を破線の退避態位へ退避させ
る。すると、トナー溜りＴを構成するトナーの１部（第
１ファーブラシ１２の退避直前にファーブラシに付着し
ていたトナー）は、第１ファーブラシ１２に着いて移動
し、棒１２Ｂによりハウジング底部２２の底部にはたき
落される。また感光体表面に残ったトナーは、第２ファ
ーブラシにより感光体表面から除去される。このように
してトナー溜りＴをなしているトナーを感光体表面から
除去した後に、感光体１０の回転を停止するのである。
なお、第１，第２ファーブラシへの電圧印加は、トナー
溜りＴのトナーの除去が終了するまで解除しない。

【００２２】図２は、請求項１記載の感光体クリーニン
グを行なうための装置、即ち、請求項２記載の感光体ク
リーニング装置の実施例を略示している。繁雑を避ける
ため、混同の虞れがないと思われるものに就いては、図
１におけると同一の符号を用いた。

【００２３】感光体クリーニング装置のハウジング２２
の内部は、第１ファーブラシ１２が感光体表面に常時接
触することを除けば、図１の例と同じである。また、残
留トナーのクリーニングも、トナー溜りＴを構成するト
ナーを除去する工程を除き、図１の実施例と同様であ
る。

【００２４】第１ファーブラシ１２には、電源１２Ａ，
１２Ｃから選択的に正負の電圧が印加できるようになっ
ており、印加電圧の極性切り換えは、スイッチＳｗによ
り行うようになっている。残留トナーを普通にクリーニ
ングするときには電源１２Ａにより、負極性の電圧を第
１ファーブラシ１２に印加してクリーニングを行う。

【００２５】画像形成工程後は、制御手段２７により感
光隊駆動手段２９を制御して、感光体１０の回転方向
を、それまでの回転方向である時計回りから半時計回り
に逆転させる。それとともに制御手段２７によりスイッ
チＳｗを制御して、第１ファーブラシ１２に接続する電
源を電源１２Ｃに切り換える。感光体１０の逆回転に伴
い、第１，第２ファーブラシ１２，１４間にあるトナ
ー、主としてトナー溜りＴをなすトナーは感光体表面と
ともに移動するが、直ちに第１ファーブラシ１２に接触
する。このとき、第１ファーブラシ１２はトナーと逆極
性の正電圧を印加されているので、トナーは第１ファー
ブラシ１２に電気的に吸着されて、感光体表面から除去
される。第１ファーブラシ１２に吸着されたトナーは棒
１２Ｂによりハウジング２２底部にはたき落とされる。
第１，第２ファーブラシ間のトナーが除去されたら、感
光体１０の逆回転を停止する。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ブラ
シクリーニング方式の、新規な感光体クリーニング方法
および装置を提供できる。この発明は上記の如き構成と
なっているから、第１，第２ファーブラシ間に溜るトナ
ーが感光体に固着するのを有効に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光体クリーニング装置の１例を示す図であ
る。

【図２】請求項１記載の方法を実施する装置の１実施例
を示す図である。

【符号の説明】

１０ 感光体 １２ 第１ファーブラシ １４ 第２ファーブラシ Ｔ 第１，第２ファーブラシ間に溜るトナー Ｓｗ スイッチ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する感光体に静電潜像を形成し、上記
   静電潜像をトナーで現像して可視像を得、上記可視像を
   転写紙上に静電転写し、定着する画像形成工程を行なう
   画像形成装置において、可視像の転写後、感光体上の残
   留トナーを除去する方法であって、 所定極性の電圧を印加された導電性でロール状の第１フ
   ァーブラシを、感光体表面の移動方向に対して順方向と
   なるように回転させつつ、可視像転写後の感光体表面に
   接触させて、残留トナーを所定極性に帯電させ、 次いで、ロール状の第２ファーブラシを感光体表面に接
   触状態で所定の方向へ回転させ、上記第１ファーブラシ
   により上記所定極性に帯電された残留トナーを電気的に
   吸着して感光体から除去し、 画像形成工程後、感光体を逆方向に回転させるととも
   に、第１ファーブラシに印加される電圧の極性を、それ
   以前の極性に対して反転させて、上記第１，第２ファー
   ブラシ間にある残留トナーを上記第１ファーブラシによ
   り除去することを特徴とする感光体クリーニング方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の感光体クリーニング方法を
   実施する装置であって、 感光体表面に接して所定方向に回転駆動され、所定極性
   の電圧を印加されて残留トナーを上記所定極性に帯電さ
   せる導電性でロール状の第１ファーブラシと、 感光体表面に接して所定の方向へ回転駆動され、上記第
   １ファーブラシにより上記所定極性に帯電された残留ト
   ナーを電気的に吸着して感光体から除去するロール状の
   第２ファーブラシと、 上記第１，第２ファーブラシに付着したトナーを除去す
   るトナー除去手段と、 画像形成工程後、感光体の回転方向を逆転させるように
   感光体駆動機構を制御する制御手段と、 上記第１ファーブラシに印加する電圧の極性を切り替え
   る手段とを有し、 感光体逆回転時に、上記第１ファーブラシに印加する電
   圧の極性を、上記制御手段により、それ以前と逆極性に
   切り替えるようにしたことを特徴とする感光体クリーニ
   ング装置。