JP4312659B2 - 回転ブラシのクリーニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる回転ブラシのクリーニング装置に関する。

周知の様に電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム（静電潜像担持体）を回転させつつ、帯電装置により感光体ドラム表面を均一に帯電させ、光ビームにより感光体ドラム表面を走査して、感光体ドラム上に静電潜像を形成し、現像剤を感光体ドラム上の静電潜像に付着させて、感光体ドラム上に現像剤像を形成し、現像剤像を感光体ドラムから記録用紙へと転写させ、記録用紙上の現像剤像を加熱及び加圧して定着させている。

ここで、帯電装置としては、コロナ放電により帯電を行うものや、ブラシの接触により帯電を行うもの等がある。前者のコロナ放電の帯電装置では、感光体ドラムを非接触で帯電させており、感光体ドラム表面の均一な帯電に有利である。ただし、その一方で、オゾンの発生量が多いという欠点がある。

また、後者のブラシ接触の帯電装置では、バイアス電圧を印加したブラシを感光体ドラム表面に接触させて、感光体ドラムを帯電させており、オゾンが殆ど発生しないという利点がある。

しかしながら、ブラシ接触の帯電装置では、感光体ドラムの残留現像剤等の汚れがブラシに付着して、ブラシが汚れるという欠点がある。このブラシの汚れは、感光体ドラムの帯電むらや傷の原因となり、画像品質の低下を招く。

より詳しくは、感光体ドラム上の現像剤が１００％の転写効率で記録用紙上に転写されず、感光体ドラム上に残留現像剤が発生する。この残留現像剤は、クリーニング用のゴムブレード等を感光体ドラム表面に十分に強く圧接することにより除去することができるものの、このゴムブレードの圧接力を強くすると、感光体ドラムの感光層が削れてしまうので、このゴムブレードの圧接力を十分に強くすることができない。このため、残留現像剤のうちの小さな粒子径のもの、あるいは感光体ドラムとの静電結合力の強いものが除去されず、除去されなかった感光体ドラム上の残留現像剤が帯電装置のブラシに静電的に吸着されて付着する。

このため、ブラシ接触の帯電装置では、ブラシに付着した現像剤等を除去するためのクリーニング機構を備えることが多い。

例えば、特許文献１では、感光体ドラム及び回転ブラシを相互に反対の方向に回転させて、感光体ドラムと回転ブラシの接触部位ではそれらの外周を同一方向に移動させつつ、感光体ドラムを帯電させ、またブラシクリーナを回転させつつ回転ブラシの毛に押し付けることにより、回転ブラシの汚れを除去している。
特開２０００−１８７３７３号公報

しかしながら、特許文献１では、ブラシクリーナにより回転ブラシの毛に付着した現像剤を除去しても、ブラシクリーナに付着した現像剤の除去についての記載がなく、このためブラシクリーナに付着した現像剤が多くなると、逆にブラシクリーナに付着した現像剤が回転ブラシに逆転移する可能性がある。従って、回転ブラシの毛に付着した現像剤を確実に除去しているとは言えなかった。

また、ブラシに付着した現像剤等を除去する方法としては、他に、電気的にブラシから残留現像剤を除去するというものがある。しかしながら、この方法では、残留現像剤を除去する電界と感光体ドラムの帯電極性とが逆極性となるので、感光体ドラムの帯電特性に悪影響を与えてしまう。

更に、この様な回転ブラシの問題は、感光体ドラム等に接触して除電を行なう除電用のブラシや、感光体ドラム等に接触してクリーニングを行うクリーニング用のブラシなどにも共通しており、除電むらやクリーニングむらが生じていた。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、回転ブラシの毛に付着した現像剤等の汚れを確実に除去し、しかも回転ブラシの毛の乱れを防止することが可能な回転ブラシのクリーニング装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、電位を静電潜像担持体に付与するために静電潜像担持体に当接もしくは摺接される回転ブラシをクリーニングする回転ブラシのクリーニング装置において、静電潜像担持体との接触部位よりも回転ブラシの回転方向下流側で、回転ブラシの毛に圧接される滑り部材と、滑り部材よりも回転ブラシの回転方向下流側で、回転ブラシの毛に圧接される発泡弾性体とを備えている。

また、本発明においては、滑り部材は、平滑面を有しており、この平滑面を回転ブラシの毛に圧接して、回転ブラシの毛の方向を揃えている。

更に、本発明においては、発泡弾性体は、連発泡の発泡弾性体である。

また、本発明においては、発泡弾性体は、回転ブラシとの接触面及び該発泡弾性体に侵入した現像剤等を排出する排出面を除く他の面を封止されている。

更に、本発明においては、静電潜像担持体の下側表面に回転ブラシが接触する。

本発明によれば、回転ブラシの毛にそれぞれ圧接される滑り部材及び連発泡の発泡弾性体を備えている。発泡弾性体の表面には多数のセル（気泡）の孔が形成されているため、この発泡弾性体を回転ブラシの毛に圧接すると、この発泡弾性体の面の各セル孔により回転ブラシの毛に付着した現像剤等の汚れが掻き取られ、更に現像剤等の汚れが該各セルを通じて発泡弾性体内に吸収されて行く。このため、回転ブラシの毛に付着した現像剤等の汚れが確実に除去され、回転ブラシの毛に付着した現像剤等の汚れを原因とする静電潜像担持体の帯電むらや傷等を防止することができる。ただし、発泡弾性体を回転ブラシの毛に圧接させると、回転ブラシの毛の向きが乱れる。そこで、滑り部材は、ここに圧接されて移動して行く回転ブラシの毛を一定方向に揃える。これにより、回転ブラシの毛の向きの乱れを原因とする静電潜像担持体表面の帯電むらを防止することができる。

従って、回転ブラシの毛に発泡弾性体を圧接して、回転ブラシの毛に付着した現像剤等の汚れを除去し、このときに乱れた回転ブラシの毛を滑り部材に圧接して、回転ブラシの毛を一定方向に揃えている。これにより、回転ブラシの毛に付着した現像剤等の汚れを原因とする静電潜像担持体表面の帯電むらを防止し、回転ブラシの毛の向きの乱れによる静電潜像担持体表面の帯電むらが生じない様にしている。

一方、本発明のクリーニング装置によれば、静電潜像担持体表面との接触部位よりも回転ブラシの回転方向下流側に、回転ブラシの毛に圧接される滑り部材を設け、より下流側に、回転ブラシの毛に圧接される発泡弾性体を設けている。ここでは、滑り部材により、回転ブラシの毛が一定方向に揃えられるだけではなく、回転ブラシの多数の毛が押し分けられて、各毛の根元付近が露呈される。そして、各毛の根元付近に、滑り部材よりも下流側の発泡弾性部体が押し付けられ、発泡弾性体により各毛の根元付近に付着した現像剤等の汚れが掻き取られる。これにより、回転ブラシの毛に付着した現像剤等の汚れを原因とする静電潜像担持体表面の帯電むら、及び回転ブラシの毛の向きの乱れによる静電潜像担持体表面の帯電むらが防止される。

例えば、滑り部材の平滑面に回転ブラシの毛を圧接して、回転ブラシの毛の方向を揃えている。

また、発泡弾性体として、連発泡の発泡弾性体を用いている。この連発泡の発泡弾性体では、連発泡により形成された各セルがつながっているので、現像剤等の汚れが該各セルを通じて速やかに流通し、より多くの現像剤等の汚れを吸収することが可能になる。更に、回転ブラシと発泡弾性体の接触面及び該発泡弾性体に侵入した現像剤等を排出する排出面を除く他の面を封止しておけば、回転ブラシの毛に付着した現像剤等の汚れが、発泡弾性体の接触面から吸収されて該発泡弾性体の各セルを通じて流通し、更に発泡弾性体の排出面から排出される。これにより、多量の現像剤等の汚れを回転ブラシの毛から除去することが可能になる。

また、本発明によれば、静電潜像担持体の下側表面に回転ブラシが接触している。この場合は、重力に逆らわずに、発泡弾性体の各セルにより回転ブラシの現像剤等の汚れを除去して、現像剤等の汚れを該各セルを通じて排出面へと流通させて排出することができ、汚れの除去効率が向上する。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の適用対象となる画像形成装置を示す側面図である。この画像形成装置１は、原稿搬送部２、原稿読取り装置３、印刷部４、記録用紙搬送部５、給紙部６、及び排紙トレイ７を備えている。

原稿搬送部２では、少なくとも１枚の原稿が原稿セットトレイ１１にセットされると、原稿を１枚ずつ原稿セットトレイ１１から引き出して搬送し、原稿の先端がＰＳローラ１２に達したときに原稿の搬送を一時的に停止して、原稿の先端をＰＳローラ１２と平行にする。そして、印刷部４による画像記録動作と同期を取ってから、ＰＳローラ１２と駆動軸間のクラッチをオンにして、ＰＳローラ１２を回転駆動し、ＰＳローラ１２によって原稿を再搬送して、原稿をプラテンガラス８ａと原稿押え板９間に通過させる。

原稿読取り装置３では、原稿の搬送に際し、第１走査ユニット１５によって原稿を露光し、第１及び第２走査ユニット１５、１６によって原稿からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿を光電変換素子（以下ＣＣＤと称する）１８上に結像する。ＣＣＤ１８は、原稿を主走査方向に繰り返し走査して読取り、原稿を示す画像データを出力する。

また、原稿がプラテンガラス８ｂ上に置かれた場合は、第１及び第２走査ユニット１５、１６を相互に所定の速度関係を維持しつつ移動させ、第１走査ユニット１５によってプラテンガラス８ｂ上の原稿を露光し、第１及び第２走査ユニット１５、１６によって原稿からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿をＣＣＤ１８上に結像する。

ＣＣＤ１８から出力された画像データは、マイクロコンピュータ等の制御回路により各種の画像処理を施されてから、印刷部４に出力される。

印刷部４は、画像データによって示される原稿を記録用紙に記録するものであって、感光体ドラム２１、ブラシ帯電装置２２、レーザスキャンユニット（以下ＬＳＵと称する）２３、現像器２４、転写器２５、クリーニング器２６、除電器（図示せず）、及び定着器２７等を備えている。感光体ドラム２１は、一方向に回転しており、その表面をクリーニング器２６と除電器によりクリーニングされてから、その表面をブラシ帯電装置２２により均一に帯電される。レーザスキャンユニット２３は、画像データに応じてレーザー光を変調し、このレーザー光によって感光体ドラム２１表面を主走査方向に繰り返し走査して、静電潜像を感光体ドラム２１表面に形成する。現像器２４は、トナーを感光体ドラム２１表面に供給して、静電潜像を現像し、トナーの可視像を感光体ドラム２１表面に形成する。転写器２５は、感光体ドラム２１表面のトナーの可視像を記録用紙搬送部５により搬送されてきた記録用紙に転写する。定着器２７は、記録用紙を加熱及び加圧して、記録用紙上のトナーの可視像を定着させる。この後、記録用紙は、記録用紙搬送部５により排紙トレイ７へと更に搬送されて排出される。

記録用紙搬送部５は、記録用紙を搬送するためのＰＳローラ２８、搬送ローラ２９、搬送経路３１、反転搬送経路３２、排紙ローラ３３、及び分岐爪３４等を備えている。搬送経路３１では、記録用紙を給紙部６から受け取り、記録用紙の先端がＰＳローラ２８に達したときに記録用紙の搬送を一時的に停止して、記録用紙の先端をＰＳローラ２８と平行にし、この後に記録用紙をＰＳローラ２８により印字部４の転写器２５へと搬送し、更に記録用紙を排紙部７へと搬送する。また、記録用紙の裏面にも画像を記録する場合は、分岐爪３４を回転移動させ、搬送経路３１と反転搬送経路３２の分岐路を切換えてから、記録用紙を搬送経路３１から反転搬送経路３２へと逆方向に搬送する。反転搬送経路３２では、記録用紙を搬送経路３１から受け取ると、記録用紙の表裏を反転させてから、記録用紙を搬送経路３１のＰＳローラ２８へと戻す。これにより、記録用紙の裏面にも画像が記録される。これらの搬送経路３１、３２には、記録用紙の通過を検出するための複数の検知スイッチが配置されており、各検知スイッチの検知に基づいて記録用紙の搬送タイミング等の制御が行なわれる。

給紙部６は、未使用の記録用紙を収容して、この未使用の記録用紙を記録用紙搬送部５に供給するものであって、給紙カセット３６を備えている。給紙カセット３６には、記録用紙が積層収容され、半月形のピックアップローラ３５により記録用紙が１枚ずつ引き出されて搬送される。記録用紙が給紙カセット３６から引き出されてＰＳローラ２８へと搬送される。

次に、ブラシ帯電装置２２について、更に詳しく説明する。図２は、ブラシ帯電装置２２を示す側面図である。このブラシ帯電装置２２では、バイアス電圧回路４２のバイアス電圧Ｖｂを回転ブラシ４１に印加し、回転ブラシ４１を感光体ドラム２１表面に圧接して、回転ブラシ４１及び感光体ドラム２１をそれぞれの矢印方向Ａ、Ｂに同一の周速度で回転させ、これにより感光体ドラム２１表面を帯電させている。

回転ブラシ４１は、回転軸４３の周りに弾性部材４４を設けて、回転軸４３と弾性部材４４を同心円状に配置し、弾性部材４４周りにブラシ布４５を巻き付けたものである。回転軸４３は金属製であり、弾性部材４４、及びブラシ布４５は、導電性を有する。従って、バイアス電圧回路４２のバイアス電圧Ｖｂを、回転軸４３及び弾性部材４４を通じてブラシ布４５に印加することができる。

バイアス電圧回路４２は、回転ブラシ４１に印加するバイアス電圧Ｖｂとして、直流電圧、又は直流電圧に交流電圧を重畳させたものを出力する。

直流のバイアス電圧Ｖｂを用いた場合は、オゾンの発生量が少なくて済む。

また、直流と交流を重畳したバイアス電圧Ｖｂを用いた場合は、オゾンの発生量が多くなるももの、感光体ドラム２１表面の帯電むらをより抑えることができる。これは、回転ブラシ４１の毛先から感光体ドラム２１表面へと急激な電荷注入が起こっても、回転ブラシ４１の他の毛の腹部が急激な電荷注入の箇所に接触して、この箇所の余分な電荷が他の毛からの交流電圧印加により放電され、該箇所の電位が周囲の電位に等しくなるためである。交流電圧の振幅電圧は、直流電圧の略２倍もしくは２倍以上が好ましい。

ここで、回転ブラシ４１を感光体ドラム２１表面に圧接して、回転ブラシ４１及び感光体ドラム２１をそれぞれの矢印方向Ａ、Ｂに同一の周速度で回転させると、回転ブラシ４１と感光体ドラム２１の接触部位では回転ブラシ４１の外周と感光体ドラム２１の外周が同一方向に同一速度で移動する。回転ブラシ４１の毛は、感光体ドラム２１表面の回転方向に順目となる様に、その傾きの向きが設定されている。このため、図３に示す様に回転ブラシ４１の毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たることなく、回転ブラシ４１の毛の腹部が感光体ドラム２１表面を滑って行く。

これにより、回転ブラシ４１の毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たって乱されることが防止され、回転ブラシ４１の毛が感光体ドラム２１表面で滑って該回転ブラシ４１の周方向に吹き流されることになり、回転ブラシ４１の毛が周方向に常に整列される。

この様に回転ブラシ４１の毛が周方向に常に整列されていれば、毛の並びの乱れが感光体ドラム２１表面の帯電むらとなって映ることはなく、感光体ドラム２１表面が均一に帯電される。仮に、回転ブラシの毛の並びに乱れが生じると、毛の並びの乱れが感光体ドラム２１表面の帯電むらとなって映る。

また、回転ブラシ４１の毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たらないので、回転ブラシ４１の毛先から感光体ドラム２１表面への急激な電荷注入が起こらず、この急激な電荷注入による感光体ドラム２１表面の帯電むらが発生することもない。仮に、回転ブラシの毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たると、回転ブラシの毛先から感光体ドラム２１表面へと電荷が急激に注入されて、感光体ドラム２１表面の帯電むらが発生する。

図４（ａ）及び（ｂ）は、本実施例の様に回転ブラシ４１の毛が感光体ドラム２１表面で滑って行く状態で記録された一定階調レベルのグレイ画像５１と、回転ブラシの毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たる状態で記録された一定階調レベルのグレイ画像５２とを比較して示している。この比較から明らかな様に、本実施例によるグレイ画像５１が一様な階調レベルであるのに対して、グレイ画像５２には多数の線が生じている。これは、回転ブラシの毛先が感光体ドラム２１表面に突き当たって、毛先から電荷が急激に注入され、感光体ドラム２１表面に線状の帯電むらが生じたためである。

また、回転ブラシ４１の毛先もしくは毛の腹部が感光体ドラム２１表面を滑って行く場合は、回転ブラシ４１と感光体ドラム２１間の機械的な抵抗が小さく、回転ブラシ４１の毛及び感光体ドラム２１表面が摩耗し難い。また、回転ブラシ４１と感光体ドラム２１間の機械的な抵抗が小さいことから、感光体ドラム２１の回転トルクを大きくする必要がない。このため、感光体ドラム２１の回転トルクを大きくしたときに発生する回転むらが発生せず、図５に示す様なバンディング５３（すじ状の画像むら）が発生することもない。

更に、回転軸４３の周りに弾性部材４４を設けていることから、回転ブラシ４１を感光体ドラム２１に押し付けると、回転ブラシ４１の毛だけではなく、弾性部材４４も弾性変形する。この弾性部材４４の弾性変形により、弾性部材４４がないときよりも、回転ブラシ４１の毛が柔軟に変形して感光体ドラム２１表面に均一に接触する。これにより、感光体ドラム２１表面がより均一に帯電される。

また、図６に示す様に帯状のブラシ布４５を螺旋状に巻き付けていることから、帯状のブラシ布４５の継ぎ目が螺旋状になる。このため、回転ブラシ４１の毛を感光体ドラム２１に接触させ、回転ブラシ４１及び感光体ドラム２１を回転させた状態では、感光体ドラム２１表面に対するブラシ布４５の継ぎ目の影響が現れ難くなる。

あるいは、回転ブラシ４１を感光体ドラム２１に押し付けない状態では、螺旋状の継ぎ目で毛の密度が低くなり、これが帯電むらの原因になると考えられる。ところが、回転ブラシ４１を感光体ドラム２１に押し付けた状態では、弾性部材４４の弾性変形により回転ブラシ４１の毛が柔軟に変形し、螺旋状の継ぎ目に周囲の毛が寄ってきて、螺旋状の継ぎ目近傍であっても、毛の密度が高くなり、回転ブラシ４１の毛が感光体ドラム２１表面に均一に接触して、感光体ドラム２１表面が均一に帯電される。

更に、回転ブラシ４１の毛だけではなく、弾性部材４４も弾性変形することから、感光体ドラム２１表面に接触する多数の毛の圧力が均一化され、毛の並びの乱れが防止される。これにより、感光体ドラム２１表面の均一な帯電が維持され続ける。

また、回転ブラシ４１の毛及び弾性部材４４が共に変形するので、回転ブラシ４１の毛に対する負荷が軽減され、回転ブラシ４１の毛に癖が付きにくくなる。その上、回転ブラシ４１の毛に寝癖が付いても、この寝癖の回復が早くなる。弾性部材４４がなければ、この寝癖の回復に略半日かかるが、弾性部材４４があれば、この寝癖の回復が１０分以内となる。

一方、この様なブラシ帯電装置２２においては、感光体ドラム２１の残留現像剤等の汚れが回転ブラシ４１に付着して、回転ブラシ４１が汚れるという欠点がある。この回転ブラシ４１の汚れを放置しておくと、感光体ドラム２１の帯電むらや傷が発生し、画像品質の低下を招く。

そこで、ブラシ帯電装置２２には、回転ブラシ４１をクリーニングするために、本発明のクリーニング装置の実施例１を付設している。

本実施例のクリーニング装置では、回転ブラシ４１の左側に滑り板４７を配置して、回転ブラシ４１の毛に滑り板４７を圧接し、回転ブラシ４１の毛を一定方向に揃えている。また、回転ブラシ４１の上側に発泡弾性部材４６を配置して、回転ブラシ４１の毛に発泡弾性部材４６を圧接し、回転ブラシ４１の毛に付着した現像剤や汚れ等を除去している。

ここでは、滑り板４７及び発泡弾性部材４６を回転ブラシ４１の回転方向に順次配置している。このため、滑り板４７により回転ブラシ４１の多数の毛が押し分けられて、各毛の根元付近が露呈された直後に、発泡弾性部材４６が各毛の先端乃至根元付近に圧接され、発泡弾性体４６により各毛の先端乃至根元付近に付着した現像剤等の汚れが掻き取られる。

滑り板４７は、テフロン（登録商標）等のフッ素系樹脂であり、小さな摩擦係数の平滑面４７ａを有している。

滑り板４７の平滑面４７ａは、その摩擦係数が極めて小さいことから、回転ブラシ４１の毛を損傷させたり引き抜くことなく、回転ブラシ４１の多数の毛を押し分けて、各毛の根元付近を露呈させる。

また、滑り板４７の平滑面４７ａは、回転ブラシ４１の毛を周方向に揃える。これにより、回転ブラシ４１の毛の向きの乱れを原因とする感光体ドラム２１表面の帯電むらを防止することができる。

発泡弾性部材４６は、スポンジ状の合成樹脂であり、単発泡及び連発泡を含む。単発泡は、単独で存在するセル（気泡）であり、他のセルとのつながりがない。また、連発泡は、相互につながる多数のセルである。発泡弾性部材４６の圧接面４６ａ、排出面４６ｂ、及び各側面４６ｃ、つまり発泡弾性部材４６の外周面には、多数のセルの孔が存在し、これらセル孔が発泡弾性部材４６内の多数のセル（連発泡）につながっている。

発泡弾性部材４６下側の面は、回転ブラシ４１の毛に圧接する圧接面４６ａとなっている。また、発泡弾性部材４６上側の面は、排出面４６ｂとなっており、この排出面４６ｂに現像剤回収容器４８が覆い被さっている。発泡弾性部材４６の圧接面４６ａ及び排出面４６ｂは、いずれも開放されている。更に、発泡弾性部材４６の各側面４６ｃは、ケーシング４９により封止されている。

回転ブラシ４１の回転に伴い、発泡弾性部材４６の圧接面４６ａが回転ブラシ４１の多数の毛の先端乃至根元付近に押し付けられ、発泡弾性部材４６の圧接面４６ａの各セル孔により回転ブラシ４１の多数の毛に付着した現像剤等の汚れが掻き取られ、この掻き取られた現像剤等の汚れが該圧接面４６ａの各セル孔に転移し、回転ブラシ４１の各毛がクリーニングされる。

ここで、発泡弾性体４６の圧接面４６ａは、研磨もしくはカットにより形成される。この研磨もしくはカットにより、図７に示す様に発泡弾性体４６の圧接面４６ａに露出したセル孔４６ｄの縁４６ｅの断面形状を先鋭化することができる。そして、先鋭化された各セル孔４６ｄの縁４６ｅにより、回転ブラシ４１の毛に付着した現像剤等の汚れを良好に掻き落とすことが可能になる。

この場合は、発泡弾性体４６の圧接面４６ａに対する研磨もしくはカットの方向を一定にして、先鋭化される各セル孔４６ｄの縁４６ｅの向きを揃え、図７に示す様に先鋭化された各セル孔４６ｄの縁４６ｅの向きが回転ブラシ４１外周の移動方向Ａと逆になる様に、発泡弾性体４６を回転ブラシ４１に対して配置して圧接する。これにより、発泡弾性体４６の圧接面４６ａの各セル孔４６ｄによる汚れの掻き落とし能力を更に向上させることができる。

こうして発泡弾性部材４６の圧接面４６ａによる回転ブラシ４１の毛のクリーニングが継続されると、現像剤等の汚れが該圧接面４６ａの各セル孔に連続的に転移して、該圧接面４６ａの各セル孔が満杯となり、該圧接面４６ａの各セル孔内の現像剤等の汚れが発泡弾性部材４６内の多数のセル（連発泡）に侵入して移動して行く。そして、発泡弾性部材４６内の現像剤等の汚れは、発泡弾性部材４６の排出面４６ｂ又は各側面４６ｃに到達する。発泡弾性部材４６の排出面４６ｂに到達した現像剤等の汚れは、そのまま現像剤回収容器４８に排出されて回収される。また、発泡弾性部材４６の各側面４６ｃに到達した現像剤等の汚れは、該各側面４６ｃがケーシング４９により封止されていることから、該各側面４６ｃを回避して、排出面４６ｂへと移動して行き、最後に排出面４６ｂに到達して、現像剤回収容器４８に排出されて回収される。

従って、回転ブラシ４１の回転に伴い、回転ブラシ４１の毛に付着した現像剤等の汚れが発泡弾性体４６の圧接面４６ａにより掻き取られ、更に現像剤等の汚れが発泡弾性体４６内を通じて現像剤回収容器４８まで移動して回収される。

この様に滑り板４７により回転ブラシ４１の多数の毛が押し分けられて、各毛の根元付近が露呈され、発泡弾性体４６により各毛の先端乃至根元付近に付着した現像剤等の汚れが掻き取られ、回転ブラシ４１の毛に付着した現像剤等の汚れを原因とする感光体ドラム２１表面の帯電むらが防止される。また、滑り板４７により回転ブラシ４１の毛が一定方向に揃えられ、回転ブラシ４１の毛の向きの乱れによる感光体ドラム２１表面の帯電むらが防止される。

ところで、本発明の発明者等による実験によれば、発泡弾性体４６の連発泡率に対応するセル膜除去率が高くなる程、つまり発泡弾性体４６の各セルが連通する確率が高くなる程、現像剤等の汚れが発泡弾性体４６の各セルを通じて速やかに流通し、より多くの現像剤等の汚れが吸収されることが分かった。

図８は、発泡弾性体４６のセル膜除去率を段階的に変更して、各セル膜除去率別に、用紙の記録枚数の増加に伴う画像品質の変化を判定して示す実験データである。尚、「○」は良好な画像品質を示し、また「×」は不良の画像品質を示す。

この実験データから明らかな様に、例えば発泡弾性体４６のセル膜除去率を１０〜２０％に設定し、発泡弾性体４６の各セルが連通する確率を低く抑えた場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が１００００枚に到達する前に、画像品質が不良となる。これは、発泡弾性体４６による現像剤等の汚れの吸収量が少ないことを示唆している。

また、発泡弾性体４６のセル膜除去率を４０％に設定し、発泡弾性体４６の各セルが連通する確率を高くした場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が１００００枚に到達するまで、良好な画像品質が維持される。これは、発泡弾性体４６による現像剤等の汚れの吸収量が多いことを示唆している。

更に、発泡弾性体４６のセル膜除去率を５０％より高めて、発泡弾性体４６の各セルが連通する確率をより高くした場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が２００００枚に到達するまで、良好な画像品質が維持され、またセル膜除去率を６０％と更に高めて、発泡弾性体４６の各セルが連通する確率を更に高くした場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が３００００枚に到達するまで、良好な画像品質が維持される。これは、発泡弾性体４６による現像剤等の汚れの吸収量がより多くなったことを示唆している。

従って、発泡弾性体４６の連発泡率に対応するセル膜除去率が高くなる程、現像剤等の汚れが発泡弾性体４６の各セルを通じて速やかに流通し、より多くの現像剤等の汚れが吸収されると言える。

ここで、画像形成装置のメンテナンスの１周期の間、回転ブラシ４１に付着した現像剤等の汚れを発泡弾性体４６の各セルを通じて吸収し続けることが可能な様に、発泡弾性体４６のセル膜除去率を設定する。

一般的には、画像形成装置により２００００枚乃至３００００枚程度の用紙が記録される期間を、画像形成装置のメンテナンスの１周期としていることが多い。より具体的には、現像器２４のトナーボトル２４ａに収納されているトナー量は、２００００枚又は３００００枚程度の用紙を記録するのに必要とされる量に設定されている。また、感光体ドラム２１の感光層の寿命は、２００００枚又は３００００枚程度の用紙を記録し得る程度の長さに設定されている。

そこで、図８の実験データに基づいて、発泡弾性体４６のセル膜除去率を６０％以上又は８０％以上に設定する。発泡弾性体４６のセル膜除去率を６０％以上に設定した場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が２００００枚に到達するまで、良好な画像品質を確実に維持することができる。また、発泡弾性体４６のセル膜除去率を８０％以上に設定した場合は、画像形成装置による用紙の記録枚数が３００００枚に到達するまで、良好な画像品質を確実に維持することができる。

そして、用紙の記録枚数が２００００枚又は３００００枚に到達したときに、画像形成装置のメンテナンスを行い、現像器２４のトナーボトル２４ａもしくは感光体ドラム２１と共に、発泡弾性体４６を交換する。これにより、メンテナンスを簡略化することができる。

更に、発泡弾性体４６の交換と同時に、回転ブラシ４１を交換したり、ブラシ帯電装置２２そのものを交換しても良い。あるいは、ブラシ帯電装置２２が感光体ドラム２１と共にユニット化されているならば、このユニットそのものを交換しても構わない。

仮に、１００００枚程度の用紙が記録される期間を、画像形成装置のメンテナンス周期に設定したならば、メンテナンス周期が短くなり過ぎ、メンテナンスを頻繁に行う必要がある。また、４００００枚以上の用紙が記録される期間を、画像形成装置のメンテナンス周期に設定するならば、現像器２４のトナーボトル２４ａに収納されているトナー量を多くしたり、各消耗部品の寿命を長期化する必要あり、解決すべき問題点が多くなって、現実的ではなくなる。

発泡弾性体４６のセル膜除去率は、発泡弾性体４６の加圧処理により調節することができる。この場合は、発泡弾性体４６の加圧圧力を高くしたり、加圧回数を増やすことにより、セル膜除去率を高くすることができる。

また、セル膜除去率は、発泡弾性体４６の溶剤含浸処理により調節される。この場合は、発泡弾性体４６に含浸される溶剤の量を多くしたり、含浸処理時間を長くすることにより、セル膜除去率を高くすることができる。

ただし、発泡弾性体４６のセル膜除去率を高くし過ぎると、発泡弾性体４６そのものの強度及び耐久性が低下するので、発泡弾性体４６のセル膜除去率を、発泡弾性体４６の実用的な強度及び耐久性を維持し得るセル膜除去率以下に抑える必要がある。

尚、本発明のクリーニング装置は、上記実施例に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、図９に示す様に感光体ドラム２１表面との接触部位よりも回転ブラシ４１の回転方向下流側に、発泡弾性体４６を設け、発泡弾性体４６よりも回転ブラシ４１の回転方向下流側に、滑り部材４７を設けても良い。この場合は、回転ブラシ４１の毛に発泡弾性体４６を圧接して、回転ブラシ４１の毛に付着した現像剤等の汚れを除去し、このときに乱れた回転ブラシ４１の毛を滑り部材４７に圧接して、回転ブラシ４１の毛を一定方向に揃えることができる。これにより、回転ブラシ４１の毛に付着した現像剤等の汚れを原因とする感光体ドラム２１表面の帯電むらが防止され、回転ブラシ４１の毛の向きの乱れによる感光体ドラム２１表面の帯電むらも防止される。

図１０は、本発明の画像形成装置の実施例２を概略的に示す側面図である。この画像形成装置は、カラー画像を形成するためのものであり、４つの可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂと、転写定着ローラ６１とを備えている。

各可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂでは、感光体ドラム６２の周囲にブラシ帯電装置２２、レーザスキャンユニット６３、現像器６４、転写ローラ６５、クリーナー６６を配置している。各可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂの現像器６４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色トナーが収容されている。そして、各可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂにおいては、ブラシ帯電装置２２により感光体ドラム６２表面を一様に帯電した後、画像情報に応じてレーザスキャンユニット６３のレーザー光を変調しつつ、レーザー光を感光体ドラム６２表面に照射して、感光体ドラム６２表面に静電潜像を形成し、更に現像器６４により感光体ドラム６２表面の静電潜像にトナーを付着させて、感光体ドラム６２表面にトナー像を形成し、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された転写ローラ６５により感光体ドラム６２表面のトナー像を中間転写ベルト６７上に転写する。

各可視像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂにより感光体ドラム６２表面に各色のトナー像を形成して、各色のトナー像を中間転写ベルト６７上に順次重ねて転写する。これにより、中間転写ベルト６７上に、１つのカラーのトナー像Ｔが形成される。このカラーのトナー像Ｔは、転写定着ローラ６１により記録紙Ｐに転写されて定着される。

この様なカラー画像形成装置では、トナーの色の数だけ、ブラシ帯電装置２２及び感光体ドラム６２を設ける必要があり、例えば４つの色を用いるならば、４組のブラシ帯電装置２２及び感光体ドラム６２を設ける必要がある。このため、仮にコロナ放電の帯電装置を用いるならば、大量のオゾンが発生し、オゾンの臭気だけではなく、オゾンによる感光体ドラム６２の劣化が問題となる。

ところが、ブラシ帯電装置２２は、図１の画像形成装置と同様のものであるため、オゾンの発生量が極めて少ない。

また、ブラシ帯電装置２２を感光体ドラム２１下側に配置しているので、重力に逆らわずに、発泡弾性体４６の各セルにより回転ブラシ４１の現像剤等の汚れを除去して、現像剤等の汚れを発泡弾性体４６の各セルを通じて下方の排出面４６ｂへと流通させて現像剤回収容器４８に排出することができ、汚れの除去効率が向上する。

尚、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、ブラシ布４５の毛に回転ブラシ４１の周面で斜めに傾く様な癖を付けいるが、この代わりに、ブラシ布４５の毛を回転軸４３に対して放射状に設けておき、回転ブラシ４１と感光体ドラム２１の接触部位でそれらの外周を同一方向に移動させ、回転ブラシ４１の周速度を感光体ドラム２１よりも速くする。これによっても、回転ブラシ４１の毛が感光体ドラム２１表面の回転方向に順目となる様に傾き、ブラシ布４５の毛が回転ブラシ４１の周方向に整列して傾斜する。

また、ブラシ布４５を螺旋状に巻き付け接着する代わりに、図１１に示す様にブラシ布４５を弾性部材４４の周りにのり巻き状に巻き付けて接着しても良い。この場合は、ブラシ布４５の毛が回転軸４３に対して放射状になるので、ブラシ布４５の毛を回転ブラシ４１の周方向に整列させ傾斜させることが容易になる。

また、本発明のクリーニング装置は、ブラシ帯電装置２２の回転ブラシ４１だけではなく、画像形成装置１における、クリーニング器２６のクリーニングブラシ、除電器（図示せず）の除電ブラシ等に適用することができ、更に回転ブラシの構造にかかわらず、適用することができる。

本発明の適用対象となる画像形成装置を示す側面図である。 図１の画像形成装置におけるブラシ帯電装置を示す側面図である。 図２のブラシ帯電装置における回転ブラシと感光体ドラムの接触状態を拡大して示す側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図２のブラシ帯電装置を用いたときのグレイ画像、及び比較例のブラシ帯電装置を用いたときのグレイ画像を比較して示す図である。 感光体ドラムの回転むらを原因とするバンディング（すじ状の画像むら）を示す図である。 図２のブラシ帯電装置における回転ブラシのブラシ布の巻き方を示す斜視図である。 発泡弾性体の圧接面を拡大して示す断面図である。 発泡弾性体のセル膜除去率を段階的に変更して、各セル膜除去率別に、用紙の記録枚数の増加に伴う画像品質の変化を求めて示す実験データである。 図２のブラシ帯電装置の変形例を示す側面図である。 本発明の画像形成装置の実施例２を概略的に示す側面図である。 図２のブラシ帯電装置における回転ブラシのブラシ布の他の巻き方を示す斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 原稿搬送部
３ スキャナー部
４ 印字部
６ 給紙部
７ 排紙装置
１１ 原稿セットトレイ
１２、２８ ＰＳローラ
１５ 第１走査ユニット
１６ 第２走査ユニット
１７ 結像レンズ
１８ ＣＣＤ
２１ 感光体ドラム
２２ ブラシ帯電装置
２３ レーザスキャンユニット
２４ 現像器
２５ 転写器
２６ クリーニング器
４１ 回転ブラシ
４２ バイアス電圧回路
４３ 回転軸
４４ 弾性部材
４５ ブラシ布

Claims (5)

1. 電位を静電潜像担持体に付与するために静電潜像担持体に当接もしくは摺接される回転ブラシをクリーニングする回転ブラシのクリーニング装置において、
   静電潜像担持体との接触部位よりも回転ブラシの回転方向下流側で、回転ブラシの毛に圧接される滑り部材と、
   滑り部材よりも回転ブラシの回転方向下流側で、回転ブラシの毛に圧接される発泡弾性体と
   を備えることを特徴とする回転ブラシのクリーニング装置。
2. 滑り部材は、平滑面を有しており、この平滑面を回転ブラシの毛に圧接して、回転ブラシの毛の方向を揃えることを特徴とする請求項１に記載の回転ブラシのクリーニング装置。
3. 発泡弾性体は、連発泡の発泡弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の回転ブラシのクリーニング装置。
4. 発泡弾性体は、回転ブラシとの接触面及び該発泡弾性体に侵入した現像剤等を排出する排出面を除く他の面を封止されることを特徴とする請求項３に記載の回転ブラシのクリーニング装置。
5. 静電潜像担持体の下側表面に回転ブラシが接触することを特徴とする請求項１に記載の回転ブラシのクリーニング装置。

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