(57)【要約】【課題】像担持体等の被清掃部から現像剤等の残留物を除去する目的でファーブラシを用いたクリーニング装置において、画像形成装置の長期間放置後のクリーニング性を保持する。【解決手段】被清掃部を清掃するファーブラシと、シート上に無数の孔を持つシート部材と、該シート部材の端部を保持するガイド部材で構成され、該ファーブラシの繊維が該シート部材内の孔を貫通している。該ファーブラシと該シート部材が同期して回転し、ガイド部材上をシートが移動することで、該シート部材が該ファーブラシの繊維の根元―先端間を往復運動する構成とした。画像形成装置起動時や、装置が長期間停止した後に再度画像形成する場合に、ファーブラシが画像形成前に一定時間回転した後に画像形成動作をおこなう毛倒れ矯正シーケンスを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被清掃部材としての像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視像化し、当該可視像を記録体上に転写して画像を形成する画像形成装置であって、像担持体上に残った未転写の現像剤等の残留物を回転自在に支持されたファーブラシを用いて除去するクリーニング装置において、該ファーブラシと、シート上に無数の孔を持つシート部材で構成され、該ファーブラシの繊維が該シート部材上の孔を貫通し、該ファーブラシと該シート部材が同期して回転し、該シート部材が該ファーブラシ繊維の根元―先端間を往復運動する構成をもつことを特徴とするクリーニング装置において、該ファーブラシが画像形成工程と関係なく一定時間回転した後に画像形成動作をおこなうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置におけるファーブラシの一定時間回転する動作が、画像形成装置起動時や、装置が長期間停止した後に再度画像形成する場合におこなわれることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
被清掃部材としての像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視像化し、当該可視像を記録体上に転写して画像を形成する画像形成装置であって、像担持体上に残った未転写の現像剤等の残留物を回転自在に支持されたファーブラシを用いて除去するクリーニング装置において、該ファーブラシと、シート上に無数の孔を持つシート部材と、該シート部材が該ファーブラシ繊維の根元―先端間を往復運動する構成で、該シート部材の端部を保持し、該シート部材が移動可能なレールを具備したガイド部材を持つことを特徴とする請求項１乃至２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング装置内のシート部材の前記ファーブラシの根元―繊維先端間の往復運動が、該ファーブラシの繊維先端とシート部材の距離Ｌが、
ファーブラシの被清掃部材当接位置Ｌ１、シート部材によるブラシ内のトナー掻き取り位置Ｌ２の時、Ｌ１＜Ｌ２の関係を持つことを特徴とする請求項１乃至３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング装置内のファーブラシに当接するようにフリッカー部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置等の画像形成装置に関し、特に被清掃部材のクリーニングをファーブラシクリーニング装置であるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来光導電性感光体等の像担持体表面に潜像を形成し、現像，転写後上記像担持体表面をクリーニングして再び潜像形成プロセスを行う電子写真複写機が、各種実用に供されている。
【０００３】
現像、転写後に像担持体面上の現像剤等の残留物を除去するクリーニング装置として、弾性を有するクリーニングブレードを像担持体に当接させてクリーニングするブレード方式が汎用されているが、ブレードクリーニングの代わりに弾性ローラ或いはブラシローラを単体で用いたり、ブレードクリ―ニング方式の補助機構として、クリーニングブレードの先端部当接位置の像担持体移動方向上流側に、シート状の案内部材や弾性ローラ或いはブラシローラ等を配置し、像担持体の外周面に圧接することにより、トナーの漏れ防止、紙粉等の除去、トナーフィルミング防止を実施している画像形成装置が見られる。
【０００４】
ファーブラシによる代表的なクリーニング方法について図２に示す。現像剤は、像担持体がクリーニングされた後、ブラシの繊維（即ち、毛）に付着する（図２Ａ）。これらの種類のクリーナーブラシから現像剤や紙粉などの残留物を除去する処理は、多くの方法で実行される。ブラシクリーナーではトナーの除去機能を有するフリッカー（払い落とし）バーを利用するのが一般的である。フリッカーバーは通常、薄くて、長いバーやシート部材で、ブラシ繊維との干渉の量を制御する。繊維がフリッカーバーに衝突すると、繊維は撓み、その衝撃が繊維に付着している現像剤を除去する。一度除去されると、これらの現像剤は自由落下や空気流によって廃トナー容器や廃トナー容器の搬送経路へ送られるがブラシの根元には掻き取れなかった現像剤が残留する（図２Ｂ）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
像担持体上の残留物をファーブラシで掻きとるためには、像担持体に対してブラシを強く押し当てなければならない。このような条件下において、画像形成装置をある期間以上停止すると像担持体とファーブラシの当接部でブラシ繊維が部分的に変形して元に戻らなくなる所謂毛倒れが発生する。この毛倒れが発生すると像担持体に対するクリーニング能力が得られず、残留物がすり抜ける所謂クリーニング不良が発生し、画像欠陥となって顕在化する。
【０００６】
このような毛倒れ防止の方法として、例えば特開平１１−３８７３４号公報ではブラシに当接しているフリッカー部材を離間することを特徴としている。これは特にファーブラシに対してフリッカー部材が大きく侵入している場合、フリッカー部材と当接して停止した箇所に対して効果がある。しかし、像担持体など被清掃部材との当接による毛倒れの発生に対しては有効ではない。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
以上の課題に対して、本発明は以下の点を特徴とし、課題を解決している。すなわち、被清掃部材としての像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視像化し、当該可視像を記録体上に転写して画像を形成する画像形成装置であって、像担持体上に残った未転写の現像剤等の残留物を回転自在に支持されたファーブラシを用いて除去するクリーニング装置において、被清掃部を清掃するファーブラシと、シート上に無数の孔を持つシート部材と、該シート部材の端部を保持するガイド部材で構成され、該ファーブラシの繊維が該シート部材内の孔を貫通し、該ファーブラシと該シート部材が同期して回転し、ガイド部材上をシートが移動することで、該シート部材が該ファーブラシの繊維の根元―先端間を移動自在に構成されている。該クリーニング装置が、画像形成に関係なく一定時間回転する動作を持ち、該動作が該画像形成装置起動や該画像形成装置が長期間停止した後に再度画像形成する場合に、該ファーブラシが画像形成前に一定時間回転した後に画像形成動作をおこなうことを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
本発明のファーブラシによるクリーニング方法について図３に示す。現像剤は、像担持体がクリーニングされた後、ブラシの繊維（即ち、毛）に付着するが、ファーブラシ内に存在するシート部材より繊維の根元側には侵入できない（図３Ａ）。トナーの除去機能を有するフリッカー（払い落とし）バーは薄くて、長いバーやシート部材をブラシ繊維先端に軽く当る程度に当接している。現像剤を繊維内に取り込んだブラシが現像剤除去位置に来るとシート部材が徐々に繊維先端方向に移動する。この動作によって繊維内部に保持された現像剤は繊維先端部に移動する。この状態でフリッカーバーに衝突するとその衝撃で繊維に付着している現像剤を除去する。一度除去されると、これらの現像剤は自由落下や空気流によって廃トナー容器や廃トナー容器の搬送経路へ送られる（図３Ｂ）。画像形成装置がこの状態で長期間保持された場合に、再び画像形成動作がおこなわれる前に像担持体から掻き取った残留物のファーブラシ内からの除去をおこなうシート部材がファーブラシの根元―先端間を往復、つまり図３のＡ状態Ｂ状態を繰り返すことでファーブラシ繊維を元の状態に戻す（これを毛倒れ矯正シーケンスと呼ぶ）。この発明によれば、ファーブラシの毛倒れを矯正し長期間にわたって画像形成装置が停止した後に起動されても像担持体上のクリーニング性能を保持することが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図５は本発明の第１の実施例であるファーブラシユニットを備えた画像形成装置の概略構成を示している。図５の画像形成装置は複写機であり、被清掃部材であるところの像担持体１（以後像担持体と呼ぶ）を備えている。像担持体１の周囲には、一次帯電器２、現像装置４１、転写帯電器４、分離帯電器５、クリーニング装置１４を順次配置してある。像担持体１及び現像器４１はそれぞれ図示しないモータにより駆動される。
【００１０】
像担持体１の上方には原稿画像をスキャンし、原稿画像に対応する画像露光３を像担持体１表面に行う図示しない光学系がある。転写帯電器４の上流側には給紙部があり、そこから転写紙Ｓがレジストローラ１１に、さらに転写領域へ送られる。分離帯電器５の下流側には定着器１５があり、さらにその下流側に図示しない排紙ローラ及び排紙トレイがある。
【００１１】
以上説明した複写機によると、図示しないモータで駆動される像担持体１表面が一次帯電器２にて帯電され、その帯電域に図示しない光学系から画像露光３が為され、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器４１により現像されてトナー像となり、転写領域へ到来する。一方、送られてきた転写材Ｓがレジストローラ１１により像担持体１上のトナー像と同期をとって転写領域へ送り込まれ、ここで転写ローラ４により、トナー像を転写される。トナー像を転写された転写材Ｓは分離帯電器５にて像担持体１から分離され、定着器１５にてトナー像を定着されてのち、機外へ排出される。トナー像転写後、像担持体１表面に残留する現像剤は、クリーニング装置１４により清掃除去されその中に取り込まれる。
【００１２】
このようにしてクリーニング装置１４内に回収された現像剤は、該装置に設けた図示しない搬送コイルが図示しない駆動手段により駆動されることでクリーニング装置外へ搬出される。以上、画像形成プロセスを説明したが、ここで本発明に係るクリーニング装置１４の詳細を説明する。
【００１３】
本発明において、上記ブラシ回転軸は、画像形成装置に回転可能に配設できるものであればよく、例えば、金属を円筒形状に形成した導電性のシャフトがある。
【００１４】
ところで、上記クリーニングブラシ３１は以下に述べる工程で形成したので図４を参考に説明する。この工程以外方法であっても本発明の目的とする機能を満足するものであればよい。
【００１５】
ブラシ繊維には、ポリプロピレン、レーヨン、アクリル等の材料が使用できる。また、これらの材料にカーボンブラック等の導電化剤を添加して、ブラシ繊維に導電性を持たせてもよい。またシート部材はポリエチレンテレフタレート等の樹脂、もしくはウレタンゴム等の弾性部材でも良い。繊維保持布はやや目が粗い強度の高い織物を用いた。先ず、シート部材３２と繊維保持布３５を隙間を空けた状態で重ねて固定する。この上方から内部にファーブラシ繊維を保持した先端に微少な孔を持つシート孔開け部材３６を、シート部材３２と繊維保持布３５に降ろして両シートに孔を空ける。繊維保持布の下部にはファーブラシ繊維３７を繊維保持布３５に織り込む部材が待機しており、孔開け部材３６内にあるファーブラシ繊維３７を受け取って繊維保持布３５に織り込む。ファーブラシ繊維３７の受け渡しを終了した孔開け部材３６は上方に移動し、内部に別のファーブラシ繊維３７をセットして、再度孔開け工程に移る。本工程を繰り返すことでファーブラシ繊維を保持した繊維保持布３７とシート部材のセットが完成する。
【００１６】
次に、前述のセットをファーブラシの回転軸表面に接着する。ブラシ回転軸３８は、ステンシス鋼を円筒形状に形成した導電性のシャフトを用いた。
【００１７】
端部を固定された回転軸３８をゆっくりと回転させながらセットを回転軸全面に接着し、セットの回転方向端部同士を繋ぎ合わせる。最後に回転軸３８とシート部材端部の両端を保持するガイド部材を取り付けた。
【００１８】
本実施例においてはブラシ繊維は、材質としてレーヨン系の導電糸を使用した。繊度３００デニールで、ブラシ上の繊維密度は２００ＫＦ／ｉｎｃｈ２とした。
【００１９】
本工程により作成したファーブラシクリーニングユニットを組み込んだ画像形成装置を用いて、Ａ４サイズ紙で１０％相当の画像を１０００枚分通紙工程をおこなった後１日間一旦停止し、その後再び通紙工程をおこなった。画像形成工程前に前もって毛倒れ矯正シーケンスをおこなわない場合、クリーニング不良による画像欠陥が発生し、画像工程を数十枚繰り返すと画像形成装置内は多量の現像剤が飛散し、一次帯電器も汚染されていた。そこで毛倒れ矯正シーケンスとして、ファーブラシを１分間、回転数で約３０回転相当を空回転させた後、画像形成工程をおこなったところ、初期から画像欠陥は発生せず良好なクリーニング性を保持していた。画像形成装置内の確認においても一次帯電器の汚染は見られなかったことからクリーニング性が保持されていることが分かった。また機外においてファーブラシを平盤上でブラシの両端に５００ｇ重の加圧したまま１０日間放置した後、画像形成装置に組み込んで毛倒れシーケンスをおこなってからクリーニング性を確認したところ、良好なクリーニング性を示した。毛倒れ矯正シーケンスは通常の画像形成装置で用いる場合には３０回転〜５０回転で効果が得られ、１００回転以上おこなえればより確実である。一方、ブラシの毛倒れ矯正シーケンスを動作する画像形成装置の停止期間の設定は、ブラシ繊維の太さや材質、また被清掃部材に対する侵入量などに応じて適宜設定してやればよい。
【００２０】
（その他の実施例）
実施例として、像担持体に適用した場合の効果について述べたが、これ以外にも一次帯電ローラや電子写真方式のカラー画像形成装置で用いる中間転写体の清掃に対しても、本発明は十分な効果が得られることが確認された。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明の電子写真装置のクリーニング装置によれば、像担持体から掻き取った残留物のファーブラシ内からの除去をおこなうシート部材をファーブラシの根元―先端間を往復させることでファーブラシの毛倒れを矯正し、長期間にわたって画像形成装置が停止した後に起動されても像担持体上のクリーニング性能を保持することが可能であり、結果として長期に渡って像担持体１を効果的に清掃し画像欠陥等が発生しない優れた画像形成装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で提案する画像形成装置内のクリーニング装置の概略構成図である。
【図２】従来のクリーニング装置のファーブラシ部の清掃時の概略説明図である。
【図３】本発明で用いたクリーニング装置のファーブラシ部の清掃時の概略説明図である。
【図４】ファーブラシの製造方法の概略説明図である。
【図５】本発明の実施例１で用いる画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  像担持体
２  一次帯電器
３  画像露光
４  転写ローラ
５  分離帯電器
９  給紙カセット
１０  給紙ローラ
１１  レジストローラ
１２  転写ガイド
１４  クリーニング装置
１５  定着器
２４  転写材
３０  クリーニングブレード
３１  ファーブラシ
３２  シート部材
３３  フリッカー部材
３５  繊維支持布
３６  シート孔開け部材
３７  ブラシ繊維
３８  ブラシ回転軸
Ｓ  転写材
Ｔ  現像剤
【図１】
2004151480.tif 000003
【図２】
2004151480.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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