(57)【要約】【課題】画像形成装置の感光体上に付着する転写残留トナーや異物を除去するためのファーブラシを備えるクリーニング装置において、ファーブラシに蓄積している廃トナーを省電力で、かつ効果的に除去し、良質の画像を形成し得る簡便，安価な構造のファーブラシ付クリーニング装置を提供する。【解決手段】感光体９の外周に接触して転写残留トナー等を除去するファーブラシ３の外周には薄板状部材を略Ｕ字形状に折り曲げた弾性体状のフリッキング部材２が圧接する。このフリッキング部材２はファーブラシ３の回転方向に対してトレーディング方向（腹あたり方向）に配置され、喰い込み量ｔが約０．５ｍｍ以上で圧接する。以上の構造により、省電力化及び廃トナーの効果的除去ができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の感光体の転写残留トナーや付着異物を除去するためのファーブラシを備えるクリーニング装置であって、該クリーニング装置は、回転駆動される前記ファーブラシの外周に圧接して配置されるフリッキング部材を有するものからなり、前記フリッキング部材が弾性を有する薄板状部材からなることを特徴とするファーブラシ付クリーニング装置。
【請求項２】
前記フリッキング部材が、フリッキングホルダに略Ｕ字形状の薄板状部材の開放端側を固定して弾性変形可能の形状にしたものからなり、前記略Ｕ字形状の薄板状部材の先端側が前記ファーブラシの外周に圧接して配置されることを特徴とする請求項１に記載のファーブラシ付クリーニング装置。
【請求項３】
前記略Ｕ字形状の薄板状部材は、前記ファーブラシの回転方向に対してトレーディング方向（腹あたり方向）に配置されることを特徴とする請求項２に記載のファーブラシ付クリーニング装置。
【請求項４】
前記略Ｕ字形状の薄板状部材が、その先端側を前記ファーブラシの外周に０．５ｍｍ以上の喰い込み量で圧接して配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のファーブラシ付クリーニング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のファーブラシ付クリーニング装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機等の画像形成装置の感光体上に残留する転写残トナーや異物を除去すべくそのまわりに配置されたファーブラシを有するクリーニング装置及び、これを備えた画像形成装置に係り、特に、ファーブラシに付着残留しているトナー等を有効に取り除くと共に省電力化と長寿命化とを図ることができる、ファーブラシ付クリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に画像形成装置の感光体９まわりの一般的な装置構成を示す。即ち、感光体９のまわりには帯電装置１４、露光装置１５、現像装置１６、転写装置１７及びクリーニング装置１ａ等が配置され、その下流側には転写された図略の転写材のトナー像を定着させるための定着装置１８が配置されている。クリーニング装置１ａとしては上ケース７ａと下ケース８ａとで囲まれるケース５ａと、上ケース７ａ側に固定されてその先端側を感光体９に圧接するクリーニングブレード６ａと、ケース５ａ内に収納され感光体９に接触して配置されるファーブラシ３ａと、これ等によって除去されたトナーを回収するための回収コイル４ａ等を備えるものからなる。以上の構造のクリーニング装置１ａにより、感光体９の表面に付着している転写残留トナーや異物が除去され回収コイル４ａを介して排出される。
【０００３】
ファーブラシ３ａ等により、感光体９に付着している転写残留トナー等を除去することはできるが、このファーブラシ３ａが捕獲した転写残留トナーや異物を回収コイル４ａ側に全て取り出すことはなかなか難しく、ある程度のものがファーブラシ３ａ内に残ってしまう。例えば、ファーブラシ３ａの繊維内に蓄積されてしまった廃トナー等は比較的微粉化された小粒径のトナーである場合が多く、そのためファーブラシ３ａと感光体９との接触によってこの小粒径のトナーが飛散し、クリーニング装置１ａのケース５ａ内はもとより画像形成装置の内部や転写材側に飛散し、これ等を汚染し、画像品質を低下させる問題点が生ずる。また、ファーブラシ３ａの繊維内に廃トナー等が蓄積されてしまうと、ファーブラシ３ａ自体のクリーニング性能が低下し、感光体９上に廃トナー等が残留され、画像品質を著しく低下させる問題点が生ずる。更に、ファーブラシ３ａの繊維内に廃トナーが蓄積されたままの状態で画像形成装置が比較的高温環境下で使用されたり長時間連続使用されたりした場合には、装置内の温度上昇に伴って感光体９の温度が上昇し、トナーが融解し易くなり、ファーブラシ３ａの繊維の表面に融着し、ファーブラシ３ａの電気的及び機械的特性を劣化させ、その寿命の短縮が生ずると共に感光体９の寿命も低下する問題点がある。
【０００４】
以上の問題点を解消する手段として、ファーブラシ３ａの転写残留トナー等を除去するためにフリッキング部材をファーブラシ３ａに圧接せしめる技術が従来より採用されている。即ち、前記フリッキング部材を回転しているファーブラシ３ａへ喰込ませて衝撃力を与えて廃トナー等を叩き出す方法が採用されている。これに関する公知技術としては、例えば、特開平５−２９７７７０号公報（特許文献１）、特開平５−３４１６９４号公報（特許文献２）及び特開２００１−３０５９２９号公報（特許文献３）等が挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２９７７７０号公報
【特許文献２】
特開平５−３４１６９４号公報
【特許文献３】
特開２００１−３０５９２９号公報
【０００６】
特開平５−２９７７７０号公報の「画像形成装置のクリーニング装置」はファーブラシの外周に平板状のフリッキング部材の先端部を当接したものであり、その当接の形態がファーブラシの正回転方向に対しては喰い込み量を小さくし、逆回転方向に対しては喰い込み量を大きくするようにし、廃トナーの除去と消費電力の低減を図るようにしたものである。しかしながら、この構造ではフリッキング部材の剛性が比較的高く、電力の低減効果は不十分と思われ、かつその耐久性にも問題があると思われる。また、特開平５−３４１６９４号公報の「クリーニング装置」は感光体を摩擦するファーブラシにローラ状のフリッカーバーと回収ローラとを当接せしめ、かつ回収ローラにスクレーパを当接せしめた構造からなり、特に、回収ローラとファーブラシとの回転中心軸の位置関係を工夫してクリーニング性の向上を図るようにしたものである。しかしながら、この構造では各部の押圧力が高く電力量の低減性については問題点があると思われる。また、特開２００１−３０５９２９号公報の「クリーニング装置及び画像形成装置」は、記録材坦持体（感光体）に第１及び第２のファーブラシを接触させると共にこの両ファーブラシに単一のフリッカー棒を摺接させてファーブラシの廃トナーを除去するようにしたものである。この場合、廃トナーの除去はもっぱらフリッカー棒によって行われ、その喰い込み量も大きく電力量の低減効果は小さいと思われる。
【０００７】
前記のように、ファーブラシ内に蓄積している廃トナー等を除去するには前記の公知技術にも開示されているようにファーブラシにフリッキング部材を当接せしめて廃トナーを叩き出すことが必要である。しかしながら、このフリッキング部材のファーブラシへの喰い込み量を大きくするとファーブラシを駆動するためのトルクを著しく増大させる。また、画像形成装置では感光体や現像装置及び転写材上のトナー像を熱定着させる定着装置の熱源としての定着ヒータ等の作動のために多くの電力を必要とするため、フリッキング部材による電力増加は大きな問題点となる。前記の公知技術としては、この問題点をふまえて色々と工夫されたものであり、それなりの効果はあると考えられるが、廃トナーの除去性、耐久性、電力の低減性等については、以下に述べる本発明と較べて不十分なものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、本発明は、以上の問題点や公知技術における問題点を解消するもので、簡便で安価な構造により、電力量の低減効果を向上させると共にファーブラシ内の蓄積トナーを効果的に除去でき、耐久性を有し長期間使用でき、安定した良質の画像を得ることができるファーブラシ付クリーニング装置、及びこれを備えてなる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、画像形成装置の感光体の転写残留トナーや付着異物を除去するためのファーブラシを備えるクリーニング装置であって、該クリーニング装置は、回転駆動される前記ファーブラシの外周に圧接して配置されるフリッキング部材を有するものからなり、前記フリッキング部材が弾性を有する薄板状部材からなることを特徴とする。フリッキング部材を、弾性を有する薄板状部材から構成することにより、喰い込み量が多少大きくても電力量の増大を防止することができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、前記フリッキング部材が、フリッキングホルダに略Ｕ字形状の薄板状部材の開放端側を固定して弾性変形可能の形状にしたものからなり、前記略Ｕ字形状の薄板状部材の先端側が前記ファーブラシの外周に圧接して配置されることを特徴とする。フリッキング部材は薄板状部材を略Ｕ字形状にしてこの開放端側を固定した形状のものから形成するため、構造は極めて簡便，安価であると共に柔軟性を有し、ファーブラシ側への喰い込み量が多少大きくても消費電力の低減効果を十分に上げることができる。
【００１１】
また、請求項３の発明は、前記略Ｕ字形状の薄板状部材は、前記ファーブラシの回転方向に対してトレーディング方向（腹あたり方向）に配置されることを特徴とする。フリッキング部材をファーブラシに対して腹あたり方向に配置するため、廃トナーの除去効果を確保しながら消費電力の低減化を図ることができる。
【００１２】
また、請求項４の発明は、前記略Ｕ字形状の薄板状部材が、その先端側を前記ファーブラシの外周に０．５ｍｍ以上の喰い込み量で圧接して配置されることを特徴とする。フリッキング部材の喰い込み量を数値限定することにより、廃トナー除去効果を確保することができる。なお、この喰い込み量を余り大きくすると電力量の増大化となるので、ファーブラシの大きさや構造等に対応し、０．５ｍｍを目安とした喰い込み量を実験的に設定することにより電力量の低減効果を確保することができる。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のファーブラシ付クリーニング装置を備えていることを特徴とする画像形成装置である。本発明によれば、前記ファーブラシ付クリーニング装置による種々の効果が得られる画像形成装置が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のファーブラシ付クリーニング装置の実施の形態を、図面を参照して詳述する。図１は本発明のファーブラシ付クリーニング装置１（以下、クリーニング装置１という）の詳細構造を示す断面図である。クリーニング装置１は、感光体９の外周に当接して、感光体９の回転方向と逆方向に回転するファーブラシ３と、このファーブラシ３の外周に圧接して配置されるフリッキング部材２と、除去された廃トナー等を図略の廃トナー回収ボトル側に送るための回収コイル４と、これ等を内部に収納するための上ケース７及び下ケース８からなるケース５と、上ケース７側に固定され感光体９の外周に圧接して配置されるクリーニングブレート６等とからなる。
【００１５】
フリッキング部材２は、薄板状部材を略Ｕ字形状に折り曲げたものからなり、その開放端側を上ケース７に一体的に突出して形成されているフリッキングホルダ１０に固定して片持ち支持されるものからなる。従って、フリッキング部材２は支持点以外の部分には空間部１１のある薄肉の柔軟体からなり、全体として弾性変形可能の弾性部材として機能する。なお、本実施の形態ではフリッキング部材は厚み０．２ｍｍのポリウレタン樹脂を用いたが、勿論、これに限定するものではない。
【００１６】
図２は、以上の構造のフリッキング部材２とファーブラシ３との圧接状態及び配置を示すものである。フリッキング部材２は前記のように略Ｕ字形状のものからなり、その底面には弧状部１２が形成される。この弧状部１２はその弧頂部１３をファーブラシ３の半径方向に沿う外周点に接触させて配置するものでなく、図示のようにファーブラシ３の回転方向に沿ったやや下方に弧頂部１３を配置するものからなる。よって、フリッキング部材２はその弧状部１２の弧頂部１３から外れた位置でファーブラシ３に圧接する。即ち、図示のようにトレーディング方向（腹あたり方向）に接触させる状態に配置される。図示の角度θはその配置を示すためのものであり、この角度θをどの位のものにするかは電力消費量や廃トナー除去性を考慮して実験的に決められる。また、フリッキング部材２は前記の弧状部１２を喰い込み量ｔだけファーブラシ３側に喰い込ませて配置される。本実施の形態では喰い込み量ｔは約０．５ｍｍであるが、これに限定するものではない。但し、０．５ｍｍ未満では廃トナー等の除去効果が少ないため０．５ｍｍ以上に設定される。
【００１７】
次に、以上の構造のクリーニング装置１によるクリーニング動作を説明する。まず、感光体９上にある転写残留トナーや異物は感光体９の回転によりクリーニング装置１側に搬送される。そこで、ファーブラシ３により、感光体９上の異物やある程度の転写残留トナーがせき止められ、その後、クリーニングブレード６にファーブラシ３でせき止められなかった転写残留トナーがせき止められる。せき止められた転写残留トナー等はファーブラシ３上に落下する。また、ケース５内で舞っている転写残留トナーは上ケース７や下ケース８によりシールドされる。以上によりファーブラシ３には転写残留トナー等が蓄積されるが、この転写残留トナー等はファーブラシ３に圧接しているフリッキング部材２により叩き出され、ファーブラシ３から離間する。離間した廃トナーは回収コイル４により排出されて図略の廃トナー回収ボトル等へ搬送されて排出される。
【００１８】
本発明のフリッキング部材２は、前記のように薄板状部材（例えば、０．２ｍｍのポリウレタン樹脂）を略Ｕ字形状に折り曲げてフリッキングホルダ１０に片持ち支持し、その先端の弧状部１２の一部をファーブラシ３に喰い込み量０．５ｍｍ程度圧接させるものからなり、かつ図２に示すようにファーブラシ３の回転方向に対し腹あたり方向で圧接するように配置するため、廃トナーの除去が効果的に行われると共に、適度な弾性が生ずるため消費電力の増大が防止される。また、弾性変形により無理な力が発生せず、耐久性の向上が図れ、長期間使用することができる。以上により、高品質で安定した画像を形成することができる。
【００１９】
以上の説明により本発明のファーブラシ付クリーニング装置の構成，作用等を説明したが、本発明のファーブラシ付クリーニング装置は以上のものに限定するものではなく、同一技術的範疇にあるものが適用されることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
１）本発明の請求項１のファーブラシ付クリーニング装置によれば、感光体からファーブラシに転移した転写残留トナーやその他異物を取り除くためにファーブラシに接触させたフリッキング部材が、弾性を持った薄板状部材にて形成していることにより、ブラシが経時や毛倒れ等により硬くなってもフリッキング部材が変形する事で経時にわたり安定したフリッキング能力を得ることが可能となり、ファーブラシの機能を長期的に維持して安定した画像を得ることのできると共に低コストで長寿命化の効果が上げられる。
２）本発明の請求項２のファーブラシ付クリーニング装置によれば、弾性を持った薄板状部材を略Ｕ字形状に形成し、かつその先端部がファーブラシに接触する事でファーブラシ上の転写残留トナー等を取り除くべく構成をしたことにより、ファーブラシとの接触が柔軟に行われ、ファーブラシのフリッキング部でのストレスが非常に少なくなり、ファーブラシの毛ちぎれやファーブラシの毛倒れが少なくなり、更なる長期にわたりファーブラシの機能を維持して安定した画像を得ることが可能となるものである。
３）本発明の請求項３のファーブラシ付クリーニング装置によれば、略Ｕ字形状に形成された弾性薄板状部材のフリッキング部材をファーブラシ回転方向に対してトレーディング方向に配置する事により、ファーブラシのフリッキング部でのストレスがさらに少なくなり、ファーブラシの毛ちぎれやファーブラシの毛倒れが少なくなり、長期にわたりファーブラシの機能を維持して安定した画像を得ることが可能となるものである。
４）本発明の請求項４のファーブラシ付クリーニング装置によれば、フリッキング部材のファーブラシに対する喰い込み量を０．５ｍｍ以上とした事により、フリッキング部材の変形、ファーブラシの毛倒れ、部品公差バラツキ等を考慮したフリッキング効果を発揮すべく最低限の喰い込み量が得られ、複写機等での限られた電力及び簡単な構成によりファーブラシ繊維間に蓄積した廃トナーを効果的に除去でき、ファーブラシの機能を長期的に維持して安定した画像を得ることができる。
５）本発明の請求項５の画像形成装置によれば、長期間、高品質の画像を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のファーブラシ付クリーニング装置の全体構成を示す断面図。
【図２】図１におけるフリッキング部材とファーブラシとの接触係合状態を示す拡大断面図。
【図３】本発明のファーブラシ付クリーニング装置が適用される従来の画像形成装置の感光体まわりの構成図。
【符号の説明】
１    ファーブラシ付クリーニング装置（クリーニング装置）
２    フリッキング部材
３    ファーブラシ
４    回収コイル
５    ケース
６    クリーニングブード
７    上ケース
８    下ケース
９    感光体
１０  フリッキングホルダ
１１  空間部
１２  弧状部
１３  弧頂部
１４  帯電装置
１５  露光装置
１６  現像装置
１７  転写装置
１８  定着装置
【図１】
2004212838.tif 000003
【図２】
2004212838.tif 000004
【図３】
2004212838.tif 000005