(57)【要約】【課題】像担持体表面に付着したトナーや紙粉、微量添加物、帯電生成物を除去でき、しかも簡単な構成で安価なクリーニング装置と、それを用いる画像形成装置とを提供する。【解決手段】クリーニングブラシ１０は、帯状の基布にループ形状に繊維を織り込んだパイルを、金属性の芯金に螺旋状に巻き付けて形成され、前記ループ形状の繊維の束は、芯金の軸方向に対して一定の角度をなして配列するよう構成される。また、前記ループ形状の繊維の向きは、前記繊維の束の配列角度に平行になるよう織り込まれる。さらに、回収コイル１２によるトナーの搬送方向は、クリーニングブラシ１０による軸方向のトナー搬送方向と逆方向とする。【選択図】　　　　図２
2004069812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面に接触し、回転して転写残トナーを回収するクリーニングブラシを備えるクリーニング装置において、
前記クリーニングブラシは、帯状の基布にループ形状に繊維を織り込んだパイルを、金属性の芯金に螺旋状に巻き付けて形成されるものであり、
前記ループ形状の繊維の束は、芯金の軸方向に対して一定の角度をなして配列し、
クリーニングブラシの回転により、回収した転写残トナーを軸方向に搬送する
ことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記ループ形状の繊維の向きは、前記繊維の束の配列角度に平行である
ことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記クリーニング装置は、回収した転写残トナーを軸方向に搬送する回収コイルをクリーニングブラシ近傍に備え、
回収コイルによるトナーの搬送方向は、前記クリーニングブラシによる軸方向のトナー搬送方向と逆方向である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
像担持体と、像担持体表面を帯電する帯電装置と、像担持体を露光して潜像を形成する露光装置と、潜像を現像してトナー像化する現像装置と、トナー像を転写する転写装置と、転写後の像担持体表面の転写残トナーを回収するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
前記クリーニング装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置である
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、像担持体表面を清掃するクリーニング手段を備えるクリーニング装置、及びそれを用いる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置に用いられるクリーニング装置は、転写後の像担持体に残留する転写残トナー、転写紙の紙粉、転写紙中の微量添加物、またコロナ放電等で発生する帯電生成物等を除去する必要がある。
従来技術としては、実開平２−１４０５６３号公報や実開平２−１４９９６９号公報、実開平２−１４９９７０号公報に示されるように、クリーニング装置のクリーニング手段としてクリーニングブラシを用い、クリーニングブラシ先端をループ形状に形成し、感光体に接触または摺擦させることによって、感光体表面を傷つけることなく、付着物を除去してきた。
【０００３】
しかしながら近年、感光体等の像担持体の高寿命化にともない、像担持体表面の強度が増してその摩耗量を減少させている。このため、帯電生成物及び添加剤は摩耗されることなく像担持体に付着し、その除去が困難になってきている。
これらの付着物は、クリーニング装置へ入力される転写残トナーが多い部分では、転写残トナーが研磨剤として働くために、除去することが可能である。しかし、原稿によっては転写残トナー入力がある部分と極端に少ない部分とが存在し、その場合帯電生成物および添加剤除去が困難となり、像担持体表面へのそれら異物の付着により異常画像が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題を鑑みてなされたものであり、像担持体表面に付着したトナーや紙粉、微量添加物、帯電生成物を除去でき、しかも構成も簡単で安価なクリーニング装置と、それを用いる画像形成装置とを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、像担持体表面に接触し、回転して転写残トナーを回収するクリーニングブラシを備えるクリーニング装置において、前記クリーニングブラシは、帯状の基布にループ形状に繊維を織り込んだパイルを、金属性の芯金に螺旋状に巻き付けて形成されるものであり、前記ループ形状の繊維の束は、芯金の軸方向に対して一定の角度をなして配列し、クリーニングブラシの回転により、回収した転写残トナーを軸方向に搬送することを特徴とするクリーニング装置である。
請求項２に記載の本発明は、前記ループ形状の繊維の向きは、前記繊維の束の配列角度に平行であることを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置である。
請求項３に記載の本発明は、前記クリーニング装置は、回収した転写残トナーを軸方向に搬送する回収コイルをクリーニングブラシ近傍に備え、回収コイルによるトナーの搬送方向は、前記クリーニングブラシによる軸方向のトナー搬送方向と逆方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニング装置である。
【０００６】
請求項４に記載の本発明は、像担持体と、像担持体表面を帯電する帯電装置と、像担持体を露光して潜像を形成する露光装置と、潜像を現像してトナー像化する現像装置と、トナー像を転写する転写装置と、転写後の像担持体表面の転写残トナーを回収するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記クリーニング装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下より、本発明の実施の形態について図に基づき説明する。
図１は本発明のクリーニング装置を用いる画像形成装置の一例を示す構成図である。
像担持体としての感光体１は帯電装置２により表面を一様に帯電され、露光装置からの露光３により潜像を形成された後、現像装置５により潜像をトナー像化され、転写装置６により転写材等に転写される。転写後の感光体１は、クリーニング装置７によって表面の転写残トナーを回収され、除電装置８により除電されて次の画像形成のために待機する。
【０００８】
クリーニング装置７は、クリーニング手段としてクリーニングブラシ１０及びクリーニングブレード１１を有し、回収された転写残トナーをクリーニング装置７外に搬送する回収コイル１２を有している。クリーニング装置７は、感光体１に対向する側に開口が形成されたユニット状に構成され、その開口には感光体１の移動方向に沿って、入り口シール１３、クリーニングブラシ１０、クリーニングブレード１１等が順次配置されている。クリーニングブレード１１はクリーニング装置７の主クリーニング部材であり、ウレタンゴムから成る。
【０００９】
図２はクリーニングブラシ１０を詳細に説明するための（ａ）側面図及び（ｂ）平面図である。
クリーニングブラシ１０は、ブラシ毛となる繊維を帯状の基布にループ形状に織り込んでパイルを作成し、それを金属性の芯金に螺旋状に巻き付け、接着して形成したものである。
かく構成されたクリーニングブラシ１０は、パイルを芯金に巻き付けたときに、ループ形状の繊維束が芯金の軸方向に対して一定の角度θをなして配列するようになっている。
【００１０】
図３は、ループ形状の繊維を示す図である。
ループ部ｂが感光体１に接触し、転写残トナーを回収しつつ付着物を研磨する。先端がループ形状のクリーニングブラシ１０を用いることで、感光体１表面を筋状に傷つけることなく、極めて均一に摺擦することができる。なお、クリーニングブラシ１０の感光体１に対する面圧は、付着物除去効果を得るためには、５０ｇ／ｃｍ２以上程度がよい。
そのループ形状の繊維の向きａは、図２中に示すように、前記配列角度θに対して平行となるように織り込んである。
【００１１】
このクリーニングブラシ１０を図２（ａ）のＡ方向に回転させると、クリーニングブラシ３は繊維束の螺旋形状によって図２（ｂ）のＢ方向にトナー搬送力を発生し、クリーニングブラシ１０に付着したトナーはＢ方向に搬送される。
上記のような、クリーニングブラシ１０による軸方向でのトナー搬送により、トナー入力のない部分でもクリーニングブラシ１０にトナーを付着させることが可能となり、付着したトナーによって感光体１表面の付着物を研磨し、除去することができる。
繊維束の配列角度θは１５〜６０°程度が好ましい。この範囲を超えると、Ｂ方向へのトナー搬送力が弱まり、あまり効果がない。
【００１２】
クリーニングブラシ１０近傍の回収コイル１２は、クリーニングブラシ１０から除去したトナーをクリーニング装置７外に搬送する目的で配置されている。本発明では、回収コイル１２はクリーニングブラシ１０のトナー搬送方向と逆方向、すなわち図２（ｂ）のＣ方向に搬送する。このとき回収コイル１２からクリーニングブラシ１０に回収トナーの一部が再付着し、トナー入力位置に関わらず、クリーニングブラシ１０全域にわたってブラシ先端にトナーが付着する。これにより、全域にわたり感光体１表面の付着物を除去することができる。
【００１３】
なお、本実施形態は、像担持体として、ドラム状、ベルト状等様々な形式の感光体を用いることができる。
さらに、本実施形態は、像担持体として感光体を一例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、中間転写装置等のクリーニング装置としても用いることができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、ループ形状の繊維束が軸方向に角度を持って配列することで、クリーニングブラシが回転時に軸方向にトナーを搬送し、トナー入力のない部分があっても、クリーニングブラシ全域にわたって感光体表面の付着物を容易に除去可能なクリーニング装置を、簡単な構成で安価に提供することができる。
また、請求項２に記載の本発明によれば、ループ形状の繊維の向きを上記角度に平行に織り込むことで、クリーニングブラシ回転時の軸方向へのトナー搬送力は請求項１よりさらに大きくなり、感光体付着物を除去する効果がより大きいクリーニング装置を提供することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明によれば、回収コイルのトナー搬送方向が、クリーニングブラシの軸方向の搬送方向と逆方向とすることで、回収コイルからクリーニングブラシへトナーが再付着し、感光体付着物を除去する効果がより大きいクリーニング装置を提供することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明によれば、優れたクリーニング装置を用いることで、異常画像を防止した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクリーニング装置を用いる画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図２】クリーニングブラシを詳細に説明するための（ａ）側面図及び（ｂ）平面図である。
【図３】クリーニングブラシのループ形状を説明するための図である。
【符号の説明】
１　感光体
２　帯電装置
３　露光
４　電位センサ
５　現像装置
６　転写装置
７　クリーニング装置
８　除電ランプ
９　リサイクルパイプ
１０　クリーニングブラシ
１１　クリーニングブレード
１２　回収コイル
１３　入り口シール
１４　分離爪
１５　拍車
１６　Ｐセンサ
１７　圧抜きフィルタ
【図１】
2004069812.tif 000003
【図２】
2004069812.tif 000004
【図３】
2004069812.tif 000005