(57)【要約】【課題】転写残トナーの極性制御を良好に行うことができ、良好なクリーニング性能を維持することができ、かつ、省エネルギー化を実現することのできるクリーニング装置および画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】転写残トナーの帯電極性を制御する電圧の印加された導電性ブレードと、導電性ブレードより感光体移動方向下流に配置され転写残トナーを静電的に除去する導電性のクリ−ニングブラシと、クリーニングブラシ上のトナーを回収するトナー回収手段と、導電性ブレードより感光体移動方向上流に配置され感光体表面を除電するクリーニング部除電ランプとを有する。【選択図】図２
2010107937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被清掃体上のトナーの帯電極性を制御する極性制御手段と、
前記被清掃体の表面移動方向に関して前記極性制御手段より下流に配置され、前記極性制御手段により制御されたトナーの帯電極性と反対極性の電圧が印加されて前記トナーを静電的に除去するクリーニング部材と、を有するクリーニング装置において、
前記極性制御手段よりも被清掃体の表面移動方向上流に前記被清掃体表面を除電する除電手段を設けたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
像担持体と、
前記像担持体を帯電せしめる帯電手段と、
前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体上の静電潜像をトナーにより現像しトナー像化する現像手段と、
前記像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、
転写後の前記像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去する像担持体クリーニング手段とを有する画像形成装置において、
前記像担持体クリーニング手段として、請求項１のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
一つの像担持体と複数の現像手段とで多色画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２の画像形成装置において、
一つの像担持体と一つの現像手段からなる画像形成部を複数有し、前記複数の画像形成部で形成されたトナー像を重ね合わせることで多色画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２乃至４いずれかの画像形成装置において、
前記トナー像を形成するトナーとして、形状係数ＳＦ−１が、１００〜１５０のトナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２乃至５いずれかの画像形成装置において、
前記像担持体として、フィラー（粒子状物質）を含有する表面保護層が形成されたものを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項２乃至６いずれかの画像形成装置において、
前記像担持体として、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、またはその両方の特徴を有する有機感光体を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
像担持体と少なくともクリーニング手段とを一体に持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニング手段として、請求項１のクリーニング装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に採用されるクリーニング装置として、弾性部材よりなるクリーニングブレードを被清掃体たる像担持体上の周面に押し当てて像担持体上のトナーを掻き落として除去するブレードクリーニング方式が知られている。ブレードクリーニング方式は、構成が簡易で性能が安定していることから広く用いられている。
【０００３】
また、近年、画像品質向上の要求が強まっており、その要求に応えるべく、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化により、より高精度で高精細な高解像度の画像を得ることができ、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。
【０００４】
しかしながら、小粒径化、球形化が進んだトナーを用いた場合には、一般的なクリーニングブレード方式では良好なクリーニングを行うことが難しくなってくる。これは、次に説明する理由による。即ち、クリーニングブレードは像担持体表面を摺擦しながらトナーを除去するが、像担持体との摩擦抵抗によりクリーニングブレードのエッジの部分が変形する、所謂、スティックスリップのため、像担持体とクリーニングブレードとの間に微小な空間が生じてしまう。小粒径のトナーであるほど、この空間に侵入しやすく、侵入したトナーが球形に近い形状であるほど、トナーに回転モーメントが発生してこの空間で転がり易い。このため、小粒径化、球形化が進んだトナーは、クリーニングブレードを押し上げて、クリーニングブレードと像担持体との間にもぐり込み易くなってしまうためである。
【０００５】
小粒径化、球形化が進んだトナーを用いる場合には、像担持体に対するクリーニングブレードの押し当て力（線圧）を強め、トナーのもぐり込みを阻止することが考えられる。しかしながら、押し当て力を強めて高い荷重を付加すると、像担持体やクリーニングブレードの磨耗が進み、寿命が極端に短くなってしまう。近年、装置の高寿命化が求められるため、このような耐久性に関わる不具合は避けなければならない。
【０００６】
一方、小粒径化、球形化の進んだトナーを良好にクリーニングする方法として、静電クリーニング方式がある。これは、像担持体に当接する導電性のクリーニングブラシ等のクリーニング部材にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加して、静電的にトナーを像担持体上から除去するものである。
【０００７】
ところが、静電クリーニング方式でもトナーが除去しきれない場合がある。これは、以下に説明するように、クリーニング部材に達する転写残トナーの帯電量のばらつきによるものである。転写前の像担持体上のトナーは、そのほとんどがトナーの正規帯電極性（ここでは、負極性）に帯電している。転写部では、像担持体上のトナーは、トナーの正規帯電極性と逆極性（ここでは、正極性）の転写電界を受けることにより被転写体に転写されるが、そのまま像担持体上に付着して転写残トナーとなるものがある。転写残トナーは、転写部で印加された正極性の電荷注入を受けるなどして、電荷量が正極性側にシフトする。このため、像担持体上の転写残トナーは、正極性のトナーと負極性のトナーとが混在したブロードな帯電分布となる。上記静電クリーニング方式では、クリーニングブラシにトナーの帯電極性とは逆極性の正極性の電圧を印加して静電的にクリーニングを行うので、正極性にシフトしてしまったトナーは回収困難となってしまう。
【０００８】
そこで、本出願人は、特許文献１で、クリーニングブラシの上流に転写残トナーの帯電極性を揃える極性制御手段を設けたものを提案している。この極性制御手段により像担持体上の転写残トナーの帯電極性をトナーの正規帯電極性である負極性に揃えることで、下流の正極性の電圧が印加されたクリーニングブラシによるトナー回収をし易くしている。
【０００９】
クリーニングブラシに付着したトナーは、回収部材たる回収ローラに電圧を印加して、帯電したトナーを静電気力で回収ローラに付着させてクリーニングブラシからトナーを除去している。具体的には、回収ローラに電圧を印加してクリーニングブラシと回収ローラとの間に電位差を形成し、クリーニングブラシに付着したトナーが、回収ローラに静電的に付着してクリーニングブラシから回収される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１では、極性制御手段として、像担持体表面に離間して設けられたコロナチャージャのマイクロ放電電荷を用いるものや、像担持体に接触して設けられた電圧を印加された導電性ブラシローラからの電荷注入によるものが開示されている。また、小型で装置が簡易な極性制御手段として、電圧を印加された導電性ブレードからの電荷注入によるものも考えられる。
【００１１】
ここで、極性制御手段通過後のトナーの帯電量は、次に説明する理由により、ある範囲にあるのが有利と考えられる。即ち、像担持体とクリーニングブラシとの間、クリーニングブラシと回収ローラとの間で、少なからずトナーへの電荷注入が原理的に発生する。従って極性制御後のトナーの帯電量は０［ｆＣ／μｍ」より少し離れた範囲の−０．２［ｆＣ／μｍ」以上が良い。トナーの帯電量を−０．２［ｆＣ／μｍ」以上にすることで、上述したように多少の電荷注入が起きてもトナーの極性は反転しないで負極性のままの状態を維持できる。また、高い方もある範囲があり、具体的には−０．８［ｆＣ／μｍ］以上だと、転写残トナーが静電的にクリーニングブラシに移動しない場合があることが判明した。その理由については定かではないが、次のような理由が考えられる。トナーを負極性に極性制御するための極性制御手段によって像担持体表面にも負極性の電荷が付与され像担持体表面が負極性側へシフトするが、像担持体表面の転写残トナーがある箇所は、ほとんどが転写残トナーに電荷が注入されるため、あまり負極性側へシフトしない。その結果、像担持体表面に転写残トナーがある箇所と、ない箇所とで電位差が生じ、像担持体表面に電界が発生する。この電界の影響により、負極性に帯電している転写残トナーに像担持体表面へ向かう力が生じる。転写残トナーの帯電量が多ければ、多いほど、この像担持体表面へ向かう力が大きくなる。転写残トナーの帯電量が増加すると、転写残トナーをクリーニングブラシへ移動させる力も増加するが、その増加量よりも像担持体表面に発生した電界による転写残トナーを像担持体表面へ向かわせる力の増加量の方が多い。このため、転写残トナーの帯電量が−０．８［ｆＣ／μｍ］以上となると、転写残トナーをクリーニングブラシへ移動させる力よりも転写残トナーを像担持体表面へ向かわせる力の方が大きくなり、その結果、転写残トナーがクリーニングブラシへ移動せず、クリーニング不良となる場合があるのではないかと考えられる。つまり極性制御後のトナー平均帯電量が−０．２［ｆＣ／μｍ］〜−０．８［ｆＣ／μｍ」の範囲にすることによってクリーニング性能は良好となる。
【００１２】
ここで、トナー極性制御性能は像担持体表面電位とトナーを負極性に極性制御するための極性制御用導電性ブレードへの印加電圧との電位差によって決まり、その電位差が大きい程トナーは負帯電する。しかしながら、転写部通過後の像担持体表面電位は画像面積率の影響や転写電流の有無により変動してしまう。それにより、トナー極性制御性能は像担持体表面電位と極性制御用導電性ブレードへの印加電圧との電位差が変動してしまう。その結果、上記の範囲に転写残トナーの極性を制御するための電位差がとれない場合が生じ、極性制御不足になってしまう場合がある。
【００１３】
また、クリーニングブラシにおけるクリーニング性能は極性制御手段通過後の像担持体表面電位とクリーニングブラシとの電位差によって決まる。電位差が小さすぎるとトナーが移動せず、高すぎるとトナーへの電荷注入が起きトナーの極性が変わってしまう。従って、最適な電位差が存在する。しかしながら、画像面積率の影響や転写電流の有無により像担持体表面電位が変動するため、極性制御手段通過後の像担持体表面電位も変動してしまう。このため、像担持体表面電位とクリーニングブラシ間の電位差も変動してしまい、最適な電位差にならない場合がある。その結果、クリーニング性能が悪化するといった問題がある。
【００１４】
そこで、本出願人は、特願２００８−１７４５１０号において、次のような構成のクリーニング装置を提案した。すなわち、極性制御手段たる導電性ブレードに印加する電圧を定電流制御するとともに、極性制御用導電性ブレードとクリーニングブラシとの間に像担持体表面を除電する除電ランプを設けたクリーニング装置である。極性制御用導電性ブレードに印加する電圧を定電流制御にすることで、像担持体表面電位が変動していても、像担持体表面電位と導電性ブレードへの印加電圧との電位差をほぼ一定に保つことができる。これにより、像担持体表面電位が変動しても、極性制御用導電性ブレード通過後のトナーの帯電量を所定の範囲にすることができる。また、極性制御用導電性ブレードとクリーニングブラシとの間に除電ランプを設けて、像担持体表面を除電することで、像担持体表面の電位をほぼ０［Ｖ］にすることができる。これにより、像担持体表面電位とクリーニングブラシとの間の電位差の変動を抑えることができ、最適な電位差で像担持体表面の転写残トナーをクリーニングすることができる。よって、良好なクリーニング性能を維持することができる。
【００１５】
しかしながら、上記特願２００８−１７４５１０号に記載のクリーニング装置においては、次のような問題があった。即ち、像担持体表面への画像形成は、帯電手段によって帯電された像担持体表面の帯電領域先端から像担持体移動方向ある程度下流のところから画像形成が開始される。このため、転写部においても、像担持体表面の帯電領域の先端が通過してから、転写バイアスが印加される。このように、像担持体表面の帯電領域先端部分は、転写電界などの影響を受けないため、転写部通過後の像担持体表面の帯電領域先端部分は、負極性の帯電電位が非常に高い。従って、導電性ブレードに印加する電圧を定電流制御している場合、この部分が極性制御用導電性ブレードと対向するとき、極性制御用導電性ブレードに印加する電圧が非常に高くなる。その結果、装置の消費電力が増加してしまうという問題がある。
【００１６】
また、上記特願２００８−１７４５１０号記載のクリーニング装置においては、極性制御用導電性ブレード通過後の像担持体表面を除電ランプで除電するので、極性制御用導電性ブレード通過後の像担持体表面電位は０［Ｖ］付近となる。すると、像担持体表面電位とクリーニングブラシとの電位差を最適にするためにクリーニングブラシなどに印加する電圧を高くする必要が生じてしまう。その結果、装置の消費電力が増加してしまうという問題もあった。
【００１７】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のようなクリーニング装置、並びにこれを用いる画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。即ち、転写残トナーの極性制御を良好に行い、良好なクリーニング性能を維持し、且つ省エネルギー化を実現することができるクリーニング装置等である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被清掃体上のトナーの帯電極性を制御する極性制御手段と、前記被清掃体の表面移動方向に関して前記極性制御手段より下流に配置され、前記極性制御手段により制御されたトナーの帯電極性と反対極性の電圧が印加されて前記トナーを静電的に除去するクリーニング部材と、を有するクリーニング装置において、前記極性制御手段よりも被清掃体の表面移動方向上流に前記被清掃体表面を除電する除電手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、像担持体と、前記像担持体を帯電せしめる帯電手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像をトナーにより現像しトナー像化する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の前記像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去する像担持体クリーニング手段とを有する画像形成装置において、前記像担持体クリーニング手段として、請求項１のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、一つの像担持体と複数の現像手段とで多色画像を形成することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、一つの像担持体と一つの現像手段からなる画像形成部を複数有し、前記複数の画像形成部で形成されたトナー像を重ね合わせることで多色画像を形成することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２乃至４いずれかの画像形成装置において、前記トナー像を形成するトナーとして、形状係数ＳＦ−１が、１００〜１５０のトナーを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項２乃至５いずれかの画像形成装置において、前記像担持体として、フィラー（粒子状物質）を含有する表面保護層が形成されたものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項２乃至６いずれかの画像形成装置において、前記像担持体として、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、またはその両方の特徴を有する有機感光体を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、像担持体と少なくともクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング手段として、請求項１のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、極性制御手段よりも被清掃体の表面移動方向上流に被清掃体表面を除電する除電手段を設けるので、極性制御手段により被清掃体上のトナーの帯電極性を制御するときの被清掃体表面の帯電電位をほぼ０［Ｖ］にできる。その結果、上記特願２００８−１７４５１０号記載のクリーニング装置よりも低い印加電圧で、被清掃体表面の帯電電位と極性制御手段の印加電圧との電位差を、転写残トナーの極性を良好に制御できる電位差にすることができる。よって、装置の省エネルギー化を図ることができる。
また、上記除電手段で、被清掃体表面を除電することで、極性制御手段通過後の像担持体表面電位の変動を抑制することができる。このため、被清掃体表面電位とクリーニング部材との間の電位差の変動を抑えることができる。その結果、最適な電位差を維持することができ、被清掃体表面上のトナーをクリーニング部材で良好にクリーニングすることができる。
さらに、被清掃体表面除電後、被清掃体表面が極性制御手段によりトナーの帯電極性と同極性に帯電する。その結果、特願２００８−１７４５１０号に記載のように極性制御手段とクリーニング部材との間に除電手段を設けたものに比べて、クリーニング部材のクリーニング領域における被清掃体の帯電電位をトナーの帯電極性側に高くすることができる。その結果、特願２００８−１７４５１０号に記載のクリーニング装置に比べて、クリーニング部材に印加する電圧が低くても、クリーニング部材と被清掃体表面との間の電位差を最適にすることができる。これにより、装置の省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタのプロセスユニットの一例を示す概略構成図。
【図３】クリーニングブラシのブラシ繊維の縦断面図。
【図４】転写残トナーの帯電分布を示す図。
【図５】導電性ブレードの制御電圧と制御後の転写残トナーの帯電分布を示す図。
【図６】クリーニング部除電ランプの構成例を示す図。
【図７】Ａ３画像を1枚印刷したときにおける導電性ブレード前の感光体表面電位の時間変化を示す図。
【図８】帯電ローラの電源電圧が異なる場合の導電性ブレード前の感光体表面電位を示す図。
【図９】一次転写電流が異なる場合の導電性ブレード８１Ｙ前の感光体表面電位を示す図。
【図１０】導電性ブレード前の感光体表面電位と、導電性ブレード印加電圧との関係を示す図。
【図１１】導電性ブレードに印加する電圧を定電流制御したときにおける導電性ブレード通過前の感光体表面電位と、導電性ブレード印加電圧との関係を示す図。
【図１２】クリーニング部除電ランプで感光体表面除電後の感光体表面電位と、感光体表面除電前の感光体表面電位とを示す図。
【図１３】Ａ３画像を１枚印刷したときにおける、クリーニング部除電ランプで感光体表面を除電せずに導電性ブレード通過後の感光体表面電位を示す図。
【図１４】クリーニング部除電ランプで感光体表面を除電しなかったときにおける導電性ブレード通過後の感光体表面電位とクリーニングブラシ印加電圧との関係を示す図。
【図１５】感光体とクリーニングブラシとの間の電位差と、クリーニング性能との関係を示すグラフ。
【図１６】導電性ブレード通過前にクリーニング部除電ランプで感光体表面を除去したときの導電性ブレード通過後の感光体表面電位と、クリーニング部除電ランプで感光体表面を除去しなかったときの導電性ブレード通過後の感光体表面電位とを示す図。
【図１７】アモルファスシリコン感光体の層構成の説明図。
【図１８】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。
【図１９】１ドラム型のフルカラー画像形成装置の要部構成図。
【図２０】ベタ画像が形成されたＹ用の感光体を示す模式図。
【図２１】同感光体の表面電位と位置との関係を示すグラフ。
【図２２】同感光体に対する導電性ブレードの引き付け力と位置との関係を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
まず、本実施形態に係る電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）の基本的な構成について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
本プリンタは、トナー像形成手段としてのプロセスユニットとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す。）用の４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。プロセスカートリッジとしてのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、画像を構成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は互いに同様の構成になっている。
【００２２】
Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット１Ｙを例にすると、これは、図２に示すように、感光体ユニット２Ｙと現像ユニット７Ｙとを有している。これら感光体ユニット２Ｙ及び現像ユニット７Ｙは、１つのユニットとして一体的にプリンタ本体に対して着脱される。但し、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット７Ｙを図示しない感光体ユニットに対して着脱することができる。
【００２３】
先に示した図２において、感光体ユニット２Ｙは、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、帯電手段たる帯電ローラ５Ｙなどを有している。
【００２４】
帯電ローラ５Ｙは、感光体表面と非接触であり、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動し、感光体３Ｙの表面を負極性に一様帯電せしめる。帯電ローラ５Ｙによって一様帯電された感光体３Ｙの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザ光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
【００２５】
現像手段としての現像ユニット７Ｙは、図２に示すように、第２攪拌搬送部材としての第２搬送スクリュー８Ｙが配設された現像剤収容部の一部を構成する第２剤収容部９Ｙを有している。また、透磁率センサからなるトナー濃度センサ１０Ｙ、第１攪拌搬送部材としての第１搬送スクリュー１１Ｙ、現像ローラ１２Ｙ、現像剤規制部材としてのドクターブレード７０Ｙなどが配設された現像剤収容部の一部を構成する第１剤収容部１４Ｙも有している。これら２つの剤収容部内には、磁性キャリアと負帯電性のＹトナーとからなる図示しないＹ現像剤が内包されている。第２搬送スクリュー８Ｙは、図示しない駆動機構によって回転駆動することで、第２剤収容部９Ｙ内のＹ現像剤を図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。そして、第２剤収容部９Ｙと第１剤収容部１４Ｙとの間の仕切壁１７Ｙに設けられた図示しない連通口を経て、第１剤収容部１４Ｙ内に進入する。
【００２６】
第１剤収容部１４Ｙ内の第１搬送スクリュー１１Ｙは、図示しない駆動機構によって回転駆動することで、Ｙ現像剤を図中奥側から手前側へと搬送する。搬送途中のＹ現像剤は、第２剤収容部１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙによってそのトナー濃度が検知される。このようにしてＹ現像剤を搬送する第１搬送スクリュー１１Ｙの図中上方には、現像ローラ１２Ｙが第１搬送スクリュー１１Ｙと平行な姿勢で配設されている。この現像ローラ１２Ｙは、図中反時計回り方向に回転駆動する非磁性パイプからなる現像スリーブ１５Ｙ内にマグネットローラ１６Ｙを内包している。第１搬送スクリュー１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像スリーブ１５Ｙの表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ１５Ｙと所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード７０Ｙによってその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体３Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ローラ１２Ｙの現像スリーブ１５Ｙの回転に伴って第１搬送スクリュー１１Ｙ上に戻される。そして、図中手前端まで搬送されると、図示しない連通口を経て第２剤収容部９Ｙ内に戻る。このように、現像剤は、第１剤収容部１４Ｙ及び第２剤収容部９Ｙを通って現像ユニット７Ｙ内を循環搬送される。
【００２７】
トナー濃度センサ１０ＹによるＹ現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。Ｙ現像剤の透磁率は、Ｙ現像剤のＹトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１０ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。上記制御部はＲＡＭを備えており、この中にトナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像ユニットに搭載されたＣ，Ｍ，Ｋ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＣ用Ｖｔｒｅｆ、Ｍ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｙ用の現像ユニット７Ｙについては、トナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹ用のトナー供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴うＹトナー消費によってＹトナー濃度を低下させたＹ現像剤に対し、第２剤収容部９Ｙで適量のＹトナーが供給される。このため、第１剤収容部１４Ｙ内のＹ現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用のプロセスユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ内における現像剤についても、同様のトナー供給制御が実施される。
【００２８】
先に示した図１において、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの図中下方には、光書込ユニット２０が配設されている。潜像形成手段としての光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上における光照射部の電位が減衰して、負極性であるものの周囲の非画像部よりも負極性の電位が低い状態にあるＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
【００２９】
図２において、絶縁性の現像スリーブ１５Ｙには、図示しない電圧印加手段により、負極性で且つ感光体３Ｙ上の静電潜像電位と非画像部電位との中間的な値の現像バイアスが印加されている。これにより、現像スリーブ１５Ｙと感光体３Ｙとが対向する現像領域では、感光体３Ｙ上の静電潜像と現像スリーブとの間に、トナーをスリーブ側から潜像側に静電移動させる現像電界が形成される。また、感光体３Ｙ上の非画像部と現像スリーブとの間に、トナーを非画像部側からスリーブ側に静電移動させる非現像電界が形成される。感光体３Ｙ上の静電潜像は、前述の現像電界によってスリーブ上から静電移動してくるＹトナーの付着によってＹトナー像に現像される。
【００３０】
感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述する中間転写ベルトに中間転写される。感光体ユニット２Ｙのドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙ表面に残留したトナーを除去する。なお、ドラムクリーニング装置の詳細については、後述する。先に示した図１において、他色用のプロセスユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上にＣ、Ｍ、Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト上に中間転写される。
【００３１】
光書込ユニット２０の下方には、第１給紙カセット３１、第２給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録材としての記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第１給紙ローラ３１ａ、第２給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。第１給紙ローラ３１ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動すると、第１給紙カセット３１内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。また、第２給紙ローラ３２ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動すると、第２給紙カセット３２内の一番上の記録紙Ｐが、給紙路３３に向けて排出される。給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を図中下側から上側に向けて搬送される。
【００３２】
給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、記録紙Ｐを搬送ローラ対３４から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送り出す。
【００３３】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの図中上方には、像担持体としての中間転写ベルト４１を張架しながら矢印Ａで示すように図中反時計回りに無端移動せしめる転写装置としての転写ユニット４０が配設されている。転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１の他、ベルトクリーニングユニット４２、第１ブラケット４３、第２ブラケット４４などを備えている。また、４つの一次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋ、二次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９なども備えている。中間転写ベルト４１は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動する。なお、補助ローラ４８の一部は図示を省略してある。
【００３４】
４つの一次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋは、このように無端移動する中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ側に押し付けるようにして配置される。これにより、中間転写ベルト４１と各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋとの間には、それぞれ一次転写ニップが形成される。そして、中間転写ベルト４１の裏面（ベルト内周面）にトナーの正規帯電極性（マイナス極性）とは逆極性（プラス極性）の電荷を供給して中間転写ベルト４１を帯電させることにより、感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト４１の表面に転写するための転写電界を一次転写ニップ内に形成する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、その表面（おもて面）に感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像（以下、「合成トナー像」という。）が形成される。
【００３５】
二次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１の表面（外周面）に当接するように配置された二次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の合成トナー像に同期させ得るタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。
【００３６】
二次転写バックアップローラとの間に中間転写ベルト４１を挟み込んでいる二次転写ローラ５０は、中間転写ベルト４１の表面にトナーとは逆極性の二次転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１上の合成トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ５０と二次転写バックアップローラ４６との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括して二次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００３７】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
【００３８】
転写ユニット４０の第１ブラケット４３は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、図中最も左側に位置する補助ローラ４８の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。本プリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第１ブラケット４３を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、当該補助ローラ４８の回転軸線を中心にしてＹ、Ｃ、Ｍ用の一次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト４１をＹ、Ｃ、Ｍ用の感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍから離間させる。そして、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋのうち、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にＹ、Ｃ、Ｍ用のプロセスユニットを無駄に駆動させることによるそれらプロセスユニットの消耗を回避することができる。
【００３９】
二次転写ニップの図中上方には、定着ユニット６０が配設されている。この定着ユニット６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ６１と、定着ベルトユニット６２とを備えている。定着ベルトユニット６２は、定着部材としての定着ベルト６４、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト６４を加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６によって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト６４の加熱ローラ６３掛け回し箇所には、図中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ６１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。
【００４０】
定着ベルト６４のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト６４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６３に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ６１に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト６４の表面温度が約１４０［°］に維持される。
【００４１】
二次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着ユニット６０内に送られる。そして、定着ユニット６０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が定着される。
【００４２】
このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。
【００４３】
転写ユニット４０の上方には、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーを収容する４つのトナーカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋが配設されている。トナーカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋ内のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーは、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像ユニット７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに適宜供給される。これらトナーカートリッジ１００Ｙ，１００Ｃ，１００Ｍ，１００Ｋは、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
【００４４】
次に、本実施形態の特徴点であるドラムクリーニング装置４Ｙについて説明する。
ドラムクリーニング装置４Ｙは、クリーニング部材としてのクリーニングブラシ７３Ｙと、回収部材としての回収ローラ７５Ｙと、回収ローラ７５Ｙ上に移動したトナーを掻き落とす除去部材としての回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙとを備えている。クリーニングブラシ７３Ｙは、ブラシ回転軸を中心に回転駆動するブラシローラであり、ブラシ用電源７４Ｙより回転軸（芯金）を介して電圧が印加される。また、回収ローラ７５Ｙには回収電源７６より回転軸（芯金）を介して電圧が印加される。また、クリーニングブラシ７３Ｙが感光体３Ｙ上の転写残トナーを除去する位置に対して感光体表面移動方向上流側には、転写残トナーの帯電極性を制御する極性制御手段として、ブレード電源８２Ｙから負極性の電圧が印加された導電性ブレード８１Ｙを備えている。さらに、導電性ブレード８１Ｙよりも上流側には、感光体３Ｙを除電する除電手段としてのクリーニング部除電ランプ７２Ｙを備えている。
【００４５】
クリーニングブラシ７３Ｙのブラシ繊維は、感光体３Ｙとクリーニングブラシ７３Ｙとの間でトナーへの電荷注入を低減するため図３に示すように、内部が導電性材料７３ａＹからなり、表面部が絶縁性材料７３ｂからなる二層構造の芯鞘構造となっている。このような芯鞘構造のブラシ繊維７３ｃは表面部である表層が絶縁性材料７３ｂの為、繊維の切断面以外は導電性材料７３ａとトナーとが接触しない。これにより、クリーニングブラシ７３Ｙから除去するトナーへの電荷注入を抑制することができる。
【００４６】
さらに、本実施形態のクリーニングブラシ７３Ｙのブラシ繊維７３ｃは、クリーニングブラシ７３Ｙの回転方向後方側に繊維を倒した、所謂、斜毛（倒毛とも言う）となっている。ブラシ繊維７３ｃが斜毛であれば、ブラシ繊維７３ｃ内部の導電性材料７３ａはトナーとほとんど接触しない。これにより、感光体３Ｙからクリーニングブラシ７３Ｙ、クリーニングブラシ７３Ｙから回収ローラ７５Ｙへとトナーが移動する間、クリーニングブラシ７３Ｙからトナーへの電荷注入を抑制することができる。
【００４７】
次に、回収ローラ７５Ｙについて詳しく説明する。回収ローラ７５Ｙはクリーニングブラシ７３Ｙに付着したトナーをクリーニングブラシ７３Ｙと回収ローラ７５Ｙ間の電位勾配で回収ローラ７５Ｙへ転位させる機能があれば良いので、感光体３Ｙとは異なり光導電性にとらわれずに材料は任意に選択できる。例えば、回収ローラ７５Ｙの表面を摩擦係数の低い材料でコーティングしたり、金属ローラに摩擦係数の低い絶縁性チューブを巻いたりすれば球形トナーでも回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙで容易に機械的に掻き落とすことができる。また、トナーへの電荷注入を防止するため、回収ローラ７５Ｙに絶縁性表層を設けるのが好ましい。絶縁性表層に用いる絶縁表面材料の具体例としては、ＰＶＤＦチューブ、ＰＩチューブ、アクリルコート、シリコーンコート（例えばシリコーン粒子を含有したＰＣをコート）、セラミックスなどがある。
【００４８】
また、トナーがクリーニングブラシ７３Ｙから回収ローラ７５Ｙへ移動すると繊維表面が絶縁性のため電位の低下し感光体３Ｙからのトナー除去性能が低下するおそれがある。このため、クリーニングブラシ７３Ｙの表面と接触し、ブラシローラ表面に電荷を付与するブラシ表面電荷付与部材を設けてもよい。ブラシ表面電荷付与部材には、クリーニングブラシ７３Ｙの回転軸と同電位の電圧が印加される。また、回収ローラ７５Ｙ表面でもクリーニングブラシ７３Ｙと同じように回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙでトナーが掻き落とされる時回収ローラ７５Ｙ表面電位が低下する。回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙを導電性とし、回収ローラ７５Ｙの回転軸に印加している電圧より高い電圧を印加して、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙから回収ローラ表面に電荷を付与するようにしてもよい。
【００４９】
次に、極性性制御手段たる導電性ブレード８１Ｙについて詳細に説明する。
導電性ブレード８１Ｙには、トナーの帯電極性と同極性（負極性）の電圧がブレード電源８２Ｙによって印加されており、導電性ブレード８１Ｙをすり抜けていく正極性側に偏った転写残トナーを負極性に帯電させる。導電性ブレード８１Ｙは、感光体３Ｙとの当接部に導電性アクリル樹脂がコートされている。これにより、摩擦係数が低下し、スティックスリップが発生しにくくなり、微小ギャップが保たれる。同時に、磨耗にも強くなり長期的に機能を発揮することができる。
【００５０】
導電性ブレード８１Ｙは、スティックスリップが発生するため、転写残トナーの一部はすり抜けていく。転写残トナーが感光体３Ｙと導電性ブレード８１Ｙとの間に挟まれる際、転写残トナーは感光体３Ｙと導電性ブレード８１Ｙとの圧力で摩擦帯電され帯電極性がトナーの正規帯電極性（負極性）側にシフトする。また、導電性ブレード８１Ｙには負極性の電圧が印加されているため、転写残トナーに電流が流れ込み転写残トナーを負極性に帯電させる。また、導電性ブレード８１Ｙと感光体との電位差により、感光体３Ｙと導電性ブレード８１Ｙとで形成された楔部の入口と出口の微小ギャップ部でマイクロ放電が生じ、このマイクロ放電によりよりトナーは印加電圧と同極性の負極性に帯電する。すなわち、導電性ブレード８１Ｙに負極性の電圧を印加することで、転写残トナーを負極性に帯電させ、負極性側に帯電した転写残トナーの一部が導電性ブレード８１Ｙをすり抜けて通過する。図４に示す導電性ブレード通過前の転写残トナーの帯電分布が、図５に示すように導電性ブレード８１Ｙを用いることで、感光体３Ｙ上の転写残トナー帯電量分布は負極性側にシフトする。なお、図５に示すように、導電性ブレード８１Ｙの印加電圧によって、感光体表面と導電性ブレードとの電位差が変化するため、導電性ブレード８１Ｙの印加電圧によって、導電性ブレード８１Ｙ通過後の転写残トナーの帯電電位分布が異なってくる。
【００５１】
クリーニング部除電ランプ７２Ｙは、図６に示すように発光ダイオードを感光体軸方向に２２［ｍｍ］間隔に１６個並べたものである。
【００５２】
ドラムクリーニング装置４Ｙの具体的な構成を下記に示す。
・導電性ブレード材質：ポリウレタンにイオン導電剤・カーボン導電剤を分散（表面に導電性アクリルコート５［μｍ］）
・導電性ブレード喰込量（対感光体）：１［ｍｍ］
・導電性ブレード当接角度（対感光体）：２０°
・導電性ブレード厚み：２［ｍｍ］
・導電性ブレード自由長：７［ｍｍ］
・導電性ブレード高度：６０〜８０（ＪＩＳＡ硬度計）
・導電性ブレード反発弾性：３０［％］
・導電性ブレード抵抗：１０６〜８［Ω・ｃｍ］
【００５３】
・クリーニングブラシ材質：導電性ポリエステル
・クリーニングブラシ径：φ１４［ｍｍ］
・クリーニングブラシ毛足長さ：４［ｍｍ］
・クリーニングブラシ喰込量（対感光体）：１［ｍｍ］
・クリーニングブラシ線速：２０５［ｍｍ／ｓ］（感光体ドラムと等速）
・クリーニングブラシ原糸抵抗１０８［Ω・ｃｍ］
・クリーニングブラシ植毛密度：１０［万本／ｉｎｃｈ２］
・クリーニングブラシ形態：ブラシ回転方向下流側へ傾斜
【００５４】
・回収ローラ材質：ＳＵＳ芯金にＰＶＤＦチューブ（１００［μｍ］）表層アクリルコート層（５［μｍ］：絶縁）
・回収ローラ径：φ１４［ｍｍ］
・回収ローラ線速：２０５［ｍｍ／ｓ］
【００５５】
・回収ローラ用クリーニングブレード材質：ポリウレタンにイオン導電剤・カーボン導電剤を分散（表面に導電性アクリルコート５［μｍ］）
・回収ローラ用クリーニングブレード喰込量（対回収ローラ）：１［ｍｍ］
・回収ローラ用クリーニングブレード当接角（対回収ローラ）：２０°
・回収ローラ用クリーニングブレード厚み：２［ｍｍ］
・回収ローラ用クリーニングブレード自由長：７［ｍｍ］
・回収ローラ用クリーニングブレード硬度：６０〜８０（ＪＩＳＡ硬度計）
・回収ローラ用クリーニングブレード反発弾性：３０［％］
・回収ローラ用クリーニングブレード電気抵抗：１０６〜８［Ω・ｃｍ］
【００５６】
ここで、プロセスユニット１Ｙの画像形成の一連のプロセスについて詳述する。なお、以下に説明する画像形成のプロセスは、Ｎ／Ｐ（ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する）方式を用いた例である。図示していない操作部のプリントボタンが押されると、現像ローラ１２Ｙ、一次転写ローラ４５Ｙ、導電性ブレード８１Ｙ、クリーニングブラシ７３Ｙ、回収ローラ７５Ｙにそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加される。それとほぼ同時に感光体３Ｙ、帯電ローラ５Ｙ、一次転写ローラ４５Ｙ、現像ローラ１２Ｙ、第２搬送スクリュー８Ｙ、第１搬送スクリュー１１Ｙ、クリーニングブラシ７３Ｙ、回収ローラ７５Ｙ、トナー排出スクリュー７８Ｙが所定の方向に回転し始める。感光体３Ｙの回転速度は２０５［ｍｍ／Ｓ］、クリーニングブラシ７３Ｙの回転速度、回収ローラ７５Ｙの回転速度も２０５［ｍｍ／Ｓ］である。感光体３Ｙは非接触帯電ローラ５Ｙで一様に負に帯電（−６９０［Ｖ］）され、レーザ光Ｌで潜像形成（黒ベタ電位は−１２０［Ｖ］）が行われる。その潜像が現像ローラ１２Ｙで形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−５５０［Ｖ］）されトナー像が形成される。そしてそのトナー像が中間転写ベルト上に転写（３０［μｍ］印加）される。中間転写ベルトに転写されず感光体３Ｙ上に残った転写残トナーは、図４に示す様に「＋極性」と「―極性」が混在した分布のトナーであり、感光体３Ｙの回転で導電性ブレード８１Ｙの位置まで移送される。導電性ブレード８１Ｙではほとんどのトナーは機械的に掻き落されるが、球形度が高いトナーは導電性ブレード８１Ｙと感光体３Ｙとのニップ領域に入り込みやすく一部はすり抜けて行く。ここで導電性ブレード８１Ｙへはトナーの帯電極性と同じ極性（−極性）の電圧が印加されており、トナーが導電性ブレード８１Ｙをすり抜けて行く時トナーを正規の帯電極性（−極性）に帯電する。導電性ブレード８１Ｙにより正規の帯電極性に帯電されたトナーは、次のクリーニングブラシ７３Ｙの位置に感光体３Ｙの回転により運ばれる。クリーニングブラシ７３Ｙは正規の帯電極性に帯電されたトナーを静電的に吸着する。クリーニングブラシ７３Ｙ上に移動したトナーはクリーニングブラシ７３Ｙより更に高い＋極性の電圧が印加された回収ローラ７５Ｙへ電位勾配により移動する。回収ローラ７５Ｙ上のトナーは回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙにより掻き落とされ、トナー排出スクリュー７８Ｙで機外に排出又は現像器に戻される。
【００５７】
図７は、Ａ３サイズの記録紙１枚に対して画像を印刷したときにおける導電性ブレード８１Ｙ前の感光体表面電位の時間変化を示す図である。なお、図中太線は、画像面積率１００［％］のときの感光体表面電位を示すものであり、図中細線は、画像面積率１０［％］のときの感光体表面電位を示すものである。
【００５８】
図７に示すように、帯電ローラ５Ｙによって帯電された感光体表面の帯電領域の先端が一次転写ニップを通過して所定時間経過した後一次転写ローラ４５Ｙに転写バイアスが印加される。また、感光体表面への画像形成は、図７に示すように、帯電領域の先端が潜像形成領域を通過してから３０００［ｍｓ］通過してから、潜像の形成がなされる。そして、画像領域が通過してから転写バイアスがＯＦＦにされる。このため、図７に示すように、導電性ブレード８１Ｙ前の感光体表面には、帯電ローラ５ＹのみがＯＮの状態のときの帯電領域（図中Ａ，Ｅ）、帯電ローラ５Ｙ、一次転写ローラ４５ＹがＯＮのときの帯電領域（図中Ｂ、Ｄ）、画像が形成された帯電領域（図中Ｃ）とが存在する。
【００５９】
図８は、帯電ローラに電圧を印加する電源電圧が異なる場合の導電性ブレード前の感光体表面電位を示す図であり、図９は、一次転写電流が異なる場合の導電性ブレード８１Ｙ前の感光体表面電位を示す図である。図７〜図９に示すように、画像面積率、帯電ローラ電源電圧、転写電流の変化によって導電性ブレード前の感光体表面電位が変化することがわかる。
【００６０】
図１０は、導電性ブレード前の感光体表面電位と、導電性ブレード印加電圧と（−１２００［Ｖ］）の関係を示す図である。クリーニング部除電ランプ７２Ｙで感光体表面を除電しなかった場合は、感光体３Ｙと導電性ブレード８１Ｙとの間の電位差が図１０に示すように変動してしまう。
【００６１】
導電性ブレード通過後のトナー帯電量は、上述したように、−０．２〜−０．８［ｆＣ／μｍ」の範囲に入るのがよいが、導電性ブレード通過後のトナーを−０．２［ｆＣ／μｍ」以上帯電させるためには、感光体表面と導電性ブレード８１Ｙとの間の電位差が少なくとも−６００［Ｖ］以上必要である。例えば、導電性ブレード８１Ｙのエッジ部で滞留していた転写残トナーが、感光体表面の図中ＡやＥの領域が導電性ブレードと対向しているときに、導電性ブレード８１Ｙからすり抜けたときに、感光体３Ｙと導電性ブレード８１Ｙで形成された楔部の入口と出口の微小ギャップ部の放電などで転写残トナーを−０．２［ｆＣ／μｍ」以上にさせるためには、少なくとも、導電性ブレード８１Ｙに−１２００［Ｖ］以上の電圧を印加する必要がある（帯電ローラ印加電圧が−６００［Ｖ］のとき）。帯電ローラの印加電圧は、画像濃度制御（プロセスコントロール）などを実施して、良好な画像が出るように、適宜変更される。このため、帯電ローラの印加電圧がプロセスコントロールなどによって、−６００［Ｖ］以上となった場合は、図８に示すように、ＡやＥ領域における感光体表面電位が、−６００［Ｖ］以上となってしまう。その結果、導電性ブレードに−１２００［Ｖ］の電圧を印加しても、感光体表面と導電性ブレードとの電位差が、−６００［Ｖ］以下となってしまい、導電性ブレードをすり抜けた転写残トナーを良好に負極性側へシフトさせることができなくなる。その結果、トナー帯電量が−０．２［ｆＣ／μｍ」以下の転写残トナーが多くなり、良好にクリーニングできないおそれがある。そこで、導電性ブレード８１Ｙに印加する電圧を高くして、例えば、帯電ローラ５Ｙの印加電圧が−８００［Ｖ］になっても、ＡやＥ領域における感光体表面と導電性ブレード８１Ｙとの電位差が−６００［Ｖ］を維持できるようにすることも考えられる。しかしながら、この場合、導電性ブレード８１Ｙに印加する電圧が高くなるので、消費電力の増大に繋がってしまう。また、図１０などに示すように、画像面積率が１００［％］の画像の場合は、感光体表面の画像領域（図中Ｃの領域）に対応する帯電電位が、＋１００［Ｖ］程度になる。また、図８に示すように、帯電ローラ５Ｙの印加電圧が低い場合においては、領域Ｂや領域Ｄにおいても、＋１００［Ｖ］程度になる。その結果、導電性ブレードに−１２００［Ｖ］以上の電圧を印加すると、感光体表面が正極性に帯電している領域において、感光体表面と導電性ブレード８１Ｙとの電位差が大きくなりすぎてしまう。その結果、過剰にマイクロ放電が起こり、トナーが−０．８［ｆＣ／μｍ」以上帯電してしまう。トナーが−０．８［ｆＣ／μｍ」以上帯電すると、上述したように、転写残トナーと感光体表面との付着力が強くなり、クリーニングブラシで転写残トナーを静電的に除去しずらくなってしまう。
【００６２】
図１１は、導電性ブレード８１Ｙに印加する電圧を定電流制御したときにおける導電性ブレード通過前の感光体表面電位と、導電性ブレード印加電圧との関係を示す図である。なお、図１１においては、導電性ブレード８１Ｙに−３０［μＡ］の電流が流れるように、ブレード電源８２Ｙを制御した。図１１に示すように、定電流制御とすることで、感光体表面電位にかかわらず、感光体表面と導電性ブレードとの間の電位差を−１２００［Ｖ］に維持することができる。これにより、感光体表面が正極性に帯電した領域上の転写残トナーを−０．８［ｆＣ／μｍ」以下に帯電させることができ、クリーニングブラシで良好に静電的に除去することができる。しかしながら、導電性ブレード８１Ｙの印加電圧を定電流制御した場合においても、感光体表面の帯電電位が大きいＡやＥの領域が導電性ブレード８１Ｙと対向するとき、導電性ブレード８１Ｙに印加する電圧が高くなるので、消費電力の増大に繋がってしまう。
【００６３】
図１２は、クリーニング部除電ランプ７２Ｙで感光体表面除電後の感光体表面電位と、感光体表面を除電しなかったときの感光体表面電位とを示す図である。図１２に示すように、クリーニング部除電ランプ７２Ｙで感光体表面を除電することで、除電後の感光体表面電位は、−１００［Ｖ］〜１００［Ｖ］付近で安定する。これにより、画像面積率、帯電ローラの電源電圧、転写電流の変化に寄らず、常に感光体表面電位と導電性ブレード８１Ｙ間の電位差をほぼ一定に安定させることができる。従って、導電性ブレード８１Ｙに一定の電圧を印加するだけで、感光体表面と導電性ブレードとの電位差を、転写残トナーを良好に極性制御できる電位差にすることができる。また、導電性ブレードと対向時における感光体表面電位が、大きく負極性に帯電していないので、導電性ブレード８１Ｙへの印加電圧が低くても、感光体表面と導電性ブレードとの電位差を、転写残トナーを−０．２［ｆＣ／μｍ」以上に極性制御できる電位差にすることができる。これにより、消費電力を低減させることができ、省エネルギー化を実現することができる。
【００６４】
図１３は、Ａ３サイズの記録紙１枚に対して画像を印刷したときにおける、クリーニング部除電ランプ７２Ｙで感光体表面を除電せずに導電性ブレード８１Ｙ通過後の感光体表面電位を示す図である。なお、導電性ブレード８１Ｙには、−１２００［Ｖ］印加した。図に示すように、クリーニング部除電ランプ７２Ｙで感光体表面を除電しないと、導電性ブレード８１Ｙ通過後の感光体表面電位も変動してしまう。その結果、図１４に示すように、クリーニングブラシに１００［Ｖ］印加した場合、感光体表面電位とクリーニングブラシ７３Ｙ間の電位差が、変動してしまう。
【００６５】
図１５は、感光体とクリーニングブラシとの間の電位差と、クリーニング性能との関係を示す図である。図に示すように、良好なクリーニング性能が得られる感光体とクリーニングブラシとの電位差は、約５００〜８５０［Ｖ］、より好ましいのは、６００〜８００［Ｖ］である。図１４に示すように、感光体表面のＣの領域（画像面積率１００［％］の画像を形成ときの画像形成領域）とクリーニングブラシとの電位差は、５００［Ｖ］よりも低くなっている。このため、上記Ｃの領域上の転写残トナーは、クリーニングブラシによって良好にクリーニングすることができない。また、プロセスコントロールなどによって、帯電ローラ５Ｙの印加電圧が高くなると、感光体表面のＡの領域やＥの領域における帯電電位が高くなり、感光体表面とクリーニングブラシとの電位差が、８５０［Ｖ］以上となる。その結果、Ａの領域やＥの領域上の転写残トナーも、クリーニングブラシによって良好にクリーニングすることができなくなる。
【００６６】
また、導電性ブレード８１Ｙと感光体３Ｙとの当接圧力が当接部長手方向（感光体軸線方向）で不安定になることが、クリーニング性を悪化させる原因になっている。具体的には、感光体３Ｙの表面上においては、静電潜像の箇所と、非画像部（地肌部）の箇所との間に、大きな電位差がある。例えば、感光体３Ｙの表面に、図２０に示すような３つの帯状のベタ画像を形成したとする。それぞれのベタ画像は、図示のように、感光体３Ｙの周方向に沿って延在する帯状の形状になっている。このようなベタ画像を形成した場合における感光体３Ｙの表面電位は、図２１に示すように、静電潜像の箇所が−５０［Ｖ］程度であるのに対し、非画像部の箇所が−７００［Ｖ］であるので、両者には６５０［Ｖ］もの差がある。一方、バイアスが印加される導電性ブレード８１と、感光体３Ｙ表面との間にも電位差が生ずる。そして、この電位差により、導電性ブレード８１には、感光体３Ｙに引き付けられる力が作用する。この力は、図２２に示すように、感光体３Ｙの全領域のうち、電位の高い非画像部の箇所に対してよりも、電位の低い静電潜像の箇所に対してより大きく作用する。これにより、導電性ブレード８１Ｙと感光体３Ｙとの当接圧力が当接部長手方向で不安定になる。そして、感光体３Ｙ上に形成される潜像のパターンによっては、感光体３Ｙの非画像部の箇所と、導電性ブレード８１Ｙとの間に隙間が形成されて、その隙間を多量のトナーがすり抜けてしまうことがある。クリーニングブラシ７３Ｙが一度に補足し得るトナーの量には限界がある（例えば０．１ｍｇ／ｃｍ２程度）。前述のようにして多量のトナーがすり抜けると、ブラシのトナー補足量に対して回収ローラ７５Ｙへのトナー回収が追いつかなくなって、ブラシから感光体３Ｙへのトナーの逆流（再付着）を引き起こすことがある。以上のように、導電性ブレード８１Ｙと感光体３Ｙとの当接圧力が当接部長手方向で不安定になると、クリーニング性を悪化させてしまうのである。
【００６７】
これに対し、実施形態に係る複写機においては、導電性ブレード８１Ｙとクリーニングブラシ７３Ｙとの間にクリーニング部除電ランプを設けている。かかる構成では、導電性ブレード通過後の感光体表面を除電した場合、クリーニングブラシ７３Ｙのクリーニング領域における感光体表面電位は、−１００［Ｖ］〜１００［Ｖ］付近で安定する。また、静電潜像の箇所と非画像部の箇所とで大きな電位差のある感光体３Ｙ表面を導電性ブレード８１Ｙとの当接位置に進入させるのに先立って除電することで、面方向にて電位差のない状態の感光体３Ｙ表面を導電性ブレード８１Ｙとの当接位置に進入させる。これにより、導電性ブレード８１Ｙと感光体３Ｙとの当接部における長手方向の当接圧力を均一にすることで、ブレードと感光体３Ｙ表面との間に隙間を形成し難くして、多量のトナーをブラシに入力するといった事態を回避する。よって、感光体表面とクリーニングブラシ７３Ｙとの間の電位差の変動を抑えることができ、安定したクリーニング性を得ることができる。
【００６８】
しかしながら、感光体表面とクリーニングブラシ７３Ｙとの電位差を良好なクリーニング性能が得られる電位差（６００〜８００［Ｖ］）にするためには、クリーニングブラシ７３Ｙには６００〜８００［Ｖ］程度の電圧を印加する必要がある。また、クリーニングブラシに付着した転写残トナーを回収ローラへ静電的に回収するためには、１０００〜１２００［Ｖ］印加する必要がある。その結果、クリーニングブラシ７３Ｙや回収ローラ７５Ｙに印加する電圧が高くなり、消費電力が増大してしまう。
【００６９】
図１６は、導電性ブレード通過前にクリーニング部除電ランプ７２Ｙで感光体表面を除去したときの導電性ブレード通過後の感光体表面電位と、クリーニング部除電ランプ７２Ｙで感光体表面を除去しなかったときの導電性ブレード通過後の感光体表面電位とを示す図である。なお、導電性ブレード８１Ｙには、−１２００［Ｖ］印加した。図５に示すように、導電性ブレード通過前にクリーニング部除電ランプ７２Ｙで感光体表面を除去したときの導電性ブレード通過後の感光体表面電位は、導電性ブレード８１Ｙとの放電などによって、−５５０［Ｖ］に安定して帯電する。よって、クリーニングブラシ７３Ｙには１００〜３００［Ｖ］程度の電圧印加で感光体表面とクリーニングブラシとの間の電位差を６００〜８００［Ｖ］にすることができ、良好なクリーニング性能を得ることができる。また、回収ローラ７５Ｙには５００〜７００［Ｖ］程度の電圧印加でクリーニングブラシに付着した転写残トナーを回収ローラへ良好に回収することができる。よって、導電性ブレード８１Ｙとクリーニングブラシ７３Ｙとの間にクリーニング部除電ランプ７２Ｙを設けたものに比べて、クリーニングブラシ７３Ｙおよび回収ローラ７５Ｙに印加する電圧を抑えることができ、消費電力を低減させることができ、省エネルギー化を実現することができる。
【００７０】
このように、本実施形態においては、導電性ブレード８１Ｙよりも感光体表面移動方向上流側にクリーニング部除電ランプ７２Ｙを設け、導電性ブレード通過前に、感光体表面を除電することで、導電性ブレード８１Ｙに印加する電圧を低く抑えて、感光体上の転写残トナーの極性を良好に制御することができる。また、クリーニングブラシ７３Ｙ、回収ローラ７５Ｙの印加電圧を低く抑えて、感光体上の転写残トナーを良好に除去することができる。よって、装置の消費電力を抑えて、良好なクリーニング性能を得ることができ、装置の省エネルギー化を実現できる。
【００７１】
次に、本実施形態に係る画像形成装置に用いられる感光体３Ｙについて詳しく説明する。
本実施形態で用いる感光体３Ｙとしては、導電性支持体を５０［℃］〜４００［℃］に加熱し、この支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなる光導電層を有するアモルファスシリコン系感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称する。）を用いることができる。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
【００７２】
まず、ａ−Ｓｉ系感光体の層構成について説明する。ａ−Ｓｉ系感光体の層構成は、例えば以下のようなものである。図１７は、層構成を説明するための模式的構成図である。図１７（ａ）に示すａ−Ｓｉ系感光体５００は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。図１７（ｂ）に示すａ−Ｓｉ系感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。図１７（ｃ）に示すａ−Ｓｉ系感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。図１７（ｄ）に示すａ−Ｓｉ系感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
【００７３】
ａ−Ｓｉ系感光体５００の支持体５０１としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
【００７４】
上記支持体５０１の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体５０１としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体５０１は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０［μｍ］以上とされる。
【００７５】
ａ−Ｓｉ系感光体５００には必要に応じて導電性の支持体５０１と光導電層５０２との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのあるアモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４を設けるのがいっそう効果的である（図１７（ｃ））。すなわち、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体５０１側より光導電層５０２側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、所謂、極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４には伝導性を制御する原子を光導電層５０２に比べ比較的多く含有させる。
【００７６】
アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５［μｍ］、より好ましくは０．３〜４［μｍ］、最適には０．５〜３［μｍ］とされるのが望ましい。
【００７７】
光導電層５０２は、必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００［μｍ］、より好ましくは２０〜５０［μｍ］、最適には２３〜４５［μｍ］とされるのが望ましい。
【００７８】
電荷輸送層５０６は、光導電層５０２を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層５０６は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性，電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
【００７９】
電荷輸送層５０６の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層５０６については、好ましくは５〜５０［μｍ］、より好ましくは１０〜４０［μｍ］、最適には２０〜３０［μｍ］とされるのが望ましい。
【００８０】
電荷発生層５０５は、光導電層５０２を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層５０５は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性，電荷輸送特性を有する。
【００８１】
電荷発生層５０５の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５［μｍ］、より好ましくは１〜１０［μｍ］、最適には１〜５［μｍ］とされる。
【００８２】
ａ−Ｓｉ系感光体５００には必要に応じて、上述のようにして支持体５０１上に形成された光導電層５０２の上に、更に表面層を設けることができ、アモルファスシリコン系表面層５０３を形成することが好ましい。このアモルファスシリコン系表面層５０３は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
【００８３】
アモルファスシリコン系表面層５０３の層厚としては、通常０．０１〜３［μｍ］、好適には０．０５〜２［μｍ］、最適には０．１〜１［μｍ］とされるのが望ましいものである。層厚が０．０１［μｍ］よりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由によりアモルファスシリコン系表面層５０３が失われてしまい、３［μｍ］を超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
【００８４】
ａ−Ｓｉ系感光体５００は、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００［ｎｍ］）などの長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められない。このため、高速複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）などに用いるのに好適な電子写真用感光体である。
【００８５】
また、本実施形態で用いる感光体３Ｙとしては、耐摩耗性を向上する目的でフィラーを添加したものとしてもよい。ここでは、最表面に保護層を設け、この保護層にフィラーを添加したものを用いて説明する。有機フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコン樹脂粉末、ａ−カーボン粉末等が挙げられ、無機フィラーとしては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。これらのフィラーは単独もしくは２種類以上混合して用いられる。これらフィラーは、保護層用塗工液に適当な分散機を用いることにより分散できる。また、フィラーの平均粒径は、０．５［μｍ］以下、好ましくは０．２［μｍ］以下にあることが保護層の透過率の点から好ましい。また、実施形態において保護層中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。
【００８６】
また、本実施形態で用いる感光体３Ｙとしては、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、または、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体を用いても良い。これにより、耐磨耗性を上げることができる。
【００８７】
感光体の表面層としては、ビニルフルオライド、ビニリデンフルオライド、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルより選ばれる化合物の重合体もしくは共重合が挙げられる。
【００８８】
導電性支持体としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属、紙、プラスチックなどの円筒状シリンダーまたはフィルムが用いられる。これらの支持体の上には、バリアー機能と下引機能をもつ下引層（接着層）を設けることができる。下引層は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的被覆に対する保護などのために形成される。下引層の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、カゼイン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニカワ、ゼラチン、等が知られている。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その膜厚は０．２〜２［μｍ］程度である。
【００８９】
感光層としては、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層との積層構造を有するもの、電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する単一の層から成るものなどがある。
【００９０】
電荷発生物質としては、ピリリウム、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノシアニン、キノシアニンなどを用いることができる。
【００９１】
電荷輸送物質としては、架橋型電荷輸送材料を使用することが好ましい。具体的には、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノキサジン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒノ−２−メチルフェニル）−フェニルメタン等のトリアリールメタン系化合物、１，１−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）ヘプタン、１，１，２，２−テトラキス（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）エタン等のポリアリールアルカン類、およびトリアリールアミン類などを用いることができる。
【００９２】
次に、本実施形態のプリンタに好適に用いられるトナーについて説明する。本実施形態においては、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０である真円度の高い球形トナーを用いている。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１が１５０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【００９３】
図１８は、形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、トナーを二次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。つまり、形状係数ＳＦ１は、「ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）」という式で求められる。
【００９４】
また、本発明のクリーニング装置４を、一つの像担持体たる感光体と複数の現像手段たる現像ユニットとで多色画像を形成する所謂、１ドラム型のフルカラー画像形成装置に適用することができる。
【００９５】
図１９は、本発明のドラムクリーニング装置４を、所謂、１ドラム型のフルカラー画像形成装置であるプリンタ２００に適用した例を示す図である。このプリンタ２００では、図示しない本体筐体内に、感光体３が収納されている。この感光体３の周囲には、それぞれ、帯電手段としての帯電ローラ５、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応した現像ユニット７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋ、中間転写手段としての中間転写部４０、クリーニング手段としてのクリーニング装置４等が設けられている。また、このプリンタは、複数枚の記録材としての記録紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙は、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、二次転写部５０と中間転写部４０との間の二次転写領域に送り出される。
【００９６】
図１９のプリンタ２００において画像形成を行う場合、まず、感光体３を図中反時計方向に回転駆動するとともに中間転写部の中間転写ベルト４１を図中時計方向に回転駆動する。そして、感光体３の表面を帯電ローラ５で一様に帯電した後、感光体３の表面に対してＣ用画像データで変調されたレーザー光Ｌを照射して、感光体３の表面にＣ用静電潜像を形成する。そして、このＣ用静電潜像を現像ユニット７ＣによりＣトナーで現像を行う。これにより得られたＣ用トナー像は、中間転写部の中間転写ベルト４１上に一次転写される。その後、感光体３の表面に残留した転写残トナーをクリーニング装置４で除去した後、再び感光体３の表面を帯電ローラ５で一様に帯電する。次に、感光体３の表面に対してＭ用画像データで変調されたレーザー光Ｌを照射して、感光体３の表面にＭ用静電潜像を形成する。そして、このＭ用静電潜像を現像ユニット７ＭによりＭトナーで現像を行う。これにより得られたＭ用トナー像は、中間転写部の中間転写ベルト４１上に既に一次転写されているＣ用トナー像と重なり合うようにして、中間転写ベルト４１上に一次転写される。以後、Ｙ及びＫについても、同様に中間転写ベルト４１上に一次転写する。このようにして互いに重なり合った状態の中間転写ベルト４１上の各色トナー像は、二次転写部５０により二次転写領域に搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙Ｐは、紙搬送ベルト７９によって、図示しない定着部に搬送される。この定着部で、記録紙Ｐを加熱、加圧して、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。定着後の記録紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。転写後の感光体３の表面に残留した転写残トナーは、クリーニング装置４で除去される。また、中間転写ベルト４１の表面に残留した転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置（不図示）で除去される。
【００９７】
図１９に示した１ドラム型のフルカラー画像形成装置において、感光体３の表面に残留した転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置として、上記ドラムクリーニング装置４を用いることで、球形トナーであっても、感光体３表面から転写残トナーを良好に除去することができる。
【００９８】
以上、本実施形態のクリーニング装置によれば、導電性ブレードよりも感光体表面移動方向上流側にクリーニング部除電ランプを設け、導電性ブレード通過前に、感光体表面を除電することで、導電性ブレードに印加する電圧を低く抑えて、感光体上の転写残トナーの極性を良好に制御することができる。また、クリーニングブラシ、回収ローラの印加電圧を低く抑えて、感光体上の転写残トナーを良好に除去することができる。よって、装置の消費電力を抑えて、良好なクリーニング性能を得ることができ、装置の省エネルギー化を実現できる。
【００９９】
また、球形トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０の真円度の高い球形トナーを用いている。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体１との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなる。したがって流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率を高くすることができ、高品位の画像を得ることができる。
【０１００】
また、感光体として、フィラーを分散させた材料からなるものを用いることで、感光体の膜削れ量を低減することができ、耐摩耗性を向上することができる。
【０１０１】
また、感光体として、充填剤で補強された表面層を有する有機感光体または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又はその両方の特徴を有する有機感光体を用いることで、感光体の膜削れ量を低減することができ、耐摩耗性を向上することができる。
【０１０２】
また、感光体と少なくともクリーニング装置とを一体に備えたプロセスカートリッジとすることで、クリーニング装置及び感光体をプリンタに対して容易に着脱することができる。これにより、交換時の操作性が向上する。
【符号の説明】
【０１０３】
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ：プロセスユニット
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ：感光体
４：ドラムクリーニング装置
７２Ｙ：クリーニング部除電ランプ
７３Ｙ：クリーニングブラシ
７４Ｙ：ブラシ用電源
７５Ｙ：回収ローラ
７６Ｙ：回収電源
７７Ｙ：回収ローラ用クリーニングブレード
７８Ｙ：トナー排出スクリュー
８１Ｙ：導電性ブレード
８２Ｙ：ブレード電源
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０４】
【特許文献１】特開２００４−２１２８２３号公報
【図１】
2010107937.tif 000003
【図２】
2010107937.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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