(57)【要約】【課題】導電性部材（トナー極性制御ブレード）への電圧印加を適切に行うことで、長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができるクリーニング装置を提供する。【解決手段】本発明のクリーニング装置は、クリーニング対象（例えば感光体）１に接触配置されて所定の電圧が印加され感光体上の残留粉体（トナー）を帯電して単一極性に揃え且つ残留粉体の少なくとも一部を掻き取る導電性部材１６と、導電性部材に対して感光体の粉体搬送方向下流側に位置し感光体に接触配置されて所定の電圧が印加され感光体上から電気的に粉体を吸着するクリーニング部材２１と、クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加されクリーニング部材から電気的に粉体を吸着する第１の回収部材２３と、第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され第１の回収部材から粉体を掻き取る第２の回収部材２４とを備え、導電性部材１６は定電流制御される構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色粉体を用いて画像形成する画像形成装置に装備され、画像形成後のクリーニング対象に残留した前記粉体を除去回収するクリーニング装置であって、
前記クリーニング対象に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング対象上の残留粉体を帯電して単一極性に揃え且つ前記残留粉体の少なくとも一部を掻き取る導電性部材と、
前記導電性部材に対して前記クリーニング対象の粉体搬送方向下流側に位置し前記クリーニング対象に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング対象上から電気的に前記粉体を吸着するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング部材から電気的に前記粉体を吸着する第１の回収部材と、
前記第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記第１の回収部材から前記粉体を掻き取る第２の回収部材と、
を備え、
前記導電性部材は定電流制御されることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のクリーニング装置において、
前記クリーニング対象は、着色粉体による画像が形成され該画像を中間転写体または転写材に転写する像担持体、あるいは前記像担持体上の画像が転写される中間転写体、あるいは転写材を搬送し前記像担持体上または前記中間転写体上の画像を前記転写材に転写させる転写部材、のいずれかであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のクリーニング装置において、
前記着色粉体は、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のクリーニング装置において、
前記クリーニング対象は感光体からなる像担持体であり、前記導電性部材よりも前記像担持体の回転方向下流側で、前記クリーニング部材よりも上流側に、前記像担持体を除電する除電部材が設けられていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、
転写後の前記像担持体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、請求項１〜４のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する手段と、転写材を担持搬送し前記像担持体上の画像を前記転写材に転写させる転写部材とを有する画像形成装置において、
転写材搬送後の前記転写部材に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、請求項１〜３のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する手段と、前記像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写する手段と、前記中間転写体に転写された画像を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
転写後の前記中間転写体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、請求項１〜３のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
１つの像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、
転写後の前記像担持体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、請求項１〜４のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
１つの像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写する手段と、前記中間転写体に転写された画像を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
転写後の前記中間転写体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、請求項１〜３のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
像担持体と該像担持体に着色粉体による画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、複数の画像形成部の像担持体上に形成された画像を転写材または中間転写体に順次重ねて転写する手段を有する画像形成装置において、
前記画像形成部の転写後の像担持体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、請求項１〜４のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体と該像担持体に着色粉体による画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、該複数の画像形成部に対して転写材を順次搬送し像担持体上に形成された画像を前記転写材に順次重ねて転写する転写部材を有する画像形成装置において、
転写材搬送後の前記転写部材に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、請求項１〜３のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
像担持体と該像担持体に着色粉体による画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、複数の画像形成部の像担持体上に形成された画像を中間転写体に順次重ねて転写する手段と、前記中間転写体に転写された画像を転写材に一括して転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
転写後の前記中間転写体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、請求項１〜３のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項５〜１２のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、フィラーを分散させた感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項５〜１２のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、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、またはその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項５〜１２のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
像担持体と、該像担持体のクリーニング手段と、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニング手段は、請求項１〜４のいずれか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電クリーニング方式を用いたクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置、プロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を有する複合機等に応用される電子写真方式の画像形成装置では、高画質化の要望が高まり、画像形成に用いられる着色粉体であるトナーは小粒径化傾向にある。また、トナー製造コストの低減および転写率向上の要望から、粉砕トナーではなく重合法等により球形化したトナーを採用する画像形成装置が製品化されている。それに伴い、作像後、像担持体（例えば感光体）上に残留したトナーを除去する手段として従来主に用いられてきたブレードクリーニング方式はゴムブレードを感光体に当接させてトナーを除去するので、ブレードと感光体表面の密着の精度が低いとトナーがすり抜けてしまいクリーニング性が低下しやすい。それを防ごうとして感光体にブレードを強い当接圧で押しつけると、ブレードのめくれが発生し、スジ状あるいは帯状のクリーニング不良を引き起こす原因となるため、安定したクリーニング性能を保ち続けることが困難である。球形トナーでも線圧を極端に高くすればクリーニング出来るが、その分、感光体ドラム、クリーニングブレードの磨耗等により寿命が極端に短くなる。また、転写性が良いとされている球形トナーに対して、ブレードクリーニング性は、粉砕（異型）トナーに対するクリーニング性より劣ることは良く知られていることである。
【０００３】
一方、感光体の表面膜けずれを軽減し、これら小粒径又は球形トナーのクリーニング時にも確実なクリーニング性を備えたクリーニング方式として、ブラシクリーニング方式がある。これには、感光体表面に接触摺擦するようにブラシローラを配し、さらにブラシローラに接触して回収ローラを配し、回収ローラからゴムブレードなどの手段でトナーを除去する構成がある。この構成では、回収ローラ、あるいは回収ローラとブラシローラの両方に電圧を印加し、静電気力でクリーニングするため、球形トナー等の使用時に有利である。
しかしながら、一般的に転写工程では、現像後のトナー極性と逆極性の電圧を印加するため、転写後に感光体に残ったトナーは現像後のトナー極性のままのトナーと、逆極性に帯電したトナー、あるいは無帯電トナーの混合物となっていることも周知である。
【０００４】
この両極性および無帯電トナーの混合物をクリーニングする手段としては様々な提案がなされている。
例えば特許文献１（特開２００２−２０２７０２号公報）には、感光体回転方向上流側に電圧が印加された導電性クリーニングブレードを設け、下流側に導電性クリーニングブレードとは逆の電圧が印加されたクリーニングローラを設けて導電性クリーニングブレードでクリーニングし切れなかったトナーの極性を揃え、クリーニングローラでクリーニングする手段を有する画像形成装置が記載されている。
【０００５】
特許文献２（特許第３９９４９７４号公報）には、像担持体表面に接触した状態で回転駆動される導電性を有する回転部材と、前記回転部材よりも前記像担持体の搬送方向上流側で前記像担持体に接触する導電部材と、前記回転部材と前記導電部材のうちのいずれか一方が接続されると共に他方が接地され、前記回転部材と前記導電部材との間で前記像担持体を介して流れる直流電流を生じさせ、それによって前記回転部材と前記像担持体との間には正規の帯電極性の前記トナーを前記回転部材に吸着する力が作用する向きの第１の電界が発生すると共に、前記導電部材と前記像担持体との間には正規の帯電極性の前記トナーを前記像担持体に吸着する力が作用する向きの第２の電界が発生する単一の定電流直流電源とを備えることを特徴とする画像形成装置が記載されている。
【０００６】
特許文献３（特許第３４６６８２５号公報）には、第１の像担持体との間の一次転写部で、該像担持体上に形成されたトナー画像が一次転写される第２の像担持体と、該第２の像担持体から第３の像担持体にトナー画像を二次転写する転写手段と、前記第２の像担持体上に残った転写残トナーを接触帯電するトナー回収手段とを備え、該トナー回収手段によって帯電された二次転写残トナーを前記一次転写部から前記像担持体に回収する画像形成装置において、前記トナー回収手段は、クリーニング用帯電部材と、該クリーニング用帯電部材に電圧を印加する帯電バイアス電源とを備え、該帯電バイアス電源は、ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させた電圧を前記クリーニング用帯電部材に印加し、ＤＣ電圧分が、定電流制御により、ＡＣ電圧分が定電圧制御によりそれぞれ設定されることを特徴とする画像形成装置が記載されている。
【０００７】
特許文献４（特開２００５−２６５９０７号公報）には、コロナチャージャーに電圧を印加するコロトロン帯電方式によってクリーニング前のトナー帯電量制御を行ない、正極性、負極性の電圧をそれぞれ印加した２本のブラシを並べ各極性トナーごとにクリーニングする方法が記載されている。
この特許文献４に記載の方式では、両極性および無帯電トナーの混合物を良好にクリーニングすることができるが、感光体に対向して２本のブラシを配置し、それぞれのブラシに付着したトナーの回収装置を配置する構成では、画像形成装置の小型化という課題を達成しがたい。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２０２７０２号公報
【特許文献２】特許第３９９４９７４号公報
【特許文献３】特許第３４６６８２５号公報
【特許文献４】特開２００５−２６５９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、画像形成装置の小型化という目的のために感光体ドラムが小径化の傾向にあり、それに合せてクリーニング装置も省スペース化が課題となっている。このため前述の特許文献４のような２本のブラシを有し、それぞれに回収ローラを配したシステムに対し、より小型化するために、電圧が印加されたトナー極性制御ブレードとその下流に静電クリーニング装置を配置して、転写残トナーの帯電極性をトナー極性制御ブレードで片側に極性制御し静電クリーニング装置でクリーニングさせているものがある。そして、このような静電クリーニング装置の中に、所定の電圧を印加したブラシローラと回収ローラを用いて電位差を形成し、感光体上からブラシローラへトナーを付着させ、その後、回収ローラへ回収する方式が検討されている。
【００１０】
ここで、極性制御後のトナーの電荷分布は横軸のある範囲にあるのが有利と考えられる。極性制御後の静電クリーニング部では詳細は省略するが、感光体ドラムとブラシローラ間、ブラシローラと回収ローラ間で印加電圧の大小による差は有るが、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ｑ／ｄ分布は「０ｆＣ／μｍ」より少し離れた範囲、具体的には「−０．２ｆＣ／μｍ」以上が良い。これは上記に示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−極性のままの状態が維持できる範囲である。また、高い方（より左側）はトナーの帯電量が高くなることを意味しており、トナーの帯電量が高くなると感光体ドラムとトナー間付着力が強くなりブラシローラの静電気力でクリーニングしずらくなる。従って高い方もある範囲が良く、具体的には「−０．８ｆＣ／μｍ以下」が良い。つまり極性制御後のｑ／ｄ分布は「−０．２ｆＣ／μｍ〜−０．８ｆＣ／μｍ」の範囲に制御すればクリーニング性能は良好となる。
【００１１】
ここで、トナー極性制御性能は感光体表面電位とトナー極性制御ブレード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、感光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、上記のｑ／ｄ分布内に極性制御するための電位差がとれず、極性制御不足になってしまう問題がある（課題１）。
【００１２】
また、静電クリーニング装置におけるクリーニング性能はトナー極性制御ブレード後の感光体表面電位とブラシローラとの電位差によって決まり、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、トナー極性制御ブレードへのトナーの付着や電圧印加による経時での抵抗値変動による電流値の変化によりトナー極性制御ブレード後の感光体表面電位は変化してしまう。このため、感光体表面電位とブラシローラ間の電位差も変動してしまい、クリーニング性能が悪化するといった問題がある（課題２）。
【００１３】
同時に、トナー極性制御ブレードへのトナーの付着や電圧印加による経時での抵抗値変動により電流値が低下し、極性制御性能も低下し、クリーニング性能が悪化するといった問題もある（課題３）。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたんものであり、トナー極性制御ブレードへの電圧印加を適切に行うことで上記の課題を解決し、長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の手段は、着色粉体を用いて画像形成する画像形成装置に装備され、画像形成後のクリーニング対象に残留した前記粉体を除去回収するクリーニング装置であって、前記クリーニング対象に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング対象上の残留粉体を帯電して単一極性に揃え且つ前記残留粉体の少なくとも一部を掻き取る導電性部材と、前記導電性部材に対して前記クリーニング対象の粉体搬送方向下流側に位置し前記クリーニング対象に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング対象上から電気的に前記粉体を吸着するクリーニング部材と、前記クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング部材から電気的に前記粉体を吸着する第１の回収部材と、前記第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記第１の回収部材から前記粉体を掻き取る第２の回収部材と、を備え、前記導電性部材は定電流制御されることを特徴とする。
本発明の第２の手段は、第１の手段に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング対象は、着色粉体による画像が形成され該画像を中間転写体または転写材に転写する像担持体、あるいは前記像担持体上の画像が転写される中間転写体、あるいは転写材を搬送し前記像担持体上または前記中間転写体上の画像を前記転写材に転写させる転写部材、のいずれかであることを特徴とする。
本発明の第３の手段は、第１または第２の手段に記載のクリーニング装置において、前記着色粉体は、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーであることを特徴とする。
本発明の第４の手段は、第１〜第３の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置において、前記クリーニング対象は感光体からなる像担持体であり、前記導電性部材よりも前記像担持体の回転方向下流側で、前記クリーニング部材よりも上流側に、前記像担持体を除電する除電部材が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第５の手段は、像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、転写後の前記像担持体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、第１〜第４の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする。
本発明の第６の手段は、像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する手段と、転写材を担持搬送し前記像担持体上の画像を前記転写材に転写させる転写部材とを有する画像形成装置において、転写材搬送後の前記転写部材に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、第１〜第３の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする。
本発明の第７の手段は、像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する手段と、前記像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写する手段と、前記中間転写体に転写された画像を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、転写後の前記中間転写体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、第１〜第３の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の第８の手段は、１つの像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、転写後の前記像担持体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、第１〜第４の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする。
本発明の第９の手段は、１つの像担持体と、該像担持体上に着色粉体による画像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写する手段と、前記中間転写体に転写された画像を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、転写後の前記中間転写体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、第１〜第３の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１０の手段は、像担持体と該像担持体に着色粉体による画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、複数の画像形成部の像担持体上に形成された画像を転写材または中間転写体に順次重ねて転写する手段を有する画像形成装置において、前記画像形成部の転写後の像担持体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、第１〜第４の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする。
本発明の第１１の手段は、像担持体と該像担持体に着色粉体による画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、該複数の画像形成部に対して転写材を順次搬送し像担持体上に形成された画像を前記転写材に順次重ねて転写する転写部材を有する画像形成装置において、転写材搬送後の前記転写部材に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、第１〜第３の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする。
本発明の第１２の手段は、像担持体と該像担持体に着色粉体による画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、複数の画像形成部の像担持体上に形成された画像を中間転写体に順次重ねて転写する手段と、前記中間転写体に転写された画像を転写材に一括して転写する転写手段とを有する画像形成装置において、転写後の前記中間転写体に残留する粉体を除去回収するクリーニング手段として、第１〜第３の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１３の手段は、第５〜第１２の手段のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、フィラーを分散させた感光体であることを特徴とする。
本発明の第１４の手段は、第５〜第１２の手段のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、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、またはその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする。
本発明の第１５の手段は、第５〜第１２の手段のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１６の手段は、像担持体と、該像担持体のクリーニング手段と、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング手段は、第１〜第４の手段のいずれか一つに記載のクリーニング装置であることを特徴とする。
本発明の第１７の手段は、画像形成装置であって、第１６の手段に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のクリーニング装置は、クリーニング対象（着色粉体（トナー）による画像が形成され該画像を中間転写体または転写材に転写する像担持体（例えば感光体）、あるいは前記像担持体上の画像が転写される中間転写体（例えば中間転写ベルトまたは中間転写ドラム）、あるいは転写材を搬送し前記像担持体上または前記中間転写体上の画像を前記転写材に転写させる転写部材（例えば転写ベルト））に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング対象上の残留粉体を帯電して単一極性に揃え且つ前記残留粉体の少なくとも一部を掻き取る導電性部材（例えばトナー極性制御ブレード）と、前記導電性部材に対して前記クリーニング対象の粉体搬送方向下流側に位置し前記クリーニング対象に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング対象上から電気的に前記粉体を吸着するクリーニング部材（例えばクリーニングブラシローラ）と、前記クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング部材から電気的に前記粉体を吸着する第１の回収部材（例えば回収ローラ）と、前記第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記第１の回収部材から前記粉体を掻き取る第２の回収部材（例えば回収ローラ用導電性クリーニングブレード）と、を備え、前記導電性部材（例えばトナー極性制御ブレード）は定電流制御されることを特徴としており、前記導電性部材（例えばトナー極性制御ブレード）に定電流制御で電圧を印加することにより、クリーニング対象の表面電位と導電性部材（トナー極性制御ブレード）間の電位差を略一定に保つことができ、極性制御性能も安定させることができるので、クリーニング性能も安定して発揮することができる。
従って本発明によれば、長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置およびプロセスカートリッジを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の構成、動作および作用効果を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一構成例を示す概略要部構成図である。図中の符号１は像担持体であり、この像担持体１の周囲には、帯電手段２、光書込み手段３、現像手段４、転写手段１０、クリーニング手段１４等が配設されている。
【００２３】
像担持体１は光導電性の感光体ドラムであり、図中矢印で示す反時計回りに回転する。
帯電手段２は例えば非接触配置された帯電ローラであり、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する。
光書込み手段３は、例えばレーザ光源とカップリング光学系、光偏向器、走査結像光学系等からなるレーザ光走査方式の光書込み装置であり、帯電された感光体ドラム１に対して画像信号で変調されたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する。
現像手段４は、現像剤（一成分現像剤または二成分現像剤）の着色粉体としてトナーを用いた現像器であり、現像器ケース内には現像剤を担持搬送して感光体ドラム上の潜像をトナーで現像する現像ローラ６、現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード５、現像剤を攪拌搬送する現像スクリュー７，８等が設けられている。
転写手段１０は、図示しない給紙機構から給紙された転写材（例えばシート状の転写紙）Ｓを担持搬送し、感光体ドラム上の画像（トナー像）を転写材Ｓに転写させる転写ベルト１０Ａを用いた転写装置１０であり、転写ベルト１０Ａは駆動ローラ１１と従動ローラ１２、転写バイアス印加ローラ１３に支持されて図中の矢印の方向に回動する。
【００２４】
像担持体のクリーニング手段１４は、クリーニング対象である感光体ドラム１に接触配置されて電源（トナー極性制御ブレード用電源）２７により所定の電圧が印加され感光体ドラム上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（クリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（回収ローラ軸印加用電源）２８により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源）２９により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えたクリーニング装置である。
【００２５】
このクリーニング装置１４のクリーニングケースの開口部には、クリーニング入口シール１７、クリーニングブラシ入口シール１８、クリーニング出口シール２０が設けられており、感光体ドラム１から回収したトナーがケース外に漏れ出さないようになっている。さらにクリーニングケースの下部にはトナー排出スクリュー１９が設けられており、回収したトナーを図示しない廃トナー収容部等に排出する、または現像器に戻すようになっている。
また、この感光体ドラム用のクリーニング装置１４では、トナー極性制御ブレード１６よりも感光体ドラム１の回転方向下流側で、クリーニングブラシローラ２１よりも上流側に、感光体ドラム１を除電する除電部材（例えば除電ランプ）２６が設けられている。
【００２６】
次に図１に示す構成の画像形成装置の動作について説明を行う。
画像形成の一連のプロセスは、ここでは非接触帯電ローラ２を用いた非接触帯電方式で、潜像形成、現像はＮ／Ｐ（ネガ／ポジ：電位が低い所にトナーが付着する）方式を用いた例で行う。
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図１中の非接触帯電ローラ２、現像ローラ６、転写装置１０の転写バイアス印加ローラ１３、トナー極性制御ブレード１６、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、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、それとほぼ同時に感光体ドラム１、非接触帯電ローラ２、転写装置１０の転写ベルト１０Ａ、現像ローラ６、右現像スクリュー７、左現像スクリュー８、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。一例として、感光体回転速度は２０５ｍｍ／ｓ、クリーニングブラシローラ２１の回転速度、回収ローラ２３の回転速度も２０５ｍｍ／ｓである。感光体ドラム１は非接触配置された非接触帯電ローラ２で一様に負に帯電（−６９０Ｖ）され、光書込み装置３からのレーザ光Ｌで潜像形成（黒ベタ電位は−１２０Ｖ）が行われる。その潜像が現像ローラ６で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−５５０Ｖ）されトナー像が形成される。そして、トナー像の形成とタイミングを合わせて図示していない給紙機構から給送され、レジストローラ９で画像先端と同期を取り感光体ドラム１と転写ベルト１０Ａとの間に供給された転写紙Ｓ上にトナー像が転写（転写バイアスは３０μＡ印加）される。転写紙Ｓは図示しない分離機構で感光体ドラム１より分離され、図示していない定着装置を経てプリント（またはコピー）画像として排出される。
【００２７】
一方、転写装置１０で転写材Ｓに転写され、転写後に感光体ドラム１上に残った転写残トナーは、図２に示す様に「＋極性」と「―極性」が混在した分布のトナーであり、感光体ドラム１の回転でトナー極性制御ブレード１６の位置まで移送される。トナー極性制御ブレード１６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トナー極性制御ブレード１６と感光体ドラム１のニップ領域に入り込みやすく一部はすり抜けて行く。ここでトナー極性制御ブレード１６へは、トナー極性制御ブレード用電源２７により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、トナーがトナー極性制御ブレード１６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。トナー極性制御ブレード１６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ローラ２１の位置に感光体ドラム１の回転により運ばれる。クリーニングブラシローラ２１の軸にはクリーニングブラシ軸印加用電源３０により＋極性の電圧が印加され、さらにブラシ先端にはブラシ先端電圧印加用電極棒２２を介してブラシ先端電圧印加用電源３１により＋極性の電圧が印加されているので、正規の帯電極性に帯電されたトナーは、クリーニングブラシローラ２１に静電的に吸着する。クリーニングブラシローラ２１上に移動したトナーは、回収ローラ軸印加用電源２８によりクリーニングブラシローラ２１より更に高い＋極性の電圧が印加された回収ローラ２３へ電位勾配により移動する。さらに回収ローラ２３上に移動したトナーは、回収ローラ２３に接触配置されて回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源２９により所定の電圧が印加された回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４により掻き落とされ、トナー排出スクリュー１９で機外に排出又は現像器４に戻される。
【００２８】
次にクリーニング装置１４の極性制御機能について説明する。
先ずトナーがトナーと同極性の電圧が印加されたトナー極性制御ブレード１６をすり抜けていくときの帯電極性が変わる仕組みについて説明する。トナー極性制御ブレード１６をすり抜けるトナーは感光体ドラム１とトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ））１６により「摩擦帯電」、「電荷注入」、「放電」等で図３（極性ＢＬの制御電圧と制御後のｑ／ｄ分布の関係）に示す様に感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６間の電位差の増加に従いトナーの正規帯電極性側にシフトする。トナー極性制御ブレード１６は図４（ａ），（ｂ）に示す様に感光体ドラム1の回転方向に当接状態が変化するスティックスリップが発生する。そしてトナー極性制御ブレード１６が図４（ｂ）の状態になった時、トナーのすり抜けが発生しやすい。トナーがトナー極性制御ブレード１６と感光体ドラム1との間に挟まれた時、トナー極性制御ブレード１６に印加された電圧でトナーに電流が流れ込みトナーは印加電圧側の極性に帯電してトナー極性制御ブレード１６を通過する。このような状態でトナーの帯電極性が変化するのはトナーへの電荷注入と考えられている。また、感光体ドラム1の表面電位とトナー極性制御ブレード１６への印加電圧との電位差が放電が起こる領域の値であると、感光体ドラム１とトナー極性制御ブレード１６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によりトナーは印加電圧と同極性に帯電する。トナー極性制御ブレード１６の入口側の楔部はトナーを機械的に掻き落すのでトナーで汚れるため微小ギャップ部の放電は主に出口側の楔部で行われる事になる。ここで、トナー極性制御ブレード１６は、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。
【００２９】
次にクリーニング装置１４のクリーニング機能について説明する。
静電クリーニング部の詳細構成について説明すると、クリーニングブラシローラ２１は感光体ドラム１とクリーニングブラシローラ２１間でトナーへの電荷注入を低減するため、図５に示す様な芯鞘構造繊維で構成され、クリーニングブラシローラ２１の回転方向下流側へ傾斜させている。このようにクリーニングブラシローラ２１を傾斜させる事で図５に示す様に繊維から導電部が露出している切断面とトナーとの接触確率を少なくし、トナーへの電荷注入を低減させている。また、回収ローラ２３は、クリーニングブラシローラ２１と回収ローラ２３間でトナーへの電荷注入を少なくするため、金属の芯金にＰＶＤＦチューブを巻き、さらに表層に絶縁層を設けている。さらにクリーニングブラシローラ２１には、ブラシ先端部表面に接触して金属製のブラシローラ用電荷付与部材（例えばブラシ先端電圧印加用電極棒）２２がクリーニングブラシローラ２１の軸と同電位で接続されている。この理由はトナーがクリーニングブラシローラ２１から回収ローラ２３へ移動すると繊維表面が絶縁性のため電位の低下が発生するので、ブラシ先端電圧印加用電極棒で繊維への電荷補充を行っている。ブラシ表面電位低下の原因はまだ明らかになっていないが、トナーの授受が何らかの影響を与えていると考えられる。現在は、繊維表面に付着した電荷を持ったトナーが回収ローラ２３へ移動する時に剥離放電がおきて絶縁層に負極性の電荷を与えてしまう、もしくはトナー付着により繊維表面層に負極性の電荷を与え、トナー移動後でも電荷が残ってしまうと考えられる。クリーニングブラシローラ２１の繊維表面の電位が低下すると感光体ドラム１からのトナー除去性能が低下する。そこで繊維表面の電位低下分を補う部材としてクリーニングブラシローラ２１と同電圧が印加された金属製のブラシローラ用電荷付与部材（ブラシ先端電圧印加用電極棒）２２が設けてある。
【００３０】
また、回収ローラ２３の表面でもクリーニングブラシローラ２１と同じように回収ローラ用導電性ブレード２４でトナーが掻き落とされる時、回収ローラ２３表面電位が低下する。その理由はまだ明らかになっていないが、回収ローラ２３表面に付着した電荷を持ったトナーが回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４で掻き落とされるときに剥離放電がおきて高抵抗層・あるいは絶縁層に負極性の電荷を与えてしまう、もしくはトナー付着により回収ローラ２３表面層に負極性の電荷を与え、回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４でトナーを掻き落としても与えた電荷が残ってしまうと考えられている。そこでブラシローラ２１の場合と同様に、回収ローラ２３の表面に接触する回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４にも、回収ローラ２３の軸に印加している電圧より高い電圧が印加してある。
【００３１】
回収ローラ２３上のトナー除去は回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４を用いて機械的に掻き落としているが、以下に回収ローラ２３上の球形トナーの除去が可能な事の説明を記す。
回収ローラ２３はクリーニングブラシローラ２１に付着したトナーを、クリーニングブラシローラ２１と回収ローラ２３間の電位勾配で回収ローラ２３へ転位させる機能があれば良い訳で、感光体ドラム１とは異なり材料は何でもかまわない。そこで回収ローラ２３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チューブを巻いたりすれば球形トナーでも容易に除去できる。具体的には金属ローラの表面にフッ素コーティングしたり、ＰＶＤＦ、ＰＦＡチューブを巻いた回収ローラ２３にすればよい。
【００３２】
次にクリーニング装置１４の構成部材の具体的な構成例を下記に示す。
［トナー極性制御ブレード１６］
・トナー極性制御ブレードの材質：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５μｍ）
・トナー極性制御ブレードの喰込量（対感光体ドラム）：１ｍｍ
・トナー極性制御ブレードの当接角度（対感光体ドラム）：２０°
・トナー極性制御ブレードの厚み：２ｍｍ
・トナー極性制御ブレードの自由長：７ｍｍ
・トナー極性制御ブレードの硬度：６０〜８０（ＪＩＳＡ硬度計）
・トナー極性制御ブレードの反発弾性：３０％
・トナー極性制御ブレードの電気抵抗：１０６〜１０８Ω・ｃｍ
・トナー極性制御ブレードの制御電圧（定電圧制御）：−１２００Ｖ
【００３３】
［クリーニングブラシローラ２１］
・ブラシローラの材質：導電性ポリエステル
・ブラシローラの径：φ１４ｍｍ
・ブラシローラの毛足長さ：４ｍｍ
・ブラシローラの喰込量（対感光体ドラム）：１ｍｍ
・ブラシローラの線速：２０５ｍｍ／ｓ（感光体ドラムと等速）
・ブラシローラ用電荷付与部材（電極棒２２）の印加電圧：１００Ｖ
・ブラシローラ軸の印加電圧：１００Ｖ
・ブラシローラ原糸の電気抵抗１０８Ω・ｃｍ
・ブラシローラの植毛密度：１０万本／inch2
・ブラシローラのブラシ形態：ブラシローラ回転方向下流側へ傾斜
【００３４】
［回収ローラ２３］
・回収ローラの材質：ＳＵＳ芯金にＰＶＤＦチューブ（１００μｍ）を巻き、表層にアクリルコート層（５μｍ：絶縁）
・回収ローラの径：φ１２ｍｍ
・回収ローラの線速：２０５ｍｍ／ｓ
・回収ローラ軸の印加電圧：５００Ｖ
【００３５】
［回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４］
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの材質：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５μｍ）
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの喰込量（対回収ローラ）：１ｍｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの当接角度（対回収ローラ）：２０°
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの厚み：２ｍｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレード自由長：７ｍｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの硬度：６０〜８０（ＪＩＳＡ硬度計）
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの反発弾性：３０％
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの電気抵抗：１０６〜１０８Ω・ｃｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの印加電圧：５００Ｖ
【００３６】
以上、感光体ドラム用のクリーニング装置１４について説明したが、転写装置１０にも、転写材搬送後のベルト表面に付着した粉体（トナー、紙粉等）を除去回収する転写ベルト用クリーニング装置３２が設けられており、この転写ベルト用クリーニング装置３２も感光体ドラム用のクリーニング装置１４と同様の構成とすることができる。また、この場合には、除電部材は不要である。
【実施例】
【００３７】
次に、上述した構成のクリーニング装置１４を画像形成装置に搭載した場合の課題と解決手段の具体的な実施例を以下に示す。
【００３８】
［実施例１］
（課題１とその解決手段）
図１に示す画像形成装置の感光体用クリーニング手段として上述した構成のクリーニング装置１４を搭載し、Ａ３版サイズの画像を１枚印刷したとき、トナー極性制御ブレード１６前（極性ＢＬ前）の感光体表面電位は図６に示す様になる。このとき図６のＡ，Ｄ部では帯電ローラ２の電源がＯＮ、Ｂ，Ｃ部では帯電ローラ２の電源、転写装置１０のバイアス印加用電源がＯＮ、また、Ｃ部が画像領域となっている。ここで太線が画像面積率１００％、細線が１０％である。これに対し、トナー極性制御ブレード１６を−１２００Ｖで定電圧制御した場合、図７に示す様に画像面積率や転写電流ＯＮ，ＯＦＦで感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６間の電位差が変化してしまう。同時にトナー極性制御ブレード１６の電流値も図８に示す様に感光体表面電位に応じて変化する。この様な構成では、例えばトナー極性制御ブレード１６のエッジ部にトナーが溜まり、転写電流がＯＦＦ時にすり抜けて来たトナー等に対しては、最適なｑ／ｄ分布に極性制御するための電位差がとれず（電位差−６００Ｖ程度）、図３に示す様に極性制御不足になってしまい、結果としてクリーニング性能の低下につながってしまう。
【００３９】
そこで、その解決手段として、本発明ではトナー極性制御ブレード１６を定電流制御させる。定電流制御の場合も定電圧制御の場合と同様に電流値を上げるほど極性制御性能は上がり図９に示す様に負側にシフトする。そこで、例えばトナー極性制御ブレード１６に−２０μＡの定電流制御で電圧を印加すると、トナー極性制御ブレード１６の電圧は図１０に示す様に感光体表面電位の変化に応じて変化する。これにより、前述のＡ〜Ｄ部で常に感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６間の電位差を一定に保つことができ、極性制御性能も安定させることができた。これによりクリーニング性能も安定して発揮することができた。
【００４０】
（課題２とその解決手段）
トナー極性制御ブレード１６を−１２００Ｖで定電圧制御し、画像面積率５％のＡ４版サイズの画像を２００枚印刷したとき、トナー極性制御ブレード１６後（極性ＢＬ後）の感光体表面電位は図１１に示す様に徐々に上昇してしまい、トナー極性制御ブレード１６の電流値（極性制御Ｉ）は図１２に示す様に徐々に低下してしまう。このとき、図１３に示す様に、感光体回転方向下流側のクリーニングブラシローラ２１の印加電圧は一定であるため、感光体表面電位とブラシローラ２１間の電位差が変化してしまう。その結果、クリーニング性能の低下につながる。経時での感光体表面電位の上昇は、トナー極性制御ブレード１６へのトナー付着や、導電ゴム部材、導電性テープの物性変化により、トナー極性制御ブレード１６の電気抵抗値が上昇し、トナー極性制御ブレード１６の電流値が低下するところに原因がある。トナー極性制御ブレード１６を−１２００Ｖで定電圧制御した場合では電流値は−３０μＡから−２０μＡ程度まで減少していた。
【００４１】
そこで、その解決手段として、本発明では例えばトナー極性制御ブレード１６に−２０μＡの定電流制御で電圧を印加する。これによりトナー極性制御ブレード１６後の感光体表面電位は、図１４のｂに示す様に常に安定させることができた。これによりクリーニングブラシローラ２１の印加電圧が一定であっても、クリーニング性能も安定して発揮することができた。ただし、この場合、抵抗値は上昇し電流値は一定であるため、トナー極性制御ブレード１６の電圧値は経時で上昇する。これにより極性制御性能に影響は出るが、トナー極性制御ブレード１６の電圧値が上昇するということは感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６間の電位差が大きくなる方向であるので、多少過帯電になることはあっても極性制御不足でクリーニング不可になるといった問題は生じない。
【００４２】
（課題３とその解決手段）
上記の課題２でも述べた様に、トナー極性制御ブレード１６を経時で使用することで、トナー付着や、導電ゴム部材、導電性テープの物性変化により、トナー極性制御ブレード１６の電気抵抗値が上昇し、電流値が低下してしまう。この様な状態では初期状態と比べ、トナーへの電荷注入や微小ギャップでの放電は起こりづらく、極性制御性能も低下してしまう。
そこで、その解決手段として、本発明では例えばトナー極性制御ブレード１６に−２０μＡの定電流制御で電圧を印加する。これによりトナー極性制御ブレード１６の抵抗値が変動しても、電荷注入や放電を安定して起こすことができ、経時でも極性制御性能を保つことができるので、クリーニング性能も安定して発揮することができた。
【００４３】
［実施例２］
実施例１で説明したように、トナー極性制御ブレード１６に定電流制御で電圧を印加すると、トナー極性制御ブレード１６の電圧（極性ＢＬ電圧）は図１０に示す様に感光体表面電位（極性ＢＬ前表面電位）の変化に応じて変化する。従って、前述のＡ〜Ｄ部で常に感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６間の電位差を一定に保つことができ、極性制御性能も安定させることができる。ここで、トナー極性制御ブレード１６は常に負の電圧が印加されているため、トナー極性制御ブレード１６後の感光体表面電位は常に負の値になる。そこで、図１に示す様に、トナー極性制御ブレード１６とクリーニングブラシローラ２１の間に除電部材（例えば除電ランプ（ＱＬ））２６を設けることで、トナー極性制御ブレード１６後（極性ＢＬ後）の感光体表面電位は図１５に示す様に、常に０付近に安定する。従って感光体表面電位とクリーニングブラシローラ２１の最適な電位差の値をクリーニングブラシローラ２１に印加することで（本例では６００Ｖ）、電位差は常に最適な状態に安定させることができ、これによりクリーニング性能も安定して発揮することができた。尚、除電ランプ（ＱＬ）２６としては図１６に示す様に、感光体軸方向に２２ｍｍ間隔で１６個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置したものを使用した。
【００４４】
［実施例３］
次に本発明に係る画像形成装置の像担持体として用いられる感光体について説明する。
まず、本発明に係る画像形成装置の像担持体としては、アモルファスシリコン感光体を用いることができる。
【００４５】
・アモルファスシリコン感光体について
本発明に用いられる電子写真用感光体としては、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該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。
【００４６】
・層構成について
アモルファスシリコン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）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ（Ｈは水素原子、Ｘはハロゲン原子（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ））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）に示す電子写真用感光体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）に示す電子写真用感光体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）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。該光導電層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。
【００４７】
・支持体について
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。支持体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１０μｍ以上とされる。
【００４８】
・注入防止層について
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体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、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、支持体側より光導電層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、いわゆる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、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。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０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００４９】
・光導電層について
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１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【００５０】
・電荷輸送層について
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。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、電荷輸送層については、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【００５１】
・電荷発生層について
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。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０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとされる。
【００５２】
・表面層について
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体５００には必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層５０２の上に、更に表面層５０３を設けることができ、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。この表面層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。本発明における表面層５０３の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍ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。
【００５３】
次に、本発明に係る画像形成装置の像担持体としては、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、またはその両方の特徴を有する有機感光体を用いることができる。
このような感光体の最外層は、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である。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０．２〜２μｍ程度である。感光層の具体例としては、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感光層、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感光層などがある。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。電荷輸送物質としては、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。
【００５４】
次に、本発明に係る画像形成装置の像担持体としては、保護層に耐摩耗性を向上する目的でフィラーを添加した感光体を用いることができる。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、０．５μm以下、好ましくは０．２μｍ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、本発明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。
【００５５】
［実施例４］
本発明に係る画像形成装置においては、前述したように長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置１４を備えているので、画像形成に用いる現像剤の着色粉体として、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーを用いることができる。
ここで、形状係数ＳＦ１とは、図１８に示すように、球状物質の形状の丸さの割合を示す数値であり、球状物質を二次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで割って、１００π／４を乗じた値で表される。つまり次式、
ＳＦ１＝{(MXLNG)2／AREA}×(１００π／４)
によって定義されるものである。
【００５６】
本発明に係る画像形成装置においては、このような形状係数のトナー（球状トナー）であっても、前述した構成のクリーニング装置１４で良好に除去回収することができる。
【００５７】
以上の実施形態や実施例では、本発明のクリーニング装置を単色の画像形成装置に搭載した例で説明したが、本発明のクリーニング装置は、多色画像形成装置の感光体や中間転写体等のクリーニング装置としても好適に使用することができる。以下に多色画像形成装置の実施例を示す。
【００５８】
［実施例５］
図１９は本発明に係るクリーニング装置を備えた多色画像形成装置の一構成例を示す概略要部構成図であり、この多色画像形成装置は、１つの像担持体１と、帯電手段２と、光書込み手段３と、像担持体上に着色粉体による画像を形成する複数の現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、像担持体上に形成された画像を中間転写体４１に転写する一次転写装置４０と、中間転写体４１に転写された画像を転写材Ｓに転写する二次転写装置４８と、定着装置６０と、図示しない給紙機構等を有している。
【００５９】
像担持体１は光導電性の感光体ドラムであり、図中矢印で示す反時計回りに回転する。
帯電手段２は例えば非接触配置された帯電ローラであり、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する。
光書込み手段３は、例えばレーザ光源とカップリング光学系、光偏向器、走査結像光学系等からなるレーザ光走査方式の光書込み装置であり、帯電された感光体ドラム１に対して画像信号で変調されたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する。
【００６０】
複数の現像手段は、現像剤の着色粉体としてイエロー色のトナーを用いたイエロー現像器４Ｙ、マゼンタ色のトナーを用いたマゼンタ現像器４Ｍ、シアン色のトナーを用いたシアン現像器４Ｃ、ブラック色のトナーを用いたブラック現像器４Ｋであり、この４つの現像器は回転型現像装置４’内に収納され、回転型現像装置４’の回転により選択された色の現像器が感光体ドラム１との対向位置に配置されるようになっている。各現像器は同様の構成であり、現像器ケース内には現像剤を担持搬送して感光体ドラム上の潜像をトナーで現像する現像ローラ、現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード、現像剤を攪拌搬送する現像スクリュー等が設けられている。
【００６１】
一次転写装置４０は中間転写体として中間転写ベルト４１を用いており、この中間転写ベルト４１は駆動ローラ４２と複数の従動ローラ４３，４４，４５と転写バイアス印加ローラに支持されて図中の矢印の方向に回動し、感光体ドラム上に形成された画像（トナー像）が転写されるようになっている。
また、二次転写装置４８は、図示しない給紙機構から給紙された転写材（例えばシート状の転写紙）Ｓを搬送し、中間転写ベルト上の画像（トナー像）を転写材Ｓに転写させる二次転写ローラを用いた構成であり、この二次転写ローラは中間転写ベルト４１に対して接離可能に設けられており、感光体ドラム１から中間転写ベルト４１にトナー像を一次転写する際には、中間転写ベルト４１から離間されている。そして、中間転写ベルト上のトナー像を転写材Ｓに転写させる二次転写時に、二次転写ローラ４８が中間転写ベルト４１に接触し、二次転写を行うようになっている。
また、二次転写装置４８よりも転写材搬送方向下流側には、転写後の転写材Ｓを搬送する搬送ベルト４８と、転写材Ｓに転写された画像を加熱・加圧等により定着する定着装置６０等が設けられている。
【００６２】
像担持体のクリーニング手段１４は図１と同様の構成であり、クリーニング対象である感光体ドラム１に接触配置されて電源（トナー極性制御ブレード用電源）２７により所定の電圧が印加され感光体ドラム上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（クリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（回収ローラ軸印加用電源）２８により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源）２９により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えたクリーニング装置である。
【００６３】
このクリーニング装置１４のクリーニングケースの開口部には、クリーニング入口シール１７、クリーニングブラシ入口シール１８、クリーニング出口シール２０が設けられており、感光体ドラム１から回収したトナーがケース外に漏れ出さないようになっている。さらにクリーニングケースの下部にはトナー排出スクリュー１９が設けられており、回収したトナーを図示しない廃トナー収容部等に排出するようになっている。
また、この感光体ドラム用のクリーニング装置１４では、トナー極性制御ブレード１６よりも感光体ドラム１の回転方向下流側で、クリーニングブラシローラ２１よりも上流側に、感光体ドラム１を除電する除電部材（例えば除電ランプ）２６が設けられている。
【００６４】
一次転写装置４０には、二次転写後に中間転写ベルト４１の表面に残留したトナーを除去回収する中間転写ベルト用クリーニング装置４６が設けられており、この中間転写ベルト用クリーニング装置４６も感光体ドラム用のクリーニング装置１４と同様の構成とすることができるが、この場合には、除電部材は不要である。また、この中間転写ベルトクリーニング装置４６は、カム等の接離機構４７により中間転写ベルト４１に対して接離可能に配設されており、感光体ドラム１から中間転写ベルト４１にトナー像を一次転写する際には、中間転写ベルト４１から離間されている。そして、中間転写ベルト上のトナー像を転写材Ｓに転写させる二次転写時に、中間転写ベルト用クリーニング装置４６が中間転写ベルト４１に接触し、二次転写後の中間転写ベルト表面に残留したトナーを除去回収する。
【００６５】
次に図１９に示す構成の多色画像形成装置の動作について説明を行う。
画像形成の一連のプロセスは、ここでは非接触帯電ローラ２を用いた非接触帯電方式で、潜像形成、現像はＮ／Ｐ（ネガ／ポジ：電位が低い所にトナーが付着する）方式を用いた例で行う。
図示していない操作部で単色画像かカラー画像かの選択を行い（ここではカラー画像とし、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順で画像形成を行うとする）、プリントボタンが押されると、回転型現像装置４’が回転し、イエロー現像器４Ｙが感光体ドラム１との対向位置に配置される。そして、非接触帯電ローラ２、イエロー現像器４Ｙの現像ローラ、一次転写装置４０の転写バイアス印加ローラ１３、トナー極性制御ブレード１６、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、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、それとほぼ同時に感光体ドラム１、非接触帯電ローラ２、一次転写装置４０の中間転写ベルト４１、イエロー現像器４Ｙの現像ローラ、現像スクリュー、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。感光体ドラム１は非接触配置された非接触帯電ローラ２で一様に負に帯電され、光書込み装置３からのレーザ光Ｌでイエローの潜像形成が行われる。その潜像が現像ローラで形成される磁気ブラシにより現像されイエローのトナー像が形成される。そして、このイエローのトナー像は転写バイアス印加ローラ１３の転写バイアスにより中間転写ベルト４１に一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーは感光体用クリーニング装置１４で除去回収される。なお、クリーニング装置１４の構成、動作は図１と同様であり、既に説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００６６】
上記の一次転写後、回転型現像装置４’が回転し、次のマゼンタ現像器４Ｍが感光体ドラム１との対向位置に配置される。そして、クリーニング後の感光体ドラム１に対して上記と同様に帯電、潜像形成、現像が行われ、感光体ドラム上にマゼンタのトナー像が形成される。そして、このイエローのトナー像は転写バイアス印加ローラ１３の転写バイアスにより中間転写ベルト４１のイエロー像に重ね合わせて一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーは感光体用クリーニング装置１４で除去回収される。
そして、上記のような現像器の切替、帯電、潜像形成、現像、一次転写、感光体クリーニングの工程がシアン画像、ブラック画像に対しても同様に行われ、中間転写ベルト４１上に４色を重ね合わせたカラー画像が形成される。
【００６７】
中間転写ベルト４１上への４色目のトナー像の一次転写とタイミングを合わせて二次転写ローラ４８が中間転写ベルトに当接するとともに、図示していない給紙機構から給送されレジストローラ５５で画像先端と同期を取り中間転写ベルト４１と二次転写ローラ４８との間に供給された転写紙Ｓ上に４色のトナー像が一括して二次転写される。転写紙Ｓは図示しない分離機構で中間転写ベルト４１より分離され、搬送ベルト４９、定着装置６０を経てプリント（またはコピー）画像として排出される。
また、二次転写にタイミングを合わせて中間転写ベルト用クリーニング装置４６が中間転写ベルト４１との当接位置に移動し、二次転写後の中間転写ベルト表面に残留したトナーを除去、回収する。
二次転写後、二次転写ローラ４８は中間転写ベルト４１から離間し、クリーニング後の中間転写ベルト用クリーニング装置４６も中間転写ベルト４１から離間され、次の画像形成の待機状態となる。
【００６８】
［実施例６］
次に多色画像形成装置の別の実施例を説明する。
図２０は本発明に係るクリーニング装置を備えた多色画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図であり、この多色画像形成装置は、４つの画像形成部を一次転写装置４０の中間転写ベルト４１に沿って並設した所謂タンデム型の多色画像形成装置である。
４つの画像形成部は現像手段に用いるトナーの色（イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ））が異なるが、構成は同じであり、イエロー（Ｙ）の画像形成部を例に挙げると、像担持体１Ｙと、帯電手段２Ｙと、光書込み手段３からのレーザ光の露光部と、現像手段４Ｙと、一次転写手段１３Ｙと、クリーニング手段１４Ｙ等が配設されている。なお、画像形成部の構成部材のうち、像担持体１Ｙと帯電手段２Ｙと現像手段４Ｙとクリーニング手段１４Ｙは一つのカートリッジ内に一体に支持されており、プロセスカートリッジを構成している。そして、このプロセスカートリッジは画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されている。
【００６９】
各色の画像形成部の構成は図１と同様であり、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは光導電性の感光体ドラムであり、図中矢印で示す反時計回りに回転する。
帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは例えば非接触配置された帯電ローラであり、感光体ドラムの表面を均一に帯電する。
光書込み手段３は、例えば４つのレーザ光源とカップリング光学系、１つの光偏向器、４つの走査結像光学系等からなるレーザ光走査方式の光書込み装置であり、各画像形成部の帯電された感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対して画像信号で変調されたレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、現像剤（一成分現像剤または二成分現像剤）の着色粉体としてイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを用いた現像器であり、現像器ケース内には現像剤を担持搬送して感光体ドラム上の潜像をトナーで現像する現像ローラ、現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード、現像剤を攪拌搬送する現像スクリュー等が設けられている。
【００７０】
像担持体のクリーニング手段１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、符号を省略しているが図１と同様の構成であり、クリーニング対象である感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに接触配置されて電源（トナー極性制御ブレード用電源）２７により所定の電圧が印加され感光体ドラム上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（クリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（回収ローラ軸印加用電源）２８により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源）２９により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えたクリーニング装置である。
【００７１】
一次転写装置４０は中間転写体として中間転写ベルト４１を用いており、この中間転写ベルト４１は駆動ローラ４２と複数の従動ローラ４３，４４，４５と転写バイアス印加ローラに支持されて図中の矢印の方向に回動し、各画像形成部の感光体ドラム上に形成された画像（トナー像）が重ねて転写されるようになっている。
また、二次転写装置４８は、選択された給紙部（給紙トレイ、給紙カセット等）５０，５１から給紙ローラ５２や分離ローラ５４、搬送ローラ５４、レジストローラ５５等の給紙機構で給紙された転写材（例えばシート状の転写紙）Ｓを搬送し、中間転写ベルト上の画像（トナー像）を転写材Ｓに転写させる二次転写ローラを用いた構成である。
また、二次転写装置４８よりも転写材搬送方向下流側には、転写後の転写材Ｓを搬送する搬送ベルト４８と、転写材Ｓに転写された画像を加熱・加圧等により定着する定着装置６０と、排紙装置６１等が設けられている。
【００７２】
一次転写装置４０には、二次転写後に中間転写ベルト４１の表面に残留したトナーを除去回収する中間転写ベルト用クリーニング装置４６が設けられており、この中間転写ベルト用クリーニング装置４６も感光体ドラム用のクリーニング装置１４と同様の構成とすることができるが、この場合には、除電部材は不要である。
【００７３】
次に図２０に示す構成の多色画像形成装置の動作について説明を行う。
図示していない操作部で単色画像かカラー画像かの選択を行い（ここではカラー画像とし、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順で画像形成を行うとする）、プリントボタンが押されると、各画像形成部の動作が開始され、非接触帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの現像ローラ、一次転写装置４０の転写バイアス印加ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、クリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ（及び中間転写ベルト用クリーニング装置４６）のトナー極性制御ブレード１６、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、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、それとほぼ同時に感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、非接触帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、一次転写装置４０の中間転写ベルト４１、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの現像ローラ、現像スクリュー、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。感光体ドラム１，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは非接触配置された非接触帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋで一様に負に帯電され、光書込み装置３からのレーザ光Ｌで各色に対応した潜像形成が行われる。その潜像が現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの現像ローラで形成される磁気ブラシにより現像され各色のトナー像が形成される。そして、この各色のトナー像は転写バイアス印加ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの転写バイアスにより中間転写ベルト４１に順次重ねて一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に残留したトナーは感光体用クリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋで除去回収される。なお、クリーニング装置１４の構成、動作は図１と同様であり、既に説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００７４】
中間転写ベルト４１上への４色目のトナー像の一次転写とタイミングを合わせて、選択された給紙部（給紙トレイ、給紙カセット等）５０，５１から給紙ローラ５２や分離ローラ５４、搬送ローラ５４等の給紙機構で給送され、レジストローラ５５で画像先端と同期を取り中間転写ベルト４１と二次転写ローラ４８との間に供給された転写紙Ｓ上に４色のトナー像が一括して二次転写される。転写紙Ｓは図示しない分離機構で中間転写ベルト４１より分離され、搬送ベルト４９、定着装置６０、排紙装置６１を経てプリント（またはコピー）画像として排出される。
また、二次転写後に中間転写ベルト表面に残留したトナーは、中間転写ベルト用クリーニング装置４６により除去、回収される。
【００７５】
なお、図２０では、一次転写装置４０として中間転写ベルト４１を用いた中間転写方式のタンデム型多色画像形成装置の構成例を示したが、中間転写ベルトに代えて、転写材を担持して各画像形成部に搬送する転写部材（転写ベルト）を用い、各感光体ドラム上のトナー像を転写材に重ねて転写する直接転写方式のタンデム型多色画像形成装置の構成とすることもできる。そして、この直接転写方式の場合には二次転写装置は不要となる。また、この直接転写方式とした場合には、転写材搬送後の転写ベルト表面をクリーニングする転写ベルト用クリーニング装置が設けられるが、この転写ベルト用クリーニング装置も図１の感光体用クリーニング装置と同様に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一構成例を示す概略要部構成図である。
【図２】転写残トナーのｑ／ｄ分布を示す図である。
【図３】トナー極性制御ブレードの制御電圧と制御後のｑ／ｄ分布の変化を示す図である。
【図４】トナー極性制御ブレードの挙動を示す図である。
【図５】ブラシローラの斜毛クリーニングブラシとトナーの接触状態を示す図である。
【図６】トナー極性制御ブレード前（極性ＢＬ前）の感光体表面電位（Ａ３版画像１枚通紙時）を示す図である。
【図７】トナー極性制御ブレード前（極性ＢＬ前）の感光体表面電位と極性ＢＬ間の電位差の変化を示す図である。
【図８】トナー極性制御ブレードの電流値（極性制御Ｉ）の変化（Ａ３版画像１枚通紙時）を示す図である。
【図９】トナー極性制御ブレードの制御電流と制御後のｑ／ｄ分布の変化を示す図である。
【図１０】定電流制御したときの感光体表面電位とトナー極性制御ブレード電圧（極性ＢＬ電圧）を示す図である。
【図１１】経時でのトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位の変化を示す図である。
【図１２】経時でのトナー極性制御ブレードの電流（極性制御Ｉ）の変化を示す図である。
【図１３】経時でのトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位とブラシローラ間の電位差の変化を示す図である。
【図１４】定電流制御したときの経時でのトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位を示す図である。
【図１５】除電ランプ（ＱＬ）をつけたときのトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位の変化を示す図である。
【図１６】除電ランプの構成例を示す図である。
【図１７】アモルファスシリコン感光体の構造例を示す要部断面図である。
【図１８】形状係数ＳＦ１の定義を示す図である。
【図１９】本発明に係るクリーニング装置を備えた多色画像形成装置の一構成例を示す概略要部構成図である。
【図２０】本発明に係るクリーニング装置を備えた多色画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：感光体ドラム（像担持体）
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：非接触帯電ローラ（帯電手段）
３：光書込み装置（光書込み手段）
４：現像器（現像手段）
４’：回転型現像装置（複数の現像手段）
４Ｙ：イエロー現像器
４Ｍ：マゼンタ現像器
４Ｃ：シアン現像器
４Ｋ：ブラック現像器
５：ドクターブレード
６：現像ローラ
７，８：現像スクリュー
９，５５：レジストローラ
１０：転写装置
１０Ａ：転写ベルト（転写部材）
１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ：転写バイアス印加ローラ
１４，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ：感光体用クリーニング装置
１５：ブレードホルダー
１６：トナー極性制御ブレード（導電性部材）
１７：クリーニング入口シール
１８：クリーニングブラシ入口シール
１９：トナー排出スクリュー
２０：クリーニング出口シール
２１：クリーニングブラシローラ（クリーニング部材）
２２：ブラシ先端電圧印加用電極棒
２３：回収ローラ（第１の回収部材）
２４：回収ローラ用導電性クリーニングブレード（第２の回収部材）
２５：回収ローラ用ブレードホルダー
２６：除電ランプ（除電部材）
２７：トナー極性制御ブレード用電源
２８：回収ローラ軸印加用電源
２９：回収ローラ用クリーニングブレード用電源
３０：クリーニングブラシローラ軸印加用電源
３１：ブラシ先端電圧印加用電源
３２：転写ベルト用クリーニング装置
４０：一次転写装置
４１：中間転写ベルト（中間転写体）
４６：中間転写ベルト用クリーニング装置
４８，５６：二次転写ローラ（二次転写装置）
４９，５７：搬送ベルト
５０，５１：給紙部
５２：給紙ローラ
５３：分離ローラ
５４：搬送ローラ
６０：定着装置
６１：排紙装置
Ｌ：レーザ光
Ｓ：転写紙（転写材）
【図１】
2010014943.tif 000003
【図２】
2010014943.tif 000004
【図３】
2010014943.tif 000005
【図４】
2010014943.tif 000006
【図５】
2010014943.tif 000007
【図６】
2010014943.tif 000008
【図７】
2010014943.tif 000009
【図８】
2010014943.tif 000010
【図９】
2010014943.tif 000011
【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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