(57)【要約】【課題】回収ローラの表面電位の変動を開発中のクリーニング装置よりも抑制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を提供する。【解決手段】回収ローラ７５Ｙ上の回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙよりも下流側に回収ローラ７５Ｙ表面電位を計測する表面電位計測手段たる表面電位計２０２を設け、制御手段たる制御部２０１によって表面電位計で計測した電位に基づき、供給電源７９Ｙを制御して、回収ローラ７５Ｙ表面に供給する電荷量を制御する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する被清掃体上の粉体を静電的に自らの表面に移動させて除去する表面移動可能なクリーニング部材と、
絶縁性表層を有し該クリーニング部材上の粉体を静電的に自らの表面に移動させて回収する表面移動可能な回収部材と、
該回収部材表面に摺擦して該回収部材上の粉体を掻き落として除去する除去部材とを備えたクリーニング装置において、
前記回収部材表面に接触する導電性部材に電圧を印加して該回収部材表面に電荷を供給する電荷供給手段と、
前記回収部材表面電位を計測する表面電位計測手段と、
該表面電位計測手段の計測結果に基づいて、前記電荷供給手段を制御する制御手段とを備えたこと特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
前記表面電位計測手段の計測結果に基づいて、前記回収部材と前記クリーニング部材との電位差が、前記クリーニング部材上の粉体が静電的に前記回収部材へ移動することのできる所定範囲内となるように、前記電荷供給手段を制御するよう前記制御手段を構成した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のクリーニング装置において、
前記導電性部材として、前記除去部材を用いたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかのクリーニング装置において、
前記クリーニング部材よりも前記被清掃体の表面移動方向上流側に、前記被清掃体上の粉体の帯電極性を制御する極性制御部材を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかのクリーニング装置において、
上記粉体はトナーであり形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
像担持体と、
該像担持体を帯電する帯電装置と、
該像担持体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、
該像担持体上の静電潜像をトナー像化する現像装置と、
該像担持体上のトナー像を被転写材に転写する転写装置と、
該像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、
上記クリーニング装置として請求項１乃至５の何れか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７】
請求項６の画像形成装置において、
上記像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置を備え、
該像担持体上に形成された複数のトナー像を重ね合わせて多色画像を形成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
複数の像担持体と、
該複数の像担持体上にトナー像を形成する現像装置をそれぞれ備え、
複数の像担持体上に形成されたトナー像を重ね合わせて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９】
請求項６乃至８の何れかの画像形成装置において、
前記転写装置はトナー像を中間転写体を介して被転写材に転写するものであり、
前記中間転写体表面の残トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置として請求項１乃至５の何れか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１０】
請求項６乃至８の何れかの画像形成装置において、
前記転写装置は被転写材を搬送する転写搬送体上の被転写材にトナー像を転写するものであり、
前記転写搬送体表面の残トナーをクリーニングする転写搬送体クリーニング装置として請求項１乃至５の何れか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１１】
請求項６乃至１０の何れかの画像形成装置において、
上記像担持体として、フィラーを分散させた感光体を用いたを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項６乃至１１の何れかの画像形成装置において、
像担持体として、充填材で補強された表面層を有した有機感光体、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た特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項６乃至１２の何れかの画像形成装置において、
上記像担持体が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１４】
像担持体と少なくともクリーニング装置とを一体に支持し、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、
前記クリーニング装置として、請求項１乃至５いずれか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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、および、これに採用されるクリーニング装置、プロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被清掃体としてトナー像転写後の感光体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段としては、ゴム製のブレードを感光体に当接させてトナーを除去するブレードクリーニング方式のものが知られている。ブレードクリーニング方式では、ブレードと感光体表面と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。これを防止するために、ブレードを強い当接圧で感光体に押し付けることがおこなわれている。しかしながら、ブレードを強い当接圧で感光体に押し付けると、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してしまい、安定したクリーニング性能を保ちつづけることが困難であった。また、長期的には、感光体の表面膜削れを増進させ、感光体寿命を短くさせてしまう。
【０００３】
また、近年、高画質化の要望が高まり、トナーを小粒径化する傾向にある。さらに、トナー製造コスト低減及び転写率向上の要望から、粉砕（不定形）トナーから重合法等により球形に形成された球形トナーを採用する画像形成装置が製品化されている。このような小粒径、球形トナーを用いると、ブレードクリーニング方式ではクリーニング性が粉砕トナーに比べて劣ることが知られている。
【０００４】
小粒径トナーや球形トナーのクリーニング時にも良好なクリーニング性を備え、かつ、感光体の表面膜削れを軽減できる機械的な摺擦を抑えたクリーニング方式として、特許文献１に記載されているような静電ブラシクリーニング方式がある。特許文献１の静電ブラシクリーニング方式は、感光体表面に接触摺擦するように導電性のブラシ繊維を備えるクリーニング部材たるブラシローラを有し、さらにブラシ繊維に接触して回収部材たる回収ローラを配し、回収ローラからゴムブレードからなる除去部材でトナーを除去する。この際、回収ローラあるいはブラシ繊維と回収ローラとの両方に電圧を印加し、ブラシによる摺擦力に加え静電気力で感光体からトナーを除去するものである。このため、小粒径トナーや球形トナーに対してもクリーニング性能が得られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記回収ローラとしては、表面に高抵抗層または絶縁層を有するものが好ましい。これは、回収ローラの表面が導電性であると、ブラシローラと回収ローラとの当接部で、回収ローラ表面からブラシローラ上のトナーに電荷注入がおき、帯電量の低いトナーは極性が反転してしまう。極性が反転したトナーは、回収ローラ上へは移動せずブラシローラ上に残ったままになる。ブラシローラ上に残ったトナーは回転で再び像担持体と出会い、像担持体へ再度付着してクリーニング残トナーとなり、像担持体上のクリーニング性を低下させてしまう。このため、回収ローラからトナーへの電荷注入を防止するために、回収ローラ表層を高抵抗または絶縁性としたものが好ましい。
【０００６】
しかしながら、表面に高抵抗層または絶縁層を有する回収ローラを用いた場合、回収ローラの表面電位が経時で低下してしまい、ブラシローラとの電位差が保てず回収ローラのトナー回収率が低下してしまうことがわかった。この結果、ブラシローラ上にトナーが徐々に蓄積していき、経時で良好なクリーニング性能が得られなくなるという問題が生じる。
【０００７】
本出願人は、上記問題について鋭意研究した結果、次のことがわかった。すなわち、ゴムブレードで回収ローラに付着したトナー除去後の回収ローラ表面電位を測定すると、単位面積あたりのトナーの付着量が多いほど回収ローラ表面電位が低下することがわかったのである。この理由はまだ明らかになっていないが、回収ローラ表面に付着した電荷を持ったトナーがゴムブレード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表面層に負極性の電荷を与え、ゴムブレードでトナーを掻き落としても与えた電荷が残ってしまうためと考えられる。
【０００８】
そこで、本出願人は、回収ローラ表面に付着したトナーを除去する除去部材として、導電性ブレードを用い、この導電性ブレードに電圧を印加し、回収ローラ表面に電荷を供給する電荷供給手段を備えたクリーニング装置を開発中である。これにより、回収ローラ表面電位の低下を抑制することができ、回収ローラのトナー回収率の低下を抑制することができる。
【０００９】
しかしながら、上記開発中のクリーニング装置においては、導電性ブレードに印加する電圧が一定であったため、次のような不具合があった。すなわち、上述したように、回収ローラ表面電位の低下は、単位面積あたりのトナーの付着量によって異なる。このため、画像面積率の高い画像形成後は、残留トナーが多くなり、回収ローラに付着するトナーが多くなる。よって、このような場合は回収ローラ表面電位が大幅に低下する。このとき、導電性ブレードに印加する電圧が低いと回収ローラ表面に十分な電荷を付与することができず、回収ローラの表面電位が低下してしまう。このため、回収ローラに付着するトナーが多いときでも、回収ローラの表面電位が低下しないように、導電性ブレードに印加する電圧を高くすることも考えられる。しかし、導電性ブレードに印加する電圧を高くすると、回収ローラに付着するトナーが少ない場合に次のような不具合が生じる。すなわち、画像面積率の低い画像形成後など、回収ローラに付着するトナーが少ない場合は、回収ローラ表面電位はあまり低下しない。その結果、回収ローラ表面に導電性ブレードから過剰な電荷が付与され、回収ローラの表面電位が上昇してしまう。その結果、ブラシローラと回収ローラとの電位差が大きくなりすぎてしまう。回収ローラとブラシローラとの電位差が大きくなると、トナーへの電荷注入が起きトナーの極性が反転するおそれがある。極性が反転したトナーは、回収ローラ上へは移動せずブラシローラ上に残ったままになる。ブラシローラ上に残ったトナーは回転で再び感光体と出会い、感光体へ再度付着してクリーニング残トナーとなり、感光体上のクリーニング性を低下させてしまう。
【００１０】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、回収ローラの表面電位の変動を開発中のクリーニング装置よりも抑制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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する被清掃体上の粉体を静電的に自らの表面に移動させて除去する表面移動可能なクリーニング部材と、絶縁性表層を有し該クリーニング部材上の粉体を静電的に自らの表面に移動させて回収する表面移動可能な回収部材と、該回収部材表面に摺擦して該回収部材上の粉体を掻き落として除去する除去部材とを備えたクリーニング装置において、前記回収部材表面に接触する導電性部材に電圧を印加して該回収部材表面に電荷を供給する電荷供給手段と、前記回収部材表面電位を計測する表面電位計測手段と、該表面電位計測手段の計測結果に基づいて、前記電荷供給手段を制御する制御手段とを備えたこと特徴とするクリーニング装置。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、前記表面電位計測手段の計測結果に基づいて、前記回収部材と前記クリーニング部材との電位差が、前記クリーニング部材上の粉体が静電的に前記回収部材へ移動することのできる所定範囲内となるように、前記電荷供給手段を制御するよう前記制御手段を構成し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１または２のクリーニング装置において、前記導電性部材として、前記除去部材を用いた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１乃至３の何れかのクリーニング装置において、前記クリーニング部材よりも前記被清掃体の表面移動方向上流側に、前記被清掃体上の粉体の帯電極性を制御する極性制御部材を有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１乃至４の何れかのクリーニング装置において、上記粉体はトナーであり形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該像担持体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、該像担持体上の静電潜像をトナー像化する現像装置と、該像担持体上のトナー像を被転写材に転写する転写装置と、該像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、上記クリーニング装置として請求項１乃至５の何れか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７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記像担持体上にトナー像を形成する複数の現像装置を備え、該像担持体上に形成された複数のトナー像を重ね合わせて多色画像を形成するものであることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、複数の像担持体と、該複数の像担持体上にトナー像を形成する現像装置をそれぞれ備え、複数の像担持体上に形成されたトナー像を重ね合わせて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９の発明は、請求項６乃至８の何れかの画像形成装置において、前記転写装置はトナー像を中間転写体を介して被転写材に転写するものであり、前記中間転写体表面の残トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置として請求項１乃至５の何れか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１０の発明は、請求項６乃至８の何れかの画像形成装置において、前記転写装置は被転写材を搬送する転写搬送体上の被転写材にトナー像を転写するものであり、前記転写搬送体表面の残トナーをクリーニングする転写搬送体クリーニング装置として請求項１乃至５の何れか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１１の発明は、請求項６乃至１０の何れかの画像形成装置において、上記像担持体として、フィラーを分散させた感光体を用いたを特徴とする画像形成装置。
また、請求項１２の発明は、請求項６乃至１１の何れかの画像形成装置において、像担持体として、充填材で補強された表面層を有した有機感光体、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た特徴とする画像形成装置。
また、請求項１３の発明は、請求項６乃至１２の何れかの画像形成装置において、上記像担持体がアモルファスシリコン感光体であることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、像担持体と少なくともクリーニング装置とを一体に支持し、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、前記クリーニング装置として、請求項１乃至５いずれか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】
【００１２】
本発明によれば、表面電位計測手段が計測した回収部材表面電位に基づいて電荷供給手段を制御するので、次のような効果を得ることができる。すなわち、表面電位計測手段が計測した回収部材表面電位が、クリーニング部材上のトナーを回収ローラへ静電的に移動できる電位よりも低いときは、回収部材表面に供給する電荷が多くなるように電荷供給手段を制御することが可能となる。その結果、回収部材の表面電位の低下を抑制することができ、回収部材のトナー回収率の低下を抑制することができる。また、表面電位計測手段が計測した回収部材表面電位が、クリーニング部材上のトナーへの電荷注入が発生しない電位よりも高いときは、回収部材表面に供給する電荷が少なくなるように電荷供給手段を制御することが可能となる。その結果、回収部材の表面電位の上昇を抑制することができ、回収部材がクリーニング部材に付着した粉体を静電的に回収する領域において、粉体の極性が反転するのを抑制することができる。その結果、クリーニング部材に付着した粉体が再度、被清掃体に付着するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】クリーニングブラシと回収ローラとの電位差と、クリーニング性能との関係を示す図。
【図７】クリーニングブラシへの入力トナー量が多いときにおける、回収ローラ用クリーニングブレードへの印加電圧と、回収ローラの表面電位の変動との関係を示すグラフ。
【図８】クリーニングブラシへの入力トナー量が少ないときにおける、回収ローラ用クリーニングブレードへの印加電圧と、回収ローラの表面電位の変動との関係を示すグラフ。
【図９】表面電位計を備えたドラムクリーニング装置の概略構成図。
【図１０】回収ローラ用クリーニングブレードへの印加電圧制御の実施例を示す図。
【図１１】回収ローラ用クリーニングブレードへの印加電圧制御の他の実施例を示す図。
【図１２】表面電位計を軸方向に複数個設けた実施例を示す斜視図。
【図１３】アモルファスシリコン感光体の層構成の説明図。
【図１４】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１５】１ドラム型のフルカラー画像形成装置の概略構成図。
【図１６】ベルトクリーニングユニットの概略構成図。
【図１７】タンデム型直接転写方式のフルカラー画像形成装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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に示すように、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。これらは、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、それ以外は同様の構成になっている。
【００１５】
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、プロセスカートリッジ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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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が低下し感光体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、クリーニングブラシ７３Ｙ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。そこで、本実施形態のクリーニング装置においては、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙを導電性とし、電荷供給手段たる供給電源７９Ｙから回収ローラ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している。すなわち、除去部材たる回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙが、回収ローラ表面に接触して電荷供給手段たる供給電源７９Ｙから電圧が印加される導電性部材として用いられる。
【００４２】
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。
【００４３】
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との間にはさまれる際、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。
【００４４】
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］
・導電性ブレード制御電圧（定電流制御時）：−３０［μＡ］
【００４５】
・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
・クリーニングブラシ軸印加電圧：６００［Ｖ］
・ブラシ表面電荷付与部材印加電圧：６００［Ｖ］
【００４６】
・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：φ１２［ｍｍ］
・回収ローラ線速：２０５［ｍｍ／ｓ］
【００４７】
・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］
・回収ローラ軸印加電圧：１０００［Ｖ］
【００４８】
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、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［μＡ］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。
【００４９】
次に、本実施形態の特徴点について説明する。
クリーニングブラシ７３Ｙと回収ローラ７５Ｙとの電位差と、クリーニング性能との関係は、図６に示すようになり、電位差が所定の範囲（４００〜８００［Ｖ］）内にないと、クリーニング性能が低下してしまう。回収ローラ７５Ｙとクリーニングブラシ７３Ｙとの電位差が４００[Ｖ]を未満だと、クリーニングブラシ７３Ｙに付着したトナーが回収ローラ７５Ｙへ静電的に移動しにくくなり、多くのトナーがクリーニングブラシ７３Ｙに残留する。この結果、クリーニングブラシ７３Ｙ上にトナーが徐々に蓄積していき、経時で良好なクリーニング性能が得られなくなる。一方、回収ローラ７５Ｙとクリーニングブラシ７３Ｙとの電位差が８００[Ｖ]を越えると、トナーへの電荷注入が起きトナーの極性が反転するおそれがある。極性が反転したトナーは、回収ローラ上へは移動せずブラシローラ上に残ったままになる。ブラシローラ上に残ったトナーは回転で再び感光体と出会い、感光体へ再度付着してクリーニング残トナーとなり、感光体上のクリーニング性を低下させてしまう。
【００５０】
ここで、クリーニングブラシ７３Ｙへの入力トナー量を０．１［ｍｇ／ｃｍ２］程度にしてクリーニング装置を連続動作させたときの、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙへの印加電圧と、回収ローラ７５Ｙの表面電位の変動との関係について調べた。図７は、その結果である。なお、図中破線は、クリーニングブラシ軸印加電圧が所定の値のときにおけるクリーニング性能が良好な電位差の範囲（４００〜８００[Ｖ]）となる回収ローラ７５Ｙの表面電位の上限値および下限値を示す線である。図７に示すように、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに２０００[Ｖ]程度印加すると回収ローラ７５Ｙ表面電位は経時でも安定し、クリーニングブラシ７３Ｙとの電位差を一定に保つことができる。一方、１５００[Ｖ]以下だと、徐々に回収ローラ７５Ｙ表面電位が低下し、回収ローラ７５Ｙ表面電位が破線で示したクリーニング可能な領域の下限値未満となってしまいクリーニング性能が低下する。
【００５１】
次に、クリーニングブラシ７３Ｙへの入力トナー量を０．０１［ｍｇ／ｃｍ２］程度にしてクリーニング装置を連続動作させたときの、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙへの印加電圧と、回収ローラ７５Ｙの表面電位の変動との関係について調べた。図８は、その結果である。図８に示すように、入力トナー量が０．０１［ｍｇ／ｃｍ２］の場合は、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに１０００[Ｖ]程度印加すると回収ローラ７５Ｙ表面電位が安定する。逆に回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙの印加電圧が１５００[Ｖ]以上だと、回収ローラ７５Ｙ表面電位は徐々に増加しクリーニング可能な範囲の上限値から外れてしまう。
【００５２】
このように、クリーニングブラシ７３Ｙに入力されるトナー量によって、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙへの最適な印加電圧が異なるのである。これは、上述したように、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ときに、剥離放電がおきて回収ローラの絶縁性表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の絶縁性表層に負極性の電荷を与え、トナーを掻き落としても与えた電荷が残ってしまうとためと考えられるからである。その結果、クリーニングブラシへのトナー入力量が０．１［ｍｇ／ｃｍ２］と多いときは、当然、回収ローラに回収されて、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙで掻き落とされるトナーが多くなる。従って、回収ローラ表面電位の低下が大きくなり、クリーニングブラシ７３Ｙに２０００[Ｖ]の電圧を印加して、回収ローラ表面への電荷供給量が多くないと、回収ローラ表面電位が回復しない。一方、クリーニングブラシへのトナー入力量が０．０１［ｍｇ／ｃｍ２］と少ないときは、回収ローラに回収されて、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙで掻き落とされるトナーが少なくなる。従って、回収ローラ表面電位の低下が少なく、クリーニングブラシ７３Ｙに２０００[Ｖ]の電圧を印加した場合、回収ローラ表面への電荷供給量が多く、回収ローラ表面電位が上昇してしまう。よって、クリーニングブラシへのトナー入力量が０．０１［ｍｇ／ｃｍ２］と少ないときは、クリーニングブラシ７３Ｙに印加する電圧を１０００[Ｖ]に下げて、回収ローラ表面への電荷供給量を少なくすることによって、回収ローラ表面電位を一定に保つことができる。
【００５３】
本出願人が開発中のクリーニング装置においては、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を１０００[Ｖ]にしていた。クリーニングブラシへのトナー入力量は、画像面積率によって変動するため、画像面積率の高い画像を連続形成した場合などのとき、クリーニング不良が生じて、帯電ローラ５Ｙなどにトナーが付着する不具合が生じていた。また、使用初期時においては、導電性ブレードによって掻き落とされるトナーが多いが、経時使用により導電性ブレードが磨耗し、導電性ブレードをすり抜けるトナーが多くなる。その結果、同じ画像面積率でも、使用初期時と経時使用後とでは、クリーニングブラシに入力されるトナー量が異なる。また、温湿度などの装置の環境条件等により回収ローラ用クリーニングブレードに印加する電圧値が同じであっても、回収ローラ用クリーニングブレードから回収ローラ２４表面へ供給される電荷量も変わってくる。従って、画像面積率に基づいて回収ローラ用クリーニングブレードに印加する電圧を変えても、回収ローラ表面電位が経時で低下したり、上昇したりするおそれがある。
【００５４】
そこで、本実施形態のクリーニング装置においては、図９に示すように、回収ローラ７５Ｙ上の回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙよりも下流側に回収ローラ７５Ｙ表面電位を計測する表面電位計測手段たる表面電位計２０２を設け、制御手段たる制御部２０１によって表面電位計で計測した電位に基づいて、供給電源７９Ｙを制御するように構成した。具体的には、制御部２０１のメモリに回収ローラ７５Ｙの表面電位の目標値（目標電位）を記憶しておき、制御部２０１は、表面電位計で計測した表面電位と、メモリに記憶された目標電位（例えば、１０００[Ｖ)）との差分値を計算する。制御部２０１は、計算した差分値に基づいて、供給電源７９Ｙを制御する。図１０に示すように、計測電位が上限値を越え、目標電位と計測電位との差分値（目標電位−計測電位）が下限値未満となると、クリーニングブラシ７３Ｙと回収ローラ７５Ｙとの電位差が４００[V]未満となり、クリーニングブラシ７３Ｙに付着したトナーが回収ローラ表面へ静電的に移動しなくなる。よって、目標電位と計測電位との差分値が下限値未満となったら、制御部２０１は、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を基準値（例えば、１０００[Ｖ]）よりも高い第１電圧値に上げる。これにより、クリーニングブラシ７３Ｙと回収ローラ７５Ｙとの電位差を４００V以上に維持することができ、クリーニングブラシ７３Ｙに付着したトナーを回収ローラで良好に回収することができる。
また、計測電位が、下限値未満となり、目標電位と計測電位との差分値（目標電位−計測電位）が上限値を越えたら、制御部２０１は、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を第１電圧値から基準値に戻す。目標電位と計測電位との差分値が上限値を越えると、クリーニングブラシ７３Ｙと回収ローラ７５Ｙとの電位差が８００Vを越えてしまい、クリーニングブラシ７３Ｙに付着したトナーへの電荷注入が起きトナーの極性が反転して、回収ローラ表面へ静電的に移動しなくなる。従って、目標電位と計測電位との差分値が上限値を越えた場合は、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を第１電圧値から基準値に戻すことによって、クリーニングブラシ７３Ｙと回収ローラ７５Ｙとの電位差を８００[V]以下に維持することができ、クリーニングブラシ７３Ｙに付着したトナーを回収ローラで良好に回収することができる。
【００５５】
図１０に示す例においては、基準値をトナー入力量が少ないときに回収ローラ表面電位を目標電位に維持できる電圧値に設定している。このため、図７、図８に示すように、回収ローラ表面電位が下がることはあっても上がることはない。よって、差分値が下限値未満となったら、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を第１電圧値に上げ、差分値が上限値を越えたら、電圧値を第１電圧値から基準値に戻すという制御で、クリーニングブラシ７３Ｙと回収ローラ７５Ｙとの電位差を、クリーニング性能が良好な範囲（４００〜８００[Ｖ]）に収めることができる。
なお、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧の制御は、これに限られるものではない。例えば、目標電位と計測電位との差分値が下限値未満となったら、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を基準値よりも高い第１電圧値に上げる。そして、計測電位が目標電位となったら、制御部２０１は、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を第１電圧値から基準値に戻す。また、目標電位と計測電位との差分値が上限値を越えたら、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を基準値よりも低い第２電圧値に下げる。そして、計測電位が目標電位となったら、制御部２０１は、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を第２電圧値から基準値に戻すよう制御してもよい。また、上述では、目標電位と計測電位との差分値に基づいて、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を制御しているが、計測電位にのみ基づいて、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を制御してもよい。
【００５６】
このように、回収ローラの表面電位を計測して、その計測値に基づいて回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧を制御することで、回収ローラ７５Ｙ表面電位の変動を抑制することができ、クリーニングブラシ７３Ｙと回収ローラ７５Ｙとの電位差を、クリーニング性能が良好な範囲（４００〜８００[Ｖ]）に収めることができる。
【００５７】
また、表面電位計で回収ローラ表面電位を計測し、計測した表面電位に基づいて、供給電源を制御するので、図１１に示すように、回収ローラ７５Ｙ周上の一部分の表面電位が下がってしまった場合でも、対応することができる。例えば、エンコーダなど回収ローラの回転周期を計測する手段を設けておき、表面電位計２０２の計測電位の結果が、図１１に示すように、回収ローラ７５Ｙ周上の一部分の表面電位が下がっている場合、制御部２０１は、次のような制御を行う。すなわち、エンコーダの計測結果に基づいて、回収ローラ７５Ｙ周上の表面電位が下がっている部分が、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙを通過するタイミングで、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧値を基準値から第１電圧値に上げる。これにより、図１１に示す様に回収ローラ７５Ｙ周上の一部分の表面電位が下がってしまった場合でもその部分に合わせて回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙの電圧を上げることで電位が落ち込んだ部分のみに多くの電荷を与えることができ、回収ローラ７５Ｙ表面電位を安定させることが出来る。従って安定してクリーニングブラシ７３Ｙとの電位差を維持することができ、クリーニング性能を維持することができる。
【００５８】
また、回収ローラ７５Ｙの軸方向でトナー量に差がある場合がある。例えば、回収ローラ７５Ｙの表面電位計２０２Ｙとの対向部分が、他の部分に比べてトナーが付着していなかった場合、回収ローラ７５Ｙの表面電位計２０２Ｙとの対向部分と他の部分とで電位差が生じるおそれがある。その結果、計測電位に基づいて、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙへの印加電圧を制御しても、上記他の部分の電位が、目標電位付近まで回復しないおそれがある。よって、図１２に示す様に軸方向に複数個表面電位計を設けてもよい。この場合、制御部２０１は、各表面電位計が計測した計測電位の値から、平均値を求め、平均値に基づいて、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙに印加する電圧値を制御する。このように、軸方向に複数個表面電位計を設けることで、回収ローラ２４軸方向でトナー量に差があっても、回収ローラ表面電位を良好に把握することができる。その結果、回収ローラ７５Ｙ表面電位をより安定させることができる。
【００５９】
なお、上述ではドラムクリーニング装置４Ｙについて説明したが、ドラムクリーニング装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｋも同様な構成である。また、中間転写ベルト４１上の転写残トナーを除去するベルトクリーニングユニット４２を静電クリーニング方式にしてもよい。図１６に示すように、ベルトクリーニングユニット４２は、中間転写ベルト４１上からトナーを除去するクリーニング部材としてのクリーニングブラシ５２１と、クリーニングブラシ５２１に付着したトナーを回収する回収部材としての回収ローラ５２２と、回収ローラ５２２に当接して回収したトナーを掻き取ると共に、回収ローラ５２２表面に電荷を付与する回収ローラ用クリーニングブレード５２３と、プリンタ本体に備えられた廃トナータンク（不図示）に回収したトナーを搬送するためのトナー搬送コイル５２４とを備えている。クリーニングブラシ５２１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５３１より回転軸（芯金）を介して電圧を印加する。また、回収ローラ５２２には回収電源５３２より回転軸（芯金）を介して電圧を印加する。また、回収ローラ用クリーニングブレード５２３は、電荷供給手段たる供給電源５３３より支持基板を介して電圧を印加する。このように、回収ローラ用クリーニングブレード５２３は、回収ローラ５２２表面からトナーを除去する除去部材としての機能と、回収ローラ５２２表面に電荷を付与する導電性部材としての機能を兼ね備えている。また、クリーニングブラシ５２１が中間転写ベルト４１上の転写残トナーを除去する位置に対して中間転写ベルト４１の回転方向上流側には、転写残トナーの帯電極性を制御する極性制御部材として、ブレード電源５３０から電圧が印加された導電性ブレード５２０を、テンションローラ１４と対向する位置で中間転写ベルト４１に当接するよう設けている。
【００６０】
また、クリーニングブラシ５２１の表面に電荷を付与するブラシ表面電荷付与部材（不図示）を備えていてもよい。このブラシ表面電荷付与部材は、クリーニングブラシ５２１にトナーが多く回収された場合、ブラシ先端の電位が低下してしまうことを補うために、クリーニングブラシ５２１表面に電荷を付与する電圧が印加された導電性部材であり、具体的には金属の丸棒や板状部材がよい。
【００６１】
また、中間転写ベルト４１表面には、導電性ブレード５２０が常時摺擦していることによる中間転写ベルト４１表面保護のために、中間転写ベルト４１表面に潤滑剤塗布を行ってもよい。この場合、潤滑剤を固形化した固形潤滑剤（不図示）をクリーニングブラシ５２１に当接させ、回転により潤滑剤を削り取って中間転写ベルト４１表面に塗布する。また、中間転写ベルト４１表面に塗布した潤滑剤を均して均一にするための均しブレード（不図示）を備えてもよい。また、クリーニングブラシ５２１とは別に潤滑剤塗布用のブラシを備えることも可能である。これは、クリーニングブラシ５２１にはトナーが常時回収されているため、トナーと潤滑剤とが交じり合い、潤滑剤塗布時にいったん回収したトナーを再度中間転写ベルト４１上に付着させることを防ぐためである。
【００６２】
このベルトクリーニングユニット４２においても、回収ローラ５２２表面電位を計測する表面電位計を設け、この表面電位計の計測結果に基づいて供給電源５３３を制御して、回収ローラ用クリーニングブレード５２３から回収ローラ５２２表面に供給する電荷量を制御する。これにより、回収ローラ５２２表面電位を安定させることができ、安定してクリーニングブラシ５２１との電位差を維持することができ、ベルトクリーニングユニット４２のクリーニング性能を維持することができる。
【００６３】
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。
【００６４】
先に述べた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１３（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１３（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１３（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１３（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。
【００６５】
上述した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。
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。
【００６６】
本実施形態に用いることができる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１３（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、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、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。
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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０．５〜１５［μｍ］、より好ましくは１〜１０［μｍ］、最適には１〜５［μｍ］とされる。
【００７０】
本実施形態に用いる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。
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。
【００７１】
また、導電性支持体上に感光層を設けこの感光層の上に被覆された表面層にフィラーを含有させ、電荷輸送物質を架橋型電荷輸送材料とした有機感光体を用いても良い。有機感光体の表面層を粒子状物質を含有し、電荷輸送物質として架橋型電荷輸送材料を用いることで、耐磨耗性を上げることができる。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
また、最表面に保護層を設け耐摩耗性を向上する目的でフィラーを添加した感光体としてもよい。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。
【００７８】
次に、本実施形態の画像形成装置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。
【００７９】
図１４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、下記（１）式で表される。球状物質（本実施形態ではトナー）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。
つまり次式、
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・（１）
によって定義されるものである。
【００８０】
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。
図１５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転写ユニット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と転写ユニット４０との間の二次転写領域に送り出される。
【００８１】
図１５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転写ユニット４０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、転写ユニット４０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、転写ユニット４０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３０１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。
【００８２】
図１５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。
【００８３】
また、本発明のクリーニング装置４を、いわゆるタンデム型直接転写方式のプリンタの転写紙搬送体のクリーニング装置に適用してもよい。なお、図１７に示すプリンタでは、転写紙搬送ユニット３００の転写紙搬送体として紙搬送ベルト３０１が感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに接触するよう配置されている。転写紙搬送ユニット３００は、紙搬送ベルト３０１により転写紙Ｐを図１７中左側から搬送し、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上の単色トナー像を搬送される転写紙Ｐ上に順次直接転写して、合成カラー画像を形成する。紙搬送ベルト３０１に付着したトナーを除去する搬送ベルトクリーニング装置３０２として、本発明のクリーニング装置を採用する。これにより、紙搬送ベルト３０１を採用した直接転写方式のプリンタにおいても、良好なクリーニング性能が得られる。
【００８４】
以上、本実施形態のクリーニング装置は、被清掃体である感光体３上の粉体であるトナーを静電的に除去するクリーニング部材であるクリーニングブラシ７３と、絶縁性表層を有し該クリーニングブラシ７３上のトナーを静電的に回収する回収部材たる回収ローラ７５とを備えている。また、回収ローラ７５表面に摺擦して回収ローラ上のトナーを掻き落として除去する除去部材たる回収ローラ用クリーニングブレード７７を備えている。また、回収ローラ表面に接触する導電性部材に電圧を印加して回収部材表面に電荷を供給する電荷供給手段たる供給電源７９と、回収ローラ表面電位を計測する表面電位計測手段たる表面電位計２０２と、表面電位計の計測結果に基づいて、電荷供給手段を制御する制御手段たる制御部２０１とを備えている。
かかる構成を備えることで、表面電位計で計測した回収ローラ表面電位に基づいて、回収ローラ７５へ供給する電荷量を調整することができる。その結果、回収ローラ７５表面電位とクリーニングブラシ７３との電位差を、クリーニングブラシ７３に付着したトナーを静電的に回収ローラ７５表面へ移動することのできる電位差に維持することが可能となる。従って、クリーニング性能を維持することができる。
【００８５】
また、制御部２０１は、表面電位計２０２の計測結果に基づいて、回収ローラ７５とクリーニングブラシ７３との電位差が、クリーニングブラシ上のトナーが静電的に回収ローラへ移動することのできる所定範囲内となるように、供給電源を制御している。このような制御を行うことで、回収ローラ７５とクリーニングブラシ７３との電位差を、クリーニングブラシ上のトナーが静電的に回収ローラへ移動することのできる所定範囲内（４００〜８００[V]）に維持することができ、クリーニング性能を維持することができる。
【００８６】
また、回収ローラ用クリーニングブレード７７を導電性部材として用いることで、回収ローラ用クリーニングブレード７７Ｙと導電性部材とを別々に設けるものに比べて省スペース化、コストダウンが図れる。
【００８７】
また、クリーニングブラシ７３よりも感光体移動方向上流部に、感光体３上のトナーの帯電極性を制御する極性制御部材としての導電性ブレード８１を備える。これにより、感光体３上のトナーの極性が正規帯電極性に揃えることができ、良好な静電クリーニングが行える。
【００８８】
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３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。
【００８９】
また、画像形成装置が備える感光体３を清掃するクリーニング装置として、本実施形態のクリーニング装置４を用いることにより、感光体３上の転写残トナーを良好にクリーニングすることができる。これにより、高画質な画像形成を実現することができる。
【００９０】
また、画像形成装置が１ドラム型のフルカラー画像形成装置である場合の像担持体たる感光体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置として、本実施形態のクリーニング装置４を用いることにより、感光体３上の転写残トナーを良好にクリーニングすることができる。感光体３上の転写残トナーを良好にクリーニングできることにより、感光体３上の転写残トナーが他の色の現像ユニット７内に混入することを防止することができ、混色の発生を防止することができる。これにより、高画質な画像形成を実現することができる。
【００９１】
また、画像形成装置がタンデム型のフルカラー画像形成装置である場合の像担持体たる感光体上の転写残トナーを除去するクリーニング装置として、本実施形態のクリーニング装置４を用いることにより、各感光体３上の転写残トナーを良好にクリーニングすることができる。これにより、高画質な画像形成を実現することができる。
【００９２】
また、中間転写体である中間転写ベルト４１をクリーニングする中間転写体クリーニング装置として、本実施形態のクリーニング装置４と同様の構成を備えたベルトクリーニングユニット４２を用いることにより、中間転写ベルト４１上の転写残トナーを良好にクリーニングすることができる。中間転写ベルト４１上の転写残トナーを良好にクリーニングできることにより、中間転写ベルト４１上の転写残トナーが他の色の感光体３に付着することを防止することができ、混色の発生を防止することができる。これにより、高画質な画像形成を実現することができる。
【００９３】
また、被転写材を搬送する転写搬送体である紙搬送ベルト３０１をクリーニングするクリーニング装置にも適用可能であり、直接転写方式においても良好なクリーニング性が得られる。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
また、感光体３として、感光層がアモルファスシリコンからなるものを用いていることで、感光体３の膜削れ量を低減することができ、摩耗を抑制することができる。これにより、摩耗によって、感光体表面が削れて凹凸ができるの抑制することができる。その結果、感光体と導電性ブレード８１との接触圧が軸方向で均一に保たれ、トナーのすり抜けが発生し易い感光体３と導電性ブレード８１との接触圧が低い部分が生じるのを抑制することができ、トナーのすり抜けを抑制することができる。
【００９７】
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】
【００９８】
１：プロセスユニット
２：感光体ユニット
３：感光体
４：ドラムクリーニング装置
４０：転写ユニット
４１：中間転写ベルト
４２：ベルトクリーニングユニット
７３，５２１：クリーニングブラシ
７４，５３１：ブラシ用電源
７５，５２２：回収ローラ
７６，５３２：回収電源
７７，５２３：回収ローラ用クリーニングブレード
７８：トナー排出スクリュー
７９，５３３：供給電源
８１，５２０：導電性ブレード
８２，５３０：ブレード電源
２０１：制御部
２０２：表面電位計
３００：転写紙搬送ユニット
３０１：紙搬送ベルト
３０２：搬送ベルトクリーニング装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９９】
【特許文献１】特開２００５−２６５９０７号公報
【図１】
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【図２】
2010169939.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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