(57)【要約】【課題】静電クリーニング方式のクリーニング性能を向上させ、像担持体の長寿命及び高画質化を達成できるクリーニング装置、画像形成装置等を提供すること。【解決手段】極性制御ブレード６とクリーニング回転体１９間の像担持体表面領域Ｊを、極性制御ブレードから掻き落とされたトナーの排出経路Ｅ、及び清掃手段２０から掻き落とされたトナーの排出経路Ｆから遮断する遮断手段２５などを有することした。【選択図】図２
2010085984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を担持し回転可能な像担持体上に残留したトナーを清掃する為に電圧が印加され該像担持体に摺接可能に配置された極性制御ブレードと、該像担持体の回転方向上で前記極性制御ブレードの配置位置よりも下流に配置されていて前記極性制御ブレードと異なる電圧が印加されるクリーニング回転体と、該クリーニング回転体を清掃する清掃手段と、これら極性制御ブレード、クリーニング回転体、清掃手段等を覆うクリーニングケースを有するクリーニング装置において、
前記極性制御ブレードと前記クリーニング回転体間の像担持体表面領域を、前記極性制御ブレードから掻き落とされたトナーの排出経路、及び前記清掃手段から掻き落とされたトナーの排出経路から遮断する遮断手段を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
像を担持し回転可能な像担持体上に残留したトナーを清掃する為に電圧が印加され該像担持体に摺接可能に配置された極性制御ブレードと、該像担持体の回転方向上で前記極性制御ブレードの配置位置よりも下流に配置されていて前記極性制御ブレードと異なる電圧が印加される回転式のクリーニング回転体と、該クリーニング回転体に摺接して該クリーニング回転体を清掃する清掃手段としての回収ローラと、該回収ローラに摺接し該回収ローラ上のトナーを清掃する導電性ブレードと、これら極性制御ブレード、クリーニング回転体、回収ローラ、導電性ブレード等を覆うクリーニングケースを有するクリーニング装置において、
前記極性制御ブレードと前記クリーニング回転体間の像担持体表面領域を、前記極性制御ブレードから掻き落とされたトナーの排出経路、及び前記回収ローラから掻き落とされたトナーの排出経路から遮断する遮断手段を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたクリーニング装置において、
前記遮断手段が、前記清掃手段の長手方向にわたり接触するシール部材と、前記清掃手段の長手方向での両端部及び前記導電性ブレードの長手方向での両端面に接触するサイドシール部材からな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乃至３の何れかに記載されたクリーニング装置において、
前記クリーニング回転体がクリーニングブラシで構成され、該クリーニングブラシは前記クリーニングケース内であって前記像担持体の回転方向での最下流側の端部に設けられていて、該クリーニングブラシは前記像担持体に摺接回転し、前記クリーニングケースの端部とは隙間を保持して非接触で回転し、該クリーニングブラシの回転方向上、前記像担持体との摺接部から前記隙間までの領域に、該クリーニングブラシに当接する当接部材を配置するとともに、
その基端部を前記クリーニングケースの端部に固定しその自由端部を該クリーニングブラシの外周に接触させて配置することにより前記隙間を塞ぐ出口シールを設け、この出口シールを導電性材料とし前記像担持体上のトナーの帯電極性と逆極性に電源と接続したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項４に記載されたクリーニング装置において、
前記当接部材が、前記清掃手段及び潤滑剤であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載されたクリーニング装置において、
前記出口シールは前記クリーニングブラシに対して順方向に当接されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載されたクリーニング装置において、
前記トナーは、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８】
像担持体である１つの感光体とそのまわりに配置された複数の現像手段を有する多色画像形成装置に用いる感光体用のクリーニング装置が請求項１乃至７の何れかに記載されたクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項９】
像担持体である感光体をそれぞれが具備する複数の画像形成部を有した多色画像形成装置に用いる感光体用クリーニング装置が請求項１乃至７の何れかに記載されたクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１０】
感光体からトナー像を転写する像担持体としての中間転写体に用いる中間転写体用クリーニング装置が請求項１乃至７の何れかに記載されたクリーニング装置であることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項１１】
像を有したシート状媒体を搬送する像担持体としての搬送ベルトに用いる搬送ベルト用クリーニング装置が請求項１乃至７の何れかに記載されたクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
像担持体としての感光体がフィラーを分散させた感光体であることを特徴とする請求項８又は９に記載の多色画像形成装置。
【請求項１３】
像担持体としての感光体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又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であることを特徴とする請求項８又は９に記載の多色画像形成装置。
【請求項１４】
像担持体としての感光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請求項８又は９に記載の多色画像形成装置。
【請求項１５】
像担持体としての感光体と少なくともクリ−ニング装置を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、前記クリーニング装置は、請求項１乃至７の何れかに記載のクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカ−トリッジ。
【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像担持体用のクリーニング装置、該クリーニング装置を適用した電子写真式複写装置、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機、印刷装置等の画像形成装置、多色画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置においては、より高精度および高精細な画像が形成できるよう、高解像度を有することが要求されている。その達成手段の１つとしてより粒径を小さくしたトナーを用いることがあげられる。又、従来から、転写率向上のためにトナーの形状を不定形からより球に近い形状のものが使われるようになってきている。
【０００３】
しかしながら、従来ブレードクリーニング方式では、小粒径トナーや球形のトナーをクリーニングすることは粒径が小さいことや、形状が球形であることから、ブレードをすり抜けやすくクリーニング不良が発生しクリーニングが困難な状況である。しかしながら小粒径トナーや、球形トナーを用いると画像品質が良くなるので、その使用形態としてクリーナレス方式等が提案されている。
【０００４】
球形トナーでも線圧を極端に高くすれば（具体的には線圧：１００ｇｆ／ｃｍ以上）クリーニングできるが、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通常の線圧：２０ｇｆ／ｃｍでの感光体寿命（感光層が１／３程度削れる時の寿命）は径３０ｍｍで約１００ｋｐ、クリーニングブレード寿命（削れてクリーニング不良が発生する時の寿命）約１２０ｋｐである。線圧：１００ｇｆ／ｃｍの時は、感光体の寿命は約２０ｋｐ、でクリーニングブレードの寿命は約２０ｋｐ程度となる。
【０００５】
球形トナーをクリーニングするクリーナレス以外の方法として静電クリーニング方式がある。帯電装置を用いて感光体に帯電を行い、画像露光によって静電潜像を形成し、現像剤によって静電潜像を現像してトナー像化した後、転写装置により感光体上のトナー像を転写材に転写しクリーニング装置により、トナー像転写後の感光体上の残留トナーを除去する画像形成装置において、該クリーニング装置の構成として、電圧印加可能な弾性部材の第１クリーニングブレードと感光体表面移動方向下流に絶縁性の第２クリーニングブレードを設け、第１クリーニングブレードと第２クリーニングブレードの間にクリーニングブラシを設けたものが知られている（例えば特許文献１参照）。しかし、かかるクリーニング装置においては、球形トナーはブレードの線圧を極端に高くしなければ除去することができず、ブレードの線圧を極端に高くした場合には、感光体およびクリーニングブレードの寿命が短くなるおそれがある。
【０００６】
一方、別のクリーニング装置として、トナー本来の極性と異なる極性のクリ−ニングバイアスが印加され且つ像担持体上の残留トナーが静電的に吸着せしめられるクリーニング部材（クリーニングブラシ）と、このクリーニング部材の上流側に設けられ、像担持体上の残留トナーの少なくともその一部を掻き取り且つトナー本来の極性と同極性の帯電バイアスが印加せしめられたトナー回収部材（導電性ブレード）と、このトナー回収部材を支持すると共に、トナー回収部材（導電性ブレー）で回収されたトナーがクリーニング部材（クリーニングブラシ）に付着することを防止するための支持部を備えたものが知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
この特許文献２の技術では、トナー回収部材で掻き落されたトナーはクリーニング装置内に浮遊する。浮遊トナーは帯電量がほぼ「０」であり静電的にクリーニングするクリーニング部材ではクリーニングできないため、トナー回収部材より下流側の像担持体表面には前記浮遊トナーが付着しクリーニング部材による像担持体表面のトナー除去が十分に行われないおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述の事情の下になされたもので、トナー飛散を低減し像担持体表面からのトナー除去性能、つまり、静電クリーニング方式のクリーニング性能を向上させ、像担持体の長寿命及び高画質化を達成できるクリーニング装置、該クリーニング装置を適用した電子写真式複写装置、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機、印刷装置等の画像形成装置、多色画像形成装置及びプロセスカートリッジ等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を達成するため請求項１に係る発明は、像を担持し回転可能な像担持体上に残留したトナーを清掃する為に電圧が印加され該像担持体に摺接可能に配置された極性制御ブレードと、該像担持体の回転方向上で前記極性制御ブレードの配置位置よりも下流に配置されていて前記極性制御ブレードと異なる電圧が印加されるクリーニング回転体と、該クリーニング回転体を清掃する清掃手段と、これら極性制御ブレード、クリーニング回転体、清掃手段等を覆うクリーニングケースを有するクリーニング装置において、前記極性制御ブレードと前記クリーニング回転体間の像担持体表面領域を、前記極性制御ブレードから掻き落とされたトナーの排出経路、及び前記清掃手段から掻き落とされたトナーの排出経路から遮断する遮断手段を有することとした。
請求項２に係る発明は、像を担持し回転可能な像担持体上に残留したトナーを清掃する為に電圧が印加され該像担持体に摺接可能に配置された極性制御ブレードと、該像担持体の回転方向上で前記極性制御ブレードの配置位置よりも下流に配置されていて前記極性制御ブレードと異なる電圧が印加される回転式のクリーニング回転体と、該クリーニング回転体に摺接して該クリーニング回転体を清掃する清掃手段としての回収ローラと、該回収ローラに摺接し該回収ローラ上のトナーを清掃する導電性ブレードと、これら極性制御ブレード、クリーニング回転体、回収ローラ、導電性ブレード等を覆うクリーニングケースを有するクリーニング装置において、前記極性制御ブレードと前記クリーニング回転体間の像担持体表面領域を、前記極性制御ブレードから掻き落とされたトナーの排出経路、及び前記回収ローラから掻き落とされたトナーの排出経路から遮断する遮断手段を有することとした。
請求項３に係る発明は、請求項２に記載されたクリーニング装置において、前記遮断手段が、前記清掃手段の長手方向にわたり接触するシール部材と、前記清掃手段の長手方向での両端部及び前記導電性ブレードの長手方向での両端面に接触するサイドシール部材からなることとした。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れかに記載されたクリーニング装置において、前記クリーニング回転体がクリーニングブラシで構成され、該クリーニングブラシは前記クリーニングケース内であって前記像担持体の回転方向での最下流側の端部に設けられていて、該クリーニングブラシは前記像担持体に摺接回転し、前記クリーニングケースの端部とは隙間を保持して非接触で回転し、該クリーニングブラシの回転方向上、前記像担持体との摺接部から前記隙間までの領域に、該クリーニングブラシに当接する当接部材を配置するとともに、その基端部を前記クリーニングケースの端部に固定しその自由端部を該クリーニングブラシの外周に接触させて配置することにより前記隙間を塞ぐ出口シールを設け、この出口シールを導電性材料とし前記像担持体上のトナーの帯電極性と逆極性に電源と接続した。
請求項５に係る発明は、請求項４に記載されたクリーニング装置において、前記当接部材が、前記清掃手段及び潤滑剤である。
請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載されたクリーニング装置において、前記出口シールは前記クリーニングブラシに対して順方向に当接されていることとした。
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６の何れかに記載されたクリーニング装置において、前記トナーは、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０とした。
請求項８に係る発明は、像担持体である１つの感光体とそのまわりに配置された複数の現像手段を有する多色画像形成装置に用いる感光体用のクリーニング装置が請求項１乃至７の何れかに記載されたクリーニング装置とした。
請求項９に係る発明は、像担持体である感光体をそれぞれが具備する複数の画像形成部を有した多色画像形成装置に用いる感光体用クリーニング装置が請求項１乃至７の何れかに記載されたクリーニング装置であることとした。
請求項１０に係る発明は、感光体からトナー像を転写する像担持体としての中間転写体に用いる中間転写体用クリーニング装置が請求項１乃至７の何れかに記載されたクリーニング装置であることとした。
請求項１１に係る発明は、像を有したシート状媒体を搬送する像担持体としての搬送ベルトに用いる搬送ベルト用クリーニング装置が請求項１乃至７の何れかに記載されたクリーニング装置であることとした。
請求項１２に係る発明は、請求項８又は９に記載の多色画像形成装置について、像担持体としての感光体がフィラーを分散させた感光体であることとした。
請求項１３に係る発明は、請求項８又は９に記載の多色画像形成装置について、像担持体としての感光体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又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であることとした。
請求項１４に係る発明は、請求項８又は９に記載の多色画像形成装置について、像担持体としての感光体がアモルファスシリコン感光体であることとした。
請求項１５に係る発明は、像担持体としての感光体と少なくともクリ−ニング装置を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、前記クリーニング装置は、請求項１乃至７の何れかに記載のクリーニング装置とした。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１、２の発明では、トナー飛散を低減し像担持体表面からのクリーニング性能を向上することができる。
請求項３の発明では、飛散したトナーが極性制御ブレード下流側の像担持体表面に付着しないため、クリーニング回転体で完全にクリーニングできる。
請求項４、５記載の発明では、クリーニングブラシに接触してクリーニング対象トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する導電性の電圧印加手段を、クリーニングケース端部からのトナーの漏れを遮断する出口シールと兼用させた同一部材とすることで装置中での部品点数を少なくすること、装置の簡素化ができる。
請求項６記載の発明では、出口シールをクリーニングブラシに対して順方向（トレーリング方向）に当接させることで、当接部からのトナー飛散が少なくなる。
請求項７記載の発明では、トナーの形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であるので、画質が向上できる。
請求項８、９記載の発明では、クリーニング性能の向上により、高画質の画像を出力することができる。
請求項１０記載の発明では、混色が防止され高画質の画像を出力することができる。
請求項１１記載の発明では、シート状媒体の裏汚れを防止することができる。
請求項１２〜１４記載の発明では、感光体の膜削れを低減することができる。
請求項１５記載の発明では、クリーニング装置のメンテナンス等に際しての着脱操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】複数の画像形成手段（プロセスカートリッジ）を有する多色画像形成装置であって感光体及び中間転写ベルトのクリーニング装置を有する例を示した正面図である。
【図２】中間転写ベルト用クリーニング装置の中央断面図である。
【図３】中間転写ベルト用クリーニング装置の斜視図である。
【図４】（ａ）はクリーニング装置を内側から見たときの概略図、（ｂ）は軸長手方向一端側での極性制御用前サイドシール及び回収ローラ用前サイドシールを示した平面図、（ｃ）は軸長手方向他端側での極性制御用前サイドシール及び回収ローラ用前サイドシールを示した平面図である。
【図５】極性制御ブレード前後のｑ／ｄ分布を示した図である。
【図６】比較例として示した中間転写ベルト用クリーニング装置の中央断面図である。
【図７】中間転写ベルト用クリーニング装置の従来例の場合の極性制御ブレード後の像担持体表面のｑ／ｄ分布を示した図である。
【図８】クリーニング手段がクリーニングローラの場合の中間転写ベルト用クリーニング装置の中央断面図である。
【図９】芯鞘構造の繊維で斜毛（繊維が軸に対して傾斜している）のクリーニングブラシとトナーの接触状態を模式的に示した図である。
【図１０】極性制御ブレードへの印加電圧と極性制御後のｑ／ｄ分布の関係を示した図である。
【図１１】極性制御ブレードのステックスリップの状態を示した部分断面図である。
【図１２】トナーの形状係数を説明するための模式図である。
【図１３】本発明のクリーニング装置を用いたプロセスカートリッジの概略正面図である。
【図１４】１つの感光体と複数の現像装置からなる多色画像形成装置に本発明のクリーニング装置を適用した場合を例示した図である。
【図１５】本発明のクリーニング装置を感光体及び搬送ベルトを有する画像形成装置に適用した場合を例示した図である。
【図１６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ感光体の構造を例示した図である。。
【図１７】中間転写ベルト用クリーニング装置の中央断面図である。
【図１８】極性制御ブレード前後のｑ／ｄ分布を示した図である。
【図１９】芯鞘構造の繊維の断面図である。
【図２０】電荷付与手段を独立に設けた中間転写ベルト用クリーニング装置の中央断面図である。
【図２１】複数の画像形成手段を有する多色画像形成装置であって感光体及び中間転写ベルトのクリーニング装置を有する例を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、球形の転写残トナーの極性を安定的に制御し、極性制御ブレード等で掻き落されたトナーが飛散して極性制御ブレード下流側の像担持体表面に付着させないようにして、静電クリーニング方式のクリーニング性能を向上させ像担持体の長寿命及び高画質化を達成する。以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
【００１３】
＜画像形成装置１＞
以下、図１〜図３に示す中間転写ベルトの実施例で動作説明を行う。図１は感光体からトナー像を転写して直接担持する像担持体としての中間転写ベルト（中間転写体）を使用している多色画像形成装置を例示し、図２は図１の中間転写ベルト（中間転写体）に用いる中間転写体用クリーニング装置の断面図、図３は同クリーニング装置の斜視図である。
【００１４】
画像形成の一連のプロセスはここではＮ／Ｐ(ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する)プロセスが採用されており、中間転写体用クリーニング装置で転写残トナーがクリーニングされる。
【００１５】
以降に示す図５、図７、図１０等において、ｑ／ｄ分布（帯電量分布）は細川ミクロン製  Ｅ−スパートアナライザで計測したもので、縦軸が収集したトナー個数に対する比率を、横軸がトナー１個の帯電量を表す。今回の収集個数は転写残トナーが少ない為、トナー個数を５００個とした。
【００１６】
図１において、中間転写ベルト１は駆動ローラ３５と対向ローラ２に巻回支持されており反時計まわりの向きに回転される。中間転写ベルト１の下側張設面に沿って回転方向上流から下流に向けて、プロセスカートリッジ２７、２８、２９、３０が順に配置されている。
【００１７】
各プロセスカートリッジ２７〜３０はイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー画像を形成する画像形成部に対応している。これら各プロセスカートリッジ２７〜３０に設けられたドラム状の各感光体５９は中間転写ベルト１を間にして一次転写ローラ３１と対向している。
【００１８】
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、画像形成に必要な各部は所定の動作を開始し、所定の電圧が印加される。各プロセスカートリッジ２７〜３０において画像形成が開始されると図１の駆動ローラ３５は反時計方向に回転し、中間転写ベルト１も反時計方向に移動し始める。
【００１９】
一方、各プロセスカートリッジ（２７〜３０）は構成されるプロセス部材により画像形成に必要な帯電、潜像形成、現像が開始され各感光体５９に所定の色のトナー像が担持される。中間転写ベルト１の回転に従い、各プロセスカートリッジ（２７〜３０）の各感光体５９に形成、担持されたトナー画像がイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に、一次転写ローラ３１による転写バイアスにより該中間転写ベルト１に重ね転写されてカラートナー画像が形成される。このカラートナー画像は中間転写ベルト１と共に移動して、駆動ローラ３５と二次転写ローラ３６との対向部を通過する間に、図示しない給紙部から送給されてくるシート状媒体に転写され、図示しない定着手段を経て排紙部に出力される。
【００２０】
二次転写後の中間転写ベルト１には転写残トナーが付着する。この転写残トナーは、中間転写ベルト１の回転と共に搬送され、対向ローラ２の部位で該中間転写ベルト１と対向配置されているクリーニング装置２６によって除去され再び次の画像形成が開始される。
【００２１】
＜クリーニング装置＞
図１の画像形成装置について、中間転写ベルト１上の転写残トナーを除去するクリーニング装置２６の詳細について図２〜図４にて説明する。図２はクリーニング装置２６について対向ローラ２の軸長手方向での断面図、図３はクリーニング装置２６の斜視図、図４（ａ）はクリーニング装置２６を内側から見たときの概略図、図４（ｂ）は軸長手方向一端側での極性制御用前サイドシール４ａ及び回収ローラ用前サイドシール９ａを示した平面図、図４（ｃ）は軸長手方向他端側での極性制御用前サイドシール４ｂ及び回収ローラ用前サイドシール９ｂを示した平面図である。
【００２２】
クリーニング装置２６は対向ローラ２及び該対向ローラ２に掛けられた中間転写ベルト１に対向して配置されている。クリーニング装置２６の概略の構成は、トナー像を担持し回転可能な像担持体としての中間転写ベルト１上に残留したトナーを清掃するために電圧が印加され該中間転写ベルト１に摺接可能に配置された極性制御ブレード６と、該中間転写ベルト１の回転方向上で極性制御ブレード６の配置位置よりも下流に配置されていて極性制御ブレード６と異なる電圧が印加される回転式のクリーニング回転体であるクリーニングブラシ１９と、該クリーニングブラシ１９に摺接して該クリーニングブラシ１９を清掃する清掃手段としての回収ローラ２０と、該回収ローラ２０と摺接し該回収ローラ２０上のトナーを清掃する導電性ブレード１３と、これら極性制御ブレード６、クリーニングブラシ１９、回収ローラ２０、導電性ブレード１３、その他の部材を覆うクリーニングケースを有する。クリーニングケースは上ケース５と下ケース１０を合体して構成されている。
【００２３】
図１において、二次転写ローラ３６部でシート状媒体に転写されず中間転写ベルト１上に残ったトナーは中間転写ベルト１の回転とともに運ばれ、図２〜図４に示す入り口シール３を通過する。入り口シール３は基端部を上ケース５に固定され自由端側が中間転写ベルト１に接している。
【００２４】
入り口シール３は中間転写ベルト１上のトナー像を掻き取らないように厚さ０．２ｍｍのポリウレタンゴムで、当接角度１１°、対向ローラへの食い込み量：１ｍｍで順方向に接触している。中間転写ベルト１上の２次転写後のトナーは図５に示すようにｑ／ｄ分布は極性制御ブレード６の前（Ｊ部）で＋、極性制御ブレード６の後（Ｉ部）で−と、極性が混在した状態となっている。
【００２５】
中間転写ベルト１上のトナーは、電源２１により−８００Ｖの電圧が印加された極性制御ブレード６で一部が掻き取られ一部は電荷注入又は放電により−極性に帯電され極性制御ブレード６を通過する。極性制御ブレード６で掻き落とされたトナーはそのまま矢印Ｅで示す経路をたどり、図２中左側、下ケース１０の下部に配置された排出スクリュー１１にトナー排出ガイド１２を案内として落下し、該排出スクリュー１１でクリーニング装置２６外へ排出される。
【００２６】
−極性に帯電されたトナーは中間転写ベルト１と共にクリーニングブラシ１９まで移送される。クリーニングブラシ１９は中間転写ベルト１移動方向とは逆方向に回転駆動され、電源２４により＋３００Ｖが印加されていて電気的な力により中間転写ベルト１上のトナーはクリーニングブラシ１９へ移動される。
【００２７】
中間転写ベルト１からクリーニングブラシ１９に移動されたトナーはクリーニングブラシ１９の回転（図１において反時計回りの向きの回転）で該クリーニングブラシ１９と同方向に回転している回収ローラ２０との接触位置へ移送される。クリーニングブラシ１９と回収ローラ２０の接触部では、電源２２によりクリーニングブラシ１９より高い＋７００Ｖの電圧が回収ローラ２０を介して印加されており、クリーニングブラシ１９上のトナーは回収ローラ２０へ電気的に移動する。
【００２８】
回収ローラ２０へ移動したトナーは回収ローラ２０の回転により、クリーニングブラシ１９との接触位置よりも回収ローラ２０の回転方向下流の位置で該回収ローラ２０にその自由端側が接している導電性ブレード１３との接触位置に向けて移送される。導電性ブレード１３の基端部は支持部材１４に固定されており、支持部材１４は下ケース１０の底部に取り付けられた導電性ブレード用ステー１５に固定されている。
【００２９】
回収ローラ２０上、クリーニングブラシ１９との接触位置から導電性ブレード１３との接触位置までの間には、回収ローラ用入り口シール２５の自由端側が接しているので、導電性ブレード１３へ向かう回収ローラ２０上のトナーは回収ローラ用入り口シール２５を通過する。回収ローラ用入り口シール２５はその基端部を極性制御用ステー８に固定されており、極性制御用ステー８は回収ローラ用前サイドシール９ａ、９ｂに固定されている。回収ローラ用前サイドシール９ａ、９ｂはクリーニング装置２６の本体部に固定されている。
【００３０】
回収ローラ用入り口シール２５は前記入り口シール３と同様、回収ローラ２０上のトナーを掻き取らない条件で接触しており、回収ローラ２０上のトナーは回収ローラ用入り口シール２５で掻き取られず導電性ブレード１３との接触位置まで移送される。
【００３１】
回収ローラ２０上のトナーは−１３００Ｖが印加された（後で詳細説明をする）導電性ブレード１３で掻き落とされ、矢印Ｆの経路を経て排出スクリュー１１に落下し、該排出スクリュー１１でクリーニング装置２６外へ排出される。
【００３２】
一方、クリーニングブラシ１９には図２に示すように下方から伸張性のバネ１６で加圧された潤滑剤（以下、その一例を、ステアリン酸亜鉛で表示）１７が接触しており、該ステアリン酸亜鉛１７はクリーニングブラシ１９を介して中間転写ベルト１へ塗布されるようになっている。回収ローラ２０へ転移しきれなかったクリーニングブラシ１９上のトナーはステアリン酸亜鉛１７がフリッカーの役目をし、トナーがクリーニングブラシ１９の回転方向下流側に飛ばされ飛散トナーとなりクリーニングブラシ１９後の中間転写ベルト１表面に付着するのを防止している。
【００３３】
クリーニングブラシ１９の回転方向上、ステアリン酸亜鉛１７との接触部と、中間転写ベルト１との接触部との間の部位には出口シール１８の自由端側が接触している。出口シール１８の基端部は下ケース１０に固定されている。
【００３４】
通常、像担持体からクリーニングブレードでトナーを掻き落とす際に、トナーは舞い上がり飛散状態となることが知られている。従って極性制御ブレード６が中間転写ベルト１上のトナーを掻き落とす際にも同様に周辺は飛散状態となる。又、回収ローラ２０上のトナーを導電性ブレード１３で掻き落とす場合も同様である。
【００３５】
一方、既述のとおり極性制御ブレード６、導電性ブレード１３で掻き落されたトナーは自然落下し排出スクリュー１１部へ落ちて行き、排出スクリュー１１でクリーニング装置外へ排出される。トナー排出スクリュー１１が回転しトナーをクリーニング装置２６外へ搬送する際にもトナーは舞い上がり飛散状態となる。
【００３６】
＜比較例＞
図６は、図２、図３などに示してある回収ローラ用入り口シール２５がない場合のクリーニング装置２６’の構成を本発明に対する比較例として示している。上記したとおり、クリーニング装置２６内（上ケース５、下ケース１０）内には飛散トナーが舞っているので、図６のように、回収ローラ用入り口シール２５がない場合、飛散トナーは僅かの隙間からでも移動する。つまり、矢印Ｅや矢印Ｆの経路で排出スクリュー１１部へ落ち排出されるべきトナーが、回収ローラ２０と極性制御用ステー８の間の隙間から図中一点鎖線の矢印Ｇで示すような経路で極性制御ブレード６後の中間転写ベルト１表面（Ｉ部）に付着する。
【００３７】
トナーは通常静電力で付着している時は電荷をもっているが一旦引き離されると電荷をなくしてしまい無電荷（無帯電）となることが知られている。従って、回収ローラ２０と極性制御用ステー８の間の隙間から中間転写ベルト１表面（Ｉ部）に付着したトナーはほとんどが無帯電トナーであり、クリーニングブラシ１９に突入するトナーは図７に示すような極性制御された−極性トナーと無帯電トナー（図７中のＫ部）との２つのピークを持つトナーとなる。クリーニングブラシ１９は中間転写ベルト１とクリーニングブラシ１９の電位勾配でトナーを移動させる為、無帯電トナーはクリーニングブラシ１９へは移動せずクリーニングブラシ１９を通過してしまう。無帯電トナーは静電力の拘束力がない為、付着力が弱いのでクリーニングブラシ１９の機械的な力で若干は掻き落される。しかしながらほとんどはクリーニングブラシ１９を通過しそのまま次の転写工程に入っていく。中間転写ベルト１上の転写残トナーは各色トナーが存在しており次の転写工程ではクリーニング残トナーの上に次の転写が行われ、所望の色と異なる色や、作像していない所に画像がある所謂クリーニング不良等の異常画像となる。
【００３８】
＜クリーニング装置におけるトナー遮断手段＞
極性ブレード用ステー８と回収ローラ２０との間にできる隙間（回収ローラ２０の径方向の空間と、回収ローラ用前サイドシール９ａと９ｂとの間の軸長手方向の空間で構成される隙間）を図２、図３、図４で示すように回収ローラ用入り口シール２５でふさいでやれば飛散トナーは中間転写ベルト１表面には付着しない。
【００３９】
極性制御ブレード６とクリーニングブラシ１９間の中間転写ベルト（像担持体）１の表面領域（Ｉ部）を、極性制御ブレード６から掻き落とされたトナーの排出経路（矢印Ｅ）、及び回収ローラ（清掃手段）２０から掻き落とされたトナーの排出経路（矢印Ｆ）から遮断する遮断手段として、回収ローラ用入り口シール２５を設けたのである。
【００４０】
ここで更に飛散トナー防止のシール詳細について説明する。図２乃至図３を参照して回収ローラ２０の軸長手方向両端部についてのクリーニング装置２６における飛散トナー防止のシール構造について説明する。
【００４１】
極性制御用前サイドシール４ａ、４ｂはクリーニング装置２６の軸長手方向前後に設けられた前後側板に貼り付け固定されており、極性制御ブレード６はこれら極性制御用前サイドシール４ａ、４ｂにおいて形成されたかぎ型の切り欠き部４０間に収まるかたちで保持されている。
【００４２】
図２〜図４に示すように極性制御用前サイドシール４ａと極性制御用後サイドシール４ｂの切り欠き部４０におけるＡ面（極性制御ブレード６の短手方向端面と当接する面）は極性制御ブレード６の図２中の板厚部に対して０．８ｍｍ食い込ませた状態で取り付けられ中間転写ベルト１と摺接しシール機能を果たしている。つまり、極性制御用前サイドシール４ａ、４ｂは対向ローラ２に対して対向ローラ半径方向に圧縮して取り付けられている。よって、対向ローラ２からクリーニング装置を取り外すと極性制御用前サイドシール４ａ、４ｂは対向ローラ２の半径方向に厚さを増すことになる。図３、図４中、極性制御用前サイドシール４ａと極性制御用後サイドシール４ｂのＢ面（極性制御ブレード６の長手方向端面と当接する面）は図２中、極性制御ブレード６の長手方向端部に対して０．８ｍｍ食い込ませた状態で取り付けられる。極性制御用前サイドシール４ａと極性制御用後サイドシール４ｂの切り欠き部４０に対して極性制御ブレード６は隙間なく取り付けられている。
【００４３】
極性制御用前サイドシール４ａと極性制御用後サイドシール４ｂは厚み方向で中間転写ベルト１の周面に対して０．８ｍｍ食い込ませた状態で取り付けられることで中間転写ベルト１との隙間がない摺接状態となりシール機能を果たしている。入り口シール３は両端を極性制御用前サイドシール４ａ、極性制御用後サイドシール４ｂと中間転写ベルト１との接触部に挟み、中央部は中間転写ベルト１に接触している。
【００４４】
極性制御ブレード６は中間転写ベルト１長手方向全幅に接触しており、極性制御ブレード６で掻き取られたトナーが飛散しても入り口シール３があるので図２中、上部（入り口シール３外）には飛散しない。
【００４５】
回収ローラ２０と極性制御用ステー８の隙間からの飛散防止シールも上記極性制御ブレード６の飛散防止と同じで、上記の中間転写ベルト１が回収ローラ２０に替わっただけである。回収ローラ用前サイドシール９ａ、９ｂはクリーニング装置２６の軸長手方向前後に設けられた前後側板に貼り付け固定されている。
【００４６】
図２〜図４に示すように回収ローラ用前サイドシール９ａと回収ローラ用後サイドシール９ｂの切り欠き部５０のＣ面（導電性ブレード１３の短手方向端面と当接する面）は導電性ブレード１３の図２中上面の板厚部に対して０．８ｍｍ食い込ませた状態で取り付けられて回収ローラ２０との隙間がない摺接状態となりシール機能を果たしている。図３、図４中、回収ローラ用前サイドシール９ａと回収ローラ用後サイドシール９ｂの切り欠き部５０のＤ面（導電性ブレード１３の長手方向端面と当接する面）は図３中、導電性ブレード１３の長手方向端部に対して０．８ｍｍ食い込ませた状態で取り付けられる。こうして回収ローラ用前サイドシール９ａと回収ローラ用後サイドシール９ｂは厚み方向で回収ローラ２０の周面に対して０．８ｍｍ食い込ませた状態で取り付けられる。導電性ブレード１３は両端部を回収ローラ用前サイドシール９ａ、回収ローラ用後サイドシール９ｂと回収ローラ２０との接触部で挟まれ、中央部は回収ローラ２０に接触している。極性制御用前サイドシール４ａと極性制御用後サイドシール４ｂの切り欠き部４０に対して導電性ブレード１３は隙間なく取り付けられている。
【００４７】
導電性ブレード１３は回収ローラ２０に接触しているので、導電性ブレード１３で掻き取られたトナー及び図２中の回収ローラ２０から左側で飛散しているトナーは回収ローラ２０の回転方向上、導電性ブレード１３よりも下流側の面には付着しない。
【００４８】
図２中、クリーニングブラシ１９、回収ローラ２０下側空間の両端部は回収ローラ用前サイドシール９ａと回収ローラ用後サイドシール９ｂが下ケース１０まで延びて貼り付けてあり、中央部は導電性ブレード１３、導電性ブレード用ステー１５でふさがれており、飛散トナーがクリーニングブラシ１９、回収ローラ２０下側空間に行くことはない。
【００４９】
図３において、回収ローラ用前サイドシール９ａと回収ローラ用後サイドシール９ｂの上部であって対向する内側部には、切り欠き部４５が形成されている。この切り欠き部４５の軸長手方向の幅寸法は、極性制御用ステー８の長手方向幅が嵌入できる大きさである。回収ローラ用入り口シール２５は極性制御用ステー８の先端部に取り付けられる。回収ローラ用入り口シール２５は回収ローラ用前サイドシール９ａと回収ローラ用後サイドシール９ｂの切り欠き部４５に嵌入され、図２に示したように、背面部が極性制御ブレードホルダ７を介して極性制御用前サイドシール４ａ、４ｂに固定される。
【００５０】
図２乃至図３に示した本発明の構成に比べ、図６の比較例で示すように極性制御ブレード６の下流面の中間転写体１の表面（Ｉ部）と、導電性ブレード１３で掻き取られたトナー及び回収ローラ２０の左側で飛散しているトナーの空間が遮断されていない場合は図６中、矢印Ｇで示す様に飛散トナーは極性制御用ステー８と回収ローラ２０間の隙間から極性制御ブレード６下流の中間転写ベルト（像担持体）１の表面に付着してしまう。本例では、回収ローラ２０の軸長手方向にわたり接触する回収ローラ用入り口シール２５を設けたので飛散トナーは遮断され、極性制御ブレード６下流の中間転写ベルト（像担持体）１の表面に飛散トナーが付着することはない。回収ローラ２０の長手方向での両端部及び導電性ブレード１３の軸長手方向での両端面に接触するサイドシール部材としての回収ローラ用前サイドシール９ａ、９ｂもまた遮断手段の一部を構成する。
【００５１】
これまでの例ではクリーニング回転体としてクリーニングブラシ１９を用いる例で説明したが、図８に示したようにこれまでのクリーニングブラシ１９に代えてクリーニングローラ３７を使用することもできる。
【００５２】
＜クリーニング装置に関する他の構成＞
クリーニング装置２６に関しその他の詳細構成について説明する。図９は芯鞘構造（図１９及びその説明を参照）の繊維で斜毛（繊維が軸に対して傾斜している）のクリーニングブラシとトナーの接触状態を模式的に示した図である。クリーニングブラシ１９は中間転写ベルト１とクリーニングブラシ１９間でトナーへの電荷注入を低減するため、図９に示すような芯鞘構造繊維で構成され、クリーニングブラシ１９の回転方向（反時計方向）下流側へ傾斜させている。クリーニングブラシ１９を傾斜させることで図９に示すように繊維から導電部が露出している切断面とトナーＴ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。
【００５３】
回収ローラ２０はクリーニングブラシ１９と回収ローラ２０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チューブを巻き更に表層に絶縁層を設けている。回収ローラ２０の表面では導電性ブレード１３でトナーが掻き落とされる際に回収ローラ２０の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２０の表面に付着した電荷を持ったトナーが導電性ブレード１３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２０表面層に負極性の電荷を与え、導電性ブレード１３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ている。そこで、回収ローラ２０表面に接触する導電性ブレード１３へ回収ローラ２０の軸に印加している電圧より高い電圧が電源２３により印加してある。
【００５４】
本実施の形態において、中間転写ベルト１としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂又は各種のゴムに、カーボンブラック等の導 電剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０６〜１０１４Ω・ｃｍとなるものが使われている。
【００５５】
弾性を有する中間転写ベルト１（以下、必要に応じて弾性中間転写ベルトという）でも使用可能であり、導電性弾性層の主基材として、シリコーンゴム、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等が用いられ、導電性保護層の材料は、摩擦抵抗の低減、電気特性の環境に対する安定性、表面粗さ低減による残留トナークリーニング性能の向上といった目的を達成できるものであれば、特に限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）、ＰＶｄＦなどのフッ素樹脂系ポリマーを、アルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹脂系、シランカプラー、ウレタン樹脂系のエマルジョンや有機溶媒に、溶解・分散した塗料を使用することができる。
【００５６】
これら保護層は、上記の塗料をディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコートなどにより設けることができる。さらに、保護層に表面処理または研磨を施すことにより離型性、導電性、耐磨耗性、表面クリーニング性等を改善することができる。ここで、クリーニングロール３７としては、ロールの軸としての導電性支持体は鉄、ニッケルめっき処理鉄、銅合金、ステンレスなどを用い、導電性弾性体層としてはエピクロロヒドリンゴム、ポリエーテルウレタンゴム、ポリエステルウレタンゴム、クロロプレンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭブレンドＮＢＲゴム、ＳＢＲゴム、ブチルゴム等にアルカリ金属、４級アンモニウム塩構造を有する各種アルキルアンモニウム塩を０．０１〜１０％混合させ、表面層に使用されるバインダー樹脂としてはポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、メラミン樹脂、ＰＭＭＡまたはＰＭＢＡのようなアクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリ尿素、ポリ酢酸ビニル等を挙げることができる。
【００５７】
図８に示した例のように、クリーニング回転体としてクリーニングローラ３７を用いる場合は、該クリーニングローラ３７は、抵抗値として、体積抵抗率で１０５〜１０１１Ω・ｃｍが望ましいが、これに限定されるものではなく、以下に述べるように金属ローラを使用することも可能である。例えば弾性中間転写ベルト１を使用する場合は、中間転写ベルト１が弾性部材であるため、中間転写ベルト１とクリーニングローラ３７との密着性が向上し、クリーニングロール３７として鉄、ニッケルめっき処理鉄、銅合金、ステンレスなどでできた金属ローラのように硬度の高い部材を使用することもできる。
【００５８】
＜トナーについて＞
本発明の画像形成装置で使用され、像担持体からのクリーニングの対象となるトナーは形状係数ＳＦ１が特定された高画質用球形トナーである。形状係数ＳＦ１とは、図１２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。この形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーに対しても、本発明のクリーニング装置では十分なクリーニング性能を得ることができる。
【００５９】
＜トナーの帯電極性の変化＞
トナーと同極性の電圧（−８００Ｖ）が印加された極性制御ブレード６をすり抜けて行くトナーの帯電極性が変わる時の詳細について説明する。極性制御ブレード６の電気抵抗は１０６〜１０８Ω・ｃｍ、中間転写ベルト１との当接圧は２０〜４０ｇ／ｃｍ、カウンター当接で構成されている。極性制御ブレード６をすり抜けるトナーは中間転写ベルト１と極性制御ブレード６により「摩擦帯電」、「電荷注入」、「放電」等で図１０に示すように印加電圧の増加に従いトナーの正規帯電極性側（−側）にシフトする。
【００６０】
極性制御ブレード６は図１１に示すように中間転写ベルト１の回転方向に当接状態が変化する所謂ステックスリップが発生する。極性制御ブレード６が図中符号Ｌで示した状態（平板状態）になった時にすり抜けが発生する。トナーが極性制御ブレード６と中間転写ベルト１との間にはさまれた時、極性制御ブレード６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極性制御ブレード６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によるものと考えられている。転写後の中間転写ベルト１表面の電位は転写条件により変化するがおおよそ−１００Ｖ〜＋１００Ｖの範囲で変化することが確認されている。
【００６１】
従って図１１に示した極性制御ブレード６への印加電圧が「−６００Ｖ」では中間転写ベルト１の表面電位が＋１００Ｖでは電位差が７００Ｖとなる為、放電が始まりその結果、極性制御ブレード後のｑ／ｄ分布が−極性側にシフトしている。又、極性制御ブレード６部では転写ベルト１と極性制御ブレード６で形成された楔部の入り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。
【００６２】
極性が片側に揃えられて極性制御ブレード６を通過したトナーは、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されたクリーニングブラシ１９により静電的に除去される。時間が経過すると極性制御ブレード６の入り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為、微小ギャップ部の放電は主に出口側の楔部で行われることになる。
【００６３】
画像形成時の各部（極性制御ブレード６、クリーニングブラシ１９、回収ローラ２０、導電性ブレード１３）への印加電圧は上記と逆極性でも可能である。回収ローラ２０上のトナー除去は導電性ブレード６を用いて機械的に掻き落としているので当然、従来と同様に困難である。
【００６４】
＜回収ローラからの球形トナーの除去＞
以下に、回収ローラ２０上の球形トナーの除去が可能なことの説明を記す。回収ローラ２０はクリーニングブラシ１９に付着したトナーをクリーニングブラシ１９と回収ローラ２０間の電位勾配で回収ローラ２０へ転位させる機能があればよい訳で、中間転写ベルト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２０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。具体的にはフッ素コーティングやＰＶＤＦ、ＰＦＡチューブを巻いた回収ローラ２０にすればよい。
【００６５】
＜実施例＞
クリーニング部各部品の特性値及び当接条件等の具体的な構成を下記に示す。
中間転写ベルト線速：１３８ｍｍ／ｓ
クリーニングブラシ材質：導電性ポリエステル、毛足長さ：５ｍｍ
・対中間転写ベルトへの食いこみ量１ｍｍ
・クリーニングブラシ線速：１３８ｍｍ／ｓ（転写ベルトと同じ線速）
・クリーニングブラシ軸印加電圧：３００Ｖ
・ブラシ原糸抵抗：１０７Ω・ｃｍ、ブラシ植毛密度：１０万本／inch２
・ブラシ形態：ブラシ回転方向下流側へ傾斜、直径１４ｍｍ
・回転方向：図２中向かって反時計方向
・回収ローラ材質：ＳＵＳ芯金にＰＶＤＦチューブ（１００μｍ）表層ＵＶコート層（５μｍ：絶縁）
・径：直径１４ｍｍ
・回収ローラ線速：１３８ｍｍ／ｓ
・回収ローラ軸印加電圧：７００Ｖ
・回転方向：図中向かって反時計方向
・回収ローラ導電性クリーニングブレード印加電圧：１３００Ｖ
【００６６】
極性制御ブレード６の具体的な構成条件を下記に示す。
・電気抵抗は１０６〜１０８Ω・ｃｍ
・中間転写ベルトとカウンターで当接し、当接角度は２０°
・当接圧は２０ｇ／ｃｍ
・印加電圧：−８００Ｖ
【００６７】
極性制御ブレード６は板金上に接着された板状によって構成され、厚みが２ｍｍ、自由長が７ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度計で６０〜８０、反発弾性は３０％で行ったが、この値以外でも可能である。
【００６８】
回収ローラ２０へ当接している導電性ブレード１３の具体的な構成条件を下記に示す。
・電気抵抗は１０６〜１０８Ω・ｃｍ
・回収ローラ電気抵抗は１０６〜１０８Ω・ｃｍ
・回収ローラとカウンターで当接し、当接角度は２０°
・当接圧は２０ｇ／ｃｍ
印加電圧：＋１３００Ｖ
【００６９】
導電性ブレード１３は板金上に接着された板状によって構成され、厚みが２ｍｍ、自由長が７ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度計で６０〜８０、反発弾性は３０％で行ったが、この値以外でも可能である。
【００７０】
２個の入り口シール３、２５の具体的な構成条件は下記に示す。
・材質：ポリウレタンゴム
・厚さ：０．２ｍｍ
・自由長：７ｍｍ
・当接角度：１１°
・対中間転写ベルト、回収ローラへの食い込み量：１ｍｍ
【００７１】
出口シール１８の具体的な構成条件は下記に示す。
・材質：ポリウレタンゴム
・厚さ：０．２ｍｍ
・自由長：７ｍｍ
・当接角度：１１°
・対クリーニングブラシ食い込み量：１ｍｍ
【００７２】
＜プロセスカートリッジ＞
図１に示した多色画像形成装置におけるプロセスカートリッジ２７〜３０は形成する画像の色が異なるだけで装置構成は共通である。そこで、任意の一つのプロセスカートリッジ２７を選択して示したのが図１３である。
【００７３】
本例のプロセスカートリッジ２７は、像担持体としてのドラム状をした感光体５９と、この感光体５９の矢印で示す回転方向順に配置されたプロセス部材からなるカートリッジでありこのカートリッジ単位で画像形成装置本体に対して着脱可能である。感光体５９には感光体帯電用の帯電ローラ４８が接しつつ回転するように配置されている。この帯電ローラ４８の下流は帯電された感光体５９に画像の書き込みを行なう走査光５８の照射位置となっている。
【００７４】
走査光５８はプロセスカートリッジ２７外の露光装置（図示省略）から出射される。この照射位置の下流には走査光５８で書き込まれた静電潜像をトナーで可視像化する現像装置６２が配置されている。現像装置６２の下流には該現像装置６２で可視化されたトナー像を中間転写ベルト１に転写する一次転写領域となっていて、一次転写ローラ３１が対向配置されている。
【００７５】
一次転写領域の下流には、一次転写残トナーを清掃するクリーニング装置５３が配置されている。クリーニング装置５３の内部構成は、前記図２乃至図４で説明したクリーニング装置２６に準じた構成であり、クリーニング対象が中間転写ベルト１に代えて感光体５９となっている点が異なる。本例においても、先の記述によるクリーニング装置２６におけると同様のトナーに対して良好なクリーニング性能を発揮する。プロセスカートリッジとしては、一般に感光体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング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構成とされる。よって本発明においては本例の構成に限るものではなく、少なくとも、クリーニング装置と感光体とを備えていれば足りる。
【００７６】
本例は、像担持体である感光体をそれぞれが具備する複数の画像形成部（プロセスカートリッジ）を有した多色画像形成装置に用いる感光体用クリーニング装置５３が前記中間転写ベルト１をクリーニング対象とするクリーニング装置２６に準じた構成であることを内容とし、クリーニング装置２６と同様のクリーニング性能を有する。かつ、画像形成装置本体に対する着脱操作性能に優れる。
【００７７】
＜画像形成装置２＞
本例は、画像形成装置に関する。本例の画像形成装置は図１４に示すように、像担持体である１つの感光体５２とそのまわりに配置された複数の現像手段（現像装置７０、７１、７２、７３）を有する多色画像形成装置であって、感光体用のクリーニング装置８３が前記クリーニング装置２６に準じた構成となっていることを内容とする。
【００７８】
感光体５２は矢印の向きに回転する間に、帯電ローラ７５により帯電される。帯電された感光体５２には、書き込み用の走査光７６の照射を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置７０、７１、７２、７３によりイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーにより色重ねトナー像として可視像化され、一次転写部７７で中間転写ベルト７８に一次転写され、さらに中間転写ベルト７８の下部に配置した対ローラ７９でシート状媒体８０に転写される。
【００７９】
カラートナー画像が転写されたシート状媒体８０は搬送ベルト８１により搬送され、定着装置により定着されてから外部に出力される。中間転写ベルト７７上に残留するトナーは、既述のクリーニング装置２６に準じた構成のクリーニング装置８２によりクリーニングされる。
【００８０】
一方、一次転写後の感光体５２上にも転写残トナーが存在するが、この転写残トナーは、一次転写部７７の下流に配置された感光体用のクリーニング装置８３によりクリーニングされる。クリーニング装置８３はクリーニング対象が感光体５２である点が異なるだけであり、既述のクリーニング装置２６に準じた構成である。クリーニング後の感光体５２は除電装置８４で除電されて次の画像形成に備えられる。
【００８１】
＜画像形成装置３＞
本例は、像が形成されたシート状媒体を搬送するという意味で像担持体としてのシート状媒体用の搬送ベルトに用いる搬送ベルト用クリーニング装置が既述のクリーニング装置２６に準じた構成であることを内容とする画像形成装置に関する。
【００８２】
図１４に画像形成装置の概略構成を示す。図１５において、ドラム状をした像担持体としての感光体８５のまわりには、矢印で示す回転方向順に、帯電ローラ８６、トナーにより静電潜像を可視像化する現像装置８７、レジストローラ対９２から送り出されたシート状媒体を転写部９３に案内する給紙ガイド８８、転写後のシート状媒体を図示省略の定着装置に向けて搬送する搬送ベルト８９、感光体用のクリーニング装置９０、感光体用の除電装置９１等が配置されている。なお、帯電ローラ８６と現像装置８７との間の感光体８５周面部には書き込み用の走査光９１が照射されるようになっている。
【００８３】
転写部９３は転写ローラ９４と感光体８５とのニップ部から構成され、転写ローラ９４には搬送ベルト８９が掛けられている。搬送ベルト８９はまた、支持ローラ９５、９６にも掛け回されており、支持ローラ９５、９６間のテンションローラ９７には搬送ベルト用のクリーニング装置９８が配置されている。
【００８４】
画像形成に際し、帯電ローラ８６により帯電された感光体８５には、走査光９１の照射により静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置８７を通過する間にトナーで可視像化される。トナー像が転写部９３に至るのとタイミングを合わせて給紙ガイド８８からシート状媒体が送り出され、転写部９３にて感光体８５上のトナー像がシート状媒体に転写される。トナー像を転写されたシート状媒体は搬送ベルト８９で図中左方に搬送され、図示省略の定着装置に送れられて定着されて、排紙部に排出される。
【００８５】
転写部９３を通過後の感光体８５上には転写残トナーが存在し、次の画像形成に影響するので、クリーニング装置９０で除去される。クリーニング装置９０は、既述のクリーニング装置２６に準じて構成される。
【００８６】
搬送ベルト８９は転写部９３において感光体８５に直接接触する機会があり、その際にトナーが転移してシート状媒体の裏面を汚したり、感光体８５を汚す可能性があるので、クリーニング装置９８で清掃する必要がある。クリーニング装置９８は、既述のクリーニング装置２６に準じて構成される。
【００８７】
本発明で例示したクリーニング装置２６、５３、８２、８３、９０、９８は、何れも、感光体、中間転写ベルト、搬送ベルト等、回転体として構成される像担持媒体に付着している現像剤（トナー）を除去することを主眼とする点で共通性があり、そのための手段としての技術的な特徴も共通性があるので、同じ構成のクリーニング装置を適用することができる。図２１により後述するクリーニング装置１２５、１３２についても同様である。
【００８８】
＜フィラーを分散させた感光体＞
本発明のクリーニング装置による清掃対象である感光体がフィラーを分散させた感光体であると、感光体の膜削れを低減することができる。感光体がフィラーを分散させた感光体とは、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である。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、シリコーン樹脂粉末、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２１中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。
【００８９】
＜所定の有機感光体＞
本発明のクリーニング装置による清掃対象である感光体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又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であると、感光体の膜削れを低減することができる。
本例は、像担持体としての感光体が充填材で補強された表面層を有する有機感光体、又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である。感光体の最外層が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。
【００９０】
＜アモルファスシリコン感光体＞
アモルファスシリコン系感光体は、表面硬度が高く、半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）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とから、高速複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰなどの電子写真用感光体として用いられる。本発明のクリーニング装置による清掃対象である感光体がアモルファスシリコン感光体であると、感光体の膜削れを低減することができる。
【００９１】
[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度Ｃ〜４００度Ｃ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。）を用いることが出来る。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。なお、アモルファスシリコン感光体は、通常正帯電で用いられるが、不純物元素のドーピング等により負帯電に用いることも出来るため、極性にこだわる必要は特にないとされる。
【００９２】
［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１６は、層構成を説明するための模式的構成図である。図１６（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。
【００９３】
図１６（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。
【００９４】
図１６（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。
【００９５】
図１９（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。
【００９６】
［支持体について］
感光体の支持体としては、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。
【００９７】
［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と光導電層との間に、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を設けるのがいっそう効果的である（図１６（ｃ））。すなわち、電荷注入阻止層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、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。電荷注入阻止層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。
【００９８】
［光導電層について］
光導電層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。
【００９９】
［電荷輸送層について］
電荷輸送層は、光導電層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。
【０１００】
［電荷発生層について］
電荷発生層は、光導電層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。
【０１０１】
［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の上に、更に表面層を設けることが出来、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。
【０１０２】
［その他、感光体について］
感光体の最外層が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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
＜出口シールに関連する追加実施形態＞
図２、図６、図８などにより、既に説明した出口シール１８に関して説明を補足する。出口シール１８は図２、図６、図８などに示されたとおりの電圧印加機能を有しない構成でもシール機能を果たすが、出口シール１８を導電性材料とし、電源２４と接続することによりクリーニング対象となるトナーの帯電極性と逆極性の電圧（本例では＋極性）を印加すれば、クリーニングケース１０外部への漏れ防止効果が増す共に、出口シール１８に電圧印加機能をもたせることで、機械的なシール機能を兼用することから、構成の複雑化を避けることができる。
【０１０６】
図１７は図２に示したクリーニング装置の変形例であり、出口シール１８を導電性材料にすると共に、電源２４と接続することによりトナーと逆極性の（＋）電圧を印加する構成としている点で相違するだけで、諸部材の機械的な構成は同じである。
【０１０７】
本例において、クリーニング回転体としてのクリーニングブラシ１９はクリーニングケースを構成する下ケース１０内であって像担持体の回転方向での最下流側の端部に設けられていて、該クリーニング回転体は像担持体としての中間転写ベルト１に回転により摺接し、下ケース１０の端部（中間転写ベルト１の回転方向下流側の端部）との間で隙間を保持して非接触で回転するように配置されている。
【０１０８】
図１７において、クリーニングブラシ１９は反時計回りの向きに回転し、この回転方向上、中間転写ベルト１との摺接部から前記隙間（クリーニングブラシ１９と下ケース１０の端部との間の隙間）までの領域に、クリーニングブラシ１９と当接する当接部材を配置している。この当接部材は、クリーニングブラシ１９の回転方向上流側から、順に配置された２つの部材、回収ローラ２０、ステアリン酸亜鉛１７である。
【０１０９】
出口シール１８は、その基端部が下ケース１０の前記端部に固定されていて、自由端部がクリーニングブラシ１９の外周に接触させて配置されていて、かかる構成により前記隙間を機械的に塞いでいる。本例では、この出口シール１８を導電性材料としクリーニング対象である中間転写ベルト１上のトナーの帯電極性(−極性)と逆極性（＋極性）に電源２４と接続している。
【０１１０】
かかる構成を前提に、以下に、図１に示した中間転写ベルト用クリーニング装置の実施例の構成で動作説明を行う。以降に示すｑ／ｄ分布（帯電量分布）は細川ミクロン製  Ｅ−スパートアナライザで計測したもので、縦軸が収集した個数に対する比率を、横軸がトナー１個の帯電量を表す。今回の収集個数は転写残トナーが少ない為、トナー個数を５００個とした。
【０１１１】
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図中の極性制御ブレード６、クリーニングブラシ１９、電荷付与兼用シール部材である出口シール１８、回収ローラ２０、導電性ブレード１３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、それとほぼ同時にクリーニングブラシ１９、回収ローラ２０、トナーを排出する排出スクリュー１１は図１７に矢印で示す所定の方向に回転し始める。
【０１１２】
プロセスカートリッジ２７〜３０に構成された図示していない画像形成部で形成された画像が、中間転写ベルト１に重ね転写され、この画像先端と同期を取り二次転写部（二次転写ローラ３５と駆動ローラ３５との対向圧接部）に供給されたシート状媒体（所謂転写紙）上に、トナー像が転写（＋１０μＡ印加）される。画像を転写されたシート状媒体は、図示していない定着装置を経てコピー画像として排出される。
【０１１３】
一方、中間転写ベルト１に残った転写残トナーは図１８に示す様に「＋極性」と「−極性」が混在した分布のトナー（図１８に［極性制御ブレード前］と表示した帯電分布）となり、中間転写ベルト１の回転で極性制御ブレード６の位置まで移送される。極性制御ブレード６ではほとんどのトナーが機械的に掻き落されるが、図１１に示すように極性制御ブレード６において、中間転写ベルト１の回転方向前後に動く、所謂スティックスリップが発生し、一部のトナーは極性制御ブレード６をすり抜けていく。
【０１１４】
極性制御ブレード６へはトナーの帯電極性と同じ極性の電圧（−１２００Ｖ又は−８００Ｖ）が印加されており、トナーが極性制御ブレード６をすり抜けていくとき、トナーを正規の帯電極性（−極性）に帯電する。極性制御ブレード６に−１２００Ｖを印加した場合にはトナーは図１８において−１２００ｖと表示した帯電分布となり、極性制御ブレード６に−８００Ｖを印加した場合には図１８において−８００ｖと表示した帯電分布となる。
【０１１５】
極性制御ブレード６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１９の位置に中間転写ベルト１の回転により移送される。クリーニングブラシ１９へは電源２４によりトナーの帯電極性とは逆の電圧（＋６００Ｖ）が印加され極性制御ブレード６をすり抜けたトナーを静電的に吸着する。クリーニングブラシ１９上に移動したトナーはクリーニングブラシ１９よりもさらに高い＋極性の電圧（＋９００Ｖ）が電源２２により印加された回収ローラ２０へ電位勾配により移動する。回収ローラ２０上に移動したトナーは導電性ブレード１３により掻き落とされ、トナー排出スクリュー１１で機外に排出又は現像器に戻される。
【０１１６】
先ず、クリーニング装置２６における静電クリーニング部の詳細について説明する。クリーニングブラシ１９は中間転写ベルト１とクリーニングブラシ１９間でトナーへの電荷注入を低減するため、図１９に示すような芯鞘構造繊維で構成され、中間転写ベルト１に対して順方向（トレーリング方向）に傾斜して接触するようにクリーニングブラシ１９の回転方向下流側へ傾斜させている。図１９は１本のブラシ繊維の横断面を示し、芯鞘の、鞘に相当する絶縁材９５の内部に、芯に相当する導電剤９６が配置された構成である。クリーニングブラシ１９を構成する繊維の１本１本は、中間転写ベルト１面に対して傾いた角度で撓みつつ接触していく。このように、クリーニングブラシ１９のブラシ繊維を傾斜させることで図９に示したように繊維から導電部（導電剤９６）が露出している繊維の切断面とトナーとの接触確率を少なくしてトナーへの電荷注入を低減させている。
【０１１７】
回収ローラ２０は、クリーニングブラシ１９と回収ローラ２０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、表層に絶縁層を設けた構造としている。
【０１１８】
クリーニングブラシ１９には、回収ローラ２０との接触部でクリーニングブラシ１９の回転方向下流側の中間転写ベルト１との接触部直前のクリーニングブラシ１９表面に接触した金属製の出口シール（電荷付与部材）１８が電源２４により、クリーニングブラシ１９の軸と同電位で接続されている。
【０１１９】
出口シール１８はクリーニングブラシ１９外周部に弱い力で加圧接触され、クリーニングブラシ１９と当接部材である回収ローラ２０との接触部や、クリーニングブラシ１９と当接部材である潤滑剤１７との接触部からの飛散トナーがクリーニングブラシ１９でクリーニングされた中間転写ベルト１上に付着しないように遮断している。上記のとおり、出口シール１８はクリーニングブラシ１９外周部に加圧接触されることにより、クリーニングブラシへの電荷付与が安定してなされることとなる。
【０１２０】
出口シール１８に対しての電荷付与が必要な理由はトナーがクリーニングブラシ１９から回収ローラ２０へ移動するとブラシを構成する繊維の鞘に相当する部分の表面が絶縁性のため、電位の低下が発生するので、繊維への電荷補充が必要だからである。クリーニングブラシ１９表面電位低下の原因はまだ明らかになっていないが、トナーの授受がなん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２０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。
【０１２１】
クリーニングブラシ１９を構成する繊維の表面の電位が低下すると中間転写ベルト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出口シール１８を利用し、クリーニングブラシ１９と同電圧が印加された導電性（金属製）の材料を用い、電源２４を接続して部品の兼用を計っている。
【０１２２】
このように、トナーは中間転写ベルト１上からクリーニングブラシ１９へ移動し、次に回収ローラ２０へ移動するが、クリーニングブラシ１９と回収ローラ２０は「０．５ｍｍ」食い込んだ状態で加圧当接され回転している。クリーニングブラシ１９上のトナーはクリーニングブラシ１９と回収ローラ２０の電位差で回収ローラ２０へ移動するが、その移動量は１００％ではなく（実験的にはおおよそ９０％程度が移動することが確認されている）若干のトナーは移動できずクリーニングブラシ１９上に残っている。
【０１２３】
クリーニングブラシ１９上のトナーは、クリーニングブラシ１９へ食い込んだ状態で当接している当接部材（回収ローラ２０や潤滑剤１７）のクリーニングブラシ１９回転方向下流側でブラシ繊維の腰により弾き飛ばされ飛散トナーとなる。
【０１２４】
この理由は、クリーニングブラシ１９がクリーニングブラシ１９へ食い込んだ状態で当接している当接部材と接触する時にブラシを構成する繊維が倒されて径が小さくなることによる。クリーニングブラシ１９へ食い込んだ状態で当接している部材を通過したクリーニングブラシ１９は再び元の径に復帰しようと繊維が起き上がる。この時の慣性力でトナーが繊維から弾き飛ばされる。
【０１２５】
このようにクリーニングブラシ１９へ食い込んだ状態で当接してブラシによりトナーを弾き飛ばす原因をつくる当接状態にある部材としては、中間転写ベルト１、回収ローラ２０、潤滑材１７がある。ただ、中間転写ベルト１については、中間転写ベルト１との当接部ではクリーニングブラシ１９上からトナーが弾き飛ばされ中間転写ベルト１上に付着する。この飛散したトナーはほとんど無帯電トナーであり（実験的に測定して確認してある）再度クリーニングブラシ１９に出会いクリーニングブラシ１９の機械的な力で叩き落される。従って中間転写ベルト１との当接部からの飛散トナーは不具合とならない。
【０１２６】
次に回収ローラ２０との当接部ではクリーニングブラシ１９上からトナーが弾き飛ばされクリーニングブラシ１９と回収ローラ２０と下ケース１０との空間に飛散する。ここで出口シール１８がなければ飛散トナーはクリーニングブラシ１９でクリーニングした後の中間転写ベルト１上に付着し次の画像形成部へ行き、飛散トナーが多くなると異常画像を発生させることになる。従って、出口シール１８に電荷付与機能を持たせる構成は、トナー飛散を低減し中間転写ベルト１表面からのクリーニング性能を向上する上で極めて有効な手段となる。
【０１２７】
上記記載は、回収ローラ２０をクリーニングブラシ１９に対する当接部材とした場合の検討であるが、潤滑材１７をクリーニングブラシ１９に対する当接部材とした場合においても、上記回収ローラ２０について検討したのと同様現象があり、これに対して出口シール１８に電荷付与機能を持たせる構成がトナー飛散を低減し中間転写ベルト１表面からのクリーニング性能を向上する上で極めて有効な手段となる。
【０１２８】
図２０に示したように、出口シール１８に電荷付与機能を持たせずに、出口シール１８とは別に電荷付与手段９６が別部品としてクリーニングブラシ１９に当接している場合も、回収ローラ２０との当接部と同様である。ただし、部品の兼用はない。
【０１２９】
従って、クリーニングブラシ１９の表面に接触し、同時に異なる効果を持たせられる出口シールにクリーニングブラシ１９と同電圧を印加すれば、図２０に示すような電荷付与部材を別部品で当接させず、出口シール１８という１個の部材で電荷付与とシールの２つの機能を担わせることにより低コストで簡素な構成にできる。
【０１３０】
回収ローラ２０表面でもクリーニングブラシ１９と同じように導電性ブレード１３でトナーが掻き落とされる時に回収ローラ２０の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２０表面に付着した電荷を持ったトナーが導電性ブレード１３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２０の表面層に負極性の電荷を与え、導電性ブレード１３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ている。そこで回収ローラ２０表面にもクリーニングブラシ１９と同様に導電性ブレード１３へ回収ローラ２０軸に印加している電圧より高い電圧を電源２３により印加している。
【０１３１】
［トナーの帯電極性の変化］
トナーと同極性の電圧（−１２００Ｖ）が印加された極性制御ブレード６をすり抜けて行くトナーの帯電極性が変わる時の詳細について説明する。
【０１３２】
図２、図２０において、極性制御ブレード６の電気抵抗は１０６〜８Ω・ｃｍ、中間転写ベルト１との当接圧は２０〜４０ｇ／ｃｍ、極性制御ブレード６は中間転写ベルト１に対してカウンター当接で構成されている。極性制御ブレード６２をすり抜けるトナーは中間転写ベルト１と極性制御ブレード６により「摩擦帯電」、「電荷注入」、「放電」等で図１８に示したように電源２１からの負極性の印加電圧の増加に従いトナーの正規帯電極性側（−）にシフトする。
【０１３３】
極性制御ブレード６は図１１に示すように中間転写ベルト１の回転方向に当接状態が変化する所謂ステックスリップが発生する。極性制御ブレード６が図中符号Ｌで示した状態（平板状態）になった時にすり抜けが発生する。トナーが極性制御ブレード６と中間転写ベルト１との間にはさまれた時、極性制御ブレード６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極性制御ブレード６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。転写後の極性制御ブレード６との当接部の中間転写ベルト１表面の電位は転写条件により変化するがおおよそ０Ｖ〜＋１００Ｖの範囲で変化することが確認されている。
【０１３４】
このように、極性が片側（−側）に揃えられて極性制御ブレード６を通過したトナーは、電源２４によりトナーの帯電極性と逆極性（＋側）の電圧が印加されたクリーニングブラシ１９により静電的に除去される。極性制御ブレード６の入り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ことになる。
【０１３５】
静電クリーニング部の具体的な構成は下記に示す。
［クリーニングブラシ１９］
・クリーニングブラシ材質：導電性ポリエステル、毛足長さ：５ｍｍ、
・中間転写ベルトへの食いこみ量１ｍｍ
・クリーニングブラシ線速：２００ｍｍ／ｓ（中間転写ベルトと同じ線速）
・クリーニングブラシ軸印加電圧（電源２４による）：６００Ｖ
・ブラシ原糸抵抗：１０８Ω・ｃｍ、ブラシ植毛密度：１０万本／inch２
・ブラシ形態：ブラシ回転方向下流側へ傾斜
［電荷付与部材（出口シール１８）］
・電荷付与部材材質：ＳＵＳ  ｔ＝０．１ｍｍ
・電荷付与部材材質印加電圧（電源２４による）：６００Ｖ
・クリーニングブラシへの食い込み量：０．５ｍｍ
［回収ローラ２０］
回収ローラ材質：ＳＵＳ芯金にＰＶＤＦチューブ（１００μｍ）表層ＵＶコート層（５μｍ：絶縁）
径：１０ｍｍ
・回収ローラ線速：２００ｍｍ／ｓ
・回収ローラ軸印加電圧（電源２２による）：９００Ｖ
・回収ローラ導電性クリーニングブレード（回収ローラ用入り口シール２５）印加電圧：１２００Ｖ
【０１３６】
極性制御ブレード６の具体的な構成条件は下記に示す。
・極性制御ブレード６の電気抵抗は１０６〜８Ω・ｃｍ、中間転写ベルト１とカウンターで当接し、当接角度は２０°
・当接圧は２０ｇ／ｃｍで構成されている。
・極性制御ブレード６は板金上に接着された板状によって構成され、厚みが２ｍｍ、自由長が７ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度計で６０〜８０、反発弾性は３０％で行ったが、この値以外でも可能である。
・画像形成時の各部（極性制御ブレード６、電荷付与部材（出口シール）１８、クリーニングブラシ１９、回収ローラ２０、導電性ブレード１３）への印加電圧は上記と逆極性でも可能である。
・球形トナーを用いた場合、回収ローラ２０上のトナー除去は導電性ブレード１３を用いて機械的に掻き落としているので当然困難である。
【０１３７】
以下に回収ローラ２０上の球形トナーの除去が可能なことの説明を記す。回収ローラ２０はクリーニングブラシ１９に付着したトナーをクリーニングブラシ１９と回収ローラ２０間の電位勾配で回収ローラ２０へ転位させる機能があればよい訳で材料は何でもかまわない。そこで回収ローラ２０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。具体的にはフッ素コーティングやＰＶＤＦ、ＰＦＡチューブを巻いた回収ローラ２０にすればよい。
【０１３８】
＜画像形成装置４＞
本発明のクリーニング装置を適用可能な多色画像形成装置の例を図２１により述べる。
図２１において、図示の構成は画像形成装置の主要構成部を示したもので、図示の構成の上方には、原稿画像の読取りを行うスキャナ部、このスキャナ部さらに上方には該スキャナ部の原稿台（コンタクトガラス）に原稿を搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）が構成されているが図示を省略している。
【０１３９】
画像形成装置において、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色に対応する４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋが中間転写ユニット１２０に沿って並設されている。この４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋは、作像する画像の現像色が異なるだけで構成は同じあり、像担持体であるドラム状をした光導電性の感光体１２１と、この感光体１２１の周囲に配設された帯電手段（例えば帯電チヤージヤ、あるいは帯電ローラ等）１２２、現像手段である現像装置１２３、一次転写手段１２４、感光体表面のクリーニング手段である感光体用のクリーニング装置１２５、感光体表面の除電手段であるクエンチングランプ（ＱＬ）１２６を備えている。
【０１４０】
各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの上方には、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１に各色に対応した書込光を露光する書込ユニットが設置されている。この書込ユニットとしては、レーザ光源と光偏向器と走査光学系を備えた光走査方式の書込装置や、ライン状の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイと結像光学系を用いた書込装置等が用いられる。
【０１４１】
並設された４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの下方には、中間転写ユニット１２７が設置されている。この中間転写ユニット１２７は、駆動ローラ１２８，対向ローラ１２９，バックアップローラ１３０に張架された無端ベルト状の中間ベルト１３１と、中間転写ベルト用のクリーニング装置１３２を備えている。中間転写ユニット１２７の下部には、中間転写ベルト１３１上の画像をシート状媒体に二次転写するための二次転写ローラ１３３が設置されている。
【０１４２】
中間転写ユニット１２７の下方には、図示しないが給紙部が設けられており、この給紙部には、シート状媒体としてサイズの異なる記録用紙を収納した複数の給紙トレイが着脱自在に設置されている。給紙部は、各給紙トレイから記録用紙を１枚ずつ分離して給紙するための分離給送手段が設けられている。分離給送手段は、所定のタイミングで記録用紙をレジストローラに向けて送り出す。さらに、レジストローラでタイミングを整えて送り出された記録用紙は、二次転写ローラ１３３と対向ローラ１２９とのニップ部（二次転写部）１３４を通過する間にトナー画像を転写されて矢印１３５の向きに進み、定着装置で定着される。
【０１４３】
以上のような構成の画像形成装置において、プリント開始命令が入力されると、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１とその周囲の各ユニットのローラ、中間転写ベルト１３１の駆動ローラ、給紙・搬送経路等にある各ローラが既定のタイミングで回転し始め、給紙部の選択された用紙サイズの給紙トレイから記録用紙の給紙が開始される。
【０１４４】
４つの感光体１２１は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（色順はシステムによって異なる）を分担している。このように、各色を分担する各感光体１２１は帯電手段１２２によってその表面を一様な電位に帯電され、書込ユニットから照射される書込光１３６により、その表面が各色の画像データに従って露光される。露光された後の電位パターンを静電潜像と呼ぶが、この静電潜像をその表面に担持した感光体１２１は、現像手段１２３により分担する色のトナーで静電潜像を現像する。
【０１４５】
４つの異なる色のトナー像が各感光体上に現像されることになる。各感光体上に現像された各色のトナー像は、一次転写手段１２４に印加される一次転写バイアス、及び押圧力によって中間転写ベルト１３１上に一次転写される。この一次転写動作がタイミングを合わせながら４色分繰り返されることにより、中間転写ベルト１３１上にフルカラートナー像が形成される。
【０１４６】
中間転写ベルト１２１上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写部であるニップ部１３４において、タイミングを合わせて搬送されてくる記録用紙に二次転写される。この時、二次転写ローラ１３３に印加される二次転写バイアス、及び押圧力によって二次転写が行われる。フルカラートナー像を転写された記録用紙Ｐは、定着ユニット１４０を通過することにより、表面に担持しているトナー像を加熱・加圧定着され、排紙台に排出される。
【０１４７】
一次転写手段１２４を通過した各感光体１２１は、その表面に一次転写残トナーを担持しており、これがクリーニング装置１２５において除去される。その後、クエンチングランプ（ＱＬ）１２６によってその表面を一様に除電されて次の画像の為の帯電に備える。また、二次転写部を通過した中間転写ベルト１３１に関しても、その表面に二次転写残トナーを担持しているが、こちらもクリーニング装置１３２によってこれを除去され、次のトナー像の転写に備える。この様な動作の繰り返しで、プリントが行われる。
【符号の説明】
【０１４８】
１、７８、１３１  中間転写ベルト
２  対向ローラ
３  入り口シール
４ａ、４ｂ  極性制御用前サイドシール
５  上ケース
６  極性制御ブレード
７  極性制御ブレードホルダ
８  極性制御用ステー
９ａ、９ｂ  回収ローラ用前サイドシール
１０  下ケース
１１  排出スクリュー
１２  トナー排出ガイド
１３  導電性ブレード
１４  支持部材
１５  導電性ブレード用ステー
１７  潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）
１８  出口シール
１９  （クリーニング回転体としての）クリーニングブラシ
２０  回収ローラ
２１、２２、２３、２４  電源
２５  回収ローラ用入り口シール
２６、５３、８２、８３、９０、９８、１２５、１３２  クリーニング装置
２７、２８、２９、３０  プロセスカートリッジ
３１  一次転写ローラ
３５  駆動ローラ
３６  二次転写ローラ
３７  （クリーニング回転体としての）クリーニングローラ
４０、４５、５０  切り欠き部
４８、７５、８６  帯電ローラ
５２、５９、８５  感光体
６２、７０、７１、７２、７３、８７  現像装置
７９  一次転写部
８９  搬送ベルト
９３  転写部
９４  転写ローラ
９５  絶縁材
９６  電荷付与手段
１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ  画像形成ユニット
１２０  中間転写ユニット
１２１  感光体
１２２  帯電手段
１２３  現像手段
１２４  一次転写手段
１２６  クエンチングランプ
１２７  中間転写ユニット
１２８  駆動ローラ
１２９  対向ローラ
１３０  バックアップローラ
１３３  二次転写ローラ
１３４  ニップ部
１３５  矢印
１３６  書込光
５００  電子写真用感光体
５０１、５０２  支持体
５０３  アモルファスシリコン系表面層
５０４  アモルファスシリコン系電荷注入阻止層
５０５  電荷発生層
５０６  電荷輸送層
Ｔ  トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４９】
【特許文献１】特許第３９０４１８４号公報
【特許文献２】特許第３９００２８３号公報
【図１】
2010085984.tif 000003
【図２】
2010085984.tif 000004
【図３】
2010085984.tif 000005
【図４】
2010085984.tif 000006
【図５】
2010085984.tif 000007
【図６】
2010085984.tif 000008
【図７】
2010085984.tif 000009
【図８】
2010085984.tif 000010
【図９】
2010085984.tif 000011
【図１０】
2010085984.tif 000012
【図１１】
2010085984.tif 000013
【図１２】
2010085984.tif 000014
【図１３】
2010085984.tif 000015
【図１４】
2010085984.tif 000016
【図１５】
2010085984.tif 000017
【図１６】
2010085984.tif 000018
【図１７】
2010085984.tif 000019
【図１８】
2010085984.tif 000020
【図１９】
2010085984.tif 000021
【図２０】
2010085984.tif 000022
【図２１】
2010085984.tif 000023