(57)【要約】【課題】  クリーナレスの画像形成装置において、長期にわたり安定した良好な画像が得られるようにする。【解決手段】  回転駆動される像担持体10の表面を帯電させる帯電装置20と、帯電された像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置30と、静電潜像の部分にトナーtを供給してトナー像を形成する一方、トナー像が形成されていない部分に存在しているトナーを回収する現像装置40と、上記のトナー像を転写材51に転写させる転写装置50と、転写後の像担持体の表面に接触して回転し、像担持体の表面に残留するトナーを回収する一方、回収されたトナーの量を制御しながら像担持体の表面に排出する回転ブラシ70とを備えた画像形成装置において、ブラシの繊維径が12〜25μｍ、ブラシの植毛密度が12万本〜50万本／inch2の条件を満たす回転ブラシを用いた。【選択図】  図３
2006163005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電された像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、像担持体の表面に形成された静電潜像の部分にトナーを供給してトナー像を形成する一方、トナー像が形成されていない部分に存在しているトナーを回収する現像装置と、像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写させる転写装置と、転写後における像担持体の表面に接触して回転し、像担持体の表面に残留するトナーを回収する一方、回収されたトナーの量を制御しながら像担持体の表面に排出する回転ブラシとを備えた画像形成装置において、上記の回転ブラシとして、ブラシの繊維径ｄが１２μｍ≦ｄ≦２５μｍ、ブラシの植毛密度Ｆｄが１２万本／ｉｎｃｈ2≦Ｆｄ≦５０万本／ｉｎｃｈ2の条件を満たすものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載した画像形成装置において、上記の像担持体と回転ブラシとが接触する部分で、像担持体と回転ブラシとを逆方向に移動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した画像形成装置において、上記の像担持体と回転ブラシとの間にバイアス電圧を印加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載した画像形成装置において、上記のバイアス電圧として交流電圧を印加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載した画像形成装置において、上記のバイアス電圧として、トナーを回転ブラシから像担持体に排出する方向の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３〜請求項５の何れか１項に記載した画像形成装置において、転写後における像担持体の表面に残留しているトナーの量に応じて、上記のバイアス電圧を変化させる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】
この発明は、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、回転駆動される像担持体の表面を帯電装置により帯電させ、このように帯電された像担持体の表面に潜像形成装置により静電潜像を形成し、現像装置により静電潜像の部分にトナーを供給してトナー像を形成する一方、トナー像が形成されていない部分に存在しているトナーを回収し、像担持体の表面に形成された上記のトナー像を転写媒体に転写させるようにした画像形成装置において、転写後における像担持体の表面に残留したトナーが現像装置に適切に回収されるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置において、画像形成を行うにあたっては、一般に図１に示すように、回転する像担持体１０の表面を帯電装置２０によって帯電させた後、この像担持体１０の表面にレーザー等を用いた潜像形成装置３０により画像情報に応じた露光を行い、この像担持体１０の表面に静電潜像を形成するようにしていた。
【０００３】
そして、現像装置４０内に収容されたトナーｔを送り部材４２及びトナー供給ローラ４３によりトナー担持体４１に供給し、このようにトナー担持体４１に供給されたトナーｔを規制部材４４よって規制すると共にこのトナーｔを摩擦帯電させ、このように規制されて帯電されたトナーｔを静電潜像が形成された像担持体１０と対向する現像領域に導いて、このトナーｔをトナー担持体４１から像担持体１０の表面に形成された静電潜像の部分に供給し、像担持体１０の表面に静電潜像に対応するトナー像を形成するようにしていた。
【０００４】
次いで、このように像担持体１０の表面に形成されたトナー像を転写装置５０により像担持体１０から記録紙等の転写媒体５１に転写させる一方、転写後において上記の像担持体１０の表面に残留しているトナーｔをクリーニング装置６０によって像担持体１０の表面から除去し、その後、前記のように帯電装置２０によって像担持体１０の表面を帯電させ、上記のような操作を繰り返して、画像を形成するようにしていた。
【０００５】
ここで、上記のように像担持体１０の表面に残留しているトナーｔをクリーニング装置６０によって除去した場合、除去されたトナーｔを一般に廃棄するようにしていたため、トナーが無駄に消費されると共に、廃棄したトナーの処理が問題となった。
【０００６】
このため、最近においては、上記のようなクリーニング装置６０をなくし、上記のようにトナー担持体４１に保持されたトナーｔを像担持体１０に形成された静電潜像の部分に供給する一方、静電潜像が形成されていない非画像部分において像担持体１０の表面に存在しているトナーｔをトナー担持体４１に回収させるようにしたクリーナレスの画像形成装置が開発された。
【０００７】
しかし、このようなクリーナレスの画像形成装置においては、転写後における像担持体１０の表面に残留しているトナーｔの量が多くなり、このようにトナーｔが多く残った状態で、上記のように像担持体１０の表面を帯電装置２０により帯電させ、またこのように帯電された像担持体１０の表面に潜像形成装置３０により静電潜像を形成するようにした場合、像担持体１０の表面に残留しているトナーｔにより、帯電不良の部分が生じたり、静電潜像が適切に形成されなくなったりし、これにより画像ムラが生じたり、次の画像にメモリーとして現れたりする等の問題があった。
【０００８】
このため、近年においては、図２に示すように、転写後における像担持体１０の表面に回転ブラシ７０を接触させて回転させ、この回転ブラシ７０により転写後の像担持体１０の表面に残留するトナーｔを回収し、このように回収したトナーｔを分散させて回転ブラシ７０から像担持体１０の表面に戻すと共に、余分のトナーｔをこの回転ブラシ７０に保持させるようにしたものや、このような回転ブラシを像担持体の表面を帯電させる帯電装置に用いるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００９】
しかし、上記のように転写後における像担持体１０の表面に回転ブラシ７０を接触させて回転させるようにした場合においても、回転ブラシ７０における各種の条件によって変動し、転写後の像担持体１０の表面に残留するトナーｔを回転ブラシ７０に十分に回収させることができず、依然として像担持体１０の表面に転写後のトナーｔが多く残った状態になり、上記のように像担持体１０の表面に残留しているトナーｔによって帯電不良の部分が生じたり、静電潜像が適切に形成されなくなるということがあった。
【００１０】
また逆に、転写後における像担持体１０の表面に残留するトナーｔが回転ブラシ７０に回収する条件が強くなりすぎて、回転ブラシ７０との接触によりトナーｔが過剰に帯電され、回転ブラシ７０から像担持体１０の表面に戻されたトナーｔが現像装置４０において適切に回収されず、このトナーｔが像担持体１０の表面に残り、形成される画像にかぶりが発生したり、回転ブラシ７０との接触により像担持体１０の表面が大きく削られて、像担持体１０の寿命が低下したり、回転ブラシ７０が劣化したり、回転ブラシ７０や像担持体１０の回転トルクが高くなる等の問題があった。
【特許文献１】特開平８−１３７１９８号公報
【特許文献２】特開平８−１３７２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、回転駆動される像担持体の表面を帯電装置により帯電させ、このように帯電された像担持体の表面に潜像形成装置により静電潜像を形成し、現像装置により静電潜像の部分にトナーを供給してトナー像を形成する一方、トナー像が形成されていない部分に存在しているトナーを回収し、像担持体の表面に形成された上記のトナー像を転写媒体に転写させるようにした画像形成装置において、転写後における像担持体の表面に残留したトナーが現像装置に適切に回収されるようにし、長期にわたって安定した良好な画像が得られるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明においては、上記のような課題を解決するため、回転駆動される像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電された像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、像担持体の表面に形成された静電潜像の部分にトナーを供給してトナー像を形成する一方、トナー像が形成されていない部分に存在しているトナーを回収する現像装置と、像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写させる転写装置と、転写後における像担持体の表面に接触して回転し、像担持体の表面に残留するトナーを回収する一方、回収されたトナーの量を制御しながら像担持体の表面に排出する回転ブラシとを備えた画像形成装置において、上記の回転ブラシとして、ブラシの繊維径ｄが１２μｍ≦ｄ≦２５μｍ、ブラシの植毛密度Ｆｄが１２万本／ｉｎｃｈ2≦Ｆｄ≦５０万本／ｉｎｃｈ2の条件を満たすものを用いるようにした。
【００１３】
ここで、この発明の画像形成装置においては、上記のように転写後における像担持体の表面に接触して回転ブラシを回転させるにあたり、像担持体と回転ブラシとが接触する部分で、像担持体と回転ブラシとを逆方向に移動させることが好ましい。
【００１４】
また、この発明の画像形成装置においては、上記のように転写後における像担持体の表面に接触させて回転ブラシを回転させるにあたり、像担持体と回転ブラシとの間にバイアス電圧を印加させることが好ましく、このバイアス電圧として、交流電圧を印加させることが好ましく、さらにトナーを回転ブラシから像担持体に排出する方向の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加させることが好ましい。
【００１５】
また、上記のように像担持体と回転ブラシとの間にバイアス電圧を印加させるにあたり、転写後における像担持体の表面に残留しているトナーの量に応じて、上記のバイアス電圧を変化させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明における画像形成装置のように、転写後における像担持体の表面に接触するようにして回転ブラシを回転させ、この回転ブラシにより像担持体の表面に残留するトナーを回収する一方、回収されたトナーの量を制御しながら像担持体の表面に排出するにあたり、ブラシの繊維径ｄが１２μｍ≦ｄ≦２５μｍ、ブラシの植毛密度Ｆｄが１２万本／ｉｎｃｈ2≦Ｆｄ≦５０万本／ｉｎｃｈ2の条件を満たす回転ブラシを用いると、転写後における像担持体の表面に残留しているトナーがこの回転ブラシに適切に回収されるようになると共に、このように回収されたトナーが分散されて回転ブラシから像担持体の表面に適切に戻されるようになる。
【００１７】
また、上記のような回転ブラシを用いると、この回転ブラシを転写後における像担持体の表面に接触するようにして回転させる際に加わる負荷も軽減され、トナーが過剰に帯電されたり、回転ブラシとの接触によって像担持体の表面が異常に削られて像担持体の寿命が低下したり、回転ブラシや像担持体の回転トルクが高くなったりするのが防止され、長期にわたって安定した良好な画像が得られるようになる。
【００１８】
ここで、上記のようにブラシの繊維径ｄが１２μｍ≦ｄ≦２５μｍの回転ブラシを用いるようにしたのは、ブラシの繊維径ｄが１２μｍ未満になると、ブラシが切れやすくなって、長期間使用することができなくなると共に、切断されたブラシが像担持体等に付着して画像ノイズが発生する一方、ブラシの繊維径ｄが２５μｍを超えると、回転ブラシとの接触によって像担持体の表面が大きく削られて、像担持体の寿命が低下したり、回転ブラシや像担持体の回転トルクが高くなったり、トナーが過剰に帯電されたりするためである。
【００１９】
また、上記のようにブラシの植毛密度Ｆｄが１２万本／ｉｎｃｈ2≦Ｆｄ≦５０万本／ｉｎｃｈ2の回転ブラシを用いるようにしたのは、ブラシの植毛密度Ｆｄが１２万本／ｉｎｃｈ2未満になると、転写後における像担持体の表面に残留しているトナーをこの回転ブラシによって十分に回収することが困難になる一方、ブラシの植毛密度Ｆｄが５０万本／ｉｎｃｈ2を超えると、この回転ブラシとの接触によって像担持体の表面が大きく削られて、像担持体の寿命が低下したり、回転ブラシや像担持体の回転トルクが高くなったり、トナーが過剰に帯電されたりするためである。
【００２０】
また、この発明における画像形成装置において、上記のように転写後における像担持体の表面に接触させて回転ブラシを回転させるにあたり、像担持体と回転ブラシとが接触する部分において、像担持体と回転ブラシとを逆方向に移動させると、この回転ブラシによって転写後の像担持体の表面に残留しているトナーが掻き取られやすくなり、転写後の像担持体の表面に残留しているトナーがこの回転ブラシに十分に回収されるようになる。
【００２１】
また、この発明の画像形成装置において、上記のように転写後における像担持体の表面に接触させて回転ブラシを回転させるにあたり、像担持体と回転ブラシとの間に、交流電圧からなるバイアス電圧を印加させると、上記のように回転ブラシに回収されたトナーがうまく分散されて、回転ブラシから像担持体の表面に適切に戻されるようになり、像担持体の表面におけるトナーの量のバラツキが少なくなり、帯電不良の部分が生じたり、静電潜像が適切に形成されなくなったりするのがより一層抑制されるようになる。
【００２２】
さらに、トナーを回転ブラシから像担持体に排出する方向の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加させると、回転ブラシに回収されたトナーが像担持体の表面に適切に戻されるようになり、回転ブラシにトナーが蓄積されるのが抑制され、一度に多くのトナーが回転ブラシから像担持体の表面に戻されて、帯電不良の部分が生じたり、静電潜像が適切に形成されなくなったりするのも防止されるようになる。
【００２３】
また、上記のように像担持体と回転ブラシとの間にバイアス電圧を印加させるにあたり、転写後における像担持体の表面に残留しているトナーの量に応じて上記のバイアス電圧を変化させると、転写後における像担持体の表面に残留するトナーの量が変動しても、像担持体の表面に残留するトナーをこの回転ブラシによって適切に回収させると共に、回収されたトナーを回転ブラシから像担持体の表面に適切に制御して戻すことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２５】
この実施形態における画像形成装置においても、図３に示すように、回転する像担持体１０の表面を帯電装置２０によって帯電させた後、この像担持体１０の表面にレーザー等を用いた潜像形成装置３０により画像情報に応じた露光を行い、この像担持体１０の表面に静電潜像を形成するようにしている。
【００２６】
そして、現像装置４０内に収容されたトナーｔを送り部材４２及びトナー供給ローラ４３によりトナー担持体４１に供給し、このようにトナー担持体４１に供給されたトナーｔを規制部材４４によって規制すると共にこのトナーｔを摩擦帯電させ、このように規制されて帯電されたトナーｔを静電潜像が形成された像担持体１０と対向する現像領域に導いて、このトナーｔをトナー担持体４１から像担持体１０の表面に形成された静電潜像の部分に供給し、像担持体１０の表面に静電潜像に対応するトナー像を形成する一方、トナー像が形成されていない非画像部分において像担持体１０の表面に存在しているトナーｔを、このトナー担持体４１に回収させて現像装置４０内に戻すようにしている。
【００２７】
そして、上記のように像担持体１０の表面に形成されたトナー像を、転写装置５０により像担持体１０から記録紙等の転写媒体５１に転写させるようにしている。
【００２８】
また、転写後における像担持体１０の表面に、芯金の周囲に導電性のブラシが設けられた回転ブラシ７０を接触させ、この回転ブラシ７０と像担持体１０とが接触する部分において、この回転ブラシ７０が像担持体１０と逆方向に移動するように、この回転ブラシ７０を像担持体１０の回転方向と同方向に回転させると共に、この回転ブラシ７０にバイアス電源８０からバイアス電圧を印加させ、像担持体１０の表面に残留しているトナーｔをこの回転ブラシ７０に回収する一方、このように回転ブラシ７０に回収されたトナーｔを分散させると共に、像担持体１０の表面に戻すトナーｔの量を制御して、像担持体１０の表面にトナーｔを均一化させて戻すようにしている。
【００２９】
その後は、前記のように帯電装置２０によって像担持体１０の表面を帯電させ、前記のような操作を繰り返して、画像を形成するようにしている。
【００３０】
そして、この実施形態においては、上記の回転ブラシ７０として、前記のようにブラシの繊維径ｄが１２μｍ≦ｄ≦２５μｍ、ブラシの植毛密度Ｆｄが１２万本／ｉｎｃｈ2≦Ｆｄ≦５０万本／ｉｎｃｈ2の条件を満たすものを用いるため、転写後における像担持体１０の表面に残留しているトナｔーがこの回転ブラシ７０に適切に回収され、またこのように回収されたトナーｔが分散されて回転ブラシ７０から像担持体１０の表面に適切に戻されるようになる。この結果、前記のように像担持体１０の表面を帯電装置２０によって帯電させる場合における帯電ムラや、潜像形成装置３０により画像情報に応じた露光を行う場合における露光ムラが抑制されて、画像ムラ等が発生するのが抑制される。特に、回転ブラシ７０として、ブラシの繊維径ｄが１５μｍ≦ｄ≦２０μｍ、ブラシの植毛密度Ｆｄが１５万本／ｉｎｃｈ2≦Ｆｄ≦３０万本／ｉｎｃｈ2の条件を満たすものを用いると、帯電ムラや露光ムラがより確実に抑制されて、画像ムラの発生が効果的に抑制されるようになる。
【００３１】
ここで、上記の回転ブラシ７０に用いるブラシの材料としては、例えば、羊毛，綿，絹等の天然繊維、レーヨン，ビニロン等の半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、テフロン等の合成繊維を単独若しくは２種以上を複合させて用いることができ、耐久性の点からは、半合成繊維や合成繊維を用いることが好ましい。
【００３２】
また、上記のように回転ブラシ７０にバイアス電源８０からバイアス電圧を印加させるため、上記のブラシに導電性を付与するようにしている。好ましくは、ブラシ繊維の原糸抵抗が１０6〜１０12Ωの範囲になるようにする。ここで、原糸抵抗とは、単繊維が９６本集まったものを１束とし、この１束の長さ１５ｍｍ当りの電気抵抗値（バイアス電圧０〜５００Ｖ印加時）で定義される値とした。そして、原糸抵抗が１０6Ωより小さい場合には、ブラシにバイアス電圧を印加させた時に、ブラシ先端から像担持体１０の表面に電気が流れやすくなり、異常放電によって像担持体１０の表面電位にムラが生じたり、トナーｔの荷電が極端に上昇したりするおそれがある。一方、原糸抵抗が１０12Ωを超えると、回転ブラシ７０の芯金にバイアス電圧を印加しても、ブラシに電流が流れず、トナーｔの移動に必要な電界が形成されなくなるおそれがある。
【００３３】
また、上記のように回転ブラシ７０のブラシに導電性を付与するにあたっては、上記のようなブラシ材料に、例えば、カーボンブラック等の導電性の無機微粒子、導電性の有機微粒子、イオン性の界面活性剤、導電性の高分子等を添加させるようにすることができる。
【００３４】
また、上記の回転ブラシ７０の外径が小さいと、これに伴ってその芯金が細くなり、強度が低下して曲がりやすくなる一方、外径が大きいと、装置を小型化することが困難になるため、外径が１０ｍｍ〜３０ｍｍのものを用いることが好ましい。また、上記の回転ブラシ７０におけるブラシとしては、その毛足が１ｍｍ〜１２ｍｍ程度のものを用いることが好ましい。これは、ブラシの毛足が１ｍｍよりも短くなると、ブラシの剛直性が増して、回転ブラシ７０の回転トルクが高くなりすぎたり、トナーｔを保持する能力が低くなりすぎる一方、ブラシの毛足が１２ｍｍよりも長くなると、回転ブラシ７０の外径が大きくなったり、回転ブラシ７０の外径を上記の範囲にするために芯金が細くする必要が生じ、装置を小型化することが困難になったり、芯金が曲がりやすくなって耐久性が悪くなるおそれがある。
【００３５】
また、上記のように像担持体１０の表面に回転ブラシ７０を接触させて回転させるにあたり、像担持体１０に対するブラシの押付力が弱いと、回転ブラシ７０によるトナーｔの回収が困難になる一方、像担持体１０に対するブラシの押付力が強くなると、この回転ブラシ７０との接触によって像担持体１０の表面が大きく削られて、像担持体１０の寿命が低下したり、回転ブラシ７０や像担持体１０の回転トルクが高くなったり、トナーｔが過剰に帯電されて、現像装置４０でのトナーｔの回収が困難になるため、像担持体１０に対するブラシ７２の押込み量を０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲にすることが好ましい。
【００３６】
また、上記のように回転ブラシ７０と像担持体１０とが接触する部分において、回転ブラシ７０を像担持体１０と逆方向に移動するように回転させるにあたり、像担持体１０の周速度θａに対するこの回転ブラシ７０の周速度θｂの比（θｂ／θａ）を、０＜θｂ／θａ≦４にすることが好ましい。これは、両者の周速度の差を大きくしすぎると、回転ブラシ７０や像担持体１０の回転トルクが高くなったり、像担持体１０表面の削れが大きくなったり、回転ブラシ７０に回収されたトナーｔが飛散したり、トナーｔの荷電が大きく上昇したりする等の問題が生じるためである。
【００３７】
また、上記のように回転ブラシ７０にバイアス電源８０からバイアス電圧を印加させるにあたり、バイアス電圧としては、直流電圧、交流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳させたものを印加させることができるが、上記のように像担持体１０の表面に残留しているトナーｔを回転ブラシ７０に回収する一方、このように回転ブラシ７０に回収されたトナーｔを分散させて、適当量のトナーｔを像担持体１０の表面に戻すようにするためには、上記のバイアス電圧として交流電圧を印加させることが好ましい。また通常は、回転ブラシ７０に回収されたトナーｔが像担持体１０に戻されにくくなるため、より好ましくは、トナーｔを回転ブラシ７０から像担持体１０に排出する方向の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加させるようにする。
【００３８】
ここで、回転ブラシ７０にバイアス電圧として交流電圧を印加させる場合、その周波数が高くなると、回転ブラシ７０から像担持体１０に戻されるトナーｔの量が減少し、また上記の交流電圧において、トナーｔを回転ブラシ７０から像担持体１０に排出する方向の電圧の作用時間が短くなると、回転ブラシ７０から像担持体１０に戻されるトナーｔの量が減少する。
【００３９】
また、上記のように回転ブラシ７０にバイアス電圧を印加させて、像担持体１０の表面に残留しているトナーｔを回転ブラシ７０に回収する一方、このように回転ブラシ７０に回収されたトナーｔを分散させて、適当量のトナーｔを像担持体１０の表面に戻すにあたっては、像担持体１０の表面に残留するトナーｔの量に応じて、回転ブラシ７０に印加させるバイアス電圧を変更させることが好ましい。
【００４０】
例えば、像担持体１０の表面に残留するトナーｔの量が多い場合において、回転ブラシ７０に回収された多くのトナーｔを像担持体１０の表面に戻すと、このように像担持体１０の表面に戻された多くのトナーｔにより、従来のように帯電不良の部分が生じたり、静電潜像が適切に形成されなくなったりする。このため、像担持体１０の表面に残留するトナーｔの量が多い場合においては、上記のバイアス電圧において、トナーｔを回転ブラシ７０から像担持体１０に排出する方向の直流電圧を印加させないようにしたり、上記の交流電圧の周波数を高くしたり、上記の交流電圧においてトナーｔを回転ブラシ７０から像担持体１０に排出する方向の電圧の作用時間を短くすることが好ましい。
【００４１】
一方、像担持体１０の表面に残留するトナーｔの量が少ない場合においては、回転ブラシ７０に回収されたトナーｔが回転ブラシ７０に蓄積されずに、速やかに像担持体１０の表面に戻されるようにするため、上記のバイアス電圧において、トナーｔを回転ブラシ７０から像担持体１０に排出する方向の直流電圧を印加させるようにしたり、上記の交流電圧の周波数を低くしたり、上記の交流電圧においてトナーｔを回転ブラシ７０から像担持体１０に排出する方向の電圧の作用時間を長くすることが好ましい。
【実施例】
【００４２】
次に、この発明の具体的な実施例を挙げ、この発明の実施例に係る画像形成装置においては、転写後における像担持体の表面に残留したトナーが現像装置に適切に回収されるようになって、長期にわたり安定して良好な画像が得られることを、比較例を挙げて明らかにする。
【００４３】
以下の実施例及び比較例においては、トナーに負帯電トナーを使用すると共に、像担持体に有機感光体を用いた市販の画像形成装置（コニカミノルタ社製：ｍａｇｉ  ｃｏｌｏｒ  ７３００）を、上記の実施形態に示すように改造したものを用い、使用する回転ブラシ７０の種類を変更させるようにした。
【００４４】
（実施例１）
実施例１においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１５μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のナイロン製ブラシを１２万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００４５】
（実施例２）
実施例２においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１５μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のナイロン製ブラシを１５万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００４６】
（実施例３）
実施例３においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、ブラシの繊維径（ｄ）が１５μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のナイロン製ブラシを２４万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００４７】
（実施例４）
実施例４においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１５μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のナイロン製ブラシを４３万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００４８】
（実施例５）
実施例５においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１８μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のアクリル製ブラシを２０万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００４９】
（実施例６）
実施例６においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１８μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のアクリル製ブラシを３０万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００５０】
（実施例７）
実施例７においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が２１μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のナイロン製ブラシを２０万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００５１】
（実施例８）
実施例８においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１２μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のビニロン製ブラシを４０万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００５２】
（比較例１）
比較例１においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１５μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のナイロン製ブラシを６０万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００５３】
（比較例２）
比較例２においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１５μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のナイロン製ブラシを１０万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００５４】
（比較例３）
比較例３においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１８μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のアクリル製ブラシを１０万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００５５】
（比較例４）
比較例４においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が２１μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のナイロン製ブラシを１０万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００５６】
（比較例５）
比較例５においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が２６μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のナイロン製ブラシを１０万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００５７】
（比較例６）
比較例６においては、上記の回転ブラシ７０として、原糸抵抗が１０8Ω、繊維径（ｄ）が１０μｍ、毛足が３ｍｍになった導電性のビニロン製ブラシを４８万本／ｉｎｃｈ２の植毛密度（Ｆｄ）で植設させた基布を、金属製の芯金の周囲に接着させた外径が１２ｍｍのものを用いるようにした。
【００５８】
そして、上記のような各回転ブラシ７０を用いた実施例１〜８及び比較例１〜６の各画像形成装置において、上記のトナーｔとして負帯電性のものを用い、像担持体１０に対する各回転ブラシ７０におけるブラシの押込み量を０．５ｍｍに設定すると共に、各回転ブラシ７０と像担持体１０とが接触する部分において、各回転ブラシ７０が像担持体１０と逆方向に移動するように、各回転ブラシ７０を像担持体１０と同方向に同じ周速度で回転させるようにした。
【００５９】
また、上記の各回転ブラシ７０に対して、上記のバイアス電源８０から、−１００Ｖの直流電圧に、周波数が１００Ｈｚ，ピークピーク値Ｖｐｐが４００Ｖ，トナーｔを回転ブラシ７０から像担持体１０に排出する方向の電圧が作用する時間の比率（Ｄｕｔｙ）が１０％になった交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加させて、像担持体１０の表面に残留しているトナーｔを各回転ブラシ７０に回収すると共に、このように回転ブラシ７０に回収されたトナーｔを像担持体１０の表面に戻すようにした。
【００６０】
そして、上記の各回転ブラシ７０を用いた実施例１〜８及び比較例１〜６の各画像形成装置によりそれぞれ画像形成を行い、像担持体の削れの評価、形成された画像における白抜けやかぶりの評価、各回転ブラシにおけるブラシの劣化の評価を行い、その結果を下記の表１に示した。
【００６１】
ここで、像担持体の削れについては、黒の部分の比率が５％になった文字チャートを３００００枚形成した時点において、各像担持体の表面の削れ量をレーザー変位計で測定し、削れ量が２μｍ未満の場合を○、削れ量が２μｍ〜５μｍの場合を△、削れ量が５μｍを超える場合を×で評価した。
【００６２】
また、形成された画像における白抜けについては、図４に示すように、四角形状になった複数の小さな黒ベタ画像Ｂａの後に大きな黒ベタ画像Ｂｂが形成された画像サンプルの画像を１０００枚形成した時点と、１００００枚形成した時点とにおいて、それぞれ形成された画像における後の大きな黒ベタ画像Ｂｂに対応する部分における白抜けを目視により評価し、白抜けが全く存在しない場合を○、僅かに白抜けが認められる場合を△、明らかに白抜けが認められる場合を×で評価した。
【００６３】
また、形成された画像におけるかぶりについては、黒の部分の比率が５％になった文字チャートを３００００枚形成した時点において、白地部分におけるかぶりの有無を目視により評価し、かぶりが全く存在しない場合を○、僅かにかぶりが生じている場合を△、明らかにかぶりが生じている場合を×で評価した。
【００６４】
また、ブラシの劣化については、黒の部分の比率が５％になった文字チャートを３００００枚形成した時点において、各回転ブラシにおけるブラシを電子顕微鏡により観察し、ブラシが初期の状態とほぼ同じ場合を○、部分的にブラシが細くなったり、短くなったりしている場合を△、明らかにブラシが欠落して短くなっている場合を×で示した。
【００６５】
【表１】
2006163005.tif 000003
【００６６】
この結果、ブラシの繊維径（ｄ）が１２μｍ〜２５μｍの範囲であるが、ブラシの植毛密度（Ｆｄ）が６０万本／ｉｎｃｈ２と多くなった回転ブラシを用いた比較例１のものにおいては、像担持体の削れが大きくなっており、またブラシの繊維径（ｄ）が１２μｍ〜２５μｍの範囲であるが、ブラシの植毛密度（Ｆｄ）が１０万本／ｉｎｃｈ２と少なくなった回転ブラシを用いた比較例２〜４のものにおいては、画像に白抜けが発生しやすくなっており、またブラシの繊維径（ｄ）が２６μｍと太く、ブラシの植毛密度（Ｆｄ）が１０万本／ｉｎｃｈ２と少なくなった回転ブラシを用いた比較例５のものにおいては、像担持体の削れが大きくなると共にかぶりが発生しやすくなっており、またブラシの植毛密度（Ｆｄ）が１２万本／ｉｎｃｈ2〜５０万本／ｉｎｃｈ2の範囲であるが、ブラシの繊維径（ｄ）が１０μｍと細くなった回転ブラシを用いた比較例６のものにおいては、ブラシの劣化が大きくなると共に画像に白抜けが発生しやすくなっていた。
【００６７】
これに対して、ブラシの繊維径（ｄ）が１２μｍ〜２５μｍの範囲であると共にブラシの植毛密度（Ｆｄ）が１２万本／ｉｎｃｈ2〜５０万本／ｉｎｃｈ2の範囲にある回転ブラシを用いた実施例１〜８のものにおいては、像担持体の削れやブラシの劣化が抑制されると共に、形成された画像に白抜けやかぶりが発生するのも抑制され、長期にわたり安定して良好な画像が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】クリーニング装置を設けた従来の画像形成装置の概略説明図である。
【図２】クリーニング装置に代えて回転ブラシを設けた従来の画像形成装置の概略説明図である。
【図３】この発明の一実施形態に係る画像形成装置を示した概略説明図である。
【図４】この発明の実施例及び比較例において、白抜けを評価するために用いた画像サンプルを示した概略平面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  像担持体
２０  帯電装置
３０  潜像形成装置
４０  現像装置
４１  トナー担持体
４２  送り部材
４３  トナー供給ローラ
４４  規制部材
５０  転写装置
５１  転写媒体
７０  回転ブラシ
８０  バイアス電源
【図１】
2006163005.tif 000004
【図２】
2006163005.tif 000005
【図３】
2006163005.tif 000006
【図４】
2006163005.tif 000007