(57)【要約】【課題】従来の磁気ブラシクリーニング装置は、磁性体漏れ、トナーがすり抜ける等の問題が発生しやすい。【解決手段】像担持体の像担持面の裏面側に設置した磁界発生手段により像担持面上に磁性体を保持し、前記磁界発生手段および前記磁性体塊はそれぞれ像担持体の長手方向に連続、且つ、像担持体の移動方向に複数とし、像担持体の移動方向最上流側には、像担持体の接線と磁性体穂により像担持体移動方向下流側に形成される角が鋭角である第１の磁性体塊を設け、像担持体の移動方向最下流には、第２の磁性体塊を設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性トナーを用いた画像形成装置におけるトナー像を担持する像担持体上の残トナーを除去するクリーニング装置において、前記クリーニング装置は、少なくとも、前記像担持体のトナー担持面の裏面側に像担持体の回転軸に平行に設置した複数の磁界発生手段を有し、少なくとも、前記磁界発生手段のうち、像担持体表面移動方向の最上流側に位置する磁界発生手段は、像担持面上において磁性粒子から構成される第１の磁性体塊を保持し、前記第１の磁性体塊は、像担持体の接線と磁性体穂により像担持体移動方向下流側に形成される角が鋭角であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記磁界発生手段において、像担持体表面移動方向の下流側に位置する磁界発生手段は、像担持面上において、磁性粒子から構成される第２の磁性体塊を保持し、前記下流側の第２の磁性体塊を構成する磁性体は、前記最上流側の第１の磁性体塊を構成する磁性体より、平均粒径および磁化が大きいことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記磁界発生手段において、像担持体表面移動方向の下流側に位置する磁界発生手段は、像担持面上において、磁性粒子から構成される第２の磁性体塊を保持し、前記下流側の第２の磁性体塊を構成する磁性体は、前記最上流側の第１の磁性体塊を構成する磁性体より、安息角が大きいことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記磁界発生手段において、像担持体表面移動方向の下流側に位置する磁界発生手段は、前記最上流側に位置する磁界発生手段より、像担持体表面に対する法線方向の磁束密度が大きいことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式による記録装置のクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の記録装置においては、感光体ドラムや１次転写ベルトに残留した現像剤を清掃するためにクリーニング装置が設けられている。
【０００３】
クリーニング装置としては、基材としてポリウレタンゴムを用いた弾性クリーニングブレードが広く用いられている（特許文献１）。クリーニングブレードは、被クリーニング部材にエッジが当接するように設置されており、摺擦によりエッジで現像剤を掻き落とす。そのため、クリーニング部材と被クリーニング部材との間で摩擦力が発生する。一般的にポリウレタンゴムと被当接部材との間の摩擦力は非常に大きい。そこで、通常は潤滑粒子を当接部分に介在させるなどの対策により摩擦力を下げ、ブレードのめくれを防止している。
【０００４】
しかし、このような低摩擦化対策は粒子の状態に大きく依存しており、装置を使用している間に潤滑粒子が減少するなどして摩擦力がある閾値を超えた場合にはブレードがめくれてしまう場合がある。
【０００５】
一方、ブレードクリーニング以外のクリーニング装置として図２に示すような磁気ブラシを用いたクリーニング装置がある（特許文献２）。磁気ブラシクリーニング装置は、軸２１に対し対称に配設された８極の永久磁石２２およびこれらの周囲に非接触の状態に設けられたスリーブ２３からなるマグネットローラを備えており、前記スリーブ２３表面に磁性粉体が付着し磁気ブラシ２４を形成している。磁極は固定でスリーブ２３のみを回転させることで磁気ブラシ２４が感光体ドラム１１表面を掃くように動く。
【０００６】
磁気ブラシ２４の穂の高さは、スリーブ２３の上端から所定の間隔をおいて設けられたドクターブレード２５により制限されている。前記スリーブ２３に電源２６により所定の電圧を印加することで、感光体ドラム１１上の現像剤は磁気ブラシ２４に静電的に吸着される。スリーブ２３の感光体ドラム１１と対向する側には回収ローラ２７が配設されており、電源２９により所定の電圧を印加することで磁気ブラシ２４が回収した現像剤は回収ローラ２７に捕集される。
【０００７】
回収ローラ２７には回収ブレード２８が配されており、回収ローラ２７に捕集された現像剤を掻き落とす。磁気ブラシクリーニング装置は、ブレードクリーニング装置のようにめくれる部材を持たないため、本質的にめくれという問題は発生しない。
【０００８】
さらに、特許文献３では、磁気ブラシクリーニング装置と同様、めくれの問題が発生しないクリーニング装置が提案されている。その構成は、感光体ドラム内部に磁石を配設し、その磁力によって感光体ドラム表面に強磁性体を保持するものであり、特許文献２と同様、強磁性体による磁気ブラシをクリーニング部材として用いたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭63-25678号公報
【特許文献２】特開平3-23484号公報
【特許文献３】特開2004-333967号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２のような磁気ブラシクリーニング構成は、磁性体をスリーブ上に保持するための磁石がスリーブ内部にある。そのため、スリーブ表面から距離のある感光体ドラム表面では、磁性体を保持する力が弱くなり磁気ブラシのクリーニング能力を高くし難い、感光体ドラム表面で磁性体が連れまわってしまうという課題がある。
【００１１】
これに対して、特許文献３の構成の様な、単に感光体ドラム内部に配設した磁石により感光体ドラム表面に磁性体を保持しただけの構成では、十分なクリーニング性能は得られず、補助クリーニング装置程度のクリーニング効果しか得られない。そのため、この装置とは別にクリーニング装置が必要となる。また、磁性体の連れまわりに対して電磁石によるバッファを設けているが、感光体ドラム内はスペースが限られているため設置が困難であるといった課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）．非磁性トナーを用いた画像形成装置におけるトナー像を担持する像担持体上の残トナーを除去するクリーニング装置において、前記クリーニング装置は、少なくとも、前記像担持体のトナー担持面の裏面側に像担持体の回転軸に平行に設置した複数の磁界発生手段を有し、少なくとも、前記磁界発生手段のうち、像担持体表面移動方向の最上流側に位置する磁界発生手段は、像担持面上において磁性粒子から構成される第１の磁性体塊を保持し、前記第１の磁性体塊は、像担持体の接線と磁性体穂により像担持体移動方向下流側に形成される角が鋭角であることを特徴とする。
【００１３】
（２）．（１）に記載のクリーニング装置において、前記磁界発生手段のうち、像担持体表面移動方向の下流側に位置する磁界発生手段は、像担持面上において、磁性粒子から構成される第２の磁性体塊を保持し、前記下流側の第２の磁性体塊を構成する磁性体は、前記最上流側の第１の磁性体塊を構成する磁性体より、平均粒径および磁化が大きいことを特徴とする。
【００１４】
（３）．（１）に記載のクリーニング装置において、前記磁界発生手段のうち、像担持体表面移動方向の下流側に位置する磁界発生手段は、像担持面上において、磁性粒子から構成される第２の磁性体塊を保持し、前記下流側の磁性体塊Ｂを構成する磁性体は、前記最上流側の第１の磁性体塊を構成する磁性体より、安息角が大きいことを特徴とする。
【００１５】
（４）．（１）に記載のクリーニング装置において、前記磁界発生手段のうち、像担持体表面移動方向の下流側に位置する磁界発生手段は、前記最上流側に位置する磁界発生手段より、像担持体表面に対する法線方向の磁束密度が大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る第１の発明によれば、簡易な構成で良好なクリーニング性と磁性体の漏れ防止を両立することが可能になる。
【００１７】
本発明に係る第２の発明によれば、第１の磁性体塊を構成する磁性体と第２の磁性体塊を構成する磁性体について、トナークリーニング機能を優先する第１の磁性体塊を構成する磁性体の平均粒径を小さくすると共に、磁性体の漏れ防止機能を優先する第２の磁性体塊を構成する磁性体の磁化を大きくすることで、良好なクリーニング性と磁性体の漏れ防止を簡易な構成で両立することが可能になる。
【００１８】
本発明に係る第３の発明によれば、第１の磁性体塊を構成する磁性体と第２の磁性体塊を構成する磁性体について、トナークリーニング機能を優先する第１の磁性体塊を構成する磁性体の流動性を低くすることで、磁性体の動きを抑えて安定させ、隙間の発生を抑えることが出来るため、第２の磁性体塊の高い磁性体漏れ防止機能と、第１の磁性体塊の良好なクリーニング性とを簡易な構成で両立することが可能になる。
【００１９】
本発明に係る第４の発明によれば、第２の磁性体塊を保持する磁界発生手段の、像担持体表面に対する法線方向の磁束密度を高くすることで、磁性体の漏れ防止機能を高めることが出来るため、第２の磁性体塊の高い磁性体漏れ機能と、第１の磁性体塊の良好なクリーニング性とを簡易な構成で両立することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】画像形成装置概略図
【図２】特許文献２に記載の磁気ブラシクリーニング装置概略図
【図３】感光体ドラムに適用した場合の実施例１の特徴を示すクリーニング装置概略図
【図４】中間転写体ベルトに適用した場合の実施例１の特徴を示すクリーニング装置概略図
【図５】実施例２の特徴を示すクリーニング装置概略図
【図６】実施例３の特徴を示すクリーニング装置概略図
【図７】安息角の測定方法を示す図
【図８】実施例４の特徴を示すクリーニング装置概略図
【図９】感光体ドラムの接線と磁性体穂のなす角の測定方法を示す図
【図１０】磁石の磁極方向、磁力線および磁性体穂の方向の関係を示す図
【図１１】磁石の磁極方向、磁力線および磁性体穂の方向の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明を適用した画像形成装置について説明する。ただし、ここで記載されている構成部品の寸法、材質、形状、および、それらの相対位置などは、発明が適用される画像形成装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。
【００２２】
＜画像形成装置＞
図１は本発明を適用した画像形成装置の概略構成図である。本画像形成装置は、電子写真プロセス利用のフルカラー画像形成装置であり、プリンタ部１１００と、このプリンタ部の上に搭載した画像読み取り部（イメージスキャナ）１２００を有する。Ｈは画像形成装置を統括制御するコントローラ（制御手段：制御回路部、制御基板）である。
【００２３】
プリンタ部１１００は、４サイクルタイプ―中間転写構成の電子写真デジタルカラープリンタであり、画像読み取り部１２００からコントローラＨに入力する画像信号に対応した画像を記録材Ｐに形成して出力する複写機として機能する。また、パソコン・ファクシミリ等のリモート端末（外部入力機器）から不図示のコントローラＨの受信手段に入力する画像信号に対応した画像を記録材に形成して出力するプリンタやファクシミリとして機能させることもできる。
【００２４】
即ち、１つの像担持体を備えた作像装置において、その１つの像担持体に電子写真プロセスにより画像情報に応じた複数色のトナー像を順次に形成させる。その各色のトナー像を像担持体に接触し得る状態で周回する中間転写体の表面に順次重ね合わせるように１次転写させる。そして、中間転写体の表面に形成された多重トナー像を記録材に一括で２次転写し、次いで定着してフルカラーの画像形成物を出力するものである。
【００２５】
プリンタ部１１００において、１１は移動可能な光導電性の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラム）である。感光体ドラム１１は中心支軸を中心に３００ ｍｍ／ｓｅｃの速度で、矢印Ｒの方向に回転駆動される。
【００２６】
感光体ドラム１１は、その回転過程において、除電装置１１４により均一に除電された後、１次帯電器１２により帯電処理を受け、感光体ドラム１１の表面電位はほぼ−７００Ｖとなり、一様な暗部電位（Ｖｄ）が形成される。
【００２７】
この一様な表面電荷分布面に対して、露光装置１３により画像データに対応して発光されるレーザ光のスポットパターンは、図中の矢印Ｅで示すように感光体ドラム１１を露光する。露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位が低下する。この結果、露光部位は明部電位Ｖｌ＝−１００Ｖ、未露光部位は暗部電位Ｖｄ＝−７００Ｖの静電潜像が感光体ドラム１１上に形成される。
【００２８】
そして、上記のように感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像がロータリー現像装置１４によりトナー像として現像される。ロータリー現像装置１４は、ロータリー部１４１の円周部に感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する、４つの現像器ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫを装着したものである。
【００２９】
現像器ＤＹにはイエロートナー、現像器ＤＭにはマゼンタトナー、現像器ＤＣにはシアントナー、現像器ＤＫにはブラックトナーを有する現像剤が収容されている。そして、ロータリー部１４１が、矢印の方向に所定の制御タイミングにて所定の角度回転されることによって、現像器ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫが感光体ドラム１１と対向する現像位置に選択的に移動される。
【００３０】
感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像は、中間転写体ユニット１５の１次転写部Ｔ１において、中間転写体としての中間転写ベルト１５１の表面に１次転写される。中間転写ベルト１５１は無端状の誘電体製ベルトであり、複数のローラ１５ａ〜１５ｇ間に張設されている。そして、感光体ドラム１１に対向した１次転写ローラ１５ｂ〜１５ｄにより感光体ドラム１１に加圧接触されている。１次転写ローラ１５ｃにはトナーの帯電極性とは逆極性の所定の直流電流が所定の制御タイミングで印加される。これにより、感光体ドラム１１上で実像化された現像剤像は、前記中間転写ベルト１５１が加圧接触する転写領域において、電界の力を受けて感光体ドラム１１上から中間転写ベルト１５１に転写される。
【００３１】
感光体ドラム１１上で中間転写ベルト１５１に転写されずに残った未転写現像剤は、クリーニング装置１６により感光体ドラム１１表面から除去される。
【００３２】
中間転写ベルト１５１は、２次転写対向ローラ１５ｇと接離可能に配設された２次転写ローラ１５７に挟まれている。２次転写ローラ１５７には、不図示の２次転写バイアス印加電源からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の２次転写電圧が２次転写部Ｔ２に記録材Ｐが搬送されてきたタイミングで印加され、中間転写ベルト１５１上の現像剤像は記録材Ｐに転写される。これにより、記録材Ｐ上にはフルカラー現像剤像が形成される。
【００３３】
２次転写部Ｔ２を通過した記録材Ｐは搬送ベルト１５８によって定着装置１９へ導入される。これにより、未定着のフルカラー現像剤像は記録材Ｐの表面に加熱加圧定着される。
【００３４】
定着装置を出た記録材Ｐは、シートパス１１３を通って排紙ローラ１１２により排紙トレイ１１０上に排紙される。
【００３５】
以下に本発明を適用したクリーニング装置について説明する。以下の実施例におけるクリーニング装置においては、感光体ドラム表面の移動方向上流側に位置する前記磁石Ｍ１が、感光体ドラム表面上で磁性体塊Ａを保持しており、また、下流側に位置する前記磁石Ｍ２が、感光体ドラム表面上で磁性体塊Ｂを保持している。なお、ここで記載されている構成部品の寸法、材質、形状、量、および、それらの相対位置などは、発明が適用されるクリーニング装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。
【００３６】
［実施例１］
図３は本発明における第１の実施例の構成を模式的に示したものである。本実施例では、像担持体である外径８０ｍｍの有機感光体ドラムに対して、感光体ドラムの内部には、表面磁束密度３５００ガウス、寸法３５０ｘ１０ｘ１５ｍｍの角型ネオジム磁石が２つ設置されている。磁石の種類は、ネオジム磁石の他にフェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石等の永久磁石や、電磁石等でも良い。
【００３７】
ここで、前記磁性体塊Ａにおける、感光体ドラム表面の移動方向下流側の穂立ちの状態が、後述する測定方法の定義により、感光体ドラムの接線に対する角度θが１５０°をなすように、前記磁石Ｍ１が設置されている。
【００３８】
本実施例の初期状態における磁性体塊の保持量は、前記磁性体塊Ａを０．６ｇｆ／ｃｍ２、前記磁性体塊Ｂを０．２ｇｆ／ｃｍ２とし、磁性体塊Ａの方が多いように設定している。
【００３９】
上記のクリーニング装置を用いて感光体ドラム上に現像されたトナーをクリーニングしたところ、トナーは、磁性体塊Ａにより堰き止められ、堰き止められたトナー量が増加するにつれて、磁性体穂内に侵入することなく磁性体穂上に乗り上がった。感光体ドラムを連続的に回転させ続けていると、僅かずつ磁性体塊Ａの磁性体が、感光体ドラムの移動方向下流側より漏れたが、下流位置にある磁性体塊Ｂにより捕捉された。
【００４０】
本実施例においては、前記磁石Ｍ１と磁石Ｍ２は、同じ磁性体保持力を持つが、磁石Ｍ２の方が保持している磁性体量が少ない。そのため、磁石Ｍ２の方が磁性体に対する保持力が効果的に働き、磁石Ｍ２が保持する磁性体塊Ｂから磁性体が漏れることは無かった。
【００４１】
本実施例において用いた磁性体は、平均粒径２５μｍ、３０００エルステッドの印加磁場に対する飽和磁化が６０ ｅｍｕ／ｇであり、樹脂中に磁性材料としてマグネタイトを分散したものであるが、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｇｄ等の金属単体および、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等を含む化合物を用いても良い。使用する磁性体の量は、磁石や感光体ドラム等の画像形成装置の構成に応じた最適値が存在するため、最適化したものを使用すればよい。
【００４２】
本実施例では、初期状態における磁性体塊Ａの磁性体量よりも磁性体塊Ｂの磁性体量を少なくしているが、磁石Ｂが保持する磁性体塊Ｂは必ずしも初期からある必要はない。
【００４３】
なお、本実施例では本発明のクリーニング装置を感光体ドラムに用いたが、中間転写ベルトに用いても良い。図４は中間転写ベルトに用いた場合の概略図である。磁石および磁性体は感光体ドラムに適用した場合と同様の物を用いた。磁性体塊Ａおよび、磁性体塊Ｂの位置における中間転写ベルトの接線と磁性体穂が中間転写ベルトの移動方向下流側に成す角θはそれぞれ１５０°である。
【００４４】
このクリーニング装置を用いて２次転写時に記録材に転写されずに中間転写ベルト上に残留したトナーをクリーニングしたところ、感光体ドラムの場合と同様、良好にトナーをクリーニングすることができ、磁性体漏れも発生しなかった。
【００４５】
一般的に、中間転写ベルトのクリーニング装置としては感光体ドラムと同様ブレードクリーニング装置が用いられている。しかし、中間転写ベルトは弾性体を用いることが多く、ブレードクリーニングにおいては、中間転写ベルト内部にクリーニングブレードの対向支持部材を設ける必要があるなど、クリーニングブレードを長手方向に亘って均一に当接させることに課題がある場合が多い。
【００４６】
一方、本発明のクリーニング装置は、中間転写ベルト内部に配設した磁石と、像担持面に保持された磁性体により中間転写ベルトを挟み込む構成のため長手方向の当接の問題が発生しづらい。さらに、中間転写ベルト周辺は、感光体ドラム周辺よりもスペースが多く、クリーニング装置の大きさや設置等の制約が少ないため、本発明に適している。
【００４７】
［実施例２］
図５は本発明における第２の実施例の構成を模式的に示したものである。本実施例は、第１の実施例で用いた磁性体の磁化率は変えずに粒径を変えたものである。磁性体以外の構成および部材は実施例１と同様である。感光体ドラム表面の移動方向上流側に位置する前記磁石Ｍ１に保持される磁性体塊Ａの磁性体の平均粒径は２５μｍ、下流側に位置する前記磁石Ｍ２に保持される磁性体塊Ｂの磁性体の平均粒径は１００μｍである。磁性体の単位体積当たりの磁化率が同じであるため、粒径が大きい磁性体塊Ｂの磁性体の方が、粒径が小さい磁性体塊Ａの磁性体よりも１粒子当たりの磁化は大きい。そのため、１粒子当たりに働く磁石による保持力は、磁性体塊Ｂの磁性体の方が大きい。
【００４８】
このクリーニング装置を用いて感光体ドラム上に現像されたトナーをクリーニングしたところ、実施例１と同様、トナーは磁性体塊Ａの磁性体により堰き止められ、堰き止められたトナー量が増加するにつれて、磁性体穂内に侵入することなく磁性体穂上に乗り上がった。感光体ドラムを連続的に回転させ続けていると、僅かずつ磁性体塊Ａの磁性体が、感光体ドラムの移動方向下流側より漏れた。ここで、本発明により、磁性体塊Ｂの磁性体は、磁性体塊Ａの磁性体よりも磁化が大きいため、感光体ドラム内部に設置した磁石による保磁力が強く働き、磁性体塊Ｂの漏れた磁性体に対する阻止力は高く、磁性体塊Ｂにより堰き止められるように捕捉され、漏れることは無かった。
【００４９】
なお、本実施例では、磁性体の平均粒径について、磁性体塊Ｂよりも磁性体塊Ａで小さいものを用いているが、これは、磁性体塊Ａではトナークリーニングの機能を優先するため、磁性体塊の隙間を小さくすることを目的としたものである。
【００５０】
本実施例の構成では、磁性体塊Ａから漏れた磁性体を磁性体塊Ｂにより物理的に阻止するため、信頼性の高いクリーニング装置として使用できる。
【００５１】
［実施例３］
図６は本発明における第３の実施例の構成を模式的に示したものである。本実施例は、磁性体塊Ａの磁性体と磁性体塊Ｂの磁性体を異なる形状とすることで流動性を変え、磁性体塊Ｂの方に高い流動性の磁性体を保持させたものである。流動性を変える方法はトナーの形状に限らず、トナー材料、外添剤の種類、量等を変えても良い。本実施例では、流動性の評価値として安息角を採用した。
【００５２】
図７は、安息角の測定方法を模式的に示したものである。安息角は、漏斗に磁性体を入れて自然落下させ、水平面に堆積した磁性体を横方向から見たときに磁性体が作る稜線と水平面とが為す角を測定した。磁性体塊Ａの磁性体は不定形であり、安息角は３０°であった。一方、磁性体塊Ｂの磁性体は球形であり、安息角は２０°であった。磁性体以外の構成および部材は実施例１と同様である。
【００５３】
上記クリーニング装置を用いて感光体ドラム上に現像されたトナーをクリーニングしたところ、磁性体塊Ａの磁性体は、流動性が低いため、感光体ドラムが回転しても磁性体間の動きが少なく密な磁性体穂を形成し、感光体ドラム上のトナーを良好にクリーニングした。磁性体塊Ａの磁性体は、その流動性の低さのため、漏れる場合には塊となって漏れる場合があるが、磁性体塊Ｂの上流側で堰き止められる。一方、磁性体塊Ｂの磁性体は、流動性が高いために漏れたとしても少量ずつであり、下流側の画像形成プロセスにおいて問題にならない。
【００５４】
本実施例でも、磁性体塊Ａでは高いクリーニング性を持つと共に、磁性体塊Ａの磁性体が漏れても、磁性体塊Ｂによって堰き止められ、磁性体塊Ｂの漏れも問題とならず、信頼性の高いクリーニング装置として使用できる。
【００５５】
［実施例４］
図８は本発明における第４の実施例の構成を模式的に示したものである。本実施例は、前記磁石Ｍ１に対して前記磁石Ｍ２の磁極方向を変えたものであり、それ以外の構成および部材は実施例１と同様である。本実施例では、前記磁石Ｍ１を、感光体ドラム表面に対する接線方向の磁束密度が最大となる方向に設置しているのに対して、前記磁石Ｍ２を感光体ドラム表面に対する法線方向の磁束密度が最大となる方向に設置している。
【００５６】
このクリーニング装置を用いて感光体ドラム上に現像されたトナーをクリーニングした。実施例１と同様に、トナーは磁性体塊Ａにより堰き止められ、堰き止められたトナー量が増加するにつれて、磁性体穂内に侵入することなく磁性体穂上に乗り上がった。感光体ドラムを連続的に回転させ続けていると、僅かずつ磁性体塊Ａの磁性体が、感光体ドラムの移動方向下流側より漏れたが、下流位置にある磁性体塊Ｂにより堰き止められるように捕捉された。
【００５７】
本実施例においては、前記磁石Ｍ１の磁極位置の方向は、トナークリーニングに最適化して設置されているため、磁性体の漏れ防止には必ずしも最適化されてない。一方、前記磁石Ｍ２の磁極位置の方向は、磁性体の保持力が最大となるよう、感光体ドラム表面に対する法線方向の磁束密度が最大となる方向に設置されている。そのため、前記磁石Ｍ２に保持された磁性体塊Ｂの磁性体は、非常に漏れづらい。
【００５８】
本実施例でも、磁性体塊Ａでは高いクリーニング性を持つと共に、磁性体塊Ａの磁性体が漏れても、磁性体塊Ｂによって堰き止められるため、信頼性の高いクリーニング装置として使用できる。
【００５９】
上記実施例１〜４においては、磁石の数を２つの場合で説明したが、３つ以上の磁石、および、それぞれに対応した磁性体塊を用いることも可能である。この場合、磁性体塊Ａおよび磁性体塊Ｂ以外の磁性体塊は、重視したい機能に合わせて適宜設定を変えればよい。例えば、磁石および磁性体塊が３つでありクリーニング機能を重視する場合は、真ん中の磁性体塊は磁性体塊Ａと同じ構成をとることでより信頼性の高いトナークリーニング性が実現できる。
【００６０】
但し、下流側の磁性体塊が漏れ防止優先の機能を果たす必要があるため、最上流部の磁性体塊は、トナークリーニングの機能を優先するものとして、前記の穂立ちの角度を満たすものとする。
【００６１】
＜像担持体の接線と磁性体穂が像担持体の移動方向下流側に成す角θの測定方法＞
図９は例として像担持体である感光体ドラム１１を断面方向から見たときの磁石３１および磁性体Ｍの様子を模式的に示したものである。図９において、感光体ドラム１１は矢印Ｒの方向に反時計回りに回転する。このとき、感光体ドラム１１の表面において、感光体ドラム１１の移動方向最上流位置にある磁性体をＭ１とする。また、磁性体M１位置における磁性体穂が為す輪郭の接線をａとする。接線ａと感光体ドラム１１が交差する点における接線をｂとし、接線ａと接線ｂが感光体ドラム１１の移動方向下流側に成す角をθとする。
【００６２】
＜磁界発生手段の磁極方向と磁性体が成す穂立ちの関係＞
図１０および図１１は、磁界発生手段３１の磁極方向ｋ、磁界発生手段３１によって形成される磁界の磁力線ＭＬ（点線）、および、磁性体Ｍの穂立ちの様子を模式的に示したものである。なお、ここで述べる磁極方向ｋとは、磁界発生手段のN極とS極を結ぶ直線を意味する。
【００６３】
図１０は、感光体ドラム１１上に保持されている磁性体塊Ｍにおいて感光体ドラム１１の円周方向の幅の中心位置における感光体ドラム１１の法線ｎと、磁界発生手段３１の磁極方向ｋとのなす角が９０°の場合である。この場合、磁力線ＭＬは感光体ドラム１１表面に対してほぼ平行に形成される。磁性体Ｍは、磁力線ＭＬに沿って配列するため、感光体ドラム１１表面に沿うように配列し、感光体ドラム１１表面を密に覆う。この時、感光体ドラム１１の接線と磁性体穂が感光体ドラム１１の移動方向下流側に成す角θは鋭角となる。
【００６４】
この様な状態でトナーをクリーニングすると、トナーは、上流側の磁性体塊により堰き止められ、磁性体穂内に入り込むことなく、良好にクリーニング可能である。
【００６５】
一方、図１１は感光体ドラム１１上に保持されている磁性体塊Ｍにおいて感光体ドラム１１の円周方向の幅の中心位置における感光体ドラム１１の法線ｎと、磁界発生手段３１の磁極方向を示す線ｋとの成す角が０°の場合に生じる磁力線ＭＬの様子である。この場合、磁力線ＭＬは磁界発生手段３１の極位置から放射状に広がるように形成される。そのため、磁性体Ｍは感光体ドラム１１表面に立つように穂立ちを形成し、磁性体穂間には隙間が生じやすくなる。この時、感光体ドラム１１の接線と磁性体穂が感光体ドラム１１の移動方向下流側に成す角θは鈍角となる。このような状態でトナーをクリーニングすると、トナーは磁性体穂内に取り込まれ、時間が経つにつれてトナーが下流側に漏れてしまう場合がある。
【符号の説明】
【００６６】
１１・・・感光体ドラム
１１０・・・排紙トレイ
１１００・・・プリンタ部
１１３・・・シートパス
１２・・・１次帯電器
１２００・・・画像読み取り部
１３・・・露光装置
１４・・・ロータリー現像装置
１４１・・・ロータリー部
１５・・・中間転写ユニット
１５１・・・中間転写ベルト
１５ａ〜１５ｇ・・・１次転写部ローラ
１５ｃ・・・１次転写ローラ
１５ｇ・・・２次転写対向ローラ
１５５・・・中間転写ベルトクリーナ
１５７・・・２次転写ローラ
１５８・・・搬送ベルト
１６・・・ドラムクリーニング装置
１９・・・定着装置
２１・・・磁気ブラシ軸
２２・・・永久磁石
２３・・・スリーブ
２４・・・磁気ブラシ
２５・・・ドクターブレード
２６・・・磁気ブラシスリーブ電源
２７・・・回収ローラ
２８・・・回収ブレード
２９・・・回収ローラ電源
３１・・・磁界発生手段
８１・・・漏斗
ａ・・・磁性体穂の接線方向を示す線
ｂ・・・像担持体の接線
ＤＹ・・・イエロー現像器
ＤＭ・・・マゼンタ現像器
ＤＣ・・・シアン現像器
ＤＫ・・・ブラック現像器
Ｅ・・・露光方向
Ｈ・・・コントローラ
ｋ・・・磁極方向
Ｍ・・・磁性体
ＭＬ・・・磁力線
ｎ・・・像担持体の法線
Ｎ・・・Ｎ極
Ｐ・・・記録材
Ｒ・・・感光体ドラム移動方向
Ｓ・・・Ｓ極
ｔ・・・磁性体の角度を算出するときの磁性体間距離
Ｔ・・・トナー
Ｔ１・・・１次転写部
Ｔ２・・・２次転写部
【図１】
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【図２】
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【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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