(57)【要約】【課題】回収部材表面のクリーニング不良を長期的に抑制する。【解決手段】感光体１の表面上に付着する負極性のトナーを除去するブラシローラ７１と、ブラシローラ表面に付着したトナーを静電的に回収する回収ローラ７２と、回収ローラ表面に付着したトナーを回収ローラ表面から剥離させるスクレーパ部材７３とを備えている。回収ローラ表面の中心線平均粗さＲａは０．１［μｍ］以下であり、スチールウール引っかき傷試験による表面硬さ評価ランクがＢ以上である。【選択図】図２
2008309902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被クリーニング体の表面に接触するように表面移動して、該被クリーニング体の表面上に付着する所定極性のトナーを除去するクリーニング部材と、
該クリーニング部材の表面に接触するように表面移動し、該クリーニング部材の表面に付着したトナーを回収する回収部材と、
該クリーニング部材と該回収部材との接触部で該クリーニング部材上のトナーを該回収部材へ移動させる回収電界を発生させる回収電界発生手段と、
該回収部材の表面に当接するように固定配置され、該回収部材の表面に付着したトナーを該回収部材の表面から剥離させる剥離部材とを備えたクリーニング装置において、
上記回収部材として、表面の中心線平均粗さＲａが０．１［μｍ］以下であり、スチールウール引っかき傷試験による表面硬さ評価ランクがＢ以上であるものを用いたことを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、
上記回収部材の表面層を絶縁層で構成し、
上記剥離部材に上記所定極性とは逆極性のバイアスを印加して該回収部材の表面に電荷を付与する電荷付与手段を設けたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項２のクリーニング装置において、
上記回収部材の表面層の厚さが１［ｍｍ］以下であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項２又は３のクリーニング装置において、
上記剥離部材として、エラストマー性材料で形成され、体積抵抗率が１０12［Ω・ｃｍ］以下であるブレード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５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記剥離部材として、厚さが２．２［ｍｍ］以上のブレード部材を用い、
該剥離部材を、５０［ｇｆ／ｃｍ］以上の線圧で上記回収部材の表面に当接させたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記剥離部材の当接によって上記回収部材が撓むときの撓み変形量が０．１［ｍｍ］以下となるように構成した
【請求項７】
表面移動する像担持体と、該像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段とを備え、該像担持体の表面に形成されたトナー像を最終的に記録材に転写して該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記クリーニング手段として、請求項１乃至６いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用い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、
上記トナー像を構成するトナーとして、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であるものを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７又は８の画像形成装置において、
上記像担持体として、保護層又は電荷輸送部位の構造中のバインダー樹脂が架橋構造を有する感光体を用いることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
少なくとも上記像担持体と上記クリーニング装置とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
少なくとも、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
上記クリーニング手段として、請求項１乃至６のいずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いる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、像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング装置、並びに、これを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置では、一般に、潜像担持体や中間転写体などの像担持体上からトナー像を転写した後にその像担持体表面上に残留する不要なトナー（転写残トナー）をクリーニング装置によって除去する。このクリーニング装置としては、構成が簡単でかつクリーニング性能も優れていることから、クリーニングブレードにより掻き取るブレード方式のものが広く利用されている。また、ブレード方式は、像担持体表面を機械的に摺擦する力が強いため、フィルミングを抑制する効果も高いという利点もある。なお、フィルミングとは、トナーに含有されているシリカやステアリン酸亜鉛等の添加剤が画像形成工程中の機械的ストレス等によってトナー本体から遊離し、これが像担持体表面に薄いフィルム状に付着する現象である。このフィルミングが発生すると、像担持体表面上に付着したトナーの付着力が弱まり、像流れと呼ばれる現象が発生するなどの不具合が生じる。
【０００３】
近年では、高画質化の要求に応えるべく、トナーを小粒径化する傾向にある。また、低コスト化を図るために、トナーを重合法により形成して球形に近い形状とする傾向にある。なお、重合法等によって形成される球形に近いトナー（球形トナー）は、従来の粉砕トナー（異形トナー）に比べて転写効率が高いなどの特徴もある。これにより、近年の高画質化の要求に応えることが可能であるとともに、転写残トナーとして廃棄されるトナー量が少なくなるという効果も得られる。小粒径のトナーや球形トナーをブレード方式でクリーニングする場合、これらのトナーをクリーニングブレードで完全に堰き止めることが困難であり、一部のトナーがクリーニングブレードをすり抜けるという現象が起こりやすい。その結果、粉砕トナー（異形トナー）の場合に比べて、クリーニングブレードを強い力で像担持体の表面上に押し付ける必要が生じる。そのため、クリーニングブレードや像担持体の表面の磨耗が加速され、クリーニングブレードや像担持体の寿命が短くなるという欠点がある。また、像担持体を表面移動させるための駆動負荷が大きくなるという欠点もある。そこで、このような小粒径のトナーや球形トナーを有効にクリーニングする方式として、像担持体表面上のトナーを静電作用によりクリーニングする静電クリーニング方式が検討されている。
【０００４】
ここで、電子写真方式の画像形成装置は、一般に、転写工程において像担持体表面上に付着するトナーの極性（正規極性）とは逆極性のバイアスを印加して像担持体表面上のトナーを記録材等の被転写材上に転写する。そのため、転写後の像担持体表面上に残留した転写残トナーの中には、正規極性のままの正規極性トナーと、正規極性とは逆極性に帯電した逆帯電トナーとが混在する場合が多い（図２０参照）。このような場合、静電クリーニング方式を採用するときには、両極性のトナーを静電的に回収できる構成が必要となる。
【０００５】
図２１は、静電クリーニング方式を採用した従来のクリーニング装置の一例を説明するための説明図である。
このクリーニング装置は、正極性の電圧を印加した第１導電性ブラシローラ１７１と、負極性の電圧を印加した第２導電性ブラシローラ１７２とを、像担持体である感光体１の表面移動方向に沿って並べて配置した構成となっている。このクリーニング装置では、転写残トナーのうち、第１導電性ブラシローラ１７１で負極性に帯電したトナーをクリーニングし、第２導電性ブラシローラ１７２で正極性に帯電したトナーをクリーニングする。そして、各ブラシローラ１７１，１７２に付着したトナーは、それぞれ、回収ローラ１７３，１７４により各ブラシローラ１７１，１７２から除去される。回収ローラ１７３，１７４に付着したトナーは回収ローラ用ブレードによって回収ローラ１７３，１７４の表面から除去される。
【０００６】
また、特許文献１では、１本のブラシローラで両極性のトナーをクリーニングできるクリーニング装置が開示されている。このクリーニング装置は、ブラシローラを構成する導電性を備えた複数の起毛に、正極性のバイアスを印加する第１領域と、負極性のバイアスを印加する第２の領域とを設けている。そして、ブラシローラを回転させることで、正極性の第１領域と負極性の第２領域とを像担持体表面に接触させる。これにより、転写残トナーのうち、負極性に帯電したトナーは第１領域でクリーニングされ、正極性に帯電したトナーは第２領域でクリーニングされる。そして、ブラシローラに付着したトナーは、回収ローラによりブラシローラ表面から除去される。回収ローラに付着したトナーは回収ローラ用ブレードによって回収ローラの表面から除去される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１５７３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、小粒径のトナーや球形トナーを用いる場合、回収ローラ等の回収部材の表面に付着したトナーを回収ローラ用ブレード等の剥離部材により除去しようとすると、感光体上のトナーをクリーニングブレードで除去する場合と同様の問題が発生する。すなわち、このようなトナーを剥離部材で完全に堰き止めることができないことで、回収部材表面のクリーニング不良が発生しやすいという問題が生じる。回収部材表面のクリーニング不良が発生すると、ブラシローラ等のクリーニング部材からのトナー回収効率が低下し、クリーニング部材による感光体表面のクリーニング性の低下につながる。よって、回収部材表面のクリーニング不良を抑制することは重要な課題である。
一方、剥離部材を強い力で回収部材表面に押し付けて剥離部材による回収部材表面のクリーニング性を向上させれば、初期的には小粒径のトナーや球形トナーでもクリーニング不良を抑制することが可能である。しかし、この場合には、剥離部材と回収部材表面との間で生じる強い摩擦力によって剥離部材や回収部材表面が摩耗し、これらの間の摩擦係数が低下する。そのため、経時的には剥離部材と回収部材表面との間をトナーがすり抜けてしまい、クリーニング不良が発生してしまう。
【０００９】
なお、上述した問題は、表面移動するクリーニング部材に付着したトナーを、表面が平滑で表面移動する回収部材によって回収し、その回収部材表面に付着したトナーを、回収部材表面に当接する固定配置された剥離部材により除去する構成であれば、同様に生じ得る。
したがって、表面移動するクリーニング部材にクリーニングバイアスを印加せずに像担持体表面上のトナーを機械的に除去する場合であっても、上記構成を採用した場合には、同様の問題が発生する。
また、像担持体をクリーニングするクリーニング装置に限らず、不要なトナーが付着し得る記録材搬送部材などの表面移動部材をクリーニングする場合でも、上記構成を採用した場合には、同様の問題が発生する。
【００１０】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、回収部材表面のクリーニング不良を長期的に抑制できるクリーニング装置、並びに、これを備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジ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、被クリーニング体の表面に接触するように表面移動して、該被クリーニング体の表面上に付着する所定極性のトナーを除去するクリーニング部材と、該クリーニング部材の表面に接触するように表面移動し、該クリーニング部材の表面に付着したトナーを回収する回収部材と、該クリーニング部材と該回収部材との接触部で該クリーニング部材上のトナーを該回収部材へ移動させる回収電界を発生させる回収電界発生手段と、該回収部材の表面に当接するように固定配置され、該回収部材の表面に付着したトナーを該回収部材の表面から剥離させる剥離部材とを備えたクリーニング装置において、上記回収部材として、表面の中心線平均粗さＲａが０．１［μｍ］以下であり、スチールウール引っかき傷試験による表面硬さ評価ランクがＢ以上であるものを用いたことを特徴とするものである。
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、上記回収部材の表面層を絶縁層で構成し、上記剥離部材に上記所定極性とは逆極性のバイアスを印加して該回収部材の表面に電荷を付与する電荷付与手段を設け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２のクリーニング装置において、上記回収部材の表面層の厚さが１［ｍｍ］以下である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２又は３のクリーニング装置において、上記剥離部材として、エラストマー性材料で形成され、体積抵抗率が１０12［Ω・ｃｍ］以下であるブレード部材を用いた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のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記剥離部材として、厚さが２．２［ｍｍ］以上のブレード部材を用い、該剥離部材を、５０［ｇｆ／ｃｍ］以上の線圧で上記回収部材の表面に当接させたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記剥離部材の当接によって上記回収部材が撓むときの撓み変形量が０．１［ｍｍ］以下となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段とを備え、該像担持体の表面に形成されたトナー像を最終的に記録材に転写して該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記クリーニング手段として、請求項１乃至６いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用い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、上記トナー像を構成するトナーとして、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であるものを用い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７又は８の画像形成装置において、上記像担持体として、保護層又は電荷輸送部位の構造中のバインダー樹脂が架橋構造を有する感光体を用いる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７乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、少なくとも上記像担持体と上記クリーニング装置とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを有することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、少なくとも、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング手段として、請求項１乃至６のいずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明においては、被クリーニング体の表面上に付着する所定極性のトナーをクリーニング部材により除去したことでクリーニング部材の表面に付着したトナーを、回収電界により回収部材の表面に静電的に回収する。なお、被クリーニング体から不要なトナーを除去する方法は、クリーニング部材にクリーニングバイアスを印加して静電的に回収する方法でも、クリーニングバイアスを印加せずにクリーニング部材により機械的に回収する方法でもよい。回収部材の表面に付着したトナーは、表面移動する回収部材の表面を固定配置された剥離部材で摺擦されることによって、回収部材の表面から剥離される。
ここで、回収部材表面の中心線平均粗さＲａが大きいと、回収部材表面と剥離部材との間の摩擦係数が低くなり、その間をトナーがすり抜けやすくなってクリーニング不良が発生しやすくなる。本発明のように、回収部材表面の中心線平均粗さＲａが０．１［μｍ］以下であれば、後述するように、回収部材表面と剥離部材との間で十分に高い摩擦係数を得やすいので、トナーのすり抜けを有効に阻止できる。
また、回収部材の表面は、剥離部材による摺擦を受け続けるため、経時的に粗れていく。よって、回収部材表面と剥離部材との間の摩擦係数は経時的に低くなっていき、トナーのすり抜けが発生しやすい状況に近づいていく。本発明のように、回収部材の表面がスチールウール引っかき傷試験による表面硬さ評価ランクでＢ以上であれば、後述するように、剥離部材による摺擦を受け続けても、回収部材表面と剥離部材との間の摩擦係数は経時的に低くなるのを有効に防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上より、本発明によれば、回収部材表面と剥離部材との間の摩擦係数を経時的に高い状態に維持できるので、回収部材表面のクリーニング不良を長期的に抑制できるという優れた効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係るプリンタ全体の概略構成を示す説明図である。
被クリーニング対である像担持体としての感光体１の周囲には、帯電ローラ２ａで感光体１の表面を一様に帯電する帯電装置２、帯電された感光体１の表面にレーザ光Ｌで静電潜像を形成する図示しない露光装置、感光体１の表面上の静電潜像に所定極性（本実施形態では負極性）に帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成する現像装置６、感光体１上のトナー像を給紙カセット３から搬送された転写紙Ｐに転写ローラ１２ａで転写する転写装置５、転写後に感光体１上に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置７、感光体１上の残留電位を除去する除電ランプ８、が設けられている。
【００１５】
転写装置５の下方には、記録材としての転写紙Ｐを複数枚重ねて収容する給紙カセット３が配設されている。この給紙カセット３は、一番上の転写紙Ｐに押し当てている給紙ローラ３ａを所定のタイミングで回転駆動させ、その転写紙Ｐを給紙搬送路に給紙する。給紙搬送路内では、送り出された転写紙Ｐが複数の搬送ローラ対１３を経た後、レジストローラ対１４のローラ間に挟まれて止まる。レジストローラ対１４は、挟み込んだ転写紙Ｐを、上述のようにして感光体１上に形成されたトナー像に重ね合わせ得るタイミングで転写ローラ１２ａと感光体１との間の転写ニップに向けて送り出す。これにより、感光体１上のトナー像と、レジストローラ対１４によって送り出された転写紙Ｐとが転写ニップで同期して密着する。そして、感光体１上のトナー像は、転写バイアスの作用を受けて転写紙Ｐ上に静電転写される。
【００１６】
転写ローラ１２ａには、紙搬送ベルト１２が巻き付いている。紙搬送ベルト１２は、転写ローラ１２ａと駆動ローラ１２ｂとに張架されてており、図中反時計回りに無端移動する。また、紙搬送ベルト１２の図中左側方には、定着装置９、排紙ローラ対１０が設けられている。トナー像が静電転写された転写紙Ｐは、紙搬送ベルト１２により定着装置９へ送られる。定着装置９内に入った転写紙Ｐは、加熱処理及び加圧処理が施される。これにより、トナーが圧力を受けながら熱溶融して転写紙Ｐにトナー像が定着する。そして、転写紙Ｐは定着装置９内から排紙ローラ対１０を経て機外へと排出される。
【００１７】
転写されずに感光体上に残った転写残トナーはクリーニング装置７によって回収される。転写残トナーを除去された感光体１の表面は除電ランプ８で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。また、紙搬送ベルト１２上に転移してしまった不要なトナーは、ベルトクリーニング装置１５によって紙搬送ベルト１２上から除去される。
【００１８】
本実施形態では、感光体１、現像装置６、帯電装置２、クリーニング装置７が、これらを一体に支持した構造体からなるプロセスカートリッジ１００に収容されている。プロセスカートリッジ１００は、プリンタ本体に対して着脱自在となっている。よって、プロセスカートリッジ１００内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ１００を交換すればよく、利便性が向上する。
【００１９】
図２は、クリーニング装置７の概略構成を示す説明図である。
クリーニング装置７は、回転軸体であるローラ状のコア部材７１ｃの表面に、無数の起毛７１ａ，７１ｂが植毛されたクリーニング部材としてのブラシローラ７１と、回収部材としての回収ローラ７２と、剥離部材としてのスクレーパ部材７３と、搬送手段７４と、極性制御手段を構成する極性制御部材７５及び電源７０６とから構成されている。ブラシローラ７１は、その起毛先端を感光体１に接触させながら、その接触部で感光体表面とは逆方向に表面移動するように、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動する。そして、感光体表面を摺擦する複数の起毛によって転写残トナーを捕捉する。回収ローラ７２は、感光体１との間にブラシローラ７１を挟み込むように配設されており、ブラシローラ７１との接触部においてブラシローラの表面移動方向とは逆方向に表面移動するように、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動する。板状のスクレーパ部材７３は、その先端のエッジを所定の圧力で回収ローラ７２の表面に当接させている。また、搬送手段７４は、スクレーパ部材７３の重力方向下側に配設されている。
【００２０】
また、極性制御部材７５は、電源７０６からのバイアス印加を受けることで、感光体表面上の転写残トナーに電荷を注入し、転写残トナーの極性を電源７０６から受けるバイアス極性と同極性に揃える。ここで、本実施形態におけるトナーの正規帯電極性は負極性であるが、トナーは転写ニップにおいて正極性のバイアスの作用を受ける結果、一部が正極性に帯電するものが出てくる。よって、転写残トナーの帯電分布は、図３（ａ）に示すように、負極性のトナーと正極性のトナーとが混在した状態になる。本実施形態では、電源７０６から供給するバイアスの極性を負極性としている。よって、負極性のトナーと正極性のトナーとが混在した状態の転写残トナーは、極性制御部材７５により負極性の電荷注入を受けることで、図３（ｂ）に示すように極性が一様に負極性に揃えられる。
【００２１】
なお、本実施形態は、極性制御部材７５を導電性ブレードで構成した場合であるが、感光体１の表面上の転写残トナーに接触して電荷を注入する部材であれば、ブラシ状のものやフィルム状のものであってもよい。
また、本実施形態は、感光体１の表面上の転写残トナーに接触して電荷注入することにより極性を揃る構成について説明したが、チャージャ等により電荷を付与する構成など、他の電荷付与手段であってもよい。ただし、画像形成に悪影響を及ぼす放電生成物が発生しにくい点、本実施形態のような電荷注入方式の方が好ましい。
また、本実施形態では、極性制御部材７５により転写残トナーの極性を負極性に揃える場合を例に挙げているが、正極性に揃えるようにしても同様である。
【００２２】
ブラシローラ７１の軸部には電源７０１が接続されており、正極性のバイアスが印加されている。よって、極性制御部材７５により負極性に揃えられた転写残トナーは、正極性が印加されたブラシローラ７１に静電的に吸着する。これにより、感光体１の表面から転写残トナーが除去される。
また、回収ローラ７２の軸部には電源７０２が接続されており、正極性のバイアスが印加されている。ブラシローラ７１に静電吸着した負極性のトナーは、ブラシローラ７１と回収ローラ７２との電位勾配により回収ローラ７２に回収される。回収ローラ７２に回収されたトナーはスクレーパ部材７３により、回収ローラ７２の表面から機械的に掻き落とされる。掻き落とされたトナーは搬送手段７４により図示しない廃トナーボトルに搬送される。なお、トナーを再利用するために現像装置６へ搬送してもよい。
【００２３】
ここで、回収ローラ７２の表面層の体積抵抗率が例えば１０5〜１０8［Ω・ｃｍ］程度である場合、感光体表面上の不要トナーがわずかではあるがブラシローラ７１と対向するクリーニング領域を通過してしまい、クリーニング不良が発生することが確認されている。この原因は、ブラシローラ７１に一旦は静電吸着したトナーが回収ローラ７２と接触したときに回収ローラ７２から電荷注入を受け、回収ローラ７２の印加バイアスと同極性に帯電してしまう結果、そのトナーがブラシローラ７１から感光体表面に戻ってしまうからである。このようなクリーニング不良を抑制する方法としては、回収ローラ７２の表面層を絶縁層で構成する方法が挙げられる。この方法によれば、回収ローラ７２にトナーが接触しても回収ローラ７２からトナーへ電荷注入が発生するようなことはないので、上記のようなクリーニング不良を解消することが可能となる。よって、本実施形態では、回収ローラ７２の表面層を絶縁層で構成している。
【００２４】
本実施形態の回収ローラ７２は、金属材料を芯金（軸部）とし、これを中空円柱状の絶縁性部材にインサートして一体成型することで製造できる。具体的には、ＰＥＴ、ＰＶＤＦ、ＰＦＡ、共重合ナイロン等をチューブ状にしたものを芯金に被せることで、容易に製造できる。
他の製造方法としては、芯金としてアルミニュームを用いてアルマイト処理、テフロン（登録商標）硬質アルマイト処理をして絶縁性の金属表面を得る。そして、その金属表面にセラミックなどの無機材、ＰＴＦＥ、ポリイミド、ポリカなどの有機材をコートするようにしてもよい。
回収ローラ７２の表面層の厚さが厚いと、温度や湿度等の環境変動により芯金との膨張係数の差や吸湿による径変化によって、その表面層にクラックや境界剥離が生じやすいので、厚さは１ｍｍ以下が良く、望ましくは０．５ｍｍ以下が良い。
【００２５】
ところが、回収ローラの表面層を絶縁層で構成しても、経時的には感光体表面にクリーニング不良が発生するという現象が確認された。この原因については、ブラシローラ７１と回収ローラ７２との間の電界が弱まったため、ブラシローラ７１に付着したトナーを回収ローラ７２で十分に回収できなくなった結果であることは、容易に推測できる。しかし、回収ローラ７２に印加したバイアス値に変動は見られず正常値のままであった。そこで、本発明者らは、回収ローラ７２の表面電位に着目し、その表面電位を測定したところ、回収ローラ７２の表面電位が経時的に低下することが判明した。
【００２６】
ここで、静電クリーニング方式によるトナーの回収メカニズムについて説明する。
図４（ａ）及び（ｂ）は、感光体（ＯＰＣ）の表面から回収ローラ７２の表面までのトナーの移送と、感光体表面電位Ｖopc、ブラシローラ７１の表面電位Ｖｂ、回収ローラ７２の表面電位Ｖｒとの関係で示した説明図である。
回収ローラ７２には、その表面層を絶縁層で構成したものを用いている。また、トナーは、負極性に帯電しており、感光体上での帯電量をＱ１とし、ブラシローラ７１上で帯電量をＱ２とし、回収ローラ７２上での帯電量をＱ３とし、感光体表面電位Ｖopcは０［Ｖ］であるとする。そして、感光体上のトナーは、感光体とブラシローラ７１との間の電位差（Ｖ１＝Ｖｂ）によって形成される電界の作用を受けてブラシローラ７１へ移動する。この移動を一次クリーニングという。また、ブラシローラ７１上のトナーは、ブラシローラ７１と回収ローラ７２との間の電位差（Ｖ２＝Ｖｒ−Ｖｂ）によって形成される電界の作用を受けて回収ローラ７２へ移動する。この移動を二次クリーニングという。
【００２７】
二次クリーニングにおいて、図４（ａ）のように、ブラシローラ７１と回収ローラ７２との間の電位差Ｖ２を十分に確保できれば、ブラシローラ７１上のトナーを回収ローラ７２へ移動させるための十分な電界を形成できる。しかし、何らかの原因で回収ローラ７２の表面電位が下がり、図４（ｂ）のように、ブラシローラ７１と回収ローラ７２との間の電位差Ｖ２が小さくなると、ブラシローラ７１上のトナーを回収ローラ７２へ移動させるための十分な電界を形成できなくなり、二次クリーニングを行うことができなくなる。そこで、このような回収ローラ７２の表面電位が下がる原因について検討したところ、回収ローラ７２上のトナーをスクレーパ部材７３によって回収ローラ７２から除去する場合に、回収ローラ７２の表面電位が低下することを確認した。これは、回収ローラ７２上のトナーを回収ローラ７２から除去するときに、回収ローラ表面とトナーとの間で比較的強い剥離放電が発生し、回収ローラ７２の表面にカウンターチャージが蓄積されるためだと推測される。そして、回収ローラ７２の表面層が絶縁層であると、このようなカウンターチャージにより低下する表面電位を回収ローラ７２の軸部に印加されるバイアスでは十分に回復させることができず、回収ローラ７２の表面電位が経時的に低下するものと考えられる。
【００２８】
このような回収ローラ７２の表面電位が経時的に低下するのを防ぐために、本実施形態では、図２に示すように、スクレーパ部材７３に電源７０３を接続し、ブラシローラ７１での除去対象であるトナーの極性（負極性）とは逆極性の電荷を回収ローラ７２の表面に付与する。具体的には、回収ローラ７２の軸部に印加するバイアスよりも４００〜８００［Ｖ］程度高いバイアスをスクレーパ部材７３により回収ローラ７２の表面に印加する。なお、スクレーパ部材７３とは別の電荷付与手段により回収ローラ７２の表面に電荷を付与するようにしてもよい。
また、同様の理由から、ブラシローラ７１の表面電位も経時的に低下するおそれがある。よって、本実施形態では、ブラシローラ７１の表面電位が経時的に低下するのを防ぐために、図２に示すように、電源７０７に接続された電極部材７７をブラシローラ７１の表面に接触させている。これにより、ブラシローラ７１の表面には、ブラシローラ７１での除去対象であるトナーの極性（負極性）とは逆極性の電荷が付与される。具体的には、ブラシローラ７１の軸部に印加するバイアスよりも２００〜５００［Ｖ］程度高いバイアスを電極部材７７によりブラシローラ７１の表面に印加する。なお、電極部材７７とは別の電荷付与手段により回収ローラ７２の表面に電荷を付与するようにしてもよい。
【００２９】
図５は、スクレーパ部材７３に印加する電圧と、回収ローラ表面電位との関係を示すグラフである。なお、このグラフには、ブラシローラ７１の表面電位についても合わせて記載してある。
このグラフは、ブラシローラ７１の軸部に７００［Ｖ］の電圧を印加し、回収ローラ７２の軸部に１０００［Ｖ］の電圧を印加したものにおいて、スクレーパ部材７３の印加電圧を１０００［Ｖ］、１５００［Ｖ］、２０００［Ｖ］と変えたときの、回収ローラ表面電位の時間変化を示している。このグラフからわかるように、スクレーパ部材７３の印加電圧が低いと、時間経過とともに回収ローラ表面電位は下がっていく。よって、回収ローラ７２の表面電位とブラシローラ７１の表面電位との電位差が小さくなって、ブラシローラ７１上のトナーが回収ローラ７２へ移動できなくなる。逆に、２０００［Ｖ］程度の十分に高い電圧をスクレーパ部材７３に印加すれば、回収ローラ７２の表面電位が低下するのを防ぐことができ、回収ローラ７２の表面電位とブラシローラ７１の表面電位との電位差が経時的に小さくなる事態を防ぎ、回収ローラ７２によるトナーの回収効率を経時的に維持できる。
【００３０】
本実施形態において、スクレーパ部材７３は、回収ローラ７２の表面からトナーを剥離させる（掻き取る）機能と、回収ローラ７２の表面に電荷を付与する機能を果たしている。このようなスクレーパ部材７３としては、ポリウレタン、シリコン、ニトリルゴムなどのエラストマー材であって回収ローラ表面との密着性が確保できる材料であって、かつ、回収ローラ表面への電荷付与を確実にするために体積抵抗率が１０12［Ω・ｃｍ］以下であるのが好ましい。このような体積抵抗率を得る方法としては、上述したエラストマー材にカーボン、金属フィラー、イオン導電性剤などを添加する方法が挙げられる。
【００３１】
また、スクレーパ部材７３によるトナー剥離機能（トナー掻き取り機能）を良好に得るためには、回収ローラ７２の表面に対するスクレーパ部材７３の当接状態が重要となる。
図６は、回収ローラ７２の表面に対してスクレーパ部材７３をカウンター方式で当接された状態のスクレーパ部材７３を、回収ローラ軸方向から見た説明図である。
図７は、スクレーパ部材７３が腹当たりした状態における図６中Ａ部（スクレーパ部材７３と回収ローラ７２との当接部）の拡大図である。
図８は、図７の状態のスクレーパ部材７３の圧力ベクトル図である。
図９は、スクレーパ部材７３が腹当たりしていない状態における図６中Ａ部（スクレーパ部材７３と回収ローラ７２との当接部）の拡大図である。
図１０は、図９の状態のスクレーパ部材７３の圧力ベクトル図である。
【００３２】
図７は、スクレーパ部材７３のブレード厚さｔが２．２［ｍｍ］以下である場合の変形状態を示し、図９は、スクレーパ部材７３のブレード厚さｔが２．２［ｍｍ］を越える場合の変形状態を示す。なお、いずれの場合も、スクレーパ部材７３を回収ローラ表面に押圧する押圧力は同じである。すなわち、いずれの状態もスクレーパ部材７３に加える線圧は等しい。なお、ここでいう線圧とは、スクレーパ部材７３に加える押圧力を、スクレーパ部材７３の当接部における回収ローラ軸方向長さで割った値をいう。図７に示す状態では、図６に示すブレードのエアー面が回収ローラ７２の表面に接触し、いわゆる腹あたり状態となっている。一方、図９は、ブレード端面だけが回収ローラ７２の表面に接触している状態である。図８及び図１０に示す圧力ベクトル図からわかるように、図９に示す状態の方が当接部に圧力が集中しており、トナーのすり抜けを有効に防ぐことができる。
【００３３】
また、スクレーパ部材７３に加える線圧を高くすると、回収ローラ７２の撓み量が大きくなる。回収ローラ７２は、スクレーパ部材７３から平行に加重を受けるので、軸方向中央付近が大きく撓む。
図１１は、軸方向長さが３２０［ｍｍ］の回収ローラ７２に対し、スクレーパ部材７３を５０［ｇ／ｃｍ］の線圧で押圧したときの、回収ローラ７２の撓み量を示すグラフである。なお、回収ローラ７２の撓み量は、回収ローラ７２の軸方向中心部で対称であるため、図１１には片側の部分についてのみ示す。
このグラフは、縦軸に撓み量をとり、横軸に回収ローラ７２の端部からの距離をとっている。この回収ローラ７２の芯金はＳＵＳである。このグラフによると、回収ローラ７２のローラ径をφ１０［ｍｍ］以下にした場合、最大撓み量が０．１［ｍｍ］を越えるため、回収ローラ７２の軸方向中央部と両端部とでクリーニング性に差が生じる結果となる。よって、回収ローラの撓み量が０．１ｍｍ以下となるように、スクレーパ部材７３の線圧と回収ローラ７２の径との関係を設定する。
【００３４】
本実施形態では、回収ローラ７２の表面に電荷を付与する構成としたために、回収ローラ７２の表面は、スクレーパ部材７３から受ける摺擦による劣化のほか、電荷付与時に生じる放電による劣化が起きる。そのため、このような電荷付与を行わない場合に比べて回収ローラ７２の表面劣化の進行が速いので、経時的に表面が粗れやすく、回収ローラ７２の表面とスクレーパ部材７３との間の摩擦係数が経時的に低くなりやすい。よって、回収ローラ７２の表面とスクレーパ部材７３との間で経時的にトナーのすり抜けが発生しやすい。
【００３５】
次に、回収ローラ７２の表面が粗れるとトナーのすり抜けが発生しやすくなるメカニズムについて説明する。
図１２は、初期における回収ローラ表面とスクレーパ部材７３との当接部を示す模式図である。
図１３は、経時での回収ローラ表面とスクレーパ部材７３との当接部を示す模式図である。
図１２に示すように、初期における回収ローラはその表面が粗れていない状態であるが、経時では、上述したように、スクレーパ部材７３による摺擦劣化に加えて、スクレーパ部材７３の電荷付与による放電劣化が原因で、回収ローラ７２の表面は粗れた状態になる。回収ローラ表面が粗面になると、回収ローラ７２の表面とスクレーパ部材７３との間の摩擦係数μ（μ１＞μ２）が小さくなり、摩擦力Ｆ（Ｆ１＞Ｆ２）も同様に小さくなる。これにより、回収ローラ７２の表面上のトナーは、スクレーパ部材７３の当接面の下側に潜り込み、スクレーパ部材７３との当接部を擦り抜けて行く。このように擦り抜けたトナーは、回収ローラ７２の表面移動に伴ってブラシローラ７１との接触部まで搬送される。ここで、擦り抜けたトナーは、スクレーパ部材７３との当接部を擦り抜ける際に電荷注入を受けて正極性に極性反転してしまうことがある。このような逆帯電トナーは、ブラシローラ７１との接触部においてブラシローラ７１へ移動する。そして、ブラシローラ７１の表面移動に伴って感光体１の表面との接触部まで移動した逆帯電トナーは、その接触部において感光体１の表面へ移動し、感光体表面上にクリーニング残トナーとして付着する。
【００３６】
このようなクリーニング残トナーの発生を経時的に防止するためには、回収ローラ７２の表面粗さＲａが小さく、かつ、経時的にも小さい表面粗さＲａが維持されること、すなわち、摺擦や放電により傷が付きにくいこと、が要求される。
【００３７】
まず、表面粗さＲａとクリーニング不良との関係について説明する。
図１４は、回収ローラ７２として使用可能な各種ローラについて、その表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａとクリーニング性との関係を示すグラフである。
このグラフは、クリーニングが困難な条件下において、各種ローラを回収ローラ７２として用い、スクレーパ部材７３との当接部を通過した回収ローラ７２の表面上のトナーをテープ転写し、そのテープを紙に貼り付けて画像濃度（ＩＤ）を測定した結果をクリーニング性として縦軸にとったものである。横軸は、各種ローラの表面粗さＲａである。クリーニング性を示す画像濃度（ＩＤ）は、その値が小さいほど、トナーが少ないことを示すので、クリーニング性は良好であり、０．０２以下であれば、クリーニング不良を十分に抑制できる。したがって、回収ローラ７２の表面粗さＲａが０．１［μｍ］以下であれば、クリーニング不良を十分に抑制できる。なお、表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａは、サーフコム５９０Ａ（東京精密社製）を用いて測定したものである。
【００３８】
次に、経時的にも小さい表面粗さＲａが維持されること、すなわち、摺擦や放電により傷が付きにくいことの評価について説明する。
回収ローラ７２の表面が摺擦や放電により傷付きにくいかどうかの指標としては、スチールウール引っかき傷試験の評価結果を用いる。この試験は、往復磨耗試験機（ＨＥＩＤＯＮトライポギア（新東科学社製））を用いて行う。試験条件は、スチールウール圧子が２ｃｍ×２ｃｍ（接触面積４ｃｍ2）であり、スチールウールとしてボンスターＮｏ．００００（日本スチールウール社）を用いる。試験方法は、スチールウール圧子に圧力２５０ｇ／ｃｍ2が加わるようにして、回収ローラ７２の表面に対してスチールウールを１０回往復させた後、回収ローラ７２の表面に生じた傷線の本数をカウントした。そして、カウントした本数を下記の表１に従ってランク分けし、各ランクを評価結果とした。
【００３９】
【表１】
2008309902.tif 000003
【００４０】
この試験によってランクＢ以上の評価結果が得られたものは、スクレーパ部材７３として一般に使用される樹脂製のブレードを用いた場合には、スクレーパ部材７３による摺擦を受けても回収ローラ７２の表面に摺擦傷が付かず、経時的に表面粗さが維持されて、経時的にクリーニング不良が抑制された。
【００４１】
表面材種が異なる１５種類の回収ローラについて、それぞれ、初期時における表面粗さＲａを測定し、スチールウール引っかき傷試験を行い、初期時と経時でのクリーニング性を評価する実験を行った。その結果を表２に示す。なお、ここでいう経時とは、１５０ｋ［枚］（Ａ４換算）の通紙後の時点をいう。
【表２】
2008309902.tif 000004
【００４２】
表２のうち、特に、１０番目や１５番目の回収ローラは、初期時における表面粗さＲａは非常に低いが、経時でのクリーニング性が悪い。そして、これらの回収ローラについてのスチールウール引っかき傷試験による表面硬さ評価ランクを見ると、いずれもＢよりも劣る評価（Ｃ，Ｄ）であった。これに対し、１１〜１４番目の回収ローラは、初期時における表面粗さＲａが非常に低く、経時でのクリーニング性も良好（０．０２以下）である。そして、これらの回収ローラについてのスチールウール引っかき傷試験による表面硬さ評価ランクを見ると、いずれもＢ以上の評価（Ａ，Ｂ）であった。
【００４３】
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられる感光体１について説明する。
感光体の基本的構成は、導電性支持体、潜像担持層、表面層（保護層）からなる。また、潜像担持層としては帯電可能な電気絶縁性であることが必要であるが、非光導電性の誘電層または光導電性を有した感光層が使用可能である。
【００４４】
感光体１とクリーニング装置７のブラシローラ７１の接触圧は、従来のブレード方式に比べ大幅に小さくなっているが、ブラシローラ７１を高速で回転すると経時で感光体表面が磨耗してくる。そこで長期寿命を確保するために、感光体保護層のバインダー樹脂を架橋構造としたり、架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有する事で強固にすることで耐久性が向上出来る。バインダー樹脂の架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
【００４５】
また、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。この場合の重合開始剤とは、主には波長４００［ｎｍ］以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
【００４６】
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【００４７】
感光体１の具体例としては、保護層塗工液及び膜厚・作成条件を次のようにしたものが挙げられる。すなわち、メチルトリメトキシシラン１８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール２２５部、２％酢酸１０６部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート１部を混合し、保護層用の塗布液を調製し、この塗布液を電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成する。また、下記の化１に示す構造式（Ｉ）の正孔輸送性化合物を３０部、下記の化２に示す構造式（II）のアクリルモノマー及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製し、この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００［ｍＷ／ｃｍ2］の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５［μｍ］の表面保護層を形成する。
【化１】
2008309902.tif 000005
【化２】
2008309902.tif 000006
【００４８】
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられるトナーの一例について説明する。
本実施形態のトナーとしては、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であるものが好ましい。
図１５は形状係数ＳＦ１を求めるための説明図であり、図１６は形状係数ＳＦ２を求めるための説明図である。
形状係数ＳＦ１とは、図１５に示すように、球状物質の形状における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、ＳＦ１は下記の数式（１）により算出される。
ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・（１）
また、形状係数ＳＦ２は、図１６に示すように、物質の形状における凹凸の割合を示す数値であり、物質を二次元平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００／４πを乗じた値で表される。つまり、ＳＦ２は下記の数式（２）により算出される。
ＳＦ２＝｛（ＰＥＬＩ）2／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）
形状係数ＳＦ２については、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー像を１００回無作為にサンプリングし、その画像情報は、インターフェースを介して、ニコレ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入して解析を行い、上式より算出したものである。
【００４９】
〔実施例１〕
次に、クリーニング装置７の一実施例（以下「実施例１」という。）について説明する。
本実施例１における回収ローラ７２は、その芯金をφ１６［ｍｍ］のＳＵＳで製造し、その表面に厚さ０．１［ｍｍ］のＰＶＤＦチューブ（大倉工業社製）を被覆し、その表面にアクリル系のＵＶ樹脂をデイッピングコートして製作する。得られた表面層の厚さは５［μｍ］であり、表２に示す１３番目のものである。よって、表面粗さＲａは０．０４２６６７［μｍ］、スチールウール引っかき傷試験による表面硬さ評価ランクがＡである。
また、回収ローラ７２に当接するスクレーパ部材７３は、ブレード厚が２．４［ｍｍ］であり、ＪＩＳＡ硬度が７０°であり、自由長Ｌが７［ｍｍ］であり、回収ローラ表面に対して７０［ｇｆ／ｃｍ］の線圧で当接された。このときの回収ローラ７２の中央部撓み量は０．０１［ｍｍ］であった。
印加電圧は、ブラシローラ７１の軸部へ印加する電源７０１による印加電圧Ｖｂが３００［Ｖ］、ブラシローラ７１の表面へ印加する電源７０７による印加電圧Ｖｂｓが３００［Ｖ］、回収ローラ７２の軸部へ印加する電源７０２による印加電圧Ｖｃが８００［Ｖ］、回収ローラ７２の表面へ印加するスクレーパ部材７３への電源７０３による印加電圧Ｖｃｓが２０００［Ｖ］である。
また、感光体１の線速が２００［ｍｍ／ｓ］であり、ブラシローラ７１の線速が１００〜３００［ｍｍ／ｓ］であり、回収ローラ７２の線速が１００〜３００［ｍｍ／ｓ］である。ブラシローラ７１は感光体１に対してカウンター方向に回転し、回収ローラ７２はブラシローラ７１に対してカウンター方向に回転する。
【００５０】
本実施例１において、上述したクリーニング性を確認するための試験を行ったところ、高温高湿環境（３２℃／８０％ＲＨ）、低温低湿環境（１０℃／１５％ＲＨ）のいずれの環境でも、クリーニング性（０．０２以下）が良好に維持された。このクリーニング性の結果は、経時でも維持された。
【００５１】
〔実施例２〕
次に、クリーニング装置７の他の実施例（以下「実施例２」という。）について説明する。
本実施例２では、次のような回収ローラ７２を使用する。まず、芯金がφ１６［ｍｍ］のＳＵＳであり、その表面にアトムコンポブリッド（アトミクス社製）ＣＳＳ−Ｈの無機セラミックスを１２０℃３０分で焼成する。これにより、その表面には緻密で強固な無機シロキサンマトリックスが形成される。得られた表面層の厚さは１０［μｍ］であり、表２に示す１２番目のものである。よって、表面粗さＲａは０．０５［μｍ］、スチールウール引っかき傷試験による表面硬さ評価ランクがＡである。
また、回収ローラ７２に当接するスクレーパ部材７３は、ブレード厚が２．４［ｍｍ］であり、ＪＩＳＡ硬度が７０°であり、自由長Ｌが７［ｍｍ］であり、回収ローラ表面に対して７０［ｇｆ／ｃｍ］の線圧で当接された。このときの回収ローラ７２の中央部撓み量は０．０１８［ｍｍ］であった。
また、回収ローラ７２に当接するスクレーパ部材７３は、ブレード厚が２．８［ｍｍ］であり、ＪＩＳＡ硬度が７０°であり、自由長Ｌが７［ｍｍ］であり、回収ローラ表面に対して８０［ｇｆ／ｃｍ］の線圧で当接された。このときの回収ローラ７２の中央部撓み量は０．０１［ｍｍ］であった。
印加電圧は、ブラシローラ７１の軸部へ印加する電源７０１による印加電圧Ｖｂが３００［Ｖ］、ブラシローラ７１の表面へ印加する電源７０７による印加電圧Ｖｂｓが３００［Ｖ］、回収ローラ７２の軸部へ印加する電源７０２による印加電圧Ｖｃが８００［Ｖ］、回収ローラ７２の表面へ印加するスクレーパ部材７３への電源７０３による印加電圧Ｖｃｓが２０００［Ｖ］である。
また、感光体１の線速が２００［ｍｍ／ｓ］であり、ブラシローラ７１の線速が１００〜３００［ｍｍ／ｓ］であり、回収ローラ７２の線速が１００〜３００［ｍｍ／ｓ］である。ブラシローラ７１は感光体１に対してカウンター方向に回転し、回収ローラ７２はブラシローラ７１に対してカウンター方向に回転する。
【００５２】
本実施例２において、上述したクリーニング性を確認するための試験を行ったところ、高温高湿環境（３２℃／８０％ＲＨ）、低温低湿環境（１０℃／１５％ＲＨ）のいずれの環境でも、クリーニング性（０．０２以下）が良好に維持された。このクリーニング性の結果は、経時でも維持された。
【００５３】
〔変形例１〕
次に、クリーニング装置７の一変形例（以下「変形例１」という。）について説明する。
図１８は、本変形例１におけるクリーニング装置の概略構成を示す説明図である。
このクリーニング装置７は、スクレーパ部材７３による電荷付与を行わずに、スクレーパ部材７３とは別に電極部材７８を設けてこれに電源７０８を接続して回収ローラ７２の表面に電荷を付与する。
【００５４】
上記実施形態のようにスクレーパ部材７３を用いて回収ローラ表面への電荷付与を行う場合、スクレーパ部材７３と回収ローラ７２の表面との間で生じる放電により、回収ローラ表面だけでなく、スクレーパ部材７３の当接部も劣化する。スクレーパ部材７３の当接部が劣化すると、回収ローラ表面との密着性が低下してクリーニング性が悪化する。本変形例１によれば、スクレーパ部材７３とは別の電極部材７８により回収ローラ７２の表面に対して電荷を付与し、スクレーパ部材７３にはバイアスを印加しないため、スクレーパ部材７３と回収ローラ７２の表面との間には放電が生じない。よって、スクレーパ部材７３の当接部が放電により劣化することはなく、スクレーパ部材７３によるクリーニング性は経時的に維持される。
【００５５】
なお、本変形例２における電極部材７８としては、φ６〜１０［ｍｍ］のＳＵＳ材、導電性樹脂材、導電性ゴムローラ材などを用いることができる。また、電極部材７８には、上記実施例１や２でスクレーパ部材７３に印加していた電圧と同様の電圧を印加すれば、上記実施例１や２と同様のクリーニング性能が得られた。
【００５６】
〔変形例２〕
次に、クリーニング装置７の他の変形例（以下「変形例２」という。）について説明する。
図１９は、本変形例２におけるクリーニング装置の概略構成を示す説明図である。
このクリーニング装置７は、ブラシローラ７１の表面への電荷付与と、回収ローラ７２の表面への電荷付与とを、単一の電極部材により行うものである。具体的には、ブラシローラ７１と回収ローラ７２との接触部近傍に、ブラシローラ７１の表面と回収ローラ７２の表面のいずれにも接触するように、電極部材７９を配置している。この電極部材７９は、絶縁部材にりん青銅板やＳＵＳ板など導電部材を敷設したもので、それぞれに電源７０７と電源７０８が接続されている。これにより、部品点数を少なく抑えることができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、像担持体としてドラム状の感光体１を用いた例について説明したが、他の形状の像担持体を用いるものにも適用することができる。例えば、２つのローラ間に張架され、無端移動するベルト状の感光体を用いる装置にも同様に適用することができる。また、感光体１の帯電電位が負極性であり、二成分現像剤を用いた反転現像方式を採用する現像装置を備えている場合について説明したが、本発明は、感光体の帯電電位が負極性であるものに限定されることなく、帯電電位が正極性であるものにも同様に適用することができる。また、一成分現像剤を用いたものや正規現像方式を採用したものにも同様に適用することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、ひとつのプロセスカートリッジを備えたモノクロ画像形成装置に本発明のクリーニング装置を適応しているが、これに限られない。例えば、図１７に示すような、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックの４つのプロセスカートリッジ１００Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成するカラー画像形成装置に適応できる。
【００５９】
また、感光体上のトナー像を中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー像を転写紙に転写する中間転写方式の画像形成装置にも適応することができる。このとき、本発明のクリーニング装置は、感光体上に付着した転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置のみならず、中間転写ベルト上に付着した転写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も適用できる。中間転写体としては、ベルト状の中間転写ベルトのほか、ドラム状の中間転写ドラム等を用いることができる。中間転写体の電気的特性（体積抵抗率、表面抵抗率など）、厚さ、構造（単層、二層、それ以上の複層）、材料、材質等は、作像条件などにより適切なものを種々選択して採用することができる。
【００６０】
以上、本実施形態に係るプリンタのクリーニング装置７は、被クリーニング体である感光体１の表面に接触するように表面移動して感光体表面上に付着する所定極性（負極性）のトナーを除去するクリーニング部材としてのブラシローラ７１と、ブラシローラ７１の表面に接触するように表面移動し、ブラシローラ表面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７２と、ブラシローラ７１と回収ローラ７２との接触部でブラシローラ上のトナーを回収ローラ７２へ移動させる回収電界を発生させる回収電界発生手段としての電源７０１，７０２，７０３，７０７，７０８と、回収ローラ７２の表面に当接するように固定配置され、回収ローラ７２の表面に付着したトナーを回収ローラ表面から剥離させる剥離部材としてのスクレーパ部材７３とを備えている。そして、回収ローラ７２として、表面の中心線平均粗さＲａが０．１［μｍ］以下であり、スチールウール引っかき傷試験による表面硬さ評価ランクがＢ以上であるものを用いる。これにより、回収ローラ７２の表面とスクレーパ部材７３との間の摩擦係数を経時的に高い状態に維持できるので、回収ローラ表面のクリーニング不良を長期的に抑制できる。
また、本実施形態では、回収ローラ７２の表面層を絶縁層で構成し、スクレーパ部材７３に上記所定極性（負極性）とは逆極性のバイアスを印加して回収ローラ７２の表面に電荷を付与する電荷付与手段を備えている。これにより、回収ローラ７２の表面層を絶縁層で構成することにより回収ローラ７２の表面電位が経時的に低下するという不具合を解消できる。しかも、スクレーパ部材７３で電荷を付与するため、電荷を付与するための専用部材を設ける場合に比べて部品点数を少なくできる。
また、本実施形態では、回収ローラ７２の表面層の厚さが１［ｍｍ］以下であるので、一般的な使用条件下であれば、環境変動に対して安定する。
また、本実施形態では、スクレーパ部材７３として、エラストマー性材料で形成され、体積抵抗率が１０12［Ω・ｃｍ］以下であるブレード部材を用いている。これにより、スクレーパ部材７３と回収ローラ７２の表面との密着性が得られ、クリーニング性が良好にできるとともに、スクレーパ部材７３により回収ローラ７２の表面への電荷注入が可能となる。
また、本実施形態では、スクレーパ部材７３として、厚さが２．２［ｍｍ］以上のブレード部材を用い、スクレーパ部材７３を、５０［ｇｆ／ｃｍ］以上の線圧で回収ローラ７２の表面に当接させている。これにより、スクレーパ部材７３を腹当たりさせずに良好な当接状態を得ることができ、高いクリーニング性能を発揮できる。
また、本実施形態では、スクレーパ部材７３の当接によって回収ローラ７２が撓むときの撓み変形量が０．１［ｍｍ］以下となるように構成している。これにより、回収ローラ７２の軸方向におけるクリーニング性のバラツキを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態に係るプリンタ全体の概略構成を示す説明図である。
【図２】同プリンタに設けられたクリーニング装置の概略構成を示す説明図である。
【図３】（ａ）は、同クリーニング装置の極性制御部材の対向部を通過する前の転写残トナーの帯電分布を示すグラフである。（ｂ）は、同極性制御部材の対向部を通過した後の転写残トナーの帯電分布を示すグラフである。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、感光体表面から回収ローラ表面までのトナーの移送と、感光体表面電位Ｖopc、ブラシローラ表面電位Ｖｂ、回収ローラ表面電位Ｖｒとの関係で示した説明図である。
【図５】同クリーニング装置のスクレーパ部材に印加する電圧と回収ローラ表面電位との関係を示すグラフである。
【図６】回収ローラ表面に対してスクレーパ部材をカウンター方式で当接された状態のスクレーパ部材を回収ローラ軸方向から見た説明図である。
【図７】スクレーパ部材が腹当たりした状態における図６中Ａ部の拡大図である。
【図８】図７の状態のスクレーパ部材の圧力ベクトル図である。
【図９】スクレーパ部材が腹当たりしていない状態における図６中Ａ部の拡大図である。
【図１０】図９の状態のスクレーパ部材７３の圧力ベクトル図である。
【図１１】回収ローラの撓み量を示すグラフである。
【図１２】初期における回収ローラ表面とスクレーパ部材との当接部を示す模式図である。
【図１３】経時での回収ローラ表面とスクレーパ部材との当接部を示す模式図である。
【図１４】回収ローラとして使用可能な各種ローラについて、その表面粗さＲａとクリーニング性との関係を示すグラフである。
【図１５】形状係数ＳＦ１を求めるための説明図である。
【図１６】形状係数ＳＦ２を求めるための説明図である。
【図１７】タンデム式のカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図１８】変形例１におけるクリーニング装置の概略構成を示す説明図である。
【図１９】変形例２におけるクリーニング装置の概略構成を示す説明図である。
【図２０】感光体上の転写残トナーの帯電分布を示す図である。
【図２１】従来のクリーニング装置の要部構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  感光体
７  クリーニング装置
７１，１７１，１７２  ブラシローラ
７２，１７３，１７４  回収ローラ
７３  スクレーパ部材
７４  搬送手段
７５  極性制御部材
７７，７８，７９  電極部材
１００  プロセスカートリッジ
１７３，１７４  除去手段
７０１，７０２，７０３，７０６，７０７，７０８  電源
【図１】
2008309902.tif 000007
【図２】
2008309902.tif 000008
【図３】
2008309902.tif 000009
【図４】
2008309902.tif 000010
【図５】
2008309902.tif 000011
【図６】
2008309902.tif 000012
【図７】
2008309902.tif 000013
【図８】
2008309902.tif 000014
【図９】
2008309902.tif 000015
【図１０】
2008309902.tif 000016
【図１１】
2008309902.tif 000017
【図１２】
2008309902.tif 000018
【図１３】
2008309902.tif 000019
【図１４】
2008309902.tif 000020
【図１５】
2008309902.tif 000021
【図１６】
2008309902.tif 000022
【図１７】
2008309902.tif 000023
【図１８】
2008309902.tif 000024
【図１９】
2008309902.tif 000025
【図２０】
2008309902.tif 000026
【図２１】
2008309902.tif 000027