(57)【要約】【課題】簡素かつスペース効率の高い構成で、効果的にブラシのデトーニング（リフレッシュ）を行えるようにして、像担持体の表面に対する十分なクリーニング性を確保維持する。【解決手段】回転動作を行う像担持体１の表面から除去対象物体７を取り除いて当該表面を清掃するためのクリーニング装置１０であって、前記像担持体１の表面に接触して回転する１本乃至複数本のブラシ１１と、前記ブラシ１１の外周面に接触するブラシ清浄化部材１２とを備える。そして、前記ブラシ清浄化部材１２は、前記除去対象物体７のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁１２ａの集合体または当該梁１２ａの連続錯綜体によって形成する。【選択図】        図１
2004246104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動作を行う像担持体の表面から除去対象物体を取り除いて当該表面を清掃するためのクリーニング装置であって、
前記像担持体の表面に接触して回転する１本乃至複数本のブラシと、
前記ブラシの外周面に接触するブラシ清浄化部材とを備えるとともに、
前記ブラシ清浄化部材は、前記除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなる
ことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記ブラシ清浄化部材は、前記ブラシの外周面との周方向における接触幅が、当該外周面の半径と同程度以上である
ことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記ブラシ清浄化部材は、前記ブラシの外周面を覆うように配されている
ことを特徴とする請求項２記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記ブラシ清浄化部材は、当該ブラシ清浄化部材を構成する梁間の隙間が、前記除去対象物体のうちの最大径の物体の平均直径の１０倍以上の平均空間直径を持つ
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記ブラシ清浄化部材は、前記除去対象物体が前記梁間の隙間に重力落下するように前記ブラシの下方側に配されている
ことを特徴とする請求項４記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記ブラシ清浄化部材を構成する梁は、多角形の断面形状を持ち、かつ、当該多角形の断面角部分の有効曲率直径が前記除去対象物体のうちの最小径の物体の平均直径と同程度である
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記ブラシ清浄化部材は、前記ブラシの外周面との接触開始箇所が、当該外周面との距離が徐々に近づくように形成されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記ブラシ清浄化部材は、前記ブラシの外周面との接触終了箇所が、当該外周面との距離が徐々に遠ざかるように形成されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を利用して画像形成を行う画像形成装置に用いて好適なクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を利用した画像形成装置では、感光体ドラムや中間転写体ベルト等といった像担持体の表面にトナー像を形成した後、そのトナー像を記録用紙上に転写するが、そのときにトナーの一部が記録用紙に転写されないで像担持体の表面に残留トナーとして残ることがある。このような残留トナーに代表される像担持体上の異物は、良好な画像形成を行うためにも、これを像担持体上から取り除いてその表面を清掃する必要がある。
【０００３】
像担持体上の異物（除去対象物体）については、例えば像担持体の表面に回転接触するクリーニングブラシ（回転ブラシ）を用いて、その像担持体の表面から取り除くことが知られている。ただし、ブラシを用いて像担持体表面を清掃する場合には、像担持体の表面からトナー等の除去対象物体を取り除くうちに、その除去対象物体が徐々にブラシ内に溜まって目詰まりを起こし、そのクリーニング性が低下してしまう可能性がある。
【０００４】
このことから、従来、像担持体の表面から除去対象物体を取り除いて当該表面を清掃するクリーニング装置としては、像担持体の表面に回転接触するクリーニングブラシに加えて、そのクリーニングブラシに付着した除去対象物体を掻き取るスクレープ部材を有したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、その他にも、クリーニング装置としては、像担持体の表面に回転接触する回転ブラシに加えて、その回転ブラシに接触しながら回転される回収部材を備え、回転ブラシから回収部材にトナー等を転移させる方向に電界を形成する機能を有したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−７５７４５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１２２４９７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のクリーニング装置では、以下に述べるような問題点が生じるおそれがある。
【０００７】
例えば、スクレープ部材によりクリーニングブラシから除去対象物体を掻き取るクリーニング装置では、単に平板状のスクレープ部材を押し当てることでクリーニングブラシからの除去対象物体の掻き取りを行っているため、ブラシ表面から完全に除去対象物体を掻き取ることが困難である。そのため、クリーニングブラシが何周もするうちに除去対象物体がブラシ表面に蓄積し、その結果像担持体の表面に除去対象物体の拭き残しが生じてしまう可能性がある。このことは、例えば低コストの接触型帯電器に対して致命的な障害を与える要因となり得る。また、スクレープ部材によってクリーニングブラシから除去対象物体を掻き取るため、その掻き取りの際に除去対象物体が飛散してしまい、いわゆるクラウド現象が生じてしまうことも考えられる。これらのことから、スクレープ部材によりクリーニングブラシから除去対象物体を掻き取るクリーニング装置では、十分なクリーニング性を確保できないおそれがあるといえる。
【０００８】
これに対して、電界形成を利用して回転ブラシから回収部材にトナー等を転移させるクリーニング装置では、十分なクリーニング性の確保が可能であると考えられるが、例えば像担持体表面のクリーニング時には回転ブラシがその像担持体に当接し、回転ブラシのリフレッシュ時（クリーニング時）には像担持体から回転ブラシが離れて回収部材に当接する、といった動作が必要となる。つまり、電界形成を機構の他に、回転ブラシの移動動作のための機構も必要となるため、装置構成の複雑化が必至である。このような装置構成の複雑化は、装置の大型化の要因となるため、装置の小型化が求められている近年の技術傾向とはそぐわない。
【０００９】
そこで、本発明は、効果的にブラシのデトーニング（リフレッシュ）を行うことで、像担持体の表面に対する十分なクリーニング性を確保維持することができ、しかも簡素かつスペース効率の高い構成でブラシのデトーニングを行うことのできるクリーニング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたクリーニング装置である。すなわち、回転動作を行う像担持体の表面から除去対象物体を取り除いて当該表面を清掃するためのクリーニング装置であって、前記像担持体の表面に接触して回転する１本乃至複数本のブラシと、前記ブラシの外周面に接触するブラシ清浄化部材とを備えるとともに、前記ブラシ清浄化部材は、前記除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成のクリーニング装置によれば、像担持体の表面からブラシが取り除いた除去対象物体は、そのブラシの外周面に接触するブラシ清浄化部材によって掻き取られる。このとき、ブラシ清浄化部材は、除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなる。ここで、最大径の物体と同程度以下の太さとは、最大径の物体と同程度の太さおよびそれよりも小さい太さの両方を含む概念をいう。また、梁の集合体とは梁状の部材が規則的に集合してなる物体をいい、梁の連続錯綜体とは梁状の部材が複雑に入りくんでなる物体をいい、例えばスポンジ状の物体がこれらに相当する。このような梁の集合体または連続錯綜体は、その梁の太さが除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下なので、除去対象物体を掻き取る際に、その除去対象物体の下方に潜り込むようになる。しかも、梁の集合体または連続錯綜体であることから、多くの梁によって構成されている。したがって、このような梁の集合体または連続錯綜体によって掻き取れば、ブラシが付着している除去対象物体が有効に除去されて、そのブラシに対するデトーニング（リフレッシュ）を効果的に行えるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係るクリーニング装置について説明する。
【００１３】
〔第１の実施の形態〕
先ず、本発明に係るクリーニング装置の第１の実施の形態を説明する。ここでは、請求項１に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図１は本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第１の実施の形態における概略構成例を示す模式図であり、図２は像担持体の表面状態の概要の一例を模式的に示す説明図である。
【００１４】
ここで、本発明に係るクリーニング装置の説明に先立ち、そのクリーニング装置を搭載した画像形成装置について説明する。図１に示すように、ここで説明する画像形成装置は、図中矢印方向に回転動作する像担持体としての感光体ドラム１の周辺に、感光体ドラム１の表面（感光層）を帯電させる非接触式または接触式の帯電器２と、感光体ドラム１の表面に画像情報に基づく光を照射露光して静電潜像を形成する潜像形成器（ただし不図示）と、感光体ドラム１に形成される静電潜像を現像剤としてのトナーにより現像してトナー像とする現像器４と、そのトナー像を記録用紙５に転写するための転写部材６と、備えている。そして、図示しない搬送ベルト等により搬送されてきた記録用紙５に対して、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像を、転写部材６の配設位置にて転写することで、その記録用紙５上への画像形成を行うように構成されている。
【００１５】
また、転写部材６よりも感光体ドラム１の回転方向下流側には、残留トナーに代表される除去対象物体７を感光体ドラム１上から取り除くためのクリーニング装置１０が設けられている。このクリーニング装置１０は、本発明に係るクリーニング装置としての機能を有するものである。なお、クリーニング装置１０よりも感光体ドラム１の回転方向下流側、すなわちクリーニング装置１０と帯電器２との間には、感光体ドラム１上からの異物除去の際に飛散する物体（いわゆるクラウド）を受け止めるためのクラウド受け板８を配設しておくことが望ましい。
【００１６】
続いて、クリーニング装置１０について詳しく説明する。クリーニング装置１０は、感光体ドラム１の表面を清掃するために、その感光体ドラム１の表面に接触して回転する１本のクリーニングブラシ１１と、そのクリーニングブラシ１１の外周面に接触するブラシ清浄化部材１２と、を備えている。なお、クリーニングブラシ１１は、１本ではなく複数本が、感光体ドラム１の表面に接触するように配されていてもよい。その場合には、ブラシ清浄化部材１２も、各クリーニングブラシ１１のそれぞれに対応して配設されているものとする。
【００１７】
クリーニングブラシ１１は、従来と略同様に構成されたものである（例えば、特許文献１参照）。具体的には、例えば現像剤として用いられるトナーの平均粒径１０μｍ程度であり、そのトナーの外添剤として平均粒径１００ｎｍ程度の粒子が用いられる場合であれば、２デニールの導電性ナイロン繊維のものを用いることが考えられる。
【００１８】
ブラシ清浄化部材１２は、クリーニングブラシ１１の外周面に接触することで、そのクリーニングブラシ１１に付着したトナー粒等の除去対象物体７を掻き取るためのものである。
【００１９】
ただし、ブラシ清浄化部材１２は、除去対象物体７のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁１２ａの集合体または当該梁１２ａの連続錯綜体からなるものである。ここで、最大径の物体と同程度以下の太さとは、最大径の物体と同程度の太さおよびそれよりも小さい太さの両方を含む概念をいう。例えば、除去対象物体７が上述したトナー粒およびその外添剤である場合には、最大径の物体であるトナー粒の平均粒径が１０μｍ程度であることから、１０μｍ以下が最大径の物体と同程度以下の太さに相当する。また、梁１２ａの集合体とは、梁状の部材が規則的に集合してなる物体をいい、梁１２ａの連続錯綜体とは、梁状の部材が複雑に入りくんでなる物体をいう。このようなブラシ清浄化部材１２の具体例としては、例えば構成繊維の平均の太さが１０μｍ程度の繊維の凝集体である、メラミン樹脂の発泡体からなるスポンジ状部材が挙げられる（図１中におけるＡ部参照）。
【００２０】
このように構成されたクリーニング装置１０では、クリーニングブラシ１１が感光体ドラム１の表面に接触して回転するので、その感光体ドラム１の表面にトナー粒等の除去対象物体７があっても、その除去対象物体７はクリーニングブラシ１１によって感光体ドラム１の表面から掻き取られる。
【００２１】
ただし、そのままの状態であると、クリーニングブラシ１１に除去対象物体７が溜まってしまい、図２に示すように、クリーニングブラシ１１の２周目からは、感光体ドラム１の表面上に除去対象物体７の拭き残しが発生してしまう。これを防ぐためには、従来のように平板状のスクレープ部材をクリーニングブラシ１１に押し当てることも考えられる。ところが、既に説明したように、単にスクレープ部材を押し当てても、クリーニングブラシ１１から完全に除去対象物体７を掻き取ることは困難である。そのため、何もしない場合のように短期間（クリーニングブラシ１１の２周目）から感光体ドラム１上の拭き残しが明確に現れることはないが、クリーニングブラシ１１が何周かするうちに徐々に除去対象物体７が溜まってしまい、その結果拭き残しの量が増えてしまうおそれがある。
【００２２】
これに対して、ここで説明するクリーニング装置１０では、クリーニングブラシ１１の外周面にブラシ清浄化部材１２が接触しているので、クリーニングブラシ１１が感光体ドラム１上から掻き取った除去対象物体７は、さらにそのブラシ清浄化部材１２によってクリーニングブラシ１１から掻き取られる。
【００２３】
このとき、ブラシ清浄化部材１２は、除去対象物体７のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁１２ａの集合体または当該梁１２ａの連続錯綜体からなるため、除去対象物体７を掻き取る際に、集合体または連続錯綜体を構成する梁１２ａが、除去対象物体７の下方（裏側）に潜り込むようになる。しかも、梁１２ａの集合体または連続錯綜体であることから、多くの梁１２ａによって構成されている。つまり、クリーニングブラシ１１の外周面には、多くの梁１２ａが次々に接触することになる。したがって、クリーニングブラシ１１からは、その外周面と接触するブラシ清浄化部材１２によって、除去対象物体７が有効に除去されることになる。これは、一般に細かく、かつ、数多くの部材（梁）によれば、小さな物体であっても、あるいは小さな隙間に入り込んだものであっても、有効に掻き出し得るのと同様の理由によるものである。
【００２４】
ここで、ブラシ清浄化部材１２を用いた場合におけるクリーニング性維持効果について、具体例を挙げて説明する。図３は、クリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。なお、図中では、ブラシ清浄化部材１２を用いた場合（「微細梁ＰＡＤ」）の他に、比較のため、クリーニングブラシ１１から除去対象物体７を掻き取らない場合（「ブラシのみ」）および従来のスクレープ部材を用いた場合（「従来フリッカー」）についても、その具体例を示している。
【００２５】
図例のように、ブラシのみの場合（図中の黒四角印参照）には、クリーニングブラシ１１に除去対象物体７が溜まってしまうことから、クリーニングブラシ１１の積算回転数が増加するのに伴って、感光体ドラム１の表面上における除去対象物体の拭き残し量も増加している。また、従来フリッカーの場合（図中の黒三角印参照）も、クリーニングブラシ１１から完全に除去対象物体７を掻き取ることは困難であることから、ブラシのみの場合より増加の度合は少ないが、やはり積算回転数の増加に伴って除去対象物体の拭き残し量も増加している。これらに対して、微細梁ＰＡＤの場合（図中の黒丸印参照）には、クリーニングブラシ１１から除去対象物体７が有効に除去されるため、積算回転数が増加しても、除去対象物体の拭き残し量の増加を極力抑えられることがわかる。
【００２６】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置１０によれば、除去対象物体７以下の太さの梁１２ａの集合体または連続錯綜体からなるブラシ清浄化部材１２を用いてクリーニングブラシ１１から除去対象物体７を掻き取るので、クリーニングブラシ１１のデトーニング（リフレッシュ）を効果的に行うことができ、そのクリーニングブラシ１１に除去対象物体７が徐々に溜まって目詰まりを起こしてしまうのを極力抑制することができる。つまり、トナー粒径と同程度以下の梁太さの凝集体であるブラシ清浄化部材１２をクリーニングブラシ１１に接触させることで、そのクリーニングブラシ１１の外周面の除去対象物体７が殆ど全て掻き取られてしまうので、かなりの長期間に渡ってブラシ１周目と同等のクリーニング性を維持することができる。
【００２７】
したがって、本実施形態で説明したクリーニング装置１０を用いれば、十分なクリーニング性を確保することができるので、感光体ドラム１の表面上に除去対象物体７の拭き残しが発生してしまうのを回避し得るようになり、帯電器２等に致命的な障害を与えてしまうこともない。また、単にブラシ清浄化部材１２をクリーニングブラシ１１に接触させるとともに、そのブラシ清浄化部材１２をトナー粒径と同程度以下の梁太さの凝集体とするだけでよいため、クリーニング装置１０の構成の複雑化を招いてしまうことがなく、装置の小型化への対応も容易となる。さらには、感光体ドラム１に接触するのがクリーニングブラシ１１のみなので、感光体ドラム１の摩耗や筋状のプアクリ等の障害要因が少なく、画像形成装置の長寿命化の実現に適したものとなる。その上、従来におけるスクレープ部材のように、外部からソリッドな固体をクリーニングブラシ１１に接触させる場合に比べ、その接触部周辺でのクラウド発生が格段に低減されるので、画像形成装置内のトナー粒等による汚染も抑制することができる。
【００２８】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第２の実施の形態を説明する。ここでは、請求項２に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図４は、本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第２の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。なお、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を与えてその説明を省略する。
【００２９】
ここで説明するクリーニング装置は、第１の実施の形態の場合よりも、ブラシ清浄化部材１３をより大きくして、そのブラシ清浄化部材１３とクリーニングブラシ１１との接触面積を増やしている。具体的には、図４に示すように、ブラシ清浄化部材１３とクリーニングブラシ１１の外周面との周方向における接触幅が、その外周面の半径と同程度以上となるように、ブラシ清浄化部材１３が形成されている。このように、ブラシ清浄化部材１３とクリーニングブラシ１１との接触面積を増やすことにより、クリーニングブラシ１１をリフレッシュする能力が向上し、より高い転写残量でも良好なクリーニング性を維持できるようになる。
【００３０】
ここで、ブラシ清浄化部材１３を大きくした場合におけるクリーニング性維持効果について、具体例を挙げて説明する。図５は、クリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。なお、図中では、ブラシ清浄化部材１３とクリーニングブラシ１１との外周面周方向における接触幅が４ｍｍの場合（「Ｐａｄ幅４ｍｍ」）と、同接触幅が８ｍｍの場合（「Ｐａｄ幅８ｍｍ」）とについて、その具体例を示している。
【００３１】
図例のように、Ｐａｄ幅８ｍｍの場合（図中の黒三角印参照）も、Ｐａｄ幅４ｍｍの場合（図中の黒四角印参照）も、いずれも感光体ドラム１の表面上における除去対象物体の拭き残し量の増加を抑えられるが、Ｐａｄ幅８ｍｍの場合のほうが、Ｐａｄ幅４ｍｍの場合に比べて、より一層除去対象物体の拭き残し量の増加を極力抑えられることがわかる。なお、ここで示したＰａｄ幅８ｍｍとは、クリーニングブラシ１１の外周面の半径と同程度以上となる大きさである。つまり、実験によって得られた経験則に基づけば、クリーニングブラシ１１の外周面の半径と同程度以上の接触幅となるように、ブラシ清浄化部材１３の大きさ（クリーニングブラシ１１との外周面周方向における接触幅）を形成すれば、より良好なクリーニング性を維持できると考えられる。
【００３２】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、クリーニングブラシ１１の外周面周方向における接触幅が、その外周面の半径と同程度以上となるように、ブラシ清浄化部材１３が形成されていることから、第１の実施の形態の場合よりも更なるクリーニングブラシ１１のデトーニング（リフレッシュ）の効率化が図れ、より一層良好なクリーニング性維持の実現が可能となる。
【００３３】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第３の実施の形態を説明する。ここでは、請求項４，５に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図６は、本発明に係るクリーニング装置の第３の実施の形態における要部構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第１または第２の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【００３４】
第１または第２の実施の形態で説明したように、クリーニングブラシ１１の外周面を清浄化することが、そのクリーニングブラシ１１のクリーニング性能を向上させる。クリーニングブラシ１１から除去対象物体７を掻き取るブラシ清浄化部材についてもまた然りである。したがって、良好なクリーニング性を維持する上では、如何にしてブラシ清浄化部材の表面を清浄に保ち、クリーニングブラシ１１のリフレッシュを効果的に継続させ得るかが重要なポイントとなる。
【００３５】
このことから、ここで説明するクリーニング装置では、ブラシ清浄化部材、さらに詳しくはブラシ清浄化部材を構成する梁１４の集合体または連続錯綜体が、図６に示すように形成されている。すなわち、ブラシ清浄化部材は、そのブラシ清浄化部材を構成する梁１４同士の隙間が、除去対象物体７のうちの最大径の物体の平均直径の１０倍以上の平均空間直径を持つように形成されている。したがって、例えば最大径の物体であるトナーの平均粒径が１０μｍ程度であれば、ブラシ清浄化部材は、梁１４の平均太さが１０μｍ程度以下であり、かつ、梁１４同士の隙間が１００μｍ程度以上の平均空間直径を持ったものである。
【００３６】
さらに、ブラシ清浄化部材は、クリーニングブラシ１１の重力方向下方から押し当てられて用いられる。すなわち、ブラシ清浄化部材は、除去対象物体が梁間の隙間に重力落下するように、クリーニングブラシ１１の下方側に配されている。
【００３７】
このようなブラシ清浄化部材を用いたクリーニング装置においても、そのブラシ清浄化部材がクリーニングブラシ１１の外周面と接触することで、そのクリーニングブラシ１１から除去対象物体７を掻き取るようになっている。ところが、そのブラシ清浄化部材における梁１４同士の隙間は、除去対象物体の１０倍以上の平均空間直径を持つ。そのため、除去対象物体７を掻き取る際に、梁１４同士の隙間に除去対象物体７が詰まる、いわゆるパッキングが生じることがない。つまり、掻き取られた除去対象物体７は、ブラシ清浄化部材の表面付近で詰まることなく、梁１４同士の隙間に重力落下する。したがって、クリーニングブラシ１１との接触領域では、ブラシ清浄化部材の表面が清浄に保たれ、そのクリーニングブラシ１１に対して常に清浄な梁１４が接触することになり、結果として効率的にクリーニングブラシ１１のリフレッシュを継続して行えるようになる。
【００３８】
ここで、ブラシ清浄化部材における梁１４同士の隙間を十分に確保した場合におけるクリーニング性維持効果について、具体例を挙げて説明する。図７および図８は、クリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。なお、図中では、例えば除去対象物体７のうちの最大径の物体であるトナーの平均粒径が５μｍ程度であるのに対して、梁１４同士の隙間が除去対象物体の１０倍以上の平均空間直径を持つ場合（「空間直径８０μｍ」）の他に、比較のため、平均空間直径が除去対象粒子７の平均直径の５倍程度である不織布をブラシ清浄化部材として用いた場合（「空間直径３０μｍ」）についても、その具体例を示している。
【００３９】
図７および図８に示すように、空間直径３０μｍの場合（図中の黒三角印参照）には、初期的にはクリーニングブラシ１１を良好にリフレッシュするものの、トナー量が多かったり継続して使用し続けたりすると、除去対象物体７が繊維間の隙間にパッキングし落下していかないため、リフレッシュ効率が落ちてしまい、結果としてクリーニングブラシ１１のクリーニング性能も低下してしまうが、これに対して空間直径８０μｍの場合（図中の黒四角印参照）は、梁１４同士の隙間にパッキングが生じることなく、掻き取られた除去対象物体７が梁１４同士の隙間に重力落下するため、トナー量が多かったり継続して使用し続けたりしても、除去対象物体の拭き残し量の増加を極力抑えられることがわかる。つまり、実験によって得られた経験則に基づけば、ブラシ清浄化部材における梁１４同士の隙間が除去対象物体の１０倍以上の平均空間直径を持つようにすれば、より良好なクリーニング性を維持できると考えられる。
【００４０】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、ブラシ清浄化部材における梁１４同士の隙間の平均空間直径が除去対象物体の１０倍以上確保されており、またそのブラシ清浄化部材がクリーニングブラシ１１の下方側に配されているため、除去対象物体７がブラシ清浄化部材の表面付近で詰まることなく梁１４同士の隙間に重力落下する。したがって、除去対象物体７の量が多かったり、継続して使用し続けた場合であっても、良好なクリーニング性維持の実現が可能となり、効率的なクリーニングブラシ１１のリフレッシュを継続して行うことができる。
【００４１】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第４の実施の形態を説明する。ここでは、請求項６に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図９は、本発明に係るクリーニング装置の第４の実施の形態における要部構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第１〜第３の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【００４２】
ここで説明するクリーニング装置は、ブラシ清浄化部材を構成する梁１５が、図９に示すように、多角形（例えば三角形）の断面形状を持ち、かつ、その多角形の断面角部分の有効曲率直径が除去対象物体７のうちの最小径の物体の平均直径と同程度に形成されている点で、上述した第１〜第３の実施の形態の場合とは異なる。例えば平均粒子径６μｍ程度のトナー粒７ａに平均粒子径１００ｎｍおよび５０ｎｍの外添剤粒子７ｂを混合した現像剤を用いた場合であれば、当然に除去対象物体７も現像剤に対応したものとなるため、ブラシ清浄化部材の梁１５は、例えば三角形断面の一辺の長さがトナー粒子径と同程度の６μｍ以下であり、かつ、その三角形断面の頂点である角部の有効曲率径（角部の形状を円弧で近似したときの当該円弧径）が最も小さい外添剤粒子の平均直径と同程度の５０ｎｍに形成されている（図９中におけるＢ部参照）。
【００４３】
このようなブラシ清浄化部材を用いたクリーニング装置においても、そのブラシ清浄化部材がクリーニングブラシ１１の外周面と接触することで、そのクリーニングブラシ１１から除去対象物体７を掻き取るようになっている。ただし、除去対象物体７には、トナー粒７ａの他に、そのトナー粒７ａよりも平均粒子径が小さい外添剤粒子７ｂも含まれている。したがって、場合によっては、トナー粒７ａは良好に掻き取ることができるが、外添剤粒子７ｂについてはクリーニングブラシ１１の外周面に溜まってしまい、結果としてクリーニングの際に感光体ドラム１上に薄い外添剤粒子７ｂの層を残してしまうことも考えられる。ところが、ブラシ清浄化部材の梁１５の断面角部の有効曲率径が外添剤粒子７ｂの平均直径と同程度であれば、外添剤粒子７ｂにその断面角部が潜り込むような形で、その外添剤粒子７ｂついても断面角部により良好に掻き取られるようになるため、外添剤粒子７ｂがクリーニングブラシ１１の外周面に溜まってしまうことがなくなる。
【００４４】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、ブラシ清浄化部材の梁１５の断面角部の有効曲率径を外添剤粒子７ｂの平均直径と同程度にしたため、除去対象物体７の全て、すなわち例えばトナー粒７ａのみならず外添剤粒子７ｂについてもクリーニングブラシ１１から良好に掻き取ることができる。したがって、クリーニングブラシ１１に外添剤粒子７ｂが溜まってしまうのを抑制し、クリーニングの際に感光体ドラム１上に薄い外添剤粒子７ｂの層を残してしまうのを有効に防止し得るようになる。
【００４５】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第５の実施の形態を説明する。ここでは、請求項３に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図１０は、本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第５の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第１〜第４の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【００４６】
ここで説明するクリーニング装置は、第２の実施の形態の場合よりも、さらにブラシ清浄化部材１６をより大きくして、そのブラシ清浄化部材１６とクリーニングブラシ１１との接触面積を増やしたものである。具体的には、図１０に示すように、ブラシ清浄化部材１６が湾曲した形に成形されており、感光体ドラム１との接触部分や他の構成要素の設置部分等を除いて、クリーニングブラシ１１の外周面を覆うように配されている。このように、ブラシ清浄化部材１６とクリーニングブラシ１１との接触幅を、単に第２の実施の形態の場合のようにクリーニングブラシ１１の外周面の半径と同程度以上とするだけでなく、そのクリーニングブラシ１１の外周面を覆ってしまうようにすることで、ブラシ清浄化部材１６とクリーニングブラシ１１との接触面積を最大限に増やすことができる。
【００４７】
ここで、ブラシ清浄化部材１６を最大限に大きくした場合におけるクリーニング性維持効果について、具体例を挙げて説明する。図１１は、クリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。なお、図中では、ブラシ清浄化部材１６がクリーニングブラシ１１の外周面を覆う場合（「接触幅１６ｍｍ（包み込み）」）の他に、第２の実施の形態の場合（図５参照）と同様、ブラシ清浄化部材−クリーニングブラシ間の接触幅が４ｍｍの場合（「接触幅４ｍｍ」）についても、その具体例を示している。図例のように、接触幅１６ｍｍ（包み込み）の場合（図中の黒三角印参照）も、接触幅４ｍｍの場合（図中の黒四角印参照）も、いずれも感光体ドラム１の表面上における除去対象物体の拭き残し量の増加を抑えられるが、接触幅１６ｍｍ（包み込み）の場合のほうが、接触幅４ｍｍの場合に比べて、より一層除去対象物体の拭き残し量の増加を極力抑えられることがわかる。
【００４８】
以上のように、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、ブラシ清浄化部材１６がクリーニングブラシ１１の外周面を覆うように配されていることから、ブラシ清浄化部材１６とクリーニングブラシ１１との接触面積を最大限に増やすことができる。そのために、クリーニングブラシ１１をリフレッシュする能力が飛躍的に向上して、更なるクリーニングブラシ１１のデトーニング（リフレッシュ）の効率化が図れ、より一層良好なクリーニング性維持の実現が可能となる。
【００４９】
〔第６の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第６の実施の形態を説明する。ここでは、請求項７に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図１２は、本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第６の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第１〜第５の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【００５０】
ここで説明するクリーニング装置は、図１２に示すように、ブラシ清浄化部材１７におけるクリーニングブラシ１１の外周面との接触開始箇所（図中Ｃ部参照）が、その外周面との距離が徐々に近づくように形成されている点で、上述した第５の実施の形態の場合とは異なる。すなわち、ブラシ清浄化部材１７は、クリーニングブラシ１１の外周面との接触開始箇所において、ブラシ清浄化部材１７の端縁部が徐々にクリーニングブラシ１１の外周面側に近づくように、角度をつけて成形されている。具体的には、例えば、クリーニングブラシ１１の回転方向上流側端縁におけるブラシ清浄化部材１７とクリーニングブラシ１１の外周面との間のギャップが約１ｍｍであり、そこからクリーニングブラシ１１の回転方向下流側に３ｍｍ程度の位置にて、ブラシ清浄化部材１７がクリーニングブラシ１１の外周面と接触する、といったようブラシ清浄化部材１７を成形することが考えられる。
【００５１】
このようなブラシ清浄化部材１７を用いたクリーニング装置においても、そのブラシ清浄化部材１７がクリーニングブラシ１１の外周面と接触することで、そのクリーニングブラシ１１から除去対象物体７を掻き取るようになっている。ただし、その場合であっても、ブラシ清浄化部材１７とクリーニングブラシ１１の外周面との距離が徐々に近づくように形成されていることから、ブラシ清浄化部材１７とクリーニングブラシ１１との接触時の衝撃を和らげて、除去対象物体７のクラウドが発生してしまうのを低減することができる。さらには、発生してしまったクラウドについても、ブラシ清浄化部材１７にて捕集し、その構成梁の隙間中に沈殿させることが可能となる。
【００５２】
したがって、本実施形態で説明したクリーニング装置によれば、従来のスクレープ部材を用いた場合に比べて、除去対象物体７のクラウドの発生を飛躍的に低減することができ、結果として十分なクリーニング性を確保することが可能となる。
【００５３】
〔第７の実施の形態〕
次に、本発明に係るクリーニング装置の第７の実施の形態を説明する。ここでは、請求項８に記載の発明に係るクリーニング装置について説明する。図１３は、本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第７の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。なお、ここでも、上述した第１〜第６の実施の形態と同一の構成要素については、その説明を省略する。
【００５４】
ここで説明するクリーニング装置は、図１２に示すように、上述した第６の実施の形態の場合に加えて、ブラシ清浄化部材１８におけるクリーニングブラシ１１の外周面との接触終了箇所（図中Ｄ部参照）においても、その外周面との距離が徐々に遠ざかるように形成されている。すなわち、ブラシ清浄化部材１８は、クリーニングブラシ１１の外周面との接触開始箇所のみならず、接触終了箇所においても、ブラシ清浄化部材１８の端縁部が徐々にクリーニングブラシ１１の外周面側から遠ざかるように、角度をつけて成形されている。具体的には、例えば、クリーニングブラシ１１の回転方向下流側端縁から回転方向上流側に３ｍｍ程度の位置では、ブラシ清浄化部材１８がクリーニングブラシ１１の外周面と接触しているが、クリーニングブラシ１１の回転方向下流側端縁では、ブラシ清浄化部材１８とクリーニングブラシ１１の外周面との間のギャップが約１ｍｍとなるように、ブラシ清浄化部材１８を成形することが考えられる。ただし、このような角度をつけた成形は、図例のように接触開始箇所と接触終了箇所との両方に施してもよいし、いずれか一方のみに施してもよい。
【００５５】
このようなブラシ清浄化部材１８を用いたクリーニング装置においても、ブラシ清浄化部材１８とクリーニングブラシ１１の外周面との距離が徐々に遠ざかるように形成されていることから、ブラシ清浄化部材１８とクリーニングブラシ１１との接触解放時のブラシ毛の反発による除去対象物体７のクラウドが発生してしまうのを低減することができる。さらには、発生してしまったクラウドについても、ブラシ清浄化部材１８にて捕集し、その構成梁の隙間中に沈殿させることが可能となる。
【００５６】
したがって、本実施形態で説明したクリーニング装置においても、従来のスクレープ部材を用いた場合に比べて、除去対象物体７のクラウドが発生を飛躍的に低減することができ、結果として十分なクリーニング性を確保することが可能となる。
【００５７】
なお、上述した第１〜第７の実施の形態では本発明をその好適な具体例により説明したが、本発明がこれらの実施の形態に限定されないことは勿論である。例えば、第１〜第７の実施の形態では、円筒状または円柱状の感光体ドラム１を備えた画像形成装置を例に挙げて説明したが、トナー像が形成される像担持体であれば、例えば無端ベルト状の中間転写体ベルトであっても、全く同様のクリーニング装置を用いることが可能である。また、第１〜第７の実施の形態で説明した内容は、任意に組み合わせて実現することも考えられる。
【００５８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るクリーニング装置は、ブラシ清浄化部材が除去対象物体のうちの最大径の物体と同程度以下の太さの梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなるので、効果的にクリーニングブラシのデトーニング（リフレッシュ）を行うことが可能となり、像担持体の表面に対する十分なクリーニング性を確保維持することができる。しかも、単に梁の集合体または当該梁の連続錯綜体からなるブラシ清浄化部材をクリーニングブラシに接触させるだけでよいため、装置構成の複雑化等を招いてしまうことがなく、簡素かつスペース効率の高い構成でブラシのデトーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第１の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図２】像担持体の表面状態の概要の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明に係るクリーニング装置の第１の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。
【図４】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第２の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図５】本発明に係るクリーニング装置の第２の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。
【図６】本発明に係るクリーニング装置の第３の実施の形態における要部構成例を示す模式図である。
【図７】本発明に係るクリーニング装置の第３の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図（その１）である。
【図８】本発明に係るクリーニング装置の第３の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図（その２）である。
【図９】本発明に係るクリーニング装置の第４の実施の形態における要部構成例を示す模式図である。
【図１０】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第５の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図１１】本発明に係るクリーニング装置の第４の実施の形態におけるクリーニング性維持効果の一具体例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第６の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図１３】本発明に係るクリーニング装置を含む画像形成装置の第７の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
１…感光体ドラム、７…除去対象物体、７ａ…トナー粒、７ｂ…外添剤粒子、１０…クリーニング装置、１１…クリーニングブラシ、１２，１３，１６，１７，１８…ブラシ清浄化部材、１２ａ，１４，１５…梁
【図１】
2004246104.tif 000003
【図２】
2004246104.tif 000004
【図３】
2004246104.tif 000005
【図４】
2004246104.tif 000006
【図５】
2004246104.tif 000007
【図６】
2004246104.tif 000008
【図７】
2004246104.tif 000009
【図８】
2004246104.tif 000010
【図９】
2004246104.tif 000011
【図１０】
2004246104.tif 000012
【図１１】
2004246104.tif 000013
【図１２】
2004246104.tif 000014
【図１３】
2004246104.tif 000015