(57)【要約】【課題】  トナーフィルミングの発生を抑えるクリーニング装置及びクリーニング装置のブラシ適用方法を得る。【解決手段】  前段ブラシロール３８が、感光ドラム表面１２Ａの残留量が多い極性のトナー３６Ａを静電的に吸引しつつ掻き取り除去する。前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂは、後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂに比べて先端力が小さいので、トナー３６Ａが前段ブラシロール３８と感光ドラム表面１２Ａとの間隙に捕捉されても、トナー３６Ａと感光ドラム表面１２Ａとの摩擦を小さくすることができ、トナー３６Ａの溶融による感光ドラム表面１２Ａへの付着を抑えることができる。一方、後段ブラシロール４０は、吸引しつつ掻き取り除去するトナー３６Ｂ、３６Ｃの量が少量であるために、ほとんどトナーフィルミングは発生しない。結果として、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転することによって像担持体の表面を擦って前記像担持体の表面の残留量が少ない一方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去する第１のブラシロールと、
回転することによって前記像担持体の表面を擦って前記像担持体の表面の残留量が多い他方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去し、トナー掻き取り時に作用するブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さい第２のブラシロールと、
を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記第２のブラシロールにトナー像転写工程で印加される電圧の極性と同一極性の電圧が印加され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】
前記第２のブラシロールのブラシが、前記第１のブラシロールのブラシに比べて毛足が長いことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記第２のブラシロールのブラシが、前記第１のブラシロールのブラシに比べてブラシ繊維径が小さいことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記第２のブラシロールが、前記第１のブラシロールに比べてトナー掻き取り時の前記像担持体の表面に対する干渉量が小さいことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記第２のブラシロールの植毛密度が、前記第１のブラシロールの植毛密度に比べて低いことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
前記第２のブラシロールにおけるブラシ繊維のヤング率が、前記第１のブラシロールにおけるブラシ繊維のヤング率に比べて小さいことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項８】
前記第１のブラシロールの回転方向及び前記第２のブラシロールの回転方向が、前記像担持体の回転方向と同一の方向であり、前記第２のブラシロールが、前記第１のブラシロールに比べて周速度が遅いことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記第１のブラシロールの回転方向が、前記像担持体の回転方向と同一の方向であり、前記第２のブラシロールの回転方向が、前記像担持体の回転方向に対して逆方向であることにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
先端力が測定された複数のブラシの中から、先端力に一定範囲以上の差がある２本のブラシを選別し、
回転することによって像担持体の表面を擦って前記像担持体の表面の残留量が少ない一方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去する第１のブラシロールには、選別したブラシのうち先端力が大きいブラシを適用し、
回転することによって前記像担持体の表面を擦って前記像担持体の表面の残留量が多い他方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去する第２のブラシロールには、選別したブラシのうち先端力が小さいブラシを適用することを特徴とするクリーニング装置のブラシ適用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシロールを用いて像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置及びクリーニング装置のブラシ適用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体用のクリーニング装置においては、正に帯電したトナー及び負に帯電したトナーの両方をクリーニングするために、２本のブラシロールを用い、一方のブラシロールで正に帯電したトナーを除去し、他方のブラシロールで負に帯電したトナーを除去している場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなブラシロールには、導電性繊維が用いられており、一方のブラシロールが負の電位に保たれると共に、他方のブラシロールが正の電位に保たれている。これにより、２本のブラシロールが像担持体に残留している正負両極のトナーをそれぞれ静電的に吸引しつつ掻き取り除去する。
【０００４】
ここで、ブラシロールが像担持体に強く接触すると、ブラシロールと像担持体表面との間隙に捕捉されたトナーが像担持体へ強く押圧される摩擦により溶融して像担持体に付着し、これにより像担持体表面にトナーが薄く付着した状態（トナーフィルミング）となる場合があった。
【特許文献１】特開平３−１８１９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、トナーフィルミングの発生を抑えるクリーニング装置及びクリーニング装置のブラシ適用方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載する本発明のクリーニング装置は、回転することによって像担持体の表面を擦って前記像担持体の表面の残留量が少ない一方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去する第１のブラシロールと、回転することによって前記像担持体の表面を擦って前記像担持体の表面の残留量が多い他方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去し、トナー掻き取り時に作用するブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さい第２のブラシロールと、を有することを特徴とする。
【０００７】
ここで、ブラシロールとは、芯軸部分にブラシ繊維が放射状に植毛されたロールをいう。また、ブラシの先端力とは、像担持体に対してブラシの先端部が変形しながら接触して像担持体上の付着物をブラシロールの回転軸と像担持体の回転軸とを結ぶ直線に略直角な方向に掻き取る力であって、単位時間当りに作用する力をいう。
【０００８】
請求項１に記載する本発明のクリーニング装置によれば、第１のブラシロールが回転しながら像担持体の表面を擦り、像担持体の表面の残留量が少ない一方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去する。また、第２のブラシロールが回転しながら像担持体の表面を擦り、像担持体の表面の残留量が多い他方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去する。ここで、第２のブラシロールは、トナー掻き取り時に作用するブラシの先端力が第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さい。このように、多量のトナーを吸引及び掻き取り除去する第２のブラシロールに先端力が小さいブラシを用いることで、トナーがブラシロールと像担持体表面との間隙に捕捉されても、トナーと像担持体との摩擦が小さいためにトナーの溶融を抑えることができ、トナーが像担持体に付着するのを防ぐことができる。また、第１のブラシロールは、トナー掻き取り時に作用するブラシの先端力が第２のブラシロールのブラシの先端力に比べて大きいが、吸引しつつ掻き取り除去するトナーの量が少量であるために、ほとんどトナーフィルミングは発生しない。結果として、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【０００９】
請求項２に記載する本発明のクリーニング装置は、請求項１記載の構成において、前記第２のブラシロールにトナー像転写工程で印加される電圧の極性と同一極性の電圧が印加されることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載する本発明のクリーニング装置によれば、第２のブラシロールにトナー像転写工程で印加される電圧の極性と同一極性の電圧が印加される。これにより、転写残りとされた多量のトナーが、ブラシの先端力が小さい第２のブラシロールで吸引及び掻き取り除去される。ここで、第２のブラシロールのトナー掻き取り時におけるトナーと像担持体との摩擦は小さいので、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００１１】
請求項３に記載する本発明のクリーニング装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第２のブラシロールのブラシが、前記第１のブラシロールのブラシに比べて毛足が長いことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする。
【００１２】
ここで、毛足とは、ブラシが芯軸部分から露出した部分の長さをいう。ブラシ繊維が同一材質であれば、毛足が短いブラシに比べて毛足が長いブラシのほうが先端力は小さくなる。
【００１３】
請求項３に記載する本発明のクリーニング装置によれば、多量のトナーを吸引しつつ掻き取り除去する第２のブラシロールのブラシが、第１のブラシロールのブラシに比べて毛足が長く、これにより第２のブラシロールのブラシの先端力が第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされる。このために、第２のブラシロールのトナー掻き取り時におけるトナーと像担持体との摩擦は小さくなり、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００１４】
請求項４に記載する本発明のクリーニング装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第２のブラシロールのブラシが、前記第１のブラシロールのブラシに比べてブラシ繊維径が小さいことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする。
【００１５】
ここで、ブラシ繊維径とは、ブラシ１本（ブラシが撚糸の場合は撚り合わされた状態の１本）当りの径をいう。
【００１６】
請求項４に記載する本発明のクリーニング装置によれば、多量のトナーを吸引しつつ掻き取り除去する第２のブラシロールのブラシが、第１のブラシロールのブラシに比べてブラシ繊維径が小さく、これにより第２のブラシロールのブラシの先端力が第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さい。このために、第２のブラシロールのトナー掻き取り時におけるトナーと像担持体との摩擦は小さくなり、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００１７】
請求項５に記載する本発明のクリーニング装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第２のブラシロールが、前記第１のブラシロールに比べてトナー掻き取り時の前記像担持体の表面に対する干渉量が小さいことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする。
【００１８】
ここで、干渉量は、次式で求めることができる。
【００１９】
（干渉量）＝（（ブラシロールの半径）＋（像担持体の半径））−（ブラシロールの回転軸と像担持体の回転軸との軸間距離）
請求項５に記載する本発明のクリーニング装置によれば、多量のトナーを吸引しつつ掻き取り除去する第２のブラシロールが、第１のブラシロールに比べてトナー掻き取り時の像担持体の表面に対する干渉量が小さく、これにより第２のブラシロールのブラシの先端力が第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さい。このために、第２のブラシロールのトナー掻き取り時におけるトナーと像担持体との摩擦は小さくなり、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００２０】
請求項６に記載する本発明のクリーニング装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第２のブラシロールの植毛密度が、前記第１のブラシロールの植毛密度に比べて低いことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする。
【００２１】
ここで、植毛密度とは、単位面積あたりに植毛されるブラシの本数をいう。
【００２２】
請求項６に記載する本発明のクリーニング装置によれば、多量のトナーを吸引しつつ掻き取り除去する第２のブラシロールの植毛密度が、第１のブラシロールの植毛密度に比べて低く、これにより第２のブラシロールのブラシの先端力が第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さい。このために、第２のブラシロールのトナー掻き取り時におけるトナーと像担持体との間の摩擦は小さくなり、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００２３】
請求項７に記載する本発明のクリーニング装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第２のブラシロールにおけるブラシ繊維のヤング率が、前記第１のブラシロールにおけるブラシ繊維のヤング率に比べて小さいことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載する本発明のクリーニング装置によれば、多量のトナーを吸引しつつ掻き取り除去する第２のブラシロールにおけるブラシ繊維のヤング率が、第１のブラシロールにおけるブラシ繊維のヤング率に比べて小さく、これにより第２のブラシロールのブラシの先端力が第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さい。このために、第２のブラシロールのトナー掻き取り時におけるトナーと像担持体との摩擦は小さくなり、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００２５】
請求項８に記載する本発明のクリーニング装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第１のブラシロールの回転方向及び前記第２のブラシロールの回転方向が、前記像担持体の回転方向と同一の方向であり、前記第２のブラシロールが、前記第１のブラシロールに比べて周速度が遅いことにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする。
【００２６】
ここで、周速度は、ブラシロールの先端部における周速度である。
【００２７】
請求項８に記載する本発明のクリーニング装置によれば、第１のブラシロールの回転方向及び第２のブラシロールの回転方向が、像担持体の回転方向と同一の方向であり、多量のトナーを吸引しつつ掻き取り除去する第２のブラシロールが、第１のブラシロールに比べて周速度が遅く、これにより第２のブラシロールのブラシの先端力が第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さい。このために、第２のブラシロールのトナー掻き取り時におけるトナーと像担持体との摩擦は小さくなり、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００２８】
請求項９に記載する本発明のクリーニング装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第１のブラシロールの回転方向が、前記像担持体の回転方向と同一の方向であり、前記第２のブラシロールの回転方向が、前記像担持体の回転方向に対して逆方向であることにより、前記第２のブラシロールのブラシの先端力が前記第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さくされることを特徴とする。
【００２９】
請求項９に記載する本発明のクリーニング装置によれば、第１のブラシロールの回転方向が、像担持体の回転方向と同一の方向であるために、第１のブラシロールと像担持体との接触部分における第１のブラシロールの進行方向と像担持体の進行方向とが逆方向となるのに対して、第２のブラシロールの回転方向は、像担持体の回転方向に対して逆方向であるために、第２のブラシロールと像担持体との接触部分における第２のブラシロールの進行方向と像担持体の進行方向とが順方向となり、これにより第２のブラシロールのブラシの先端力が第１のブラシロールのブラシの先端力に比べて小さい。このために、第２のブラシロールのトナー掻き取り時におけるトナーと像担持体との摩擦は小さくなり、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００３０】
請求項１０に記載する本発明のクリーニング装置のブラシ適用方法は、先端力が測定された複数のブラシの中から、先端力に一定範囲以上の差がある２本のブラシを選別し、回転することによって像担持体の表面を擦って前記像担持体の表面の残留量が少ない一方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去する第１のブラシロールには、選別したブラシのうち先端力が大きいブラシを適用し、回転することによって前記像担持体の表面を擦って前記像担持体の表面の残留量が多い他方の極性のトナーを静電的に吸引しつつ掻き取り除去する第２のブラシロールには、選別したブラシのうち先端力が小さいブラシを適用することを特徴とする。
【００３１】
請求項１０に記載する本発明のクリーニング装置のブラシ適用方法によれば、先端力が測定された複数のブラシの中から、先端力に一定範囲以上の差がある２本のブラシを選別し、第１のブラシロールには、選別したブラシのうち先端力が大きいブラシを適用し、第２のブラシロールには、選別したブラシのうち先端力が小さいブラシを適用するので、第２のブラシロールにおけるブラシの先端力を第１のブラシロールにおけるブラシの先端力に対して一定範囲以上の差をもって小さくすることができる。このために、このようなブラシが適用されたクリーニング装置では、第２のブラシロールのトナー掻き取り時におけるトナーと像担持体との摩擦は小さくなり、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。また、このようなブラシ適用方法によって、先端力が測定されたブラシを有効に活用することが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように、本発明のクリーニング装置及びクリーニング装置のブラシ適用方法によれば、トナーフィルミングの発生を抑えることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明に係るクリーニング装置及びクリーニング装置のブラシ適用方法を図面に基づき説明する。図１には、クリーニング装置を備えた画像形成装置の概略構成が示されている。この画像形成装置は、電子写真複写機、レーザプリンタ等に使用される。
【００３４】
図１に示すように、画像形成装置１０は、像担持体としての感光ドラム１２を備えており、感光ドラム１２は、図１における時計回り方向（矢印Ａ方向）に回転する。この感光ドラム１２を囲む円周上には、コロトロン１４、露光装置１６、現像装置１８、転写ベルト２０、プレクリーニング用コロトロン３２、およびクリーニング装置３４が、図１における時計回り方向（矢印Ａ方向）に順次配設されている。
【００３５】
感光ドラム１２の斜め上方には、感光ドラム１２に対向してコロトロン１４が配設されている。このコロトロン１４によって、感光ドラム１２の表面１２Ａは、負に帯電されるようになっている。コロトロン１４の下流側には、露光装置１６が設けられている。露光装置１６は、コロトロン１４により帯電された感光ドラム１２の表面１２Ａに対して画像を書き込み、これにより、感光ドラム１２の表面１２Ａに潜像が形成されるようになっている。
【００３６】
露光装置１６の下流側には、現像装置１８が設けられている。現像装置１８は、感光ドラム１２の表面１２Ａに、黄色、マゼンダ色、シアン色、黒色の各トナーを付着させて各色のトナー画像を形成するために、Ｙ画像形成部１８Ｙ、Ｍ画像形成部１８Ｍ、Ｃ画像形成部１８Ｃ、およびＢＫ画像形成部１８Ｂが、図１における反時計回り方向に沿って円周状に配設されている。現像装置１８が、露光装置１６で形成された潜像にトナーを付着させることで、感光ドラム１２の表面１２Ａにはトナー像が形成されるようになっている。
【００３７】
現像装置１８の下流側には、感光ドラム１２に当接する無端帯状の転写ベルト２０が設けられている。転写ベルト２０は、搬送ローラ１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１９Ｄによって内側から緊張した状態で保持されると共に、図１における反時計回り方向（矢印Ｂ方向）に駆動可能とされている。転写ベルト２０の内側にあって、感光ドラム１２に対向する位置には、転写ベルト２０を正に帯電させて転写ベルト２０の外側の面に感光ドラム１２の表面１２Ａ上のトナーを吸着させる１次転写ローラ２２が配設されている。１次転写ローラ２２には、プラスの電圧が印加されている。１次転写ローラ２２は、転写ベルト２０に圧力を加えながら回転するので、転写ベルト２０には、感光ドラム１２の表面１２Ａに形成されたトナー像が転写されるようになっている。転写ベルト２０の外側下方には、記録紙Ｐを正に転写させて転写ベルト２０に押圧することにより、転写ベルト２０に形成されたトナー像を記録紙Ｐ上に転写する２次転写ローラ２４が配設されている。
【００３８】
転写ベルト２０の下方には、２次転写ローラ２４に記録紙Ｐを供給する記録紙供給装置２６が設けられている。記録紙供給装置２６は、１対の搬送ローラ２６Ａ、２６Ａを備えると共に、搬送ローラ２６Ａ、２６Ａで搬送される記録紙Ｐを２次転写ローラ２４に向かって誘導する誘導スロープ２６Ｂを備えている。２次転写ローラ２４による記録紙Ｐの排出側には、記録紙Ｐ上のトナー像を定着させる定着装置２８が設けられている。定着装置２８は、２次転写ローラ２４によってトナー像が転写された記録紙Ｐを加熱・押圧することにより、トナー像を定着させる１対の定着ローラ２８Ａ、２８Ａを備えると共に、この定着ローラ２８Ａ、２８Ａに向かって記録紙Ｐを搬送する搬送コンベア２８Ｂを備える。なお、記録紙Ｐは、記録紙供給装置２６と定着装置２８とにより、図１において矢印Ｃに示す方向に搬送されるようになっている。
【００３９】
転写ベルト２０の近傍であって、２次転写ローラ２４から１次転写ローラ２２へ至る中間位置には、２次転写ローラ２４によって記録紙Ｐにトナー像を転写した後に転写ベルト２０に残留したトナーを除去するトナー除去装置３０が設けられている。
【００４０】
１次転写ローラ２２と感光ドラム１２とが転写ベルト２０を挟持する位置から、感光ドラム１２の回転方向（矢印Ａ方向）へ若干進んだ位置には、感光ドラム１２に対向してプレクリーニング用コロトロン３２が配設されている。プレクリーニング用コロトロン３２により、感光ドラム表面１２Ａに残留した転写残留トナーが除去し易くなる。プレクリーニング用コロトロン３２の上方には、感光ドラム１２の表面１２Ａを清掃して転写残留トナーを除去するクリーニング装置３４が配設されている。
【００４１】
クリーニング装置３４の構成の詳細を図２に示す。
【００４２】
図２に示すように、クリーニング装置３４の下部には、シール部材３５が設けられ、感光ドラム１２とクリーニング装置３４との間の隙間からクリーニング装置３４の外部へトナー３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃが漏れるのを防ぐ。クリーニング装置３４は、感光ドラム１２の表面１２Ａに残留して搬送される負帯電のトナー３６Ａ、正帯電のトナー３６Ｂ及び電荷が中和されたトナー３６Ｃをクリーニングするために、前段ブラシロール３８、後段ブラシロール４０の２本のブラシロールを備えている。
【００４３】
前段ブラシロール３８は、全体として円柱状であって、感光ドラム１２に近接して、感光ドラム１２と軸平行に配置されている。前段ブラシロール３８の軸芯としては、円柱状のブラシシャフト３８Ａが設けられており、このブラシシャフト３８Ａの周囲表面には、導電性接着剤層を介して多数の導電性繊維が放射状に植毛されてブラシ３８Ｂを形成する。ブラシ３８Ｂには、トナー像転写工程で印加される電圧の極性と同一極性であるプラス（例えば、＋２６０Ｖ）の直流電圧が印加される。これにより、感光ドラム１２の表面１２Ａとブラシ３８Ｂとの間に電界が形成され、感光ドラム表面１２Ａに残留している負帯電のトナー３６Ａがブラシ３８Ｂに静電吸着されるようになっている。ブラシ３８Ｂの導電性繊維には、例えば、ナイロン等が使用される。なお、本実施形態では、負帯電のトナー３６Ａは、感光ドラム１２の表面１２Ａの残留量が多い極性のトナーとされる。
【００４４】
前段ブラシロール３８は、図示しないモータにより図２における時計回り方向（矢印３８Ｃ方向）に回転させられ、感光ドラム表面１２Ａを擦って感光ドラム表面１２Ａに残留している負帯電のトナー３６Ａを掻き取ることができる。この前段ブラシロール３８に接触する位置には、デトーニングロール４２が配置されている。デトーニングロール４２は、フェノール樹脂で被覆されており、図示しないモータにより図２における反時計回り方向（矢印４２Ａ方向）に回転させられる。このデトーニングロール４２には、ブラシ３８Ｂに印加される電圧よりも大きい（例えば、＋６６０Ｖ）直流電圧が印加される。デトーニングロール４２の近傍には、クリーニング装置３４の下縁３４Ａに固定されたブレード４４が配置され、ブレード４４の先端がデトーニングロール４２に接触して負帯電のトナー３６Ａを除去するようになっている。
【００４５】
後段ブラシロール４０は、全体として円柱状であって、前段ブラシロール３８の上方で感光ドラム１２に近接して、感光ドラム１２と軸平行に配置されている。後段ブラシロール４０の軸芯としては、円柱状のブラシシャフト４０Ａが設けられており、このブラシシャフト４０Ａの周囲表面には、導電性接着剤層を介して多数の導電性繊維が放射状に植毛されてブラシ４０Ｂを形成する。ブラシ４０Ｂには、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂに印加される電圧の極性と逆極性であるマイナス（例えば、−４００Ｖ）の直流電圧が印加される。これにより、感光ドラム１２の表面１２Ａとブラシ４０Ｂとの間に電界が形成され、感光ドラム表面１２Ａに残留している正帯電のトナー３６Ｂがブラシ４０Ｂに静電吸着されるようになっている。ブラシ４０Ｂの導電性繊維には、例えば、ナイロン等が使用される。なお、本実施形態では、正帯電のトナー３６Ｂは、感光ドラム１２の表面１２Ａの残留量が少ない極性のトナーとされる。
【００４６】
後段ブラシロール４０は、図示しないモータにより図２における時計回り方向（矢印４０Ｃ方向）に回転させられ、感光ドラム表面１２Ａを擦って感光ドラム表面１２Ａに残留している正帯電のトナー３６Ｂを掻き取ることができる。この後段ブラシロール４０に接触する位置には、デトーニングロール４３が配置されている。デトーニングロール４３は、フェノール樹脂で被覆されており、図示しないモータにより図２における時計回り方向（矢印４３Ａ方向）に回転させられる。このデトーニングロール４３には、ブラシ４０Ｂに印加される電圧よりも大きい（例えば、−８００Ｖ）の直流電圧が印加される。デトーニングロール４３の近傍には、クリーニング装置３４の上縁３４Ｂに固定されたブレード４５が配置され、ブレード４５の先端がデトーニングロール４３に接触して正帯電のトナー３６Ｂを除去するようになっている。
【００４７】
クリーニング装置３４の下部には、螺旋オーガ４６が設けられ、ブレード４４、４５により除去されたトナー３６Ａ、３６Ｂ及びクリーニング装置３４内を浮遊したその他のトナー（電荷が中和されたトナー３６Ｃを含む）を一旦受け入れた後、トナー３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃをクリーニング装置３４から排出するようになっている。
【００４８】
ここで、前段ブラシロール３８によるトナー掻き取り時に感光ドラム１２に対して前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの先端部が変形しながら接触して感光ドラム１２上の付着物（トナー等）を、前段ブラシロール３８の回転軸と感光ドラム１２の回転軸とを結ぶ直線に略直角な方向に掻き取る力であって、単位時間当りに作用する力（ブラシ３８Ｂの先端力）は、後段ブラシロール４０によるトナー掻き取り時に感光ドラム１２に対して後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂの先端部が変形しながら接触して感光ドラム１２上の付着物（トナー等）を、後段ブラシロール４０の回転軸と感光ドラム１２の回転軸とを結ぶ直線に略直角な方向に掻き取る力であって、単位時間当りに作用する力（ブラシ４０Ｂの先端力）に比べて小さく設定されている。
【００４９】
このように設定するためには、種々の手段があり、例えば、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂ及び後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂについて、ブラシの毛足、ブラシ繊維径、ブラシ繊維の感光ドラム１２への干渉量、ブラシ繊維の植毛密度、ブラシ繊維のヤング率、及びブラシ繊維を構成する材料等を、適宜、調整・選択してもよく、また、前段ブラシロール３８及び後段ブラシロール４０の回転を制御してもよい。
【００５０】
本実施形態では、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂに用いるブラシ繊維の直径を２０μｍとし、後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂに用いるブラシ繊維の直径３０μｍに比べて小さくしている。なお、ブラシ繊維の直径とは、ブラシ１本（ブラシが撚糸の場合は撚り合わされた状態の１本）当りの直径をいう。
【００５１】
なお、前段ブラシロール３８のブラシ繊維の直径を小さく設定する代わりに、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの毛足（例えば、５ｍｍ）を後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂの毛足（例えば、４ｍｍ）に比べて長く設定することにより、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの先端力を後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂの先端力に比べて小さくしてもよい。ここで、毛足とは、ブラシ３８Ｂ、４０Ｂがブラシシャフト３８Ａ、４０Ａから露出した部分の長さをいう。
【００５２】
また、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの先端力を後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂの先端力よりも小さく設定するために、トナー掻き取り時における前段ブラシロール３８の感光ドラム表面１２Ａに対する干渉量Ｓ（例えば、１ｍｍ）をトナー掻き取り時における後段ブラシロール４０の感光ドラム表面１２Ａに対する干渉量Ｌ（例えば、２ｍｍ）に比べて小さく設定してもよい。ここで、干渉量は、次式で求めることができる。
【００５３】
（干渉量）＝（（ブラシロールの半径）＋（感光ドラム１２の半径））−（ブラシロールの回転軸と感光ドラム１２の回転軸との軸間距離）
また、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの先端力を後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂの先端力よりも小さく設定するために、前段ブラシロール３８におけるブラシ繊維の植毛密度（例えば、１２０００本／ｃｍ2）を後段ブラシロール４０におけるブラシ繊維の植毛密度（例えば、１８０００本／ｃｍ2）に比べて低く設定してもよい。ここで、植毛密度とは、単位面積当りに植毛されるブラシの本数をいう。
【００５４】
また、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの先端力を後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂの先端力よりも小さく設定するために、前段ブラシロール３８におけるブラシ繊維のヤング率（１．１×１０7Ｐａ）を後段ブラシロール４０におけるブラシ繊維のヤング率（１．５×１０7Ｐａ）に比べて小さく設定してもよい。
【００５５】
さらに、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの先端力を後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂの先端力よりも小さく設定するために、前段ブラシロール３８の回転方向（矢印３８Ｃ方向）及び後段ブラシロール４０の回転方向（矢印４０Ｃ方向）が、感光ドラム１２の回転方向（矢印Ａ方向）と同一の方向になるように（本実施形態と同様に）設定し、前段ブラシロール３８の周速度（例えば、６０ｍｍ／ｓ）を後段ブラシロール４０の周速度（例えば、８０ｍｍ／ｓ）に比べて遅く設定してもよい。
【００５６】
さらにまた、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの先端力を後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂの先端力よりも小さく設定するために、後段ブラシロール４０の回転方向を感光ドラム１２の回転方向（矢印Ａ方向）と同一の方向（矢印４０Ｃ方向）とし、前段ブラシロール３８の回転方向を感光ドラム１２の回転方向（矢印Ａ方向）に対して逆方向（矢印３８Ｃ方向に対する反対方向）としてもよい。
【００５７】
なお、クリーニング装置３４のブラシ適用方法として、先端力が測定された複数のブラシの中から、先端力に一定範囲以上の差がある２本のブラシを選別し、後段ブラシロール４０には、選別したブラシのうち先端力が大きいブラシを適用し、前段ブラシロール３８には、選別したブラシのうち先端力が小さいブラシを適用する方法を採用してもよい。
【００５８】
次に、本実施形態に係るクリーニング装置３４によるクリーニング動作を説明する。
【００５９】
図１に示される転写ベルト２０への転写後に感光ドラム１２の表面１２Ａに残留した転写残留トナーは、感光ドラム１２の回転によりクリーニング装置３４の配置された位置へ進入する。図２に示されるように、転写残留トナーには、負帯電のトナー３６Ａ、正帯電のトナー３６Ｂ、及び電荷が中和されたトナー３６Ｃが含まれており、これらのトナー３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃは、まず、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂによって掻き乱される。
【００６０】
このとき、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの先端力が小さいために、トナー３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃが前段ブラシロール３８と感光ドラム１２の表面１２Ａとの間隙に捕捉されても、トナー３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃと感光ドラム１２との摩擦が小さいためにトナー３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃの溶融を抑えることができ、トナー３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃが感光ドラム１２に付着するのを防ぐことができる。結果として、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００６１】
また、このとき、正帯電のトナー３６Ｂに比べて多く存在する負帯電のトナー３６Ａは、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂにプラスの電圧が印加されているために、ブラシ３８Ｂに静電吸着される。ここで、前段ブラシロール３８に隣接するデトーニングロール４２には、前段ブラシロール３８よりも高い電圧が印加されているので、ブラシ３８Ｂに静電吸着された負帯電のトナー３６Ａの大部分は、デトーニングロール４２に移動して付着する。デトーニングロール４２上に付着した負帯電のトナー３６Ａは、ブレード４４によって掻き落とされ、螺旋オーガ４６に一旦受け入れられた後、クリーニング装置３４から排出される。
【００６２】
なお、ブラシ３８Ｂからデトーニングロール４２へ移動せず、ブラシ３８Ｂに保持される負帯電のトナー３６Ａも少量存在するが、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂの先端力が小さいために、トナーフィルミングの発生を抑えることができる。
【００６３】
一方、負帯電のトナー３６Ａに比べて数が少ない正帯電のトナー３６Ｂ及び電荷が中和されたトナー３６Ｃは、前段ブラシロール３８のブラシ３８Ｂに静電吸着されることなく、感光ドラム１２の表面１２Ａに残留した状態で、感光ドラム１２の回転によって図２の上方へ移動する。前段ブラシロール３８の上方では、後段ブラシロール４０が感光ドラム表面１２Ａの正帯電のトナー３６Ｂ及び電荷の中和されたトナー３６Ｃを掻き乱す。
【００６４】
ここで、後段ブラシロール４０によって掻き乱されるトナー３６Ｂ、３６Ｃの数は、少ないので、トナー３６Ｂ、３６Ｃが後段ブラシロール４０と感光ドラム表面１２Ａとの間隙に捕捉される数は、さらに減って非常に少なくなり、結果として、後段ブラシロール４０の掻き取り除去時におけるトナーフィルミングの発生は、非常に少ない。なお、後段ブラシロール４０は、掻き取り時に作用するブラシ４０Ｂの先端力が大きいので、電荷が中和されたトナー３６Ｃを力学的に掻き取ることができる。
【００６５】
後段ブラシロール４０によって掻き乱された正帯電のトナー３６Ｂは、後段ブラシロール４０のブラシ４０Ｂにマイナスの電圧が印加されているために、ブラシ４０Ｂに静電吸着される。ここで、後段ブラシロール４０に隣接するデトーニングロール４３には、後段ブラシロール４０よりも高い電圧が印加されているので、ブラシ４０Ｂに静電吸着された正帯電のトナー３６Ｂの大部分は、デトーニングロール４３に移動して付着する。デトーニングロール４３上に付着した正帯電のトナー３６Ｂは、ブレード４５によって掻き落とされ、螺旋オーガ４６に一旦受け入れられた後、クリーニング装置３４から排出される。
【００６６】
なお、ブラシ４０Ｂからデトーニングロール４３へ移動せず、ブラシ４０Ｂに保持される正帯電のトナー３６Ｂは、もともと少なかった正帯電のトナー３６Ｂのうちのさらに少数部分であるため、その数はきわめて少ない。このため、これらの正帯電のトナー３６Ｂが後段ブラシロール４０の回転によって後段ブラシロール４０と感光ドラム表面１２Ａとの間隙に捕捉されて感光ドラム１２に付着する確率はきわめて低い。
【００６７】
以上により、クリーニング装置３４によるクリーニング動作中にトナーフィルミングが発生するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明のクリーニング装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明のクリーニング装置の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１２    感光ドラム（像担持体）
１２Ａ  表面
３４    クリーニング装置
３６Ａ  トナー（残留量が多い他方の極性のトナー）
３６Ｂ  トナー（残留量が少ない一方の極性のトナー）
３８    前段ブラシロール（第２のブラシロール）
４０    後段ブラシロール（第１のブラシロール）
【図１】
2005275086.tif 000003
【図２】
2005275086.tif 000004