(57)【要約】【課題】  非球形トナーのみならず、球状トナーであっても効率的かつ経済的に回収できるクリーニング装置、およびそのようなクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体の表面に残留したトナーを掻き取って除去するためのクリーニングブレードと、当該クリーニングブレードに当接して進行波を発生させるための振動付与部材と、を備えたクリーニング装置およびそのようなクリーニング装置を備えた画像形成装置であって、振動付与部材の出力を変えることにより、進行波の振幅を多段階制御する。【選択図】  図１
2005215241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に残留したトナーを掻き取って除去するためのクリーニングブレードと、当該クリーニングブレードに当接して進行波を発生させるための振動付与部材と、を備えたクリーニング装置であって、
前記振動付与部材の出力を変えることにより、前記進行波の振幅を多段階制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記進行波を発生させる発生期間と、前記進行波の発生を遮断する遮断期間とを設け、前記発生期間に、前記掻きとった残留トナーを移動させながら回収する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】
前記像担持体を回転駆動させる前に、前記振動付与部材の出力を制御して、前記振動付与部材の振動を開始することを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記振動付与部材の出力を、前記振動付与部材の駆動電力により制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記感光体と、前記クリーニングブレードとの間の動摩擦係数を検出するとともに、前記振動付与部材の出力を制御するためのフィードバック回路を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記振動付与部材の出力を制御し、前記感光体と、前記クリーニングブレードとの間の動摩擦係数を０．２〜１．５の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
【請求項７】
クリーニング装置を備えた画像形成装置であって、
前記クリーニング装置が、像担持体の表面に残留したトナーを掻き取って除去するためのクリーニングブレードと、当該クリーニングブレードに当接して進行波を発生させるための振動付与部材と、を備えるとともに、前記振動付与部材の出力を変えることにより、前記進行波の振幅を多段階制御す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】
本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関し、特に、プリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、非球形トナーのみならず、球状トナーであっても効率的かつ経済的に回収できるクリーニング装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセスを経て、像担持体である感光体上にトナー像を形成した後、転写プロセスによって記録材上に転写する電子写真方式が広く使用されている。この電子写真方式を用いた画像形成装置において、感光体上のトナー像を構成するトナーは、すべてが転写されるわけではなく、少量のトナーが残留トナーとして感光体の表面に残留している。そのため、感光体から残留トナーを回収するためのクリーニング装置が、各種提案されている。
【０００３】
例えば、図１０に示すように、感光体１００に当接させて残留トナー（Ｔ）を除去するためのクリーニングブレード１１０ａを備え、当該クリーニングブレード１１０ａの取り付け角度（感光体との間でなす傾斜角）が２〜２５°のなるように当接させて、形状係数が１．０〜１．３の球形トナー（Ｔ）を効果的に回収する画像形成装置１０が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、図１１に示すように、感光体１６１に当接させて残留トナーを除去するためのクリーニングブレード１６７ａと、クリーニングブレード１６７ａに付着した残留トナーを除去するための加振手段１６７ｂとを備え、当該加振手段１６７ｂが、画像形成装置１５２の動作モードに応じて、加振度が異なる動作モードを実施する画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、図１２に示すように、クリーニングブレード２０８ａを有するクリーニング装置２０８を備えた画像形成装置２００であって、クリーニングブレード２０８ａに対して、定常波を付与するための圧電素子２０８ｂを備えた画像形成装置２００が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、図１３に示すように、感光体（受光体）の表面２５０をクリーニングするための自由端２５５ａと、固定部材に固定するための固定端２５５ｂと、を有するクリーニングブレード２５５を有し、このクリーニングブレード２５５と連結して設けられた圧電素子２５３を備えた粒子除去装置２６０が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００２ー４９２８８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００３ー２５５７９３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平１１ー１７４９２２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開平１１ー３０９３８号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたクリーニング装置は、クリーニングブレードのエッジラインを高精度な曲線としなければならず、また、クリーニングブレードの取り付け角度を厳密に制限しなければならず、エッジラインの加工精度が低下した場合や、取り付け角度が変化した場合に、球形トナーを効果的に回収することが困難になるという問題が見られた。
【０００８】
また、特許文献２〜４に開示されたクリーニング装置は、いずれもクリーニングブレードに付着した残留トナーを除去するための加振手段は備えているものの、周囲の環境条件の変化に伴うクリーニング条件はもちろんのこと、球形トナーを効率的かつ経済的にクリーニングすることについては、何ら考慮していないという問題が見られた。
すなわち、周囲の環境条件が一定の場合に、スティックアンドスリップ現象により、粉砕法等で作成した非球形トナーについては比較的効果的にクリーニングすることができても、周囲の環境条件が変化した場合や、球形トナーについては、クリーニング性が不十分であった。そのため、周囲の環境条件が変化した場合や、層状になったトナー層からクリーニングブレードが受ける力が大きくなった場合には、ニップ箇所をすり抜けてしまい、次の画像形成時に後続の記録材に筋状に転写されて、画像不良が生じ易いという問題が見られた。
【０００９】
そこで、本発明によれば、振動付与部材により、クリーニングブレードのエッジに沿った進行波の振幅を多段階で制御することにより、非球形トナーはもちろんのこと、球形トナーであっても効率的かつ経済的にクリーニングできることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、周囲の環境条件の変化（温度、湿度、感光体の回転トルク、クリーニングブレードの劣化、画像形成する原稿内容等）にかかわらず、球形トナーであっても効率的かつ経済的にクリーニングすることができるクリーニング装置、およびそのようなクリーニング装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、像担持体の表面に残留したトナーを掻き取って除去するためのクリーニングブレードと、当該クリーニングブレードに当接して進行波を発生させるための振動付与部材と、を備えたクリーニング装置であって、振動付与部材の出力を変えることにより、進行波の振幅を多段階制御するクリーニング装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。
【００１１】
また、本発明のクリーニング装置を構成するにあたり、進行波を発生させる発生期間と、進行波の発生を遮断する遮断期間とを設け、発生期間に、掻きとった残留トナーを移動させながら回収することが好ましい。
【００１２】
また、本発明のクリーニング装置を構成するにあたり、振動付与部材の出力を制御して、感光体を駆動させる前に、振動付与部材の振動を開始することが好ましい。
【００１３】
また、本発明のクリーニング装置を構成するにあたり、振動付与部材の出力を、振動付与部材の駆動電力により制御することが好ましい。
【００１４】
また、本発明のクリーニング装置を構成するにあたり、像担持体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数を検出するとともに、振動付与部材の出力を制御するためのフィードバック回路を設けることが好ましい。
【００１５】
また、本発明のクリーニング装置を構成するにあたり、振動付与部材の出力を制御し、感光体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数を０．２〜１．５の範囲内の値とすることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の別の態様は、クリーニング装置を備えた画像形成装置であって、クリーニング装置が、像担持体の表面に残留したトナーを掻き取って除去するためのクリーニングブレードと、当該クリーニングブレードに当接して進行波を発生させるための振動付与部材と、を備えるとともに、振動付与部材の出力を変えることにより、進行波の振幅を多段階制御する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のクリーニング装置によれば、所定構造のクリーニング装置であって、振動付与部材の出力を変えることにより、進行波の振幅を多段階制御することにより、周囲の環境条件の変化にかかわらず、非球形トナーはもちろんのこと、球形トナーであっても移動させながら回収することができ、効率的かつ経済的に各種残留トナーをクリーニングすることができる。
【００１８】
また、本発明のクリーニング装置によれば、多段階制御において、所定期間のみ進行波を発生させることにより、振動付与部材に連続的に振動を与える場合と比較して、振動付与部材における電力消費が少なくなるとともに、振動付与部材の劣化についても効果的に防止することができる。
【００１９】
また、本発明のクリーニング装置によれば、像担持体を回転駆動させる前に、振動付与部材の振動を開始することにより、初期的に大量の残留トナーが付着している場合であっても、所定のクリーニング性を常に得ることができる。
また、像担持体の起動時のトルクを軽減することができるので、駆動用モータに関して、より小型のものを使用することができる。
【００２０】
また、本発明のクリーニング装置によれば、振動付与部材の出力を、振動付与部材の駆動電力により制御することにより、周囲の環境条件が変化した場合であっても、それに対応して微妙に変化させることにより、迅速かつ正確に、クリーニングブレードや被クリーニング物の磨耗と、残留トナーのすり抜けとのバランスを良好なものとすることができる。
【００２１】
また、本発明のクリーニング装置によれば、像担持体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数を検出するとともに、振動付与部材の出力を制御するためのフィードバック回路を設けることにより、周囲の環境条件が変化した場合であっても、迅速かつ正確に、クリーニングブレードや被クリーニング物の磨耗と、残留トナーのすり抜けとのバランスを良好なものとすることができる。
【００２２】
また、本発明のクリーニング装置によれば、像担持体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数を所定範囲内の値とすることにより、周囲の環境条件が変化した場合であっても、クリーニングブレードや被クリーニング物の磨耗と、残留トナーのすり抜けとのバランスを良好なものとすることができる。
なお、被クリーニング物、例えば、感光体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数を調整するにあたり、従来、感光体にシリコーンオイルを過度に添加したり、クリーニングブレードの表面にイソシアネート化合物からなる表面硬化層を形成したりすることが行われていたが、周囲の環境条件の変化に合わせて、精度良く制御することは困難であった。
【００２３】
本発明の画像形成装置によれば、所定構造のクリーニング装置であって、振動付与部材の出力を変えることにより、進行波の振幅を多段階制御するクリーニング装置を備えることにより、周囲の環境条件の変化にかかわらず、非球形トナーはもちろんのこと、球形トナーであっても移動させながら回収することができ、効率的かつ経済的に各種残留トナーをクリーニングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００２５】
１．画像形成装置
（１）基本構成
図１に、本発明に係る画像形成装置の基本構成を示す。かかる画像形成装置１０は、像担持体としてのドラム型の感光体１１を備えており、この感光体１１の周囲には、矢印Ａで示す回転方向に沿って、一次帯電器１２、露光装置１３、現像器１４、転写帯電器１５、分離帯電器１６、クリーニング装置１７、および除電器１８が順次に配設されて構成されている。
また、矢印Ｂで示す搬送方向に沿って、その上流側から順にレジストローラ１９ａ，１９ｂ及び転写搬送経路２１を有し、転写搬送経路２１の最下流部にはトナーを定着させて用紙に定着するための定着ローラ２２ａおよび加圧ローラ２２ｂからなる定着器２２が配設されている。
すなわち、このような基本構成を有する画像形成装置１０において、画像形成後の工程の感光体１１に対して、振動付与部材５０、例えば圧電素子を備えたクリーニングブレード１７ａを当接させて、所定の進行波によって、掻きとった残留トナーを移動させながら回収することにより、非球形トナーはもちろんのこと、球形トナーであっても効率的かつ経済的にクリーニングすることができる。
【００２６】
（２）動作
次いで、図１を参照しながら、画像形成装置１０の基本動作を説明する。
まず、画像形成装置１０の感光体１１を、駆動手段（図示せず）によって、矢印Ａで示す方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転させるとともに、その表面を一次帯電器１２によって所定の極性および電位に帯電させる。例えば、接触帯電方式の場合には、１〜２ｋＶ程度の直流電圧を印加して、２００〜１,０００Ｖに正帯電させることが好ましい。
次いで、レーザーやＬＥＤ等の露光装置１３により、画像情報に応じて光変調しながら反射ミラー等を介して、光を照射して、感光体１１の表面を露光する。この露光により、感光体１１の表面に静電潜像が形成される。
【００２７】
次いで、静電潜像に基づいて、現像器１４により現像剤（トナー）が現像される。すなわち、現像器１４には、トナーが収納されており、現像スリーブ１４ａに、所定の現像バイアスを印加することにより、トナーが感光体１１表面の静電潜像に対応して付着し、トナー像が形成される。
すなわち、記録材Ｐは、矢印Ｂで示す搬送方向に沿って、給紙カセット（図示せず）から１枚ずつ送り出され、さらに給紙ローラ対（図示せず）によって送られた後、レジストローラ１９ａ、１９ｂに当接する。そこで、一旦停止した後、感光体１１における画像形成とタイミングを合わせてレジストローラ１９ａ、１９ｂによって送り出される。そして、転写搬送経路２１に沿って進行させるとともに、感光体１１と転写帯電器１５に、所定の転写バイアスを印加することにより、かかる記録材Ｐ上に、トナー像を確実に転写することができる。
【００２８】
次いで、トナー像が転写された後の記録材Ｐは、分離帯電器１６によって感光体１１表面から分離され、搬送ベルト２１によって定着器２２に搬送される。ここで定着ローラ２２ａおよび加圧ローラ２２ｂによって、加熱、加圧処理されて表面にトナー像が定着された後、排出ローラ（図示せず）によって画像形成装置１０の外部に排出される。
一方、トナー像転写後の感光体１１はそのまま回転を続け、転写時に記録材Ｐに転写されなかった残留トナー（付着物）が感光体１１の表面から、本発明のクリーニング装置１７によって除去されるとともに、感光体１１の表面に残留した電荷は除電器１８からの除電光の照射によって除去され、次の画像形成に供されることになる。
なお、クリーニング装置１７の構成や動作等の詳細については、後述する。
【００２９】
２．クリーニング装置
（１）基本構造
次に、図２を参照して、クリーニング装置１７について詳述する。なお、図２は、感光体１１の軸方向に平行に配置してあるクリーニング装置１７の概略斜視図である。
かかるクリーニング装置１７は、クリーニングブレードのエッジに沿った進行波を発生させる振動付与部材５０を備えることを特徴としている。この理由は、このような進行波を発生させることにより、図２に示すように、掻きとった残留トナーが球形トナーであっても、当該残留トナーを移動させながら効率的に回収することができるためである。
すなわち、図２中、矢印Ｂで表すように、進行波の影響で、感光体１１から掻きとられた残留トナー２０が、進行波の進行方向と反対方向に位置する振動付与部材５０に向かって、移送される。
したがって、振動付与部材５０の近傍において、回収壁１７ｅに衝突して、トナー回収ユニット１７ｃに効率的に収容することができる。また、振動付与部材５０の近傍に到達する前においても、クリーニングブレードによって掻き取られたトナーの一部は、トナー回収ユニット１７ｃに収容することができる。
なお、トナー回収ユニット１７ｃ内に落下したトナーは図示しないトナー回収ユニット１７ｃ内のトナー搬送スクリューによって感光体１１の軸方向に、図２では左側に搬送されて、最終的にトナー回収ユニット１７ｃの端部からトナー回収経路（図示せず）を経てトナー回収容器（図示せず）に回収される。
【００３０】
ここで振動付与部材５０として、ボルト締めランジュバン型振動子が使用できるほか、図３に示すように、金属板６２を、一対の圧電素子６０、６１、例えば、ＰＺＴにより上下方向から挟み込み、バイモルフ５０´として構成することも好ましい。この理由は、このような構成であれば、クリーニングブレード１７ａに当接させる振動付与部材としての圧電素子をさらに小型化することができるためである。
【００３１】
（２）振動付与部材の配置位置
また、図２に示すように、クリーニング装置１７において、振動付与部材５０を、クリーニングブレード１７ａの端部に当接させることが好ましい。
この理由は振動付与部材をクリーニングブレードの中央部に当接させた場合、クリーニングブレードの中央に向かってトナーが移動することになるが、ブレードの中央部にトナーが溜まってしまうので、クリーニングブレードと感光体の当接部からトナーを除去することが困難となる場合があるためである。
【００３２】
また、図２に示すように、振動付与部材（圧電素子）５０は、クリーニングブレード１７ａの端部に１個のみ配置しても効果を発生させることができるが、クリーニングブレード１７ａの材質として、振動エネルギーの吸収が小さい金属製やセラミック製、あるいは硬度が高い樹脂製のものを使用した場合には、反射波の影響で進行波が生じにくい場合がある。
この場合は、図４に示すように、振動付与部材５０をクリーニングブレード１７ａの端部に複数配置することが好ましく、図４とは異なるが、両端部に配置することも可能である。
このとき各々の振動によって生じる定常波の合成波が進行波を形成するように、隣接する振動付与部材を、当該振動付与部材が発生する定常波の波長のλ／４分の距離だけ離して配置し、また少なくとも隣接する振動付与部材が発生する定常波が空間的にλ／４（λ：波長）、位相がπ／２ずれた部分を生じさせるように配置することが好ましい。
より具体的には、クリーニングブレードをゴム材から構成した場合には、クリーニングブレードを進む進行波の速度は約１,８００ｍ／ｓｅｃである。したがって、振動付与部材（圧電素子）の振動周波数を３０ｋＨｚとすると、進行波の波長は約６ｃｍとなるので、隣接する振動付与部材の間隔は約１．５ｃｍとなる。
また、クリーニングブレードに鉄の薄板（厚さ０．２ｍｍ程度）を用いた場合には、クリーニングブレードを進む進行波の速度は約６,０００ｍ／ｓｅｃである。したがって、振動付与部材の振動周波数を３０ｋＨｚとすると、進行波の波長は約２０ｃｍとなるので、隣接する振動付与部材の間隔は約５ｃｍとなる。
【００３３】
また、図２に示すように、振動付与部材５０をクリーニングブレード１７ａのブレード面に当接させることが好ましい。
この理由は、振動付与部材をこのようにブレード面に当接させることにより、所定の進行波によって、球形トナーであっても十分かつ効果的にクリーニングすることができるためである。すなわち、クリーニングブレードの残留トナーを掻きとる面であるブレード面に対して、振動付与部材を当接させることにより、クリーニングブレードの表面を含めて効果的に振動させ、掻きとった残留トナーを一方向に移動させながら回収することができる。
【００３４】
また、図２に示すように、クリーニングブレード１７ａの横方向に延長部１７ｄを設けて、当該クリーニングブレード１７ａの横幅を感光体１１の横幅よりも長くするとともに、当該クリーニングブレードの延長部１７ｂに、振動付与部材５０を当接させることが好ましい。
この理由は、振動付与部材をこのように延長部に当接させることにより、感光体の損傷等を有効に防止することができるためである。すなわち、クリーニングブレードを振動させる際にも、クリーニングブレードが直接的に感光体に接触することを有効に防止することができる。
【００３５】
（３）進行波
また、本発明において、振動付与部材の出力を変え、振幅が多段階で制御された進行波を発生させることにより、周囲の環境条件の変化にかかわらず、非球形トナーはもちろんのこと、球形トナーであっても移動させながら回収することができ、効率的かつ経済的に各種残留トナーをクリーニングすることができる。
すなわち、例えば、所定期間のみ進行波を発生させ、掻きとった残留トナーを移動させながら回収することにより、周囲の環境条件が変化した場合であっても、非球形トナーはもちろんのこと、球形トナーであっても効率的かつ経済的にクリーニングすることができるためである。
【００３６】
ここで、図５に示すように、振動付与部材を振動させて進行波を発生させる発生期間と、振動付与部材の振動を遮断する遮断期間とを説明するために供するタイミングチャートを参照して、感光体の回転と、感光体の動作状態と、振動付与部材の振動状態との関係をより詳細に説明する。
すなわち、初期状態として、感光体の回転を停止状態（ＯＦＦ）にして、ドラムを停止しているときには、それに対応させて振動付与部材の振動を停止させる。
ただし、感光体の回転を開始状態（ＯＮ）にして、感光体をエージング状態とする直前に、振動付与部材の振動をＨｉｇｈ状態とし、予め高強度の進行波を発生させることが好ましい。
この理由は、このようにして予め高強度の進行波を発生させることにより、初期的に大量の残留トナーが付着している場合であっても、所定のクリーニング性を常に得ることができるためである。また、像担持体の起動時のトルクを軽減することができるので、駆動用モータに関して、より小型のものを使用することができる。
【００３７】
次いで、感光体の回転を開始状態（ＯＮ）にして、感光体をエージング状態とした場合には、振動付与部材の振動をＬｏｗ状態とし、感光体の研磨力を大きくして、感光体に付着した帯電生成物の除去を効率良く行なうことが好ましい。
ただし、感光体による印字動作（画像形成動作）を開始する前に、振動付与部材の振動を再びＨｉｇｈ状態とし、予め高強度の進行波を発生させることが好ましい。
この理由は、印字動作中に振動付与部材の振動を変えてしまうと、感光体とクリーニングブレードとの間の動摩擦係数の変化に伴って、感光体に不要な振動が発生する場合があるためである。したがって、形成画像が乱れる場合があるためである。
【００３８】
次いで、感光体の回転を開始状態（ＯＮ）にしたまま、感光体による印字動作を行なうが、その際には、振動付与部材の振動をＨｉｇｈ状態とし、残留トナーを効率的に回収することが好ましい。
そして、最後に、感光体による印字動作を終了させる場合には、感光体の回転を停止状態（ＯＦＦ）にして、感光体のドラムを停止状態とするとともに、同時に振動付与部材の振動を停止状態にする。振動付与部材の消費電力を低下させるとともに、振動付与部材の高寿命化を図ることが好ましい。
また、ジャム処理後（紙詰まり処理等）には、感光体の表面上に未転写トナー像が残っているため、一時的に大量のトナーをクリーニングブレードで掻き取ることになる。したがって、振動付与部材の振動をＨｉｇｈ状態として、ジャム処理後のトナー像を取り除くことを目的として、感光体の回転を開始することが好ましい。
なお、本発明の説明では、例えば、上記ｈｉｇｈ状態において振動付与部材に印加する電力を７Ｗとし、Ｌｏｗ状態では振動付与部材に印加する電力を３Ｗとする。ただし、他の実施形態として、感光体の回転を開始状態（ＯＮ）にして、感光体をエージング状態とする直前に振動付与部材に与える振動を上記のＨｉｇｈより高い状態になるように振動付与部材に印加する電圧を１０Ｗとしても良い。これは感光体の回転をよりスムーズに行うためである。つまり多段制御の段階を上記の２段階より一段階多い３段階にすることになる。
【００３９】
また、図６に示すように、クリーニング装置１７において、振動付与部材５０によって進行波を発生させた後、それを減衰させることが好ましい。
この理由は、進行波を発生させた後、その振幅を減衰させることにより、反射波の発生を少なくすることができるためである。したがって、反射波の影響を避けて、球形トナーであっても十分かつ効果的にクリーニングすることができる。すなわち、振幅が減衰しない定常波であると、反射波が発生しやすくなり、残留トナーを一方向に移動させながら回収することが困難になるためである。
なお、減衰の程度に関して言えば、クリーニングブレードの端部において、波動関数が消失する程度がより好ましいが、例えば、初期振幅の３０％程度以下の値になるように減衰することが好ましい。
また、進行波を発生させて、残留トナーについて、優れた回収効果を得るために、振動付与部材の振動数を２０〜６０ｋＨｚの範囲内の値とするとともに、クリーニングブレードの硬度を６０〜８５°の範囲内の値とすることが好ましい。
【００４０】
（４）動摩擦係数（μ）
また、クリーニング装置１７において、振動付与部材５０によって進行波を発生させることにより、下記式で定義される感光体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数（μ）を０．２〜１．５の範囲内の値とすることが好ましい。
動摩擦係数（μ）＝（Ｔ２−Ｔ１）／（Ｆ・ｒ）
Ｔ２：クリーニングブレードを圧接した状態での感光体の回転トルク（ｋｇｆ・ｃｍ）
Ｔ１：クリーニングブレードの圧接を解除した状態の感光体の回転トルク（ｋｇｆ・ｃｍ）
Ｆ  ：クリーニングブレードの荷重（ｋｇｆ）
ｒ  ：感光体の半径（ｃｍ）
【００４１】
この点、図７を参照してより詳細に理由を説明する。すなわち、図７において、横軸は圧電素子の駆動電力（Ｗ）、縦軸は上式で定義される動摩擦係数（μ）を示している。この図７に示す特性から理解できるように、動摩擦係数（μ）が圧電素子の駆動電力（Ｗ）によって大きく変化し、所定範囲に制御することができる。
一方、かかる動摩擦係数（μ）が１．５を超えると、クリーニングブレードの鳴きやビビリ、巻き上がりが生じやすくなる場合がある。
したがって、例えば、圧電素子の駆動電力を約２Ｗ以上とすることにより動摩擦係数（μ）の上限値を１．５以下とすることが好ましく、さらには感光体の磨耗を抑制するために、圧電素子の駆動電力（Ｗ）を約３Ｗ以上とすることにより、動摩擦係数（μ）を０．７以下とすることがより好ましい。
ただし、かかる動摩擦係数（μ）が過度に小さくなると、クリーニングブレードの構成によっては、残留トナーのすり抜けが発生する場合がある。したがって、クリーニングブレードの構成にかかわらず残留トナーのすり抜けを防止するには動摩擦係数（μ）の下限値に関して、かかる動摩擦係数（μ）を０．２以上とすることが好ましい。また、かかる動摩擦係数（μ）が０．２未満の値になると、画像形成装置の条件によっては、感光体表面に堆積付着してくる帯電生成物等の除去が十分にできず、感光体の帯電性能に悪影響を与える場合がある。
したがって、確実に帯電生成物を除去するためには、動摩擦係数（μ）を０．５以上とすることがより好ましい。
【００４２】
（５）フィードバック回路
また、図８に示すように、クリーニング装置１７において、動摩擦係数の値を測定し、フィードバック回路により圧電素子の出力を制御することが好ましい。
この理由は、所定のフィードバック回路を設けて、動摩擦係数の値をもとに圧電素子の出力を制御することにより、球形トナーであっても十分かつ効果的にクリーニングすることができるためである。
すなわち、感光体とモータとの間に設けたトルク検出器により、自由回転における感光体の回転トルクと、クリーニングブレードを圧接した状態での感光体の回転トルクとを測定し、感光体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数（μ）を演算で算出するとともに、得られた動摩擦係数（μ）の値から判断して、フィードバック回路により、圧電素子の出力を調整することが好ましい。
【００４３】
次いで、図９に示すフローチャートを参照して、フィードバック回路による圧電素子の駆動電力調整および動摩擦係数の値の制御方法を説明する。
まず、画像形成をスタ−トさせて、Ｓ１に示すように、圧電素子の初期駆動電力値（Ｐ0）を設定することになる。この例では、初期駆動電力値（Ｐ0）を６Ｗに設定する。
次いで、Ｓ２に示すように圧電素子の動作を開始し、Ｓ３に示すように、感光体の回転を開始する。
次いで、Ｓ４に示すように、感光体の回転トルクを測定し、動摩擦係数（μ）を演算で算出する。すなわち、クリーニングブレードの圧接を解除した状態の感光体の回転トルク（Ｔ１）と、クリーニングブレードを圧接した状態での感光体の回転トルク（Ｔ２）とをそれぞれ測定し、感光体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数（μ）を演算で算出する。クリーニングブレードの圧接を解除した状態の感光体の回転トルクは画像形成装置の記憶装置に記憶しておいて用いるようにしても構わない。
なお、クリーニングブレードを圧接した状態での感光体の回転トルク（Ｔ２）を測定するにあたり、実際の圧接条件に揃えて、クリーニングブレードと、感光体とのなす角度（当接角）を５〜３０°、線圧１０〜５０ｇ／ｃｍとなるように、クリーニングブレードを感光体に対して圧接することが好ましい。
【００４４】
次いで、Ｓ５に示すように、動摩擦係数（μ）が所定値以下の値であることを判断する。この例では、動摩擦係数（μ）が０．７以下の値であると判断した場合には、次工程であるＳ６に進むが、動摩擦係数（μ）が０．７を越えていると判断した場合には、フィードバック回路の実施であるＳ８に進む。
すなわち、Ｓ８に示すように、圧電素子の駆動電力をアップさせた後、先の工程であるＳ４に戻る。そして、かかるＳ４、Ｓ５およびＳ８の工程を繰返し、動摩擦係数（μ）が０．７以下の値になるように圧電素子の駆動電力を調整する。
【００４５】
次いで、動摩擦係数（μ）が所定値（０．７）以下の値であることが確認された後、Ｓ７に示すように、動摩擦係数（μ）が所定値以上の値であることを判断する。この例では、動摩擦係数（μ）が０．５以上の値であると判断した場合には、最終工程に進むが、動摩擦係数（μ）が０．５未満であると判断した場合には、もう一つのフィードバック回路の実施であるＳ９に進む。
すなわち、Ｓ９に示すように、圧電素子の駆動電力をダウンさせた後、先の工程であるＳ６に戻る。そして、かかるＳ６、Ｓ７およびＳ９の工程を繰返し、動摩擦係数（μ）が０．５以上の値になるように圧電素子の駆動電力を調整する。
以上のようにして、圧電素子の駆動電力を調整して、動摩擦係数の値を制御することにより、周囲の環境条件が変化した場合であっても、迅速かつ正確に、クリーニングブレードや感光体の磨耗と、残留トナーのすり抜けとの間の良好なバランスを取ることができる。
【００４６】
（６）トナー
また、クリーニング装置を構成するにあたり、適用するトナーが、下式で定義される円形度が０．８以上であることが好ましい。
円形度＝４πＡ／Ｌ2
（Ａ：トナーの投影面積（μｍ2）、Ｌ：トナーの周囲長さ（μｍ））
この理由は、トナーが、所定の円形度を有することにより、十分かつ効果的にクリーニングすることができるためである。
この理由は、トナーが、所定の平均円形度を有することにより、十分かつ効果的にクリーニングすることができるためである。逆に言うと、かかる円形度が過度に小さくなると、流動性が極端に低下し、ブレードエッジに沿って移動させる効果が十分に発揮できない場合があるためである。
なお、かかる平均円形度は、フロー式粒子像分析装置、例えば、ＦＰＩＡ−１０００（シスメックス社製）により測定することができる。
また、かかる平均円形度を測定するにあたり、例えば、水分散状態の１,０００〜１０,０００個のトナー粒子における投影像を投影し、上述した投影面積（Ａ）および周囲長さ（Ｌ）を平均値として算出することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係るクリーニング装置およびそれを備えた画像形成装置によれば、振動付与部材の出力を多段階で制御することにより、非球形のみならず、球形の残留トナーであっても効率的かつ経済的に回収することができ、長期間にわたって優れた画像形成を行なうことができる。 
また、振動付与部材の出力を調整して、感光体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数の値を所定範囲に制御することにより、周囲の環境条件が変化したような場合であっても、均一な画像形成を長期間にわたって行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を説明するために供する図である。
【図２】本発明に係るクリーニング装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】圧電素子の一例を説明するために供する図である。
【図４】振動付与部材の具体的構成を説明するために供する図である。
【図５】圧電素子に振動を発生させる発生期間と、圧電素子の振動を遮断する遮断期間とを説明するために供するタイミングチャートである。
【図６】進行波の減衰状況を説明するために供する図である。
【図７】感光体と、クリーニングブレードとの間の動摩擦係数を説明するために供する図である。
【図８】動摩擦係数の測定方法を説明するために供する図である。
【図９】圧電素子の出力制御に関するフローチャートである。
【図１０】従来のクリーニングブレードを説明するために供する図である（その１）。
【図１１】従来のクリーニングブレードを説明するために供する図である（その２）。
【図１２】従来のクリーニングブレードを説明するために供する図である（その３）。
【図１３】従来の粒子除去装置を説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０：画像形成装置
１１：感光体
１２：一次帯電器
１３：露光装置
１４：現像器
１５：転写帯電器
１６：分離帯電器
１７：クリーニング装置
１７ａ：クリーニングブレード
１９ａ、１９ｂ：給紙ローラ
２０：残留トナー
２１：搬送ベルト
２２：定着器
２２ａ：定着ローラ
２２ｂ：加圧ローラ
５０：振動付与部材（圧電素子）
【図１】
2005215241.tif 000003
【図２】
2005215241.tif 000004
【図３】
2005215241.tif 000005
【図４】
2005215241.tif 000006
【図５】
2005215241.tif 000007
【図６】
2005215241.tif 000008
【図７】
2005215241.tif 000009
【図８】
2005215241.tif 000010
【図９】
2005215241.tif 000011
【図１０】
2005215241.tif 000012
【図１１】
2005215241.tif 000013
【図１２】
2005215241.tif 000014
【図１３】
2005215241.tif 000015