(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する被清掃体上のトナーを被清掃体上から除去するブラシローラと、
該ブラシローラが上記被清掃体上のトナーを除去する位置に対して被清掃体表面移動方向上流側の該被清掃体の表面と対向する位置に、被清掃体上のトナーの極性を制御する極性制御部材と、
該極性制御部材に電圧を印加する電圧印加手段とを備えたクリーニング装置において、
該ブラシローラは、導電性を有する繊維を導電性芯金の外周から直径方向外側へ延びるように植毛されたものであり、該導電性芯金に電圧を印加する導電性芯金電圧印加手段と、
導電性部材と該導電性部材上に形成された高抵抗部材または絶縁性部材からなる表面層とを有し、該ブラシローラと接触し該ブラシローラに付着したトナーを静電的な力によって回収する回収部材と、
該導電性部材に電圧を印加する導電性部材電圧印加手段と、
該表面層に電荷を付与する回収部材表面電荷付与手段と、
該ブラシローラが被清掃体上のトナーを除去する位置よりもブラシローラ回転方向上流側、且つ、該ブラシローラと該回収部材とが接する位置よりもブラシローラ回転方向下流側に、該ブラシローラのブラシ先端部に電荷を付与するブラシ先端電荷付与手段と、
装置内の温度と湿度とを検知する温湿度検知手段とを有しており、
該電圧印加手段は、被清掃体表面移動開始時の該温湿度検知手段の検知結果に基づいて該極性制御部材に印加する電圧を変更する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、
上記温湿度検知手段の検知結果には、温度と相対湿度との少なくとも一方が含まれる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、
上記温湿度検知手段の検知結果には、絶対湿度が含まれることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１、２または３のクリーニング装置において、
上記極性制御部材は導電性ブレードであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４のクリーニング装置において、
上記ブラシローラのブラシ繊維の抵抗が１０５［Ω］以上１０７［Ω］以下であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５のクリーニング装置において、
上記ブラシローラのブラシ繊維の表面部が絶縁性材料からなることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
潜像担持体と、
該潜像担持体を帯電せしめる帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上の静電潜像をトナーにより現像しトナー像化する現像手段と、
該潜像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、
転写後の該潜像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去する潜像担持体クリーニング手段とを有する画像形成装置において、
該潜像担持体クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を用いた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、
一つの潜像担持体と複数の現像手段とで多色画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７の画像形成装置において、
一つの潜像担持体と一つの現像装置からなる画像形成部を複数有し、該複数の画像形成部で形成されたトナー像を重ね合わせることで多色画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７、８または９の画像形成装置において、
上記潜像担持体上のトナー像が、中間転写される中間転写体と、
該中間転写体の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング手段とを有し、
該中間転写体クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項７、８、９または１０の画像形成装置において、
上記トナー像を形成するトナーとして、形状係数ＳＦ−１が、１００〜１５０のトナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、
上記潜像担持体として、フィラー（粒子状物質）を含有する表面保護層が形成されたものを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置において、
上記潜像担持体として、架橋型の高分子材料を含有する表面保護層を有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３の画像形成装置において、
上記表面保護層の構造中に電荷輸送層を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
像担持体と少なくともクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を用いた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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられ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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被清掃体としてトナー像転写後の感光体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段としては、ゴム製のブレードを感光体に当接させてトナーを除去するブレードクリーニング方式のものが知られている。ブレードクリーニング方式では、ブレードと感光体表面との密着の精度が低いとトナーがすり抜けてしまいクリーニング性が低下しやすい。これを防止するために、ブレードを強い当接圧で感光体に押し付けることがおこなわれている。しかしながら、ブレードを強い当接圧で感光体に押し付けると、ブレードのめくれが発生し、スジ状あるいは帯状のクリーニング不良を引き起こしてしまい、安定したクリーニング性能を保ちつづけることが困難であった。また、長期的には、感光体の表面膜削れを増進させ、感光体寿命を短くさせてしまう。
【０００３】
また、近年、高画質化の要望が高まり、トナーを小粒径化する傾向にある。さらに、トナー製造コスト低減及び転写率向上の要望から、粉砕（不定形）トナーから重合法による球形トナーを採用する画像形成装置が製品化されている。このような小粒径、球形トナーを用いると、ブレードクリーニング方式ではクリーニング性が粉砕トナーに比べて劣ることが知られている。
【０００４】
小粒径トナーや球形トナーのクリーニング時にも良好なクリーニング性を備え、且つ、感光体の表面膜削れを軽減できる機械的な摺擦を抑えたクリーニング方式として、特許文献１に記載されているような静電ブラシクリーニング方式がある。静電ブラシクリーニング方式は、感光体表面に接触摺擦するようにクリーニングブラシを配し、さらにクリーニングブラシに接触して清掃部材たる回収ローラを配し、回収ローラでトナーを除去する。この際、クリーニングブラシあるいはクリーニングブラシと回収ローラとの両方に電圧を印加する。そして、クリーニングブラシに印加した電圧と逆極性に帯電したトナーを静電気力でクリーニングブラシのブラシ繊維に付着させて感光体からトナーを除去するものである。このため、小粒径トナーや球形トナーに対してもクリーニング性能が得られる。
【０００５】
一般に画像形成装置では、転写工程では現像後のトナー極性と逆極性の電圧を印加して感光体上のトナーを転写する。このため、転写工程で現像時のトナー帯電極性と逆極性の電荷が感光体上のトナーに注入される。その結果、帯電電位の絶対値が小さいトナーは、上述の電荷注入によって、現像後のトナー極性と逆極性に帯電してしまう。従って、転写後に感光体上に残ったトナーは現像後のトナー極性のままのトナー、逆極性に帯電したトナーの混合物となる。すなわち、感光体上には、クリーニングブラシに印加する電圧と逆極性に帯電したトナーの他に、クリーニングブラシに印加する電圧と同極性に帯電したトナーも存在する。そして、この感光体上のクリーニングブラシに印加する電圧と同極性に帯電したトナーは、静電気力でクリーニングブラシに付着せずに、クリーニングブラシを通過して、クリーニング不良が生じる不具合があった。
【０００６】
特許文献２に記載のクリーニング装置では、静電クリーニング部材であるローラ上のクリーニングブラシが感光体と接触する位置に対して感光体表面移動方向上流側に、転写残トナーの帯電極性を揃える帯電極性制御手段としてコロナチャージャを感光体表面に離間して設けている。このコロナチャ−ジャにより感光体上の転写残トナーの帯電極性を負極性に揃えることで、正極性の電圧を印加されたクリーニングブラシによって転写残トナーを回収し易くしている。
【０００７】
ところが、特許文献２に記載のクリーニング装置のように、帯電極性制御手段としてコロナチャージャを用いるものでは、放電させるための印加電流が大きくオゾンやＮｏｘ等が発生してしまうという不具合がある。
【０００８】
特許文献３に記載のクリーニング装置では、静電クリーニング部材であるローラ状のクリーニングブラシが感光体と接触する位置に対して感光体表面移動方向上流側に、感光体と接触し、且つ、クリーニングブラシとは逆極性の電圧が印加された導電性部材であるトナー極性制御ブレードを備えている。転写残トナーはトナー極性制御ブレードが感光体に接触する位置を通過するときに、トナー極性制御ブレードから電荷の注入を受ける。これにより、クリーニングブラシと感光体とが接触する位置に向かうトナーは、トナー極性制御ブレードと同極性に帯電状態が揃えられる。よって、クリーニングブラシが感光体と接触する位置では、トナー極性制御ブレードに対して逆極性の電圧が印加されたクリーニングブラシに転写残トナーが吸着され、良好に除去することができる。また、感光体に接触して設けられたトナー極性制御ブレードから転写残トナーに電荷注入されるので、帯電極性制御手段としてコロナチャージを用いた場合のように放電によってオゾンやＮｏｘ等が発生してしまうのを抑制することができる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２６５９０７号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２８２３号公報
【特許文献３】特開２００７−２４８５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、導電性を有するトナー極性制御ブレードは装置内の温湿度環境によって抵抗が変動するものであり、例えば、低温低湿環境では抵抗が高くなり高温高湿環境では抵抗が低くなる。そのため、装置内の温湿度環境によってトナー極性制御ブレードの抵抗が変動することを考慮せずにトナー極性制御ブレードに電圧を印加すると、次のような問題が生じ得る。
【００１１】
低温低湿環境ではトナー極性制御ブレードの抵抗が高くなるので、温湿度環境に関係なくトナー極性制御ブレードに同じ電圧を印加すると、低温低湿環境ではトナー極性制御ブレードに流れる電流量が少なくなる。そのため、トナー極性制御部材から転写残トナーへ適切の量の電荷を注入することができなくなり、低温低湿環境において転写残トナーの極性制御が良好に行えなくなる。また、低温低湿環境で良好なトナー極性制御が行えるように最適化した電圧をトナー極性制御ブレードに印加すると、高温高湿環境ではトナー極性制御ブレードの抵抗が低くなるのでトナー極性制御ブレードに過剰の電流が流れてしまう。そのため、トナー極性制御ブレードから感光体へ電流がリークしてしまい、トナー極性制御ブレードから転写残トナーへ電荷注入するための電流量が少なくなる。よって、トナー極性制御ブレードから転写残トナーへ適切な量の電荷を注入することができず、高温高湿環境において転写残トナーの極性制御が良好に行えなくなる。
【００１２】
また、トナーの帯電極性を制御する部材として導電性ブラシを有するトナー極性制御ブラシを用いた場合でも、温湿度環境によって導電性ブラシの抵抗が変動するので同様な問題が生じ得る。
【００１３】
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、温湿度環境に関係なく被清掃体上のトナーの極性制御を良好に行うことができるクリーニング装置、そのクリーニング装置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】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する被清掃体上のトナーを被清掃体上から除去するブラシローラと、該ブラシローラが上記被清掃体上のトナーを除去する位置に対して被清掃体表面移動方向上流側の該被清掃体の表面と対向する位置に、被清掃体上のトナーの極性を制御する極性制御部材と、該極性制御部材に電圧を印加する電圧印加手段とを備えたクリーニング装置において、該ブラシローラは、導電性を有する繊維を導電性芯金の外周から直径方向外側へ延びるように植毛されたものであり、該導電性芯金に電圧を印加する導電性芯金電圧印加手段と、導電性部材と該導電性部材上に形成された高抵抗部材または絶縁性部材からなる表面層とを有し、該ブラシローラと接触し該ブラシローラに付着したトナーを静電的な力によって回収する回収部材と、該導電性部材に電圧を印加する導電性部材電圧印加手段と、該表面層に電荷を付与する回収部材表面電荷付与手段と、該ブラシローラが被清掃体上のトナーを除去する位置よりもブラシローラ回転方向上流側、且つ、該ブラシローラと該回収部材とが接する位置よりもブラシローラ回転方向下流側に、該ブラシローラのブラシ先端部に電荷を付与するブラシ先端電荷付与手段と、装置内の温度と湿度とを検知する温湿度検知手段とを有しており、該電圧印加手段は、被清掃体表面移動開始時の該温湿度検知手段の検知結果に基づいて該極性制御部材に印加する電圧を変更する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、上記温湿度検知手段の検知結果には、温度と相対湿度との少なくとも一方が含まれる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、上記温湿度検知手段の検知結果には、絶対湿度が含まれ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１、２または３のクリーニング装置において、上記極性制御部材は導電性ブレードである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、２、３または４のクリーニング装置において、上記ブラシローラのブラシ繊維の抵抗が１０５［Ω］以上１０７［Ω］以下である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、２、３、４または５のクリーニング装置において、上記ブラシローラのブラシ繊維の表面部が絶縁性材料からなることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像をトナーにより現像しトナー像化する現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段と、転写後の該潜像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去する潜像担持体クリーニング手段とを有する画像形成装置において、該潜像担持体クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を用いた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、一つの潜像担持体と複数の現像手段とで多色画像を形成す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の画像形成装置において、一つの潜像担持体と一つの現像装置からなる画像形成部を複数有し、該複数の画像形成部で形成されたトナー像を重ね合わせることで多色画像を形成す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、８または９の画像形成装置において、上記潜像担持体上のトナー像が、中間転写される中間転写体と、該中間転写体の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング手段とを有し、該中間転写体クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項７、８、９または１０の画像形成装置において、上記トナー像を形成するトナーとして、形状係数ＳＦ−１が、１００〜１５０のトナーを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、上記潜像担持体として、フィラー（粒子状物質）を含有する表面保護層が形成されたものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項７、８、９、１０、１１または１２の画像形成装置において、上記潜像担持体として、架橋型の高分子材料を含有する表面保護層を有す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１４の発明は、請求項１３の画像形成装置において、上記表面保護層の構造中に電荷輸送層を有することを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、像担持体と少なくともクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、該クリーニング手段として、請求項１、２、３、４、５または６のクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明においては、温湿度検知手段の検知結果に基づいて極性制御部材に印加する電圧を変更するので、環境変動により極性制御部材の抵抗が変動してもトナー極性制御に適した電流を極性制御部材に流すことが可能となる。よって、温湿度環境に関係なく適切な電流量で極性制御部材からトナーへ電荷注入することができ、トナーの極性制御を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、本発明によれば、温湿度環境に関係なく被清掃体上のトナーの極性制御を良好に行うことができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施形態１］
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図２は、本プリンタの全体を示す概略構成図であり、図３は画像形成部近傍の拡大概略構成図である。図２において、プリンタ１００は、イエロー，マゼンタ，シアン，黒（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
【００１８】
Ｙトナー像を生成するためのＹ用のプロセスユニット６Ｙを例にすると、これは、図４に示すようにドラム状の感光体１Ｙ、クリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。それらの部材を共通のユニットケーシングに保持した状態で１つのユニットとしてプリンタ本体に対して一体的に着脱可能になっている。
【００１９】
このように、感光体１Ｙ、クリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等をプロセスユニット６Ｙのようなプロセスカートリッジにすることで、メンテナンス性の向上、他の装置との一体交換を容易に行うことができるようになる。
【００２０】
すなわち、通常、カラープリンタは複数の画像形成部を有するため装置が大きくなってしまう。また、クリーニング装置や帯電装置などが個別で故障したり、寿命による交換時期がきた場合は、画像形成部が複雑で交換したい装置の交換に非常に手間がかかることになる。そこで、本実施形態のように、感光体１Ｙ、クリーニング装置２Ｙ、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙの構成要素をプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成することによって、ユーザーによって容易に交換可能な小型で高耐久のカラープリンタを提供することができる。
【００２１】
帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される感光体１Ｙの表面を一様に帯電せしめる。一様に帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、潜像形成手段としての光書込ユニット７から発せられるレーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００２２】
クリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に付着している転写残トナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色用のプロセスユニット６Ｍ，Ｃ，Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＭ，Ｃ，Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上のＹトナー像に順次重ね合わせて中間転写される。これにより、像担持体としての中間転写ベルト８上には、４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２３】
現像手段としての現像装置５Ｙは、現像スリーブ５１Ｙを収容している現像部５３Ｙ、図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有するＹ現像剤を収容している第１収容室５４Ｙ、第２収容室５５Ｙなどを有している。現像部５３Ｙでは、図示しない駆動手段によって回転駆動される非磁性パイプからなる現像スリーブ５１Ｙがその周面の一部を現像ケーシングに設けられた開口から外部に露出させている。これにより、感光体１Ｙと現像スリーブ５１Ｙとが所定の間隙を介して対向する現像領域が形成されている。
【００２４】
現像スリーブ５１Ｙの内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を具備する図示しないマグネットローラが現像スリーブ５１Ｙに連れ回らないように固定されている。現像スリーブ５１Ｙは、後述する第２収容室５５Ｙ内のＹ現像剤をこのマグネットローラの発する磁力によって表面に吸着させながら回転駆動することで、Ｙ現像剤を第２収容室５５Ｙ内から汲み上げる。現像スリーブ５１Ｙの回転に伴って上記現像領域に向けて搬送されるＹ現像剤は、現像スリーブ５１Ｙの表面に対して所定の間隙を介して先端を対向させているドクタブレード５２Ｙと、スリーブ表面との間に形成されているドクタギャップに進入する。この際、スリーブ上における層厚がドクタギャップとほぼ同じ厚みに規制される。そして、現像スリーブ５１Ｙの回転に伴って感光体１Ｙと対向する現像領域の付近まで搬送されると、上記マグネットローラの図示しない現像磁極の磁力を受けてスリーブ上で穂立ちして磁気ブラシとなる。
【００２５】
現像スリーブ５１Ｙには、図示しない現像電源によってトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。これにより、現像領域では、現像スリーブ５１Ｙ表面と感光体１Ｙの地肌部（一様帯電部）との間には、Ｙトナーを地肌部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ５１Ｙ表面と感光体１Ｙ上の静電潜像との間には、Ｙトナーをスリーブ側から静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。この現像ポテンシャルの作用により、Ｙ現像剤中のＹトナーが静電潜像上に転移することで、感光体１Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。
【００２６】
現像スリーブ５１Ｙの回転に伴って上記現像領域を通過したＹ現像剤は、図示しないマグネットローラに具備される反発磁極間によって形成される反発磁界の影響を受けて、現像スリーブ５１Ｙ上から離脱して第２収容室５５Ｙ内に戻る。
【００２７】
内部に第１スクリュウ部材５６Ｙが配設された第１収容室５４Ｙと、内部に第２スクリュウ部材５７Ｙが配設された第２収容室５５Ｙとの間には、仕切壁が介在しており、これによって両収容室が仕切られている。この仕切壁は、それらスクリュウ部材の軸線方向における両端部に対向する領域にそれぞれ開口を有しており、それぞれの開口を通じて両収容室を連通させている。
【００２８】
第１スクリュウ部材５６Ｙ、第２スクリュウ部材５７Ｙは、何れも、図示しない軸受けによって両端部が回転自在に支持される棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを有している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるのに伴って、Ｙ現像剤を螺旋羽根によって回転軸線方向に搬送する。
【００２９】
第１収容室５４Ｙ内では、第１スクリュウ部材５６Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の手前側から奥側に向けて搬送される。そして、現像ケーシングの奥側の端部付近まで搬送されると、仕切壁に設けられた図示しない開口を経由して第２収容室５５Ｙ内に進入する。
【００３０】
第２収容室５５Ｙの上方には、上述した現像部５３Ｙが形成されており、第２収容室５５Ｙと現像部５３Ｙとは互いの対向部の全領域において連通している。そして、第２収容室５５Ｙ内の第２スクリュウ部材５７Ｙと、現像部５３Ｙ内の現像スリーブ５１Ｙとが、互いに平行な関係を維持しながら対向している。
【００３１】
第２収容室５５Ｙ内では、第２スクリュウ部材５７Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送される。この搬送の過程において、第２スクリュウ部材５７Ｙの回転方向周囲のＹ現像剤が現像スリーブ５１Ｙに適宜汲み上げられたり、現像スリーブ５１Ｙから、現像後のＹ現像剤が適宜回収されたりする。そして、第２収容室５５Ｙの図中手前側の端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、仕切壁に設けられた図示しない開口を通って、第１収容室５４Ｙ内に戻る。
【００３２】
先に示した図２において、光書込ユニット７は、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中下方に配設されている。そして、画像情報に基づいてレーザーオー度から発射した４つのレーザ光Ｌにより、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるそれぞれの感光体を個別に光走査する。これにより、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお光書込ユニット７は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラーの正多角反射面での反射によって感光体軸線方向（主走査方向）に偏向せしめることで、感光体に対して主走査方向の光走査を行うものである。
【００３３】
光書込ユニット７の図中下側には、給紙ローラ２７を具備する給紙カセット２６が配設されている。この給紙カセット２６は、記録部材たる記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収納しており、一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ２７を押し当てている。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、一番上の記録紙Ｐが給紙路に向けて送り出される。
【００３４】
この給紙路の末端付近には、レジストローラ対２８が配設されており、給紙路に送り出された記録紙Ｐは、レジストローラ対２８のローラ間に挟み込まれる。レジストローラ対２８は、ローラ間に記録紙Ｐを挟み込むとすぐにローラ対の回転駆動を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを中間転写ベルト８上の４色重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングでローラ対の回転駆動を再開して、記録紙Ｐを後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００３５】
プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方には、像担持体たる中間転写ベルト８を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段としての転写ユニット１５は、中間転写ベルト８のループ内に、４つの１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写ローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４などを備えている。中間転写ベルト８は、それらのローラによって張架されながら、２次転写ローラ１２の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００３６】
１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、中間転写ベルト８のおもて面との当接によるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。なお、１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写電源によってそれぞれトナーの帯電極性とは逆極性（例えばプラス）の１次転写バイアスが印加される。これに対し、２次転写ローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４は何れも接地されている。
【００３７】
中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて中間転写されていく。
【００３８】
転写ユニット１５は、これまで説明してきた部材の他に、転写対向ローラ１９やベルトクリーニング装置１０を、中間転写ベルト８のループ外に有している。転写対向ローラ１９は、ベルトループ内の２次転写ローラ１２に対してベルトを介して対向する位置で、ベルトのおもて面に当接して２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色重ね合わせトナー像がこの２次転写ニップに進入するタイミングを見計らって、レジストローラ対２８から記録紙Ｐが２次転写ニップに向けて送り出される。
【００３９】
ベルトループ内の２次転写ローラ１２には、図示しない転写電源により、トナーの帯電極性と同極性（例えばマイナス）の２次転写バイアスが印加される。また、ベルトループ外の転写対向ローラ１９は接地されている。これにより、２次転写ニップ内には、中間転写ベルト８上のトナーをベルト側から転写対向ローラ１９側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。そして、２次転写ニップ内で中間転写ベルト８上の４色重ね合わせトナー像に密着した記録紙Ｐには、２次転写電界やニップ圧の作用によって４色重ね合わせトナー像が一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。
【００４０】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、記録紙Ｐに２次転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニング装置１０によってベルト表面から除去される。
【００４１】
ベルトクリーニング装置１０には、トナーを除去するためのブレード部材１２１と、ブレード部材１２１により中間転写ベルト８上から除去されたトナーを、プリンタ本体に備えられた廃トナータンク（図示省略）に搬送するためのコイル部材１２４が備えられており、更に、コイル部材１２４の上方には、潤滑剤塗布ブラシ１２２の回転により、中間転写ベルト８上に塗布される潤滑剤１２３が備えられている。  
【００４２】
なお、中間転写ベルト８に対するブレード部材１２１の当接角度、当接位置、圧力等は、現像に使用されるトナーの特性や、プリンタの作像速度等により、適宜調整して設定される。  
【００４３】
また、潤滑剤１２３は、スプリングや錘等の手段により潤滑剤塗布ブラシ１２２に押し付けられ、潤滑剤塗布ブラシ１２２の回転により削られて、中間転写ベルト８上に塗布される。  
【００４４】
２次転写ニップの図中上方には、定着装置２０が配設されている。中間転写ベルト８や転写対向ローラ１９から剥離しながら２次転写ニップから排出される記録紙Ｐは、この定着装置２０内に送り込まれる。そして、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラと、これに圧接せしめられている加圧ローラとの当接による定着ニップを通過する際の加熱や加圧により、フルカラー画像が表面に定着される。
【００４５】
その後、記録紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、上記排紙ローラ対２９によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。
【００４６】
転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部３０との間には、ボトル収容部３１が配設されている。このボトル収容部３１は、補給用のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを収容するトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを収容している。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ボトル収容器３１上にトナー各色毎に上から置くようになっている。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、それぞれ図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー補給装置により、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像装置に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとは独立してプリンタ１００本体に対して脱着される。
【００４７】
図４に示すように、クリーニング装置２には、感光体１上の転写残トナーの極性を制御するための極性制御ブレード３２３が、感光体表面に接触して備えられており、極性制御ブレード３２３の後の工程には、極性制御されたトナーをクリーニングするための導電性を有するクリーニングブラシ３２４、クリーニングブラシ３２４の表面に電荷を付与するブラシ表面電荷付与部材３２５、クリーニングブラシ３２４に付着したトナーをクリーニングブラシ３２４から回収する回収ローラ３２６、回収ローラ３２６の表面に当接して回収したトナーを書き取ると同時に回収ローラ３２６の表面に電荷を付与する導電性回収ブレード３２７、及び、プリンタ本体に備えられた廃トナータンク（図示省略）にトナーを搬送するためのコイル部材３２８が備えられている。また、帯電工程における感光体表面保護のために、感光体表面へブラシによる潤滑剤塗布を行なうこともあり、この場合は潤滑剤を固形化したものをクリーニングブラシ３２４に当接させ、潤滑剤を塗布するようにしてもよい。
【００４８】
次に、図５及び図６を用いて、極性制御ブレード３２３による転写残トナーのトナー極性制御について説明する。
【００４９】
図５は転写残トナーＡ（通常の転写残トナーを想定）を極性制御ブレード３２３によって極性制御した場合を、図６は転写残トナーＢ（逆転写トナーを想定）を極性制御ブレード３２３によって極性制御した場合を示したものである。なお、図５及び図６は、ホソカワミクロン製Ｅ−スパートアナライザで、トナー１個ずつの電荷量Ｑとそのトナーの粒径ｄを測定したデータをもとに、所定の条件で図２の作像装置で作像した時の転写残トナー数百個をサンプリングした時のＱ／ｄ（単位は［ｆＣ／μｍ］）分布を表している。
【００５０】
転写ユニット１５で転写され、残った感光体１上の転写残トナーは、図５や図６に示されるように「＋極性」と「−極性」が混在した分布のトナーとなり、感光体１の回転で極性制御ブレード３２３の位置まで移送される。
【００５１】
極性制御ブレード３２３は、感光体１の回転方向に対してカウンター方向で当接させて配置している。この極性制御ブレード３２３は、例えばポリウレタンゴムを素材とした弾性体で、導電性を持たせる。その厚みは１［ｍｍ］〜３［ｍｍ］の範囲内とするのが良い。厚さが薄すぎると、感光体表面及び極性制御ブレード３２３自体のうねり等によって極性制御ブレード３２３の感光体１への押しつけ量が確保しにくくなる。厚さが厚すぎると、図示しない振動部材からの振動を吸収し、極性制御ブレード３２３先端部への振動が十分伝達されず、トナーの極性制御性が低下する。極性制御ブレード３２３の厚さが厚い場合は、極性制御ブレード３２３の材料としてＪＩＳ−Ａ硬度で８５［°］〜１００［°］の範囲内の硬い部材を使用することで、振動の伝達効率を上げることができる。
【００５２】
本実施形態においては、極性制御ブレード３２３は感光体１に対しカウンター方向で当接角度２０［°］、当接圧２０［ｇ／ｃｍ］で当接し、感光体１への喰い込みは０．６［ｍｍ］で構成されている。また、電気抵抗は、１×１０６［Ω・ｃｍ］とした。電気抵抗は、２×１０５［Ω・ｃｍ］〜５×１０７［Ω・ｃｍ］くらいがよい。
【００５３】
また、極性制御ブレード３２３は板金上に接着された板状によって構成され、厚みが２［ｍｍ］、自由長が７［ｍｍ］、ＪＩＳ−Ａ硬度で６０［°］〜８０［°］、反発弾性は３０［％］で行ったが、この値以外でもよい。例えば、ＪＩＳ−Ａ硬度で４０［°］〜８５［°］の範囲内であれば良く、極性制御ブレード３２３で１００［％］クリーニングできず多少すり抜け量が増減しても問題ない。
【００５４】
極性制御ブレード３２３ではほとんどのトナーは機械的に掻き落されるが、感光体１の回転方向に当接状態が変化する所謂ステックスリップが発生し、極性制御ブレード３２３が図中Ｃ状態になったときにトナーの一部は極性制御ブレード３２３をすり抜けて行く。
【００５５】
極性制御ブレード３２３には、トナーの帯電極性と同じ極性（−極性）の電圧が印加されており、トナーが極性制御ブレード３２３をすり抜けて行くときに、トナーを正規の帯電極性（−極性）に帯電せしめる。極性制御ブレード３２３に印加する電圧値の一例としては、−１０００［Ｖ］である。
【００５６】
次にトナーと同極性の電圧（−極性）が印加された極性制御ブレード３２３をすり抜けて行くトナーの帯電極性が変わるときの詳細について説明する。なお、極性制御ブレード３２３の電気抵抗は１０６［Ω・ｃｍ］〜１０８［Ω・ｃｍ］、感光体１との当接圧が２０［ｇ／ｃｍ］〜４０［ｇ／ｃｍ］でカウンター当接する場合とする。
【００５７】
極性制御ブレード３２３に電圧を印加していない場合、極性制御ブレード３２３をすり抜けるトナーは、感光体１と極性制御ブレード３２３との圧力で摩擦帯電され、図５や図６の「ブレード通過後（電圧非印加）」に示すようにトナーの正規帯電極性側にシフトすることがわかる。
【００５８】
極性制御ブレード３２３に電圧を印加した場合、トナーが極性制御ブレード３２３と感光体１との間に挟まれたとき、極性制御ブレード３２３に印加された電圧でトナーに電流が流れ込みトナーは印加電圧側の極性に帯電し極性制御ブレード３２３を通過する。また、感光体１と極性制御ブレード３２３とで形成された楔部の入り口と出口との微小ギャップ部の放電あるいは電荷注入により、トナーは図５や図６の「ブレード通過後（電圧−１０００［Ｖ］印加）」に示すように印加電圧と同極性に帯電することがわかる。
【００５９】
図４において、極性制御ブレード３２３により正規の帯電極性に帯電されたトナーは、次のクリーニングブラシ３２４の位置に感光体１０４の回転により移送される。ブラシローラ３２４の芯金へは電源３４０によりトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（＋極性）が印加され極性制御ブレード３２３をすり抜けたトナーを静電的に吸着する。
【００６０】
ただし、感光体表面電位が−極性で絶対値が大きい値を取る場合に、クリーニングブラシ３２４の芯金への印加電圧が−極性で絶対値が感光体表面電位よりも小さい場合もありうる。その場合は、相対的にクリーニングブラシ３２４の芯金への印加電圧がトナーの帯電極性とは逆極性の極性になっていればよい。
【００６１】
クリーニングブラシ３２４上に移動したトナーはクリーニングブラシ３２４より更に高い＋極性の電圧を電源３４１によって軸に印加された回収ローラ３２６へ電位勾配により移動する。回収ローラ３２６上のトナーは導電性回収ブレード３２７により掻き落とされ、トナー排出スクリュー３２８で機外に排出される。導電性回収ブレード３２７は、回収ローラ３２６の表面電位を維持するために、回収ローラ３２６の軸へ印加されている電圧よりもさらに高い＋極性の電圧が印加されている。また、クリーニングブラシ３２４のブラシ先端部にも、ブラシ先端電位を一定に維持するために、ブラシ先端電荷付与部材３２５に電圧が印加されている。なお、本実施形態においては、ブラシ先端電荷付与部材３２５に印加する電圧がクリーニングブラシ３２４の芯金に印加する電圧と同電圧となるように、電源３４０によってクリーニングブラシ３２４の芯金とブラシ先端電荷付与部材３２５とに電圧を印加している。
【００６２】
ここで、クリーニングブラシ３２４、回収ローラ３２６及び回収ブレード３２７の具体的な構成条件は以下の通りである。
【００６３】
＜クリーニングブラシ条件＞
ブラシ材質：導電性ポリエステル（繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル）
ブラシ抵抗：１０７［Ω］（印加電圧１００［Ｖ］〜７００［Ｖ］）
ブラシ軸印加電圧［Ｖ］、ブラシ表面印加電圧：−２００［Ｖ］
ブラシ植毛密度：１０［万本／ｉｎｃｈ２］、繊維径約２５［μｍ］〜３５［μｍ］、ブラシ先端の毛倒れ処理あり、ブラシ径φ１６［ｍｍ］
感光体へのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
【００６４】
なお、クリーニングブラシ３２４のブラシ抵抗は１０５［Ω］〜１０７［Ω］であればよく、これにより、トナーへの電荷注入抑制効果を保ちつつ、ブラシ軸に印加する電圧を低電圧化することができ、省エネルギー化や低コスト化が可能となる。また、ブラシ繊維の表面部が絶縁性材料からなる、つまり、ブラシ繊維に導電性を付与する導電性材料が繊維表面に露出しない繊維構造になっていることで、クリーニングブラシ３２４の導電性（抵抗）が温湿度の影響を受け難くなる。
【００６５】
＜回収ローラ条件＞
回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ（ステンレス鋼）
回収ローラ表面材質：ＰＶＤＦ（厚み１００［μｍ］）の表層にアクリル系ＵＶ硬化樹脂層（厚み３［μｍ］〜５［μｍ］）
表面層抵抗：１０１０［Ω／□］〜１０１３［Ω／□］
回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
回収ローラ芯金印加電圧：＋３００［Ｖ］
【００６６】
なお、ローラ表面に１０１０［Ω／□］以上の高抵抗層を有することで、クリーニングブラシ３２４と回収ローラ３２６とに挟まれたトナーに回収ローラ３２６から電荷が注入されるのが抑制されトナーの極性が反転しにくくなり、静電的な力によってクリーニングブラシ３２４から回収ローラ３２６へトナーを良好に回収することができる。また、ローラ表面に絶縁層を有するものでも良く、この場合の回収ローラ３２６の絶縁表面材料としては、ＰＶＤＦチューブ、ＰＩチューブ、アクリルコート、シリコーンコート（例えばシリコーン粒子を含有したＰＣをコート）、セラミックスなどを用いれば良い。
【００６７】
＜回収ブレード条件＞
導電性カーボン含有ポリウレタンゴム体積抵抗：１０６［Ω・ｃｍ］（２５［℃］５０［％］にて測定）
ブレード当接角度：２０［°］、ブレード厚み：２．８［ｍｍ］、回収ローラへのブレード喰い込み量：０．６［ｍｍ］
回収ブレードへの印加電圧：１２００［Ｖ］
但し、ブラシ抵抗は直径１０［ｍｍ］のＳＵＳローラにブラシローラを対向させて２００［ｍｍ／ｓｅｃ］で両方を回転させ、ブラシ芯金に電圧を印加して測定した。
【００６８】
図２に示す現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、上述したようにイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー（体積平均粒径約５［μｍ］）がそれぞれセットされている。それぞれのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にトナー像形成後、１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに印加する電流を１次転写バイアスローラ９Ｙから１次転写バイアスローラ９Ｋへの順で２０［μＡ］、２４［μＡ］、２７［μＡ］、３０［μＡ］に設定した。
【００６９】
次に、１０［℃］１５［％］環境（ＬＬ環境）、２３［℃］６５［％］（ＭＭ環境）及び３０［℃］９０［％］（ＨＨ環境）において、単位面積当たりの感光体上現像トナー量を０．４［ｍｇ／ｃｍ２］とし、ベタの単色原稿を用いて、単色トナーで画像形成を行った後、転写残トナーの極性を制御する極性制御部材として以下に示す条件の導電性を有する極性制御ブレード３２３を用いて転写残トナーの極性制御を行い、極性制御後のトナー帯電量分布を調べた。
【００７０】
＜条件＞
転写ベルト体積抵抗：１０１１［Ω・ｃｍ］、厚み１５０［μｍ］
転写後感光体表面電位：２０［Ｖ］（感光体上）
極性制御ブレード：導電性カーボン含有ポリウレタンゴム、体積抵抗：１０６［Ω・ｃｍ］狙い品、１０８［Ω・ｃｍ］狙い品（１０［℃］１５［％］、３０［℃］９０［％］環境にて測定データを図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す）
印加電圧：ＤＣ−１０００［Ｖ］
【００７１】
また、上記条件に加え、その他の条件は表１に記載した通りである。
【表１】
0005360522.tif 000002
【００７２】
結果は図８のように、温湿度環境の変化によって極性制御率が異なり、極性制御ブレード３２３に印加する電圧が温湿度環境に関係なく同じ電圧であると、低温低湿環境で極性制御率が低下する。
【００７３】
次に、低温低湿環境での極性制御率を向上させるために、印加電圧を−１２００［Ｖ］、−１４００［Ｖ］に上げて極性制御率を測定したところ、図９及び図１０に示すようになった。
【００７４】
図８、図９及び図１０のように、１０［℃］１５［％］、３０［℃］９０［％］という大きく異なる温湿度環境では、同じ印加電圧条件で９０［％］以上の極性制御率を得られなかった。なお、極性制御率の数値は表２及び表３に示す通りである。
【００７５】
【表２】
0005360522.tif 000003
【００７６】
【表３】
0005360522.tif 000004
【００７７】
１０［℃］１５［％］では−１４００［Ｖ］印加すると極性制御率が９０［％］を越えるが、３０［℃］９０［％］環境では＋極性に帯電したトナーが増えていき、極性制御率が低下した。その理由として、極性制御ブレード３２３の抵抗が低下する高温高湿環境において、極性制御ブレード３２３に高い電圧を印加すると、放電が過剰となり、極性制御の目的からいうと不必要な＋極性のイオンがトナーに付着して、＋極性に帯電したトナーが増え、結果として極性制御率が低下するものと考えられる。または、放電が過剰となり極性制御ブレード３２３から感光体１に電流がリークしてしまい、その結果、極性制御ブレード３２３から転写残トナーに適切な量の電荷を付与することができなかったためだと考えられる。
【００７８】
上述したように、極性制御ブレード３２３に印加する電圧が環境に関係なく同じ印加電圧条件では、高い極性制御率を維持することができない。そのため、本実施形態においては、以下に示すような制御を行う。
【００７９】
表４に、温湿度環境をさまざまに変えて極性制御ブレード３２３に印加する電圧と極性制御率との関係を調べ、所定の各温湿度環境において極性制御率が９０［％］以上得られる印加電圧値をまとめたものを示す。なお、絶対湿度は、テストした環境の温度と相対湿度から求められものである。
【表４】
0005360522.tif 000005
【００８０】
表４に示した各環境における絶対湿度に対する極性制御ブレード３２３への印加電圧をプロットし、そのプロットに対して近似直線を引いたものを図１１に示す。なお、その近似直線の近似式は数１に示すようになり、相関係数Ｒ２は、０．９８７９となった。
【数１】
0005360522.tif 000006
【００８１】
図１１からわかる通り、絶対湿度と印加電圧との関係が近似直線でよく表されたので、数１に示した近似式を用いて環境に応じた極性制御ブレード３２３への印加電圧の制御を行なう。
【００８２】
本実施形態のクリーニング装置２において転写残トナーの極性を制御する極性制御部は、感光体１０４と接触する極性制御ブレード３２３、温湿度検知センサー３３０、極性制御ブレード３２３に電圧を印加する電圧印加装置３３１、極性制御ブレード３２３への印加電圧を制御する制御手段３３２からなる。なお、温湿度検知センサー３３０は、帯電装置４や転写装置の制御用に設置されたものを使用してもよく、帯電装置４や転写ユニット１５などの制御用に得たデータを用いて制御を行ってもよい。
【００８３】
本実施形態の極性制御ブレード３２３としては、導電性カーボン含有ポリウレタンゴム、体積抵抗が１０６［Ω・ｃｍ］〜１０８［Ω・ｃｍ］のものを用いる。また、その他の極性制御ブレード３２３の条件は表１に示したものと同じである。
【００８４】
図１に本実施形態で行う電圧変更制御のフローチャートを示す。本実施例では、温湿度検知センサー３３０が温湿度を常時検知しており（Ｓ１）、感光体１の回転が開始した時の温湿度検知結果により求まった温度と相対湿度とから絶対湿度に換算し（Ｓ２）、制御手段３３２が数１に示した近似式により極性制御ブレード３２３へ印加する電圧値を決定し（Ｓ３）、電圧印加装置３３１がその電圧値の電圧を極性制御ブレード３２３に印加する（Ｓ４）。これにより、温湿度変動があっても、常にトナー極性制御が９０％以上で行うことができ、その結果、クリーニングブラシ３２４による感光体の静電クリーニングが安定して行なわれる。
【００８５】
極性制御ブレード３２３によって極性制御ブレード印加電圧極性と同極性に帯電制御されなかった残り１０％未満の極性制御ブレード印加電圧極性と逆極性のすり抜けトナーは、クリーニングブラシ３２４のブラシ繊維が感光体と摺擦して、極性制御ブレード印加電圧極性と同極性に摩擦帯電することで、クリーニングブラシ３２４の絶縁層の摩擦帯電電位とトナー帯電量との間に働く静電引力によってクリーニングブラシ３２４に付着する。
【００８６】
ブラシの摩擦帯電によりブラシ繊維に捕捉されるトナーは、極性制御ブレード３２３により極性に制御し切れなかったトナーであり、極性制御ブレード通過前は、極性制御ブレード印加電圧極性と逆極性の帯電量が大きかったトナーが、極性制御ブレード３２３による電荷注入によっても極性が反転しなかったトナーである。しかし、極性制御ブレード通過のプラス極性のトナーは、極性制御ブレード３２３による電荷注入によって、帯電量が減り、弱帯電トナーとなっていると考えられる。このため、感光体との静電的付着力は小さく、摩擦帯電したブラシとの摺擦によって捕捉されやすいと考えられる。また、ブラシ繊維に付着後も、弱帯電であるため、感光体とクリーニングブラシ３２４との間に働く電界の影響よりも、ブラシ繊維との分子間力や、ブラシ繊維と繊維との間に捕捉される力の方が強く、ブラシの摩擦帯電によって捕捉されたトナーが、感光体表面に再付着することはほとんどなく、ブラシ繊維に付着し続けると考えられる。
【００８７】
しかしながら、トナーの粒径や母体の材料、添加剤や、感光体厚みが変わると、数１に示した近似式では各環境における絶対湿度と極性制御ブレード３２３への印加電圧との関係が合わなくなる恐れがある。その場合は、適宜別の換算式を用たり、温湿度ごとや絶対湿度に換算した表３のような制御テーブルを用いたりして、検知した温湿度で制御テーブルのどの値に入るか判断し、適切な印加電圧を読み出して極性制御ブレード３２３に電圧を印加するようにしても良い。
【００８８】
また、上述したクリーニングブラシ３２４、回収ローラ３２６及び回収ブレード３２７の構成条件で図２、図３及び図４などに示す本実施形態のプリンタを用いて画像形成を行い、環境に応じて極性制御ブレード３２３に印加する電圧を変更させてクリーニングを行なったところ、良好なクリーニング性を得られた。
【００８９】
また、クリーニング後のクリーニング装置２を観察すると、クリーニングブラシ３２４によって感光体１から除去されたトナーは、回収ローラ３２６に移動し、さらに回収ブレード３２７で掻き落とされて、回収ローラ接触後のクリーニングブラシ３２４表面にトナーは存在しなかった。なお、ブラシ抵抗は１０７［Ω］のもの以外に１０５［Ω］のものを用いても同様なクリーニング性能を得ることができた。
【００９０】
次に、本実施形態に係るプリンタに用いられる感光体１について詳しく説明する。
【００９１】
感光体１は、導電性基体上に下引層（接着層）を介して感光層を有するものである。この感光層が少なくとも電荷発生物質と電荷輸送物質とフィラー（粒子状物質）を含有し、かかる感光層のフィラーが導電性基体側より最も離れた表面側の含有率を多くすることにより、耐摩耗性の向上、電気特性の安定化が達成され、高感度、高耐久の感光体を得ることができる。また、感光体の基本的構成を、導電性支持体、下引層、感光層、フィラーを含有した表面層としてもよい。また、感光層としては帯電可能な電気絶縁性で有ることが必要であるが、非光導電性の誘電層又は光導電性を有した感光層が使用可能で有る。
【００９２】
フィラー（粒子状物質）はバインダー樹脂、低分子電荷輸送物質、及び高分子電荷輸送物質と粉砕、分散し、塗工される。フィラーとしては表面層の構成樹脂より堅い粒子状物質であれば使用可能であり、有機フィラーや有機フィラーが使用可能である。例えば、有機フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、ａ−カーボン粉末等が挙げられる。無機フィラーとしては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。なお、これらのフィラーは単独もしくは２種類以上混合して用いられる。さらに、これらフィラーは、保護層用塗工液に適当な分散機を用いることにより分散できる。また、フィラーの平均粒径は、０．５［μｍ］以下、好ましくは０．２［μｍ］以下にあることが保護層の透過率の点から好ましい。また、本実施形態において保護層中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。
【００９３】
感光体１の最外層には、ビニルフルオライド、ビニリデンフルオライド、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルより選ばれる化合物の重合体もしくは共重合を用いている。
【００９４】
導電性支持体としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属、紙、プラスチックなどの円筒状シリンダーまたはフィルムが用いられる。導電性支持体の上には上述したように、バリアー機能と下引機能とをもつ下引層（接着層）を設けることができる。下引層は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的被覆に対する保護などのために形成される。下引層の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、カゼイン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニカワ、ゼラチン、等が知られている。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて導電性支持体上に塗布される。その膜厚は０．２［μｍ］〜２［μｍ］程度である。
【００９５】
感光層の具体例としては、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層との積層構造を有する感光層、電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する単一の層から成る感光層などがある。電荷発生物質としては、ピリリウム、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノシアニン、キノシアニンなどを用いることができる。電荷輸送物質としては、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノキサジン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒノ−２−メチルフェニル）−フェニルメタン等のトリアリールメタン系化合物、１，１−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）ヘプタン、１，１，２，２−テトラキス（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）エタン等のポリアリールアルカン類、およびトリアリールアミン類などを用いることができる。
【００９６】
＜電子感光体Ａ＞
電子感光体Ａは、次のようにして製造されたものである。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、表面層用の塗布液を調整した。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３［μｍ］の表面層を形成した。
【００９７】
＜電子感光体Ｂ＞
電子感光体Ｂは、次のようにして製造されたものである。すなわち、正孔輸送性化合物（化１）を３０部、アクリルモノマー（化２）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、表面層用塗料を調製した。これをスプレーコーティング法によって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］の表面層を得た。
【００９８】
【化１】
0005360522.tif 000007
【化２】
0005360522.tif 000008
【００９９】
次に、本実施形態に好適に用いられるトナーについて説明する。
本発明者らは、トナーとして、粒子の形状係数ＳＦ１が１００であるもの、１５０であるもの、１６０であるもの、の３種類を用意して、それぞれのトナーでテスト画像を出力した場合における感光体表面上の転写残トナー付着量を比較する実験を行った。ただし、トナーの円形度は、円形度＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長とした。同じ作像条件（帯電、露光、現像）で感光体上にベタ画像を作像したあと、ベルト転写器に電圧を印加することにより中間転写ベルトにトナー像を転写した。また、現像トナーの単位面積あたりの付着量は同じになるように現像バイアスを調整した。
【０１００】
図１２は、現像トナー付着量Ｍ１と中間転写ベルトに転写された転写トナー付着量Ｍ２とを吸引治具により測定し、転写残トナー付着量Ｍ３を算出してグラフにしたものである。なお、横軸は転写バイアスである。
【０１０１】
図１２からわかるように、感光体上に残った転写残トナー量は形状係数ＳＦ１が１００のトナーがもっとも少なかった。次が形状係数ＳＦ１が１５０のトナー、最も転写残トナー量が多いのが形状係数ＳＦ１が１６０のトナーであった。このことから、クリーニング装置１８に入力されるトナー量は形状係数ＳＦ１が１００に近いほど少ないことがわかる。一般にクリーニング装置に入力するトナー量は少ないほうが装置への負担が少なく長寿命が図れる。そのため、形状係数ＳＦ１の小さなトナーを用いることにより、装置の長寿命化が図れることができる。
【０１０２】
トナーとしては、有機溶媒中にウレア結合し得る変性されたポリエステル系樹脂を含む結着樹脂、着色剤を含有したトナー組成物を溶解或いは分散させ、水系媒体中で粒子化するとともに重付加反応させ、この分散液の溶媒を除去、洗浄、乾燥して得られたトナーを用いた。平均円形度を大きくした所謂球形トナーを得る製造として、先述の製造方法以外に公知の乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法等の重合法を用いても良いし、従来の粉砕法で得られたトナーを熱処理により球形化処理したものを用いてもよい。
【０１０３】
なお、形状係数ＳＦ１とは、球状物質の形状の丸さの割合を示す数値であり、図１３に示すように球状物質を二次元平面状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、数２によって定義されるものである。
【数２】
0005360522.tif 000009
【０１０４】
形状係数ＳＦ１が１００〜１５０の所謂球形トナーを用いた場合は、粉砕トナーを用いた場合に比べて極性制御ブレード３２３による感光体１上からのトナー除去は少なくなるが、トナーすり抜けが多くても上記で説明したように極性制御ブレード３２３でトナー帯電量を片側に揃えてクリーニングブラシ３２４で感光体１上から除去するので効果は同じである。
【０１０５】
［実施形態２］
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のプリンタに適用した実施形態について説明する。図１４は、本実施形態に係るプリンタの要部及びその作像工程を説明するための概略構成図である。本実施形態のプリンタにおける画像形成の一連のプロセスは、Ｎ／Ｐ（ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着する）の非接触帯電ローラ方式を用いている。
【０１０６】
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図中の非接触帯電ローラ２０３、現像ローラ２０８、転写ユニット２１５、極性制御ブラシ２５１、クリーニング装置２１８に設けられたクリーニングブラシ２２３及び回収ローラ２２４、図示しない除電ランプにそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加される。それとほぼ同時に感光体２０１、非接触帯電ローラ２０３、転写ユニット２１５、現像ローラ２０８、左スクリュー２０９、右スクリュー２１０、クリーニングブラシ２２３、回収ローラ２２４、トナー排出スクリュー２１９は所定の方向に回転し始める。
【０１０７】
感光体２０１は非接触配置された非接触帯電ローラ２０３で一様に負に帯電（−７００［Ｖ］）され、レーザ光２０４で潜像形成（黒ベタ電位は−１２０［Ｖ］）が行われる。その潜像が現像ローラ２０８で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−４５０［Ｖ］）されトナー像が形成される。そして、そのトナー像が感光体２０１と転写ユニット２１５との間に図示していない給紙機構から給送され、図示しないレジストローラで画像先端と同期を取り供給された転写紙上にトナー像が転写される。このようにトナー像が転写されるときには、転写ユニット２１５の転写ローラに＋１０［μＡ］の電流が印加されることで、感光体上のトナー像が転写紙上に静電転写される。転写紙は図示しない分離機構で感光体１より分離され、図示していない定着装置を経てコピー画像として排出される。
【０１０８】
転写ユニット２１５で転写され、残った感光体２０１上の転写残トナーは「＋極性」と「−極性」とが混在した分布のトナーとなり、感光体２０１の回転でトナー極性制御ブラシ２０１の位置まで移送される。
【０１０９】
極性制御ブラシ２５１は、導電性繊維を導電性基布に植毛したブラシ織物を導電性電極に導電性接着剤で接着固定させたものである。なお、本実施形態では導電性電極として金属の板状電極を用い極性制御ブラシ２５１を固定ブラシとしたが、導電性電極は板状のものでも丸棒でも良い。また、導電性の芯金にブラシ織物を巻きつけてブラシローラ状にしてもよい。極性制御ブラシ２５１に用いたで導電性繊維は導電性ポリエステルであり、ブラシ抵抗は固定ブラシとして成形したものを金属の対向電極に食い込み量１［ｍｍ］で接触させブラシ電極に１０［Ｖ］を印加したときの抵抗が１〜９×１０５［Ω］であるものを用いた。
【０１１０】
極性制御ブラシ２５１には制御したい極性の電圧が印加されており、本実形態では−４００［Ｖ］が印加されている。転写残トナーのうち、＋極性トナーは何割かが極性制御ブラシ２５１に静電気力で付着し、残りの＋極性トナーは−極性に極性制御されてブラシをすり抜けていく。転写残トナーのうち−極性トナーは、より−極性の電荷を与えられながらブラシをすり抜ける。このようにして、ブラシにトナーが付着しながらも、極性を−極性に制御されたトナーがブラシをすり抜けていくことになる。
【０１１１】
なお、ブラシ繊維の母体をナイロンなどの帯電系列がプラス極性のものを選択することで、摩擦帯電でトナー極性をマイナス極性にして、極性制御を補助する機能をもたせることもできる。
【０１１２】
また、本実施形態では極性制御ブラシ２５１にマイナス極性の電圧を印加して転写残トナーの極性をマイナスに制御する説明をしたが、プラス極性に制御したい場合はもちろんプラス電圧を印加し、ブラシ繊維の帯電系列もトナーがプラス極性になるような繊維を選ぶとよい。
【０１１３】
トナー極性制御ブラシ２５１により正規の帯電極性に帯電されたトナーは、次のクリーニングブラシ２２３の位置に感光体２０１の回転により移送される。クリーニングブラシ２２３の芯金へは電源２３０によりトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（＋極性）が印加され極性制御ブラシ２５１をすり抜けたトナーを静電的に吸着する。
【０１１４】
ただし、感光体表面電位が−極性で絶対値が大きい値を取る場合に、クリーニングブラシ２２３の芯金への印加電圧が−極性で絶対値が感光体表面電位よりも小さい場合もありうる。その場合は、相対的にクリーニングブラシ２２３の芯金への印加電圧がトナーの帯電極性とは逆極性の極性になっていればよい。
【０１１５】
クリーニングブラシ２２３上に移動したトナーはクリーニングブラシ２２３より更に高い＋極性の電圧を電源２２８によって軸に印加された回収ローラ２２４へ電位勾配により移動する。回収ローラ２２４上のトナーは導電性を有する回収ブレード２３１により掻き落とされ、トナー排出スクリュー２１９で機外に排出される。回収ブレード２３１は、回収ローラ２２４の表面電位を維持するために、回収ローラ２２４の軸へ印加されている電圧よりもさらに高い＋極性の電圧が印加されている。また、クリーニングブラシ２２３のブラシ先端部にも、ブラシ先端電位を一定に維持するために、ブラシ先端電荷付与部材２３３に電圧が印加されている。
【０１１６】
ここで、クリーニングブラシ２２３、回収ローラ２２４及び回収ブレード２３１の具体的な構成条件は以下の通りである。
【０１１７】
＜クリーニングブラシ条件＞
ブラシ材質：導電性ポリエステル（繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル）
ブラシ抵抗：１０７［Ω］（印加電圧１００［Ｖ］〜７００［Ｖ］）
ブラシ軸印加電圧［Ｖ］、ブラシ表面印加電圧：−２００Ｖ
ブラシ植毛密度：１０［万本／ｉｎｃｈ２］、繊維径約２５［μｍ］〜３５［μｍ］、ブラシ先端の毛倒れ処理あり、ブラシ径φ１６［ｍｍ］
感光体へのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
【０１１８】
なお、クリーニングブラシ２２３のブラシ抵抗は１０５［Ω］〜１０７［Ω］が好ましく、これにより、トナーへの電荷注入抑制効果を保ちつつ、ブラシ軸に印加する電圧を低電圧化することができ、省エネルギー化や低コスト化が可能となる。また、ブラシ繊維の表面部が絶縁性材料からなる、つまり、ブラシ繊維に導電性を付与する導電性材料が繊維表面に露出しない繊維構造になっていることで、クリーニングブラシ２２３の導電性（抵抗）が温湿度の影響を受け難くなる。
【０１１９】
＜回収ローラ条件＞
回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ（ステンレス鋼）
回収ローラ表面材質：ＰＶＤＦ（厚み１００［μｍ］）の表層にアクリル系ＵＶ硬化樹脂層（厚み３［μｍ］〜５［μｍ］）
表面層抵抗：１０１０［Ω／□］〜１０１３［Ω／□］
回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
回収ローラ芯金印加電圧：＋３００［Ｖ］
【０１２０】
なお、ローラ表面に１０１０［Ω／□］以上の高抵抗層を有することで、クリーニングブラシ２２３と回収ローラ２２４とに挟まれたトナーに回収ローラ２２４から電荷が注入されるのが抑制されトナーの極性が反転しにくくなり、静電的な力によってクリーニングブラシ２２３から回収ローラ２２４へトナーを良好に回収することができる。また、ローラ表面に絶縁層を有するものでも良く、この場合の回収ローラ２２４の絶縁表面材料としては、ＰＶＤＦチューブ、ＰＩチューブ、アクリルコート、シリコーンコート（例えばシリコーン粒子を含有したＰＣをコート）、セラミックスなどを用いれば良い。
【０１２１】
＜回収ブレード条件＞
導電性カーボン含有ポリウレタンゴム体積抵抗：１０６［Ω・ｃｍ］（２５［℃］５０［％］にて測定）
ブレード当接角度：２０［°］、ブレード厚み：２．８［ｍｍ］、回収ローラへのブレード喰い込み量：０．６［ｍｍ］
回収ブレードへの印加電圧：１２００［Ｖ］
但し、ブラシ抵抗は直径１０［ｍｍ］のＳＵＳローラにブラシローラを対向させて２００［ｍｍ／ｓｅｃ］で両方を回転させ、ブラシ芯金に電圧を印加して測定した。
【０１２２】
本実施形態において、実施形態１で記述したよう手法により、クリーニング装置２１８に設けた温湿度センサー２５０によって検知した温湿度環境に応じて極性制御ブラシに印加する電圧を変更させてクリーニングを行なったところ、良好なクリーニング性が得られた。
【０１２３】
ここで、極性制御部材として、実施形態１で用いた極性制御ブレード３２３と実施形態２で用いた極性制御ブラシ２５１との極性制御性能では極性制御ブラシ２５１の方がやや優れるが、ほとんど同一と考えて差し支えない。異なる点は、次の工程であるクリーニングブラシへ通過させるトナー量と、異物に対する安定性である。
【０１２４】
極性制御ブレード３２３は、トナーをせき止める効果が高いのでクリーニングブラシへのトナー入力量を極性制御ブラシ２５１よりも低減させることができる。なお、トナーの回収は極性制御ブレード３２３や極性制御ブラシ２５１で主に行なわれるので、回収トナーを搬送する搬送機構を極性制御ブレード３２３の下にも設置したり、極性制御ブラシ２５１に付着したトナーを回収する機構を設置する必要がある。
【０１２５】
また、極性制御ブラシ２５１は異物が入力されても柔軟に撓むことができるので、経時にわたり安定して感光体２０１に当接することができるが、極性制御ブレード３２３は欠けなどが発生すると極性制御性が低下する恐れがある。
【０１２６】
このように、トナー極性制御部材としては、極性制御ブレード３２３と極性制御ブラシ２５１とのそれぞれの特徴を考慮して使用するシステムに適したものを選択すればよい。
【０１２７】
［実施形態３］
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式の複写機（以下、単に複写機という）について説明する。
【０１２８】
図１５は、本発明の特徴部を有するクリーニング装置７５をいわゆる１ドラム型のフルカラー複写機に適用した例を示す図である。この複写機では、図示しない本体筐体内に、感光体ドラム１が収納されている。この感光体ドラム１の周囲には、それぞれ、帯電手段としての帯電ローラ７２、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応した現像装置７４Ｃ，７４Ｍ，７４Ｙ，７４Ｋ、除電ランプ８０、中間転写手段としての中間転写部７０、クリーニング手段としてのクリーニング装置７５等が設けられている。また、この複写機は、複数枚の記録材としての記録紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙は、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、二次転写ローラ７７と中間転写部７６との間の二次転写領域に送り出される。
【０１２９】
現像装置７４Ｃ，７４Ｍ，７４Ｙ，７４Ｋは、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体７１の表面に接触させて回転する図示しない現像スリーブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する図示しない現像剤パドルなどで構成されている。各現像装置内のトナーはフェライトキャリアとの撹拌によって本例では負極性に−１０［μＣ／ｇ］〜−２５［μＣ／ｇ］に帯電される。また、各現像スリーブには図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源によって負の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃが重畳された現像バイアス、又は直流電圧のみの現像バイアスが印加され、図示しない現像スリーブが感光体７１の金属基体層に対して所定電位にバイアスされている。
【０１３０】
中間転写部７０は、中間転写ベルト６９、ベルトクリーニング装置２２０などで構成されている。中間転写ベルト６９は駆動ローラ６１、バイアスローラ６２、クリーニング対向ローラ６３及び従動ローラ６４、６５に張架されており、図示しない駆動モータにより駆動制御される。中間転写ベルト６９は、カーボン分散のフッ素系樹脂ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン）で構成され、電気抵抗は、体積抵抗率が１０１０［Ω・ｃｍ］、表面抵抗率が１０９［Ω／□］のものを用いた。また、二次転写ローラ７７は、ヒドリンゴムローラにＰＦＥチューブを被覆したものであり体積抵抗率が１０９［Ω・ｃｍ］にものを用いた。二次転写ローラ７７には、図示しない二次バイアス印加手段としての二次バイアス電源によって、直流電圧に交流電圧が重畳された二次転写バイアス、又は直流電圧のみの二次転写バイアスが印加される。
【０１３１】
図１５の複写機において画像形成を行う場合、まず、図示しないカラースキャナが、コンタクトガラス上の原稿の画像を照明ランプ、ミラー群及びレンズを介してカラーセンサに結像して、原稿のカラー画像情報を、例えばＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ（以下、それぞれＲ，Ｇ，Ｂという）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。カラーセンサは、本例ではＲ，Ｇ，Ｂの色分解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構成され、原稿の画像を色分解した３色のカラー画像を同時に読み取っている。そして、このカラースキャナで得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示しない画像処理部で色変換処理を行い、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）のカラー画像データを得る。
【０１３２】
上記Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー画像データを得るためのカラースキャナの動作は次のとおりである。後述のカラープリンタの動作とタイミングを取ったスキャナスタート信号を受けて、照明ランプ及びミラー群等からなる光学系が矢印左方向へ原稿を走査し、１回の走査毎に１色のカラー画像データを得る。この動作を合計４回繰り返すことによって、順次４色のカラー画像データを得る。
【０１３３】
感光体７１を図１５中反時計方向に回転駆動するとともに中間転写部７０の中間転写ベルト６９を図１５中時計方向に回転駆動する。そして、感光体７１の表面を帯電ローラ７２で−５００［Ｖ］〜−７００［Ｖ］に一様に帯電した後、感光体７１の表面に対してＣ用画像データで変調されたレーザー光７３を照射して、感光体７１の表面に−８０［Ｖ］〜−１３０［Ｖ］の電位を有するＣ用静電潜像を形成する。そして、このＣ用静電潜像を現像装置７４ＣによりＣトナーで現像を行う。これにより得られたトナー濃度が２［ｗｔ％］〜６［ｗｔ％］のＣ用トナー像は、中間転写部７０の中間転写ベルト６９上に一次転写される。その後、感光体７１の表面に残留した転写残トナーをクリーニング装置７５で除去した後、再び感光体７１の表面を帯電ローラ７２で一様に帯電する。次に、感光体７１の表面に対してＭ用画像データで変調されたレーザー光７３を照射して、感光体７１の表面にＭ用静電潜像を形成する。そして、このＭ用静電潜像を現像装置７４ＭによりＭトナーで現像を行う。これにより得られたＭ用トナー像は、中間転写部７０の中間転写ベルト６９上に既に一次転写されているＣ用トナー像と重なり合うようにして、中間転写ベルト６９上に一次転写される。以後、Ｙ及びＫについても、同様に中間転写ベルト６９上に一次転写する。
【０１３４】
なお、感光体７１上に形成される色の順序は、上述に特定されるものではなく、どの順序で形成してもよい。また、一次転写バイアス電圧は、１色目１２００［Ｖ］、２色目１３００［Ｖ］、３色目１４００［Ｖ］、４色目１５００［Ｖ］とした。このようにして互いに重なり合った状態の中間転写ベルト６９上の各色トナー像は、二次転写ローラ７７により二次転写領域に搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。なお、二次転写バイアス電圧は、１３００［Ｖ］とした。このようにしてトナー像が転写された記録紙Ｐは、紙搬送ベルト７９によって、図示しない定着部に搬送される。この定着部で、記録紙Ｐを加熱、加圧して、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。定着後の記録紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。転写後の感光体７１の表面に残留した転写残トナーは、クリーニング装置７５で除去される。また、中間転写ベルト６９の表面に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置７８で除去される。
【０１３５】
図１６にベルトクリーニング装置７８の詳細図を示す。ベルトクリーニング装置７８は極性制御ブレード４０６、クリーニングブラシ４０２、回収ローラ４０３、回収ローラクリーニングブレード４０４とそれぞれに電圧を印加する図示しない電源、およびローラを駆動する図示しない駆動装置、極性制御ブレード４０６とクリーニングブラシ４０２とを接離する図示しない接離機構、トナー回収コイル４０５からなる。
【０１３６】
最終色のトナー像が中間転写ベルト６９上に転写されるまでは、中間転写ベルト６９をクリーニングできないので極性制御ブレード４０６およびクリーニングブラシ４０２は中間転写ベルト６９から離間した位置に設置されている。感光体７１上に形成された１色目〜４色目のトナー像を重ねて転写し、転写紙上に二次転写ローラ７７によって転写されたあと、図示しない接離機構（たとえばソレノイドなどによって）極性制御ブレード４０６およびクリーニングブラシ４０２は中間転写ベルト表面に接触する位置に移動する。極性制御ブレード４０６は中間転写ベルト６９の裏がわに設置されているクリーニング対向ローラ６３に対向する位置に移動し、中間転写ベルト６９に当接後、電圧が印加される。中間転写ベルト６９の移動に伴い中間転写ベルト６９上に残留したトナーを掻き落としながらトナーの極性を制御する。
【０１３７】
極性制御ブレード４０６では、ほとんどのトナーは機械的に掻き落されるが、極性制御ブレード４０６は所謂スティックスリップが発生し一部はすり抜けて行く。なお、極性制御ブレード４０６へはトナーの帯電極性と同じ極性（−極性）の電圧が印加されており、トナーが極性制御ブレード４０６をすり抜けて行く時トナーを正規の帯電極性（−極性）に帯電する。
【０１３８】
次にトナーと同極性の電圧（−極性）が印加された極性制御ブレード４０６をすり抜けて行くトナーの帯電極性が変わる時の詳細について説明する。
【０１３９】
極性制御ブレード４０６をすり抜けるトナーは、中間転写ベルト６９と極性制御ブレード４０６との圧力で摩擦帯電されるが、本実施形態では中間転写ベルト６９の材質としてフッ素系樹脂を使用しているため中間転写ベルト６９がマイナス帯電しやすく、トナーは正規帯電極性であるマイナス側に帯電しにくい。そこで、トナーの極性を安定に正規帯電極性側に極性制御するために、極性制御ブレード４０６にマイナス電圧を印加する。
【０１４０】
トナーが極性制御ブレード４０６と中間転写ベルト６９との間にはさまれたとき、極性制御ブレード４０６に印加された電圧でトナーに電流が流れ込みトナーは印加電圧側の極性に帯電して極性制御ブレード４０６を通過する。また、中間転写ベルト６９と極性制御ブレード４０６とで形成された楔部の入り口と出口の微小ギャップ部のマイクロ放電によりトナーは印加電圧と同極性に帯電する。
【０１４１】
表５に、温湿度環境をさまざまに変えて極性制御ブレード４０６に印加する電圧と極性制御率との関係を調べ、所定の各温湿度環境において極性制御率が９０［％］以上得られる印加電圧値をまとめたものを示す。なお、絶対湿度は、テストした環境の温度と相対湿度から求められものである。
【表５】
0005360522.tif 000010
【０１４２】
表５に示した各環境における絶対湿度に対する極性制御ブレード４０６への印加電圧をプロットし、そのプロットに対して近似直線を引いたものを図１７に示す。なお、その近似直線の近似式は数３に示すようになり、相関係数Ｒ２は、０．９８７９となった。
【数３】
0005360522.tif 000011
【０１４３】
図１７からわかる通り、絶対湿度と印加電圧との関係が近似直線でよく表されたので、数３に示した近似式を用いて環境に応じた極性制御ブレード４０６への印加電圧の制御を行なう。
【０１４４】
なお、温湿度検知センサーは、帯電ローラ７２や中間転写部７０の制御用に設置されたもの、前述の感光体クリーニングにおける極性制御部材用のデータを使用してもよく、またベルトクリーニング装置７８付近に温湿度センサーを設置して、そのデータを用いても良い。
【０１４５】
本実施形態の極性制御ブレード４０６としては、導電性カーボン含有ポリウレタンゴム、体積抵抗が１０６［Ω・ｃｍ］〜１０８［Ω・ｃｍ］のものを用いる。また、その他の極性制御ブレード４０６の条件は実施形態１で示した表１に示したものと同じである。
【０１４６】
本実施形態では、クリーニング装置７５内に設置された図示しない温湿度検知センサーが温湿度を常時検知しており、感光体７１の回転が開始した時の温湿度検知結果により図示しない制御手段が数３に示した近似式により極性制御ブレード４０６へ印加する電圧値を決定し、電圧印加装置３３１がその電圧値の電圧を極性制御ブレード４０６に印加する。これにより、温湿度変動があっても、常にトナー極性制御が９０［％］以上で行うことができ、その結果、クリーニングブラシ４０２による中間転写ベルト６９の静電クリーニングが安定して行なわれる。
【０１４７】
極性制御ブレード４０６によって極性制御ブレード印加電圧極性と同極性に帯電制御されなかった残り１０［％］未満の極性制御ブレード印加電圧極性と逆極性のすり抜けトナーは、クリーニングブラシ４０２のブラシ繊維が中間転写ベルト６９と摺擦して、極性制御ブレード印加電圧極性と同極性に摩擦帯電することで、後述するようにクリーニングブラシ４０２の表面部が絶縁層であることで、クリーニングブラシ４０２の絶縁層の摩擦帯電電位とトナー帯電量との間に働く静電引力によってクリーニングブラシ４０２に付着する。
【０１４８】
ブラシの摩擦帯電によりブラシ繊維に捕捉されるトナーは、極性制御ブレード４０６により極性に制御し切れなかったトナーであり、極性制御ブレード通過前は、極性制御ブレード印加電圧極性と逆極性の帯電量が大きかったトナーが、極性制御ブレード４０６による電荷注入によっても極性が反転しなかったトナーである。しかし、極性制御ブレード通過のプラス極性のトナーは、極性制御ブレード４０６による電荷注入によって、帯電量が減り、弱帯電トナーとなっていると考えられる。このため、中間転写ベルト６９との静電的付着力は小さく、摩擦帯電したブラシとの摺擦によって捕捉されやすいと考えられる。また、ブラシ繊維に付着後も、弱帯電であるため、中間転写ベルト６９とクリーニングブラシ４０２との間に働く電界の影響よりも、ブラシ繊維との分子間力や、ブラシ繊維と繊維との間に捕捉される力の方が強く、ブラシの摩擦帯電によって捕捉されたトナーが、中間転写ベルト表面に再付着することはほとんどなく、ブラシ繊維に付着し続けると考えられる。
【０１４９】
しかしながら、トナーの粒径や母体の材料、添加剤や、中間転写ベルト６９の厚みが変わると、数３に示した近似式では各環境における絶対湿度と極性制御ブレード４０６への印加電圧との関係が合わなくなる恐れがある。その場合は、適宜別の換算式を用たり、温湿度ごとや絶対湿度に換算した表５のような制御テーブルを用いたりして、検知した温湿度で制御テーブルのどの値に入るか判断し、適切な印加電圧を読み出して極性制御ブレード４０６に電圧を印加するようにしても良い。
【０１５０】
図１６において、極性制御ブレード４０６により正規の帯電極性に帯電されたトナーは、次のクリーニングブラシ４０２の位置に中間転写ベルト６９の駆動により移送される。クリーニングブラシ４０２の芯金へは図示しない電源によりトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（＋極性）が印加され極性制御ブレード４０６をすり抜けたトナーを静電的に吸着する。クリーニングブラシ４０２上に移動したトナーはクリーニングブラシ４０２より更に高い＋極性の電圧を図示しない電源より軸に印加した回収ローラ４０３へ電位勾配により移動する。回収ローラ４０３上のトナーは導電性を有する回収ブレード４０４により掻き落とされ、トナー排出スクリュー４０５で機外に排出される。回収ブレード４０４は、回収ローラ４０３の表面電位を維持するために、回収ローラ４０３の軸へ印加されている電圧よりもさらに高い＋極性の電圧が印加されている。
【０１５１】
ここで、クリーニングブラシ４０２、回収ローラ４０３及び回収ブレード４０４の具体的な構成条件は以下の通りである。
【０１５２】
＜クリーニングブラシ条件＞
ブラシ材質：導電性ポリエステル（繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル）
ブラシ抵抗：１０７［Ω］（印加電圧１００［Ｖ］〜７００［Ｖ］で測定）
ブラシ軸印加電圧Ｖｂｔ［Ｖ］：極性制御後の中間転写ベルト表面電位をＶｓｂ［Ｖ］とすると、Ｖｂｔ＝Ｖｓｂ＋３００
ブラシ植毛密度：１０［万本／ｉｎｃｈ２］、繊維径約２５［μｍ］〜３５［μｍ］、ブラシ先端の毛倒れ処理あり、ブラシ径φ１６［ｍｍ］
中間転写ベルトへのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
【０１５３】
なお、クリーニングブラシ４０２のブラシ抵抗は１０５［Ω］〜１０７［Ω］が好ましく、これにより、トナーへの電荷注入抑制効果を保ちつつ、ブラシ軸に印加する電圧を低電圧化することができ、省エネルギー化や低コスト化が可能となる。また、ブラシ繊維の表面部が絶縁性材料からなる、つまり、ブラシ繊維に導電性を付与する導電性材料が繊維表面に露出しない繊維構造になっていることで、クリーニングブラシ４０２の導電性（抵抗）が温湿度の影響を受け難くなる。
【０１５４】
＜回収ローラ条件＞
回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ（ステンレス鋼）
回収ローラ表面材質：ＰＶＤＦ（厚み１００［μｍ］）の表層にアクリル系ＵＶ硬化樹脂層（厚み３［μｍ］〜５［μｍ］）
表面層抵抗：１０１０［Ω／□］〜１０１３［Ω／□］
回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１［ｍｍ］
回収ローラ芯金印加電圧Ｖｒｔ［Ｖ］：Ｖｂｔ＋３００
【０１５５】
なお、ローラ表面に１０１０［Ω／□］以上の高抵抗層を有することで、クリーニングブラシ４０２と回収ローラ４０３とに挟まれたトナーに回収ローラ４０３から電荷が注入されるのが抑制されトナーの極性が反転しにくくなり、静電的な力によってクリーニングブラシ４０２から回収ローラ４０３へトナーを良好に回収することができる。また、ローラ表面に絶縁層を有するものでも良く、この場合の回収ローラ４０３の絶縁表面材料としては、ＰＶＤＦチューブ、ＰＩチューブ、アクリルコート、シリコーンコート（例えばシリコーン粒子を含有したＰＣをコート）、セラミックスなどを用いれば良い。
【０１５６】
＜回収ブレード条件＞
導電性カーボン含有ポリウレタンゴム体積抵抗：１０６［Ω・ｃｍ］（２５［℃］５０［％］にて測定）
ブレード当接角度：２０［°］、ブレード厚み：２．８［ｍｍ］
回収ローラへのブレード喰い込み量：０．６［ｍｍ］
回収ブレードへの印加電圧Ｖｒｂｔ［Ｖ］：Ｖｒｔ＋９００
【０１５７】
ただし、ブラシ抵抗は直径１０［ｍｍ］のＳＵＳローラにブラシローラを対向させて２００［ｍｍ／ｓｅｃ］で両方を回転させ、ブラシ芯金に電圧を印加して測定した。
【０１５８】
以上のような条件で図１５及び図１６に示す本実施形態のプリンタで画像形成を行い、環境に応じて極性制御ブレード４０６に印加する電圧を変更させてクリーニングを行なったところ、良好なクリーニング性を得られた。また、クリーニング後のベルトクリーニング装置７８を観察すると、クリーニングブラシ４０２によって中間転写ベルト６９から除去されたトナーは回収ローラ４０３に移動し、さらに回収ブレード４０４で掻き落とされて、回収ローラ接触後のクリーニングブラシ表面にトナーは存在しなかった。なお、ブラシ抵抗は１０７［Ω］のもの以外に１０５［Ω］のものを用いても同様なクリーニング性能を得ることができた。
【０１５９】
以上、本実施形態によれば、表面移動する被清掃体上である感光体のトナーを感光体上から除去するブラシローラであるクリーニングブラシと、クリーニングブラシが感光体上のトナーを除去する位置に対して感光体表面移動方向上流側の感光体の表面と対向する位置に、感光体上のトナーの極性を制御する極性制御ブレードや極性制御ブラシなどの極性制御部材と、上記極性制御部材に電圧を印加する電圧印加手段である電源とを備えたクリーニング装置において、クリーニングブラシは、表面移動する感光体上のトナーを感光体上から除去する、導電性を有する繊維を導電性芯金の外周から直径方向外側へ延びるように植毛されたものであり、導電性芯金に電圧を印加する導電性芯金電圧印加手段である電源と、導電性部材と導電性部材上に形成された絶縁性部材からなる表面層とを有し、クリーニングブラシと接触しクリーニングブラシに付着したトナーを静電的な力によって回収する回収部材である回収ローラと、上記導電性部材に電圧を印加する導電性部材電圧印加手段である電源と、回収ローラの表面層に電荷を付与する回収部材表面電荷付与手段である導電性ブレードと、クリーニングブラシが感光体上のトナーを除去する位置よりもクリーニングブラシ回転方向上流側、且つ、クリーニングブラシと回収ローラとが接する位置よりもクリーニングブラシ回転方向下流側に、クリーニングブラシのブラシ先端部に電荷を付与するブラシ先端電荷付与手段である電荷付与部材と、装置内の温度と湿度とを検知する温湿度検知手段である温湿度検知センサとを有しており、上記電源は、感光体表面移動開始時の温湿度検知センサの検知結果に基づいて極性制御部材に印加する電圧を変更する。これにより、温湿度検知センサの検知結果に基づいて極性制御部材に印加する電圧を変更するので、環境変動により極性制御部材の抵抗が変動してもトナー極性制御に適した電流を極性制御部材に流すことが可能となる。よって、温湿度環境に関係なく適切な電流量で極性制御部材からトナーへ電荷注入することができ、トナーの極性制御を良好に行うことができる。したがって、温湿度環境に関係なく感光体上のトナーの極性制御を良好に行うことができる。
また、導電性部材上に絶縁性部材からなる表面層が形成された高抵抗の回収ローラを用いるので、クリーニングブラシからトナーを回収するときに、トナーへの電荷注入が抑制され、クリーニングブラシに付着したトナーがクリーニングブラシに印加される電圧の極性と同極性に強帯電する乃至極性が反転するのを抑制することができる。
また、クリーニングブラシのブラシ先端部に電荷付与部材によって電荷を付与することで、クリーニングブラシのブラシ先端電位が低下するのを抑制することができる。これにより、感光体の表面電位とクリーニングブラシのブラシ先端電位との電位差が小さくなるのを抑制することができ、感光体に付着したトナーを静電力によってクリーニングブラシのブラシに良好に吸着させることができる。また、導電性ブレードで、回収ローラの表面層に電荷を付与することで、回収ローラ表面の電位低下を抑制することができる。これにより、回収ローラ表面とクリーニングブラシのブラシ先端との電位差が小さくなるのを抑制することができ、クリーニングブラシに付着したトナーを静電力によって回収ローラ表面に良好に吸着させることができる。よって、クリーニングブラシに付着したトナーを回収ローラへ良好に回収することができる。したがって、回収ローラの表面電位及びクリーニングブラシのブラシ先端電位の低下を抑制し、経時で感光体のクリーニングを良好に行うことができる。
また、本実施形態によれば、温湿度検知センサの検知結果に温度と相対湿度との少なくとも一方が含まれることで、温湿度データを容易に検知できる。
また、本実施形態によれば、温湿度検知センサの検知結果に絶対湿度が含まれることでより正確に極性制御の温湿度補正を行うことができる。
また、本実施形態によれば、上記極性制御部材が極性制御ブレードのような導電性ブレードであることで、感光体上の転写残トナーを掻き取ることができ、簡単な構成でクリーニングブラシに入力される転写残トナー量を低減することができる。
また、本実施形態によれば、クリーニングブラシのブラシ繊維の抵抗が１０５［Ω］以上１０７［Ω］以下であることで、トナーへの電荷注入を抑制し感光体のクリーニングを良好に行うことができ、且つ、クリーニングブラシや回収ローラに印加する電圧を低電圧化でき省エネルギー化や低コスト化が可能となる。
また、本実施形態によれば、クリーニングブラシのブラシ繊維の表面部が絶縁性材料からなる、つまり、ブラシ繊維に導電性を付与する導電性材料が繊維表面に露出しない繊維構造になっている。これにより、クリーニングブラシの導電性（抵抗）が温湿度の影響を受け難くなるので、極性制御後トナーの電荷量が一定に制御されていれば、クリーニングブラシに対する温湿度制御が不要になり、制御が簡単で低コストとなる。
また、本実施形態によれば、潜像担持体である感光体と、感光体を帯電せしめる帯電手段である帯電装置と、感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段である光書込ユニットと、感光体上の静電潜像をトナーにより現像しトナー像化する現像手段である現像装置と、感光体上のトナー像を転写体又は記録媒体に転写する転写手段である転写装置と、転写後の感光体上を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去する感光体ドラムクリーニング手段とを有する画像形成装置において、感光体ドラムクリーニング手段として、本実施形態のクリーニング装置を用いることにより、感光体上の転写残トナーを良好にクリーニングすることができる。これにより、高画質な画像形成を実現することができる。
また、本実施形態によれば、上記画像形成装置が、一つの感光体と複数の現像装置とで多色画像を形成する、１ドラム型のフルカラー画像形成装置である場合の潜像担持体クリーニング手段として、本実施形態のクリーニング装置を用いることにより、感光体上の転写残トナーを良好にクリーニングすることができる。感光体上の転写残トナーを良好にクリーニングできることにより、感光体上の転写残トナーが他の色の現像装置内に混入することを防止することができ、混色の発生を防止することができる。これにより、高画質な画像形成を実現することができる。
また、本実施形態によれば、上記画像形成装置が、一つの感光体と一つの現像装置とからなる画像形成部を複数有し、上記複数の画像形成部で形成されたトナー像を重ね合わせることで多色画像を形成する、タンデム型のフルカラー画像形成装置である場合の感光体ドラムクリーニング手段として、本実施形態のクリーニング装置を用いることにより、各感光体上の転写残トナーを良好にクリーニングすることができる。これにより、高画質な画像形成を実現することができる。
また、本実施形態によれば、上記画像形成装置が、感光体上のトナー像が、中間転写される中間転写体である中間転写ベルトと、中間転写ベルトの表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング手段とを有し、中間転写体クリーニング手段として、本実施形態のクリーニング装置を用いることにより、中間転写ベルト上の転写残トナーを良好にクリーニングすることができる。これにより、高画質な画像形成を実現することができる。
また、本実施形態によれば、上記トナー像を形成するトナーとして、形状係数ＳＦ−１が、１００〜１５０のトナーを用いる。すなわち、球形トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０の真円度の高い球形トナーを用いている。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり、したがって流動性が高くなり、また、トナーと感光体ドラム１との吸着力も弱くなって、転写率を高くすることができ、高品の画像を得ることができる。
また、本実施形態によれば、感光体として、フィラー（粒子状物質）を含有する表面保護層が形成されたものを用いることで、感光体の膜削れ量を低減することができ、耐摩耗性を向上することができる。これにより、摩耗によって、感光体表面が削れて凹凸ができるの抑制することができる。その結果、感光体と極性制御ブレードとの接触圧が軸方向で均一に保たれ、トナーのすり抜けが発生し易い感光体と極性制御ブレードとの接触圧が低い部分が生じるのを抑制することができ、トナーのすり抜けを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、感光体として、架橋型の高分子材料を含有する表面保護層を有するものを用いることで、感光体の耐磨耗性を向上することができる。
また、実施形態よれば、上記表面保護層の構造中に電荷輸送層を有することで、感光体の電気的安定性を高めることができる。
また、本実施形態によれば、感光体と少なくとも本実施形態のクリーニング装置とを一体に備えたプロセスカートリッジとすることで、クリーニング装置及び感光体をプリンタに対して容易に着脱することができる。これにより、上述したように高画質な画像形成を実現することが可能となり、且つ、交換時の操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の特徴部である温湿度環境に応じた電圧変更制御のフローチャート。
【図２】実施形態１に係るプリンタの概略構成図。
【図３】画像形成部近傍の拡大概略構成図。
【図４】プロセスカートリッジの概略構成図。
【図５】感光体ドラム上に担持された転写残トナーＡの帯電電位分布、及び、極性制御ブレードと感光体との対向部を通過した転写残トナーＡの帯電電位分布を示すグラフ。
【図６】感光体ドラム上に担持された転写残トナーＢの帯電電位分布、及び、極性制御ブレードと感光体との対向部を通過した転写残トナーＢの帯電電位分布を示すグラフ。
【図７】（ａ）抵抗が６乗品の導電性ブレードにおける温湿度環境よる抵抗値の変化を示したグラフ。（ｂ）抵抗が８乗品の導電性ブレードにおける温湿度環境よる抵抗値の変化を示したグラフ。
【図８】極性制御ブレードに−１０００［Ｖ］の電圧を印加した場合の温湿度環境と極性制御率との関係を示したグラフ。
【図９】極性制御ブレードに−１２００［Ｖ］の電圧を印加した場合の温湿度環境と極性制御率との関係を示したグラフ。
【図１０】極性制御ブレードに−１４００［Ｖ］の電圧を印加した場合の温湿度環境と極性制御率との関係を示したグラフ。
【図１１】実施形態１における絶対湿度と極性制御ブレード印加電圧との関係を示したグラフ。
【図１２】形状係数ＳＦ１と転写残トナー量との関係を示すグラフ。
【図１３】形状係数ＳＦ１を求めるための説明図。
【図１４】実施形態２に係る複写機の要部構成図。
【図１５】実施形態３に係る１ドラム型のフルカラープリンタの要部概略構成図。
【図１６】ベルトクリーニング装置の詳細な構成を示したプリンタの要部概略構成図。
【図１７】実施形態３における絶対湿度と極性制御ブレード印加電圧との関係を示したグラフ。
【符号の説明】
【０１６１】
１      感光体
２      クリーニング装置
８      中間転写ベルト
７１    感光体
７５    クリーニング装置
７８    ベルトクリーニング装置
１００  プリンタ
２０１  感光体
２１８  クリーニング装置
２５１  極性制御ブラシ
２２３  クリーニングブラシ
２２４  回収ローラ
２３１  回収ブレード
２３３  電荷付与部材
２５０  温湿度センサー
３００  プロセスカートリッジ
３２３  極性制御ブレード
３２４  クリーニングブラシ
３２６  回収ローラ
３２７  回収ブレード
３２５  電荷付与部材
３３０  温湿度検知センサー
４０２  クリーニングブラシ
４０３  回収ローラ
４０４  回収ブレード
４０６  極性制御ブレード
【図１】
0005360522.tif 000012
【図２】
0005360522.tif 000013
【図３】
0005360522.tif 000014
【図４】
0005360522.tif 000015
【図５】
0005360522.tif 000016
【図６】
0005360522.tif 000017
【図７】
0005360522.tif 000018
【図８】
0005360522.tif 000019
【図９】
0005360522.tif 000020
【図１０】
0005360522.tif 000021
【図１１】
0005360522.tif 000022
【図１２】
0005360522.tif 000023
【図１３】
0005360522.tif 000024
【図１４】
0005360522.tif 000025
【図１５】
0005360522.tif 000026
【図１６】
0005360522.tif 000027
【図１７】
0005360522.tif 000028