(57)【要約】【課題】異なる極性の電圧を印加した導電性ブラシを用いて像担持体上からトナーを除去する装置において、小型化を図りつつ、導電性ブラシの接触順序による像担持体への静電的悪影響を防止し、かつ、ブラシからのトナー飛散を防止しながら長期にわたり良好なクリーニング性能を維持する。【解決手段】電気的に絶縁された複数の導電性ブラシ７０と、複数の導電性ブラシを回転方向に並列に固定支持する回転可能なブラシ支持体７１と、複数の導電性ブラシのうち少なくとも２つの導電性ブラシに互いに異なる極性の電圧を印加する電源７０１、７０２とを備え、感光体１上にトナー像が形成された領域がクリーニング装置と最初に対向するＡ’部と、次に対向するＢ’部とを通過する際に、所定の極性の電圧を印加された第１の導電性ブラシＡと接触した後に、これと異極性の電圧を印加された第２の導電性ブラシＢと接触するようにブラシ支持体の回転を停止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に付着したトナーを異なる極性の電圧を印加した導電性ブラシにより除去するクリーニング装置において、
電気的に絶縁された複数の導電性ブラシと、該複数の導電性ブラシを回転方向に並列に固定支持する回転可能なブラシ支持体と、該複数の導電性ブラシのうち少なくとも２つの導電性ブラシに互いに異なる極性の電圧を印加する電圧印加手段とを備え、上記像担持体上にトナー像が形成された領域がクリーニング装置との対向部を通過する際に、所定の極性の電圧を印加された第１の導電性ブラシと接触した後に、これとは異なる極性の電圧を印加された第２の導電性ブラシと接触するように上記ブラシ支持体の回転を停止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、上記導電性ブラシに付着したトナーを除去するトナー除去部材を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１または２のクリーニング装置において、上記ブラシ支持体上に隣接して配置される複数の導電性ブラシ間のリークを防止するための絶縁部材を該複数の導電性ブラシ間に設けた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、上記像担持体が感光体であり、上記第１の導電性ブラシに印加する電圧の極性が該感光体の帯電極性と逆極性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、上記ブラシ支持体は、各プリント動作の像担持体上の非画像部がクリーニング装置に対向するタイミングで回転すること特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１、２、３または４のクリーニング装置において、上記ブラシ支持体は、所定枚数プリント後の像担持体上の非画像部がクリーニング装置に対向するタイミングで回転すること特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項１、２、３または４のクリーニング装置において、上記ブラシ支持体は、１ｊｏｂプリント後の像担持体上の非画像部がクリーニング装置に対向するタイミングで回転すること特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項２、３、４、５、６または７のクリーニング装置において、上記トナー除去部材は、上記複数の導電性ブラシのうち像担持体に接触していない導電性ブラシのトナー除去を行なうことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８のクリーニング装置において、上記ブラシ支持体は軸方向に揺動可能であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９のクリーニング装置において、上記ブラシ支持体の周面の一部の長手方向全幅に渡って、導電性ブラシが配置されていない領域を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１１】
請求項１０のクリーニング装置において、画像形成終了後、上記ブラシ支持体のブラシが配置されていない部分が上記像担持体に対向するように、上記ブラシ支持体の回転を停止することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１２】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成装置と、該像担持体上の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する現像装置と、該像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置と、該像担持体をクリーニングするクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、
上記クリーニング装置として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１のクリーニング装置を採用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、一つの像担持体上に複数の現像器からなる現像装置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１４】
請求項１２の画像形成装置において、一つの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１５】
請求項１２、１３または１４の画像形成装置において、上記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０の範囲にあるものを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１２、１３、１４または１５の画像形成装置において、上記像担持体としてアモルファスシリコンからなる表層が形成されたもの用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１２、１３、１４または１５の画像形成装置において、上記像担持体としてフィラー（粒子状物質）を含有する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１８】
請求項１７の画像形成装置において、上記保護層のバインダー樹脂が架橋構造を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１８の画像形成装置において、上記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に電荷輸送部位を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
クリ−ニング装置と、像担持体、帯電装置または現像装置から選ばれる少なくとも一つとを一体的に構成し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、
上記クリーニング装置として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１のクリーニング装置を採用することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファックス、プリンタ等の画像形成装置及びこれに採用されるクリーニング装置並びに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、トナー像形成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つ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つけると、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（異型）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、上記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較べて劣ることが知られている。
【０００４】
これに対し、小粒径トナーや球形トナーのクリーニング時にも確実なクリーニング性を備え、かつ、感光体の表面膜削れを軽減するために機械的な摺擦を抑えたクリーニング方式として、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導電性ブラシローラを配し、さらに導電性ブラシローラに接触して回収ローラを配し、回収ローラからゴムブレードなどの手段でトナーを除去する。この際、導電性ブラシローラあるいは導電性ブラシローラと回収ローラとの両方に電圧を印加し、摺擦力に加え静電気力で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】
ところで、一般的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ため、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、あるいは無帯電トナーの混合物となっている。この両極性及び無帯電トナーの混合物を静電ブラシクリーニングする手段として、特許文献１では、正極性、負極性の電圧をそれぞれ印加した２本の導電性ブラシローラを並べ各極性トナーごとにクリーニングする方法を提案している。
【０００６】
しかしながら、感光体に対向して２本の導電性ブラシローラを配置し、さらには、それぞれのブラシに付着したトナーの回収装置を配置することは画像形成装置の小型化という課題を達成し難い。そこで、特許文献２では、サイズを増加させずにトナーに各極性トナーごとにクリーニングする静電ブラシクリーナを提案している。この静電ブラシクリーナは、第1の極性を有する第１の領域と第２の極性を有する第２の領域とに分けられた導電性コアとこれに取り付けられた複数の導電性繊維とを含んだブラシローラを備えている。この導電性コアの第１の領域と第２の領域に正極性、負極性の電圧をそれぞれ印加して各領域に取り付けられた導電性繊維を正極性、負極性それぞれを有する領域に分割する。そして、正極性、負極性それぞれの領域に分割されたブラシローラを回転させて、それぞれを感光体表面に接触させて、感光体表面から各極性トナーごとにクリーニングしている。このような静電ブラシクリーナは、感光体に対向して１本のブラシローラを配置するのみでよいので、小型化という点でメリットがある。
【０００７】
【特許文献１】特許第３０５５８０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１５７３７４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、特許文献２の静電ブラシクリーナでは、正極性、負極性それぞれを有する領域に分割されたブラシローラを回転させながら感光体表面に接触させて、感光体からトナーを除去している。このため、（１）感光体に最初に正にバイアスされたブラシが接触し次に負にバイアスされたブラシが接触する場合と、（２）感光体に最初に負にバイアスされたブラシが接触し次に正にバイアスされたブラシが接触する場合の二通りの場合ができてしまう。バイアスされたブラシが接触した後の感光体はバイアス電圧に応じて帯電されるので、前記（１）と（２）ではブラシ通過後の感光体の表面電位が異なる。さらに、（２）の場合、感光体が正に帯電されたままだと、負帯電感光体を用いた場合には光除電できず、次の帯電工程において、帯電電位の低下を招く。このように、特許文献２の静電ブラシクリーナでは、ブラシを回転させながら感光体表面に接触させているので、ブラシの接触順序を一定にすることはできず、感光体に帯電電位の低下という静電的悪影響を及ぼしてしまう。
【０００９】
さらに、特許文献２の構成では、感光体上の同じ箇所を、正極性、負極性それぞれを有する領域に分割されたブラシローラで摺擦するには、感光体を遅い速度で移動させる、あるいは、ブラシを速い速度で回転させなければならない。感光体を遅い速度で移動する場合は、画像形成の生産性が劣る。一方、ブラシを速い速度で回転させると、Ｉ．ブラシからのトナー飛散によるトナークラウドの発生で感光体に再付着して感光体が汚染される。ＩＩ．ブラシが感光体を摺擦し続ける時間が短く、クリーニング効率が低下する。ＩＩＩ．ブラシの正負極性が切り替わる時間が短く、クリーニング効率が低下する。等の問題がある。
【００１０】
そこで、本発明では上記の問題を鑑みなされたものであり、その目的とするところは、異なる極性の電圧を印加した導電性ブラシを用いて像担持体上からトナーを除去する装置において、小型化を図りつつ、導電性ブラシの接触順序による像担持体への静電的悪影響を防止し、かつ、クリーニングブラシからのトナー飛散を防止しながら長期にわたり良好なクリーニング性能を維持できるクリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体上に付着したトナーを異なる極性の電圧を印加した導電性ブラシにより除去するクリーニング装置において、電気的に絶縁された複数の導電性ブラシと、該複数の導電性ブラシを回転方向に並列に固定支持する回転可能なブラシ支持体と、該複数の導電性ブラシのうち少なくとも２つの導電性ブラシに互いに異なる極性の電圧を印加する電圧印加手段とを備え、上記像担持体上にトナー像が形成された領域がクリーニング装置との対向部を通過する際に、所定の極性の電圧を印加された第１の導電性ブラシと接触した後に、これとは異なる極性の電圧を印加された第２の導電性ブラシと接触するように上記ブラシ支持体の回転を停止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、上記導電性ブラシに付着したトナーを除去するトナー除去部材を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２のクリーニング装置において、上記ブラシ支持体上に隣接して配置される複数の導電性ブラシ間のリークを防止するための絶縁部材を該複数の導電性ブラシ間に設けた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、上記像担持体が感光体であり、上記第１の導電性ブラシに印加する電圧の極性が該感光体の帯電極性と逆極性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、上記ブラシ支持体は、各プリント動作の像担持体上の非画像部がクリーニング装置に対向するタイミングで回転すること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または４のクリーニング装置において、上記ブラシ支持体は、所定枚数プリント後の像担持体上の非画像部がクリーニング装置に対向するタイミングで回転すること特徴とするものである。
また、請求項７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、上記ブラシ支持体は、１ｊｏｂプリント後の像担持体上の非画像部がクリーニング装置に対向するタイミングで回転すること特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項２、３、４、５、６または７のクリーニング装置において、上記トナー除去部材は、上記複数の導電性ブラシのうち像担持体に接触していない導電性ブラシのトナー除去を行なう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１、２、３、４、５、６、７または８のクリーニング装置において、上記ブラシ支持体は軸方向に揺動可能であ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１、２、３、４、５、６、７、８または９のクリーニング装置において、上記ブラシ支持体の周面の一部の長手方向全幅に渡って、導電性ブラシが配置されていない領域を有することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０のクリーニング装置において、画像形成終了後、上記ブラシ支持体のブラシが配置されていない部分が上記像担持体に対向するように、上記ブラシ支持体の回転を停止することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成装置と、該像担持体上の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する現像装置と、該像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置と、該像担持体をクリーニングするクリーニング装置とを備えた画像形成装置において、上記クリーニング装置として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１のクリーニング装置を採用す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１２の画像形成装置において、一つの像担持体上に複数の現像器からなる現像装置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１４の発明は、請求項１２の画像形成装置において、一つの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１５の発明は、請求項１２、１３または１４の画像形成装置において、上記像担持体上にトナー像を形成するためのトナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０の範囲にあるものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１２、１３、１４または１５の画像形成装置において、上記像担持体としてアモルファスシリコンからなる表層が形成されたもの用いることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１２、１３、１４または１５の画像形成装置において、上記像担持体としてフィラー（粒子状物質）を含有する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１８の発明は、請求項１７の画像形成装置において、上記保護層のバインダー樹脂が架橋構造を有することを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１８の画像形成装置において、上記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に電荷輸送部位を有することを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、クリ−ニング装置と、像担持体、帯電装置または現像装置から選ばれる少なくとも一つとを一体的に構成し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジにおいて、上記クリーニング装置として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１のクリーニング装置を採用することを特徴とするものである。
【００１２】
これらの発明では、ブラシ支持体の回転を停止して、像担持体上のトナー像が形成された領域を、所定の極性の電圧を印加された第１の導電性ブラシと接触した後に、これとは異なる極性の電圧を印加された第２の導電性ブラシと接触させて、各極性トナーごとにクリーニングする。また、複数の導電性ブラシを回転可能なブラシ支持体に固定支持しているので、正極性、負極性の電圧をそれぞれ印加した２本のブラシローラを並べるものに較べて小型化できる。さらに、像担持体に接触する導電性ブラシの極性の順序はいつも一定となるので、導電性ブラシの接触順序により像担持体の静電的悪影響を及ぼしてしまうことを防止できる。また、ブラシ支持体を常時回転させるのではないので、ブラシの移動時間を短くでき、ブラシからのトナー飛散によるトナークラウドの発生を防止できる。さらに、像担持体上のトナー像が形成された領域がクリーニング装置との対向部を通過する際、ブラシ支持体は回転を停止して、第１の導電性ブラシと第２の導電性ブラシとを像担持体と対向するよう配置しているので、各極性のブラシが像担持体を摺擦し続ける時間及びブラシの正負極性が切り替わるまでの時間を確保でき、クリーニング効率が向上する。これにより、良好なクリーニング性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１乃至２０の発明によれば、異なる極性の電圧を印加した導電性ブラシを用いて像担持体上からトナーを除去する装置において、小型化を図りつつ、導電性ブラシの接触順序による像担持体への静電的悪影響を防止し、かつ、クリーニングブラシからのトナー飛散を防止しながら長期にわたり良好なクリーニング性能を維持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】
【００１４】
以下、本発明を適用した一実施形態としての画像形成装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係わる画像形成装置の概略図である。図１において、像担持体としてのドラム状の感光体１の周りに、帯電装置２、現像装置４、転写装置６、クリーニング装置７、除電装置（図示せず）が順に配置されている。また、感光体１を露光して感光体１上に静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置（図示せず）が設けられている。感光体１は、矢印方向に例えば２５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転し、表面を帯電装置２によって一様に帯電される。帯電された感光体１には、露光装置（図示なし）から出射される光変調されたレーザ光等の書き込み光が照射され、感光体１上に静電潜像が形成される。感光体１上に形成された静電潜像は、現像装置４によってトナー像として可視像化される。一方、図示していない給紙装置から転写材としての転写紙Ｐが給送され、転写装置６によって感光体１上のトナー像が転写紙Ｐに転写される。トナー像を転写された転写紙Ｐは、感光体１から分離された後、定着装置（図示なし）に搬送され、転写紙Ｐ上のトナー像に熱と圧力を加えられて該トナー像が転写紙上に定着される。定着装置を通過した転写紙は機外に排出される。また、トナー像を転写したあとの感光体１表面はクリーニング装置７により残留トナーをクリーニングされる。クリーニング装置７を通過した感光体１は除電装置（図示なし）からの光を照射され、その表面電位が初期化され、次に画像形成に備える。
【００１５】
図１に示した帯電装置２は、導電性の基体１３とその表面に設けられた抵抗層１４とを有する帯電ローラにより構成されている。この帯電装置２は図示しない加圧手段によって所定の圧力で加圧され感光体１の表面に、例えば５００ｇｆの力で圧接している。帯電装置２は、別途駆動手段は持たず、感光体１の回転駆動により連れ回り回転するよう構成されている。但し、帯電装置２の表面の静止摩擦係数が十分に小さい場合には連れ回りしなくなることもあるので、このような場合は安定な接触状態を得るために、帯電装置２を回転駆動する駆動装置を別途設けてもよい。また、帯電ローラより成る帯電装置２は、その長手方向（軸方向）の寸法が最大画像幅Ａ４横（約３００ｍｍ）よりも少し長く設定されている。帯電装置２の基体１３には図示しない電源が接続され、感光体１と帯電装置２との電位差が放電開始電圧以上になる電圧を印加する。本実施形態では、感光体１の表面電位が−７００Ｖに帯電するような電圧を帯電装置２に印加する。これにより、帯電装置２と感光体１との接触部の近傍で放電が起こり、感光体表面が均一に帯電される。印加電圧はＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧が用いられ、本実施形態では周波数：１．８ｋＨｚ、ピーク電圧：２ｋＶ、オフセット電圧：−７４０Ｖを印加している。しかし、ＤＣ電圧印加時のほうがＡＣ重畳タイプに比較してＮＯｘの発生量は少ないので、オゾン、ＮＯｘの発生を抑制したい場合はＤＣ電圧を印加するほうが良い。但し、ＤＣ電圧印加よりＡＣ重畳のほうが均一な表面電位が得られる。また、図１では、帯電装置２は感光体１表面に当接しているが、例えば帯電ローラより成る帯電装置２を感光体１表面に微小ギャップをあけて近接して配置することもできる。かかる非接触タイプの帯電装置を用いた場合も、その帯電装置に所定の電圧を印加することにより、帯電装置と感光体１との間に放電を生ぜしめ、感光体１を所定の極性に帯電することができる。また、帯電装置２としては、帯電ローラのほかに、帯電ブレードや帯電ブラシなどを用いることもできる。
【００１６】
現像装置４は、トナーとキャリアを有する乾式現像剤を担持して搬送する現像ローラ５を有している。現像装置４内で所定の極性に摩擦帯電されたトナーは、現像剤として現像ローラ５に担持されて感光体１との対向部まで搬送される。そして、現像剤中のトナーが感光体１上の静電潜像に静電的に移行して可視像化される。なお、本実施形態の画像形成装置では、トナーは負極性に摩擦帯電されるものを用いた。
【００１７】
転写装置６は、感光体１の表面に対して接離可能な転写ベルトと、転写電圧を印加するためのバイアスローラと、転写ベルトを張架する支持ローラと、転写ベルトを駆動する駆動ローラ等より成るベルト転写装置である。この転写装置６では、図示しない給紙カセットから給紙された転写紙Ｐを、転写ベルトが感光体１との対向する転写位置を通過するよう搬送し、バイアスローラにトナー像のトナー帯電極性と逆極性（本実施形態では正極性）の転写電圧が印加されることで、感光体１上のトナー像が転写紙Ｐに転写される。なお、図１の転写装置６は、感光体１表面に対して接離可能なベルト転写装置であるが、他の適宜な形態の転写装置を用いることもできる。ここで、トナー像の転写が行われる転写位置を通過した後の感光体１表面に付着する転写残トナーのなかには、転写電圧の影響を受けて、現像時の帯電極性と逆極性、すなわち正極性に帯電したものが存在することがある。そこで、感光体１上には、正極性帯電した転写残トナーと負極性帯電した転写残トナーとが混在するのである。
【００１８】
クリーニング装置７は、感光体１軸と平行に帯状に形成されたＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄ等の固定ブラシ７０が複数支持された回転可能なブラシ支持体７１と、ブラシに電圧を印加する複数の電源７０１、７０２と、ブラシ７０が複数固定されたブラシ支持体７１を間欠回転させる図示しない駆動装置とを備えている。また、ブラシに付着したトナーを除去するトナー除去部材として、トナー回収ローラ７３、７４と、トナー回収ローラ７３、７４に電圧を印加する複数の電源７０３、７０４と、トナー回収ローラ７３、７４からトナーを除去するスクレーパ７５、７６とを備えている。ブラシ支持体７１に支持されている複数の固定ブラシ７０では、感光体１に接触しているＡ、Ｂの２本のブラシと、Ａ，Ｂ以外の固定ブラシとが電気的に接触しないように支持されている。また、ブラシ支持体７１は、回転可能であれば、スリーブ形状、円柱状のほか、四角柱、六角柱、八角柱などの多面体を底面にした角柱形状でも良い。このブラシ支持体７１に固定された複数のブラシ７０のうち、２本のブラシＡ、Ｂが同時に感光体１に接触し、その他のブラシのうち２本がそれぞれトナー回収ローラ７３、７４に接触するように構成されている。感光体１に接触する２本のブラシＡ、Ｂに、電源７０１、７０２よりそれぞれ互いに異極性の電圧を印加することによって、その反対符号の極性を有する転写残トナーをクリーニングする。図２は、固定ブラシＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを固定したブラシ支持体７１の概略構成図である。また、ブラシ支持体７１に支持される固定ブラシの数は、感光体１に接触するブラシニップ幅が２〜３ｍｍ以上あれば何本でも良く、ブラシ支持体７１の径によって適宜決めることができる。さらに、長期にわたりクリーニング性能を良好に保つにはブラシ支持体７１に配置するブラシの数は多いほうがクリーニング装置の寿命には有利である。
【００１９】
次に、固定ブラシ間のリーク防止について説明する。上述のように、２本の固定ブラシＡ、Ｂにそれぞれ互いに異極性の電圧を印加するので、隣接する２本の固定ブラシＡ、Ｂが接触しリークする虞がある。そこで、ブラシＡ、Ｂを含む全てのブラシ間に絶縁性材料からなる絶縁部材７２を挟んでいる。このような絶縁部材７２を挟むことにより異極性を有する隣のブラシと接触することによるリークを防いでいる。絶縁部材はシート状の可撓性のあるものが好ましく、その他、絶縁性のブラシなどでも良い。
【００２０】
次に、上記クリーニング７の動作について詳しく説明する。プリント信号が入力されて画像形成動作が開始されると、帯電、書き込み、現像、転写工程を経た後、感光体１上の転写残トナーがクリーニング装置７との対向部へ送られてくる。クリーニング装置７では、感光体１の画像部先端位置が、クリーニング装置７と最初に対向する図中のＡ’部に達する前に、ブラシ支持体７１を間欠回転させる駆動手段（図示なし）により、ブラシＡがＡ’部と対向する位置に移動するようブラシ支持体７１を回転させ停止する。この回転に伴い、ブラシＡと隣あったブラシＢがクリーニング装置７と次に対向するＢ’部と対向する位置に移動するよう構成されている。次いで、感光体１の画像部先端がＡ’部に達してから画像部後端がＢ’部を通過するまで、ブラシ支持体７１の回転は停止し、ブラシＡとＢの位置は固定されたままとする。この時、停止しているブラシＡには正極性の電圧が印加されて対向する感光体１上の負極性に帯電したトナーをクリーニングし、停止しているブラシＢには負極性の電圧が印加されて正極性のトナーをクリーニングする。そして、画像部後端がＢ’部を通過した後の画像間（＝紙間）で、駆動手段はブラシ支持体７１を、ブラシＣがＡ’部へ対向する位置まで回転させ停止する。この回転に伴い、ブラシＣと隣あったブラシＤがＢ’部と対向する位置に移動する。この回転動作は、次の画像部先端がＡ’部に達する前に終了する。１回目の画像形成時と同様に、感光体１の画像部先端がＡ’部に達してから画像部後端がＢ’部を通過するまで、ブラシＣには正極性の電圧が印加されて対向する感光体１上の負極性に帯電したトナーをクリーニングし、ブラシＤには負極性の電圧が印加されて正極性のトナーをクリーニングする。
【００２１】
１回目の画像形成時のクリーニングを終えた固定ブラシＡ、Ｂは、画像間でのブラシ支持体７１の回転に伴って、それぞれ回収ローラ７３、７４の位置に達する。回収ローラ７３には電源７０３より正極性の電圧が印加されてブラシＡに付着した負極性トナーを回収する。その後スクレーパ７５により回収ローラ７３上のトナーを除去する。回収ローラ７４には電源７０４より負極性の電圧が印加されてブラシＢに付着した正極性トナーを回収する。その後スクレーパ７６により回収ローラ７４上のトナーを除去する。回収ローラ７３、７４から掻き落とされたトナーは回収ローラ７３、７４の下方に設置された図示しないトナー排出部材へと落下し、トナー排出部材の回転により生ずる搬送作用によりクリーニング装置７外へ排出される。このトナー回収時は、ブラシＡ、Ｂを電気的に接地すると、回収ローラ７３、７４とブラシＡ、Ｂ間の電位差を確保され回収効率が向上する。また、転写残トナーに含まれている無帯電トナーは静電的付着力が無いため、ブラシＡ、Ｂの摺擦によって容易に感光体１から除去され、ブラシ支持体７１の回転に伴うブラシ７０の移動によりブラシ７０からトナー排出部材上へ落下し、回収される。このように、感光体１に接触していないブラシ７０のトナー除去を行なうので、ブラシ付着トナーの極性反転が行なわれず、ブラシ付着トナーが感光体１上に再付着の虞がない。
【００２２】
本実施形態のクリーニング装置７の具体的な条件は以下のものである。
ブラシ材質    ：導電性ポリエステル
ブラシ原糸抵抗：１０８Ω・ｃｍ
ブラシ植毛密度：１０万本／inch２
ブラシ毛長さ  ：５ｍｍ
回収ローラ材質：ＳＵＳ
回収ローラ径  ：１０ｍｍ
スクレーパ当接角度：２０°
回収ローラへのスクレーパ喰い込み量１ｍｍ
スクレーパ材質：ポリウレタンゴム
このような構成のクリーニング装置７においては、転写残トナー中に正と負の各極性に帯電したものが混在していても、負極性の転写残トナーを最初に接触するブラシに静電的に回収し、正極性に帯電した転写残トナーについては、これを次に接触するブラシで静電的に回収することができる。上記クリーニング装置７において、転写残トナーが正に反転する条件において、ブラシＡに＋２００Ｖ、ブラシＢに−３００Ｖを印加して、クリーニング装置７を通過した感光体１表面を観察したところ、良好にクリーニングが行なわれていることを実験にて確認した。なお、印加電圧は、転写条件やその他プロセスの諸条件が変化に合わせて、最適な印加電圧を適宜選択するものとする。
【００２３】
なお、ブラシを構成する繊維としては上記導電性ポリエステルのほか、ナイロン、アクリルなどの繊維にカーボンなどの導電材料を添加したものを用いることができ、導電性繊維であればこれらの繊維に限らない。繊維への導電性付与の方法は、導電材料をたとえば繊維表面へコーティング、あるいは繊維中に分散、挿入する方法などがあるが、この限りではない。トナー回収ローラ７３、７４は、固定ブラシからトナーを吸引するための電圧を印加するので導電性であることが必要である。具体的には、たとえばＳＵＳなどの金属や、その表面の静止摩擦係数を下げるようにフッ素系樹脂を塗布、または分散、あるいは金属との共析メッキ処理を施したものが望ましい。また、導電性ゴムや導電性樹脂などで構成しても良い。スクレーパ７５、７６としては、トナー回収ローラ７３，７４が金属である場合には、例えばナイロン系シート材、ゴムブレードなどを用いることが好ましい。トナー回収ローラ７３，７４が導電性ゴムや導電性樹脂など非金属にした場合には、金属ブレードを用いることが好ましい。トナー排出部材（図示せず）は搬送コイルにより構成されている。
【００２４】
また、ブラシ７０を支持するブラシ支持体７１は、感光体１の軸方向に揺動する機構を備えてもよい。これにより、トナーの集中による局所的なクリーニング性能の低下を防ぐことができる。
【００２５】
また、上述のように、感光体１の画像部には、最初に感光体１の帯電極性（負極性）と逆極性の正極性にバイアスされたブラシが接触し、次に帯電極性と同極性の負極性バイアスされたブラシが接触するようにする。これにより、クリーニング装置７通過後の感光体１は帯電極性と同極性に帯電するようになる。これにより、除電装置（図示せず）による光除電が可能となり、次の画像形成サイクルへの影響を防止できる。
【００２６】
また、図１のクリーニング装置７は、クリーニングブレードを用いたクリーニング装置とは異なり、静電気力を利用したクリーニング装置である。このため、クリーニング装置７通過後の感光体１表面電位も同時に制御することが可能である。具体的には、ブラシＡ、Ｂへの印加電圧をコントロールすることによって、除電装置を省くことも可能となり、これにより、さらなる画像形成装置の省コスト、省スペース化が図れる。
【００２７】
このように、ブラシ支持体７０を常時回転させるのではないので、ブラシ７０の移動時間を短くでき、ブラシ７０からのトナー飛散によるトナークラウドの発生を防止できる。さらに、感光体１上のトナー像が形成された領域がクリーニング装置７との対向部を通過する際、ブラシ支持体は回転を停止して、ブラシＡとブラシＢとが感光体１と対向するよう配置しているので、各極性のブラシＡ、Ｂが感光体１を摺擦し続ける時間及びブラシの正負極性が切り替わるまでの時間を確保でき、クリーニング効率が向上する。これにより、良好なクリーニング性能を得ることができる。
【００２８】
また、上述の例では、ブラシ支持体７１が、各プリント動作の感光体１上の非画像部がクリーニング装置に対向する画像間（＝紙間）で回転するタイミングとしている。このようにブラシ７０を１プリント毎に回転させることで、１プリント毎に回収ローラ７３、７４でブラシ７０を清掃するようにするので入力トナー量が多い場合にも、ブラシ７０の付着トナーが飽和してしまい、クリーニング性能が低下することを防止できる。
【００２９】
また、クリーニング装置への入力トナーが少ないような高転写効率のシステムでは、１プリント毎に行なっていたブラシ支持体７１の回転を、所定プリント枚数毎に行なうようにしてもよい。ブラシ支持体７１の回転を少なくして、ブラシ７０とそれに接触する回収ローラ７３、７４や感光体１との回転による衝突に起因したブラシの繊維劣化を防ぐことができる。また、回転する時間が少なくなることで、ブラシからのトナー飛散を抑制することもできる。なお、所定枚数は画像形成装置の転写効率や地汚れしやすさなどで決定することにより、常にクリーニング性能を低下させずに使用することができる。
【００３０】
また、決められたプリント枚数ではなく、１ｊｏｂごとに回転させることもできる。この場合、感光体１の紙間部に付着する地汚れトナーがある場合に、紙間のトナーもクリーニングすることができる。この場合は１ｊｏｂ終了後にブラシ支持体７１の回転・停止動作を行ない、ブラシ支持体７１停止中に２本のブラシが回収ローラ７３，７４に当接し、回収ローラ７３、７４が所定時間回転することによりブラシからのトナー回収を行なうようにする。
【００３１】
さらに、図４に示すように、ブラシ支持体７１の周面の一部の長手方向全幅に渡って、ブラシ７０が配置されていない部分を設ける。そして、１ｊｏｂ分の画像形成終了後、ブラシ７０が配置されていない部分が感光体１のＡ’部、Ｂ’部に対向する位置にくるようブラシ支持体７１の回転を停止する。これにより、画像形成装置のウォームアップタイムや電源オフ時など長時間停止する時に、ブラシ７０が感光体１に当接しないので、ブラシ繊維の毛倒れを防ぐことができる。よって、次回のクリーニング動作時にクリーニング性能が良好なまま維持できる。
【００３２】
また、上記クリーニング装置７は、転写工程通過後以外でも、入力される感光体１上のトナーの量が増大したときでも、トナーを効率よく感光体１上から除去することができる。例えば、感光体１上にパターントナー像を形成し、その画像濃度を図示していないセンサにより検知して画像形成装置の作像条件などを制御することが一般に行われている。このようなパターントナー像を形成し、これをそのままクリーニングする場合は多量のトナーがクリーニング装置７に入力される。また、感光体１上にトナー像が形成された状態で転写紙がジャムを起こし、その転写紙を除去した後、画像形成装置の作動を再開させたときも、多量のトナーがクリーニング装置７に入力される。これらの場合には、各トナー像が上記Ａ’部に入力される前までに回収ローラ７３、７４によって清掃された２本のブラシがそれぞれ上記Ａ’部及びＢ’部に移動するようにブラシ支持体７１を回転して停止させる。そして、２本のブラシにより、多量のトナーを効率よく感光体１表面から除去する。
【００３３】
また、ブラシ７０に付着したトナーを除去するトナー除去部材として、上記トナー回収ローラ７３、７４のほか、フリッカーバーを用いることもできる。図３は、フリッカーバーを用いてトナー回収をおこなうクリーニング装置７の概略構成図である。感光体１上のトナーをクリーニングし終えて、ブラシ支持部７１の回転により感光体１から離間した位置に移動したブラシに接するように、導電性のフリッカーバー７７、７８を設ける。このフリッカーバー７７、７８に電源７０５より交流電圧を印加し、接地したブラシに接触させてトナーの帯電量を０[C／ｇ]近傍に収束させ、トナーとブラシとの静電気力を無くしてフリッカー効果でふるい落とすものである。この場合、２本のフリッカーバー７７、７８を1枚の導電性の板状部材あるいは１本の回転体７９にして２本のブラシを接触させるような構成（図５参照）にして、部品点数を減らすこともできる。
【００３４】
また、クリーニング装置７への入力トナー量が非常に少ない場合には、回収ローラ７３、７４及びスクレーパ７５、７６を設けず、トナーを除去するトナー除去部材としてフリッカーバーを振動させてトナーをふるい落とす構成にしてもよい。これにより、低コスト、小型化を図ることも可能である。
【００３５】
また、上記画像形成装置で、クリーニング装置７を含む画像形成部をプロセスカートリッジとしてもよい。図７に、プロセスカートリッジの一例の概略構成図を示す。図７では、感光体１と、帯電装置２と、現像装置４と、クリーニング装置６とを一体的に結合してプロセスカ−トリッジ１０として構成し、このプロセスカ−トリッジ１０を画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。これにより、ユーザーメンテナンス性が高く、長期にわたり異常画像の発生し難い画像形成装置が得られる。
【００３６】
次に、本実施形態の画像形成装置で好適に用いられるトナーについて説明する。高繊細な画像を得るためには、小粒径の粒径分布がシャープであるものが好ましい。小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、転写率を高くすることができる。
【００３７】
また、トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１５０の範囲にあることが好ましい。ここで形状係数ＳＦ−１とは、球状物質の形状の丸さの割合を示す数値であり、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、次の（１）式によって定義されるものである。
【数１】
2007147708.tif 000003
【００３８】
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。一般的に、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従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。本発明者は、ＳＦ−１係数１００のトナーと、とＳＦ−１係数１５０のトナーと、ＳＦ−１係数１６０のトナーとを用いて、同じ方法で感光体１上に作像し、転写装置６で転写した後の感光体１上の残トナーの比較実験を行なった。但し、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１上にベタ画像を作像したあと、ベルト転写装置６に電圧を印加することにより中間転写体にトナー像を転写した。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。そして、現像トナー付着量Ｍ１と中間転写体に転写された転写トナー付着量Ｍ２を吸引治具により測定し、転写残トナー付着量Ｍ３を算出したものを図６のグラフに示す。図６で横軸は転写バイアスである。図６からわかるように、感光体１上に残った転写残トナー量はＳＦ−１係数が１００のトナーがもっとも少なかった。次がＳＦ−１係数１５０のトナー、もっとも転写残トナー量が多いのがＳＦ−１係数１６０のトナーであった。このように、クリーニング装置７に入力されるトナー量はＳＦ１係数１００に近いほど少ないことがわかる。また、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０の範囲の円形度が高いトナーを用いることにより、クリーニング装置に入力するトナー量を安定して少なくできることがわかった。これより、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０の範囲の円形度が高いトナーを用いることにより、クリーニング装置の長寿命化を図ることができる。
【００３９】
また、本実施例で使用したトナーは、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。なお、平均円形度を大きくし、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。
【００４０】
次に、本実施形態の画像形成装置で好適に用いられる感光体について説明する。感光体としては、アモルファスシリコン系の表面層を有する感光体を使用することができる。アモルファスシリコン系の表面層を有する感光体を使用すると、感光体表面の経時的な磨耗をなくし、あるいは磨耗量を極少なくでき、感光体の寿命を延ばすことができる。アモルファスシリコン感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称する。）としては、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有するものを用いる。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
【００４１】
また、感光体としては、導電性基体上に直接または中間層を介して感光層を有する感光体を用いることができる。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粒子状物質を含有し、かかる感光層の粒子状物質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。
【００４２】
（感光体の層構成）
感光体の基本的構成は導電性支持体、潜像担持層、粒子状物質を含有した表面層からなる。また、潜像担持層としては帯電可能な電気絶縁性で有ることが必要であるが、非光導電性の誘電層または光導電性を有した感光層が使用可能で有る。
【００４３】
（粒子状物質含有表面層の作り方）
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。粒子状物質含有表面層中の粒子状物質の含有量は５〜５０重量％で好ましくは１０〜４０重量％であり、１０重量％以下であると耐摩耗性はあるものの十分でない、５０重量％以上であると感光層の透明性が損なわれる、平均粒径が０．０５〜１．０μｍ、好ましくは０．０５〜０．８μｍに粉砕、分散するのが好ましい。
【００４４】
（使用材料の具体例）
また、粒子状物質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、無為物質、有機物質が使用可能である。
例えば、酸化チタン、シリカ、酸化錫、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化ケイ素、酸化カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム等の金属酸化物が挙げられるが、特に良好なものとして酸化チタン、シリカ、酸化ジルコニウム等が挙げられる。これら粒子状物質は分散性向上などの理由から無機物、有機物で表面処理されてもよい。一般に撥水性処理としてシランカップリング剤で処理したもの、あるいはフッ素系シランカップリング剤処理したもの、高級脂肪酸処理したもの。無機物処理としてはフィラー表面をアルミナ、ジルコニア、酸化スズ、シリカ処理したものが使用可能である。
【００４５】
（架橋タイプ保護層）
また、保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
【００４６】
また、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。この場合の重合開始剤とは、主には波長４００ｎｍ以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
【００４７】
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【００４８】
＜電子写真感光体Ａ＞
電子写真感光体１において、保護層塗工液及び膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は電子写真感光体１と同様にして、電子写真感光体Ａを作成した。    
メチルトリメトキシシラン１８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール ２２５部、２％酢酸 １０６部、 アルミニウムトリスアセチルアセトナート １部を混合し、保護層用の塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。
【００４９】
＜電子写真感光体Ｂ＞
電子写真感光体１において、保護層塗工液及び膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は電子写真感光体１と同様にして、電子写真感光体Ｂを作成した。
正孔輸送性化合物(構造式（Ｉ）)を３０部、アクリルモノマー（構造式（ＩＩ））及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００ｍＷ／ｃｍ２の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５μｍの表面保護層を形成した。
【化１】
2007147708.tif 000004
【００５０】
なお、本実施形態では、像担持体としてドラム状の感光体１を用いた例について説明したが、他の形状の像担持体を用いるものにも適用することができる。例えば、二つのローラ間に張架され、無端移動するベルト状の感光体を用いる装置にも同様に適用することができる。また、感光体１の帯電電位が負極性であり、二成分系現像剤を用いた反転現像方式を採用する現像装置を備えている場合について説明したが、本発明は、感光体の帯電電位が負極性であるものに限定されることなく、帯電電位が負極性であるものにも同様に適用することができる。また、一成分現像剤を用いたものや正規現像方式を採用したものにも同様に適用することができる。
【００５１】
また、本実施形態ではクリーニング部材としてブラシ部材を例にして説明したが、これに限るものではなく、発泡体などの導電性弾性部材も使用することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、感光体１上のトナー像を直接転写材に転写するように構成されているが、感光体１上のトナー像を中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー像を転写紙に転写するように構成することもできる。
【００５３】
例えば、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックの４つのトナー像形成手段を横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成するカラー画像形成装置に適応できる。タンデム画像形成部を構成するトナー像形成手段はそれぞれ感光体を備えている。また、各トナー像形成手段の感光体上に形成されたトナー像を中間転写する中間転写ベルトを備えている。この画像形成装置では、各トナー像形成手段の感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に順次転写する。これによって中間転写ベルト上に重ね合わせされたトナー像により合成カラー画像し、二次転写装置にて中間転写ベルト上の重ね合わせトナー像を記録媒体上に二次転写する。このとき、上記のクリーニング装置７は中間転写ベルト上に付着した転写残トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置としても適用でき、同様の効果を奏する。中間転写体としては、ベルト状の中間転写ベルトのほか、ドラム状の中間転写ドラム等を用いることができる。中間転写体の電気的特性（体積抵抗率、表面抵抗率など）、厚さ、構造（単層、二層、それ以上の複層）、材料、材質等は、作像条件などにより適切なものを種々選択して採用することができる。なお、トナー像形成手段の感光体上の転写残トナーをクリーニングする感光体クリーニング装置としても適用できることはもちろんである。
【００５４】
また、一つの感光体に対して複数の現像器からなる現像装置を備え、各現像器で現像されたトナー像を、感光体上または中間転写体上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置にも適用できる。この場合も、感光体クリーニング装置、及び、中間転写体クリーニング装置としての適用が可能であり、同様の効果を奏する。
【００５５】
以上、本実施形態に係る画像形成装置では、電気的に絶縁された複数の導電性のブラシ７０と、複数の導電性のブラシを回転方向に並列に固定支持する回転可能なブラシ支持体７１と、複数の導電性ブラシのうち少なくとも２つの導電性ブラシに互いに異なる極性の電圧を印加する電圧印加手段７０１、７０２とを備える。そして、感光体１上にトナー像が形成された領域がクリーニング装置７との対向部である上記Ａ’部からＢ’部を通過する際に、一定の極性の電圧を印加された第１の導電性ブラシＡと接触した後に、これとは異なる極性の電圧を印加された第２の導電性ブラシＢと接触するようにブラシ支持体７１の回転を停止する。そして、感光体１上のトナー像が形成された領域を、第１の導電性ブラシＡと接触した後に、第２の導電性ブラシＢと接触させて、各極性トナーごとにクリーニングする。このような構成により、小型化を図りつつ、ブラシの極性の接触順序により感光体１に静電的悪影響を与えてしまうことを防止できる。また、ブラシ支持体７１を常時回転させるのではないので、ブラシ７０からのトナー飛散によるトナークラウドの発生を防止できる。さらに、各極性のブラシ７０が感光体を摺擦し続ける時間が確保できクリーニング効率が向上する。これにより、良好なクリーニング性能を得ることができる。
また、ブラシ７０に付着したトナーを除去するトナー除去部材としての回収ローラ７３、７４を設ける。これにより、ブラシ７０に付着したトナーを除去してリフレッシュするので、次のクリーニング動作時にブラシ７０と感光体１表面に安定して電位差が形成でき、トナーを効率よくクリーニングすることができる。よって、長期にわたって安定したクリーニング性能を得ることができる。
また、ブラシ支持体７１上に隣接して配置される複数のブラシ間のリークを防止するための絶縁部材７２を複数の導電性ブラシ間に設ける。これにより、ブラシ繊維の接触によるリークを防止して、安定したクリーニングを行う。
また、第１の導電性ブラシＡに印加する電圧の極性が、感光体１の帯電極性と逆極性とする。これにより、感光体には最初に帯電極性と逆極性にバイアスされたブラシが接触し、次に帯電極性と同極性にバイアスされたブラシが接触するようになる。そこで、クリーニング装置通過後の感光体は帯電極性と同極性に帯電しており、光除電が可能となり、次工程への影響を防止できる。
また、ブラシ支持体７１は、各プリント動作の感光体上の非画像部がクリーニング装置に対向するタイミングで回転する。これにより、ブラシ７０を１プリント毎に清掃するので入力トナー量が多い場合にも、ブラシ付着トナーが飽和してクリーニング性能が低下することを防止できる。
また、ブラシ支持体７１は、所定枚数プリント動作の感光体上の非画像部がクリーニング装置に対向するタイミングで回転する。これにより、画像部の転写残トナーのみならず紙間にも地汚れトナーなどがある場合に所定枚数までは紙間もクリーニングできる。所定枚数を画像形成装置の転写効率や地汚れしやすさなどで決定することにより、常にクリーニング性能を低下させずに使用することができる。
また、ブラシ支持体７１は、１ｊｏｂプリント後の感光体上の非画像部がクリーニング装置に対向するタイミングで回転する。これにより、画像部の転写残トナーのみならず紙間にも地汚れトナーなどがある場合に、１ｊｏｂ中は紙間もクリーニングできる。
また、回収ローラ７２、７３は、複数の導電性ブラシのうち感光体１に接触していないブラシのトナー除去を行なう。このように、感光体１に接触していない導電性ブラシのトナー除去を行なうので、ブラシ付着トナーの極性反転が行なわれず、クリーニングブラシ付着トナーが感光体１上に再付着しない。
また、ブラシ支持体７１は軸方向に揺動可能とする。これにより、感光体１の移動方向に帯状にトナー付着が多い箇所があっても、入力トナーの集中を防ぎ、局所的なクリーニング性能の低下を防ぐことができる。
また、ブラシ支持体７１の周面の一部の長手方向全幅に渡って、ブラシ７０が配置されていない領域を設ける。これにより、ブラシ繊維の毛倒れがおきず、長期にわたってクリーニング性能が維持される。
また、画像形成終了後、ブラシ支持体７１のブラシが配置されていない部分が感光体１に対向するように、ブラシ支持体の回転を停止させる。長期停止時に、感光体１にはブラシが配置されていない部分が対向するようにしてブラシ支持体が停止するので、ブラシ繊維の毛倒れがおきず、長期にわたってクリーニング性能が維持される。
また、感光体１と、帯電装置２と、潜像形成装置と、現像装置４と、転写装置６と、クリーニング装置７とを備えた画像形成装置において、上記クリーニング装置７を用いる。これにより、高寿命、高画質な画像形成装置が提供できる。
また、トナー像を形成するためのトナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１５０の範囲にあるものを用いる。これにより、クリーニング入力量が低減し余裕度が向上するとともに、高画質画像が得られる。また、クリーニング装置の長寿命化も図れる。
また、感光体としてアモルファスシリコンからなる表層が形成されたもの用いることで、感光体の表面膜削れ量がさらに低減できる
また、感光体としてフィラー（粒子状物質）を含有する保護層が形成されたものを用いることで、感光体の表面膜削れ量がさらに低減できる。
また、保護層のバインダー樹脂が架橋構造を有することで、感光体の表面膜削れ量がさらに低減できる。
また、上記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に電荷輸送部位を有することで、感光体が電気的に安定する。
また、クリ−ニング装置７と、感光体１、帯電装置２または現像装置４から選ばれる少なくとも一つとを一体的に構成し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジ１０とする。これにより、ユーザーメンテナンス性が高く、長期にわたり異常画像の発生し難い画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】導電性ブラシとブラシ支持体の概略構成図。
【図３】トナー除去部材を変形例とした画像形成装置の概略構成図。
【図４】ブラシを変形例とした画像形成装置の概略構成図。
【図５】トナー除去部材を変形例とした画像形成装置の概略構成図。
【図６】ＳＦ１係数と転写残トナーとの関係をしめすグラフ。
【図７】プロセスカートリッジの概略構成図。
【符号の説明】
【００５７】
１        感光体
２        帯電装置
４        現像装置
５        現像ローラ
６        転写装置
７        クリーニング装置
１０        プロセスカートリッジ
７０        導電性ブラシ
７１        ブラシ支持体
７２        絶縁部材
７３、７４  回収ローラ
７５、７６  スクレーパ
７７、７８  フリッカーバー
７０１、７０２    電源
７０３、７０４    トナー除去部材用電源
７０５      トナー除去部材用ＡＣ電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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