(57)【要約】【課題】像担持体をクリーニングするブラシロールからトナーを良好に回収し、像担持体に対する安定したクリーニング性能を維持する。【解決手段】感光体ドラム１２をクリーニングするブラシロール６０の中空シャフト６２に、周方向に沿って延出された吸気孔６４を形成し、ブラシロール６０内の空気を吸引ポンプ８６により吸引して、導電性ブラシ６６に付着したトナーを吸気孔６４を通してブラシロール６０内に吸引回収する。このブラシロール６０の吸気孔６４に対応させて、ブラシ部材９０のブラシ繊維９４を配置し、ブラシロール６０の回転時にブラシ部材９０で吸気孔６４をクリーニングする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシ繊維が設けられた中空軸の外周面に周方向に沿って延出された吸気孔が形成され、トナー像を担持する像担持体の表面に前記ブラシ繊維を接触させて回転し像担持体をクリーニングするブラシロールと、
前記ブラシロールの内部から空気を吸引し前記吸気孔を通してブラシロールに付着したトナーを回収するトナー回収手段と、
を有することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
前記吸気孔が前記ブラシロールの軸方向に沿って所定の間隔で複数設けられてい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】
前記像担持体に対して前記ブラシロールを軸方向に沿って往復移動させるブラシロール駆動手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記ブラシロールの前記吸気孔に対応して配置されたブラシ繊維を備え、そのブラシ繊維を吸気孔に接触させてクリーニングするブラシ部材を有することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記往復移動する前記ブラシロールに連動させて前記ブラシ部材を往復移動させるブラシ部材駆動手段を有することを特徴とする請求項４記載のクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項記載のクリーニング装置を備え、そのクリーニング装置によってクリーニングされる前記像担持体の表面にトナー像を形成し転写して画像を形成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、クリーニング装置及び画像形成装置に係り、詳細には、像担持体を中空のブラシロールでクリーニングしつつブラシロールの内部から空気を吸引してトナーを回収するブラシ方式のクリーニング装置、及びそのクリーニング装置の備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置では、感光体上に潜像を形成し、現像、転写後、感光体上に残留したトナーを除去し、再度潜像を形成することが行われる。この感光体上の残留トナーを除去するクリーニング工程には、弾性ブレードを感光体に当接するブレード方式が多用されているが（例えば、特許文献１参照）、高画質化を図るために開発された小粒径のトナーでは、ブレードをすり抜け感光体上に固着するフィルミング現象が発生しやすいことから、最近ではトナーの小粒径化に伴いブラシ方式のクリーニング装置も用いられるようになってきている。
【０００３】
ブラシ方式のクリーニング装置では、ブラシがトナーで汚染されると感光体からのトナーの除去能力が低下し、クリーニング不良となるため、ブラシ内からトナーを除去し、ブラシを清潔に保つデトーニングと呼ばれるトナー回収工程が設けられている。例えば、フリッカーバーと呼ばれる棒状部材にブラシをたたきつけてブラシに付着しているトナーを遠心力により払い落とす方法や、トナーと逆極性のバイアス電圧を印加したデトーニングロール（回収ロール）にトナーを吸着させて、スクレーパーと呼ばれる帯状の金属薄板をデトーニングロールに当接させることにより掻き落とす方法が一般的にとられている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００４】
ただし、これらのデトーニングを行う構成では、クリーニング装置が全体として大きくなることから、装置の小型化を図るために、ブラシに付着したトナーをエアーの吹き出しや吸引を利用して除去することが提案されている（例えば、特許文献４、５参照）。
【特許文献１】特開昭６１−３２８８０号公報
【特許文献２】特開昭５６−１３８７６９号公報
【特許文献３】特開昭５７−１８５４６８号公報
【特許文献４】特開平６−３２４６１０号公報
【特許文献５】特開平４−２４１３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のエアー吸引を用いてトナーを回収する構成では、省エネルギー化のために低融点の柔らかいトナーを使用する場合に、トナーが熱や衝撃で変形し、ブラシの中空軸に形成された円形等の吸気孔の縁に固着して開口面積が縮小されてしまう。そのため、吸引性能が低下してブラシにトナーが残留し、トナー汚染が解消されにくくなって、感光体のクリーニング性能が低下する問題がある。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮して、像担持体をクリーニングするブラシロールからのトナー回収で、ブラシロールにトナーを残留させることなく良好に回収し、像担持体に対する安定したクリーニング性能を維持できるクリーニング装置、及び、像担持体のクリーニング不良による画像欠陥を防止することができて高品質な画像形成を実現できる画像形成装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、ブラシ繊維が設けられた中空軸の外周面に周方向に沿って延出された吸気孔が形成され、トナー像を担持する像担持体の表面に前記ブラシ繊維を接触させて回転し像担持体をクリーニングするブラシロールと、前記ブラシロールの内部から空気を吸引し前記吸気孔を通してブラシロールに付着したトナーを回収するトナー回収手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明では、表面にトナー像を担持する像担持体は、トナー像を例えば中間転写体等に転写した後に、回転接触するブラシロールによって表面がクリーニングされ転写残トナーが除去される。また、ブラシロールに付着したトナーは、トナー回収手段によるブラシロール（中空軸）内からの空気吸引により、ロール表面に形成された吸気孔を通してトナー回収手段に回収され除去される。
【０００９】
そしてこのブラシロールでは、ブラシ繊維が設けられた中空軸の外周面に形成された吸気孔がロールの周方向に沿って延出された例えば矩形状や楕円形状等の大面積とされていることにより、低融点の柔らかいトナーが使用された場合でも、トナーが吸気孔の縁に固着しにくくなってブラシロール内に良好に吸引されるようになる。これにより、ブラシロールのトナーによる汚染が抑えられ、像担持体に対するトナー除去能力、すなわちクリーニング性能が常に安定して維持される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のクリーニング装置において、前記吸気孔が前記ブラシロールの軸方向に沿って所定の間隔で複数設けられていることを特徴としている。
【００１１】
本発明では、トナーの回収効率を高めるためブラシロールに複数の吸気孔を形成する場合に、上記のように吸気孔をブラシロールの周方向に沿って延出させた形状にすると、ブラシロールの剛性低下が懸念される。これに対し、複数の吸気孔をブラシロールの軸方向に沿って所定の間隔で配置することにより、そのような剛性の低下を抑制することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のクリーニング装置において、前記像担持体に対して前記ブラシロールを軸方向に沿って往復移動させるブラシロール駆動手段を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明では、ブラシロールに上記のように周方向に沿って延出させた形状の吸気孔を形成する場合、例えばブラシロールのシャフトにブラシ繊維を設けることができない領域の１箇所当たりの面積が大きくなり、吸気孔非形成領域と吸気孔形成領域とでの像担持体に対するブラシ繊維の接触密度の差が大きくなるため、クリーニングムラの発生が懸念される。これに対し、ブラシロールがブラシロール駆動手段により駆動され、像担持体に対し軸方向に沿って往復移動することにより、そのようなクリーニングムラが防止され、像担持体を良好にクリーニングすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載のクリーニング装置において、前記ブラシロールの前記吸気孔に対応して配置されたブラシ繊維を備え、そのブラシ繊維を吸気孔に接触させてクリーニングするブラシ部材を有することを特徴としている。
【００１５】
本発明では、ブラシロールの回転に伴い、吸気孔がブラシ部材のブラシ繊維に接触されてクリーニングされるため、吸気孔でのトナー固着が確実に防止される。特に、この中空軸の周方向に沿って延出された吸気孔の場合は、周方向に回転移動する吸気孔の孔縁にブラシ繊維が確実に摺接するようになり、円形等の吸気孔に比べて孔縁が良好にクリーニングされる。これにより、ブラシロールから更に良好且つ迅速にトナーが回収されるようになり、このように、ブラシロールのトナー回収性が向上し、トナー汚染が効率よく解消されることで、像担持体に対するクリーニング性能の低下がより確実に抑えられる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載のクリーニング装置において、前記往復移動する前記ブラシロールに連動させて前記ブラシ部材を往復移動させるブラシ部材駆動手段を有することを特徴としている。
【００１７】
本発明では、ブラシ部材がブラシ部材駆動手段により駆動され、往復移動するブラシロールに連動して往復移動することにより、ブラシ部材のブラシ繊維は常にブラシロールの吸気孔に対応して配置されるようになる。これにより、ブラシ部材のブラシ繊維がブラシロールのブラシ繊維に絡みつき、ブラシロールの回転負荷を増加させるようなことが防止される。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項記載のクリーニング装置において、前記回収ロールに前記トナーを回収するために必要な電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項７に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜請求項６の何れか１項記載のクリーニング装置を備え、そのクリーニング装置によってクリーニングされる前記像担持体の表面にトナー像を形成し転写して画像を形成することを特徴としている。
【００２０】
上記のクリーニング装置を備えた画像形成装置であれば、省エネルギー化を図るために低融点の比較的柔らかいトナーを用いた場合でも、像担持体のクリーニング不良による画像欠陥が抑えられ、高品質な画像形成を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のクリーニング装置によれば、像担持体をクリーニングするブラシロールからのトナー回収で、ブラシロールにトナーを残留させることなく良好に回収し、像担持体に対する安定したクリーニング性能を維持することができる。また本発明の画像形成装置によれば、像担持体のクリーニング不良による画像欠陥を防止することができて高品質な画像形成を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るクリーニング装置が搭載された画像形成装置について説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を備えており、画像形成ユニット１０には、図中の矢印方向（右回転方向）へ回転駆動する像担持体としての感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ）が設けられている。
【００２４】
感光体ドラム１２の上方には、感光体ドラム１２の表面を帯電する帯電ロール（接触帯電器）を備えた帯電装置１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）が配置され、さらに、帯電装置１３により帯電された感光体ドラム１２の表面にレーザ光Ｌを照射し静電潜像を形成する露光装置１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）が設けられている。
【００２５】
感光体ドラム１２の右側方には、現像装置１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）が隣接配置されており、現像装置１５は、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像に現像する現像ロール１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）を備えている。
【００２６】
感光体ドラム１２の下方には、現像装置１５によって可視化されたトナー像が転写される無端状の中間転写ベルト３０が設けられており、さらに中間転写ベルト３０を挟んで一次転写ロール１８（１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ）が対向配置されている。この感光体ドラム１２と中間転写ベルト３０の各接触部が一次転写部Ｔ１とされ、一次転写ロール１８には正極性の一次転写バイアスが印加される。また、感光体ドラム１２の左側方には、一次転写後に感光体ドラム１２上に残留する転写残トナーを除去する感光体クリーナとしてのクリーニング装置２０（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）が隣接配置されており、このクリーニング装置２０の詳細な構成については後述する。
【００２７】
中間転写ベルト３０は、駆動ロール３２、張架ロール３３、及び二次転写バックアップロール３４に巻き掛けられており、感光体ドラム１２の回転に同期して同方向に回転移動する。また、上記の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、中間転写ベルト３０の移動方向に対し、その順番で直列に配列されている。これにより、中間転写ベルト３０は、各一次転写部Ｔ１で一次転写ロール１８により感光体ドラム１２上のトナー像がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を下記の二次転写部Ｔ２（二次転写ロール３６）に向けて搬送する。
【００２８】
中間転写ベルト３０の右側方には、用紙搬送路４０を挟んで二次転写ロール３６が対向配置されている。この二次転写ロール３６と中間転写ベルト３０の接触部が二次転写部Ｔ２とされ、二次転写ロール３６には負極性の二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写ロール３６は、二次転写バックアップロール３４に補助され、中間転写ベルト３０に一次転写されたトナー像を二次転写部Ｔ２で用紙Ｐに二次転写する。また、中間転写ベルト３０を回転支持する二次転写バックアップロール３４の右上方には、二次転写後に中間転写ベルト３０上に残留する転写残トナーを除去する中間転写ベルトクリーナ３８が設けられている。
【００２９】
中間転写ベルト３０の下方には、用紙Ｐが収納される給紙トレイ４２が配置され、給紙トレイ４２の右側近傍には、給紙トレイ４２から用紙Ｐを用紙搬送路４０に送り出すフィードロール４４、及び、送り出される用紙Ｐを１枚ずつ捌くリタードロール４６が設けられている。
【００３０】
また、用紙搬送路４０における二次転写部Ｔ２よりも下流側には、対向する加熱ロール５２及び加圧ロール５４を備えた定着装置５０が配置され、定着装置５０の下流側には一対の排出ロール５６が設けられている。そして用紙搬送路４０は、フィードロール４４及びリタードロール４６から二次転写部Ｔ２、及び定着装置５０を経由して、排出ロール５６まで延設されている。
【００３１】
（第１の実施形態）
次に、上記構成の画像形成装置１００に搭載された本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置２０について詳細に説明する。
【００３２】
図２に示すように、クリーニング装置２０には、感光体ドラム１２の外周面に圧接して感光体ドラム１２の回転方向と反対方向に回転駆動し感光体ドラム１２から転写残トナーを擦り取るブラシロール６０が設けられている。
【００３３】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ブラシロール６０は、ロール軸として、導電性を有する金属製の中空シャフト６２を備えている。シャフト６２の外周面６２Ａには、周方向に沿った方向を長手方向とした矩形状の吸気孔６４が複数の形成されており、各吸気孔６４は、シャフト６２（ブラシロール６０）の軸方向に沿って等間隔で１列に配置されている。また、シャフト６２の外周面６２Ａにおける各吸気孔６４の間と端部領域には、それぞれ、ナイロン繊維等からなる多数の導電性ブラシ６６がシャフト６２の周方向に沿って帯状に、且つ、シャフト６２表面から放射状に植毛されて形成されている。
【００３４】
このブラシロール６０は、図２に示すように、シャフト６２の一端側の開口６２Ｂに、円板状（蓋状）に形成された支持部材７０が嵌め込まれて固着されており、この支持部材７０によって一方の開口６２Ｂが塞がれている。
【００３５】
支持部材７０の外側面には、ブラシロール６０と同軸に配置されたギヤ７２が形成されている。ギヤ７２の軸心部には回転軸７４が設けられており、回転軸７４は、先端部がクリーニング装置２０のフレームに設けられた軸受け部７８の貫通孔に挿通されて、回転自在及び軸方向へ摺動自在に支持されている。
【００３６】
回転軸７４の外周面には、先端部（支持部）とギヤ７２の間にフランジ７６が設けられている。また、ギヤ７２には、駆動モータ８０の駆動ギヤ８２が噛み合っており、ここでは、駆動ギヤ８２よりもギヤ７２の方が厚さ寸法が大きくされている。
【００３７】
一方、シャフト６２の他端側の開口６２Ｃには、円筒状のパイプ８４の端部が内挿されている。シャフト６２は、このパイプ８４に開口６２Ｃが回転自在及び軸方向へ摺動自在に支持されており、これによって、ブラシロール６０は両端が支持され、導電性ブラシ６６を感光体ドラム１２の表面に圧接させた状態で、回転可能及び軸方向へ摺動可能とされている。また、パイプ８４の先端には吸引ポンプ８６が接続されており、さらに途中から分岐してトナー回収容器８８が接続されている。
【００３８】
これにより、駆動モータ８０が回転駆動すると、駆動ギヤ８２及びギヤ７２を介して回転力が伝達され、ブラシロール６０は所定方向へ回転する。また、吸引ポンプ８６が駆動すると、パイプ８４を介してブラシロール６０内の空気が吸引ポンプ８６に吸い込まれ、これに伴い、ブラシロール６０の外周付近の空気が吸気孔６４から吸い込まれる吸引力が作用する。
【００３９】
また、このクリーニング装置２０には、ブラシロール６０の吸気孔６４をクリーニングする長尺状のブラシ部材９０が設けられており、ブラシ部材９０は、ブラシロール６０の周方向における感光体ドラム１２との略反対側に位置し、ブラシロール６０と平行に配置されている。
【００４０】
ブラシ部材９０は、角棒状の台座９２を備えており、台座９２の外周面の一部領域に、ブラシロール６０の吸気孔６４と対応してブラシ繊維９４が植毛されている。台座９２の両側端には、一対の支軸９６が設けられており、各支軸７４は、クリーニング装置２０のフレームに設けられた一対の軸受け部１１２の貫通孔にそれぞれ挿通されて、軸方向へ摺動自在に支持されている。また、一方の支軸９６にはリニアアクチュエータ１１０が接続されており、さらにその支軸９６は途中からブラシロール６０の回転軸７４側へ略直角に屈曲され、先端部に設けられた凹状の係合部９８が回転軸７４のフランジ７６に係合している。
【００４１】
これにより、ブラシ部材９０は、ブラシロール６０に対する相対距離と、軸方向での相対位置関係が不変とされ、ブラシロール６０の回転により吸気孔６４が対向位置に配置されると、ブラシ繊維９４の先端部を吸気孔６４の縁部に接触させてクリーニングする。また、リニアアクチュエータ１１０の駆動により、ブラシロール６０とブラシ部材９０は連動して軸方向に往復移動する。
【００４２】
そして、このクリーニング装置２０では、画像形成装置１００の動作時に、駆動モータ８０、吸引ポンプ８６、及びリニアアクチュエータ１１０が制御部１１４に制御されてそれぞれ所定の動作をするよう構成されている。
【００４３】
次に、本実施形態の画像形成装置１００によるカラー画像形成動作ついて説明する。
【００４４】
画像形成装置１００に画像形成信号が入力されると、感光体ドラム１２の表面（外周面）が帯電装置１３により一様に帯電され、続いて感光体ドラム１２の表面には、画像形成信号に基づいて露光装置１４からレーザ光Ｌが照射される。このレーザ光Ｌにより、感光体ドラム１２の表面が露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、現像装置１５の現像ロール１６によってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を現像され、一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト３０に重ねて一次転写される。また、一次転写後に感光体ドラム１２上に残留する転写残トナーは、クリーニング装置２０のブラシロール６０によって擦り取られ除去される。
【００４５】
一方、給紙トレイ４２に収納された用紙Ｐは、フィードロール４４により送り出され、リタードロール４６により捌かれて最上部の用紙Ｐのみが用紙搬送路４０に導かれ、所定のタイミングで二次転写ロール３６と二次転写バックアップロール３４との間、すなわち二次転写部Ｔ２に送り込まれる。この二次転写部Ｔ２で、中間転写ベルト３０に一次転写されているトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、用紙搬送路４０を下流側に搬送されて定着装置５０に導かれ、加熱ロール５２と加圧ロール５４とによる熱圧力によってトナー像が定着される。そしてこのトナー像の定着により画像形成された用紙Ｐは、排出ロール５６により図示しない排紙トレイへ排出される。
【００４６】
また、二次転写後に中間転写ベルト３０の画像領域に残留した転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ３８によって擦り取られ除去される。以上の動作により、画像形成装置１００によって用紙Ｐにカラー画像が形成される。
【００４７】
次に、本実施形態のクリーニング装置２０におけるブラシロール６０からのトナー回収とその作用について説明する。
【００４８】
画像形成装置１００による上記の画像形成動作で、クリーニング装置２０では、制御部１１４に制御されて駆動モータ８０が所定の方向へ一定速度で回転駆動し、リニアアクチュエータ１１０が所定の周期で往復駆動し、吸引ポンプ８６が駆動して吸引動作を行う。
【００４９】
ここで、駆動モータ８０の回転駆動により、導電性ブラシ６６を感光体ドラム１２の表面に圧接させたブラシロール６０は、感光体ドラム１２の回転方向と反対方向に回転する。また、リニアアクチュエータ１１０の往復駆動により、ブラシロール６０とブラシ部材９０が連動して所定の周期で軸方向に往復移動する。この回転及び往復移動するブラシロール６０によって、感光体ドラム１２の表面全体に導電性ブラシ６６が摺接し、感光体ドラム１２から転写残トナーが擦り取られる。
【００５０】
さらに、吸引ポンプ８６の駆動でブラシロール６０内の空気が吸引されると、ブラシロール６０の外周部付近の空気が吸気孔６４からブラシロール６０内へ吸引され、これに伴い、図４に示すように、導電性ブラシ６６に付着したトナー（トナー粒子ＴＮ）が吸気孔６４を通りブラシロール６０内に吸引され、トナー回収容器８８に回収される（図２参照）。
【００５１】
ここで、本実施形態では、吸気孔６４がブラシロール６０の周方向に沿って延出された矩形状で、大面積とされているため、例えば低融点の柔らかいトナーが使用された場合でも、トナーが吸気孔６４の縁に固着しにくくなってブラシロール６０内に良好に吸引されるようになる。さらに、ブラシロール６０の回転に伴い、吸気孔６４がブラシ部材９０のブラシ繊維９４によってクリーニングされため、吸気孔６４でのトナー固着が確実に防止され、ブラシロール６０から良好且つ迅速にトナーを回収することができる。
【００５２】
表１に、本実施形態のクリーニング装置２０を搭載した画像形成装置１００において、以下に示す条件の元で低融点のトナーを用いた画像形成を行った際のトナー除去性能（初期性能／維持性能）をプリント画像で評価した結果を示す。なお、画像の評価基準については、用紙上のプリント画像にて、画像劣化なし（○）、目視では画像劣化が見えにくい（△）、白筋発生（×）の３段階とした。
・トナー        ：  結着樹脂  結晶性ポリエステル
３０℃、１ｒａｄ／ｓでの貯蔵弾性率  ２×１０６Ｐａ
損失弾性率  ２×１０６Ｐａ
融点  ９０℃
・ブラシロール  ：  ロール外径  φ３０ｍｍ（図５のＡ寸法）
シャフト外径  φ２０ｍｍ（図５のＢ寸法）
シャフト材料  Ａ６０６３
ブラシ材料  導電性ナイロン
ブラシ太さ  ６ｄ
吸気孔  矩形状４×２０ｍｍ（図５のＣ×Ｄ寸法）
孔ピッチ  １ｃｍ間隔（図５のＥ寸法）
移動量  ３／５／１０ｍｍ
・空気速度      :  ５／１０／１５／２０  Ｌ（リットル）／ｓ
・ブラシ部材    ：  ブラシ材料  導電性ナイロン又はアクリル
ブラシ太さ  ０．１〜６ｄ
ブラシ繊維長  ６ｍｍ
ブラシ植毛幅  ５ｍｍ
台座材料  非磁性金属又はプラスチック
【００５３】
【表１】
2007187877.tif 000003
この評価結果からわかるように、４ｍｍ幅の吸気孔が形成されたブラシロールにおけるトナー除去性能として、ブラシロールの移動量をパラメータとした場合、ブラシ移動量が３ｍｍでは不十分で所望の性能（画質）が得られず、５ｍｍで改善効果が見られ、吸気孔の幅４ｍｍを網羅できる１０ｍｍにすると良好になる。
【００５４】
また、ブラシロールにおける吸引空気の速度（吸引力）をパラメータとした場合、空気速度が５又は１０Ｌ／ｓでは吸引力が不足し所望の性能が得られず、１５Ｌ／ｓ程度まで上昇させると良好になる。さらに、２０Ｌ／ｓ程度まで上昇させても良好な性能は維持されるが、これよりも空気速度を上昇させると、逆に吸引力が過剰で、吸気孔周辺のブラシ繊維（導電性ブラシ）が吸気孔内に吸い込まれる状態となり、トナー除去性能が次第に低下するようになる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態のクリーニング装置２０では、ブラシロール６０に形成する吸気孔６４をロールの周方向に沿って延出させた矩形状とし、大面積としていることにより、低融点の柔らかいトナーを使用した場合でも、吸気孔６４へのトナー固着が起こりにくくなる。さらに、ブラシロール６０の回転で吸気孔６４がブラシ部材９０にクリーニングされるため、吸気孔６４でのトナー固着が確実に防止され、特に、本実施形態のようなブラシロール６０の周方向に沿って延出された吸気孔６４であれば、その周方向に回転移動する吸気孔６４の孔縁にブラシ部材９０のブラシ繊維９４が確実に摺接して良好にクリーニングされる。これにより、トナー回収を更に良好且つ迅速に行うことができるようになり、ブラシロール６０のトナーによる汚染が抑えられ、感光体ドラム１２に対するトナー除去能力、すなわちクリーニング性能が常に安定して維持されるようになる。
【００５６】
また、このブラシロール６０には、トナーの回収効率を高めるため複数の吸気孔６４が形成されているが、上記のように吸気孔６４をロール周方向に沿って延出させた形状にすると、ブラシロール６０の剛性低下が懸念される。これに対し、本実施形態では、複数の吸気孔６４をブラシロール６０の軸方向に沿って所定の間隔で配置していることにより、そのような剛性の低下が抑制される。
【００５７】
また、ブラシロール６０に上記のように周方向に沿って延出させた形状の吸気孔６４を形成する場合、シャフト６２に導電性ブラシ６６を植毛することができない領域の１箇所当たりの面積が大きくなり、吸気孔６４の非形成領域（ブラシ植毛領域）と形成領域（ブラシ非植毛領域）とでの感光体ドラム１２に対する導電性ブラシ６６の接触密度（単位時間当たりの接触本数）の差が大きくなり、クリーニングムラの発生が懸念される。これに対し、本実施形態では、ブラシロール６０がリニアアクチュエータ１１０により駆動され、感光体ドラム１２に対し軸方向に沿って往復移動することにより、そのようなクリーニングムラが防止され、感光体ドラム１２を良好にクリーニングすることができる。
【００５８】
さらに、ブラシ部材９０もリニアアクチュエータ１１０により駆動され、往復移動するブラシロール６０に連動して往復移動するため、ブラシ部材９０のブラシ繊維９４は常にブラシロール６０の吸気孔６４に対応して配置されるようになる。これにより、ブラシ部材９０のブラシ繊維９４がブラシロール６０の導電性ブラシ６６に絡みつき、ブラシロール６０の回転負荷を増加させるようなことが防止される。
【００５９】
そして、このクリーニング装置２０を備えた本実施形態の画像形成装置１００では、省エネルギー化を図るために低融点の比較的柔らかいトナーを用いた場合でも、感光体ドラム１２のクリーニング不良による画像欠陥が抑えられて高品質な画像形成を実現できる。
【００６０】
（第２〜第４の実施形態）
次に、本発明の第２〜第４の実施形態について説明する。この第２〜第４の実施形態は、ブラシロールに形成する吸気孔の位置や形状、シャフト外周面に設ける導電性ブラシの植毛領域を変更した変形例に関するものである。
【００６１】
図６に示す第２の実施形態に係るブラシロール１２０では、中空のシャフト１２２の外周面１２２Ａに、第１実施形態と同形状の吸気孔６４が複数の形成されているが、ここでは、各吸気孔６４がシャフト１２２（ブラシロール１２０）の軸方向に沿って等間隔で千鳥状に配置されている。また、シャフト１２２の外周面１２２における各吸気孔６４の間と端部領域には、第１実施形態と同様に、多数の導電性ブラシ６６がシャフト１２２の周方向に沿って帯状に植毛されている。
【００６２】
このように、各吸気孔６４が千鳥状に配置されたブラシロール１２０では、吸気孔６４を通してロール外周付近に吸引力がムラなく生じるようになるため、ブラシロール１２０全体からトナーを良好に吸引できるようになり、トナー除去性能が向上する。
【００６３】
図７に示す第３の実施形態に係るブラシロール１３０では、第１実施形態と同じシャフト６２の外周面６２Ａに、帯状に形成された導電性ブラシ６７が吸気孔６４に重ならないようスパイラル状に巻きつけられて固着されている。
【００６４】
このように、導電性ブラシ６７がスパイラル状に設けられたブラシロール１３０では、シャフト６２に導電性ブラシ６７を形成する際の製造性が良好になる。また、ブラシロール１３０の回転動作のみで、感光体ドラム１２の表面全面を導電性ブラシ６７によりクリーニングできるため、第１の実施形態で説明したようなブラシロールを軸方向に沿って往復移動させるブラシロール駆動手段や、ブラシロールに連動させてブラシ部材を往復移動させるブラシ部材駆動手段が不要となり、装置構成を簡素化することができる。
【００６５】
図８に示す第４の実施形態に係るブラシロール１４０は、上記の第２及び第３実施形態を組み合わせた例であり、本実施形態では、中空のシャフト１４２の外周面１４２Ａに、長円状の吸気孔１４４が複数の形成されており、各吸気孔１４４は、シャフト１４２（１４０）の軸方向に沿って等間隔で千鳥状に配置されている。また、シャフト１４２の外周面１４２Ａには、帯状に形成された導電性ブラシ６７が吸気孔１４４に重ならないようスパイラル状に巻きつけられて固着されている。
【００６６】
これにより、このブラシロール１４０では、トナー除去性能の向上、製造性の向上、及び装置構成の簡素化等の効果が得られるようになる。また、吸気孔の形状を長円状としていることにより、矩形状等に比べて応力集中によるシャフトの強度低下を抑制することができる。
【００６７】
以上、本発明を上述した第１〜第４の実施形態により詳細に説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。
【００６８】
例えば、第１の実施形態では、装置構成を簡素化するために、ブラシロール６０とブラシ部材９０を単一のリニアアクチュエータ１１０で共に往復移動させるよう構成しているが、これらのブラシロール６０とブラシ部材９０を駆動する駆動手段を個別に設けるよう構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置の構成を示す構成図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係るブラシロールのシャフトを示す斜視図、（Ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るブラシロールを示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置において、ブラシロールに付着したトナーがブラシロール内に吸引回収される様子、及び、ブラシロールの吸気孔がブラシ部材によってクリーニングされる様子を説明するための説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るブラシロールの各寸法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るブラシロールを示す正面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るブラシロールを示す正面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るブラシロールを示す正面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０   画像形成ユニット
１２   感光体ドラム
２０   クリーニング装置
６０   ブラシロール
６２   シャフト
６２Ａ 外周面
６４   吸気孔
６６   導電性ブラシ
６７   導電性ブラシ
９０   ブラシ部材
９４   ブラシ繊維
１００ 画像形成装置
１１０        リニアアクチュエータ
１２０        ブラシロール
１２２        シャフト
１２２Ａ      外周面
１３０        ブラシロール
１４０        ブラシロール
１４２        シャフト
１４２Ａ      外周面
ＴＮ   トナー
【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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【図８】
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