(57)【要約】【課題】  デトーニング回転体上のトナーを確実に除去し、クリーニング回転体に付着したトナーを常時安定してデトーニング回転体側へ静電転移させることによって、良好なクリーニング性能を有したクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナー像担持体１上に残留した廃トナーを回収するクリーニング回転体２と、表面を帯電することによりトナーが担持可能なトナー担持層を具備したデトーニング回転体３と、少なくともクリーニング回転体２との対向位置にてデトーニング回転体３の表面を帯電状態に保つ帯電器４と、デトーニング回転体３の周囲のうちデトーニング回転体３とクリーニング回転体２との対向位置よりも下流側に配設される除電器５と、デトーニング回転体３の周囲のうち除電器５よりも下流側に配置され且つデトーニング回転体３表面に当接してデトーニング回転体３上の廃トナーを拭く清掃部材６とを備える。【選択図】  図１
2007086199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像担持体上に残留した廃トナーを回収するクリーニング回転体と、
クリーニング回転体に対向配置され且つ表面を帯電することによりトナーが担持可能なトナー担持層を具備したデトーニング回転体と、
デトーニング回転体に対向配置され且つ少なくともクリーニング回転体との対向位置にてデトーニング回転体の表面を帯電状態に保つ帯電器と、
デトーニング回転体の周囲のうちデトーニング回転体とクリーニング回転体との対向位置よりも下流側に配設され且つデトーニング回転体の表面を除電する除電器と、
デトーニング回転体の周囲のうち除電器よりも下流側に配置され且つデトーニング回転体表面に当接することによりデトーニング回転体上の廃トナーを拭く清掃部材とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のクリーニング装置において、
デトーニング回転体が感光体であり、除電器がデトーニング回転体を光照射するものであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１記載のクリーニング装置において、
デトーニング回転体は表面に螺旋状の溝を備え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記載のクリーニング装置において、
デトーニング回転体の周囲のうち清掃部材の上流側に配設され且つ当該清掃部材とデトーニング回転体との当接部付近の廃トナーを除去する補助清掃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５】
請求項４記載のクリーニング装置のうち、デトーニング回転体の表面に螺旋状の溝を備えた態様において、
補助清掃部材は螺旋溝に沿って廃トナーが搬送される一側部に配設されるもの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４記載のクリーニング装置のうち除電器が清掃部材の下方に配設される態様において、
補助清掃部材は清掃部材の下方に配設されるものであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項１記載のクリーニング装置において、
除電器は除電後のデトーニング回転体の表面電位を５０Ｖ未満に設定するものであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１記載のクリーニング装置において、
複数のクリーニング回転体を有し、夫々のクリーニング回転体に対してデトーニング回転体を設け、デトーニング回転体の周囲には帯電器と除電器と清掃部材とを配設したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかに記載のクリーニング装置を備えた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、複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられ、像担持体上に残留する作像粒子を清掃するクリーニング装置に係り、特に、デトーニング回転体を用いてクリーニング回転体が回収した像担持体上の残留物を除去するタイプのクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、例えば電子写真方式を例に挙げると、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体表面に残留したトナーを清掃するクリーニング装置としては、例えば感光体ドラム表面にウレタンゴム等の弾性ブレードを当接させることによって感光体ドラム上の残留トナーを掻き取るようにしたものが一般に知られている（特許文献１参照）。
ところで、近年、画像形成装置で形成される画像の高解像度化のために、小径トナーが使用されるようになってきている。
このような小径トナーを使用したシステムにおいて、上述した弾性ブレードを備えたクリーニング装置を使用したところ、小径トナーはブレードをすり抜けてしまい、感光体ドラムとブレードとの間で摺擦されることによって薄膜化すると共に固着してしまうという不具合が見出された。
【０００３】
そこで、このような不具合を解決するために、感光体ドラムの近傍に感光体ドラム上の残留トナーを回収するクリーニング回転体としてのクリーニングブラシと当該クリーニングブラシのブラシ先端が叩打可能な棒状部材（フリッカーバー）とを配設し、クリーニングブラシに感光体ドラム上の残留トナーを付着させると共に、当該クリーニングブラシのブラシ先端がフリッカーバーに叩打することによってクリーニングブラシに付着したトナーを叩き落とすようにして、クリーニングブラシ上のトナーを除去するようにした技術が提案されている（特許文献２参照）。
このような先行技術によれば、感光体ドラム上のトナーが薄膜化すると共にトナーが固着してしまうという不具合を防止することができる。
しかしながら、小径トナーを使用したシステムにおいて、このようなクリーニングブラシとフリッカーバーとを備えたクリーニング装置を用いたところ、小径トナーの一粒子の重量が小さく充分な遠心力が働かないため、当該小径トナーはクリーニングブラシの先端に移動せず、フリッカーバーによって叩き落とされることなくブラシ上に堆積してしまい、結果的に感光体ドラム上の残留トナーに対するトナー回収性が低下してしまうという不具合が生ずる。
【０００４】
そして、上記不具合を解決するための手法として、クリーニングブラシの近傍にトナーと逆極性の電圧を印加した金属ロール（デトーニングロール）を配設し、クリーニングブラシに付着したトナーを金属ロール上に静電的に転移させると共に、この金属ロールの表面上のトナーをブレードやスクレーパ等の板状部材で掻き取るようにした手法が挙げられる（特許文献３参照）。
このような手法によれば、金属ロールがクリーニングブラシ上のトナーを静電吸着すると共に、金属ロールの表面にスクレーパを強く押し当てることによって金属ロール上のトナーを除去することができ、クリーニングブラシに付着した廃トナーに対するトナー回収性を向上させることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−０３２８８０号公報（実施例、第１図）
【特許文献２】特開昭５６−１３８７６９号公報（発明の詳細な説明、第３図）
【特許文献３】特開昭５７−１８５４６８号公報（発明の詳細な説明、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、小粒径トナーを使用したシステムにおいて、このような手法を用いたところ、金属ロール上のトナーはスクレーパによって完全には回収されず、金属ロール上のスクレーパとの間で摺擦されることによって薄膜化すると共に固着してしまう所謂フィルミングという不具合が見られた。このように金属ロールの表面にトナーが固着してしまうと、金属ロールの表面抵抗が上昇し、クリーニングブラシから金属ロール側に廃トナーを静電転移させるための電界が弱くなってしまうため、クリーニングブラシ上の廃トナーを回収しきれないという技術的課題が見出された。
特に、このような技術的課題は省エネルギーの観点から低融点トナーを使用したシステムにおいて顕著である。
【０００７】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、デトーニング回転体上のトナーを確実に除去し、クリーニング回転体に付着したトナーを常時安定してデトーニング回転体側へ静電転移させることによって、良好なクリーニング性能を有したクリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、図１に示すように、トナー像担持体１上に残留した廃トナーを回収するクリーニング回転体２と、クリーニング回転体２に対向配置され且つ表面を帯電することによりトナーが担持可能なトナー担持層を具備したデトーニング回転体３と、デトーニング回転体３に対向配置され且つ少なくともクリーニング回転体２との対向位置にてデトーニング回転体３の表面を帯電状態に保つ帯電器４と、デトーニング回転体３の周囲のうちデトーニング回転体３とクリーニング回転体２との対向位置よりも下流側に配設され且つデトーニング回転体３の表面を除電する除電器５と、デトーニング回転体３の周囲のうち除電器５よりも下流側に配置され且つデトーニング回転体３表面に当接することによりデトーニング回転体３上の廃トナーを拭く清掃部材６とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
このような技術的手段において、クリーニング対象であるトナー像担持体１は、トナー像が形成担持される感光体や誘電体等の像形成担持体は勿論のこと、トナー像が記録材に転写される前の中間段階で一時的に保持される中間転写体や、記録材上に転写されたトナー像を搬送する記録材搬送体をも含む。
また、クリーニング回転体２はブラシ状、ロール状等適宜選定して差し支えない。
更に、クリーニング回転体２とデトーニング回転体３とは接触、非接触を問わない。
【００１０】
更にまた、デトーニング回転体３は、誘電帯等の帯電によりトナーが担持可能なもの等適宜選定して差し支えないが、感光体を用いることが好ましい。
特に、デトーニング回転体３の表面形状については適宜選定して差し支えないが、表面に螺旋状の溝を備えることが好ましい。これにより、表面積が広くなり、より多くのトナーを付着させることができる。更に、清掃部材６がデトーニング回転体３に当接することによってデトーニング回転体３と清掃部材６との当接部付近にせき止められている廃トナーがデトーニング回転体３の回転に伴い螺旋溝に沿ってデトーニング回転体３の一側部まで搬送されるため、廃トナーの同一箇所への固着という事態を防止できる。
【００１１】
更に、帯電器４はデトーニング回転体３の表面が帯電可能であれば適宜選定して差し支えなく、表面にバイアスを印加する手法のほかコロトロンや帯電ロール等の帯電部材が挙げられる。
【００１２】
また、除電器５は、デトーニング回転体３の表面が除電可能であれば適宜選定して差し支えなく、例えばＡＣバイアスを印加することによって除電するものでもよいし、デトーニング回転体３に誘電体を用いる場合は除電ロール等を用いればよい。特に、本発明においては、デトーニング回転体３に感光体を用い、除電器５にデトーニング回転体３を光照射するものを用いることが好ましい。
また、除電器５は除電後のデトーニング回転体３の表面電位を５０Ｖ未満に設定するものであることが好ましい。このように、除電後のデトーニング回転体３の電位を小さく設定することにより、除電後のトナーがデトーニング回転体３へ付着してしまう力（クーロン力）を弱めることができ、容易に当該トナーを除去することが可能になる。
【００１３】
更に、清掃部材６は除電後のトナーが除去可能なものであれば適宜選定して差し支えなく、ブラシ状、ブレード状、シート状、ウェブ状、不織布等を問わない。
更に、本発明の好ましい態様としては、デトーニング回転体３の周囲のうち清掃部材６の上流側に配設され且つ当該清掃部材６とデトーニング回転体３との当接部付近の廃トナーを除去する補助清掃部材７を備えた態様が挙げられる。これによれば、清掃部材６によって除去しきれずにデトーニング回転体３と清掃部材６との当接部付近に付着した廃トナーが固着してしまうという事態を防止できる。
【００１４】
この補助清掃部材７は不織布、ブラシ等適宜選定して差し支えなく、また、移動式、固定式を問わない。
ここで、固定式の補助清掃部材７は固定方法や当接方法については適宜選定して差し支えないが、特に、デトーニング回転体３の表面に螺旋状の溝を備えた態様においては、廃トナーがデトーニング回転体３の一側部に集められるため、この一側部に補助清掃部材７を固定して配設することによって、当該廃トナーを効果的に除去することができる。
また、移動式の補助清掃部材７についても、デトーニング回転体３の軸方向に沿ってデトーニング回転体３と清掃部材６との当接部付近を接触移動可能にした態様等、適宜選定して差し支えない。
【００１５】
更に、除電器５、清掃部材６及び補助清掃部材７のデトーニング回転体３近傍への配設態様は適宜選定して差し支えないが、除電器５が清掃部材６の下方に配設される態様においては、補助清掃部材７は清掃部材６の下方に配設されるものであることが好ましい。本態様によれば、清掃部材６及び補助清掃部材７によって除去された廃トナーが自然落下するためデトーニング回転体３表面の廃トナーを効果的に回収できるほか、除電位置でのトナーの堆積を防止できるため除電効果が損なわれない。
【００１６】
また、本発明には、複数のクリーニング回転体２を有し、夫々のクリーニング回転体２に対してデトーニング回転体３を設け、デトーニング回転体３の周囲には帯電器４と除電器５と清掃部材６とを配設した態様が挙げられる。これによれば、例えば正規に帯電されたトナーを回収するクリーニング回転体２と、逆極性トナーを回収するためのクリーニング回転体２とを連ねて備えた態様に適用することができる。
更に、本発明は、上述したクリーニング装置に限られるものではなく、これを用いた画像形成装置をも対象とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るクリーニング装置によれば、表面にトナー担持層を具備したデトーニング回転体と、デトーニング回転体表面を帯電する帯電器と、デトーニング回転体の表面を除電する除電器と、デトーニング回転体上の廃トナーを拭く清掃部材とを備えたので、デトーニング回転体上のトナーを確実に除去し、クリーニング回転体に付着したトナーを常時安定してデトーニング回転体側へ静電転移させることができ、良好なクリーニング性能を有したクリーニング装置を提供することができる。
また、このようなクリーニング装置を用いた画像形成装置によれば、クリーニング性能の良好な高画質画像を容易に得ることができる。
特に、低融点トナーを用いた態様にあっては極めて有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された実施の形態１の画像形成装置を示す。
同図において、本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、例えば電子写真方式にてイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分トナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０（具体的には１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）と、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）保持させる中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０上に転写された重ね画像を記録材としての用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写装置３０と、一括転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置４０と、用紙Ｐが二次転写装置３０を通り定着装置４０まで搬送される用紙搬送路５０とを備えたものである。
【００１９】
本実施の形態において、各色成分の画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト２０の搬送方向の上流側からイエロ画像形成ユニット１０Ｙ、マゼンタ画像形成ユニット１０Ｍ、シアン画像形成ユニット１０Ｃ、ブラック画像形成ユニット１０Ｋの順番で配設されている。
また、各画像形成ユニット１０は、図３に示すように、像担持体としての感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１が帯電される一様帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器１３、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像が可視像化される現像器１４、感光体ドラム１１上の各色成分トナー像が中間転写ベルト２０に転写される一次転写装置（一次転写ロール）１５及び感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるクリーニング装置１６、クリーニング前のトナーの帯電調整を行うトナー帯電調整器１７などの電子写真用デバイスを順次配設したものである。
【００２０】
ここで、各現像器１４には各色成分トナーが収容されており、イエロ画像形成ユニット１０ＹにはＹトナー、マゼンタ画像形成ユニット１０ＭにはＭトナー、シアン画像形成ユニット１０ＣにはＣトナー、ブラック画像形成ユニット１０ＫにはＫトナーが夫々用いられる。
更に、一次転写ロール１５には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト２０に夫々順次静電吸引され、中間転写ベルト２０上に重ねトナー像が形成されるようになっている。
【００２１】
また、中間転写ベルト２０は、複数の支持ロール２１，２２に掛け渡されており、支持ロール２１が中間転写ベルト２０の駆動ロール、支持ロール２２が従動ロール及び後述するように二次転写装置３０のバックアップロールとして配設されている（図２参照）。
【００２２】
更に、二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー担持面側に圧接配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール３２（支持ロール２２と兼用）とを備えており、このバックアップロール３２にはトナーの帯電極性と同極性のバイアスが安定的に印加されるようになっている。
【００２３】
また、定着装置４０は、加熱源にて表面が加熱され且つ駆動可能に回転する加熱ロール４１と、この加熱ロール４１に圧接配置され且つ加熱ロール４１との間で用紙Ｐをニップ搬送する加圧ロール４２とを備えたものであり、この加熱ロール４１と加圧ロール４２との間に用紙Ｐを通過させることにより、当該用紙Ｐ上にトナー像が定着されるものである。
【００２４】
更に、用紙搬送路５０は、図示外の用紙トレイからの用紙Ｐをレジストレーションロール５１を介して二次転写装置３０へと送り込むようになっており、そして、二次転写後の用紙Ｐを定着装置４０へと搬送するように形成されてる。
【００２５】
また、本実施の形態の特徴点であるクリーニング装置１６について、図４を基に詳細に説明する。
同図において、クリーニング装置１６は、クリーニングハウジング７０内に複数のクリーナを連ねて備えたものであり、感光体ドラム１１の回転方向上流側に感光体ドラム１１上の正規の極性例えば負極性に帯電された残留トナーを回収する負極性クリーナ８０と、負極性クリーナ８０より感光体ドラム１１の回転方向下流側に感光体ドラム１１上のもう一方の極性例えば正極性の残留トナー（逆極性トナー）を回収する正極性クリーナ９０と、回収した全ての廃トナーを収容する廃トナー収容部１００とを備えたものである。
【００２６】
更に、負極性クリーナ８０は、感光体ドラム１１に対向配置されると共に対向部にて逆回転（Ａｇａｉｎｓｔ）するクリーニングブラシ８１（クリーニング回転体に相当）と、このクリーニングブラシ８１の背後には表面にトナー担持層として例えば感光層を設け且つクリーニングブラシ８１との対向部にて同方向にて回転（Ｗｉｔｈ）するデトーニングロール８２（デトーニング回転体に相当）とを配設している。更に、このデトーニングロール８２の上部にはデトーニングロール８２の表面を帯電する帯電ロール８３を設けている。また、デトーニングロール８２の背後にはデトーニングロール８２の表面を除電する例えば露光器等の除電器８４と、この除電器８４より下流側に配設されると共にデトーニングロール８２の表面に当接してデトーニングロール８２上の廃トナーを除去する固定ブラシ８５（清掃部材に相当）とが配設されている。尚、この固定ブラシ８５は支持部材８６に支持されている。
【００２７】
更にまた、固定ブラシ８５の下部でデトーニングロール８２の一側部には固定ブラシ８５とデトーニングロール８２との当接部に付着した廃トナーを除去する回転ブラシ８７（補助清掃部材に相当）が配設されている（図５参照）。
この回転ブラシ８７は、除電後のデトーニングロール８２との電位差を小さく設定するために、本実施の形態においては例えばフレーム接続されており、表面電位が０Ｖになっている。
特に、本実施の形態において、デトーニングロール８２は表面に螺旋状の溝が設けられており、表面積を広く確保したものである。
また、除電器８４はデトーニングロール８２の表面電位を５０Ｖ未満に除電するものが用いられている。
【００２８】
更に、本実施の形態において、クリーニングブラシ８１には感光体ドラム１１上の負極性トナーに対して反対の極性の正の電圧が印加されるバイアス電源８８が接続されている。そのため、クリーニングブラシ８１の表面は感光体１１に対して高電位に保たれている。
また、デトーニングロール８２の表面は帯電ロール８３によって正極性に帯電されるものであり、表面電位がクリーニンブラシ８１の表面電位よりも高電位に保たれるようになっている。これにより、感光体ドラム１１上の負極性の残留トナーをクリーニングブラシ８１、デトーニングロール８２へと静電的に転移させることが可能になっている。
【００２９】
更に、正極性クリーナ９０は、感光体ドラム１１の周囲で負極性クリーナ８０の下流側にＡｇａｉｎｓｔで対向配置されるクリーニングブラシ９１と、このクリーニングブラシ９１の背後には表面にトナー担持層としての感光層を設け且つクリーニングブラシ９１に対してＷｉｔｈで回転するデトーニングロール９２とを配設している。更に、このデトーニングロール９２の上部には帯電ロール９３を設けている。また、デトーニングロール９２の背後には例えば露光器等の除電器９４と、この除電器９４より下流側には支持部材９６に支持された固定ブラシ９５とが配設されている。更にまた、固定ブラシ９５の下部でデトーニングロール９２の一側部には固定ブラシ９５とデトーニングロール９２との当接部に付着した廃トナーを除去する回転ブラシ９７が配設されている（図５参照）。
特に、本実施の形態において、デトーニングロール９２は表面に螺旋状の溝が設けられており、表面積を広く確保したものである。
また、除電器９４はデトーニングロール９２の表面電位を例えば−５０を超え０Ｖ以下に除電するものが用いられている。
更に、回転ブラシ９７は、除電後のデトーニングロール９２との電位差を小さく設定するために、本実施の形態においては例えばフレーム接続されており、表面電位が０Ｖになっている。
【００３０】
更にまた、本実施の形態において、クリーニングブラシ９１には感光体ドラム１１上の逆極性トナー（正極性のトナー）に対して反対の極性の負の電圧が印加されるバイアス電源９８が接続されている。そのため、クリーニングブラシ８１の表面は感光体ドラム１１に対して低電位に保たれている。
また、デトーニングロール９２の表面は帯電ロール９３によって負極性に帯電されるものであり、表面電位がクリーニングブラシ９１の表面電位よりも低電位に保たれるようになっている。これにより、感光体ドラム１１上の逆極性トナーをクリーニングブラシ９１、デトーニングロール９２へと静電的に転移させることが可能になっている。
尚、負極性クリーナ８０及び正極性クリーナ９０を夫々別々のハウジングに設けた態様でもよいし、構成する各部材の配設位置や各回転体の回転方向等についても、これに限定されるものではなく、適宜選定して差し支えない。
【００３１】
更に、廃トナー収容部１００はクリーニングハウジング７０の一部から構成される収容ハウジング１０１を備え、当該収容ハウジング１０１内には廃トナーが回収される回収ボックス（図示外）に廃トナーを搬送する回収オーガ１０２が配設されたものである。
また、クリーニングハウジング７０内の中央には負極性クリーナ８０と正極性クリーナ９０とを仕切る仕切り板１０５が配設されており、この仕切り板１０５は負極性クリーナ８０によって回収された廃トナーが正極性クリーナ９０に直接飛散してしまうことを防止するものである。
【００３２】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作像プロセスについて、図２及び図３を基に説明する。
今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。
具体的に述べると、例えば、このカラー画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置によって読み取り、その読み取り信号を画像信号処理手段によりデジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行わせるようにする。
【００３３】
すなわち、画像信号処理手段から入力される各色のデジタル画像信号に基づいて画像形成ユニット１０（具体的には１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）が夫々駆動する。そして、各画像形成ユニット１０では、一様帯電器１２により一様に帯電された感光体ドラム１１に前記デジタル信号に応じた静電潜像をレーザ露光器１３にて夫々書き込ませる。
そして、これらの各静電潜像を各色のトナーを収容した現像器１４により現像して上記各色のトナー像を形成させる。
尚、このカラー画像形成装置をプリンタ等の装置として構成する場合には、外部などから画像信号処理手段に入力される画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。
【００３４】
そして、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で一次転写ロール１５によって感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０の表面にＹＭＣＫの順で順次転写される。
また、一次転写後に感光体ドラム１１上に残留するトナーは、後述するようにクリーニング装置１６にてクリーニングされる。
【００３５】
このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト２０上で重ね合わされ、中間転写ベルト２０の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。
一方、用紙Ｐは所定のタイミングで二次転写位置へと供給され、バックアップロール３２に対して二次転写ロール３１が用紙Ｐをニップする。
【００３６】
そして、二次転写位置において、二次転写ロール３１とバックアップロール３２との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像が用紙Ｐに一括転写（二次転写）される。
このように、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置４０へと搬送されトナー像の定着が行われる。
【００３７】
特に、本実施の形態では、クリーニング装置１６内には表面に感光層を設けたデトーニングロール８２（９２）と、この感光層を帯電する帯電ロール８３（９３）及び除電器８４（９４）とを備えたので、クリーニング性は極めて良好である。
すなわち、感光体ドラム１１上の残留トナーは、感光体ドラム１１の回転によりクリーニング装置１６との対向位置まで搬送されると、負極性クリーナ８０のクリーニングブラシ８１と感光体ドラム１１との間でクリーニングブラシ８１側へ正の電界が作用することにより、負極性のトナーがクリーニングブラシ８１側に転移するものである（図４参照）。
【００３８】
一方、感光体ドラム１１上の残留トナーのうち逆極性トナー（正極性のトナー）は、負極性のトナーが吸着可能な前記クリーニングブラシ８１との対向部を通過し、クリーニングブラシ９１との対向位置まで搬送される。このとき、クリーニングブラシ９１と感光体ドラム１１との間でクリーニングブラシ９１側へ負の電界が作用することによって当該逆極性トナーはクリーニングブラシ９１側に転移するものである。
尚、負極性クリーナ８０に転移する負極性トナーと正極性クリーナ９０に転移する逆極性トナーとは極性が異なるが、基本的作用は略同様なため、ここでは負極性クリーナ８０による負極性トナーの基本的作用についてのみ説明する。
【００３９】
本実施の形態において、負極性クリーナ８０内のクリーニングブラシ８１に付着したトナーはクリーニングブラシ８１の回転によりデトーニングロール８２との対向位置まで搬送される。このとき、デトーニングロール８２の表面は帯電ロール８３によってクリーニングブラシ８１の表面よりも高い電位に保たれており、デトーニングロール８２とクリーニングブラシ８１との間にはデトーニングロール８２側に向けて正の電界が作用しており、この電界によってクリーニングブラシ８１上の負極性トナーはデトーニングロール８２側に転移する。
【００４０】
そして、デトーニングロール８２上に転移したトナーはデトーニングロール８２の回転により除電器８４との対向位置まで搬送される。このとき、デトーニングロール８２の表面及びデトーニングロール８２上の廃トナーは除電器８４によって２５Ｖ未満に除電される。
そして、除電されたトナーはデトーニングロール８２の回転により固定ブラシ８５との対向位置まで搬送され、固定ブラシ８５によって叩き落とされる。その際、デトーニングロール８２上のトナーの一部は、叩き落とされずに固定ブラシ８５とデトーニングロール８２の螺旋溝との間に付着し、残留トナーとして堆積してしまう。尚、このような残留トナーは、固定ブラシ８５がデトーニングロール８２に当接しているため、再度帯電ロール８３との対向位置まで搬送されることはなく、当該当接部にせき止められている。このような状態で、デトーニングロール８２が回転し続けると、当該残留トナーは螺旋溝に沿って徐々に回転ブラシ８７が配設される側の一側部に移動する。そして、この一側部に移動した残留トナーは表面電位が０Ｖに保たれた回転ブラシ８７によって容易に叩き落とされるため、デトーニングロール８２上は常時きれいな状態に保たれる。
更に、この除去された廃トナーは収容ハウジング１０１に収容されると共に、回収オーガ１０２によって回収ボックス（図示外）まで搬送される。
【００４１】
このように、本実施の形態によれば、デトーニングロール８２，９２の表面を常時きれいな状態に保つことができるため、デトーニングロール８２，９２とクリーニングブラシ８１，９１との間に安定した電界を作用させることができ、もって、クリーニングブラシ８１，９１に付着した廃トナーを確実に転移させることができる。
したがって、感光体ドラム１１に対するクリーニング性は良好に保たれる。
【００４２】
◎実施の形態２
図６は、本発明が適用された実施の形態２に係るデトーニングロール１２０の概要を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態１のクリーニング装置１６（図４参照）と略同様に構成されるが、デトーニングロール１２０の表面に螺旋溝を設けず、また、デトーニングロール１２０の周囲に移動可能な回転ブラシ１２１を設けた点で実施の形態１と異なる。
尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、ここでは詳細な説明は省略すると共に、上述したように、負極性クリーナ８０内及び正極性クリーナ９０内のデトーニングロール１２０の基本的構成は帯電極性が異なる以外は略同様なため、負極性クリーナ８０のデトーニングロール１２０についてのみ説明する。
【００４３】
本実施の形態で用いられるデトーニングロール１２０は、表面を平滑にし、トナー担持層として例えば感光層を設けたものである。このデトーニングロール１２０の周囲には、図示外の帯電ロールと、例えば露光器等の除電器８４と、支持部材８６に支持されている固定ブラシ８５とが配設されている。
本実施の形態においては、除電器８４と固定ブラシ８５の支持部材８６とが離間して設けられると共に、この除電器８４と固定ブラシ８５との間にはデトーニングロール１２０に当接する回転ブラシ１２１が配設されている。この回転ブラシ１２１は、図示外の移動機構に接続されると共に、デトーニングロール１２０の軸方向に沿って定期的に移動可能なっており、固定ブラシ８５とデトーニングロール１２０との当接部に付着した廃トナーをデトーニングロール１２０の一側部まで搬送するものである。更に、回転ブラシ１２１は、除電後のデトーニングロール１２０との電位差を小さく設定するために、例えばフレーム接続されており、表面電位が０Ｖになっている。
【００４４】
本実施の形態におけるデトーニングロール１２０上のトナーの作用について説明する。
本実施の形態において、デトーニングロール１２０上に転移したトナーはデトーニングロール１２０の回転により除電器８４との対向位置まで搬送される。このとき、デトーニングロール１２０の表面及びデトーニングロール１２０上の廃トナーは除電器８４によって除電され、一部はデトーニングロール１２０上から剥離されると共に一部はデトーニングロール１２０上に付着している。
そして、除電されたトナーのうちデトーニングロール１２０の回転により固定ブラシ８５との対向位置まで搬送されたトナーは、固定ブラシ８５によって叩き落とされる。その際、デトーニングロール１２０上のトナーの一部は、叩き落とされずに固定ブラシ８５とデトーニングロール１２０表面との間に付着し、残留トナーとして堆積してしまう。
尚、このような残留トナーは、固定ブラシ８５がデトーニングロール１２０に当接しているため、再度帯電ロールとの対向位置まで搬送されることはなく、当該当接部にせき止められている。
この残留トナーはデトーニングロール１２０上を定期的に軸方向に移動する回転ブラシ１２１によってデトーニングロール１２０の一側部まで搬送されデトーニングロール１２０の端部まで達すると自然落下し、デトーニングロール１２０上は常時きれいな状態に保たれる。
尚、本態様において、除電器８４に廃トナーが飛散してしまうことによる除電効果の低下を防止するために、除電器８４の上部に適宜仕切り板などを設けるようにすればよい。
【００４５】
このように、本実施の形態によれば、表面を平滑にしたデトーニングロール１２０と、移動可能な回転ブラシ１２１とを設けたので、デトーニングロール１２０と固定ブラシ８５との間に堆積する残留トナーを除去することができ、実施の形態１と同様の効果を奏することが可能である。
【実施例】
【００４６】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態１の負極性クリーナと同様の構成にて、帯電後のデトーニングロールの表面電位及び除電後のデトーニングロールの表面電位と、回転ブラシに印加される電位との関係から、デトーニングロール上の廃トナーに対する除去性能について調べたものである。
ここで、本実施例におけるクリーニング条件は以下の通りである。
ａ．デトーニングロール
・表面：感光層
・ロール径：２０ｍｍ
・帯電後表面電位：＋２５０〜８５０Ｖ
・露光後（除電後）表面電位：０〜１００Ｖ
・螺旋溝の深さ：０．５ｍｍ
・溝のピッチ：１．５ｍｍ
・溝の角度：１５°
ｂ．クリーニングブラシ
・材質：繊維  ナイロン  ２ｄ
・径：２０ｍｍ
・繊維長さ：５ｍｍ
・クリーニングブラシ電位：＋２５０Ｖ
ｃ．除電器
・露光器：ＬＥＤ露光
ｄ．固定ブラシ
・材質：ナイロン  ２ｄ  １２０Ｋｆ
・長さ：４ｍｍ
・食込み：１．５ｍｍ
・幅：３ｍｍ
ｅ．回転ブラシ（固定式）
・材質：ナイロン  ２ｄ  １２０Ｋｆ
・径：１２ｍｍ
・長さ：３ｍｍ
・食込み：１．０ｍｍ
・電位：０Ｖ，２５Ｖ
ｆ．トナー
・結着樹脂：結晶性ポリエステル
・融点：９０℃
・貯蔵弾性率（３０℃，１ｒａｄ／ｓ）：２×１０６Ｐａ
・損失弾性率（３０℃，１ｒａｄ／ｓ）：２×１０６Ｐａ
【００４７】
また、デトーニングロールにスクレーパを当接させて機械的に掻き取る従来の構成のものについても比較例として調べた。
尚、比較例のクリーニング条件は以下の通りである。
ａ．デトーニングロール
・表面：フェノール樹脂
・芯材：ＳＵＳ
・ロール径：２０ｍｍ
ｂ．スクレーパ
・材質：ＳＵＳ
・厚さ：０．０８ｍｍ
・当接圧力：６．６ｇ／ｍｍ
・当接方向：ドクター方式
【００４８】
図７に、回転ブラシの電圧を０Ｖにした場合におけるクリーニング性の結果を示す。
同図において、デトーニング電位とは、本実施例の場合、帯電後のデトーニングロールの表面電位を示し、比較例の場合、デトーニングロールの芯金に印加される電位を示すものである。
同図は、廃トナーに対する除去性能について示したものであり、露光後（除電後）のデトーニングロールの表面電位を０Ｖ〜１００Ｖに設定した本実施例と、機械的な掻き取りを行う比較例とについて、デトーニング電位を１００Ｖ間隔で２５０Ｖ〜８５０Ｖに設定した際の結果を示したものである。
同図に示すように、本実施例は、帯電後のデトーニングロールの表面電位に拘わらず、除電後の表面電位が５０Ｖ以上であれば、デトーニングロール上のトナーにクーロン力が働いてしまい、固定ブラシ及び回転ブラシによって当該トナーを除去できず、デトーニングロール一部にフィルミングが発生した。また、除電後の表面電位が１００Ｖ以上であれば、固定ブラシ及び回転ブラシによって当該トナーを除去できず、デトーニングロール全面にフィルミングが発生した。比較例についても同様にデトーニングロール全面にフィルミングが見られた。
一方、除電後の表面電位が５０Ｖ未満、特に２５Ｖ以下であれば、回転ブラシにフィルミングが生じるが、デトーニングロール上のトナーにクーロン力が弱まると共に、良好なトナー剥離性が得られ、デトーニングロール上へのフィルミングは回避できることが確認された。
特に、除電後の表面電位が０Ｖであれば、最も良好なクリーニング性能が得られることが確認された。
【００４９】
更に、図８には、回転ブラシの電圧を２５Ｖにした場合におけるデトーニングロール表面のトナー除去性の結果を示す。
同図に示すように、本実施例は、帯電後のデトーニングロールの表面電位に拘わらず、除電後の表面電位が５０Ｖ以上であれば、デトーニングロール上のトナーにクーロン力が働いてしまい、固定ブラシ及び回転ブラシによって当該トナーを除去できず、デトーニングロール一部にフィルミングが発生した。また、除電後の表面電位が１００Ｖ以上であれば、固定ブラシ及び回転ブラシによって当該トナーを除去できず、デトーニングロール全面にフィルミングが発生した。
一方、除電後の表面電位が０Ｖ、または５０Ｖ未満であれば、回転ブラシにフィルミングが生じるが、デトーニングロール上のトナーにクーロン力が弱まると共に、良好なトナー剥離性が得られ、デトーニングロール上へのフィルミングは回避できることが確認された。
特に、除電後の表面電位が２５Ｖであれば、最も良好なクリーニング性能が得られることが確認された。
【００５０】
◎実施例２
本実施例は、実施例１と同様の構成にて、デトーニング効率とデトーニング電位との関係について、従来の構成のものと比較して調べたものである。
尚、本実施例におけるクリーニング条件は、実施例１と同様の構成要素には同様のものを用いた。
【００５１】
本実施例において、デトーニング効率とは、感光体上の残留トナーをクリーニングブラシに移動させて、その後クリーニングブラシが１周する際にデトーニングロール上に移動したトナー量の割合として表し、すなわち、クリーニングブラシ一周時の（（クリーニングブラシから転移したデトーニングロール上のトナー量）／（感光体から転移したクリーニングブラシ上のトナー量））として表したものである。
【００５２】
図９に結果を示す。同図に示すように、本実施例は、デトーニング電位が２５０〜８５０Ｖまでの全ての領域において、比較例を上回るデトーニング効率を得ることが確認された。
本実施例によれば、デトーニングロールの表面が常時きれいな状態に保たれていることや、また、螺旋溝により表面積が増えたことによって、デトーニング効率が向上したことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係るクリーニング装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明が適用された実施の形態１の画像形成装置を示す説明図である。
【図３】実施の形態１の画像形成ユニットを示す説明図である。
【図４】実施の形態１のクリーニング装置を示す説明図である。
【図５】実施の形態１に係るデトーニングロールの詳細を示す説明図である。
【図６】実施の形態２に係るデトーニングロールの詳細を示す説明図である。
【図７】実施例１の回転ブラシの電圧を０Ｖとした際の結果を比較例と共に示す表である。
【図８】実施例１の回転ブラシの電圧を２５Ｖとした際の結果を示す表である。
【図９】実施例２の結果について、比較例と共に表したグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１…トナー像担持体，２…クリーニング回転体，３…デトーニング回転体，４…帯電器，５…除電器，６…清掃部材，７…補助清掃部材
【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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【図９】
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