(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
形成したトナー画像を被転写体に転写した後の像担持体に付着する残留トナーを除去するクリーニング装置において、
回動可能に保持され、上記像担持体上のトナー画像を上記被転写体に転写するトナー画像転写部において上記被転写体の移動方向に回動する像担持体と、
上記像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラと、
上記クリーニングローラよりも上記像担持体の回動方向の上流側に配置されて上記像担持体の表面と上記クリーニングローラの表面を摺擦するクリーニングブラシローラと、からなり、
上記クリーニングローラは、上記像担持体の回動方向と逆方向に回動し、
上記クリーニングブラシローラは、上記クリーニングローラの回動方向と逆方向で上記像担持体の回動方向と同一方向に回動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に記載のクリーニング装置において、
トナーは、乾式球形トナー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又は２に記載のクリーニング装置において、
トナーは、変性されたポリエステルをトナーバインダーとして含有し、ワックスを含有す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又は３に記載のクリーニング装置において、
クリーニングローラは、弾性導電層からな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又は４に記載のクリーニング装置において、
クリーニングローラは、表面部に体積抵抗率が１０６(Ω・ｃｍ)〜１０１２(Ω・ｃｍ)の範囲の中抵抗層を備えてい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又は５に記載のクリーニング装置において、
クリーニングローラは、表面保護層を備えてい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、２、３、４、５又は６に記載のクリーニング装置において、
クリーニングブラシローラには、該クリーニングブラシローラに付着したトナーを除去するスクレーパブレードが接触していることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項７に記載のクリーニング装置において、
スクレーパブレードは、シート状部材からなることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のクリーニング装置において、
スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラにフラット面で侵入することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１０】
請求項７又は８に記載のクリーニング装置において、
スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラに凹凸面で侵入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７又は８に記載のクリーニング装置において、
スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラに鋸刃面で侵入することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１２】
請求項７，８、９、１０又は１１に記載のクリーニング装置において、
スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラの回転方向に対してトレーリング方式で侵入していることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１３】
請求項７，８、９、１０又は１１に記載のクリーニング装置において、
スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラの回転方向に対してリーデイング方式で侵入していることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のクリーニング装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像形成装置において、少なくとも２色以上のカラー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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーニング装置及びそのクリーニング装置を具備する画像形成装置に関し、詳しくは、形成したトナー画像を被転写体に転写した後の像担持体に付着する残留トナーを除去するクリーニング装置及びそのクリーニング装置を具備して画像を形成する電子写真法を用いた複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真法を用いた画像形成装置の画像品質に対する要求が強くなっている。画像品質を向上させるためには、トナーの小粒径化、球形化がその有力な手段であることがわかってきた。また、フルカラー画像においては、画像の光沢が画像品質に大きく寄与することがわかってきた。
これらの要求を満足するトナーとして、粒径分布の狭い小粒径の乾式球形トナーが有効であることがわかってきた。
しかしながら、小粒径の乾式球形トナーは、いくつかの問題点があることが知られている。
最も重要な問題としては、トナー画像を被転写体に転写した後に、像担持体表面の転写後に付着する残留トナーのクリーニング装置による完全除去が困難で、クリーニング不良が発生することである。
特に、ブレードクリーニング方式においては、クリーニング時にトナーが像担持体とクリーニングブレードの接触部間で最密充填状態に近くなり、像担持体に対して強い付着力を持っている１層目トナーと次の２層目トナーとの間でトナーが滑り、一層目トナーがクリーニング不良として像担持体上に残ってしまう。
更に、ブレードクリーニング方式を用いた場合、トナー内部に分散されているワックスがブレードによるストレスによって表面に滲み出て像担持体に付着する、いわゆるワックスフイルミングが発生して、像担持体の摩擦係数が低下して、像担持体とトナーとの付着力が低減して、被転写体と像担持体のニップ前で像担持体上のトナーが放電により被転写体に転写しやすくなり、いわゆる転写塵と言う異常画像が発生していた。
このような問題を解決するために、クリーニングローラあるいはクリーニングブラシを用いたクリーニング装置が数多く提案されている。
【０００３】
例えば、転写位置を通過した感光体ドラムの表面を回収ローラに所定の間隙を設けて対向させた後にブレードに当接させて、感光体ドラムの表面に残留した正常なトナーを回収ローラにより再利用トナーとして回収した後に、感光体ドラムの表面に残留した小径化したトナーをブレードや搬送ローラにより廃棄トナーとして、正常なトナーから分離するクリーニング装置は公知である（特開２０００−２８４６６４の公報を参照）。
クリーニングブラシおよび回収クリーニングローラそれぞれに所定の電圧を印加して、感光ドラムの表面の残存トナーをクリーニングブラシを介して回収クリーニングローラの表面に回収するクリーニング装置において、回収クリーニングローラの軸心を含む水平面よりも下方の回収クリーニングローラの内部に回収クリーニングローラの内周面と所定距離をおいて配設される磁性体、または、この磁性体近傍の回収クリーニングローラの表面に先端部が対向して配設されて回収クリーニングローラの回転に伴ってその回収クリーニングローラの表面に回収される残存トナーを掻き落とす磁性体ブレードのいずれか一方が磁石である構成とすることによって、印字品質の低下を防止するとともにクリーニング装置の寿命を長くすることは公知である（特開平５−１８８８３６号の公報を参照）。
更に、被清掃部を清掃するクリーニングブラシと、クリーニングブラシに付着した粉塵を除去回収する回収ロールとを備えた電子写真装置の清掃装置において、非清掃動作時にはクリーニングブラシを被清掃部に対し離間させるとともに、クリーニングブラシを清掃動作時とは逆方向に回転させる構成とし、クリーニングブラシに付着した粉塵等の清掃装置外部への飛散を防止するとともにクリーニングブラシの長寿命化を実現するなどが提案されている（特開平６−１６７９１２号の公報を参照）。
像担持体のドラム形状の感光体表面の残留トナーをクリーニングローラやクリーニングブラシを介して回収クリーニングローラの表面に回収するクリーニング装置において、当初良好なクリーニング性能を発揮していても、経時使用によりクリーニングローラやクリーニングブラシの性能が経時的に低下する。
即ち、転写残トナーを除去していくうちに、トナーが徐々にクリーニングローラに付着したり、クリーニングブラシ内にたまって目詰まりした状態となり、クリーニングブラシの外径が小さくなってしまう。
このような状態となったクリーニングローラやクリーニングブラシでは、転写残トナーの除去性能がなくなり、クリーニング部材としての機能を果たせなくなってしまう。
従って、従来のクリーニング装置は、トナー画像を被転写体に転写した後に、高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着する残留トナーの除去が困難で、クリーニング不良が発生すると言う不具合が生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクリーニング装置は、トナー画像を被転写体に転写した後に、高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着する残留トナーの除去が困難で、クリーニング不良が発生すると言う問題が発生していた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を防止するクリーニング装置及びそのクリーニング装置を具備する画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の本発明は、形成したトナー画像を被転写体に転写した後の像担持体に付着する残留トナーを除去するクリーニング装置において、回動可能に保持され、上記像担持体上のトナー画像を上記被転写体に転写するトナー画像転写部において上記被転写体の移動方向に回動する像担持体と、上記像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラと、上記クリーニングローラよりも上記像担持体の回動方向の上流側に配置されて上記像担持体の表面と上記クリーニングローラの表面を摺擦するクリーニングブラシローラと、からなり、上記クリーニングローラは、上記像担持体の回動方向と逆方向に回動し、上記クリーニングブラシローラは、上記クリーニングローラの回動方向と逆方向で上記像担持体の回動方向と同一方向に回動するクリーニング装置であることを最も主要な特徴とする。
請求項２の本発明は、請求項１に記載のクリーニング装置において、トナーは、乾式球形トナーであるクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項３の本発明は、請求項１又は２に記載のクリーニング装置において、トナーは、変性されたポリエステルをトナーバインダーとして含有し、ワックスを含有するクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項４の本発明は、請求項１、２又は３に記載のクリーニング装置において、クリーニングローラは、弾性導電層からなるクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項５の本発明は、請求項１、２、３又は４に記載のクリーニング装置において、クリーニングローラは、表面部に体積抵抗率が１０６(Ω・ｃｍ)〜１０１２(Ω・ｃｍ)の範囲の中抵抗層を設けたクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項６の本発明は、請求項１、２、３、４又は５に記載のクリーニング装置において、クリーニングローラは、表面保護層を設けたクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
【０００６】
請求項７の本発明は、請求項１、２、３、４、５又は６に記載のクリーニング装置において、クリーニングブラシローラには、該クリーニングブラシローラに付着したトナーを除去するスクレーパブレードが接触しているクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項８の本発明は、請求項７に記載のクリーニング装置において、スクレーパブレードは、シート状部材からなるクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項９の本発明は、請求項７又は８に記載のクリーニング装置において、スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラにフラット面で侵入するクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項１０の本発明は、請求項７又は８に記載のクリーニング装置において、スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラに凹凸面で侵入するクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項１１の本発明は、請求項７又は８に記載のクリーニング装置において、スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラに鋸刃面で侵入するクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項１２の本発明は、請求項７，８、９、１０又は１１に記載のクリーニング装置において、スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラの回転方向に対してトレーリング方式で侵入しているクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項１３の本発明は、請求項７，８、９、１０又は１１に記載のクリーニング装置において、スクレーパブレードは、クリーニングブラシローラの回転方向に対してリーデイング方式で侵入しているクリーニング装置であることを主要な特徴とする。
請求項１４の本発明は、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のクリーニング装置を具備する画像形成装置であることを最も主要な特徴とする。
請求項１５の本発明は、請求項１４に記載の画像形成装置において、少なくとも２色以上のカラー画像を形成する画像形成装置であることを主要な特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るクリーニング装置の概略構成図であり、同図において、形成したトナー画像を被転写体に転写した後の像担持体に付着する残留トナーを除去するクリーニング装置０は、図示の矢印Ａ方向に回動可能に保持された像担持体１のドラム形状の感光体と、上記像担持体１のドラム形状の感光体に当接して付着するトナーを図示の矢印Ｂ方向の上記像担持体１のドラム形状の感光体の回動方向と逆方向に回動可能に保持されて除去するクリーニングローラ２と、上記クリーニングローラ２よりも上記像担持体１のドラム形状の感光体の回動方向の上流側に配置されて上記像担持体１のドラム形状の感光体の表面と上記クリーニングローラ２の表面を図示の矢印Ｃ方向の上記クリーニングローラ２の回動方向と逆方向で上記像担持体１のドラム形状の感光体の回動方向と同一方向に回動可能に保持されて摺擦するクリーニングブラシローラ３とからなり、トナー画像を被転写体（Ｐ）の転写紙に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が上記像担持体１のドラム形状の感光体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を防止する。
【０００８】
上記クリーニング装置０においては、形成したトナー画像を被転写体（Ｐ）の転写紙に転写した後の上記像担持体１のドラム形状の感光体に付着する高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等の残留トナーを、本体カバー６内に配置された、上記クリーニングローラ２、及び、上記クリーニングブラシローラ３によって除去して、クリーニング不良の発生を防止するものである。
そして、上記クリーニングローラ２により除去された除去トナーは、上記クリーニングブラシローラ３によって除去される。
つまり、上記クリーニングブラシローラ３は、上記像担持体１のドラム形状の感光体上の残留トナーと上記クリーニングローラ２上の除去トナーの両方をクリーニングする構成となっているから、トナー画像を被転写体（Ｐ）の転写紙に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が上記像担持体１のドラム形状の感光体表面や上記クリーニングローラ２に付着した残留トナーの除去が確実に行なわれてクリーニング不良の発生を確実に防止するようになっている。
更に、上記クリーニングブラシローラ３によってクリーニングされた残留トナーは、上記本体カバー６と一体の支持体４ｄに支持されたスクレーパブレード４によって除去され、上記本体カバー６内部に溜まった除去トナーはトナー搬送手段５の搬送スクリューによって廃トナーとして図示していない廃トナーボトルに蓄えてサービスマンなどにより回収、あるいはリサイクルトナーとして図示していない現像手段１３へと送られるようになっている。
【０００９】
上記クリーニングローラ２は、芯金を中心にポリウレタンゴム、シリコンゴム、ブラジエンゴム等の弾性材料にカーボンブラック、チタン、アルミニウム等の金属の酸化物やイオン導電剤等からなる導電性微粒子を分散させた弾性導電層からなり上記像担持体１のドラム形状の感光体と均一なニップを形成して電界を形成して静電力で残留トナーを引き付けて除去してクリーニング性を良くしている。又、上記クリーニングローラ２の表面には、上記像担持体１のドラム形状の感光体への表面のピンホールによるバイアス電流のリークを防止するために中抵抗層を設けている。更に、場合によっては、上記クリーニングローラ２の表面の汚れを防止するために表面保護層が設けられる。従って、クリーニング不良の発生を更に防止する上記クリーニング装置０を提供することが出来るようになった。本実施例において、上記クリーニングローラ２は、直径は１６（ｍｍ）で、直径６（ｍｍ）の芯金２ａに体積抵抗率が１０６(Ω・ｃｍ)〜１０１２(Ω・ｃｍ)となるように調製したものを使用した。上記芯金２ａには電源２ｂが接続されており、上記電源２ｂから上記クリーニングローラ２に電圧が印加され、上記像担持体１のドラム形状の感光体上の残留トナーが静電的な力により上記クリーニングローラ２側へと引き寄せられ、上記クリーニングローラ２が図示の矢印Ｂ方向の回動することによりクリーニングを行うことが可能となっている。上記クリーニングローラ２は、図示していない駆動手段により、上記像担持体１のドラム形状の感光体の図示の矢印Ａ方向の回動方向と逆方向の図示の矢印Ｂ方向に等速で回転するようになっている。上記クリーニングローラ２の回動方向を上記像担持体１のドラム形状の感光体にカウンタ方向とした場合、上記クリーニングローラ２上から上記クリーニングブラシローラ３によってクリーニングされなかったトナーは、上記クリーニングローラ２の下流側のくさび形領域に移動されてしまう。この時、くさび形領域内で残留トナーが上記像担持体１のドラム形状の感光体側に静電的あるいは機械的な作用力で付着してしまうと、そのまま、図示しない帯電手段１へ通過してしまうことになる。これに対して、本発明ではトレーリング方向としたので、クリーニングされなかった残留トナーは、再度、上記クリーニングローラ２の上流側に移動するので、もう一度、上記クリーニングローラ２のクリーニング作用を受けることになり、クリーニング性を低下させることがない。
【００１０】
上記クリーニングブラシローラ３は、上記像担持体１のドラム形状の感光体の図示の矢印Ａ方向の回動方向において、上記クリーニングローラ２の上流側に位置し、上記クリーニングブラシローラ３が上記クリーニングローラ２と上記像担持体１のドラム形状の感光体のいずれにも接触するように配置されている。
上記クリーニングブラシローラ３の芯金３ａには電源３ｂから電圧が印加されるようになっており、静電的な力によりクリーニングを行うことが可能となっている。
上記クリーニングブラシローラ３は、上記クリーニングローラ２の図示の矢印Ｂ方向の回動方向と逆方向の図示の矢印Ｃ方向の上記像担持体１のドラム形状の感光体の回動方向Ａとは同方向に所定の周速度をもって接触しながら回動するようになっている。
上記クリーニングブラシローラ３は、電極を兼ねる金属製の直径６（ｍｍ）の上記芯金３ａにブラシの長さ５．０（ｍｍ）、太さ３デニールの導電性レーヨン繊維を２０００００（本／ｉｎｃｈ）となるようにパイル地にしたテープをスパイラル状に巻き付けて直径１６（ｍｍ）として使用した。
一般的に、たとえばマイナス極性のトナーを図示しない上記現像手段１３で用いている場合、転写工程では転写手段１４にプラスの電圧あるいは電流を印加し、被転写体（Ｐ）の転写紙に上記像担持体１のドラム形状の感光体に現像されたマイナス極性トナーを転写する。
そのために、転写されずに上記像担持体１のドラム形状の感光体に残った残留トナーは、転写後に上記像担持体１のドラム形状の感光体の表面から剥離する際に発生する剥離放電の影響をうけてマイナス極性からプラス極性に逆帯電してしまう。
然し、すべての残留トナーが均一にプラスに帯電するのではなく、広分布であったり、転写条件ではマイナス極性のままのトナーも存在していることがある。
そこで、上記クリーニングローラ２の上記芯金２ａには、上記電源２ｂから３００（Ｖ）〜５００（Ｖ）、上記クリーニングブラシローラ３の上記芯金３ａには上記電源３ｂから−３００（Ｖ）〜−５００（Ｖ）の電圧を印加している。
したがって、上記クリーニングブラシローラ３でプラス極性の残留トナーを回収し、残ったマイナス極性の残留トナーを上記クリーニングローラ２でクリーニングする構成となっている。
尚、本実施例においては、上記クリーニングブラシローラ３の回転速度は、上記像担持体１のドラム形状の感光体と同じ速度である。
【００１１】
図２乃至図７において、上記スクレーパブレード４は、上記支持体４ｄに貼り付けられ、上記クリーニングブラシローラ３の図示の矢印Ｃ方向の回転方向に対して所定の侵入量（ｌ）をもって配置され、上記像担持体１のドラム形状の感光体、及び、上記クリーニングローラ２から回収した上記クリーニングブラシローラ３内の残留トナーを掻き落し除去すものである（図２と図３を参照）。
上記スクレーパブレード４の上記クリーニングブラシローラ３の図示の矢印Ｃ方向の回転方向に対して所定の侵入量（ｌ）を大きくすると、上記クリーニングブラシローラ３の負荷が大きく、初期的にはトナー除去性が良好であるが、毛倒れが発生して耐久性に問題が発生することがわかっている。
逆に、上記スクレーパブレード４の上記クリーニングブラシローラ３の図示の矢印Ｃ方向の回転方向に対して所定の侵入量（ｌ）を小さくすると、上記クリーニングブラシローラ３内のトナー除去性が悪く、初期的にクリーニング不良などの問題が発生する。
そこで、本実施例では、上記スクレーパブレード４は、厚さ０．２（ｍｍ）、自由長４（ｍｍ）のシート状のＰＥＴシートを用い、上記クリーニングブラシローラ３の図示の矢印Ｃ方向の回転方向に対しての侵入量（ｌ）を、２．０（ｍｍ）とした。
上記スクレーパブレード４は、シート状のＰＥＴシートを用いて、上記クリーニングブラシローラ３によってクリーニングされた残留トナーを、トナー除去性が良好で毛倒れが発生することなく耐久性に優れて除去される。
【００１２】
更に、上記スクレーパブレード４は、上記クリーニングブラシローラ３と接触する先端部形状については、いろいろあるが、先端がフラット形状のフラット面４ａ（図４を参照）、先端が凹凸形状の凹凸面４ｂ（図５を参照）、先端が鋸刃形状の鋸刃面４ｃ（図６を参照）を使用して、又、回転方向は、リーディング方式(図２を参照)で、上記クリーニングブラシローラ３に一定量のトナーを供給しながら、上記スクレーパブレード４を１００Ｋ回転し、上記クリーニングブラシローラ３を回転させた時点での、クリーニング性のトナー除去性、耐久性のブラシ耐久性を見た（図７を参照）。
その結果、耐久性のあるトレーリング方式(図３を参照)よりは、クリーニング性のトナーの除去性がすべて初期からも、リーディング方式(図２を参照)が優れていた。
先端が鋸刃形状の上記鋸刃面４ｃの上記スクレーパブレード４が、上記クリーニングブラシローラ３のクリーニング性のトナー除去性、耐久性のブラシ耐久性に最も優れていることがわかった。
それは、上記クリーニングブラシローラ３のブラシが、上記スクレーパブレード４の先端の鋸刃形状の上記鋸刃面４ｃと接触する面積が大きくなるので、クリーニング性のトナー除去性に最も優れている。
【００１３】
図８において、上記クリーニングブラシローラ３の任意のポイントＸが先端の鋸刃形状の上記鋸刃面４ｃの上記スクレーパブレード４を通過するときの幅を模式的に図示した。
上記クリーニングブラシローラ３のＸ点が、図示の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）と通過すると、上記クリーニングブラシローラ３のブラシが上記スクレーパブレード４を通過する幅は徐々に小さくなる。
従って、上記クリーニングブラシローラ３のブラシは中央に寄せられ密になる。この時、上記クリーニングブラシローラ３のブラシが上記スクレーパブレード４のエッジ部と接触する確率が大きくなり、その分残留トナーを除去することが可能である。
そして、図示の（ｄ）から（ｅ）に移るときに、中央に集められた上記クリーニングブラシローラ３のブラシは一気に元の状態に戻る。
上記クリーニング装置０においては、使用されるトナーは、ウレア結合を有する変成されたポリエステルを少なくともトナーバインダーとして含有し、光沢度が５（％）〜３０（％）になる定着画像に接する定着部材表面の温度幅が５０（ｄｅｇ）以上で、内部に微分散されたワックスを含有した乾式球形トナーを用いている。
詳しくは、ウレア結合で変性されたポリエステルとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとアミン類との反応物などが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとしては、ポリオールとポリカルボン酸の重縮合物で、且つ、活性水素基を有するポリエステルを、更に、ポリイソシアネートと反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基のアルコール性水酸基及びフェノール性水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
図９において、この乾式球形トナーを用いて転写効率（％）を実験により測定した結果である。この結果から、適正な印加電圧（Ｖ）を図示しない上記転写手段１４に印加することによって、ほぼ１００（％）近い転写効率（％）となり、上記像担持体１のドラム形状の感光体に付着している残留トナーの付着量は極微量であることがわかった。
通常、ブレードクリーニング方式においては、クリーニング時にトナーが像担持体とクリーニングブレードの接触部間で最密充填状態に近くなり、上記像担持体１のドラム形状の感光体に対して強い付着力を持っている１層目トナーと次の２層目トナーとの間でトナーが滑り、一層目トナーがクリーニング不良として上記像担持体１のドラム形状の感光体上に残ってしまう。
本実施例の上記クリーニング装置０は、上述した不備がなく、乾式球形トナーを用いることによっても、転写後の残留トナー量が少なく、更に、クリーニング性に有利となる。
更に、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の色再現性、透明性、光沢安定性に優れる高品質の形成画像が得られる。
【００１４】
図１０において、形成したトナー画像を被転写体（Ｐ）の転写紙に転写した後に上記像担持体１のドラム形状の感光体に付着する残留トナーを除去して画像を形成する画像形成装置１００は、図示の矢印Ａ方向に回動可能に保持された上記像担持体１のドラム形状の感光体と、上記像担持体１のドラム形状の感光体を帯電する上記帯電手段１１と、上記帯電手段１１で帯電された上記像担持体１のドラム形状の感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段１２と、上記潜像形成手段１２で形成された静電潜像に乾式球形トナーを付着させて顕像化する上記現像手段１３と、上記現像手段１３で顕像化されたトナー画像を被転写体（Ｐ）の転写紙に転写する上記転写手段１４と、上記転写手段１４で被転写体（Ｐ）の転写紙にトナー画像を転写した後の上記像担持体１のドラム形状の感光体に付着する残留トナーを除去する請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の上記クリーニング装置０とを具備する作像ユニット１０からなり、トナー画像を被転写体（Ｐ）の転写紙に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が上記像担持体１のドラム形状の感光体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を防止して、高品質の画像を形成する。
【００１５】
上記像担持体１のドラム形状の感光体は、直径６０（ｍｍ）で、回転速度は３００（ｍｍ／ｓｅｃ）であり、本実施の形態では負帯電の有機光半導体のＯＰＣ感光体である。
上記像担持体１のドラム形状の感光体は、有機光半導体のＯＰＣ感光体以外でもよく、例えば、無機感光体、アモルファスシリコン感光体などでもよい。
上記帯電手段１１の帯電ローラは、上記像担持体１のドラム形状の感光体と接触して配置され、所定の電圧を印加することによって、上記像担持体１のドラム形状の感光体を所定の極性、所定の電位に帯電する。
本実施例においては、上記像担持体１のドラム形状の感光体をマイナス極性に一様に帯電させている。
上記帯電手段１１は、上記像担持体１のドラム形状の感光体と非接触に配置された電極ワイヤとグリッド電極からなるスコロトロン帯電器を用いてもよい。
上記潜像形成手段１２の露光手段は発光素子としてＬＤを使用し、画像データに基づき上記像担持体１のドラム形状の感光体に光を照射することによって静電潜像を形成している。本実施例ではＬＤを用いているがＬＥＤなどの発光素子を用いてもよい。
本実施例では、上記帯電手段１１の帯電ローラに所定の電圧を印加して、上記像担持体１のドラム形状の感光体の帯電電位を−７００（Ｖ）にし、露光後の電位は−１５０（Ｖ）となるように設定した。
上記現像手段１３は、現像剤を保持するために内部に固定されたマグネットローラを備えた回転自在の現像剤担持体と現像剤を攪拌しながら搬送するための攪拌搬送スクリュー等を備えている。
本実施例では現像剤としてトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いた二成分磁気ブラシ現像を用いている。キャリアを必要としない一成分現像の構成でもよい。
上述した現像剤担持体には、図示しない現像バイアス電源から電圧が印加され、現像領域にて静電潜像に帯電したトナーを付着させて現像を行う。使用しているトナーについては上述した乾式球形トナーを用いている。
上記転写手段１４の転写ローラは、転写時に上記像担持体１のドラム形状の感光体表面に所定の押圧力で接触し、図示しない電源から電圧が印加されることにより、上記像担持体１のドラム形状の感光体と上記転写手段１４との間の転写ニップ部で上記像担持体１のドラム形状の感光体表面のトナー像を被転写対（Ｐ）の転写紙に転写されて、定着手段１５によってトナー像を被転写体（Ｐ）の転写紙に定着されてから排紙されて収納される。
本実施例では、上記転写手段１４は、転写ローラを用いて転写を行っているが、図示しないコロトロンや転写ベルトなどを用いてもよい。
除電クリーニング手段１６は、上記像担持体１のドラム形状の感光体の残留電荷を除電するもので、ＬＥＤを用いている。
【００１６】
上記クリーニング装置０を具備する上記画像形成装置１００の上記像担持体１のドラム形状の感光体のクリーニング性をブレードクリーニングを用いた画像形成装置と比較実験し、その効果を確認した。
実験は耐久試験を行いクリーニング不良発生状況のクリーニング不良とフイルミング、及び、上記像担持体１のドラム形状の感光体の耐久性の像担持体耐久性を見た。
図１１において、上記クリーニング装置０を具備する上記画像形成装置１００と従来のクリーニングブレードを用いた画像形成装置の、３００Ｋ終了後時点での、クリーニング不良とフイルミング、及び、ドラム形状の感光体の上記像担持体１の耐久性の比較した結果を示す。
この結果から、上記画像形成装置１００に上記クリーニング装置０を用いることによって、乾式球形トナーのクリーニング性が良好で、且つ、トナーの樹脂あるいはワックスのフィルミングが発生しないことが確認された。
【００１７】
図１２において、カラー画像を形成するカラー画像形成装置１００ａは、上記クリーニング装置０を用い、水平に延在する転写ベルト１４ａに沿って４つの、イエロー作像ユニット１０ａ、マゼンタ作像ユニット１０ｂ、シアン作像ユニット１０ｃ、ブラック作像ユニット１０ｄの各色ごとに４ユニットが配置されている。
各上記イエロー作像ユニット１０ａ、上記マゼンタ作像ユニット１０ｂ、上記シアン作像ユニット１０ｃ、上記ブラック作像ユニット１０ｄは、イエロー像担持体１ａとマゼンタ像担持体１ｂとシアン像担持体１ｃとブラック像担持体１ｄ、イエロー帯電手段１１ａとマゼンタ帯電手段１１ｂとシアン帯電手段１１ｃとブラック帯電手段１１ｄ、イエロー潜像形成手段１２ａとマゼンタ潜像形成手段１２ｂとシアン潜像形成手段１２ｃとブラック潜像形成手段１２ｄ、イエロー現像手段１３ａとマゼンタ現像手段１３ｂとシアン現像手段１３ｃとブラック現像手段１３ｄ、イエロークリーニング装置０ａとマゼンタクリーニング装置０ｂとシアンクリーニング装置０ｃとブラッククリーニング装置０ｄ、イエロー除電クリーニング手段１６ａとマゼンタ除電クリーニング手段１６ｂとシアン除電クリーニング手段１６ｃとブラック除電クリーニング手段１６ｄ等で構成されている。
各上記イエロー作像ユニット１０ａ、上記マゼンタ作像ユニット１０ｂ、上記シアン作像ユニット１０ｃ、上記ブラック作像ユニット１０ｄで現像された現像トナーは、水平に延在する転写電圧が印加された上記転写ベルト１４ａにより被転写体（Ｐ）の転写紙に転写される。
このようにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと各トナー画像の形成が行なわれ、被転写体（Ｐ）の転写紙上に多重転写され、上記定着手段１５によって定着される。
各トナー画像の形成を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で説明したが、この順番に特定されるものではなく、どの順番で並置してもよい。
【００１８】
本実施例では、ウレア結合を有する変成されたポリエステルを少なくともトナーバインダーとして含有し、光沢度が５（％）〜３０（％）になる定着画像に接する定着部材表面の温度幅が５０（ｄｅｇ）以上で、内部に微分散されたワックスを含有した乾式球形トナーを用いることにより、転写率が向上することがわかった。
本実施例による、カラー画像を形成する上記カラー画像形成装置１００ａは、上記クリーニング装置０を用いることにより、クリーニング不良の発生が防止され、クリーニングによるトナーへのストレスが小さいために、各上記像担持体１（ａ〜ｄ）のドラム形状の感光体へのワックスフィルミングが発生しないため、いわゆる転写塵といわれる異常画像が発生しない。
従って、本実施例のように各上記イエロー作像ユニット１０ａ、上記マゼンタ作像ユニット１０ｂ、上記シアン作像ユニット１０ｃ、上記ブラック作像ユニット１０ｄでの４回の転写を必要とするカラー画像の形成において特に、異常画像の発生が防止され、良好な画像を得ることが出来て、乾式球形トナーを活用した小型低コストでかつ高画質の画像を形成する上記画像形成装置１００ａを提供することが出来るようになった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項１の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦するようにしたので、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
また、請求項１の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去する像担持体の回動方向と逆方向に回動するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦するようにしたので、クリーニングされなかった残留トナーは再度クリーニングローラの上流側に移動するのでもう一度クリーニングローラのクリーニング作用を受けることになりクリーニング性を低下させることがなく、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
また、請求項１の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置された、クリーニングローラの回動方向と逆方向で像担持体の回動方向と同一方向に回動するブラシローラが、像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦するようにしたので、クリーニングされなかった残留トナーは再度クリーニングローラの上流側に移動するのでもう一度クリーニングローラのクリーニング作用を受けることになりクリーニング性を低下させることがなく、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
請求項２の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着する乾式球形トナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦するようにしたので、乾式球形トナーで高品質のトナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
請求項３の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着する変性されたポリエステルをトナーバインダーとして含有しワックスを含有するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦するようにしたので、変性されたポリエステルをトナーバインダーとして含有しワックスを含有するトナーで高品質の画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
【００２０】
請求項４の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去する弾性導電層からなるクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦するようにしたので、像担持体と均一なニップを形成して電界を形成して静電力で残留トナーを引き付けて除去してクリーニング性を良くするから、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が良く行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
請求項５の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去する表面部に体積抵抗率が１０６(Ω・ｃｍ)〜１０１２(Ω・ｃｍ)の範囲の中抵抗層を設けたクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦するようにしたので、像担持体への表面のピンホールによるバイアス電流のリークを防止して、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
請求項６の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去する表面保護層を設けたクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦するようにしたので、クリーニングローラ表面の汚れが防止され、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
【００２１】
請求項７の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦すると共にクリーニングブラシローラは付着したトナーをクリーニングブラシローラに接触するスクレーパブレードで除去するようにしたので、クリーニングブラシローラによってクリーニングされた残留トナーは除去され、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
【００２２】
請求項８の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦すると共にクリーニングブラシローラは付着したトナーをシート状部材からなるスクレーパブレードで除去するようにしたので、クリーニングブラシローラによってクリーニングされた残留トナーはトナー除去性が良好で毛倒れが発生することなく耐久性に優れて除去され、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
請求項９の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦すると共にクリーニングブラシローラは付着したトナーをスクレーパブレードをクリーニングブラシローラにフラット面で侵入して除去するようにしたので、クリーニングブラシローラによってクリーニングされた残留トナーは除去され、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
請求項１０の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦すると共にクリーニングブラシローラは付着したトナーをスクレーパブレードをクリーニングブラシローラに凹凸面で侵入して除去するようにしたので、クリーニングブラシローラによってクリーニングされた残留トナーは更に除去され、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
【００２３】
請求項１１の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦すると共にクリーニングブラシローラは付着したトナーをスクレーパブレードをクリーニングブラシローラに鋸刃面で侵入して除去するようにしたので、クリーニングブラシローラによってクリーニングされた残留トナーは更に確実に除去されクリーニング性のトナー除去性に最も優れ、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
請求項１２の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦すると共にクリーニングブラシローラは付着したトナーをスクレーパブレードをクリーニングブラシローラの回転方向に対してトレーリング方式で侵入して除去するようにしたので、クリーニングブラシローラによってクリーニングされた残留トナーは耐久性もあり除去され、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
請求項１３の発明によれば、回動可能に保持された像担持体に当接して付着するトナーを回動可能に保持されて除去するクリーニングローラよりも像担持体の回動方向の上流側に配置されたブラシローラが像担持体の表面とクリーニングローラの表面を摺擦すると共にクリーニングブラシローラは付着したトナーをスクレーパブレードをクリーニングブラシローラの回転方向に対してリーデイング方式で侵入して除去するようにしたので、クリーニングブラシローラによってクリーニングされた残留トナーはクリーニング性のトナーの除去性がすべて初期からも最も優れて除去され、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれてクリーニング不良の発生を更に防止するクリーニング装置を提供することが出来るようになった。
【００２４】
請求項１４の発明によれば、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のクリーニング装置で、トナー画像を被転写体に転写した後に高品質の画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれて、異常画像の発生が防止され高画質の画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項１５の発明によれば、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のクリーニング装置で、カラートナー画像を被転写体に転写した後に高品質のカラー画像を形成する小粒径の乾式球形トナー等が像担持体表面に付着した残留トナーの除去が行なわれて、異常画像の発生が防止され高画質のカラー画像を形成するカラー画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示すクリーニング装置を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示すクリーニング装置の主要部を説明する説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態例を示すクリーニング装置の主要部を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態例を示すクリーニング装置の他の主要部を説明する説明図である。
【図５】本発明の他の実施の形態例を示すクリーニング装置の主要部を説明する説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態例を示すクリーニング装置の主要部を説明する説明図である。
【図７】本発明の複数の実施の形態例を示すクリーニング装置のクリーニング性のトナー除去性、耐久性のブラシ耐久性を比較説明する説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態例を示すクリーニング装置の主要部の状態を模式的に図示して説明する説明図である。
【図９】本発明の実施の形態例を示すクリーニング装置に使用される乾式球形トナーの転写効率（％）と転写手段への印加電圧（Ｖ）の特性を説明するグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態例を示すクリーニング装置を具備する画像形成装置を説明する説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態例を示すクリーニング装置を具備する画像形成装置と従来のクリーニングブレードを用いた画像形成装置の、クリーニング不良とフイルミング、及び、ドラム形状の感光体の像担持体の耐久性を比較して説明する説明図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態例を示すクリーニング装置を具備する画像形成装置を説明する説明図である。
【符号の説明】
０  クリーニング装置、０ａ  イエロークリーニング装置、
０ｂ  マゼンタクリーニング装置、
０ｃ  シアンクリーニング装置、
０ｄ  ブラッククリーニング装置
１  像担持体、１ａ  イエロー像担持体、
１ｂ  マゼンタ像担持体、
１ｃ  シアン像担持体、
１ｄ  ブラック像担持体
２  クリーニングローラ、２ａ  芯金、
２ｂ  電源
３  クリーニングブラシローラ、３ａ  芯金、
３ｂ  電源
４  スクレーパブレード、４ａ  フラット面、
４ｂ  凹凸面、
４ｃ  鋸刃面、
４ｄ  支持体
５  トナー搬送手段
６  本体カバー
１０  作像ユニット、１０ａ  イエロー作像ユニット、
１０ｂ  マゼンタ作像ユニット、
１０ｃ  シアン作像ユニット、
１０ｄ  ブラック作像ユニット
１１  帯電手段、１１ａ  イエロー帯電手段、
１１ｂ  マゼンタ帯電手段、
１１ｃ  シアン帯電手段、
１１ｄ  ブラック帯電手段
１２  潜像形成手段、１２ａ  イエロー潜像形成手段、
１２ｂ  マゼンタ潜像形成手段、
１２ｃ  シアン潜像形成手段、
１２ｄ  ブラック潜像形成手段
１３  現像手段、１３ａ  イエロー現像手段、
１３ｂ  マゼンタ現像手段、
１３ｃ  シアン現像手段、
１３ｄ  ブラック現像手段
１４  転写手段、１４ａ  転写ベルト、
１５  定着手段
１６  除電クリーニング手段、１６ａ  イエロー除電クリーニング手段、
１６ｂ  マゼンタ除電クリーニング手段、
１６ｃ  シアン除電クリーニング手段、
１６ｄ  ブラック除電クリーニング手段
１００  画像形成装置、１００ａ  カラー画像形成装置
【図１】
0004907782.tif 000002
【図２】
0004907782.tif 000003
【図３】
0004907782.tif 000004
【図４】
0004907782.tif 000005
【図５】
0004907782.tif 000006
【図６】
0004907782.tif 000007
【図７】
0004907782.tif 000008
【図８】
0004907782.tif 000009
【図９】
0004907782.tif 000010
【図１０】
0004907782.tif 000011
【図１１】
0004907782.tif 000012
【図１２】
0004907782.tif 000013