JP2003233282A

JP2003233282A - クリーニング装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2003233282A
Application number: JP2002031121A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Akafuji; 昌彦赤藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー像を転写したあとの像担持体表面を清
掃するクリーニング装置であって、像担持体表面に当接
するクリーニングブラシと、そのクリーニングブラシが
像担持体に当接した位置よりも、像担持体表面移動方向
下流側の部分において、像担持体表面に当接するクリー
ニングブレードとを有するクリーニング装置において、
クリーニングブレードのびびり、鳴き或いはめくれを防
止して、転写残トナーの除去効率を高める。【解決手段】像担持体１上の転写残トナーＴの量が多
いときは、その転写残トナーＴの一部をクリーニングブ
ラシ１２によって除去し、像担持体１上の転写残トナー
Ｔの量が少ないときは、クリーニングブラシ１２に溜ま
ったトナーを像担持体１の表面に付着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被清掃体の表面に
当接するクリーニングブラシと、該クリーニングブラシ
が当接する位置よりも被清掃体の表面移動方向下流側に
おいて該被清掃体の表面に当接するクリーニングブレー
ドとを有するクリーニング装置と、そのクリーニング装
置を有する画像形成装置と、該クリーニング装置を有す
るプロセスカートリッジに関するものである。

【０００２】例えば、電子複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ、或いはこれらの少なくとも２つの機能を有する画
像形成装置において、トナー像を被転写体に転写したあ
との像担持体表面を清掃する目的で上記形式のクリーニ
ング装置を用いることは従来より周知である。この形式
のクリーニング装置によれば、クリーニングブラシによ
って像担持体上の転写残トナーを散らすことができるの
で、その転写残トナーをクリーニングブレードによって
効果的に除去することが可能である。また、クリーニン
グブラシに対して電圧を印加し、像担持体上の転写残ト
ナーをクリーニングブラシの側に静電的に移行させて、
像担持体表面の清掃効率を高めるように構成することも
従来より公知である。

【０００３】ところが、この種のクリーニング装置にお
いては、特に像担持体表面の摩擦係数が高いと、像担持
体表面とクリーニングブレードとの摩擦力が大きくな
り、これによってクリーニングブレードが大きく振動す
る「びびり」と称せられる現象が発生したり、一般に
「鳴き」と称せられている異音が発生する。かかる現象
が発生すると、クリーニングブレードによって像担持体
表面に付着した転写残トナーを効率よく除去できなくな
るおそれがある。さらに、クリーニングブレードに作用
する摩擦力が大きくなると、クリーニングブレードの先
端部が屈曲してめくれてしまうこともある。このような
めくれが発生すると、像担持体の表面が損傷したり、像
担持体にブレーキがかかった状態となり、像担持体が回
転しなくなるおそれもある。

【０００４】上述した不具合は、被清掃体が像担持体以
外である場合にも発生するものである。

【０００５】上記従来の欠点を除去すべく、像担持体表
面を研磨して像担持体に付着したコロナ生成物を除去す
る画像形成装置が提案されている（特開平９−３１１６
０３号公報参照）。この構成は、像担持体表面にコロナ
生成物が付着すると、その表面の粘性が増加して、クリ
ーニングブレードがめくれたり、その振動が大きくなる
不具合を除去するものである。ところが、この構成を採
用すると、像担持体表面の研磨により、その寿命が縮め
られる欠点を免れない。

【０００６】また、クリーニングブレードに潤滑剤を塗
布しておくことにより、クリーニングブレードと像担持
体表面との摩擦力が増大することを防止したクリーニン
グ装置も提案されている（特開平１０−１０９４１号公
報）。ところが、この構成は、あくまでも初期的な対策
であり、長期に亘ってクリーニングブレードと像担持体
表面との摩擦力を低減させることは困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
欠点を除去し、簡単な構成によって、クリーニングブレ
ードのびびりや鳴きの発生、或いはクリーニングブレー
ドのめくれの発生を防止することのできる冒頭に記載し
た形式のクリーニング装置を提供することをその第１の
目的とし、該クリーニング装置を有する画像形成装置と
プロセスカートリッジをそれぞれ提供することを第２及
び第３の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記第１の目
的を達成するため、冒頭に記載した形式のクリーニング
装置において、前記クリーニングブラシに電圧を印加す
ると共に、前記被清掃体の表面に付着したトナーを前記
クリーニングブラシに移行させ、又は該クリーニングブ
ラシから被清掃体の表面にトナーを移行させることがで
きるように、該クリーニングブラシに印加する電圧の極
性を切り換え制御する電圧印加手段を具備することを特
徴とするクリーニング装置を提案する（請求項１）。

【０００９】その際、前記被清掃体は、表面にトナー像
が形成される像担持体より成り、該トナー像を被転写体
に転写したあとの像担持体表面を清掃するように構成す
ることができる（請求項２）。

【００１０】また、上記請求項２に記載のクリーニング
装置において、前記像担持体の表面に付着した転写残ト
ナーを前記クリーニングブラシに移行させるときは、ト
ナーの正規の摩擦帯電極性と同じ極性の電圧を前記クリ
ーニングブラシに印加し、該クリーニングブラシから像
担持体の表面にトナーを移行させるときは、トナーの正
規の摩擦帯電極性と逆極性の電圧を前記クリーニングブ
ラシに印加するように構成することができる（請求項
３）。

【００１１】さらに、上記請求項２又は３に記載のクリ
ーニング装置において、像担持体の表面に転写残トナー
が発生するとき、該像担持体の表面に付着した転写残ト
ナーを前記クリーニングブラシに移行させる極性の電圧
を、常に該クリーニングブラシに印加するように構成す
ると有利である（請求項４）。

【００１２】また、上記請求項２、３又は４に記載のク
リーニング装置において、像担持体の表面に転写残トナ
ーが発生しない状態で該像担持体が回転するとき、前記
クリーニングブラシから像担持体の表面にトナーを移行
させる極性の電圧を前記クリーニングブラシに印加する
ように構成すると有利である（請求項５）。

【００１３】さらに、上記請求項２、３又は５に記載の
クリーニング装置において、像担持体表面の単位面積当
りの転写残トナー付着量が所定量以上であるとき、像担
持体の表面に付着した転写残トナーを前記クリーニング
ブラシに移行させる極性の電圧を前記クリーニングブラ
シに印加すると有利である（請求項６）。

【００１４】また、上記請求項２、３、５又は６に記載
のクリーニング装置において、像担持体表面の単位面積
当たりの転写残トナー付着量が所定量よりも少ないと
き、前記クリーニングブラシから像担持体の表面にトナ
ーを移行させる極性の電圧を前記クリーニングブラシに
印加すると有利である（請求項７）。

【００１５】さらに、上記請求項２、３又は５に記載の
クリーニング装置において、像担持体の表面に形成され
るトナー像の画像面積比率が所定値以上であるとき、該
像担持体の表面に付着した転写残トナーを前記クリーニ
ングブラシに移行させる極性の電圧を前記クリーニング
ブラシに印加すると有利である（請求項８）。

【００１６】また、上記請求項２、３、５又は８に記載
のクリーニング装置において、像担持体表面に形成され
るトナー像の画像面積比率が所定値よりも小さいとき、
前記クリーニングブラシから像担持体の表面にトナーを
移行させる極性の電圧を前記クリーニングブラシに印加
すると有利である（請求項９）。

【００１７】さらに、上記請求項２、３、４、５、６、
７、８又は９に記載のクリーニング装置において、像担
持体が所定時間以上停止した後に回転を開始したとき、
前記クリーニングブラシから像担持体の表面にトナーを
移行させる極性の電圧を前記クリーニングブラシに印加
すると有利である（請求項１０）。

【００１８】また、上記請求項２又は３に記載のクリー
ニング装置において、前記クリーニングブレードと像担
持体の表面との間に作用する摩擦力が所定値以上のと
き、前記クリーニングブラシから像担持体の表面にトナ
ーを移行させる極性の電圧を前記クリーニングブラシに
印加すると有利である（請求項１１）。

【００１９】さらに、上記請求項２、３又は１１に記載
のクリーニング装置において、前記クリーニングブレー
ドと像担持体の表面との間に作用する摩擦力が所定値よ
りも小さいとき、該像担持体の表面に付着した転写残ト
ナーを前記クリーニングブラシに移行させる極性の電圧
を前記クリーニングブラシに印加すると有利である（請
求項１２）。

【００２０】また、上記請求項１に記載のクリーニング
装置において、前記被清掃体が、像担持体上のトナー像
を被転写体に転写するための転写ローラ、又は像担持体
からトナー像を転写される記録媒体を搬送する記録媒体
搬送体であるように構成することができる（請求項１
３）。

【００２１】さらに、上記請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３に記載のク
リーニング装置において、前記クリーニングブラシは、
該クリーニングブラシが被清掃体の表面に当接した部分
において、被清掃体の表面の移動方向と逆方向に移動す
る向きに回転駆動されるように構成すると有利である
（請求項１４）。

【００２２】また、上記請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４に記
載のクリーニング装置において、前記クリーニングブラ
シのブラシ繊維の長さが０．２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲の
値に設定されていると有利である（請求項１５）。

【００２３】さらに、上記請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１
５に記載のクリーニング装置において、前記クリーニン
グブレードは、５ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの範囲の当接
圧で被清掃体の表面に当接すると有利である（請求項１
６）。

【００２４】また、上記請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５
又は１６に記載のクリーニング装置において、前記クリ
ーニングブレードの反発弾性が３５％〜７５％であると
有利である（請求項１７）。

【００２５】さらに、上記請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１
５、１６又は１７に記載のクリーニング装置において、
体積平均粒径が５μｍ〜７μｍのトナーを除去して被清
掃体表面を清掃するように構成されていると有利である
（請求項１８）。

【００２６】また、本発明は、前述の第２の目的を達成
するため、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置
と、帯電された像担持体を露光して静電潜像を形成する
露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像化する
現像装置と、該トナー像を被転写体に転写したあとの像
担持体表面を清掃するクリーニング装置とを有し、該ク
リーニング装置が請求項２、３、４、５、６、７、８、
９、１０、１１、１２、１３、１５、１６、１７又は１
８に記載のクリーニング装置であることを特徴とする画
像形成装置を提案する（請求項１９）。

【００２７】その際、前記像担持体は、フィラーを分散
させた表層を有しているか、又はアモルファスシリコン
感光体であると有利である（請求項２０）。

【００２８】また、本発明は、前述の第３の目的を達成
するため、表面にトナー像が形成される像担持体と、該
トナー像を被転写体に転写したあとの像担持体表面を清
掃するクリーニング装置とを有し、画像形成装置本体に
着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニング装置が、請求項２、３、４、５、６、
７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１
６、１７又は１８に記載のクリーニング装置であること
を特徴とするプロセスカートリッジを提案する（請求項
２１）。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って詳細に説明する。先ず、被清掃体が画像形成装
置の像担持体である場合のクリーニング装置の例を説明
するが、その詳細を説明する前に画像形成装置の全体構
成を明らかにする。

【００３０】図1は画像形成装置の一例を示す部分断面
概略図であり、ここに示した画像形成装置は、ドラム状
の感光体として構成された像担持体１を有し、この像担
持体１は画像形成時に矢印Ａ方向に回転駆動される。こ
のとき像担持体１は帯電装置２によって所定の極性、図
の例ではマイナス極性に帯電される。この帯電面には、
レーザ書き込みユニットより成る露光装置３から出射す
る光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって像
担持体に静電潜像が形成される。図示した例では、レー
ザ光が照射された像担持体表面部分の電位の絶対値が低
下してここが静電潜像（画像部）となり、レーザ光が照
射されずに電位の絶対値が高く保たれた部分が地肌部と
なる。次いで、この静電潜像は、現像装置４を通ると
き、所定の極性に帯電されたトナーによって、トナー像
として可視像化される。ＬＥＤアレイを有する露光装置
や、原稿面を照明し、その原稿画像を像担持体上に結像
する露光装置などを用いることもできる。

【００３１】一方、図示していない給紙装置から、例え
ば転写紙より成る記録媒体Ｐが送り出され、像担持体１
に対置された転写装置５と像担持体１との間に、その記
録媒体Ｐが矢印Ｂで示すように所定のタイミングで送り
込まれる。このとき転写装置５の作用により像担持体上
に形成されたトナー像が記録媒体Ｐ上に静電的に転写さ
れる。トナー像を転写された記録媒体Ｐは、引き続き図
示していない定着装置を通り、このとき熱と圧力の作用
によってトナー像が記録媒体上に定着される。定着装置
を通った記録媒体Ｐは図示していない排紙部に排出され
る。記録媒体に転写されずに像担持体表面に残された転
写残トナーは、クリーニング装置６によって除去され、
その像担持体の表面が清掃される。引き続き、その像担
持体の表面は、例えばＬＥＤより成る除電装置９によっ
て除電作用を受け、その表面電位が初期化される。

【００３２】ドラム状の像担持体に代え、複数のローラ
に巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の像担持
体を用いることもできる。また、図１に示した帯電装置
２は像担持体表面に接触し、または微小ギャップをあけ
て像担持体表面に対向配置された帯電ローラより成る
が、コロナ放電器や帯電ブレードなどの他の形式の帯電
装置を用いることもできる。図１に示した帯電装置２に
はマイナスの電圧が印加され、これによって像担持体が
マイナスに一様に帯電される。

【００３３】また図１に示した現像装置４は、乾式の現
像剤Ｄを収容した現像ケース７と、その現像剤Ｄを担持
しながら搬送する現像ローラ８を有し、現像ローラ８の
内部には固定されたマグネット（図示せず）が配置され
ている。ここでは、現像剤Ｄとして、トナーとキャリア
を有する乾式の現像剤が用いられているが、キャリアを
有さない一成分系現像剤などを用いることもできる。現
像剤Ｄ中のトナーはキャリアとの摩擦によって所定の極
性、図の例ではマイナス極性に帯電される。また現像ロ
ーラ８には、トナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧
が印加されている。

【００３４】現像ローラ８は矢印方向に回転駆動され、
このとき現像ローラ８の周面に現像剤Ｄが磁力の作用で
担持されて搬送され、現像ローラ８と像担持体１の間の
現像領域に運ばれた現像剤中のトナーが静電潜像に静電
的に移行して、その静電潜像がトナー像として可視像化
される。現像領域において、現像ローラ８に印加された
バイアス電圧と静電潜像の表面電位との電位差により、
所定の極性に帯電したトナーが静電潜像に静電的に付着
して現像が行われるのである。このように現像が行われ
るときのトナーの帯電極性が、トナーの正規の摩擦帯電
極性であリ、図示した例では、その極性がマイナスであ
る。

【００３５】また、図１に示した転写装置５は転写ロー
ラにより構成され、かかる転写装置５はトナー像の転写
時に矢印方向に回転しながら記録媒体Ｐを介して像担持
体１の表面に当接し、このときその転写装置５に像担持
体１上のトナー像の帯電極性と逆極性、図の例ではプラ
ス極性の転写電圧が印加され、像担持体１と転写装置５
のニップ部を通過する記録媒体Ｐ上に像担持体上のトナ
ー像が転写される。転写ローラ以外の転写装置、例えば
転写ブラシ、転写ブレード又はコロナ放電器などを用い
ることもできる。

【００３６】記録媒体Ｐは、像担持体１からトナー像を
転写される被転写体の一例を構成するものであるが、後
述するように中間転写体より成る被転写体を用い、像担
持体上のトナー像を中間転写体に転写し、次いでそのト
ナー像を記録媒体に転写するように構成することもでき
る。

【００３７】図２は図１に示したクリーニング装置６の
拡大断面図である。ここに示したクリーニング装置６
は、クリーニングケース１０と、そのクリーニングケー
ス１０に支持されたクリーニングブレード１１を有して
いると共に、クリーニングケース１０内に配置され、か
つそのクリーニングケース１０に支持されたクリーニン
グブラシ１２、トナー回収ローラ１３、トナー搬送部材
１４及びスクレーパ１５を有している。

【００３８】クリーニングブラシ１２は、電極を兼ねる
金属製の芯金１６と、その芯金１６の周面に設けられた
ブラシ１７を有している。例えば導電性繊維ブラシをパ
イル地にしたテープを芯金１６にスパイラル状に巻き付
けることにより、ブラシ１７の基端側を芯金１６に対し
て固定することができる。クリーニングブラシ１２のブ
ラシ１７は被清掃体の一例である像担持体１の表面に当
接している。またクリーニングブラシ１２を回転させず
に不動に固定しておくこともできるが、このクリーニン
グブラシ１２を回転させることが好ましく、本例のクリ
ーニングブラシ１２は矢印Ｃ方向に回転駆動される。

【００３９】クリーニングブレード１１は、例えばウレ
タンゴム又はその他のゴムなどの弾性体より成り、その
基端部側が例えば金属板より成る支持板１８に貼り合わ
され、その支持板１８がクリーニングケース１０に固定
されている。かかるクリーニングブレード１１の先端側
が被清掃体の一例である像担持体１の表面に当接してい
る。その際、クリーニングブレード１１は、クリーニン
グブラシ１２が像担持体表面に当接する位置よりも、像
担持体の表面移動方向下流側において像担持体表面に当
接している。

【００４０】また、クリーニングブレード１１は、像担
持体表面の移動方向に対して対向する姿勢、すなわちカ
ウンタ向きで像担持体表面に当接している。クリーニン
グブレードのかかる当接方式はリーディング方式とも称
せられている。より具体的には、図３に示すように、像
担持体１の表面に対向するクリーニングブレード１１の
側面１１Ａと、クリーニングブレード１１が当接する像
担持体表面の部分に引いた接線との成す角度θが鋭角を
なしている。

【００４１】上述のように、クリーニング装置は、被清
掃体の表面に当接するクリーニングブラシと、このクリ
ーニングブラシが当接する位置よりも被清掃体の表面移
動方向下流側において当該被清掃体の表面に当接するク
リーニングブレードとを有しており、本例では被清掃体
が、表面にトナー像が形成される像担持体より成り、該
トナー像を被転写体に転写したあとの像担持体表面をク
リーニング装置が清掃するように構成されている。

【００４２】図２には、像担持体１、クリーニングブラ
シ１２及びトナー回収ローラ１３などに付着した転写残
トナーＴを模式的に黒丸で示しており（図６においても
同じ）、像担持体上の転写残トナーＴはクリーニングブ
ラシ１２とクリーニングブレード１１との協働作用によ
り像担持体表面から除去され、その表面が清掃される。
像担持体表面から除去されたトナーは、クリーニングケ
ース１０の底部に落下し、トナー搬送部材１４によって
図示していない廃トナーボトルに搬送されてここに収容
され、サービスマンなどによって回収される。或いは、
像担持体から除去したトナーを、図示していないトナー
リサイクル装置によって図１に示した現像装置４に搬送
し、ここで再使用することもできる。

【００４３】ここで、クリーニングブラシ１２の機能の
１つは、そのブラシ１７によって像担持体上の転写残ト
ナーＴを散らし、クリーニングブレード１１によってそ
の転写残トナーＴを除去しやすくすることにある。一
方、クリーニングブレード１１は像担持体上の転写残ト
ナーＴを掻き取って像担持体表面を清掃する働きをな
す。

【００４４】その際、先にも説明したように、従来のク
リーニング装置においては、像担持体表面の摩擦係数が
高まると、像担持体表面とクリーニングブレードとの摩
擦力が大きくなり、これによってクリーニングブレード
のびびりや鳴きが発生し、或いはクリーニングブレード
のめくれが発生して、転写残トナーの除去効率が極端に
低下するなどの不具合が発生していた。像担持体を帯電
する帯電装置の作動により発生する放電によって、像担
持体表面に放電生成物が付着し、その量が多くなると、
像担持体表面の摩擦係数が上昇し、クリーニングブレー
ドのびびりや鳴き、或いはめくれが発生しやすくなる。
クリーニングブレードが前述のようにカウンタ向きに像
担持体に当接していると、かかる不具合が特に発生しや
すい。クリーニングブレードによる転写残トナーの除去
効率が極端に低下すれば、像担持体上に形成されるトナ
ー像の地汚れが発生する。

【００４５】ところで、トナーは潤滑剤としての働きを
なすものであって、図４に示すようにクリーニングブレ
ード１１と像担持体１の表面との接触部にトナーＴ（こ
こでは白丸で示す）が介在すると、クリーニングブレー
ドに作用する摩擦力は小さくなり、クリーニングブレー
ドのびびりや鳴き、或いはめくれ現象は発生し難くな
る。従って、転写残トナーの量が多いときは、クリーニ
ングブレードと像担持体表面との接触部にトナーが介在
し、クリーニングブレードのびびりなどの不具合は発生
しない。ところが、極端に多量の転写残トナーが、像担
持体表面に当接したクリーニングブレードに進入する
と、そのクリーニングブレードをすり抜けてしまうトナ
ーの量が増え、像担持体のクリーニング不良が発生し、
これによっても地汚れが発生する。

【００４６】一方、図５に示すように、潤滑剤としての
働きをなすトナーが介在することなく、クリーニングブ
レード１１と像担持体１の表面が直接当接していると、
特に像担持体表面の摩擦係数が高い場合に、クリーニン
グブレード１１のびびりや鳴き、或いはめくれ現象が発
生し、転写残トナーの除去効率が大きく低下して地汚れ
が発生し、或いは像担持体表面が損傷したり、その回転
に支障をきたすようになる。

【００４７】上述した観点より、本例のクリーニング装
置６においては、像担持体上の転写残トナーＴの量が多
いときは、その転写残トナーＴを適量クリーニングブラ
シ１２に静電的に移行させ、また像担持体上に転写残ト
ナーが発生しないか、又はその量が少ないときは、クリ
ーニングブラシ１２に溜まったトナーを像担持体表面へ
移行させるように構成されている。これにより、いずれ
の場合も、クリーニングブレード１１と像担持体１の表
面との当接部にて適量のトナーが存在することになる。
従って、常にクリーニングブレード１１のびびりや鳴
き、又はめくれ現象の発生を阻止できると共に、多量の
転写残トナーが発生したときも、過度に多量の転写残ト
ナーが、像担持体表面に圧接したクリーニングブレード
１１に進入することを阻止できる。このようにして、常
に高い効率で像担持体表面から転写残トナーを除去する
ことができ、地汚れの発生を効果的に抑制することがで
きると共に、像担持体表面の損傷などの不具合の発生を
効果的に防止することができる。

【００４８】上述した構成のより具体的な例を以下に明
らかにする。

【００４９】図１に示した転写装置５を通過した転写残
トナーの帯電極性は、転写装置５に印加する電圧の極性
や、その電圧値などにより決まるが、図示した画像形成
装置においては、転写残トナーの帯電極性が、その正規
の摩擦帯電極性と逆極性になるものとする。すなわち、
本例のトナーの正規の摩擦帯電極性はマイナスであるの
で、トナー像の転写時に、転写装置５にはプラスの電圧
が印加され、このため、記録媒体Ｐに転写されずに像担
持体表面に残った転写残トナーにはプラスの電荷が注入
されるなどして、そのトナーがマイナスからプラスに逆
帯電するのである。

【００５０】一方、クリーニング装置６には、図２に示
すように、クリーニングブラシ１２の芯金１６にマイナ
ス極性の電圧を印加する第１の電源１９Ａと、その芯金
１６にプラス極性の電圧を印加する第２の電源１９Ｂ
と、スイッチ２０とが設けられている。また芯金１６に
は、スイッチ２０を切り換え制御する制御装置２１が接
続されている。

【００５１】ここで、像担持体上の転写残トナーＴの量
が多いときは、スイッチ２０は、制御装置２１により図
２に示す位置に切り換えられる。これによって、クリー
ニングブラシ１２には第１の電源１９Ａによりマイナス
の電圧が印加され、像担持体上のプラスに帯電した転写
残トナーＴは、クリーニングブラシ１２に静電的に吸引
されて移行する。このように像担持体上の転写残トナー
Ｔは、クリーニングブラシ１２によって散らされなが
ら、そのクリーニングブラシ１２によって除去される
が、このとき全ての転写残トナーＴが除去されるのでは
なく、一部の転写残トナーＴがクリーニングブラシ１２
に移行する。クリーニングブラシ１２により除去されず
に像担持体上に残された転写残トナーＴは、像担持体１
に圧接したクリーニングブレード１１に移動し、ここで
クリーニングブレード１１によって掻き取り除去され
る。その際、クリーニングブレード１１と像担持体表面
との接触部には、潤滑剤としてのトナーが介在するの
で、クリーニングブレード１１に作用する摩擦力が過度
に大きくなることはなく、クリーニングブレード１１の
びびりや鳴き、またはめくれが発生することはない。し
かも、クリーニングブラシ１２によって一部の転写残ト
ナーが除去されているので、像担持体表面に圧接したク
リーニングブレード１１に過度に多量の転写残トナーが
進入することもない。このようにして、クリーニングブ
レード１１によって効率よく転写残トナーＴを除去する
ことができる。

【００５２】一方、クリーニングブラシ１２に対向して
位置し、矢印方向に回転するトナー回収ローラ１３に
は、図２に示した第３の電源２２によってマイナス極性
の電圧が印加され、これによってブラシ１７に付着した
トナーＴはトナー回収ローラ１３の周面に静電的に吸引
されて移行し、その周面に付着したトナーはスクレーパ
１５によって掻き取られて下方に落下する。このとき、
ブラシ１７に付着したトナーＴを全てトナー回収ローラ
１３に移行させる必要はなく、ブラシ１７にトナーＴが
残されるようにする。

【００５３】次に、像担持体上に転写残トナーが全く発
生しないか、又はその発生量が少ないときは、スイッチ
２０は、図６に示す位置に切り換えられ、クリーニング
ブラシ１２には第２の電源１９Ｂによりプラス極性の電
圧が印加される。従って、今度は、ブラシ１７に溜まっ
たプラス極性のトナーＴが、再び、静電的に像担持体表
面に移行してその表面に付着する。トナー像の転写動作
時に、転写装置５にプラス極性の電圧を印加することに
より、転写残トナーと像担持体表面の帯電極性が共にプ
ラスに変化しても、クリーニングブラシ１２にプラス極
性の電圧を印加することによって、そのクリーニングブ
ラシ１２から像担持体にトナーＴを移行させることがで
きる。このようにして像担持体表面に付着したトナーＴ
は、像担持体表面に圧接したクリーニングブレード１１
に至る。このため、この場合も、クリーニングブレード
１１と像担持体表面との接触部に潤滑剤としてのトナー
が介在することになり、クリーニングブレード１１と像
担持体との摩擦力が大きくなることを防止でき、クリー
ニングブレード１１のびびり、鳴き又はめくれが発生す
ることを阻止でき、その転写残トナーをクリーニングブ
レード１１によって効率よく除去することができる。

【００５４】クリーニングブラシ１２に対して、トナー
を像担持体１に戻す極性の電圧を印加したときは、図６
に示すように、スイッチ２３をＯＦＦして、トナー回収
ローラ１３へ電圧を印加しないようにし、像担持体１に
戻されるトナーの量が不足しないようにすることが好ま
しい。

【００５５】上述のように、クリーニング装置は、クリ
ーニングブラシに電圧を印加すると共に、被清掃体（図
の例では像担持体）の表面に付着したトナーをクリーニ
ングブラシに移行させ、又はそのクリーニングブラシか
ら被清掃体の表面にトナーを移行させることができるよ
うに、クリーニングブラシに印加する電圧の極性を切り
換え制御する電圧印加手段を具備している。図示した例
では、第１及び第２の電源１９Ａ，１９Ｂ、スイッチ２
０及び制御装置２１によって上記電圧印加手段が構成さ
れているが、他の構成の電圧印加手段を採用することも
できる。

【００５６】また、本例のクリーニング装置６において
は、像担持体１の表面に付着した転写残トナーＴをクリ
ーニングブラシ１２に移行させるときは、トナーの正規
の摩擦帯電極性と同じ極性の電圧をクリーニングブラシ
１２に印加し、該クリーニングブラシから像担持体１の
表面にトナーを移行させるときは、トナーの正規の摩擦
帯電極性と逆極性の電圧をクリーニングブラシ１２に印
加するように構成されている。

【００５７】上述した構成により、転写残トナーを効率
よく除去でき、しかもクリーニングブレードのめくれに
よって像担持体表面が損傷したり、像担持体の回転が円
滑に行われなくなる不具合を阻止できる。

【００５８】また、トナーには、例えばシリカや酸化チ
タンなどの添加剤が添加されているのが普通であるが、
トナーにかかる添加剤が添加されていると、クリーニン
グブレード１１と像担持体１の表面との接触部に介在す
るトナーの添加剤は像担持体１に対する研磨剤として機
能する。これにより、像担持体表面に付着した放電生成
物のような摩擦係数上昇物質を除去することができ、像
担持体表面の摩擦係数の上昇を防止することができる。
このため、クリーニングブレード１１のびびりや鳴き、
或いはめくれ現象の発生をより一層効果的に防止するこ
とができる。

【００５９】図７及び図８は制御装置２１によりクリー
ニングブラシ１２に印加する電圧の極性を切り換えるタ
イミングと、メインモータ、帯電装置２、露光装置３、
現像装置４、及び転写装置５の作動タイミングとの関係
の具体例を示すタイミングチャートである。

【００６０】図７に示した例においては、メインモータ
が作動を開始して（メインモータＯＮ）像担持体１が回
転し始めると同時に、クリーニングブラシ１２から像担
持体１の表面へトナーを移行させる極性の電圧がクリー
ニングブラシ１２に印加され、像担持体１にトナーが付
着する。次いで、転写装置５に転写電圧が印加されてト
ナー像の転写動作が開始されると（転写ＯＮ）、像担持
体上に転写残トナーが発生するので、像担持体上の転写
残トナーをクリーニングブラシ１２に移行させる極性の
電圧をクリーニングブラシ１２に印加して、像担持体か
ら転写残トナーを除去する。さらに、像担持体１が回転
している状態で転写動作が停止すると、再びクリーニン
グブラシ１２に対してそのクリーニングブラシ１２から
像担持体１にトナーを移行させる極性の電圧を印加し、
像担持体１へトナーを付着させる。

【００６１】上述のように、像担持体１の表面に転写残
トナーが発生するときは、その像担持体１の表面に付着
した転写残トナーをクリーニングブラシ１２に移行させ
る極性の電圧を、常に該クリーニングブラシ１２に印加
して、像担持体表面に圧接したクリーニングブレード１
１に過度に多量の転写残トナーが進入することを阻止
し、かつクリーニングブレード１１と像担持体表面との
接触部に適量のトナーが介在するようにして、クリーニ
ングブレード１１のめくれなどの発生を阻止しつつ、当
該クリーニングブレード１１によって効率よく転写残ト
ナーを除去するのである。

【００６２】しかも、図７に示したように、像担持体１
１の表面に転写残トナーが発生しない状態で、その像担
持体１が回転するときは、クリーニングブラシ１２から
像担持体１の表面にトナーを移行させる極性の電圧をク
リーニングブラシ１２に印加して、像担持体表面に圧接
したクリーニングブレード１１にトナーを送り込み、ク
リーニングブレード１１に作用する摩擦力が大きくなる
ことを阻止し、そのクリーニングブレード１１によって
効率よく転写残トナーを除去する。

【００６３】転写装置５による転写動作が行われている
時、転写残トナーが多量に発生する場合には、図７に示
したように、像担持体１からクリーニングブラシ１２に
一部の転写残トナーを移行させることにより、転写残ト
ナーをクリーニングブレード１１によって効率よく除去
することができる。ところが、転写動作が行われている
時も、転写残トナーが発生しないか、又はその発生量が
少量となることもあり、このような場合、図７に示した
ように像担持体上の転写残トナーをクリーニングブラシ
１２に移行させるように制御すると、クリーニングブレ
ード１１に送り込まれるトナーが極く少量となるか、又
はクリーニングブレード１１にトナーが送り込まれなく
なり、クリーニングブレード１１と像担持体１との摩擦
力が大きくなって、クリーニングブレード１１のびびり
や鳴き、或いはめくれが発生するおそれがある。

【００６４】このような場合には、図８に示すように、
トナー像の転写動作が行われている時（転写ＯＮ時）に
も、クリーニングブラシ１２から像担持体１へトナーを
移行させる極性の電圧をクリーニングブラシ１２に印加
して、像担持体１にトナーを付着させるように制御する
とよい。これにより、クリーニングブレード１１と像担
持体表面との接触部にトナーが介在することになるの
で、クリーニングブレード１１のびびりなどの不具合の
発生を阻止できる。

【００６５】上述したところから判るように、像担持体
上の転写残トナーの量が多いときは、その転写残トナー
の一部をクリーニングブラシ１２で除去し、逆に像担持
体上の転写残トナーが少ないときは、クリーニングブラ
シ１２から像担持体表面にトナーを付着させることが望
ましい。この構成を実現するには、像担持体上の転写残
トナーの量を検知する必要がある。そこで、図２に示す
ように像担持体表面移動方向に関して転写装置５（図
１）よりも下流側でクリーニングブラシ１２よりも上流
側の像担持体表面部分に対向してセンサ２４を設け、こ
のセンサ２４によって像担持体上の転写残トナーの量を
検知し、その検知結果に応じて、クリーニングブラシ１
２に対して印加する電圧の極性を決定するように構成す
ることが好ましい。センサ２４としては、光を像担持体
に当て、その反射光量から像担持体上に付着した単位面
積当りの転写残トナーの量を算出できるフォトセンサな
どを採用することができる。

【００６６】上述した構成により、像担持体１の表面の
単位面積当りの転写残トナーの付着量が所定量以上であ
るとき、像担持体１の表面に付着した転写残トナーＴを
クリーニングブラシ１２に移行させる極性の電圧をクリ
ーニングブラシ１２に印加し、像担持体１の表面の単位
面積当たりの転写残トナーの付着量が所定量よりも少な
いときは、クリーニングブラシ１２から像担持体１の表
面にトナーを移行させる極性の電圧をクリーニングブラ
シ１２に印加することができる。これにより、転写残ト
ナーの量がいかなるときも、常に、クリーニングブレー
ド１１のめくれなどの発生を阻止し、効率よく転写残ト
ナーを除去することができる。

【００６７】また、像担持体上の単位面積当りにトナー
像が存在する面積の比率、すなわちトナー像の画像面積
比率が高い程、像担持体上の単位面積当りの転写残トナ
ーの量が多くなるので、その画像面積比率が高いとき
は、像担持体１からクリーニングブラシ１２に転写残ト
ナーを移行させ、逆にその画像面積比率が低いときは、
クリーニングブラシ１２に溜まったトナーを像担持体上
に移行させることによっても、上述した例と同じ効果を
奏することができる。

【００６８】画像形成装置は複写機やプリンタなどとし
て構成されるが、かかる画像形成装置にはスキャナ又は
パーソナルコンピュータなどからデータが入力される。
この入力されたデータからトナー像の画像面積比率を算
出することができる。図９はかかる制御の一例を示すフ
ローチャートである。

【００６９】図９において、画像データを読み込み（Ｓ
１）、画像面積比率を算出し（Ｓ２）、その画像面積比
率が所定値以上であるか否かをチェックする（Ｓ３）。
その画像面積比率がいずれの場合も、像担持体上にトナ
ー像を形成し、そのトナー像を記録媒体に転写するが
（Ｓ４，Ｓ５；Ｓ８，Ｓ９）、画像面積比率が所定値以
上であった場合には、像担持体からクリーニングブラシ
１２に転写残トナーを移行させる極性の電圧をクリーニ
ングブラシ１２に印加して、クリーニングブラシ１２に
よって像担持体上の転写残トナーの一部を除去する（Ｓ
６）。このようにして、クリーニングブラシ１２とクリ
ーニングブレード１１とによって像担持体表面をクリー
ニングするのである（Ｓ７）。これにより、適量の転写
残トナーが像担持体表面に圧接したクリーニングブレー
ド１１に進入するので、クリーニングブレード１１のめ
くれなどを防止しつつ、そのクリーニングブレード１１
によって効率よく転写残トナーを除去できる。

【００７０】これに対して、形成されるトナー像が文字
画像や線画像などであって、その画像面積比率が所定値
よりも小さいときは、転写残トナーの量も少量であるた
め、クリーニングブラシ１２から像担持体１へトナーを
移行させる極性の電圧をクリーニングブラシ１２に印加
し、クリーニングブレード１１だけで像担持体表面をク
リーニングする（Ｓ１０，Ｓ１１）。これにより、適量
のトナーがクリーニングブレード１１と像担持体表面と
の接触部へ進入し、クリーニングブレードのめくれの発
生を阻止しつつ、そのクリーニングブレード１１によっ
て効率よくトナーを除去することができる。

【００７１】上述のように、像担持体１の表面に形成さ
れるトナー像の画像面積比率が所定値以上であるとき
は、該像担持体１の表面に付着した転写残トナーをクリ
ーニングブラシ１２に移行させる極性の電圧をクリーニ
ングブラシ１２に印加し、像担持体１の表面に形成され
るトナー像の画像面積比率が所定値よりも小さいとき
は、クリーニングブラシ１２から像担持体１の表面にト
ナーを移行させる極性の電圧をクリーニングブラシ１２
に印加するのである。

【００７２】また、画像形成装置が長時間使用されずに
像担持体１が回転しないまま放置された場合、帯電装置
の作動により発生し、画像形成装置本体内に浮遊してい
た放電生成物などが、像担持体１の停止中にその表面に
付着し、像担持体表面の摩擦係数が急激に高くなること
がある。特に画像形成装置本体内の雰囲気が高湿である
と、像担持体表面に付着した放電生成物が水分を吸収し
て、その表面の摩擦係数が急激に高まる。このような状
態で画像形成装置の電源を投入して像担持体を回転させ
始めたとすると、クリーニングブレードのびびりや鳴
き、或いはめくれが発生する可能性が高くなる。

【００７３】そこで、像担持体１が所定時間以上停止し
た後に回転を開始したとき、クリーニングブラシ１２か
ら像担持体１の表面にトナーを移行させる極性の電圧を
クリーニングブラシ１２に印加するように構成すること
が好ましい。この構成により、像担持体の回転開始時か
ら、クリーニングブレード１１と像担持体１との摩擦力
を下げることができ、クリーニングブレードのびびりや
鳴き、或いはそのめくれ現象の発生を阻止できる。

【００７４】より具体的に示すと、画像形成装置のメイ
ンスイッチがＯＦＦになってからの時間をカウントし、
これをメモリに記憶させ、次にメインスイッチをＯＮし
たときに、その記憶内容を読み出し、その時間に応じ
て、像担持体上の転写残トナーの一部をクリーニングブ
ラシによって除去するか、又は逆にクリーニングブラシ
１２に溜まっていたトナーを像担持体に付着させるかを
決定する。

【００７５】図１０は上記構成の動作の一例を示すフロ
ーチャートである。図１０において、メインスイッチの
ＯＮに伴って、メモリに読み出して画像形成装置の停止
時間を算出し、その停止時間が所定時間以上であるか否
かをチェックする（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）。

【００７６】次いで、トナー像の形成と、そのトナー像
の転写が行われるが（Ｓ５，Ｓ６；Ｓ９，Ｓ１０）、そ
の際、上記画像形成装置の停止時間が所定時間以上であ
った場合には、クリーニングブラシ１２から像担持体に
トナーを移行させる極性の電圧をクリーニングブラシ１
２に印加し、クリーニングブラシ１２に溜まっていたト
ナーを像担持体に付着させ、クリーニングブレード１１
のみで像担持体をクリーニングする（Ｓ７，Ｓ８）。こ
れによってクリーニングブレード１１と像担持体との摩
擦力を下げることができる。

【００７７】逆に、画像形成装置の停止時間が所定時間
よりも短かったときは、像担持体表面の摩擦係数は特に
高まっていないので、像担持体１からクリーニングブラ
シ１２に転写残トナーを移行させる極性の電圧をクリー
ニングブラシ１２に印加して、像担持体上の転写残トナ
ーの一部をクリーニングブラシによって除去し、クリー
ニングブラシ１２とクリーニングブレード１１とによっ
て、像担持体表面をクリーニングする（Ｓ１１，Ｓ１
２）。

【００７８】また、クリーニングブレード１１と像担持
体表面とに作用する摩擦力を測定する手段を設け、その
測定結果に応じて、像担持体上の一部の転写残トナーを
クリーニングブラシ１２によって除去するか、又はクリ
ーニングブラシ１２に溜まっていたトナーを像担持体表
面に付着させるかを決定することもできる。すなわち、
クリーニングブレード１１と像担持体１の表面との間に
作用する摩擦力が所定値以上のとき、クリーニングブラ
シ１２から像担持体１の表面にトナーを移行させる極性
の電圧をクリーニングブラシ１２に印加し、クリーニン
グブレード１１と像担持体１の表面との間に作用する摩
擦力が所定値よりも小さいときは、該像担持体の表面に
付着した転写残トナーをクリーニングブラシ１２に移行
させる極性の電圧をクリーニングブラシ１２に印加する
のである。

【００７９】この構成によっても、クリーニングブレー
ド１１のめくれなどの発生を阻止しつつ、効率よく像担
持体から転写残トナーを除去することができる。

【００８０】クリーニングブレード１１に作用する摩擦
力を測定する方法としては、クリーニングブレード１１
が、回転する像担持体に引き込まれるときのクリーニン
グブレード１１のたわみ量の変化を検出し、その変化量
から摩擦力を測定する方法や、像担持体表面に接触する
クリーニングブレード１１のエッジ部の長手方向両端部
に圧力を検知するセンサを配置し、その検知結果から上
記摩擦力を測定する方法などを採用することができる。

【００８１】また、上述の摩擦力の測定結果をモニター
し、その結果に応じて、像担持体１からクリーニングブ
ラシ１２に転写残トナーを回収するか、又はクリーニン
グブラシ１２から像担持体へトナーを移行させるかを、
像担持体の回転中、連続して行うようにすると、常にク
リーニングブレード１１のびびりや鳴き、或いはめくれ
の発生を阻止しつつ、像担持体から効率よく転写残トナ
ーを除去することができる。また、摩擦力の測定結果に
応じて、クリーニングブラシ１２に印加する電圧の値を
変化させ、像担持体からクリーニングブラシ１２に回収
する転写残トナーの量と、クリーニングブラシ１２から
像担持体に移行させるトナーの量を調整するように構成
すれば、より一層上述した効果を確実なものにすること
ができる。

【００８２】ところで、先にも説明したように、本例の
クリーニング装置６においては、そのクリーニングブラ
シ１２が図２の矢印Ｃ方向に回転駆動される。すなわ
ち、クリーニングブラシ１２は、そのクリーニングブラ
シ１２が被清掃体（図２の例では像担持体１）の表面に
当接した部分において、被清掃体の表面の移動方向と逆
方向に移動する向きに回転駆動されるように構成されて
いる。

【００８３】上記構成によれば、クリーニングブラシ１
２の回転速度を特に高めずとも、ブラシ１７が像担持体
表面に接触する回数が増える。従って、クリーニングブ
ラシ１２により像担持体から転写残トナーを除去すると
きは、電圧印加による静電作用と、ブラシ先端が転写残
トナーを掻き取る機械的な作用が効率よく機能し、転写
残トナーの除去性能を高めることができる。さらに、ト
ナーを潤滑剤として機能させるために、クリーニングブ
ラシ１２に溜まっていたトナーを像担持体に付着させる
場合には、トナーの付着したブラシ１７が像担持体表面
に接触する回数が増えるので、そのトナーを像担持体表
面に効率よく付着させることができる。

【００８４】また、クリーニングブラシ１２のブラシ１
７は、例えば導電性ブラシより成り、その長さは適宜設
定できるが、そのブラシ繊維の長さを０．２ｍｍ〜２０
ｍｍの範囲の値、特に０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の値
に設定することが好ましい。ブラシ繊維の長さが２０ｍ
ｍより長いと、像担持体との繰り返し摺擦により早期に
ブラシの毛倒れが発生し、クリーニングブラシ１２によ
る転写残トナーの除去機能が低下する。逆にブラシ繊維
の長さが０．２ｍｍより短いと、像担持体に与える力が
弱くなり、転写残トナーの除去機能と、像担持体へのト
ナーを付着させる機能が低下する。ブラシ繊維の長さを
０．２ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１０ｍ
ｍに設定することにより、像担持体に対するクリーニン
グ性と、像担持体へのトナーの付着性を向上させること
ができるのである。

【００８５】また、本例のクリーニングブレード１１
は、図３に示すように像担持体表面に当接しているが、
このクリーニングブレード１１の厚さは例えば２ｍｍ程
度である。また、このクリーニングブレード１１が像担
持体に対してなす角度θが大きくなりすぎると、クリー
ニングブレード１１の先端が像担持体表面に接触する面
積が大きくなり、クリーニングブレードの鳴きやめくれ
が発生しやすくなり、また逆にこの角度θが小さくなり
すぎると、クリーニングブレード１１の側面１１Ａが像
担持体表面に接触するようになり、クリーニングブレー
ド１１の像担持体表面に対する垂直方向成分の押圧力が
小さくなって、トナーを充分に堰止めることができず、
クリーニング不良が発生しやすくなる。従って、このよ
うな点を考慮して角度θの大きさを定めることが好まし
い。

【００８６】また、クリーニングブラシは、５ｇ／ｃｍ
〜４０ｇ／ｃｍの範囲の当接圧で被清掃体（図の例では
像担持体１）の表面に当接していることが好ましい。こ
の当接圧が５ｇ／ｃｍ未満であると、トナーの除去効果
が低くなり、クリーニング不良が発生するおそれがあ
る。逆に、この当接圧が４０ｇ／ｃｍを越えると像担持
体表面の摩耗と損傷が促進され、その寿命が縮められる
ことがある。像担持体に対するクリーニングブレード１
１の当接圧を５ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍに設定すること
により、像担持体からのトナーの除去性と、像担持体の
耐久性を高め、しかもクリーニングブレードの鳴きやめ
くれの発生を特に効果的に抑えることが可能となる。

【００８７】また、クリーニングブレード１１の反発弾
性が３５％〜７５％の範囲であることが好ましい。この
反発弾性が３５％未満であると、像担持体１とクリーニ
ングブレード１１の間にトナーを介在させても、クリー
ニングブレード１１のめくれが発生しやすくなり、逆に
この反発弾性が７５％より大きいと、クリーニングブレ
ード１１の反発性が強くなりすぎて、像担持体表面の摩
耗と損傷が発生しやすくなる。反発弾性３５％〜７５％
でクリーニングブレード１１を像担持体に当接させるこ
とによって、像担持体からのトナーの除去性と、像担持
体の耐久性を高め、クリーニングブレード１１の鳴きや
めくれをより効果的に防止することができる。

【００８８】さらに、使用するトナーの体積平均粒径が
５μｍ〜７μｍであり、クリーニング装置が、かかる粒
径のトナーを被清掃体表面から除去してその被清掃体表
面を清掃するように構成することが好ましい。トナーの
体積平均粒径が５μｍより小さいと、当該トナーがクリ
ーニングブレード１１をすり抜けやすくなり、像担持体
表面のクリーニング性が低下し、トナーの体積平均粒径
が７μｍよりも大きいと、クリーニングブレード１１と
像担持体表面との接触部にトナーが入り込み難くなり、
当該トナーが潤滑剤としての機能を充分に果たし得なく
なるおそれがある。トナーの体制平均粒径を５μｍ〜７
μｍにすることにより、クリーニングブレード１１によ
る被清掃体表面のクリーニング性と、当該トナーの潤滑
剤としての機能を高めることができる。

【００８９】また、トナーとして球形トナーを用いる
と、そのトナーと像担持体との付着力が小さくなるた
め、トナー像の転写率が高まり、トナー像転写後の転写
残トナーの量を少なくすることができる。図１１は、球
形トナーを用いたときのトナー像の転写率と、転写装置
５への印加電圧の関係を示す図であり、この図からも、
球形トナーを用いた場合に転写効率が高まることを理解
できる。但し、球形トナーを用いたときも、環境条件の
変化などによって転写効率が低下することもあり、従っ
て球形トナーを用いた画像形成装置においても、前述の
クリーニング装置の各構成を有利に採用することができ
る。

【００９０】以上、像担持体と、該像担持体を帯電する
帯電装置と、帯電された像担持体を露光して静電潜像を
形成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視
像化する現像装置と、該トナー像を被転写体に転写した
あとの像担持体表面を清掃するクリーニング装置とを有
する画像形成装置のクリーニング装置に本発明に係る構
成を採用した例を示したが、かかる画像形成装置によれ
ば、クリーニングブレードの鳴きやめくれに基因してク
リーニング装置が劣化することによるクリーニング装置
の交換がほとんど不要なものとなり、しかもクリーニン
グブレードのめくれに基因する像担持体の損傷を防止で
きるので、画像形成装置の耐久性を高めることができ
る。

【００９１】また、かかる画像形成装置において、フィ
ラーを分散させた表層を有する像担持体か、又はアモル
ファスシリコン感光体より成る像担持体を用いると、そ
の表面の硬度が高いので、像担持体を繰り返し使用して
も該像担持体がほとんど劣化せず、長期に亘って安定し
て像担持体を使用することができる。

【００９２】図１２は、画像形成装置本体に着脱可能に
装着されるプロセスカートリッジ２５を示す断面図であ
る。ここに示したプロセスカートリッジ２５は、像担持
体１と、帯電装置２と、現像装置４と、クリーニング装
置６とを有し、これらの要素が一体的に組み付けられた
１つのユニットをなしている。かかるプロセスカートリ
ッジ２５による画像形成動作は、図１に示した画像形成
装置と変わりはないのでその説明を省略する。

【００９３】上記要素以外の要素を組み付けてプロセス
カートリッジを構成してもよいし、その一部を省略して
プロセスカートリッジを構成することもできる。プロセ
スカートリッジは、少なくとも、表面にトナー像が形成
される像担持体と、そのトナー像を被転写体に転写した
あとの像担持体表面を清掃するクリーニング装置とを有
するものであって、かかるプロセスカートリッジのクリ
ーニング装置と、像担持体に対して、前述の各構成を採
用することにより、前述の各作用効果を奏することがで
きる。

【００９４】図１３及び図１４は、図１２に示したプロ
セスカートリッジ２５を複数用いたカラー画像形成用の
画像形成装置を示している。これらの図に示した画像形
成装置においては、４つのプロセスカートリッジ２５が
配列され、その各プロセスカートリッジ２５の像担持体
に対して１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫの符号を付してあ
る。その各像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫ上にイエ
ロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及び
ブラックトナー像がそれぞれ形成される。像担持体の数
は、４つに限られず、少なくとも２つであればよい。

【００９５】図１３に示した例の場合には、４つの像担
持体に対向して無端ベルトより成る中間転写体２６が配
置され、この中間転写体２６は複数のローラ２７，２
８，２９に巻き掛けられて矢印方向に回転駆動され、こ
のとき各像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫにそれぞれ
形成されたイエロートナー像、マゼンタトナー像、シア
ントナー像及びブラックトナー像が中間転写体２６上に
順次重ねて転写される。その重ね合わせトナー像は、転
写装置５Ａによって記録媒体Ｐ上に一括して転写され、
転写された重ね合わせトナー像は図示していない定着装
置によって記録媒体Ｐ上に転写される。トナー像転写後
の中間転写体２６上に残留する転写残トナーは図示して
いないクリーニング装置によって除去され、その表面が
清掃される。無端ベルトより成る中間転写体の代りに、
ドラム状の中間転写体を用いることもできる。

【００９６】中間転写体２６は、像担持体１Ｙ，１Ｍ，
１Ｃ，１ＢＫからトナー像を転写される部材であるか
ら、その像担持体との関係においては、像担持体からト
ナー像を転写される被転写体を構成する。一方、この中
間転写体２６の表面には、トナー像が転写されることに
より当該トナー像が形成され、そのトナー像を記録媒体
に転写したあとの中間転写体表面は上述のクリーニング
装置によって清掃されるので、その意味では、中間転写
体２６は、被清掃体としての像担持体を構成するもので
ある。かかる被清掃体を清掃するクリーニング装置に
も、前述の全ての構成をそれぞれ採用することができ
る。

【００９７】一方、図１４に示した画像形成装置におい
ては、４つの像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫに対向
して、ローラ３０，３１に巻き掛けられて矢印方向に回
転駆動される転写ベルト３２が配置され、記録媒体Ｐが
この転写ベルト３２に担持されて搬送され、このとき各
像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫに形成された各色の
トナー像が順次重ね合わせて転写される。その転写され
た重ね合わせトナー像は、記録媒体Ｐが図示していない
定着装置を通るとき、その記録媒体Ｐ上に定着される。
転写ベルト３２は、像担持体からトナー像を転写される
記録媒体を搬送する記録媒体搬送体の一例を構成するも
のであるが、ドラム状の記録媒体搬送体を用い、その記
録媒体搬送体に記録媒体を巻き付けて該記録媒体を搬送
することもできる。

【００９８】上述の動作が行われるとき、転写ベルト３
２より成る記録媒体搬送体上にトナーが付着することは
一般に避けられない。これを放置したとすると、そのト
ナーが記録媒体Ｐの裏面に付着して、記録媒体が汚され
てしまう。そこで、図１４に示すように、この転写ベル
ト３２を清掃するクリーニング装置６Ａが設けられてい
る。また、図１及び図１３に示した転写ローラより成る
転写装置５，５Ａの表面にもトナーが付着し、これを放
置すると、記録媒体の裏面にトナーが付着する。そこ
で、図には示していないが、この転写ローラの表面を清
掃するクリーニング装置を設けることもできる。

【００９９】上述したように、像担持体上のトナー像を
被転写体に転写するための転写ローラや、像担持体から
トナー像を転写される記録媒体を搬送する記録媒体搬送
体より成る被清掃体を清掃するクリーニング装置にも、
前述の構成を採用することができる。すなわち、このク
リーニング装置も、転写ローラ又は記録媒体搬送体より
成る被清掃体の表面に当接するクリーニングブラシと、
該クリーニングブラシが当接する位置よりも被清掃体の
表面移動方向下流側において該被清掃体の表面に当接す
るクリーニングブレードとを有し、そのクリーニングブ
ラシに電圧を印加すると共に、被清掃体の表面に付着し
たトナーをクリーニングブラシに移行させ、又は該クリ
ーニングブラシから被清掃体の表面にトナーを移行させ
ることができるように、該クリーニングブラシに印加す
る電圧の極性を切り換え制御する電圧印加手段を具備し
ているのである。かかるクリーニング装置にも、前述の
構成、特にクリーニングブラシが、被清掃体の表面に当
接した部分において、被清掃体の表面の移動方向と逆方
向に移動する向きに回転駆動される構成、クリーニング
ブラシのブラシ繊維の長さが０．２ｍｍ〜２０ｍｍの範
囲の値に設定される構成、クリーニングブレードは、５
ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの範囲の当接圧で被清掃体の表
面に当接する構成、クリーニングブレードの反発弾性が
３５％〜７５％である構成、体積平均粒径が５μｍ〜７
μｍのトナーを除去して被清掃体表面を清掃する構成を
それぞれ適用することができる。

【０１００】中間転写体、記録媒体搬送体及び転写ロー
ラは弾性材料により構成されることが多いが、従来のク
リーニング装置において、その弾性材料の表面に、同じ
く弾性体より成るクリーニングブレードを当接させてト
ナーを除去するとき、両者間に大きな摩擦力が発生し、
クリーニングブレードの鳴きやめくれが発生しやすかっ
たが、前述のクリーニング装置の構成を採用することに
よって、かかる不具合を解消することができる。

【０１０１】

【発明の効果】本発明によれば、クリーニングブレード
のびびりや鳴き、或いはめくれを防止して、被清掃体を
効率よく清掃することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例を示す部分断面概略図であ
る。

【図２】クリーニング装置の拡大断面図であって、像担
持体上の転写残トナーをクリーニングブラシによって除
去している様子を示す図である。

【図３】像担持体とクリーニングブレードとの相対位置
関係を示す図である。

【図４】トナーがクリーニングブレードと像担持体表面
の接触部における潤滑剤として作用することを説明する
図である。

【図５】クリーニングブレードと像担持体表面がトナー
を介在することなく当接している状態を示す図である。

【図６】クリーニングブラシに溜まっていたトナーを像
担持体表面に付着させるときの様子を示す図である。

【図７】画像形成装置の動作例を示すタイミングチャー
トである。

【図８】画像形成装置の他の動作例を示すタイミングチ
ャートである。

【図９】画像形成装置のさらに他の動作例を示すフロー
チャートである。

【図１０】画像形成装置のさらに別の動作例を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】トナーとして球形トナーを用いたときの転写
率を示す図である。

【図１２】プロセスカートリッジの概略断面図である。

【図１３】カラー画像を形成する画像形成装置の概略図
である。

【図１４】カラー画像を形成する画像形成装置の他の例
を示す概略図である。

【符号の説明】

１像担持体１Ｙ像担持体１Ｍ像担持体１Ｃ像担持体１ＢＫ像担持体２帯電装置３露光装置４現像装置６クリーニング装置６Ａクリーニング装置１１クリーニングブレード１２クリーニングブラシ１７ブラシ２５プロセスカートリッジＴトナー

フロントページの続きＦターム(参考） 2H068 AA04 DA00 FA27 FC15 2H134 GA01 GA05 GA06 GA08 GB02 HB01 HB08 HB16 HB18 HD00 HD05 HD06 HD07 HD11 KA40 KB02 KB20 2H200 FA10 GA23 GA34 GA45 GA49 GA56 GB12 GB13 GB20 HB12 JA02 JB42 JC12 LB02 LB03 LB09 LB12 LB13 LB35 LB36 LB38 LB39 LB40 MA01 MA02 MA03 MB01 NA02 PA02 PA10 PA18 PB19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被清掃体の表面に当接するクリーニング
ブラシと、該クリーニングブラシが当接する位置よりも
被清掃体の表面移動方向下流側において該被清掃体の表
面に当接するクリーニングブレードとを有するクリーニ
ング装置において、前記クリーニングブラシに電圧を印加すると共に、前記
被清掃体の表面に付着したトナーを前記クリーニングブ
ラシに移行させ、又は該クリーニングブラシから被清掃
体の表面にトナーを移行させることができるように、該
クリーニングブラシに印加する電圧の極性を切り換え制
御する電圧印加手段を具備することを特徴とするクリー
ニング装置。
【請求項２】前記被清掃体は、表面にトナー像が形成
される像担持体より成り、該トナー像を被転写体に転写
したあとの像担持体表面を清掃する請求項１に記載のク
リーニング装置。
【請求項３】前記像担持体の表面に付着した転写残ト
ナーを前記クリーニングブラシに移行させるときは、ト
ナーの正規の摩擦帯電極性と同じ極性の電圧を前記クリ
ーニングブラシに印加し、該クリーニングブラシから像
担持体の表面にトナーを移行させるときは、トナーの正
規の摩擦帯電極性と逆極性の電圧を前記クリーニングブ
ラシに印加する請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】像担持体の表面に転写残トナーが発生す
るとき、該像担持体の表面に付着した転写残トナーを前
記クリーニングブラシに移行させる極性の電圧を、常に
該クリーニングブラシに印加する請求項２又は３に記載
のクリーニング装置。
【請求項５】像担持体の表面に転写残トナーが発生し
ない状態で該像担持体が回転するとき、前記クリーニン
グブラシから像担持体の表面にトナーを移行させる極性
の電圧を前記クリーニングブラシに印加する請求項２、
３又は４に記載のクリーニング装置。
【請求項６】像担持体表面の単位面積当りの転写残ト
ナー付着量が所定量以上であるとき、像担持体の表面に
付着した転写残トナーを前記クリーニングブラシに移行
させる極性の電圧を前記クリーニングブラシに印加する
請求項２、３又は５に記載のクリーニング装置。
【請求項７】像担持体表面の単位面積当たりの転写残
トナー付着量が所定量よりも少ないとき、前記クリーニ
ングブラシから像担持体の表面にトナーを移行させる極
性の電圧を前記クリーニングブラシに印加する請求項
２、３、５又は６に記載のクリーニング装置。
【請求項８】像担持体の表面に形成されるトナー像の
画像面積比率が所定値以上であるとき、該像担持体の表
面に付着した転写残トナーを前記クリーニングブラシに
移行させる極性の電圧を前記クリーニングブラシに印加
する請求項２、３又は５に記載のクリーニング装置。
【請求項９】像担持体表面に形成されるトナー像の画
像面積比率が所定値よりも小さいとき、前記クリーニン
グブラシから像担持体の表面にトナーを移行させる極性
の電圧を前記クリーニングブラシに印加する請求項２、
３、５又は８に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】像担持体が所定時間以上停止した後に
回転を開始したとき、前記クリーニングブラシから像担
持体の表面にトナーを移行させる極性の電圧を前記クリ
ーニングブラシに印加する請求項２、３、４、５、６、
７、８又は９に記載のクリーニング装置。
【請求項１１】前記クリーニングブレードと像担持体
の表面との間に作用する摩擦力が所定値以上のとき、前
記クリーニングブラシから像担持体の表面にトナーを移
行させる極性の電圧を前記クリーニングブラシに印加す
る請求項２又は３に記載のクリーニング装置。
【請求項１２】前記クリーニングブレードと像担持体
の表面との間に作用する摩擦力が所定値よりも小さいと
き、該像担持体の表面に付着した転写残トナーを前記ク
リーニングブラシに移行させる極性の電圧を前記クリー
ニングブラシに印加する請求項２、３又は１１に記載の
クリーニング装置。
【請求項１３】前記被清掃体が、像担持体上のトナー
像を被転写体に転写するための転写ローラ、又は像担持
体からトナー像を転写される記録媒体を搬送する記録媒
体搬送体である請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項１４】前記クリーニングブラシは、該クリー
ニングブラシが被清掃体の表面に当接した部分におい
て、被清掃体の表面の移動方向と逆方向に移動する向き
に回転駆動される請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１２又は１３に記載のクリーニン
グ装置。
【請求項１５】前記クリーニングブラシのブラシ繊維
の長さが０．２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲の値に設定されて
いる請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３又は１４に記載のクリーニング装
置。
【請求項１６】前記クリーニングブレードは、５ｇ／
ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの範囲の当接圧で被清掃体の表面に
当接する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、
１０、１１、１２、１３、１４又は１５に記載のクリー
ニング装置。
【請求項１７】前記クリーニングブレードの反発弾性
が３５％〜７５％である請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５
又は１６に記載のクリーニング装置。
【請求項１８】体積平均粒径が５μｍ〜７μｍのトナ
ーを除去して被清掃体表面を清掃する請求項１、２、
３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１
３、１４、１５、１６又は１７に記載のクリーニング装
置。
【請求項１９】像担持体と、該像担持体を帯電する帯
電装置と、帯電された像担持体を露光して静電潜像を形
成する露光装置と、該静電潜像をトナー像として可視像
化する現像装置と、該トナー像を被転写体に転写したあ
との像担持体表面を清掃するクリーニング装置とを有
し、該クリーニング装置が請求項２、３、４、５、６、
７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１
６、１７又は１８に記載のクリーニング装置であること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】前記像担持体は、フィラーを分散させ
た表層を有しているか、又はアモルファスシリコン感光
体である請求項１９に記載の画像形成装置。
【請求項２１】表面にトナー像が形成される像担持体
と、該トナー像を被転写体に転写したあとの像担持体表
面を清掃するクリーニング装置とを有し、画像形成装置
本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにお
いて、前記クリーニング装置が、請求項２、３、４、５、６、
７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１
６、１７又は１８に記載のクリーニング装置であること
を特徴とするプロセスカートリッジ。