JP2005265905A

JP2005265905A - クリーニング装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2005265905A
Application number: JP2004074061A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ono; 茂雄大野; Yasushi Ohashi; 康司大橋; Hiroyoshi Ando; 裕喜安藤; Nobumasa Furuya; 信正古谷; Satoru Hirosaki; 悟広崎; Yasutake Matsumoto; 泰岳松本; Mihoko Tanaka; 美穂子田中
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2024-03-16
Also published as: JP4543711B2

Abstract

【課題】装置の使用開始時に、一対のクリーニングブラシによる像担持体へのクリーニング能力が低下することを効果的に防止する。
【解決手段】クリーニング装置１０では、レーザープリンターへ取り付ける前に、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛に、このブラシ毛よりも電気的な抵抗が高いプリクリーニング剤をそれぞれ付着させ、このプリクリーニング剤によりブラシ毛の表面に電気的な抵抗層を一時的に形成する。これにより、クリーニング装置１０の使用開始時に、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛に抵抗層が形成されない場合と比較し、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛と感光体ドラム１２の像担持面１４との間の電気抵抗を上昇できるので、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金にそれぞれ所定電位の電圧を印加した時に、ブラシ毛に感光体ドラム１２から転移したトナーが付着していなくても、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛と感光体ドラム１２の像担持面１４との間に生じる電界の強度を十分に確保できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真プロセスに基づいて形成されたトナー像を担持する像担持体から記録媒体又は中間転写体へトナー像が転写完了した後に、この像担持体の表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置及び、電子写真プロセスに基づいて像担持体にトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体又は中間転写体へ転写する画像形成装置に関する。

電子写真複写機、レーザープリンター、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置においては、回転駆動する感光体を帯電器により帯電させた後、書き込み手段により露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段により現像してトナー像を作成している。そして、このトナー像を直接に、または中間転写体を介して記録紙などの転写媒体に転写し、転写されたトナー像を定着装置によって定着することによって画像を形成する。一方、転写されずに感光体上に残った所謂残留トナーはクリーニング装置によって除去、回収され、新たな画像形成プロセスに移行する。

この残留トナーを除去するクリーニング装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１のクリーニング装置には、それぞれロール状に形成され、ブラシ毛を感光体へ接触させた一対のクリーニングブラシ及び、これら一対のクリーニングブラシにそれぞれロール面を接触させた一対のトナー回収用ロール（デトーニングロール）が設けられており、このクリーニング装置では、一対のクリーニングブラシを回転させつつ、このクリーニングブラシにそれぞれ極性が異なる電圧を印加してクリーニングブラシのブラシ毛により感光体上の転写残トナーを機械的に掻き取りつつ静電的に吸着する。このとき、デトーニングロールには、クリーニングブラシよりも高い電圧が印加されており、これにより、クリーニングブラシに付着したトナーはデトーニングロールのロール面に吸着される。このようにしてデトーニングロールに吸着されたトナーはスクレーパによりトナー回収室内へ掻き落され、廃トナーとして回収される。また、このクリーニング装置では、例えば、感光体の回転方向に沿って上流側に配置されたクリーニングブラシに正（＋）極性の電圧が印加されており、感光体上から負（−）極性に帯電したトナーを吸着し、下流側に配置されたクリーニングブラシに負極性の電圧が印加されており、感光体上から正極性に帯電したトナーを吸着する。
特公平１−３８３１４号公報

上記したような所謂Ｗ−ＥＳＢ（Double−Eelectro Static Brush）タイプのクリーニング装置では、それぞれ異なる極性の電圧が印加された一対のクリーニングブラシを感光体の像担持面に摺接させることにより、像担持面に残った残留トナーを静電的及び機械的に除去又は吸着している。ここで、クリーニングブラシは、通常、ＳＵＳ等の導電性金属材料により形成されたブラシ芯金の外周側に多数本のブラシ毛が一定密度で植設されて構成されており、このブラシ毛は、例えば、ナイロン等の樹脂材料にカーボンブラックを添加することにより電気抵抗が所定の値に調整されたものを素材として成形されている。

しかし、クリーニングブラシのブラシ毛は、その電気抵抗が感光体から除去したトナーがブラシ毛に付着した状態（以下、これを「定常クリーニング状態」という。）を前提として設定されていることから、クリーニング装置の使用開始時には、定常クリーニング状態と比較し、クリーニングブラシのブラシ毛と感光体の像担持面との間の電気抵抗が抑制されることから、ブラシ毛の表面電位が低下する。この結果、クリーニング装置の使用開始時には、クリーニングブラシのブラシ毛と感光体の像担持面との間に生じる電界の強度を十分に確保できなくなり、定常クリーニング状態よりもクリーニング装置によるクリーニング性能が低下し、クリーニング不良が発生し易くなるという問題が生じる。

本発明の一の目的は、上記事実を考慮して、装置の使用開始時に、一対のクリーニングブラシによる像担持体へのクリーニング能力が低下することを効果的に防止できるクリーニング装置を提供することある。

また本発明の他の目的は、上記事実を考慮して、クリーニング手段の使用開始時に、一対のクリーニングブラシによる像担持体へのクリーニング能力が低下することを効果的に防止できる画像形成装置を提供することにある。

本発明の請求項１に係るクリーニング装置は、像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング装置であって、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第１のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第１のトナー回収ロールと、前記像担持体の移動方向に沿って前記第１のクリーニングブラシの下流側に配置され、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第２のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第２のトナー回収ロールと、前記第１のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第１のトナー回収ロールのロール芯金に同極性の電圧をそれぞれ印加すると共に、前記第１クリーニングブラシと前記第１トナー回収ロールとの間に表面電位差を生じさせる第１の電圧印加手段と、前記第２クリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第２トナー回収ロールのロール芯金に前記第１の電圧印加手段とは逆極性の電圧を印加すると共に、前記第２のクリーニングブラシと前記第２のトナー回収ロールとの間に表面電位差を生じさせる第２の電圧印加手段と、装置の使用開始前に、前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛に該ブラシ毛よりも電気的な抵抗が高い抵抗体の微粒子を付着させ、該抵抗体の微粒子により前記ブラシ毛の表面に電気的な抵抗層を形成したことを特徴とする。

上記請求項１に係るクリーニング装置では、装置の使用開始前に、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛に該ブラシ毛よりも電気的な抵抗が高い抵抗体の微粒子をそれぞれ付着させ、この抵抗体の微粒子によりブラシ毛の表面に電気的な抵抗層を形成したことにより、装置の使用開始時に、第１及び第２クリーニングブラシのブラシ毛に抵抗層が形成されない場合と比較し、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛と像担持体との間の電気抵抗を上昇させることができるので、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ所定電位の電圧を印加した時に、ブラシ毛に像担持体から転移したトナーが付着していなくても、又はブラシ毛に付着してトナー量が不十分であっても、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛と像担持体との間に生じる電界の強度を十分に確保できる。

この結果、請求項１記載に係るクリーニング装置によれば、装置の使用開始時から第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛に安定的に略一定量のトナーが付着するまでの期間にも、クリーニングブラシのブラシ毛と像担持体との間に生じる電界の強度を十分に確保できるので、クリーニング性能が低下することを効果的に防止できる。

また、本発明の請求項２に係るクリーニング装置は、請求項１記載のクリーニング装置において、前記電荷保持層を形成する抵抗体の微粒子として、前記像担持体にトナー像を形成するトナー及び該トナー中に含有される外添剤の少なくとも一方を用いたことを特徴とする。

また、請求項３に係るクリーニング装置は、請求項１又は２記載のクリーニング装置において、像担持体の移動方向に沿って前記第１のクリーニングブラシの上流側に配置され、像担持面の表面を除電する除電手段を有し、前記除電手段は、像担持面の表面電位が前記第１の電圧印加手段が前記第１のクリーニングブラシのブラシ芯金に印加する電圧と前記第２の電圧印加手段が前記第２のクリーニングブラシのブラシ芯金に印加する電圧との中間の電位であって、しかも像担持面と前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛との表面電位差が放電開始電圧以下とすることを特徴とする。

また、請求項４に係るクリーニング装置は、請求項３記載のクリーニング装置において、像担持体の移動方向に沿って前記除電手段の上流側に隣接して配置され、像担持面の表面に付着したトナーの極性及び帯電電位を制御するトナー帯電手段と、前記除電手段として用いられた除電ランプから照射される除電光を遮蔽して該除電光が像担持体の表面における前記トナー帯電手段によるトナー帯電領域に入射することを阻止する光遮蔽部材と、を有することを特徴とする。

また、請求項５に係るクリーニング装置は、請求項４記載のクリーニング装置において、前記光遮蔽部材を、前記トナー帯電手段として用いられたワイヤー放電式帯電器における放電ワイヤーからの放電をシールドするためのシールドケースと一体的に設けたことを特徴とする。

また、請求項６に係る画像形成装置は、像担持体に電子写真プロセスに基づいてトナー像を形成する作像手段と、前記現像手段により担持されたトナー像を像担持体から記録媒体又は中間転写体へ転写する転写手段と、前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング手段と、を有した画像形成装置であって、前記クリーニング手段に、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第１のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第１のトナー回収ロールと、前記像担持体の移動方向に沿って前記第１のクリーニングブラシの下流側に配置され、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第２のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第２のトナー回収ロールと、前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第１及び第２のトナー回収ロールのロール芯金に所定電位の電圧をそれぞれ印加するクリーニング電源部とを設けると共に、前記クリーニング手段の使用開始前に、前記転写手段を作動停止させつつ、前記作像手段により前記像担持体にトナー像を形成させ、該トナー像を形成したトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を前記クリーニング電源部により前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ交互に印加させ、前記像担持体から前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛にトナーを転移させ、該トナーを前記ブラシ毛に吸着保持させるプリクリーニング動作を実行する制御手段を備えたことを特徴とする。

上記請求項６に係る画像形成装置では、制御手段が、クリーニング手段の使用開始前に、転写手段を作動停止させつつ、作像手段により像担持体にトナー像を形成させ、このトナー像を形成したトナーの帯電極性とは逆極性の電圧をクリーニング電源部により第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ印加させ、像担持体から第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛にトナーを転移させ、このトナーをブラシ毛に吸着保持させるプリクリーニング動作を実行することにより、クリーニング手段の使用開始前に、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛に該ブラシ毛よりも電気的な抵抗が高いトナーをそれぞれ付着させ、このトナーによりブラシ毛の表面に電気的な抵抗層を形成することができるので、クリーニング手段の使用開始時に、第１及び第２クリーニングブラシのブラシ毛にトナーにより抵抗層が形成されない場合と比較し、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛と像担持体との間の電気抵抗を上昇させることができ、クリーニング電源部により第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ所定電位の電圧を印加すれば、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛と像担持体との間に生じる電界の強度を十分に確保できる。

この結果、請求項６に係る画像形成装置によれば、クリーニング手段の使用開始時に、像担持体から除去回収したトナー（残留トナー）が第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛に付着していなくても、クリーニングブラシのブラシ毛と像担持体との間に生じる電界の強度を十分に確保できるようになるので、クリーニング手段によるクリーニング性能が低下することを効果的に防止できる。

また、請求項７に係る画像形成装置は、像担持体に電子写真プロセスに基づいてトナー像を形成する作像手段と、前記現像手段により担持されたトナー像を像担持体から記録媒体又は中間転写体へ転写する転写手段と、前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング手段と、を有した画像形成装置であって、前記クリーニング手段に、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第１のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第１のトナー回収ロールと、前記像担持体の移動方向に沿って前記第１のクリーニングブラシの下流側に配置され、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第２のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第２のトナー回収ロールと、前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第１及び第２のトナー回収ロールのロール芯金に所定電位の電圧をそれぞれ印加するクリーニング電源部とを設けると共に、前記クリーニング手段の使用開始前に、前記転写手段を作動停止させつつ、前記作像手段により前記像担持体にトナー像を形成させ、該トナー像を形成したトナーの帯電極性とは逆極性及び同極性の電圧を前記クリーニング電源部により前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ印加させ、前記像担持体から前記第１のクリーニングブラシのブラシ毛にトナーを転移させ、該トナーを前記第１のクリーニングブラシのブラシ毛に吸着保持させると共に、前記第１のクリーニングブラシのブラシ毛に保持されたトナーを前記第２のクリーニングブラシのブラシ毛に転移させ、該トナーを前記第２のクリーニングブラシのブラシ毛に吸着保持させるプリクリーニング動作を実行する制御手段を備えたことを特徴とする。

上記請求項７に係る画像形成装置では、制御手段が、クリーニング手段の使用開始前に、転写手段を作動停止させつつ、作像手段により像担持体にトナー像を形成させ、このトナー像を形成したトナーの帯電極性とは逆極性及び同極性の電圧をクリーニング電源部により第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ印加させ、像担持体から第１のクリーニングブラシのブラシ毛にトナーを転移させ、このトナーを第１のクリーニングブラシのブラシ毛に吸着保持させると共に、第１のクリーニングブラシのブラシ毛に保持されたトナーを第２のクリーニングブラシのブラシ毛に転移させ、このトナーを第２のクリーニングブラシのブラシ毛に吸着保持させるプリクリーニング動作を実行することにより、
クリーニング手段の使用開始前に、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛に該ブラシ毛よりも電気的な抵抗が高いトナーをそれぞれ付着させ、このトナーによりブラシ毛の表面に電気的な抵抗層を形成することができるので、クリーニング装置の使用開始時に、第１及び第２クリーニングブラシのブラシ毛にトナーにより抵抗層が形成されない場合と比較し、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛と像担持体との間の電気抵抗を上昇させることができ、クリーニング電源部によりクリーニング動作の実行時に第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ所定電位の電圧を印加すれば、第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛と像担持体との間に生じる電界の強度を十分に確保できる。

この結果、請求項７に係る画像形成装置によれば、クリーニング手段の使用開始時に、像担持体から除去回収したトナー（残留トナー）が第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛に付着していなくても、クリーニングブラシのブラシ毛と像担持体との間に生じる電界の強度を十分に確保できるようになるので、クリーニング手段によるクリーニング性能が低下することを効果的に防止できる。

また、請求項８に係る画像形成装置は、請求項６又は７記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記像担持体に形成されたトナー像が前記転写手段による転写位置を通過した後にも該像担持体に残存している場合、該トナー像が残存しない場合と比較し、前記クリーニング電源部により前記第１のクリーニングブラシのブラシ芯金に印加する電圧を昇圧してブラシ毛と像担持面との間に生じる表面電位差を上昇させることを特徴とする。

また、請求項９に係る画像形成装置は、請求項６、７又は８記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記作像手段による前記像担持体へのトナー像の形成が増加するに従って、前記クリーニング電源部により前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金並びに前記第１及び第２のデトーニングロールのロール芯金にそれぞれ印加する電圧の電位を徐々に昇圧することを特徴とする。

また、請求項１０に係る画像形成装置は、請求項６、７、８又は９記載の画像形成装置において、前記クリーニング装置の設置環境における温度及び湿度を含む環境条件を検出する環境センサーを有し、前記制御手段は、前記環境センサーにより検出された環境条件に応じて、前記クリーニング電源部により前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金並びに前記第１及び第２のトナー回収ロールのロール芯金にそれぞれ印加する電圧の電位を調整することを特徴とする。

以上説明したように本発明に係るクリーニング装置によれば、装置の使用開始時に、一対のクリーニングブラシによる像担持体へのクリーニング能力が低下することを効果的に防止できる。

また本発明に係る画像形成装置によれば、クリーニング手段の使用開始時に、一対のクリーニングブラシによる像担持体へのクリーニング能力が低下することを効果的に防止できる。

以下、本発明の実施形態に係るレーザープリンタ及び、このレーザープリンタに適用されるクリーニング装置について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１には、本発明の第１の実施形態に係るレーザープリンタの概略構成が示され、図２には、図１に示されるレーザープリンタにおける作像ユニットの構成が示されている。このレーザープリンタ１００は、所謂電子写真プロセスに基づいて記録紙等の記録媒体にカラー画像又は単色画像を形成可能とされたものである。

図１に示されるように、レーザープリンタ１００には、複数本のロール１０３により張設された無端状の中間転写ベルト１０２が設けられると共に、この中間転写ベルト１０２の上部側の水平部分に４個の作像ユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋが中間転写ベルト１０２の移動方向（矢印Ｍ方向）に沿って順に配置されている。作像ユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋは、レーザープリンタ１００により形成されるカラー画像における黄色（Ｙ）成分、マゼンタ色（Ｍ）成分、シアン色（Ｃ）成分及び黒色（Ｋ）成分にそれぞれ対応して設けられており、それぞれが異なる色（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫ）のトナーを用いてトナー像を形成する点を除いて、同一の構成及び機能を有している。このことから、以下の説明にて４個の作像ユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋを特に区別する必要が無い場合には、これらを単に「作像ユニット１０４」と呼称する。

図２に示されるように、作像ユニット１０４には、トナー像の担持体として感光体ドラム１２が設けられると共に、この感光体ドラム１２の外周側にクリーニング装置１０が配置されている。感光体ドラム１２は、その外周面が電子写真プロセスに基づいて画像が形成される像担持面１４とされており、またクリーニング装置１０は、２個のクリーニングブラシ１６，１８を備えた所謂Ｗ−ＥＳＢ（Double−Eelectro Static Brush）タイプのクリーニング装置として構成されている。感光体ドラム１２の外周側には、その回転方向（矢印ＲＤ方向）に沿ってクリーニング装置１０の下流側にイレーズランプ２９、帯電器２０、表面電位計２２、現像器２４（図１参照）、キャリアキャッチロール２６及び一次転写ロール２８が順に配置されている。ここで、イレーズランプ２９は、クリーニング装置１０によりクリーニングが完了した感光体ドラム１２の像担持面１４に除電光を照射して像担持面１４の除電し、この除電された領域を帯電器２０は所定の作像開始電位（例えば、４００Ｖ〜８００Ｖ）に帯電する。

またレーザープリンタ１００には、各作像ユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋの上方にそれぞれレーザースキャナ（図示省略）が配置されており、これらのレーザースキャナは、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分又はＫ成分に対応する画像情報に基づいて変調されたレーザビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫ（図１参照）により作像開始電位に帯電された各作像ユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋにおける感光体ドラム１２の像担持面１４を走査して像担持面１４に静電潜像を形成する。

作像ユニット１０４では、現像器２４が正規極性（本実施形態では、負（−）極性）に帯電させてトナーを現像ロール２４のロール面に薄層化して付着させると共に、このトナーを現像ロール２５から感光体ドラム１２に形成された静電潜像の露光領域又は非露光領域に選択的にトナーを付着させることより静電潜像をトナー像に現像し、このトナー像を一次転写ロール２８が感光体ドラム１２から中間転写ベルト１０２に転写する。このとき、一次転写ロール２８は、中間転写ベルト１０２を介して静電的な吸着力を像担持面１４上のトナー像に作用させてトナー像（トナー）を中間転写ベルト１０２上へ転写させる。

レーザープリンタ１００では、カラー画像を形成する場合には、上述したようなプロセス（電子写真プロセス）を経て各作像ユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋの感光体ドラム１２にそれぞれ形成されたＹ成分、Ｍ成分、Ｃ成分及びＫ成分のトナー像を中間転写ベルト１０２に順次転写し、これらのトナー像を中間転写ベルト１０２上で重畳することにより、中間転写ベルト１０２上にフルカラーのトナー像を形成する。

図１に示されるように、レーザープリンタ１００には、中間転写ベルト１０２の移動方向に沿って作像ユニット１０４の下流側に二次転写ロール１０６が設けられると共に、この二次転写ロール１０６と作像ユニット１０４との間にベルトクリーニング装置１０８が設けられている。またレーザープリンタ１００には、中間転写ベルト１０２の下方に給紙搬送機構１１０、排紙搬送機構１１２及び定着器１１４が設けられている。

ここで、給紙搬送機構１１０は、中間転写ベルト１０２への画像形成に連動し、スタッカ１１６内に収納された記録紙Ｐの束から１枚の記録紙Ｐを分離し、この記録紙Ｐをガイド板１１８に沿って二次転写ロール１０６と中間転写ベルト１０２との間の二次転写位置まで搬送する。また排紙搬送機構１１２は、二次転写位置から排紙される記録紙Ｐをガイド板１２０により受けて、この記録紙Ｐを搬送ベルト１２２により定着器１１４へ搬送する。定着器１１４は、排紙搬送機構１１２により搬送されてきた記録紙Ｐを加圧ロール１２４及び所定の温度に加熱された加熱ロール１２６により加圧状態で挟持しつつ、これらのロール１２４，１２６のニップ部から排出する。これにより、記録紙Ｐ上のトナー像がロール１２４，１２６により印加される熱及び圧力により定着される。このトナー像が定着された記録紙Ｐは、排紙トレー等の記録紙Ｐの集積部（図示省略）へ排紙され、集積される。

図１に示されるように、ベルトクリーニング装置１０８には、ハウジング１２８及びウレタンゴム等の弾性材料からなるクリーニングブレード１３０が設けられており、このクリーニングブレード１３０は、その先端部がハウジング１２８により中間転写ベルト１０２へ圧接するように支持されている。ベルトクリーニング装置１０８は、中間転写ベルト１０２におけるトナー像が転写完了した領域に残留したトナー（残留トナー）をクリーニングブレード１３０によりハウジング１２８内へ掻き落す。この残留トナーは、オーガ等のトナー搬送機構（図示省略）によりハウジング１２８内から排出され、廃トナーとしてトナータンク等のカートリッジ構造の容器内へ蓄えられる。

一方、作像ユニット１０４では、転写ロール２８によるトナー像の転写完了後に感光体ドラム１２の像担持面１４に残留したトナー（残留トナー）をクリーニング装置１０により除去回収する。このとき、像担持面１４上の残留トナーは、転写ロール２８からのコロナ放電等の影響により帯電電位が転写前よりもブロードな分布となり、正（＋）極性に帯電したもの、負（−）極性に帯電したもの及び電荷が略中和されたものが混在した状態となる。

作像ユニット１０４のクリーニング装置１０には、感光体ドラム１２へ対向するように支持されたハウジング３０が設けられており、このハウジング３０には、感光体ドラム１２の像担持面１４へ面して開口する開口部３２が形成されている。ハウジング３０内には、開口部３２付近に一対のクリーニングブラシ１６，１８が配置されている。ここで、感光体ドラム１２の回転方向に沿って、一方のクリーニングブラシ１６はハウジング３０内の上流側に配置され、他方のクリーニングブラシ１８はハウジング３０内の下流側に配置されている。これらのクリーニングブラシ１６，１８の外形形状は略ロール状に形成されている。

図３及び図４に示されるように、クリーニングブラシ１６，１８には、それぞれ内周側にブラシ芯金３４が設けられると共に、これらのブラシ芯金３４の外周側から径方向外側へ延出する多数本のブラシ毛３６が設けられている。ブラシ芯金３４は、ＳＵＳ等の導電性の金属材料を素材として円柱状に形成されており、その軸方向両端部にそれぞれ中央側よりも細径とされた軸部３８が同軸的に設けられている。ブラシ芯金３４における一対の軸部３８は、それぞれハウジング３０に取り付けられた軸受（図示省略）により回転可能に支持されている。これにより、クリーニングブラシ１６，１８は、それぞれハウジング３０により回転可能に支持されると共に、ブラシ毛３６の先端部を撓ませつつ感光体ドラム１２の像担持面１４へ圧接させている。

一対のブラシ芯金３４における軸部３８には、それぞれ画像形成装置の本体側に設けられたモータ（図示省略）からのトルクが伝達可能とされている。このモータは、クリーニング装置１０の作動時に、ブラシ芯金３４にトルクを伝達してクリーニングブラシ１６，１８を所定の方向（矢印ＲＢ方向）へ回転させる。このとき、クリーニングブラシ１６，１８は、そのブラシ毛３６の先端部が矢印ＲＤ方向へ回転する感光体ドラム１２との接触部位において像担持面１４とは反対の方向（アゲンスト方向）へ移動する。

図３及び図４に示されるように、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６は、ブラシ芯金３４の軸心を中心とする径方向に対し、クリーニングブラシ１６，１８の回転方向（矢印ＲＢ方向）後方へ向って所定の倒れ角θＢだけ傾斜するようにブラシ芯金３４に取り付けられている。

ここで、各クリーニングブラシ１６，１８におけるブラシ毛３６の倒れ角θＢは５°〜４５°の範囲で設定され、好ましくは３０°に設定されるが、前記範囲内であれば特に限定されるものではない。このようなブラシ毛３６は、例えば、一定密度でブラシ毛３６が片側の面に植設されたパイル織物を帯状に切断加工し、これをブラシ芯金３４の外周面に螺旋状に巻き付けることにより設けられる。このとき、パイル織物のブラシ芯金３４の軸方向に対する傾斜角を調整することにより、ブラシ毛３６の倒れ角θＢが調整可能になる。またブラシ毛３６は、カーボンブラックが分散されたナイロンにより形成されており、その体積抵抗が１５０Ｖの電圧印加時に１０⁴〜１０⁸Ω・ｃｍとなるようにカーボンブラックの添加量等が調整されている。

図２に示されるように、クリーニング装置１０には、ハウジング３０内に一対のデトーニングロール４０，４２が配置されている。ここで、一方のデトーニングロール４０は、そのロール面４４を上流側のクリーニングブラシ１６のブラシ毛３６に接触させており、他方のデトーニングロール４２は、そのロール面４４を下流側のクリーニングブラシ１８のブラシ毛３６に接触させている。

図３及び図４に示されるように、デトーニングロール４０，４２には、それぞれ内周側にロール芯金４８が設けられると共に、これらのロール芯金４８の外周側に径方向に沿って一定の厚さを有するフェノール樹脂製の抵抗層６２が設けられている。ロール芯金４８はＳＵＳ等の導電性の金属材料を素材として円柱状に形成されており、その軸方向両端部にそれぞれ中央側よりも細径とされた軸部５２が同軸的に設けられている。ロール芯金４８における一対の軸部５２は、それぞれハウジング３０に取り付けられた軸受（図示省略）により回転可能に支持されている。これにより、デトーニングロール４０，４２は、それぞれハウジング３０により回転可能に支持される。またロール芯金４８には、外周面に軸方向に延在する溝部５４がロール芯金４８の全長に亘って形成されている。

一対のロール芯金４８における軸部５２には、それぞれレーザープリンタ１００の本体側シャーシ等に設けられたモータ（図示省略）からのトルクが伝達可能とされている。このモータは、クリーニング装置１０の作動時に、クリーニングブラシ１６，１８の回転に同期してデトーニングロール４０，４２を所定の方向（矢印ＲＲ方向）へ回転させる。このとき、デトーニングロール４０，４２は、そのロール面４４が矢印ＲＢ方向へ回転するデトーニングロール４０，４２との接触部位においてブラシ毛３６の先端部とは反対の方向（アゲンスト方向）へ移動する。

デトーニングロール４０，４２には、ロール芯金４８の外周側にフェノール樹脂製を素材として円筒状に形成されたパイプ材６０が嵌挿されており、このパイプ材６０により抵抗層６２が構成されている。また、図３及び図４に示されるように、デトーニングロール４０，４２には、ロール芯金４８の外周面と抵抗層６２の内周面との間に介在する中間導電層６４が設けられている。ここで、中間導電層６４は、熱硬化性樹脂中にカーボンブラックが分散された導電性接着剤からなり、この導電性接着材がロール芯金４８の溝部５４内に充填された後、この導電性接着材が硬化することにより形成される。この中間導電層６４は、抵抗層６２（パイプ材６０）をロール芯金４８に固着すると共に、ロール芯金４８を抵抗層６２に導通させている。またデトーニングロール４０，４２における抵抗層６２は、その体積抵抗が５００Ｖの電圧印加時に１０⁵〜１０⁸Ω・ｃｍとなるように成分が調整されている。

図２に示されるように、クリーニング装置１０には、ハウジング３０内に一対のスクレーパ６６が設けられており、これらのスクレーパ６６は可撓性及び導電性を有する板ばねにより構成されており、それぞれ基端側がハウジング３０に連結固定されており、先端部をデトーニングロール４０，４２のロール面４４へ圧接させている。またスクレーパ６６は、回転するデトーニングロール４０，４２のロール面４４の移動方向に対してカウンター方向へ傾斜するように支持されている。これらのスクレーパ６６は、それぞれデトーニングロール４０，４２のロール面４４に付着したトナーをハウジング３０内へ掻き落す。

ハウジング３０には、その下端部に樋状のトナー溜り７０が形成されており、このトナー溜り７０内には、スクレーパ６６によりデトーニングロール４０,４２から掻き落されたトナーが落下する。トナー溜り７０内には、スクリュー軸状のオーガ７２が配置されており、このオーガ７２はデトーニングロール４０，４２の回転に同期して回転する。これにより、トナー溜り７０内に落下したトナーは、オーガ７２により攪拌されつつハウジング３０内から排出され、廃トナータンク（図示省略）内へ移送される。またハウジング３０には、開口部３２の周縁部に弾性を有するプレート状のシール材７４が取り付けられており、このシール材７４は、その先端部を感光体ドラム１２の像担持面１４へ密着させている。これにより、クリーニングブラシ１６，１８により像担持面１４から掻き落されたトナーがハウジング３０内から外部へ流出しないようにシールされる。

図２に示されるように、クリーニング装置１０には、ハウジング３０の上流側に除電ランプ７８が配設されると共に、この除電ランプ７８の上流側に放電式の帯電器であるプレクリーニングコロトロン８０が配設されている。プレクリーニングコロトロン８０には、軸方向に沿って張設された放電ワイヤー８２を覆うようにケーシング８４が設けられており、このケーシング８４は、その断面形状が感光体ドラム１２の像担持面１４へ向って開口する略コ字状に形成されている。これにより、ケーシング８４は、コロナ放電が放電ワイヤー８２と像担持面１４との間のみで生じるように放電ワイヤー８２の周囲をシールドする。またケーシング８４には、下流側の端部に像担持面１４側へ向って延出する遮蔽部８６が一体的に形成されており、この遮蔽部８６は、ケーシング８４の上流側の先端部から像担持面１４までの間隔と比較し、ケーシング８４の下流側の先端部から像担持面１４までの間隔を十分に狭いものにしている。これにより、除電ランプ７８から照射される除電光Ｆが遮蔽部８６により遮蔽され、除電光Ｆが像担持面１４におけるプレクリーニングコロトロン８０による帯電領域へ照射されることが防止される。

ここで、プレクリーニングコロトロン８０は、クリーニング装置１０の作動時に、転写完了後に像担持面１４上に残留したトナー（以下、「残留トナー」という。）を負極性側へ帯電し、残留トナーの帯電極性の分布を全体として負極性側へシフトさせる。また除電ランプ７８は、除電光を像担持面１４へ照射することにより、像担持面１４の電荷を中和し、像担持面１４からの残留トナーの除去を容易にする。このとき、除電光Ｆがプレクリーニングコロトロン８０による像担持面１４における帯電領域へ照射されてしまうと、この帯電領域に付着している残留トナーが除電光Ｆにより除電されると同時に、プレクリーニングコロトロン８０からのコロナ放電により負極性へシフトされるように帯電されるので、残留トナーの負極性側へのシフト量が過大になる現象が生じ、像担持面１４からの静電的な吸着力が残留トナーの一部に過大なものになり、このような残留トナーをクリーニング装置１０により像担持面１４から確実に除去することが困難になる。

本実施形態に係るクリーニング装置１０では、プレクリーニングコロトロン８０のケーシング８４に遮蔽部８６を一体的に形成し、遮蔽部８６により除電ランプ７８からの除電光Ｆがプレクリーニングコロトロン８０の帯電領域に照射されることが防止されていることから、上記のような残留トナーの負極性側へのシフト量が過大になる現象が確実に防止されている。なお、除電光Ｆを遮蔽するための遮蔽部は、必ずしもケーシング８４と一体的に形成する必要はなく、独立した一部品として除電ランプ７８とプレクリーニングコロトロン８０との間に配置するようにしても良い。

図２に示されるように、クリーニング装置１０には、ハウジング３０の上方に電源ボックス８８が設けられている。この電源ボックス８８内には高圧電源ユニット９０が配置されており、高圧電源ユニット９０には、画像形成装置の装置本体側に設けられた高圧電源部（図示省略）により高圧電源が供給される電圧調整回路が設けられており、この電圧調整回路は、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４、デトーニングロール４０，４２のロール芯金４８及びスクレーパ６６にそれぞれ所定の電圧値の電圧を印加する。

ここで、高圧電源ユニット９０がクリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４に印加する電圧をＶＢ１及びＶＢ２、デトーニングロール４０，４２のロール芯金４８に印加する電圧をＶＲ１及びＶＲ２、スクレーパ６６に印加する電圧をＶＳ１及びＶＳ２とすると、これらの電圧には、次の（１）及び（２）式のような関係が成立する。

｜ＶＢ１｜＜｜ＶＲ１｜＝｜ＶＳ１｜ … （１）
｜ＶＢ２｜＜｜ＶＲ２｜＝｜ＶＳ２｜ … （２）
具体的には、本実施形態では、上記各部材に対する印加電圧が、ＶＢ１＝＋２５０Ｖ〜＋４００Ｖ、ＶＲ１＝ＶＳ１＝＋６５０Ｖ〜＋８００Ｖ、ＶＢ２＝−３５０Ｖ〜−５００Ｖ、ＶＲ２＝ＶＳ２＝−７５０Ｖ〜−９００Ｖの範囲内で適宜設定される。

除電ランプ７８は、感光体ドラム１２における像担持面１４の表面電位が高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６のブラシ芯金３４に印加される電圧ＶＢ２とクリーニングブラシ１８のブラシ芯金３４に印加される電圧ＶＢ２との中間の電位であって、しかも像担持面１４とクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６との表面電位差が放電開始電圧ＤＶ以下となるように、感光体ドラム１２へ照射する除電光Ｆの光強度及び光量が設定されている。

具体的には、除電ランプ７８は、像担持面１４の表面電位が−１００Ｖ〜０Ｖとなるように除電する。ここで、放電開始電圧ＤＶは約５００Ｖ程度であり、またクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６の表面電位は印加電圧ＶＢ１，ＶＢ２よりも０Ｖに近くづくことから、像担持面１４とクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６との表面電位差は確実に５００Ｖよりも小さい値になる。

上記のように構成されたレーザープリンタ１００では、少なくとも感光体ドラム１２とクリーニング装置１０とがプロセスカートリッジ１３２として一体化されており、このプロセスカートリッジ１３２（図２参照）が交換可能な一部品として構成されている。すなわち、少なくとも感光体ドラム１２及びクリーニング装置１０は、レーザープリンタ１００により形成される画像を高画質に維持するために一定周期毎に新しいものに交換する必要があり、レーザープリンタ１００では、これらの一定の寿命を有する作像ユニット１０４における複数部品を短時間で簡単に交換するため、少なくとも感光体ドラム１２及びクリーニング装置１０を含む複数部品をプロセスカートリッジ１３２として一体化し、これらを同時に交換できるようにしている。

本実施形態に係るクリーニング装置１０は、その製造ラインにてプロセスカートリッジ１３２として組み立てられる前、又はクリーニングブラシ１６，１８がクリーニング装置１０のハウジング３０に組み付けられる前に、クリーニングブラシ１６，１８に所定の方法でブラシ毛３６よりも電気的な抵抗が高い抵抗体の微粒子からなるプリクリーニング剤が供給される。これにより、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６の表面にそれぞれプリクリーニング剤を均一に付着させ、このプリクリーニング剤によりクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛の表面に電気的な抵抗層を一時的に形成する。

ここで、プリクリーニング剤としては、例えば、レーザープリンタ１００の現像剤中に含まれるトナー、このトナー中に外添される外添剤及びこれらを適宜混合した混合物を用いることができる。このようなトナーは、例えば、９４ｗｔ％のポリエステルに６ｗｔ％のシアニンブルー（大日精化）を混練し、これを所要の粒径に粉砕することにより得られる。また外添剤は、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の無機微粉末と、ジアルキルジハロンゲン化シラン等のシランカップリング剤やジメチルシリコンオイル等の疎水化処理剤を高温下で反応させたものを用い、その粒径が少なくともトナーの粒径よりも小さくする必要がある。プリクリーニング剤としては、上記したようなトナー及び外添剤を原料とし、その粒径分布が１００ｎｍ〜５μｍの範囲内となるように調整されたものを用いる。

クリーニング装置１０の製造ラインでは、上記のようにして製造されたプリクリーニング剤を布製のポーチ内に充填し、このポーチをクリーニングブラシ１６に叩き付けて、ポーチの編目から漏れ出したプリクリーニング剤によりクリーニングブラシ１６全体をダスティングし、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６にプリクリーニング剤を付着させる。このような方法によれば、プリクリーニング剤をクリーニングブラシ１６，１８全体のブラシ毛３６の先端部から基端部までに略均一に付着させることができる。

次に、上記のように構成された本実施形態に係るクリーニング装置１０の動作について詳細に説明する。

レーザープリンタ１００では、前述したように、感光体ドラム１２を回転させつつ、公知の電子写真プロセスに基づいて感光体ドラム１２の像担持面１４上にトナー像を形成し、このトナー像を転写ロール２８により記録媒体等へ転写する。クリーニング装置１０は、レーザープリンタ１００による画像形成開始に同期して作動開始し、プレクリーニングコロトロン８０及び除電ランプ７８を駆動開始すると共に、クリーニングブラシ１６，１８及びデトーニングロール４０，４２をそれぞれ所定の方向へ回転させつつ、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６，１８、デトーニングロール４０，４２及びスクレーパ６６に規定の電圧をそれぞれ印加する。このとき、高圧電源ユニット９０により、上流側のクリーニングブラシ１６のブラシ毛３６には、ブラシ芯金３４を介して電圧ＶＢ１が印加され、下流川のクリーニングブラシ１８のブラシ毛３６には、ブラシ芯金３４を介して電圧ＶＢ２が印加される。

またデトーニングロール４０の抵抗層６２には、ロール芯金４８を介して電圧ＶＲ１が印加されると共に、スクレーパ６６を介して電圧ＶＳ１が印加され、デトーニングロール４２の抵抗層６２には、ロール芯金４８を介して電圧ＶＲ２が印加されると共に、スクレーパ６６を介して電圧ＶＳ１が印加される。これにより、デトーニングロール４０，４２の抵抗層６２は、内周面及び外周面側からそれぞれ同一電位の電圧が印加されるので、ロール芯金４８のみを通して抵抗層６２に電圧を印加した場合と比較し、その表面電位として高い電位を安定して得られるようになる。

クリーニング装置１０は、先ず、プレクリーニングコロトロン８０からのコロナ放電により転写完了後に像担持面１４上に残留した残留トナーを負極性側へ帯電し、残留トナーの帯電極性の分布を全体として負極性側へシフトさせた後、除電ランプ７８からの除電光を像担持面１４へ照射することにより、感光体ドラム１２における像担持面１４の表面電位が高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６のブラシ芯金３４に印加される電圧ＶＢ２とクリーニングブラシ１８のブラシ芯金３４に印加される電圧ＶＢ２との中間の電位であって、しかも像担持面１４とクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６との表面電位差が放電開始電圧ＤＶ以下となるように、除電光Ｆを感光体ドラム１２へ照射する。

具体的には、除電ランプ７８は、像担持面１４の表面電位が−１００Ｖ〜０Ｖとなるように除電する。ここで、放電開始電圧ＤＶは約５００Ｖ程度であり、またクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６の表面電位は印加電圧ＶＢ１，ＶＢ２よりも０Ｖに近くづくことから、像担持面１４とクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６との表面電位差は確実に５００Ｖよりも十分に小さい値になる。これにより、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６から像担持面１４への放電現象の発生が防止され、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６の表面がそれぞれ印加電圧ＶＢ１，ＶＢ２に対応する電位に確実に維持される。これにより、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６と像担持面１４との間に常に十分な強度の電界を発生させ、像担持面１４に付着した残留トナーをクリーニングブラシ１６，１８により確実に吸着できる。またクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６から像担持面１４への放電現象の発生が防止され、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６の表面がそれぞれ印加電圧ＶＢ１，ＶＢ２に対応する電位に確実に維持される。

次いで、クリーニング装置１０は、上流側に配置されたクリーニングブラシ１６のブラシ毛３６を像担持面１４へ摺接させることにより、感光体ドラム１２の像担持面１４に付着した残留トナーのうち、主として負極性に帯電した残留トナーを静電的に像担持面１４上からブラシ毛３６の表面に吸着する。クリーニングブラシ１６のブラシ毛３６に吸着された残留トナーは、デトーニングロール４０のロール面４４に静電的な力により転移し、ロール面４４上に吸着される。この残留トナーは、スクレーパ６６によりロール面４４上からトナー溜り７０へ掻き落され、オーガ７２によりハウジング３０内から排出される。

像担持面１４から負極性の残留トナーを除去した後、クリーニング装置１０は、クリーニングブラシ１６の下流側に配置されたクリーニングブラシ１８のブラシ毛３６を像担持面１４へ摺接させることにより、感光体ドラム１２の像担持面１４に付着した残留トナーのうち、主として正極性に帯電した残留トナーを静電的に像担持面１４上からブラシ毛３６の表面に吸着する。クリーニングブラシ１８のブラシ毛３６に吸着された残留トナーは、デトーニングロール４２のロール面４４に静電的な力により転移し、ロール面４４上に吸着される。この残留トナーは、スクレーパ６６によりロール面４４上からトナー溜り７０へ掻き落され、オーガ７２によりハウジング３０内から排出される。なお、残留トナーに少量含まれる電荷が略中和された残留トナーについては、一対のクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６によりそれぞれ機械的に像担持面１４上から掻き落され、重力の作用等によりトナー溜り７０内へ落下する。

次に、上記のように構成された本実施形態のクリーニング装置１０による作用を説明する。

本実施形態のクリーニング装置１０では、プロセスカートリッジ１３２の一部としてレーザープリンター１００へ取り付ける前に、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に、このブラシ毛３６よりも電気的な抵抗が高いプリクリーニング剤をそれぞれ付着させ、このプリクリーニング剤によりブラシ毛３６の表面に電気的な抵抗層を一時的に形成したことにより、クリーニング装置１０の使用開始時に、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に抵抗層が形成されない場合と比較し、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６と感光体ドラム１２の像担持面１４との間の電気抵抗を上昇させることができるので、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４にそれぞれ所定電位の電圧ＶＢ１、ＶＢ２を印加した時に、ブラシ毛３６に感光体ドラム１２から転移したトナーが付着していなくても、又はブラシ毛３６に付着してトナー量が不十分であっても、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６と感光体ドラム１２の像担持面１４との間に生じる電界の強度を十分に確保できる。

この結果、本実施形態に係るクリーニング装置１０によれば、その使用開始時からクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に安定的に略一定量のトナーが付着するまでの期間にも、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６と像担持面１４との間に生じる電界の強度を十分に確保できるので、クリーニング性能が低下することを効果的に防止できる。また本実施形態に係るクリーニング装置１０では、トナー及び外添剤をプリクリーニング剤として用いているので、このプリクリーニング剤がレーザープリンタ１００における作像プロセスに悪影響を与えることもない。

なお、本実施形態に係るクリーニング装置１０では、クリーニングブラシ１６，１８におけるブラシ毛３６をそれぞれ回転方向（図３及び図４の矢印ＲＢ方向）後方（順目方向）へ向って所定の倒れ角θＢだけ傾斜させている。これにより、ブラシ毛が回転方向（矢印ＲＢ方向）前方（逆目方向）へ向って倒れ角を有する場合と比較し、ブラシ毛３６と像担持面１４との接触面積を十分に確保しつつ、ブラシ毛３６の感光体ドラム１２の像担持面１４に対する接触圧を低く設定できると共に、ブラシ毛３６が像担持面１４から離れる時にフリッキング（跳ね上り）がブラシ毛３６に発生することを抑制できる。

この結果、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に吸着され、ブラシ毛３６により保持されているトナーが像担持面１４へ押し付けられる際の加圧力を小さいものにできるでの、トナー中の外添剤が像担持面１４へ押し付けられて生じるフィルミングをより効果的に抑制できるようになり、またブラシ毛３６のフリッキングの発生を抑制することにより、像担持面１４からのトナーの吸着後、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に付着して電気的な抵抗層として作用するトナーの付着量を安定化できるので、クリーニングブラシ１６，１８の表面電位も安定化できるようになる。

なお、本発明の第１の実施形態に係るレーザープリンタ１００では、クリーニング装置１０がプロセスカートリッジ１３２の一部として構成され、このプロセスカートリッジ１３２が装置本体に対して交換可能とされていたが、クリーニング装置１０が単体で装置本体に対して交換可能とされている場合でも、レーザープリンタ１００への装着前にクリーニング装置１０のクリーニングブラシ１６，１８にプリクリーニング剤を供給しておくことにより、クリーニング装置１０がプロセスカートリッジ１４３の一部として構成されている場合と共通の作用効果が得られることは言うまでもない。

（第２の実施形態）
図５には、本発明の第２の実施形態に係るレーザープリンタにおける作像ユニット及び制御部の構成が示されている。なお、この第２の実施形態に係るレーザープリンタの構成及び作像動作は、図１に示される第１の実施形態に係るレーザープリンタ１００と基本的には共通化されている。このことから、本実施形態に係るレーザープリンタでは、第１の実施形態に係るレーザープリンタ１００と共通化の部分に同一符号を付して説明を省略する。

図５に示されるように、レーザープリンタには、装置全体を制御するためのコントローラ１３６が設けられると共に、このコントローラ１３６からの制御に従って作像ユニット１０４を制御するための制御ユニット１３８が設けられている。この制御ユニット１３８は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各作像ユニット１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋ（図１参照）にそれぞれ対応して合計で４個設けられているが、図５では１個の制御ユニット１３８のみを示している。またレーザープリンタには、その内部における各作像ユニット１０４付近にそれぞれ環境センサー１４０が設けられており、この環境センサー１４０は、作像ユニット１０４付近における温度及び湿度を一定周期で検出し、その検出値に対応する検出信号を制御ユニット１３８へ出力する。

上記のように構成されたレーザープリンタでは、少なくとも感光体ドラム１２とクリーニング装置１０とがプロセスカートリッジ１４３として一体化されており、このプロセスカートリッジ１４３が装置本体に対して交換可能な一部品として構成されている。すなわち、少なくとも感光体ドラム１２及びクリーニング装置１０は、レーザープリンタにより形成される画像を高画質に維持するために一定周期毎に新しいものに交換する必要があり、レーザープリンタでは、これらの一定の寿命を有する作像ユニット１０４における複数部品を短時間で簡単に交換するため、少なくとも感光体ドラム１２及びクリーニング装置１０を含む複数部品をプロセスカートリッジ１４３として一体化し、これらを同時に交換できるようにしている。

ここで、本実施形態に係るプロセスカートリッジ１４３が第１の実施形態に係るプロセスカートリッジ１３２と異なる点は、その製造ラインにてクリーニング装置１０におけるクリーニングブラシ１６，１８にプリクリーニング剤が供給されず、これらのクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に電気的な抵抗層がプリクリーニング剤により形成されない点のみであり、他の点についてはプロセスカートリッジ１３２及びプロセスカートリッジ１４３は、その構成は共通化されている。

但し、本実施形態に係るレーザープリンタでは、第１の実施形態のようにプロセスカートリッジ１４３の使用開始前にクリーニングブラシ１６，１８にプリクリーニング剤により抵抗層を形成しない代わりに、未使用のプロセスカートリッジ１４３をレーザープリンタに装着すると、制御ユニット１３８が記録紙Ｐに対する作像動作を実際に開始する前に、作像ユニット１０４に対してクリーニング装置１０のクリーニングブラシ１６，１８にトナーを供給するためのプリクリーニング動作が実行される。

次に、本実施形態に係るレーザープリンタの作像ユニット１０４にて実行されるプリクリーニング動作について説明する。

コントローラ１３６は、レーザープリンタの作像ユニット１０４におけるプロセスカートリッジ１４３が新しいものに交換されると、記録紙Ｐに対する実際の作像動作を開始する前に、制御ユニット１３８に対してプリクリーニング開始命令を出力すると共に、中間転写ベルト１０２を移動開始させ、プリクリーニング動作が完了するまで中間転写ベルト１０２の移動を継続させる。

プリクリーニング開始命令を受けた制御ユニット１３８は、転写ロール２８への転写電圧の印加を停止させつつ、感光体ドラム１２を回転開始させると共に、帯電器２０により像担持面１４に対する帯電を開始する。次いで、制御ユニット１３８は、テストパターン画像に対応する画像情報をレーザースキャナ１４２へ出力し、レーザースキャナ１４２により感光体ドラム１２の像担持面１４にテストパターン画像に対応する静電潜像を形成させる。制御ユニット１３８は、静電潜像の現像位置への移動に同期して現像器２４を作動開始させ、現像器２４により像担持面１４の静電潜像をトナー像に現像する。このトナー像は、転写ロール２８により中間転写ベルト１０２へ転写されることなく、像担持面１４上に保持されたままクリーニング装置１０へ移動する。

ここで、テストパターン画像としては、レーザープリンタにより形成可能な画像サイズのうち最大幅の画像であって、画像濃度が比較的高いものが選択される。具体的には、テストパターン画像（トナー像）は、その現像質量が０．０５ｍｇ／ｃｍ²〜０．２ｍｇ／ｃｍ²の範囲内で設定され、画像密度が３０％程度に設定されたものが好ましい。制御ユニット１３８は、上記のようなテストパターン画像が１．５ｍｉｎ〜３ｍｉｎに亘って感光体ドラム１２の像担持面１４上に連続的に形成されるように作像ユニット１０４を制御する。

制御ユニット１３８は、レーザースキャナ１４２による像担持面１４の走査開始に同期してクリーニング装置１０を作動開始させ、プレクリーニングコロトロン８０及び除電ランプ７８をそれぞれ駆動開始すると共に、クリーニングブラシ１６，１８及びデトーニングロール４０，４２をそれぞれ所定の方向へ回転させつつ、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６のブラシ芯金３４
、デトーニングロール４０のロール芯金４８及びスクレーパ６６に規定の電圧ＶＢ１、ＶＲ１、ＶＳ１をそれぞれ印加させると共に、クリーニングブラシ１８のブラシ芯金３４、デトーニングロール４２のロール芯金４８及びスクレーパ６６に規定の電圧ＶＢ２、ＶＲ２、ＶＳ２をそれぞれ印加させる。

図６（Ａ）のタイミングチャートには、印加電圧ＶＢ１、ＶＲ１、ＶＳ１及び印加電圧ＶＢ２、ＶＲ２、ＶＳ２のオン及びオフのタイミングが示されている。制御ユニット１３８は、像担持面１４にテストパターン画像が形成開始されると、電圧ＶＢ１、ＶＲ１、ＶＳ１及び電圧ＶＢ２、ＶＲ２、ＶＳ２を時間Ｔの周期で交互にオン及びオフするサイクルをテストパターン画像の形成完了後まで繰り返す。ここで、Ｔは１秒〜３秒の範囲内で適宜設定され、また電圧ＶＢ１、ＶＲ１、ＶＳ１及び電圧ＶＢ２、ＶＲ２、ＶＳ２は、それぞれ＋２６０Ｖに設定される。これにより、電圧ＶＢ１、ＶＲ１、ＶＳ１がオンの時に、像担持面１４上にトナー像を形成していた負極性のトナーがクリーニングブラシ１６のブラシ毛３６に転移し、このトナーがブラシ毛３６の表面に吸着保持され、また電圧ＶＢ２、ＶＲ２、ＶＳ２がオンの時に、像担持面１４上にトナー像を形成していたトナーがクリーニングブラシ１８のブラシ毛３６に転移し、このトナーがブラシ毛３６の表面に吸着保持される。このとき、デトーニングロール４０，４２には、それぞれクリーニングブラシ１６，１８と同一電位の電圧ＶＲ１、ＶＲ２が印加されている。これにより、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に吸着されたトナーは、通常のクリーニング時とは異なり、デトーニングロール４０，４２へ転移せず、大部分がブラシ毛３６に付着したままになる。

制御ユニット１３８は、像担持面１４上に形成されたテストパターン画像の後端がクリーニング装置１０を通過すると、感光体ドラム１２を回転停止させると共に、クリーニング装置１０を作動停止させることで、作像ユニット１０４によるプリクリーニング動作を完了させ、記録紙Ｐへの通常の画像形成動作に備える。

本実施形態に係るレーザープリンタでは、制御ユニット１３８が、クリーニング装置１０の使用開始前に、転写ロール２８を作動停止させつつ、現像器２４により像担持面１４にトナー像を形成させ、このトナー像を形成したトナーの帯電極性とは逆極性の電圧ＶＢ１、ＶＢ２を高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４に交互に印加させ、像担持面１４からクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６にトナーを転移させ、このトナーをブラシ毛３６に吸着保持させるプリクリーニング動作を実行することにより、
クリーニング装置１０を残留トナーを除去回収するために実際に使用する開始前に、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に、このブラシ毛３６よりも電気的な抵抗が高いトナーをそれぞれ付着させ、このトナーによりブラシ毛３６の表面に電気的な抵抗層を形成することができるので、クリーニング装置１０の実際の使用開始時に、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６にトナーにより抵抗層が形成されない場合と比較し、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６と像担持面１４との間の電気抵抗を上昇させることができ、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４にそれぞれ所定電位の電圧を印加すれば、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６と像担持面１４との間に生じる電界の強度を十分に確保できる。

この結果、本実施形態に係るレーザープリンタによれば、クリーニング装置１０の使用開始時に、像担持面１４から除去回収したトナー（残留トナー）がクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に付着していなくても、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６と像担持面１４との間に生じる電界の強度を十分に確保できるようになるので、クリーニング装置１０によるクリーニング性能が低下することを効果的に防止できる。

なお、本実施形態に係る作像ユニット１０４では、高圧電源ユニット９０が通常の画像形成時にクリーニングブラシ１６及びデトーニングロール４０には正極性の電圧ＶＢ１、ＶＲ１、ＶＳ１を印加すると共に、クリーニングブラシ１８及びデトーニングロール４２には負極性の電圧ＶＢ２、ＶＲ２、ＶＳ２を印加する。このような高圧電源ユニット９０の機能上、プリクリーニング動作時に、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１８及びデトーニングロール４２に印加する電圧の極性を反転できない場合には、像担持面１４上でトナー像を形成したトナーを上流側のクリーニングブラシ１６のブラシ毛３６に吸着保持した後、このクリーニングブラシ１６のトナーを下流側のクリーニングブラシ１６のブラシ毛３６に転移させるようにしても良い。

この場合には、図６（Ｂ）のタイミングチャートに示されるように、制御ユニット１３８は、像担持面１４にテストパターン画像が形成開始されると、正極性の電圧ＶＢ１、ＶＲ１、ＶＳ１をそれぞれオンして、像担持面１４上からクリーニングブラシ１６のブラシ毛３６に十分な量のトナーを吸着保持する。このクリーニングブラシ１６のブラシ毛３６に吸着されたトナーには、ブラシ毛３６からの電荷の注入現象が生じて逆極性（＋極性）に帯電するものが生成される。従って、クリーニングブラシ１６により逆極性に帯電したトナーが生成された後、正極性の電圧ＶＢ２、ＶＲ２、ＶＳ２をオンすれば、クリーニングブラシ１６からクリーニングブラシ１８にトナーの一部を転移させ、クリーニングブラシ１８のブラシ毛３６にトナーを吸着保持させることができる。ここで、電圧ＶＢ１、ＶＲ１、ＶＳ１は＋５００Ｖ〜＋８００Ｖの範囲内から適宜選択された電圧値とされ、電圧ＶＢ２、ＶＲ２、ＶＳ２は−３５０Ｖ〜−５００Ｖの範囲内から適宜選択された電圧値とされる。

本実施形態に係るレーザープリンタによれば、プリクリーニング動作として上記のような制御を行った場合でも、クリーニング装置１０の使用開始時に、像担持面１４から除去回収したトナー（残留トナー）がクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６に付着していなくても、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６と像担持面１４との間に生じる電界の強度を十分に確保できるようになるので、クリーニング装置１０によるクリーニング性能が低下することを効果的に防止できる。

また本実施形態に係るレーザープリンタでは、給紙搬送機構１１０（図１参照）での記録紙Ｐの詰まりの発生等により感光体ドラム１２の像担持面１４上に形成したトナー像を中間転写ベルト１０２へ転写できないトナー像の未転写が発生した場合に、作像ユニット１０４の感光体ドラム１２から未転写のトナー像をクリーニングするためのトナー像クリーニング動作が実行される。

制御ユニット１３８は、トナー像クリーニング動作を実行する際には、通常のクリーニング動作時と比較し、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６及びデトーニングロール４０に印加する電圧をそれぞれ所定の電圧値昇圧しつつ、クリーニング装置１０により感光体ドラム１２の像担持面１４をクリーニングさせる。

このとき、高圧電源ユニット９０は、通常のクリーニング動作時にクリーニングブラシ１６のブラシ芯金３４に印加する電圧ＶＢ１（＋２５０Ｖ〜＋４００Ｖ）に３００Ｖ〜４００Ｖの範囲で設定された値（好ましくは＋５０Ｖ）を加算した電圧ＶＢ１´を印加すると共に、デトーニングロール４０のロール芯金４８及びスクレーパ６６に印加する電圧ＶＲ１（＋６５０Ｖ〜＋８００Ｖ）、ＶＳ１（＋６５０Ｖ〜＋８００Ｖ）にそれぞれ７００Ｖ〜８００Ｖの範囲で設定された値を加算した電圧ＶＲ１´、ＶＳ１´を印加する。これにより、通常のクリーニング時と比較し、クリーニングブラシ１６のブラシ毛３６と像担持面１４との表面電位差が上昇すると共に、クリーニングブラシ１６とデトーニングロール４０との表面電位差は略同一値に維持される。

また制御ユニット１３８は、トナー像クリーニング動作の設定条件を維持しつつ、感光体ドラム１２を２回転以上に亘って回転させ、感光体ドラム１２の回転数と同じ回数だけクリーニング装置１０によるクリーニング動作を繰り返す。このとき、制御ユニット１３８は、例えば、像担持面１４に形成された画像サイズや画像濃度等に応じてトナー像クリーニング動作の繰返しの回数を増減する。

本実施形態に係るレーザープリンタでは、制御ユニット１３８が像担持面１４上に形成されたトナー像が転写ロール２８を通過した後にも、この像担持面１４上に残存している場合、トナー像が像担持面１４上に残存しない場合と比較し、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６及びデトーニングロール４０に印加する電圧をそれぞれ昇圧してブラシ毛３６と像担持面１４との間に生じる表面電位差を上昇させると共に、クリーニングブラシ１６とデトーニングロール４０との表面電位差を通常のクリーニング時と略同一に維持することにより、像担持面１４上にトナー像を形成したトナーを上流側のクリーニングブラシ１６により効率的に像担持面１４から除去回収できる。

この結果、本実施形態に係るクリーニング装置１０によれば、トナー像クリーニング動作を実行すれば、紙詰まり等によりトナー像の転写が行われず、像担持面１４上に多量のトナーが残存している場合でも、短時間で像担持面１４上からトナーをムラなく除去回収できるので、トナー像の未転写後のクリーニング時間を短縮できると共に、トナー像の未転写が発生した直後に形成した画像の画質が残留トナーの影響により低下することを防止できる。

なお、本実施形態に係るレーザープリンタでは、デトーニングロール４０のロール芯金４８及びスクレーパ６６に印加する電圧をクリーニングブラシ１６のブラシ芯金３４に印加する電圧の昇圧にスライドさせて昇圧しているが、クリーニングブラシ１６とデトーニングロール４０との初期の表面電位差が十分に大きく、クリーニングブラシ１６のブラシ芯金３４に印加する電圧の昇圧後にも一定以上の電位差（例えば、４００Ｖ）を確保できる場合には、必ずしもデトーニングロール４０のロール芯金４８及びスクレーパ６６に印加する電圧を昇圧する必要はない。

また本実施形態に係るレーザープリンタでは、作像ユニット１０４における感光体ドラム１２へのトナー像の形成回数が増加するに従って、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４にそれぞれ印加する電圧ＶＢ１、ＶＢ２の電位を徐々に昇圧するクリーニング電圧の経時補正動作が実行される。具体的には、制御ユニット１３８は、画像形成時における感光体ドラム１２の像担持面１４へのトナー像の形成回数（作像回数）をカウントし、この作像回数の累積値がドラムサイクルで１０００回転増加する毎に、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４に印加する電圧ＶＢ１、ＶＢ２の絶対値を０．１Ｖ〜０．２５Ｖの範囲内で設定された値ずつ昇圧すると共に、デトーニングロール４０，４２のロール芯金４８及びスクレーパ６６にに印加する電圧ＶＲ１、ＶＲ２及び電圧ＶＳ１、ＶＳ２の絶対値を電圧ＶＢ１、ＶＢ２と同じ値だけ昇圧する。

本実施形態に係るレーザープリンタでは、制御ユニット１３８が作像ユニット１０４における感光体ドラム１２へのトナー像の形成が増加するに従って、高圧電源ユニット９０によクリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４並びにデトーニングロール４０，４２のロール芯金４８及びスクレーパ６６にそれぞれ印加する電圧の電位を徐々に昇圧することより、クリーニング回数の増加に伴ってクリーニングブラシ１６，１８に劣化、磨耗等が生じてクリーニングブラシ１６の像担持面１４への接触圧及び接触面積が減少しても、これらにより生じるクリーニング能力の低下を補うことができるようになるので、クリーニング装置１０のクリーニング能力が経時的に低下することを効果的に防止できる。

また本実施形態に係るレーザープリンタでは、制御ユニット１３８が、環境センサー１４０により検出された温度及び湿度に応じて、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４に印加する電圧ＶＢ１、ＶＢ２を調整すると共に、デトーニングロール４０，４２のロール芯金４８及びスクレーパ６６に印加する電圧ＶＲ１、ＶＲ２及び電圧ＶＳ１、ＶＳ２を調整するクリーニング電圧の環境補正動作が実行される。

制御ユニット１３８は、例えば、環境センサー１４０により検出された温度が２６℃以上であって、かつ相対湿度が５５％以上である場合には、作像ユニット１０４が高温／高湿の環境条件下にあると判断し、この条件以外の環境条件（常温又は常湿の環境条件）下で印加される電圧に対して、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４に印加する電圧ＶＢ１、ＶＢ２を低下させると共に、デトーニングロール４０，４２のロール芯金４８及びスクレーパ６６に印加する電圧ＶＲ１、ＶＲ２及び電圧ＶＳ１、ＶＳ２を低下させる。具体的には、制御ユニット１３８は、高温／高湿の環境条件下では、常温又は常湿の環境条件）下よりも、電圧ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＳ１、ＶＳ２をそれぞれ１０Ｖ〜５０Ｖ低下させる。

ここで、クリーニングブラシ１６，１８を用いたクリーニング装置１０が高温及び多湿の環境下で使用される場合には、樹脂材料を基材として成形されたクリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６が空気中の水分を吸収する吸湿現象が生じやすくなり、このような吸湿現象によってブラシ毛３６自体の電気抵抗が低下する。このため、上記のようなクリーニング電圧の環境補正動作を実行しない場合には、クリーニングブラシ１６，１８のブラシ毛３６と感光体ドラム１２の像担持面１４との間に生じる電界の強度を十分に確保できなくなり、クリーニング装置１０によるクリーニング性能が低下し、クリーニング不良が発生し易くなる。

それに対し、本実施形態に係るレーザープリンタでは、制御ユニット１３８が、環境センサー１４０により検出された温度及び湿度に応じて、高圧電源ユニット９０によりクリーニングブラシ１６，１８のブラシ芯金３４並びにデトーニングロール４０，４２のロール芯金４８及びスクレーパ６６にそれぞれ印加する電位を調整することにより、環境条件に影響されることなく、クリーニング装置１０によるクリーニング能力を常に略一定に維持できる。

なお、本発明の第２の実施形態に係るレーザープリンタでは、クリーニング装置１０がプロセスカートリッジ１４３の一部として構成され、このプロセスカートリッジ１４３が装置本体に対して交換可能とされていたが、クリーニング装置１０が単体で装置本体に対して交換可能とされている場合でも、プリクリーニング動作、トナー像クリーニング動作、クリーニング電圧の経時補正動作又はクリーニング電圧の環境補正動作を実行することにより、クリーニング装置１０がプロセスカートリッジ１４３の一部として構成されている場合と共通の作用効果が得られることは言うまでもない。

本発明の第１の実施形態に係るレーザープリンタの概略構成を示す側面図である。図１に示されるレーザープリンタにおける作像ユニットの構成を示す側面断面図である。図２に示されるクリーニング装置における上流側に配置されたクリーニングブラシ及びデトーニングロールの構成を示す側面断面図である。図２に示されるクリーニング装置における下流側に配置されたクリーニングブラシ及びデトーニングロールの構成を示す側面断面図である。本発明の第２の実施形態に係るレーザープリンタにおける作像ユニット及び制御部の構成を示す一部をブロック図とした側面断面図である。本発明の第２の実施形態に係るレーザープリンタのプリクリーニング動作時のクリーニングブラシ及びデトーニングロールへの電圧印加のオン／オフのタイミングを示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０クリーニング装置
１２感光体ドラム（像担持体）
１４像担持面
１６クリーニングブラシ（第１のクリーニングブラシ）
１８クリーニングブラシ（第２のクリーニングブラシ）
３６ブラシ毛（クリーニングブラシ）
４０デトーニングロール（第１のトナー回収ロール）
４２デトーニングロール（第２のトナー回収ロール）
４８ロール芯金
６６スクレーパ
７８除電ランプ
８０プレクリーニングコロトロン
８６遮蔽部
９０高圧電源ユニット（第１の電圧印加手段、第２の電圧印加手段、クリーニング電源部）
１０２中間転写ベルト（中間転写体）
１０４作像ユニット（作像手段）
１３２プロセスカートリッジ
１３６コントローラ（制御手段）
１３８制御ユニット（制御手段）
１４０環境センサー
１４３プロセスカートリッジ

Claims

像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング装置であって、
円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第１のクリーニングブラシと、
円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第１のトナー回収ロールと、
前記像担持体の移動方向に沿って前記第１のクリーニングブラシの下流側に配置され、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第２のクリーニングブラシと、
円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第２のトナー回収ロールと、
前記第１のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第１のトナー回収ロールのロール芯金に同極性の電圧をそれぞれ印加すると共に、前記第１クリーニングブラシと前記第１トナー回収ロールとの間に表面電位差を生じさせる第１の電圧印加手段と、
前記第２クリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第２トナー回収ロールのロール芯金に前記第１の電圧印加手段とは逆極性の電圧を印加すると共に、前記第２のクリーニングブラシと前記第２のトナー回収ロールとの間に表面電位差を生じさせる第２の電圧印加手段と、
装置の使用開始前に、前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛に該ブラシ毛よりも電気的な抵抗が高い抵抗体の微粒子を付着させ、該抵抗体の微粒子により前記ブラシ毛の表面に電気的な抵抗層を形成したことを特徴とするクリーニング装置。
前記電荷保持層を形成する抵抗体の微粒子として、前記像担持体にトナー像を形成するトナー及び該トナー中に含有される外添剤の少なくとも一方を用いたことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
像担持体の移動方向に沿って前記第１のクリーニングブラシの上流側に配置され、像担持面の表面を除電する除電手段を有し、
前記除電手段は、像担持面の表面電位が前記第１の電圧印加手段が前記第１のクリーニングブラシのブラシ芯金に印加する電圧と前記第２の電圧印加手段が前記第２のクリーニングブラシのブラシ芯金に印加する電圧との中間の電位であって、しかも像担持面と前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛との表面電位差が放電開始電圧以下とすることを特徴とする請求項１又は２記載のクリーニング装置。
像担持体の移動方向に沿って前記除電手段の上流側に隣接して配置され、像担持面の表面に付着したトナーの極性及び帯電電位を制御するトナー帯電手段と、
前記除電手段として用いられた除電ランプから照射される除電光を遮蔽して該除電光が像担持体の表面における前記トナー帯電手段によるトナー帯電領域に入射することを阻止する光遮蔽部材と、
を有することを特徴とする請求項３記載のクリーニング装置。
前記光遮蔽部材を、前記トナー帯電手段として用いられたワイヤー放電式帯電器における放電ワイヤーからの放電をシールドするためのシールドケースと一体的に設けたことを特徴とする請求項４記載のクリーニング装置。
像担持体に電子写真プロセスに基づいてトナー像を形成する作像手段と、前記現像手段により担持されたトナー像を像担持体から記録媒体又は中間転写体へ転写する転写手段と、前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング手段と、を有した画像形成装置であって、
前記クリーニング手段に、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第１のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第１のトナー回収ロールと、前記像担持体の移動方向に沿って前記第１のクリーニングブラシの下流側に配置され、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第２のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第２のトナー回収ロールと、前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第１及び第２のトナー回収ロールのロール芯金に所定電位の電圧をそれぞれ印加するクリーニング電源部とを設けると共に、
前記クリーニング手段の使用開始前に、前記転写手段を作動停止させつつ、前記作像手段により前記像担持体にトナー像を形成させ、該トナー像を形成したトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を前記クリーニング電源部により前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金にそれぞれ交互に印加させ、前記像担持体から前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ毛にトナーを転移させ、該トナーを前記ブラシ毛に吸着保持させるプリクリーニング動作を実行する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
像担持体に電子写真プロセスに基づいてトナー像を形成する作像手段と、前記現像手段により担持されたトナー像を像担持体から記録媒体又は中間転写体へ転写する転写手段と、前記像担持体から記録媒体又は中間転写体へのトナー像の転写完了後に、該像担持体の表面に残留したトナーを除去回収するクリーニング手段と、を有した画像形成装置であって、
前記クリーニング手段に、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第１のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第１のトナー回収ロールと、前記像担持体の移動方向に沿って前記第１のクリーニングブラシの下流側に配置され、円柱状のブラシ芯金部の外周側から径方向外側へ延出すると共に、該径方向に対して回転方向後方へ傾斜したブラシ毛を前記像担持体の表面に接触させつつ回転する第２のクリーニングブラシと、円柱状のブラシ芯金部の外周側に電気的な抵抗層が設けられ、該抵抗層の外周面からなるロール面を前記ブラシ毛に接触させつつ回転する第２のトナー回収ロールと、前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金及び前記第１及び第２のトナー回収ロールのロール芯金に所定電位の電圧をそれぞれ印加するクリーニング電源部とを設けると共に、
前記クリーニング手段の使用開始前に、前記転写手段を作動停止させつつ、前記作像手段により前記像担持体にトナー像を形成させ、該トナー像を形成したトナーの帯電極性とは逆極性及び同極性の電圧を前記クリーニング電源部により前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金に印加させ、前記像担持体から前記第１のクリーニングブラシのブラシ毛にトナーを転移させ、該トナーを前記第１のクリーニングブラシのブラシ毛に吸着保持させると共に、前記第１のクリーニングブラシのブラシ毛に保持されたトナーを前記第２のクリーニングブラシのブラシ毛に転移させ、該トナーを前記第２のクリーニングブラシのブラシ毛に吸着保持させるプリクリーニング動作を実行する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記像担持体に形成されたトナー像が前記転写手段による転写位置を通過した後にも該像担持体に残存している場合、該トナー像が残存しない場合と比較し、前記クリーニング電源部により前記第１のクリーニングブラシのブラシ芯金に印加する電圧を昇圧してブラシ毛と像担持面との間に生じる表面電位差を上昇させることを特徴とする請求項６又は７記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記作像手段による前記像担持体へのトナー像の形成が増加するに従って、前記クリーニング電源部により前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金並びに前記第１及び第２のデトーニングロールのロール芯金にそれぞれ印加する電圧の電位を徐々に昇圧することを特徴とする請求項６、７又は８記載の画像形成装置。
前記クリーニング装置の設置環境における温度及び湿度を含む環境条件を検出する環境センサーを有し、
前記制御手段は、前記環境センサーにより検出された環境条件に応じて、前記クリーニング電源部により前記第１及び第２のクリーニングブラシのブラシ芯金並びに前記第１及び第２のトナー回収ロールのロール芯金にそれぞれ印加する電圧の電位を調整することを特徴とする請求項６、７、８又は９記載の画像形成装置。