JP2007156160A - クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体をクリーニングするブラシからのトナー回収で、回収ロール上にトナーを固着させることなく良好に回収し、像担持体に対する安定したクリーニング性能を維持する。
【解決手段】マグネットロール６２Ｂを内蔵したデトーニングロール６２に、キャリア供給装置６８から磁性キャリア粒子ＣＡを供給し、その磁性キャリア粒子ＣＡに、感光体ドラム１２をクリーニングするブラシロール６０に付着したトナーＴＮを吸着させて回収する。磁性キャリア粒子ＣＡに吸着された回収トナーＴＮが、スクレーパー６４によってデトーニングロール６２から掻き取られる際に、スクレーパー６４をすり抜けることなく良好に掻き取られるため、デトーニングロール６２上へのトナー固着が発生しなくなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、クリーニング装置及び画像形成装置に係り、詳細には、像担持体をブラシでクリーニングしつつブラシから回収ロールにトナーを吸着させて回収するブラシ方式のクリーニング装置、及びそのクリーニング装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用した複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置では、感光体上に潜像を形成し、現像、転写後、感光体上に残留したトナーを除去し、再度潜像を形成することが行われる。この感光体上の残留トナーを除去するクリーニング工程には、弾性ブレードを感光体に当接するブレード方式が多用されているが（例えば、特許文献１参照）、高画質化を図るために開発された小粒径のトナーでは、ブレードをすり抜け感光体上に固着するフィルミング現象が発生しやすいことから、最近ではトナーの小粒径化に伴いブラシ方式のクリーニング装置も用いられるようになってきている。

ブラシ方式のクリーニング装置では、ブラシがトナーで汚染されると感光体からのトナーの除去能力が低下し、クリーニング不良となるため、ブラシ内からトナーを除去し、ブラシを清潔に保つデトーニングと呼ばれるトナー回収工程が設けられている。例えば、フリッカーバーと呼ばれる棒状部材にブラシをたたきつけてブラシに付着しているトナーを遠心力により払い落とす方法や、トナーと逆極性のバイアス電圧を印加したデトーニングロール（回収ロール）にトナーを吸着させて、スクレーパーと呼ばれる帯状の金属薄板をデトーニングロールに当接させることにより掻き落とす方法が一般的にとられている（例えば、特許文献２、３参照）。

ただし、フリッカーバーの場合はブラシからトナーを機械的に払い落とすだけであるため、特に１粒当たりの重量が小さくなる小粒径のトナーでは遠心力が小さくなり、十分なデトーニング効果が得られない。そのため、小粒径トナーのデトーニングには、バイアス電圧を印加したロールとスクレーパーを用いるデトーニングロール方式が好適である。
特開昭６１−３２８８０号公報 特開昭５６−１３８７６９号公報 特開昭５７−１８５４６８号公報

しかしながら、小粒径トナーに対して上記のようなデトーニングロール方式のクリーニング装置を用いたところ、トナーがスクレーパーをすり抜けデトーニングロール上に固着する現象が確認された。このようなデトーニングロールへのトナー固着は、デトーニングロールの表面抵抗を上昇させ、ブラシからトナーを吸着するための電界を小さくする。そのため、ブラシからのトナー吸着効率が低下し、ブラシのトナー汚染が解消されにくくなって、感光体のクリーニング性能が低下する問題がある。

本発明は上記事実を考慮して、像担持体をクリーニングするブラシからのトナー回収で、回収ロール上にトナーを固着させることなく良好に回収することができて、像担持体に対する安定したクリーニング性能を維持できるクリーニング装置、及び、像担持体のクリーニング不良による画像欠陥を防止することができて高品質な画像形成を実現できる画像形成装置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、表面にトナー像を担持する像担持体をそのトナー像の転写後にクリーニングするクリーニングブラシと、前記クリーニングブラシに接触して回転しクリーニングブラシに付着したトナーを回収する回収ロールと、前記回収ロールの内部に設けられた磁力生成手段と、前記回収ロールの表面に前記トナーの粒径よりも大粒径の磁性粉を供給し前記磁力生成手段による磁力で吸着させる磁性粉供給手段と、を備え、前記回収ロールは、表面に吸着した前記磁性粉に前記トナーを吸着させて前記クリーニングブラシから回収することを特徴としている。

本発明では、表面にトナー像を担持する像担持体は、トナー像を例えば中間転写体等に転写した後に、クリーニングブラシによって表面がクリーニングされ転写残トナーが除去される。またクリーニングブラシは、付着したトナーが回収ロールに回収されて除去されるため、トナーによる汚染が抑えられ、像担持体に対するトナー除去能力、すなわちクリーニング性能が常に安定して維持される。

この回収ロールによるクリーニングブラシからのトナー回収では、磁性粉供給手段によって回収ロールの表面にトナーの粒径よりも大粒径の磁性粉が供給され、磁性粉は、回収ロールの内部に設けられた磁力生成手段による磁力（磁気吸引力）により、回収ロールの表面に吸着された状態でクリーニングブラシに接触する。そしてこの磁性粉にトナーが吸着されて回収されるため、例えば画像形成に小粒径のトナーを用いるとともに、その小粒径の回収トナーを回収ロールから掻き取るためスクレーパー等の掻取部材を回収ロールに当接させた場合でも、大粒径の磁性粉に吸着された小粒径の回収トナーが磁性粉とともに掻取部材によって掻き取られるため、回収トナーが掻取部材をすり抜けて回収ロールの表面に固着することはなく、良好に除去される。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のクリーニング装置において、前記回収ロールに当接して前記磁性粉及び前記回収トナーを回収ロールから掻き取る掻取部材を有することを特徴としている。

本発明では、回収ロールに当接する掻取部材により、回収ロールから磁性粉及び回収トナーが掻き取られて除去される。このような掻取部材であれば、簡単な構成で回収ロールから磁性粉及び回収トナーを良好に除去することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のクリーニング装置において、前記回収ロールの表面に吸着される前記磁性粉の層厚を規制する層厚規制手段を有することを特徴としている。

本発明では、層厚規制手段により、回収ロールの表面に吸着される磁性粉の層厚が規制されるため、回収ロールの回転駆動に伴う磁性粉の供給量（消費量）が一定化される。これにより、磁性粉供給手段に予め蓄積させておく磁性粉の蓄積量や、その蓄積量に対する消費量の管理が容易となる。また、例えばトナー回収で磁性粉を循環させ再使用する場合には、磁性粉の蓄積量を必要量に抑えることで、磁性粉供給手段の小型化が可能となる。また、例えばこの層厚規制手段を磁性粉供給手段に設けて一体的に構成した場合には、層厚規制手段を別途設ける場合に比べて構成を簡素化することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載のクリーニング装置において、前記回収ロールから除去された前記回収トナー及び前記磁性粉を分離する分離手段を有し、前記分離手段により前記回収トナーが分離された磁性粉を前記磁性粉供給手段又は前記回収ロールに戻して再使用することを特徴としている。

本発明では、回収ロールから除去された回収トナーと磁性粉は、分離手段によって互いに分離され、磁性粉のみが磁性粉供給手段又は回収ロールに戻されて再使用される。このように、磁性粉を循環させ再使用することにより、磁性粉供給手段に蓄積する磁性粉の蓄積量を低減できるとともに、オペレータが磁性粉を補充するようなメンテナンス等も不要となり、利便性が向上する。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項記載のクリーニング装置において、前記磁性粉が磁性キャリア粒子とされ、前記回収ロールから除去された前記回収トナー及び前記磁性キャリア粒子を前記像担持体の表面に形成された静電潜像の現像に用いるために現像手段へ搬送する搬送手段を有することを特徴としている。

本発明では、例えば画像形成にトナー及び磁性キャリア粒子からなる現像剤を用いる場合に、回収ロールから除去された回収トナー及び磁性キャリア粒子が搬送手段により現像手段へ搬送され、像担持体の表面に形成された静電潜像の現像に用いられる。このように、回収したトナー及び磁性キャリア粒子を再使用することで、トナー（現像剤）の消費量が抑えられる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項記載のクリーニング装置において、前記回収ロールに前記トナーを回収するために必要な電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴としている。

本発明では、電圧印加手段によって回収ロールにトナーを回収するために必要な電圧が印加されることにより、クリーニングブラシから回収ロールに吸着されるトナーの吸着効率が向上し、クリーニングブラシからのトナー回収性が向上する。このように、クリーニングブラシのトナー汚染が効率よく解消されることで、像担持体に対するクリーニング性能の低下がより確実に抑えられる。

請求項７に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜請求項６の何れか１項記載のクリーニング装置を備え、そのクリーニング装置によってクリーニングされる前記像担持体の表面にトナー像を形成し転写して画像を形成することを特徴としている。

上記のクリーニング装置を備えた画像形成装置であれば、高画質化を図るために小粒径トナーを用いた場合でも、像担持体のクリーニング不良による画像欠陥が抑えられ、高品質な画像形成を実現することができる。

本発明のクリーニング装置によれば、像担持体をクリーニングするブラシからのトナー回収で、回収ロール上にトナーを固着させることなく良好に回収することができ、像担持体に対する安定したクリーニング性能を維持することができる。また本発明の画像形成装置によれば、像担持体のクリーニング不良による画像欠陥を防止することができて高品質な画像形成を実現できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るクリーニング装置が搭載された画像形成装置について説明する。

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を備えており、画像形成ユニット１０には、図中の矢印方向（右回転方向）へ回転駆動する像担持体としての感光体ドラム１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ）が設けられている。

感光体ドラム１２の上方には、感光体ドラム１２の表面を帯電する帯電ロール（接触帯電器）を備えた帯電装置１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）が配置され、さらに、帯電装置１３により帯電された感光体ドラム１２の表面にレーザ光Ｌを照射し静電潜像を形成する露光装置１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）が設けられている。

感光体ドラム１２の右側方には、現像装置１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）が隣接配置されており、現像装置１５は、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像に現像する現像ロール１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）を備えている。

感光体ドラム１２の下方には、現像装置１５によって可視化されたトナー像が転写される無端状の中間転写ベルト３０が設けられており、さらに中間転写ベルト３０を挟んで一次転写ロール１８（１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ）が対向配置されている。この感光体ドラム１２と中間転写ベルト３０の各接触部が一次転写部Ｔ１とされ、一次転写ロール１８には正極性の一次転写バイアスが印加される。また、感光体ドラム１２の左側方には、一次転写後に感光体ドラム１２上に残留する転写残トナーを除去する感光体クリーナとしてのクリーニング装置２０（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）が隣接配置されており、このクリーニング装置２０の詳細な構成については後述する。

中間転写ベルト３０は、駆動ロール３２、張架ロール３３、及び二次転写バックアップロール３４に巻き掛けられており、感光体ドラム１２の回転に同期して同方向に回転移動する。また、上記の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、中間転写ベルト３０の移動方向に対し、その順番で直列に配列されている。これにより、中間転写ベルト３０は、各一次転写部Ｔ１で一次転写ロール１８により感光体ドラム１２上のトナー像がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を下記の二次転写部Ｔ２（二次転写ロール３６）に向けて搬送する。

中間転写ベルト３０の右側方には、用紙搬送路４０を挟んで二次転写ロール３６が対向配置されている。この二次転写ロール３６と中間転写ベルト３０の接触部が二次転写部Ｔ２とされ、二次転写ロール３６には負極性の二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写ロール３６は、二次転写バックアップロール３４に補助され、中間転写ベルト３０に一次転写されたトナー像を二次転写部Ｔ２で用紙Ｐに二次転写する。また、中間転写ベルト３０を回転支持する二次転写バックアップロール３４の右上方には、二次転写後に中間転写ベルト３０上に残留する転写残トナーを除去する中間転写ベルトクリーナ３８が設けられている。

中間転写ベルト３０の下方には、用紙Ｐが収納される給紙トレイ４２が配置され、給紙トレイ４２の右側近傍には、給紙トレイ４２から用紙Ｐを用紙搬送路４０に送り出すフィードロール４４、及び、送り出される用紙Ｐを１枚ずつ捌くリタードロール４６が設けられている。

また、用紙搬送路４０における二次転写部Ｔ２よりも下流側には、対向する加熱ロール５２及び加圧ロール５４を備えた定着装置５０が配置され、定着装置５０の下流側には一対の排出ロール５６が設けられている。そして用紙搬送路４０は、フィードロール４４及びリタードロール４６から二次転写部Ｔ２、及び定着装置５０を経由して、排出ロール５６まで延設されている。

（第１の実施形態）
次に、上記構成の画像形成装置１００に搭載された本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置２０について詳細に説明する。

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、クリーニング装置２０は、感光体ドラム１２の外周面に圧接して感光体ドラム１２の回転方向と反対方向に回転駆動し感光体ドラム１２から転写残トナー（トナーＴＮ）を擦り取るブラシロール６０、ブラシロール６０の外周面に接触して回転駆動しブラシロール６０からトナーＴＮを回収するデトーニングロール６２（図２（Ｂ）参照）、デトーニングロール６２の外周面に当接しデトーニングロール６２からトナーＴＮと後述する磁性キャリア粒子ＣＡを掻き取る帯状の金属薄板からなるスクレーパー６４、及び、デトーニングロール６２に感光体ドラム１２上のトナー像とは逆極性となる正極性のバイアス電圧を印加するバイアス電源６６を備えている。

また、本実施形態のブラシロール（クリーニングブラシ）６０は、導電性を有するロール軸６０Ａの外周面に、例えばナイロン繊維等からなる多数の導電性ブラシ６０Ｂが放射状に植毛されて形成されており、デトーニングロール６２は、導電性を有する薄肉円筒状の金属スリーブ６２Ａに、丸棒状のマグネットロール６２Ｂが内挿されて形成されている。

デトーニングロール６２の回転方向における、ブラシロール６０との接触部よりも上流側（図２ではデトーニングロール６２の下側）には、デトーニングロール６２に磁性キャリア粒子ＣＡを供給するキャリア供給装置６８が配置されている。キャリア供給装置６８は、所定量の磁性キャリア粒子ＣＡが収納されたキャリア収納容器７０を備え、キャリア収納容器７０の上壁部には、デトーニングロール６２との対向部分にキャリア供給用となる供給開口７２が形成されている。また、磁性キャリア粒子ＣＡについては、トナーＴＮよりも粒径が大きくされており、本実施形態では、高画質化を図るために粒径が５．８μｍの小粒径トナーを用いているのに対し、磁性キャリア粒子は粒径が３５μｍと十分に大きくされている。

キャリア収納容器７０の上壁部における、デトーニングロール回転方向の下流側には層厚規制部７４が一体的に設けられている。層厚規制部７４は、開口７２を構成する縁部（先端部）がエッジ状とされデトーニングロール６２の表面と所定の間隔に設定されている。

デトーニングロール６２の回転方向における、スクレーパー６４との接触部よりも下流側（図２ではスクレーパー６４の下方で且つスクレーパー６４とキャリア供給装置６８の間）には、スクレーパー６４によってデトーニングロール６２から除去されたトナーＴＮと磁性キャリア粒子ＣＡを分離するキャリア分離装置７６が配置されている。

キャリア分離装置７６は、上壁部が開口されたケース７８と、ケース７８に正極性のバイアス電圧を印加するバイアス電源７９を備えており、スクレーパー６４に回収された吸着状態のトナーＴＮと磁性キャリア粒子ＣＡを、上記の開口を通してケース７８内に受け入れる。

図３に示すように、ケース７８内には、デトーニングロール６２と平行に配置されて所定の方向に回転駆動するスパイラルオーガ８０が設けられており、ケース７８の開口付近には、デトーニングロール６２とスパイラルオーガ８０との間に平行且つ近接して配置されてデトーニングロール６２と同方向に回転駆動するマグネットロール８２が設けられている。また、このマグネットロール８２はデトーニングロール６２よりも磁力が小さくされている。

次に、本実施形態の画像形成装置１００によるカラー画像形成動作ついて説明する。

画像形成装置１００に画像形成信号が入力されると、感光体ドラム１２の表面（外周面）が帯電装置１３により一様に帯電され、続いて感光体ドラム１２の表面には、画像形成信号に基づいて露光装置１４からレーザ光Ｌが照射される。このレーザ光Ｌにより、感光体ドラム１２の表面が露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、現像装置１５の現像ロール１６によってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を現像され、一次転写部Ｔ１で中間転写ベルト３０に重ねて一次転写される。また、一次転写後に感光体ドラム１２上に残留する転写残トナーは、クリーニング装置２０のブラシロール６０によって擦り取られ除去される。

一方、給紙トレイ４２に収納された用紙Ｐは、フィードロール４４により送り出され、リタードロール４６により捌かれて最上部の用紙Ｐのみが用紙搬送路４０に導かれ、所定のタイミングで二次転写ロール３６と二次転写バックアップロール３４との間、すなわち二次転写部Ｔ２に送り込まれる。この二次転写部Ｔ２で、中間転写ベルト３０に一次転写されているトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、用紙搬送路４０を下流側に搬送されて定着装置５０に導かれ、加熱ロール５２と加圧ロール５４とによる熱圧力によってトナー像が定着される。そしてこのトナー像の定着により画像形成された用紙Ｐは、排出ロール５６により図示しない排紙トレイへ排出される。

また、二次転写後に中間転写ベルト３０の画像領域に残留した転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ３８によって擦り取られ除去される。以上の動作により、画像形成装置１００によって用紙Ｐにカラー画像が形成される。

次に、本実施形態のクリーニング装置２０によるブラシロール６０のデトーニング工程とその作用について説明する。

画像形成装置１００による上記の画像形成動作において、感光体ドラム１２をブラシロール６０でクリーニングする本実施形態のクリーニング装置２０は、図２に示すように、デトーニングロール６２に内蔵されたマグネットロール６２Ｂの磁力（磁気吸引力）で、キャリア収納容器７０内に蓄積された磁性キャリア粒子ＣＡの上層の一部が供給開口７２から容器外部に飛び出し、デトーニングロール６２の外周面に吸着される。このデトーニングロール６２に吸着された磁性キャリア粒子ＣＡは、デトーニングロール６２の回転に伴い層厚規制部７４まで搬送されると、層厚規制部７４によって余剰分がキャリア収納容器７０内に落下し戻され、層厚が規制される。そしてデトーニングロール６２への磁性キャリア粒子ＣＡの供給量がほぼ一定に保たれ、層厚規制部７４を通過しデトーニングロール６２に吸着搬送される磁性キャリア粒子ＣＡは、図２に示すような穂立ち状態となる。

磁性キャリア粒子ＣＡがデトーニングロール６２の回転に伴いブラシロール６０との接触部まで搬送されると、ブラシロール６０に付着しているトナーＴＮは、デトーニングロール６２に印加された正極性のバイアス電圧による静電気力で、磁性キャリア粒子ＣＡに吸着され回収される（デトーニング）。さらに、磁性キャリア粒子ＣＡに吸着された状態でスクレーパー６４まで搬送されると、スクレーパー６４により磁性キャリア粒子ＣＡとともにデトーニングロール６２の表面から掻き取られ、そのままキャリア分離装置７６のケース７８内に導かれる。

ケース７８内に入った吸着状態のトナーＴＮと磁性キャリア粒子ＣＡは、図３に示すように、回転駆動するスパイラルオーガ８０によって撹拌されながら、ケース７８に印加された正極性のバイアス電圧による静電気力で、トナーＴＮがケース７８の内側壁及び底壁に吸着されつつスパイラルオーガ８０によって搬送され、磁性キャリア粒子ＣＡがスパイラルオーガ８０により上部に繰り出され、磁力（磁気吸引力）でマグネットロール８２に吸着され、互いに分離される。そして、ケース７８内に吸着されたトナーＴＮは、スパイラルオーガ８０に継続搬送され、ケース７８の底壁端部に形成された排出口８４から排出され、図示しないトナー回収容器に回収される。また、マグネットロール８２に吸着された磁性キャリア粒子ＣＡは、磁力の大きいデトーニングロール６２側に吸着され、キャリア収納容器７０側に搬送されてブラシロール６０のデトーニングに再使用される。

以上が本実施形態のデトーニング工程であるが、このようなブラシロールのデトーニングに通常用いられる金属製のデトーニングロールは、製造過程で、表面に深さが５〜１０μｍ程度の微小な傷状の溝が形成されてしまう。そのため、従来の方式では、本実施形態のような小粒径（粒径：５．８μｍ）のトナーを用いた場合、図４（Ａ）に示すように、デトーニングロール６３の表面に付着した回収トナーＴＮがスクレーパーによって掻き取られる際に、ロール表面の溝Ｄ内に入り込んでスクレーパーをすり抜けるものが発生する。そして、この溝Ｄ内に入り込んだトナーＴＮは、スクレーパーに押しつぶされることによって球形から伸びた状態に変形し、デトーニングロール６３の表面に固着する。そのため、前述したように、デトーニングロールの表面抵抗が上昇し、ブラシロールからのトナーの吸着効率が低下することになる。

これに対し、本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、トナーＴＮに対して粒径が十分大きい磁性キャリア粒子ＣＡ（粒径：３５μｍ）に、ブラシロール６０から回収されたトナーＴＮが静電気力によって強く付着しているため、回収トナーＴＮがデトーニングロール６２表面に溝Ｄに入り込むことはない。そして、回収トナーＴＮは磁性キャリア粒子ＣＡに付着したままスクレーパー６４に掻き取られ、スクレーパー６４をすり抜けなくなる。したがって、デトーニングロール６２上へのトナー固着は発生せず、ブラシロール６０のデトーニングが良好に行われて、ブラシロール６０による感光体ドラム１２のクリーニング不良の発生が抑えられる。

表１に、小粒径トナーを用いた画像形成において、従来のデトーニングロール（ＤＴＲ）と本実施形態のマグネット内蔵型デトーニングロールを使用した場合のプリント画像への影響を比較した比較結果を示す。なお、画像の評価基準については、用紙上のプリント画像にて、画像劣化なし（○）、目視では画像劣化が見えにくい（△）、白筋発生（×）の３段階とした。

この比較結果からわかるように、従来のデトーニングロールでは、印刷枚数が６０，０００に達するとプリント画像に白筋が現れるようになるが、本実施形態のデトーニングロールでは、１００，０００枚の印刷を行っても白筋による画像劣化が確認されなかった。

以上説明したように、本実施形態のクリーニング装置２０では、ブラシロール６０のデトーニングにおいて、デトーニングロール６２に吸着された大粒径の磁性キャリア粒子ＣＡにトナーＴＮが吸着されて回収されるため、小粒径トナーを用いる場合でも、大粒径の磁性キャリア粒子ＣＡに吸着された小粒径の回収トナーＴＮが磁性キャリア粒子ＣＡとともにスクレーパー６４によって良好に掻き取られる。これにより、回収トナーＴＮがスクレーパー６４をすり抜けてデトーニングロール６２の表面に固着することはなく、良好に除去される。さらに上記のスクレーパー６４を用いることにより、簡単な構成でデトーニングロール６２から磁性キャリア粒子ＣＡ及び回収トナーＴＮを良好に除去することができる。

また、バイアス電源６６によってデトーニングロール６２にトナーＴＮを回収するために必要なバイアス電圧が印加されることにより、ブラシロール６０からデトーニングロール６２に吸着されるトナーＴＮの吸着効率が向上し、トナー回収性（デトーニング性）が向上する。このように、ブラシロール６０のトナー汚染が効率よく解消されることで、感光体ドラム１２に対するクリーニング性能の低下がより確実に抑えられる。

また、デトーニングロール６２へのキャリア供給では、キャリア供給装置６８のキャリア収納容器７０に設けた層厚規制部７４により、デトーニングロール６２に吸着される磁性キャリア粒子ＣＡの層厚が規制されるため、デトーニングロール６２の回転駆動に伴う磁性キャリア粒子ＣＡの供給量（消費量）が一定化される。これにより、キャリア収納容器７０に予め蓄積させておく磁性キャリア粒子ＣＡの蓄積量や、その蓄積量に対する消費量の管理が容易となる。

また、デトーニングロール６２からスクレーパー６４によって除去された回収トナーＴＮと磁性キャリア粒子ＣＡは、キャリア分離装置７６によって分離され、磁性キャリア粒子ＣＡのみがデトーニングロール６２に戻される。このように、ブラシロール６０のデトーニングで磁性キャリア粒子ＣＡを循環させ再使用することにより、磁性キャリア粒子ＣＡの蓄積量を低減することができて、キャリア供給装置６８の小型化が可能となる。また、オペレータが磁性キャリア粒子ＣＡを補充するようなメンテナンス等も不要となり、利便性が向上する。

また、本実施形態のように、磁性キャリア粒子ＣＡをキャリア分離装置７６からデトーニングロール６２に直接戻す構成であれば、例えば磁性キャリア粒子ＣＡをキャリア分離装置７６からキャリア供給装置６８に戻すための専用のキャリア搬送装置等を設ける必要もないため、構成を簡素化することができる。

そして、このクリーニング装置２０を備えた本実施形態の画像形成装置１００では、高画質化を図るために小粒径トナーを用いた場合でも、感光体ドラム１２のクリーニング不良による画像欠陥が抑えられて高品質な画像形成を実現できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置について説明する。

図５に示すように、本実施形態のクリーニング装置９０では、第１実施形態のクリーニング装置２０に対し、キャリア分離装置７６に替えて、スクレーパー６４によってデトーニングロール６２から除去された回収トナーＴＮと磁性キャリア粒子ＣＡを現像装置１５に搬送する搬送装置９２が設けられている。

これにより、画像形成にトナー及び磁性キャリア粒子からなる現像剤を用いる場合に、デトーニングロール６２から除去された回収トナーＴＮ及び磁性キャリア粒子ＣＡが搬送装置９２により現像装置１５へ搬送され、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像の現像に用いられる。例えば、本実施形態のようなフルカラー画像形成装置１００の場合は、中間転写ベルト３０の非画像形成領域に形成するテスト用のトナーパッチの現像等に使用することができ、またモノクロ画像形成装置であれば、通常の画像形成に再使用することも可能である。このように、回収したトナーＴＮ及び磁性キャリア粒子ＣＡを再使用することで、トナー（現像剤）の消費量が抑えられるため、ランニングコストを低減することができる。

以上、本発明を上述した第１及び第２の実施形態により詳細に説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。

例えば、第１の実施形態で説明したキャリア分離装置７６では、スパイラルオーガ８０とデトーニングロール６２の間に、マグネットロール８２を設けた構成としているが、このようなマグネットロール８２を設けずに、スパイラルオーガ８０をデトーニングロール６２に近接配置し、スパイラルオーガ８０とデトーニングロール６２の間で、上述したような回収トナーＴＮと磁性キャリア粒子ＣＡの分離を行うことも可能である。その場合は、キャリア分離装置の構成をより簡素化することができる。

更には、スクレーパー６４を取り除き、回収トナーＴＮが付着した磁性キャリア粒子ＣＡを、直接、キャリア分離装置に取り入れ、スパイラルオーガ８０とデトーニングロール６２の間でそれらを分離し、磁性キャリア粒子ＣＡのみをデトーニングロール６２に戻して再使用することも可能である。このような方式では、仮に磁性キャリア粒子ＣＡからの回収トナーＴＮの分離効率が多少低下し、回収トナーＴＮの一部が磁性キャリア粒子ＣＡに付着したままデトーニングに再使用されたとしても、従来のようなデトーニングロール表面へのトナー固着は発生しないため好適である。

また、１つのクリーニング装置に、第１の実施形態で説明したキャリア分離装置７６と、第２の実施形態で説明した搬送装置９２との両方を備えることも可能である。

また、上述の実施形態では、デトーニングに磁性キャリア粒子を用いた場合で説明したが、このような磁性キャリア粒子に替えて、例えばデトーニング専用の磁性粒子（磁性粉）を用いるようにしてもよい。また、デトーニングロール６２については、金属スリーブ６２Ａにマグネットロール６２Ｂを内蔵した構成で説明したが、このようなマグネットロールからなる磁力生成手段に替えて、例えば電磁石等を用いるようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す構成図である。 （Ａ）は本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置の構成を示す構成図、（Ｂ）はブラシロールとデトーニングロールの接触部付近を拡大した拡大図である。 図２のクリーニング装置に設けられたキャリア分離装置の構成を側断面にて示す構成図である。 （Ａ）は従来方式においてデトーニングロールに回収トナーが固着する様子を説明するための説明図、（Ｂ）は本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置においてデトーニングロールへの回収トナーの固着が改善される様子を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置の構成を示す構成図である。

符号の説明

１０ 画像形成ユニット
１２ 感光体ドラム
２０ クリーニング装置
６０ ブラシロール
６２ デトーニングロール
６２Ａ 金属スリーブ
６２Ｂ マグネットロール
６４ スクレーパー
６６ バイアス電源
６８ キャリア供給装置
７０ キャリア収納容器
７４ 層厚規制部
７６ キャリア分離装置
７８ ケース
８０ スパイラルオーガ
８２ マグネットロール
９０ クリーニング装置
９２ 搬送装置
１００ 画像形成装置
ＣＡ 磁性キャリア粒子
ＴＮ トナー

Claims (7)

1. 表面にトナー像を担持する像担持体をそのトナー像の転写後にクリーニングするクリーニングブラシと、
   前記クリーニングブラシに接触して回転しクリーニングブラシに付着したトナーを回収する回収ロールと、
   前記回収ロールの内部に設けられた磁力生成手段と、
   前記回収ロールの表面に前記トナーの粒径よりも大粒径の磁性粉を供給し前記磁力生成手段による磁力で吸着させる磁性粉供給手段と、
   を備え、
   前記回収ロールは、表面に吸着した前記磁性粉に前記トナーを吸着させて前記クリーニングブラシから回収することを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記回収ロールに当接して前記磁性粉及び前記回収トナーを回収ロールから掻き取る掻取部材を有することを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
3. 前記回収ロールの表面に吸着される前記磁性粉の層厚を規制する層厚規制手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のクリーニング装置。
4. 前記回収ロールから除去された前記回収トナー及び前記磁性粉を分離する分離手段を有し、
   前記分離手段により前記回収トナーが分離された磁性粉を前記磁性粉供給手段又は前記回収ロールに戻して再使用することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項記載のクリーニング装置。
5. 前記磁性粉が磁性キャリア粒子とされ、
   前記回収ロールから除去された前記回収トナー及び前記磁性キャリア粒子を前記像担持体の表面に形成された静電潜像の現像に用いるために現像手段へ搬送する搬送手段を有することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項記載のクリーニング装置。
6. 前記回収ロールに前記トナーを回収するために必要な電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項記載のクリーニング装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れか１項記載のクリーニング装置を備え、そのクリーニング装置によってクリーニングされる前記像担持体の表面にトナー像を形成し転写して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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