JP2009003204A - クリーニング装置、並びに、これを備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】クリーニング部材に付着した不要トナーを静電的に回収する回収部材による回収効率が経時的に低下するのを抑制する。
【解決手段】感光体１の表面上に付着する所定極性のトナーを除去するブラシローラ７１，７２と、ブラシローラ表面に付着したトナーを回収する回収ローラ７３，７４と、ブラシローラ上のトナーを回収ローラへ移動させる回収電界を発生させる電源７０１〜７０６と、回収ローラの表面に付着したトナーを回収ローラ表面から剥離させる回収ローラ用ブレード７５，７６とを備え、回収ローラの表面層を絶縁層で構成するとともに、ブラシローラでの除去対象であるトナーの極性とは逆極性の電荷を回収ローラ表面に付与する電荷付与手段を備える。
【選択図】図２
【解決手段】感光体１の表面上に付着する所定極性のトナーを除去するブラシローラ７１，７２と、ブラシローラ表面に付着したトナーを回収する回収ローラ７３，７４と、ブラシローラ上のトナーを回収ローラへ移動させる回収電界を発生させる電源７０１〜７０６と、回収ローラの表面に付着したトナーを回収ローラ表面から剥離させる回収ローラ用ブレード７５，７６とを備え、回収ローラの表面層を絶縁層で構成するとともに、ブラシローラでの除去対象であるトナーの極性とは逆極性の電荷を回収ローラ表面に付与する電荷付与手段を備える。
【選択図】図２
Description
本発明は、像担持体の表面に付着した不要なトナーを静電的に回収するクリーニング装置、並びに、これを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
電子写真式の画像形成装置では、一般に、潜像担持体や中間転写体などの像担持体上からトナー像を転写した後にその像担持体表面上に残留する不要なトナー（転写残トナー）をクリーニング装置によって除去する。このクリーニング装置としては、構成が簡単でかつクリーニング性能も優れていることから、クリーニングブレードにより掻き取るブレードクリーニング方式のものが広く利用されている。
一方で、近年では、高画質化の要求に応えるべく、トナーを小粒径化する傾向にある。また、低コスト化を図るために、トナーを重合法により形成して球形に近い形状とする傾向にある。なお、重合法等によって形成される球形に近いトナー（球形トナー）は、従来の粉砕トナー（異形トナー）に比べて転写効率が高いなどの特徴もある。これにより、近年の高画質化の要求に応えることが可能であるとともに、転写残トナーとして廃棄されるトナー量が少なくなるという効果も得られる。
一方で、近年では、高画質化の要求に応えるべく、トナーを小粒径化する傾向にある。また、低コスト化を図るために、トナーを重合法により形成して球形に近い形状とする傾向にある。なお、重合法等によって形成される球形に近いトナー（球形トナー）は、従来の粉砕トナー（異形トナー）に比べて転写効率が高いなどの特徴もある。これにより、近年の高画質化の要求に応えることが可能であるとともに、転写残トナーとして廃棄されるトナー量が少なくなるという効果も得られる。
小粒径のトナーや球形トナーをブレードクリーニング方式でクリーニングする場合、これらのトナーをクリーニングブレードで完全に堰き止めることが困難であるために、一部のトナーがクリーニングブレードをすり抜けるという現象が起こりやすい。この場合であっても、クリーニングブレードの線圧を極端に高くすれば、具体的には、Ａ４サイズの画像を横方向にした画像を形成できる画像形成装置では線圧を１００［ｇｆ／ｃｍ］以上とすれば、トナーをクリーニングブレードでほぼ完全に堰き止めることも可能である。しかし、その分、像担持体やクリーニングブレードの磨耗によってこれらの寿命が極端に短くなる。具体的には、ブレードクリーニング方式の一般的な線圧である２０［ｇｆ／ｃｍ］の場合には、φ３０［ｍｍ］の感光体の寿命（感光層が１／３程度削れる時の寿命）が約１００ｋ枚であるのに対し、線圧が１００［ｇｆ／ｃｍ］の場合には、感光体の寿命が約２０ｋ枚となり、その寿命はおよそ１／５となる。また、線圧が２０［ｇｆ／ｃｍ］の場合には、クリーニングブレードの寿命（削れてクリーニング不良が発生する時の寿命）は約１２０ｋ枚であるのに対し、線圧が１００［ｇｆ／ｃｍ］の場合には、クリーニングブレードの寿命が約２０ｋ枚となり、その寿命はおよそ１／６となる。そのため、寿命を短くすることなく、小粒径のトナーや球形トナーを有効にクリーニングする方式として、像担持体表面上のトナーを静電作用によりクリーニングする静電クリーニング方式が種々提案されている。
特許文献１には、クリーニングブラシ（クリーニング部材）に所定極性のバイアスを印加することで、像担持体表面上に付着している当該所定極性とは逆極性に帯電した不要トナーをクリーニングブラシの起毛に静電的に吸着させ、像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置が開示されている。このクリーニング装置は、クリーニングブラシの起毛に静電的に吸着したトナーをクリーニングブラシから除去するための除去手段が設けられている。この除去手段は、芯金上に抵抗層が形成された構成をもつ回収ローラ（回収部材）に、クリーニングブラシに印加されるバイアスと同極性のバイアスを印加した構成となっている。この除去手段は、クリーニングブラシと回収ローラとの間に生じる電位差により、クリーニングブラシの起毛に静電的に吸着したトナーを回収ローラ表面に静電的に移送することで、クリーニングブラシからトナーを除去する。
また、特許文献２には、像担持体表面上に付着している不要トナーをクリーニングブラシにより機械的に又は静電的に回収して、像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置が開示されている。このクリーニング装置は、クリーニングブラシの起毛に付着したトナーをクリーニングブラシから除去するための除去手段として、芯金上を絶縁層で覆った構成をもつ回収ローラに所定極性のバイアスを印加した構成を採用している。これにより、クリーニングブラシの起毛に付着したトナーが回収ローラ表面に静電的に移送し、クリーニングブラシからトナーを除去することができる。
ところが、上記特許文献１に記載のクリーニング装置は、その回収ローラの抵抗層の体積抵抗率が５００Ｖの電圧印加時に１０5〜１０8［Ω・ｃｍ］となるように調整されている。本発明者らの研究の結果、このような抵抗値をもつ回収ローラを用いた場合、像担持体表面上の不要トナーがわずかではあるがクリーニングブラシと対向するクリーニング領域を通過してしまい、クリーニング不良が発生する。この原因を解明するため、本発明者らは、クリーニング領域を通過したトナー１個１個の電荷をホソカワミクロン製Ｅ−Ｓｐａｒｔアナライザーにより測定した。すると、クリーニング領域を通過したトナーは、いずれもクリーニングブラシに印加されるバイアス（以下「クリーニングバイアス」という。）の極性と同極性であった。そして、このようにトナーがクリーニングバイアスと同極性になるのは、そのトナーがいったんクリーニングブラシに付着した後に、回収ローラと接触したことが原因であることが、本発明者らの研究により判明した。これは、回収ローラの抵抗値が上記のような範囲であると、回収ローラと接触したトナーに電荷が注入され、回収ローラに印加されているバイアスと同極性すなわちクリーニングバイアスと同極性に帯電してしまうことに起因する。
このようなクリーニング不良を抑制する方法としては、上記特許文献２のクリーニング装置のように回収ローラの表面層を絶縁層で構成する方法が考えられる。この方法によれば、回収ローラにトナーが接触しても回収ローラからトナーへ電荷注入が発生するようなことはないので、上記のようなクリーニング不良を解消することが可能となる。
ところが、回収ローラの表面層を絶縁層で構成しても、経時的にはクリーニング性が悪化するという現象が確認された。この原因については、クリーニングブラシと回収ローラとの間の電界が弱まったため、クリーニングブラシに付着したトナーを回収ローラで十分に回収できなくなった結果であることは、容易に推測できた。しかし、回収ローラに印加したバイアス値に変動は見られず正常値のままであった。そこで、本発明者らは、回収ローラの表面電位に着目し、その表面電位を測定したところ、回収ローラの表面電位が経時的に低下することが判明した。
ところが、回収ローラの表面層を絶縁層で構成しても、経時的にはクリーニング性が悪化するという現象が確認された。この原因については、クリーニングブラシと回収ローラとの間の電界が弱まったため、クリーニングブラシに付着したトナーを回収ローラで十分に回収できなくなった結果であることは、容易に推測できた。しかし、回収ローラに印加したバイアス値に変動は見られず正常値のままであった。そこで、本発明者らは、回収ローラの表面電位に着目し、その表面電位を測定したところ、回収ローラの表面電位が経時的に低下することが判明した。
ここで、静電クリーニング方式によるトナーの回収メカニズムについて説明する。
図４０（ａ）及び（ｂ）は、像担持体表面から回収ローラ表面までのトナーの移送と、像担持体表面電位Ｖopc、クリーニングブラシの表面電位Ｖｂ、回収ローラの表面電位Ｖｒとの関係で示した説明図である。
回収ローラには、その表面層を絶縁層で構成したものを用いている。また、トナーは、負極性に帯電しており、像担持体上での帯電量をＱ１とし、クリーニングブラシ上で帯電量をＱ２とし、回収ローラ上での帯電量をＱ３とし、像担持体表面電位Ｖopcは０［Ｖ］であるとする。そして、像担持体上のトナーは、像担持体とクリーニングブラシとの間の電位差（Ｖ１＝Ｖｂ）によって形成される電界の作用を受けてクリーニングブラシへ移動する。この移動を一次クリーニングという。また、クリーニングブラシ上のトナーは、クリーニングブラシと回収ローラとの間の電位差（Ｖ２＝Ｖｒ−Ｖｂ）によって形成される電界の作用を受けて回収ローラへ移動する。この移動を二次クリーニングという。
図４０（ａ）及び（ｂ）は、像担持体表面から回収ローラ表面までのトナーの移送と、像担持体表面電位Ｖopc、クリーニングブラシの表面電位Ｖｂ、回収ローラの表面電位Ｖｒとの関係で示した説明図である。
回収ローラには、その表面層を絶縁層で構成したものを用いている。また、トナーは、負極性に帯電しており、像担持体上での帯電量をＱ１とし、クリーニングブラシ上で帯電量をＱ２とし、回収ローラ上での帯電量をＱ３とし、像担持体表面電位Ｖopcは０［Ｖ］であるとする。そして、像担持体上のトナーは、像担持体とクリーニングブラシとの間の電位差（Ｖ１＝Ｖｂ）によって形成される電界の作用を受けてクリーニングブラシへ移動する。この移動を一次クリーニングという。また、クリーニングブラシ上のトナーは、クリーニングブラシと回収ローラとの間の電位差（Ｖ２＝Ｖｒ−Ｖｂ）によって形成される電界の作用を受けて回収ローラへ移動する。この移動を二次クリーニングという。
ここで、二次クリーニングにおいて、図４０（ａ）のように、クリーニングブラシと回収ローラとの間の電位差Ｖ２を十分に確保できれば、クリーニングブラシ上のトナーを回収ローラへ移動させるための十分な電界を形成できる。しかし、何らかの原因で回収ローラの表面電位が下がり、図４０（ｂ）のように、クリーニングブラシと回収ローラとの間の電位差Ｖ２が小さくなると、クリーニングブラシ上のトナーを回収ローラへ移動させるための十分な電界を形成できなくなり、二次クリーニングを行うことができなくなる。
そこで、このような回収ローラの表面電位が下がる原因について検討したところ、回収ローラ上のトナーをブレード等によって回収ローラから除去する場合に、回収ローラの表面電位が低下することを確認した。これは、回収ローラ上のトナーを回収ローラから除去するときに、回収ローラ表面とトナーとの間で比較的強い剥離放電が発生し、回収ローラの表面にカウンターチャージが蓄積されるためだと推測される。そして、回収ローラの表面層が絶縁層であるため、このようなカウンターチャージにより低下する表面電位を回収ローラの芯金に印加されるバイアスで十分に回復することができず、回収ローラの表面電位が経時的に低下するものと考えられる。
そこで、このような回収ローラの表面電位が下がる原因について検討したところ、回収ローラ上のトナーをブレード等によって回収ローラから除去する場合に、回収ローラの表面電位が低下することを確認した。これは、回収ローラ上のトナーを回収ローラから除去するときに、回収ローラ表面とトナーとの間で比較的強い剥離放電が発生し、回収ローラの表面にカウンターチャージが蓄積されるためだと推測される。そして、回収ローラの表面層が絶縁層であるため、このようなカウンターチャージにより低下する表面電位を回収ローラの芯金に印加されるバイアスで十分に回復することができず、回収ローラの表面電位が経時的に低下するものと考えられる。
なお、回収ローラの表面電位が経時的に低下してクリーニング性が経時的に悪化するという問題は、表面層が絶縁層で構成された回収ローラによりクリーニング部材に付着したトナーを静電的に回収する構成であれば、同様に生じる問題である。
したがって、クリーニングブラシ等のクリーニング部材にクリーニングバイアスを印加せずに像担持体表面上のトナーを機械的に回収する場合であっても、上記構成を採用した場合には、同様の問題が発生する。
また、像担持体をクリーニングするクリーニング装置に限らず、不要なトナーが付着し得る記録材搬送部材などの表面移動部材をクリーニングする場合でも、上記構成を採用した場合には、同様の問題が発生する。
したがって、クリーニングブラシ等のクリーニング部材にクリーニングバイアスを印加せずに像担持体表面上のトナーを機械的に回収する場合であっても、上記構成を採用した場合には、同様の問題が発生する。
また、像担持体をクリーニングするクリーニング装置に限らず、不要なトナーが付着し得る記録材搬送部材などの表面移動部材をクリーニングする場合でも、上記構成を採用した場合には、同様の問題が発生する。
本発明は、以上の検討結果に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、クリーニング部材に付着した不要トナーを静電的に回収する回収部材による回収効率が経時的に低下するのを抑制できるクリーニング装置、並びに、これを備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被クリーニング体の表面に接触するように表面移動して、該被クリーニング体の表面上に付着する所定極性のトナーを除去するクリーニング部材と、該クリーニング部材の表面に接触するように表面移動し、該クリーニング部材の表面に付着したトナーを回収する回収部材と、該クリーニング部材と該回収部材との接触部で該クリーニング部材上のトナーを該回収部材へ移動させる回収電界を発生させる回収電界発生手段と、該回収部材の表面に付着したトナーを該回収部材の表面から剥離させる剥離部材とを備えたクリーニング装置において、上記回収部材の表面層を絶縁層で構成し、上記所定極性とは逆極性の電荷を該回収部材の表面に付与する電荷付与手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、上記クリーニング部材に上記所定極性とは逆極性のバイアスを印加するクリーニングバイアス印加手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２のクリーニング装置において、上記電荷付与手段は、上記回収部材の表面に接触する接触帯電部材により該回収部材の表面に電荷を付与するものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３のクリーニング装置において、上記接触帯電部材は、上記回収部材の表面移動方向に対して直交する幅方向全域にわたって、該回収部材の表面に接触するものであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４のクリーニング装置において、上記電荷付与手段は、上記接触帯電部材と上記回収部材との接触点近傍における該接触帯電部材と該回収部材との空隙に放電を生じさせる電圧よりも高い電圧を該接触帯電部材に印加することにより、該回収部材の表面に電荷を付与するものであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記電荷付与手段は、上記剥離部材によりトナーを剥離した後であって上記被クリーニング体の表面と接触する前における上記回収部材の表面部分に電荷を付与するものであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記回収部材は、上記表面層の内側が導体で構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７のクリーニング装置において、上記回収部材は、上記表面層と上記導体との間に中抵抗層を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項７又は８のクリーニング装置において、上記回収電界発生手段は、上記回収部材が有する上記導体にバイアスを印加するバイアス印加手段を含むことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、単一の潜像担持体上に複数色のトナー像を順次形成し、最終的に該複数色のトナー像が互いに重なり合った合成トナー像を記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、複数の潜像担持体それぞれに互いに異なる色のトナー像を形成し、最終的に各潜像担持体上のトナー像が互いに重なり合った合成トナー像を記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記複数の潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、潜像担持体上に形成された複数色のトナー像を中間転写体の表面に互いに重なり合うように転写することで該中間転写体上に合成トナー像を形成し、該合成トナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記中間転写体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に転写するための転写領域を記録材が通過するように、記録材を表面に担持して搬送する記録材搬送部材を備えた画像形成装置において、上記記録材搬送部材の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、潜像担持体上に形成したトナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体は、フィラーを分散させた感光体であり、該潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、潜像担持体上に形成したトナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体は、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又は、充填材で補強された表面層を有し、かつ、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体であり、該潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、潜像担持体上に形成したトナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体は、アモルファスシリコン感光体であり、該潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記トナー像を構成するトナーとして、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であるものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、少なくとも、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング手段として、請求項１乃至９のいずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、上記クリーニング部材に上記所定極性とは逆極性のバイアスを印加するクリーニングバイアス印加手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２のクリーニング装置において、上記電荷付与手段は、上記回収部材の表面に接触する接触帯電部材により該回収部材の表面に電荷を付与するものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３のクリーニング装置において、上記接触帯電部材は、上記回収部材の表面移動方向に対して直交する幅方向全域にわたって、該回収部材の表面に接触するものであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４のクリーニング装置において、上記電荷付与手段は、上記接触帯電部材と上記回収部材との接触点近傍における該接触帯電部材と該回収部材との空隙に放電を生じさせる電圧よりも高い電圧を該接触帯電部材に印加することにより、該回収部材の表面に電荷を付与するものであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記電荷付与手段は、上記剥離部材によりトナーを剥離した後であって上記被クリーニング体の表面と接触する前における上記回収部材の表面部分に電荷を付与するものであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、上記回収部材は、上記表面層の内側が導体で構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７のクリーニング装置において、上記回収部材は、上記表面層と上記導体との間に中抵抗層を有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項７又は８のクリーニング装置において、上記回収電界発生手段は、上記回収部材が有する上記導体にバイアスを印加するバイアス印加手段を含むことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、単一の潜像担持体上に複数色のトナー像を順次形成し、最終的に該複数色のトナー像が互いに重なり合った合成トナー像を記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、複数の潜像担持体それぞれに互いに異なる色のトナー像を形成し、最終的に各潜像担持体上のトナー像が互いに重なり合った合成トナー像を記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記複数の潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、潜像担持体上に形成された複数色のトナー像を中間転写体の表面に互いに重なり合うように転写することで該中間転写体上に合成トナー像を形成し、該合成トナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記中間転写体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に転写するための転写領域を記録材が通過するように、記録材を表面に担持して搬送する記録材搬送部材を備えた画像形成装置において、上記記録材搬送部材の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、潜像担持体上に形成したトナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体は、フィラーを分散させた感光体であり、該潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、潜像担持体上に形成したトナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体は、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又は、充填材で補強された表面層を有し、かつ、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体であり、該潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、潜像担持体上に形成したトナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記潜像担持体は、アモルファスシリコン感光体であり、該潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記トナー像を構成するトナーとして、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であるものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、少なくとも、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング手段として、請求項１乃至９のいずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするものである。
本発明においては、被クリーニング体の表面上に付着する所定極性のトナーをクリーニング部材により除去したことでクリーニング部材の表面に付着したトナーを、回収電界により回収部材の表面に静電的に回収する。なお、被クリーニング体から不要なトナーを除去する方法は、クリーニング部材にクリーニングバイアスを印加して静電的に回収する方法でも、クリーニングバイアスを印加せずにクリーニング部材により機械的に回収する方法でもよい。ここで、回収部材の表面に付着したトナーは剥離部材によって回収部材の表面から剥離されるが、回収部材の表面層は絶縁層で構成されているため、上述したように、回収部材の表面電位が経時的に低下していく。回収部材の表面電位が低下すると、クリーニング部材と回収部材との接触部に発生する回収電界が弱くなるため、回収部材によるトナーの回収効率が低下する。本発明では、電荷付与手段により、トナーの帯電極性とは逆極性の電荷を回収部材の表面に付与することができるので、回収部材の表面電位が低下した分の電荷を、電荷付与手段により補うことができる。その結果、回収部材の表面電位が経時的に低下するのを抑制できる。
以上、本発明によれば、クリーニング部材に付着した不要トナーを静電的に回収する回収部材による回収効率が経時的に低下するのを抑制できるという優れた効果がある。
以下、本発明を画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係るプリンタ全体の概略構成を示す説明図である。
被クリーニング体である像担持体としての潜像担持体である感光体１の周囲には、帯電ローラ２ａで感光体１の表面を約−７００［Ｖ］となるように一様に帯電する帯電装置２、帯電された感光体１の表面にレーザ光Ｌで静電潜像（約−１２０［Ｖ］）を形成する図示しない露光装置、感光体１の表面上の静電潜像に所定極性（本実施形態では負極性）に帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成する現像装置６、感光体１上のトナー像を給紙カセット３から搬送された転写紙Ｐに転写ローラ１２ａで転写する転写装置５、転写後に感光体１上に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置７、感光体１上の残留電位を除去する除電ランプ８、が設けられている。なお、本実施形態では、帯電ローラ２ａを感光体１の表面に近接配置して帯電処理を行う非接触帯電ローラ方式を採用するが、これに限られない。例えば帯電器としては、コロナチャージャ、接触帯電ローラ、接触のブラシ帯電器、接触磁気ブラシ帯電などがある。
図１は本実施形態に係るプリンタ全体の概略構成を示す説明図である。
被クリーニング体である像担持体としての潜像担持体である感光体１の周囲には、帯電ローラ２ａで感光体１の表面を約−７００［Ｖ］となるように一様に帯電する帯電装置２、帯電された感光体１の表面にレーザ光Ｌで静電潜像（約−１２０［Ｖ］）を形成する図示しない露光装置、感光体１の表面上の静電潜像に所定極性（本実施形態では負極性）に帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成する現像装置６、感光体１上のトナー像を給紙カセット３から搬送された転写紙Ｐに転写ローラ１２ａで転写する転写装置５、転写後に感光体１上に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置７、感光体１上の残留電位を除去する除電ランプ８、が設けられている。なお、本実施形態では、帯電ローラ２ａを感光体１の表面に近接配置して帯電処理を行う非接触帯電ローラ方式を採用するが、これに限られない。例えば帯電器としては、コロナチャージャ、接触帯電ローラ、接触のブラシ帯電器、接触磁気ブラシ帯電などがある。
転写装置５の下方には、記録材としての転写紙Ｐを複数枚重ねて収容する給紙カセット３が配設されている。この給紙カセット３は、一番上の転写紙Ｐに押し当てている給紙ローラ３ａを所定のタイミングで回転駆動させ、その転写紙Ｐを給紙搬送路に給紙する。給紙搬送路内では、送り出された転写紙Ｐが複数の搬送ローラ対１３を経た後、レジストローラ対１４のローラ間に挟まれて止まる。レジストローラ対１４は、挟み込んだ転写紙Ｐを、上述のようにして感光体１上に形成されたトナー像に重ね合わせ得るタイミングで転写ローラ１２ａと感光体１との間の転写ニップに向けて送り出す。これにより、感光体１上のトナー像と、レジストローラ対１４によって送り出された転写紙Ｐとが転写ニップで同期して密着する。そして、感光体１上のトナー像は、転写バイアスの作用を受けて転写紙Ｐ上に静電転写される。
転写ローラ１２ａには、記録材搬送部材としての紙搬送ベルト１２が巻き付いている。紙搬送ベルト１２は、転写ローラ１２ａと駆動ローラ１２ｂとに張架されてており、図中反時計回りに無端移動する。また、紙搬送ベルト１２の図中左側方には、定着装置９、排紙ローラ対１０が設けられている。トナー像が静電転写された転写紙Ｐは、紙搬送ベルト１２により定着装置９へ送られる。定着装置９内に入った転写紙Ｐは、加熱処理及び加圧処理が施される。これにより、トナーが圧力を受けながら熱溶融して転写紙Ｐにトナー像が定着する。そして、転写紙Ｐは定着装置９内から排紙ローラ対１０を経て機外へと排出される。
転写されずに感光体上に残った転写残トナーはクリーニング装置７によって回収される。転写残トナーを除去された感光体１の表面は除電ランプ８で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。また、紙搬送ベルト１２上に転移してしまった不要なトナーは、ベルトクリーニング装置１５によって紙搬送ベルト１２上から除去される。
図２は、感光体１の周囲の概略構成を示す説明図である。
帯電装置２は、図中矢印Ａの方向に回転する感光体１の表面に帯電ローラ２ａを近接配置して帯電処理を行う非接触帯電ローラ方式のものであるが、これに限られない。
現像装置６は、現像ケーシング６１の内部に、トナーと磁性キャリアとで構成される二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を収容している。現像剤は、現像ケーシング６１の内部で、撹拌搬送スクリュー６２ａ，６２ｂにより循環搬送されており、第１撹拌搬送スクリュー６２ａにより搬送されている現像剤に接触するように、現像剤担持体としての現像ローラ６３が配置されている。現像ローラ６３は、固定配置された磁界発生手段の周囲を現像スリーブが回転駆動する構成となっており、磁界発生手段の磁力によって現像剤を現像ローラ６３の表面に担持する。現像ローラ６３の表面に担持された現像剤は、現像剤規制部材としての現像ドクタ６４により層厚が規制された後、現像ローラ６３の回転に伴って感光体１の表面と対向する現像領域へ搬送される。現像ローラ６３の現像スリーブには現像バイアス（約−４５０［Ｖ］）が印加されており、現像領域において現像電界が形成される。これにより、露光装置からのレーザ光Ｌにより形成された静電潜像にトナーが静電的に付着し、トナー像となる。このトナー像は、感光体１の回転に伴って転写ニップへ搬送され、レジストローラ対１４により送り込まれた転写紙Ｐに、転写装置５によって転写される。この転写の際、転写装置５の転写ローラ１２ａには、トナーの正規極性（本実施形態では負極性）とは逆極性である正極性の転写バイアス（＋１０［μＡ］）が印加され、感光体１と転写ローラ１２ａとの間に転写電界が形成される。この転写電界の作用により、感光体１の表面上のトナー像は転写紙Ｐ上に転写される。そして、転写後に感光体１の表面に残留した転写残トナーは、クリーニング装置７により感光体表面から除去される。
帯電装置２は、図中矢印Ａの方向に回転する感光体１の表面に帯電ローラ２ａを近接配置して帯電処理を行う非接触帯電ローラ方式のものであるが、これに限られない。
現像装置６は、現像ケーシング６１の内部に、トナーと磁性キャリアとで構成される二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を収容している。現像剤は、現像ケーシング６１の内部で、撹拌搬送スクリュー６２ａ，６２ｂにより循環搬送されており、第１撹拌搬送スクリュー６２ａにより搬送されている現像剤に接触するように、現像剤担持体としての現像ローラ６３が配置されている。現像ローラ６３は、固定配置された磁界発生手段の周囲を現像スリーブが回転駆動する構成となっており、磁界発生手段の磁力によって現像剤を現像ローラ６３の表面に担持する。現像ローラ６３の表面に担持された現像剤は、現像剤規制部材としての現像ドクタ６４により層厚が規制された後、現像ローラ６３の回転に伴って感光体１の表面と対向する現像領域へ搬送される。現像ローラ６３の現像スリーブには現像バイアス（約−４５０［Ｖ］）が印加されており、現像領域において現像電界が形成される。これにより、露光装置からのレーザ光Ｌにより形成された静電潜像にトナーが静電的に付着し、トナー像となる。このトナー像は、感光体１の回転に伴って転写ニップへ搬送され、レジストローラ対１４により送り込まれた転写紙Ｐに、転写装置５によって転写される。この転写の際、転写装置５の転写ローラ１２ａには、トナーの正規極性（本実施形態では負極性）とは逆極性である正極性の転写バイアス（＋１０［μＡ］）が印加され、感光体１と転写ローラ１２ａとの間に転写電界が形成される。この転写電界の作用により、感光体１の表面上のトナー像は転写紙Ｐ上に転写される。そして、転写後に感光体１の表面に残留した転写残トナーは、クリーニング装置７により感光体表面から除去される。
ここで、トナーの帯電量分布変化について説明する。なお、帯電量分布は、細川ミクロン製Ｅ−スパートアナライザにより計測したもので、縦軸が収集した個数に対する比率を、横軸がトナー１個の帯電量を示す。今回の収集個数は転写残トナーが少ないため、５００個とした。
図３は、使用環境が、高温高湿環境の場合（３０℃、９０％）、常温常湿環境の場合（２０℃、５０％）、低温低湿環境の場合（１０℃、１５％）での現像後における感光体表面上のトナーの帯電量分布を示すグラフである。トナーは、キャリアとの摩擦帯電で帯電するため、湿度が高くなると帯電しにくくなり、帯電量が下がる。したがって、図示のように、高温高湿環境ほど帯電量分布が帯電量の低い側へシフトする。
図４は、常温常湿環境下における、現像後の感光体表面上のトナーの帯電量分布と、転写後の感光体表面上の転写残トナーの帯電量分布とを示すグラフである。図５は、高温高湿環境下における、現像後の感光体表面上のトナーの帯電量分布と、転写後の感光体表面上の転写残トナーの帯電量分布とを示すグラフである。図６は、低温低湿環境下における、現像後の感光体表面上のトナーの帯電量分布と、転写後の感光体表面上の転写残トナーの帯電量分布とを示すグラフである。これらのグラフからわかるように、高温高湿環境では、常温常湿環境の場合に比べて転写残トナーの中の正極性に帯電したトナー（逆帯電トナー）の量が増加しており、低温低湿環境では、逆に転写残トナーの中の負極性に帯電したトナー（正規帯電トナー）の量が増加している。
図３は、使用環境が、高温高湿環境の場合（３０℃、９０％）、常温常湿環境の場合（２０℃、５０％）、低温低湿環境の場合（１０℃、１５％）での現像後における感光体表面上のトナーの帯電量分布を示すグラフである。トナーは、キャリアとの摩擦帯電で帯電するため、湿度が高くなると帯電しにくくなり、帯電量が下がる。したがって、図示のように、高温高湿環境ほど帯電量分布が帯電量の低い側へシフトする。
図４は、常温常湿環境下における、現像後の感光体表面上のトナーの帯電量分布と、転写後の感光体表面上の転写残トナーの帯電量分布とを示すグラフである。図５は、高温高湿環境下における、現像後の感光体表面上のトナーの帯電量分布と、転写後の感光体表面上の転写残トナーの帯電量分布とを示すグラフである。図６は、低温低湿環境下における、現像後の感光体表面上のトナーの帯電量分布と、転写後の感光体表面上の転写残トナーの帯電量分布とを示すグラフである。これらのグラフからわかるように、高温高湿環境では、常温常湿環境の場合に比べて転写残トナーの中の正極性に帯電したトナー（逆帯電トナー）の量が増加しており、低温低湿環境では、逆に転写残トナーの中の負極性に帯電したトナー（正規帯電トナー）の量が増加している。
以上のように、転写残トナーには、負極性のままのトナーと正極性に帯電してしまうトナーとが混在した状態になり、その比率は環境によって変わってくる。なお、これらの比率は、転写条件を変化させることでも変わる。すなわち、ほとんどの条件下において、転写残トナーには、負極性のトナーと正極性のトナーとが混在した状態になる。したがって、転写残トナーを感光体表面から除去するためには両極性のトナーを感光体表面から除去できる構成が必要となる。
そこで、本実施形態のクリーニング装置７は、図２に示すように、以下のような構成をとっている。すなわち、クリーニング装置７は、電源７０１から正極性の電圧が印加されたクリーニング部材としての第１ブラシローラ７１と、電源７０２から負極性の電圧が印加された第２ブラシローラ７２とを、感光体１の表面移動方向に沿って並べて配置した構成をとっている。転写後に感光体１の表面に残留した転写残トナーは、感光体１の回転に伴って、まず第１ブラシローラ７１との対向部に進入する。第１ブラシローラ７１には正極性のＤＣ電圧（例えば＋３００［Ｖ］）が印加されており、正極性と負極性とが混在した転写残トナーのうちの負極性のトナーが第１ブラシローラ７１の起毛に静電的に吸着する。よって、第１ブラシローラ７１の対向部を通過した感行体上の転写残トナーは、正極性のトナーのみとなり、これが第２ブラシローラ７２との対向部に搬送される。第２ブラシローラ７２には、第１ブラシローラ７１とは逆の負極性のＤＣ電圧（例えば−４００［Ｖ］）が印加されており、第１ブラシローラ７１によるクリーニング後に残った正極性のトナーを静電的に吸着する。
第１ブラシローラ７１に吸着した負極性のトナーは、第１ブラシローラ７１よりも絶対値が大きい正極性の電圧が電源７０３により印加された第１回収ローラ７３へ電位勾配により移動する。そして、第１回収ローラ７３上のトナーは、剥離部材としての第１回収ローラ用ブレード７５により掻き落とされ、トナー排出スクリュー７７で機外に排出され、廃トナーボトルに収容されるか、又は現像装置６に戻される。
一方、第２ブラシローラ７２に吸着したトナーは、第２ブラシローラ７２より絶対値が大きい負極性の電圧が電源７０４により印加された第２回収ローラ７４へ電位勾配により移動する。そして、第２回収ローラ７４上のトナーは、第２回収ローラ用ブレード７６により掻き落とされ、トナー排出スクリュー７７で機外に排出され、廃トナーボトルに収容されるか、又は現像装置６に戻される。
一方、第２ブラシローラ７２に吸着したトナーは、第２ブラシローラ７２より絶対値が大きい負極性の電圧が電源７０４により印加された第２回収ローラ７４へ電位勾配により移動する。そして、第２回収ローラ７４上のトナーは、第２回収ローラ用ブレード７６により掻き落とされ、トナー排出スクリュー７７で機外に排出され、廃トナーボトルに収容されるか、又は現像装置６に戻される。
なお、上述したように、小粒径のトナーや球形トナーは、上述したように、ブレードクリーニング方式では十分にクリーニングすることが困難であるため、静電クリーニング方式を採用するのであるが、本実施形態では、回収ローラ７３，７４の表面に付着したトナーを回収ローラ用ブレードでクリーニングする構成を採用している。この構成において、小粒径のトナーや球形トナーを用いても、回収ローラ７３，７４の表面に付着したトナーをクリーニングすることができる。その理由は以下のとおりである。
すなわち、回収ローラ７３，７４は、ブラシローラ７１，７２に付着したトナーをブラシローラ７１，７２と回収ローラ７３，７４との間の電位勾配により回収ローラ７３，７４側に移動させることができる機能があればよい。すなわち、回収ローラ７３，７４の表面の条件は、感光体１の場合とは異なり、制約が少ない。よって、回収ローラ７３，７４として、摩擦係数の低い材料でコーティングしたり、金属ローラに摩擦係数の低い絶縁性チューブを巻いたりして、トナーとの機械的付着力を小さくすることができる。よって、小粒径のトナーや球形トナーを用いても、回収ローラ７３，７４の表面からブレードによりトナーを除去することができる。
すなわち、回収ローラ７３，７４は、ブラシローラ７１，７２に付着したトナーをブラシローラ７１，７２と回収ローラ７３，７４との間の電位勾配により回収ローラ７３，７４側に移動させることができる機能があればよい。すなわち、回収ローラ７３，７４の表面の条件は、感光体１の場合とは異なり、制約が少ない。よって、回収ローラ７３，７４として、摩擦係数の低い材料でコーティングしたり、金属ローラに摩擦係数の低い絶縁性チューブを巻いたりして、トナーとの機械的付着力を小さくすることができる。よって、小粒径のトナーや球形トナーを用いても、回収ローラ７３，７４の表面からブレードによりトナーを除去することができる。
ここで、転写残トナーの中には、帯電量が低いトナーが存在し、そのようなトナーは、バイアスが印加されたブラシローラ７１，７２や回収ローラ７３，７４と接触する領域で電荷が注入されやすく、容易に極性が反転する。例えば、感光体１と第２ブラシローラ７２との対向部Ｅで電荷注入を受けて正極性のトナーが極性反転すると、そのトナーは第２ブラシローラ７２に吸着しないまま対向部Ｅを通過し、クリーニング残トナーとなる。また、例えば、第２ブラシローラ７２と第２回収ローラ７４との対向部Ｆで電荷注入を受けて正極性のトナーが極性反転すると、そのトナーは第２回収ローラ７４に移動しないまま再び感光体１と対向する対向部Ｅに搬送され、感光体１の表面に戻されてしまい、クリーニング残トナーとなる。したがって、このようなクリーニング残トナーを少なくするためには、対向部Ｅ，Ｆにおける電荷注入の発生をできる限り少なくすることが望まれる。
本実施形態のブラシローラ７１，７２の起毛は、絶縁性の繊維中に導電剤を分散させて抵抗値を調整したものが用いられている。電荷注入は、このような起毛内に含有される導電剤を通じてトナーに電荷が流れ込むことで起きると考えられている。したがって、図７や図８に示すように繊維中の導電剤が繊維表層にまで分散したような起毛をもつブラシローラ７１，７２では、転写残トナーと接触したときに導電剤とトナーとが直接接触する機会が増え、導電剤からトナーに電荷が流れ込みやすく、電荷注入が起きやすい。
一方で、図９や図１０に示すように導電剤の周囲を絶縁性繊維が被覆したような芯鞘構造の起毛は、繊維の断面を除いて表層には導電剤が露出しない。よって、このような起毛をもつブラシローラ７１，７２であれば、転写残トナーと接触したときに導電剤とトナーとが直接接触する機会が減り、電荷注入が起きにくい。
一方で、図９や図１０に示すように導電剤の周囲を絶縁性繊維が被覆したような芯鞘構造の起毛は、繊維の断面を除いて表層には導電剤が露出しない。よって、このような起毛をもつブラシローラ７１，７２であれば、転写残トナーと接触したときに導電剤とトナーとが直接接触する機会が減り、電荷注入が起きにくい。
しかし、図９や図１０に示すような芯鞘構造の起毛をもつブラシローラ７１，７２であっても、起毛がブラシローラ芯金の周面の法線方向に沿って設けられた直毛ブラシであると、導電剤とトナーとが直接接触することが起こる。具体的に説明すると、起毛の芯部を構成する導電剤は、繊維断面すなわち起毛の先端面では露出した状態になる。直毛ブラシの場合、図１１に示すように、起毛の先端面が感光体１の表面に対向して、感光体表面上のトナーと起毛の先端面とが接触しやすい。そのため、起毛の先端面に露出する導電剤がトナーと接触して電荷注入が起きることがある。
そこで、本実施形態では、ブラシローラ７１，７２として、円柱状の芯金周面に設けられた起毛が芯金周面法線方向よりも回転方向後方側に傾斜している、いわゆる斜毛ブラシ（倒毛ブラシとも言う。）を用いている。このような斜毛ブラシの場合、図１２に示すように、起毛の先端面が感光体１の表面に対向することがほとんどないので、感光体表面上のトナーと起毛の先端面とが接触しにくい。よって、起毛の先端面に露出する導電剤がトナーと接触して電荷注入が起きることがほとんどない。
そこで、本実施形態では、ブラシローラ７１，７２として、円柱状の芯金周面に設けられた起毛が芯金周面法線方向よりも回転方向後方側に傾斜している、いわゆる斜毛ブラシ（倒毛ブラシとも言う。）を用いている。このような斜毛ブラシの場合、図１２に示すように、起毛の先端面が感光体１の表面に対向することがほとんどないので、感光体表面上のトナーと起毛の先端面とが接触しにくい。よって、起毛の先端面に露出する導電剤がトナーと接触して電荷注入が起きることがほとんどない。
なお、ブラシローラ７１，７２の起毛を構成する絶縁性の繊維としては、ナイロン、ポリエステル（ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート））、アクリル、レーヨン等の絶縁材を用いることができる。なお、芯鞘構造の代表的な繊維は、特開平１０−３１０９７４号公報、特開平１０−１３１０３５号公報、特開平１−２９２１１６号公報、特公平７−３３６３７号公報、特公平７−３３６０６号公報、特公平３−６４６０４号公報等に開示されたものを利用できる。
ここで、本実施形態で用いるクリーニング装置７の具体的構成について示す。
（ブラシローラ７１，７２）
起毛（繊維） ：導電性ポリエステル
起毛の長さ ：３［ｍｍ］
起毛の断面径 ：Φ５［ｍｍ］
軸部印加電圧 ：−４５０［Ｖ］
起毛の原糸抵抗：１０8［Ω・ｃｍ］
ブラシ植毛密度：１０万［本／ｉｎｃｈ2］
感光体表面への食い込み量：１［ｍｍ］
（回収ローラ７３，７４）
芯金の材料 ：ＳＵＳ
表面層の材質 ：アクリルコート層
表面層の厚さ ：１０［μｍ］
ローラ径 ：Φ１０［ｍｍ］
ブラシローラへ食い込み量：１［ｍｍ］
（回収ローラ用ブレード７５，７６）
ブレードの材料：ポリウレタンゴム
ブレード当接角：２０［°］
回収ローラへの食い込み量：１［ｍｍ］
（各種印加電圧）
電源７０１：＋３００［Ｖ］
電源７０２：−４５０［Ｖ］
電源７０３：＋６００［Ｖ］
電源７０４：−７５０［Ｖ］
電源７０５：＋１８００［Ｖ］
電源７０６：−２１００［Ｖ］
（ブラシローラ７１，７２）
起毛（繊維） ：導電性ポリエステル
起毛の長さ ：３［ｍｍ］
起毛の断面径 ：Φ５［ｍｍ］
軸部印加電圧 ：−４５０［Ｖ］
起毛の原糸抵抗：１０8［Ω・ｃｍ］
ブラシ植毛密度：１０万［本／ｉｎｃｈ2］
感光体表面への食い込み量：１［ｍｍ］
（回収ローラ７３，７４）
芯金の材料 ：ＳＵＳ
表面層の材質 ：アクリルコート層
表面層の厚さ ：１０［μｍ］
ローラ径 ：Φ１０［ｍｍ］
ブラシローラへ食い込み量：１［ｍｍ］
（回収ローラ用ブレード７５，７６）
ブレードの材料：ポリウレタンゴム
ブレード当接角：２０［°］
回収ローラへの食い込み量：１［ｍｍ］
（各種印加電圧）
電源７０１：＋３００［Ｖ］
電源７０２：−４５０［Ｖ］
電源７０３：＋６００［Ｖ］
電源７０４：−７５０［Ｖ］
電源７０５：＋１８００［Ｖ］
電源７０６：−２１００［Ｖ］
なお、ブラシローラ７１，７２の斜毛量（毛倒れ量）は、感光体１や回収ローラ７３，７４の径などに応じて適宜設定されるもので、感光体１や回収ローラ７３，７４上のトナーとブラシローラ７１，７２の起毛先端面とが互いに接触しないように適宜設定される。ブラシローラ７１，７２の斜毛方法は、起毛の長さが長めに設定された直毛ブラシをブラシローラ７１，７２の径と同じの内径に作られた冶具内に収容し、熱を加えながらブラシローラ７１，７２又は冶具を回転させることで斜毛させることができる。
また、ブラシローラ７１，７２の径や回収ローラ７３，７４の径は、感光体１の径やプロセス線速に応じて適宜設定される。具体的には、ブラシローラ７１，７２の直径は例えばΦ６〜２４［ｍｍ］とし、回収ローラ７３，７４の直径は例えばΦ６〜２４［ｍｍ］とする。また、ブラシローラ７１，７２の抵抗値は、体積抵抗率で１０5〜１０10［Ω・ｃｍ］の範囲内とするのが好ましい。
また、第１ブラシローラ７１と第２ブラシローラ７２に印加するバイアスの極性は、逆にしてもよい。
また、ブラシローラ７１，７２の径や回収ローラ７３，７４の径は、感光体１の径やプロセス線速に応じて適宜設定される。具体的には、ブラシローラ７１，７２の直径は例えばΦ６〜２４［ｍｍ］とし、回収ローラ７３，７４の直径は例えばΦ６〜２４［ｍｍ］とする。また、ブラシローラ７１，７２の抵抗値は、体積抵抗率で１０5〜１０10［Ω・ｃｍ］の範囲内とするのが好ましい。
また、第１ブラシローラ７１と第２ブラシローラ７２に印加するバイアスの極性は、逆にしてもよい。
〔実験例１〕
ここで、感光体１と第２ブラシローラ７２との対向部Ｅや、第２ブラシローラ７２と第２回収ローラ７４との対向部Ｆで、電荷注入が発生していることを確認するために行った実験（以下、本実験を「実験例１」という。）について説明する。
図１３は、本実験例１で用いた第１実験機の概略構成を示す説明図である。
この第１実験機は、本実施形態の装置から転写装置５と第１ブラシローラ７１を外し、更に第２ブラシローラ７２として直毛ブラシを用いたものである。ただし、本実験例１では、第２ブラシローラ７２に正極性のバイアスを印加する。本実験例１では、実験用静電潜像を現像して得た入力トナー像（ほぼ１００％が負極性のトナー）を第２ブラシローラ７２との対向部Ｅに入力させる。そして、この入力トナー像の先端が第２ブラシローラ７２との対向部Ｅから第２ブラシローラ７２の周長の２倍分（２回転分）を過ぎた所で感光体１の駆動を停止し、第２ブラシローラ７２によるクリーニング後の感光体表面上に付着しているトナーの帯電量分布（ｑ／ｄ分布）を計測した。
ここで、感光体１と第２ブラシローラ７２との対向部Ｅや、第２ブラシローラ７２と第２回収ローラ７４との対向部Ｆで、電荷注入が発生していることを確認するために行った実験（以下、本実験を「実験例１」という。）について説明する。
図１３は、本実験例１で用いた第１実験機の概略構成を示す説明図である。
この第１実験機は、本実施形態の装置から転写装置５と第１ブラシローラ７１を外し、更に第２ブラシローラ７２として直毛ブラシを用いたものである。ただし、本実験例１では、第２ブラシローラ７２に正極性のバイアスを印加する。本実験例１では、実験用静電潜像を現像して得た入力トナー像（ほぼ１００％が負極性のトナー）を第２ブラシローラ７２との対向部Ｅに入力させる。そして、この入力トナー像の先端が第２ブラシローラ７２との対向部Ｅから第２ブラシローラ７２の周長の２倍分（２回転分）を過ぎた所で感光体１の駆動を停止し、第２ブラシローラ７２によるクリーニング後の感光体表面上に付着しているトナーの帯電量分布（ｑ／ｄ分布）を計測した。
第２ブラシローラ７２が入力トナー像をクリーニングし始めてから１回転して感光体１の表面と再び対向したとき、感光体１の表面と対向した第２ブラシローラ７２の起毛部分は、すでに第２回収ローラ７４との対向部Ｆを１度通過している。よって、その対向部Ｆで電荷注入が発生していれば、第２ブラシローラ７２が２回転した後の感光体１の表面上には、対向部Ｆでの電荷注入の影響を受けたトナーが第２ブラシローラ７２の１回転分だけ感光体１の表面上に付着する。よって、その感光体１の表面に付着しているトナーの帯電量分布（ｑ／ｄ分布）を計測することで、対向部Ｆでの電荷注入の有無を判断することが可能である。
ただし、第２ブラシローラ７２を２回転させた後の感光体表面に付着しているトナーは、対向部Ｅでの電荷注入の影響も受けている可能性がある。しかし、実際には、電荷注入のほとんどは対向部Ｆで発生している。そこで、これを確認するために、図１４に示すように、図１３に示す構成から第２回収ローラ７４と回収ローラ用ブレード７６を更に取り外した第２実験機を製作し、同じ実験を行った。
また、図１４に示す第２実験機の第２ブラシローラ７２を斜毛ブラシに変更した図１５に示す第３実験機についても、同じ実験を行った。
また、図１４に示す第２実験機の第２ブラシローラ７２を斜毛ブラシに変更した図１５に示す第３実験機についても、同じ実験を行った。
図１６は、本実験例１の結果を示すグラフである。
このグラフは、横軸に第２ブラシローラ７２への印加電圧をとり、縦軸にクリーニング残ＩＤをとったものである。なお、第１実験機における第２回収ローラ７４への印加電圧は第２ブラシローラ７２への印加電圧と常に一定の電位差（例えば３００［Ｖ］）となるように設定した。クリーニング残ＩＤは、次のように計測したものである。まず、第２ブラシローラ７２によるクリーニング後の感光体１の表面上のトナーをスコッチテープ（商品名）でテープ転写し、紙上に貼り付けてそれを分光測色計（Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘライト）により計測する。次に、スコッチテープのみを同種の紙に貼り付けて分光測色計で計測する。そして、前者の計測結果から後者の計測結果を差し引いた値をクリーニング残ＩＤとした。クリーニング残ＩＤとクリーニング残トナーの個数とは相関関係があり、クリーニング残トナーの個数が多いとクリーニング残ＩＤの値が高くなるという関係にある。
このグラフは、横軸に第２ブラシローラ７２への印加電圧をとり、縦軸にクリーニング残ＩＤをとったものである。なお、第１実験機における第２回収ローラ７４への印加電圧は第２ブラシローラ７２への印加電圧と常に一定の電位差（例えば３００［Ｖ］）となるように設定した。クリーニング残ＩＤは、次のように計測したものである。まず、第２ブラシローラ７２によるクリーニング後の感光体１の表面上のトナーをスコッチテープ（商品名）でテープ転写し、紙上に貼り付けてそれを分光測色計（Ｘ−ｒｉｔｅ社製Ｘライト）により計測する。次に、スコッチテープのみを同種の紙に貼り付けて分光測色計で計測する。そして、前者の計測結果から後者の計測結果を差し引いた値をクリーニング残ＩＤとした。クリーニング残ＩＤとクリーニング残トナーの個数とは相関関係があり、クリーニング残トナーの個数が多いとクリーニング残ＩＤの値が高くなるという関係にある。
図１６のグラフを見ると、第２回収ローラ７４を備えた第１実験機の場合、第２ブラシローラ７２の印加電圧が＋４００［Ｖ］までは、その印加電圧の上昇に伴ってクリーニング残ＩＤが小さくなるが、印加電圧が＋４００［Ｖ］を超えるとクリーニング残ＩＤが徐々に高くなった。また、第２回収ローラ７４を備えていない直毛ブラシを採用した第２実験機の場合、第２ブラシローラ７２の印加電圧が＋２００［Ｖ］まではその印加電圧の上昇に伴ってクリーニング残ＩＤが小さくなるが、印加電圧が＋２００［Ｖ］を超えるとクリーニング残ＩＤが徐々に高くなった。一方、第２回収ローラ７４を備えていない斜毛ブラシを採用した第３実験機の場合、第２ブラシローラ７２の印加電圧が＋４００［Ｖ］まではその印加電圧の上昇に伴ってクリーニング残ＩＤが小さくなり、印加電圧が＋４００［Ｖ］を超えてもクリーニング残ＩＤが高くなることはなかった。
ここで、第２ブラシローラ７２の印加電圧が低い領域でクリーニング残ＩＤが高いときのクリーニング残トナーは、転写残トナーに作用する電界が小さすぎて第２ブラシローラ７２に静電的に吸着できずにそのまま通過したトナーである。よって、このときのクリーニング残トナーは、すべて負極性のトナーである。一方、第２ブラシローラ７２の印加電圧が高い領域でクリーニング残ＩＤが高いときのクリーニング残トナーは、すべて電荷注入を受けて極性が反転した逆帯電トナーである。このときのクリーニング残トナーはすべて正極性のトナー（逆帯電トナー）である。
図１６のグラフにおいて、第２回収ローラ７４を備えた直毛ブラシを採用する第１実験機と、第２回収ローラ７４を備えていない直毛ブラシを採用する第２実験機とを比較する。このとき、印加電圧が高い領域におけるクリーニング残ＩＤの差分に相当するクリーニング残トナー（逆帯電トナー）は、第２ブラシローラ７２と第２回収ローラ７４との対向部Ｆで生じたものである。
また、第２回収ローラ７４を備えていない斜毛ブラシを採用する第３実験機を見ると、印加電圧が高い領域におけるクリーニング残ＩＤはほぼゼロであり、どの箇所でも電荷注入は発生していない。すなわち、斜毛ブラシを採用することで、電荷注入を効果的に抑制できることが確認された。
また、この第３実験機と上記第２実験機とを比較したとき、印加電圧が高い領域におけるクリーニング残ＩＤの差分に相当するクリーニング残トナー（逆帯電トナー）は、感光体１の表面と第２ブラシローラ７２との対向部Ｅで生じたものである。
また、第２回収ローラ７４を備えていない斜毛ブラシを採用する第３実験機を見ると、印加電圧が高い領域におけるクリーニング残ＩＤはほぼゼロであり、どの箇所でも電荷注入は発生していない。すなわち、斜毛ブラシを採用することで、電荷注入を効果的に抑制できることが確認された。
また、この第３実験機と上記第２実験機とを比較したとき、印加電圧が高い領域におけるクリーニング残ＩＤの差分に相当するクリーニング残トナー（逆帯電トナー）は、感光体１の表面と第２ブラシローラ７２との対向部Ｅで生じたものである。
〔実験例２〕
次に、第２回収ローラ７４の表面層を絶縁層で構成することによりクリーニング性が向上することを確認するために行った実験（以下、本実験を「実験例２」という。）について説明する。
本実験例２では、まず、図１３に示した上記第１実験機の第２回収ローラ７４の表面層を、それぞれ、導体、抵抗体で形成した実験機について、上記実験例１と同じ実験を行った。なお、各実験機の第２回収ローラ７４の表面層の抵抗値は、三菱化学製ハイレスタで測定したものである。なお、この実験において、表面層が導体のものは、円柱状のＳＵＳで構成されたローラであり、表面層が抵抗体のものは、ＳＵＳからなる芯金にＰＶＤＦを被覆したローラ（抵抗値は１２［ｌｏｇΩ］程度）と、ＳＵＳからなる芯金をフッ素コートしたローラ（抵抗値は８［ｌｏｇΩ］程度）の２つである。
次に、第２回収ローラ７４の表面層を絶縁層で構成することによりクリーニング性が向上することを確認するために行った実験（以下、本実験を「実験例２」という。）について説明する。
本実験例２では、まず、図１３に示した上記第１実験機の第２回収ローラ７４の表面層を、それぞれ、導体、抵抗体で形成した実験機について、上記実験例１と同じ実験を行った。なお、各実験機の第２回収ローラ７４の表面層の抵抗値は、三菱化学製ハイレスタで測定したものである。なお、この実験において、表面層が導体のものは、円柱状のＳＵＳで構成されたローラであり、表面層が抵抗体のものは、ＳＵＳからなる芯金にＰＶＤＦを被覆したローラ（抵抗値は１２［ｌｏｇΩ］程度）と、ＳＵＳからなる芯金をフッ素コートしたローラ（抵抗値は８［ｌｏｇΩ］程度）の２つである。
図１７は、上記実験の結果を示すグラフである。
このグラフは、横軸に第２ブラシローラ７２への印加電圧をとり、縦軸にクリーニング残ＩＤをとったものである。また、第２回収ローラ７４への印加電圧は、第２ブラシローラ７２への印加電圧と常に一定の電位差（例えば３００［Ｖ］）となるように設定した。このグラフからわかるように、第２回収ローラ７４の表面層が導体の場合も抵抗体の場合も、第２ブラシローラ７２の印加電圧が＋１００［Ｖ］までは、その印加電圧の上昇に伴ってクリーニング残ＩＤが小さくなるが、印加電圧が＋１００［Ｖ］を超えるとクリーニング残ＩＤが徐々に高くなった。しかも、各印加電圧におけるクリーニング残ＩＤもほぼ同様の結果となった。上述したとおり、第２ブラシローラ７２の印加電圧が高い領域でクリーニング残ＩＤが高いときのクリーニング残トナーは、すべて電荷注入を受けて極性が反転した逆帯電トナーである。したがって、この実験結果からすれば、第２回収ローラ７４の表面層を比較的高抵抗（１２［ｌｏｇΩ］程度）の抵抗体にしても、電荷注入に対する抑制効果は得られないことがわかる。
このグラフは、横軸に第２ブラシローラ７２への印加電圧をとり、縦軸にクリーニング残ＩＤをとったものである。また、第２回収ローラ７４への印加電圧は、第２ブラシローラ７２への印加電圧と常に一定の電位差（例えば３００［Ｖ］）となるように設定した。このグラフからわかるように、第２回収ローラ７４の表面層が導体の場合も抵抗体の場合も、第２ブラシローラ７２の印加電圧が＋１００［Ｖ］までは、その印加電圧の上昇に伴ってクリーニング残ＩＤが小さくなるが、印加電圧が＋１００［Ｖ］を超えるとクリーニング残ＩＤが徐々に高くなった。しかも、各印加電圧におけるクリーニング残ＩＤもほぼ同様の結果となった。上述したとおり、第２ブラシローラ７２の印加電圧が高い領域でクリーニング残ＩＤが高いときのクリーニング残トナーは、すべて電荷注入を受けて極性が反転した逆帯電トナーである。したがって、この実験結果からすれば、第２回収ローラ７４の表面層を比較的高抵抗（１２［ｌｏｇΩ］程度）の抵抗体にしても、電荷注入に対する抑制効果は得られないことがわかる。
次に、図１３に示した上記第１実験機の第２回収ローラ７４の表面層を、それぞれ、導体、絶縁体で形成し、かつ、第２ブラシローラ７２を斜毛ブラシとした実験機について、電源７０２による第２ブラシローラ７２への印加電圧を＋５００［Ｖ］に固定した状態で、電源７０４による第２回収ローラ７４への印加電圧を変動させたときのクリーニング残ＩＤを計測する実験を行った。なお、この実験において、表面層が導体のものは、円柱状のＳＵＳで構成されたローラであり、表面層が絶縁体のものは、ＳＵＳからなる芯金をアクリルコートしたローラである。また、この実験は、図３に示したように電荷注入により逆帯電トナーが発生しやすい高温高湿環境下において行った。
図１８は、上記実験の結果を示すグラフである。
このグラフは、横軸に第２回収ローラ７４への印加電圧をとり、縦軸にクリーニング残ＩＤをとったものである。第２回収ローラ７４の表面層が導体の場合、第２回収ローラ７４の印加電圧が＋６００［Ｖ］を超えると、クリーニング残ＩＤが高くなった。これに対し、第２回収ローラ７４の表面層が絶縁体である場合、第２回収ローラ７４の印加電圧を高くしてもクリーニング残ＩＤが高くなることはなかった。ここで、第２回収ローラ７４の印加電圧が高い領域でクリーニング残ＩＤが高いときのクリーニング残トナーは、すべて電荷注入を受けて極性が反転した逆帯電トナーである。したがって、この実験結果からすれば、第２回収ローラ７４の表面層を絶縁体とすることで、電荷注入を防止できることが確認された。
このグラフは、横軸に第２回収ローラ７４への印加電圧をとり、縦軸にクリーニング残ＩＤをとったものである。第２回収ローラ７４の表面層が導体の場合、第２回収ローラ７４の印加電圧が＋６００［Ｖ］を超えると、クリーニング残ＩＤが高くなった。これに対し、第２回収ローラ７４の表面層が絶縁体である場合、第２回収ローラ７４の印加電圧を高くしてもクリーニング残ＩＤが高くなることはなかった。ここで、第２回収ローラ７４の印加電圧が高い領域でクリーニング残ＩＤが高いときのクリーニング残トナーは、すべて電荷注入を受けて極性が反転した逆帯電トナーである。したがって、この実験結果からすれば、第２回収ローラ７４の表面層を絶縁体とすることで、電荷注入を防止できることが確認された。
なお、第２回収ローラ７４の表面層を絶縁体としない場合でも、第２ブラシローラ７２や第２回収ローラ７４に印加する電圧を電荷注入が起きない最適値ように調整することは可能である。しかし、実際の使用環境における温度や湿度の環境は様々であり、温度湿度環境が変化すれば、クリーニングに最適な印加電圧値が変わってくる。これは、図４乃至図６に示したように、転写残トナーの帯電量分布が温度湿度環境によって変化するためである。よって、どのような温度湿度環境でも最適なクリーニングを実現できるようにするためには、印加電圧を十分に高く設定しておくことが望まれるが、印加電圧を高く設定すると電荷注入が起きて逆にクリーニング不良が発生する。したがって、どのような温度湿度環境でも最適なクリーニングを実現できるように印加電圧を十分に高く設定しても、電荷注入が起きないような条件が必要となる。そして、第２回収ローラ７４の表面層を絶縁層で構成すれば、図１８に示したように印加電圧を十分に高く設定しても電荷注入が起きないので、この条件を満たすことができる。
以上のように、第２回収ローラ７４の表面層を絶縁層で構成すれば、印加電圧を十分に高く設定しても電荷注入が起きないので、様々な環境下においてクリーニング不良を抑制できる。なお、回収ローラ７３，７４の表面層を構成する絶縁層としては、ＰＶＤＦチューブ層、ＰＦＡチューブ層、ＰＩチューブ層、アクリルコート層、シリコーンコート層（例えばシリコーン粒子を含有したＰＣ（ポリカーボネイト）をコートした層）、セラミックス層、フッ素コーティング層などが挙げられる。
ところが、第２回収ローラ７４の表面層を絶縁層で構成しただけでは、上述したように、経時的にはクリーニング性が悪化するという現象が確認された。これは、第２回収ローラ７４に静電的に付着したトナーを第２回収ローラ用ブレード７６により除去する際に、第２回収ローラ７４の表面とトナーとの間で比較的強い剥離放電が発生し、第２回収ローラ７４の表面にカウンターチャージが生じて、第２回収ローラ７４の表面電位が下がったためだと考えられる。
そこで、本実施形態では、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段を備えている。電荷の付与は、電圧を印加した部材を第２回収ローラ７４の表面に接触させるだけでもよいが、効率が悪いため、放電により電荷を付与することが好ましい。具体的には、例えば、コロナ放電を利用した電荷付与手段や、電圧を印加した部材と第２回収ローラ７４の表面との間での放電を発生させる電荷付与手段などを利用するのが好ましい。
また、第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する箇所は、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向上流側でも下流側でもよい。しかし、第２回収ローラ７４の表面に対する電荷付与がトナーによって妨げられないように、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向下流側で電荷を付与するのが好ましい。
また、このような電荷付与手段を設ける場合、第２回収ローラ７４の軸部に電源７０４により電圧を印加しない構成とすることも可能であるが、電源７０４により電圧を印加する構成としてもよい。
また、電荷付与手段が用いる電圧は、ＤＣでも、ＡＣでも、ＤＣ＋ＡＣでも、電荷が付与できるものであれば、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与できるものであればいずれでもよい。
また、第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する箇所は、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向上流側でも下流側でもよい。しかし、第２回収ローラ７４の表面に対する電荷付与がトナーによって妨げられないように、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向下流側で電荷を付与するのが好ましい。
また、このような電荷付与手段を設ける場合、第２回収ローラ７４の軸部に電源７０４により電圧を印加しない構成とすることも可能であるが、電源７０４により電圧を印加する構成としてもよい。
また、電荷付与手段が用いる電圧は、ＤＣでも、ＡＣでも、ＤＣ＋ＡＣでも、電荷が付与できるものであれば、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与できるものであればいずれでもよい。
〔実施例１〕
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の一実施例（以下、本実施例を「実施例１」という。）について説明する。なお、本実施例１は、コロナチャージャを利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の一実施例（以下、本実施例を「実施例１」という。）について説明する。なお、本実施例１は、コロナチャージャを利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
図１９は、本実施例１におけるクリーニング装置の要部を示す説明図である。
本実施例１では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成するコロナチャージャ８１が第２回収ローラ７４の表面に対向するように配置されている。このコロナチャージャ８１は、コロトロン方式でもスコロトロン方式でもよい。放電ワイヤ８１ａは、図２０（ａ）に示すようなノコ刃形状のものであっても、図２０（ｂ）に示すようなナイフエッジ形状のものであってもよい。
本実施例１では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成するコロナチャージャ８１が第２回収ローラ７４の表面に対向するように配置されている。このコロナチャージャ８１は、コロトロン方式でもスコロトロン方式でもよい。放電ワイヤ８１ａは、図２０（ａ）に示すようなノコ刃形状のものであっても、図２０（ｂ）に示すようなナイフエッジ形状のものであってもよい。
具体的な構成の一例を下記に示す。
（第１ブラシローラ７１）
起毛（繊維）：導電性ポリエステル
起毛の長さ ：３［ｍｍ］
起毛の断面径：Φ１２［ｍｍ］
軸部印加電圧：−４５０［Ｖ］
（第１回収ローラ７３）
芯金の材料 ：ＳＵＳ
表面層の材質：アクリルコート層
表面層の厚さ：１０［μｍ］
ローラ径 ：Φ１０［ｍｍ］
軸部印加電圧：−７５０［Ｖ］
（第２ブラシローラ７２）
起毛（繊維）：導電性ポリエステル
起毛の長さ ：３［ｍｍ］
起毛の断面径：Φ１２［ｍｍ］
軸部印加電圧：＋３００［Ｖ］
（第２回収ローラ７４）
芯金の材料 ：ＳＵＳ
表面層の材質：アクリルコート層
表面層の厚さ：１０［μｍ］
ローラ径 ：Φ１０［ｍｍ］
軸部印加電圧：＋６００［Ｖ］
（回収ローラ用ブレード７５，７６）
材質：ポリウレタンゴム
（第１回収ローラ用のコロナチャージャ）
チャージャ方式 ：スコロトロン
放電ワイヤの印加電圧：＋４．５［ｋＶ］
グリッド電圧：＋６５０［Ｖ］
（第２回収ローラ用のコロナチャージャ８１）
チャージャ方式 ：スコロトロン
放電ワイヤの印加電圧：−４．０［ｋＶ］
グリッド電圧：−８００［Ｖ］
（第１ブラシローラ７１）
起毛（繊維）：導電性ポリエステル
起毛の長さ ：３［ｍｍ］
起毛の断面径：Φ１２［ｍｍ］
軸部印加電圧：−４５０［Ｖ］
（第１回収ローラ７３）
芯金の材料 ：ＳＵＳ
表面層の材質：アクリルコート層
表面層の厚さ：１０［μｍ］
ローラ径 ：Φ１０［ｍｍ］
軸部印加電圧：−７５０［Ｖ］
（第２ブラシローラ７２）
起毛（繊維）：導電性ポリエステル
起毛の長さ ：３［ｍｍ］
起毛の断面径：Φ１２［ｍｍ］
軸部印加電圧：＋３００［Ｖ］
（第２回収ローラ７４）
芯金の材料 ：ＳＵＳ
表面層の材質：アクリルコート層
表面層の厚さ：１０［μｍ］
ローラ径 ：Φ１０［ｍｍ］
軸部印加電圧：＋６００［Ｖ］
（回収ローラ用ブレード７５，７６）
材質：ポリウレタンゴム
（第１回収ローラ用のコロナチャージャ）
チャージャ方式 ：スコロトロン
放電ワイヤの印加電圧：＋４．５［ｋＶ］
グリッド電圧：＋６５０［Ｖ］
（第２回収ローラ用のコロナチャージャ８１）
チャージャ方式 ：スコロトロン
放電ワイヤの印加電圧：−４．０［ｋＶ］
グリッド電圧：−８００［Ｖ］
なお、コロナチャージャの放電ワイヤに、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に重畳させた電圧を印加してもよい。この場合の電圧条件の一例としては、第１回収ローラ用のコロナチャージャの印加電圧を、−７５０［Ｖ］のＤＣ電圧にピーク間電圧が７．５［ｋＶ］で周波数が２００［Ｈｚ］のＡＣ電圧を重畳させた電圧とし、第２回収ローラ用のコロナチャージャ８１の印加電圧を、＋６００［Ｖ］のＤＣ電圧にピーク間電圧が７．５［ｋＶ］で周波数が２００［Ｈｚ］のＡＣ電圧を重畳させた電圧とする。
ただし、各種印加電圧の条件等は、回収ローラ７３，７４の線速（表面移動速度）や温度や湿度等の環境条件などによって適宜変更される。
ただし、各種印加電圧の条件等は、回収ローラ７３，７４の線速（表面移動速度）や温度や湿度等の環境条件などによって適宜変更される。
〔実施例２〕
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の他の実施例（以下、本実施例を「実施例２」という。）について説明する。なお、本実施例２は、ＤＣ電圧を印加した帯電ローラを利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の他の実施例（以下、本実施例を「実施例２」という。）について説明する。なお、本実施例２は、ＤＣ電圧を印加した帯電ローラを利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
図２１は、本実施例２におけるクリーニング装置の要部を示す説明図である。
本実施例２では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成する接触帯電部材としての帯電ローラ８２が第２回収ローラ７４の表面に接触するように配置されている。
本実施例２では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成する接触帯電部材としての帯電ローラ８２が第２回収ローラ７４の表面に接触するように配置されている。
具体的な構成の一例を下記に示す。
ブラシローラ７１，７２、回収ローラ７３，７４、回収ローラ用ブレード７５，７６の構成は、上記実施例１と同じである。
（第１回収ローラ用の帯電ローラ）
印加電圧：＋１８００［Ｖ］
（第２回収ローラ用の帯電ローラ８２）
印加電圧：−２１００［Ｖ］
ブラシローラ７１，７２、回収ローラ７３，７４、回収ローラ用ブレード７５，７６の構成は、上記実施例１と同じである。
（第１回収ローラ用の帯電ローラ）
印加電圧：＋１８００［Ｖ］
（第２回収ローラ用の帯電ローラ８２）
印加電圧：−２１００［Ｖ］
本実施例２では、帯電ローラ８２への印加電圧としてＤＣ電圧を用いた例であるが、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に重畳した電圧を用いてもよい。
この場合の具体的な構成の一例を下記に示す。
（第１回収ローラ用の帯電ローラ）
印加ＤＣ電圧 ：＋６５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
（第２回収ローラ用の帯電ローラ８２）
印加ＤＣ電圧 ：−８００［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
この場合の具体的な構成の一例を下記に示す。
（第１回収ローラ用の帯電ローラ）
印加ＤＣ電圧 ：＋６５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
（第２回収ローラ用の帯電ローラ８２）
印加ＤＣ電圧 ：−８００［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
なお、各種印加電圧の条件等は、回収ローラ７３，７４の線速（表面移動速度）や温度や湿度等の環境条件などによって適宜変更される。
また、本実施例２では、帯電ローラと回収ローラとのニップに対して回収ローラ表面移動方向上流側と下流側で隣接する微小空隙で発生する放電により回収ローラの表面に電荷を付与するものであるが、帯電ローラの抵抗値を低くしたり、ローラ表面の改質を行ったりすることで、電荷注入により回収ローラの表面に電荷を付与する構成としてもよい。
また、本実施例２では、帯電ローラと回収ローラとのニップに対して回収ローラ表面移動方向上流側と下流側で隣接する微小空隙で発生する放電により回収ローラの表面に電荷を付与するものであるが、帯電ローラの抵抗値を低くしたり、ローラ表面の改質を行ったりすることで、電荷注入により回収ローラの表面に電荷を付与する構成としてもよい。
〔実施例３〕
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の更に他の実施例（以下、本実施例を「実施例３」という。）について説明する。なお、本実施例３は、ＤＣ電圧を印加した帯電ブラシローラを利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の更に他の実施例（以下、本実施例を「実施例３」という。）について説明する。なお、本実施例３は、ＤＣ電圧を印加した帯電ブラシローラを利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
図２２は、本実施例３におけるクリーニング装置の要部を示す説明図である。
本実施例３では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成する接触帯電部材としての帯電ブラシローラ８３が第２回収ローラ７４の表面に接触するように配置されている。
本実施例３では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成する接触帯電部材としての帯電ブラシローラ８３が第２回収ローラ７４の表面に接触するように配置されている。
具体的な構成の一例を下記に示す。
ブラシローラ７１，７２、回収ローラ７３，７４、回収ローラ用ブレード７５，７６の構成は、上記実施例１と同じである。
（第１回収ローラ用の帯電ブラシローラ）
起毛（繊維）：ナイロン全体にカーボンを分散させた繊維（図８に示した構造の繊維）
軸部印加電圧：＋１８５０［Ｖ］
（第２回収ローラ用の帯電ブラシローラ８３）
起毛（繊維）：ナイロン全体にカーボンを分散させた繊維（図８に示した構造の繊維）
軸部印加電圧：−２１５０［Ｖ］
ブラシローラ７１，７２、回収ローラ７３，７４、回収ローラ用ブレード７５，７６の構成は、上記実施例１と同じである。
（第１回収ローラ用の帯電ブラシローラ）
起毛（繊維）：ナイロン全体にカーボンを分散させた繊維（図８に示した構造の繊維）
軸部印加電圧：＋１８５０［Ｖ］
（第２回収ローラ用の帯電ブラシローラ８３）
起毛（繊維）：ナイロン全体にカーボンを分散させた繊維（図８に示した構造の繊維）
軸部印加電圧：−２１５０［Ｖ］
本実施例３では、帯電ブラシローラ８３への印加電圧としてＤＣ電圧を用いた例であるが、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に重畳した電圧を用いてもよい。
この場合の具体的な構成の一例を下記に示す。
（第１回収ローラ用の帯電ブラシローラ）
印加ＤＣ電圧 ：＋６５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
（第２回収ローラ用の帯電ブラシローラ８３）
印加ＤＣ電圧 ：−８００［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
この場合の具体的な構成の一例を下記に示す。
（第１回収ローラ用の帯電ブラシローラ）
印加ＤＣ電圧 ：＋６５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
（第２回収ローラ用の帯電ブラシローラ８３）
印加ＤＣ電圧 ：−８００［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
なお、各種印加電圧の条件等は、回収ローラ７３，７４の線速（表面移動速度）や温度や湿度等の環境条件などによって適宜変更される。
また、本実施例３では、帯電ブラシローラの起毛と回収ローラの表面との間に生じる微小空隙で発生する放電により回収ローラの表面に電荷を付与するものであるが、帯電ローラの抵抗値を低くしたり、ローラ表面の改質を行ったりすることで、電荷注入により回収ローラの表面に電荷を付与する構成としてもよい。
また、本実施例３では、帯電ブラシローラの起毛と回収ローラの表面との間に生じる微小空隙で発生する放電により回収ローラの表面に電荷を付与するものであるが、帯電ローラの抵抗値を低くしたり、ローラ表面の改質を行ったりすることで、電荷注入により回収ローラの表面に電荷を付与する構成としてもよい。
〔実施例４〕
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の更に他の実施例（以下、本実施例を「実施例４」という。）について説明する。なお、本実施例４は、ＤＣ電圧を印加した帯電ブレードを利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の更に他の実施例（以下、本実施例を「実施例４」という。）について説明する。なお、本実施例４は、ＤＣ電圧を印加した帯電ブレードを利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
図２３は、本実施例４におけるクリーニング装置の要部を示す説明図である。
本実施例４では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成する接触帯電部材としての帯電ブレード８４を第２回収ローラ７４の表面に対してトレーリング方式で接触させたものである。
本実施例４では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成する接触帯電部材としての帯電ブレード８４を第２回収ローラ７４の表面に対してトレーリング方式で接触させたものである。
具体的な構成の一例を下記に示す。
ブラシローラ７１，７２、回収ローラ７３，７４、回収ローラ用ブレード７５，７６の構成は、上記実施例１と同じである。
（第１回収ローラ用の帯電ブレード）
材料：ポリウレタンにカーボンを分散させたもの
印加電圧：＋１８５０［Ｖ］
（第２回収ローラ用の帯電ブレード８４）
材料：ポリウレタンにカーボンを分散させたもの
印加電圧：−２１５０［Ｖ］
ブラシローラ７１，７２、回収ローラ７３，７４、回収ローラ用ブレード７５，７６の構成は、上記実施例１と同じである。
（第１回収ローラ用の帯電ブレード）
材料：ポリウレタンにカーボンを分散させたもの
印加電圧：＋１８５０［Ｖ］
（第２回収ローラ用の帯電ブレード８４）
材料：ポリウレタンにカーボンを分散させたもの
印加電圧：−２１５０［Ｖ］
本実施例４では、帯電ブレード８４への印加電圧としてＤＣ電圧を用いた例であるが、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に重畳した電圧を用いてもよい。
この場合の具体的な構成の一例を下記に示す。
（第１回収ローラ用の帯電ブレード）
印加ＤＣ電圧 ：＋６５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
（第２回収ローラ用の帯電ブレード８４）
印加ＤＣ電圧 ：−７５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
この場合の具体的な構成の一例を下記に示す。
（第１回収ローラ用の帯電ブレード）
印加ＤＣ電圧 ：＋６５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
（第２回収ローラ用の帯電ブレード８４）
印加ＤＣ電圧 ：−７５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
なお、各種印加電圧の条件等は、回収ローラ７３，７４の線速（表面移動速度）や温度や湿度等の環境条件などによって適宜変更される。
また、本実施例４では、帯電ブレードと回収ローラとの接触部に対して回収ローラ表面移動方向上流側と下流側で隣接する微小空隙で発生する放電により回収ローラの表面に電荷を付与するものであるが、帯電ブレードの抵抗値を低くしたり、ブレード表面の改質を行ったりすることで、電荷注入により回収ローラの表面に電荷を付与する構成としてもよい。
また、本実施例４では、帯電ブレード８４をトレーリング方式で回収ローラ表面に接触させているが、図２４に示すように帯電ブレード８４’をカウンター方式で回収ローラ表面に接触させてもよい。
また、本実施例４では、帯電ブレードと回収ローラとの接触部に対して回収ローラ表面移動方向上流側と下流側で隣接する微小空隙で発生する放電により回収ローラの表面に電荷を付与するものであるが、帯電ブレードの抵抗値を低くしたり、ブレード表面の改質を行ったりすることで、電荷注入により回収ローラの表面に電荷を付与する構成としてもよい。
また、本実施例４では、帯電ブレード８４をトレーリング方式で回収ローラ表面に接触させているが、図２４に示すように帯電ブレード８４’をカウンター方式で回収ローラ表面に接触させてもよい。
〔実施例５〕
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の更に他の実施例（以下、本実施例を「実施例５」という。）について説明する。なお、本実施例５は、軟Ｘ線照射装置を利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の更に他の実施例（以下、本実施例を「実施例５」という。）について説明する。なお、本実施例５は、軟Ｘ線照射装置を利用して第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
図２５は、本実施例５におけるクリーニング装置の要部を示す説明図である。
本実施例５では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成する非接触帯電手段としての軟Ｘ線照射装置８５を第２回収ローラ７４の表面に対向配置したものである。この軟Ｘ線照射装置８５としては、例えば、特開２０００−２６７３９９号公報に開示のものを使用することができる。
本実施例５では、第２回収ローラ用ブレード７６の当接箇所に対して第２回収ローラ７４の表面移動方向Ｄの下流側で、電荷付与手段を構成する非接触帯電手段としての軟Ｘ線照射装置８５を第２回収ローラ７４の表面に対向配置したものである。この軟Ｘ線照射装置８５としては、例えば、特開２０００−２６７３９９号公報に開示のものを使用することができる。
〔実施例６〕
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の更に他の実施例（以下、本実施例を「実施例６」という。）について説明する。なお、本実施例６は、回収ローラ用ブレード７５，７６としても用いる帯電ブレードにＤＣ電圧を印加して、これにより第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
次に、表面層が絶縁層で構成された第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段の更に他の実施例（以下、本実施例を「実施例６」という。）について説明する。なお、本実施例６は、回収ローラ用ブレード７５，７６としても用いる帯電ブレードにＤＣ電圧を印加して、これにより第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものである。
図２６は、本実施例６におけるクリーニング装置の要部を示す説明図である。
本実施例６では、回収ローラ用ブレードとしても用いる帯電ブレード８６に電源８０６を接続し、この帯電ブレード８６により、回収ローラの表面に付着するトナーの除去と、回収ローラの表面への電荷付与を行う。
本実施例６では、回収ローラ用ブレードとしても用いる帯電ブレード８６に電源８０６を接続し、この帯電ブレード８６により、回収ローラの表面に付着するトナーの除去と、回収ローラの表面への電荷付与を行う。
具体的な構成の一例を下記に示す。
ブラシローラ７１，７２、回収ローラ７３，７４の構成は、上記実施例１と同じである。
（第１回収ローラ用の帯電ブレード）
材料：ポリウレタンにカーボンを分散させたもの
印加電圧：＋１８５０［Ｖ］
（第２回収ローラ用の帯電ブレード８６）
材料：ポリウレタンにカーボンを分散させたもの
印加電圧：−２１５０［Ｖ］
ブラシローラ７１，７２、回収ローラ７３，７４の構成は、上記実施例１と同じである。
（第１回収ローラ用の帯電ブレード）
材料：ポリウレタンにカーボンを分散させたもの
印加電圧：＋１８５０［Ｖ］
（第２回収ローラ用の帯電ブレード８６）
材料：ポリウレタンにカーボンを分散させたもの
印加電圧：−２１５０［Ｖ］
本実施例６では、帯電ブレード８６への印加電圧としてＤＣ電圧を用いた例であるが、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に重畳した電圧を用いてもよい。
この場合の具体的な構成の一例を下記に示す。
（第１回収ローラ用の帯電ブレード）
印加ＤＣ電圧 ：＋６５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
（第２回収ローラ用の帯電ブレード８４）
印加ＤＣ電圧 ：−７５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
この場合の具体的な構成の一例を下記に示す。
（第１回収ローラ用の帯電ブレード）
印加ＤＣ電圧 ：＋６５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
（第２回収ローラ用の帯電ブレード８４）
印加ＤＣ電圧 ：−７５０［Ｖ］
印加ＡＣ電圧のピーク間電圧：２．５［ｋＶ］
印加ＡＣ電圧の周波数 ：６００［Ｈｚ］
なお、各種印加電圧の条件等は、回収ローラ７３，７４の線速（表面移動速度）や温度や湿度等の環境条件などによって適宜変更される。
また、本実施例６では、帯電ブレードと回収ローラとの接触部に対して回収ローラ表面移動方向上流側と下流側で隣接する微小空隙で発生する放電により回収ローラの表面に電荷を付与するものであるが、帯電ブレードの抵抗値を低くしたり、ブレード表面の改質を行ったりすることで、電荷注入により回収ローラの表面に電荷を付与する構成としてもよい。
また、本実施例６では、帯電ブレードと回収ローラとの接触部に対して回収ローラ表面移動方向上流側と下流側で隣接する微小空隙で発生する放電により回収ローラの表面に電荷を付与するものであるが、帯電ブレードの抵抗値を低くしたり、ブレード表面の改質を行ったりすることで、電荷注入により回収ローラの表面に電荷を付与する構成としてもよい。
〔実施例７〕
次に、回収ローラ７３，７４へのバイアス印加方法の一実施例（以下、本実施例を「実施例７」という。）について説明する。なお、本実施例７は、上記実施例６の場合と同様に、回収ローラ用ブレード７５，７６としても用いる帯電ブレードにＤＣ電圧を印加して、これにより第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものであるが、回収ローラ７３，７４の軸部には電圧を印加しない。
次に、回収ローラ７３，７４へのバイアス印加方法の一実施例（以下、本実施例を「実施例７」という。）について説明する。なお、本実施例７は、上記実施例６の場合と同様に、回収ローラ用ブレード７５，７６としても用いる帯電ブレードにＤＣ電圧を印加して、これにより第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものであるが、回収ローラ７３，７４の軸部には電圧を印加しない。
図２７は、本実施例７におけるクリーニング装置の要部を示す説明図である。
本実施例７では、回収ローラ用ブレードとしても用いる帯電ブレード８６に電源８０６を接続し、この帯電ブレード８６により、回収ローラの表面に付着するトナーの除去と、回収ローラの表面への電荷付与を行う。ここで、本実施例７では、電源７０３，７０４を省略し、回収ローラ７３，７４の軸部をアースに接続していて、回収ローラ７３，７４の軸部には電圧を印加しない。すなわち、回収ローラ７３，７４へのバイアス印加は、すべて帯電ブレード８６により行う。
なお、本実施例７では、回収ローラ表面への電荷付与手段が上記実施例６の場合を例に挙げて説明したが、電源７０３，７０４を省略する本実施例７の構成は、その他の実施例で説明した電荷付与手段であっても同様に採用できる。
本実施例７では、回収ローラ用ブレードとしても用いる帯電ブレード８６に電源８０６を接続し、この帯電ブレード８６により、回収ローラの表面に付着するトナーの除去と、回収ローラの表面への電荷付与を行う。ここで、本実施例７では、電源７０３，７０４を省略し、回収ローラ７３，７４の軸部をアースに接続していて、回収ローラ７３，７４の軸部には電圧を印加しない。すなわち、回収ローラ７３，７４へのバイアス印加は、すべて帯電ブレード８６により行う。
なお、本実施例７では、回収ローラ表面への電荷付与手段が上記実施例６の場合を例に挙げて説明したが、電源７０３，７０４を省略する本実施例７の構成は、その他の実施例で説明した電荷付与手段であっても同様に採用できる。
〔実施例８〕
次に、ブラシローラ７１，７２へのバイアス印加方法の一実施例（以下、本実施例を「実施例８」という。）について説明する。なお、本実施例８は、上記実施例６の場合と同様に、回収ローラ用ブレード７５，７６としても用いる帯電ブレードにＤＣ電圧を印加して、これにより第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものであるが、ブラシローラ７１，７２へのバイアス印加は、その軸部とその表面の両方からバイアスを印加する。
次に、ブラシローラ７１，７２へのバイアス印加方法の一実施例（以下、本実施例を「実施例８」という。）について説明する。なお、本実施例８は、上記実施例６の場合と同様に、回収ローラ用ブレード７５，７６としても用いる帯電ブレードにＤＣ電圧を印加して、これにより第２回収ローラ７４の表面へ電荷を付与するものであるが、ブラシローラ７１，７２へのバイアス印加は、その軸部とその表面の両方からバイアスを印加する。
図２８は、本実施例８におけるクリーニング装置の要部を示す説明図である。
本実施例８では、ブラシローラ７１，７２の表面（起毛先端部分）に電極ローラ８７が接触している。この電極ローラ８７は、ブラシローラの芯金とともに、電源７０２に接続されている。よって、本実施例８では、ブラシローラの軸部と表面の両方からバイアスを印加することになる。このような構成により、ブラシローラの起毛先端部と感光体１の表面との間で発生する電界を良好に維持できるので、感光体１からブラシローラ７１，７２へのトナーの移動の安定化を図ることができる。
なお、本実施例８では、回収ローラ表面への電荷付与手段が上記実施例６の場合を例に挙げて説明したが、ブラシローラの軸部と表面の両方からバイアスを印加する本実施例８の構成は、その他の実施例で説明した電荷付与手段であっても同様に採用できる。
また、ブラシローラの軸部と表面にバイアスを印加するための電源は、別個独立の電源を用いてもよい。
本実施例８では、ブラシローラ７１，７２の表面（起毛先端部分）に電極ローラ８７が接触している。この電極ローラ８７は、ブラシローラの芯金とともに、電源７０２に接続されている。よって、本実施例８では、ブラシローラの軸部と表面の両方からバイアスを印加することになる。このような構成により、ブラシローラの起毛先端部と感光体１の表面との間で発生する電界を良好に維持できるので、感光体１からブラシローラ７１，７２へのトナーの移動の安定化を図ることができる。
なお、本実施例８では、回収ローラ表面への電荷付与手段が上記実施例６の場合を例に挙げて説明したが、ブラシローラの軸部と表面の両方からバイアスを印加する本実施例８の構成は、その他の実施例で説明した電荷付与手段であっても同様に採用できる。
また、ブラシローラの軸部と表面にバイアスを印加するための電源は、別個独立の電源を用いてもよい。
なお、上述した実施例１〜８において、回収ローラ用ブレード７５，７６として、例えば、特開２００５−２７５０８６号公報の図２に例示されているような金属板を用いてもよい。この金属板としては、厚さが０．０８［ｍｍ］のＳＵＳ板を用い、回収ローラ７３，７４に対して０．０８［ｍｍ］程度食い込ませて配置する。
〔実験例３〕
次に、回収ローラの表面層を絶縁層で構成するだけで回収ローラの表面に電荷を付与しないとクリーニング不良が発生することを確認するために行った実験（以下、本実験を「実験例３」という。）について説明する。
次に、回収ローラの表面層を絶縁層で構成するだけで回収ローラの表面に電荷を付与しないとクリーニング不良が発生することを確認するために行った実験（以下、本実験を「実験例３」という。）について説明する。
図２９は、本実験例３における実験機の構成を示す説明図である。
この実験機は、上記実施例６のクリーニング装置を搭載したプリンタから転写装置５と第１ブラシローラ７１を外したものを用い、第２ブラシローラ７２と第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｂ，Ｖｒを計測するための計測システムを設けたものである。ただし、第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段は設けられていない。本実験例３では、実験用静電潜像を現像して得た入力トナー像（ほぼ１００％が負極性のトナー）を第２ブラシローラ７２との対向部に入力させる。そして、このときの第２ブラシローラ７２と第２回収ローラ７４の表面電位の変化を測定した。
この実験機は、上記実施例６のクリーニング装置を搭載したプリンタから転写装置５と第１ブラシローラ７１を外したものを用い、第２ブラシローラ７２と第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｂ，Ｖｒを計測するための計測システムを設けたものである。ただし、第２回収ローラ７４の表面に電荷を付与する電荷付与手段は設けられていない。本実験例３では、実験用静電潜像を現像して得た入力トナー像（ほぼ１００％が負極性のトナー）を第２ブラシローラ７２との対向部に入力させる。そして、このときの第２ブラシローラ７２と第２回収ローラ７４の表面電位の変化を測定した。
ここで、第２ブラシローラ７２と第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｂ，Ｖｒは、表面電位計（Ｔｒｅｋ社製３４４）１０１，１０２で測定し、図示しないレコーダ（キーエンス社製ＮＲ−２０００）で記録した。
第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒの計測方法は、表面電位計１０２のプローブ１０２ａを第２回収ローラ７４の表面に近接させ（２ｍｍ程度）、このときに表面電位計１０２で計測される値を第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒとした。
一方、第２ブラシローラ７２の表面電位Ｖｂの計測方法は、第２回収ローラ７４と同様の方法では正しい計測ができない。これは、第２ブラシローラ７２の表面が多数の起毛先端の集合体だからである。そこで、本実験例３では、表面電位計１０１のプローブ１０１ａを第２ブラシローラ７２の表面に近接させず、金属板Ｍ１を第２ブラシローラ７２の起毛先端部に接触させ、その金属板Ｍ１と電気的に接続された金属板Ｍ２に表面電位計１０１のプローブ１０１ａを近接させ、このときに表面電位計１０１で計測される値を第２ブラシローラ７２の表面電位Ｖｂとした。
第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒの計測方法は、表面電位計１０２のプローブ１０２ａを第２回収ローラ７４の表面に近接させ（２ｍｍ程度）、このときに表面電位計１０２で計測される値を第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒとした。
一方、第２ブラシローラ７２の表面電位Ｖｂの計測方法は、第２回収ローラ７４と同様の方法では正しい計測ができない。これは、第２ブラシローラ７２の表面が多数の起毛先端の集合体だからである。そこで、本実験例３では、表面電位計１０１のプローブ１０１ａを第２ブラシローラ７２の表面に近接させず、金属板Ｍ１を第２ブラシローラ７２の起毛先端部に接触させ、その金属板Ｍ１と電気的に接続された金属板Ｍ２に表面電位計１０１のプローブ１０１ａを近接させ、このときに表面電位計１０１で計測される値を第２ブラシローラ７２の表面電位Ｖｂとした。
図３０は、本実験例３の結果を示すグラフである。
本実験例３の実験機においては、クリーニング性が徐々に悪化する結果となった。図３０に示すグラフを見ると、第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒが時間とともに低下していることが分かる。そして、第２ブラシローラ７２の表面電位Ｖｂと第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒとの間の電位差は、経時的には３０［Ｖ］程度まで小さくなった。この経時での電位差の状態は、図４０（ｂ）に示した状態であり、第２ブラシローラ７２上のトナーを第２回収ローラ７４へ移動させるための十分な電界を形成できなくなる。
本実験例３の実験機においては、クリーニング性が徐々に悪化する結果となった。図３０に示すグラフを見ると、第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒが時間とともに低下していることが分かる。そして、第２ブラシローラ７２の表面電位Ｖｂと第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒとの間の電位差は、経時的には３０［Ｖ］程度まで小さくなった。この経時での電位差の状態は、図４０（ｂ）に示した状態であり、第２ブラシローラ７２上のトナーを第２回収ローラ７４へ移動させるための十分な電界を形成できなくなる。
〔実験例４〕
次に、表面層を絶縁層で構成した回収ローラの表面に電荷を付与することで、クリーニング不良が改善されることを確認するために行った実験（以下、本実験を「実験例４」という。）について説明する。
次に、表面層を絶縁層で構成した回収ローラの表面に電荷を付与することで、クリーニング不良が改善されることを確認するために行った実験（以下、本実験を「実験例４」という。）について説明する。
図３１は、本実験例４における実験機の構成を示す説明図である。
この実験機は、上記実験例３の実験機の第２回収ローラ用ブレード７６に代えて、電源８０６が接続された帯電ブレード８６を用いたものである。そして、上記実験例３と同様の実験を行った。
この実験機は、上記実験例３の実験機の第２回収ローラ用ブレード７６に代えて、電源８０６が接続された帯電ブレード８６を用いたものである。そして、上記実験例３と同様の実験を行った。
図３２は、本実験例４の結果を示すグラフである。
本実験例４の実験機においては、クリーニング性が経時的に良好に維持された。図３２に示すグラフを見ると、第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒに経時変化がないことが分かる。そして、第２ブラシローラ７２の表面電位Ｖｂと第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒとの間の電位差は、経時的にほぼ一定に維持された。この状態は、図４０（ａ）に示した状態であり、第２ブラシローラ７２上のトナーを第２回収ローラ７４へ移動させるための十分な電界が経時的に安定して形成される。
本実験例４の実験機においては、クリーニング性が経時的に良好に維持された。図３２に示すグラフを見ると、第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒに経時変化がないことが分かる。そして、第２ブラシローラ７２の表面電位Ｖｂと第２回収ローラ７４の表面電位Ｖｒとの間の電位差は、経時的にほぼ一定に維持された。この状態は、図４０（ａ）に示した状態であり、第２ブラシローラ７２上のトナーを第２回収ローラ７４へ移動させるための十分な電界が経時的に安定して形成される。
〔感光体例１〕
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられる感光体の一例（以下「感光体例１」という。）について説明する。
本感光体例１の感光体は、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体（以下「ａ−Ｓｉ系感光体」という。）である。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられる感光体の一例（以下「感光体例１」という。）について説明する。
本感光体例１の感光体は、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体（以下「ａ−Ｓｉ系感光体」という。）である。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
ａ−Ｓｉ感光体の層構成は、例えば以下のようなものである。
図３３は、層構成を説明するための模式的構成図である。
図３３（ａ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。Ｈは水素原子、Ｘはハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）である。
図３３（ｂ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。
図３３（ｃ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。
図３３（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。この光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
図３３は、層構成を説明するための模式的構成図である。
図３３（ａ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。Ｈは水素原子、Ｘはハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）である。
図３３（ｂ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３とから構成されている。
図３３（ｃ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系表面層５０３と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層５０４とから構成されている。
図３３（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電層５０２が設けられている。この光導電層５０２はａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなる電荷発生層５０５ならびに電荷輸送層５０６とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層５０３が設けられている。
感光体１の支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０［μｍ］以上とされる。
ａ−Ｓｉ感光体には、図３３（ｃ）に示したように、必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのがいっそう効果的である。すなわち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５［μｍ］、より好ましくは０．３〜４［μｍ］、最適には０．５〜３［μｍ］とされるのが望ましい。
光導電層は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは１〜１００［μｍ］、より好ましくは２０〜５０［μｍ］、最適には２３〜４５［μｍ］とされるのが望ましい。
電荷輸送層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。
この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
電荷輸送層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは５〜５０［μｍ］、より好ましくは１０〜４０［μｍ］、最適には２０〜３０［μｍ］とされるのが望ましい。
この電荷輸送層は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性、電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
電荷輸送層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果などの点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層については、好ましくは５〜５０［μｍ］、より好ましくは１０〜４０［μｍ］、最適には２０〜３０［μｍ］とされるのが望ましい。
電荷発生層は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。
この電荷発生層は、構成要素として少なくともＳｉ原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性、電荷輸送特性を有する。
電荷発生層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５［μｍ］、より好ましくは１〜１０［μｍ］、最適には１〜５［μｍ］とされる。
この電荷発生層は、構成要素として少なくともＳｉ原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性、電荷輸送特性を有する。
電荷発生層の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは０．５〜１５［μｍ］、より好ましくは１〜１０［μｍ］、最適には１〜５［μｍ］とされる。
ａ−Ｓｉ感光体には、必要に応じて、上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、更に表面層を設けることが出来、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。この表面層は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において所望の目的を達成するために設けられる。
表面層の層厚としては、通常０．０１〜３［μｍ］、好適には０．０５〜２［μｍ］、最適には０．１〜１［μｍ］とされるのが望ましいものである。層厚が０．０１［μｍ］よりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３［μｍ］を超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
表面層の層厚としては、通常０．０１〜３［μｍ］、好適には０．０５〜２［μｍ］、最適には０．１〜１［μｍ］とされるのが望ましいものである。層厚が０．０１［μｍ］よりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３［μｍ］を超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
〔感光体例２〕
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられる感光体の他の例（以下「感光体例２」という。）について説明する。
本感光体例２の感光体は、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体である。
保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられる感光体の他の例（以下「感光体例２」という。）について説明する。
本感光体例２の感光体は、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体である。
保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
また、本感光体例２においては、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。
この場合の重合開始剤とは、主には波長４００［ｎｍ］以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本実施形態においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。
この場合の重合開始剤とは、主には波長４００［ｎｍ］以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本実施形態においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
本実施形態で好適に使用できる感光体の具体例としては、メチルトリメトキシシラン１８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール２２５部、２％酢酸１０６部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート１部を混合して保護層用の塗布液を調製し、その塗布液を電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚５［μｍ］の保護層を形成したものを用いることができる。
また、下記の化１に示す構造式（Ｉ）の正孔輸送性化合物を３０部、下記の化２に示す構造式（II）のアクリルモノマー及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製し、この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００［ｍＷ／ｃｍ2］の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５［μｍ］の表面保護層を形成したものも好適に使用できる。
また、下記の化１に示す構造式（Ｉ）の正孔輸送性化合物を３０部、下記の化２に示す構造式（II）のアクリルモノマー及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製し、この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００［ｍＷ／ｃｍ2］の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５［μｍ］の表面保護層を形成したものも好適に使用できる。
〔感光体例３〕
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられる感光体の更に他の例（以下「感光体例３」という。）について説明する。
本感光体例３の感光体は、保護層に耐摩耗性を向上する目的でフィラーを添加した感光体である。有機フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、ａ−カーボン粉末等が挙げられ、無機フィラーとしては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。これらのフィラーは単独もしくは２種類以上混合して用いられる。これらフィラーは、保護層用塗工液に適当な分散機を用いることにより分散できる。また、フィラーの平均粒径は、０．５［μｍ］以下、好ましくは０．２［μｍ］以下にあることが保護層の透過率の点から好ましい。また、本発明において保護層２１中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられる感光体の更に他の例（以下「感光体例３」という。）について説明する。
本感光体例３の感光体は、保護層に耐摩耗性を向上する目的でフィラーを添加した感光体である。有機フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、ａ−カーボン粉末等が挙げられ、無機フィラーとしては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。これらのフィラーは単独もしくは２種類以上混合して用いられる。これらフィラーは、保護層用塗工液に適当な分散機を用いることにより分散できる。また、フィラーの平均粒径は、０．５［μｍ］以下、好ましくは０．２［μｍ］以下にあることが保護層の透過率の点から好ましい。また、本発明において保護層２１中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。
〔トナー例〕
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられるトナーの一例について説明する。
本実施形態のトナーとしては、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であるものが好ましい。
図３４は形状係数ＳＦ１を求めるための説明図であり、図３５は形状係数ＳＦ２を求めるための説明図である。
形状係数ＳＦ１とは、図３４に示すように、球状物質の形状における丸さの割合を示す数値であり、球状物質を二次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じた値で表される。つまり、ＳＦ１は下記の数式（１）により算出される。
ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・（１）
また、形状係数ＳＦ２は、図３５に示すように、物質の形状における凹凸の割合を示す数値であり、物質を二次元平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００／４πを乗じた値で表される。つまり、ＳＦ２は下記の数式（２）により算出される。
ＳＦ２＝｛（ＰＥＬＩ）2／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）
形状係数ＳＦ２については、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー像を１００回無作為にサンプリングし、その画像情報は、インターフェースを介して、ニコレ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入して解析を行い、上式より算出したものである。
次に、本実施形態のプリンタで好適に用いられるトナーの一例について説明する。
本実施形態のトナーとしては、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であるものが好ましい。
図３４は形状係数ＳＦ１を求めるための説明図であり、図３５は形状係数ＳＦ２を求めるための説明図である。
形状係数ＳＦ１とは、図３４に示すように、球状物質の形状における丸さの割合を示す数値であり、球状物質を二次元平面上に投影してできる楕円状図形の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００π／４を乗じた値で表される。つまり、ＳＦ１は下記の数式（１）により算出される。
ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・（１）
また、形状係数ＳＦ２は、図３５に示すように、物質の形状における凹凸の割合を示す数値であり、物質を二次元平面上に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００／４πを乗じた値で表される。つまり、ＳＦ２は下記の数式（２）により算出される。
ＳＦ２＝｛（ＰＥＬＩ）2／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）
形状係数ＳＦ２については、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー像を１００回無作為にサンプリングし、その画像情報は、インターフェースを介して、ニコレ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入して解析を行い、上式より算出したものである。
また、本実施形態において、図３６に示すように、感光体１とクリーニング装置７とを枠体３０１内に一体に支持し、プリンタ本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ３００としてもよい。なお、本実施形態では、感光体１及びクリーニング装置７のほか、帯電ローラ２ａ及び現像装置６も一体に支持したプロセスカートリッジであるが、少なくとも、感光体１及びクリーニング装置７を一体に支持したものであればよい。
また、本実施形態においては、いわゆるモノクロの画像形成装置の例であるが、カラーの画像形成装置であってもよい。以下、上記実施形態におけるクリーニング装置７をカラー画像形成装置に適用した場合の具体例を説明する。
〔カラー画像形成装置例１〕
図３７は、クリーニング装置７をいわゆるタンデム型のフルカラー画像形成装置であるプリンタに適用した例を示す図である。
このプリンタは、水平面上に設置したときに、水平方向に長尺な状態となるように、複数のローラ９２，９３，９５，９６に張架された像担持体としての中間転写ベルトである中間転写ベルト９１を備えている。この中間転写ベルト９１は、図中矢印Ｇの向きに表面移動する。中間転写ベルト９１における水平方向に延在する平面部分には、４つの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが並んで配設されている。各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周囲には、それぞれ、上記実施形態と同様に、帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、除電ランプ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、クリーニング装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ等が設けられている。また、プリンタは、複数枚の記録材としての転写紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の転写紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、２次転写ローラ９４と中間転写ベルト９１との間の２次転写領域に送り出される。
図３７は、クリーニング装置７をいわゆるタンデム型のフルカラー画像形成装置であるプリンタに適用した例を示す図である。
このプリンタは、水平面上に設置したときに、水平方向に長尺な状態となるように、複数のローラ９２，９３，９５，９６に張架された像担持体としての中間転写ベルトである中間転写ベルト９１を備えている。この中間転写ベルト９１は、図中矢印Ｇの向きに表面移動する。中間転写ベルト９１における水平方向に延在する平面部分には、４つの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが並んで配設されている。各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周囲には、それぞれ、上記実施形態と同様に、帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、除電ランプ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、クリーニング装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ等が設けられている。また、プリンタは、複数枚の記録材としての転写紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の転写紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、２次転写ローラ９４と中間転写ベルト９１との間の２次転写領域に送り出される。
図３７のプリンタにおいて画像形成を行う場合、まず、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを図３７中反時計方向に回転駆動するとともに中間転写ベルト９１を図３７中反時計方向に回転駆動する。そして、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面を帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋで一様に帯電した後、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に対して画像データで変調されたレーザー光ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫを照射して、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に各色の静電潜像を形成する。各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面上の各色静電潜像には、各現像装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにより各色トナーがそれぞれ付着し、これにより各色トナー像が形成される。この各色トナー像は、中間転写ベルト９１上に互いに重なり合うように１次転写される。中間転写ベルト９１上の各色トナー像は、互いに重なり合った状態で、２次転写ローラ９４により２次転写領域に搬送されてきた転写紙Ｐ上に転写される。このようにしてトナー像が転写された転写紙Ｐは、図示しない定着部に搬送され、転写紙Ｐを加熱、加圧して、転写紙Ｐ上のトナー像を転写紙Ｐに定着させる。定着後の転写紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。転写後の各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に残留した転写残トナーは、クリーニング装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋで除去される。また、中間転写ベルト９１の表面に残留した転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置９７で除去される。この中間転写ベルトクリーニング装置９７も、上記クリーニング装置７と同様の構成を備えている。
図３７に示すタンデム型のフルカラー画像形成装置において、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段として、クリーニング装置７を用いることで、上述したように、球形トナーであっても、感光体表面から転写残トナーを経時的に良好に除去することができる。同様に、転写紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト９１の表面に残留した転写残トナーも、中間転写ベルトクリーニング装置９７により、球形トナーであっても、中間転写ベルト表面から転写残トナーを経時的に良好に除去することができる。
〔カラー画像形成装置例２〕
図３８は、クリーニング装置７をいわゆる１ドラム型のフルカラー画像形成装置であるプリンタに適用した例を示す図である。
このプリンタでは、図示しない本体筐体内に１つの感光体１が収納されている。この感光体１の周囲には、上記実施形態と同様に、帯電装置２、４つの現像装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋ、転写手段としての中間転写部９０、クリーニング装置７、除電ランプ８等が設けられている。なお、４つの現像装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋは、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応している。また、このプリンタは、複数枚の記録材としての転写紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の転写紙は、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、２次転写ローラ９４と中間転写ベルト９１との間の２次転写領域に送り出される。
図３８は、クリーニング装置７をいわゆる１ドラム型のフルカラー画像形成装置であるプリンタに適用した例を示す図である。
このプリンタでは、図示しない本体筐体内に１つの感光体１が収納されている。この感光体１の周囲には、上記実施形態と同様に、帯電装置２、４つの現像装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋ、転写手段としての中間転写部９０、クリーニング装置７、除電ランプ８等が設けられている。なお、４つの現像装置６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋは、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応している。また、このプリンタは、複数枚の記録材としての転写紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の転写紙は、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対でタイミング調整された後、２次転写ローラ９４と中間転写ベルト９１との間の２次転写領域に送り出される。
図３８のプリンタにおいて画像形成を行う場合、まず、感光体１を図３８中反時計方向に回転駆動するとともに中間転写部９０の中間転写ベルト９１を図３８中時計方向に回転駆動する。そして、感光体１の表面を帯電装置２で一様に帯電した後、感光体１の表面に対してＣ用画像データで変調されたレーザー光Ｌを照射して、感光体１の表面にＣ用静電潜像を形成する。そして、このＣ用静電潜像を現像装置６ＣによりＣトナーで現像を行う。これにより得られたＣ用トナー像は、中間転写部９０の中間転写ベルト９１上に１次転写される。その後、感光体１の表面に残留した転写残トナーをクリーニング装置７で除去した後、再び感光体１の表面を帯電装置２で一様に帯電する。次に、感光体１の表面に対してＭ用画像データで変調されたレーザー光Ｌを照射して、感光体１の表面にＭ用静電潜像を形成する。そして、このＭ用静電潜像を現像装置６ＭによりＭトナーで現像を行う。これにより得られたＭ用トナー像は、中間転写部９０の中間転写ベルト９１上に既に１次転写されているＣ用トナー像と重なり合うようにして、中間転写ベルト９１上に１次転写される。以後、Ｙ及びＫについても、同様に中間転写ベルト９１上に１次転写する。このようにして互いに重なり合った状態の中間転写ベルト９１上の各色トナー像は、２次転写ローラ９４により２次転写領域に搬送されてきた転写紙Ｐ上に転写される。このようにしてトナー像が転写された転写紙Ｐは、紙搬送ベルト１２によって、図示しない定着部に搬送される。この定着部で、転写紙Ｐを加熱、加圧して、転写紙Ｐ上のトナー像を転写紙Ｐに定着させる。定着後の転写紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。転写後の感光体１の表面に残留した転写残トナーは、クリーニング装置７で除去される。また、中間転写ベルト９１の表面に残留した転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置９７で除去される。この中間転写ベルトクリーニング装置９７も、上記クリーニング装置７と同様の構成を備えている。
図３８に示す１ドラム型のフルカラー画像形成装置において、感光体１の表面に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段として、クリーニング装置７を用いることで、上述したように、球形トナーであっても、感光体表面から転写残トナーを経時的に良好に除去することができる。同様に、転写紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト９１の表面に残留した転写残トナーも、中間転写ベルトクリーニング装置９７により、球形トナーであっても、中間転写ベルト表面から転写残トナーを経時的に良好に除去することができる。
なお、紙搬送ベルト１２に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置１５も、上記クリーニング装置７と同様の構成としてもよい。用紙ジャムが起こる等により紙搬送ベルト１２の表面もトナーで汚れる場合があるからである。
以上、本実施形態におけるクリーニング装置７は、被クリーニング体としての感光体１の表面に接触するように表面移動して、感光体表面上に付着する所定極性のトナーを除去するクリーニング部材としてのブラシローラ７１，７２と、ブラシローラ７１，７２の表面に接触するように表面移動してブラシローラ表面に付着したトナーを回収する回収部材としての回収ローラ７３，７４と、ブラシローラ７１，７２と回収ローラ７３，７４との接触部でブラシローラ上のトナーを回収ローラへ移動させる回収電界を発生させる回収電界発生手段としての電源７０１〜７０６，８０１〜８０６と、回収ローラ７３，７４の表面に付着したトナーを回収ローラ表面から剥離させる剥離部材としての回収ローラ用ブレード７５，７６とを備えている。そして、回収ローラ７３，７４の表面層を絶縁層で構成している。これにより、転写残トナーへの電荷注入が抑制され、クリーニング不良を抑制できる。また、本クリーニング装置７は、上記ブラシローラ７１，７２での除去対象であるトナーの極性とは逆極性の電荷を回収ローラ７３，７４の表面に付与する実施例１〜６で説明した電荷付与手段を備えている。これにより、経時的に回収ローラ７３，７４の表面電位が低下する場合であっても、その低下分の電荷を電荷付与手段により補うことができるので、回収ローラ７３，７４の表面電位が経時的に低下して回収ローラ７３，７４による回収効率が経時的に低下するのを抑制できる。
また、本実施形態では、ブラシローラ７１，７２にその除去対象であるトナーの極性とは逆極性のバイアスを印加するクリーニングバイアス印加手段としての電源７０１，７０２や電極ローラ８７を備えている。これにより、感光体１の表面上のトナーをブラシローラ７１，７２に静電的に付着させてクリーニングを行う静電クリーニングを実現できる。よって、このようなクリーニングバイアスを印加しないで機械的なクリーニングを行うものに比べてクリーニング性の向上を図ることができる。
また、本実施形態において、上記電荷付与手段として、上記実施例２〜４及び６で説明したように、回収ローラ７３，７４の表面に接触する接触帯電部材としての帯電ローラ８２、帯電ブラシローラ８３、帯電ブレード８４により、回収ローラ７３，７４の表面に電荷を付与するものを用いると、構成の簡素化や小型化を実現できる。この場合、上記接触帯電部材を、回収ローラ７３，７４の表面移動方向に対して直交する幅方向全域にわたって回収ローラ７３，７４の表面に接触するようにする。これにより、回収ローラ７３，７４の表面全域にわたって表面電位の経時的な低下を抑制できる。また、このような接触帯電部材を用いる場合、接触帯電部材と回収ローラ７３，７４との接触点近傍における接触帯電部材と回収ローラ７３，７４との空隙に放電を生じさせる電圧よりも高い電圧を接触帯電部材に印加することにより、回収ローラ７３，７４の表面に電荷を付与するのが好ましい。この場合、効率的な電荷付与が可能となる。
また、本実施形態では、回収ローラ用ブレード７５，７６によりトナーを剥離した後であって感光体１の表面と接触する前における回収ローラ７３，７４の表面部分に、電荷付与手段により電荷を付与する。これにより、回収ローラ７３，７４の表面に対する電荷付与がトナーによって妨げられるような事態が生じず、回収ローラ７３，７４の表面に対してムラのない電荷付与が可能となる。
また、本実施形態において、回収ローラ７３，７４は、その表面層の内側が導体である芯金で構成されている。これにより、ブラシローラ７１，７２と回収ローラ７３，７４との間の電界が安定する。電界が安定になると、ブラシローラ７１，７２から回収ローラ７３，７４へのトナーの移動を安定化することができる。なお、この導体に電圧を印加しない場合には、この導体をグランドに落とすことが好ましい。この導体を電気的にフロートの状態にすると、ブラシローラ７１，７２と回収ローラ７３，７４との間の電界が不安定になりやすいためである。
また、本実施形態では、回収ローラ７３，７４の芯金にバイアスを印加するバイアス印加手段としての電源７０３，７０４を備えているので、回収ローラ７３，７４の表面電位をより安定化させることができる。
また、本実施形態では、ブラシローラ７１，７２にその除去対象であるトナーの極性とは逆極性のバイアスを印加するクリーニングバイアス印加手段としての電源７０１，７０２や電極ローラ８７を備えている。これにより、感光体１の表面上のトナーをブラシローラ７１，７２に静電的に付着させてクリーニングを行う静電クリーニングを実現できる。よって、このようなクリーニングバイアスを印加しないで機械的なクリーニングを行うものに比べてクリーニング性の向上を図ることができる。
また、本実施形態において、上記電荷付与手段として、上記実施例２〜４及び６で説明したように、回収ローラ７３，７４の表面に接触する接触帯電部材としての帯電ローラ８２、帯電ブラシローラ８３、帯電ブレード８４により、回収ローラ７３，７４の表面に電荷を付与するものを用いると、構成の簡素化や小型化を実現できる。この場合、上記接触帯電部材を、回収ローラ７３，７４の表面移動方向に対して直交する幅方向全域にわたって回収ローラ７３，７４の表面に接触するようにする。これにより、回収ローラ７３，７４の表面全域にわたって表面電位の経時的な低下を抑制できる。また、このような接触帯電部材を用いる場合、接触帯電部材と回収ローラ７３，７４との接触点近傍における接触帯電部材と回収ローラ７３，７４との空隙に放電を生じさせる電圧よりも高い電圧を接触帯電部材に印加することにより、回収ローラ７３，７４の表面に電荷を付与するのが好ましい。この場合、効率的な電荷付与が可能となる。
また、本実施形態では、回収ローラ用ブレード７５，７６によりトナーを剥離した後であって感光体１の表面と接触する前における回収ローラ７３，７４の表面部分に、電荷付与手段により電荷を付与する。これにより、回収ローラ７３，７４の表面に対する電荷付与がトナーによって妨げられるような事態が生じず、回収ローラ７３，７４の表面に対してムラのない電荷付与が可能となる。
また、本実施形態において、回収ローラ７３，７４は、その表面層の内側が導体である芯金で構成されている。これにより、ブラシローラ７１，７２と回収ローラ７３，７４との間の電界が安定する。電界が安定になると、ブラシローラ７１，７２から回収ローラ７３，７４へのトナーの移動を安定化することができる。なお、この導体に電圧を印加しない場合には、この導体をグランドに落とすことが好ましい。この導体を電気的にフロートの状態にすると、ブラシローラ７１，７２と回収ローラ７３，７４との間の電界が不安定になりやすいためである。
また、本実施形態では、回収ローラ７３，７４の芯金にバイアスを印加するバイアス印加手段としての電源７０３，７０４を備えているので、回収ローラ７３，７４の表面電位をより安定化させることができる。
ここで、回収ローラ７３，７４の表面層と芯金との間に、１×１０4〜３×１０12［Ω・ｃｍ］の範囲の中抵抗層を設けると、次のような効果が得られる。
なお、この中抵抗層の抵抗値測定は、ハイレスタ（三菱化学製）によりΦ２［ｍｍ］の電極を用いて中抵抗層の抵抗値を測定し、その抵抗値から下記の計算式（１）を用いて体積抵抗率を計算したものである。
（体積抵抗率）＝（測定した抵抗値）×（電極面積）／（中抵抗層の層厚）・・・（１）
なお、この中抵抗層の抵抗値測定は、ハイレスタ（三菱化学製）によりΦ２［ｍｍ］の電極を用いて中抵抗層の抵抗値を測定し、その抵抗値から下記の計算式（１）を用いて体積抵抗率を計算したものである。
（体積抵抗率）＝（測定した抵抗値）×（電極面積）／（中抵抗層の層厚）・・・（１）
図３９（ａ）は、表面層１７３Ａと芯金１７３Ｂとの間に中抵抗層１７３Ｃを備えた回収ローラ１７３の軸方向に直交する断面を示す説明図である。
図３９（ｂ）は、この回収ローラ１７３の等価回路を示す説明図である。
図３９（ｃ）は、回収ローラ１７３から中抵抗層１７３Ｃを除去した場合の等価回路を示す説明図である。
回収ローラ１７３の等価回路は、図３９（ｂ）に示すようにＣＲ直列回路となる。この等価回路において、中抵抗層１７３Ｃは抵抗成分Ｒであり、表面層（絶縁層）１７３Ａがコンデンサ成分Ｃである。なお、回収ローラ１７３の表面は、コンデンサＣの図中下側の対向板に相当し、回収ローラ１７３の表面に電荷を供給すると、図３９（ｂ）に示す等価回路の当該対向板に電荷が溜まることになる。図３９（ｂ）と図３９（ｃ）とを比較すると、図３９（ｃ）の等価回路は抵抗成分Ｒが無いため、時定数がゼロとなり、回収ローラ１７３の表面への充電は瞬時に行われることになる。実際には抵抗成分Ｒが無いということはないが、抵抗成分Ｒが非常に小さい場合、回収ローラ表面の電荷に分布ムラが生じてしまうという不具合が生じる。これは、抵抗成分Ｒが非常に小さいために過充電されてしまうためだと考えられる。一方、図３９（ｂ）の等価回路は十分に大きな抵抗成分Ｒが存在するため、時定数を適度に大きくでき、過充電を抑制することができるので、回収ローラ表面に生じる電荷の分布ムラを抑制できる。なお、表面層１７３Ａと芯金１７３Ｂとの間に中抵抗層１７３Ｃを備えた回収ローラ１７３の具体例を下記の表１に示す。
図３９（ｂ）は、この回収ローラ１７３の等価回路を示す説明図である。
図３９（ｃ）は、回収ローラ１７３から中抵抗層１７３Ｃを除去した場合の等価回路を示す説明図である。
回収ローラ１７３の等価回路は、図３９（ｂ）に示すようにＣＲ直列回路となる。この等価回路において、中抵抗層１７３Ｃは抵抗成分Ｒであり、表面層（絶縁層）１７３Ａがコンデンサ成分Ｃである。なお、回収ローラ１７３の表面は、コンデンサＣの図中下側の対向板に相当し、回収ローラ１７３の表面に電荷を供給すると、図３９（ｂ）に示す等価回路の当該対向板に電荷が溜まることになる。図３９（ｂ）と図３９（ｃ）とを比較すると、図３９（ｃ）の等価回路は抵抗成分Ｒが無いため、時定数がゼロとなり、回収ローラ１７３の表面への充電は瞬時に行われることになる。実際には抵抗成分Ｒが無いということはないが、抵抗成分Ｒが非常に小さい場合、回収ローラ表面の電荷に分布ムラが生じてしまうという不具合が生じる。これは、抵抗成分Ｒが非常に小さいために過充電されてしまうためだと考えられる。一方、図３９（ｂ）の等価回路は十分に大きな抵抗成分Ｒが存在するため、時定数を適度に大きくでき、過充電を抑制することができるので、回収ローラ表面に生じる電荷の分布ムラを抑制できる。なお、表面層１７３Ａと芯金１７３Ｂとの間に中抵抗層１７３Ｃを備えた回収ローラ１７３の具体例を下記の表１に示す。
１ 感光体
２ 帯電装置
５ 転写装置
６ 現像装置
７ クリーニング装置
１２ 紙搬送ベルト
１５ ベルトクリーニング装置
７１ 第１ブラシローラ
７２ 第２ブラシローラ
７３ 第１回収ローラ
７４ 第２回収ローラ
７５ 第１回収ローラ用ブレード
７６ 第２回収ローラ用ブレード
７７ トナー排出スクリュー
８１ コロナチャージャ
８１ａ 放電ワイヤ
８２ 帯電ローラ
８３ 帯電ブラシローラ
８４，８６ 帯電ブレード
８５ 軟Ｘ線照射装置
８６ 帯電ブレード
８７ 電極ローラ
９１ 中間転写ベルト
９４ ２次転写ローラ
９７ 中間転写ベルトクリーニング装置
１０１，１０２ 表面電位計
１０１ａ，１０２ａ プローブ
１７３ 回収ローラ
１７３Ａ 表面層
１７３Ｂ 芯金
１７３Ｃ 中抵抗層
３００ プロセスカートリッジ
７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６，８０６ 電源
２ 帯電装置
５ 転写装置
６ 現像装置
７ クリーニング装置
１２ 紙搬送ベルト
１５ ベルトクリーニング装置
７１ 第１ブラシローラ
７２ 第２ブラシローラ
７３ 第１回収ローラ
７４ 第２回収ローラ
７５ 第１回収ローラ用ブレード
７６ 第２回収ローラ用ブレード
７７ トナー排出スクリュー
８１ コロナチャージャ
８１ａ 放電ワイヤ
８２ 帯電ローラ
８３ 帯電ブラシローラ
８４，８６ 帯電ブレード
８５ 軟Ｘ線照射装置
８６ 帯電ブレード
８７ 電極ローラ
９１ 中間転写ベルト
９４ ２次転写ローラ
９７ 中間転写ベルトクリーニング装置
１０１，１０２ 表面電位計
１０１ａ，１０２ａ プローブ
１７３ 回収ローラ
１７３Ａ 表面層
１７３Ｂ 芯金
１７３Ｃ 中抵抗層
３００ プロセスカートリッジ
７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６，８０６ 電源
Claims (18)
- 被クリーニング体の表面に接触するように表面移動して、該被クリーニング体の表面上に付着する所定極性のトナーを除去するクリーニング部材と、
該クリーニング部材の表面に接触するように表面移動し、該クリーニング部材の表面に付着したトナーを回収する回収部材と、
該クリーニング部材と該回収部材との接触部で該クリーニング部材上のトナーを該回収部材へ移動させる回収電界を発生させる回収電界発生手段と、
該回収部材の表面に付着したトナーを該回収部材の表面から剥離させる剥離部材とを備えたクリーニング装置において、
上記回収部材の表面層を絶縁層で構成し、
上記所定極性とは逆極性の電荷を該回収部材の表面に付与する電荷付与手段を設けたことを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項１のクリーニング装置において、
上記クリーニング部材に上記所定極性とは逆極性のバイアスを印加するクリーニングバイアス印加手段を有することを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項１又は２のクリーニング装置において、
上記電荷付与手段は、上記回収部材の表面に接触する接触帯電部材により該回収部材の表面に電荷を付与するものであることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項３のクリーニング装置において、
上記接触帯電部材は、上記回収部材の表面移動方向に対して直交する幅方向全域にわたって、該回収部材の表面に接触するものであることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項３又は４のクリーニング装置において、
上記電荷付与手段は、上記接触帯電部材と上記回収部材との接触点近傍における該接触帯電部材と該回収部材との空隙に放電を生じさせる電圧よりも高い電圧を該接触帯電部材に印加することにより、該回収部材の表面に電荷を付与するものであることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記電荷付与手段は、上記剥離部材によりトナーを剥離した後であって上記被クリーニング体の表面と接触する前における上記回収部材の表面部分に電荷を付与するものであることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のクリーニング装置において、
上記回収部材は、上記表面層の内側が導体で構成されていることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項７のクリーニング装置において、
上記回収部材は、上記表面層と上記導体との間に中抵抗層を有することを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項７又は８のクリーニング装置において、
上記回収電界発生手段は、上記回収部材が有する上記導体にバイアスを印加するバイアス印加手段を含むことを特徴とするクリーニング装置。 - 単一の潜像担持体上に複数色のトナー像を順次形成し、最終的に該複数色のトナー像が互いに重なり合った合成トナー像を記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 複数の潜像担持体それぞれに互いに異なる色のトナー像を形成し、最終的に各潜像担持体上のトナー像が互いに重なり合った合成トナー像を記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記複数の潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 潜像担持体上に形成された複数色のトナー像を中間転写体の表面に互いに重なり合うように転写することで該中間転写体上に合成トナー像を形成し、該合成トナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記中間転写体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に転写するための転写領域を記録材が通過するように、記録材を表面に担持して搬送する記録材搬送部材を備えた画像形成装置において、
上記記録材搬送部材の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 潜像担持体上に形成したトナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記潜像担持体は、フィラーを分散させた感光体であり、
該潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 潜像担持体上に形成したトナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記潜像担持体は、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、又は、充填材で補強された表面層を有し、かつ、架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体であり、
該潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 潜像担持体上に形成したトナー像を最終的に記録材上に転写させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記潜像担持体は、アモルファスシリコン感光体であり、
該潜像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段として、請求項１乃至９いずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記トナー像を構成するトナーとして、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０であるものを用いることを特徴とする画像形成装置。 - 少なくとも、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に付着した不要なトナーを除去するクリーニング手段とを一体的に支持し、かつ、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
上記クリーニング手段として、請求項１乃至９のいずれかの１項に記載のクリーニング装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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