JP3960217B2

JP3960217B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3960217B2
Application number: JP2002356916A
Authority: JP
Inventors: 仁岩崎; 司稲生; 康友石井; 勝也竹野内; 信一郎藤森; 功也田中
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: JP2004191492A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体上の転写残トナーをクリーニングするブラシを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写体に一旦転写した後、その中間転写体から記録媒体に転写されたトナー像を再転写させるか、あるいは感光体上に形成したトナー像を直接記録媒体上に転写し、その記録媒体上のトナー像を加熱および加圧して定着させ、記録媒体上に画像を形成している。
【０００３】
しかし、感光体上のトナー像を１００％転写することは困難であり、転写後にトナーが残留する。この転写残トナーは、次の画像形成サイクルにおいて、画像欠陥の原因となるため除去する必要がある。そこで、感光体、あるいは中間転写体など像担持体上の、トナー像転写後の所定の位置に転写残トナーを除去するクリーニング手段が設けられる。一方、感光体上のトナー像は、中間転写体又は記録媒体を挟んで感光体とニップ部を形成する転写器から所定のバイアス電圧が印加されて転写されるが、そのとき感光体と中間転写体又は記録媒体との間に放電が起こり、転写されたトナーの一部が正極性に帯電する。そして、この正極性に帯電したトナーの一部は、感光体上にリトランスファーすることがあるため、感光体上の転写残トナーにはそれぞれの極性のトナーが混在するのが一般的である。
【０００４】
そこで、それぞれの極性を有する転写残トナーを、交流電圧を印加したブラシロールで吸着し除去するものがある（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、ブラシに一旦吸着されたトナーは、ブラシロールに印加されている、交流電圧により、感光体にそのまま吐き出されてしまうという不具合がある。すなわち、感光体上の転写残トナーは、回転するブラシロールによる振動を受けるとともに、両極性の電界が加わるため、感光体とブラシロールとの間のギャップを浮遊する。そして、ブラシの機械的な力によりブラシの隙間に取り込まれる。このとき、ブラシロールに、プラス電界が加わるときはマイナス極性のトナーがブラシに捕獲され、マイナス電界が加わるときはプラス極性のトナーがブラシに捕獲される。しかし、ブラシに捕獲されたトナーは、ブラシロールの回転により、再度感光体に接触するときに、両極性の電界を受けるので、再び感光体に吐き出される。
【０００６】
そこで、ブラシロールに吸着されたトナー等が飛散しないように、ブラシロールに、回収部材を接触させることにより、ブラシロールから回収部材にトナー等を転移させ、ブラシロールをリフレッシュするものがある（特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−１５１１８７号公報（第１実施例、第２実施例、図１、図２）
【特許文献２】
特開平第８−１９４４１８号公報（段落番号００３８〜段落番号００４３、図１、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブラシロールから、回収ロールにトナーを転移させても、回収ロールからトナーを掻き落とすスクレーパなどが必要となり、ブラシロール、回収ロールなどを含むクリーニング装置全体が大型化し、コスト高となる。また、ブラシロールから回収ロールへのトナーの転移を促すために回収ロールに直流電圧を印加しても、効率がそれほどよくならないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、回収ロールなどを設けることなく、ブラシロール単独で、感光体上のそれぞれの極性の転写残トナーを確実に除去することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、所定の方向に移動し、トナー像が形成される像担持体と、該像担持体上に形成されたトナー像を被転写体に転写し、最終的に記録媒体上に転写および定着させることにより定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記被転写体にトナー像が転写された後の上記像担持体に接触する、互いに抵抗値が異なる、２種類以上の毛体が植設されたブラシと、
上記ブラシに交番電圧を印加する電圧印加部とを備え、
上記ブラシは、上記電圧印加部からの交番電圧の印加を受けて、上記被転写体にトナー像を転写した後の上記像担持体上に残留する転写残トナーを吸着するものであることを特徴とする。
【００１１】
このように、抵抗値が異なる毛体が植設されたブラシを備え、ブラシに正と負の極性が交互に繰り返される電圧を印加すると、毛体の抵抗値の高低により強弱のある電界が像担持体上に残留する正および負それぞれの極性のトナーに印加される。このため、それぞれの極性のトナーを浮遊状態にさせることができるとともに、印加電界が弱い毛体にその浮遊トナーを確実に捕獲することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の画像形成装置を示す図である。
【００１３】
図１に示す画像形成装置は、各色のトナー像が形成される、４つの画像形成ユニット２０ａ〜２０ｂと、駆動ロール１１、従動ロール１２、および対向ロール１３に張架されて、４つの画像ユニット２０ａ〜２０ｂそれぞれに接触しながら循環移動する中間転写ベルト７と、画像形成ユニット２０ａ〜２０ｂそれぞれとと中間転写ベルト７を挟んでニップ部を形成し、各画像形成ユニット２０ａ〜２０ｂから中間転写ベルト７にトナー像を１次転写する４つの１次転写器６ａ〜６ｂと、対向ロール１３と中間転写ベルト７を挟んでニップ部を形成し、中間転写ベルト７からトナー像を記録媒体に転写する２次転写器９と、記録媒体上のトナー像を記録媒体上に定着させる定着器８と、中間転写ベルト７上の転写残トナーを除去するベルトクリーナ１０とを備えている。
【００１４】
また、画像形成ユニット２０ａ〜２０ｂそれぞれは、トナー像が形成される感光体ドラム１ａ〜１ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄを均一に帯電させる接触帯電器２ａ〜２ｄと、均一に帯電した感光体ドラム１ａ〜１ｄに露光光を照射し静電潜像を形成する露光装置３ａ〜３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像器４ａ〜４ｄと、トナー像を中間転写ベルト７に１次転写した後の感光体ドラム１ａ〜１ｄに残留する転写残トナーを除去するブラシロール５ａ〜５ｄとを備えている。
【００１５】
ここで、本実施形態は、タンデム式の画像形成装置に基づいて説明したが、画像形成装置は、タンデム式のものに限定する必要はなく、感光体が１つのものであっても、また、感光体から直接用紙に転写するものであっても適用される。
【００１６】
図２は、画像形成ユニットを示す概略構成図である。
【００１７】
図２に示す画像形成ユニットは、矢印Ａ方向に回転しトナー像が形成される感光体ドラム１と、感光体ドラム１を均一に帯電させる接触帯電器２と、均一に帯電した感光体ドラム１に露光光を照射し静電潜像を形成する露光装置３と、感光体ドラム１上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像器４と、トナー像を中間転写ベルト７に１次転写した後の感光体ドラム１に残留する転写残トナーを除去する、矢印Ｂ方向に回転するブラシロール５とを備えており、画像形成ユニット２０は、１次転写器６との間に中間転写ベルト７を挟んでニップ部を形成している。
【００１８】
本実施形態のブラシロール５は、絶縁性毛１５と導電性毛１６とがそれぞれ植設されたものが用いられる。そして、感光体ドラム１から転写残トナーを除去するときは、電圧印加部１７からブラシロール５に、正と負の極性が交互に繰り返される交流電圧が印加され、感光体ドラム１上の両極性を有する転写残トナーは、絶縁性毛１５に吸着され、保持される。そして、所定のタイミングで、このブラシロール５に保持されたトナーを感光体ドラム１に吐き出すことにより、そのトナーを現像器４に戻したり、あるいは中間転写ベルト７を介してベルトクリーナ１０で回収する。
【００１９】
ブラシロール５に保持されたトナーを吐き出すときは、電圧印加部１７からブラシロール５に、所定期間毎に極性が反転する直流電圧が重畳された交流電圧が印加される。
【００２０】
本実施形態では、ブラシロール５に溜まったトナーを感光体ドラム１に吐き出しているが、ブラシロール５に、例えば回収ロールを当接させることにより、溜まったトナーを回収してもよい。
【００２１】
図３は、ブラシロールと感光体ドラムとの間のギャップにおけるトナーの挙動を示す模式図である。
【００２２】
図３に示すように、ブラシロール５には、斜線で示した絶縁性毛１５と、白抜きで示した導電性毛１６とがそれぞれ植設され、電圧印加部１７から交流電圧が印加されている。
【００２３】
ここで、絶縁性毛１５は、電気抵抗が、１１ｌｏｇΩ・ｃｍ以上のものであり、導電性毛１６は、電気抵抗が絶縁性毛１５の電気抵抗より低ければよく、例えば４ｌｏｇΩ・ｃｍのものを用いることができる。
【００２４】
図３（ａ）は、感光体ドラム１からブラシロール５に転写残トナーが吸着される状態をあらわす図である。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、ブラシロール５に、電圧印加部１７から正と負の極性が交互に繰り返される交流電圧（例えば、周波数３ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧６００Ｖ、直流電圧ゼロ）が印加され、ブラシロール５の絶縁性毛１５および導電性毛１６と感光体ドラム１との間に電界が印加されるので、多数の正負両極性を有するトナーＴが浮遊する。しかし、絶縁性毛１５との間の電界Ｅ２は、導電性毛１５との間の電界Ｅ１に較べて弱いので、浮遊するトナーＴは、電界の弱い絶縁性毛１５に捕獲される。このとき、絶縁性毛１５の腰を導電性毛１６よりも強くしてあれば、ブラシロール５の回転により、絶縁性毛１５によって機械的にも掻き取られるので、絶縁性毛１５の間により多くのトナーを捕獲することができる。
【００２６】
図３（ｂ）は、ブラシロールに捕獲されたトナーが保持される状態をあらわす図である。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、ブラシロール５に正と負の極性が交互に繰り返される交流電圧が印加され、感光体ドラム１と絶縁性毛１５との間の電界Ｅ２は、感光体ドラム１と導電性毛１６との間の電界Ｅ１に較べて弱いので、絶縁性毛１５に捕獲されたトナーはそのまま保持される。
【００２８】
図３（ｃ）は、ブラシロールに捕獲されたトナーが感光体ドラムに吐き出される状態をあらわす図である。
【００２９】
図３（ｃ）に示すように、ブラシロール５に、電圧印加部１７から極性がスイッチにより切り替えられて一定期間毎に極性が反転する直流電圧が重畳された交流電圧（例えば、周波数５ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧１０００Ｖ、直流電圧マイナス５００Ｖ又はプラス５００Ｖ）が印加され、ブラシロール５の絶縁性毛１５および導電性毛１６と感光体ドラム１との間には、転写残トナーが吸着される状態のときよりも、高周波の、より強力な電界Ｅ'１、Ｅ'２が印加される。
【００３０】
したがって、絶縁性毛１５に捕獲されていたトナーＴも、周波数が高くて、より強力な電界Ｅ'１、Ｅ'２の作用により、それぞれの極性のトナーＴが感光体ドラムに吐き出される。
【００３１】
次に、本実施形態のブラシロールによる転写残トナーの捕獲、保持および吐出し、それぞれの効果を確認した結果について説明する。
【００３２】
図４は、転写残トナーが、ブラシロールに突入したときの捕獲性能をあらわす実験結果を示す図であり、図４（ａ）は、負極性を有する転写残トナー（以下、「ＲＳＴ；ライト・サイン・トナー」と呼ぶ。）がブラシロールで捕獲されないすり抜け量の確認結果を示し、図４（ｂ）は、正極性を有する転写残トナー（以下、「ＷＳＴ；ロング・サイン・トナー」と呼ぶ。）がブラシロールで捕獲されないすり抜け量の確認結果を示す。
【００３３】
図４（ａ）および図４（ｂ）において、縦軸は、転写残トナーがブラシロールで捕獲されないすり抜け量（ｇ／ｍ²）、横軸は、ブラシロールに突入した、転写残トナー量（ｇ／ｍ²）をあらわし、図中の◆印は、導電性毛および絶縁性毛が植設された本実施形態のブラシロールの実験結果を示し、□印は、比較例として示す、導電性毛のみが植設されたブラシロールの実験結果を示す。
【００３４】
図４（ａ）および図４（ｂ）何れにおいても、導電性毛および絶縁性毛が植設された本実施形態のブラシロールは、すり抜け量が極めて少なく、ＲＳＴおよびＷＳＴとも確実に捕獲していることがわかる。
【００３５】
一方、導電性毛のみが植設された比較例のブラシロールは、ブラシロールに突入した転写残トナー量が増加すると次第にすり抜け量が多くなる傾向があり、特に、ＷＳＴにおいては顕著であることがわかった。
【００３６】
ここで、ＲＳＴよりＷＳＴのすり抜け量が多くなる理由について考察すると、図５に示すように、本実施形態のブラシロールと接触する位置における感光体ドラム表面電位は、画像形成領域が５Ｖ、非画像形成領域がマイナス６０Ｖであり、ブラシロールに印加される交流電圧は、周波数が３．２ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧が６００Ｖ、直流電圧がゼロボルトである。したがって、リトランスファーによって正極性を有する転写残トナーは、ブラシロールに印加される交流電圧の正極性による電界（２４０Ｖ）によりブラシロールに吸着され、負極性を有する転写残トナーは、ブラシロールに印加される交流電圧の負極性による電界（２９５Ｖ）によりブラシロールに吸着されるが、交流電圧の負極性による電界の方が強いことによると考えられる。
【００３７】
図６および図７は、ブラシロールの回転に伴って捕獲されたトナーがブラシロールに保持される保持性能をあらわす実験結果を示す図であり、図６は、本実施形態のブラシロールの実験結果を示し、図７は、比較例として示す、導電性毛のみが植設されたブラシロールの実験結果を示す。
【００３８】
図６および図７において、横軸は、ブラシロールの回転数（ｔ１は、所定量の転写残トナーが突入した直後、ｔ２は、ブラシロール１回転後、ｔ３は、ブラシロール２回転後、ｔ４は、ブラシロール５回転後、ｔ５は、ブラシロール１０回転後）、縦軸は、感光体ドラムに吐き出してしまったトナー量（ｇ／ｍ²）を表わし、図中の◇印は、転写残トナーの捕獲量が０．３（ｇ／ｍ²）の場合、□印は、転写残トナーの捕獲量が０．１８（ｇ／ｍ²）の場合、△印は、転写残トナーの捕獲量が０．１４（ｇ／ｍ²）の場合をそれぞれ示している。
【００３９】
図６からわわかるように、本実施形態のブラシロールは、ブラシロールにおける転写残トナーの捕獲量如何に拘わらず、ブラシロールの回転数が増加しても感光体ドラムに吐き出したトナー量は、ほぼ一定であり、図７に示す比較例のブラシロールと較べて１／２以下となっており、保持性能が高いことが確認された。
【００４０】
図８は、ブラシロールに印加される交流電圧の周波数および電圧を変化させたときのブラシロールの吐出し性能をあらわす実験結果を示す図である。
【００４１】
実験は、Ａ３版用紙１枚の面積分の０．３ｇ／ｍ²のＲＳＴをブラシロールに突入させてブラシロールにトナーを捕獲させた後、ブラシロールに直流重畳の交流電圧を印加して感光体ドラムへの吐出し量を測定した。
【００４２】
図８において、横軸は、ブラシロールの回転数、縦軸は、感光体ドラムに吐き出したトナー量（ｇ／ｍ²）を表わし、図中の◇印は、周波数６ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧８００Ｖ、直流電圧マイナス４００Ｖの直流重畳交流電圧がブラシロールに印加された場合、□印は、周波数４．５ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧６００Ｖ、直流電圧マイナス４００Ｖの直流重畳交流電圧がブラシロールに印加された場合、△印は、周波数４．５ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧６００Ｖ、直流電圧マイナス４００Ｖの直流重畳交流電圧がブラシロールに印加された場合、×印は、周波数３．２ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧６００Ｖ、直流電圧マイナス４００Ｖの直流重畳交流電圧がブラシロールに印加された場合をそれぞれ示している。
【００４３】
図からわかるように、ピーク・ツー・ピーク電圧が高いほど、そして周波数が高いほど感光体ドラムに吐き出したトナー量は多く、しかも回転数が少ないうちに保持しているトナーを吐き出すことがわかる。
【００４４】
次に第２の実施形態について説明する。
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態と比べて、ブラシロールに印加される交流電圧に直流電圧が重畳されている点が相違するが、それ以外の点は共通するので、相違点について説明する。
【００４５】
図９は、第２の実施形態のブラシロールの印加電圧とトナー像転写後の感光体ドラム表面電位との関係を示す図である。
【００４６】
図９において、感光体ドラムの画像形成領域の電位は、マイナス１００Ｖであり、非画像形成領域の表面電位は、マイナス２００Ｖである。そして、ブラシロールには、周波数が３．２ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧が６００Ｖ、直流電圧がマイナス１５０Ｖの交流電圧が印加される。
【００４７】
感光体ドラム表面の画像形成領域には、負極性の転写残トナーが付着し、非画像形成領域には、正極性を有するリトランスファートナーが付着している。したがって、リトランスファートナーは、ブラシロールに印加される交流電圧の正極性による電界（２５０Ｖ）によりブラシロールに吸着され、負極性を有する転写残トナーは、ブラシロールに印加される交流電圧の負極性による電界（２５０Ｖ）によりブラシロールに吸着される。
【００４８】
本実施形態では、ブラシロールに１５０Ｖの直流電圧を重畳しているが、重畳される直流電圧は、転写後の画像形成領域および非画像形成領域における電位を勘案して調整することができる。
【００４９】
次に、第３の実施形態について説明する。
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１の実施形態と比べて、ブラシロールに印加される電圧が矩形波電圧である点が相違するが、それ以外の点は共通するので、相違点について説明する。
【００５０】
図１０は、第２の実施形態のブラシロールの印加電圧とトナー像転写後の感光体ドラム表面電位との関係を示す図である。
【００５１】
図１０において、感光体ドラムの画像形成領域の電位は、５Ｖであり、非画像形成領域の表面電位は、マイナス６０Ｖである。そして、ブラシロールには、周波数が３．２ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧が６００Ｖ、直流重畳電圧がゼロボルトの矩形波電圧が印加される。
【００５２】
ここで、矩形波電圧のデューティ比が８対２に設定されているが、デューティ比は、正負の極性を有する転写残トナーの割合によって任意に設定することができる。
【００５３】
感光体ドラム表面の画像形成領域には、負極性の転写残トナーが付着し、非画像形成領域には、正極性を有するリトランスファートナーが付着している。したがって、リトランスファートナーは、ブラシロールに印加される矩形波電圧の正極性による電界（２４０Ｖ）によりブラシロールに吸着され、負極性を有する転写残トナーは、ブラシロールに印加される交流電圧の負極性による電界（２９５Ｖ）によりブラシロールに吸着される。
【００５４】
図１１は、矩形波電圧のデューティ比を変化させた場合の、転写残トナーの、ブラシロールからのすり抜け量を示す実験結果である。
【００５５】
図１１において、縦軸は、ＲＳＴとＷＳＴとのすり抜け量をあらわす。図中の斜線で示す棒状グラフは、デューティ比が５対５の場合をあらわし、図中の白抜きの棒状グラフは、デューティ比が８対２の場合をあらわしている。
【００５６】
図から明らかなように、０．２７ｇ／ｍ²のＲＳＴをブラシロールに突入させると、デューティ比が８対２の場合は、ブラシロールに確実に捕獲され、すり抜け量は極めて少ないが、デューティ比が５対５の場合は、すり抜け量が約１０％に達する。また、０．０６ｇ／ｍ²のＷＳＴをブラシロールに突入させると、絶対量が少ないこともあり、デューティ比が８対２の場合、デューティ比が５対５の場合ともに、すり抜け量はほとんど変わらない。すなわち、ＷＳＴに較べてＲＳＴの割合が大きい転写残トナーは、矩形波電圧のプラス極性側の割合が大きくなるようにデューティ比を、例えば８対２にすればＲＳＴ、ＷＳＴ合わせたすり抜け量を少なくすることができる。
【００５７】
したがって、転写残トナーのうちＲＳＴとＷＳＴとの割合によってデューティ比を変化させるとブラシロールからのすり抜け量を少なくすることができることが裏付けられた。
【００５８】
次に、第４の実施形態について説明する。
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第１の実施形態と比べて、ブラシロールに植設された毛体が、互いに抵抗値が異なる導電性毛である点が相違するが、それ以外の点は共通する。したがって、本実施形態のブラシロールによる転写残トナーの捕獲、保持および吐出し、それぞれの効果を確認した結果についてのみ説明する。
【００５９】
図１２は、ＲＳＴが、ブラシロールに突入したときの捕獲性能をあらわす実験結果を示す図である。
【００６０】
本実施形態のブラシロールは、４ｌｏｇΩ・ｃｍの導電性毛および８ｌｏｇΩ・ｃｍの導電性毛が植設されている。
【００６１】
図１２において、縦軸は、転写残トナーがブラシロールで捕獲されないすり抜け量（ｇ／ｍ²）、横軸は、ブラシロールに突入した、転写残トナー量（ｇ／ｍ²）をあらわし、図中の◆印は、４ｌｏｇΩ・ｃｍの導電性毛および８ｌｏｇΩ・ｃｍの導電性毛が植設された本実施形態のブラシロールの実験結果を示し、□印は、比較例として示す、４ｌｏｇΩ・ｃｍの導電性毛のみが植設されたブラシロールの実験結果を示す。
【００６２】
図からわかるように、本実施形態のブラシロールは、すり抜け量が極めて少ない。一方、比較例のブラシロールは、ブラシロールに突入した転写残トナー量が増加すると次第にすり抜け量が多くなる傾向がある。
【００６３】
図１３は、ブラシロールの回転に伴って捕獲されたトナーがブラシロールに保持される保持性能をあらわす実験結果を示す図である。
【００６４】
図１３において、横軸は、ブラシロールの回転数（ｔ１は、所定量の転写残トナーが突入した直後、ｔ２は、ブラシロール１回転後、ｔ３は、ブラシロール２回転後、ｔ４は、ブラシロール５回転後、ｔ５は、ブラシロール１０回転後）、縦軸は、感光体ドラムに吐き出してしまったトナー量（ｇ／ｍ²）を表わし、図中の◇印は、転写残トナーの捕獲量が０．３（ｇ／ｍ²）の場合、□印は、転写残トナーの捕獲量が０．１８（ｇ／ｍ²）の場合、△印は、転写残トナーの捕獲量が０．１４（ｇ／ｍ²）の場合をそれぞれ示している。
【００６５】
図からわわかるように、本実施形態のブラシロールは、ブラシロールにおける転写残トナーの捕獲量如何に拘わらず、ブラシロールの回転数が増加しても感光体ドラムに吐き出したトナー量は、第１の実施形態におけるブラシロールと同様であり、保持性能が高いことが確認された。
【００６６】
図１４は、ブラシロールに直流重畳交流電圧が印加されたときのブラシロールの吐出し性能をあらわす実験結果を示す図である。
【００６７】
実験は、Ａ３版用紙１枚の面積分の０．３ｇ／ｍ²のＲＳＴをブラシロールに突入させてブラシロールにトナーを捕獲させた後、ブラシロールに直流重畳の交流電圧を印加して感光体ドラムへの吐出し量を測定した。
【００６８】
図１４において、横軸は、ブラシロールの回転数、縦軸は、感光体ドラムに吐き出したトナー量（ｇ／ｍ²）を表わし、図中のデータは、周波数６ｋＨｚ、ピーク・ツー・ピーク電圧８００Ｖ、直流電圧マイナス４００Ｖの直流重畳交流電圧がブラシロールに印加された場合の実験結果を示す。
【００６９】
図からわかるように、本実施形態のブラシロールもブラシロールが３回転すると、保持しているトナーをほとんど吐き出すことがわかる。
【００７０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、抵抗値が異なる毛体が植設されたブラシを備えるとともに、そのブラシに交番電圧が印加されるので、像担持体上に残留する正および負それぞれの極性のトナーを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の画像形成装置を示す図である。
【図２】画像形成ユニットを示す概略構成図である。
【図３】ブラシロールと感光体ドラムとの間のギャップにおけるトナーの挙動を示す模式図である。
【図４】転写残トナーが、ブラシロールに突入したときの捕獲性能をあらわす実験結果を示す図である。
【図５】本実施形態のブラシロールと接触する位置における感光体ドラム表面電位。
【図６】ブラシロールの回転に伴って捕獲されたトナーがブラシロールに保持される保持性能をあらわす実験結果を示す図である。
【図７】ブラシロールの回転に伴って捕獲されたトナーがブラシロールに保持される保持性能をあらわす実験結果を示す図である。
【図８】ブラシロールに印加される交流電圧の周波数および電圧を変化させたときのブラシロールの吐出し性能をあらわす実験結果を示す図である。
【図９】第２の実施形態のブラシロールの印加電圧とトナー像転写後の感光体ドラム表面電位との関係を示す図である。
【図１０】第２の実施形態のブラシロールの印加電圧とトナー像転写後の感光体ドラム表面電位との関係を示す図である。
【図１１】矩形波電圧のデューティ比を変化させた場合の、転写残トナーの、ブラシロールからのすり抜け量を示す実験結果である。
【図１２】ＲＳＴが、ブラシロールに突入したときの捕獲性能をあらわす実験結果を示す図である。
【図１３】ブラシロールの回転に伴って捕獲されたトナーがブラシロールに保持される保持性能をあらわす実験結果を示す図である。
【図１４】ブラシロールに直流重畳交流電圧が印加されたときのブラシロールの吐出し性能をあらわす実験結果を示す図である。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２接触帯電器
３露光装置
４現像器
５ブラシロール
６１次転写器
７中間転写ベルト
８定着器
９２次転写器
１０ベルトクリーナ
１１駆動ロール
１２従動ロール
１３対向ロール
１５絶縁性毛
１６導電性毛
１７電圧印加部
２０画像形成ユニット

Claims

所定の方向に移動し、トナー像が形成される像担持体と、該像担持体上に形成されるトナー像を被転写体に転写し、最終的に記録媒体上に転写および定着させることにより定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記被転写体にトナー像が転写された後の前記像担持体に接触する、互いに抵抗値が異なる、２種類以上の毛体が植設されたブラシと、
前記ブラシに交番電圧、又は直流電圧が印加された交番電圧を印加する電圧印加部とを備え、
前記ブラシは、前記電圧印加部からの交番電圧の印加を受けて、前記被転写体にトナー像を転写した後の前記像担持体に残留する転写残トナーを吸着し、前記電圧印加部から印加される所定期間毎に極性が反転する直流電圧を、更に受けて、吸着した前記転写残トナーを前記像担持体に吐き出すものであることを特徴とする画像形成装置。
前記ブラシは、導電性毛と絶縁性毛とが植設されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記ブラシは、抵抗値が異なる少なくとも２種類の導電性毛を有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記電圧印加部は、前記直流電圧の極性を反転させる切換手段を有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記ブラシは、前記転写残トナーを吸着するときよりも、前記転写残トナーを吐き出すときの方が、周波数が高い交番電圧が印加されるものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ブラシは、前記転写残トナーを吸着するときよりも、前記転写残トナーを吐き出すときの方が、振幅の大きい交番電圧が印加されるものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記交番電圧が、交流電圧であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記交番電圧が矩形波交番電圧であって、
前記電圧印加部は、転写残トナーとの極性毎の割合に応じて、該矩形波交番電圧のデューティ比を変化させるものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。