JP4725246B2 - クリーニング装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式における転写工程の後、像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング装置およびそれを用いる画像形成装置に関する。

プリンタや複写機、ファクシミリ等に用いられる電子写真方式の画像形成装置では、像担持体としての感光体ドラムの表面に形成した静電潜像を、トナー現像により顕像化（トナー像化）し、このトナー像を記録用紙やＯＨＰシート等の記録媒体に転写して画像を得る。また、近年、感光体ドラム上に順次形成された複数色のトナー像を、中間転写体上で重ね合わせた後、記録媒体に転写してフルカラー印刷画像を得る画像形成装置も普及している。
このような電子写真方式の画像形成装置は、記録媒体または中間転写体にトナー像を転写した後の感光体ドラムや、記録媒体にトナー像を転写した後の中間転写体（以下これら感光体ドラムや中間転写体を総称して像担持体と言う）の表面に残存するトナーを除去するクリーニング装置を備える。
クリーニング装置にはいくつかの方式があるが、像担持体の表面にクリーニングブレードを押し当ててトナーを機械的に掻き取る、いわゆるブレード方式が一般的である。

ところで、近年の画像形成の高画質化、高速化に伴って、球形に近いトナーが用いられるようになってきている。クリーニング装置には、これを高速回転する像担持体から迅速・良好に除去し得る性能が求められている。このため、これらの点で信頼性とクリーニング性能に優れる静電ブラシ方式を採用する画像形成装置も増加している。
静電ブラシ方式のクリーニング装置は、像担持体に接触するように配設された回転ブラシと、この回転ブラシに接触するように配設された回収ロールと、回収ロールに圧接配置されたスクレーパとを備えている。回転ブラシと回収ロールとには、像担持体上に残存するトナーと逆極性のバイアス電圧が印可されるようになっている。
そして、回転ブラシが静電力で像担持体上に残存するトナーを吸着除去し、このトナーを回収ロールの表面に転移させ、さらにその回収ロールの表面のトナーをスクレーパによって掻き落として回収するものである（特許文献１参照）。

特開２００２−２２９３４４号公報

しかしながら、上記のごとき静電ブラシ方式のクリーニング装置では、長時間の使用によってスクレーパの回収ロールとの接触部位が摩耗し、その結果、下記のごとき不具合を生ずる。
すなわち、スクレーパを回収ロールに当接させて弾性変形させ、その弾性復帰力によって押圧力を得ている場合、スクレーパが摩耗すると実効圧力（押圧力）が減少し、クリーニング性能が低下する。

また、押圧力の低下によって、トナー以外の異物（紙粉や、チリ，ホコリなどのハウスダスト等）が回収ロールとスクレーパとの間に挟まり易くなる。回収ロールとスクレーパの間に異物が挟まると、その付近に隙間が生じ、この隙間をトナーが通過してクリーニング不良を生ずる。前述のような異物は繊維状であることが多く、一旦挟まると外れ難く、クリーニング不良の状態が継続することとなる。このような異物の挟み込みを防ぐために予め当接圧力を高く設定すると、スクレーパの摩耗を早め、結果として耐久性が劣り、長期的に信頼性の高いクリーニングを行うことができない。

なお、スクレーパの摩耗は、トナーに含まれる硬度の高い無機酸化物等の外添剤が研磨材として作用するため、トナー量が多い状態が続くと著しい。
たとえば、記録用紙のジャム等の不具合の発生によって、像担持体の担持したトナー像が記録用紙に転写されないでクリーニング装置に至る場合がある。また、電源投入時における初期設定の際には、制御用の情報収集を目的として、記録用紙に転写しないトナー像を像担持体上に形成することも行われる。特に、カラーの画像形成装置では、像担持体の担持するトナー量が多い。このような要因によって多くのトナーを処理しなければならない状況が続くと、スクレーパの摩耗が促進され、寿命の低下を招来する。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、信頼性とクリーニング性能に優れると共に、耐久性が高く長期間にわたってクリーニング性能を維持することのできるクリーニング装置および画像形成装置を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明のクリーニング装置は、回動する像担持体上のトナーを除去するクリーニング装置であって、像担持体に対峙して配置され像担持体上のトナーを除去するクリーニングブラシと、クリーニングブラシに接触して配置されクリーニングブラシからトナーを移し取る回収ロール部材と、回収ロール部材に圧接配置され回収ロール部材からトナーを掻き取る掻き取り部材と、回収ロール部材の表面に潤滑材を塗布する潤滑剤塗布手段と、を備えていることを特徴とする。

ここで、潤滑剤塗布手段は、たとえば回収ロール部材に当接配置されたブラシ部材と、ブラシ部材に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、を備えて構成されていることを特徴とする。また、潤滑剤供給手段は、たとえばロールブラシに固形の潤滑剤を当接させて構成されていることを特徴とする。

また、本発明の他のクリーニング装置は、回動する像担持体上のトナーを除去するクリーニング装置であって、像担持体に対峙して配置されて像担持体上のトナーを除去するクリーニングブラシと、クリーニングブラシに接触して配置されてクリーニングブラシからトナーを移し取る回収ロール部材と、回収ロール部材に圧接配置されて回収ロール部材からトナーを掻き取る掻き取り部材と、から成るクリーニング機構が、像担持体の移動方向に隣接して二組設けられると共に、二組のクリーニング機構の間に、両クリーニング機構の回収ロール部材の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を備えていることを特徴とする。

ここで、潤滑剤塗布機構は、たとえば回収ロール部材に当接配置されたブラシ部材と、ブラシ部材に潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構と、を備えて構成されており、ブラシ部材は、たとえばロールブラシであって二組のクリーニング機構の回収ロール部材の表面に当接して回転可能に配置され、潤滑剤供給機構は、たとえばロールブラシに固形の潤滑剤を当接させて構成されていることを特徴とする。また、二組のクリーニング機構には、互いに逆極性のバイアス電圧が印可されることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、回動可能に設けられ、トナー像を担持する像担持体と、像担持体を回動駆動する回動駆動機構と、像担持体に担持されたトナー像を被転写部材に転写する転写部と、転写部より像担持体の移動方向下流側に設けられ、転写部による転写後に像担持体に残存するトナーを除去するクリーニング装置と、を備え、クリーニング装置は、像担持体に対峙して配置されて像担持体上のトナーを除去するクリーニングブラシと、クリーニングブラシに接触して配置されてクリーニングブラシからトナーを移し取る回収ロール部材と、回収ロール部材に圧接配置されて回収ロール部材からトナーを掻き取る掻き取り部材と、から成るクリーニング機構が、像担持体の移動方向に隣接して二組設けられると共に、二組のクリーニング機構の回収ロール部材の表面に潤滑剤を塗布することを特徴とする。

本発明のクリーニング装置および画像形成装置によれば、信頼性とクリーニング性能に優れると共に、クリーニング装置の構成部材の耐久性が高く、長期間にわたってクリーニング性能を維持することができる。

以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態が適用された画像形成装置の概略構成図である。図に示す画像形成装置１は、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。例えば、電子写真方式によって各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ)と、各画像形成ユニット１０を廻る周回経路で各画像形成ユニット１０の図中上側に設けられた像担持体としての中間転写ベルト２０とを備えている。また、中間転写ベルト２０上のトナー像を被転写材としての記録用紙Ｐ上に転写する二次転写部４０と、二次転写部４０によって記録用紙Ｐにトナー像を転写した後の中間転写ベルト２０の表面をクリーニングするクリーニング装置５０と、記録用紙Ｐ上にトナー像を定着する定着装置６０とを備えている。このクリーニング装置５０に、本発明の実施の形態が適用されており、詳しくは後述する。また、用紙トレイ７１に収容された記録用紙Ｐを二次転写部４０に搬送すると共に、二次転写部４０から定着装置６０に搬送し、さらに定着装置６０による定着後の記録用紙Ｐを排出搬送する用紙搬送機構７０を備えている。

各画像形成ユニット１０は、図中画像形成ユニット１０Ｙに代表して示すように、図中矢印Ａ方向に回転する像担持体としての感光体ドラム１１を各々備えている。それぞれの感光体ドラム１１の周囲には、その回転方向に沿って、感光体ドラム１１を帯電させる帯電器１２と、感光体ドラム１１上に露光ビームＢｍで静電潜像を書込むレーザ露光器１３と、感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置１４と、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ロール１５と、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１６等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの各画像形成ユニット１０は、図中矢印Ｂで示す中間転写ベルト２０の移動方向上流側から、イエローのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ,マゼンタのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｍ, シアンのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｃ, 黒のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｋの順で並列に配置されている。なお、本実施の形態では、各色成分のトナー像の形成に際し、負極性に帯電するトナーが使用される。

中間転写ベルト２０は、ポリイミド等の樹脂に導電剤としてのカーボンブラック等の導電剤を含有させた素材によって、厚さが例えば、０．１ｍｍで所定幅の無端ベルト状に形成されている。その体積抵抗率は、１０⁶〜１０¹⁴Ω・ｃｍに設定されている。
そして、複数のロールに掛け回されて、これらのロールによって規定された経路で周回可能に設けられている。これらのロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写ベルト２０を回動させる回動駆動機構の駆動ロール３１と、中間転写ベルト２０に対して一定の張力を与えると共に経路を規定するいくつかのテンションロール３２と、二次転写部４０のバックアップロール４２とを有している。

中間転写ベルト２０の周回経路は、各画像形成ユニット１０と対応する上側では略水平とされ、下側は二次転写部４０のバックアップロール４２によって規定され、略逆三角形状となっている。中間転写ベルト２０は駆動ロール３１の周囲を１８０°近く巻回しており、これによって効率良く駆動力が伝達されるようになっている。駆動ロール３１は図中反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト２０は反時計回りに周回駆動される。この中間転写ベルト２０の駆動ロール３１への巻回部位に、クリーニング装置５０が配設されている。

各一次転写ロール１５は、中間転写ベルト２０を挟んで各画像形成ユニット１０の感光体ドラム１１と対峙して位置している。これらの一次転写ロール１５には、トナーの帯電極性と逆極性（すなわち本実施の形態では正極性）の電圧が印加されるようになっている。そして、その電位差によって感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する。ここが一次転写部である。

二次転写部４０は、バックアップロール４２と、中間転写ベルト２０を挟んでこのバックアップロール４２と対峙する二次転写ロール４１とを備えている。バックアップロール４２には、二次転写バイアスを安定的に印加する金属製の給電ロール４３が当接配置されている。また、二次転写ロール４１には、二次転写ロール４１に付着した汚れを除去するブラシロール４４が接触配置されている。二次転写ロール４１には、トナーの帯電極性と逆極性（正極性）の電圧が印加され、これによって中間転写ベルト２０の担持したトナー像を記録用紙Ｐに転写する。

定着装置６０は、加熱されるヒートロール６１と、このヒートロール６１に対向して設けられたプレッシャロール６２とで構成されている。プレッシャロール６２は、加熱されたヒートロール６１に記録用紙Ｐを押圧して、加熱・加圧によって記録用紙Ｐ上にトナー像を固定する。

用紙搬送機構７０は、記録用紙Ｐを収容する用紙トレイ７１と、用紙トレイ７１に収容された記録用紙Ｐを取り出して搬送するピックアップロール７２と、その記録用紙Ｐを搬送する搬送ロール７３等を備えている。そして、ピックアップロール７２で用紙トレイ７１に収容された記録用紙Ｐを所定のタイミングで取り出し、搬送ロール７３によって二次転写部４０へ、また、二次転写部４０から定着装置６０へと搬送する。

上記のごとく構成された画像形成装置１は、下記のごとく作用して記録用紙Ｐ上に画像形成する。
すなわち、駆動ロール３１によって周回駆動（回動）される中間転写ベルト２０上に、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分のトナー像を、それぞれ一次転写ロール１５の作用で順次転写(一次転写)する。そして、中間転写ベルト２０上に保持された重ね画像を、用紙搬送機構７０によって搬送される記録用紙Ｐに、二次転写部４０で一括転写(二次転写)する。その後、この記録用紙Ｐに二次転写された画像を定着装置６０で定着させて排紙する。一方、二次転写部４０で担持するトナー像を記録用紙用Ｐに転写した後の中間転写ベルト２０の部位は、移動してクリーニング装置５０と対応する位置に至り、残存するトナーが除去される。

次に、本実施の形態の主要部分であるクリーニング装置５０について詳細に説明する。
図２はクリーニング装置５０を概念的に示す断面図である。また、図３は潤滑剤塗布機構８０部分の拡大図である。
クリーニング装置５０は、駆動ロール３１に巻回した中間転写ベルト２０に臨んで配設された第一のブラシクリーニング機構５１と、その中間転写ベルト２０の移動方向下流側（図中上側）に隣接して配設された第二のブラシクリーニング機構５２と、潤滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布機構８０とを備え、ハウジング５４内に納められている。

各ブラシクリーニング機構５１，５２は、それぞれ、駆動ロール３１を巻回する中間転写ベルト２０に所定量干渉するように配置されたクリーニングブラシとしてのブラシ５１Ａ，５２Ａと、このブラシ５１Ａ，５２Ａに所定量干渉するように配置された回収ロール５１Ｂ，５２Ｂとを備えている。また、回収ロール５１Ｂ，５２Ｂに当接配置されてその回収ロール５１Ｂ，５２Ｂからトナーを掻き落とす掻き取り部材としてのスクレーパ５１Ｃ，５２Ｃを備えている。
これらブラシ５１Ａ，５２Ａと、回収ロール５１Ｂ，５２Ｂと、スクレーパ５１Ｃ，５２Ｃとは、図において水平より僅かに右上がりに配置されている。
なお、駆動ロール３１は接地されており、後述するバイアス電源によるブラシ５１Ａ，５２Ａおよび回収ロール５１Ｂ，５２Ｂへの電圧印可によって電位差が得られるようになっている。

ブラシ５１Ａ，５２Ａは、導電性を有する金属製の芯軸の周囲に、所定の抵抗値に設定された導電性を有するたとえばナイロン系のパイル（毛）が所定の密度で植設されて、全体形状が円柱状に構成されている。また、それぞれ図示しないモータと連係機構を介して連結されており、モータによって回転駆動されるようになっている。その回転方向は、たとえば駆動ロール３１を巻回する中間転写ベルト２０との当接部においてその移動方向と対向するように（図中反時計回りに）設定されている。また、回転速度は、たとえばブラシ５１Ａは中間転写ベルト２０と等しく、ブラシ５２Ａは中間転写ベルト２０に対して０．１倍に設定されている。すなわち、本実施の形態では、ブラシ５１Ａのパイルは中間転写ベルト２０に対してその移動速度の２倍の相対速度で移動し、ブラシ５２Ａのパイルは中間転写ベルト２０に対して１．１倍の相対速度で移動するように設定されるものである。

回収ロール５１Ｂ，５２Ｂは、たとえばステンレス合金またはアルミニウム合金等によって形成されている。その表面にはフェノール樹脂等に導電剤としてのカーボンブラック等の導電剤を含有させた素材によってコートされ、表面抵抗率がたとえば１０^８Ω／□に設定されている。また、それぞれ図示しないモータと連係機構を介して連結されており、モータによって回転駆動されるようになっている。
回収ロール５１Ｂの回転方向は、たとえばブラシ５１Ａとの接触部位において対向するように（図中反時計回り）設定されている。その回転速度は、たとえばブラシ５１Ａと等しく設定されている。従って、本実施の形態では、ブラシ５１Ａのパイルは、回収ロール５１Ｂの表面に対してその回転周速の二倍の相対速度で移動する。
また、回収ロール５２Ｂの回転方向は、たとえばブラシ５２Ａとの接触部位において同方向に（図中時計回り）設定されている。その回転速度は、たとえばブラシ５２Ａと等しく設定されている。従って、本実施の形態では、ブラシ５２Ａのパイルは、回収ロール５２Ｂの表面に対して相対速度０（ゼロ）となる。つまり、ブラシ５２Ａのパイルは、回収ロール５２Ｂの表面に対して接離するのみで相対移動はしないようになっているものである。

ここで、第一のブラシクリーニング機構５１のブラシ５１Ａと回収ロール５１Ｂとは、各々バイアス電源５１Ｖ，５１Ｗに接続されている。そして、これらバイアス電源５１Ｖ，５１Ｗによって、中間転写ベルト２０に担持された負極性に帯電しているトナーを吸着するために、正極性のバイアス電圧が加えられるようになっている。このバイアス電圧はブラシ５１Ａと回収ロール５１Ｂとで異なり、回収ロール５１Ｂのほうがブラシ５１Ａより高く、その電位差がたとえば４００Ｖ以上に設定されている。
また、第二のブラシクリーニング機構５２のブラシ５２Ａと回収ロール５２Ｂとは、各々バイアス電源５２Ｖ，５２Ｗに接続されている。そして、このバイアス電源５２Ｖ，５２Ｗによって、第一のブラシクリーニング機構５１とは逆の負極性のバイアス電圧が加えられるようになっている。このバイアス電圧はブラシ５２Ａと回収ロール５２Ｂとで異なり、回収ロール５２Ｂのほうがブラシ５２Ａより高く、その電位差がたとえば４００Ｖ以上に設定されている。

スクレーパ５１Ｃ，５２Ｃは、たとえばステンレス合金等によって形成された薄板で、それぞれ先端を回収ロール５１Ｂ，５２Ｂの回転方向上流側に向けた姿勢で、回収ロール５１Ｂ，５２Ｂの表面に所定の干渉量で当接配置されている。これにより、スクレーパ５１Ｃ，５２Ｃはその弾性変形による復帰力で、先端を回収ロール５１Ｂ，５２Ｂの表面に押圧している。そして、回収ロール５１Ｂ，５２Ｂの表面からトナーを掻き落とすものである。

第一のブラシクリーニング機構５１のスクレーパ５１Ｃは、図中反時計回りに回転する回収ロール５１Ｂの背面側（中間転写ベルト２０とは逆の側）に、先端を下向きとして略鉛直に配設されている。これにより、回収ロール５１Ｂから掻き落としたトナーは、直下に落下するようになっている。
第二のブラシクリーニング機構５２のスクレーパ５２Ｃは、図中時計回りに回転する回収ロール５２Ｂの背面側に、水平状態よりやや先端を上向きとした姿勢で配設されている。その基端部は、トナーガイド５５に固定されている。トナーガイド５５は、第二のブラシクリーニング機構５２の下側に位置する第一のブラシクリーニング機構５１の上側を覆っており、スクレーパ５２Ｃが回収ロール５２Ｂから掻き落としたトナーを第一のブラシクリーニング機構５１の背後に落下するように導くように形成されている。

潤滑剤塗布機構８０は、ブラシ部材としての潤滑剤塗布ブラシ８１と、この潤滑剤塗布ブラシ８１に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段としての一対の潤滑剤押圧機構８２（８２Ａ，８２Ｂ）とを備えている。
潤滑剤塗布ブラシ８１は、芯金の周囲にたとえばナイロン系のパイル（毛）が所定の密度で植設されて、全体形状が円柱状に構成されている。そして、略上下に並んで配置されたブラシクリーニング機構５１，５２の回収ロール５１Ｂ，５２Ｂの間に、毛先をこれら回収ロール５１Ｂ，５２Ｂにそれぞれ所定量干渉させた状態で配設されている。

この潤滑剤塗布ブラシ８１は図示しないモータと連係機構を介して連結されており、このモータによって回転駆動されるようになっている。その回転方向は、本実施の形態では、図中反時計回りに設定されている。従って、第一のブラシクリーニング機構５１の回収ロール５１Ｂとその当接部において対向し、第二のブラシクリーニング機構５２の回収ロール５２Ｂとその当接部において同方向となっている。
その回転速度は、たとえば中間転写ベルト２０の移動速度に対して０．１倍に設定されている。この場合、回収ロール５１Ｂは、その回転速度が中間転写ベルト２０と等しく、当接部における回転方向は対向するため、中間転写ベルト２０の移動速度に対して１．１倍の相対速度である。一方、ブラシ５２Ａは、その回転速度が中間転写ベルト２０の０．１倍、当接部における回転方向は同方向であるため、相対速度は０（ゼロ）である。

なお、本実施の形態では、潤滑剤塗布ブラシ８１は、その当接部において相対移動方向が逆に回転駆動される回収ロール５１Ｂ，５２Ｂに当接配置されており、これら両方の回収ロール５１Ｂ，５２Ｂに潤滑剤を塗布する必要から回転駆動されるようになっているものである。仮に回収ロール５１Ｂ，５２Ｂが同方向に回転するのであれば、潤滑剤塗布ブラシ８１を回転自在として回収ロール５１Ｂ，５２Ｂに従動回転する構成としても良い。さらに、各ブラシクリーニング機構５１，５２（回収ロール５１Ｂ，５２Ｂ）に、それぞれ専用の潤滑剤塗布ブラシを回転自在として設け、回収ロール５１Ｂ，５２Ｂに従動回転する構成としても良いものである。

潤滑剤押圧機構８２（８２Ａ，８２Ｂ）は、潤滑剤塗布機構８０の拡大図である図３に示すように、固形の潤滑剤ブロック８３と、この潤滑剤ブロック８３を潤滑剤塗布ブラシ８１に所定の力で押圧するスプリング８４とから成り、潤滑剤塗布ブラシ８１の前後両側に配設されている。つまり、潤滑剤塗布ブラシ８１を前後から挟むように設けられているものである。
潤滑剤ブロック８３は、たとえばステアリン酸亜鉛等の固形の潤滑剤で、ホルダによって支持され、潤滑剤塗布ブラシ８１と対応する長さに形成されている。なお、潤滑剤はステアリン酸亜鉛に限るものではない。

上記のごとき構成のクリーニング装置５０は、下記のごとく作用して中間転写ベルト２０に残存するトナーを除去する。
すなわち、第一のブラシクリーニング機構５１は、二次転写部４０（図１参照）において記録用紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト２０上に残存する負極性に帯電したトナーを、ブラシ５１Ａがその静電力で吸着して除去する。さらに、そのブラシ５１Ａで吸着回収したトナーを、バイアス電圧の差による電位差で回収ロール５１Ｂへと円滑に転移させる。そして、回収ロール５１Ｂの表面に付着したトナーを、スクレーパ５１Ｃによって掻き落とす。

また、第二のブラシクリーニング機構５２は、二次転写部４０（図１参照）での放電によって逆極性（正極性）に変化（帯電）し、第一のブラシクリーニング機構５１によって取り残された中間転写ベルト２０上に残存するトナーを、ブラシ５２Ａがその静電吸着力して除去する。さらに、そのブラシ５２Ａで吸着回収したトナーを、バイアス電圧の差による電位差で回収ロール５２Ｂへと円滑に転移させる。そして、回収ロール５２Ｂの表面に付着したトナーを、スクレーパ５２Ｃによって掻き落とす。
ここで、第二のブラシクリーニング機構５２は、中間転写ベルト２０に対するブラシ５２Ａの相対速度が１．１倍と第一のブラシクリーニング機構５１に比較して遅く、また、ブラシ５２Ａに対する回収ロール５２Ｂの相対速度は０であるため、逆極性に変化して残存するトナーをゆっくりと確実に除去することができる。

潤滑剤塗布機構８０は、潤滑剤塗布ブラシ８１がその回転によって毛先で潤滑剤ブロック８３の潤滑剤を拭い取り、それを回収ロール５１Ｂ，５２Ｂの周面に塗布する。潤滑剤押圧機構８２は前後に一対（潤滑剤押圧機構８２Ａ，８２Ｂ）設けられているため、潤滑剤塗布ブラシ８１の回転によってブラシクリーニング機構５１，５２の回収ロール５１Ｂ，５２Ｂに均等に潤滑剤を塗布することができる。すなわち、潤滑剤押圧機構８２Ａの潤滑剤ブロック８３から拭い取った潤滑剤を回収ロール５１Ｂに塗布し、潤滑剤押圧機構８２Ｂの潤滑剤ブロック８３から拭い取った潤滑剤を回収ロール５２Ｂに塗布するものである。
これにより、回収ロール５１Ｂ，５２Ｂの表面の摩擦係数を低下させることができ、回収ロール５１Ｂ，５２Ｂに圧接配置されたスクレーパ５１Ｃ，５２Ｃの摩耗を抑制し、長寿命化することができる。

このように、本実施の形態の構成では、簡単な構造で何ら制御を必要とすることなく回収ロール５１Ｂ，５２Ｂに潤滑剤を塗布し、スクレーパ５１Ｃ，５２Ｃの耐久性を高めることができる。また、第一のブラシクリーニング機構５１と第二のブラシクリーニング機構５２の間に配設された一つの潤滑剤塗布機構８０によって、両ブラシクリーニング機構５１，５２の回収ロール５１Ｂ，５２Ｂに潤滑剤を塗布するため、大型化を招来することなく極めてコンパクトに構成できる。

つぎに、具体例を用いて行った試験結果について説明する。なお、説明中の各部材の符号については図１，図２および図３参照のこと。
表１は、本実施の形態の具体例のクリーニング装置５０を用い、実際の画像形成装置で画像形成のコピー枚数に換算して１００ｋ，２００ｋ，３００ｋおよび４００ｋ枚の時点において、異物すり抜けテストを行った結果を示す。また、図４は、潤滑剤の有無によるスクレーパ５１Ｃ，５２Ｃの摩耗量の比較を示すグラフである。（ａ）は第一のブラシクリーニング機構５１のスクレーパ５１Ｃ、（ｂ）は第二のブラシクリーニング機構５２のスクレーパ５２Ｃである。

なお、試験に用いた各構成部材とその設定条件および試験要領は下記の通り。
・クリーニングブラシ（ブラシ５１Ａ，５２Ａ共通）
材質：ナイロン，パイル長：５．４ｍｍ，太さ：２デニール，密度：１２０ｋ本/inch²，ブラシ繊維抵抗：１５０Ｖ印可時の抵抗値が１×１０^７Ωｃｍ，軸：φ６．５ｍｍ，
・クリーニングブラシ（ブラシ５１Ａ）
回転速度：中間転写ベルト２０に対して１倍，バイアス電圧：＋４００Ｖ，回転方向：中間転写ベルト２０に対してその当接位置において対向する方向
・クリーニングブラシ（ブラシ５２Ａ）
回転速度：中間転写ベルト２０に対して０．１倍，バイアス電圧：＋８００Ｖ，回転方向：中間転写ベルト２０に対してその当接位置において対向する方向
・回収ロール（回収ロール５１Ｂ，５２Ｂ共通）
材質：フェノール樹脂にカーボンを分散，表面抵抗率：１０^８Ω／□，外径：φ１２ｍｍ
・回収ロール（回収ロール５１Ｂ）
バイアス電圧：−１００Ｖ，回転速度：ブラシ５１Ａに対して１倍，回転方向：ブラシ５１Ａに対してその当接位置において対向する方向
・回収ロール（回収ロール５２Ｂ）
バイアス電圧：−５００Ｖ，回転速度：ブラシ５２Ａに対して１倍，回転方向：ブラシ５１Ａに対してその当接位置において同方向
・スクレーパ（スクレーパ５１Ｃ，５２Ｃ共通）
材質：ＳＵＳ（ステンレス合金鋼），厚さ：８０μｍ，回収ロール５１Ｂ，５２Ｂへの食い込み量：１．３ｍｍ
・潤滑剤塗布ブラシ（潤滑剤塗布ブラシ８１）
材質：ナイロン，パイル長：５ｍｍ，太さ：６デニール，密度：１２０ｋ本/inch²，回転速度：中間転写ベルト２０に対して１倍，回転方向：中間転写ベルト２０と逆方向
・潤滑剤（潤滑剤ブロック８３）
材料：ステアリン酸亜鉛，潤滑剤塗布ブラシ８１への食い込み量：１．２ｍｍ
・試験方法
トナーを常に供給しながら空転させる。実際の画像形成装置で画像形成を行った場合のコピー枚数に換算して１００ｋ，２００ｋ，３００ｋおよび４００ｋ枚の時、一度空転を止めて異物すり抜けテストを実施。また、その際のスクレーパの摩耗量を計測した。なお、１ｋ＝１０００枚である。
・異物すり抜けテスト
クリーニング装置５０（ブラシ５１Ａ，５２Ａ）の上流側の中間転写ベルト２０の表面に、異物をタッチアップし、その上にトナー像を形成してクリーニング装置５０を通過させる。クリーニング装置５０を通過した後の中間転写ベルト２０上のクリーニング不良トナー量（濃度）を測定。

上記のごとき試験の結果、表１に示すように、潤滑剤を供給しない場合には１００ｋ枚を超えるとクリーニング不良が発生したのに対し、潤滑剤を供給した場合には４００ｋ枚以上クリーニング不良は発生せず、耐久性が高く長期間にわたってクリーニング性能を維持することが確認できた。
また、図４に示すように、潤滑剤を供給しない場合に比較してスクレーパ５１Ｃ，５２Ｃの摩耗量を抑えることができた。特に、潤滑剤を供給しない場合に摩耗量が多い第二のブラシクリーニング機構５２のスクレーパ５２Ｃの摩耗を大幅に抑えることができ、これによっても高い耐久性を有することが確認できた。潤滑剤を供給しない場合に第二のブラシクリーニング機構５２のスクレーパ５２Ｃの摩耗が多い理由は、中間転写ベルト２０に対するブラシ５２Ａの相対速度が遅く、また、ブラシ５２Ａに対する回収ロール５２Ｂの相対速度が０であることからスクレーパ５２Ｃの回収ロール５２Ｂとの当接部にトナーおよび外添剤が滞留し易く、それに起因して摩耗量が多くなると考えられる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態は、本発明をいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置に適用したものであるが、たとえば、回転式現像装置を用いたカラーの画像形成装置や、モノクロの複写機等に適用しても良いことは言うまでもない。
また、中間転写ベルトのクリーニングを行うクリーニング装置を例にとって説明したが、対象となる像担持体は中間転写ベルトに限らず、たとえば、感光体ドラムをクリーニングするクリーニング装置や、図１中に示す二次転写ロール４１に付着した汚れを除去するクリーニング装置（ブラシロール４４）に適用しても良いものである。

本発明の実施の形態が適用された画像形成装置の概略構成図である。 クリーニング装置を概念的に示す断面図である。 潤滑剤塗布機構部分の拡大図である。 具体例を用いて行った試験におけるスクレーパの摩耗量を示すグラフである。

符号の説明

１…画像形成装置、２０…中間転写ベルト（像担持体）、３１…駆動ロール（駆動機構）、４０…二次転写部（転写部）、５０…クリーニング装置、５１…第一のブラシクリーニング機構（クリーニング機構）、５２…第二のブラシクリーニング機構（クリーニング機構）、５１Ａ，５２Ａ…ブラシ（クリーニングブラシ）、５１Ｃ，５２Ｃ…スクレーパ（掻き取り部材）、８０…潤滑剤塗布機構（潤滑剤塗布手段）、８２（８２Ａ，８２Ｂ）…潤滑剤押圧機構（潤滑剤供給手段）、８３…潤滑剤ブロック（潤滑剤）、Ｐ…記録用紙（被転写材）

Claims (8)

1. 回動する像担持体上のトナーを除去するクリーニング装置であって、
   前記像担持体に対峙して配置されて当該像担持体上のトナーを除去するクリーニングブラシと、当該クリーニングブラシに接触して配置されて当該クリーニングブラシからトナーを移し取る回収ロール部材と、当該回収ロール部材に圧接配置されて当該回収ロール部材からトナーを掻き取る掻き取り部材と、から成るクリーニング機構が、前記像担持体の移動方向に隣接して二組設けられると共に、
   前記二組のクリーニング機構の間に、当該両クリーニング機構の前記回収ロール部材の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を備え、当該潤滑剤塗布機構は当該二組のクリーニング機構の当該回収ロール部材の表面に当接して回転可能に配置される一つのロールブラシを備え構成されていることを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記潤滑剤塗布機構は、前記ロールブラシに潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構を備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記潤滑剤供給機構は、前記ロールブラシに固形の潤滑剤を当接させて構成されていることを特徴とする請求項２に記載のクリーニング装置。
4. 前記潤滑剤塗布機構は、前記ロールブラシを挟んで設けられる一対の前記潤滑剤供給機構を有しており、当該潤滑剤供給機構は前記回収ロール部材の間にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のクリーニング装置。
5. 前記二組のクリーニング機構には、互いに逆極性のバイアス電圧が印可されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のクリーニング装置。
6. 前記像担持体の移動方向下流側に配設されたクリーニングブラシは、当該像担持体の移動方向上流側に配設されたクリーニングブラシよりも、当該像担持体に対する相対速度が遅いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のクリーニング装置。
7. 前記二組のクリーニング機構のうち、下側に位置するクリーニング機構の上側を覆っており、上側に位置するクリーニング機構の掻き取り部材が掻き落としたトナーを当該下側に位置するクリーニング機構に落下させないよう導くトナーガイドを更に含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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