JP4744240B2

JP4744240B2 - 画像形成装置のクリーニング装置

Info

Publication number: JP4744240B2
Application number: JP2005249358A
Authority: JP
Inventors: 僖壹川村
Original assignee: 東英産業株式会社
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2025-08-30
Also published as: JP2007065159A

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられ、像担持体表面に付着したトナーを除去するクリーニング装置に関するものである。

電子写真装置の画像形成装置においては、回転する感光体ドラムや転写用ベルト等の像担持体上に顕像化された画像を記録材上に転写した後、この像担持体上に残留したトナーを除去、回収するクリーニングが行なわれる。
このクリーニングを実現する方法として、従来から、ブレードやブラシを利用した方式が知られている。これらの方式では、転写後の像担持体に残留するトナーを掻きとって、廃トナー容器等に回収し廃棄される。
一方、残留トナーを廃トナー容器などに回収しない、いわゆるクリーナレス方式も提案され実用化されている。このクリーナレス方式は、大別して以下の２つの方式がある。１つは、特許文献１に開示されている方式で、導電性ブラシなどで構成されるメモリー除去手段により転写残トナーを均一に拡散することにより感光体等の像担持体上のトナーによるメモリーを除去する方式であり、転写残トナーは回収されることなく、作像プロセス時に現像同時クリーニングされ、現像機に戻される。

２つは、特許文献２に開示されている方式で、像担持体に当接する導電性ブラシに転写残トナーの帯電極性と逆電位の電圧を印加し、転写残トナーを導電性ブラシに取り込む。導電性ブラシ内にトナーが飽和する前に（例えば、規定枚数の印字動作毎に）作像プロセスを停止し、電位勾配により導電性ブラシ内のトナーを像担持体上に吐き出すシーケンスを行なう。吐き出されたトナーは、現像器に戻されたり、所定の部材上に集積して廃棄される。このように転写残トナーは導電性ブラシに一時的にクリーニングされるので、この方式をここでは一時クリーニング方式と称する。
特許第２６７５５５４号公報特開２００２−３０４０９７公報

しかしながら、上記第一のクリーナレス方式は、感光体上に転写残トナーを残した状態で次の作像プロセスを行なうので、転写残トナーの量が多い場合など転写残トナーの次の作像プロセスへの影響が出て、画像が乱れることがある。常に最高の転写効率が維持できれば問題ないが、環境変動による転写効率の低下、未転写トナーの存在などが問題となっていた。特にカラー画像形成装置はモノクロ機に比し、より高画質が要求されるので、この方式を採用することが困難となってきている。

上記の第二の方式、すなわち一時クリーニング方式の場合、転写残トナーは転写工程でトナー本来の帯電極性の電界がかけられるため、逆極性になったトナーや非帯電トナーが混在している。トナー本来の帯電極性を維持している転写残トナーはブラシ内に取り込まれるが、非帯電トナーや逆極性トナーは取り込まれずに通過してしまう。このように通過したトナーは次の作像プロセスに画像を乱すという悪影響を及ぼすのみならず、下流に配置される帯電器が接触帯電装置（導電ゴムロールや導電ブラシロールなど）の場合、帯電装置に通過したトナーが静電気的に付着し汚してしまう。これは、帯電ムラを引き起こし致命的な欠陥となる。

逆極性のトナーを取り込むようにすれば、通過トナー（本来の帯電極性を保有している）は接触帯電器とは静電気的に反発するので、付着したり汚すことは避けられるが、転写残トナーは通常本来の帯電極性のトナーの方が多いので、より多くのトナーが通過することになり、次の画像品質への悪影響が大きくなってしまう。また、ブラシに取り込んだ逆極性トナーの処理に困ることになる。

このように、一時クリーニング方式では、転写残トナーの通過量を抑制しブラシへの取り込み性の向上が望まれている。本発明の目的は、一時クリーニング方式でブラシへの取り込み性をほぼ完璧にすることにより高画質な画像形成装置を実現できるクリーニング装置を提供することにある。

以上の目的を達成するために、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置であって、上記像担持体表面と接触する第一導電性ブラシと、上記第一導電性ブラシの下流に配設され上記像担持体と接触する第二導電性ブラシとよりなり、上記第一導電性ブラシと上記第二導電性ブラシのブラシ毛は導電性繊維で構成され、上記第二導電性ブラシに含まれる導電性繊維の平均体積抵抗値は上記第一導電ブラシに含まれる導電性繊維の平均体積抵抗値よりも少なくとも１０倍以上であり、上記第一導電性ブラシは上記残留トナーを本来の帯電極性に帯電する機能を有し、上記第二導電性ブラシは上記残留トナーを取り込む機能と定期的に上記像担持体表面に吐き出す機能を有することを特徴とする。

上記構成によれば、帯電極性が不均一な残留トナーは第一導電性ブラシによりトナー本来の帯電極性に均一化される。帯電極性が均一化された残留トナーは第二導電性ブラシにより静電気的に取り込むことができるし、静電気的に吐き出すこともできる。
なお、上記第一導電性ブラシと上記第二導電性ブラシのブラシ毛は導電性繊維で構成され、上記第二導電性ブラシに含まれる導電性繊維の平均体積抵抗値は上記第一導電ブラシに含まれる導電性繊維の平均体積抵抗値よりも少なくとも１０倍以上であることを特徴とすることによって、さらには、上記第一導電性ブラシは上記残留トナーの本来の帯電極性と同極性の電圧が印加されており、上記第二導電性ブラシは上記残留トナーを取り込み時には上記残留トナーの本来の帯電極性とは逆極性の電圧が印加されており、吐き出し時には同極性の電圧が印加されていることを特徴とすることにより、上述した第一導電性ブラシと第二導電性ブラシのそれぞれの機能をより確実化、効率化することができる。

本発明者は、導電性ブラシのブラシ毛の抵抗値の高低により、導電性ブラシの機能を使い分けることができることを見出した。抵抗値を低くすればするほど像担持体上のトナーをブラシに印加した電圧と同極性に帯電する機能が向上し、逆に抵抗値を高くすると、トナーを帯電する機能が低下し、ブラシへの印加電圧と逆極性のトナーをブラシに取り込む機能が向上する。低抵抗ブラシはトナーに対して電荷注入や放電を起こし易く、これによって印加電圧と逆極性のトナーに対してもブラシ内にトナーを取り込むことなく、印加電圧と同極性にトナーを帯電して通過させるのである。逆に、高抵抗ブラシは印加電圧と逆極性のトナーをブラシ内に取り込むが取り込まれたトナーの帯電極性は維持される。従って、印加電圧を反転させると取り込まれていたトナーはブラシと静電気的に反発してブラシから吐き出されることになる。

すなわち、第一導電性ブラシは残留トナーを帯電させる必要があり、そのためには、第一導電性ブラシのブラシ毛の抵抗値は極力低抵抗であることが望ましい。実験によると、ブラシ毛を構成する導電糸の平均体積抵抗値は、１０^４Ωｃｍ以下でなければならず、望ましくは、１０^３Ωｃｍ以下が好ましい。また、第二導電性ブラシは極力高抵抗であることが望ましく、実験によると、１０^５Ωｃｍ以上でなければならず、１０^６Ωｃｍ以上が好ましい。

以上のように、本発明の画像形成装置のクリーニング装置は、残留トナーを第一導電性ブラシによりその帯電極性を均一化して、第二導電性ブラシにより一時クリーニングするので、クリーニング性をほぼ完璧にできる。そのため、高画質で高信頼度の画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態における電子写真方式の画像形成装置における画像形成部１００の内部構造を示す正面図である。
なお、上記画像形成装置は、スキャナにて読み込まれた画像や、画像形成装置に外部から接続された機器（例えばパーソナルコンピュータなどの画像処理装置）からのデータをモノクロ画像として記録材上に記録出力するものである。ここで、記録材とは、用紙、OHP用シート、はがき、名刺用紙等、トナーからなる画像を付着させることが可能な媒体をいう。

図１に示すように、画像形成部１００は、感光体２００を有し、感光体２００の周囲において、感光体２００の回転方向に、帯電装置２０１、光走査装置２０２、現像装置２０３、転写装置２０４、クリーニング装置３００が順次配置されている。クリーニング装置３００は第一導電性ブラシ３０１と第二導電性ブラシ３０２とで構成されている。

帯電装置２０１は、ブラシ帯電方式が採られ感光体２００の表面に対し、−極性の電荷を均一に帯びさせるものである。
光走査装置２０２は、外部装置やスキャナから入力したデータに基づいて、−極性に均一に帯電した感光体２００上に光像を走査して静電潜像を書き込むものである。
現像装置２０３は、感光体２００に書き込まれた静電潜像を、−極性に帯電したトナーによって顕像化するものである。
転写装置２０４は、用紙２０５の裏面に対して＋極性の電荷を付与することにより、感光体２００上に顕像化されたトナー像を用紙２０５表面に転写するものである。
クリーニング装置３００は、転写装置２０４により用紙２０５に転写されずに感光体２００表面に残留したトナー（以下これを「転写残トナー」と称す）を除去し、感光体２００上に新たな画像を記録することを可能にするものである。
感光体２００上に顕像化されたトナーは、現像装置２０３と転写装置２０４間では、光走査装置２０２により露光された部分に−極性に帯電されたトナーが付着しているが、現像装置２０３内で＋極性トナーが生成されると、非露光部に＋極性トナーが付着する場合もある。転写装置２０４では、感光体２００露光部の−極性トナーを用紙２０５に転写する機能を有するが、１００％転写されるものではなく、転写されずに転写装置２０４部を通過するトナーが存在する。また、非露光部の＋極性トナーも転写されずに通過する。これら転写残トナーは−極性トナーだけではなく、転写装置２０４により非帯電化されたり、＋極性に反転したトナーが混在する。当然、非露光部の＋極性トナーも転写残トナーに含まれる。

このような転写残トナーを、従来のように、このままの状態で一時クリーニング機能を有し、＋極性の電圧３０４が印加された第二導電性ブラシ３０２によって除去しようとしても、転写残トナーのうち−極性トナーは第二導電性ブラシ３０２に取り込まれるが、非帯電トナーや逆極性の＋極性トナーは第二導電性ブラシ３０２に取り込まれることなく通過してしまう。すなわち、感光体２００においてトナー除去不良（クリーニング不良）が生ずる。

そこで、本実施の形態においては、図１に示すように、転写位置よりも感光体２００の回転方向下流側で、かつ第二導電性ブラシ３０２の上流側に第一導電性ブラシ３０１を配置し、この２つのブラシによりクリーニング装置として構成することにより、上記クリーニング装置不良を抑制することが可能となったものである。以下では、このクリーニング装置３００について詳細に説明する。

第一導電性ブラシ３０１は、転写残トナーのうち、非帯電トナーや＋極性トナーを−極性に帯電させる機能を有するブラシであり、負電源（例えば−４００Ｖ）が接続されている。一方、第二導電性ブラシ３０２は、画像作成動作時には転写残トナーを取り込むことによりクリーニングし、定期的に画像作成を休止し取り込んだトナーを感光体２００に吐き出す機能、すなわち一時クリーニング機能を有するブラシであり、切り替えスイッチ３０６により画像作成時には正電源３０４（例えば＋３００Ｖ）に接続され、吐き出し時には負電源３０５（例えば−２００Ｖ）に接続される。

画像作成工程時、感光体２００上の転写残トナーが第一導電性ブラシ３０１に到達すると第一導電性ブラシ３０１により−極性の電荷が注入され、非帯電トナー、＋極性トナーも−極性に帯電される。こうしてまばらな極性であった転写残トナーが−極性に均一化される。

−極性に均一化された転写残トナーが第二導電性ブラシ３０２に到達すると、正電源３０４からの＋極性の電圧により転写残トナーは第二導電性ブラシ３０２に静電気力により引きつけられ取り込まれる。転写残トナーは殆ど全てが−極性であるため全て第二導電性ブラシ３０２内に取り込まれ感光体２００上から転写残トナーがほぼ完璧に除去される。

画像作成工程が継続すると、第二導電性ブラシ３０２内に転写残トナーがどんどん取り込まれるが、ブラシ内のトナーが飽和する前に作像工程を休止し、吐き出し工程が行なわれる。吐き出し工程時には、切り替えスイッチにより負電源３０５が第二導電性ブラシ３０２に接続される。第二導電性ブラシ３０２に取り込まれていたトナーは、−極性を維持しており（その理由は後述する）−極性電圧と反発して感光体２００側へ吐き出される。吐き出されたトナーは、−極性の電圧が印加されている帯電装置２０１に付着することなく通過し、現像装置２０３に到達する。現像装置２０３に印加されている現像バイアス（例えば−３００Ｖ）は、感光体２００の表面電位（例えば−６００Ｖ）よりプラス側にあるため、−極性の吐き出されたトナーは電位勾配により現像装置２０３に回収される。こうして第二導電性ブラシ３０２がリフレッシュされると再び画像作成工程にもどる。

第一導電性ブラシ３０１と第二導電性ブラシ３０２の形は、本実施では図示のごとく、第一導電性ブラシ３０１では、固定ブラシとし、第二導電性ブラシ３０２では、回転ブラシとしたが、これに限定されることはなく、共に回転ブラシであってもよいし、固定ブラシであっても差し支えない。ただ、第二導電性ブラシ３０２を固定ブラシとすると、転写残トナーの取り込み量が少なく吐き出し工程を頻繁に行なわなければならないので、どちらかと言えば回転ブラシが望ましい。回転ブラシの場合は、感光体２００とはカウンター方向に回転することが好ましいが、これに限定されるものではない。

定期的に行なわれる吐き出し工程は、例えば、Ａ４シート換算で一定枚数印字毎に行なってもいいし、シートへの印字率を積算し規定値に達したら、実行するようにしてもよい。要は、第二導電性ブラシ３０２内にトナーが飽和するとブラシとしての機能が損なわれるため、飽和することがないよう、ある程度のマージンをとって設定すればよい。

本実施で重要な点は、第一導電性ブラシ３０１と第二導電性ブラシ３０２のブラシ毛となる導電糸の電気抵抗値である。まず、第一導電性ブラシ３０１が転写残トナーを有効に規定の極性に帯電させるためには、導電糸の抵抗値をどの程度に規定すべきかを検討した。
一般的に導電性ブラシを構成する導電糸の抵抗値は、その体積抵抗値で規定されるが、導電糸１フィラメントの抵抗値は２オーダーから３オーダーのバラツキがあるため、導電糸１束単位でその抵抗値を計測し、導電性ブラシを構成する導電糸全体の体積抵抗値の平均値を求めて、この値で規定するのが合理的である。導電糸の体積抵抗値は以下の手順で求められる。

ρ＝ｒ・Ｓ／Ｌ………式１
ここで、
ρは、導電糸の体積抵抗値〔Ω・ｃｍ〕
ｒは、導電糸の抵抗値〔Ω〕
Ｓは、導電糸の断面積〔ｃｍ^２〕
Ｌは、導電糸の長さ〔ｃｍ〕
１．まず、抵抗値ｒを計測する。これは、長さ２ｃｍの導電糸を採取しその両端に２００Ｖの電圧を印加し流れる電流値を計測する。この電圧値と電流値から抵抗値ｒを計算する。導電糸の１コーンについて、この抵抗値ｒを２００ポイント以上計測する。そしてこの抵抗値の対数値（ｌｏｇｒ）で２００ポイント以上の平均値（ｌｏｇｒ_ａｖｅ）を求める。さらにこれからｒ_ａｖｅを求め、このｒ_ａｖｅを導電糸１コーンの抵抗値ｒとする。

２．導電糸の断面積Ｓは、導電糸の繊度から求められる。
３．導電糸の長さＬは、２ｃｍである。
４．求めたｒ、Ｓ、Ｌを式１に代入してρを計算する。これが導電糸１コーンの体積抵抗値とする。
導電性ブラシを構成する導電糸全てのコーンについて、体積抵抗値ρを求め、これの平均値をその導電性ブラシの平均体積抵抗値とする。（ここでも対数値で平均化する）
平均体積抵抗値をパラメータとして、第一導電性ブラシ３０１の性能を評価した結果、平均体積抵抗値が低ければ低いほど、効率よく転写残トナーを帯電させることができることが判った。低抵抗ほど印加電圧（の絶対値）が低くても有効に転写残トナーを帯電できる。一例として、１０^２Ωｃｍ以下の平均体積抵抗値を有する第一導電性ブラシ３０１は、印加電圧−４００Ｖでほぼ完璧に転写残トナーを−極性に帯電できるが、平均体積抵抗値が１０^３Ωｃｍレベルになると、印加電圧を−６００Ｖ以上にしなければならない。印加電圧の絶対値（以下も同様とする）が５００Ｖ以下では電化注入のみがトナーの帯電に寄与するが、印加電圧が５００Ｖ以上になると電化注入と放電とがトナーの帯電に寄与することになり、帯電のムラが生ずる。そのため印加電圧は５００Ｖ以下が望ましい。

以上を考慮すると、第一導電性ブラシ３０１のブラシ毛を構成する導電糸の平均体積抵抗値は、１０^４Ωｃｍ以下でなければならず、望ましくは、１０^３Ωｃｍ以下が好ましく、さらには１０^２Ωｃｍ以下であることがより好ましい。

次に、第二導電性ブラシ３０２について、第一導電性ブラシ３０１と同様、そのブラシを構成する導電糸の平均体積抵抗値をパラメータとして性能を評価した。第二導電性ブラシ３０２は、印加電圧の極性と逆極性に帯電したトナーを取り込み、同極性のトナーとは反発してそのまま通過させなければならない。取り込んだトナーは、第二導電性ブラシ３０２で帯電させることなくトナーの帯電極性は、そのまま維持され、印加電圧が逆極性に変化したとき、感光体２００へ吐き出されなければならない。第一導電性ブラシ３０１で述べたごとく、ブラシの抵抗値を低くすればするほど、トナーを帯電させる機能が向上する。従って、第二導電性ブラシ３０２は、抵抗値を高くしなければならないことは、容易に想定される。

実験により確認したところ、第二導電性ブラシ３０２を構成する導電糸の平均体積抵抗値は、１０^５Ωｃｍ以上でなければならず、望ましくは、１０^６Ωｃｍ以上であることがより好ましいとの知見を得た。ただし、１０^９Ωｃｍ以上となると殆ど絶縁性に近くなり、トナーの取り込み性や吐き出し性が劣化することも判明した。

第二導電性ブラシ３０２への印加電圧値については、トナーを取り込み時には、＋２００Ｖ〜６００Ｖレベルが好ましいが、感光体２００の表面電位やトナーの帯電量など電子写真プロセス条件によって最適値が変化する。すなわち、印加電圧値は電子写真プロセス条件とマッチングさせて決定することが重要である。

このようにして、転写残トナーは、第一導電性ブラシ３０１により、帯電極性が均一化されるので、第二導電性ブラシ３０２に効率よく取り込まれる。すなわち、転写残トナーは、ほぼ完璧にクリーニングされる。そのため、次工程の作像時の画像乱れをが抑制され、高画質の画像が得られる。

次に、吐き出しについて述べる。作像工程時、転写残トナーは、第一導電性ブラシ３０１により帯電極性が均一化され、第二導電性ブラシ３０２により静電気的にブラシ内に取り込まれる。作像工程が継続すると、第二導電性ブラシ３０２内には、転写残トナーがどんどん取り込まれていくので、遂にはブラシ内にトナーが飽和することになってしまう。ブラシ内にトナーが飽和すると、ブラシとしての機能が損なわれる。トナーで飽和する前に、ブラシ内のトナーを吐き出してリフレッシュしなければならない。この吐き出し工程は、作像工程を中断して行なわれる。

例えば、Ａ４サイズの用紙に１００枚印字すると、第二導電性ブラシ３０２は取り込んだトナーで飽和することが確認された場合は、設定値を３０枚印字として、Ａ４サイズの用紙に３０枚印字する毎に作像工程を中断し、第二導電性ブラシ３０２に取り込んだトナーを吐き出す、吐き出し工程を実行するようにして、第二導電性ブラシ３０２をリフレッシュすることができる。吐き出し工程の後、再度、作像工程を実行する。

上述したように、第二導電性ブラシ３０２は、作像工程中は正電源３０４と接続しており、負帯電のトナーが取り込まれるが、吐き出し工程時は、負電源３０５に接続が切替えられる。第二導電性ブラシ３０２は、負電圧のバイアスになり負帯電のトナーと反発する。この負電圧値を感光体２００の表面電位（これも負電圧）より低く（マイナス側）になるように設定すると第二導電性ブラシ３０２内のトナーは、静電気的に感光体２００方向へ引き付けられる。即ち、感光体２００へトナーが吐き出される。感光体２００の表面電位が−６００Ｖとすると、第二導電性ブラシ３０２には−８００Ｖ〜−１０００Ｖの電圧を印加するのが適当である。

吐き出されたトナーは、−極性であり、帯電装置２０１（これも−極性）に付着することなく通過し、現像装置２０３に至る。現像装置２０３も負電圧のバイアス電源に接続されているが、感光体２００の表面電位より＋方向にあるため、トナーは現像装置２０３に回収される。このようにして、転写残トナーはすべて現像装置２０３に回収され、廃棄されることがない。

以上、述べてきた第一導電性ブラシ３０１や第二導電性ブラシ３０２、感光体２００の表面電位、現像装置２０３などへの印加電圧値は、記載値に限定するものではないし、直流電圧値のみならず、交流電圧を重畳することもできる。また、電流値で制御することも可能である。要は、トナーの帯電極性に応じた電位勾配を適切に設定すればよい。また、吐き出し工程を実行するタイミングについても、上記に限定されることはない。第二導電性ブラシが取り込んだトナーで飽和される前に実行するように設定すれば、不定期的に実行してもよいし、画像形成装置の電源のＯＮ、ＯＦＦ時にも実行するとか、印字指令がないときに実行することなども可能である。

図２は、本発明の実施の他の形態を示すもので、電子写真方式のカラー画像を出力する画像形成装置における画像形成部４００の内部構造を示す正面図である。
図２に示すように、画像形成部４００は、感光体５００を有し、感光体５００の周囲において、感光体５００の回転方向に、帯電装置５０１、光走査装置５０２、現像装置５０３、中間転写体５０４、感光体クリーニング装置６００が順次配置されている。感光体クリーニング装置３００は第一導電性ブラシ６０１と第二導電性ブラシ６０２とで構成されている。

帯電装置５０１は、ブラシ帯電方式が採られ感光体５００の表面に対し、−極性の電荷を均一に帯びさせるものである。
光走査装置５０２は、外部装置やスキャナから入力したデータに基づいて、−極性に均一に帯電した感光体５００上に光像を走査して静電潜像を書き込むものである。
現像装置５０３は、感光体５００に書き込まれた静電潜像を、−極性に帯電したトナーによって顕像化するものである。現像装置５０３は、イエローの現像器５０３Ｙ、マゼンタの現像器５０３Ｍ、シアンの現像器５０３Ｃ、ブラックの現像器５０３Ｂの４個の現像器がロータリー式に配置されており、イエローの画像形成時にはイエローの現像器５０３Ｙが感光体５００に接触するようになっている。イエローの画像形成が終わると、マゼンタの現像器５０３Ｍが感光体５００と接触しマゼンタの画像形成になる。引き続いて、シアン、ブラックの画像形成が同様にして実行される。

中間転写体５０４は、感光体５００上に形成される単色の画像を、順次中間転写体５０４上に転写し、４色の画像が重ねあわされ、フルカラー画像が形成される。
中間転写体５０４に対して二次転写ロール５０５が配置され、用紙５０７の裏面に対して＋極性の電荷を付与することにより、中間転写体５０４上に形成されたフルカラー画像を用紙５０７表面に転写するものである。
さらに、中間転写体５０４に対して二次転写装置５０５の下流に中転クリーニング装置７００が配置されている。中転クリーニング装置７００は、第三導電性ブラシ７０１と第四導電性ブラシ７０３とで構成され、画像形成時は中間転写体と離間しており、クリーニング機能を持たず、画像が用紙５０７に転写されると中間転写体５０４に接触し転写残トナーをクリーニングする。

感光体クリーニング装置６００は、図１のクリーニング装置３００と同様、一時クリーニング機能を有し、クリーニング時（第二導電性ブラシに転写残トナーを取り込むとき）は、図１のクリーニング装置３００と全く同じ動作を実行する。従って、ここではその動作についての説明は省略する。ただし、吐き出し動作については、図１とは少し異なるので、これについて説明する。第二導電性ブラシ６０２に取り込んだトナーは、定期的に感光体５００に吐き出す動作は、図１と同様であるが、吐き出されたトナーは、４色のトナーが混在しているので、一つの現像器に戻すことはできない。吐き出し動作時、現像装置５０３は感光体５００とは非接触とし、現像装置５０３へは戻さずに、中間転写体５０４へ静電気的に移行させる。この時、吐き出された感光体５００上のトナーの帯電極性は、ほぼ均一化されているため、殆どのトナーが中間転写体５０４へ移行する。感光体５００の一回転では移行残があったとしても、感光体５００を複数回転させれば、ほぼ完全に移行する。中間転写体５０４へ移行したトナーは、次に説明する動作で処理される。

中転クリーニング装置７００も同様、用紙５０７への転写残トナーを一時クリーニングする機能を有し、第三導電性ブラシ７０１で、転写残トナーの帯電極性を均一化し、第四導電性ブラシ７０２でトナーを取り込み、定期的に吐き出す動作を実行する。ここでも、クリーニング時の動作は全く同じであるので、説明は省略する。吐き出し動作も、その動作自体は同様、第四導電性ブラシ７０２に取り込んだトナーを中間転写体５０４に吐き出すもので、感光体クリーニング装置６００の吐き出し動作時と同時に実行することが効率的である。中間転写体５０４に吐き出されたトナーは適切に設定された電位勾配により二次転写ロール５０４に移行される。当然、感光体クリーニング装置６００から吐き出され、感光体５００から中間転写体５０４へ移行されたトナーも二次転写ロールに移行される。二次転写ロール５０５に集約されたトナーは、二次転写ロール５０５に当接するブレード５０６により掻き取ることによりクリーニングされる。書き取られたトナーは図示しない廃トナー容器に廃棄される。

図２の構成において、感光体クリーニング装置６００と中転クリーニング装置７００は、どちらか一方を搭載した形態であっても差し支えない。中転クリーニング装置７００に換えて別のクリーニング方式、例えばブレードクリーニングとした場合、感光体５００から中間転写体５０４へ移行したトナーは、二次転写ロール５０６へ移行せず、ブレードでクリーニングして廃棄すればよい。感光体クリーニング装置６００を別のクリーニング方式とした場合には、中転クリーニング装置から吐き出されたトナーは、上記したように二次転写ロール５０６へ移行させてもよいし、感光体５００へ移行させ、感光体５００に設置された別のクリーニング装置でクリーニングしても差し支えない。

さらに、図２では、４サイクルのカラー電子写真方式を示したが、タンデム型のカラー電子写真方式の感光体のクリーニング装置として、ここで示した一時クリーニング方式を採ることもできるし、中間転写体に対して採ることもできる。
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態ついても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の画像形成装置のクリーニング装置は、電子写真方式の複写機、プリンタ、複写機およびプリンタの複合機、ファクシミリなどに適用可能である。

本発明の実施の一形態における画像形成装置に含まれる画像形成部の正面図である。本発明の別の実施の形態における画像形成装置に含まれる画像形成部の正面図である。

符号の説明

１００画像形成部
２００感光体
３００クリーニング装置
３０１第一導電性ブラシ
３０２第二導電性ブラシ
５００感光体
５００感光体クリーニング装置
６００中転クリーニング装置

Claims

像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置であって、上記像担持体表面と接触する第一導電性ブラシと、上記第一導電性ブラシの下流に配設され上記像担持体と接触する第二導電性ブラシとよりなり、上記第一導電性ブラシと上記第二導電性ブラシのブラシ毛は導電性繊維で構成され、上記第二導電性ブラシに含まれる導電性繊維の平均体積抵抗値は上記第一導電ブラシに含まれる導電性繊維の平均体積抵抗値よりも少なくとも１０倍以上であり、上記第一導電性ブラシは上記残留トナーを本来の帯電極性に帯電する機能を有し、上記第二導電性ブラシは上記残留トナーを取り込む機能と定期的に上記像担持体表面に吐き出す機能を有することを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。