クリーニング装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ
【課題】長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明では、像担持体１に接触配置されて所定の電圧が印加され像担持体上のトナーを帯電して単一極性に揃える導電性部材１６と、導電性部材に対して像担持体のトナー搬送方向下流側に位置し像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され像担持体上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材２１と、クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加されクリーニング部材から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材２３と、第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され第１の回収部材からトナーを掻き取る第２の回収部材２４を備えたクリーニング装置において、像担持体の回転方向で転写手段１３より上流側に、像担持体の表面電位を除電する除電手段を設けた。
【解決手段】本発明では、像担持体１に接触配置されて所定の電圧が印加され像担持体上のトナーを帯電して単一極性に揃える導電性部材１６と、導電性部材に対して像担持体のトナー搬送方向下流側に位置し像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され像担持体上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材２１と、クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加されクリーニング部材から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材２３と、第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され第１の回収部材からトナーを掻き取る第２の回収部材２４を備えたクリーニング装置において、像担持体の回転方向で転写手段１３より上流側に、像担持体の表面電位を除電する除電手段を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電クリーニング方式を用いたクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置、プロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を有する複合機等に応用される電子写真方式の画像形成装置では、高画質化の要望が高まり、画像形成に用いられる着色粉体であるトナーは小粒径化傾向にある。また、トナー製造コストの低減および転写率向上の要望から、粉砕トナーではなく重合法等により球形化したトナーを採用する画像形成装置が製品化されている。それに伴い、作像後、像担持体（例えば感光体）上に残留したトナーを除去する手段として従来主に用いられてきたブレードクリーニング方式はゴムブレードを感光体に当接させてトナーを除去するので、ブレードと感光体表面の密着の精度が低いとトナーがすり抜けてしまいクリーニング性が低下しやすい。それを防ごうとして感光体にブレードを強い当接圧で押しつけると、ブレードのめくれが発生し、スジ状あるいは帯状のクリーニング不良を引き起こす原因となるため、安定したクリーニング性能を保ち続けることが困難である。球形トナーでも線圧を極端に高くすればクリーニング出来るが、その分、感光体ドラム、クリーニングブレードの磨耗等により寿命が極端に短くなる。また、転写性が良いとされている球形トナーに対して、ブレードクリーニング性は、粉砕（異型）トナーに対するクリーニング性より劣ることは良く知られていることである。
【０００３】
一方、感光体の表面膜けずれを軽減し、これら小粒径又は球形トナーのクリーニング時にも確実なクリーニング性を備えたクリーニング方式として、ブラシクリーニング方式がある。これには、感光体表面に接触摺擦するようにブラシローラを配し、さらにブラシローラに接触して回収ローラを配し、回収ローラからゴムブレードなどの手段でトナーを除去する構成がある。この構成では、回収ローラ、あるいは回収ローラとブラシローラの両方に電圧を印加し、静電気力でクリーニングするため、球形トナー等の使用時に有利である。
しかしながら、一般的に転写工程では、現像後のトナー極性と逆極性の電圧を印加するため、転写後に感光体に残ったトナーは現像後のトナー極性のままのトナーと、逆極性に帯電したトナー、あるいは無帯電トナーの混合物となっていることも周知である。
【０００４】
この両極性および無帯電トナーの混合物をクリーニングする手段として、（特許文献１（特開２００５−２６５９０７号公報））には、コロナチャージャーに電圧を印加するコロトロン帯電方式によってクリーニング前トナー帯電量制御を行ない、正極性、負極性の電圧をそれぞれ印加した２本のブラシを並べ各極性トナーごとにクリーニングする方法が記載されている。
しかしながら、この特許文献１に記載の方式では、両極性および無帯電トナーの混合物を良好にクリーニングすることができるが、感光体に対向して２本のブラシを配置し、それぞれのブラシに付着したトナーの回収装置を配置する構成では、画像形成装置の小型化という課題を達成しがたい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像形成装置の小型化という目的のために感光体ドラムが小径化の傾向にあり、それに合せてクリーニング装置も省スペース化が課題となっている。２本のブラシを有し、それぞれに回収ローラを配したシステムに対し、より小型化するために、電圧が印加されたトナー極性制御ブレードとその下流に静電クリーニング装置を配置して、転写残トナーの帯電極性をトナー極性制御ブレードで片側に極性制御し、静電クリーニング装置でクリーニングさせているものがある。このような静電クリーニング装置の中に、所定の電圧を印加したブラシローラと回収ローラを用いて電位差を形成し、感光体上からブラシローラへトナーを付着させ、その後、回収ローラへ回収する方式が検討されている。
【０００６】
ここで、極性制御後のトナーの電荷分布は横軸のある範囲にあるのが有利と考えられる。極性制御後の静電クリーニング部では詳細は省略するが、感光体ドラムとブラシローラ間、ブラシローラと回収ローラ間で印加電圧の大小による差は有るが、少なからずトナーへの電荷注入が原理的に発生する。従って極性制御後のトナーのｑ／ｄ分布は「０ｆＣ／μｍ」より少し離れた範囲、具体的には「−０．２ｆＣ／μｍ」以上が良い。これは上記に示したように多少の電荷注入が起きてもトナーの極性は反転しないで−極性のままの状態が維持できる範囲である。また又高い方（より左側）はトナーの帯電量が高くなることを意味しており、トナーの帯電量が高くなると感光体ドラムとトナー間付着力が強くなりブラシローラの静電気力でクリーニングしずらくなる。従って高い方もある範囲が良く、具体的には「−０．８ｆＣ／μｍ以下」が良い。つまり極性制御後のｑ／ｄ分布は図６に示す様に、「−０．２ｆＣ／μｍ〜−０．８ｆＣ／μｍ」の範囲に制御すればクリーニング性能は良好となる。
【０００７】
今、例えば図７に示す模式図の様に、転写装置１０を通過後の感光体ドラム１に対して極性制御ブレード１６と図示しないブラシローラを設置して感光体ドラム１をクリーニングするような場合（例えば図３に示すような構成（構成の詳細は後述の実施形態で説明する））、極性制御ブレード１６には転写装置１０を通過後に感光体ドラム１に残留したトナーが入力されるが、細かく見ると、単に感光体ドラム１から転写装置１０に移動しなかったトナー（転写残トナー）と、図８に示す様に、一旦転写装置１０に移動し再度感光体ドラム１上に戻ってきたトナー、もしくは図９に示す様に、タンデム型の多色画像形成装置等で上流の感光体ドラムから一旦転写装置１０に移動し、下流の感光体ドラム１に再度戻ってきたトナー（逆転写トナー）が存在する。これら２種類のトナーは帯電量に違いがあり、図１０に示す様な帯電分布を持ち、特に逆転写トナーは正に強く帯電している。強い正帯電のトナーは、上記の構成の様に、入力トナーを極性制御ブレード１６により負帯電に帯電し、下流のブラシローラでクリーニングするような装置では、クリーニングしづらいという問題がある（課題１）。
【０００８】
また、図６に示す様に、トナー極性制御性能は感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６の印加電圧との電位差によって決まり、その電位差が大きい程トナーは負帯電する。しかしながら、Ａ３画像を１枚印刷したときのトナー極性制御ブレード前の感光体表面電位は図１８に示す様になり、画像面積率、帯電ローラの電源電圧、転写装置の電源電流により変動してしまう。それにより、上記のｑ／ｄ分布内に極性制御するための電位差がとれず、極性制御不足になってしまう問題がある（課題２）。
【０００９】
また、静電クリーニング装置におけるクリーニング性能はトナー極性制御ブレード後の感光体表面電位とブラシローラとの電位差によって決まり、電位差が小さすぎるとトナーが移動せず、高すぎるとトナーへの電荷注入が起きトナーの極性が変わってしまい、クリーニング不良となる。従って、図１６に示す様に、最適な電位差が存在する。しかしながら、極性制御ブレード前の感光体表面電位は図１８に示す様になり、画像面積率、帯電ローラの電源電圧、転写装置の電源電流により変動してしまうため、図２３に示す様に、極性制御ブレード後の感光体表面電位も同様に変動してしまう。このため、感光体表面電位とブラシローラ間の電位差も変動してしまい、クリーニング性能が悪化するといった問題がある（課題３）。
【００１０】
さらに、Ａ３画像を１枚印刷したときのトナー極性制御ブレード前の感光体表面電位は図１８に示す様に大体が負の値であり、特に転写装置の電源がＯＦＦの状態（図中Ａ、Ｄ部）では、非常に負に高い。この状態に対し、十分に極性制御性能を維持するためには、トナー極性制御ブレードへの印加電圧は非常に高くする必要が生じてしまい、効率が悪いという問題も有る（課題４）。
【００１１】
同様に、Ａ３画像を１枚印刷したときのトナー極性制御ブレード後の感光体表面電位は図２３に示す様になり、通常はトナー極性制御ブレード電圧によって通常はある程度負の値になる。しかしながら、トナー極性制御ブレードとブラシローラの間に除電部材を設けた場合（例えば図４に示すような構成（構成の詳細は後述の実施形態で説明する））、トナー極性制御ブレード後の感光体表面電位は０付近となり、これに対し十分なクリーニング性能を得るためには、図１６からもわかるように、下流のブラシローラや、回収ローラへの印加電圧は高くする必要が生じてしまい、効率が悪いという問題がある（課題５）。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、上記の背景技術の課題を解決し、長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明では、像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上の残留トナーを帯電して単一極性に揃える導電性部材（例えばトナー極性制御ブレード）と、前記導電性部材に対して前記像担持体のトナー搬送方向下流側に位置し前記像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上から電気的に帯電トナーを吸着するクリーニング部材（例えばクリーニングブラシローラ）と、前記クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング部材から電気的に帯電トナーを吸着する第１の回収部材（例えば回収ローラ）と、前記第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記第１の回収部材からトナーを掻き取る第２の回収部材（例えば回収ローラ用導電性クリーニングブレード）と、を備えたクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向で転写手段より上流側に、前記像担持体の表面電位を除電する除電手段（除電部材、除電ランプ等）が設けられていることを特徴とする（請求項１）。
ここで、本発明のクリーニング装置において、クリーニング対象となるトナーは例えば形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーである（請求項２）。
【００１４】
本発明では、像担持体と、該像担持体上にトナーによる画像を形成する手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、転写後の前記像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、前記の構成のクリーニング装置を有することを特徴とする（請求項３）。
【００１５】
また、本発明では、１つの像担持体と、該像担持体上にトナーによる画像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、転写後の前記像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、前記の構成のクリーニング装置を有することを特徴とする（請求項４）。
【００１６】
さらに本発明では、像担持体と該像担持体にトナーによる画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、複数の画像形成部の像担持体上に形成された画像を転写材または中間転写体に順次重ねて転写する手段を有する画像形成装置において、前記画像形成部の転写後の像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、前記の構成のクリーニング装置を有することを特徴とする（請求項５）。
【００１７】
本発明の前記のいずれかの構成の画像形成装置においては、前記像担持体は、フィラーを分散させた感光体であることを特徴とする（請求項６）。
また、本発明の前記のいずれかの構成の画像形成装置においては、前記像担持体は、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、またはその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする（請求項７）。
また、本発明の前記のいずれかの構成の画像形成装置においては、前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする（請求項８）。
【００１８】
さらに本発明では、像担持体と、該像担持体のクリーニング手段と、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング手段は、前記の構成のクリーニング装置であることを特徴とする（請求項９）。
また、本発明の画像形成装置では、前記のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする（請求項１０）。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上の残留トナーを帯電して単一極性に揃える導電性部材（例えばトナー極性制御ブレード）と、前記導電性部材に対して前記像担持体のトナー搬送方向下流側に位置し前記像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上から電気的に帯電トナーを吸着するクリーニング部材（例えばクリーニングブラシローラ）と、前記クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング部材から電気的に帯電トナーを吸着する第１の回収部材（例えば回収ローラ）と、前記第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記第１の回収部材からトナーを掻き取る第２の回収部材（例えば回収ローラ用導電性クリーニングブレード）と、を備えたクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向で転写手段より上流側に、前記像担持体の表面電位を除電する除電手段（除電部材、除電ランプ等）が設けられていることを特徴としており、このように転写手段の上流側に除電手段を設けることで、転写手段の電流値を除電手段がない場合に比べて低く設定しても、十分な転写率を得ることができ、逆転写率を減らすことができる。また、同時に転写残トナー、逆転写トナーの帯電量も除電手段がない場合に比べて負側に寄るため、導電性部材（例えばトナー極性制御ブレード）後の正帯電トナー量も減り、これにより下流のクリーニング部材（例えばクリーニングブラシローラ）でのクリーニング性能を向上させることができる。
従って本発明によれば、長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置およびプロセスカートリッジを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例を示すタンデム型の多色画像形成装置の概略構成図である
【図２】図１に示す画像形成装置の画像形成ステーションの構成例を示す概略要部構成図である。
【図３】本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一構成例を示す概略要部構成図である。
【図４】本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図である。
【図５】残留トナーのｑ／ｄ分布を示す図である。
【図６】トナー極性制御ブレードの制御電圧と制御後のｑ／ｄ分布の変化を示す図である。
【図７】転写残トナーを模式的に示す図である。
【図８】逆転写トナーの一例を模式的に示す図である。
【図９】逆転写トナーの別の例を模式的に示す図である。
【図１０】転写残トナーと逆転写トナーのｑ／ｄ分布を示す図である。
【図１１】評価用画像の一例を示す図である。
【図１２】感光体上の残留トナーの状態の一例を示す図である。
【図１３】逆転写トナーの極性制御後のｑ／ｄ分布を示す図である。
【図１４】転写前除電の有無に対する転写率と逆転写率の変化を示す図である。
【図１５】転写前除電の有無に対する残留トナーのｑ／ｄ分布の変化を示す図である。
【図１６】感光体−ブラシローラ間電位差とクリーニング性能の関係を示す図である。
【図１７】斜毛クリーニングブラシとトナーの接触状態を示す図である。
【図１８】トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）前の感光体表面電位（Ａ３画像１枚通紙時）を示す図である。
【図１９】帯電ローラ電圧と、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）前の感光体表面電位の関係を示す図である。
【図２０】転写電流と、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）前の感光体表面電位の関係を示す図である。
【図２１】感光体表面電位とトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）間の電位差の変化を示す図である。
【図２２】転写前除電の有無に対するトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）前の感光体表面電位の変化を示す図である。
【図２３】トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位を示す図である。
【図２４】トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位と、クリーニングブラシ間の電位差の変化を示す図である。
【図２５】転写前除電の有無に対するトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位の変化を示す図である。
【図２６】定電流制御したときの極性制御ＢＬ電圧を示す図である。
【図２７】除電手段の一例である除電ランプの構成例を示す図である。
【図２８】アモルファスシリコン感光体の構造例を示す要部断面図である。
【図２９】形状係数ＳＦ１の定義を示す図である。
【図３０】本発明の別の実施例を示す多色画像形成装置の概略要部構成図である。
【図３１】本発明のさらに別の実施例を示す多色画像形成装置の概略要部構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の構成、動作および作用効果を図面を参照して詳細に説明する。
図３は本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一構成例を示す概略要部構成図である。図中の符号１は像担持体であり、この像担持体１の周囲には、帯電手段２、光書込み手段３、現像手段４、転写手段１０、クリーニング手段１４等が配設されている。
【００２２】
像担持体１は光導電性の感光体ドラムであり、図中矢印で示す反時計回りに回転する。
帯電手段２は例えば非接触配置された帯電ローラであり、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する。
光書込み手段３は、例えばレーザ光源とカップリング光学系、光偏向器、走査結像光学系等からなるレーザ光走査方式の光書込み装置であり、帯電された感光体ドラム１に対して画像信号で変調されたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する。
現像手段４は、現像剤（一成分現像剤または二成分現像剤）の着色粉体としてトナーを用いた現像器であり、現像器ケース内には現像剤を担持搬送して感光体ドラム上の潜像をトナーで現像する現像ローラ６、現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード５、現像剤を攪拌搬送する現像スクリュー７，８等が設けられている。
転写手段１０は、図示しない給紙機構から給紙された転写材（例えばシート状の記録紙）Ｐを担持搬送し、感光体ドラム上の画像（トナー像）を記録紙Ｐに転写させる転写ベルト１０Ａを用いた転写装置１０であり、転写ベルト１０Ａは駆動ローラ１１と従動ローラ１２、転写バイアス印加ローラ１３に支持されて図中の矢印の方向に回動する。
【００２３】
像担持体のクリーニング手段１４は、クリーニング対象である感光体ドラム１に接触配置されて電源（トナー極性制御ブレード用電源）２７により所定の電圧が印加され感光体ドラム上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（クリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（回収ローラ軸印加用電源）２８により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源）２９により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えたクリーニング装置である。
【００２４】
このクリーニング装置１４のクリーニングケースの開口部には、クリーニング入口シール１７、クリーニングブラシ入口シール１８、クリーニング出口シール２０が設けられており、感光体ドラム１から回収したトナーがケース外に漏れ出さないようになっている。さらにクリーニングケースの下部にはトナー排出スクリュー１９が設けられており、回収したトナーを図示しない廃トナー収容部等に排出する、または現像器に戻すようになっている。
【００２５】
次に図３に示す構成の画像形成装置の動作について説明を行う。
画像形成の一連のプロセスは、ここでは非接触帯電ローラ２を用いた非接触帯電方式で、潜像形成、現像はＮ／Ｐ（ネガ／ポジ：電位が低い所にトナーが付着する）方式を用いた例で行う。
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図１中の非接触帯電ローラ２、現像ローラ６、転写装置１０の転写バイアス印加ローラ１３、トナー極性制御ブレード１６、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時に感光体ドラム１、非接触帯電ローラ２、転写装置１０の転写ベルト１０Ａ、現像ローラ６、右現像スクリュー７、左現像スクリュー８、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。一例として、感光体回転速度は２０５ｍｍ／ｓ、クリーニングブラシローラ２１の回転速度、回収ローラ２３の回転速度も２０５ｍｍ／ｓである。感光体ドラム１は非接触配置された非接触帯電ローラ２で一様に負に帯電（−６９０Ｖ）され、光書込み装置３からのレーザ光Ｌで潜像形成（黒ベタ電位は−１２０Ｖ）が行われる。その潜像が現像ローラ６で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−５５０Ｖ）されトナー像が形成される。そして、トナー像の形成とタイミングを合わせて図示していない給紙機構から給送され、レジストローラ９で画像先端と同期を取り感光体ドラム１と転写ベルト１０Ａとの間に供給された記録紙Ｐ上にトナー像が転写（転写バイアスは３０μＡ印加）される。記録紙Ｐは図示しない分離機構で感光体ドラム１より分離され、図示していない定着装置を経てプリント（またはコピー）画像として排出される。
【００２６】
一方、転写装置１０で記録紙Ｐに転写され、転写後に感光体ドラム１上に残った転写残トナーは、図５に示す様に「＋極性」と「―極性」が混在した分布のトナーであり、感光体ドラム１の回転でトナー極性制御ブレード１６の位置まで移送される。トナー極性制御ブレード１６ではほとんどのトナーは機械的に掻き落されるが、球形度が高いトナーはトナー極性制御ブレード１６と感光体ドラム１のニップ領域に入り込みやすく一部はすり抜けて行く。ここでトナー極性制御ブレード１６へは、トナー極性制御ブレード用電源２７によりトナーの帯電極性と同じ極性（−極性）の電圧が印加されており、トナーがトナー極性制御ブレード１６をすり抜けて行く時トナーを正規の帯電極性（−極性）に帯電する。トナー極性制御ブレード１６により正規の帯電極性に帯電されたトナーは、次のクリーニングブラシローラ２１の位置に感光体ドラム１の回転により運ばれる。クリーニングブラシローラ２１の軸にはクリーニングブラシ軸印加用電源３０により＋極性の電圧が印加され、さらにブラシ先端にはブラシ先端電圧印加用電極棒２２を介してブラシ先端電圧印加用電源３１により＋極性の電圧が印加されているので、正規の帯電極性に帯電されたトナーは、クリーニングブラシローラ２１に静電的に吸着する。クリーニングブラシローラ２１上に移動したトナーは、回収ローラ軸印加用電源２８によりクリーニングブラシローラ２１より更に高い＋極性の電圧が印加された回収ローラ２３へ電位勾配により移動する。さらに回収ローラ２３上に移動したトナーは、回収ローラ２３に接触配置されて回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源２９により所定の電圧が印加された回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４により掻き落とされ、トナー排出スクリュー１９で機外に排出又は現像器４に戻される。
【００２７】
次にクリーニング装置１４の極性制御機能について説明する。
先ずトナーがトナーと同極性の電圧が印加されたトナー極性制御ブレード１６をすり抜けていくときの帯電極性が変わる仕組みについて説明する。トナー極性制御ブレード１６をすり抜けるトナーは感光体ドラム１とトナー極性制御ブレード１６により「摩擦帯電」、「電荷注入」、「放電」等で図６に示す様に感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６間の電位差の増加に従いトナーの正規帯電極性側にシフトする。トナーがトナー極性制御ブレード１６と感光体ドラム１との間にはさまれた時、トナー極性制御ブレード１６に印加された電圧でトナーに電流が流れ込み、トナーは印加電圧側の極性に帯電してトナー極性制御ブレード１６を通過する。このような状態でトナーの帯電極性が変化するのはトナーへの電荷注入と考えられている。また、感光体ドラム１の表面電位とトナー極性制御ブレード１６への印加電圧との電位差が放電が起こる領域の値であると、感光体ドラム１とトナー極性制御ブレード１６で形成された楔部の入口と出口の微小ギャップ部の放電によりトナーは印加電圧と同極性に帯電する。トナー極性制御ブレード１６の入口側の楔部はトナーを機械的に掻き落すのでトナーで汚れるため、微小ギャップ部の放電は主に出口側の楔部で行われることになる。ここで、トナー極性制御ブレード１６は、当接部に導電性アクリル樹脂がコートされている。これにより、摩擦係数が低下し、スティックスリップが発生しにくくなり、微小ギャップが保たれる。同時に、磨耗にも強くなり長期的に機能を発揮することができる。
【００２８】
次にクリーニング装置１４のクリーニング機能について説明する。
静電クリーニング部の詳細構成について説明すると、クリーニングブラシローラ２１は感光体ドラム１とクリーニングブラシローラ２１間でトナーへの電荷注入を低減するため、図１７に示す様な芯鞘構造繊維で構成され、クリーニングブラシローラ２１の回転方向下流側へ傾斜させている。このようにクリーニングブラシローラ２１を傾斜させる事で図１７に示す様に繊維から導電部が露出している切断面とトナーとの接触確率を少なくし、トナーへの電荷注入を低減させている。また、回収ローラ２３は、クリーニングブラシローラ２１と回収ローラ２３間でトナーへの電荷注入を少なくするため、金属の芯金にＰＶＤＦチューブを巻き、さらに表層に絶縁層を設けている。さらにクリーニングブラシローラ２１には、ブラシ先端部表面に接触して金属製のブラシローラ用電荷付与部材（例えばブラシ先端電圧印加用電極棒）２２がクリーニングブラシローラ２１の軸と同電位で接続されている。この理由はトナーがクリーニングブラシローラ２１から回収ローラ２３へ移動すると繊維表面が絶縁性のため電位の低下が発生するので、ブラシ先端電圧印加用電極棒で繊維への電荷補充を行っている。ブラシ表面電位低下の原因はまだ明らかになっていないが、トナーの授受が何らかの影響を与えていると考えられる。現在は、繊維表面に付着した電荷を持ったトナーが回収ローラ２３へ移動する時に剥離放電がおきて絶縁層に負極性の電荷を与えてしまう、もしくはトナー付着により繊維表面層に負極性の電荷を与え、トナー移動後でも電荷が残ってしまうと考えられる。クリーニングブラシローラ２１の繊維表面の電位が低下すると感光体ドラム１からのトナー除去性能が低下する。そこで繊維表面の電位低下分を補う部材としてクリーニングブラシローラ２１と同電圧が印加された金属製のブラシローラ用電荷付与部材（ブラシ先端電圧印加用電極棒）２２が設けてある。
【００２９】
また、回収ローラ２３の表面でもクリーニングブラシローラ２１と同じように回収ローラ用導電性ブレード２４でトナーが掻き落とされる時、回収ローラ２３表面電位が低下する。その理由はまだ明らかになっていないが、回収ローラ２３表面に付着した電荷を持ったトナーが回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４で掻き落とされるときに剥離放電がおきて高抵抗層・あるいは絶縁層に負極性の電荷を与えてしまう、もしくはトナー付着により回収ローラ２３表面層に負極性の電荷を与え、回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４でトナーを掻き落としても与えた電荷が残ってしまうと考えられている。そこでブラシローラ２１の場合と同様に、回収ローラ２３の表面に接触する回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４にも、回収ローラ２３の軸に印加している電圧より高い電圧が印加してある。
【００３０】
回収ローラ２３上のトナー除去は回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４を用いて機械的に掻き落としているが、以下に回収ローラ２３上の球形トナーの除去が可能な事の説明を記す。
回収ローラ２３はクリーニングブラシローラ２１に付着したトナーを、クリーニングブラシローラ２１と回収ローラ２３間の電位勾配で回収ローラ２３へ転位させる機能があれば良い訳で、感光体ドラム１とは異なり材料は何でもかまわない。そこで回収ローラ２３の表面を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チューブを巻いたりすれば球形トナーでも容易に除去できる。具体的には金属ローラの表面にフッ素コーティングしたり、ＰＶＤＦ、ＰＦＡチューブを巻いた回収ローラ２３にすればよい。
【００３１】
次に図４は本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図である。この画像形成装置の基本的な構成は図３と同様であるが、図４の画像形成装置の感光体ドラム用のクリーニング装置１４では、トナー極性制御ブレード１６よりも感光体ドラム１の回転方向下流側で、クリーニングブラシローラ２１よりも上流側に、感光体ドラム１を除電する除電部材（例えば除電ランプ）２６が設けられている。
【００３２】
次に図３、図４に示す画像形成装置のクリーニング装置１４の構成部材の具体的な構成例を下記に示す。
［トナー極性制御ブレード１６］
・トナー極性制御ブレードの材質：ポリウレタンにイオン導電剤、カーボン導電剤を分散（表面に導電性アクリルコート５μｍ）
・トナー極性制御ブレードの喰込量（対感光体ドラム）：１ｍｍ
・トナー極性制御ブレードの当接角度（対感光体ドラム）：２０°
・トナー極性制御ブレードの厚み：２ｍｍ
・トナー極性制御ブレードの自由長：７ｍｍ
・トナー極性制御ブレードの硬度：６０〜８０（ＪＩＳＡ硬度計）
・トナー極性制御ブレードの反発弾性：３０％
・トナー極性制御ブレードの電気抵抗：１０６〜１０８Ω・ｃｍ
・トナー極性制御ブレードの制御電圧（定電圧制御時）：−１２００Ｖ
・トナー極性制御ブレードの制御電流（定電流制御時）：−３０μＡ
【００３３】
［クリーニングブラシローラ２１］
・ブラシローラの材質：導電性ポリエステル
・ブラシローラの径：φ１４ｍｍ
・ブラシローラの毛足長さ：４ｍｍ
・ブラシローラの喰込量（対感光体ドラム）：１ｍｍ
・ブラシローラの線速：２０５ｍｍ／ｓ（感光体ドラムと等速）
・ブラシローラ用電荷付与部材の印加電圧：１００Ｖ
・ブラシローラ軸の印加電圧（図３の構成）：１００Ｖ
・ブラシローラ軸の印加電圧（図４の構成）：６００Ｖ
・ブラシローラ原糸の電気抵抗１０８Ω・ｃｍ
・ブラシローラの植毛密度：１０万本／inch2
・ブラシローラのブラシ形態：ブラシローラ回転方向下流側へ傾斜
【００３４】
［回収ローラ２３］
・回収ローラの材質：ＳＵＳ芯金にＰＶＤＦチューブ（１００μｍ）を巻き、表層にアクリルコート層（５μｍ：絶縁）
・回収ローラの径：φ１２ｍｍ
・回収ローラの線速：２０５ｍｍ／ｓ
・回収ローラ軸の印加電圧（図３の構成）：５００Ｖ
・回収ローラ軸の印加電圧（図４の構成）：５００Ｖ
【００３５】
［回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４］
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの材質：ポリウレタンにイオン導電剤、カーボン導電剤を分散（表面に導電性アクリルコート５μｍ）
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの喰込量（対回収ローラ）：１ｍｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの当接角度（対回収ローラ）：２０°
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの厚み：２ｍｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレード自由長：７ｍｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの硬度：６０〜８０（ＪＩＳＡ硬度計）
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの反発弾性：３０％
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの電気抵抗：１０６〜１０８Ω・ｃｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの印加電圧（図３の構成）：５００Ｖ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの印加電圧（図４の構成）：５００Ｖ
【００３６】
以上、感光体ドラム用のクリーニング装置１４の構成例について説明したが、転写装置１０にも、転写材搬送後のベルト表面に付着した粉体（トナー、紙粉等）を除去回収する転写ベルト用クリーニング装置（図示せず）が設けられており、この転写ベルト用クリーニング装置３２も図３に示すような感光体ドラム用クリーニング装置１４と同様の構成とすることができる。
【００３７】
以上に説明した感光体ドラム用のクリーニング装置１４とそれを備えた画像形成装置においては、前述したような課題（課題１〜５）がある。そこで本発明では、そのような課題を解決するため、感光体ドラム（像担持体）の回転方向で転写手段よりも上流側に、感光体ドラム（像担持体）の表面電位を除電する除電手段を設けるものであり、これにより良好なクリーニング性能を維持させることができるようにするものである。
以下、上述したような構成のクリーニング装置１４を搭載した画像形成装置の課題と解決手段のより具体的な実施例を以下に示す。
【実施例】
【００３８】
［実施例１］
（課題１とその解決手段）
図１は本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置では、図１に示すように、中央に像担持体である４個の感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋが時計回りに回転可能に配設されている。
すなわち、図１に示す構成の画像形成装置は、感光体ドラムを４個用いた、いわゆるタンデム方式の多色（カラー）画像形成装置であり、それぞれの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋと、その周囲に設けられる画像形成用の部品とで各色の画像形成部（画像形成ステーション）を構成しており、各画像形成部のそれぞれの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの周囲に設けられる画像形成用の部品構成は、現像装置４Ｙ〜４Ｋが扱う色材（着色粉体（トナーと言う））の色（例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ））が異なる以外は同じである。
【００３９】
各画像形成部（画像形成ステーション）の感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの周囲には、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの表面を一様に帯電する帯電装置２Ｙ〜２Ｋ、レーザ光による光書き込みを行って感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの帯電部分に静電潜像を形成する露光装置３、この静電潜像を現像する現像装置４Ｙ〜４Ｋがそれぞれ配設されている。また、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの周囲には、転写後の感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの表面をクリーニングする感光体クリーニング装置１４Ｙ〜１４Ｋがそれぞれ配設されている。
【００４０】
ここで、感光体クリーニング装置１４Ｙ〜１４Ｋの基本的な構成は図３と同様であるが、図１の構成例では、一次転写手段が感光体の上側にあるので、構成部材の配置は図３とは上下が逆であり、図２のような配置となる。
図２は、一つの画像形成部（画像形成ステーション）の構成例を示しており、現像装置の図示は省略している。また、この画像形成部（画像形成ステーション）は、感光体ドラム１と、帯電装置２、クリーニング装置１４を、一つのカートリッジ内に一体に収容したプロセスカートリッジとなっており、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられている。なお、プロセスカートリッジには、現像装置を含めても良い。また、後述する除電手段もプロセスカートリッジに含めることができる。
【００４１】
図２において、クリーニング装置１４は、クリーニング対象である感光体ドラム１に接触配置されて電源（図３のトナー極性制御ブレード用電源２７）により所定の電圧が印加され感光体上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（図３のクリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（図３の回収ローラ軸印加用電源２８）により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（図３の回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源２９）により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えている。
【００４２】
上記４セットの画像形成部（画像形成ステーション）の感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの上方には、中間転写ユニット４０が設けられている。図１では、中間転写ユニット４０の概略構成を示している。図１に示すように、中間転写ユニット４０では、被クリーニング体である弾性ベルト状部材からなる中間転写体（中間転写ベルト）４１が、駆動ローラ４２と複数の支持ローラ４３〜４６に掛け回されて図中の矢印方向（反時計回り方向）に回転駆動される。中間転写ベルト４１は、多層構造となっており、ベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂で作り、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなる。
【００４３】
中間転写ベルト４１を挟んで感光体ドラム１Ｙに対向する位置には、感光体ドラム１Ｙ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト４１に転写する転写バイアス印加ローラ１３Ｙが配設される。他色の像担持用の感光体ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｋにも中間転写ベルト４１を挟んで、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋの転写ローラが配設される。また、図中左側の支持ローラ４３とテンションローラ４４の左方には、２次転写装置５６による転写後に中間転写ベルト４１上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置４６が配設される。また、支持ローラ４３とテンションローラ４４は、中間転写ベルト４１に一定の張力を付与する働きをもつとともに、クリーニング対向ローラの機能も兼ねていることになる。中間転写ベルトクリーニング装置４６は中間転写ベルト４１上の転写残トナーの極性を制御するための極性制御部材である極性制御ブレード４６ａが支持ローラ４３と対向する位置に中間転写ベルト表面に接触して備えられており、極性制御ブレード４６ａの後の工程には、極性制御されたトナーをクリーニングするための導電性ブラシローラ４６ｂ、および導電性ブラシローラ４６ｂに付着したトナーをブラシから回収する回収ローラ４６ｃ、回収ローラ４６ｃの表面に当接して回収したトナーを掻き取ると同時に回収ローラ４６ｃの表面に電荷を付与する導電性回収ブレード４６ｄ、極性制御ブレード４６ａや回収ブレード４６ｄで掻き落としたトナーを画像形成装置本体に備えられた廃トナータンク（図示省略）に搬送するためのコイル部材（回収コイル）４６ｅが備えられている。
【００４４】
上記中間転写ベルト４１を挟んで駆動ローラ４２に対向する位置には、２次転写装置５６が配設される。２次転写装置５６は、２次転写ローラからなる。２次転写装置はローラの他に、数本の支持ローラと駆動ローラにより掛け渡されるベルトであっても良い。
転写材（例えば定型の記録紙Ｐ）は、図中の下方にある図示しない給紙部に収納されており、最上の記録紙Ｐが給紙ローラ等で一枚づつ給紙され、レジストローラ対５５に搬送される。また、上記２次転写装置５６の上には、記録紙上の転写画像を定着する定着装置６０が配設されている。定着装置６０は、定着ローラ（または定着ベルト）に加圧ローラを押し当てて構成する。なお、上述した２次転写装置５６には、画像転写後の記録紙Ｐをこの定着装置６０へと搬送するシート搬送機能も備えている。
【００４５】
上記の構成の多色画像形成装置において、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで駆動ローラ４２を回転駆動し、中間転写ベルト４１を回転搬送する。同時に、個々の画像形成部でその感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを回転して、帯電装置２Ｙ〜２Ｋによる帯電、露光装置３のレーザ光による潜像形成、現像装置４Ｙ〜４Ｋの各色トナーによる現像が行われ、各感光体上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト４１の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト４１上に合成カラー画像を形成する。また、画像転写後の各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに残留する残留トナーは、感光体クリーニング装置１４Ｙ〜１４Ｋで除去回収される。
【００４６】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、図示しない給紙ローラを回転し、図示しない給紙部から記録紙Ｐを１枚づつ繰り出して給紙、搬送し、レジストローラ対５５に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト４１上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対５５を回転し、中間転写ベルト４１と２次転写装置５６との間に記録紙Ｐを送り込み、２次転写装置５６で転写して記録紙Ｐ上にカラー画像を記録する。画像転写後の記録紙Ｐは、２次転写装置５６で搬送して定着装置６０へと送り込み、定着装置６０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、排紙トレイ等に排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト４１は、中間転写ベルトクリーニング装置４６によって画像転写後に中間転写ベルト４１上に残留する残留トナーが除去回収され、タンデム型多色画像形成装置による再度の画像形成に備える。
【００４７】
以上、多色画像形成装置の構成例を示したが、図１に示す様な中間転写ベルト４１を用いたタンデム型の多色画像形成装置において、Ａ３版の記録紙Ｐに図１１に示す様なマゼンタ等の画像を１枚印刷中に強制停止させると、例えばマゼンタ（Ｍ）画像形成ステーションの感光体ドラム上には図１２に示す様に上流からの逆転写トナーと、自ステーションの転写残トナー（正確には自ステーションの逆転写トナーも含まれる）が付着した状態になる。それらのトナーの帯電量は図１０に示す様になる。このとき特に逆転写トナーは正に強く帯電しているため、トナー極性制御ブレード１６で負帯電側に極性制御しづらく、図１３に示す様にトナー極性制御ブレード１６後も正帯電トナーが残る。これにより下流のクリーニングブラシローラ２１によりクリーニング出来ない帯電量のトナーが存在し、クリーニング性能の低下につながる。
【００４８】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写手段（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写手段の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、図１４に示す様に、転写手段の電流値を除電部材２６がない場合に比べて低く設定しても、十分な転写率を得ることができ、逆転写率を減らすことができる。また、同時に図１５に示す様に転写残トナー、逆転写トナーの帯電量も除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）がない場合に比べて負側に寄るため、トナー極性制御ブレード１６後の正帯電トナー量も減り。これにより下流のクリーニングブラシローラ２１でのクリーニング性能を向上させることができる。
【００４９】
（課題２とその解決手段）
図１、図２に示す構成の画像形成装置でＡ３版の記録紙Ｐに画像を１枚印刷したとき、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は図１８に示す様になる。このときＡ，Ｄ部では帯電ローラ２の電源がＯＮ、Ｂ，Ｃ部では帯電ローラ２の電源、転写装置１０の電源がＯＮ、また、Ｃ部が画像領域となっている。ここで太線が画像面積率１００％、細線が１０％である。また、帯電ローラ２の電源電圧が異なる場合のトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は図１９、転写装置（中間転写ユニット４０）の転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ）の電源電流が異なる場合のトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は図２０に示す様になり、画像面積率、帯電ローラ２の電源電圧、転写バイアス印加ローラ１３の電源電流の変化によって、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は変化してしまう。これに対し、トナー極性制御ブレード１６に−１２００Ｖ印加した場合、図２１に示す様に感光体表面電位とトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６間の電位差が変化してしまう。この様な構成では、例えばトナー極性制御ブレード１６のエッジ部にトナーが溜まり、転写電流がＯＦＦ時にすり抜けて来たトナー等に対しては、最適なｑ／ｄ分布に極性制御するための電位差がとれず（電位差−６００Ｖ程度）、図６に示す様に極性制御不足になってしまい、結果としてクリーニング性能の低下につながってしまう。
【００５０】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写装置の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、除電部材２６により、図２２に示す様にトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は−１００Ｖ〜１００Ｖ付近で安定する。尚、本発明の構成では除電後に転写装置（図１、図２の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））があるが、図２２を見てもわかるように、除電部材２６を設けることで転写装置の電源電流の変化による感光体表面電位の変化も小さくなる。これにより、画像面積率、帯電ローラ２の電源電圧、転写装置の電源電流の変化に寄らず、常に感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６間の電位差を安定させることができ、極性制御性能も安定させることができる。従ってクリーニング性能も安定して発揮することができる。
【００５１】
（課題３とその解決手段）
図１、図２に示す構成の画像形成装置で、トナー極性制御ブレード１６に−１２００Ｖ印加し、Ａ３版の記録用紙Ｐに画像を１枚印刷したとき、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６後の感光体表面電位は図２３に示す様になる。ここで太線が画像面積率１００％、細線が１０％である。このとき、下流のクリーニングブラシローラ２１に１００Ｖ印加した場合、図２４に示す様に、感光体表面電位とクリーニングブラシローラ２１間の電位差が、画像面積率、帯電ローラ２の電源電圧、転写装置の電源電流により変化してしまう。その結果、図１６に示す様に、クリーニング性能の低下につながる。
【００５２】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写装置の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、除電部材２６により、図２２に示す様にトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は−１００Ｖ〜１００Ｖ付近で安定する。これに対しトナー極性制御ブレード１６に−１２００Ｖ印加した場合、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６後の感光体表面電位は図２５に示す様に、−５００Ｖ付近で安定する。これにより、画像面積率、帯電ローラ２の電源電圧、転写装置の電源電流の変化に寄らず、常に感光体表面電位とクリーニングブラシローラ２１の電位差を安定させることができ、クリーニング性能も安定して発揮することができる。
【００５３】
（課題４とその解決手段）
図１、図２に示す構成の画像形成装置で、トナー極性制御ブレード１６に−３０μＡ印加し、Ａ３版の記録紙Ｐに画像を１枚印刷したとき、トナー極性制御ブレード１６後の感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６への印加電圧は図２６に示す様に、定電流制御にした場合、感光体表面電位に応じてトナー極性制御ブレード１６の印加電圧が変化し、常に一定の電位差をとることができ、極性制御性能は安定する。しかしながら、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の電源がＯＦＦの場合（図中Ａ、Ｄ部）、感光体表面電位が負に高いため（−７００Ｖ程度）、トナー極性制御ブレード１６への印加電圧もより負に高くなってしまう（−１９００Ｖ程度）。
【００５４】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写装置の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、除電部材２６により、図２２に示す様にトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は−１００Ｖ〜１００Ｖ付近で安定する。従って、トナー極性制御ブレード１６への印加電圧は常に−１２００Ｖ程度で済み、少ない電圧で効率よく極性制御を行うことができる。
【００５５】
（課題４とその解決手段）
図４に示す様に、トナー極性制御ブレード１６とクリーニングブラシローラ２１の間に除電部材２６を設けると、トナー極性制御ブレード１６後の感光体表面電位は０付近になる。この場合、良好なクリーニング性能を得るためには、図１６に示すようにクリーニングブラシローラ２１には６００〜８００Ｖ程度印加する必要があり、更に回収ローラ２３には１０００〜１２００Ｖ印加する必要がある。
【００５６】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写装置の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、除電部材２６により、図２２に示す様にトナー極性制御ブレード１６前の感光体表面電位は−１００Ｖ〜１００Ｖ付近で安定する。これに対し、良好な極性制御を行った場合、トナー極性制御ブレード１６の電圧により、トナー極性制御ブレード１６後の感光体表面電位は図２５に示す様に、−５００Ｖ程度となる。この場合、クリーニングブラシローラ２１には１００〜３００Ｖ程度、回収ローラ２３には５００〜７００Ｖ程度の電圧印加で良好なクリーニング性能を得ることができ、少ない電圧で効率よくクリーニングを行うことができる。
【００５７】
尚、本実施例では、除電部材２６として、図２７に示す様に、感光体軸方向に２２ｍｍ間隔で１６個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置した除電ランプ（ＱＬ）を使用した。
【００５８】
（感光体の説明）
次に本発明に係る画像形成装置の像担持体として用いられる感光体について説明する。
まず、本発明に係る画像形成装置の像担持体としては、アモルファスシリコン感光体を用いることができる。
【００５９】
・アモルファスシリコン感光体について
本発明に用いられる電子写真用感光体としては、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」と称する。）を用いることができる。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。
【００６０】
・層構成について
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。図２８は、層構成を説明するための模式的構成図である。図２８（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（Ｈは水素原子、Ｘはハロゲン原子（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ））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。図２８（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２８（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２８（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。該光導電層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。
【００６１】
・支持体について
感光体５００の支持体５０１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１０μｍ以上とされる。
【００６２】
・注入防止層について
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体５０１と光導電層５０２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５０４を設けるのがいっそう効果的である（図１７（ｃ））。すなわち、電荷注入阻止層５０４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５０４には伝導性を制御する原子を光導電層５０２に比べ比較的多く含有させる。電荷注入阻止層５０４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０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００６３】
・光導電層について
光導電層５０２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１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【００６４】
・電荷輸送層について
電荷輸送層５０６は、光導電層５０２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５０６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５０６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５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【００６５】
・電荷発生層について
電荷発生層５０５は、光導電層５０２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５０５は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、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５０５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０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとされる。
【００６６】
・表面層について
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体５００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５０２の上に、更に表面層５０３を設けることができ、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５０３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、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。本発明における表面層５０３の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍ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、３μｍ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。
【００６７】
次に、本発明に係る画像形成装置の像担持体としては、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、またはその両方の特徴を有する有機感光体を用いることができる。
このような感光体の最外層は、ビニルフルオライド、ビニリデンフルオライド、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルより選ばれる化合物の重合体もしくは共重合である。導電性支持体としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属、紙、プラスチックなどの円筒状シリンダーまたはフィルムが用いられる。これらの支持体の上には、バリアー機能と下引機能をもつ下引層（接着層）を設けることができる。下引層は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的被覆に対する保護などのために形成される。下引層の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン-アクリル酸コポリマー、カゼイン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニカワ、ゼラチン、等が知られている。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その膜厚は０．２〜２μｍ程度である。感光層の具体例としては、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層との積層構造を有する感光層、電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する単一の層から成る感光層などがある。電荷発生物質としては、ピリリウム、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノシアニン、キノシアニンなどを用いることができる。電荷輸送物質としては、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノキサジン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒノ−２−メチルフェニル）−フェニルメタン等のトリアリールメタン系化合物、１，１−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）ヘプタン、１，１，２，２−テトラキス（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）エタン等のポリアリールアルカン類、およびトリアリールアミン類などを用いることができる。
【００６８】
次に、本発明に係る画像形成装置の像担持体としては、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を用いることができる。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、０．５μｍ以下、好ましくは０．２μｍ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中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。
【００６９】
（トナーの説明）
本発明に係る画像形成装置においては、前述したように長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置１４を備えているので、画像形成に用いる現像剤のトナーとして、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーを用いることができる。
ここで、形状係数ＳＦ１とは、図２９に示すように、球状物質の形状の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。つまり次式、
ＳＦ１＝{(MXLNG)2／AREA}×(１００π／４)
によって定義されるものである。
【００７０】
本発明に係る画像形成装置においては、このような形状係数のトナー（球状トナー）であっても、前述した構成のクリーニング装置１４で良好に除去回収することができる。
【００７１】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明のクリーニング装置は、図１に示したような多色画像形成装置や、図２に示したようなプロセスカートリッジで構成された画像形成部（画像形成ステーション）の感光体のクリーニング装置として好適に使用することができる。また、当然ながら画像形成部（画像形成ステーション）が一つのみの単色の画像形成装置のクリーニング装置としても好適に使用することができる。さらに本発明のクリーニング装置は、以下に示す実施例２、実施例３のような種々の構成の多色画像形成装置にも好適に使用することができる。
【００７２】
［実施例２］
図３０は本発明に係るクリーニング装置を備えた多色画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図であり、この多色画像形成装置は、１つの像担持体１と、帯電手段２と、光書込み手段３と、像担持体上にトナーによる画像を形成する複数の現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、像担持体上に形成された画像を中間転写体４１に転写する一次転写装置４０と、中間転写体４１に転写された画像を記録紙Ｐに転写する二次転写装置４８と、定着装置６０と、図示しない給紙機構等を有している。
【００７３】
像担持体１は光導電性の感光体ドラムであり、図中矢印で示す反時計回りに回転する。
帯電手段２は例えば非接触配置された帯電ローラであり、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する。
光書込み手段３は、例えばレーザ光源とカップリング光学系、光偏向器、走査結像光学系等からなるレーザ光走査方式の光書込み装置であり、帯電された感光体ドラム１に対して画像信号で変調されたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する。
【００７４】
複数の現像手段は、現像剤の着色粉体としてイエロー色のトナーを用いたイエロー現像器４Ｙ、マゼンタ色のトナーを用いたマゼンタ現像器４Ｍ、シアン色のトナーを用いたシアン現像器４Ｃ、ブラック色のトナーを用いたブラック現像器４Ｋであり、この４つの現像器は回転型現像装置４’内に収納され、回転型現像装置４’の回転により選択された色の現像器が感光体ドラム１との対向位置に配置されるようになっている。各現像器は同様の構成であり、現像器ケース内には現像剤を担持搬送して感光体ドラム上の潜像をトナーで現像する現像ローラ、現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード、現像剤を攪拌搬送する現像スクリュー等が設けられている。
【００７５】
一次転写装置４０は中間転写体として中間転写ベルト４１を用いており、この中間転写ベルト４１は駆動ローラ４２と複数の従動ローラ４３，４４，４５と転写バイアス印加ローラに支持されて図中の矢印の方向に回動し、感光体ドラム上に形成された画像（トナー像）が転写されるようになっている。
また、二次転写装置４８は、図示しない給紙機構から給紙された転写材（例えばシート状の記録紙）Ｐを搬送し、中間転写ベルト上の画像（トナー像）を記録紙Ｐに転写させる二次転写ローラを用いた構成であり、この二次転写ローラは中間転写ベルト４１に対して接離可能に設けられており、感光体ドラム１から中間転写ベルト４１にトナー像を一次転写する際には、中間転写ベルト４１から離間されている。そして、中間転写ベルト上のトナー像を記録紙Ｐに転写させる二次転写時に、二次転写ローラ４８が中間転写ベルト４１に接触し、二次転写を行うようになっている。
また、二次転写装置４８よりも転写材搬送方向下流側には、転写後の記録紙Ｐを搬送する搬送ベルト４８と、記録紙Ｐに転写された画像を加熱・加圧等により定着する定着装置６０等が設けられている。
【００７６】
像担持体のクリーニング手段１４の基本的な構成は図２、図３と同様であり、クリーニング対象である感光体ドラム１に接触配置されて電源（トナー極性制御ブレード用電源）２７により所定の電圧が印加され感光体ドラム上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（クリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（回収ローラ軸印加用電源）２８により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源）２９により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えたクリーニング装置である。
【００７７】
このクリーニング装置１４のクリーニングケースの開口部には、クリーニング入口シール１７、クリーニングブラシ入口シール１８、クリーニング出口シール２０が設けられており、感光体ドラム１から回収したトナーがケース外に漏れ出さないようになっている。さらにクリーニングケースの下部にはトナー排出スクリュー１９が設けられており、回収したトナーを図示しない廃トナー収容部等に排出するようになっている。
また、この感光体ドラム用のクリーニング装置１４では、図２と同様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写手段（図３０の一次転写装置（中間転写ユニット４０）の一次転写バイアス印加ローラ１３）の上流に除電手段である除電部材（例えば図２７に示した除電ランプ）２６が設けられている。
【００７８】
一次転写装置４０には、二次転写後に中間転写ベルト４１の表面に残留したトナーを除去回収する中間転写ベルト用クリーニング装置４６が設けられており、この中間転写ベルト用クリーニング装置４６も感光体ドラム用のクリーニング装置１４と同様の構成とすることができる。また、この中間転写ベルトクリーニング装置４６は、カム等の接離機構４７により中間転写ベルト４１に対して接離可能に配設されており、感光体ドラム１から中間転写ベルト４１にトナー像を一次転写する際には、中間転写ベルト４１から離間されている。そして、中間転写ベルト上のトナー像を記録紙Ｐに転写させる二次転写時に、中間転写ベルト用クリーニング装置４６が中間転写ベルト４１に接触し、二次転写後の中間転写ベルト表面に残留したトナーを除去回収する。
【００７９】
次に図３０に示す構成の多色画像形成装置の動作について説明を行う。
画像形成の一連のプロセスは、ここでは非接触帯電ローラ２を用いた非接触帯電方式で、潜像形成、現像はＮ／Ｐ（ネガ／ポジ：電位が低い所にトナーが付着する）方式を用いた例で行う。
図示していない操作部で単色画像かカラー画像かの選択を行い（ここではカラー画像とし、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順で画像形成を行うとする）、プリントボタンが押されると、回転型現像装置４’が回転し、イエロー現像器４Ｙが感光体ドラム１との対向位置に配置される。そして、非接触帯電ローラ２、イエロー現像器４Ｙの現像ローラ、一次転写装置４０の転写バイアス印加ローラ１３、トナー極性制御ブレード１６、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時に感光体ドラム１、非接触帯電ローラ２、一次転写装置４０の中間転写ベルト４１、イエロー現像器４Ｙの現像ローラ、現像スクリュー、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。感光体ドラム１は非接触配置された非接触帯電ローラ２で一様に負に帯電され、光書込み装置３からのレーザ光Ｌでイエローの潜像形成が行われる。その潜像が現像ローラで形成される磁気ブラシにより現像されイエローのトナー像が形成される。そして、このイエローのトナー像は、除電部材２６で除電された後、転写バイアス印加ローラ１３の転写バイアスにより中間転写ベルト４１に一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーは感光体用クリーニング装置１４で除去回収される。なお、クリーニング装置１４の構成、動作は実施例１と同様であり、既に説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００８０】
上記の一次転写後、回転型現像装置４’が回転し、次のマゼンタ現像器４Ｍが感光体ドラム１との対向位置に配置される。そして、クリーニング後の感光体ドラム１に対して上記と同様に帯電、潜像形成、現像が行われ、感光体ドラム上にマゼンタのトナー像が形成される。そして、このマゼンタのトナー像は、除電部材２６で除電された後、転写バイアス印加ローラ１３の転写バイアスにより中間転写ベルト４１のイエロー像に重ね合わせて一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーは感光体用クリーニング装置１４で除去回収される。
そして、上記のような現像器の切替、帯電、潜像形成、現像、一次転写、感光体クリーニングの工程がシアン画像、ブラック画像に対しても同様に行われ、中間転写ベルト４１上に４色を重ね合わせたカラー画像が形成される。
【００８１】
中間転写ベルト４１上への４色目のトナー像の一次転写とタイミングを合わせて二次転写ローラ４８が中間転写ベルトに当接するとともに、図示していない給紙機構から給送されレジストローラ５５で画像先端と同期を取り中間転写ベルト４１と二次転写ローラ４８との間に供給された記録紙Ｐ上に４色のトナー像が一括して二次転写される。記録紙Ｐは図示しない分離機構で中間転写ベルト４１より分離され、搬送ベルト４９、定着装置６０を経てプリント（またはコピー）画像として排出される。
また、二次転写にタイミングを合わせて中間転写ベルト用クリーニング装置４６が中間転写ベルト４１との当接位置に移動し、二次転写後の中間転写ベルト表面に残留したトナーを除去、回収する。
二次転写後、二次転写ローラ４８は中間転写ベルト４１から離間し、クリーニング後の中間転写ベルト用クリーニング装置４６も中間転写ベルト４１から離間され、次の画像形成の待機状態となる。
【００８２】
以上に説明した構成の多色画像形成装置においても、転写手段の上流側に除電部材２６を設けることで、実施例１と同様に、転写手段の電流値を除電部材２６がない場合に比べて低く設定しても、十分な転写率を得ることができ、逆転写率を減らすことができる。また、同時に転写残トナー、逆転写トナーの帯電量も除電部材２６がない場合に比べて負側に寄るため、トナー極性制御ブレード１６後の正帯電トナー量も減り。これにより下流のクリーニングブラシローラ２１でのクリーニング性能を向上させることができる。
【００８３】
［実施例３］
次に多色画像形成装置のさらに別の実施例を説明する。
図３１は本発明に係るクリーニング装置を備えた多色画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図であり、この多色画像形成装置は、図１と同様に、４つの画像形成部を一次転写装置４０の中間転写ベルト４１に沿って並設した所謂タンデム型の多色画像形成装置である。図１との相違点は、４つの画像形成部（画像形成ステーション）を中間転写ユニットの上方に設置したことであり、各画像形成部（画像形成ステーション）の基本的な構成は図３と同様の構成となっている。
４つの画像形成部は現像手段に用いるトナーの色（イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ））が異なるが、構成は同じであり、イエロー（Ｙ）の画像形成部を例に挙げると、像担持体１Ｙと、帯電手段２Ｙと、光書込み手段３からのレーザ光の露光部と、現像手段４Ｙと、一次転写手段１３Ｙと、クリーニング手段１４Ｙ等が配設されている。なお、画像形成部の構成部材のうち、像担持体１Ｙと帯電手段２Ｙと現像手段４Ｙとクリーニング手段１４Ｙは一つのカートリッジ内に一体に支持されており、プロセスカートリッジを構成している。そして、このプロセスカートリッジは画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されている。
【００８４】
各色の画像形成部の構成は図３と同様であり、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは光導電性の感光体ドラムであり、図中矢印で示す反時計回りに回転する。
帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは例えば非接触配置された帯電ローラであり、感光体ドラムの表面を均一に帯電する。
光書込み手段３は、例えば４つのレーザ光源とカップリング光学系、１つの光偏向器、４つの走査結像光学系等からなるレーザ光走査方式の光書込み装置であり、各画像形成部の帯電された感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対して画像信号で変調されたレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、現像剤（一成分現像剤または二成分現像剤）の着色粉体としてイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを用いた現像器であり、現像器ケース内には現像剤を担持搬送して感光体ドラム上の潜像をトナーで現像する現像ローラ、現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード、現像剤を攪拌搬送する現像スクリュー等が設けられている。
【００８５】
像担持体のクリーニング手段１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、符号を省略しているが図３と同様の構成であり、クリーニング対象である感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに接触配置されて電源（トナー極性制御ブレード用電源）２７により所定の電圧が印加され感光体ドラム上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（クリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（回収ローラ軸印加用電源）２８により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源）２９により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えたクリーニング装置である。また、図２と同様に、各画像形成部の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転方向で、転写手段（図３１の一次転写装置（中間転写ユニット４０）の一次転写バイアス印加ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）の上流に除電手段である除電部材（例えば図２７に示した除電ランプ）２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋが設けられている。
【００８６】
一次転写装置４０は中間転写体として中間転写ベルト４１を用いており、この中間転写ベルト４１は駆動ローラ４２と複数の従動ローラ４３，４４，４５と転写バイアス印加ローラに支持されて図中の矢印の方向に回動し、各画像形成部の感光体ドラム上に形成された画像（トナー像）が重ねて転写されるようになっている。
また、二次転写装置４８は、選択された給紙部（給紙トレイ、給紙カセット等）５０，５１から給紙ローラ５２や分離ローラ５４、搬送ローラ５４、レジストローラ５５等の給紙機構で給紙された転写材（例えばシート状の記録紙）Ｐを搬送し、中間転写ベルト上の画像（トナー像）を記録紙Ｐに転写させる二次転写ローラを用いた構成である。
また、二次転写装置４８よりも転写材搬送方向下流側には、転写後の記録紙Ｐを搬送する搬送ベルト４８と、記録紙Ｐに転写された画像を加熱・加圧等により定着する定着装置６０と、排紙装置６１等が設けられている。
【００８７】
一次転写装置４０には、二次転写後に中間転写ベルト４１の表面に残留したトナーを除去回収する中間転写ベルト用クリーニング装置４６が設けられており、この中間転写ベルト用クリーニング装置４６も感光体ドラム用のクリーニング装置１４と同様の構成とすることができる。
【００８８】
次に図３１に示す構成の多色画像形成装置の動作について説明を行う。
図示していない操作部で単色画像かカラー画像かの選択を行い（ここではカラー画像とし、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順で画像形成を行うとする）、プリントボタンが押されると、各画像形成部の動作が開始され、非接触帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの現像ローラ、一次転写装置４０の転写バイアス印加ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、クリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ（及び中間転写ベルト用クリーニング装置４６）のトナー極性制御ブレード１６、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時に感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、非接触帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、一次転写装置４０の中間転写ベルト４１、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの現像ローラ、現像スクリュー、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。感光体ドラム１，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは非接触配置された非接触帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋで一様に負に帯電され、光書込み装置３からのレーザ光Ｌで各色に対応した潜像形成が行われる。その潜像が現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの現像ローラで形成される磁気ブラシにより現像され各色のトナー像が形成される。そして、この各色のトナー像は、除電部材２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋで除電された後、転写バイアス印加ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの転写バイアスにより中間転写ベルト４１に順次重ねて一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に残留したトナーは感光体用クリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋで除去回収される。なお、クリーニング装置１４の構成、動作は実施例１と同様であり、既に説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００８９】
中間転写ベルト４１上への４色目のトナー像の一次転写とタイミングを合わせて、選択された給紙部（給紙トレイ、給紙カセット等）５０，５１から給紙ローラ５２や分離ローラ５４、搬送ローラ５４等の給紙機構で給送され、レジストローラ５５で画像先端と同期を取り中間転写ベルト４１と二次転写ローラ４８との間に供給された記録紙Ｐ上に４色のトナー像が一括して二次転写される。記録紙Ｐは図示しない分離機構で中間転写ベルト４１より分離され、搬送ベルト４９、定着装置６０、排紙装置６１を経てプリント（またはコピー）画像として排出される。
また、二次転写後に中間転写ベルト表面に残留したトナーは、中間転写ベルト用クリーニング装置４６により除去、回収される。
【００９０】
なお、図３１では、一次転写装置４０として中間転写ベルト４１を用いた中間転写方式のタンデム型多色画像形成装置の構成例を示したが、中間転写ベルトに代えて、転写材（記録紙Ｐ）を担持して各画像形成部に搬送する転写部材（転写ベルト）を用い、各感光体ドラム上のトナー像を転写材に重ねて転写する直接転写方式のタンデム型多色画像形成装置の構成とすることもできる。そして、この直接転写方式の場合には二次転写装置は不要となる。
【００９１】
以上に説明した構成の多色画像形成装置においても、各画像形成部の転写手段の上流側に除電部材２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを設けることで、実施例１と同様に、転写手段の電流値を除電部材２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋがない場合に比べて低く設定しても、十分な転写率を得ることができ、逆転写率を減らすことができる。また、同時に転写残トナー、逆転写トナーの帯電量も除電部材２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋがない場合に比べて負側に寄るため、トナー極性制御ブレード１６後の正帯電トナー量も減り。これにより下流のクリーニングブラシローラ２１でのクリーニング性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：感光体ドラム（像担持体）
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：非接触帯電ローラ（帯電手段）
３：光書込み装置（光書込み手段）
４：現像器（現像手段）
４’：回転型現像装置（複数の現像手段）
４Ｙ：イエロー現像器
４Ｍ：マゼンタ現像器
４Ｃ：シアン現像器
４Ｋ：ブラック現像器
５：ドクターブレード
６：現像ローラ
７，８：現像スクリュー
９，５５：レジストローラ
１０：転写装置
１０Ａ：転写ベルト（転写部材）
１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ：転写バイアス印加ローラ（転写手段）
１４，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ：感光体用クリーニング装置
１５：ブレードホルダー
１６：トナー極性制御ブレード（導電性部材）
１７：クリーニング入口シール
１８：クリーニングブラシ入口シール
１９：トナー排出スクリュー
２０：クリーニング出口シール
２１：クリーニングブラシローラ（クリーニング部材）
２２：ブラシ先端電圧印加用電極棒
２３：回収ローラ（第１の回収部材）
２４：回収ローラ用導電性クリーニングブレード（第２の回収部材）
２５：回収ローラ用ブレードホルダー
２６、２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ：除電部材（除電ランプ等）（除電手段）
２７：トナー極性制御ブレード用電源
２８：回収ローラ軸印加用電源
２９：回収ローラ用クリーニングブレード用電源
３０：クリーニングブラシローラ軸印加用電源
３１：ブラシ先端電圧印加用電源
３２：転写ベルト用クリーニング装置
４０：一次転写装置
４１：中間転写ベルト（中間転写体）
４６：中間転写ベルト用クリーニング装置
４８，５６：二次転写ローラ（二次転写装置）
４９，５７：搬送ベルト
５０，５１：給紙部
５２：給紙ローラ
５３：分離ローラ
５４：搬送ローラ
６０：定着装置
６１：排紙装置
Ｌ：レーザ光
Ｐ：記録紙（転写材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特開２００５−２６５９０７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電クリーニング方式を用いたクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置、プロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を有する複合機等に応用される電子写真方式の画像形成装置では、高画質化の要望が高まり、画像形成に用いられる着色粉体であるトナーは小粒径化傾向にある。また、トナー製造コストの低減および転写率向上の要望から、粉砕トナーではなく重合法等により球形化したトナーを採用する画像形成装置が製品化されている。それに伴い、作像後、像担持体（例えば感光体）上に残留したトナーを除去する手段として従来主に用いられてきたブレードクリーニング方式はゴムブレードを感光体に当接させてトナーを除去するので、ブレードと感光体表面の密着の精度が低いとトナーがすり抜けてしまいクリーニング性が低下しやすい。それを防ごうとして感光体にブレードを強い当接圧で押しつけると、ブレードのめくれが発生し、スジ状あるいは帯状のクリーニング不良を引き起こす原因となるため、安定したクリーニング性能を保ち続けることが困難である。球形トナーでも線圧を極端に高くすればクリーニング出来るが、その分、感光体ドラム、クリーニングブレードの磨耗等により寿命が極端に短くなる。また、転写性が良いとされている球形トナーに対して、ブレードクリーニング性は、粉砕（異型）トナーに対するクリーニング性より劣ることは良く知られていることである。
【０００３】
一方、感光体の表面膜けずれを軽減し、これら小粒径又は球形トナーのクリーニング時にも確実なクリーニング性を備えたクリーニング方式として、ブラシクリーニング方式がある。これには、感光体表面に接触摺擦するようにブラシローラを配し、さらにブラシローラに接触して回収ローラを配し、回収ローラからゴムブレードなどの手段でトナーを除去する構成がある。この構成では、回収ローラ、あるいは回収ローラとブラシローラの両方に電圧を印加し、静電気力でクリーニングするため、球形トナー等の使用時に有利である。
しかしながら、一般的に転写工程では、現像後のトナー極性と逆極性の電圧を印加するため、転写後に感光体に残ったトナーは現像後のトナー極性のままのトナーと、逆極性に帯電したトナー、あるいは無帯電トナーの混合物となっていることも周知である。
【０００４】
この両極性および無帯電トナーの混合物をクリーニングする手段として、（特許文献１（特開２００５−２６５９０７号公報））には、コロナチャージャーに電圧を印加するコロトロン帯電方式によってクリーニング前トナー帯電量制御を行ない、正極性、負極性の電圧をそれぞれ印加した２本のブラシを並べ各極性トナーごとにクリーニングする方法が記載されている。
しかしながら、この特許文献１に記載の方式では、両極性および無帯電トナーの混合物を良好にクリーニングすることができるが、感光体に対向して２本のブラシを配置し、それぞれのブラシに付着したトナーの回収装置を配置する構成では、画像形成装置の小型化という課題を達成しがたい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像形成装置の小型化という目的のために感光体ドラムが小径化の傾向にあり、それに合せてクリーニング装置も省スペース化が課題となっている。２本のブラシを有し、それぞれに回収ローラを配したシステムに対し、より小型化するために、電圧が印加されたトナー極性制御ブレードとその下流に静電クリーニング装置を配置して、転写残トナーの帯電極性をトナー極性制御ブレードで片側に極性制御し、静電クリーニング装置でクリーニングさせているものがある。このような静電クリーニング装置の中に、所定の電圧を印加したブラシローラと回収ローラを用いて電位差を形成し、感光体上からブラシローラへトナーを付着させ、その後、回収ローラへ回収する方式が検討されている。
【０００６】
ここで、極性制御後のトナーの電荷分布は横軸のある範囲にあるのが有利と考えられる。極性制御後の静電クリーニング部では詳細は省略するが、感光体ドラムとブラシローラ間、ブラシローラと回収ローラ間で印加電圧の大小による差は有るが、少なからずトナーへの電荷注入が原理的に発生する。従って極性制御後のトナーのｑ／ｄ分布は「０ｆＣ／μｍ」より少し離れた範囲、具体的には「−０．２ｆＣ／μｍ」以上が良い。これは上記に示したように多少の電荷注入が起きてもトナーの極性は反転しないで−極性のままの状態が維持できる範囲である。また又高い方（より左側）はトナーの帯電量が高くなることを意味しており、トナーの帯電量が高くなると感光体ドラムとトナー間付着力が強くなりブラシローラの静電気力でクリーニングしずらくなる。従って高い方もある範囲が良く、具体的には「−０．８ｆＣ／μｍ以下」が良い。つまり極性制御後のｑ／ｄ分布は図６に示す様に、「−０．２ｆＣ／μｍ〜−０．８ｆＣ／μｍ」の範囲に制御すればクリーニング性能は良好となる。
【０００７】
今、例えば図７に示す模式図の様に、転写装置１０を通過後の感光体ドラム１に対して極性制御ブレード１６と図示しないブラシローラを設置して感光体ドラム１をクリーニングするような場合（例えば図３に示すような構成（構成の詳細は後述の実施形態で説明する））、極性制御ブレード１６には転写装置１０を通過後に感光体ドラム１に残留したトナーが入力されるが、細かく見ると、単に感光体ドラム１から転写装置１０に移動しなかったトナー（転写残トナー）と、図８に示す様に、一旦転写装置１０に移動し再度感光体ドラム１上に戻ってきたトナー、もしくは図９に示す様に、タンデム型の多色画像形成装置等で上流の感光体ドラムから一旦転写装置１０に移動し、下流の感光体ドラム１に再度戻ってきたトナー（逆転写トナー）が存在する。これら２種類のトナーは帯電量に違いがあり、図１０に示す様な帯電分布を持ち、特に逆転写トナーは正に強く帯電している。強い正帯電のトナーは、上記の構成の様に、入力トナーを極性制御ブレード１６により負帯電に帯電し、下流のブラシローラでクリーニングするような装置では、クリーニングしづらいという問題がある（課題１）。
【０００８】
また、図６に示す様に、トナー極性制御性能は感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６の印加電圧との電位差によって決まり、その電位差が大きい程トナーは負帯電する。しかしながら、Ａ３画像を１枚印刷したときのトナー極性制御ブレード前の感光体表面電位は図１８に示す様になり、画像面積率、帯電ローラの電源電圧、転写装置の電源電流により変動してしまう。それにより、上記のｑ／ｄ分布内に極性制御するための電位差がとれず、極性制御不足になってしまう問題がある（課題２）。
【０００９】
また、静電クリーニング装置におけるクリーニング性能はトナー極性制御ブレード後の感光体表面電位とブラシローラとの電位差によって決まり、電位差が小さすぎるとトナーが移動せず、高すぎるとトナーへの電荷注入が起きトナーの極性が変わってしまい、クリーニング不良となる。従って、図１６に示す様に、最適な電位差が存在する。しかしながら、極性制御ブレード前の感光体表面電位は図１８に示す様になり、画像面積率、帯電ローラの電源電圧、転写装置の電源電流により変動してしまうため、図２３に示す様に、極性制御ブレード後の感光体表面電位も同様に変動してしまう。このため、感光体表面電位とブラシローラ間の電位差も変動してしまい、クリーニング性能が悪化するといった問題がある（課題３）。
【００１０】
さらに、Ａ３画像を１枚印刷したときのトナー極性制御ブレード前の感光体表面電位は図１８に示す様に大体が負の値であり、特に転写装置の電源がＯＦＦの状態（図中Ａ、Ｄ部）では、非常に負に高い。この状態に対し、十分に極性制御性能を維持するためには、トナー極性制御ブレードへの印加電圧は非常に高くする必要が生じてしまい、効率が悪いという問題も有る（課題４）。
【００１１】
同様に、Ａ３画像を１枚印刷したときのトナー極性制御ブレード後の感光体表面電位は図２３に示す様になり、通常はトナー極性制御ブレード電圧によって通常はある程度負の値になる。しかしながら、トナー極性制御ブレードとブラシローラの間に除電部材を設けた場合（例えば図４に示すような構成（構成の詳細は後述の実施形態で説明する））、トナー極性制御ブレード後の感光体表面電位は０付近となり、これに対し十分なクリーニング性能を得るためには、図１６からもわかるように、下流のブラシローラや、回収ローラへの印加電圧は高くする必要が生じてしまい、効率が悪いという問題がある（課題５）。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、上記の背景技術の課題を解決し、長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明では、像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上の残留トナーを帯電して単一極性に揃える導電性部材（例えばトナー極性制御ブレード）と、前記導電性部材に対して前記像担持体のトナー搬送方向下流側に位置し前記像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上から電気的に帯電トナーを吸着するクリーニング部材（例えばクリーニングブラシローラ）と、前記クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング部材から電気的に帯電トナーを吸着する第１の回収部材（例えば回収ローラ）と、前記第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記第１の回収部材からトナーを掻き取る第２の回収部材（例えば回収ローラ用導電性クリーニングブレード）と、を備えたクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向で転写手段より上流側に、前記像担持体の表面電位を除電する除電手段（除電部材、除電ランプ等）が設けられていることを特徴とする（請求項１）。
ここで、本発明のクリーニング装置において、クリーニング対象となるトナーは例えば形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーである（請求項２）。
【００１４】
本発明では、像担持体と、該像担持体上にトナーによる画像を形成する手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、転写後の前記像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、前記の構成のクリーニング装置を有することを特徴とする（請求項３）。
【００１５】
また、本発明では、１つの像担持体と、該像担持体上にトナーによる画像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、転写後の前記像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、前記の構成のクリーニング装置を有することを特徴とする（請求項４）。
【００１６】
さらに本発明では、像担持体と該像担持体にトナーによる画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、複数の画像形成部の像担持体上に形成された画像を転写材または中間転写体に順次重ねて転写する手段を有する画像形成装置において、前記画像形成部の転写後の像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、前記の構成のクリーニング装置を有することを特徴とする（請求項５）。
【００１７】
本発明の前記のいずれかの構成の画像形成装置においては、前記像担持体は、フィラーを分散させた感光体であることを特徴とする（請求項６）。
また、本発明の前記のいずれかの構成の画像形成装置においては、前記像担持体は、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、またはその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする（請求項７）。
また、本発明の前記のいずれかの構成の画像形成装置においては、前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする（請求項８）。
【００１８】
さらに本発明では、像担持体と、該像担持体のクリーニング手段と、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記クリーニング手段は、前記の構成のクリーニング装置であることを特徴とする（請求項９）。
また、本発明の画像形成装置では、前記のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする（請求項１０）。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上の残留トナーを帯電して単一極性に揃える導電性部材（例えばトナー極性制御ブレード）と、前記導電性部材に対して前記像担持体のトナー搬送方向下流側に位置し前記像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上から電気的に帯電トナーを吸着するクリーニング部材（例えばクリーニングブラシローラ）と、前記クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング部材から電気的に帯電トナーを吸着する第１の回収部材（例えば回収ローラ）と、前記第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記第１の回収部材からトナーを掻き取る第２の回収部材（例えば回収ローラ用導電性クリーニングブレード）と、を備えたクリーニング装置において、前記像担持体の回転方向で転写手段より上流側に、前記像担持体の表面電位を除電する除電手段（除電部材、除電ランプ等）が設けられていることを特徴としており、このように転写手段の上流側に除電手段を設けることで、転写手段の電流値を除電手段がない場合に比べて低く設定しても、十分な転写率を得ることができ、逆転写率を減らすことができる。また、同時に転写残トナー、逆転写トナーの帯電量も除電手段がない場合に比べて負側に寄るため、導電性部材（例えばトナー極性制御ブレード）後の正帯電トナー量も減り、これにより下流のクリーニング部材（例えばクリーニングブラシローラ）でのクリーニング性能を向上させることができる。
従って本発明によれば、長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置と、そのクリーニング装置を有する画像形成装置およびプロセスカートリッジを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例を示すタンデム型の多色画像形成装置の概略構成図である
【図２】図１に示す画像形成装置の画像形成ステーションの構成例を示す概略要部構成図である。
【図３】本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一構成例を示す概略要部構成図である。
【図４】本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図である。
【図５】残留トナーのｑ／ｄ分布を示す図である。
【図６】トナー極性制御ブレードの制御電圧と制御後のｑ／ｄ分布の変化を示す図である。
【図７】転写残トナーを模式的に示す図である。
【図８】逆転写トナーの一例を模式的に示す図である。
【図９】逆転写トナーの別の例を模式的に示す図である。
【図１０】転写残トナーと逆転写トナーのｑ／ｄ分布を示す図である。
【図１１】評価用画像の一例を示す図である。
【図１２】感光体上の残留トナーの状態の一例を示す図である。
【図１３】逆転写トナーの極性制御後のｑ／ｄ分布を示す図である。
【図１４】転写前除電の有無に対する転写率と逆転写率の変化を示す図である。
【図１５】転写前除電の有無に対する残留トナーのｑ／ｄ分布の変化を示す図である。
【図１６】感光体−ブラシローラ間電位差とクリーニング性能の関係を示す図である。
【図１７】斜毛クリーニングブラシとトナーの接触状態を示す図である。
【図１８】トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）前の感光体表面電位（Ａ３画像１枚通紙時）を示す図である。
【図１９】帯電ローラ電圧と、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）前の感光体表面電位の関係を示す図である。
【図２０】転写電流と、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）前の感光体表面電位の関係を示す図である。
【図２１】感光体表面電位とトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）間の電位差の変化を示す図である。
【図２２】転写前除電の有無に対するトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）前の感光体表面電位の変化を示す図である。
【図２３】トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位を示す図である。
【図２４】トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位と、クリーニングブラシ間の電位差の変化を示す図である。
【図２５】転写前除電の有無に対するトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）後の感光体表面電位の変化を示す図である。
【図２６】定電流制御したときの極性制御ＢＬ電圧を示す図である。
【図２７】除電手段の一例である除電ランプの構成例を示す図である。
【図２８】アモルファスシリコン感光体の構造例を示す要部断面図である。
【図２９】形状係数ＳＦ１の定義を示す図である。
【図３０】本発明の別の実施例を示す多色画像形成装置の概略要部構成図である。
【図３１】本発明のさらに別の実施例を示す多色画像形成装置の概略要部構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の構成、動作および作用効果を図面を参照して詳細に説明する。
図３は本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一構成例を示す概略要部構成図である。図中の符号１は像担持体であり、この像担持体１の周囲には、帯電手段２、光書込み手段３、現像手段４、転写手段１０、クリーニング手段１４等が配設されている。
【００２２】
像担持体１は光導電性の感光体ドラムであり、図中矢印で示す反時計回りに回転する。
帯電手段２は例えば非接触配置された帯電ローラであり、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する。
光書込み手段３は、例えばレーザ光源とカップリング光学系、光偏向器、走査結像光学系等からなるレーザ光走査方式の光書込み装置であり、帯電された感光体ドラム１に対して画像信号で変調されたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する。
現像手段４は、現像剤（一成分現像剤または二成分現像剤）の着色粉体としてトナーを用いた現像器であり、現像器ケース内には現像剤を担持搬送して感光体ドラム上の潜像をトナーで現像する現像ローラ６、現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード５、現像剤を攪拌搬送する現像スクリュー７，８等が設けられている。
転写手段１０は、図示しない給紙機構から給紙された転写材（例えばシート状の記録紙）Ｐを担持搬送し、感光体ドラム上の画像（トナー像）を記録紙Ｐに転写させる転写ベルト１０Ａを用いた転写装置１０であり、転写ベルト１０Ａは駆動ローラ１１と従動ローラ１２、転写バイアス印加ローラ１３に支持されて図中の矢印の方向に回動する。
【００２３】
像担持体のクリーニング手段１４は、クリーニング対象である感光体ドラム１に接触配置されて電源（トナー極性制御ブレード用電源）２７により所定の電圧が印加され感光体ドラム上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（クリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（回収ローラ軸印加用電源）２８により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源）２９により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えたクリーニング装置である。
【００２４】
このクリーニング装置１４のクリーニングケースの開口部には、クリーニング入口シール１７、クリーニングブラシ入口シール１８、クリーニング出口シール２０が設けられており、感光体ドラム１から回収したトナーがケース外に漏れ出さないようになっている。さらにクリーニングケースの下部にはトナー排出スクリュー１９が設けられており、回収したトナーを図示しない廃トナー収容部等に排出する、または現像器に戻すようになっている。
【００２５】
次に図３に示す構成の画像形成装置の動作について説明を行う。
画像形成の一連のプロセスは、ここでは非接触帯電ローラ２を用いた非接触帯電方式で、潜像形成、現像はＮ／Ｐ（ネガ／ポジ：電位が低い所にトナーが付着する）方式を用いた例で行う。
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、図１中の非接触帯電ローラ２、現像ローラ６、転写装置１０の転写バイアス印加ローラ１３、トナー極性制御ブレード１６、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時に感光体ドラム１、非接触帯電ローラ２、転写装置１０の転写ベルト１０Ａ、現像ローラ６、右現像スクリュー７、左現像スクリュー８、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。一例として、感光体回転速度は２０５ｍｍ／ｓ、クリーニングブラシローラ２１の回転速度、回収ローラ２３の回転速度も２０５ｍｍ／ｓである。感光体ドラム１は非接触配置された非接触帯電ローラ２で一様に負に帯電（−６９０Ｖ）され、光書込み装置３からのレーザ光Ｌで潜像形成（黒ベタ電位は−１２０Ｖ）が行われる。その潜像が現像ローラ６で形成される磁気ブラシにより現像（現像バイアスは−５５０Ｖ）されトナー像が形成される。そして、トナー像の形成とタイミングを合わせて図示していない給紙機構から給送され、レジストローラ９で画像先端と同期を取り感光体ドラム１と転写ベルト１０Ａとの間に供給された記録紙Ｐ上にトナー像が転写（転写バイアスは３０μＡ印加）される。記録紙Ｐは図示しない分離機構で感光体ドラム１より分離され、図示していない定着装置を経てプリント（またはコピー）画像として排出される。
【００２６】
一方、転写装置１０で記録紙Ｐに転写され、転写後に感光体ドラム１上に残った転写残トナーは、図５に示す様に「＋極性」と「―極性」が混在した分布のトナーであり、感光体ドラム１の回転でトナー極性制御ブレード１６の位置まで移送される。トナー極性制御ブレード１６ではほとんどのトナーは機械的に掻き落されるが、球形度が高いトナーはトナー極性制御ブレード１６と感光体ドラム１のニップ領域に入り込みやすく一部はすり抜けて行く。ここでトナー極性制御ブレード１６へは、トナー極性制御ブレード用電源２７によりトナーの帯電極性と同じ極性（−極性）の電圧が印加されており、トナーがトナー極性制御ブレード１６をすり抜けて行く時トナーを正規の帯電極性（−極性）に帯電する。トナー極性制御ブレード１６により正規の帯電極性に帯電されたトナーは、次のクリーニングブラシローラ２１の位置に感光体ドラム１の回転により運ばれる。クリーニングブラシローラ２１の軸にはクリーニングブラシ軸印加用電源３０により＋極性の電圧が印加され、さらにブラシ先端にはブラシ先端電圧印加用電極棒２２を介してブラシ先端電圧印加用電源３１により＋極性の電圧が印加されているので、正規の帯電極性に帯電されたトナーは、クリーニングブラシローラ２１に静電的に吸着する。クリーニングブラシローラ２１上に移動したトナーは、回収ローラ軸印加用電源２８によりクリーニングブラシローラ２１より更に高い＋極性の電圧が印加された回収ローラ２３へ電位勾配により移動する。さらに回収ローラ２３上に移動したトナーは、回収ローラ２３に接触配置されて回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源２９により所定の電圧が印加された回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４により掻き落とされ、トナー排出スクリュー１９で機外に排出又は現像器４に戻される。
【００２７】
次にクリーニング装置１４の極性制御機能について説明する。
先ずトナーがトナーと同極性の電圧が印加されたトナー極性制御ブレード１６をすり抜けていくときの帯電極性が変わる仕組みについて説明する。トナー極性制御ブレード１６をすり抜けるトナーは感光体ドラム１とトナー極性制御ブレード１６により「摩擦帯電」、「電荷注入」、「放電」等で図６に示す様に感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６間の電位差の増加に従いトナーの正規帯電極性側にシフトする。トナーがトナー極性制御ブレード１６と感光体ドラム１との間にはさまれた時、トナー極性制御ブレード１６に印加された電圧でトナーに電流が流れ込み、トナーは印加電圧側の極性に帯電してトナー極性制御ブレード１６を通過する。このような状態でトナーの帯電極性が変化するのはトナーへの電荷注入と考えられている。また、感光体ドラム１の表面電位とトナー極性制御ブレード１６への印加電圧との電位差が放電が起こる領域の値であると、感光体ドラム１とトナー極性制御ブレード１６で形成された楔部の入口と出口の微小ギャップ部の放電によりトナーは印加電圧と同極性に帯電する。トナー極性制御ブレード１６の入口側の楔部はトナーを機械的に掻き落すのでトナーで汚れるため、微小ギャップ部の放電は主に出口側の楔部で行われることになる。ここで、トナー極性制御ブレード１６は、当接部に導電性アクリル樹脂がコートされている。これにより、摩擦係数が低下し、スティックスリップが発生しにくくなり、微小ギャップが保たれる。同時に、磨耗にも強くなり長期的に機能を発揮することができる。
【００２８】
次にクリーニング装置１４のクリーニング機能について説明する。
静電クリーニング部の詳細構成について説明すると、クリーニングブラシローラ２１は感光体ドラム１とクリーニングブラシローラ２１間でトナーへの電荷注入を低減するため、図１７に示す様な芯鞘構造繊維で構成され、クリーニングブラシローラ２１の回転方向下流側へ傾斜させている。このようにクリーニングブラシローラ２１を傾斜させる事で図１７に示す様に繊維から導電部が露出している切断面とトナーとの接触確率を少なくし、トナーへの電荷注入を低減させている。また、回収ローラ２３は、クリーニングブラシローラ２１と回収ローラ２３間でトナーへの電荷注入を少なくするため、金属の芯金にＰＶＤＦチューブを巻き、さらに表層に絶縁層を設けている。さらにクリーニングブラシローラ２１には、ブラシ先端部表面に接触して金属製のブラシローラ用電荷付与部材（例えばブラシ先端電圧印加用電極棒）２２がクリーニングブラシローラ２１の軸と同電位で接続されている。この理由はトナーがクリーニングブラシローラ２１から回収ローラ２３へ移動すると繊維表面が絶縁性のため電位の低下が発生するので、ブラシ先端電圧印加用電極棒で繊維への電荷補充を行っている。ブラシ表面電位低下の原因はまだ明らかになっていないが、トナーの授受が何らかの影響を与えていると考えられる。現在は、繊維表面に付着した電荷を持ったトナーが回収ローラ２３へ移動する時に剥離放電がおきて絶縁層に負極性の電荷を与えてしまう、もしくはトナー付着により繊維表面層に負極性の電荷を与え、トナー移動後でも電荷が残ってしまうと考えられる。クリーニングブラシローラ２１の繊維表面の電位が低下すると感光体ドラム１からのトナー除去性能が低下する。そこで繊維表面の電位低下分を補う部材としてクリーニングブラシローラ２１と同電圧が印加された金属製のブラシローラ用電荷付与部材（ブラシ先端電圧印加用電極棒）２２が設けてある。
【００２９】
また、回収ローラ２３の表面でもクリーニングブラシローラ２１と同じように回収ローラ用導電性ブレード２４でトナーが掻き落とされる時、回収ローラ２３表面電位が低下する。その理由はまだ明らかになっていないが、回収ローラ２３表面に付着した電荷を持ったトナーが回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４で掻き落とされるときに剥離放電がおきて高抵抗層・あるいは絶縁層に負極性の電荷を与えてしまう、もしくはトナー付着により回収ローラ２３表面層に負極性の電荷を与え、回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４でトナーを掻き落としても与えた電荷が残ってしまうと考えられている。そこでブラシローラ２１の場合と同様に、回収ローラ２３の表面に接触する回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４にも、回収ローラ２３の軸に印加している電圧より高い電圧が印加してある。
【００３０】
回収ローラ２３上のトナー除去は回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４を用いて機械的に掻き落としているが、以下に回収ローラ２３上の球形トナーの除去が可能な事の説明を記す。
回収ローラ２３はクリーニングブラシローラ２１に付着したトナーを、クリーニングブラシローラ２１と回収ローラ２３間の電位勾配で回収ローラ２３へ転位させる機能があれば良い訳で、感光体ドラム１とは異なり材料は何でもかまわない。そこで回収ローラ２３の表面を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チューブを巻いたりすれば球形トナーでも容易に除去できる。具体的には金属ローラの表面にフッ素コーティングしたり、ＰＶＤＦ、ＰＦＡチューブを巻いた回収ローラ２３にすればよい。
【００３１】
次に図４は本発明に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図である。この画像形成装置の基本的な構成は図３と同様であるが、図４の画像形成装置の感光体ドラム用のクリーニング装置１４では、トナー極性制御ブレード１６よりも感光体ドラム１の回転方向下流側で、クリーニングブラシローラ２１よりも上流側に、感光体ドラム１を除電する除電部材（例えば除電ランプ）２６が設けられている。
【００３２】
次に図３、図４に示す画像形成装置のクリーニング装置１４の構成部材の具体的な構成例を下記に示す。
［トナー極性制御ブレード１６］
・トナー極性制御ブレードの材質：ポリウレタンにイオン導電剤、カーボン導電剤を分散（表面に導電性アクリルコート５μｍ）
・トナー極性制御ブレードの喰込量（対感光体ドラム）：１ｍｍ
・トナー極性制御ブレードの当接角度（対感光体ドラム）：２０°
・トナー極性制御ブレードの厚み：２ｍｍ
・トナー極性制御ブレードの自由長：７ｍｍ
・トナー極性制御ブレードの硬度：６０〜８０（ＪＩＳＡ硬度計）
・トナー極性制御ブレードの反発弾性：３０％
・トナー極性制御ブレードの電気抵抗：１０６〜１０８Ω・ｃｍ
・トナー極性制御ブレードの制御電圧（定電圧制御時）：−１２００Ｖ
・トナー極性制御ブレードの制御電流（定電流制御時）：−３０μＡ
【００３３】
［クリーニングブラシローラ２１］
・ブラシローラの材質：導電性ポリエステル
・ブラシローラの径：φ１４ｍｍ
・ブラシローラの毛足長さ：４ｍｍ
・ブラシローラの喰込量（対感光体ドラム）：１ｍｍ
・ブラシローラの線速：２０５ｍｍ／ｓ（感光体ドラムと等速）
・ブラシローラ用電荷付与部材の印加電圧：１００Ｖ
・ブラシローラ軸の印加電圧（図３の構成）：１００Ｖ
・ブラシローラ軸の印加電圧（図４の構成）：６００Ｖ
・ブラシローラ原糸の電気抵抗１０８Ω・ｃｍ
・ブラシローラの植毛密度：１０万本／inch2
・ブラシローラのブラシ形態：ブラシローラ回転方向下流側へ傾斜
【００３４】
［回収ローラ２３］
・回収ローラの材質：ＳＵＳ芯金にＰＶＤＦチューブ（１００μｍ）を巻き、表層にアクリルコート層（５μｍ：絶縁）
・回収ローラの径：φ１２ｍｍ
・回収ローラの線速：２０５ｍｍ／ｓ
・回収ローラ軸の印加電圧（図３の構成）：５００Ｖ
・回収ローラ軸の印加電圧（図４の構成）：５００Ｖ
【００３５】
［回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４］
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの材質：ポリウレタンにイオン導電剤、カーボン導電剤を分散（表面に導電性アクリルコート５μｍ）
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの喰込量（対回収ローラ）：１ｍｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの当接角度（対回収ローラ）：２０°
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの厚み：２ｍｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレード自由長：７ｍｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの硬度：６０〜８０（ＪＩＳＡ硬度計）
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの反発弾性：３０％
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの電気抵抗：１０６〜１０８Ω・ｃｍ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの印加電圧（図３の構成）：５００Ｖ
・回収ローラ用導電性クリーニングブレードの印加電圧（図４の構成）：５００Ｖ
【００３６】
以上、感光体ドラム用のクリーニング装置１４の構成例について説明したが、転写装置１０にも、転写材搬送後のベルト表面に付着した粉体（トナー、紙粉等）を除去回収する転写ベルト用クリーニング装置（図示せず）が設けられており、この転写ベルト用クリーニング装置３２も図３に示すような感光体ドラム用クリーニング装置１４と同様の構成とすることができる。
【００３７】
以上に説明した感光体ドラム用のクリーニング装置１４とそれを備えた画像形成装置においては、前述したような課題（課題１〜５）がある。そこで本発明では、そのような課題を解決するため、感光体ドラム（像担持体）の回転方向で転写手段よりも上流側に、感光体ドラム（像担持体）の表面電位を除電する除電手段を設けるものであり、これにより良好なクリーニング性能を維持させることができるようにするものである。
以下、上述したような構成のクリーニング装置１４を搭載した画像形成装置の課題と解決手段のより具体的な実施例を以下に示す。
【実施例】
【００３８】
［実施例１］
（課題１とその解決手段）
図１は本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置では、図１に示すように、中央に像担持体である４個の感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋが時計回りに回転可能に配設されている。
すなわち、図１に示す構成の画像形成装置は、感光体ドラムを４個用いた、いわゆるタンデム方式の多色（カラー）画像形成装置であり、それぞれの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋと、その周囲に設けられる画像形成用の部品とで各色の画像形成部（画像形成ステーション）を構成しており、各画像形成部のそれぞれの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの周囲に設けられる画像形成用の部品構成は、現像装置４Ｙ〜４Ｋが扱う色材（着色粉体（トナーと言う））の色（例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ））が異なる以外は同じである。
【００３９】
各画像形成部（画像形成ステーション）の感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの周囲には、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの表面を一様に帯電する帯電装置２Ｙ〜２Ｋ、レーザ光による光書き込みを行って感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの帯電部分に静電潜像を形成する露光装置３、この静電潜像を現像する現像装置４Ｙ〜４Ｋがそれぞれ配設されている。また、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの周囲には、転写後の感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの表面をクリーニングする感光体クリーニング装置１４Ｙ〜１４Ｋがそれぞれ配設されている。
【００４０】
ここで、感光体クリーニング装置１４Ｙ〜１４Ｋの基本的な構成は図３と同様であるが、図１の構成例では、一次転写手段が感光体の上側にあるので、構成部材の配置は図３とは上下が逆であり、図２のような配置となる。
図２は、一つの画像形成部（画像形成ステーション）の構成例を示しており、現像装置の図示は省略している。また、この画像形成部（画像形成ステーション）は、感光体ドラム１と、帯電装置２、クリーニング装置１４を、一つのカートリッジ内に一体に収容したプロセスカートリッジとなっており、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられている。なお、プロセスカートリッジには、現像装置を含めても良い。また、後述する除電手段もプロセスカートリッジに含めることができる。
【００４１】
図２において、クリーニング装置１４は、クリーニング対象である感光体ドラム１に接触配置されて電源（図３のトナー極性制御ブレード用電源２７）により所定の電圧が印加され感光体上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（図３のクリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（図３の回収ローラ軸印加用電源２８）により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（図３の回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源２９）により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えている。
【００４２】
上記４セットの画像形成部（画像形成ステーション）の感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋの上方には、中間転写ユニット４０が設けられている。図１では、中間転写ユニット４０の概略構成を示している。図１に示すように、中間転写ユニット４０では、被クリーニング体である弾性ベルト状部材からなる中間転写体（中間転写ベルト）４１が、駆動ローラ４２と複数の支持ローラ４３〜４６に掛け回されて図中の矢印方向（反時計回り方向）に回転駆動される。中間転写ベルト４１は、多層構造となっており、ベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂で作り、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなる。
【００４３】
中間転写ベルト４１を挟んで感光体ドラム１Ｙに対向する位置には、感光体ドラム１Ｙ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト４１に転写する転写バイアス印加ローラ１３Ｙが配設される。他色の像担持用の感光体ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｋにも中間転写ベルト４１を挟んで、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋの転写ローラが配設される。また、図中左側の支持ローラ４３とテンションローラ４４の左方には、２次転写装置５６による転写後に中間転写ベルト４１上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置４６が配設される。また、支持ローラ４３とテンションローラ４４は、中間転写ベルト４１に一定の張力を付与する働きをもつとともに、クリーニング対向ローラの機能も兼ねていることになる。中間転写ベルトクリーニング装置４６は中間転写ベルト４１上の転写残トナーの極性を制御するための極性制御部材である極性制御ブレード４６ａが支持ローラ４３と対向する位置に中間転写ベルト表面に接触して備えられており、極性制御ブレード４６ａの後の工程には、極性制御されたトナーをクリーニングするための導電性ブラシローラ４６ｂ、および導電性ブラシローラ４６ｂに付着したトナーをブラシから回収する回収ローラ４６ｃ、回収ローラ４６ｃの表面に当接して回収したトナーを掻き取ると同時に回収ローラ４６ｃの表面に電荷を付与する導電性回収ブレード４６ｄ、極性制御ブレード４６ａや回収ブレード４６ｄで掻き落としたトナーを画像形成装置本体に備えられた廃トナータンク（図示省略）に搬送するためのコイル部材（回収コイル）４６ｅが備えられている。
【００４４】
上記中間転写ベルト４１を挟んで駆動ローラ４２に対向する位置には、２次転写装置５６が配設される。２次転写装置５６は、２次転写ローラからなる。２次転写装置はローラの他に、数本の支持ローラと駆動ローラにより掛け渡されるベルトであっても良い。
転写材（例えば定型の記録紙Ｐ）は、図中の下方にある図示しない給紙部に収納されており、最上の記録紙Ｐが給紙ローラ等で一枚づつ給紙され、レジストローラ対５５に搬送される。また、上記２次転写装置５６の上には、記録紙上の転写画像を定着する定着装置６０が配設されている。定着装置６０は、定着ローラ（または定着ベルト）に加圧ローラを押し当てて構成する。なお、上述した２次転写装置５６には、画像転写後の記録紙Ｐをこの定着装置６０へと搬送するシート搬送機能も備えている。
【００４５】
上記の構成の多色画像形成装置において、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで駆動ローラ４２を回転駆動し、中間転写ベルト４１を回転搬送する。同時に、個々の画像形成部でその感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋを回転して、帯電装置２Ｙ〜２Ｋによる帯電、露光装置３のレーザ光による潜像形成、現像装置４Ｙ〜４Ｋの各色トナーによる現像が行われ、各感光体上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト４１の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト４１上に合成カラー画像を形成する。また、画像転写後の各感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに残留する残留トナーは、感光体クリーニング装置１４Ｙ〜１４Ｋで除去回収される。
【００４６】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、図示しない給紙ローラを回転し、図示しない給紙部から記録紙Ｐを１枚づつ繰り出して給紙、搬送し、レジストローラ対５５に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト４１上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対５５を回転し、中間転写ベルト４１と２次転写装置５６との間に記録紙Ｐを送り込み、２次転写装置５６で転写して記録紙Ｐ上にカラー画像を記録する。画像転写後の記録紙Ｐは、２次転写装置５６で搬送して定着装置６０へと送り込み、定着装置６０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、排紙トレイ等に排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト４１は、中間転写ベルトクリーニング装置４６によって画像転写後に中間転写ベルト４１上に残留する残留トナーが除去回収され、タンデム型多色画像形成装置による再度の画像形成に備える。
【００４７】
以上、多色画像形成装置の構成例を示したが、図１に示す様な中間転写ベルト４１を用いたタンデム型の多色画像形成装置において、Ａ３版の記録紙Ｐに図１１に示す様なマゼンタ等の画像を１枚印刷中に強制停止させると、例えばマゼンタ（Ｍ）画像形成ステーションの感光体ドラム上には図１２に示す様に上流からの逆転写トナーと、自ステーションの転写残トナー（正確には自ステーションの逆転写トナーも含まれる）が付着した状態になる。それらのトナーの帯電量は図１０に示す様になる。このとき特に逆転写トナーは正に強く帯電しているため、トナー極性制御ブレード１６で負帯電側に極性制御しづらく、図１３に示す様にトナー極性制御ブレード１６後も正帯電トナーが残る。これにより下流のクリーニングブラシローラ２１によりクリーニング出来ない帯電量のトナーが存在し、クリーニング性能の低下につながる。
【００４８】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写手段（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写手段の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、図１４に示す様に、転写手段の電流値を除電部材２６がない場合に比べて低く設定しても、十分な転写率を得ることができ、逆転写率を減らすことができる。また、同時に図１５に示す様に転写残トナー、逆転写トナーの帯電量も除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）がない場合に比べて負側に寄るため、トナー極性制御ブレード１６後の正帯電トナー量も減り。これにより下流のクリーニングブラシローラ２１でのクリーニング性能を向上させることができる。
【００４９】
（課題２とその解決手段）
図１、図２に示す構成の画像形成装置でＡ３版の記録紙Ｐに画像を１枚印刷したとき、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は図１８に示す様になる。このときＡ，Ｄ部では帯電ローラ２の電源がＯＮ、Ｂ，Ｃ部では帯電ローラ２の電源、転写装置１０の電源がＯＮ、また、Ｃ部が画像領域となっている。ここで太線が画像面積率１００％、細線が１０％である。また、帯電ローラ２の電源電圧が異なる場合のトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は図１９、転写装置（中間転写ユニット４０）の転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ）の電源電流が異なる場合のトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は図２０に示す様になり、画像面積率、帯電ローラ２の電源電圧、転写バイアス印加ローラ１３の電源電流の変化によって、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は変化してしまう。これに対し、トナー極性制御ブレード１６に−１２００Ｖ印加した場合、図２１に示す様に感光体表面電位とトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６間の電位差が変化してしまう。この様な構成では、例えばトナー極性制御ブレード１６のエッジ部にトナーが溜まり、転写電流がＯＦＦ時にすり抜けて来たトナー等に対しては、最適なｑ／ｄ分布に極性制御するための電位差がとれず（電位差−６００Ｖ程度）、図６に示す様に極性制御不足になってしまい、結果としてクリーニング性能の低下につながってしまう。
【００５０】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写装置の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、除電部材２６により、図２２に示す様にトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は−１００Ｖ〜１００Ｖ付近で安定する。尚、本発明の構成では除電後に転写装置（図１、図２の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））があるが、図２２を見てもわかるように、除電部材２６を設けることで転写装置の電源電流の変化による感光体表面電位の変化も小さくなる。これにより、画像面積率、帯電ローラ２の電源電圧、転写装置の電源電流の変化に寄らず、常に感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６間の電位差を安定させることができ、極性制御性能も安定させることができる。従ってクリーニング性能も安定して発揮することができる。
【００５１】
（課題３とその解決手段）
図１、図２に示す構成の画像形成装置で、トナー極性制御ブレード１６に−１２００Ｖ印加し、Ａ３版の記録用紙Ｐに画像を１枚印刷したとき、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６後の感光体表面電位は図２３に示す様になる。ここで太線が画像面積率１００％、細線が１０％である。このとき、下流のクリーニングブラシローラ２１に１００Ｖ印加した場合、図２４に示す様に、感光体表面電位とクリーニングブラシローラ２１間の電位差が、画像面積率、帯電ローラ２の電源電圧、転写装置の電源電流により変化してしまう。その結果、図１６に示す様に、クリーニング性能の低下につながる。
【００５２】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写装置の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、除電部材２６により、図２２に示す様にトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は−１００Ｖ〜１００Ｖ付近で安定する。これに対しトナー極性制御ブレード１６に−１２００Ｖ印加した場合、トナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６後の感光体表面電位は図２５に示す様に、−５００Ｖ付近で安定する。これにより、画像面積率、帯電ローラ２の電源電圧、転写装置の電源電流の変化に寄らず、常に感光体表面電位とクリーニングブラシローラ２１の電位差を安定させることができ、クリーニング性能も安定して発揮することができる。
【００５３】
（課題４とその解決手段）
図１、図２に示す構成の画像形成装置で、トナー極性制御ブレード１６に−３０μＡ印加し、Ａ３版の記録紙Ｐに画像を１枚印刷したとき、トナー極性制御ブレード１６後の感光体表面電位とトナー極性制御ブレード１６への印加電圧は図２６に示す様に、定電流制御にした場合、感光体表面電位に応じてトナー極性制御ブレード１６の印加電圧が変化し、常に一定の電位差をとることができ、極性制御性能は安定する。しかしながら、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の電源がＯＦＦの場合（図中Ａ、Ｄ部）、感光体表面電位が負に高いため（−７００Ｖ程度）、トナー極性制御ブレード１６への印加電圧もより負に高くなってしまう（−１９００Ｖ程度）。
【００５４】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写装置の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、除電部材２６により、図２２に示す様にトナー極性制御ブレード（極性ＢＬ）１６前の感光体表面電位は−１００Ｖ〜１００Ｖ付近で安定する。従って、トナー極性制御ブレード１６への印加電圧は常に−１２００Ｖ程度で済み、少ない電圧で効率よく極性制御を行うことができる。
【００５５】
（課題４とその解決手段）
図４に示す様に、トナー極性制御ブレード１６とクリーニングブラシローラ２１の間に除電部材２６を設けると、トナー極性制御ブレード１６後の感光体表面電位は０付近になる。この場合、良好なクリーニング性能を得るためには、図１６に示すようにクリーニングブラシローラ２１には６００〜８００Ｖ程度印加する必要があり、更に回収ローラ２３には１０００〜１２００Ｖ印加する必要がある。
【００５６】
そこで本発明では、図１に示す画像形成装置の各画像形成部（画像形成ステーション）において、図２に示す様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写装置（図１の一次転写装置（中間転写ユニット）の一次転写バイアス印加ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ））の上流に除電手段である除電部材（例えば後述する除電ランプ等）２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けている。このように転写装置の上流側に除電部材２６（２６Ｙ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｋ）を設けることで、除電部材２６により、図２２に示す様にトナー極性制御ブレード１６前の感光体表面電位は−１００Ｖ〜１００Ｖ付近で安定する。これに対し、良好な極性制御を行った場合、トナー極性制御ブレード１６の電圧により、トナー極性制御ブレード１６後の感光体表面電位は図２５に示す様に、−５００Ｖ程度となる。この場合、クリーニングブラシローラ２１には１００〜３００Ｖ程度、回収ローラ２３には５００〜７００Ｖ程度の電圧印加で良好なクリーニング性能を得ることができ、少ない電圧で効率よくクリーニングを行うことができる。
【００５７】
尚、本実施例では、除電部材２６として、図２７に示す様に、感光体軸方向に２２ｍｍ間隔で１６個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置した除電ランプ（ＱＬ）を使用した。
【００５８】
（感光体の説明）
次に本発明に係る画像形成装置の像担持体として用いられる感光体について説明する。
まず、本発明に係る画像形成装置の像担持体としては、アモルファスシリコン感光体を用いることができる。
【００５９】
・アモルファスシリコン感光体について
本発明に用いられる電子写真用感光体としては、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」と称する。）を用いることができる。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。
【００６０】
・層構成について
アモルファスシリコン感光体の層構成は例えば以下のようなものである。図２８は、層構成を説明するための模式的構成図である。図２８（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（Ｈは水素原子、Ｘはハロゲン原子（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ））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。図２８（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２８（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２８（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。該光導電層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。
【００６１】
・支持体について
感光体５００の支持体５０１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１０μｍ以上とされる。
【００６２】
・注入防止層について
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体５０１と光導電層５０２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５０４を設けるのがいっそう効果的である（図１７（ｃ））。すなわち、電荷注入阻止層５０４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５０４には伝導性を制御する原子を光導電層５０２に比べ比較的多く含有させる。電荷注入阻止層５０４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０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとされるのが望ましい。
【００６３】
・光導電層について
光導電層５０２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１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとされるのが望ましい。
【００６４】
・電荷輸送層について
電荷輸送層５０６は、光導電層５０２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５０６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５０６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５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとされるのが望ましい。
【００６５】
・電荷発生層について
電荷発生層５０５は、光導電層５０２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５０５は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、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５０５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０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとされる。
【００６６】
・表面層について
本発明に用いることが出来るアモルファスシリコン感光体５００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５０２の上に、更に表面層５０３を設けることができ、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５０３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、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。本発明における表面層５０３の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとされるのが望ましいものである。層厚が０．０１μｍ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、３μｍ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。
【００６７】
次に、本発明に係る画像形成装置の像担持体としては、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、またはその両方の特徴を有する有機感光体を用いることができる。
このような感光体の最外層は、ビニルフルオライド、ビニリデンフルオライド、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテルより選ばれる化合物の重合体もしくは共重合である。導電性支持体としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属、紙、プラスチックなどの円筒状シリンダーまたはフィルムが用いられる。これらの支持体の上には、バリアー機能と下引機能をもつ下引層（接着層）を設けることができる。下引層は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的被覆に対する保護などのために形成される。下引層の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン-アクリル酸コポリマー、カゼイン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニカワ、ゼラチン、等が知られている。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その膜厚は０．２〜２μｍ程度である。感光層の具体例としては、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層との積層構造を有する感光層、電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する単一の層から成る感光層などがある。電荷発生物質としては、ピリリウム、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノシアニン、キノシアニンなどを用いることができる。電荷輸送物質としては、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノキサジン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒノ−２−メチルフェニル）−フェニルメタン等のトリアリールメタン系化合物、１，１−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）ヘプタン、１，１，２，２−テトラキス（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）エタン等のポリアリールアルカン類、およびトリアリールアミン類などを用いることができる。
【００６８】
次に、本発明に係る画像形成装置の像担持体としては、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を用いることができる。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、０．５μｍ以下、好ましくは０．２μｍ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中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。
【００６９】
（トナーの説明）
本発明に係る画像形成装置においては、前述したように長期的に良好なクリーニング性能を維持させることができる構成のクリーニング装置１４を備えているので、画像形成に用いる現像剤のトナーとして、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーを用いることができる。
ここで、形状係数ＳＦ１とは、図２９に示すように、球状物質の形状の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。つまり次式、
ＳＦ１＝{(MXLNG)2／AREA}×(１００π／４)
によって定義されるものである。
【００７０】
本発明に係る画像形成装置においては、このような形状係数のトナー（球状トナー）であっても、前述した構成のクリーニング装置１４で良好に除去回収することができる。
【００７１】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明のクリーニング装置は、図１に示したような多色画像形成装置や、図２に示したようなプロセスカートリッジで構成された画像形成部（画像形成ステーション）の感光体のクリーニング装置として好適に使用することができる。また、当然ながら画像形成部（画像形成ステーション）が一つのみの単色の画像形成装置のクリーニング装置としても好適に使用することができる。さらに本発明のクリーニング装置は、以下に示す実施例２、実施例３のような種々の構成の多色画像形成装置にも好適に使用することができる。
【００７２】
［実施例２］
図３０は本発明に係るクリーニング装置を備えた多色画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図であり、この多色画像形成装置は、１つの像担持体１と、帯電手段２と、光書込み手段３と、像担持体上にトナーによる画像を形成する複数の現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、像担持体上に形成された画像を中間転写体４１に転写する一次転写装置４０と、中間転写体４１に転写された画像を記録紙Ｐに転写する二次転写装置４８と、定着装置６０と、図示しない給紙機構等を有している。
【００７３】
像担持体１は光導電性の感光体ドラムであり、図中矢印で示す反時計回りに回転する。
帯電手段２は例えば非接触配置された帯電ローラであり、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する。
光書込み手段３は、例えばレーザ光源とカップリング光学系、光偏向器、走査結像光学系等からなるレーザ光走査方式の光書込み装置であり、帯電された感光体ドラム１に対して画像信号で変調されたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する。
【００７４】
複数の現像手段は、現像剤の着色粉体としてイエロー色のトナーを用いたイエロー現像器４Ｙ、マゼンタ色のトナーを用いたマゼンタ現像器４Ｍ、シアン色のトナーを用いたシアン現像器４Ｃ、ブラック色のトナーを用いたブラック現像器４Ｋであり、この４つの現像器は回転型現像装置４’内に収納され、回転型現像装置４’の回転により選択された色の現像器が感光体ドラム１との対向位置に配置されるようになっている。各現像器は同様の構成であり、現像器ケース内には現像剤を担持搬送して感光体ドラム上の潜像をトナーで現像する現像ローラ、現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード、現像剤を攪拌搬送する現像スクリュー等が設けられている。
【００７５】
一次転写装置４０は中間転写体として中間転写ベルト４１を用いており、この中間転写ベルト４１は駆動ローラ４２と複数の従動ローラ４３，４４，４５と転写バイアス印加ローラに支持されて図中の矢印の方向に回動し、感光体ドラム上に形成された画像（トナー像）が転写されるようになっている。
また、二次転写装置４８は、図示しない給紙機構から給紙された転写材（例えばシート状の記録紙）Ｐを搬送し、中間転写ベルト上の画像（トナー像）を記録紙Ｐに転写させる二次転写ローラを用いた構成であり、この二次転写ローラは中間転写ベルト４１に対して接離可能に設けられており、感光体ドラム１から中間転写ベルト４１にトナー像を一次転写する際には、中間転写ベルト４１から離間されている。そして、中間転写ベルト上のトナー像を記録紙Ｐに転写させる二次転写時に、二次転写ローラ４８が中間転写ベルト４１に接触し、二次転写を行うようになっている。
また、二次転写装置４８よりも転写材搬送方向下流側には、転写後の記録紙Ｐを搬送する搬送ベルト４８と、記録紙Ｐに転写された画像を加熱・加圧等により定着する定着装置６０等が設けられている。
【００７６】
像担持体のクリーニング手段１４の基本的な構成は図２、図３と同様であり、クリーニング対象である感光体ドラム１に接触配置されて電源（トナー極性制御ブレード用電源）２７により所定の電圧が印加され感光体ドラム上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（クリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（回収ローラ軸印加用電源）２８により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源）２９により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えたクリーニング装置である。
【００７７】
このクリーニング装置１４のクリーニングケースの開口部には、クリーニング入口シール１７、クリーニングブラシ入口シール１８、クリーニング出口シール２０が設けられており、感光体ドラム１から回収したトナーがケース外に漏れ出さないようになっている。さらにクリーニングケースの下部にはトナー排出スクリュー１９が設けられており、回収したトナーを図示しない廃トナー収容部等に排出するようになっている。
また、この感光体ドラム用のクリーニング装置１４では、図２と同様に、感光体ドラム１の回転方向で、転写手段（図３０の一次転写装置（中間転写ユニット４０）の一次転写バイアス印加ローラ１３）の上流に除電手段である除電部材（例えば図２７に示した除電ランプ）２６が設けられている。
【００７８】
一次転写装置４０には、二次転写後に中間転写ベルト４１の表面に残留したトナーを除去回収する中間転写ベルト用クリーニング装置４６が設けられており、この中間転写ベルト用クリーニング装置４６も感光体ドラム用のクリーニング装置１４と同様の構成とすることができる。また、この中間転写ベルトクリーニング装置４６は、カム等の接離機構４７により中間転写ベルト４１に対して接離可能に配設されており、感光体ドラム１から中間転写ベルト４１にトナー像を一次転写する際には、中間転写ベルト４１から離間されている。そして、中間転写ベルト上のトナー像を記録紙Ｐに転写させる二次転写時に、中間転写ベルト用クリーニング装置４６が中間転写ベルト４１に接触し、二次転写後の中間転写ベルト表面に残留したトナーを除去回収する。
【００７９】
次に図３０に示す構成の多色画像形成装置の動作について説明を行う。
画像形成の一連のプロセスは、ここでは非接触帯電ローラ２を用いた非接触帯電方式で、潜像形成、現像はＮ／Ｐ（ネガ／ポジ：電位が低い所にトナーが付着する）方式を用いた例で行う。
図示していない操作部で単色画像かカラー画像かの選択を行い（ここではカラー画像とし、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順で画像形成を行うとする）、プリントボタンが押されると、回転型現像装置４’が回転し、イエロー現像器４Ｙが感光体ドラム１との対向位置に配置される。そして、非接触帯電ローラ２、イエロー現像器４Ｙの現像ローラ、一次転写装置４０の転写バイアス印加ローラ１３、トナー極性制御ブレード１６、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時に感光体ドラム１、非接触帯電ローラ２、一次転写装置４０の中間転写ベルト４１、イエロー現像器４Ｙの現像ローラ、現像スクリュー、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。感光体ドラム１は非接触配置された非接触帯電ローラ２で一様に負に帯電され、光書込み装置３からのレーザ光Ｌでイエローの潜像形成が行われる。その潜像が現像ローラで形成される磁気ブラシにより現像されイエローのトナー像が形成される。そして、このイエローのトナー像は、除電部材２６で除電された後、転写バイアス印加ローラ１３の転写バイアスにより中間転写ベルト４１に一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーは感光体用クリーニング装置１４で除去回収される。なお、クリーニング装置１４の構成、動作は実施例１と同様であり、既に説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００８０】
上記の一次転写後、回転型現像装置４’が回転し、次のマゼンタ現像器４Ｍが感光体ドラム１との対向位置に配置される。そして、クリーニング後の感光体ドラム１に対して上記と同様に帯電、潜像形成、現像が行われ、感光体ドラム上にマゼンタのトナー像が形成される。そして、このマゼンタのトナー像は、除電部材２６で除電された後、転写バイアス印加ローラ１３の転写バイアスにより中間転写ベルト４１のイエロー像に重ね合わせて一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１の表面に残留したトナーは感光体用クリーニング装置１４で除去回収される。
そして、上記のような現像器の切替、帯電、潜像形成、現像、一次転写、感光体クリーニングの工程がシアン画像、ブラック画像に対しても同様に行われ、中間転写ベルト４１上に４色を重ね合わせたカラー画像が形成される。
【００８１】
中間転写ベルト４１上への４色目のトナー像の一次転写とタイミングを合わせて二次転写ローラ４８が中間転写ベルトに当接するとともに、図示していない給紙機構から給送されレジストローラ５５で画像先端と同期を取り中間転写ベルト４１と二次転写ローラ４８との間に供給された記録紙Ｐ上に４色のトナー像が一括して二次転写される。記録紙Ｐは図示しない分離機構で中間転写ベルト４１より分離され、搬送ベルト４９、定着装置６０を経てプリント（またはコピー）画像として排出される。
また、二次転写にタイミングを合わせて中間転写ベルト用クリーニング装置４６が中間転写ベルト４１との当接位置に移動し、二次転写後の中間転写ベルト表面に残留したトナーを除去、回収する。
二次転写後、二次転写ローラ４８は中間転写ベルト４１から離間し、クリーニング後の中間転写ベルト用クリーニング装置４６も中間転写ベルト４１から離間され、次の画像形成の待機状態となる。
【００８２】
以上に説明した構成の多色画像形成装置においても、転写手段の上流側に除電部材２６を設けることで、実施例１と同様に、転写手段の電流値を除電部材２６がない場合に比べて低く設定しても、十分な転写率を得ることができ、逆転写率を減らすことができる。また、同時に転写残トナー、逆転写トナーの帯電量も除電部材２６がない場合に比べて負側に寄るため、トナー極性制御ブレード１６後の正帯電トナー量も減り。これにより下流のクリーニングブラシローラ２１でのクリーニング性能を向上させることができる。
【００８３】
［実施例３］
次に多色画像形成装置のさらに別の実施例を説明する。
図３１は本発明に係るクリーニング装置を備えた多色画像形成装置の別の構成例を示す概略要部構成図であり、この多色画像形成装置は、図１と同様に、４つの画像形成部を一次転写装置４０の中間転写ベルト４１に沿って並設した所謂タンデム型の多色画像形成装置である。図１との相違点は、４つの画像形成部（画像形成ステーション）を中間転写ユニットの上方に設置したことであり、各画像形成部（画像形成ステーション）の基本的な構成は図３と同様の構成となっている。
４つの画像形成部は現像手段に用いるトナーの色（イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ））が異なるが、構成は同じであり、イエロー（Ｙ）の画像形成部を例に挙げると、像担持体１Ｙと、帯電手段２Ｙと、光書込み手段３からのレーザ光の露光部と、現像手段４Ｙと、一次転写手段１３Ｙと、クリーニング手段１４Ｙ等が配設されている。なお、画像形成部の構成部材のうち、像担持体１Ｙと帯電手段２Ｙと現像手段４Ｙとクリーニング手段１４Ｙは一つのカートリッジ内に一体に支持されており、プロセスカートリッジを構成している。そして、このプロセスカートリッジは画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されている。
【００８４】
各色の画像形成部の構成は図３と同様であり、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは光導電性の感光体ドラムであり、図中矢印で示す反時計回りに回転する。
帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは例えば非接触配置された帯電ローラであり、感光体ドラムの表面を均一に帯電する。
光書込み手段３は、例えば４つのレーザ光源とカップリング光学系、１つの光偏向器、４つの走査結像光学系等からなるレーザ光走査方式の光書込み装置であり、各画像形成部の帯電された感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対して画像信号で変調されたレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、現像剤（一成分現像剤または二成分現像剤）の着色粉体としてイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを用いた現像器であり、現像器ケース内には現像剤を担持搬送して感光体ドラム上の潜像をトナーで現像する現像ローラ、現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレード、現像剤を攪拌搬送する現像スクリュー等が設けられている。
【００８５】
像担持体のクリーニング手段１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、符号を省略しているが図３と同様の構成であり、クリーニング対象である感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに接触配置されて電源（トナー極性制御ブレード用電源）２７により所定の電圧が印加され感光体ドラム上の残留トナーを帯電して単一極性に揃え且つ残留トナーの少なくとも一部を掻き取る導電性部材であるトナー極性制御ブレード１６と、トナー極性制御ブレード１６に対して感光体ドラム１のトナー搬送方向下流側に位置し感光体ドラム１に接触配置されて電源（クリーニングブラシ軸印加用電源３０、ブラシ先端電圧印加用電源３１）により所定の電圧が印加され感光体ドラム上から電気的にトナーを吸着するクリーニング部材であるクリーニングブラシローラ２１と、クリーニングブラシローラ２１に接触配置されて電源（回収ローラ軸印加用電源）２８により所定の電圧が印加されクリーニングブラシローラ２１から電気的にトナーを吸着する第１の回収部材である回収ローラ２３と、回収ローラ２３に接触配置されて電源（回収ローラ用導電性クリーニングブレード用電源）２９により所定の電圧が印加され回収ローラ２３からトナーを掻き取る第２の回収部材である回収ローラ用導電性クリーニングブレード２４とを備えたクリーニング装置である。また、図２と同様に、各画像形成部の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転方向で、転写手段（図３１の一次転写装置（中間転写ユニット４０）の一次転写バイアス印加ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）の上流に除電手段である除電部材（例えば図２７に示した除電ランプ）２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋが設けられている。
【００８６】
一次転写装置４０は中間転写体として中間転写ベルト４１を用いており、この中間転写ベルト４１は駆動ローラ４２と複数の従動ローラ４３，４４，４５と転写バイアス印加ローラに支持されて図中の矢印の方向に回動し、各画像形成部の感光体ドラム上に形成された画像（トナー像）が重ねて転写されるようになっている。
また、二次転写装置４８は、選択された給紙部（給紙トレイ、給紙カセット等）５０，５１から給紙ローラ５２や分離ローラ５４、搬送ローラ５４、レジストローラ５５等の給紙機構で給紙された転写材（例えばシート状の記録紙）Ｐを搬送し、中間転写ベルト上の画像（トナー像）を記録紙Ｐに転写させる二次転写ローラを用いた構成である。
また、二次転写装置４８よりも転写材搬送方向下流側には、転写後の記録紙Ｐを搬送する搬送ベルト４８と、記録紙Ｐに転写された画像を加熱・加圧等により定着する定着装置６０と、排紙装置６１等が設けられている。
【００８７】
一次転写装置４０には、二次転写後に中間転写ベルト４１の表面に残留したトナーを除去回収する中間転写ベルト用クリーニング装置４６が設けられており、この中間転写ベルト用クリーニング装置４６も感光体ドラム用のクリーニング装置１４と同様の構成とすることができる。
【００８８】
次に図３１に示す構成の多色画像形成装置の動作について説明を行う。
図示していない操作部で単色画像かカラー画像かの選択を行い（ここではカラー画像とし、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順で画像形成を行うとする）、プリントボタンが押されると、各画像形成部の動作が開始され、非接触帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの現像ローラ、一次転写装置４０の転写バイアス印加ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、クリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ（及び中間転写ベルト用クリーニング装置４６）のトナー極性制御ブレード１６、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、にそれぞれ所定の電圧又は電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時に感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、非接触帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、一次転写装置４０の中間転写ベルト４１、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの現像ローラ、現像スクリュー、クリーニングブラシローラ２１、回収ローラ２３、トナー排出スクリュー１９は所定の方向に回転し始める。感光体ドラム１，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは非接触配置された非接触帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋで一様に負に帯電され、光書込み装置３からのレーザ光Ｌで各色に対応した潜像形成が行われる。その潜像が現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの現像ローラで形成される磁気ブラシにより現像され各色のトナー像が形成される。そして、この各色のトナー像は、除電部材２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋで除電された後、転写バイアス印加ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの転写バイアスにより中間転写ベルト４１に順次重ねて一次転写される。一次転写後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面に残留したトナーは感光体用クリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋで除去回収される。なお、クリーニング装置１４の構成、動作は実施例１と同様であり、既に説明した通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００８９】
中間転写ベルト４１上への４色目のトナー像の一次転写とタイミングを合わせて、選択された給紙部（給紙トレイ、給紙カセット等）５０，５１から給紙ローラ５２や分離ローラ５４、搬送ローラ５４等の給紙機構で給送され、レジストローラ５５で画像先端と同期を取り中間転写ベルト４１と二次転写ローラ４８との間に供給された記録紙Ｐ上に４色のトナー像が一括して二次転写される。記録紙Ｐは図示しない分離機構で中間転写ベルト４１より分離され、搬送ベルト４９、定着装置６０、排紙装置６１を経てプリント（またはコピー）画像として排出される。
また、二次転写後に中間転写ベルト表面に残留したトナーは、中間転写ベルト用クリーニング装置４６により除去、回収される。
【００９０】
なお、図３１では、一次転写装置４０として中間転写ベルト４１を用いた中間転写方式のタンデム型多色画像形成装置の構成例を示したが、中間転写ベルトに代えて、転写材（記録紙Ｐ）を担持して各画像形成部に搬送する転写部材（転写ベルト）を用い、各感光体ドラム上のトナー像を転写材に重ねて転写する直接転写方式のタンデム型多色画像形成装置の構成とすることもできる。そして、この直接転写方式の場合には二次転写装置は不要となる。
【００９１】
以上に説明した構成の多色画像形成装置においても、各画像形成部の転写手段の上流側に除電部材２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを設けることで、実施例１と同様に、転写手段の電流値を除電部材２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋがない場合に比べて低く設定しても、十分な転写率を得ることができ、逆転写率を減らすことができる。また、同時に転写残トナー、逆転写トナーの帯電量も除電部材２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋがない場合に比べて負側に寄るため、トナー極性制御ブレード１６後の正帯電トナー量も減り。これにより下流のクリーニングブラシローラ２１でのクリーニング性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：感光体ドラム（像担持体）
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：非接触帯電ローラ（帯電手段）
３：光書込み装置（光書込み手段）
４：現像器（現像手段）
４’：回転型現像装置（複数の現像手段）
４Ｙ：イエロー現像器
４Ｍ：マゼンタ現像器
４Ｃ：シアン現像器
４Ｋ：ブラック現像器
５：ドクターブレード
６：現像ローラ
７，８：現像スクリュー
９，５５：レジストローラ
１０：転写装置
１０Ａ：転写ベルト（転写部材）
１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ：転写バイアス印加ローラ（転写手段）
１４，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ：感光体用クリーニング装置
１５：ブレードホルダー
１６：トナー極性制御ブレード（導電性部材）
１７：クリーニング入口シール
１８：クリーニングブラシ入口シール
１９：トナー排出スクリュー
２０：クリーニング出口シール
２１：クリーニングブラシローラ（クリーニング部材）
２２：ブラシ先端電圧印加用電極棒
２３：回収ローラ（第１の回収部材）
２４：回収ローラ用導電性クリーニングブレード（第２の回収部材）
２５：回収ローラ用ブレードホルダー
２６、２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ：除電部材（除電ランプ等）（除電手段）
２７：トナー極性制御ブレード用電源
２８：回収ローラ軸印加用電源
２９：回収ローラ用クリーニングブレード用電源
３０：クリーニングブラシローラ軸印加用電源
３１：ブラシ先端電圧印加用電源
３２：転写ベルト用クリーニング装置
４０：一次転写装置
４１：中間転写ベルト（中間転写体）
４６：中間転写ベルト用クリーニング装置
４８，５６：二次転写ローラ（二次転写装置）
４９，５７：搬送ベルト
５０，５１：給紙部
５２：給紙ローラ
５３：分離ローラ
５４：搬送ローラ
６０：定着装置
６１：排紙装置
Ｌ：レーザ光
Ｐ：記録紙（転写材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特開２００５−２６５９０７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上の残留トナーを帯電して単一極性に揃える導電性部材と、
前記導電性部材に対して前記像担持体のトナー搬送方向下流側に位置し前記像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上から電気的に帯電トナーを吸着するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング部材から電気的に帯電トナーを吸着する第１の回収部材と、
前記第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記第１の回収部材からトナーを掻き取る第２の回収部材と、
を備えたクリーニング装置において、
前記像担持体の回転方向で転写手段より上流側に、前記像担持体の表面電位を除電する除電手段が設けられていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のクリーニング装置において、
前記トナーは、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
像担持体と、該像担持体上にトナーによる画像を形成する手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、
転写後の前記像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、請求項１または２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。
【請求項４】
１つの像担持体と、該像担持体上にトナーによる画像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、
転写後の前記像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、請求項１または２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。
【請求項５】
像担持体と該像担持体にトナーによる画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、複数の画像形成部の像担持体上に形成された画像を転写材または中間転写体に順次重ねて転写する手段を有する画像形成装置において、
前記画像形成部の転写後の像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、請求項１または２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。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、フィラーを分散させた感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、またはその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項３〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
像担持体と、該像担持体のクリーニング手段と、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニング手段は、請求項１または２に記載のクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上の残留トナーを帯電して単一極性に揃える導電性部材と、
前記導電性部材に対して前記像担持体のトナー搬送方向下流側に位置し前記像担持体に接触配置されて所定の電圧が印加され前記像担持体上から電気的に帯電トナーを吸着するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記クリーニング部材から電気的に帯電トナーを吸着する第１の回収部材と、
前記第１の回収部材に接触配置されて所定の電圧が印加され前記第１の回収部材からトナーを掻き取る第２の回収部材と、
を備えたクリーニング装置において、
前記像担持体の回転方向で転写手段より上流側に、前記像担持体の表面電位を除電する除電手段が設けられていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載のクリーニング装置において、
前記トナーは、形状係数ＳＦ１が１００〜１５０のトナーであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
像担持体と、該像担持体上にトナーによる画像を形成する手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、
転写後の前記像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、請求項１または２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。
【請求項４】
１つの像担持体と、該像担持体上にトナーによる画像を形成する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された画像を転写材に直接または中間転写体を介して転写する手段とを有する画像形成装置において、
転写後の前記像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、請求項１または２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。
【請求項５】
像担持体と該像担持体にトナーによる画像を形成する現像手段とを有する画像形成部を複数有し、複数の画像形成部の像担持体上に形成された画像を転写材または中間転写体に順次重ねて転写する手段を有する画像形成装置において、
前記画像形成部の転写後の像担持体に残留するトナーを除去回収するクリーニング手段として、請求項１または２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。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、フィラーを分散させた感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、充填材で補強された表面層を有する有機感光体、または架橋型電荷輸送材料を使用した有機感光体、またはその両方の特徴を有する有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項３〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
像担持体と、該像担持体のクリーニング手段と、帯電手段、現像手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記クリーニング手段は、請求項１または２に記載のクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１０−２１７５９４（Ｐ２０１０−２１７５９４Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６５２２３（Ｐ２００９−６５２２３）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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