JP2010191429A - 画像形成装置及びクリーニング機構ならびにクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙カスやトナーと分解されたトナー成分等である異物によるクリーニング性の低下やそれに起因する画像ノイズの発生を抑止可能な画像形成装置及びクリーニング機構ならびにクリーニング方法を提供する。
【解決手段】この発明の実施の一形態であるクリーニング装置は、感光体表面に存在する可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を掻き落とす掻き落とし体あるいは撹乱する撹乱体と、掻き落とし体あるいは撹乱体が掻き落としたあるいは撹乱した可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を保持する回収体と、掻き落とし体あるいは撹乱体と回収体との間の範囲において、感光体表面にそって、かつ感光体表面に対して一定の間隔で位置する除去体と、を有する。
【選択図】図２

Description

この発明は、画像形成装置及びクリーニング機構ならびにクリーニング方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、画像を可視化する顕像化材に熱溶融性のトナーを用いることは、周知である。

トナーが可視化する画像を保持する感光体には、トナーが画像出力用の用紙に移動した後に残る残留トナーが残る。

残留トナーを除去する方法として、さまざまな方法がある。

特許文献１（先行技術文献）は、像担持体（中間転写ベルト）上の残留トナーを除去するため、複数のブラシ及びフリッカーローラからトナー掻き落とすスクレーパーを開示する。像担持体上の残留トナーは正負極性があり、複数のクリーニング手段を利用することは一般的に知られている。

特許文献２（先行技術文献）は、像担持体上の残留トナーを除去するため、クリーニングブラシ２３の上流に、転写残トナーの帯電極性を制御する（変える）導電性ブレードを配置し、そのブレードを揺動又は振動させることを開示する。

特許文献３（先行技術文献）は、残留トナー捕捉手段の上流に異物除去ローラを配置し、その異物除去ローラにバイアスを印加することで転写後の感光体上の異物除去と残留トナー除去を独立に行うことを開示する。

特許文献４（先行技術文献）は、本件出願人の先願であり、残留トナークリーニングの前工程に導電性ブラシを配置、一時的に異物を（紙カス等）を含む残留トナーを一時静電吸着することを開示する。

特許文献５（先行技術文献）は、本件出願人と同一譲渡人によるであり、導電性ブラシを開示する。

上記文献１ないし文献３は、残留トナーをブレードクリーニング方式や回転ブラシ方式のクリーニング機構により除去することを開示する。しかしながら、最近の記録紙の質の変化に伴い、紙カスやトナーと分解されたトナー成分等である異物によるクリーニング性の低下に起因する画像ノイズの発生が問題となっている。

上記クリーニング性の低下に起因する画像ノイズの発生は、本件出願人の先願である文献４によっても十分な解決には到達していない。

この発明の目的は、近年の記録紙の質の変化に伴う紙カスやトナーと分解されたトナー成分等である異物によるクリーニング性の低下やそれに起因する画像ノイズの発生を抑止可能な画像形成装置及びクリーニング機構ならびにクリーニング方法を提供することである。

この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、感光体表面に存在する可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を掻き落とす掻き落とし体あるいは撹乱する撹乱体と、前記掻き落とし体あるいは撹乱体が掻き落としたあるいは撹乱した可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を保持する回収体と、前記掻き落とし体あるいは撹乱体と前記回収体との間の範囲において、感光体表面にそって、かつ感光体表面に対して一定の間隔で位置する除去体と、を有することを特徴とするクリーニング装置を提供するものである。

この発明の一つの実施の形態によれば、メニーコアや、マルチプロセッサシステムで、サイズの大きい画像データを、並列処理により、圧縮・伸長を高速に行うことができる。

すなわち、本発明の画像圧縮・伸張方式を適用することにより、マルチコアＣＰＵを搭載したシステムにおいて、並列に圧縮・伸張を行う際、各コアで実行する処理の実行率を高く、メモリアクセスに関する同期処理のオーバーヘッドが低く抑えることができる。

また、圧縮・伸張処理を別のシステムで実施する場合にも、圧縮・伸張を実行するそれぞれのシステムで、並列度が高いほうのシステムの実行率を高くすることができるため、圧縮・伸張処理トータルでスループットを向上させることができ。

また、複数のコアから共通にアクセスされる２次キャッシュメモリと、コアが内部に持つ１次キャッシュメモリ、共有される２次キャッシュメモリ間のスワップ動作の回数を抑えることで、処理速度が低下することを抑止できる。

また、２次キャッシュメモリと共有メモリ間のＤＭＡ転送のデータ転送を適切なサイズで実施することにより、処理速度が低下することが防止出来る。

従って、マルチコアＣＰＵによる圧縮・伸張処理を、画質を損なうことなく、高速に処理させることができる。

図１は、この発明の実施の一形態を適用する画像形成装置（Multi-Functional Peripheral（ＭＦＰ））の一例を示す概略図。 図１に示した画像形成送置の画像形成部（現像、クリーニング及び転写の各工程に用いる要素）を中心として抜き出した状態を示す概略図。 図２に示した画像形成部のクリーニング要素を中心として抜き出した状態を示す概略図。 図２に示した画像形成部の転写要素及び除電要素を中心として抜き出した状態を示す概略図。 図３に示したクリーニング要素において、感光体から異物を除去する構成の一例を示す概略図。 図５に示した異物を除去する構成の別の一例を示す概略図。 図５に示した異物を除去する構成において、バイアス電圧を必要としない（接地／トナーとの電位差を生起する）構成の一例を示す概略図。 図５に示した異物を除去する構成のさらに別の一例を示す概略図。 図５に示した異物を除去する構成のまたさらに別の一例を示す概略図。 図５に示した異物を除去する構成のさらにまた別の一例を示す概略図。 図５に示した異物を除去する構成のまたさらに別の一例を示す概略図。 図５に示した異物を除去する構成のさらにまた別の一例を示す概略図。 図５に示した異物を除去する構成のまたさらに別の一例を示す概略図。 図１０及び図１１に示した異物を除去する構成に適用するブラシ体の特徴の一例を示す概略図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

図１に示す画像形成装置（ＭＦＰ、Multi-Functional Peripheral）１０１は、帯電手段１、書き込み（露光）手段２、画像形成（潜像形成−現像−転写−クリーニング）手段３、原稿読み取り手段４、現像手段５、転写手段（剥離手段）６、クリーニング手段７、除電手段８及び定着手段９を、少なくとも含むこの発明が適用可能な画像形成装置（Multi-Functional peripheral（ＭＦＰ）、マルチファンクショナルプリフェラル）の概略を示す。

帯電手段１は、以下に説明する画像形成手段３が含む像担持体、例えば円筒ドラム３１の表面に感光体層に所定極性の電荷（本例では「−（マイナス）」）を与える。なお、像担持体は、円筒ドラム状に限らず、エンドレスベルトやエンドレスベルトの内側に円筒ドラム状の部材が位置するものであってもよい。

書き込み（露光）手段２は、帯電手段１が帯電した円筒ドラム（以下、感光体ドラムと呼称する）３１の表面の感光体層に、画像形成の対象である画像情報に対応して光強度が変化する露光光、例えばレーザビームを照射して感光体層の電位を変化する。電位が変化した部分が、潜像となる。画像情報は、以下に説明する原稿読み取り手段４、または図示しない外部装置、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）、あるいはＦＡＸ（ファクシミリ）が提供する。感光体ドラム３１は、例えば外径が１００ｍｍで、図４に一例を示すが、金属基体（中空アルミニウム）３２の表面に感光体層３３を備える。感光体層３３は、例えば有機感光体（ＯＰＣ）を含む。金属基体３２は、図２を用いて以下に説明するが、画像形成装置本体の筐体部に、電気的に接地（接続）した状態である。

画像形成（潜像形成−現像−転写−クリーニング）手段３は、潜像を現像装置５が提供するトナー（可視化剤）が現像（可視化）したトナー像を、自身の回転により、転写手段６、クリーニング手段７及び除電手段８に、搬送する。感光体ドラム３１は、例えば時計回り（ＣＷ（クロックワイズ）方向）に所定の速度で回転する。

原稿読み取り手段４は、原稿読み取り装置４１を含む。原稿読み取り装置４１は、例えば６００ｄｐｉ（ドットパーインチ）／７５００画素（長手方向総画素数）のＣＣＤセンサを含み、照明した光の反射光信号である画像情報を電気信号に変換する。

現像手段５は、マグネットローラ５１、マグネットローラ５１の外周に位置し、外周を回転する現像スリーブ５２を含む。マグネットローラ５１は、現像スリーブ５２表面を、現像スリーブ５２の回転により移動するトナー５３を、磁気により吸着しながら、感光体ドラム３１の表面の潜像に選択的に提供する。現像スリーブ５２と感光体ドラム３１と間の間隔は、感光体ドラム３１表面と接するガイドローラ５４が管理する。現像スリーブ５２は、非磁性材料、例えばステンレス鋼あるいはアルミニウムで形成する。

転写手段（剥離手段）６は、転写ローラ６１が提供する電界により、トナー像を用紙搬送ベルト６２が搬送する用紙に移動する（転写ローラ６１が提供する電界を受けたトナー像を形成する各トナーが用紙に移動する）。剥離手段６３は、感光体ドラム３１表面からトナー（トナー像）と用紙を分離する。

クリーニング手段７は、除去機構７０、例えばブラシ体（またはブラシが円筒状であるブラシローラ）が掻き落とした転写残りトナー（廃トナー）あるいは用紙の繊維片や表面コート剤等もしくは用紙とともに搬送される異物を廃トナー／異物収納部７１が収容する。

除電手段８は、像担持体３１の表面の感光体層の電位を、帯電手段１が帯電する前の初期状態に戻す（感光体の残留電荷を除去する）。除電手段８は、例えば７７０ｎｍよりも波長の長い赤の光を出力するＬＥＤ素子をドラム３１の軸線方向に並べたＬＥＤアレイを含む。

定着手段９は、トナー像（トナー）を支持した用紙がトナーと接する定着ローラ９１、定着ローラ９１に圧力を与える加圧ローラ９２との間を通る際に、圧力と熱を提供し、用紙にトナー（トナー像）を固定（定着）する。定着ローラ９１は、例えばアルミニウムで形成した円筒であり、図示しないが、内部にヒーター（加熱機構）を含む。加熱機構は、ローラ９１の外周に沿って用意されてもよい。用紙とトナーに提供される熱（定着ローラ９１の温度）は、温度センサ９３により検知され、詳述しない制御部１３により加熱装置の出力が制御されることで、一定の範囲内となる。定着ローラ９１の温度は、トナーの特性により異なる。加圧ローラ９２は、図示しないが、例えばスプリング及びスプリングからの圧力を定着ローラ９１に向けるローラ支持機構により、定着ローラ９１に所定の圧力を与える。

なお、図２に示すように、感光体ドラム３１は、クリーナケース７７に対して、図示しない軸受とドラムシャフトとにより、回転可能に位置する。

クリーニングブレード７３は、図示しないベース板（支持部材）に固定されている。ベース板がクリーニングケース７７の支点７４に、固定される。これにより、ブレード７３の先端部がドラム３１の表面に対し、感光体ドラム３１が回転する方向にカウンター方向となるよう、図示しない加圧部材、例えばスプリングにより押しつけられる。

感光体ドラム３１は、クリーニングブレード７３が表面に接触可能に、クリーナケース７７内の所定の位置に位置する。

感光体ドラム３１、帯電手段１、除電手段８、クリーニング手段７は、クリーナケース７７に組み込まれ、実質的に一体である。クリーナケース７７には、廃トナー搬送するオーガー７５と図示しない排出部カバーがさらに用意される。クリーナケース７７の図示しない排出部は、図示しない廃トナー収納部と結合する。

上述のように、感光体ドラム３１、クリーニング手段７、帯電手段１、除電手段８を包含し、画像形成装置本体に対して一括して着脱可能な画像形成手段３の主要な構成とすることにより、画像形成装置本体側との間の機械的、かつ電気的な結合が容易となる。すなわち、感光体ドラム３１は、画像形成装置本体側の図示しない駆動手段の駆動力により、回転可能となる。また、帯電手段１、除電手段８、クリーニング手段７及び転写手段６等は、画像形成装置本体の筐体部に、電気的に接地（接続）した状態になる。

上述した画像形成装置１０１は、画像形成手段３の転写手段６に用紙を供給する給紙部１１と定着手段９でトナー像が固定された用紙を受け取る排紙部１２とさらに有し、原稿画像読み取り手段４の原稿読み取り装置４１もしくは図示しない外部装置、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）、あるいはＦＡＸ（ファクシミリ）が提供する画像情報に対応するトナー像を形成する。

すなわち、図示しない操作部または外部装置から画像形成が指示されると、制御部１３の制御に従い動作する画像形成手段３のプロセス制御及び定着部９の定着温度制御が開始され、原稿読み取り装置４１もしくは図示しない外部装置が入力する画像情報に応じて、画像形成手段３における潜像形成−現像−転写−クリーニング、転写／剥離手段６による給紙部１１からの用紙へのトナー像の移動及び用紙の搬送制御等により、複写出力もしくはプリントアウト（プリント出力）が出力される。

図３を用いて、クリーニング手段の特徴を示す。

クリーニング手段７は、感光体ドラム３１からトナーが用紙に移動した後にドラム表面に残った残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード７３を含む。

異物除去手段１１１が、クリーニングブレード７３の近傍（感光体ドラム３１が回転する際に、クリーニングブレード７３よりも回転方向上流側）に位置する。異物除去手段１１１は、好ましくは、クリーニングブレード７３と感光体ドラム３１とが接する位置とトナーが感光体ドラム３１から用紙へ移動する転写位置（転写ローラ６１と感光体ドラム３１とが接する位置）との間の区間内で感光体ドラム３１の表面に沿った区間に位置する。異物除去手段１１１は、より好ましくは、クリーニングブレード７３が掻き落としたトナーが感光体ドラム３１の外周に沿ってクリーナケース７７の外部へ漏れることを防止するシール材７６とクリーニングブレード７３との間、すなわちＡで示す範囲に位置する。

異物除去手段１１１は、例えば導電性を示す繊維をブラシ状としたもので、ブラシ（繊維）の先端が感光体ドラム３１表面に触れない位置、すなわち感光体ドラム３１表面に非接触となる位置に、位置する。また、異物除去手段１１１は、感光体ドラム３１の表面と近接する位置において、感光体ドラム３１の表面が（回転により）移動する方向と逆向きの方向に移動するよう、回転する。すなわち、感光体ドラム３１及び異物除去手段１１１の軸線を回転中心としたそれぞれの回転方向は、同一である。異物除去手段１１１は、自身が掻き落とした異物あるいは残留トナーが、矢印ｇ方向である重力方向に落とす（自由落下させる）構造である。

異物除去手段１１１により掻き落とされた残留トナーは、残留トナー搬送ローラ７２を介して、図示しない残留トナー収納部に搬送される。なお、残留トナー搬送ローラ７２を、異物除去手段１１１が掻き落としたトナーまたは異物が自由落下する位置に設けることにより、クリーニング手段７は、感光体ドラム３１の軸線方向に沿ってスライド可能な、着脱に際してトナーや異物がこぼれることの少ない水平引き抜き構造をとることができる。

図４は、転写手段及び剥離手段の特徴を示す。

感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー画像（可視像）は、トナーと反対極性の電圧を印加した転写ローラ６１（図３参照）からの電荷が転写ベルト６２に流れ、続いて用紙、感光体ドラム３１へと流れる。これにより、電荷を得た用紙に、感光体ドラム３１の表面のトナー画像が転写される。

用紙は、トナー画像を保持した状態で、感光体ドラム３１の表面に静電吸着している。従って、剥離手段６３により、用紙下面に、分極電荷（本例では「−（マイナス）」）を生じさせ、転写ベルト６２との間に働く静電引力によって、用紙を転写ベルト６２に吸着し、感光体ドラム３１から分離する。

図５は、図３に概略を示した異物除去手段の配置の一例を示す。

異物除去手段１１１は、例えば円筒上のステンレス材を芯金とし、芯金部に、パイル系の導電アクリル繊維（例えば東レ製のＡＳ−７／１０Ｄ）からなるブラシを、例えば右巻方向に、接着もしくはホットメルト等で螺旋状に固定することで得られる。ブラシの原反（加工前の繊維体）は、例えば幅２０〜３０ｍｍである。芯金部に、螺旋状にまきつける際の隙間は、２〜３ｍｍが好ましい。

異物除去手段１１１は、上述のように、感光体ドラム３１の表面と近接する位置において、感光体ドラム３１の表面が（回転により）移動する方向と逆向きの方向に移動するよう、例えばＣＷ（時計周り）に、回転する。異物除去手段１１１と感光体ドラム３１表面は、非接触（Ｃ値は５ｍｍ以下）が好ましい。このように、Ｃ値を０ｍｍより大きく規定することにより、感光体ドラム３１表面が傷つくことを防止できる。

異物除去手段１１１には、トナーと逆極性の電圧が印加される。従って、残留トナーに混じった異物を吸着することができ、感光体ドラム３１表面からトナーとは異なる異物を除去できる。なお、図５は、電圧印加を、異物除去手段１１１のシャフトを介して実施する例である。このように、異物除去手段１１１により、クリーニングブレード７３が感光体ドラム３１表面と接するクリーニングポイント７３ａに紙カス等の異物ｉを含んだ残留トナーｒが到達することを防止できる。

異物除去手段１１１がトナーとは異なる異物を吸着した後の異物が混じっていない残留トナーは、異物除去手段１１１を通過して（感光体ドラム３１と異物除去手段１１１との間の隙間を通りぬけて）、クリーニングブレード７３で掻き落とされる。

なお、異物除去手段１１１のブラシに、用紙の繊維等が目詰まりすることを防ぐため、図６に示すように、異物除去手段補助板金１１３を、異物除去手段１１１のブラシに接触させて、異物除去手段１１１が吸着した異物を除去することが好ましい。

また、図６に示した例は、図５に示した異物除去手段補助板金１１３を用いない例に比較して、クリーニングポイント７３ａに異物が到達することを、一層、防止できる（実験例：表１及び表２参照）。

なお、図７に一例を示すが、図５に概略を示した異物除去手段１１１は、外部の電圧供給源から異物吸着用の電圧印加によらず、接地（０Ｖ）に設定された場合であっても、感光体ドラム３１上の残留トナーと異物とを分離することができる。また、図示しないが、図６に示したと同様、異物除去手段補助板金（１１３）を設けることにより、異物除去手段１１１のブラシに、用紙の繊維等が目詰まりすることを抑止することが好ましい。

図８及び図９は、異物除去手段を配置する好適な位置の別の例を示す。なお、図８及び図９は、図３に示したクリーニング手段が用いるクリーニングブレード７３を、メモリ除去手段である（ブラシ）ローラ７８あるいはブラシ７９としたクリーナレス構造の例を示し、トナーが感光体ドラム３１の外周に沿ってクリーナケース７７の外部へ漏れることを防止するシール材７６とクリーニングブレード７３との間、すなわちＡで示す範囲に異物除去手段１１１が位置する例を示している。

図１０及び図１１は、異物除去手段の別の実施の形態の例を示す。なお、図１０及び図１１に示す異物除去手段は、図８及び図９により説明したクリーナレス構造と組み合わせて用いることが、一層効果的である。

図１０に示す異物除去手段は、図１４に詳細を示すが、例えばレーヨンにカーボンを含ませて比抵抗１０^６Ω・ｃｍ、太さ６Ｄ（デニール）の繊維を１００本づつ束にして、８６束／ｉｎｃｈ（インチ）の密度で、ブラシ状としたブラシ体１２１（異物除去手段１１１に相当する）を、その先端が感光体ドラム３１表面と接触することなく回転する例を示す。なお、ブラシ体１２１は、上述した導電性を示す繊維の束であるブラシ１２３を含む。また、導電性を示す繊維を、ゴムシートやスポンジ材であって導電性を示す部材（材料）に変えた場合も、同じ効果が得られる。

ブラシ体１２１のブラシ１２３は、例えば厚さ０．１ｍｍのポリエステル系のシートの先端を櫛状に切断したブラシ裏当シール材１２５により回転方向の下流側へ倒れることが抑止される。なお、ブラシ裏当シール材１２５は、ブラシ１２３の穂先（先端）が１ｍｍ程度突き出した状態（ブラシ裏当シール材１２５がブラシ１２３よりも短い状態）とすることが好ましい。但し、ブラシ裏当シール材１２５も、感光体ドラム３１表面とは接触しないことが必要である。

なお、ブラシ裏当シール材１２５の押し圧力は、５〜４０ｍＮ／ｍｍが好ましい。また、Ｃ値は、図５、６、７に示したと同様、０ｍｍより大きく５ｍｍ程度である。

なお、ブラシ１２３と裏当シール材１２５は、例えばステンレス板製の保持金具１２７により強固に固定される。また、回転支点として、芯金部１２９が保持金具１２７内に設けられている。

図１１は、図１０に示した異物除去手段（ブラシ体）において、ブラシ形状を変更した例であり、一端側のブラシの長さを、他端側のブラシの長さに比較して短くした例を示す。

なお、図１０及び図１１に示したブラシ状の異物除去手段を用いる場合は、画像形成手段３による「潜像形成−現像−転写−クリーニング」を画像形成サイクルとした場合に、画像形成サイクル以外（非画像形成サイクル）において、感光体ドラム３１を正転（あるいは逆転）をすることで異物除去手段１１１（ブラシ体１２１）の先端に溜まる異物を、矢印ｇで示す重力方向に移動し、残留トナー搬送ローラ７２上に落下することも可能である。なお、画像形成サイクル以外とは、例えば画像形成装置１０１の電源投入後の立ち上げ動作時、画像形成Ｊｏｂ（ジョブ）実行前の動作時、あるいは画像形成Ｊｏｂ（ジョブ）終了時等の動作を含む。なお、図１０では、異物除去手段１１１にトナーとは逆極性の電圧を印加する例を、及び図１１では、異物除去手段１１１を接地してトナーの帯電電位との間に所定の電位差を与える例を、それぞれ示す。

また、上述の感光体ドラム３１の逆転は、図５、６、７を用いて説明したクリーニング手段７を用いる構成において、クリーニングブレード７３の先端クリーニングポイント７３ａに到達していた僅かな異物、あるいはクリーニングブレード７３の先端クリーニングポイント７３ａに固着することのある異物を回収するためにも有益である。

図１２及び図１３は、図１０及び図１１に示した異物除去手段１１１が吸着した異物を除去して異物除去手段１１１（ブラシ体１２１）の目詰まりを低減する構成の一例を示す。図１２は、例えばステンレス材の円筒状のシャフト１３１を、ブラシ体１２１のブラシ先端が一定条件（圧力または長さ）で接触させて、異物除去手段１１１（ブラシ体１２１）が吸着した異物を除去する例を示す。なお、シャフト１３１に所定の電圧を印加することで、異物を効率よく除去できることは、いうまでもない。同様に、図１３は、例えばステンレス材の板（補助板金）１４１を、異物除去手段１１１（ブラシ体１２１）のブラシ先端から一定の距離だけ異物除去手段１１１の中心側に位置して補助板金１４１で異物除去手段１１１の先端に負荷を与えることで、異物除去手段１１１が吸着した異物を除去する例を示す。なお、補助板金１４１に所定の電圧を印加することで、異物を効率よく除去できることは、いうまでもない。

但し、図１２及び図１３に示したシャフト１３１あるいは補助板金１４１、すなわち補助手段が異物除去手段１１１の中心側に位置する食い込み量は多いほど、電圧印加の効果があるが、異物除去手段１１１の表面性を損ねることがある。例えば異物除去手段１１１の素材が、ブラシやスポンジ材であれば、その切れカス（破断片）がクリーニングブレード７３に達し、クリーニング機能に影響を及ぼすことがある。このため、導電性ブラシを例にすると、ブラシの全長に比較して最大で１０％程度に抑えることが好ましい。例えば、異物除去手段１１１が回転する円の最外周が規定する円の直径が２０〜３０ｍｍである場合、食い込み量の最大値は、２〜３ｍｍが好適である。

また、図１０及び図１１に示したブラシ状の異物除去手段を回転することなく（固定して）配置する場合、図１２及び図１３に示した補助手段を、図示しない駆動機構（例えばカム機構）を用い、例えば長手方向に往復動させて、異物除去手段が吸着したトナーとは異なる異物を掻き落とすことが好ましい。

以上説明したように、感光体ドラム（像担持体）の感光体層から残留トナーと紙カス等の異物を除去するクリーニング装置において、クリーニングブレードと感光体ドラムの表面とが接するクリーニングポイントの前段に、紙カス等の異物を除去する異物除去手段を設けることで、安定したクリーニング性を保つことができる。クリーニング手段は、像担持体の表面の移動方向に対してカウンター方向に当接する。なお、異物除去手段は、像担持体の表面（感光体層）とは接触しないことが好ましい。

異物除去手段は、スクレーパー（金属板または金属円筒）等の補助手段により目詰まりが抑止されることが好ましい。なお、補助手段に、トナーとは逆極性の電圧が印加されてもよい。また、補助手段を接地して、トナーの電位との間に電位差を確保してもよい。すなわち、像担持体表面の感光体層には、残留トナーだけが残る。従って、クリーニング補助手段により残留トナーを像担持体表面から除去し易い極性または電位に制御し、クリーニング手段で確実に回収することができる。

なお、非画像形成時に像担持体を正転または逆転することにより、クリーニングポイントにとどまる／クリーニングポイントに吸着した異物を移動することができる。

また、像担持体の表面（感光体層）から除去される異物は、自由落下させることにより、回収部が回収できる。

さらに、異物除去手段と像担持体の表面との間を通過した異物は、クリーニングブレードと像担持体の表面が接するクリーニングポイントに達するまでの間に、自由落下により回収部で回収でき、従ってクリーニングポイントに到達する異物の量は、僅かである。

また、補助部材は、ローラまたは板状であり、残留トナーのかき乱し、極性変更（逆極性電圧の印加）を行うもので、異物除去手段の前段または後段もしくは両方に配置できる。なお、補助部材は、弾性体が好ましい。

なお、異物除去手段は、像担持体の中心を通り、互いに直交する２本の仮想線（Ｘ（水平線））と（Ｙ（鉛直線））に対して、鉛直線が重力方向に一致される。

異物除去手段は、像担持体の中心を通り、互いに直交する２本の仮想線（Ｘ（水平線））と（Ｙ（鉛直線））に対して、像担持体とともに移動するトナーが像担持体表面に沿って落下することを防止するシール材とクリーニング手段とにより規定される角度Ａの範囲内に位置する。

クリーニングブレードに代えてメモリ除去手段を配置するクリーナレス構造においては、感光体ドラムの表面とメモリ除去手段とが近接する位置の前段に、紙カス等の異物を除去する異物除去手段を設けることで、安定したクリーニング性を保つことができる。

残留トナーは、再利用可能であり、クリーナレス機構を実現できる。トナー搬送機構は不要である。

像担持体表面の感光体層には、残留トナーだけが残る。従って、クリーニング補助手段により残留トナーを像担持体表面から除去し易い極性または電位（トナーの電位との電位差の確保）にすることで、残留トナーは、再利用可能を促進できる。

像担持体の表面（感光体層）から除去される異物は、自由落下させることにより、回収部が回収できる。

クリーニング補助手段と異物除去手段は、組み合わせ効果が異なり、画像形成装置のプロセスにより、角度Ａの範囲内の配置の組み合わせを変えることができる。

以上説明したように、この発明の実施形態を適用するクリーニング機構においては、多種多様の用紙に対する画像形成により生じる紙カス等の異物の影響により画像不良（クリーニング不良による黒スジ等）が発生することを防止できる。

特に、残留トナー（約６〜１５μｍ）を除去する手段とは別に異物（紙カス等）を除去する手段を用いることにより、画像不良が発生することを確実に防止できる。

クリーナレス機構を用いる画像形成装置においては、本提案の構成は特に有益である。

なお、この発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて、もしくは一部を削除して実施されてもよく、その場合は、組み合わせもしくは削除に起因したさまざまな効果が得られる。

１…画像形成部本体、３…用紙供給部、５…画像読取部、１１ａ〜１１ｄ…感光体ドラム、１３ａ〜１３ｄ…現像装置（可視化剤提供機構）、１５…転写ベルト、１７ａ〜１７ｄ…クリーナー、１９…移動装置（可視化剤移送機構）、３９…アライニングローラ、１０１…画像形成装置、１１１…定着装置、１１３…エンドレスベルト、１１５…第１ローラ、１１７…第２ローラユニット、１１７ａ…均熱ローラ、１１７ｂ…蓄熱ローラ、１１７ｃ…テンションレバー、１１９…第３ローラ、１２１…ヒートパイプ、１２３…軸受け（ストッパ）、１５１…非接触温度検出機構、１５１…誘導加熱装置。

特開２００８−２０９７１４号公報 特開２００８−１２２５９５号公報 特開２００５−３００６８３号公報 特開平６−２８２２０１号公報 日本国特許２６３７１０４号（特開平１−２０５８７号）公報

Claims (20)

1. 感光体表面に存在する可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を掻き落とす掻き落とし体あるいは撹乱する撹乱体と、
   前記掻き落とし体あるいは撹乱体が掻き落としたあるいは撹乱した可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を保持する回収体と、
   前記掻き落とし体あるいは撹乱体と前記回収体との間の範囲において、感光体表面にそって、かつ感光体表面に対して一定の間隔で位置する除去体と、
   を有することを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記除去体は、可視化材が有する電位とは異なる極性の電位を有することを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
3. 前記除去体は、可視化材が有する電位に対して所定の電位差を有することを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
4. 前記除去体は、円筒状で回転するブラシを含むことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
5. 前記除去体は、板状で回転するブラシを含むことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
6. 前記除去体は、可視化材が有する電位とは異なる極性の電位を有することを特徴とする請求項５記載のクリーニング装置。
7. 前記除去体は、可視化材が有する電位に対して所定の電位差を有することを特徴とする請求項６記載のクリーニング装置。
8. 前記除去体は、前記掻き落とし体あるいは撹乱体が掻き落としたあるいは撹乱した可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を前記回収体に自由落下させることを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
9. 前記除去体は、前記掻き落とし体あるいは撹乱体と感光体表面が保持する可視化材を転写媒体に移動する転写位置との間で、感光体表面にそって、かつ感光体表面に対して一定の間隔で位置することを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
10. 前記除去体は、前記掻き落とし体あるいは撹乱体が掻き落としたあるいは撹乱した可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を前記回収体に自由落下させることを特徴とする請求項９記載のクリーニング装置。
11. 前記除去体から可視化材とは異なる繊維体または粉体を除去する補助部材をさらに有することを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
12. 前記補助部材は、前記除去体に、可視化材が有する電位とは異なる極性の電位を与えることを特徴とする請求項１１記載のクリーニング装置。
13. 前記補助部材は、前記除去体に、可視化材が有する電位に対して所定の電位差を与えることを特徴とする請求項１１記載のクリーニング装置。
14. 前記掻き落とし体あるいは撹乱体は、感光体表面に接し、感光体表面に存在する可視化材を除去することを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
15. 前記掻き落とし体あるいは撹乱体は、感光体表面に所定の間隔で近接され、感光体表面に存在する可視化材が感光体表面との間の隙間を通過することを許容することを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
16. 感光体表面にそって、かつ感光体表面に対して一定の間隔で位置し、感光体表面に付着した粉体を除去し、
    感光体表面に存在するトナーを受け止める
    ことを特徴とするクリーニング方法。
17. 潜像を保持する感光体と、
    前記感光体が保持する潜像に可視化材を供給して現像する現像機構と、
    前記感光体表面に存在する可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を掻き落とす掻き落とし体あるいは撹乱する撹乱体と、前記掻き落とし体あるいは撹乱体が掻き落としたあるいは撹乱した可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を保持する回収体と、前記掻き落とし体あるいは撹乱体と前記回収体との間の範囲において、感光体表面にそって、かつ感光体表面に対して一定の間隔で位置する除去体と、を有するクリーニング機構と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
18. 前記除去体は、前記掻き落とし体あるいは撹乱体が掻き落としたあるいは撹乱した可視化材及び可視化材とは異なる繊維体または粉体を前記回収体に自由落下させることを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。
19. 前記除去体は、前記掻き落とし体あるいは撹乱体と感光体が保持する可視化材を転写媒体に移動する転写位置との間で、感光体にそって、かつ感光体に対して一定の間隔で位置することを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。
20. 前記除去体から可視化材とは異なる繊維体または粉体を除去する補助部材をさらに有することを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。

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