JP2008158230A - クリーニング装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大幅なコストアップを抑制しながら、像担持体表面の放電生成物を確実に除去し、好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を提供する。
【解決手段】クリーニング装置８０は、感光体ドラム２１表面の付着物を除去するクリーニングローラ８２及びクリーニングブレード８３と、クリーニングローラ８２の表面に対して間隙を設けて配置され、感光体ドラム２１から除去したトナーをクリーニングローラ８２との間に貯留するトナー受け部材８４とを備える。また、クリーニングローラ８２は、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる楕円形状をなし、回転に伴ってトナー受け部材８４との接触、離間を周期的に繰り返す。これにより、クリーニングローラの回転とともに自動的に、クリーニングローラ表面にトナーを付着させるための圧力を強制的に高めることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングするクリーニング装置に関する。また、このクリーニング装置を搭載した、複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像装置で現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラムと転写部材とを接触、或いは近接させて構成した転写領域に用紙を挿通する時に、用紙に転写される。

このような画像形成装置においては、トナー像を用紙に転写させた後、微量のトナーが用紙に転写されずに感光体ドラム表面に付着したまま残留してしまうことがある。この感光体ドラム表面に付着した残留トナーは、次の新たな画像形成の障害となるので、そのクリーニングが必要となる。このような目的で用いられるクリーニング方法としては、感光体ドラム表面に回転部材であるクリーニングローラや回転ブラシ等を押し付けることにより、回転部材に残留トナーを移動させて回収する方法や、感光体ドラム表面にクリーニングブレードを接触させて残留トナーを掻き取る方法、或いはこれらの方法を組み合わせたクリーニング方法が広く知られている。

一方、感光体としてアモルファスシリコン感光体を用いた場合には、その感光体表面に、帯電装置の放電によって放電生成物が付着し易いことが知られている。この放電生成物が水分を吸収すると、感光体表面の電気抵抗が低下して、静電潜像を乱す像流れという不具合が発生することがある。このため、トナーに微量の研磨剤を混入し、クリーニングローラとクリーニングブレードとを併用して感光体表面に付着した残留トナーを除去するとともに、微量のトナーをクリーニングローラ表面に担持させ、このトナーによって感光体表面に付着した放電生成物を研磨するようにしてクリーニングする方法が知られている。

上記のようなクリーニングローラとクリーニングブレードとを用いて、感光体ドラム表面に付着した放電生成物の除去を行うクリーニング方法の例を、特許文献１〜特許文献４に見ることができる。
特開平１１−３０１２号公報（第２−３頁、図１−２） 特開２００３−１５６９７０号公報（第３頁、図１−２） 特開２００５−６２４９２号公報（第５−６頁、図１） 特開２００５−４９５４０号公報（第４頁、図１）

特許文献１に記載された画像形成装置は、感光体ドラムに接触してその表面を研磨するクリーニングローラ（研磨ローラ）の下方であって、感光体ドラム表面から除去されたトナーを受けるハウジングの平面を、トナー回収スクリュー側よりもクリーニングローラ（研磨ローラ）側の方が低くなるように傾斜させて、クリーニングローラ周辺にトナーを貯留し易くさせ、クリーニングローラの下方からトナー規制部材を当接させている。しかしながら、このような画像形成装置では、トナー規制部材が、常時クリーニングローラに当接しているので、クリーニングローラの磨耗し易くなる恐れがある。これにより、クリーニングローラの寿命が短くなり、さらにクリーニングローラ表面のトナー担持力が低下してしまう可能性もある。また、クリーニングローラとトナー規制部材との間では、これらが接触する、クリーニングローラ軸線方向に延びる線状（帯状）の箇所でのみトナーが集中するので、クリーニングローラ表面にトナーを付着させる効果が低い。

特許文献２、及び特許文献３に記載された画像形成装置は、静電気力を利用して、クリーニングローラ表面にトナー（研磨粒子）を付着させようとしている。しかしながら、このような画像形成装置では、クリーニングローラ表面の研磨に用いられ、トナーに含有させる研磨粒子が、酸化チタンやアルミナなどといった金属酸化物で構成されるので、帯電し難く、静電気力ではクリーニングローラ表面に付着させ難い。

上記の理由により、クリーニングローラ表面に適量のトナーを担持させることが困難になる。その結果、クリーニングローラによる感光体ドラム表面の研磨が不十分になり、感光体表面に付着した放電生成物を除去できなくなる可能性が高い。

一方、特許文献４に記載された画像形成装置は、感光体ドラム内部にヒータを配置し、内側から感光体ドラムを加熱することにより、放電生成物が吸収する水分の発生を防止している。しかしながら、この画像形成装置では、ヒータの設置に大幅なコストアップが生じる。そして、画像形成装置のランニングコストの増大にもつながってしまう。さらに、これらのようなコストアップに加えて、ヒータを用いることに起因する画像形成装置内部の温度上昇の影響も考慮する必要があり、周辺構成要素への悪影響や、加熱に対する安全面についても配慮しなければならないといった問題も発生する。

またここで、近年における地球温暖化防止といった環境破壊への配慮として、画像形成装置では、像担持体を帯電させる帯電装置において、帯電方式が、オゾンを発生し易いコロナワイヤ帯電方式からローラ帯電方式に変わりつつある。ローラ帯電方式は、コロナワイヤ帯電方式と比較して、オゾンの発生量は少ないものの、感光体に対する放電が微小空間でなされるために、感光体表面への放電生成物の付着速度は非常に速い。これにより、クリーニングローラによる像担持体表面に対するクリーニング性能を、ハイレベルで保持する必要がある。したがって、クリーニングローラの表面に、適量のトナーを確実に担持させなければ、感光体表面に付着した放電生成物が除去できない可能性がさらに高くなり、像流れが発生し易くなる問題が起こる。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングするクリーニング装置において、大幅なコストアップを抑制しながら、研磨剤を含有するトナーにより像担持体表面に付着した付着物を除去するクリーニングローラの表面に、適量のトナーを確実に担持させることができ、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を提供することを目的とする。また、このようなクリーニング装置を搭載した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、像担持体に接触して回転しつつその表面の付着物を除去するクリーニングローラと、このクリーニングローラの像担持体回転方向下流側に設けられ、像担持体に接触してその表面のトナーを掻き取る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、像担持体から除去したトナーを前記クリーニングローラとの間に貯留するトナー受け部材を備えるとともに、クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状をなし、回転に伴ってトナー受け部材との接触、離間を周期的に繰り返すこととした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、楕円形状であることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、多角形の各辺の中間箇所が外側に膨らんだ形状であることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記トナー受け部材は、前記クリーニングローラの、軸線中心から最も離れた外周部の軌道が描く曲面に沿う樋状の部材であることとした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記トナー受け部材は、その表面のトナーとの摩擦係数が、前記クリーニングローラ表面のトナーとの摩擦係数より小さいこととした。

また、上記構成のクリーニング装置において、前記クリーニングブレードは、前記クリーニングローラに対して、上下方向下側に配置されていることとした。

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に搭載することとした。

また、上記構成の画像形成装置において、前記像担持体は、その表面が、帯電ローラによって帯電することとした。

本発明の構成によれば、像担持体に接触して回転しつつその表面の付着物を除去するクリーニングローラと、このクリーニングローラの像担持体回転方向下流側に設けられ、像担持体に接触してその表面のトナーを掻き取る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、像担持体から除去したトナーをクリーニングローラとの間に貯留するトナー受け部材を備えるとともに、クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状をなし、回転に伴ってトナー受け部材との接触、離間を周期的に繰り返すこととしたので、クリーニングローラ、またはクリーニングブレードによって像担持体表面から除去したトナーを、トナー受け部材に貯留することによって、クリーニングローラの周囲から圧力を加えてクリーニングローラに付着させることができ、さらにクリーニングローラの回転とともに自動的に、クリーニングローラ表面にトナーを付着させるための圧力を強制的に高めることができる。これにより、クリーニングローラ表面からトナーが簡単に離れてしまうのを防止することが可能である。したがって、大幅なコストアップを抑制しながら、クリーニングローラ表面に好適なトナー層を形成することができ、クリーニングローラによる研磨剤を含有するトナーを利用した像担持体表面の研磨を効果的に遂行することができる。その結果、像担持体表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となり、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置を得ることができる。

また、前記クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、楕円形状であることとしたので、クリーニングローラが半回転する毎に、トナー受け部材と、楕円の長軸の箇所で接触し、短軸の箇所で離間するのを繰り返すようにすることができる。そして、クリーニングローラの、楕円の長軸の箇所がトナー受け部材の表面に沿って移動する過程で、徐々にクリーニングローラ表面にトナーを付着させるための圧力を高めることができる。これにより、クリーニングローラ表面近傍におけるトナーの円滑な流れを妨げることなく、クリーニングローラ表面にトナーを担持させ易い構成を得ることができる。したがって、トナー受け部材のトナー貯留空間でトナーを凝集させることなく、像担持体表面に対するクリーニング性能をさらに向上させることが可能となる。

また、前記クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、多角形の各辺の中間箇所が外側に膨らんだ形状であることとしたので、クリーニングローラが１回転する毎に、トナー受け部材との接触、離間を複数回繰り返すようにすることができる。これにより、クリーニングローラ表面の多くの箇所に、トナーを、周囲から圧力を加えて付着させることができる。したがって、より一層クリーニングローラ表面にトナーを担持させ易い構成を、簡単に得ることが可能である。

また、前記トナー受け部材は、クリーニングローラの、軸線中心から最も離れた外周部の軌道が描く曲面に沿う樋状の部材であることとしたので、トナーを貯留する空間が一層小さくなり、クリーニングローラの周囲から圧力を加えて、像担持体表面から除去したトナーをクリーニングローラ表面に付着させることができる。したがって、像担持体表面に対するクリーニング性能を向上させることが可能となる。さらに、トナー受け部材が占有する空間を小さくすることができ、クリーニング装置のコンパクト化を図ることが可能となる。

また、前記トナー受け部材は、その表面のトナーとの摩擦係数が、クリーニングローラ表面のトナーとの摩擦係数より小さいこととしたので、トナーを、トナー受け部材表面よりもクリーニングローラ表面に付着し易くすることができる。したがって、効率良くクリーニングローラ表面にトナーを担持させることができ、像担持体表面の研磨に対して好適なトナー層をクリーニングローラ表面に形成することが可能である。

また、前記クリーニングブレードは、クリーニングローラに対して、上下方向下側に配置されていることとしたので、像担持体表面から除去したトナーが、クリーニングローラに付着することなく、すぐ下方に落下するのを、トナー受け部材を設けることによって防止することができる。したがって、クリーニング装置のハウジング内上部にクリーニングローラが設けられ、このクリーニングローラの下方にクリーニングブレードが設けられた構造であっても、トナー受け部材の作用で、このクリーニングローラによる像担持体表面の研磨を効果的に遂行することができ、像担持体表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となる。

また本発明では、上記クリーニング装置を画像形成装置に搭載することとしたので、大幅なコストアップを抑制しながら、クリーニングローラ表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、像担持体表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。

また、像担持体の表面を帯電ローラによって帯電させることは、コロナワイヤ帯電方式と比較してオゾンの発生量が少ないので、地球温暖化防止といった環境破壊への配慮が施された設計であると言える。しかしながら一方では、感光体に対する放電空間が微小であることに起因して感光体表面への放電生成物の付着速度は非常に速いという問題もあるが、本発明の画像形成装置に組み合わせることにより、表面に適量のトナーを担持させたクリーニングローラを用いて、像担持体表面に対するハイレベルなクリーニング性能を発揮できるので、像流れが発生しない、さらに高品質の画像が得られる画像形成装置を提供することが可能である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１８に基づき説明する。

最初に、本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。

図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐを積載して収容している。そして、この用紙Ｐは、図１において給紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離されて送り出される。給紙カセット３は、本体２の前面側から水平に引き出すことが可能である。

本体２の内部であって、給紙カセット３の左方には、第１用紙搬送部４が備えられている。第１用紙搬送部４は、本体２の左側面に沿って略垂直に形設されている。そして、第１用紙搬送部４は、給紙カセット３から送り出された用紙Ｐを受け取り、本体２の左側面に沿って垂直上方に二次転写部４０まで搬送する。

給紙カセット３の上方であって、第１用紙搬送部４が形設された本体２の左側面とは反対側の側面である右側面の箇所には、手差し給紙部５が備えられている。手差し給紙部５には、給紙カセット３に入っていないサイズの用紙Ｐや、厚紙、ＯＨＰシートのように１枚ずつ送り込みたいものが載置される。

手差し給紙部５の左方には、第２用紙搬送部６が備えられている。第２用紙搬送部６は、給紙カセット３のすぐ上方にあって、手差し給紙部５から第１用紙搬送部４まで略水平に延び、第１用紙搬送部４に合流している。そして、第２用紙搬送部６は、手差し給紙部５から送り出された用紙Ｐ等を受け取り、略水平に第１用紙搬送部４まで搬送する。

一方、画像形成装置１は、外部コンピュータ（図示せず）から原稿画像データを受信する。この画像データの情報は、第２用紙搬送部６の上方に配置された露光手段であるレーザ照射部７に送られる。レーザ照射部７により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌが、画像形成部２０に向かって照射される。

レーザ照射部７の上方には計４台の画像形成部２０が、さらにそれら各画像形成部２０の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト８が備えられている。中間転写ベルト８は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動機構により図１において時計方向に回転する。

４台の画像形成部２０は、図１に示すように、中間転写ベルト８の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて一列にして配置された所謂タンデム方式である。４台の画像形成部２０とは、上流側から順に、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、及びブラック用の画像形成部２０Ｂである。これらの画像形成部２０には、各色に対応する現像剤供給容器及び搬送手段（図示せず）により、現像剤（トナー）が補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

各画像形成部２０では、露光手段であるレーザ照射部７によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は、各画像形成部２０の上方に備えられた一次転写部３０で、中間転写ベルト８表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト８の回転とともに、所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が中間転写ベルト８に転写されることにより、中間転写ベルト８表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト８が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写ローラ４１を備えた二次転写部４０が配置されている。中間転写ベルト８表面のカラートナー像は、第１用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト８と二次転写ローラ４１とが圧接して形成される二次転写ニップ部にて転写される。

二次転写後、中間転写ベルト８表面に残留するトナーなどの付着物は、中間転写ベルト８に対してマゼンタ用の画像形成部２０Ｍの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト８用のクリーニング装置９によってクリーニング、回収される。

二次転写部４０の上方には、定着部１０が備えられている。二次転写部４０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部１０へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。

定着部１０の上方には、分岐部１１が備えられている。定着部１０から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合、分岐部１１から画像形成装置１の上部に設けられた用紙排出部１２に排出される。

分岐部１１から用紙排出部１２に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部１３としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部１３において、定着部１０から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、分岐部１１、定着部１０の左方、及び二次転写部４０の左方を通って下方に送られ、再度第１用紙搬送部４を経て二次転写部４０へと送られる。

続いて、画像形成装置１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図２〜図４を用いて説明する。図２は画像形成部周辺を示す垂直断面図、図３はクリーニング装置周辺を示す垂直断面図、図４はクリーニング装置のトナー受け部材の部分拡大斜視図である。なお、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、前述のように「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置５０、現像装置６０、除電装置７０、及びドラム用のクリーニング装置８０が配置されている。一次転写部３０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置６０と除電装置７０との間に設けられている。

感光体ドラム２１は、画像形成装置１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムで、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動機構によって、その周速度が用紙搬送速度（１４７ｍｍ／ｓ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。

帯電装置５０は、図２に示すように、そのハウジング５１の内部に、感光体ドラム２１に接触する帯電ローラ５２を備えている。帯電ローラ５２は、所定の圧力で感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ５２により、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。このときの帯電電位は、通常は２００〜１０００Ｖ程度である。なお、ハウジング５１内には、感光体ドラム２１に対して帯電ローラ５２を隔てた位置にクリーニングブラシ５３が備えられ、このクリーニングブラシ５３により帯電ローラ５２表面がクリーニングされる。

現像装置６０は、図２に示すように、そのハウジング６１の内部に、現像ローラ６２と、供給スクリュー６３とを備えている。現像ローラ６２は、現像方式が接触、或いは非接触であって、感光体ドラム２１の近傍に設けられている。現像ローラ６２には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ６２により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。

現像装置６０は、現像剤として、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系トナーを使用するが、磁性或いは非磁性の一成分系トナーを使用するタイプのものであっても構わない。また、感光体ドラム２１表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタン、アルミナ等の粉末を研磨剤としてトナーに混入している。トナーは、トナー供給容器（図示せず）に収容され、現像装置６０の箇所まで図示しない搬送手段により搬送されて、供給スクリュー６３によりハウジング６１の内部に補給される。

一次転写部３０には、図２に示すように、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ３１が設けられている。一次転写ローラ３１は、駆動機構を有することなく、中間転写ベルト８に接触することによって、中間転写ベルト８の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ３１には、必要に応じて、感光体ドラム２１やトナーの帯電極性とは異なる極性であって、マイナス５００〜マイナス１０００Ｖの一次転写バイアスが印加される。

なお、中間転写ベルト８は、図１に示すように、複数のローラに巻き掛けられ、支持されている。中間転写ベルト８は、合成樹脂からなる基層表面にゴム層を積層した弾性ベルトで構成される。材質としては、基層にポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とクロロプレンゴム（ＣＲ）、コーティングにシリコンとウレタン、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とウレタンを使用している。

除電装置７０は、図２に示すように、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部３０の下流側に配置されている。除電装置７０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）７１と、反射板７２とで構成されている。ＬＥＤ７１は、クリーニング装置８０のハウジング８１の上面に取り付けられている。ＬＥＤ７１の代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。反射板７２は、ＬＥＤ７１の上方に、ＬＥＤ７１をカバーするように設けられている。除電装置７０は、ＬＥＤ７１の除電光を感光体ドラム２１に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。

クリーニング装置８０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部３０、除電装置７０のさらに下流側に配置されている。クリーニング装置８０は、図２及び図３に示すように、そのハウジング８１の内部にクリーニングローラ８２、クリーニングブレード８３、トナー受け部材８４、搬送パドル８５、及びトナー排出スクリュー８６を備えている。

クリーニングローラ８２は、図２及び図３に示すように、ハウジング８１内の上部に配置され、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状である楕円形状をなしている。クリーニングローラ８２は、直径８ｍｍの芯金の周りに、楕円の短軸の箇所で１ｍｍ、長軸の箇所で３ｍｍの厚さにして、硬度５０°（ＪＩＳ規格Ａ準拠）の発泡エチレンプロピレンゴム（発泡ＥＰＤＭ）を設けた形で構成され、感光体ドラム２１とほぼ同じ軸線方向長さを有している。そして、クリーニングローラ８２は、その軸部の両端に備えられた図示しない付勢手段により、感光体ドラム２１に対して片側で最大１，０００ｇｆの力で押し付けられて設けられている。なお、クリーニングローラ８２は、その楕円の長軸の箇所周辺で感光体ドラム２１に接触し、短軸の箇所で感光体ドラム２１と離間する。

クリーニングローラ８２は、モータ等で構成される図示しない駆動機構により回転せしめられる。感光体ドラム２１表面の研磨を効率良く実施するためには、クリーニングローラ８２を所定の周速度で回転させる必要がある。これにより、クリーニングローラ８２を、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転させ、クリーニングローラ８２の、楕円の長軸の箇所における周速度を感光体ドラム２１の周速度の１．６倍に設定している。クリーニングローラ８２は、感光体ドラム２１表面から残留トナーなどの付着物を回収するとともに、クリーニングローラ８２表面に付着した研磨剤を含有するトナーによって感光体ドラム２１表面を研磨するようにしてクリーニングする役割を果たす。

クリーニングブレード８３は、図２及び図３に示すように、クリーニングローラ８２の感光体ドラム２１回転方向下流側であって、ハウジング８１内におけるクリーニングローラ８２に対して、上下方向下側に配置されている。クリーニングブレード８３は、図示しない付勢手段により感光体ドラム２１に対して接触箇所の線圧が４８Ｎ／ｍになるように押し付けられて設けられている。そして、クリーニングブレード８３は、硬度７７°（ＪＩＳ規格Ａ準拠）のウレタンゴムで構成された、ドラム軸線方向に延びる厚さ２．２ｍｍの板のような直方体形状の部材であって、感光体ドラム２１とほぼ同じ軸線方向長さを有している。クリーニングブレード８３は、感光体ドラム２１表面に残留したトナーなどの付着物を掻き取るようにクリーニングする役割を果たす。

トナー受け部材８４は、図２及び図３に示すように、クリーニングローラ８２のすぐ下方であって、クリーニングローラ８２と、トナー排出スクリュー８６との間に配置されている。トナー受け部材８４は、図４に示すようなステンレス（ＳＵＳ）製の薄い板状の部材を湾曲させて構成されている。さらに、トナー受け部材８４の表面は、フッ素樹脂によるコーティングがなされており、その表面とトナーとの摩擦係数が、クリーニングローラ８２表面とトナーとの摩擦係数より小さくなるようにしている。

そして、トナー受け部材８４は、感光体ドラム２１とクリーニングローラ８２との接触箇所から離れるようにクリーニングローラ８２の周方向に延びる、すなわちクリーニングブレード８３近傍からクリーニングローラ８２回転方向の下流側に向かって、クリーニングローラ８２の、軸線中心から最も離れた外周部の軌道が描く曲面（図３の二点鎖線）に沿って延びる樋状をなし、クリーニングローラ８２の軸線方向長さとほぼ同じ長さを有している。

また、トナー受け部材８４は、図３に示すように、クリーニングローラ８２の、楕円の長軸の箇所周辺でクリーニングローラ８２表面と接触し、短軸の箇所周辺で離間する。このクリーニングローラ８２とトナー受け部材８４との接触箇所における接触圧は、約３００ｇｆである。これは、両者が強固に接触しているわけではなく、トナー受け部材８４のトナー貯留空間の圧力により、感光体ドラム２１表面からクリーニングローラ８２の周面に沿って移動してくるトナーがこの接触箇所を通過するのを妨げない程度の圧力である。

このトナー受け部材８４により、トナー受け部材８４の上部の箇所を残して、ハウジング８１内において、クリーニングローラ８２及びクリーニングブレード８３が配置された空間と、トナー排出スクリュー８６が設けられた空間とを仕切り、感光体ドラム２１表面から除去したトナーをクリーニングローラ８２の周面近傍の空間に貯留し易くなるような構成が得られている。但し、トナー受け部材８４とクリーニングブレード８３との隙間に入り込んだトナーの圧力が高くなりすぎて、クリーニングブレード８３を過度に感光体ドラム２１に押し付けないように、小さな穴（図示せず）が多数設けてある。トナーの圧力が高くなりすぎると、この穴を通ってトナーがトナー排出スクリュー８６側に移動する。

搬送パドル８５は、図２に示すように、トナー受け部材８４の上端部の下方であって、ハウジング８１の内壁近傍に配置されている。搬送パドル８５は、クリーニングローラ８２とほぼ同じ軸線方向長さを有し、図示しない駆動機構により回転せしめられる。搬送パドル８５は、トナー受け部材８４の上部から溢れたトナーが、ハウジング８１の内壁近傍に滞留するのを防止し、トナー排出スクリュー８６の方へと搬送する役割を果たす。

トナー排出スクリュー８６は、ハウジング８１内において、クリーニングローラ８２の下方に設けられている。トナー排出スクリュー８６は、感光体ドラム２１やクリーニングローラ８２の軸線と略平行な軸線を中心として回転する回転部材であって、ハウジング８１の内部から画像形成部２０の外部に設けられた廃トナー回収容器（図示せず）まで延びている。トナー排出スクリュー８６は、感光体ドラム２１表面から除去され、クリーニングに使用されたハウジング８１内の廃トナーなどをハウジング８１の外部へ、すなわち廃トナー回収容器へ排出する役割を果たす。

上記のようなクリーニング装置８０は、感光体ドラム２１表面のトナー像が中間転写ベルト８に転写された後、クリーニングローラ８２とクリーニングブレード８３とを用いて、感光体ドラム２１表面に残留したトナーなどの付着物を除去してクリーニングする。

次に、上記本発明に係るクリーニング装置８０による、感光体ドラム２１表面のクリーニング動作について、図３に加えて、図５〜図１３を用いて説明する。

まず、クリーニング装置８０がもたらす、感光体ドラム２１表面に付着した放電生成物等の付着物を除去するクリーニング性能について説明するに先立って、感光体ドラム２１の表面状態と像流れの発生との関係について、図５〜図７を用いて説明する。

図５は感光体ドラム表面の動摩擦係数がその表面の電気抵抗値に及ぼす影響を示すグラフ、図６はクリーニング装置のトナー回収量が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示すグラフ、図７はクリーニングローラ表面のトナー量が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示すグラフである。

感光体ドラム２１表面で発生する像流れは、その表面における電気抵抗値が約１．２Ｅ＋１１［Ω］未満の場合に発生し易いことが分かっている。図５には、この感光体ドラム２１表面における電気抵抗値を二点鎖線で示している。したがって、像流れの発生を予防するには、感光体ドラム２１表面における電気抵抗値が約１．２Ｅ＋１１［Ω］以上にする必要があり、図５より、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数を約０．５以下に保持する必要があることが分かる。

そして、像流れの発生を予防するために、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数を０．５以下に保持するには、図６より、クリーニング装置８０のトナー回収量が印刷用紙１枚あたり約２５ｍｇ以上になるようにしなければならない。さらに、クリーニングローラ８２表面のトナー量に関しては、図７より、７ｍｇ／ｃｍ²のトナー量を担持させる必要がある。

続いて、このような、感光体ドラム２１表面における像流れの発生を予防するために必要な、クリーニングローラ８２表面に担持させるべきトナー量に対して、実際の感光体ドラム２１表面のクリーニング動作について、図３に加えて、図８〜図１３を用いて説明する。

図８は図３と同様のクリーニング装置周辺を示す垂直断面図にして、クリーニングローラがトナー受け部材に接触し始めた状態を示すもの、図９は図８と同様のクリーニング装置周辺を示す垂直断面図にして、図８よりさらにクリーニングローラの回転が進んだ状態を示すもの、図１０は図９と同様のクリーニング装置周辺を示す垂直断面図にして、図９よりさらにクリーニングローラの回転が進んだ状態を示すもの、図１１は図１０と同様のクリーニング装置周辺を示す垂直断面図にして、図１０よりさらにクリーニングローラの回転が進んだ状態を示すもの、図１２はクリーニングローラの断面形状が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示すグラフ、図１３はトナー受け部材の表面状態が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示すグラフである。

図８において、クリーニングローラ８２とクリーニングブレード８３とによって感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、クリーニングローラ８２やクリーニングブレード８３の下方に、重力の作用により移動しようとする。しかしながら、このトナーの移動はトナー受け部材８４によって遮られ、トナー受け部材８４とクリーニングローラ８２との間に構成される空間にトナーが貯留される。

クリーニングローラ８２とトナー受け部材８４とは、前述のように、クリーニングローラ８２の、楕円の長軸の箇所で接触する（図８参照）。これにより、トナーは、クリーニングローラ８２に対して圧力が加えられ、下方からクリーニングローラ８２表面に付着する。クリーニングローラ８２の回転方向下流側の箇所では、クリーニングローラ８２とトナー受け部材８４との間にトナーが貯留され、この箇所においてもトナーの圧力が高められる。

クリーニングローラ８２の回転が、図９に示すように進むと、クリーニングローラ８２は、トナー受け部材８４の内側の面を擦るように回転し、その接触箇所と、回転方向下流側の箇所とでトナー貯留空間の圧力が高められる。トナー受け部材８４の上部では、クリーニングローラ８２に押し出されるようにして、トナーが外側に溢れ、こぼれている。

さらに図１０に示すようにクリーニングローラ８２の回転が進むと、クリーニングローラ８２の、トナー受け部材８４との接触箇所が、トナー受け部材８４の上端の箇所に到達し、トナーの、クリーニングローラ８２表面への強制的な付着が完了する。一方、クリーニングローラ８２の反対側の長軸の箇所では、クリーニングローラ８２が感光体ドラム２１表面に接触する。ここで、クリーニングローラ８２は、その表面に付着した、研磨剤を含有するトナーにより感光体ドラム２１表面を研磨する。このクリーニングローラ８２とクリーニングブレード８３とによって感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、クリーニングローラ８２の下方の、トナー受け部材８４上に貯留される。

さらにクリーニングローラ８２の回転が進むと、トナー受け部材８４の上端を離れた、クリーニングローラ８２の長軸の箇所は、図１１に示すように、トナーを担持した状態で上方に位置する。そして、その反対側の長軸の箇所は、回転とともに、トナー受け部材８４にトナーを押し付けるようにして、トナー貯留空間の圧力を高め、トナーが徐々にクリーニングローラ８２表面に付着する。

このようにして、クリーニングローラ８２は、回転とともにトナー受け部材８４との接触、離間を繰り返し、その表面へのトナーの付着作用を高める。クリーニングローラ８２が回転する間、トナー受け部材８４の上部で溢れたトナーは、ハウジング８１の内壁に沿うような形で下方にこぼれ、搬送パドル８５を介してトナー排出スクリュー８６の箇所に到達する。トナー排出スクリュー８６の箇所に到達したトナーは、トナー排出スクリュー８６によりハウジング８１の外部へと搬送される。

そして、図１２は、このようなクリーニング装置８０の動作がもたらす感光体ドラム２１表面のクリーニング性能を示している。この図１２によると、クリーニングローラ８２の断面形状を円形にした場合、時間の経過とともに感光体ドラム２１表面の動摩擦係数は約０．７で落ち着いている。一方、クリーニングローラ８２の断面形状を上記構成のように楕円形状にした場合、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数は約０．４で落ち着く。したがって、クリーニングローラ８２の断面形状を、円形ではなく、楕円形状にすることにより、感光体ドラム２１表面における像流れの発生を予防するための必要条件である、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数０．５を下回ることができている。

また、図１３は、トナー受け部材８４の表面状態が、感光体ドラム２１表面のクリーニング性能に及ぼす影響を示している。図１３によると、トナー受け部材８４の表面が、何の処理もしていないステンレスのままである場合、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数は時間の経過とともに徐々に上昇し、印刷時間９００［ｓ］で約０．６５になってしまう。一方、トナー受け部材８４表面をフッ素樹脂コートした場合、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数は早い段階で約０．４に落ち着く。したがって、トナー受け部材８４表面のトナーとの摩擦係数を、クリーニングローラ８２表面のトナーとの摩擦係数より小さくすることにより、感光体ドラム２１表面における像流れの発生を予防するための必要条件である、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数０．５を下回ることができる。なお、この図１３に係る検証は、断面形状が円形であるクリーニングローラ８２で実施したが、断面形状が楕円形状である場合にも、これと同等、若しくはそれ以上の効果が期待できる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置の詳細な構成について、図１４を用いて説明する。図１４は、クリーニング装置のクリーニングローラ周辺を示す垂直断面である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図４を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第２の実施形態に係るクリーニング装置８０において、クリーニングローラ８７は、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状である略三角形状をなしている。この断面形状に関して、三角形の各辺は、その中間箇所が外側に膨らんだ形になっている。このクリーニングローラ８７は、回転とともに、三角形の頂点の箇所でのみ感光体ドラム２１表面に接触し、他の箇所では離間する。すなわち、クリーニングローラ８７は、１回転する毎に３回、感光体ドラム２１表面に接触することとなる。このようなクリーニングローラ８７がもたらすクリーニング性能に関しての効果は、第１の実施形態と、以下に続く他の実施形態とともに、後に詳述する。

次に、本発明の第３の実施形態に係るクリーニング装置の詳細な構成について、図１５を用いて説明する。図１５は、クリーニング装置のクリーニングローラ周辺を示す垂直断面である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図４を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第３の実施形態に係るクリーニング装置８０において、クリーニングローラ８８は、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状である略四角形状をなしている。この断面形状に関して、四角形の各辺は、その中間箇所が外側に膨らんだ形になっている。このクリーニングローラ８８は、回転とともに、四角形の頂点の箇所でのみ感光体ドラム２１表面に接触し、他の箇所では離間する。すなわち、クリーニングローラ８８は、１回転する毎に４回、感光体ドラム２１表面に接触することとなる。このようなクリーニングローラ８８がもたらすクリーニング性能に関しての効果は、第１及び第２の実施形態と、以下に続く他の実施形態とともに、後に詳述する。

次に、本発明の第４の実施形態に係るクリーニング装置の詳細な構成について、図１６を用いて説明する。図１６は、クリーニング装置のクリーニングローラ周辺を示す垂直断面である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図４を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第４の実施形態に係るクリーニング装置８０において、クリーニングローラ８９は、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状である六角形状をなしている。このクリーニングローラ８９は、回転とともに、六角形の頂点の箇所でのみ感光体ドラム２１表面に接触し、他の箇所では離間する。すなわち、クリーニングローラ８９は、１回転する毎に６回、感光体ドラム２１表面に接触することとなる。このようなクリーニングローラ８９がもたらすクリーニング性能に関しての効果は、第１〜第３の実施形態と、次の第５の実施形態とともに、後に詳述する。

次に、本発明の第５の実施形態に係るクリーニング装置の詳細な構成について、図１７を用いて説明する。図１７は、クリーニング装置のクリーニングローラ周辺を示す垂直断面である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図４を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第５の実施形態に係るクリーニング装置８０において、クリーニングローラ９０は、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状である八角形状をなしている。このクリーニングローラ９０は、回転とともに、八角形の頂点の箇所でのみ感光体ドラム２１表面に接触し、他の箇所では離間する。すなわち、クリーニングローラ９０は、１回転する毎に８回、感光体ドラム２１表面に接触することとなる。このようなクリーニングローラ９０がもたらすクリーニング性能に関しての効果は、第１〜第４の実施形態とともに、次に詳述する。

第１〜第５の実施形態に係るクリーニングローラがもたらす感光体ドラム２１表面のクリーニング性能について、図１８を用いて説明する。図１８は、クリーニングローラの各断面形状が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示す表である。

なお、図１８には、比較例である円形のデータと、第１〜第５の実施形態以外の多角形の実施例のデータも併せて記載している。また、図１８において、各形状の「膨張」とは、多角形の各辺の中間箇所を外側に膨らませたものを意味する。

図１８によると、クリーニングローラの断面形状に関しては、楕円形状が最も効果が高く、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数が０．４である。そのほか、感光体ドラム２１表面における像流れの発生を予防するための必要条件である、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数０．５を下回るのは、三角形膨張、三角形、四角形膨張となっている。四角形と、それ以上辺数が増加する多角形は、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数０．５を超えてしまう結果となっている。また、多角形の各辺の中間箇所を外側に膨らませた場合の効果としては、三角形、四角形において、外側に膨らませた方が、感光体ドラム２１表面の動摩擦係数を下げる効果があることが分かる。

上記のようにして、感光体ドラム２１に接触して回転しつつその表面の付着物を除去するクリーニングローラと、このクリーニングローラの感光体ドラム２１回転方向下流側に設けられ、感光体ドラム２１に接触してその表面のトナーを掻き取るクリーニングブレード８３とを備えたクリーニング装置８０において、感光体ドラム２１から除去したトナーをクリーニングローラとの間に貯留するトナー受け部材８４を備えるとともに、クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状をなし、回転に伴ってトナー受け部材８４との接触、離間を周期的に繰り返すので、クリーニングローラ、またはクリーニングブレード８３によって感光体ドラム２１表面から除去したトナーを、トナー受け部材８４に貯留することによって、クリーニングローラの周囲から圧力を加えてクリーニングローラに付着させることができ、さらにクリーニングローラの回転とともに自動的に、クリーニングローラ表面にトナーを付着させるための圧力を強制的に高めることができる。これにより、クリーニングローラ表面からトナーが簡単に離れてしまうのを防止することが可能である。したがって、大幅なコストアップを抑制しながら、クリーニングローラ表面に好適なトナー層を形成することができ、クリーニングローラによる研磨剤を含有するトナーを利用した感光体ドラム２１表面の研磨を効果的に遂行することができる。その結果、感光体ドラム２１表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となり、感光体ドラム２１表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能なクリーニング装置８０を得ることができる。

また、クリーニングローラ８２は、その軸線と直角をなす断面形状が、楕円形状であるので、クリーニングローラ８２が半回転する毎に、トナー受け部材８４と、楕円の長軸の箇所で接触し、短軸の箇所で離間するのを繰り返すようにすることができる。そして、クリーニングローラ８２の、楕円の長軸の箇所がトナー受け部材８４の表面に沿って移動する過程で、徐々にクリーニングローラ８２表面にトナーを付着させるための圧力を高めることができる。これにより、クリーニングローラ８２表面近傍におけるトナーの円滑な流れを妨げることなく、クリーニングローラ８２表面にトナーを担持させ易い構成を得ることができる。したがって、トナー受け部材８４のトナー貯留空間でトナーを凝集させることなく、感光体ドラム２１表面に対するクリーニング性能をさらに向上させることが可能となる。

また、クリーニングローラ８７、８８は、その軸線と直角をなす断面形状が、多角形の各辺の中間箇所が外側に膨らんだ形状であるので、クリーニングローラ８７、８８が１回転する毎に、トナー受け部材８４との接触、離間を複数回繰り返すようにすることができる。これにより、クリーニングローラ８７、８８表面の多くの箇所に、トナーを、周囲から圧力を加えて付着させることができる。したがって、より一層クリーニングローラ８７、８８表面にトナーを担持させ易い構成を、簡単に得ることが可能である。

また、トナー受け部材８４は、クリーニングローラの、軸線中心から最も離れた外周部の軌道が描く曲面に沿う樋状の部材であるので、トナーを貯留する空間が一層小さくなり、クリーニングローラの周囲から圧力を加えて、感光体ドラム２１表面から除去したトナーをクリーニングローラ表面に付着させることができる。したがって、感光体ドラム２１表面に対するクリーニング性能を向上させることが可能となる。さらに、トナー受け部材８４が占有する空間を小さくすることができ、クリーニング装置８０のコンパクト化を図ることが可能となる。

また、トナー受け部材８４は、その表面のトナーとの摩擦係数が、クリーニングローラ表面のトナーとの摩擦係数より小さいので、トナーを、トナー受け部材８４表面よりもクリーニングローラ表面に付着し易くすることができる。したがって、効率良くクリーニングローラ表面にトナーを担持させることができ、感光体ドラム２１表面の研磨に対して好適なトナー層をクリーニングローラ表面に形成することが可能である。

そして、クリーニングブレード８３は、クリーニングローラに対して、上下方向下側に配置されているので、感光体ドラム２１表面から除去したトナーが、クリーニングローラに付着することなく、すぐ下方に落下するのを、トナー受け部材８４を設けることによって防止することができる。したがって、クリーニング装置８０のハウジング８１内上部にクリーニングローラが設けられ、このクリーニングローラの下方にクリーニングブレード８３が設けられた構造であっても、トナー受け部材８４の作用で、このクリーニングローラによる感光体ドラム２１表面の研磨を効果的に遂行することができ、感光体ドラム２１表面に付着した放電生成物を確実に除去することが可能となる。

また本発明では、上記クリーニング装置８０を画像形成装置１に搭載したので、大幅なコストアップを抑制しながら、クリーニングローラ表面に適量のトナーを確実に担持させることができ、感光体ドラム２１表面に対して好適なクリーニング性能を保持することが可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。

また、感光体ドラム２１の表面を帯電ローラ５２によって帯電させることは、コロナワイヤ帯電方式と比較してオゾンの発生量が少ないので、地球温暖化防止といった環境破壊への配慮が施された設計であると言える。しかしながら一方では、感光体に対する放電空間が微小であることに起因して感光体表面への放電生成物の付着速度は非常に速いという問題もあるが、本発明の画像形成装置１に組み合わせることにより、表面に適量のトナーを担持させたクリーニングローラを用いて、感光体ドラム２１表面に対するハイレベルなクリーニング性能を発揮できるので、像流れが発生しない、さらに高品質の画像が得られる画像形成装置１を提供することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、本発明の実施形態は、クリーニングブレード８３が、クリーニングローラに対して上下方向下側に配置された構造であるが、クリーニングローラに対して上下方向上側に配置された構造であっても構わない。そのような構造であっても、感光体ドラム２１から除去したトナーをクリーニングローラとの間に貯留するトナー受け部材８４を設け、さらにクリーニングローラを、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状にして、回転に伴ってトナー受け部材８４と接触、離間を繰り返すようにすることにより、本実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。

また、本発明の第１〜第５の実施形態では、クリーニングローラの断面形状を、楕円形状、各辺の中間箇所を外側に膨らませた三角形、同四角形、六角形、及び八角形としたが、これらの断面形状に限定されるわけではなく、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状であれば、例えば図１８に示したような他の形状であっても構わない。そして、クリーニングローラの断面形状は、正多角形にこだわる必要もなく、各辺の中間箇所を外側に膨らませるか否かも任意である。

また、画像形成装置１を、中間転写ベルト８を用いてトナー像を用紙Ｐに転写するカラー印刷タイプのものとしたが、画像形成装置の種類はこれに限定されるものではなく、中間転写ベルトを用いない機種や、モノクロ印刷用の機種であっても構わない。

本発明は、トナー像を用紙に転写させた後、像担持体表面に残留するトナー等の付着物を除去してクリーニングするクリーニング装置全般において利用可能である。

本発明の第１の実施形態に係るクリーニング装置を搭載した画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。 図１の画像形成装置の画像形成部周辺を示す垂直断面図である。 図２の画像形成部のクリーニング装置周辺を示す垂直断面図である。 図３に示すクリーニング装置のトナー受け部材の部分拡大斜視図である。 感光体ドラム表面の動摩擦係数がその表面の電気抵抗値に及ぼす影響を示すグラフである。 クリーニング装置のトナー回収量が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示すグラフである。 クリーニングローラ表面のトナー量が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示すグラフである。 図３と同様のクリーニング装置周辺を示す垂直断面図にして、クリーニングローラがトナー受け部材に接触し始めた状態を示すものである。 図８と同様のクリーニング装置周辺を示す垂直断面図にして、図８よりさらにクリーニングローラの回転が進んだ状態を示すものである。 図９と同様のクリーニング装置周辺を示す垂直断面図にして、図９よりさらにクリーニングローラの回転が進んだ状態を示すものである。 図１０と同様のクリーニング装置周辺を示す垂直断面図にして、図１０よりさらにクリーニングローラの回転が進んだ状態を示すものである。 クリーニングローラの断面形状が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示すグラフである。 トナー受け部材の表面状態が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係るクリーニング装置のクリーニングローラ周辺を示す垂直断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るクリーニング装置のクリーニングローラ周辺を示す垂直断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るクリーニング装置のクリーニングローラ周辺を示す垂直断面図である。 本発明の第５の実施形態に係るクリーニング装置のクリーニングローラ周辺を示す垂直断面図である。 クリーニングローラの各断面形状が感光体ドラム表面の動摩擦係数に及ぼす影響を示す表である。

符号の説明

１ 画像形成装置
８ 中間転写ベルト
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム（像担持体）
３０ 一次転写部
５０ 帯電装置
５２ 帯電ローラ
６０ 現像装置
７０ 除電装置
８０ クリーニング装置
８１ ハウジング
８２、８７〜９０ クリーニングローラ
８３ クリーニングブレード
８４ トナー受け部材
８５ 搬送パドル
８６ トナー排出スクリュー

Claims (8)

1. 像担持体に接触して回転しつつその表面の付着物を除去するクリーニングローラと、このクリーニングローラの像担持体回転方向下流側に設けられ、像担持体に接触してその表面のトナーを掻き取る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、
   像担持体から除去したトナーを前記クリーニングローラとの間に貯留するトナー受け部材を備えるとともに、クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、周方向の位置によって、軸線中心から外周面までの距離が異なる形状をなし、回転に伴ってトナー受け部材との接触、離間を周期的に繰り返すことを特徴とするクリーニング装置。
2. 前記クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、楕円形状であることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記クリーニングローラは、その軸線と直角をなす断面形状が、多角形の各辺の中間箇所が外側に膨らんだ形状であることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング装置。
4. 前記トナー受け部材は、前記クリーニングローラの、軸線中心から最も離れた外周部の軌道が描く曲面に沿う樋状の部材であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
5. 前記トナー受け部材は、その表面のトナーとの摩擦係数が、前記クリーニングローラ表面のトナーとの摩擦係数より小さいことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
6. 前記クリーニングブレードは、前記クリーニングローラに対して、上下方向下側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のクリーニング装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のクリーニング装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
8. 前記像担持体は、その表面が、帯電ローラによって帯電することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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