(57)【要約】【課題】使用頻度の高い帯電ローラがあっても交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】タンデム型画像形成装置１００には、帯電ローラ２ａ〜２ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄと、帯電ローラ２ａ〜２ｄを清掃するクリーニング部材２１と、が設けられている。帯電ローラ２１ｄに対するクリーニング部材２１のブラシ２１ｃのクリーニング力を、フルカラーモードとモノクロモードとで可変して画像形成を行う。【選択図】図２
2010032574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電ローラとを含み、並列配置される複数の画像形成部を備えた画像形成装置において、
前記帯電ローラを清掃するためのクリーニング部材が設けられており、
前記クリーニング部材のクリーニング力を、形成される画像に応じて可変することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材は、前記帯電ローラに対して食い込み可能に配置され、
前記クリーニング部材の食い込み量を可変することにより、前記クリーニング力を可変することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング部材は、前記帯電ローラの軸方向に往復運動可能に配置され、
前記クリーニング部材の往復周期を可変することにより、前記クリーニング力を可変することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング部材は、回転可能に軸支される回転体から成り、
前記クリーニング部材の回転数を可変することにより、前記クリーニング力を可変することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体は、ブラック画像を形成するためのブラック用像担持体と、ブラック以外の画像を形成するためのカラー用像担持体とから成り、
前記帯電ローラは、前記ブラック用像担持体を帯電するブラック用帯電ローラと、前記カラー用像担持体を帯電するカラー用帯電ローラとから成り、
前記ブラック用帯電ローラを清掃するための前記クリーニング部材のクリーニング力を、フルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで可変することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真法を用いた画像形成装置に関するものであり、特に感光体の帯電を行う帯電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のタンデム型カラー画像形成装置（プリンタ）の概略図を図９に示し、その帯電ローラ及び感光体ドラム周辺の構成を図１０に示す。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図９では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【０００３】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図９において反時計回り（矢印方向）に回転しながら各画像形成部に隣接して移動する搬送ベルト５０によって搬送された用紙Ｐ上に順次転写され、さらに、定着部７において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図９において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【０００４】
トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ、レジストローラ１２ｂを介して各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄへと搬送される。搬送ベルト５０には誘電体樹脂製のシートが用いられ、そのフランジ部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、従動ローラ１１の上流側には搬送ベルト５０に付着したトナーを除去するためのクリーニングブレード１９が配置されている。
【０００５】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び上方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を個別に露光するＬＥＤヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【０００６】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電ローラ２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。帯電ローラ２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に接触させた状態で電圧を印加してドラム表面を一様に帯電するタイプの帯電器であり、特に、高抵抗のゴムローラを使用した帯電ローラが多く用いられている。
【０００７】
次いでＬＥＤヘッド４ａ〜４ｄによって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像ユニット３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像ユニット３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、ＬＥＤヘッド４ａ〜４ｄからの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【０００８】
そして、搬送ベルト５０に所定の転写電圧で電界が付与された後、転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が搬送ベルト５０に搬送された用紙Ｐ上に転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。図１０に示すように、クリーニング部５ａ〜５ｄには、クリーニングブレード５ａａ、５ｂａ、５ｃａ及び５ｄａが設けられており、クリーニングブレード５ａａ〜５ｄａにより残留トナーが掻き取られる。
【０００９】
搬送ベルト５０は、駆動ローラ１０及び従動ローラ１１に掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１０の回転に伴い搬送ベルト５０が反時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで画像形成部Ｐａ〜Ｐｄへ搬送され、各画像形成部において搬送ベルトとのニップ部において用紙Ｐ上に順次画像が転写され、フルカラー画像が形成される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。
【００１０】
定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。また、モノクロ画像を形成する場合には、画像形成部Ｐｄのみを作動させて上記同様に画像形成が行われる。
【００１１】
このように、電子写真法を用いたカラー画像形成装置においては、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナーが担持される各感光体１ａ〜１ｄに、搬送ベルト５０に搬送された記録媒体が接触することにより、感光体表面上に形成されたトナー像が順次転写される。また、フルカラー画像を転写するフルカラーモードでは、帯電ローラ２ａ〜２ｄによりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラック用の全ての感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電し、トナー像を形成するが、モノクロ画像を転写するモノクロモードでは、ブラック用の感光体ドラム１ｄのみを帯電ローラ２ｄにより帯電させてトナー像を形成する。
【００１２】
しかし、一般市場においては依然としてフルカラーの画像形成（印字）よりもモノクロの画像形成（印字）がなされる比率の方が高く、ブラック用帯電ローラ２ｄが他の３色用の帯電ローラ２ａ〜２ｃに比べて頻繁に帯電されることが多い。その結果、帯電ローラ２ｄの表面にトナー外添剤等の汚れの付着が進み、寿命が短くなるため、その交換タイミングが、他の帯電ローラ２ａ〜２ｃに比べて速くなる。
【００１３】
かかる場合、帯電ローラ２ｄを交換した後、他の帯電ローラ２ａ〜２ｃを交換することが必要となるため、ブラック及びカラー用帯電ローラ２ａ〜２ｄを同時に交換する場合に比べてダウンタイムが２倍となり、ユーザ、サービスマンの両方に負担を強いることとなる。
【００１４】
このため、ブラック用帯電ローラの寿命を長くする方法が提案されている。例えば、特許文献１には、複数の感光体を備えてなるタンデム方式のカラー画像形成装置であって、黒（ブラック）の静電像を記録する感光体への帯電手段を非接触式の帯電器とし、当該黒を除く他の色の静電像を記録する感光体への帯電手段を接触式の帯電ロールとすることにより、帯電による感光体の磨耗を防止し、各色とも略同じ期間、感光体やトナーを使用することを可能とし、且つコストを低くする方法が開示されている。
【００１５】
しかし、特許文献１の方法では、ブラック用の帯電器としてコロトロン式帯電器を用いている。このため、４色のうちの１色とはいえ、コロトロン（またはスコロトロン）式帯電器を用いることにより、オゾン排出量が増大するおそれがある。特に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体を用いた場合、コロトロン式帯電器に多量の帯電電流を流す必要があるため、オゾン排出量が一層増大するおそれがある。
【００１６】
また、例えば帯電器と感光体ドラムをユニット化した場合、帯電器の寿命によりユニットの交換を強いられるため、帯電器の寿命を長くする必要がある。特に、ａ−Ｓｉ感光体ドラムを帯電する場合、有機感光体ドラムを帯電する場合よりも帯電器の寿命が短い傾向にあるため、ユニットの寿命に及ぼす影響は大きくなる。このため、オゾン排出量の少ない帯電ローラを用いると共に、かかる帯電ローラの表面をクリーニングする方法が用いられている。
【００１７】
しかし、クリーニング力を高めると、帯電ローラの回転変動を誘発してバンディング画像等が発生するおそれがある。そこで、例えば特許文献２には、周方向に接触部分と非接触部分とを有し、帯電ロールを清掃する回動可能な清掃部材を、画像形成時、清掃部材を非接触部分が帯電ロールと対向する位置を保持して停止し、画像形成終了後、非画像形成回転中の所定の時間だけ回転させて帯電ロールの表面を清掃することにより、帯電ロール表面の異物除去を効果的に向上させ、高画質且つ低コストな画像形成を長期間実現する方法が開示されている。
【特許文献１】特許第３５８７０９４号公報
【特許文献２】特開２００２−１９６５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、特許文献２の方法では、所定の色用の帯電ローラの寿命を延長させることは困難である。このため、例えばブラックの画像形成頻度が高い場合、ブラック用帯電ローラの寿命は短くなり、全色間で帯電ローラの寿命を略同時にし難い。
【００１９】
さらに、ユーザにより、例えば、ブラックだけでなく所定の色の印字が頻繁に行われる場合もあり得るため、ユーザの使用目的や用途といった使用状況に応じて使用頻度の高い帯電ローラの寿命を長くする必要がある。一方、所定の色用の帯電ローラのクリーニング力を強くすると、帯電ローラ表面に付着した汚れは除去できるものの、画像が劣化するおそれがある。このため、帯電ローラのクリーニング力の設定は、それぞれの装置本体に求められる仕様に応じて種々バランスを取り、最適化する必要がある。
【００２０】
本発明は、上記問題点に鑑み、使用頻度の高い帯電ローラがあっても交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能な画像形成装置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】
【００２１】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電ローラとを含み、並列配置される複数の画像形成部を備えた画像形成装置において、前記帯電ローラを清掃するためのクリーニング部材が設けられており、前記クリーニング部材のクリーニング力を、形成される画像に応じて可変することを特徴としている。
【００２２】
また本発明は、前記クリーニング部材は、前記クリーニング部材は、前記帯電ローラに対して食い込み可能に配置され、前記クリーニング部材の食い込み量を可変することにより、前記クリーニング力を可変することを特徴としている。
【００２３】
また本発明は、前記クリーニング部材は、前記帯電ローラの軸方向に往復運動可能に配置され、前記クリーニング部材の往復周期を可変することにより、前記クリーニング力を可変することを特徴としている。
【００２４】
また本発明は、前記クリーニング部材は、回転可能に軸支される回転体から成り、前記クリーニング部材の回転数を可変することにより、前記クリーニング力を可変することを特徴としている。
【００２５】
また本発明は、前記像担持体は、ブラック画像を形成するためのブラック用像担持体と、ブラック以外の画像を形成するためのカラー用像担持体とから成り、前記帯電ローラは、前記ブラック用像担持体を帯電するブラック用帯電ローラと、前記カラー用像担持体を帯電するカラー用帯電ローラとから成り、前記ブラック用帯電ローラを清掃するための前記クリーニング部材のクリーニング力を、フルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで可変することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１の構成によれば、帯電ローラに対するクリーニング部材のクリーニング力を、形成される画像に応じて可変することにより、使用頻度が高い所定の色（特色）の画像を形成するときにはクリーニング力を弱くし、フルカラー画像を形成するときにはクリーニング力を強めることが可能になるため、使用頻度の高い帯電ローラの劣化を遅らせ、その寿命を他の帯電ローラと近づけることができ、全ての帯電ローラを略同時期に交換することが可能となる。
【００２７】
また、ユーザの使用状況に応じて所望の帯電ローラの劣化速度を抑制することも可能となる。さらに、フルカラー画像形成時には全ての帯電ローラのクリーニング力を略同じくすることができるため、フルカラー画質を高画質に維持することが可能となる。従って、使用頻度の高い帯電ローラがあっても交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能となる。
【００２８】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、クリーニング部材を、帯電ローラに対して食い込み可能に配置し、クリーニング部材の食い込み量を可変することによりクリーニング力を可変することとした。これにより、使用頻度が高い帯電ローラに対するクリーニング部材の食い込み量を可変することができるため、より有効に帯電ローラの交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能となる。
【００２９】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、クリーニング部材を、帯電ローラの軸方向に往復運動可能に配置し、クリーニング部材の往復周期を可変することにより、クリーニング力を可変することとした。これにより、使用頻度が高い帯電ローラに対するクリーニング部材の往復周期を可変することができるため、より有効に帯電ローラの交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能となる。
【００３０】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の画像形成装置において、クリーニング部材を、回転可能に軸支される回転体から構成し、クリーニング部材の回転数を可変することにより、クリーニング力を可変することとした。これにより、使用頻度が高い帯電ローラに対するクリーニング部材の回転数を可変することができるため、より有効に帯電ローラの交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能となる。
【００３１】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の画像形成装置において、像担持体を、ブラック画像を形成するためのブラック用像担持体と、ブラック以外の画像を形成するためのカラー用像担持体とから構成し、帯電ローラを、ブラック用像担持体を帯電するブラック用帯電ローラと、カラー用像担持体を帯電するカラー用帯電ローラとから構成し、ブラック用帯電ローラを清掃するためのクリーニング部材のクリーニング力を、フルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで可変することとした。
【００３２】
これにより、特に市場において一般的に使用頻度が高いブラック用帯電ローラの劣化速度を抑制すると共に、フルカラー画像をより高画質に維持することができるため、より効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部及び帯電ローラ周辺の構成を示す概略側面図であり、図２は、ブラック用帯電ローラ及び感光体ドラムの周辺を図１の左側から見た概略斜視図であり、図３は、帯電ローラ及びクリーニング部材周辺の接触部周辺の拡大平面図である。図９及び図１０と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。また、図１ではクリーニングブレード５ａａ〜５ｄａを省略して示す。
【００３４】
図１に示すように、上流側から、シアンの画像が形成される感光体ドラム１ａ、マゼンタの画像が形成される感光体ドラム１ｂ及びイエローの画像が形成される感光体ドラム１ｃが、そして最下流側には、ブラックの画像が形成される感光体ドラム１ｄが回転自在に配設されている。また、搬送ベルト５０は、駆動ローラ１０及び従動ローラ１１に張架されており、駆動ローラ１０に駆動されて、シアン用感光体ドラム１ａ、マゼンタ用感光体ドラム１ｂ、イエロー用感光体ドラム１ｃ、ブラック用感光体ドラム１ｄ、従動ローラ１１に、順次接触して反時計回りに循環して通過する。
【００３５】
感光体ドラム１ａ〜１ｄの上方には、各ドラム表面と回転自在に当接し、それぞれの表面を帯電する帯電ローラ２ａ〜２ｄが配設されている。帯電ローラ２ａ〜２ｄは、例えば、表層に抵抗値１０5〜１０6Ω、表面粗さＲZ＝１０μｍのエピクロルヒドリンゴムを使用した導電性ゴムローラ等のソリッドタイプを好適に用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。その他、例えば、発泡ゴムローラにチューブを被せたスポンジタイプや、導電性ブラシ等を用いることもできる。帯電ローラ２ａ〜２ｄは、装置本体に従動可能に支持されており、感光体ドラム１ａ〜１ｄに所定のニップ圧で圧接されている。
【００３６】
そして、図２に示すように、帯電ローラ２ａ〜２ｄの上方には、各ローラ表面と当接し、それぞれの表面を清掃するクリーニング部材２１が配設されている。クリーニング部材２１の構成は、各色で同様であるため、ブラック用帯電ローラ２ｄを清掃するクリーニング部材２１について説明する。
【００３７】
図２に示すように、クリーニング部材２１は、帯電ローラ２ｄと略平行に配置された支軸２１ａと、支軸２１ａの下面に沿って配置され、帯電ローラ２ｄの表面と当接するブラシ２１ｃが植毛されたブラシ部２１ｂと、から構成されている。ブラシ２１ｃは、例えば導電性のナイロン等の樹脂材料から形成されており、帯電ローラ２１ｄ表面に食い込み可能な程度の硬さを有している。
【００３８】
支軸２１ａは図示しないコイルバネにより上方から下方に付勢されている。また、支軸２１ａの左右両端部は、クリーニング部材２１を上下に移動させることが可能な揺動部材２３によって下方から支持されている。揺動部材２４は、図示しないカム等に連結された揺動軸２５に固定されており、カム等により駆動されて揺動軸２５と共に上下に揺動することができるようになっている。
【００３９】
揺動部材２４が揺動することにより、クリーニング部材２１の上下方向の配置を設定することができる。これにより、図３に示すように、ブラシ２１ｃの帯電ローラ２ｄに対する、表面から軸中心方向への食い込み量Ｄを可変することができる。なお、揺動部材２４は、カムの他、ソレノイド等によって揺動させることもでき、その手段は特に限定されるものではない。
【００４０】
上記構成のクリーニング部材２１は、帯電ローラ２ｄの他、帯電ローラ２ａ〜２ｃにも配設されている。そして、フルカラー画像を形成するフルカラーモードでは、帯電ローラ２ｄに対するブラシ２１ｃの食い込み量Ｄを、他の３色の帯電ローラ２ａ〜２ｃと略同一に設定することにより、４色間でクリーニング力を略均一にすることができ、高画質な画像を形成することができる。
【００４１】
一方、モノクロ画像を形成するモノクロモードでは、帯電ローラ２ｄに対するブラシ２１ｃの食い込み量Ｄをフルカラーモード時よりも大きくすることにより、帯電ローラ２ｄ表面を効果的に清掃することができ、帯電ローラ２ｄの寿命を延ばすことができる。
【００４２】
この場合、クリーニング力を高めると帯電ローラ２ｄの回転変動を誘発すること等によりバンディング画質が発生するおそれがあり、フルカラーモード時よりも画質が低下するが、モノクロモードではフルカラーモードほど高画質を要求されないため、実用上、十分な画質を形成できればよい。例えばテキスト画像で実用上十分なレベルの画像を形成すればよい。
【００４３】
これにより、モノクロ画像の形成頻度が高い場合であっても、帯電ローラ２ｄに対するクリーニング部材２１のクリーニング力を十分に発揮させて帯電ローラ２ｄの寿命を延ばすことができ、４色間で帯電ローラ２ａ〜２ｄの寿命を略同じとすることができる。よって、使用頻度の高い帯電ローラがあっても、交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることができる。
【００４４】
また、上記の様に、ブラシ２１ｃの食い込み量Ｄを大きくすれば、モノクロモードにおける帯電ローラ２ｄの寿命を延ばし易くなる一方、実用上十分な画質が得られないおそれがある。また、食い込み量Ｄを小さくすれば、モノクロモードでの画質の低下を防止できる一方、帯電ローラ２ｄの寿命を十分に延ばすことが困難になるおそれがある。よって、例えばこれらを考慮して食い込み量Ｄを適宜設定することができる。
【００４５】
図４は、本発明の第２実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置に用いられるクリーニング部材を示す平面図である。図４に示すように、クリーニング部材２１の支軸２１ａの左側端面には、図示しないモータに駆動される偏心カム２６の外周面が当接している。また、図示しない引っ張りバネ等の付勢部材により、支軸２１ａは図の左側に付勢されている。
【００４６】
これにより、偏心カム２６が回転軸２６ａを中心に回転すると、支軸２１ａは軸方向に往復運動することができ、偏心カム２６の回転速度を可変することにより、クリーニング部材２１の往復周期を可変することができる。また、帯電ローラ２ａ〜２ｃに対しても全く同様のクリーニング部材２１が配置されている。その他の構成は第１実施形態と全く同様であるため、説明は省略する。
【００４７】
本実施形態により、帯電ローラ２ｄを清掃するクリーニング部材２１の往復運動の周期を可変することができ、これによりクリーニング部材２１のクリーニング力を可変することができる。そして、フルカラーモードでは、他の３色の帯電ローラ２ａ〜２ｃ用のクリーニング部材２１と往復周期を略同一に、且つ画像の高画質化を図るのに十分な程度のクリーニング力となるよう設定し、モノクロモードでは、フルカラーモードよりも往復周期を短くしてクリーニング力を強くすることにより、フルカラー画像の高画質化を図ると共に帯電ローラ２ｄの寿命を延ばすことができる。
【００４８】
かかる往復周期は、上記と同様、モノクロモードでの画質及び帯電ローラ２ｄの寿命延長の観点を考慮して適宜設定することができる。また、本実施形態では、クリーニング部材２１の往復周期を可変すると共に、食い込み量Ｄをも可変できるため、より効果的に帯電ローラ２ｄのクリーニング力を可変することができる。しかし、食い込み量Ｄをモノクロモードとフルカラーモードとで略一定にし、往復運動の周期のみを可変する構成とすることも勿論可能である。
【００４９】
図５は、本発明の第３実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置に用いられるクリーニング部材及び帯電ローラを示す斜視図であり、図６は、図５のＡ方向から見た平面図であり、図７は、図５の軸方向から見た平面図である。図１〜図４と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００５０】
図５〜図７に示すように、クリーニング部材２１は、細長い円柱状の支軸２１ａと、支軸２１ａの表面に配置されブラシ２１ｃが植毛されたブラシ部２１ｂと、を有するブラシローラから構成されている。支軸２１ａは、帯電ローラ２ｄの回転軸２ｄａと共に軸受部材２８に回転可能に支持されている。
【００５１】
また、支軸２１ａは、図示しないモータ等により帯電ローラ２ｄとは独立して回転駆動されるようになっており、支軸２１ａが回転することにより、ブラシ２１ｃが帯電ローラ２１表面を清掃するようになっている。クリーニング部材２１の回転方向は、帯電ローラ２ｄに対し従動方向となるよう設定されている（図７参照）。
【００５２】
支軸２１ａの左側端部には、軸方向に湾曲変形させた円板状カム３０が設けられている。円板状カム３０は、支軸２１ａに回転不自在に嵌合する小判状穴３０ａを有するボス部３０ｂに対して、軸直角方向よりも僅かに傾斜させることで形成されている。また、円板状カム３０が嵌り込む有底四角箱状のケース部材３１が設けられており、このケース部材３１の底付近に、円板状カム３０の外周部の一部を軸方向の両側から挟み込む一対の突起３１ａが形成されている。
【００５３】
また、ケース部材３１は、軸受部材２８に固定され、軸方向に移動しないようになっている。これにより、クリーニング部材２１が回転駆動されると、ケース部材３１の一対の突起３１ａでクリーニング部材２１の円板状カム３０がガイドされ、クリーニング部材２１を軸方向に往復運動させることができる。また、クリーニング部材２１の回転数及び往復周期は、上記モータの回転数を可変することにより可変することができるようになっている。また、帯電ローラ２ａ〜２ｃに対しても全く同様のクリーニング部材２１が配置されている。
【００５４】
本実施形態により、帯電ローラ２ｄのクリーニング部材２１の回転数を、例えばフルカラーモードでは、他の３色と同様に設定し、モノクロモードでは、フルカラーモードよりも回転数を大きくすることにより、フルカラーモードではクリーニング力を弱くして高画質化を図り、モノクロモードではクリーニング力を強くして帯電ローラ２ｄの寿命を延ばすことができる。かかる回転数は、上記と同様、モノクロモードでの画質及び帯電ローラ２ｄの寿命延長の観点を考慮して適宜設定することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、クリーニング部材２１の回転数を可変すると共に、軸方向に往復運動することとしたため、往復周期をも可変することができ、より効果的に帯電ローラ２ｄのクリーニング力を可変することができる。しかし、円板状カム３０を軸直角方向に対し傾斜して配置する代わりに軸直角方向と略平行に配置することにより、クリーニング部材２１の軸方向の配置を略一定とし、回転数のみを可変する構成とすることも勿論可能である。それ以外の構成は、第１実施形態と全く同様であるため、説明を省略する。
【００５６】
なお、帯電ローラ２ｄの回転軸２ｄａに、例えば上記第１実施形態と同様の揺動部材２４を配置し、ブラシ２１ｃの食い込み量Ｄ（図３参照）を可変することも可能である。かかる構成とすることにより、食い込み量Ｄ、往復周期及び回転数を可変することができるため、一層詳細にまた適切にモノクロモードとフルカラーモードとでクリーニング力を可変することができる。
【００５７】
図８に、本発明の第４実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の概略構成図を示す。本実施形態においては、搬送ベルト５０の代わりに、駆動ローラ１０、従動ローラ１１及びテンションローラ２３とで張架された中間転写ベルト８を用い、感光体ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像を転写ローラ６ａ〜６ｄにより中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）した後、二次転写ローラ９において用紙Ｐ上に一度に転写（二次転写）することとした。
【００５８】
また、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄを中間転写ベルト８の下方に配置し、ＬＥＤ４ａ〜４ｄの代わりに露光ユニット４を用いて感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像を行うこととした。それ以外の構成は、第１〜第３実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００５９】
その他、本発明は上記各実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記した食い込み量、往復周期及び回転数は、それぞれ単独で可変しても、互いに組み合わせてもよく、特に限定されない。また、上記食い込み量、往復周期及び回転数はクリーニング力を可変させるための一例に過ぎず、クリーニング力を可変可能であれば、その他の構成とすることもできる。
【００６０】
また、上記実施形態においては、１つの帯電ローラ（ブラック用帯電ローラ）に対するクリーニング部材のクリーニング力を可変したが、その他、例えば２色画像を形成する頻度が多い場合には、かかる２色に対応する帯電ローラのクリーニング力を可変することもできる。また、上記実施形態では、ａ−Ｓｉ感光体ドラム１ａ〜１ｄを用いたが、特にこれに限定されるものではなく、その他、有機感光体ドラムを用いた場合においても上記同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
また、帯電ローラ２ａ〜２ｄや感光体ドラム１ａ〜１ｄ等を各色でユニット化することもできる。また、上記実施形態では一例として、画像形成部を複数備えたタンデム方式のカラープリンタについて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、複写機やファクシミリ等の画像形成装置にも適用することができる。
【００６２】
以下、本発明について実施例及び比較例により更に具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００６３】
図１に示した本発明の第１実施形態のタンデム式カラー画像形成装置を用い、下記の条件に従い、ブラック用帯電ローラ２ｄに対するクリーニング部材２１のブラシ２１ｃの食い込み量を変化させてモノクロ画像及びフルカラー画像を形成した。
【００６４】
モノクロモードでは、印字率５％のテキスト画像（文字画像）を形成し、カラーモードでは、印字率５％のハーフトーン画像を形成し、各画像の画質を評価した。また、モノクロ画像とフルカラー画像の印字比率（モノクロ／フルカラー）を２／６とし、常温常湿環境下（２０℃６０％ＲＨ）でランニングテストを行った。
【００６５】
そして、モノクロ画像及びフルカラー画像とも、印字初期に画像評価用の原稿を印字し、その後、一定間隔毎に画像評価用の原稿を印字し、画質及び耐久性について画像評価を行った。モノクロ画像の画質の評価基準は、各サンプリング時点において、モノクロ画像の文字が鮮明である場合を「○」、文字がやや鮮明でない場合を「△」、文字が明らかに鮮明でない場合を「×」とした。
【００６６】
また、フルカラー画像の画質の評価基準は、ハーフトーン画像に濃度ムラが認められない場合を「○」、濃度ムラが認められた場合を「△」、濃度ムラが顕著に認められた場合を「×」とした。また、耐久性の評価基準は、５０万枚印字後、帯電ローラ２ａ〜２ｄの汚れによるカブリ、筋の発生等の画像異状が認められない場合を「○」、５０万枚印字より前に帯電ローラ２ａ〜２ｄの汚れによるカブリ、筋の発生等の画像異状が認められた場合を「×」とした。
【００６７】
＜比較例１＞
帯電ローラ２ｄに対するクリーニング部材２１の食い込み量Ｄを、カラーモードでもモノクロモードでも０．５ｍｍとして画像形成を行った（ブラックのクリーニング力を両モードで強くした画像形成条件）。なお、帯電ローラ２ａ〜２ｃに対するクリーニング部材２１の食い込み量Ｄも０．５ｍｍとした。
【００６８】
＜比較例２＞
帯電ローラ２ｄに対するクリーニング部材２１の食い込み量Ｄを、カラーモードでもモノクロモードでも０．３ｍｍとして画像形成を行った（ブラックのクリーニング力を両モードで弱くした画像形成条件）。なお、帯電ローラ２ａ〜２ｃに対するクリーニング部材２１の食い込み量Ｄも０．３ｍｍとした。
【００６９】
＜実施例＞
帯電ローラ２ｄに対するクリーニング部材２１の食い込み量Ｄを、カラーモードでは０．３ｍｍ、モノクロモードでは０．５ｍｍとして画像形成を行った（ブラックのクリーニング力をカラーモードでは弱く、モノクロモードでは強くした画像形成条件）。なお、帯電ローラ２ａ〜２ｃに対するクリーニング部材２１の食い込み量Ｄは０．３ｍｍとした。
【００７０】
【表１】
2010032574.tif 000003
【００７１】
表１に示すように、比較例１では、画質評価において、モノクロ画像の文字がやや鮮明ではなかったものの、十分に読み取ることができ、文字画像としては実用性に十分に耐え得る品質水準を満たしていた。また、耐久性評価においても５０万枚印字後においても帯電ローラ２ａ〜２ｄの汚れに起因するカブリや筋等の画像異状も認められなかった。しかし、フルカラー画像の画質評価においては、画像濃度ムラが認められており、高精度の品質を要求されるフルカラー画像としては、実用性に十分に耐え得る品質水準を満たしていなかった。
【００７２】
また、比較例２では、画質評価において、モノクロ画像の文字が鮮明に読み取れ、フルカラー画像の濃度ムラも認められなかったものの、５０万枚の印字に到達する前に帯電ローラ２ｄの汚れに起因するカブリや筋等の画像異状が認められた。これにより、他色よりも使用頻度が高い帯電ローラ２ｄのクリーニング力が弱いと、帯電ローラ２ｄの寿命が短くなることがわかった。
【００７３】
これに対し、実施例では、モノクロ画像の画質評価において、文字がやや鮮明ではなかったものの、文字画像としては十分に読み取ることができ、実用性に十分に耐え得る品質水準を満たしていた。また、フルカラー画像にも濃度ムラは認められず、高精度の品質を要求されるフルカラー画像として、実用性に十分に耐え得る水準を満たしていた。さらに、耐久性評価においても、５０万枚印字後においても帯電ローラ２ａ〜２ｄに起因するカブリや筋等は認められなかった。
【００７４】
すなわち、帯電ローラ２ｄのクリーニング力を、フルカラーモードでは弱くし、モノクロモードでは強くすることにより、フルカラー画像の高画質化とブラック用帯電ローラ２ｄの寿命の延長とを図ることができた。
【００７５】
この結果、本発明により、フルカラーモードとモノクロモードとで、帯電ローラ２ｄのクリーニング力を可変することができるため、実用上十分な品質水準を有するフルカラー画像及びモノクロ画像を形成できることがわかった。また、使用頻度の高い帯電ローラ２ｄの劣化速度を抑制し、他の帯電ローラ２ａ〜２ｃと略同時期に交換できることがわかった。なお、本実施例は本発明の一例に過ぎず、印字比率や交換枚数等は、予備試験等により適宜設定することができる。
【００７６】
なお、本発明の第２実施形態のクリーニング部材２１を用い、該部材の往復周期を、カラーモードでは１往復／５回転、モノクロモードでは１往復／１回転とした場合でも上記と同様の作用効果が得られた。また、本発明の第３実施形態のクリーニング部材２１を用い、帯電ローラ２ｄの回転数を１回転としたときのクリーニング部材２１の回転数を、カラーモードでは０．８回転、モノクロモードでは０．６回転とした場合でも、同様の作用効果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電ローラとを含み、並列配置される複数の画像形成部を備えた画像形成装置において、前記帯電ローラを清掃するためのクリーニング部材が設けられており、前記クリーニング部材のクリーニング力を、形成される画像に応じて可変するものである。
【００７８】
これにより、使用頻度の高い帯電ローラがあっても交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能となる。また、クリーニング部材を、帯電ローラに対して食い込み可能に配置し、クリーニング部材の食い込み量を可変してクリーニング力を可変することにより、使用頻度が高い帯電ローラに対するクリーニング部材の食い込み量を可変することができるため、より有効に帯電ローラの交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能となる。
【００７９】
また、クリーニング部材を、帯電ローラの軸方向に往復運動可能に配置し、クリーニング部材の往復周期を可変してクリーニング力を可変することにより、使用頻度が高い帯電ローラに対するクリーニング部材の往復周期を可変することができるため、より有効に帯電ローラの交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能となる。
【００８０】
また、クリーニング部材を、回転可能に軸支される回転体から構成し、クリーニング部材の回転数を可変してクリーニング力を可変することにより、使用頻度が高い帯電ローラに対するクリーニング部材の回転数を可変することができるため、より有効に帯電ローラの交換タイミングを全色略同時期とすると共にフルカラー画像の高画質化を図ることが可能となる。
【００８１】
また、像担持体を、ブラック画像を形成するためのブラック用像担持体と、ブラック以外の画像を形成するためのカラー用像担持体とから構成し、帯電ローラを、ブラック用像担持体を帯電するブラック用帯電ローラと、カラー用像担持体を帯電するカラー用帯電ローラとから構成し、ブラック用帯電ローラを清掃するためのクリーニング部材のクリーニング力を、フルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで可変することにより、特に市場において一般的に使用頻度が高いブラック用帯電ローラの劣化速度を抑制すると共に、フルカラー画像をより高画質に維持することができるため、より効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】は、本発明の第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の画像形成部及び帯電ローラ周辺の構成を示す概略側面図である。
【図２】は、ブラック用帯電ローラ及び感光体ドラムの周辺を図１の左側から見た概略斜視図である。
【図３】は、帯電ローラ及びクリーニング部材周辺の接触部周辺の拡大平面図である。
【図４】は、本発明の第２実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置に用いられるクリーニング部材を示す平面図である。
【図５】は、本発明の第３実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置に用いられるクリーニング部材及び帯電ローラを示す概略斜視図である。
【図６】は、図５のＡ方向から見た平面図である。
【図７】は、図５の軸方向から見た平面図である。
【図８】は、本発明の第４実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図９】は、従来のタンデム型カラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図１０】は、従来のタンデム型カラー画像形成装置の帯電ローラ及び感光体ドラム周辺の構成を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ      帯電ローラ
３ａ〜３ｄ      現像ユニット
５ａ〜５ｄ      クリーニング部
８      中間転写ベルト
２１      クリーニング部材
２１ａ    支軸
２１ｂ    ブラシ部
２１ｃ    ブラシ
２４      揺動部材
２５      揺動軸
２６      偏心カム
２６ａ    回転軸
２８      軸受部材
３０      円板状カム
３１      ケース部材
５０      搬送ベルト
１００      画像形成装置
Ｐ      用紙
【図１】
2010032574.tif 000004
【図３】
2010032574.tif 000005
【図５】
2010032574.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
2010032574.tif 000009
【図９】
2010032574.tif 000010
【図１０】
2010032574.tif 000011
【図２】
2010032574.tif 000012
【図４】
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