(57)【要約】【課題】クリーニング部材の清掃を良好に行い、該部材による帯電ローラに対するクリーニング性の低下を防止して帯電ローラの帯電性を長期間維持可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電器２ａ〜２ｄには、帯電ローラ２１と帯電ローラ２１表面の異物を除去するクリーニングローラ２２が設けられている。非画像形成時には、帯電ローラ２１及びクリーニングローラ２２に対し互いに同極性の第１及び第２バイアスＶ１、Ｖ２を印加すると共に、クリーニングローラ２２の回転数を画像形成時よりも大きくして、クリーニングローラ２２で除去した異物を、帯電ローラ２１を介して感光体ドラム１ａに回収することにより、クリーニングローラ２２を清掃する。【選択図】図３
2010002648.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、前記像担持体表面を清掃するクリーニング装置と、を含む画像形成部を備えた画像形成装置において、
前記帯電ローラと対向する位置に該帯電ローラの表面を摺擦可能に軸支され、画像形成時に所定回転数で回転することにより前記帯電ローラ表面の異物を除去するクリーニング部材が設けられ、
該クリーニング部材は、非画像形成時、前記異物を前記クリーニング部材から前記帯電ローラを介して前記像担持体に回収することにより清掃されるものであり、
該クリーニング部材の清掃を、前記帯電ローラ及び前記クリーニング部材に対して互いに同極性の第１及び第２バイアスを印加すると共に、前記クリーニング部材の回転数を前記所定回転数よりも大きくして行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のバイアスを、正極性と負極性とに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】
前記第２のバイアスの絶対値は、前記第１のバイアスの絶対値よりも大きい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電ローラを用いて感光体表面を帯電させる画像形成装置に関し、特に、帯電ローラを清掃するクリーニング部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置には、像担時体（感光体）表面を帯電させるために帯電器が用いられている。帯電器としては、環境への配慮から感光体ドラムに対して接触して帯電し、オゾン排出量を低減可能な帯電ローラが用いられている。
【０００３】
感光体ドラム表面は、通常、クリーニング装置によって清掃されるようになっているが、ドラム表面に残留する転写残トナーや飛散したトナーをクリーニング工程において十分に除去できないことがある。このような感光体ドラム表面に残留する異物が帯電ローラと近接または接触する領域に到達すると、これら残留トナーが帯電ローラの表面に付着するおそれがある。
【０００４】
例えば、現像装置において攪拌搬送により正極性に帯電させたトナーを現像に用いる場合、帯電ローラによって感光体ドラムを正極性に帯電させる。かかる帯電極性と同極性の正帯電トナーは、帯電ローラとは静電気的に反発するため、帯電ローラ表面には付着しないようになっている。
【０００５】
しかし、感光体ドラムに供給されるトナーの中には、現像装置内での攪拌搬送により正極性には帯電せず、負極性（帯電極性とは逆極性）に帯電する逆極性トナーが存在する場合がある。かかる逆極性トナーは帯電ローラと静電気的に引きつけ合うため、帯電ローラ表面に付着する。
【０００６】
また、逆極性トナー以外にも、例えば外添剤や紙粉等も逆極性に電荷を帯びると、帯電ローラに付着する。このような逆極性に帯電したトナーや紙粉等が異物として帯電ローラ表面に付着すると、感光体ドラムの表面電位を低下させ、画質を低下させるおそれがある。そこで、帯電ローラのクリーニング方法が種々提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、帯電ローラの表面を清掃するクリーニング部材を帯電ローラ表面に接触させ、クリーニング部材を帯電ローラの帯電と同じ極性に帯電させることにより、経時の汚れや環境変化の影響を受けずに帯電ローラのクリーニング性を維持する方法が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、芯金の外周に弾性層を設け、像担持体表面を帯電させる帯電ローラの表面に、所定の特性を有する繊維から成る導電性のブラシローラ（クリーニング部材）を接触させ、該ブラシローラに、帯電ローラにバイアスが印加されるとき該帯電ローラと同電位にすることにより、感光体ドラムの表面電位の低下を防止する方法が開示されている。
【０００９】
また、特許文献３には、帯電ローラ表面に付着したトナーまたは異物を帯電ローラから除去する帯電ローラクリーニングにおいて、導電性物質で構成されたクリーニング部材と、付着トナーや異物と逆極性の電荷をクリーニング部材に印加する電荷印加手段と、を、設け印加制御を行うことにより、帯電ローラ表面に静電気的に付着する異物を効率的に除去し、長期に亘って良好なクリーニング性を維持する方法が開示されている。
【００１０】
しかし、クリーニング部材に除去した異物が溜まると、帯電ローラに対するクリーニング性が低下し、帯電特性に影響を及ぼすおそれがある。そこで、クリーニング部材から異物を回収する方法が用いられている。
【００１１】
例えば、特許文献４には、逆帯電トナーがクーロン力で感光体ドラムから主帯電器（帯電ローラ）側に移動し、さらに主帯電器から補助帯電器（クリーニング部材）側に移動するような電位差を、感光体ドラムと主帯電器と補助帯電器との間に与えることにより、主帯電部の逆帯電トナーをクリーニングして帯電機能を安定化させる方法が開示されている。かかる特許文献４には、補助帯電ローラと主帯電ローラとの摩擦帯電作用により逆帯電トナーの帯電極性を逆転させて、補助帯電ローラから主帯電ローラに戻すことが開示されている。
【００１２】
また、特許文献５には、印刷動作時若しくは印刷終了後、現像トナーと逆の電荷を帯びて帯電ローラに付着した逆帯電トナーを帯電ローラから除去する補助帯電ローラ（クリーニング部材）を設けることにより、感光体表面の電位を低下させることなく静電潜像を形成し、画質を高品質に維持する方法が開示されている。かかる特許文献５には、帯電ローラ及び補助帯電ローラに印加するバイアスの電位差を反転させることにより、補助帯電ローラに付着した逆帯電トナーを帯電ローラ及び感光体に戻すことが開示されている。
【特許文献１】特開平８−４４１５８号公報
【特許文献２】特開２００２−１０８０６９号公報
【特許文献３】特開２００４−２６４６１９号公報
【特許文献４】特開平１１−９５５３０号公報
【特許文献５】特開平９−２９２７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献４の方法では、クリーニング部材に対するクリーニング性は、クリーニング部材に付着した異物の帯電極性により決定されるおそれがある。また、特許文献５の方法では、逆極性に帯電した異物を電位差により帯電ローラからクリーニング部材へと除去することはできる。しかし、クリーニング部材表面へ移動した異物には、逆極性に帯電した異物のみならず帯電極性と同極性に帯電したトナー等も飛散により付着する場合があり、これら異物は、静電気的な力（クーロン力）のみならず物理的付着力によってもクリーニング部材に付着している。
【００１４】
このため、電位差を変化したたけではクリーニング部材から帯電ローラを介して感光体ドラムに異物を十分に戻すことが困難となる場合がある。かかる場合、クリーニング部材の帯電ローラに対するクリーニング性が低下し、帯電特性に影響を及ぼし、画質を低下させる原因となる。
【００１５】
上記問題点に鑑み、本発明は、クリーニング部材の清掃を良好に行い、該部材による帯電ローラに対するクリーニング性の低下を防止して帯電ローラの帯電性を長期間維持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】
【００１６】
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、前記像担持体表面を清掃するクリーニング装置と、を含む画像形成部を備えた画像形成装置において、前記帯電ローラと対向する位置に該帯電ローラの表面を摺擦可能に軸支され、画像形成時に所定回転数で回転することにより前記帯電ローラ表面の異物を除去するクリーニング部材が設けられ、該クリーニング部材は、非画像形成時、前記異物を前記クリーニング部材から前記帯電ローラを介して前記像担持体に回収することにより清掃されるものであり、該クリーニング部材の清掃を、前記帯電ローラ及び前記クリーニング部材に対して互いに同極性の第１及び第２バイアスを印加すると共に、前記クリーニング部材の回転数を前記所定回転数よりも大きくして行うことを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、前記第１及び第２のバイアスを、正極性と負極性とに可変することを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、前記第２のバイアスの絶対値は、前記第１のバイアスの絶対値よりも大きいことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の構成によれば、画像形成時にはクリーニング部材により異物を除去し、非画像形成時、帯電ローラ及びクリーニング部材に対して互いに同極性の第１及び第２のバイアスを印加すると共に、クリーニング部材の回転数を画像形成時の所定回転数よりも大きくしてクリーニング部材を清掃することにより、クリーニング部材に付着した異物を反発力と物理的衝撃力による叩き出し作用との相乗効果により帯電ローラ側に戻すことができるため、帯電ローラを介して像担持体へと異物を回収し易くすることができる。
【００２０】
これにより、クリーニング部材を良好に清掃することができるため、該部材による帯電ローラに対するクリーニング性の低下を防止し、帯電ローラの帯電性を長期間維持できる。また、画質の低下を防止することもできる。
【００２１】
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、第１及び第２のバイアスを、正極性及び負極性に可変することにより、負極性に帯電した異物及び正極性に帯電した異物の両方をクリーニング部材から回収することができるため、クリーニング部材に対するクリーニング性を向上させることができる。
【００２２】
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、第２のバイアスの絶対値を、前記第１のバイアスよりも大きくすることにより、クリーニング部材に付着した異物が帯電ローラへとより戻り易くなるため、クリーニング部材に対するクリーニング性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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構成を示す概略図である。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１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、イエロー及び黒色）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、イエロー及び黒色の画像を順次形成する。
【００２４】
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１において時計回り（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中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、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）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１において反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。
【００２５】
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及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８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、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存する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。
【００２６】
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の周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像信号を露光する露光ユニット４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナーを供給し、トナー像を形成する現像装置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装置５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。なお、帯電器２ａ〜２ｄの詳細については後述する。
【００２７】
感光体ドラム１ａ〜１ｄは、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電ユニット４により表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット５からのレーザビームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン層（ａ−Ｓｉ）や有機感光層（ＯＰＣ）等が好ましい。また、現像装置３ａ〜３ｄに収容されている現像剤としては、例えばトナー成分とキャリアとから構成される２成分現像剤やトナー成分のみから構成される１成分現像剤が挙げられる。
【００２８】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器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、次いで露光ユニット４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。現像装置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、イエロー及び黒色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、現像装置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、露光ユニット４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。
【００２９】
そして、中間転写ベルト８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、及び黒色のトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。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。
【００３０】
中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ１１及びテンションローラ２０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１１の回転に伴い中間転写ベルト８が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中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。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。
【００３１】
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、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３２】
一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラ１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは排出ローラ１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３３】
図２は、本実施形態の帯電ローラ及びクリーニング部材周辺の拡大側面断面図であり、図３は、クリーニングローラが帯電ローラを摺擦する状態を模式的に示す側面断面図である。図４及び図５は、帯電ローラ及びクリーニングローラにバイアスを印加したとき異物に対してクーロン力が作用する状態を示す図であり、図４は、負極性のバイアスを印加したときの図であり、図５は、正極性のバイアスを印加したときの図である。図１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。
【００３４】
なお、帯電器２ａ〜２ｄは全く同様の構成であるため、図２〜図５では代表例として帯電器２ａを用いて説明する。帯電器２ａには、帯電ローラ２１とクリーニングローラ（クリーニング部材）２２とが設けられている。帯電ローラ２１は、感光体ドラム１ａと下方から回転可能に当接している。また、クリーニングローラ２２は、帯電ローラ２１と下方から対向して回転可能に当接するよう軸支されている。
【００３５】
帯電ローラ２１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。
【００３６】
帯電ローラ２１は、装置本体に従動可能に支持され、感光体ドラム１ａに所定のニップ圧で圧接されており、感光体ドラム１ａに従動回転するようになっている。帯電ローラ２１は、直流電源と交流電源とから成る第１電源２５と電気的に接続されており、帯電ローラ２１には第１バイアスＶ１が印加されるようになっている。
【００３７】
なお、感光体ドラム１ａは駆動ギア（図示せず）を介して駆動モータ（図示せず）に連結されており、該駆動モータにより回転するようになっている。また、感光体ドラム１ａは、図示しない電源によりバイアスが印加されるようになっている。そして、正帯電トナーを用いる場合には、帯電ローラ２１に正極性（帯電極性、以下、単に「正」という）のバイアスを印加することにより、感光体ドラム１ａを正に帯電させる。
【００３８】
このように感光体ドラム１ａの表面を一様に帯電させた後、上述のように、露光ユニット４により照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成され、現像装置３ａ（図１参照）から正帯電トナーが供給されることにより現像が行われる。帯電ローラ２１は、正帯電トナーと同極性に帯電しているため、クーロン力により反発し、正帯電トナーは帯電ローラ２１に付着しないようになっている。
【００３９】
クリーニングローラ２２は、帯電ローラ２１表面を清掃するためのものであり、ローラ体２２ａと、該ローラ体２２ａの表面に突出する樹脂製のブラシから成るブラシ状部２２ｂと、から形成されている。また、クリーニングローラ２２は、ここでは感光体ドラム１ａの上記駆動ギア（図示せず）とギア（図示せず）を介して連結され、感光体ドラム１ａと共に回転するようになっている。
【００４０】
これにより、クリーニングローラ２２が回転すると、図３に示す領域Ｓにおいてブラシ状部２２ｂが帯電ローラ２１の表面を摺擦する。また、クリーニングローラ２２は、直流電源と交流電源とから成る第２電源２６と電気的に接続されており、クリーニングローラ２２に第２バイアスＶ２が印加されるようになっている。なお、上記第１及び第２バイアスＶ１、Ｖ２、駆動モータの回転数は、図示しない制御部により制御されている。
【００４１】
現像装置３ａ（図１参照）内での攪拌で生じる摩擦によりトナーは正に帯電するが、一部のトナーは負極性（帯電極性とは逆極性、以下、単に「負」という）に帯電する場合がある。かかる負帯電トナーが感光体ドラム１ａに供給されると、感光体ドラム１ａ表面に付着したままクリーニング装置５ａ（図１参照）を擦り抜け、正に帯電した帯電ローラ２１に対してクーロン力により付着する。また、トナー外添剤や紙粉等が摩擦により負に帯電すれば、上記同様、帯電ローラ２１に付着する。
【００４２】
これら負に帯電した異物（負帯電異物Ｒ１）は、クーロン力により帯電ローラ２１に付着しているため、物理的な摺擦では十分に除去できない。このため、画像形成時には、クリーニングローラ２２を帯電ローラ２１と同極性である正に帯電させる。これにより、クリーニングローラ２２と負帯電異物Ｒ１との間にクーロン力が作用し、帯電ローラ２１表面に付着した負帯電異物Ｒ１がクリーニングローラ２２に移動し易くなる。
【００４３】
そして、クリーニングローラ２２ａが帯電ローラ２１表面を摺擦する際、帯電ローラ２１表面に付着した負帯電異物Ｒ１を物理的に掻き取り易くなる。このようにして、画像形成時、クリーニング部材２２は帯電ローラ２１を清掃する。
【００４４】
しかし、帯電ローラ２１から除去した負帯電異物Ｒ１がクリーニングローラ２２に多く溜まると、クリーニングローラ２２の帯電ローラ２１に対するクリーニング性が低下し、帯電ローラ２１表面を十分に清掃できなくなる。一方、上記の通り、正帯電トナーは帯電ローラ２１と反発する。かかる反発等により正帯電トナーが飛翔すると、クリーニングローラ２２のブラシ状部２２ｂに異物として入り込むこともある。また、その他の正に帯電した異物も同様にしてブラシ状部２２ｂに入り込むことがある。
【００４５】
このように正帯電異物Ｒ２の進入及び蓄積によってもクリーニングローラ２２の帯電ローラ２１に対するクリーニング性が低下する。従って、これらクリーニングローラ２２に溜まった異物を回収して清掃する必要がある。以下、クリーニングローラ２２の清掃について説明する。まず、負帯電異物Ｒ１のクリーニングローラ２２からの回収について説明する。
【００４６】
非画像形成時、帯電ローラ２１及びクリーニング部材２２を負に帯電させると、両ローラと負帯電異物Ｒ１との間にクーロン力による反発力が生じる。この状態で両ローラを摺擦させると、摺擦で生じる衝撃力により負帯電異物Ｒ１をクリーニングローラ２２から帯電ローラ２１へと移動させ易くなる。
【００４７】
帯電ローラ２１に移動した負帯電異物Ｒ１は、帯電ローラ２１と感光体ドラム１ａとの間の電位差により感光体ドラム１ａ上に移動し、クリーニング装置５ａ（図１参照）により回収される。なお、感光体ドラム１ａには、負帯電異物Ｒ１が帯電ローラ２１から感光体ドラム１ａに移動するように、第１バイアスＶ１に対し所定の電位差となるようバイアスが印加されるようになっている。
【００４８】
ここで、負帯電異物Ｒ１は、クーロン力による引力のみならず物理的な付着力によってもクリーニングローラ２２に付着し、ブラシ状部２２ｂに入り込んでいる。そのため、クリーニングローラ２２を画像形成時と同様の回転数で帯電ローラ２１と摺擦させるだけでは、ブラシ状部２２ｂに入り込んだ負帯電異物Ｒ１を帯電ローラ２１に十分に回収することができない。すなわち、クリーニングローラ２２の有する帯電ローラ２１に対するクリーニング性の低下を十分に防止することができない。
【００４９】
そこで、帯電ローラ２１とクリーニングローラ２２とを負に帯電させると共に、クリーニングローラ２２の回転数を画像形成時よりも大きくすることとした。これにより、クーロン力により帯電ローラ２１へ移動し易くなった状態で帯電ローラ２１とクリーニングローラ２２との衝撃力によりクリーニングローラ２２から叩き出すことができるため、クーロン力と叩き出し作用との相乗効果により、クリーニングローラ２２を良好に清掃することができる。
【００５０】
帯電ローラ２１及びクリーニングローラ２２に印加する第１バイアスＶ１及び第２バイアスＶ２は、例えば図４に示すように、感光体ドラム１ａの電位を０（電源ＯＦＦ）としたとき、第１バイアスＶ１を−１００Ｖ、クリーニングローラ２２に印加する第２バイアスＶ２を−２００Ｖ（｜Ｖ２｜＞｜Ｖ１｜）とすることができる。
【００５１】
また、ここでは第２バイアスＶ２の絶対値｜Ｖ２｜を第１バイアスＶ１の絶対値｜Ｖ１｜よりも大きくすることにより、クーロン力により負帯電異物Ｒ１がクリーニングローラ２２から帯電ローラ２１へと向かうため、クリーニングローラ２２に対するクリーニング性を向上させることができる。
【００５２】
しかし、第１バイアスＶ１及び第２バイアスＶ２は、互いに同極性であり、且つ負帯電異物Ｒ１が感光体ドラム１ａへと移動することができれば特に限定されるものでない。かかる観点から、例えば絶対値として｜Ｖ１｜、｜Ｖ２｜を、５Ｖ以上とすることができる。一方、｜Ｖ１｜、｜Ｖ２｜を大きくし過ぎるとリークや部材損傷のおそれがある。よって、かかる観点から、｜Ｖ１｜、｜Ｖ２｜を、例えば２．３ｋＶ以下とすることができる。
【００５３】
また、｜Ｖ１｜、｜Ｖ２｜を大きくするとクリーニングローラ２２に対するクリーニング性が向上する一方、感光体ドラム１ａ及び帯電ローラ２１の表面が損傷し易くなる傾向にある。これに対し、｜Ｖ１｜、｜Ｖ２｜を小さくすると上記表面の損傷をより防止できる一方、かかるクリーニング性が低下する傾向にある。従って、例えばこれらも考慮して、第１及び第２バイアスＶ１、Ｖ２を適宜設定することができる。また、必要に応じて｜Ｖ１｜、｜Ｖ２｜を増減することもできる。
【００５４】
また、クリーニングローラ２２の回転数は、画像形成時よりも１．５倍程度とすることができるが、画像形成時よりも大きければ特に限定されるものではない。ここでは、クリーニングローラ２２は感光体ドラム１ａとギア（図示せず）により連結されているため、クリーニング部材２２の回転数が大きくなると感光体ドラム１ａの回転数も大きくなる。また、感光体ドラム１ａと従動回転する帯電ローラ２１の回転数も大きくなる。
【００５５】
かかる場合、クリーニングローラ２２の回転数を大きくするとクリーニングローラ２２に対するクリーニング性が向上する一方、感光体ドラム１ａ及び帯電ローラ２１の表面が損傷し易くなる傾向にある。また、クリーニングローラ２２の回転数を小さくすると上記表面の損傷をより防止できる一方、かかるクリーニング性が低下する傾向にある。よって、例えばこれらを考慮して回転数を設定することができる。また、必要に応じて回転数を増減することもできる。
【００５６】
かかる回転数は、例えばｒｐｍ(回転数／ｍｉｎ)や線速（ｍｍ／ｓｅｃ）で表すことができる。また、クリーニングローラ２２を、感光体ドラム１ａとは別途独立して図示しない駆動モータ等により回転させることもできる。
【００５７】
このように、ブラシ状部２２ｂの間に入り込んだ負帯電異物Ｒ１を回収し易くすることができる。しかし、上記バイアス条件では、異物中に正帯電異物Ｒ２が存在すれば、図４に示すように、負帯電異物Ｒ１とは反対方向に向かうクーロン力が作用する。そこで、次に正帯電異物Ｒ２のクリーニングローラ２２からの回収について説明する。クリーニングローラ２２から回収し易くするためには、第１バイアスＶ１及び第２バイアスＶ２を、図５に示すような条件で印加することができる。
【００５８】
図５では、非画像形成時、感光体ドラム１ａの電位を０とし、第１バイアスＶ１を１００Ｖ、第２バイアスＶ２を２００Ｖとした。このように、図４に示すバイアス条件とは正負を逆転させることにより、正帯電異物Ｒ２には、クリーニングローラ２２から帯電ローラ２１へと向かう方向のクーロン力が作用する。かかる状態で、上記と同様にクリーニングローラ２２の回転数を画像形成時よりも大きくすれば、クリーニングローラ２２に対するクリーニング性を向上させることができる。
【００５９】
なお、第１バイアスＶ１及び第２バイアスＶ２は、上記同様、特に限定されるものではく、例えば絶対値として｜Ｖ１｜、｜Ｖ２｜を、５Ｖ以上２．３ｋＶ以下とすることができる。なお、このとき異物中に負帯電異物Ｒ１が存在すれば、帯電ローラ２１からクリーニングローラ２２へと向かうクーロン力が作用する。
【００６０】
上記の通り、負帯電異物Ｒ１及び正帯電異物Ｒ２をそれぞれクリーニングローラ２２から回収することができるが、異物中には負帯電異物Ｒ１と正帯電異物Ｒ２とが混在している場合がある。かかる場合、非画像形成時において第１バイアスＶ１と第２バイアスＶ２の条件を、上記図４に示す正のバイアスと図５に示す負のバイアスとに可変することにより、負帯電異物Ｒ１及び正帯電異物Ｒ２の両方を回収することができる。
【００６１】
ここでは正帯電トナーを用い、感光体ドラム１ａを正に帯電させているため、先ず図４に示す負のバイアスを印加した後、図５に示す正のバイアスを印加すれば、かかる正の帯電極性を維持したまま次の画像形成を行うことができるため、効率的となる。しかし、正及び負のバイアスの変更タイミング等は特に限定されるものではなく、トナーや構成部材の種類等に応じて適宜設定することができる。
【００６２】
なお、ここでは帯電器２ａと感光体ドラム１ａについて説明したが、他の帯電器２ｂ〜２ｄと感光体ドラム１ｂ〜１ｄについても全く同様の構成である。また、ここではブラシ状部２２ｂを有するクリーニングローラ２２を用いたため、上記叩き出し効果をより有効に発揮させることができるが、クリーニングローラ２２は、回転可能に軸支され帯電ローラ２１の表面を摺擦して清掃可能であれば、特に限定されるものではない。
【００６３】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、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。上記実施形態では、トナーとして正帯電トナーを用いた場合を説明したが、トナーとして負帯電トナーを用い、画像形成時に帯電ローラ２１を負（帯電極性）に帯電させた場合には、上記とは帯電挙動が逆極性となるため、例えば、上記図４及び図５において逆極性のバイアスを印加し、負帯電異物Ｒ１および正帯電異物Ｒ２を上記とは反対方向に向かうようすればよい。
【００６４】
また、このように負帯電トナーを用いる場合、非画像形成時において、上記正帯電トナーの場合とは逆に、先ず正の第１及び第２バイアスＶ１、Ｖ２を印加した後、負の第１及び第２バイアスＶ１、Ｖ２を印加すれば、かかる負の帯電極性を維持したまま次の画像形成を行うことができるため、効率的となる。
【００６５】
また本発明は、デジタル複合機やタンデム式のカラー複写機、アナログ方式のモノクロ複写機等の複写機、或いはファクシミリやレーザプリンタ等、帯電器を用いて感光体表面を帯電させる種々の画像形成装置に適用可能である。
【００６６】
以下、本発明について実施例により更に具体的に説明する。
【実施例】
【００６７】
図２の帯電器２ａ〜２ｄを備えた図１に示す画像形成装置を用い、クリーニングローラ２２に付着した異物を該クリーニングローラ２２から回収する際のクリーニング性について調べた。
【００６８】
正帯電トナーとキャリアとから成る二成分現像剤を用いた。画像形成時の感光体ドラム１ａ〜１ｄの線速（回転数）を２１０ｍｍ／ｓｅｃ、帯電ローラ２１の線速を２１０ｍｍ／ｓｅｃ、クリーニングローラ２２の線速を１７０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００６９】
このときの感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する印加バイアス（ＤＣ）を２５０Ｖ、帯電ローラ２１に印加する第１バイアスＶ１（ＤＣ及びＶｐｐ）を±５００Ｖ及び１．１ｋＶ、クリーニングローラ２２に印加する第２バイアスＶ２（ＤＣ及びＶｐｐ）を±７００Ｖ及び１．１ｋＶとして画像形成を行うと共に帯電ローラ２１表面の異物をクリーニングローラ２２により除去した。
【００７０】
そして、非画像形成時、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、帯電ローラ２１及びクリーニングローラ２２の印加バイアスを画像形成時と同様に設定し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、帯電ローラ２１及びクリーニングローラ２２の線速を表１に示すように変化させて、クリーニングローラ２２に対するクリーニング性と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ及び帯電ローラ２２の表面の損傷と、を調べた。
【００７１】
なお、負帯電異物Ｒ１及び正帯電異物Ｒ２の両方をクリーニングローラ２２から回収するために、第１及び第２バイアスＶ１、Ｖ２を同極性に保ちながら、最初に負（−）、次に正（＋）に切り替えて、所定時間印加した。
【００７２】
クリーニング性の評価については、異物がほとんど認められず極めて良好である場合を「◎」、異物がわずかに残るものの良好である場合を「○」、異物が少し残るものの実用上問題ない場合を「△」とした。また表面の損傷の評価については、ほとんど損傷が認められない場合を「◎」、わずかに損傷が認められる程度である場合を「○」、少し損傷が認められるものの実用上問題ない場合を「△」、多くの損傷が認められた場合を「×」とした。結果を表１に示す。
【００７３】
また、非画像形成時に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、帯電ローラ２１及びクリーニングローラ２２の線速を画像形成時と同様に設定し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、帯電ローラ２１及びクリーニングローラ２２に対する第１及び第２バイアスＶ１、Ｖ２を表２に示すように変化させて、上記同様、クリーニングローラ２２に対するクリーニング性と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ及び帯電ローラ２２の表面の損傷と、を調べた。結果を表２に示す。
【００７４】
【表１】
2010002648.tif 000003
【００７５】
【表２】
2010002648.tif 000004
【００７６】
表１に示すように、クリーニングローラ２２の線速を画像形成時よりも速く（大きく）すると、クリーニング性が向上した。このとき表面の損傷は、画像形成時よりも低下するものの実用上は十分な範囲内であった。一方、線速を画像形成時よりも遅く（小さく）すると、クリーニングに要する時間が長くなり、クリーニング性は画像形成時よりもやや低下するものの、表面の損傷はほとんど認めらなかった。
【００７７】
この結果、例えばクリーニングローラ２２の線速を２０３ｍｍ／ｓｅｃとすることにより、表面の損傷を防止しつつ良好にクリーニングローラ２２を清掃できることがわかった。
【００７８】
表２に示すように、第２バイアスＶ２の絶対値と第１バイアスＶ１の絶対値との差を画像形成時よりも大きくすると、クリーニング性が向上することがわかった。また、第１バイアスＶ１及び第２バイアスＶ２の絶対値を画像形成時よりも大きくすると、クリーニング性が向上することもわかった。
【００７９】
このとき表面の損傷は、画像形成時よりも低下するものの、第１バイアスＶ１の絶対値が７００Ｖ、第２バイアスＶ２の絶対値が９００Ｖ（いずれもＶｐｐは１．２ｋＶ）までは実用上十分な範囲であった。
【００８０】
一方、第２バイアスＶ２の絶対値と第１バイアスＶ１の絶対値との差を画像形成時よりも小さくすると、クリーニング性はやや低下するものの、表面の損傷をより防止できることがわかった。また、第１及び第２バイアスＶ１、Ｖ２の絶対値を画像形成時よりも小さくしても同様の結果が得られることがわかった。
【００８１】
この結果、例えば第１バイアスＶ１（ＤＣ及びＶｐｐ）を±９００Ｖ及び１．２ｋＶとし、第２バイアスＶ２（ＤＣ及びＶｐｐ）を±７００Ｖ、Ｖｐｐを１．２ｋＶとすることにより、表面の損傷を防止しつつ良好にクリーニングローラを清掃できることがわかった。
【００８２】
上記実施例は本発明の一例に過ぎず、本実施例により、線速と印加バイアスとを組み合わせることにより、表面の損傷を十分に防止しつつ良好にクリーニングローラ２２を清掃できることもわかった。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
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、前記像担持体表面を清掃するクリーニング装置と、を含む画像形成部を備えた画像形成装置において、前記帯電ローラと対向する位置に該帯電ローラの表面を摺擦可能に軸支され、画像形成時に所定回転数で回転することにより前記帯電ローラ表面の異物を除去するクリーニング部材が設けられ、該クリーニング部材は、非画像形成時、前記異物を前記クリーニング部材から前記帯電ローラを介して前記像担持体に回収することにより清掃されるものであり、該クリーニング部材の清掃を、前記帯電ローラ及び前記クリーニング部材に対して互いに同極性の第１及び第２バイアスを印加すると共に、前記クリーニング部材の回転数を前記所定回転数よりも大きくして行うものである。
【００８４】
これにより、クリーニング部材を良好に清掃することができるため、該部材による帯電ローラに対するクリーニング性の低下を防止し、帯電ローラの帯電性を長期間維持できる。また、画質の低下を防止することもできる。
【００８５】
また、第１及び第２のバイアスを、正極性及び負極性に可変することにより、負極性に帯電した異物及び正極性に帯電した異物の両方をクリーニング部材から回収することができるため、クリーニング部材に対するクリーニング性を向上させることができる。また、第２のバイアスの絶対値を、前記第１のバイアスよりも大きくすることにより、クリーニング部材に付着した異物が帯電ローラへとより戻り易くなるため、クリーニング部材に対するクリーニング性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】は、本発明の一実施形態の画像形成装置の概略断面図である。
【図２】は、本実施形態の帯電ローラ及びクリーニング部材周辺の拡大側面断面図である。
【図３】は、クリーニングローラが帯電ローラを摺擦する状態を模式的に示す側面断面図である。
【図４】は、帯電ローラ及びクリーニングローラに負のバイアスを印加したとき異物に作用するクーロン力を示す図である。
【図５】は、帯電ローラ及びクリーニングローラに正のバイアスを印加したとき異物に作用するクーロン力を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ      帯電器
３ａ〜３ｄ      現像装置
５ａ〜５ｄ      クリーニング装置
８              中間転写ベルト
２１            帯電ローラ
２２            クリーニングローラ（クリーニング部材）
２２ａ          ローラ体
２２ｂ          ブラシ状部
２５            第１電源
２６            第２電源
１００          画像形成装置
Ｐａ〜Ｐｄ      画像形成部
Ｒ１            負帯電異物
Ｒ２            正帯電異物
Ｖ１            第１バイアス
Ｖ２            第２バイアス
【図１】
2010002648.tif 000005
【図２】
2010002648.tif 000006
【図３】
2010002648.tif 000007
【図４】
2010002648.tif 000008
【図５】
2010002648.tif 000009