(57)【要約】【課題】異物を簡単に回収することができるクリーニング装置、このようなクリーニング装置を有し、良好な画像形成を行うためのプロセスカートリッジ、および画像形成装置を提供する。【解決手段】所定方向と該所定方向とは逆方向とに回転方向が切り換わるロール状の被クリーニング体と当接し、該被クリーニング体の回転に対して従動回転して、該被クリーニング体に付着した付着物を排除するクリーニング部材と、上記被クリーニング体が上記所定方向とは逆方向に回転するときに上記クリーニング部材の従動回転を抑制する制動部とを備えた。【選択図】図２
2008090175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向と該所定方向とは逆方向とに回転方向が切り換わるロール状の被クリーニング体と当接し、該被クリーニング体の回転に対して従動回転して、該被クリーニング体に付着した付着物を排除するクリーニング部材と、
前記被クリーニング体が前記所定方向とは逆方向に回転するときに前記クリーニング部材の従動回転を抑制する制動部とを備えたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
回転しながら表面に画像を保持する、所定方向と該所定方向とは逆方向とに回転方向が切り換わる像保持体；
前記像保持体と当接し、該像保持体の回転に対して従動回転しながら該像保持体に電荷を付与するロール状の帯電部材；および
前記帯電部材と当接し、該帯電部材の回転に対して従動回転して、該帯電部材に付着した付着物を排除するクリーニング部材と、前記像保持体が前記所定方向とは逆方向に回転するときに前記クリーニング部材の従動回転を抑制する制動部とを有するクリーニング装置；
を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３】
回転しながら表面に画像を保持する、所定方向と該所定方向とは逆方向とに回転方向が切り換わる像保持体；
前記像保持体上に画像を形成する像形成部；
前記画像を前記像保持体から転写して記録媒体上に定着する転写定着部；
前記像保持体と当接し、該像保持体の回転に対して従動回転しながら該像保持体に電荷を付与するロール状の帯電部材；および
前記帯電部材と当接し、該帯電部材の回転に対して従動回転して、該帯電部材に付着した付着物を排除するクリーニング部材と、前記像保持体が前記所定方向とは逆方向に回転するときに前記クリーニング部材の従動回転を抑制する制動部とを有するクリーニング装置；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被クリーニング体に付着した付着物を取り除くクリーニング装置、記録媒体上に画像を形成するためのプロセスカートリッジ、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタや複写機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、このような画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体ドラムをはじめとする感光体
を帯電装置を用いて帯電させ、帯電した感光体上に周囲の電位とは電位が異なる静電潜像を形成することによって印刷パターンの形成が行われることが多く、このようにして形成された静電潜像は、トナーを含む現像剤で現像された後、最終的に記録媒体上に転写される。最近では、感光体や帯電器などの画像形成装置の構成要素がセットになったプロセスカートリッジが市場に出回るようになってきており、このプロセスカートリッジを画像形成装置に組み込むことで、感光体や帯電器を含む、複数の構成要素をまとめて画像形成装置に備えることができるので、メンテナンス等が容易となってきている。
【０００３】
帯電装置は、感光体を帯電させるという重要な働きをする装置であり、感光体に直接接触して感光体を帯電させる接触帯電方式の帯電装置と、感光体とは接触せずに感光体近傍でコロナ放電などにより感光体を帯電させる非接触帯電方式の帯電装置との２種類の帯電装置に大別される。非接触帯電方式の帯電装置では、放電によって副次的に、オゾンや窒素酸化物といった物質が生成されることがあるため、最近では、接触帯電方式を採用する帯電装置が増えている。
【０００４】
接触帯電方式の帯電装置には、感光体表面と直接接触し、感光体表面の動きに合わせて従動回転して感光体を帯電させる帯電部材が備えられている。感光体の帯電が行われる際には、感光体上のトナーやトナーの外添剤がこの帯電部材に付着することが多く、こうした付着物により帯電部材の表面の抵抗（表面抵抗）にばらつきが生じて帯電性能が不安定化することがある。このため、接触帯電方式の帯電装置においては、帯電部材表面をクリーニングする機構を備えることが必要となり、回転する帯電部材に対して当接しながら従動回転するクリーニング部材によって、帯電部材表面をクリーニングする方式を採用する帯電装置が多い（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−２９７６９０号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の帯電装置や特許文献２記載の帯電装置のようにクリーニング部材を備えた帯電装置では、クリーニング部材の材料として、帯電部材表面をクリーニングするのに適した硬度や弾性を有した材料であって、しかも帯電部材表面の付着物を掻き落としやすい多孔質の材料である発泡性高分子材料が好んで用いられている。こうした発泡性高分子材料としては、例えば、発泡ウレタン、発泡ポリスチレン、メラミン樹脂発泡体等を挙げることができる。しかし、こうした発泡性高分子材料は多孔質の材料であるため、クリーニング部材の製造過程で生じた、研磨粉などといった異物が取り込まれていることが多い。このため、発泡性高分子材料で形成されたクリーニング部材が採用された帯電装置では、こうした異物がクリーニング部材から帯電部材表面に移行して帯電部材表面に付着しやすいという欠点がある。
【０００６】
このように帯電部材表面に付着した異物は、上述した、帯電部材に対して常時従動回転するクリーニング方式では充分除去されず、その結果帯電部材の帯電性能がより早く低下する傾向にある。そこで、回転する帯電部材に対してクリーニング部材を常時停止させるクリーニング方式が考えられる。この方式では、帯電部材との摺擦摩擦が増加することにより帯電部材表面に付着した異物の除去能力が向上するものの、この摺擦摩擦によりクリーニング部材が磨耗してクリーニング部材からさらに異物が放出されるという逆効果も大きく、必ずしも帯電部材の帯電性能低下の抑制にはならない。
【０００７】
発泡性高分子材料は、硬度、弾性、および表面形状の点ではクリーニング部材の材料として好ましい性質を多く備えているものの、こうした長所を生かしつつ、帯電部材の帯電性能を維持するにあたっては、さらなる工夫が望まれる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、異物を簡単に回収することができるクリーニング装置、このようなクリーニング装置を有し、良好な画像形成を行うためのプロセスカートリッジ、および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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明のクリーニング装置は、
所定方向と該所定方向とは逆方向とに回転方向が切り換わるロール状の被クリーニング体と当接し、該被クリーニング体の回転に対して従動回転して、該被クリーニング体に付着した付着物を排除するクリーニング部材と、
上記被クリーニング体が上記所定方向とは逆方向に回転するときに上記クリーニング部材の従動回転を抑制する制動部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のクリーニング装置は、被クリーニング体が所定方向とは逆方向に回転するときにはクリーニング部材の従動回転を抑制することにより、大きな摺擦摩擦で被クリーニング体のクリーニングが行われる。このように大きな摺擦摩擦でのクリーニングが行われるのは、被クリーニング体が所定方向とは逆方向に回転するときに限られているので、クリーニング部材の磨耗は回避されており、高いクリーニング性の実現とクリーニング部材の磨耗防止とが両立している。
【００１１】
本発明のクリーニング装置は、「上記被クリーニング体が、回転しながら表面に画像を保持する、回転方向が切り換わる像保持体に当接し、該像保持体の回転に対して従動回転しながら該像保持体に電荷を付与する帯電部材である」という形態を採用してもよい。
【００１２】
このような形態によれば、クリーニング部材から放出される異物によって帯電部材の帯電性能が低下することを回避することができる。
【００１３】
また、本発明のクリーニング装置において、「上記クリーニング部材は、上記被クリーニング体の回転方向が上記所定方向から該所定方向とは逆方向に切り換わると、上記クリーニング部材が被クリーニング体から受ける回転力の方向変化によって第１の位置から第２の位置へと移動するものであり、上記制動部は、上記第２の位置に移動した上記クリーニング部材と当接して該クリーニング部材の回転を抑制する摺動抵抗体である」という形態は好ましい形態である。
【００１４】
このような形態によれば、クリーニング部材の回転の抑制が簡単に実現される。
【００１５】
また、本発明のクリーニング装置において、「上記クリーニング部材は、上記被クリーニング体の回転方向が切り換わっても位置が不変なものであり、上記制動部が、上記クリーニング部材を、上記被クリーニング体の上記所定方向への回転に対しては従動回転させ、該所定方向とは逆方向の回転に対しては停止させるものである」という形態も好ましい形態である。
【００１６】
このような形態によっても、クリーニング部材の回転の抑制が簡単に実現される。こうした制動部の一例としては、例えば、ワンウェイクラッチを挙げることができる。
【００１７】
上記目的を達成するための本発明のプロセスカートリッジは、
回転しながら表面に画像を保持する、所定方向と該所定方向とは逆方向とに回転方向が切り換わる像保持体；
上記像保持体と当接し、該像保持体の回転に対して従動回転しながら該像保持体に電荷を付与するロール状の帯電部材；および
上記帯電部材と当接し、該帯電部材の回転に対して従動回転して、該帯電部材に付着した付着物を排除するクリーニング部材と、上記像保持体が上記所定方向とは逆方向に回転するときに上記クリーニング部材の従動回転を抑制する制動部とを有するクリーニング装置；
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明のプロセスカートリッジは、上述したクリーニング装置を備えているため、帯電部材の帯電性能が安定している。
【００１９】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
回転しながら表面に画像を保持する、所定方向と該所定方向とは逆方向とに回転方向が切り換わる像保持体；
上記像保持体上に画像を形成する像形成部；
上記画像を上記像保持体から転写して記録媒体上に定着する転写定着部；
上記像保持体と当接し、該像保持体の回転に対して従動回転しながら該像保持体に電荷を付与するロール状の帯電部材；および
上記帯電部材と当接し、該帯電部材の回転に対して従動回転して、該帯電部材に付着した付着物を排除するクリーニング部材と、上記像保持体が上記所定方向とは逆方向に回転するときに上記クリーニング部材の従動回転を抑制する制動部とを有するクリーニング装置；
を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の画像形成装置は、上述したクリーニング装置を備えているため、帯電部材の帯電性能が安定し、良好な画像形成を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、該研磨粉等の異物が簡単に回収されて帯電性能が安定しており、良好な画像形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００２４】
図１に示す画像形成装置１は、感光体１０および中間転写ベルト２を備えている。感光体１０は、電子写真方式用の積層型感光体であり、画像形成時には図の矢印Ａ方向に回転する。中間転写ベルト２は、支持ロール６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅに張架された無端状のベルト部材であり、画像形成時には、感光体１０に従動して図の矢印Ｂ方向に循環移動する。中間転写ベルト２は、弾性を有するベルト基材と、このベルト基材の表面を被覆し、導電剤を含有する保護層とを備えている。また、中間転写ベルト２を挟んで感光体１０と対向する位置に、１次転写ロール４０ａが配設されており、また、１次転写ロール４０ａから少し離れた所（図では右側）に、２次転写ロール４０ｂが設けられている。これら１次転写ロール４０ａ，２次転写ロール４０ｂには、画像形成時にそれぞれ１次転写バイアス電圧印加部４１ａ，２次転写バイアス電圧印加部４１ｂからバイアス電圧が印加される。
【００２５】
感光体１０の周囲には、現像ロータリー５０、帯電装置２００、露光器３２、クリーニング装置３０が配設されている。帯電装置２００は、帯電部材２０を感光体１０に従動回転させながら感光体１０を帯電する接触型の帯電装置である。現像ロータリー５０は、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の有色トナーをそれぞれ有する現像剤を収容した現像器５１〜現像器５４が周方向に沿って配置された回転式の複合現像器であり、現像ロータリー５０の回転により、感光体３に近接して現像を行う現像器を切り換えることができる。各有色トナーは負極に帯電する帯電特性を有するものであり、各有色トナーには、潤滑剤や転写助剤やクリーニング助剤といったトナー粒子よりも小さな外添剤粒子が添加されている。露光器３２は、感光体１０の表面に向けてレーザ光を照射する役目を担い、クリーニング装置３０は、感光体１０上に残留したトナーを除去する役目を担っている。
【００２６】
以上の画像形成装置１各部において、図で一点鎖線で囲まれた領域内の、感光体１０、帯電装置２００、中間転写ベルト２、支持ロール６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ、１次転写ロール４０ａ、クリーニング装置３０は、これらの構成要素がセットになってプロセスカートリッジ１００を構成しており、このプロセスカートリッジ１００が画像形成装置内に組み込まれることで、感光体１０や帯電装置２００といった、複数の構成要素がまとめて画像形成装置内に備えられることとなる。ここで、このプロセスカートリッジが画像形成装置１に取り付けられると、１次転写ロール４０ａや帯電装置２００は、画像形成装置内の１次転写バイアス電圧印加部４１ａや後述の帯電電圧印加部２００ａと接続されて、電圧の印加を受けられるようになる。
【００２７】
この画像形成装置１には、中間転写ベルト２のクリーニングに携わるベルトクリーニング装置８０が設けられている。このベルトクリーニング装置８０には、図の両矢印Ｃ方向に移動して中間転写ベルト２に対して当接離間の切り換えが可能なベルト用クリーニングブレード８１が備えられており、中間転写ベルト２のクリーニング時には、ベルト用クリーニングブレード８１は中間転写ベルト２に当接して中間転写ベルト２上に残留したトナーを除去する。ベルト用クリーニングブレード８１の当接あるいは離間の制御は、ＣＰＵ４によって行われており、このＣＰＵ４は、上述の１次転写バイアス電圧印加部４１ａ，２次転写バイアス電圧印加部４１ｂなど、画像形成装置の各部の制御も行う。
【００２８】
次に、この画像形成装置１における画像形成の動作について説明する。
【００２９】
この画像形成装置１では、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の画像信号を有する、１つ以上の画像を表した画像情報の入力を受けて画像形成を行う。これらの画像信号が入力されると、感光体１０が回転を開始し、この回転する感光体１０の表面を、帯電装置２００がマイナス帯電する。そして、入力された４色の画像信号のうち、まずシアンの画像信号に応じたレーザ光が露光器３２から感光体１０に向けて照射され、この照射によって感光体１０の表面に、電位が周囲より電位が高くなった静電潜像が形成される。また、現像ロータリー５０の回転により、シアントナーを収納した現像器５４が感光体１０に近接して、静電潜像をシアントナーを含む現像剤で現像する。この静電潜像の現像の際には、シアントナーを収納した現像器５４が、不図示の現像バイアス印加部によりバイアス電圧の印加を受けて、その電位が、静電潜像の電位よりも低く感光体１０の電位よりは高い電位となる。このため、現像器５４のシアントナーは、静電潜像とシアントナーを収納した現像器５４との間の電位差により、現像器５４を離れて静電潜像に付着し、感光体１０上にシアントナー像が形成される。
【００３０】
次いで、形成されたシアントナー像は、１次転写ロール４０ａによって、感光体１０から中間転写ベルト２に１次転写される。この１次転写の際には、１次転写ロール４０ａの電位が、シアントナー像が位置する感光体１０上の電位よりも高い電位となるよう、１次転写ロール４０ａに対して１次転写バイアス電圧印加部４１ａが正極性のバイアス電圧の印加を行うことで、上記の１次転写が実現する。
【００３１】
感光体１０の上には、１次転写されずに残った残留トナーが存在するが、この残留トナーは、クリーニング装置３０に備えられた、ポリウレタン製のクリーニングブレード３１によって感光体１０上から除去される。また、クリーニング装置３０には、クリーニングブレード３１周辺を取り囲む筐体３１ｂも備えられており、クリーニングブレード３１は、支持部材３１ａを介してこの筐体３１ｂに取り付けられている。クリーニングブレード３１によって除去された残留トナーは、この筐体３１ｂ内に収容される。
【００３２】
クリーニング装置３０による残留トナーの除去が行われた後、再び、感光体１０の表面が、帯電装置２００によりマイナス帯電され、現像ロータリー５０の回転により、今度はマゼンタトナーを収納した現像器５３が感光体１０に近接し、上述のシアントナー像の形成と同様にしてマゼンタトナー像が形成される。このマゼンタトナー像の形成は、中間転写ベルト２の上のシアントナー像が１次転写後に支持ロール６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄを通過して１次転写ロール４０ａの位置に戻ってきたときに、形成されたマゼンタトナー像がシアントナー像の上に重ねて１次転写されるように、タイミングを合わせて行われる。マゼンタトナー像がシアントナー像の上に重ねて１次転写された後、イエロートナー像，ブラックトナー像についても同様にして形成されて、マゼンタトナー像およびシアントナー像に重ね合わされる。この結果、中間転写ベルト２には、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの各色のトナー像が重なり合った多色のトナー像が形成される。
【００３３】
続いて、この多色のトナー像は、２次転写ロール４０ｂと支持ロール６０ｃとで挟まれた位置において、図で点線矢印で示すようにトレイ６から給紙ロール８ｃによって送り出され搬送ロール８ｂによって運ばれてきた用紙上に２次転写される。この２次転写の際には、２次転写ロール４０ｂの電位が、多色のトナー像が位置する中間転写ベルト２上の電位よりも高い電位となるよう、２次転写ロール４０ｂに対して２次転写バイアス電圧印加部４１ｂがバイアス電圧の印加を行うことで、上記の２次転写が実現する。
【００３４】
多色のトナー像の２次転写を受けた用紙は、図１において２次転写ロール４０ｂの上方に備えられている定着器６２により、熱および圧力を加えられてトナー像の定着処理が施され、図の左方向の点線矢印で示すように送り出しロール８ａによって左方向に排出される。
【００３５】
中間転写ベルト２の上には、２次転写されずに残った残留トナーが存在するが、この残留トナーは、ベルトクリーニング装置８０によって除去される。
【００３６】
以上が、この画像形成装置１における画像形成の動作についての説明である。
【００３７】
次に、この画像形成装置１で採用されている帯電装置２００について説明する。この帯電装置２００には、上述したように帯電部材２０が備えられている。この帯電部材２０には、帯電部材２０の電位が感光体１０の表面電位よりも低くなるように、帯電電圧印加部２００ａから電圧の印加が行われており、帯電部材２０は、感光体１０に従動回転しながら感光体１０をマイナス帯電する。さらに、この帯電装置２００には、帯電部材２０に従動回転して帯電部材２０の表面に付着したトナーやトナーの外添剤を除去するクリーニング部材２１も設けられている。このクリーニング部材２１は、クリーニング部材２１のコアとなるシャフトの外面を、発泡性高分子材料が覆った構成を備えている。
【００３８】
一般に、発泡性高分子材料は、帯電部材表面をクリーニングするのに適した硬度や弾性を有する材料であり、また、帯電部材表面の付着物を掻き取りやすい多孔質の材料でもあるので、クリーニング部材の材料として優れた性質を備えている。こうした発泡性高分子材料としては、例えば、発泡ウレタン、発泡ポリスチレン、メラミン樹脂発泡体等を挙げることができる。しかし、発泡性高分子材料は多孔質であるため、クリーニング部材の製造過程で生じた、研磨粉などといった異物が取り込まれていることが多い。このため、発泡性高分子材料で形成されたクリーニング部材では、こうした異物がクリーニング部材から帯電部材表面に移行して帯電部材表面に付着しやすいという欠点がある。このように帯電部材表面に付着した異物は、クリーニング部材が帯電部材に対して常時従動回転するクリーニング方式では充分除去されず、帯電部材の帯電性能が低下する場合がある。そこで、回転する帯電部材に対してクリーニング部材の方を常時停止させるクリーニング方式が考えられるが、前述のように必ずしも改善されない場合がある。
【００３９】
図１の帯電装置２００では、こうした発泡性高分子材料の短所を克服するため、帯電部材２０に対するクリーニング部材２１の従動回転と停止とが適度に行われるような機構を備えている。
【００４０】
図２は、図１に示す帯電装置の一部分を表した外観図である。
【００４１】
図１の帯電装置２００に備えられた帯電部材２０は、細長い円柱状をしており、図２では、この円柱の一方の端の部分が、帯電装置２００の他の構成要素とともに表されている。帯電装置２００は、上述の帯電部材２０およびクリーニング部材２１に加え、これら帯電部材２０とクリーニング部材２１とを支持するベアリング２３、ベアリング２３に端が固定され、ベアリング２３を図の下方向に押すスプリング２３ａ、ベアリング２３に固定され、クリーニング部材２１の回転を抑制する役割を果たす摺動抵抗部材２１ｃを備えている。
【００４２】
ベアリング２３は、導電性の材料で構成されており、帯電部材２０とクリーニング部材２１を支持する役割を果たす。また、このベアリング２３は帯電電圧印下部２００ａから高圧電圧の印加を受けており、この高圧電圧の印加により帯電部材２０の電位が、図１の感光体１０の電位より充分低い状態に設定され、感光体１０のマイナス帯電が行われる。
【００４３】
スプリング２３ａは、ベアリング２３を図の下方向に押すことによって帯電装置２００全体を感光体３に押し付ける役割を担っている。このようなスプリング２３ａの働きにより、帯電部材２０と感光体３とが圧接することになる。
【００４４】
帯電部材２０は、帯電部材２０のコアとなり、ベアリング２３と接続されている円筒状のシャフト２０ａと、シャフト２０ａの円筒の両端付近を除いてシャフト２０ａの周面を覆っている帯電ロール２０ｂとで構成されている。図２には、帯電ロール２０ｂに覆われていない、シャフト２０ａがむきだしになった端部も示されている。シャフト２０ａは、導電性の部材であり、ベアリング２３に支持されながら、帯電ロール２０ｂと一体となって図１の感光体３の回転に従動して回転する。帯電ロール２０ｂは、導電性発泡弾性層、抵抗層、表面層の３つの層から構成されており、これら３つの層は、導電性発泡弾性層、抵抗層、表面層の順にシャフト２０ａの外面に重なっている。導電性発泡弾性層は、導電剤が混在した発泡性高分子材料からなる層であり、抵抗層は、帯電ロール２０ｂの抵抗値を調整するための層であって、導電剤が混在した導電性高分子材料によって形成されている。表面層は、トナーやトナーの外添剤により帯電部材２０が汚れることを抑制するために設けられた層であり、導電剤が混在した樹脂を主成分としている層である。
【００４５】
クリーニング部材２１は、クリーニング部材２１のコアとなりベアリング２３と接続されている円筒状のクリーニングロールシャフト２１ａと、クリーニングロールシャフト２１ａがベアリング２３と接続されている付近を除いてクリーニングロールシャフト２１ａの外面を覆っているクリーニングロール２１ｂとを有している。図２には、そのクリーニングロール２１ｂに覆われていない、クリーニングロールシャフト２１ａがむきだしになった端部も示されている。このクリーニングロール２１ｂが、帯電部材２０の有する帯電ロール２０ｂと圧接することで、帯電部材２０のクリーニングが行われる。クリーニングロールシャフト２１ａは、ベアリング２３に支持されながらクリーニングロール２１ｂと一体となって回転する部材であり、導電性の材料で構成されている。クリーニングロールシャフト２１ａは、図の両矢印Ｄで示す方向（図の奥行方向）に移動できるように、多少のガタを持たせてベアリング２３に接続されており、クリーニングロールシャフト２１ａが図の手前側に最大限移動したときに、摺動抵抗部材２１ｃと接触する。
【００４６】
図３は、図２に示すクリーニングロールシャフトと摺動抵抗部材との位置関係を表した図である。
【００４７】
この図３には、クリーニング部材２１および帯電部材２０の断面図の中に、図２に示す摺動抵抗部材２１ｃが重ねて示されている。
【００４８】
上述したように、帯電部材２０を構成するシャフト２０ａと帯電ロール２０ｂとは、一体となって図１の感光体１０の回転に従動して回転する。一方、図１の感光体１０は、１つのジョブについて画像形成を行っている間は図１のＡ方向に回転するが、そのジョブが終了する際には、図１のＡ方向とは逆方向に数回転した後、回転を完全に停止する。このような感光体１０の動きに従動して、シャフト２０ａと帯電ロール２０ｂとは、１つのジョブについて画像形成を行っている間は図３のＥ方向に回転し、ジョブが終了する際には、今度は、図３のＦ方向に逆回転する。
【００４９】
クリーニングロール２１ｂは帯電ロール２０ｂに圧接しているため、帯電ロール２０ｂが図３のＥ方向に回転する際には、クリーニング部材２１全体が図の右方向に押されることとなる。上述したように、クリーニングロールシャフト２１ａは、図２ベアリング２３に多少のガタを持たせて接続されており、図３の両矢印Ｄ方向に移動できる。このため、クリーニング部材２１全体が右方向に押されると、クリーニングロールシャフト２１ａは、このガタの中で図の右側に寄り、この状態でクリーニング部材２１全体が帯電ロール２０ｂの回転に従動回転して帯電ロール２０ｂのクリーニングが行われる。図３では、このときのクリーニングロールシャフト２１ａおよびクリーニングロール２１ｂの位置が実線で示されている。
【００５０】
一方、ジョブが終了して帯電ロール２０ｂが図３のＦ方向に逆回転する際には、クリーニング部材２１全体が、今度は図の左方向に押されることとなる。このときは、クリーニングロールシャフト２１ａは、ガタの中で図の左側に寄ることとなり、摺動抵抗部材２１ｃに当接する。摺動抵抗部材２１ｃとクリーニングロールシャフト２１ａとの間の摩擦力は、帯電ロール２０ｂがクリーニングロール２１ｂを回転させようとする力に比べてはるかに大きく、このため、クリーニング部材２１全体が、Ｆ方向に回転する帯電ロール２０ｂに従動回転できずに、そのまま停止した状態となる。図では、このときのクリーニングロールシャフト２１ａおよびクリーニングロール２１ｂの位置が点線で示されている。この状態では、帯電ロール２０ｂに対して、クリーニングロール２１ｂから大きな摺擦力が及ぼされることとなり、帯電ロール２０ｂ上の異物は効果的に除去される。また、このように帯電ロール２０ｂに対してクリーニングロール２１ｂが停止するのは、ジョブが終了して図１の感光体１０が逆回転を行う短い時間に限られており、このため、上記の摺擦力によってクリーニングロール２１ｂが磨耗してクリーニングロール２１ｂからさらに異物が放出されるといった事態は回避されている。
【００５１】
このように、この帯電装置２００では、感光体１０の逆回転を利用した簡単な機構によって帯電部材２０に対するクリーニング部材２１の従動回転と停止とが適度に行われており、帯電性能の安定化が実現している。
【００５２】
なお、以上の説明では、感光体１０の逆回転の際に摺動抵抗部材２１ｃによってクリーニング部材２１の回転が完全に停止する形態を例として説明したが、本発明は、感光体の逆回転の際に摺動抵抗部材が、クリーニング部材の回転を、完全に停止はしないが帯電部材の回転には従動できない程度に抑制する形態を採用してもよい。このような形態では、完全回転停止よりは、摺擦力は劣るものの、クリーニングロールの磨耗がより回避されることとなる。
【００５３】
以上の説明では、摺動抵抗部材を用いてクリーニングロールシャフトの回転方向を制限する機構が採用されていたが、本発明は、摺動抵抗部材に代えてワンウェイクラッチによってクリーニングロールシャフトの回転方向を制限する機構が採用されてもよい。以下では、ワンウェイクラッチを用いた機構について説明する。
【００５４】
図４は、ワンウェイクラッチを備えた帯電装置の一端部を表した外観図である。
【００５５】
図４において、図２に示す、構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、同一の構成要素についての重複説明は省略する。この図４に示す帯電装置２００’、このような帯電装置２００’を備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置が、図２に示す帯電装置２００、図１に示すプロセスカートリッジ１００および画像形成装置１と異なる点は、この帯電装置２００では、クリーニングロールシャフト２１ａは、ガタを持たせることなくベアリング２３に保持されている点と、図２に示す、摺動抵抗部材２１ｃの代わりに、ワンウェイクラッチ２１ｄがベアリング２３に固定されている点である。図に示すように、このワンウェイクラッチ２１ｄの内側には、クリーニングロールシャフト２１ａが嵌り込んでいる。ワンウェイクラッチ２１ｄはベアリング２３に固定されているため、ワンウェイクラッチ２１ｄ自身が回転することはできないが、クリーニングロールシャフト２１ａの回転は、ワンウェイクラッチ２１ｄによって一方向に制限される。以下では、クリーニングロールシャフト２１ａの回転が一方向に制限される機構について簡単に説明する。
【００５６】
図５は、図４に示すクリーニング部材および帯電部材の断面図の中に、図４に示すワンウェイクラッチを重ねて表した図である。
【００５７】
ワンウェイクラッチ２１ｄの、クリーニングロールシャフト２１ａと接する内面には、回転方向制御機構２１０が複数（図５では、一例として８個）設けられている。
【００５８】
図６は、図５に示す回転方向制御機構の構成を表した図である。
【００５９】
回転方向制御機構２１０の構造は、ワンウェイクラッチ２１ｄの内面に設けられた窪みの中に、クリーニングロールシャフト２１ａ上を転がるコロ２１０ａと、このコロ２１０ａに一端が結びつけられたバネ２１０ｂとが備えられた構造となっている。この図では、コロ２１０ａの円形の断面が示されている。
【００６０】
帯電ロール２０ｂが図５の矢印Ｅ方向に回転する際には、クリーニングロールシャフト２１ａを図５および図６に示す矢印Ｇ２方向に回転させようとする回転力が発生する。クリーニングロールシャフト２１ａが、図６に示す矢印Ｇ２方向に回転すると、コロ２１０ａは、クリーニングロールシャフト２１ａから受ける摩擦力で、バネ２１０ｂを縮めながら図の右方向に移動する。そして、その摩擦力とバネ２１０ｂの弾性力が釣合った位置で、矢印Ｇ２方向に回転するクリーニングロールシャフト２１ａの動きを阻害することなく転がり続ける。図では、このときのコロ２１０ａの位置が実線で示されている。従って、この状態では、クリーニングロール２１ｂは、図５の矢印Ｅ方向に回転する帯電ロール２０ｂの回転に従動して矢印Ｇ１方向に回転し、帯電ロール２０ｂのクリーニングを行う。
なお、図では、説明の便宜上、矢印Ｇ１と矢印Ｇ２を使い分けているが、クリーニングロールシャフト２１ａとクリーニングロール２１ｂとは、一体となって回転するので、矢印Ｇ２方向に回転するクリーニングロールシャフト２１ａの角速度と、矢印Ｇ１方向に回転するクリーニングロール２１ｂの角速度とは同じ大きさである。
【００６１】
一方、帯電ロール２０ｂが図５の矢印Ｆ方向に回転する際には、クリーニングロールシャフト２１ａを、図６に示す矢印Ｇ２方向とは逆方向に回転させようとする回転力が発生する。このとき、コロ２１０ａは、クリーニングロールシャフト２１ａから受ける摩擦力で、今度はバネ２１０ｂを延ばしながら図６の左方向に移動し、クリーニングロールシャフト２１ａと、回転方向制御機構２１０が設けられている窪みの壁との間に挟まれる。図では、このときのコロ２１０ａの位置が点線で示されている。この状態では、コロ２１０ａがくさびとなって、矢印Ｇ２方向とは逆方向に回転しようとするクリーニングロールシャフト２１ａの動きを抑制する。この結果、クリーニングロール２１ｂは、図５の矢印Ｆ方向に回転する帯電ロール２０ｂに対して停止することになる。この状態では、図３に示す帯電装置２００と同様に、帯電ロール２０ｂに対して、クリーニングロール２１ｂから大きな摺擦力が及ぼされることとなり、帯電ロール２０ｂ上の異物は効果的に除去される。図３に示す帯電装置２００と同様に、帯電ロール２０ｂに対してクリーニングロール２１ｂが停止するのは、図１の感光体１０が逆回転を行う短い時間に限られているため、クリーニングロール２１ｂが磨耗してクリーニングロール２１ｂからさらに異物が放出されるといった事態は回避されている。このように、この帯電装置２００’でも、感光体１０の逆回転を利用した簡単な機構によって帯電部材２０に対するクリーニング部材２１の従動回転と停止とが適度に行われており、帯電性能の安定化が実現している。
【００６２】
以下では、以上説明した帯電装置を備えることにより、帯電部材の帯電性能が安定することを具体的な実験データで検証する。
【００６３】
この実験では、クリーニング部材として発泡ウレタン製のクリーニング部材が用いられており、温度１０℃、湿度１５％の低温低湿度下において、以下に述べる第１のジョブの出力と、第１のジョブ終了後にしばらく間をおいて行われる第２のジョブの出力とからなる出力テストが実施される。
【００６４】
第１のジョブの出力とは、クリーニング部材と帯電部材との間に、発泡ウレタン製のクリーニング部材を製造する際に発生する研磨粉を１ｇまぶした状態で、温度１０℃、湿度１５％の低温低湿度下で画像密度５％のカラー画像を２０００枚出力し、最後にハーフトーン画像１枚を出力するというものである。第２のジョブとは、第１のジョブ終了後に、上記のハーフトーン画像と同じものを１枚出力するというものである。
【００６５】
上記の出力テストを５回行い、それぞれの出力テストにおいて、第１のジョブで出力されたハーフトーン画像と第２のジョブで出力されたハーフトーン画像とにおいて、帯電部材の円周長を周期とする画質欠陥が生じるか否かを検査する。一般に、帯電部材に異物が付着すると、付着した箇所の帯電性能が低下し、その影響が、用紙上に形成された画像上に、帯電部材の円周長を周期とする画質欠陥として現れる。従って、帯電部材の円周長を周期として発生する画質欠陥の有無を検査することによって、帯電部材上に異物が付着しているか否かを判定することができる。
【００６６】
上記の実験を、下記の画像形成装置によって行う。
（実施例１）
直径１２ｍｍの帯電部材と、直径９ｍｍの発泡ウレタン製クリーニング部材とを有する図２の帯電装置２００を備え、ジョブの終了時には、図１の感光体が１００ｍｍ／秒の速度で３秒間逆回転を行う図１の画像形成装置１。
【００６７】
すなわち、この実施例１の画像形成装置は、摺動抵抗部材を用いてクリーニングロールシャフトの回転方向を制限する画像形成装置であり、上記の各ジョブの出力終了後に感光体の逆回転が行われる。
（実施例２）
直径１２ｍｍの帯電部材と、直径９ｍｍの発泡ウレタン製クリーニング部材とを有する図４の帯電装置２００’を備えた点を除き、実施例１の画像形成装置と同様の構成を備え、同様の制御が行われる画像形成装置。
【００６８】
すなわち、この実施例２の画像形成装置は、ワンウェイクラッチを用いてクリーニングロールシャフトの回転方向を制限する画像形成装置であり、上記の各ジョブの出力終了後に感光体の逆回転が行われる。
（比較例）
感光体の逆回転を行わず、また、実施例１や実施例２のようなクリーニングロールシャフトの回転方向を制限する機構を持たない点を除き、実施例１の画像形成装置と同様の構成を備え、同様の制御が行われる画像形成装置。
〈実験結果と考察〉
上述した実験を、実施例１の画像形成装置、実施例２の画像形成装置、および比較例の画像形成装置でそれぞれ行ったところ、第１のジョブで出力されたハーフトーン画像においては、比較例では、帯電部材の円周長を周期とする画質欠陥が、５回の出力テストで平均３．７箇所確認され、実施例１では平均３．５箇所、実施例２では平均３．２箇所確認された。一方、第２のジョブで出力されたハーフトーン画像においては、画質欠陥が、５回の出力テストでやはり平均３．７箇所確認されたが、実施例１や実施例２では、画質欠陥は消滅していた。念のため、比較例においては、５回の出力テストそれぞれの終了後に、上述のハーフトーン画像と同じものを５００枚出力したが、画質欠陥はやはり平均３．７箇所確認された。
【００６９】
実施例１や実施例２では、第１のジョブの出力終了後、第２のジョブの出力前に、帯電ロールに対して停止したクリーニングロールの大きな摺擦力によって、帯電ロールのクリーニングが行われる。
【００７０】
上記の結果は、帯電ロールに対して停止したクリーニングロールによるクリーニング性の高さを表しており、実施例１や実施例２のように、感光体の逆回転によって、大きな摺擦力を発生することにより、異物による帯電部材の帯電性能低下が効果的に回避されるということがわかる。以上の結果から、図２の帯電装置２００や図４の帯電装置２００’を備えることにより、安定した帯電性能が実現されるということが結論できる。
【００７１】
なお、以上の説明では、感光体の逆回転は、ジョブの後に行われるものであったが、本発明は、感光体の逆回転は、ジョブの前に行われる方式を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す帯電装置の一部分を表した外観図である。
【図３】図２に示すクリーニングロールシャフトと摺動抵抗部材との位置関係を表した図である。
【図４】ワンウェイクラッチを備えた帯電装置の一端部を表した外観図である。
【図５】図４に示すクリーニング部材および帯電部材の断面図の中に、図４に示すワンウェイクラッチを重ねて表した図である。
【図６】図５に示す回転方向制御機構の構成を表した図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…画像形成装置、
１０…感光体、
１００…プロセスカートリッジ、
２…中間転写ベルト、
２００，２００’…帯電装置、
２００ａ…帯電電圧印加部、
２０…帯電部材、
２０ａ…シャフト、
２０ｂ…帯電ロール、
２１…クリーニング部材、
２１ａ…クリーニングロールシャフト、
２１ｂ…クリーニングロール、
２１ｃ…摺動抵抗部材、
２１ｄ…ワンウェイクラッチ、
２１０…回転方向制御機構、
２１０ａ…コロ、
２１０ｂ…バネ、
２３…ベアリング、
２３ａ…スプリング
３０…クリーニング装置、
３１…クリーニングブレード、
３１ａ…支持部材、
３１ｂ…筐体、
３２…露光器、
４…ＣＰＵ、
４０ａ…１次転写ロール、
４０ｂ…２次転写ロール、
４１ａ…１次転写バイアス電圧印加部、
４１ｂ…２次転写バイアス電圧印加部、
５０…現像ロータリー、
５１，５２，５３，５４…現像器、
６…トレイ、
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ…支持ロール、
６２…定着器、
８ａ…送り出しロール、
８ｂ…搬送ロール、
８ｃ…給紙ロール、
８０…ベルトクリーニング装置、
８１…ベルト用クリーニングブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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