(57)【要約】【課題】ＡＣ重畳印加により感光体ドラム表層上に付着したフィルミング物質を効率よく除去することで長期に亘って画像品質を維持する画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１、この感光体ドラム１上に直流を印加して帯電させるＤＣ帯電装置２、及び感光体ドラム１をクリーニングするクリーニング装置６を備えている画像形成装置において、感光体ドラム１上に交流を印加して帯電させるＡＣ帯電装置９を備えることで、感光体ドラム１へ付着し除去しにくくなったフィルミング物質を除去し易い状態にし、クリーニング装置６により効率よく除去するようにした。【選択図】図２
2008070569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体、該像担持体上に直流を印加して帯電させる直流印加型帯電装置、及び前記像担持体上をクリーニングするクリーニング装置を備えている画像形成装置において、
前記像担持体上に交流を印加して帯電させる交流印加型帯電装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
コピー枚数をトリガに前記交流印加型帯電装置により交流を間欠的に重畳することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
コピー枚数をカウントするカウント手段と、該カウント手段によりコピー枚数が規定枚数に到達したか否かを判断する判断手段と、該判断手段により規定枚数に到達したと判断したときに前記交流印加型帯電装置により規定時間、像担持体に交流を印加する印加手段とを備えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー消費量をトリガに前記交流印加型帯電装置により交流を間欠的に重畳することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー消費量をカウントするカウント手段と、該カウント手段によりトナー消費量が規定消費量に到達したか否かを判断する判断手段と、該判断手段により規定消費量に到達したと判断したときに前記交流印加型帯電装置により規定時間、像担持体に交流を印加する印加手段とを備えることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
交流印加型帯電装置により交流を印加するときに、前記クリーニング装置のブラシローラと前記像担持体間の線速差を大きくすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
交流印加型帯電装置により交流を印加するときに前記ブラシローラの回転数を変更する回転数変更手段を備えることを特徴とする請求項６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、像担持体、該像担持体上に直流を印加して帯電させる直流印加型帯電装置、及び前記像担持体上をクリーニングするクリーニング装置を備えている画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、転写残トナーをクリーニングするためにクリーニングブレードを用いることが一般的である。しかし、ブレード先端と感光体間で摺擦が行われている際、トナーに含まれるワックス成分や転写紙に含まれる炭酸カルシウムが感光体上に固着することが主な原因とされる感光体フィルミングという現象が発生する。
このような感光体フィルミングが進行すると、画像ボケ、画像にじみなどの画像上の不具合が発生するため、感光体と線速差を有するブラシローラを用い、ブラシ、感光体間の摺擦力によってフィルミング物質を除去するような対策が通常採られている。
【０００３】
フィルミングをより防止するためには、ブラシ材質を固くする、線速差を大きくする、ブラシ先端の食い込み量を多くするなどが一般的に用いられるが、その反面感光体磨耗とトレードオフ関係を持つこととなる。なお、ブラシローラはトナーに含まれるシリカが感光体上に固着するメダカという現象の防止にも用いられる。
なお、先行文献としては特許文献１にクリーニングブレードの線圧を異常に高くせずにクリーニング不良を効果的に抑止し、長期に亘って地肌汚れのない画像品質が得られるようにした画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２７９５１８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の感光体高寿命化を進める上で、感光体フィルミング防止と感光体寿命の両立が課題となる。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、交流を重畳して印加することにより像担持体上に付着したフィルミング物質の化学的（分子鎖の切断＝分子量低下）、機械的強度を劣化させることで、像担持体へ付着し除去しにくくなったフィルミング物質を、ＡＣ重畳前と比較して除去し易い状態にし、クリーニング装置により効率よく除去し、長期にわたり画像品質を維持する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、像担持体、該像担持体上に直流を印加して帯電させる直流印加型帯電装置、及び前記像担持体上をクリーニングするクリーニング装置を備えている画像形成装置において、前記像担持体上に交流を印加して帯電させる交流印加型帯電装置を備える画像形成装置を特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、コピー枚数をトリガに前記交流印加型帯電装置により交流を間欠的に重畳する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、ココピー枚数をカウントするカウント手段と、該カウント手段によりコピー枚数が規定枚数に到達したか否かを判断する判断手段と、該判断手段により規定枚数に到達したと判断したときに前記交流印加型帯電装置により規定時間、像担持体に交流を印加する印加手段とを備える請求項２記載の画像形成装置を特徴とする。
【０００６】
また請求項４に記載の発明は、トナー消費量をトリガに前記交流印加型帯電装置により交流を間欠的に重畳する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、トナー消費量をカウントするカウント手段と、該カウント手段によりトナー消費量が規定消費量に到達したか否かを判断する判断手段と、該判断手段により規定消費量に到達したと判断したときに前記交流印加型帯電装置により規定時間、像担持体に交流を印加する印加手段とを備える請求項４記載の画像形成装置を特徴とする。
また請求項６に記載の発明は、交流印加型帯電装置により交流を印加するときに、前記クリーニング装置のブラシローラと前記像担持体間の線速差を大きくする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また請求項７に記載の発明は、交流印加型帯電装置により交流を印加するときに前記ブラシローラの回転数を変更する回転数変更手段を備える請求項６記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、交流を印加することにより像担持体上に付着したフィルミング物質の化学的（分子鎖の切断＝分子量低下）、機械的強度を劣化させる。これにより、像担持体へ付着して除去しにくくなったフィルミング物質を交流重畳前と比較して除去し易い状態にし、クリーニング装置により効率よく除去することで、長期に亘って画像品質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は一般的な画像形成装置を示す概略図である。図２は本発明によるＡＣ帯電器を備える画像形成装置を示す概略図である。図３はＡＣ重畳の働きを示す概略図である。
図１及び図２を参照して、画像形成装置１００、１０には、感光体ドラム１、ＤＣ（直流）印加型のＤＣ帯電装置（ＤＣ帯電チャージャ）２、図示してない書き込み装置からの露光３、現像装置４、転写装置５、クリーニングブレード７及びブラシローラ８を含んでいるクリーニング装置６が示されている。図２に示す本実施形態の画像形成装置１０にはＡＣ（交流）印加型のＡＣ帯電装置９が設けられている。
【０００９】
図１及び図２に示す画像形成装置１００、１０では、クリーニングブレード７によって転写残トナーの除去し、クリーニングブラシ８によって感光体ドラム１の表層に付着した異物（フィルミング物質、窒素化合物、シリカなど）を除去することが一般的な機能とされている。
さらに図１及び図２の画像形成装置１０では、詳述はしないが、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像装置４でトナー現像し、現像されたトナー画像を、図示してない給紙装置から転写装置５に送給される転写紙に転写し、転写紙上に転写されたトナー画像を図示してない定着装置で熱及び圧力によって定着してその転写紙を装置外へ排出するようになっている。
【００１０】
図２及び図３を参照して本発明を説明する。図２に示す画像形成装置１０は、上述したように感光体ドラム１とこの感光体ドラム１を帯電させることが可能なＤＣ帯電装置２、感光体ドラム１に形成したトナー像を転写した後にクリーニングすることが可能なクリーニングブレード７及び回転体ブラシローラ８を含んでいるクリーニング装置６備えた画像形成装置１０が示されており、さらに、この画像形成装置１０には感光体ドラム１上にＡＣ重畳印加が可能な帯電装置９が示されている。
ここで、ＡＣ帯電について説明すると、ＡＣ帯電はＤＣ帯電と比較して以下のことが知られている。即ち、ＡＣ帯電は帯電ニップ中の放電領域で生成されるイオンの感光体ドラム１表面への衝突回数がＤＣ帯電と比較して数倍乃至数十倍に増える（荷電粒子１１が増える）。
このため、感光体ドラム１（図３では平面として示してある）の表面層に用いられるバインダ樹脂の分子量を低下、分子鎖を切断するなどの化学的劣化を生じさせ、同時に機械的強度を著しく低下させる。図中、符号１２はフィルミング物質を示している。
【００１１】
図２に示した画像形成装置１０では、ＡＣ帯電装置９により感光体ドラム１表層上に付着したフィルミング物質１２（図３）の化学的（分子鎖の切断＝分子量低下）、機械的強度を劣化させることで、感光体ドラム１へ付着し且つ除去しにくくなったフィルミング物質１２を、ＡＣ重畳前と比較して除去し易い状態にし、クリーニング装置６によって効率よく除去し、長期にわたり画像品質を維持することが可能となる。
フィルミング物質１２は感光体ドラム１の最表面上に付着するため、異物が感光体ドラム１の表面の露出を防ぎ、或る意味保護層として働くため、ＡＣ重畳による化学的、機械的強度の劣化は、主にフィルミング物質１２に作用する。
また、付着したフィルミング物質１２の表面抵抗は感光体ドラム１の表層と比較して低抵抗であるため、部分的に感光体ドラム１の表層が露出している場合でも、ＡＣ重畳による放電破壊下では低抵抗である異物部に集中してハザードが掛かるような仕組みとなる。これによって、感光体ドラム１の高寿命化とフィルミング防止の両立を得ることが可能となる。
【００１２】
図４は規定コピー枚数でＡＣ重畳を行う制御を説明するフローチャートである。図５は規定トナー消費量においてＡＣ重畳を行う制御を説明するフローチャートである。本発明によれば、コピー枚数、又はトナー消費量などをトリガとし、規定枚数や規定消費量に達した時にＡＣ重畳を行うことができる。図４のフローチャートでは、規定コピー枚数でＡＣ重畳を行う。
図４において、先ず、コピーをスタートし、コピー枚数カウンタをスタートさせる（Ｓ１）。次に、コピーが規定コピー枚数に達したかどうかを判断し（Ｓ２）、規定コピー枚数に達したならば、コピー枚数カウンタをリセット後、カウンタをスタートさせる（Ｓ３）。次いで、ＡＣ重畳印加を、規定時間Ｘ秒後にオフする。
【００１３】
図５において、先ず、コピーをスタートし、トナー消費量カウンタをスタートさせる（Ｓ１１）。次に、トナー消費量が規定消費量に達したかどうかを判断し（Ｓ１２）、規定消費量に達したならば、トナー消費量カウンタをリセット後、カウンタをスタートさせる（Ｓ１３）。次いで、ＡＣ重畳印加を、規定時間Ｘ秒後にオフする。
図４及び図５では、コピー枚数やトナー消費量などをトリガにＡＣ印加帯電装置（図２）によりＡＣ間欠重畳を行うため、ＡＣ重畳による感光体ドラム１（図２）表層への化学的劣化を最小限に抑えつつ、ブラシローラ（図２）とＡＣ重畳により効率的にフィルミング物質１２（図３）を除去することで、フィルミングを防止した上でさらなる感光体ドラム１の高寿命化を図ることができる。
【００１４】
図６はＡＣ重畳を行う際に、ブラシローラの回転数を変化させる制御を説明するフローチャートである。この制御では、ＡＣ重畳を行う際に、ブラシローラ８（図２）の回転数を変え、感光体ドラム１（図２）との線速比を大きくする。
図６において、ＡＣ重畳印加タイミングになると（Ｓ２１）、ブラシローラ８の回転数を変更して（Ｓ２２）、ブラシローラ８と感光体ドラム１間の線速差を大きくし、ＡＣ重畳印加の規定時間Ｘ秒後オフにする（Ｓ２３）。次いで、ブラシローラ８の回転数を定常の回転数に戻す（Ｓ２４）。
【００１５】
このような制御によって、フィルミング物質１２（図３）の除去性能をさらに上げることで、ＡＣ重畳時間の低減などにより、さらにＡＣ重畳による感光体ドラム１の表層への化学的劣化を最小限に抑え、感光体ドラム１の高寿命化を図ることができる。
上述した制御では、ＡＣ重畳を行った後はブラシローラ８の回転数を定常に戻す。線速比はブラシ材質やシステムによって異なるが、一般的に２５０ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒、すなわち、通常時は０〜２５０ｍｍ／秒、ＡＣ重畳時  ２５０ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒であれば、感光体ドラム１の表層上の異物除去に十分効果があるとされている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一般的な画像形成装置を示す概略図である。
【図２】本発明によるＡＣ帯電装置を備える画像形成装置を示す概略図である。
【図３】ＡＣ重畳の働きを示す概略図である。
【図４】規定コピー枚数でＡＣ重畳を行う制御を説明するフローチャートである。
【図５】規定トナー消費量においてＡＣ重畳を行う制御を説明するフローチャートである。
【図６】ＡＣ重畳を行う際に、ブラシローラの回転数を変化させる制御を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００１７】
１  像担持体（感光体ドラム）、２  ＤＣ帯電装置、４  現像装置、５  転写装置、６  クリーニング装置、７  クリーニングブレード、８  ブラシローラ、９  ＡＣ帯電装置、１０  画像形成装置、１２  フィルミング物質
【図１】
2008070569.tif 000003
【図２】
2008070569.tif 000004
【図３】
2008070569.tif 000005
【図４】
2008070569.tif 000006
【図５】
2008070569.tif 000007
【図６】
2008070569.tif 000008