(57)【要約】【課題】潤滑剤をブラシロールによって像担持体へ塗布するに当たり、かかるブラシロールのトナー等による汚れを防止することによって、像担持体に対する潤滑剤の安定した供給を可能とし、もって残留トナーのクリーニング時に生じるフイルミング現象の発生や像担持体表面の傷の発生を抑え、像担持体の感光特性を長期にわたって維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】像担持体の表面に接すると共に該表面からトナーを掻き落とすクリーニングブレードと、このクリーニングブレードとトナー像の転写位置との間に設けられ、トナー像を転写した後の像担持体の表面に対して潤滑剤を塗布する塗布ブラシと、この塗布ブラシに対し、上記像担持体から該塗布ブラシへのトナーの付着を防止するバイアス電圧を印加するトナー付着防止電源とから構成した。【選択図】　　　図２
2004021109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を記録シート又は中間転写体に転写した後の像担持体の表面を清掃するクリーニング装置であって、
上記像担持体の表面に接すると共に該表面からトナーを掻き落とすクリーニングブレードと、このクリーニングブレードとトナー像の転写位置との間に設けられ、トナー像を転写した後の像担持体の表面に対して潤滑剤を塗布する塗布ブラシと、この塗布ブラシに対し、上記像担持体から該塗布ブラシへのトナーの付着を防止するバイアス電圧を印加するトナー付着防止電源とを備えたことを特徴とする画像形成装置のクリーニング装置。
【請求項２】
上記塗布ブラシとトナー像の転写位置との間に、上記像担持体表面の残留電位を除電する除電手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項３】
上記塗布ブラシとトナー像の転写位置との間に、上記像担持体表面に付着しているトナーの帯電極性を均一化するクリーニング前帯電器を設けたことを特徴とする請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項４】
上記クリーニングブレードが金属薄板から形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置において、トナー像を記録シートや中間転写体へ転写した後の像担持体の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、画像データに応じて感光体ドラム等の像担持体の表面にトナー像を形成した後、かかるトナー像を記録シートに転写し、転写されたトナー像を記録シートに加熱定着することで記録画像を得ている。また、近年のフルカラー複写機、フルカラレーザビームプリンタにおいては、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、かかる中間転写体上でイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの４色のトナー像を重ね合わせ、これら合成トナー像を記録シートに一括して二次転写することでフルカラー記録画像を形成するものも知られている。
【０００３】
トナー像の転写効率を１００％に保つことは困難であるため、記録シートや中間転写体へトナー像を転写した後の像担持体の表面には、転写されなかったトナーが残留してしまう傾向にある。このため、従来より、トナー像の転写部位の下流側にクリーニング装置が設けられ、次のトナー像の形成に先立って残留トナーの除去を行うのが通例となっている。この種のクリーニング装置としては、スクレーパによって像担持体の表面からトナーを掻き落とすように構成したものや　（特開平６−１４８９１０号公報）、高速回転するブラシロールによって像担持体の表面を摺擦するように構成したもの（特開平４−２９２８３号公報）が主流であるが、これらブレードやブラシの摺擦によって像担持体の表面、すなわち感光層が摩耗し易く、かかる摩耗によって像担持体の感光特性が早期に劣化してしまう原因となる。
【０００４】
また、近年では、静電潜像をトナー現像するトナーとして、粉砕等の製法によって得られた不定形トナーではなく、形状が略球形状に揃った所謂球形トナーが使用されつつあり、トナーの帯電量の均一化等による記録画像の高画質化が期待されている。しかし、かかる球形トナーが転写残留トナーとし像担持体上に残ると、これを不定形トナーに対して用いていたのと同じ設定のクリーニングブレードによって像担持体の表面から掻き落とし、除去することは非常に困難であることが判明している。これは、像担持体の回転に伴って、かかる像担持体と摺接するクリーニングブレードに極僅かなびびり振動が発生し、それによって生じる像担持体とクリーニングブレードとの僅かな隙間を、小粒径の球形トナーがすり抜け易いためと考えられる。
【０００５】
この問題を解決する方策としては、びびり振動による隙間の発生を防止するため、クリーニングブレード先端の像担持体に対する圧接力をより高く設定することが提案されている。その反面、像担持体に対するクリーニングブレードの圧接力が高い程、トナーやこれに加えられている外添剤がクリーニングブレードによって像担持体の表面に強く押し付けられるので、トナー等が像担持体の表面に固着して薄膜を形成する所謂フィルミング現象が発生し易くなり、像担持体を均一に帯電させることが困難になる傾向にある。また、クリーニングブレードの圧接力が高くなると、その分だけ像担持体の表面の摩耗も促進される他、帯電量の調整を目的としてトナーに外添されているシリカ粒子が像担持体に傷を発生させてしまう傾向にある。
【０００６】
このようなクリーニングブレードの圧接による像担持体の摩耗及びフィルミング現象の防止に関する有効な対策としては、クリーニングブレードによる像担持体の摺擦に先立って、かかる像担持体の表面に潤滑剤を塗布する方法が知られている。例えば、特開平１０−２６０６１４号公報に開示されるクリーニング装置では、ステアリン酸亜鉛からなる固形潤滑剤と像担持体の双方に対してブラシロールを接触配置し、回転するブラシロールで固形潤滑剤を摺擦しながら削り取り、粉末となった潤滑剤を上記ブラシロールでクリーニングブレード通過前の像担持体の表面に供給している。
【０００７】
しかし、このように潤滑剤が付着したブラシロールでクリーニングブレード通過前の像担持体を摺擦するように構成した場合、像担持体に付着している転写残留トナーや外添剤等がブラシロールに付着してしまうことから、ブラシロールが汚れ易く、かかる汚れを保持したままブラシロールが潤滑剤を像担持体に塗布する結果として、潤滑剤の塗布能力が経時的に不安定なものとなり、時として像担持体に対して充分な量の潤滑剤を供給できないといった不具合が生じてしまう。
【０００８】
一方、特開平１０−７４０２８号公報に開示されるクリーニング装置では、潤滑剤を像担持体に供給するブラシロールに対し、バイアス電圧を印加したトナー回収ロールを接触させ、ブラシロールが像担持体から掻き取ったトナーを静電的にトナー回収ロールへ転移させ、最終的にはスクレイパーでトナー回収ロールの表面からトナーを除去するように構成している。また、固形潤滑剤はブラシロールではなく、トナー回収ロールに対して押し付けられており、トナー回収ロールに付着した潤滑剤をブラシロールが掻き取って、それを像担持体へ供給するように構成されている。
【０００９】
このようにブラシロールに付着してしまったトナーを回収する手段を設ければ、ブラシロールを常に清浄な状態に保つことができ、かかるブラシロールで像担持体に対して潤滑剤を安定的に供給することができるのだが、そのためにはブラシロールからトナーを回収する所謂デトーニング部材が必須となり、クリーニング装置が大型化する他、装置コストも嵩んでしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、潤滑剤をブラシロールによって像担持体へ塗布するに当たり、かかるブラシロールのトナー等による汚れを防止することによって、像担持体に対する潤滑剤の安定した供給を可能とし、もって残留トナーのクリーニング時に生じるフイルミング現象の発生や像担持体表面の傷の発生を抑え、像担持体の感光特性を長期にわたって維持することが可能なクリーニング装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のクリーニング装置は、像担持体の表面に接すると共に該表面からトナーを掻き落とすクリーニングブレードと、このクリーニングブレードとトナー像の転写位置との間に設けられ、トナー像を転写した後の像担持体の表面に対して潤滑剤を塗布する塗布ブラシと、この塗布ブラシに対し、上記像担持体から該塗布ブラシへのトナーの付着を防止するバイアス電圧を印加するトナー付着防止電源とから構成されている。
【００１２】
ここで、像担持体から塗布ブラシへのトーの付着を防止するバイアス電圧とは、像担持体に付着しているトナーが静電的に該像担持体の表面に引き付けられるよう、かかる像担持体の表面と塗布ブラシとの間に電位差を形成するものであれば良い。例えば、トナーがマイナス極性に帯電しているのであれば、塗布ブラシに対して像担持体の表面電位よりもマイナス側のバイアス電圧を印加すれば良い。
【００１３】
このような構成によれば、塗布ブラシがクリーニングブレードの直前で像担持体の表面を摺擦しても、かかる像担持体に付着している転写残留トナーが上記塗布ブラシに付着するのを低減することができる。このため、経時的に上記塗布ブラシがトナーや外添剤等に汚れてしまうのを防止することができ、塗布ブラシによる像担持体表面への潤滑剤の供給を安定して行うことが可能となる。また、塗布ブラシに対するトナーの付着そのものを防止していることから、塗布ブラシに付着したトナーを回収する所謂デトーニング部材を必要とせず、クリーニング部材を小型化して像担持体周りのスペースを有効活用することができる他、装置コストも低減することが可能となる。
【００１４】
もっとも、レーザビームプリンタの如く反転現像によってトナー像を形成している画像形成装置では、感光体ドラムをマイナス極性の背景部電位に一様帯電させると共に、マイナス帯電のトナーで像担持体に書き込まれた静電潜像を現像している場合が多く、このような場合にはトナー像を記録シート等に転写した後の像担持体の表面には依然としてマイナス極性の残留電位が存在し、マイナス極性に帯電した転写残留トナーを塗布ブラシに付着させないためには、かかる塗布ブラシに対して像担持体の残留電位よりも大きなマイナス極性のバイアス電圧を印加しなければならない。また、余りに大きなバイアス電圧を印加すると、静電潜像の書き込みによって表面電位が低下している像担持体上の領域に対しては、塗布ブラシとの間で放電が開始されてしまい、意図せずして塗布ブラシが像担持体を帯電させてしまうことになる。
【００１５】
従って、このような観点からすれば、上記塗布ブラシとトナー像の転写位置との間に、トナー像転写後の像担持体の表面に残る残留電位を除電する除電手段を設け、像担持体の表面が塗布ブラシを通過する前に該像担持体の除電を行うようにするのが好ましい。このように構成すれれば、像担持体と塗布ブラシとの間に均一な電界を安定して発生させることができるため、かかる塗布ブラシへのトナー付着を更に低減させることが可能となる。
【００１６】
更に、上記除電手段に変えて、上記像担持体に付着しているトナーの帯電極性を均一化するクリーニング前帯電器を設けるようにしても、本発明を一層効果的に実施することができる。このようなクリーニング前帯電器を設ければ、像担持体の表面が塗布ブラシを通過する以前に、かかる像担持体の感光体表面電位が均一化されて、感光体と潤滑剤塗布ブラシとの間に均一な電界を安定して発生させることができると共に、像担持体に付着しているトナーの帯電極性を塗布ブラシに印加されているバイアス電圧と同一極性に均一化することができるため、やはり塗布ブラシへのトナーの付着を更に低減させることが可能となる。
【００１７】
一方、本発明においては、潤滑剤塗布ブラシが像担持体の表面からトナーを掻き取らないため、クリーニングブレートによって像担持体から除去しなければならないトナーの絶対量は増加し、かかるクリーニングブレードのクリーニング負荷は増大するが、クリーニングブレードとして金属薄板を用いるようにすれば、ウレタンゴム等のゴムブレードを用いる場合と比較してクリーニング力の向上を図ることができ、像担持体の表面から確実に残留トナーを除去することが可能となる。また、金属薄板をクリーニングブレードとして用いた場合であっても、前述の如く塗布ブラシが潤滑剤を像担持体の表面に安定的に供給する結果として、フィルミング現象の発生や感光層の傷の発生といった二次障害を可否することも可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明のクリーニング装置を詳細に説明する。
図１は本発明を適用したレーザビームプリンタの第１実施例を示す概略図である。このレーザビームプリンタは、表面に感光層が形成されると共に矢線方向へ回動する像担持体としての感光体ドラム１と、この感光体ドラム１を一様な背景部電位に帯電させるスコロトロン等の非接触式のコロナ放電器２と、画情報に応じて変調された光ビームＢｍで感光体ドラム１の表面を露光するラスタ走査ユニット３と、露光によって感光体ドラム１上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器４と、感光体ドラム１上に現像されたトナー像を記録シートＰに転写する転写ロール５と、トナー像の転写が終了した感光体ドラム１の表面を清掃するクリーニング装置６とを備えている。これらの機器により、感光体ドラム１の周囲では、かかる感光体ドラム１の回転に伴って帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程が順に行われ、記録シートＰに転写するトナー像を連続的に形成することができるように構成されている。尚、上記感光体ドラム１を一様に帯電させる帯電手段２としては、非接触式のコロナ放電器に限られるものではなく、接触式の帯電ロールであっても差し支えない。
【００１９】
上記現像器４で使用される現像剤としてはトナーとキャリアが混合された二成分現像剤を用い、磁気ブラシ現像法によって感光体ドラム１上の静電潜像の現像を行った。上記トナーとしては、乳化重合法により作成され、コールターカウンター（コールター社製）で測定した体積平均粒径が５．８μｍのものを用いた。また、トナーには平均粒径１０〜１５０ｎｍのシリカおよびチタニア等の無機微粒子を外添剤として適宜量添加した。上記キャリアとしは、平均粒径３５μｍのフェライトビーズを用いた。このときのトナーの帯電量は、感光体ドラム１に対向する現像ロール上で−２５〜−３５μＣ／ｇであり、静電潜像の現像によって感光体ドラム１へ付着したトナーの帯電極性は負極性であった。尚、トナーは乳化重合法以外の、例えば懸濁重合法、溶解懸濁法、混練粉砕法等により作成しても良い。
【００２０】
トナーの形状は形状係数で表現されるが、かかる形状係数は、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ；ニコン社製）でトナーの拡大写真を得た後、かかる写真をイメージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析し、次式によって算出される。この式に示されるように、トナー形状係数は該トナーの投影面積とそれに外接する円の面積の比率で表されており、真球の場合が１００となり、形状が崩れるにつれて値が増加する。すなわち、形状係数が１００に近い程、トナーの形状は球形に近似している。また、かかる形状係数を求める場合は、トナー粒子複数個に対して計算を行い、その平均値を代表値として表している。
【００２１】
【数１】
2004021109.tif 000003
【００２２】
そして、本実施例では形状係数１３０以下の球形トナーを用いた。このようにこのトナーの形状が球形状に近いと、トナー像を記録シートＰに転写する際に高い転写率が得られ、クリーニング装置６で感光体ドラム１上から除去しなければならない転写残留トナーが低減し、かかるトナーをクリーニング装置６から回収するためのボトルサイズを小さくすることができるので、プリンタ内のスペースや回収ボトルのコストを低減することが可能となる。また、体積平均粒径が小さいトナーを用いれば、ラフ紙や、エンボス加工のなされた紙等、表面性の粗い用紙にも高い転写性を維持することができ、これら記録シートに対しても高画質の記録画像を形成することが可能となる。
【００２３】
もっとも、形状係数が１００に近い所謂球形トナーを用いて感光体ドラム１上にトナー像を形成した場合、転写残留トナーの清掃のためのクリーニング装置６としてウレタンゴム製のクリーニングブレードを用いたのでは、感光体ドラム１に付着している球形トナーがクリーニングブレードの先端エッジをくぐり抜けてしまい、クリーニング不良によってゴースト像等の画像欠陥が発生し易い。
【００２４】
図２は上記クリーニング装置６の詳細を示す断面図である。
本実施例のクリーニング装置では、前述のような球形トナーのクリーニング困難性に鑑み、ウレタンゴム等の弾性体クリーニングブレードよりもクリーニング性に優れた金属製クリーニングブレード７を感光体ドラム１の表面に接触させ、感光体ドラム１の表面から転写残留トナーやトナー外添剤の除去を行っている。この金属クリーニングブレード７はステンレス、りん青銅等から形成され、その厚さは０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０２〜０．０８ｍｍが好ましい。また、感光体１との間に隙間を形成しないよう、クリーニングブレード７の先端辺にはエッチング処理を施し、高精度な平滑性及び直線性を与えるのが好ましい。
【００２５】
一方、感光体ドラム１の感光層としては樹脂製の有機感光層が多用されていることから、金属薄板からなるクリーニングブレード７を感光体ドラム１の表面に押し付けると、金属に比べて柔らかい感光層に傷がつき易く、傷が発生してしまうと、かかる傷を介してトナーがクリーニングブレード７をくぐり抜けてしまい、充分なクリーニング性能を発揮することができなくなってしまう。
【００２６】
このことから、本実施例のクリーニング装置では、記録シートＰに対するトナー像の転写位置と上記クリーニングブレード７との間に感光体ドラム１を摺擦するブラシロール８を設け、このブラシロール８を用いて感光体ドラム１に潤滑剤を塗布することにより、クリーニングブレード７と感光体ドラム１との間の潤滑を行い、感光体ドラム１がクリーニングブレード７によって傷付くのを防止している。
【００２７】
上記ブラシロール８は直径６ｍｍの導電性シャフトに対して導電性繊維を植毛したものであり、外径が１９ｍｍに設定されると共に、感光体ドラム１に対して所定量（１ｍｍ）食い込んだ位置に設定され、矢線方向へ感光体ドラム１よりも速い周速度で回転している。また、このブラシロール８の導電性シャフトに対しては、電源１２よりバイアス電圧が印加されている。このバイアス電圧はトナーの帯電極性と同極性であり、感光体ドラム１に対して電流リークを起こして感光層の表面電位にノイズを与えない範囲の大きさとした。
【００２８】
上記ブラシロール８を構成する導電性繊維としては、ポリエステル、アクリル等の素材にカーボンなどの導電剤を添加した繊維が用いられ、本実施例では導電性ナイロン繊維が用いられている。また、単繊維の太さは１０デニール、導電性シャフトに対する１平方インチ当たりの植毛密度は２〜５万本であり、本実施例では５万本とした。更に、単繊維当たりの電気抵抗値は、２〜８（ｌｏｇΩ・ｃｍ）であり、望ましくは４〜６（ｌｏｇΩ・ｃｍ）がよい。この電気抵抗値が低すぎる場合には、ブラシロール８にバイアス電圧を印加した際に、感光体ドラム１への流入電流が増加してリーク等を引き起こす反面、電気抵抗値が高すぎる場合には、温度や湿度等の環境変動によってブラシロール８の抵抗値が変化し易くなり、環境安定性が低下することになる。
【００２９】
また、このブラシロール８に対しては固体潤滑剤９が接触配置されており、かかるブラシロール８がその回転に伴って固体潤滑剤９を摺擦し、削り取った潤滑剤の粒子を感光体ドラム１の表面に供給するように構成されている。この固体潤滑剤９は大きさ５×５×３００ｍｍ、重さ約１０ｇのステアリン酸亜鉛の塊であり、固体潤滑剤９そのもの及び支持板の自重により、ブラシロール８との当接力が０．１２ｇ／ｍｍ以下となるように設定されている。ここで、固体潤滑剤９の鉛筆硬度は４Ｂ〜ＨＢが好ましく、ここではＢとした。
【００３０】
更に、上記ブラシロール８に対してはフリッカーバ１０が食い込むようにして配置されており、感光体１を摺擦した際にブラシロール８に付着したトナーを該ブラシロール８中から叩き落とすようになっている。また、フリッカーバ１０は固体潤滑剤９を摺擦した直後のブラシロール８に接しており、ブラシロール８が固体潤滑剤９から必要以上に削り取った潤滑剤粒子をフリッカーバ１０で該ブラシロール８中から落とすことにより、感光体ドラム１に対する潤滑剤の塗布ムラを防止し、均一で安定した潤滑剤供給を可能としている。尚、フリッカーバ１０と固体潤滑剤９の位置を入れ替え、ブラシロール８がフリッカーバ１０に叩きつけられてトナーを吐き出した後に、上記固体潤滑剤９を掻き取るように構成しても差し支えない。
【００３１】
尚、図２中において、符号１１はクリーニングブレード７によって感光体ドラム１の表面から除去されたトナーや上記フリッカーバ１０によってブラシロール８から叩き落とされたトナーを図示外の回収ボトルへ搬出するためのオーガ、符号１２はクリーニング装置６と感光体ドラム１と隙間からトナーがクリーニング装置外へ漏出するのを防止するシール部材である。
【００３２】
そして、このように構成される本実施例のクリーニング装置では、先ずはブラシロール８がその回転に伴って固体潤滑剤９を摺擦して潤滑剤を削り取り、これを感光体ドラム１の表面に塗布し、この後にクリーニングブレード７が感光体ドラム１の表面に付着している転写残留トナーや外添剤等を掻き落とし、これによって感光体ドラム１の清浄化がなされる。
【００３３】
このとき、本実施例のクリーニング装置では、上記ブラシロール８に対してバイアス電圧を印加し、感光体ドラム１の表面とブラシロール８との間に電位差を形成しているので、感光体ドラム１に付着している転写残留トナーや外添剤はこの電位差によって静電的に感光体ドラム１上に保持され、ブラシロール８が潤滑剤粒子を感光体ドラム１の表面に塗布するために該感光体ドラム１を摺擦しても、かかる転写残留トナーや外添剤がブラシロール８に付着してしまうのを可及的に防止することができる。その結果、ブラシロール８がトナー等によって経時的に汚れてしまうのを防止し、かかるブラシロール８を常に略清浄な状態に維持することができるので、このブラシロール８が感光体ドラム１に対して潤滑剤のを塗布する際に塗布むらが発生するのを防止することができ、常に感光体ドラム１に対して潤滑剤を安定的に供給することができるものである。
【００３４】
そして、このように潤滑剤を安定的に供給できる結果として、上記クリーニングブレード７と感光体ドラム１との間の潤滑を良好に行うことができ、転写残留トナーや外添剤が感光体ドラム１の表面に擦り付けられて生じるフイルミング現象や、感光体ドラム１の摩耗及び傷の発生を防止することが可能となる。
【００３５】
また、本実施例の画像形成装置では、感光体ドラム１の回転方向に関してブラシロール８よりも上流側であって、記録シートＰに対するトナー像の転写位置よりも下流側に、感光体ドラム１の表面を一様に露光する光除電手段１３を設けてあり、トナー像転写後の感光体ドラム１表面の残留電位をこの光除電手段によって消去し、感光体ドラム１がブラシロール８を通過する前に該表面電位を略０Ｖ近傍で一様化するように構成されている。この光除電手段１３としては、感光体ドラム１の軸方向沿って配列されたＬＥＤアレイを使用することができる。
【００３６】
このように光除電手段１３を設けた結果として、本実施例の画像形成装置では、ブラシロール８に摺擦される感光体ドラム１の表面電位は上記光除電手段１３によって充分に除電されてるいので、ブラシロール８に対してバイアス電圧を印加すれば、かかるブラシロール８と感光体ドラム１の表面との間に充分な電位差を形成することができ、転写残留トナーや外添剤が感光体ドラム１からブラシロール８へ転移してしまうのを一層効果的に防止することができるものである。
【００３７】
この第１実施例の画像形成装置におけるクリーニング装置の有効性を確認するため、ブラシロール８と感光体ドラム１表面との電位差を変化させ、各電位差毎に１０万枚プリントを行った後の感光体ドラム１の表面を観察し、フィルミング現象及び傷の発生状況を観察した。以下の表１にその結果を示す。尚、本実験で用いたトナーの現像後の帯電極性は負極性であるので、印加バイアス電圧も負極性とした。
【００３８】
【表１】
2004021109.tif 000004
【００３９】
この結果から明らかなように、電位差が増加していくと、感光体表面のフィルミング現象の発生や傷の発生は低減されていく傾向にある。これにより、ブラシロール８にバイアス電圧を印加して、かかるブラシロール８に対する転写残留トナー及び外添剤の付着を防止している本発明の有効性が確認された。もっとも、電位差が余りに大きくなり過ぎると、ブラシロール８と感光体ドラム１との間に電流リークが発生し、ブラシロール８が感光体ドラム１を不均一に帯電させてしまうので、感光体ドラム１の表面電位の乱れが次のトナー像の形成の際に画像乱れとなって現れてしまった。従って、ブラシロール８と感光体ドラム１との間の電位差が放電開始電圧を超えないように、上記バイアス電圧を設定する必要がある。
【００４０】
図３は本発明クリーニング装置を適用した画像形成装置の第２実施例を示すものである。
この実施例では前記第１実施例の光除電手段１３に代えてクリーニング前帯電器１４を設けた。すなわち、クリーニング装置６とトナー像の転写位置との間にはクリーニング前帯電器１４としてのコロトロンを設け、トナー像を転写した後の感光体ドラム１の表面に対して電荷を与えることにより、かかる感光体ドラム１の表面電位をある程度まで均一化させると共に、転写残留トナーの帯電極性を正規の帯電極性に揃えるようにした。
【００４１】
記録シートＰに転写されずに感光体ドラム１上に残った転写残留トナーには、帯電が不十分であって転写電界が有効に作用しなかったものや、転写電界を通り抜ける際に帯電極性が反転してしまったものを含むため、ブラシロール８と感光体ドラム１との間に一定の電位差を形成するのみでは、転写残留トナーのブラシロール８に対する付着を充分に防止することができない場合もある。従って、この第２実施例のようにクリーニング前帯電器１４を設け、転写残留トナーの帯電極性をブラシロール８の手前側で均一に揃えるようにすれば、かかる転写残留トナーがブラシロール８に転移するのを一層効果的に防止することが可能となる。また、クリーニング前帯電器１４は転写残留トナーのみでなく感光体ドラム１の表面そのものに対しても電荷を付与するので、第１実施例の光除電手段と同様、感光体ドラム１の表面電位を均一化することができ、ブラシロール８と感光体ドラム１の表面との間に安定した電位差を形成することができるものである。
【００４２】
この第２実施例の画像形成装置におけるクリーニング装置の有効性を確認するため、ブラシロール８と感光体ドラム１表面との電位差を変化させ、各電位差毎に１０万枚プリントを行った後の感光体ドラム１の表面を観察し、フィルミング現象及び傷の発生状況を観察した。以下の表２にその結果を示す。尚、本実験で用いたトナーの現像後の帯電極性は負極性であるので、印加バイアス電圧も負極性とした。また、クリーニング前帯電器１４を通過した後の感光体ドラム１の表面電位は−２００〜−５００Ｖの範囲で均一化されていた。
【００４３】
【表２】
2004021109.tif 000005
【００４４】
この結果から明らかなように、電位差が増加していくと、感光体表面のフィルミング現象の発生や傷の発生は低減されていく傾向にある。これにより、ブラシロール８にバイアス電圧を印加して、かかるブラシロール８に転写残留トナー及び外添剤の付着を防止している本発明の有効性が確認された。また、第１実施例では電位差が−２００Ｖのときは僅かにフィルミング現象の発生や傷の発生が見られたが、この第２実施例では同じ−２００Ｖの電位差であっても、これらフィルミング現象や傷の発生は見られなかった。従って、本発明においてはクリーニング前帯電器１４との組み合わせによって最良の効果が発揮されることが明らかとなった。尚、電位差が余りに大きくなり過ぎると、ブラシロール８が感光体ドラム１を不均一に帯電させ、画像乱れとなって現れてしまうことは、この第２実施例においても同様であった。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のクリーニング装置によれば、塗布ブラシがクリーニングブレードの直前で像担持体の表面を摺擦しても、かかる塗布ブラシのトナー等による汚れを防止することができるので、像担持体に対する潤滑剤の安定した供給を可能とし、もって残留トナーのクリーニング時に生じるフイルミング現象の発生や像担持体表面の傷の発生を抑え、像担持体の感光特性を長期にわたって維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の第１実施例の構成を示す概略図である。
【図２】本発明を適用したクリーニング装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明を適用した画像形成装置の第２実施例の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１…感光体ドラム（像担持体）、６…クリーニング装置、７…クリーニングブレード、８…ブラシロール（塗布ブラシ）、９…固体潤滑剤、１２…バイアス電源、１３…光除電手段、１４…クリーニング前帯電器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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