(57)【要約】【課題】構成の複雑化を招くことなく像担持体上からの残留異物の除去効率を高めると共に除去する際に装置内部の汚損などを生じさせないようにできる構成を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】転写後の像担持体に残存しているトナーや紙粉などの異物をクリーニング部材により除去するクリーニング装置７を備えた画像形成装置１において、上記クリーニング部材９は、上記像担持体表面に対する接触圧力を変更可能に設けられ、画像形成終了時に上記像担持体が停止する前後で掻き取り可能な接触圧力以下に減圧した状態で上記像担持体に接触した状態を維持される構成１００を備え、上記像担持体２は、画像形成処理のために動作する前に一旦画像形成処理時での移動方向と逆方向に駆動されて停止させられ、その後、少なくとも１回の正方向移動および逆方向移動を行う構成とされていることを特徴とする。【選択図】  図１
2004157176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写後の像担持体に残存しているトナーや紙粉などの異物をクリーニング部材により除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、
上記クリーニング部材は、上記像担持体表面に対する接触圧力を変更可能に設けられ、画像形成終了時に上記像担持体が停止する前後で掻き取り可能な接触圧力以下に減圧した状態で上記像担持体に接触した状態を維持される構成を備え、上記像担持体は、画像形成処理のために動作する前に一旦画像形成処理時での移動方向と逆方向に駆動されて停止させられ、その後、少なくとも１回の正方向移動および逆方向移動を行う構成とされていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
上記クリーニング部材は、上記像担持体の逆転時に掻き取り可能な接触圧力以下に減圧されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
上記クリーニング部材は、上記像担持体に対向する開口を有し、該開口の縁部のうちで上記像担持体の画像形成時での移動方向上流側に位置する縁部に上記異物の漏洩防止部材が配置されている筐体からなるクリーニング装置内に設けられ、上記像担持体の逆方向移動時の移動量は、上記クリーニングブレードに当接している位置が上記現像装置における漏洩防止部材からはみ出さない量に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記クリーニング部材は、像担持体に当接可能なブレード若しくはブラシが用いられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記クリーニング部材としてブレードが用いられる場合、該ブレードは、上記像担持体に対向する端面のうちで、該像担持体の移動方向上流側に位置する縁部を該像担持体表面に当接させる構成とされていることを画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記クリーニング部材としてブレードが用いられた場合の接触圧力は、画像形成回数に応じて変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
上記クリーニングブレードの接触圧力は、残留するトナーの掻き取り圧力およびこの圧力以下において複数の圧力が設定可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６記載の画像形成装置において、
上記クリーニングブレードは、上記画像形成終了時に行われる像担持体の逆転時において該像担持体に接触する圧力が段階的に変化する構成を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記クリーニング部材としてブラシが用いられる場合、該ブラシは、先端がループ状に形成され、上記像担持体に対する接触面圧が５０ｇｆ／ｃｍ２以上に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記像担持体は、その表面の摩擦係数（μ）が０．２以上に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像形成装置において、
上記像担持体は、アモルファスシリコンが用いられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の画像形成装置において、
上記像担持体は、少なくとも最表面層に無機粒子を含有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記像担持体およびクリーニング部材に加えて、こら以外の画像形成処理に係る装置の少なくとも一つが選択的に上記感光体およびクリーニング部材とともに一つのカートリッジに装備されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーニング装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、潜像担持体上に残留する現像剤に含まれるトナーや紙粉等の異物をクリーニングブレードを用いて除去する構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタや複写機あるいはファクシミリ装置などの電子写真プロセスを用いる画像形成装置においては、像担持体をなす感光体に対して帯電工程、画像書き込み工程が実行されることにより感光体上に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像工程においてトナーを用いて可視像処理される。
トナーにより可視像処理されたトナー像は転写紙などの記録媒体に対して転写工程により静電転写され、転写されたトナーが定着工程において定着されて複写物とされる。
【０００３】
転写工程において感光体上から転写紙に転写されるトナー像は、転写されたトナーの全てが転写紙に転写されることが画像再現性において有利となるが、実際にはトナーの一部が未転写のまま感光体上に残留することもある。
【０００４】
転写後の感光体は、新たな潜像形成に先立ち、残留する電荷と共に感光体表面に付着しているトナーや紙粉あるいはロジンやＭｇ，Ａｌ，さらにはＫやＮａ等の転写紙に含まれている添加剤を除去するクリーニング工程に供される。
上述した添加剤は、転写紙だけではなく、トナーにおいても母体となる樹脂成分の他に帯電特性や定着性さらには流動性などを始めとするトナーに要求される各種特性を満足させるために含有されており、トナーや紙粉だけでなくこれら添加剤も感光体表面に付着することになる。
従来、クリーニング工程では感光体表面に圧接するポリウレタンなどの弾性を有した部材からなるクリーニングブレードを設け、このクリーニングブレードのエッジを所定の当接圧力により感光体表面に圧接させてトナーや紙粉あるいは上述した添加剤を掻き取るようになっている。
【０００５】
しかし、上述したクリーニングブレードによるクリーニング工程が繰り返されると、感光体表面とこれに圧接しているクリーニングブレードとの間に紙粉などの異物が挟み込まれて堆積する傾向が発生し、感光体表面に対するクリーニングブレードの圧接状態が変化して十分なクリーニング効果を維持することができなくなる虞がある。上記両者の間に挟み込まれるものとしては、紙粉だけでなく、トナーの塊などもあり、これら挟み込まれたものが増加していくとブレードにより掻き取られるべきトナーが両者の間に生じる隙間を通過してしまい、クリーニング効率が低下して感光体の地肌汚れなどにより異常画像を発生する原因となる。ちなみにトナーの塊が挟み込まれた場合には塊の両脇から感光体表面に残存する未転写トナーがすり抜けてしまい、クリーニングされないまま残ることになる。
【０００６】
一方、クリーニングブレードは感光体表面に対して所定の当接圧力により圧接しているが、きわめて小さい接触面積で接触しているクリーニングブレードのエッジ部分ではかなりの強さの圧力が作用しており、これによって次のような問題も生じる。
クリーニングブレードのエッジ部分では、異物が挟み込まれたままで継続してクリーニングが行われると、その異物により感光体表面が傷つけられたりあるいは感光体表面にトナーが押圧接触されることによるトナーフィルミング、つまり、トナーの薄層が感光体表面に形成されてしまう現象が生じてしまい、感光体表面での光電特性、特に、帯電特性が悪化して画像品質を悪化させることになる。
【０００７】
従来、クリーニングブレードの当接による不具合を解消するための構成として、画像形成工程が終了した時点で感光体が停止した際にクリーニングブレードの当接圧力を弱めたりあるいは当接を解除すると共に感光体を画像形成時とは逆方向に移動させる構成（例えば、特許文献１，２）、感光体を画像形成終了後に逆転させた後、正転させて停止する構成（例えば、特許文献３）がある。
【０００８】
いずれの特許文献に示された構成も画像形成終了後に感光体を逆転させることによりクリーニングブレードのエッジに挟み込まれている異物への圧力が解除されることにより異物の除去を促進しようとする構成が用いられている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−１５５５１４号公報（「００３０」欄、図５）
【特許文献２】
特開平０５−１１９６８７号公報（「００１１」欄、図１）
【特許文献３】
特開平０７−１７５３９４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献に開示されている構成には、次のような問題がある。  例えば、クリーニング装置には、特許文献２に示されているように、クリーング装置からトナーが漏洩して周辺部が汚染されるのを防ぐ目的で感光体の移動方向においてトナーの落下が発生するクリーニング装置入り口側に封止シールを設ける場合がある。
このような構成を対象として感光体を逆転させる場合、封止シールを設けていない引用文献１の構成、および封止シールを設けた特許文献２の構成では、逆転量を大きくしてブレードに堆積している残留トナーの除去効率を上げるようにすると、それまでクリーニング装置と対面していた感光体の位置がクリーニング装置入り口側を越えてしまうことがある。このため、クリーニング装置入り口を越えた感光体上のトナーが自重によりあるいはシールとの摺擦により落下しやすくなる。
特にトナーが落下した場合には、クリーニング装置の近傍にシートの分離部材や濃度センサが配置されていると、それら部材に付着して堆積することがあり、シートの汚損や濃度センサの出力異常を招く。
分離爪へのトナーの付着はシートと分離部材との摺擦抵抗を変化させることにより分離不良や付着しているトナーをシートの逆転写させてシートを汚染させる結果となる。また、濃度センサへのトナーの付着堆積が発生すると、トナー濃度の制御が不能となり、濃度低下や濃度過多など、実際の画像とは異なる濃度の異常画像が得られることになる。
【００１１】
感光体に付着しているトナーは、クリーニングブレードやクリーニングブラシなどのクリーニング部材に対向していた感光体の表面の方がこれ以外の表面に比べてトナーの付着量が多く、この位置がクリーニング装置入り口側を越えると大量のトナーが零れ落ちることになり、上述した不具合が発生しやすくなる。
【００１２】
一方、感光体に付着しているトナーを除去する場合、感光体表面の摩擦係数が低いほど掃き落としやすくなることでトナーを除去しやすいことから摩擦係数が高いと除去効率が低くなる。特に、摩擦係数（μ）が０．２以上であるとクリーニング特性が悪化することが本発明者の実験により確認されている。
【００１３】
摩擦係数はクリーニングブレードとの間で発生する摩擦エネルギーに影響し、摩擦エネルギーが高いと、トナーが感光体表面に融着する場合があり、これによりクリーニングブレードでの除去効率が低下する。特に、使用されるトナーが高解像度を達成される目的で小粒径である場合、トナーの熱容量が小さいことに起因して融着しやすくなる。この結果、感光体表面から除去されないトナーが生じることになる。
【００１４】
感光体上で融着などによってクリーニングされないトナーはフィルミングと称される薄層化を生じる。フィルミングはクリーニングブレードで除去できなかったトナーが感光体表面に堆積する現象であり、感光体表面を対象として実施される帯電、現像、転写およびクリーニングという各工程での感光体表面での特性悪化が影響して正常に行うことができなくなるという不具合を招く。
【００１５】
フィルミングは感光体表面の硬度に影響されており、表面硬度が低い場合にはブレードによる研磨作用で感光体表面が新たな面に更新されることで発生しにくいが、表面硬度が高く表面の摩耗が少ないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体や、少なくとも最表面に無機粒子を含む感光体等を用いた場合に表面研磨が難しいことによりフィルミングの解消が困難となる。
【００１６】
さらに、逆転時でのクリーニングブレードと感光体との間の異物挟持圧力解除により両者間から異物を取り除く構成においては、逆転時にクリーニングブレードがそれまでと反対側に反り返るのを利用してクリーニングエッジに挟み込まれて堆積している異物の挟み込みを解除することができる反面、正転復帰されると再度異物を挟み込める状態となり、逆転から正転に転じるだけあるいは逆転のみでは完全に異物の挟み込みを完全に解消することが難しいのが現状である。特に、クリーニングブレードの先端、つまり感光体表面側に位置する先端端面の縁部（エッジ）のうちで感光体の移動方向下流側に位置する縁部（エッジ）を感光体表面に当接させる場合にはこの現象が顕著となることが本発明者の実験により確認されている。
【００１７】
本発明の目的は、上記従来の画像形成装置、特にクリーニング工程での問題に鑑み、構成の複雑化を招くことなく像担持体上からの残留異物の除去効率を高めると共に除去する際に装置内部の汚損などを生じさせないようにできる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、転写後の像担持体に残存しているトナーや紙粉などの異物をクリーニング部材により除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、上記クリーニング部材は、上記像担持体表面に対する接触圧力を変更可能に設けられ、画像形成終了時に上記像担持体が停止する前後で掻き取り可能な接触圧力以下に減圧した状態で上記像担持体に接触した状態を維持される構成を備え、上記像担持体は、画像形成処理のために動作する前に一旦画像形成処理時での移動方向と逆方向に駆動されて停止させられ、その後、少なくとも１回の正方向移動および逆方向移動を行う構成とされていることを特徴としている。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、上記クリーニング部材は、上記像担持体の逆転時に掻き取り可能な接触圧力以下に減圧されることを特徴としている。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明に加えて、上記クリーニング部材は、上記像担持体に対向する開口を有し、該開口の縁部のうちで上記像担持体の画像形成時での移動方向上流側に位置する縁部に上記異物の漏洩防止部材が配置されている筐体からなるクリーニング装置内に設けられ、上記像担持体の逆方向移動時の移動量は、上記クリーニングブレードに当接している位置が上記現像装置における漏洩防止部材からはみ出さない量に設定されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載の発明に加えて、上記クリーニング部材は、像担持体に当接可能なブレード若しくはブラシが用いられることを特徴としている。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のうちの一つに記載の発明に加えて、上記クリーニング部材としてブレードが用いられる場合、該ブレードは、上記像担持体に対向する端面のうちで、該像担持体の移動方向上流側に位置する縁部を該像担持体表面に当接させる構成とされていることを画像形成装置。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のうちの一つに記載の発明に加えて、上記クリーニング部材としてブレードが用いられた場合の接触圧力は、画像形成回数に応じて変更可能であることを特徴としている。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明に加えて、上記クリーニングブレードの接触圧力は、残留するトナーの掻き取り圧力およびこの圧力以下において複数の圧力が設定可能であることを特徴としている。
【００２５】
請求項８記載の発明は、請求項６記載の発明に加えて、上記クリーニングブレードは、上記画像形成終了時に行われる像担持体の逆転時において該像担持体に接触する圧力が段階的に変化する構成を備えていることを特徴としている。
【００２６】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のうちの一つに記載の発明に加えて、上記クリーニング部材としてブラシが用いられる場合、該ブラシは、先端がループ状に形成され、上記像担持体に対する接触面圧が５０ｇｆ／ｃｍ２以上に設定されていることを特徴としている。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項１乃至９のうちの一つに記載の発明に加えて、上記像担持体は、その表面の摩擦係数（μ）が０．２以上に設定されていることを特徴としている。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明に加えて、上記像担持体は、アモルファスシリコンが用いられていることを特徴としている。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の発明に加えて、上記像担持体は、少なくとも最表面層に無機粒子を含有していることを特徴としている。
【００３０】
請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１２のうちの一つに記載の発明に加えて、上記像担持体およびクリーニング部材に加えて、こら以外の画像形成処理に係る装置の少なくとも一つが選択的に上記感光体およびクリーニング部材とともに一つのカートリッジに装備されていることを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態を説明するための実施例による画像形成装置を示す模式図であり、同図に示す画像形成装置には、潜像担持体にクリーニングブレードを当接させてトナーや紙粉などの異物を掻き取ることができるクリーニング装置が備えられている。また、同図に示す画像形成装置は、画像情報に対応した光書き込みが可能なプリンタである。
本発明は、画像形成装置として、上述したプリンタのみでなく複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機を対象とすることも可能である。
【００３２】
図１においてプリンタ１は、潜像担持体としてドラムが用いられる感光体（以下、感光体ドラムという）２を備えており、感光体ドラム２の周囲には、回転過程において画像形成処理を実行するための帯電装置３，書き込み装置（図１では光路のみが示されている）４，現像装置５，転写装置６およびクリーニング装置７がそれぞれ配置されている。
【００３３】
本実施形態における感光体ドラム２は、表面硬度が高く摩耗の少ないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）あるいは最表面層に無機粒子を含有する構成を備えており、表面での摩擦係数（μ）が０．２以上に設定されている。
プリンタ１では、感光体ドラム２の回転過程において、帯電装置３による一様帯電処理後、画像情報に応じた光書き込みによって感光体ドラム２に静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置５から供給されるトナーにより可視像処理されてトナー像が形成される。
トナー像は、転写装置６を介して図示しない給紙装置から繰り出された転写紙に対して静電転写され、図示しない定着装置に搬送されて定着されることにより画像出力物とされる。
【００３４】
転写後の感光体ドラム２は、クリーニング装置７と対面することにより残留するトナーや紙粉および種々の添加物等の残留物が除去されると共に残留電荷も除去されたうえで帯電装置３による一様帯電が行われて再度の画像形成処理に備えられる。
【００３５】
図１においてクリーニング装置７は、感光体ドラム２に対峙する開口部を備えたユニット７Ａ内で感光体ドラム２の回転方向上流側にクリーニングブラシ８がそして下流側にはポリウレタンン製のクリーニングブレード９が感光体ドラム２と常時接触した状態でそれぞれ配置されている。
クリーニング装置７におけるユニット７Ａには、感光体ドラム２から回収されたトナーをリサイクルトナーとして再使用するための搬送パイプ１０に向けて送り込むための回収コイル１１，ユニット７Ａにおける感光体ドラム２の回転方向（移動方向）上流側入り口を封止する漏洩防止部材としてのシール１２およびユニット７Ａ内の圧力抜き部７Ｂがそれぞれ設けられている。なお、図１において符号１３は現像剤濃度を検知する際に用いられる濃度センサを、また符号１４は感光体ドラム２から転写紙を分離するための分離爪をそれぞれ示している。
【００３６】
クリーニングブラシ８は、回転可能なローラ表面に植毛されてループ状の先端形状とされたブラシ構造とされ、感光体ドラム２に対する接触面圧が５０ｇｆ／／ｃｍ２以上に設定されている。この場合にいう接触面圧は、感光体ドラム２に対して狙いとする食い込み量を確保したときにブラシに生じる反力に相当している。つまり、図５に示すように、平坦面の支持台上にブラシ（図５において基布と植毛部とを含む）を配置し、このブラシに対してこれに対向する平面が単位面積（１ｃｍ２）を有する棒材などで所定の食い込み量、この場合には１．５ｍｍ食い込ませた場合に生じるブラシの反力の大きさに相当している。
図５では、平面の面積が１．５ｃｍ２とされた棒材をブラシに押し当てた場合を対象としているが、より大きな面積の平面を押し当ててブラシに食い込ませ、その反力の大きさをその面積で除算して単位面積あたりでの反力の大きさを得るようにしても良い。これにより、感光体ドラム２の表面にブラシが接触すると、ファーブラシを用いた場合と違って、感光体表面での残留異物の掃き取りに必要な反力を確保できると共に、感光体表面の損傷を低減することができる。特に、ブラシを用いた残留異物の除去性が高められるとそれだけクリーニングブレードでの掻き取り負荷を軽減することができ、クリーニングブレードの押し付け作用によるフィルミングの発生が抑制できる。
【００３７】
本実施形態では、画像形成終了後に再度画像形成を行うためあるいはプリンタ１の始動時等のように感光体ドラム２が回転動作を開始する前に、一旦感光体ドラム２を動作させて停止させ、再度動作させた後、待機のために停止させるようになっている。以下、この回転制御の詳細について説明する。
【００３８】
感光体ドラム２は、画像形成のために回転する前に画像形成処理時の移動方向（以下、これを正方向という）とは逆方向に移動し、少なくとも１回の正方向および逆方向移動を行うようになっている。つまり、感光体ドラム２が画像形成処理のための回転開始前に逆転した状態で停止するようになっている。例えば、感光体ドラム２を対象とした場合の移動が回転であるので、画像形成処理が終了した場合でいうと、画像形成処理終了−逆転−正転−逆転−停止という回転サイクルやこの回転サイクルを２回（画像形成終了−逆転−正転−逆転−正転−逆転−停止）あるいは３回（画像形成終了−逆転−正転−逆転−正転−逆転−正転−逆転−停止等のように複数回繰り返す行程が設定されている。
【００３９】
感光体ドラム２の回転制御は、図３に示す制御部２０により実施されるようになっており、制御部２０は、本実施形態と関連する構成として、入力側に操作部２１，画像形成回数カウンタ２２が接続され、出力部には感光体ドラム２の駆動部（図３ではドラム駆動部と表示してある）２Ａが接続されている。
【００４０】
制御部２０では、操作部２１において設定された画像形成回数の設定あるいは図示しないが始動スイッチの操作のいずれかにより感光体ドラムの回転開始耳朶ｒかどうかを判別する。この判別処理を行う際には、画像形成回数が設定された場合を対象とすると、画像形成回数カウンタ２２からの計数値に基づき画像形成終了時の判別を行うことで感光体ドラム２の回転制御を実行し、始動スイッチが投入されてプリンタ１の初期処理が開始された場合にはその処理時での感光体ドラム２の回転停止が行われた際に感光体ドラム２の回転制御を実行するようになっている。
【００４１】
逆方向への移動の際の移動量は、クリーニングブレード９に対面している感光体ドラム２の表面がシール１２を超えない量に設定され、本実施形態では、回転動作時間でいうと、４０〜６０ｍｓとされている。この回転動作時間では、周速にもよるが、概ね１０〜１５ｍｍ程度の移動量が得られる値とされ、この値とすることにより回転量が多くなった場合に発生するクリーニングブレード９の摩耗や欠けを防ぐようになっている。
【００４２】
感光体ドラム２が少なくとも２回、画像形成時とは逆方向に回転することにより、クリーニングブレード９と感光体ドラム２との間に挟み込まれていた異物は、感光体ドラム２表面のエッジとの対向位置が遠ざかるとともに両部材間での挟持圧力が解放されることになるので、図４（Ａ）に示すように、正転時にクリーニングブレード９のエッジと感光体ドラム２との間に異物が挟み込まれていた状態から、図４（Ｂ）に示すように、エッジと感光体ドラム２とによる挟み込みが解除された状態となり、クリーニングブレード９のエッジと感光体ドラム２の表面との間に挟み込まれていた異物が両者間から離れて両者間から除去されることになる。
【００４３】
待機のための停止状態は、逆転状態であるので、クリーニングブレード９のエッジが正転時とは逆向きに反り返っており、エッジが画像形成時のような異物を挟み込む状態となっていないことになり、これによっても異物の除去性を維持することができる。しかも、逆方向移動の際には、シール１２を超えない移動量が設定されていることにより、感光体ドラム２表面のトナーを始めとする残留異物がシール１２により摺擦されることがないので、残留異物の自重による落下や摺擦による剥落が生じないようにできる。
【００４４】
一方、本実施形態におけるクリーニング装置７には、クリーニングローラ８と共に、感光体ドラム２から残留付着物を除去するために用いられているクリーニングブレード９にも特徴があり、特に、クリーニングブレード９が感光体ドラム２の逆転時に接触圧力を減圧した状態に維持でき、しかも減圧された接触圧力が変更できるようになっている。
【００４５】
図１において、感光体ドラム２に対するクリーニング行程を実行するクリーニング装置７には、クリーニングブラシ８とともに感光体ドラム２上の残留異物を除去するためのクリーニングブレード９が設けられており、図１で示す構成では、感光体ドラム２およびクリーニング装置７を含む画像形成処理に用いられる装置が、図１および図２において符号Ｐで示すように、画像形成装置に対して着脱可能に設けられているカートリッジ内に装備されている。
【００４６】
図１においてクリーニングブレード９は、感光体ドラム２の回転方向下流側の縁を感光体ドラム２に対向させて、いわゆるカウンタ当接により感光体ドラム２上の残留付着物を掻き取る構成を備えている。
【００４７】
クリーニングブレード９は、ブラケット９Ａを用いることにより感光体ドラム２に対して揺動可能に設けられており、揺動端支点９Ｂを境にしてブレード９側と異なる揺動端側にはソレノイドなどの圧力調整手段１００が設けられている。ブラケット９Ａは、図示しない弾性付勢手段によりクリーニングブレード９を常時感光体ドラム２に対して所定圧力、この場合には、残留異物の掻き取りが行える圧力で接触する習性が付与されている。
【００４８】
圧力調整手段１００は、弾性付勢手段を利用して感光体ドラム２に接触しているクリーニングブレード９の圧力を減圧するための手段であり、作動時、クリーニングブレード９が感光体ドラム２から離れる向きにブラケット９Ａを揺動させる。この場合の減圧量としては、掻き取りに必要な接触圧力よりも弱い圧力でクリーニングブレード９が感光体ドラム２に接触する圧力に設定されており、後述する感光体ドラム２の移動方向の切り換え形態に応じて減圧状態を維持できるようになっている。
【００４９】
本実施形態では、画像形成終了後に感光体ドラム２が回転を停止する前後において、感光体ドラム２が画像形成時とは逆方向方向に回転した際に、圧力調整手段１００が作動して減圧動作が実行される。これにより、クリーニングの際にクリーニングブレード９により感光体ドラム２の表面から掻き取られた残留異物がクリーニングブレード９からの接触圧力により拘束されて挟まれたままであっても、拘束状態が解除されてその残留異物除去されることになる。
【００５０】
感光体ドラム２の逆転が終了すると、再度の画像形成のために感光体ドラム２が正転することになり、この場合のタイミングに合わせて圧力調整手段１００は初期状態に復帰することとなり、ここに、クリーニングブレード９が残留異物を掻き取り可能な圧力で感光体ドラム２に接触する。これにより、感光体ドラム２が逆転するときにクリーニングブレード９が減圧されるので、感光体ドラム２の表面での摩擦係数の設定により挟み込まれていた異物が感光体表面の移動に追随して移動することと相俟って、感光体ドラム２の表面との間に挟み込まれたままの残留異物が除去される。
【００５１】
次に、クリーニングブレード９の減圧方式について説明する。
クリーニングブレード９は、感光体ドラム２の逆転時に減圧される方式として、次の方式が選択される。
（Ａ）画像形成終了時に行われる感光体ドラム２の逆転移動量により感光体ドラム２の周面が移動する過程で掻き取りに必要な圧力よりも弱い圧力に変更する。（Ｂ）画像形成回数に応じて感光体ドラム２の逆転時での接触圧力を変更する。（Ｃ）逆転時での接触圧力を複数設定する。
（Ｄ）感光体ドラム２の逆転時に段階的に接触圧力を変更する。
【００５２】
（Ａ）に挙げた選択方式は、図１に示した圧力調整手段１００としてソレノイドなどの励磁、非励磁という２形態の設定による２段階の圧力設定が用いられる。
（Ｂ）〜（Ｄ）に挙げた方式は、図示しないが、圧力調整手段１００として、ストローク変化が可能なカムが用いられる。
【００５３】
（Ｂ）〜（Ｄ）の方式において、（Ｂ）に挙げた方式は、次の理由に基づく。画像形成終了時毎に感光体ドラム２に対する接触圧力を弱めた状態でクリーニングブレード９を感光体ドラム２に接触させることにより残留異物の除去が可能であるものの、比較的短時間での逆転時に全ての残留異物を除去できない場合もある。そこで、除去できなかった残留異物の堆積量が画像形成回数の増加に比例することを前提として、その回数が増加するに従い、接触圧力を弱める度合いを大きくする。これにより、残留付着物の堆積が生じているような場合には、堆積量に応じてその堆積を解消する条件を設定する。
【００５４】
（Ｃ）および（Ｄ）に挙げた方式は、（Ｂ）に挙げた条件を用いる理由を踏襲するものであるが、例えば、ソレノイドを圧力調整手段１００として用いた場合のように、接触圧力が２段階であると、弱められた状態から掻き取りに必要な圧力に復帰した場合、クリーニングブレード９が感光体ドラム２に対して急激な圧力変化を起こした状態で接触することになり、クリーニングブレード９に対する負荷の急変による変形などの機械的な不具合を生じる。そこで、掻き取りに必要な圧力に復帰する場合には、感光体ドラム２に対してソフトランディングを行わせることによりクリーニングブレード９の変形および感光体ドラム２表面への衝撃を防止するようになっている。しかも、接触圧力を弱める場合にも複数の圧力および段階的な圧力設定により、感光体ドラム２に対するクリーニング状態にあるクリーニングブレード９が感光体ドラム２の逆転時開始時期から徐々に接触圧力を弱めるようにすると、掻き取られた残留異物の回収状態を急変させることなく、堆積している残留異物を徐々に除去することができる。これにより、回収された残留異物がその掻き取り状態を急に解消されてしまった場合に零れ落ちてしまうのを防ぎながら堆積した残留異物を除去することができるようになる。
【００５５】
さらに、この実施形態においては、カムを用いることでクリーニングブレード９の接触圧力を変更することができるが、その変更に際しての変更速度なども調整して感光体ドラム２から掻き取られた残留異物が無用に零れ落ちて飛散するような事態を防ぎながら堆積した残留異物の除去を確実に行えるようにすることもできる。
【００５６】
（Ａ）〜（Ｄ）に挙げた方式は図３に示す制御部２０において実行され、制御部２０からの信号が圧力調整手段１００に対してブレード駆動部２Ｂを介して出力されるようになっている。
【００５７】
本実施形態は以上のような構成であるから、感光体ドラム２が画像形成処理を終了すると、上述した回転モードにより逆転後停止する。逆転時にはクリーニングブレード９が掻き取り可能な接触圧力よりも弱い圧力に減圧されており、これにより、クリーニングブレード９と感光体ドラム２の表面との間に挟み込まれている異物への挟持圧力が緩和若しくは解除されるので、クリーニングブレード９の先端に堆積している異物の除去が可能となる。従って、異物がクリーニングブレード９と感光体表面との間に挟み込まれたままとなることがないので、ブレード先端に堆積した異物の存在によってクリーニングブレード９をすり抜ける異物が発生するのも抑えることができるので、フィルミングの発生をなくすことができる。しかも、感光体ドラム２の逆転量がクリーニングブレード９に対面していた感光体ドラム表面がシール１２を超えない量とされているので、シール１２を越える感光体表面のトナーを始めとする異物がクリーニング装置周辺部に零れ落ちることがない。これにより、クリーニング装置近傍に配置されている分離爪１４や濃度センサ１３への汚損を防ぐことができる。
【００５８】
本実施形態における感光体ドラム２の回転制御により、感光体ドラム２の表面で同じ位置がエッジと常に対向している場合に発生する異物の挟み込みの継続が解消され、感光体ドラム２の表面に対するクリーニングブレード９の長手方向での均一接触が可能となる。この結果、感光体ドラム２が回転し始める際には、改めてクリーニングブレード９による異物の掻き取りが行われるので、エッジの当接位置を異物がすり抜けてしまうということがなくされてクリーニング効率を高めてフィルミングの発生が抑制されることになる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１および２記載の発明によれば、画像形成のために潜像担持体が動作する前、つまり画像形成処理が終了して次の画像形成処理が再開される前および始動時などにおいて潜像担持体として用いられる感光体が動作する前に一旦画像形成処理時での移動方向と逆方向に駆動されて停止させられ、その後、少なくとも１回の正方向移動および逆方向移動を行う構成とされ、しかもその時点ではクリーニング部材が掻き取り可能な接触圧力以下に減圧されているので、掻き取りのための接触圧力により感光体表面との間に挟み込まれていた残留付着物が容易に脱去することができる。これにより、クリーニングブレードに挟み込まれたままとなっている残留付着物の除去が確実に行えることになる。
【００６０】
請求項３記載の発明によれば、上記クリーニング部材は、上記像担持体に対向する開口を有し、該開口の縁部のうちで上記像担持体の画像形成時での移動方向上流側に位置する縁部に上記異物の漏洩防止部材が配置されている筐体からなるクリーニング装置内に設けられ、上記像担持体の逆方向移動時の移動量は、上記クリーニングブレードに当接している位置が上記現像装置における漏洩防止部材からはみ出さない量に設定されているので、漏洩防止部材を越えてしまうことがない。これにより、漏洩防止部材とトナーとの摺擦が回避されて摺擦によるトナーの落下を防止でき、落下により装置内部のクリーニング装置周辺部への汚損を防止することができる。
【００６１】
請求項４記載の発明によれば、クリーニング部材が像担持体と接触可能なブレードあるいはブラシで構成されている場合においても像担持体の移動方向を切り換えることによりクリーニング部材の一方向への癖付けが解消されて良好の接触状態を維持させることができる。
【００６２】
請求項５記載の発明によれば、クリーニングブレードがクリーニング部材として用いられた場合、その先端の縁部のうちで画像処理時での像担持体の移動方向下流側の縁部が像担持体に接触する構成であるので、掻き取り効率を向上させて残留付着物の回収を効率よく行うことができると共に、このようなブレードを対象とした場合においても、像担持体の移動方向切換と減圧処理により先端に付着堆積している掻き取りトナーを良好に取り除くことができる。
【００６３】
請求項６乃至８記載の発明によれば、クリーニングブレードの接触圧力が複数あるいは段階的に変更できるようになっているので、残留付着物の堆積量に応じてクリーニングブレードと感光体ドラムとの間の拘束力を調整してその間に挟まれているままの残留付着物の拘束力の強さ加減により除去能力を発揮させることができると共に、クリーニングブレードへの負荷急変による変形あるいは掻き取られた残留付着物が零れ落ちてしまうような不具合を解消しながら堆積している残留付着物の除去を図ることが可能となる。
【００６４】
請求項９記載の発明によれば、クリーニング部材としてブラシが用いられる場合、該ブラシは、先端がループ状に形成され、上記像担持体に対する接触面圧が５０ｇｆ／ｃｍ２以上に設定されているので、像担持体表面に残留する異物の掃き取りに必要な反力を得ることができると共に感光体表面への損傷をなくすことができる。しかも異物の掃き取りに必要な反力が得られることで異物の除去効率が高められることによりクリーニングブレードとの組み合わせ構成とした場合には、クリーニングブレードでの掻き取り負荷、つまり、像担持体表面に対する接触圧力を低減させてブレードの押しつけにより発生するフィルミングをなくすことが可能となる。
【００６５】
請求項１０記載の発明によれば、感光体の表面摩擦係数（μ）がμ＝０．２以上とされているので、極端に摩擦係数を低くするような作業が必要ないので、潤滑剤の供給などの特別な摩擦係数低減構造を不要にしてコスト上昇を防止することが可能となる。
【００６６】
請求項１１および１２記載の発明によれば、感光体としてその表面層がクリーニング部材により掻き取りにくい材質で構成され、特に、請求項１１記載の発明では高硬度が得られるアモルファスシリコンまた請求項１２記載の発明では無機粒子を含む材質とされることにより感光体の長寿命化、膜厚変化による特性変化の抑制さらには表面の損傷防止が可能となり、表面性が悪化した場合に発生する残留付着物の擦りつけによる堆積を防止できる。しかも、このようなクリーニング部材で削り取りにくい高硬度の材質を感光体に用いた場合でも、クリーニング部材としてブレードあるいはグブラシを用いるだけで像担持体上からの残留付着物の回収が可能となる。
【００６７】
請求項１３記載の発明によれば、感光体およびクリーニング装置さらには画像形成処理に係る装置の少なくとも一つが選択的に感光体およびクリーニング装置と共に一つのカートリッジに装備されているので、作像部が複数接地されているような場合には各作像部毎に保守点検および交換が可能となり、装置全体の作像部を一括して保守点検あるいは交換する場合に比べてコスト上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に示した実施形態に用いられるカートリッジの作用を説明するための斜視図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に用いられる感光体ドラムの制御構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図３に示した制御構成による感光体ドラムとクリーニングブレードとの関係を説明するための図であり、（Ａ）は正方向の移動時を、（Ｂ）は逆方向の移動時をそれぞれ示す。
【図５】ブラシの接触面圧の意味を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  プリンタ
２  感光体ドラム
２Ａ  感光体ドラムの駆動部
７  クリーニング装置
８  クリーニングローラ
９  クリーニングブレード
２０  制御部
２１  操作部
２２  画像形成回数カウンタ
【図１】
2004157176.tif 000003
【図２】
2004157176.tif 000004
【図３】
2004157176.tif 000005
【図４】
2004157176.tif 000006
【図５】
2004157176.tif 000007