(57)【要約】【課題】接触帯電部材に付着するトナーや後処理剤等を効率よくクリーニングすることのできる接触帯電部材のクリーニング方法及び画像形成装置を得る。【解決手段】感光体ドラム３１を帯電させるための接触帯電装置（帯電ブラシ）３２に付着した異物をクリーニングする方法。クリーニング時には接触帯電装置（帯電ブラシ）３２に下式（１）を満たす直流電圧Ｖｃを印加する。２００≦｜Ｖｃ−Ｖ１｜≦Ｖｔｈ      …（１）Ｖｔｈ：接触帯電部材の静電潜像担持体に対する放電開始電圧Ｖｃ：直流印加電圧Ｖ１：クリーニング直前の静電潜像担持体の表面電位【選択図】  図１
2004294885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体を帯電させるための接触帯電部材に付着した異物をクリーニングする方法において、
クリーニング時には前記接触帯電部材に下式（１）を満たす直流電圧Ｖｃを印加すること、
２００≦｜Ｖｃ−Ｖ１｜≦Ｖｔｈ      …（１）
Ｖｔｈ：接触帯電部材の静電潜像担持体に対する放電開始電圧
Ｖｃ：直流印加電圧
Ｖ１：クリーニング直前の静電潜像担持体の表面電位
を特徴とする接触帯電部材のクリーニング方法。
【請求項２】
クリーニング時には静電潜像担持体に対する転写電圧の印加を停止すると共に、転写前の除電動作を停止することを特徴とする請求項１に記載のクリーニング方法。
【請求項３】
静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体を帯電させるための接触帯電部材を含む帯電手段と、
前記静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光手段と、
前記静電潜像を現像するための現像手段と、
クリーニング時には前記接触帯電部材に下式（１）を満たす直流電圧Ｖｃを印加するための電圧印加手段と、
２００≦｜Ｖｃ−Ｖ１｜≦Ｖｔｈ      …（１）
Ｖｔｈ：接触帯電部材の静電潜像担持体に対する放電開始電圧
Ｖｃ：直流印加電圧
Ｖ１：クリーニング直前の静電潜像担持体の表面電位
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記｜Ｖｃ−Ｖ１｜は、｜Ｖｔｈ｜以下であって、｜Ｖｔｈ｜×０．７５以上であることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング方法又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記接触帯電部材には画像形成時において直流電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載のクリーニング方法、又は、請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触帯電部材のクリーニング方法及び画像形成装置、特に、電子写真方式にて感光体上に画像を形成するに先立って該感光体を所定の表面電位に均一に帯電するための接触帯電部材のクリーニング方法及び該クリーニング方法を実行可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
電子写真方式によるフルカラーの画像形成装置の普及に伴って高画質へのさらなる要求が高まっている。高品質の画像形成に関して、感光体を均一に帯電させることは特に重要である。従来では、均一帯電のためにコロナ放電装置を用いる場合が多かった。しかし、コロナ放電装置は感光体に対して非接触の帯電方式であるため、人体に有害であるオゾンの発生量が多く、帯電効率が悪いために高電圧を印加しなければならないという問題点を有している。
【０００３】
前記問題点を解決できる帯電方式として接触帯電装置が知られており、接触帯電部材としては繊維で構成されたファーブラシ、ローラ、ブレード、磁気ブラシなとが使用されている。
【０００４】
接触帯電装置は、コロナ放電装置に比べてオゾンの発生が少なく、帯電効率がよいという利点を有している。しかし、トナー像を記録媒体に転写した後、感光体表面に残留したトナーあるいはトナーに含まれている流動化のための後処理剤等が、感光体の回転に伴って接触帯電部材に到達し、接触帯電部材に吸着、蓄積されてしまうという不具合を有している。このような不具合はプリント枚数が増加するにつれて顕著になる。
【０００５】
接触帯電部材に残留トナーや後処理剤等が付着、蓄積すると、接触帯電部材の微小領域での抵抗値が変化したり、感光体と接触帯電部材との間の放電ギャップが変化することで、帯電不良や帯電ムラが発生する。これらは、画像における部分的な濃度ムラや色再現性の不良といった画像ノイズを引き起こす原因となっている。
【０００６】
従って、接触帯電部材に付着したトナーや後処理剤等は、蓄積する前に、あるいは、水分を吸収して固着してしまう前に、定期的にクリーニングする必要性があり、常時正常な帯電能力を維持させることが重要である。
【０００７】
【従来の技術と課題】
【特許文献１】特開平１１−２４３７２号公報
１成分現像剤（トナー）に該トナーと同極性である第１の外添剤と逆極性である第２の外添剤が外添されている場合、非画像形成時においては第２の外添剤が帯電ローラから感光体に移動する電界を印加するクリーニング方法が開示されている。しかし、このクリーニング方法における実際上のクリーニング電圧は１５０Ｖ程度と低く、好ましいクリーニング効果をあまり期待できない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、接触帯電部材に付着するトナーや後処理剤等を効率よくクリーニングすることのできる接触帯電部材のクリーニング方法及び画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、連続して画像を形成する動作中であってもその像間領域に対して適用できる接触帯電部材のクリーニング方法及び画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【発明の構成、作用及び効果】
以上の目的を達成するため、第１の発明に係る接触帯電部材のクリーニング方法は、静電潜像担持体を帯電させるための接触帯電部材に付着した異物をクリーニングする方法において、クリーニング時には前記接触帯電部材に下式（１）を満たす直流電圧Ｖｃを印加すること、
２００≦｜Ｖｃ−Ｖ１｜≦Ｖｔｈ      …（１）
Ｖｔｈ：接触帯電部材の静電潜像担持体に対する放電開始電圧
Ｖｃ：直流印加電圧
Ｖ１：クリーニング直前の静電潜像担持体の表面電位
を特徴とする。
【００１１】
前記第１の発明に係るクリーニング方法においては、接触帯電部材に直流電圧を印加することにより、接触帯電部材と静電潜像担持体との電位差によって生じる電界を利用して、接触帯電部材に付着したトナーや後処理剤等を静電潜像担持体の表面に吐き出させる。この直流印加電圧Ｖｃはクリーニング直前の静電潜像担持体の表面電位Ｖ１との差が、放電開始電圧Ｖｔｈよりも小さい値であるため、接触帯電部材と静電潜像担持体との間に放電が生じることはない。
【００１２】
従って、接触帯電部材に付着したトナーや後処理剤等は放電によってその電荷が除電されることはなく、電荷を維持し続けるため、電界の作用によるクリーニング効果が格段に向上し、長期にわたって画像欠陥が発生することを防止できる。クリーニング動作は画像形成動作が終了した後や、所定回数の画像形成動作が行われた後に実行でき、また、静電潜像担持体の表面電位に悪影響を与えない電圧であれば像間領域に実行してもよい。
【００１３】
前記第１の発明に係るクリーニング方法において、クリーニング時には静電潜像担持体に対する転写電圧の印加を停止すると共に、転写前の除電動作を停止するようにしてもよい。このように制御することで、クリーニング直前の静電潜像担持体の表面電位を高く維持でき、クリーニング効果をより高めることができる。
【００１４】
第２の発明に係る画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電させるための接触帯電部材を含む帯電手段と、前記静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光手段と、前記静電潜像を現像するための現像手段と、クリーニング時には前記接触帯電部材に下式（１）を満たす直流電圧Ｖｃを印加するための電圧印加手段と、
２００≦｜Ｖｃ−Ｖ１｜≦Ｖｔｈ      …（１）
Ｖｔｈ：接触帯電部材の静電潜像担持体に対する放電開始電圧
Ｖｃ：直流印加電圧
Ｖ１：クリーニング直前の静電潜像担持体の表面電位
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記第２の発明に係る画像形成装置における作用効果は前記第１の発明に係るクリーニング方法と同様である。
【００１６】
前記第２の発明に係る画像形成装置にあっては、クリーニング時に静電潜像担持体に対する転写電圧の印加を停止させると共に、転写前の除電動作を停止させる制御手段を備えていてもよい。このように制御することで、クリーニング直前の静電潜像担持体の表面電位を高く維持でき、クリーニング効果をより高めることができる。
【００１７】
また、前記｜Ｖｃ−Ｖ１｜の値は、｜Ｖｔｈ｜以下であって、好ましくは｜Ｖｔｈ｜×０．７５以上、より好ましくは｜Ｖｔｈ｜×０．８以上、さらに好ましくは｜Ｖｔｈ｜×０．９以上である。即ち、｜Ｖｃ−Ｖ１｜の値は放電しないできるだけ高い電圧値であることが好ましく、具体的には、３００〜４００Ｖであることが好ましい。
【００１８】
また、接触帯電部材には画像形成時において直流電圧が印加される。なお、該直流電圧に交流電圧を重畳的に印加してもよい。
【００１９】
さらに、前記第２の発明に係る画像形成装置において、接触帯電部材のクリーニングは画像形成動作が終了した後に実行できる。あるいは、所定回数の画像形成動作が行われた後に実行してもよい。また、静電潜像担持体上の画像形成領域の間の像間領域が接触帯電部材を通過する際に実行してもよい。
【００２０】
前記第１及び第２の発明に係るクリーニング方法及び画像形成装置において、接触帯電部材としてファーブラシであることが好ましい。ファーブラシは多数の細い繊維を植設したものであり、耐久性に優れるが、ブラシ中にトナーや後処理剤等を保持しやすい。そのため、本発明のクリーニングの効果が非常に高い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る接触帯電部材のクリーニング方法及び画像形成装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２２】
（画像形成装置、図１参照）
まず、図１を参照して画像形成装置の一例についてその構成及び画像形成動作の概略を説明する。この画像形成装置は、フルカラーのレーザプリンタとして構成したもので、従来周知の感光体ドラム３１、レーザ走査光学装置３３、フルカラー現像装置３４、中間転写ベルト３５、定着装置３８、給紙カセット３９及び排紙トレイ１３等を備えている。そして、感光体ドラム３１の周囲に、接触帯電装置３２、フルカラー現像装置３４、像間イレーサランプ５４、１次転写ローラ５１及びトナーのクリーニング装置３６が配置されている。
【００２３】
レーザ走査光学装置３３は、光源としてのレーザダイオード、偏向手段としてのポリゴンミラー及びｆθ光学素子等を内蔵した周知のもので、その制御部にはＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）ごとの印字データがホストコンピュータから転送される。レーザ走査光学装置３３は各色ごとの印字データに基づいて順次レーザビームを変調させ、感光体ドラム３１上を走査露光する。
【００２４】
感光体ドラム３１は、矢印Ａ方向に回転駆動され、以下に詳述する接触帯電装置３２にて所定の表面電位に均一に帯電され、レーザビームの走査露光によって静電潜像が順次形成される。
【００２５】
フルカラー現像装置３４は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色のトナーを内蔵した色別現像器３４Ｃ，３４Ｍ，３４Ｙ，３４Ｋを一体的にユニット化し、支軸３４ａを支点として矢印Ｂ方向に回転可能である。この現像装置３４は感光体ドラム３１上に各色に対応する静電潜像が形成されるごとに、対応する色のトナーを内蔵した現像器が現像領域へ配置されるように回転駆動され、静電潜像を所定の色のトナーで現像する。
【００２６】
各現像器は、例えば、１成分非磁性トナーを用いた非接触現像方式、あるいは、１成分非磁性トナーを用いた接触現像方式によるもので、いわゆる反転現像が行われる。即ち、トナーは感光体ドラム３１の帯電極性と同極性に帯電されており、露光によって電位が低下した画像部に付着する。現像器の構成及び現像作用については以下に詳述する。
【００２７】
中間転写ベルト３５は回転自在な１次転写ローラ５１や支持ローラ５２を含むローラ群に無端状に張り渡され、矢印Ｃ方向に回転駆動可能とされている。そして、１次転写ローラ５１に直流電源５３から１次転写バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像が中間転写ベルト３５上に１次転写される。この１次転写によって各色のトナー像が重ね合わされてフルカラーの画像となる。
【００２８】
ところで、像間電荷を消去するためのイレーサランプ５４の電源５５及び１次転写ローラ５１へ転写バイアス電圧を印加するための直流電源５３は、図示しない制御部によって制御され、以下に示すクリーニングモードにあっては、必要に応じて、電荷消去動作及びバイアス電圧印加動作が停止される。この点は実験例において後述する。
【００２９】
また、中間転写ベルト３５には支持ローラ５２で支持されている部分に２次転写ローラ３７が回転自在に圧接されている。そして、用紙が中間転写ベルト３５と２次転写ローラ３７との間を通過する際、２次転写ローラ３７に２次転写電圧を印加することにより、フルカラーのトナー像が用紙上に２次転写される。
【００３０】
給紙カセット３９からは給紙ローラ１０によって用紙が１枚ずつ送り出され、該用紙はタイミングローラ１１によって前記中間転写ベルト３５上のトナー像と同期をとって２次転写位置へ搬送される。
【００３１】
用紙上に２次転写されたトナー像は定着装置３８で加熱定着され、該用紙は排出ローラ１２にてトレイ１３上に排出される。
【００３２】
なお、フルカラーの画像形成装置としては種々の基本形態があり、図１に示したレーザプリンタは一つの感光体ドラム３１の周囲に四つの現像器を配置した４サイクル型である。しかし、本発明に係る画像形成装置は４サイクル型以外にも、四つの感光体ドラムを中間転写ベルトに沿って並置したタンデム型など他の形態を採用したものであってもよい。
【００３３】
また、フルカラーのレーザプリンタに限らず、モノクロの画像形成装置に本発明を適用することも可能である。また、トナーのみからなる現像剤を使用する１成分現像あるいはトナーとキャリアとの混合物からなる２成分現像のいずれであっても、本発明を適用することが可能である。
【００３４】
（接触帯電装置、図２、図３参照）
接触帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面に接触させた状態で電圧を印加することにより、感光体ドラム３１の表面を所定の表面電位に帯電させる。この接触帯電装置３２は、図２、図３に示すように、導電性支持体３０１の外周面に、基布３０３に多数の導電性繊維を植毛した帯電ブラシ３０２を巻き付けたローラ体として構成されている。
【００３５】
導電性支持体３０１は、ステンレス、アルミニウム等の金属材からなるが、導電性材料であればこれらに限定されない。
【００３６】
帯電ブラシ３０２を構成する導電性繊維は、合成樹脂材料に導電性材料を混合して繊維状に成形したものである。合成樹脂材料としては、ナイロン等のポリアミド、レーヨン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリルを用いることができ、ナイロンを主成分とすることが好ましい。導電性材料としては、導電性カーボン、金属粉体、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫等を用いることができ、前記合成樹脂中に均一に混合できる材料であればこれらに限定されない。
【００３７】
基布３０３に前記導電性繊維を植毛した帯電ブラシ３０２を導電性支持体３０１の外周面に巻き付ける方法は、例えば、図２に示されているように、帯状の帯電ブラシ３０２を支持体３０１へスパイラル状に巻き付ける方法が容易である。但し、帯電ブラシ３０２を隙間なく巻き付けることができれば、この方法に限定するものではない。
【００３８】
帯電ブラシ３０２の隙間が大きいと巻き目のむらが生じ、巻き目部分の導電性繊維の密度が低くなるため、帯電不良が生じるおそれがあり、好ましくない。
【００３９】
導電性繊維に関して、その太さは１．５〜６デニール、好ましくは１．５〜２．５デニール、植毛密度は７００００〜６０００００フィラメント／ｉｎｃｈ２、好ましくは２５００００〜６０００００フィラメント／ｉｎｃｈ２、長さは２〜６ｍｍが好ましい。帯電ブラシ３０２を支持体３０１に巻き付けた後、導電性繊維の長さを均一に揃えただけの直毛状態でもよいが、導電性繊維の先端が一定方向にカールされた斜毛状態に処理すればさらに良好な帯電を図ることができる。斜毛処理は、導電性繊維に熱を加えてカールさせる方法、通電による方法等があるが、これらに限定するものではない。
【００４０】
帯電ブラシ３０２は、図２に示すように、フレーム３１１，３１２に回転駆動可能に取り付けられている。感光体ドラム３１への帯電ブラシ３０２の押し込み量は、０．２〜０．８ｍｍが好ましいが、帯電が均一にできる範囲で任意に設置することができる。
【００４１】
帯電ブラシ３０２の回転方向は、感光体ドラム３１の回転方向に対して同方向（ウィズ方向）又は反対方向（カウンター方向）のいずれでもよい。そして、帯電ブラシ３０２の周速度と感光体ドラム３１の周速度とに差を設けてもよく、帯電ブラシ３０２の周速比を１より大きくすることで帯電の均一性を向上させることができる。本発明者らの実験によれば、帯電ブラシ３０２をカウンター方向に回転させ、帯電ブラシ３０２の周速比を１．５〜３に設定することで好ましい結果が得られた。
【００４２】
この接触帯電装置３２においては、帯電ブラシ３０２に対して図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す電源ユニット３２０から支持体３０１を介して直流電圧を印加することにより、感光体ドラム３１を所定の表面電位に帯電させる。帯電ブラシ３０２へ印加する直流電圧は、感光体の種類等によって異なるが、−１６００〜−８００Ｖである。この範囲以外の場合もあり得る。また、帯電ブラシ３０２に対して直流電圧に交流電圧を重畳して印加する場合、交流電圧重畳印加時のピーク間電圧は５００〜２０００Ｖ、周波数は５０〜２０００Ｈｚ、直流電圧は−４００〜−１２００Ｖが好ましい。重畳される交流電圧の波形は、帯電ブラシ３０２の回転方向がウイズ方向であれば矩形波、カウンター方向であればサイン波が好ましいが、これらの組み合わせに限定するものではない。
【００４３】
図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）には電源ユニット３２０の構成を例示している。図４（Ａ）に示す第１例、図４（Ｂ）に示す第２例及び図４（Ｃ）に示す第３例とも、制御部３２１によってそれぞれスイッチ３２２〜３２７のオン、オフを制御するように構成されている。
【００４４】
第１例において、スイッチ３２２とスイッチ３２７のそれぞれの一端は帯電ブラシ３０２に対して並列に接続されており、スイッチ３２２の他端は電源３３１の負極側に接続されている。一方、スイッチ３２７の他端は、ツェナーダイオード３３７を介して電源３３１の負極側に接続されており、さらに抵抗３３８を介してアースに接続されている。この回路構成により１つの電源で複数通りの電圧を帯電ブラシ３０２に印加することができる。ここで、制御部３２１は、スイッチ３２２、３２７をオン、オフさせることにより所定の電圧を選択し、帯電ブラシ３０２に印加する。
【００４５】
第２例において、制御部３２１はスイッチ３２３，３２４を選択的にオン、オフさせて、直流電源３３２，３３３から所定の直流電圧を帯電ブラシ３０２に印加する。
【００４６】
第３例において、制御部３２１はスイッチ３２５をオンさせることで、直流電源３３４と交流電源３３５から交流電圧を重畳させた直流電圧を帯電ブラシ３０２に印加し、スイッチ３２６をオンさせることで、直流電源３３６から所定の直流電圧を帯電ブラシ３０２に印加する。
【００４７】
（１成分非磁性非接触現像方式、図６参照）
ここで、１成分非磁性非接触現像方式について、現像器の概略構成と共に説明する。前記レーザプリンタで用いられているフルカラー現像装置３４の各現像器３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋ（以下、現像器３４と記す）と感光体ドラム３１との位置関係及び現像器３４の概略構成を図６に示す。ちなみに、感光体ドラム３１は円筒状の導電性支持体２０１ａの表面に感光体層２０１ｂを形成したものである。
【００４８】
現像器３４は現像剤ケーシング２１０に現像剤担持体としての現像ローラ２１１を矢印Ｄ方向に回転駆動可能に設けたもので、現像ローラ２１１にはトナー規制板２１４及びシール材２１５が圧接している。また、ケーシング２１０には現像剤２１２が収容されている。
【００４９】
現像ローラ２１１は、導電性支軸２１１ａに導電性弾性体層２１１ｂを介して高抵抗層２１１ｃを設けたもので、高抵抗層２１１ｃが感光体ドラム３１と所定の現像ギャップＤｓを介して対向している。
【００５０】
ケーシング２１０に収容されている現像剤２１２は１成分非磁性トナーであり、送り羽根２１３の回転によって現像ローラ２１１の外周面に供給される。現像ローラ２１１の外周面に供給されたトナーは、該ローラ２１１の矢印Ｄ方向への回転に基づいて規制板２１４に圧接されて薄膜状に規制され、かつ、摩擦帯電した状態で現像領域に搬送される。
【００５１】
このようなトナーの搬送と同時に、直流成分に交流成分が重畳された現像バイアス電圧が電源２２１から現像ローラ２１１に印加される。これにて、現像領域において、現像ローラ２１１と感光体ドラム３１との間に、直流電界に交流電界が重畳された電界が発生し、現像ローラ２１１の外周面に保持されているトナーが感光体ドラム３１上に形成されている静電潜像に飛翔し、現像が行われる。
【００５２】
現像領域を通過したトナーは、引き続き現像ローラ２１１と共に矢印Ｄ方向に搬送され、シール材２１５が圧接することにより現像領域での消費パターンが消去されてトナー薄膜の均一化が図られる。
【００５３】
（トナーの構成及び製造方法）
ここで、前記現像器３４で用いられている１成分非磁性トナーについて説明する。本発明において用いることのできる１成分非磁性トナーはいかなる方法によって製造されてもよく、例えば、粉砕法等の乾式法あるいは乳化分散法、乳化重合法、懸濁重合法等の湿式法等の従来知られた製造方法を採用することができる。
【００５４】
粉砕法を採用してトナーを製造する場合、バインダ樹脂及び着色剤並びにその他の添加剤を従来知られている方法で混合、混練り、粉砕、分級する。トナー用バインダ樹脂としては、特に限定されず、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂及びその他の樹脂を単独あるいは混合して使用することができる。ポリエステル系樹脂及び／又はスチレン−アクリル系樹脂を使用することが好ましい。さらに、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０〜７５℃、軟化点（Ｔｍ）が８０〜１６０℃、数平均分子量（Ｍｎ）が１０００〜３００００、重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）が２〜１００の樹脂であることが好ましい。
【００５５】
カラートナー用の着色剤としては、従来知られている顔料あるいは染料が使用される。例えば、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガルなどを挙げることができる。着色剤は、バインダ樹脂１００重量部に対して１〜１０重量部添加するのが好適である。
【００５６】
トナーを製造するのにその他に、例えば、ワックス、電荷制御剤を添加してもよい。ワックスは耐オフセット性やスミア性等の特性を向上させるために添加される。このようなワックスとしては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、サゾールワックス、モンタン系エステルワックス、フィッシャートプシュワックス等を挙げることができる。トナーにワックスを含有させる場合は、その含有量をバインダ樹脂１００重量部に対して０．５〜５重量部とすることが好ましい。
【００５７】
また、電荷制御剤としては、例えば、フッ素系界面活性剤、サリチル酸金属錯体、アゾ系金属化合物のような含金属染料、マレイン酸を単量体成分として含む共重合体の高分子酸、第４級アンモニウム塩、ニグロシン等のアジン系染料、カーボンブラック等が用いられる。電荷制御剤はバインダ樹脂１００重量部に対して０．５〜５重量部添加することが好ましい。
【００５８】
前記のような成分で構成されるトナーには、粒子径を調整した後の流動性調整剤（後処理剤と称する）として各種有機／無機微粒子が添加される。無機の微粒子としては、炭化ケイ素、炭化ホウ酸、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリブデン、炭化カルシウム、ダイヤモンドカーボンラクタム等の各種炭化物、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、シリカ、コロイダルシリカ等の各種酸化物、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の各種チタン酸化合物、フッ化マグネシウム、フッ化炭素等のフッ化物、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金属石鹸等の各種非磁性無機微粒子を単独であるいは組み合わせて用いることができる。特に、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛等の無機微粒子においては、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンワニス等の従来から使用されている疎水化処理剤、さらにはフッ素系シランカップリング剤又はフッ素系シリコーンオイル等の処理剤を用いて表面処理されていることが好ましい。チタン系金属塩等の比較的大径の無機微粒子は、疎水化処理しても、しなくてもよい。
【００５９】
有機微粒子としては、乳化重合法、ソープフリー乳化重合法、非水分散重合法、気相法等により造粒した、スチレン系、（メタ）アクリル系、ベンゾグアナミン、メラミン、ポリテトラフルオロエチレン、シリコン、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いることができる。
【００６０】
これらの後処理剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１６〜６重量部、好ましくは０．５〜３重量部である。
【００６１】
（実験例の説明）
以下に、本発明者らが行った実験例及び比較例について説明する。まず、実験例及び比較例で使用した帯電ブラシについて説明する。
【００６２】
帯電ブラシはその導電性繊維をナイロンに導電性カーボンを分散したものを素材として製作した。導電性繊維の太さは２デニール、植毛密度は３０００００フィラメント／ｉｎｃｈ２である。この帯電ブラシを外径６ｍｍのステンレス製シャフトに螺旋状に巻き付けた後、ブラシの表面が均一になるように導電性繊維をカットした。カット後のシャーリング径Ｌ（図３参照）は１３．８ｍｍであった。カット処理後にブラシの外径が１２．２ｍｍになるように熱処理でカールさせた。
【００６３】
画像形成時における帯電条件は以下の表１に示す、帯電条件Ａ，Ｂ，Ｃの３種類である。
【００６４】
【表１】
2004294885.tif 000003
【００６５】
画像形成時における現像条件は以下の表２に示す。なお、表２に示すシステム速度とは感光体ドラムの回転周速度を意味する。
【００６６】
【表２】
2004294885.tif 000004
【００６７】
本発明では、接触帯電部材（帯電ブラシ）に下式（１）を満たす直流電圧Ｖｃを印加する。
２００≦｜Ｖｃ−Ｖ１｜≦Ｖｔｈ      …（１）
Ｖｔｈ：接触帯電部材の静電潜像担持体に対する放電開始電圧
Ｖｃ：直流印加電圧
Ｖ１：クリーニング直前の静電潜像担持体の表面電位
【００６８】
そして、｜Ｖｃ−Ｖ１｜の値は、｜Ｖｔｈ｜以下であって、好ましくは｜Ｖｔｈ｜×０．７５以上、より好ましくは｜Ｖｔｈ｜×０．８以上、さらに好ましくは｜Ｖｔｈ｜×０．９以上である。即ち、｜Ｖｃ−Ｖ１｜の値は放電しないできるだけ高い電圧値であることが好ましい。
【００６９】
そこで、前記帯電ブラシに直流電圧を印加し、徐々に電圧値を上昇させ、感光体との間で放電が開始する印加電圧を確認した。その結果を図５に示し、線分ｘが横軸（印加電圧）と交わる−４２０Ｖを放電開始電圧Ｖｔｈとした。
【００７０】
図１に示したフルカラーのレーザプリンタを使用し、表２に示した現像条件（１成分非磁性非接触現像方式）にて、帯電条件、帯電ブラシのクリーニング条件を種々に変更して、２５℃、５０％ＲＨの環境下で画像を形成し、得られた画像を評価した。各種条件とその結果を以下の表３に示す。
【００７１】
表３において、クリーニングモード時の欄で「像間（１回／１枚）」とは、感光体上の画像形成領域の間の像間領域が帯電ブラシを通過する際に１枚のプリントごとにクリーニングモードを実行することを意味する。その時間は１．０秒である。また、「プリント終了時（１回／３０枚）」とは、３０枚のプリントが終了した後にクリーニングモードを実行することを意味する。その時間は６．０秒であり、実験例９のみ１０．０ある。
【００７２】
【表３】
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【００７３】
帯電ブラシが汚れやすいように、１×１ドットのモノクロハーフトーン画像を出力し、５００のプリントごとに画像を評価した。即ち、５００枚のプリントごとに、帯電ブラシに付着したトナー成分の後処理剤の量について帯電ブラシのＹ値を測定し、また、画像ノイズを目視で観察した。
【００７４】
実験例及び比較例で使用したトナーの後処理剤は２種類で、チタン酸ストロンチウムとシリカであり、共に白色であるため、耐刷後の帯電ブラシの表面は、黒色から白色へと変色する。従って、ブラシ表面の白色度を測定することで、クリーニング性能の評価が可能である。白色度の測定には、分光測色システムＣＭ−３７００ｄ（ミノルタ社製）を用いた。
【００７５】
まず、装置から取り外した帯電ブラシを試料台上の入射光口から０．６ｍｍ浮かして非接触状態にし、入射光口にブラシ中央が位置するように設置する。この状態で入射白色光をＳＡＶ（３×５ｍｍ）マスクを介してブラシ表面に当て、ＳＣＥ（正反射光除去）モードで分光反射分布を測定することで、色彩Ｙｘｙ表示値を求めた。このうち明度を表すＹ値によって、クリーニング性能を評価した。Ｙ値が低いほど後処理剤の付着量が少ない、つまり、クリーニング性能が優れていることを意味する。以下に評価基準を示し、評価値１，２，３を合格とした。
【００７６】
評価値１：Ｙ値が１．５以下である
評価値２：Ｙ値が１．５を超え、２．５以下である
評価値３：Ｙ値が２．５を超え、３．５以下である
評価値４：Ｙ値が３．５を超えている
【００７７】
画像ノイズの評価は、目視による観察で濃度ムラや白筋などの画像ノイズについて総合的に判断した。以下に評価基準を示し、評価値１，２，３を合格とした。
【００７８】
評価値１：画像ノイズが確認されなかった
評価値２：画像ノイズが確認されたが、画像品質は良好であり、実用上問題はない
評価値３：画像ノイズが確認され、画像品質はやや劣るが、実用上問題はない
評価値４：画像ノイズが確認され、画像品質が著しく劣り、実用上問題がある
【００７９】
実験例１〜５は、像間領域に対するクリーニングは実行せず、３０枚のプリント終了時にクリーニングを実行し、このクリーニングモード時での印加電圧Ｖｃはそれぞれ−１１００Ｖ、−９００Ｖ、−５００Ｖ、−４００Ｖ、−３００Ｖである。実験例１〜３，５では、１次転写バイアス電源及び転写前イレース電源はオフするようにしたため、クリーニング直前の感光体電位Ｖ１は−７００Ｖに維持され、クリーニング効果は良好であった。実験例１の制御シーケンスを図７に示す。
【００８０】
実験例４では、１次転写バイアス電源及び転写前イレース電源をオン状態に維持させた。従って、この実験例４では感光体電位Ｖ１は０Ｖである。しかし、印加電圧Ｖｃを−４００Ｖに設定したため、｜Ｖｃ−Ｖ１｜の値は４００Ｖであり、クリーニング効果は良好であった。
【００８１】
また、実験例５では、印加電圧Ｖｃを−３００Ｖに設定し、感光体電位Ｖ１は−７００Ｖを維持するようにしている。従って、マイナスの電界の作用によりプラスに帯電した異物のクリーニングが良好であった。実験例５の制御シーケンスを図８に示す。
【００８２】
実験例６〜９では、プリント終了時でのクリーニングモードにおいて、１次転写バイアス電源及び転写前イレース電源をオフした状態で、印加電圧Ｖｃを一旦−８００Ｖに低下させて感光体ドラムを１回転させた後０Ｖとした。この場合も、｜Ｖｃ−Ｖ１｜の値は４００Ｖであり、クリーニング効果は良好であった。実験例６の制御シーケンスを図９に示す。
【００８３】
実験例１０〜１２は像間領域に対してもクリーニングモードを実行した。実験例１０は前記実験例１に像間クリーニングを加え、実験例１１は前記実験例４に像間クリーニングを加え、実験例１２は前記実験例６に像間クリーニングを加えた。いずれの実験例１０〜１２においてもクリーニング効果は良好であった。
【００８４】
比較例１，４は、いずれも｜Ｖｃ−Ｖ１｜の値が４５０Ｖで、放電開始電圧Ｖｔｈを超えており、Ｙ値及び画像ノイズに関する評価は満足できるものではなかった。
【００８５】
比較例２，３，５は、いずれも｜Ｖｃ−Ｖ１｜の値が１５０Ｖであり、これでは感光体と帯電ブラシとの間に帯電ブラシから異物を除去するのに十分な電界が形成されず、Ｙ値及び画像ノイズに関する評価は満足できるものではなかった。
【００８６】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る接触帯電部材のクリーニング方法及び画像形成装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００８７】
特に、接触帯電部材の構造、形状に関しては、前記実施形態に示した帯電ブラシに限定するものではなく、ローラ、ベルト、磁気ブラシ等の回転体であってもよい。また、固定ブラシ、ブレード、フィルム等の、感光体ドラムに対して静止状態で接触する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるフルカラーのレーザプリンタを示す概略構成図である。
【図２】前記画像形成装置に組み込まれている接触帯電部材（帯電ブラシ）を示す斜視図である。
【図３】前記接触帯電部材（帯電ブラシ）の縦断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ前記帯電ブラシの電源ユニットの第１例、第２例及び第３例を示すブロック図である。
【図５】放電開始電圧を示すためのグラフである。
【図６】１成分非磁性非接触現像方式に使用される現像器を示す断面図である。
【図７】実験例１での制御シーケンスを示すチャート図である。
【図８】実験例５での制御シーケンスを示すチャート図である。
【図９】実験例６での制御シーケンスを示すチャート図である。
【符号の説明】
３１…感光体ドラム
３３…レーザ走査光学装置
３４…現像器
３２…接触帯電装置
３０２…帯電ブラシ
３２０…電源ユニット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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