(57)【要約】【課題】像担持体の表面の残留トナーをクリーニング不良なく清掃することが可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】回転する感光ドラム１の表面に接し、この感光ドラム１の表面の残留トナーをクリーニングする弾性ブレード４１を備えた画像形成装置において、感光ドラム１接触清掃時に弾性ブレード４１が振動し、振動の周波数ｆは、感光ドラム１の回転速度をＰ、感光ドラム１と弾性ブレード４１との接点であるニップ幅をｎとして、関係式、ｆ≧Ｐ／ｎを満たす構成であることを特徴とする。【選択図】　図２
2004094097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する像担持体の表面に接し、該像担持体の表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
前記像担持体接触清掃時に前記クリーニング手段が振動し、
該振動の周波数ｆは、前記像担持体回転速度をＰ、前記像担持体と前記クリーニング手段との接点であるニップ幅をｎとして、関係式、
ｆ≧Ｐ／ｎ
を満たす構成であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記関係式は、前記クリーニング手段の温度を、該クリーニング手段が所定の反発弾性率となるように温度設定することにより満たされることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング手段が、
弾性ブレードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記関係式を満たすために、
前記像担持体接触清掃時の前記クリーニング手段の振動を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記クリーニング手段に、前記関係式から決定される所定の周波数の交流電流を印加する印加手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記像担持体接触清掃時の前記クリーニング手段の振動を制御する際に、
前記クリーニング手段に、前記像担持体の残存電位を打ち消す直流電位を印加する直流印加手段を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
回転する像担持体の表面に接し、該像担持体の表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置における画像形成方法において、
前記像担持体接触清掃時に前記クリーニング手段が振動し、
該振動の周波数ｆを、前記像担持体回転速度をＰ、前記像担持体と前記クリーニング手段との接点であるニップ幅をｎとして、関係式、
ｆ≧Ｐ／ｎ
を満たす構成にして画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
前記関係式は、前記クリーニング手段の温度を、該クリーニング手段が所定の反発弾性率となるように温度設定することにより満たされることを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記クリーニング手段が、
弾性ブレードであることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記関係式を満たすために、
前記制御手段が、
前記像担持体接触清掃時の前記クリーニング手段の振動を制御する工程を備えることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記制御手段が備える印加手段が、
前記クリーニング手段に、前記関係式から決定される所定の周波数の交流電流を印加する工程を備えることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記制御手段が備える直流印加手段が、
前記像担持体接触清掃時の前記クリーニング手段の振動を制御する際に、
前記クリーニング手段に、前記像担持体の残存電位を打ち消す直流電位を印加する工程を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法により記録媒体に画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザプリンタやデジタルコピーなどの機器に、電子写真法により画像を形成する画像形成装置が利用されている。
【０００３】
図４は、従来例に係る画像形成装置の形態を示す構成図である。ここでは従来構成をデジタルコピー機を用いて説明している。
【０００４】
図４中リーダ部１８は、原稿ガラス台１４上に載置されている原稿１５を照明ランプ１６により光照射し、その反射光を光電変換素子１ラインＣＣＤ１９上に結像させることによって画像情報に応じた電気信号に変換する。
【０００５】
ここで照明ランプ１６によって光照射された原稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、光電変換素子１９上に結像される。
【０００６】
この光電変換素子１９によって出力された電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりＡ／Ｄ変換されて８ビットのデジタル画像データとなり、その後で黒色信号生成回路２２にて輝度情報を濃度情報にするために対数変換して画像濃度データとされる。
【０００７】
上記のように生成した８ビットのデジタル画像データ信号をレーザ駆動回路２４に入力する。このレーザ駆動回路２４は、周知のＰＷＭ回路であって入力された画像濃度信号の大きさに応じて、半導体レーザ２０の発光時間を制御する。
【０００８】
画像形成部には、像担持体としての感光ドラム１であり、該感光ドラム１は周知のように内周側に設置されたアルミニウム製ドラム等の導電性支持体の上又は外周に光導電層を形成することによって構成され、図４の矢印方向に回転している。
【０００９】
上記感光ドラム１の周囲には、帯電装置２、現像装置７、転写前帯電器５、転写帯電器８、静電分離帯電装置９、クリーニング装置１３等が順次配設されている。
【００１０】
上記帯電装置２は図示例ではスコロトロンチャージャーであって、これは感光ドラム１の表面を一様の電荷に一次帯電するものである。この帯電装置２のドラム回転方向下流側には露光部からの露光３によって感光ドラム１上に静電潜像が形成される。
【００１１】
また、帯電装置２は、回転する感光ドラム２の副走査方向に移動する表面をコロナ放電により約４００（Ｖ）の電位に一様に帯電させる。また露光３は、主走査方向に偏向走査された二本のレーザービームで帯電した感光ドラム２の表面を露光して約５０（Ｖ）の電位ので除電する。
【００１２】
この静電潜像は現像装置７によって現像される。現像装置７には、内部に磁界発生手段を有する現像ローラが設けられており、この現像ローラは内部に貯蔵されている現像剤トナーを摩擦帯電するとともに感光ドラム１の表面の静電潜像に対してトナーを供給し、該静電潜像を現像してトナー像として顕像化する。
【００１３】
尚、トナーは１成分磁性トナー（スチレンアクリル系トナー）であって、その体積抵抗値は１０６〜１０１２Ωｃｍ、臨界表面張力は約３５ｄｙｎ／ｃｍである。因に、感光ドラム１表面の臨界表面張力は４０〜４５ｄｙｎ／ｃｍである。
【００１４】
感光ドラム１上の現像された静電画像は、転写前帯電器５と転写帯電器（コロナ転写帯電器）８により、転写ガイドなどによって搬送されてきた転写材である転写紙Ｐ上に転写される。
【００１５】
トナー像が転写された転写紙Ｐは、感光ドラム１から静電分離帯電装置（分離帯電器）９により分離される。
【００１６】
尚、静電分離帯電装置（分離帯電器）９はコロナ放電を利用してトナー像の感光ドラム１から転写紙Ｐへの転写及びトナー像の転写を受けた転写紙Ｐの感光ドラム１からの分離を助けるものである。
【００１７】
ここで転写帯電器（コロナ転写帯電器）８に利用するコロナ放電の極性はトナーと逆極性であり、静電分離帯電装置（分離帯電器）９に利用するコロナ放電の極性はトナーと同極性である。
【００１８】
トナー像が転写された転写紙Ｐは、感光ドラム１から分離された後に定着装置１２に搬送され、ここにおいて表面のトナー像が定着され、所望のプリント画像が形成されて画像形成装置本体の外部に排出される。
【００１９】
一方、トナー像を転写した後の感光ドラム１上には、転写行程後の残留トナーが存在し、残留トナーはクリーニング装置１３により除去される。
【００２０】
ここで、図４に示されるクリーニング装置について図５を参照して説明する。図５は、図４に示されるクリーニング装置１３の拡大図である。
【００２１】
磁気（マグネット）ローラ４２により残留トナーを感光ドラム１から引き剥がし一様に感光ドラム１に再塗布する清掃補助装置と、一様に再塗布された残留トナーを感光ドラム上からクリーニングブレード４１により掻き落とす主清掃装置から構成されている。ただし、画像形成装置によりこの限りではない。
【００２２】
クリーニングブレード４１は、ブレードホルダ４３により固定・支持され、感光ドラム１に対して侵入量δ、設定角θの条件で当接される。但し、画像形成装置によりこの限りではない。
【００２３】
清掃装置で残留トナーを掻き落とされた感光ドラム１は、前露光（ランプ）３０により残留電荷を除去され、次の画像形成に備える。
【００２４】
なお、このような画像形成装置による画像形成方法では、上述のようにレーザビームを印刷データに対応してオンオフすることにより、画像を二値のドットで形成することが一般的である。
【００２５】
このように画像のドットが二値表現の場合でも、複数のドットで濃度を表現する誤差拡散法やディザ法を利用すれば、画像を階調表現することができる。
【００２６】
また、上述のような画像形成装置の感光ドラム表面の感光層には、従来は有機化合物感光体が一般的に利用されているが、これは耐久性が良好でないため、ここでは上記従来例の如く高速アナログ複写機に使用されているアモルファスシリコンを主材とした感光体の利用されている。
【００２７】
アモルファスシリコン感光体は、露光により形成される静電潜像の電位分布が、有機化合物感光体よりもレーザビームの強度分布に近似する。
【００２８】
このため、アモルファスシリコン感光体を感光ドラムの表層に利用すると、静電潜像がシャープに形成されて主走査方向の細線なども良好に再現することができる。
【００２９】
また、現在では画像露光装置のレーザ光源を二個とし、副走査方向に配列された二本のレーザビームで一個の感光ドラムに二本の主走査線を同時に露光することにより、画像の解像度を低下させることなく形成速度を向上させた製品もある。
【００３０】
ところで、従来例中の感光ドラム１は、直径１０８ｍｍ、厚さ約５ｍｍのアルミニウムシリンダ上にグロー放電などによって厚さ３０μｍのアモルファスシリコン感光層が形成されている。
【００３１】
アモルファスシリコン感光層は、磁気ブラシローラの摺擦やクリーニングブレードの当接等により摩耗するが、摩耗については各摺擦・当接部に於けるトナー量に依存している。この感光ドラム１の内部には約８０Ｗの不図示の面状発熱体ヒータが一周分配置され、アルミニウムシリンダの温度が４２℃になるように電力制御されている。
【００３２】
前記の通り感光ドラム１の清掃部材構成は画像形成装置により異なるが、現在多くの画像形成装置は、弾性を有するポリウレタンゴムなどから成るクリーニングブレードを用いる構成が多い。
【００３３】
また、像担持体としては、転写装置や中間転写体などがあり、それぞれ清掃装置としてブレードを用いる構成も多数提案されている。
【００３４】
この為、像担持体とブレードクリーニングのメカニズム解析も盛んに行われており、像担持体表面に接するクリーニングブレードの挙動は、スティック（固着）−スリップ（滑りながら元に戻る：スリップ運動）の繰り返し運動を行っていることは周知のことである。
【００３５】
感光体に接するブレードニップ部における挙動を図６に示す模式図を用いて、その様子を簡単に説明する。図６は、従来の画像形成装置における感光ドラムに接するブレードニップ部における挙動を示す模式図である。
【００３６】
ブレードが感光体表面にスティック（固着）するとブレードニップは、感光体１の回転方向に引き延ばされる（図６の（ａ）→（ｂ）：スティック状態）。
【００３７】
ブレードニップが引き延ばされるとクリーニングブレード４１の反発力が大きくなり、静摩擦力と反発力が釣り合った時点でブレードニップが感光体表面に対して滑っていく（相対滑りが生じる）。
【００３８】
ブレードニップと感光体表面間が滑ると、動摩擦係数が静摩擦係数より小さいため、ブレードニップは感光体表面上を滑りながらブレードニップの元の位置に戻る（図６の（ｂ）→（ｃ）：スリップ運動）。
【００３９】
クリーニングブレード４１はこのスティック−スリップ運動を絶え間なく繰り返しながら、転写残トナーを感光ドラム１表面から掻き落としている。
【００４０】
その他の像担持体におけるブレードニップの挙動は、動摩擦係数や、性摩擦係数などが異なってくるものの、基本的に同様の挙動であることは周知である。
【００４１】
このスティック−スリップ運動の状態は、像担持体（感光ドラム１）表面とクリーニングブレード４１のそれぞれの材質・像担持体（感光ドラム１）とクリーニングブレード４１のニップ幅・像担持体回転速度やブレード温度特性に左右される。
【００４２】
すり抜けと云ったクリーニング不良は、スティック−スリップ運動に異常があると発生する確率が高くなる。
【００４３】
例えば、スティックス−リップ運動の過程において、紙粉などのトナー・外添剤以外の物質がブレードと像担持体表面の間にかみこめば、すり抜けなどのクリーニング不良となる。
【００４４】
また、クリーニングブレードと像担持体表面がそのお互いの摩擦により摩耗し、初期条件と異なるブレードニップ状態になると、スティック−スリップ運動の周期が変化し、クリーニング能力の低下や、感光ドラムのトルクアップ・ブレードビビリ・捲れと云った不良に繋がる問題がある。
【００４５】
この様な問題を解決するために、トナーや紙粉などのかみこみ状態を感光体の逆回転により異物を除去する発明が特開平１１−２２３９７７号公報により提案されている。
【００４６】
また、ブレード表面に導電性潤滑剤を塗布しこれを電極として電圧を印可、微少振動させることでクリーニング能力を安定化させる発明が特開平５−１８８８３２号公報により提案されてきている。
【００４７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。上述のような従来の画像形成装置構成では、清掃装置の構成を複雑にする必要や、清掃装置用の電源を設置することが必要であり、コストや画像形成装置の構成の観点から、全ての構成に適用できるものではない。
【００４８】
また、従来の画像形成装置は、所望の帯電性能を維持するためにブレードの電気抵抗を規定したり、クリーニング性能を維持するためにブレードの感光体との接触圧力や、現像剤の粒子径の個数比率、さらにはブレードの感光体に対するエッジ角度を規定しているが、感光体上に残った残留トナーをそのブレードにより完全に除去することはできず、数個のトナーがそのブレードをすり抜けていきやすかった。
【００４９】
また、スティック−スリップ運動の周波数を所定関係式を満たすように、所定の反発弾性率を得られる動作温度を保つ構成とした場合、様々な環境下で使用される画像形成装置に於いては、実現にコストがかかる場合もある。
【００５０】
さらに、ブレードの材質によってはブレードニップ幅が安定せず、所定の構成・温度を持ってしても、ブレードの振動を安定的に得ることが難しかった。
【００５１】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、像担持体の表面の残留トナーをクリーニング不良なく清掃することが可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【００５２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、回転する像担持体の表面に接し、該像担持体の表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記像担持体接触清掃時に前記クリーニング手段が振動し、該振動の周波数ｆは、前記像担持体回転速度をＰ、前記像担持体と前記クリーニング手段との接点であるニップ幅をｎとして、関係式、ｆ≧Ｐ／ｎを満たす構成である。
【００５３】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記関係式は、前記クリーニング手段の温度を、該クリーニング手段が所定の反発弾性率となるように温度設定することにより満たされる。
【００５４】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記クリーニング手段が、弾性ブレードである。
【００５５】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記関係式を満たすために、前記像担持体接触清掃時の前記クリーニング手段の振動を制御する制御手段を備える。
【００５６】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記制御手段は、前記クリーニング手段に、前記関係式から決定される所定の周波数の交流電流を印加する印加手段を備える。
【００５７】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記制御手段は、前記像担持体接触清掃時の前記クリーニング手段の振動を制御する際に、前記クリーニング手段に、前記像担持体の残存電位を打ち消す直流電位を印加する直流印加手段を備える。
【００５８】
さらに、本発明に係る画像形成方法は、回転する像担持体の表面に接し、該像担持体の表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置における画像形成方法において、前記像担持体接触清掃時に前記クリーニング手段が振動し、該振動の周波数ｆを、前記像担持体回転速度をＰ、前記像担持体と前記クリーニング手段との接点であるニップ幅をｎとして、関係式、ｆ≧Ｐ／ｎを満たす構成にして画像を形成する。
【００５９】
また、本発明に係る画像形成方法は、前記関係式は、前記クリーニング手段の温度を、該クリーニング手段が所定の反発弾性率となるように温度設定することにより満たされる。
【００６０】
また、本発明に係る画像形成方法は、前記クリーニング手段が、弾性ブレードである。
【００６１】
また、本発明に係る画像形成方法は、前記関係式を満たすために、前記制御手段が、前記像担持体接触清掃時の前記クリーニング手段の振動を制御する工程を備える。
【００６２】
また、本発明に係る画像形成方法は、前記制御手段が備える印加手段が、前記クリーニング手段に、前記関係式から決定される所定の周波数の交流電流を印加する工程を備える。
【００６３】
また、本発明に係る画像形成方法は、前記制御手段が備える直流印加手段が、前記像担持体接触清掃時の前記クリーニング手段の振動を制御する際に、前記クリーニング手段に、前記像担持体の残存電位を打ち消す直流電位を印加する工程を備える。
【００６４】
このように、本発明によれば、回転する像担持体の表面に接し、像担持体の表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、像担持体接触清掃時のクリーニング手段は振動し、その周波数：ｆは、像担持体回転速度：Ｐ、像担持体と前記弾性ブレードの接点であるニップ幅：ｎとして、ニップを通過する像担持体の移動量に着目し、ｆ≧Ｐ／ｎの関係となるように、像担持体と清掃装置の侵入量、設定角、反発弾性率等の設計項目を構成することから、クリーニング性能を向上させることができる。
【００６５】
また、本発明では、前記式を満たす反発弾性率を選択してクリーニング手段を使用することを特徴とする。
【００６６】
また、本発明では、ｆ≧Ｐ／ｎの関係となるように、クリーニング手段の振動を制御手段を有することを特徴としていることにより、環境条件（温度・湿度）や装置構成によらず、安定したクリーニング能力を発揮することができる。
【００６７】
また、本発明では、クリーニング手段を制御する方法として、所定の周波数の交流電流を印加することを特徴とし、交流電流の周波数でクリーニング手段が振動することにより、目的のクリーニング能力を得ることが可能になる。
【００６８】
さらに、本発明では、クリーニング手段の振動を制御する交流電流に、像担持体の残存電位を打ち消す直流電位を印加することで、清掃同時除電することができる。
【００６９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００７０】
また、以下の図面において、前述の従来技術の説明で用いた図面に記載された部品、及び既述の図面に記載された部品と同様の部品には同じ番号を付す。また、以下に説明する本発明に係る画像形成装置の各実施形態の説明は、本発明に係る画像形成方法の各実施形態の説明も兼ねる。
【００７１】
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態の構成は、前述の図４、図５を参照して説明した従来の画像形成装置の構成と同様であるため、適宜図４及び図５を用いて説明を行い、その詳細な説明は省略する。
【００７２】
クリーニングブレード４１は図５に示すブレードホルダ４３と加圧バネ４４によって、設定角を３０°、長手方向長さ１ｃｍ当たり２０ｇの荷重（２０ｇ／ｃｍ）で感光ドラム１に当接されている。感光ドラム１は周速５００ｍｍ／秒で回転駆動される。
【００７３】
この時のクリーニングブレード４１と感光ドラム１の当接状態を拡大したものは前述の図６と同様である。
【００７４】
また、図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の状態については、従来例の説明と同様に、スティック−スリップ運動の状態をそれぞれ示している。
【００７５】
ここで、図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示される状態間での一連の動きを一単位として、基準時間内の繰り返し回数を振動数ｆとする。
【００７６】
また、図６の（ａ）に於いて、感光ドラム１は図中右から左に回転しておりその速度Ｐが前記より速度５００ｍｍ／ｓｅｃとなる。
【００７７】
上記当接条件（荷重・設定角）に於いて、クリーニングブレード４１の感光ドラム１への当接ニップ幅ｎは、平均１０μｍであった。
【００７８】
ここで、本実施形態では、関係式ｆ≧Ｐ／ｎの関係を満たすように、各部材や環境を設定する。
【００７９】
そして、上記関係式を用いると、この系に於いてスティックスリップ運動は、５０ｋＨｚ以上必要である。以下にその効果を確認する。
【００８０】
（確認実験）
以上の発明の効果を確認するために以下の確認実験を行った。
「条件」
クリーニングブレードを用い、前記の像担持体回転速度、荷重、設定角の条件で、動作温度１０℃と４２℃のクリーニング性能を比較する。但し湿度は一定の値を保持した。
【００８１】
「確認内容」
空回転試験機により、１分間ベタ画像を直接清掃部材に送り、その後３分間空回転させる。クリーニングブレード下流で、すり抜けてくるトナーを捕集し、計４分間の回転後のその量を比較する。
【００８２】
「確認結果」
確認結果を以下の表に示す
【表１】
2004094097.tif 000003
【００８３】
以上の結果から、反発弾性率が２５となる環境温度４２℃の時に、ブレード振動周波数は上記関係式を満たす。この時の捕集量は０．０１［ｇ］であった。このため、本画像形成装置に於いては、画像設計時に４２℃を保つことが不可欠である。ここで、図１に、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態で使用しているクリーニングブレードの反発弾性率の温度特性のグラフを示す。図１において、縦軸は反発弾性率（％）、横軸はドラムヒーター温調温度（℃）である。
【００８４】
本実施形態に於いての必要環境温度は上記のごとくであるが、その他の画像形成装置により最適な構成とは、前記関係式を満たす構成により達成される。
【００８５】
このように、本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態では、クリーニングブレードの反発弾性率が所定の値となるように画像形成装置の温度を調整し、その結果、前記関係式ｆ≧Ｐ／ｎを満たすようにしているため、画像形成装置のクリーニング性能の低下を防ぐことができる。なお、関係式ｆ≧Ｐ／ｎを満たすため、温度以外の他の各部材や環境を設定するとしても良い。
【００８６】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態の画像形成装置の全体構成は、前述の従来技術の説明における図４と略同様であるため、その詳細な説明は省略し、適宜図４を用いて説明を行う。また、図２に、本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態において使用されるクリーニング装置の拡大図を示す。
【００８７】
図２において、クリーニングブレード４１は導電性を有し、交流印加装置５０により所定の周波数を持った交流電流が印加されている。
【００８８】
クリーニングブレード４１は、ブレードホルダ４３と加圧バネ４４によって、設定角を３０°、長手方向長さ１ｃｍ当たり２０ｇの荷重（２０ｇ／ｃｍ）で感光ドラム１に当接されている。今像担持体たる感光ドラム１は周速５００ｍｍ／秒で回転駆動される。
【００８９】
この時のクリーニングブレード４１と感光ドラム１の当接状態を拡大した状態は、従来例と同じく図６に示される。
【００９０】
図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の状態については、スティック−スリップ運動の状態をそれぞれ示し、ここで（ａ）−（ｃ）間での一連の動きを一単位として、基準時間内の繰り返し回数を振動数：ｆとする。
【００９１】
また、図６の（ａ）において、感光ドラム１は図中右から左に回転しておりその速度Ｐが前記より速度５００ｍｍ／ｓｅｃとなる。上記当接条件（荷重・設定角）に於いて、クリーニングブレード４１の感光ドラム１への当接ニップ幅ｎは、平均１０μｍであった。
【００９２】
また、本実施形態においても、前述の第１の実施形態と同様に、スティック−スリップ運動の関係式ｆ≧Ｐ／ｎを用いる。
【００９３】
この関係式を用いると、この系に於いてスティック−スリップ運動は、５０ｋＨｚ以上必要である。
【００９４】
そこで本実施形態に於いては、上記スティック−スリップ運動の振動数関係式の結果から、交流印加装置５０によってクリーニングブレード４１にｆ＝５０ｋＨｚの交流電流を印加する構成とした。
【００９５】
これにより、低温低湿環境から、高温高湿環境の環境条件によらず、安定したクリーニング性能を得るに至った。
【００９６】
本実施形態に於いての交流電流周波数は上記のごとくであるが、その他の画像形成装置（像担持体・クリーニングブレード材質・当接条件など）により、かかる交流電流の周波数は最適化するのは言うまでもない。
【００９７】
このように、本実施形態においても、関係式ｆ≧Ｐ／ｎを満たすようにクリーニングブレード４１に交流電流を印加しているため、前述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
（第３の実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態について説明する。なお、本第３の実施形態においても、前述の図４に示される画像形成装置の構成の説明が成り立つ。
【００９９】
前述の第２の実施形態によりブレードニップ部の動きを、スティック−スリップ運動の振動周波数関係式から導かれる、周波数以上の交流電流を印加することにより、低温低湿環境から、高温高湿環境の環境条件によらず、安定したクリーニング性能を得るに至った。
【０１００】
本実施形態では、印加する交流に加え、不図示の直流印加装置により、像担持体の残存電位分の直流電位を印加することにより、帯電前露光を廃しさらなるコストダウンを達成できる、クリーニング同時帯電前除電装置を提供する。
【０１０１】
従来例の如く、像担持体は帯電・現像・転写を経て、クリーニング過程、帯電前除電（露光）に至る。それらの過程で像担持体の表面電位は、各工程位置に於いて図７の如く推移する。図７は、従来の画像形成装置における、各工程位置での像担持体表面電位のグラフである。図７において、縦軸は像担持体平均表面電位（Ｖ）、横軸は各工程位置を示す。
【０１０２】
グラフ中Ｘ軸Ｏは、前形成行程の前露光であり、以下帯電・現像・転写・クリーニング・前露光とそれぞれの位置で像担持体たる感光ドラム１の表面電位を測定した平均値である。なお、帯電から次形成帯電までが感光ドラム一回転分となる。
【０１０３】
図７に示される転写の時点で、４００Ｖに帯電された感光ドラム１は５０Ｖ迄電位が落ち、以降前露光により除電されるまで減衰しづらい残存電位となる。
【０１０４】
ここで、本発明にかかる清掃装置を用いることにより電位の推移は図３の如く変化する。図３は、本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態における、各工程位置での像担持体表面電位のグラフである。図３において、縦軸は像担持体平均表面電位（Ｖ）、横軸は各工程位置を示す。
【０１０５】
この系らにおけるブレードに印加する直流電位は、測定値より−５０Ｖとした。これにより、図３のグラフ中円で囲んだ通りクリーナー位置で残存電位を除電する事が可能となった。
【０１０６】
グラフには測定位置として便宜上、前露光位置を表記しているが、装置構成上本第２の実施形態にかかる画像形成装置では、前露光を廃した構成としている。
【０１０７】
以上のように、本実施形態では、容易に周波数を制御できる構成の清掃装置において、像担持体表面の残存電位分の直流電位を印加することにより、前露光を廃し、コストダウンを図り安定したクリーニング性能を発揮する清掃装置を提供できるに至った。
【０１０８】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかる画像形成装置によれば、回転する像担持体の表面に接し、該像担持体の表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、像担持体接触清掃時のクリーニング手段は振動し、その周波数：ｆは、像担持体回転速度：Ｐ、像担持体と前記クリーニング手段の接点であるニップ幅：ｎとして、ニップを通過する像担持体の移動量に着目し、ｆ≧Ｐ／ｎの関係となるように、像担持体と清掃装置の侵入量、設定角、反発弾性率等の設計項目を構成することにより、最適なクリーニング能力を得ることが可能となる。
【０１０９】
また、所定の振動数を得るため反発弾性率を選択してクリーニング手段を使用することにより、安定した清掃装置を提供できるに至った。
【０１１０】
また、回転する像担持体の表面に接し、該像担持体の表面の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、像担持体接触清掃時のクリーニング手段は駆動し、その周波数：ｆは、像担持体回転速度：Ｐ、像担持体とクリーニング手段との接点であるニップ幅：ｎとして、ニップを通過する像担持体の移動量に着目し、ｆ≧Ｐ／ｎの関係となるように、クリーニング手段の振動を制御する制御手段を有することで、低温低湿環境から、高温高湿環境の環境条件によらず、安定したクリーニング性能を得るに至った。
【０１１１】
また、振動を制御する制御手段として、交流電流を印加する印加手段を用いたことで、容易に周波数を制御できる構成で、安定した清掃装置を提供できるに至った。
【０１１２】
さらに、交流電流に像担持体の残存電位に対応する直流電位を印加する直流印加手段を備えることで、清掃同時除電を可能とする清掃装置とし、前露光を廃しコストダウンを図り、高いクリーニング性能を有する安定した清掃装置を提供するに至った。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態で使用しているクリーニングブレードの反発弾性率の温度特性のグラフを示す。
【図２】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態において使用されるクリーニング装置の拡大図を示す。
【図３】本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態における、各工程位置での像担持体表面電位のグラフである。
【図４】従来例に係る画像形成装置の形態を示す構成図である。
【図５】図４に示されるクリーニング装置１３の拡大図である。
【図６】従来の画像形成装置における感光ドラムに接するブレードニップ部における挙動を示す模式図である。
【図７】従来の画像形成装置における、各工程位置での像担持体表面電位のグラフである。
【符号の説明】
１　感光ドラム
４０　トナー
４１　クリーニングブレード
４２　磁気ブラシローラ
４３ブレードホルダ
４４　加圧バネ
５０　交流印加装置
【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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