(57)【要約】【課題】  電子写真方式の画像形成装置において、露光された露光部の影響が感光ドラム１周期後に再度画像上濃度上昇（ゴースト現象）として出現してしまう、いわゆるＯＰＣ周期残像の発生を防止するため、高価で、小型化の障害となる除電光ランプを用いていた。また、帯電ローラ表面に付着し付着物を除去するために、その表面を損傷する恐れのあるクリーニング部材を帯電ローラ表面に当接して掻き落としていた。【解決手段】  クリーニングブレード２４の上面に、クリーニングブレードのエッジ部２４ｂから所定距離離した位置を先頭にして導電性樹脂２３を配設し、これに所定の電圧を印加して感光ドラム２を非接触予備帯電することによってＯＰＣ周期残像の発生を防止する。また、所定期間この非接触予備帯電の極性と異なる電圧を帯電ローラに印加することにより、その付着物を除去する。【選択図】        図２
2005234185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に回転する像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記帯電手段の上流側に配置され、前記像担持体の表面に付着する付着物を除去するクリーニング手段と、
該クリーニング手段と前記帯電手段の間で、前記像担持体の表面を予備帯電する予備帯電手段と
を有し、
前記予備帯電手段で帯電された状態の前記像担持体の表面の電位をＶａとし、その後前記帯電手段で帯電された状態の前記像担持体の表面の電位をＶｏとしたとき、
１００ｖ≧｜Ｖｏ｜−｜Ｖａ｜≧５０ｖ
となるように設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニング手段が、前記像担持体の表面に当接するエッジ部を有するウレタンゴムで形成されたクリーニングブレードを有し、前記予備帯電手段が、該クリーニングブレードの前記帯電手段側の表面に配設された導電性樹脂を有し、該導電性樹脂の前記像担持体側の先端部が、前記エッジ部の先端から２０μｍ〜５００μｍの距離に位置するように構成した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】
前記導電性樹脂が、ポリアミド樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＶＤＦの何れかを導電化した樹脂であ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】
前記導電性樹脂が、ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂の何れかを導電化した樹脂であ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５】
前記導電性樹脂が、導電化されたイソシアネート含有化合物を前記クリーニングブレードの表面に処理硬化したものであ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６】
所定方向に回転する像担持体と、
前記像担持体の表面に接する帯電ローラを有し、前記像担持体の表面に静電潜像を形成するため、該帯電ローラの表面に少なくとも第１の電圧を印加して前記像担持体を帯電する帯電手段と、
前記像担持体の回転方向において、前記帯電手段の上流側に配置され、前記像担持体の表面に接する導電性部材を有し、該導電性部材に第２の電圧を印加して前記像担持体を予備帯電する予備帯電手段と、
少なくとも前記帯電電圧及び前記予備帯電電圧の各電圧値を制御する制御手段と
を有し、
前記導電性部材に前記第２の電圧を印加し、更に該第２の電圧の印加に同期してゼロ又は前記第２の電圧とは異なる極性の制御電圧を所定期間だけ前記帯電ローラに印加する帯電ローラクリーニング処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電手段は、更に、前記帯電ローラの表面に接触可能に配設されて所定の電圧が印加される金属板状部材と、前記制御手段によって制御され、該金属板上部材を前記帯電ローラの表面に当接させる付勢手段とを有し、
前記帯電ローラクリーニング処理に同期して、前記金属板上部材を前記帯電ローラに当接すると共に、前記金属板上部材に、前記制御電圧、或いは該制御電圧より大きい同極性の電圧を印加することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
更に、前記制御手段の制御に応じて、前記像担持体の回転力を、ギアによって前記帯電ローラに伝達し、前記像担持体の周速より前記帯電ローラの周速の方が大きくなるように回転する回転伝達手段を有し、
前記帯電ローラクリーニング処理に同期して、前記回転伝達手段により前記像担持体の回転力を前記帯電ローラに伝達することを特徴とする請求項６又は７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、電子写真方式のプリンタ、ファックス、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような画像形成装置には、例えばクリーニング装置の上流側または下流側の近傍に除電ランプを配設し、現像剤を転写した後の感光ドラム表面を均一に露光して、残留している電荷をすべて感光ドラム基材に逃し、再び帯電器により感光ドラム表面を一様に帯電するものがあった。また、記録媒体に転写されずに感光ドラム表面に残った現像剤は、クリーニング装置のクリーニングブレードによって機械的に掻き取られていた。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６―２５８９１９号公報（第２頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のように、感光ドラム表面を帯電器で帯電する前に、除電ランプによって一旦除電することにより、露光された露光部の影響が感光ドラム１周期後に再度画像上濃度上昇（ゴースト現象）として出現してしまう、いわゆるＯＰＣ周期残像の発生を防止することが出来るが、除電ランプ等の除電光部材による、コスト高、小型化への障害、更には除電光照射による感光ドラムの光疲労による帯電特性の劣化などが大きな課題になっていた。
【０００４】
一方、従来の画像形成装置は、画像形成動作を繰り返すと、クリーニング装置で掻き取れない微粒径トナーやトナー外添剤、或いは用紙等に付着していたゴミ等が帯電ローラ表面に付着し、帯電ムラ等の画像不良が発生する問題あった。また、トナーカートリッジ交換時において、トナーカートリッジからこぼれたトナーが、例えば画像形成装置のＬＥＤ露光用の開放部に落ちて飛散し、帯電ローラ表面等へ付着してしまい、付着したトナーの影響で帯電性が変化し、帯電ローラ周期の画像不良が発生すると言った問題もあった。こうした問題を解決するために、例えば、帯電ローラ表面にフェルト材やスポンジ状のクリーニング部材を必要に応じて当接して摺擦除去するものや、ゴムブレードを帯電ローラ表面に当接して表面付着物を掻き取る構造の帯電装置も周知である。
【０００５】
しかしながら、このようなクリーニング部材を帯電ローラ表面に当接して付着物を掻き落とすためには、帯電ローラ表面の粗さや摩擦力を極力小さくしたり、当接部材により帯電ローラ表面をキズつけないなどの制限条件が多く、帯電ローラの表面を安定してクリーンな状態に維持するのが難しかった。
【０００６】
本発明の主な目的は、これらの問題点を解決し、除電ランプ等の除電光ランプを用いることなく、いわゆるＯＰＣ周期残像の発生を防止することができ、また帯電ローラの表面を安定してクリーンな状態に維持することのでき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】
【０００７】
本発明による画像形成装置は、
所定方向に回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体の回転方向において、前記帯電手段の上流側に配置され、前記像担持体の表面に付着する付着物を除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段と前記帯電手段の間で、前記像担持体の表面を予備帯電する予備帯電手段とを有し、前記予備帯電手段で帯電された状態の前記像担持体の表面の電位をＶａとし、その後前記帯電手段で帯電された状態の前記像担持体の表面の電位をＶｏとしたとき、  １００ｖ≧｜Ｖｏ｜−｜Ｖａ｜≧５０ｖ  となるように設定したことを特徴とする。
【０００８】
また別の発明による画像形成装置は、
所定方向に回転する像担持体と、前記像担持体の表面に接する帯電ローラを有し、前記像担持体の表面に静電潜像を形成するため、該帯電ローラの表面に少なくとも第１の電圧を印加して前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体の回転方向において、前記帯電手段の上流側に配置され、前記像担持体の表面に接する導電性部材を有し、該導電性部材に第２の電圧を印加して前記像担持体を予備帯電する予備帯電手段と、少なくとも前記帯電電圧及び前記予備帯電電圧の各電圧値を制御する制御手段とを有し、
前記導電性部材に前記第２の電圧を印加し、更に該第２の電圧の印加に同期してゼロ又は前記第２の電圧とは異なる極性の制御電圧を所定期間だけ前記帯電ローラに印加する帯電ローラクリーニング処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コストアップとなり、又小型化への障害となる除電光ランプを用いることなく、比較的簡単な構成で実施できる予備帯電処理を行うことによって、ＯＰＣ周期残像の発生を防止することができる。また、予備帯電処理を行う手段を利用して、帯電ローラの表面に付着した付着物を除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明による実施の形態１の画像形成装置１の構成を示す要部断面図である。
【００１１】
同図中、感光ドラム２は、これを矢印Ａ方向に回転駆動するメインモータ５１（図７参照）と共に、図示しないシャーシに設置されている。この感光ドラム２の周囲には、回転方向の上流側から順位に、感光ドラム２の外周表面２ａを帯電するための帯電ローラ３、帯電されたこの外周表面２ａに画像光を照射して静電潜像を形成するためのＬＥＤヘッド４、静電潜像にトナー５を付着するための現像ローラ６が順に配設されている。尚、感光ドラム２は所定方向に回転する像担持体に相当する。
【００１２】
現像ローラ６は、現像装置７の一部をなすもので、現像装置７は、他にトナー５を現像ローラ６に供給するためのトナー供給ローラ８、内部にトナーを蓄えてトナー供給ローラ８及び現像ローラ６にトナー５を供給する図示ないトナーカートリッジ、感光ドラム２の表面の帯電電位と同極性にトナー５を帯電するために現像ローラ６に電圧を印加する専用電源５４（図７参照）等を含む。更に、現像ローラ６の下流には、転写ローラ９と後述するクリーニング装置１０が配置されている。転写ローラ９は、その回転軸が図示しないスプリングによって所定の押圧力を受け、これによりその外周面が感光ドラム２の外周表面２ａに圧接すると共に、専用電源５５（図７参照）によって、後述するようにトナー５と逆極性の電荷を記録紙１１の裏面に与えるための電圧が印加されている。
【００１３】
帯電ローラ３は、帯電装置１２を構成し、金属シャフト３ａと、これに半導電性ゴム弾性層を設け、その表面に樹脂コート層や表面改質層を形成したローラ３ｂとからなる。帯電装置１２は、感光ドラム２に圧接して従動回転、或いは後述するように速度差を設けて帯電ローラ３を回転させ、且つ専用電源１３によって金属シャフト３ａにＤＣ或いは（ＡＣ＋ＤＣ）電圧を印加し、感光ドラム２を一定電圧に帯電させる。尚、帯電ローラ３及び専用電源１３が帯電手段に相当する。
【００１４】
以上の構成において、画像形成装置１全体の動作について説明する。  
感光ドラム２は、メインモータ５１（図７参照）によって矢印Ａ方向に定速回転駆動されると、帯電ローラ３によって同時に電荷が付与されてその外周表面２ａが一様に帯電する。
【００１５】
この帯電した感光ドラム２上にＬＥＤヘッド４によって画像光が照射されると、光導電感光により画像光が照射された部分が放電し、画像光が照射されなかった部分との間に電位差が生じ、これにより静電潜像が形成される。
【００１６】
この静電潜像は、感光ドラム２が更に矢印Ａ方向に回転することにより、現像装置７の現像ローラ６と対向する位置に至る。ここで、感光ドラム２の表面の帯電電位と同極性に帯電されたトナー５が、上記画像光が照射された部分の静電潜像にクーロン力によって付着し、これを可視像化する。
【００１７】
このとき、転写ローラ９は、感光ドラム２と同じ周速度で矢印Ｂ方向に回転するが、前記したように転写ローラ９と感光ドラム２とは、接触部が圧接するように構成され、充分な接触が保てるようになっている。
【００１８】
一方、図示しない給紙手段によって供給される記録紙１１は、感光ドラム２の回転とタイミングを合わせて、感光ドラム２と転写ローラ９の間に搬送される。即ち、記録紙１１は、その先端が感光ドラム２と転写ローラ９との接合部に至ると、これらに挟まれつつ矢印Ｃ方向に移送され、感光ドラム２の静電潜像に対接することになるが、このとき記録紙の所望の位置が静電潜像に対接するようにタイミングが計られる。
【００１９】
転写ローラ９は、記録紙１１の移送の際にトナー５と逆極性の電荷をその記録紙の裏面に与える。従って、記録紙１１が感光ドラム２の静電潜像に対接する際に、静電潜像に付着したトナー５が逆極性の電荷にひかれ、これにより感光ドラム２上のトナー像が記録紙１１上に転写される。その後、このトナー像を備えた記録紙１１は、図示しない定着装置によって加圧、加熱されてトナー像の定着が行われ、転写後に感光ドラム２の外周表面２ａに付着した残トナーは、下記するようにクリーニング装置１０によって除去され、一連の印刷動作が終了する。
【００２０】
図２は、図１のクリーニング装置１０、及びその近傍を拡大した部分拡大図で、本発明に基づく画像形成装置１（図１）に採用されるクリーニング装置１０の要部構成を概略的に示す要部断面図である。
【００２１】
図２において、クリーニング装置１０には、感光ドラム２の近傍にあってその回転軸と平行に、且つ略感光ドラム２の幅だけ延在する金属支持体２２が配設されている。金属支持体２２の傾斜面２２ａには、略感光ドラム２の幅だけ延在し、弾性特性、磨耗特性、耐久性に優れた絶縁性のウレタンゴムで形成された厚みが１〜３ｍｍ程度のクリーニングブレード２４の片側部２４ａが、この片側部２４ａと反対側のエッジ部２４ｂが感光ドラム２の外周表面２ａに圧接するように固定されている。このクリーニングブレード２４の固定のため、金属支持体２２の傾斜面２２ａからＬ字状の保持部２２ｂが更に延在して形成されており、クリーニングブレード２４は、この保持部２２ｂに部分的に固定された状態で保持される。
【００２２】
更に、以上のように保持されて、金属支持体２２の保持部２２ｂとクリーニングブレード２４とが段差部を境に隣り合う共存面上には、導電性樹脂２３が設けられている。この導電性樹脂２３は、各種カーボンブラック、金属酸化物、イオン導電剤等で抵抗率が１０６〜１０１０（Ωｃｍ）に導電化された、ポリアミド系樹脂、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）樹脂、ＰＶＤＦ（polyvinylidenefluoride）樹脂、ＰＦＡ（4フッ化エチレン・パーフロロプロピルビニルエーテル）樹脂、ＥＴＦＥ（エチレン・4フッ化エチレン共重合体）樹脂等の樹脂が０．０１〜０．３ｍｍ程度の厚みでフィルム状に成形されている。
【００２３】
従って、金属支持体２２と導電性樹脂２３とは、電気的に接続された状態となり、クリーニング装置１０の専用電源１５は、金属支持体２２への配線によって、任意のＤＣ電圧、或いは（ＤＣ＋ＡＣ）電圧を、導電性樹脂２３に印加する。
【００２４】
また、この導電性樹脂２３の先端部２３ａは、クリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂの先端から、僅かに後退した位置に設定し、感光ドラム２の外周表面と、非接触帯電に適した所定の距離が保てるように設定されるものである。
【００２５】
一方、エッジ部２４ｂと感光ドラム２の外周表面２ａとの圧接部の下方には、後述するように、この圧接部から落下する廃トナーを受け止める断面Ｌ字状のトナー受け２１が、金属支持体２２と一体的に配設されている。このトナー受け２１の底辺端部２１ａからは、トナー漏れ防止フィルム２５が感光ドラム２の外周表面２ａに向かってこれに当接するように延在している。更に、このトナー受け２１の内部には、感光ドラム２の回転軸と平行な回転軸を有し、所定の方向に回転することによって、トナー受け２１の内部の廃トナーを所望の方向に搬送するトナー搬送スパイラル１４が配設されている
図３は、クリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂ近傍の部分拡大図であるが、同拡大図に示すように、クリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂの先端から、配設された導電性樹脂２３の先端部２３ａまでの距離Ｌは、１ｍｍ以内とすることが望ましい。尚、ここでの距離Ｌは、本来、導電性樹脂２３から感光ドラム２の外周表面２ａまでの最短距離として定義するが、ここでは、感光ドラム２の外周表面２ａに当接するクリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂの先端から、導電性樹脂２３の先端部２３ａまでの距離に等しい。
【００２６】
この距離Ｌを１ｍｍ以内にする理由は、導電性樹脂２３が、感光ドラム２から単純に１ｍｍ以上離れると、後述するような感光ドラム２の外周表面２ａの帯電できなくなるためである。逆に導電性樹脂２３が、感光ドラム２に接触或いは近づきすぎると、前記導電性樹脂２３表面にトナー自身やトナー外添剤等が付着し、さらには導電性樹脂２３が感光ドラム２と直接摺擦してその外周表面２ａにキズを生じるためである。
【００２７】
つまり、本実施の形態では、クリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂから導電性樹脂２３の先端部２３ａまでの距離Ｌを、０ｍｍより大きくて１ｍｍ以下、更に好ましくは２０μｍ〜５００μｍの範囲に配置することが好ましい。尚、この範囲を推奨する根拠については後に説明する。
【００２８】
尚、クリーニング装置３０のうち、導電性樹脂２３、金属支持体２２、及び専用電源１５が予備帯電手段に相当し、クリーニングブレード２４、金属支持体２２、トナー受け２１、トナー搬送スパイラル、及びトナー漏れ防止フィルム２５がクリーニング手段に相当する。
【００２９】
以上の構成において、クリーニング装置１０の動作を、帯電装置１２（図１）の動作と共に以下に説明する。
【００３０】
感光ドラム２の外周表面２ａに付着したトナーは、感光ドラム２の外周表面２ａとクリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂとの圧接部に至ると、このエッジ部２４ｂによって掻き落とされ、トナー受け２１の内部に落下する。そして、このトナー受け２１の内部に堆積した廃トナーは、トナー受け２１の内部で自転するトナー搬送スパイラル１４によって所定の方向に搬送され、やがて図示しない所定の経路でトナー受け２１の内部から排除される。
【００３１】
一方、感光ドラム２の外周表面２ａとクリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂとの接触部近傍では、前記した専用電源１５によって電圧が印加された導電性樹脂２３と感光ドラム２との近傍空隙において、パッシェンの法則に従って感光ドラム２の外周表面２ａを非接触帯電して予備帯電する。
【００３２】
このとき、下式（１）を満たすように感光ドラム２を予備帯電する。  
１００Ｖ≧｜Ｖｏ｜−｜Ｖａ｜≧５０Ｖ        （１）
但し、Ｖｏ：帯電装置１２（図１）で帯電された状態の外周表面電位
Ｖａ：導電性樹脂２３で帯電された状態の外周表面電位
以上のように設定し、帯電装置１２（図１）で帯電させる前の感光ドラム２の外周表面２ａの電位を、全露光で０Ｖ付近まで帯電電位の下がった状態から、帯電装置１２通過後の電位に対して１００Ｖ以内に収めることにより、下流に位置する帯電装置１２による１回の帯電動作によって、前記したＯＰＣ周期残像を発生させずに感光ドラム２の外周表面２ａの電位を所望の一定電位に帯電するのを可能とする。
【００３３】
また、（｜Ｖｏ｜−｜Ｖａ｜）の値が１００Ｖを越えてしまうと、ＯＰＣ周期残像が発生してしまうことが実験により検証された。
【００３４】
一方、帯電装置１２で安定な帯電を行うために、帯電装置１２を通過後の電位より少なくとも５０Ｖ程度低い電圧に設定することが望ましい。この理由は、ここでの予備帯電は、トナーの付着等の条件も相まって、むらが発生しやすく、安定して均一な帯電を行うことが難しいため、あくまでも帯電装置１２による帯電を主とし、ここでの予備帯電を、（１）式を満たす所定の電位まで引き上げるための補助的なレベルに保つことが好ましいためである。
【００３５】
また、（｜Ｖｏ｜−｜Ｖａ｜）の値が５０Ｖ未満では、むらが発生して均一な帯電が行えないことが実験により検証された。
【００３６】
表１は、前記した距離Ｌを変えて、「ＯＰＣ周期残像」、「クリーニング特性」、「感光ドラムの損傷」、及び「導電性樹脂のハガレ」の状態の変化を調べる実験を行った結果を示すものでる。
【００３７】
実験は、実際の印刷装置に図２に示すクリーニング装置１０を設置し、上記した（１）式を満たす条件下で、各１００％デューティ（Ａ４紙に対して面積比が１００％となるようなべた印刷）、５０％デューティ（Ａ４紙に対して面積比が５０％となるようなべた印刷）での印刷を各３０ｋ枚印刷して行った。またこの実験に際して、クリーニング装置１０の導電性樹脂２３としては、ポリアミド樹脂にカーボンブラックを分散させた厚み０．１６ｍｍのフィルム状樹脂を用い、接着剤でウレタンゴム表面に平滑に接着した。
【００３８】
同表の項目「クリーニング特性」とは、トナー掻き落とし能力のことであり、能力を見るために転写せずに感光ドラムにトナー像を残し、トナーの掻き落とし性を相対評価したものである。「導電性樹脂のハガレ」は、連続評価においての導電性樹脂のハガレ等の損傷状態を相対評価したものである。また「ＯＰＣ周期残像」、及び「感光ドラムの損傷」の各項目は、連続評価においての、ＯＰＣ周期残像の発生、及び感光ドラム表面のキズ等の発生状態を相対評価したものである。
【００３９】
各評価基準は以下の通りである。
【００４０】
「ＯＰＣ残像」：  「×」＝残像あり、「○」＝５０％デューティの印刷で残像無し、「◎」＝１００％デューティの印刷でも残像無し。  
「クリーニング特性」：  「×」＝クリーニング不良有り、「◎」＝クリーニング不良無し。  
「感光ドラムの損傷」：  「×」＝きず発生、印刷品位に影響有り、「○」＝多少きずは発生するが印刷品位に問題無し、「◎」＝きずの発生無し。  
「導電性樹脂のはがれ」：  「×」＝はがれ発生、帯電不良によりＯＰＣ周期残像に影響有り、「○」＝多少はがれが発生し、周期残像にも多少の影響有り、「◎」＝はがれの発生無し。
【００４１】
【表１】
2005234185.tif 000003
表１に示すように、実験したすべての検査項目で、十分に満足できる結果を得るためには、クリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂから導電性樹脂２３の先端部２３ａまでの距離Ｌを、前記したように２０μｍ〜５００μｍの範囲に設定することが好ましいことが理解される。２０μｍでは、感光ドラムの損傷は多少みられるが、印刷品位には問題ない。
【００４２】
表２は、従来のクリーニング装置、帯電装置１２、及び本実施の形態１によるクリーニング装置１０と帯電装置１２との組合せ（但し、下記のように、測定項目によっては、クリーニング装置１０だけの場合がある）の３つ装置において、各実験項目の処理能力を比較評価したものである。
【００４３】
尚、ここで、従来のクリーニング装置とは、図２のクリーニング装置１０から、予備帯電に係る導電性樹脂２３と専用電源１５を除いた装置をいう。またこの実験に際して、クリーニング装置１０の導電性樹脂２３としては、ポリアミド樹脂にカーボンブラックを分散させた厚み０．１６ｍｍのフィルム状樹脂を用い、接着剤でウレタンゴム表面に平滑に接着し、クリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂの先端から配設された導電性樹脂２３の先端部２３ａまでの距離Ｌを１００μｍとしたものを作成した。また、比較例１はこの距離Ｌを０ｍｍに、そして比較例２はこの距離Ｌを１ｍｍに、それぞれ設定した参考例として示すものである。
【００４４】
実験は、実際の印刷装置に上記各装置を選択的に設置して行った。「単独での感光ドラム帯電性」とは、実施の形態１の場合、帯電装置を使用せず、クリーニング装置１のみで感光ドラムを帯電させて画像品質により相対評価したものであり、表２において表１と共通する各評価項目及びその評価基準については、共通する内容のため、ここでの説明は省略する。
【００４５】
【表２】
2005234185.tif 000004
表２に示すように、本実施の形態のクリーニング装置１０では、単独による予備帯電では、連続動作を繰り返していく過程で、むらが僅かに見られたが、帯電装置１２との併用では画像上問題なく、ＯＰＣ周期残像も発生しないことが確認できた。その他の検査項目は満足できるレベルに達していることが理解される。
【００４６】
比較例１では、導電性樹脂２３が感光ドラム２と接触しているため、トナー固着が発生して帯電ムラが発生し、更には導電性樹脂のハガレ現象や感光ドラム２の表面を傷つける問題が確認できた。比較例２は、導電性樹脂２３と感光ドラム２との距離が離れすぎたため、感光ドラム２を帯電できないことが確認できた。
【００４７】
つまり、実施の形態１のクリーニング装置１０では、比較例１、比較例２の結果と比べ、エッジ部先端から最適な距離に導電性樹脂２３を設けているため、感光ドラム２へのキズや導電性樹脂表面へのトナー等の固着がほとんどなく、耐久性、クリーニング特性、帯電安定性に優れた結果を得ることが確認できた。
【００４８】
尚、図２に示すクリーニング装置１０において、導電性樹脂の抵抗率が、１０６（Ωｃｍ）〜１０１０（Ωｃｍ）では均一な帯電を行うことが出来たが、抵抗率が１０６（Ωｃｍ）以下では不均一帯電による帯電ムラや感光ドラム欠陥へのリーク現象が顕著に発生し、抵抗率が１０１０（Ωｃｍ）を越えてしまうと抵抗が高すぎて電圧供給できないため最適な距離でも十分な帯電が得られず、ＯＰＣ周期残像も消えないことが同じ評価の中で確認できた。
【００４９】
図４は、本実施の形態におけるクリーニング装置の別の構成例を示す部分拡大図である。ここで示すクリーニング装置３０が前記した図２のクリーニング装置１０に対して異なる点は、クリーニングブレード２４に配設される導電性部材の取り付け構成のみである。従って、このクリーニング装置３０が、前記した図２に示すクリーニング装置１０と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いてここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【００５０】
ここでは、導電性樹脂２３（図２）として、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂など、ウレタンゴムとの接着性に富む塗料の何れかに、各種カーボンブラック、金属酸化物、イオン導電剤を適宜添加した導電性塗料３１を用いている。特に、ウレタン樹脂にカーボンブラックを添加したものは、クリーニングブレード２４の材料であるウレタンゴムと同材料であるため優れた接着性を有し、剥れなどの問題が発生しない効果が期待できる。また、ここでも、導電性塗料３１の抵抗率を１０６〜１０１０（Ωｃｍ）に調整したものが好ましい。
【００５１】
図５は、本実施の形態におけるクリーニング装置の更に別の構成例を示す部分拡大図である。ここに示すクリーニング装置３５が前記した図２のクリーニング装置１０に対して異なる点は、クリーニングブレード２４に配設される導電性部材の取り付け構成のみである。従って、このクリーニング装置３５が、前記した図２に示すクリーニング装置１０と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いてここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【００５２】
ここでは、同図に示すように、クリーニングブレード２４の上にカーボンブラック等で導電化した導電性プライマー層（導電接着材層）３６を設け、更にその上に導電性樹脂２３を設けた構成としている。また、この導電性樹脂２３は、前記したようにフィルム状に形成した樹脂でもよく、図４に示したクリーニング装置３０で採用した導電性塗料であっても良い。
【００５３】
このクリーニング装置３５のように、導電性プライマー層３６を介すことによって、その上層の導電性樹脂２３全体に均一に電圧を印加することが可能になるため、導電性樹脂を更に高抵抗化することができ、感光ドラム２(図２)のピンボールや欠陥等へのリーク現象を防止できる効果が期待できる。従って、この場合の導電性樹脂２３としては、その抵抗率を１０６〜１０１０（Ωｃｍ）に調整したものが好ましいが、特に高抵抗領域である１０９〜１０１０（Ωｃｍ）としても安定な帯電が期待できる。
【００５４】
表３は、図４に示すクリーニング装置３０又は図５に示すクリーニング装置３５を用いた画像形成装置において、図２に示すクリーニング装置１０を用いて行った前記実験と同様の実験を行い、その結果をもとに、各項目を比較評価した結果を示すものである。尚、表３において表１と共通する各評価項目及びその評価基準については、共通する内容のため、ここでの説明は省略する。また、ここで新たに追加された評価項目である「リーク現象」の評価基準は以下の通りである。
【００５５】
「リーク現象」：  「○」＝高温高湿環境で多少のリークは見られるが、印刷品位に影響無し。低温低湿、常温常湿環境では問題無し、「◎」＝高温高湿環境でも問題無し。更に、「感光ドラムの損傷」の項目では、前記した距離Ｌが２０μｍの場合と５０μｍ〜５００μｍの場合とで分けて評価し、その他の項目ではＬ＝１００μｍに設定されている。
【００５６】
【表３】
2005234185.tif 000005
表３に示すように、図４に示すクリーニング装置３０及び図５に示すクリーニング装置３５では、図２に示すクリーニング装置１０と、略同様の特性を示すが、図５に示すクリーニング装置３５では、図２に示すクリーニング装置１０や図４に示すクリーニング装置３０と比較して導電性樹脂層を高抵抗化することが実現できるため、リーク現象が全く発生しないことが確認できた。
【００５７】
このように、クリーニング装置３０（図４）では、ウレタンゴムと接着性の良好なウレタン樹脂塗料を用いたので、導電性樹脂の接着性を上げて、安定な帯電が可能である効果が確認でき、クリーニング装置３５（図５）では、導電性樹脂全体に渡り均一な電圧供給が可能となり、そのため導電性樹脂をリークの発生のない高抵抗領域で使用可能となったため、導電性樹脂の接着性を上げるだけではなく、感光ドラム上の欠陥で発生するリーク現象を防止することが可能となった。
【００５８】
以上のように、実施の形態１のクリーニング装置によれば、クリーニング機能を有したまま、且つ感光ドラム２の外周表面２ａを、全露光で０Ｖ付近まで帯電電位の下がった状態から適当なレベルまで予備帯電させることができるため、その下流において、帯電装置１２による１回の帯電動作により所望の一定電位に帯電することが可能となる。これによって、ＯＰＣ周期残像のない良好な画像が提供できる。
【００５９】
また、除電光装置がないため、低コスト、小型化が可能であり、さらに除電光による感光ドラムの光疲労が少なくなるため、長寿化等が期待できる。更に、感光ドラムと当接するエッジ部が従来のウレタンゴムそのものであり、かつ可撓性のある導電性樹脂をウレタンゴムブレード上に形成した構造であるため、従来の力学的特性を維持することが可能となり、長期に渡り安定なクリーニング特性が得られるものである。
【００６０】
実施の形態２．
図６は、本発明の画像形成装置に用いられる実施の形態２のクリーニング装置４０の要部構成を概略的に示す要部断面図である。
【００６１】
このクリーニング装置４０は、前記した図１に示す画像形成装置１のクリーニング装置１０に換えて配設されてもよく、この場合画像形成装置１におけるその他の構成要素は変わらない。更に、このクリーニング装置４０が、前記した図２に示す実施の形態１のクリーニング装置１０に対して異なる点は、クリーニングブレード２４に配設される導電性部材の取り付け構成のみである。
【００６２】
従って、本実施の形態２のクリーニング装置４０を説明するにあたって、クリーニング装置４０以外は、前記した図１に示す画像形成装置１で構成されているものとしてこれらのここでの説明を省略し、更に実施の形態１のクリーニング装置１０と共通する部分については同符号を付してここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【００６３】
図６において、クリーニング装置４０には、感光ドラム２の近傍にあってその回転軸と平行に、且つ略感光ドラム２の幅だけ延在する金属支持体２２が配設されている。金属支持体２２の傾斜面２２ａには、略感光ドラム２の幅だけ延在し、弾性特性、磨耗特性、耐久性に優れた絶縁性のウレタンゴムで形成された厚みが１〜３ｍｍ程度のクリーニングブレード２４の片側部２４ａが、これと反対側のエッジ部２４ｂが感光ドラム２の外周表面２ａに圧接するように固定されている。
【００６４】
このウレタンゴムで形成されたクリーニングブレード２４には、感光ドラム２に当接するそのエッジ部２４ｂを除いて、導電剤を含有したイソシアネート含有化合物で表面を処理した表面層４１が形成されている。この表面層４１は、金属支持体２２の保持部２２ｂと電気的に接続された状態になり、この金属支持体２２に配線された専用電源１５によって、ＤＣ電圧或いはＤＣ＋ＡＣ電圧が印加される。
【００６５】
ウレタンゴムで形成されたクリーニングブレード２４の表面に形成された表面層４１は、各種カーボンブラックや金属酸化物、或いはイオン導電剤等を添加して導電性を付加した脂肪族或いは芳香族系のイソシアネート含有化合物を単独或いは混合して酢酸エチルで希釈して、周知のスプレー法或いはディッピング法でクリーニングブレード２４の表面に均一塗布し、加熱炉にて加熱硬化処理して形成したものである。
【００６６】
このように、導電化したイソシアネート含有化合物がウレタンゴムと架橋する特性を利用し、且つ導電化することにより、クリーニングブレード２４のウレタンゴム表面に、ハガレ等のない耐久性に優れた導電層を、先端のエッジ部２４ｂを除いて一様に作成することができる。
【００６７】
また、良好な帯電特性を得るために、導電化したイソシアネートで表面処理された後の表面層４１の抵抗率が１０６〜１０１０（Ωｃｍ）であることが好ましい。更に、クリーニングブレード２４の先端エッジ部２４ｂから表面層４１の先端部までの距離Ｌが、前記した実施の形態の場合と同様に、２０μｍ〜５００μｍの範囲に配置することが好ましい。これにより、感光ドラム２をキズつけることなく、安定なクリーニング性能を確保し且つ感光ドラム表面を帯電させることが可能となる。
【００６８】
以上の構成において、その動作について説明する。
【００６９】
感光ドラム２の外周表面に付着したトナーは、感光ドラム２の外周表面２ａとクリーニングブレード２４のエッジ部２４ａとの圧接部に至ると、このエッジ部２４ａによって掻き落とされ、トナー受け２１の内部に落下する。そして、このトナー受け２１の内部に堆積した廃トナーは、トナー受け２１の内部で自転するトナー搬送スパイラル１４によって所定の方向に搬送され、やがて図示しない所定の経路でトナー受け２１の内部から排除される。
【００７０】
一方、感光ドラム２の外周表面２ａとクリーニングブレード２４のエッジ部２４ａとの接触部近傍では、前記した専用電源１５によって電圧が印加された半導電性の表面層４１によって、感光ドラム２の外周表面を非接触帯電によって予備帯電する。このとき、前記した理由により、上式（１）の条件を満たすことが好ましい。
【００７１】
表４は、実施の形態１のクリーニング装置１０（図２）又は実施の形態２のクリーニング装置４０（図６）と帯電装置１２（図１）との組合せ（但し、前記したように測定項目によっては、クリーニング装置１０，４０だけの場合がある）の２つ装置において、前記した実施の形態１における表３の実験と同様に、各実験項目を比較評価したものである。尚、表４において表３と共通する各評価項目及びその評価基準については、共通する内容のため、ここでの説明は省略する。また、ここでは、新たに「エッジ部の欠け」の評価項目が追加されている。また、このクリーニング装置４０では、イソシアネートにカーボンブラックを含有させたイソシアネート溶剤をエレタンゴムブレード先端から１００μｍまで塗布し、即ち前記距離Ｌ＝１００μｍとし、加熱硬化させた導電性の表面層４１を有するものを作成した。但し、「感光ドラムの損傷」の項目では、この距離Ｌを２０μｍの場合と５０μｍ〜５００μｍの場合とに分けて評価している。
【００７２】
【表４】
2005234185.tif 000006
表４の評価結果に示すように、本実施の形態のクリーニング装置４０では、各項目において、前記した実施の形態１でのクリーニング装置１０（図２）とまったく同様の評価結果を得ることができた。リーク現象も満足できるレベルであり、更に表面層が化学的に反応した処理層であるためハガレの発生は寿命までなく、エッジ部２４ｂの欠けもみられなかった。但し、前記した実施の形態１でのクリーニング装置１０（図２）と同様に、単独での帯電性は、トナー付着や周擦で発生した傷等による筋状のムラが見られたため十分であるとは言えないが、帯電装置１２（図１）との併用では画像上問題はなく、ＯＰＣ周期残像の発生もないことが確認できた。
【００７３】
以上のように、本実施の形態によるクリーニング装置４０では、前記した実施の形態１で示したクリーニング装置１０と同様に、下流側の帯電装置において１回の帯電で一定電位まで帯電させることが可能であり、ＯＰＣ周期残像のない良好な画像が提供できる。更に、ウレタンゴムと反応するイソシアネートを導電化したものであるため、寿命までハガレはなく、長期に渡り安定な帯電が可能となる。
【００７４】
実施の形態３．
図７は、本発明による画像形成装置の制御系のうち、本発明とかかわる部分の要部構成を示す実施の形態３のブロック図である。
【００７５】
同図中、制御装置５１は、図１に示す画像形成装置１全体を制御する部分である。メインモータ５２は、感光ドラム２（図１）を矢印Ａ方向に回転駆動するモータで、ここでは制御装置５１によってその回転がオン／オフ制御される。光電部５３は、感光ドラム２上にＬＥＤヘッド４によって画像光を照射する部分で、制御装置５１によって、その稼動がオン／オフ制御される。予備帯電専用電源１５は、前記したように、例えば図２に示すクリーニング装置１０の金属支持体２２を介して導電性樹脂２３に電圧を印加して感光ドラム２を予備帯電するための電源で、制御装置５１によってその印加電圧が制御される。
【００７６】
帯電ローラ用専用電源１３は、前記したように、帯電ローラ３（図１）に電圧を印加するための電源で、ここではプラス／マイナスの両極性の直流電圧が印加できるように構成され、制御装置５１によってその印加電圧が制御される。現像ローラ用専用電源５４は、前記したように感光ドラム２（図１）の表面の帯電電位と同極性にトナー５を帯電するために現像ローラ６に電圧を印加するための電源で、制御装置５１によってその印加電圧が制御される。また転写ローラ用専用電源５５は、前記したように、トナー５と逆極性の電荷を記録紙１１（図１）の裏面に与えるための電圧を転写ローラ９に与えるための電源で、制御装置５１によってその印加電圧が制御される。尚、帯電ローラ用専用電源１３及び予備帯電専用電源１５を制御する制御装置は、帯電電圧及び予備帯電電圧の各電圧値を制御する制御手段である。
【００７７】
図８は、制御装置５１が、これらの各部を制御して実行するシーケンス動作を示すタイムチャートであり、以後このタイムチャートに基づいて図１を参照しながら、本実施の形態による画像形成装置の動作を説明する。
【００７８】
制御装置５１は、画像形成装置１の電源投入の起動時である時刻ｔ１に、メインモータ５２をオンして感光ドラム２を矢印A方向回転すると同時に、予備帯電専用電源１５及び現像ローラ専用電源５４をオンし、それぞれ前記した所定のマイナス電圧を印加する。次に、クリーニング装置１０の導電性樹脂２３（図２）によってマイナスに予備帯電された感光ドラム２の部位が、帯電ローラ３と接触する時刻ｔ２のタイミングで、帯電ローラ用専用電源１３によって帯電ローラ３にプラス電圧を印加する。
【００７９】
一方、このとき帯電ローラ３の表面に付着している付着物は、帯電ローラ３にマイナス電圧が印加されている通常動作のときに付着する物質が主であるため、プラス極性に帯電しやすい又はプラス帯電している物質である。従って、感光ドラム２を予備帯電でマイナスに帯電すると共に、この時刻ｔ２で帯電ローラ３にプラス電圧を印加することによって、以後帯電ローラ３の表面の付着物が感光ドラム２側へ効率良く移動し、帯電ローラ３からこの付着物を除去することが可能となる。
【００８０】
そして、帯電ローラ３が、例えば３周程度経過する時刻ｔ３のタイミングで予備帯電専用電源１５による電圧印加を停止すると同時に、帯電ローラ用専用電源１３による帯電ローラ３への電圧印加を通常のマイナス電圧印加に変える。そして、この時刻ｔ３からそれぞれ所定の時間が経過した、時刻ｔ４のタイミングで光電部５３をオンし、時刻ｔ５のタイミングで転写ローラ用専用電源５５によって転写ローラ９へプラス電圧を印加し、通常の画像形成動作を開始する。
【００８１】
従って、時刻ｔ２から時刻ｔ３まの間が帯電ローラ３のクリーニング処理時間となるが、このクリーニング処理は、上記したように、画像形成装置１の起動直後のウォーミングアップ時に行う他に、一定時間使用されず放置された後に、画像形成装置に画像形成命令が入力されてウォーミングアップ動作を開始したときや、連続使用時には一定枚数毎（例えば２５枚印刷された後に実行）、などに実行するのが好ましく、更に安定な予備帯電が可能な場合には、画像形成動作時以外において常時実行するようにすることも可能である。
【００８２】
つまり、図１に示す画像形成装置１のように、帯電装置１２の他に、感光ドラム２への予備帯電が可能なクリーニング装置１０を備えている場合、常にどちらかで感光ドラム２を帯電することが可能であるため、スルートップを低下することなく、上記した各専用電源の電圧制御によって、帯電ローラ３をクリーニングすることが可能となる。
【００８３】
表５は、上記した電圧制御による帯電ローラクリーニング処理を、連続印刷において２５枚に１回のタイミングで実行した本実施の形態３による画像形成装置と、このクリーニング処理を行わない比較例４の場合における、帯電ローラ３上の付着物の状態を比較したものである。尚、実験は、温度２３℃、湿度５５％の環境下で行い、実施例の効果を顕著化するため、トナー中にクリーニングブレードをすり抜け易い外添剤を通常より多く添加して帯電ローラ表面にトナー外添剤が多く付着するようにして加速評価した。尚、帯電ローラ上の付着物の帯電量は、表面電位計（トレック社製  Ｍｏｄｅｌ３４４）を用いて測定した。
【００８４】
尚、評価項目「白地汚れ」の評価基準は、以下の通りである。  
「白地汚れ」：  「×」＝常温常湿環境で発生、「○」＝低温低湿環境で多少見られるが印刷品位に問題なし、「◎」＝発生なし。
【００８５】
【表５】
2005234185.tif 000007
表５の評価結果に示すように、帯電ローラクリーニング処理を実行した本実施の形態３の装置によれば、印刷枚数が３０Ｋに至るとやや画像上付着物の影響による画像ムラが見られたが、ほぼ満足できるものであった。一方、本実施の形態による帯電ローラクリーニング処理を実行しない比較例４では、約１５Ｋ枚付近より画像上に帯電不良によるムラが発生し、３０Ｋ枚の寿命付近では、感光ドラムが十分帯電できず、白地汚れが発生する状態になった。
【００８６】
一方同時に、帯電ローラ３上の付着物を、表面電位計を用いて測定したところ、帯電ローラ表面にはプラス帯電性の外添剤が多量付着しており、この付着により感光ドラム２の帯電を低下させていることも定量的に明らかとなった。そして実際には、常温環境下での付着物の許容量としては、表面電位計による測定値で＋２０ｖ以下が望ましいことがわかる。
【００８７】
尚、本実施の形態では、その説明の明確化のために時刻ｔ３のタイミングで予備帯電専用電源１５による印加を停止したが、このまま印加を続けて予備帯電を継続しても良いことは明らかである。
【００８８】
以上のように、本実施の形態による電圧制御による帯電ローラクリーニング処理機能を有する画像形成装置によれば、前記した実施の形態１，２で示した、感光ドラムを予備帯電可能なクリーニング装置を利用して、特に特殊な手段を用いることなく、帯電ローラ表面の付着物を電気的にクリーニングすることができるため、長期にわたり安定な帯電が可能となり、コストアップすることなく、良好な画像を安定して提供できる。
【００８９】
実施の形態４．
図９は、本発明の画像形成装置に採用される実施の形態４の帯電装置６０の構成を示す要部構成図である。
【００９０】
この帯電装置６０は、前記した図１に示す画像形成装置１の帯電装置１２に換えて配置されてもよく、この場合画像形成装置１におけるその他の構成要素は変わらない。更に、この帯電装置６０が、前記した図１に示す帯電装置に対して異なる点は、金属板状部材６１とこれに付随する部材が追加された点である。従って、本実施の形態４の帯電装置６０を説明するにあたって、帯電装置６０以外は、前記した図１に示す画像形成装置１で構成されているものとしてこれらのここでの説明を省略し、更に実施の形態１の帯電装置１２と共通する部分については同符号を付して、或いは図面を省略してここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【００９１】
同図において、金属板状部材６１は、帯電ローラ３の外周表面の近傍において、回動軸６４に回動自在に支持され、スプリング６５よって、帯電ローラ３に当接する矢印Ｊ方向に付勢されている。ソレノイド６３は、その作用アーム６３ａが金属板状部材６１と連結し、その作動時に金属板状部材６１を点線部まで回動して帯電ローラ３から離間させる。専用電源６２は、回動軸６４に電気的に接続され、これを介して金属板状部材６１に所定の電圧を印加する。尚、この専用電源６２は、帯電ローラ３と同じ電源であってもよく、少なくともプラスマイナス両極性のＤＣ電圧が印加できるものである。これらの専用電源６２及びソレノイド６３は、図７に示す制御装置５１に接続され、この制御装置５１の制御下で動作するように構成されている。尚、金属板状部材６１を矢印Ｊ方向に付勢するスプリング６５及びソレノイド６３が付勢手段に相当する。
【００９２】
図１０は、これらの専用電源６２及びソレノイド６３の制御を加えた制御装置５１が、これらの各部を制御して実行するシーケンス動作を示すタイムチャートであり、以後このタイムチャートに基づいて、図１及び図９を参照しながら、本実施の形態による画像形成装置の動作を説明する。
【００９３】
制御装置５１は、画像形成装置１の電源投入の起動時である時刻ｔ１に、メインモータ５２をオンして感光ドラム２を矢印A方向回転すると同時に、予備帯電専用電源１５及び現像ローラ専用電源５４をオンし、それぞれ前記した所定のマイナス電圧を印加する。次に、クリーニング装置１０の導電性樹脂２３（図２）によってマイナスに予備帯電された感光ドラム２の部位が、帯電ローラ３と接触する時刻ｔ２のタイミングで、帯電ローラ用専用電源１３によって帯電ローラ３にプラス電圧を印加する。同時に、ソレノイド６３をオフして金属板状部材６１を帯電ローラ３の外周表面に当接させると共に、専用電源６２により、帯電ローラ３に印加する電圧と同程度、更にはより高い値のプラス電圧を金属板状部材６１に印加する。
【００９４】
前記したように、感光ドラム２を予備帯電でマイナスに帯電すると共に、この時刻ｔ２で帯電ローラ３にプラス電圧を印加することによって、帯電ローラ３の表面に付着したプラスに帯電した付着物を感光ドラム２側に移動させるが、このとき、更に金属板状部材６１によって、帯電ローラ３の表面に付着した付着物をよりプラス側へ帯電させ、付着物が、感光ドラム２へより移動しやすくなるようにしている。
【００９５】
そして、帯電ローラ３が、例えば３周程度経過する時刻ｔ３のタイミングで帯電ローラ用専用電源１３による帯電ローラ３への電圧印加を通常のマイナス電圧印加に変え、更に専用電源６２による金属板状部材６１への電圧印加を停止すると共にソレノイド６３を作動させ、この金属板状部材６１を再び帯電ローラ３から離間した位置に維持する。そして、この時刻ｔ３からそれぞれ所定の時間が経過した、時刻ｔ４のタイミングで光電部５３をオンし、時刻ｔ５のタイミングで転写ローラ用専用電源５５によって転写ローラ９へプラス電圧を印加し、通常の画像形成動作を開始する。
【００９６】
尚、帯電ローラ３の表面に移動接触し、電荷を付与する金属板状部材６１としては、帯電ローラ３表面をキズつけず、均一な電荷付与が可能な部材が好ましく、また金属板状部材の表面を、付着物を積極的にプラス帯電するように、フッ素系の樹脂材料等で被覆したものであっても良い。ここでは、コストを抑えるため、ＳＵＳ（ステンレス）板を、回動軸６４を中心に回動させ、均一に帯電ローラ表面に接触するようにスプリング６５で矢印Ｊ方向に付勢する構造のものを作成した。
【００９７】
また、この金属状部材６１は、移動式でなく、帯電ローラ表面に常時接触した固定式のものであっても良い。いずれにせよ、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間において、帯電ローラ表面の付着物をプラス側へ帯電するように、帯電ローラ表面に接触してプラスの電圧を印加するように構成されるものである。
【００９８】
表６は、上記した電圧制御による帯電ローラクリーニング処理を、連続印刷において２５枚に１回のタイミングで実行した本実施の形態４による画像形成装置と、前記した実施の形態３による画像形成装置の場合における、帯電ローラ３上の付着物の状態を比較したものである。その他の測定方法、測定項目、及び評価基準は、前記した実施の形態３に準拠するためここでの説明を省略する。
【００９９】
【表６】
2005234185.tif 000008
表６に示すように、本実施の形態４の画像形成装置は、印刷回数が増える過程で、前記した実施の形態３の画像形成装置より付着物帯電量が少なく、３０Ｋ枚の印刷時でも画像上付着物の影響はほとんどなく、ほぼ満足できるものであった。
【０１００】
以上ように、本実施の形態の画像形成装置においては、前記した実施の形態１，２で示した、感光ドラムを予備帯電可能なクリーニング装置を利用して、帯電ローラ表面の付着物を電気的にクリーニングすることができ、更にクリーニングの間、帯電ローラ上の付着物を直接プラス帯電させるため、付着物の除去効果をより高めることができる。そのため、長期に渡り安定な帯電が実現可能となり良好な画像が提供できる。
【０１０１】
実施の形態５．
図１１は、本発明の画像形成装置に採用される実施の形態５の帯電装置７０の構成を示す要部構成図であり、同図（ａ）と（ｂ）は、互いに異なる動作状態を示している。
【０１０２】
この帯電装置６０は、前記した図１に示す画像形成装置１の帯電装置１２に換えて配置されてもよく、この場合画像形成装置１におけるその他の構成要素は変わらない。更に、この帯電装置７０が、前記した図９に示す実施の形態４の帯電装置６０に対して異なる点は、帯電ローラ３が、必要に応じて連結されるギアの伝達に基づいて回転駆動される点である。従って、本実施の形態５の帯電装置７０を説明するにあたって、帯電装置７０以外は、前記した図１に示す画像形成装置１で構成されているものとしてこれらのここでの説明を省略し、更に実施の形態４の帯電装置６０と共通する部分については同符号を付して、或いは図面を省略してここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【０１０３】
同図において、感光ドラム２は、同軸に固定配置された駆動ギア２ｃを有し、帯電ローラ３も同様に同軸に固定配置された従動ギア３ｃを有する。ソレノイド７１の一方の作用アーム７１ｂには、中間ギア７２の回転軸７２ａが固定され、ソレノイド７１の他方の作用アーム７１ａは、前記したように金属板状部材６１と連結している。
【０１０４】
同図（ｂ）は、このソレノイド７１がオフのときの各状態を示す。このとき、金属板状部材６１は、図示しない付勢手段によって矢印J方向に付勢されて帯電ローラ３の外周面に当接し、中間ギア７２もこの付勢力によって矢印K方向に付勢され、駆動ギア２ｃ及び従動ギア３と歯合して感光ドラム２の回転力を帯電ローラ３に伝える。駆動ギア２ｃに対する従動ギア３ｃの歯数の比は、感光ドラム２の円周に対する帯電ローラ３の円周の比より小さく設定されている。従ってこの状態で、帯電ローラ３は周速において感光ドラム２より速く回転するため、両者は擦れ合いながら接する状態が保たれる。
【０１０５】
一方ソレノイド７１がオンすると、各作用アーム７１ａ，７１ｂが吸引されて矢印Ｌ方向に移動するため、同図（ａ）に示すように、金属板状部材６１は帯電ローラ３から、そして中間ギア７２は駆動ギア２ｃ及び従動ギア３ｃからそれぞれ離間するため、帯電ローラ３は、感光ドラム２に接したまま従動回転を続ける。尚、専用電源６２は、帯電ローラ３と同じ電源であってもよく、少なくともプラスマイナス両極性のＤＣ電圧が印加できるものである。これらの専用電源６２及びソレノイド７１は、図７に示す制御装置５１に接続され、この制御装置５１の制御下で動作するように構成されている。尚、駆動ギア２ｃ、従動ギア３ｃ、中間ギア７２、及びソレノイド７１が回転伝達手段に相当する。
【０１０６】
図１２は、これらの専用電源６２及びソレノイド７１の制御を加えた制御装置５１が、これらの各部を制御して実行するシーケンス動作を示すタイムチャートであり、以後このタイムチャートに基づいて、図１及び図１１を参照しながら、本実施の形態による画像形成装置の動作を説明する。
【０１０７】
制御装置５１は、画像形成装置１の電源投入の起動時である時刻ｔ１に、メインモータ５２をオンして感光ドラム２を矢印A方向回転すると同時に、予備帯電専用電源１５及び現像ローラ専用電源５４をオンし、それぞれ前記した所定のマイナス電圧を印加する。次に、クリーニング装置１０の導電性樹脂２３（図２）によってマイナスに予備帯電された感光ドラム２の部位が、帯電ローラ３と接触する時刻ｔ２のタイミングで、帯電ローラ用専用電源１３によって帯電ローラ３にプラス電圧を印加する。同時に、ソレノイド７１をオフし、図１１（ｂ）に示すように、金属板状部材６１を帯電ローラ３の外周表面に当接させ、且つ中間ギア７２を駆動ギア２c、従動ギア３ｃとそれぞれ歯合させると共に、専用電源６２により、帯電ローラ３に印加する電圧と同程度、更にはより高い値のプラス電圧を印加する。
【０１０８】
前記したように、感光ドラム２を予備帯電でマイナスに帯電すると共に、この時刻ｔ２で帯電ローラ３にプラス電圧を印加することによって、帯電ローラ３の表面に付着したプラスに帯電した付着物を感光ドラム２側に移動させたが、ここでは更に、金属板状部材６１によって、帯電ローラ３表面に付着した付着物をよりプラス側へ帯電させると共に、帯電ローラ３を感光ドラム２の周速度より速く回転して摺接させることにより、短時間でより効率よく付着物を感光体ドラム２側へ移動させている。
【０１０９】
そして、帯電ローラ３が、例えば３周程度経過する時刻ｔ３のタイミングで帯電ローラ用専用電源１３による帯電ローラ３への電圧印加を通常のマイナス電圧印加に変え、更に専用電源６２による金属板状部材６１への電圧印加を停止すると共にソレノイド７１をオンし、図１１（ａ）に示すように、金属板状部材６１を帯電ローラ３の外周表面から、且つ中間ギア７２を駆動ギア２c、従動ギア３ｃからそれぞれ離間させる。そして、この時刻ｔ３からそれぞれ所定の時間が経過した、時刻ｔ４のタイミングで光電部５３をオンし、時刻ｔ５のタイミングで転写ローラ用専用電源５５によって転写ローラ９へプラス電圧を印加し、通常の画像形成動作を開始する。
【０１１０】
表７は、上記した電圧制御による帯電ローラクリーニング処理を、連続印刷において２５枚に１回のタイミングで実行した本実施の形態５による画像形成装置と、前記した実施の形態４による画像形成装置の場合における、帯電ローラ３上の付着物の状態を比較したものである。その他の測定方法、測定項目、及び評価基準は、前記した実施の形態３に準拠するためここでの説明を省略する。
【０１１１】
【表７】
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表７に示すように、本実施の形態５の画像形成装置は、印刷回数が増える過程で、前記した実施の形態４の画像形成装置より付着物帯電量が少なく、３０Ｋ枚の印刷時でも画像上付着物の影響はごく僅かで、ほぼ満足できるものであった。
【０１１２】
以上ように、本実施の形態の画像形成装置においては、前記した実施の形態１，２で示した、感光ドラムを予備帯電可能なクリーニング装置を利用して、帯電ローラ表面の付着物を電気的にクリーニングすることができ、更にクリーニングの間、帯電ローラ上の付着物を直接プラス帯電させると共に、帯電ローラと感光ドラムの間が摺動状態となるため、帯電ローラの付着物の除去効果をより高めることができる。そのため、長期に渡り安定な帯電が実現可能となり良好な画像が提供できる。
【０１１３】
尚、前記した各実施の形態３，４，５では、クリーニング装置が予備帯電機能を備えた構成として説明したが、これに限定されるものではなく、予備帯電機能をクリーニング装置から分離して構成してもよいなど、種々の態様を取り得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明による実施の形態１の画像形成装置１の要部構成を示す要部断面図である。
【図２】図１のクリーニング装置１０、及びその近傍を拡大した部分拡大図で、クリーニング装置１０の要部構成を概略的に示す要部断面図である。
【図３】クリーニングブレード２４のエッジ部２４ｂ近傍の部分拡大図である。
【図４】実施の形態１におけるクリーニング装置の別の構成例を示す部分拡大図である。
【図５】実施の形態１におけるクリーニング装置の更に別の構成例を示す部分拡大図である。
【図６】本発明の画像形成装置に用いられる実施の形態２のクリーニング装置４０の要部構成を概略的に示す要部断面図である。
【図７】本発明による画像形成装置の制御系のうち、本発明とかかわる部分の要部構成を示す実施の形態３のブロック図である。
【図８】制御装置５１が、各部を制御して実行するシーケンス動作を示すタイムチャートである。
【図９】本発明の画像形成装置に採用される実施の形態４の帯電装置６０の構成を示す要部構成図である。
【図１０】専用電源６２及びソレノイド６３の制御を加えた制御装置５１が、各部を制御して実行するシーケンス動作を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の画像形成装置に採用される実施の形態５の帯電装置７０の構成を示す要部構成図であり、（ａ）と（ｂ）は、互いに異なる動作状態を示している。
【図１２】専用電源６２及びソレノイド７１の制御を加えた制御装置５１が、各部を制御して実行するシーケンス動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１１５】
１  画像形成装置、  ２  感光ドラム、  ２ａ  外周表面、  ２ｃ  駆動ギア、  ３  帯電ローラ、  ３ａ  金属シャフト、  ３ｂ  ローラ、  ３ｃ  従動ギア、  ４  ＬＥＤヘッド、  ５  トナー、  ６  現像ローラ、  ７  現像装置、  ８  トナー供給ローラ、  ９  転写ローラ、  １０  クリーニング装置、  １１  記録紙、  １２  帯電装置、  １３  専用電源、  １４  トナー搬送スパイラル、  １５  専用電源、  ２１  トナー受け、  ２１ａ  底辺端部、  ２２  金属支持体、  ２２ａ  傾斜面、  ２２ｂ  保持部、  ２３  導電性樹脂、  ２３ａ  先端部、  ２４  クリーニングブレード、  ２４ａ  片側部、  ２４ｂ  エッジ部、  ２５  トナー漏れ防止フィルム、  ３０  クリーニング装置、  ３１  導電性塗料、  ３５  クリーニング装置、  ３６  導電性プライマー層、  ４０  クリーニング装置、  ４１  表面層、  ５１  制御装置、  ５２  メインモータ、  ５３  光電部、  ５４  現像ローラ用専用電、  ５５  転写ローラ専用電源、  ６０  帯電装置、  ６１  金属板状部材、  ６２  専用電源、  ６３  ソレノイド、  ６３ａ  作用アーム、  ６４  回動軸、  ６５  スプリング、  ７０  帯電装置、  ７１  ソレノイド、  ７１ａ，７１ｂ  作用アーム、  ７２  中間ギア、  ７２ａ  回転軸。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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