(57)【要約】【課題】  クリーニングブレードをすり抜けた異物が、帯電ローラに付着することを防止する。【解決手段】  装置停止時にクリーニングブレードの当接しているドラム上の位置が、帯電ローラ当接部に到達するより前に帯電バイアスを印加する。 帯電バイアスは画像形成時のバイアスより大きい交流バイアスや、交流、長流を重畳し直流成分が正負交互に変化するバイアスであるようにする。【選択図】  図４
2005173223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な像担持体と、
前記像担持体を回転させる駆動手段と、
前記像担持体に接触し前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記像担持体に当接配置され前記像担持体表面を清掃するクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体回転開始時、少なくとも回転開始直前の前記像担持体停止状態時に前記クリーニング部材が当接している前記像担持体上の位置Aが、前記帯電手段の位置Bに到達するより前からＢを通過する迄前記帯電手段にバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
回転可能な像担持体と、
前記像担持体を回転させる駆動手段と、
前記像担持体に接触し前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
前記像担持体に当接配置され前記像担持体表面を清掃するクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像担持体駆動開始時、少なくとも駆動開始直前の前記画像形成装置停止状態時に前記クリーニング部材が当接している前記像担持体上の位置Aが、前記帯電手段の位置Bを最初に通過する時に前記帯電手段にバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体には、回転駆動開始からの時間を計測する計測手段を有し、前記計測手段の情報により前記バイアス印加手段を制御すること、
を特徴とする請求項１,２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記バイアスは交流電圧であること、
を特徴とする請求項１,２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記バイアスは、画像形成時に前記像担持体表面を帯電させる為に印加するバイアスよりも大きい交流バイアスを印加することを特徴とする請求項１,２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記バイアスは交流、直流を重畳した電圧であること、
を特徴とする請求項１,２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記バイアスは交流、直流を重畳した電圧であり、直流成分が正負交互に変化すること、
を特徴とする請求項１,２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記帯電手段は導電性の支持体の表面に導電性の弾性層を有し、更にその外周面に薄層の抵抗層が被覆されている、
ことを特徴とする請求項１乃至７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニング手段は弾性体からなるクリーニングブレードであり、前記像担持体との当接部を含む一部、若しくは全体に潤滑性を有する微粒子が塗布されている、
ことを特徴とする請求項１乃至７に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、レーザービームプリンターや複写機などの電子写真方式による電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、レーザービームプリンターや複写機といった電子写真方式による電子写真画像形成装置が広く普及している。
【０００３】
＜画像形成プロセスについて＞
図８は、従来の電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の一例を示す構成概略図である。
【０００４】
この画像形成装置１１０は、感光ドラム１０１を矢印方向（時計方向）に回転駆動し、その表面を帯電バイアスが印加された帯電ローラ１０２で均一に帯電した後、露光装置１０３によって入力画像信号に応じた画像露光Ｌを行い、静電潜像を形成する。この静電潜像は、トナー１０４ａを表面に薄層担持した現像装置１０５の現像スリーブ１０６によりトナー像１０４ｂとして現像される。感光ドラム１０１上に形成されたトナー像１０４ｂは、感光ドラム１０１と転写ローラ１０７間の転写ニップ部Ｎに搬送される用紙などの転写材Ｐに、転写バイアスが印加された転写ローラ１０７によって転写される。
【０００５】
即ち、転写ニップ部Ｎにて感光ドラム１０１に接する転写ローラ１０７には、トナーと逆極性の転写バイアスが印加され、転写材Ｐのトナー像が形成されていない背面側からトナーと逆極性の電荷が付与されることにより、感光ドラム１０１上のトナー像１０４ｂが転写材Ｐ表面に転写される。
【０００６】
転写材Ｐは転写されたトナー像１０４ｃを保持し定着装置１０８に搬送され、この定着装置１０８でトナー像を転写材Ｐ表面に熱定着した後、外部に排出される。また、上記転写後に感光ドラム１０１上に残留している転写残トナー１０４ｄは、クリーニングブレード１０９で除去されて回収される。
【０００７】
＜帯電に関して＞
上記したように感光ドラム１０１の帯電手段として、接触帯電方式としての帯電ローラ１０２が帯電の安定性という観点から近年広く用いられている。即ち、帯電ローラ１０２を用いた接触帯電方式（ローラ帯電方式）は、ワイヤに高電圧をかけてコロナ放電を発生させそのコロナに感光ドラムをさらす、いわゆるコロナ帯電方式に比べ感光ドラム表面が所望の電位を得るのに必要な印加電圧の低電圧化が図れ、また、帯電過程で発生するオゾン量が少ないといった長所を有しているためである。上記した帯電ローラ１０２は、感光ドラム１０１に所定の加圧力をもって当接し、感光ドラム１０１の駆動回転によって従動回転する。
【０００８】
帯電ローラ１０２に対しては、帯電バイアス電源（不図示）から帯電バイアスが印加される。該帯電バイアス電圧は直流電圧のみを印加して感光ドラム上の帯電を行っても良いが、従来所望のドラム上暗電位Vdに相当する直流電圧Vdcに、直流電圧印加時放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧（以下Vppと表記する）をもつ交流電圧を重畳したバイアス電圧（以下、直流をDC、交流をAC、本帯電方式をAC+DC帯電と表記する）が一般的に用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００９】
この帯電方法は、感光ドラム１０１上を均一帯電するのに優れている。DC電圧に対してある一定以上のAC電圧を重畳印加すると、AC成分のならし効果によって感光ドラム上の局所的な電位ムラ（帯電不良）が解消され、感光ドラム表面の帯電電位Vdは、DC電圧値Vdcに均一に収束する。
【００１０】
さらに、この帯電方法は、帯電ローラ１０２に対してAC電圧を印加して感光ドラム１０１上に十分な放電をさせることで感光体表面を削れやすくし、クリーニング手段たるクリーニングブレード１０９で感光ドラム１０１表面を少しずつ研磨する。これによって、感光ドラム１０１表面は繰り返し使用時においても、例えば転写残トナー１０４ｄや、転写材Ｐに含まれる物質等が感光ドラム１０１表面を汚染することがなく、常に初期使用時と同等のリフレッシュされた状態に保たれ、次の作像（帯電工程）に入ることができる。
【００１１】
＜クリーニングに関して＞
クリーニング手段としては、上記のようなウレタンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレード１０９が、その構成が簡単で小型であり、コスト的にも有利である為従来から広く用いられている（例えば、特許文献２）。
【００１２】
図９はこのようなクリーニングブレードを用いたクリーニング装置の従来例である。感光ドラム１０１にクリーニングブレード１０９が当接配置されている。クリーニングブレード１０９は所定の侵入量δをもって感光ドラム１０１に当接する。転写部（不図示）で発生する転写残トナーはクリーニングブレード１０９でかき取られ、廃トナー収容部１１１に収容される。通常、感光ドラム１０１上の転写残トナーは電荷をもっており、感光ドラム１０１表面とは強い静電的付着力によって付着しており、クリーニングブレード１０９はこの付着力に勝って転写残トナーを感光ドラム１０１表面から除去しなければならない。その為、クリーニングブレード１０９は感光ドラム１０１の走行方向に対抗する方向に配置され、大きな圧力をもって感光ドラム１０１表面に押し付けられており、大きな摩擦力が発生する。
【００１３】
クリーニングブレード１０９でかき取られる物質１０４ｅには転写残トナー１０４ｄの他、トナーに含まれる外添剤、転写材Ｐに含まれる物質、感光ドラム１０１の削れ粉等が含まれる。これら物質が感光ドラムとクリーニングブレードエッジ部に溜まると、トナー等が潤滑剤として働き、摩擦力を軽減する効果がある。しかし、初期にトナーがクリーニングブレードエッジ部に十分にない場合や、摩擦力が条件によって増加した場合、感光ドラム１０１とクリーニングブレード１０９が必要以上に磨耗したり、クリーニングブレード１０９の先端部が破損したり、先端部が感光ドラム１０１の走行方向に沿うように反転したり（ブレードのめくれ）することがあった。これを防止する為に、従来クリーニングブレード表面の当接部に潤滑性微粒子を塗布する方法が提案されている（例えば、特許文献３）。図１０（ａ）に示したように、潤滑性微粒子１１２をクリーニングブレード１０９に塗布することにより、初期の摩擦力を低減させることが出来る。
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６９  （第１-７頁、図１−５）
【特許文献２】特公平１-３７７３８  （第４頁、図４）
【特許文献３】特開平６-１１８８５６  （第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、クリーニングブレード１０９でかき取れなかった異物１１３は感光ドラム１０１に付着したまま帯電ローラ１０２の当接部に到達し、帯電ローラ１０２に付着する。帯電ローラ１０２に異物１１２が付着すると、帯電ローラ１０２の抵抗値が異物付着部で変化してしまい、感光ドラム１０１表面を帯電する際に均一な電位への帯電が出来なくなる。その場合、画像上でスジやポチとなって表れてしまう。更に帯電ローラ１０２に異物１１３が堆積されていくと帯電ローラ１０２の帯電不良は顕著になってくる。
【００１５】
特にクリーニングブレードからの異物のすり抜けは、感光ドラムの駆動開始時に起き易い。図１０（ｂ）に示すように、感光ドラム駆動開始時には、クリーニングブレード１０９と感光ドラム１０１とのニップ部が、感光ドラム１０１の回転方向に強制的に引き伸ばされる。感光ドラム１０１とクリーニングブレード１０９間の感光ドラム駆動中に働く動摩擦係数が静止摩擦係数よりも小さい為、クリーニングブレード１０９の反発力によってクリーニングブレードニップ部は元の位置へ戻る。このクリーニングブレードニップ部が引き伸ばされるときに、かき取られた物質１０４eの一部がクリーニングブレード１０９をすり抜け易い。又転写残トナー１０４ｅが殆どない初期には、クリーニングブレード１０９の塗布剤１１２がクリーニングブレード１０９から剥がれ落ち、ニップ部をすり抜けてしまうことが多い。塗布剤１１２は潤滑性微粒子であり、粒径がトナーよりも小さく、十分な潤滑性を持っている為、クリーニングブレードをすり抜け易いのである。
【００１６】
本発明の目的は、上記のように異物やクリーニング手段の塗布剤が感光ドラム表面から除去しにくい状態にあり、クリーニング手段をすり抜けることがあっても、異物等の帯電ローラへの付着を抑えることが出来、良好に帯電、画像形成を行うことが出来る画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成する為に、本出願に係る第１の発明は、回転可能な像担持体と、前記像担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体に接触し前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段にバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記像担持体に当接配置され前記像担持体表面を清掃するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持体回転開始時、少なくとも回転開始直前の前記像担持体停止状態時に前記クリーニング部材が当接している前記像担持体上の位置Aが、前記帯電手段の位置Bに到達するより前からＢを通過する迄前記帯電手段にバイアスを印加することを特徴とする。
【００１８】
本出願に係る第２の発明は、回転可能な像担持体と、前記像担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体に接触し前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段にバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記像担持体に当接配置され前記像担持体表面を清掃するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成装置駆動開始時、少なくとも駆動開始直前の前記画像形成装置停止状態時に前記クリーニング部材が当接している前記像担持体上の位置Aが、前記帯電手段の位置Bを最初に通過する時にバイアスを印加することを特徴とする。
【００１９】
上記の手段によって、異物やクリーニング手段の塗布剤が感光ドラム表面から除去しにくい状態にあり、クリーニング手段をすり抜けることがあっても、異物等の帯電ローラへの付着を抑えることが出来、良好に帯電、画像形成を行うことが出来る画像形成装置を提供することが出来る。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本出願に係る第１の発明によれば、回転可能な像担持体と、前記像担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体に接触し前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段にバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記像担持体に当接配置され前記像担持体表面を清掃するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持体回転開始時、少なくとも回転開始直前の前記像担持体停止状態時に前記クリーニング部材が当接している前記像担持体上の位置Aが、前記帯電手段の位置Bに到達するより前からＢを通過する迄前記帯電手段にバイアスを印加することで、常に良好な画像形成を行うことが出来る。
【００２１】
更に、本出願に係る第２の発明によれば、回転可能な像担持体と、前記像担持体を回転させる駆動手段と、前記像担持体に接触し前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段にバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記像担持体に当接配置され前記像担持体表面を清掃するクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持体駆動開始時、少なくとも駆動開始直前の前記画像形成装置停止状態時に前記クリーニング部材が当接している前記像担持体上の位置Aが、前記帯電手段の位置Bを最初に通過する時に前記帯電手段にバイアスを印加することで、像担持体たる感光ドラムを必要以上に磨耗することがなく、常に良好な画像形成を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
＜画像形成装置説明＞
図２は本実施例の画像形成装置の概略機構を示す模式断面図である。電子写真技術を利用した画像形成装置１３は、像担持体としての感光ドラム１を備えている。感光ドラム１の周囲には感光ドラム１の回転方向に沿って順に、帯電ローラ２、現像装置３、転写ローラ４、クリーニングブレード５が配設されており、帯電ローラ２と現像装置３間の上方には露光装置６が配設されている。クリーニング手段としてのクリーニングブレード５は、ウレタンゴム製のブレード形状のものを用い、感光ドラム１とは当接位置Cで当接している。又、感光ドラム１と転写ローラ４間に形成される転写ニップNの転写材搬送方向の下流側には、定着装置７が配設されている。そしてこれらの内、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置３、クリーニングブレード５が一体的に包含され、画像形成装置１３本体に着脱自在なプロセスカートリッジ１４を形成している。
【００２４】
感光ドラム１は、本実施の形態では負帯電の有機感光ドラムで、アルミニウム製のドラム基体上にＯＰＣ感光層を有しており、駆動手段（不図示）により所定の周速（プロセススピード）で矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ２により負極性の一様な帯電を受ける。
【００２５】
帯電手段としての帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で位置Bにおいて当接して従動回転し、帯電バイアス電源８から印加されるAC+DC帯電バイアスによって感光ドラム１を所定の極性、電位に均一に帯電する。
【００２６】
現像装置３は、開口部に感光ドラム１表面と対向し配接され、所定の間隔を保持して回転自在な現像スリーブ９、現像剤としてのトナー１０、トナーを攪拌する回転自在な攪拌部材１１、現像スリーブ９上のトナーを摩擦帯電する為の現像ブレード１２を備えており、現像部にて感光ドラム１上の静電潜像にトナー１０を付着させてトナー像として顕像化する。現像スリーブ９中には、磁極N・Sが交互に複数個形成されたマグネットローラ（不図示）が現像スリーブ９に対して不動に配設されている。マグネットローラは回転動作を行わず、常に一定の位置に保持され、同じ磁極の方向に保たれる。現像ブレード１２はトナー１０に現像に必要な電荷を与え、現像スリーブ９上のトナーの層厚規制をする。トナー１０には１成分磁性現像剤を用い、反転現像を行う。尚、トナーは１成分磁性現像剤を用いたが、これに限られたものではない。
【００２７】
転写手段としての転写ローラ４は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で接触して転写ニップ部Ｎを形成し、転写バイアス電源（不図示）から印加される転写バイアスにより、感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップ部Ｎにて感光ドラム１表面のトナー像を用紙などの転写材Ｐに転写する。
【００２８】
露光装置６は、パーソナルコンピュータ（不図示）などから入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光（露光ビーム）をレーザ出力部（不図示）から出力し、帯電された感光ドラム２表面を反射ミラー１２を介して走査露光Ｌすることにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００２９】
定着装置７は、内部にハロゲンヒータ（不図示）を備えた加熱ローラと加圧ローラを有しており、定着ローラと加圧ローラ間の定着ニップにて転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱、加圧して熱定着させ、永久画像とする。定着が終了した転写材P上の永久画像は、画像形成装置１３外へと排出される。
【００３０】
＜画像形成プロセス＞
次に、画像形成の概略について説明する。プリントスタート信号に基づいて、帯電ローラ２にの帯電バイアス電源８から帯電バイアスが印加され、感光ドラム１の表面が一様に帯電される。帯電バイアスとしては帯電ローラ２が十分に放電するAC電圧Vppに、所望のドラム上電位Vdに相当するDC電圧Vdcを重畳印加する。AC電圧波形としては正弦波を用いている。この帯電方法は、DC電圧にAC電圧を重畳印加する事によって感光ドラムの局所的な電位ムラを解消し、感光ドラム１表面をDC印加電圧Vdcに等しい電圧Vdに均一に帯電させる事を狙いとする。
帯電バイアスの交流AC成分は、感光ドラム１、帯電ローラ２間に常に一定の電流が流れるような定電流制御を行っている。感光ドラム１膜厚の使用による変化に伴い、帯電ローラ２と感光ドラム１の間の負荷は変動する為、一定のAC電圧Vppを印加する定電圧制御を行う場合、感光ドラム１、帯電ローラ２間に流れる電流値は感光ドラム１の使用量によって変化する。
【００３１】
本実施例においては図３に示すように帯電バイアス電源を構成し、定電流制御を行っている。帯電ローラ２と感光ドラム１の負荷の変動を電流値検出回路１５でモニターし、不図示のフィルタ回路で帯電周波数に等しい周波数を持った交流AC電流のみを抽出し、これを電圧変換する。得られた電圧Vを不図示の基準となる電圧値V０と比較し、その差分をエンジンコントローラ１６へと入力する。エンジンコントローラ１６はCPU等を含んでおり、フィードバックされた差分を補正し、帯電ローラ２、感光ドラム１間に常に一定の電流が流れ、V＝V０となるように電圧発生部１７からの交流AC電圧Vppを制御していく。即ち、定電流制御を行うものとした。
【００３２】
又、感光ドラム１の駆動時間を感光ドラム駆動時間計測手段２１によって計測し、帯電バイアスを制御する。これについては後述する。
【００３３】
露光装置６からは目的画像情報の時系列的電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光が出力され、潜像担持体たる感光ドラム１の表面に対し走査露光Lを行う。これにより感光ドラム１の表面に目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００３４】
現像装置３内のトナー１０は、攪拌部材１１によって現像スリーブ９へと搬送される。トナー１０は現像スリーブ９に取り込まれ、その際にトナー１０は現像ブレード１２によって層厚を規制され、同時に摩擦によって帯電され現像領域に送られる。現像スリーブ９からは不図示の電源から直流と交流を重畳印加した現像バイアスにより、現像領域内に送られたトナーは感光ドラム１上に飛翔する。ここで、現像に必要の十分な電荷を持たないトナーは現像スリーブ９に留まったままか、あるいは感光ドラム１上に飛翔してもマグネットローラの磁力及び現像バイアスの交流引き戻し成分によって現像スリーブ９上に引き戻される。一方、十分な電荷を持ったトナー１０は静電潜像を可視トナー像化する。
【００３５】
その後、可視トナー像は転写材Pに転写装置４によって転写され、定着装置７を経て画像を得る事が出来る。感光ドラム１上に転写されずに残留したトナーはクリーニングブレード５によって当接位置Cでクリーニングされ、感光ドラム１は再度画像形成に供される。
【００３６】
＜動作シーケンス及び帯電バイアス＞
更に、本実施例におけるプリンタ動作シーケンスについて概略を説明する。通常は、図１（ｂ）に示すように、先ず画像形成装置１３内の電源がONになると、前多回転工程が始まる。この工程では不図示のメインモータが感光ドラム１を駆動させている間に、プロセスカートリッジ１４の有無、転写ローラ４のクリーニング等が行われる。
【００３７】
前多回転終了後、画像形成装置１３は待機（スタンバイ）状態になる。不図示のホストコンピュータ等の出力手段から画像情報が画像形成装置に送られると、メインモータは画像形成装置１３を駆動し、前回転工程に行う。前回転工程においては諸プロセス機器の印字準備動作が行われ、主として感光ドラム上１の予備帯電、レーザースキャナ６の立上げ、転写プリントバイアスの決定、定着装置７の温度調整などが行われる。
【００３８】
前回転工程が終了すると、印字工程が開始される。印字工程では所定タイミングで転写材Pの給紙、帯電ローラ２による感光ドラム１表面の一様な帯電、感光ドラム１上に静電潜像を形成する為の像露光L、トナー１０の現像等が行われる。印字工程が終了すると次のプリント信号がある場合、次の転写材が到着するまでの間の紙間工程に入り、次の印字工程を待つ。
【００３９】
又、印字工程終了後次のプリント信号が無い場合、画像形成装置は後回転工程を行う。後回転工程では、感光ドラム１上の履歴を消去する為の除電や、転写ローラのクリーニング等の工程が行われている。後回転工程が終了すると、画像形成装置は再び待機状態となり、次のプリント信号を待つ。
【００４０】
帯電バイアスは前述した定電流制御を行っており、所定の電流値Iacが帯電ローラ２と感光ドラム１間に流れるように制御されている。
【００４１】
このシーケンスにおいては前回転工程中の帯電バイアスが印加される前の時間に、直前の画像形成装置停止時における感光ドラム１とクリーニングブレード５との当接位置Cが帯電ローラ２の当接部Bに到達する。駆動時に異物２０がクリーニングブレード５をすり抜けた場合、帯電ローラ２にバイアスが印加されていない状態で異物２０が到達し、帯電ローラ２に付着し易くなってしまう。
【００４２】
そこで本実施例の形態では図１（ａ）に示すように、印字工程前の前回転工程中に、帯電ローラ２にバイアスを印加する（以下、帯電前バイアスと表記する）。
【００４３】
帯電前バイアスは定電流値Iac１を印加する。Iac１は印字の為の帯電バイアスの定電流値をIac２とした場合、これよりも大きい値を設定している。更に画像形成装置１３のメインモータ駆動開始時から帯電前バイアス印加開始までの時間t１（sec.）は、駆動開始直前の停止状態時にクリーニングブレード５が当接している感光ドラム１上の位置Aが、帯電ローラの位置Bに到達する時間よりも短い時間ｔ１に設定される。即ち図４に示すように、回転する感光ドラム１のプロセススピードをｖ（mm/sec.）とし、感光ドラム１とクリーニングブレード５との当接位置Cから、帯電ローラ２の感光ドラム１への当接位置Bまでの距離をｌ（mm）とした場合、
ｔ１＜ｌ／ｖ
と設定される。
【００４４】
この時間ｔ１を、図３に示す感光ドラム駆動時間計測手段２１により計測し、帯電バイアスを制御する。この工程について説明する。
【００４５】
駆動時間計測手段２１は、駆動検知手段２２、ＣＰＵ２３、クロック２４を含んでいる。感光ドラム１の駆動が開始されると、駆動検知手段２２によって駆動開始を検知し、ＣＰＵ２３へと信号を送る。ＣＰＵ２３は駆動開始が検知されると駆動時間の計測ＳＴＡＲＴ信号をクロック２４へ送り、駆動時間計測を開始する。ここで駆動時間がｔ１に達するとＣＰＵ２３は帯電バイアス印加の信号をエンジンコントローラ１６へと送り、帯電バイアスを印加する。帯電バイアスを印加した後、ＣＰＵ２３は駆動時間の計測をＳＴＯＰ、ＲＥＳＥＴ信号を送り、駆動時間計測をリセットする。そして、再度感光ドラム１が駆動を開始するのを待つ。
【００４６】
これにより、クリーニングブレード５をすり抜けた異物２０が帯電ローラ２の当接部Bに到達するより以前に帯電前バイアスが印加される。異物２０はクリーニングブレード５にかき取られた物質（以下廃トナーと表記）１９がすり抜けたものであり、主に転写残トナーやトナー中に含まれる外添剤、感光ドラム１の削れ粉、クリーニングブレード５への塗布剤１８からなっている。異物２０は感光ドラム１の位置Aに乗って移動するが、帯電ローラ２の当接部Bに到達する時点では帯電前バイアスが印加される。
【００４７】
帯電前バイアスとしては、交流AC成分のみを帯電ローラ２に印加する。振動するAC電圧を印加すると、帯電ローラ２は印加されたバイアスの周波数に応じて微小に振動する。この振動により、位置Aに付着していた異物２０が帯電ローラ２の当接位置Bに到達しても、帯電ローラ２へと付着しにくくなる。
【００４８】
＜評価＞
本シーケンスの効果を確認する為に以下の実験を行った。
【００４９】
以下に示した条件下で、図１（ａ）の帯電前バイアス印加シーケンスが帯電ローラ２への異物付着の有無を確認した。画像形成装置としては前述の図２に示したものを用いた。
【００５０】
この実験で用いた感光ドラム１は、直径３０ｍｍのアルミシリンダ周面に感光層を塗布して構成されており、感光層は電荷発生層及びその表面に電荷輸送層を形成した２層構造をなしている。感光層は通常絶縁体であるが、特定波長の光を吸収すると導電体となる特性を有している。本実施の形態では、電荷輸送層にフッ素樹脂粒子を分散してあるものを使用した。
【００５１】
又、この実験で用いた帯電ローラ２は、直径６ｍｍの芯金周面に厚さ３ｍｍのウレタンゴム、ＥＰＤＭ等に導電性のカーボンを分散させた弾性層を有し、その表面に接着部材を介さずに１００〜５００μｍのエピクロルヒドリンゴム等の高抵抗の表層を被覆して構成されている。全体の形状は外形１２mm、長手方向の長さ２５０mmのローラ形状とした。
【００５２】
図５に、本帯電ローラ２の電気的特性を示した。図３に示すように帯電ローラ２にAC+DCのバイアスを印加し、感光ドラム１に流れた電流値を検出した。横軸に帯電ローラ２に印加したAC+DC帯電バイアス、縦軸に感光ドラム１に流れた電流値を示している。両者の関係が線形性を持つ〜１５００Vppまでは帯電ローラ２は放電を起こさない。Vpp＞１５００になると、帯電ローラ２は感光ドラム１へ放電を開始する。本実施例では帯電バイアスを、帯電ローラ２がムラなく十分に感光ドラム１表面を帯電出来る、２０００Vpp（定電流値としては１２００μＡ）とした。
【００５３】
又、この実験で用いたクリーニングブレード５は、ウレタンゴム製の注型タイプのものを用いた。感光ドラム１に対する当接圧は４０〜５０gf/cmで、感光ドラム1の回転方向と逆の方向から圧接している。クリーニングブレード５表面には潤滑性微粒子である塗布剤１８を塗布している。塗布剤１８はフッ化黒鉛粉末を高分子樹脂溶剤に分散させ、ディッピング塗布した後乾燥させている。フッ化黒鉛の平均粒径はクリーニング性を損なわない為、１〜５μmのものを用いた。
【００５４】
更に、帯電バイアス等の詳細な条件は以下の通りである。
【００５５】
(実験条件)
環境；常温常湿環境（室温２５℃、湿度４０％）
画像形成装置プロセススピード；１５０mm/sec.
画像形成装置解像度；６００dpi
帯電バイアス直流DC電圧値Vdc；−６５０V
現像バイアス周波数；２５００Hz
現像バイアス直流DC電圧値；−２００V
現像バイアス交流AC電圧値；１６００V
(実施例１)
図１（ａ）のシーケンスを使用
前回転工程の帯電前バイアス定電流値Iac１
；１４００μA（AC電圧値約２２００V）
印字工程の帯電バイアス定電流値Iac２
；１２００μA（AC電圧値約２０００V）
帯電前バイアス、帯電バイアス交流周波数；１３００Hz
(比較例１)
図１（ａ）のシーケンスを使用
前回転工程の帯電前バイアス定電流値Iac１
；１２００μA（AC電圧値約２０００V）
印字工程の帯電バイアス定電流値Iac２
；１２００μA（AC電圧値約２０００V）
帯電前バイアス、帯電バイアス交流周波数；１３００Hz
(比較例２)
図１（ｂ）のシーケンスを使用
前回転工程の帯電前バイアス定電流値Iac１；なし
印字工程の帯電バイアス定電流値Iac２
；１２００μA（AC電圧値約２０００V）
帯電前バイアス、帯電バイアス交流周波数；１３００Hz
尚、帯電ローラ２とクリーニングブレード５間の感光ドラム１上の距離ｌは、ｌ＝２０mmと設定している。この為、位置Aが帯電ローラ２の当接部Bに到達する時間は、２０／１５０＝０．１３３３…sec.である。これから、帯電前バイアス印加までの時間ｔ１は、ｔ１＝２０／１５０＝０．１２sec.としている。
【００５６】
以上の条件でＡ４サイズの紙（転写材）で６０００枚の連続耐久試験を行った。そして帯電ローラ２への異物付着に起因する、帯電ローラ周期の不良画像（黒スジ）が耐久何枚目で発生したかを評価した。
【００５７】
表１に結果を示す。
【００５８】
【表１】
2005173223.tif 000003
実施例１の帯電前バイアスIac1=１４００μAでは６０００枚迄不良画像の発生なし、比較例１の帯電前バイアスIac1=１２００μAでは４５００枚で発生した。帯電前バイアスを印加しない比較例２では２５００枚で発生したことからも、帯電前バイアスの効果は明らかである。帯電前バイアスはIacを大きく（交流AC電圧Vppを高く）した方が効果が大きい事が分かる。これは交流AC電圧Vppが大きくなる程、帯電ローラ２の振動の振幅が大きくなる為に、帯電ローラ２に異物の付着がしにくくなる為である。
【００５９】
以上説明したように、帯電前バイアスを駆動開始直前の停止状態時にクリーニングブレード５が当接している感光ドラム１上の位置Aが、帯電手段の位置Bに到達する時間よりも前に印加することで、帯電ローラ２への汚れの付着を抑制出来ることが分かる。
【実施例２】
【００６０】
本発明の別の実施形態について説明する。
【００６１】
画像形成装置、画像形成プロセスに関しては実施例１と同様なので説明は省略する。画像形成装置は図２に示した実施例１と同様のものである。
本実施例の特徴は、図６（a）に示したようなシーケンスにある。実施例１では帯電前バイアスとしてAC成分のみを印加したが、本実施例では、帯電時のバイアス同様のものを帯電前バイアスとして印加する。即ち、AC+DCのバイアスを重畳印加する。
【００６２】
前述したように、廃トナー１９は主に転写残トナーやトナー中に含まれる外添剤、感光ドラム１の削れ粉、クリーニングブレード５への塗布剤１８からなっている。この中で例えば転写残トナーはトナーの帯電極性（本実施例では負極性）と逆極性の転写バイアス（本実施例では正極性）を受ける為、逆極性に帯電している場合が多い。一方、トナー中の外添剤、塗布剤１８等はトナーと同極性に帯電している場合が多い。つまり、廃トナー１９中には電気的極性が正負混合していることが多い。この為、帯電前バイアスにAC+DCのバイアスを用いた場合、ACバイアスのみ印加した場合に比べ、帯電ローラを振動させることに加えてDC成分を正負交互に印加することで、クリーニングブレード５をすり抜けた異物２０の内同極性のものを付着させにくくすることが出来る。異物２０中には電気的極性が正負のものが混合している為、DC成分を正負交互に印加することが有効となる。
【００６３】
印加バイアスのシーケンスは図６（ａ）に示したようなものとなる。ACバイアスの定電流値Iac３は帯電前バイアス、印字工程での帯電バイアスで同じ値としている。DCバイアスはACと同時に印加され、図６（ｂ）に示したように、電圧値の絶対値Vdcで+Vdc、−Vdcを交互に印加してACを重畳している。このとき、感光ドラム１表面は+Vdc、−Vdcに帯電する。印字工程では−Vdcに一様に帯電している必要があるため、印字工程の前に少なくとも感光ドラム２周分は印字工程と同様の帯電バイアスを印加する必要がある。それよりも印字工程の帯電バイアスが短くなってしまうと、帯電前バイアスによって感光ドラム１表面が+Vdc、−Vdcに帯電した履歴が印字工程で残ってしまう場合がある。その為、十分に−Vdcに均一に帯電させるように感光ドラム１を図６（ａ）における時間ｔ２は、感光ドラム１２周分の
ｔ２＝（３０π／１５０）×２＝１．２６sec.
と設定されている。尚、帯電前バイアス印加までの時間ｔ１は実施例１と同様に設定している。
【００６４】
このシーケンスを用いて、実施例１と同様の評価を行った。感光ドラム１、帯電ローラ２、クリーニングブレード５は実施例１と同様のもので行った。
【００６５】
帯電バイアス等の詳細な条件は以下の通りである。
【００６６】
(実験条件)
環境；常温常湿環境（室温２５℃、湿度４０％）
画像形成装置プロセススピード；１５０mm/sec.
画像形成装置解像度；６００dpi
現像バイアス周波数；２５００Hz
現像バイアス直流DC電圧値；−２００V
現像バイアス交流AC電圧値；１６００V
(実施例２)
図６（a）、（b）のシーケンスを使用。
【００６７】
帯電バイアス直流DC電圧値Vdc
；−６５０V、+６５０Vを１００mmsec.毎に交互に印加
前回転工程の帯電前バイアス定電流値Iac３
；１２００μA（AC電圧値約２２００V）
印字工程の帯電バイアス定電流値Iac３
；１２００μA（AC電圧値約２０００V）
帯電前バイアス、帯電バイアス交流周波数；１３００Hz
（比較例１，２）
実施例１における比較例と同様。
【００６８】
（比較例３）
図６（ａ）のシーケンスを使用
帯電バイアス直流DC電圧値Vdc；−６５０V
前回転工程の帯電前バイアス定電流値Iac３
；１２００μA（AC電圧値約２２００V）
印字工程の帯電バイアス定電流値Iac３
；１２００μA（AC電圧値約２０００V）
帯電前バイアス、帯電バイアス交流周波数；１３００Hz
尚、帯電ローラ２とクリーニングブレード５間の感光ドラム１上の距離ｌ＝２０mm、帯電前バイアス印加までの時間ｔ１＝０．１２sec.と実施例１と同様である。
【００６９】
以上の条件でＡ４サイズの紙（転写材）で６０００枚の連続耐久試験を行った。そして帯電ローラ２への異物付着に起因する、帯電ローラ周期の不良画像（黒スジ）が耐久何枚目で発生したかを評価した。
【００７０】
表２に結果を示す。
【００７１】
【表２】
2005173223.tif 000004
帯電前バイアスとしてAC+DCを印加し、DC成分を正負交互に印加した実施例２の場合は６０００枚まで不良画像の発生はなかった。ACのみ印加の比較例１、帯電前バイアス印加無しの比較例２と比べても効果があることが明らかである。
【００７２】
又、比較例３のように帯電前バイアスにAC+DCを印加しDC成分を負にのみ印加した場合、比較例１，２よりも効果はあるが、正負交互の場合に比べその効果は小さい。これはクリーニングブレード５をすり抜けた物質の内、印加した負のDCバイアスと逆極性に帯電した物質が帯電ローラに付着してしまった為である。この場合、AC成分の定電圧値を実施例１の場合のように高くすれば効果が得られるが、感光ドラム１表面への削れ、磨耗等の影響を考えた場合好ましくない。
【００７３】
以上説明したように、帯電前バイアスとしてAC+DCを印加することで、帯電ローラ２への汚れの付着を抑制出来ることが分かる。
【実施例３】
【００７４】
本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７５】
画像形成装置、画像形成プロセスに関しては実施例１と同様なので説明は省略する。画像形成装置は図２に示した実施例１と同様のものである。
【００７６】
本実施例の特徴は、図７に示したようなシーケンスにある。本実施例では、帯電前バイアスの印加時間を短くし、駆動開始直前の停止状態時にクリーニングブレード５が当接している感光ドラム１上の位置Aが、帯電ローラ２の位置Bを２回通過する時間のみ帯電バイアスを印加している。
【００７７】
このシーケンスの目的は、出来るだけ帯電バイアスの印加時間を少なくし、感光ドラム１の磨耗を少なくすることにある。以下に述べるように、帯電バイアスの印加が長いと感光ドラム１が削れ易くなる。感光ドラムに対する放電電流値が大きくなると、感光ドラム表面の分子と分子をつないでいる鎖が切断されやすくなる。これによって、感光ドラム表面の樹脂は低分子化され、クリーニングブレードにより、容易に削れるようになってくる。ゆえに、感光ドラム表面の研磨効果を上げるためには、大きな放電電流値を感光ドラム表面に作用させ、表面を削れ易くすれば良い。
【００７８】
しかしながら、あまり高い放電電流を感光ドラム表面にかけ続けると、装置使用に伴い感光ドラムの表面層が削られるスピードが速くなる為、限界膜厚に達した際には感光層としての機能が低下し微小な帯電ムラを生じたり、又表面の電荷保持能力の減少に伴って帯電不良が発生する。従って画像形成装置の寿命は、感光ドラムの感光層が限界膜厚に磨耗するまでの使用印字枚数で規定されてしまう。この為、実使用においては帯電バイアスの印加時間を出来るだけ短くするよう設定される。
【００７９】
本実施例のシーケンスは以上の理由に従って、図４に示すようなクリーニングブレード５からすり抜けた異物２０が感光ドラム１に付着し易い、駆動開始直後のみ帯電前バイアスを印加している。印加時間は感光ドラム１が２周回転する、（３０π／１５０）×２＝１．２６sec.より大きく設定すれば良い。本実施例では１．３sec.と設定した。印加するバイアスとしては、実施例２と同様にAC+DCの電圧を重畳印加している。帯電前バイアスの後帯電ローラ２へのバイアス印加は一旦停止され、印字工程直前から通常の予備帯電、帯電、除電の工程を行う。帯電前バイアスの印加時間が短い為、帯電前バイアスのAC成分の定電流値Iac1は、実施例１と同様に印字工程の帯電バイアス定電流値Iac2よりも大きく設定している。尚、帯電前バイアス印加までの時間ｔ１は実施例１と同様に設定している。
【００８０】
このシーケンスを用いて、実施例１と同様の評価を行った。感光ドラム１、帯電ローラ２、クリーニングブレード５は実施例１と同様のもので行った。
【００８１】
帯電バイアス等の詳細な条件は以下の通りである。
【００８２】
(実験条件)
環境；常温常湿環境（室温２５℃、湿度４０％）
画像形成装置プロセススピード；１５０mm/sec.
画像形成装置解像度；６００dpi
現像バイアス周波数；２５００Hz
現像バイアス直流DC電圧値；−２００V
現像バイアス交流AC電圧値；１６００V
(実施例３)
図７のシーケンスを使用。
【００８３】
前回転工程の帯電前バイアス定電流値Iac１
；１４００μA（AC電圧値約２２００V）
印字工程の帯電バイアス定電流値Iac２
；１２００μA（AC電圧値約２０００V）
帯電前バイアス、帯電バイアス直流DC電圧値Vdc；−６５０V
帯電前バイアス、帯電バイアス交流周波数；１３００Hz
帯電前バイアス印加時間；１．３３sec.
（比較例１，２）
実施例１における比較例と同様。
【００８４】
（比較例４）
図７のシーケンスを使用
帯電前バイアス印加時間；０．６３sec.
その他の設定は実施例３と同様。
【００８５】
尚、帯電ローラ２とクリーニングブレード５間の感光ドラム１上の距離ｌ＝２０mm、帯電前バイアス印加までの時間ｔ１＝０．１２sec.と実施例１、２と同様である。
【００８６】
以上の条件を以って、以下の評価を行った。
【００８７】
＜評価１＞
Ａ４サイズの紙（転写材）で６０００枚の連続耐久試験を行い、帯電ローラ２への異物付着に起因する、帯電ローラ周期の不良画像（黒スジ）が耐久何枚目で発生したかを評価。
【００８８】
＜評価２＞
Ａ４サイズの紙（転写材）で１枚間欠耐久試験を行い、感光ドラム１が磨耗し限界膜厚に達したことに起因する、画像不良（スジ状のかぶり）が耐久何枚目で発生したかを評価。
【００８９】
以上の評価１，２の結果を表３に示す。
【００９０】
【表３】
2005173223.tif 000005
評価１では、実施例３は実施例１の場合と同様帯電ローラ周期の不良画像の発生はなく、十分に効果が得られることが分かる。帯電前バイアスは、画像形成装置駆動開始時から感光ドラム２周分程度、即ちクリーニングブレード５が当接している感光ドラム１上の位置Aが、帯電ローラ２の位置Bを２回通過する時間だけ印加すれば、十分に異物２０をクリーニングブレード５で除去出来ることが分かる。比較例４のように、感光ドラム１周分程度の時間では十分に異物２０をクリーニング出来ていない。
【００９１】
又評価２では、実施例３は１０４００枚まで感光ドラム１の持ち、帯電前バイアス印加時間の長い実施例１では８２００枚で寿命を迎えた。
【００９２】
帯電前バイアスの印加時間を必要最低限に短くすることで、異物の除去能力と、感光ドラムの長寿命化を両立出来ることが分かる。
【００９３】
以上説明したように、帯電前バイアスの印加時間を短くし、駆動開始直前の停止状態時にクリーニングブレード５が当接している感光ドラム１上の位置Aが、帯電ローラ２の位置Bを２回通過する時間のみ帯電バイアスを印加することで、帯電ローラ２への汚れの付着を抑制し、且つ異物除去の為の帯電前バイアス印加時間を必要最小限に抑えているので、必要以上に感光ドラムを削らないことが分かる。
【００９４】
（他の実施例）
第１乃至３の実施例の場合に於いて、画像形成装置は単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像、或いはフルカラー等）を形成する、画像形成装置においても適用する事ができる。
【００９５】
又、感光ドラム、現像手段、帯電手段、クリーニング手段の内単一、又は複数個を一体的に包含し、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジとしても適用できる。
【００９６】
又、現像方法としても、本実施例の１成分磁性トナーを用いたジャンピング現像のみならず、公知の２成分磁気ブラシ現像法等種々の現像法を用いる事が可能である。
【００９７】
又、電子写真感光体としては、本実施例の感光ドラムに限定される事無く、例えば光導電体のものを用いても良い。例えば、アモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体等が含まれる。又、感光体を搭載する形状としては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラム状の感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は塗工等を行ったものである。
【００９８】
又、感光ドラムのクリーニング手段としては、本実施例のブレード形状の他に、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いて構成しても良い。
【００９９】
更に、実施例中においては画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置に使用することも可能な事は云うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１（ａ）】実施例１に係る帯電前バイアスを含む動作シーケンス図
【図１（ｂ）】従来の画像形成装置における動作シーケンス図
【図２】実施例１に係る画像形成装置を説明する断面概略図
【図３】実施例１に係る感光ドラム駆動時間計測手段及び帯電バイアス電源を説明する概略図
【図４】実施例１に係る感光ドラム駆動開始時の状態を説明する図
【図５】実施例１に係る帯電ローラの電気特性を示す図
【図６（ａ）】実施例２に係る帯電前バイアスを含む動作シーケンス図
【図６（ｂ）】実施例２に係る帯電ＡＣ+ＤＣバイアスを説明する概念図
【図７】実施例３に係る帯電前バイアスを含む動作シーケンス図
【図８】従来の画像形成装置の断面概略図
【図９】従来のクリーニング装置を説明する図
【図１０（ａ）】感光ドラム停止時の状態を説明する図
【図１０（ｂ）】感光ドラム駆動開始時の状態を説明する図
【符号の説明】
【０１０１】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  現像装置
４  転写ローラ
５  クリーニングブレード
６  露光装置
７  定着装置
８  帯電バイアス電源
９  現像スリーブ
１０  現像剤（トナー）
１１  現像剤攪拌棒
１２  現像ブレード
１３  画像形成装置
１４  プロセスカートリッジ
１５  電流値検出回路
１６  エンジンコントローラ
１７  帯電バイアス発生源
１８  クリーニングブレード塗布剤
１９  廃トナー
２０  異物
N  転写ニップ
P  転写材
L  走査露光
A  駆動開始直前の停止状態時にクリーニングブレード５が当接している感光ドラム１上の位置
B  感光ドラム１と帯電ローラ２との当接位置
C  感光ドラム１とクリーニングブレード５との当接位置
【図１（ａ）】
2005173223.tif 000006
【図１（ｂ）】
2005173223.tif 000007
【図２】
2005173223.tif 000008
【図３】
2005173223.tif 000009
【図４】
2005173223.tif 000010
【図５】
2005173223.tif 000011
【図６（ａ）】
2005173223.tif 000012
【図６（ｂ）】
2005173223.tif 000013
【図７】
2005173223.tif 000014
【図８】
2005173223.tif 000015
【図９】
2005173223.tif 000016
【図１０（ａ）】
2005173223.tif 000017
【図１０（ｂ）】
2005173223.tif 000018