(57)【要約】    【課題】      トナーその他の異物によって感光体ドラム及び帯電ローラが損傷するのを防止するとともに良好な画像品質を維持し、感光体ドラム、帯電ローラ及びクリーニングローラの寿命を延ばすこと。    【解決手段】  画像を表面に形成する感光体ドラム１０４に当接回転して感光体ドラム１０４を帯電させる帯電ローラ１０５と、この帯電ローラ１０５に当接回転するクリーニングローラ１１１とを備えた帯電ローラクリーニング機構において、感光体ドラム１０４上に画像が形成されている場合はクリーニングローラ１１１を帯電ローラ１０５に従動回転させる一方、感光体ドラム１０４に画像が形成されていない場合はクリーニングローラ１１１を帯電ローラ１０５とは逆回転させる。  【選択図】      図１
2005043715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表面に形成する像担持体に当接回転して当該像担持体を帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラに当接回転するクリーニングローラと、を具備し、前記像担持体上に画像が形成されている場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラに従動回転させる一方、前記像担持体に画像が形成されていない場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラとは逆回転させることを特徴とする帯電ローラクリーニング機構。
【請求項２】
画像を表面に形成する像担持体に当接回転して当該像担持体を帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラに当接回転するクリーニングローラと、前記像担持体を回転駆動する駆動源と、この駆動源の回転駆動を回転方向を切り替えて前記クリーニングローラに伝達する回転切替手段と、を具備し、前記回転切替手段は、前記像担持体上に画像が形成されている場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラに従動回転させる一方、前記像担持体に画像が形成されていない場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラとは逆回転させることを特徴とする帯電ローラクリーニング機構。
【請求項３】
前記クリーニングローラの表面にはフェルトが植毛されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の帯電ローラクリーニング機構。
【請求項４】
前記フェルトは、長さが０．５〜２．０ｍｍ、太さが０．８〜３．０デニール、密度が３５０００〜５００００本／平方ｃｍであることを特徴とする請求項３記載の帯電ローラクリーニング機構。
【請求項５】
前記クリーニングローラの表面は多孔性スポンジであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の帯電ローラクリーニング機構。
【請求項６】
前記多孔性スポンジは、発泡倍率が１０倍以上、見掛密度が０．２ｇ／立方ｃｍ以下の軟質スポンジであることを特徴とする請求項５記載の帯電ローラクリーニング機構。
【請求項７】
画像を表面に形成する像担持体と、この像担持体に当接回転して当該像担持体を帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラに当接回転するクリーニングローラと、を具備し、前記像担持体上に画像が形成されている場合は前記クリーニングローラを帯電ローラに従動回転させ、前記像担持体に画像が形成されていない場合は前記クリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
画像を表面に形成する像担持体と、この像担持体に当接回転して当該像担持体を帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラに当接回転するクリーニングローラと、前記像担持体を回転駆動する駆動源と、この駆動源の回転駆動を回転方向を切り替えて前記クリーニングローラに伝達する回転切替手段と、を具備し、前記回転切替手段は、前記像担持体上に画像が形成されている場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラに従動回転させる一方、前記像担持体に画像が形成されていない場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラとは逆回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニングローラの表面にはフェルトが植毛されることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記フェルトは、長さが０．５〜２．０ｍｍ、太さが０．８〜３．０デニール、密度が３５０００〜５００００本／平方ｃｍであることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記クリーニングローラの表面は多孔性スポンジであることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記多孔性スポンジは、発泡倍率が１０倍以上、見掛密度が０．２ｇ／立方ｃｍ以下の軟質スポンジであることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記像担持体に画像が形成されていない場合とは少なくとも装置本体の電源起動時、装置本体内部を露出するカバーの開閉時あるいは装置本体に発生したジャムの回復後におけるイニシャル動作時であり、前記像担持体に画像が形成されている場合とは当該像担持体に画像が形成されていない場合以外の時であるとすることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前回クリーニングローラを逆回転させた時点からの時間をカウントするタイマを有し、このタイマによるカウント値が予め定められた規定時間に到達した場合は前記像担持体に画像が形成されていない時にクリーニングローラの逆回転動作を行なうことを特徴とする請求項７又は請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前回クリーニングローラを逆回転させた時点からのプリント枚数をカウントするカウンタを有し、このカウンタによるカウント値が予め定められた規定枚数に到達した場合は前記像担持体に画像が形成されていない時にクリーニングローラの逆回転動作を行なうことを特徴とする請求項７又は請求項８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、帯電ローラ表面をクリーニングする帯電ローラクリーニング機構及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置（印字装置、ＦＡＸ、複写機など）は、静電潜像を形成する感光体ドラムの周りに、感光体ドラム表面に当接して感光体ドラムを一様に帯電するための帯電ローラ、感光体ドラム上に静電潜像を形成するための露光装置、感光体ドラム表面に当接して静電潜像を可視像とするための現像装置、可視像を記録紙に転写するための転写装置、帯電ローラ表面に当接回転し帯電ローラ表面をクリーニングするクリーニングローラ及び記録紙に転写された可視像を定着するための定着装置などを有している。
【０００３】
上記のような構成において、帯電ローラにより感光体ドラムの表面を帯電させる。露光装置により感光体ドラム上を画像に応じて露光することで静電潜像が形成される。現像装置により静電潜像に対して現像を行うことでトナー像が形成される。感光体ドラム上のトナー像が形成された部分に記録紙を接触させてトナー像を記録紙に転写させる。この記録紙を感光体ドラムから剥離させ、定着装置によって転写画像を定着させる。帯電ローラ表面に付着したトナーその他の異物はクリーニングローラによってクリーニングされる。
【０００４】
クリーニングローラとしては、例えば、その表面がゴムより構成され、帯電ローラに当接して従動回転することにより帯電ローラ表面をクリーニングするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、他の構成を有するクリーニングローラとして、表面がスポンジより構成され、帯電ローラに当接して逆回転することにより帯電ローラ表面をクリーニングするものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−６３０６９号公報（図２）
【特許文献２】特開平２−２７２５９４号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下のように問題が生ずる。
【０００６】
即ち、クリーニングローラの表面をゴムで構成し、帯電ローラに当接して従動回転させる場合は、クリーニングローラを帯電ローラに当接して従動回転させるために帯電ローラ表面に付着した微粉状のトナーその他異物をうまく掻き取ることができないという問題が生じていた。また、クリーニングローラ表面がゴムであるため、帯電ローラの表面から掻き取った微粉状のトナーその他異物をクリーニングローラ側に保持させにくく、再度帯電ローラ側に異物を付着させてしまうという問題が生じていた。さらに、常に一方向に回転するので長期間使用しているとゴムが変形して掻き取り能力が低下する一方、掻き取った異物で目詰まりしやすいために帯電ムラなどが発生して画像不良を発生させ、また帯電ローラにキズを発生しやすくなり帯電ローラやクリーニングローラさらに感光体ドラムの寿命を低下させるという問題が生じていた。
【０００７】
一方、クリーニングローラの表面をスポンジで構成し、帯電ローラに当接して逆回転させる場合は、帯電ローラ表面に付着した微粉状のトナーその他異物をスポンジの目でうまく掻き取ることはできるが、クリーニングローラの回転に応じて帯電ローラの回転が不安定になることに起因して帯電ムラなどが発生して、画像不良を発生させるという問題が生じていた。また、常に一方向に回転するので長期間使用しているとスポンジが変形して掻き取り能力が低下する一方、掻き取った異物で目詰まりしやすいために帯電ムラなどが発生して画像不良を発生させ、また帯電ローラにキズを発生しやすくなり帯電ローラやクリーニングローラさらに感光体ドラムの寿命を低下させるという問題が生じていた。
【０００８】
本発明は、かかる問題点に鑑みて為されたものであり、トナーその他の異物によって感光体ドラム及び帯電ローラが損傷するのを防止するとともに良好な画像品質を維持し、感光体ドラム、帯電ローラ及びクリーニングローラの寿命を延ばすことができる帯電ローラクリーニング機構及びこれを備えた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】
【０００９】
本発明は、画像を表面に形成する像担持体に当接回転して当該像担持体を帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラに当接回転するクリーニングローラとを備えた帯電ローラクリーニング機構において、像担持体上に画像が形成されている場合はクリーニングローラを帯電ローラに従動回転させる一方、像担持体に画像が形成されていない場合はクリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る帯電ローラクリーニング機構及びこれを備えた画像形成装置は、トナーその他の異物によって感光体ドラム及び帯電ローラが損傷するのを防止するとともに良好な画像品質を維持し、感光体ドラム、帯電ローラ及びクリーニングローラの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の第１の態様に係る帯電ローラクリーニング機構は、画像を表面に形成する像担持体に当接回転して当該像担持体を帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラに当接回転するクリーニングローラと、を具備し、前記像担持体上に画像が形成されている場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラに従動回転させる一方、前記像担持体に画像が形成されていない場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラとは逆回転させる構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、像担持体上に画像が形成されている場合はクリーニングローラを帯電ローラに従動回転させるので、帯電ローラや像担持体の回転が安定になるため帯電ムラや画像ムラなどが発生せず、画像不良の発生を防止させることができる。また、像担持体に画像が形成されていない場合はクリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させるので、帯電ローラ表面に付着した微粉状のトナーその他異物を効率的に掻き取ることができる。さらに、クリーニングローラを適時従動あるいは逆に切替えて回転させるので、長期間使用してもクリーニング部材の変形と目詰まりを抑えることができ、安定したクリーニング性を保つことができる。
【００１３】
これらの結果、トナーその他の異物が帯電ローラに付着することを効果的に防止して異物によって感光体ドラム及び帯電ローラが損傷するのを防止するとともに画像が劣化するのを防止しつつ、帯電ローラや像担持体の回転を安定させることにより帯電ムラや画像ムラを防止して良好な画像品質を維持させることができる。また、像担持体、帯電ローラ及びクリーニングローラの寿命を延ばすことができる。
【００１４】
本発明の第２の態様に係る帯電ローラクリーニング機構は、画像を表面に形成する像担持体に当接回転して当該像担持体を帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラに当接回転するクリーニングローラと、前記像担持体を回転駆動する駆動源と、この駆動源の回転駆動を回転方向を切り替えて前記クリーニングローラに伝達する回転切替手段と、を具備し、前記回転切替手段は、前記像担持体上に画像が形成されている場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラに従動回転させる一方、前記像担持体に画像が形成されていない場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラとは逆回転させる構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、像担持体上に画像が形成されている場合はクリーニングローラを帯電ローラに従動回転させるので、帯電ローラの回転が安定になるため帯電ムラや画像ムラなどが発生せず、画像不良の発生を防止させることができる。また、像担持体に画像が形成されていない場合はクリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させるので、帯電ローラ表面に付着した微粉状のトナーその他異物を効率的に掻き取ることができる。さらに、クリーニングローラを適時従動あるいは逆に切替えて回転させるので、長期間使用してもクリーニング部材の変形と目詰まりを抑えることができ、安定したクリーニング性を保つことができる。一方、１つの駆動源により像担持体を回転駆動しかつクリーニングローラを回転切替駆動するので、これらを効率良くかつ高精度に駆動することができる。
【００１６】
これらの結果、トナーその他の異物が帯電ローラに付着することを簡単な構成でかつ安価に、効果的に防止して異物によって感光体ドラム及び帯電ローラが損傷するのを防止するとともに画像が劣化するのを防止しつつ、帯電ローラや像担持体の回転を安定させることにより帯電ムラや画像ムラを防止して良好な画像品質を維持させることができる。また、像担持体、帯電ローラ及びクリーニングローラの寿命を延ばすことができる。
【００１７】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に係る帯電ローラクリーニング機構において、前記クリーニングローラの表面にはフェルトが植毛される構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、帯電ローラの表面に付着した微粉状のトナーその他異物をソフトかつ効率的に掻き取り、叩き落とすことができる。また、クリーニングローラの植毛全面を使用できるため、効率良く使用することができ、クリーニングローラの寿命を延ばすことができる。さらに、帯電ローラの表面に与える影響を小さく抑えることができるので、帯電ローラの表面にキズがつくのを回避して帯電ローラの寿命も延ばすことができる。
【００１９】
本発明の第４の態様は、第３の態様に係る帯電ローラクリーニング機構において、前記フェルトは、長さが０．５〜２．０ｍｍ、太さが０．８〜３．０デニール、密度が３５０００〜５００００本／平方ｃｍである構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、長過ぎあるいは軟らか過ぎによる毛倒れの発生を防止することができる一方、短過ぎあるいは硬過ぎによる帯電ローラの表面へのキズつきを防止することができる。
【００２１】
本発明の第５の態様は、第１又は第２の態様に係る帯電ローラクリーニング機構において、前記クリーニングローラの表面は多孔性スポンジである構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、帯電ローラの表面に付着した微粉状のトナーその他異物をソフトかつ効率的に掻き取り、叩き落とすことができる。また、クリーニングローラの多孔性スポンジの全面を使用できるため、効率良く使用することができ、クリーニングローラの寿命を延ばすことができる。さらに、帯電ローラの表面に与える影響を小さく抑えることができるので、帯電ローラの表面にキズがつくのを回避して帯電ローラの寿命も延ばすことができる。
【００２３】
本発明の第６の態様は、第５の態様に係る帯電ローラクリーニング機構において、前記多孔性スポンジは、発泡倍率が１０倍以上、見掛密度が０．２ｇ／立方ｃｍ以下の軟質スポンジである構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、硬すぎることによる帯電ローラ表面へのキズつきを防止しつつ、効率的な掻き取り効果を発揮することができる。
【００２５】
本発明の第７の態様に係る画像形成装置は、画像を表面に形成する像担持体と、この像担持体に当接回転して当該像担持体を帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラに当接回転するクリーニングローラと、を具備し、前記像担持体上に画像が形成されている場合は前記クリーニングローラを帯電ローラに従動回転させ、前記像担持体に画像が形成されていない場合は前記クリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させる構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、像担持体上に画像が形成されている場合はクリーニングローラを帯電ローラに従動回転させるので、帯電ローラや像担持体の回転が安定になるため帯電ムラや画像ムラなどが発生せず、画像不良の発生を防止させることができる。また、像担持体に画像が形成されていない場合はクリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させるので、帯電ローラ表面に付着した微粉状のトナーその他異物を効率的に掻き取ることができる。さらに、クリーニングローラを適時従動あるいは逆に切替えて回転させるので、長期間使用してもクリーニング部材の変形と目詰まりを抑えることができ、安定したクリーニング性を保つことができる。
【００２７】
これらの結果、トナーその他の異物が帯電ローラに付着することを効果的に防止して異物によって感光体ドラム及び帯電ローラが損傷するのを防止するとともに画像が劣化するのを防止しつつ、帯電ローラや像担持体の回転を安定させることにより帯電ムラや画像ムラを防止して良好な画像品質を維持させることができる。また、像担持体、帯電ローラ及びクリーニングローラの寿命を延ばすことができる。
【００２８】
本発明の第８の態様に係る画像形成装置は、画像を表面に形成する像担持体と、この像担持体に当接回転して当該像担持体を帯電させる帯電ローラと、この帯電ローラに当接回転するクリーニングローラと、前記像担持体を回転駆動する駆動源と、この駆動源の回転駆動を回転方向を切り替えて前記クリーニングローラに伝達する回転切替手段と、を具備し、前記回転切替手段は、前記像担持体上に画像が形成されている場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラに従動回転させる一方、前記像担持体に画像が形成されていない場合は前記クリーニングローラを前記帯電ローラとは逆回転させる構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、像担持体上に画像が形成されている場合はクリーニングローラを帯電ローラに従動回転させるので、帯電ローラの回転が安定になるため帯電ムラや画像ムラなどが発生せず、画像不良の発生を防止させることができる。また、像担持体に画像が形成されていない場合はクリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させるので、帯電ローラ表面に付着した微粉状のトナーその他異物を効率的に掻き取ることができる。さらに、クリーニングローラを適時従動あるいは逆に切替えて回転させるので、長期間使用してもクリーニング部材の変形と目詰まりを抑えることができ、安定したクリーニング性を保つことができる。一方、１つの駆動源により像担持体を回転駆動しかつクリーニングローラを回転切替駆動するので、これらを効率良くかつ高精度に駆動することができる。
【００３０】
これらの結果、トナーその他の異物が帯電ローラに付着することを簡単な構成でかつ安価に、効果的に防止して異物によって感光体ドラム及び帯電ローラが損傷するのを防止するとともに画像が劣化するのを防止しつつ、帯電ローラや像担持体の回転を安定させることにより帯電ムラや画像ムラを防止して良好な画像品質を維持させることができる。また、像担持体、帯電ローラ及びクリーニングローラの寿命を延ばすことができる。
【００３１】
本発明の第９の態様は、第７又は第８の態様に係る画像形成装置において、前記クリーニングローラの表面にはフェルトが植毛される構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、帯電ローラの表面に付着した微粉状のトナーその他異物をソフトかつ効率的に掻き取り、叩き落とすことができる。また、クリーニングローラの植毛全面を使用できるため、効率良く使用することができ、クリーニングローラの寿命を延ばすことができる。さらに、帯電ローラの表面に与える影響を小さく抑えることができるので、帯電ローラの表面にキズがつくのを回避して帯電ローラの寿命も延ばすことができる。
【００３３】
本発明の第１０の態様は、第９の態様に係る画像形成装置において、前記フェルトは、長さが０．５〜２．０ｍｍ、太さが０．８〜３．０デニール、密度が３５０００〜５００００本／平方ｃｍである構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、長過ぎあるいは軟らか過ぎによる毛倒れの発生を防止することができる一方、短過ぎあるいは硬過ぎによる帯電ローラの表面へのキズつきを防止することができる。
【００３５】
本発明の第１１の態様は、第７又は第８の態様に係る画像形成装置において、前記クリーニングローラの表面は多孔性スポンジである構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、帯電ローラの表面に付着した微粉状のトナーその他異物をソフトかつ効率的に掻き取り、叩き落とすことができる。また、クリーニングローラの多孔性スポンジの全面を使用できるため、効率良く使用することができ、クリーニングローラの寿命を延ばすことができる。さらに、帯電ローラの表面に与える影響を小さく抑えることができるので、帯電ローラの表面にキズがつくのを回避して帯電ローラの寿命も延ばすことができる。
【００３７】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様に係る画像形成装置において、前記多孔性スポンジは、発泡倍率が１０倍以上、見掛密度が０．２ｇ／立方ｃｍ以下の軟質スポンジである構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、硬すぎることによる帯電ローラ表面へのキズつきを防止しつつ、効率的な掻き取り効果を発揮することができる。
【００３９】
本発明の第１３の態様は、第７又は第８の態様に係る画像形成装置において、前記像担持体に画像が形成されていない場合とは少なくとも装置本体の電源起動時、装置本体内部を露出するカバーの開閉時あるいは装置本体に発生したジャムの回復後におけるイニシャル動作時であり、前記像担持体に画像が形成されている場合とは当該像担持体に画像が形成されていない場合以外の時であるとする構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、常時はクリーニングローラを帯電ローラに従動回転させ、装置本体の電源起動時、装置本体内部を露出するカバーの開閉時あるいは装置本体に発生したジャムの回復後のイニシャル動作時にクリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させるので、特別な回転切替制御手段を必要とせず回転切替制御を簡単に実現することができる。
【００４１】
本発明の第１４の態様は、第７又は第８の態様に係る画像形成装置において、前回クリーニングローラを逆回転させた時点からの時間をカウントするタイマを有し、このタイマによるカウント値が予め定められた規定時間に到達した場合は像担持体に画像が形成されていない時にクリーニングローラの逆回転動作を行なう構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、長期間電源ＯＮのままでイニシャル動作がない場合でも、一定期間使用された場合にクリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させるので、帯電ローラの汚れを事前に防ぐことができる。また、クリーニング部材の変形と目詰まりを抑えることができ、安定したクリーニング性を保つことができる。
【００４３】
本発明の第１５の態様は、第７又は第８の態様に係る画像形成装置において、前回クリーニングローラを逆回転させた時点からのプリント枚数をカウントするカウンタを有し、このカウンタによるカウント値が予め定められた規定枚数に到達した場合は像担持体に画像が形成されていない時にクリーニングローラの逆回転動作を行なう構成を採る。
【００４４】
この構成によれば、連続して大量にプリントされた場合でも、規定枚数プリントされた場合にクリーニングローラを帯電ローラとは逆回転させるので、帯電ローラの汚れを事前に防ぐことができる。また、クリーニング部材の変形と目詰まりを抑えることができ、安定したクリーニング性を保つことができる。
【００４５】
以下、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。
【００４６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る帯電ローラクリーニング機構が搭載される画像形成装置としての複写機１００の概略構成図である。図１に示すように、本複写機１００は、原稿の読み取りを行う読取ユニット１０１と、給紙、転写、記録、定着の処理を実行する本体ユニット１０２を備える。
【００４７】
本体ユニット１０２は、底部に給紙カセット１０３を備えている。給紙カセット１０３から取り出された記録紙は、本体ユニット１０２内部に形成された紙パスを搬送する。この紙パスにおける記録紙の搬送経路の途中に像担持体としての感光体ドラム１０４が配置されている。
【００４８】
感光体ドラム１０４の周囲に、感光体ドラム１０４の表面に当接して感光体ドラム１０４を一様に帯電するための帯電ローラ１０５、感光体ドラム１０４の表面に静電潜像を形成するＬＳＵ（Laser Scan Unit）１０６、感光体ドラム１０４上の静電潜像に現像材（トナー）を付着させる現像装置１０７、感光体ドラム１０４に現像材が付着することで形成された画像を、搬送される記録紙に転写する転写器１０８、画像を転写し終わった感光体ドラム１０４の表面をクリーニングするクリーニングユニット１０９及びクリーニングが終了した感光体ドラム１０４の表面から電位を除去する除電ランプ１１０が配置されている。なお、帯電ローラ１０５の表面に当接回転し帯電ローラ１０５の表面をクリーニングするクリーニングローラ(以下、「クリーナ」という)１１１が設けられている。
【００４９】
給紙カセット１０３から取り出された記録紙は、レジストローラ１１２により位置調整が行われ、転写器１０８の転写領域に送り込まれる。転写領域において画像が転写された記録紙は、搬送ベルト１１３により定着ユニット１１４に搬送される。定着ユニット１１４は、記録紙に転写された画像を定着する。定着ユニット１１４により画像が定着された記録紙は、図示しない排紙トレイに排出される。
【００５０】
図２は、本実施の形態に係る複写機１００の感光体ドラム１０４周辺の概略拡大図である。なお、同図において、図１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
同図に示すように、感光体ドラム１０４は、後述するモータ（Ｍ）の駆動力を受けて矢印Ａ方向に回転する。帯電ローラ１０５は、感光体ドラム１０４の回転に従動して回転するため、矢印Ｂ方向に回転する。クリーナ１１１は、後述する切替手段の切替制御の下、帯電ローラ１０５の回転に従って矢印Ｃ方向に回転（従動回転）する一方、帯電ローラ１０５の回転に反して矢印Ｄ方向に回転（逆回転）する。
【００５２】
図３は、本実施の形態に係る複写機１００における感光体ドラム１０４及びクリーナ１１１の駆動制御を説明するための模式図である。同図に示すように、感光体ドラム１０４には、これを矢印Ａ方向に回転駆動する駆動源としてのモータ（Ｍ）３０１が接続されている。
【００５３】
モータ（Ｍ）３０１は、切替手段３０２を介してクリーナ１１１にも接続されている。切替手段３０２によりモータ（Ｍ）の駆動力が伝達されている場合にのみクリーナ１１１は、矢印Ｄ方向に回転駆動される。一方、モータ（Ｍ）の駆動力が伝達されていない場合には、帯電ローラ１０５の矢印Ｂ方向の回転に応じてクリーナ１１１は、矢印Ｃ方向に回転する。
【００５４】
より具体的には、切替手段３０２は、感光体ドラム１０４に画像が形成されていない場合にモータ（Ｍ）３０１の駆動力をクリーナ１１１に伝達する一方、画像が形成されている場合にモータ（Ｍ）３０１の駆動力をクリーナ１１１に伝達しないように制御する。
【００５５】
図４は、本実施の形態に係る複写機１００の感光体ドラム１０４及びクリーナ１１１の動作タイミングを示す図である。
【００５６】
電源メインスイッチ（ＳＷ）がｔ１の時点でオンされると、予め定められた待ち時間が経過した後、ｔ２の時点で感光体ドラム１０４の回転が許可される。これと同時にクリーニングローラ１１１の回転方向を切り替える信号（以下、「クリーナ回転方向切替信号」という）が出力される。ここで出力されるクリーナ回転方向切替信号は、帯電ローラ１０５の回転に対して反する回転、すなわち逆回転させるものである。具体的には、クリーナ１１１に組み込まれた逆回転のみ許容するワンウェイクラッチをＯＮするものである。
【００５７】
感光体ドラム１０４の回転が許可されると、これに応じて感光体ドラム１０４は、一定時間のイニシャル動作を開始する。一方、クリーナ回転方向切替信号を受けると、モータ（Ｍ）３０１の駆動力がクリーナ１１１に伝達され、クリーナ１１１は、帯電ローラ１０５の回転と逆回転する。
【００５８】
感光体ドラム１０４のイニシャル動作が終了するｔ３の時点で、再びクリーナ回転方向切替信号が出力される。ここで出力されるクリーナ回転方向切替信号は、帯電ローラ１０５の回転に従動する回転、すなわち従動回転させるものである。具体的には、クリーナ１１１に組み込まれた逆回転のみ許容するワンウェイクラッチをＯＦＦするものである。
【００５９】
このクリーナ回転方向切替信号を受けると、クリーナ１１１にはモータ（Ｍ）３０１の駆動力が伝達されなくなる。このため、クリーナ１１１は、帯電ローラ１０５の回転に応じて従動回転するようになる。上述のように、帯電ローラ１０５は、感光体ドラム１０４の回転に応じて従動回転する。感光体ドラム１０４は、イニシャル動作を終了すると作像動作に入るまで回転せず停止した状態である。このため、帯電ローラ１０５も停止しており、クリーナ１１１も停止した状態である。
【００６０】
ｔ４の時点で感光体ドラム１０４に対して作像動作が開始されると、感光体ドラム１０４は回転を開始し、これと同時に感光体ドラム１０４の表面に画像の書き込みが行われる。このとき、感光体ドラム１０４の回転に応じて帯電ローラ１０５が従動回転し、クリーナ１１１も帯電ローラ１０５の回転に応じて従動回転する。
【００６１】
このように本実施の形態に係る複写機１００においては、感光体ドラム１０４上に画像が形成されている場合はクリーナ１１１を帯電ローラ１０５に従動回転させるので、帯電ローラ１０５の回転を安定させることができる。このため、帯電ムラや画像ムラなどが発生せず、画像不良の発生を防止させることができる。
【００６２】
一方、感光体ドラム１０４に画像が形成されていない場合はクリーナ１１１を帯電ローラ１０５とは逆回転させるので、帯電ローラ１０５の表面に付着した微粉状のトナーその他異物を効率的に掻き取ることができる。また、クリーナ１１１を適時従動あるいは逆に切替えて回転させるので、長期間使用してもクリーニング部材の変形と目詰まりを回避することができ、安定したクリーニング性を保つことができる。
【００６３】
さらに、１つの駆動源（モータ（Ｍ）３０１）により感光体ドラム１０４を回転駆動しかつクリーナ１１１の回転を切替駆動するので、これらを効率良くかつ高精度に駆動することができる。
【００６４】
これらの結果、トナーその他の異物が帯電ローラ１０５に付着することを簡単な構成でかつ安価に効果的に防止することができ、異物によって感光体ドラム１０４及び帯電ローラ１０５が損傷することに起因して画像が劣化するのを防止することができる。また、帯電ローラ１０５や感光体ドラム１０４の回転を安定させることができるので、帯電ムラや画像ムラを防止して良好な画像品質を維持させることができ、さらに、感光体ドラム１０４、帯電ローラ１０５およびクリーナ１１１の寿命を延ばすことができる。
【００６５】
本実施の形態においては、感光体ドラム１０４に画像が形成されていない場合の例として、装置本体の電源起動時におけるイニシャル動作に対応させてクリーナ１１１を逆回転させる場合について説明している。しかし、電源起動時以外のイニシャル動作時にも同様にクリーナ１１１を逆回転させる。
【００６６】
例えば、装置本体内部を露出するカバーの開閉時あるいは装置本体に発生したジャムの回復後におけるイニシャル動作時にも逆回転させる。これにより、常時はクリーナ１１１を帯電ローラ１０５に従動回転させる一方、装置本体の電源起動時あるいは装置本体のカバー開閉時あるいは装置本体に発生したジャムの回復後のイニシャル動作時にクリーナ１１１を帯電ローラ１０５とは逆回転させるので、特別な回転切替制御手段を必要とせず回転切替制御を簡単に実現することができる。
【００６７】
また、本実施の形態においては、上述のように各種イニシャル動作に対応させてクリーナ１１１を逆回転させる場合について示している。しかし、本実施の形態の複写機１００においては、イニシャル動作以外のタイミングにおいてもクリーナ１１１を逆回転させるように制御する。
【００６８】
具体的には、本複写機１００は、前回クリーナ１１１を逆回転させた時点からの時間をカウントするタイマを備え、予め定めた規定時間が経過した場合にクリーナ１１１を逆回転させる。また、本複写機１００は、前回クリーナ１１１を逆回転させた時からの記録枚数をカウントするカウンタを備え、予め定めた規定枚数だけ画像を記録した場合にクリーナ１１１を逆回転させる。
【００６９】
図５は、タイマ（又はカウンタ）によるカウント値が規定時間（又は規定枚数）に到達したタイミングと感光体ドラム１０４及びクリーナ１１１の回転するタイミングについて示す図である。
【００７０】
同図に示すように、タイマ（カウンタ）によるカウント値が規定時間（規定枚数）に到達して感光体ドラム１０４に画像が形成されていない時にクリーナ１１１に対して逆回転指令が出力される。感光体ドラム１０４は、逆回転指令が出力されると回転を開始する。一方、クリーナ１１１も、逆回転指令が出力された時点から感光体ドラム１０４の回転の遅延分だけ遅れて逆回転動作を開始する。このように本実施の形態の複写機１００においては、タイマ等による規定時間の経過の場合にクリーナ１１１の逆回転を指示し、感光体ドラム１０４の回転と同時にクリーナ１１１を逆回転させる。
【００７１】
このようにイニシャル動作以外のタイミングでクリーナ１１１を逆回転させた場合には、長期間電源がＯＮ状態のままでイニシャル動作がない場合でも、一定時間継続して使用された場合、あるいは、一定枚数記録した場合にクリーナ１１１を帯電ローラ１０５の回転と逆回転させる。これにより、帯電ローラ１０５の汚れを事前に防ぐことができる。また、クリーナ１１１を適時従動あるいは逆に切替えて回転させるので、クリーニング部材の変形と目詰まりを抑えることができ、安定したクリーニング性を保つことができる。
【００７２】
なお、規定時間の経過又は規定枚数の記録が検知された場合にクリーナ１１１を逆回転させるタイミングとしては、規定時間の経過等が検知された後であって、感光体ドラム１０４に画像が形成されていない時に逆回転させることが考えられる。しかし、画像形成前に逆回転動作を行った場合には画像形成動作を指示した利用者にクリーニングに要する時間を待機させる必要があるため、作像終了後に逆回転させることがより好ましい。このように作像終了後に逆回転させた場合には、利用者を待機させることなく帯電ローラ１０５のクリーニング動作を行うことができるので、利用者にとって使い易い装置を実現することができる。
【００７３】
ここで、本実施の形態に係る複写機１００におけるクリーナ１１１の構成について説明する。図６は、本実施の形態に係る複写機１００におけるクリーナ１１１の構成を説明するための模式図である。
【００７４】
同図に示すように、クリーナ１１１は、金属製の基軸６０１を備え、その基軸６０１にフェルト６０２を植毛して構成される。このようにクリーナ１１１を構成することにより、帯電ローラ１０５の表面に付着した微粉状のトナーその他異物をソフトかつ効率的に掻き取り、叩き落とすことができる。また、クリーナ１１１の植毛全面を使用できるため、効率良く使用することができ、クリーナ１１１の寿命を延ばすことができる。さらに、帯電ローラ１０５の表面に与える影響を小さく抑えることができるので、帯電ローラ１０５の表面にキズがつくのを回避して帯電ローラ１０５の寿命も延ばすことができる。
【００７５】
特に、本実施の形態に係る複写機１００において、フェルトは、長さが０．５〜２．０ｍｍ、太さが０．８〜３．０デニール、密度が３５０００〜５００００本／１平方ｃｍに設定されている。これにより、長過ぎあるいは軟らか過ぎによる毛倒れの発生を防止することができる一方、短過ぎあるいは硬過ぎによる帯電ローラ１０５の表面へのキズつきを防止することができる。
【００７６】
図７（ａ）は、基軸６０１に植毛したフェルトの長さと、帯電ローラ１０５の表面に発生するキズの割合（キズ発生度）並びにクリーニング性との関係を示す図である。同図に示すように、帯電ローラ１０５の表面には、フェルトの長さが短くなるほどキズが発生し易い傾向がある。しかし、フェルトの長さを０．５ｍｍにすることで帯電ローラ１０５の表面にキズが発生するのをほぼ完全に回避することができる。一方、クリーニング性は、フェルトの長さが長くなるほど低下していく。特に、フェルトの長さが２．０ｍｍより長くなると極端にそのクリーニング性が低下していく。このため、本実施の形態では、帯電ローラ１０５の表面をキズが発生するのを防止するとともに、クリーニング性を維持するため、フェルトの長さを０．５ｍｍに設定している。
【００７７】
なお、クリーナ１１１の構成としては、基軸６０１の表面にフェルトを植毛する場合に限られず、基軸６０１の表面に多孔性スポンジを巻き付けることで構成してもよい。このように構成した場合においても、帯電ローラ１０５の表面に付着した微粉状のトナーその他異物をソフトかつ効率的に掻き取り、叩き落とすことができる。また、クリーナ１１１の多孔性スポンジの全面を使用できるため、効率良く使用することができ、クリーナ１１１の寿命を延ばすことができる。さらに、帯電ローラ１０５の表面に与える影響を小さく抑えることができるので、帯電ローラ１０５の表面にキズがつくのを回避して帯電ローラ１０５の寿命も延ばすことができる。
【００７８】
この場合、多孔性スポンジは、発泡倍率が１０倍以上、見掛密度が０．２ｇ／１立方ｃｍ以下の軟質スポンジで構成するのが好ましい。このように構成した場合、硬すぎることによる帯電ローラ表面へのキズつきを防止しつつ、効率的な掻き取り効果を発揮することができる。
【００７９】
図７（ｂ）は、基軸６０１に巻き付けた多孔性スポンジの発泡倍率と、帯電ローラ１０５の表面に発生するキズの割合（キズ発生度）並びにクリーニング性との関係を示す図である。同図に示すように、帯電ローラ１０５の表面には、発泡倍率を低くするほどキズが発生し易い。しかし、発泡倍率を１０倍とすることでほぼ完全に帯電ローラ１０５の表面にキズが発生するのを回避することができる。一方、クリーニング性は、発泡倍率を大きくするほど上昇していく。特に、発泡倍率が１０倍を超えるとほぼ同程度のクリーニング性を示す。このため、帯電ローラ１０５の表面にキズが発生するのを防止するとともにクリーニング性を維持するため、多孔性スポンジの発泡倍率を１０倍以上に設定する。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る帯電ローラクリーニング機構及びこれを備えた画像形成装置は、トナーその他の異物が帯電ローラに付着することを効果的に防止して異物によって感光体ドラム及び帯電ローラが損傷して画像が劣化するのを防止しつつ、帯電ローラや像担持体の回転変動要因を低減させることにより帯電ムラや画像ムラを防止して良好な画像品質を維持させ、また感光体ドラムあるいは帯電ローラ及びクリーニングローラの寿命を向上させるのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る帯電ローラクリーニング機構が搭載される画像形成装置としての複写機の概略構成図
【図２】上記実施の形態に係る複写機の感光体ドラム周辺の概略拡大図
【図３】上記実施の形態に係る複写機における感光体ドラム及びクリーニングローラの駆動制御を説明するための模式図
【図４】上記実施の形態に係る複写機の感光体ドラム及びクリーニングローラの動作タイミングを示す図
【図５】上記実施の形態に係る複写機において、タイマ（又はカウンタ）によるカウント値が規定時間（又は規定枚数）に到達したタイミングと感光体ドラム及びクリーニングローラの回転するタイミングについて示す図
【図６】上記実施の形態に係る複写機におけるクリーニングローラの構成を説明するための模式図
【図７】（ａ）上記実施の形態に係る複写機におけるクリーニングローラの基軸に植毛したフェルトの長さと、帯電ローラのキズ発生度並びにクリーニング性との関係を示す図  （ｂ）上記実施の形態に係る複写機におけるクリーニングローラの基軸に巻き付けた多孔性スポンジの発泡倍率と、帯電ローラのキズ発生度並びにクリーニング性との関係を示す図
【符号の説明】
【００８２】
１００  複写機
１０４  感光体ドラム
１０５  帯電ローラ
１１１  クリーニングローラ（クリーナ）
３０１  モータ（Ｍ）
３０２  切替手段
６０１  基軸
６０２  フェルト
【図１】
2005043715.tif 000003
【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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