(57)【要約】【課題】帯電ロールの表面にトナーや外添剤などの微小成分が付着し、帯電不良が発生することを防止する。【解決手段】感光体ドラム１２の回転方向に対して一次転写ロール１６の下流側であって、クリーニング装置２０の上流側に、感光体ドラム１２と接触する凝集ロール６０を設ける。凝集ロール６０は、シャフト６０Ａの周囲に発泡樹脂からなるスポンジ層６０Ｂを備えており、感光体ドラム１２に押圧されてニップ部を形成している。感光体ドラム１２上のトナー像が中間転写ベルト３０に転写された後、感光体ドラム１２表面のトナーや外添剤などの残転写物６４は、凝集ロール６０とのニップ部に搬送される。ニップ部では、残転写物６４はスポンジ層６０Ｂのセル内に取り込まれて往復運動を繰り返すことより凝集される。そして、ある程度の大きさになると、凝集物６５が感光体ドラム１２に戻され、クリーニングブレード２２によって回収される。【選択図】図２
2007286328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される像担持体と、前記像担持体を接触帯電させる接触帯電装置と、帯電後に前記像担持体に像光を照射して静電潜像を形成する像書き込み装置と、前記静電潜像をトナーで現像する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写装置と、転写後に前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、を備えた画像形成装置であって、
前記像担持体の回転方向に対して前記転写装置の下流側であって、前記クリーニング装置の上流側に、前記像担持体と接触し、前記像担持体の表面の残転写物を凝集する第１凝集部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１凝集部材は、発泡性ロールであ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】
回転駆動される像担持体と、前記像担持体を接触帯電させる接触帯電装置と、帯電後に前記像担持体に像光を照射して静電潜像を形成する像書き込み装置と、前記静電潜像をトナーで現像する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写装置と、転写後に前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、を備えた画像形成装置であって、
前記像担持体の回転方向に対して前記クリーニング装置の下流側であって、前記接触帯電装置の上流側に、前記像担持体と接触し、前記クリーニング装置を通過した前記像担持体の表面の微小物質を凝集する第２凝集部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記第２凝集部材は、発泡性ロールであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体の回転方向に対して前記クリーニング装置の下流側であって、前記接触帯電装置の上流側に、前記像担持体と接触し、前記クリーニング装置を通過した前記像担持体の表面の微小物質を凝集する第２凝集部材を設けた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６】
前記接触帯電装置が前記像担持体表面と接触回転しながら帯電させる帯電ロールであり、
前記帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１凝集部材又は前記第２凝集部材には、交番電圧が印加されることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項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、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、感光体などの像担持体と、この像担持体の表面を帯電させる接触帯電装置とを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用したものが多用されてきたが、コロナ放電現象を利用した帯電装置の場合には、人体や地球環境に悪影響のあるオゾンや窒素酸化物の発生が問題となっている。これに対して、導電性の帯電ロールなどを感光体に直接接触させて感光体の帯電を行う接触帯電方式はオゾンや窒素酸化物の発生が大幅に少なく、電源効率も良いことから、最近では主流となっている。
【０００３】
このような接触帯電方式では、帯電ロールの表面に接触しながらクリーニングするための帯電ロール専用のクリーニング装置が設けられている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
【０００４】
しかし、帯電ロールに付着した異物は、トナーやその外添剤のようにμｍ、ｎｍオーダーの微小なものであり、付着しやすくかつ清掃しにくいため、帯電ロールと接触する専用のクリーニング装置が大きくなり、また構成が複雑になっている。また、付着物はμｍ、ｎｍオーダーの微小な成分であるので、クリーニングしにくくクリーニング不良が発生しやすい。このため、帯電不良により画質を劣化させるという問題がある。
【特許文献１】特開２００５−１２８５８４号公報
【特許文献２】特開２００５−１３４７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、接触帯電装置にトナーや外添剤などの微小成分が付着することによる帯電不良の発生を抑制でき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】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係る画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、前記像担持体を接触帯電させる接触帯電装置と、帯電後に前記像担持体に像光を照射して静電潜像を形成する像書き込み装置と、前記静電潜像をトナーで現像する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写装置と、転写後に前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、を備えた画像形成装置であって、前記像担持体の回転方向に対して前記転写装置の下流側であって、前記クリーニング装置の上流側に、前記像担持体と接触し、前記像担持体の表面の残転写物を凝集する第１凝集部材を有することを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、像担持体の回転方向に対して転写装置の下流側であって、クリーニング装置の上流側に像担持体と接触する第１凝集部材を備えているので、転写後に像担持体表面をクリーニング装置によってクリーニングする前に、像担持体表面に残留するトナーや外添剤などの微小な残転写物が第１凝集部材によって凝集される。残転写物を凝集することで、像担持体表面の凝集物がクリーニング装置によってクリーニングされやすくなる。これにより、微小な残転写物がクリーニングされずに接触帯電装置を通過することが抑制される。このため、接触帯電装置に微小な残転写物が付着することによる帯電不良の発生が抑制される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記第１凝集部材は、発泡性ロールであることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、第１凝集部材が発泡性ロールであるので、像担持体表面の微小な残転写物が発泡性ロールのセル内に取り込まれ、像担持体との間で圧縮膨張運動を繰り返すことにより、微小な残転写物が凝集される。そして、凝集物がある程度の大きさになると、発泡性ロールのセル内から像担持体に戻される。このため、像担持体表面の微小な残転写物がクリーニング装置に搬送されることが抑制される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、回転駆動される像担持体と、前記像担持体を接触帯電させる接触帯電装置と、帯電後に前記像担持体に像光を照射して静電潜像を形成する像書き込み装置と、前記静電潜像をトナーで現像する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写装置と、転写後に前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、を備えた画像形成装置であって、前記像担持体の回転方向に対して前記クリーニング装置の下流側であって、前記接触帯電装置の上流側に、前記像担持体と接触し、前記クリーニング装置を通過した前記像担持体の表面の微小物質を凝集する第２凝集部材を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、像担持体の回転方向に対してクリーニング装置の下流側であって、接触帯電装置の上流側に像担持体と接触する第２凝集部材を備えているので、クリーニング装置を通過した像担持体表面の微小物質が第２凝集部材によって凝集される。クリーニング装置からもれた微小物質を凝集させることで、凝集物が接触帯電装置との接触部に搬送されても接触帯電装置に付着しにくい。これにより、微小物質が接触帯電装置に付着することによる帯電不良の発生が抑制される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記第２凝集部材は、発泡性ロールであることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、第２凝集部材が発泡性ロールであるので、像担持体表面の微小物質が発泡性ロールのセル内に取り込まれ、像担持体との間で圧縮膨張運動を繰り返すことにより、微小物質が凝集される。そして、凝集物がある程度の大きさになると、発泡性ロールのセル内から像担持体に戻される。このため、像担持体表面の微小物質が接触帯電装置に搬送されることが抑制される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転方向に対して前記クリーニング装置の下流側であって、前記接触帯電装置の上流側に、前記像担持体と接触し、前記クリーニング装置を通過した前記像担持体の表面の微小物質を凝集する第２凝集部材を設けたことを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、像担持体の回転方向に対してクリーニング装置の上流側に第１凝集部材が、下流側に第２凝集部材が設けられているので、像担持体表面の微小物質が接触帯電装置に搬送されることがより一層抑制される。このため、微小物質が接触帯電装置に付着することによる帯電不良の発生をより確実に抑制することが可能となる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記接触帯電装置が前記像担持体表面と接触回転しながら帯電させる帯電ロールであり、前記帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材が設けられているので、帯電ロール表面の付着物がクリーニング部材によって除去される。このため、帯電ロール表面の付着物による帯電不良の発生をより一層抑制することが可能となる。
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記第１凝集部材又は前記第２凝集部材には、交番電圧が印加されることを特徴としている。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、第１凝集部材又は前記第２凝集部材には、交番電圧が印加されているので、凝集物を像担持体に戻すような交番電界を発生させることが可能である。これにより、凝集物を像担持体に戻してクリーニング装置、現像装置などで回収することが可能となり、微小成分が接触帯電装置に付着することをより一層抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、接触帯電装置にトナーや外添剤などの微小成分が付着することによる帯電不良の発生を抑制でき、良好な画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１には、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００が示されている。
【００２２】
この画像形成装置１００は、図示しないパーソナルコンピュータ等の画像データ入力装置から送られてくるカラー画像情報に基づいて画像処理を行い、電子写真方式によって記録用紙Ｐにカラー画像を形成するものである。
【００２３】
画像形成装置１００には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。なお、以降、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００２４】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、バックアップロール３４と複数の張架ロール３２によって張架された無端状の中間転写ベルト３０の進行方向に対して、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの順番で直列に配列されている。また、中間転写ベルト３０は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの像担持体としての感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、それぞれ対向して配設される一次転写ロール１６Ｙ、１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋとの間を挿通している。
【００２５】
つぎに、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成と画像形成の動作とを、イエロートナー画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙを代表して説明する。
【００２６】
感光体ドラム１２Ｙの表面は、帯電ロール１３Ｙにより一様に帯電される。つぎに、露光装置１４Ｙによりイエロー画像に対応する像露光がなされ、感光体ドラム１２Ｙの表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。
【００２７】
イエロー画像に対応する静電潜像は、現像装置１５Ｙの現像バイアスが印加された現像ロール１８Ｙに担持されたトナーによって現像され、イエロートナー画像となる。イエロートナー画像は、一次転写ロール１６Ｙの圧接力と、一次転写ロール１６Ｙに印加された転写バイアスによる静電吸引力と、によって、中間転写ベルト３０上に一次転写される。
【００２８】
この一次転写では、イエロートナー画像は全て中間転写ベルト３０に転写されず、一部が転写残留イエロートナーとして、感光体ドラム１２Ｙに残留する。また、感光体ドラム１２Ｙの表面には、トナーの外添剤なども付着している。一次転写後の感光体ドラム１２Ｙは、後述する凝集ロール６０Ｙとの対向位置を通過した後、クリーニング装置２０Ｙとの対向位置を通過し、感光体ドラム１２Ｙの表面の転写残留トナーなどが除去される。この転写残留トナーの除去については後述する。その後、感光体ドラム１２Ｙの表面は、つぎの画像形成サイクルの為、帯電ロール１３Ｙで再び帯電される。
【００２９】
図１に示すように、画像形成装置１００では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて行われ、中間転写ベルト３０上に、順次、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像が重ねられ、多重トナー像が形成される。
【００３０】
そして、所定のタイミングで二次転写位置Ａへと搬送されてきた記録用紙Ｐに、転写バイアスが印加された二次転写ロール３６の静電吸引力によって、中間転写ベルト３０から多重トナー像が一括して、記録用紙Ｐに転写される。
【００３１】
多重トナー像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト３０から分離された後、定着装置３１へと搬送され、熱と圧力とにより記録用紙Ｐに定着されてフルカラー画像が形成される。
【００３２】
記録用紙Ｐに転写されなかった中間転写ベルト３０上の転写残留トナーは、中間転写ベルト用クリーナー３３で回収される。
図２に示すように、感光体ドラム１２は、矢印２の方向に回転しており、感光体ドラム１２の回転方向に対して一次転写ロール１６の下流側であってクリーニング装置２０の上流側に、感光体ドラム１２の表面と接触し、感光体ドラム１２表面のトナーや外添剤などの残転写物を凝集する凝集ロール６０が設けられている。図２及び図３に示すように、凝集ロール６０は、シャフト６０Ａの周囲に発泡樹脂からなるスポンジ層６０Ｂが形成されたものである。凝集ロール６０は感光体ドラム１２に所定の圧力で押圧され、スポンジ層６０Ｂが感光体ドラム１２の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。
また、クリーニング装置２０は、感光体ドラム１２に圧接されるクリーニングブレード２２を備えている。クリーニングブレード２２は、先端部が感光体ドラム１２の回転方向上流側に向けて配置されており、感光体ドラム１２の付着物を除去する。
感光体ドラム１２の回転方向に対してクリーニング装置２０の下流側には、感光体ドラム１２と接触する帯電ロール１３が配設されている。この帯電ロール１３は、導電性のシャフト１３Ａの周囲に帯電層１３Ｂが形成されたものであり、感光体ドラム１２の上方部に配置されている。
【００３３】
感光体ドラム１２の支軸には図示しないモータが連結されており、感光体ドラム１２が図２中の反時計回り（矢印２の方向）に回転駆動される。また、感光体ドラム１２の回転に従動して凝集ロール６０が矢印３の方向に回転する。また、感光体ドラム１２の回転に従動して帯電ロール１３が矢印４の方向に回転する。なお、凝集ロール６０、帯電ロール１３は、モータを連結して独自に回転駆動するように構成してもよい。
【００３４】
ここで、凝集ロール６０の詳細について説明する。
【００３５】
凝集ロール６０のシャフト６０Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用されており、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われてもよく、もちろんそのまま使用してもよい。また、凝集ロール６０は、スポンジ層６０Ｂを介して感光体ドラム１２と適度なニップ圧力で接触するため、ニップ時に撓みのない強度を持った材質またはシャフト長に対して十分剛性をもったシャフト径が選択される。
【００３６】
スポンジ層６０Ｂは、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなり、内部や表面に空洞や凹凸部（以下、セルという。）が存在し、弾性を有している。このスポンジ層６０Ｂは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、オレフィン、メラミン又はポリプロピレン、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、天然ゴム及びスチレンブタジエンゴム、クロロプレン、シリコーン、ニトリル、等の発泡性の樹脂又はゴムを材質としたものより選択される。これにより、多数のセルを有するスポンジ層６０Ｂを安価に製造できる。スポンジ層６０Ｂは、感光体ドラム１２との従動摺擦により外添剤などの異物を効率的にクリーニングすると同時に、感光体ドラム１２の表面にスポンジ層６０Ｂの擦れによるキズをつけないために、また、長期にわたり千切れや破損が生じないようにするために、引き裂き、引っ張り強さなどに強いポリウレタンが特に好ましく用いられる。
【００３７】
ポリウレタンとして特に限定するものではなく、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリエステルやアクリルポリールなどのポリオールと、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートや４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなどのイソシアネートの反応を伴っていれば良く、１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど鎖延長剤が混合されていることが好ましい。また、水やアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物などの発泡剤を用いて発泡させるのが一般的である。さらに必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えればよい。
【００３８】
凝集ロール６０のスポンジ層６０Ｂのセル数は４０〜８０個／２５ｍｍであることが好ましく、４５〜７５個／２５ｍｍであることがより好ましい。このようなセル数に設定することで、セルの中にトナーや外添剤などの異物を取り込みやすく、かつ取り込んだ外添剤などの異物を感光体ドラム１２へ転移しやすくなる。セル数が８０個／２５ｍｍより多いとセル径が小さい為に外添剤の取り込み性が低下し、逆にセル数が４０個／２５ｍｍより少ないとセル径が大きくなりすぎ、取り込んだ外添剤を感光体ドラム１２へ転移させる適度な大きさまで固めることが困難となる。
【００３９】
また、凝集ロール６０の径はφ７ｍｍからφ１４ｍｍ、より好ましくはφ８ｍｍからφ１３ｍｍで、スポンジ層６０Ｂの肉厚が２ｍｍから４ｍｍであることが好ましい。直径が１４ｍｍ以上であると凝集ロール６０の周面１箇所あたりの残転写物に接触する回数が減るので、凝集性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。直径が７ｍｍ以下であると画像形成装置を小型化できるので優位であるが、周面１箇所あたりの残転写物に接触する回数が増えるので、長期安定性に対し不利となる。
【００４０】
次に、帯電ロール１３の詳細について説明する。
【００４１】
この帯電ロール１３は、導電性のシャフト１３Ａ上に帯電層１３Ｂとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。
【００４２】
帯電ロール１３の径はφ７ｍｍからφ１５ｍｍ、より好ましくはφ８ｍｍからφ１４ｍｍで、帯電層１３Ｂの肉厚が２ｍｍから４ｍｍであることが好ましい。直径が１５ｍｍ以上であると、放電回数が減り、汚れや帯電性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。直径が７ｍｍ以下であると画像形成装置１００を小型化できるので優位であるが、放電回数が増えるので、長期安定性に対し不利となる。
【００４３】
この帯電ロール１３であるが、所定の帯電性能を有するものであれば以下の構成に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００４４】
シャフト１３Ａの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われていてもよい。
【００４５】
帯電ロール１３の帯電層１３Ｂを構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト１３Ａの周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような、電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。
【００４６】
上記導電性弾性層を構成する弾性材としては、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
【００４７】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末を挙げることができる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；を挙げることができる。
【００４８】
帯電層１３Ｂを構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。このうち外添剤汚れの観点から、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが好ましく用いられる。
【００４９】
また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することができる。該導電性材料としては、粒径が３μｍ以下であるものが望ましい。また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子及び／又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。
【００５０】
また、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが好ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって帯電ロール１３への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール１３の表面に凹凸を付与し、感光体ドラム１２との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール１３と感光体ドラム１２相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
【００５１】
次に、画像形成装置１００の作用について説明する。
【００５２】
図２に示すように、感光体ドラム１２上のトナー像が一次転写ロール１６の作用によって中間転写ベルト３０に転写された後、感光体ドラム１２上に残留しているトナーや外添剤（Ｓｉ，Ｔｉなど）などの残転写物６４は、凝集ロール６０とのニップ部に搬送される。残転写物６４は、凝集ロール６０とのニップ部でスポンジ層６０Ｂのセル内に取り込まれる。ニップ部では、スポンジ層６０Ｂのセル内や表面で圧縮膨張運動が起こり、トナーや外添剤を掻き取りながら凝集させる現象が起こる。そして、トナーや外添剤が凝集してある大きさ以上になると、その凝集物６５が凝集ロール６０のスポンジ層６０Ｂのセル内から感光体ドラム１２側に戻される。なお、図２では、画像形成装置１００の作用をわかりやすくするため、残転写物６４、凝集物６５を模式的に示している。
【００５３】
その後、感光体ドラム１２表面の凝集物６５は、感光体ドラム１２の回転によりクリーニングブレード２２によってクリーニング装置２０内に回収される。残転写物６４を粒径の大きい状態に凝集させることで、凝集物６５がクリーニングブレード２２によってクリーニングされやすくなる。これにより、帯電ロール１３を汚す微小な残転写物６４がクリーニングブレード２２をすり抜けて帯電ロール１３に搬送されることを抑制できる。このため、帯電ロール１３に微小な残転写物６４が付着することを低減でき、帯電不良による画質劣化の発生を防止できる。
【００５４】
また、画像形成装置１００では、凝集ロール６０を感光体ドラム１２と接触する位置に設けているので、帯電ロール１３と接触する位置にクリーニング装置を設けるよりも省スペース化が可能である。
【００５５】
なお、上記画像形成装置１００では、感光体ドラム１２にクリーニングブレード２２を押圧させたが、クリーニングブレード２２に代えてクリーニングブラシを設けても良い。
【００５６】
次に、本発明の第２実施形態の画像形成装置について説明する。
【００５７】
なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
図４に示すように、この画像形成装置の画像形成ユニット１１０には、感光体ドラム１２の回転方向に対してクリーニング装置２０の下流側であって帯電ロール１３の上流側に、感光体ドラム１２と接触し、感光体ドラム１２表面のクリーニング後の微小物質１２４を凝集させる凝集ロール１２０が配設されている。この凝集ロール１２０は、シャフト１２０Ａの周囲に発泡樹脂からなるスポンジ層１２０Ｂが形成されたものである。凝集ロール１２０は感光体ドラム１２に所定の圧力で押圧され、スポンジ層１２０Ｂが感光体ドラム１２の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。
【００５８】
凝集ロール１２０は、感光体ドラム１２の回転に従動して矢印５の方向に回転する。なお、凝集ロール１２０は、モータを連結して独自に回転駆動するように構成してもよい。
【００５９】
凝集ロール１２０のシャフト１２０Ａ、スポンジ層１２０Ｂの材質及び仕様などは、凝集ロール６０のシャフト６０Ａ、スポンジ層６０Ｂと同じに設定されている。
【００６０】
このような画像形成装置では、クリーニング装置２０をすり抜けた感光体ドラム１２表面のトナーや外添剤（Ｓｉ，Ｔｉなど）などの微小物質１２４は、凝集ロール１２０とのニップ部に搬送される。この微小物質１２４は、感光体ドラム１２と凝集ロール１２０とのニップ部でスポンジ層１２０Ｂのセル内に取り込まれる。ニップ部では、スポンジ層１２０Ｂのセル内や表面で圧縮膨張運動が起こり、微小物質１２４を掻き取りながら凝集させる現象が起こる。そして、微小物質１２４が凝集してある大きさ以上になると、その凝集物１２５が凝集ロール１２０のスポンジ層１２０Ｂのセル内から感光体ドラム１２側に戻される。凝集物１２５は、微小物質１２４に比べて粒径が大きいため、帯電ロール１３との接触部を通過しても、帯電ロール１３に付着しにくい。これは、帯電している感光体ドラム１２の表面が平滑で静電的にも付着力が強い側に残るため、凝集物１２５が帯電ロール１３を通過していくためと考えられる。すなわち、外添剤はマイナス側に帯電しているので、マイナスの電圧が印加される帯電ロール１３よりも感光体ドラム１２側に付着しやすい。
【００６１】
その後、凝集物１２５は、感光体ドラム１２の回転により、クリーニング装置２０や現像装置１５の現像ロール１８などに回収される。また、感光体ドラム１２から中間転写ベルト３０に転移した凝集物は中間転写ベルト３０の中間転写ベルト用クリーナー３３によって回収される。なお、図４では、画像形成装置の作用をわかりやすくするため、微小物質１２４、凝集物１２５を模式的に示している。
【００６２】
このような画像形成装置では、クリーニング装置２０のクリーニングブレード２２をすり抜けた微小物質１２４を凝集ロール１２０によって凝集させることにより、凝集物１２５が帯電ロール１３に付着しにくくなる。これにより、微小物質１２４が帯電ロール１３に付着して帯電不良を発生させることを抑制でき、画質劣化の発生を抑制できる。
【００６３】
次に、本発明の第３実施形態の画像形成装置について説明する。
【００６４】
なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６５】
図５に示すように、この画像形成装置の画像形成ユニット１３０には、感光体ドラム１２の回転方向に対して一次転写ロール１６の下流側であって、クリーニング装置２０の上流側に感光体ドラム１２と接触する凝集ロール６０が配設され、クリーニング装置２０の下流側であって帯電ロール１３の上流側に感光体ドラム１２と接触する凝集ロール１２０が配設されている。
【００６６】
このような画像形成装置では、感光体ドラム１２表面の残転写物や微小物質１２４が凝集ロール６０と凝集ロール１２０とによって凝集され、ある程度の大きさになると凝集物１２５として感光体ドラム１２に戻される。これにより、微小物質１２４が帯電ロール１３に搬送されることがより一層低減される。このため、微小物質１２４が帯電ロール１３に付着することをより確実に防止でき、帯電不良の発生を抑制できる。
【００６７】
次に、本発明の第４実施形態の画像形成装置について説明する。
【００６８】
なお、第１実施形態〜第３実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６９】
図６に示すように、この画像形成装置の画像形成ユニット１５０には、感光体ドラム１２の回転方向に対して一次転写ロール１６の下流側であってクリーニング装置２０の上流側に、凝集ロール６０が配設されている。この凝集ロール６０は、ロールには炭素材を含み導電性を有してかつ金属製のシャフト６０Ａを備えており、シャフト６０Ａに交番電圧（例えば正弦波ＡＣ１ｋＶ）を印加する電源１５２が接続されている。電源１５２から所定の交番電圧を印加することで、凝集ロール６０と感光体ドラム１２との間に凝集物６５を感光体ドラム１２に戻すような交番電界を形成する。これにより、凝集物６５が感光体ドラム１２に戻され、クリーニング装置２０や現像ロール１８などによって回収され、微小物質が帯電ロール１３に付着するのをより一層抑制することができる。
また、帯電ロール１３の斜め上方部には、帯電ロール１３の表面に接触するクリーニングロール１５４が設けられている。このクリーニングロール１５４は、シャフト１５４Ａの周囲にスポンジ層１５４Ｂが形成されたものである。クリーニングロール１５４は、帯電ロール１３に所定の圧力で押圧され、スポンジ層１５４Ｂが帯電ロール１３の周面に沿って弾性変形してニップ部を形成している。クリーニングロール１５４のスポンジ層１５４Ｂには、凝集ロール６０のスポンジ層６０Ｂと同じものが用いられている。これにより、帯電ロール１３表面に異物が付着しても、その付着物がクリーニングロール１５４のスポンジ層１５４Ｂに取り込まれて凝集される。そして、凝集物がある程度の大きさになると、凝集物が帯電ロール１３に戻され、さらに感光体ドラム１２に戻されてクリーニング装置２０や現像ロール１８などによって回収される。このため、帯電ロール１３に付着した微小物質による帯電不良の発生をより一層抑制することができる。
なお、図６に示す画像形成装置では、クリーニングロール１５４に代えて、帯電ロール１３の表面の付着物を除去するクリーニングパッドやクリーニングブラシなど、他のクリーニング部材を配設しても良い。
【００７０】
なお、上記実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト３０の移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを並設する構成であったが、この構成に限定するものではない。例えば、回転式現像装置を用いて感光体ドラムへのトナー像の形成を４サイクル繰り返して行う画像形成装置であっても、感光体ドラム、帯電ロール及びクリーニング装置を備えた構成に本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の画像形成ユニットであって、感光体ドラムと凝集ロール付近の構成を示す構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置において、感光体ドラムと凝集ロール付近の構成を示す側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットを示す概略構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットを示す概略構成図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ     画像形成ユニット
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ     感光体ドラム
１３   帯電ロール
１３Ａ シャフト
１３Ｂ 帯電層
１５   現像装置
１６   一次転写ロール
１８   現像ロール
２０   クリーニング装置
２２   クリーニングブレード
３０   中間転写ベルト
６０   凝集ロール（第１凝集部材）
６０Ａ シャフト
６０Ｂ スポンジ層
６４   残転写物
６５   凝集物
１００ 画像形成装置
１１０ 画像形成ユニット
１２０ 凝集ロール（第２凝集部材）
１２０Ａ      シャフト
１２０Ｂ      スポンジ層
１２４ 微小物質
１２５ 凝集物
１３０ 画像形成ユニット
１５０ 画像形成ユニット
１５２ 電源
１５４ クリーニングロール（クリーニング部材）
１５４Ａ      シャフト
１５４Ｂ      スポンジ層
【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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