JP2002196568A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 画像形成装置の接触帯電手段の表面を清
掃する清掃部材を接離する機構を低コスト、省スペース
で実現し、それによって高画質の画像形成が長期的に実
現でき、そのランニングコストもより低減された画像形
成装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 回転駆動される像担持体と、前記像担持
体に接触して回転しつつ当該像担持体を帯電するロール
状の帯電部材と、前記帯電部材に接触して当該帯電部材
を清掃する回動可能な清掃部材とを備えた画像形成装置
において、前記清掃部材は、その周方向に帯電部材に接
触する接触部分と、帯電部材に接触しない非接触部分と
を有し、画像形成時、該清掃部材はその非接触部分が帯
電部材と対向する位置を保持して停止し、所定の画像形
成回数終了後、非画像形成回転中の所定の時間だけ、前
記清掃部材を回転させて帯電ロールの表面を清掃するよ
うに構成して課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式を
採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の
画像形成装置に関し、特に、回転駆動される像担持体に
接触して回転しつつ、当該像担持体の表面を帯電する接
触方式の帯電部材を有する画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記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は、例えば、像担持体上
にトナー像を形成し、この像担持体上に形成されたトナ
ー像を転写材に静電的に転写することにより、画像を形
成するように構成されている。近年、このような画像形
成装置においては、像担持体の表面を所定の電位に帯電
する帯電装置として、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、当該コ
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、最近では導電性の帯電部
材を像担持体に直接接触させて像担持体の帯電を行う接
触帯電方式の帯電装置が実用化されてきている。この種
の接触帯電方式の帯電装置は、コロナ放電を利用した帯
電装置と比較して、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主流となりつつある。

【０００３】ところで、接触帯電方式を採用した帯電装
置の最大の問題点は、帯電部材が像担持体に常時接触し
ていることから生じる、帯電部材表面への異物の付着に
よる汚れである。画像形成動作を繰り返し行う像担持体
の表面は、転写工程の下流において、転写後の残留トナ
ー等の異物除去を行うクリーニング工程を経た後、帯電
工程のエリアへと進入してくるが、クリーニング工程に
おいてもトナーの一部やトナーの外添剤など、トナーよ
りも微小な粒子はどうしてもクリーニングされずに像担
持体上に残留し、接触帯電部材の表面へと付着してしま
う。接触帯電部材の表面に付着した異物は、当該接触帯
電部材の表面抵抗値にムラを生じさせ、また、表面に凹
凸を生じることにより、像担持体の表面への接触状態を
悪化させることなどから帯電不良の原因となる。また、
接触帯電部材は、所定の接触圧力をもって像担持体と摺
動しているため、付着した異物は、そのまま摺動が継続
されると接触帯電部材の表面に強固に固着してしまう。
上記の帯電不良は、異物の固着によってさらに許容でき
ない程度に顕著となる傾向がある。

【０００４】そこで、かかる問題点を解決するため、接
触帯電部材の表面をクリーニングするクリーニング方法
として、種々の方法が提案されている。大別すると、主
に力学的除去効果を目的としたものと、主に静電的除去
効果を目的としたものとに分けることができる。特に、
前者の力学的除去効果を目的としたものとしては、固
定或いは回転する清掃部材を押し付ける方法、清掃部
材をリトラクトして押し付ける方法、その他（ウエブ
等）が提案されている。

【０００５】ここで特に、のうち回転清掃部材を用い
た清掃手段について見てみると、特開平７−１９９６０
６号公報に開示されているように、帯電部材表面に接触
して該帯電部材表面を清掃する清掃部材と、前記清掃部
材に当接して、該清掃部材に付着した異物を叩き落とす
叩き部材を備えるように構成したものである。また、
のリトラクト手段を用いた清掃手段について見てみる
と、特開平３−１３０７８７号公報には、回転体である
接触帯電部材に対し、クリーニング手段の接触制御手段
によりクリーニング部材の接離を制御することが提案さ
れている。また、特開平５−１８８７３８号公報には、
帯電部材に対向する位置に配置されて、該帯電部材との
摺動に伴い該帯電部材の表面を清掃する帯電部材清掃手
段と、該帯電部材清掃手段または該帯電部材のうちの少
なくとも一方を移動させて、該帯電部材と該帯電部材清
掃手段とを選択的に当接させる支持位置変更手段と、を
備えるように構成したものである。上記特開平３−１３
０７８７号公報及び特開平５−１８８７３８号公報のク
リーニング部材としては、回転ロール、パッド、ブレー
ド等が用いられ、支持位置変更手段はソレノイド、スプ
リング、アーム等を用いた機構で構成される。また、特
開平６−１６１１７１号公報は、画像形成装置の駆動、
停止に応じて接触帯電手段或いはクリーニング手段を元
の位置から変位させ、互いに接触させるというものであ
る。クリーニング手段として帯電手段軸方向の往復動作
を行う形式としており、この往復動作には偏心カムを用
いている。また、位置変更手段としては、やはり、ソレ
ノイド、スプリング、アーム等を用いた機構で構成され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記特開平７−１９９６０６号公報の場合に
は、帯電部材表面に回転ブラシ等からなる清掃部材が常
時接触しているため、当該回転ブラシによって常時帯電
部材の清掃を実施すると、接触帯電部材の表面に対して
ダメージを与え、帯電部材の寿命を不必要に短くしてし
まうという問題点を有している。即ち、上記回転ブラシ
によって常時帯電部材の清掃を実施すると、帯電部材の
表面に生じた微小な傷が、異物の付着性をより増加させ
たり、異物自体を帯電部材の表面に擦り付けて固着させ
てしまう傾向も見られる。これに対し、非常時接触の清
掃部材を用いた場合でも、特開平３−１３０７８７号公
報や特開平５−１８８７３８号公報、あるいは特開平６
−１６１１７１号公報に用いられる位置変更機構は、ソ
レノイド、スプリング、アーム等を用いた機構で構成さ
れ、位置変更機構の構成が複雑でスペースをとり、装置
が大型化するとともに、コスト高を招くという問題点を
有している。

【０００７】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、画像形成装置の接触帯電手段の表面を清掃
する清掃部材を接離する機構を低コスト、省スペースで
実現し、それによって高画質の画像形成が長期的に実現
でき、そのランニングコストもより低減された画像形成
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１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
に接触して回転しつつ当該像担持体を帯電するロール状
の帯電部材と、前記帯電部材に接触して当該帯電部材を
清掃する回動可能な清掃部材と、前記像担持体に潜像を
形成し、該潜像をトナーによって現像する像形成手段と
を備えた画像形成装置において、前記清掃部材は、その
周方向に帯電部材に接触する接触部分と、帯電部材に接
触しない非接触部分とを有し、画像形成時、該清掃部材
はその非接触部分が帯電部材と対向する位置を保持して
停止し、所定の画像形成回数終了後、非画像形成回転中
の所定の時間だけ、前記清掃部材を回転させて帯電ロー
ルの表面を清掃するように構成したことを特徴とする画
像形成装置である。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、回転駆動
される像担持体と、前記像担持体に接触して回転しつつ
当該像担持体を帯電するロール状の帯電部材とを含む画
像形成ユニットが、画像形成装置本体に対して着脱自在
に装着可能であり、前記像担持体に潜像を形成し、該潜
像をトナーによって現像する像形成手段とを備えた画像
形成装置において、前記帯電部材に接触して当該帯電部
材を清掃する回動可能な清掃部材を、画像形成装置本体
側に配設し、前記清掃部材は、その周方向に帯電部材に
接触する接触部分と、帯電部材に接触しない非接触部分
とを有し、画像形成時、該清掃部材はその非接触部分が
帯電部材と対向する位置を保持して停止し、所定の画像
形成回数終了後、非画像形成回転中の所定の時間だけ、
前記清掃部材を回転させて帯電ロールの表面を清掃する
ように構成したことを特徴とする画像形成装置である。

【００１０】さらに、請求項３に記載の発明は、前記所
定の画像形成回数は、該像担持体の使用開始からの画像
形成回数に応じて変更されることを特徴とする請求項１
又は２記載の画像形成装置である。

【００１１】また更に、請求項４に記載の発明は、前記
清掃部材を回転させる所定の時間は、該像担持体の使用
開始からの画像形成回数に応じて変更されることを特徴
とする請求項１又は２記載の画像形成装置である。

【００１２】さらに、請求項５に記載の発明は、前記清
掃部材の接触部分は、導電性及び絶縁性繊維の混紡繊維
からなるブラシであることを特徴とする請求項１又は２
記載の画像形成装置である。

【００１３】又、請求項６に記載の発明は、前記清掃部
材の接触部分は、画像形成動作時の該清掃部材停止時、
該ロール状の帯電部材との間に絶縁距離以上の間隙を保
持していることを特徴とすることを特徴とする請求項１
又は２記載の画像形成装置である。

【００１４】更に、請求項７に記載の発明は、前記清掃
部材の接触部分との間に所定の食い込み量を有するよう
に配置され、当該清掃部材に付着した異物を除去する除
去部材を備えたことを特徴とすることを特徴とする請求
項１又は２記載の画像形成装置である。

【００１５】

【作用】上記のように構成すれば、以下のような作用に
より接触帯電部材表面の異物除去を効果的に向上させる
ことができるので、高画質でかつ低コストな画像形成を
長期的に実現できる画像形成装置を提供できる。

【００１６】請求項１の画像形成装置については、回転
動可能な清掃部材はその周方向に帯電部材への接触部分
と非接触部分とを持ち、画像形成動作時は、清掃部材は
その非接触部分が帯電部材と対向する位置を保って停止
しているので、この間に帯電部材に接触することはな
い。その後、所定画像形成回数終了後、非画像形成回転
中の所定の時間清掃部材を回転させることによって、所
定画像形成回数の間に帯電部材表面に付着した異物を除
去する。このときの所定画像形成回数は、その間に付着
した異物が帯電部材表面に固着してしまわない程度に長
く設定し、清掃部材の所定回転時間は、清掃部材表面の
全面が少なくとも１回は清掃部材の接触を得るように設
定すべきである。なお、上記所定画像形成回数をその間
に付着した異物が帯電部材表面に固着してしまわない程
度に長く設定するのは、異物が帯電部材表面に固着して
しまわなれば、当該異物による影響も許容できる範囲内
にあるためであり、あまり頻繁に清掃すると、帯電部材
の表面をかえって損傷するからである。

【００１７】特に、請求項２は、画像形成ユニットが画
像形成装置本体に対して着脱自在に装着可能にしてあ
り、像担持体及び帯電部材他の寿命に応じて交換できる
ようににしてある場合、帯電部材の清掃部材は、画像形
成装置側に配設してあるので、画像形成ユニットをより
安価にすることができ、ランニングコストの低減につな
がる。清掃部材の作用については、請求項１と同様であ
る。

【００１８】特に請求項３、４は、清掃部材の回転作動
のインターバルを示す画像形成回数や清掃部材の回転動
作時間は常に固定ではなく、その画像形成装置の使用開
始からの画像形成回数によって変化させることを示して
いる。帯電部材は使われるにつれてその表面が疎になっ
てくるため異物の付着が頻繁となるため、インターバル
を短くしていったり、清掃部材の接触機会を増やしてい
くことが必要な場合もある。

【００１９】特に請求項５は、清掃部材の接触部分は、
導電性及び絶縁性繊維の混紡繊維からなるブラシである
ため、導電性繊維が両極性の粉体異物を静電的に吸着す
る作用を示し、絶縁性繊維が混紡されていることで、ブ
ラシ繊維表面からの払い落としがしやすくなる利点があ
る。

【００２０】特に請求項６は、画像形成動作時の該清掃
部材停止時、清掃部材は、ロール状の帯電部材との間に
絶縁距離以上の間隙を保持しているので、画像形成動作
時に帯電部材へ印加されたバイアスが、清掃部材からリ
ークするのを防ぐことができる。

【００２１】特に請求項７は、清掃部材の接触部分との
間に所定の食い込み量をもった清掃部材に付着した異物
の除去部材を備えたことにより、清掃部材回動時に清掃
部材表面から異物を除去することで、常に清浄な清掃部
材表面を保てるようにし、清掃効率を長期にわたって保
てるようにしている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００２３】図２はこの発明の一実施の形態に係る画像
形成装置としてのタンデム型のカラー画像形成装置を示
すものである。

【００２４】すなわち、上記タンデム型のカラー画像形
成装置は、図２に示すように、黒（Ｋ）、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）の４つの画像
形成ユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが、水平方向に一
定の間隔をおいて並列的に配置されている。

【００２５】これらの４つの画像形成ユニット１Ｋ、１
Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、すべて同様に構成されており、大別
して、図２及び図３に示すように、所定の速度で回転駆
動される像担持体としての感光体ドラム２と、この感光
体ドラム２の表面を一様に帯電する接触帯電方式の帯電
装置３と、当該感光体ドラム２の表面に所定の色に対応
した画像を露光して静電潜像を形成するレーザ光源とミ
ラーよりなる露光光学系４と、感光体ドラム２上に形成
された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器５
と、感光体ドラム２の表面に残留した転写残りトナーを
除去するためのクリーニングユニット６とから構成され
ている。これらの感光体ドラム２の周辺に配置される画
像形成部材は、感光体ドラム２と共に一体的にユニット
化されており、当該画像形成ユニット１は、画像形成装
置本体に対して着脱自在に装着可能となっている。

【００２６】上記黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、サイアン（Ｃ）の各色の画像形成ユニット１
Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに設けられた露光光学系４には、
図示しない画像処理装置から各色の画像データが順次入
力され、これらの露光光学系４から画像データに応じて
出射されるレーザ光は、対応する感光体ドラム２の表面
に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ド
ラム２上に形成された静電潜像は、現像器５Ｋ、５Ｙ、
５Ｍ、５Ｃによって、それぞれ黒（Ｋ）、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）の各色のトナ
ー像として現像される。

【００２７】上記各画像形成ユニット１Ｋ、１Ｙ、１
Ｍ、１Ｃの感光体ドラム２上に、順次形成された黒
（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン
（Ｃ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１Ｋ、
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの下方にわたって配置された転写ユニ
ット７の中間転写ベルト（ベルト状の中間転写体）８上
に、４つの一次転写ロール９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃによ
って多重に転写される。これらの一次転写ロール９Ｋ、
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃは、各画像形成ユニット１Ｋ、１Ｙ、
１Ｍ、１Ｃの感光体ドラム２に対応した中間転写ベルト
８の裏面側に配設されている。そして、一次転写ロール
９Ｋ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃには、転写バイアス電源（図示
しない）が接続されており、所定のトナー極性とは逆極
性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定の
タイミングで印加されるようになっている。

【００２８】また、上記中間転写ベルト８は、図２に示
すように、ドライブロール１０と、テンションロール１
１と、バックアップロール１２との間に一定のテンショ
ンで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用
の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール
１０により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるよ
うになっている。

【００２９】上記中間転写ベルト８上に多重に転写され
た黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイア
ン（Ｃ）の各色のトナー像は、図２に示すように、当該
中間転写ベルト８の下方に配置されたバックアップロー
ル１２に圧接する二次転写ロール１３によって、圧接力
及び電界で記録媒体としての記録用紙１４上に二次転写
され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙１
４は、用紙搬送ベルト１５によって定着器１７へと搬送
される。上記二次転写ロール１３は、バックアップロー
ル１２の下方に圧接しており、水平方向の側方から搬送
される記録用紙１４上に、各色のトナー像を二次転写す
るようになっている。そして、上記各色のトナー像が転
写された記録用紙１４は、定着ローラ１６を内設した定
着器１７によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、装
置本体の外部に設けられた図示しない排出トレイ上に排
出される。

【００３０】なお、クリーニングユニット６には、図３
に示すように、筐体１８の感光体ドラム２の表面と対向
する開口部に、ウレタンゴム製のクリーニングブレード
１９が、感光体ドラム２の表面に、当該感光体ドラム２
の回転方向に対しカウンタ方向に向け、所定のオーバー
ラップ量をもって圧接するように配設されている。ま
た、筐体１８の内部には、開口部から一部外周部を突出
して感光体ドラム２の表面に接するクリーニングブラシ
２０と、オーガ２１がともに回転可能に配設されてい
る。本実施の形態では、クリーニングブラシ２０が感光
体ドラム２の表面と接触しながら、感光体ドラム２の表
面の移動速度の１．２倍〜３倍の回転速度で感光体ドラ
ム２の回転方向Ａと順方向に回転する。図示しないフリ
ッカーバーは、クリーニングブラシ２０の表面に付着し
たトナーその他をフリッキングする。

【００３１】また、上記中間転写ベルト８の周囲には、
図２に示すように、上述した如く、当該中間転写ベルト
８上に一次転写されたトナー像を、記録用紙１４に二次
転写するための二次転写ロール１３が、バックアップロ
ーラ１２に対向して圧接されている。二次転写した後に
中間転写ベルト８上に残留したトナーは、中間転写体ク
リーニング装置２２によって除去回収される。

【００３２】ところで、この実施の形態では、回転駆動
される像担持体と、前記像担持体に接触して回転しつつ
当該像担持体を帯電するロール状の帯電部材と、前記帯
電部材に接触して当該帯電部材を清掃する回動可能な清
掃部材と、前記像担持体に潜像を形成し、該潜像をトナ
ーによって現像する像形成手段とを備えた画像形成装置
において、前記清掃部材は、その周方向に帯電部材に接
触する接触部分と、帯電部材に接触しない非接触部分と
を有し、画像形成時、該清掃部材はその非接触部分が帯
電部材と対向する位置を保持して停止し、所定の画像形
成回数終了後、非画像形成回転中の所定の時間だけ、前
記清掃部材を回転させて帯電ロールの表面を清掃するよ
うに構成されている。

【００３３】図１はこの発明の一実施の形態に係る帯電
装置を示すものである。

【００３４】この帯電装置３は、金属製の板金からなる
帯電装置筐体３０を備えている。帯電装置筐体３０は、
感光体ドラム２の基材部と絶縁するように設置され、画
像形成ユニット１の筐体に固定されている。帯電ロール
３１は、金属製シャフト３２の外周に、所定の抵抗値に
調整された合成樹脂製の導電性層３３を被覆して構成さ
れている。この帯電ロール３１は、図１及び図４に示す
ように、その両端が軸受け３４によって回転自在に支持
されているとともに、スプリング３５によって均一な荷
重で感光体ドラム２の表面に接触するように配置されて
いる。上記帯電装置筐体３０とスプリング３５及び帯電
ロール３１の金属製シャフト３２は、合成樹脂製のホル
ダ３６によって互いに絶縁されており、帯電ロール３１
の金属製シャフト３２には、所定のバイアス電圧を付与
するべく図示しない板ばねの電極が接触している。

【００３５】帯電ロール３１と感光体ドラム２のニップ
部よりも上流側の帯電装置筐体３０には、開口部が設け
られており、当該開口部には、画像形成装置本体側に設
けられた帯電ロール清掃部材３７が対向するように配設
されている。帯電ロール清掃部材３７は、清掃ブラシ３
８とフリッカーバー３９からなり、清掃ブラシ３８のブ
ラシ先端は、フリッカーバー３９に対し、所定の食い込
み量で接触している。

【００３６】上記清掃ブラシ３８は、図１に示すよう
に、金属製シャフト４０の外周に、半径方向外方に向け
て所定の密度でブラシ用パイル４１を植毛して構成され
ている。この清掃ブラシ３８は、全周にわたって植毛さ
れている訳ではなく、周方向全周３６０°のうち、２７
０°程度がブラシ部分４２（接触部分）で、残り９０°
程度はシャフト面が露出した構成４３（非接触部分）と
なっている。上記清掃ブラシ３８は、金属シャフト４０
両端を焼結軸受け４４でブラシハウジング４５に回動自
在に固定されている。

【００３７】また、上記ブラシ用パイル４１は、抵抗値
が３ｌｏｇΩｃｍ前後の導電性繊維（ベルトロン：鐘紡
（株）社商品名）と、抵抗値が６ｌｏｇΩｃｍ以上の絶
縁性繊維（ナイロン等）との混紡であり、混紡比は１：
１となっている。導電性繊維の混紡比が高すぎるとブラ
シ繊維上に粉体がこびりつき、フリッキング性が低下す
るためブラシ繊維の汚れが激しく、ブラシ繊維本来のク
リーニング性が損なわれるため、帯電ロール３１の汚染
が悪化する。逆に、導電性繊維の混紡比が低すぎるとブ
ラシ繊維自体が持つ粉体を集塵する能力が低下し、同時
に腰の強い絶縁糸が多くなることにより、ブラシの力学
的除去力が上昇する。また、上記清掃ブラシ３８には、
導電性繊維を使用しているので、ブラシ停止時、ブラシ
シャフト側が帯電ロール３１と対向している時は、感光
体ドラム２とブラシ繊維４１の先端との間には、絶縁距
離以上の間隙が必要となる。

【００３８】上記のような構成の清掃ブラシ３８は、画
像形成動作時はブラシ３のシャフト４０が露出している
非接触部分４３の側が帯電ロール３１と対向した状態で
停止させ、非画像形成動作時のクリーニングサイクル時
には、当該清掃ブラシ３８を回転させるように構成され
ている。

【００３９】図４は清掃ブラシ３１をシャフト４０の露
出側が帯電ロール３１と対向した状態で停止させるとと
もに、所定のタイミングで回転駆動するための手段を示
すものである。

【００４０】上記清掃ブラシ３８は、図４に示すよう
に、ブラシシャフト４０の両端部が軸受け４４を介して
ブラシハウジング４５に回転自在に支持されており、こ
のブラシハウジング４５は、ブラシシャフト４０の軸方
向に沿って移動自在に、画像形成装置本体に取り付けら
れている。また、上記ブラシハウジング４５の部材の一
部４６は、図４に示すように、画像形成装置本体のフレ
ーム４７の裏面側に突出しており、当該突出部４６に
は、画像形成装置本体のフレーム４７に固定されたソレ
ノイド４８が対向するように配置されている。さらに、
上記ブラシハウジング４５は、画像形成装置本体との間
に介在された圧縮スプリング４９によって、突出部４６
がソレノイド４８の作動ロッド５０と当接するように付
勢されている。なお、上記ソレノイド４８は、ソレノイ
ド制御系５１によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるようにな
っている。

【００４１】また、上記清掃ブラシ３８のブラシシャフ
ト４０には、図４に示すように、その一端部に当該清掃
ブラシ３８を回転するためのギヤ５２が取り付けられて
おり、このブラシ側のギヤ５２は、帯電ロール３１の端
部に取り付けられたギヤ５３と所定のタイミングで噛み
合い、清掃ブラシ３８を回転駆動するように構成されて
いる。

【００４２】さらに、上記清掃ブラシ３８のブラシシャ
フト４０は、図４（ｂ）に示すように、その先端部５４
が断面Ｄ型にカットされており、当該ブラシシャフト４
０のＤ型カット部５４は、画像形成装置本体側に設けら
れた断面Ｄ型の穴５５に嵌合され、清掃ブラシ３８を所
定の角度で停止させるようになっている。なお、上記Ｄ
型の穴５５の開口端部５６は、ブラシシャフト４０のＤ
型カット部５４とスムースに嵌合するようにテーパ状に
形成されている。

【００４３】以上の構成において、この実施の形態に係
る画像形成装置では、次のようにして、当該画像形成装
置の接触帯電手段の表面を清掃する清掃部材を接離する
機構を低コスト、省スペースで実現し、それによって高
画質の画像形成が長期的に実現でき、そのランニングコ
ストもより低減することが可能となっている。

【００４４】すなわち、この実施の形態に係る画像形成
装置の場合には、図２及び図３に示すように、カラーや
白黒の画像を形成する際に、黒（Ｋ）、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）の各画像形成
ユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにおいて、感光体ドラ
ム３の表面を帯電装置３の帯電ロール３１によって帯電
した後、当該感光体ドラム２の表面に画像露光を施して
静電潜像を形成し、当該静電潜像を対応する色の現像器
５によって現像する。そして、上記感光体ドラム２上に
形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト８上に互
いに重ね合わせた状態で順次転写され、当該中間転写ベ
ルト８上に多重に転写されたトナー像は、二次転写ロー
ル１３によって記録用紙１４上に一括して二次転写され
る。その後、各色のトナー像が転写された記録用紙１４
は、定着器１７によって定着処理を受け、カラー画像の
形成が行われる。

【００４５】また、一次転写工程が終了した後の感光体
ドラム２表面は、クリーニングユニット６によって残留
トナーが除去されるが、トナーの外添剤等の微小粒子
は、クリーニングユニット６によって除去しきれずに、
その一部が当該クリーニングユニット６を通過して、感
光体ドラム２の表面に付着したまま帯電ロール３１まで
移動する。すると、感光体ドラム２の表面に付着したト
ナーの外添剤等の異物は、当該感光体ドラム２の表面に
接触する帯電ロール３１の表面に付着し、徐々に堆積す
る。

【００４６】この実施の形態では、図１に示すように、
上記帯電ロール３１の表面に付着したトナーの外添剤等
の異物を、当該帯電ロール３１の表面に接触する清掃ブ
ラシ３８によって、所定のタイミングで除去するように
なっている。その際、上記清掃ブラシ３８は、図１及び
図４に示すように、画像形成時には、帯電ロール３１の
表面に非接触部分４３が対向する状態となっており、非
画像形成状態のクリーニング時には、回転駆動されて接
触部分４２が帯電ロール３１の表面に接触するように構
成されている。

【００４７】図４は、通常の画像形成動作中、清掃ブラ
シ３８が帯電ロール３１に対向しない位置で停止してい
る状態を示すものである。ブラシハウジング４５は、ソ
レノイド４８の作動ロッド５０がブラシハウジング４５
の突出部４６を押すことによって、ブラシハウジング４
５の移動範囲の画像形成装置本体奥側に位置している。
このとき、ブラシシャフト４０の画像形成装置奥側のＤ
カット部５４が、画像形成装置本体側に対向するＤ穴５
５に挿入されることにより、清掃ブラシ３８のブラシパ
イル４１の無い部分４３が帯電ロール３１に対向して停
止する。

【００４８】図５は、クリーニングサイクル中の状態を
示す図である。ソレノイド４８をＯＮ状態とすることに
よって、当該ソレノイド４８の作動ロッド５０の位置に
より、ブラシハウジング４５は、その移動範囲の画像形
成装置手前側に位置している。このとき、ブラシシャフ
ト４０のＤカット部５４は、穴Ｄ５５から外れているの
で回転自在となるため、ブラシシャフト４０の画像形成
装置奥側のギヤ５２が帯電ロール３１の金属シャフト３
２の画像形成装置奥側のギヤ５３より駆動を受けてい
る。

【００４９】このときの清掃ブラシ３８の回転速度は、
帯電ロール３１の周速に対するブラシ３８の周速の比で
０．３〜０．９及び１．１〜３．０程度で、さらに望ま
しくは１．２〜１．８程度に設定される。これは、清掃
ブラシ３８の周速の方を早くする方がフリッキングによ
ってブラシ３８表面を新鮮にする効果が顕著となるから
である。また、ブラシ周速が遅すぎると、ブラシ３８に
よる掻き取り効果が弱く、ブラシ周速が高すぎると帯電
ロール３１表面にダメージを与えてしまう危険がある。

【００５０】これらの清掃ブラシ３８と帯電ロール３１
の周速比と、クリーニング効率及び帯電ロール３１表面
の傷との関係は、図６に示すように、周速比が１の場合
にクリーニング効率が最低となる反面、帯電ロール３１
表面の傷は最良となる。これに対して、周速比が１から
離れると、クリーニング効率は徐々に良くなる反面、帯
電ロール３１表面の傷は徐々に悪くなる。したがって、
清掃ブラシ３８と帯電ロール３１の周速比は、上述した
ように、クリーニング効率と帯電ロール３１表面の傷の
状態を考慮すると、１．２〜１．８の範囲が望ましい。

【００５１】この発明を、実際に実機上に適用した場合
の性能確認を実施した結果を図６に示す。実機でトナー
像面積率５〜１５％での用紙走行を、１０℃／１５％の
低温低湿環境下で実施した。ここでは汚れ付着状態の許
容条件は、プリント上デイフェクト発生無きこととし、
クリーニングサイクルのインターバルは、帯電ロール３
１表面への汚れ付着状態をチェックした結果より決定し
た。汚れ付着は、帯電ロール３１の使用時間に比例して
悪化する傾向があるため、クリーニングサイクルのイン
ターバルもそれに従って短くしていく必要があることが
わかった。クリーニングサイクルのインターバルは、画
像形成装置の使用開始からの累積した画像形成枚数に応
じて、図７に示すように、徐々に短くしていくことが望
ましい。

【００５２】図８は使用開始からの画像形成枚数に対す
るクリーニングインターバルの関係を示すグラフであ
る。例えば、画像形成枚数が２５ｋ枚（１ｋ枚＝１００
０枚）の場合には、クリーニングインターバルが５ｋ枚
に設定され、使用開始からの画像形成枚数が５０ｋ枚、
７５ｋ枚と次第に増加するに伴って、クリーニングイン
ターバルが次第に短くなるように設定されている。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、画像形成装置の接触帯電手段の表面を清掃する清掃
部材を接離する機構を低コスト、省スペースで実現し、
それによって高画質の画像形成が長期的に実現でき、そ
のランニングコストもより低減された画像形成装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（ａ）（ｂ）はこの発明の一実施の形態
に係る画像形成装置の帯電装置をそれぞれ示す断面構成
図である。

【図２】 図２はこの発明の一実施の形態に係る画像形
成装置を示す構成図である。

【図３】 図３はこの発明の一実施の形態に係る画像形
成装置の画像形成ユニットを示す構成図である。

【図４】 図４（ａ）（ｂ）はこの発明の一実施の形態
に係る画像形成装置の帯電装置を示す断面構成図及び要
部断面図である。

【図５】 図５はこの発明の一実施の形態に係る画像形
成装置の帯電装置を示す断面構成図である。

【図６】 図６は帯電ロールと清掃ブラシの周速比とク
リーニング効率等の関係を示すグラフである。

【図７】 図７は用紙走行枚数と帯電ロールの汚れ面積
率との関係を示すグラフである。

【図８】 図８は使用開始からの画像形成枚数とクリー
ニングインターバルとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

３：帯電装置、３１：帯電ロール、３７：帯電ロール清
掃部材、３８：清掃ブラシ、４１：ブラシ用パイル、４
２：ブラシ部分（接触部分）、４３：非接触部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂廼邉 真 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 渕脇 隆 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H003 AA12 BB11 CC05 2H027 DA41 DA45 EA18 EC14 ED03 EE01 EF11 EF12 HB02 HB07 HB14 HB19

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される像担持体と、前記像担持
   体に接触して回転しつつ当該像担持体を帯電するロール
   状の帯電部材と、前記帯電部材に接触して当該帯電部材
   を清掃する回動可能な清掃部材と、前記像担持体に潜像
   を形成し、該潜像をトナーによって現像する像形成手段
   とを備えた画像形成装置において、 前記清掃部材は、その周方向に帯電部材に接触する接触
   部分と、帯電部材に接触しない非接触部分とを有し、画
   像形成時、該清掃部材はその非接触部分が帯電部材と対
   向する位置を保持して停止し、所定の画像形成回数終了
   後、非画像形成回転中の所定の時間だけ、前記清掃部材
   を回転させて帯電ロールの表面を清掃するように構成し
   たことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 回転駆動される像担持体と、前記像担持
   体に接触して回転しつつ当該像担持体を帯電するロール
   状の帯電部材とを含む画像形成ユニットが、画像形成装
   置本体に対して着脱自在に装着可能であり、前記像担持
   体に潜像を形成し、該潜像をトナーによって現像する像
   形成手段とを備えた画像形成装置において、 前記帯電部材に接触して当該帯電部材を清掃する回動可
   能な清掃部材を、画像形成装置本体側に配設し、前記清
   掃部材は、その周方向に帯電部材に接触する接触部分
   と、帯電部材に接触しない非接触部分とを有し、画像形
   成時、該清掃部材はその非接触部分が帯電部材と対向す
   る位置を保持して停止し、所定の画像形成回数終了後、
   非画像形成回転中の所定の時間だけ、前記清掃部材を回
   転させて帯電ロールの表面を清掃するように構成したこ
   とを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記所定の画像形成回数は、該像担持体
   の使用開始からの画像形成回数に応じて変更されること
   を特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記清掃部材を回転させる所定の時間
   は、該像担持体の使用開始からの画像形成回数に応じて
   変更されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 前記清掃部材の接触部分は、導電性及び
   絶縁性繊維の混紡繊維からなるブラシであることを特徴
   とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記清掃部材の接触部分は、画像形成動
   作時の該清掃部材停止時、該ロール状の帯電部材との間
   に絶縁距離以上の間隙を保持していることを特徴とする
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記清掃部材の接触部分との間に所定の
   食い込み量を有するように配置され、当該清掃部材に付
   着した異物を除去する除去部材を備えたことを特徴とす
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装
   置。