JP2005227585A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潜像担持体に付着した放電生成物を確実に除去するとともに、ゴムブレード等のクリーニング手段のダメージを抑制し、安定したクリーニング状態を得ることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】電子写真プロセスを利用する画像形成装置において、潜像担持体１上の残留トナーをクリーニングするクリーニング手段６を、少なくとも潜像担持体１に当接される弾性ブレード６１と、弾性ブレード６１の潜像担持体移動方向の上流側に配置されバイアス電圧が印加されるとともに潜像担持体表面を摺擦するブラシ回転体よりなるクリーニング補助部材６２と、クリーニングされた廃トナーを搬送、排出する廃トナー搬送部材６３より構成した。さらに、クリーニング補助部材６２に印加するバイアス電圧をブラシバイアス変更信号によって変更するバイアス印加手段９を設け、弾性ブレード６１の潜像担持体１への当接部に適量のトナーが進入するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の電子写真プロセスを利用する画像形成装置に関する。

従来、電子写真プロセスを利用する画像形成装置において潜像担持体表面に残留したトナーを除去する場合、ゴムブレードなどが用いられる。これは、潜像担持体表面への密着性が高いうえに、潜像担持体表面を傷つけにくい材料であるためである。また、弾性を持っているためゴムブレードと潜像担持体の当接位置とこの当接位置とは逆側のゴムブレード端部の位置を決めることにより、所望の圧力を得ることができる。このような手段により、従来残留トナーの除去を実現してきた。

ところで、電子写真プロセスにおいて潜像担持体を帯電装置により帯電させる際に放電生成物が発生し、この放電生成物は潜像担持体に付着する。この放電生成物の潜像担持体への付着は、帯電装置として直流電圧に交流電圧を重畳したバイアス電圧を印加した帯電ロールを使用する場合に多くなる。とくに、安定した潜像担持体の帯電電位を得るため、バイアス電圧の交流成分のピークトゥピーク電圧を大きくしなければならない場合に顕著になり、ゴムブレードだけで潜像担持体に付着した放電生成物を除去するのは困難になる。

放電生成物を除去できず、潜像担持体表面に付着したままになると、放電生成物が空気中の水分を吸収し、画像欠陥の原因となる。また、潜像担持体表面の摩擦係数が高くなり、ゴムブレードの当接・摺擦状態が変化してブレードエッジの欠けやめくれなどの原因となる。このため、放電生成物の除去性能を持ったクリーニング補助部を有するクリーニング装置が必要となる。

そこで、従来、磁性粒子よりなる磁気ブラシを形成し、これを潜像担持体に接触させて摺擦することで、潜像担持体表面に付着した放電生成物を除去するクリーニング補助部材をゴムブレードの潜像担持体移動方向の上流側に配置するクリーニング装置が提案されている。これによって、放電生成物の付着による画像欠陥や潜像担持体表面の摩擦係数の上昇によるゴムブレードの劣化を回避することはできる。

しかし、磁気ブラシによって放電生成物の除去を安定して行うようにすると、潜像担持体との摺擦部分でのトナーの掻き取り性能が上がるため、ゴムブレードの潜像担持体との当接部に進入する残留トナーが非常に少なくなる場合がある。ゴムブレードは当接部のわずかなトナーの滞留やごく微量のトナー外添剤のすり抜けによって安定した当接状態を保っている。このため、当接部へのトナーの進入がほとんどなくなると、潜像担持体との密着度が増加し、潜像担持体の駆動トルクが上昇したり、ブレードエッジがダメージを受けたり、場合によってはブレードのめくれが発生したりする。

このような問題を解決しながら、安定して放電生成物の除去を行うために、特許文献１では、画像形成動作時には磁気ブラシローラを潜像担持体から離間し、非画像形成動作時の、例えば画像形成後の潜像担持体の逆回転時に磁気ブラシローラを当接して駆動し、潜像担持体の停止前に駆動を停止して離間する方法が提案されている。これにより上述の課題解決とともに磁気ブラシローラの長寿命化を図っている。

また、特許文献２では、磁気ブラシローラに、直流電圧または交流電圧を重畳した直流電圧をバイアス電圧として印加する方法が提案されている。その実施例によると、クリーニング部での潜像担持体の表面電位に合わせて磁気ブラシローラに印加するバイアス電圧を決めたり、表面電位の変化に応じてバイアス電圧を変更するようになっている。この方法によると、バイアス電圧の効果により磁性粒子が潜像担持体に付着するのを防止するのと同時に、トナーを感光体に付着させることができる。

しかしながら、これらの方法には、以下のような問題が存在する。

すなわち、特許文献１の方法では、画像形成時以外のタイミングで磁気ブラシを当接させているため、画像形成中に放電生成物が蓄積し画像欠陥が発生することがある。これを回避するために、所定枚数のプリントごとに磁気ブラシの当接・駆動動作を行う非画像形成状態を設けると、時間当たりのプリント枚数が減少してしまう。

一方、特許文献２の方法では、磁性粒子が潜像担持体に付着するのを防止することを目的として、潜像担時体の表面電位に合わせて磁気ブラシローラへの印加バイアスを変更しているため、転写後の残留トナーが微量になった状態が連続した場合、磁気ブラシローラから潜像担持体へのトナー供給がおこなえず、ゴムブレードがダメージを受けたり、潜像担持体の駆動トルクが上昇してしまう可能性がある。
特開平１０−４９０２２号公報 特開平１０−１４３０３９号公報

本発明が解決しようとする課題は、潜像担持体に付着した放電生成物を確実に除去するとともに、ゴムブレード等のクリーニング手段のダメージを抑制し、安定したクリーニング状態を得ることができる画像形成装置を提供することにある。

本発明の第一の画像形成装置は、少なくとも潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記潜像担持体表面を露光し静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、前記トナーによって形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、転写後に前記潜像担持体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、前記クリーニング手段を、少なくとも潜像担持体に当接される弾性ブレードと、前記弾性ブレードの潜像担持体移動方向の上流側に配置されバイアス電圧が印加されるとともに潜像担持体表面を摺擦するブラシ回転体よりなるクリーニング補助部材と、クリーニングされた廃トナーを搬送、排出する廃トナー搬送部材より構成し、さらに、前記クリーニング補助部材に印加するバイアス電圧をブラシバイアス変更信号によって変更するバイアス印加手段を設け、前記弾性ブレードの前記潜像担持体への当接部に適量のトナーが進入するようにしたことを特徴とする。

この構成によれば、クリーニング補助部材は弾性ブレードよりも潜像担持体の上流側に配置しているため、弾性ブレードと潜像担持体の当接部への放電生成物の進入を阻止し、付着量を著しく減少させることができる。これにより、潜像担持体への放電生成物などの付着が原因となって発生する画像欠陥や、潜像担持体の摩擦係数が上昇して起こる弾性ブレードのエッジの欠けやめくれなどを回避することができる。

また、クリーニング補助部材にバイアス電圧を印加し、トナーのブラシ回転体への吸着を抑制または制御しているため、弾性ブレード当接部への残留トナーの進入を維持し、弾性ブレードの当接状態を安定に保つことができる。

さらに、このクリーニング補助部材に印加するバイアス電圧は、ブラシバイアス変更信号によって変更する。このため、残留トナーの進入量や弾性ブレードの当接状態の変化に応じてバイアス電圧を変更し、弾性ブレードの当接部に進入するトナーの量を制御することができる。

このように本構成では、画質欠陥の発生を回避するばかりでなく、転写後の残留トナーが極端に少なくなった場合であっても、弾性ブレードのダメージを抑制することができる。つまり、弾性ブレードや潜像担持体の長寿命化を図ることができる。

本発明の第二の画像形成装置は、第一の画像形成装置において、クリーニング補助部材を、磁性粒子と、回転可能なマグネットロールまたは内部に固定マグネットを内包した導電性スリーブよりなる磁性粒子搬送部材と、磁性粒子の搬送量を規制する搬送量規制部材より構成し、前記磁性粒子にて形成される磁気ブラシによって潜像担持体表面を摺擦するようにしたものである。

この構成によれば、搬送量が制限された磁性粒子にて形成される磁気ブラシによって摺擦を行うため、安定した摺擦状態を得ることができる。したがって、潜像担持体の摩耗量を必要最小限に抑え、部分的に傷をつけることもなく放電生成物などを除去することができる。

通常のブラシを使用した場合、先端力が増すと、潜像担持体表面にトナーや外添剤が固着し、フィルミングが発生することがある。しかし、磁気ブラシでは磁性粒子が潜像担持体を摺擦しているので、フィルミングも発生しない。また、磁気ブラシでは、摺擦や押圧によるブラシの摩耗や毛倒れもなく長期にわたり安定した放電生成物除去性を維持できる。

このように、本構成では潜像担持体の摩耗量を必要最小限に抑制し、長期にわたり放電生成物などの付着物を安定して除去するとともに、画像欠陥となるトナーや外添剤のフィルミングを防止することができる。

本発明第三の画像形成装置は、第一または第二の画像形成装置において、前記バイアス印加手段が、前記クリーニング補助部材に直流電圧または交流電圧の重畳された直流電圧をバイアス電圧として印加し、前記ブラシバイアス変更信号に応じて、直流電圧、交流電圧重畳有無、交流電圧の振幅またはデューティーのうちのいずれかを変更するようにしたものである。

この構成によれば、弾性ブレードと潜像担持体の当接部に残留トナーが進入しないことにより、弾性ブレードの安定した当接状態を維持できずに、めくれたり、欠けたりすることを効果的に回避することができる。これは、弾性ブレード当接部への残留トナー進入量が減少しないようトナーが潜像担持体に向かう力を受けるような電界をかけることができるだけでなく、弾性ブレードの当接状態に応じて発生されるブラシバイアス変更信号により、ブラシ内に蓄積したトナーを潜像担持体へと移動させるような電界を作用させることができるからである。

また、時折、ブラシ内のトナーを潜像担持体へと移動させることにより、ブラシ中のトナー濃度の上昇を抑制することもでき、これにより、磁気ブラシと潜像担持体の接触状態を安定に保つことができる。

このように本構成によって、弾性ブレードの当接状態に対応して、ブラシ内のトナーをブレード当接部へと供給することができるので、弾性ブレードのめくれや欠けなどの弾性ブレードのダメージをさらに効果的に回避することができる。また、磁気ブラシ中のトナー濃度上昇の抑制により、より確実な放電生成物の除去を行うことができる。

本発明の第四の画像形成装置は、第一乃至第三のうちのいずれかの画像形成装置において、ブラシバイアス変更信号が、少なくとも画像情報の面積率に応じて発生されるようにしたものである。

この構成によると、画像の面積率が少なく、弾性ブレード当接部に進入する残留トナーが少ない場合、ブラシ内のトナーが潜像担持体に付着するようなバイアス電圧を印加するよう、バイアス印加手段を制御することができる。これにより、弾性ブレード当接部に進入する残留トナー量が少ない場合であっても弾性ブレードのめくれや欠けを回避することができる。

また、大面積率の画像の場合、残留トナーをブラシに吸着させるようなバイアス電圧を印加するよう、バイアス印加手段を制御することもできる。これにより、大量の残留トナーがブレード当接部に進入し、ブレードをすり抜けてしまうクリーニング不良の発生を、弾性ブレードの負荷を増やすことなく防止できる。

このように本構成によって、画像の面積率によって発生しやすくなる弾性ブレードのめくれや欠け、あるいはクリーニング不良を回避することができる。

本発明の第五の画像形成装置は、第一乃至第三のうちのいずれかの画像形成装置において、ブラシバイアス変更信号が、少なくとも潜像担持体の駆動トルクに応じて発生されるようにしたものである。

潜像担持体の駆動トルクは弾性ブレードの当接状態と密接な関係にあるので、この構成によれば、弾性ブレードの当接状態が変化し弾性ブレードのめくれや欠けが発生する状態になる前に、ブラシ内のトナーが潜像担持体に付着するようなバイアス電圧を印加するよう、バイアス印加手段を制御できる。これにより、弾性ブレードの当接状態を正常に戻すことができる。

このように、本構成によって弾性ブレードの当接状態を維持することができ、弾性ブレードのめくれや欠けを回避することができる。

本発明によれば、潜像担持体表面への放電生成物の付着による画像欠陥を回避できるばかりでなく、弾性ブレードと潜像担持体との当接部に進入するトナーの量を調整することで、弾性ブレードのエッジの欠けやめくれを防止し、安定したクリーニング状態を得ることができる。

以下、添付図面に基づいて本発明の画像形成装置について説明する。

図１は本発明の画像形成装置の概略構成図である。

図１中符号１は感光体ドラム（潜像担持体）であり、矢線ａ方向への回転に伴いその表面には周知の電子写真プロセスによって画像情報に応じた静電潜像が形成される。すなわち、プリント開始となると、感光体ドラム１は帯電装置２によって所定の暗電位まで帯電された後、図示外のレーザビームスキャナから発せられたレーザービーム３によって画像信号に応じた露光がなされる。次に、この感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像装置４で現像してトナー像を形成するようになっている。

実施例では、感光体ドラム１としてＯＰＣ（有機光導電体）に耐摩耗層をオーバーコートした感光体を使用した。使用する感光体ドラム１の感光層としては公知の様々なものを使用可能であるが、機械的な強度が高く弾性ブレードの摺擦による放電生成物の除去がより困難な本実施例に使用したオーバーコート感光体やアモルファスシリコン感光体などに本発明を適用するとより有効である。

実施例では、プロセススピードを２６０ｍｍ／ｓｅｃとし、帯電装置２として、バイアス電圧が印加された帯電ロール２を使用して、感光体ドラム１の表面電位を−７００Ｖとした。このとき帯電ロール２に印加されるバイアス電圧は、−７１０Ｖの直流電圧に周波数２．１ｋＨｚ、ピークトゥピーク電圧１．８ｋＶの交流電圧（正弦波）を重畳したものである。

さらに、レーザービーム３の光量は露光部の表面電位が−３００Ｖとなるようにした。現像装置４の現像ロールは、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を担持・搬送しており、感光体ドラム１の速度の１．７５倍、すなわち４５５ｍｍ／ｓｅｃで回転している。現像装置４では直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することで、露光部を現像している。現像バイアスは、直流成分を−５８０Ｖ、交流成分を ピークトゥピーク電圧が１．０ｋＶ、周波数４．０ｋＨｚ、デューティー（Duty）０．６の矩形波とした。

使用したトナーは、乳化重合法により作成し、コールターカウンター（コールター社製）で測定した体積平均粒径が５．８μｍのトナーであった。トナー粒径は必ずしもこの限りではなく、３〜７μｍであればよい。トナーの形状は形状係数で表わした。この形状係数とは、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ；ニコン社製）で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行って次式により算出した値である。

形状係数＝｛（トナー径の絶対最大長）^２／トナーの投影面積｝×（π／４）×１００
上式に示すように、トナーの形状係数は、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積の比で表わしており、真球の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。形状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値とする。本実施例では、形状係数１３０〜１４０のトナーを用いた。さらにトナーには、平均粒径１０〜１５０ｎｍの、シリカおよびチタニア等の無機微粒子（外添剤）を適宜量外添した。

本実施例においては上述の現像剤を使用したが、必ずしもこの限りでなく従来使用されている粉砕トナーを使用してもよい。ただし、弾性ブレードによるクリーニングが困難で、弾性ブレードにかかる負荷の大きい小粒径のトナーや球形トナーに本発明を適用するとより効果的である。

また、本実施例では、キャリアとして平均粒径３５μｍのフェライトビーズを使用した。

次に、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像は転写装置５によって転写材７に転写される。そして、トナー像を保持した転写材７は定着器（図示せず）に送り込まれてトナー像の定着処理がなされる。ここでは、転写材７にトナー像を転写する例を示したが、中間転写体に転写したトナー像を転写材に転写する画像形成装置であってもよい。

転写材７にトナー像を転写する領域を通過した感光体ドラム１の表面には、転写材７に転写できなかったいわゆる残留トナーが存在している。この残留トナーは、感光体ドラム１の回転に伴い、クリーニング装置６に達する。ここで、クリーニング装置６付近での感光体１の表面はクリーニング前露光装置８によって露光・除電されて、０〜−５０Ｖになっている。

図２は、クリーニング装置６の構成図である。クリーニング装置６は、クリーニングブレード（弾性ブレード）６１と、クリーニング補助部材６２と、廃トナー搬送部材６３と、シール部材６４より構成されている。

このうち、クリーニング補助部材６２は、搬送量規制部材６２ａと磁性粒子搬送部材６２ｂと磁性キャリア（磁性粒子）６２ｃより構成されている。磁性粒子搬送部材６２ｂに吸着されている磁性キャリア６２ｃは、搬送量規制部材６２ａによって搬送量が規制され、磁気ブラシを形成して感光体ドラム１表面に接触し、摺擦する。

また、本実施例では、磁性粒子搬送部材６２ｂを、図３に示すように回動可能な非磁性の導電性スリーブ６２ｂ１とその内部に固定されたマグネットロール６２ｂ２より構成した。この磁性粒子搬送部材６２ｂは、感光体ドラム１表面に所望の間隙をもって配置され、感光体ドラム１表面との最近接位置で感光体ドラム１とは逆方向に移動するよう、磁性キャリア６２ｃよりなる磁気ブラシを回転搬送するものである。これにより、主として感光体ドラム１表面に付着した放電生成物などを除去する。

実施例では、導電性スリーブ６２ｂ１と感光体ドラム１の最近接距離を０．４〜０．５ｍｍとし、導電性スリーブ６２ｂ１の回転速度を２４０ｍｍ／ｓｅｃとした。また、磁性キャリア６２ｃの搬送量は、６００〜７００ｇ／ｍ^２とした。ただし、導電性スリーブ６２ｂ１の回転速度、回転方向、感光体ドラム１との距離、磁性キャリア６２ｃの搬送量は必ずしもこの限りではなく、感光体ドラム１との摺擦部で磁性キャリア６２ｃがこぼれたり、感光体ドラム１表面を著しく傷つけたりせずに、放電生成物を十分除去できる条件を選べばよい。

導電性スリーブ６２ｂ１にはバイアス印加手段９より直流バイアス電圧が印加されており、感光体ドラム１上の残留トナーが磁気ブラシに吸着しにくくなるようにしている。ここでは、直流バイアス電圧を−１００Ｖとした。さらに、Ａ４用紙プリント２５枚毎にブラシバイアス変更手段１０よりブラシバイアス変更信号を出力し、直流バイアス電圧を１秒間−２００Ｖに変更するようにした。変更時のバイアス電圧や変更バイアス印加時間はこの条件に限らず、磁性キャリア６２ｃが感光体ドラム１へ移動せず、磁気ブラシ内のトナーがより多く感光体ドラム１へと移動し、弾性ブレード６１の当接状態を安定にできるものであればよい。

感光体ドラム１と磁気ブラシの接触領域を通過した残留トナーは、感光体ドラム１に当接する弾性ブレード６１によって掻き落とされる。弾性ブレード６１は、ヤング率が７．９４Ｎ／ｍｍ^２、硬度（ＩＲＨＤ:国際ゴム硬さ ）が７５度、永久伸びが１．５％のウレタンゴム製で、厚さを２ｍｍ、固定端からの自由長を８ｍｍとした。さらに、感光体ドラム１表面を押圧した時、エッジ部の変位量が０．９ｍｍ、感光体ドラム１表面の接線と弾性ブレード６１の固定端と接触点を結ぶ直線のなす角（ブレード・セット・アングル）が２２度となるよう弾性ブレード６１を固定した。

残留トナーは感光体ドラム１と磁気ブラシの接触領域を通過するものが多いが、磁気ブラシとの摩擦や機械的な掻き取り力によって、磁気ブラシに吸着するものもある。また、弾性ブレード６１で掻き落とされ、磁気ブラシ上に落下するものが多くある。これらのトナーは磁気ブラシと感光体ドラム１の接触する領域の磁性キャリア６２ｃの動きに従い、再び接触領域に進入する。

ここで、磁性キャリア６２ｃとの摩擦により、正常に帯電したトナーは磁気ブラシにとどまる。正常に帯電しないトナーは磁性粒子搬送部材６２ｂの回転や搬送量規制部材６２ａの作用領域に進入するときの磁気ブラシの状態変化により、クラウド状に磁気ブラシから離れ、フィルム状の材料で感光体ドラム１表面に軽く接触したシール部材６４や廃トナー搬送部材６３の搬送領域に落下し、廃トナー回収部（図示せず）へと送られる。

上記の設定で、高温高湿環境下（２８℃、８５％ＲＨ）で、５００００枚プリント（感光体ドラム約６００００回転相当）を実施した。この時の画像の面積率は３％とした。

この結果、放電生成物の付着などによる画像欠陥（白抜け）が発生しなかった上に、弾性ブレード６１の欠けによるトナーの通過も発生しなかった。また、プリント中に弾性ブレード６１がめくれたり、欠けたりすることによるクリーニング不良が発生することもなかった。

実施例１と同様な構成で、−１００Ｖであった直流バイアス電圧にＡ４用紙プリント２５枚毎に１秒間ピークトゥピーク電圧が１．０ｋＶ、周波数が４ｋＨｚの交流電圧を重畳するように変更した。

５００００枚プリントした場合、放電生成物の付着などによる画像欠陥（白抜け）が発生しなかった上に、弾性ブレード６１の欠けによるトナーの通過も発生しなかった。また、弾性ブレード６１がめくれることもなかった。

本実施例では、印加バイアス電圧として直流バイアスを印加しておき、バイアス変更時に交流電圧を重畳するように構成した。しかし必ずしもこの限りでなく、感光体ドラム１に磁気ブラシ中のトナーをより付着させやすくするものであればよい。例えば、あらかじめ交流電圧を重畳した直流電圧をバイアス電圧として印加しておき、バイアス変更時にピークトゥピーク電圧やデューティー（Duty）を変更して磁気ブラシ中のトナーが感光体ドラム１に移動しやすくしてもよい。

実施例１と同様な構成で、導電性スリーブ６２ｂ１に印加するバイアス電圧を−１００Ｖとし、図４に示すように、画像の面積率が５％未満の画像が２５枚連続したとき、直流バイアス電圧にプリント２５枚毎に、また、面積率が５％以上の画像の場合、プリント５０枚毎にブラシバイアス変更手段１０よりブラシバイアス変更信号を出力し、１秒間ピークトゥピーク電圧が１．０ｋＶ、周波数が４ｋＨｚの交流バイアス電圧を重畳するように変更した。

この条件で２００枚毎に面積率３％の画像と面積率１０％の画像を交互に出力し５００００枚のプリントを実施した。この場合にも、放電生成物の付着などによる画像欠陥（白抜け）が発生しなかった上に、弾性ブレード６１の欠けによるトナーの通過も発生しなかった。また、弾性ブレード６１がめくれることもなかった。

実施例１と同様な構成で、導電性スリーブ６２ｂ１に印加するバイアス電圧を−１００Ｖとし、感光体ドラム１の駆動トルクが０．７５Ｎ・ｍを超えたときにブラシバイアス変更手段１０よりブラシバイアス変更信号を出力し、１秒間ピークトゥピーク電圧が−２００Ｖの直流電圧にバイアス電圧を変更するようにした。

ここで、図５に示すブロック図のように、感光体ドラム駆動モータ１１の駆動電流は、駆動電流値出力手段１３の電流値−電圧変換出力手段１３１により電圧に変換され、ローパスフィルタ１３２及びＡＤ変換手段１４を経てブラシバイアス変更手段１０に入力される。そして、ブラシバイアス変更手段１０のバイアス変更基準電流比較手段１０１において、図６に示すように、バイアス変更をおこなう基準電流値に相当する電圧値と比較され、基準電流値を上回っていた場合、ブラシバイアス変更信号発生手段１０２からブラシバイアス変更信号が所定時間出力され、バイアス印加手段９に送信される。バイアス印加手段９は、このブラシバイアス信号を受けると、バイアス電圧を変更して出力する。

本実施例では、上述の手段によって感光体ドラム１の駆動トルクを検知し、印加バイアス電圧を変更したが、必ずしもこの限りではなく、駆動トルクが検知でき、その値に応じて、バイアス電圧を変更できればよい。例えば、感光体ドラム１の駆動軸に設けたトルクセンサによって検知してもよい。また、変更した印加バイアス電圧も必ずしも本実施例の限りでなく、感光体ドラム１に磁気ブラシ中のトナーをより付着させやすくするものであればよい。

この条件で出力画像の面積率を３％とし、５００００枚のプリントを実施した。このとき、ブラシバイアス変更信号は、はじめの約３５０枚程度ではほとんど出力されていなかったが、その後ほぼ３０〜４０枚に１度の頻度で出力されていた。

本実施例の場合にも、放電生成物の付着などによる画像欠陥（白抜け）が発生しなかった上に、弾性ブレード６１の欠けによるトナーの通過も発生しなかった。また、弾性ブレード６１がめくれることもなかった。

[比較例]
比較のために、導電性スリーブ６２ｂ１に印加するバイアス電圧を−１００Ｖに固定し、その他の条件を実施例１と同様にしてプリントを実施した。すなわち、導電性スリーブ６２ｂ１と感光体ドラム１の最近接距離を０．４〜０．５ｍｍとし、導電性スリーブ６２ｂ１の回転速度を２４０ｍｍ／ｓｅｃで回転するようにした。また、磁性キャリア６２ｃの搬送量は、６００〜７００ｇ／ｍ^２とした。弾性ブレード６１も実施例１と同様なウレタンゴムブレードを使用し、感光体ドラム１表面を押圧した時のエッジ部変位量を０．９ｍｍ、感光体ドラム１表面の接線と弾性ブレード６１の固定端と接触点を結ぶ直線のなす角（ブレード・セット・アングル）を２２度とした。

画像サイズをＡ４、面積率を３％とし、高温高湿環境下（２８℃、８５％ＲＨ）でプリントを実施した。当初、５００００枚プリント（感光体ドラム約６００００回転相当）を予定していたが、８００枚付近で弾性ブレード６１がめくれ、それ以上プリントすることができなくなった。

ここで、感光体ドラム１と弾性ブレード６１を離間させ、当接していた箇所を観察したところ、弾性ブレード６１によってせき止められていたトナーが非常に少ないことがわかった。このことから、弾性ブレード６１と感光体ドラム１の当接位置に進入するトナーが不足したため、弾性ブレード６１の安定した当接状態が維持できず、弾性ブレード６１のめくれに至ったと考えられる。

本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の電子写真プロセスを利用する、あらゆる画像形成装置におけるクリーニング装置に適用可能である。

本発明の画像形成装置の概略構成図である。 図１の画像形成装置におけるクリーニング装置の構成図である。 図２のクリーニング装置における磁性粒子搬送部材の概略構成図である。 ブラシバイアス変更手段によるブラシバイアス変更信号出力の流れの一例を示すフロー図である。 感光体ドラムの駆動電流の検知によるバイアス電圧変更のための構成例を示すブロック図である。 感光体ドラムの駆動電流の検知によるバイアス電圧変更のための流れの一例を示すフロー図である。

符号の説明

１…感光体ドラム（潜像担持体）、２…帯電装置、３…レーザービーム、４…現像装置、５…転写装置、６…クリーニング装置、６１…弾性ブレード、６２…クリーニング補助部材、６２ａ…搬送量規制部材、６２ｂ…磁性粒子搬送部材、６２ｂ１…導電性スリーブ、６２ｂ２…マグネットロール、６２ｃ…磁性キャリア（磁性粒子）、６３…廃トナー搬送部材、６４…シール部材、７…転写材、８…クリーニング前露光装置、９…バイアス印加手段、１０…ブラシバイアス変更手段、１１…感光体ドラム駆動モータ、１２…感光体ドラム駆動モータ用電源、１３…駆動電流値出力手段、１４…ＡＤ変更手段

Claims (5)

1. 少なくとも潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記潜像担持体表面を露光し静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、前記トナーによって形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、転写後に前記潜像担持体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、
   前記クリーニング手段は、少なくとも潜像担持体に当接される弾性ブレードと、前記弾性ブレードの潜像担持体移動方向の上流側に配置されバイアス電圧が印加されるとともに潜像担持体表面を摺擦するブラシ回転体よりなるクリーニング補助部材と、クリーニングされた廃トナーを搬送、排出する廃トナー搬送部材よりなり、
   前記クリーニング補助部材に印加するバイアス電圧をブラシバイアス変更信号によって変更するバイアス印加手段を有し、前記弾性ブレードの前記潜像担持体への当接部に適量のトナーが進入するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニング補助部材は、磁性粒子と、回転可能なマグネットロールまたは内部に固定マグネットを内包した導電性スリーブよりなる磁性粒子搬送部材と、磁性粒子の搬送量を規制する搬送量規制部材よりなり、前記磁性粒子にて形成される磁気ブラシによって潜像担持体表面を摺擦することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記バイアス印加手段は、前記クリーニング補助部材に直流電圧または交流電圧の重畳された直流電圧をバイアス電圧として印加し、前記ブラシバイアス変更信号に応じて、直流電圧、交流電圧重畳有無、交流電圧の振幅またはデューティーのうちのいずれかを変更することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記ブラシバイアス変更信号は、少なくとも画像情報の面積率に応じて発生されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記ブラシバイアス変更信号は、少なくとも潜像担持体の駆動トルクに応じて発生されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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