像担持体のクリーニング装置、クリーニング方法、および画像形成装置
【課題】転写後に像担持体に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物を効果的に除去しつつ、小電源で低コスト化を図る。
【解決手段】転写後に感光体２の電位を除電する除電装置３と、所定のバイアスが印加されて感光体２との間に電界を形成することで、少なくとも、除電された感光体２上の残留物を除去するブラシローラ４ａと、感光体２の画像形成領域内と画像形成領域外とで、除電装置３の除電量を変化させるとともにブラシローラ４ａに印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定しまたは画像形成領域外で絶対値で感光体２の表面電位未満に設定して電界の方向を変えるように制御する制御手段とを備える、感光体２のクリーニング装置４である。
【解決手段】転写後に感光体２の電位を除電する除電装置３と、所定のバイアスが印加されて感光体２との間に電界を形成することで、少なくとも、除電された感光体２上の残留物を除去するブラシローラ４ａと、感光体２の画像形成領域内と画像形成領域外とで、除電装置３の除電量を変化させるとともにブラシローラ４ａに印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定しまたは画像形成領域外で絶対値で感光体２の表面電位未満に設定して電界の方向を変えるように制御する制御手段とを備える、感光体２のクリーニング装置４である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写後に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物を除去する像担持体のクリーニング装置、クリーニング方法、およびこのクリーニング装置を備えた、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からなる画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、画像形成時に転写後の残留トナーを第１のブラシローラで所定極性に帯電し、次いで帯電された残留トナーを第２のブラシローラで電気的に吸着して感光体から除去し、画像形成工程終了後、第１のブラシローラに印加される電圧の極性をそれ以前の極性に対して反転させて、第１および第２のブラシローラ間にある残留トナーを第１ブラシローラにより除去する感光体のクリーニング方法および装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３０５０６８９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の感光体のクリーニング方法および装置では、非画像形成時と画像形成時とで、第１のブラシローラに印加されるバイアスの極性を変えている。このため、非画像形成時と画像形成時とで、第１のブラシローラのバイアスを大きく変更させる必要がある。したがって、大きな電源を用いなければならず、コストが高いばかりでなく、ノイズが発生するという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、転写後に像担持体に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物を効果的に除去しつつ、小電源で低コスト化を図ることのできる像担持体のクリーニング装置、クリーニング方法、および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の課題を解決するために、本発明に係る担持体のクリーニング装置、クリーニング方法、および画像形成装置では、像担持体の画像形成領域内と画像形成領域外とで除電部材の除電量を変更している。また、画像形成領域内と画像形成領域外とで、導電性部材に印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性のバイアスに設定するか、または画像形成領域外で導電性部材のバイアスを絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定して、像担持体と導電性部材との間の電界の方向を逆方向に変更している。これにより、像担持体における画像形成領域内の表面の転写残りトナーを導電性部材に除去できる。そして、導電性部材の残留物を像担持体における画像形成領域外の表面に移動させて導電性部材から除去できる。画像形成領域外の表面に移動した残留物は、画像形成装置の他の部材のクリーニング装置で除去される。こうして、像担持体を効果的にクリーニング可能となるとともに導電性部材の汚れも効果的に抑制できる。したがって、像担持体のクリーニングおよび帯電をともに良好に維持できるので、長期にわたって良好な画質の画像を形成することができる。
【０００６】
また、像担持体の画像形成領域外で、導電性部材のバイアスの極性を少なくとも逆極性に変える必要はないので、バイアスの変更を小さくでき、その分電源を小さくできるとともにコストを低減でき、しかもノイズの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
この例の画像形成装置１においては、負帯電トナーを用いて画像形成が行われる。もちろん、正帯電トナーを用いて画像形成を行うこともできる。以下の説明では、画像形成装置１は負帯電トナーを用いるものとして説明するが、正帯電トナーを用いる場合には、以下の説明の各部材の帯電の電位を逆極性とすればよい。
【０００８】
図１に示すように、この例の画像形成装置１は静電潜像およびトナー像が形成される像担持体である感光体２を備えている。この感光体２は感光体ドラムからなり、従来公知の感光体ドラムと同様に円筒状の金属素管の外周面に所定膜厚の感光層が形成されている。この感光体２における金属素管には、例えばアルミニウム等の導電性の管が用いられるとともに、感光層には、従来公知の有機感光体が使用される。
【０００９】
感光体２の周囲には、除電装置３、クリ−ニング装置４、帯電装置５、露光装置６、現像装置７、および転写装置８が、それぞれこれらの順に感光体２の回転方向Ａ（図１では、時計回り）に沿って配設されている。更に図示しないが、この例の画像形成装置１は、感光体２、除電装置３、クリ−ニング装置４、帯電装置５、露光装置６、現像装置７、および転写装置８を制御する電子制御装置（制御手段）を備えている。
除電装置３は、転写後の感光体２の電位を除電光で除電する。その場合、この除電装置３には、従来公知の除電装置を用いることができる。
【００１０】
クリーニング装置４は、回転可能に設けられた導電性のブラシローラ４ａを有している。このブラシローラ４ａは多数のブラシ毛４ｂを有しており、これらのブラシ毛４ｂが感光体２の表面に当接して配設されている。このブラシローラ４ａの一例として、ブラシ毛３ｂは、材料が６ナイロン、繊度が２２０Ｔ／９６Ｆ、密度２４０ｋｆ／ｉｎｃｈ2、原糸抵抗が７.１ＬｏｇΩ、パイル長が５ｍｍであり、また、帯電ブラシローラ３ａの感光体２の軸方向に沿う長さ）は３００ｍｍである。このブラシローラ４ａには東英産業株式会社製のブラシローラを用いることができる。
【００１１】
ブラシローラ４ａには、トナー同極性の負の直流（ＤＣ）のバイアスＶ1（Ｖ）が印加される。その場合、バイアスＶ1（Ｖ）はブラシ毛４ｂと感光体２の表面との間に放電が生じない、つまり放電限界を超えない大きさのバイアスに設定されている。そして、ブラシローラ４ａにバイアスＶ1（Ｖ）が印加されることで、感光体２とブラシローラ４ａとの間に電界が形成される。ブラシローラ４ａの回転制御およびバイアス印加の制御は、電子制御装置で行われる。なお、クリーニング装置４には、ブラシローラ以外にゴムローラ等を用いることができる。
【００１２】
帯電装置５は感光体２の表面を、画像形成時に設定される所定の電位に帯電する。この帯電装置５には、従来公知の帯電装置（図示例では、コロナ帯電器）を用いることができる。同様に、露光装置６、現像装置７、および転写装置８には、それぞれ、従来周知慣用の露光装置、現像装置、および転写装置を用いることができる。
【００１３】
ところで、この例の画像形成装置１では、感光体２の除電される部分が図２に示す感光体２の画像形成領域内αであるときと、感光体２の除電される部分が図２に示す画像形成領域外（感光体２の移動方向で画像形成領域内αと次の画像形成領域内αとの間：つまり、紙間領域）βであるときとで、除電装置３の除電光量が変化するように、除電装置３が電子制御装置によって制御される。また、ブラシローラ４ａとの間に電界を形成する感光体２の部分が画像形成領域内αであるときと、ブラシローラ４ａとの間に電界を形成する
感光体２の部分が画像形成領域外βであるときとで、ブラシローラ４ａに印加するバイアスＶ1（Ｖ）が電子制御装置によって、画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定されるかまたは画像形成領域外βで絶対値で除電後の感光体２の表面電位未満に設定されるかして感光体２とブラシローラ４ａとの間の電界の方向を変えるように制御される。そして、これにより、転写工程終了後に感光体２における画像形成領域内αの表面に残留する転写残りトナーがブラシローラ４ａへ移動し、また、ブラシローラ４ａに移動した転写残りトナーが感光体２における画像形成領域外βの表面へ移動するように制御されるようになっている。
【００１４】
次に、この例の画像形成装置１の動作について説明する。
画像形成装置１の画像形成動作が開始されると、感光体２が回転され、帯電装置５によって感光体２の表面が一様に帯電される。次いで、露光装置６によって感光体２の表面が露光されて像の書込みが行われ、感光体２上に負極性電位が低下した静電潜像が形成される。この感光体２上の静電潜像が現像装置７からの所定の電位に帯電されたトナーによって現像され、感光体２上にトナー像が形成される。感光体２上のトナー像は、転写装置８による転写工程で紙等の転写材や中間転写媒体等の転写媒体９に転写される。従来の画像形成装置と同様に、転写媒体９が紙等の転写材である場合には、図示しない定着装置によって定着されて転写材に定着画像が形成される。また、転写媒体９が中間転写媒体である場合には、中間転写媒体上に転写されたトナー像が第２の転写装置（不図示）によって更に転写材に転写された後、前述と同様に定着装置によって定着されて転写材に定着画像が形成される。
【００１５】
転写工程終了後、感光体２における画像形成領域内αが除電位置に来たとき、除電装置３がオンに設定される。これにより、除電装置３からの画像形成時に設定される光量の除電光によって感光体２の画像形成領域内αの表面が除電される（除電工程）。すると、感光体２の画像形成領域内αの表面電位が絶対値で低下する。また、感光体２における画像形成領域内αがブラシローラ４ａの帯電位置に来たとき、ブラシローラ４ａに画像形成時に設定される所定のバイアスＶ1（Ｖ）（トナーと同じ負極性）が印加される。その場合、このときに印加されるバイアスＶ1（Ｖ）は、絶対値で感光体表面電位より大きく設定される。すると、感光体２とブラシローラ４ａとの間に電界が形成される。これにより、転写工程終了後に、感光体２の画像形成領域内αの表面上に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物が、静電気的にブラシローラ４ａの方へ引き寄せられる。そして、引き寄せられたトナーはブラシ毛４ｂに付着する（クリーニング工程）。
【００１６】
一方、感光体２における画像形成領域外βが除電位置に来たとき、除電装置３からの除電光の光量が、画像形成領域内αが除電位置に来たときの除電光の光量に対して変更される。具体的には、画像形成領域外βが除電位置に来たとき、除電装置３がオフに設定されるか、または除電装置３からの除電光の光量が絶対値で小さくなる。つまり、感光体２の除電される部分が感光体２の画像形成領域内αおよび画像形成領域外βのいずれかで除電量を変化されるように除電装置３からの除電光の光量を制御する。
【００１７】
また、感光体２における画像形成領域外βがブラシローラ４ａの帯電位置に来たとき、ブラシローラ４ａに印加されるバイアスＶ1（Ｖ）が、画像形成領域内αがこの帯電位置に来たときにブラシローラ４ａに印加されるバイアスＶ1（Ｖ）に対して変更される。これにより、感光体２とブラシローラ４ａとの間に形成される電界の方向が画像形成領域内αが帯電位置に来たときに形成される電界の方向と逆方向となる。具体的には、画像形成領域外βがブラシローラ４ａの帯電位置に来たときのブラシローラ４ａのバイアスＶ1（Ｖ）が画像形成領域内αがブラシローラ４ａの帯電位置に来たときのバイアスＶ1（Ｖ）より絶対値で小さく設定される（バイアス制御工程）。その場合、このときに設定されるバイアスＶ1（Ｖ）は、絶対値で感光体表面電位未満に設定される。なお、このときに設
定されるバイアスＶ1（Ｖ）は、バイアスＶ1（Ｖ）をアース電位とする電源構成により０Ｖとしてもよい。
【００１８】
これにより、ブラシローラ４ａのブラシ毛４ｂに付着したトナーは、再び感光体２の方へ引き寄せられる。そして、感光体２に移動したトナーは、画像形成装置１の他の部材のクリーニング装置で除去される。
【００１９】
この例の画像形成装置１によれば、感光体２の画像形成領域内αと画像形成領域外βとで除電装置３の除電光量を変更している。また、画像形成領域内αと画像形成領域外βとで、ブラシローラ４ａに印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性のバイアスに設定するか、または画像形成領域外βでブラシローラ４ａのバイアスを絶対値で除電後の感光体２の表面電位未満または０Ｖに設定して、感光体２とブラシローラ４ａとの間の電界の方向を逆方向に変更している。これにより、感光体２における画像形成領域内αの表面の転写残りトナーや外添剤の残留物をブラシローラ４ａに除去できる。そして、ブラシローラ４ａの転写残りトナーや外添剤の残留物を感光体２における画像形成領域外βの表面に移動させてブラシローラ４ａから除去できる。画像形成領域外βの表面に移動した転写残りトナーや外添剤の残留物は、画像形成装置の他の部材のクリーニング装置で除去される。こうして、感光体２を効果的にクリーニング可能となるとともにブラシローラ４ａの汚れも効果的に抑制できる。したがって、感光体２のクリーニングおよび帯電をともに良好に維持できるので、長期にわたって良好な画質の画像を形成することができる。
【００２０】
また、感光体２の画像形成領域外βで、ブラシローラ４ａのバイアスＶ1（Ｖ）の極性を少なくとも逆極性に変える必要はないので、バイアスＶ1（Ｖ）の変更を小さくでき、その分電源を小さくできるとともにコストを低減でき、しかもノイズの発生を抑制できる。
なお、図１に示すようにこの例の画像形成装置１における除電装置３とクリニング装置４とは互いに異なるように示されているが、以上の説明から明らかなように除電装置３は除電光量を変更することでクリーニング機能に関係している。したがって、クリニング装置４に除電装置３も含まれる。
【００２１】
図３は、本発明の画像形成装置の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。
図３に示すように、この例の画像形成装置１では、図１に示す例の画像形成装置１に対してクリーニング装置４が更にもう１つのブラシローラ４ｃを備えている。以下、この例の画像形成装置１においては、ブラシローラ４ａを第１ブラシローラ４ａ（第１導電性部材）といい、ブラシローラ４ｃを第２ブラシローラ４ｃ（第２導電性部材）という。第２ブラシローラ４ｃも第１ブラシローラ４ａと同じブラシローラを用いることができる。
【００２２】
第１ブラシローラ４ａのブラシ毛４ｂは感光体２の表面に近接または当接可能に配設されている。前述の例と同様に、この第１ブラシローラ４ａに印加される直流（ＤＣ）の第１バイアスＶ1（Ｖ）も、感光体２の画像形成領域内αがこの帯電位置に来たときと画像形成領域外βがこの帯電位置に来たときとで、絶対値で画像形成領域外βでのバイアスが画像形成領域内αでのバイアス以下に設定されるか、または画像形成領域外βで０Ｖに設定される（バイアス制御工程）。このとき、画像形成領域外βでは、第１バイアスＶ1（Ｖ）は、絶対値で除電後の感光体２の表面電位未満（感光体２と同極性または０Ｖ）に設定される。この第１ブラシローラ４ａに第１バイアスＶ1（Ｖ）が印加されることで、感光体２と第１ブラシローラ４ａとの間に第１の電界が形成される。
【００２３】
画像形成領域内αでの第１ブラシローラ４ａの第１バイアスＶ1（Ｖ）は、比較的強い
負極性（つまり、現像で使用されるトナーと同極性）である。これにより、転写工程終了後の感光体２の表面が比較的強い負電位に帯電される（帯電工程）。また、感光体２の表面に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物は、その帯電極性が正負不揃いであるが、これらの転写残りトナーや外添剤の残留物も、感光体２の負帯電と同時に負帯電される。このとき、一部の正帯電トナーは第１ブラシローラの負極性電界に引き寄せられ第１ブラシローラ４ａに付着する。また引き寄せられなかった転写残りトナーや外添剤の残留物は正極性に帯電されていても、その電位の絶対値が小さいため確実に負帯電されてその帯電極性が揃えられる。
【００２４】
なお、第１導電性部材は、感光体２を比較的強く負帯電できる帯電器であれば、必ずしも第１ブラシローラ４ａのように回転しなくてもよい。すなわち、この第１導電性部材には、ブラシローラ４ａ以外に、単なる帯電ブラシデッキ、帯電ゴム、コロナ帯電器、帯電フィルム等を用いることができる。
【００２５】
第２ブラシローラ４ｃのブラシ毛４ｄは感光体２の表面に当接可能に配設されている。この第２ブラシローラ４ｃには、第１ブラシローラ４ａで帯電された残留物を引き寄せる負の直流（ＤＣ）の第２バイアスＶ2（Ｖ）（Ｖ2＞（Ｖ1＋|Ｖｔｈ|）：Ｖｔｈ（Ｖ）は第１ブラシローラ４ａと感光体２との間の放電開始電圧）が印加される。その場合、第２バイアスＶ2（Ｖ）はブラシ毛４ｄと感光体２の表面との間に放電が生じない、つまり放電限界を超えない比較的弱い大きさのバイアスに設定されている。
【００２６】
そして、第２ブラシローラ４ｃに第２バイアスＶ2（Ｖ）が印加されることで、感光体２と第２ブラシローラ４ｃとの間に第２の電界が形成される。その場合、この第２バイアスＶ2（Ｖ）は、感光体２の画像形成領域内αがこの第２の電界形成位置に来たときと感光体２の画像形成領域外βがこの第２の電界形成位置に来たときとで、絶対値で画像形成領域外βでのバイアスが画像形成領域内αでのバイアス以上に設定される（バイアス制御工程）。その場合、画像形成領域外βでは、第２ブラシローラ４ｃの第２バイアスＶ2（Ｖ）は、絶対値で第１ブラシローラ４ａを通過後の感光体２の表面電位を超えて（感光体２と同極性）設定される。
【００２７】
これにより、前述の例と同様に転写工程終了後に感光体２の画像形成領域内αの表面に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物は、感光体２の画像形成領域内αの表面が第１ブラシローラ４ａに到達すると静電気的に第１ブラシローラ４ａの方へ引き寄せられて移動する。また、第１ブラシローラ４ａのブラシ毛４ｂに付着した転写残りトナーや外添剤の残留物は、感光体２の画像形成領域外βの表面が第１ブラシローラ４ａに到達すると静電気的に感光体２の方へ引き寄せられて画像形成領域外βの表面に移動する。
【００２８】
更に、感光体２の画像形成領域外βの表面に移動した転写残りトナーや外添剤の残留物は、この画像形成領域外βの表面が第２ブラシローラ４ｃに到達すると静電気的に第２ブラシローラ４ｃの方へ引き寄せられてブラシ毛４ｄに付着する（クリーニング工程）。第２ブラシローラ４ｃのブラシ毛４ｄに付着した転写残りトナーや外添剤の残留物は、図示しない従来公知の回収ローラおよびクリーニングブレード等のクリーニング部材によって除去されかつ回収される。なお、クリーニング装置４には、ブラシローラ以外にゴムローラ等を用いることができる。
この例の画像形成装置１の他の構成および他の作用効果は、前述の例の画像形成装置１のそれらと同じである。
【００２９】
次に、本発明のクリーニング装置４および画像形成装置１における各バイアスの実施例１,２、および比較例１について説明する。その場合、実施例１,２、および比較例１は、いずれも、セイコーエプソン株式会社製カラープリンタＬＰ９０００Ｃ（放電開始電圧Ｖ
ｔｈ（Ｖ）：−６００Ｖ）を一部改造して適用した場合の実施例および比較例である。
実施例１について表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
実施例１は、図１に示す例の画像形成装置において転写残りトナーの帯電極性が正の帯電トナーを用いた例である。表１に示すように、この実施例１では、転写終了後に感光体２の画像形成領域内αの表面が除電位置に来たときには、除電装置３がＯＮに設定される。これにより、転写工程後に感光体２が除電装置３からの除電光により除電され、感光体表面電位が−２０Ｖとなる。次いで、画像形成領域内αの表面がブラシローラ４ａによる帯電位置に来たときには、ブラシローラ４ａに−３００Ｖのバイアスが印加される、すると、転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２からブラシローラ４ａに移動する。
【００３２】
一方、転写終了後に感光体２の画像形成領域外βの表面が除電位置に来たときには、除電装置３がＯＦＦに設定される。これにより、除電装置３からの除電光が消滅する。すなわち、画像形成領域外βでは、除電装置３の除電光量が画像形成領域内αでの除電光量に対して変更される。したがって、感光体２が除電されず、感光体表面電位が−３００Ｖ付近となる。次いで、画像形成領域外βの表面がブラシローラ４ａによる帯電位置に来たときには、ブラシローラ４ａに絶対値で感光体２の表面電位未満である０Ｖのバイアスが印加される。すなわち、画像形成領域外βでは、ブラシローラ４ａのバイアスが画像形成領域内αでのバイアスに対して変更される。すると、画像形成領域外βでは、感光体２とブラシローラ４ａとの間に形成される電界の方向が画像形成領域内αと逆方向に変化する。これにより、ブラシローラ４ａに移動した転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２の画像形成領域外βの表面に再び移動する。
実施例２について表２に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】
実施例２は、図３に示す例の画像形成装置において転写残りトナーの帯電極性が正負不
揃いのトナーを用いた例である。表２に示すように、この実施例２では、画像形成領域内αには、除電装置３がＯＮに設定される。これにより、転写工程後に感光体２が除電装置３からの除電光により除電され、感光体表面電位が−２０Ｖとなる。次いで、画像形成領域内αが第１ブラシローラ４ａに来たときには、第１ブラシローラ４ａに−１３００Ｖの比較的大きなバイアスが印加される。すると、転写残りトナーや外添剤の残留物の一部の正帯電残留物が感光体２から第１ブラシローラ４ａに移動する。また、転写残りトナーや外添剤の残留物の一部の弱帯電残留物、負帯電残留物は第１ブラシローラ４ａに移動せずに感光体２上に残り、第１ブラシローラ４ａの帯電を受けて負帯電極性に揃えられる。このとき、感光体２と第１ブラシローラ４ａとの放電開始電圧Ｖｔｈ（Ｖ）が−６００Ｖであるので、第１ブラシローラ４ａを通過後の感光体２の表面電位は−７００Ｖ付近となる。次いで、画像形成領域内αの表面が第２ブラシローラ４ｃによる帯電位置に来たときには、第２ブラシローラ４ｃに−２００Ｖのバイアスが印加される。すると、第１ブラシローラ４ａを通過後の転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２から第２ブラシローラ４ｃの方へ引き寄せられ、ブラシ毛ｄに付着する。
【００３５】
一方、転写終了後に感光体２の画像形成領域外βの表面が除電位置に来たときには、除電装置３がＯＦＦに設定される。これにより、除電装置３からの除電光が消滅する。すなわち、画像形成領域外βでは、除電装置３の除電光量が画像形成領域内αでの除電光量に対して変更される。したがって、感光体２が除電されず、感光体表面電位が転写工程終了後の−４００Ｖ付近となる。次いで、画像形成領域外βの表面が第１ブラシローラ４ａによる帯電位置に来たときには、第１ブラシローラ４ａに絶対値で感光体２の表面電位未満である０Ｖのバイアスを印加する。すなわち、画像形成領域外βでは、ブラシローラ４ａのバイアスが画像形成領域内αでのバイアスに対して変更される。すると、画像形成領域外βでは、感光体２とブラシローラ４ａとの間に形成される電界の方向が画像形成領域内αと逆方向に変化する。このとき、第１部ブラシローラ４ａを通過後の感光体２の表面電位は−４００Ｖ付近となる。これにより、ブラシローラ４ａに移動した転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２の画像形成領域外βの表面に再び移動する。
【００３６】
次いで、画像形成領域外βの表面が第２ブラシローラ４ｃによる帯電位置に来たときには、第２ブラシローラ４ｃに−６００Ｖのバイアスが印加される。すなわち、画像形成領域外βでは、第２ブラシローラ４ｃのバイアスが画像形成領域内αでのバイアスに対して変更される。すると、画像形成領域外βの表面に移動した転写残りトナーや外添剤の残留物が第２ブラシローラ４ｃの方へ引き寄せられ、ブラシ毛４ｄに付着する。
比較例１について表３に示す。
【００３７】
【表３】
【００３８】
比較例１は、図４に示す従来の画像形成装置を用いた例である。図４に示すように、この画像形成装置は、図１に示す画像形成装置においてブラシローラ４ａに印加するバイアスの極性を、画像形成領域内αの表面がブラシローラ４ａの帯電位置に来たときと画像形成領域外βの表面がブラシローラ４ａの帯電位置に来たときとで変更している。また、比較例１では転写残りトナーの帯電極性が正の帯電トナーを用いている。表３に示すように、この比較例１では、画像形成領域内αが除電位置に来たときには、除電装置３がＯＮに
設定される。これにより、転写工程後に感光体２が除電装置３からの除電光により除電され、感光体の画像形成領域内αの表面電位が−２０Ｖ付近となる。次いで、画像形成領域内αがブラシローラ４ａにより帯電位置に来たときには、ブラシローラ４ａにー３００Ｖのバイアスが印加される。すると、転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２からブラシローラ４ａに移動する。
【００３９】
一方、画像形成終了後の画像形成領域外βが除電位置に来たときにも、除電装置３がＯＮに設定される。これにより、転写工程後に感光体２が除電装置３からの除電光により除電され、感光体の画像形成領域外βの表面電位が−２０Ｖ付近となる。すなわち、画像形成領域内αと画像形成領域外βとで除電装置３は変更されず、ＯＮが維持される。次いで、画像形成領域内αがブラシローラ４ａにより帯電位置に来たときには、ブラシローラ４ａに＋３００Ｖのバイアスが印加される。すなわち、画像形成領域外βは、ブラシローラ４ａの印加バイアスが画像形成領域内αに対して逆極性でかつ大きいバイアスとなる。したがって、比較例１では、ブラシローラ４ａの印加バイアスが画像形成領域外βと画像形成領域内αとで極性が変更される。これにより、ブラシローラ４ａに移動した転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２に移動する。
【００４０】
このように、比較例１では、画像形成領域内αが除電位置に来たときと画像形成領域外βが除電位置に来たときとで除電装置３の除電光量が変更されないが、ブラシローラ４ａのバイアスＶ1（Ｖ）の極性および大きさが変更される。したがって、その分大きな電源を必要とし、コストが高くなるばかりでなく、ノイズが発生する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図２】感光体の画像形成領域内と画像形成領域外とを示す図である。
【図３】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図４】比較例としての従来の画像形成装置を模式的にかつ部分的に示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…画像形成装置、２…感光体、３…除電装置、４…クリーニング装置、４ａ…ブラシローラ（第１ブラシローラ）、４ｂ…第２ブラシローラ、５…帯電装置、６…露光装置、７…現像装置、８…転写装置、９…転写媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写後に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物を除去する像担持体のクリーニング装置、クリーニング方法、およびこのクリーニング装置を備えた、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からなる画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、画像形成時に転写後の残留トナーを第１のブラシローラで所定極性に帯電し、次いで帯電された残留トナーを第２のブラシローラで電気的に吸着して感光体から除去し、画像形成工程終了後、第１のブラシローラに印加される電圧の極性をそれ以前の極性に対して反転させて、第１および第２のブラシローラ間にある残留トナーを第１ブラシローラにより除去する感光体のクリーニング方法および装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３０５０６８９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の感光体のクリーニング方法および装置では、非画像形成時と画像形成時とで、第１のブラシローラに印加されるバイアスの極性を変えている。このため、非画像形成時と画像形成時とで、第１のブラシローラのバイアスを大きく変更させる必要がある。したがって、大きな電源を用いなければならず、コストが高いばかりでなく、ノイズが発生するという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、転写後に像担持体に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物を効果的に除去しつつ、小電源で低コスト化を図ることのできる像担持体のクリーニング装置、クリーニング方法、および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の課題を解決するために、本発明に係る担持体のクリーニング装置、クリーニング方法、および画像形成装置では、像担持体の画像形成領域内と画像形成領域外とで除電部材の除電量を変更している。また、画像形成領域内と画像形成領域外とで、導電性部材に印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性のバイアスに設定するか、または画像形成領域外で導電性部材のバイアスを絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定して、像担持体と導電性部材との間の電界の方向を逆方向に変更している。これにより、像担持体における画像形成領域内の表面の転写残りトナーを導電性部材に除去できる。そして、導電性部材の残留物を像担持体における画像形成領域外の表面に移動させて導電性部材から除去できる。画像形成領域外の表面に移動した残留物は、画像形成装置の他の部材のクリーニング装置で除去される。こうして、像担持体を効果的にクリーニング可能となるとともに導電性部材の汚れも効果的に抑制できる。したがって、像担持体のクリーニングおよび帯電をともに良好に維持できるので、長期にわたって良好な画質の画像を形成することができる。
【０００６】
また、像担持体の画像形成領域外で、導電性部材のバイアスの極性を少なくとも逆極性に変える必要はないので、バイアスの変更を小さくでき、その分電源を小さくできるとともにコストを低減でき、しかもノイズの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
この例の画像形成装置１においては、負帯電トナーを用いて画像形成が行われる。もちろん、正帯電トナーを用いて画像形成を行うこともできる。以下の説明では、画像形成装置１は負帯電トナーを用いるものとして説明するが、正帯電トナーを用いる場合には、以下の説明の各部材の帯電の電位を逆極性とすればよい。
【０００８】
図１に示すように、この例の画像形成装置１は静電潜像およびトナー像が形成される像担持体である感光体２を備えている。この感光体２は感光体ドラムからなり、従来公知の感光体ドラムと同様に円筒状の金属素管の外周面に所定膜厚の感光層が形成されている。この感光体２における金属素管には、例えばアルミニウム等の導電性の管が用いられるとともに、感光層には、従来公知の有機感光体が使用される。
【０００９】
感光体２の周囲には、除電装置３、クリ−ニング装置４、帯電装置５、露光装置６、現像装置７、および転写装置８が、それぞれこれらの順に感光体２の回転方向Ａ（図１では、時計回り）に沿って配設されている。更に図示しないが、この例の画像形成装置１は、感光体２、除電装置３、クリ−ニング装置４、帯電装置５、露光装置６、現像装置７、および転写装置８を制御する電子制御装置（制御手段）を備えている。
除電装置３は、転写後の感光体２の電位を除電光で除電する。その場合、この除電装置３には、従来公知の除電装置を用いることができる。
【００１０】
クリーニング装置４は、回転可能に設けられた導電性のブラシローラ４ａを有している。このブラシローラ４ａは多数のブラシ毛４ｂを有しており、これらのブラシ毛４ｂが感光体２の表面に当接して配設されている。このブラシローラ４ａの一例として、ブラシ毛３ｂは、材料が６ナイロン、繊度が２２０Ｔ／９６Ｆ、密度２４０ｋｆ／ｉｎｃｈ2、原糸抵抗が７.１ＬｏｇΩ、パイル長が５ｍｍであり、また、帯電ブラシローラ３ａの感光体２の軸方向に沿う長さ）は３００ｍｍである。このブラシローラ４ａには東英産業株式会社製のブラシローラを用いることができる。
【００１１】
ブラシローラ４ａには、トナー同極性の負の直流（ＤＣ）のバイアスＶ1（Ｖ）が印加される。その場合、バイアスＶ1（Ｖ）はブラシ毛４ｂと感光体２の表面との間に放電が生じない、つまり放電限界を超えない大きさのバイアスに設定されている。そして、ブラシローラ４ａにバイアスＶ1（Ｖ）が印加されることで、感光体２とブラシローラ４ａとの間に電界が形成される。ブラシローラ４ａの回転制御およびバイアス印加の制御は、電子制御装置で行われる。なお、クリーニング装置４には、ブラシローラ以外にゴムローラ等を用いることができる。
【００１２】
帯電装置５は感光体２の表面を、画像形成時に設定される所定の電位に帯電する。この帯電装置５には、従来公知の帯電装置（図示例では、コロナ帯電器）を用いることができる。同様に、露光装置６、現像装置７、および転写装置８には、それぞれ、従来周知慣用の露光装置、現像装置、および転写装置を用いることができる。
【００１３】
ところで、この例の画像形成装置１では、感光体２の除電される部分が図２に示す感光体２の画像形成領域内αであるときと、感光体２の除電される部分が図２に示す画像形成領域外（感光体２の移動方向で画像形成領域内αと次の画像形成領域内αとの間：つまり、紙間領域）βであるときとで、除電装置３の除電光量が変化するように、除電装置３が電子制御装置によって制御される。また、ブラシローラ４ａとの間に電界を形成する感光体２の部分が画像形成領域内αであるときと、ブラシローラ４ａとの間に電界を形成する
感光体２の部分が画像形成領域外βであるときとで、ブラシローラ４ａに印加するバイアスＶ1（Ｖ）が電子制御装置によって、画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定されるかまたは画像形成領域外βで絶対値で除電後の感光体２の表面電位未満に設定されるかして感光体２とブラシローラ４ａとの間の電界の方向を変えるように制御される。そして、これにより、転写工程終了後に感光体２における画像形成領域内αの表面に残留する転写残りトナーがブラシローラ４ａへ移動し、また、ブラシローラ４ａに移動した転写残りトナーが感光体２における画像形成領域外βの表面へ移動するように制御されるようになっている。
【００１４】
次に、この例の画像形成装置１の動作について説明する。
画像形成装置１の画像形成動作が開始されると、感光体２が回転され、帯電装置５によって感光体２の表面が一様に帯電される。次いで、露光装置６によって感光体２の表面が露光されて像の書込みが行われ、感光体２上に負極性電位が低下した静電潜像が形成される。この感光体２上の静電潜像が現像装置７からの所定の電位に帯電されたトナーによって現像され、感光体２上にトナー像が形成される。感光体２上のトナー像は、転写装置８による転写工程で紙等の転写材や中間転写媒体等の転写媒体９に転写される。従来の画像形成装置と同様に、転写媒体９が紙等の転写材である場合には、図示しない定着装置によって定着されて転写材に定着画像が形成される。また、転写媒体９が中間転写媒体である場合には、中間転写媒体上に転写されたトナー像が第２の転写装置（不図示）によって更に転写材に転写された後、前述と同様に定着装置によって定着されて転写材に定着画像が形成される。
【００１５】
転写工程終了後、感光体２における画像形成領域内αが除電位置に来たとき、除電装置３がオンに設定される。これにより、除電装置３からの画像形成時に設定される光量の除電光によって感光体２の画像形成領域内αの表面が除電される（除電工程）。すると、感光体２の画像形成領域内αの表面電位が絶対値で低下する。また、感光体２における画像形成領域内αがブラシローラ４ａの帯電位置に来たとき、ブラシローラ４ａに画像形成時に設定される所定のバイアスＶ1（Ｖ）（トナーと同じ負極性）が印加される。その場合、このときに印加されるバイアスＶ1（Ｖ）は、絶対値で感光体表面電位より大きく設定される。すると、感光体２とブラシローラ４ａとの間に電界が形成される。これにより、転写工程終了後に、感光体２の画像形成領域内αの表面上に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物が、静電気的にブラシローラ４ａの方へ引き寄せられる。そして、引き寄せられたトナーはブラシ毛４ｂに付着する（クリーニング工程）。
【００１６】
一方、感光体２における画像形成領域外βが除電位置に来たとき、除電装置３からの除電光の光量が、画像形成領域内αが除電位置に来たときの除電光の光量に対して変更される。具体的には、画像形成領域外βが除電位置に来たとき、除電装置３がオフに設定されるか、または除電装置３からの除電光の光量が絶対値で小さくなる。つまり、感光体２の除電される部分が感光体２の画像形成領域内αおよび画像形成領域外βのいずれかで除電量を変化されるように除電装置３からの除電光の光量を制御する。
【００１７】
また、感光体２における画像形成領域外βがブラシローラ４ａの帯電位置に来たとき、ブラシローラ４ａに印加されるバイアスＶ1（Ｖ）が、画像形成領域内αがこの帯電位置に来たときにブラシローラ４ａに印加されるバイアスＶ1（Ｖ）に対して変更される。これにより、感光体２とブラシローラ４ａとの間に形成される電界の方向が画像形成領域内αが帯電位置に来たときに形成される電界の方向と逆方向となる。具体的には、画像形成領域外βがブラシローラ４ａの帯電位置に来たときのブラシローラ４ａのバイアスＶ1（Ｖ）が画像形成領域内αがブラシローラ４ａの帯電位置に来たときのバイアスＶ1（Ｖ）より絶対値で小さく設定される（バイアス制御工程）。その場合、このときに設定されるバイアスＶ1（Ｖ）は、絶対値で感光体表面電位未満に設定される。なお、このときに設
定されるバイアスＶ1（Ｖ）は、バイアスＶ1（Ｖ）をアース電位とする電源構成により０Ｖとしてもよい。
【００１８】
これにより、ブラシローラ４ａのブラシ毛４ｂに付着したトナーは、再び感光体２の方へ引き寄せられる。そして、感光体２に移動したトナーは、画像形成装置１の他の部材のクリーニング装置で除去される。
【００１９】
この例の画像形成装置１によれば、感光体２の画像形成領域内αと画像形成領域外βとで除電装置３の除電光量を変更している。また、画像形成領域内αと画像形成領域外βとで、ブラシローラ４ａに印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性のバイアスに設定するか、または画像形成領域外βでブラシローラ４ａのバイアスを絶対値で除電後の感光体２の表面電位未満または０Ｖに設定して、感光体２とブラシローラ４ａとの間の電界の方向を逆方向に変更している。これにより、感光体２における画像形成領域内αの表面の転写残りトナーや外添剤の残留物をブラシローラ４ａに除去できる。そして、ブラシローラ４ａの転写残りトナーや外添剤の残留物を感光体２における画像形成領域外βの表面に移動させてブラシローラ４ａから除去できる。画像形成領域外βの表面に移動した転写残りトナーや外添剤の残留物は、画像形成装置の他の部材のクリーニング装置で除去される。こうして、感光体２を効果的にクリーニング可能となるとともにブラシローラ４ａの汚れも効果的に抑制できる。したがって、感光体２のクリーニングおよび帯電をともに良好に維持できるので、長期にわたって良好な画質の画像を形成することができる。
【００２０】
また、感光体２の画像形成領域外βで、ブラシローラ４ａのバイアスＶ1（Ｖ）の極性を少なくとも逆極性に変える必要はないので、バイアスＶ1（Ｖ）の変更を小さくでき、その分電源を小さくできるとともにコストを低減でき、しかもノイズの発生を抑制できる。
なお、図１に示すようにこの例の画像形成装置１における除電装置３とクリニング装置４とは互いに異なるように示されているが、以上の説明から明らかなように除電装置３は除電光量を変更することでクリーニング機能に関係している。したがって、クリニング装置４に除電装置３も含まれる。
【００２１】
図３は、本発明の画像形成装置の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。
図３に示すように、この例の画像形成装置１では、図１に示す例の画像形成装置１に対してクリーニング装置４が更にもう１つのブラシローラ４ｃを備えている。以下、この例の画像形成装置１においては、ブラシローラ４ａを第１ブラシローラ４ａ（第１導電性部材）といい、ブラシローラ４ｃを第２ブラシローラ４ｃ（第２導電性部材）という。第２ブラシローラ４ｃも第１ブラシローラ４ａと同じブラシローラを用いることができる。
【００２２】
第１ブラシローラ４ａのブラシ毛４ｂは感光体２の表面に近接または当接可能に配設されている。前述の例と同様に、この第１ブラシローラ４ａに印加される直流（ＤＣ）の第１バイアスＶ1（Ｖ）も、感光体２の画像形成領域内αがこの帯電位置に来たときと画像形成領域外βがこの帯電位置に来たときとで、絶対値で画像形成領域外βでのバイアスが画像形成領域内αでのバイアス以下に設定されるか、または画像形成領域外βで０Ｖに設定される（バイアス制御工程）。このとき、画像形成領域外βでは、第１バイアスＶ1（Ｖ）は、絶対値で除電後の感光体２の表面電位未満（感光体２と同極性または０Ｖ）に設定される。この第１ブラシローラ４ａに第１バイアスＶ1（Ｖ）が印加されることで、感光体２と第１ブラシローラ４ａとの間に第１の電界が形成される。
【００２３】
画像形成領域内αでの第１ブラシローラ４ａの第１バイアスＶ1（Ｖ）は、比較的強い
負極性（つまり、現像で使用されるトナーと同極性）である。これにより、転写工程終了後の感光体２の表面が比較的強い負電位に帯電される（帯電工程）。また、感光体２の表面に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物は、その帯電極性が正負不揃いであるが、これらの転写残りトナーや外添剤の残留物も、感光体２の負帯電と同時に負帯電される。このとき、一部の正帯電トナーは第１ブラシローラの負極性電界に引き寄せられ第１ブラシローラ４ａに付着する。また引き寄せられなかった転写残りトナーや外添剤の残留物は正極性に帯電されていても、その電位の絶対値が小さいため確実に負帯電されてその帯電極性が揃えられる。
【００２４】
なお、第１導電性部材は、感光体２を比較的強く負帯電できる帯電器であれば、必ずしも第１ブラシローラ４ａのように回転しなくてもよい。すなわち、この第１導電性部材には、ブラシローラ４ａ以外に、単なる帯電ブラシデッキ、帯電ゴム、コロナ帯電器、帯電フィルム等を用いることができる。
【００２５】
第２ブラシローラ４ｃのブラシ毛４ｄは感光体２の表面に当接可能に配設されている。この第２ブラシローラ４ｃには、第１ブラシローラ４ａで帯電された残留物を引き寄せる負の直流（ＤＣ）の第２バイアスＶ2（Ｖ）（Ｖ2＞（Ｖ1＋|Ｖｔｈ|）：Ｖｔｈ（Ｖ）は第１ブラシローラ４ａと感光体２との間の放電開始電圧）が印加される。その場合、第２バイアスＶ2（Ｖ）はブラシ毛４ｄと感光体２の表面との間に放電が生じない、つまり放電限界を超えない比較的弱い大きさのバイアスに設定されている。
【００２６】
そして、第２ブラシローラ４ｃに第２バイアスＶ2（Ｖ）が印加されることで、感光体２と第２ブラシローラ４ｃとの間に第２の電界が形成される。その場合、この第２バイアスＶ2（Ｖ）は、感光体２の画像形成領域内αがこの第２の電界形成位置に来たときと感光体２の画像形成領域外βがこの第２の電界形成位置に来たときとで、絶対値で画像形成領域外βでのバイアスが画像形成領域内αでのバイアス以上に設定される（バイアス制御工程）。その場合、画像形成領域外βでは、第２ブラシローラ４ｃの第２バイアスＶ2（Ｖ）は、絶対値で第１ブラシローラ４ａを通過後の感光体２の表面電位を超えて（感光体２と同極性）設定される。
【００２７】
これにより、前述の例と同様に転写工程終了後に感光体２の画像形成領域内αの表面に残留する転写残りトナーや外添剤の残留物は、感光体２の画像形成領域内αの表面が第１ブラシローラ４ａに到達すると静電気的に第１ブラシローラ４ａの方へ引き寄せられて移動する。また、第１ブラシローラ４ａのブラシ毛４ｂに付着した転写残りトナーや外添剤の残留物は、感光体２の画像形成領域外βの表面が第１ブラシローラ４ａに到達すると静電気的に感光体２の方へ引き寄せられて画像形成領域外βの表面に移動する。
【００２８】
更に、感光体２の画像形成領域外βの表面に移動した転写残りトナーや外添剤の残留物は、この画像形成領域外βの表面が第２ブラシローラ４ｃに到達すると静電気的に第２ブラシローラ４ｃの方へ引き寄せられてブラシ毛４ｄに付着する（クリーニング工程）。第２ブラシローラ４ｃのブラシ毛４ｄに付着した転写残りトナーや外添剤の残留物は、図示しない従来公知の回収ローラおよびクリーニングブレード等のクリーニング部材によって除去されかつ回収される。なお、クリーニング装置４には、ブラシローラ以外にゴムローラ等を用いることができる。
この例の画像形成装置１の他の構成および他の作用効果は、前述の例の画像形成装置１のそれらと同じである。
【００２９】
次に、本発明のクリーニング装置４および画像形成装置１における各バイアスの実施例１,２、および比較例１について説明する。その場合、実施例１,２、および比較例１は、いずれも、セイコーエプソン株式会社製カラープリンタＬＰ９０００Ｃ（放電開始電圧Ｖ
ｔｈ（Ｖ）：−６００Ｖ）を一部改造して適用した場合の実施例および比較例である。
実施例１について表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
実施例１は、図１に示す例の画像形成装置において転写残りトナーの帯電極性が正の帯電トナーを用いた例である。表１に示すように、この実施例１では、転写終了後に感光体２の画像形成領域内αの表面が除電位置に来たときには、除電装置３がＯＮに設定される。これにより、転写工程後に感光体２が除電装置３からの除電光により除電され、感光体表面電位が−２０Ｖとなる。次いで、画像形成領域内αの表面がブラシローラ４ａによる帯電位置に来たときには、ブラシローラ４ａに−３００Ｖのバイアスが印加される、すると、転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２からブラシローラ４ａに移動する。
【００３２】
一方、転写終了後に感光体２の画像形成領域外βの表面が除電位置に来たときには、除電装置３がＯＦＦに設定される。これにより、除電装置３からの除電光が消滅する。すなわち、画像形成領域外βでは、除電装置３の除電光量が画像形成領域内αでの除電光量に対して変更される。したがって、感光体２が除電されず、感光体表面電位が−３００Ｖ付近となる。次いで、画像形成領域外βの表面がブラシローラ４ａによる帯電位置に来たときには、ブラシローラ４ａに絶対値で感光体２の表面電位未満である０Ｖのバイアスが印加される。すなわち、画像形成領域外βでは、ブラシローラ４ａのバイアスが画像形成領域内αでのバイアスに対して変更される。すると、画像形成領域外βでは、感光体２とブラシローラ４ａとの間に形成される電界の方向が画像形成領域内αと逆方向に変化する。これにより、ブラシローラ４ａに移動した転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２の画像形成領域外βの表面に再び移動する。
実施例２について表２に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】
実施例２は、図３に示す例の画像形成装置において転写残りトナーの帯電極性が正負不
揃いのトナーを用いた例である。表２に示すように、この実施例２では、画像形成領域内αには、除電装置３がＯＮに設定される。これにより、転写工程後に感光体２が除電装置３からの除電光により除電され、感光体表面電位が−２０Ｖとなる。次いで、画像形成領域内αが第１ブラシローラ４ａに来たときには、第１ブラシローラ４ａに−１３００Ｖの比較的大きなバイアスが印加される。すると、転写残りトナーや外添剤の残留物の一部の正帯電残留物が感光体２から第１ブラシローラ４ａに移動する。また、転写残りトナーや外添剤の残留物の一部の弱帯電残留物、負帯電残留物は第１ブラシローラ４ａに移動せずに感光体２上に残り、第１ブラシローラ４ａの帯電を受けて負帯電極性に揃えられる。このとき、感光体２と第１ブラシローラ４ａとの放電開始電圧Ｖｔｈ（Ｖ）が−６００Ｖであるので、第１ブラシローラ４ａを通過後の感光体２の表面電位は−７００Ｖ付近となる。次いで、画像形成領域内αの表面が第２ブラシローラ４ｃによる帯電位置に来たときには、第２ブラシローラ４ｃに−２００Ｖのバイアスが印加される。すると、第１ブラシローラ４ａを通過後の転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２から第２ブラシローラ４ｃの方へ引き寄せられ、ブラシ毛ｄに付着する。
【００３５】
一方、転写終了後に感光体２の画像形成領域外βの表面が除電位置に来たときには、除電装置３がＯＦＦに設定される。これにより、除電装置３からの除電光が消滅する。すなわち、画像形成領域外βでは、除電装置３の除電光量が画像形成領域内αでの除電光量に対して変更される。したがって、感光体２が除電されず、感光体表面電位が転写工程終了後の−４００Ｖ付近となる。次いで、画像形成領域外βの表面が第１ブラシローラ４ａによる帯電位置に来たときには、第１ブラシローラ４ａに絶対値で感光体２の表面電位未満である０Ｖのバイアスを印加する。すなわち、画像形成領域外βでは、ブラシローラ４ａのバイアスが画像形成領域内αでのバイアスに対して変更される。すると、画像形成領域外βでは、感光体２とブラシローラ４ａとの間に形成される電界の方向が画像形成領域内αと逆方向に変化する。このとき、第１部ブラシローラ４ａを通過後の感光体２の表面電位は−４００Ｖ付近となる。これにより、ブラシローラ４ａに移動した転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２の画像形成領域外βの表面に再び移動する。
【００３６】
次いで、画像形成領域外βの表面が第２ブラシローラ４ｃによる帯電位置に来たときには、第２ブラシローラ４ｃに−６００Ｖのバイアスが印加される。すなわち、画像形成領域外βでは、第２ブラシローラ４ｃのバイアスが画像形成領域内αでのバイアスに対して変更される。すると、画像形成領域外βの表面に移動した転写残りトナーや外添剤の残留物が第２ブラシローラ４ｃの方へ引き寄せられ、ブラシ毛４ｄに付着する。
比較例１について表３に示す。
【００３７】
【表３】
【００３８】
比較例１は、図４に示す従来の画像形成装置を用いた例である。図４に示すように、この画像形成装置は、図１に示す画像形成装置においてブラシローラ４ａに印加するバイアスの極性を、画像形成領域内αの表面がブラシローラ４ａの帯電位置に来たときと画像形成領域外βの表面がブラシローラ４ａの帯電位置に来たときとで変更している。また、比較例１では転写残りトナーの帯電極性が正の帯電トナーを用いている。表３に示すように、この比較例１では、画像形成領域内αが除電位置に来たときには、除電装置３がＯＮに
設定される。これにより、転写工程後に感光体２が除電装置３からの除電光により除電され、感光体の画像形成領域内αの表面電位が−２０Ｖ付近となる。次いで、画像形成領域内αがブラシローラ４ａにより帯電位置に来たときには、ブラシローラ４ａにー３００Ｖのバイアスが印加される。すると、転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２からブラシローラ４ａに移動する。
【００３９】
一方、画像形成終了後の画像形成領域外βが除電位置に来たときにも、除電装置３がＯＮに設定される。これにより、転写工程後に感光体２が除電装置３からの除電光により除電され、感光体の画像形成領域外βの表面電位が−２０Ｖ付近となる。すなわち、画像形成領域内αと画像形成領域外βとで除電装置３は変更されず、ＯＮが維持される。次いで、画像形成領域内αがブラシローラ４ａにより帯電位置に来たときには、ブラシローラ４ａに＋３００Ｖのバイアスが印加される。すなわち、画像形成領域外βは、ブラシローラ４ａの印加バイアスが画像形成領域内αに対して逆極性でかつ大きいバイアスとなる。したがって、比較例１では、ブラシローラ４ａの印加バイアスが画像形成領域外βと画像形成領域内αとで極性が変更される。これにより、ブラシローラ４ａに移動した転写残りトナーや外添剤の残留物が感光体２に移動する。
【００４０】
このように、比較例１では、画像形成領域内αが除電位置に来たときと画像形成領域外βが除電位置に来たときとで除電装置３の除電光量が変更されないが、ブラシローラ４ａのバイアスＶ1（Ｖ）の極性および大きさが変更される。したがって、その分大きな電源を必要とし、コストが高くなるばかりでなく、ノイズが発生する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図２】感光体の画像形成領域内と画像形成領域外とを示す図である。
【図３】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図４】比較例としての従来の画像形成装置を模式的にかつ部分的に示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…画像形成装置、２…感光体、３…除電装置、４…クリーニング装置、４ａ…ブラシローラ（第１ブラシローラ）、４ｂ…第２ブラシローラ、５…帯電装置、６…露光装置、７…現像装置、８…転写装置、９…転写媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写後に像担持体の電位を除電する除電部材と、
バイアスが印加されて前記像担持体との間に電界を形成することで、少なくとも、除電された像担持体上の残留物を除去する導電性部材と、
前記像担持体の除電される部分が前記像担持体の画像形成領域内および画像形成領域外のいずれかで、除電量を変化されるように前記除電部材を制御するとともに、前記導電性部材との間に電界を形成する前記像担持体の部分が前記画像形成領域内および前記画像形成領域外のいずれかで、前記電界の方向を変えるように前記導電性部材に印加するバイアスを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする像担持体のクリーニング装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記導電性部材に印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定するかまたは画像形成領域外で絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定するかして前記電界の方向を変えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項３】
前記制御手段は、画像形成領域外で前記導電性部材に印加するバイアスを０Ｖに設定することを特徴とする請求項１または２に記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項４】
前記導電性部材は、前記像担持体をクリーニングするクリーニングブラシローラであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項５】
転写後に像担持体の電位を除電する除電部材と、
第１のバイアスが印加されて前記像担持体との間に第１の電界を形成することで、少なくとも、除電された像担持体上の残留物を除去する第１の導電性部材と、
第２のバイアスが印加されて前記像担持体との間に第２の電界を形成することで、少なくとも、第１の導電性部材を通過後の前記像担持体上の残留物を除去する第２の導電性部材と、
前記像担持体の除電される部分が前記像担持体の画像形成領域内および画像形成領域外のいずれかで、除電量を変化されるように前記除電部材を制御するとともに、前記第１の導電性部材との間に第１の電界を形成する前記像担持体の部分が前記画像形成領域内および前記画像形成領域外のいずれかで、前記第１の電界の方向を変えるように前記第１の導電性部材に印加する第１のバイアスを制御し、更に前記第２の導電性部材との間に第２の電界を形成する前記像担持体の部分が前記画像形成領域内および前記画像形成領域外のいずれかで、前記第２の電界の方向を変えるように前記第２の導電性部材に印加する第２のバイアスを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする像担持体のクリーニング装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第１のバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定するかまたは画像形成領域外で絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定するかして前記第１の電界の方向を変えるように第１のバイアスを制御し、また前記第２のバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性で前記第２の電界の方向を変えるように第２のバイアスを制御することを特徴とする請求項５に記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項７】
前記制御手段は、画像形成領域外で、前記除電部材による前記像担持体の除電をオフに設定するとともに前記第１のバイアスを絶対値で除電後の前記像担持体表面電位未満に設定しかつ前記第２のバイアスを絶対値で前記第１の導電性部材を通過後の前記像担持体表面電位を超えて設定することを特徴とする請求項５または６に記載の像担持体のクリーニ
ング装置。
【請求項８】
転写後に像担持体の電位を除電する除電工程と、
導電性部材に所定のバイアスを印加して前記導電性部材と前記像担持体との間に電界を形成することで、少なくとも、除電された像担持体上の残留物を除去するクリーニング工程と、
除電する部分が画像形成領域内および画像形成領域外のいずれかで、除電量を変化されるとともに前記導電性部材に印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定しまたは画像形成領域外で絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定して前記電界の方向を変えるようにバイアス制御工程と、
を備えることを特徴とする像担持体のクリーニング方法。
【請求項９】
転写後に像担持体の電位を除電する除電工程と、
第１の導電性部材に第１のバイアスを印加して前記像担持体と前記第１の導電性部材との間に第１の電界を形成することで、除電された像担持体を帯電させて、少なくとも、前記像担持体上の残留物の電荷の極性を揃える帯電工程と、
第２の導電性部材に第２のバイアスを印加して前記像担持体と前記第２の導電性部材との間に第２の電界を形成することで、前記第１の導電性部材を通過後の前記像担持体上の残留物を除去するクリーニング工程と、
除電する部分が画像形成領域内および画像形成領域外のいずれかで除電量を変化されるとともに、前記第１のバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定しまたは画像形成領域外で絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定して前記第１の電界の方向を変えるように制御するとともに、前記第２のバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性で前記第２の電界の方向を変えるように制御するバイアス制御工程と
を備えることを特徴とする像担持体のクリーニング方法。
【請求項１０】
回転可能に設けられかつ潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に潜像を書き込む露光装置と、
前記像担持体の潜像を、所定の極性に帯電されたトナーで現像する現像装置と、
前記像担持体上の現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、
転写後に前記像担持体上の残留物を導電性部材で除去する請求項１ないし６のいずれか１に記載のクリーニング装置と、
少なくともを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
転写後に像担持体の電位を除電する除電部材と、
バイアスが印加されて前記像担持体との間に電界を形成することで、少なくとも、除電された像担持体上の残留物を除去する導電性部材と、
前記像担持体の除電される部分が前記像担持体の画像形成領域内および画像形成領域外のいずれかで、除電量を変化されるように前記除電部材を制御するとともに、前記導電性部材との間に電界を形成する前記像担持体の部分が前記画像形成領域内および前記画像形成領域外のいずれかで、前記電界の方向を変えるように前記導電性部材に印加するバイアスを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする像担持体のクリーニング装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記導電性部材に印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定するかまたは画像形成領域外で絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定するかして前記電界の方向を変えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項３】
前記制御手段は、画像形成領域外で前記導電性部材に印加するバイアスを０Ｖに設定することを特徴とする請求項１または２に記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項４】
前記導電性部材は、前記像担持体をクリーニングするクリーニングブラシローラであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項５】
転写後に像担持体の電位を除電する除電部材と、
第１のバイアスが印加されて前記像担持体との間に第１の電界を形成することで、少なくとも、除電された像担持体上の残留物を除去する第１の導電性部材と、
第２のバイアスが印加されて前記像担持体との間に第２の電界を形成することで、少なくとも、第１の導電性部材を通過後の前記像担持体上の残留物を除去する第２の導電性部材と、
前記像担持体の除電される部分が前記像担持体の画像形成領域内および画像形成領域外のいずれかで、除電量を変化されるように前記除電部材を制御するとともに、前記第１の導電性部材との間に第１の電界を形成する前記像担持体の部分が前記画像形成領域内および前記画像形成領域外のいずれかで、前記第１の電界の方向を変えるように前記第１の導電性部材に印加する第１のバイアスを制御し、更に前記第２の導電性部材との間に第２の電界を形成する前記像担持体の部分が前記画像形成領域内および前記画像形成領域外のいずれかで、前記第２の電界の方向を変えるように前記第２の導電性部材に印加する第２のバイアスを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする像担持体のクリーニング装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第１のバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定するかまたは画像形成領域外で絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定するかして前記第１の電界の方向を変えるように第１のバイアスを制御し、また前記第２のバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性で前記第２の電界の方向を変えるように第２のバイアスを制御することを特徴とする請求項５に記載の像担持体のクリーニング装置。
【請求項７】
前記制御手段は、画像形成領域外で、前記除電部材による前記像担持体の除電をオフに設定するとともに前記第１のバイアスを絶対値で除電後の前記像担持体表面電位未満に設定しかつ前記第２のバイアスを絶対値で前記第１の導電性部材を通過後の前記像担持体表面電位を超えて設定することを特徴とする請求項５または６に記載の像担持体のクリーニ
ング装置。
【請求項８】
転写後に像担持体の電位を除電する除電工程と、
導電性部材に所定のバイアスを印加して前記導電性部材と前記像担持体との間に電界を形成することで、少なくとも、除電された像担持体上の残留物を除去するクリーニング工程と、
除電する部分が画像形成領域内および画像形成領域外のいずれかで、除電量を変化されるとともに前記導電性部材に印加するバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定しまたは画像形成領域外で絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定して前記電界の方向を変えるようにバイアス制御工程と、
を備えることを特徴とする像担持体のクリーニング方法。
【請求項９】
転写後に像担持体の電位を除電する除電工程と、
第１の導電性部材に第１のバイアスを印加して前記像担持体と前記第１の導電性部材との間に第１の電界を形成することで、除電された像担持体を帯電させて、少なくとも、前記像担持体上の残留物の電荷の極性を揃える帯電工程と、
第２の導電性部材に第２のバイアスを印加して前記像担持体と前記第２の導電性部材との間に第２の電界を形成することで、前記第１の導電性部材を通過後の前記像担持体上の残留物を除去するクリーニング工程と、
除電する部分が画像形成領域内および画像形成領域外のいずれかで除電量を変化されるとともに、前記第１のバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性に設定しまたは画像形成領域外で絶対値で除電後の前記像担持体の表面電位未満に設定して前記第１の電界の方向を変えるように制御するとともに、前記第２のバイアスを画像形成時に使用されるトナーの極性と同極性で前記第２の電界の方向を変えるように制御するバイアス制御工程と
を備えることを特徴とする像担持体のクリーニング方法。
【請求項１０】
回転可能に設けられかつ潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に潜像を書き込む露光装置と、
前記像担持体の潜像を、所定の極性に帯電されたトナーで現像する現像装置と、
前記像担持体上の現像されたトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、
転写後に前記像担持体上の残留物を導電性部材で除去する請求項１ないし６のいずれか１に記載のクリーニング装置と、
少なくともを備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２６０５９（Ｐ２０１０−２６０５９Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８４８２８（Ｐ２００８−１８４８２８）
【出願日】平成２０年７月１６日（２００８．７．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１６日（２００８．７．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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