JP2009092783A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電装置及び像担持体への放電生成物の付着を抑制することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体に接触し、像担持体の移動方向と直交する方向に移動して、像担持体の表面を清掃する像担持体清掃手段を備えており、像担持体清掃手段は、帯電装置清掃手段の作動時に、像担持体を所定方向に移動させながら、像担持体の移動方向と直交する方向に移動して、像担持体の表面を清掃する。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録材上に画像を形成する電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に画像形成時に、像担持体として使用される感光体に対する放電電極の放電ムラ、及び、感光体への放電生成物付着による電位ムラに起因して発生する画像濃度ムラを解消する技術に関する。

従来、画像形成装置として、電子写真技術を利用して画像形成を行う、所謂、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置がある。斯かる電子写真画像形成装置では、像担持体として回転可能なドラム状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）が配置されている。感光体ドラムの周囲には、この感光体ドラムを所定の電位に帯電する帯電装置、帯電された感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置が配置されている。更に、感光体ドラムの周囲には、形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置、形成されたトナー像を用紙等の記録材に転写する転写装置、転写後の感光体ドラム表面に残留する残留トナーを除去するクリーニング装置、を備えている。

これらのうち、帯電装置としては、感光体ドラムを非接触に帯電するスコロトロン帯電装置が知られている。

このスコロトロン帯電装置は、感光体ドラムの軸方向に沿って感光体ドラムに対向する部位が開口するシールドケースと、このシールドケースの開口に配設される放電電極（例えば、放電ワイヤ）と、シールドケースの開口に面して配設されるグリッド電極とを備えている。

スコロトロン帯電装置では、放電ワイヤに直流、又は、直流に交流を重畳させた高圧電圧を印加することで、放電ワイヤ周囲の空気を電離してイオン状態とする。

そして、イオン化した荷電粒子がシールドケースの開口側に向かって移動し、その際、他の気体分子に運動エネルギーを与えてシールドケースの開口から吹き出し方向のイオン風が発生する。

そして、発生したイオン風により、荷電粒子がシールドケースの開口側に設けられたグリッドの孔を通過して感光体ドラムを帯電する。

電子写真方式を利用する画像形成装置は、通常は、導電性基体が接地される感光体が、帯電装置を用いて一様に帯電され、露光装置を用いて像露光を行うことにより、静電潜像を形成する。

ところで、近年の画像形成装置では、高速化や高画質化に伴って、放電ワイヤに対する給電量を増加させる傾向にある。

この理由は、感光体ドラムの移動速度の高速化により、従来よりも少ない時間で感光体ドラムを所定の帯電電位とする必要があるためである。

そして、放電ワイヤに対する給電量を増加させた結果、放電生成物（例えばオゾンやＮＯｘ等）の生成量が増加し、また、イオン風も強くなる。このために、生成された放電生成物が帯電装置や、感光体ドラムの表面に付着し、放電ムラや、感光体ドラム上に形成した電位ムラを引き起こし、画像を劣化させるという問題があった。

そこで、図８に示すように、放電電極７２に付着した放電生成物の付着を防止する目的で、放電電極７２に接触し、放電電極７２に沿って自動的に往復することにより放電生成物を除去する技術が提案されている（特許文献１参照）。

つまり、特許文献１においては、帯電装置７は、スコロトロン方式とされ、感光体に向けて開口部を有するシールドケース７１と、コロナ放電を発生させる鋸歯電極７２と、図示していないグリッドを備えている。更に、帯電装置７には、清掃部材７３と、清掃部材７３を保持する清掃保持部材７４と、清掃保持部材７４を鋸歯電極７２の長手方向に沿って移動させる移動手段７５とを備えている。薄板状の清掃部材７３を鋸歯電極７２に押し当てて長手方向に移動させることによって、放電生成物を除去する。

また、図９に示すように、感光体１の表面に常時接触し感光体１の表面を清掃することにより帯電装置７の放電生成物により発生する異常画像を防止する技術が提案されている（特許文献２参照）。

つまり、特許文献２においては、感光体１の回転方向にてクリーニング装置１２の下流側に、感光体１の表面に当接するシート状の生成物除去部材８１を設け、生成物除去部材８１を供給ローラ８２から繰り出し、感光体１表面に接触させて放電生成物を除去する。生成物除去部材８１は、その後、巻き取りローラ８３にて巻き取る。

さらに、図１０に示す技術では、感光体１を清掃する清掃手段を常時感光体１に接触させ、さらにその清掃手段の清掃能力を維持するための技術が提案されている（特許文献３参照）。

つまり、感光体１の移動方向における転写後の位置に、即ち、クリーニング装置１２の下流側に、放電生成物を除去するための第１除去部材９１と、この第１除去部材９１に接触する第２除去部材９２とを有している。第１除去部材９１は、レーヨン繊維を用いたブラシローラとされ、ブラシの機械的摺擦作用により放電生成物を掻き取る。第２除去部材９２は、ゼオライト材質のブラシローラとされ、第１除去部材９１に蓄積された放電生成物を除去する。
特開２００５−８４２１１号公報 特開２００２−２４４５２０号公報 特開２００４−４５４４６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、確かに、帯電装置の放電電極を清掃することで、放電電極の放電安定性を維持することは可能であるが、放電により発生した放電生成物は、帯電装置の放電電極のみに付着するのではなく感光体の表面にも付着するので、十分な解決方法とはなっていない。

また、特許文献２、３の技術では、画像形成中に常時、感光体の表面に接触して清掃することにより、感光体の表面に付着した放電生成物の除去が可能である。

しかし、この構成を用いると、図９に示されるように、清掃手段の装置が大型化する。また、清掃手段に研磨粒子含んだ部材で、画像形成中も不要な摺察を行うことにより、感光体の表面を必要以上に研磨し、寿命を著しく低下させる要因となっていた。

さらには、図１０に示すように、第１除去部材の表面をさらに清掃するために第２除去部材などの機構が必要となり、図９の技術と同じく装置の大型化となる問題がある。

本発明者は、上述した技術的課題に基づいて鋭意検討を行った結果、帯電装置の放電電極清掃を実施する際、帯電高圧がＯＦＦである点に着目した。つまり、感光体の表面清掃をこのタイミングで適時行うことにより、必要以上に感光体の表面を研磨することなく長期にわたり帯電手段、感光体の表面状態の維持が可能であることを見出した。

本発明は、本発明者の斯かる新規な知見に基づきなされたものである。

つまり、本発明の目的は、上記技術的課題を解決するためのものであって、帯電装置及び像担持体への放電生成物の付着を抑制することのできる画像形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、適時、像担持体の表面を清掃することにより、必要以上に像担持体の表層を研磨することなく長期にわたって電位の安定性と、良好な画質を維持することのできる画像形成装置を提供することにある。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体を帯電するコロナ帯電方式の帯電装置と、前記帯電装置の放電電極に接触し、前記像担持体の移動方向と直交する方向に移動して、前記放電電極を清掃する帯電装置清掃手段と、有する画像形成装置において、
前記像担持体に接触し、前記像担持体の移動方向と異なる方向に移動して、前記像担持体の表面を清掃する像担持体清掃部材を備えた像担持体清掃手段を有しており、
前記像担持体清掃手段は、前記帯電装置清掃手段の作動時に、前記像担持体を移動させながら前記像担持体清掃部材を前記像担持体の移動方向と異なる方向に移動して、前記像担持体の表面を清掃する、
ことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、帯電装置の放電電極を清掃するタイミングで、像担持体の表面性を維持する清掃制御を適時実施することが可能であり、放電ムラや、画像流れを防止させることができる。

つまり、本発明によれば、複写機、プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置において、像担持体及び帯電装置の表面を、非画像形成時に適時、清掃する。これにより、帯電装置及び像担持体上への放電生成物の付着を低減し、画像流れのない画像形成が可能とされる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す図である。

（画像形成装置の構成）
本実施例にて、画像形成装置１００は、電子写真方式のカラー画像形成装置とされる。画像形成装置１００は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）１と、感光体ドラム１の周囲に配置された帯電手段としての帯電装置７と、露光手段としての露光装置８と、現像手段としての現像装置１３とを備えている。本実施例では、感光体ドラム１は、導電性基体上に感光層としてアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を備えたものであり、直径１０８ｍｍのものであった。勿論、これに限定されるものではない。

本実施例にて、現像装置１３は、回転駆動される回転体１４に３つの現像器、即ち、イエロー現像器１３Ｙ、マゼンタ現像器１３Ｍ、シアン現像器１３Ｃが搭載された回転現像装置１３ａと、固定現像装置１３ｂとされるブラック現像器１３Ｋとにて構成されている。

上記構成の画像形成装置にて、感光体ドラム１は、矢印Ａの方向へと回転駆動される。感光体ドラム１は、帯電装置７にて所定の電位に帯電され、帯電された感光体ドラム１は、露光装置としてのレーザ露光器８にて画像情報に応じたレーザ光が照射され、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。

感光体ドラム１上の静電潜像は、各色成分トナーが収容された現像器にて現像され、感光体ドラム１上に可視画像、即ち、トナー像が形成される。

感光体ドラム１の下方には、中間転写体としての中間転写ベルト１０が配置されており、感光体ドラム１上に形成された各色成分トナー像が、一次転写部Ｔ１における一次転写装置３０により、順次転写（一次転写）される。

中間転写ベルト１０に転写された重ね画像は、二次転写部Ｔ２における二次転写装置２１により、記録材としての用紙Ｐに一括転写（二次転写）される。

二次転写された用紙Ｐ上の画像は、定着装置５により用紙Ｐ上に定着される。

一方、一次転写後の感光体ドラム１上の転写残トナーを含む残留物は、感光体ドラム１の周囲に配置されたクリーニング手段としてのドラムクリーナ１２により除去される。その後、感光体ドラム１は、再度、帯電装置７により帯電され、上記画像形成動作が繰り返される。

本実施例にて、帯電装置７としては、コロナ帯電方式、即ち、非接触帯電方式のスコロトロン帯電装置が用いられている。勿論、帯電装置７として、コロトロン帯電装置を使用することもできる。本実施例では、スコロトロン方式とされる帯電装置７とクリーニング手段１２との間には、感光体ドラム１の表面清掃手段（即ち、像担持体清掃手段）５０が備えられている。また、帯電装置７には、帯電装置７の放電電極７２を清掃する帯電装置清掃手段４０（図２参照）が設けられている。この帯電装置７、帯電装置清掃手段４０、及び、像担持体清掃手段５０の詳細については後述する。

ここで、中間転写ベルト１０について説明する。

本実施例にて、中間転写ベルト１０は、複数、本実施例では４つの支持ロール１７、１８、１９、２０に掛け渡され、矢印方向に循環移動する。支持ロール１７が中間転写ベルト１０の駆動ロールであり、支持ロール１８、２０が従動ロールとして配置され、また、支持ロール１９が二次転写装置２１のバックアップロールとして用いられている。

また、駆動ロール１７を挟んだ中間転写ベルト１０の位置には、二次転写後の中間転写ベルト１０上の残留物を除去するためのベルトクリーナ２２が配設されている。

そして、中間転写ベルト１０は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂または各種ゴムにカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものとされる。また、その体積抵抗率が１０⁵〜１０¹⁵Ωｃｍに形成され、その厚みは０．１ｍｍに設定される。

二次転写部Ｔ２は、上述のように、中間転写ベルト１０のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写装置としての二次転写ロール２１と、中間転写ベルト１０の裏面側に配置されて二次転写ロール２１の対向電極をなすバックアップロール１９と、を備えている。このバックアップロール１９には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する、図示しない給電手段が当接配置されている。

ここで、バックアップロール１９は、金属心材の外周に内側に発泡弾性体層、外側に導電層を被覆してなる二層構成のＥＰＤＭゴムを用いた。外側の導電層はカーボンブラックを１５〜３５重量％分散した半導電性のＥＰＤＭ発泡ゴムで、導電層の厚みは０．５〜１．５ｍｍに構成され、また、その表面抵抗率は７〜１０Ω／□の抵抗領域に制御される。

また、二次転写ロール２１は、金属心材とこの金属心材の周囲に固着されたカーボンブラック分散発泡ＥＰＤＭ材料からなるコア層にスキン層を介して５〜２０μｍの厚みのフッ素樹脂系材料からなるコーティング層を形成したものを用いた。金属心材とコーティング層との間の体積抵抗率は１０⁴〜１０⁵Ωｃｍである。

また、用紙搬送系は、用紙トレイ２３に積載された用紙Ｐを、給紙ロール２４、搬送ロール２６にて搬送した後、レジストレーションロール（レジロール）２５で一旦停止させる。その後、所定のタイミングで二次転写装置２１が配置された二次転写部Ｔ２位置へと送り込むようになっている。また、二次転写後の用紙Ｐは、定着装置５へと搬送し、定着装置５から機外へと排出される。

次に、この画像形成装置の作像プロセスについて更に詳しく説明する。

今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。

具体的に述べると、例えば、本実施例の画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置により読み取る。その読み取り信号は、処理回路によりデジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う。

すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて、感光体ドラム１、帯電装置７、露光装置８、及び、現像装置１３（即ち、イエロー現像器１３Ｙ、マゼンタ現像器１３Ｍ、シアン現像器１３Ｃ、ブラック現像器１３Ｋ）をそれぞれ駆動する。

つまり、帯電装置７により一様に帯電された感光体ドラム１に、レーザ露光装置８によりレーザ光を照射し、デジタル画像信号に応じた静電潜像を書き込ませる。

そして、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像装置１３により現像して各色のトナー像を形成させる。

なお、この画像形成装置１００をプリンタとして構成する場合には、外部から入力されるデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。

そして、感光体ドラム１上に形成された各トナー像は、感光体ドラム１と中間転写ベルト１０とが接する一次転写位置Ｔ１で、一次転写ロール３０によって感光体ドラム１から中間転写ベルト１０の表面に順次転写される。

一方、転写後に感光体ドラム１上に残存するトナーは、ドラムクリーナ１２によってクリーニングされる。

このようにして中間転写ベルト１０に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト１０上で重ね合わされ、中間転写ベルト１０の回動に伴って二次転写位置Ｔ２へと搬送される。一方、用紙Ｐは、所定のタイミングで二次転写位置へと搬送され、バックアップロール１９に対して二次転写ロール２１が用紙Ｐを挟持搬送する。

そして、二次転写位置Ｔ２において、二次転写ロール２１とバックアップロール１９との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト１０上に担持されたトナー像が用紙Ｐに二次転写される。

トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置５へと搬送され、定着装置５において用紙Ｐ上のトナー像が加熱・加圧定着された後、機外に設けられた排紙トレイ（図示せず）に排出される。一方、転写後に中間転写ベルト１０に残存するトナーは、ベルトクリーナ２２によってクリーニングされる。

次に、上述した帯電装置７、帯電装置清掃手段４０及び像担持体清掃手段５０について詳細に説明する。

（帯電装置及び帯電装置清掃手段）
図２（ａ）は、帯電装置７の概略構成を示す斜視図であり、シールドケースの片側のシールド板が除去され、帯電装置清掃手段４０を示している。図２（ｂ）は、帯電装置７の中央横断面の概略図である。

帯電装置７は、感光体ドラム１の軸方向に沿って配設され、長手方向両端に設けられた帯電器ブロック、即ち、支持部材６０（６０ａ、６０ｂ）と、両支持部材６０（６０ａ、６０ｂ）を連結する支持フレーム６２とを有している。また、支持フレーム６２には、感光体ドラム１の軸方向に沿って、即ち、帯電装置７の長手方向に沿って、シールドケース７１を構成するシールド板７１ａ、７１ｂが設置される。なお、本実施例では、両シールド板７１ａ、７１ｂの間に、更にもう一枚のシールド板７１ｃが配置されている。従って、感光体ドラム１に対向する部位に、二つの正面開口部７６（７６ａ、７６ｂ）が形成される。

本実施例では、帯電装置７のシールドケース７１内には、シールド板７１ａ、７１ｃとの間、及び、シールド板７１ｂ、７１ｃの間に、放電電極、本実施例では、放電ワイヤ（帯電線）７２が張設されている。勿論、放電電極として鋸歯電極を使用することもできる。また、シールドケース７１の正面開口部７６（７６ａ、７６ｂ）側には、感光体ドラム１と対向してグリッド電極７７が配設されている。

ここで、シールドケース７１の高さ（Ｈ）は２４ｍｍ、各シールド板間の幅（内面）（Ｗ）は、２８ｍｍであり、開口部７６（７６ａ、７６ｂ）から放電ワイヤ７２までの距離（Ｈ０）は、８．０ｍｍとされる。

また、放電ワイヤ７２には、直流高圧電圧を印加する高圧電源（図示せず）が接続されており、シールドケース７１及びグリッド電極７７には、これらを一定電位に保持する目的で、バリスタ等の定電圧素子（図示せず）が接続されている。

また、グリッド電極７７は、多数の通気孔が形成された金属製のメッシュ状のものとすることができ、その開口率は約９０％程度である。従って、グリッド電極７７が気流の妨げとなることはなく、後述するイオン風のエアフローには影響を及ぼさない。なお、グリッド電極７７としては、メッシュ状のものの他に、例えば板材に多数のスリットを形成したものを用いることもできる。

次に、帯電装置清掃手段４０について説明する。

本実施例にて、帯電装置清掃手段４０は、図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、放電電極（放電ワイヤ）７２を清掃する清掃部材４１と、清掃部材４１を保持するための保持部材４２とを有し、保持部材４２は、移動手段４３に取り付けられている。

本実施例では、シールドケース７１の開口部７６（７６ａ、７６ｂ）とは反対側の背面側に、上記移動手段４３が配置されている。

移動手段４３は、送りねじ機構とされ、帯電装置７の放電ワイヤ７２の長手方向に沿って、即ち、感光体ドラム１の回転軸線方向に沿って配置された送りねじ（ねじ軸部材）４４と、このねじ軸部材４４に螺合したナット部材４５とを備えている。また、本実施例では、上記ナット部材４５に清掃部材保持部材４２が取り付けられている。

従って、ねじ軸部材４４を正方向及び逆方向に所定時間回転駆動することにより、ナット部材４５（即ち、清掃部材４１）を、感光体ドラム１の軸方向に沿って、つまり、感光体ドラム１の移動方向に対して直交する方向に往復運動可能な構成となっている。

更に説明すると、ねじ軸部材４４の端部には、駆動機構（駆動源）６１が配置されている。ねじ軸部材は４４、その一端が駆動機構６１に連結されており、駆動機構６１のギヤ列等を介して駆動入力される。従って、ねじ軸部材４４は、駆動機構６１により、回転駆動可能な構成となっている。

また、ナット部材４５は、清掃部材４１を取り付けたアーム部材（即ち、保持部材）４２が接続されている。従って、駆動機構６１が駆動されると、ねじ軸部材４４が長手軸線の回りに回転し、それによって、ねじ軸部材４４に螺合したナット部材４５は、ねじ軸部材４４の長手軸線に沿って移動する。駆動機構６１の回転方向を変えることにより、ナット部材４５は、即ち、清掃部材４１は、帯電装置７の長手方向に、一端側から他端側へと、また、他端側から一端側へと、往復移動することができる。勿論、図示してはいないが、ナット部材４５自体が回転しないように、ナット部材４５に対するガイド部材が適宜配置されている。

清掃部材４１は、図３（ａ）、（ｂ）を参照すると理解されるように、ゴム部材４１ａの表面に不織布４１ｂを備え、最表層に研磨粒子４１ｃを塗布し、接着剤で固定して作製されている。放電ワイヤ７２は、このような清掃部材４１、４１にて挟持されている。従って、帯電装置清掃手段４０が移動手段４３により、放電ワイヤ７２の長手方向に沿って移動されると、放電ワイヤ７２の表面に付着した付着物が除去される。

帯電装置７によって行われる感光体ドラム１の帯電動作について説明する。

図２（ｂ）にて、感光体ドラム１が図中矢印方向に回転（移動）を開始すると、高圧電源（図示せず）からの直流電圧が放電ワイヤ７２に印加され、放電ワイヤ７２周囲の空気が電離されイオン状態になる。すると、イオン化した荷電粒子が対向電極側、即ち、感光体ドラム１側に向かって移動し、そのとき他の気体分子に運動エネルギーを与えてこの方向にイオン風が生じ、生じたイオン風によって荷電粒子がグリッド電極７７を通過して感光体ドラム１を帯電する。このとき、グリッド電極７７は、定電圧素子（図示せず）を介して接地され、一定電位に保たれており、帯電された感光体ドラム１の表面電位を均一にする機能を果たしている。

次に、本発明で使用される感光体ドラム１の表面清掃手段、即ち、像担持体清掃手段５０Ａについて説明する。

（像担持体清掃手段）
図４（ａ）は、帯電装置清掃手段４０と像担持体清掃手段５０Ａの概略構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、帯電装置清掃手段４０と像担持体清掃手段５０Ａの中央横断面の概略図である。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例では、帯電装置７の、感光体ドラム１の移動方向（矢印Ａ方向）上流には、感光体ドラム１の表面を清掃するための像担持体清掃手段５０Ａが配置されている。

本実施例にて、像担持体清掃手段５０Ａは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、感光体ドラム表面を清掃する像担持体清掃部材５１Ａと、この清掃部材５１Ａを、感光ドラム１の移動方向と異なる方向に駆動するための移動手段５３と、を有している。本実施例では、清掃部材５１Ａは、感光体ドラム１の回転方向に直交する方向（即ち、回転軸線方向）に移動されているが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム１の回転軸線に対してわずかに傾斜していても良い。要するに、清掃部材５１Ａが感光体ドラム１の軸線方向の全幅に亘って一端から他端へと移動されることが必要である。

また、本実施例では、清掃部材５１Ａは、加圧ばねのような加圧部材５２を介して移動手段５３に取り付けられている。

移動手段５３は、本実施例では、上記帯電装置清掃部材移動手段４３と同じ機構とされ、送りねじ機構とされる。つまり、移動手段５３は、感光体ドラム１の軸線方向に沿って設置されたねじ軸部材５４と、このねじ軸部材５４に螺合するナット部材５５とを備えている。像担持体清掃部材５１Ａは、送りねじ（ねじ軸部材）５４を、正方向及び逆方向に所定時間回転させることにより、清掃部材５１Ａが往復運動可能な構成となっている。

更に説明すると、ねじ軸部材５４の一端部には、上記駆動機構（駆動源）６１からの駆動が、図示しない駆動ギヤ機構等を介して駆動入力される。従って、ねじ軸部材５４は、駆動機構６１により、回転駆動可能な構成となっている。

また、ナット部材５５は、上述のように、加圧部材５２を介して上記清掃部材５１Ａが接続されており、駆動機構６１が駆動されると、ねじ軸部材５４が長手軸線の回りに回転し、それによって、ねじ軸部材５４に螺合したナット部材５５は、ねじ軸部材５４の長手軸線に沿って移動する。駆動機構６１の回転方向を変えることにより、ナット部材５５は、即ち、像担持体清掃部材５１Ａは、帯電装置７の長手方向に、一端側から他端側へと、また、他端側から一端側へと、往復移動することができる。勿論、図示してはいないが、ナット部材５５自体が回転しないように、ナット部材５５に対するガイド部材が適宜配置されている。

上述にて理解されるように、本実施例によると、帯電装置清掃手段４０を移動させる駆動機構（駆動源）６１により、像担持体清掃部材５１Ａも又、感光体ドラム１の軸方向に移動する構成となっている。

また、像担持体清掃部材５１Ａは、パッド部材とされ、加圧手段としての弾性部材５２により、感光体ドラム１に押圧される構成となっている。像担持体清掃部材５１Ａの具体的寸法の一例を挙げれば、感光体ドラム１の移動方向に沿った長さＷ１が１５ｍｍ、高さＨ１が１５ｍｍ、感光体ドラムの軸線方向の長さＬ１が２０ｍｍとした。勿論、これに限定されるものではない。

感光体ドラム１のパッド状の清掃部材５１Ａは、支持材としてのスポンジなどの多孔質弾性体５１Ａａを備えており、感光体ドラム１と接触する表面には、酸化アルミニウムなどの研磨粒子５１Ａｂが塗布されている。

本実施例では、酸化アルミニウム粒子＃２０００を塗布している。本実施例の画像形成装置１００では、感光体ドラム１としては、上述のようにアモルファスシリコン感光体を用いており、ＯＰＣなどよりも表面が硬いため研磨粒子として酸化アルミニウムを用いている。

特に、使用する感光体の材質に併せて、研磨粒子を変更しても何ら本発明の実施にあたっては問題がなく、採用する感光体の材料に応じて、その研磨粒子を適宜選択して採用し得る。

さらに、支持材５１Ａａは、清掃部材５１Ａの研磨粒子５１Ａｂを保持可能であれば、特に限定されるものではなく、多孔質の材料でなくてもよく、表層に不織布等を備えていても良い。

本実施例では、感光体ドラム１の表面研磨部材である清掃部材５１Ａは、画像形成時には、感光体ドラム１の表面と接触しない位置（感光体ドラム１の端部の外側）まで退避している（図４（ａ）参照）。退避位置では、清掃部材５１Ａの清掃及び／又は研磨粒子の塗布を行うことができる。

帯電装置清掃手段４０の作動時に、帯電装置７の放電ワイヤ７２を清掃するタイミングに同期して、感光体ドラム１の表面研磨を実施する場合にのみ、感光体ドラム１の画像形成領域へ移動し接触する構成となっている。

本実施例の画像形成装置１００では、装置本体１００ＡのメインスイッチをＯＮしたタイミング、又は、所定枚数の画像形成をプリントしたタイミングで、感光体ドラム表面の清掃を実施する構成となっている。

また、本実施例の画像形成装置１００では、帯電装置７の放電ワイヤ７２を清掃するタイミングで、感光体ドラム１を回転動作させ、前記清掃部材５１Ａを感光体ドラム表面に接触させながら、感光体ドラム１の全面清掃を実施することが可能である。

以上のように、所定のタイミングで、必要に応じて、放電ワイヤ７２及び感光体ドラム１の表面の清掃を実施する。これにより、放電生成物が放電ワイヤ７２へ付着したり、或いは、感光体ドラムへ付着したことに起因する異常画像の発生を抑制し、長期にわたり高画質を維持することが可能となった。

実施例２
次に、本発明に係る画像形成装置の第二の実施例について説明する。本実施例２において、画像形成装置１００の構成、及び、帯電装置７の構成、帯電装置清掃手段４０の構成は、実施例１と同じであるため、実施例１の説明を援用し、ここでの再度の説明を省略する。

本実施例では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、像担持体清掃手段５０Ｂの清掃部材５１Ｂが回転する回転体とされる点で、実施例１と異なっている。つまり、本実施例においては、清掃部材５１Ｂは、ローラ状の感光体表面研磨部材を備えており、この研磨部材が、帯電線の清掃タイミングで、感光体ドラム１を回転させながら感光体ドラム１の軸方向に移動する構成とされる。この構成において、実施例１とは異なっており、従って、斯かる構成の像担持体清掃手段５０Ｂについて以下に説明する。

本実施例においては、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、像担持体清掃手段５０Ｂは、回転可能な円筒状の表面摺察ロ−ラ５１Ｂを備えている。このロ−ラ５１Ｂは、感光体表面研磨部材として、感光体ドラム１と接触し、接触面において感光体ドラム１の回転方向とは異なる方向に、即ち、本実施例では、感光体ドラム１の移動方向に直交する方向に回転駆動される。

像担持体清掃手段５０Ｂは、更に、感光体ドラム表面を清掃する上記表面摺擦ロ−ラ５１Ｂと、摺擦ロ−ラ５１Ｂを感光体ドラム１の軸線方向に移動するための移動手段５３と、を有している。

移動手段５３は、本実施例では、上記帯電装置清掃部材移動手段４３と同じ機構とされ、送りねじ機構とされる。つまり、摺擦ロ−ラ５１Ｂの回転軸５１Ｂａの両端を回転自在に保持する支持枠体５５を備えている。この支持枠体５５が、感光体ドラム１の軸方向に備えた送りねじ（ねじ軸部材）５４に螺合しており、ねじ軸部材５４を感光体ドラム１の軸方向長さに応じて所定時間回転させることにより、摺擦ロ−ラ５１Ｂが往復運動可能な構成となっている。

更に説明すると、移動手段５３は、感光体ドラム１の長手方向に沿って設置されたねじ軸部材５４と、このねじ軸部材５４に螺合する、支持枠体５５にて構成されるナット部材５５ａとを備えている。

このねじ軸部材５４の一端部には、上記駆動機構（駆動源）６１からの駆動が、駆動ギヤ機構等を介して駆動入力される。従って、ねじ軸部材５４は、駆動機構６１により、回転可能な構成となっている。

また、ナット部材を構成する支持枠体５５は、上述のように、ロ−ラ５１Ｂの回転軸を支持する支持脚部材５５ｂをも構成しており、支持枠体５５の脚部５５ｂには、摺擦ロ−ラ５１Ｂの回転軸５１Ｂａが回転自在に取り付けられている。

従って、駆動機構６１が駆動されると、ねじ軸部材５４が長手軸線の回りに回転し、それによって、ねじ軸部材５４に螺合したナット部材５５ａは、ねじ軸部材５４の長手軸線に沿って移動する。駆動機構６１の回転方向を変えることにより、ナット部材５５ａは、即ち、摺擦ロ−ラ５１Ｂは、帯電装置７の長手方向に、一端側から他端側へと、また、他端側から一端側へと、往復移動することができる。勿論、図示してはいないが、支持枠体５５自体が回転しないように、支持枠体５５に対するガイド部材が適宜配置されている。

また、摺擦ロ−ラ５１Ｂは、本実施例では、回転軸５１Ｂａの一端に歯車５６を備えており、感光体ドラム１の軸線方向に配置されたラック歯車５７に歯合している。従って、摺擦ロ−ラ５１Ｂは、感光体ドラム１に対して往復移動するとき、摺擦ロ−ラ５１Ｂの回転軸５２を中心として回転する。摺擦ロ−ラ５１Ｂの回転駆動は、この方法に限定されるものではなく、例えば、摺擦ローラ５１Ｂ自体に駆動モータ等を担持させ、摺擦ローラ５１Ｂを独立に回転制御することも可能である。

このような摺擦ロ−ラ５１Ｂの回転、及び、感光体ドラム１の軸線方向への往復運動により、感光体ドラム１の表面を研磨し、その回転動作の力を利用して表面清掃を行う。

この摺擦ローラ５１Ｂは、画像形成中は、実施例１と同じく、感光体ドラム１と接触しない位置に退避しており、放電ワイヤ７２の清掃実施時のみ、感光体ドラム１の軸方向に移動することにより感光体ドラム１と接触して、表面を清掃する。

この際、摺擦ロ−ラ５１Ｂの退避している位置では、図６に示すように、摺擦ロ−ラ５１Ｂの表面に接触する部材５８が備えられている。この部材５８は、本実施例では、ブラシ構成となっており、その表面には、研磨粒子が塗布されている。

帯電装置清掃手段４０の作動時に感光体ドラム１を回転すると、駆動機構６１が作動し、摺擦ローラ５１Ｂを感光体ドラム１の軸線方向に沿って移動を開始させる。これにより、画像形成中は退避位置にある摺擦ローラ５１Ｂは、粒子塗布部材５８と接触回転し、摺擦ローラ５１Ｂへの研磨粒子の塗布及び／又は摺擦ローラ５１Ｂの清掃が行われる。

また、摺擦ローラ５１Ｂに駆動モータ等を備えているときは、感光体ドラム１の表面清掃時に感光体ドラム１の回転動作が開始されると同時に、摺擦ロ−ラ５１Ｂの回転を開始させ、粒子塗布部材５８と接触回転させる。その後、摺擦ロ−ラ５１Ｂを感光体ドラム１の軸線方向に移動して、感光体ドラム１の表面を清掃する構成とすることもできる。

このような構成とすることにより、実施例１よりも、ドラムの表面研磨清掃能力を向上させることが可能となった。

実施例３
次に、図７（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明に係る画像形成装置の第三の実施例について説明する。本実施例３は、実施例１の像担持体清掃手段５０Ａを更に小型化した構成である。

なお、本実施例においても、画像形成装置１００の構成、及び、帯電装置７の構成、帯電装置清掃手段４０の構成は、実施例１と同じであるため、実施例１の説明を援用し、ここでの再度の説明を省略する。

本実施例では、実施例１、２と同様に、帯電装置清掃手段４０が感光体ドラムの軸方向に往復移動する作動時に、像担持体清掃手段５０Ｃが、感光体ドラム１を回転させながら感光体ドラム表面を同時に清掃する。ただ、実施例１、２と異なり、感光体ドラム１の清掃と同時に、さらに、グリッド電極７７を清掃する構成とされる。

本実施例にて、像担持体清掃手段５０Ｃは、実施例１と同様に、像担持体清掃部材５１Ｃを備えており、更に、実施例１、実施例２とは異なり、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、グリッド電極清掃部材７８を備えている。つまり、本実施例では、像担持体清掃部材５１Ｃ及びグリッド電極清掃部材７８は、感光体ドラム１表面とグリッド電極７７との間を移動する構成とされ、感光体ドラム１の表面とグリッド電極７７とを同時に清掃する。

本実施例の像担持体清掃部材５１Ｃは、実施例１で説明した像担持体清掃部材５１Ａと同じ材料を使用することができる。また、グリッド電極清掃部材７８は、放電電極清掃部材４１と同じ材料を使用することができる。

さらには、グリッド電極の清掃部材は、上記、成に限定されるものではなく。研摩粒子が塗布されていない、スポンジ部材、又は、ブラシ部材など、グリッド電極の開口部の構成パワ−に応じて変更し、グリッド電極に付着したトナ−や繊維状の毛羽、埃が除去できるように、すればよい。

更に説明すると、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例によると、像担持体清掃手段５０Ｃは、感光体ドラム１表面とグリッド電極７７との間に位置して、平板状の支持部材５９を備えている。この支持部材５９の感光体ドラム側に像担持体清掃部材５１Ｃが設けられ、グリッド電極側にグリッド電極清掃部材７８が設けられる。支持部材５９の一端は、移動手段５３に一体に取り付けられる。

移動手段５３は、本実施例では、上記帯電装置清掃部材移動手段４３と同じ機構とされ、送りねじ機構とされる。つまり、移動手段５３は、感光体ドラム１の長手方向に沿って設置されたねじ軸部材５４と、このねじ軸部材５４に螺合するナット部材５５とを備えている。ナット部材５５には、前記清掃部材５１Ｃ、７８を取り付けた支持部材５９の一端が取り付けられている。従って、ねじ軸部材５４を感光体ドラム１の軸方向長さに応じて所定時間回転させることにより、清掃部材５１Ｃ、７８が往復運動可能な構成となっている。

前記ねじ軸部材５４の一端部には、上記駆動機構（駆動源６１）からの駆動が、駆動ギヤ機構等を介して駆動入力される。従って、ねじ軸部材５４は、駆動機構６１により、回転駆動可能とされる。

つまり、駆動機構６１が駆動されると、ねじ軸部材５４が長手軸線の回りに回転し、それによって、ねじ軸部材５４に螺合したナット部材５５は、ねじ軸の長手軸線に沿って移動する。駆動機構６１の回転方向を変えることにより、ナット部材５５は、即ち、清掃部材５１Ｃ、７８は、帯電装置７の長手方向に、一端側から他端側へと、また、他端側から一端側へと、往復移動することができる。勿論、図示してはいないが、本実施例においても、ナット部材５５自体が回転するのを阻止するために、ナット部材５５に対するガイド部材を適宜配置するのが好ましい。

本実施例においても、感光体ドラム１の表面研磨部材である清掃部材５１Ｃは、画像形成時には、感光体ドラム１の表面と接触しない位置（感光体ドラム１の端部の外側）まで退避している（図７（ｂ）参照）。

帯電装置清掃手段４０の作動時に、帯電装置７の放電ワイヤ７２を清掃するタイミングに同期して、感光体ドラム１の表面研磨を実施する場合にのみ、感光体ドラム１の画像形成領域へ移動し接触する構成となっている。退避位置では、清掃部材５１Ｃの清掃及び研磨粒子の塗布を行うことができる。

上記本実施例の構成を用いて、帯電線の自動清掃時に、グリッド電極７７と、感光体ドラム１の表面を同時に清掃可能な構成としている。

このように、本実施例によれば、帯電装置７の放電電極７２、感光体ドラム１の表面清掃、及び、グリッド電極７７も清掃可能となり、実施例１よりも小型化で、長期にわたり帯電電位の品位を維持可能な構成となった。

上記各実施例では、本発明は、中間転写方式のカラー画像形成装置であるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明は、例えば、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像が、中間転写ベルトの代わりに設置された記録材担持体にて搬送される記録紙に対して、それぞれ順次直接転写されてカラー画像が記録される直接転写方式のカラー画像形成装置とすることもできる。

また、感光体ドラムとされた像担持体１は、感光体ドラムである必要はなく、支持ローラに張設され一定方向に移動可能とされたベルト状の感光体ベルトとすることも可能である。

もちろん、本発明の画像形成装置は、カラー画像形成装置に限定されるものではなく、白黒用の画像形成装置であっても良い。

このような画像形成装置は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。斯かる構成の画像形成装置にも、上記実施例１、２、３にて説明したような本発明の構成を同様に適用し、同様の作用効果を奏することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。 図２（ａ）は、帯電装置の一部を分解した斜視図であり、図２（ｂ）は、帯電装置の中央横断面図である。 図３（ａ）は、放電ワイヤ清掃手段の一部横断面図であり、図３（ｂ）は、清掃部材の一部詳細図である。 図４（ａ）は、帯電装置清掃手段及び像担持体清掃手段の他の実施例の概略構成を示す構成図であり、図４（ｂ）は、帯電装置及び像担持体清掃手段の横断面を説明する図である。 図５（ａ）は、帯電装置清掃手段及び像担持体清掃手段の他の実施例の概略構成を示す構成図であり、図５（ｂ）は、帯電装置及び像担持体清掃手段の横断面を説明する図である。 図５に示す像担持体清掃手段が退避位置へと移動された状態を説明するための概略構成図である。 図７（ａ）は、帯電装置清掃手段及び像担持体清掃手段の他の実施例の概略構成を示す構成図であり、図７（ｂ）は、帯電装置及び像担持体清掃手段の側面図である。 従来の帯電装置に設けられている放電ワイヤ清掃手段を説明するための斜視図である。 従来の像担持体清掃手段の一例を説明するための画像形成装置の概略構成図である。 従来の像担持体清掃手段の他の例を説明するための画像形成装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 中間転写ベルト（中間転写体）
５ 定着装置
７ 一次帯電器（帯電装置）
８ 露光装置
１０ 転写帯電器
１２ クリーナ装置
１３（１３ａ、１３ｂ） 現像装置
２１ 転写ローラ（二次転写装置）
３０ １次転写ロ−ラ（一次転写装置）
４０ 帯電装置清掃手段
４１ 清掃部材
４２ 保持部材
４３ 移動手段
４４ 送りねじ（ねじ軸部材）
４５ ナット部材
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 像担持体清掃手段
５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ 像担持体清掃部材
５２ 加圧ばね（加圧手段）
５３ 移動手段
５４ 送りねじ（ねじ軸部材）
５５ ナット部材
５６ ピニオンギア
５７ ラックギア
６０（６０ａ、６０ｂ） 帯電ブロック（支持部材）
６１ 駆動機構（駆動源）
７１（７１ａ、７１ｂ、７１ｃ） シールド板（シールドケース）
７２ 放電ワイヤ（放電電極）
７７ グリッド電極
７８ グリッド電極清掃部材

Claims (7)

1. 像担持体を帯電するコロナ帯電方式の帯電装置と、前記帯電装置の放電電極に接触し、前記像担持体の移動方向と直交する方向に移動して、前記放電電極を清掃する帯電装置清掃手段と、有する画像形成装置において、
   前記像担持体に接触し、前記像担持体の移動方向と異なる方向に移動して、前記像担持体の表面を清掃する像担持体清掃部材を備えた像担持体清掃手段を有しており、
   前記像担持体清掃手段は、前記帯電装置清掃手段の作動時に、前記像担持体を移動させながら前記像担持体清掃部材を前記像担持体の移動方向と異なる方向に移動して、前記像担持体の表面を清掃する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体清掃手段は、前記像担持体清掃部材を保持し、移動させる移動手段を有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. 前記移動手段は、前記像担持体清掃部材を前記像担持体の移動方向と直交する方向に移動させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体清掃部材は、前記像担持体の表面に押圧されるパッド部材であり、前記像担持体の表面を研磨する研磨粒子を含んだ弾性体にて作製されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体清掃部材は、前記像担持体の移動方向と異なる方向に回転する円筒状の回転体であり、前記像担持体の表面を研磨する研磨粒子を含んだ弾性体にて作製されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
6. 前記帯電装置は、スコロトロン方式の帯電装置であり、
   前記像担持体清掃手段は、前記帯電装置のグリッド電極の表面を清掃するグリッド電極清掃部材を備えており、
   前記像担持体清掃手段は、前記帯電装置清掃手段の作動時に、前記像担持体を移動させながら、前記像担持体清掃部材及び前記グリッド電極清掃部材を前記像担持体の移動方向と直交する方向に移動して、前記像担持体の表面と前記グリッド電極とを同時に清掃する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体清掃部材は、画像形成中は前記像担持体とは接触しない退避位置に配置され、前記退避位置にて前記像担持体清掃部材への研磨粒子の塗布及び／又は前記像担持体清掃部材の清掃が行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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