JP2004004685A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体のクリーニング不良、クリーニングブレードの捲れ及びトナーの消費量を抑えられる画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数ページ分の静電潜像が現像位置を通過する際の静電潜像間の間隔領域の長さに関連する情報に応じて、静電潜像間の間隔領域が現像位置を通過する際の現像装置に印加するバイアスを設定する。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録技術や静電記録技術を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、トナー像を担持する像担持体をブレードを用いて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関する。
【０００２】
【従来の技術】
感光ドラム表面に静電的に形成した静電潜像にトナーを供給してトナー像とし、このトナー像を紙等の記録材に転写する工程を繰り返す周知の画像形成装置においては、転写に際して全てのトナーを感光ドラムから記録材に転移させることは困難であり、若干のトナーが感光ドラムに残るのは避けられないため、この残留トナーを転写の都度十分にクリーニングする必要がある。
【０００３】
ところで、クリーニング手段については従来から種々の提案がなされているが、ウレタンゴム等の弾性体材料から成るクリーニングブレードの尖鋭なエッジを感光ドラム表面の転写部位よりも下流側（感光ドラムの走行方向に対して下流側）に当接せしめて残留トナーを掻き取るようにしたものは、構造が簡単で小型であり、コスト的にも有利である等の理由から、従来から広く実用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の画像形成装置におけるクリーニング装置では、安定してクリーニングブレードを感光ドラムに当接させるために、常にそのニップ（当接部分）に少量のトナーを担持させ、このトナーを潤滑剤として用い、感光ドラムに対するクリーニングブレードの滑り性を確保する必要がある。
【０００５】
潤滑剤としてのトナーが感光ドラムの表面に担持されていない状態で印刷を続ければ、クリーニングブレードの感光ドラムに対する当接が不安定（チャタリング，捲れ）になるだけでなく、クリーニングブレードのエッジが欠けてしまい、感光ドラム上の転写残トナーなどが多量にクリーニングブレードをすり抜けてしまうというクリーニング不良を起こすことになる。
【０００６】
特に近年、プロセスカートリッジ寿命の増大のためプロセスカートリッジに収容されるトナー量が多くなり、そのトナー量の増加に伴って感光ドラムの耐久性を向上させるため、クリーニングブレードと摺擦する際に従来と比べて削れにくい感光ドラムが使用されている。
【０００７】
かかる感光ドラムの硬度が高い場合においては、上記クリーニングブレードの捲れ等の弊害の発生頻度は高くなる。
【０００８】
このような弊害を除去するために、例えば複数ページを連続印刷する際のページ間に相当する感光ドラム上の非画像域にクリーニングブレードの捲れ防止用トナー画像（ベタ黒やライン）を形成することにより、低印字耐久においてもクリーニングブレードの捲れを防止することが行われている。トナーを感光ドラムとクリーニングブレード間の潤滑剤として用いているのである。
【０００９】
しかし、捲れ防止用トナー画像は、トナーの消費量が増加しコストが高くなるという欠点があった。
【００１０】
更に感光ドラムから記録材にトナー像を転写する転写ローラが感光ドラムに当接している画像形成装置においては、感光ドラムの捲れ防止用トナー画像が転写ローラにくっついてしまい、転写ローラの汚染を悪化するという弊害があった。
【００１１】
本発明は上述の課題に鑑み成されたものであり、その目的は、像担持体のクリーニング不良を抑えられる画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、クリーニングブレードの捲れを抑えられる画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、トナーの消費量を抑えられる画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するための本発明は、
記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
像担持体と、
前記像担持体に静電潜像を形成する手段と、
静電潜像を現像位置でトナーと前記トナーと逆の帯電極性の外添剤とを含有する現像剤を用いて現像する現像手段と、
前記像担持体をクリーニングするクリーニングブレードと、
前記現像手段に印加するバイアスを制御するバイアス制御手段と、
を備え、
前記バイアス制御手段は、複数ページ分の静電潜像が前記現像位置を通過する際の静電潜像間の間隔領域の長さに関連する情報に応じて、前記静電潜像間の間隔領域が前記現像位置を通過する際の前記現像手段に印加するバイアスを設定することを特徴とする。
【００１５】
更なる本発明は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１〜図１１を参照して、第１の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１に本実施の形態のレーザプリンタの概要を示す。１は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下単に「感光ドラム」という）である。感光ドラム１は、有機感光体ドラムにより形成されている。
【００１８】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に帯電手段としての帯電部材２、露光装置３、現像手段としての現像装置４、転写手段としての転写部材５およびクリーニング手段としてのクリーニング装置６が配置されている。なお、Ｌは露光装置３から出た露光光としてのレーザ光である。
【００１９】
帯電部材２は、芯金にゴム材を成形した構成になっており、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳したバイアスを印加し、感光ドラム１の表面を所望の負電位に帯電する。本実施の形態では、ＤＣ成分を−６２０Ｖ、ＡＣ成分をＶｐｐ＝１８００Ｖとすることで感光ドラム１を−６００Ｖに帯電させている。
【００２０】
露光装置３は、感光ドラム１に画像情報（画像データ）に応じたレーザ光Ｌをオン／オフさせて照射し、感光ドラム１の表面の電荷を除電することで静電潜像を感光ドラム１上に形成する。本実施の形態では、レーザ光Ｌによる除電部分の電位は−２００Ｖ程度である。
【００２１】
現像装置４は、現像容器および現像スリーブ４１を備えており、内部に現像剤（Ｔとして記載）を収容している。この現像剤はトナーと外添剤を有する一成分現像剤である。本実施の形態のトナーは磁性トナーである。
【００２２】
トナーには正に帯電し易いもの、負に帯電し易いものがある（以下、それぞれ「ポジトナー」、「ネガトナー」という）。
【００２３】
現像スリーブ４１には、トナーが塗布され、ＤＣ成分（現像ＤＣバイアス）とＡＣ成分（現像ＡＣバイアス）を重畳したバイアスが印加される。
【００２４】
現像スリーブ４１からは、ネガトナーを用いた系の画像形成装置であれば除電部分に、またポジトナーを用いた系の画像形成装置であれば非除電部分に、トナーが付着される。
【００２５】
このようにして感光ドラム１上の静電潜像に対して現像装置４によって現像位置で現像が行なわれ、感光ドラム１上にはトナー像が形成される。
【００２６】
その後、給紙カセット２２から給紙ローラ２３によりピックアップされて感光ドラム１に向けて搬送されてきた記録材の裏面に転写位置で転写部材５によりトナーと逆極性の電荷が乗せられ、その電界の力で感光ドラム１上のトナー像は記録材の表面に転写される。本実施の形態のプリンタの印刷可能な最大サイズはＡ４であり、このＡ４サイズの記録材はその長手方向（２９７ｍｍ）を搬送方向と平行にして搬送される。
【００２７】
この記録材上の未定着トナー像は、記録材搬送方向で転写位置よりも下流に位置する定着ローラ２１により加熱加圧されることで記録材に永久定着され、次いで記録材は排紙ローラ２４を経て画像形成装置から排紙トレイ２５に排出される。
【００２８】
一方、転写時に感光ドラム１上に残ったトナーや紙紛などの粉体はクリーニング装置６により取り除かれる。
【００２９】
クリーニング装置６には、弾性ブレードタイプのクリーニングブレード６１が広く用いられている。
【００３０】
本実施の形態では、クリーニングブレード６１の当接方向が感光ドラム１の表面の移動方向と逆になるようにクリーニングブレード６１のエッジを感光ドラム１の表面に当接させるカウンタ当接方式のクリーニング装置６を採用している。このようなカウンタ当接方式のクリーニング装置６によると転写残トナーなどを非常に効率よく回収することができる。
【００３１】
なお、感光ドラム１、帯電部材２、現像装置４およびクリーニング装置６は、一体化されてプロセスカートリッジを構成している。このプロセスカートリッジは、画像形成装置に対して着脱自在に設けられている。
【００３２】
次に本実施の形態のプリンタの、記録材搬送方向の記録材長さ（本実施の形態では紙縦幅）と紙間（インターバル）の関係について述べる。
【００３３】
図１はＡ４の記録材を連続通紙（感光ドラム１を停止させることなく複数枚印字する状態）させたときの画像形成装置の図であるが、このときの紙間は紙縦幅に比べ小さい。
【００３４】
従来、記録材を連続通紙する場合においては、図２におけるように紙縦幅の長さだけ現像ＡＣバイアスをＯＮしている。すなわち、紙サイズに拘わらず、また、片面印刷と両面印刷に拘わらず、紙間に対応する感光ドラム上の領域（静電潜像のインターバル領域（静電潜像間の間隔領域））が現像位置を通過する際は、現像ＤＣバイアスのみ印加し、現像ＡＣバイアスをオフしていた。
【００３５】
しかし、通常、複数枚の記録材に連続印刷する際のインターバル（紙間、記録材間の間隔）及びこのインターバルに対応する感光ドラム上のインターバル領域（通常、記録材の先端及び後端には余白領域があるので、感光ドラム上の静電潜像のインターバル領域は紙間の長さより若干長い）は一定ではない。
【００３６】
例えば、最大紙縦幅（本実施の形態ではＡ４サイズ）に比べて紙縦幅が小さな記録材を通す場合、図３に示すように、インターバル（紙間）を長く設定する装置がある。
【００３７】
これは、以下の理由による。記録材上に転写されたトナーを記録材に永久定着するために、一般の画像形成装置は、加熱定着装置を有している。本実施の形態においては、定着ローラ２１が用いられている。加熱定着装置は、トナーを加熱して溶融させ、記録材に永久定着するものである。このような加熱定着方式では、小サイズ通紙の場合の紙間を最大紙縦幅（Ａ４）を流す場合と同様にすると、記録材が通過しない定着ローラ２１の端部（紙横幅の外側）が昇温（一般に非通紙部昇温と呼ばれている）し、小サイズ紙の後に大サイズ紙の印刷を行うと、小サイズ紙の非通紙領域に相当するトナーが加熱され過ぎて定着ローラ表面に付着してしまうというホットオフセット現象が生じてしまう。このような現象を無くすために小サイズ紙に連続印刷する場合に、予め紙間を長く設定しておくことにより、非通紙部昇温を抑えている。
【００３８】
また、インターバル（紙間）が長くなる例として、両面印刷を行う場合がある。図４、図５に両面印刷の一例を示す。本実施の形態では、記録材が排紙ローラ２４に達した後にスイッチバックを行い記録材の表裏を反転させている。
【００３９】
図４に示すように、給紙カセット２２から給紙ローラ２３により記録材が給紙された後、（１）から（２）、（３）という経路を辿るところまでは通常の片面連続印刷と異なるところはない。しかし、定着ローラ２１を通過して排紙ローラ２４まで紙が到達した後、（４）、（５）、（６）の経路を辿って（２）に戻り、記録材を反転して裏面を印字する。
【００４０】
この両面印刷の場合は、図５に示すように、インターバル（紙間）が大きくなり、図２に示す従来例では現像ＡＣバイアスが印加しない領域も大きくなる。
【００４１】
尚、本実施の形態では感光ドラム１の直径は３０ｍｍであり、転写部材５である転写ローラの直径は１４ｍｍである。したがって、感光ドラム１の１周分は約９５ｍｍであり、転写部材５の１周分は約５０ｍｍである。
【００４２】
このように、印刷する記録材のサイズや印刷モードの違いに応じてインターバルは異なっており、一定ではない。
【００４３】
感光ドラム１上のインターバル領域が短い場合はクリーニングブレード６１の捲れは生じないが、インターバル領域が長い場合はクリーニングブレード６１の感光ドラム当接領域のトナー量が不足してブレード捲れが生じる可能性がある。
【００４４】
そこで本実施の形態では、「複数ページ分の静電潜像が現像位置を通過する際のインターバル領域（静電潜像間の間隔領域）の長さに関連する情報」に応じて「インターバル領域（静電潜像間の間隔領域）が現像位置を通過する際の現像手段に印加するバイアス」を設定するようにした。
【００４５】
本実施の形態では、感光ドラム１上の静電潜像間のインターバル領域の長さを判断する情報として、複数の記録材が転写位置を通過する際のインターバル（紙間）の長さの情報及び片面印刷か両面印刷かの印刷モード情報を用いた。
【００４６】
そして、複数の記録材が転写位置を通過する際のインターバル（紙間）が基準長さより短い場合は、トナーと外添剤が感光ドラム１に付着しないように、静電潜像間のインターバル領域が現像位置を通過する際のバイアスを設定し、基準長さより長い場合は外添剤が感光ドラム１に付着するように静電潜像間のインターバル領域が現像位置を通過する際のバイアスを設定している。
【００４７】
インターバル領域が長い場合は、クリーニングブレード６１の捲れ現象が発生しやすいので、このインターバル領域に外添剤を付着させることで、外添剤をクリーニングブレード６１と感光ドラム１の当接部の潤滑剤に用い、クリーニングブレード６１の捲れを防止する。
【００４８】
インターバル領域が現像位置を通過する際にＡＣバイアスを印加することによりトナーを付着させずに外添剤を付着させるために、現像剤の外添剤には、トナーの帯電極性と逆極性のものを使用した。
【００４９】
記録材の通紙タイミングとＡＣバイアスの印加タイミングの関係を図６に、実際の印加バイアスを図７に示す。図７に示すようにインターバル（紙間）が短い場合はＤＣバイアス（−３５０Ｖ）のみ印加し、インターバル（紙間）が長い場合はＤＣ成分（−３５０Ｖ）とＡＣ成分（Ｖｐｐ＝１６００Ｖ）の重畳バイアスを印加している。なお、感光ドラム１は、静電潜像形成領域及びインターバル領域共に帯電部材２によって−６００Ｖに帯電されている。
【００５０】
また、外添剤に求められる特性として、帯電極性だけでなく、感光ドラム１表層の硬度より高いものを用いればより好ましい。その理由を以下に示す。
【００５１】
まず、本実施の形態の画像形成装置で使用する感光ドラム１について説明する。
【００５２】
感光ドラム１の削れ易さはドラムの硬度に相関し、ユニバーサル硬度によって表すことができる。
【００５３】
本実施の形態で使用する感光ドラム１は、ユニバーサル硬度（Ｈｕ）が２３５のものである。また、他の感光ドラムでも適用可能である。
【００５４】
ユニバーサル硬度（Ｈｕ）は、ドイツ、フィッシャー（株）社製硬度計（Ｈ１００ＶＰ−ＨＣＵ）を用いて測定した。以後、これをフィッシャー硬度計と呼ぶ。測定環境は、すべて２３℃／５５％ＲＨで行った。フィッシャー硬度計は、従来のマイクロビッカース法のように、圧子を試料表面に押し込み、除荷後（荷重を除いた後）の残留くぼみを顕微鏡で測定し硬さを求める方法ではなく、圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読し、連続的硬さを求める方法である。
【００５５】
ユニバーサル硬度（Ｈｕ）は、次のように規定される。圧子は四角錐の先端の対面角度（１３６°）のダイヤモンド圧子（ビッカース圧子）を使用し、試験荷重下での押し込み深さを測定する。ユニバーサル硬度（Ｈｕ）は、試験荷重をその試験荷重で生じた圧痕（圧子の幾何学的形状から計算された）の表面積で除した比率で表示され、以下の式（１）で表される。
【００５６】
即ち、

である。
【００５７】
硬度計の測定条件は、四角錐で先端の対面角１３６゜のダイヤモンド圧子で荷重をかけて測定する膜に１μｍまで押し込み、加重をかけた状態での押し込み深さを電気的に検出して読みとる。硬度計で測定された例を図８に示す。横軸は押し込み深さ３（μｍ）で、縦軸は荷重Ｌ（ｍＮ）である。ここで得られた荷重Ｌと押し込み深さを式（１）に入れてユニバーサル硬度が求められる。
【００５８】
上述したように、外添剤の特性としてトナーの帯電極性と逆の帯電極性を有していれば、トナーが感光ドラム１に付着しないインターバル領域に外添剤を付着させて、この外添剤をクリーニングブレード６１と感光ドラム１の当接部の潤滑剤として用いることができる。
【００５９】
また、感光ドラム１を帯電部材で帯電させると、感光ドラム１表面に放電生成物が付着する。放電生成物が付着すると感光ドラム１表面の摩擦係数が上がり、クリーニングブレード６１の捲れ現象が発生しやすくなることがわかった。
【００６０】
そこで、外添剤の硬度が感光ドラム１の表層（本実施の形態では電荷輸送層）の硬度以上であれば、感光ドラム１表面に付着した放電生成物を感光ドラム１表層と共に外添剤で削り取り感光ドラム表面の摩擦係数を下げることができる。したがって、外添剤の特性としてトナーの帯電極性と逆の帯電極性を有し、且つその硬度が感光ドラム表面の硬度（ユニバーサル硬度）以上であればより好ましい。
【００６１】
次に本発明の第１の実施の形態と従来例を比較した検討結果、および本実施の形態の効果について述べる。
【００６２】
従来例のように画像情報に応じて形成された１ページ分の静電潜像領域（記録材の先端及び後端の余白部を含む領域）、すなわち記録材の長さと同じ長さの領域にのみ現像ＡＣバイアスをかける系では、小サイズ紙印刷（図３）や、両面印刷（図４、図５）の場合に、３０００枚以内でクリーニングブレード６１が捲れたり、破損したりするという問題が発生した。
【００６３】
そこで本発明者は実験、検討により、現像剤に含まれる外添剤に要求される性質として、少なくともトナーの帯電極性と逆の帯電極性を有するもので、より好ましくは（１）感光ドラム１のＶＤ部分に飛ぶもので、（２）トナーと逆帯電性の物質で、（３）トナーよりも小粒径で、（４）感光ドラム１よりも硬度が高い、という性質を有するものが好ましいことを明らかにした。
【００６４】
より、具体的にいえば、この外添剤は無機微粉体であり、感光ドラム１表面に付着する紙粉等の低電気抵抗物質およびトナーを削り取る働きを持つ。また、現像剤の帯電を補助する効果を持つ。
【００６５】
無機微粉体は、重量平均径が、一次粒子（個々の単位粒子に分離した状態の粒子）、若しくは二次粒子（一次粒子が凝集した状態）で、０．１〜５．０μｍ、好ましくは０．５〜５．０μｍ、より好ましくは１．０〜５．０μｍである。
【００６６】
無機微粉体の重量平均径が上記範囲より大きくなると、現像されずに現像装置４内に残ってしまい、それが蓄積して画像劣化の原因となる。重量平均径が上記範囲より小さくなると、無機微粉体の研磨効果が減少したり、クリーニング不良を起こしたりして、画像劣化の原因となる。
【００６７】
本実施の形態に用いられる無機微粉体としては、マグネシウム、アルミニウム、チタン、鉄、ジルコニウム、セリウム等の金属酸化物及びチタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等の複合金属酸化物などがあげられる。
【００６８】
中でも、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、炭化ケイ素、炭化チタン等の炭化物、及び窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム等の窒化物がよく用いられる。
【００６９】
この物質が前記に記したように、ＡＣバイアスを印加すると感光ドラム１のＶＤ（−６００Ｖ）部分に飛ぶことから、非通紙領域における現像ＡＣバイアス印加時間とクリーニングブレード６１の捲れ易さの相関を調べた。
【００７０】
以下、無機微粉体として、チタン酸ストロンチウムを用いた系での結果を図９に即して説明する。図９は、感光ドラム１を停止させずに複数枚の記録材に所定の画像を連続して形成し続けた時のクリーニングブレード６１の耐久結果を示している。なお、その際のトナー消費量も調べた。
【００７１】
Ａ４紙片面印刷（縦通紙幅２９７ｍｍ）とＡ５紙片面印刷（縦通紙幅２１５ｍｍ）とではそれぞれの紙間は６３ｍｍ、１４５ｍｍとなる。かかる場合、従来例では紙間が短いＡ４紙では連続通紙をしてもクリーニングブレードが捲れる事はない。しかし、Ａ５紙においては２０００枚以内にクリーニングブレードが捲れる。また、Ａ４サイズであっても両面印刷の場合は紙間が長くなり（２４３ｍｍ）、約１５００枚の連続印刷でクリーニングブレードが捲れる。
【００７２】
この理由を突き止めたところ、インターバル（紙間）の長さに対応して現像ＡＣバイアスのＯＦＦ時間が長くなる（感光ドラム一周分以上）ため、感光ドラムにトナー又は外添剤が供給されず、感光ドラムとクリーニングブレードとの間の潤滑剤が枯渇することによるものであることが明らかになった。
【００７３】
そこで本発明者は、図６及び図７に示すように、現像ＤＣバイアスだけでなく現像ＡＣバイアスをインターバル（紙間）でもかけ続けた状態で捲れ耐久を行った。この第１の実施の形態の場合、図９に示すように、Ａ５紙耐久においても捲れが発生することは無く、劇的な捲れ対策効果を有することが判明した。
【００７４】
これは感光ドラム１上の静電潜像が形成されていないインターバル領域（−６００Ｖの電位領域）にも外添剤を供給することで、絶えず感光ドラム１とクリーニングブレード６１の間に外添剤が存在し、この外添剤が潤滑剤として機能しているからである。
【００７５】
また、従来の技術において説明したように、非画像領域において捲れ防止用トナー画像（ベタ黒やライン）を感光ドラム上に現像する捲れ防止方法に比べ、本実施の形態においてはトナーと逆帯電性の外添剤を利用して捲れを防止するため、従来のトナー像を用いた捲れ防止対策に比べ、転写部材５の汚染が格段に少ないというメリットがある。なお、感光ドラム１上のトナー像を記録材に転写する際は転写部材５に正極性のＤＣバイアスを印加しているが、インターバル（紙間）の長短に拘わらず、連続印刷あるいは両面印刷の際に転写位置に記録材がないときは転写部材５へのバイアス印加は遮断している。これにより外添剤の転写部材５への付着も抑えることができる。
【００７６】
上記の検討結果から、本実施の形態においては、感光ドラム１上のインターバル領域でＡＣバイアスを印加するか否かを判断する基準長さを感光ドラム１の一周の長さとし、紙間が感光ドラム１の一周分（９５ｍｍ）以上（あらゆるサイズの記録材の連続印刷や、両面印刷において、）になる場合においては、図６に示すように、インターバル（紙間）に対応する非画像形成領域（インターバル領域）が現像位置を通過する際の現像ＡＣバイアスＯＦＦ時間を無くすこととした。
【００７７】
次に本実施の形態の現像ＡＣバイアスシーケンスを変更するためのブロック図について、図１０に即して説明する。
【００７８】
先ず、画像形成装置には、紙サイズ検知手段と、その検知情報を獲得し判断できるＣＰＵと、そのＣＰＵに命令されて現像ＡＣバイアスシーケンスを変更する電気回路を有している。さらにＣＰＵはＰＣからの連続印刷か否か、両面印刷か否か等の情報を獲得し判断できるものとする。
【００７９】
次に本実施の形態の現像ＡＣバイアス変更シーケンスについて、図１１に即して説明する。
【００８０】
先ず、ＰＣにより画像形成装置内に配設されたＣＰＵに印刷指示が出される（Ｓｔｅｐ１０１）。
【００８１】
ＰＣからの情報により、ＣＰＵが複数枚の連続印刷か否かを判断する（Ｓｔｅｐ１０２）。
【００８２】
連続印刷か否かを判断し（Ｓｔｅｐ１０３）、ＣＰＵが連続印刷で有ると判断した場合は（Ｓｔｅｐ１０４）に進むが、連続印刷でないと判断した場合は通紙開始（Ｓｔｅｐ１１２）をした後、終了（Ｓｔｅｐ１１１）する。
【００８３】
（Ｓｔｅｐ１０４）ではＣＰＵが両面印刷であるか否かを判断する。
【００８４】
両面印刷であるか判断し（Ｓｔｅｐ１０５）、ＣＰＵが両面印刷であると判断した場合は（Ｓｔｅｐ１０８）に進み、両面印刷でないと判断した場合は（Ｓｔｅｐ１０６）に進む。
【００８５】
（Ｓｔｅｐ１０６）ではＣＰＵが紙サイズ検知手段により、記録材（紙）の縦幅を判断し、更に連続通紙した場合のインターバル（紙間）を判断する。
【００８６】
インターバル（紙間）が９５ｍｍ以上になるか判断し（Ｓｔｅｐ１０７）、インターバル（紙間）が９５ｍｍ未満であるときは、通紙を開始（Ｓｔｅｐ１１２）し、終了（Ｓｔｅｐ１１１）する。一方、インターバル（紙間）が９５ｍｍ以上であるときは、（Ｓｔｅｐ１０８）に進む。
【００８７】
（Ｓｔｅｐ１０８）ではＣＰＵが電気回路に指令を出し、現像ＡＣバイアスＯＦＦ無しモード（図６の制御）にする。
【００８８】
（Ｓｔｅｐ１０９）では通紙を開始する。
【００８９】
（Ｓｔｅｐ１１０）では通紙が終了した後、ＣＰＵが電気回路に指令を出し、現像ＡＣバイアスＯＦＦ無しモードを解除する。
【００９０】
（Ｓｔｅｐ１１１）で終了する。
【００９１】
また、本実施の形態においては感光ドラム１上のインターバル領域が転写部材５に当接する場合は、転写部材５のＤＣバイアスを感光ドラム１の電位（−６００Ｖ）よりも正極側にもっていくことにより、外添剤（正極性）および反転トナー（正極性）の転写部材５への付着を防止し、転写部材５が汚染されることによる紙裏汚れを防止している。本実施の形態では、転写部材５へのＤＣバイアスをオフしている。
【００９２】
更に現像ＤＣバイアス（３５０Ｖ）と帯電ＤＣバイアス（−６２０Ｖ）、帯電ＡＣバイアス（１８００Ｖ）は画像形成領域、非画像形成領域を通して一定である。
【００９３】
本実施の形態により、安価にクリーニング不良（主として、捲れ又は欠け）により発生する画像不良を防止でき、転写部材５による紙裏汚れを防止する画像形成装置を提供することができる。
【００９４】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、インターバル領域が長い場合、インターバル領域が現像位置を通過する際も画像領域と同様にＡＣバイアスを印加した。これに対し第２の実施の形態では、インターバル領域が長い場合、感光ドラム上のインターバル領域が現像位置を通過する際ＡＣバイアスを印加し続けるのではなく、ＡＣバイアス印加期間中一時的にＯＦＦする時間帯を設けている。
【００９５】
なお、本実施の形態では、先の実施の形態で述べた同構成のものについては再度の説明は省略し、同符号を付す。
【００９６】
第１の実施の形態だけでも、捲れ防止対策としては十分である。しかし、トナー消費量を調べると、現像ＡＣバイアスをＯＮにし続ける場合は、本実施の形態の現像ＡＣバイアスを一時ＯＦＦするよりも少し消費量が多い（図９）。
【００９７】
また、紙裏汚れに関しても現像ＡＣバイアスをＯＮにし続ける場合の方が少し大きいことから、なるべくトナー消費量を少なくし、紙裏汚れを無くすために連続通紙における現像バイアスＯＦＦ時の走行距離と、紙裏カブリ量の相関に関する実験を行った。
【００９８】
すると、図１２のような結果が得られた。このことから紙裏カブリは５０ｍｍ近傍から急激に減少することが分かる。この５０ｍｍは転写部材５の一周分の走行距離（本実施の形態の転写部材５としての転写ローラの直径は１４ｍｍである。）に近いことから、感光ドラム１上のインターバル領域に現像ＡＣバイアスをかけたとしても、次のページの静電潜像が現像位置に達する前に転写部材５の一周分以上の現像ＡＣバイアスＯＦＦ領域を設けることにより、それ以前の転写部材５の汚れを感光ドラム１に吐き出し、紙裏汚れを防止することが可能となる。
【００９９】
この際においても、外添剤が無い感光ドラム１をクリーニングブレード６１がクリーニングすることはない（現像ＡＣバイアス非印加部位を連続２回以上クリーニングすることはない）ため、捲れ対策としては十分な効果を有する。ちなみに、トナー消費量も現像ＡＣバイアスをＯＮし続けるよりも５〜１０ｇ少なくなることが分かった。
【０１００】
上記の検討結果から、本実施の形態においては、図１３に示すように、紙間が感光ドラム１の一周分以上（あらゆるサイズの記録材の連続通紙や、両面連続通紙において、）になる場合においても、現像ＡＣバイアスＯＦＦ時間を次の紙先端位置の手前における転写部材５の一周分以上、感光ドラム１の一周分以下とすることとした。
【０１０１】
本実施の形態においてはブロック図も第１の実施の形態と同じである。また、現像ＡＣバイアス変更シーケンスも図１１に示す第１の実施の形態とほぼ同様であるが、図１４に示すように、本実施の形態のシーケンスにおいては第１の実施の形態のようにインターバル（紙間）において現像ＡＣバイアス全てをＯＮするものではなく、現像ＡＣバイアスＯＦＦ時間を転写部材５の一周分以上、感光ドラム１の一周分以下とする現像ＡＣバイアス短縮モード（本実施の形態においてはインターバル（紙間）をＡｍｍとすると、（Ａ―９５）＞０の場合は現像ＡＣバイアスＯＦＦ距離＝６０ｍｍとし、（Ａ―９５）＜０の場合は現像ＡＣバイアスＯＦＦ距離＝Ａとした。）をかけることになる。
【０１０２】
これにより、安価にクリーニング不良（主として、捲れ又は欠け）により発生する画像不良を防止し、トナー消費量の低減、更に紙裏汚れの無い画像形成装置を提供することができる。
【０１０３】
（第３の実施の形態）
本実施の形態の基本的な構成は第２の実施の形態とほぼ同様である。ただ一つ、異なる点は画像形成装置に温度検知手段を設けたことである（図１５参照）。
【０１０４】
なお、本実施の形態では、先の実施の形態で述べた同構成のものについては再度の説明は省略し、同符号を付す。
【０１０５】
本実施の形態は、クリーニングブレード６１の捲れが高温高湿環境下においてのみ発生することから、画像形成装置の温度検知手段により、ある所定温度以上の温度を検知した場合にのみ上記の第２の実施の形態の現像ＡＣバイアス変更シーケンス（図１３）を投入するものであり、クリーニングブレード６１の捲れが発生しない他の環境においては上記図１３のシーケンスを投入しないことにより、必要最小限のトナー消費量でクリーニングブレード６１の捲れ対策効果を上げることができるものである。
【０１０６】
次に本実施の形態の現像ＡＣバイアスシーケンスを変更するためのブロック図について、図１５に即して説明する。
【０１０７】
先ず、画像形成装置には、紙サイズ検知手段と、温度検知手段と、それらの検知情報を獲得し判断できるＣＰＵと、そのＣＰＵに命令されて現像ＡＣバイアスシーケンスを変更する電気回路を有している。さらにＣＰＵはＰＣからの連続印刷か否か、両面印刷か否か等の情報を獲得し判断できるものとする。
【０１０８】
次に本実施の形態の現像ＡＣバイアス変更シーケンスについて、図１６に即して説明する。
【０１０９】
先ず、ＰＣにより画像形成装置内に配設されたＣＰＵに印刷指示が出される（Ｓｔｅｐ３０１）。
【０１１０】
温度検知手段により温度を検知して、その温度情報をＣＰＵが判断する（Ｓｔｅｐ３０２）。
【０１１１】
その検知した温度が２８℃以上であるか判断し（Ｓｔｅｐ３０３）、その温度が２８℃未満である場合は通紙を開始（Ｓｔｅｐ３１４）し、その後、終了（Ｓｔｅｐ３１３）する。
【０１１２】
その温度が２８℃以上である場合は（Ｓｔｅｐ３０４）でＰＣからの情報により、ＣＰＵが複数枚の連続印刷か否かを判断する。
【０１１３】
連続印刷であるか判断し（Ｓｔｅｐ３０５）、ＣＰＵが連続印刷であると判断した場合は（Ｓｅｐ３０６）に進むが、連続印刷でないと判断した場合は通紙開始（Ｓｔｅｐ３１４）をした後、終了（Ｓｔｅｐ３１３）する。
【０１１４】
（Ｓｔｅｐ３０６）ではＣＰＵが両面印刷であるか否かを判断する。
【０１１５】
両面印刷であるか判断し（Ｓｔｅｐ３０７）、ＣＰＵが両面印刷であると判断した場合は（Ｓｔｅｐ３１０）に進み、両面印刷でないと判断した場合は（Ｓｔｅｐ３０８）に進む。
【０１１６】
（Ｓｔｅｐ３０８）ではＣＰＵが紙サイズ検知手段により、記録材（紙）の縦幅を判断し、更に連続通紙した場合のインターバル（紙間）を判断する。
【０１１７】
インターバル（紙間）が９５ｍｍ以上になるか判断し（Ｓｔｅｐ３０９）、インターバル（紙間）が９５ｍｍ未満であるときは、通紙を開始（Ｓｔｅｐ３１４）し、終了（Ｓｔｅｐ３１３）する。一方、インターバル（紙間）が９５ｍｍ以上であるときは、（Ｓｔｅｐ３１０）に進む。
【０１１８】
（Ｓｔｅｐ３１０）ではＣＰＵが電気回路に指令を出し、現像ＡＣバイアスＯＦＦ無しモードにする。
【０１１９】
（Ｓｔｅｐ３１１）では通紙を開始する。
【０１２０】
（Ｓｔｅｐ３１２）では通紙が終了した後、ＣＰＵが電気回路に指令を出し、現像ＡＣバイアスＯＦＦ無しモードを解除する。
【０１２１】
（Ｓｔｅｐ３１３）で終了する。
【０１２２】
本実施の形態により、クリーニング不良（主として、捲れ又は欠け）により発生する画像不良を防止し、よりトナー消費量を低減でき、より紙裏汚れの無い画像形成装置を提供することができる。
【０１２３】
なお、上述の第１〜第３実施形態では、一枚だけの記録材の両面印刷時はインターバル領域で現像ＡＣバイアスを印加していないが、印刷枚数にかかわらず両面印刷時は通常インターバル領域が長くなるので、一枚だけの両面印刷の場合もインターバル領域でＡＣバイアスをかける設定にしても構わない。
【０１２４】
本発明は上述の例にとらわれるものではなく、技術思想内の変形を含むものである。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、像担持体のクリーニング不良、クリーニングブレードの捲れ及びトナーの消費量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
第１の実施の形態の画像形成装置の概略図である。
【図２】
従来例の現像ＡＣバイアスシーケンスの変更図である。
【図３】
連続小サイズ印刷時における記録材の経路の図である。
【図４】
連続両面印刷時における記録材の経路の図である。
【図５】
連続両面印刷時における記録材の経路の図である。
【図６】
第１の実施の形態の現像ＡＣバイアスシーケンスの変更図である。
【図７】
第１の実施の形態における実際の現像バイアスを示した図である。
【図８】
フィッシャー硬度計による測定チャートである。
【図９】
紙幅とインターバル（紙間）の関係図並びに従来例、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の耐久結果図である。
【図１０】
第１の実施の形態のブロック図である。
【図１１】
第１の実施の形態のシーケンスチャートである。
【図１２】
現像ＡＣバイアスＯＦＦ時の走行距離と耐久１０００枚時の平均の紙裏上カブリ量を示す図である。
【図１３】
第２の実施の形態の現像バイアスシーケンスである。
【図１４】
第２の実施の形態のシーケンスチャートである。
【図１５】
第３の実施の形態のブロック図である。
【図１６】
第３の実施の形態のシーケンスチャートである。
【符号の説明】
１　感光ドラム
２　帯電部材
３　露光装置
４　現像装置
４１　現像スリーブ
５　転写部材
６　クリーニング装置
６１　クリーニングブレード
２１　定着ローラ
２２　給紙カセット
２３　給紙ローラ
２４　排紙ローラ
２５　排紙トレイ

Claims (12)

1. 記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
   像担持体と、
   前記像担持体に静電潜像を形成する手段と、
   静電潜像を現像位置でトナーと前記トナーと逆の帯電極性の外添剤とを含有する現像剤を用いて現像する現像手段と、
   前記像担持体をクリーニングするクリーニングブレードと、
   前記現像手段に印加するバイアスを制御するバイアス制御手段と、
   を備え、
   前記バイアス制御手段は、複数ページ分の静電潜像が前記現像位置を通過する際の静電潜像間の間隔領域の長さに関連する情報に応じて、前記静電潜像間の間隔領域が前記現像位置を通過する際の前記現像手段に印加するバイアスを設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像手段によって現像されて前記像担持体上に形成されたトナー像を転写位置で記録材に転写する転写手段を有し、
   前記静電潜像間の間隔領域の長さに関連する情報は、複数の記録材が前記転写位置を通過する際の記録材間の間隔の長さの情報である請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記バイアス制御手段は、複数の記録材が前記転写位置を通過する際の記録材間の間隔が基準長さより短い場合は、前記トナーと前記外添剤が前記像担持体に付着しないように、前記静電潜像間の間隔領域が前記現像位置を通過する際のバイアスを設定し、
   複数の記録材が前記転写位置を通過する際の記録材間の間隔が基準長さより長い場合は、前記外添剤が前記像担持体に付着するように、前記静電潜像間の間隔領域が前記現像位置を通過する際のバイアスを設定する請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記バイアス制御手段は、静電潜像を現像する場合は、直流と交流を重畳した重畳バイアスを設定し、
   複数の記録材が前記転写位置を通過する際の記録材間の間隔が基準長さより短い場合は、前記静電潜像間の間隔領域が前記現像位置を通過する際のバイアスを直流バイアスに設定し、
   複数の記録材が前記転写位置を通過する際の記録材間の間隔が基準長さより長い場合は、前記静電潜像間の間隔領域が前記現像位置を通過する際のバイアスを直流と交流を重畳した重畳バイアスに設定する請求項３記載の画像形成装置。
5. 複数の記録材が前記転写位置を通過する際の記録材間の間隔の長さを検知する検知手段を有する請求項２記載の画像形成装置。
6. 複数の記録材が前記転写位置を通過する際の記録材間の間隔の長さは、記録材のサイズに応じて予め設定されている請求項２記載の画像形成装置。
7. 複数の記録材が前記転写位置を通過する際の記録材間の間隔の基準長さは、前記像担持体の周長と略同じである請求項４記載の画像形成装置。
8. 前記バイアス制御手段は、複数の記録材が前記転写位置を通過する際の記録材間の間隔が基準長さより長い場合、前記静電潜像間の間隔領域が前記現像位置を通過する際に交流バイアスを印加しない領域を設定する請求項４記載の画像形成装置。
9. 前記転写手段はローラ形状の転写部材を有し、
   前記交流バイアスを印加しない領域の長さは前記転写部材の周長以上である請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記静電潜像間の間隔領域の長さに関連する情報は、片面印刷モードと両面印刷モードの情報である請求項１記載の画像形成装置。
11. 前記外添剤の硬度は、前記像担持体の表層の硬度より高い請求項１記載の画像形成装置。
12. 環境温度を検知する温度検知手段を有し、
    前記バイアス制御手段は、前記温度検知手段の検知温度に応じて、前記静電潜像間の間隔領域が前記現像位置を通過する際の前記現像手段に印加するバイアスを設定する請求項１記載の画像形成装置。

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