JP2005258321A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のトナー帯電量制御手段で像担持体上のトナーの帯電量を制御すると共に、トナー帯電量制御手段のトナー汚れや、像担持体回転時にトナー帯電量制御手段から像担持体に吐き出されるにトナーに起因するプリントサンプル上の画質ディフェクトを防止可能な画像形成装置を得る。
【解決手段】 感光体１３の感光面１３Ａには、回転方向に順に、中間転写ベルト１４、上流側固定型ブラシ３４、下流側回転型ブラシ４８、帯電ローラ３６、現像ローラ３８が当接する。上流側固定型ブラシ３４から感光体１３上に吐き出されたトナーが、下流側回転型ブラシ４８でかき乱されて均一化される。下流側回転型ブラシ４８に−１ｋＶの電圧を印加することで、感光体１３上のトナーを適切にマイナス帯電させることができる。このため、帯電ローラ３６に感光体１３上のトナーが不用意に付着して汚染されることはなく、汚染に起因した画質ディフェクトを長期にわたって防止することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、像担持体から転写媒体へのトナー像の転写後に像担持体上のトナーの帯電量を制御して、現像手段等で回収可能とされた画像形成装置に関する。

従来から、クリーニングブレードを用いない所謂クリーナーレスシステムの画像形成装置が考案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなクリーナーレスシステムの画像形成装置としては、像担持体から転写媒体へのトナー像の転写後に像担持体上のトナーの帯電量をブラシなどを使用して制御し、現像手段等で回収するように構成されたものがある。特に、帯電量制御のためのブラシを複数設けたものが提案されている。

ところで、このブラシとして、いわゆる固定型ブラシを使用した場合には、ブラシの同一面が像担持体に対して対向しているためにトナーの付着によって汚れやすい。非画像形成時などに、通常と逆のバイアスをかけるなどによって、付着したトナーを吐き出すことも考えられるが、トナーを十分に吐き出すことは難しく、トナーで汚れた状態を解消できない。

また、固定型ブラシに付着し堆積されたトナーは、像担持体の回転開始時に像担持体上に吐き出されてしまうが、このトナーの帯電量を十分に制御することができないため、像担持体の回転によってこのトナーが帯電ロール等の帯電手段に突入すると、帯電手段がこのトナーによって汚れてしまう。そして、帯電手段のトナー汚れに起因して、プリントサンプルに筋状の画質ディフェクトが発生することがある。

たとえば、特許文献２や特許文献３には、複数のブラシを像担持体に接触配置し、像担持体上のトナー帯電量を制御すると共にトナーを均一化するクリーナレスの画像形成装置が記載されている。しかしながら、特許文献２、特許文献３では、いずれも固定型ブラシが使用されているため、上記した問題が生じる。
特開平０９−１９００７９号公報 特開２００１−２１５７９９号公報 特開２００２−９９１７６号公報

本発明は上記事実を考慮し、複数のトナー帯電量制御手段で像担持体上のトナーの帯電量を制御すると共に、トナー帯電量制御手段のトナー汚れや、像担持体回転時にトナー帯電量制御手段から像担持体に吐き出されるトナーに起因するプリントサンプル上の画質ディフェクトを防止可能な画像形成装置を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された前記像担持体の帯電面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記像担持体に圧接されてトナーを転写される転写媒体と、前記転写媒体と前記帯電手段との間に配設され、前記像担持体に残留したトナーの帯電量を制御する複数のトナー帯電量制御手段と、を備え、複数の前記トナー帯電量制御手段のうち、像担持体回転方向の最下流に位置するトナー帯電量制御手段が像担持体に対して回転する回転型帯電量制御手段、とされていることを特徴とする。

この画像形成装置では、像担持体が、まず帯電手段によって帯電され、そして、帯電面が露光手段によって露光されて静電潜像が形成される。その後、現像手段によって静電潜像がトナーで現像され、このトナーが、像担持体に圧接された転写媒体に転写される。

像担持体上には、トナーが残留することがあるが、このトナーの帯電量は、転写媒体と帯電手段との間に配設された複数のトナー帯電量制御手段によって制御される。

ここで、本発明では、複数のトナー帯電量制御手段のうち、像担持体回転方向の最下流に位置するトナー帯電量制御手段が像担持体に対して回転する回転型帯電量制御手段 とされている。したがって、たとえば、これより上流側のトナー帯電量制御手段から、像担持体の回転開始時等に多量のトナーが像担持体上に吐き出されてしまった場合でも、下流側の回転型帯電量制御手段では、像担持体上のトナーを積極的にかき乱して散らすことで、均一化することができる。

しかも、下流側の回転型帯電量制御手段にたとえば逆バイアスをかける等によって付着トナーを像担持体に吐き出すときにも、回転型とされていることで、トナーを確実に吐き出すことができる。たとえば、固定型のトナー帯電量制御手段と比較して、トナー汚れが少なくなり、トナーの帯電量制御能力が低下しない。

以上により、回転型帯電量制御手段のトナー汚れや、像担持体回転時にトナー帯電量制御手段から像担持体に吐き出されるにトナーに起因するプリントサンプル上の画質ディフェクトを防止することができる。

請求項１に記載の発明において、トナー帯電量制御手段の総数は、複数であれば特に限定されないが、請求項２に記載のように２つとすると、構成の複雑化を招かず、好ましい。

下流側の回転型帯電量制御手段は、回転型であれば特に限定されないが、請求項３に記載のように、回転型ブラシを用いると、たとえば回転型ロールと比較して広い表面積を有するので、より多くのトナーを保持可能となる。

これに対し、請求項４に記載のように、複数のトナー帯電量制御手段のうち、最下流の回転型帯電量制御手段以外のトナー帯電量制御手段の少なくとも１つは、固定型ブラシとすることが可能である。固定型ブラシとすることで、構造を簡略化できる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記回転型帯電量制御手段の、前記像担持体との接触部分での移動方向が像担持体に対して相対的に逆方向とされていることを特徴とする。

これにより、帯電手段のトナー汚れに起因するプリントサンプル上の画質ディフェクトをさらに効果的に防止できる。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記転写媒体と通過した後の背景部の像担持体電位Ｖｂａｃｋ１と、最下流の前記回転型帯電量制御手段を通過し後の背景部の像担持体電位Ｖｂａｃｋ２とが、Ｖｂａｃｋ１−Ｖｂａｃｋ２＞３５０Ｖを満たすように設定されていることを特徴とする。

これにより、帯電手段のトナー汚れに起因するプリントサンプル上の画質ディフェクトをさらに効果的に防止できる。

本発明は上記構成としたので、複数のトナー帯電量制御手段で像担持体上のトナーの帯電量を制御すると共に、トナー帯電量制御手段のトナー汚れや、像担持体回転時にトナー帯電量制御手段から像担持体に吐き出されるにトナーに起因するプリントサンプル上の画質ディフェクトを防止することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の各実施形態について詳細に説明する。なお、以下では説明の便宜上、具体的数値を挙げることがあるが、本発明はこれらの数値に限定されないことはもちろんである。

図１には、本発明の第１実施形態の画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタ１０（以下、プリンタという）が示されている。プリンタ１０は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋと感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋが中間転写ベルト１４に面して並列して配置され、中間転写ベルト１４が１周する間に４色のトナー像を重ね合せる、いわゆるタンデム式のフルカラーレーザープリンタである。

このプリンタ１０は、底部に給紙トレイ１６を備える。この給紙トレイ１６にセットされた用紙Ｐの搬送方向の先端部には給紙ローラ１８が当接しており、この給紙ローラ１８と図示しない用紙捌き手段によって、用紙Ｐが１枚ずつ給紙トレイ１６から搬送方向下流側へ給紙される。そして、給紙ローラ１８の搬送方向下流側には、２組の搬送ローラ２０が配置されており、用紙Ｐは、この搬送ローラ２０からの搬送力で上方の転写部２２へ搬送される。

この転写部２２には、中間転写ベルト１４が巻き掛けられたベルト搬送ローラ２４Ａと、このベルト搬送ローラ２４Ａに圧接された転写ローラ２６が配設されている。ベルト搬送ローラ２４Ａと転写ローラ２６とのニップ部には、中間転写ベルト１４が挟み込まれており、用紙Ｐはこのニップ部を通過する際に中間転写ベルト１４からトナー像を転写される。

そして、転写部２２の上方且つ搬送方向下流側には定着ユニット２８が配設されている。この定着ユニット２８には、高温になるヒートローラ２８Ａと、このヒートローラ２８Ａに圧接されたバックアップローラ２８Ｂが配設されており、用紙Ｐが、ヒートローラ２８Ａとバックアップローラ２８Ｂとのニップ部を通過する際に、トナーが溶融、凝固して用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、定着ユニット２８の搬送方向下流側に配置された排紙ローラ２９によって排紙される。

ここで、感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋが、中間転写ベルト１４にトナー像を重ね合せるプリント部３０について説明する。なお、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を区別する際には、符号の後にＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを付加して説明するが、各色を区別する必要がない場合は、符号の後のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋは省略する。

図２に示すように、中間転写ベルト１４は、上述したベルト搬送ローラ２４Ａと、ベルト搬送ローラ２４Ａの下方に配設されたベルト搬送ローラ２４Ｂと、ベルト搬送ローラ２４Ｂの斜め上方且つ用紙搬送路の反対側に配設されたベルト搬送ローラ２４Ｃに巻き掛けられている。

中間転写ベルト１４のベルト搬送ローラ２４Ｂとベルト搬送ローラ２４Ｃとの間の斜め下方を向いた面が感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋからトナー像を転写される転写面１４Ａとなっている。この転写面１４Ａに面して、現像ユニット１２Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋと、感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋが並列して配置されており、感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋが転写面１４Ａに当接している。また、転写ローラ３２Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋが、転写面１４Ａを介して感光体１３Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋに圧接されている。

図３に示すように、感光体１３の感光面１３Ａには、回転方向に順に、中間転写ベルト１４、上流側固定型ブラシ３４、下流側回転型ブラシ４８、上流側固定型ブラシ３４、帯電ローラ３６、現像ローラ３８が当接している。現像ローラ３８は、感光体１３の回転方向と同方向に回転している。即ち、現像ローラ３８は、ニップ部においては感光体１３に対して逆回転している。これによって、現像ローラ３８から感光体１３への現像効率が高められている。また、帯電ローラ３６と現像ローラ３８との間には、感光面１３Ａをライン露光するＬＥＤアレイヘッド４０が配置されている。

帯電ローラ３６には、交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧を印加可能な重畳電源４２が接続されている。帯電ローラ３６はこの電圧により、感光体１３の表面を均一に帯電することができる。

上流側固定型ブラシ３４、下流側回転型ブラシ４８は、それそれ本発明のトナー帯電量制御手段であり、上流側固定型ブラシ３４が感光体１３の回転方向上流側、下流側回転型ブラシ４８が下流側にそれぞれ位置していることになる。

上流側固定型ブラシ３４は、感光体１３と対向する面に多数のブラシが植毛されると共に、アース線５０による接地状態と＋４００Ｖの電圧を印加するプラス電源５２とが選択的に接続されている。感光体１３の回転によって感光体１３の感光面１３Ａと上流側固定型ブラシ３４とが相対移動すると、感光体１３上のトナーは、その帯電量が制御されつつ、一部が上流側固定型ブラシ３４に付着する。

下流側回転型ブラシ４８は、感光体１３と平行な回転軸まわりに回転可能とされ、周囲に多数のブラシが植毛されている。下流側回転型ブラシ４８には−１ｋＶの電圧を印加するマイナス電源５４と、＋４００Ｖの電圧を印加するプラス電源４４とが選択的に接続されている。下流側回転型ブラシ４８は、感光体１３との接触部分において互いに逆方向に相対移動するように回転する。この回転により、感光体１３上のトナーは、所定の帯電量に制御され、且つ感光体１３上で均一化される。

以下、トナー像を中間転写ベルト１４に転写するまでの流れを説明する。

感光体１３が図中反時計回りに回転すると、まず、感光面１３Ａが、帯電ローラ３６によって均一に所定の極性電位に帯電される。

そして、更に感光体１３が回転すると、感光面１３Ａの帯電面が、ＬＥＤアレイヘッド４０によって露光され、帯電面の露光された部分の電位が低下して（たとえば−２００Ｖ）静電潜像が形成される。その後、感光体１３の帯電極性と同極性に帯電している現像トナーを、現像ローラ３８によって、帯電面の電位低下部に電気的に付着させることで、静電潜像を現像（可視化）する。そして、このトナーと逆極性の転写電圧が印加された転写ローラ３２に、トナーが電気的に引き寄せられる。これによって、トナー像が、感光体１３から中間転写ベルト１４へ転写される。

ここで、感光体１３から中間転写ベルト１４へトナー像が転写される際に、中間転写ベルト１４に転写されずに感光体１３に残留する転写残トナーが発生する。また、中間転写ベルト１４に上流側で転写されたトナーが下流側の感光体１３にオフセットするリトランスファートナー（以下、リトラトナーと言う）が発生する。このため、この転写残トナー、リトラトナーを感光体１３から除去する必要がある。そこで、上流側固定型ブラシ３４及び下流側回転型ブラシ４８への印加電圧を調整して、感光体１３上のトナーの帯電量を、帯電ローラ３６にトナーが付着しないようにマイナス帯電させる。

ここで、感光体１３の回転方向上流側に位置する上流側固定型ブラシ３４は、ブラシが感光体１３に対して固定されているため、印加電圧により差はあるものに、回転型のブラシ（たとえば下流側回転型ブラシ４８）などと比較して、トナーが堆積しやすい。特に、連続したプリント枚数が増えると、上流側固定型ブラシ３４には、より多くのトナーが堆積されてしまう。

この状態で、プリンタ１０が停止状態から動作状態へと移り、感光体１３が回転し始めると、上流側固定型ブラシ３４に堆積されたいたトナーが、感光体１３の回転開始時にいっきに感光体１３上に吐き出されてしまうことがある。そして、感光体１３上に、局所的にトナーが厚く堆積された箇所ができてしまう。

このような不都合を防止するためには、たとえば、上流側固定型ブラシ３４に、堆積されたトナーを吐き出すような電圧を印加すること（いわゆる吐き出しモード）が考えられる。しかし、このような吐き出しモードを行っても、上流側固定型ブラシ３４からは、十分な量のトナーを吐き出すことができない場合がある。

しかしながら、本実施形態では、下流側のトナー帯電量制御手段である下流側回転型ブラシ４８が回転するので、上流側固定型ブラシ３４から感光体１３上に吐き出されたトナーがかき乱されて均一化される。しかも、下流側回転型ブラシ４８に−１ｋＶの電圧を印加することで、感光体１３上のトナーを適切にマイナス帯電させることができる。このため、帯電ローラ３６に感光体１３上のトナーが不用意に付着して汚染されることはなく、汚染に起因した画質ディフェクトを長期にわたって防止することができる。感光体１３上のトナーは、感光体１３に付着させたまま帯電ローラ３６による帯電領域、及びＬＥＤアレイヘッド４０による露光領域を通過させる。即ち、このトナーが感光体１３に付着したままの状態でＡＣ帯電、露光を行う。

そして、感光体１３上のトナーは、例えば−４００Ｖの電圧を印加された現像ローラ３８に電気的に回収され、現像ユニット１２内で現像ローラ３８に摺接するブレード３９によって現像ローラ３８からトナー収容部４１へ掻き落される。

なお、本実施形態では、たとえば、感光体１３の回転開始時以外の、たとえば連続プリント時であっても、下流側回転型ブラシ４８にいわゆる吐き出しモードを行うことで、下流側回転型ブラシ４８に付着したトナーを吐き出して下流側回転型ブラシ４８をリフレッシュすることができる。これにより、トナーに対する帯電量調整能力を高く維持できるので、帯電ローラ３６へのトナーの不用意な付着を中期にわたって確実に防止でき、プリントサンプル上のディフェクトを防止できる。

また、上記では、本発明のトナー帯電量制御手段として、上流側固定型ブラシ３４及び下流側回転型ブラシ４８の２部材が設けられているものを例に挙げたが、ようするに最下流のトナー帯電量制御手段が回転型帯電量制御手段とされていればよく、トナー帯電量制御手段の総数は限定されない。ただし、本実施形態のように２つとすると、構成の複雑化を招かず、好ましい。

下流側の回転型帯電量制御手段としては、回転型ブラシに限らず、回転型ローラであってもよいが、回転型ブラシでは、より広い表面積でトナーを保持できる。

また、最下流以外のトナー帯電量制御手段は、固定型に限定されず、回転型であってもよいが、固定型とすれば構造を簡略化できる。

以下に、本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。

（実施例１）
実施例１では、第１実施形態のプリンタを使用し、プリントテストによって所定枚数の記録しにプリントした後の画像の白抜け等を評価した。

実施例１でのプリント時のパラメータは、以下のように設定した。
・感光体１３の種類（径） ＯＰＣ（φ３０）
・感光体１３の中心間距離 １００ｍｍ
・ＬＥＤヘッドアレイ４０の構成（波長） レーザー（７８０ｎｍ）
・現像方式 二成分現像
・中間転写ベルト１４の材質 ポリイミド
・プロセス速度 １０４ｍｍ／ｓ
・潜像電位 背景部＝−５００Ｖ、画像部＝−２００Ｖ
・現像ローラ３８のスリーブ径 φ１６ｍｍ
・現像ローラ３８のスリーブ回転速度 ２０８ｍｍ／ｓ
・感光体１３と現像ローラ３８との間隔 ０．３ｍｍ
・現像バイアス 直流成分＝−４００Ｖ
交流成分＝１５００Ｖｐｐ（ピーク・ツゥ・ピーク）
交流成分の周波数＝６ｋＨｚ
・転写条件 一時転写ローラ ＋５００Ｖ〜１０００Ｖ
二次転写ローラ ＋１６００Ｖ
・上流側固定型ブラシ３４の材質 導電性ナイロン
・上流側固定型ブラシ３４の印加電圧 ０Ｖ
・下流側回転型ブラシ４８の材質 導電性ナイロン
・下流側回転型ブラシ４８の印加電圧 −８００Ｖ〜―１２００Ｖ
そして、画像形成時は、上流側固定型ブラシ３４には０Ｖ、下流側回転型ブラシ４８には−１．０ｋＶの直流電圧を印加した。

プリントJｏｂが終わった後のＪｏｂ Ｅｎｄでは、上流側固定型ブラシ３４と下流側回転型ブラシ４８のどちらにも＋４００Ｖの直流電圧を印加し、ブラシ内に蓄積されたプラストナーを感光体１３上に吐き出すようにした。このときブラシから吐き出されたプラストナーで汚れ無いように帯電ローラ３６にも＋４００Ｖを印加した。この感光体１３上に吐き出されたプラストナーは転写時にマイナスの電圧を印加することで中間転写ベルト１４に転写され中間転写ベルト１４のクリーナで回収される（この動作を以下、「吐き出しモード」といい、たとえば、プリントＪｏｂが終わった段階でのこの動作を「Ｊｏｂ Ｅｎｄ吐き出しモード」という）。

このＪｏｂ Ｅｎｄ吐き出しモードが有る状態で、１００枚モード（１００枚プリントして数秒停止し再び１００枚プリントするモード）で連続５０００枚のプリントを行った。したがって、１００枚に１回、ブラシの堆積トナーを吐き出しリフレッシュさせるＪｏｂ Ｅｎｄ吐き出しモードが入ることになる。

また、プリントチャートとして図４に示したチャート１０２を使用した。このチャート１０２では、いわゆるべたの長い帯状の画像１０４（サイアン）の後にＨ／Ｔ３０％画像１０６（マゼンタ）が配置されている。本実施例及び比較例では、マゼンタ用のプリント部１２Ｍ（図１及び図２参照）の転写電流を調整し、中間転写ベルト１４に転写されたＣトナーがプリント部１２Ｍで約０．１ｇ／ｍ²の量でプリント部１２Ｍの感光体１３上にリトランスファーするようにした。したがってプリント部１２Ｍの各ブラシには、約０．１ｇ／ｍ²のプラス極性のＣトナーの長い帯が連続して突入することになる。このプラス極性のＣ色トナーはブラシによりマイナス極性に変換される。このとき十分にマイナスに変化されないと、プリント部１２Ｍの帯電ローラ３６が汚れてしまい、帯電不良をおこすので、チャート中の下側に配置されたＭ色のＨ／Ｔ３０％画像１０６中に帯電ローラ３６の汚れに起因した白抜けが発生してしまう。特にプラス極性のトナーが帯電ローラ３６に突入すると帯電ローラ３６はひどく汚れてしまう。また、マイナス極性でもばらつきはあるが、だいたい−４０μｃ／ｇ程度の高帯電量にしないと帯電ローラ３６は汚れてしまう。

したがって、上記した１００枚モードを連続して５０００枚をプリントするプリントテストにおいて、上記チャート１０２中のＨ／Ｔ３０％画像１０６中の白抜けの有無を観察すれば、ブラシで十分にトナーの帯電が調整できているかどうかがわかる。

また、このとき、Ｉｎｉｔｉａｌ（プリント初期）と５０００枚プリント時の下流側回転型ブラシ４８を通過後のＹ色トナーの帯電量を測定も同時に行った。

また、比較例として、下流側回転型ブラシ４８に代えて、図５に示すように、下流側にも固定型ブラシ（下流側固定型ブラシ５６）が設けられた画像形成装置を用意し、同様のテストを行った。下流側固定型ブラシ５６も、上流側固定型ブラシ３４と同様に導電性ナイロン製とし、テスト時の印加電圧は、実施例１に係る下流側回転型ブラシ４８と同様に、−８００Ｖ〜―１２００Ｖとした。以下、単に「下流側のブラシ」というときは、本実施例の下流側回転型ブラシ４８又は比較例の下流側固定型ブラシ５６を意味する。

結果を表１に示す。

表１の評価の記号は、
× ： かなり目立つ白抜けが発生
○ ： 白抜けは発生せず
である。

本実施例のプリンタ１０では、プリントサンプル中のＨ／Ｔ３０％画像１０６に白抜けは発生しなかった。また、このときの下流側回転型ブラシ４８通過後のトナー帯電量はプリント初期で−４２μＣ／ｇ、５０００枚プリント後で−４０μＣ／ｇとほとんど帯電調整能力が落ちておらず、Ｈ／Ｔ３０％画像１０６での白抜けが発生しなかったと考えられる。

これに対し、比較例では、プリントサンプル中のＨ／Ｔ３０％画像１０６に白抜けが発生してしまった。トナー帯電量は、プリント初期は−４０μｃ／ｇあったが、５０００枚後には−２８μＣ／ｇまで低下しており、そのためにＨ／Ｔ３０％画像１０６の白抜けが発生したと考えられる。

また、プリントテストの途中で何度かプリンタ１０を止めてブラシの観察を行った。吐き出しモードが入る前後の下流側のブラシのトナー汚れ状態は、比較例では、非常に汚れていて、吐き出しモード後でもそのトナー汚れはほとんど変っていない。それに対して本実施例では、吐き出しモードの前では少し汚れているが、吐き出しモード後にその汚れ無くなり、下流側回転型ブラシ４８の状態が回復していた。

これは、回転型ブラシは、固定型ブラシに比べて、感光体１３との接触部分での速度差が大きいためトナーを吐き出す機会が多く、また回転型ブラシの毛が感光体１３をたたくときに、機械的にもトナーを吐き出しやすい等の理由によるが考えられえる。

このように、固定型ブラシは回転型ブラシにくらべてトナー吐き出しが十分行われないために、５０００枚のプリントの後には、より多くのトナーがブラシに堆積している。それに比較して回転型ブラシは１００枚ごとにトナーが十分吐き出されるために、５０００枚のプリントの後でもそのトナー汚れは初期の頃とほとんど変っておらず、非常にきれいであった。

このブラシのトナー汚れの差が、プラストナーの極性変化能力の差に現れたと考えられる。すなわち、固定型ブラシは非常に汚れてしまったために、５０００枚後に帯電量制御が十分行えなくなったといえる。

また、このテスト中に１００枚プリント終了後の次の一枚目のプリント中の画質ディフェクトの有無も評価した。同様に表１に示してある。

比較例では、初期から必ず一枚目の帯電ローラ３６の汚れに起因した画質ディフェクトが発生している。それに対して本実施例では一枚目の帯電ローラ３６の汚れに起因した画質ディフェクトは未発生である。

さらにこのテストでは、プリント動作に入り感光体１３が動きだした直後に機械を強制的に停止させ、ブラシと感光体１３を観察した。

図６に示したように、比較例では、上流側固定型ブラシ３４及び下流側固定型ブラシ５６のいずれからも多量のトナーが吐き出されている。

また、このときの下流側固定型ブラシ５６からはきだされたトナーの帯電量を何度か測定したところ、＋５〜−１０μＣ／ｇとプラスあるいは、マイナスでも低帯電量であった。下流側固定型ブラシ５６にはトナー帯電量調整のために−１．０ＫＶが印加されているが、感光体１３が動き出したときに下流側固定型ブラシ５６から吐き出される多量のトナーを十分に極性変化できず、このトナーが帯電ローラ３６を汚してしまうため、一枚目だけ特に白抜けが発生すると考えられる。

それに対して本実施例では、図７に示したように、感光体１３の回転直後に上流側固定型ブラシ３４からは多量のトナーが吐き出されるが、下流側回転型ブラシ４８からはほとんどトナーが吐き出されない。

また、図８に示したように、さらに感光体１３がもう少し回り、上流側固定型ブラシ３４からはきだされたトナーが下流側回転型ブラシ４８を通過したところでもプリンタ１０を強制的にとめて、そのときの下流側回転型ブラシ４８を通過するトナーの帯電量も測定したところ、−４２μＣ／ｇと十分に高帯電量に調整されていた。このため、帯電ローラ３６が汚れず、一枚目のプリントサンプルにも白抜けが発生していなかった。

このように下流側を回転型ブラシにすることで、
（１）連続プリント時の帯電ローラ３６の汚れに起因した白抜けディフェクトの防止
（２）プリント一枚目に出やすい帯電ローラ３６の汚れに起因した画質ディフェクトの防止
を、長期にわたって可能にできた。

（実施例２）
実施例１と同一構成のプリンタ１０において、下流側回転型ブラシ４８と感光体１３との接触部分での移動速度を逆方向とした構成（以下、これを「Ａｇａｉｎｓｔ」という）と、この移動速度が同方向の構成（以下、これを「Ｗｉｔｈ」という）について、プリントサンプル上の白抜けの発生の有／無を観察した。観察は、プリントサンプル上の幅方向の中央部分（ｃｎｔ）、一端側（ｉｎ）、他端側（ｏｕｔ）の３箇所で行った。

下流側回転型ブラシ４８と感光体１３との接触部分での移動速度は、下流側回転型ブラシ４８の回転速度をＶｂ、感光体１３の回転速度をＶｄとして、Ａｇａｉｎｓｔの場合に、Ｖｂ＝Ｖｄ×１、Ｗｉｔｈの場合はＶｂ＝Ｖｄ×２と、Ｖｂ＝Ｖｄ×３の３つを設定し、それぞれの場合において下流側回転型ブラシ４８の印加電圧を−１ｋＶとして実施例１と同じプリントテストを行った。

その結果、Ａｇａｉｎｓｔで×Ｖｂ＝Ｖｄ×１の場合では、帯電ローラ３６の汚れによる白抜けは未発生であったが、Ｗｉｔｈの場合はいずれの設定でもプリントテスト途中から帯電ローラ３６の汚れによる白抜けが発生してしまった。

また、５０００枚プリント後の、プリント初期と比較して下流側回転型ブラシ４８が汚れている状態にて、下流側回転型ブラシ４８通過後のトナー帯電量を印加電圧をふって調べた。結果を図９及び図１０に示す。図９は高温高湿環境（２８℃、８０％）、図１０は低音低湿環境（１０℃、３０％）での結果である。なお、それぞれの横軸は、転写部（中間転写ベルト１４へ画像を転写する部分）通過後の背景部の感光体１３の電位Ｖｂａｃｋ１と下流側回転型ブラシ４８通過後の背景部の感光体１３の電位Ｖｂａｃｋ２の差Ｖｂａｃｋ１−Ｖｂａｃｋ２である。これは、プラスのリトランスファートナーが乗った転写後の背景部に対して下流側回転型ブラシ４８の放電がどのくらい起こったかを示す指標である。

図９及び図１０から明らかなように、いずれの環境でも回転方向がＡｇａｉｎｓｔ（Ｖｂ＝Ｖｄ×１）の場合の方がＷｉｔｈ（Ｖｂ＝Ｖｄ×２）の場合よリトナー帯電調整能力が高いのがわかる。

なお、下流側回転型ブラシ４８と感光体１３との速度差をＡｇａｉｎｓｔ（Ｖｂ＝Ｖｄ×１）の場合と同一にするために、Ｗｉｔｈ（Ｖｂ＝Ｖｄ×３）の場合の実験も行った、その結果、Ｗｉｔｈ（Ｖｂ＝Ｖｄ×２）の場合とほぼ同じ程度の帯電調整能力であり、Ａｇａｉｎｓｔ回転の構成では帯電調整能力が非常に高いことが判明した。そのために、Ａｇａｉｎｓｔ（Ｖｂ＝Ｖｄ×１）の場合には、５０００枚のプリントテストでも帯電ローラ３６の汚れに起因した白抜けディフェクトが発生しなかったと考えられる。

（実施例３）
実施例１と同一構成のプリンタ１０において、下流側回転型ブラシ４８の回転速度をＡｇａｉｎｓｔ（Ｖｂ＝Ｖｄ×１）に設定し、印加電圧を−８００Ｖ、−１ＫＶ、−１．２ＫＶの３つの場合において、実施例２と同様に５０００枚のプリントテストを実施した。−８００Ｖの場合では、テスト中に帯電ローラ３６の汚れによる白抜けが発生したが、−１ＫＶと−１．２ＫＶの場合は、白抜けは未発生であった。

なお、このテスト中の転写後の背景部の電位は−２００Ｖであり、下流側回転型ブラシ４８への印加電圧を−８００Ｖ、−１ｋＶ、−１．２ｋＶとふったときのそれぞれの下流側回転型ブラシ４８通過後の電位は、−３５０Ｖ、−５５０Ｖ、−７５０Ｖであった。もちあげた電位分Ｖｂａｃｋ１−Ｖｂａｃｋ２は、それぞれ＋１５０Ｖ、＋３５０Ｖ、＋５５０Ｖである。印加電圧をあげることでブラシからの放電量が増加することを示している。

図９及び図１０に示したように、いずれの環境においても、Ｖｂａｃｋ１−Ｖｂａｃｋ２が＋３５０Ｖ以上になると、下流側回転型ブラシ４８通過後のトナー帯電量が−４０μＣ／ｇ以上になり、帯電ローラ３６が汚れにくくなり、帯電ローラ３６の汚れに起因した白抜けディフェクトが発生しなくなることがわかる。

本発明の第１実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置のプリント部の概略構成を示す図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置のプリント部の構成を拡大して示す図である。 本発明の実施例で使用したテストチャートを示す図である。 比較例の画像形成装置のプリント部の構成を拡大して示す図である。 比較例におけるブラシ通過後の感光体上のトナーの状態を示す説明図である。 実施例１におけるブラシ通過後の感光体上のトナーの状態を示す説明図である。 図７からさらに感光体が回転したタイミングでのトナーの状態を示す説明図である。 実施例２における感光体電位とトナー帯電量との関係を示すグラフである。 実施例３における感光体電位とトナー帯電量との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０ カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
１２ 現像ユニット
１３ 感光体（像担持体）
１３Ａ 感光面
１４ 中間転写ベルト
１４Ａ 転写面
２２ 転写部
２６ 転写ローラ
２８ 定着ユニット
２９ 排紙ローラ
３０ プリント部
３２ 転写ローラ
３４ 上流側固定型ブラシ（固定型帯電量制御手段、トナー帯電量制御手段）
３６ 帯電ローラ（帯電手段）
３８ 現像ローラ（現像手段）
４８ 下流側回転型ブラシ（回転型帯電量制御手段、トナー帯電量制御手段）
Ｐ 用紙

Claims (6)

1. 像担持体と、
   前記像担持体を帯電する帯電手段と、
   前記帯電手段によって帯電された前記像担持体の帯電面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
   前記静電潜像をトナーで現像する現像手段と、
   前記像担持体に圧接されてトナーを転写される転写媒体と、
   前記転写媒体と前記帯電手段との間に配設され、前記像担持体に残留したトナーの帯電量を制御する複数のトナー帯電量制御手段と、
   を備え、
   複数の前記トナー帯電量制御手段のうち、像担持体回転方向の最下流に位置するトナー帯電量制御手段が像担持体に対して回転する回転型帯電量制御手段、
   とされていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー帯電量制御手段が２つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回転型帯電量制御手段が、回転型ブラシであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 複数のトナー帯電量制御手段のうち、最下流の回転型帯電量制御手段以外のトナー帯電量制御手段の少なくとも１つが、固定型ブラシであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記回転型帯電量制御手段の、前記像担持体との接触部分での移動方向が像担持体に対して相対的に逆方向とされていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記転写媒体と通過した後の背景部の像担持体電位Ｖｂａｃｋ１と、最下流の前記回転型帯電量制御手段を通過し後の背景部の像担持体電位Ｖｂａｃｋ２とが、
   Ｖｂａｃｋ１−Ｖｂａｃｋ２＞３５０Ｖ
   を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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