JP2008070637A - 帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス性を向上させつつ、転写残トナーによる画質劣化の発生を抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体３Ｙに潜像を書き込む光書込ユニットと、感光体３Ｙ上の潜像をＹトナーによって現像する現像装置４０Ｙとを備え、且つ、光書書込ユニットによって潜像が形成される前の感光体３Ｙに当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、感光体３Ｙの表面を一様帯電せしめる帯電ブラシローラ４Ｙと、これに帯電バイアスを供給する電源１５Ｙと、帯電ブラシローラ４Ｙによって一様帯電せしめられる前の感光体３Ｙに当接する帯電前当接シート１０Ｙと、これに帯電前バイアスを供給する電源１６Ｙとを有する画像形成装置において、電源１６Ｙとして、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとの間に放電を発生させ得る値の放電直流電圧と、両者間に放電を発生させない値の非放電直流電圧とで出力電圧を切り替えるものを用いた。
【選択図】図３

Description

本発明は、潜像担持体に当接する帯電部材と、これに帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段とを用いて潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電装置に関するものである。また、かかる帯電装置を用いる画像形成装置に関するものである。

一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、次のようなプロセスで画像を形成する。即ち、まず、帯電装置によって一様帯電せしめた感光体等の潜像担持体に対して露光走査などを施して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によって現像する。次いで、現像によって得られたトナー像を、潜像担持体上から転写紙等の記録体に直接転写するか、あるいは中間転写体を介して記録部材に転写する。かかる画像形成装置の帯電装置としては、潜像担持体との当接によって帯電ニップを形成している帯電ローラや帯電ブラシローラなどの帯電部材に帯電バイアスを供給することで、帯電部材と潜像担持体との間に放電を生起せしめるものが知られている。

このような帯電装置を用いる画像形成装置においては、転写工程を経た後の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを、潜像担持体の表面移動に伴って帯電ニップに進入させることがある。転写残トナー中には、正規極性とは逆極性に帯電してしまった逆帯電トナーや、正規極性に僅かに帯電している低帯電量トナーが比較的多く含まれている。そして、帯電ニップ内に進入した転写残トナー中の逆帯電トナーは、トナーの正規極性とは逆極性の電圧成分を含む帯電バイアスが印加される帯電部材に静電吸着する。このようにして逆帯電トナーが帯電部材上に蓄積していくと、やがて潜像担持体の局所的な帯電不良による画質劣化が発生してしまう。また、帯電ニップに進入した転写残トナー中の低帯電量トナーは、帯電ニップを通過した後、現像装置と潜像担持体とが対向している現像領域まで再搬送される。このとき、再搬送された低帯電量トナーが潜像担持体における非画像部上に位置していると、現像装置内に良好に回収されずに、そのまま非画像部上に残って地汚れを引き起こしてしまう。

一方、特許文献１には、次のような画像形成装置が記載されている。即ち、潜像担持体の周面のうち、転写工程を通過した後で且つ帯電ニップに進入する前の箇所に対して、ブラシ状の帯電前当接部材を当接させながら、この帯電前当接部材にトナーの正規極性と同極性の直流電圧を印加する画像形成装置である。かかる構成では、転写残トナー中の逆帯電トナーを帯電ニップに進入させるのに先立って、帯電前当接部材からの放電によって正規極性に帯電せしめることで、帯電部材に逆帯電トナーを蓄積させることに起因する画質劣化の発生を抑えることができる。また、転写残トナー中の低帯電量トナーを帯電前当接部材からの放電によって十分に帯電せしめる。これにより、低帯電量トナーを現像領域に再搬送してしまうことによる地汚れの発生を抑えることができる。

特開２００４−１１７９６０号公報

本発明者らは実験により、かかる構成の画像形成装置においては、帯電部材の長寿命化を図ることができるという利点があることを見出した。具体的には、帯電前当接部材から潜像担持体に向けて発せられた放電は、逆帯電トナーや低帯電量トナーを正規極性に十分に帯電させることに加えて、潜像担持体をある程度まで予備帯電させる。このため、潜像担持体を所定のレベルまで一様帯電せしめるための帯電ニップにおいて、帯電部材と潜像担持体との間の放電量がより少なくなる。これにより、放電に伴う帯電部材の劣化が抑えられるのである。

しかしながら、帯電前当接部材に対しては放電に伴うトナーの軟化によってトナーを徐々に固着させていき、その固着箇所で放電不良を引き起こす。そして、その固着箇所において逆帯電トナーを正規極性に帯電せしめることができなくなることにより、その固着箇所に対応する帯電部材箇所に逆帯電トナーを集中的に蓄積させて、画質劣化を引き起こしてしまう。このような事態を回避するためには、ある程度までトナーの固着が進行しつつある帯電前当接部材を新品のものに交換する必要がある。すると、帯電部材の長寿命化が図られるにもかかわらず、帯電前当接部材を比較的短期間のうちに交換しなければならなくなるので、メンテナンス性が却って悪化してしまう。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような帯電装置及びこれを用いる画像形成装置を提供することである。即ち、メンテナンス性を向上させつつ、転写残トナー中の逆帯電トナーや低帯電トナーによる画質劣化の発生を抑えることができる帯電装置等である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段とを備える画像形成装置に用いられ、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材と、該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材と、該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを有する帯電装置において、上記帯電前バイアス供給手段として、上記帯電前当接部材と上記潜像担持体との間に放電を発生させ得る値の放電直流電圧と、該間に放電を発生させない値の非放電直流電圧とで上記帯電前バイアスを切り替えるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の帯電装置であって、上記帯電バイアス供給手段が、上記帯電バイアスとして交流電圧に直流電圧を重畳した重畳電圧を上記帯電部材に供給するものであり、且つ、上記帯電前バイアス供給手段が、上記放電直流電圧や上記非放電直流電圧としてそれぞれ該重畳電圧の直流電圧と同極性の直流電圧を上記帯電前当接部材に供給するものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の帯電装置であって、上記帯電前バイアス供給手段が、上記放電直流電圧を２種類以上の値で切替可能なものであって、且つ該放電直流電圧から上記非放電直流電圧への切り替えに先立って、該放電直流電圧を２種類以上の値で切り替えることで該非放電直流電圧に徐々に近づけていくもの、であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの帯電装置において、上記帯電前当接部材として、導電性シートを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の帯電装置において、上記導電性シートとして、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオロエチレン、ウレタン、ポリエチレンから選ばれる少なくとも１つに、導電性物質が分散せしめられた材料からなるもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体を一様帯電せしめる帯電手段と、該潜像担持体上で現像されたトナー像を直接あるいは中間転写体を介して記録部材に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、上記帯電手段として、請求項１乃至５の何れかの帯電装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記潜像担持体の表面移動量を計数する計数手段を設けるとともに、該計数手段による計数結果に基づいて上記放電直流電圧と上記非放電直流電圧との切り替えを行わせるように上記帯電前バイアス供給手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６又は７の画像形成装置において、上記帯電部材の表面移動量を計数する計数手段を設けるとともに、該計数手段による計数結果に基づいて上記放電直流電圧と上記非放電直流電圧との切り替えを行わせるように上記帯電前バイアス供給手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項６乃至８の何れかの画像形成装置において、上記転写手段によってトナー像が転写せしめられた記録部材の数を計数する計数手段とを設けるとともに、該計数手段による計数結果に基づいて上記放電直流電圧と上記非放電直流電圧との切り替えを行わせるように上記帯電前バイアス供給手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項６乃至９の何れかの画像形成装置において、上記転写手段による転写工程を経た後、上記帯電部材による帯電工程に進入する前の潜像担持体表面箇所に付着している転写残トナーを該潜像担持体表面箇所から除去する除去手段によらずに、該転写残トナーを上記現像手段内に回収させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記帯電部材として、回転軸部材の表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維における先端側を上記潜像担持体に接触させる帯電ブラシローラを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、上記帯電ブラシローラとして、上記植毛繊維がナイロン、アクリル、ポリエステルから選ばれる少なくとも１つに、導電性物質が分散せしめられた材料からなるもの、を用いたことを特徴とするものである。

これらの発明においては、放電直流電圧を供給している帯電前当接部材と、潜像担持体との間で発生させた放電により、潜像担持体上の逆帯電トナーや低帯電量トナーを正規極性に十分に帯電せしめると同時に、潜像担持体をある程度まで一様帯電せしめる。これにより、逆帯電トナーを帯電部材上に蓄積させたり、低帯電トナーを現像領域に搬送したりすることによる画質劣化の発生を抑えるとともに、帯電部材の長寿命化を図る。この一方で、帯電前バイアスの切り替えによって帯電前当接部材に非放電直流電圧を供給しているときには、帯電前当接部材と潜像担持体との間で放電を発生させることなく、帯電前当接部材からの電荷注入によって逆帯電トナーや低帯電トナーを正規極性に十分に帯電せしめる。これにより、帯電前当接部材からの放電によるトナーの軟化を回避して帯電前部材に対するトナー固着を抑えることで、帯電前当接部材の長寿命化を図る。同時に、電荷注入によって逆帯電トナーや低帯電量トナーを正規極性に十分に帯電せしめることで、逆帯電トナーや低帯電トナーによる画質劣化の発生を抑える。かかる構成では、帯電部材と帯電前当接部材との両方について長寿命化を図ることで、帯電部材だけについて長寿命化を図っていた従来に比べて、帯電前当接部材の交換頻度を低減する。これにより、帯電前当接部材の交換時期を帯電部材の交換時期に近づけて、メンテナンス性を向上させることができる。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー，マゼンダ，シアン，ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）の各色のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、光書込ユニット５０、レジストローラ対５４、転写ユニット６０等も備えている。各符号の末尾に付された添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれイエロー，マゼンダ，シアン，ブラック用の部材であることを示す。

潜像形成手段たる光書込ユニット５０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する４つのレーザーダイオードからなる光源、正六面体のポリゴンミラー、これを回転駆動するためのポリゴンモータ、ｆθレンズ、レンズ、反射ミラー等を有している。レーザーダイオードから射出されたレーザー光Ｌは、ポリゴンミラーの何れか１つの面で反射してポリゴンミラーの回転に伴って偏向せしめられながら、後述する４つの感光体のうちの何れかに到達する。４つのレーザーダイオードからそれぞれ射出されるレーザー光Ｌにより、４つの感光体の表面がそれぞれ光走査される。

プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、これらにそれぞれ個別に対応する現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調されたレーザー光Ｌを発する光書込ユニット５０により、暗中にて光走査されて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像を担持する。

図２は、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙを転写ユニット（図１の６０）の中間転写ベルト６１とともに示す拡大構成図である。同図において、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙは、感光体３Ｙ、帯電ブラシローラ４Ｙ、図示しない除電ランプ、現像手段たる現像装置４０Ｙ等を、１つのユニットとして共通のユニットケーシング（保持体）に保持させて、プリンタ本体に対して着脱可能にしたものである。

被帯電体であり且つ潜像担持体であるＹ用の感光体３Ｙは、アルミニウム素管からなる導電性基体の表面に、負帯電性の有機光光導電物質（ＯＰＣ）からなる感光層が被覆された直径２４［ｍｍ］程度のドラムであり、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。これにより、感光体３Ｙの表面は、後述する１次転写ニップ（中間転写ベルト６１との当接位置）、クリーニング位置（クリーニングブレード２１Ｙとの当接位置）、帯電前ニップ（帯電前当接シート１０Ｙとの当接位置）、帯電ニップ（帯電ブラシローラ４Ｙとの当接位置）、光書込位置、現像領域を順次通過する。

帯電部材としての帯電ブラシローラ４Ｙは、図示しない軸受けによって回転可能に受けられる金属製の回転軸部材５Ｙと、これの表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維６Ｙとを有している。そして、回転軸部材５Ｙを中心にして図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されながら、それぞれの植毛繊維６Ｙの先端側を感光体３Ｙに摺擦させる。金属製の回転軸部材５Ｙには、図示しない電源や配線等からなる帯電バイアス供給装置が接続されており、これによって重畳電圧（交流電圧に直流電圧を重畳）からなる帯電バイアスが印加される。帯電ブラシローラ４Ｙの複数の植毛繊維６Ｙからなるブラシと、感光体３Ｙとが当接する帯電ニップやその近傍では、各植毛繊維６Ｙと感光体３Ｙとの間に放電が発生して、感光体３Ｙの表面を例えば負極性に一様帯電せしめる。

後述するクリーニング位置（クリーニングブレード２１Ｙとの当接位置）を通過した後の感光体３Ｙ表面は、帯電ニップで一様帯電せしめられるのに先立って、帯電前当接シート１０Ｙとの当接位置である帯電前ニップに進入する。導電性シートからなる帯電前当接シート１０Ｙは、片持ち支持されており、その自由端を固定端よりも感光体３Ｙ表面移動方向下流側に向けながら、自由端側を一様帯電前の感光体３Ｙに当接している。かかる構成の帯電前当接シート１０Ｙには、図示しない電源や配線等からなる帯電前バイアス供給手段によって直流電圧からなる帯電前バイアスが供給される。

本プリンタでは、帯電ブラシローラ４Ｙ、これを回転駆動せしめる図示しない駆動手段、上述の帯電バイアス供給手段、帯電前当接シート１０Ｙ、上述の帯電前バイアス供給手段などにより、感光体３Ｙの周面を一様帯電せしめる帯電装置が構成されている。

帯電ニップで一様帯電せしめられたＹ用の感光体３Ｙの表面には、上述した光書込ユニット（５０）による光走査でＹ用の静電潜像が形成され、この静電潜像はＹ用の現像装置４０ＹによってＹトナー像に現像される。

Ｙ用の現像装置４０Ｙは、ケーシング４１Ｙに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ローラ４２Ｙを有している。この現像ローラ４２Ｙは、その長手方向の両端からそれぞれ突出している軸が図示しない軸受けによってそれぞれ回転自在に支持されている。ケーシング４１Ｙには、Ｙトナーが内包されており、回転駆動されるアジテータ４３Ｙによって図中右側から左側へと搬送される。アジテータ４３Ｙの図中左側方には、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されるトナー供給ローラ４４Ｙが配設されている。このトナー供給ローラ４４Ｙのローラ部はスポンジ等の弾性発泡体からなり、アジテータ４３Ｙから送られてくるＹトナーを良好に捕捉する。このようにして捕捉されたＹトナーは、トナー供給ローラ４４Ｙと現像ローラ４２Ｙとの当接部で現像ローラ４２Ｙに供給される。そして、現像剤担持体たる現像ローラ４２Ｙ内の表面に担持されたＹトナーは、現像ローラ４２Ｙの図中反時計回り方向の回転駆動に伴って規制ブレード４５Ｙとの接触位置を通過する際にその層厚が規制されたり、摩擦帯電が促されたりした後、感光体３Ｙと対向する現像領域に搬送される。

この現像領域では、図示しない電源から出力される負極性の現像バイアスが印加される現像ローラ４２Ｙと、感光体３Ｙの静電潜像との間に、負極性のＹトナーを現像ローラ４２Ｙ側から潜像側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像ローラ４２Ｙと感光体３Ｙの一様帯電箇所（地肌部）との間に、負極性のＹトナーを地肌部側から現像ローラ４２Ｙ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。現像ローラ４２Ｙ上のＹトナーは、現像ポテンシャルの作用によって現像ローラ４２Ｙ上から離脱して感光体３Ｙの静電潜像上に転移する。この転移により、感光体３Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。

なお、本プリンタでは、現像剤としてＹトナーを主成分とする一成分現像剤を用いる一成分現像方式を現像装置４０Ｙに採用しているが、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いる二成分現像方式を採用してもよい。

現像領域で現像されたＹトナー像は、感光体３Ｙの回転に伴って感光体３Ｙと中間転写ベルト６１とが当接するＹ用の１次転写ニップまで搬送され、ここで中間転写ベルト６１上に中間転写される。この１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面には、中間転写ベルト６１上に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニングブレード２１Ｙを感光体３Ｙに当接させているドラムクリーニング装置２０Ｙによって感光体３Ｙ表面から除去される。そして、ドラムクリーニング装置２０Ｙで回転駆動される回収スクリュウ２２Ｙの回転に伴って図紙面に直交する方向に搬送されながら、ドラムクリーニング装置２０Ｙ外に排出される。排出された転写残トナーは、図示しない廃トナーボトル内に収容される。

Ｙ用のプロセスユニット１Ｙについて説明してきたが、他色用のプロセスユニット１Ｍ，Ｃ，ＫはＹ用のプロセスユニット１Ｙと同様の構成になっているので説明を省略する。

先に示した図１において、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、無端状の中間転写ベルト６１を、複数の張架ローラによって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。複数の張架ローラとは、具体的には、従動ローラ６２、駆動ローラ６３、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等のことである。

従動ローラ６２、１次転写バイアスローラ６６Ｙ〜Ｋ、駆動ローラ６３は、何れも中間転写ベルト６１の裏面（ループ内周面）に接触している。そして、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧されて、中間転写ベルト６１を挟み込んでいる。これにより、４つの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト６１のおもて面とがベルト移動方向において所定の長さで接触するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの１次転写ニップが形成されている。

４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金には、それぞれ図示しない転写バイアス電源によって定電流制御される１次転写バイアスが印加されている。これにより、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介して中間転写ベルト６１の裏面に転写電荷が付与され、各１次転写ニップにおいて中間転写ベルト６１と感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、本プリンタにおいては、１次転写手段として１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを用いてもよい。また、転写チャージャーなどを用いてもよい。

各色の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、各色の１次転写ニップで中間転写ベルト６１上に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト６１上には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

中間転写ベルト６１における駆動ローラ６３に対する掛け回し箇所には、２次転写バイアスローラ６７がベルトおもて面側から当接しており、これによって２次転写ニップが形成されている。この２次転写バイアスローラ６７には、図示しない電源や配線からなる電圧印加手段によって２次転写バイアスが印加されている。これにより、２次転写バイアスローラ６７と接地された２次転写ニップ裏側ローラ６４との間に２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト６１上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。

本プリンタは、図示しない給紙カセットを備えており、その中に記録紙Ｐを複数枚重ねた記録紙束の状態で収容している。そして、一番上の記録紙Ｐを所定のタイミングで給紙路に送り出す。送り出された記録紙Ｐは、給紙路の末端に配設されたレジストローラ対５４のレジストニップ内に挟み込まれる。

レジストローラ対５４は、給紙カセットから送られてきた記録紙Ｐをレジストニップに挟み込むために両ローラを回転駆動させているが、記録紙Ｐの先端を挟み込むとすぐに両ローラの回転駆動を停止させる。そして、記録紙Ｐを中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに向けて送り出す。２次転写ニップでは、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括２次転写されて、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。

このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップから排出された後、図示しない定着装置に送られてフルカラー画像が定着せしめられる。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６１表面に付着している２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置６８によってベルト表面から除去される。

図３は、帯電装置とその周囲構成とを示す拡大構成図である。同図において、帯電装置の帯電バイアス供給手段の電源１５Ｙは、プリンタのメイン制御部７０から送られてくる制御信号に基づいて、帯電ブラシローラ４Ｙに対する帯電バイアス（重畳電圧）の出力をオンオフしたり、出力値や出力特性を変化させたりする。また、帯電装置の帯電前バイアス供給手段の電源１６Ｙは、メイン制御部７０から送られてくる制御信号に基づいて、帯電前当接シート１０Ｙに対する帯電前バイアスの出力をオフオフしたり、出力値を切り替えたりする。

帯電前バイアス供給手段の電源１６Ｙからの出力値は、次のように切り替えられる。即ち、帯電前バイアス供給手段の電源１６Ｙは、帯電前バイアスを少なくとも、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとの間で放電を発生させ得る値の放電直流電圧と、その間で放電を発生させない値の非放電直流電圧とで切り替えるようになっている。より詳しくは、本プリンタでは、感光体３Ｙとして、静電容量が１１０［ｐＦ／ｃｍ^２］であるものを用いている。そして、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとの間におけるパッシェンの法則による放電開始電位差が±６１０［Ｖ］になっている。これに対し、１次転写ニップで中間転写ベルトから若干のプラス電荷が供給された感光体３Ｙの表面には、約０〜−１００［Ｖ］程度の電位が残留している。かかる構成では、放電直流電圧の値を、−７１０［Ｖ］以上（−７１０Ｖかあるいはこれよりもマイナス側に大きな値）にするか、あるいは＋６１０［Ｖ］以上にすれば、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとの間に放電を発生させることが可能である。但し、本プリンタでは、トナーとして正規極性がマイナス極性であるものを用いており、転写残トナーをマイナス極性に帯電せしめる必要がある。そこで、帯電前バイアスの放電直流電圧の値を、−７１０［Ｖ］以上に設定している。また、非放電直流電圧の値を、感光体３Ｙの残留電位が最もプラス側の０［Ｖ］であるときでも確実に放電を回避し得る−６１０［Ｖ］未満（−６１０Ｖよりもプラス側にシフトした値）に設定している。

帯電前当接シート１０Ｙに対して非放電直流電圧を供給しているときには、シートと感光体３Ｙとの間で放電が発生しないが、帯電前当接ニップにおいて、帯電前当接シート１０Ｙからこれに接触しているトナーに向けて、マイナス極性の電荷を注入することが可能である。そして、この電荷注入により、転写残トナー中の逆帯電トナー（プラス極性に帯電）を正規極性であるマイナス極性に帯電せしめたり、転写残トナー中の低帯電量トナー（マイナス極性に僅かに帯電）をマイナス極性に十分に帯電せしめられたりして、画質劣化の発生を抑えることができる。このとき、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとの間には放電を発生させないので、放電に伴う転写残トナーの軟化による帯電前当接シート１０Ｙへの固着を抑えて、帯電前当接シート１０Ｙの長寿命化を図ることができる。

一方、帯電前バイアスを非放電直流電圧から放電直流電圧に切り替えると、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとの間で放電を発生させる。そして、この放電により、逆帯電トナーや低帯電量トナーをマイナス極性に十分に帯電せしめて、画質劣化の発生を抑えつつ、感光体３Ｙをある程度まで予備帯電させる。すると、感光体３Ｙを所定の電位まで一様帯電せしめるための帯電ニップにおける帯電ブラシローラ４Ｙと感光体３Ｙとの間の放電量を低減して、帯電ブラシローラの長寿命化を図ることも可能になる。

このように、本プリンタでは、帯電前バイアスを放電直流電圧と非放電直流電圧とで切り替えることで、帯電ブラシローラ４Ｙ及び帯電前導電シート１０Ｙの両方についてそれぞれ長寿命化を図って、一方だけ頻繁に交換しなければならなくなるといった事態を回避する。そして、これにより、両方の交換頻度を近づけてメンテナンス性を向上させることができる。

なお、Ｙ用のプロセスユニット（１Ｙ）における帯電装置の例について説明したが、他色用のプロセスユニット（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）も同様の構成になっている。

本発明者らは、先に図１に示した実施形態に係るプリンタと同様の構成の試験機を用意した。そして、この試験機を用いて、転写前バイアスの切替条件を適宜変更しながら、それぞれの条件下にてモノクロのハーフチャート（ハーフトーン階調画像）を４千枚のＡ４用紙に５［％］の画像面積率で連続プリントした（感光温度２２〜２５℃、環境湿度５０〜７０％）。そして、４千枚目のプリント画像を拡大観察した結果に基づいて、Ｋ用の帯電ブラシローラや帯電前当接シートの劣化度合いを評価した。具体的には、Ｋ用のプロセスユニット内において、帯電前当接シートへのトナーの固着に起因して帯電ブラシローラの局所箇所（シートへのトナー固着に対応する箇所）にＫ逆帯電トナーが蓄積していくと、上述のハーフチャートに黒スジムラが発生することがわかっている。この黒スジムラの発生レベルを、顕著に認められる（×）、わずかに確認できるが実用画像で問題とならないレベル（△）、殆ど認められない（○）の３段階で評価した。そして、△以上（△又は○）を帯電前当接シートの寿命の許容範囲とした。また、帯電ブラシローラの材料が放電に伴って劣化してくると、上述のハーフチャートにザラツキが発生することがわかっている。そこで、このザラツキの発生レベルを、顕著に認められる（×）、わずかに確認できるが実用画像で問題とならないレベル（△）、殆ど認められない（○）の３段階で評価した。そして、△以上（△又は○）を帯電ブラシローラの寿命の許容範囲とした。

帯電前当接シートや帯電ブラシローラの寿命到来を早める目的で、Ｋ用のプロセスユニット（１Ｋ）からドラムクリーニング装置を取り外した。これにより、試験機を、クリーナーレス方式とした。かかる構成では、感光体（３Ｋ）上の転写残トナーがクリーニングされることなく、その全量が帯電前当接ニップや帯電ニップに進入する。その後、現像装置（４０Ｋ）の現像ローラに回収されるようになる。

（Ｋ）トナーとしては、平均粒径が８．５［μｍ］に調整された粉砕法によるトナーであって、外添剤を添加したものを用いた。

感光体（３Ｋ）としては、厚み３［μｍ］の下引き層、厚み０．２［μｍ］の電荷発生層、厚み２３［μｍ］の電荷輸送層をドラム上に順次積層したものであって、静電容量が１１０［ｐＦ／ｃｍ^２］であるものを用いた。プリント中には、かかる構成の感光体を１２０［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転駆動した。

帯電ブラシローラとしては、直径５［ｍｍ］の回転軸部材上に導電性の植毛繊維を複数植毛してブラシ状に形成した外径（φ）１１［ｍｍ］のものを使用した。

帯電ブラシローラに印加する帯電バイアスとしては、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖ_ｐｐ１．０［ｋＶ］、印字時周波数３００［Ｈｚ］、非印字時（紙間時）周波数１０［Ｈｚ］、デューティー４５［％］の交流電圧に、−５００［Ｖ］の直流電圧Ｖｄｃを重畳したものを採用した。印字時の３００［Ｈｚ］を紙間領域で１０［Ｈｚ］に落とすことで、帯電ブラシローラに捕捉された転写残トナーを感光体に吐き出させることが可能になる。吐き出されたトナーは、上述したように、感光体上から現像ローラ上に回収される。但し、低帯電量トナーは回収され難い。また、周波数を１０［Ｈｚ］に落としても、逆帯電トナーは帯電ブラシローラから吐き出されないため、帯電ブラシローラ上に徐々に蓄積していく。

帯電前当接シートとしては、ポリビニリデンフルオロエチレン（ＰＶＤＦ）に導電材としてのカーボン粉末を分散せしめた体積抵抗１０^５［Ω・ｃｍ］の材料からなる厚み０．１［ｍｍ］の導電性シートを用いた。

以上の基本条件下に対し、帯電前バイアスの切替条件として、切替条件１〜５をそれぞれ個別に組み合わせた。

切替条件１では、図４に示すように、５０枚の連続プリントを行う間に−１０００［Ｖ］の放電直流電圧を出力し続けた後、放電直流電圧から−５００［Ｖ］の非放電直流電圧に切り替えて、１００枚の連続プリントを行うといった切り換えを繰り返す。

また、切替条件２では、図５に示すように、１〜１５００枚目までの連続プリントを行う間に−１０００［Ｖ］の放電直流電圧を出力し続けた後、放電直流電圧から−５００［Ｖ］の非放電直流電圧に切り替えて、４０００枚目までの連続プリントを行う。

また、切替条件３では、図６に示すように、１〜１０００枚目までの連続プリントを行う間に−１０００［Ｖ］の放電直流電圧を出力し続けた後、放電直流電圧を−１０００［Ｖ］から−８００［Ｖ］に切り替える。そして、１００１〜２０００枚目までの連続プリントを行った後、放電直流電圧から−５００［Ｖ］の非放電直流電圧に切り替えて、２００１〜４０００枚目までの連続プリントを行う。

また、切替条件４では、図７に示すように、１〜４０００枚の連続プリントにおいて−１０００［Ｖ］の放電直流電圧を出力し続ける。帯電前バイアスの切り換えを行わないので、本実施形態に係るプリンタでは実施しない態様である。

また、切替条件５では、図８に示すように、１〜４０００枚の連続プリントにおいて−５００［Ｖ］の非放電直流電圧を出力し続ける。帯電前バイアスの切り換えを行わないので、これもまた、本実施形態に係るプリンタでは実施しない態様である。

各切換条件と評価結果との関係は次の表１に示す通りであった。

表１の切替条件４に示すように、本実施形態に係るプリンタとは異なり、帯電前バイアスを切り替えずに−１０００［Ｖ］の放電直流電圧を出力し続けた場合には、４０００枚目のハーフチャートに顕著な黒スジムラが認められた。放電に伴うトナーの固着によって帯電前当接シート（Ｋ）が寿命を迎えたため、帯電ブラシローラに逆帯電トナーが蓄積して黒スジムラが発生したのである。この場合、黒スジムラの発生を抑えるためには、帯電前当接シートを高頻度で交換する必要が生じ、メンテナンス性が悪化してしまう。

また、表１の切替条件５に示すように、本実施形態に係るプリンタとは異なり、帯電前バイアスを切り替えずに−５００［Ｖ］の非放電直流電圧を出力し続けた場合には、４０００枚目のハーフチャートに顕著なザラツキが認められた。放電に伴う材料の劣化によって帯電ブラシローラ（Ｋ）が寿命を迎えたため、ザラツキが発生したのである。この場合、ザラツキの発生を抑えるためには、帯電ブラシローラを高頻度で交換する必要が生じ、メンテナンス性が悪化してしまう。

これらに対し、本実施形態に係るプリンタのように帯電前バイアスを放電直流電圧と非放電直流電圧とで適宜切り替えた切替条件１、２、３では、何れも４０００枚面のハーフチャートにおける黒スジムラやザラツキを許容範囲に留めることができている。帯電前当接シート及び帯電ブラシローラの両方について、それぞれ長寿命化を図って、メンテナンス性を向上させることができたのである。

なお、実験においては、帯電バイアスとして重畳電圧を採用したが、直流電圧だけからなるもの（トナーや感光体の帯電極性と同極性）を採用してもよい。

先に示した図３において、帯電ブラシローラ４Ｙの複数の植毛繊維６Ｙは、それぞれ導電性繊維が所定の長さにカットされたものである。導電性繊維の母材樹脂としては、ナイロン６（登録商標）、ナイロン１２（登録商標）、アクリル、ビニロン、ポリエステル、これらの２種類以上を混合したものを例示することができる。かかる樹脂材料にカーボンや金属微粉などの導電性粒子を分散せしめて導電性を付与する。製造コストとヤング率の低さとを考慮すると、ナイロン樹脂にカーボンを分散させた導電性繊維が好ましい。なお、カーボンの分散を繊維の中で偏在させても良い。複数の植毛繊維６Ｙが立設せしめられる基材である回転軸部材５Ｙの材料としては、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０、ＳＵＳ４３０などのステンレス鋼を例示することができる。また、ＳＵＭ２２、ＳＵＭ２３、ＳＵＭ２３Ｌ、ＳＵＭ２４Ｌなどの快削鋼や、これらをメッキしたものを用いてもよい。これらの材料のうち、コストと安全性（鉛を含まない）を考慮すると、ＳＵＭ２２、ＳＵＭ２３の表面にメッキ処理を施したものが好適である。

帯電前当接シート１０Ｙの母材樹脂としては、ポリビニリデンフルオロエチレン（ＰＶＤＦ）の他、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ウレタン、ポリエチレン、これらを２種類以上混合したもの、等を例示することができる。

次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係るプリンタの構成は実施形態と同様である。
［第１実施例］
図９は、本第１実施例に係るプリンタにおけるＹ用のプロセスユニット１Ｙを示す拡大構成図である。他色用のプロセスユニット（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）もＹ用のものと同様の構成になっている。このプリンタでは、上述した試験機と同様に、いわゆるクリーナーレス方式を採用している。クレーナーレス方式とは、感光体３Ｙなどの潜像担持体上に付着している転写残トナーをクリーニング回収するための専用の手段を用いることなく潜像担持体上での画像形成プロセスを実行する方式のことである。また、クリーニング回収するための専用の手段とは、具体的には、転写残トナーを潜像担持体から分離した後、再び潜像担持体に付着させることなく、廃トナー容器まで搬送して回収したり、現像装置内に搬送してリサイクル回収したりする手段である。転写残トナーを潜像担持体から掻き取るクリーニングブレード（例えば図２の２１Ｙ）も、専用の手段に含まれる。

かかるクリーナーレス方式について詳述する。クリーナーレス方式は、大別すると、散らし通過型と、一時捕捉型と、併用型とがある。これらのうち、散らし通過型では、潜像担持体に摺擦するブラシ等の散らし部材を用いて、潜像担持体上の転写残トナーを引っ掻くことで、転写残トナーと潜像担持体との付着力を弱める。そして、その後、現像スリーブや現像ローラ等の現像部材と潜像担持体とが対向する現像領域、あるいはその直前において、潜像担持体上の転写残トナーを現像ローラなどの現像部材に静電転移させることで、現像装置内に回収する。この回収に先立って、転写残トナーは、潜像書込のための光書込位置を通過するが、転写残トナー量が比較的少量であれば、潜像書込に悪影響を及ぼすことはない。但し、正規極性とは逆極性に帯電している逆帯電トナーが転写残トナー中に含まれていると、それは現像部材上に回収されないので、地汚れなどを引き起こしてしまう。かかる逆帯電トナーによる地汚れの発生を抑える目的で、潜像担持体上の転写残トナーを正規極性に帯電せしめるためのトナー帯電手段を、転写位置（例えば１次転写ニップ）と散らし部材による散らし位置との間、あるいは散らし位置と現像領域との間、に設けることが望ましい。散らし部材としては、板金やユニットケーシング等に貼り付けられた導電性繊維からなる複数の植毛繊維を有する固定ブラシ、金属製の回転軸部材に複数の植毛繊維を立設せしめたブラシローラ、導電性のスポンジ等からなるローラ部を有するローラ部材などを用いることができる。固定ブラシは植毛繊維の量が比較的少量で構成できるため安価であるという利点があるが、潜像担持体を一様帯電せしめるための帯電部材として兼用する場合には、十分な帯電均一性を得ることができなくなる。これに対し、ブラシローラでは、十分な帯電均一性を得ることができるので好適である。

クリーナーレス方式における一時捕捉型では、表面を潜像担持体に接触させながら無端移動させる回転ブラシ部材などの捕捉部材によって、潜像担持体上の転写残トナーを一時的に捕捉する。そして、プリントジョブ終了後やプリントジョブ間の紙間タイミングなどにおいて、捕捉部材上の転写残トナーを吐き出させて潜像担持体に再転移させた後、現像ローラなどの現像部材に静電転移させて、現像装置内に回収する。上述した散らし通過型では、ベタ画像形成時やジャム発生後などといった転写残トナーがかなり多くなってしまう場合に現像部材への回収能力を超えて画像劣化を引き起こすおそれがあるのに対し、一時捕捉型では捕捉部材で捕捉した転写残トナーを現像部材に少しずつ回収してかかる画像劣化の発生を抑えることができる。

クリーナーレス方式における併用型では、散らし通過型と一時捕捉型とを併用する。具体的には、潜像担持体に接触する回転ブラシ部材などを、散らし部材及び捕捉部材として併用する。回転ブラシ部材等に直流電圧だけを印加することで回転ブラシ部材等を散らし部材として機能させる一方で、必要に応じてバイアスを直流電圧から重畳電圧に切り換えることで、回転ブラシ部材等を捕捉部材として機能させる。

本第１実施例では、一時捕捉型のクリーナーレス方式を採用している。具体的には、感光体３Ｙは、図中時計回り方向に所定の線速で回転駆動されながら中間転写ベルト６１のおもて面に接触してＹ用の１次転写ニップを形成している。そして、植毛繊維６Ｙと感光体３Ｙとの間に放電を生じせしめて、感光体３Ｙ表面をマイナス極性に一様帯電せしめる。同時に、感光体３Ｙ上に付着している転写残トナーを前述の帯電バイアスの作用によって複数の植毛繊維６Ｙに転移させて一時的に捕捉する。そして、プリントジョブ終了後や紙間タイミングなどに、帯電バイアスを重畳電圧から直流電圧に切り換えて、植毛繊維６Ｙ上に捕捉しておいた転写残トナーを感光体３Ｙ上に再転移させた後、感光体３Ｙ上から現像ローラ４２Ｙを経て現像装置４０Ｙ内に回収する。

［第２実施例］
本第２実施例に係るプリンタにおいては、各色プロセスユニット（１Ｙ〜Ｋ）におけるそれぞれの帯電前バイアス供給手段の電源（例えば図３の１６Ｙ）が、例えば表１の切替条件３に示したように、放電直流電圧を２種類以上の値（例えば、−１０００Ｖと−８００Ｖ）とで切り替えることが可能である。そして、放電直流電圧から非放電直流電圧への切り替えに先立って、帯電バイアスの放電直流電圧を２種類以上の値で切り替えることで非放電直流電圧に徐々に近づけていく。例えば、図６に示したように、放電直流電圧を−１０００［Ｖ］から−８００［Ｖ］に切り替えて、−５００［Ｖ］の非放電直流電圧により近づけた後に、−８００［Ｖ］の放電直流電圧から−５００［Ｖ］の非放電直流電圧に切り替える。かかる構成では、放電直流電圧を２種類以上の値で切り替えない場合に比べて、帯電前当接シートの寿命や帯電ブラシローラの寿命をより詳細にコントロールして、両寿命をほぼ一緒にすることが可能である。そして、これにより、帯電前当接シートと帯電ブラシローラとで交換時期を同期させて、メンテナンス性をより向上させることができる。

［第３実施例］
先に示した図３のメイン制御部７０は、図１に示した各色プロセスユニット１Ｙ〜Ｋ、光書込ユニット５０、転写ユニット６０などの駆動を制御することで、プリンタ全体の制御を司っている。そして、図示しないＣＰＵ等の演算手段により、各種の制御パラメータを計数することができる。本第３実施例に係るプリンタでは、各色の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ駆動時間を計数する。感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの駆動時間は感光体の表面移動量と相関関係にあるので、メイン制御部７０は、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面移動量を計数する計数手段として機能している。そして、各感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの駆動時間の計数結果に基づいて、それぞれ各色の帯電前バイアスの切り換えを行わせるための制御信号を各色の帯電前バイアス供給手段の電源に出力する。例えば、感光体の駆動時間が所定の第１時間に達した時点で、帯電前バイアスを放電直流電圧から非放電直流電圧に切り替えさせるための制御信号を出力するとともに、駆動時間の計数値をゼロにリセットする。次いで、その後の駆動時間の計数値が所定の第２時間に達した時点で、帯電前バイアスを非放電直流電圧から放電直流電圧に切り替えさせるための制御信号を出力するとともに、駆動時間の計数値をゼロにリセットする。このような制御を交互に繰り返すのである。

かかる構成においては、感光体の表面移動量に基づいて、帯電前バイアスの適切な切り換え時期を把握することができる。なお、感光体の駆動時間をメイン制御部７０に計数させる代わりに、専用の計数手段を設けてもよい。

［第４実施例］
本第４実施例に係るプリンタのメイン制御部７０は、各色の帯電ブラシローラ（４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）についてそれぞれ駆動時間を計数する。帯電ブラシローラの駆動時間は帯電ブラシローラの表面移動量と相関関係にあるので、メイン制御部７０は、帯電ブラシローラの表面移動量を計数する計数手段として機能している。そして、各帯電ブラシローラ（４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の駆動時間の計数結果に基づいて、それぞれ各色の帯電前バイアスの切り換えを行わせるための制御信号を各色の帯電前バイアス供給手段の電源に出力する。例えば、帯電ブラシローラの駆動時間が所定の第１時間に達した時点で、帯電前バイアスを放電直流電圧から非放電直流電圧に切り替えさせるための制御信号を出力するとともに、駆動時間の計数値をゼロにリセットする。次いで、その後の駆動時間の計数値が所定の第２時間に達した時点で、帯電前バイアスを非放電直流電圧から放電直流電圧に切り替えさせるための制御信号を出力するとともに、駆動時間の計数値をゼロにリセットする。このような制御を交互に繰り返すのである。

かかる構成においては、帯電ブラシローラの表面移動量に基づいて、帯電前バイアスの適切な切り換え時期を把握することができる。なお、帯電ブラシローラの駆動時間をメイン制御部７０に計数させる代わりに、専用の計数手段を設けてもよい。

［第５実施例］
本第５実施例に係るプリンタのメイン制御部７０は、転写ユニット（６０）によってトナー像が転写せしめられた記録紙の数、即ち、プリント枚数を計数する計数手段として機能している。そして、プリント枚数の計数結果に基づいて、それぞれ各色の帯電前バイアスの切り換えを行わせるための制御信号を各色の帯電前バイアス供給手段の電源に出力する。例えば、プリント枚数が所定の第１枚数だけ増加した時点で、帯電前バイアスを放電直流電圧から非放電直流電圧に切り替えさせるための制御信号を出力する。次いで、その後のプリント枚数の増加数が所定の第２枚数になった時点で、帯電前バイアスを非放電直流電圧から放電直流電圧に切り替えさせるための制御信号を出力する。このような制御を交互に繰り返すのである。

かかる構成においては、プリント枚数に基づいて、帯電前バイアスの適切な切り換え時期を把握することができる。なお、プリント枚数をメイン制御部７０に計数させる代わりに、専用の計数手段を設けてもよい。

これまで、複数のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによるトナー像を重ね合わせて転写することで多色トナー像を得るいわゆるタンデム方式のプリンタの例について説明したが、シングル方式で多色トナー像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。このシングル方式とは、感光体等の潜像担持体の周りに各色用の複数の現像手段を配設し、使用する現像手段を順次切り換えながら潜像担持体上に形成した各色の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写する方式である。また、単色画像だけを形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。また、帯電前バイアス供給手段の電源と、帯電バイアス供給手段の電源とを別々にした例について説明したが、１つの電源によって帯電バイアス及び帯電前バイアスの両方を出力させるようにしてもよい。

以上、実施形態や各実施例に係るプリンタにおいては、帯電バイアス供給手段が、帯電バイアスとして交流電圧に直流電圧を重畳した重畳電圧を帯電部材たる帯電ブラシローラに供給するものになっている。そして、帯電前バイアス供給手段が、放電直流電圧や非放電直流電圧としてそれぞれ重畳電圧の直流電圧と同極性であるマイナス極性の直流電圧を帯電前当接部材たる帯電前当接シートに供給するものになっている。かかる構成では、帯電バイアスが供給される帯電ブラシローラからの放電によって感光体を帯電バイアスの直流成分と同極性に一様帯電せしめる。また、帯電前バイアスが供給される帯電前当接シートからの放電によって感光体を帯電バイアスの直流成分と同極性に予備帯電せしめる。更に、帯電前ニップにおいて、放電や電荷注入によってトナーを感光体の一様帯電電位の極性と同極性に帯電せしめる。よって、感光体の一様帯電電位と、トナーの正規極性とが同極性になる反転現像方式において、帯電前ニップでトナーを正規極性に帯電せしめることができる。

また、第２実施例に係るプリンタにおいては、帯電前バイアス供給手段が、放電直流電圧を２種類以上の値で切替可能なものであって、放電直流電圧から非放電直流電圧への切り替えに先立って、放電直流電圧を２種類以上の値で切り替えることで非放電直流電圧に徐々に近づけていくものになっている。かかる構成では、上述した理由により、帯電前当接シートと帯電ブラシローラとで交換時期を同期させて、メンテナンス性をより向上させることができる。

また、実施形態や各実施例に係るプリンタにおいては、帯電前当接部材として、導電性シートからなる帯電前当接シートを用いている。かかる構成では、帯電前当接シートを感光体との当接に伴って柔軟に撓ませることで、非可撓性の帯電前当接部材を用いる場合に比べて、幅広い帯電前ニップを形成して、トナーを帯電前ニップ内でより良好に帯電させることができる。

帯電前当接シートの導電性シートとしては、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオロエチレン、ウレタン、ポリエチレンから選ばれる少なくとも１つに、カーボン等の導電性物質が分散せしめられた材料からなるもの、を用いることが望ましい。

第３実施例に係るプリンタにおいては、潜像担持体たる感光体の表面移動量を計数する計数手段としてメイン制御部７０を機能させるとともに、その計数結果に基づいて放電直流電圧と非放電直流電圧との切り替えを行わせるように帯電前バイアス供給手段を構成している。かかる構成では、感光体の表面移動量に基づいて、帯電前バイアスの適切な切り換え時期を把握することができる。

また、第４実施例に係るプリンタにおいては、帯電部材たる帯電ブラシローラの表面移動量を計数する計数手段としてメイン制御部７０を機能させるとともに、その計数結果に基づいて放電直流電圧と非放電直流電圧との切り替えを行わせるように帯電前バイアス供給手段を構成している。かかる構成では、感光体の表面移動量に基づいて、帯電前バイアスの適切な切り換え時期を把握することができる。

また、第５実施例に係るプリンタにおいては、転写手段たる転写ユニット６０によってトナー像が転写せしめられた記録紙の数であるプリント枚数を計数する計数手段としてメイン制御部７０を機能させるとともに、その計数結果に基づいて放電直流電圧と非放電直流電圧との切り替えを行わせるように帯電前バイアス供給手段を構成している。かかる構成では、プリント枚数に基づいて、帯電前バイアスの適切な切り換え時期を把握することができる。

また、第１実施例に係るプリンタにおいては、転写ユニット６０による転写工程を経た後、帯電ブラシローラによる帯電工程に進入する前の感光体表面箇所に付着している転写残トナーをその感光体表面箇所から除去する除去手段によらずに、転写残トナーを現像手段たる現像装置内に回収させるクリーナーレス方式を採用している。かかる構成では、専用の除去手段を設けることによるコストアップを回避することができる。

また、第１実施例に係るプリンタにおいては、帯電部材として、回転軸部材の表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維における先端側を感光体に接触させる帯電ブラシローラを用いている。かかる構成では、転写残トナーを帯電ブラシローラのブラシ内に良好に１次捕捉させることで、プリントジョブ中に多量の転写残トナーを現像領域に再搬送して現像領域のトナー量を過多にしてしまうことによる地汚れの発生を抑えることができる。

帯電ブラシローラとしては、直毛繊維がナイロン、アクリル、ポリエステルから選ばれる少なくとも１つに、導電性物質が分散せしめられた材料からなるもの、を用いることが望ましい。

実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。 同プリンタのＹ用のプロセスユニットを中間転写ベルトとともに示す拡大構成図。 同プロセスユニットの帯電装置とその周囲構成とを示す拡大構成図。 切替条件１における帯電前バイアスとプリント枚数との関係を示すグラフ。 切替条件２における帯電前バイアスとプリント枚数との関係を示すグラフ。 切替条件３における帯電前バイアスとプリント枚数との関係を示すグラフ。 切替条件４における帯電前バイアスとプリント枚数との関係を示すグラフ。 切替条件５における帯電前バイアスとプリント枚数との関係を示すグラフ。 第１実施例に係るプリンタにおけるＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。

符号の説明

３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
４Ｙ：帯電ブラシローラ（帯電部材）
５Ｙ：回転軸部材
６Ｙ：植毛繊維
１０Ｙ：帯電前当接シート（帯電前当接部材）
１５Ｙ：電源（帯電バイアス供給手段の一部）
１６Ｙ：電源（帯電前バイアス供給手段の一部）
４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：現像装置（現像手段）
５０：光書込ユニット（潜像形成手段）
６０：転写ユニット（転写手段）
７０：メイン制御部（計数手段）

Claims (12)

1. 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段とを備える画像形成装置に用いられ、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体に当接させた自らの表面を無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材と、該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、該帯電部材によって一様帯電せしめられる前の該潜像担持体に当接する帯電前当接部材と、該帯電前当接部材に帯電前バイアスを供給する帯電前バイアス供給手段とを有する帯電装置において、
   上記帯電前バイアス供給手段として、上記帯電前当接部材と上記潜像担持体との間に放電を発生させ得る値の放電直流電圧と、該間に放電を発生させない値の非放電直流電圧とで上記帯電前バイアスを切り替えるものを用いたことを特徴とする帯電装置。
2. 請求項１の帯電装置であって、
   上記帯電バイアス供給手段が、上記帯電バイアスとして交流電圧に直流電圧を重畳した重畳電圧を上記帯電部材に供給するものであり、且つ、上記帯電前バイアス供給手段が、上記放電直流電圧や上記非放電直流電圧としてそれぞれ該重畳電圧の直流電圧と同極性の直流電圧を上記帯電前当接部材に供給するものであることを特徴とする帯電装置。
3. 請求項１又は２の帯電装置であって、
   上記帯電前バイアス供給手段が、上記放電直流電圧を２種類以上の値で切替可能なものであって、且つ該放電直流電圧から上記非放電直流電圧への切り替えに先立って、該放電直流電圧を２種類以上の値で切り替えることで該非放電直流電圧に徐々に近づけていくもの、であることを特徴とする帯電装置。
4. 請求項１乃至３の何れかの帯電装置において、
   上記帯電前当接部材として、導電性シートを用いたことを特徴とする帯電装置。
5. 請求項４の帯電装置において、
   上記導電性シートとして、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオロエチレン、ウレタン、ポリエチレンから選ばれる少なくとも１つに、導電性物質が分散せしめられた材料からなるもの、を用いたことを特徴とする帯電装置。
6. 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像形成手段によって潜像が形成される前の該潜像担持体を一様帯電せしめる帯電手段と、該潜像担持体上で現像されたトナー像を直接あるいは中間転写体を介して記録部材に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、
   上記帯電手段として、請求項１乃至５の何れかの帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６の画像形成装置において、
   上記潜像担持体の表面移動量を計数する計数手段を設けるとともに、該計数手段による計数結果に基づいて上記放電直流電圧と上記非放電直流電圧との切り替えを行わせるように上記帯電前バイアス供給手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６又は７の画像形成装置において、
   上記帯電部材の表面移動量を計数する計数手段を設けるとともに、該計数手段による計数結果に基づいて上記放電直流電圧と上記非放電直流電圧との切り替えを行わせるように上記帯電前バイアス供給手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項６乃至８の何れかの画像形成装置において、
   上記転写手段によってトナー像が転写せしめられた記録部材の数を計数する計数手段とを設けるとともに、該計数手段による計数結果に基づいて上記放電直流電圧と上記非放電直流電圧との切り替えを行わせるように上記帯電前バイアス供給手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項６乃至９の何れかの画像形成装置において、
    上記転写手段による転写工程を経た後、上記帯電部材による帯電工程に進入する前の潜像担持体表面箇所に付着している転写残トナーを該潜像担持体表面箇所から除去する除去手段によらずに、該転写残トナーを上記現像手段内に回収させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１０の画像形成装置において、
    上記帯電部材として、回転軸部材の表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維における先端側を上記潜像担持体に接触させる帯電ブラシローラを用いたことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１の画像形成装置において、
    上記帯電ブラシローラとして、上記植毛繊維がナイロン、アクリル、ポリエステルから選ばれる少なくとも１つに、導電性物質が分散せしめられた材料からなるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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