JP2008070811A - 帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写残トナー中の逆帯電トナーを帯電部材上に蓄積させてしまうことによる画質劣化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と、感光体に潜像を書き込む光書込ユニットと、感光体上の潜像をトナーによって現像する現像装置４０Ｙと、光書込ユニットによって潜像が書き込まれる前の感光体３Ｙ表面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表面を一様帯電せしめる帯電ブラシローラ７Ｙと、帯電ブラシローラ７Ｙに帯電バイアスを供給する電源１０１とを備える画像形成装置において、帯電ブラシローラ７Ｙの無端移動する表面に当接する導電性シート１０４Ｙを設けるとともに、上記帯電バイアスとは異なる値のバイアスである異値バイアスを導電性シート１０４Ｙに出力させるように、電源１０１を構成した。
【選択図】図２

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及びこれを用いる画像形成装置に関するものである。

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による静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させてトナー像を得る。次いで、このトナー像を、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体に転写する。かかる画像形成装置の帯電装置として、潜像担持体に当接させた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て、潜像担持体を一様帯電させるものが知られている（例えば特許文献１に記載のもの）。

特開２００１−３３７５１９号公報

このような帯電装置においては、転写残トナー中に含まれる逆帯電トナーを帯電部材に蓄積させて画質劣化を引き起こしてしまうという問題があった。具体的には、中間転写体や記録体に対してトナー像を転写する転写工程を経た後の潜像担持体表面には、僅かながら転写残トナーが付着している。そして、この転写残トナー中には、正規の帯電極性とは逆極性に帯電してしまった逆帯電トナーが比較的多く含まれる。この逆帯電トナーが潜像担持体表面に当接している帯電部材に転移してそこに蓄積していくと、潜像担持体の局所的な帯電不良による画質劣化を引き起こしてしまう。特に、転写残トナーを潜像担持体上から機械的に掻き取るクリーニング手段を用いずに、転写残トナーを現像部で現像手段内に静電的に回収するいわゆるクリーナーレス方式では、多量の転写残トナーを帯電部材に接触させる。このため、上述の画質劣化を引き起こし易くなる。

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、転写残トナー中の逆帯電トナーを帯電部材上に蓄積させてしまうことによる画質劣化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を有する帯電装置において、上記帯電部材の無端移動する表面に当接する導電性部材を設けるとともに、上記帯電バイアスとは異なる値のバイアスである異値バイアスを該導電性部材に供給する異値バイアス供給手段を設け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の帯電装置において、上記帯電バイアス供給手段及び上記異値バイアス供給手段の組合せとして、上記帯電部材に上記帯電バイアスを供給しつつ上記導電性部材に上記異値バイアスを供給することで該帯電部材と該導電性部材との間に２００［Ｖ］以上、１０００［Ｖ］以下の電位差を発生させるもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の帯電装置において、上記帯電部材として、１０^２［Ω／ｃｍ^２］以上、１０^８［Ω／ｃｍ^２］以下の表面抵抗を発揮するもの、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、上記導電性部材として、上記トナーとの摺擦に伴って該トナーを正規極性に帯電させる一方で、自らが該正規極性とは逆極性に帯電するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかの帯電装置において、上記帯電部材と上記導電性部材との当接により、該帯電部材の表面移動方向に１［ｍｍ］以上、６［ｍｍ］以下のニップを形成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかの帯電装置において、上記帯電部材として、帯電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７の発明は、請求項１乃至６の何れかの帯電装置において、上記導電性部材として、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８の発明は、請求項７の帯電装置において、上記導電性シートを片持ち支持してその自由端側を上記帯電部材に当接させ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７の帯電装置において、弾性部材を介して上記導電性シートを上記帯電部材に向けて付勢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１乃至９の何れかの帯電装置において、上記帯電部材と上記導電性部材との当接圧力を０．０２［Ｎ／ｍｍ^２］以上、０．１［Ｎ／ｍｍ^２］以下に設定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１乃至１０の何れかの帯電装置において、上記帯電バイアスとして直流電圧からなるものを上記帯電部材に供給するように上記帯電バイアス供給手段を構成するとともに、上記異値バイアスとして交流電圧に直流電圧を重畳した異値重畳バイアスを上記導電性部材に供給するように上記異値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１２の発明は、請求項１１の帯電装置において、上記交流電圧として周波数が１００［Ｈｚ］以上、３［ｋＨｚ］以下であるものを供給するように上記帯電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１３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１２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１４の発明は、請求項１３の画像形成装置において、上記導電性部材を上記現像手段に固定し、該現像手段とともに上記帯電装置から切り離すようにし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、帯電部材に当接する導電性部材に帯電バイアスとは異なる値の異値バイアスを供給することで、帯電バイアスが供給される帯電部材の表面と、異値バイアスが供給される帯電部材の表面との間に電位差を生じせしめる。そして、この電位差によって両表面間に放電を発生させて帯電部材上の逆帯電トナーを正規極性に帯電せしめることで、帯電部材の表面から潜像担持体の表面に再転移させる。これにより、潜像担持体の表面から帯電部材の表面に転移してしまった逆帯電トナーを正規極性への帯電によって速やかに潜像担持体の表面に戻して、逆帯電トナーを帯電部材上に蓄積させてしまうことによる画質劣化を抑えることができる。

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。

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、アルミ等の素管に有機感光層が被覆されたものであり、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。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。

帯電部材としての帯電ローラ４Ｙは、芯金５Ｙの表面に導電弾性層６Ｙが被覆されたローラ形状のものであって、芯金５Ｙの長手方向の両端面からそれぞれ突出する軸部が図示しない軸受けによって回転可能に受けられている。導電弾性層６Ｙは、ゴムや樹脂等の弾性材料にカーボン粉末等の導電材微粒子が分散せしめられたものであり、適度な弾性と電気抵抗とを発揮する。また、芯金５Ｙには、帯電バイアスを出力する１０１Ｙ電源や、これと芯金５Ｙとを電気的に接続する電線などからなるバイアス供給手段が接続されており、これによって帯電バイアスが印加される。本プリンタでは、これら帯電ローラ４Ｙやバイアス供給手段によって帯電装置が構成されている。そして、帯電装置のうち、帯電ローラ４Ｙは、プロセスユニット１Ｙ内に配設されて感光体３Ｙなどとともにプリンタ本体に対して一体的に着脱される。

帯電ローラ４Ｙに供給する帯電バイアスとしては、直流電圧だけからなるもの、あるいは交流電圧に直流電圧を重畳した重畳電圧からなるもの、の何れを採用してもよい。直流電圧だけからなる帯電バイアスを採用した場合には、感光体をその直流電圧と同極性に帯電せしめることになる（本実施形態ではマイナス）。また、重畳電圧からなる帯電バイアスを採用した場合には、その重畳電圧の直流成分（直流電圧）と同極性に帯電せしめることになる。このように、感光体は、帯電バイアスの直流電圧と同じ極性に帯電せしめられる。そして、本プリンタのような反転現像方式の画像形成装置においては、トナーの正規の帯電極性もまた、その直流電圧の極性と同極性である。これに対し、逆帯電トナーは、直流電圧とは逆極性に帯電する。

帯電装置によって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、図示しないＹトナーが内包されており、２本の撹拌部材によって撹拌されながら、現像ローラ４２Ｙに向けて搬送される。そして、現像ローラ４２Ｙ内の表面に付着して汲み上げられた後、現像ローラ４２Ｙの回転に伴って規制ブレード４３Ｙとの接触位置を通過する際にその層厚が規制された後、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、このように、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。

感光体３Ｙ上のＹトナー像は、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１１Ｙを感光体３Ｙに当接させているドラムクリーニング装置１２Ｙによって感光体３Ｙ表面から除去される。

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の上方には、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、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。

以上の基本的な構成を有する本プリンタでは、４つの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋがそれぞれ、回転によって無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体として機能している。また、光書込ユニット５０が、一様帯電後の感光体表面に潜像を形成する潜像形成手段として機能している。各色の現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが、それぞれ感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上の潜像をトナーによって現像する現像手段として機能している。

次に、本実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
先に示した図２において、中間転写ベルト６１との当接位置である１次転写ニップを通過した感光体３Ｙには、上述したように、転写残トナーが付着しており、これはドラムクリーニング装置１２Ｙによって感光体３Ｙ表面から除去される。しかしながら、これによって全ての転写残トナーが感光体３Ｙ表面から完全に除去されるとは限らず、ドラムクリーニング装置１２Ｙでは除去し切れない微量の転写残トナーが感光体３Ｙ表面に残されることがある。特に、粉砕法による比較的大径で不定型なトナーに代えて、比較的小粒径で且つ球形度の高い重合法によるトナーを用いる傾向にある近年においては、転写残トナーのクリーニングが困難になることから、クリーニング処理後の感光体表面であっても微量の転写残トナーが残り易くなっている。

クリーニング処理後の感光体３Ｙ表面に残ってしまった微量の転写残トナーは、感光体３Ｙの表面移動に伴って、感光体３Ｙと帯電ローラ４Ｙとが当接する帯電ニップに進入する。そして、正規極性とは逆極性（本例ではプラス）に帯電してしまった逆帯電トナーを多く含んでいる転写残トナーは、帯電ニップに進入すると、逆帯電トナーを感光体３Ｙ表面から帯電ローラ４Ｙ表面に転移させ易い。このような転移によって逆帯電トナーを帯電ローラ４Ｙ表面上に蓄積させていくと（トナー汚れ）、やがて、その蓄積トナーによって感光体３Ｙの局所的な帯電不良を引き起こす。そして、これによって画像に縦黒スジを発生させてしまう。

そこで、本プリンタでは、帯電ローラ４Ｙ表面に転移してしまった逆帯電トナーの正規極性への帯電を促して、感光体３Ｙ表面にいち早く逆戻りさせるためのトナー帯電助長手段を設けている。このトナー帯電助長手段は、帯電ローラ４Ｙの周面における帯電ニップとは異なる箇所に当接する導電性部材たる導電性シート１０２Ｙや、これに後述の異値バイアスを供給するバイアス供給手段等からなる。バイアス供給手段は、上述したように、電源回路１０１Ｙから出力される帯電バイアスを帯電ローラ４Ｙの芯金５Ｙに供給するものであるが、電源回路１０１Ｙから帯電バイアスの他に、異値バイアスを出力する。そして、この異値バイアスと、導電性シート１０２Ｙとを接続する電線も有している。

異値バイアスは、帯電バイアスとは異なる値のバイアスであり、帯電バイアスが帯電ローラ４Ｙに供給された状態で導電性シート１０２Ｙに異値バイアスが供給されると、帯電ローラ４Ｙ表面と導電性シート１０２Ｙとの間に電位差が発生する。この電位差により、帯電ローラ４Ｙ表面と導電性シート１０２Ｙ表面との間に放電が発生して、帯電ローラ４Ｙ上に介在する逆帯電トナーを正規極性に帯電せしめる。本実施形態においては、トナーの正規極性が感光体３Ｙの一様帯電電位と同極性のマイナスであり、帯電ローラ４Ｙと感光体３Ｙとの間では、帯電ローラ４Ｙの方が感光体３Ｙよりも相対的にマイナス側に高い電位となる。このため、逆帯電トナーが正規極性であるマイナスに帯電せしめられると、帯電ニップにて帯電ローラ４Ｙ表面から感光体３Ｙ表面に逆戻りする。これにより、感光体３Ｙの表面から帯電ローラ４Ｙの表面に転移してしまった逆帯電トナーを正規極性に帯電せしめて速やかに感光体３Ｙ表面に戻す。よって、逆帯電トナーを帯電ローラ４Ｙ上に蓄積させてしまうことによる画質劣化（特に、副走査方向に延在するスジ状の高濃度部）を抑えることができる。

異値バイアスとしては、直流電圧だけからなるもの、交流電圧に直流電圧を重畳した重畳電圧からなるもの、の何れを採用してもよい。但し、何れの場合であっても、異値バイアスの直流電圧については、帯電バイアスの直流電圧と同極性であって、且つその値を帯電バイアスの直流電圧よりも大きくする必要がある。これは次に説明する理由による。即ち、帯電ローラ４Ｙに付着している逆帯電トナーは、帯電ローラ４Ｙの表面移動に伴って帯電ローラ４Ｙと導電性シート１０２Ｙとの当接部（以下、トナー帯電助長ニップという）の入口直前まで移動する。そして、このトナー帯電助長ニップの入口直前において、帯電ローラ４Ｙと導電性シート１０２Ｙの間で発生する放電を受けて正規極性に帯電する。このような帯電を実現するためには、帯電バイアスの直流電圧と同極性の電荷を導電性シート１０２Ｙから帯電ローラ４Ｙに向けて付与する放電を生じせしめなければならない。そして、このような放電を生じせしめるためには、異値バイアスの直流電圧を帯電バイアスの直流電圧と同極性にし、且つその値を帯電バイアスの直流電圧よりも大きくしなければならないのである。

なお、帯電ローラ４Ｙと感光体３Ｙとが当接する帯電ニップの入口直前においては、逆帯電トナーが感光体３Ｙに付着しており、且つ、帯電バイアスの直流電圧と同極性の電荷を帯電ローラ４Ｙから感光体３Ｙに向けて付与する放電が発生する。このため、感光体３Ｙ上の逆帯電トナーはその放電を受けて正規極性側への帯電が助長されるが、それでもなお逆帯電が解消されない場合には、帯電ニップ内で帯電ローラ４Ｙ上に転移してしまう。そして、一度転移してしまうと、以降は帯電ニップの入口直前で感光体３Ｙ上ではなく帯電ローラ４Ｙ上に位置している状態になる。すると、帯電ローラ４Ｙ表面から放出された電荷（帯電バイアスの直流電圧と同極性）が、帯電ローラ４Ｙ上の逆帯電トナーを通り抜けて感光体３Ｙに突き進んでしまうため、逆帯電トナーは帯電ニップの入口直前で正規極性に帯電されなくなる。そこで、本プリンタでは、帯電ローラ４Ｙに対して導電性シート１０２Ｙを当接させて帯電ローラ４Ｙと導電性シート１０２Ｙとの間でも放電を発生させることで、帯電ローラ４Ｙ上の逆帯電トナーを正規極性に帯電させるようになっているのである。

図２を用いて、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙの構成を説明したが、他色のプロセスユニット（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）にも、同様のトナー帯電助長手段を設けている。

本発明者らは、図１に示した本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、これを用いてトナー帯電助長手段の有効性を確かめる実験を行った。この実験においては、Ｋトナーとして、平均粒径８．５［μｍ］の粉砕法による母体粒子を外添剤の添加によって外添処理したものを用いた。そして、各色の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを１００［ｍｍ］の線速で回転させながら、モノクロのハーフチャート（ハーフトーン階調画像）をＡ４用紙に５［％］の画像面積率でプリントした。Ｋ用の帯電ローラとしては、直径６［ｍｍ］の芯金に、導電弾性層を２［ｍｍ］の厚みで被覆した直径１０［ｍｍ］のものを用いた。そして、Ｋ用の帯電ローラに逆帯電トナーを短時間で蓄積させる目的で、Ｙ用のプロセスユニット１Ｋにおけるドラムクリーニング装置を取り外して、クリーナーレス方式とした。転写残トナー中の正規極性のＫトナーについては、ドラムクリーニング装置を取り外しても、現像領域において現像ローラ上に回収することができる。但し、逆帯電トナーについては、帯電ローラ上に転移させてしまうため、Ｋ用の感光体３Ｋにフィルミングが発生し易くなる。

Ｋ用の帯電ローラに当接させる導電性部材たる導電性部材としては、互いに種類の異なる３種類のものを用意し、それらを個別に用いた。１種類目の導電性部材は、図３に示すように、絶縁性のウレタン材料に導電性微粒子であるカーボンを分散せしめたものを、発泡処理によってスポンジ化させた導電性スポンジ１０３Ｋである。その表面抵抗は１０^５［Ω．ｃｍ］に調整されている。かかる構成の導電性スポンジ１０３Ｋを、０．１［ｍｍ］の食い込み量で感光体３Ｋに当接させた。

２種類目の導電性部材は、図４に示す導電性ブラシ１０４Ｋであり、これは導電性の支持体１０５Ｋと、これの表面に立設せしめられた複数の導電性繊維１０６Ｋとを有している。これら導電性繊維１０６Ｋは、絶縁性のナイロンにカーボンを分散せしめた材料を、５デニールの太さになるように糸状に引き延ばされたもので、その表面抵抗は１０^５［Ω．ｃｍ］に調整されている。導電性ブラシ１０４Ｋは、かかる導電性繊維１０６Ｋを、支持体１０５Ｋ上に１０［万本／ｉｎｃｈ^２］の密度で植毛したものであり、支持体１０５Ｋ表面からの導電性繊維１０６Ｋの長さは５［ｍｍ］になっている。この導電性ブラシ１０４Ｋのブラシ（繊維）を図示のように帯電ローラ４Ｋに当接させた。

３種類目の導電性部材は、図５に示すＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）にカーボンブラックを分散せしめた材料からなる導電性シート１０２Ｋであり、その表面抵抗はその表面抵抗は１０^５［Ω．ｃｍ］に調整されている。また、厚みは０．１［ｍｍ］に調整されている。かかる導電性シート１０２Ｋを図示のように片持ち支持して、その自由端側を帯電ローラ４Ｋに当接させた。

これら３種類の導電性部材についてそれぞれ、それを搭載した状態で５％のハーフチャートをＡ４用紙に１０００枚連続出力した後、帯電ローラ上へのＫトナーの蓄積に起因する縦黒スジが１０００枚目のハーフチャートに発生しているか否かを確かめた。そして、トナー帯電助長手段の効果について、大きな縦黒スジが多数認められる（×）、小さな縦黒スジが数本（１０本以下）認められる（△）、６００ｄｐｉのツー・バイ・ツー画像で縦黒スジが認められない（○）、６００ｄｐｉのワン・バイ・ワン画像でも縦黒スジが認められない（◎）の４段階で評価した。なお、ツー・バイ・ツーやワン・バイ・ワンにおける「バイ」の前後の数字は、ハーフトーンを表現する場合の最小ドット間距離を表している。ハーフトーンをワン・バイ・ワン方式で表現するワン・バイ・ワン画像の場合には、最小ドット間距離が２個分のドット長に相当する。また例えば、ハーフトーンをツー・バイ・ツー方式で表現するツー・バイ・ツー画像の場合には、最小ドット間距離が４個分のドット長に相当する。この実験結果を次の表１に示す。

表１は、導電性部材として、導電性スポンジ１０３Ｋ、導電性ブラシ１０４Ｋ、導電性シート１０２Ｋの何れかを設けた場合の実験結果を示しているが、本発明者らは、導電性部材を設けない場合には評価結果が×になることも実験によって確かめている。表１に示すように、何れの種類の導電性部材を設けた場合でも、設けない場合に比べて縦黒スジの発生を抑えることができている。また、帯電バイアスと異値バイアスとの電位差を大きくするほど、縦黒スジの発生をより良好に抑え得ることがわかる。

帯電ローラ表面上での逆帯電トナー汚れを抑える効果としては、表１に示すように、導電性シート１０２Ｋ、導電性ブラシ１０４Ｋ、導電性スポンジ１０３Ｋの順で優れている。これは次に説明する理由によるものと考えられる。即ち、導電性シート等の導電性部材と帯電ローラとの間の放電は、両者が当接しているトナー帯電助長ニップ内でも発生する。トナー帯電助長ニップ内では、両者が万遍なく当接しているのではなく、局所的に非接触となる微小ギャップが形成され、この微小ギャップ内で放電が発生するのである。かかるな微小ギャップは、導電性シート１０２Ｋで最も多く形成される。導電性ブラシ１０４Ｋや導電性スポンジ１０３Ｋでは、そのブラシ形状や発泡形状に起因して、トナー帯電助長ニップ内で前述のような微小ギャップの形成量が導電性シート１０２Ｋよりも少なくなる。一方、帯電ローラ表面上の逆帯電トナーは、帯電ローラと導電性部材とが当接する帯電助長ニップの入口直前で帯電ローラ表面に付着した状態で、放電に伴って導電性部材から放出される電荷を受けて正規極性側に帯電せしめられる。このとき、正規極性に帯電したものの、その帯電量が十分でなかった場合には、帯電ローラから感光体に良好に転移できなくなる。このような正規極性微帯電トナーについては、トナー帯電助長ニップ内の微小ギャップでの放電によってより正規極性側に帯電せしめることが可能であり、その微小ギャップの形成量が最も多い導電性シート１０２Ｋでは、他の導電性部材に比べてより迅速にトナーを感光体に戻すことができる。また、導電性ブラシ１０４Ｋや導電性スポンジ１０３Ｋは、繊維間や発泡セル内に逆帯電トナーや正規極性微帯電トナーを取り込んでしまい易い。これらの結果、導電性シート１０２Ｋの評価結果が最も優れたものになったと考えられる。

導電性ブラシ１０４Ｋの導電性繊維１０６Ｋとしては、ナイロンに導電性微粒子を分散せしめた材料からなるものの他、アクリルやテフロン（登録商標）等の他の樹脂材料に導電性微粒子を分散せしめたもの、を用いることも可能である。

また、導電性シート１０２Ｋとしては、ＰＶＤＦに導電性微粒子を分散せしめたものの他、ナイロン、ＰＴＦＥ、ウレタン、ポリエチレンなどの他の樹脂材料に導電性微粒子を分散せしめたもの、を用いることも可能である。

なお、帯電ローラ等の帯電部材と、導電性シート等の導電性部材とが当接するトナー帯電助長ニップの入口直前で正規極性に帯電せしめられずに、逆帯電したままの状態でトナー帯電助長ニップに進入するトナーが少なからず発生する。このような逆帯電トナーは、トナー帯電助長ニップ内において、帯電部材と導電性部材との両方に圧接しながら、より正規極性側大きな電位状態になっている導電性部材に引き付けられる。そして、トナー帯電助長ニップ内の微小ギャップやニップ出口に至ると、帯電部材表面から導電性部材表面に転移する。すると、その後に放電が起こったとしても、それによって正規極性に帯電せしめられることなく、導電性部材表面上に蓄積していくことになる。そこで、プリントジョブの前後や主電源投入直後などといった画像形成動作中とは異なるタイミングにおいて、定期的に、異値バイアスの直流電圧と、帯電バイアスの直流電圧との大小関係を逆転させるとよい。こうすることで、帯電部材と導電性部材との間で、直流電圧と同極性（トナーの正規極性）の電荷を帯電部材側から導電性部材側に付与する放電を発生させて、導電性部材上の逆帯電トナーを正規極性に帯電させることが可能になるからである。これにより、導電性部材上での逆帯電トナーの蓄積を定期的に解消することが可能になる。

図６は、実施形態に係るプリンタの第１変形例装置におけるＹ用のプロセスユニット１Ｙを中間転写ベルト６１とともに示す拡大構成図である。このプロセスユニット１Ｙでは、帯電部材として、帯電ローラ４Ｙの代わりに、帯電ブラシローラ７Ｙを設けている。この帯電ブラシローラ７Ｙは、金属製の回転軸部材８Ｙ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９Ｙとを有している。そして、回転軸部材８Ｙ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９Ｙの先端側を感光体３Ｙに摺擦させる。

金属製の回転軸部材８Ｙ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たおり、これによって帯電バイアスが印加される。かかる構成においては、帯電ブラシローラ７Ｙの各植毛繊維と感光体３Ｙとの間に放電を生じせしめて、感光体３Ｙの表面を負極性に一様帯電せしめる。

帯電ブラシローラ７Ｙの複数の植毛繊維９Ｙ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。導電性繊維の素材としては、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、ポリエステルなどの樹脂材料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。

本第１変形例装置における各色プロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、いわゆるクリーナーレス方式を採用している。この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除去するドラムクリーニング装置も、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。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交流直流交流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。

図６に示したプロセスユニット１Ｙにおいては、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、帯電ブラシローラ７Ｙは、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、帯電バイアスを直流重畳交流電圧から直流電圧に切り換えて、植毛繊維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。

本第１変形例装置のように、感光体周面における帯電ニップよりも感光体表面移動方向上流箇所から転写残トナーを除去する手段を設けていない画像形成装置では、転写残トナーの殆ど全てが帯電ニップに進入する。このため、帯電部材に転移する逆帯電トナーの量が相当に多くなる。よって、トナー帯電助長手段を設けることが、帯電部材上での逆帯電トナーの蓄積による画質劣化を抑える上で特に有効である。

なお、実施形態に係るプリンタは感光体クリーニング装置を備えているが、上述した実験ではそのクリーニング装置を取り外している。このため、上述した実験に使用した試験機は、実質的にクリーナーレス方式と同様であった。

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］
本第１実施例に係るプリンタにおいては、バイアス供給手段の電源として、帯電ローラに帯電バイアスを供給しつつ、これに当接する導電性シート部材に異値バイアスを供給することで、帯電ローラと導電性シートとの間に２００［Ｖ］以上、１０００［Ｖ］以下の電位差を発生させるもの、を用いている。バイアス供給手段の電源をこのように構成したのは次に説明する理由による。即ち、帯電ローラ等の帯電部材と、導電性シート等の導電性部材との電位差が２００［Ｖ］未満であると、両者間での放電が起こらなくなるため、逆帯電トナーを正規極性に帯電させることができなくなる。また、電位差が１０００［Ｖ］を超えると、放電に伴う帯電部材や導電性部材の劣化度合いが急激に大きくなってしまうからである。

なお、帯電バイアスとして重畳電圧からなるものを採用する場合、異値バイアスとして次のようなものを採用すればよい。即ち、直流電圧だけからなり、帯電バイアスの交流成分（交流電圧）におけるトナー正規極性側のピーク値に対して、２００［Ｖ］以上の電位差をもってトナー正規極性側に大きな値であり、且つ、前記交流成分における反対側のピーク値に対して１０００［Ｖ］以下の電位差をもってトナー正規極性側に大きな値である異値バイアスを採用するのである。

また、異値バイアスとして重畳電圧からなるものを採用する場合、帯電バイアスとしては直流電圧だけからなるものを採用する。そして、重畳電圧からなる異値バイアスとして、トナー正規極性側のピーク値が帯電バイアスに対して２００〜１０００［Ｖ］の電位差をもってトナー正規極性側大きいものを採用する。

［第２実施例］
本第２実施例に係るプリンタにおいては、各プロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における帯電ローラとして、１０^２［Ω／ｃｍ^２］以上、１０^８［Ω／ｃｍ^２］以下の表面抵抗を発揮するもの、を用いている。かかる帯電ローラを用いるのは次に説明する理由による。即ち、帯電部材の表面抵抗を徐々に低下させていった場合、１０^２［Ω／ｃｍ^２］未満になると、帯電ニップやトナー帯電助長ニップにおいて、感光体や導電性部材との間で生ずる電流のリーク量が急激に増加し始める。そして、電流の激しいリークによる部材（帯電部材や導電性部材）の消耗が著しくなってしまう。一方、帯電部材の表面抵抗が１０^８［Ω／ｃｍ^２］を超えると、帯電部材内における電圧降下率の高さに起因して、帯電部材表面電位を帯電バイアスよりも著しく小さな値にして、帯電部材と感光体との間で放電に必要な電位差を生じせしめることができず、感光体の帯電不良を引き起こしてしまう。

［第３実施例］
本第３実施例に係るプリンタでは、各色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の導電性シートとして、トナーとの摺擦に伴ってトナーを正規極性に帯電させる一方で、自らが正規極性とは逆極性に帯電するもの、を用いている。具体的には、導電性シートとして、その母材樹脂材料がナイロンからなるものを用いている。この一方で、トナーとしては、その母材樹脂がプラス帯電性であるものを用いている。このような導電性シートとトナーとの関係においては、両者がトナー帯電助長ニップで摺擦すると、トナーが摩擦に伴って正規極性であるマイナス側の電荷を帯びるとともに、ナイロン製の導電性シートが摩擦に伴って逆極性であるプラス側の電荷を帯びる。このように、トナーを導電性シートとの摩擦に伴って正規極性側に帯電させることで、逆帯電トナーをより迅速に正規極性側に帯電させることができる。

［第４実施例］
本第４実施例に係るプリンタの各色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、帯電ローラと導電性シートとの当接によるトナー帯電助長ニップとして、１［ｍｍ］以上、６［ｍｍ］以下のニップ幅（ローラ表面移動方向の長さ）のものを形成している。ニップ幅をこのような範囲に設定したのは、次に説明する理由による。即ち、ニップ幅を徐々に小さくしていった場合、ニップ幅が１［ｍｍ］を下回り始めると、トナー帯電助長ニップを通過してもなお逆帯電している通過後逆帯電トナーの発生率が急激に高くなり始める。これに対し、ニップ幅を徐々に大きくしていった場合、ニップ幅が６［ｍｍ］を超え始めると、通過後逆帯電トナーの発生率の低下が横ばい状態となるため、ニップ幅を大きくすることによる効果が得られなくなり、装置の大型化というデメリットが深刻になってくる。

［第５実施例］
図７は、本第５実施例に係るプリンタのＹ用のプロセスユニットにおける帯電ローラ４Ｙと導電性シート１０２Ｙとを示す拡大構成図である。図示のように、このプロセスユニット１Ｙにおいては、片持ち支持した導電性シート１０２Ｙの自由端側を帯電ローラ４Ｙに当接させているのではなく、導電性シート１０２Ｙにおける帯電ローラ４Ｙへの当接面とは反対面に弾性部材たるスポンジ１１０Ｙを押し当てている。そして、スポンジ１１０Ｙを介して導電性シート１０２Ｙを帯電ローラ４Ｙに向けて付勢している。かかる構成では、導電性シート１０２Ｙを帯電ローラ４Ｙの曲率に沿って湾曲させながら帯電ローラ４Ｙに当接せしめることで、導電性シート１０２Ｙの自由端側を帯電ローラ４Ｙに当接させる場合に比べて、トナー帯電助長ニップのニップ幅をより大きくすることができる。

なお、Ｍ，Ｃ，Ｋ用のプロセスユニットも、Ｙ用のプロセスユニットと同様の構成になっている。

［第６実施例］
本第６実施例に係るプリンタの各色プロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、帯電ローラと導電性シートとの当接圧力を０．０２［Ｎ／ｍｍ^２］以上、０．１［Ｎ／ｍｍ^２］以下に設定している。これは次に説明する理由による。即ち、当接圧力が０．０２［Ｎ／ｍｍ^２］未満であると、トナー帯電助長ニップでトナーを十分に摺擦せしめることができなくなる。また、当接圧力が０．１［Ｎ／ｍｍ^２］を超えると、帯電ローラと導電性シートとを一様な摩擦力で摺擦せしめることができずに、摩擦ムラが発生してしまう。

［第７実施例］
本第７実施例に係るプリンタにおいては、帯電バイアスとして直流電圧だけからなるものを帯電ローラに供給する一方で、異値バイアスとして交流電圧に直流電圧を重畳した異値重畳バイアスを導電性シート供給するように、各色のバイアス供給手段を構成している。かかる構成では、帯電ローラと導電性シートとの間に振動電界を形成してトナーを振動せしめることで、帯電ローラとトナーとの付着力を弱めることができる。

なお、異値重畳バイアスの交流電圧としては、周波数が１００［Ｈｚ］以上、３［ｋＨｚ］以下であるものを供給するように、各色のバイアス供給手段を構成している。これは次に説明する理由による。即ち、周波数が１００［Ｈｚ］未満であると、トナーを十分に振動させることができず、帯電ローラとトナーとの付着力を弱めることができなくなる。一方、周波数が３［ｋＨｚ］を超えると、振動電界の変化速度が速すぎてトナーをそれに追従して振動させることができなくなるため、帯電ローラとトナーとの付着力を弱めることができなくなる。

［第８実施例］
図８は、本第８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とＭ用のプロセスユニット１Ｍとを示す拡大構成図である。Ｙ用のプロセスユニット１Ｙにおいては、現像手段たる現像装置４０Ｙのケーシング４１Ｙに対して、隣のＭ用のプロセスユニット１ＭにおけるＭ用の導電性シート１０２Ｍの支持端側が固定されている。そして、この導電性シート１０２Ｍの自由端側は、Ｍ用のプロセスユニット１Ｍの帯電ローラ４Ｍに当接している。同様にして、Ｍ用のプロセスユニット１Ｍにおいては、現像手段たる現像装置４０Ｍのケーシング４１Ｍに対して、隣の図示しないＣ用のプロセスユニットにおけるＣ用の導電性シート１０２Ｃの支持端側が固定されている。

各プロセスユニットは、全体としてプリンタ本体に対して着脱可能になっているが、更に、プリンタ本体から取り外されたプロセスユニットに対しては、現像装置がユニット本体に対して着脱可能になっている。そして、各現像装置は、内部に収容している一成分現像剤としてのＹトナーがなくなった時点で、新たなものと交換されるようになっている。このとき、現像装置のケーシングに固定された導電性シートも、現像装置とともに新たなものに交換される。

かかる構成においては、導電性シートを現像装置とともに新たなものと交換することで、導電性シートの劣化による帯電ローラの逆帯電トナー汚れを定期的に解消することができる。なお、現像装置に対して、隣のプロセスユニットの導電性シートを固定した例について説明したが、その現像装置と同じプロセスユニットの導電性シートを固定してもよい。このようにした方が、導電性シートに対するトナーの累積接触量（劣化量）と、導電性シートの交換時期との関係がより一定になるので望ましい。

これまで、複数のプロセスユニットで形成した各色のトナー像を重ね合わせて転写してフルカラー画像を得るいわゆるタンデム方式のプリンタについて説明してきたが、シングル方式でフルカラー画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、同一の電源から異なるバイアスを出力することで帯電バイアス供給手段としての機能と異値バイアス供給手段としての機能を１つのバイアス供給手段で兼用させた例について説明したが、異なる電源からそれぞれ異なるバイアスを出力させるようにしてもよい。

以上、第１実施例に係るプリンタにおいては、各色のバイアス供給手段として、帯電部材たる帯電ローラに帯電バイアスを供給しつつ導電性部材たる導電性シートに異値バイアスを供給することで帯電ローラと導電性シートとの間に２００［Ｖ］以上、１０００［Ｖ］以下の電位差を発生させるもの、を用いている。かかる構成では、上述したように、電位差が小さすぎることによるトナー帯電助長手段の帯電性能の不十分化を回避しつつ、電位差が大きすぎることによる帯電ローラや導電性シートの著しい劣化を回避することができる。

また、第２実施例に係るプリンタにおいては、帯電ローラとして、１０^２［Ω／ｃｍ^２］以上、１０^８［Ω／ｃｍ^２］以下の表面抵抗を発揮するもの、を用いている。かかる構成では、上述したように、電流のリークによる帯電ローラや導電性シートの消耗を回避しつつ、表面抵抗が高すぎることによる感光体の帯電不良を回避することができる。

また、第３実施例に係るプリンタにおいては、各色用の導電性シートとして、それぞれ、トナーとの摺擦に伴ってトナーを正規極性に帯電させる一方で、自らが正規極性とは逆極性に帯電するもの、を用いている。かかる構成では、上述したように、トナー帯電助長ニップ内で、逆帯電トナーの正規極性側への摩擦帯電を促して、逆帯電トナーをより早く正規極性に帯電させることができる。

また、第４実施例に係るプリンタにおいては、帯電ローラと導電性シートとの当接により、帯電ローラの表面移動方向に１［ｍｍ］以上、６［ｍｍ］以下のトナー帯電助長ニップを形成している。かかる構成では、上述したように、ニップ幅が小さすぎることによる通過後逆帯電トナーの発生率の急激な高まりを回避しつつ、ニップ幅を不要に大きくすることによる装置の大型化を回避することができる。

また、実施形態や各実施例に係るプリンタにおいては、帯電部材として、帯電ローラを用いているので、帯電ブラシや帯電スポンジを用いる場合に比べて、トナー帯電助長ニップ内での微小ギャップの数を増やして、ニップ内におけるトナー帯電性能をより高めることができる。

また、実施形態や各実施例に係るプリンタにおいては、導電性部材として、導電性シートを用いているので、上述した実験結果からわかるように、導電性ブラシや導電性スポンジを用いる場合に比べて、帯電ローラの逆帯電トナー汚れに起因する画質劣化を抑えることができる。

また、実施形態に係るプリンタにおいては、導電性シートを片持ち支持してその自由端側を帯電ローラに当接させているので、導電性シートの自由端側の撓み量によってトナー帯電助長ニップのニップ圧を容易に調整することができる。

また、第５実施例に係るプリンタにおいては、弾性部材たる導電性スポンジを介して導電性シートを帯電ローラに向けて付勢しているので、導電性シートの自由端側を帯電ローラに当接させる場合に比べて、トナー帯電助長ニップのニップ幅をより大きくすることができる。

また、第６実施例に係るプリンタにおいては、帯電ローラと導電性シートとの当接圧力を０．０２［Ｎ／ｍｍ^２］以上、０．１［Ｎ／ｍｍ^２］以下に設定しているので、上述したように、トナー帯電助長ニップ内のトナーを十分に摺擦せしめながら、当接圧力が高すぎることによるローラとシートとの摩擦力の不均一化を回避することができる。

また、第７実施例に係るプリンタにおいては、帯電バイアスとして直流電圧からなるものを帯電ローラに供給する一方で、異値バイアスとして交流電圧に直流電圧を重畳した異値重畳バイアスを上記導電性部材に供給するように各色用のバイアス供給手段をそれぞれ構成している。かかる構成では、帯電ローラと導電性シートとの間に振動電界を形成してトナーを振動せしめることで、帯電ローラとトナーとの付着力を弱めることができる。

また、第７実施例に係るプリンタにおいては、異値重畳バイアスの交流電圧として周波数が１００［Ｈｚ］以上、３［ｋＨｚ］以下であるものを供給するように各色用のバイアス供給手段をそれぞれ構成している。かかる構成では、上述したように、周波数が低すぎたり高すぎたりすることに起因して帯電ローラとトナーとの付着力を弱めることができなくなるといった事態の発生を回避することができる。

また、第８実施例に係るプリンタにおいては、導電性シートを現像手段たる現像装置に固定し、現像装置とともに帯電装置から切り離すようにしているので、現像装置の交換に伴って、導電性シートの劣化による帯電ローラの逆帯電トナー汚れを定期的に解消することができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタにおける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。 本発明者らが行った実験に用いた導電性スポンジを帯電ローラとともに示す拡大構成図。 同実験に用いた導電性ブラシを帯電ローラとともに示す拡大構成図。 同実験に用いた導電性シートを帯電ローラとともに示す拡大構成図。 同プリンタの第１変形例装置における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。 第５実施例に係るプリンタのＹ用のプロセスユニットにおける帯電ローラと導電性シートとを示す拡大構成図。 第８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とＭ用のプロセスユニットとを示す拡大構成図。

符号の説明

３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
４Ｙ，Ｋ：帯電ローラ（帯電部材）
７Ｙ：帯電ブラシローラ（帯電部材）
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）
１０１：電源（帯電バイアス供給手段及び異値バイアス供給手段の一部）
１０２Ｙ，Ｋ：導電性シート（導電性部材）
１０３Ｋ：導電性スポンジ（導電性部材）
１０４Ｋ：導電性ブラシ（導電性部材）

Claims (14)

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を有する帯電装置において、
   上記帯電部材の無端移動する表面に当接する導電性部材を設けるとともに、上記帯電バイアスとは異なる値のバイアスである異値バイアスを該導電性部材に供給する異値バイアス供給手段を設けたことを特徴とする帯電装置。
2. 請求項１の帯電装置において、
   上記帯電バイアス供給手段及び上記異値バイアス供給手段の組合せとして、上記帯電部材に上記帯電バイアスを供給しつつ上記導電性部材に上記異値バイアスを供給することで該帯電部材と該導電性部材との間に２００［Ｖ］以上、１０００［Ｖ］以下の電位差を発生させるもの、を用いたことを特徴とする帯電装置。
3. 請求項１又は２の帯電装置において、
   上記帯電部材として、１０^２［Ω／ｃｍ^２］以上、１０^８［Ω／ｃｍ^２］以下の表面抵抗を発揮するもの、を用いた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、
   上記導電性部材として、上記トナーとの摺擦に伴って該トナーを正規極性に帯電させる一方で、自らが該正規極性とは逆極性に帯電するもの、を用いたことを特徴とする帯電装置。
5. 請求項１乃至４の何れかの帯電装置において、
   上記帯電部材と上記導電性部材との当接により、該帯電部材の表面移動方向に１［ｍｍ］以上、６［ｍｍ］以下のニップを形成したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５の何れかの帯電装置において、
   上記帯電部材として、帯電ローラを用いたことを特徴とする帯電装置。
7. 請求項１乃至６の何れかの帯電装置において、
   上記導電性部材として、導電性シートを用いたことを特徴とする帯電装置。
8. 請求項７の帯電装置において、
   上記導電性シートを片持ち支持してその自由端側を上記帯電部材に当接させたことを特徴とする帯電装置。
9. 請求項７の帯電装置において、
   弾性部材を介して上記導電性シートを上記帯電部材に向けて付勢したことを特徴とする帯電装置。
10. 請求項１乃至９の何れかの帯電装置において、
    上記帯電部材と上記導電性部材との当接圧力を０．０２［Ｎ／ｍｍ^２］以上、０．１［Ｎ／ｍｍ^２］以下に設定したことを特徴とする帯電装置。
11. 請求項１乃至１０の何れかの帯電装置において、
    上記帯電バイアスとして直流電圧からなるものを上記帯電部材に供給するように上記帯電バイアス供給手段を構成するとともに、上記異値バイアスとして交流電圧に直流電圧を重畳した異値重畳バイアスを上記導電性部材に供給するように上記異値バイアス供給手段を構成したことを特徴とする帯電装置。
12. 請求項１１の帯電装置において、
    上記交流電圧として周波数が１００［Ｈｚ］以上、３［ｋＨｚ］以下であるものを供給するように上記帯電バイアス供給手段を構成したことを特徴とする帯電装置。
13. 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１２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。
14. 請求項１３の画像形成装置において、
    上記導電性部材を上記現像手段に固定し、該現像手段とともに上記帯電装置から切り離すようにしたことを特徴とする画像形成装置。

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