JP2010134153A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写前徐電や潤滑剤塗布によるメリットを生かしつつ、残像等の異常画像の発生を防止し、帯電ローラの汚れを低減する。
【解決手段】 像担持体４０，帯電手段７０，静電潜像形成手段２１，現像手段６０，現像によるトナー像を用紙又は中間転写体１０に転写する転写手段１１，現像手段と転写手段の間に配置された転写前除電手段７２，転写後像坦持体をクリーニングする手段８３、および、該クリーニングと帯電の間で像担持体に潤滑剤を塗布する手段８４、を含む作像装置、を備えた画像形成装置において、潤滑剤の塗布から帯電の間で像担持体に、帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加する帯電前バイアス手段７５、を備えたことを特徴とする。転写手段による転写バイアスの切換えがあった像担持体部位がバイアス手段に達するタイミングで、帯電前バイアス電位を切換える手段、を更に備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、像担持体に静電潜像を形成し、これを現像してトナー像とし、そして直接に又は中間転写体を介して間接に、用紙に転写する、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に関し、プリンタ，ファクシミリ，複写機等に用いることができる。

特開２００２−３５７９３９号公報 特開２００２−１３２０２２号公報 特開平 １１− ３８８４８号公報 特開平 １１− ７２２５号公報。

反転現像方式の画像形成装置では、転写前露光により地肌部の帯電電位を減衰させること（転写前除電）で、画像面積によらず転写性能を向上させたり、フルカラー画像形成装置では逆転写を低減するなど、転写性能を向上させることができる。また、感光体に潤滑剤を塗布することでも転写性能を向上させたり、感光体の摩耗を低減したりすることができる。帯電ローラと感光体間に微小なギャップを設けて非接触配置する非接触帯電ローラ方式も実用化されており、感光体上の潤滑剤が物理的に帯電ローラに転移することを防止することができる。

特許文献１には、転写前露光により感光体の帯電電位を減衰させたり、感光体に潤滑剤を塗布して摩擦係数を下げることで、タンデム方式の画像形成装置で下流の感光体への逆転写が低減できることが示されている。この公報では転写前露光によるメリットについては記載されているものの、転写前露光による副作用である残像などの異常画像の発生には触れられていないし、非接触帯電ローラ方式も記載されているが潤滑剤塗布による帯電ローラの汚れの発生等については何ら触れられていない。特許文献２には、クリーニング後に導電性ブレードを配置し、このブレードに帯電と同極性のバイアスを印加することで、転写前露光の記載はないものの、転写の履歴に起因した残像等の異常画像の発生を防止する方法が開示されている。この公報はクリーニング後の導電性ブレードに感光体の帯電極性と同極性のバイアスを印加しているが、目的は残像等の転写履歴の解消であり、クリーニングをすり抜けたトナーやトナー外添剤の極性を揃えることは意図されていないし、感光体に潤滑剤を塗布することも記載されていない。

特開平１１−３８８４８には、導電部を持つ２層構成のクリーニングブレードにトナー母体粒子と同極性で、かつ放電開始電圧より低い直流バイアスを印加することで、トナー母体粒子と逆極性の外添剤粒子を静電的に捕集する方法が開示されている。この公報では導電部を持つクリーニングブレードに放電開始電圧以下のバイアスを印加しているので、印加バイアスと逆極性の粒子を一時的に捕集することはできても粒子の極性を印加バイアスと同極性に揃えることはできない。特開平１１−７２２５には、導電性ブレードを支持板金にホットメルト接着剤で固定し、導電性塗料により導電性ブレードと支持板金間の導通を確保する方法が示されている。しかしながら、導電性ブレードをホットメルト接着剤で支持板金に固定した場合、導電性ブレードに含まれる導電材に起因して通常の絶縁性ブレーと比較して接着強度が弱いという問題があった。

反転現像方式の画像形成装置では、転写前露光により転写性能を向上させることができが、転写前露光により感光体電位が減衰されたところに転写バイアスがかかるため、感光体が本来の帯電極性とは逆極性に帯電しやすく、感光体周期の残像や、紙間で転写バイアスを切換えた場合にはその履歴が帯電電位の差となり濃度ムラが発生するなど、転写前露光に起因して異常画像が発生してしまう場合があった。また、感光体に潤滑剤を塗布することでも転写性能を向上できるが、潤滑剤が帯電ローラ等の帯電手段に付着してしまうと帯電ムラを発生させてしまい帯電手段の寿命を短くしてしまうという問題がある。特に、帯電ローラを感光体に接触配置した場合には、帯電ローラが感光体に接触しているため感光体上の潤滑剤が帯電ローラに物理的に付着しやすく帯電ローラ汚れが発生しやすい。帯電ローラと感光体間に微小なギャップを設けて非接触配置する非接触帯電ローラ方式では、感光体上の潤滑剤が物理的に帯電ローラに転移することを防止することができる。しかし、帯電ローラを非接触配置した場合、帯電ローラや感光体の回転に伴い発生する帯電ギャップ変動の影響を受けずに感光体を均一に帯電させるためには、ＡＣバイアスを重畳することが必要である。このため、帯電ローラを感光体に非接触配置していても感光体上の潤滑剤が帯電ギャップを飛翔して帯電ローラに静電的に付着してしまう問題がある。

本発明は、転写前徐電や潤滑剤塗布によるメリットを生かしつつ、残像等の異常画像の発生を防止し、帯電ローラの汚れを低減することを目的とする。

（１）像担持体(40)，該像坦持体を帯電する帯電手段(70)，該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段(21)，該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段(60)，該トナー像を用紙又は中間転写体(10)に転写する転写手段(11)，前記現像手段と転写手段の間に配置された転写前除電手段(72)、および、転写後の前記像坦持体をクリーニングする手段(83)、を含む作像装置、を備えた画像形成装置において、
前記クリーニングから前記帯電の間で前記像担持体に、前記帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加する帯電前バイアス手段(75)、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。

転写前除電手段(72)を備えることで、転写性能を向上させることができるとともに、帯電前バイアス手段(75)によって像担持体に、帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加することで、転写前除電に起因する異常画像の発生や帯電ローラなど帯電手段の汚れの発生を防止することができる。

（２）像担持体(40)，該像坦持体を帯電する帯電手段，該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段(21)，該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段(60)，該トナー像を用紙又は中間転写体(10)に転写する転写手段(11)，転写後の前記像坦持体をクリーニングする手段(83)、および、該クリーニングと前記帯電の間で前記像担持体に潤滑剤を塗布する手段(84)、を含む作像装置、を備えた画像形成装置において、
前記潤滑剤の塗布から前記帯電の間で前記像担持体に、前記帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加する帯電前バイアス手段(75)、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

像担持体に潤滑剤を塗布することで転写性能を向上させたり、感光体の摩耗を低減することができる。帯電前バイアス手段(75)によって像担持体に、帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加することで、潤滑剤による帯電ローラなど帯電手段の汚れを防止することができる。

（３）像担持体(40)，該像坦持体を帯電する帯電手段(70)，該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段(21)，該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段(60)，該トナー像を用紙又は中間転写体(10)に転写する転写手段(11)，前記現像手段と転写手段の間に配置された転写前除電手段(72)，転写後の前記像坦持体をクリーニングする手段(83)、および、該クリーニングと前記帯電の間で前記像担持体に潤滑剤を塗布する手段(84)、を含む作像装置、を備えた画像形成装置において、
前記潤滑剤の塗布から前記帯電の間で前記像担持体に、前記帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加する帯電前バイアス手段(75)、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

転写前除電手段(72)および潤滑剤塗布手段(84)を備えることで、転写性能を向上させ感光体の摩耗を低減することができるとともに、帯電前バイアス手段(75)によって像担持体に、帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加することで、転写前除電に起因する異常画像の発生や帯電ローラなど帯電手段の汚れの発生を防止することができる。

（４）前記帯電前バイアス手段(75)は、導電体であるブレードホルダ(76)に接着した絶縁層(75b)，該絶縁層と一体であって前記像担持体(40)に当接する導電層(75a)、および、前記ブレードホルダと該導電層とを導通させる導通部材(75c)、で構成された、上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（５）前記帯電前バイアス手段(75)は、前記像担持体表面を拭うブレードである、上記（４）に記載の画像形成装置。

帯電前バイアス手段(75)を積層構造のブレードとし、絶縁層でホルダとブレードを接着し、ホルダと導電層との間に導通部材を設けることで、接着強度と導通性を両立させることができる。上記（２）又は（３）の実施態様では、導電性ブレードがクリーニングブレードを兼ね、クリーニングブレードの上流のブラシで潤滑剤を供給するので、装置を大型化することなく異常画像の発生を防止し、クリーニング性能を確保し、像担持体に潤滑剤を供給することができる。導電性ブレードをすり抜ける潤滑剤を帯電極性と同極性に帯電させることで、帯電ローラなど帯電手段の汚れを低減することもできる。

（６）前記帯電前バイアス手段(75)は、導電体であるブレードホルダ(76)に接着した絶縁層(75b)，該絶縁層と一体であって前記像担持体(40)に当接する導電層(75a)、および、前記ブレードホルダと該導電層とを導通させる導通部材(75c)、で構成された、前記像担持体表面を拭うブレードであり、前記クリーニングから前記潤滑剤の塗布の間に、別個の、前記像担持体表面を拭うクリーニングブレード(85)がある、上記（２）又は（３）に記載の画像形成装置（図５）。

転写後のトナークリーニングブレード(85)と潤滑剤の塗布のブレード(75)を分離することで、画像面積等によりクリーニングに入力するトナー量が変動しても影響を受けることなく、ブレード(75)で潤滑剤を安定して像担持体に拭い付けすることができる。

（７）前記転写手段(11)による転写バイアスの切換えがあった像担持体部位が前記バイアス手段(75)のバイアス印加位置に達するタイミングで、該バイアス手段(75)が像担持体に印加する帯電前バイアス電位を、切換え後の転写バイアスに対応付けられている帯電前バイアス電位に切換える手段(90,94)、を更に備える上記（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

帯電手段である転写ローラの抵抗上昇の低減等を目的に、像担持体上の、先行転写紙用の作像領域と後行転写紙用の作像領域の間である紙間では、転写バイアスを作像中より小さくしたり、オフしたりすることがあるが、その履歴が次の帯電後に帯電電位差となる場合がある。紙間などで転写バイアスが切り替わった位置がバイアス手段(75)に到着するタイミングに合わせてバイアス手段(75)に印加するバイアス電位を変化させることで、転写バイアスの切換えに起因する異常画像の発生を防止することができる。

（８）中間転写体(10)を備え、該中間転写体にトナー像を転写する複数の、上記（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の作像装置を、前記中間転写体に沿ってタンデムに配設し、各作像装置が該中間転写体の同一位置に順次に転写したトナー像を用紙に転写する２次転写手段(22)を備える、画像形成装置。

像担持体に用紙が接触する直接転写方式では転写材のサイズや厚さによって転写後の感光体電位が影響を受けてしまうが、中間転写体(10)を用いることで、用紙が像坦持体に接触することがないので、用紙のサイズや厚さが転写後の像坦持体の電位に影響することがない。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

図１に、本発明の一実施例を装備した複写機の機構概要を示す。この複写機は、プリンタ１００と給紙部２００とからなる画像形成機構と、スキャナ３００と、ＡＤＦ（自動原稿供給装置）４００とを備えている。スキャナ３００はプリンタ１００上に取り付けられ、スキャナ３００の上にＡＤＦ４００が取り付けられている。スキャナ３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ（本例ではＣＣＤ）３６で読み取り、読み取った画像情報をエンジン制御（図示略）の（Image Processing Processor；以下では単にＩＰＰと記述）に送る。エンジン制御は、スキャナ３００から受け取った画像情報に基づき、プリンタ１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御してドラム状の４つの、像担持体である感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に向けてレーザ書き込み光を照射させる。この照射により、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は、作像装置であるプロセスカートリッジ１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の作像機構による所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。

プリンタ１００は、潜像形成手段である露光装置２１の他、転写手段である１次転写ローラ１１（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）および２次転写装置２２，定着装置２５，排紙装置，図示しないトナー供給装置，トナー廃棄装置等も備えている。給紙部２００は、プリンタ１００の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ１００の側面に配設された手差し部とを有している。そして、自動給紙部は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された３つの給紙カセット４４，給紙カセットから用紙である転写紙を繰り出す給紙ローラ４２，繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ１００の給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ５１，手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２等を有している。

プリンタ１００の給紙路４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。このレジストローラ対４９は、給紙カセット４４や手差しトレイ５１から送られてくる転写紙を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に形成される２次転写ニップに送る。

本複写機において、操作者は、カラー画像のコピーをとるときに、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、ＡＤＦ４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットした後、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押える。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４００に原稿がセットされている場合には原稿がコンタクトガラス３２上に搬送された後に、コンタクトガラス３２上に原稿がセットされている場合には直ちに、スキャナ３００が駆動を開始する。そして、第１キャリッジ３３及び第２キャリッジ３４が走行し、第１キャリッジ３３の光源から発せられる光が原稿面で反射した後、第２キャリッジ３４に向かう。更に、第２キャリッジ３４のミラーで反射してから結像レンズ３５を経由して読取りセンサ３６に至り、画像情報として読み取られる。

このようにして画像情報が読み取られると、プリンタ１００は、図示しない駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動させながら他の２つの支持ローラを従動回転させる。そして、これらローラに張架される、中間転写体である中間転写ベルト１０を無端移動させる。更に、上述のようなレーザ書き込みや、後述する現像プロセスを実施する。そして、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を回転させながら、それらに、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。これらは、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、中間転写ベルト１０とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて４色重ね合わせトナー像になる。感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上にトナー像を形成する。

一方、給紙部２００は、画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙すべく、３つの給紙ローラのうちの何れか１つを作動させて、転写紙をプリンタ１００の給紙路４８に導く。給紙路４８内に進入した、用紙である転写紙は、レジストローラ対４９に挟み込まれて一旦停止した後、タイミングを合わせて、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２の２次転写ローラ２３との当接部である２次転写ニップに送り込まれる。すると、２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像と、転写紙とが同期して密着する。そして、ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などの影響によって４色重ね合わせトナー像が転写紙上に２次転写され、紙の白色と相まってフルカラー画像となる。

２次転写ニップを通過した転写紙は、２次転写装置２２の搬送ベルト２４の無端移動によって定着装置２５に送り込まれる。そして、定着装置２５の加圧ローラ２７による加圧力と、加熱ベルトによる加熱との作用によってフルカラー画像が定着せしめられた後、排出ローラ５６を経てプリンタ１００の側面に設けられた排紙トレイ５７上に排出される。

この複写機は、複数の感光体線速を持っており、普通紙を通紙する場合には３５２mm／sec、厚紙を通紙する場合には１７６mm／secで動作する。

図２に、図１に示すプロセスカートリッジ１８の１つの構成を示す。他の３個の構成も同一又は同様な構成である。プロセスカートリッジ１８のケースには、レーザ露光装置２１から、像担持体である感光体４０への露光光７６を通過させるための開口が設けられている。プロセスカートリッジ１８の内部の感光体４０の周りには、感光体４０を均一に帯電する帯電手段である帯電ローラ７０、感光体４０の電位を検知する電位センサ８１、感光体４０に形成された静電潜像を現像する現像装置６０、トナー像が転写された後の感光体４０の表面を除電する、転写前除電手段である転写前除電ランプ７２、転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置としてブラシローラ８３が配置されている。帯電ローラ７０に付着したトナーなどの汚物を、クリーニングローラ７７が拭い取る。

ブラシローラ８４，固形潤滑剤８８および転写前バイアス手段である潤滑剤供給ブレード７５から構成される潤滑剤供給装置が、クリーニングブラシ８３の下流に配置されている。ブラシローラ８４は、固形潤滑剤８８を削って感光体４０に供給し、感光体４０に供給された潤滑剤は、潤滑剤供給ブレード７５の拭いにより感光体４０上に均一に引き伸ばされる。固形潤滑剤８８の例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸コバルト、オレイン酸マグネシウム、パルチミン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩や、カルナウバワックスのような天然ワックスや、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系の樹脂を用いることができる。図２のようにクリーニングブラシ８３の下流に専用の潤滑剤供給装置（８３，８８，７５）を配置することで、形成される画像面積により転写残トナーや逆転写トナーの入力量の変化に影響されずに像担持体である感光体４０に潤滑剤を安定に供給することができる。

各プロセスカートリッジ１８の現像装置６０は構成が同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置６０内にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容されている。現像装置６０は、感光体４０に対向した現像ローラ６１、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー６２，６３、トナー濃度センサ６４、等から構成される。現像ローラ６１は、外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサ６４の出力に応じて、図示しないトナー補給装置より必要量のトナーが補給される。

トナーは、結着樹脂，着色剤および電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。トナーに使用される着色材（例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）としては、トナー用として公知のものが使用される。

キャリアは芯材それ自体、又は、芯材上に被覆層を設けたものである。樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト又はマグネタイトである。この芯物質の粒径は２０〜６０μｍ程度である。キャリア被覆層形成に使用される材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがある。被覆層は、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法又は浸漬法で樹脂を塗布したものである。

潤滑剤供給装置（８３，８８，７５）の導電性ブレード７５は、クリーニングブレードとして通常用いられるポリウレタン等のゴム材料に電子伝導性またはイオン伝導性の導電剤を分散させることで導電性ブレードとしたものである。導電性ブレード７５の抵抗としては、放電によりブレードを通過した粒子を帯電させるためには、体積抵抗で１０４〜１０９Ω・ｃｍ程度の抵抗が適当である。導電性ブレード７５の厚さとしては、クリーニングや潤滑剤塗布の機能を持たせるためには通常のクリーニングブレードと同様に１．５〜２．５ｍｍ程度の厚さが適当である。

クリーニングブレード等のブレードは、ブレード材料を金属製のホルダに接着等の方法で固定して使用する。図２に示す導電性ブレード７５も同様にして使用するが、通常のブレードで用いられる接着剤は絶縁性でありそのままではホルダとブレード間の導通が得られないという問題があり、またブレードに導電剤を含ませることでブレード自体の接着性が低下する場合もあった。導電性の両面テープ等を用いてホルダとブレードを固定する方法ではクリーニングブレードとして機能するための十分な固定強度が得られなかった。

そこで図２に示す導電性ブレード７５は、図３に示すように、導電層７５ａと絶縁層７５ｂの２層構造とし、絶縁層７５ｂを導電体のホルダ７６に接着することで十分な接着強度を得ている。さらに、導電体のホルダ７６と導電層７５ａ間に導電部材７５ｃを設けることで、ホルダ７６とブレード７５（７５ａ）間の導通も確保している。導電部材７５ｃとしては、導電性のテープや導電性のコーティングを用いることができる。導電部材７５ｃの体積抵抗は、ブレード７５の導電層７５ａより低い抵抗であればよい。このような構成にすることで、ホルダ７６にバイアス電位を印加することで、導電性ブレード７５に安定してバイアス電位を印加することができる。

このように導電性ブレード７５にバイアス電位を印加することで、わずかにブレード７５をすり抜けたトナーや外添剤や潤滑剤を、ニップ（感光体４０に導電層７５ａの先端が圧接した位置）の出口側で発生する放電により、感光体４０の帯電極性と同極性に帯電させることができる。帯電ローラ７０にＤＣバイアスのみを印加した場合では、主にニップの入り口側で放電が発生し、出口側ではすでに感光体が帯電しているために放電開始電圧を超えずにほとんど放電は発生しないが、本実施例のように、導電性ブレード７５をクリーニングブレードおよび潤滑剤塗布ブレードとして感光体４０にカウンタ方向（感光体の移動方向に対向する姿勢）で当接させて使用した場合には、入り口側にはクリーニングされたトナー等が蓄積するので放電が起こりにくくなり、出口側で放電が発生してブレードをすり抜けた粒子（主にトナー）を帯電させる。

図１の画像形成装置を用いて、表１の各種条件で転写に起因する残像の発生状況を確認した。ここで変化させたのは、転写前徐電ランプ７２のＯＮ（点灯）／ＯＦＦ（消灯），導電性ブレード７５に対するバイアス電位（ブレードバイアス電位）のＯＮ（印加）／ＯＦＦ（機器アース接続：０Ｖ印加）、図示しない帯電前徐電ランプ８２のＯＮ／ＯＦＦである。ここではブレードバイアス電位として−１５００Ｖを印加した。

表１の各条件で、１次転写ローラ１１の転写バイアス電位を変更して転写電流を変化させたときの残像の発生条件を示したのが表２である。ここでそれぞれの記号の意味は、○：残像未発生、△：軽微な残像発生、×：はっきりした残像発生、××：特にレベルの悪い残像発生、を意味している。ここで転写特性や逆転写特性から求められる適正な１次転写電流は３０μＡである。

条件(1)（丸付き１)から転写前徐電光がない状態でも、１次転写電流が過剰になる（高くなる）と残像が発生することがわかる。それに対して、条件(2)で転写前徐電光をＯＮすると、条件(1)より小さい１次転写電流でも残像が発生してしまう。また、転写前徐電光がＯＮで発生する残像は、条件(3)のように、帯電前徐電光をＯＮしても残像の発生状況は改善されない。これは１次転写電流により感光体４０の帯電極性とは逆のプラス電荷が感光体４０に注入されてしまうため、帯電前徐電ランプ８２の点灯による光徐電では、プラス電荷は除去できないためと考えられ、転写前徐電ランプ７２の点灯により転写前の感光体電位が減衰しているために、よりプラス電荷が注入されやすくなっているものと考えられる。

ここで、条件(4)のように導電性ブレード７５にブレードバイアス電位を印加することで、１次転写電流（表２）の適正範囲では、表２に示すように、残像の発生を防止することができる。また、条件(5)のように、ブレードバイアス電位の印加と帯電前徐電（ランプ８２点灯）を組み合わせると、さらに余裕度が向上する。ただし、帯電前徐電を行う場合には、感光体４０に対する帯電／光徐電のサイクルが増えることになり、感光体０４の静電疲労を加速させてしまう場合があるため、注意が必要である。

表３には、導電性ブレード７５に印加するブレードバイアス電位を変化させた時の残像と帯電ローラ７０の汚れをまとめたものである。このときのその他の条件は、転写前徐電（ランプ７２）ＯＮ、１次転写電流は３０μＡ、帯電前徐電（ランプ８２）ＯＦＦである。残像の記号の意味は、表２と同じであり、帯電ローラ７０の汚れは、帯電ローラクリーニング部材７７なしの状態で１０００枚通紙した後の帯電ローラ表面の汚れ状態を、目視評価したものである。

帯電手段である転写ローラの抵抗上昇の低減等を目的に本実施例では、像担持体上の、先行転写紙用の作像領域と後行転写紙用の作像領域の間である紙間では、転写バイアスを作像中より小さく又はオフにする。その履歴が次の帯電後に帯電電位差となる場合があるので、紙間などで転写バイアスが切り替わった位置が導電性ブレード７５に到着するタイミングに合わせて、表４に示すように、導電性ブレード７５に印加するブレードバイアス電位（絶対値）も低く又はオフに切換えることで、転写バイアスの切換えに起因する異常画像の発生を防止する。感光体４０上の、転写バイアスが切換った境界での異常画像を防止するために、転写バイアスが印加された始端が導電性ブレード７５に到達する時点より短時間Ｔｄ前のタイミングで導電性ブレード７５にブレードバイアス電位を印加し、また、転写バイアスが印加された後端が導電性ブレード７５に到達する時点より短時間Ｔｄ後のタイミングで導電性ブレード７５のブレードバイアス電位をオフにする。

表４上の、転写バイアスの「高」は３０μＡを通電する電圧、「低」はオフ又は１０μＡ未満である。表４上の、ブレードバイアスの「高」は、−１５００Ｖ又は−２０００Ｖ、「低」は−５００Ｖ又はオフである。「高」のブレードバイアス電位によって、帯電ローラ７０による感光体４０の帯電極性と同極性で、ブレード７５をわずかにすり抜けた潤滑材やトナーやトナー外添剤を帯電し、それらが帯電ローラに静電的に付着して汚すのが防止される。また、残像の発生を防止する。

図３に示すプロセスコントローラ９０は、入出力インターフェース，ＭＰＵ（マイクロコンピュータ）および作像プロセス制御ＡＳＩＣを主要要素とし、図示しないシステムコントローラから、ユーザが指定した画像処理ジョブを実行するための作像コマンドを受けて、作像プロセスを設定し実行する。

図４に、プロセスコントローラ９０による、導電性ブレード７５に印加するブレードバイアス電位の制御の概要を示す。図示しないシステムコントローラが、ユーザのスタート指示に応じて、複写又は印刷（以下では、両者を総称して、作像又は画像形成という）のコマンドをプロセスコントローラ９０に与えると、プロセスコントローラ９０は、作像機構に対する作像条件を設定し、設定した作像条件での作像を、該作像条件に含まれる設定枚数分実行する。

上記作像条件の設定において、プロセスコントローラ９０は、使用に設定した用紙サイズと印刷倍率に対応する、感光体４０上の作像面（サイズ）に基づいて、先行転写紙用の作像面と後行転写紙用の作像面の間である紙間（領域）の後端（作像面始端）および先端（作像面後端）が導電性ブレード７５に到達する紙間後端タイミングおよび紙間先端タイミングを導出して、「紙間後端タイミング−Ｔｄ」および「紙間先端タイミング＋Ｔｄ」をタイミングレジスタに設定する（ｓ１）。−Ｔｄ，＋Ｔｄは、転写バイアスが切換った境界での異常画像を防止するタイミング調整値である。

１枚の用紙に転写する画像の作像プロセス（１画像形成プロセス）を開始するたびに、ブレードバイアス電源回路９４（図３）の、導電性ブレード７５へのブレードバイアス電位を「低」に設定し、タイミングパルスのカウント又は計時を開始する（ｓ２，ｓ３）。その後作像が行われ、カウント値又は計時値が「紙間後端タイミング−Ｔｄ」になると、プロセスコントローラ９０は、導電性ブレード７５へのブレードバイアス電位を「高」に設定する（ｓ４，ｓ５）。そしてカウント値又は計時値が「紙間先端タイミング＋Ｔｄ」になると、プロセスコントローラ９０は、導電性ブレード７５へのブレードバイアス電位を「低」に設定する（ｓ６，ｓ３）。次の、１枚の用紙に転写する画像の作像プロセス（１画像形成プロセス）においても同様に、ステップｓ３〜ｓ６を実行する。設定枚数の作像プロセスを終了するとプロセスコントローラ９０は、導電性ブレード７５へのブレードバイアス電位をオフにする（ｓ７，ｓ８）。

上述のように、紙間で転写バイアスが切り替わった位置が導電性ブレード７５に到着するタイミングに合わせて導電性ブレード７５に印加するブレードバイアス電位を変化させるので、転写バイアスの切換えに起因する異常画像の発生がない。

図５に、第２実施例の複写機の作像装置を示す。この作像装置は、クリーニングブラシ８３と潤滑剤塗布ブラシ８４の間に、クリーニングブレード８５を設けたものである。図６にクリーニングブレード８５を拡大して示す。クリーニングブレード８５はポリウレタンゴムからなり、接着剤でブレードホルダ８６に固着している。このように、転写後のトナークリーニング用ブレード８５と潤滑剤塗布用の導電性ブレード７５とを分離することで、画像面積等によりクリーニングブレード８５に入力するトナー量が変動しても、その影響を受けることなく、導電性ブレードで潤滑剤を安定して像担持体に拭い付けることができる。第２実施例のその他の構成および機能は、上述の第１実施例と同様である。

本発明の第１実施例の複写機の縦断面図である。 図１に示す複写機のプロセスカートリッジ１８の１つの拡大図である。 図２に示す導電性ブレード７５とそれに給電する電源回路との組合せを示すブロック図である。 図４に示すプロセスコントローラ９０の、ブレードバイアス電位制御の概要を示すフローチャートである。 本発明の第２実施例の複写機のプロセスカートリッジ１８の１つの拡大図である。 図５に示すトナークリーニングブレード８５の拡大縦断面図である。

符号の説明

１０：中間転写ベルト １１：１次転写ローラ
１４〜１６：支持ローラ
１７：中間転写体クリーニング装置
１８：プロセスカートリッジ
２０：作像装置
２１：レーザ露光装置 ２２：２次転写ローラ
２３：ローラ ２４：搬送ベルト
２５：定着装置 ２６：定着ベルト
２７：加圧ローラ ２８：シート反転装置
３２：コンタクトガラス
３３：第１キャリッジ ３４：第２キャリッジ
３５：結像レンズ ３６：ＣＣＤ
４０：感光体ドラム ４２：給紙ローラ
４３：ペーパーバンク ４４：給紙カセット
４５：分離ローラ ４６：給紙路
４７：搬送ローラ ４８：給紙路
４９：レジストローラ ５０：給紙ローラ
５１：手差しトレイ ５５：切換爪
５６：排出ローラ ５７：排紙トレイ
６０：現像装置 ６１：現像ローラ
６２，６３：スクリュー
７０：帯電ローラ ７２：転写前除電ランプ
７５：導電性ブレード ７５ａ：導電層
７５ｂ：絶縁層 ７５ｃ：導電部材
７６：導電性のホルダ
７７：クリーニングローラ
８１：電位センサ ８２：帯電前除電ランプ
８３，８４：ブラシローラ
８５：クリーニングブレード
８６：ホルダ
８８：固形潤滑剤

Claims (8)

1. 像担持体，該像坦持体を帯電する帯電手段，該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段，該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段，該トナー像を用紙又は中間転写体に転写する転写手段，前記現像手段と転写手段の間に配置された転写前除電手段、および、転写後の前記像坦持体をクリーニングする手段、を含む作像装置、を備えた画像形成装置において、
   前記クリーニングから前記帯電の間で前記像担持体に、前記帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加する帯電前バイアス手段、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体，該像坦持体を帯電する帯電手段，該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段，該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段，該トナー像を用紙又は中間転写体に転写する転写手段，転写後の前記像坦持体をクリーニングする手段、および、該クリーニングと前記帯電の間で前記像担持体に潤滑剤を塗布する手段、を含む作像装置、を備えた画像形成装置において、
   前記潤滑剤の塗布から前記帯電の間で前記像担持体に、前記帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加する帯電前バイアス手段、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 像担持体，該像坦持体を帯電する帯電手段，該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段，該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段，該トナー像を用紙又は中間転写体に転写する転写手段，前記現像手段と転写手段の間に配置された転写前除電手段，転写後の前記像坦持体をクリーニングする手段、および、該クリーニングと前記帯電の間で前記像担持体に潤滑剤を塗布する手段、を含む作像装置、を備えた画像形成装置において、
   前記潤滑剤の塗布から前記帯電の間で前記像担持体に、前記帯電手段による帯電極性と同極性で帯電開始電圧より大きい帯電前バイアス電位を印加する帯電前バイアス手段、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記帯電前バイアス手段は、導電体であるブレードホルダに接着した絶縁層，該絶縁層と一体であって前記像担持体に当接する導電層、および、前記ブレードホルダと該導電層とを導通させる導通部材、で構成された、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記帯電前バイアス手段は、前記像担持体の表面を拭うブレードである、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記帯電前バイアス手段は、導電体であるブレードホルダに接着した絶縁層，該絶縁層と一体であって前記像担持体に当接する導電層、および、前記ブレードホルダと該導電層とを導通させる導通部材、で構成された、前記像担持体表面を拭うブレードであり、前記クリーニングから前記潤滑剤の塗布の間に、別個の、前記像担持体表面を拭うクリーニングブレードがある、請求項２又は３に記載の画像形成装置。
7. 前記転写手段による転写バイアスの切換えがあった像担持体部位が前記バイアス手段のバイアス印加位置に達するタイミングで、該バイアス手段が像担持体に印加する帯電前バイアス電位を、切換え後の転写バイアスに対応付けられている帯電前バイアス電位に切換える手段、を更に備える請求項１乃至６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
8. 中間転写体を備え、該中間転写体にトナー像を転写する複数の、請求項１乃至７のいずれか１つに記載の作像装置を、前記中間転写体に沿ってタンデムに配設し、各作像装置が該中間転写体の同一位置に順次に転写したトナー像を用紙に転写する２次転写手段を備える、画像形成装置。

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