JP2013238788A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より少ない粒子量で，帯電装置から感光体（像担持体）への放電生成物の付着を好適に防止できる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置（プリンター１）は，感光体２１と，帯電装置２２と，露光装置２３と，感光体の表面の静電潜像をマイナス帯電トナーで可視像化する現像装置２４とを備える。プリンター１は，画像形成時でないときに，感光体上にプラス帯電粒子Ｒを含む保護層領域Ｓを形成し，保護層領域が帯電装置に対向する位置まで感光体を回転させる。これによれば，帯電装置から出る放電生成物を保護層領域に積極的に吸着させることができるので，感光体の表面に放電生成物が付着するのを防止することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は，帯電装置中の放電生成物が感光体（像担持体）へ付着するのを防止する画像形成装置に関する。

ファクシミリやプリンター，複写機などの電子写真方式を用いた画像形成装置では，感光体（像担持体）表面を所定電位に一様に帯電させた後，感光体表面を露光して画像情報に対応した静電潜像を形成する。そして，形成された静電潜像を現像装置によってトナー現像して，可視像化する。次いで，感光体表面のトナー画像は，用紙上に転写された後，加熱・加圧されて用紙に定着される。

ここで，感光体表面を一様に帯電させる帯電装置としては，種々のタイプのものが知られている。例えば，コロナ放電により感光体を帯電させるものが広く用いられている。このような帯電装置を用いて感光体表面を帯電させると，オゾンや窒素酸化物などの放電生成物が発生する。発生した放電生成物は，消滅することなく帯電装置の周辺に滞留する。このため，感光体を長時間停止させていると，感光体表面の，帯電装置と対向している部分に，放電生成物が徐々に付着し蓄積する。放電生成物は，吸湿性が高く，高湿環境下で吸湿して，感光体における付着部分の抵抗値を低下させる。よって，放電生成物が付着したままであると，感光体表面に形成される静電潜像が乱れて，いわゆる「像流れ」という画像の不具合が生じる。

このような不具合の発生を防止するための技術として，例えば下記特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１に記載の技術では，まず，画像形成動作以外のときに感光体の表面にマイナス帯電トナーを付着させてトナー担持領域を形成する。その後，感光体を画像形成時とは逆向きに回転させて，トナー担持領域を帯電装置に対向させる。すなわち，帯電装置と感光体の間にマイナス帯電トナーの層を介在させる。これにより，特許文献１の技術では，帯電装置からの放電生成物が感光体表面に直接付着するのを防止できるとされている。

特開２００８−３１００８０号公報

しかしながら，上記文献に記載の技術には，次のような問題点があった。すなわち，上記文献に記載の技術では，放電生成物がマイナス帯電トナーに積極的に吸引されるわけではない。そのため，放電生成物の感光体への付着を完全に防ぐには，多くのマイナス帯電トナーを感光体に付着させ，マイナス帯電トナーの層を厚くする必要があった（上記文献の段落［００２７］参照）。

本発明は，上記問題点を解決することを課題としてなされたものである。すなわち，その課題とするところは，より少ない粒子量で，帯電装置から感光体（像担持体）への放電生成物の付着を好適に防止できる画像形成装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，像担持体と，像担持体の表面を非接触で一様に帯電させる帯電装置と，像担持体の帯電された表面に露光により静電潜像を書き込む露光装置と，像担持体の表面の静電潜像をマイナス帯電トナーで可視像化する現像装置と，を備える。さらに画像形成装置は，画像形成時でないときに，像担持体の表面上に，プラスに帯電した粒子（以下「プラス帯電粒子」という）を含む保護層領域を形成する保護層形成部と，保護層形成部により保護層領域が形成されると，像担持体を回転させてその保護層領域が帯電装置に対面する状態とする保護回転制御部とを有する。

本発明によれば，長時間画像形成を行わない場合に，保護層形成部により，プラス帯電粒子を含む保護層領域を形成し，保護回転制御部により，保護層領域を帯電装置に対向させることで，帯電装置からの放電生成物を，保護層領域に吸着させることができる。放電生成物が保護層領域に吸着されるのは，保護層領域がプラス帯電粒子を含むのに対して，窒素酸化物などの放電生成物はマイナスに帯電しているものだからである。よって本発明によれば，マイナス帯電トナーによって保護層領域を形成した場合に比べて，保護層領域が放電生成物を積極的に吸着する分，より少ない粒子量で，放電生成物が像担持体表面に付着するのを防ぐことができる。

ここで本発明の画像形成装置は，保護層形成部による保護層領域形成時に，像担持体の電位に対して現像装置をプラス電位にする保護層形成バイアス制御部を有し，現像装置は，マイナス帯電トナーとプラス帯電粒子とを含む現像剤を用いるものであり，現像装置と保護層形成バイアス制御部とが保護層形成部を構成していることが望ましい。
このように構成すれば，保護層形成バイアス制御部が像担持体の電位に対して現像装置をプラス電位にしたときに，現像剤に含まれるプラス帯電粒子が，現像装置から像担持体上へ付着する。このため，像担持体上に，プラス帯電粒子からなる保護層領域を形成することができる。

また本発明の画像形成装置では，保護層形成部は，プラス帯電粒子を固形化した固形物と，固形物からプラス帯電粒子を掻き取って像担持体の表面に付着させる掻き取り部材とを有するとともに，掻き取り部材が，像担持体に接触する接触状態と，接触しない退避状態とを取るものである構成とすることができる。
このように構成すれば，接触状態にある掻き取り部材により，固形物からプラス荷電粒子を掻き取って，像担持体の表面に塗布することができる。よって，像担持体上に，プラス帯電粒子からなる保護層領域を形成することができる。また，掻き取り部材を退避状態とすることで，画像形成時に像担持体に書き取り部材が当たるのを防止できる。

さらに本発明の画像形成装置は，保護層形成部による保護層領域形成時に，像担持体と掻き取り部材とを互いにカウンター方向に回転させる保護層形成回転制御部を有する構成とすることが望ましい。
このように構成すれば，掻き取り部材によってプラス帯電粒子を像担持体の表面上になすりつけることができるからである。

また本発明の画像形成装置は，像担持体上の可視像を被転写媒体に転写する転写部と，転写後における像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部とを有し，保護回転制御部は，像担持体を，画像形成時の回転方向とは逆向きに回転させるものであることが望ましい。
このように構成すれば，像担持体の表面上に形成した保護層領域を，クリーニング部により除去されることなく，帯電装置に対向させることができるからである。

また本発明の画像形成装置では，保護層形成部は，最後に画像形成が行われてから，あらかじめ定められた基準時間が経過したときに，保護層領域の形成を行うものであることが望ましい。
長時間画像形成が行われない場合に，像担持体に対する放電生成物の付着を防止する必要があるからである。本発明では，画像形成後であって基準時間が経過したときに，保護層領域を形成し帯電装置と対向させることで，放電生成物を原因とする画像ノイズを確実に防止できる。

また本発明の画像形成装置は，現在時刻を出力する計時部を備え，保護層形成部は，計時部が出力する現在時刻が，あらかじめ定められた基準時刻になったときに，保護層領域の形成を行うものである構成とすることができる。
オフィスに設置された画像形成装置は，昼休みの時間帯は利用されないことが多い。このような場合には，像担持体に放電生成物が付着するおそれが高いので，像担持体に保護層領域を形成して，放電生成物の付着を防止しておくことが好ましい。そこで，基準時刻として，昼休みが開始する時刻（例えば１２時）を定めておくことで，昼休みの間に放電生成物が付着するのを防止できる。すなわち本発明では，ユーザーの使用状況に応じて，放電生成物の付着を効果的に防止できる。

本発明によれば，より少ない粒子量で，帯電装置から感光体（像担持体）への放電生成物の付着を好適に防止できる。

第１の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 同画像形成装置が備えるイメージングユニットの概略構成図である。 図４とともに，第１の形態における保護層形成動作を説明する図である。 第１の形態における保護層形成動作を説明する図であり，図３の次の動作を示す図である。 第２の形態の画像形成装置が備えるイメージングユニットの概略構成図である。 図７とともに，第２の形態における保護層形成動作を説明する図である。 第２の形態における保護層形成動作を説明する図であり，図６の次の動作を示す図である。

「第１の形態」
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は，本発明に係る画像形成装置の一例を示す図である。図１の画像形成装置は，タンデム型デジタルカラープリンター（以下，単に「プリンター」と記載する）である。もちろん，プリンターのほか，さらにスキャナを有する複写機，ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。

プリンター１は，その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１１を備えている。中間転写ベルト１１は，ローラー１２，テンションローラー１３，ガイドローラー１４，１５の外周部に掛け渡されて反時計回りに回転駆動する。テンションローラー１３は，外側へスライド可能に取り付けられていると共に，バネ１０によって中間転写ベルト１１の内側から外側に向かって付勢されている。これにより，中間転写ベルト１１は，常に張力がかかった状態となっている。

中間転写ベルト１１の下方には，イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つのイメージングユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが，中間転写ベルト１１に沿ってこの順に並んで配置されている。各イメージングユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは，感光体（像担持体に相当する）２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋをそれぞれ有している。各感光体２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの周囲には，画像形成時の回転方向（正回転方向ともいう，図中時計回り方向）に沿って順に，帯電装置２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと，露光装置２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋと，現像装置２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋと，クリーニング装置２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋとがそれぞれ配置されている。なお，以下において，イエロー(Ｙ)，マゼ
ンタ(Ｍ)，シアン(Ｃ)またはブラック(Ｋ)の区別が必要である場合を除いて，各色を表す添え字を省略して説明する。

帯電装置２２は，感光体２１に非接触のものであり，感光体２１の表面を一様に帯電させるものである。帯電装置２２の詳細については，後述する。

露光装置２３は，帯電した感光体２１を，作像色に応じた画像データに基づいて露光する。これにより，感光体２１には，画像データに基づく静電潜像が形成される。

現像装置２４は，画像形成時の帯電極性が負である負帯電性トナー（以下「マイナス帯電トナー」ともいう）とキャリアを含む現像剤を利用する二成分系の現像装置である。現像装置２４は，現像ローラー３４（図２参照）と，攪拌機構とを備える。攪拌機構は，マイナス帯電トナーとキャリアを攪拌してマイナス帯電トナーの濃度を均一にする。現像ローラー３４は，所定の電位に帯電して，攪拌された現像剤を感光体２１へ移動させる。これにより，感光体２１に形成された静電潜像が可視像化される。すなわち，感光体２１にトナー像が形成される。第１の形態に係るプリンター１では，反転現像方式を採用している。すなわち，感光体２１のうち露光装置によって露光された部分が，トナー像が形成される部分である。なお，現像装置２４は，キャリアを含まない現像剤を利用する一成分系の現像装置であってもよい。

クリーニング装置（クリーニング部に相当する）２５は，短冊状のクリーニングブレード３８（図２参照）を備える。クリーニングブレード３８は，短手方向の一端側を感光体２１の外周面に圧接させている。クリーニングブレード３８は，感光体２１に形成されたトナー像が一次転写された後，感光体２１の表面に残留している残留トナーを掻き落とすものである。

また図１に示すように，中間転写ベルト１１を挟んで，各感光体２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋと対向する位置には，１次転写ローラー３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋが設けられている。また，中間転写ベルト１１のローラー１２で支持された部分には，２次転写ローラー１６が圧接されている。２次転写ローラー１６と中間転写ベルト１１とのニップ部が２次転写領域１７となる。この２次転写領域１７において中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像が，搬送されてきた用紙（被転写媒体に相当する）Ｐに転写される。

プリンター１の下部には，給紙カセット９１が着脱可能に配置されている。給紙カセット９１内に積載収容された用紙Ｐは，給紙ローラー９２の回転によって最上部のものから１枚ずつ引き出されて搬送路９３に送り出される。搬送路９３は，給紙カセット９１から，タイミングローラー対９４のニップ部，２次転写領域１７，および定着ユニット９５を通って排紙トレイ９８まで延びている。給紙カセット９１から送り出された用紙Ｐは，タイミングローラー対９４に搬送され，ここで所定のタイミングで２次転写領域１７に送り出される。

定着ユニット９５は，中空円筒状で，ヒーター９９を内部に備えた定着ローラー９６と，この定着ローラー９６に圧接されて従動回転する加圧ローラー９７とを備える。定着ローラー９６と加圧ローラー９７とにより形成されるニップ部を，トナー像が２次転写さ
れた用紙Ｐが通過することにより，用紙Ｐにトナー像が定着される。

このような構成のプリンター１の画像形成動作について簡単に説明する。まず，カラー画像を出力するフルカラーモードの場合，例えばパソコンなどの外部装置からプリンター１の制御部９０に画像信号が入力されると，制御部９０は，この画像信号をイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し，このデジタル画像信号に基づいて，各イメージングユニット２の露光装置２３を発光させて，感光体２１を露光する。なお，露光前に，各感光体２１の表面は，帯電装置２２により一様に帯電される。露光は，露光装置２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋの順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより，各感光体２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。

各感光体２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ上に形成された静電潜像は，各現像装置２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋによってそれぞれ現像されて各色のトナー像となる。そして，各色のトナー像は，各１次転写ローラー３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの作用により，図１中反時計回りに回転する中間転写ベルト１１上に順次一次転写されて重ね合わせられる。本形態では，負帯電性トナーを使用しているので，転写時には，感光体２１の表面電位に比較して正側の電圧が１次転写ローラー３０に印加される。これにより，負に帯電されたトナーは１次転写ローラー３０に引き寄せられ，感光体２１から中間転写ベルト１１へと移動する。このとき転写されずに感光体２１に残留したトナーが残留トナーとなる。感光体２１に付着している残留トナーは，感光体２１の回転に伴い，クリーニングブレード３８により掻き落とされる。

中間転写ベルト１１上に一次転写されたトナー像は，中間転写ベルト１１の移動にしたがって２次転写領域１７に達する。一方，給紙カセット９１から搬送路９３に送り出された用紙Ｐは，タイミングローラー対９４によって，トナー像が２次転写領域１７に達するタイミングに合わせて２次転写領域１７へ搬送される。そして，２次転写ローラー１６には，トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより，２次転写領域１７において，トナー像は中間転写ベルト１１から用紙Ｐに２次転写される。

トナー像が２次転写された用紙Ｐは，搬送路９３を通って定着ユニット９５に送られる。そこで，定着ローラー９６と加圧ローラー９７とにより形成されるニップ部を通過することにより，用紙Ｐにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは，排紙トレイ９８に排出される。

一方，用紙Ｐに転写されることなく中間転写ベルト１１上に残った残留トナーは，ベルトクリーニング装置９で掻き取られ，中間転写ベルト１１の外周面から除去される。その後，感光体２１及び中間転写ベルト１１の回転駆動が停止される。

図２は，イメージングユニット２を拡大して示す図である。なお図２においては，現像装置２４として，現像装置２４が備える現像ローラー３４のみを記載し，クリーニング装置２５として，クリーニング装置２５が備えるクリーニングブレード３８のみを記載する。図２に示すように，帯電装置２２は，放電電極５１と，シールドケース５２と，メッシュ状のグリッド電極５３とを備える。放電電極５１は，感光体２１の回転軸方向と略平行にシールドケース５２内に張架されている。放電電極５１は，のこぎり歯状又は針状の形状である。放電電極５１には，画像形成時に電源（不図示）から絶対値で数ｋＶの電圧が印加される。これにより，放電電極５１の先端と感光体２１との間でコロナ放電が発生する。なお，放電電極５１は，タングステンなどのワイヤーを用いた電極形状やピン状電極であってもよい。シールドケース５２は，放電電極５１の気中放電を安定させるための箱形の部材であって，感光体２１と対向する側面が開口している。そして，シールドケー
ス５２の開口側面を覆うようにグリッド電極５３が取り付けられている。グリッド電極５３は，厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度の薄肉のステンレス製である。

このように構成された帯電装置２２では，放電電極５１に絶対値で数ｋＶの高電圧が印加されると，放電電極５１周囲の空気が電離してイオン状態となる。イオン化した荷電粒子は，シールドケース５２の開口に向かって移動する。その際，他の気体分子に運動エネルギーが与えられるため，シールドケース５２の開口から外方向に向かうイオン風が発生する。荷電粒子は，このイオン風にのって，グリッド電極５３のメッシュ孔を通過して感光体２１へ至る。これにより，感光体２１の表面が帯電する。このような感光体２１の帯電処理に伴って，帯電装置２２内には，放電生成物（例えばオゾン（Ｏ_３）や窒素酸化物（ＮＯｘ）等）が発生する。発生した放電生成物は，シールドケース５２やグリッド電極５３の表面に付着する。そして，プリンター１が画像形成動作をしていない間（例えばスリープモード中）に気化して，感光体２１の表面に付着する。感光体２１に放電生成物が付着すると，感光体２１の表面の抵抗が低下し，いわゆる「像流れ」などの不具合が生じて，画像品質が大幅に低下する。

そこで，第１の形態に係るプリンター１では，次のような構成を採用する。これにより，感光体２１の表面に保護層領域Ｓ（図３参照）を形成して，帯電装置２２におけるシールドケース５２の開口に対向させることとしている。すなわち第１の形態に係るプリンター１では，現像装置２４は，現像剤として，キャリアとマイナス帯電トナーの他に，プラスに帯電しやすい樹脂粒子と，この樹脂粒子をプラスに帯電させるための添加材とを加えた現像剤を利用する。以下，プラスに帯電した樹脂粒子を「プラス帯電粒子Ｒ」と称し，図２〜４において符号Ｒとして示す。

ここでプラス帯電粒子Ｒについて詳述しておく。第１の形態では，プラス帯電粒子Ｒは，平均粒径１４μｍ，断面形状の円形度０．８の比較的凹凸を有する無色の樹脂粒子である。樹脂粒子の材料は，プラスに帯電する材料であれば特に問わない。帯電性の低い樹脂材料であっても，添加剤の作用により現像剤中でプラスに帯電するものであれば利用可能である。第１の形態では，現像剤に占める樹脂粒子の比率は，１重量パーセント程度である。なお，現像剤に，樹脂粒子相互の付着力を低減するための外添剤を混入してもよい。

第１の形態に係るプリンター１は，通常の画像形成時には，制御部９０は，図２に示すように，感光体２１をマイナス帯電させ，現像ローラー３４にマイナスの電位（Ｖｂ１）を印加する。これにより，現像剤中のキャリア及びマイナス帯電トナーが，現像ローラー３４から感光体２１へ移動し，感光体２１の露光部の表面にトナー像が形成される。なお，通常の画像形成において，プラス帯電粒子Ｒが現像装置２４内から感光体２１の背景部へ移動しないように，現像ローラー３４および感光体２１の電位設定は行われている。

一方，画像形成時以外には，保護層領域Ｓの形成が行われる。その場合には，図３に示すように，制御部９０は，感光体２１を無帯電状態（すなわち接地状態）とする。また制御部９０は，感光体２１の電位に対してプラスの電位（Ｖｂ２）を現像ローラー３４に印加する。感光体２１を無帯電状態とし，感光体２１の電位に対してプラスの電位（Ｖｂ２）を現像ローラー３４に印加すると，現像剤中のプラス帯電粒子Ｒが現像ローラー３４から感光体２１へ移動する。また制御部９０は，保護層領域Ｓの形成にあたって，現像ローラー３４を図中反時計方向に回転させるとともに，感光体２１を図中反時計方向（画像形成時とは反対方向）に回転させる。これにより，感光体２１の周方向に沿って，帯電装置２２の開口長さ以上の長さの保護層領域Ｓを形成する。なお，形成された保護層領域Ｓには，プラス帯電粒子Ｒが均一に分布している。プラス帯電粒子Ｒにより保護層領域Ｓを形成する理由は，窒素化合物ＮＯ_Ｘなどの放電生成物がマイナスに帯電しているので，保護層領域Ｓを放電生成物と逆属性とするためである。放電生成物と逆属性のプラス帯電
粒子Ｒで保護層領域Ｓを形成すれば，放電生成物を保護層領域Ｓに積極的に吸着させることができる。

なお，仮に保護層領域Ｓの形成時に，感光体２１上に，前回の画像形成時の静電潜像が残っていたとしても，保護層領域Ｓの形成には問題ない。また，感光体２１の表面を無帯電状態とせず，現像ローラー３４に印加するプラスの電位（Ｖｂ２）よりも小さい値でのプラス帯電状態としてもよい。このような電位設定によっても，プラス帯電粒子Ｒを感光体２１へ付着させることができる。また，保護層領域Ｓを形成する際の現像ローラー３４および感光体２１の回転方向は，逆でもよい。また，プラス帯電粒子Ｒは，現像装置２４から感光体２１へと移動するものである。そのため，現像剤中のプラス帯電粒子Ｒが少なくなった場合には，補充する必要がある。プラス帯電粒子Ｒの現像剤への補充方法としては，現像装置２４内のトナーが減った時に，トナーと同時に補給する方法が採用できる。

感光体２１上に保護層領域Ｓを形成した後は，図４に示すように，制御部９０は，感光体２１を通常の画像形成時とは逆回転（図４中反時計方向に回転）させる。そして，保護層領域Ｓを帯電装置２２に対向させたところで止める。この状態では，感光体２１における帯電装置２２に対向している部分全体が保護層領域Ｓで覆われている。これにより，画像形成をしていないときに帯電装置２２内から出てくる放電生成物は，感光体２１の表面に直接付着することなく，保護層領域Ｓに吸着されるようになる。なお，保護層領域Ｓを帯電装置２２に対向させる際の感光体２１の回転量は，感光体２１の駆動モーターＭ１（図２〜４参照）の仕様を考慮しつつ，イメージングユニット２の構造の設計情報から予め算出して，ちょうど保護層領域Ｓが帯電装置２２に対向する量としている。感光体２１の駆動モーターＭ１は，制御部９０により駆動を制御される。

形成された保護層領域Ｓは，プリンター１が再び画像形成を行う際に，クリーニング装置２５により除去される。すなわち，画像形成動作に伴って感光体２１が正回転することにより，保護層領域Ｓは，クリーニング装置２５を通過することになるので，この際に，クリーニング装置２５により除去される。より具体的には，放電生成物の付着した保護層領域Ｓが，放電生成物ごと，クリーニングブレード３８により掻き取られる。保護層領域Ｓがクリーニングブレード３８により掻き取られることを考慮して，保護層領域Ｓを形成するプラス帯電粒子Ｒには，クリーニングブレード３８により容易に除去可能な樹脂粒子が用いられている。なお，クリーニング装置２５による保護層領域Ｓの除去は，通常の画像形成動作における感光体２１の回転に伴ってなされるものであり，保護層領域Ｓの除去のために，別途動作を必要とするものではない。

次に，保護層領域Ｓの形成動作の実行タイミングについて詳述する。第１の形態に係るプリンター１は，通常稼働モードと，スリープモードと，停止モードとをとることができるよう構成されている。通常稼働モードとは，画像形成可能なモードである。停止モードとは，画像形成できないモードである。スリープモードとは，画像形成できないが，通常稼働モードよりも消費電力が少なく，停止モードからよりも通常稼働モードへの移行時間が短いモードである。言い換えれば，スリープモードとは，再使用時に即座に画像形成できる程度の機能を保ったまま，各部の電源をオフし，消費電力を抑えるためのモードである。第１の形態に係るプリンター１は，予め定められた基準時間，画像形成を行わない場合に，通常稼働モードからスリープモードへ移行するように構成されている。なお，スリープモードへの移行契機となる基準時間は，ユーザーが任意に設定できるものであってもよい。

保護層領域Ｓの形成は，通常稼働モードからスリープモードへの移行時に行われる。すなわち，プリンター１の制御部９０は，通常稼働モードにおいて，予め定められた基準時間，画像形成が行われなかった場合には，各部の機能を停止させ，スリープモードへ移行させる。このスリープモードへの移行処理の中で，制御部９０は，感光体２１を無帯電状態とし，現像ローラー３４にプラス電位を印加して，感光体２１の表面に保護層領域Ｓを形成する（図３参照）。そして，感光体２１を逆回転させて，保護層領域Ｓを帯電装置２２に対向させる（図４参照）。

ここで，スリープモードへの移行によって停止する機能には，例えば，定着ユニット９５の温度調節機能，定着ユニット９５における定着ローラー９６と加圧ローラー９７との圧接状態を維持する機能，ファンによる電源やプリンター本体の冷却機能などがある。これらの各機能を停止させていく途中で，制御部９０は，保護層領域Ｓの形成動作を行う。具体的には，制御部９０は，まず，定着ユニット９５の温度調整機能を停止させ，定着ローラー９６を加圧ローラー９７から離間させる。続いて，保護層領域Ｓを形成するとともに帯電装置２２に対向させる。その後，ファンによる電源や本体の冷却機能を停止させる。

次に，第１の形態の画像形成装置（プリンター１）による効果を確認するために行った様々な実験の結果について，下記表１に基づいて説明する。表１中，実施例１は，現像ローラー３４への印加電圧を５０Ｖとして保護層領域Ｓを形成した場合を示しており，実施例２は，現像ローラー３４への印加電圧を８０Ｖとして保護層領域Ｓを形成した場合を示している。比較例１は，保護層領域Ｓを形成しなかった場合を示し，比較例２は，現像ローラー３４への印加電圧を１０Ｖとして保護層領域Ｓを形成した場合を示し，比較例３は，現像ローラー３４への印加電圧を１５０Ｖとして保護層領域Ｓを形成した場合を示している。

実験は，気温３０℃湿度８５％の環境で行った。また，通常稼働モードで画像形成を１０００枚行ったのち，スリープモードに移行させ，１２時間後に再度，画像形成を行うことにより，画像ノイズの有無を確認した。画像形成装置には，コニカミノルタ製ｂｉｚｈｕｂＣ６５２ＤＳを使用した。表１中の記号の意味は以下の通りである。なお，実験環境や実験結果を示す表中の記号の意味については，後述する表２の実験についても同様である。
「キャリア消費」の項目
「○」：キャリアを消費しない
「×」：キャリアを消費する
「再印刷時画像ノイズ」の項目
「◎」 ：画像ノイズが全く現れない
「○」 ：画像ノイズが現れたが目視で気にならない程度である
「×」 ：画像ノイズが多く発生する
「××」：×よりもひどく画像ノイズが発生する

実施例１，２および比較例１〜３において，形成された保護層領域Ｓにおけるプラス帯電粒子Ｒの付着量は，表１に示す通りである。表１から，０．５ｇ／ｍ^２以上の付着量で保護層領域Ｓが形成されていれば，再印刷時に画像ノイズは全く現れないことがわかった（実施例２参照）。また，０．２ｇ／ｍ^２以上の付着量で保護層領域Ｓが形成されていれば，再印刷時の画像ノイズは目視で気にならない程度に抑えられることがわかった（実施例１参照）。一方，保護層領域Ｓを形成しなかった場合（比較例１）には，再印刷時に，はっきりと画像ノイズが現れることがわかった。また，現像ローラー３４への印加電圧を１０Ｖと低電圧にした場合（比較例２）には，形成される保護層領域Ｓの粒子付着量が０．０１ｇ／ｍ^２と少なく，感光体２１への放電生成物の付着を防止して画像ノイズを防止するには不十分であることがわかった。また，現像ローラー３４への印加電圧を１５０Ｖと高電圧にすると，感光体２１へキャリアまで移動させてしまうという問題が生じることがわかった。

したがって，第１の形態のように，プラス帯電粒子Ｒを混入した現像剤を用いて保護層領域Ｓを形成する場合には，現像ローラー３４への印加電圧は，５０Ｖ〜８０Ｖとすることが好ましい。このように現像ローラー３４への印加電圧を設定すれば，キャリアを消費することなく，感光体２１上への放電生成物の付着を好適に防止でき，再印刷時の画像ノイズを少なくとも目視で気にならない程度に抑えることができるからである。

以上詳細に説明したように，第１の形態に係るプリンター１は，感光体２１の表面上にプラス帯電粒子Ｒからなる保護層領域Ｓを形成する保護層形成部（現像装置２４と制御部９０により構成される）と，保護層領域Ｓが形成されると感光体２１を回転させて保護層領域Ｓが帯電装置２２に対面する状態とする保護回転制御部（制御部９０により構成される）とを備えている。現像装置２４は，マイナス帯電トナーとプラス帯電粒子Ｒとを含む現像剤を用いるものである。制御部９０は，保護層領域Ｓの形成時に，感光体２１を無帯電状態に制御するとともに，現像装置２４を感光体２１の電位に対してプラス電位にするものである。従って第１の形態に係るプリンター１によれば，感光体２１を無帯電状態にし，現像装置２４を感光体２１に対してプラス電位にしたときに，現像剤に含まれるプラス帯電粒子Ｒが，現像装置２４から感光体２１へ移動する。このため，感光体２１上に，プラス帯電粒子Ｒからなる保護層領域Ｓが形成される。形成された保護層領域Ｓは，感光体２１が逆回転されることにより，帯電装置２２と対向する。よって第１の形態のプリンター１によれば，長時間画像形成を行わない場合に，帯電装置２２から出た放電生成物が感光体２１の表面に直接付着するのを防止できる。すなわち，マイナスに帯電している窒素酸化物などの放電生成物を，プラス帯電粒子Ｒからなる保護層領域Ｓに吸着させることにより，放電生成物が感光体２１の表面に直接付着するのを防止することができる。

このように第１の形態のプリンター１では，プラス帯電粒子Ｒからなる保護層領域Ｓが放電生成物を積極的に吸着するため，従来技術のようにマイナス帯電トナーによって保護層を形成する場合と比べて，より少ない粒子密度で（０．２ｇ／ｍ^２程度で），すなわち，薄い層厚の保護層領域Ｓで，放電生成物の感光体２１への付着を完全に防止することができる。

また従来技術のようにマイナス帯電トナーによって保護層を形成した場合には，マイナスに帯電しているトナーと，マイナスに帯電している放電生成物とが電気的に反発する。そのため，放電生成物が，帯電装置２２内から感光体２１へ移動せず，帯電装置２２内に溜まってしまう。これに対して第１の形態のプリンター１では，プラス帯電粒子Ｒにより保護層領域Ｓを形成している。よって，マイナスに帯電している放電生成物を，積極的に保護層領域Ｓに吸着することができる。従って，帯電装置２２内に放電生成物が滞留せず，帯電装置２２内を放電生成物のない状態に清掃することができる。

また第１の形態では，感光体２１の画像形成時の回転方向に対して，帯電装置２２より下流でクリーニング装置２５より上流の位置に保護層領域Ｓを形成し，画像形成時とは逆向きに感光体２１を回転させることで保護層領域Ｓを帯電装置２２に対向させている。そのため，保護層領域Ｓが，帯電装置２２に対向する位置に移動する前に，クリーニング装置２５によって感光体２１表面から除去されることはない。また，形成された保護層領域Ｓは，再び画像形成を行う際に，感光体２１が正回転されるのに伴って，クリーニング装置２５により除去される。よって，形成された保護層領域Ｓがその後の画像形成に影響を与えることはない。

また第１の形態に係るプリンター１は，通常稼動モードにおいて予め定めた基準時間，画像形成が行われない場合には，通常稼動モードからスリープモードへ移行するものであり，スリープモードへの移行時に，保護層領域Ｓを形成し，帯電装置２２に対向させるものである。放電生成物の感光体２１への付着は，長時間画像形成が行われない場合に問題となるところ，スリープモードに移行した場合には，その後も継続して画像形成が行われないことが多い。そのため第１の形態のように，スリープモードへの移行時に，保護層領域Ｓを形成し帯電装置２２と対向させる構成とすれば，放電生成物を原因とする画像ノイズを確実に防止することができる。

なお第１の形態では，感光体２１上の帯電後クリーニング前の位置に保護層領域Ｓを形成し，保護層領域Ｓが帯電装置２２に対向するまで感光体２１を逆回転させるよう構成した。これは，形成した保護層領域Ｓがクリーニング装置２５により除去されるのを防止するためである。したがって，形成した保護層領域Ｓがクリーニング装置により除去されることがない場合（例えば，クリーニング装置としてブラシレスクリーナーを用いている場合）には，感光体２１に対する保護層領域Ｓの形成位置はどこでもよい。また，感光体２１を正回転させることにより帯電装置２２に対向させるものであってもよい。

「第２の形態」
第１の形態では，マイナス帯電トナーにプラス帯電粒子Ｒを混合した現像剤を利用して，感光体２１にプラス帯電粒子Ｒからなる保護層領域Ｓを形成するよう構成した。これに対して，図５〜７に示す第２の形態では，ブラシローラー６０によりプラス帯電粒子Ｒを感光体２１に塗布する構成としている。第２の形態において，現像装置２４が利用する現像剤は，第１の形態のようにプラス帯電粒子Ｒを混入したものではなく，マイナス帯電トナーとキャリアとからなるものである。なお，第２の形態の説明において，第１の形態と同様の構成については，同様の符号を付して，説明を省略する。

第２の形態に係る画像形成装置のイメージングユニット２は，図５に示すように，プラス帯電粒子Ｒを固めた固形物６４と，ローラー表面から放射状に延びるブラシ毛６１を有するブラシローラー（掻き取り部材に相当する）６０とを備えている。固形物６４およびブラシローラー６０は，感光体２１の周囲であって，現像装置２４と１次転写ローラー３０との間の位置に配置されている。ブラシローラー６０は，ブラシ毛６１を固形物６４に対して接触させている。ブラシローラー６０は電動モーターＭ２により回転駆動される。電動モーターＭ２は，制御部９０により駆動を制御される。

また，固形物６４およびブラシローラー６０は，ユニット化されており，公知の駆動機構によって，ユニット単位で移動可能に構成されている。これにより，固形物６４およびブラシローラー６０は，感光体２１の表面からブラシ毛６１が離れた退避状態（図５参照）と，感光体２１に対してブラシ毛６１を接触させた接触状態（図６参照）とをとることが可能となっている。公知の駆動機構としては，例えば，ブラシローラー６０と固形物６４からなるユニットを常時退避状態に付勢するバネと，このバネの付勢に抗してブラシローラー６０と固形物６４からなるユニットを接触状態に移行させる電動モーターとを備えた駆動機構が適用できる。駆動機構は，制御部９０によって駆動制御される。

第２の形態に係る画像形成装置では，通常の画像形成時，制御部９０は，ブラシローラー６０および固形物６４を，図５に示す退避状態としている。スリープモードに移行し，保護層を形成する際には，制御部９０は，ブラシローラー６０および固形物６４を，図５に示す退避状態から図５中矢印ａの方向に移動させて図６に示す接触状態とする。

接触状態においては，ブラシローラー６０は，ブラシ毛６１の一部を感光体２１の表面に接触させているとともに，ブラシ毛６１の他の一部を固形物６４に接触させている。この状態において，制御部９０は，ブラシローラー６０を図６中反時計方向に回転させる。ブラシローラー６０が回転されると，まず，ブラシ毛６１が固形物６４からプラス帯電粒子Ｒを掻き取る。そして，ブラシ毛６１により掻き取られたプラス帯電粒子Ｒは，感光体２１へ塗布される。このようなブラシローラー６０の回転に伴って，制御部９０は，感光体２１を図６中反時計方向に徐々に回転させる。これにより，感光体２１の周方向に沿って，帯電装置２２の開口長さ以上の長さの保護層領域Ｓを形成する。なお，ブラシローラー６０の回転を感光体２１の回転に対するカウンター回転としているのは，ブラシ毛６１により感光体２１へとプラス帯電粒子Ｒをなすりつけるためである。その後，制御部９０は，図７に示すように，感光体２１を通常の画像形成時とは逆回転（図７中反時計方向に回転）させて，保護層領域Ｓを帯電装置２２に対向させる。これにより，第２の形態においても，第１の形態と同様，帯電装置２２からの放電生成物が感光体２１の表面へ直接付着するのを防止することができる。

次に，第２の形態の画像形成装置による効果を確認するために行った様々な実験の結果について，下記表２に基づいて説明する。表２中，実施例３は，ブラシローラー６０を６０ｒｐｍの回転速度で１秒間回転させることにより保護層領域Ｓを形成した場合を示し，実施例４は，ブラシローラー６０を１２０ｒｐｍの回転速度で１秒間回転させることにより保護層領域Ｓを形成した場合を示している。

実施例３，４において，形成された保護層領域Ｓにおけるプラス帯電粒子Ｒの付着量は，表２に示す通りである。表２に示すように，ブラシローラー６０を６０ｒｐｍの回転速度で１秒間回転させた場合（実施例３）には，０．３ｇ／ｍ^２の付着量で保護層領域Ｓが形成され，再印刷時の画像ノイズは目視で気にならない程度に抑えられる。また，ブラシローラー６０を１２０ｒｐｍの回転速度で１秒間回転させた場合（実施例４）には，０．８ｇ／ｍ^２以上の付着量で保護層領域Ｓが形成され，再印刷時に画像ノイズは全く現れない。

したがって，第２の形態のように，ブラシローラー６０を用いてプラス帯電粒子Ｒを感光体２１へ塗布する場合には，ブラシローラー６０を６０ｒｐｍ〜１２０ｒｐｍの回転速度で１秒間回転させることが好ましいといえる。このようにブラシローラー６０の回転速度及び回転時間を設定すれば，感光体２１への放電生成物の付着を好適に防止でき，再印刷時の画像ノイズを少なくとも目視で気にならない程度に抑えることができるからである。

以上説明したように第２の形態に係る画像形成装置は，プラス帯電粒子Ｒを固形化した固形物６４と，ブラシ毛６１を有するブラシローラー６０とを有している。ブラシローラー６０は，ブラシ毛６１を固形物６４および感光体２１の表面に接触させた接触状態（図６参照）と，ブラシ毛６１を感光体２１に接触させない退避状態（図５参照）とをとるものである。そのため，接触状態のブラシローラー６０を回転させると，ブラシ毛６１が固形物６４からプラス荷電粒子Ｒを掻き取り，ブラシ毛６１により掻き取られたプラス荷電粒子Ｒが，感光体２１の表面に塗布される。よって，感光体２１上に，プラス帯電粒子Ｒからなる保護層領域Ｓを形成することができる。形成した保護層領域Ｓは，感光体２１が逆回転されることにより，帯電装置２２と対向する。よって第２の形態の画像形成装置によれば，第１の形態と同様，長時間画像形成を行わない場合に，帯電装置２２から出た放電生成物が感光体２１の表面に直接付着するのを防止できる。すなわち，マイナスに帯電している窒素酸化物などの放電生成物を，プラス帯電粒子Ｒからなる保護層領域Ｓに吸着させることにより，放電生成物が感光体２１の表面に直接付着するのを防止することができる。

なお，上述した実施形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，第１の形態および第２の形態では，保護層領域Ｓの形成は，スリープモードへの移行時に行うよう構成した。これに対して，現在時刻に基づいて，ユーザーが予め定めた基準時刻になったときに，保護層領域Ｓを形成するように構成してもよい。この場合，プリンター１は，現在時刻を出力する計時部８０（図１参照）を備える構成とする。計時部８０は，例えば，現在時刻を測るＲＴＣ（リアルタイムクロック）により構成することができる。ＲＴＣは，例えば，制御部９０が備えるＣＰＵに付設される。ＲＴＣは，現在時刻をＣＰＵに出力する。また，計時部８０は，電波時計用の標準電波や現在時刻を計測する時刻サイトなどの外部から現在時刻の情報を取得するものであってもよい。計時部８０を備える構成とすれば，ユーザーの任意の時間に保護層領域Ｓを形成することができる。例えば，オフィスに設置された画像形成装置は，昼休みの時間帯は利用されないことが多い。このような場合には，感光体２１に放電生成物が付着するおそれが高いので，感光体２１に保護層領域Ｓを形成して，放電生成物の付着を防止しておくことが好ましい。そこで，時刻条件として，昼休みが開始する時刻（例えば１２時）を設定しておくことで，昼休みの間に放電生成物が付着するのを防止できる。このように構成すれば，ユーザーの使用状況に応じて，放電生成物の付着を効果的に防止できる。なお，保護層領域Ｓを形成するための時間の設定は，プリンター１の操作部からユーザーが適宜入力できるように構成する。

また，第１の形態および第２の形態では，保護層領域Ｓの形成は，スリープモードへの移行時に必ず行うよう構成した。これに対して，予め定めた時間帯にスリープモードへ移行しても保護層領域Ｓを形成しないように構成してもよい。この場合も，プリンター１は，現在時刻を取得可能な計時部８０を備える構成とする。プリンター１の使用環境を考えると，夜間にスリープモードに移行した場合は，翌日まで画像形成を行わない可能性が高いが，日中など画像形成を頻繁に行う時間帯にスリープモードに移行した場合には，次に画像形成を行うまでの時間は長くないと想定される。画像形成動作のインターバルが短い場合には，放電生成物を原因とする画像ノイズが生じる恐れは少ない。そこで，このように構成し，時刻条件を例えば午後８時から翌日の午前８時までと定めておくことで，日中のスリープモード移行時に，保護層領域Ｓが無駄に形成されるのを防ぐことができる。なお，保護層領域Ｓの形成を行わない時間帯の設定は，プリンター１の操作部からユーザーが適宜入力できるように構成する。

また，帯電装置２２は，コロナ放電により感光体２１を帯電させるものであれば，図２等に示すものでなくてもよい。

なお，実施形態における１次転写ローラー３０，中間転写ベルト１１，および２次転写ローラー１６は，転写部を構成する。
また，第１の形態では現像装置２４および制御部９０が保護層形成部を構成し，第２の形態ではブラシローラー６０および固形物６４が保護層形成部を構成する。
また，実施形態における制御部９０は，保護回転制御部，保護層形成バイアス制御部，および保護層形成回転制御部を構成する。

１…プリンター（画像形成装置）
２１…感光体（像担持体）
２２…帯電装置
２３…露光装置
２４…現像装置
２５…クリーニング装置（クリーニング部）
６０…ブラシローラー（掻き取り部材）
６１…ブラシ毛
６４…固形物
８０…計時部
Ｐ…用紙
Ｓ…保護層領域
Ｒ…プラス帯電粒子

Claims (7)

1. 像担持体と，前記像担持体の表面を非接触で一様に帯電させる帯電装置と，前記像担持体の帯電された表面に露光により静電潜像を書き込む露光装置と，前記像担持体の表面の静電潜像をマイナス帯電トナーで可視像化する現像装置と，を備える画像形成装置において，
   画像形成時でないときに，前記像担持体の表面上に，プラスに帯電した粒子（以下「プラス帯電粒子」という）を含む保護層領域を形成する保護層形成部と，
   前記保護層形成部により保護層領域が形成されると，前記像担持体を回転させてその保護層領域が前記帯電装置に対面する状態とする保護回転制御部とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において，
   前記保護層形成部による保護層領域形成時に，前記像担持体の電位に対して前記現像装置をプラス電位にする保護層形成バイアス制御部を有し，
   前記現像装置は，マイナス帯電トナーとプラス帯電粒子とを含む現像剤を用いるものであり，
   前記現像装置と前記保護層形成バイアス制御部とが前記保護層形成部を構成していることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において，前記保護層形成部は，
   プラス帯電粒子を固形化した固形物と，前記固形物からプラス帯電粒子を掻き取って前記像担持体の表面に付着させる掻き取り部材とを有するとともに，
   前記掻き取り部材が，前記像担持体に接触する接触状態と，接触しない退避状態とを取るものであることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において，
   前記保護層形成部による保護層領域形成時に，前記像担持体と前記掻き取り部材とを互いにカウンター方向に回転させる保護層形成回転制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の画像形成装置において，
   前記像担持体上の可視像を被転写媒体に転写する転写部と，転写後における前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部とを有し，
   前記保護回転制御部は，前記像担持体を，画像形成時の回転方向とは逆向きに回転させるものであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の画像形成装置において，
   前記保護層形成部は，最後に画像形成が行われてから，あらかじめ定められた基準時間が経過したときに，保護層領域の形成を行うものであることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から５のいずれか１つに記載の画像形成装置において，
   現在時刻を出力する計時部を備え，
   前記保護層形成部は，前記計時部が出力する現在時刻が，あらかじめ定められた基準時刻になったときに，保護層領域の形成を行うものであることを特徴とする画像形成装置。
   
   

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