JP2020052268A - 画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械特性のバラツキによる画像品質の低下を抑制することができる画像形成ユニットおよび画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置本体１の電源３などの共通の電源から電圧が印加される複数の電圧被印加部材１４１，１４２，１４４を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニット１１０において、電源３から出力された電圧の値を変更する電圧変更素子４，５を備え、複数の電圧被印加部材のうち少なくともひとつは、電圧変更素子を介して、電源３の電圧が印加される【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成ユニット及び画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置本体の共通の電源から電圧が印加される複数の電圧被印加部材を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットが知られている。

特許文献１には、現像電源から、上記画像形成ユニットとしてのプロセスカートリッジが備える電圧被印加部材としての現像ローラと現像ローラ上の現像剤を規制する他の電圧被印加部材としての規制ブレードとに交番電圧を印加するものが記載されている。上記規制ブレードには、電圧変更素子としてのツェナーダイオードを介して、現像電源から交番電圧が印加されている。

しかしながら、上記ツェナーダイオードが装置本体に設けられていると、プロセスカートリッジの機械特性のバラツキにより、画像品質が悪化するおそれがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、画像形成装置本体の共通の電源から電圧が印加される複数の電圧被印加部材を備え、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットにおいて、前記電源から出力された電圧の値を変更する電圧変更素子を備え、複数の電圧被印加部材のうち少なくともひとつは、前記電圧変更素子を介して、前記電源の電圧が印加されることを特徴とするものである。

本発明によれば、機械特性のバラツキにより、画像品質の低下を抑制することができる。

本発明に係るプリンタの全体構成を示す断面図。 プロセスカートリッジ、光書込装置，転写装置、定着装置の概略図。 図２の要部拡大図。 帯電ローラ、現像器の現像ローラ、規制ブレード、供給ローラと、装置本体の電源部とを示すブロック図。 従来のバイアス印加を示すブロック図。 現像ローラの表面粗さと、供給バイアスと、現像領域へのトナー搬送量とのの関係を示す図。 規制ブレードの当接圧と、供給バイアスと現像領域へのトナー搬送量の関係を示す図。 静電クリーニング装置の一例を示す図。 静電クリーニング装置と、電源とを示すブロック図。

以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）１００に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るプリンタ１００の全体構成を示す断面図である。このプリンタ１００は、モノクロの直接転写方式のプリンタである。
プリンタ１００は、機枠体のほぼ中央部に装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットとしてのプロセスカートリッジ１１０を配置している。プロセスカートリッジ１１０内部の潜像担持体であるドラム形状の感光体１３０の上方に位置する装置本体内には感光体１３０に潜像を形成するための光書込装置１２０を配置している。感光体１３０の下方に位置する装置本体内には転写装置１５０を設置している。

プロセスカートリッジ１１０の下方の装置本体内には給紙搬送装置１８０が配置されている。この給紙搬送装置１８０の、記録材あるいは記録媒体である用紙を積載・収容する給紙カセット１７０から給紙ローラ１８１にて給紙された用紙が、レジストローラ対１８２で感光体１３０上に担持されたトナー像とのタイミングをとって搬送され、転写装置１５０と感光体１３０との間を通される。この通過中に転写装置１５０の転写電界によって感光体１３０表面に形成されたトナー像を用紙に転写する。トナー像が転写された用紙は、定着装置１６０へ導かれて記録材にトナー像を熱と圧力によって溶融定着させた後、プリンタ１００上面の排紙トレイに排紙される。

図２は、プロセスカートリッジ１１０、光書込装置１２０，転写装置１５０、定着装置１６０の概略図であり、図３は、図２の要部拡大図である。
上記プロセスカートリッジ１１０は、帯電ローラ１１５、ドラム状の感光体１３０、現像装置１４０、クリーニング装置１９０を備える。

上記プロセスカートリッジ１１０の感光体１３０が駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動される。その感光体１３０の表面が帯電ローラ１１５によって所定の極性（通常負極性）に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、光書込装置１２０からのレーザー光が照射され、これによって感光体１３０表面に所望
の静電潜像が形成される。

現像装置１４０は、非磁性トナーを含有する現像剤を用いて現像を行う一成分現像装置であり、感光体１３０にトナーを付着させる現像剤担持体たる現像ローラ１４１、現像ローラ１４１にトナーを供給する供給部材たる供給ローラ１４２、トナーを摩擦帯電しながら搬送するトナー搬送スクリュー１４３、現像ローラに付着したトナーを規制する規制部材として規制ブレード１４４などを備えている。

供給ローラ１４２は、一般的に金属製のシャフトの周りに発泡ウレタンや発泡シリコーンや発泡ＥＰＤＭなどの発泡部材を設けたものがある。発泡部材には導電処理を施すことが好ましい。供給ローラ１４２は、現像ローラ１４１に当接し、図中時計回りに回転している。また、供給ローラ１４２を、現像ローラ１４１の当接部において進行方向（図中反時計回り）に回転させてもよい。

供給ローラ１４２には、後述する現像バイアス電源（図４参照）からトナーの正規帯電極性（負極性）の電圧（供給バイアスＶｓｐ）が印加されている。この電圧は、現像ローラ１４１に印加されている負極性電圧（現像バイアスＶｂ）よりも負極性側に大きい電圧、すなわち、現像ローラ１４１に印加されている電圧よりも絶対値が大きい負極性電圧である。供給ローラ１４２に電圧を印加することで、現像ローラ１４１との当接部では、電界が形成される。現像装置１４０内のトナーは、トナー搬送スクリュー１４３によって攪拌されながら摩擦帯電が促され、正規帯電極性である負極性に帯電している。そのため、供給ローラ１４２に保持され当接部へ搬送されたトナーは、上記電界の影響により供給ローラ１４２から現像ローラ１４１へ向かって移動し、現像ローラ１４１に静電的に付着する。

現像ローラ１４１は、金属製のシャフトの周りに例えばウレタンゴム、シリコーンゴム、ＮＢＲ等の弾性体を設け、表面にアクリル樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂コート層を設けたものであり、図中時計回りに回転している。

規制ブレード１４４は、金属製の薄板の一端側を補強のためにホルダ１４４ａに固定したものである。また、規制ブレード１４４は現像ローラ１４１に所定圧力で当接させている。さらに規制ブレード１４４には、後述する現像バイアス電源３（図４参照）からトナーの正規帯電極性（負極性）の電圧（規制バイアスＶｂｌ）が印加されている。この電圧は、現像ローラ１４１に印加されている負極性電圧（現像バイアスＶｂ）よりも負極性側に大きい電圧、すなわち、現像ローラ１４１に印加されている電圧よりも絶対値が大きい負極性電圧である。

供給ローラ１４２から現像ローラ１４１に移動したトナーは、現像ローラ１４１の回転に伴い規制ニップＮに運ばれ、規制ブレード１４４により所定量に規制されると共に摩擦帯電する。また、規制ブレード１４４に電圧を印加することで、規制ニップ部を通過するトナーに電荷が付与されトナーの帯電が促進される。

規制ニップＮを通過した後のトナーは、現像ローラ１４１と感光体１３０との当接部である現像領域において、感光体１３０表面の静電潜像に付着する。この付着により、静電潜像がトナー像に現像される。

また、転写装置１５０の転写ローラ１５０ａが図中時計回りに走行駆動され、用紙が転写ローラ１５０ａを通過する際に感光体１３０からトナー像が転写される。この際の転写ローラ１５０ａに印加されるバイアスはトナーと逆極性である（トナーが負極性でれば転写電圧は正極性）。トナー像を転写した後の感光体１３０表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置１９０のクリーニングブレード１９０ａによって感光体ドラム表面から除去され次の画像形成に備える。

図４は、プロセスカートリッジ１１０の電圧被印加部材である帯電ローラ１１５、現像装置１４０の現像ローラ１４１、規制ブレード１４４、供給ローラ１４２と、装置本体１の電源部とを示すブロック図である。
帯電ローラ１１５は、装置本体に設けられた帯電バイアス電源から−９００［Ｖ］の帯電バイアスＶｃが印加される。また、装置本体１の現像バイアス電源３から現像ローラ１４１、規制ブレード１４４、供給ローラ１４２にバイアスが印加される。装置本体１の帯電バイアス電源２と現像バイアス電源３とは、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を介して電気的に接続されているが、これら抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、高抵抗であり、抵抗Ｒ１間、抵抗Ｒ２間、抵抗Ｒ３の間は、絶縁であると考えて問題ないものである。

現像ローラ１４１には、装置本体１の現像バイアス電源３から現像バイアスＶｂが印加されており、この実施形態では、現像バイアス電源３から−１５０Ｖの現像バイアスＶｂが印加されている。規制ブレード１４４は、電圧変更素子であり電圧降下素子である第一ツェナーダイオード４を介して現像バイアス電源３の電圧が印加されている。この図３に示す例においては、第一ツェナーダイオード４の降伏電圧Ｖｚ１は−１００Ｖであり、第一ツェナーダイオード４を介して規制ブレード１４４に印加される規制バイアスＶｂｌは、−２５０Ｖ（Ｖｂｌ＝Ｖｂ＋Ｖｚ１）である。

現像バイアスＶｂよりもトナーの正規帯電極性側（負極性側）に大きい電圧を規制ブレード１４４に印加することで、現像ローラ１４１と規制ブレード１４４との間をすり抜けるトナーの摩擦帯電を促進することができ、トナーを負極性側にチャージアップさせることができる。

本実施形態では、第一ツェナーダイオード４の降伏電圧Ｖｚ１により、現像ローラ１４１と規制ブレード１４４との間の電位差を調整することができ、現像ローラ１４１と規制ブレード１４４と間をすり抜けるトナーに対する帯電量を調整することができる。すなわち、降伏電圧の大きい第一ツェナーダイオード４を用いることで、現像ローラ１４１と規制ブレード１４４との間の電位差が大きくなり、現像ローラ１４１と規制ブレード１４４との間をトナーがすり抜ける際に、規制ブレード１４４からトナーへの電荷注入量が多くなり、トナーの負極性の帯電量を上げることができる。一方、降伏電圧の小さい第一ツェナーダイオード４を用いることで、現像ローラ１４１と規制ブレード１４４との間の電位差が小さくなり、現像ローラ１４１と規制ブレード１４４との間をトナーがすり抜ける際の規制ブレード１４４からトナーへの電荷注入を抑え、トナーの帯電量を抑えることができる。

また、供給ローラ１４２は、第一ツェナーダイオード４と第二ツェナーダイオード５を介して現像バイアス電源３の電圧が印加されている。この図４に示す例においては、第二ツェナーダイオード５の降伏電圧Ｖｚ２は−２００Ｖであり、供給ローラ１４２に印加される供給バイアスＶｓｐは、−４５０Ｖ（Ｖｓｐ＝Ｖｂ＋Ｖｚ１＋Ｖｚ２）である。

供給ローラ１４２に現像バイアスＶｂよりもトナーの正規帯電極性側（負極性側）に大きい電圧を印加することで、供給ローラ１４２と現像ローラ１４１との対向領域で、供給ローラ上の正規帯電極性（負極性）に帯電したトナーが、現像ローラ１４１へ静電的に移動し、現像ローラ１４１にトナーを供給することができる。

本実施形態では、第二ツェナーダイオード５の降伏電圧Ｖｚ２により、現像ローラ１４１と供給ローラ１４２との間の電位差を調整することができる。降伏電圧の大きい第二ツェナーダイオード５を用いることで、現像ローラ１４１と供給ローラ１４２との間の電位差を大きくできる。現像ローラ１４１と供給ローラ１４２との電位差を大きくすることで、供給ローラ１４２から現像ローラ１４１へトナーが静電的に移動しやすくなり、現像ローラ１４１へのトナー供給量が増える。
一方、降伏電圧の小さい第二ツェナーダイオード５を用いることで、現像ローラ１４１と供給ローラ１４２との間の電位差を小さくでき、現像ローラ１４１へのトナー供給量を抑制することができる。

本実施形態では、第一ツェナーダイオード４や第二ツェナーダイオード５を用いて、規制バイアスＶｂｌや供給バイアスＶｓｐを調整しているが、トランジスタや、フォトカプラを用いて規制バイアスＶｂｌや供給バイアスＶｓｐを調整してもよい。しかしながら、ツェナーダイオードを用いることで、トランジスタや、フォトカプラを用いる場合に比べて、外気温度や素子の経時劣化に対して安定した電圧をえることができるという利点があり、好ましい。
また、上記に限らず、現像バイアス電源から出力されたバイアス（電圧）を変更できるものであればよい。

また、上述では、装置本体の電源から出力された電圧を、負極性側へ変化させる電圧変更素子を用いているが、装置本体の電源から出力された電圧を、正極性側へ変化させる電圧変更素子を用いてもよい。この場合は、装置本体の現像バイアス電源３は、供給バイアスＶｓｐとして、供給ローラ１４２に装置本体の現像バイアス電源３から直接バイアスが印加される構成とする。規制ブレードと、現像ローラについては、正極性側へ変化させる電圧変更素子を介して現像バイアス電源３からバイアスが印加されるように構成する。これにより、実施形態と同様、｜Ｖｂ｜＜｜Ｖｂｌ｜＜｜Ｖｓｐ｜の関係を共通の電源から得ることができる。

プロセスカートリッジ１１０は、装置に本体に対して着脱可能に設けられており、例えば、現像装置１４０内のトナーが空となると、新品のプロセスカートリッジ１１０に交換される。
プロセスカートリッジ１１０の機械特性にはバラツキがあり、プロセスカートリッジ毎に、最適な帯電バイアスＶｃ，現像バイアスＶｂ，規制バイアスＶｂｌ，供給バイアスＶｓｐが異なることがある。帯電バイアスＶｃについては、帯電バイアス電源２を調整することで、帯電ローラ１１５にプロセスカートリッジの機械特性に応じた最適な帯電バイアスＶｃを印加することが可能である。

一方、共通の電源（現像バイアス電源３）からバイアスが印加される供給ローラ１４２、規制ブレード１４４、現像ローラ１４１については、電源のバイアス調整で、すべての印加バイアス（供給バイアスＶｓｐ，規制バイアスＶｂｌ，現像バイアスＶｂ）を機械特性に応じた最適なバイアスにすることができない。そこで、規制ブレード１４４、現像ローラ１４１、供給ローラ１４２について、それぞれ個別に電源を設けることも考えられるが、規制ブレード１４４、現像ローラ１４１、供給ローラ１４２について、それぞれ個別に電源を設けると装置のコストアップや装置大型化に繋がってしまうという問題がある。

図５は、従来のバイアス印加を示すブロック図である。
図５に示すように、従来においては、第一ツェナーダイオード４および第二ツェナーダイオード５が装置本体側にあり、規制ブレード１４４及び供給ローラ１４２は、装置本体側のツェナーダイオードを介してバイアスが印加されていた。かかる構成においては、装置本体側で規制バイアスＶｂｌ，供給バイアスＶｓｐが調整され、本体側で調整されたバイアスが、規制ブレード、供給ローラ１４２に印加される構成であった。

そのため、交換されたプロセスカートリッジ１１０によっては、規制ブレード１４４、供給ローラ１４２に印加されるバイアスが、このプロセスカートリッジ１１０の機械特性に応じた最適なバイアスから大きく異なることがある。例えば、規制バイアスＶｂｌが最適値よりも負極性側に大きいと、規制ブレードに静電的に付着するトナー量が多くなり、規制ブレードに固着しやすくなる。規制ブレードにトナーが固着すると、スジ状地汚れが発生し画像品質が悪化する。また、規制バイアスＶｂｌが最適値に対して正極性側に大きいと、トナー帯電量不足が発生し、画像濃度低下など、画像品質が悪化する。

また、供給バイアスが最適値に対して負極性側に大きいと、現像ローラへのトナー供給量が多くなりすぎ現像領域に搬送されるトナー搬送量が規定よりも多くなって画像ムラ、地肌汚れ等が発生し、画像品質が悪化する。また、供給バイアスが最適値に対して正極性側に大きいと、現像ローラへのトナー供給不足による画像濃度低下などの画像品質が悪化する。

さらには、図５に示す従来構成においては、仮に市場に出したマシンで規制バイアスや供給バイアスの設定による不具合が生じ、規制バイアスや供給バイアスの設定変更が必要な場合、マシン内部の高圧電源ユニットの交換となり、多大なサービスコストがかかるという問題も生じる。

これに対し、本実施形態においては、図４に示すようにプロセスカートリッジ側に第一ツェナーダイオード４および第二ツェナーダイオード５を設けている。これにより、プロセスカートリッジの機械特性に応じたツェナーダイオードを取り付けることができ、プロセスカートリッジの機械特性に応じた現像ローラとの電位差が得られるような最適なバイアスを、規制ブレードや供給ローラに印加することができる。これにより、規制ブレードへのトナー固着や、トナー帯電量不足を抑制することができ、画像品質の低下を抑制することができる。また、現像領域へのトナー搬送量を適正にでき、画像ムラ、地肌汚れ、画像濃度低下などの画層品質の低下も抑制することができる。

さらに、市場に出したマシンで規制バイアスや供給バイアスの設定による不具合が生じた場合は、プロセスカートリッジを交換するだけで、規制バイアスや供給バイアスの設定変更でき、サービスコストの低減を図ることができる。

なお、上記プロセスカートリッジの機械特性としては、例えば、帯電ローラの特性（抵抗値など）、感光体の特性（抵抗値や表面粗さなど）、現像ローラの特性（抵抗値や表面粗さなど）、規制ブレードの特性（抵抗値や現像ローラへの当接圧など）、供給ローラの特性（抵抗値、表面粗さなど）が挙げられる。

以下、プロセスカートリッジの特性に応じて組み付けるツェナーダイオードの決定手法の一例について説明する。
図６は、プロセスカートリッジの機械特性のひとつである現像ローラ１４１の表面粗さＲａ［μｍ］と、供給バイアスＶｓｐ［−Ｖ］と、現像領域へのトナー搬送量Ｍ／Ａ［ｍｇ／ｃｍ^２］の関係を示す図である。

図６に示すように、現像ローラ１４１の表面粗さＲａが粗いと現像領域へ搬送されるトナー搬送量Ｍ／Ａが多くなることがわかる。これは、現像ローラ１４１の表面粗さＲａが粗いと現像ローラ１４１とトナーとの間の摩擦力が大きく、トナーを現像ローラ上にひきつけやすくなる。そのため、現像領域へ搬送されるトナー搬送量が多くなる。

また、図６からわかるように、供給ローラ１４２へ印加する供給バイアスＶｓｐの絶対値が大きい（負極性側に大きい）ほど、現像ローラ１４１へ供給されるトナー供給量が多くなるため、現像領域へ搬送されるトナー搬送量が多くなる。

一般的に、現像ローラ１４１の表面粗さＲａの公差は０．６〜１．５［μｍ］であり、これにより、現像領域へのトナー搬送量Ｍ／Ａが、Δ０．４［ｍｇ／ｃｍ^２］ばらつく。
狙いのトナー搬送量は、図６のＡに示すように、０．４［ｍｇ／ｃｍ^２］±αである。
トナー搬送量が、この狙いのトナー搬送量よりも多いと、地汚れ、画像ムラが発生する。低いと画像かすれ、画像濃度の低下などが発生し、画像品質が悪化する。

例えば、現像ローラ１４１の表面粗さＲａの公差の中央値（約１．０［μｍ］）で、狙いのトナー搬送量が得られるように供給バイアスＶｓｐ（約−３５０Ｖ）を設定したとしても、表面粗さが０．６［μｍ］の現像ローラが配設されたプロセスカートリッジにおいては、トナー搬送量不足となり、画像かすれ、画像濃度の低下などが発生することになる。また、表面粗さが１．５［μｍ］の現像ローラが配設されたプロセスカートリッジにおいては、トナー搬送量過多による地汚れ、画像ムラが発生する。

このように、プロセスカートリッジ１１０の機械特性である現像ローラ１４１の表面粗さに応じて、供給バイアスＶｓｐを変更しないと、プロセスカートリッジの機械特性のバラツキとしての現像ローラの表面粗さＲａのバラツキにより画質に影響を及ぼしてしまう。

下記表１は、プロセスカートリッジに配設された現像ローラ１４１の表面粗さＲａと、組みつけられた第二ツェナーダイオードの降伏電圧Ｖｚ２と、供給バイアスＶｓｐとの関係の一例を示すものである。

まず、プロセスカートリッジの組み付け工程にて現像ローラ１４１の表面粗さＲａを測定する。この測定結果に基づいて、プロセスカートリッジ内の回路に組み込む第二ツェナーダイオードを決定する。例えば、現像ローラの表面粗さＲａの測定結果が０．６〜０．９［μｍ］であれば、表１に示すように、降伏電圧Ｖｚ２＝−２００Ｖの第二ツェナーダイオード５を回路に組み込む。これにより、現像ローラの表面粗さＲａに応じた最適な供給バイアスを、供給ローラ１４２に印加することができる。

具体的には、降伏電圧Ｖｚ２＝−２００Ｖの第二ツェナーダイオード５が組み込まれた回路基板と、降伏電圧Ｖｚ２＝−１００Ｖの第二ツェナーダイオード５が組み込まれた回路基板と、第二ツェナーダイオード５が組み込まれていない回路基板とを用意しておく。各回路基板は、互いに異なる色にするなどで、目視で区別できるようにするのが好ましい。
表面粗さＲａの測定結果に対応する降伏電圧のツェナーダイオードが組み込まれた回路基板を、ネジ止め等によりプロセスカートリッジの所定の位置に組み付ける。

これにより、プロセスカートリッジ１１０の機械特性である現像ローラの表面粗さに応じた供給バイアスを供給ローラに印加することができ、地汚れ、画像ムラ等の画像品質の低下を抑制することができる。

図７は、プロセスカートリッジ１１０の機械特性としての規制ブレード１４４の当接圧Ｆ［Ｎ／ｍ］と、供給バイアスＶｓｐ［−Ｖ］と現像領域へのトナー搬送量Ｍ／Ａ［ｍｇ／ｃｍ^２］の関係を示す図である。
図７に示すように、当接圧Ｆが高いと規制ブレード１４４と現像ローラ１４１との規制ニップＮで供給された現像ローラ上のトナー層が規制されやすくなるので、トナー搬送量Ｍ／Ａが低くなる。製造誤差や、規制ブレード１４４の組み付け誤差などにより規制ブレード１４４の現像ローラへの当接圧は、３０〜５４［Ｎ／ｍ］の範囲にばらつく。よって、プロセスカートリッジの機械特性としての規制ブレード１４４の当接圧に応じて、供給バイアスを調整しないと、トナー搬送量が狙いのトナー搬送量（０．４±α［ｍｇ／ｃｍ^２］）とはならず、地汚れ、画像ムラ、画像濃度の低下などの画像品質の低下を引き起こしてしまう。

よって、プロセスカートリッジ１１０の機械特性である規制ブレード１４４の当接圧に応じてプロセスカートリッジ１１０に組み付ける第二ツェナーダイオード５を変えることで、供給バイアスＶｓｐを規制ブレード１４４の当接圧に応じた最適な供給バイアスにすることができ、狙いのトナー搬送量にすることができる。これにより、地汚れ、画像ムラ等の画像品質の低下を抑制することができる。

また、規制ブレード１４４の当接圧Ｆ［Ｎ／ｍ］により現像領域へ搬送されたトナー帯電量が変化することもある。例えば、当接圧Ｆが低いときは、規制ニップＮを通過する際の摩擦帯電量が低下し、現像ローラ上のトナーを狙いの帯電量にすることができず、画像濃度低下などが生じるおそれがある。よって、この場合は、規制バイアスを負極性側に大きくし現像ローラと規制ブレードとの電位差を大きくして規制ニップを通過するトナーに注入される電荷量を多くするのが好ましい。

よって、規制ブレード１４４の当接圧に応じて、プロセスカートリッジ１１０に組み込む第一ツェナーダイオード４を変更するのが好ましい。これにより、プロセスカートリッジの機械特性である規制ブレードの当接圧に応じた最適な規制バイアスＶｂｌを規制ブレード１４４に印加することができる。これにより、画像品質の低下を抑制することができる。

また、本発明は、静電クリーニング装置にも適用することができる。
図８は、静電クリーニング装置１０の一例を示す図である。
静電クリーニング装置１０は、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられており、被清掃部材である像担持ベルト８のトナーのうち正規帯電極性である負極性トナーをクリーニングするための第一クリーニング部１０ａと、像担持ベルト８上のトナーのうち正規帯電極性と逆極性である正極性トナーをクリーニングする第二クリーニング部１０ｂとを有している。

第一クリーニング部１０ａは、ブラシローラとしての第一クリーニングブラシローラ１１、第一クリーニングブラシローラ１１に付着したトナーを回収する第一回収ローラ１２、第一回収ローラ１２に当接して第一回収ローラ表面からトナーを掻き取るトナー掻き取り部材としての第一掻き取りブレード１３を備えている。

第二クリーニング部１０ｂは、第一クリーニング部１０ａよりも像担持ベルト８移動方向下流側に配置され、第二クリーニングブラシローラ１４、第二回収ローラ１５、第二掻き取りブレード１６を備えている。

第一クリーニングブラシローラ１１には、トナーの正規帯電極性と反対極性（正極性）の電圧が印加されており、像担持ベルト８と第一クリーニングブラシローラ１１表面電位との電位差で形成される電界により、像担持ベルト８上の負極性に帯電したトナーを静電的に吸着して第一クリーニングブラシローラ１１へ移動させる。第一クリーニングブラシローラ１１に移動した負極性のトナーは、第一クリーニングブラシローラ１１よりも値が大きな正極性の電圧が印加された第一回収ローラ１２との当接位置まで移送される。そして、第一クリーニングブラシローラ１１の表面電位と第一回収ローラ１２の表面電位との電位差で形成される電界により、第一クリーニングブラシローラ１１上に移動したトナーを静電的に吸着して第一回収ローラ１２上へ移動させ、第一回収ローラ１２に移動した負極性のトナーは、第一掻き取りブレード１３により第一回収ローラ表面から掻き落とされる。第一掻き取りブレード１３により掻き落とされたトナーは、排出スクリュー１７で装置外に排出される。

第一クリーニングブラシローラ１１により除去できたかった像担持ベルト８上の正極性の転写残トナーは、第二クリーニングブラシローラ１４の位置に移送される。第二クリーニングブラシローラ１４には、トナーの正規帯電極性と同極性（負極性）の電圧が印加されており、像担持ベルト８と第二クリーニングブラシローラ１４表面電位との電位差で形成される電界により、像担持ベルト８上の正極性に帯電したトナーを静電的に吸着して第二クリーニングブラシローラ１４へ移動させる。第二クリーニングブラシローラ１４に移動した正極性のトナーは、第二クリーニングブラシローラ１４よりも値が大きな負極性の電圧が印加された第二回収ローラ１５との当接位置まで移送される。そして、第二クリーニングブラシローラ１４の表面電位と第二回収ローラ１５の表面電位との電位差で形成される電界により、第二クリーニングブラシローラ１４上に移動したトナーを静電的に吸着して第二回収ローラ１５上へ移動させる。第二回収ローラ１５に移動した正極性のトナーは、第二掻き取りブレード１６により第二回収ローラ表面から掻き落とされる。第二掻き取りブレード１６により掻き落とされたトナーは、排出スクリュー１７で装置外に排出される。

図９は、静電クリーニング装置１０と、電源とを示すブロック図である。
第一クリーニングブラシローラ１１、第一回収ローラ１２には、それぞれ装置本体１に設けられた第一電源２０ａから正極性の電圧が印加されている。第一電源２０ａからの電圧が、電圧変更素子としての抵抗Ｒ１１により第一クリーニング電圧に調整され、第一クリーニングブラシローラ１１に印加される。また、第一電源２０ａからの電圧が、電圧変更素子としての抵抗Ｒ１２により、第一クリーニングブラシローラ１１への電圧値よりも値の大きな正極性の第一回収電圧に変更され印加される。

また、第二クリーニングブラシローラ１４、第二回収ローラ１５には、それぞれ装置本体１に設けられた第二電源２０ｂから負極性の電圧が印加されている。第二電源２０ｂからの電圧が、電圧変更素子としての抵抗Ｒ１３により第二クリーニング電圧に調整され、第二クリーニングブラシローラ１４に印加される。また、第二電源２０ｂからの電圧が、電圧変更素子としての抵抗Ｒ１４により、第二クリーニングブラシローラ１４への電圧値よりも値の大きな負極性の第二回収電圧に変更され印加される。

そして、電圧変更素子である抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４は、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられた静電クリーニング装置１０に設けることで、静電クリーニング装置１０の機械特性に応じた抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４を組み付けることができる。これにより、静電クリーニング装置１０が交換されても、この静電クリーニング装置の機械特性に応じた最適な電圧を、各クリーニングブラシ、各回収ローラに印加することができ、良好なクリーニング性を維持することができる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
現像バイアス電源３などの画像形成装置本体の共通の電源から電圧が印加される複数の電圧被印加部材（本実施形態では、現像ローラ１４１、供給ローラ１４２、規制ブレード１４４）を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１１０などの画像形成ユニットにおいて、電源から出力された電圧の値を変更するツェナーダイオードなどの電圧変更素子を備え、複数の電圧被印加部材のうち少なくともひとつ（本実施形態では、供給ローラ１４２および規制ブレード１４４）は、電圧変更素子を介して、電源の電圧が印加される。
画像形成ユニットの機械特性に応じて、各電圧被印加部材に印加する最適な電圧が異なる。
画像形成装置本体側に設けた電圧変更素子で電源から出力された電圧の値を変更して、画像形成ユニットの各電圧被印加部材に電圧を印加する場合、画像形成ユニットが交換されると、画像形成装置側で変更した電圧が、交換された画像形成ユニットの機械特性に対応せず、交換された画像形成ユニットが備える電圧被印加部材に最適な電圧が印加されず、画像品質が悪くなるおそれがある。
これに対し、態様１では、画像形成ユニット側に電圧変更素子を設けることで、この画像形成ユニットの機械特性に応じた電圧変更素子を画像形成ユニットに組み付けることができる。その結果、この電圧変更素子を介して電源の電圧が印加される電圧被印加部材の印加電圧を、この画像形成ユニットの機械特性に応じた最適な電圧にすることができ、画像形成ユニットの機械特性のバラツキによる画像品質が悪化するのを抑制することができる。

（態様２）
態様１において、電圧変更素子が電圧降下素子である。
これによれば、実施形態で説明したように、現像バイアス電源３などの装置本体の電源から出力された電圧を、負極性側に大きくできる。

（態様３）
態様２において、電圧降下素子がツェナーダイオードである。
これによれば、実施形態で説明したように、トランジスタや、フォトカプラを用いる場合に比べて、外気温度や素子の経時劣化に対して安定した電圧をえることができるという利点がある。

（態様４）
態様１乃至３いずれかにおいて、複数の電圧被印加部材が、現像ローラ１４１などの現像剤担持体、現像剤担持体に担持されたトナーなどの現像剤を規制する規制ブレード１４４などの規制部材および現像剤担持体に現像剤を供給する供給ローラ１４２などの供給部材である。
これによれば、実施形態で説明したように、現像ローラ１４１などの現像剤担持体、規制ブレード１４４などの規制部材および供給ローラ１４２などの供給部材に、共通電源で電圧を印加することができ、装置のコストダウンを図ることができ、現像剤担持体に印加する現像バイアス、規制部材に印加する規制バイアス、供給部材に印加する供給バイアスを、画像形成ユニットの特性に応じた最適なバイアスを印加することができる。

（態様５）
態様１乃至４いずれか一項において、当該画像形成ユニットの機械特性のバラツキに応じた電圧変更素子を備える。
これによれば、電圧変更素子を介して電圧が印加され電圧被印加部材に印加される電圧を、画像形成ユニットの機械特性に応じた最適な値にすることができる。

（態様６）
態様５において、電圧変更素子を介して、前記電源の電圧が印加される電圧被印加部材が、現像ローラ１４１などの現像剤担持体に現像剤を供給する供給ローラ１４２などの供給部材であり、機械特性が、現像剤担持体の表面粗さである。
これによれば、実施形態で説明したように、前記現像剤担持体の表面粗さＲａに応じた最適な電圧を供給ローラ１４２などの供給部材に印加することができ、現像領域に搬送する現像剤搬送量を狙いの搬送量にでき、画像品質の低下を抑制することができる。

（態様７）
態様５または６において、電圧変更素子を介して、電源の電圧が印加される電圧被印加部材が、現像ローラ１４１などの現像剤担持体に現像剤を供給する供給ローラなどの供給部材であり、機械特性が、規制部材の現像剤担持体に対する当接圧である。
これによれば、実施形態で説明したように、規制ブレード１４４などの規制部材の現像剤担持体に対する当接圧に応じた最適な電圧を供給ローラ１４２などの供給部材に印加することができ、現像領域に搬送する現像剤搬送量を狙いの搬送量にでき、画像品質の低下を抑制することができる。

（態様８）
装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットを備えた画像形成装置において、
前記着脱ユニットとして、態様１乃至７いずれか一項に記載の画像形成ユニットを用いた。
これによれば、良好な画像品質を維持することができる。

１ ：装置本体
２ ：帯電バイアス電源
３ ：現像バイアス電源
４ ：第一ツェナーダイオード
５ ：第二ツェナーダイオード
８ ：像担持ベルト
１０ ：静電クリーニング装置
１０ａ ：第一クリーニング部
１０ｂ ：第二クリーニング部
１１ ：第一クリーニングブラシローラ
１２ ：第一回収ローラ
１３ ：第一掻き取りブレード
１４ ：第二クリーニングブラシローラ
１５ ：第二回収ローラ
１６ ：第二掻き取りブレード
１７ ：排出スクリュー
２０ａ ：第一電源
２０ｂ ：第二電源
１００ ：プリンタ
１１０ ：プロセスカートリッジ
１１５ ：帯電ローラ
１３０ ：感光体
１４０ ：現像装置
１４１ ：現像ローラ
１４２ ：供給ローラ
１４４ ：規制ブレード
Ｆ ：当接圧
Ｎ ：規制ニップ
Ｒ１１ ：抵抗
Ｒ１２ ：抵抗
Ｒ１３ ：抵抗
Ｒ１４ ：抵抗
Ｖｂ ：現像バイアス
Ｖｂｌ ：規制バイアス
Ｖｃ ：帯電バイアス
Ｖｓｐ ：供給バイアス
Ｖｚ１ ：降伏電圧
Ｖｚ２ ：降伏電圧

特開２０１５−９６９３１号公報

Claims (8)

1. 画像形成装置本体の共通の電源から電圧が印加される複数の電圧被印加部材を備え、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットにおいて、
   前記電源から出力された電圧の値を変更する電圧変更素子を備え、複数の電圧被印加部材のうち少なくともひとつは、前記電圧変更素子を介して、前記電源の電圧が印加されることを特徴とする画像形成ユニット。
2. 請求項１に記載の画像形成ユニットにおいて、
   前記電圧変更素子が電圧降下素子であることを特徴とする画像形成ユニット。
3. 請求項２に記載の画像形成ユニットにおいて、
   前記電圧降下素子がツェナーダイオードであることを特徴とする画像形成ユニット。
4. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像形成ユニットにおいて、
   複数の電圧被印加部材が、現像剤担持体、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する規制部材および前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材であることを特徴とする画像形成ユニット。
5. 請求項1乃至４いずれか一項に記載の画像形成ユニットにおいて、
   当該画像形成ユニットの機械特性のバラツキに応じた電圧変更素子を備えることを特徴とする画像形成ユニット。
6. 請求項５に記載の画像形成ユニットにおいて、
   前記電圧変更素子を介して、前記電源の電圧が印加される電圧被印加部材が、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材であり、
   前記機械特性が、前記現像剤担持体の表面粗さであることを特徴とする画像形成ユニット。
7. 請求項５または６に記載の画像形成ユニットにおいて、
   前記電圧変更素子を介して、前記電源の電圧が印加される電圧被印加部材が、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材であり、
   前記機械特性が、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する規制部材の前記現像剤担持体に対する当接圧であることを特徴とする画像形成ユニット。
8. 装置本体に対して着脱可能な画像形成ユニットを備えた画像形成装置において、
   前記画像形成ユニットとして、請求項１乃至７いずれか一項に記載の画像形成ユニットを用いたことを特徴とする画像形成装置。

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