JP3587002B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触帯電器を用いた電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置、及び、接触帯電器を用いた画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真感光体等の像担持体に対して帯電を行う帯電器としては、非接触帯電器であるコロナ放電器等が広く用いられていた。近年では、省スペース、低コスト、電源の簡略化、Ｏ３ 発生が少ない等の理由から、接触帯電器が用いられてきている。前記接触帯電器としては、例えば、導電性の芯材上に導電性ゴム層が被覆され、該導電性ゴム層上に保護層が形成されてなり、特定の圧力で像担持体に当接され、該像担持体を均一に帯電させる機能を有する帯電ローラ等が知られている。
【０００３】
しかし、前記接触帯電器は、像担持体に直接接触しているため、前記導電性ゴム層や前記保護層の材質や製造条件によっては以下のような問題がある。即ち、トナー等で汚れていない新しい状態で高温高湿下に長期間放置された接触帯電器を用いて画像形成を行うと、該接触帯電器の接触位置に対応して黒筋が発生することがあるという問題である。
この問題は、接触帯電器が所定の圧力で像担持体に圧接しているため、導電性ゴム層内部の低分子成分の保護層外への染み出し、表面層の塑性変形等により像担持体と接触帯電器との密着性が増加し両者を引き剥がす際の両者間での電荷交換、等が生じてしまうことに起因すると推測される。また、像担持体の帯電電位極性（以下「帯電極性」と称することもある。）と逆極性の電荷が像担持体に負荷された場合、その電荷はバルク方向に注入／トラップされ（以下「静電メモリー」と称することがある。）、像担持体の帯電性又は光感度が、接触帯電器との密着部において変化し、特にハーフトーン画像で濃度差が生じてしまうことに起因すると推測される。
【０００４】
そこで、保護層の材質や厚みを適宜選択して低分子成分の導電性ゴム層からの染み出しを低減させたり、導電性ゴム層や保護層の材質や加硫条件等の製造条件を適宜選択して該低分子成分の導電性ゴム層からの染み出しを低減させることも検討に値する。ところが、これらの場合、接触帯電器の抵抗値が高くなりすぎ帯電不良を引き起こしたり、接触帯電器本来の機能を持たせるための材料の選択の自由度が低下したり、製造の工程管理が難しくなり生産性が低下したりする不都合が生じてしまう。
また、画像形成サイクル以外では接触帯電器と像担持体とを分離させることや、像担持体及び接触帯電器の少なくとも一方が未使用時の際にスペーサを用いて該像担持体と該接触帯電器とを分離させることが提案されているが、これらの場合、装置が複雑になりコストが高くなってしまうという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、接触帯電器の材料選択の自由度や製造工程選択の自由度を確保しつつ、接触帯電器と像担持体を剥離する時に生じる電荷交換による像担持体への静電メモリーを確実に防止し、接触帯電器の接触位置に対応した黒筋の発生等を確実に防止し、高品質の画像を形成し得る画像形成方法、及び、そのような機能を有する構造の簡単な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
（１） 像担持体及び接触帯電器を少なくとも備えてなる画像形成装置において、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように前記接触帯電器の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
（２） 像担持体及び接触帯電器を少なくとも備えてなる画像形成装置において、前記像担持体及び接触帯電器が、画像形成装置に脱着可能なカートリッジで構成されており、前記カートリッジの交換後における前記像担持体の最初の回転時に、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に少なくとも該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に、該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように前記接触帯電器の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
（３） 像担持体及び接触帯電器を少なくとも備えてなる画像形成装置において、前記像担持体及び接触帯電器が、画像形成装置に脱着可能なカートリッジで構成されており、該カートリッジが未使用か否かを検知する検知手段を備えており、前記検知手段によって前記カートリッジの交換後における前記像担持体の最初の回転が検知されたときに、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に少なくとも該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に、該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように前記接触帯電器の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
（４） 前記像担持体の回転開始時は予め定めた所定値未満の直流電圧を前記像担持体へ印加し、前記像担持体に静電潜像を形成するときは、前記所定値の直流電圧を前記像担持体へ印加することにより、前記直流電圧を経時的に変化させる前記の（１）から（３）のいずれかに記載の画像形成装置である。
（５） 像担持体上にトナー画像を形成する工程及び該トナー画像を転写材上に転写する工程を少なくとも含む画像形成方法において、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加することを特徴とする画像形成方法である。
（６） 前記像担持体の回転開始時は予め定めた所定値未満の直流電圧を前記像担持体へ印加し、前記像担持体に静電潜像を形成するときは、前記所定値の直流電圧を前記像担持体へ印加することにより、前記直流電圧を経時的に変化させる請求項５に記載の画像形成方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成方法及び画像形成装置について詳細に説明する。
本発明の画像形成方法は、像担持体上にトナー画像を形成する工程（以下「画像形成工程」と称することがある。）及び該トナー画像を転写材上に転写する工程（以下「転写工程」と称することがある。）を少なくとも含む。本発明の画像形成方法は、本発明の画像形成装置を用いて好適に実施することができる。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、像担持体と接触帯電器と制御手段とを少なくとも備えてなり、更に像露光器、現像器、転写帯電器、定着器等の公知の機器を必要に応じて備えてなる。
本発明の画像形成装置の一例としては、例えば図１に示す通りであり、像担持体としての感光体１と、接触帯電器としての帯電ロール２と、像露光器３と、現像器４と、転写帯電器としての転写ロール５と、クリーナ７と、定着器６とを備えてなる。
【０００９】
前記画像形成工程は、像担持体に対して、帯電、像露光及び現像を少なくとも行う工程である。この画像形成工程は、本発明の画像形成装置における像担持体、接触帯電器、像露光器、現像器等を用いて好適に行うことができる。
【００１０】
前記像担持体としては、その材質、形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、それ自体公知の電子写真感光体、静電潜像担持体等が好適に挙げられる。なお、図１に示す画像形成装置における像担持体は、ドラム状の感光体１である。
【００１１】
前記帯電は、前記像担持体の表面に適宜選択した電圧を印加し該表面を帯電させる操作であり、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器を適宜選択し、これを用いて行うことができる。これらの接触帯電器は、前記像担持体に対し、直流電圧及び／又は交流電圧を、所望のタイミング、時間、強さ等を変更自在に印加することができる機能を有する。
本発明の画像形成装置は、これらの接触帯電器を備えている。図１に示す画像形成装置における接触帯電器は、帯電ロール２であり、像担持体としての感光体１に均一に直流電圧及び／又は交流電圧を印加することができる。感光体１は、この帯電ロール２により均一に帯電される。
【００１２】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、前記帯電に関し、前記像担持体の表面に電圧を特定のタイミングで印加する必要がある。即ち、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始と同時又はそれよりも早い時に少なくとも該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加することが必要である。
【００１３】
このような電圧の印加のタイミングの制御は、本発明の画像形成装置における制御手段を用いて好適に行うことができる。前記制御手段は、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始と同時又はそれよりも早い時に該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ遅くとも前記像担持体の回転開始後に、該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように、前記接触帯電器の作動を制御する機能を有する。このような制御手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。なお、図１に示す画像形成装置における制御手段は図示されていない。
【００１４】
本発明においては、前記像担持体の表面に電圧を印加するタイミングとしては、上記特定のタイミングであればよく、目的に応じて任意のタイミングを選択することができる。これらのタイミングの具体例の幾つかを以下に示す。
【００１５】
図３〜６は、前記接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートを示す図、換言すると、これらは、前記接触帯電器による前記像担持体への電圧印加のタイミングを示す図である。
図４及び図６においては、前記像担持体の回転開始よりも早い時に該像担持体に直流電圧を印加する。一方、図３及び図５においては、前記像担持体と接触帯電器とを引き離す回転と同時に（像担持体と接触帯電器とが相対運動を始める瞬間に）、即ち前記像担持体の回転開始と同時に、該像担持体に直流電圧を印加する。
【００１６】
なお、ここで印加される前記直流電圧の極性は、前記像担持体の帯電極性と同極性である。前記直流電圧の大きさは、前記像担持体の種類や、目的等に応じて異なり一概に規定することはできないが、本発明の効果を害しない範囲において適宜選択することができる。
また、画像形成サイクルにおいて使用した像担持体の表面には、クリーニングブレード等のクリーニング部材（図１に示す画像形成装置ではクリーナ７）によっても除去されなかったトナーが僅かに付着しており、該トナーがスペーサー材として機能し、前記像担持体と接触帯電器との均一な直接接触が阻害される。このため、前記「像担持体と接触帯電器とを引き離す回転」は、通常の画像形成サイクルにおける像担持体の回転を意味するが、本発明においては、それに限られず、画像形成装置の起動時におけるウォームアップ等による像担持体の回転、特にトナー等で汚れていない新しい状態における像担持体の最初の回転なども含む意味である。
【００１７】
以上のようなタイミングで直流電圧を像担持体に印加すると、該像担持体への注入電荷を阻止する電界を該像担持体に形成し、該像担持体への電荷の注入を抑制し、接触帯電器と像担持体とを剥離する際に生じる電荷交換による該像担持体への静電メモリーを確実に防止することができる。その結果、接触帯電器の接触位置に対応した黒筋の発生等を確実に防止し、画像の品質低下を効果的に防止し、常に高品質の画像を形成することができる。
【００１８】
本発明においては、前記像担持体及び／又は接触帯電器が、画像形成装置に脱着不能に備えられていてもよいし、あるいは脱着可能に備えられていてもよい。後者の場合には、前記像担持体及び接触帯電器として、例えば、カートリッジ式の像担持体及び接触帯電器を使用することができる。このカートリッジ式の像担持体及び接触帯電器を使用する場合、該接触帯電器の交換後における前記像担持体の最初の回転時に少なくとも上述のタイミングで該像担持体に直流電圧を印加することにより、該像担持体への静電メモリーを確実に防止することができる。
【００１９】
前記カートリッジ式の像担持体及び接触帯電器を使用する場合には、画像形成装置に装着されたカートリッジ式の像担持体及び接触帯電器が未使用か否かを検知する検知手段を該画像形成装置に装備しておき、該検知手段により、接触帯電器の交換後における像担持体の最初の回転を検知するようにしてもよい。前記検知手段としては、特に制限はなくそれ自体公知のものが挙げられ、市販の電子写真装置等の画像形成装置に掲載されている検知手段を好適に使用することができる。例えば、脱着可能なカートリッジに書き込み可能な不揮発性メモリーを配し、画像形成装置本体にそのメモリーに対する読み取り／書き込み可能な装備を具備させ、これを前記検知手段として使用してもよい。
【００２０】
このような検知手段を画像形成装置に掲載すると、該検知手段により、前記接触帯電器が未使用の状態か否かを検知し、該接触帯電器の交換後における前記像担持体の最初の回転時に少なくとも上述のタイミングで該像担持体に直流電圧を印加することができる。また、前記検知手段を画像形成装置に掲載しなくとも、カートリッジ式の像担持体及び接触帯電器の脱着時及び画像形成装置の起動時に上述の特定のタイミングで前記像担持体に直流電圧を印加することができる。
【００２１】
ところで、前記像担持体と前記接触帯電器との剥離回転と同時に電界を形成するのは、該像担持体の回転モータ及び該接触帯電器の電源の起動レスポンスの固体（製品）間差を考慮すると困難な場合がある。このような場合には、図４又は図６に示すように、前記像担持体と前記接触帯電器とを引き離す回転よりも早い時に、該像担持体に直流電圧を印加するのが好ましい。そうすると、該像担持体の回転モータ及び該接触帯電器の電源の起動レスポンスの固体（製品）間差があったとしても、該像担持体への電荷の注入を防止し、該像担持体への静電メモリーを確実に防止し、画像の品質低下を効果的に防止することができる。
【００２２】
また、前記像担持体と前記接触帯電器とを引き離す回転と同時又はそれよりも早い時に像担持体に直流電圧を印加することは、静止した状態にある像担持体に直流電圧を印加することを意味し、該像担持体が絶縁性の低い材質で形成されている場合には、該像担持体が絶縁破壊するおそれがある。そこで、このような場合には、接触帯電器により印加する直流電圧を経時的に変化させることにより、即ち、最初、即ち剥離回転時には低い直流電圧を像担持体に印加し、画像形成時（プリント時）には通常の直流電圧に切り替えることにより、電気絶縁性の低い材質で形成された像担持体を使用しても、該像担持体が絶縁破壊することなく、該像担持体への電荷の注入を抑制し、該像担持体への静電メモリーを確実に防止し、画像の品質低下を効果的に防止することができる。更に、前記像担持体に印加する前記直流電圧を経時的に変化させると、絶縁破壊やスパッタリング等の放電による該像担持体の損傷を軽減させることもできる。
【００２３】
本発明においては、前記接触帯電器が、前記像担持体に前記直流電圧を印加した後で、更に該接触帯電器が、前記像担持体に交流電圧をも印加する。この交流電圧を印加した際には、前記像担持体には既に直流電圧が印加されているので、前記像担持体には、該直流電圧と該交流電圧とが重畳された電圧が印加されることになる。
本発明において、前記接触帯電器から前記像担持体に対して、前記交流電圧を印加するタイミングとしては、前記直流電流の印加後でかつ遅くとも前記像担持体の回転開始後である必要がある。前記交流電圧は、前記直流電圧の印加後であれば、前記像担持体の回転開始前に印加してもよいし、前記像担持体の回転開始と同時又はそれより後であってもよい。前者の具体例としては、図４に示すようなタイミングで交流電圧を印加する場合などが挙げられる。また、後者の具体例としては、図３、図５及び図６に示すようなタイミングで交流電圧を印加する場合などが挙げられる。
なお、前記交流電圧の大きさは、前記像担持体の種類や、目的等に応じて異なり一概に規定することはできないが、本発明の効果を害しない範囲において適宜選択することができる。
【００２４】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、以上のようにして、前記像担持体に直流電圧及び交流電圧を印加させた後で、前記像露光器を用いて該像担持体上に像露光を行う。具体的には、図３〜６に示すように、前記像担持体に対して直流電圧及び交流電圧の印加が開始された後で、像露光器を起動させ、該像担持体に対して像露光を行う。
【００２５】
前記像露光は、該帯電がなされた像担持体の表面に、形成すべき画像に対応して像様に露光して静電潜像を形成する操作であり、例えば半導体レーザ光の外、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の公知の光源を利用した公知の像露光器を用いて行うことができる。
本発明の画像形成装置は、これらの像露光器を備えている。図１に示す画像形成装置における像露光器は、像露光器３であり、像担持体としての感光体１にレーザー光を露光（照射）して該感光体１上に静電潜像を形成することができる機能を有する。このため、感光体１は、この像露光器３により像様の露光を受け、その表面に、形成すべき所望の画像に対応した静電潜像が形成される。
【００２６】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、以上のようにして、前記像担持体に静電潜像を形成した後で、前記現像器を用いて該静電潜像を現像する。前記現像は、該静電潜像を前記本発明の静電荷像現像剤を用いて現像する操作であり、例えば、前記静電潜像に現像剤を接触又は非接触させることにより、該静電潜像を現像する機能を有する現像器を用いて行うことができる。前記現像器としては、前記機能を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよい。
【００２７】
前記現像器に収容させる現像剤としては、トナーからなる一成分系現像剤であってもよいし、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤であってもよい。前記トナーとしては、特に制限はないが、単色用現像の場合には一般にブラックトナーが用いられ、多色用現像の場合には、一般にブラックトナーの外、マゼンタ、イエロー及びシアンから選択される有彩色トナーが用いられ、フルカラーの場合には、ブラックトナー、マゼンタトナー、イエロートナー及びシアントナーが用いられる。
【００２８】
本発明の画像形成装置は、前記現像器を備えている。図１に示す画像形成装置における現像器は、単色用の現像器４であり、ブラックトナーを内部に収容し、このブラックトナーを回転ロールを用いて、前記静電潜像に接触させることにより、該静電潜像を現像する機能を有する。その結果、感光体１は、この現像器４により、その表面に形成された静電潜像が現像され、その表面にトナー画像が形成される。
【００２９】
前記転写工程は、前記トナー画像を転写材上に転写する工程である。この転写工程は、本発明の画像形成装置における転写帯電器等を用いて好適に行うことができる。
前記転写は、例えば、公知の転写帯電器等を用い、コロナ放電による非接触転写、転写ベルト、転写ローラ等による接触転写などにより行うことができる。本発明の画像形成装置は、前記転写帯電器を備えている。図１に示す画像形成装置における転写帯電器は、接触帯電器である転写ロール５であり、電界を形成して感光体１上のトナー画像を前記転写材上に転写させる機能を有する。この転写ロール５の作用により、感光体１上のトナー画像は、転写材上に転写される。
なお、前記転写材としては、特に制限はなく、それ自体公知の市販のコピー用紙などが挙げられる。
【００３０】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、その後さらに、定着を行うことができる。前記定着は、例えば、熱ローラ定着器などの公知の定着器を用いて行うことができる。本発明の画像形成装置は、前記定着器を備えている。図１に示す画像形成装置における定着器は、熱ロール型の定着器６であり、前記転写材上に転写されたトナー画像を前記転写材上に熱定着させる機能を有する。この定着器６の作用により、感光体１上のトナー画像は、転写材上に強固に定着される。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。以下の実施例は、本発明の画像形成装置を用いた本発明の画像形成方法の実施例である。
【００３２】
（実施例１）
実施例１において使用した画像形成装置は、図１に示す画像形成装置であり、レーザープリンターである。
この画像形成装置は、感光体１と、帯電ロール２と、像露光器３と、現像器４と、転写ロール５と、定着器６と、クリーナ７と、図示しない制御器とを備えてなる。
この画像形成装置においては、帯電ロール２が、像担持体である有機の感光体１に対し、ある一定の圧力で接触・従動し、前記制御器からの信号に基づき図６に示すタイミングで直流電圧及び交流電圧を印加する。感光体１は、帯電ロール２の作用により負極性に均一に帯電される。このとき、感光体１への注入電荷を阻止する電界が感光体１に形成されているので、感光体１への電荷の注入が抑制され、帯電ロール２と感光体１とを剥離する際に生じる電荷交換による感光体１への静電メモリーが確実に防止される。次に、像露光器３が、帯電した感光体１に対して像様の露光を行い、感光体１上に静電潜像を形成する。該静電潜像は、現像器４により、トナーを含む現像剤にて現像され、感光体１上にトナー画像が形成される。感光体１上に形成された該トナー画像は、転写ロール５により転写紙に転写される。転写紙に転写されたトナー画像は、定着器６により熱定着される。なお、転写後に感光体１上に残留する現像剤は、クリーナ７により清掃される。以上の結果、感光体１と帯電ロール２との接触位置に対応した黒筋の発生等を招くことなく、常に高品質の画像が形成される。
【００３３】
なお、この画像形成装置において、帯電ロール２は、図２に示す通り、帯電ロール芯材９と、その上に被覆された導電性ゴム層１０と、その上に被覆された最表層としての表面保護層１１とを有してなる。該帯電ロール２、感光体１、現像器４及びクリーナ７は、カートリッジ式に設計されており、容易に画像形成装置から脱着し得るようになっている。感光体１と帯電ロール２とは１つのカートリッジ内に装備されている。
【００３４】
また、この画像形成装置においては、カートリッジ式の帯電ロール２が、未使用か否かを検知する検知手段（図示せず）が装備されており、該検知手段が、帯電ロール２の交換後における感光体１の最初の回転を検知するように設計されている。更に、該検知手段が、帯電ロール２が未使用の状態か否かを検知した信号を前記制御手段に送信し、前記制御手段が、帯電ロール２の交換後における感光体１の最初の回転に際して、少なくとも図６に示すようなタイミングで感光体１に直流電圧及び交流電圧を印加し得るように設計されている。
【００３５】
実施例１においては、上述の画像形成装置を用い、４３℃、９０％ＲＨの環境下で１６８時間保管され、トナー等で汚れていない新しい、感光体１と帯電ロール２とを装備したカートリッジを用いた。帯電ロール２の通電タイミングは、上述の通り、図７に示すシーケンスに従った。以上の条件にて、プリント（画像形成）テストを行い、該カートリッジの保管時において該帯電ロール２が接触していた部分での感光体周期の画質欠陥（黒筋）を調べた。
ここで、帯電ロール２から感光体１に対して、感光体１の回転開始前１０００ｍｓから回転開始後５０ｍｓまでは−２５０Ｖの直流電圧のみを印加し、感光体の回転開始後５０ｍｓ以降は通常プリントを行う時の電圧条件である交流電圧１８００Ｖｐ−ｐに直流電圧−４３０Ｖを重畳した電圧を印加した。
【００３６】
その結果、図６に示すシーケンスで帯電を行った場合には、該カートリッジの保管時において該帯電ロール２が接触していた部分での感光体周期の画質欠陥（黒筋）は未発生であった。また、同シーケンスにて２０，０００枚のプリントテストを実施したが、感光体１の絶縁破壊等の不具合は発生せず、良好な画質維持性が得られた。
【００３７】
（実施例２）
実施例１において、帯電のタイミングを図３〜５及び表１に示すシーケンスのタイミング及び電圧条件に変更した外は、実施例１と同様にしてプリント（画像形成）テストを行った。その結果、カートリッジの保管時において帯電ロール２が接触していた部分での感光体周期の画質欠陥（黒筋）は未発生であった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
（比較例１）
実施例１において、帯電のタイミングを図７に示すシーケンスのタイミングに変更した外は、実施例１と同様にしてプリント（画像形成）テストを行った。その結果、カートリッジの保管時において帯電ロール２が接触していた部分での感光体周期の画質欠陥（黒筋）が発生した。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によると、前記従来における諸問題を解決することができる。また、本発明は、接触帯電器の材料選択の自由度や製造工程選択の自由度を確保しつつ、接触帯電器と像担持体を剥離する時に生じる電荷交換による像担持体への静電メモリーを完全に防止し、接触帯電器の接触位置に対応した黒筋の発生等を確実に防止し、高品質の画像を形成し得る画像形成方法、及び、そのような機能を有する構造の簡単な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の画像形成装置の断面概略説明図である。
【図２】図２は、本発明において用いた接触帯電器としての帯電ロールの断面概略説明図である。
【図３】図３は、接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートの一例（本発明）である。
【図４】図４は、接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートの一例（本発明）である。
【図５】図５は、接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートの一例（本発明）である。
【図６】図６は、接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートの一例（本発明）である。
【図７】図７は、帯電ロールの通電シーケンスのタイミングチャートの一例（比較例）である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電ロール
３ 像露光器
４ 現像器
５ 転写ロール
６ 定着器
７ クリーナ
８ 用紙搬送経路
９ 帯電ロール芯材
１０ 導電性ゴム層
１１ 表面保護層
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触帯電器を用いた電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置、及び、接触帯電器を用いた画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真感光体等の像担持体に対して帯電を行う帯電器としては、非接触帯電器であるコロナ放電器等が広く用いられていた。近年では、省スペース、低コスト、電源の簡略化、Ｏ３ 発生が少ない等の理由から、接触帯電器が用いられてきている。前記接触帯電器としては、例えば、導電性の芯材上に導電性ゴム層が被覆され、該導電性ゴム層上に保護層が形成されてなり、特定の圧力で像担持体に当接され、該像担持体を均一に帯電させる機能を有する帯電ローラ等が知られている。
【０００３】
しかし、前記接触帯電器は、像担持体に直接接触しているため、前記導電性ゴム層や前記保護層の材質や製造条件によっては以下のような問題がある。即ち、トナー等で汚れていない新しい状態で高温高湿下に長期間放置された接触帯電器を用いて画像形成を行うと、該接触帯電器の接触位置に対応して黒筋が発生することがあるという問題である。
この問題は、接触帯電器が所定の圧力で像担持体に圧接しているため、導電性ゴム層内部の低分子成分の保護層外への染み出し、表面層の塑性変形等により像担持体と接触帯電器との密着性が増加し両者を引き剥がす際の両者間での電荷交換、等が生じてしまうことに起因すると推測される。また、像担持体の帯電電位極性（以下「帯電極性」と称することもある。）と逆極性の電荷が像担持体に負荷された場合、その電荷はバルク方向に注入／トラップされ（以下「静電メモリー」と称することがある。）、像担持体の帯電性又は光感度が、接触帯電器との密着部において変化し、特にハーフトーン画像で濃度差が生じてしまうことに起因すると推測される。
【０００４】
そこで、保護層の材質や厚みを適宜選択して低分子成分の導電性ゴム層からの染み出しを低減させたり、導電性ゴム層や保護層の材質や加硫条件等の製造条件を適宜選択して該低分子成分の導電性ゴム層からの染み出しを低減させることも検討に値する。ところが、これらの場合、接触帯電器の抵抗値が高くなりすぎ帯電不良を引き起こしたり、接触帯電器本来の機能を持たせるための材料の選択の自由度が低下したり、製造の工程管理が難しくなり生産性が低下したりする不都合が生じてしまう。
また、画像形成サイクル以外では接触帯電器と像担持体とを分離させることや、像担持体及び接触帯電器の少なくとも一方が未使用時の際にスペーサを用いて該像担持体と該接触帯電器とを分離させることが提案されているが、これらの場合、装置が複雑になりコストが高くなってしまうという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、接触帯電器の材料選択の自由度や製造工程選択の自由度を確保しつつ、接触帯電器と像担持体を剥離する時に生じる電荷交換による像担持体への静電メモリーを確実に防止し、接触帯電器の接触位置に対応した黒筋の発生等を確実に防止し、高品質の画像を形成し得る画像形成方法、及び、そのような機能を有する構造の簡単な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
（１） 像担持体及び接触帯電器を少なくとも備えてなる画像形成装置において、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように前記接触帯電器の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
（２） 像担持体及び接触帯電器を少なくとも備えてなる画像形成装置において、前記像担持体及び接触帯電器が、画像形成装置に脱着可能なカートリッジで構成されており、前記カートリッジの交換後における前記像担持体の最初の回転時に、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に少なくとも該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に、該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように前記接触帯電器の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
（３） 像担持体及び接触帯電器を少なくとも備えてなる画像形成装置において、前記像担持体及び接触帯電器が、画像形成装置に脱着可能なカートリッジで構成されており、該カートリッジが未使用か否かを検知する検知手段を備えており、前記検知手段によって前記カートリッジの交換後における前記像担持体の最初の回転が検知されたときに、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に少なくとも該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に、該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように前記接触帯電器の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
（４） 前記像担持体の回転開始時は予め定めた所定値未満の直流電圧を前記像担持体へ印加し、前記像担持体に静電潜像を形成するときは、前記所定値の直流電圧を前記像担持体へ印加することにより、前記直流電圧を経時的に変化させる前記の（１）から（３）のいずれかに記載の画像形成装置である。
（５） 像担持体上にトナー画像を形成する工程及び該トナー画像を転写材上に転写する工程を少なくとも含む画像形成方法において、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加することを特徴とする画像形成方法である。
（６） 前記像担持体の回転開始時は予め定めた所定値未満の直流電圧を前記像担持体へ印加し、前記像担持体に静電潜像を形成するときは、前記所定値の直流電圧を前記像担持体へ印加することにより、前記直流電圧を経時的に変化させる請求項５に記載の画像形成方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成方法及び画像形成装置について詳細に説明する。
本発明の画像形成方法は、像担持体上にトナー画像を形成する工程（以下「画像形成工程」と称することがある。）及び該トナー画像を転写材上に転写する工程（以下「転写工程」と称することがある。）を少なくとも含む。本発明の画像形成方法は、本発明の画像形成装置を用いて好適に実施することができる。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、像担持体と接触帯電器と制御手段とを少なくとも備えてなり、更に像露光器、現像器、転写帯電器、定着器等の公知の機器を必要に応じて備えてなる。
本発明の画像形成装置の一例としては、例えば図１に示す通りであり、像担持体としての感光体１と、接触帯電器としての帯電ロール２と、像露光器３と、現像器４と、転写帯電器としての転写ロール５と、クリーナ７と、定着器６とを備えてなる。
【０００９】
前記画像形成工程は、像担持体に対して、帯電、像露光及び現像を少なくとも行う工程である。この画像形成工程は、本発明の画像形成装置における像担持体、接触帯電器、像露光器、現像器等を用いて好適に行うことができる。
【００１０】
前記像担持体としては、その材質、形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、それ自体公知の電子写真感光体、静電潜像担持体等が好適に挙げられる。なお、図１に示す画像形成装置における像担持体は、ドラム状の感光体１である。
【００１１】
前記帯電は、前記像担持体の表面に適宜選択した電圧を印加し該表面を帯電させる操作であり、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器を適宜選択し、これを用いて行うことができる。これらの接触帯電器は、前記像担持体に対し、直流電圧及び／又は交流電圧を、所望のタイミング、時間、強さ等を変更自在に印加することができる機能を有する。
本発明の画像形成装置は、これらの接触帯電器を備えている。図１に示す画像形成装置における接触帯電器は、帯電ロール２であり、像担持体としての感光体１に均一に直流電圧及び／又は交流電圧を印加することができる。感光体１は、この帯電ロール２により均一に帯電される。
【００１２】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、前記帯電に関し、前記像担持体の表面に電圧を特定のタイミングで印加する必要がある。即ち、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始と同時又はそれよりも早い時に少なくとも該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加することが必要である。
【００１３】
このような電圧の印加のタイミングの制御は、本発明の画像形成装置における制御手段を用いて好適に行うことができる。前記制御手段は、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始と同時又はそれよりも早い時に該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ遅くとも前記像担持体の回転開始後に、該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように、前記接触帯電器の作動を制御する機能を有する。このような制御手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。なお、図１に示す画像形成装置における制御手段は図示されていない。
【００１４】
本発明においては、前記像担持体の表面に電圧を印加するタイミングとしては、上記特定のタイミングであればよく、目的に応じて任意のタイミングを選択することができる。これらのタイミングの具体例の幾つかを以下に示す。
【００１５】
図３〜６は、前記接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートを示す図、換言すると、これらは、前記接触帯電器による前記像担持体への電圧印加のタイミングを示す図である。
図４及び図６においては、前記像担持体の回転開始よりも早い時に該像担持体に直流電圧を印加する。一方、図３及び図５においては、前記像担持体と接触帯電器とを引き離す回転と同時に（像担持体と接触帯電器とが相対運動を始める瞬間に）、即ち前記像担持体の回転開始と同時に、該像担持体に直流電圧を印加する。
【００１６】
なお、ここで印加される前記直流電圧の極性は、前記像担持体の帯電極性と同極性である。前記直流電圧の大きさは、前記像担持体の種類や、目的等に応じて異なり一概に規定することはできないが、本発明の効果を害しない範囲において適宜選択することができる。
また、画像形成サイクルにおいて使用した像担持体の表面には、クリーニングブレード等のクリーニング部材（図１に示す画像形成装置ではクリーナ７）によっても除去されなかったトナーが僅かに付着しており、該トナーがスペーサー材として機能し、前記像担持体と接触帯電器との均一な直接接触が阻害される。このため、前記「像担持体と接触帯電器とを引き離す回転」は、通常の画像形成サイクルにおける像担持体の回転を意味するが、本発明においては、それに限られず、画像形成装置の起動時におけるウォームアップ等による像担持体の回転、特にトナー等で汚れていない新しい状態における像担持体の最初の回転なども含む意味である。
【００１７】
以上のようなタイミングで直流電圧を像担持体に印加すると、該像担持体への注入電荷を阻止する電界を該像担持体に形成し、該像担持体への電荷の注入を抑制し、接触帯電器と像担持体とを剥離する際に生じる電荷交換による該像担持体への静電メモリーを確実に防止することができる。その結果、接触帯電器の接触位置に対応した黒筋の発生等を確実に防止し、画像の品質低下を効果的に防止し、常に高品質の画像を形成することができる。
【００１８】
本発明においては、前記像担持体及び／又は接触帯電器が、画像形成装置に脱着不能に備えられていてもよいし、あるいは脱着可能に備えられていてもよい。後者の場合には、前記像担持体及び接触帯電器として、例えば、カートリッジ式の像担持体及び接触帯電器を使用することができる。このカートリッジ式の像担持体及び接触帯電器を使用する場合、該接触帯電器の交換後における前記像担持体の最初の回転時に少なくとも上述のタイミングで該像担持体に直流電圧を印加することにより、該像担持体への静電メモリーを確実に防止することができる。
【００１９】
前記カートリッジ式の像担持体及び接触帯電器を使用する場合には、画像形成装置に装着されたカートリッジ式の像担持体及び接触帯電器が未使用か否かを検知する検知手段を該画像形成装置に装備しておき、該検知手段により、接触帯電器の交換後における像担持体の最初の回転を検知するようにしてもよい。前記検知手段としては、特に制限はなくそれ自体公知のものが挙げられ、市販の電子写真装置等の画像形成装置に掲載されている検知手段を好適に使用することができる。例えば、脱着可能なカートリッジに書き込み可能な不揮発性メモリーを配し、画像形成装置本体にそのメモリーに対する読み取り／書き込み可能な装備を具備させ、これを前記検知手段として使用してもよい。
【００２０】
このような検知手段を画像形成装置に掲載すると、該検知手段により、前記接触帯電器が未使用の状態か否かを検知し、該接触帯電器の交換後における前記像担持体の最初の回転時に少なくとも上述のタイミングで該像担持体に直流電圧を印加することができる。また、前記検知手段を画像形成装置に掲載しなくとも、カートリッジ式の像担持体及び接触帯電器の脱着時及び画像形成装置の起動時に上述の特定のタイミングで前記像担持体に直流電圧を印加することができる。
【００２１】
ところで、前記像担持体と前記接触帯電器との剥離回転と同時に電界を形成するのは、該像担持体の回転モータ及び該接触帯電器の電源の起動レスポンスの固体（製品）間差を考慮すると困難な場合がある。このような場合には、図４又は図６に示すように、前記像担持体と前記接触帯電器とを引き離す回転よりも早い時に、該像担持体に直流電圧を印加するのが好ましい。そうすると、該像担持体の回転モータ及び該接触帯電器の電源の起動レスポンスの固体（製品）間差があったとしても、該像担持体への電荷の注入を防止し、該像担持体への静電メモリーを確実に防止し、画像の品質低下を効果的に防止することができる。
【００２２】
また、前記像担持体と前記接触帯電器とを引き離す回転と同時又はそれよりも早い時に像担持体に直流電圧を印加することは、静止した状態にある像担持体に直流電圧を印加することを意味し、該像担持体が絶縁性の低い材質で形成されている場合には、該像担持体が絶縁破壊するおそれがある。そこで、このような場合には、接触帯電器により印加する直流電圧を経時的に変化させることにより、即ち、最初、即ち剥離回転時には低い直流電圧を像担持体に印加し、画像形成時（プリント時）には通常の直流電圧に切り替えることにより、電気絶縁性の低い材質で形成された像担持体を使用しても、該像担持体が絶縁破壊することなく、該像担持体への電荷の注入を抑制し、該像担持体への静電メモリーを確実に防止し、画像の品質低下を効果的に防止することができる。更に、前記像担持体に印加する前記直流電圧を経時的に変化させると、絶縁破壊やスパッタリング等の放電による該像担持体の損傷を軽減させることもできる。
【００２３】
本発明においては、前記接触帯電器が、前記像担持体に前記直流電圧を印加した後で、更に該接触帯電器が、前記像担持体に交流電圧をも印加する。この交流電圧を印加した際には、前記像担持体には既に直流電圧が印加されているので、前記像担持体には、該直流電圧と該交流電圧とが重畳された電圧が印加されることになる。
本発明において、前記接触帯電器から前記像担持体に対して、前記交流電圧を印加するタイミングとしては、前記直流電流の印加後でかつ遅くとも前記像担持体の回転開始後である必要がある。前記交流電圧は、前記直流電圧の印加後であれば、前記像担持体の回転開始前に印加してもよいし、前記像担持体の回転開始と同時又はそれより後であってもよい。前者の具体例としては、図４に示すようなタイミングで交流電圧を印加する場合などが挙げられる。また、後者の具体例としては、図３、図５及び図６に示すようなタイミングで交流電圧を印加する場合などが挙げられる。
なお、前記交流電圧の大きさは、前記像担持体の種類や、目的等に応じて異なり一概に規定することはできないが、本発明の効果を害しない範囲において適宜選択することができる。
【００２４】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、以上のようにして、前記像担持体に直流電圧及び交流電圧を印加させた後で、前記像露光器を用いて該像担持体上に像露光を行う。具体的には、図３〜６に示すように、前記像担持体に対して直流電圧及び交流電圧の印加が開始された後で、像露光器を起動させ、該像担持体に対して像露光を行う。
【００２５】
前記像露光は、該帯電がなされた像担持体の表面に、形成すべき画像に対応して像様に露光して静電潜像を形成する操作であり、例えば半導体レーザ光の外、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の公知の光源を利用した公知の像露光器を用いて行うことができる。
本発明の画像形成装置は、これらの像露光器を備えている。図１に示す画像形成装置における像露光器は、像露光器３であり、像担持体としての感光体１にレーザー光を露光（照射）して該感光体１上に静電潜像を形成することができる機能を有する。このため、感光体１は、この像露光器３により像様の露光を受け、その表面に、形成すべき所望の画像に対応した静電潜像が形成される。
【００２６】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、以上のようにして、前記像担持体に静電潜像を形成した後で、前記現像器を用いて該静電潜像を現像する。前記現像は、該静電潜像を前記本発明の静電荷像現像剤を用いて現像する操作であり、例えば、前記静電潜像に現像剤を接触又は非接触させることにより、該静電潜像を現像する機能を有する現像器を用いて行うことができる。前記現像器としては、前記機能を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよい。
【００２７】
前記現像器に収容させる現像剤としては、トナーからなる一成分系現像剤であってもよいし、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤であってもよい。前記トナーとしては、特に制限はないが、単色用現像の場合には一般にブラックトナーが用いられ、多色用現像の場合には、一般にブラックトナーの外、マゼンタ、イエロー及びシアンから選択される有彩色トナーが用いられ、フルカラーの場合には、ブラックトナー、マゼンタトナー、イエロートナー及びシアントナーが用いられる。
【００２８】
本発明の画像形成装置は、前記現像器を備えている。図１に示す画像形成装置における現像器は、単色用の現像器４であり、ブラックトナーを内部に収容し、このブラックトナーを回転ロールを用いて、前記静電潜像に接触させることにより、該静電潜像を現像する機能を有する。その結果、感光体１は、この現像器４により、その表面に形成された静電潜像が現像され、その表面にトナー画像が形成される。
【００２９】
前記転写工程は、前記トナー画像を転写材上に転写する工程である。この転写工程は、本発明の画像形成装置における転写帯電器等を用いて好適に行うことができる。
前記転写は、例えば、公知の転写帯電器等を用い、コロナ放電による非接触転写、転写ベルト、転写ローラ等による接触転写などにより行うことができる。本発明の画像形成装置は、前記転写帯電器を備えている。図１に示す画像形成装置における転写帯電器は、接触帯電器である転写ロール５であり、電界を形成して感光体１上のトナー画像を前記転写材上に転写させる機能を有する。この転写ロール５の作用により、感光体１上のトナー画像は、転写材上に転写される。
なお、前記転写材としては、特に制限はなく、それ自体公知の市販のコピー用紙などが挙げられる。
【００３０】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、その後さらに、定着を行うことができる。前記定着は、例えば、熱ローラ定着器などの公知の定着器を用いて行うことができる。本発明の画像形成装置は、前記定着器を備えている。図１に示す画像形成装置における定着器は、熱ロール型の定着器６であり、前記転写材上に転写されたトナー画像を前記転写材上に熱定着させる機能を有する。この定着器６の作用により、感光体１上のトナー画像は、転写材上に強固に定着される。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。以下の実施例は、本発明の画像形成装置を用いた本発明の画像形成方法の実施例である。
【００３２】
（実施例１）
実施例１において使用した画像形成装置は、図１に示す画像形成装置であり、レーザープリンターである。
この画像形成装置は、感光体１と、帯電ロール２と、像露光器３と、現像器４と、転写ロール５と、定着器６と、クリーナ７と、図示しない制御器とを備えてなる。
この画像形成装置においては、帯電ロール２が、像担持体である有機の感光体１に対し、ある一定の圧力で接触・従動し、前記制御器からの信号に基づき図６に示すタイミングで直流電圧及び交流電圧を印加する。感光体１は、帯電ロール２の作用により負極性に均一に帯電される。このとき、感光体１への注入電荷を阻止する電界が感光体１に形成されているので、感光体１への電荷の注入が抑制され、帯電ロール２と感光体１とを剥離する際に生じる電荷交換による感光体１への静電メモリーが確実に防止される。次に、像露光器３が、帯電した感光体１に対して像様の露光を行い、感光体１上に静電潜像を形成する。該静電潜像は、現像器４により、トナーを含む現像剤にて現像され、感光体１上にトナー画像が形成される。感光体１上に形成された該トナー画像は、転写ロール５により転写紙に転写される。転写紙に転写されたトナー画像は、定着器６により熱定着される。なお、転写後に感光体１上に残留する現像剤は、クリーナ７により清掃される。以上の結果、感光体１と帯電ロール２との接触位置に対応した黒筋の発生等を招くことなく、常に高品質の画像が形成される。
【００３３】
なお、この画像形成装置において、帯電ロール２は、図２に示す通り、帯電ロール芯材９と、その上に被覆された導電性ゴム層１０と、その上に被覆された最表層としての表面保護層１１とを有してなる。該帯電ロール２、感光体１、現像器４及びクリーナ７は、カートリッジ式に設計されており、容易に画像形成装置から脱着し得るようになっている。感光体１と帯電ロール２とは１つのカートリッジ内に装備されている。
【００３４】
また、この画像形成装置においては、カートリッジ式の帯電ロール２が、未使用か否かを検知する検知手段（図示せず）が装備されており、該検知手段が、帯電ロール２の交換後における感光体１の最初の回転を検知するように設計されている。更に、該検知手段が、帯電ロール２が未使用の状態か否かを検知した信号を前記制御手段に送信し、前記制御手段が、帯電ロール２の交換後における感光体１の最初の回転に際して、少なくとも図６に示すようなタイミングで感光体１に直流電圧及び交流電圧を印加し得るように設計されている。
【００３５】
実施例１においては、上述の画像形成装置を用い、４３℃、９０％ＲＨの環境下で１６８時間保管され、トナー等で汚れていない新しい、感光体１と帯電ロール２とを装備したカートリッジを用いた。帯電ロール２の通電タイミングは、上述の通り、図７に示すシーケンスに従った。以上の条件にて、プリント（画像形成）テストを行い、該カートリッジの保管時において該帯電ロール２が接触していた部分での感光体周期の画質欠陥（黒筋）を調べた。
ここで、帯電ロール２から感光体１に対して、感光体１の回転開始前１０００ｍｓから回転開始後５０ｍｓまでは−２５０Ｖの直流電圧のみを印加し、感光体の回転開始後５０ｍｓ以降は通常プリントを行う時の電圧条件である交流電圧１８００Ｖｐ−ｐに直流電圧−４３０Ｖを重畳した電圧を印加した。
【００３６】
その結果、図６に示すシーケンスで帯電を行った場合には、該カートリッジの保管時において該帯電ロール２が接触していた部分での感光体周期の画質欠陥（黒筋）は未発生であった。また、同シーケンスにて２０，０００枚のプリントテストを実施したが、感光体１の絶縁破壊等の不具合は発生せず、良好な画質維持性が得られた。
【００３７】
（実施例２）
実施例１において、帯電のタイミングを図３〜５及び表１に示すシーケンスのタイミング及び電圧条件に変更した外は、実施例１と同様にしてプリント（画像形成）テストを行った。その結果、カートリッジの保管時において帯電ロール２が接触していた部分での感光体周期の画質欠陥（黒筋）は未発生であった。
【００３８】
【表１】
（比較例１）
実施例１において、帯電のタイミングを図７に示すシーケンスのタイミングに変更した外は、実施例１と同様にしてプリント（画像形成）テストを行った。その結果、カートリッジの保管時において帯電ロール２が接触していた部分での感光体周期の画質欠陥（黒筋）が発生した。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によると、前記従来における諸問題を解決することができる。また、本発明は、接触帯電器の材料選択の自由度や製造工程選択の自由度を確保しつつ、接触帯電器と像担持体を剥離する時に生じる電荷交換による像担持体への静電メモリーを完全に防止し、接触帯電器の接触位置に対応した黒筋の発生等を確実に防止し、高品質の画像を形成し得る画像形成方法、及び、そのような機能を有する構造の簡単な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の画像形成装置の断面概略説明図である。
【図２】図２は、本発明において用いた接触帯電器としての帯電ロールの断面概略説明図である。
【図３】図３は、接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートの一例（本発明）である。
【図４】図４は、接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートの一例（本発明）である。
【図５】図５は、接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートの一例（本発明）である。
【図６】図６は、接触帯電器の通電シーケンスのタイミングチャートの一例（本発明）である。
【図７】図７は、帯電ロールの通電シーケンスのタイミングチャートの一例（比較例）である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電ロール
３ 像露光器
４ 現像器
５ 転写ロール
６ 定着器
７ クリーナ
８ 用紙搬送経路
９ 帯電ロール芯材
１０ 導電性ゴム層
１１ 表面保護層
Claims (6)
- 像担持体及び接触帯電器を少なくとも備えてなる画像形成装置において、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように前記接触帯電器の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 像担持体及び接触帯電器を少なくとも備えてなる画像形成装置において、前記像担持体及び接触帯電器が、画像形成装置に脱着可能なカートリッジで構成されており、前記カートリッジの交換後における前記像担持体の最初の回転時に、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に少なくとも該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に、該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように前記接触帯電器の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 像担持体及び接触帯電器を少なくとも備えてなる画像形成装置において、前記像担持体及び接触帯電器が、画像形成装置に脱着可能なカートリッジで構成されており、該カートリッジが未使用か否かを検知する検知手段を備えており、前記検知手段によって前記カートリッジの交換後における前記像担持体の最初の回転が検知されたときに、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に少なくとも該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に、該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加するように前記接触帯電器の作動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 前記像担持体の回転開始時は予め定めた所定値未満の直流電圧を前記像担持体へ印加し、前記像担持体に静電潜像を形成するときは、前記所定値の直流電圧を前記像担持体へ印加することにより、前記直流電圧を経時的に変化させる請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
- 像担持体上にトナー画像を形成する工程及び該トナー画像を転写材上に転写する工程を少なくとも含む画像形成方法において、前記像担持体に対し、前記像担持体の回転開始よりも早い時に該像担持体の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、該直流電圧の印加後でかつ前記像担持体の回転開始より早い時に該直流電圧に更に交流電圧を重畳させたものを印加することを特徴とする画像形成方法。
- 前記像担持体の回転開始時は予め定めた所定値未満の直流電圧を前記像担持体へ印加し、前記像担持体に静電潜像を形成するときは、前記所定値の直流電圧を前記像担持体へ印加することにより、前記直流電圧を経時的に変化させる請求項５に記載の画像形成方法。
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