JP3738452B2

JP3738452B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3738452B2
Application number: JP15014191A
Authority: JP
Inventors: 雅己浅野; 修司飯野; 彰仁池側; 以清大澤
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1991-06-21
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2021-01-25
Also published as: JPH04371972A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置、特に接触式帯電装置を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像担持体表面を一様に帯電させるための帯電装置が用いられている。かかる帯電装置には、大別して、コロナ帯電装置と接触式帯電装置があり、接触式帯電装置としては、固定型或いは回転型のブラシ帯電装置、ローラ帯電装置、ブレード帯電装置、磁気ブラシ帯電装置等が知られている。
【０００３】
ところで、電子写真方式の画像形成装置では、現像装置等において、本来の帯電極性に帯電するトナー以外に、これとは逆極性に帯電するトナー破片が生成されることがあり、これが静電潜像担持体表面に付着し、しかもクリーニング装置で十分除去できない場合がある。また、トナーの本来の帯電極性とは逆極性の静電潜像担持体削れ粉等が生成され、これがクリーニング装置で除去されないこともある。
【０００４】
例えば、静電潜像形成に先立って静電潜像担持体表面を帯電させる装置に接触式帯電装置を用いた場合、かかる逆極性のトナー破片や静電潜像担持体削れ粉等が該帯電装置に付着し、その結果、帯電不良が発生し、延いてはハケ筋状ノイズと呼ばれる画像ノイズが発生する。
この問題を解決する手段として、特公昭６３−４３７５０号公報は、帯電時には帯電装置に静電潜像担持体の帯電極性と同極性の直流成分を含む電圧を印加し、非帯電時には静電潜像担持体の帯電極性とは逆極性の直流成分を含む電圧を印加し、それによって帯電装置に付着した微粉汚れを除去することを教えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来技術によると、接触式帯電装置に付着した微粉汚れを除去するために、静電潜像担持体表面がその本来の帯電極性とは逆極性に帯電されることになり、そのときの逆極性の電荷が静電潜像担持体の表面や内部に蓄積され、その結果、次の画像形成にあたって該静電潜像担持体表面を本来の帯電極性に帯電させるときに、この電荷が本来の帯電電荷と打ち消し合い、帯電量が低下したり、帯電むらが発生するという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、接触式帯電装置を用いた画像形成装置において、該帯電装置に付着した微粉汚れを、静電潜像担持体表面の帯電量を低下させたり、帯電むらを発生させる等の不都合無く、簡単に除去できるようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決するため研究の結果、例えば複数回連続して画像形成を行う場合に、該画像形成時の像間に、静電潜像担持体表面の本来の帯電極性と同極性で、接触式帯電装置に印加される正規の電圧より絶対値で低い電圧を印加すれば、該帯電装置に付着した、トナーの本来の帯電極性とは逆極性の微粉が静電潜像担持体側へ移行することを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち本発明は、回転駆動される静電潜像担持体表面を、該静電潜像担持体表面に接触して該静電潜像担持体表面を帯電させる接触式ブラシ帯電装置にて静電潜像担持体の帯電極性と同極性の画像形成のための電位に帯電させ、該静電潜像担持体表面の帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置にて現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写部材に転写させ、該転写後、該静電潜像担持体に残留する電荷を、該静電潜像担持体上の静電潜像担持体帯電極性と同極性の電荷を消去するイレーサにて消去する画像形成装置であり、
前記静電潜像担持体は、基体上に電荷発生層及び該電荷発生層上の電荷輸送層を設けた機能分離型の感光体であり、
画像形成時の像間に、前記ブラシ帯電装置に、該帯電装置に付着した、トナーの正規帯電極性とは逆極性に帯電した微粉の少なくとも一部を該帯電装置から放出するための、静電潜像担持体の帯電極性と同極性で、該帯電装置に印加される画像形成のための正規の電圧より絶対値で低い電圧を、該画像形成のための正規の電圧に対し切り換え印加する電圧印加手段を備えている画像形成装置を提供するものである。
なお、本明細書において、「静電潜像担持体の帯電極性と同極性で、該帯電装置に印加される正規の電圧より絶対値で低い電圧」の中には０Ｖ、即ち接地電位も含まれる。
【０００９】
また、前記「画像形成時の像間」には、通常の像間のほか、プリント或いは複写動作終了後等も含まれ、これら像間のすべて、又は一部において、正規の電圧より絶対値で低い電圧を印加する。
また、該電圧を印加するタイミングは、１プリント（又は複写）あたり複数回としてもよく、この場合、各々印加する電圧値が異なってもよい。
【００１０】
【作用】
本発明画像形成装置によると、画像形成のために前記接触式ブラシ帯電装置に正規の帯電用電圧が印加される帯電時には、その帯電装置の絶対電位が静電潜像担持体表面の絶対電位よりも著しく高いため、トナーの本来の帯電極性とは逆極性に帯電したトナー破片や静電潜像担持体削れ粉等が帯電装置に付着する。しかし、画像形成時の像間において、該帯電装置に静電潜像担持体の帯電極性と同極性で、該帯電装置に印加される正規の電圧より絶対値で低く、且つ、静電潜像担持体表面電位より絶対値で低い電圧を印加することにより、帯電装直に付着した帯電極性と逆極性に帯電したトナー破片等は帯電電荷の存在する静電潜像担持体側へ移行し、かくして該帯電装置の微粉汚れが除去される。また、同じく画像形成時の像間において、該帯電装置に静電潜像担持体の帯電極性と同極性で、該帯電装置に印加される正規の電圧より絶対値で低く、且つ、静電潜像担持体表面電位より絶対値で高い電圧を印加することによっても、該トナー破片等が一部除去される。これは、帯電装置に印加する電圧を切り換えた際に、帯電装置と静電潜像担持体表面間の静電引力が変化して、付着していたトナー破片等が振動し、払い落とされるためと考えられる。前記微粉のクリーニングにおいて帯電装置に静電潜像担持体の帯電極性に対し逆極性の電圧が印加されることはないので、静電潜像担持体に不都合な逆極性のメモリが生じることがなく、したがって画像形成のために正規の帯電用電圧を印加した際には、静電潜像担持体表面が所定の電位でむら無く帯電される。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
以下に説明する実施例は図１に概略構成を示すプリンタである。
図１に示すプリンタは中央部に静電潜像担持体である感光体ドラム１を備えており、さのドラムは図示しない駆動手段により矢印ａ方向に回転駆動される。ドラム１の周囲には固定型ブラシ帯電装置２、現像装置３、転写チャージャ４、クリーニング装置５、残留電荷を消去するイレーサ６が順次配置してある。なお、ここでのイレーサ６は、それ自体既に知られているもので、静電潜像担持体上の、該静電潜像担持体の帯電極性と同極性の電荷を消去するイレーサである。
【００１２】
感光体ドラム１の上方には光学系７が配置してあり、この光学系はハウジング７１の中に半導体レーザ発生装置、ポリゴンミラー、トロイダルレンズ、ハーフミラー、球面ミラー、折り返しミラー、反射ミラー等を配置したもので、ハウジング７１の床部に露光スリット７２が形成してあり、ここから帯電装置２と現像装置３の間を通して感光体ドラム１に画像露光できるものである。
【００１３】
感光体ドラム１の図中右側にはタイミングローラ対８１、中間ローラ対８２及び給紙カセット８３が順次配置してあり、給紙カセット８３には給紙ローラ８４が臨んでいる。また、感光体ドラム１の図中左側には定着ローラ対９１、排紙ローラ対９２が順次配置してあり、排紙ローラ対９２には排紙トレイ９３が臨んでいる。
【００１４】
以上説明した各部品はプリンタ本体１０に搭載されている。本体１０は下ユニット１０１と上ユニット１０２とからなっており、前述した帯電装置２、現像装置３、クリーニング装置５、光学系７、タイミングローラ対８１のうちの上側ローラ、中間ローラ対８２の上側ローラ、給紙ローラ８４、定着ローラ対９１の上側ローラ、排紙ローラ対９２及び排紙トレイ９３はいずれも上ユニット１０２に設けられている。この上ユニットはプリンタの図中左側端部に設けた軸棒１０３を中心に給紙側の端部が上下に開閉することができ、それによってジャム処理、各種メインテナンスを行えるようになっている。
【００１５】
帯電装置２には、図２に示すように、正規の帯電用電圧（本例では−１．１ＫＶ）を印加するための電源２５又は装置２を接地電位にするためのライン２６がスイッチ２７の切り換えにより選択的に接続されるようになっており、スイッチ２７はスイッチ制御部２８にて切り換えられる。制御部２８は複数枚連続してプリントする画像形成時の像間において、ライン２６を装置２へ接続し、像形成にあたっては、電源２５を装置２は接続するようにスイッチ２７を制御する。なお、図２に２点鎖線で示すように、接地ライン２６に替えて、電源２５の電圧より絶対値で低い電圧の電源２９を用いてもよい。
【００１６】
前記プリンタのシステム速度（感光体ドラム１の周速）は３．５ｃｍ／ｓｅｃであり、現像装置３は一成分の接触式現像装置であり、現像バイアス電圧（本例では−２５０Ｖ）印加のもとに、ドラム１の帯電極性と同一の帯電極性のトナーを用いて反転現像を行う。
前記感光体ドラム１は本例では下記の如くして製作したもので、長波長光に対し感度を有する負帯電用の機能分離型有機感光体である。
【００１７】
まず、τ型無金属フタロシアニン１重量部、ポリビニルブチラール樹脂（アセチル化度３モル％以下、ブチル化度７０モル％、重合度１０００）２重量部、及びテトラヒドロフラン１００重量部をボールミルポットに入れて２４時間分散し、感光塗液を得た。これを外径３０ｍｍ、長さ２４０ｍｍの円筒型アルミ基体上にディッピング法を用いて塗布した後、乾燥し、厚さ０．４μｍの電荷発生層を形成した。
【００１８】
次いで、この電荷発生層上に構造式
【００１９】
【化１】

で示されるヒドラゾン化合物８重量部、オレンジ色素(Sumiplast Orange 12；住友化学株式会社製）０．１重量部、ポリカーボネイト樹脂（パンライトＬ−１２５０；帝人化成株式会社製）１０重量部をテトラヒドロフラン１８０重量部からなる溶媒中に溶解させた塗液を、ディッピング法を用いて塗布した後、乾燥して、厚さ１８μｍの電荷輸送層を形成し、感光体ドラム１を作製した。
【００２０】
ここでτ型無金属フタロシアニンは、ＣｕＫα₁／Ｎｉの１．５４１Å波長のＸ線を使用した際、ブラッグ角度（２θ±０．２度）が７．６、９．２、１６．８、１７．４、２０．４及び２０．９に強いピークを示すＸ線回析図形を有するものである。特に、赤外線吸収スペクトルが７００〜７６０ｃｍ^-1の間に７５１±２ｃｍ^-1が最も強い４本の吸収帯を、１３２０〜１３４０ｃｍ^-1の間に２本のほぼ同じ強さの吸収帯を、３２８８±３ｃｍ^-1に特徴的な吸収を有するものである。
【００２１】
なお、本発明において使用できる静電潜像担持体は、前記のものに限定されない。
レーザ光学系、ＬＥＤアレイ等の長波長光源を用いた作像システムにおいては前記の如き長波長感度を有する感光体を使用すればよいし、液晶シャッターアレイ、ＰＬＺＴシャッターアレイ等により、可視光を光源とした作像システム、或いは通常のアナログＰＰＣで用いられるレンズ、ミラー光学系による可視光作像システムにおいては、比視域に感度を有する感光体を使用すればよい。
【００２２】
材料的にも何ら限定を受けるものではなく、前記機能分離型の有機感光体であってもよいし、単層構成の有機感光体であってもよい。また、電荷発生材料、電荷輸送材料、結着樹脂等も公知の材料を全て使用することができる。さらに、酸化亜鉛、硫化カドミウム、セレン合金、アモルファスシリコン等の無機材料をも使用することができる。
【００２３】
また、感光体の最表面には表面保護層を設けてもよく、そのような材料としては、紫外線硬化性樹脂、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂、また、その樹脂中に抵抗調整材料を分散せしめた樹脂、さらには、金属酸化物、金属硫化物等を真空中で蒸着法、イオンプレーティング法等にて薄膜化した材料、そして、炭化水素系ガスをプラズマ重合した不定形炭素膜等々を用いることができる。
【００２４】
基板材料も導電性を有するものであれば特に限定は受けず、また、形状も作像システムに応じて、平板状であってもベルト状であってもよい。
また、用いる光源がコヒーレント光であるような場合には、この基板を粗面化したり、黒色化して、いわゆる干渉パターンの発生を防止するようにしてもよい。
【００２５】
前記現像装置３において使用するトナーは負帯電型で、ビスフエノールＡ型ポリエステル樹脂１００重量部と、カーボンブラックＭＡ＃８（三菱化成工業株式会社製）５重量部と、ボントロンＳ−３４（オリエント化学工業株式会社製）３重量部と、ビスコールＴＳ−２００（三洋化成工業株式会社製）２．５重量部とからなる組成物を、公知の方法によって混練、粉砕、分級し平均粒径が１０μｍで、粒径７〜１３μｍの範囲に８０重量％が分布するトナー粒子を製造し、このトナー粒子に、流動化剤として疏水性シリカ（タルコ社製、タノラックス５００）を０．７５重量％添加し、ホモジナイザーにより混合攪拌したものである。
【００２６】
前記固定型ブラシ帯電装置２は図３の（Ａ）に詳細を示すものであり、全重量に対し１８ｗｔ％の導電性カーボン粉末を含有させた太さ６デニール、電気抵抗１×１０⁵Ωｃｍの導電性レーヨン繊維２１を、１００本を一束として、図３の（Ｂ）に示すように、厚さｔ＝約１ｍｍの基布２２の経糸２２ａにＷ織りし、本数密度１５０００本／ｃｍ²とし、さらに基布２２の裏面に導電性接着剤をコーティングし、この基布２２をアルミニウム製バックプレート２３に固定して形成したものである。ブラシ部分２０の長さＬ＝２４０ｍｍ、幅Ｗ＝１０ｍｍ、高さＨ＝５ｍｍである。繊維２１の織り方は、図３の（Ｃ）に示すように、Ｖ字織りでもよい。
【００２７】
なお、使用するブラシ繊維としては、適度な導電性を有するものであればよく、前記のものに限定されない。
導電性材料としては、タングステン、ステンレス、金、白金、鉄、銅、アルミニウム等の金属線を用いることができる。
また、導電性樹脂材料として、レーヨン、ナイロン、アセテート、銅アンモニア、ビニリデン、ビニロン、フッ化エチレン、プロミックス、ベンゾエート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリクラール、ポリノジック、ポリプロピレン等の繊維中に、カーボンブラック、炭素繊維、金属粉、金属ウィスカー、金属酸化物、半導体材料等の抵抗調整剤を分散せしめたものを用いることができる。この場合、その分散量により適宜所望の抵抗値を得ることができる。また、分散ではなく、繊維表面に抵抗調整材料を被覆してもよい。
【００２８】
このプリンタによると、感光体ドラム１表面が電源２５を接続された帯電装置２により所定電位に一様に帯電され、該帯電域に光学系７から画像露光されて静電潜像が形成される。かくして形成された静電潜像は現像装置３により現像されてトナー像となり、転写チャージャ４に臨む転写領域へ移行する。
一方、給紙カセット８３から給紙ローラ８４により転写紙が引き出され、中間ローラ対８２を経てタイミングローラ対８１に至り、ここでドラム１上のトナー像と同期をとって転写領域へ送りこまれる。かくして転写領域において転写チャージャ４の作用でドラム１上のトナー像が転写紙上に転写され、該転写紙は定着ローラ９１へ至り、ここでトナー像を定着されたのち、排紙ローラ対９２により排紙トレイ９３へ排出される。
【００２９】
前記プリント動作において帯電装置２に電源２５から正規の帯電用電圧（Ｖｃ＝−1 ．１ＫＶ）が印加されていると、現像装置等において正極性に帯電したトナー破片や、帯電装置２が感光体ドラム１表面に接触することによって生じた正極性の感光体削れ粉等の微粉のうち、ドラム１に付着して、しかもクリーニング装置５によって除去されなかったものがそのまま帯電装置２へ到来すると、ブラシ毛２１に付着する。何故なら、電源２５による帯電装置ブラシ毛の電位は負電位で、しかも感光体ドラム１表面の負電位よりも絶対値で高いからである。そこでこの実施例プリンタでは連続してプリント動作が行われるその像間において、制御部２８がスイッチ２７を操作して帯電装置２を接地電位に切り換える。そうすると帯電装置２は０Ｖとなり、一方、感光体ドラム表面には負の帯電電荷が存在するから、ブラシ毛に付着していた正極性の微粉は感光体ドラム表面の像間部分に移行し、かくして帯電装置２の微粉汚れが除去される。しかも、該微粉のクリーニングにおいて、帯電装置２に感光体ドラム１の帯電極性（負）に対し正極性の電圧が印加されることはないので、感光体に不都合な正極性メモリが生じることがなく、したがってプリントのために正規の帯電用電圧を印加した際には、感光体ドラム表面が所定の帯電量でむら無く帯電される。
【００３０】
なお、既に若干述べたが、本発明において接触帯電装置に正規の電圧より絶対値で低い電圧を印加する回数は、プリント画像１枚あたり１回でもよいし、複数回でもよい。また、逆に複数のプリント画像あたり１回だけ印加してもよい。また、接触帯電装置の汚れの少ない初期においては印加回数を少なく設定しておき、プリント枚数が多くなり汚れがひどくなる後期において印加回数を増加するように設定してもよい。
【００３１】
また、前記電圧を複数回印加する場合、各回の印加電圧が正規の電圧と同極性、あるいは０（Ｖ）であれば、各回において同じ値の電圧を印加する必要はなく、毎回異なった電圧を印加してもよい。
さらにまた、印加する電圧の波形は矩形である必要はなく、正弦波、三角波、その他任意の波形を適用することができる。
【００３２】
ここでプリンタに接続されたパーソナルコンピュータから発せられたプリント命令、プリンタ自身がプリント可能状態であることを確認して発するプリントスタート信号、帯電装置２に印加される電圧Ｖｃ並びに現像装置３に印加されるバイアス電圧Ｖｂ、さらに転写領域より若干上流側に設けられた転写紙後端の通過を検出するスイッチＳＷ（図１参照。転写紙後端の通過によりオフとなるスイッチ）の動作状態をタイミングチャートで示すと、例えば図４から図８のようになる。なお、前記のように像間部においての帯電電位を接地するような場合、このまま像間部が現像装置３に移動すると全面が現像され、いわゆるベタ黒現像が生じる。これはトナーの不必要な消費であるので、バイアスＶｂも像間において帯電電圧Ｖｃの切り換えに応じて適宜切り換えてベタ黒現像を防止することが好ましい。具体的には、例えばＶｃを０（Ｖ）に切り換える場合、Ｖｂを通常印加している極性と逆極性の電圧に切り換えることが好ましい。
【００３３】
このことをより詳しく説明したのが、図９〜図１１である。図９は画像形成部において、帯電装置２に−１．１ＫＶを印加して感光体ドラム１表面を−７００（Ｖ）に帯電している様子を示している。そして、帯電された感光体ドラム１表面は光学系７による画像露光７００によって静電潜像が書き込まれ、現像位置において現像装置３によって（負）極性に帯電されたトナー（図示せず）による現像が行われる。ところが、前述の通り、この際に逆帯電されたトナー破片等Ｔ₁が帯電装置に付着するのである。
【００３４】
そこで図１０の通り、帯電装置２に印加する電圧を、正規の電圧（−１．１ＫＶ）より絶対値で低い電圧、この場合は０（Ｖ）とすると、感光体ドラム１表面はこの瞬間−５００（Ｖ）程度まで低下するので、帯電装置２に付着していたトナー破片等Ｔ₁は静電的吸引力に従って感光体ドラム１表面に引き付けられる。ところが、図１１に示すように、像間部（Ａ）の前半部分（Ｂ）、つまり帯電装置２直下部だった部分の表面電位は−５００（Ｖ）となるが、後半部分（Ｃ）はイレース等により０（Ｖ）に低下している。そうすると、例えば現像装置３の現像バイアス電圧Ｖｂが−２５０（Ｖ）の場合、（負）極性トナーは後半部分（Ｃ）に全て現像され、ベタ黒となってしまう。従って、像間部（Ａ）においては現像バイアスＶｂをトナー消費されないように切り換える必要がある。例えば、この場合には現像バイアスＶｂを（正）極性に切り換えると、像間部は（負）極性トナーで現像されない。
【００３５】
像間部において接触帯電装置２に印加する正規の電圧より絶対値で低い電圧を印加した後、０（Ｖ）にまで低下している表面電位部分が接触帯電装置２を通過し切るまでに、再び正規の電圧を印加すると、像間部においても０（Ｖ）の表面電位部分が形成されず、現像バイアスＶｂを切り換える必要がなくなる。このことを式に示すと、以下の通りである。
【００３６】
Ｔ_L〔ｓｅｃ〕≦Ｔ_N〔ｓｅｃ〕式▲１▼
Ｔ_L：接触帯電装置に印加される正規の電圧より絶対値で低い電圧を印加する時間〔ｓｅｃ〕
Ｔ_N：接触帯電装置と静電潜像担持体（感光体ドラム）間のニップ巾〔ｍｍ〕／静電潜像担持体（感光体ドラム）周速ドラム〔ｍｍ／ｓｅｃ〕
これらを図示したのが図１２〜図１５である。図１２及び図１３は図９及び図１０と同様であるので説明を省く。図１４において、０（Ｖ）の表面部分（Ｅ）が帯電装置２を過ぎてしまうと、現像装置３によってベタ黒現像が行われてしまうが、上述の式▲１▼を満たすように電圧印加を行うと、図１５に示すように、−５００（Ｖ）に電位が低下した部分の一部（Ｄ）と、０（Ｖ）の部分（Ｅ）の双方が正規の帯電電圧−７００（Ｖ）に帯電されるため、このまま現像装置３に到達しても、現像バイアス電圧Ｖｂが−２５０（Ｖ）のままでも、（負）極性トナーで現像されることがない。
【００３７】
次に本発明の具体的な実施例を比較例とともに説明する。以下に説明する具体的実施例において、筋状ノイズの評価はブラシ帯電装置２における微粉汚れがうまく除去されているかどうかを評価するために行ったものである。すなわち、帯電装置２において、ブラシ毛に微粉汚れがあると感光体ドラム１表面に、その進行方向と垂直な方向に帯電むらが生じる。この帯電むらは露光後においても、像露光後電位（Ｖｉ）のむらとして残る。すなわち、帯電装置により、帯電された直後の電位（Ｖｏ）のうち部分的に高い電位を有する部分は像露光後電位（Ｖｉ）も部分的に高いものとなる。
【００３８】
反転現像を行った場合には、Ｖｉの低い部分ほど多量のトナーが付着する。すなわち、ＶｏのムラはＶｉのむらに、そして最終的に画像のむら、特に筋状ノイズとなるのである。そこで帯電装置２の微粉汚れの評価を筋状ノイズの評価により行うこととした。筋状ノイズは下記の如き方法により評価を行った。
図１のプリンタを使用し、ドラム１上に帯電後、主走査方向に２ドットオン（点灯）、２ドットオフ（消灯）の繰り返しパターンをレーザにより書き込む。副走査方向にも同様の２ドットオン（点灯）、２ドットオフ（消灯）の書き込みパターンとなるようレーザ消灯タイミングを調整する。この後、反転現像、転写、定着プロセスを経て図１６のようなプリント画像を得た。
【００３９】
画像上の２ドット×２ドットからなる極小の黒ベタパターンの主走査方向の最大幅をＷ_Mとする。
主走査方向に連続した３０個の極小黒ベタパターンのＷ_Mの標準偏差をσとし、σの値によって筋状ノイズのランク付けを以下のとおり行った。

評価において○印は筋状ノイズが無いか、あっても無視できる状態を、△印は筋状ノイズが認められるが許容できる状態を、×印は無視できな筋状ノイズがある状態を示している。すなわち、σの大きい場合は主走査方向の微小黒ベタの幅が主走査方向で大きくばらついていることを意味する。
【００４０】
前記のごときドットパターンを出力した場合、経験的には、σが４０μｍ以上であると強い筋状ノイズとして認められるため、好ましくない。好ましくは、４０μｍ未満とすべきである。１０μｍ未満の場合には、認識することができなくなるため最も好ましい。
実施例１
図４のタイミングに従い、像間部にブラシ帯電装置２への印加電圧Ｖｃを接地電位とする時間を設けた。０電圧印加時間は０．７秒とした。そしてプリント動作における帯電装置２への正規の帯電電圧はＶｃ＝−１．１ＫＶとし、ドラム１表面を一様に−７００Ｖに帯電させ、現像バイアス電圧はＶｂ＝−２５０Ｖ（但し、像間部では２５０Ｖ）とした。以上の条件で連続プリント７０００枚後、筋状ノイズの評価を行ったところ、○（良好）であった。
【００４１】
なお、図４中、αは転写紙後端がスイッチＳＷを通過してからの一定時間後を像間（より正確には紙間）とみて、Ｖｃ、Ｖｂの切り換えタイミンダを示している。
実施例２
図４のタイミングに従い、像間部において帯電装置２への印加電圧を図２の電源２９を用いてＶｃ＝−３５０Ｖとする時間を設けた。−３５０Ｖ電圧印加時間は０．７秒とした。その他の条件は実施例１と同一とし連続プリント７０００枚後、筋状ノイズの評価を行ったところ、○（良好）であった。
実施例３
像間部において帯電装置２への印加電圧を、図示しない電源を用いて、帯電装置２による正規の感光体帯電電圧よりも高いが、正規の帯電電圧−１．１ＫＶの絶対値より低い−９００Ｖ、また、バイアス電圧Ｖｂ＝−２５０Ｖ（像間部０Ｖ）とした。他は実施例１と同様の条件でプリントを行った。連続プリント７０００枚後、筋状ノイズの評価を行ったところ、△（可）であり、帯電装置２に付着した逆極性のトナー破片等の少なくとも一部が帯電装置２から放出されたことを示している。この実施例では、像間部における帯電装置２への印加電圧は−９００Ｖであり、感光体表面電位より低いと考えられるが、帯電装置２への印加電圧の切り換え時の帯電装置２と感光体１間の静電引力が変化して、付着していたトナー破片等が振動し、払い落とされたと考えられる。
実施例４
図５のタイミングに従い、連続プリント開始前にブラシ帯電装置２への印加電圧Ｖｃを接地電位とする時間を設けた。０電圧印加時間は０．７秒とした。そしてプリント動作における帯電装置２への正規の帯電電圧はＶｃ＝−１．１ＫＶとし、ドラム１表面を一様に−７００Ｖに帯電させ、現像バイアス電圧はＶｂ＝−２５０Ｖ（潜像形成前は十２５０Ｖ）とした。以上の条件で３枚間欠プリント７０００枚後、筋状ノイズの評価を行ったところ、○（良好）であった。
実施例５
図６のタイミングに従い、連続プリント終了後にブラシ帯電装置２への印加電圧Ｖc を接地電位とする時間を設けた。０電圧印加時間は０．７秒とした。そしてプリント動作における帯電装置２への正規の帯電電圧はＶｃ＝−１．１ＫＶとし、ドラム１表面を一様に−７００Ｖに帯電させ、バイアス電圧Ｖｂ＝−２５０Ｖ（連続プリント終了後は＋２５０Ｖ）とした。以上の条件で３枚間欠プリント７０００枚後、筋状ノイズの評価を行ったところ、○（良好）であった。
実施例６
図７のタイミングに従い、連続プリント開始前に２回、像間部に２回、連続プリント終了後に５回ブラシ帯電装置２への印加電圧Ｖｃを接地電位とする時間を設けた。０電圧印加時間は１回あたり０．４秒とした。そしてプリント動作における帯電装置２への正規の帯電電圧はＶｃ＝−１．１ＫＶとし、ドラム１表面を一様に−７００Ｖに帯電させ、バイアス電圧Ｖｂ＝−２５０Ｖ（連続プリント開始前、像間部、連続プリント終了後は＋２５０Ｖ）とした。以上の条件で３枚間欠プリント７０００枚後、筋状ノイズの評価を行ったところ、○（良好）であった。
実施例７
図８のタイミングに従い、像間部にブラシ帯電装置２への印加電圧Ｖｃを接地電位とする時間を２回設けた。１回あたりの０電圧印加時間はニップ通過時間０．２９秒（接触帯電装置のニップ幅１０ｍｍ、感光体ドラム表面移動速度３５ｍｍ／秒）より小さい０．１５秒とした。そしてプリント動作における帯電装置２への正規の帯電電圧はＶｃ＝−１．１ＫＶとし、ドラム１表面を一様に−７００Ｖに帯電させ、現像バイアス電圧はＶｂ＝−２５０Ｖ（像間部では＋２５０Ｖ）とした。以上の条件で３枚間欠プリント７０００枚後、筋状ノイズの評価を行ったところ、○（良好）であった。
比較例１
像間部において帯電装置２への印加電圧を接地電位とする時間を設けなかったほかは実施例１と同様の条件でプリントを行った。連続プリント７０００枚後、筋状ノイズの評価を行ったところ、×（不良）であった。
比較例２
図４のタイミングに従い、像間部において帯電装置２への印加電圧を、図示しない電源を用いてドラム１の帯電極性とは逆極性の＋６００Ｖとする時間を設けた。＋６００Ｖ電圧印加時間は０．７秒とした。その他の条件は実施例１と同様とし連続プリント７０００枚後、筋状ノイズの評価を行ったところ、○（良好）であった。しかし、実施例１、２及び３、比較例１では発生しなかったドラム１の２回転目帯電不良が帯状に発生した。すなわち、感光体ドラム1 の＋６００Ｖ印加部に対応した部分が２回転目に正規の−１．１ＫＶによる帯電を行ったとき、本来の表面電位（−７００Ｖ）が得られず、それより高い−６２０Ｖとなった。また、その結果、細線の著しく太った画像しか得られなかった。
【００４２】
以上説明したように実施例プリンタによると、連続プリントの像間部において、帯電装置２に、感光体ドラム１の帯電極性と同極性で、電源２５による正規の帯電電圧よりも絶対値で低い電圧を印加することにより、帯電装置２における微粉汚れを簡単に、しかも感光体ドラム１表面の不都合な電荷メモリを発生させることなく除去できることが分かる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、接触式帯電装置を用いた画像形成装置において、該帯電装置に付着した微粉汚れを、静電潜像担持体表面の帯電量を低下させたり、帯電むらを発生させる等の不都合無く、簡単に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるプリンタの概略構成を示す断面図である。
【図２】帯電装置への電圧印加手段の説明図である。
【図３】（Ａ）は帯電装置２の斜視図である。（Ｂ）は帯電用ブラシにおけるブラシ繊維の織り方の一例を示す説明図である。（Ｃ）はブラシ繊維の織り方の他の例を示す説明図である。
【図４】実施例１等におけるプリント命令、感光体ドラムの回転、プリントスタート信号、帯電装置２への印加電圧Ｖｃ切り換え、現像装置に印加するバイアス電圧Ｖｂ切り換え、及び転写紙の通過状態を示すタイミングチャートである。
【図５】実施例４における図４と同様のタイミングチャートである。
【図６】実施例５における図４と同様のタイミングチャートである。
【図７】実施例６における図４と同様のタイミングチャートである。
【図８】実施例７における図４と同様のタイミングチャートである。
【図９】画像形成時の感光体ドラム帯電の説明図である。
【図１０】像間において帯電装置印加電圧を０（Ｖ）としたときの説明図である。
【図１１】ベタ黒現像の説明図である。
【図１２】図９と同様の図である。
【図１３】図１０と同様の図である。
【図１４】ベタ黒現像領域の説明図である。
【図１５】ベタ黒現像防止のための正規電圧印加タイミングの説明図である。
【図１６】画像ノイズ評価を行うための画像パターンを示す図である。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２ブラシ帯電装置
２５帯電用電圧電源
２６接地用ライン
２７切り換えスイッチ
２８スイッチ制御部
２９電源

Claims

回転駆動される静電潜像担持体表面を、該静電潜像担持体表面に接触して該静電潜像担持体表面を帯電させる接触式ブラシ帯電装置にて静電潜像担持体の帯電極性と同極性の画像形成のための電位に帯電させ、該静電潜像担持体表面の帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置にて現像して可視トナー像を形成し、該トナー像を被転写部材に転写させ、該転写後、該静電潜像担持体に残留する電荷を、該静電潜像担持体上の静電潜像担持体帯電極性と同極性の電荷を消去するイレーサにて消去する画像形成装置であり、
前記静電潜像担持体は、基体上に電荷発生層及び該電荷発生層上の電荷輸送層を設けた機能分離型の感光体であり、
画像形成時の像間に、前記帯電装置に、該帯電装置に付着した、トナーの正規帯電極性とは逆極性に帯電した微粉の少なくとも一部を該帯電装置から放出するための、静電潜像担持体の帯電極性と同極性で、該帯電装置に印加される画像形成のための正規の電圧より絶対値で低い電圧を、該画像形成のための正規の電圧に対し切り換え印加する電圧印加手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。