JP5109494B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の電子写真方式や静電記録方式等による画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体のような像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置から形成しようとする画像に応じた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より現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写する。

静電記録方式の画像形成装置では、静電記録用誘電体のような像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電記録装置にて、形成しようとする画像に応じた静電記録を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置により現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写する。

いずれの方式の画像形成装置の場合も、前記被転写体は、モノクロ画像形成装置では、通常記録媒体であり、転写されたトナー像は該記録媒体に定着される。カラー画像形成装置では、該被転写体は、一般的には、中間転写体であり、中間転写体に１次転写されたトナー像は、さらに記録媒体に２次転写され、定着される。

いずれの方式の画像形成装置においても、静電潜像及び可視トナー像を形成するための像担持体の表面を静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置は、これまで種々提案され、実用に供されてきたが、非接触式帯電装置と接触式帯電装置に大別できる。

非接触式帯電装置ではコロナ帯電装置が代表的なものである。接触式帯電装置では像担持体に接触する帯電ローラのような帯電部材を含む帯電装置が代表的なものである。このほかブラシ帯電装置やフィルム帯電装置も知られている。今日では、コロナ帯電装置や帯電ローラ等の帯電部材による帯電装置が主流となっている。

コロナ帯電装置では、ワイヤーに高電圧を印加してコロナ放電を発生させて、グリッド電極を介して像担持体表面を所定の電位に帯電させる。この方式ではオゾンが発生するため、像担特体が劣化し易く、また、オゾンを排気するためのダクトやフアンなどの装置が必要になり、またそのために画像形成装置が大型化し、高価になる。

そのため、近年の中低速領域のレーザービームプリンターなどの画像形成装置では、近接放電で感光体等の像担持体表面を帯電させることができる帯電ローラ等の像担持体表面に接触して回転する帯電部材による帯電装置が主流になりつつある。この帯電方式によると、オゾンの発生が抑制され、従ってまた、オゾンの排気のためのダクトやフアンを省略することが可能になり、それにより画像形成装置をそれだけ小型化、低価格化することができる。

しかし、このような像担持体表面に接触して回転する帯電部材による接触帯電方式では、帯電部材が像担持体に接触しているため、帯電部材に像担持体上の転写残トナー等が付着して帯電部材が汚れる。

このことに関連して、像担持体上の転写残トナー等の清掃についてみると、像担持体上に形成されたトナー像が被転写体に転写されたあと像担持体に残留する転写残トナーやその外添剤は、像担持体のクリーナを備えた画像形成装置では（例えば像担持体表面に接触配置されたクリーニングブレードを有するクリーナを備えた画像形成装置では）、該クリーナにより除去清掃され、また、所謂クリーナレスタイプの画像形成装置では、現像装置に回収され、或いは被転写体上に放出される。

ところが、像担持体上に残留するトナーやその外添剤をクリーナで除去する場合、クリーナをすり抜けてなお像担持体上に残るトナーや外添剤があり、クリーナレスタイプの画像形成装置の場合には、現像装置で回収しきれずに像担持体上になお残るトナーや外添剤もある。このようなトナーや外添剤が接触式帯電部材に付着し、帯電部材を汚す。

このように帯電部材表面が汚れてくると、像担持体において帯電不良が生じ、良好な画像が形成できなくなってくるので、帯電部材を交換しなければならず、帯電部材の寿命が短かくなってしまう。

そのため、クリーニングローラ、クリーニングパッド、クリーニングシート等による帯電部材の清掃装置を設けたり、帯電部材に、それに付着したトナー等を像担持体へ放出させるクリーニングバイアス電圧を印加するようにして、放出されたトナーを該像担持体用のクリーナに清掃させることが行われている。

これらのうち、清掃装置を採用する帯電部材清掃方式では、清掃装置のために帯電装置部分が大型化したり、帯電装置部分が高価となったりするので、そのような清掃装置を必要としないクリーニングバイアスによる清掃方式の方が好ましいと言える。

帯電部材清掃のために帯電部材にクリーニングバイアスを印加することは、例えば特開２００２−２０７３５４号公報や特開２００３−３０２８１６号公報に記載されている。
特開２００２−２０７３５４号公報 特開２００３−３０２８１６号公報

ところが、画像形成時には像担持体表面を画像形成のために所定電位に帯電させるための像担持体帯電用電圧を帯電部材に印加しなければならないので、帯電部材にクリーニングバイアスを印加できるのは非画像形成時のみである。

しかも、画像形成のために帯電部材に像担持体帯電用電圧を印加する時間は、画像形成装置全体としてみたとき、非画像形成時、すなわち、画像形成開始前の像担持体の予備回転等の初期シーケンス処理時、画像形成を連続して行う場合の像間時、画像形成終了に際しての像担持体等のエンドシーケンス処理時等に比べると長く、特に画像形成を連続して複数枚行うときには圧倒的に長くなり、その間、一旦帯電部材に付着したトナー等は高圧の像担持体用電圧に繰り返し曝されることで、強く帯電部材に付着するようになる。

そのため画像形成時の像担持体帯電用電圧の印加により帯電部材に付着するトナーやその外添剤等の荷電粒子が帯電部材に固着しやすく、非画像形成時にクリーニングバイアスを印加するだけでは、そのように固着した荷電粒子を放出させることが困難になってきて、所望の寿命を帯電部材に持たせ難い。

そこで本発明は、回転駆動される像担持体表面を該表面に接触して回転する帯電部材を含む帯電装置で帯電させ、該像担持体帯電域に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写定着させることができる画像形成装置であって、画像形成時に帯電部材へ付着するトナー等の該帯電部材への固着化を抑制して該付着したトナー等を非画像形成時に円滑に像担持体へ放出でき、それにより帯電部材を長寿命化でき、それだけ長期にわたり良好な画像形成が可能である画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、 回転駆動される像担持体表面を該表面に接触して回転する帯電部材を含む帯電装置で帯電させ、該像担持体帯電域に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写定着させることができる画像形成装置であり、
前記帯電装置へ電圧を印加するための電源装置と、
該電源装置の制御部とを含んでおり、
前記帯電装置は、前記帯電部材として導電性を有する無端ベルトを含んでいるとともに該無端ベルトを巻き掛けて前記像担持体表面に接触させる少なくとも２本のローラを含んでおり、該少なくとも２本のローラには第１及び第２の導電性を有するローラが含まれており、該第１のローラは前記像担持体表面移動方向において該第２ローラの下流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、該第２ローラは該像担持体表面移動方向において該第１ローラの上流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、
前記電源装置は、前記第１ローラ用の第１電源部及び前記第２ローラ用の第２電源部を含んでおり、
前記電源装置の制御部は、
画像形成時には前記第１電源部から前記第１ローラへ像担持体帯電用電圧が印加されるとともに前記第２電源部から前記第２ローラへ該像担持体帯電用電圧とは逆極性の電圧が印加され、非画像形成時には少なくとも一部の時間帯で、前記無端ベルトに付着した荷電粒子を前記第１ローラにより前記像担持体に接触せしめられている前記無端ベルトの部分から該像担持体へ放出するための、前記画像形成時とは異なる電圧が前記第１電源部から前記第１ローラへ、前記第２電源部から前記第２ローラへそれぞれ印加されるように該第１及び第２の電源部を制御する画像形成装置を提供する。
ここで「荷電粒子」とは、帯電したトナーや帯電したトナーの外添剤等である。

本発明に係る画像形成装置によると、電源装置の制御部は、画像形成時には第１電源部から導電性を有する第１ローラへ像担持体帯電用電圧を印加させるので、該第１ローラにより像担持体表面に圧接されている導電性を有する無端ベルトの部分を介して像担持体表面を画像形成に要求される電位に帯電させることができ、画像形成に支障はない。

画像形成時において第１ローラに前記像担持体帯電用電圧が印加されることで無端ベルトに付着するトナー等の荷電粒子は無端ベルトの回動によって第２ローラへ到来し、そのとき第２ローラには第１ローラへ印加されている像担持体帯電用電圧とは逆極性の電圧が印加されているので、無端ベルトに付着したトナー等の荷電粒子のうち少なくとも前記像担持体帯電用電圧とは逆極性に帯電している荷電粒子は無端ベルトから像担持体へ電気的に放出され、無端ベルトに固着してしまうことが抑制される。この荷電粒子は像担持体の表面移動に伴って再び第１ローラへ到来することで再び第１ローラ上の無端ベルト部分に付着するが、無端ベルトの回動によって再び第２ローラへ到来することで無端ベルトから像担持体へ放出される。かくして、画像形成時における無端ベルト上の荷電粒子は無端ベルトに対する付着脱離を繰り返し、該無端ベルトへの固着が抑制される。

そして、電源装置の制御部は、非画像形成時に少なくとも一部の時間帯で、前記無端ベルトに画像形成時に付着したトナー等の荷電粒子を前記第１ローラにより前記像担持体に接触せしめられている前記無端ベルトの部分から該像担持体へ放出するための、前記画像形成時とは異なる電圧を前記第１電源部から前記第１ローラへ、前記第２電源部から前記第２ローラへそれぞれ印加させる。これにより、画像形成時に無端ベルトに付着した荷電粒子が像担持体に放出され、無端ベルトがクリーニングされる。

なお、「非画像形成時」とは、画像形成開始前の像担持体の予備回転等の初期シーケンス処理時、画像形成を連続して行う場合の像間時、画像形成終了に際しての像担持体等のエンドシーケンス処理時等である。
本発明に係る画像形成装置において、画像形成時に無端ベルトに付着したトナー等の荷電粒子を前記第１ローラにより前記像担持体に接触せしめられている該無端ベルトの部分から該像担持体へ放出するための、前記画像形成時とは異なる電圧を非画像形成時に、前記第１電源部から前記第１ローラへ、前記第２電源部から前記第２ローラへそれぞれ印加させる電源装置制御部による制御は、非画像形成時に該当する全時間にわたり行ってもよいが、無端ベルトの清掃を行えるのであれば、そうする必要はなく、非画像形成時に属する時間の少なくとも一部において行うだけでもよい。

本発明に係る画像形成装置によると、このように、画像形成時に帯電部材である導電性を有する無端ベルトへ付着するトナー等の荷電粒子の該ベルトへの固着化を抑制して該付着した荷電粒子を非画像形成時に円滑に像担持体へ放出でき、それにより該無端ベルトを長寿命化できる。ひいては、それだけ長期にわたり良好な画像形成が可能である。

前記電源装置の制御部による、非画像形成時の第１ローラ、第２ローラそれぞれへの印加電圧の制御は、前記無端ベルトに付着しているトナー等の荷電粒子を第１ローラにより前記像担持体に接触せしめられている該無端ベルトの部分から像担持体へ放出できるものであればよく、その極性や大きさは、画像形成時に無端ベルトに付着するトナー等の荷電粒子の帯電極性等に応じて様々に選択採用することができる。例えば次のものを例示できる。

（１）前記電源装置の制御部は、非画像形成時には少なくとも一部の時間帯で、前記荷電粒子放出のための前記画像形成時とは異なる電圧として、前記第１電源部から前記第１ローラへ前記像担持体帯電用電圧とは逆極性の荷電粒子放出用電圧が印加されるとともに前記第２電源部から前記第２ローラへ該荷電粒子放出用電圧とは逆極性の電圧が印加されるように該第１及び第２の電源部を制御する。
（２）前記電源装置の制御部は、非画像形成時には少なくとも一部の時間帯で、前記荷電粒子放出のための前記画像形成時とは異なる電圧として、前記第１電源部から前記第１ローラへ前記像担持体帯電用電圧とは逆極性の荷電粒子放出用第１電圧が印加されるとともに前記第２電源部から前記第２ローラへ該荷電粒子放出用第１電圧とは逆極性の電圧が印加され、その後ひき続き前記第１電源部から前記第１ローラへ該荷電粒子放出用第１電圧とは逆極性の荷電粒子放出用第２電圧が印加されるとともに前記第２電源部から第２ローラへ該荷電粒子放出用第２電圧とは逆極性の電圧が印加されるように該第１及び第２の電源部を制御することを少なくとも１回行う。

画像形成時において、像担持体帯電用電圧とは逆極性の電圧を第２ローラへ印加することで、無端ベルトに付着したトナー等の荷電粒子を像担持体へ電気的に放出するにあたっては、第２ローラによる無端ベルトの像担持体への圧接力を大きくした方が、該荷電粒子の放出をより円滑、確実に行える。そこで、前記第１ローラによる前記無端ベルトの前記像担持体への圧接力Ｆ１と前記第２ローラによる該無端ベルトの該像担持体への圧接力Ｆ２との大小関係をＦ１≦Ｆ２に設定してもよい。

また、画像形成時において、像担持体帯電用電圧とは逆極性の電圧を第２ローラへ印加することで、無端ベルトに付着したトナー等の荷電粒子を像担持体へ電気的に放出するにあたっては、第２ローラによる無端ベルトの像担持体への圧接ニップを大きくした方が、該荷電粒子の放出をより円滑、確実に行える。そこで、前記第１ローラの外径Ｒ１と前記第２ローラの外径Ｒ２との大小関係をＲ１≦Ｒ２に設定してもよい。

以上説明したように本発明によると、回転駆動される像担持体表面を該表面に接触して回転する帯電部材を含む帯電装置で帯電させ、該像担持体帯電域に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写定着させることができる画像形成装置であって、画像形成時に帯電部材へ付着するトナー等の荷電粒子の該帯電部材への固着化を抑制して該付着したトナー等の荷電粒子を非画像形成時に円滑に像担持体へ放出でき、それにより帯電部材を長寿命化でき、ひいてはそれだけ長期にわたり良好な画像形成が可能である画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の１例を示している。図１に示す画像形成装置は、タンデム型のフルカラープリンタである。このプリンタは、駆動ローラ２１とこれに対向するローラ２２に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト３を有している。転写ベルト３は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ２１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回転させることができる。

駆動ローラ２１には転写ベルト３上の２次転写残トナー等を清掃するクリーナ４が臨んでいるとともに２次転写ローラ５が臨んでいる。クリーナ４に回収されるトナー等は図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。

２次転写ローラ５の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて駆動ローラ２１に支持された中間転写ベルト３の部分に押圧され、中間転写ベルト３との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト３の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｓの移動に従動して回転する。２次転写ローラ５には、図示省略の２次転写バイアス電源から２次転写バイアス電圧を印加することができる。

中間転写ベルト３及び２次転写ローラ５の上方には定着装置６が配置されており、下方にはタイミングローラ対７が配置されており、さらにその下方に、図示省略の、記録紙等の記録媒体を収容した記録媒体収容カセットが配置されている。

定着装置６は図示省略のハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着加熱ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
図示省略の記録媒体収容カセットに収容された記録媒体Ｓは、図示省略の媒体供給ローラにて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対７へ供給することができる。

中間転写ベルト３を巻き掛けたローラ２１、２２の間には、転写ベルト３に沿って、ローラ２１から２２に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に接触式帯電装置１２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ１５及びクリーナ１６がこの順序で配置されている。

１次転写ローラ１５は転写ベルト３を間にして感光体１１に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラ１５には、感光体１１上に形成されるトナー像をベルト３へ１次転写するための１次転写バイアス電圧を図示省略の１次転写バイアス電源から印加できる。
露光装置１３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１１に画像露光を施せるものである。

各画像形成部における感光体１１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電装置１２は、図２〜図４にそれぞれ示すように、帯電部材として導電性を有する無端ベルト１２３を含んでいるとともに該無端ベルトを巻き掛けて感光体１１の表面に接触させる第１及び第２の導電性を有するローラ１２１、１２２を含んでいる。

第１のローラ１２１は感光体１１の表面移動方向において第２ローラ１２２の下流側で無端ベルト１２３を感光体１１に接触させており、第２ローラ１２２は感光体表面移動方向において第１ローラ１２１の上流側で無端ベルト１２３を感光体１１に接触させている。無端ベルト１２３は感光体１１の回転に従動回転する。

第１ローラ１２１には第１電源部Ｐ１が接続されており、第２ローラ１２２には第２電源部Ｐ２が接続されている。これら電源部Ｐ１、Ｐ２は帯電装置１２に対する電源装置ＰＷを構成している。第１電源部Ｐ１は第１ローラ１２１に直流電圧を印加できる直流電源を含んでおり、第２電源部Ｐ２は第２ローラ１２２に直流電圧を印加できる直流電源を含んでいる。

各画像形成部における現像装置１４は、それには限定されないが、本例では、負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を、図示省略の現像バイアス電源から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ１４１で反転現像することができる。

このプリンタにおける各部はプリンタ全体の動作を制御する制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに所定のタイミングで動作する。
前記帯電装置１２に対する電源装置ＰＷの第１電源部Ｐ１及び第２電源部Ｐ２もこの制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、対応するローラ１２１又は１２２へ所定のタイミングで所定の電圧を印加できる。

このプリンタによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト３に１次転写する。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置１２にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体１１の該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４の現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ１５にて転写ベルト３上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ１５には図示省略の電源から１次転写バイアス電圧が印加される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト３に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト３に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト３に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト３上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト３上に形成された多重トナー像は転写ベルト３の回動により２次転写ローラ５へ向け移動する。

一方、記録媒体Ｓが図示省略の記録媒体収容カセットから媒体供給ローラにて引き出され、タイミングローラ対７へ供給され、待機している。

このようにタイミングローラ対７のところで待機する記録媒体Ｓは、中間転写ベルト３にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト３と２次転写ローラ５とのニップ部に供給され、図示省略の電源から２次転写バイアス電圧が印加された２次転写ローラ５にて該多重トナー像が記録媒体Ｓ上に２次転写される。その後記録媒体Ｓは定着装置６に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｓに定着される。記録媒体Ｓはひき続き、図示省略の排出ローラ対等にて排出トレイに排出される。

トナー像のベルト３への１次転写において感光体１１上に残留する転写残トナー等はクリーナ１６で清掃除去され、２次転写によりベルト３上に残留する２次転写残トナー等はクリーナ４にて除去清掃される。これら除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。

以上説明したように画像形成されるのであるが、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれにおける帯電装置１２は次のように動作する。
画像形成時には、図２に示すように、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、第１電源部Ｐ１から第１ローラ１２１へ感光体帯電用電圧（本例では−１１００Ｖ）が印加され、第２電源部Ｐ２から第２ローラ１２２へ感光体帯電用電圧とは逆極性の電圧（本例では＋３００Ｖ）が印加される。

このように第１ローラ１２１に感光体帯電用電圧が印加されることで、第１ローラ１２１により感光体１１表面に圧接されている導電性を有する無端ベルト１２３の部分を介して感光体１１表面が画像形成に要求される電位に帯電し、画像露光装置１３による静電潜像の形成が可能となる。

このとき、第１ローラ１２１により圧接されている無端ベルト１２３部分へ到来することがある感光体１１上のトナーやその外添剤のうち正規の帯電極性とは逆極性に帯電した荷電粒子（本例ではプラス荷電粒子）ｔ１は、第１ローラ１２１への感光体帯電用電圧印加（本例では−１１００Ｖの印加）のために無端ベルト１２３に付着する。正規極性に帯電したトナー等は無端ベルト１２３に付着せず、そのまま感光体表面移動方向へ移動していく。なお、このように感光体１１表面に存在するトナー等は、本例では主として前記の感光体クリーナ１６で除去されずに通過しくるものである。

このように無端ベルト１２３に付着するプラス荷電粒子ｔ１は無端ベルト１２３の回動によって第２ローラ１２２へ到来し、そのとき第２ローラ１２２には感光体帯電用電圧とは逆極性の電圧（本例では＋３００Ｖ）が印加されているので、無端ベルト１２３に付着したプラス荷電粒子は無端ベルト１２３から感光体１１へ電気的に放出され、無端ベルト１２３に固着してしまうことが抑制される。このプラス荷電粒子ｔ１は再び無端ベルト１２３と感光体１１との間に挟まれた状態で第１ローラ１２１へ到来することで再び第１ローラ１２１上の無端ベルト１２３部分に付着するが、無端ベルト１２３の回動によって再び第２ローラ１２２へ到来することで無端ベルト１２３から感光体へ放出される。かくして、画像形成時における無端ベルト１２３上のプラス荷電粒子ｔ１は無端ベルト１２３に対する付着脱離を繰り返し、該無端ベルトへの固着が抑制される。

そして、制御部Ｃｏｎｔは、非画像形成時の少なくとも一部の時間帯で（例えば、画像形成後のエンドシーケンス処理時に）、無端ベルト１２３に付着したトナー等の荷電粒子ｔ１を、第１ローラ１２１により感光体１１に接触せしめられている無端ベルト１２３の部分から感光体１１へ放出するための前記画像形成時とは異なる電圧を第１電源部Ｐ１から第１ローラ１２１へ、第２電源部Ｐ２から第２ローラ１２２へそれぞれ印加させる（図３参照）。本例では、このとき第１ローラ１２１に印加される電圧は＋３００Ｖであり、第２ローラ１２２へ印加される電圧は−３００Ｖである。

これにより、画像形成時に無端ベルトに付着した荷電粒子ｔ１が感光体１１へ放出され、無端ベルトがクリーニングされる。感光体１１へ放出されたトナー等はクリーナ１６により清掃される。
非画像形成時には、プラス荷電粒子ｔ１とは逆極性のトナー等のマイナス荷電粒子ｔ２が無端ベルト１２３に付着するが、この粒子ｔ２は、第１ローラ１２１に＋３００Ｖが、第２ローラ１２２に−３００Ｖが印加されていることで、無端ベルト１２３に対して付着脱離を繰り返し、無端ベルト１２３への固着が抑制される。そしてこの荷電粒子ｔ２は画像形成時に感光体１１へ放出される。

ところで、無端ベルト１２３には、図２、図３にそれぞれ鎖線で例示するように弱帯電した粒子ｔ３が付着することがある。このような弱帯電粒子は、既述の第１ローラ１２１、第２ローラ１２２への印加電圧制御だけでは感光体１１へ放出し難い場合がある。

そこで、非画像形成時において、例えば、先ず、図３に示すように荷電粒子（本例ではプラス荷電粒子ｔ１）放出のための電圧として第１ローラ１２１に正極性の電圧（本例では＋３００Ｖ）を、第２ローラ１２２に負極性の電圧（本例では−３００Ｖ）を印加する第１モードを実行し、その後ひき続き、図４に示すように、弱帯電荷電粒子ｔ３を放出するために第１ローラ１２１に負極性の電圧（例えば−３００Ｖ）を、第２ローラ１２２に正極性の電圧（例えば＋３００Ｖ）をそれぞれ印加する第２モードを実行してもよい。さらには、このような第１、第２のモードの組み合わせを複数回繰り返してもよい。

以上、無端ベルト１２３に付着するトナー等の荷電粒子の感光体１１への放出のためのローラ１２１、１２２への印加電圧の具体例を挙げて説明したが、ローラ１２１、１２２への印加電圧の制御はそれに限定されない。無端ベルト１２３に付着しているトナー等の荷電粒子を最終的に、第１ローラ１２１により感光体１１に接触せしめられている無端ベルト１２３の部分から感光体１１へ放出できるものであればよく、その極性や大きさは、画像形成時等に無端ベルト１２３に付着するトナー等の荷電粒子の極性等に応じて様々に選択採用することができる。例えば荷電粒子を像担持体へ放出するモードが複数モードで構成され、それらモードに、極性は同じで電圧の大きさだけが変化するような複数のモードが含まれていてもよい。

以上の説明では、第１ローラ１２１、第２ローラ１２２のそれぞれの外径は同じであり、それらローラによる無端ベルト１２３の感光体１１への圧接力は実質上同一のものであるが、次のようにしてしもよい。

すなわち、画像形成時において、感光体帯電用電圧とは逆極性の電圧を第２ローラ１２２へ印加することで、無端ベルト１２３に付着したトナー等の荷電粒子を感光体１１へ電気的に放出するにあたっては、第２ローラ１２２による無端ベルト１２３の感光体１１への圧接力を大きくした方が、該荷電粒子の放出をより円滑、確実に行える。そこで、第１ローラ１２１による無端ベルト１２３の感光体１１への圧接力Ｆ１と第２ローラ１２２による無端ベルト１２３の感光体１１への圧接力Ｆ２との大小関係をＦ１≦Ｆ２に設定してもよい。

また、画像形成時において、感光体帯電用電圧とは逆極性の電圧を第２ローラ１２２へ印加することで、無端ベルト１２３に付着したトナー等の荷電粒子を感光体１１へ電気的に放出するにあたっては、第２ローラ１２２による無端ベルト１２３の感光体１１への圧接ニップを大きくした方が、該荷電粒子の放出をより円滑、確実に行える。そこで、第１ローラ１２１の外径Ｒ１と第２ローラ１２２の外径Ｒ２との大小関係をＲ１≦Ｒ２に設定してもよい。

また、図２〜図４に示す帯電装置１２では、無端ベルト１２３を巻き掛けるローラとして第１、第２のローラ１２１、１２２のみを採用しているが、さらに多くのローラを採用してもよい。例えば、第３のローラをさらに採用し、ローラ１２１、１２２を含む合計３本のローラに側面からみて３角形状に無端ベルトを巻き掛けてもよく、さらに第４のローラを採用し、ローラ１２１、１２２を含む合計４本のローラに側面からみて４角形状に無端ベルトを巻き掛ける等してもよい。また、ローラ１２１、１２１の間に感光体１１表面に沿ってさらに１又は２本以上のローラを配置することも許される。

以上、タンデム型のフルカラー画像形成装置を例とって説明してきたが、本発明は、他のタイプのカラー画像形成装置にも適用でき、モノクロ画像形成装置にも適用できる。

本発明は、回転駆動される像担持体表面を該表面に接触して回転する帯電部材を含む帯電装置で帯電させ、該像担持体帯電域に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写定着させることができる画像形成装置であって、画像形成時に帯電部材へ付着するトナー等の荷電粒子の該帯電部材への固着化を抑制して該付着した荷電粒子を非画像形成時に円滑に像担持体へ放出でき、それにより帯電部材を長寿命化でき、それだけ長期にわたり良好な画像形成が可能である画像形成装置を提供することに利用できる。

本発明に係る画像形成装置の１例の概略構成を示す図である。 図１の画像形成装置における感光体帯電装置の画像形成時の様子を示す図である。 図１の画像形成装置における感光体帯電装置の非画像形成時のクリーニングの様子を示す図である。 図１の画像形成装置における感光体帯電装置の非画像形成時のさらなるクリーニングの様子を示す図である。

符号の説明

Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１１ 感光体
１２ 帯電装置
１２１ 第１ローラ
１２２ 第２ローラ
１２３ 無端ベルト
ＰＷ 帯電装置用の電源装置
Ｐ１ 第１電源部
Ｐ２ 第２電源部
１３ 画像露光装置
１４ 現像装置
１４１ 現像ローラ
１５ １次転写ローラ
１６ クリーナ
２１ 駆動ローラ
２２ 対向ローラ
３ 中間転写ベルト
４ クリーナ
５ ２次転写ローラ
６ 定着装置
７ タイミングローラ対
Ｓ 記録媒体
Ｃｏｎｔ 制御部

Claims (6)

1. 回転駆動される像担持体表面を該表面に接触して回転する帯電部材を含む帯電装置で帯電させ、該像担持体帯電域に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写定着させることができる画像形成装置であり、
   前記帯電装置へ電圧を印加するための電源装置と、
   該電源装置の制御部とを含んでおり、
   前記帯電装置は、前記帯電部材として導電性を有する無端ベルトを含んでいるとともに該無端ベルトを巻き掛けて前記像担持体表面に接触させる少なくとも２本のローラを含んでおり、該少なくとも２本のローラには第１及び第２の導電性を有するローラが含まれており、該第１のローラは前記像担持体表面移動方向において該第２ローラの下流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、該第２ローラは該像担持体表面移動方向において該第１ローラの上流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、
   前記電源装置は、前記第１ローラ用の第１電源部及び前記第２ローラ用の第２電源部を含んでおり、
   前記電源装置の制御部は、
   画像形成時には前記第１電源部から前記第１ローラへ像担持体帯電用電圧が印加されるとともに前記第２電源部から前記第２ローラへ該像担持体帯電用電圧とは逆極性の電圧が印加され、非画像形成時には少なくとも一部の時間帯で、前記無端ベルトに付着した荷電粒子を前記第１ローラにより前記像担持体に接触せしめられている前記無端ベルトの部分から該像担持体へ放出するための前記画像形成時とは異なる電圧として、前記第１電源部から前記第１ローラへ前記像担持体帯電用電圧とは逆極性の荷電粒子放出用電圧が印加されるとともに前記第２電源部から前記第２ローラへ該荷電粒子放出用電圧とは逆極性の電圧が印加されるように該第１及び第２の電源部を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 回転駆動される像担持体表面を該表面に接触して回転する帯電部材を含む帯電装置で帯電させ、該像担持体帯電域に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写定着させることができる画像形成装置であり、
   前記帯電装置へ電圧を印加するための電源装置と、
   該電源装置の制御部とを含んでおり、
   前記帯電装置は、前記帯電部材として導電性を有する無端ベルトを含んでいるとともに該無端ベルトを巻き掛けて前記像担持体表面に接触させる少なくとも２本のローラを含んでおり、該少なくとも２本のローラには第１及び第２の導電性を有するローラが含まれており、該第１のローラは前記像担持体表面移動方向において該第２ローラの下流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、該第２ローラは該像担持体表面移動方向において該第１ローラの上流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、
   前記電源装置は、前記第１ローラ用の第１電源部及び前記第２ローラ用の第２電源部を含んでおり、
   前記電源装置の制御部は、
   画像形成時には前記第１電源部から前記第１ローラへ像担持体帯電用電圧が印加されるとともに前記第２電源部から前記第２ローラへ該像担持体帯電用電圧とは逆極性の電圧が印加され、非画像形成時には少なくとも一部の時間帯で、前記無端ベルトに付着した荷電粒子を前記第１ローラにより前記像担持体に接触せしめられている前記無端ベルトの部分から該像担持体へ放出するための前記画像形成時とは異なる電圧として、前記第１電源部から前記第１ローラへ前記像担持体帯電用電圧とは逆極性の荷電粒子放出用第１電圧が印加されるとともに前記第２電源部から前記第２ローラへ該荷電粒子放出用第１電圧とは逆極性の電圧が印加され、その後ひき続き前記第１電源部から前記第１ローラへ該荷電粒子放出用第１電圧とは逆極性の荷電粒子放出用第２電圧が印加されるとともに前記第２電源部から第２ローラへ該荷電粒子放出用第２電圧とは逆極性の電圧が印加されるように該第１及び第２の電源部を制御することを少なくとも１回行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 回転駆動される像担持体表面を該表面に接触して回転する帯電部材を含む帯電装置で帯電させ、該像担持体帯電域に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写定着させることができる画像形成装置であり、
   前記帯電装置へ電圧を印加するための電源装置と、
   該電源装置の制御部とを含んでおり、
   前記帯電装置は、前記帯電部材として導電性を有する無端ベルトを含んでいるとともに該無端ベルトを巻き掛けて前記像担持体表面に接触させる少なくとも２本のローラを含んでおり、該少なくとも２本のローラには第１及び第２の導電性を有するローラが含まれており、該第１のローラは前記像担持体表面移動方向において該第２ローラの下流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、該第２ローラは該像担持体表面移動方向において該第１ローラの上流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、
   前記電源装置は、前記第１ローラ用の第１電源部及び前記第２ローラ用の第２電源部を含んでおり、
   前記電源装置の制御部は、
   画像形成時には前記第１電源部から前記第１ローラへ像担持体帯電用電圧が印加されるとともに前記第２電源部から前記第２ローラへ該像担持体帯電用電圧とは逆極性の電圧が印加され、非画像形成時には少なくとも一部の時間帯で、前記無端ベルトに付着した荷電粒子を前記第１ローラにより前記像担持体に接触せしめられている前記無端ベルトの部分から該像担持体へ放出するための、前記画像形成時とは異なる電圧が前記第１電源部から前記第１ローラへ、前記第２電源部から前記第２ローラへそれぞれ印加されるように該第１及び第２の電源部を制御する制御部であり、
   前記第１ローラによる前記無端ベルトの前記像担持体への圧接力Ｆ１と前記第２ローラによる該無端ベルトの該像担持体への圧接力Ｆ２との大小関係がＦ１≦Ｆ２に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記第１ローラによる前記無端ベルトの前記像担持体への圧接力Ｆ１と前記第２ローラによる該無端ベルトの該像担持体への圧接力Ｆ２との大小関係がＦ１≦Ｆ２に設定されている請求項１又は２記載の画像形成装置。
5. 前記第１ローラの外径Ｒ１と前記第２ローラの外径Ｒ２との大小関係がＲ１≦Ｒ２に設定されている請求項１、２、３又は４記載の画像形成装置。
6. 回転駆動される像担持体表面を該表面に接触して回転する帯電部材を含む帯電装置で帯電させ、該像担持体帯電域に形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録媒体に転写定着させることができる画像形成装置であり、
   前記帯電装置へ電圧を印加するための電源装置と、
   該電源装置の制御部とを含んでおり、
   前記帯電装置は、前記帯電部材として導電性を有する無端ベルトを含んでいるとともに該無端ベルトを巻き掛けて前記像担持体表面に接触させる少なくとも２本のローラを含んでおり、該少なくとも２本のローラには第１及び第２の導電性を有するローラが含まれており、該第１のローラは前記像担持体表面移動方向において該第２ローラの下流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、該第２ローラは該像担持体表面移動方向において該第１ローラの上流側で前記無端ベルトを前記像担持体に接触させており、
   前記電源装置は、前記第１ローラ用の第１電源部及び前記第２ローラ用の第２電源部を含んでおり、
   前記電源装置の制御部は、
   画像形成時には前記第１電源部から前記第１ローラへ像担持体帯電用電圧が印加されるとともに前記第２電源部から前記第２ローラへ該像担持体帯電用電圧とは逆極性の電圧が印加され、非画像形成時には少なくとも一部の時間帯で、前記無端ベルトに付着した荷電粒子を前記第１ローラにより前記像担持体に接触せしめられている前記無端ベルトの部分から該像担持体へ放出するための、前記画像形成時とは異なる電圧が前記第１電源部から前記第１ローラへ、前記第２電源部から前記第２ローラへそれぞれ印加されるように該第１及び第２の電源部を制御する制御部であり、
   前記第１ローラの外径Ｒ１と前記第２ローラの外径Ｒ２との大小関係がＲ１≦Ｒ２に設定されていることを特徴とする画像形成装置。