(57)【要約】【課題】  像担持体の表面に接触して回転する筒状帯電部材を用いた接触式帯電装置により像担持体の表面を帯電させる画像形成装置において、像担持体の表面に帯電むら等が発生するのを簡単な構成によって適切に防止する。【解決手段】  像担持体10の表面に接触して回転する筒状帯電部材121を用いた接触式帯電装置12により像担持体の表面を帯電させるにあたり、像担持体の表面と接触する位置よりも上流側の第１接点部123を通して、第１バイアス電源125から筒状帯電部材に像担持体の帯電極性と同極性の放電開始電圧以上の第１バイアス電圧を印加させると共に、像担持体の表面と接触する位置よりも下流側の第２接点部124を通して、第２バイアス電源126から筒状帯電部材に第１バイアス電圧と同極性で放電開始電圧より低い第２バイアス電圧を印加させた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される像担持体の表面に接触して回転する筒状帯電部材を用いた接触式帯電装置によって像担持体の表面を帯電させるようにした画像形成装置において、上記の像担持体の表面と接触する位置よりも筒状帯電部材の回転方向上流側でこの筒状帯電部材の外周面と接触する第１接点部を通して、第１バイアス電源から筒状帯電部材に像担持体の帯電極性と同極性の放電開始電圧以上の第１バイアス電圧を印加させると共に、像担持体の表面と接触する位置よりも筒状帯電部材の回転方向下流側でこの筒状帯電部材の外周面と接触する第２接点部を通して、第２バイアス電源から筒状帯電部材に上記の第１バイアス電圧と同極性で放電開始電圧より低い第２バイアス電圧を印加させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、上記の筒状帯電部材が可撓性であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、上記の筒状帯電部材を回転可能に保持する溝型状の保持部材に上記の第１接点部と第２接点部とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置において、画像形成を行わない時点で、上記の第１バイアス電源及び第２バイアス電源から、第１接点部及び第２接点部を通して上記の筒状帯電部材に上記の第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧と逆極性の清掃用バイアス電圧を印加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、上記の第１バイアス電源及び第２バイアス電源から印加させる上記の清掃用バイアス電圧が放電開始電圧未満であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係り、特に、回転駆動される像担持体の表面に接触して回転する筒状帯電部材を用いた接触式帯電装置によって像担持体の表面を帯電させるようにした画像形成装置において、像担持体の表面に残留しているトナーやトナーの外添剤等の残留物、特に像担持体と逆極性に帯電した残留物が上記の筒状帯電部材の外周面に付着して、像担持体の表面を帯電させた際に帯電むら等の帯電不良が発生するのを、簡単な構成によって適切に防止できるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、一般に、帯電装置によって像担持体の表面を帯電させた後、このように帯電された像担持体の表面に露光装置により画像データに従った露光を行って、像担持体の表面に静電潜像を形成し、このように静電潜像が形成された像担持体に現像装置からトナーを供給して、像担持体の表面に静電潜像に対応したトナー像を形成し、このトナー像を記録紙や中間転写体等に転写させた後、転写後の像担持体の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置によって除去し、その後、再度、上記のように帯電装置によって像担持体の表面を帯電させるようにしている。
【０００３】
ここで、上記のように像担持体を帯電装置によって帯電させるにあたり、一般にコロナ放電を利用した帯電装置が用いられていたが、このような帯電装置の場合には、消費電力が大きく、オゾンの発生量も多くなるという問題があった。
【０００４】
そして、近年においては、消費電力及びオゾンの発生を抑制するため、像担持体の表面に接触して回転する帯電ローラによって像担持体の表面を帯電させるようにした接触式帯電装置が用いられるようになった。
【０００５】
ここで、このように像担持体の表面に接触して回転する帯電ローラによって像担持体の表面を帯電させるようにした場合、上記のクリーニング装置によって像担持体の表面から除去されずに、像担持体の表面に残った残留物が帯電ローラの外周面に付着し、このように付着した残留物により、帯電ローラによって帯電された像担持体の表面に帯電むら等の帯電不良が発生し、形成される画像に濃度むら等が発生するという問題があった。
【０００６】
このため、従来においては、上記の帯電ローラの外周面にブレードやブラシからなる清掃部材を接触させ、この清掃部材により帯電ローラの外周面に付着した残留物を除去することが行われている。
【０００７】
しかし、このように帯電ローラの外周面に付着した残留物を除去するために、ブレードやブラシからなる清掃部材を設ける場合、コストが高くつくと共に、これらを設けるスペースが必要になって装置が大型化するという問題があった。
【０００８】
また、近年においては、上記の接触式帯電装置において、帯電ローラよりもコストの低い筒状帯電部材が用いられるようになり、このような筒状帯電部材の場合、帯電ローラに比べて撓みやすく、帯電ローラの場合のように、筒状帯電部材の外周面にブレードやブラシからなる清掃部材を接触させて、その外周面に付着した残留物を除去させることは困難であった。
【０００９】
そして、従来においては、特許文献１に示されるように、可撓性を有する円筒状のフィルム状部材からなる帯電電極を像担持体の表面に接触させて、像担持体の表面を帯電させるにあたり、上記の帯電電極の周面にトナーより小粒径の半導電性微粒子を付着させ、トナー等の異物が付着したりするのを抑制するようにしたものが提案されている。
【００１０】
しかし、このように帯電電極の周面にトナーより小粒径の半導電性微粒子を付着させる場合、帯電電極の周面に上記の半導電性微粒子を均一に付着させることが必要になると共に、帯電電極の周面に上記の半導電性微粒子を安定して付着させるために、微粒子付与手段から適切な量の半導電性微粒子を付与したりすることが必要になり、コストが高くつくと共に、その制御が非常に面倒になる等の問題があった。
【００１１】
また、従来においては、特許文献２に示されるように、像担持体と接触する筒状の絶縁性部材と像担持体との間に、転写残トナーを絶縁性部材に吸着させる吸引電界と像担持体の表面を帯電させる荷電電界とを作用させて、像担持体のクリーニングと帯電とを行うようにした帯電兼クリーニング装置が提案されている。
【００１２】
しかし、この帯電兼クリーニング装置においては、像担持体のクリーニングと帯電とを行う場合には、上記の絶縁性部材と像担持体とが接触する位置において、絶縁性部材が像担持体と逆方向に移動するように、この絶縁性部材を回転装置によって回転させる一方、像担持体の表面から回収した転写残トナーを絶縁性部材から像担持体の表面に排出させて現像装置に戻す場合には、絶縁性部材を上記の場合と逆方向に回転させる必要があり、コストが高くつくと共に、その制御が非常に面倒になる等の問題があった。
【００１３】
さらに、この帯電兼クリーニング装置においては、上記のように絶縁性部材と像担持体との間に、転写残トナーを絶縁性部材に吸着させる吸引電界を作用させるようにしているが、転写残トナーと逆極性に帯電されたトナーの外添剤等を適切に回収することはできなかった。
【特許文献１】特開平１１−２５８８８８号公報
【特許文献２】特開平９−６２０６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、回転駆動される像担持体の表面に接触して回転する筒状帯電部材を用いた接触式帯電装置によって像担持体の表面を帯電させるようにした画像形成装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１５】
すなわち、本発明においては、上記のような画像形成装置において、像担持体の表面に残留しているトナーやトナーの外添剤等の残留物、特に像担持体と逆極性に帯電した残留物が上記の筒状帯電部材の外周面に付着して、像担持体の表面を帯電させた際に帯電むら等の帯電不良が発生するのを、簡単な構成によって適切に防止できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、回転駆動される像担持体の表面に接触して回転する筒状帯電部材を用いた接触式帯電装置によって像担持体の表面を帯電させるようにした画像形成装置において、上記の像担持体の表面と接触する位置よりも筒状帯電部材の回転方向上流側でこの筒状帯電部材の外周面と接触する第１接点部を通して、第１バイアス電源から筒状帯電部材に像担持体の帯電極性と同極性の放電開始電圧以上の第１バイアス電圧を印加させると共に、像担持体の表面と接触する位置よりも筒状帯電部材の回転方向下流側でこの筒状帯電部材の外周面と接触する第２接点部を通して、第２バイアス電源から筒状帯電部材に上記の第１バイアス電圧と同極性で放電開始電圧より低い第２バイアス電圧を印加させるようにした。
【００１７】
ここで、この画像形成装置において、上記の筒状帯電部材としては可撓性のものを用いることができ、この筒状帯電部材が回転駆動される像担持体の表面に接触して適切に回転されるようにするため、この筒状帯電部材を溝型状の保持部材に回転可能に保持させるようにすると共に、この保持部材に上記の第１接点部と第２接点部とを設けようにすることができる。
【００１８】
また、この画像形成装置においては、画像形成を行わない時点において、上記の第１バイアス電源及び第２バイアス電源から、第１接点部及び第２接点部を通して上記の筒状帯電部材に上記の第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧と逆極性の清掃用バイアス電圧を印加させることができ、この清掃用バイアス電圧は放電開始電圧未満であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の画像形成装置においては、上記のように像担持体の表面と接触する位置よりも筒状帯電部材の回転方向上流側でこの筒状帯電部材の外周面と接触する第１接点部を通して、第１バイアス電源から筒状帯電部材に像担持体の帯電極性と同極性の放電開始電圧以上の第１バイアス電圧を印加させるようにしたため、筒状帯電部材と像担持体との間で放電が行われて、像担持体の表面が帯電されるようになる。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置においては、上記のように像担持体の表面と接触する位置よりも筒状帯電部材の回転方向下流側でこの筒状帯電部材の外周面と接触する第２接点部を通して、第２バイアス電源から筒状帯電部材に上記の第１バイアス電圧と同極性で放電開始電圧より低い第２バイアス電圧を印加させるようにしたため、像担持体の表面に残留しているトナーやトナーの外添剤等の残留物、特に像担持体と逆極性に帯電した残留物が筒状帯電部材の外周面に付着しても、この残留物が上記の第２接点部において保持されて、筒状帯電部材と像担持体とが接触する部分に導かれるのが防止される。
【００２１】
この結果、本発明の画像形成装置においては、上記のような残留物が筒状帯電部材の外周面に付着しても、この残留物が筒状帯電部材と像担持体とが接触する部分に導かれるのが防止され、上記のように筒状帯電部材によって像担持体の表面を帯電させる際に、像担持体の表面に帯電むら等の帯電不良が発生するのが抑制され、像担持体の表面が適切に帯電されて、濃度むら等のない良好な画像が安定して得られるようになる。
【００２２】
また、この画像形成装置において、画像形成を行わない時点に、上記の第１バイアス電源及び第２バイアス電源から、第１接点部及び第２接点部を通して上記の筒状帯電部材に上記の第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧と逆極性の清掃用バイアス電圧を印加させると、上記の第２接点部に保持されている上記の残留物が、第２接点部及び第１接点部を通過して筒状帯電部材と像担持体とが接触する部分に導かれ、この筒状帯電部材から像担持体の表面に排出されて、この筒状帯電部材の外周面がきれいな状態に復帰される。なお、像担持体の表面に排出された上記の残留物は、像担持体の表面に残留する残留物を除去するクリーニング装置によって像担持体の表面から除去させ、或いは、像担持体の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体に転写させ、このように転写された残留物を中間転写体の表面に残留する残留物を除去するクリーニング装置によって除去させるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２４】
この実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、黄色，マゼンタ色，シアン色，黒色の異なった色彩のトナーを収容させた４つの現像装置１１に対応させて、像担持体１０となる４つの感光体ドラム１０を設けている。
【００２５】
ここで、この画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各感光体ドラム１０を回転させ、このように回転する各感光体ドラム１０の表面に、それぞれ接触式帯電装置１２における保持部材１２１に回転可能に保持された可撓性の筒状帯電部材１２２を接触させて、各感光体ドラム１０の表面を帯電させる。
【００２６】
そして、このように帯電された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ露光装置１３により画像データに従った露光を行って、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれ静電潜像を形成し、このように静電潜像が形成された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ対応する現像装置１１から所定の色彩のトナーを各感光体ドラム１０の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成する。
【００２７】
次いで、上記の各感光体ドラム１０に形成されたそれぞれの色彩のトナー像を、ローラ１４に架け渡されて駆動される無端ベルト状になった中間転写体１５にそれぞれローラ状になった一次転写装置１６により順々に一次転写させて、この中間転写体１５の上にフルカラーのトナー像を形成する。一方、このようにトナー像を転写させた後の各感光体ドラム１０の表面に第１クリーニング部材１７を圧接させ、中間転写体１５に転写されずに各感光体ドラム１０の表面に残留しているトナー等の残留物をこの第１クリーニング部材１７によって除去させる。
【００２８】
そして、上記のように中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像を、この中間転写体１５によりローラ状になった二次転写装置１８と対向する位置に導くと共に、この画像形成装置の下部に収容された記録シートＳを、送りローラ１９により中間転写体１５と二次転写装置１８との間に導き、上記の二次転写装置１８により中間転写体１５の上に形成されたフルカラーのトナー像をこの記録シートＳに二次転写させる。一方、このようにトナー像を二次転写させた後の中間転写体１５の表面に第２クリーニング部材２０を圧接させ、記録シートＳに転写されずに中間転写体１５の表面に残留しているトナー等の残留物をこの第２クリーニング部材２０によって除去させる。
【００２９】
その後、上記のようにフルカラーのトナー像が転写された記録シートＳを定着装置２１に導き、この定着装置２１により転写されたフルカラーのトナー像を記録シートＳに定着させ、このようにフルカラーのトナー像が定着された記録シートＳを排紙させる。
【００３０】
ここで、この実施形態の画像形成装置においては、前記のように回転する各感光体ドラム１０の表面に、それぞれ接触式帯電装置１２における保持部材１２１に回転可能に保持された可撓性の筒状帯電部材１２２を接触させ、この接触式帯電装置１２により各感光体ドラム１０の表面を帯電させるにあたり、図２に示すように、上記の筒状帯電部材１２２が感光体ドラム１０の表面と接触する位置よりも筒状帯電部材１２２の回転方向上流側において、上記の保持部材１２１と接触する第１接点部１２３に導電部材を取り付けると共に、上記の筒状帯電部材１２２が感光体ドラム１０の表面と接触する位置よりも筒状帯電部材１２２の回転方向下流側において、上記の保持部材１２１と接触する第２接点部１２４に導電部材を取り付けている。
【００３１】
そして、上記の第１接点部１２３を通して、第１バイアス電源１２５から筒状帯電部材１２２に感光体ドラム１０の帯電極性と同極性の放電開始電圧以上の第１バイアス電圧を印加させると共に、上記の第２接点部１２４を通して、第２バイアス電源１２６から第１バイアス電圧と同極性で放電開始電圧より低い第２バイアス電圧を印加させるようにする。
【００３２】
このように、感光体ドラム１０の表面と接触する位置よりも上流側における第１接点部１２３を通して、上記の第１バイアス電源１２５から筒状帯電部材１２２に放電開始電圧以上の第１バイアス電圧を印加させると、筒状帯電部材１２２と感光体ドラム１０との間で放電が行われて、感光体ドラム１０の表面が所定の極性に帯電されるようになる。
【００３３】
また、感光体ドラム１０の表面と接触する位置よりも下流側における第２接点部１２４を通して、上記の第２バイアス電源１２６から筒状帯電部材１２２に第１バイアス電圧と同極性で放電開始電圧より低い第２バイアス電圧に印加させると、上記の第１クリーニング部材１７によって除去されずに感光体ドラム１０の表面に残留している感光体ドラム１０の帯電極性と逆極性に帯電されたトナーやトナーの外添剤等の残留物が、第２接点部１２４の部分において電気的に吸着保持され、筒状帯電部材１２２と感光体ドラム１０とが接触する部分に導かれなくなる。
【００３４】
このため、上記のように第１接点部１２３を通して、第１バイアス電源１２５から筒状帯電部材１２２に放電開始電圧以上の第１バイアス電圧を印加させて感光体ドラム１０の表面を帯電させる際に、上記の残留物によって感光体ドラム１０の表面に帯電むら等の帯電不良が発生するのが抑制され、感光体ドラム１０の表面が適切に帯電されて、良好な画像形成が安定して行えるようになる。
【００３５】
また、上記のようにして画像形成を行った結果、上記の第２接点部１２４の部分において電気的に吸着保持された残留物の量が多くなると、画像形成を行わない時点において、上記の第１バイアス電源１２５及び第２バイアス電源１２６から、第１接点部１２３及び第２接点部１２４を通して上記の筒状帯電部材１２２に、上記の第１バイアス電圧及び第２バイアス電圧と逆極性の清掃用バイアス電圧を印加させるようにする。
【００３６】
このようにすると、上記の第２接点部１２４に電気的に吸着保持されている上記の残留物が、この第２接点部１２４から感光体ドラム１０に伴って回転する筒状帯電部材１２２によって搬送され、この筒状帯電部材１２２が感光体ドラム１０と接触する位置において、上記の残留物が感光体ドラム１０の表面に付与されるようになる。なお、上記の第１バイアス電源１２５及び第２バイアス電源１２６から清掃用バイアス電圧を印加させるにあたり、感光体ドラム１０が逆極性に帯電しないようにするため、上記の清掃用バイアス電圧を放電開始電圧未満にすることが好ましい。
【００３７】
そして、このように感光体ドラム１０の表面に付与された残留物を、上記の第１クリーニング部材１７によって感光体ドラム１０の表面から除去させ、或いは、上記の中間転写体１５に転写させ、このように中間転写体１５に転写された残留物を上記の第２クリーニング部材２０によって中間転写体１５の表面から除去させるようにする。
【００３８】
このようにすると、上記の筒状帯電部材１２２の外周面がきれいな状態に復帰され、上記のようにして感光体ドラム１０の表面を適切に帯電させることができ、長期にわたって良好な画像形成が安定して行えるようになる。
【００３９】
また、上記のように第２接点部１２４の部分において電気的に吸着保持された残留物の量がある程度多くなった時点において、第１バイアス電源１２５及び第２バイアス電源１２６から筒状帯電部材１２２に上記の清掃用バイアス電圧を印加させて、第２接点部１２４に電気的に吸着保持されている残留物を排出させるようにすると、１枚の画像形成毎に残留物を排出させる場合等に比べて、画像形成速度を速めることができ、効率のよい画像形成が行えるようになる。
【００４０】
なお、この実施形態の画像形成装置においては、上記の筒状帯電部材１２２を回転可能に保持する保持部材１２１に第１接点部１２３と第２接点部１２４とを設けるにあたり、保持部材１２１にそれぞれ導電部材を取り付けるようにしたが、図３に示すように、上記の第１接点部１２３と第２接点部１２４とに対応する保持部材１２１の部分を導電材料で構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示した概略説明図である。
【図２】同実施形態の画像形成装置において、筒状帯電部材を保持部材に回転可能に保持させた接触式帯電装置によって感光体ドラムの表面を帯電させる構成を示した概略説明図である。
【図３】同実施形態の画像形成装置において、筒状帯電部材を回転可能に保持させる保持部材を変更させた接触式帯電装置を示した概略説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  感光体ドラム（像保持部材）
１１  現像装置
１２  接触式帯電装置
１３  露光装置
１４  ローラ
１５  中間転写体
１６  一次転写装置
１７  第１クリーニング部材
１８  二次転写装置
１９  送りローラ
２０  第２クリーニング部材
２１  定着装置
１２１  保持部材
１２２  筒状帯電部材
１２３  第１接点部
１２４  第２接点部
１２５  第１バイアス電源
１２６  第２バイアス電源
Ｓ  記録シート
【図１】
2010048835.tif 000003
【図２】
2010048835.tif 000004
【図３】
2010048835.tif 000005