(57)【要約】【課題】像担持体の周面に接触して帯電を行う帯電部材の付着物を効果的に清掃する事により、帯電部材の帯電均一性を向上し、高画質、高品質を安定して維持する画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１０の周面において多色の現像剤像を形成するための現像剤像形成領域と重ならない領域で、帯電部材２０の付着物を転移させる清掃動作を行う。【選択図】  図２
2006313316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体の周面に接触して帯電を行う帯電部材と、
前記像担持体の帯電された周面に第一の現像剤像を形成する第一の現像装置と第二の現像剤像を形成する第二の現像装置と、を有する画像形成装置において、
共通の転写材に対して前記第一の現像剤像と前記第二の現像剤像を重ね合わせて現像剤像を形成する際に、前記像担持体面の中で、前記第一の現像剤像と前記第二の現像剤像との間の領域である現像剤像間領域に対して、前記帯電部材に付着した付着物を転移させる清掃動作が行われ、前記清掃動作が行なわれる前記現像剤像間領域は前記第一の現像剤像も前記第二の現像剤像も形成されないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、
前記像担持体の周面に接触して帯電を行う帯電部材と、
前記像担持体の帯電された周面に第一の現像剤像を形成する第一の現像装置と第二の現像剤像を形成する第二の現像装置と、を有する画像形成装置において、
前記第一の現像装置は第一の転写材に転写される第一の現像剤像を形成し、前記第二の現像装置は第二の転写材に形成される第二の現像剤像を形成し、前記第一の転写材、そして前記第二の転写材に対して連続して現像剤像を形成する際に、前記像担持体面の中で、前記第一の現像剤像と前記第二の現像剤像との間の領域である現像剤像間領域に対して、前記帯電部材に付着した付着物を転移させる清掃動作が行われ、前記清掃動作が行なわれる前記現像剤像間領域は前記第一の現像剤像も前記第二の現像剤像も形成されないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電部材に所定電位のバイアスを印加するバイアス印加装置を備え、前記バイアス印加装置は、現像剤像が形成される前記像担持体の領域が前記帯電部材と接触する際と、前記清掃動作が行なわれる前記像担持体の領域が前記帯電部材と接触する際とで、前記帯電部材に印加する印加バイアスの電位を異なる電位に切り替えることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記清掃動作が行なわれる前記像担持体の領域が前記帯電部材と接触する際に前記帯電部材に印加される印加バイアスの極性は、現像剤像が形成される前記像担持体の領域が前記帯電部材と接触する際に前記帯電部材に印加される印加バイアスの極性と異なることを特長とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電部材は帯電ローラであり、前記清掃動作が行なわれる前記像担持体の周方向の長さは前記帯電ローラの周長よりも長いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電部材に接触して前記帯電部材を清掃する清掃部材を備え、前記清掃動作時に、前記清掃部材に付着した付着物は、前記帯電部材を介して前記現像剤像間領域に転移させられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記清掃動作時における前記清掃部材と前記帯電部材との間の電位差は、各色の現像剤像が形成される前記像担持体の領域を前記帯電部材が帯電している際における前記清掃部材と前記帯電部材との間の電位差と異なることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第一の現像剤像の画像先端と、前記第二の現像剤像の画像先端とは、前記像担持体上で同じ位置となることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
連続して転写材に現像剤像を形成する場合に、すべての前記現像剤像間領域が前記像担持体上の同じ領域に存在することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記清掃動作が行なわれた前記現像剤像間領域が現像位置に来ている際に、前記第一及び第二の現像装置に印加される現像バイアスはオフにされることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置について説明する。当該画像形成装置は、画像データをもとに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に色分解した画像情報により、順次各色について帯電、露光、現像を行う。そして、像担持体であるドラム形状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と記す）周面に各色のトナー像（現像剤像）を順々に形成する。それらトナー像を次々に中間転写体上に重ね合わせて転写（一次転写）した後、重ね合わせて転写されたトナー像は紙などの転写材上に一括転写（２次転写）され、転写材上にフルカラー画像を得る。その後、転写材は定着装置で加熱加圧されて未定着トナー像の定着が行われる。一次転写後に感光ドラム周面に残ったトナーや異物はクリーニング装置のクリーニングブレード等によってかきとられ廃トナー容器に回収され、感光ドラムは再び次の画像形成に備える。
【０００３】
感光ドラム周面を帯電する帯電部材として、芯金を有する弾性ローラ（以下「帯電ローラ」と記す）を用いる。帯電ローラを感光ドラムに当接させ、芯金にＤＣバイアスあるいはＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した交番バイアスを印加することによって帯電を行う接触帯電方式は、オゾンや窒素酸化物による感光ドラムの汚染が少ないため広く利用されている。
【０００４】
しかしながら、接触帯電方式は帯電ローラが感光ドラムに接触している事から、クリーニング装置からすり抜けた感光ドラム周面のトナーや、現像器から飛散したトナー等の異物が帯電部材の表面に付着してしまうことがある。このため、帯電不良が引き起こされ、画像劣化が発生する可能性があるという欠点があった。
【０００５】
このようなことから、帯電ローラの表面に付着したトナー等の異物を取り除くために、例えば、清掃部材を帯電ローラに接触させる構成が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
また、帯電ローラに与える電位を制御することにより帯電ローラに付着したトナーを感光ドラムに戻す、清掃動作を行なう方法が提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平０７−２１９３１３号公報
【特許文献２】特開２００３−３０２８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例においては、帯電ローラの清掃動作を、感光ドラムにトナー像を形成する前に行う、あるいは所定枚数の転写材に画像を形成するごとに行う事が一般的である。そのために、中間転写体に順次感光ドラム上の４色のトナー像を重ね合わせていく従来の画像形成装置においては、帯電ローラの周面にトナーや異物の付着量が１色目、２色目、３色目、４色目の帯電を行う毎に増加していく。そして、転写材１ページ分の画像形成を行っている間に帯電均一性が徐々に損なわれる恐れがあった。また、帯電ローラの清掃動作により異物が吐き出された領域が、次周の現像剤像形成領域と重なる場合、異物の影響により画像不良が発生する可能性があった。
【発明の効果】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、転写材に多色の画像を形成する画像形成装置において、帯電部材の帯電均一性を向上できる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、転写材に多色の画像を形成する画像形成装置において、画質の向上を図れる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、例えば以下の様な構成で解決される。像担持体と、前記像担持体の周面に接触して帯電を行う帯電部材と、前記像担持体の帯電された周面に第一の現像剤像を形成する第一の現像装置と第二の現像剤像を形成する第二の現像装置と、を有する画像形成装置において、共通の転写材に対して前記第一の現像剤像と前記第二の現像剤像を重ね合わせて現像剤像を形成する際に、前記像担持体面の中で、前記第一の現像剤像と前記第二の現像剤像との間の領域である現像剤像間領域に対して、前記帯電部材に付着した付着物を転移させる清掃動作が行われ、前記清掃動作が行なわれる前記現像剤像間領域は前記第一の現像剤像も前記第二の現像剤像も形成されないことを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
本発明によれば、清掃動作によって帯電部材は現像剤や異物の付着のない状態を保つ事ができる。これにより帯電部材の帯電均一性を向上できる。また、帯電部材の清掃動作が像担持体周面の各色の現像剤像形成領域に与える影響を防止できることから、転写材に形成するための多色画像の画質向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付の図面に基づき本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
[画像形成装置の概略]
図１は、実施例１に係る画像形成装置の一例を示す概略模型図である。
【００１４】
本実施例の画像形成装置の動作概略は次に示す通りである。即ち、画像形成装置は、パーソナルコンピュータやワークステーション等の図示しないホスト機器と接続されている。ホスト機器からのプリント要求によりビデオインターフェース（不図示）を介して帯電制御手段としての帯電制御部（CPU）７０と露光装置３０がそれぞれ画像データを受取る。この画像データをもとにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に色分解した画像情報により、順次各色について帯電、露光を行なう。そして露光により形成された静電潜像に対して現像を行い、像担持体である感光ドラム１０上に各色のトナー像を順々に形成する。そしてそれらを中間転写体５０上に重ね合わせて転写（１次転写）した後、紙などの転写材８０上に一括して転写（２次転写）し、転写材８０上にフルカラー画像を得るものである。
【００１５】
[装置構成の詳細説明]
像担持体である感光ドラム１０としては、外径１３０ｍｍ（周長：約４０８ｍｍ）のアルミニウムシリンダーの外周面上に有機感光材料により感光層を形成したものを用いている。感光ドラム１０は、駆動系（不図示）によって１００ｍｍ／秒の所定の周速度（プロセススピード）で矢印Ｐの反時計方向に回転駆動される。
【００１６】
転写材８０としては、レターサイズ（紙送り方向Ｒ（転写材送り方向）で１１インチ：約２８０ｍｍ）のものを使用した。
【００１７】
帯電部材である帯電ローラ２０としては、φ８ｍｍの金属製の導電性芯金２０ａの外周に中抵抗の発泡性のゴム層２０ｂを設け、表層に保護層２０ｃを設けて外径φ１４（周長：約４４ｍｍ）に構成したものを用いた。芯金２０ａの両端部は加圧バネ等の加圧手段(不図示)により感光ドラム１０側に加圧されて保護層２０ｃ表面（以下、「帯電ローラ２０周面と記す」）が感光ドラム１０周面と接触している。芯金２０ａにはバイアス印加装置としての帯電バイアス印加電源７１から直流バイアス（帯電バイアス）が印加される。そして帯電ローラ２０は感光ドラム１０に従動回転して感光ドラム１０周面を直流バイアスに応じた所定の電位に一様に帯電する。直流バイアスによる帯電方法は、感光ドラム１０の感光層の膜厚や材質、および、装置の設置環境、すなわち、温度、湿度にもよるが、所望の表面電位よりも５００Ｖ程度の偏差をもって印加することは一般的である。
【００１８】
帯電ローラ２０に印加するバイアス値と制御方法については後述する。
【００１９】
露光装置３０はレーザスキャナ（レーザ走査露光装置）であり、上記の画像情報により変調されたレーザ光Ｌを出力して回転感光ドラム１０の一様帯電面を走査露光する。これにより感光ドラム周面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００２０】
４０はロータリー式の現像ユニットであり、回転支持装置１３０にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれの各色のトナー（現像剤）を有する複数の現像装置４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ）を装着させてある。トナーは一成分非磁性トナーでありマイナスに帯電特性のあるネガトナーを使用した。現像装置４１は、各色のトナーを収容した現像容器４２（４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｂ）に現像ローラ４３（４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｂ）を備えている。本実施例では、回転支持装置１３０を回転させて所定の現像装置４１を静電潜像の形成された感光ドラム１０周面と対向させる。そしてその現像装置４１の現像ローラ４３に直流と交流を重畳したバイアス（現像バイアス）を印加して作られる交番電界によりトナーを転移させて静電潜像の現像を行う方式を用いた。
【００２１】
中間転写体５０は、アルミニウム製シリンダーの外周面上にカーボンを分散したＮＢＲゴム等からなる導電弾性層を形成し、その表面にフッ素樹脂等を分散したウレタン樹脂からなる離型性を有する表層を形成したものを用いた。そして体積抵抗値を１０５〜１０１０Ωｃｍ程度に調整し、外径は感光ドラム１０と同じ周長のものを用いた。中間転写体５０は感光ドラム１０に所定の押圧力をもって圧接されており、感光ドラム１０との間に一次転写ニップ部Ｔ１を形成している。この中間転写体５０は感光ドラム１０の周速度と同じ周速度で矢印Ｑの時計方向に回転駆動される。中間転写体５０にはトナーと逆極性の所定の電圧（転写バイアス）が印加される。
【００２２】
１１０は除電装置である。
【００２３】
上記構成において、先ず、帯電ローラ２０により一様に帯電された感光ドラム１０周面に１色目の画像情報に対応する静電潜像が露光装置３０によって形成される。
【００２４】
次いで、１色目の静電潜像を現像するためのイエロー現像装置４１Ｙが感光ドラム１０と対向する位置に配置され、１色目のイエロートナー像が感光ドラム１０上に形成される。
【００２５】
感光ドラム１０上に形成された１色目のイエロートナー像は、１次転写ニップ部Ｔ１において、中間転写体５０にトナーと逆極性の電圧が印加されることによって、中間転写体５０周面に一次転写される。
【００２６】
一次転写が終了した感光ドラム１０周面は、転写されずに残ったトナーを、感光ドラム１０面に圧接したクリーニング装置１００のクリーニングブレード１０１によりかきとった後、除電装置１１０により除電されて次の画像形成に供される。クリーニングブレード１０１によってかきとられたトナーは廃トナー容器１０２に送られる。
【００２７】
上記と同様の画像形成工程を、２色目、３色目、４色目であるマゼンタ、シアン、ブラックそれぞれについて繰り返し、中間転写体５０周面にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像を順次重畳転写する。これにより中間転写体５０周面上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の未定着のトナー像を積層したカラー画像が形成される。
【００２８】
この４色のトナー像は、中間転写体５０表面と２次転写ローラ６０表面との間の二次転写ニップ部Ｔ２において、給送部（不図示）から搬送されてくる転写材８０の表面に一括して転写される（２次転写）。
【００２９】
二次転写が終了した中間転写体５０周面は、転写されずに残ったトナーを、中間転写体５０の面に圧接したクリーニング装置１２０のクリーニングブレード１２１によりかきとって廃トナー容器１２２に送られる。そして中間転写体５０は次の各色のトナー像の重畳転写に供される。
【００３０】
４色の未定着トナー像が２次転写された転写材８０は、ついで定着装置９０に搬送され、定着部材９１と加圧部材９２との間の定着ニップ部Ｎに導入される。そして定着ニップ部Ｎにおいて熱と圧力が付与されて未定着トナー像の転写材８０への永久定着がなされる。定着ニップ部Ｎを出た転写材８０は所望のカラープリント画像を形成した印刷物として排出ローラ（不図示）により排出トレイ等に排出される。
【００３１】
[帯電ローラ２０の清掃動作の説明]
次に、図２および図３を用いて帯電ローラ２０の清掃動作について説明する。
【００３２】
図２は、転写材に対してフルカラー画像を連続して２枚プリントする際の帯電ローラ２０に印加するバイアスＶｃを示すものである。フルカラー画像は色分解されて４色の画像データを持っている。図２は、１ページ目のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、２ページ目のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、合計８色の静電潜像を形成する場合の帯電ローラ２０に印加するバイアスの様子を簡略的に示している。
【００３３】
図３は、図１の回転駆動される感光ドラム１０の画像形成領域と帯電ローラ２０による清掃動作領域を示す説明図である。バイアス値Ｖｃ１は、画像情報に応じた静電潜像を形成する時に帯電ローラ２０に印加するバイアスである。本実施例では−１０００Ｖの直流バイアスを帯電ローラ２０に印加して約−５００Ｖの感光ドラム１０表面電位を得ている。バイアス値Ｖｃ２は、非画像形成時（トナー像非形成時）に帯電ローラ２０に付着したトナーや異物等の付着物を感光ドラム１０周面に転移させるためのバイアス値である。本実施例では、プラスのバイアスで約２００Ｖ程度を印加した。
【００３４】
まず、転写材８０に対して１ページ目の画像形成を行う場合について説明する。
【００３５】
イエローの画像形成のために、感光ドラム１０は矢印Ｐの反時計方向に回転駆動され、帯電バイアス印加電源７１（図１）が帯電ローラ２０にバイアスＶｃ１を印加して感光ドラム１０周面への一様帯電が開始される。この一様帯電面に露光装置３０がレーザ光Ｌを走査露光して静電潜像を形成する。この静電潜像の先頭にあたる部分を図３においてＰ１（潜像先頭部分）とし、静電潜像の終端にあたる部分を同図においてＰ２（潜像終端位置）とする。すなわち、感光ドラム１０周面に対して露光装置３０による静電潜像の形成は、潜像先頭位置Ｐ１から潜像終端位置Ｐ２までの間の画像形成領域（現像剤像形成領域）において行われる。感光ドラム１０周方向において画像形成領域の長さは約２８０ｍｍであり、転写材８０の紙送り方向長さと対応している。この画像形成領域に形成された静電潜像はイエロー現像装置（第一の現像装置）４１Ｙによりイエロートナー像（第一の現像剤像）に現像される。
【００３６】
イエロートナー像の現像を終えると、マゼンタ現像装置（第二の現像装置）４１Ｍが潜像先端位置Ｐ１からマゼンタトナー像（第二の現像剤像）を形成する。イエロートナー像が形成される潜像終端位置Ｐ２から次のマゼンタトナー像が形成される潜像先頭位置Ｐ１までの間すなわち図２中の区間Ａにおいて、帯電バイアス印加電源７１は帯電ローラ２０に印加するバイアスをＶｃ１からＶｃ２に切り替える。このように、Ｐ２からＰ１までの領域は、１色目のトナー像が形成される領域と２色目のトナー像が形成される領域の間の現像剤像間領域である。この現像剤像間領域はトナー像の形成に使用されない未使用領域であって、４色のフルカラー画像を形成する間、トナー像が常に形成されない領域である。
【００３７】
帯電バイアス印加電源７１による上記バイアスの切り替えは、帯電制御部７０が画像データに基づいて所定タイミングで帯電バイアス印加電源７１に切り替え指示信号を出力することによりなされる。バイアスのＶｃ１からＶｃ２への切り替えタイミングにあたる部分を図３においてＰ３（清掃動作開始位置）とし、バイアスのＶｃ２からＶｃ１への切り替えタイミングにあたる部分を同図においてＰ４（清掃動作終了位置）とする。Ｐ３からＰ４までの領域が清掃動作領域である。
【００３８】
感光ドラム１０周方向において清掃動作開始位置Ｐ３から清掃動作終了位置Ｐ４までの長さは約４４ｍｍであり、帯電ローラ２０の周長と対応している。すなわち、清掃動作開始位置Ｐ３から清掃動作終了位置Ｐ４までの間の領域は帯電ローラ２０の清掃動作を実行する清掃動作領域である。このように、清掃動作領域は、感光ドラム１０のＰ２からＰ１までの未使用領域の少なくとも一部の領域である。帯電ローラ２０が感光ドラム１０に対して従動回転しているような場合、感光ドラム１０の清掃動作領域の周方向長さを帯電ローラ２０の周長よりも長くすることにより、帯電ローラ周面の全面を清掃することができるので好ましい。
【００３９】
なお、上記説明では、イエローとマゼンタの間の領域における清掃動作を説明しているため、イエロー現像装置４１Ｙを第一の現像装置、マゼンタ現像装置４１Ｍを第二の現像装置と説明した。後述するように、マゼンタとシアンの間の領域において清掃動作を行なう場合は、マゼンタ現像装置４１Ｍが第一の現像装置、シアン現像装置４１Ｃが第二の現像装置に対応することになる。
【００４０】
清掃動作時の帯電ローラ２０と感光ドラム１０との間の電界による清掃動作ついて説明する。本実施例では、バイアス値Ｖｃ２は、プラスのバイアスで約２００Ｖ程度を印加した。このように感光ドラム１０の電位よりも帯電ローラ２０に印加されたバイアスの電位の方がプラス側になるようなバイアスを帯電ローラ２０に印加することにより帯電ローラ２０と感光ドラム１０との間に電界を形成させる。帯電ローラ２０に付着するトナーや異物はプラスに帯電している傾向があるため、帯電ローラ２０にバイアスＶｃ２を印加させることで上記の電界によりトナーや異物等の付着物を効果的に感光ドラム１０周面の清掃動作領域に転移できる。
【００４１】
なお、実施例では帯電ローラ２０にプラスのバイアスを印加しているが、これに限られるものではない。帯電ローラ２０と感光ドラム１０との間に形成される電界により帯電ローラ２０に付着する異物を感光ドラム１０に転移させることができればマイナスのバイアスを印加してもよい。
【００４２】
感光ドラム１０周面の画像形成領域に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１０の回転に伴い１次転写ニップ部Ｔ１(図１）を介して中間転写体５０周面に一次転写される。
【００４３】
一方、感光ドラム１０周面の清掃動作領域に転移された付着物は、感光ドラム１０の回転に伴いクリーング装置１００のクリーングブレード１０１によりかきとられて廃トナー容器１０２に収納される。
【００４４】
次に、イエロートナー像の形成の後にマゼンタの静電潜像の形成を行う。このマゼンタの静電潜像の形成を、回転感光ドラム１０周面で、上記のイエローの潜像先頭位置（図３中のＰ１）のちょうど感光ドラム１０の１周後の位置（同じく図３中のＰ１）から開始する。そのために、帯電バイアスをマゼンタトナー像を形成するためのバイアスＶｃ１に切り替える。マゼンタの静電潜像の形成は、イエローの静電潜像を形成する場合と同様に、潜像先頭位置Ｐ１から潜像終端位置Ｐ２までの間の画像形成領域において行われる。この画像形成領域に形成された静電潜像はマゼンタ現像装置４１Ｍによりマゼンタトナー像に現像される。
【００４５】
マゼンタトナー像の現像を終えると、潜像終端位置Ｐ２から次のマゼンタの画像形成のための潜像先頭位置Ｐ１までの間の区間Ｂ（図２）において、帯電バイアス印加電源７１は帯電ローラ２０に印加するバイアスをＶｃ１からＶｃ２に切り替える。これにより非画像形成時に帯電ローラ２０に付着したトナーや異物等の付着物は感光ドラム１０周面の清掃動作領域に転移される。
【００４６】
感光ドラム１０周面の画像形成領域に形成されたマゼンタトナー像は、感光ドラム１０の回転に伴い１次転写ニップ部Ｔ１を介して中間転写体５０周面のイエロートナー像に重畳転写される。
【００４７】
一方、感光ドラム１０周面の清掃動作領域に転移された付着物は、感光ドラム１０の回転に伴いクリーング装置１００のクリーングブレード１０１によりかきとられて廃トナー容器１０２に収納される。
【００４８】
同様にして、シアン、ブラックについても、感光ドラム１０周面の画像形成領域（図３）にトナー像を形成する。そして、潜像終端位置Ｐ２から次のマゼンタの画像形成のための潜像先頭位置Ｐ１までの間の区間Ｃ、Ｄ（図２）において、帯電バイアス印加電源７１により帯電ローラ２０に印加するバイアスをＶｃ１からＶｃ２に切り替える。これにより、帯電ローラ２０に付着したトナーや異物等の付着物を感光ドラム１０周面の清掃動作領域に転移させる。
【００４９】
感光ドラム１０周面の画像形成領域に形成されたシアントナー像、ブラックトナー像は、感光ドラム１０の回転に伴い１次転写ニップ部Ｔ１(図１)を介して中間転写体５０周面のイエロートナー像、マゼンタトナー像に順次重畳転写される。また、シアントナー像、ブラックトナー像の現像後に感光ドラム１０周面の清掃動作領域に転移された付着物は、感光ドラム１０の回転に伴いクリーング装置１００のクリーングブレード１０１によりかきとられて廃トナー容器１０２に収納される。
【００５０】
これによって、１ページ目の画像形成を完了する。上述したように、各色の潜像先頭位置Ｐ１は一致させることが好ましい。なぜならば、仮に感光ドラム１の回転中心が偏芯していたとしても各色トナー像の伸び縮みが一致することにより、色むらが発生しにくくなるからである。
【００５１】
さらに、２ページ目についても、同様なステップで感光ドラム１０周面の画像形成領域にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成している。そして、各色のトナー像形成後の区間Ｅ、Ｆ、Ｇにおいて、バイアスをＶｃ１からＶｃ２に切り替えることで、帯電ローラ２０に付着したトナーや異物等の付着物を感光ドラム１０周面の清掃動作領域に転移させている。
【００５２】
[連続プリント時、および、転写材間の清掃動作]
上記では、４色の静電潜像の形成を行う場合に、色間の３区間（図２中、１ページ目では区間Ａ〜Ｃ、２ページ目では区間Ｅ〜Ｇ）で行う清掃動作について説明した。本項では、連続プリント時の転写材間（紙間）で行う清掃動作ついて説明する。
【００５３】
１ページ目の転写材の最終色であるブラックのトナー像（第一の現像剤像）の形成を終えと、潜像終端位置Ｐ２から次の２ページ目の転写材の第１色目のイエローのトナー像（第二の現像剤像）の形成のための潜像先頭位置Ｐ１までの間で清掃動作を行なう。すなわちブラックのトナー像が形成される領域とイエローのトナー像が形成される領域の間の現像剤像間領域で清掃動作を行なう。この場合、１ページ目の転写材が第一の転写材に対応し、２ページ目の転写材が第二の転写材に対応することになる。また、１ページ目の転写材にトナー像を形成するブラック現像装置４１Ｋが第一の現像装置に対応し、２ページ目の転写材にトナー像を形成するイエロー現像装置４１Ｙが第二の現像装置に対応することになる。図２中の区間Ｄにおいて、帯電バイアス印加電源７１は帯電ローラ２０に印加するバイアスをＶｃ１からＶｃ２に切り替える。しかる後に、帯電バイアス印加電源７１は、２ページ目の第１色目のイエローの静電潜像の形成を、感光ドラム１０周面で、１ページ目最終色であるブラックの潜像先頭位置（図３中のＰ１）のちょうど感光ドラム１０の１周後の位置（図３中のＰ１）から開始する。そのために、帯電バイアスをイエロートナー像を形成するためのバイアスＶｃ１に切り替える。
【００５４】
このようにして、１ページ目の色間Ａ〜Ｃ、１ページ目と２ページ目の間の紙間Ｄ、および、２ページ目の色間Ｅ〜Ｇにおける清掃動作をトナー像が形成されない感光ドラム領域で行う。
【００５５】
[清掃動作の効果]
本実施例では、転写材８０に対して１ページに画像形成を行うために、感光ドラム１０周面の画像形成領域に４色の静電潜像の形成を個別に行う。ここで、色間にあたる３区間（図２中の区間Ａ、区間Ｂ、区間Ｃ）において、帯電ローラ２０の清掃動作を行っているので、４色目まで良好な帯電均一性を維持できる。すなわち、色間においても清掃動作を行なっているので、帯電ローラ２０を良好にトナーや異物の付着のない状態を保つ事ができる。これにより帯電ローラ２０の帯電均一性を向上できる。
【００５６】
また、帯電ローラ２０の清掃動作が感光ドラム１０周面の各色の画像形成領域に与える影響を防止できることから、転写材８０に形成するための多色の画像の画質を向上できる。清掃動作において帯電ローラ２０に印加される電圧を切り替えると、感光ドラム１０の電位が変化することによって、次に潜像形成を行なうときに感光ドラム１０に通常通りの電位とならないメモリが発生することがあった。このメモリは、特に帯電ローラ２０に感光ドラム１０の帯電極性と逆極性の電圧を印加したときに、顕著に生じ、感光ドラム１０の電位が所望の値にならないことにより、非画像形成部であるべき部分にトナーが付着してしまうことがあった。しかしながら、清掃動作において、感光ドラム１０の電位に変化が生じたとしても、電位が変化した領域は、トナー像を形成することがない未使用領域であるので、トナー像が画像劣化することがなくなった。
【００５７】
また、１ページ目と２ページ目の紙間Ｄにおける清掃動作を未使用領域で行なうので、紙間Ｄを必要以上にひろげることがなくてすみ、プリントスピードを早くすることができる。本実施例のように未使用領域で清掃動作をしなかった場合は、次回のトナー像に影響がでないようなくらい紙間Ｄを広げる必要がでてくる。
【００５８】
このように、清掃動作を上記の３区間Ａ、Ｂ、Ｃすなわち感光ドラム１０周面において非画像部（トナー像が形成されることない未使用領域）となる共通の領域で行うようにした。これにより、清掃動作によって生じる懸念のある感光ドラム１０周面におけるメモリによる各色のトナー像への影響を避けることができて画像劣化を防止できることから多色画像の画質向上を図れる。
【００５９】
さらに、転写材８０に対して複数のページに形成するための４色のトナー像の形成を連続して行う際、複数の各ページの間の領域であるＤ領域で清掃動作を行うようにしている。このような清掃動作により帯電ローラ２０から付着物が転移される感光ドラム１０周面の領域（清掃動作領域）が、複数の各ページについて最終色と第１色目のトナー像が形成される感光ドラム１０周面の画像形成領域と重ならない。そのため、帯電ローラ２０はトナーや異物の付着のない状態を保つ事ができる。したがって、最終ページまで帯電ローラ２０の帯電均一性を維持でき、感光ドラム１０周面におけるメモリへの影響を避けることができて画像劣化を防止できることから多色画像の画質向上を図れる。
【実施例２】
【００６０】
図４は、実施例２に係る画像形成装置の一例を示す概略模型図である。本実施例においては、実施例１と同一符号は同一部材を示し、再度の説明は省略する。
【００６１】
本実施例の画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれの各色の現像装置４４（４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｂ）を感光ドラム１０の周囲に配置したものである。そして現像装置４４によって感光ドラム１０周面に１色分ずつ現像して中間転写体５０上にトナー像を重ね合わせていくものである。帯電、１次転写、２次転写、定着等の方式は実施例１の画像形成装置と同じであるため説明は省略する。
【００６２】
現像装置４４は、各色のトナーを収容した現像容器４５（４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｂ）に現像ローラ４６（４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｂ）を備えている。本実施例では、現像装置４４は現像ローラ４６を感光ドラム１０周面に接触、あるいは、近接させるように配置してある。そして、現像ローラ４６に所定の現像バイアスを印加して現像ローラ４６表面に担持されているトナーを感光ドラム１０周面に形成された静電潜像に対して供給しトナー像を形成させる方式を採用している。
【００６３】
実施例１に示す画像形成装置と本実施例の画像形成装置との違いは、実施例１においては現像装置４１を感光ドラム１０の静電潜像の現像を行う現像位置から完全に離すことができる。これに対して、本実施例では、感光ドラム１０の静電潜像の現像を行う現像装置４４も現像を行わない現像装置４４も現像ローラ４６が感光ドラム１０周面に常に当接状態にあるか、あるいは、微小に離間させていることである。
【００６４】
[清掃動作の説明]
本実施例の画像形成装置においては、感光ドラム１０周面の画像形成領域（図３）、清掃動作領域(図３)、および帯電ローラ２０に印加するバイアスの切り替え制御（図２）は実施例１の画像形成装置と同じである。清掃動作領域が現像装置４４の現像ローラ４６に到達する前に、この現像装置（第一の現像装置）４４及び次にトナー像を形成を行なう現像装置（第二の現像装置）４４の現像ローラ４６への印加バイアスをＯＦＦにする。これは、本実施例のように現像ローラ４６が感光ドラム１０に当接または近接している構成におけるトナー飛翔を防止するためである。清掃動作により通常の感光ドラム１０の電位より低い電位が現像ローラ４６の位置に来てしまった場合、画像形成時と同様の現像バイアスを印加していると、現像ローラ４６から感光ドラム１０にトナーが飛翔してしまう可能性がある。そこで、清掃動作領域が現像装置４４の現像ローラ４６の到達する前に現像ローラ４６への印加バイアスをＯＦＦにすることにより、このトナー飛翔の問題を解決している。
【００６５】
[清掃動作の効果]
本実施例の画像形成装置においても、実施例１の画像形成装置と同様な効果を得ることができる。
【００６６】
さらに、トナーが感光ドラム１０に飛翔して装置本体内をトナーで汚染する事を防止できる。
【実施例３】
【００６７】
次に、図５、および図６を用いて画像形成装置の他の実施例を説明する。
【００６８】
図５は、実施例３に係る画像形成装置の一例を示す概略模型図である。図５において、１４０は帯電ローラ２０を清掃するための清掃部材としての帯電ローラクリーナー（以下、「帯電清掃部材」と記す）であり、図１と同一の部材には同一符号を付して再度の説明を省略する。図６は、転写材８０に対してフルカラー画像を連続して２枚プリントする際の帯電ローラ２０に印加するバイアスＶｃ、および帯電清掃部材１４０に印加するバイアスＶｃｌの制御を説明するための概略図である。図２と同一の部分には同一符号を付して再度の説明は省略する。
【００６９】
帯電清掃部材１４０は、導電性芯金１４０ａの周面に発泡ゴム層１４０ｂを形成したローラ状の弾性部材を使用した。芯金１４０ａの両端部は加圧バネ等の加圧手段（不図示）により帯電ローラ２０側に加圧されて発泡ゴム層１４０ｂ表面（以下、帯電清掃部材１４０周面と記す）が帯電ローラ２０周面と接触している。帯電清掃部材１４０周面の周長は帯電ローラ２０周面の周長と等しい。この帯電清掃部材１４０は、帯電ローラ２０に付着したトナーや異物を帯電ローラ２０との接触部において回収する働きを持つ。芯金１４０ａには帯電バイアス印加電源７１から直流バイアスが印加される。そして帯電清掃部材１４０は帯電ローラ２０に従動回転して帯電ローラ２０周面を直流バイアスに応じた所定の電位に一様に帯電する。
【００７０】
[清掃動作の説明]
次に、帯電ローラ２０、および帯電清掃部材１４０に印加するバイアスの制御について図６を用いて説明する。
【００７１】
区間Ａ〜Ｇにおいて帯電ローラ２０の清掃動作を行うこと、各清掃動作は感光ドラム１０周面で共通の領域（清掃動作領域）を用いることは実施例１および２と同様である。
【００７２】
転写材８０に対する１ページ目の第１色目のイエロートナー像の形成時には、帯電バイアス印加電源７１は帯電ローラ２０にＶｃ１（＝−１０００Ｖ）を、帯電清掃部材１４０にＶｃｌ１をそれぞれ印加する。Ｖｃｌ１の値は帯電ローラ２０に印加するバイアスと同一バイアス値（Ｖｃｌ１＝−１０００Ｖ）である。
【００７３】
次にイエロートナー像の形成後、潜像終端位置Ｐ２から２色目のマゼンタの画像形成のための潜像先頭位置Ｐ１（図３）までの区間Ａにおいて、帯電バイアス印加電源７１は帯電ローラ２０と帯電清掃部材１４０への印加バイアスの切り替えを行う。すなわち、帯電ローラ２０に印加するバイアスをＶｃ１からＶｃ２（＝＋２００Ｖ）に、およびＶｃ２からＶｃ１に切り替える。また、帯電清掃部材１４０に印加するバイアスをＶｃｌ１からＶｃｌ２に、およびＶｃｌ２からＶｃｌ１に切り替える。帯電バイアス印加電源７１による上記バイアスの切り替えは、帯電制御部７０が画像データに基づいて所定タイミングで帯電バイアス印加電源７１に切り替え指示信号を出力することによりなされる。Ｖｃｌ２の値は帯電ローラ２０に対するバイアスに対してプラス側に１００Ｖシフトしたバイアス値（Ｖｃｌ２＝＋３００Ｖ）である。
【００７４】
この後のマゼンタ、シアン、ブラックの画像形成のための画像形成領域（図３）では、帯電バイアス印加電源７１は帯電ローラ２０にバイアスＶｃ１を、帯電清掃部材１４０にバイアスＶｃｌ１をそれぞれ印加する。そして帯電バイアス印加電源７１は、１ページ目の色間にあたる区間Ｂ、Ｃと、１ページ目と２ページ目の間の色間にあたる区間Ｄと、２ページ目の色間にあたる区間Ｅ〜Ｇにおいて、帯電ローラ２０にバイアスＶｃ２を印加する。また帯電バイアス印加電源７１は、帯電清掃部材１４０にバイアスＶｃｌ２を印加する。
【００７５】
[清掃動作の効果]
本実施例においては、感光ドラム１０周面の画像形成領域にトナー像を形成する際、帯電清掃部材１４０が帯電ローラ２０周面からトナーや異物等の付着物を回収する。そしてその付着物を帯電清掃部材１４０と帯電ローラ２０との電位差を利用して効果的に帯電ローラ２０に転移させることができる。さらに帯電ローラ２０に転移されたトナーや異物等の付着物は感光ドラム１０周面の清掃動作領域に転移させることができる。すなわち、帯電清掃部材１４０に回収したトナーや異物を帯電ローラ２０を介して感光ドラム１０に転移させる。
【００７６】
このようにすることで、帯電清掃部材１４０の清掃の能力を維持することができる。そのため、帯電ローラ２０は常にトナーや異物の付着のない状態を保つ事ができ、帯電ローラ２０の帯電均一性を保つ事ができる。さらに、感光ドラム１０上の非画像形成部の共通の領域で清掃動作を行うため、感光ドラム１０周面のメモリへの影響を避けることができて画像劣化を防止できることから多色画像の画質向上を図れる。
【００７７】
[その他]
本発明において像担持体は感光ドラム１０に限られず、例えばエンドレスベルト状の基材外周面上に有機感光材料により感光層等を形成したものを用いてもよい。また、像担持体としては、光導電性のない誘電体を用いることもできる。
【００７８】
実施例では、感光ドラム１０の周長を紙等の転写材８０の送り方向長さより長くすることにより、感光ドラム上に１色目のトナー像と２色目のトナー像のどちらも形成されない領域を設けることができるようになっている。ここでいう転写材８０の送り方向長さとは、画像形成装置で使用可能な転写材のなかで一番送り方向の長いものを基準とすることが好ましい。なぜなら、一番送り方向長さが長い転写材を基準にしておけば、それよりも送り方向長さが短い転写材においてもトナー像が形成されない領域を感光ドラム１０上に設けることができるからである。
【００７９】
また上記実施例では、感光ドラム１０に順次形成された複数のトナー像を中間転写体５０に転写し、その後中間転写体５０から一括で転写材８０に転写を行なったがこれに限られるものではない。感光ドラム１０に順次形成された複数のトナー像を中間転写材５０を介さずにそのまま転写材８０に転写していく方式であってもよい。
【００８０】
また、実施例では、プラスに帯電された異物を吐き出すようなバイアスを帯電ローラに印加することで清掃動作を行なったがこれに限られるものではない。例えばマイナスに帯電された異物を吐き出すようなバイアスを清掃動作において印加しても良い。感光ドラム１０周面において、現像剤像が形成される領域以外の領域で清掃動作が行なわれることが重要である。
【００８１】
また、本実施例では、全ての色間において帯電ローラ２０の清掃動作を行なっているがこれに限られるものではない。少なくとも色間の一部で上述したような清掃動作を行なっていれば良い。同様に紙間も常に清掃動作を行なわなくても、何回かに一回の割合で清掃動作を行なっていれば良い。
【００８２】
また、異物が吐き出される未使用領域は、感光ドラム１０の同じ領域に常にあることが好ましいがこれに限られるものではない。即ち、帯電ローラ２０の清掃動作により感光ドラム１０に帯電メモリが発生してしまったり、帯電ローラ２０から吐き出された異物が、次回のトナー像形成に影響がないようにすれば、未使用領域は別の部分になったとしてもよい。例えば、ある連続プリントジョブの際は、感光ドラム１０のＡの部分が未使用領域になったとして、その後別の連続プリントジョブの際は、感光ドラム１０のＡの部分とは異なるＢの部分が未使用領域になったとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の一例の概略模型図である。
【図２】実施例１に係る画像形成装置の帯電ローラに印加するバイアスの説明図である。
【図３】実施例１に係る画像形成装置の感光ドラムの有する画像形成領域と清掃動作領域を示す説明図である。
【図４】実施例２に係る画像形成装置の一例の概略模型図である。
【図５】実施例３に係る画像形成装置の一例の概略模型図である。
【図６】実施例３に係る画像形成装置の帯電ローラと帯電清掃部材に印加するバイアスの説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０：感光ドラム、２０：帯電ローラ、３０：露光装置、４１，４４：現像装置、
５０：中間転写体、６０：２次転写ローラ、７１：帯電バイアス印加電源、
８０：転写材、１４０：帯電ローラクリーナー
【図１】
2006313316.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006313316.tif 000006
【図５】
2006313316.tif 000007
【図６】
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