(57)【要約】【課題】  非接触型の帯電装置である、コロナ放電ワイヤを用いる帯電装置を装着しその耐久性の向上を図ると共に、感光体の表面電位を安定させ、それによる画像に対するスジやムラの発生を激減した画像形成装置を提供することを課題にする。【解決手段】  感光体と該感光体を帯電させる非接触型の帯電装置を有する画像形成装置において、前記感光体の副走査方向で理論的画像形成範囲をその前端及び後端近傍に広げた範囲を画像範囲とし、次ページの画像範囲迄の間の領域を非画像範囲としたとき、該非画像範囲では前記帯電装置に流す電流値等の電気的条件を前記画像範囲の電気的条件に対して変更した事を特徴とする画像形成装置。【選択図】        図４
2006058417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と該感光体を帯電させる非接触型の帯電装置を有する画像形成装置において、前記感光体の副走査方向で理論的画像形成範囲をその前端及び後端近傍に広げた範囲を画像範囲とし、次ページの画像範囲迄の間の領域を非画像範囲としたとき、該非画像範囲では前記帯電装置に流す電流値等の電気的条件を前記画像範囲の電気的条件に対して変更した事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電装置の帯電極はスコロトロン電極であり、前記電気的条件は前記帯電極に流す電流値、およびグリッドに印加する電圧であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光体を帯電する帯電装置の帯電極としての電極ワイヤの耐久性の向上と感光体に対する放電ムラによる画像劣化のない画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体に対する帯電手段としては、感光体に接触する直接帯電と感光体に非接触型のコロナ放電（ワイヤ放電）型の帯電とがある。そして、使用回数を重ねるとき、帯電により帯電装置や感光体の劣化を生じ、スジ等による画像欠陥もでてくる。
【０００３】
このような帯電装置や画像の劣化を防ぐ手段が試みられている。例えば特許文献１に示すように、接触型の場合においては微小空間における放電が起こり、その放電領域に多数の電子が倍増作用によって発生しそれが感光体の表面層に達し、その電荷が感光体に受入れられて表面電位が得られるが、それと共に、感光体の劣化も多数の電子の作用によってかなり進んでくる。その影響を緩和させるように帯電電流及び印加電圧が増加したとき、非画像部の帯電電流及び帯電時間を減少させるように制御して感光体表面の劣化を防止している。また、特許文献２に示すように、環境条件即ち、温度及び湿度条件によってバイアス印加条件を可変するような処置が執られて感光体の劣化が防がれている。しかし必ずしも十分な効果が得られてはいない。
【０００４】
このように、接触型で直接帯電型の帯電装置は非接触型でコロナ放電型の帯電装置に較べて、感光体表面の摩耗の絶対値が大きく、感光体の表面層が削られやすいと言う現象がある。一方、非接触型でコロナ放電型の耐電装置においては、電子ではなく空気イオンによって感光体の表面電位が得られるので、感光体の劣化は直接接触型のものより遙かに少なく無視できるレベルであるが、コロナ放電による電極ワイヤの劣化が甚だしく、放電ムラが起こり、それにより感光体の表面電位も不安定になり、スジ故障等の画像ムラが発生するようになる。
【特許文献１】特開平７−２９５３４１号公報
【特許文献２】特開２００１−３５０３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのように感光体表面の表面劣化が大きく、また、感光体の表面が削られてしまいがちな直接接触方式の帯電装置を装着した画像形成装置ではなく、非接触型の帯電装置である、コロナ放電ワイヤを用いる帯電装置を装着した画像形成装置で、主として帯電極としての電極ワイヤの耐久性の向上をはかり、その電極ワイヤの劣化を防ぐ事により感光体上の表面電位の安定化を保ち、画像に対するスジやムラの発生を無くした画像形成装置を提供することを課題目的にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は次の技術手段（１）又は（２）によって達成される。
【０００７】
（１）感光体と該感光体を帯電させる非接触型の帯電装置を有する画像形成装置において、前記感光体の副走査方向で理論的画像形成範囲をその前端及び後端近傍に広げた範囲を画像範囲とし、次ページの画像範囲迄の間の領域を非画像範囲としたとき、該非画像範囲では前記帯電装置に流す電流値等の電気的条件を前記画像範囲の電気的条件に対して変更した事を特徴とする画像形成装置。
【０００８】
（２）前記帯電装置の帯電極はスコロトロン電極であり、前記電気的条件は前記帯電極に流す電流値、およびグリッドに印加する電圧であることを特徴とする（１）項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
画像範囲外における帯電極としての電極ワイヤへの電流をダウンさせる本発明の画像形成装置により、帯電装置におけるコロナ放電を伴う電極ワイヤの耐久性が向上すると共に、感光体表面への放電ムラの発生も殆ど無くなり、得られる画像へのスジ等の故障ムラも解消され、高画質の電子写真画像が安定して得られるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１１】
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態としてのカラー用の画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１２】
この画像形成装置１００は、タンデム構成のフルカラーの画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、中間転写体のユニットとして無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着器２４とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【００１３】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、像露光手段３Ｙ、現像器４Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、ドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電装置２Ｍ、像露光手段３Ｍ、現像器４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、ドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電装置２Ｃ、像露光手段３Ｃ、現像器４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、ドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電装置２Ｋ、像露光手段３Ｋ、現像器４Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００１４】
中間転写体ユニットとしての無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。
【００１５】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体として用紙等の転写材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着器２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００１６】
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
【００１７】
画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。
【００１８】
二次転写ローラ５Ａは、ここを転写材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に圧接する。
【００１９】
また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ，８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。
【００２０】
筐体８は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とから成る。
【００２１】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１，７２，７３，７４，７６，７７を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及びクリーニング手段６Ａとから成る。
【００２２】
筐体８の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。
【００２３】
このように感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体７０上に各色のトナー像を一次転写して重ね合わせ、それを一括して転写材Ｐに二次転写し、定着器２４で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を無端ベルト状中間転写体７０に転移させた後の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、クリーニング手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋで転写時に各感光体上に残された残留トナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
【００２４】
本発明の実施の形態例は、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの直径が６０ｍｍのＯＰＣで、現像剤は２成分現像剤、プロセススピードが２２０ｍｍ／ｓで、中間転写体として無端ベルト状中間転写体７０を採用した画像形成装置であり、該画像形成装置は、タンデム構成のフルカラーの画像形成装置１００であり、その一次転写ローラは直径２０ｍｍのスポンジ（Ｒ）ローラであり、その抵抗値は１×１０7Ωであり、一次転写の転写制御は定電流制御を用いている。
【００２５】
帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは図２に示すように、帯電極２０１としてスコロトロン放電極を用いたものである。
【００２６】
その電極ワイヤ制御は、定電流方式８００μＡを流す定電流制御方式である。
【００２７】
そして、グリッド電圧制御は、定電圧制御であり、自動画像濃度制御において決定された現像ＤＣバイアスの絶対値に対し感光体表面電位（絶対値）を＋１００Ｖにした値を得るためのグリッド電圧値で出力した。
【００２８】
本制御では理論的画像形成範囲の副走査方向前端及び後端近傍に広げる長さとして５ｍｍを設定し、それを含めた範囲内を画像範囲とし、その範囲は上記条件にて出力するが、前記範囲外は帯電極２０１としての電極ワイヤの電流値を４００μＡに切換え、グリッド電圧をパラメータにした帯電装置の帯電極としての電極ワイヤの電流値と感光体の表面電位の関係を表す図３のグラフに示すように、グリッド電圧値は前記自動制御にて感光体表面電位（例えば図４のタイムチャートに示す−６００Ｖ）を確保できるための電圧を印加するようにした。
【００２９】
そしてこのように制御を行ったときの画像範囲と非画像範囲、該各範囲における帯電極２０１としての電極ワイヤの帯電電流の制御電流値、グリッド２０２のグリッド電位、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面電位をそれぞれタイムチャートにしたのが図４である。このように必要条件として画像範囲外の電極ワイヤへ流す電流値をダウンさせることによって、各帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの耐久性は格段に向上し、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面電位は安定することになった。
【００３０】
以上の実施の形態例の画像形成装置１００を用いて実施した、２０万コピー（ｃ）の実写テストの結果を下記に示す。
【００３１】
尚、評価は放電ムラを画像の（縦スジレベル）の良否で５段階評価で行った。即ち、
５  ：    スジ全くなし良好        ５，４は許容レベル
４  ：    実用上に問題ない
３  ：    実用上には稍不安定      ３，２，１は実用不可レベル
２  ：    実用上にはかなり不安定
１  ：    実用全く不可
とした。上記のテスト結果と評価は次のようになる。
【００３２】
スタート    ５万ｃ      １０万ｃ    １５万ｃ    ２０万ｃ
テスト１（本発明制御）      ５        ５          ５          ４          ４
比較テスト
（電流値常時８００μＡ）    ５        ５          ４          ３          ２
このように、電極ワイヤに流す電流値を画像範囲と非画像範囲で切り換えるように制御した本発明の画像形成装置は、帯電極としての電極ワイヤの電流値を常時８００μＡに設定した比較例に比べて、２０万コピーテストに格段に良い結果を示した。即ち、帯電極２０１としての電極ワイヤの電流値を画像範囲以外は大きく下げ、エネルギ消費による電極ワイヤの消耗劣化を抑えることにより、帯電極２０１自体の耐久性は大きく向上することになり、放電ムラが抑制されそれに伴って感光体表面電位も安定して保持され、スジ等の故障ムラを発生することのない高画質の画像形成が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態としてのカラー用の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した帯電装置と感光体の拡大図である。
【図３】グリッド電圧をパラメータにした帯電装置の電極ワイヤ電流値と感光体の表面電位の関係を表すグラフである。
【図４】本発明の画像範囲と非画像範囲における電極ワイヤ電流の制御電流値、グリッド電位、感光体の表面電位を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  感光体
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ  帯電装置
１００  画像形成装置
２０１  帯電極（電極ワイヤ）
２０２  グリッド
【図１】
2006058417.tif 000003
【図２】
2006058417.tif 000004
【図３】
2006058417.tif 000005
【図４】
2006058417.tif 000006