(57)【要約】【課題】ブレード帯電方式を用いた画像形成装置において、通紙サイズによらず、帯電性及びクリーニング性を維持可能な帯電手段を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】被帯電体と、被帯電体に当接し、前記被帯電体に接触する部分が導電剤を含むブレード状の帯電手段であって、前記導電剤を含む部分に給電する、少なくとも２つ以上の電極を前記被帯電体の長手方向に有するブレード状の帯電手段と、前記電極それぞれに電圧を印加する電圧印加手段と、を有する画像形成装置において、画像形成時において前記電極に印加する条件を、前記被帯電体の長手方向に対して転写材の通紙領域と非通紙領域において異なる印加高圧条件にて制御する制御手段を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体と、
被帯電体に当接し、前記被帯電体に接触する部分が導電剤を含むブレード状の帯電手段であって、前記導電剤を含む部分に給電する、少なくとも２つ以上の電極を前記被帯電体の長手方向に有するブレード状の帯電手段と、
前記電極それぞれに電圧を印加する電圧印加手段と、
を有する画像形成装置において、
画像形成時において前記電極に印加する条件を、前記被帯電体の長手方向に対して転写材の通紙領域と非通紙領域において異なる印加高圧条件にて制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記印加高圧条件において、非通紙領域の前記被帯電体の帯電電位の絶対値が通紙領域の帯電電位の絶対値より低いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記導電剤を含む部分における抵抗が１×１０＾５Ωから１×７＾１１Ωであることを特徴とする請求項１または２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、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置として帯電ブレードを備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置における像担持体表面を帯電する手段として、コロナ帯電器や、帯電ローラが広く用いられているが、画像形成装置のさらなる小型化、低コスト化のためには、複数のキーパーツを統合することが有効であり、その一環として導電ブレードを用いた帯電同時クリーニング装置が提案されている。
【０００３】
すなわち、従来、複写機・記録装置等の画像形成装置における被帯電体としての感光体や誘電体等の像担持体の表面を均一帯電処理する手段としては、均一帯電性の良いコロナ帯電器が広く用いられているが、コロナ帯電器は、シールド空間等のスペースを必要とする為、装置の大型化は必須であり、小型化に対しては有利な構成とは言えない。
【０００４】
そこで、近年、上記課題に対して接触式帯電装置の採用が検討されている。接触帯電は被帯電体としての像担持体表面に電圧を印加した接触帯電部材を接触させることにより、像担持体表面を所定の電位に帯電させるもので、ブレード帯電方式、ローラ帯電方式等が提案されている。上記帯電部材へ印加する電圧は、ＤＣ電圧とＡＣ電圧を重畳したものが一般的であり、印加電圧がコロナ帯電よりも低くまた電源も安価なものが使用できるため小型化、低コスト化には有利な構成として検討されている。
【０００５】
さらに、小型化の観点から、ブレード帯電方式は、帯電とクリーニングを同時に作用させることから、帯電ローラを配する必要性が無い為、最も有利な構成と言える。そして、従来のブレード帯電方式の装置（特許文献１）では、単一電極からの電圧印加による帯電方式を提案している。
【０００６】
ここで、帯電手段としてのブレードに限定せず、ブレードを用いた画像形成装置における課題として、ブレード欠け、捲れが挙げられる。諸課題における主要因に挙げられるのが、放電に伴う感光体表面の摩擦力上昇、或いは、ニップ部におけるトナー枯渇によるトルク上昇に伴う欠け、捲れが考えられる。
【０００７】
ブレード帯電方式においては、ブレードニップ部で放電することからブレード機能に与える影響が大きく、安定した挙動を維持する為には、常にニップ部に潤滑剤であるトナー等が存在していなければならない。しかし、通紙サイズ（特にはがき等の小サイズ紙）によっては、ブレード端部等にはほとんどトナーは供給されない為、定期的にトナー帯を供給するなどしてニップ部におけるトナー状態を維持する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０４−３４３３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の制御による構成では、以下の課題が残されていた。まず、従来の高圧印加手段では、通紙サイズによらず、一定の電流がブレードニップ部から感光体へ流入する為、特にはがき等の小サイズ紙等の画像形成動作時には、紙サイズ領域以外はトナーが供給されない。特にブレード端部等はほとんどトナー供給が無い為、放電劣化による欠け、捲れが発生してしまう。
【００１０】
また、従来トナー帯を定期的に供給することにより、ブレードのニップ状態を安定化させる手段が、クリーニング機能に特化したブレードにおいて提案されているが、帯電同時クリーニングとしてのブレード帯電では、帯電性を維持しなければならない為、常にニップ状態は安定したトナー層の維持が必須である。トナー帯の供給時点では、ニップ状態が維持されるが、次トナー帯の供給迄には状態維持は困難であり、常にニップ状態を維持することが必須要件となる。
【００１１】
本発明は、ブレード帯電方式を用いた画像形成装置において、通紙サイズによらず、帯電性及びクリーニング性を維持可能な帯電手段を備えた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する為に、本発明に係る画像形成装置は、被帯電体と、被帯電体に当接し、前記被帯電体に接触する部分が導電剤を含むブレード状の帯電手段であって、前記導電剤を含む部分に給電する、少なくとも２つ以上の電極を前記被帯電体の長手方向に有するブレード状の帯電手段と、前記電極それぞれに電圧を印加する電圧印加手段と、を有する画像形成装置において、画像形成時において前記電極に印加する条件を、前記被帯電体の長手方向に対して転写材の通紙領域と非通紙領域において異なる印加高圧条件にて制御する制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ブレード帯電方式を用いた画像形成装置において、通紙サイズによらず、帯電性及びクリーニング性を維持可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を模式的に示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るブレード帯電方式５ａの要部構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係るブレード帯電方式５ａの給電配置構成を示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る制御フローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る転写材幅に対する給電位置を示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係る転写材と給電部における帯電設定条件を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に沿って、本発明に係る実施形態について説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
本発明の実施形態の画像形成装置について図を用いて説明する。まず、図１を用いて画像形成装置の概略構成について説明する。その後、本実施形態におけるブレード帯電方式の構成について説明する。
【００１７】
（画像形成装置の全体構成）
以下に、画像形成装置の概略構成について説明する。図１、図２は中間転写体を用いたＹＭＣＫを独立した画像形成群により形成する画像形成装置の構成を示した図である。画像形成装置は、帯電装置５ａ〜５ｄによって帯電される感光体１ａ〜１ｄ（像担持体）を備える。
【００１８】
感光体１ａ〜１ｄの周囲には、感光体の回転方向（矢印反時計回り）に沿って順に、帯電装置５ａ〜５ｄ、露光装置２ａ〜２ｄ、現像装置３ａ〜３ｄ、クリーニング装置７ａ〜７ｄ、中間転写体を含む一次転写装置４、二次転写装置８、除電装置６ａ〜６ｄ、転写材格納装置１０、定着装置９が配設されている、
以下に、画像形成に関わる個々の画像形成機器について詳述する。尚、本実施形態を説明するにあたり、代表して図１、図２中における最上流のＹ色に相当する画像形成機器に対してのみ説明するが、ｂ〜ｃ群に対しても同様の機能を有するものとして扱う。
【００１９】
（像担持体）
本実施形態では、感光体１ａ〜１ｄとして回転ドラム型の電子写真感光体を備えている。この感光体１ａ〜１ｄは負帯電特性のＯＰＣ（有機光半導体）で形成された感光層を有している。感光体１ａ〜１ｄは直径３０ｍｍ、長手方向の長さは３７０ｍｍである。この感光体１はドラムの中心を軸として約２５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で図１中矢印方向に回転駆動される。
【００２０】
また、本実施形態の感光体は、一般的な有機感光体の層構造を呈している。具体的には、感光体１ａ〜１ｄは径方向内側に導電性基体であるアルミニウム製シリンダーを有している。そして、このシリンダー上にシリンダー欠損に伴う光の干渉抑制及び、上層で発生した電荷の輸送を妨げないようにするための下引き層、電荷発生層で発生したホールの通過を抑制し、電子のみの通過させるための注入阻止層、光照射による電荷を発生させるための電荷発生層、電荷を輸送するための電荷輸送層、クリーニング性向上の為の表面保護層から成る。
【００２１】
（その他の画像形成部）
露光装置２ａは、本実施形態では、半導体レーザ光源とポリゴンミラー光学系とを用いたレーザービーム走査露光装置である。
【００２２】
現像手段としての現像装置３ａは、感光体１ａの静電像に現像剤（トナー）を供給し静電像をトナー像として顕像化する。現像装置３ａは、二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置を適用した。現像装置３ａは、現像容器、現像スリーブを有している。現像容器内には、二成分現像剤が収容されている。二成分現像剤は、トナーと磁性キャリアとの混合物である。トナーとキャリアを重量比で約８：９２の割合で混合したトナー濃度（ＴＤ比）８％の二成分現像剤を用いる。
【００２３】
トナーは、ポリエステルを主体とした樹脂バインダーに顔料を混練したものを粉砕分級して得られた体積平均粒径が約６μｍのトナーである。キャリアは、例えば表面酸化領域は、未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金或いは、酸化物フェライト等が好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造方法は特に制限されない。キャリアは、体積平均粒径が２０〜５０μｍ、好ましくは３０〜４０μｍであり、体積抵抗率が１０７Ωｃｍ以上、好ましくは１０８Ωｃｍ以上である。
【００２４】
ここでは、フェライトを主とするコアにシリコン樹脂をコートしたキャリアを用い、体積平均粒径が３５μｍ、体積抵抗率が５×１０８Ωｃｍ、磁化量が２００ｅｍｕ／ｃｃである。
【００２５】
現像スリーブは、感光体１ａとの最近接距離を２５０μｍに保持した状態で、感光体１ａに近接するように対向配設されている。感光体１ａと現像スリーブとの対向部が、現像部となる。現像スリーブは、その表面が現像部において感光体１ａ表面の移動方向と順方向に回転駆動される。現像スリーブは、内側にマグネットローラを備え、その磁力により、二成分現像剤が現像スリーブの回転に伴って現像部に回転搬送される。
【００２６】
現像スリーブの表面に形成される磁気ブラシ層は、現像剤コーティングブレードにより所定の薄層に整層され、現像スリーブには現像バイアス印加電源から所定の現像バイアスが印加される。
【００２７】
第一モード時においては、現像スリーブに印加される現像バイアスは、ＤＣ電圧とＡＣ電圧を重畳した振動電圧である。具体的には、感光体１ａ上の帯電電位が−８００ｖの時、ＤＣ電圧が−６２０ｖ、ＡＣ電圧が１３００Ｖｐｐ、周波数１０ｋＨｚを印加した。
【００２８】
現像バイアスによる電界によって、感光体１ａ上の静電像に対応して二成分現像剤中のトナーが選択的に付着される。これにより、静電像がトナー像として現像される。この時、感光体１ａ上に現像されたトナーの帯電量は約４０μＣ／ｇである。現像部を通過した現像スリーブ上の現像剤は、引き続き現像スリーブの回転に伴い現像容器内の現像剤溜り部に戻される。
【００２９】
本実施形態では、感光体１ａ上のトナー像の転写手段として中間転写体を含む一次転写装置４を適用した。転写装置４内に配接されている転写ローラ（不図示）は、中間転写体ベルトを介して感光体１ａ表面に所定の押圧力を持って圧接されており、両者の圧接ニップ部が転写部となる。転写ローラは、温度２３℃湿度５０％の測定環境下で＋２ｋｖ印加時の抵抗値が１×１０２〜１×１０８Ω／ｃｍのものを用いることが好ましい。本実施形態では、ニトリルゴムとエチレン−エピクロルヒドリン共重合体との混合により形成された、外径１６ｍｍ、芯金径８ｍｍのイオン導電性スポンジローラを用いた。
【００３０】
中間転写体ベルトは、感光体１ａと転写ローラとの間に挟持されて搬送される。本実施形態で使用する中間転写体は、多様化した記録材への対応を図るべく、表面が柔らかい弾性層を有するベルトを採用した。上記ベルトは、表面の凹凸がある記録材の転写抜けを防止し、コート紙やＯＨＰ紙等で発生しやすい「中抜け」と呼ばれる転写不良を防止する。
【００３１】
中間転写体ベルト７は基材、弾性層、コート層の３層構造で総厚約３６０μｍである。基材は、厚さ８０〜９０μｍの導電性ポリイミド樹脂材料で構成される。弾性層は、基材の上にクロロプレンゴムを２００〜３００μｍ積層して形成されＪＩＳ―Ａ硬度が６０度である。コート層は担持したトナー粒子や記録材の離型性を確保するもので、ポリウレタン樹脂のバインダーにフッ素樹脂を分散させた厚さ５〜１５μｍ程の最表層である。中間転写体ベルトの抵抗は、体積抵抗率が１×１０９〜１×１０１１Ω・ｃｍに調整され、表面抵抗率が１×１０１１〜１×１０１３Ω／ｃｍに調整されている。
【００３２】
画像形成時、転写ローラに対してトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス電圧（例えば＋１５００ｖ）が印加される。これにより、中間転写体の表面に感光体１ａ上のトナー像が順次静電的に転写されていく。
【００３３】
中間転写体上に転写されたトナー像は転写材格納装置１０より搬送された転写材と２次転写装置８にて転写材に転写される。トナー像を転写された転写材は、定着装置１３にて熱と圧によりトナー像を溶融定着させ出力画像として成果物を得る。
【００３４】
クリーニング装置７ａは、中間転写体に転写されなかった残トナー像をクリーニングする為の装置である。本実施形態ではブレードクリーニングを適用したが、これに限定されず、ファーブラシ等を付加しても何ら問題は無い。
【００３５】
制御部（不図示）は演算機能を備えてプログラムされる通常のコンピュータ制御装置であって、画像形成装置の各部を総合的に制御して、記録材に画像形成する。
【００３６】
（帯電装置（接触帯電部材））
以下、本実施形態におけるブレード帯電方式について説明する。図３は、本実施形態における帯電装置５ａの断面形状を示した図である。本実施形態の帯電装置５ａは、図３に示すように支持板金５４に対して導電ゴム部５１と非導電ゴム部５２からなるブレードからなり、導電部５１に高圧を印加する為の給電部５３を備える。各々ブレードの厚みは、導電ゴム部５１が１ｍｍ、非導電ゴム部５２が１ｍｍで合計２ｍｍの厚みを持つ。支持板金５４は２ｍｍ厚の亜鉛鍍金鋼板を成型加工して用いている。
【００３７】
ブレードの短手長さは１３ｍｍ、長手長さは３３９ｍｍあり、支持板金５４との接着部分は５ｍｍとした。ブレードと板金の接着には非導電のＥＶＡ樹脂（エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂）やポリウレタンからなるホットメルトタイプ接着材を用いた。
【００３８】
本実施形態における帯電装置５ａの非導電ゴム部５２は、ウレタンゴム、導電ゴム部５１はウレタンゴムをベースとして導電剤を加えて抵抗調整下ゴムを用いた。帯電装置５ａのゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａゴム硬度計で測定した結果、導電ゴム部５１と非導電ゴム部５２がともに７７°のものを用いた。
【００３９】
導電ゴム部５１の抵抗は、金属ローラ対向の場合、−５００のＤＣ電圧を印加時の１０秒間を平均すると１．３×１０＾６Ωであった。一方非導電ゴム部の抵抗はいずれも１０＾９Ω以上であった。導電ゴム部５１に添加する導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、金属、導電性の金属酸化物（たとえば、酸化錫、酸化チタン）等の粒子とＬｉＣｌＯ４、ＮａＣｌＯ４、等の過塩素酸塩、４級アンモニウム塩等のイオン系導電剤を用いている。
【００４０】
導電ブレードの成型においては、遠心成型機にて、まず導電ゴム部５１の層を形成し、次に非導電ゴム部５２の層を形成する。使用するサイズにカットした後、ブレード板金５４とは非導電性の接着剤を用いて、非導電ゴム部５２に接着した。
【００４１】
次に、帯電装置５ａへの給電構成について述べる。本実施形態における帯電装置５ａの給電部構成、使用抵抗範囲、および帯電設定について説明する。本実施形態では、温度２３℃、湿度５０％環境で試行したものである。本実施形態では、図４に示すように、高圧電源１０から出る複数の高圧線によって、変圧制御機構５５を介して導電ゴム部５１に対して接続し、高圧線は導電ブレード５に対して接触する状態で非導電テープ５３（５３０１〜５３１０）によって固定されている。
【００４２】
変圧制御機構５５内にはスイッチング回路を含み複数の給電部に対して非印加／印加状態を設定でき、また異なる電圧を給電部に対して印加可能とし、最適な帯電電位を設定することができる。本実施形態では、帯電バイアスとしては直流成分（Ｖｄｃ）と交流成分（ピーク間電圧Ｖａｃ、周波数ｆ）の正弦波とを重畳した電圧を印加し、周波数は、１７５０ＨｚとするＡＣ帯電方式を採用した。
【００４３】
本実施形態では、図４に示すように導電ゴム部５１に対して複数の給電部５３を帯電装置５ａ長手に対して均等距離に１０箇所配設し、かつ導電ゴム部５１先端から４±１ｍｍの距離にて給電部を設けた。本実施形態のように給電部が複数ある場合、給電部のブレード先端からの距離が異なることによる帯電印加高圧の過剰過少制御の原因となる。例えば、ブレード先端から比較的遠い一つの給電部が感光体ドラム１ａ上において一定電位になるようにＶａｃを印加すると、ブレード先端に比較的近い異なる給電部において放電開始電圧Ｖｔｈを大きく上回るＶａｃが印加される懸念がある。
【００４４】
このような状態のとき、帯電装置５ａと感光体ドラム１ａの摩擦係数が大きな値となってブレードめくれが発生しやすくなる虞がある。加えて、感光体ドラム１ａに対する表層の削れ量が増加するおそれがある。
【００４５】
逆に、給電部がブレ−ド先端に比較的近い一つの給電部が感光体ドラム１上において一定電位になるようにＶａｃを印加すると、ブレード先端から比較的遠い給電部において放電開始電圧Ｖｔｈを下回る懸念がある。このような状態のとき、帯電不良に伴う画像不良が発生してしまう虞がある。
【００４６】
よって、導電ブレード５の長手全体において、Ｖｔｈを少し上回る程度のＶａｃを印加するためには、導電ブレード５先端から給電部までの距離は、なるべく一定の距離にすることが望ましい。本実施形態においては、Ｖａｃの過剰分を５０Ｖ以内に抑えるため、４±１ｍｍとした。
【００４７】
次に、帯電装置５ａにより設定される帯電電位と使用抵抗範囲について述べる。ここでは、導電ゴム部５１の抵抗値が１０＾５Ω未満の低抵抗ブレード、１０＾５〜１０＾７Ω程度の中抵抗ブレード、１０＾７Ωを越える高抵抗ブレードと各々を定義する。
【００４８】
ここで、本実施形態で使用した導電ゴム部５１の抵抗値は、画像形成装置上において感光体ドラム１ａをプロセススピード２５０ｍｍ／ｓにて回転させた際に高圧電源より−５００ｖを印加した時の電流値を電流検出装置１１ａにより検知し、算出した値である。表１は、これらの導電ブレードおよび感光体ドラムを用いたときに、感光体ドラム上に施された帯電処理について、均一に電位が形成されているか、および、電位補正が可能かどうか、を記載したものである。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
まず、表１の（Ａ）および（Ｂ）について説明する。複数の給電部５３から、抵抗値が３．３×１０＾４Ωの低抵抗ブレードである導電ブレードに対して、Ｖｄｃ＝−５００Ｖ、Ｖａｃ＝２５００Ｖｐｐの電圧を印加し、感光体ドラムの電位を測定した。感光体ドラム１表面の電位は、図２に示す現像装置３ａの現像スリーブ−感光体ドラム最近接点において、ＴＲＥＫ社製表面電位計を用いて感光体ドラム１ａの長手の複数点に対して測定した。このとき、ブレードの導電ゴム部５１の電位は−５００Ｖで均一となるが、そのときには感光体ドラム１に電位を形成することができるものの、長手方向にばらつきをもった値となった。
【００５１】
これは、以下の理由により、感光体ドラムの膜厚や帯電特性が長手方向で一定となっていないためである。即ち、感光体ドラムの膜厚は、長手方向に略均一を狙って製造されているが、実際には、製造公差のため、感光体ドラムの長手方向の膜厚は不均一である。また、画像比率や作像箇所の異なる画像が形成されるため、耐久使用後の感光体ドラムでは、長手方向の各位置において、膜厚や帯電特性が各々変動してしまっている。
【００５２】
このように、低抵抗ブレードにおいては、導電ゴム部５１の電位が長手方向に均一となるため、各電極の印加バイアスを変更しても、感光体ドラム長手方向の各位置に形成される電位を各々調整することができなくなってしまう。
【００５３】
次に、表１の（Ｃ）および（Ｄ）について説明する。上記と同様の方法で、抵抗値が１．３×１０＾６Ωの中抵抗ブレードである導電ブレードを用いて検討を行った。このとき、低抵抗ブレードを用いた場合と同様に、感光体ドラム１に電位を形成することができるものの、長手方向にばらつきをもった値となった。これは、やはり感光体ドラムの膜厚が長手方向に不均一であるためである。
【００５４】
しかしながら、中抵抗ブレードを用いた場合には、低抵抗ブレードと異なり、各電極に印加する電圧を各々調整することにより、長手方向におけるブレード側の電位を調整することができる。したがって、感光体ドラムに形成された長手方向の電位のうち、相対的に電位の低い部分に近い電極に印加するＤＣバイアスを上昇させることにより、その部分の感光体ドラム電位を上昇させ、感光体ドラム側の電位を長手方向で略均一に補正することができる。
【００５５】
次に、表１の（Ｅ）および（Ｆ）について説明する。上記と同様の方法で、抵抗値が５．０×１０＾８Ωの高抵抗ブレードである導電ブレードを用いて検討を行った。このときには、正常に電位が形成される部分は、ブレード長手方向の各電極の付近のみに留まり、長手全体を一定の電位に収束することが出来なくなった。このように、高抵抗ブレードを用いた場合には、十分な電位の形成が不可能であるため、電位補正を行うことができなかった。したがって、本実施形態を適用する導電ブレードに際しては、導電ブレードの抵抗値が１０＾５〜１０＾７Ω程度の中抵抗ブレードが望ましい構成と言える。
【００５６】
尚、本実施形態では、１０個の給電部を設けたが、本実施形態で適用した導電ブレードの抵抗ならば１０個以上設けても何ら問題はない。さらに、本実施形態では、ＡＣ帯電構成を適用したがＤＣ帯電構成を適用しても問題はない。
【００５７】
（制御回路）
次に、画像形成装置を制御する制御回路について説明する。図５は、画像形成装置を制御する制御手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）１０１と、各部分の接続関係を説明するためのハードウェアブロック図である。
【００５８】
画像形成装置は、ジョブの管理を行うコントローラ部１００と、画像データを記録材上に可視像として形成するためにプリンタ部を制御するプリンタ制御部１０４と、によって制御される。ここで、ジョブとは、一の画像形成動作開始指示による単数又は複数の記録材への一連の画像形成動作である。
【００５９】
コントローラ部１００は、ＣＰＵ１０１、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１０３、処理を実行するためのデータを格納するＲＡＭ１０２などを有する。これらはバスによって接続されて、相互に情報を交換することができる。
【００６０】
プリンタ制御部１０４は、プリンタ部（各画像形成部）を制御して、画像形成動作の基本制御を実行する。プリンタ制御部１０４は、プリンタコントローラ１０７、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ１０５、画像形成動作の処理を行うためのデータを格納するＲＡＭ１０６、などを有する。これらはバスによって接続され、相互に通信することができる。ここで、ＲＯＭ１０５には、本実施形態の印加高圧条件を制御するためのフローを実行するプログラムが記憶されている。
【００６１】
デバイス制御部１０８は、プリンタ部の各構成部品を制御するための入出力ポートなどを含む電気回路である。デバイス制御部１０８は、感光体１ａ等の駆動モータを制御する駆動制御部１０９、帯電装置５ａに対して適正な高圧設定を実施する為の高圧制御部１１０、転写材格納装置１０内の転写材情報を把握する為の転写材情報制御部１１１、画像形成装置が画像形成した累積枚数、使用状況などの経時変化を記憶するための計数手段としての履歴記憶手段１１３を有する。
【００６２】
（帯電印加制御）
次に、本実施形態における帯電印加制御について述べる。本実施形態では、図４に示す通り、１０個の給電部を設け、導電ゴム部５１に高圧電源１０から高圧線によって、変圧制御機構５５を介して導電ゴム部５１に対して接続されている。変圧制御機構５５により個別に高圧制御手段を実施できることから、感光体の長手電位を個別に設定も可能となる。
【００６３】
図６を用いて本実施形態における制御フローチャートについて述べる。本実施形態は、画像形成時において前記給電部に印加する条件を、前記被帯電体長手方向に対して転写材通紙領域と非通紙領域において異なる印加高圧条件にて制御する画像形成装置である。制御手段としてのＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に保存されたプログラムに従い、画像形成装置の各部を以下のように制御する。
【００６４】
Ｓ１０１：ＣＰＵ１０１は、画像形成装置の転写材格納装置１０内にユーザーにより格納された転写材に関する情報を、プリンタコントローラ１０７を介して、転写材情報制御部１１１より情報を取得する。
【００６５】
Ｓ１０２：ＣＰＵ１０１は、プリンタコントローラ１０７に対して各給電部における高圧条件を設定、デバイス制御部１０８内、高圧制御部１１０に所定の高圧条件を印加する命令を実施
Ｓ１０３：ＣＰＵ１０１は、プリンタコントローラ１０７に対して、指定された転写材による画像形成を開始する命令を実行
Ｓ１０４：ＣＰＵ１０１は、ユーザーがコントローラ部１００に送信された画像情報内に異なる転写材を含むジョブがあるかどうかを判断処理する
Ｓ１０５：ＣＰＵ１０１は、現時点で画像形成している転写材とは異なる転写材を通紙する有る場合、異なる転写材が通紙される時点で画像形成している高圧条件を変更する命令をプリンタコントローラ１０７に対して実施する。
【００６６】
図６の制御フローチャートに基づき、本実施形態では以下のような高圧制御を実施することにより本課題を解決することができる。図７は、本画像形成装置における搬送可能な転写材を横軸に中心振り分けによる搬送方向に対して主走査方向の長さを縦軸に示した図である。また、図中○印が、給電部５３の配置箇所であり、本実施形態では１０個の給電部を設けている。図７に基づき、各給電部に対する高圧設定条件を表にしたものが、図８となる。
【００６７】
表中内「１」が通常画像形成時における所望の設定電圧であり、「２」が、通常作像設定とは異なる設定電圧となる、本実施形態では、非通紙領域の帯電電位の絶対値が通紙領域の帯電電位の絶対値より低くなるよう設定した。
【００６８】
具体例を挙げて本実施形態における効果を述べる。例えば、官製はがきによる画像形成を実施する場合を挙げる。官製はがきの紙サイズは、搬送方向が１４８ｍｍ、幅が１００ｍｍとなり、画像形成は、余白を考慮しなければ、幅１００ｍｍ内しか作像されない。その為、この幅以外には一切画像形成は実施されないこととなる。
【００６９】
そこで、本実施形態では、図８に基づき、給電部５３０４〜５３０７迄は、正規の帯電高圧を印加、具体的には、−８００ｖのＤＣ電圧と１８００ＶｐｐのＡＣ電圧を印加する事により、現像位置電位を−７５０ｖにした。それ以外の給電部に関しては、−７００ｖのＤＣ電圧と１８００ＶｐｐのＡＣ電圧を印加する事により、現像位置電位を−６５０ｖにした。
【００７０】
上記設定に基づき、画像形成を実施する時の他の高圧条件として、現像装置３ａにおける設定を感光体１ａ上の帯電電位が−７５０ｖの時、ＤＣ電圧が−５７０ｖ、ＡＣ電圧が１５００Ｖｐｐ、周波数１０ｋＨｚとした。
【００７１】
上記設定は、正規の帯電電位に対してカブリを発生させない為の高圧条件である。現像装置３ａには、複数の給電部は設けていない為、感光体１ａの長手に対してこの高圧が印加されることになる。
【００７２】
ここで、非通紙領域に関しては、正規の電位より絶対値が小さい為、カブリが発生することになる。このカブリによるトナー像が通常作像時にも帯電装置５ａのブレードニップ部に定常的に供給されることによりニップ状態の維持が可能となり、画像形成が実施されない領域における、トナーが枯渇することによって発生する弊害を防止する事が可能となる。
【００７３】
逆に正規の電位より絶対値が大きい場合、トナーだけではなくキャリアも現像されるため、キャリアがブレードに供給されてしまうと、ブレードが欠け、捲れを助長してしまう為、本課題をさらに大きくする要因となる為、絶対値を大きくする事は本発明の構成に対してそぐわない。
【００７４】
本実施形態に依れば、画像形成時において前記給電部に印加する条件を、前記被帯電体長手方向に対して転写材通紙領域と非通紙領域において異なる印加高圧条件にて制御することにより、本課題であるブレードニップ状態の維持が可能となる。
【００７５】
尚、本実施形態では帯電装置５ａに印加する高圧条件をＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した方式を用いたが、ＤＣ電圧のみで有っても所望の帯電電位を設定できるならば、何ら問題は無い。また、本実施形態に基づき、通紙領域にはＤＣ電圧にＡＣ帯電を重畳させ、非通紙領域にはＤＣ電圧による印加方式、逆に通紙領域をＤＣ電圧、非通紙領域をＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させる印加方式を適用しても所望の帯電電位を設定できるならば、何ら問題は無い。
【００７６】
本実施形態により、ブレード帯電方式を用いた画像形成装置において、画像形成時における通紙長手転写材幅に基づき複数の電極の印加電圧を制御する。特に非通紙領域の電位を通紙領域の電位に対して、絶対値的に小さくなるよう電極の印加電圧を制御することにより、定常的にブレードにトナーを供給可能となりニップ状態を最適な状態に維持可能となる。
【符号の説明】
【００７７】
１ａ〜１ｄ  感光体
２ａ〜２ｄ  露光装置
３ａ〜３ｄ  現像装置
４           転写装置
５ａ〜５ｄ  帯電装置
６ａ〜６ｄ  除電装置
７ａ〜７ｄ  クリーニング装置
８           ２次転写装置
９           定着装置
１０  転写材格納装置
１１ａ       電流検出装置
１２ａ       ＤＣ電圧出力装置
１３ａ       ＡＣ電圧出力装置
５１          導電ゴム部
５２          非導電ゴム部
５３          給電部
５４          支持板金
５５          変圧制御機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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