(57)【要約】      （修正有）【課題】帯電手段の付着物を像保持体に移行させる際に交番バイアスを印加しない場合に比べて、帯電手段の付着物を移行しやすくする帯電装置を提供する。【解決手段】帯電器ＣＲは、帯電部材の一例としての帯電ローラ１と、帯電用の電源回路Ｅ１と、を有する。帯電用の電源回路Ｅ１は、帯電電源回路Ｅ１ａと、切替手段の一例としての帯電切替スイッチＳＷ１と、を有する。帯電切替スイッチＳＷ１は、画像形成時には、実線で示すように、帯電ローラ１と帯電電源回路Ｅ１ａとを接続し、帯電ローラ１に感光体ドラムＰＲを帯電させる帯電バイアスＶ１ａとして直流（ＤＣ）電圧を供給する。また、帯電切替スイッチＳＷ１は、清掃動作の一例としてのクリーニング動作時には、破線で示すように、帯電ローラ１と現像用の電源回路Ｅ２の交流電源回路Ｅ２ｃとを接続し、帯電ローラ１から現像剤を吐き出させて感光体ドラムＰＲに移行させる。【選択図】図２
2019191262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持手段に接触して前記像保持手段を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段にバイアスを供給するバイアス供給手段であって、画像形成時は前記帯電手段に直流バイアスを含む帯電バイアスを供給し、且つ、前記帯電手段から付着物を前記像保持手段に移行させる場合は前記帯電手段に交番バイアスを含む移行バイアスを供給する前記バイアス供給手段と、
を備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
直流バイアスが前記交番バイアスに重畳された前記移行バイアスを供給する前記バイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
放電開始電圧に達しない前記直流バイアスを供給する前記バイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
交番バイアスのみで構成された前記移行バイアスを供給する前記バイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項５】
複数の毛が植毛された刷毛状の前記帯電手段、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項６】
前記帯電手段の毛同士の間隔よりも、前記像保持手段の表面の周速に対する前記交番バイアスの周期の方が短くなるように前記交番バイアスを供給する前記バイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の帯電装置。
【請求項７】
像保持手段と、
前記像保持手段を帯電させる請求項１ないし６のいずれかに記載の帯電装置と、
帯電された前記像保持手段に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持手段の潜像を現像する現像手段と、
前記像保持手段の像を媒体に転写する転写手段と、
前記媒体の像を定着させる定着手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記像保持手段を清掃する清掃手段を有しない
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成時に前記現像手段に交番バイアスを含む現像バイアスを供給すると共に、付着物の移行時には前記帯電装置に前記現像バイアスの交番バイアスを供給するバイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする請求項７または８に記載の帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、像保持手段を帯電させる帯電手段を備えた画像形成装置に関して、以下の特許文献１〜３に記載の技術が従来公知である。
【０００３】
特許文献１としての特開２００８−００９１４８号公報には、クリーナレスのプリンタにおいて、帯電ローラ（２）の上流側で、転写残トナー均一化手段（８）で転写残トナーの除電を行った後、トナー帯電量制御手段（７）で転写残トナーを正規極性に帯電させることで、帯電ローラ（２）を汚れにくくする技術が記載されている。
【０００４】
特許文献２としての特開平０８−１３７２０４号公報には、ブラシ状の帯電装置（２）を使用する画像形成装置において、画像形成領域では帯電装置（２）に直流成分に交流成分を加わった振動電圧が印加され、非画像形成領域では帯電装置（２）に直流成分のみの直流電圧が印加される技術が記載されている。特許文献２に記載の技術では、画像形成領域では、振動電圧を印加することで、帯電用回転ブラシ（２１）の回転による物理的なトナーの撹乱、散らしと、振動電圧によるトナーのかく乱、非パターン化を行うことで、画像領域を均一に帯電している。また、特許文献２に記載の技術では、非画像形成領域では、直流電圧で、逆帯電トナーを正規極性に再帯電させて、帯電用回転ブラシ（２１）へのトナー蓄積を抑制しつつ、現像装置（４）によるトナー回収を円滑にしている。
【０００５】
特許文献３としての特開２００５−２９２２６６号公報には、帯電部材（３）の上流側に荷電制御部材（５）を配置して、帯電部材（３）や荷電制御部材（５）のところを逆帯電トナーが通過する際に、残留トナーに逆電荷が付与されないように、帯電部材（３）や荷電制御部材（５）に印加する電圧を制御する技術が記載されている。また、特許文献３には、上流側の荷電制御部材（５）に印加する電圧の直流成分を、帯電電圧よりも低くする構成も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−００９１４８号公報（「００５３」−「００６４」、図１）
【特許文献２】特開平０８−１３７２０４号公報（「００２３」、「００３０」−「００３１」、図１）
【特許文献３】特開２００５−２９２２６６号公報（「００３３」、「００５０」−「００５４」、「００８５」−「００９４」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、帯電手段の付着物を像保持体に移行させる際に交番バイアスを印加しない場合に比べて、帯電手段の付着物を移行しやすくすることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の帯電装置は、
像保持手段に接触して前記像保持手段を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段にバイアスを供給するバイアス供給手段であって、画像形成時は前記帯電手段に直流バイアスを含む帯電バイアスを供給し、且つ、前記帯電手段から付着物を前記像保持手段に移行させる場合は前記帯電手段に交番バイアスを含む移行バイアスを供給する前記バイアス供給手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の帯電装置において、
直流バイアスが前記交番バイアスに重畳された前記移行バイアスを供給する前記バイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の帯電装置において、
放電開始電圧に達しない前記直流バイアスを供給する前記バイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の帯電装置において、
交番バイアスのみで構成された前記移行バイアスを供給する前記バイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の帯電装置において、
複数の毛が植毛された刷毛状の前記帯電手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の帯電装置において、
前記帯電手段の毛同士の間隔よりも、前記像保持手段の表面の周速に対する前記交番バイアスの周期の方が短くなるように前記交番バイアスを供給する前記バイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
前記技術的課題を解決するために、請求項７に記載の発明の画像形成装置は、
像保持手段と、
前記像保持手段を帯電させる請求項１ないし６のいずれかに記載の帯電装置と、
帯電された前記像保持手段に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持手段の潜像を現像する現像手段と、
前記像保持手段の像を媒体に転写する転写手段と、
前記媒体の像を定着させる定着手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、
前記像保持手段を清掃する清掃手段を有しない
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の画像形成装置において、
画像形成時に前記現像手段に交番バイアスを含む現像バイアスを供給すると共に、付着物の移行時には前記帯電装置に前記現像バイアスの交番バイアスを供給するバイアス供給手段、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１，７に記載の発明によれば、帯電手段の付着物を像保持体に移行させる際に交番バイアスを印加しない場合に比べて、帯電手段の付着物を移行しやすくすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、直流バイアスが重畳されない場合に比べて、帯電手段の付着物を移行しやすくできる。
請求項３に記載の発明によれば、放電開始電圧に達する場合に比べて、移行時に像保持手段を帯電させることを抑制できる。
請求項４に記載の発明によれば、像保持手段を除電することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、刷毛状の帯電手段で帯電することができる。
請求項６に記載の発明によれば、帯電手段の毛同士の間隔よりも像保持手段の表面の周速に対する前記交番バイアスの周期の方が長い場合に比べて、付着物を帯電手段から像保持手段に移行させやすくすることができる。
請求項８に記載の発明によれば、清掃手段を有する場合に比べて、部品点数を削減でき、画像形成装置を小型化、低コスト化できる。
請求項９に記載の発明によれば、交番バイアスを帯電手段と現像手段で共通化でき、部品点数を削減でき、費用も削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は本発明の実施例１の画像形成装置の説明図である。
【図２】図２は実施例１の帯電装置の要部説明図である。
【図３】図３は実施例１の帯電電圧の制御処理のフローチャートの説明図である。
【図４】図４は実施例２の帯電装置の説明図である。
【図５】図５は帯電領域の拡大図であり、図５Ａは実施例２の説明図、図５Ｂは実施例２の対比図の説明図である。
【図６】図６は実施例３の帯電装置の説明図であり、実施例１の図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（以下、実施例と記載する）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の実施例１の画像形成装置の説明図である。
図１において、実施例１の画像形成装置の一例としての複写機Ｕは、記録部の一例であって、画像記録装置の一例としてのプリンタ部Ｕ１を有する。プリンタ部Ｕ１の上部には、読取部の一例であって、画像読取装置の一例としてのスキャナ部Ｕ２が支持されている。スキャナ部Ｕ２の上部には、原稿搬送装置の一例としてのオートフィーダＵ３が支持されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、入力部の一例としてのユーザインタフェースＵ０が支持されている。前記ユーザインタフェースＵ０は、操作者が入力をして、複写機Ｕの操作が可能である。
【００２２】
オートフィーダＵ３の上部には、媒体の収容手段の一例としての原稿トレイＴＧ１が配置されている。原稿トレイＴＧ１には、複写しようとする複数の原稿Ｇｉが重ねて収容可能である。原稿トレイＴＧ１の下方には、原稿の排出部の一例としての原稿の排紙トレイＴＧ２が形成されている。原稿トレイＴＧ１と原稿の排紙トレイＴＧ２との間には、原稿の搬送路Ｕ３ａに沿って、原稿の搬送ロールＵ３ｂが配置されている。
【００２３】
スキャナ部Ｕ２の上面には、透明な原稿台の一例としてのプラテンガラスＰＧが配置されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、プラテンガラスＰＧの下方に、読取り用の光学系Ａが配置されている。実施例１の読取り用の光学系Ａは、プラテンガラスＰＧの下面に沿って、左右方向に移動可能に支持されている。なお、読取り用の光学系Ａは、通常時は、図１に示す初期位置に停止している。
読取り用の光学系Ａの右方には、撮像部材の一例としての撮像素子ＣＣＤが配置されている。撮像素子ＣＣＤには、画像処理部ＧＳが電気的に接続されている。
画像処理部ＧＳは、プリンタ部Ｕ１の書込回路ＤＬに電気的に接続されている。書込回路ＤＬは、潜像の形成手段の一例としての露光装置ＲＯＳに電気的に接続されている。
【００２４】
プリンタ部Ｕ１には、像保持手段の一例としての感光体ドラムＰＲが配置されている。感光体ドラムＰＲの周囲には、帯電手段の一例としての帯電器ＣＲ、現像手段の一例としての現像装置Ｇ、転写手段の一例としての転写ユニットＴＵが配置されている。
【００２５】
転写ユニットＴＵの下方には、媒体の収容手段の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４が配置されている。各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４から、搬送路ＳＨ１が延びている。搬送路ＳＨ１には、媒体の取出手段の一例としてのピックアップロールＲｐ、捌き手段の一例としての捌きロールＲｓ、媒体の搬送手段の一例としての搬送ロールＲａ、媒体の送出手段の一例としてのレジロールＲｒが配置されている。
転写ユニットＴＵの左方には、加熱ロールＦｈや加圧ロールＦｐを有する定着装置Ｆが配置されている。定着手段の一例としての定着装置Ｆから、排紙トレイＴＲｈの間は排出路ＳＨ２で接続されている。排出路ＳＨ２とレジロールＲｒとの間は、反転路ＳＨ３で接続されている。排出路ＳＨ２には、正逆回転可能な搬送ロールＲｂや排出ロールＲｈが配置されている。
【００２６】
（画像形成動作の説明）
前記原稿トレイＴＧ１に収容された複数の原稿Ｇｉは、プラテンガラスＰＧ上の原稿の読み取り位置を順次通過して、原稿の排紙トレイＴＧ２に排出される。
前記オートフィーダＵ３を使用して自動的に原稿を搬送して複写を行う場合は、読取り用の光学系Ａは初期位置に停止した状態で、プラテンガラスＰＧ上の読み取り位置を順次通過する各原稿Ｇｉを露光する。
原稿Ｇｉを作業者が手でプラテンガラスＰＧ上に置いて複写を行う場合、読取り用の光学系Ａが左右方向に移動して、プラテンガラスＰＧ上の原稿が、露光されながら走査される。
原稿Ｇｉからの反射光は、読取り用の光学系Ａを通って、撮像素子ＣＣＤに集光される。前記撮像素子ＣＣＤは、撮像面上に集光された原稿の反射光を電気信号に変換する。
【００２７】
画像処理部ＧＳは、撮像素子ＣＣＤから入力された読取信号を、デジタルの画像信号に変換して、プリンタ部Ｕ１の書込回路ＤＬに出力する。前記書込回路ＤＬは、入力された画像書込信号に応じた制御信号を、露光装置ＲＯＳに出力する。
露光装置ＲＯＳは、レーザービームＬを出力して、帯電器ＣＲで帯電された感光体ドラムＰＲの表面に潜像を形成する。感光体ドラムＰＲの表面の潜像は、現像装置Ｇで可視像に現像される。転写ユニットＴＵの転写ロールＴＲは、感光体ドラムＰＲの表面の可視像を、搬送路ＳＨ１を搬送されてきた媒体の一例としての記録シートＳに転写する。記録シートＳに転写された可視像は、定着装置Ｆで定着される。定着装置Ｆを通過した記録シートＳは、両面印刷がされる場合には、反転路ＳＨ３に搬送され、排紙トレイＴＲｈに排出される場合には、排出ロールＲｈで排出される。
【００２８】
（帯電装置の説明）
図２は実施例１の帯電装置の要部説明図である。
図１、図２において、実施例１の複写機Ｕの帯電器ＣＲは、帯電部材の一例としての帯電ローラ１を有する。帯電ローラ１には、帯電用の電源回路Ｅ１から給電される。帯電用の電源回路Ｅ１は、帯電電源回路Ｅ１ａと、切り替え手段の一例としての帯電切替スイッチＳＷ１と、を有する。帯電電源回路Ｅ１ａは、感光体ドラムＰＲを帯電させる帯電バイアスＶ１ａを供給する。実施例１では、帯電バイアスＶ１ａとして直流（ＤＣ）電圧が印加される。
【００２９】
帯電切替スイッチＳＷ１は、画像形成動作時には、実線で示すように、帯電ローラ１と帯電電源回路Ｅ１ａとを接続する。また、帯電切替スイッチＳＷ１は、帯電ローラ１から現像剤を吐き出させて、感光体ドラムＰＲに移行させる清掃動作の一例としてのクリーニング動作時には、破線で示すように、帯電ローラ１と後述する現像用の電源回路Ｅ２の交流電源回路Ｅ２ｃとを接続する。
したがって、実施例１では、帯電用の電源回路Ｅ１、交流電源回路Ｅ２ｃにより、バイアス供給手段が構成されている。また、帯電ローラ１や帯電用の電源回路Ｅ１、交流電源回路Ｅ２ｃ等により、実施例１の帯電器ＣＲが構成されている。
【００３０】
また、実施例１の現像ローラＲ０には、現像用の電源回路Ｅ２から給電される。現像用の電源回路Ｅ２は、画像形成動作時に給電を行う現像用の直流電源回路Ｅ２ａと、クリーニング動作時に給電を行う回収用の直流電源回路Ｅ２ｂと、各ＤＣ電源回路Ｅ２ａ，Ｅ２ｂに接続された交流電源回路Ｅ２ｃと、切り替え手段の一例としての現像切替スイッチＳＷ２と、を有する。
実施例１の現像用の直流電源回路Ｅ２ａは、トナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧Ｖ２ａを印加する。回収用の直流電源回路Ｅ２ｂは、トナーの帯電極性とは同極性の直流電圧Ｖ２ｂを印加する。交流電源回路Ｅ２ｃは、移行バイアスの一例であって、交番バイアスの一例としての交流電圧Ｖ２ｃを印加する。
【００３１】
現像切替スイッチＳＷ２は、画像形成動作時には、実線で示すように、現像用の直流電源回路Ｅ２ａおよび交流電源回路Ｅ２ｃと、現像ローラＲ０とを接続する。
また、現像切替スイッチＳＷ２は、クリーニング動作時には、現像ローラＲ０と回収用の直流電源回路Ｅ２ｂおよび交流電源回路Ｅ２ｃとを接続する。
なお、実施例１の複写機Ｕでは、感光体ドラムＰＲを清掃する清掃部材、清掃手段を有しない。
【００３２】
各電源回路Ｅ１，Ｅ２は、制御部Ｃからの制御信号に基づいて動作が制御される。
図２において、複写機Ｕの制御部Ｃは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェースＩ／Ｏを有する。また、制御部Ｃは、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたＲＯＭ：リードオンリーメモリを有する。また、制御部Ｃは、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ：ランダムアクセスメモリを有する。また、制御部Ｃは、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ：中央演算処理装置を有する。したがって、実施例１の制御部Ｃは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されている。よって、制御部Ｃは、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
【００３３】
制御部Ｃのジョブ制御手段Ｃ１は、パーソナルコンピュータＰＣやスキャナ部Ｕ２から入力された画像情報に応じて、複写機Ｕの各部材の駆動や各電圧の印加時期等を制御して、画像形成動作であるジョブの実行や終了、中断を制御する。実施例１のジョブ制御手段Ｃ１は、ジョブ実行時は、各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御して、ジョブ用の電圧を供給する各電源回路Ｅ１ａ，Ｅ２ａ側に接続するように制御する。
【００３４】
クリーニング動作の制御手段Ｃ２は、帯電ローラ１から付着した現像剤を吐き出す時期になった場合に、クリーニング動作を予め定められた期間実行するように制御する。実施例１では、一例として、画像形成の非実行時の一例として、ジョブの終了時や予め定められた枚数印刷した場合に、クリーニング動作を実行するが、これに限定されない。クリーニング動作を実行する時期は、例えば、高濃度の画像を一定数印刷した場合、電源投入時、予め定められた時刻等、設計や仕様等に応じて任意に変更可能である。また、クリーニング動作は、露光装置ＲＯＳを作動させずに、感光体ドラムＰＲ等を駆動するとともに、クリーニング用の電圧を供給する回路Ｅ２ｂ，Ｅ２ｃ側に接続するように制御する。
【００３５】
（実施例１の流れ図の説明）
次に、実施例１の複写機Ｕにおける制御の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
【００３６】
（帯電電圧の制御処理のフローチャートの説明）
図３は実施例１の帯電電圧の制御処理のフローチャートの説明図である。
図３のフローチャートの各ステップＳＴの処理は、複写機Ｕの制御部Ｃに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複写機Ｕの他の各種処理と並行して実行される。
図３に示すフローチャートは複写機Ｕの電源投入により開始される。
【００３７】
図３のＳＴ１において、ジョブが開始されたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１を繰り返す。
ＳＴ２において、帯電ローラ１にジョブ用の帯電バイアスＶ１ａを印加する。なお、このとき、現像ローラＲ０には、現像バイアスＶ２ａ＋Ｖ２ｃが印加される。そして、ＳＴ３に進む。
ＳＴ３において、クリーニング時期になったか否かを判別する。実施例１では、ジョブで予め定められた枚数（例えば、１００枚）が印刷されたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ４に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ８に進む。
ＳＴ４において、画像形成動作、すなわち、ジョブを中断する。そして、ＳＴ５に進む。
【００３８】
ＳＴ５において、帯電ローラ１にクリーニング用のバイアス、すなわち、交流電圧Ｖ２ｃを印加する。なお、このとき現像ローラＲ０には、クリーニング用の現像バイアスＶ２ｂ＋Ｖ２ｃが印加される。そして、ＳＴ６に進む。
ＳＴ６において、クリーニング動作が終了したか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ７に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ６を繰り返す。
ＳＴ７において、ジョブを再開し、ＳＴ２に戻る。
【００３９】
ＳＴ８において、ジョブが終了したか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ９に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ３に戻る。
ＳＴ９において、帯電ローラ１にクリーニング用のバイアス、すなわち、交流電圧Ｖ２ｃを印加する。なお、このとき現像ローラＲ０には、クリーニング用の現像バイアスＶ２ｂ＋Ｖ２ｃが印加される。そして、ＳＴ１０に進む。
ＳＴ１０において、クリーニング動作が終了したか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１に戻り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１０を繰り返す。
【００４０】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の複写機Ｕでは、ジョブ時には、感光体ドラムＰＲが帯電ローラ１で帯電される。実施例１のように感光体ドラムＰＲの清掃手段が設けられていない構成では、転写領域Ｑ３で記録シートＳに転写されずに感光体ドラムＰＲに残った転写残トナーが帯電ローラ１に付着して、汚れていく。帯電ローラ１が汚れていくと、帯電不良が発生する問題がある。
これに対して、実施例１では、クリーニング動作を実行して、帯電ローラ１に付着した現像剤を感光体ドラムＰＲに吐出し、帯電ローラ１を清掃する。よって、クリーニング動作を実行しない場合に比べて、帯電ローラ１の汚れが低減され、長期にわたって帯電不良の発生が抑制される。
【００４１】
ここで、実施例１の帯電ローラ１には、クリーニング動作時に、直流電圧が印加されず、交流電圧Ｖ２ｃのみが印加される。帯電ローラ１に電気的に吸着された転写残トナーを排出するには、ジョブ時とは逆極性の電圧を印加することが好ましい。しかしながら、逆極性の電圧を印加する場合に、電圧の値が、放電開始電圧よりも高いと、感光体ドラムＰＲの表面が逆極性に帯電されてしまい、画像形成に悪影響がでる問題がある。逆極性の電圧の値を低くすると、帯電ローラ１から転写残トナーが吐き出されにくい問題がある。
これらに対して、実施例１では、交流電圧Ｖ２ｃを印加している。交流電圧Ｖ２ｃが帯電領域Ｑ０に印加されると、帯電ローラ１に付着した転写残トナーが帯電ローラ１と感光体ドラムＰＲとの間で振動することとなり、帯電ローラ１から感光体ドラムＰＲに一部が移行する。よって、帯電ローラ１の付着物を感光体ドラムＰＲに移行させる際に交番バイアスを印加しない場合に比べて、帯電ローラ１の付着物が移行しやすくなる。したがって、帯電ローラ１からの転写残トナーの移行で、帯電ローラ１に付着した転写残トナーが減少し、帯電ローラ１の汚れが低減される。
【００４２】
ここで、特許文献１〜３に記載の技術のように、転写残トナーの電荷を制御して、帯電ローラにそもそも汚れが付きにくくしようとする技術では、電荷を制御するための部材や電源、制御が必要となり、コストが上昇する問題がある。これに対して、実施例１では、トナーの電荷を制御するための部材等を必要とせず、トナーの電荷を制御する部材等を必要とする場合に比べて、コストを削減することが可能である。
また、実施例１では、クリーニング動作時に、直流電圧が印加されない。すなわち、見方を変えれば、０Ｖの直流電圧に、交流電圧が重畳された電圧が印加されていることになる。したがって、クリーニング動作時に帯電ローラ１は、感光体ドラムＰＲの表面を０Ｖに帯電することに相当する。よって、感光体ドラムＰＲの表面に電荷が残留している場合には、除電も行われる。
【００４３】
特許文献２に記載の構成のように、ジョブ時に帯電電圧として直流電圧＋交流電圧を印加する場合、感光体ドラムＰＲにかかる放電のストレスが強くなる。したがって、感光体ドラムＰＲの寿命が短くなる問題がある。これに対して、実施例１では、ジョブ時には、帯電バイアスＶ１ａとして直流電圧のみが印加されている。したがって、直流＋交流の場合に比べて、感光体ドラムＰＲの寿命を長くすることが可能である。
【００４４】
また、実施例１では、ジョブ時の帯電バイアスＶ１ａとして、直流電圧が印加され、交流電圧が印加されない。したがって、クリーニング動作時に、帯電ローラ１に交流電圧を印加しようとすると、交流電源が必要となる。
特許文献２に記載の構成のように、帯電器に交流電圧も印加している場合には、交流電源が元々備わっているため、それを使用すればよいが、実施例１のように直流電圧のみで帯電する場合には、新たな交流電源が必要となる。特に、従来の画像形成装置において、帯電器にも現像器にも直流＋交流を印加しているものでも、帯電用の交流電源と、現像用の交流電源は別個に設けることが一般的であった。これは、帯電用の交流電源と現像用の交流電源を同一のものとすると、交流の周波数や位相が同一になるため、形成される画像にモアレと呼ばれる縞状の画像欠陥が発生しやすくなる。したがって、従来の構成では、帯電用の交流電源と、現像用の交流電源は別個に設けられることが一般的であった。
【００４５】
これらに対して、実施例１では、クリーニング動作時には、帯電ローラ１に現像用の電源回路Ｅ２の交流電源回路Ｅ２ｃから交流電圧Ｖ２ｃが供給される。したがって、帯電用の交流電源を設けることなく、現像用の交流電源回路Ｅ２ｃと共通化されている。よって、クリーニング動作用に帯電用の電源回路Ｅ１に交流電源を設ける場合に比べて、部品点数が減り、構成が簡素化され、費用が削減される。また、帯電ローラ１に交流電圧Ｖ２ｃが供給されるのは、画像形成動作時ではない。よって、モアレの心配もない。
【００４６】
また、実施例１では、クリーニング動作時には、現像ローラＲ０にも、ジョブ時とは逆極性のバイアスが印加されている。したがって、感光体ドラムＰＲに移行した転写残トナーは、現像ローラＲ０を通じて現像装置Ｇに回収される。よって、感光体ドラムＰＲを清掃する清掃手段、クリーナが設けられていなくても、クリーニング動作で帯電ローラ１の汚れが減少する。したがって、帯電ローラ１の汚れの蓄積で帯電不良が発生することが、長期にわたって抑制可能である。また、清掃手段を設けないことで、複写機Ｕの全体を小型化、軽量化、低コスト化することが可能である。さらに、回収された現像剤が再使用可能であり、現像剤の無駄が抑制される。
【実施例２】
【００４７】
次に本発明の実施例２の説明をするが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成される。
図４は実施例２の帯電装置の説明図である。
図４において、実施例２の帯電器ＣＲは、実施例１の回転するローラ状の帯電ローラ１に替えて、刷毛状の帯電ブラシ１１で構成されている。実施例２の帯電ブラシ１１は、基部１２と、基部１２に植毛された複数の毛１３とを有する。実施例２の毛１３は、導電性の毛により構成されている。
【００４８】
図５は帯電領域の拡大図であり、図５Ａは実施例２の説明図、図５Ｂは実施例２の対比図の説明図である。
図５Ａにおいて、実施例２の帯電ブラシ１１では、毛１３の間隔、すなわち毛１３のピッチＰ１に対して、感光体ドラムＰＲの表面の周速に対する交流電圧Ｖ２ｃの周期Ｔ１が、Ｐ１＞Ｔ１となるように、ピッチＰ１および交流電圧Ｖ２ｃが設定されている。
感光体ドラムＰＲの表面に対する周期Ｔ１は、一例として、交流電圧Ｖ２ｃの周波数が１ｋＨｚ（周期１ｍｓｅｃ＝０．００１秒）で感光体ドラムＰＲの表面の周速が２００ｍｍ／ｓｅｃとした場合、感光体ドラムＰＲ表面にとっての交流電圧１６の凹凸の周期Ｔ１は、Ｔ１＝２００×０．００１＝０．２［ｍｍ］となる。すなわち、作用した交流電圧を感光体ドラムＰＲの表面に沿って履歴１６を取った場合に、履歴１６の波形の周期に相当する。よって、感光体ドラムＰＲの回転速度が変化すれば周期Ｔ１も変化するし、交流電圧Ｖ２ｃの周波数が変化しても周期Ｔ１は変化する。また、帯電ブラシ１１に替えてブラシロールを使用する場合、ブラシロールの回転速度（周速）と感光体ドラムＰＲの周速との周速差に応じて周期Ｔ１も変化する。
【００４９】
（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２の帯電器ＣＲでは、ジョブ中は、帯電ブラシ１１で帯電が行われる。
クリーニング動作では、帯電ブラシ１１に交流電圧Ｖ２ｃが印加される。したがって、帯電ブラシ１１の毛１３に付着した転写残トナーが感光体ドラムＰＲ側に移行する。よって、帯電ブラシ１１が清掃される。
特に、実施例２では、毛１３のピッチＰ１に対して、感光体ドラムＰＲの表面に対する周期Ｔ１が、Ｐ１＞Ｔ１に設定されている。したがって、毛１３の間にある転写残トナーは、感光体ドラムＰＲの表面の通過時に、交流電圧１６の凹凸に応じて感光体ドラムＰＲの表面に対して接近、離間する方向に１回以上振動することとなる。図５Ｂに示すように、Ｐ１＜Ｔ１の設定では、振動が１回未満となり、転写残トナーが感光体ドラムＰＲに移行しにくい。これに対して、実施例１では、転写残トナーが１回以上振動しており、転写残トナーが感光体ドラムＰＲに移行しやすい。よって、Ｐ１＜Ｔ１の場合に比べて、実施例２では、帯電ブラシ１１が効率的に清掃される。
【実施例３】
【００５０】
次に本発明の実施例３の説明をするが、この実施例３の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成される。
図６は実施例３の帯電装置の説明図であり、実施例１の図２に対応する図である。
図６において、実施例３の帯電器ＣＲは、帯電用の電源回路Ｅ１において、帯電切替スイッチＳＷ１と交流電源回路Ｅ２ｃとの間に、吐出し用直流電源回路Ｅ１ｂが接続されている。吐出し用直流電源回路Ｅ１ｂは、クリーニング動作時に、ジョブ時とは逆極性で且つ直流の吐出し電圧Ｖ１ｂを帯電ローラ１に印加する。なお、吐出し電圧Ｖ１ｂは、放電開始電圧に達しない電圧値に設定されている。すなわち、吐出し電圧Ｖ１ｂだけでは、感光体ドラムＰＲの表面が帯電されない程度の低い直流電圧が印加される。
【００５１】
（実施例３の作用）
前記構成を備えた実施例３の帯電器ＣＲでは、クリーニング動作時に帯電ローラ１に吐出し電圧Ｖ１ｂ＋交流電圧Ｖ２ｃが印加される。したがって、吐出し電圧Ｖ１ｂを印加しない場合に比べて、吐出し電圧Ｖ１ｂの電界で帯電ローラ１から感光体ドラムＰＲに転写残トナーが移行しやすい。
【００５２】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ010）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機Ｕを例示したが、これに限定されず、例えば、プリンタ、ＦＡＸ、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。
【００５３】
（Ｈ02）前記実施例において、複写機Ｕは、単色の現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、例えば、２色以上の多色の画像形成装置にも適用可能である。
（Ｈ03）前記実施例において例示した具体的な数値に限定されず、設計や仕様等に応じて任意に変更可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、感光体ドラムＰＲを清掃する清掃手段を設けることも可能である。
【００５４】
（Ｈ05）前記実施例において、ジョブ時に帯電ローラ１に直流の帯電バイアスＶ１ａのみを印加する構成を例示したが、これに限定されない。直流電圧に交番バイアスを重畳した電圧を印加することも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、帯電ローラ１や帯電ブラシ１１から吐き出された転写残トナーを現像装置Ｇで回収することが望ましいが、回収を行わない構成とすることも可能である。例えば、記録シートＳを１枚搬送して、吐き出された転写残トナーを記録シートＳに転写することで複写機Ｕの装置外に排出する構成とすることも可能である。
【００５５】
（Ｈ07）前記実施例３において、クリーニング動作時に放電開始電圧に達しない直流電圧（吐出し電圧Ｖ１ｂ）を印加することが望ましいが、放電開始電圧以上の直流電圧を印加することも可能である。この場合、感光体ドラムＰＲの表面が帯電されるため、クリーニング動作後にジョブを開始するまでに自然放電する時間を確保するか、除電器を設置して除電を行うことが望ましい。
（Ｈ08）前記実施例において、帯電手段として、ローラ状（円柱状）の帯電ローラ１や刷毛状の帯電ブラシ１１を例示したがこれに限定されない。例えば、パッド状やブレード状等の帯電手段を使用する構成とすることも可能である。
（Ｈ09）実施例２において、Ｐ１＞Ｔ１とすることが望ましいが、Ｐ１＜Ｔ１とすることも可能である。
【００５６】
（Ｈ010）前記実施例において、帯電ローラ１や帯電ブラシ１１に交流電圧Ｖ２ｃを供給する交流電源回路Ｅ２ｃを、現像装置Ｇの電源回路Ｅ２と共用する形態を例示したが、これに限定されない。帯電器ＣＲ用の交流電源回路を別個に設置する構成とすることも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１，１１…帯電手段、
１３…毛、
ＣＲ…帯電装置、
Ｅ１，Ｅ２ｃ…バイアス供給手段、
Ｆ…定着手段、
Ｇ…現像手段、
Ｐ１…毛同士の間隔、
ＰＲ…像保持手段、
ＲＯＳ…潜像形成手段、
Ｓ…媒体、
Ｔ１…像保持手段の表面の周速に対する交番バイアスの周期、
ＴＲ…転写手段、
Ｕ…画像形成装置、
Ｖ１ａ…帯電バイアス、
Ｖ２ａ＋Ｖ２ｃ…現像バイアス、
Ｖ２ｃ…交番バイアス、
Ｖ２ｃ，Ｖ１ｂ＋Ｖ２ｃ…移行バイアス。
【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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