(57)【要約】【課題】劣化トナーの吐き出しを効率よく行って現像関連部材の寿命を長期化させると共にキャリア引きを抑制する画像形成装置を提供する。【解決手段】露光部材１３は露光停止、転写部材２５は転写電流の出力を続行、帯電部材１２は帯電ＤＣバイアスのみ印加停止、且つ帯電ＡＣバイアスの印加を継続、現像部材１５は現像ＤＣ／ＡＣバイアスの出力を継続する状態で、感光体１０は回転し、現像部材１５は感光体１０の有効周面にトナー５５を吐出してベタ現像し、トナー５５の先頭が到達直前に転写部材２５は転写電流の出力を停止し、トナー５５の後端が転写部材２５の位置を通過するまでの間に、一部がトナー５５ｂとして転写ベルト８に物理的に付着し、一部がトナー５５ａとして感光体１０の周面に残留し、その後全体構成部材が停止する。トナー５５ｂは第２のクリーニングブレード２５に対する潤滑剤として作用し、トナー５５ａは第１のクリーニングブレード１１に対する潤滑剤として作用する。【選択図】図５
2015055716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
該感光体の周面のトナーを除去する第１のクリーニングブレードと、
転写ベルトと、
前記感光体の周面に、重畳されたＤＣ帯電バイアスとＡＣ帯電バイアスを印加して、前記感光体の周面を所定の電位に帯電させる帯電部材と、
前記所定の電位に帯電された前記感光体の周面を通常印字の画像情報に基づき露光して前記感光体の周面に静電潜像を形成する露光部材と、
重畳して印加されるＤＣ現像バイアスとＡＣ現像バイアスにより前記静電潜像をトナー像として現像する現像部材と、
前記転写ベルトにＤＣ転写バイアスを印加して前記トナー像を前記感光体から前記転写ベルトに転写する転写部材と、
を備え、
前記露光部材は、露光を停止し、
前記転写部材は、前記転写ベルトへのＤＣ転写バイアスの印加を継続し、
前記帯電部材は、ＤＣ帯電バイアスの印加を停止し、ＡＣ帯電バイアスの印加を継続し、
前記現像部材は、前記ＤＣ現像バイアスと前記ＡＣ現像バイアスの重畳バイアスの印加を継続された、
状態で、
前記感光体は、回転し、
前記現像部材は、前記感光体の前記ＡＣ帯電バイアスのみ印加された部分の先頭が前記現像部材の位置に来た時点から、前記重畳バイアスの印加が継続していることにより前記感光体の有効周面にトナー像の吐出を開始し、該トナー像の先端が前記転写部材の位置に到達するまでに前記重畳バイアスの印加を停止されることにより、前記トナー像の吐出を停止し、
前記転写部材は、トナー像の先端が前記転写部材の位置に来る直前に前記ＤＣ転写バイアスの印加を停止する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写ベルトの表面のトナーを除去する第２のクリーニングブレードを備え、全体構成部材が停止して後、通常印字が再開される際、前記転写ベルトに付着したトナーは前記第２のクリーニングブレードに対する潤滑剤として作用し、前記感光体の周面に残留したトナーは前記第１のクリーニングブレードに対する潤滑剤として作用する、
ことを特徴とする請求項１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、画像形成装置に関わり、より詳しくは劣化トナーの吐き出しを効率よく行って現像関連部材の寿命を長期化させると共にキャリア引きを抑制する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写して定着ユニットで定着させる。
【０００３】
トナー像を間接に用紙に転写する形式のものは、画像形成ユニットからトナー像を中間転写体としての中間転写ベルト等に一次転写し、中間転写ベルトから用紙に二次転写するようにしたものが多い。
【０００４】
いずれにしても、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム上の未転写トナーをクリーニングするためにクリーニングブレードが設置され、また転写ベルトを有する画像形成装置においては、転写ベルトをクリーニングするクリーニングブレードが設置されている。
【０００５】
一般に、トナーは、巨視的にみると単なる粒状粉末であるが、微視的にみると凹凸のある不定形をした粒体である。不定形であるがゆえに、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間又は転写ベルトとの間においては、残留トナーが潤滑剤としても働いており、また、クリーニング性の向上にも寄与している。
【０００６】
しかし、トナーを新旧入れ替えずに長時間使用していると、トナーは凹凸を失って球形に近くなってくる。このように凹凸が無くなったトナーが多くなると、潤滑剤としての機能が薄れるためクリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦係数が高くなり、「鳴き」と称される音が出たり、クリーニングブレードに欠けを生じたりすることがある。クリーニング性も低下する。
【０００７】
また、現像器内のトナーが使用されずに回転が続いている場合には、トナーに流動性を与えるために添加された例えばアルミナなどの外添剤がトナーに埋め込まれて劣化したり、そのために転写性が低下したりすることがある。
【０００８】
これらの不具合を防止する目的で現像器内のトナーを定期的、あるいは不定期に吐き出して、劣化したトナーの割合を低下させて潤滑剤として機能を復活させ、常に機能的なトナーを維持することが行われている。このトナー吐き出しの処理は通常、書き込みヘッドを点灯させ、その部分にトナーを現像させることで、実施されている(反転現像プロセス）。
【０００９】
ところが、上記のように、劣化トナー吐き出しのために光書込ヘッドを全点灯させることが繰り返されると、光書込ヘッドの寿命が短くなるという問題がある。また、通常、光書込ヘッドの幅は、現像ローラの幅よりも狭く、クリーニングブレードの幅は現像ローラの幅よりも広く構成されている。
【００１０】
したがって、光書込ヘッドを全点灯させても帯電領域全体を現像できず、トナーが現像されない部分が発生する。このため、吐き出しトナーが無い部分（トナーが現像されない部分）で、クリーニングブレードの欠け等が生じることがあった。
【００１１】
この問題は、光書込ヘッドの幅を広い構成とすれば解消できるが、光書込ヘッドの幅を広くするには、光書込ヘッドの通常の印字処理に不要な部分にもＬＥＤ素子チップを設置する必要があり、相当なコストの上昇は避けられない。
【００１２】
光書込ヘッドを駆動しない劣化トナーの吐き出しについては、例えば、現像速度を上げるために１個の現像器の開口部に２個の現像スリーブ（現像ローラ）を上下に備えた形式の現像器を有する画像形成装置において、下側スリーブの回転速度を上げて下側スリーブのトナー吐き出しを効果的に行う方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【００１３】
この特許文献１に記載の技術では、下側スリーブのトナー吐き出しを行う際、上下スリーブ間の相対速度が通常現像時より速くならないように上側スリーブの回転速度を制御することが肝要であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−１２２４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、劣化トナーの効果的吐き出し方法において、１個の現像器の開口部に２個の現像スリーブを上下に備えた複数現像スリーブ形式の現像器に特化された吐き出し方法であり、現今でもなお広く用いられている１個の現像器に１個の現像スリーブを備えた現像器にそのまま適用できる技術ではない。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、劣化トナーの吐き出しを効率よく行って現像関連部材の寿命を長期化させると共にキャリア引きを抑制する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、感光体と、該感光体の周面のトナーを除去する第１のクリーニングブレードと、転写ベルトと、上記感光体の周面に、重畳されたＤＣ帯電バイアスとＡＣ帯電バイアスを印加して、上記感光体の周面を所定の電位に帯電させる帯電部材と、上記所定の電位に帯電された上記感光体の周面を通常印字の画像情報に基づき露光して上記感光体の周面に静電潜像を形成する露光部材と、重畳して印加されるＤＣ現像バイアスとＡＣ現像バイアスにより上記静電潜像をトナー像として現像する現像部材と、上記転写ベルトにＤＣ転写バイアスを印加して上記トナー像を上記感光体から上記転写ベルトに転写する転写部材と、を備え、上記露光部材は、露光を停止し、上記転写部材は、上記転写ベルトへのＤＣ転写バイアスの印加を継続し、上記帯電部材は、ＤＣ帯電バイアスの印加を停止し、ＡＣ帯電バイアスの印加を継続し、上記現像部材は、上記ＤＣ現像バイアスと上記ＡＣ現像バイアスの重畳バイアスの印加を継続された、状態で、上記感光体は、回転し、上記現像部材は、上記感光体の上記ＡＣ帯電バイアスのみ印加された部分の先頭が上記現像部材の位置に来た時点から、上記重畳バイアスの印加が継続していることにより上記感光体の有効周面にトナー像の吐出を開始し、該トナー像の先端が上記転写部材の位置に到達するまでに上記重畳バイアスの印加を停止されることにより、上記トナー像の吐出を停止し、上記転写部材は、トナー像の先端が上記転写部材の位置に来る直前に上記ＤＣ転写バイアスの印加を停止する
ように構成される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、劣化トナーの吐き出しを効率よく行って現像関連部材の寿命を長期化させると共にキャリア引きを抑制する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１、２に係る劣化トナー吐き出し処理を行うフルカラーの画像形成装置（プリンタ）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】実施例１、２に係るプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。
【図３】実施例１に係るプリンタの帯電ローラと現像ローラの駆動を制御するための関連各部の駆動タイミングチャートである。
【図４】(a),(b),(c)は図３の駆動タイミングチャートで示す各タイミングにおける感光体ドラム上の電位又はトナー像の状態を説明する図である。
【図５】実施例２に係るプリンタのトナー吐出処理におけるキャリア引きを抑制するための関連各部の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】(a)〜(f)は図５の駆動タイミングチャートで示す各タイミングにおける感光体ドラム上の電位と吐き出しトナーの状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の画像形成装置においては、制御装置による制御により光書込ヘッドを発光駆動することなく、一次転写、帯電ローラ、現像ローラの駆動制御のみで有効な劣化トナー吐き出し処理を行う。
【００２１】
図１は、実施例１、２に係る劣化トナー吐き出し処理を行う画像形成装置（以下、単にプリンタという）を示す断面図である。図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式定着ユニット６、で構成されている。
【００２２】
上記画像形成部２は、転写ベルトユニット３の転写ベルト８の下部走行部表面８ａに接して同図の右から左へ４個の現像装置９（９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋ）を多段式に並設した構成からなる。この画像形成部２は、図１に示す印刷実行時位置から、それより下方の保守位置に、昇降可能に画像形成装置１本体のフレームに保持されている。
【００２３】
上記４個の現像装置９のうち下流側（図の右側）の３個の現像装置９ｙ、９ｍ及び９ｃは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、現像装置９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００２４】
上記の各現像装置９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）のトナー用の現像装置９ｋを例にしてその構成を説明する。
【００２５】
現像装置９は、最上部に感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０の周面近傍を取り巻いて、クリーニングブレード１１、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３、及び現像器１４の現像ローラ１５が配置されている。
【００２６】
現像器１４は、現像ローラ１５の下方に位置する２つの現像槽内に、第１の攪拌搬送部材１６、及び第２の攪拌搬送部材１７を備えている。第１及び第２の攪拌搬送部材１６及び１７については詳しくは後述する。
【００２７】
転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト８と、この転写ベルト８を掛け渡されて転写ベルト８を図の矢印ａ及びｂで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１８と従動ローラ１９を備えている。
【００２８】
上記の転写ベルト８は、下方を循環移動するベルト表面に、ユニットと一体に組み込まれて転写ベルト８を介して感光体ドラム１０に圧接する一次転写ローラ２１によりトナー像を直接転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への二次転写部２３まで搬送する。
【００２９】
この転写ベルトユニット３には、駆動ローラ１８に掛け渡されている表面に、ベルトクリーナ２４のクリーニングブレード２５が当接して配置されている。ベルトクリーナ２４の下方には廃トナー回収容器２６が着脱自在に配置されている。
【００３０】
ベルトクリーナ２４は、クリーニングブレード２５が転写ベルト８の表面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを搬送部材により下方の廃トナー回収容器２６に送り込んでいる。
【００３１】
トナー供給部４は、転写ベルト８の上部走行部の上方に配置されている４個のトナーホッパー２７（２７ｙ、２７ｍ、２７ｃ、２７ｋ）で構成される。４個のトナーホッパー２７ｙ、２７ｍ、２７ｃ、２７ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを収容している。
【００３２】
トナー供給部４は、同図にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（以下、関連する記載を「ＹＭＣＫ」として表わす）で示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを、不図示のトナー供給路を介して現像装置９の現像器１４に供給する。
【００３３】
給紙部５は、１個の給紙カセット２９を備えている。給紙カセット２９には多枚数の用紙３０が収容されている。給紙カセット２９の給紙口（図の右方）近傍には、用紙取出ローラ３１、給送ローラ３２、捌きローラ３３、待機搬送ローラ対３４が配置されている。
【００３４】
待機搬送ローラ対３４の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト８を介して従動ローラ１９に圧接する二次転写ローラ３５が配設されて、前述した用紙３０への二次転写部２３を形成している。
【００３５】
この二次転写部２３と最下流の現像装置９ｙとの略中間位置で、転写ベルト８の下部走行部表面８ａに近接して、拡散反射型濃度センサ３６が配設されている。また、二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着ユニット６が配置されている。
【００３６】
ベルト式熱定着ユニット６の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット６から搬出する不図示の搬出ローラ対及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する不図示の排紙ローラ対が配設されている。排紙トレー３７より右方に位置する本体上面端部はやや傾斜して操作パネル部３８が配置されている。
【００３７】
図２は、上記のプリンタ１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)４２を中心にして、このＣＰＵ４２に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）４３及びプリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）４４が接続されている。ＰＲ＿ＣＯＮＴ４４にはプリンタ印字部４５が接続されている。
【００３８】
また、ＣＰＵ４２には、ＲＯＭ（read only memory）４６、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）４７、本体操作部の操作パネル３８、各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部４８が接続されている。
【００３９】
ＲＯＭ４６には、システムプログラムが記憶され、ＣＰＵ４２は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。
【００４０】
すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ４３は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ４９に展開する。フレームメモリ４９は、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。
【００４１】
フレームメモリ４９に展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ４４に出力され、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４４からプリンタ印字部４５に出力される。
【００４２】
プリンタ印字部４５は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４４からの制御の下で、図１に示した感光体ドラム１０、一次転写ローラ２１等を含む不図示の回転駆動系、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３等の被駆動部を有する画像形成部、転写ベルトユニット３の上下移動や転写ベルト８の回転を駆動する不図示の駆動部を備えている。
【００４３】
更に、プリンタ印字部４５は、ベルト式定着ユニット６のベルト駆動を行うベルト駆動部５２、現像器１４のモータ等を駆動するトナー供給部モータ駆動部５３、現像ローラ１５、一次転写ローラ２１、二次転写ローラ２４等に高電圧バイアスを印加する高圧ユニットを駆動する高圧ユニット駆動部５４を備えている。
【００４４】
また、プリンタ印字部４５は、用紙取出ローラ２２〜排紙ローラ対３１等の回転駆動される各部からなる搬送機構、発熱駆動及び回転駆動されるベルト式定着ユニット６などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。
【００４５】
そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ４４から出力されたブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色の印字データは、プリンタ印字部４５からそれぞれ対応する図１に示した光書込ヘッド１３に供給される。
［実施例１］
【００４６】
本発明の実施例１では、図１、図２に示した構成において、図２に示した制御装置による制御により、印字処理終了後の光書込ヘッド１３を発光駆動することなく、帯電ローラ、現像ローラの駆動制御のみでトナー吐き出しを行う処理を以下に説明する。
【００４７】
図３は、上記の帯電ローラと現像ローラの駆動を制御するための関連各部の駆動タイミングチャートである。同図は、上から、本例のモータ（不図示）の回転、一次転写ローラ２１のＤＣ電圧バイアス（以下、単にＤＣという）、帯電ローラ１２のＤＣバイアス、及びＡＣバイアス、光書込みヘッド１３の点灯駆動、現像ローラに１５のＤＣバイアス及びＡＣバイアスの駆動タイミングを示している。なお時刻ｔ１〜ｔ４は感光体ドラム１０が一周する期間を示している。
【００４８】
図４(a),(b),(c)は、上記の駆動タイミングチャートで示す各タイミングにおける感光体ドラム上の電位又はトナー像の状態を説明する図である。図４(a)に示す矢印ｂは、感光体ドラム１０の回転方向を示している。
【００４９】
図３において、時刻ｔ０で光書込みヘッド１３の通常印字の点灯駆動がオフする。この時点で、図４(a)に示す感光体ドラム１０上には、光書込みヘッド１３から現像ローラ１５までの間に通常印字の静電潜像Ａが存在し、現像ローラ１５から一次転写ローラ２１までの間に通常印字の未転写トナー像Ｂが存在する。
【００５０】
また、帯電ローラ１２から光書込みヘッド１３までの間には、帯電ローラ１２によりＤＣバイアスとＡＣバイアスが重畳して印加された初期化帯電電位Ｃが存在する。
【００５１】
図３において、時刻ｔ１で、上記光書込みヘッド１３の点灯駆動がオフした部分、つまり通常印字の静電潜像Ａの終端部が、未転写トナー像Ｂとなって、一次転写ローラ２１の位置まで移動する。この時点で、通常印字のトナー像の転写ベルト８への転写が終了する。
【００５２】
ここで一次転写ローラ２１のＤＣバイアスがオフすると共に、帯電ローラ１２のＤＣバイアスがオフし、ＡＣバイアスのみは継続してオンし続ける。これにより、感光体ドラム１０上の残留電圧が急速に０Ｖに収束し、帯電ローラ１２のＡＣバイアスが継続する間、略０Ｖを安定して維持する。
【００５３】
図３において、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは、ＤＣバイアスとＡＣバイアスが重畳して印加された初期化帯電電位Ｃの終端が現像ローラ１５の位置に達するまでの期間である。
【００５４】
感光体ドラム１０の初期化帯電電位Ｃの終端から後方の面は、ＡＣバイアスのみの印加となって残留電圧が０Ｖになっている。この感光体ドラム１０の電位０Ｖになった部分が現像ローラ１５の位置に達するまでは、感光体ドラム１０のほうがマイナス電位が高いため現像ローラ１５からのトナーの吐出は行われない。
【００５５】
そして、図３において、感光体ドラム１０の電位０Ｖになった部分が現像ローラ１５の位置に達した時刻ｔ２から更に一次転写ローラ２１に達する時刻ｔ３までの間、感光体ドラム１０の電位０Ｖとなっている全周面に対して、ＤＣバイアスとＡＣバイアスを重畳して印加されているマイナス高電位の現像ローラ１５から、マイナス弱電位に摩擦帯電しているトナーが吐出される。
【００５６】
図３の時刻ｔ３において、図４(b)に示すように、トナーＤの吐き出し開始位置が一次転写ローラ２１の位置に到達すると、図３に示すように、現像ローラ１５のＤＣバイアスとＡＣバイアスが共にオフとなってトナーＤの吐き出が停止する。この時刻ｔ３より時刻ｔ４までは、吐き出し後の処理となる。
【００５７】
すなわち、トナーＤの吐出が停止した時刻ｔ３では既に一次転写ローラ２１の転写バイアスはオフとなっているので、時刻ｔ３から吐き出しトナーＤの部分が一次転写ローラ２１を通り過ぎる時刻ｔ４までの間、感光体ドラム１０上に吐き出されたトナーは、一部が物理付着で転写ベル８ト上に移行し、移行しなかったトナーが感光体ドラム１０上に残留する。
【００５８】
吐き出しトナーＤが全て一次転写ローラ２１の位置を通過した時刻ｔ４で、帯電ローラ１２のＡＣ電圧バイアスをオフすると共にモータの回転を停止する。これにより、図４(c)に示すように、所望の量と幅の吐き出しトナーが、一部Ｆが転写ベルト８上に、一部Ｅが感光体ドラム１０上に形成される。
【００５９】
転写ベルト８上と感光体ドラム１０上の吐き出しトナーＥ及びＦは、次の印刷プロセスが開始されるときに、それぞれクリーニング ブレード１１及び２５に到達することで、潤滑剤として働くため、クリーニング ブレード１１及び２５に欠け等の不具合は発生しない。
【００６０】
また、クリーニング ブレード１１及び２５の保護だけでなく、本例では光書込ヘッド１３の点灯に拠らず、感光体ドラム１０の電位を略０Ｖとした部分に、現像ローラへの電圧バイアス印加時間で吐き出しトナーの量を制御すると共に、感光体ドラム１０の全幅に吐き出しトナーのベタ印字状態を作り出すので、光書込ヘッド１３の超寿命化と、トナー吐き出し幅の広域化を実現することができる。
［実施例２］
【００６１】
ところで、実施例１では、トナーの吐き出し処理のために、帯電ローラ１２の帯電ＤＣバイアスを停止したのち帯電ＡＣバイアスの印加を持続することで、感光体ドラム１０のマイナス高電位の表面電位を０Ｖまで収束させるようにしている。
【００６２】
ここで、帯電ローラ１２の帯電ＡＣバイアスの印加で感光体ドラム１０の表面電位を０Ｖまで完全に収束できない場合がある。ただし、感光体ドラム１０の表面電位を完全に０Ｖまで収束できなくても、現像ローラ１５のマイナス電位よりもマイナス低電位に下がっていればトナーの吐き出しに支障は生じない。
【００６３】
ところが、規定量のトナーを吐き出した後、現像ローラ１５の現像ＤＣ／ＡＣバイアスを停止した際に、感光体ドラム１０の表面の残留電位と現像ローラ１５の電位との電位差が大きい場合に、磁性体であるキャリアが感光体ドラム１０に引かれて転移する例えば図４(c)に示すキャリア引きＧが発生する場合がある。
【００６４】
キャリア引きは、現像剤の減少による画像障害、トナー濃度の制御が不安定になる、感光体ドラムの帯電がリークする、等の不具合を引き起こす原因となるため、できるかぎり抑える必要がある。
【００６５】
このキャリア引きを防ぐ目的で、この実施例２では、一次転写電流の印加によって感光体ドラム１０上に残る表面電位を打ち消すことで、キャリア引きを抑制するために、実施例１では帯電ＤＣバイアスと同時に出力停止した一次転写電流の出力を停止させずに継続出力し、吐き出しトナーが到達直前で出力停止する。
【００６６】
これにより感光体ドラム１０の表面電位と、現像ローラ１５の現像ＤＣ／ＡＣバイアスとの電位差を小さくして、トナー吐出後のキャリア引きを抑制するようにする。
【００６７】
図５は、上記のトナー吐出処理におけるキャリア引きを抑制するための関連各部の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。同図は、上から、モータ（不図示）の回転、一次転写ローラ２１の転写電流、帯電ローラ１２の帯電ＤＣバイアスと帯電ＡＣバイアス、光書込みヘッド１３の点灯駆動、現像ローラに１５の現像ＤＣバイアスと現像ＡＣバイアスを示している。なお時刻Ｔ１〜Ｔ５は感光体ドラム１０が一周する期間を示している。
【００６８】
図６(a)〜(f)は、上記の駆動タイミングチャートで示す各タイミングにおける感光体ドラム上の電位と吐き出しトナーの状態を説明する図である。なお、感光体ドラム１０の回転方向は、図４の場合と同様である。
【００６９】
また、この処理動作では、光書込みヘッド１３の点灯駆動を停止したまま行うトナー吐き出しの処理であることと、通常印字終了後からの動作を示すものであることから、光書込みヘッド１３の動作を示す必要がないため光書込みヘッド１３の図示を省略している。
【００７０】
図５において、時刻Ｔ０は、光書込みヘッド１３の通常印字の点灯駆動がオフした時点を示している。この時点では、図５に示すように、一次転写ローラ２１の転写電流、現像ローラ１５の現像ＤＣ／ＡＣバイアス、及び帯電ローラ１２の帯電ＤＣ／ＡＣバイアスは、全て出力が継続している。
【００７１】
このため、図６(a)に示すように、帯電ローラ１２から一次転写ローラ２１までの間の感光体ドラム１０の表面電位は通常帯電電位αでとなっている。なお、光書込みヘッド１３の点灯は既に停止しているので、通常帯電電位αには減衰によるマイナス低電位部分が存在せずマイナス高電位のままである。したがって、通常帯電電位αの部分にトナーの吐出は行われない。
【００７２】
また、一次転写ローラ２１から帯電ローラ１２までの間の感光体ドラム１０の表面電位は通常帯電電位αにプラスＤＣの転写電流が印加されているためマイナス低電位βとなっている。
【００７３】
図５において、時刻Ｔ１は、光書込みヘッド１３の通常印字の点灯駆動がオフした時刻Ｔ０から、そのほぼ直後の時点で、帯電ローラ１２の帯電ＤＣバイアスの印加が停止した時刻を示している。また、帯電ローラ１２の帯電ＡＣバイアスのみは継続して出力し続けることは実施例１の場合と同様である。
【００７４】
なお、図６(b)〜(e)では、帯電ローラ１２の帯電ＡＣバイアスが出力し続けていることを前提に、時刻Ｔ１における帯電ＤＣバイアスの出力停止を「帯電ローラ１２のＯＦＦ」で表現している。
【００７５】
また、図５に楕円ｃで囲んで示すように、一次転写ローラ２１の転写電流は、実施例１では破線で示すように停止したが、この実施例２では実線で示すように一定の期間だけ継続して出力し続けることが特徴となっている。
【００７６】
そして、図５において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間は、帯電ローラ１２の帯電ＤＣバイアスの出力が停止してから、感光体ドラム１０に帯電ＡＣバイアスのみが印加された部分（以下、図６(b)の「帯電ＡＣ部分γ」で示す）の先頭が現像ローラ１５の位置に来るまでの時間を示している。
【００７７】
この帯電ＡＣ部分γは、感光体ドラム１０上の残留電圧がほぼ０Ｖになっている部分である。これにより、現像ＤＣバイアスと現像ＡＣバイアスを重畳して印加されているマイナス高電位の現像ローラ１５により、マイナス弱電位に摩擦帯電しているトナー５５の吐出が時刻Ｔ２から図６(c)に示すように開始される。
【００７８】
このトナー５５の吐出は、図５の時刻Ｔ３まで進行し、この時刻Ｔ３で、図５に示すように、現像ローラ１５の現像ＤＣバイスと現像ＡＣバイアスの出力が共に停止し、トナー５５の吐出が停止する。この時点で、図６(d)に示すように、感光体ドラム１０上には現像ローラ１５から一次転写ローラ２１のやや手前まで、吐出されたトナー５５がベタ現像されている。
【００７９】
図５の時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までは、一次転写ローラ２１のやや手前まできていたベタ現像のトナー５５の先頭が一次転写ローラ２１の直前まで来るまでの期間である。この時刻Ｔ４で、図５に示すように、一次転写ローラ２１は転写電流の出力を停止する。このときの状態が、図６(e)に示されている。
【００８０】
これに続いて、感光体ドラム１０は回転を続け、転写電流の出力が停止されていることにより、吐出されたトナー５５は、一部がトナー５５ｂとして転写ベルト８の下部走行面８ａに物理的に付着し、付着しなかった残りがトナー５５ａとして感光体ドラム１０に残留する。
【００８１】
図５の時刻Ｔ５は、上記のようにトナー５５の全てが、トナー５５ａとトナー５５ｂに分かれながら一次転写ローラ２１の位置を通過し終わった時刻である。この時刻Ｔ５で図５に示すように、帯電ローラ１２の帯電ＡＣバイアスの出力が停止し、モータの回転が停止する。図６(f)はこのときの状態を示している。
【００８２】
図６(f)に示すように、所望の量と幅の吐き出しトナー５５が、一部５５ｂが転写ベルト８上に、一部５５ａが感光体ドラム１０上に形成されている。こ場合も、転写ベルト８上と感光体ドラム１０上の吐き出しトナー５５ｂ及び５５ａは、次の印刷プロセスが開始されるときに、それぞれクリーニング ブレード１１及び２５により除去されるときに潤滑剤として働くため、クリーニング ブレード１１及び２５に欠け等の不具合は発生しない。
【００８３】
また、クリーニング ブレード１１及び２５の保護だけでなく、光書込ヘッド１３を点灯せずに、現像ＤＣバイアスのみを出力停止し、現像ＤＣ／ＡＣバイアスのみで感光体ドラム１０の全幅に吐き出しトナーのベタ現像を作り出すので、光書込ヘッド１３の超寿命化と、トナー吐き出し幅の広域化を実現することができる。
【００８４】
更に、吐き出しトナー５５が来る直前まで、転写電流が転写ベルト８を介して感光体ドラム１０に印加されるので、感光体ドラム１０の通常帯電電位αに高いマイナス電位が残存していても、低いマイナス電位に弱められる。
【００８５】
そして、転写電流の停止後は、全体構成が停止するまで、感光体ドラム１０のほぼ全周が、低いマイナス電位に弱められた部分に更に帯電ＡＣバイアスを印加された電位がほぼ０Ｖの帯電ＡＣ部分γのみとなるので、磁性体のキャリアが感光体ドラム１０に引き付けられることが無い。すなわち、キャリア引きは発生しない。
【００８６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【００８７】
感光体と、
該感光体の周面のトナーを除去する第１のクリーニングブレードと、
転写ベルトと、
前記感光体の周面に、重畳されたＤＣ帯電バイアスとＡＣ帯電バイアスを印加して、前記感光体の周面を所定の電位に帯電させる帯電部材と、
前記所定の電位に帯電された前記感光体の周面を通常印字の画像情報に基づき露光して前記感光体の周面に静電潜像を形成する露光部材と、
重畳して印加されるＤＣ現像バイアスとＡＣ現像バイアスにより前記静電潜像をトナー像として現像する現像部材と、
前記転写ベルトにＤＣ転写バイアスを印加して前記トナー像を前記感光体から前記転写ベルトに転写する転写部材と、
を備え、
前記露光部材は、露光を停止し、
前記転写部材は、前記転写ベルトへのＤＣ転写バイアスの印加を継続し、
前記帯電部材は、ＤＣ帯電バイアスの印加を停止し、ＡＣ帯電バイアスの印加を継続し、
前記現像部材は、前記ＤＣ現像バイアスと前記ＡＣ現像バイアスの重畳バイアスの印加を継続された、
状態で、
前記感光体は、回転し、
前記現像部材は、前記感光体の前記ＡＣ帯電バイアスのみ印加された部分の先頭が前記現像部材の位置に来た時点から、前記重畳バイアスの印加が継続していることにより前記感光体の有効周面にトナー像の吐出を開始し、該トナー像の先端が前記転写部材の位置に到達するまでに前記重畳バイアスの印加を停止されることにより、前記トナー像の吐出を停止し、
前記転写部材は、トナー像の先端が前記転写部材の位置に来る直前に前記ＤＣ転写バイアスの印加を停止する
ことを特徴とする画像形成装置。
[付記２]
【００８８】
前記転写ベルトの表面のトナーを除去する第２のクリーニングブレードを備え、全体構成部材が停止して後、通常印字が再開される際、前記転写ベルトに付着したトナーは前記第２のクリーニングブレードに対する潤滑剤として作用し、前記感光体の周面に残留したトナーは前記第１のクリーニングブレードに対する潤滑剤として作用する、
ことを特徴とする付記１記載の画像形成装置。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、劣化トナーの吐き出し処理を効率よく行って現像関連部材の寿命の長期化と、トナー吐き出し後におけるキャリア引きを防止して形成画像の高い画質を維持する画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１  フルカラー画像形成装置
２  画像形成部
３  転写ベルトユニット
４  トナー供給部
５  給紙部
６  ベルト式定着ユニット
８  転写ベルト
８ａ  下部走行部表面
９（９ｍ、９ｃ、９ｙ、９ｋ）  現像装置
１０  感光体ドラム
１１  クリーニングブレード
１２  帯電ローラ
１３  光書込ヘッド
１４  現像器
１５  現像ローラ
１６  第１の攪拌搬送部材
１７  第２の攪拌搬送部材
１８  駆動ローラ
１９  従動ローラ
２１  一次転写ローラ
２３  二次転写部
２４  ベルトクリーナ
２５  クリーニングブレード
２６  廃トナー回収容器
２７（２７ｍ、２７ｃ、２７ｙ、２７ｋ）  トナーホッパー
２９  給紙カセット
３０  用紙
３１  用紙取出ローラ
３２  給送ローラ
３３  捌きローラ
３４  待機搬送ローラ対
３５  二次転写ローラ
３６  拡散反射型濃度センサ
３７  排紙トレー
３８  操作パネル部
４２  ＣＰＵ（central processing unit)
４３  インターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）
４４  プリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
４５  プリンタ印字部
４６  ＲＯＭ（read only memory）
４７  ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
４８  センサ部
４９  フレームメモリ
５２  ベルト駆動部
５３  トナー供給部モータ駆動部
５４  高圧ユニット駆動部
５５  吐き出しトナー
α  通常帯電電位
β  マイナス低電位
γ  帯電ＡＣ部分
【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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