(57)【要約】【課題】  地肌ポテンシャルをより均一に保って像担持体の表面にキャリアが付着したり、地肌汚れが生じたりしないようにする。【解決手段】  装置の電源がオンされたとき及び作像時には、帯電部材２の芯金２ａと感光体１との間に印加する電圧の印加は、交流電圧が立ち上がってから直流電圧を段階的に電圧を絶対値で上げて印加していく電圧印加制御手段として機能する制御装置５０を設け、それにより電圧印加時における電圧のオーバーシュートを抑えて、地肌ポテンシャルをより均一に保つ。【選択図】        図１
2008065355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電部材と像担持体との間に交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加することにより前記像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
装置の電源がオンされたとき及び作像時には、前記電圧の印加は交流電圧が立ち上がってから直流電圧を段階的に電圧を絶対値で上げて印加していく電圧印加制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記段階的に電圧を絶対値で上げて印加していく直流電圧の最初に印加する電圧は、パワーパックの直流安定出力範囲の絶対値で下限とすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
帯電部材とその帯電部材に対向する面が移動する像担持体との間に交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加することにより前記像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
装置の電源がオンされたとき及び作像時には、パワーパックの直流安定出力範囲の絶対値で下限の直流電圧を印加した後で交流電圧を印加し、その交流電圧が安定して出力されるようになってから前記直流電圧を設定値まで上げていくように制御する電圧印加制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記パワーパックの直流安定出力範囲の下限の直流電圧から該電圧を前記設定値まで上げる際に段階を踏んで電圧を徐々に絶対値で大きくしていくことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
移動する前記像担持体の駆動が安定移動速度まで立ち上がった後に、前記帯電部材と前記像担持体との間に最初の直流電圧の印加を行なうことを特徴とする請求項３または４記載の画像形成装置。
【請求項６】
帯電部材と像担持体との間に交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加することにより前記像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
前記帯電部材と前記像担持体との間に印加する電圧の印加を停止するときには、前記交流電圧と直流電圧を共に絶対値が小さくなるように電圧を段階的に落として最後に停止させる電圧印加制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体の表面に接した転写手段が前記像担持体の表面に形成した顕像を転写材に転写する接触転写装置を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体の表面にクリーニングブレードが摺接することにより前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置を備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、帯電部材と像担持体との間に交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加することにより像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、帯電部材と像担持体との間に交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加することにより像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。
このように、帯電部材に交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加するようにした画像形成装置では、その交流電圧と直流電圧を同時に印加したり、あるいは交流（ＡＣ）の立ち上がり時間と直流（ＤＣ）の立ち上がり時間を考慮して、交流電圧と直流電圧を印加するタイミングを調整して、交流の立ち上がり時期と直流の立ち上がり時期とが同じタイミングになるように設定したりしている。
例えば、交流電圧が立ち上がるまでに２００ｍｓｅｃ要し、直流電圧が立ち上がるまでに５０ｍｓｅｃ要する場合には、交流電圧を印加してから１５０ｍｓｅｃ後に直流電圧を印加するようにして、交流と直流の各電圧の立ち上がりのタイミングが同じになるようにしたりしている。
【特許文献１】特開平５−２８９４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようにして帯電される像担持体の表面の帯電電位は、一般的にそれが安定していることが必要である。特に、像担持体の表面の帯電電位と現像バイアスとの差にあたる地肌ポテンシャルが高くなりすぎてしまうと像担持体の表面に対してキャリア付着が発生する、また、その地肌ポテンシャルが低くなりすぎたり、像担持体表面の帯電電位と現像バイアスとが逆転してしまうと地肌汚れが発生したりする。
そのため、像担持体の帯電電位はできるだけ細かく制御できるようにすることが好ましく、電圧のオーバーシュートや、回転する像担持体の線速が早すぎることにより帯電区間内が所望電位まで立ち上がらない線速追随不良は起こらないようすることが好ましい。
【０００４】
そして、その印加電圧のオン・オフ時における電圧のオーバーシュートは、印加する電圧が高圧であるときほど発生しやすいので帯電電位も不安定になりやすい。このような帯電電位の不安定が生じると、横スジ状の地汚れや、像担持体の表面にキャリアが付着するキャリア付着が発生しやすくなる。
そして、地汚れが発生すると、像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置に負荷がかかるようになるため、特に画像の転写方式が転写手段を像担持体の表面に接触させて転写を行なう接触転写方式である場合には、その転写手段がトナーにより汚れることによって転写紙に裏汚れが生じる。
また、像担持体の表面にキャリアが付着すると、そのキャリアがクリーニング装置に入り込むようになってしまうので、そのキャリアによってクリーニング装置のクリーニングブレードの像担持体の表面に摺接するエッジ部分が欠けるようになってしまったときには、クリーニング不良が発生する。
【０００５】
それ以外にも、地汚れが発生すると画像形成毎に不要なトナーを消費するようになるためトナーが早く消費してしまうので、ランニングコストが増えるようになる。また、キャリア落ちにより現像品質が低下したりもする。
さらに、上述した電圧のオーバーシュートにより帯電電位が高くなるとキャリアだけでなく、逆帯電トナーも像担持体の表面に付着するようになる。このような逆帯電トナーが像担持体の表面に付着すると、通常の場合においてクリーニング装置は正規の帯電電位に帯電したトナーを効率よく取り除くように設定されているため、その逆帯電トナーはクリーニングでは取れにくいので、画像に影響を与える場合が多くなる。
この発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、作像開始時や停止時等において地肌ポテンシャルをより均一に保つことができるようにすることにより、像担持体の表面に不要なキャリアが付着したり、地肌汚れが生じたりしないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は上記の目的を達成するため、帯電部材と像担持体との間に交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加することにより上記像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
装置の電源がオンされたとき及び作像時には、上記電圧の印加は交流電圧が立ち上がってから直流電圧を段階的に電圧を絶対値で上げて印加していく電圧印加制御手段を設けたものである。
そして、その段階的に電圧を絶対値で上げて印加していく直流電圧の最初に印加する電圧は、パワーパックの直流安定出力範囲の絶対値で下限とするとよい。  また、装置の電源がオンされたとき及び作像時には、パワーパックの直流安定出力範囲の絶対値で下限の直流電圧を印加した後で交流電圧を印加し、その交流電圧が安定して出力されるようになってから上記直流電圧を設定値まで上げていくように制御する電圧印加制御手段を設けて画像形成装置を構成するとよい。
さらに、上記パワーパックの直流安定出力範囲の下限の直流電圧からその電圧を上記設定値まで上げる際に段階を踏んで電圧を徐々に絶対値で大きくしていくようにするとよい。
上記の移動する像担持体の駆動が安定移動速度まで立ち上がった後に、上記帯電部材と上記像担持体との間に最初の直流電圧の印加を行なうとよい。
また、帯電部材と像担持体との間に交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加することにより上記像担持体の表面を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
上記帯電部材と上記像担持体との間に印加する電圧の印加を停止するときには、上記交流電圧と直流電圧を共に絶対値が小さくなるように電圧を段階的に落として最後に停止させる電圧印加制御手段を設けるとよい。
この画像形成装置は、上記像担持体の表面に接した転写手段が上記像担持体の表面に形成した顕像を転写材に転写する接触転写装置を備えている場合に効果的である。また、上記像担持体の表面にクリーニングブレードが摺接することにより上記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置を備えている場合にも効果的である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、次に記載する効果を奏する。
画像形成装置の電源がオンされたとき及び作像時には、帯電部材と像担持体との間に印加する電圧は、交流電圧が立ち上がってから直流電圧を段階的に電圧を絶対値で上げて印加していくので、帯電用の電圧をオンさせたときの電圧のオーバーシュートによる電位ムラを抑制して地肌ポテンシャルをより均一に保つことができる。したがって、電圧を立ち上げたウォームアップ時における電位の乱れを防止して、地肌汚れや像担持体に対するキャリア付着を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の一実施形態例である画像形成装置の主要な構成を示す概略構成図、図２は同じくその画像形成装置の帯電装置が帯電用の交流電圧を印加した際の電圧のオーバーシュートを示す線図、図３は同じくその画像形成装置の帯電装置が帯電用の直流電圧を印加した際の電圧のオーバーシュートを示す線図である。
図１に示す画像形成装置は、矢示Ａ方向に回転する像担持体である感光体１の表面に対して所定の空隙を有するようにローラ状の帯電部材２を配置している。そして、その帯電部材２の金属によって形成している芯金２ａと感光体１との間に交流電源１１による交流電圧と直流電源１２による直流電圧を重畳した電圧を印加することにより感光体１の表面を帯電する帯電装置７を備えている。
【０００９】
この画像形成装置は、画像形成時に上述したように矢示Ａ方向に回転す感光体１の表面が帯電部材２により均一に帯電され、その帯電面が露光部３から出射されたレーザー光により露光され、そこに作成する画像に対応した潜像が形成される。
その露光部３による露光位置に対して感光体１の回転方向下流側には現像装置４が設けられている。その現像装置４のタンク４ａ内では、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が撹拌されており、現像ローラ４ｂと感光体１とが最も接近する現像部で、現像ローラ４ｂの表面に穂立ち状態にあるキャリアからなる磁気ブラシの穂が感光体１の表面を摺擦し、キャリアに付着しているトナーが感光体１上の潜像に付着することにより、その潜像が現像されてトナー像となる。
【００１０】
一方、転写紙Ｐは図１で矢印方向に回転する給紙コロ９によりトレイ８から送り出され、それが一対のローラからなるレジストローラ１０で一旦停止され、その後で感光体１上のトナー像と一致する正確なタイミングで接触転写装置５のある転写位置に向けて搬送される。
その転写位置では、感光体１上のトナー像は、接触転写装置５に印加されたバイアスと感光体１との間の電位差により形成される電界により、感光体１と転写紙Ｐとが接する転写部で転写紙Ｐ上に転写される。そして、そのトナー像が転写された転写紙Ｐは定着装置１３に搬送され、そこでトナー像が定着された後に図示しない排紙トレイに排出される。
また、接触転写装置５により転写されずに感光体１上に残った残留トナーは、クリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって清掃される。
【００１１】
ところで、この画像形成装置では、前述したように帯電部材２と感光体１との間に交流電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加することにより感光体１の表面を帯電するようにしているが、その交流電圧を、帯電部材２の表面と感光体１の表面との最大ギャップ位置での放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧にすれば、感光体１の表面を直流の印加電圧と略同じ電位に帯電することができる。
ここで、最大ギャップ位置とは、ローラ状の帯電部材２とドラム状の感光体１が共に回転すると、それらは個々に持つ外径の真直度により偏心しながら回転するようになるため、その間の最接近位置での互いのギャップは回転位置により変化するが、その変化するギャップのうち上記最接近位置で最も大きなギャップとなる位置を指すものとする。
このように、感光体１の表面における帯電電位は、交流電圧が必要な値以上印加されているか、直流電圧が安定しているかによって決まる。
【００１２】
ところで、高圧の交流電源１１により印加する交流電圧の立ち上がりには、例えば２００ｍｓｅｃ程度かかる。また、直流電源１２により印加する直流電圧の立ち上がりにも５０ｍｓｅｃ程度かかる。そして、これらの電圧の立ち上がり（設定電圧になるまで）は、直線的に上がるわけではなく、電圧印加オンの信号を受けてから１０ｍｓｅｃ弱は電圧が出力されずに、その１０ｍｓｅｃ後に交流の場合には図２に、直流の場合には図３にそれぞれ示すようにオーバーシュートしながら立ち上がるようになり、交流は２００ｍｓｅｃ後に、直流は５０ｍｓｅｃ後に安定する。
ここで、例えば従来から行なわれているように、交流と直流を同時に同じタイミングで印加したとすると、その電圧を印加した直後は上述したように交流電圧と直流電圧は共に立ち上がっていないので略帯電電位は０Ｖとなる。そして、直流電圧が立ち上がったときに、その時の電圧が放電開始電圧を上回っていれば、そこで若干の帯電がされる。また、そこで電位のオーバーシュートが発生すると、そのオーバーシュートした部分だけがオーバーシュートしていない周囲に比べて帯電電位が高くなる。そのためオーバーシュートにより帯電電位が高くなった部分は、前述した地肌ポテンシャルが高くなるためキャリアが感光体側に付着気味になる。
【００１３】
一方、図２に示したように交流電圧側もオーバーシュートがあるが、交流のオーバーシュートは正負両側にオーバーシュートする対称形となるので、その結果それらは均される。したがって、感光体１上における帯電電位は図４に示すようになる。
この場合、帯電電位のオーバーシュート量は、その時に印加される直流電圧によって変化する。すなわち、図５に示すように直流電圧が高いほど出力電圧のオーバーシュートも高くなって帯電電位のオーバーシュートも大きくなる。また、図６に示すように直流電圧が低いと出力電圧のオーバーシュートが少なくなって帯電電位のオーバーシュートも少なくなる。
つまり、交流電圧が十分に立ち上がっておらず、直流電圧のみで帯電する場合であっても、その直流電圧が放電開始電圧を超えていれば、帯電電位は略直流の印加電圧のオーバーシュート分だけ高めに帯電する。しかしながら、その直流電圧が放電開始電圧に達していないときには、オーバーシュートから放電開始電圧を差し引いた分だけ高めに帯電するようになる。
【００１４】
例えば、直流電圧がオーバーシュートしたときに、感光体１と帯電部材２との間の距離（ギャップ）が小さくて、放電開始電圧がほぼ−６００Ｖ程度になっていて、直流の印加電圧が−７００Ｖであってオーバーシュートにより部分的に−９００Ｖの電圧が印加されているときには、全体的に−７００Ｖと−６００Ｖの差分で−１００Ｖに帯電するが、オーバーシュートした部分のみが−３００Ｖに帯電する。
一方、感光体１と帯電部材２との間の距離が広くて（ギャップ大）、放電開始電圧が−７２０Ｖであったときには、ほとんどの部分で全く帯電せずに、オーバーシュートした部分のみが−９００Ｖと−７２０Ｖの差分である−１８０Ｖだけ帯電することになる。
【００１５】
また、別の電圧印加方法として、交流電圧の立ち上がり時期に合わせるように直流電圧の印加時期を遅らせる方法もある。しかしながら、この場合には直流電圧を印加するタイミングのときは交流電圧は略放電開始電圧の２倍以上に達していて、交流のオーバーシュートは既に落ち着いた状態になっているので、帯電電位は直流の印加電圧と略同じ値になる。
すなわち、直流の印加電圧が−７００Ｖであってオーバーシュートにより部分的に−９００Ｖの電圧が印加されているときには、そのまま、ほぼ−７００Ｖに帯電され、オーバーシュート部分のみが−９００Ｖに帯電したような帯電電位となる。
いずれにしても、印加電圧のオーバーシュート量が少なければ、少ないほど安定した帯電電位となるため良い結果になる。
【００１６】
そこで、この実施の形態による画像形成装置では、装置の電源がオンされたとき及び作像時には、図１に示した帯電部材２の芯金２ａと感光体１との間に印加する電圧の印加は、交流電圧が立ち上がってから直流電圧を段階的に電圧を絶対値で上げて印加していく電圧印加制御手段として機能する制御装置５０を設けている。
その制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路(Ｉ/Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
この制御装置５０は、交流電源１１と直流電源１２とを制御して、帯電部材２と感光体１との間に印加する電圧を制御する。
【００１７】
すなわち、その制御装置５０は、直流電圧を印加（オン）した際にオーバーシュートが発生することを考慮して、印加する直流電圧を２段階に分けて、最初に印加する１段階目は設定電圧よりも低い直流電圧を印加してオーバーシュートを少な目に押えるようにし、次の２段階目（３回以上印加電圧を段階的に上げていくようにしてもよい）で直流電圧を目的の帯電電位が得られる設定電圧まで上げるように直流電源１２を制御する。
ところで、このように帯電電位が段階的に上がると、それに応じて現像装置４の電位（現像バイアス）も段階的に上げなければならないが、帯電部材２を感光体１に接触させない非接触で直流電圧のみを印加する場合には、帯電部材２と感光体１との間のギャップの変動により感光体１の帯電電位が変化するため、地肌ポテンシャルを均一に保ち続けるのは難しい。
【００１８】
そこで、この画像形成装置では、感光体１の帯電電位を安定させるため、帯電部材２の表面と感光体１の表面との間の前述した最大ギャップ位置での放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧になる交流電圧を帯電部材２と感光体１との間に印加した状態で、直流電圧を段階的に上げるようにしている。
そして、その直流電圧の最初の１段目に印加する電圧は、オーバーシュートを少なくするために、好ましくは直流電圧の出力が安定する範囲の下限であることが望ましい。具体的には、パワーパックのＤＣ出力保証範囲が−１００Ｖ〜−１０００Ｖであるならば、その絶対値で下限となる−１００Ｖを使用することで、帯電電位を均一にしつつ、なおかつオーバーシュートも最低限に押えることができる。
なお、直流電圧の印加は２段階に限らず、３段階以上の多段階に分けて少しずつ電圧を絶対値で上げていくようにしても、地肌ポテンシャルのバラツキを最低限にすることができる。
【００１９】
このように、この実施の形態による画像形成装置は、直流電圧を印加した際の電圧のオーバーシュートを考慮して、その印加する直流電圧を段階的に異ならせ、最初に設定電圧よりも低い直流電圧を印加してオーバーシュートを少な目に押えた後に、その直流電圧を目的の帯電電位が得られる設定電圧まで上げるようにしているので、安定した帯電電位が得られる。それにより、地肌ポテンシャルが高くなり過ぎないようにすることができる。
したがって、横スジ状の地汚れが発生するのを防止して転写紙に裏汚れが生じないようにすることができると共に、感光体１の表面にキャリアが付着するキャリア付着を防止することができる。そして、不要なトナーを消費するようなことがないので、トナーのランニングコストを抑えることができる。
また、感光体１の表面にキャリアが付着しないので、そのキャリアがクリーニング装置６に入り込んでクリーニングブレード６ａのエッジ部分を欠いてしまうのも防止することができる。したがって、良好なクリーニング性が得られる。また、キャリア落ちによる現像品質の低下も防止することができる。
【００２０】
次に、他の実施の形態（請求項３に対応）について図７を参照して説明する。
図７はこの発明による画像形成装置の他の実施の形態を示す図１と同様な概略構成図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態において図１で説明した実施の形態と異なるのは、制御装置５０′が行なう制御内容が制御装置５０と異なる点のみである。
その制御装置５０′は、装置の電源がオンされたとき及び作像時には、パワーパックの直流安定出力範囲の絶対値で下限の直流電圧を印加した後で交流電圧を印加し、その交流電圧が安定して出力されるようになってから上記直流電圧を設定値まで上げていくように制御する電圧印加制御手段として機能する。
その制御装置５０′は、低めの帯電用の直流電圧を予め帯電部材２と感光体１との間に印加しておき、交流電圧が安定して出力されるようになってから、すなわち電圧が設定電圧まで立ち上がってから直流電圧を所望の電圧に立ち上げるように制御する。
このようにすると、帯電用の直流電圧をオンさせたときの電圧のオーバーシュートが問題になるようなときでも、そのときに交流電圧はまだ印加されておらず、しかも直流電圧が先に説明した例のように−１００Ｖ程度と低くしておけば、１気圧での放電開始電圧は最低でも３１２Ｖ(絶対値)なので、オーバーシュートしたとしても放電は生じない。
【００２１】
そして、一般的に放電開始電圧は、感光体１の膜厚や比誘電率にも左右されるが通常は４００Ｖ以上であるため、パワーパックの直流が安定的に出力できる最低値が−２００Ｖ程度であればほとんど影響ない。
上述したように、直流電圧を帯電部材２と感光体１との間に印加した後は、オーバーシュートの余裕をみるために直流電圧が立ち上がる時間を待ってから、交流電圧を印加する。ここで、その交流電圧が立ち上がると感光体１上の帯電電位は直流の印加電圧値まで上昇する。
この時の帯電電位は交流電圧の立ち上がり特性と、その時の帯電部材２と感光体１の表面との間のギャップに左右されるので、交流電圧が安定するまでに２００ｍｓｅｃかかるとしても、実際に帯電電位が直流電圧と同じレベルになるまでに何ｍｓｅｃかかるかは非常に不安定である。
【００２２】
よって、最初に印加する直流電圧は、放電が生じない範囲の電圧であって、且つ現像バイアスが０だったとしても感光体１にキャリア付着が生じない程度の電圧にする必要がある。なお、キャリア付着の余裕度は現像装置４の種類によって異なる。
そして、図７に示した制御装置５０′は、交流電圧が安定して出力されるまでに立ち上がった後に帯電電圧を目的の電圧まで立ち上げるように直流電圧を制御する。このときも印加する電圧を段階的に上げるようにする方が、細かい電位制御が可能であるため、地肌汚れやキャリア付着に対する余裕度が上がる。
このように、この実施の形態では、最初に設定値よりも低い直流電圧を印加するが、その電圧は低いので感光体１が停止状態にあるときでも特に問題になることはないし、電圧のオーバーシュートにより絶縁破壊が起きるようなこともない。
【００２３】
また、この実施の形態の場合には、最初に印加する直流電圧を低い電圧で立ち上げて、次に交流電圧を立ち上げてから、最後に直流電圧を設定値まで立ち上げるので、少なくとも３段階の時間が必要であり、さらに最後の直流電圧の設定値までの立ち上げについても電圧を異ならせて段階的に行なうようにする場合には、一層電圧の立ち上がりまでに時間がかかるようになる。
したがって、この実施の形態の場合には、感光体１が回転を開始するタイミンクよりも前に最初の直流電圧（１段階目の電圧）を印加したり、あるいは感光体１が回転するのと同時（感光体１を駆動するモータが安定回転域までまだ立ち上がっていない段階）に最初の直流電圧を印加するようにしてもよい。
しかしながら、帯電部材２や感光体１の対向面に異物が付着しているときには、その異物が付着している部分を通って電流が流れてリークする可能性があるので、好ましくは感光体１を駆動するモータが安定回転域（安定移動速度）まで立ち上がってから最初の直流電圧を印加することが好ましい。
【００２４】
次に、さらに異なる他の実施の形態（請求項６に対応）について図８を参照して説明する。
図８はこの発明による画像形成装置のさらに異なる他の実施の形態を示す図１と同様な概略構成図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態において図１で説明した実施の形態と異なるのは、制御装置５０″が行なう制御内容が制御装置５０と異なる点のみである。
その制御装置５０″は、帯電部材２と感光体１との間に印加する電圧の印加を停止するときには、交流電圧と直流電圧を共に絶対値が小さくなるように電圧を段階的に落として最後に停止させる電圧印加制御手段として機能する。
一般的に、高電圧系の場合には、電圧はオンしたときだけに限らず、それをオフしたときも前述した電圧のオーバーシュートが発生する。したがって、そのオーバーシュートにより、感光体１が停止しているときにその表面に不要な電荷が残っていると、次の作像の開始時に地肌汚れやキャリア付着が発生する恐れがある。
【００２５】
そして、そのオーバーシュートする量は、オフ信号が出されたときに出力されている電圧が高いほど大きくなる。
そこで、例えば帯電部材２と感光体１との間に印加している直流電圧をオフする前に、その電圧を−１００Ｖ以下に落としてから切ったり、交流電圧も設定を最低レベルに落としてからオフにするとよい。
例えば、交流電圧については、それをオフするときに直流電圧が−５００Ｖであったとすると、帯電部材２と感光体１との間のギャップが最小となる位置（最接近位置）での放電開始電圧が−６００Ｖであったとすると、ＡＣピーク間電圧が２００Ｖあれば、オーバーシュート分で帯電してしまう可能性がある。
したがって、直流電圧がある程度落ちるまでは交流電圧をオフ（切断）しないようにするとよい。例えば、直流電圧が−１００Ｖまで落ちていれば、ピーク間電圧が２００Ｖ程度であっても最大−２００Ｖしかかからないため、最低放電開始電圧に対して４００Ｖの余裕があるので、オーバーシュートが発生したとしても、帯電用の電圧をオフした後に感光体１上に不要な電荷が残る心配がない。
【実施例】
【００２６】
第１実施例（請求項１，２，７，８に対応）
図１で説明した画像形成装置で、感光体１を駆動するモータが５０ｍｓｅｃで立ち上がった後に、その感光体１と帯電部材２との間に交流電圧を印加し始め、その帯電用の交流電圧を印加してから２００ｍｓｅｃ後の交流電圧が立ち上がった時点で、帯電用の直流電圧を−１００Ｖ（パワーパックの直流安定出力範囲の絶対値で下限）から−７００Ｖに段階的に立ち上げ、その−７００Ｖを印加した感光体１上の位置が現像装置４の現像ローラ４ｂのある位置に到達するのに合わせて、−５００Ｖの現像バイアスを現像装置４に印加(帯電電位が−１００Ｖの場合、現像バイアスが０Ｖでも地汚れもキャリア付着も発生しないため)して確認を行なった。
その結果、出力した転写紙には裏汚れがなく、キャリア付着も無い良好な画像が得られ、経時においても問題はなかった。
但し、感光体１のドラム表面を観察すると、若干地肌についているトナーの量が多く見られた。これは、帯電を−１００Ｖから−７００Ｖに引き揚げるときの電圧の立ち上がりカーブと、現像装置４の電圧が０Ｖから−５００Ｖに上がるときとで電圧の立ち上がりカーブに若干差異があり、それにより部分的に地肌ポテンシャルがバラついたものによるものと思われる。
【００２７】
次に、第２実施例(請求項１，２，７，８に対応)について説明する。
この第２実施例では、図１の感光体１を駆動するモータが５０ｍｓｅｃで安定回転まで立ち上がった後に、その感光体１と帯電部材２との間に交流電圧を印加し始め、その帯電用の交流電圧が立ち上がった交流印加２００ｍｓｅｃ後に、帯電用の直流電圧を２０ｍｓｅｃ毎に−１００Ｖ、−３００Ｖ、−５００Ｖ，−７００Ｖと段階的に立ち上げ、−３００Ｖの電圧を印加した感光体１上の位置が現像装置４の現像ローラ４ｂのある位置に到達するのに合わせて、−１００Ｖ、−３００Ｖ、−５００Ｖと現像バイアスも段階的に上げていって画像出力を行なった。
その結果、転写紙には裏汚れがなく、キャリア付着も無い良好な画像が得られ、経時においても問題はなかった。さらに、感光体１のドラム表面を観察したが、全く問題がなかった。
【００２８】
次に、比較例１として行なった確認結果について説明する。
この比較例１では、感光体１を駆動するモータが安定回転まで立ち上がった後に、感光体１と帯電部材２との間に交流電圧を印加し、その後帯電用の直流電圧を−７００Ｖ印加する信号を送り、その−７００Ｖを印加した感光体１上の位置が現像位置、すなわち現像装置４の現像ローラ４ｂのある位置に到達するのに合わせて、現像バイアスを印加するようにした。
その結果、転写紙の裏側に、接触転写部材の汚れによる影響と思える幅１〜２ｍｍ程度の横すじ状の汚れが発生した。さらに、そのまま画像形成動作を継続していったところ、２万枚通紙の段階でクリーニング装置６によるクリーニング不良が発生した。そこで、クリーニング装置６を開けて確認したところ、クリーニング装置６内にキャリアが２ｇ程度入っていた。そして、クリーニング不良部分を見ると、クリーニングブレード６ａのエッジが欠けていた。
【００２９】
次に、この発明による画像形成装置の第３実施例(請求項３，７，８に対応)について説明する。
この第３実施例では、感光体１を駆動するモータの駆動と同時に設定値よりも低い−１００Ｖ（パワーパックの直流安定出力範囲の絶対値で下限）の帯電用の直流電圧を帯電部材２と感光体１との間に印加し、その５０ｍｓｅｃ後に帯電用の交流電圧を帯電部材２と感光体１との間に印加する。そして、その２００ｍｓｅｃ後に帯電用の直流電圧を−７００Ｖに立ち上げ、その−７００Ｖを印加した感光体１上の位置が回転移動することにより現像部に到達するタイミングに合わせて、現像装置４に−５００Ｖの現像バイアスを印加して、画像を出力して確認した。
確認結果によれば、転写紙の裏汚れはなく、キャリア付着も無い良好な画像が得られた。ただし、感光体１のドラム表面には、前述した実施例１で見られたものと同様に、地肌ポテンシャルのバラツキによるものと思えるトナー付着が、若干地肌部分に見られた。
【００３０】
次に、この発明による画像形成装置の第４実施例（請求項３，４，７，８に対応）について説明する。
この第４実施例では、感光体１を駆動するモータの駆動と同時に−１００Ｖの帯電用の直流電圧を帯電部材２と感光体１との間に印加し、その５０ｍｓｅｃ後に帯電用の交流電圧を印加し、その２００ｍｓｅｃ後に帯電用の直流電圧を−３００Ｖ、−５００Ｖ、−７００Ｖと段階的に設定値まで上げていく。
そして、−３００Ｖの直流電圧を印加した感光体１上の位置が回転移動することにより現像部に到達するタイミングに合わせて、−１００Ｖ、−３００Ｖ、−５００Ｖと現像装置の現像バイアスも段階的に上げていった。
その結果、転写紙の裏汚れはなく、キャリア付着も無い良好な画像が得られた。また、そのまま画像形成を継続していったが、経時においても転写紙の裏汚れやキャリア付着の問題は生じなかった。そして、感光体１のドラム表面にも、地肌ポテンシャルのバラツキによるトナー付着はなかった。
【００３１】
次に、比較例２として行なった確認結果について説明する。
この比較例２では、感光体１と帯電部材２との間に５０μｍ程度の金属の粒を数粒撒いて、第１実施例，第２実施例と同様な構成にして画像形成を行なった。
その結果、感光体１の表面の周長に相当するピッチで、φ１程度の黒ぽちが発生した。そこで、感光体１の表面上を確認したところ、その表面に丸い穴が開いていた。その穴を拡大してみたところ、リークが発生したように穴の縁が溶けていた。
次に、この発明による画像形成装置の第５実施例(請求項３，４，５，７，８に対応)について説明する。
この第５実施例では、感光体１を駆動するモータが所定の回転数、すなわち安定移動速度まで立ち上がった後に−１００Ｖの帯電用の直流電圧を帯電部材２と感光体１との間に印加し、その５０ｍｓｅｃ後に帯電用の交流電圧を印加し、その２００ｍｓｅｃ後に帯電用の直流電圧を−３００Ｖ、−５００Ｖ、−７００Ｖと段階的に設定値まで上げていった。
【００３２】
そして、−３００Ｖの直流電圧を印加した感光体１上の位置が回転移動することにより現像部に到達するタイミングに合わせて、−１００Ｖ、−３００Ｖ、−５００Ｖと現像装置４の現像バイアスも段階的に上げていった。
その結果、転写紙の裏汚れはなく、キャリア付着も無い良好な画像が得られた。また、そのまま画像形成を継続していったが、経時においても転写紙の裏汚れやキャリア付着の問題は生じなかった。そして、感光体１のドラム表面にも、地肌ポテンシャルのバラツキによるトナー付着は生じなかった。
【００３３】
次に、この発明による画像形成装置の第６実施例（請求項６，７、８に対応）について説明する。
この第６実施例では、図１で説明した画像形成装置において、作像終了時に帯電用の直流電圧を−１００Ｖに落とすように信号を送ってから、その５０ｍｓｅｃ後に直流電圧のオフ（電圧の印加を停止）にし、その後帯電用の交流電圧をピーク間電圧２００Ｖに落としてからオフするようにした。
その結果、次の作像開始時に横スジ状の裏汚れは発生しなかった。
次に、比較例３として行なった確認結果について説明する。
この比較例３では、上述した第６実施例の構成で、帯電用の直流電圧を−７００Ｖから一気にオフにして、帯電用の交流電圧をピーク間電圧２ｋＶから一気にオフにした。
その結果、次の作像を行なった際に、転写紙に常に先端から同じ位置に横スジ状の裏汚れが発生した。
【００３４】
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、次に記載する効果を奏する。
請求項１〜５の画像形成装置によれば、装置の電源がオンされたとき及び作像時には、帯電部材と像担持体との間に印加する電圧は、交流電圧が立ち上がってから直流電圧を段階的に電圧を絶対値で上げて印加していくので、帯電用の電圧をオンさせたときの電圧のオーバーシュートによる電位ムラを抑制して地肌ポテンシャルをより均一に保つことができる。したがって、電圧を立ち上げたウォームアップ時における電位の乱れを防止して、地肌汚れや像担持体に対するキャリア付着を抑制することができる。
請求項６の画像形成装置によれば、帯電部材と前記像担持体との間への電圧の印加を停止するときには、交流電圧と直流電圧を共に絶対値が小さくなるように電圧を段階的に落としてから最後に電圧の印加を停止させるので、作像停止時やウォームアップ終了時のように上記の電圧の印加を停止するときでも電圧のオーバーシュートによる電位ムラを抑制することができる。したがって、電圧を切断するときの地肌汚れや像担持体に対するキャリア付着を抑制することができる。
【００３５】
請求項７の画像形成装置によれば、像担持体の表面に接した転写手段が像担持体の表面に形成した顕像を転写材に転写する接触転写装置を備えていても、像担持体の表面にはキャリアが付着したりせず、地肌汚れも発生しないので、転写手段の表面が汚れるのを防止できる。それにより、転写材の裏汚れを防止することができる。
請求項８の画像形成装置によれば、像担持体の表面にクリーニングブレードが摺接することによりその像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置を備えていても、像担持体の表面にキャリアが付着するのを防止できるので、クリーニングブレードのエッジが像担持体上のキャリアによって削られるブレードエッジ欠けを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
この発明は、帯電装置を備えた画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の一実施形態例である画像形成装置の主要な構成を示す概略構成図である。
【図２】同じくその画像形成装置の帯電装置が帯電用の交流電圧を印加した際の電圧のオーバーシュートを示す線図である。
【図３】同じくその画像形成装置の帯電装置が帯電用の直流電圧を印加した際の電圧のオーバーシュートを示す線図である。
【図４】同じくその画像形成装置の帯電装置が交流と直流を重畳した電圧を印加した場合の帯電電位を示す線図である。
【図５】直流電圧が高い場合の出力電圧波形のオーバーシュートを示す線図である。
【図６】同じく直流電圧が低い場合の出力電圧波形のオーバーシュートを示す線図である。
【図７】この発明による画像形成装置の他の実施の形態を示す図１と同様な概略構成図である。
【図８】この発明による画像形成装置のさらに異なる他の実施の形態を示す図１と同様な概略構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：感光体（像担持体）        ２：帯電部材        ４：現像装置
５：接触転写装置        ６：クリーニング装置      ６ａ：クリーニングブレード
７：帯電装置            ５０，５０′，５０″：制御装置（電圧印加制御手段）
【図１】
2008065355.tif 000003
【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】
2008065355.tif 000009
【図８】
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