(57)【要約】【課題】  ネガ残像による画像不良のない画像品質を維持しつつ、消費電力を抑制し、省エネルギー化を実現することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  転写装置の転写電圧制御部は、潜像形成部で潜像が形成された感光体表面上の潜像形成領域Ａｉの前端である潜像領域前端Ｉｓが転写ニップの入口に到達する以前に一次転写ローラ１１への転写電圧の印加を開始し、潜像形成領域Ａｉの後端である潜像領域後端Ｉｅが転写ニップの出口を通過した後に一次転写ローラへの転写電圧の印加を停止するように転写電源を制御し、除電装置は、転写電源が一次転写ローラ１１に転写電圧を印加している間に転写ニップを通過した感光体表面上の転写電圧印加領域Ａｖの前端である電圧印加時出口部Ｖ１が除電ニップに到達する以前に除電動作を開始し、転写電圧印加領域Ａｖの後端である電圧停止時入口部Ｖｅが除電ニップを通過した後に除電動作を停止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、
該帯電手段によって帯電された該潜像担持体表面上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体表面上の該静電潜像に所定の極性のトナーを供給してトナー像とする現像手段と、
該潜像担持体表面上に形成された該トナー像を転写体に転写する転写手段と、
該潜像担持体表面上を除電部で除電し、該転写体に該トナー像を転写した後の該潜像担持体表面上のプラスの電位を除電可能な除電手段とを有し、
該転写手段は、該潜像担持体と該転写体を挟んで対向して転写部を形成する転写部材と、該潜像担持体表面上の該所定の極性のトナーを該転写部材に引き付ける転写電圧を該転写部材に印加する転写電圧印加電源と、該転写電圧印加電源の該転写部材に対する該転写電圧の印加を制御する転写電圧制御手段を備える画像形成装置において、
該転写電圧制御手段は、該潜像形成手段によって潜像が形成された該潜像担持体表面上の潜像形成領域の前端が該転写部に到達する以前に該転写部材への該転写電圧の印加を開始し、該潜像形成領域の後端が該転写部を通過した後に該転写部材への該転写電圧の印加を停止するように該転写電圧印加電源を制御し、
該除電手段は、該転写電圧印加電源が該転写部材に該転写電圧を印加している間に該転写部を通過した該潜像担持体表面上の転写電圧印加領域の前端が該除電部に到達する以前に除電動作を開始し、該転写電圧印加領域の後端が該除電部を通過した後に該除電動作を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記帯電手段は上記潜像担持体表面をマイナス極性に帯電させ、
上記現像手段が該潜像担持体表面上の上記静電潜像に供給する上記トナーの上記所定の極性はマイナス極性であり、
上記転写電圧印加電源は上記転写部材にプラス極性の転写電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
上記潜像担持体は、電荷発生層上に電荷輸送層及び架橋型電荷輸送層を順次積層した構成を有し、該架橋型電荷輸送層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の画像形成装置において、
上記帯電手段は、スコロトロン方式の帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の画像形成装置において、
上記潜像担持体表面の転写残トナーを除去するクリーニング手段を上記転写部と上記帯電手段との間の該潜像担持体表面と対向する位置に有し、
上記除電部が、該クリーニング手段と該帯電手段との間の該潜像担持体表面となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、
上記除電手段は、上記潜像担持体表面と対向する除電部材と、該除電部材に対して直流電圧に交流電圧を重畳させた除電電圧を印加する除電電圧印加電源と、該除電電圧印加電源の該除電部材に対する除電電圧の印加を制御する除電電圧制御手段とを備え、上記除電部は該潜像担持体表面の該除電部材と対向する位置であり、
該除電電圧制御手段は、上記除電動作を開始するときには該除電部材に該除電電圧を印加し、該除電動作を停止するときには該除電部材への該除電電圧の印加を停止するように該除電電圧印加電源を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記除電部材が上記潜像担持体表面に接触または近接するローラ部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６の画像形成装置において、
上記除電部材が上記潜像担持体表面に対して非接触で対向するスコロトロン部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、
上記除電手段は、上記潜像担持体表面と接触する除電部材と、該除電部材に対して直流電圧の除電電圧を印加する除電電圧印加電源と、該除電電圧印加電源の該除電部材に対する除電電圧の印加を制御する除電電圧制御手段とを備え、上記除電部は該潜像担持体表面の該除電部材と接触する位置であり、
該除電電圧制御手段は、上記除電動作を開始するときには該除電部材に該除電電圧を印加し、該除電動作を停止するときには該除電部材への該除電電圧の印加を停止するように該除電電圧印加電源を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項６または９の画像形成装置において、
上記除電部材が上記潜像担持体表面に接触するブラシ部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項６または９の画像形成装置において、
上記除電部材が上記潜像担持体表面にトレーリング方向に接触するブレード部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項６または９の画像形成装置において、
上記除電部材が磁性粒子から形成される磁気ブラシを上記潜像担持体表面に接触させる磁気ブラシローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、
上記現像手段はトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像手段であり、
上記磁気ブラシを形成する磁性粒子が該二成分現像剤の該磁性キャリアと同一のものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、
上記潜像形成手段は入力された画像情報に基づいて該潜像担持体上に潜像形成部で上記静電潜像を形成するものであり、
該潜像形成手段に用いられる前の該画像情報を識別する画像情報識別手段を備え、
上記除電部を通過する潜像担持体表面が、該除電部を通過後に該潜像形成部を通過するときに形成される該静電潜像の基となる該画像情報がハーフトーン画像であることを該画像情報識別手段が識別した場合のみに、上記除電手段が該除電部での除電動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
帯電手段、潜像形成手段、現像手段、または除電手段のうちの少なくとも一つと、潜像担持体とを一体的に支持して形成し、画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジであって、
上記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４の画像形成装置に採用されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び、これに採用されるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、表面移動する潜像担持体表面をマイナス極性に帯電させた後、露光して静電潜像を形成し、現像装置で静電潜像にマイナス極性のトナーを供給することで潜像担持体表面上にトナー像を形成するものが知られている。そして、潜像担持体表面上に形成されたトナー像を、中間転写体や記録体などの転写体を挟んで転写部材と潜像担持体とが対向する転写部で転写体の表面に転写する。トナー像を転写体に転写した後の潜像担持体表面はクリーニング装置で転写残トナーを除去し、除電装置によって除電する。この除電によって潜像担持体表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【０００３】
転写部を形成する転写部材を備える転写装置は、プラス極性の転写電圧を転写部材に印加する転写電圧印加電源を備える。そして、転写部材にプラス極性の転写電圧を印加することにより、転写部では潜像担持体と転写部材との間に転写電界が形成され、マイナス極性のトナーが潜像担持体表面から転写体に移動し、転写が成される。
【０００４】
除電装置としては、特許文献１に記載のもののように、除電ランプ光によって除電するものがある。また、特許文献２に記載のものように、潜像担持体に対向する対抗部材に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加し、対抗部材と対向する位置の潜像担持体表面の電位を均して、除電する除電チャージャを備えたものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０２４５１号公報
【特許文献２】特開平７−５７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者ら鋭意研究を行った結果、転写部材にプラス極性の転写電圧を印加すると、潜像担持体の材料などの構成によっては、転写部材に印加されるプラス極性の電圧によって、潜像担持体が転写部でプラス極性に帯電するあることがわかった。このとき、潜像担持体表面上のトナーの供給を受けた画像部よりも、トナーの供給を受けなかった非画像部の方がプラス極性に大きな値の電位に帯電する。これは、画像部では、転写体表面と潜像担持体表面との間にトナー粒子があり、トナー粒子が抵抗層となって転写部材からの電流が流れにくく、一方、非画像部ではトナー粒子がなく転写体と直接接触して電流が流れやすいためである。本発明者らが使用した画像形成装置では、潜像担持体表面の画像部だった箇所は転写部を通過した後もマイナス極性に帯電していたが、非画像部だった箇所は転写部を通過した後はプラス極性に帯電していた。
【０００７】
このような現象に対して、特許文献１に記載の画像形成装置が備える除電装置のように、除電ランプを用いた除電装置では次のような問題が生じる。すなわち、除電ランプを用いた除電では潜像担持体表面上のマイナス極性の箇所を除電することは可能であるが、潜像担持体表面上のプラス極性の箇所を除電することはできない。よって、潜像担持体表面にプラス極性に帯電している箇所があると、他の部分と電位差が残ったままとなる。
【０００８】
図５は、非画像部がプラス極性に帯電した潜像担持体表面上を除電ランプによって除電した場合の潜像担持体表面の電位の変化の説明図である。図５（ａ）に示すように、転写後の潜像担持体の表面は画像部がマイナス極性に帯電しており、非画像部がプラス極性に帯電している。この潜像担持体表面を、除電ランプによる除電を行うと、図５（ｂ）に示すように、マイナス極性に帯電していた画像部は除電されるが、非画像部はプラス極性に帯電したままとなる。そして、プラス極性に帯電した箇所と電位のない箇所といった潜像担持体表面上で電位差が残ったまま帯電部に移動する。図５（ｂ）に示す状態の潜像担持体表面をマイナス極性に一様に帯電すると、図５（ｃ）に示すように帯電部を通過した後の潜像担持体表面上にも電位差が残ることがある。このような電位差があると、ネガ残像となり、画像に影響が出て、画像不良となるおそれがある。
【０００９】
本発明者ら鋭意研究を重ねたところ、特許文献２の記載の画像形成装置が備える除電装置のように、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を対抗部材に印加する除電チャージャを用いると、プラスの電位も除電することができることが分かった。
【００１０】
図６は、非画像部がプラス極性に帯電した潜像担持体表面上を、除電チャージャを用いて除電した場合の潜像担持体表面の電位の変化の説明図である。図６（ａ）は、転写後の潜像担持体表面の電位であり、図５（ａ）と同様に、画像部がマイナス極性に帯電しており、非画像部がプラス極性に帯電している。この潜像担持体表面を、除電チャージャによる除電を行うと、図６（ｂ）に示すように、マイナス極性に帯電していた画像部も、プラス極性に帯電していた非画像部も一様に除電が成される。そして、一様に除電が成された潜像担持体表面をマイナス極性に一様に帯電すると、図６（ｃ）に示すように、潜像担持体表面をマイナス極性の所定の値で、一様に帯電することができる。これにより、ネガ残像の発生を防止することができ、画像品質を維持することができる。
【００１１】
しかしながら、除電チャージャのように直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する除電装置は、除電ランプを用いた除電装置に比べて消費電力が多いため、常に除電装置を作動させていると、画像形成装置全体の消費電力の増大につながる。このような問題は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する除電装置に限るものではなく、潜像担持体表面上のプラス極性の電位を除電可能で、除電ランプを用いた除電装置に比べて消費電力が大きい除電手段であれば生じ得る問題である。
【００１２】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ネガ残像による画像不良のない画像品質を維持しつつ、消費電力を抑制し、省エネルギー化を実現することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該潜像担持体表面上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体表面上の該静電潜像に所定の極性のトナーを供給してトナー像とする現像手段と、該潜像担持体表面上に形成された該トナー像を転写体に転写する転写手段と、該潜像担持体表面上を除電部で除電し、該転写体に該トナー像を転写した後の該潜像担持体表面上のプラスの電位を除電可能な除電手段とを有し、該転写手段は、該潜像担持体と該転写体を挟んで対向して転写部を形成する転写部材と、該潜像担持体表面上の該所定の極性のトナーを該転写部材に引き付ける転写電圧を該転写部材に印加する転写電圧印加電源と、該転写電圧印加電源の該転写部材に対する該転写電圧の印加を制御する転写電圧制御手段を備える画像形成装置において、該転写電圧制御手段は、該潜像形成手段によって潜像が形成された該潜像担持体表面上の潜像形成領域の前端が該転写部に到達する以前に該転写部材への該転写電圧の印加を開始し、該潜像形成領域の後端が該転写部を通過した後に該転写部材への該転写電圧の印加を停止するように該転写電圧印加電源を制御し、該除電手段は、該転写電圧印加電源が該転写部材に該転写電圧を印加している間に該転写部を通過した該潜像担持体表面上の転写電圧印加領域の前端が該除電部に到達する以前に除電動作を開始し、該転写電圧印加領域の後端が該除電部を通過した後に該除電動作を停止することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記帯電手段は上記潜像担持体表面をマイナス極性に帯電させ、上記現像手段が該潜像担持体表面上の上記静電潜像に供給する上記トナーの上記所定の極性はマイナス極性であり、上記転写電圧印加電源は上記転写部材にプラス極性の転写電圧を印加することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、上記潜像担持体は、電荷発生層上に電荷輸送層及び架橋型電荷輸送層を順次積層した構成を有し、該架橋型電荷輸送層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成されたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の画像形成装置において、上記帯電手段は、スコロトロン方式の帯電装置であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記潜像担持体表面の転写残トナーを除去するクリーニング手段を上記転写部と上記帯電手段との間の該潜像担持体表面と対向する位置に有し、上記除電部が、該クリーニング手段と該帯電手段との間の該潜像担持体表面となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記除電手段は、上記潜像担持体表面と対向する除電部材と、該除電部材に対して直流電圧に交流電圧を重畳させた除電電圧を印加する除電電圧印加電源と、該除電電圧印加電源の該除電部材に対する除電電圧の印加を制御する除電電圧制御手段とを備え、上記除電部は該潜像担持体表面の該除電部材と対向する位置であり、該除電電圧制御手段は、上記除電動作を開始するときには該除電部材に該除電電圧を印加し、該除電動作を停止するときには該除電部材への該除電電圧の印加を停止するように該除電電圧印加電源を制御することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記除電部材が上記潜像担持体表面に接触または近接するローラ部材であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記除電部材が上記潜像担持体表面に対して非接触で対向するスコロトロン部材であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記除電手段は、上記潜像担持体表面と接触する除電部材と、該除電部材に対して直流電圧の除電電圧を印加する除電電圧印加電源と、該除電電圧印加電源の該除電部材に対する除電電圧の印加を制御する除電電圧制御手段とを備え、上記除電部は該潜像担持体表面の該除電部材と接触する位置であり、該除電電圧制御手段は、上記除電動作を開始するときには該除電部材に該除電電圧を印加し、該除電動作を停止するときには該除電部材への該除電電圧の印加を停止するように該除電電圧印加電源を制御することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項６または９の画像形成装置において、上記除電部材が上記潜像担持体表面に接触するブラシ部材であることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項６または９の画像形成装置において、上記除電部材が上記潜像担持体表面にトレーリング方向に接触するブレード部材であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項６または９の画像形成装置において、上記除電部材が磁性粒子から形成される磁気ブラシを上記潜像担持体表面に接触させる磁気ブラシローラであることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、上記現像手段はトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像手段であり、上記磁気ブラシを形成する磁性粒子が該二成分現像剤の該磁性キャリアと同一のものであることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の画像形成装置において、上記潜像形成手段は入力された画像情報に基づいて該潜像担持体上に潜像形成部で上記静電潜像を形成するものであり、該潜像形成手段に用いられる前の該画像情報を識別する画像情報識別手段を備え、上記除電部を通過する潜像担持体表面が、該除電部を通過後に該潜像形成部を通過するときに形成される該静電潜像の基となる該画像情報がハーフトーン画像であることを該画像情報識別手段が識別した場合のみに、上記除電手段が該除電部での除電動作を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、帯電手段、潜像形成手段、現像手段、または除電手段のうちの少なくとも一つと、潜像担持体とを一体的に支持して形成し、画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジであって、上記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４の画像形成装置に採用されることを特徴とするものである。
【００１４】
上記請求項１乃至１５の画像形成装置においては、潜像形成領域が転写部を通過している間は、転写電圧を印加するため、他のタイミングで転写電圧の印加を停止していても、潜像担持体表面上に形成されたトナー像は転写体に転写が成される。そして、転写電圧印加領域が除電部を通過している間は除電動作を行うため、他のタイミングで除電動作を停止しても転写部で潜像担持体表面がプラス極性に帯電したことに起因するネガ残像の発生を防止することができる。また、転写電圧印加領域の後端が除電部を通過した後は除電動作を停止するため、除電動作を停止するタイミングを設定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至１５の発明によれば、ネガ残像の発生を防止することによって画像品質を維持することができ、除電動作を停止するタイミングがあるため、常に除電動作を行うものに比べて消費電力を抑制し、省エネルギー化を実現することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を、画像形成装置であるカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ１００」という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、本実施形態のプリンタ１００の概略構成図である。このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の４つの画像形成手段としてのプロセスカートリッジ１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋを横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、プロセスカートリッジ１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋが、図２中の左側から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示す。また、タンデム画像形成部において、個々プロセスカートリッジ１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋのまわりに、帯電装置、現像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ、感光体クリーニング装置等を備えている。プリンタ１００の上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナーが充填されたトナーボトル２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋが配置されている。そして、このトナーボトル２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色現像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ、に各色トナーが補給される。
【００１７】
また、タンデム画像形成部の下部に潜像形成手段としての光書込ユニット９を設ける。この光書込ユニット９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。
【００１８】
また、タンデム画像形成部の直ぐ上には、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト１を設けている。この中間転写ベルト１は、支持ローラ１ａ、１ｂに掛け回され、この支持ローラのうち駆動ローラ１ａの回転軸には駆動源としての図示しない駆動モータが連結されている。この駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト１が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な支持ローラ１ｂが回転する。中間転写ベルト１の内側には、感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１上に転写するための一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋを設ける。
【００１９】
また、一次転写ローラ１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋより中間転写ベルト１の駆動方向下流に二次転写装置としての二次転写ローラ５を設ける。この二次転写ローラ５と中間転写ベルト１を挟んで反対の側には、支持ローラ１ｂが配置されており、押部材としての機能を果たしている。
また、光書込ユニット９の下方には、給紙カセット８、給紙コロ７を備えており、給紙コロ７の搬送方向下流側には、レジストローラ６等を備えている。さらに、二次転写ローラ５によりトナー像を転写された転写紙Ｐの進行方向について二次転写ローラ５の下流側には、転写紙Ｐ上のトナー像を定着する定着装置４と、トナー象を定着された転写紙Ｐを排紙する排紙ローラ３を備えている。
【００２０】
つぎに、プリンタ１００の動作を説明する。個々のプロセスカートリッジ１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋでその感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋを回転し、この回転とともに、まず帯電装置の帯電チャージャ１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋで感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋの表面を一様に帯電する。次いで画像データを光書込ユニット９からのレーザによる書込み光を照射して感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋ上に静電潜像を形成する。その後、現像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋによりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋ上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。
また、不図示の駆動モータで駆動ローラ１ａを回転駆動して他の従動ローラ１ｂ、二次転写ローラ５を従動回転し、中間転写ベルト１を回転搬送して、その可視像を一次転写ローラ１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋで中間転写ベルト１上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１上にフルカラーのトナー像を形成する。画像転写後の感光体２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋの表面は感光体クリーニング装置で残留トナーを除去して清掃して次の画像形成に備える。
【００２１】
また、画像形成のタイミングにあわせて、第一給紙カセット８ａまたは第二給紙カセット８ｂからは転写紙Ｐの先端が第一給紙コロ７ａまたは第二給紙コロ７ｂにより繰り出され、レジストローラ６まで搬送され、一旦停止する。そして、中間転写ベルト１上に画像形成動作とタイミングを取りながら、二次転写ローラ５と中間転写ベルト１との間に搬送される。ここで、中間転写ベルト１と二次転写ローラ５とは転写紙Ｐを挟んでいわゆる二次転写ニップを形成し、二次転写ローラ５にて中間転写ベルト１上のトナー像を転写紙Ｐ上に二次転写する。
【００２２】
画像転写後の転写紙Ｐは定着装置４へと送り込まれ、定着装置４で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１は、中間転写体クリーニング装置１２で、画像転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。
【００２３】
なお、各色のプロセスカートリッジ１０１Ｙ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｋは、感光体２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｋ、帯電装置、感光体クリーニング装置、現像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋなどを一体的に形成し、プリンタ１００本体に着脱可能となっている。
【００２４】
ここで、各プロセスカートリッジ１０１Ｙ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｋは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略し、プロセスカートリッジ１０１の説明を詳細におこなう。
図３は、プロセスカートリッジ１０１周辺の概略説明図である。図３に示すように、プロセスカートリッジ１０１を図中時計方向に回転する感光体２１を備える。そして、感光体２１のまわりに、帯電チャージャ１７、現像装置１０、感光体クリーニング装置３０のクリーニングブレード３３等が順に配置されている。また、感光体２１の表面移動方向について、クリーニングブレード３３と帯電チャージャ１７との間には、除電部材としての除電ローラ４１を備えている。このように、プロセスカートリッジ１０１は、各色の画像形成部を形成している。
【００２５】
次に、プロセスカートリッジ１０１が備える各部材の画像形成時の動作について説明する。
帯電手段である帯電チャージャ１７によって潜像担持体としての感光体２１の表面がマイナス極性に一様に帯電される。一様に帯電された感光体２１の表面は、潜像形成部Ｌｐで潜像形成手段としての光書込ユニット９のレーザ光Ｌによって画像情報に基づいて静電潜像が形成される。そして、感光体２１上に形成された静電潜像に現像手段である現像装置１０の現像ローラ１３から所定の極性としてマイナス極性のトナーが供給され、感光体２１表面上にトナー像が形成される。感光体２１上に形成されたトナー像は、転写手段である転写装置１１０が備える転写部材としての一次転写ローラ１１と対向する転写部である転写ニップＮ１で転写体である中間転写ベルト１上に転写が成される。転写ニップＮ１でトナー像を転写した後の感光体２１の表面はクリーニング手段としての感光体クリーニング装置３０のクリーニングブレードによって転写残トナーが除去される。そして、除電手段である除電装置４０が備える除電部材としての除電ローラ４１との対向部を通過することで感光体２１の表面が除電され、この除電にとって感光体２１の表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００２６】
転写装置１１０は、感光体２１と中間転写ベルト１を挟んで転写ニップＮ１を形成する一次転写ローラ１１と、感光体２１上のマイナス極性のトナーを一次転写ローラ１１に引き付けるプラス極性の転写電圧を一次転写ローラ１１に印加する転写電圧印加電源としての転写電源１１１を備える。さらに、転写電源１１１の一次転写ローラ１１に対する転写電圧の印加を制御する転写電圧制御手段としての転写電圧制御部１１２を備える。
除電装置４０、感光体２１の表面と対向する除電ローラ４１と、除電ローラ４１に直流電圧に交流電圧を重畳させた除電電圧を印加する除電電圧印加電源としての除電電源４２を備える。さらに、除電電源４２の除電ローラ４１に対する除電電圧の印加を制御する除電電圧制御手段としての除電電圧制御部４３とを備える。本実施形態では除電ローラ４１は感光体２１の表面に接触し除電ニップＮ２を形成している。そして、除電ニップＮ２が感光体２１の除電部となる。除電装置４０は、除電ローラ４１に除電電圧を印加し始めることにより除電動作を開始し、除電ローラ４１への除電電圧の印加を停止することにより除電動作を停止する。
なお、除電ローラ４１としては、感光体２１の表面に接触するものに限らず、近接して配置するものであっても良い。
【００２７】
感光体２１は、電荷発生層上に電荷輸送層及び架橋型電荷輸送層を順次積層した構成を有する。そして、架橋型電荷輸送層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成される。この感光体２１としては、特許文献１に記載のものを用いることができる。
このような感光体２１を用いることにより、クラックや膜剥がれが発生せず、且つ耐摩耗性、耐傷性が高く、合わせて良好な電気特性を有する、高耐久、高性能な感光体が得られる。そのため、この感光体２１を用いることにより良好な画像を長期にわたって提供することができる。
【００２８】
このような感光体２１を備えた画像形成装置で、除電装置として除電ランプを用いて、画像形成を行ったところ、帯電後の画像部と非画像とで電位差が生じてしまい、この電位差がハーフトーンでは画像に出てしまい、ネガ残像となった。
これは以下の理由による。
すなわち、感光体２１が、転写ニップＮ１を通過するときに、一次転写ローラ１１に印加されるプラスの電圧によって帯電される。また、画像部は感光体２１表面と中間転写ベルト１との間にトナー粒子が存在し、トナー粒子が抵抗層となるため、画像部は電流が長にくく帯電されにくい。一方、非画像部は、感光体２１と中間転写ベルト１とが直接接触し、容易に電流が流れて帯電されやすい。これにより、転写ニップＮ１を通過した後の感光体２１の表面では画像部と非画像とで電位差が生じる。また、感光体２１は、多層構造であるため、その表面上で電荷の移動を妨げるようなトラップサイトが生じやすく、感光体２１上で電位が均一に成りにくいため、帯電後も画像部だった箇所と非画像だった箇所とで電位差が生じてしまう（図５参照）。また、本実施形態の感光体２１と同様の構成に限らず、使用している感光体或いは帯電部材の帯電能力が低い場合、帯電後も画像部だった箇所と非画像だった箇所とで電位差が生じてしまう。
ネガ残像が生じる感光体としては上述したものに限るものではなく、転写部の転写電圧によって帯電する感光体であれば、本発明は有用である。他の感光体としてはフタロシアニン系のＣＧＬ層を持つ感光体はネガ残像が発生する傾向にある。このようのな感光体としては特開２００５−２９０３６５号公報に記載のものを挙げることができる。
【００２９】
このように、感光体２１が一次転写ローラ１１に印加されるプラスの電圧によって帯電されることにより、生じる感光体２１表面上の電位差は、本実施形態のように直流電圧に交流電圧を重畳させた除電電圧を除電ローラ４１に印加することにより防止することができることが分かった（図６参照）。
しかし、除電ローラ４１に直流電圧に交流電圧を重畳させた除電電圧を印加する除電装置４０は、除電ランプを用いた除電装置に比べて消費電力が多いため、常に除電装置４０を作動させていると、プリンタ１００全体の消費電力の増大につながる。
【００３０】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。
図１は、本実施形態の感光体２１表面上の潜像形成部Ｌｐでの画像信号の有無に対する、転写電圧と除電電圧とのＯＮ／ＯＦＦ切り替えのタイミングチャートである。
図１中の、Ｉｓ，Ｉｅ，Ｖｓ，Ｖｅ，Ｒｓ及びＲｅは、感光体２１表面上の位置を示し、図１では感光体２１表面上の各位置が転写ニップＮ１の入口、または除電ニップＮ２の入口に到達するタイミングを示している。
図１のタイミングチャートでは、潜像形成部Ｌｐで画像形成が有となる潜像形成領域Ａｉの前端を潜像領域前端Ｉｓ、潜像形成領域Ａｉの後端を潜像領域後端Ｉｅで示す。
【００３１】
転写電圧制御部１１２は、潜像形成部Ｌｐで潜像が形成された感光体２１表面上の潜像形成領域Ａｉの潜像領域前端Ｉｓが転写ニップＮに到達する以前に一次転写ローラ１１への転写電圧の印加を開始する。そして、潜像領域後端Ｉｅが転写ニップＮを通過した後に一次転写ローラ１１への転写電圧の印加を停止するように転写電源１１１を制御する。
図１では、一次転写ローラ１１への転写電圧の印加を開始するタイミングで転写ニップＮ１の入口に位置する感光体２１表面上の位置を電圧印加時入口部Ｖｓと示す。また、転写電圧の印加を停止するタイミングで転写ニップＮ１の入口に位置する感光体２１表面上の位置を電圧停止時入口部Ｖｅと示す。さらに、転写電圧の印加を開始するタイミングで転写ニップＮ１の出口に位置する感光体２１表面上の位置を電圧印加時出口部Ｖ１で示す。このとき、感光体２１表面上で転写電圧の影響を受ける領域は電圧印加時出口部Ｖ１から電圧停止時入口部Ｖｅまでの間となり、転写電源１１１が一次転写ローラ１１に転写電圧を印加している間に転写ニップＮ１を通過する感光体２１表面上の転写電圧印加領域Ａｖは、電圧印加時出口部Ｖ１から電圧停止時入口部Ｖｅまでの領域となる。
【００３２】
電圧印加時入口部Ｖｓが転写ニップＮ１の入口に到達してから潜像領域前端Ｉｓが転写ニップＮ１の入口に到達するまでの時間Ｔ１は、転写電圧の立ち上げ時間によって決定する。本実施形態のプリンタ１００ではパワーパックの実力上１００［ｍｓ］以上必要であった。そこで、プリンタ１００では、転写電圧をＯＮにしてから潜像領域前端Ｉｓが転写ニップＮ１の入口に到達するまでの時間Ｔ１が、１００［ｍｓ］となるように制御する。
また、潜像領域後端Ｉｅが転写ニップＮ１の入口に到達してから、電圧停止時入口部Ｖｅが転写ニップＮ１の入口に到達するまでの時間Ｔ２は、少なくとも潜像領域後端Ｉｅが転写ニップＮ１の出口に到達するまでの時間を要する。本実施形態のプリンタ１００では、一次転写ローラ径：φ１３［ｍｍ］、中間転写ベルトの表面抵抗：１．０×１０−１１［Ω］であり、転写ニップＮ１で転写に寄与する感光体２１表面の長さは３［ｍｍ］であった。すなわち、転写ニップＮ１の入口から出口までの長さは３［ｍｍ］である。また、感光体２１の線速は１８２［ｍｍ／ｓ］であった。この構成では、感光体２１上のある点が転写ニップＮ１の入口に到達してから転写ニップＮ１の出口に到達するまで１７［ｍｓ］かかる。よって、潜像領域後Ｉｅが転写ニップＮ１の入口に到達してから転写電圧をＯＦＦにするまでの時間Ｔ２は、１７［ｍｓ］以上に設定する必要があるが、プリンタ１００では１７［ｍｓ］とする。
【００３３】
このように、潜像形成領域Ａｉが転写ニップＮ１を通過している間は、所定の転写電圧が印加された状態となり、良好な一次転写を行うことができ、他のタイミングで転写電圧の印加を停止しても画像形成に問題は生じない。すなわち、転写ニップＮを通過する感光体２１表面上にトナー像がない場合は、転写電圧を印加する必要がないため、非画像部が転写ニップＮを通過する間は、ネガ残像の原因となる転写電圧の印加を停止しても、画像品質上の問題は発生しない。
また、転写ニップＮ１の入口から転写ニップＮ１の出口までの時間は１７［ｍｓ］であるため、電圧印加時出口部Ｖ１が転写ニップＮ１の入口に到達してから、電圧印加時入口部Ｖｓが転写ニップＮに到達するまでの時間ｔは、１７［ｍｓ］である。
【００３４】
除電電圧制御部４３は、次のように除電電源４２を制御する。すなわち、転写電源１１１が一次転写ローラ１１に転写電圧を印加している間に転写ニップＮ１を通過した感光体２１表面上の転写電圧印加領域Ａｖの前端である電圧印加時出口部Ｖ１が除電ニップＮ２に到達する以前に除電ローラ４１への除電電圧の印加を開始する。そして、転写電圧印加領域Ａｖの後端である電圧停止時入口部Ｖｅが除電ニップＮ２を通過した後に除電ローラ４１への除電電圧の印加を停止する。
【００３５】
図１では、除電ローラ４１への除電電圧を印加するときに、除電ニップＮ２の入口に位置する感光体２１表面上の位置を除電開始時入口部Ｒｓと示す。また、除電電圧の印加を停止するタイミングで除電ニップＮ２の入口に位置する感光体２１表面上の位置を除電停止時入口部Ｒｅと示す。
除電開始時入口部Ｒｓが除電ニップＮ２の入口に到達してから電圧印加時入口部Ｖｓが除電ニップＮ２の入口に到達するまでの時間Ｔ３は、除電電圧の立ち上げ時間と転写電圧の立ち上げ時間との関係とによって決定する。プリンタ１００では、パワーパックの実力上、転写電圧と同様に１００［ｍｓ］必要であった。
【００３６】
除電電圧の立ち上がり始めは除電ニップＮ２で感光体２１表面を除電する能力は低いが、転写電圧の立ち上がり始めも転写ニップＮ１で感光体を帯電させる能力が低い弱い。そして、プリンタ１００では、除電電圧の立ち上がり始めであっても、転写電圧の立ち上がり始めに転写ニップＮ１を通過した領域であれば、除電ニップＮ２を通過した感光体２１表面に電位差は生じなかった。そこでプリンタ１００では、転写電圧の立ち上がり始めに転写ニップＮ１を通過した領域の前端、すなわち、電圧印加時出口部Ｖ１が除電ニップＮ２の入口に到達したタイミングで除電電圧の印加を開始する。すなわち、感光体２１表面上の除電開始時入口部Ｒｓと電圧印加時出口部Ｖ１とは同じ位置となる。よって、除電開始時入口部Ｒｓが除電ニップＮ２の入口に到達してから電圧印加時入口部Ｖｓが除電ニップＮ２の入口に到達するまでの時間Ｔ３は、１７［ｍｓ］となる。さらに、除電開始時入口部Ｒｓが除電ニップＮ２の入口に到達してから潜像領域前端Ｉｓが除電ニップＮ２の入口に到達するまでの時間Ｔ５は、１１７［ｍｓ］となる。
これにより、感光体２１表面上の転写電圧印加領域Ａｖの前端が除電ニップＮ２に到達する以前に除電ローラ４１への除電電圧の印加を開始することができる。
なお、転写電圧の立ち上げ時間に比べて、除電電圧の立ち上げ時間が遅れる構成の場合は、除電開始時入口部Ｒｓが除電ニップＮ２の入口に到達してから電圧印加時入口部Ｖｓが除電ニップＮ２の入口に到達するまでの時間Ｔ３を長く確保するように設定する。
【００３７】
また、電圧停止時入口部Ｖｅが除電ニップＮ２の入口に到達してから、除電停止時入口部Ｒｅが除電ニップＮ２の入口に到達するまでの時間Ｔ４は、少なくとも電圧停止時入口部Ｖｅが除電ニップＮ２の出口に到達するまでの時間を要する。プリンタ１００では、除電ローラ径：φ１２［ｍｍ］であり、除電ニップＮ２で除電が成される感光体２１表面の長さは２［ｍｍ］であった。すなわち、除電ニップＮ２の入口から出口までの長さは２［ｍｍ］である。また、感光体２１の線速は１８２［ｍｍ／ｓ］であるので、この構成では、感光体２１上のある点が除電ニップＮ２の入口に到達してから除電ニップＮ２の出口に到達するまで１１［ｍｓ］かかる。よって、電圧停止時入口部Ｖｅが除電ニップＮ２の入口に到達してから、除電電圧をＯＦＦにするまでの時間Ｔ４は、１１［ｍｓ］以上に設定する必要があるが、プリンタ１００では、１１［ｍｓ］とする。このとき、潜像領域後端Ｉｅが除電ニップＮ２の入口に到達してから、除電電圧をＯＦＦにするまでの時間Ｔ６は２８［ｍｓ］となるように制御する。
これにより、感光体２１表面上の転写電圧印加領域Ａｖの後端が除電ニップＮ２の出口を通過した後に除電ローラ４１への除電電圧の印加を停止することができる。
【００３８】
このように、転写電圧印加領域Ａｖが除電ニップＮ２を通過している間は、転写ニップＮ１で感光体２１の表面がプラスに帯電しても除電できる状態となり、他のタイミングで除電電圧の印加を停止しても除電ニップＮ２を通過した感光体２１表面にネガ残像が残ることを防止することができる。これにより、転写画像品質を維持することができる。また、転写電圧印加領域Ａｖの後端である電圧停止時入口部Ｖｅが除電ニップＮ２を通過した後は除電電圧の印加を停止するため、常に除電電圧を印加するものに比べて消費電力を抑制し、省エネルギー化を実現することができる。
また、直流電圧に交流電圧を重畳する除電電圧を印加する除電装置４０では、除電電圧を印加している間にオゾンが発生することがある。プリンタ１００では、除電電圧の印加を停止するタイミングを設けているため、常に除電電圧を印加するものに比べてオゾンの発生を抑制することができる。
なお、除電電圧の印加を停止する時間が長いほど、消費電力を抑制することができるため、可能な限り除電電圧の印加を停止することが望ましい。プリンタ１００では、前の潜像形成領域Ａｉの潜像領域後端Ｉｅがある位置を通過してから次の潜像形成領域Ａｉの潜像領域前端Ｉｓが、ある位置を通過するまでの時間が、１４５［ｍｓ］（Ｔ５＋Ｔ６）よりも長くなる場合は、転写電圧の印加を停止し、除電電圧の電圧を停止する制御を実行する。
【００３９】
プリンタ１００では、図３に示すように、除電装置４０が備える除電部材は感光体２１表面に接触するローラ部材である除電ローラ４１である。直流電圧に交流電圧を重畳させた除電電圧を印加する除電部材で感光体２１表面を帯電させるようにして、感光体２１表面の除電を行う除電装置４０で、除電部材としてローラ部材を用いることにより、非接触のチャージャを用いる構成に比べて、全体の構成をコンパクトに設計することができ、オゾン発生量を抑制することができる。
また、プリンタ１００では、図３に示すように、クリーニング装置３０に対して感光体２１の表面移動方向下流側で帯電ニップＮ２が形成するように構成する。この構成により、転写残トナーの除去が成され感光体２１表面を除電装置４０で除電するため転写残トナーにより除電が妨げられることがなく、効率良く除電を行うことができる。
また、プリンタ１００では、図３に示すように、帯電手段としてスコロトロン方式の帯電チャージャ１７を用いている。本発明者らが、帯電手段としてスコロトロン方式の帯電チャージャ１７を用いたところ、帯電前に感光体２１表面にマイナス極性に帯電した箇所があり電位差が生じていても、均一に帯電できることが確認された。
【００４０】
スコロトロン方式の帯電方法は帯電ローラ方式の帯電方法に比べて帯電能力が高い。これは、両帯電方式の構成が異なる為であり、スコロトロン方式はスコロトロン内でプラズマ（イオンや電子）を生成しグリッド電圧と感光体表面電位との差によって帯電をする為、プラズマ（イオンや電子）の生成量が十分あり帯電効率が良い。一方、帯電ローラ方式は帯電ローラ表面と感光体との電位差で放電を起こして帯電しており、帯電ニップ突入前の感光体表面電位に差が有る場合は帯電後にもその影響を起こしやすく（帯電能力が低い）なっている。その為、大きい電位差を持った時は、帯電ローラは均一帯電しにくくなる。
【００４１】
〔変形例１〕
実施形態では、除電装置４０の除電部材としてローラ部材を用いる構成について説明したが、除電部材としてはローラ部材に限るものではない。以下、変形例１として、除電部材として非接触のチャージャを用いた構成について説明する。
図４は、変形例１におけるプロセスカートリッジ１０１周辺の概略説明図である。図３を用いて説明した構成と比較して、除電部材が除電部材が除電チャージャ４４である点でのみ異なり、他の点は上述した実施形態と共通する。すなわち、図１を用いて説明した実施形態１と同様のタイミングで転写電圧及び除電電圧を印加するように制御する。これにより、実施形態１と同様に、転写画像品質を維持しつつ、常に除電電圧を印加するものに比べて消費電力を抑制し、省エネルギー化を実現することができる。
変形例１の除電チャージャ４４は、グリッド部分に直流電圧に交流電圧も重畳することにより、感光体２１表面上のプラス極性の電位も除電することができる。
【００４２】
〔変形例２〕
次に、二つ目の変形例（以下、変形例２と呼ぶ）として、除電部材として感光体２１に接触するブラシ部材を用いた構成について説明する。
図７は、変形例２におけるプロセスカートリッジ１０１周辺の概略説明図である。図３を用いて説明した構成と比較して、除電部材がブラシ部材としての除電ブラシ４５である点でのみ異なり、他の点は上述した実施形態と共通する。すなわち、図１を用いて説明した実施形態１と同様のタイミングで転写電圧及び除電電圧を印加するように制御する。これにより、実施形態１と同様に、転写画像品質を維持しつつ、常に除電電圧を印加するものに比べて消費電力を抑制し、省エネルギー化を実現することができる。
変形例２の除電ブラシ４５は、回転軸に対して直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより、感光体２１表面上のプラス極性の電位も除電することができる。
このように、除電装置４０に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加された除電ブラシ４５を用いることにより、スコロトロン方式の除電チャージャを用いる構成に比べて全体の構成をよりコンパクトに設計することが可能とある。スコロトロン方式ではケースとワイヤー間でのリークを抑制するためにワイヤーに印加するバイアスに応じたギャップが必要となる。さらに、スコロトロン方式ではワイヤークリーニングの機構も必要となり、スコロトロンを採用することにより、全体としてある程度の大きさが必要になる。一方、スコロトロン方式の代わりに除電ブラシを用いたブラシ方式の除電部材とすることによって全体の構成をコンパクトに設計することが可能となる。
また、除電ブラシ４５の抵抗を１０×１０４〜１０×１０１０［Ω］に設定することにより、除電ブラシ４５を安定して帯電させることが出来る。
【００４３】
〔変形例３〕
次に、三つ目の変形例（以下、変形例３と呼ぶ）として、除電部材として感光体２１にトレーリング方向に接触するブレード部材を用いた構成について説明する。
図８は、変形例３におけるプロセスカートリッジ１０１周辺の概略説明図である。図３を用いて説明した構成と比較して、除電部材がブレード部材としての除電ブレード４６である点でのみ異なり、他の点は上述した実施形態と共通する。すなわち、図１を用いて説明した実施形態１と同様のタイミングで転写電圧及び除電電圧を印加するように制御する。これにより、実施形態１と同様に、転写画像品質を維持しつつ、常に除電電圧を印加するものに比べて消費電力を抑制し、省エネルギー化を実現することができる。
変形例３の除電ブレード４６は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより、感光体２１表面上のプラス極性の電位も除電することができる。
このように、除電装置４０に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加された除電ブレード４６を用いることにより、全体の構成をよりコンパクトに設計することが可能とある。また、除電ブレード４６の抵抗を１０×１０４〜１０×１０１０［Ω］に設定することにより除電ブレード４６を安定して帯電させることが出来る。
【００４４】
〔変形例４〕
次に、四つ目の変形例（以下、変形例４と呼ぶ）として、除電部材として感光体２１に接触する磁性粒子から形成される磁気ブラシを用いた構成について説明する。
図９は、変形例４におけるプロセスカートリッジ１０１周辺の概略説明図である。図３を用いて説明した構成と比較して、除電部材が磁気ブラシローラとしての除電磁気ブラシローラ４７である点でのみ異なり、他の点は上述した実施形態と共通する。すなわち、図１を用いて説明した実施形態１と同様のタイミングで転写電圧及び除電電圧を印加するように制御する。これにより、実施形態１と同様に、転写画像品質を維持しつつ、常に除電電圧を印加するものに比べて消費電力を抑制し、省エネルギー化を実現することができる。
除電磁気ブラシローラ４７は、図７に示すように、導電性の電極スリーブ４７ａの内部に固定のマグネット部材４７ｂを配置している。そして、マグネット部材４７ｂの磁気拘束力によって磁性粒子４７ｃを電極スリーブ４７ａの表面に保持し、磁気ブラシを形成している。除電磁気ブラシローラ４７では、除電電源４２からの電圧を電極スリーブ４７ａに印加することにより、その表面に保持される磁性粒子４７ｃによって形成される磁気ブラシに除電電圧を印加することが出来る。また、磁性粒子４７ｃと感光体２１との接触幅を適正にするため、電極スリーブ４７ａと感光体２１とのギャップは適正に設定されており、例えば、０．４［ｍｍ］程度のギャップ幅で使用すると良い。
変形例４の除電磁気ブラシローラ４７は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することにより、感光体２１表面上のプラス極性の電位も除電することができる。
このように、除電装置４０に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加された除電磁気ブラシローラ４７を用いることにより、全体の構成をよりコンパクトに設計することが可能とある。
なお、変形例４の現像装置１０はトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像装置である。変形例４では、電極スリーブ４７ａに磁気拘束力で保持されている磁性粒子４７ｃは、感光体２１との摺擦力及び遠心力が磁気拘束力に勝った場合に感光体２１上に付着してしまう。感光体２１上に付着した磁性粒子４７ｃは主に感光体２１に現像ローラ１３が対向する現像領域で現像装置１０回収される。このとき、現像に使用している磁性キャリアと磁性粒子４７ｃとが異なる場合、部分的な現像能力の変動やキャリア付着による白抜けといった画像不良が発生する。そこで、除電磁気ブラシローラ４７に使用する磁性粒子４７ｃを現像装置１０で使用する二成分現像剤に含まれる磁性キャリアと同一のものを使用する事で上述した画像不良の発生を防止することが出来る。
【００４５】
変形例２、３及び４の除電部材は接触型の除電部材であり、放電を利用しない注入帯電方式であるため帯電効率が良い。このため、変形例２、３及び４のように、除電部材として接触型の除電部材を用いるものであれば、除電電圧として直流電圧のみを印加する構成であってもネガ残像の発生を抑制することが可能となる。
このように、接触型の除電部材であれば除電電圧として直流電圧を用いることが出来るが、直流電圧に交流電圧を重畳した除電電圧を用いることにより、その振動電界で繰り返し帯電を受ける状態となるため、より均一な帯電が可能となり、除電効率を向上させることが出来る。
【００４６】
上述した実施形態、変形例１、２、３、及び４の何れの場合でも、ネガ残像はハーフトーン画像のときに発生する。これは、ハーフトーン画像を作像する場合、感光体２１上に残っている前回画像の履歴から生じる微小の電位差でも濃度の差として見えやすくなる為である。よって、ハーフトーン画像を書き込む部分以外の感光体２１上の領域が除電ニップＮ２を通過するタイミングでは除電装置４０を作動させなくても画像上の不具合は発生しない。
【００４７】
プリンタ１００の潜像形成手段である光書込ユニット９は入力された画像情報に基づいて潜像担持体である感光体２１上に潜像形成部Ｌｐで静電潜像を形成するものである。除電電圧制御部４３としては、光書込ユニット９に用いられる前の画像情報を識別する画像情報識別手段を備えていても良い。そして、除電部である除電ニップＮ２を通過する感光体２１表面が、除電ニップ２１を通過後に潜像形成部Ｌｐを通過するときに形成される静電潜像の基となる画像情報がハーフトーン画像であることを画像情報識別手段が識別した場合のみに、除電ニップＮ２での除電動作を行うように制御する。すなわち、除電ニップＮ２を通過している感光体２１の表面が感光体２１の表面移動によって潜像形成部Ｌｐに到達したときに形成される潜像がハーフトーン画像以外の場合は、除電装置４０は除電ニップＮ２での除電動作を停止する。このように、ハーフトーン画像を書き込む部分が除電ニップＮ２を通過するタイミング以外では除電装置を作動させない事により、除電装置４０の稼動時間をさらに短縮することが出来る。このため、除電装置４０での消費電力を抑制することが出来、また、オゾンの発生量も抑制することが出来る。
【００４８】
以上、本実施形態によれば、転写手段である転写装置１１０の転写電圧制御手段である転写電圧制御部１１２は、潜像形成部Ｌｐで潜像が形成された潜像担持体である感光体２１表面上の潜像形成領域Ａｉの前端である潜像領域前端Ｉｓが転写部である転写ニップＮ１の入口に到達する以前に転写部材である一次転写ローラ１１への転写電圧の印加を開始し、潜像形成領域Ａｉの後端である潜像領域後端Ｉｅが転写ニップＮ１の出口を通過した後に一次転写ローラ１１への転写電圧の印加を停止するように転写電圧印加電源としての転写電源１１１を制御しているので、潜像形成領域Ａｉが転写ニップＮ１を通過している間は、転写電圧を印加するため、他のタイミングで転写電圧の印加を停止していても、感光体２１上に形成されたトナー像は転写体である中間転写ベルト１に転写が成される。そして、除電手段である除電装置４０は、転写電源１１１が一次転写ローラ１１に転写電圧を印加している間に転写ニップＮ１を通過した感光体２１表面上の転写電圧印加領域Ａｖの前端である電圧印加時出口部Ｖ１が除電部である除電ニップＮ２に到達する以前に除電動作を開始し、転写電圧印加領域Ａｖの後端である電圧停止時入口部Ｖｅが除電ニップＮ２を通過した後に除電動作を停止する。このため、他のタイミングで除電動作を停止しても転写ニップＮ１で感光体２１がプラス極性に帯電したことに起因するネガ残像の発生を防止することができる。また、転写電圧印加領域Ａｖの後端である電圧停止時入口部Ｖｅが除電ニップＮ２を通過した後は除電動作を停止するため、除電動作を停止するタイミングを設定することができる。これにより、ネガ残像の発生を防止することによって画像品質を維持することができ、除電動作を停止するタイミングがあるため、常に除電動作を行うものに比べて消費電力を抑制し、省エネルギー化を実現することができる。
また、帯電手段である帯電チャージャ１７は感光体２１表面をマイナス極性に帯電させ、現像手段である現像装置１０が感光体２１上の静電潜像に供給するトナーの所定の極性はマイナス極性であり、転写電源１１１は一次転写ローラ１１にプラス極性の転写電圧を印加する構成で、感光体２１表面のプラス極性の電位も除電できる除電装置４０を備えることにより、感光体２１表面上の帯電チャージャ１７によるマイナス極性の電位のみでなく、転写ニップＮ１でプラス極性の転写電圧によるプラス極性の電位を除電可能となる。
また、感光体２１として、電荷発生層上に電荷輸送層及び架橋型電荷輸送層を順次積層した構成をし、架橋型電荷輸送層が少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成されるものを用いることにより、クラックや膜剥がれが発生せず、且つ耐摩耗性、耐傷性が高く、合わせて良好な電気特性を有する、高耐久、高性能な感光体２１となり、良好な画像を長期にわたって提供することができる。
また、帯電手段として、スコロトロン方式の帯電チャージャ１７を備える帯電装置を用いることにより、感光体２１の表面をより均一に帯電することができた。
また、感光体２１表面の転写残トナーを除去するクリーニング手段である感光体クリーニング装置３０を転写ニップＮ１と帯電チャージャ１７との間の感光体２１表面と対向する位置に設け、除電ニップＮ２が、感光体クリーニング装置３０と帯電チャージャ１７との間の感光体２１表面上となるように構成することにより、転写残トナーの除去が成され感光体２１表面を除電装置４０で除電するため転写残トナーにより除電が妨げられることがなく、効率良く除電を行うことができる。
また、除電装置４０は、感光体２１表面と対向する除電部材としての除電ローラ４１と、除電ローラ４１に対して直流電圧に交流電圧を重畳させた除電電圧を印加する除電電圧印加電源としての除電電源４２と、除電電源４２の除電ローラ４１に対する除電電圧の印加を制御する除電電圧制御手段としての除電電圧制御部４３とを備え、感光体２１表面の除電ローラ４１と対向する除電ニップＮ２が除電部であり、除電電圧制御部４３は、除電動作を開始するときには除電ローラ４１に除電電圧を印加し、除電動作を停止するときには除電ローラ４１への除電電圧の印加を停止するように除電電源４２を制御することにより、除電装置４０による感光体２１表面に対する除電動作を制御することができる。
また、除電部材としてローラ部材からなる除電ローラ４１を用いることにより、非接触のチャージャを用いる構成に比べて、全体の構成をコンパクトに設計することができ、オゾン発生量を抑制することができる。
また、除電部材として、感光体２１表面に対し、非接触で対向するスコロトロン部材からなる除電チャージャ４４に直流電圧に交流電圧を重畳させた除電電圧を印加させる構成であっても、プラス極性に帯電した感光体２１表面の除電を行うことができ、ネガ残像を防止することによって、画像品質を維持することができる。
また、感光体２１と、現像装置１０と、感光体クリーニング装置３０と、帯電チャージャ１７などを一体的に支持して形成し、画像形成装置であるプリンタ１００に対して脱着可能なプロセスカートリッジ１０１とする。このようなプロセスカートリッジの形態をとることで、ユーザー交換が簡易的に行う事が可能になる。また、プロセスカートリッジを交換する事により劣化（感光体の磨耗，現像剤の劣化，クリーニングブレードの磨耗等による画像劣化）した画像が初期と同等の状態に戻す事が可能になる。
また、変形例２のように、除電部材として潜像担持体である感光体２１表面に接触するブラシ部材である除電ブラシ４５を用いることにより、全体の構成をよりコンパクトに設計することが可能とある。
また、変形例３のように、除電部材として潜像担持体である感光体２１表面にトレーリング方向に接触するブレード部材である除電ブレード４６を用いることにより、全体の構成をよりコンパクトに設計することが可能とある。
また、変形例４のように、除電部材として磁性粒子４７ｃから形成される磁気ブラシを潜像担持体である感光体２１表面に接触させる磁気ブラシローラである除電磁気ブラシローラ４７を用いることにより、全体の構成をよりコンパクトに設計することが可能とある。
また、変形例４の現像手段である現像装置１０はトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像装置であり、磁気ブラシを形成する磁性粒子４７ｃが二成分現像剤の磁性キャリアと同一のものであることにより、磁性粒子４７ｃが現像装置１０内に混入することで画像不良が発生することを防止できる。
また、変形例２のように、除電手段として、潜像担持体である感光体２１表面と接触する除電部材である除電ブラシ４５を用いることにより、放電を利用しない注入帯電方式であるため帯電効率が良いため、除電電源４２が印加する除電電圧として直流電圧を用いることが出来る。
また、潜像形成手段である光書込ユニット９は入力された画像情報に基づいて潜像担持体である感光体２１上に潜像形成部Ｌｐで静電潜像を形成するものであり、光書込ユニット９に用いられる前の画像情報を識別する画像情報識別手段を除電電圧制御部４３が備え、除電ニップＮ２を通過する感光体２１表面が、除電ニップＮ２を通過後に潜像形成部Ｌｐを通過するときに形成される静電潜像の基となる画像情報が、ハーフトーン画像であることを画像情報識別手段が識別した場合のみに、除電手段である除電装置４０が除電ニップＮ２での除電動作を行う。すなわち、除電ニップＮ２を通過する感光体２１表面がその後潜像形成部Ｌｐを通過するときに形成される静電潜像の基となる画像上方がハーフトーン画像以外の場合は、除電装置４０が除電ニップＮ２での除電動作を停止させる。このため、除電装置４０の稼働時間短縮させることができ、除電装置４０での消費電力を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】潜像形成部での画像信号の有無に対する、転写電圧と除電電圧とのＯＮ／ＯＦＦ切り替えのタイミングチャート。
【図２】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】実施形態に係るプロセスカートリッジ周辺の概略説明図。
【図４】変形例１に係るプロセスカートリッジ周辺の概略説明図。
【図５】非画像部がプラス極性に帯電した潜像担持体表面上を除電ランプによって除電した場合の潜像担持体表面の電位の変化の説明図、（ａ）は転写後、（ｂ）は除電後、（ｃ）は帯電後。
【図６】非画像部がプラス極性に帯電した潜像担持体表面上を、除電チャージャを用いて除電した場合の潜像担持体表面の電位の変化の説明図、（ａ）は転写後、（ｂ）は除電後、（ｃ）は帯電後。
【図７】変形例２に係るプロセスカートリッジ周辺の概略説明図。
【図８】変形例３に係るプロセスカートリッジ周辺の概略説明図。
【図９】変形例４に係るプロセスカートリッジ周辺の概略説明図。
【符号の説明】
【００５０】
１      中間転写ベルト
２      トナーボトル
３      排紙ローラ
４      定着装置
５      二次転写ローラ
６      レジストローラ
７      給紙コロ
８      給紙カセット
９      光書込ユニット
１０    現像装置
１１    一次転写ローラ
１２    中間転写体クリーニング装置
１７    帯電チャージャ
２１    感光体
３０    感光体クリーニング装置
３３    クリーニングブレード
４０    除電装置
４１    除電ローラ
４２    除電電源
４３    除電電圧制御部
１００  プリンタ
１０１  プロセスカートリッジ
１１０  転写装置
１１１  転写電源
１１２  転写電圧制御部
【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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【図９】
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