(57)【要約】【課題】帯電ブラシローラ４Ｙや感光体３Ｙの駆動源の小型化による低コスト化を図りつつ、帯電ブラシローラ４Ｙからのトナーの吐き出しを良好に促すことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電ブラシローラ４Ｙと感光体３Ｙとを互いの当接部（帯電ニップ）で順方向（同方向）に表面移動させるようにした。そして、感光体３Ｙ及び帯電ブラシローラ４Ｙの駆動を制御する図示しない制御部として、帯電ブラシローラ４Ｙの表面移動速度を感光体３Ｙの表面移動速度で除算した値である帯電ニップ線速比を経時的に低下させる線速比低下制御を所定のタイミングで実施するもの、を用いた。かかる構成では、上記駆動源として小型のものを用いて低コスト化を図ることができる。また、線速比低下制御の実施により、帯電ブラシローラ４Ｙからのトナーの吐き出しを良好に促すことができる。【選択図】図３
2008090277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自らの無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像担持体に当接させた自らの表面を当接部で該潜像担持体の表面と同方向に移動させるように無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材と、該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、該潜像担持体及び該帯電部材の駆動を制御する駆動制御手段とを備える画像形成装置において、
上記駆動制御手段として、上記帯電部材の表面移動速度を上記潜像担持体の表面移動速度で除算した値である帯電ニップ線速比を低下させる線速比低下制御を所定のタイミングで実施するもの、を用いた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、
上記駆動制御手段として、上記線速比低下制御で上記帯電ニップ線速比を経時的に低下させていくもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記駆動制御手段として、上記線速比低下制御にて上記帯電部材の表面移動速度を上記潜像担持体の表面移動速度よりも遅くするもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記駆動制御手段として、上記線速比低下制御にて上記帯電ニップ線速比を０．５以下にするもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れかの画像形成装置において、
上記駆動制御手段として、上記線速比低下制御にて上記帯電部材の表面の無端移動を１周以上行わせるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体や上記帯電部材の表面移動方向における上記当接部の長さを１［ｍｍ］以上、５［ｍｍ］以下にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項２乃至６の何れかの画像形成装置において、
上記帯電バイアス供給手段として、上記線速比低下制御の実施中に、少なくとも上記トナーの正規帯電極性とは逆極性の直流電圧を上記帯電部材に供給するもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項２乃至７の何れかの画像形成装置において、
上記駆動制御手段として、上記潜像担持体及び帯電部材の駆動を停止させる際と、駆動を開始する際とのうち、少なくとも何れか一方のタイミングで上記線速比低下制御を実施するもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかの画像形成装置において、
上記帯電部材として、回転軸部材の表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維における先端側を上記潜像担持体に接触させる帯電ブラシローラを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体として、表面摩擦係数が０．１５以上、０．５以下であるもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電バイアスを供給している帯電部材の表面を潜像担持体に当接させながら無端移動させて、潜像担持体の表面を一様帯電せしめる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、次のようなプロセスで画像を形成する。即ち、まず、帯電装置によって一様帯電せしめた感光体等の潜像担持体に対して露光走査などを施して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によって現像する。次いで、現像によって得られたトナー像を、潜像担持体上から転写紙等の記録体に直接転写するか、あるいは中間転写体を介して記録部材に転写する。
【０００３】
帯電装置としては、潜像担持体との当接によって帯電ニップを形成している帯電ローラや帯電ブラシローラなどの帯電部材に帯電バイアスを供給して、潜像担持体を一様帯電せしめるものが知られている。このような帯電装置を用いる画像形成装置においては、転写工程を経た後の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを、潜像担持体の表面移動に伴って帯電ニップまで搬送して帯電部材に付着させることがある。かかる付着によって帯電部材上に転写残トナーを蓄積させていくと、やがて潜像担持体の局所的な帯電不良による画質劣化が発生してしまう。
【０００４】
一方、特許文献１には、帯電部材たる帯電ローラを帯電ニップで潜像担持体の表面移動方向と逆方向に表面移動させるように回転させながら潜像担持体を一様帯電せしめる構成において、次のような制御を行う画像形成装置が記載されている。即ち、プリント動作を開始した後、画像形成を開始する前のタイミングで、帯電ローラを画像形成時よりも速い速度で回転させる制御である。特許文献１によれば、かかる制御を行うことで、帯電ローラ上に蓄積した転写残トナーの潜像担持体への吐き出し効率を向上させることができるとしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２２０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この画像形成装置において、帯電ローラの回転速度を速めることで帯電ローラからのトナーの吐き出し効率を向上させることができた理由は、次のように考えられる。即ち、この画像形成装置では、図１に示すように、帯電ローラ２０１の帯電ニップにおける表面移動方向が潜像担持体たる感光体２０２の表面移動方向とは逆のカウンター方向になっている。そして、帯電ローラ２０１についての帯電ニップ入口が図中のニップ右端である点Ｐ１の位置になっている。帯電ローラ２０１上に付着しているトナーＴは、点Ｐ１を経て帯電ニップ内に進入しようとするが、このとき、帯電ローラ２０１とは逆方向に表面移動する感光体２０２によって掻き取り方向への力が加えられる。これにより、特許文献１に記載の画像形成装置では、帯電ローラ２０２から吐き出しが主に点Ｐ１の位置で行われる。そして、点Ｐ１の位置で帯電ローラ２０１から吐き出されたトナーＴは、帯電ニップに進入することなく、感光体２０２の表面移動に伴って現像装置２０５内に回収される。かかる構成において、帯電ローラ２０１の回転速度を速めると、帯電ローラ２０１と感光体２０２との線速差が大きくなって点Ｐ１の位置におけるトナーの掻き取り力が大きくなるため、帯電ローラ２０１からのトナーＴの吐き出し効率が向上すると考えられる。
【０００７】
しかしながら、このようなカウンター方向の構成では、帯電ローラ２０１と感光体２０２とを帯電ニップで互いに順方向に表面移動させる構成に比べて、帯電ローラ２０１や感光体２０２の駆動源の駆動トルクを高めてしまう。このため、駆動源として、順方向の構成に比べて大型のものを使用せざるを得ず、コストアップを引き起こしてしまう。
【０００８】
よって、低コスト化の観点からすれば、順方向の構成を採用することが望ましい。ところが、本発明者らは実験により、順方向の構成では、帯電ローラ２０１の回転速度を速めても、帯電ローラ２０１からのトナー吐き出し効率を有効に向上させることができないことを見出した。順方向では、帯電ローラ２０１上のトナーに対して感光体２０２の表面移動による掻き取り力が付与されないからだと考えられる。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、帯電部材や潜像担持体の駆動源の小型化による低コスト化を図りつつ、帯電部材からのトナーの吐き出しを良好に促す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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、自らの無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、該潜像担持体に当接させた自らの表面を当接部で該潜像担持体の表面と同方向に移動させるように無端移動せしめながら、該潜像担持体の表面を一様帯電せしめる帯電部材と、該帯電部材に帯電バイアスを供給する帯電バイアス供給手段と、該潜像担持体及び該帯電部材の駆動を制御する駆動制御手段とを備える画像形成装置において、上記駆動制御手段として、上記帯電部材の表面移動速度を上記潜像担持体の表面移動速度で除算した値である帯電ニップ線速比を低下させる線速比低下制御を所定のタイミングで実施するもの、を用いた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、上記駆動制御手段として、上記線速比低下制御で上記帯電ニップ線速比を経時的に低下させていくもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記駆動制御手段として、上記線速比低下制御にて上記帯電部材の表面移動速度を上記潜像担持体の表面移動速度よりも遅くするもの、を用い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３の画像形成装置において、上記駆動制御手段として、上記線速比低下制御にて上記帯電ニップ線速比を０．５以下にするもの、を用いた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２乃至４の何れかの画像形成装置において、上記駆動制御手段として、上記線速比低下制御にて上記帯電部材の表面の無端移動を１周以上行わせるもの、を用い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２乃至５の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体や上記帯電部材の表面移動方向における上記当接部の長さを１［ｍｍ］以上、５［ｍｍ］以下にした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２乃至６の何れかの画像形成装置において、上記帯電バイアス供給手段として、上記線速比低下制御の実施中に、少なくとも上記トナーの正規帯電極性とは逆極性の直流電圧を上記帯電部材に供給するもの、を用いた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２乃至７の何れかの画像形成装置において、上記駆動制御手段として、上記潜像担持体及び帯電部材の駆動を停止させる際と、駆動を開始する際とのうち、少なくとも何れか一方のタイミングで上記線速比低下制御を実施するもの、を用いた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乃至８の何れかの画像形成装置において、上記帯電部材として、回転軸部材の表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維における先端側を上記潜像担持体に接触させる帯電ブラシローラを用いた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１乃至９の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体として、表面摩擦係数が０．１５以上、０．５以下であるもの、を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
これらの発明においては、帯電部材と潜像担持体とを互いの当接部（帯電ニップ）で順方向（同方向）に表面移動させることで、カウンター方向に表面移動させる構成に比べて、帯電部材や潜像担持体の駆動源として小型のものを用いて低コスト化を図ることができる。
また、後述する実験で明らかになったように、所定のタイミングで帯電ニップ線速比（帯電部材線速／潜像担持体線速）を低下させることで、帯電部材からのトナーの吐き出しを良好に促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図２は、本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー，マゼンダ，シアン，ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）の各色のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、光書込ユニット５０、レジストローラ対５４、転写ユニット６０等も備えている。各符号の末尾に付された添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれイエロー，マゼンダ，シアン，ブラック用の部材であることを示す。
【００１３】
潜像形成手段たる光書込ユニット５０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する４つのレーザーダイオードからなる光源、正六面体のポリゴンミラー、これを回転駆動するためのポリゴンモータ、ｆθレンズ、レンズ、反射ミラー等を有している。レーザーダイオードから射出されたレーザー光Ｌは、ポリゴンミラーの何れか１つの面で反射してポリゴンミラーの回転に伴って偏向せしめられながら、後述する４つの感光体のうちの何れかに到達する。４つのレーザーダイオードからそれぞれ射出されるレーザー光Ｌにより、４つの感光体の表面がそれぞれ光走査される。
【００１４】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、これらにそれぞれ個別に対応する現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどを有している。感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調されたレーザー光Ｌを発する光書込ユニット５０により、暗中にて光走査されて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像を担持する。
【００１５】
図３は、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙを転写ユニット（図２の６０）の中間転写ベルト６１とともに示す拡大構成図である。同図において、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙは、感光体３Ｙ、帯電ブラシローラ４Ｙ、図示しない除電ランプ、現像手段たる現像装置４０Ｙ等を、１つのユニットとして共通のユニットケーシング（保持体）に保持させて、プリンタ本体に対して着脱可能にしたものである。
【００１６】
被帯電体であり且つ潜像担持体であるＹ用の感光体３Ｙは、アルミニウム素管からなる導電性基体の表面に、負帯電性の有機光光導電物質（ＯＰＣ）からなる感光層が被覆された直径２４［ｍｍ］程度のドラムであり、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。これにより、感光体３Ｙの表面は、後述する１次転写ニップ（中間転写ベルト６１との当接位置）、クリーニング位置（クリーニングブレード２１Ｙとの当接位置）、帯電ニップ（帯電ブラシローラ４Ｙとの当接位置）、光書込位置、現像領域を順次通過する。
【００１７】
帯電部材としての帯電ブラシローラ４Ｙは、図示しない軸受けによって回転可能に受けられる金属製の回転軸部材５Ｙと、これの表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維６Ｙとを有している。そして、回転軸部材５Ｙを中心にして図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されながら、それぞれの植毛繊維６Ｙの先端側を感光体３Ｙに摺擦させる。金属製の回転軸部材５Ｙには、図示しない電源や配線等からなる帯電バイアス供給装置が接続されており、これによって帯電バイアスが印加される。帯電ブラシローラ４Ｙの複数の植毛繊維６Ｙからなるブラシと、感光体３Ｙとが当接する帯電ニップやその近傍では、各植毛繊維６Ｙと感光体３Ｙとの間に放電が発生して、感光体３Ｙの表面を例えば負極性に一様帯電せしめる。本プリンタでは、図示のように、感光体３Ｙに当接させた帯電ブラシローラ４Ｙの表面を当接部である帯電ニップで感光体３Ｙの表面と同方向（順方向）に移動させている。かかる構成では、帯電ブラシローラ４Ｙを帯電ニップで感光体３Ｙに対してカウンター方向に表面移動させる構成に比べて、帯電ブラシローラや感光体３Ｙの駆動モータとして小型のものを用いて低コスト化を図ることができる。
【００１８】
本プリンタでは、帯電ブラシローラ４Ｙ、これを回転自在に支持する図示しない軸受けなどにより、感光体３Ｙの周面を一様帯電せしめる帯電装置が構成されている。
【００１９】
帯電ニップで一様帯電せしめられたＹ用の感光体３Ｙの表面には、上述した光書込ユニット（５０）による光走査でＹ用の静電潜像が形成され、この静電潜像はＹ用の現像装置４０ＹによってＹトナー像に現像される。
【００２０】
Ｙ用の現像装置４０Ｙは、ケーシング４１Ｙに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ローラ４２Ｙを有している。この現像ローラ４２Ｙは、その長手方向の両端からそれぞれ突出している軸が図示しない軸受けによってそれぞれ回転自在に支持されている。ケーシング４１Ｙには、Ｙトナーが内包されており、回転駆動されるアジテータ４３Ｙによって図中右側から左側へと搬送される。アジテータ４３Ｙの図中左側方には、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されるトナー供給ローラ４４Ｙが配設されている。このトナー供給ローラ４４Ｙのローラ部はスポンジ等の弾性発泡体からなり、アジテータ４３Ｙから送られてくるＹトナーを良好に捕捉する。このようにして捕捉されたＹトナーは、トナー供給ローラ４４Ｙと現像ローラ４２Ｙとの当接部で現像ローラ４２Ｙに供給される。そして、現像剤担持体たる現像ローラ４２Ｙ内の表面に担持されたＹトナーは、現像ローラ４２Ｙの図中反時計回り方向の回転駆動に伴って規制ブレード４５Ｙとの接触位置を通過する際にその層厚が規制されたり、摩擦帯電が促されたりした後、感光体３Ｙと対向する現像領域に搬送される。
【００２１】
この現像領域では、図示しない電源から出力される負極性の現像バイアスが印加される現像ローラ４２Ｙと、感光体３Ｙの静電潜像との間に、負極性のＹトナーを現像ローラ４２Ｙ側から潜像側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像ローラ４２Ｙと感光体３Ｙの一様帯電箇所（地肌部）との間に、負極性のＹトナーを地肌部側から現像ローラ４２Ｙ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。現像ローラ４２Ｙ上のＹトナーは、現像ポテンシャルの作用によって現像ローラ４２Ｙ上から離脱して感光体３Ｙの静電潜像上に転移する。この転移により、感光体３Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。
【００２２】
なお、本プリンタでは、現像剤としてＹトナーを主成分とする一成分現像剤を用いる一成分現像方式を現像装置４０Ｙに採用しているが、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いる二成分現像方式を採用してもよい。
【００２３】
現像領域で現像されたＹトナー像は、感光体３Ｙの回転に伴って感光体３Ｙと中間転写ベルト６１とが当接するＹ用の１次転写ニップまで搬送され、ここで中間転写ベルト６１上に中間転写される。この１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面には、中間転写ベルト６１上に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、クリーニングブレード２１Ｙを感光体３Ｙに当接させているドラムクリーニング装置２０Ｙによって感光体３Ｙ表面から除去される。そして、ドラムクリーニング装置２０Ｙで回転駆動される回収スクリュウ２２Ｙの回転に伴って図紙面に直交する方向に搬送されながら、ドラムクリーニング装置２０Ｙ外に排出される。排出された転写残トナーは、図示しない廃トナーボトル内に収容される。
【００２４】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙについて説明してきたが、他色用のプロセスユニット１Ｍ，Ｃ，ＫはＹ用のプロセスユニット１Ｙと同様の構成になっているので説明を省略する。
【００２５】
先に示した図２において、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、無端状の中間転写ベルト６１を、複数の張架ローラによって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。複数の張架ローラとは、具体的には、従動ローラ６２、駆動ローラ６３、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等のことである。
【００２６】
従動ローラ６２、１次転写バイアスローラ６６Ｙ〜Ｋ、駆動ローラ６３は、何れも中間転写ベルト６１の裏面（ループ内周面）に接触している。そして、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧されて、中間転写ベルト６１を挟み込んでいる。これにより、４つの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト６１のおもて面とがベルト移動方向において所定の長さで接触するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの１次転写ニップが形成されている。
【００２７】
４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金には、それぞれ図示しない転写バイアス電源によって定電流制御される１次転写バイアスが印加されている。これにより、４つの１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介して中間転写ベルト６１の裏面に転写電荷が付与され、各１次転写ニップにおいて中間転写ベルト６１と感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、本プリンタにおいては、１次転写手段として１次転写バイアスローラ６６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを用いてもよい。また、転写チャージャーなどを用いてもよい。
【００２８】
各色の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、各色の１次転写ニップで中間転写ベルト６１上に重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト６１上には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２９】
中間転写ベルト６１における駆動ローラ６３に対する掛け回し箇所には、２次転写バイアスローラ６７がベルトおもて面側から当接しており、これによって２次転写ニップが形成されている。この２次転写バイアスローラ６７には、図示しない電源や配線からなる電圧印加手段によって２次転写バイアスが印加されている。これにより、２次転写バイアスローラ６７と接地された２次転写ニップ裏側ローラ６４との間に２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト６１上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。
【００３０】
本プリンタは、図示しない給紙カセットを備えており、その中に記録紙Ｐを複数枚重ねた記録紙束の状態で収容している。そして、一番上の記録紙Ｐを所定のタイミングで給紙路に送り出す。送り出された記録紙Ｐは、給紙路の末端に配設されたレジストローラ対５４のレジストニップ内に挟み込まれる。
【００３１】
レジストローラ対５４は、給紙カセットから送られてきた記録紙Ｐをレジストニップに挟み込むために両ローラを回転駆動させているが、記録紙Ｐの先端を挟み込むとすぐに両ローラの回転駆動を停止させる。そして、記録紙Ｐを中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに向けて送り出す。２次転写ニップでは、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙Ｐ上に一括２次転写されて、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。
【００３２】
このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップから排出された後、図示しない定着装置に送られてフルカラー画像が定着せしめられる。
【００３３】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６１表面に付着している２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置６８によってベルト表面から除去される。
【００３４】
次に、本発明者らが行った実験について詳述する。
本発明者らは、図２に示した実施形態に係るプリンタと同様の構成の試験機を用意した。そして、この試験機を用いて、帯電ブラシローラからのトナーの吐き出し率を調査する実験を行った。具体的には、まず、Ｋ用の帯電ブラシローラに対するＫトナーの蓄積速度を速める目的で、Ｋ用のプロセスユニット（１Ｋ）からドラムクリーニング装置を取り外して、試験機をクリーナーレス方式とした。かかる構成では、Ｋ用の感光体（３Ｋ）上の転写残トナーがクリーニングされることなく、その全量が帯電ニップに進入するようになる。そして、その後にＫ用の現像装置（４０Ｋ）の現像ローラに回収される。
【００３５】
トナーとしては、平均粒径が８．５［μｍ］に調整された粉砕法によるトナーであって、外添剤を添加したものを用いた。
【００３６】
帯電ブラシローラとしては、直径５［ｍｍ］の回転軸部材上に導電性の植毛繊維（太さ＝２デニール）を２０万本植毛してブラシ状に形成した外径（φ）１１［ｍｍ］のものを使用した。かかる構成の帯電ブラシローラを感光体に当接させて、感光体表面移動方向に２［ｍｍ］の長さ（ニップ幅）の帯電ニップを形成した。
【００３７】
かかる構成におけるＫ用の帯電ブラシローラ（４Ｋ）に対して、−１１００［Ｖ］の直流電圧からなる帯電バイアスを画像形成動作中に供給した。なお、感光体上の転写残トナーには１次転写ニップ内で中間転写ベルトからプラス極性の電荷が付与される。そして、試験機においては、このような電荷の付与により、転写残トナーのほぼ半量が正規極性とは逆のプラス極性に帯電している逆帯電トナーになっている。この逆帯電トナーは、帯電ニップに進入すると、帯電ブラシローラ（４Ｋ）と感光体（３Ｋ）とのうち、よりマイナス側に大きな電位となっている帯電ブラシローラに付着して、そこに蓄積していく。
【００３８】
Ｋ用の感光体（３Ｋ）については、画像形成動作中に１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転駆動した。
【００３９】
かかる構成の試験機により、モノクロのハーフチャート（ハーフトーン階調画像）を１００枚のＡ４用紙に５［％］の画像面積率で連続プリントした。その後、Ｋ用の帯電ブラシローラ（４Ｋ）をＫ用のプロセスユニット（１Ｋ）から取り外してその重量を測定した後、それを再びＫ用のプロセスユニットに装着した。そして、各プロセスユニットや中間転写ベルト６１を駆動しながら、Ｋ用の帯電ブラシローラ（４Ｋ）に対して＋２００［Ｖ］の直流電圧からなる吐き出しバイアスを印加して吐き出し処理を行った。試験機においては、帯電ブラシローラと感光体との間における放電開始電位差は６１０［Ｖ］になっているため、かかる吐き出しバイアスが印加される帯電ブラシローラと感光体との間に放電は発生しない。そして、プラス極性に帯電している逆帯電トナーは、帯電ブラシローラから、プラスの電位がより小さくなっている感光体に吐き出された後、現像装置（４０Ｋ）の現像ローラ（４２Ｋ）に回収される。
【００４０】
吐き出しバイアスの印加を開始してから所定時間経過後に試験機を停止させて、Ｋ用のプロセスユニットから帯電ブラシローラ（４Ｋ）を取り外した。そして、その重量を測定した後、「吐き出し率［％］＝（Ｍ２−Ｍ０）／（Ｍ１−Ｍ０）」という公式により、吐き出し率を求めた。この公式におけるＭ０は、実験開始前における帯電ブラシローラの重量である。また、Ｍ１は、１００枚出力後における帯電ブラシローラの重量である。また、Ｍ２は、吐き出し処理後における帯電ブラシローラの重量である。
【００４１】
１００枚のＡ４用紙にモノクロのハーフチャートを連続プリントしているときには、感光体（３Ｋ）を１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速（表面移動速度）で回転駆動した。また、帯電ブラシローラ（４Ｋ）も、１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速（表面移動速度）で回転駆動した。よって、連続プリント中における帯電ニップ線速比（ブラシ線速Ｖ２／感光体線速Ｖ１）は、１である。
【００４２】
上述の吐き出し処理時には、帯電ニップ線速比を連続プリントのときから変化させた。この変化については、短時間に一気に行った。そして、１００枚プリント終了後に、上述のようにして吐き出し率を測定した。吐き出し処理時における変化後の帯電ニップ線速比としては、６通りを採用し、それぞれの帯電ニップ線速比について、以上のような実験をそれぞれ行った。この結果を次の表１に示す。
【表１】
2008090277.tif 000003
【００４３】
表１において、実験記号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆにおける吐き出し率の結果はそれぞれ、同じ条件での実験を３回繰り返してそれぞれ得られた吐き出し率を平均したものである。実験記号Ａ、Ｂ、Ｃの実験においては、何れも、帯電ブラシローラ４Ｋの線速上昇により、変化後の帯電ニップ線速比を変化前（＝１）よりも大きくしている。また、実験記号Ｄ、Ｅ、Ｆの実験においては、何れも、帯電ブラシローラ４Ｋの線速低下により、変化後の帯電ニップ線速比を変化前よりも低下させている。帯電ブラシローラ４Ｋの線速Ｖ２の変化量絶対値が互いに同じである実験記号Ａと実験記号Ｄとの組合せ、実験記号Ｂと実験記号Ｅとの組合せ、及び、実験記号Ｃと実験記号Ｆとの組合せの何れにおいても、帯電ニップ線速比を増加させる場合（実験記号Ａ、Ｂ、Ｃ）に比べて、帯電ニップ線速比を低下させる場合の方が、より高い吐き出し率になることがわかる。帯電ニップ線速比を低下させると、帯電ブラシローラ４Ｋの植毛繊維が大きく撓んで、毛の側面を良好に感光体表面に接触させるようになるからだと考えられる。
【００４４】
次に、本発明者らは、帯電ニップ線速比を緩やかに（経時的に）変化させる条件で吐き出し率がどのようになるのかを調べるために、実験番号１〜実験番号６までの６通りの実験を行った。
【００４５】
図４は、実験番号１におけるＫ用の感光体（３Ｋ）の線速Ｖ１（表面移動速度）、及びＫ用の帯電ブラシローラ（４Ｋ）の線速Ｖ２（表面移動速度）の経時的変化を示すグラフである。図示のように、実験番号１では、１００枚の連続プリント中において、感光体、帯電ブラシローラをそれぞれ１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動した。そして、先の実験記号Ａと同様に、吐き出し処理の開始時に、帯電ブラシローラの線速Ｖ２を１００［ｍｍ／ｓｅｃ］から１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］まで一気に上昇させた。
【００４６】
図５は、実験番号２におけるＫ用の感光体の線速Ｖ１、及びＫ用の帯電ブラシローラの線速Ｖ２の経時的変化を示すグラフである。図示のように、実験番号２においても、１００枚の連続プリント中には、感光体、帯電ブラシローラをそれぞれ１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動した。但し、吐き出し処理の開始時には、先の実験番号Ｄと同様に、帯電ブラシローラの線速Ｖ２を１００［ｍｍ／ｓｅｃ］から５０［ｍｍ／ｓｅｃ］まで一気に低下させた。
【００４７】
図６は、実験番号３におけるＫ用の感光体の線速Ｖ１、及びＫ用の帯電ブラシローラの線速Ｖ２の経時的変化を示すグラフである。図示のように、実験番号３においても、１００枚の連続プリント中には、感光体、帯電ブラシローラをそれぞれ１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動した。但し、吐き出し処理時においては、帯電ブラシローラの線速Ｖ２を１００［ｍｍ／ｓｅｃ］から１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］まで２秒間かけてゆっくりと上昇させていった。
【００４８】
図７は、実験番号４におけるＫ用の感光体の線速、及びＫ用の帯電ブラシローラの線速の経時的変化を示すグラフである。図示のように、実験番号４においても、１００枚の連続プリント中には、感光体、帯電ブラシローラをそれぞれ１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動した。但し、吐き出し処理時においては、帯電ブラシローラの線速Ｖ２を１００［ｍｍ／ｓｅｃ］から５０［ｍｍ／ｓｅｃ］まで２秒間かけてゆっくりと低下させていった。
【００４９】
図８は、実験番号５におけるＫ用の感光体の線速、及びＫ用の帯電ブラシローラの線速の経時的変化を示すグラフである。図示のように、実験番号５においても、１００枚の連続プリント中には、感光体、帯電ブラシローラをそれぞれ１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動した。但し、吐き出し処理時においては、帯電ブラシローラの線速Ｖ２を１００［ｍｍ／ｓｅｃ］から５０［ｍｍ／ｓｅｃ］まで４秒間かけてゆっくりと低下させていった。
【００５０】
図９は、実験番号６におけるＫ用の感光体の線速、及びＫ用の帯電ブラシローラの線速の経時的変化を示すグラフである。図示のように、実験番号６では、１００枚の連続プリント中において、感光体を１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速Ｖ１で駆動しながら、帯電ブラシローラを１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速Ｖ２で駆動した。そして、吐き出し処理時には、帯電ブラシローラの線速Ｖ２を１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］から１００［ｍｍ／ｓｅｃ］まで２秒間かけてゆっくりと低下させていった。
【００５１】
これら実験番号１〜６の連続プリント時における各線速と帯電ニップ線速比との関係を次の表２に示す。また、吐き出し処理時における各線速と帯電ニップ線速比との関係を次の表３に示す。また、吐き出し率と線速比増減との関係を次の表４に示す。なお、それぞれの吐き出し率は、何れも、同じ条件での実験を３回繰り返して得られたそれぞれの吐き出し率の平均値である。
【表２】
2008090277.tif 000004
【表３】
2008090277.tif 000005
【表４】
2008090277.tif 000006
【００５２】
表４における実験番号１と実験番号２との比較や、実験番号３と実験番号４との比較から、試験機のような帯電ブラシローラを帯電ニップで感光体と同方向（順方向）に表面移動させる構成では、カウンター方向の構成とは異なり、帯電ニップ線速比を低下させた方が、吐き出し率を向上させ得ることがわかる。帯電ブラシローラにおいて、それまで感光体に接触していなかったブラシ先端よりも少しだけ根元側に位置しているブラシ箇所が、帯電ニップ線速比の低下に伴って接触するようになって、そのブラシ箇所に付着していたトナーが吐き出されたためと思われる。
【００５３】
また、各表における実験番号２と実験番号４との比較から、帯電ニップ線速比を短時間のうちに一気に低下させるよりも、ある程度の時間をかけてゆっくりと低下させていった方が、吐き出し率を向上させ得ることがわかる。但し、実験番号４と実験番号５との比較から、低下させる時間をかけすぎると、トナーの吐き出しに長時間を要してしまうことがわかる。実験番号４の結果から、帯電ニップ線速比を２秒間かけて連続的に低下させて２秒後に半減させる条件が、比較的短時間で最も良好なトナー吐き出し率を実現し得ると言える。
【００５４】
また、実験番号６から、プリント時に帯電ブラシローラを感光体よりも速い線速で駆動していても、吐き出し処理時に帯電ニップ線速比を低下させることで、帯電ニップ線速比を増加させる場合に比べて吐き出し率を向上させ得ることもわかる。
【００５５】
なお、実験記号Ａ〜Ｆ、実験番号１〜６の何れにおいても、吐き出しピーク濃度は、帯電ニップ線速比を変化させ始めた後、帯電ブラシローラ４Ｋが１〜２回転するまでの間に得られた。この吐き出しピーク濃度とは、帯電ニップ線速比を変化させ始めた後、感光体をちょうど１周させた時点で装置を停止させ、感光体の周面に付着したトナーを粘着テープに転写して、テープの画像濃度を調べた結果におけるピーク濃度である。
【００５６】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図１０は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御部７０は、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）７０ａ、情報記憶手段たるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）７０ｂ、演算手段たるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）７０ｃなどを有している。そして、ＲＡＭ７０ｃ内に記憶している制御プログラムに基づいて、各種の機器の駆動を制御する。便宜上、同図には示していないが、制御部７０には、図２に示した光書込ユニットの駆動を制御するための書込制御回路、転写ユニット６０、レジストローラ対５４を駆動させるためのレジストモータなども接続されており、制御部７０はプリンタ全体の制御を司っている。
【００５７】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体モータ駆動回路７１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、制御部７０から送られてくる制御信号に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体モータ７２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの駆動のオンオフや、それらの回転速度を制御する。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体モータ７２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体を駆動するための駆動源であり、本プリンタではそれぞれＤＣブラシレスモータからなっている。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ感光体モータ駆動回路７１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからの駆動信号に基づいて、回転速度を自在に変化させることが可能である。
【００５８】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋブラシモータ駆動回路７３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、制御部７０から送られてくる制御信号に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋブラシモータ７４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの駆動のオンオフや、それらの回転速度を制御する。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋブラシモータ７４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の帯電ブラシローラを駆動するための駆動源である、本プリンタではそれぞれＤＣブラシレスモータからなっている。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋブラシモータ駆動回路７３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからの駆動信号に基づいて、回転速度を自在に変化させることが可能である。このように、本プリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、感光体の駆動速度（線速Ｖ１）と、帯電ブラシローラの駆動速度（線速Ｖ２）とを個別に制御することができる。
【００５９】
本プリンタにおいては、画像形成動作中における各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの帯電ブラシローラに対して、それぞれ−１１００［Ｖ］の直流電圧からなる帯電バイアスを供給して、感光体をマイナス極性に一様帯電せしめるようになっている。
【００６０】
また、本プリンタでは、先に図３に示したように、各色のプロセスユニット（１Ｙ〜Ｋ）にそれぞれ、１次転写ニップを通過した後の感光体表面に付着している転写残トナーを除去するためのドラムクリーニング装置（例えば２０Ｙ）を設けている。但し、このドラムクリーニング装置によって転写残トナーの全てが除去されるとは限らず、除去しきれなかったトナーが発生してドラムクリーニング装置をすり抜けてしまうことがある。特に、トナーとして、小粒径で円形度の高い重合法によるものを用いた場合には、このようなトナーのすり抜けが発生し易くなる。すり抜けた転写残トナーは、帯電ブラシローラと感光体とが当接する帯電ニップ内に進入する。そして、その転写残トナー中に含まれる逆帯電トナーは、帯電ブラシローラのブラシ部に転移する。このようにして、各色プロセスユニット（１Ｙ〜Ｋ）においては、プリント動作の進行に伴って帯電ブラシローラに逆帯電トナーが徐々に蓄積していく。
【００６１】
そこで、本プリンタの駆動制御手段たる制御部７０は、プリント動作中、詳しくは、感光体の光書込対象領域に対して帯電ブラシローラによる帯電処理を行っているとき、とは異なる所定のタイミングで、各色プロセスユニット（１Ｙ〜Ｋ）における吐き出し用の線速比低下制御を実施する。そして、この線速比低下制御において、各色の帯電ブラシローラに供給するバイアスを−１１００［Ｖ］帯電バイアスから＋２００［Ｖ］の吐き出しバイアスに切り替えて、帯電ブラシローラから感光体への逆帯電トナーの吐き出しを促す。このとき同時に、帯電ニップ線速比をプリント動作中のときよりも低下させる。具体的には、プリント動作中には、各色の感光体や帯電ブラシローラをそれぞれ１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動する。これに対し、線速比低下制御時には、各色の感光体を１００［ｍｍ］の線速Ｖ１で駆動しながら、各色の帯電ブラシローラの線速Ｖ２を１００［ｍｍ］から５０［ｍｍ］まで一気に低下させる。これにより、線速比低下制御時における最終的な帯電ニップ線速比を０．５にする。
【００６２】
かかる構成では、従来のように吐き出し処理中に帯電ニップ線速比を一気に増加させる場合に比べて、吐き出し率を向上させることができる。
【００６３】
［実施例］
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例のプリンタについて説明する。本実施例に係るプリンタでは、プリント動作中には、各色の感光体や帯電ブラシローラをそれぞれ１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で駆動する。これに対し、線速比低下制御時には、各色の感光体を１００［ｍｍ］の線速Ｖ１で駆動しながら、各色の帯電ブラシローラの線速Ｖ２を１００［ｍｍ］から５０［ｍｍ］まで２秒間かけてゆっくりと低下させる。これにより、線速比低下制御時における最終的な帯電ニップ線速比を０．５にする。
【００６４】
かかる構成では、図７や表３の実験番号４で示したように、線速比低下制御時において帯電ニップ線速比を適度な速さでゆっくりと低下させていくことで、実験番号２のように帯電ニップ線速比を一気に低下させる場合に比べて、吐き出し率を向上させる。そして、これにより、帯電ブラシローラへのトナーの蓄積による画質劣化をより抑えることができる。
【００６５】
線速比低下制御を実施する所定のタイミングとしては、プリントジョブ命令に基づいて各機器の駆動を開始した直後、プリントジョブの終了間際、プリントジョブ命令を待機しているとき、連続プリント時における紙間タイミング（帯電ニップに感光体表面の紙間対応領域が進入しているとき）などを例示することができる。また、連続プリントモードにおける連続プリント枚数が所定枚数に達したときには、連続プリントを一時中断して線速比低下制御を実施してもよい。
【００６６】
なお、本プリンタでは、各色の帯電ブラシローラとして、ブラシ部の外径（直径）が１１［ｍｍ］であるものを用いており、その周長は約３４．５４［ｍｍ］である。線速比低下制御では、上述したように帯電ブラシローラの線速を２秒間かけて１００［ｍｍ／ｓｅｃ］から５０［ｍｍ／ｓｅｃ］までゆっくりと低下させていく。即ち、線速比低下制御を少なくとも２秒間行う。この間、帯電ブラシローラの表面移動量は約１５０［ｍｍ］、即ち、約４．３周分となる。このため、帯電ブラシローラは、その全周に渡って吐き出し処理が施される。このように、線速比低下制御においては、帯電ブラシローラの表面の無端移動を１周以上行わせるようにすることが望ましい。こうすることで、帯電ブラシローラの周面の一部領域に対して吐き出し処理を行わないことによる帯電ブラシローラへのトナーの蓄積を回避し得るからである。
【００６７】
また、帯電部材として帯電ブラシローラを用いた例について説明したが、帯電ローラを用いてもよい。
【００６８】
図１１は、実施例に係るプリンタの第１変形例装置におけるＹ用のプロセスユニット１Ｙを示す拡大構成図である。他色用のプロセスユニット（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）もＹ用のものと同様の構成になっている。このプリンタでは、上述した試験機と同様に、いわゆるクリーナーレス方式を採用している。クレーナーレス方式とは、感光体３Ｙなどの潜像担持体上に付着している転写残トナーをクリーニング回収するための専用の手段を用いることなく潜像担持体上での画像形成プロセスを実行する方式のことである。また、クリーニング回収するための専用の手段とは、具体的には、転写残トナーを潜像担持体から分離した後、再び潜像担持体に付着させることなく、廃トナー容器まで搬送して回収したり、現像装置内に搬送してリサイクル回収したりする手段である。転写残トナーを潜像担持体から掻き取るクリーニングブレード（例えば図３の２１Ｙ）も、専用の手段に含まれる。
【００６９】
かかるクリーナーレス方式について詳述する。クリーナーレス方式は、大別すると、散らし通過型と、一時捕捉型と、併用型とがある。これらのうち、散らし通過型では、潜像担持体に摺擦するブラシ等の散らし部材を用いて、潜像担持体上の転写残トナーを引っ掻くことで、転写残トナーと潜像担持体との付着力を弱める。そして、その後、現像スリーブや現像ローラ等の現像部材と潜像担持体とが対向する現像領域、あるいはその直前において、潜像担持体上の転写残トナーを現像ローラなどの現像部材に静電転移させることで、現像装置内に回収する。この回収に先立って、転写残トナーは、潜像書込のための光書込位置を通過するが、転写残トナー量が比較的少量であれば、潜像書込に悪影響を及ぼすことはない。但し、正規極性とは逆極性に帯電している逆帯電トナーが転写残トナー中に含まれていると、それは現像部材上に回収されないので、地汚れなどを引き起こしてしまう。かかる逆帯電トナーによる地汚れの発生を抑える目的で、潜像担持体上の転写残トナーを正規極性に帯電せしめるためのトナー帯電手段を、転写位置（例えば１次転写ニップ）と散らし部材による散らし位置との間、あるいは散らし位置と現像領域との間、に設けることが望ましい。散らし部材としては、板金やユニットケーシング等に貼り付けられた導電性繊維からなる複数の植毛繊維を有する固定ブラシ、金属製の回転軸部材に複数の植毛繊維を立設せしめたブラシローラ、導電性のスポンジ等からなるローラ部を有するローラ部材などを用いることができる。固定ブラシは植毛繊維の量が比較的少量で構成できるため安価であるという利点があるが、潜像担持体を一様帯電せしめるための帯電部材として兼用する場合には、十分な帯電均一性を得ることができなくなる。これに対し、ブラシローラでは、十分な帯電均一性を得ることができるので好適である。
【００７０】
クリーナーレス方式における一時捕捉型では、表面を潜像担持体に接触させながら無端移動させる回転ブラシ部材などの捕捉部材によって、潜像担持体上の転写残トナーを一時的に捕捉する。そして、プリントジョブ終了後やプリントジョブ間の紙間タイミングなどにおいて、捕捉部材上の転写残トナーを吐き出させて潜像担持体に再転移させた後、現像ローラなどの現像部材に静電転移させて、現像装置内に回収する。上述した散らし通過型では、ベタ画像形成時やジャム発生後などといった転写残トナーがかなり多くなってしまう場合に現像部材への回収能力を超えて画像劣化を引き起こすおそれがあるのに対し、一時捕捉型では捕捉部材で捕捉した転写残トナーを現像部材に少しずつ回収してかかる画像劣化の発生を抑えることができる。
【００７１】
クリーナーレス方式における併用型では、散らし通過型と一時捕捉型とを併用する。具体的には、潜像担持体に接触する回転ブラシ部材などを、散らし部材及び捕捉部材として併用する。回転ブラシ部材等に直流電圧だけを印加することで回転ブラシ部材等を散らし部材として機能させる一方で、必要に応じてバイアスを直流電圧から重畳電圧に切り換えることで、回転ブラシ部材等を捕捉部材として機能させる。
【００７２】
第１変形例装置では、一時捕捉型のクリーナーレス方式を採用している。具体的には、感光体３Ｙは、図中時計回り方向に所定の線速で回転駆動されながら中間転写ベルト６１のおもて面に接触してＹ用の１次転写ニップを形成している。そして、植毛繊維６Ｙと感光体３Ｙとの間に放電を生じせしめて、感光体３Ｙ表面をマイナス極性に一様帯電せしめる。同時に、感光体３Ｙ上に付着している転写残トナーを帯電バイアスの作用によって複数の植毛繊維６Ｙに転移させて一時的に捕捉する。そして、プリントジョブ終了時や紙間タイミングなどに、帯電バイアスを吐き出しバイアスに切り換えて、線速比低下制御を行うことで、植毛繊維６Ｙ上に捕捉しておいた転写残トナーを感光体３Ｙ上に再転移させた後、感光体３Ｙ上から現像ローラ４２Ｙを経て現像装置４０Ｙ内に回収する。
【００７３】
図１２は、実施例に係るプリンタの第２変形例装置におけるＹ用のプロセスユニット１Ｙを示す拡大構成図である。他色用のプロセスユニット（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）も、Ｙ用のものと同様の構成になっている。この第２変形例装置も、クリーナーレス方式を採用しているが、帯電ブラシローラ４Ｙに供給する帯電バイアスが第１変形例装置とは異なっている。具体的には、帯電バイアスとして、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐ１．０［ｋＶ］、印字時周波数３００［Ｈｚ］、非印字時（紙間時）周波数１０［Ｈｚ］、デューティー４５［％］の交流電圧に、−５００［Ｖ］の直流電圧Ｖｄｃを重畳した重畳電圧からなるものを供給する。
【００７４】
かかる構成においては、帯電ニップで帯電ブラシローラを感光体に対して順方向に表面移動させることで、駆動モータの小型化による低コスト化を図るという効果の他に、感光体の局所的な帯電ムラの発生を抑えるという効果を奏することができる。具体的には、帯電バイアスが供給される帯電ブラシローラ等の帯電部材と、感光体との間の放電は、両者の表面移動方向がカウンター方向であるか、順方向であるかにかかわらず、主に帯電部材についての帯電ニップ入口直前の地点で発生する。ここで、先に図１に示したカウンター方向の従来構成において、帯電部材たる帯電ローラ２０１についての帯電ニップ入口は、点Ｐ１の位置である。そして、感光体２０２についての帯電ニップ出口が、帯電ローラ２０１についての帯電ニップ入口と同じ点Ｐ１の位置になる。即ち、感光体２０２についての帯電ニップ出口は、放電による帯電が最も盛んに行われる位置の近傍になる。そして、この位置で帯電せしめられた感光体２０２の表面は、帯電ニップとは逆方向に移動して露光走査される。すると、感光体２０２における露光走査直前の帯電状態は、点Ｐ１の近傍における放電の状態に大きく左右されることになる。点Ｐ１の近傍で放電が一様に発生すれば問題ないのであるが、帯電ローラ２０１の電気抵抗値にムラがあることにより、電気抵抗値の比較的低い箇所で局所的な過剰放電が生ずることがある。そして、この局所的な過剰放電により、感光体２０２に局所的な過剰帯電箇所が発生し易くなる。
【００７５】
これに対し、第２変形例装置では、図１２に示したように、感光体３Ｙについての帯電ニップ出口が図中の点Ｐ２の位置になる。そして、この点Ｐ２の位置は、帯電ローラ２０１についての帯電ニップ入口である点Ｐ１とは反対側に位置している。かかる構成において、放電による帯電が最も盛ん行われる点Ｐ１の近傍で局所的な過剰放電による過剰帯電箇所が発生したとする。すると、その過剰帯電箇所は、露光走査が施される前に帯電ニップ内に進入する。帯電バイアスとして、重畳電圧からなるものを採用した第２変形例装置では、電圧の極性の反転によって帯電ニップ内で感光体の除電と帯電とを短時間に繰り返す。これにより、点Ｐ１の近傍で過剰帯電箇所が発生したとしても、帯電ニップ内でその過剰帯電を解消した後、均一に帯電せしめた状態で感光体２０２についての帯電ニップ出口である点Ｐ２を通過させる。このため、カウンター方向の構成に比べて感光体２０２における局所的な帯電ムラの発生を抑えることができる。
【００７６】
図１２において、１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面は、帯電ニップで一様帯電せしめられるのに先立って、帯電前当接部材たる帯電前当接シート１０Ｙとの当接位置である帯電前ニップに進入する。導電性シートからなる帯電前当接シート１０Ｙは、片持ち支持されており、その自由端を固定端よりも感光体３Ｙ表面移動方向下流側に向けながら、自由端側を一様帯電前の感光体３Ｙに当接している。かかる構成の帯電前当接シート１０Ｙには、図示しない電源や配線等からなる帯電前バイアス供給手段によって直流電圧からなる帯電前バイアスが供給される。そして、帯電前当接シート１０Ｙと感光体３Ｙとの当接による帯電前当接ニップに進入した転写残トナー中の逆帯電トナーは、ニップ内の放電、あるいは帯電前当接シート１０Ｙからの電荷注入により、正規極性に帯電せしめられる。また、転写残トナー中の低帯電量トナーは、放電あるいは電荷注入によって正規極性に十分に帯電せしめられる。これにより、帯電前当接ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面に付着している転写残トナーは、そのほぼ全量が正規極性に十分に帯電せしめられたトナーとなる。そして、それらは帯電ニップに進入すると、その一部が帯電ブラシローラ４Ｙのブラシ内に１時捕捉される。
【００７７】
線速比低下制御時には、重畳電圧からなる帯電バイアスの交流成分の周波数を３００［Ｈｚ］から１０［Ｈｚ］に落とす。これにより、帯電ブラシローラに捕捉しておいた転写残トナーを感光体に吐き出させることが可能になる。このとき、帯電ニップ線速比を徐々に低下させて帯電ブラシローラからのトナーの吐き出しを促す。
【００７８】
次に、実施例に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各具体例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各具体例に係るプリンタの構成は実施形態と同様である。
【００７９】
［第１具体例］
第１具体例に係るプリンタにおいては、帯電ニップ幅（帯電ニップの表面移動方向における長さ）を１［ｍｍ］以上、５［ｍｍ］以下にしている。このように設定したのは次に説明する理由による。即ち、帯電ブラシローラから感光体へのトナーの吐き出しを良好に行わせるためには、帯電ニップ幅を１［ｍｍ］以上にしてブラシ上のトナーを感光体に接触させる必要がある。また、帯電ニップ幅を５［ｍｍ］よりも大きくすると、感光体モータやブラシモータの駆動トルクが急激に上昇し始める。これらの理由により、１〜５［ｍｍ］が適切な帯電ニップ幅となるのである。
【００８０】
［第２具体例］
図１３は、本第２具体例に係るプリンタのプリントジョブ開始時における感光体の線速Ｖ１と帯電ブラシローラの線速Ｖ２とを示すグラフである。本プリンタにおいて、プリントジョブが開始されると、感光体と帯電ブラシローラとが同時に回転駆動される。そして、感光体は、回転駆動開始後の期間Ｔ１内において所定の加速度で線速Ｖ１を速めていき、期間Ｔ１が経過すると線速Ｖ１を１００［ｍｍ／ｓｅｃ］で安定化させる。これに対し、帯電ブラシローラは、期間Ｔ１よりも長い期間Ｔ２内において、感光体よりも速い加速度で線速Ｖ２を速めていき、期間Ｔ２が経過すると線速Ｖ２を１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］で安定化させる。図示のように、期間Ｔ１においては、帯電ブラシローラの加速度よりも感光体の加速度の方が速い。このため、帯電ニップ線速比（Ｖ２／Ｖ１）が徐々に低下していく。このように、本プリンタでは、プリントジョブ開始時に感光体及び帯電ブラシローラの駆動を開始する際に、帯電ニップ線速比を徐々に低下させる線速比低下制御を実施するようになっている。そして、このとき、帯電ブラシローラに吐き出しバイアスを供給して、帯電ブラシローラからのトナーを吐き出させる。
【００８１】
図１４は、本第２具体例に係るプリンタのプリントジョブ終了時における感光体の線速Ｖ１と帯電ブラシローラの線速Ｖ２とを示すグラフである。本プリンタのプリントジョブ終了時には、まず、それまで１５０［ｍｍ／ｓｅｃ］で等速駆動していた帯電ブラシローラの線速Ｖ２が減速され始める。そして、減速開始後の期間Ｔ３内において、線速Ｖ２が所定のマイナス加速度で徐々に減速していき、期間Ｔ３が経過した時点で帯電ブラシローラの回転が停止する。この停止の直後に、それまで１００［ｍｍ／ｓｅｃ］の等速駆動していた感光体の線速Ｖ１が減速され始める。そして、減速開始後の期間Ｔ４内において、線速Ｖ１が所定のマイナス加速度で徐々に減速していき、期間Ｔ４が経過した時点で感光体の回転が停止する。期間Ｔ３においては、図示のように、帯電ブラシローラの線速Ｖ２が徐々に減速していくのに対して、感光体の線速Ｖ１は１００［ｍｍ／ｓｅｃ］で安定している。よって、この期間Ｔ３内において、帯電ニップ線速比（Ｖ２／Ｖ１）が徐々に低下していく。このように、本プリンタでは、プリントジョブ終了時に感光体及び帯電ブラシローラの駆動を開始する際にも、帯電ニップ線速比を徐々に低下させる線速比低下制御を実施するようになっている。そして、このときにも、帯電ブラシローラに吐き出しバイアスを供給して、帯電ブラシローラからのトナーを吐き出させる。
【００８２】
かかる構成の本プリンタでは、プリントジョブ開始時の駆動立ち上がりや、プリントジョブ終了時の駆動立ち下がりの時期を利用して線速比低下制御を実施することで、ユーザーに不要な待機時間を課すことなく、帯電ブラシローラからのトナーの吐き出し処理を行うことができる。
【００８３】
［第３具体例］
本第３具体例に係るプリンタにおいては、各色の感光体として、表面摩擦係数が０．１５以上、０．５以下であるもの、を用いている。このような感光体を採用したのは次に説明する理由による。即ち、感光体の表面摩擦係数が０．１５未満であると、感光体の表面との摺擦による帯電ブラシローラからのトナーの吐き出しが急激に起こり難くなる。また、感光体の表面摩擦係数が０．５を上回ると、ブラシとの摺擦による感光体の劣化度合いが急激に高まってしまう。
【００８４】
これまで、複数のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによるトナー像を重ね合わせて転写することで多色トナー像を得るいわゆるタンデム方式のプリンタの例について説明したが、シングル方式で多色トナー像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。このシングル方式とは、感光体等の潜像担持体の周りに各色用の複数の現像手段を配設し、使用する現像手段を順次切り換えながら潜像担持体上に形成した各色の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写する方式である。また、単色画像だけを形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【００８５】
以上、実施例に係るプリンタにおいては、駆動制御手段たる制御部７０として、線速比低下制御にて帯電部材たる帯電ブラシローラの表面移動速度（線速Ｖ２）を潜像担持体たる感光体の表面移動速度（線速Ｖ１）よりも遅くするもの（Ｖ１＝１００ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖ２＝５０ｍｍ／ｓｅｃ）、を用いている。かかる構成では、実験番号４と実験番号６との比較からわかるように、帯電ブラシローラの表面移動速度（線速Ｖ２）を感光体の表面移動速度（線速Ｖ１）と同等以上にする場合に比べて、帯電ブラシローラからのトナーの吐き出し率を向上させることができる。
【００８６】
また、実施例に係るプリンタにおいては、制御部７０として、線速比低下制御にて帯電ニップ線速比を０．５以下にするもの、を用いている。かかる構成では、帯電ニップ線速比をよりも大きくする場合に比べて、帯電ブラシローラからのトナーの吐き出し率を向上させることができる。
【００８７】
また、実施例に係るプリンタにおいては、制御部７０として、線速比低下制御にて帯電ブラシローラの表面の無端移動を１周以上（より詳しくは４．３周）行わせるもの、を用いている。かかる構成では、帯電ブラシローラの周面の一部領域に対して吐き出し処理を行わないことによる帯電ブラシローラへのトナーの蓄積を回避することができる。
【００８８】
また、第１具体例に係るプリンタにおいては、感光体や帯電ブラシローラの表面移動方向における当接部たる帯電ニップの長さ（帯電ニップ幅）を１［ｍｍ］以上、５［ｍｍ］以下にしている。かかる構成では、帯電ニップ幅の不足による帯電ブラシローラからのトナーの吐き出し不良の発生を回避しつつ、帯電ニップ幅が過剰に大きいことによる感光体モータやブラシモータの無駄な駆動トルクの上昇を回避することができる。
【００８９】
また、実施例に係るプリンタにおいては、帯電ブラシローラに帯電バイアスを供給する電源や配線等からなる帯電バイアス供給手段として、線速比低下制御の実施中に、トナーの正規帯電極性とは逆極性であるプラスの直流電圧を帯電ブラシローラに供給するもの、を用いている。かかる構成では、プラス、即ち逆帯電トナーと同極性である直流電圧の供給により、帯電ブラシローラに蓄積した逆帯電トナー（プラス）を帯電ブラシローラから吐き出させることができる。
【００９０】
また、第２具体例に係るプリンタにおいては、制御部７０として、感光体及び帯電ブラシローラの駆動を停止させるプリントジョブ終了時と、駆動を開始するプリントジョブ開始時とで、それぞれ線速比低下制御を実施するもの、を用いている。かかる構成では、プリントジョブ開始時の駆動立ち上がりや、プリントジョブ終了時の駆動立ち下がりの時期を利用して線速比低下制御を実施することで、ユーザーに不要な待機時間を課すことなく、帯電ブラシローラからのトナーの吐き出し処理を行うことができる。なお、プリントジョブ終了時、開始時のうち、何れか一方のタイミングにだけ線速比低下制御を実施させるようにしてもよい。
【００９１】
また、実施例や各具体例のプリンタにおいては、帯電部材として、回転軸部材の表面に立設せしめられた複数の導電性の植毛繊維における先端側を感光体に接触させる帯電ブラシローラを用いている。かかる構成では、帯電ブラシローラに転移してしまった転写残トナーをブラシ内に保持することで、ある程度まで転写残トナーを蓄積させても、感光体をムラ無く帯電させることができる。
【００９２】
また、第３具体例に係るプリンタにおいては、感光体として、表面摩擦係数が０．１５以上、０．５以下であるもの、を用いているので、感光体の表面との摺擦力不足による帯電ブラシローラからのトナーの吐き出し不良を回避しつつ、過剰な摺擦力による感光体の著しい摩耗を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】従来の画像形成装置における帯電ローラと感光体とを示す拡大構成図。
【図２】実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
【図３】同プリンタのＹ用のプロセスユニットを中間転写ベルトとともに示す拡大構成図。
【図４】実験番号１におけるＫ用の感光体の線速Ｖ１及びＫ用の帯電ブラシローラの線速Ｖ２の経時的変化を示すグラフ。
【図５】実験番号２におけるＫ用の感光体の線速Ｖ１及びＫ用の帯電ブラシローラの線速Ｖ２の経時的変化を示すグラフ。
【図６】実験番号３におけるＫ用の感光体の線速Ｖ１及びＫ用の帯電ブラシローラの線速Ｖ２の経時的変化を示すグラフ。
【図７】実験番号４におけるＫ用の感光体の線速Ｖ１及びＫ用の帯電ブラシローラの線速Ｖ２の経時的変化を示すグラフ。
【図８】実験番号５におけるＫ用の感光体の線速Ｖ１及びＫ用の帯電ブラシローラの線速Ｖ２の経時的変化を示すグラフ。
【図９】実験番号６におけるＫ用の感光体の線速Ｖ１及びＫ用の帯電ブラシローラの線速Ｖ２の経時的変化を示すグラフ。
【図１０】同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図１１】第１変形例装置におけるＹ用のプロセスユニット１Ｙを示す拡大構成図。
【図１２】第２変形例装置におけるＹ用のプロセスユニット１Ｙを示す拡大構成図。
【図１３】第２具体例に係るプリンタのプリントジョブ開始時における感光体の線速Ｖ１と帯電ブラシローラの線速Ｖ２とを示すグラフ。
【図１４】同プリンタのプリントジョブ終了時における感光体の線速Ｖ１と帯電ブラシローラの線速Ｖ２とを示すグラフ。
【符号の説明】
【００９４】
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
４Ｙ：帯電ブラシローラ（帯電部材）
５Ｙ：回転軸部材
６Ｙ：植毛繊維
４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：現像装置（現像手段）
５０：光書込ユニット：（潜像形成手段）
７０：制御部（駆動制御手段）
【図１】
2008090277.tif 000007
【図２】
2008090277.tif 000008
【図３】
2008090277.tif 000009
【図４】
2008090277.tif 000010
【図５】
2008090277.tif 000011
【図６】
2008090277.tif 000012
【図７】
2008090277.tif 000013
【図８】
2008090277.tif 000014
【図９】
2008090277.tif 000015
【図１０】
2008090277.tif 000016
【図１１】
2008090277.tif 000017
【図１２】
2008090277.tif 000018
【図１３】
2008090277.tif 000019
【図１４】
2008090277.tif 000020