(57)【要約】【課題】帯電部材に対する汚れの付着を抑制する。【解決手段】画像形成時、転写後の感光体ドラム１１に残存する残留トナー等のうち、トナーの通常の帯電極性とは逆極性に帯電している異物をリフレッシャ１６に静電的に付着させる。画像形成を行っていないときに、リフレッシャ１６に転移、付着させた異物を静電的に感光体ドラム１１に再転移、付着させた後に中間転写ベルト２０に転写させ、ベルトクリーナ２７で除去する。このとき、感光体ドラム１１に再転移、付着させた異物が帯電ロール１２との接触部を通過する間、帯電ロール１２には、直流に交流を重畳した帯電バイアスを印加する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能な像担持体と、
前記像担持体に接触配置され、当該像担持体を所定の電位に帯電する接触帯電部材と、
前記接触帯電部材よりも前記像担持体の回動方向上流側で当該像担持体に対向配置され、当該像担持体に付着した異物を静電的に転移、付着させる一時回収部材と、
前記接触帯電部材に対して直流と交流とを重畳したバイアスを印加する制御部と
を含む画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記一時回収部材に転移、付着した異物を前記像担持体に静電的に再転移させて回収する回収モードにおいて、前記接触帯電部材に対して直流と交流とを重畳したバイアスを印加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】
前記接触帯電部材によって帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成部と、
前記潜像形成部によって前記像担持体に形成された前記静電潜像をトナーで現像する現像部と、
前記現像部によって前記像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写する転写部とをさらに備え、
前記異物は、前記転写部による転写後に前記像担持体上に残留する残留トナーのうち、通常の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを含んでい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４】
回動可能な像担持体と、
前記像担持体に接触配置される接触帯電部材と、
前記接触帯電部材よりも前記像担持体の回動方向上流側で当該像担持体に対向配置される対向部材と、
前記像担持体上に画像を形成する画像形成モードでは、前記接触帯電部材に対して直流の帯電バイアスを印加すると共に、前記対向部材に対して前記像担持体に付着した異物が当該対向部材に転移する転移バイアスを印加する制御部とを備え、
前記制御部は、前記対向部材に付着した異物を回収する異物回収モードでは、当該対向部材に対して当該対向部材に付着した当該異物が当該像担持体に再転移する再転移バイアスを印加すると共に、前記接触帯電部材に対して直流に交流を重畳した帯電バイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記像担持体に再転移した前記異物が前記接触帯電部材と前記像担持体との接触部を通過する間、当該接触帯電部材に直流に交流を重畳した帯電バイアスを印加することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体等の被帯電体を接触帯電する帯電部材を備えた画像形成装置等に係り、特に、帯電部材に対する汚れの付着防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機等の画像形成装置では、静電潜像を形成するために感光体ドラムを所定の電位に帯電させる必要があり、従来より感光体ドラムに帯電ロール等の接触帯電部材を接触させて帯電を行う所謂接触帯電方式の帯電装置が提案されている。
【０００３】
この種の画像形成装置では、帯電ロールが感光体ドラムに接触配置されているため、感光体ドラム上に残留したトナー等の異物が帯電ロールに転移、付着しやすい。特に、感光体ドラム上の残留トナーを除去するクリーナを設けない所謂クリーナレス方式を採用した場合には、さらに異物が帯電ロールに付着しやすくなる。帯電ロールの表面に異物が付着すると、感光体ドラムの帯電不良を招きやすくなってしまう。
【０００４】
この問題に対し、例えば感光体ドラムの転写部の下流側且つ帯電ロールの上流側に、残トナー等の異物を一時的に静電的に転移、付着させる補助ロールを設け、補助ロールに転移、付着した異物を所定のタイミングで感光体ドラム上に再転移させて現像器で回収するようにした技術が存在する（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−８９６３７号公報（第２−４頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献１記載の画像形成装置では、補助ロールから感光体ドラムに異物を再転移させる際、補助ロールに異物の帯電極性（例えば負極性）と同極性の直流電圧を印加し、補助ロールから感光体ドラムに異物を転移させている。そして、帯電ロールにも異物の帯電極性と同極性の直流電圧を印加し、補助ロールから感光体ドラムに付着した異物が帯電ロールに転移しないようにしている。しかしながら、帯電ロールに対する印加電圧の極性を異物の帯電極性と同極性とした場合にも、感光体ドラムに付着した異物が帯電ロールに転移、付着してしまうことがあり、帯電不良を招きやすいという問題が依然として残っている。
【０００７】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、帯電部材に対する汚れの付着を抑制することにある。
また、本発明の他の目的は、帯電部材表面に付着した異物を取り除くことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、回動可能な像担持体と、像担持体に接触配置され、像担持体を所定の電位に帯電する接触帯電部材と、接触帯電部材よりも像担持体の回動方向上流側で像担持体に対向配置され、像担持体に付着した異物を静電的に転移、付着させる一時回収部材と、接触帯電部材に対して直流と交流とを重畳したバイアスを印加する制御部とを含んでいる。
【０００９】
ここで、制御部は、一時回収部材に転移、付着した異物を像担持体に静電的に再転移させて回収する回収モードにおいて、接触帯電部材に対して直流と交流とを重畳したバイアスを印加することを特徴とすることができる。また、接触帯電部材によって帯電された像担持体に静電潜像を形成する潜像形成部と、潜像形成部によって像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像部によって像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写する転写部とをさらに備え、異物は、転写部による転写後に像担持体上に残留する残留トナーのうち、通常の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを含んでいることを特徴とすることができる。
【００１０】
他の観点から捉えると、本発明の画像形成装置は、回動可能な像担持体と、像担持体に接触配置される接触帯電部材と、接触帯電部材よりも像担持体の回動方向上流側で像担持体に対向配置される対向部材と、像担持体上に画像を形成する画像形成モードでは、接触帯電部材に対して直流の帯電バイアスを印加すると共に、対向部材に対して像担持体に付着した異物が対向部材に転移する転移バイアスを印加する制御部とを備え、制御部は、対向部材に付着した異物を回収する異物回収モードでは、対向部材に対して対向部材に付着した異物が像担持体に再転移する再転移バイアスを印加すると共に、接触帯電部材に対して直流に交流を重畳した帯電バイアスを印加することを特徴としている。
【００１１】
ここで、制御部は、像担持体に再転移した異物が接触帯電部材と像担持体との接触部を通過する間、接触帯電部材に直流に交流を重畳した帯電バイアスを印加することを特徴とすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示している。本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、矢印Ａ方向に回転可能に配設される像担持体としての感光体ドラム１１、矢印Ｂ方向に回動可能に配設され、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）して保持させる転写材としての中間転写ベルト２０、中間転写ベルト２０上に転写された重ねトナー像を記録材である用紙に一括転写（二次転写）させる二次転写部３０、二次転写された画像を用紙上に定着させる定着部５０、カラー画像形成装置の各機構部を制御する制御部６０を備えている。
【００１３】
感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１が帯電される接触帯電部材としての帯電ロール１２、感光体ドラム１１上に静電潜像が書込まれる潜像形成部としてのレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像部としての現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを回転可能に取り付けた回転式現像装置１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト２０に転写する転写部としての一次転写ロール１５、感光体ドラム１１上の残留トナーのうち通常の極性と逆極性に帯電したトナーを一時的に回収すると共に、所定のタイミングで感光体ドラム１１に再転移させる一時回収部材あるいは対向部材としてのリフレッシャ１６などの電子写真用デバイスが順次配設されている。
【００１４】
ここで、帯電ロール１２は、金属製シャフト表面にエピクロルヒドリンゴム層を形成し、さらにこのエピクロルヒドリンゴム層の表面に酸化錫の導電粉を含有させたポリアミドを３μｍほどコートしたものからなる。また、リフレッシャ１６は、導電化したナイロン繊維を束ねて形成されたブラシロールからなる。
【００１５】
さらに、感光体ドラム１１は、金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に有機感光層を形成したものからなり、有機感光層が負極性に帯電する材料で構成されている。そして、各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋによる現像は反転現像方式にて行われる。従って、各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋで使用されるトナーは負極性帯電タイプのものである。帯電ロール１２には所定の帯電バイアスを印加するための帯電バイアス電源１２ａが、回転式現像装置１４には各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに所定の現像バイアスを印加するための現像バイアス電源１４ａが、一次転写ロール１５には所定の一次転写バイアスを印加するための一次転写バイアス電源１５ａが、リフレッシャ１６には所定のリフレッシャバイアスを印加するためのリフレッシャバイアス電源１６ａが、それぞれ接続されている。また、回転式現像装置１４には、回転により所定の現像器を感光体ドラム１１に対向させるための現像装置駆動モータ１４ｂが取り付けられている。なお、感光体ドラム１１は接地されている。
【００１６】
中間転写ベルト２０は、複数（本実施の形態では６つ）のロール２１〜２６に掛け渡されるようになっている。これらのうち、ロール２１、２５は従動ロール、ロール２２は中間転写ベルト２０の位置決めや平坦な一次転写面の形成に用いられる金属製のアイドルロール、ロール２３は中間転写ベルト２０の張力を一定とするために用いられるテンションロール、ロール２４は中間転写ベルト２０の駆動ロール、ロール２６は後述する二次転写用のバックアップロールである。また、中間転写ベルト２０は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂または各種ゴム等に導電剤としてカーボンブラックを適量含有させたものからなり、その表面抵抗率を１０１１Ω／□、体積抵抗率を１０１１Ω・ｃｍ、厚みを１５０μｍとしたものを用いている。
【００１７】
二次転写部３０は、中間転写ベルト２０のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール３１と、バックアップロール２６等とによって構成される。バックアップロール２６は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が７〜１０ｌｏｇΩ／□となるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。このバックアップロール２６には所定の二次転写バイアスを印加するための二次転写バイアス電源３１ａが接続され、一方、二次転写ロール３１は接地されている。また、二次転写部３０の上流側には、搬送されてくる用紙（図示せず）を二次転写部３０に案内する用紙搬送ガイド３２が取り付けられている。
【００１８】
一方、二次転写部３０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト２０上に付着する残留トナーを除去するクリーナとしてのベルトクリーナ２７が設けられており、中間転写ベルト２０を挟んでベルトクリーナ２７に対向する位置には、中間転写ベルト２０の内面に沿って板金部材２８が配置されている。このベルトクリーナ２７は、ステンレスプレート等で構成され中間転写ベルト２０の像担持面側に配設されるスクレーパ４１と、このスクレーパ４１が収容されるクリーナハウジング４２とを有している。また、スクレーパ４１の一端側はブロック４３に挟み込まれることで固定されており、このブロック４３は軸４４ａを中心に揺動するホルダ４４に取り付けられている。さらに、ホルダ４４の下端側に設けられた凹部４４ｂとクリーナハウジング４２下部に設けられた膨出部４２ａとの間には、スクレーパ４１を中間転写ベルト２０に向けて付勢するバネ４５が取り付けられ、スクレーパ４１からみて中間転写ベルト２０の移動方向上流側には、除去した異物の外部への飛び散りを抑制するためのフィルムシール４６が取り付けられている。
【００１９】
また、ホルダ４４は、クリーナ駆動モータ２７ａに接続された図示しないカムによりバネ４５の付勢方向とは逆方向に付勢あるいは付勢解除できるようになっており、これによりスクレーパ４１が中間転写ベルト２０に対して接離できるようになっている。そして、本実施の形態では、複数色からなるカラー画像が形成される場合には、最終色前のトナー像が二次転写ロール３１およびベルトクリーナ２７を通過するまで、これら二次転写ロール３１およびベルトクリーナ２７が中間転写ベルト２０から離間するようになっている。
【００２０】
さらに、定着部５０は、ハロゲンランプ等の加熱源を内蔵する加熱ロール５１と、この加熱ロール５１に圧接配置される加圧ロール５２とを備えており、これら加熱ロール５１と加圧ロール５２との間に形成される定着ニップ域にトナー像が転写された用紙を通過させることで、定着を行うようになっている。
【００２１】
次に、本実施の形態で用いたトナーおよび現像剤について詳細に説明する。本実施の形態で使用したトナーは、上述したように負極性に帯電する極性を有するものであって、懸濁重合法、乳化凝集合一法、溶解懸濁法等により、ポリエステルやスチレンアクリルなどのバインダ樹脂に着色剤、ワックスを内添してなる微粒子である。粒径は、コールターカウンター（コールター社製）による測定結果で体積平均粒径が約５μｍであり、粒度分布指標（ＧＳＤ）は１．２３であった。トナー形状（球形の度合）は形状係数で表し、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ：ニコン社製）で得たトナーの拡大写真を、イメージアナライザＬｕｚｅｘ３（ニレコ社製）により画像解析を行い、次の式で算出した。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
この式は、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積との比で表しており、真球の場合に１００となり、形状が球形から離れるにつれて数字が大きくなっていく。形状係数が小さければ、転写の際に転写されずに残るトナー（残留トナー）の量が減少していくため、トナーの形状係数は１００〜１４０程度であることが望ましく、本実施の形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分トナーの形状係数は１２９〜１３４の範囲であった。そして、このトナーに、平均粒径５〜２００ｎｍのシリカおよびチタニア等の無機微粒子を外添剤として適宜量外添し、平均粒径３５μｍのフェライトビーズからなるキャリアと混合して二成分現像剤とした。
【００２４】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作像プロセスについて説明する。今、図示外のスタートスイッチがオンされると、所定の作像プロセスが実行される。まず、帯電ロール１２により感光体ドラム１１表面が所定の電位に帯電され、次いでレーザ露光器１３により画像に対応した静電潜像が書き込まれ、対応する現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋのいずれかによってこの静電潜像が現像される。例えば、この感光体ドラム１１上に書き込まれた静電潜像がイエローに対応したものであれば、この静電潜像はイエローのトナーを内包するイエロー現像器１４Ｙで現像され、感光体ドラム１１上にはイエローのトナー像が形成される。そして、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置において一次転写ロール１５に印加される一次転写バイアスにより感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０に一次転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム１１上に残留したトナーはリフレッシャ１６によって逆極性（本実施の形態では正極性）に帯電したトナーが除去されると共に機械的に均される。本実施の形態では、所謂球形トナーを用いているために転写効率が非常に高く、残留トナーはほとんど発生しないことから、ドラムクリーナを配設しなくても、良好な画像を形成することが可能となっている。
【００２５】
単色画像を形成する際には、中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像を直ちに用紙に二次転写するのであるが、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１１上でのトナー像の形成並びに感光体ドラム１１上に形成されたトナー像の一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。例えば、四色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１１上には順次イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒のトナー像が形成され、これら各色のトナー像は順次中間転写ベルト２０に一次転写される。一方、中間転写ベルト２０は、一次転写されたトナー像を保持したまま感光体ドラム１１と同一周期で回動し、中間転写ベルト２０上にはその一回転毎にマゼンタ、シアンおよび黒のトナー像が転写され、重ねられる。
【００２６】
このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト２０の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙は、図示しないレジストロールにて所定のタイミングで用紙搬送ガイド３２を介して二次転写位置へと供給され、中間転写ベルト２０（バックアップロール２６）に対して二次転写ロール３１が用紙をニップする。すると、二次転写位置では、二次転写部３０である二次転写ロール３１とバックアップロール２６との間に働く二次転写電界の作用で、中間転写ベルト２０に担持されたトナー像が用紙に静電転写（二次転写）される。その後、トナー像が転写された用紙は定着部５０へと搬送されて用紙上のトナー像が加熱加圧定着され、一方、二次転写位置を通過した中間転写ベルト２０上に残留した残留トナーは、ベルトクリーナ２７によって除去される。
【００２７】
ところで、本実施の形態に係るカラー画像形成装置では、所定のタイミングでリフレッシャ１６に転移、付着したトナーの回収が行われるようになっている。図２は、リフレッシャ１６からのトナー回収動作を制御する制御部６０の制御ブロックを示している。制御部６０のＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ６３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。また、この制御部６０には、入出力インターフェース６４を介して、カウンタ７０からプリントアウト枚数に関するプリント枚数情報が入力される。また、制御部６０は、入出力インターフェース６４を介して、帯電バイアス電源１２ａ、現像バイアス電源１４ａ、現像装置駆動モータ１４ｂ、一次転写バイアス電源１５ａ、リフレッシャバイアス電源１６ａ、二次転写バイアス電源３１ａ、クリーナ駆動モータ２７ａを制御する。
【００２８】
図３は、本実施の形態における画像形成動作およびリフレッシャ１６に付着した異物としてのトナーの回収動作を説明するためのタイミングチャートを示している。なお、ここでは、用紙１枚分の画像を形成した後に帯電ロール１２のクリーニングを行う場合を例として説明を行うが、実際には、用紙１００枚分の画像を形成した後（カウンタ７０の計数値が１００枚となる毎）にトナーの回収動作が行われるようになっている。
【００２９】
画像形成の開始と共に、帯電ロール１２には直流帯電バイアス電源１２ａによって直流−１０００Ｖの帯電バイアスが印加され、これにより感光体ドラム１１は−４５０Ｖの電位に帯電される。また、リフレッシャ１６には、リフレッシャバイアス電源１６ａにより−４００Ｖのリフレッシャバイアスが印加される。さらに、回転式現像装置１４は現像装置駆動モータ１４ｂによって回動せしめられ、現像位置（感光体ドラム１１との対向位置）にイエロー現像器１４Ｙが配置される。そして、−４５０Ｖに帯電された感光体ドラム１１の表面には、画像に応じてレーザ露光器１３から照射される露光ビームＢｍによって静電潜像（−１００Ｖ）が形成される。
【００３０】
感光体ドラム１１上に形成された静電潜像が現像位置に到達するタイミングで、現像器１４Ｙの現像ロール（図示せず）には現像バイアス電源１４ａによって−３００Ｖの直流電圧に周波数６ｋＨｚ、ピークトゥピーク値Ｖｐ−ｐが５００Ｖの交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。感光体ドラム１１に形成された静電潜像（画像部電位：−１００Ｖ、背景部電位：−４５０Ｖ）と現像バイアス（−３００Ｖ）との電位差によって、画像部にイエロートナーが転移付着し、現像が行われる。そして、感光体ドラム１１上に形成されたイエロートナー像が一次転写位置に到達するタイミングで、一次転写ロール１５には一次転写バイアス電源１５ａによってトナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアス（＋５００Ｖ）が印加される。これにより、感光体ドラム１１上に付着していたイエロートナー像は、中間転写ベルト２０上に一次転写される。一次転写位置を通過した後、一次転写後の感光体ドラム１１上に残留するトナーのうち、通常の帯電極性と逆極性に帯電しているものは、リフレッシャ１６に転移、付着する。また、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像の後端が現像位置を通過した以降のタイミングで、回転式現像装置１４は現像装置駆動モータ１４ｂによって回転せしめられ、現像位置には、マゼンタ現像器１４Ｍが配置される。以降、マゼンタ、シアン、黒について、同様のプロセスが繰り返され、中間転写ベルト２０上にイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が重ね合わされる。
【００３１】
そして、中間転写ベルト２０上に重ね転写されたトナー像が二次転写位置に到達するタイミングで、二次転写ロール３１が中間転写ベルト２０に圧接されると共に、バックアップロール２６には二次転写バイアス電源３１ａによってトナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアス（−２０００Ｖ）が印加される。これにより、中間転写ベルト２０上に付着していた重ねトナー像は、用紙上に二次転写される。その後、中間転写ベルト２０上に残留したトナーがベルトクリーナ２７との対向位置に到達するタイミングで、ベルトクリーナ２７はクリーナ駆動モータ２７ａによって中間転写ベルト２０との当接位置に移動せしめられて中間転写ベルト２０に圧接し、残留トナーの除去が行われた後、中間転写ベルト２０から離間する。
【００３２】
次いで、感光体ドラム１１上の黒トナー像形成領域の後端（黒トナー像の残留トナー）がリフレッシャ１６との対向部を通過した後、リフレッシャ１６に転移、付着したトナー（以下、残トナーという）の回収が開始される。まず、リフレッシャバイアス電源１６ａによってリフレッシャ１６に印加されるリフレッシャバイアスが−４００Ｖから＋４００Ｖに変更される。なお、＋４００Ｖのリフレッシャバイアスは、リフレッシャ１６が数回転する程度の期間だけ印加され、その後再び−４００Ｖに設定される。＋４００Ｖのリフレッシャバイアスが印加される間、リフレッシャ１６に付着していた残トナーは感光体ドラム１１とリフレッシャ１６との間の電位差によって感光体ドラム１１側に再転移、付着する。次に、感光体ドラム１１に付着した残トナーが感光体ドラム１１と帯電ロール１２との対向部に到達するまでに、帯電ロール１２には、帯電バイアス電源１２ａによって直流−５００Ｖに、さらに周波数６００Ｈｚ、ピークトゥピーク値Ｖｐ−ｐが１８００Ｖの交流電圧を重畳した帯電バイアスが印加される。直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスの印加は、少なくとも感光体ドラム１１表面のうち＋４００Ｖのリフレッシャバイアスが印加された領域（残トナーが付着し得る領域）に対して行われる。交流バイアスを印加することで、感光体ドラム１１に付着した残トナーは帯電ロール１２側に転移せず、そのまま感光体ドラム１１に付着した状態を維持しながら搬送される。また、帯電ロール１２に付着していたトナー等の異物も、感光体ドラム１１に転移、付着する。
【００３３】
このとき、レーザ露光器１３では、リフレッシャ１６から感光体ドラム１１に転移、付着した残トナーが通過するまで感光体ドラム１１上に露光を行わない。さらに、回転式現像装置１４では、リフレッシャ１６から感光体ドラム１１に転移、付着した残トナーが現像位置に到達する前（この例では感光体ドラム１１上に黒トナー像を形成した直後）に、現像装置駆動モータ１４ｂによって回転せしめられる。このとき移動する角度は４５度となっており、現像位置には、黒現像器１４Ｋとイエロー現像器１４Ｙとの間の部位が配置され、現像ロールが感光体ドラム１１と向き合わないようになっている。また、現像バイアスも印加されない。これにより、感光体ドラム１１に付着した残トナーはそのまま一次転写位置へと移動する。そして、感光体ドラム１１の残トナーが一次転写位置に到達するタイミングで、一次転写ロール１５には一次転写バイアス電源１５ａによってトナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、感光体ドラム１１上の残トナーは中間転写ベルト２０上に転写される。
【００３４】
一方、中間転写ベルト２０上に転写された残トナーが二次転写位置を通過する間、二次転写ロール３１は中間転写ベルト２０から離間した状態を維持し、また、バックアップロール２６には二次転写バイアス電源３１ａによる二次転写バイアスを印加しないようにする。これにより、中間転写ベルト２０に転写されたクリーニング済みトナーは二次転写ロール３１に転移せしめられることなくそのままベルトクリーナ２７との対向部へと移動する。その後、中間転写ベルト２０に転写された残トナーがベルトクリーナ２７との対向位置に到達するタイミングで、ベルトクリーナ２７はクリーナ駆動モータ２７ａによって駆動せしめられて中間転写ベルト２０に圧接し、残トナーの除去が行われた後、中間転写ベルト２０から離間する。
【００３５】
次に、本発明者が行った実験について説明する。本発明者は、帯電ロール１２に印加する帯電バイアスの種類をパラメータとして、帯電ロール１２の回転数と帯電ロール１２に付着するトナー量との関係を調査した。この実験では、富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ４００  （ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅは富士ゼロックス株式会社の商標）の感光体ドラム１１および帯電ロール１２に、リフレッシャ１６を取り付けてテスト用装置とした。そして、同じく富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ４００  で用いられているトナーを予め所定量（０．５ｇ／ｍ２）だけ帯電ロール１２に付着させた状態で帯電ロール１２と感光体ドラム１１との間に各種帯電バイアスを印加し、トナー付着量の変化を観察した。なお、印加する帯電バイアスは、交流＋直流（ピークトゥピーク値Ｖｐ−ｐが１８００Ｖの交流電圧および−５００Ｖの直流電圧）と、直流（＋４００Ｖの直流電圧）の二種類とした。
【００３６】
結果を図４に示す。帯電バイアスとして交流＋直流を印加した場合には、帯電ロール１２を一回転（一周）させるだけで付着トナー量をほぼ吐出できること、つまり、帯電ロール１２から感光体ドラム１１にトナーを転移できることがわかった。これは、他の観点からみれば、感光体ドラム１１から帯電ロール１２に対してトナーが転移、付着しにくいことも意味する。また、帯電ロール１２を二回転させれば、帯電には問題ないことも判明した。一方、帯電バイアスとして直流の逆バイアスのみを印加した場合には、帯電ロール１２を一回転させるだけでは付着トナー量の著しい減少はみられず、五回転させることでようやく同じレベルまで付着トナー量を低減できることがわかった。
【００３７】
また、本発明者は、同じテスト装置を用い、帯電バイアスの種類をパラメータとして、感光体ドラム１１の回転数と感光体ドラム１１に形成される有機感光層の摩耗量との関係を調査した。なお、帯電バイアスは、交流のみ、直流のみ、交流＋直流（ただし、直流帯電バイアスは常時印加され、交流帯電バイアスはプリントアウト１００枚毎に帯電ロール１２が数回転する期間だけ印加される）とした。
【００３８】
結果を図５に示す。直流帯電バイアスのみによって感光体ドラム１１を帯電する場合には、感光層摩耗量が少ないのに対し、交流帯電バイアスのみによって感光体ドラム１１を帯電する場合には、感光層摩耗量が著しく多くなり、感光体ドラム１１を５万回転させると３μｍ以上摩耗してしまうことがわかった。また、本実施の形態のように通常は直流帯電バイアスを印加し、所定のタイミングで一時的に直流帯電バイアスに交流帯電バイアスを重畳して印加するような場合には、直流帯電バイアスのみによって感光体ドラム１１を帯電する場合と略同様に、感光層摩耗量を少なくでできることが判明した。
【００３９】
本実施の形態では、リフレッシャ１６から感光体ドラム１１に転移、付着させた残トナーが帯電ロール１２との対向部（接触部）を通過する間、通常の帯電に使用する直流帯電バイアスに加えて交流帯電バイアスも印加するようにしたので、帯電ロール１２に残トナーが転移、付着することを抑制できると共に、帯電ロール１２に付着した残トナー等を感光体ドラム１１に転移、付着させることができ、その結果、帯電性能の低下を防止することができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、通常の画像形成における帯電時には直流帯電バイアスを印加し、リフレッシャ１６から残トナーを回収する場合には、リフレッシャ１６から感光体ドラム１１に転移、付着した残トナーが帯電ロール１２との対向部を通過する間だけ直流帯電バイアスに交流帯電バイアスを重畳して印加するようにしたので、交流帯電バイアスの印加に伴って生じる感光体ドラム１１の有機感光層の摩耗を抑制することができ、その結果、感光体ドラム１１の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
さらに、本実施の形態では、帯電ロール１２に残トナーが再付着しにくいため、感光体ドラム１１と帯電ロール１２との間におけるトナーつぶれを低減することができ、その結果、感光体ドラム１１におけるフィルミングを防止することが可能になる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、接触帯電部材として帯電ロール１２を用いた場合を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば帯電フィルム等であってもよい。さらに、本実施の形態では、帯電ロール１２のクリーニングについて説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば帯電部材としての二次転写ロール３１に対しても適用することができる。さらにまた、本実施の形態では、残トナーを中間転写ベルト２０に転写した後、この残トナーをベルトクリーナ２７で除去するようにしていたが、これに限られるものではなく、残トナーを例えば黒現像器１４Ｋ内に回収してもよい。
また、本実施の形態では中間転写型のカラー画像形成装置を用いて説明を行ったがこれに限られるものではなく、感光体ドラム１１、帯電ロール１２およびリフレッシャ１６を有するクリーナレス方式の画像形成装置であれば、モノクロや中間転写体を有していない画像形成装置、あるいは、タンデム型の画像形成装置にも適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接触帯電部材に対する汚れの付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】制御部を説明するためのブロック図である。
【図３】画像形成動作および残トナーの回収動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】帯電ロールの回転数と帯電ロールに付着するトナー量との関係を示すグラフ図である。
【図５】感光体ドラムの回転数と感光体ドラムに形成された有機感光層の摩耗量との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１１…感光体ドラム、１２…帯電ロール、１３…レーザ露光器、１４…回転式現像装置、１５…一次転写ロール、１６…リフレッシャ、２６…バックアップロール、２７…ベルトクリーナ、３０…二次転写部、３１…二次転写ロール、３１ａ…二次転写バイアス電源、５０…定着部、６０…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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