(57)【要約】【課題】繰り返し印刷することや、残留電位が上昇したこと等による感光体に起因する残像の発生を、待ち時間増大等を発生させることなく、抑制する。【解決手段】感光体ドラム４１に接触する帯電ローラ４２を備え、帯電ローラ４２と感光体ドラム４１との間に帯電ニップ部Ｎを形成する。この帯電ニップ部Ｎより感光体ドラム４１の移動方向の上流側および下流側に形成される帯電領域４４、４５において感光体ドラム４１を帯電させる帯電ローラ４２と、感光体ドラム４１の帯電領域に除電光を照射して感光体ドラム４１の電荷を除く除電ランプ４３とを備える。帯電領域４４、４５において同時に除電を行う。帯電ローラクリーニングローラ４８は、除電ランプ４３が照射する除電光４６を透過する材質で形成されて、除電光４６は、帯電領域４４、４５に照射される。【選択図】図１
2016118703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に接触して、前記像担持体との間に帯電ニップ部を形成し、この帯電ニップ部より前記像担持体の移動方向の上流側および下流側に形成される帯電領域において前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体の前記帯電領域に除電光を照射して前記像担持体の電荷を除く除電手段と、を備え、
前記帯電領域において除電を行う除電帯電装置において、
前記帯電部材は、前記除電手段が照射する前記除電光を透過する材質で形成されていることを特徴とする除電帯電装置。
【請求項２】
前記帯電部材の前記除電光に対する光の透過率が「１０％」以上であることを特徴とする請求項１に記載の除電帯電装置。
【請求項３】
前記除電手段は、前記像担持体の前記帯電ニップ部の上流側に形成される前記帯電領域に前記除電光を直接照射するとともに、前記帯電ニップ部の下流側に形成される前記帯電領域に前記帯電部材を透過した前記除電光を照射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の除電帯電装置。
【請求項４】
前記帯電部材の表面には、絶縁性の微粒子を含有する表層膜を有し、この絶縁性の微粒子を透明としたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の除電帯電装置。
【請求項５】
前記帯電部材は、基材としてウレタンを含有したローラ部材であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の除電帯電装置。
【請求項６】
前記帯電部材は、前記除電光の透過率が一様に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の除電帯電装置。
【請求項７】
前記帯電部材は、カーボン含有率が１０〜７０％であり、前記表層膜の厚さの誤差が±２μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の除電帯電装置。
【請求項８】
前記帯電部材に接触して前記帯電部材を清掃する帯電部材クリーナを備え、前記帯電部材クリーナは、前記除電光に対して透明であることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の除電帯電装置。
【請求項９】
前記帯電部材クリーナは、前記除電光を前記帯電領域に向け反射する心材を備えることを特徴とする請求項８に記載の除電帯電装置。
【請求項１０】
稼働時間が増すに連れて前記除電光の光量を増大させることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の除電帯電装置。
【請求項１１】
前記除電光における時間の経過に伴って増加させる前記除電光の増加割合を、使用するトナーが前記除電光を遮蔽する程度が小さいほど小さくすることを特徴とする請求項１０に記載の除電帯電装置。
【請求項１２】
前記除電手段からの前記除電光を遮って、前記除電光が前記帯電ニップ部より前記像担持体の移動方向の下流側に形成される前記帯電領域に照射するのを防止する遮蔽手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の除電帯電装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれかに記載の除電帯電装置および前記像担持体を備えるとともに、
前記像担持体にトナー像を形成する現像手段、前記像担持体を清掃するクリーニング手段、および転写手段のうち少なくとも一つの手段を備え、装置本体に一体として着脱可能に構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれかに記載の除電帯電装置と、前記像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する現像手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載のプロセスカートリッジを備える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、除電帯電装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として電子写真式のものが多数使用されており、この画像形成装置においては、像担持体として有機感光体（OPC：Organic Photoconductor）が使用されている。この種の感光体では、いわゆる残像（画像履歴）が残ってしまうという課題がある。残像は、直前に描かれた画像の濃淡に起因する転写前電位や転写電流の流れ込みの不均一等によって、感光体の帯電直前の電位状態が感光体の長手方向で不均一になるために生じる現象である。
【０００３】
以下、残像の発生について説明する。上述の画像形成装置では、ドラム状の感光体が回転する等により感光体の表面が移送されていく。そして、この移送の過程において、感光体の表面を帯電部材により帯電させる工程、帯電後の感光体表面を露光手段により露光して静電潜像を形成する工程、静電潜像を現像手段によってトナー像として現像する工程、トナー像を転写手段により感光体表面から用紙等の記録媒体上に転写させる工程を経て、画像形成が行われる。この種の画像形成装置では、初期あるいは繰り返し印刷を行った後に、感光体上に光書き込みを行った前工程の履歴が、後工程の画像に写り込む、「残像」と呼ばれる現象（あるいは「ゴースト」、「フォトメモリ」とも呼ぶ）が生じる場合がある。
【０００４】
図８は画像形成装置において作成した正常な画像を示す図、図９は画像形成装置において作成した残像が発生した画像を示す図である。画像形成装置においては、例えば図８に示す明暗のはっきりした画像に次いで中間濃度画像をプリントすると、中間濃度画像が本来なら一様で均一な画像であるべき画像の中に、図９に示すように、中間濃度画像の前にプリントした画像パターンが浮き出てしまうことがある。
【０００５】
このような画像の劣化は、「ポジ残像」あるいは「ポジゴースト」と称される現象であり、特に高画質フルカラー画像形成装置ではこの画像劣化の抑制が必要となる。
【０００６】
上述の残像現象の発生にはいくつかの機構が考えられている。その一つとして、感光体表面電位のゆらぎに起因するものがある。図１０は通常の潜像形成、現像、転写後の各工程における感光体表面電位の変化を模式的に示す図である。また、図１１はポジ残像が形成される場合における潜像形成、現像、転写後の各工程における感光体表面電位の変化を模式的に示す図である、さらに、図１２はネガ残像が形成される場合における潜像形成、現像、転写後の各工程における感光体表面電位の変化を模式的に示す図である。
【０００７】
図１０に基づいて潜像形成、現像、転写後の各工程における、感光体表面電位の変化をポジ残像現象の例について詳述する。まず、図１０（ａ）に示す潜像形成時には、感光体表面を一様に、例えば−７００Ｖに帯電した後、画像情報を露光させる（矢印は露光箇所を示す）。露光部分の電位はおよそ０Ｖとしている。次いで、図１０（ｂ）に示す現像時に、現像ポテンシャルと感光体表面との電位差に応じて、トナーを感光体表面に付着させて現像する。さらに、転写時において用紙等の記録媒体をプラスに帯電させてトナー像を感光体から記録媒体に転写する。
【０００８】
感光体が転写手段によって逆バイアスが印加されてしまう場合を図１０（ｃ）に示す。この場合、転写後の感光体表面電位は全体的にプラス方向に遷移し、露光部分の電位は０Ｖを越えて極性が逆転しプラス電位（図では＋１０Ｖとしている）となってしまう。これら潜像形成、現像、転写等の作像工程が繰り返し行われると、帯電部材によって像露光前に感光体表面を一様にマイナス帯電しても、プラス寄りとなってしまった露光部分の感光体表面電位は、一様マイナス帯電後の帯電電位もその分プラス寄りとなってしまう。その結果、プラス方向に遷移した部分は、他の部分よりも現像ポテンシャル差が大きくなるため、濃いトナー像が形成されてしまう。この部分がポジ残像として識別されることとなる。
【０００９】
また、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、転写後電位が全体的に＋電位となり、画像部の電位の絶対値が大きい場合も、ポジ残像となる。さらに、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、トナーによって転写電流の流れ込みが抑制され、画像部の電位がより＋側である場合には、ネガ残像（ネガゴースト）となる。
【００１０】
また、ドット形状を書き込むビームスポットにはわずかながらも照度分布が存在する。このため、帯電電位がプラス寄りに遷移した部分にビームスポットを照射すると、表面電位が低電位側にオフセットされた分、現像可能となるドットの輪郭部分が広がり、ドット径の太りが生じてしまう。不要に大きくなったドット画像は、画像全体として見た場合に濃く感じられてしまい、この場合もポジ残像が識別される画像となる。
【００１１】
ドット径の太りが生じるケースでは、例えば６００ｄｐｉよりも１２００ｄｐｉとした高解像度で画像出力するほど、残像度合いが強く感じられる。このように、電子写真方式の画像形成装置を高解像度化するとこの問題の深刻度合いが大きくなる。このような残像の発生を防止するため、帯電の前工程として除電手段により感光体表面を除電することが有効である。
【００１２】
除電手段は感光体に＋の電荷を発生させることができるため、図１０に示す残像の−部分を０Ｖ付近に除電でき特に効果的である。また、図１１、図１２に示した残像に対しても、除電光量を大きくすれば、転写ニップ通過後に感光体に残っている＋電荷の寄与を小さくできるという点で効果がある。
【００１３】
また、通常の露光よりも図１１、図１２で示した残像に対して効果が高い方法として、な帯電時に同時に除電光を照射するものある。図１３は帯電と同時に除電光を照射する状態を示す模式図である。この手法は、感光体６１と帯電部材である帯電ローラ６２の間に形成される帯電領域６３に除電光６４を照射するものである。感光体６１の感光層で発生した電荷は、感光体６１の表面に＋の電荷が残っていると、表面に来る割合が減少してしまうが、除電と同時に帯電を行うことで感光体６１表面の＋電荷を減少させることができる。このため、感光層で発生した電荷が感光体６１の表面側に移動しやすくなる。よって、より感光体６１表面あるいは内部の＋電荷を効率的に取り除くことができる。しかし、除電光量として高い強度が必要となり、コストアップの一因となる。
【００１４】
また、この残像を解決するため、感光体のクリーニングユニット（ＰＣＵ）に潤滑剤塗布機構を備え、転写電流の＋電荷が感光体に到達する量を低減すること、帯電電圧（ＶＬ）を高く設定して、転写前電位のむらを小さくすること、トナー層の厚さを小さくすることで転写電流の流れ込みを不均一にしないこと、等の対策を施すことがある。しかし、潤滑剤塗布機構は高コスト化を招くし、同様帯電電圧を高くするのは、現像用の高圧電源装置（ＨＶＰ）にＡＣ成分が必要になり、高コスト化を招く。また、トナー層の厚さを小さくすると、画像に含まれるトナーの一部が欠損するいわゆる「ボソつき」に帯する余裕度が低下する等の問題がある。
【００１５】
また、上記対策を実現するため、露光部材で画像メモリを消去する方法が提案されているが、印刷動作（ＪＯＢ）の開始前、またはＪＯＢ後に感光体を一周余計に回す必要がある。このため、少なくとも間欠ＪＯＢが希望される場合には、待ち時間が増大するという問題がある。待ち時間を増大させないため、除電ランプを搭載することができる。しかし、単純に帯電前に感光体に照射するように設置するだけでは、大強度の除電光を照射して感光体を除電する必要がある。このため、リップルと強度の両立のために除電ランプの発光素子数を増やす必要があり、コスト高の要因となる。
【００１６】
また、この手法は、感光体が光疲労してしまうため、感光体の帯電／露光特性に悪影響を及ぼしやすくなり、長寿命化に資することができない。また、非接触の帯電方式としてコロナ帯電や非接触ＡＣ帯電を採用し、帯電と同時に除電を行うものとする、画像メモリを消去することが可能となるが、必要以上にオゾンが発生するという副作用が生じてしまう。
【００１７】
このため、上述した「ボソつき」、待ち時間の増大化、オゾン発生の増大等の副作用を発生させることなく、かつコストを抑えた状態で残像を抑制したいという要望がある。
【００１８】
特許文献１には、導電性支持体、前記導電性支持体上に配置され、導電性金属酸化物および電子受容性物質を含む下引層、並びに前記下引層上に配置された感光層を有する電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電部材と、帯電した前記電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、トナーを含む現像剤を収容し、前記静電潜像を前記現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を有し、画像形成を一旦停止した後、画像形成を再開するときに、前記帯電部材により前記電子写真感光体の表面を帯電する前に、前記露光手段により前記電子写真感光体の表面を全面露光する画像形成装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、単純に帯電前に除電光を照射するだけでは、残像を抑制するために非常に強い光量が必要となる。また、除電光をあまりにも強い光量で常時点灯させて繰り返し除電を行いながら感光体を使用すると少なからず感光体が光疲労してしまい、残留電位上昇が大きくなっていき、トナー付着濃度低下し画像品質が劣化していくという問題が生じる。また、特許文献１に記載のものは、少なくとも間欠動作において、ダウンタイム増が生じてしまうという問題がある。
【００２０】
そこで、本発明は、繰り返し印刷することや、残留電位が上昇したこと等による感光体に起因する残像の発生を、待ち時間増大等を発生させることなく、抑制することができる除電帯電装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る除電帯電装置は、像担持体に接触して、前記像担持体との間に帯電ニップ部を形成し、この帯電ニップ部より前記像担持体の移動方向の上流側および下流側に形成される帯電領域において前記像担持体を帯電させる帯電部材と、前記像担持体の前記帯電領域に除電光を照射して前記像担持体の電荷を除く除電手段と、を備え、前記帯電領域において除電を行う除電帯電装置において、前記帯電部材は、前記除電手段が照射する前記除電光を透過する材質で形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば繰り返し印刷することや、残留電位が上昇したこと等による感光体に起因する残像の発生を、待ち時間増大等を発生させることなく、抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態１に係るプロセスカートリッジの基本構成を示す模式図である。
【図２】画像濃度差と残像ランクの関係を示すグラフである。
【図３】帯電ニップ部において露光強度を変化させた場合の帯電ローラの透明度と残像ランクの関係を示すグラフである。
【図４】帯電後露光による感光体表面の電位の不均一状態を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態２に係るプロセスカートリッジの要部を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態３に係るプロセスカートリッジの要部を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態４に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図８】画像形成装置において作成した正常な画像を示す図である。
【図９】画像形成装置において作成した残像が発生した画像を示す図である。
【図１０】通常の潜像形成、現像、転写後の各工程における感光体表面電位の変化を模式的に示す図である。
【図１１】ポジ残像が形成される場合における潜像形成、現像、転写後の各工程における感光体表面電位の変化を模式的に示す図である。
【図１２】ネガ残像が形成される場合における潜像形成、現像、転写後の各工程における感光体表面電位の変化を模式的に示す図である。
【図１３】帯電と同時に除電光を照射する状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を実施するための形態に係る除電帯電装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置について説明する。
【００２５】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係るプロセスカートリッジの基本構成について説明する。図１は本発明の実施形態１に係るプロセスカートリッジの基本構成を示す模式図である。実施形態に係るプロセスカートリッジ４０は、像担持体である感光体ドラム４１と、帯電部材である帯電ローラ４２と、除電手段として除電光４６を発生する除電ランプ４３とを少なくとも備える。また、プロセスカートリッジ４０は、画像形成装置の装置本体に一体として着脱可能に構成される。感光体ドラム４１と帯電ローラ４２とは接触して帯電ニップ部Ｎを形成にしており、帯電ニップ部Ｎにおける感光体ドラム４１の移動方向の上流側と下流側には、帯電領域４４、４５が形成されている。実施形態１では、帯電ローラ４２と除電ランプ４３とが除電帯電装置を構成する。
【００２６】
プロセスカートリッジ４０は、感光体ドラム４１、帯電ローラ４２の他、露光手段、現像手段、転写手段、およびクリーニング手段の少なくとも一つの手段を備えている。現像手段としては、トナーあるいは前記現像剤を収容する現像剤収容器と、現像剤収容器内に収容されたトナーあるいは現像剤を担持し、かつ搬送する現像剤担持体とを少なくとも有している。また、現像手段は、担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有している。
【００２７】
感光体ドラム４１は、導電性支持体上に少なくとも感光層が形成されている。また、感光体ドラム４１の表面層に保護層を設けることがより好ましく、最表面に保護層を設けることで感光体の膜が削れにくくなる。仮に感光体が転写後にプラスに帯電していたとしても、マイナス帯電によって安定に帯電させることができるので残像の発生が悪化するのを抑制することが可能である。
【００２８】
本実施形態では、帯電ローラ４２は、除電光４６を透過する材質で形成されている。これより、除電ランプ４３は、感光体ドラム４１の帯電ニップ部Ｎの上流側に形成される帯電領域４４に除電光４６を直接照射して電荷を除く共に、帯電ニップ部Ｎの下流側に形成される帯電領域４５に帯電ローラ４２を透過した除電光４６を照射して電荷を除く。本実施形態では、帯電ローラ４２の除電光に対する光の透過率を「１０％」以上とした。
【００２９】
また、帯電ローラ４２の表面には、絶縁性の微粒子を含有する表層膜を有し、この絶縁性の微粒子を透明とした。また、帯電ローラ４２は、基材としてウレタンを含有したローラ部材である。さらに、帯電ローラ４２は、除電光４６の透過率が一様に形成されている。また、帯電ローラ４２は、導電性を備える必要がある。このため、カーボン含有率を１０〜７０％とし、表層膜の厚さの誤差が±２μｍ以下とする。カーボン含有率が１０％未満であると導電性が担保できず、また、カーボン含有率が７０％を超えると透明度が実用的ではなくなる。さらに表層膜の誤差が±２μｍを越えると、除電光４６が散乱され、除電光４６が均一に帯電領域４５に照射されなくなる。これにより、プロセスカートリッジ４０では、効果的に残像の発生を防止できる。
【００３０】
次に帯電ローラ４２の輝度を「７０」以上（透過率「１０％」）以上とした理由について説明する。透明度の決定は、以下の測定により、「残像ランク」が４以上となる値を採用した。「残像ランク」は、中間調トナー付着濃度で印刷した画像を以下に示す評価基準に従い目視で判定した判定結果である。
【００３１】
〔残像ランク〕
「５」：残像が全く現れない。
「４」：残像の発生が少し認められるが許容レベルである。
「３」：残像の発生が認められ、実用上問題がある。
「１」、「２」：残像がはっきり認識でき、実用不可である。
【００３２】
判定は以下のように行う。露光手段を備える画像形成装置に、現像手段を有するプロセスカートリッジ４０を装着し、露光手段によって感光体ドラム４１に静電潜像を形成する。感光体ドラム４１を１周させた後に再び露光手段によって静電潜像を形成して現像したときのトナー付着濃度（Ａ）を測定する。また、露光手段によって静電潜像を形成しなかった場所において、感光体ドラム４１を１周させた後に露光手段によって静電潜像を形成し現像したときのトナー付着濃度（Ｂ）を検出する。そして、トナー付着濃度（Ａ）とトナー付着濃度（Ｂ）の濃度差を測定する。
【００３３】
図２は画像濃度差と残像ランクの関係を示すグラフである。中間調トナー付着濃度において「残像ランク」を「４」以上にするためには、トナー付着濃度差｜Ａ−Ｂ｜が０．０２以内でなければならない。なお、中間調トナー付着濃度とは一般的に白部（非画像部）とベタ部との間のトナー付着濃度であればよいが、より残像現象を明確にするためには、白を０％、ベタを１００％としたときの１０〜５０％の間のトナー付着濃度とすることが好ましい。トナー付着濃度を検出するタイミングについては、特に限定されるものではないが、画像印刷時以外のタイミングが望ましい。
【００３４】
図３は帯電ニップ部において露光強度を変化させた場合の帯電ローラの透明度と残像ランクの関係を示すグラフである。この測定では、帯電ローラの透明度は、輝度として測定されている。帯電ローラの輝度はエプソン製のスキャナ「ＥＳ−１００００Ｇ」で測定した。測定は、８ｂｉｔグレー、３００ｄｐｉでスキャンを実行し、アメリカ国立衛生研究所（ＮＩＨ）で作成されたソフトウエア「ＩｍａｇｅＪ」でスキャンファイルを開き、帯電ローラ芯金上の輝度を取得。その輝度の平均値を帯電ローラ汚れ輝度とした。
【００３５】
図３に示すように、帯電ローラの透明度（図中では輝度）を増して除電光量を大きくすることによって残像ランクが大きくできることがわかる。図３には比較例として、帯電ニップ部Ｎを遮光した例を示している。図３では帯電ニップ部Ｎを遮光すると残像抑制効果が小さくなっている。これから、透明な帯電ローラ４２を使用すると、残像ランクが改善することがわかる。帯電ローラ輝度を「７０」以上にすることで、帯電ニップ除電光強度４５０ｍＷ／ｍ＾２においても残像ランク４以上となる。コストＵＰを最小限に抑えた上で残像を抑制可能となる。ここで、測定した輝度「７０」を光の透過率に換算すると「１０％」となる。光の透過率が「１０％」未満であると、残像ランクが小さく実用とならない。
【００３６】
また、感光体ドラム４１は、除電光の透過率が一様に形成されている。透過率が一定でない、即ち透過率に「むら」があると、感光体ドラム４１に帯電むらが生じてしまう。図４は帯電後露光による感光体表面の電位の不均一状態を示すグラフである。図４では、実際の感光体表面の電位を測定した結果を示している。
【００３７】
＜実施形態２＞
次に実施形態２に係るプロセスカートリッジについて説明する。図５は実施形態２に係るプロセスカートリッジの要部を示す模式図である。実施形態２に係るプロセスカートリッジ４０Ａは、感光体ドラム４１、帯電ローラ４２の他、感光体ドラム４１のクリーニング装置４７と、帯電部材クリーナである帯電ローラクリーニングローラ４８とを備えている。なお、図中符号４９は、現像装置の現像ローラを示している。
【００３８】
実施形態２において、帯電ローラ４２は、実施形態１のものと同様に、除電光４６を透過する。また、クリーニング装置４７は、感光体ドラム４１に接触するクリーニングブレード４７ａ、クリーニングブレード４７ａを保持する基部４７ｂからなる。また、帯電ローラクリーニングローラ４８は、帯電ローラ４２に接触して帯電ローラ４２を清掃する。また、帯電ローラクリーニングローラ４８はローラ状のクリーニング層４８ａと、このクリーニング層４８ａの中心に配置された心材４８ｂとから構成される。
【００３９】
帯電ローラクリーニングローラ４８において、クリーニング層４８ａは、除電光４６に対して透明である。クリーニング層４８ａは、除電光４６の透過率が高いことが望ましく、例えば８５％以上であることが望ましい。また、心材４８ｂは金属製であり、除電光４６を反射する。除電ランプ４３からの除電光４６は、図５に示すように、クリーニング層４８ａを透過して帯電領域４５に照射されるとともに、クリーニング層４８ａを透過して心材４８ｂで反射されて帯電領域４５に照射される。実施形態２に係るプロセスカートリッジ４０Ａによれば、除電ランプ４３からの除電光４６を効率よく帯電領域４４、４５に照射することができる。なお、帯電ローラクリーニングローラ４８は、心材４８ｂを備えない状態でも、帯電ローラクリーニングローラ４８を透過する除電光４６が同様に帯電領域４５に照射される。
【００４０】
＜実施形態３＞
次に実施形態３に係るプロセスカートリッジについて説明する。図６は本発明の実施形態３に係るプロセスカートリッジの要部を示す模式図である。実施形態３に係るプロセスカートリッジ４０Ｂは、感光体ドラム４１、帯電ローラ４２の他、感光体ドラム４１のクリーニング装置４７と、帯電ローラクリーニングローラ４８とを備えている。また、なお、図中符号４９は、現像装置の現像ローラを示している。帯電ローラクリーニングローラ４８は、帯電ローラ４２に接触して帯電ローラ４２を清掃するものであり、除電光４６に対して透明に構成されている。帯電ローラクリーニングローラ４８は、透明度が８５％以上であることが望ましい。
【００４１】
実施形態２において、帯電ローラ４２は、実施形態１のものと同様に、除電光４６を透過する。また、クリーニング装置４７は、感光体ドラム４１に接触するクリーニングブレード４７ａ、クリーニングブレード４７ａを保持する基部４７ｂからなる。
【００４２】
また、プロセスカートリッジ４０Ｂでは、プロセスカートリッジ４０Ｂのベース部材５０には、遮蔽手段である遮蔽板５１が配置されている。この遮蔽板５１は、除電ランプ４３からの除電光４６が、帯電ニップ部Ｎより下流側の帯電領域４５側に照射されるのを防止する。これにより、帯電ローラ４２を透過した除電光４６は、帯電ニップ部Ｎより上流側の帯電領域４４には照射される一方、帯電ニップ部Ｎより上流側の帯電領域４５には照射されない。なお、図中符号５２は、ベース部材５０に配置され、クリーニング装置４７を保持するステーを示している。
【００４３】
本実施形態によれば、透明性にむらが生じやすい帯電ローラ４２を長い光路長で通過した除電光４６が帯電領域４５に照射するのを防止でき、帯電領域４４にむらのない除電光４６を照射することができる。このため、帯電領域４４における帯電除電を均一に行うことができる。
【００４４】
＜実施形態４＞
次に本発明の実施形態４に係る画像形成装置について説明する。図７は本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。本実施形態に係る画像形成装置３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のカラー画像を形成する４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋを一列に並べたタンデム型のカラープリンタである。各色のプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋは使用するトナーの色が異なる他は、同一の構成を備える。各プロセスカートリッジは上述した実施形態１、実施形態２、または実施形態３に係る構成を備える。即ち、プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋは、プロセスカートリッジ４０、４０Ａ、４０Ｂに相当する。
【００４５】
即ち、イエローのプロセスカートリッジ２０Ｙは、感光体ドラム１Ｙと、帯電部材である帯電ローラ２Ｙと、露光手段である露光器３Ｙと、現像手段である現像ローラ４Ｙと、除電手段である除電ランプ６Ｙと、クリーニング手段であるクリーニングブレード７Ｙとを備える。同様にシアンのプロセスカートリッジ２０Ｃは、感光体ドラム１Ｃ、露光器３Ｃ、現像ローラ４Ｃ、除電ランプ６Ｃ、クリーニングブレード７Ｃを備える。同様に、同様にマゼンタのプロセスカートリッジ２０Ｍは、感光体ドラム１Ｍ、露光器３Ｍ、現像ローラ４Ｍ、除電ランプ６Ｍ、クリーニングブレード７Ｍを備える。そして、ブラックのプロセスカートリッジ２０Ｋは、感光体ドラム１Ｋ、露光器３Ｋ、現像ローラ４Ｋ、除電ランプ６Ｋ、クリーニングブレード７Ｋを備える。
【００４６】
ここで、プロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、実施形態１に係るプロセスカートリッジ４０における感光体ドラム４１に相当し、同じく帯電ローラ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは帯電ローラ４２に相当する。また、除電ランプ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋは、同じく除電ランプ４３に相当する。そして、現像ローラ４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは、現像ローラ４９に、同様にクリーニングブレード７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは、クリーニングブレード４７ａに相当する。
【００４７】
また、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋの下方には、中間転写ベルト５が各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに接触するように配置されている。中間転写ベルト５をはさんで感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに対して中間転写バイアスローラ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋが配置され転写部を形成している。さらに、中間転写ベルト５は、張架ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、二次転写バックアップローラ１２に掛け渡されている。本実施形態では、張架ローラ１１ａを駆動ローラとしている。
【００４８】
なお、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの形状は、ドラム状に限定されるものではなく、例えば、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。また、帯電ローラ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは、除電ランプ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋが照射する除電光を透過するものである。
【００４９】
露光器３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ、除電ランプ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋの光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
【００５０】
また、除電ランプ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋには、制御装置が備わっており、除電ランプ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６ＫがＬＥＤであれば、制御装置から所望の電圧が送られ、その電圧に応じた光量でＬＥＤが発光する。この制御装置は、除電ランプ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋの稼働時間が増すに連れて除電光の光量を増大させることができる。これにより、使用により帯電ローラ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋが汚れてきても、帯電ニップ部Ｎの前後の帯電領域４４、４５を適正な光量で除電することができる。このため、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを無駄に光疲労させることがない。
【００５１】
また、この制御装置は、除電ランプ６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋの除電光における時間の経過に伴って増加させる除電光の増加割合を、使用するトナーが前記除電光を遮蔽する程度が小さいほど小さくすることができる。イエローのトナーはブラックのトナーより除電光を遮蔽する程度が小さい。このため、増加光量の増加割合を小さくするのである。これにより、使用につれて帯電ローラがトナーで汚れたとしても、帯電ニップを適正な光量で除電することができる。従って、トナーで除電光４６が遮蔽されにくいイエローのプロセスカートリッジ２０Ｙ、シアンのプロセスカートリッジ２０Ｃを無駄に光疲労させることがない。
【００５２】
また、画像形成装置には、トナー付着濃度検出装置８を備える。トナー付着濃度検出装置８は、光反射型のトナー付着濃度センサー（Ｐセンサー）で、発光部と受光部とを持つ乱反射型光学センサーを用いることができる。発光部から中間転写ベルト５表面に向けて光を照射して、そこで乱反射した光の量を受光部で検出することで、中間転写ベルト５表面に形成された画像の濃度を検知する。そして、検知したトナー付着濃度から、画像の現像量（トナー付着量）が求められる。トナー付着濃度検出装置８は、中間転写ベルト表面のトナー付着濃度でなくても、例えば、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ表面のトナー付着濃度を検出してもよい。
【００５３】
なお、上述した画像形成装置３０は、フルカラーのタンデム型画像形成装置であるが、本発明の画像形成装置は、モノクロの画像形成装置であっても、リボルバ式の画像形成装置であっても同様に使用できる。この例は、中間転写方式の画像形成装置であるが、直接転写方式であってもよい。
【００５４】
プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋにおいて、現像ローラ４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋによって感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上に現像されたトナーは、中間転写ベルト５に転写される。このとき、全部のトナーが転写されるわけではなく、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上にトナーが残存する。このような残存トナーがクリーニングされずに、次の複写プロセスが行われる場合、帯電不良や露光による潜像形成時の不具合が発生してしまう。
【００５５】
そのため、一般的にはクリーニング手段を用いて残留トナーを除去する必要がある。
クリーニング手段としては、クリーニングブレード７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ、または図示してはいないがクリーニングブラシをそれぞれ単独もしくは組み合わせて使用される。クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
【００５６】
上述のように、現像ローラ４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋの位置から感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋにおける回転方向の下流側には中間転写ユニットが配置されている。中間転写ユニットでは、中間転写ベルト５を張架ローラ１１ａの回転駆動によって図中時計回りに移動させる。中間転写ベルト５は、張架ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、中間転写バイアスローラ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ、二次転写バックアップローラ１２、張架ローラ１１ａに掛け回されている。感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上で現像されたイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像は、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと中間転写ベルト５とが接触する中間転写ニップに進入する。
【００５７】
そして、中間転写バイアスローラ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋからのバイアスの影響を受けながら、中間転写ベルト５上に重ね合わせて中間転写されて、４色重ね合わせトナー像となる。このような中間転写ベルトを用いてトナー像を重ね合わせる中間転写方式は、感光体と中間転写体との相対的な位置決めが比較的容易でかつ正確に行えるため、色ずれに対して有利である。
【００５８】
図７中の中間転写ユニットの下側には、転写ベルトと紙転写バイアスローラ１３、駆動ローラ等各種ローラからなる転写ユニットが配置されており、さらに該転写ユニットの図１中左側には、定着ユニット１４が配置されている。転写ユニットにおいて、転写ベルトは、図示しない移動手段によって図９中上下方向に移動するようにしてもよい。この場合、少なくとも中間転写ベルト５上の１色トナー像（例えばイエロートナー像）や、２色または３色重ね合わせトナー像が紙転写バイアスローラ１３との対向位置を通過する際には、中間転写ベルト５に接触しない位置まで待避移動する。
【００５９】
そして、中間転写ベルト５上の４色重ね合わせトナー像の先端が紙転写バイアスローラ１３との対向位置に進入してくる前に、中間転写ベルト５との接触位置まで移動して二次転写ニップを形成する。
【００６０】
一方、図示しない給紙カセットから送られてきた記録媒体を２つのローラ間に挟み込んでいる位置決めローラ対（レジストローラ対）は、記録媒体を中間転写ベルト５上の４色重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングで二次転写ニップに向けて送り込む。中間転写ベルト５上の４色重ね合わせトナー像は、二次転写ニップ内で紙転写バイアスローラ１３からの二次転写バイアスの影響を受けて記録媒体上に一括して二次転写される。この二次転写により、記録媒体上にはフルカラー画像が形成される。
【００６１】
そして、フルカラー画像が形成された記録媒体は、定着ユニット１４移動する。定着ユニット１４は、送り込まれた記録媒体を加熱ローラとバックアップローラとの接触によって形成された定着ニップに挟み込みながら搬送する。記録媒体上のフルカラー画像は、加熱ローラからの加熱や、定着ニップ内での加圧力の影響を受けて記録媒体上に定着される。
【符号の説明】
【００６２】
４０：プロセスカートリッジ
４１：感光体ドラム（像担持体）
４２：帯電ローラ（帯電部材）
４３：除電ランプ（除電手段）
４４、４５：帯電領域
４６：除電光
４７：クリーニング装置
４８：帯電ローラクリーニングローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２０１３‐１９５８３４公報特開
【図１】
2016118703.tif 000003
【図２】
2016118703.tif 000004
【図３】
2016118703.tif 000005
【図４】
2016118703.tif 000006
【図５】
2016118703.tif 000007
【図６】
2016118703.tif 000008
【図７】
2016118703.tif 000009
【図８】
2016118703.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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