画像形成装置
【課題】転写後の感光体の電位が変動してもクリーニング手段で感光体表面を確実にクリーニングすることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】前記画像形成装置は、感光体と、静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段と、トナー像を用紙に転写する転写手段と、感光体表面を清掃するクリーニング手段と、前記感光体の回転方向に前記クリーニング手段の下流で且つ前記露光手段の上流に配置され前記感光体を帯電する第１帯電手段と、前記クリーニング手段の上流で且つ前記転写手段の下流に配置された第２帯電手段と、制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第２帯電手段を通過後の前記感光体の電位を均一する、所定の直流電圧を前記第２帯電手段に印加する制御を行うことを特徴とする。
【解決手段】前記画像形成装置は、感光体と、静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段と、トナー像を用紙に転写する転写手段と、感光体表面を清掃するクリーニング手段と、前記感光体の回転方向に前記クリーニング手段の下流で且つ前記露光手段の上流に配置され前記感光体を帯電する第１帯電手段と、前記クリーニング手段の上流で且つ前記転写手段の下流に配置された第２帯電手段と、制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第２帯電手段を通過後の前記感光体の電位を均一する、所定の直流電圧を前記第２帯電手段に印加する制御を行うことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳しくは、感光体のクリーニングに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、像担持体である感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を用紙上に転写した後、トナー像を保持した用紙を定着手段により定着する。そして、定着後、画像形成された用紙は画像形成装置より排出される。
【０００３】
感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写後に、感光体上には転写残トナーが生じる。このため、この転写残トナーを清掃（クリーニング）することが必要となる。
【０００４】
クリーニング手段としては、クリーニングブレード方式、クリーニングブラシ方式が一般的に用いられている。クリーニングブレード方式は、ゴムブレードのような弾性体ブレードを像担持体に押し付け、機械的にトナーを掻き取り、クリーニングを行う。一方クリーニングブラシ方式は、表面に毛部材を配設した円筒形の芯金を回転させながら像担持体上のトナーに接触させ、トナーを掻き取りクリーニングを行う。また、クリーニングブレード、クリーニングブラシを組み合わせた方式（ブラシ・ブレードクリーニング手段）も用いられている。
【０００５】
このクリーニングに関し、感光体に接するクリーニングブレードと弾性を有する導電性ローラを有し、導電性ローラにトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加する構成とした画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３７３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、導電性ローラにトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加し、感光体に付着している残留トナーの電荷を除去し、クリーニングブレードの先端部に付着したトナーによって感光体が劣化することを防止するものである。
【０００８】
ところで、従来の静電転写方式を用いた場合は、転写後に感光体に逆極性またはＡＣ電圧を印加し除電して感光体より用紙を分離するため、クリーニング手段に進入時点での感光体の電位（感光体電位）は大きくない。
【０００９】
しかしながら、近年、画像品質向上を目的として転写ベルトを用いた接触転写方式を採用する画像形成装置が増加してきている。この接触転写方式では、前述の除電をしないで転写ベルトに用紙を密着させて感光体より分離することが一般的であり、感光体が転写手段で除電されない状態でクリーニング手段に進入する。このため、感光体の帯電電位の大小、画像パターンによる露光の有無で、転写手段を通過後の感光体の電位が大きく変動し、これによりクリーニング手段に進入した感光体の電位が大きく変動する。
【００１０】
また、画像安定化のためトナーパッチを作成しているが、特に高速化にともない生産性を低下させないために、用紙間でトナーパッチを作成し画像濃度制御を行っている。更に、印字面積率（印字率）が少ない画像を大量に印字された場合のトナー劣化防止を目的として、用紙間でトナー帯を作成し、トナーを捨てている。
【００１１】
この場合、用紙間のトナー像で転写ベルトを汚さないために、通常の用紙にトナー像を転写させる場合と逆特性の電圧を転写ベルトに印加し、用紙間のトナー像が転写ベルトに移らないようにしている。このため、用紙内と用紙間で転写出力の極性が変わり、転写手段を通過後の感光体の電位が大きく変動し、これによりクリーニング手段に進入した感光体の電位が変動する。また、用紙間でのトナー像の有無、大小によってもクリーニング手段に進入した感光体の電位が大きく変動する。
【００１２】
クリーニングブラシ・クリーニングブレードを用いたクリーニング手段において、クリーニング手段に進入した感光体の電位が大きく変動した場合、即ちクリーニング手段での副走査方向（感光体回転方向）における感光体電位が大きく変動した場合、感光体の電位変動の速度に比べて、クリーニングブラシの電位変動の速度は緩やかである。即ち、感光体の電位変動に追従するクリーニングブラシの電位変動の速度が遅い。
【００１３】
このため、例えば、負帯電のトナーを負帯電の感光体に付着させる反転現像方式を用いた場合、クリーニング手段での感光体電位の絶対値が急激に減少した場合にクリーニングブラシに付着したトナーが感光体に移動し再現像される現象が発生する。この再現像されたトナーは、感光体との電気的付着力が強く、クリーニングブラシの下流にあるクリーニングブレードで掻き取られにくく残トナーとなり、この残トナーが再度、帯電、露光現像の各手段を通過し、転写手段で用紙に転写され、次の用紙の画像不良を引き起こす。
【００１４】
特許文献１では、上記のような副走査方向（感光体回転方向）における転写手段通過後の感光体電位の変動は考慮しておらず、残トナーによる画像不良を防止することは困難であった。
【００１５】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、転写後の感光体の電位が変動してもクリーニング手段で感光体表面を確実にクリーニングすることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は、下記の構成により達成される。
【００１７】
１．感光体と、静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段と、トナー像を用紙に転写する転写手段と、感光体表面を清掃するクリーニング手段と、前記感光体の回転方向に前記クリーニング手段の下流で且つ前記露光手段の上流に配置され前記感光体を帯電する第１帯電手段と、前記クリーニング手段の上流で且つ前記転写手段の下流に配置された第２帯電手段と、制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第２帯電手段を通過後の前記感光体の電位を均一にする、所定の直流電圧を前記第２帯電手段に印加する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
２．前記所定の直流電圧は、前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位を推定し、設定されることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１９】
３．前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定は、前記第１帯電手段により付与された前記感光体のバックグランド電位、前記露光手段により付与された前記感光体の露光部電位、印字面積率及び転写手段の転写出力値に基づき行われることを特徴とする前記２に記載の画像形成装置。
【００２０】
４．前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定、及びこの推定に基づく前記第２帯電手段に印加する直流電圧の変更は、用紙内と用紙外とで分割して行うことを特徴とする前記２または３に記載の画像形成装置。
【００２１】
５．前記クリーニング手段は、回転可能な円筒状のクリーニングブラシを備え、前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定、及びこの推定に基づく前記第２帯電手段に印加する直流電圧の変更は、前記クリーニングブラシの１回転毎に行われることを特徴とする前記２から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２２】
上記により、第２帯電極を設け、転写後の感光体の電位を推定し、第２帯電極に印加するＤＣ電圧を設定し印加することで、転写後の感光体の電位を略均一化することができる。これにより、転写後の感光体の電位が大きく変動してもクリーニング手段で感光体の表面の残トナーを確実にクリーニングすることが可能になり、残トナーによる画像不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の例を示す図である。
【図２】画像形成装置の画像形成部の概略図である。
【図３】画像形成部及び制御手段ＡＳの概略ブロック図である。
【図４】実施例及び比較例での画像形成の順序を示す図である。
【図５】比較例で画像形成を行った場合の感光体電位の変動を示す図である。
【図６】第２帯電極の印加電流と感光体電位変動量の特性を示す図である。
【図７】実施例で画像形成を行った場合の感光体電位の変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明に関する実施の形態を、図を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る画像形成装置の例を示す図である。画像形成装置は、画像形成装置本体Ａ、画像読取装置ＳＣ、自動原稿送り装置ＤＦから構成される。
【００２６】
画像形成装置本体Ａは、感光体（像担持体）１、第１帯電手段である第１帯電極２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６、等から成る画像形成部と、定着装置７及び用紙搬送系と、から構成されている。
【００２７】
用紙搬送系は、給紙カセット１０、給紙手段１１、搬送手段１２、排紙手段１４、搬送路切換手段１５、循環再給紙手段１６、反転排紙手段１７等から構成されている。また、装置各部を制御する制御手段ＡＳを備えている。
【００２８】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは、自動原稿送り装置ＤＦの搬送手段により搬送され、画像読取装置ＳＣの光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサＣＣＤにより読み込まれる。イメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２０において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段３に画像信号を送る。
【００２９】
画像形成部において、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。
【００３０】
画像形成部においては、感光体１に対し、第１帯電極２により電荷（本実施の形態では負帯電）が付加され、露光手段３からのレーザ光照射により静電潜像が形成され、現像手段４により静電潜像が顕像化されてトナー像（本実施の形態のではトナーは負電荷である）となる。第１帯電極２により付加された電位をバックグランド電位と称す。
【００３１】
次いで、給紙カセット１０に収容された用紙Ｐが給紙手段１１から搬送される。
【００３２】
用紙Ｐは、レジストローラを含む搬送手段１２でトナー像との同期がとられて搬送される。その後、用紙Ｐは、転写手段５でトナー像が転写されてから定着装置７により定着される。定着後の用紙Ｐは、排紙手段１４により装置外に排出される。一方、クリーニング手段６により感光体１上の転写残のトナーが除去される。
【００３３】
なお、両面コピーの場合は、第１面に画像形成された用紙Ｐは、循環再給紙手段１６に送り込まれて反転され、再び画像形成部において第２面に画像形成後、排紙手段１４により装置外に排出される。反転排紙の場合は、通常の排紙通路から分岐した用紙Ｐは、反転排紙手段１７においてスイッチバックして表裏反転された後、排紙手段１４により装置外に排出される。
【００３４】
図２は、本発明に係る画像形成装置の画像形成部の概略図である。画像形成部は、前述のように感光体１、第１帯電極２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６を備えている。第１帯電極２は、感光体の回転方向にクリーニング手段６の下流で且つ及び露光手段３の上流に配置されている。
【００３５】
転写手段５は、転写ローラ５１と転写ローラ５１を含む複数のローラに張架された転写ベルト５２を備えている。転写ローラ５１は、付勢手段（不図示）により感光体１方向に付勢され、転写ベルト５２を介し感光体を押圧する。
【００３６】
クリーニング手段６は、感光体１に接触し、付着したトナーを掻き取るクリーニングブラシ６１及びクリーニングブレード６２を有する。
【００３７】
クリーニングブラシ６１の毛部材としては、ナイロン、ポリエステル、アクリル等の樹脂が用いられる。クリーニングブラシ６１の軸は金属製でグランド接続される。
【００３８】
クリーニングブラシ６１は、駆動手段（不図示）により感光体１と同方向、または逆方向に回転される。
【００３９】
クリーニングブレード６２の材質としてはゴム弾性体が好ましく用いられ、その材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらのうち、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で好ましい。
【００４０】
また、本発明における画像形成装置には、感光体の回転方向にクリーニング手段６の上流で且つ転写手段５の下流に配置された第２帯電手段である第２帯電極１００が設けられている。
【００４１】
図３は、画像形成部及び制御手段ＡＳの概略ブロック図である。制御手段ＡＳは、装置各部を制御する制御機能、後述の感光体電位推定機能、第２帯電極印加電圧（電流）設定機能を有している。感光体電位推定機能、第２帯電極印加電圧設定機能は制御手段ＡＳと分離した構成としてもよい。
【００４２】
前述のように、転写手段５に転写ベルト５２を用いた方式では、転写後の除電をしないで転写ベルト５２に用紙を密着させて感光体より分離することが一般的である。このため、感光体１の帯電電位の大小、画像パターンによる露光の有無で、転写手段５を通過後の感光体１の電位が大きく変動し、これによりクリーニング手段６に進入した感光体１の電位が大きく変動する。
【００４３】
また、トナーパッチの作成において、用紙間のトナー像で転写ベルト５２を汚さないために、通常の用紙にトナー像を転写させる場合と逆特性の電圧を転写ベルト５２に印加し、用紙間のトナー像が転写ベルト５２に移らないようにしている。このため、用紙内と用紙間で転写出力の極性が変わり、転写手段５を通過後の感光体の電位が大きく変動し、これによりクリーニング手段６に進入した感光体１の電位が変動する。また、用紙間でのトナー像の有無、大小によってもクリーニング手段６に進入した感光体１の電位が大きく変動する。
【００４４】
ここで、クリーニングブラシ６１の毛部材は、前述のように樹脂製なので電気抵抗と静電容量を持つ。このため、このようにクリーニング手段６に進入した感光体１の電位が大きく変動した場合、即ちクリーニング手段６での副走査方向（感光体回転方向）における感光体電位が大きく変動した場合、クリーニングブラシ６１の電位も感光体１の電位変動につられて変動する。
【００４５】
しかしながら、感光体１の電位変動の速さに比べて、クリーニングブラシの電位変動の速さは遅い。即ち、感光体１の電位変動に追従するクリーニングブラシ６１の電位変動の速さは遅い。
【００４６】
このため、例えば、負帯電のトナーを負帯電の感光体１に付着させる反転現像方式を用いた場合、クリーニング手段６での感光体電位の絶対値が急激に減少した場合にクリーニングブラシ６１に付着したトナーが感光体１に移動し再現像される現象が発生する。この再現像されたトナーは、感光体１との電気的付着力が強く、クリーニングブラシ６１の下流にあるクリーニングブレード６２で掻き取られにくく残トナーとなり、この残トナーが再度、帯電、露光、現像の各手段を通過し、転写手段５で次の用紙に転写され画像不良を引き起こす。
【００４７】
この画像不良の発生を防止するためには、クリーニング手段６での感光体電位を安定化させる必要がある。
【００４８】
この感光体電位を安定化する方法として、クリーニング手段６より上流側でイレーサーランプによる露光、ＡＣ放電による除電、ＤＣ放電による電位制御を行うこと等が知られている。
【００４９】
イレーサーランプによる露光は、露光してから実際に感光体１の表面電位が低下するまで時間が掛かるため画像形成装置の高速化には適さない。高速化対応を考慮した場合、イレーサーランプとクリーニング手段６との距離を長くする確保する必要があるため装置が大型化する等のデメリットがある。
【００５０】
また、ＡＣ放電による除電は、電源の大型化及びコストアップ、リーク防止のため帯電極の大型化、電波ノイズ防止のためのコストアップ等デメリットが大きい。
【００５１】
これらのことから、ＤＣ放電による電位制御が好ましい。
【００５２】
本発明では、転写後の感光体１の電位安定化を、このＤＣ放電による電位制御で行うものである。
【００５３】
次に、本発明での、転写後の感光体１の電位制御について説明する。
【００５４】
本発明において、このＤＣ放電は、感光体１の回転方向にクリーニング手段６の上流で且つ転写手段５の下流に第２帯電極１００を設け、この第２帯電極１００にＤＣ電圧を印可することで行われる。
【００５５】
制御手段ＡＳは、第２帯電極１００を通過後の感光体１の電位を略均一とする、所定の直流（ＤＣ）電圧を第２帯電極１００に印加する制御を行う。
【００５６】
第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧を制御することで、第２帯電極１００の出力値が制御される。なお、ＤＣ電圧の制御、即ち出力値の制御は、印加電流を制御することで行っている。
【００５７】
ここで、前述のように、転写手段５を通過後の感光体電位は、大きく変動する。そのため、感光体１の電位を均一化するためには、第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧は、第２帯電極１００に進入した感光体１の部分の電位毎に設定される所定のＤＣ電圧とする必要がある。
【００５８】
この所定のＤＣ電圧は、第２帯電極１００に進入する感光体１の電位を推定し、設定される。第２帯電極１００に進入する感光体の電位の推定は、第１帯電極２により付与された感光体１のバックグランド電位、露光手段３により付与された感光体の露光部電位、印字面積率、転写手段５の転写出力値に基づき行われる。
【００５９】
また、前述のようにトナーパッチの作成において、転写ベルト５２の用紙間には通常の用紙にトナー像を転写させる場合と逆特性の電圧を印加し、用紙間のトナー像が転写ベルト５２に移らないようにしている。これにより、用紙内と用紙間で転写出力の極性が変わる。従って、感光体電位を略均一化するために第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧は用紙内と用紙間では大きく異なる。
【００６０】
このため、第２帯電極１００に進入する感光体１の電位の推定、及びこの推定に基づく第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧の変更は、用紙内と用紙外、即ち印可するＤＣ電圧が大きく異なる領域に分割して行うことが好ましい。
【００６１】
更に、用紙内においても、露光手段３により付与された感光体の露光部電位、印字面積率が異なる。また、用紙間においても、印字面積率が異なる。このため、第２帯電極１００に進入する感光体１の電位の推定、及びこの推定に基づく第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧の変更は、用紙内、用紙間を更に分割して行うことが好ましい。例えば、クリーニングブラシ６１の１回転毎とする等である。
【００６２】
上記により、第２帯電極１００を設け、転写後の感光体１の電位を推定し、第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧を設定し印加することで、転写後の感光体１の電位を略均一化することができる。これにより、転写後の感光体１の電位が大きく変動してもクリーニング手段６で感光体１の表面の残トナーを確実にクリーニングすることが可能になり、残トナーによる画像不良を防止することができる。
【００６３】
次に、本発明を適用した画像形成装置、即ち第２帯電極１００を設けた画像形成装置の実施例を説明する。また従来の、即ち第２帯電極１００を用いない画像形成装置を比較例として説明する。
【００６４】
実施例、比較例とも、下記の順序で、３枚の用紙と各用紙間に異なる印字面積率の画像形成をおこない、感光体電位を評価した。
用紙１ ：印字面積率 ０％
用紙間１：印字面積率 ５０％
用紙２ ：印字面積率 ５０％
用紙間２：印字面積率 １００％
用紙３ ：印字面積率 １００％
図４に、上記画像形成の順序を示す。従って、用紙１→用紙３方向に感光体１上に画像形成される。即ち、用紙１→用紙３の順序で転写されることになり、用紙１に対して用紙３は感光体１の回転方向下流側になる。
【００６５】
先ず、実施例から説明する。
【００６６】
［実施例］
前述のように、実施例は、本発明を適用した画像形成装置、即ち第２帯電極１００を設けた画像形成装置の例である。
【００６７】
第２帯電極１００として、印加した電流とその時の感光体電位の変動量が図５に示す特性を持つＤＣ放電極を設置した。
【００６８】
先ず、本実施例の画像形成装置の露光手段３と現像手段４との間に感光体表面電位形を設置し、感光体電位を測定した。その結果より、白地（印字率面積０％）部電位は−８００Ｖ、黒地（印字面積率１００％）部電位は−２００Ｖ、と計測された。これより、印字面積率５０％の感光体電位は−５００Ｖと推定した。
【００６９】
また、転写に正電圧印加（用紙内）の場合は、感光体電位は＋２００Ｖ、転写に負電圧印加の場合（用紙間）は、感光体電位は−１００Ｖ変動するとの知見を実験により得ていたので、それを加味して転写後の感光体電位を推測し、その変動をキャンセルできるように第２帯電極１００の出力を調整し、印加するＤＣ電圧を設定した。
【００７０】
なお、本実施の形態における画像形成装置では、転写後の感光体電位の変動量が３００Ｖ以内ではクリーニング不良が発生しないとの実験結果を得ていたため、過剰な放電によるオゾン発生を防止するため、転写後の感光体電位が６００±１００Ｖに収まるように第２帯電極の出力を調整した。
【００７１】
図６は、画像形成装置で上述の画像形成を行った場合の感光体電位の変動を示す図である。図６（ａ）は、用紙と用紙間の位置及び転写前の感光体電位を、図６（ｂ）は、推測した転写後の感光体電位を示す。図６（ｂ）の破線は転写前の感光体電位を示す。
【００７２】
図６は、転写手段５で用紙内には正極性の電圧が印可され、用紙外では負極性の電圧が印可される例である。
【００７３】
図６（ａ）に示すように、転写前の感光体電位は、用紙１内及び用紙間の画像形成されない部分では−８００Ｖ、用紙間１の画像形成部分及び用紙２内では−５００Ｖ、用紙間２の画像形成部分及び用紙３内では−２００Ｖであった。
【００７４】
転写後の感光体電位は前述のように、用紙内では感光体電位が＋２００Ｖ、用紙間では−１００Ｖの変動となる。即ち、用紙間の画像形成されない部分では−９００Ｖ、用紙１内及び用紙間１の画像形成部分では−６００Ｖ、用紙２内及び用紙間２の画像形成部分では−３００Ｖ、用紙３内では０Ｖであった。
【００７５】
図７は、転写後の感光体１を第２帯電極１００で帯電した場合の感光体電位の変動を示す図である。なお、用紙と用紙間の位置及び転写前の感光体電位は図６（ａ）を参照する。
【００７６】
図７（ａ）は、推測した転写後の感光体電位を示す図であり、図６（ｂ）と同じ図である。
【００７７】
図７（ｂ）は、転写後の感光体１の電位を変動させ調整するための帯電を行う第２帯電極１００の出力を示す図である。第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧の設定は、推測した転写後の感光体電位に基づき、用紙間の画像形成されない部分、用紙１内、用紙間１の画像形成部分、用紙２内、用紙間２の画像形成部分、用紙３内に分割して行った。
【００７８】
図７（ｃ）は、第２帯電極１００で帯電された感光体電位（ＣＬ前感光体電位と記す）を示す図である。図７に示す電位で感光体１は、クリーニング手段６に進入する。
【００７９】
次に、第２帯電極１００による感光体１の帯電について説明する。
【００８０】
上述のように出力が調整された第２帯電極による帯電で、転写後の感光体電位が調整される。
【００８１】
図７（ａ）に示すように、転写後の感光体１の用紙間の画像形成されない部分は−９００Ｖになる。この部分の感光体電位を６００±１００Ｖに収めるために、第２帯電極１００に４００μＡの電流を印加した。これにより、この部分の電位は２００Ｖ変動し（図５参照）、図７（ｃ）に示すように−７００Ｖとなった。
【００８２】
転写後の用紙１内及び用紙間１の画像形成部分では−６００Ｖになる。この部分の感光体電位は６００±１００Ｖに収まっているため、第２帯電極１００での帯電は行わなかった。即ち、印加電圧を０Ｖとした。
【００８３】
転写後の用紙２内及び用紙間２の画像形成部分では−３００Ｖになる。この部分の感光体電位を６００±１００Ｖに収めるために、第２帯電極１００に−４００μＡの電流を印可した。これにより、この部分の電位は−２００Ｖ変動し（図５参照）、図７（ｃ）に示すように−５００Ｖとなった。
【００８４】
転写後の用紙３内では０Ｖになる。この部分の感光体電位を６００±１００Ｖに収めるために、第２帯電極１００に−１０００μＡの電流を印可した。これにより、この部分の電位は−５００Ｖ変動し（図５参照）、図７（ｃ）に示すように−５００Ｖとなった。
【００８５】
この状態でのクリーニング手段６によるクリーニングを評価した。評価は、次の用紙に形成される画像を目視で観察することで行った。
【００８６】
評価の結果、次の用紙に汚れは認められなかった。即ち、クリーニング不良は認められなかった。
【００８７】
［比較例］
前述のように、比較例は従来の、即ち第２帯電極１００を用いない画像形成装置の例である。
【００８８】
比較例の画像形成装置で上述の画像形成を行った場合の、転写前と転写後の感光体電位の変動は、実施例と同じ、即ち図６と同じである。従って、転写後までの説明は、省略する。
【００８９】
比較例においては、画像形成装置には第２帯電極１００を用いないため、感光体１はこの転写後の感光体電位のままクリーニング手段６に進入し、クリーニングが行われる。
【００９０】
この状態でのクリーニング手段６によるクリーニングを評価した。評価は、次の用紙に形成される画像を目視で観察することで行った。
【００９１】
評価の結果、次の用紙の感光体１の図６（ｂ）○印部分が接触する部分に汚れが確認された。即ち画像不良が生じた。
【００９２】
これは、図６（ｂ）○印部分では感光体１上の残トナーをクリーニング手段６で掻き取りきれず、クリーニング不良となり、クリーニング手段６を通過した感光体１にトナーが残存したためである。
【００９３】
図６（ｂ）○印部分は、転写後の感光体電位が正側に３００Ｖを超えて変動する部分（−９００Ｖ→−３００Ｖ、−９００Ｖ→０Ｖ）であり、クリーニングブラシ６１に付着したトナーが感光体１に移動し再現像される現象が生じ、付着したトナーをクリーニングブレード６２で十分掻き取れなかった部分である。
【００９４】
上記のように、本発明の構成を採用した場合、クリーニング手段６前の感光体電位の変動量は、２００Ｖ以内に抑えられ、クリーニング不良の発生はなかった。これにより、本発明の効果が確認できた。
【符号の説明】
【００９５】
１ 感光体
２ 第１帯電極
３ 露光手段
４ 現像手段
５ 転写手段
５１ 転写ローラ
５２ 転写ベルト
６ クリーニング手段
６１ クリーニングブラシ
６２ クリーニングブレード
１００ 第２帯電極
Ａ 画像形成装置
ＡＳ 制御手段
ＤＦ 自動原稿送り装置
ＳＣ 画像読取装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳しくは、感光体のクリーニングに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、像担持体である感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を用紙上に転写した後、トナー像を保持した用紙を定着手段により定着する。そして、定着後、画像形成された用紙は画像形成装置より排出される。
【０００３】
感光体上に形成されたトナー像を用紙に転写後に、感光体上には転写残トナーが生じる。このため、この転写残トナーを清掃（クリーニング）することが必要となる。
【０００４】
クリーニング手段としては、クリーニングブレード方式、クリーニングブラシ方式が一般的に用いられている。クリーニングブレード方式は、ゴムブレードのような弾性体ブレードを像担持体に押し付け、機械的にトナーを掻き取り、クリーニングを行う。一方クリーニングブラシ方式は、表面に毛部材を配設した円筒形の芯金を回転させながら像担持体上のトナーに接触させ、トナーを掻き取りクリーニングを行う。また、クリーニングブレード、クリーニングブラシを組み合わせた方式（ブラシ・ブレードクリーニング手段）も用いられている。
【０００５】
このクリーニングに関し、感光体に接するクリーニングブレードと弾性を有する導電性ローラを有し、導電性ローラにトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加する構成とした画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３７３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、導電性ローラにトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加し、感光体に付着している残留トナーの電荷を除去し、クリーニングブレードの先端部に付着したトナーによって感光体が劣化することを防止するものである。
【０００８】
ところで、従来の静電転写方式を用いた場合は、転写後に感光体に逆極性またはＡＣ電圧を印加し除電して感光体より用紙を分離するため、クリーニング手段に進入時点での感光体の電位（感光体電位）は大きくない。
【０００９】
しかしながら、近年、画像品質向上を目的として転写ベルトを用いた接触転写方式を採用する画像形成装置が増加してきている。この接触転写方式では、前述の除電をしないで転写ベルトに用紙を密着させて感光体より分離することが一般的であり、感光体が転写手段で除電されない状態でクリーニング手段に進入する。このため、感光体の帯電電位の大小、画像パターンによる露光の有無で、転写手段を通過後の感光体の電位が大きく変動し、これによりクリーニング手段に進入した感光体の電位が大きく変動する。
【００１０】
また、画像安定化のためトナーパッチを作成しているが、特に高速化にともない生産性を低下させないために、用紙間でトナーパッチを作成し画像濃度制御を行っている。更に、印字面積率（印字率）が少ない画像を大量に印字された場合のトナー劣化防止を目的として、用紙間でトナー帯を作成し、トナーを捨てている。
【００１１】
この場合、用紙間のトナー像で転写ベルトを汚さないために、通常の用紙にトナー像を転写させる場合と逆特性の電圧を転写ベルトに印加し、用紙間のトナー像が転写ベルトに移らないようにしている。このため、用紙内と用紙間で転写出力の極性が変わり、転写手段を通過後の感光体の電位が大きく変動し、これによりクリーニング手段に進入した感光体の電位が変動する。また、用紙間でのトナー像の有無、大小によってもクリーニング手段に進入した感光体の電位が大きく変動する。
【００１２】
クリーニングブラシ・クリーニングブレードを用いたクリーニング手段において、クリーニング手段に進入した感光体の電位が大きく変動した場合、即ちクリーニング手段での副走査方向（感光体回転方向）における感光体電位が大きく変動した場合、感光体の電位変動の速度に比べて、クリーニングブラシの電位変動の速度は緩やかである。即ち、感光体の電位変動に追従するクリーニングブラシの電位変動の速度が遅い。
【００１３】
このため、例えば、負帯電のトナーを負帯電の感光体に付着させる反転現像方式を用いた場合、クリーニング手段での感光体電位の絶対値が急激に減少した場合にクリーニングブラシに付着したトナーが感光体に移動し再現像される現象が発生する。この再現像されたトナーは、感光体との電気的付着力が強く、クリーニングブラシの下流にあるクリーニングブレードで掻き取られにくく残トナーとなり、この残トナーが再度、帯電、露光現像の各手段を通過し、転写手段で用紙に転写され、次の用紙の画像不良を引き起こす。
【００１４】
特許文献１では、上記のような副走査方向（感光体回転方向）における転写手段通過後の感光体電位の変動は考慮しておらず、残トナーによる画像不良を防止することは困難であった。
【００１５】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、転写後の感光体の電位が変動してもクリーニング手段で感光体表面を確実にクリーニングすることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は、下記の構成により達成される。
【００１７】
１．感光体と、静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段と、トナー像を用紙に転写する転写手段と、感光体表面を清掃するクリーニング手段と、前記感光体の回転方向に前記クリーニング手段の下流で且つ前記露光手段の上流に配置され前記感光体を帯電する第１帯電手段と、前記クリーニング手段の上流で且つ前記転写手段の下流に配置された第２帯電手段と、制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第２帯電手段を通過後の前記感光体の電位を均一にする、所定の直流電圧を前記第２帯電手段に印加する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
２．前記所定の直流電圧は、前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位を推定し、設定されることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１９】
３．前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定は、前記第１帯電手段により付与された前記感光体のバックグランド電位、前記露光手段により付与された前記感光体の露光部電位、印字面積率及び転写手段の転写出力値に基づき行われることを特徴とする前記２に記載の画像形成装置。
【００２０】
４．前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定、及びこの推定に基づく前記第２帯電手段に印加する直流電圧の変更は、用紙内と用紙外とで分割して行うことを特徴とする前記２または３に記載の画像形成装置。
【００２１】
５．前記クリーニング手段は、回転可能な円筒状のクリーニングブラシを備え、前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定、及びこの推定に基づく前記第２帯電手段に印加する直流電圧の変更は、前記クリーニングブラシの１回転毎に行われることを特徴とする前記２から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２２】
上記により、第２帯電極を設け、転写後の感光体の電位を推定し、第２帯電極に印加するＤＣ電圧を設定し印加することで、転写後の感光体の電位を略均一化することができる。これにより、転写後の感光体の電位が大きく変動してもクリーニング手段で感光体の表面の残トナーを確実にクリーニングすることが可能になり、残トナーによる画像不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の例を示す図である。
【図２】画像形成装置の画像形成部の概略図である。
【図３】画像形成部及び制御手段ＡＳの概略ブロック図である。
【図４】実施例及び比較例での画像形成の順序を示す図である。
【図５】比較例で画像形成を行った場合の感光体電位の変動を示す図である。
【図６】第２帯電極の印加電流と感光体電位変動量の特性を示す図である。
【図７】実施例で画像形成を行った場合の感光体電位の変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明に関する実施の形態を、図を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る画像形成装置の例を示す図である。画像形成装置は、画像形成装置本体Ａ、画像読取装置ＳＣ、自動原稿送り装置ＤＦから構成される。
【００２６】
画像形成装置本体Ａは、感光体（像担持体）１、第１帯電手段である第１帯電極２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６、等から成る画像形成部と、定着装置７及び用紙搬送系と、から構成されている。
【００２７】
用紙搬送系は、給紙カセット１０、給紙手段１１、搬送手段１２、排紙手段１４、搬送路切換手段１５、循環再給紙手段１６、反転排紙手段１７等から構成されている。また、装置各部を制御する制御手段ＡＳを備えている。
【００２８】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは、自動原稿送り装置ＤＦの搬送手段により搬送され、画像読取装置ＳＣの光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサＣＣＤにより読み込まれる。イメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２０において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段３に画像信号を送る。
【００２９】
画像形成部において、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。
【００３０】
画像形成部においては、感光体１に対し、第１帯電極２により電荷（本実施の形態では負帯電）が付加され、露光手段３からのレーザ光照射により静電潜像が形成され、現像手段４により静電潜像が顕像化されてトナー像（本実施の形態のではトナーは負電荷である）となる。第１帯電極２により付加された電位をバックグランド電位と称す。
【００３１】
次いで、給紙カセット１０に収容された用紙Ｐが給紙手段１１から搬送される。
【００３２】
用紙Ｐは、レジストローラを含む搬送手段１２でトナー像との同期がとられて搬送される。その後、用紙Ｐは、転写手段５でトナー像が転写されてから定着装置７により定着される。定着後の用紙Ｐは、排紙手段１４により装置外に排出される。一方、クリーニング手段６により感光体１上の転写残のトナーが除去される。
【００３３】
なお、両面コピーの場合は、第１面に画像形成された用紙Ｐは、循環再給紙手段１６に送り込まれて反転され、再び画像形成部において第２面に画像形成後、排紙手段１４により装置外に排出される。反転排紙の場合は、通常の排紙通路から分岐した用紙Ｐは、反転排紙手段１７においてスイッチバックして表裏反転された後、排紙手段１４により装置外に排出される。
【００３４】
図２は、本発明に係る画像形成装置の画像形成部の概略図である。画像形成部は、前述のように感光体１、第１帯電極２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６を備えている。第１帯電極２は、感光体の回転方向にクリーニング手段６の下流で且つ及び露光手段３の上流に配置されている。
【００３５】
転写手段５は、転写ローラ５１と転写ローラ５１を含む複数のローラに張架された転写ベルト５２を備えている。転写ローラ５１は、付勢手段（不図示）により感光体１方向に付勢され、転写ベルト５２を介し感光体を押圧する。
【００３６】
クリーニング手段６は、感光体１に接触し、付着したトナーを掻き取るクリーニングブラシ６１及びクリーニングブレード６２を有する。
【００３７】
クリーニングブラシ６１の毛部材としては、ナイロン、ポリエステル、アクリル等の樹脂が用いられる。クリーニングブラシ６１の軸は金属製でグランド接続される。
【００３８】
クリーニングブラシ６１は、駆動手段（不図示）により感光体１と同方向、または逆方向に回転される。
【００３９】
クリーニングブレード６２の材質としてはゴム弾性体が好ましく用いられ、その材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらのうち、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で好ましい。
【００４０】
また、本発明における画像形成装置には、感光体の回転方向にクリーニング手段６の上流で且つ転写手段５の下流に配置された第２帯電手段である第２帯電極１００が設けられている。
【００４１】
図３は、画像形成部及び制御手段ＡＳの概略ブロック図である。制御手段ＡＳは、装置各部を制御する制御機能、後述の感光体電位推定機能、第２帯電極印加電圧（電流）設定機能を有している。感光体電位推定機能、第２帯電極印加電圧設定機能は制御手段ＡＳと分離した構成としてもよい。
【００４２】
前述のように、転写手段５に転写ベルト５２を用いた方式では、転写後の除電をしないで転写ベルト５２に用紙を密着させて感光体より分離することが一般的である。このため、感光体１の帯電電位の大小、画像パターンによる露光の有無で、転写手段５を通過後の感光体１の電位が大きく変動し、これによりクリーニング手段６に進入した感光体１の電位が大きく変動する。
【００４３】
また、トナーパッチの作成において、用紙間のトナー像で転写ベルト５２を汚さないために、通常の用紙にトナー像を転写させる場合と逆特性の電圧を転写ベルト５２に印加し、用紙間のトナー像が転写ベルト５２に移らないようにしている。このため、用紙内と用紙間で転写出力の極性が変わり、転写手段５を通過後の感光体の電位が大きく変動し、これによりクリーニング手段６に進入した感光体１の電位が変動する。また、用紙間でのトナー像の有無、大小によってもクリーニング手段６に進入した感光体１の電位が大きく変動する。
【００４４】
ここで、クリーニングブラシ６１の毛部材は、前述のように樹脂製なので電気抵抗と静電容量を持つ。このため、このようにクリーニング手段６に進入した感光体１の電位が大きく変動した場合、即ちクリーニング手段６での副走査方向（感光体回転方向）における感光体電位が大きく変動した場合、クリーニングブラシ６１の電位も感光体１の電位変動につられて変動する。
【００４５】
しかしながら、感光体１の電位変動の速さに比べて、クリーニングブラシの電位変動の速さは遅い。即ち、感光体１の電位変動に追従するクリーニングブラシ６１の電位変動の速さは遅い。
【００４６】
このため、例えば、負帯電のトナーを負帯電の感光体１に付着させる反転現像方式を用いた場合、クリーニング手段６での感光体電位の絶対値が急激に減少した場合にクリーニングブラシ６１に付着したトナーが感光体１に移動し再現像される現象が発生する。この再現像されたトナーは、感光体１との電気的付着力が強く、クリーニングブラシ６１の下流にあるクリーニングブレード６２で掻き取られにくく残トナーとなり、この残トナーが再度、帯電、露光、現像の各手段を通過し、転写手段５で次の用紙に転写され画像不良を引き起こす。
【００４７】
この画像不良の発生を防止するためには、クリーニング手段６での感光体電位を安定化させる必要がある。
【００４８】
この感光体電位を安定化する方法として、クリーニング手段６より上流側でイレーサーランプによる露光、ＡＣ放電による除電、ＤＣ放電による電位制御を行うこと等が知られている。
【００４９】
イレーサーランプによる露光は、露光してから実際に感光体１の表面電位が低下するまで時間が掛かるため画像形成装置の高速化には適さない。高速化対応を考慮した場合、イレーサーランプとクリーニング手段６との距離を長くする確保する必要があるため装置が大型化する等のデメリットがある。
【００５０】
また、ＡＣ放電による除電は、電源の大型化及びコストアップ、リーク防止のため帯電極の大型化、電波ノイズ防止のためのコストアップ等デメリットが大きい。
【００５１】
これらのことから、ＤＣ放電による電位制御が好ましい。
【００５２】
本発明では、転写後の感光体１の電位安定化を、このＤＣ放電による電位制御で行うものである。
【００５３】
次に、本発明での、転写後の感光体１の電位制御について説明する。
【００５４】
本発明において、このＤＣ放電は、感光体１の回転方向にクリーニング手段６の上流で且つ転写手段５の下流に第２帯電極１００を設け、この第２帯電極１００にＤＣ電圧を印可することで行われる。
【００５５】
制御手段ＡＳは、第２帯電極１００を通過後の感光体１の電位を略均一とする、所定の直流（ＤＣ）電圧を第２帯電極１００に印加する制御を行う。
【００５６】
第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧を制御することで、第２帯電極１００の出力値が制御される。なお、ＤＣ電圧の制御、即ち出力値の制御は、印加電流を制御することで行っている。
【００５７】
ここで、前述のように、転写手段５を通過後の感光体電位は、大きく変動する。そのため、感光体１の電位を均一化するためには、第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧は、第２帯電極１００に進入した感光体１の部分の電位毎に設定される所定のＤＣ電圧とする必要がある。
【００５８】
この所定のＤＣ電圧は、第２帯電極１００に進入する感光体１の電位を推定し、設定される。第２帯電極１００に進入する感光体の電位の推定は、第１帯電極２により付与された感光体１のバックグランド電位、露光手段３により付与された感光体の露光部電位、印字面積率、転写手段５の転写出力値に基づき行われる。
【００５９】
また、前述のようにトナーパッチの作成において、転写ベルト５２の用紙間には通常の用紙にトナー像を転写させる場合と逆特性の電圧を印加し、用紙間のトナー像が転写ベルト５２に移らないようにしている。これにより、用紙内と用紙間で転写出力の極性が変わる。従って、感光体電位を略均一化するために第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧は用紙内と用紙間では大きく異なる。
【００６０】
このため、第２帯電極１００に進入する感光体１の電位の推定、及びこの推定に基づく第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧の変更は、用紙内と用紙外、即ち印可するＤＣ電圧が大きく異なる領域に分割して行うことが好ましい。
【００６１】
更に、用紙内においても、露光手段３により付与された感光体の露光部電位、印字面積率が異なる。また、用紙間においても、印字面積率が異なる。このため、第２帯電極１００に進入する感光体１の電位の推定、及びこの推定に基づく第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧の変更は、用紙内、用紙間を更に分割して行うことが好ましい。例えば、クリーニングブラシ６１の１回転毎とする等である。
【００６２】
上記により、第２帯電極１００を設け、転写後の感光体１の電位を推定し、第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧を設定し印加することで、転写後の感光体１の電位を略均一化することができる。これにより、転写後の感光体１の電位が大きく変動してもクリーニング手段６で感光体１の表面の残トナーを確実にクリーニングすることが可能になり、残トナーによる画像不良を防止することができる。
【００６３】
次に、本発明を適用した画像形成装置、即ち第２帯電極１００を設けた画像形成装置の実施例を説明する。また従来の、即ち第２帯電極１００を用いない画像形成装置を比較例として説明する。
【００６４】
実施例、比較例とも、下記の順序で、３枚の用紙と各用紙間に異なる印字面積率の画像形成をおこない、感光体電位を評価した。
用紙１ ：印字面積率 ０％
用紙間１：印字面積率 ５０％
用紙２ ：印字面積率 ５０％
用紙間２：印字面積率 １００％
用紙３ ：印字面積率 １００％
図４に、上記画像形成の順序を示す。従って、用紙１→用紙３方向に感光体１上に画像形成される。即ち、用紙１→用紙３の順序で転写されることになり、用紙１に対して用紙３は感光体１の回転方向下流側になる。
【００６５】
先ず、実施例から説明する。
【００６６】
［実施例］
前述のように、実施例は、本発明を適用した画像形成装置、即ち第２帯電極１００を設けた画像形成装置の例である。
【００６７】
第２帯電極１００として、印加した電流とその時の感光体電位の変動量が図５に示す特性を持つＤＣ放電極を設置した。
【００６８】
先ず、本実施例の画像形成装置の露光手段３と現像手段４との間に感光体表面電位形を設置し、感光体電位を測定した。その結果より、白地（印字率面積０％）部電位は−８００Ｖ、黒地（印字面積率１００％）部電位は−２００Ｖ、と計測された。これより、印字面積率５０％の感光体電位は−５００Ｖと推定した。
【００６９】
また、転写に正電圧印加（用紙内）の場合は、感光体電位は＋２００Ｖ、転写に負電圧印加の場合（用紙間）は、感光体電位は−１００Ｖ変動するとの知見を実験により得ていたので、それを加味して転写後の感光体電位を推測し、その変動をキャンセルできるように第２帯電極１００の出力を調整し、印加するＤＣ電圧を設定した。
【００７０】
なお、本実施の形態における画像形成装置では、転写後の感光体電位の変動量が３００Ｖ以内ではクリーニング不良が発生しないとの実験結果を得ていたため、過剰な放電によるオゾン発生を防止するため、転写後の感光体電位が６００±１００Ｖに収まるように第２帯電極の出力を調整した。
【００７１】
図６は、画像形成装置で上述の画像形成を行った場合の感光体電位の変動を示す図である。図６（ａ）は、用紙と用紙間の位置及び転写前の感光体電位を、図６（ｂ）は、推測した転写後の感光体電位を示す。図６（ｂ）の破線は転写前の感光体電位を示す。
【００７２】
図６は、転写手段５で用紙内には正極性の電圧が印可され、用紙外では負極性の電圧が印可される例である。
【００７３】
図６（ａ）に示すように、転写前の感光体電位は、用紙１内及び用紙間の画像形成されない部分では−８００Ｖ、用紙間１の画像形成部分及び用紙２内では−５００Ｖ、用紙間２の画像形成部分及び用紙３内では−２００Ｖであった。
【００７４】
転写後の感光体電位は前述のように、用紙内では感光体電位が＋２００Ｖ、用紙間では−１００Ｖの変動となる。即ち、用紙間の画像形成されない部分では−９００Ｖ、用紙１内及び用紙間１の画像形成部分では−６００Ｖ、用紙２内及び用紙間２の画像形成部分では−３００Ｖ、用紙３内では０Ｖであった。
【００７５】
図７は、転写後の感光体１を第２帯電極１００で帯電した場合の感光体電位の変動を示す図である。なお、用紙と用紙間の位置及び転写前の感光体電位は図６（ａ）を参照する。
【００７６】
図７（ａ）は、推測した転写後の感光体電位を示す図であり、図６（ｂ）と同じ図である。
【００７７】
図７（ｂ）は、転写後の感光体１の電位を変動させ調整するための帯電を行う第２帯電極１００の出力を示す図である。第２帯電極１００に印加するＤＣ電圧の設定は、推測した転写後の感光体電位に基づき、用紙間の画像形成されない部分、用紙１内、用紙間１の画像形成部分、用紙２内、用紙間２の画像形成部分、用紙３内に分割して行った。
【００７８】
図７（ｃ）は、第２帯電極１００で帯電された感光体電位（ＣＬ前感光体電位と記す）を示す図である。図７に示す電位で感光体１は、クリーニング手段６に進入する。
【００７９】
次に、第２帯電極１００による感光体１の帯電について説明する。
【００８０】
上述のように出力が調整された第２帯電極による帯電で、転写後の感光体電位が調整される。
【００８１】
図７（ａ）に示すように、転写後の感光体１の用紙間の画像形成されない部分は−９００Ｖになる。この部分の感光体電位を６００±１００Ｖに収めるために、第２帯電極１００に４００μＡの電流を印加した。これにより、この部分の電位は２００Ｖ変動し（図５参照）、図７（ｃ）に示すように−７００Ｖとなった。
【００８２】
転写後の用紙１内及び用紙間１の画像形成部分では−６００Ｖになる。この部分の感光体電位は６００±１００Ｖに収まっているため、第２帯電極１００での帯電は行わなかった。即ち、印加電圧を０Ｖとした。
【００８３】
転写後の用紙２内及び用紙間２の画像形成部分では−３００Ｖになる。この部分の感光体電位を６００±１００Ｖに収めるために、第２帯電極１００に−４００μＡの電流を印可した。これにより、この部分の電位は−２００Ｖ変動し（図５参照）、図７（ｃ）に示すように−５００Ｖとなった。
【００８４】
転写後の用紙３内では０Ｖになる。この部分の感光体電位を６００±１００Ｖに収めるために、第２帯電極１００に−１０００μＡの電流を印可した。これにより、この部分の電位は−５００Ｖ変動し（図５参照）、図７（ｃ）に示すように−５００Ｖとなった。
【００８５】
この状態でのクリーニング手段６によるクリーニングを評価した。評価は、次の用紙に形成される画像を目視で観察することで行った。
【００８６】
評価の結果、次の用紙に汚れは認められなかった。即ち、クリーニング不良は認められなかった。
【００８７】
［比較例］
前述のように、比較例は従来の、即ち第２帯電極１００を用いない画像形成装置の例である。
【００８８】
比較例の画像形成装置で上述の画像形成を行った場合の、転写前と転写後の感光体電位の変動は、実施例と同じ、即ち図６と同じである。従って、転写後までの説明は、省略する。
【００８９】
比較例においては、画像形成装置には第２帯電極１００を用いないため、感光体１はこの転写後の感光体電位のままクリーニング手段６に進入し、クリーニングが行われる。
【００９０】
この状態でのクリーニング手段６によるクリーニングを評価した。評価は、次の用紙に形成される画像を目視で観察することで行った。
【００９１】
評価の結果、次の用紙の感光体１の図６（ｂ）○印部分が接触する部分に汚れが確認された。即ち画像不良が生じた。
【００９２】
これは、図６（ｂ）○印部分では感光体１上の残トナーをクリーニング手段６で掻き取りきれず、クリーニング不良となり、クリーニング手段６を通過した感光体１にトナーが残存したためである。
【００９３】
図６（ｂ）○印部分は、転写後の感光体電位が正側に３００Ｖを超えて変動する部分（−９００Ｖ→−３００Ｖ、−９００Ｖ→０Ｖ）であり、クリーニングブラシ６１に付着したトナーが感光体１に移動し再現像される現象が生じ、付着したトナーをクリーニングブレード６２で十分掻き取れなかった部分である。
【００９４】
上記のように、本発明の構成を採用した場合、クリーニング手段６前の感光体電位の変動量は、２００Ｖ以内に抑えられ、クリーニング不良の発生はなかった。これにより、本発明の効果が確認できた。
【符号の説明】
【００９５】
１ 感光体
２ 第１帯電極
３ 露光手段
４ 現像手段
５ 転写手段
５１ 転写ローラ
５２ 転写ベルト
６ クリーニング手段
６１ クリーニングブラシ
６２ クリーニングブレード
１００ 第２帯電極
Ａ 画像形成装置
ＡＳ 制御手段
ＤＦ 自動原稿送り装置
ＳＣ 画像読取装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段と、トナー像を用紙に転写する転写手段と、感光体表面を清掃するクリーニング手段と、前記感光体の回転方向に前記クリーニング手段の下流で且つ前記露光手段の上流に配置され前記感光体を帯電する第１帯電手段と、前記クリーニング手段の上流で且つ前記転写手段の下流に配置された第２帯電手段と、制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第２帯電手段を通過後の前記感光体の電位を均一にする、所定の直流電圧を前記第２帯電手段に印加する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定の直流電圧は、前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位を推定し、設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定は、前記第１帯電手段により付与された前記感光体のバックグランド電位、前記露光手段により付与された前記感光体の露光部電位、印字面積率及び転写手段の転写出力値に基づき行われることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定、及びこの推定に基づく前記第２帯電手段に印加する直流電圧の変更は、用紙内と用紙外とで分割して行うことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング手段は、回転可能な円筒状のクリーニングブラシを備え、前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定、及びこの推定に基づく前記第２帯電手段に印加する直流電圧の変更は、前記クリーニングブラシの１回転毎に行われることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
感光体と、静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段と、トナー像を用紙に転写する転写手段と、感光体表面を清掃するクリーニング手段と、前記感光体の回転方向に前記クリーニング手段の下流で且つ前記露光手段の上流に配置され前記感光体を帯電する第１帯電手段と、前記クリーニング手段の上流で且つ前記転写手段の下流に配置された第２帯電手段と、制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第２帯電手段を通過後の前記感光体の電位を均一にする、所定の直流電圧を前記第２帯電手段に印加する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定の直流電圧は、前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位を推定し、設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定は、前記第１帯電手段により付与された前記感光体のバックグランド電位、前記露光手段により付与された前記感光体の露光部電位、印字面積率及び転写手段の転写出力値に基づき行われることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定、及びこの推定に基づく前記第２帯電手段に印加する直流電圧の変更は、用紙内と用紙外とで分割して行うことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング手段は、回転可能な円筒状のクリーニングブラシを備え、前記第２帯電手段に進入する前記感光体の電位の推定、及びこの推定に基づく前記第２帯電手段に印加する直流電圧の変更は、前記クリーニングブラシの１回転毎に行われることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２４２７１９（Ｐ２０１１−２４２７１９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１７１０８（Ｐ２０１０−１１７１０８）
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２１日（２０１０．５．２１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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