画像形成装置
【課題】像保持体に付着するトナーの外添剤に起因する像保持体上の局部的な感度低下を改善し、像保持体上の局部的な感度低下に伴う帯電特性変化に基づく画像不良を防止する。
【解決手段】トナーの外添剤付着に起因する像保持体１の一部の感度低下を回復させる感度回復装置７として、像保持体１を複数回空回転させるように駆動させる像保持体駆動装置８と、像保持体１と清掃装置５の板状清掃部材５ａとの対向部位よりも像保持体１の回転方向上流側に設けられ、転写装置４の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界と、当該回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界とが像保持体１の異なる部位にて作用する回復電界作用装置９と、像保持体１と清掃装置５の板状清掃部材５ａとの対向部よりも像保持体１の回転方向下流側に設けられ、像保持体１上に作用した回復電界による帯電電位を除去する除電装置１０とを有する。
【解決手段】トナーの外添剤付着に起因する像保持体１の一部の感度低下を回復させる感度回復装置７として、像保持体１を複数回空回転させるように駆動させる像保持体駆動装置８と、像保持体１と清掃装置５の板状清掃部材５ａとの対向部位よりも像保持体１の回転方向上流側に設けられ、転写装置４の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界と、当該回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界とが像保持体１の異なる部位にて作用する回復電界作用装置９と、像保持体１と清掃装置５の板状清掃部材５ａとの対向部よりも像保持体１の回転方向下流側に設けられ、像保持体１上に作用した回復電界による帯電電位を除去する除電装置１０とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の画像形成装置としては、例えば特許文献１〜７に記載のものが既に知られている。
特許文献１は、感光体への無駄な現像剤付着を極力抑えるために、感光体の回転開始時に、帯電装置の動作を開始させた後、帯電装置の動作を開始させた時点から現像装置の現像位置まで移動するのに要する時間が経過した後に現像装置のスリーブの回転駆動を開始するほか、感光体の回転停止時に現像位置に位置していた部分が転写位置を通過する期間に、トナーの帯電極性と同極性の電圧を転写ローラに印加する技術である。
特許文献２は、電圧制御手段により記録材料への転写開始前に少なくとも潜像担持体の１周に亘って転写電圧を印加し、記録材料への転写開始前に予め潜像担持体の帯電電位を低下させておき、記録材料への転写が開始された後に再帯電した場合でも急激に帯電電位が低下することなく、潜像担持体の周回毎の濃度ムラを抑える技術である。
特許文献３は、転写手段の付着トナーを像担持体へ移動させるように転写手段の転写電圧と逆極性のバイアス、同極性のバイアスを印加する手段を有し、この手段は、逆極性のバイアスと同極性のバイアスの一方を画像形成動作開始時に転写手段に印加し、他方を画像形成動作終了時に転写手段に印加する技術である。
特許文献４は、ハーフトーン画像の印刷において白スジを発生させることを防止するために、カラープリンタ装置内に湿度センサを配設し、装置内の湿度を測定し、湿度によって各転写部における転写電圧の印加タイミングを設定する技術である。
特許文献５は、画像形成動作の開始前に、転写高圧電源の定電流電源部から転写ローラに定電流バイアスと、負定電圧電源部から転写ローラに定電流バイアスとは逆極性の定電圧バイアスとを交互に印加して、定電流バイアスを印加しているときの発生電圧を電圧検出回路にて検出する。制御装置は、この検出結果に基づいて、画像形成時に転写高圧電源の正定電圧電源部から転写ローラに印加する電圧値を決定する技術である。
特許文献６は、転写時に電圧印加手段から接触転写部材に所望の電流を流すために、転写動作開始前において、電圧印加手段から接触転写部材に所定の電圧を印加して出力電流を制御手段で検出し、所望の出力電流になるようにさらに印加する電圧を変化させて、検出される電圧の値が所望の電圧値より大きいと判断した場合は、転写材の搬送方向先端が転写ニップ部に入って転写材の搬送方向後端から所定距離内側が転写ニップ部を通過するまでは、第１の電圧を電圧印加手段から接触転写部材に印加させ、転写材の搬送方向後端から所定距離内側が転写ニップ部を通過してから、その後端側が転写ニップ部を通過する際には、第１の電圧より大きい値の第２の電圧を電圧印加手段から接触転写部材に印加させるように電圧印加手段を制御する技術である。
特許文献７は、トナー像の転写を最適転写バイアスで行い、しかも、画像形成について生産性の低下を防止するために、多回転工程中に、トナー像を最適に転写するための転写バイアスと転写電流との関係を求めておき、画像形成工程中には、その関係を補正するようにした技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−０８３１７６号公報（実施例，図１）
【特許文献２】特開２０００−１６２８８９号公報（発明の実施の形態，図９）
【特許文献３】特開２０００−２５０３２７号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献４】特開２００２−１９６５９６号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献５】特開２００２−２１４９３８号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献６】特開２００２−２９６９３１号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献７】特開２００４−２５２０１１号公報（発明の実施の形態，図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明が解決しようとする技術的課題は、像保持体に付着するトナーの外添剤に起因する像保持体上の局部的な感度低下を改善し、像保持体上の局部的な感度低下に伴う帯電特性変化に基づく画像不良を防止する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、トナー像を保持して回転する像保持体と、この像保持体上に静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置と、像保持体との間に予め決められた極性の直流電圧が含まれる転写電界を作用させ、この転写電界にて像保持体上に形成されたトナー像を転写媒体に静電転写する転写装置と、像保持体に接触する板状清掃部材を有し、この板状清掃部材にて転写装置による転写後に像保持体上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置と、像保持体が停止した後の停止時間が予め決められた時間以上経過したか否かを判別する停止時間判別装置と、この停止時間判別装置により像保持体の停止時間が予め決められた時間以上経過した条件で、画像形成過程とは別の過程として、トナーの外添剤付着に起因する像保持体の一部の感度低下を回復させる感度回復装置とを備え、前記感度回復装置は、前記像保持体を複数回空回転させるように駆動させる像保持体駆動装置と、像保持体と清掃装置の板状清掃部材との対向部位よりも像保持体の回転方向上流側に設けられ、転写装置の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界と、当該回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界とが像保持体の異なる部位にて作用する回復電界作用装置と、前記像保持体と清掃装置の板状清掃部材との対向部よりも像保持体の回転方向下流側に設けられ、像保持体上に作用した回復電界による帯電電位を除去する除電装置とを有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る画像形成装置において、像保持体のうちトナーの外添剤の付着に起因する感度が低下する部分は、像保持体の回転方向に沿って現像装置から清掃装置に至る領域で且つ転写装置による転写領域を挟む前後の領域であることを特徴とする画像形成装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る画像形成装置において、感度回復装置の除電装置は除電用の光が照射可能な除電光源を有するものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る画像形成装置において、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を生成する第１の回復電界生成装置と、この第１の回復電界生成装置の回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を生成する第２の回復電界生成装置とを有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項５に係る発明は、請求項４に係る画像形成装置において、像保持体の周囲のうち像保持体の回転方向に沿って転写装置から清掃装置に至るまでの間に設けられ、像保持体上に残留したトナーの極性を揃える極性調整装置を備え、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として極性調整装置を用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
請求項６に係る発明は、請求項４に係る画像形成装置において、前記潜像形成装置は、像保持体を帯電する帯電装置と、帯電された像保持体に静電潜像を書込潜像書込装置とを有し、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として前記帯電装置を用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項７に係る発明は、請求項４ないし６いずれかに係る画像形成装置において、前記転写装置は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項８に係る発明は、請求項４ないし６いずれかに係る画像形成装置において、前記転写装置は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧による回復電界を作用させ、作用時間設定器にて回復電界の大きさが大きい程回復電界の作用時間を短くするように設定するものであることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、像保持体に付着するトナーの外添剤に起因する像保持体上の局部的な感度低下を改善し、像保持体上の局部的な感度低下に伴う帯電特性変化に基づく画像不良を防止することができる。
請求項２に係る発明によれば、像保持体に付着するトナーの外添剤に起因する像保持体上の転写装置による転写領域前後の局部的な感度低下を改善し、像保持体上の局部的な感度低下に伴う帯電特性変化に基づく画像不良を防止することができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べ、像保持体の劣化を少なく抑えながら、トナーの外添剤付着に起因する像保持体の一部の感度低下を防止することができる。
請求項４に係る発明によれば、感度回復装置の回復電界作用装置として、極性の異なる回復電界を確実に生成することができる。
請求項５に係る発明によれば、既存の転写装置と極性調整装置とを利用し、像保持体の感度回復に当たっての極性の異なる回復電界を簡単に生成することができる。
請求項６に係る発明によれば、既存の転写装置と帯電装置とを利用し、像保持体の感度回復に当たっての極性の異なる回復電界を簡単に生成することができる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、像保持体に対して強い回復電界を作用させることができ、その分、像保持体の感度回復処理を短時間で実施することができる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、像保持体に対して強い回復電界を短時間にて作用させることができ、その分、像保持体の劣化を少なく抑え、かつ、像保持体の感度回復処理を短時間で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
【図２】（ａ）は図１の画像形成装置の実施の形態の代表的態様による感度回復処理例を示す説明図、（ｂ）は図１の画像形成装置の実施の形態の別の代表的態様による感度回復処理例を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図４】実施の形態１で用いられる各色成分の画像形成部の構成例を示す説明図である。
【図５】実施の形態１に係る画像形成装置の制御系を模式的に示す説明図である。
【図６】実施の形態１で用いられる感光体感度回復処理を示すフローチャートである。
【図７】図６に示す「白帯回復シーケンス実施」の処理過程を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は実施の形態１で用いられる画像形成装置による感光体感度回復処理を模式的に示す説明図、（ｂ）は感光体感度回復処理に伴う作用を示す説明図である。
【図９】実施の形態２に係る画像形成装置及びその制御系を模式的に示す説明図である。
【図１０】実施の形態２で用いられる感光体感度回復処理中の「白帯回復シーケンス実施」の処理過程を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３に係る画像形成装置による感光体感度回復処理を模式的に示す説明図である。
【図１２】実施の形態３で用いられる感光体感度回復処理中の「白帯回復シーケンス実施」の処理過程を示すフローチャートである。
【図１３】実施例１〜３における白帯回復シーケンス実施時間と白帯グレードとの関係を示すグラフ図である。
【図１４】実施例１及び実施例４に係る画像形成装置による感光体感度回復処理の結果を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は実施例４に係る画像形成装置について白帯回復シーケンスを実施する条件を変化させたときの感光体の奥側に位置する表面電位変化を示す説明図、（ｂ）は（ａ）と同様に実施例４に係る画像形成装置について白帯回復シーケンスを実施する条件を変化させたときの感光体の中央に位置する表面電位変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
◎実施の形態の概要
先ず、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を図１に基づいて説明する。
同図において、画像形成装置は、トナー像を保持して回転する像保持体１と、この像保持体１上に静電潜像を形成する潜像形成装置２と、前記像保持体１上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置３と、像保持体１との間に予め決められた極性の直流電圧が含まれる転写電界を作用させ、この転写電界にて像保持体１上に形成されたトナー像を転写媒体１２に静電転写する転写装置４と、像保持体１に接触する板状清掃部材５ａを有し、この板状清掃部材５ａにて転写装置４による転写後に像保持体１上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置５と、像保持体１が停止した後の停止時間が予め決められた時間以上経過したか否かを判別する停止時間判別装置６と、この停止時間判別装置６により像保持体１の停止時間が予め決められた時間以上経過した条件で、画像形成過程とは別の過程として、トナーの外添剤付着に起因する像保持体１の一部の感度低下を回復させる感度回復装置７とを備えている。
本実施の形態では、前記感度回復装置７は、前記像保持体１を複数回空回転させるように駆動させる像保持体駆動装置８と、像保持体１と清掃装置５の板状清掃部材５ａとの対向部位よりも像保持体１の回転方向上流側に設けられ、転写装置４の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界と、当該回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界とが像保持体１の異なる部位にて作用する回復電界作用装置９と、前記像保持体１と清掃装置５の板状清掃部材５ａとの対向部よりも像保持体１の回転方向下流側に設けられ、像保持体１上に作用した回復電界による帯電電位を除去する除電装置１０とを有するものである。
【００１１】
このような技術的手段において、像保持体１としては、像保持体１が停止した後に停止時間が予め決められた時間を経過したときに、トナーの外添剤Ｔｇの付着に起因して感度が低下する機能を有するものであれば、感光体、誘電体を問わない。
また、潜像形成装置２としては、像保持体１上に静電潜像を形成するものを広く含むが、代表的には像保持体１を帯電する帯電装置２ａと、帯電された像保持体１に光若しくはイオンによる静電潜像を書き込む潜像書込装置２ｂとを有するものが挙げられる。
更に、転写装置４としては、像保持体１上のトナー像を転写媒体１２に静電転写させるために、予め決められた極性の直流電圧が含まれる転写電界を作用させる転写部材（放電ワイヤ、転写ロール）を有するものであればよい。
ここで、転写媒体１２とは最終記録媒体である記録材に限られず、記録材に転写する前に一時的に保持する中間転写体をも含む。
更にまた、清掃装置５としては、残留トナー掻き取り用の板状清掃部材５ａを少なくとも有するものであればよく、他の清掃部材（例えばブラシやロール状の回転清掃部材５ｂ）を含む態様でもよい。
また、停止時間判別装置６としては、像保持体１が予め決められた時間以上停止したか否かを判別するものであるが、‘予め決められた時間’としては、トナーの外添剤Ｔｇ付着に起因して停止状態の像保持体１の一部が外気の影響を受けて感度が低下する懸念がある時間を設定するようにすればよい。
また、感度回復装置７としては、像保持体駆動装置８にて像保持体１を複数回空回転させ、回復電界作用装置９にて電気的な振動を与えてトナーの外添剤Ｔｇの付着力を弱め、板状清掃部材５ａにて前記トナーの外添剤Ｔｇを掻き取り可能とし、更に、電気的な振動による帯電電位を除去する構成要素として除電装置１０を備えていればよい。
【００１２】
次に、本実施の形態の代表的態様若しくは好ましい態様について説明する。
像保持体１のうち感度が低下する部分の代表的態様としては、像保持体１の回転方向に沿って現像装置３から清掃装置５に至る領域で且つ転写装置４による転写領域を挟む前後の領域が挙げられる。
例えば潜像形成装置２としての帯電装置２ａの上方や現像装置３の上方には、像保持体１の周囲に像保持体１停止時にも、像保持体１の周囲に空気流が存在する空気流生成要素（例えば帯電装置２ａには放電酸化物が放電ワイヤ等の放電部材に付着しないように帯電容器内に均一な空気流を流す構成が採用されることがある）を備える態様がある。このような態様では、像保持体１の周囲に空気流が存在する箇所ではあまり問題にならないが、上述したような空気流が存在しない箇所、例えば像保持体１の回転方向に沿って現像装置３から清掃装置５に至る領域で且つ転写装置４による転写領域を挟む前後の領域では、像保持体１の停止状態が比較的長く続くと、像保持体１上に残留したトナーの外添剤Ｔｇが滞留状態の外気に晒されると、外気の湿気を吸湿して像保持体１の表面にトナーの外添剤Ｔｇが強く付着し易いという現象が起こる。
また、感度回復装置７の除電装置１０の代表的態様としては、除電用の光が照射可能な除電光源を有するものが挙げられる。除電装置１０としては、交流電界を使用する態様でもよいが、像保持体１の劣化を少なく抑えるという観点からすれば、光除電方式の方が好ましい。
【００１３】
また、回復電界作用装置９の代表的態様としては、転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を生成する第１の回復電界生成装置と、この第１の回復電界生成装置の回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を生成する第２の回復電界生成装置とを有する態様が挙げられる。本態様は、夫々の極性の回復電界を生成するために、第１の回復電界生成装置、第２の回復電界生成装置を具備させたものである。
このような態様において、既存の装置要素を利用した代表的態様としては、図２（ａ）に示すように、第１の回復電界生成装置として転写装置４を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧（本例では（＋））による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として極性調整装置１１を用いて前記転写装置４による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧（本例では（−））による回復電界を作用させるものである。
このため、像保持体１上のトナーの外添剤Ｔｇにはこれらの回復電界により電気的な振動が与えられるため、像保持体１上のトナーの外添剤Ｔｇは板状清掃部材５ａにて清掃され、像保持体１上の帯電電位は除電装置１０にて除電される。
ここで、極性調整装置１１は、像保持体１の周囲のうち像保持体１の回転方向に沿って転写装置４から清掃装置５に至るまでの間に設けられ、像保持体１上に残留したトナーの極性を揃えるものである。
例えば清掃装置５として、板状清掃部材５ａや、板状清掃部材５ａに加えて付加した回転清掃部材５ｂに予め決められた極性の清掃電圧を印加し、像保持体１上の残留トナーを静電的に回収する方式が採用されることがある。極性調整装置１１は、このような静電的に回収することを可能にするために、清掃装置５に搬送される前に残留トナーの極性を揃えるようにしたものである。
特に、転写装置４と極性調整装置１１とを利用した態様では、現像装置３による現像部位通過直後で転写装置４による転写部位に至るまでの間に位置する像保持体１上に付着したトナーの外添剤Ｔｇに対し、極性の異なる回復電界を直ちに作用させることができ、その分、像保持体１の感度回復処理時間を短縮することができる点で好ましい。
【００１４】
また、回復電界作用装置９として、既存の装置要素を利用した他の代表的態様としては、図２（ｂ）に示すように、第１の回復電界生成装置として転写装置４を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧（本例では（＋））による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として前記帯電装置２ａを用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧（本例では（−））による回復電界を作用させるものが挙げられる。
このため、像保持体１上のトナーの外添剤Ｔｇにはこれらの回復電界により電気的な振動が与えられるため、像保持体１上のトナーの外添剤Ｔｇは板状清掃部材５ａにて清掃され、像保持体１上の帯電電位は除電装置１０にて除電される。
【００１５】
また、感度回復装置７の回復電界作用装置９の好ましい態様としては以下の態様がある。
つまり、前記転写装置４は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、前記感度回復装置７の回復電界作用装置９は、第１の回復電界生成装置として転写装置４を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧による回復電界を作用させるものがある。
本態様は、第１の回復電界生成装置としての転写装置４につき、転写電界の直流電圧と回復電界の回復電圧とをレベルを切り替えて使用する態様である。
更に、回復電界作用装置９のより好ましい態様としては以下の態様がある。
つまり、前記転写装置４は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、前記感度回復装置７の回復電界作用装置９は、第１の回復電界生成装置として転写装置４を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧による回復電界を作用させ、作用時間設定器にて回復電界の大きさが大きい程回復電界の作用時間を短くするように設定するものである。
本態様は、転写装置４による回復電圧のレベルを転写電圧に比べて一若しくは複数切り替え可能とし、回復電圧の大きさに応じて回復電界の作用時間を変更設定する。これにより、像保持体１に対する帯電処理に伴う劣化を効果的に抑える点で好ましい。
【００１６】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
＜画像形成装置の全体構成＞
図３は本発明が適用された実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置２０は、図示外の装置筐体内に電子写真方式の作像エンジン２２を搭載し、この作像エンジン２２の下方には用紙供給装置２３を設け、この用紙供給装置２３から供給される用紙を用紙搬送路２４を経て作像エンジン２２に導き、作像エンジン２２にて作成された画像を用紙Ｓに転写した後に定着装置２５にて定着し、例えば装置筐体の側方に設けられた図示外の用紙排出受けに排出するようにしたものである。
また、用紙搬送路２４は、用紙供給装置２３から供給される用紙Ｓを作像エンジン２２に導き、定着装置２５を経て用紙排出受けに搬送するものであり、用紙搬送路２４中には適宜数の搬送ロール２４４や搬送ベルト２４５等の搬送部材が設置されている。
【００１７】
＜作像エンジン＞
また、本実施の形態において、作像エンジン２２は、図３及び図４に示すように、各色成分(例えばイエロ(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ))の画像が形成可能な複数の画像形成部３０(具体的には３０ａ〜３０ｄ)を有し、この画像形成部３０にて形成された粉体としてのトナーによる像をベルト状の中間転写体４０を介して用紙Ｓに転写し、定着装置２５にて用紙Ｓに対しトナー像を定着するものである。
本例では、各画像形成部３０は、像保持体としての感光体３１と、この感光体３１を帯電する帯電装置３２と、この帯電装置３２にて帯電された感光体３１に対し光にて潜像を書き込むレーザ走査装置等の露光装置３３(具体的には３３ａ〜３３ｄ)と、感光体３１上に書き込まれた潜像を対応する色トナー（本例では負極性）にて現像する現像装置３４と、感光体３１上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置３５と、感光体３１と清掃装置３５との対向部よりも感光体３１の回転方向上流側に設けられ且つ感光体３１上の残留トナーの極性を負極性に揃える清掃前帯電装置３６と、感光体３１と清掃装置３５との対向部よりも感光体３１の回転方向上流側に設けられ且つ感光体３１の帯電電位を除去する除電装置３７とを備えている。
【００１８】
ここで、各構成要素について補足すると、帯電装置３２は感光体３１に向かって開口し且つ感光体３１の軸方向に沿って長尺に延びる帯電容器３２０を有し、この帯電容器３２０内に放電ワイヤ３２１を設けると共に、帯電容器３２０の感光体３１側開口には感光体３１の帯電電位を規制するグリッド電極３２２を設け、更に、前記帯電容器３２０の一部に空気導入口３２３を開設することで帯電容器３２０内の長手方向に沿って空気流を流し、放電ワイヤ３２１やグリッド電極３２２に放電生成物が付着することを防止する構成になっている。
また、現像装置３４は、各色成分トナー及びキャリアからなる二成分現像剤が収容されて感光体３１に向かって開口する現像容器３４０を有し、この現像容器３４０の開口に面した部位には現像剤を保持搬送する現像ロール３４１を有し、現像容器３４０の現像ロール３４１の背面側にはトナーを摩擦帯電するために現像剤を撹拌搬送する一対の撹拌搬送部材３４２，３４３を配設し、更に、現像ロール３４１の周囲には現像ロール３４１に保持される現像剤層厚を規制する層厚規制部材３４４を設けたものである。そして、本例で使用するトナーには帯電補助剤やその他の外添剤が添加されており、現像装置３４による現像動作に当たって感光体３１上にトナーから剥がれた外添剤が付着することは起こり得ることである。尚、図中符号３４５は感光体３１上に転移したキャリアや浮遊トナーを回収する回収ロールである。
更に、清掃装置３５は、感光体３１に対向して開口し且つ残留トナーを回収する清掃容器３５０を有し、この清掃容器３５０の開口上縁には例えばポリウレタンゴム等の弾性材からなる清掃ブレード３５１を設けると共に、清掃ブレード３５１よりも感光体３１の回転方向上流側には予め決められた清掃電圧（本例では正極性バイアス）が印加されるブラシ状又はロール状の回転清掃部材３５２を設け、更に、清掃容器３５０の開口下縁には感光体３１に接触するシール部材３５３を設けたものである。そして、本例では、清掃容器３５０の回転清掃部材３５２の下方には感光体３１の軸方向に沿って延びる搬送部材３５４（たとえば回転軸部材の周囲に螺旋羽根を設けた態様）を設け、前記回転清掃部材３５２に付着した残留トナーを掻き落とし部材としてのフリッカ３５５にて掻き落とし、前記搬送部材３５４にて清掃容器３５０の一端側に向けて廃棄搬送するようにしたものである。
更にまた、清掃前帯電装置３６は、図４及び図５に示すように、帯電容器３６０内に放電ワイヤ３６１を設け、この放電ワイヤ３６１に帯電バイアス３６２（本例では負極性バイアス）を切り替えスイッチ３６３を介して印加するものである。
また、除電装置３７としては、感光体３１表面に光を照射することで除電する除電ランプが用いられる。
【００１９】
一方、ベルト状の中間転写体４０は複数の張架ロール４１〜４５を用いて張架され、例えば張架ロール４１を駆動ロールとして循環回転するようになっている。そして、この中間転写体４０は、各画像形成部３０の感光体３１に対向する裏面に一次転写装置５１を有している。この一次転写装置５１は、図５に示すように、転写部材として例えば一次転写ロール５１０を有しており、この一次転写ロール５１０には転写バイアス（本例では正極性バイアス）５１１がスイッチ５１２を介して印加されるようになっている。
また、用紙搬送路２４に対応した部位には二次転写装置５２を有している。この二次転写装置５２は例えば中間転写体４０の表面に二次転写ロール５３を接触配置すると共に、この二次転写ロール５３に対向する中間転写体４０の裏面に位置する張架ロール４４を対向ロール（バックアップロール）５４とし、二次転写ロール５３及び対向ロール５４の一方に二次転写バイアスを印加すると共に他方を接地するようにしたものである。
更に、中間転写体４０の例えば張架ロール４１に対向する部位には清掃装置５５が設けられている。
【００２０】
＜画像形成装置の制御系＞
本実施の形態において、画像形成装置の制御系を図５に示す。
同図において、符号１００は画像形成装置を制御する制御装置であり、この制御装置１００は、感光体３１の駆動モータ１０１、帯電装置３２の放電ワイヤ３２１、グリッド電極３２２、露光装置３３、現像装置３４の現像ロール３４１等、一次転写装置５１の転写ロール５１０、清掃前帯電装置３６の放電ワイヤ３６１、清掃装置３５の回転清掃部材３５２等に所定の制御信号を送出し、予め決められた作像プログラムに沿って各構成要素を制御し、各色の画像形成部３０による各色トナー像に基づく画像を形成するものである。
特に、本実施の形態では、感光体３１が停止し、その停止時間が比較的長いと、図４に示すように、例えば一次転写装置５１の転写領域Ｍを挟んだ前後の領域ｍでは、空気流が生成されずに外気が滞留した状態で感光体３１に触れているとすれば、感光体３１上に付着したトナーの外添剤が外気の湿気を吸収し、感光体３１上に更に強固に付着するというケースが生ずる。このような状況が発生した場合には、感光体３１の感度が一次転写装置５１の転写領域Ｍを挟んだ前後の領域ｍで局部的に低下することになり、このような状況のまま感光体３１上に例えばハーフトーンのトナー像を形成したとすると、感度の低下した感光体３１部分に対応して形成されるハーフトーンのトナー像に白帯状の画像むらが生ずる虞がある。
このため、本実施の形態では、制御装置１００は、図６及び図７に示す感光体感度回復処理プログラムを実行することで、感光体３１の感度低下を回復する感度回復処理を実施するようになっている。尚、本例では、感光体感度回復処理を実施する場合には、予め白帯回復シーケンスＳＷ（スイッチ）をＯＮ設定するようになっている。
【００２１】
＜感光体感度回復処理＞
本実施の形態における感光体感度回復処理は、図６及び図７に示すプログラムに従って実施される。
先ず、制御装置１００は、白帯回復シーケンスＳＷ（スイッチ）がＯＮ設定されているか否かをチェックし、当該スイッチがＯＮ設定されている場合には感光体３１の停止時間Ｔｓをモニタし、モニタした停止時間Ｔｓが予め決められた閾値Ｔｔｈを超えるか否かをチェックし、感光体３１の停止時間Ｔｓが閾値Ｔｔｈを超えた場合には、‘白帯回復シーケンス’を実施する。一方、感光体３１の停止時間Ｔｓが閾値Ｔｔｈ以内であれば‘白帯回復シーケンス’を未実施にする。
次に、本例で採用される‘白帯回復シーケンス’の具体例を図７に示す。
同図において、先ず、感光体３１を複数回空回転駆動させ、この空回転中に、一次転写装置５１にて感光体３１を正帯電（＋帯電）すると共に、清掃前帯電装置３６にて感光体３１を負帯電（−帯電）し、清掃ブレード３５１による清掃、更には、除電装置３７としての除電ランプによる感光体３１の帯電電位を除去する。そして、白帯回復シーケンス時間を経過するまで、上述した単位サイクルを繰り返す。
尚、本例では、‘白帯回復シーケンス’のとき、清掃装置３５の回転清掃部材３５２や搬送部材３５４は駆動されていない。
【００２２】
この‘白帯回復シーケンス’は、図８（ａ）に示すように、一次転写装置５１によるＡ（正帯電）、清掃前帯電装置３６によるＢ（負帯電）を行うことで、感光体３１のトナーの外添剤Ｔｇには電気的な振動が付与され、これによって、感光体３１上のトナーの外添剤Ｔｇの付着力が低減する。このため、図８（ａ）のＣで示すように、清掃装置３５の清掃ブレード３５１によって付着力の弱まったトナーの外添剤Ｔｇは清掃ブレード３５１に掻き取られ易くなる。この後、図８（ａ）のＤで示すように、感光体３１の帯電電位は除電装置３７によって除去され、リフレッシュされる。
このような処理が繰り返し行われると、図８（ｂ）に示すように、感光体３１上に付着したトナーの外添剤Ｔｇの付着力が順次弱まっていき、次第に清掃ブレード３５１に掻き取られていく。そして、感光体３１の空回転が最終回（ｎ回）近くに至った場合には感光体３１上に付着していたトナーの外添剤Ｔｇはほとんど清掃ブレード３５１によって掻き取られることになり、感光体３１上の一次転写装置５１の転写領域Ｍの前後に形成されていた感度低下部分ｍ（図４参照）の感度ＵＬは感度の低下していない他の部分の感度Ｕと略同等まで回復する。これによって、感光体３１上の局部的な感度低下部分は回復することになり、この段階で作像プログラムを実行するようにすれば、仮にハーフトーンのトナー像を形成したとしても、感光体３１の局部的な感度低下に伴う白帯は発生せず、ハーフトーンのトナー像としては画像不良のない良好なものとして提供される。
また、本実施の形態では、感光体３１の局部的な感度低下部分は一次転写装置５１の転写領域の前後に生じ易い状況であるが、本例では、一次転写装置５１と清掃前帯電装置３６とを利用して正負の回復電界を作用させているので、感光体３１を空回転させた場合に、トナーの外添剤が付着し易い場所に対して直ちに正負の回復電界を作用させることが可能になり、その分、感光体３１の感度回復処理についての処理時間は短縮される上で有効である。
【００２３】
◎実施の形態２
図９は実施の形態２に係る画像形成装置の全体構成を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、一次転写装置５１の転写ロール５１０への転写バイアス５１３を変更可能にしたものであり、作像シーケンスでは予め決められた転写バイアスを印加する一方、感光体感度回復処理の‘白帯回復シーケンス’では前記作像シーケンスの転写バイアスよりもバイアスレベルが高い回復バイアスを印加するようにしたものである。
つまり、本例では、制御装置１００は、実施の形態１と同様に、図６の感光体感度回復処理プログラムを実行し、図１０に示すように、‘白帯回復シーケンス’として、感光体３１を複数回空回転駆動させ、この空回転中に、一次転写装置５１の転写電流Ｉｔよりも大きい感度回復用電流Ｉｒ（具体的には感度回復用バイアスとして転写バイアスよりも大きい値を選定）を選定し、この一次転写装置５１にて感光体３１を正帯電（＋帯電）すると共に、感度回復用電流Ｉｒに応じて白帯回復シーケンス時間を変更設定する。具体的には、感度回復用電流Ｉｒを転写電流Ｉｔと同じに設定したときの白帯回復シーケンス時間ｔ１に比べて、転写電流Ｉｔより大きい感度回復用電流Ｉｒを選定した場合には、前記白帯回復シーケンス時間ｔ１よりも短い時間ｔ２を設定するようにすればよい。仮に、感度回復用電流Ｉｒが複数レベルに選定される場合には、当該感度回復用電流Ｉｒが大きくなるに従って白帯回復シーケンス時間を短く設定すればよい。
更に、清掃前帯電装置３６にて感光体３１を負帯電（−帯電）し、清掃ブレード３５１による清掃、更には、除電装置３７としての除電ランプによる感光体３１の帯電電位を除去する。そして、白帯回復シーケンス時間を経過するまで、上述した単位サイクルを繰り返す。
本実施の形態では、一次転写装置５１による感度回復用電流Ｉｒは実施の形態１に比べて転写電流Ｉｔよりも大きい値に選定されているが、実施の形態１に比べて、白帯回復シーケンス時間が短く設定されているため、感光体３１の感度回復処理に伴う感光体３１の劣化は少なく抑えられると共に、感光体３１の感度回復処理に要する時間は実施の形態１の場合よりも短縮される。
【００２４】
◎実施の形態３
図１１は実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
同図において、感光体３１の感度回復処理は、帯電装置３２、一次転写装置５１、清掃ブレード３５１、除電装置３７を利用して行われる。
具体的には、感光体３１の感度回復処理の‘白帯回復シーケンス’は、図６及び図１２に示すように、先ず、感光体３１を複数回空回転駆動させ、この空回転中に、帯電装置３２にて感光体３１を負帯電（−帯電）すると共に、一次転写装置５１にて感光体３１を正帯電（＋帯電）し、清掃ブレード３５１による清掃、更には、除電装置３７としての除電ランプによる感光体３１の帯電電位を除去する。そして、白帯回復シーケンス時間を経過するまで、上述した単位サイクルを繰り返す。
尚、本例では、‘白帯回復シーケンス’のとき、清掃装置３５の回転清掃部材３５２や搬送部材３５４は駆動されていない。
このように、本例の‘白帯回復シーケンス’は、図１１に示すように、帯電装置３２
によるＡ（負帯電）、一次転写装置５１によるＢ（正帯電）を行うことで、感光体３１のトナーの外添剤Ｔｇには電気的な振動が付与され、これによって、感光体３１上のトナーの外添剤Ｔｇの付着力が低減する。このため、図１１のＣで示すように、清掃装置３５の清掃ブレード３５１によって付着力の弱まったトナーの外添剤Ｔｇは清掃ブレード３５１に掻き取られ易くなる。この後、図１１のＤで示すように、感光体３１の帯電電位は除電装置３７によって除去され、リフレッシュされる。
【実施例】
【００２５】
◎実施例１
実施の形態１に係る画像形成装置を用い、一次転写装置５１の感度回復用電流として転写電流と同様の３０μＡを使用した。
◎実施例２
実施の形態２に係る画像形成装置を用い、一次転写装置５１の感度回復用電流として転写電流より大きい４０μＡを使用した。
◎実施例３
実施の形態２に係る画像形成装置を用い、一次転写装置５１の感度回復用電流として転写電流より大きい５０μＡを使用した。
◎実施例４
実施の形態２に係る画像形成装置を用い、一次転写装置５１の感度回復用電流として転写電流より大きい５５μＡ（又は５６μＡ）を使用した。
【００２６】
−白帯回復シーケンスによる白帯グレードの変化−
実施例１〜３について、‘白帯回復シーケンス’の実施時間に対する白帯グレードの変化を調べたところ、図１３に示す結果が得られた。ここで、白帯グレードとはハーフトーンのトナー像に対し目視での白帯の有無を評価したものであり、‘３’よりも小さくなれば白帯は目視ではあまり目立たないものになる基準を選定した。
同図によれば、実施例２，３では‘白帯回復シーケンス’の開始から６０秒経過した場合に、白帯グレードが０に至ったのに対し、実施例１では‘白帯回復シーケンス’の開始から１５０秒経過した場合に白帯グレードが０に至った。これは、一次転写装置５１による感度回復用電流として大きい値を選定した場合には早期に感光体の感度が回復することが理解される。
【００２７】
−感光体の感度の回復度合−
実施例１及び実施例４について、光量を固定した状態での露光後の感光体の表面電位ＶＬの変化を調べたところ、図１４に示す結果が得られた。
同図によれば、実施例１では、‘白帯回復シーケンス’を１２０秒行ったところ、ＶＬは２９５．５Ｖから２８８．７Ｖまで変化し、感光体３１の感度が回復していることが理解される。
これに対し、実施例４では、‘白帯回復シーケンス’を３０秒、１５０秒行ったところ、ＶＬは２９３．９Ｖから２８８．３Ｖ、更には２８１．５Ｖまで変化し、実施例１に比べて、感光体３１の感度の回復度合がより良好であることが理解される。
【００２８】
−用紙の使用に伴う感光体の感度変化−
今、実施例４について、最初に感光体の感度回復処理を行い、その後に、所定枚数の用紙に対して作像処理を行った場合の感光体の感度の変化を調べたところ、図１５（ａ）（ｂ）に示す結果が得られた。
ここで、図１５（ａ）は光量を固定した状態での露光後の感光体の表面電位測定箇所として奥側位置を選定し、実施例４の‘白帯回復シーケンス’として、３０秒一次転写装置による正帯電（１stＢＴＲ５５μＡ）のケース（実施例４−１）と、１５０秒一次転写装置による正帯電（１stＢＴＲ５６μＡ）のケース（実施例４−２）とを行い、更に、比較例として、‘白帯回復シーケンス’を実施しないケースを示す。
一方、図１５（ｂ）は光量を固定した状態での露光後の感光体の表面電位測定箇所として中央位置を選定し、実施例４の‘白帯回復シーケンス’として２つのケース（実施例４−１，４−２）及び比較例として、‘白帯回復シーケンス’を実施しないケースを示す。
これらによれば、実施例４−１の場合、当初の感光体のＶＬが２９０．６Ｖ、２９４．１Ｖであったのに対し、最初に感光体の感度回復処理を行うと、２８４．３Ｖ、２８８．４Ｖになり、その後、用紙に対して作像処理を行うと、ＶＬはＰＶ（用紙枚数：Paper Volume）が増加するにつれて徐々に変化し、ＰＶ５００枚後に１２時間停止すると、最初の感度まで戻る。
同様に、実施例４−２の場合、当初の感光体のＶＬが２８９．５Ｖ、２９４．１Ｖであったのに対し、最初に感光体の感度回復処理を行うと、２７６．９Ｖ、２８１．５Ｖになり、その後、用紙に対して作像処理を行うと、ＶＬはＰＶ（用紙枚数：Paper Volume）が増加するにつれて徐々に変化していき、ＰＶ５００枚後に１２時間停止すると、最初の感度まで戻る。
尚、比較例の場合には、当初の感光体のＶＬが２９４．６Ｖ、２９９Ｖであったとき、ＶＬはＰＶ（用紙枚数：Paper Volume）が増加するにつれて最初のＶＬところから徐々に変化していくことが理解される。
【符号の説明】
【００２９】
１…像保持体，２…潜像形成装置，２ａ…帯電装置，２ｂ…潜像書込装置，３…現像装置，４…転写装置，５…清掃装置，５ａ…板状清掃部材，５ｂ…回転清掃部材，６…停止
時間判別装置，７…感度回復装置，８…像保持体駆動装置，９…回復電界作用装置，１０…除電装置，１１…極性調整装置，１２…転写媒体，Ｔｇ…トナーの外添剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の画像形成装置としては、例えば特許文献１〜７に記載のものが既に知られている。
特許文献１は、感光体への無駄な現像剤付着を極力抑えるために、感光体の回転開始時に、帯電装置の動作を開始させた後、帯電装置の動作を開始させた時点から現像装置の現像位置まで移動するのに要する時間が経過した後に現像装置のスリーブの回転駆動を開始するほか、感光体の回転停止時に現像位置に位置していた部分が転写位置を通過する期間に、トナーの帯電極性と同極性の電圧を転写ローラに印加する技術である。
特許文献２は、電圧制御手段により記録材料への転写開始前に少なくとも潜像担持体の１周に亘って転写電圧を印加し、記録材料への転写開始前に予め潜像担持体の帯電電位を低下させておき、記録材料への転写が開始された後に再帯電した場合でも急激に帯電電位が低下することなく、潜像担持体の周回毎の濃度ムラを抑える技術である。
特許文献３は、転写手段の付着トナーを像担持体へ移動させるように転写手段の転写電圧と逆極性のバイアス、同極性のバイアスを印加する手段を有し、この手段は、逆極性のバイアスと同極性のバイアスの一方を画像形成動作開始時に転写手段に印加し、他方を画像形成動作終了時に転写手段に印加する技術である。
特許文献４は、ハーフトーン画像の印刷において白スジを発生させることを防止するために、カラープリンタ装置内に湿度センサを配設し、装置内の湿度を測定し、湿度によって各転写部における転写電圧の印加タイミングを設定する技術である。
特許文献５は、画像形成動作の開始前に、転写高圧電源の定電流電源部から転写ローラに定電流バイアスと、負定電圧電源部から転写ローラに定電流バイアスとは逆極性の定電圧バイアスとを交互に印加して、定電流バイアスを印加しているときの発生電圧を電圧検出回路にて検出する。制御装置は、この検出結果に基づいて、画像形成時に転写高圧電源の正定電圧電源部から転写ローラに印加する電圧値を決定する技術である。
特許文献６は、転写時に電圧印加手段から接触転写部材に所望の電流を流すために、転写動作開始前において、電圧印加手段から接触転写部材に所定の電圧を印加して出力電流を制御手段で検出し、所望の出力電流になるようにさらに印加する電圧を変化させて、検出される電圧の値が所望の電圧値より大きいと判断した場合は、転写材の搬送方向先端が転写ニップ部に入って転写材の搬送方向後端から所定距離内側が転写ニップ部を通過するまでは、第１の電圧を電圧印加手段から接触転写部材に印加させ、転写材の搬送方向後端から所定距離内側が転写ニップ部を通過してから、その後端側が転写ニップ部を通過する際には、第１の電圧より大きい値の第２の電圧を電圧印加手段から接触転写部材に印加させるように電圧印加手段を制御する技術である。
特許文献７は、トナー像の転写を最適転写バイアスで行い、しかも、画像形成について生産性の低下を防止するために、多回転工程中に、トナー像を最適に転写するための転写バイアスと転写電流との関係を求めておき、画像形成工程中には、その関係を補正するようにした技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−０８３１７６号公報（実施例，図１）
【特許文献２】特開２０００−１６２８８９号公報（発明の実施の形態，図９）
【特許文献３】特開２０００−２５０３２７号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献４】特開２００２−１９６５９６号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献５】特開２００２−２１４９３８号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献６】特開２００２−２９６９３１号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献７】特開２００４−２５２０１１号公報（発明の実施の形態，図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明が解決しようとする技術的課題は、像保持体に付着するトナーの外添剤に起因する像保持体上の局部的な感度低下を改善し、像保持体上の局部的な感度低下に伴う帯電特性変化に基づく画像不良を防止する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、トナー像を保持して回転する像保持体と、この像保持体上に静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置と、像保持体との間に予め決められた極性の直流電圧が含まれる転写電界を作用させ、この転写電界にて像保持体上に形成されたトナー像を転写媒体に静電転写する転写装置と、像保持体に接触する板状清掃部材を有し、この板状清掃部材にて転写装置による転写後に像保持体上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置と、像保持体が停止した後の停止時間が予め決められた時間以上経過したか否かを判別する停止時間判別装置と、この停止時間判別装置により像保持体の停止時間が予め決められた時間以上経過した条件で、画像形成過程とは別の過程として、トナーの外添剤付着に起因する像保持体の一部の感度低下を回復させる感度回復装置とを備え、前記感度回復装置は、前記像保持体を複数回空回転させるように駆動させる像保持体駆動装置と、像保持体と清掃装置の板状清掃部材との対向部位よりも像保持体の回転方向上流側に設けられ、転写装置の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界と、当該回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界とが像保持体の異なる部位にて作用する回復電界作用装置と、前記像保持体と清掃装置の板状清掃部材との対向部よりも像保持体の回転方向下流側に設けられ、像保持体上に作用した回復電界による帯電電位を除去する除電装置とを有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る画像形成装置において、像保持体のうちトナーの外添剤の付着に起因する感度が低下する部分は、像保持体の回転方向に沿って現像装置から清掃装置に至る領域で且つ転写装置による転写領域を挟む前後の領域であることを特徴とする画像形成装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る画像形成装置において、感度回復装置の除電装置は除電用の光が照射可能な除電光源を有するものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る画像形成装置において、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を生成する第１の回復電界生成装置と、この第１の回復電界生成装置の回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を生成する第２の回復電界生成装置とを有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項５に係る発明は、請求項４に係る画像形成装置において、像保持体の周囲のうち像保持体の回転方向に沿って転写装置から清掃装置に至るまでの間に設けられ、像保持体上に残留したトナーの極性を揃える極性調整装置を備え、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として極性調整装置を用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
請求項６に係る発明は、請求項４に係る画像形成装置において、前記潜像形成装置は、像保持体を帯電する帯電装置と、帯電された像保持体に静電潜像を書込潜像書込装置とを有し、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として前記帯電装置を用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項７に係る発明は、請求項４ないし６いずれかに係る画像形成装置において、前記転写装置は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項８に係る発明は、請求項４ないし６いずれかに係る画像形成装置において、前記転写装置は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧による回復電界を作用させ、作用時間設定器にて回復電界の大きさが大きい程回復電界の作用時間を短くするように設定するものであることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、像保持体に付着するトナーの外添剤に起因する像保持体上の局部的な感度低下を改善し、像保持体上の局部的な感度低下に伴う帯電特性変化に基づく画像不良を防止することができる。
請求項２に係る発明によれば、像保持体に付着するトナーの外添剤に起因する像保持体上の転写装置による転写領域前後の局部的な感度低下を改善し、像保持体上の局部的な感度低下に伴う帯電特性変化に基づく画像不良を防止することができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べ、像保持体の劣化を少なく抑えながら、トナーの外添剤付着に起因する像保持体の一部の感度低下を防止することができる。
請求項４に係る発明によれば、感度回復装置の回復電界作用装置として、極性の異なる回復電界を確実に生成することができる。
請求項５に係る発明によれば、既存の転写装置と極性調整装置とを利用し、像保持体の感度回復に当たっての極性の異なる回復電界を簡単に生成することができる。
請求項６に係る発明によれば、既存の転写装置と帯電装置とを利用し、像保持体の感度回復に当たっての極性の異なる回復電界を簡単に生成することができる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、像保持体に対して強い回復電界を作用させることができ、その分、像保持体の感度回復処理を短時間で実施することができる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、像保持体に対して強い回復電界を短時間にて作用させることができ、その分、像保持体の劣化を少なく抑え、かつ、像保持体の感度回復処理を短時間で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
【図２】（ａ）は図１の画像形成装置の実施の形態の代表的態様による感度回復処理例を示す説明図、（ｂ）は図１の画像形成装置の実施の形態の別の代表的態様による感度回復処理例を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図４】実施の形態１で用いられる各色成分の画像形成部の構成例を示す説明図である。
【図５】実施の形態１に係る画像形成装置の制御系を模式的に示す説明図である。
【図６】実施の形態１で用いられる感光体感度回復処理を示すフローチャートである。
【図７】図６に示す「白帯回復シーケンス実施」の処理過程を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は実施の形態１で用いられる画像形成装置による感光体感度回復処理を模式的に示す説明図、（ｂ）は感光体感度回復処理に伴う作用を示す説明図である。
【図９】実施の形態２に係る画像形成装置及びその制御系を模式的に示す説明図である。
【図１０】実施の形態２で用いられる感光体感度回復処理中の「白帯回復シーケンス実施」の処理過程を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３に係る画像形成装置による感光体感度回復処理を模式的に示す説明図である。
【図１２】実施の形態３で用いられる感光体感度回復処理中の「白帯回復シーケンス実施」の処理過程を示すフローチャートである。
【図１３】実施例１〜３における白帯回復シーケンス実施時間と白帯グレードとの関係を示すグラフ図である。
【図１４】実施例１及び実施例４に係る画像形成装置による感光体感度回復処理の結果を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は実施例４に係る画像形成装置について白帯回復シーケンスを実施する条件を変化させたときの感光体の奥側に位置する表面電位変化を示す説明図、（ｂ）は（ａ）と同様に実施例４に係る画像形成装置について白帯回復シーケンスを実施する条件を変化させたときの感光体の中央に位置する表面電位変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
◎実施の形態の概要
先ず、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を図１に基づいて説明する。
同図において、画像形成装置は、トナー像を保持して回転する像保持体１と、この像保持体１上に静電潜像を形成する潜像形成装置２と、前記像保持体１上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置３と、像保持体１との間に予め決められた極性の直流電圧が含まれる転写電界を作用させ、この転写電界にて像保持体１上に形成されたトナー像を転写媒体１２に静電転写する転写装置４と、像保持体１に接触する板状清掃部材５ａを有し、この板状清掃部材５ａにて転写装置４による転写後に像保持体１上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置５と、像保持体１が停止した後の停止時間が予め決められた時間以上経過したか否かを判別する停止時間判別装置６と、この停止時間判別装置６により像保持体１の停止時間が予め決められた時間以上経過した条件で、画像形成過程とは別の過程として、トナーの外添剤付着に起因する像保持体１の一部の感度低下を回復させる感度回復装置７とを備えている。
本実施の形態では、前記感度回復装置７は、前記像保持体１を複数回空回転させるように駆動させる像保持体駆動装置８と、像保持体１と清掃装置５の板状清掃部材５ａとの対向部位よりも像保持体１の回転方向上流側に設けられ、転写装置４の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界と、当該回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界とが像保持体１の異なる部位にて作用する回復電界作用装置９と、前記像保持体１と清掃装置５の板状清掃部材５ａとの対向部よりも像保持体１の回転方向下流側に設けられ、像保持体１上に作用した回復電界による帯電電位を除去する除電装置１０とを有するものである。
【００１１】
このような技術的手段において、像保持体１としては、像保持体１が停止した後に停止時間が予め決められた時間を経過したときに、トナーの外添剤Ｔｇの付着に起因して感度が低下する機能を有するものであれば、感光体、誘電体を問わない。
また、潜像形成装置２としては、像保持体１上に静電潜像を形成するものを広く含むが、代表的には像保持体１を帯電する帯電装置２ａと、帯電された像保持体１に光若しくはイオンによる静電潜像を書き込む潜像書込装置２ｂとを有するものが挙げられる。
更に、転写装置４としては、像保持体１上のトナー像を転写媒体１２に静電転写させるために、予め決められた極性の直流電圧が含まれる転写電界を作用させる転写部材（放電ワイヤ、転写ロール）を有するものであればよい。
ここで、転写媒体１２とは最終記録媒体である記録材に限られず、記録材に転写する前に一時的に保持する中間転写体をも含む。
更にまた、清掃装置５としては、残留トナー掻き取り用の板状清掃部材５ａを少なくとも有するものであればよく、他の清掃部材（例えばブラシやロール状の回転清掃部材５ｂ）を含む態様でもよい。
また、停止時間判別装置６としては、像保持体１が予め決められた時間以上停止したか否かを判別するものであるが、‘予め決められた時間’としては、トナーの外添剤Ｔｇ付着に起因して停止状態の像保持体１の一部が外気の影響を受けて感度が低下する懸念がある時間を設定するようにすればよい。
また、感度回復装置７としては、像保持体駆動装置８にて像保持体１を複数回空回転させ、回復電界作用装置９にて電気的な振動を与えてトナーの外添剤Ｔｇの付着力を弱め、板状清掃部材５ａにて前記トナーの外添剤Ｔｇを掻き取り可能とし、更に、電気的な振動による帯電電位を除去する構成要素として除電装置１０を備えていればよい。
【００１２】
次に、本実施の形態の代表的態様若しくは好ましい態様について説明する。
像保持体１のうち感度が低下する部分の代表的態様としては、像保持体１の回転方向に沿って現像装置３から清掃装置５に至る領域で且つ転写装置４による転写領域を挟む前後の領域が挙げられる。
例えば潜像形成装置２としての帯電装置２ａの上方や現像装置３の上方には、像保持体１の周囲に像保持体１停止時にも、像保持体１の周囲に空気流が存在する空気流生成要素（例えば帯電装置２ａには放電酸化物が放電ワイヤ等の放電部材に付着しないように帯電容器内に均一な空気流を流す構成が採用されることがある）を備える態様がある。このような態様では、像保持体１の周囲に空気流が存在する箇所ではあまり問題にならないが、上述したような空気流が存在しない箇所、例えば像保持体１の回転方向に沿って現像装置３から清掃装置５に至る領域で且つ転写装置４による転写領域を挟む前後の領域では、像保持体１の停止状態が比較的長く続くと、像保持体１上に残留したトナーの外添剤Ｔｇが滞留状態の外気に晒されると、外気の湿気を吸湿して像保持体１の表面にトナーの外添剤Ｔｇが強く付着し易いという現象が起こる。
また、感度回復装置７の除電装置１０の代表的態様としては、除電用の光が照射可能な除電光源を有するものが挙げられる。除電装置１０としては、交流電界を使用する態様でもよいが、像保持体１の劣化を少なく抑えるという観点からすれば、光除電方式の方が好ましい。
【００１３】
また、回復電界作用装置９の代表的態様としては、転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を生成する第１の回復電界生成装置と、この第１の回復電界生成装置の回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を生成する第２の回復電界生成装置とを有する態様が挙げられる。本態様は、夫々の極性の回復電界を生成するために、第１の回復電界生成装置、第２の回復電界生成装置を具備させたものである。
このような態様において、既存の装置要素を利用した代表的態様としては、図２（ａ）に示すように、第１の回復電界生成装置として転写装置４を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧（本例では（＋））による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として極性調整装置１１を用いて前記転写装置４による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧（本例では（−））による回復電界を作用させるものである。
このため、像保持体１上のトナーの外添剤Ｔｇにはこれらの回復電界により電気的な振動が与えられるため、像保持体１上のトナーの外添剤Ｔｇは板状清掃部材５ａにて清掃され、像保持体１上の帯電電位は除電装置１０にて除電される。
ここで、極性調整装置１１は、像保持体１の周囲のうち像保持体１の回転方向に沿って転写装置４から清掃装置５に至るまでの間に設けられ、像保持体１上に残留したトナーの極性を揃えるものである。
例えば清掃装置５として、板状清掃部材５ａや、板状清掃部材５ａに加えて付加した回転清掃部材５ｂに予め決められた極性の清掃電圧を印加し、像保持体１上の残留トナーを静電的に回収する方式が採用されることがある。極性調整装置１１は、このような静電的に回収することを可能にするために、清掃装置５に搬送される前に残留トナーの極性を揃えるようにしたものである。
特に、転写装置４と極性調整装置１１とを利用した態様では、現像装置３による現像部位通過直後で転写装置４による転写部位に至るまでの間に位置する像保持体１上に付着したトナーの外添剤Ｔｇに対し、極性の異なる回復電界を直ちに作用させることができ、その分、像保持体１の感度回復処理時間を短縮することができる点で好ましい。
【００１４】
また、回復電界作用装置９として、既存の装置要素を利用した他の代表的態様としては、図２（ｂ）に示すように、第１の回復電界生成装置として転写装置４を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧（本例では（＋））による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として前記帯電装置２ａを用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧（本例では（−））による回復電界を作用させるものが挙げられる。
このため、像保持体１上のトナーの外添剤Ｔｇにはこれらの回復電界により電気的な振動が与えられるため、像保持体１上のトナーの外添剤Ｔｇは板状清掃部材５ａにて清掃され、像保持体１上の帯電電位は除電装置１０にて除電される。
【００１５】
また、感度回復装置７の回復電界作用装置９の好ましい態様としては以下の態様がある。
つまり、前記転写装置４は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、前記感度回復装置７の回復電界作用装置９は、第１の回復電界生成装置として転写装置４を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧による回復電界を作用させるものがある。
本態様は、第１の回復電界生成装置としての転写装置４につき、転写電界の直流電圧と回復電界の回復電圧とをレベルを切り替えて使用する態様である。
更に、回復電界作用装置９のより好ましい態様としては以下の態様がある。
つまり、前記転写装置４は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、前記感度回復装置７の回復電界作用装置９は、第１の回復電界生成装置として転写装置４を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧による回復電界を作用させ、作用時間設定器にて回復電界の大きさが大きい程回復電界の作用時間を短くするように設定するものである。
本態様は、転写装置４による回復電圧のレベルを転写電圧に比べて一若しくは複数切り替え可能とし、回復電圧の大きさに応じて回復電界の作用時間を変更設定する。これにより、像保持体１に対する帯電処理に伴う劣化を効果的に抑える点で好ましい。
【００１６】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
＜画像形成装置の全体構成＞
図３は本発明が適用された実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置２０は、図示外の装置筐体内に電子写真方式の作像エンジン２２を搭載し、この作像エンジン２２の下方には用紙供給装置２３を設け、この用紙供給装置２３から供給される用紙を用紙搬送路２４を経て作像エンジン２２に導き、作像エンジン２２にて作成された画像を用紙Ｓに転写した後に定着装置２５にて定着し、例えば装置筐体の側方に設けられた図示外の用紙排出受けに排出するようにしたものである。
また、用紙搬送路２４は、用紙供給装置２３から供給される用紙Ｓを作像エンジン２２に導き、定着装置２５を経て用紙排出受けに搬送するものであり、用紙搬送路２４中には適宜数の搬送ロール２４４や搬送ベルト２４５等の搬送部材が設置されている。
【００１７】
＜作像エンジン＞
また、本実施の形態において、作像エンジン２２は、図３及び図４に示すように、各色成分(例えばイエロ(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ))の画像が形成可能な複数の画像形成部３０(具体的には３０ａ〜３０ｄ)を有し、この画像形成部３０にて形成された粉体としてのトナーによる像をベルト状の中間転写体４０を介して用紙Ｓに転写し、定着装置２５にて用紙Ｓに対しトナー像を定着するものである。
本例では、各画像形成部３０は、像保持体としての感光体３１と、この感光体３１を帯電する帯電装置３２と、この帯電装置３２にて帯電された感光体３１に対し光にて潜像を書き込むレーザ走査装置等の露光装置３３(具体的には３３ａ〜３３ｄ)と、感光体３１上に書き込まれた潜像を対応する色トナー（本例では負極性）にて現像する現像装置３４と、感光体３１上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置３５と、感光体３１と清掃装置３５との対向部よりも感光体３１の回転方向上流側に設けられ且つ感光体３１上の残留トナーの極性を負極性に揃える清掃前帯電装置３６と、感光体３１と清掃装置３５との対向部よりも感光体３１の回転方向上流側に設けられ且つ感光体３１の帯電電位を除去する除電装置３７とを備えている。
【００１８】
ここで、各構成要素について補足すると、帯電装置３２は感光体３１に向かって開口し且つ感光体３１の軸方向に沿って長尺に延びる帯電容器３２０を有し、この帯電容器３２０内に放電ワイヤ３２１を設けると共に、帯電容器３２０の感光体３１側開口には感光体３１の帯電電位を規制するグリッド電極３２２を設け、更に、前記帯電容器３２０の一部に空気導入口３２３を開設することで帯電容器３２０内の長手方向に沿って空気流を流し、放電ワイヤ３２１やグリッド電極３２２に放電生成物が付着することを防止する構成になっている。
また、現像装置３４は、各色成分トナー及びキャリアからなる二成分現像剤が収容されて感光体３１に向かって開口する現像容器３４０を有し、この現像容器３４０の開口に面した部位には現像剤を保持搬送する現像ロール３４１を有し、現像容器３４０の現像ロール３４１の背面側にはトナーを摩擦帯電するために現像剤を撹拌搬送する一対の撹拌搬送部材３４２，３４３を配設し、更に、現像ロール３４１の周囲には現像ロール３４１に保持される現像剤層厚を規制する層厚規制部材３４４を設けたものである。そして、本例で使用するトナーには帯電補助剤やその他の外添剤が添加されており、現像装置３４による現像動作に当たって感光体３１上にトナーから剥がれた外添剤が付着することは起こり得ることである。尚、図中符号３４５は感光体３１上に転移したキャリアや浮遊トナーを回収する回収ロールである。
更に、清掃装置３５は、感光体３１に対向して開口し且つ残留トナーを回収する清掃容器３５０を有し、この清掃容器３５０の開口上縁には例えばポリウレタンゴム等の弾性材からなる清掃ブレード３５１を設けると共に、清掃ブレード３５１よりも感光体３１の回転方向上流側には予め決められた清掃電圧（本例では正極性バイアス）が印加されるブラシ状又はロール状の回転清掃部材３５２を設け、更に、清掃容器３５０の開口下縁には感光体３１に接触するシール部材３５３を設けたものである。そして、本例では、清掃容器３５０の回転清掃部材３５２の下方には感光体３１の軸方向に沿って延びる搬送部材３５４（たとえば回転軸部材の周囲に螺旋羽根を設けた態様）を設け、前記回転清掃部材３５２に付着した残留トナーを掻き落とし部材としてのフリッカ３５５にて掻き落とし、前記搬送部材３５４にて清掃容器３５０の一端側に向けて廃棄搬送するようにしたものである。
更にまた、清掃前帯電装置３６は、図４及び図５に示すように、帯電容器３６０内に放電ワイヤ３６１を設け、この放電ワイヤ３６１に帯電バイアス３６２（本例では負極性バイアス）を切り替えスイッチ３６３を介して印加するものである。
また、除電装置３７としては、感光体３１表面に光を照射することで除電する除電ランプが用いられる。
【００１９】
一方、ベルト状の中間転写体４０は複数の張架ロール４１〜４５を用いて張架され、例えば張架ロール４１を駆動ロールとして循環回転するようになっている。そして、この中間転写体４０は、各画像形成部３０の感光体３１に対向する裏面に一次転写装置５１を有している。この一次転写装置５１は、図５に示すように、転写部材として例えば一次転写ロール５１０を有しており、この一次転写ロール５１０には転写バイアス（本例では正極性バイアス）５１１がスイッチ５１２を介して印加されるようになっている。
また、用紙搬送路２４に対応した部位には二次転写装置５２を有している。この二次転写装置５２は例えば中間転写体４０の表面に二次転写ロール５３を接触配置すると共に、この二次転写ロール５３に対向する中間転写体４０の裏面に位置する張架ロール４４を対向ロール（バックアップロール）５４とし、二次転写ロール５３及び対向ロール５４の一方に二次転写バイアスを印加すると共に他方を接地するようにしたものである。
更に、中間転写体４０の例えば張架ロール４１に対向する部位には清掃装置５５が設けられている。
【００２０】
＜画像形成装置の制御系＞
本実施の形態において、画像形成装置の制御系を図５に示す。
同図において、符号１００は画像形成装置を制御する制御装置であり、この制御装置１００は、感光体３１の駆動モータ１０１、帯電装置３２の放電ワイヤ３２１、グリッド電極３２２、露光装置３３、現像装置３４の現像ロール３４１等、一次転写装置５１の転写ロール５１０、清掃前帯電装置３６の放電ワイヤ３６１、清掃装置３５の回転清掃部材３５２等に所定の制御信号を送出し、予め決められた作像プログラムに沿って各構成要素を制御し、各色の画像形成部３０による各色トナー像に基づく画像を形成するものである。
特に、本実施の形態では、感光体３１が停止し、その停止時間が比較的長いと、図４に示すように、例えば一次転写装置５１の転写領域Ｍを挟んだ前後の領域ｍでは、空気流が生成されずに外気が滞留した状態で感光体３１に触れているとすれば、感光体３１上に付着したトナーの外添剤が外気の湿気を吸収し、感光体３１上に更に強固に付着するというケースが生ずる。このような状況が発生した場合には、感光体３１の感度が一次転写装置５１の転写領域Ｍを挟んだ前後の領域ｍで局部的に低下することになり、このような状況のまま感光体３１上に例えばハーフトーンのトナー像を形成したとすると、感度の低下した感光体３１部分に対応して形成されるハーフトーンのトナー像に白帯状の画像むらが生ずる虞がある。
このため、本実施の形態では、制御装置１００は、図６及び図７に示す感光体感度回復処理プログラムを実行することで、感光体３１の感度低下を回復する感度回復処理を実施するようになっている。尚、本例では、感光体感度回復処理を実施する場合には、予め白帯回復シーケンスＳＷ（スイッチ）をＯＮ設定するようになっている。
【００２１】
＜感光体感度回復処理＞
本実施の形態における感光体感度回復処理は、図６及び図７に示すプログラムに従って実施される。
先ず、制御装置１００は、白帯回復シーケンスＳＷ（スイッチ）がＯＮ設定されているか否かをチェックし、当該スイッチがＯＮ設定されている場合には感光体３１の停止時間Ｔｓをモニタし、モニタした停止時間Ｔｓが予め決められた閾値Ｔｔｈを超えるか否かをチェックし、感光体３１の停止時間Ｔｓが閾値Ｔｔｈを超えた場合には、‘白帯回復シーケンス’を実施する。一方、感光体３１の停止時間Ｔｓが閾値Ｔｔｈ以内であれば‘白帯回復シーケンス’を未実施にする。
次に、本例で採用される‘白帯回復シーケンス’の具体例を図７に示す。
同図において、先ず、感光体３１を複数回空回転駆動させ、この空回転中に、一次転写装置５１にて感光体３１を正帯電（＋帯電）すると共に、清掃前帯電装置３６にて感光体３１を負帯電（−帯電）し、清掃ブレード３５１による清掃、更には、除電装置３７としての除電ランプによる感光体３１の帯電電位を除去する。そして、白帯回復シーケンス時間を経過するまで、上述した単位サイクルを繰り返す。
尚、本例では、‘白帯回復シーケンス’のとき、清掃装置３５の回転清掃部材３５２や搬送部材３５４は駆動されていない。
【００２２】
この‘白帯回復シーケンス’は、図８（ａ）に示すように、一次転写装置５１によるＡ（正帯電）、清掃前帯電装置３６によるＢ（負帯電）を行うことで、感光体３１のトナーの外添剤Ｔｇには電気的な振動が付与され、これによって、感光体３１上のトナーの外添剤Ｔｇの付着力が低減する。このため、図８（ａ）のＣで示すように、清掃装置３５の清掃ブレード３５１によって付着力の弱まったトナーの外添剤Ｔｇは清掃ブレード３５１に掻き取られ易くなる。この後、図８（ａ）のＤで示すように、感光体３１の帯電電位は除電装置３７によって除去され、リフレッシュされる。
このような処理が繰り返し行われると、図８（ｂ）に示すように、感光体３１上に付着したトナーの外添剤Ｔｇの付着力が順次弱まっていき、次第に清掃ブレード３５１に掻き取られていく。そして、感光体３１の空回転が最終回（ｎ回）近くに至った場合には感光体３１上に付着していたトナーの外添剤Ｔｇはほとんど清掃ブレード３５１によって掻き取られることになり、感光体３１上の一次転写装置５１の転写領域Ｍの前後に形成されていた感度低下部分ｍ（図４参照）の感度ＵＬは感度の低下していない他の部分の感度Ｕと略同等まで回復する。これによって、感光体３１上の局部的な感度低下部分は回復することになり、この段階で作像プログラムを実行するようにすれば、仮にハーフトーンのトナー像を形成したとしても、感光体３１の局部的な感度低下に伴う白帯は発生せず、ハーフトーンのトナー像としては画像不良のない良好なものとして提供される。
また、本実施の形態では、感光体３１の局部的な感度低下部分は一次転写装置５１の転写領域の前後に生じ易い状況であるが、本例では、一次転写装置５１と清掃前帯電装置３６とを利用して正負の回復電界を作用させているので、感光体３１を空回転させた場合に、トナーの外添剤が付着し易い場所に対して直ちに正負の回復電界を作用させることが可能になり、その分、感光体３１の感度回復処理についての処理時間は短縮される上で有効である。
【００２３】
◎実施の形態２
図９は実施の形態２に係る画像形成装置の全体構成を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、一次転写装置５１の転写ロール５１０への転写バイアス５１３を変更可能にしたものであり、作像シーケンスでは予め決められた転写バイアスを印加する一方、感光体感度回復処理の‘白帯回復シーケンス’では前記作像シーケンスの転写バイアスよりもバイアスレベルが高い回復バイアスを印加するようにしたものである。
つまり、本例では、制御装置１００は、実施の形態１と同様に、図６の感光体感度回復処理プログラムを実行し、図１０に示すように、‘白帯回復シーケンス’として、感光体３１を複数回空回転駆動させ、この空回転中に、一次転写装置５１の転写電流Ｉｔよりも大きい感度回復用電流Ｉｒ（具体的には感度回復用バイアスとして転写バイアスよりも大きい値を選定）を選定し、この一次転写装置５１にて感光体３１を正帯電（＋帯電）すると共に、感度回復用電流Ｉｒに応じて白帯回復シーケンス時間を変更設定する。具体的には、感度回復用電流Ｉｒを転写電流Ｉｔと同じに設定したときの白帯回復シーケンス時間ｔ１に比べて、転写電流Ｉｔより大きい感度回復用電流Ｉｒを選定した場合には、前記白帯回復シーケンス時間ｔ１よりも短い時間ｔ２を設定するようにすればよい。仮に、感度回復用電流Ｉｒが複数レベルに選定される場合には、当該感度回復用電流Ｉｒが大きくなるに従って白帯回復シーケンス時間を短く設定すればよい。
更に、清掃前帯電装置３６にて感光体３１を負帯電（−帯電）し、清掃ブレード３５１による清掃、更には、除電装置３７としての除電ランプによる感光体３１の帯電電位を除去する。そして、白帯回復シーケンス時間を経過するまで、上述した単位サイクルを繰り返す。
本実施の形態では、一次転写装置５１による感度回復用電流Ｉｒは実施の形態１に比べて転写電流Ｉｔよりも大きい値に選定されているが、実施の形態１に比べて、白帯回復シーケンス時間が短く設定されているため、感光体３１の感度回復処理に伴う感光体３１の劣化は少なく抑えられると共に、感光体３１の感度回復処理に要する時間は実施の形態１の場合よりも短縮される。
【００２４】
◎実施の形態３
図１１は実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
同図において、感光体３１の感度回復処理は、帯電装置３２、一次転写装置５１、清掃ブレード３５１、除電装置３７を利用して行われる。
具体的には、感光体３１の感度回復処理の‘白帯回復シーケンス’は、図６及び図１２に示すように、先ず、感光体３１を複数回空回転駆動させ、この空回転中に、帯電装置３２にて感光体３１を負帯電（−帯電）すると共に、一次転写装置５１にて感光体３１を正帯電（＋帯電）し、清掃ブレード３５１による清掃、更には、除電装置３７としての除電ランプによる感光体３１の帯電電位を除去する。そして、白帯回復シーケンス時間を経過するまで、上述した単位サイクルを繰り返す。
尚、本例では、‘白帯回復シーケンス’のとき、清掃装置３５の回転清掃部材３５２や搬送部材３５４は駆動されていない。
このように、本例の‘白帯回復シーケンス’は、図１１に示すように、帯電装置３２
によるＡ（負帯電）、一次転写装置５１によるＢ（正帯電）を行うことで、感光体３１のトナーの外添剤Ｔｇには電気的な振動が付与され、これによって、感光体３１上のトナーの外添剤Ｔｇの付着力が低減する。このため、図１１のＣで示すように、清掃装置３５の清掃ブレード３５１によって付着力の弱まったトナーの外添剤Ｔｇは清掃ブレード３５１に掻き取られ易くなる。この後、図１１のＤで示すように、感光体３１の帯電電位は除電装置３７によって除去され、リフレッシュされる。
【実施例】
【００２５】
◎実施例１
実施の形態１に係る画像形成装置を用い、一次転写装置５１の感度回復用電流として転写電流と同様の３０μＡを使用した。
◎実施例２
実施の形態２に係る画像形成装置を用い、一次転写装置５１の感度回復用電流として転写電流より大きい４０μＡを使用した。
◎実施例３
実施の形態２に係る画像形成装置を用い、一次転写装置５１の感度回復用電流として転写電流より大きい５０μＡを使用した。
◎実施例４
実施の形態２に係る画像形成装置を用い、一次転写装置５１の感度回復用電流として転写電流より大きい５５μＡ（又は５６μＡ）を使用した。
【００２６】
−白帯回復シーケンスによる白帯グレードの変化−
実施例１〜３について、‘白帯回復シーケンス’の実施時間に対する白帯グレードの変化を調べたところ、図１３に示す結果が得られた。ここで、白帯グレードとはハーフトーンのトナー像に対し目視での白帯の有無を評価したものであり、‘３’よりも小さくなれば白帯は目視ではあまり目立たないものになる基準を選定した。
同図によれば、実施例２，３では‘白帯回復シーケンス’の開始から６０秒経過した場合に、白帯グレードが０に至ったのに対し、実施例１では‘白帯回復シーケンス’の開始から１５０秒経過した場合に白帯グレードが０に至った。これは、一次転写装置５１による感度回復用電流として大きい値を選定した場合には早期に感光体の感度が回復することが理解される。
【００２７】
−感光体の感度の回復度合−
実施例１及び実施例４について、光量を固定した状態での露光後の感光体の表面電位ＶＬの変化を調べたところ、図１４に示す結果が得られた。
同図によれば、実施例１では、‘白帯回復シーケンス’を１２０秒行ったところ、ＶＬは２９５．５Ｖから２８８．７Ｖまで変化し、感光体３１の感度が回復していることが理解される。
これに対し、実施例４では、‘白帯回復シーケンス’を３０秒、１５０秒行ったところ、ＶＬは２９３．９Ｖから２８８．３Ｖ、更には２８１．５Ｖまで変化し、実施例１に比べて、感光体３１の感度の回復度合がより良好であることが理解される。
【００２８】
−用紙の使用に伴う感光体の感度変化−
今、実施例４について、最初に感光体の感度回復処理を行い、その後に、所定枚数の用紙に対して作像処理を行った場合の感光体の感度の変化を調べたところ、図１５（ａ）（ｂ）に示す結果が得られた。
ここで、図１５（ａ）は光量を固定した状態での露光後の感光体の表面電位測定箇所として奥側位置を選定し、実施例４の‘白帯回復シーケンス’として、３０秒一次転写装置による正帯電（１stＢＴＲ５５μＡ）のケース（実施例４−１）と、１５０秒一次転写装置による正帯電（１stＢＴＲ５６μＡ）のケース（実施例４−２）とを行い、更に、比較例として、‘白帯回復シーケンス’を実施しないケースを示す。
一方、図１５（ｂ）は光量を固定した状態での露光後の感光体の表面電位測定箇所として中央位置を選定し、実施例４の‘白帯回復シーケンス’として２つのケース（実施例４−１，４−２）及び比較例として、‘白帯回復シーケンス’を実施しないケースを示す。
これらによれば、実施例４−１の場合、当初の感光体のＶＬが２９０．６Ｖ、２９４．１Ｖであったのに対し、最初に感光体の感度回復処理を行うと、２８４．３Ｖ、２８８．４Ｖになり、その後、用紙に対して作像処理を行うと、ＶＬはＰＶ（用紙枚数：Paper Volume）が増加するにつれて徐々に変化し、ＰＶ５００枚後に１２時間停止すると、最初の感度まで戻る。
同様に、実施例４−２の場合、当初の感光体のＶＬが２８９．５Ｖ、２９４．１Ｖであったのに対し、最初に感光体の感度回復処理を行うと、２７６．９Ｖ、２８１．５Ｖになり、その後、用紙に対して作像処理を行うと、ＶＬはＰＶ（用紙枚数：Paper Volume）が増加するにつれて徐々に変化していき、ＰＶ５００枚後に１２時間停止すると、最初の感度まで戻る。
尚、比較例の場合には、当初の感光体のＶＬが２９４．６Ｖ、２９９Ｖであったとき、ＶＬはＰＶ（用紙枚数：Paper Volume）が増加するにつれて最初のＶＬところから徐々に変化していくことが理解される。
【符号の説明】
【００２９】
１…像保持体，２…潜像形成装置，２ａ…帯電装置，２ｂ…潜像書込装置，３…現像装置，４…転写装置，５…清掃装置，５ａ…板状清掃部材，５ｂ…回転清掃部材，６…停止
時間判別装置，７…感度回復装置，８…像保持体駆動装置，９…回復電界作用装置，１０…除電装置，１１…極性調整装置，１２…転写媒体，Ｔｇ…トナーの外添剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を保持して回転する像保持体と、
この像保持体上に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置と、
像保持体との間に予め決められた極性の直流電圧が含まれる転写電界を作用させ、この転写電界にて像保持体上に形成されたトナー像を転写媒体に静電転写する転写装置と、
像保持体に接触する板状清掃部材を有し、この板状清掃部材にて転写装置による転写後に像保持体上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置と、
像保持体が停止した後の停止時間が予め決められた時間以上経過したか否かを判別する停止時間判別装置と、
この停止時間判別装置により像保持体の停止時間が予め決められた時間以上経過した条件で、画像形成過程とは別の過程として、トナーの外添剤付着に起因する像保持体の一部の感度低下を回復させる感度回復装置とを備え、
前記感度回復装置は、前記像保持体を複数回空回転させるように駆動させる像保持体駆動装置と、
像保持体と清掃装置の板状清掃部材との対向部位よりも像保持体の回転方向上流側に設けられ、転写装置の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界と、当該回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界とが像保持体の異なる部位にて作用する回復電界作用装置と、
前記像保持体と清掃装置の板状清掃部材との対向部よりも像保持体の回転方向下流側に設けられ、像保持体上に作用した回復電界による帯電電位を除去する除電装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
像保持体のうちトナーの外添剤の付着に起因する感度が低下する部分は、像保持体の回転方向に沿って現像装置から清掃装置に至る領域で且つ転写装置による転写領域を挟む前後の領域であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
感度回復装置の除電装置は除電用の光が照射可能な除電光源を有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の画像形成装置において、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を生成する第１の回復電界生成装置と、
この第１の回復電界生成装置の回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を生成する第２の回復電界生成装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
像保持体の周囲のうち像保持体の回転方向に沿って転写装置から清掃装置に至るまでの間に設けられ、像保持体上に残留したトナーの極性を揃える極性調整装置を備え、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として極性調整装置を用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記潜像形成装置は、像保持体を帯電する帯電装置と、帯電された像保持体に静電潜像を書込潜像書込装置とを有し、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として前記帯電装置を用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４ないし６いずれかに記載の画像形成装置において、
前記転写装置は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、
前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４ないし６いずれかに記載の画像形成装置において、
前記転写装置は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、
前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧による回復電界を作用させ、作用時間設定器にて回復電界の大きさが大きい程回復電界の作用時間を短くするように設定するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を保持して回転する像保持体と、
この像保持体上に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置と、
像保持体との間に予め決められた極性の直流電圧が含まれる転写電界を作用させ、この転写電界にて像保持体上に形成されたトナー像を転写媒体に静電転写する転写装置と、
像保持体に接触する板状清掃部材を有し、この板状清掃部材にて転写装置による転写後に像保持体上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置と、
像保持体が停止した後の停止時間が予め決められた時間以上経過したか否かを判別する停止時間判別装置と、
この停止時間判別装置により像保持体の停止時間が予め決められた時間以上経過した条件で、画像形成過程とは別の過程として、トナーの外添剤付着に起因する像保持体の一部の感度低下を回復させる感度回復装置とを備え、
前記感度回復装置は、前記像保持体を複数回空回転させるように駆動させる像保持体駆動装置と、
像保持体と清掃装置の板状清掃部材との対向部位よりも像保持体の回転方向上流側に設けられ、転写装置の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界と、当該回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界とが像保持体の異なる部位にて作用する回復電界作用装置と、
前記像保持体と清掃装置の板状清掃部材との対向部よりも像保持体の回転方向下流側に設けられ、像保持体上に作用した回復電界による帯電電位を除去する除電装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
像保持体のうちトナーの外添剤の付着に起因する感度が低下する部分は、像保持体の回転方向に沿って現像装置から清掃装置に至る領域で且つ転写装置による転写領域を挟む前後の領域であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
感度回復装置の除電装置は除電用の光が照射可能な除電光源を有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の画像形成装置において、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を生成する第１の回復電界生成装置と、
この第１の回復電界生成装置の回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を生成する第２の回復電界生成装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
像保持体の周囲のうち像保持体の回転方向に沿って転写装置から清掃装置に至るまでの間に設けられ、像保持体上に残留したトナーの極性を揃える極性調整装置を備え、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として極性調整装置を用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記潜像形成装置は、像保持体を帯電する帯電装置と、帯電された像保持体に静電潜像を書込潜像書込装置とを有し、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用いて転写電界の直流電圧と同極性の回復電圧による回復電界を作用させると共に、前記第２の回復電界生成装置として前記帯電装置を用いて前記転写装置による回復電圧とは逆極性の逆極性回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４ないし６いずれかに記載の画像形成装置において、
前記転写装置は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、
前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい回復電圧による回復電界を作用させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４ないし６いずれかに記載の画像形成装置において、
前記転写装置は、画像形成過程で用いられる直流電圧が含まれる転写電界と、
前記転写電界の直流電圧と同極性で且つ前記直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧が含まれる回復電界とを切り替えて作用させるものであり、
前記感度回復装置の回復電界作用装置は、第１の回復電界生成装置として転写装置を用い、画像形成過程で用いられる転写電界の直流電圧と同極性で且つ当該直流電圧よりも絶対値で大きい一若しくは複数の回復電圧による回復電界を作用させ、作用時間設定器にて回復電界の大きさが大きい程回復電界の作用時間を短くするように設定するものであることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−５８５９４（Ｐ２０１２−５８５９４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３２７３（Ｐ２０１０−２０３２７３）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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