JP2007240816A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像スリーブの最下層に存在する過帯電のトナーを除去することにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を保持することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】プリンタ１０は、感光体ドラム１３１の回転により、その表面の所定領域を、帯電部１３２からクリーニング部１３５まで順次に対向させて画像形成を行うとともに、非画像形成時に、現像部２のスリーブ２１側に存在するトナーを前記感光体ドラム１３１に強制的に吐き出すように構成されたものであって、非画像形成時に、感光体ドラム１３１のトナーが吐き出される部位の表面電位が、現像スリーブ２１にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、逆極性帯電部１３２ａで感光体ドラム１３１に電圧を印加する逆帯電電圧印加手段４４を設けたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来より、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に使用される一成分現像としては、現像剤を磁力によって現像スリーブ上に搬送させる手段を形成している。このような一成分現像に用いられるトナー粒子においては帯電性能が高く、現像スリーブから感光体ドラムへのトナー粒子の移動がしやすい反面、非画像形成部までトナーが移りやすくなることが知られている。

しかし、現像スリーブ上に形成されるトナー層は、スリーブ表面に近い（最下層）ほど帯電量が増加し、スリーブ表面から離れる（最上層）ほど帯電量が減少する。さらに、このような関係は、画像形成装置の動作（ランニング）を重ねることで一層激しくなり、最上層のトナーは感光体ドラムへ現像する力が次第に弱まっていく。このことによって、画像濃度が低下し、画質が悪化していくこととなる。

このような現象を解消・抑制するために、ランニング時において、ある定まった間隔で現像スリーブに存在するトナーを強制的に感光体ドラムに吐き出させて、最下層のトナーまで現像スリーブから除去させるという制御方法が知られている（例えば特許文献１では、最下層のトナーでないが、現像バイアスと逆極性のトナーが現像装置内に存在する場合に、そのトナーを強制吐き出しする技術が開示されている）。
特開平５−２４９８１９号公報

しかしながら、上記のような制御方法においては、ランニングが進むにつれ、最下層のトナーの帯電量が増加し、ついには過帯電を引き起こすことがある。この過帯電は、現像スリーブとの付着が必要以上に強くなり、却って現像性を弱めることとなる。

本発明は、このような事情に鑑み、現像スリーブの最下層に存在する過帯電のトナーを除去することにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を維持することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、所定方向に回転可能な感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電された感光体を露光して該感光体上に潜像画像を形成する露光手段と、前記潜像画像を現像剤により現像する現像手段と、前記現像画像を記録紙に転写する転写手段と、前記転写後の感光体上に残留した現像剤を除去するクリーニング手段とを備え、前記感光体を回転させることにより、該感光体の表面の所定領域を帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段に順次に対向させて画像形成を行うとともに、非画像形成時に、前記現像手段側に存在する現像剤を前記感光体に強制的に吐き出すように構成された画像形成装置であって、前記非画像形成時に、前記感光体の前記現像剤が吐き出される部位の表面電位が、前記現像手段にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、該感光体に電圧を印加する電圧印加手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明のように、前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電する逆極性帯電手段を備え、前記電圧印加手段は、この逆極性帯電手段に前記帯電電圧を印加するものであることとしてもよい。

請求項３記載の発明のように、前記電圧印加手段は、前記転写手段に前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電するための電圧を印加するものであることとしてもよい。

請求項４記載の発明のように、前記電圧印加手段による電圧の印加タイミングは、画像形成終了後の所定時間内に行われることとしてもよい。

請求項５記載の発明のように、前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されることとしてもよい。

請求項１記載の発明によれば、前記非画像形成時に、前記感光体の前記現像剤が吐き出される部位の表面電位が、前記現像手段にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、該感光体に電圧を印加する電圧印加手段が設けられたので、現像手段から感光体への現像剤の強制吐き出しを強化し、現像手段側の最下層に存在する過帯電の現像剤を除去することができることにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を保持することができるようになる。

請求項２記載の発明によれば、前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電する逆極性帯電手段を備え、前記電圧印加手段は、この逆極性帯電手段に前記帯電電圧を印加するものであるので、現像手段から感光体への現像剤の強制吐き出しを強化し、現像手段側の最下層に存在する過帯電の現像剤を除去することができるようになる。

請求項３記載の発明によれば、前記電圧印加手段は、前記転写手段に前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電するための電圧を印加するものであるので、簡単な装置構成で、現像手段から感光体への現像剤の強制吐き出しを強化し、現像手段側の最下層に存在する過帯電の現像剤を除去することができるようになる。

請求項４記載の発明によれば、前記電圧印加手段による電圧の印加タイミングは、画像形成終了後の所定時間内に行われるので、現像手段側の最下層に存在する過帯電の現像剤を除去する時間をさらに確保しやすくなる。

請求項５記載の発明によれば、前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されるので、実使用に応じた時間を確保できるようになる。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る画像形成装置の一例であるプリンタ１０の概略構成図、図２はプリンタ１０の画像形成部１３の概略構成を含む制御ブロック図である。なお、本発明は、プリンタに限らず、他の画像形成装置である複写機やファクシミリ装置、複合機等にも適用可能である。

プリンタ１０は、搬送路Ｌに沿って用紙（記録紙）を搬送する途中で、図外の端末等から送られた印字データに基づいて用紙に画像を形成するものであり、箱状の装置本体１の内部に、感光体ドラム１３１の表面にトナー（現像剤）像を形成した後にそのトナー像を用紙に転写する画像形成部１３と、画像形成部１３に用紙を供給する給紙部１２と、トナー像を用紙に定着する定着部１６とを備えているとともに、全体の制御を行う制御部４（図２参照）を備えている。

前記搬送路Ｌは、前方から後方（図１の右側から左側）に略水平に延びる水平部Ｌ１と、水平部Ｌ１の後端部から略垂直に立上る垂直部Ｌ２とを有し、側面視で略Ｌ字状をなしている。

給紙部１２は、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に配設される給紙カセット１２１を有しており、給紙カセット１２１に収納された用紙をピックアップローラ１２ａによって取出すとともに、その用紙を給紙ローラ１２ｂ〜１２ｅによって１枚ずつ搬送路Ｌの水平部Ｌ１に送り出し、さらに搬送路Ｌに送り出された用紙を、レジストローラ１２ｆによって一旦待機させ、所定のタイミングで画像形成部１３に供給するようになっている。

また、給紙部１２は、装置本体１の前面に設けられた開口１１内に配設された手差しユニット１２２をも有しており、手差しユニット１２２に載置された用紙をピックアップローラ１２ｇおよび給紙ローラ１２ｃ，１２ｅによって搬送路Ｌの水平部Ｌ１に送り出すことができるようになっている。なお、開口１１は、装置本体１に揺動可能に取り付けられた蓋部材１１ａによって開閉可能となっている。

画像形成部１３は、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の前後方向の略中央に配設される感光体ドラム（感光体）１３１と、感光体ドラム１３１の上方において前後に並んで配設される帯電部（帯電手段）１３２及び逆極性帯電部（逆極性帯電手段）１３２ａと、感光体ドラム１３１の前方に配設される現像部（現像手段）２と、感光体ドラム１３１の下方に配設される転写部（転写手段）１３４と、感光体ドラム１３１の後方に配設されるクリーニング部（クリーニング手段）１３５と、帯電部１３２、逆極性帯電部１３２ａ及びクリーニング部１３５並びに定着部１６の上方に配設される露光手段としてのレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１３３とを有している。

感光体ドラム１３１は、単層又は複数層の感光層を有するものであって、図１において時計回りに回転するようになっており、画像形成時には、その表面は帯電部１３２によって一様に帯電される。その帯電部（帯電手段）１３２と前後に並べて逆極性帯電部１３２ａを配置したのは、画像形成に使用される帯電部１３２の配置を優先しつつ、逆極性帯電部１３２ａをも現像部２にできるだけ近づけて、非画像形成時に逆極性帯電部１３２ａで一旦逆極性に帯電した感光体ドラム１３１の表面の部位が感光体ドラム１３１の回転により現像部２の現像スリーブ２１に対向する位置になるまで、その感光体ドラム１３１の表面電位を維持できるようにしたものである。両帯電部１３２，１３２ａは、例えばコロナ帯電器で構成される。ただし、帯電ローラであってもよい。

帯電部１３２で帯電した後の感光体ドラム１３１の表面には、レーザースキャナユニット１３３によって画像データに基づくレーザー光が帯電部１３２と現像部２との間から照射されて、レーザー光が照射された部分（所定位置）の電位が低下されることにより静電潜像が形成される。さらに静電潜像が形成された感光体ドラム１３１の表面には、現像部２からトナーが供給されることによってトナー像が形成される。

現像部２は、例えば一成分現像法のジャンピング現像方式のものであり、図１に示すように、磁性トナーを収容するトナー収容室２５と、このトナー収容室２５の内部でトナーを攪拌するための攪拌部２４と、図示しない永久磁石を内蔵し、トナー収容室２５の開口部に配設される現像スリーブ２１と、この現像スリーブ２１の上方に配設され、現像スリーブ２１上にトナーの層を形成するための現像ブレード２３とを有している。

このプリンタ１０は、図２に示すように、帯電部１３２に電圧を印加するための帯電電圧印加手段４１を備えており、この帯電電圧印加手段４１を制御部４によって制御することにより、画像形成時には帯電部１３２に電圧を印加するようになっている。また、逆極性帯電部１３２ａに電圧を印加するための逆帯電電圧印加手段（電圧印加手段）４４を備えており、この逆帯電電圧印加手段４４を制御部４によって制御することにより、非画像形成時には逆極性帯電部１３２ａに電圧を印加するようになっている。また、現像部２の現像スリーブ２１に電圧を印加するための現像電圧印加手段４２を備えており、この現像電圧印加手段４２を制御部４によって制御することにより、画像形成時及び非画像形成時に現像スリーブ２１に電圧を印加するようになっている。さらに、転写部１３４の転写ローラ１３４ａに電圧を印加するための転写電圧印加手段４３を備えており、この転写電圧印加手段４３を制御部４によって制御することにより、画像形成時に転写ローラ１３４ａに電圧を印加するようになっている。

そして、現像部２は、現像ブレード２３によってトナー層を形成する際の摩擦によりトナーを帯電させるとともに、感光体ドラム１３１と現像スリーブ２１との間に印加される交流バイアスによって現像剤を飛翔させて遷移させることにより、トナーを感光体ドラム１３１の表面に供給するようになっている。

給紙部１２から画像形成部１３に供給された用紙は、転写部１３４の転写ローラ１３４ａによって感光体ドラム１３１に押し付けられながら搬送されることにより、その表面（転写面）に、感光体ドラム１３１の表面に形成されたトナー像が転写され、その後に定着部１６に送り込まれる。なお、転写後の感光体ドラム１３１の表面に残留したトナー及び残留電荷は、クリーニング部１３５によって除去されるようになっている。

定着部１６は、ヒートローラ１６ａと、圧力ローラ１６ｂとを有しており、これらのローラ１６ａ，１６ｂでトナー像が転写された用紙を挟み込むことにより、熱と圧力とでトナー像を用紙に定着するようになっている。そして、トナー像が定着された用紙は、排出ローラ１８によって装置本体１の上面に形成された排出部１９に排出される。なお、本実施形態１のプリンタ１０では、搬送路Ｌの水平部Ｌ１と給紙カセット１２１との間に、スイッチバック部１５が設けられており、用紙の両面に画像を形成できるようになっている。

制御部４は、ＣＰＵ等からなっており、上述した画像形成を行うように全体を制御するだけでなく、非画像形成時に、現像スリーブ２１上のトナーを感光体ドラム１３１に強制的に遷移させて強制印字（強制吐き出し）を行うとともに、前記感光体ドラム１３１の表面電位が、現像部２の現像スリーブ２１にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、感光体ドラム１３１に電圧を印加するように各部を制御するものでもある。

具体的には、強制印字を行う際には、感光体ドラム１３１の表面を帯電部１３２で帯電させた後に、その表面にレーザースキャナユニット１３３で所定パターンの静電画像を形成する。さらに、帯電電圧印加手段４１、逆帯電電圧印加手段４４、現像電圧印加手段４２及び転写電圧印加手段４３とを制御して、帯電部１３２、逆極性帯電部１３２ａ、現像スリーブ２１及び転写ローラ１３４ａにそれぞれ所定電圧を印加する。

図３は本実施形態１のプリンタ１０の通常の動作（従来技術と同じ。）と本発明の動作とをそれぞれ対比して示すタイミングチャートである。通常の動作においては、感光体ドラム１３１が回転しており、図３の上段に示すように、画像形成時には、帯電電圧印加手段４１で帯電部１３２への所定電圧の印加がなされ、これにより感光体ドラム１３１の表面が一様に帯電される。

ついで、図示はしていないが、レーザースキャナユニット１３３で感光体ドラム１３１の表面に印字データに基づく露光がなされ、静電潜像が形成される。ついで、現像電圧印加手段４２で所定間隔にて現像部２の現像スリーブ２１への所定電圧の印加がなされ、これにより感光体ドラム１３１の表面における静電潜像に現像スリーブ２１からトナーが供給されてトナー像が形成される。ついで、転写電圧印加手段４３で所定間隔にて転写部１３４の転写ローラ１３４ａへの所定電圧の印加がなされ、これにより感光体ドラム１３１の表面におけるトナー像が用紙に転写される。

そして、非画像形成時には、帯電電圧印加手段４１による、帯電部１３２への所定電圧の印加が停止され、また現像電圧印加手段４２による、現像スリーブ２１への所定電圧の印加が停止され、さらに転写電圧印加手段４３による、転写ローラ１３４ａへの所定電圧の印加が停止される。

この場合には、従来技術で述べたように、プリンタ１０の動作（ランニング）が進むにつれ、最下層のトナーの帯電量が増加し、ついには過帯電を引き起こすことがある。この過帯電は、現像スリーブ２１との付着が必要以上に強くなり、却って現像性を弱めることとなる。

これに対し、本発明の動作では、感光体ドラム１３１が回転しており、図３の下段に示すように、画像形成時には、通常の動作と同様に、帯電電圧印加手段４１で帯電部１３２への所定電圧の印加がなされ、また現像電圧印加手段４２で所定間隔にて現像部２の現像スリーブ２１への所定電圧の印加がなされ、さらに転写電圧印加手段４３で所定間隔にて転写部１３４の転写ローラ１３４ａへの所定電圧の印加がなされるものの、非画像形成時には、帯電電圧印加手段４１による帯電部１３２への所定電圧の印加が停止され、また現像電圧印加手段４２による現像スリーブ２１への所定電圧が一旦印加されて強制印字され、さらに逆帯電電圧印加手段４４による逆極性帯電部１３２ａへの所定電圧（前記現像スリーブ２１にかかる現像バイアスとは逆極性の表面電位を感光体ドラム１３１に与えるための電圧である。）がこの強制印字に若干先立って印加される。すなわち、図３では、強制印字のタイミングと逆極性印加のタイミングとが若干ずれがあるが、これは逆極性帯電部１３２ａと現像スリーブ２１との配置の関係で生じる、感光体ドラム１３１の回転によるタイムラグを考慮したものである。

このようにして、本実施形態１によれば、非画像形成時において、感光体ドラム１３１の表面電位が、現像部２の現像スリーブ２１にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、逆極性帯電部１３２ａで感光体ドラム１３１に電圧が印加されるので、現像スリーブ２１から感光体ドラム１３１へのトナーの強制印字を強化し、現像スリーブ２１の最下層に存在する過帯電のトナーを除去することができることにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を保持することができるようになる。

なお、逆帯電電圧印加手段４４による電圧の印加タイミングは、図３に示したように、画像形成終了後の所定時間内、例えば１ジョブ終了後、給紙カセット交換時等に行われるので、現像スリーブ２１側の最下層に存在する過帯電のトナーを除去する時間を十分に確保できる。さらに、画像形成回数に比例して、現像スリーブ２１側の最下層に存在する過帯電のトナーが増加すると考えられるから、前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されるものとすると、実使用に応じた時間を確保できるようになる。

本実施形態１の効果を確認するための実験を、以下に示す実験条件下で行った。

（１）感光体ドラム１３１におけるトナー強制印字時の表面電位を０Ｖ、−１００Ｖ、−２００Ｖで設定する。

（２）ランニングはＡ４縦サイズ１００００枚とする。

（３）ランニング方法は印字率０．４％の原稿を間欠出力する。

（４）トナー強制印字のタイミングは１０枚に１回とする。

（５）スタート時（０枚）、２５００（２．５ｋ）枚、５０００（５ｋ）枚、７５００（７．５ｋ）枚、１００００（１０ｋ）枚で画像濃度測定用のサンプルを採取する。

このようにして得られた結果を表１に示した。

すなわち、この実験結果では、表１に示すように、感光体ドラム１３１の表面電位を０Ｖで設定したときには、印字枚数が０枚のときの画像ＩＤ（画像濃度）は１．３３、印字枚数が２．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３、印字枚数が５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．２９、印字枚数が７．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．２１、印字枚数が１０ｋ枚のときの画像ＩＤは１．１５であり、印刷枚数が５ｋ枚以上で画像ＩＤが１．３を下回っている。また感光体ドラム１３１の表面電位を−１００Ｖで設定したときには、印字枚数が０枚のときの画像ＩＤは１．３２、印字枚数が２．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３３、印字枚数が５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３１、印字枚数が７．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３０、印字枚数が１０ｋ枚のときの画像ＩＤは１．２９であり、印刷枚数が１０ｋ枚以上で画像ＩＤが１．３を下回っている。さらに感光体ドラム１３１の表面電位を−２００Ｖで設定したときには、印字枚数が０枚のときの画像ＩＤは１．３１、印字枚数が２．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３３、印字枚数が５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３２、印字枚数が７．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３３、印字枚数が１０ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３０であり、いずれも画像ＩＤは１．３以上であった。

本実験では、非画像形成時に逆極性帯電部１３２ａで感光体ドラム１３１に逆電圧を印加することで、画像濃度がランニングスタート時から一定枚数を印字するまで保たれている。これは、感光体ドラム１３１上にかかる帯電電圧の極性とトナーの帯電電圧とが正対する関係になっているためである。これにより、現像スリーブ２１のトナーが、感光体ドラム１３１の表面に移りやすくなり、その結果、上記のように、非画像形成時において、感光体ドラム１３１の表面電位が現像スリーブ２１からのトナー強制印字を強化し、現像スリーブ２１の最下層に存在する過帯電のトナーを確実に除去することができるようになることが確認できた。

ところで、本実施形態１のプリンタ１０では、逆極性帯電部１３２ａを極力現像部２に近づけて配置しているので、その逆極性帯電部１３２ａにより逆極性に帯電した感光体ドラム１３１の表面電位を維持することが容易である。一方、感光体ドラム１３１の種類によっては、その表面電位を維持しやすいから、そのような場合には、さらに簡単な構成をとることができる。実施形態は、かかる点に着目してなされたものであり、その詳細を以下説明する。

（実施形態２）
図４は本発明の実施形態２に係るプリンタ１０の画像形成部１３の概略構成を含む制御ブロック図である。図４に示すように、本実施形態２は、上記実施形態１の逆極性帯電部１３２ａと、逆帯電電圧印加手段４４とに代えて、転写部１３４に現像バイアスとは逆極性の電圧を印加する転写電圧印加手段（電圧印加手段）４３を設けたものである。この転写部１３４は、例えば転写ローラ１３４ａで構成される。ただし、コロナ転写器であってもよい。

制御部４は、ＣＰＵ等からなっており、上記実施形態１で述べたように、画像形成を行うように全体を制御するだけでなく、非画像形成時に、現像スリーブ２１上のトナーを感光体ドラム１３１に強制的に遷移させて強制印字（強制吐き出し）を行うとともに、前記感光体ドラム１３１の表面電位が、現像部２の現像スリーブ２１にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、感光体ドラム１３１に電圧を印加するように各部を制御するものでもある。

具体的には、強制印字を行う際には、感光体ドラム１３１の表面を帯電部１３２で帯電させた後に、その表面にレーザースキャナユニット１３３で所定パターンの静電画像を形成する。さらに、帯電電圧印加手段４１、現像電圧印加手段４２及び転写電圧印加手段４３とを制御して、帯電部１３２、現像スリーブ２１及び転写ローラ１３４ａにそれぞれ所定電圧を印加する。

図５は本実施形態２のプリンタ１０の通常の動作（従来技術と同じ。）と本発明の動作とをそれぞれ対比して示すタイミングチャートである。通常の動作は、図５の上段に示すように、上記実施形態１と全く同様であり、この場合には、従来技術で述べたように、ランニングが進むにつれ、最下層のトナーの帯電量が増加し、ついには過帯電を引き起こすことがある。この過帯電は、現像スリーブとの付着が必要以上に強くなり、却って現像性を弱めることとなる。

これに対し、本発明の動作では、図５の下段に示すように、画像形成時には、帯電電圧印加手段４１で帯電部１３２への所定電圧の印加がなされ、また現像電圧印加手段４２で所定間隔にて現像部２の現像スリーブ２１への所定電圧の印加がなされ、さらに転写電圧印加手段４３で所定間隔にて転写部１３４の転写ローラ１３４ａへの所定電圧の印加がなされる。そして、非画像形成時には、帯電電圧印加手段４１による帯電部１３２への所定電圧の印加が停止され、また現像電圧印加手段４２による現像スリーブ２１への所定電圧が一旦印加されて強制印字され、さらに転写電圧印加手段４３による転写ローラ１３４ａへの所定電圧（前記現像スリーブ２１にかかる現像バイアスとは逆極性の表面電位を感光体ドラム１３１に与えるための電圧である。）がこの強制印字に先立って印加される。すなわち、図５では、強制印字のタイミングと転写ローラ１３４ａによる逆極性印加のタイミングとでかなりのずれがあるが、これは転写ローラ１３４ａと現像スリーブ２１との配置の関係で生じる、感光体ドラム１３１の回転によるタイムラグを考慮したものである。

このようにして、本実施形態２によれば、非画像形成時において、感光体ドラム１３１の表面電位が、現像部２の現像スリーブ２１にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、転写ローラ１３４ａで感光体ドラム１３１に電圧を印加するので、現像スリーブ２１から感光体ドラム１３１へのトナーの強制印字を強化し、現像スリーブ２１の最下層に存在する過帯電のトナーを除去することができることにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を保持することができるようになる。

なお、本実施形態２においても、転写電圧印加手段４３による電圧の印加タイミングは、図５に示したように、画像形成終了後の所定時間内、例えば１ジョブ終了後、給紙カセット交換時等に行われるので、現像スリーブ２１側の最下層に存在する過帯電のトナーを除去する時間を十分に確保できる。さらに、画像形成回数に比例して、現像スリーブ２１側の最下層に存在する過帯電のトナーが増加すると考えられるから、前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されるものとすると、実使用に応じた時間を確保できるようになる。

以下、本実施形態２の効果を確認するための実験を、以下のような実験条件で行った。

本実験では、転写ローラ１３４ａが現像バイアスとは逆の電圧を印加させたときに感光体ドラム１３１の表面の電圧値を計測した。

計測結果は、表２に示すように、実験Ｎｏ．１では、転写電圧を１．８ｋＶ、表面電位を−８０Ｖであり、実験Ｎｏ．２では、転写電圧を３．１ｋＶ、表面電位を−１６０Ｖであった。前記プリンタ１０の構成による実験条件によって得られた画像濃度推移は以下のとおりである。このとき、以下の要領で実験を行った。

（１）ランニングはＡ４縦サイズ１００００枚とする。

（２）ランニング方法は印字率０．４％の原稿を間欠出力する。

（３）トナー強制吐き出しのタイミングは１０枚に１回とする。

（４）スタート時（０枚）、２５００（２．５ｋ）枚、５０００（５ｋ）枚、７５００（７．５ｋ）枚、１００００（１０ｋ）枚で画像濃度測定用のサンプルを採取する。

（５）転写ローラ１３４ａに現像バイアスとは逆極性のバイアスを印加するタイミングは前記図５の下段に示したとおりである。

このようにして得られた結果を表３に示した。

すなわち、この実験結果は、表３に示すように、実験Ｎｏ．１では、印字枚数が０枚のときの画像ＩＤ（画像濃度）は１．３３、印字枚数が２．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３３、印字枚数が５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３３、印字枚数が７．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３２、印字枚数が１０ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３であり、いずれも画像ＩＤは１．３以上であった。また実験Ｎｏ．２では、印字枚数が０枚のときの画像ＩＤは１．３１、印字枚数が２．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３３、印字枚数が５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３２、印字枚数が７．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３３、印字枚数が１０ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３０であり、いずれも画像ＩＤは１．３以上であった。なお、非画像形成時において、転写電圧印加手段４３で、感光体ドラム１３１の表面に現像バイアスと逆極性の転写電圧をかけない場合には、上記実施形態１の表１における感光体ドラム１３１の表面電位０Ｖに設定したときとまったく同様に、印字枚数が０枚のときの画像ＩＤ（画像濃度）は１．３３、印字枚数が２．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．３、印字枚数が５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．２９、印字枚数が７．５ｋ枚のときの画像ＩＤは１．２１、印字枚数が１０ｋ枚のときの画像ＩＤは１．１５となり、印刷枚数が５ｋ枚以上で画像ＩＤが１．３を下回った。

すなわち本実験でも、感光体ドラム１３１に逆電圧を印加することで、画像ＩＤが１．３（閾値）以上となり、ランニングスタート時から保たれている。これは、感光体ドラム１３１上にかかる帯電電圧の極性とトナーの帯電電圧とが正対する関係になっているためである。これにより、トナーが感光体ドラム１３１の表面に移りやすくなっており、その結果、上記したように、非画像形成時において、その感光体ドラム１３１の表面電位が現像部２の現像スリーブ２１からのトナー強制印字を強化し、現像スリーブ２１の最下層に存在する過帯電のトナーを除去することができるようになることが確認できた。

なお、上記実施形態１，２では、現像剤としてトナーを用いた一成分現像法のジャンピング現像方式を利用したものを例示したが、本発明は、他の一成分現像法の現像方式、さらには現像剤としてトナーとキャリアとを用いた二成分現像法を利用した画像形成装置にも適用可能である。

本発明の実施形態１に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成図である。 実施形態１に係るプリンタの画像形成部の概略構成を含む制御ブロック図である。 実施形態１に係るプリンタの通常の動作と本発明の動作とをそれぞれ対比して示すタイミングチャートである。 実施形態２に係るプリンタの画像形成部の概略構成を含む制御ブロック図である。 実施形態２に係るプリンタの通常の動作と本発明の動作とをそれぞれ対比して示すタイミングチャートである。

符号の説明

１３ 画像形成部
１３１ 感光体ドラム（感光体）
１３２ 帯電部（帯電手段）
１３２ａ 逆極性帯電部（逆極性帯電手段）
１３３ レーザースキャナユニット（露光手段）
２ 現像部（現像手段）
２１ 現像スリーブ
２３ 現像ブレード
４ 制御部
４１ 帯電電圧印加手段
４２ 現像電圧印加手段
４３ 転写電圧印加手段（実施形態２での電圧印加手段に相当する。）
４４ 逆帯電電圧印加手段（実施形態１での電圧印加手段に相当する。）
１０ プリンタ（画像形成装置）

Claims (5)

1. 所定方向に回転可能な感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電された感光体を露光して該感光体上に潜像画像を形成する露光手段と、前記潜像画像を現像剤により現像する現像手段と、前記現像画像を記録紙に転写する転写手段と、前記転写後の感光体上に残留した現像剤を除去するクリーニング手段とを備え、前記感光体を回転させることにより、該感光体の表面の所定領域を帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段に順次に対向させて画像形成を行うとともに、非画像形成時に、前記現像手段側に存在する現像剤を前記感光体に強制的に吐き出すように構成された画像形成装置であって、
   前記非画像形成時に、前記感光体の前記現像剤が吐き出される部位の表面電位が、前記現像手段にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、該感光体に電圧を印加する電圧印加手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電する逆極性帯電手段を備え、前記電圧印加手段は、この逆極性帯電手段に前記帯電電圧を印加するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記電圧印加手段は、前記転写手段に前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電するための電圧を印加するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記電圧印加手段による電圧の印加タイミングは、画像形成終了後の所定時間内に行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。

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